空气吸入过滤组件的制作方法

专利名称：空气吸入过滤组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空气吸入过滤组件，用于工业机器如空气压縮机或鼓风机， 并且特别是涉及包括可移动过滤段的空气吸入过滤组件。
背景技术：
具有静止和运动部件并处理常压工业性质的空气的压縮机和鼓风机必须从 进气开始加以保护，在它们的吸入口，加速的空气流中存在着悬浮的固体。空 气流中悬浮的大尺寸固体能够对这些机器中的运动和静止部件造成损害，随着 时间的推移，小尺寸的悬浮固体能够M积聚在静止和运动的表面以及空气通 道、鹏的任何静态换热表面上而使得机器的机械和热力学性能劣化。通常使用 一个或多个空气吸^01滤器来阻止存在于工业环境中的颗粒的污染和由止树压
縮机和鼓Kia产生的损害，而且大量的设计被用来满足特定的压缩机应用对空
气清洁的要求。
空气吸入过滤组件的物理尺寸直接取决于其下游的压缩机或鼓风机处理的 常压空气流量。在典型的工业应用中，空气吸入31滤组件是位于离开压缩机或 鼓风机较远的位置，或集成在一个容纳了压缩机及其辅助部件的封闭外罩或围 挡上。

发明内容
在一个实施方式中， 一种用于过滤由组件前端至后端流过的空气的空气吸 入过滤组件，包括一个壳体， 一个第一过滤段用于过滤前端接受的空气，该第 一过滤段可插入壳体并且从壳体移出， 一个第二il滤段用于过滤经过了第--过 滤段的空气，该第二过滤段可插入壳体并且从壳体移出，和一个可以处于锁定 位置和解锁位置的锁扣，当处于锁定位置时，第一过滤段紧固在壳体上，当处 于解锁位置时，第一过滤段没有紧固在壳体上。 一个在壳体和第一过滤段之间
形成的铰链，当第一过滤段插入壳体时，交联肖嫩使第一 过滤段相对于壳体为 枢轴转动。当第一过滤段和第二过滤段插入壳体并且锁扣在锁定位置时，第一 过滤段紧压在第二过滤段上并且第二过滤段紧压在壳体上以确保从装置中流出 的空气经过了两^H1滤段。
在另一个实施方式中， 一种用于过滤由组件前端至尾端流过的空气的空气 吸入过滤组件，包括一个壳体， 一个包括一个第一过滤元件的第一过滤段用于 过滤前端接受的空气，该第一过滤段可插入壳体并且从壳体移出， 一个包括一 个第二过滤元件的第二过滤段用于过滤经过了第一过滤段的空气，该第二过滤 段可插入壳体并且从壳体移出，和一个具有使第一过滤段固在壳体上的锁定位 置和使第一过滤段没有紧固在壳体上的解锁位置的锁扣。在壳体和第一过滤段 之间与锁扣相对处形成一个由槽和凸片组成的铰链，其中当锁扣处于解锁位置 时，交联能够i蝶一过滤段相对于壳体为枢轴转动。当第一过滤段和第二过滤 段插入壳体时，在第一过滤段和壳体之间形成了铰链并且锁扣处于锁定位置， 然后第一过滤段紧压在第二过滤段上而第二过滤段紧压在壳体上以确保从装置 中流出的空气经过了两个过滤段。


详细说明特别参照如下相应附图
图l(a)和(b)表示了一个组装的空气吸入过滤组件的一个实施例的透视图，
其中锁扣分别处于锁定和解锁的位置，，
图2是图1中的空气吸入过滤组件的部{粉解透视图3(a)是图1中的空气吸入过滤组倂又安装有第二过滤段时的前视图3(b)是图1中的空气吸入过滤组件安装有第二过滤段时的后视图4是当第一过滤^/人图1中的空气吸入过滤组件的壳体中移出时第一过
滤段上的凸片和壳体上的槽的透视图5②是在壳体和第一过滤段之间由凸片和槽构成的铰链的简化的剖面
图5(b)是与图5(a)类似的视图，表示了第一过滤段转动到一个完全进入壳 体的位置，并且第一过滤段未锁定；
图6是图1中的空气吸入过滤组件的透视图，其中安装在壳体内的第一过 滤SI鼓专至一个关闭的位置并且锁扣处于解锁的状态；
