专利名称：用于与褶式过滤筒一起使用的过滤芯的制作方法
技术领域：
本公开大体涉及过滤系统，并且更具体的讲，涉及可与褶式过滤筒一起使用的过滤芯。
背景技术：
至少一些已知的过滤系统包括过滤筒，其从引导(channel)穿过过滤系统的流体中去除颗粒物质，诸如灰尘和/或碎屑。至少一些已知的过滤系统包括过滤芯，其由穿孔的和/或展开的金属薄板形成。由穿孔的和/或展开的金属薄板形成的已知的过滤芯使流体能够流过在预先确定的位置处的穿孔和/或狭缝，以便清洁关联的过滤筒。这种已知的过滤芯由于在过滤芯中引入了流开口而可能会相对不牢固。·
发明内容
在一方面，提供了用于与过滤筒一起使用的过滤芯。过滤芯包括具有第一端和第二端的管形体。管形体包括在第一端和第二端之间沿着管形体纵向地隔开的多个表面特征(feature)。各个表面特征包括用于通流面积(flow area)的第一部分和用于为了强度而越过开口桥接(bridging)的第二部分。在另一方面，提供了一种用于制造与过滤筒一起使用的过滤芯的方法。该方法包括使薄板卷起以形成具有第一端和第二端的管形体。形成了在第一端和第二端之间沿着管形体纵向地隔开的多个表面特征。各个表面特征都包括用于通流面积的第一部分和用于为了强度而越过开口桥接的第二部分。在又一方面，提供了一种过滤系统。过滤筒包括限定清洁空气通道的侧壁。过滤芯大小设置为以便定位在清洁空气通道内。该过滤芯包括具有第一端和第二端的管形体。该管形体包括在第一端和第二端之间沿着管形体纵向地隔开的多个表面特征。各个表面特征包括用于通流面积的第一部分和用于为了强度而越过开口桥接的第二部分。本文所描述的特征、功能和优点可在本公开的不同的实施例中独立地实现，或者可在另外的其它实施例中结合，其进一步的细节可参照随后的描述和附图看出。
图I是示范性的过滤系统的透视 图2和图3是在图I中示出的过滤系统的局部剖视 图4是可与在图I中示出的过滤系统一起使用的示范性的过滤芯的俯视 图5是在图4中示出的过滤芯的外表面的放大的截面图；以及 图6是可实施来制造在图4中示出的过滤芯的示范性方法的流程图。尽管不同实施例的特定特征可在某些附图中示出而未在其它附图中示出，但这仅仅是为了方便起见。任何附图的任何特征可与任何其它附图的任何特征结合引用和/或要求保护。
部件列表
100过滤系统
110过滤筒
120过滤芯
130侧壁
140清洁空气通道
150褶状物
160保持器
170管形体
180第一端
190第二端
200空腔
210第一端开口
220盘
230表面特征
240阵列
250开口
260第一部分
270第二部分
300方法
310将薄板牵引进成型机
312密封成形物
320沿着薄板边缘形成密封成形物
330在薄板中形成表面特征
340使薄板形成为管形体
350密封薄板边缘以形成锁缝(lock seam)
360切割管形体至预先确定的长度。
具体实施例方式本文描述的主题大体涉及过滤系统，并且更具体地讲，涉及可与褶式过滤筒一起使用的过滤芯和用于制造该过滤芯的方法。过滤芯可用于采用逆流或者双向清洁的任何流体(即气体或液体)过滤系统。如本文所述，“顺流”指的是在传统方向上的流体流，“逆流”指的是在与传统方向相反的方向上的流体流，并且“双向”指的是在两个方向中的任一方向上的选择性流体流。在一个实施例中，过滤芯包括具有第一端和第二端的管形体。多个表面特征在第一端和第二端之间沿着该(管形)体纵向地隔开。各个表面特征包括用于通流面积的第一部分和用于为了强度而越过开口桥接的第二部分。更具体地讲，表面特征从管形体沿径向向内伸出(push)，因此增加了管形体的刚度和/或强度。相应地，在这种实施例中，同传统的过滤芯相比，该表面特征有利于使用更薄规格的金属薄板来形成管形体，因此减少了与过滤系统相关联的重量和/或成本。
如本文所使用的，以单数形式叙述的并且以词“一”或者“一个”继续的元件或步骤应理解为不排除复数的元件或步骤，除非这种排除被明确地叙述。另外，对本发明的“一个实施例”或者“示范性的实施例”的参考不意图解释为排除了也结合了所叙述的特征的另外的实施例的存在。图I示出了包括过滤筒110和过滤芯120 (例如,在图2中示出)的示范性的过滤系统100。图2和图3各自为过滤系统100的局部剖视图。图4是过滤芯120的俯视图。在示范性的实施例中，过滤芯120定位成以便支撑过滤筒110。在示范性的实施例中，过滤系统100使用在脉冲清洁应用中。备选地，过滤系统100可用在使过滤系统100能如本文所描述的那样运行的任何其它过滤器清洁应用中。在示范性的实施例中，过滤筒110包括限定该过滤筒110内的清洁空气通道140的侧壁130。在示范性的实施例中，多个褶状物150自侧壁130径向地向外延伸。此外，在示范性的实施例中，褶状物150基本上等距离地周向地围绕侧壁130隔开。在示范性的实施例中，褶状物150由使流体能被引导穿过过滤系统100以被净化的过滤介质制成。·
在示范性的实施例中，过滤筒110，或者更具体地讲是清洁空气通道140，大小设置为以便在其中容纳过滤芯120。更具体地讲，在示范性的实施例中，过滤芯120能定位在过滤通道140内，以利于在第一方向上的顺流期间支撑和/或限制过滤介质免于过量的沿径向向内的运动。在示范性的实施例中，保持器160周向地围绕褶状物150延伸，以利于对齐褶状物150。在示范性的实施例中，保持器160由提供刚度、强度、耐久性和/或柔性的热塑性聚合物材料制成。在示范性的实施例中，保持器160在第二方向上的逆流期间限制过滤介质的沿径向向外的运动。此外，在示范性的实施例中，热塑性的聚合物基本上对化学侵蚀、水解和/或磨损有抵抗力。备选地，保持器160可由使保持器160能如本文所描述的那样运行的任何其它材料制成。在示范性的实施例中，过滤芯120定位于清洁空气通道140内。在示范性的实施例中，过滤芯120由刚性材料制成，诸如金属和/或塑料。备选地，平的薄板可由使过滤芯120能如本文所描述的那样运行的任何材料制成。在示范性的实施例中，过滤芯120具有包括第一端180和第二端190的管形体170。在示范性的实施例中，管形体170具有在大约0. 0090英寸(in.)和大约0. 0179英寸之间的厚度。更具体地讲，在示范性的实施例中，厚度在大约0. 0105英寸和大约0. 0149英寸之间。进一步更具体地讲，在示范性的实施例中，厚度是大约0.0110英寸。备选地，管形体170可有使过滤芯120能如本文所描述的那样运行的任何厚度。在示范性的实施例中，管形体170限定了使流体能在第一端180和第二端190之间被基本上纵向地引导的空腔200。在示范性的实施例中，第一端180限定使流体能被引导进空腔200中的开口 210，并且第二端190包括密封第二端190以利于防止流体流绕过过滤筒110的盘220。备选地，第一端180和/或第二端190可具有使过滤系统100能如本文所描述的那样运行的任何构造。在示范性的实施例中，多个表面特征230(例如，在图2中示出)在第一端180和第二端190之间沿着管形体170基本上纵向地隔开。在示范性的实施例中，表面特征230布置成交错的阵列240。更具体地讲，在示范性的实施例中，阵列240中的表面特征230沿着至少一部分管形体170基本上螺旋形地定向。备选地，表面特征230可布置成任何构造，以及/或者阵列240可在使过滤芯120能如本文所描述的那样运行的管形体170的任何部分上延伸。在示范性的实施例中，各个表面特征230至少部分地在其中限定了使流体能在过滤筒110和空腔200之间被引导的至少一个开口 250(例如，在图5中所示)。