图7(a)是第二过滤段前侧密封件的示意图7(b)是第二过滤段后侧密封件的剖面图，其与壳体上的法兰接触；
图8(aKb)表示了空气吸入过滤组件与具有外罩的空气压縮系统之间的位
置关系'，
图9表示了空气吸入过滤装置的另一个实施方式。
具体实施例方式
M"本发明的任一实施方式进行说明之前，应当理解本发明的用途不限于 以下说明中阐述的和以下附图中表示的结构和部件设置的细节。本发明能够具 有其它的实施例和实践方式或者通过不同的方式付诸实施。而且，应当理解在 此4顿的措辞和术语是出于说明而并非限制之目的。所l柳的"包括"，"包含"， 或者"具有"和由此的各种表述意味着包含其后列出的各项及其等价物以及附
加项。术语"连接"，"结合"，和"安装"和由此变化的各种 被广泛应用并 包括直接的和间接的连接，结合和安装。
组装的空气吸入过滤组件10的一个实施方式的透视图在图l(a)和l(b)中示 出。作为一般的捐诚，空气从前端12进入空气吸入过滤组件10,流经两个过滤 段16, 18 (图2中表示未组装的状态)，然后作为过滤后空气从后端14流出组 件10。这样的一个组件10适用于过滤^[A机器的空气例如工业级空气压缩机或 鼓亂
参考附图2，空气吸入过滤组件10除了包括第一过滤段16和第二4S1滤 段18外还包括一个壳体15。过滤段16和18均育嫩容易地插入和从壳体15中 移出。第一过滤段16包括一个框架20和一个第一过滤元件22并设计成过滤空 气中相对较大的颗粒。第二过滤段18包括一个框架24和一个或多个第二过滤 元件26并设计成过滤空气中相对较小的颗粒。由于第一过滤段16过滤了相对 ^的颗粒，第一过滤元件22通常比第二过滤段18中的过滤元件26需要更频 繁的更换。
在一个实施方式中，壳体15通常为具有四边的箱型并且通常在前端12和 后端14开口用于空气流动。为了组装空气吸入过滤组件IO，首先将第二过滤段 18插入壳体15的前端12，接下来停止在壳体15后端14的一个停止装置28(见 图7(b))上。然后将第一过滤段16插入并锁定定位。当移出过滤段时，在优选 实施方式中，由于第二过滤段18 不从后端14移出，因此第一过滤段16先
于第二过滤段18被移出。
参考图2和3(a)，在一个实施方式中，轨道元件30提供用来帮助在壳体15 中插入，移出，支撑，和定位两4il滤段16， 18。如图所示，在壳体15内部相 对的两侧的每一侧均包括一个第一轨道元件30。这些元件30大致从壳体15的 前端12延伸至后端14。皿一步地，第一过滤段16和第二过滤段18均包括--个第二轨道元件，例如以轨道托架32的形式，安装在相对的夕卜部两侧的每一侧。 安装在壳体15上的第一轨道元件30和以轨道托架32的形式安装在过滤段上的 第二轨道元件相互作用从而使得第一和第二过滤段16， 18均能容易地滑入和滑 出壳体15，均能正确地定位和支撑在壳体15中。在一些实施方式屮，过滤段 16， 18上的轨道托架32和壳体15上的轨道元件30的位置可以互换。
如图3(a)， 3(b)， 5(a)和5(b)所示，在一个实驗式中，第二过滤段1S包括 数个设置成V字或V型的过滤元件26，而第一过滤段16包括一个单个的过滤 元件22。过滤元件22， 26优选为板式^P燥型介质。干燥型介质通常由具有不同 密度，厚度和组成的类织物和毯型材料构成。干燥型过滤介质可以是纤维素纤 维，玻璃布，羊毛超，合成纤维或类似纤维。已知的干燥型过滤介质能高效去 除工业环境中含有的各种物理尺寸的颗粒，其特征在于具有达到所需的过滤效 率的纤维尺寸和纤维的紧密程度。