更具体地讲，如在图4和图5中所示，各个表面特征230形成为勺形部(scoop)，其从管形体170沿径向向内突出，并且其定向为沿着管形体170在基本上螺旋的方向上引导流体。在示范性的实施例中，各个表面特征230包括用于通流面积的第一部分260和用于为了强度而越过开口250桥接的第二部分270。也就是说，第一部分260配置成以便穿过开口 250将流体引导入和引导出过滤芯120，并且第二部分270对表面特征230提供强度。在示范性的实施例中，表面特征230定向为使得开口 250大体面向第一端180。这样，在示范性的实施例中，表面特征230利于增强过滤系统100内的流体流。更具体地讲，表面特征230使流体能在顺流期间从基本上径向方向引导到基本上轴向方向，并且在逆流期间从基本上轴向方向弓I导到基本上径向方向。备选地，表面特征230可具有使过滤芯120 能如本文所描述的那样运行的任何构造和/或定向。在运转期间，流体(诸如空气)在顺流期间在第一或运转方向上被引导穿过过滤系统100，以利于去除流体中携带的颗粒物质(诸如灰尘和/或碎屑)。更具体地讲，在顺流期间，流体从过滤系统100外部引导，基本上径向地向内穿过过滤筒110，基本上轴向地沿着过滤芯120的长度，并且从第一端开口 210排出。随着时间的推移，颗粒物质积聚在过滤介质上。为了利于清洁过滤筒110，在示范性的实施例中，将流体在逆流期间在第二或者清洁方向上引导穿过过滤系统100，以利于从过滤筒110去除灰尘和/或者碎屑。更具体地讲，在示范性的实施例中，压缩空气流和/或喷射空气被引导(诸如脉冲化)穿过第一端开口 210、与顺流相反而基本上轴向地朝向第二端190。在示范性的实施例中，流体随后被基本上沿径向向外引导穿过开口 250，并且朝向过滤筒110引导，因此产生了利于从过滤介质中去除灰尘和/或碎屑的冲击波和正位移。图6是可实施来制造和/或组装过滤芯120的示范性方法300的流程图。在示范性的实施例中，扁平的条板或薄板最初被牵引310进成型机(未示出)，并且沿着薄板边缘形成320密封成形物312 (例如，在图2中所示)。在示范性的实施例中，薄板至少部分地由钢材形成。备选地，扁平的薄板可由使过滤芯120能如本文所描述的那样运行的任何材料制成。在示范性的实施例中，然后以阵列240形成330表面特征230，其中各个表面特征230从薄板延伸和突出。在示范性的实施例中，成型机用来在薄板中形成330表面特征230。更具体地讲，在示范性的实施例中，各个表面特征230包括使流体能够从中引导穿过的开n 250。在示范性的实施例中，然后使薄板形成340体，诸如管形体170。更具体地讲，在示范性的实施例中，薄板相对于薄板的纵向轴线以一定的角度被卷起，使得薄板一或者更详细地讲密封成形物312和/或表面特征230 —在第一端180和第二端190之间沿着管形体170的至少一部分大体螺旋形地延伸。在示范性的实施例中，薄板被卷起而使得表面特征230从管形体170朝管形体170的中心轴线(未示出)沿径向向内延伸和/或突出。在示范性的实施例中，将薄板边缘密封350以形成锁缝，使得径向地引导进空腔200的流体流过表面特征开口 250。在示范性的实施例中，密封成形物312使边缘能被密封350。此外，在示范性的实施例中，管形体170被切割360至预先确定的长度，使得管形体170被形成为具有至少一个开口端180。本文描述的主题利于减小过滤芯的厚度，因此降低了与制造和/或装配过滤芯相关联的材料成本。更具体地讲，同在制造传统的过滤芯时使用的金属薄板相比，本文所描述的主题使过滤芯能被制成具有使过滤芯能使用更薄规格的金属薄板生产的强度和/或硬度。此外，本文所描述的主题使过滤筒能被有效地清洁。上面详细描述了过滤芯以及制造和/或组装该过滤芯的方法的示范性的实施例。