在一个实施方式中，第二过滤段18中的这些过滤元件26是一种高过滤效 率，^f^燥型，板式的过滤元件包括了过滤介质，该介质的特征在于通过深层， 多层形式的设计以获得对颗粒尺寸在2微米或以上的颗粒高达百分之九十九点 九七的过滤效率。第一过滤段16中的过滤元件22 包括一种高过滤效率的， 干燥型介质，其设计过滤颗粒的物理尺寸等于或大于10 。工业环境的空气 中的颗粒尺寸范围通常从约30 到小于0.5 。具有平均尺寸为20 的， 尺寸在10到30微米之间的颗粒，通常占据了工业环境的空气体积的约28%， 而通常工业环境体积的约52%则被具有平均尺寸为7.5微米的，尺寸5到10微 米的颗粒所污染。工业环境的空气中的这种颗粒尺寸体积的典型分布使得多段 过滤组件10的优点更加显著，其中尺寸范围在10和30微米之间的更大和更普 遍的颗粒，被第一过滤段16从空气流中较早地除去，然后较小尺寸的颗粒被第 二过滤段18除去。对于第一和第二过滤段16， 1S两者而言，过滤元件22， 26 可以与框架集成或分别设置。壳体和框架两者均可以由防腐蚀材料如金属薄板
制成。
一旦将第二过滤段18安装在壳体15中，就可以安装第一过滤段16。参考 附图4， 5(a)，和5(b)，组件10还包括一个或多个在壳体15和第一过滤段16 之间形成的铰链34，其中铰链34能够使第一过滤段16相对于壳体15为枢轴转 动。特别地，如附图4所示，第一过滤段16包括一个或多个向外延伸的凸片36， 其可以插入壳体15内的槽38。当凸片36插A^t应的槽38时，如附图5(a)所示， 形成了铰链34使第一过滤段16相对于壳体15为枢轴。铰接的第-一过滤段6 从如附图5②所示的打开的位置旋转到如附图5(b)所示的关闭的位置。
—旦将凸片36插入槽38形成铰链34，第一过滤段16旋转至壳体内的一 个关闭的位置，第一过滤段16育滩被一个或多个锁扣40紧固在壳体15内。锁 扣40能够在如附图l(a)和6所示的使第一过滤段16没有紧固在壳体15上的解 锁位置和如附图l(b)所示的使第一过滤段16紧固在壳体15上的锁定位置之间 移动。参考附图6，在一个实施方式中，在壳体15上与铰链槽38相对的侧面壳 体15包括一个或多个锁扣40，以及与每一个锁扣40相邻的孔42。优选锁扣40 是具有一个弯钩部分41的滑雪靴状的锁扣。当第一过滤段16旋转至其关闭位 置时，孔42使得弯钩部分41 f镞与第一过滤段16的槽，44相啮合。然后 锁扣40可以移动到锁定位置以将第一过滤段16紧固在壳体15内。当锁扣40 处于锁定位置时，沿轴向(即从前端12至lj后端14)施加一个压紧力将第一过滤 段16紧压在第二过滤段18上而第二过滤段18紧压在壳体15后端14的停止装 置28上。
当锁扣40锁定时，将位于第一过滤段16和第二过滤段18之间的第一可压 缩密封元件46压縮形成一个第一密封。如附图7(a)所示，该密封元件46可以位 于第二过滤段18的前端48的周边。相似地，将位于第二过滤段18和壳体15 之间的第二可压縮密封元件50压縮形成一个第二密封。如附图7(b)所示，该密 封元件50可以位于第二过滤段18的后端52的周边。在壳体15后端14上的一 个向内延伸的法兰54既可以用作第二过滤段18的停止装置28，也提供了一个 在壳体15上的连续的刀型边缘以形成第二密封。由此，压紧力和密封元件46， 50保证了aX空气吸入过滤组件10的空气在流出后端14之前均流经了第一和 第二过滤段16， 18 (即得到了过滤)。
铰链34和锁扣40的结合使得第一和第二过滤段16， 18的安装和移出变
得简单而直接。在所述的实施方式中，铰链槽38和孔42是相同的，因此锁扣 40位于壳体15的两侧均可。
再参考附图l(a)和l(b)，在一个实施方式中，壳体15还包括至少一个位于 后端14的向外延伸的法兰56以便于空气吸入过滤组件10与空气压缩机的风管 连接。例如，如附图8(a)和8(b)所示，空气吸入过滤组件10可以连接在空气压 縮系统62的空气吸入消声组件58上，其中空气压縮系统62包括位于外罩64 内的压缩丰几60和其它辅助部分。这些图表明了通常存在于空气压缩系统62中 的空间约束^K牛，例如对具有駄尺寸的空气吸入过滤组件10的定位，支架， 安装以及现场维护的简化是有优势的。在所述的实施方式中，将空气吸入过滤 组件10安装在，外罩64的一个顶角部位的空气吸入消声组件58上。在另一 个实施方式中，壳体15还包括一个和更多的安装设备以便将空气吸入过滤组件 10固定在空气压縮系统62的临近结构上。
在所述的实施方式中，铰链34位于空气吸入过滤组件10的一侧，由此当 第一过滤段16旋转到打开位置时是M铰链34进行支撑，从而使得铰链34有 助于过滤组件的现场维护。在另一个实施方式中，组件10的铰链侧可以通过一 种不同的方式定向。特别地，由于对组件10的铰链侧的外部空间没有要求，由 凸片和槽形成的铰链34的4顿使得空气吸入过滤组件10肯嫩紧密地安装在外 罩64的相邻壁面上而不存在特殊的几何形状方面的限制。
根据在特定应用中所要求的空气流，这样的组件10还可以是模块化的以便 于设置多组过滤段，，其中具有一行或更多行的和一歹蜮更多列的模块66，其中 每一个模块66均包括第一和第二过滤段16， 18。附图9中表示了一个这样的组 件IO。装置10的模±央化特性允许独立地更换第一和/或第二过滤段和/或过滤元 件，并且允许对空气吸入过滤组件10的空气处理能力进行容易的修改以满足所 选择的空气压縮系统62的要求。
在此所述的空气吸入过滤组件10为工业空气压縮系统提供了改进的空气 吸入过滤。该组件可对过滤段进行准确的，可靠的，和简单的安装和去除，从 而当将空气吸入过滤组件10安放在限定的空间内时可快速地更换过滤元件。
权利要求
1、一种空气吸入过滤组件，用于过滤由组件前端至后端流过的空气，该组件包括壳体，用于过滤前端接受的空气的第一过滤段，该第一过滤段可以插入壳体以及从壳体中移出，用于过滤流过第一过滤段的空气的第二过滤段，该第二过滤段可以插入壳体以及从壳体中移出，锁扣，具有一个使第一过滤段紧固在壳体上的锁定位置，并具有一个使第一过滤段没有紧固在壳体上的解锁位置，当第一过滤段插入壳体时在第一过滤段与壳体之间形成的一个铰链，该铰链使第一过滤段相对于壳体为枢轴转动，并且其中，当第一过滤段和第二过滤段插入壳体并且该锁扣处于锁定位置时，第一过滤段紧压在第二过滤段上而第二过滤段紧压在壳体上，以保证从装置中流出的空气流经了第一过滤段和第二过滤段。
2、 如权禾腰求1中的空气吸入过滤组件，其中第一过滤段包括凸片和槽中的一个，并且壳体包括凸片和槽中的另一个，通ii将凸片插入槽中形成了^交链。
3、 如权利要求2中的空气吸入过滤组件，进一步包括多个由凸片和槽形成 的铰链。
4、 如权利要求1中的空气吸入过滤组件，其中锁扣位于壳体上与铰链相 对的一侧。
5、 如权利要求1中的空气吸入过滤组件，其中锁扣是位于壳体上并在其 处于锁定位置时与第一过滤段的槽的边缘啮合。
6、 如权利要求1中的空气吸入il滤组件，进一步包括多个锁扣用于将第 一过滤段紧固在壳体上。
7、 如权利要求1中的空气吸入过滤组件，进一步包括一个介于第一过滤 段和第二过滤段之间的可压缩的密封元件。
8、 如权利要求1中的空气吸入过滤组件，进一步包括一个介于第二过滤段 和壳体后端之间的可压縮的密封元4牛。