该系统和方法不限于本文所描述的特定的实施例，而是，系统的构件和/或方法的步骤可 与本文所描述的其它构件和/或步骤独立地以及分开来利用。各个构件和各种方法步骤还可与其它构件和/或方法步骤结合使用。尽管不同实施例的特定特征可在某些附图中示出而没在其它附图中示出，但这仅仅是为了方便起见。附图的任何特征可与任何其它附图的任何特征结合引用和/或要求保护。该书面描述使用示例公开了实施例，包括最佳模式，并且还使得本领域的任何技术人员能够实施实施例，包括制造和使用任何装置或者系统以及执行任何结合的方法。本公开的能够得到专利保护的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例具有与权利要求的文字语言没有差别的结构元素，或者如果它们包括与权利要求的文字语言没有实质性差别的等同的结构元素，则这样的其它示例意图在权利要求的范围内。
权利要求
1.一种用于与过滤筒(110) —起使用的过滤芯(120)，所述过滤芯包括具有第一端(180)和第二端(190)的管形体(170)，其中，所述管形体包括在所述第一端和所述第二端之间沿着所述管形体纵向地隔开的多个表面特征(230)，所述多个表面特征中的各个包括用于通流面积的第一部分(260)和用于为了强度而越过开口桥接的第二部分(270)。
2.根据权利要求I所述的过滤芯，其特征在于，所述多个表面特征中的各个从所述管形体朝所述过滤芯的中心轴线径向地向内延伸。
3.根据权利要求I所述的过滤芯，其特征在于，所述多个表面特征越过所述管形体的至少一部分大体螺旋形地定向。
4.根据权利要求I所述的过滤芯，其特征在于，所述多个表面特征布置成预先限定的阵列(240)，所述预先限定的阵列越过所述管形体的至少一部分大体螺旋形地定向。
5.根据权利要求I所述的过滤芯，其特征在于，所述多个表面特征中的各个包括限定在该表面特征中的开口(250)，所述开口中的各个定向为以便将流体弓I导穿过其中。
6.根据权利要求I所述的过滤芯，其特征在于，所述多个表面特征包括设置为以便增强流体流的多个勺形部。
7.根据权利要求I所述的过滤芯，其特征在于，所述第一端和所述第二端中的至少一个限定了开口(210)，所述开口使流体能被从中引导穿过。
8.一种过滤系统(100),包括 过滤筒(110)，其包括限定清洁空气通道(140)的侧壁(130);以及 过滤芯(120)，其大小设置为以便定位于所述清洁空气通道内，所述过滤芯包括具有第一端(180)和第二端(190)的管形体(170)，其中，所述管形体包括在所述第一端和所述第二端之间沿着所述管形体纵向地隔开的多个表面特征(230)，所述多个表面特征中的各个包括用于通流面积的第一部分(260)和用于为了强度而越过开口桥接的第二部分(270)。
9.根据权利要求8所述的过滤系统，其特征在于，所述多个表面特征中的各个从所述管形体朝所述过滤芯的中心轴线径向地向内延伸。
10.根据权利要求8所述的过滤系统，其特征在于，所述多个表面特征越过所述管形体的至少一部分大体螺旋形地定向。
全文摘要
本发明涉及一种用于与褶式过滤筒一起使用的过滤芯。过滤芯(120)包括具有第一端(180)和第二端(190)的管形体(170)。该管形体包括在第一端和第二端之间沿着管形体纵向地隔开的多个表面特征(230)。各个表面特征包括用于通流面积的第一部分(260)和用于为了强度而越过开口桥接的第二部分(270)。
文档编号B01D46/24GK102949903SQ20121029391
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月17日 优先权日2011年8月18日
发明者J.梅, C.G.卡罗瑟斯, J.A.肯菲德 申请人:通用电气公司