9、 如丰又利要求1中的空气吸入过滤组件，其中锁扣是一种位于壳体上的 滑雪靴型锁扣并在其处于锁定位置时与第一过滤段的槽的边缘啮合。
10、 如权利要求1中的空气吸入过滤组件，其中壳体包括一个第一轨道元件，第二过滤段包括一个第二轨道元件，其中第一轨道元件与第二轨道元件相 互作用以将第二过滤段定位和支撑在壳体中。
11、 如权利要求l中的空气吸入过滤组件，其中壳体包括一个第一轨道元 件，第一过滤段包括一个第二轨道元件，其中第一轨道元件与第二轨道元件相 互作用以将第一过滤段定位和支撑在壳体中。
12、 一种空气吸入过滤组件，用于过滤由组件前端至后端流过的空气，该 组件包括..壳体，第一过滤段，包括一个用于过滤前端接受的空气的第一过滤元件，该第一 过滤段可以插入壳体以及从壳体中移出，第二过滤段，包括一个用于过滤涼L31第一过滤段的空气的第二过滤元件，i織二过滤段可以插入壳体以及从壳体中移出，锁扣，具有一个将第一过滤段紧固在壳体上的锁定位置，并具有一个使得 第一过滤段没有紧固在壳体上的解锁位置，介于壳体和第一过滤段之间并与锁扣相对的槽和凸片的铰f连，其中该铰链 在锁扣处于解锁位置时使得第一过滤段相对于壳体为枢轴转动，并且其中，当第一过滤段和第二过滤IM入壳体，在壳体和第一过滤段之间形 成铰链，并且锁扣处于锁定位置时，第一过滤段紧压在第二过滤段上而第二过 滤段紧压在壳体上，以保证从装置中流出的空气流经了第一过滤段和第:.::.过滤 段。
13、 如权利要求12中的空气吸入过滤组件，其中第一过滤段包括凸片和槽 中的一个，并且壳体包括凸片和槽中的另一个，通过将凸片插入槽中形成铰链。
14、 如权利要求12中的空气吸入过滤组件，进一步包括多，链和多个锁扣。
15、 如权利要求12中的空气吸入过滤组件，其中其中锁扣是位于壳体上并 在其处于锁定位置时与第一过滤段的槽的边缘啮合。
16、 如权利要求12中的空气吸入过滤组件，进一步包括一个介于第一过滤 段和第二过滤段之间的可压縮的密封元件。
17、 如权利要求12中的空气吸Ail滤组件，进一步包括一个介于第二过滤 段和壳体后端之间的可压縮的密封元件。
18、 如权禾腰求12中的空气吸入过滤组件，其中锁扣是一种位于壳体上 的滑雪靴型锁扣并在其处于锁定位置时与第一过滤段的槽的边缘啮合。
19、 如权禾腰求12中的空气吸入过滤组件，其中壳体包括一个轨道元件 和一个轨道托架中的一个，并且第二过滤段包括一个轨道元件和一个轨道托架 中的另一个，其中轨道元件与轨道托架相互作用以将第二过滤段定位和支撑在 壳体中。
20、 如权利要求12中的空气吸A^滤组件，其中壳体包括一个轨道元件和 一个轨道托架中的一个，并且第一过滤段包括一个轨道元件和一个轨道托架中 的另一个，其中轨道元件与轨道托架相互作用以将第一过滤段定位和支撑在壳 体中。
全文摘要
一种用于过滤由前端至后端流过的空气的空气吸入过滤组件，包括一个壳体，一个第一过滤段和一个第二过滤段。过滤段可插入壳体并且从壳体移出。一个锁扣可以在锁定位置和解锁位置间移动，当处于锁定位置时，第一过滤段紧固在壳体上，当处于解锁位置时，第一过滤段没有紧固在壳体上。一个可以在壳体和第一过滤段之间形成的铰链，当锁扣处于解锁位置时，铰链能够使第一过滤段相对于壳体为枢轴转动。当将第一过滤段和第二过滤段插入壳体并且锁扣处于锁定位置时，第一过滤段紧压在已紧压在壳体上的第二过滤段上。
文档编号B01D24/12GK101189054SQ200680019878
公开日2008年5月28日 申请日期2006年6月5日 优先权日2005年6月6日
发明者B·D·艾金, C·E·爱德华兹, D·A·斯托克, M·J·格罗斯 申请人:英格索尔-兰德公司