专利名称：可替换过滤介质和保持机构的制作方法
技术领域：
本文中公开的主题涉及可替换过滤介质和保持机构。
背景技术：
空气进入包括过滤介质阵列的空气过滤器，其从入口空气移除颗粒。对于这种过滤器的一个应用是在供暖、通风和空调(HVAC)系统中，并且另一个常见应用是在燃气涡轮入口中。典型的空气过滤器组件包括嵌入刚性壳中的介质包，该刚性壳可由塑料或者一些等效材料制成。介质包用于过滤空气，而壳提供刚性外罩以稳定并支撑介质包，其带有对安装结构的密封。在过滤器组件的寿命中，介质包变得越来越堵塞和/或损坏，并且最终需要在其寿命的终点被替换。当过滤器组件达到其寿命的终点时，整个组件被替换，包括介质包和刚性塑料壳。过滤器组件的成本和用于每次替换的载运整个组件的成本意味着整个过滤器组件的替换可能是昂贵的过程。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种可替换过滤介质和保持机构设备，并且包括限定了路径和插入隔间的壳；以及主体，其具有设置在其中的过滤介质、位于过滤介质的相反侧的第一和第二空气可渗透面以及在第一和第二空气可渗透面的对应端之间延伸的第一和第二边缘面，在第一边缘面引导第二边缘面的状态下，主体能够插入该插入隔间中，以定位过滤介质，用于过滤沿着路径流动的空气，并且，在第二边缘面引导第一边缘面的状态下，主体能够从插入隔间被移除。根据本发明的另一方面，提供了一种限定空气流路径的上游部分的用于燃气涡轮A 口的可替换过滤介质和保持机构设备，并且包括壳，该壳限定了多个过滤器单元，其每一个包括后部部件；从后部部件的相反端延伸并限定了空气流路径的下游部分和插入隔间的腿部；介质包，各自能够以可移除的方式插入各个插入隔间中，以过滤沿着空气流路径的下游部分流动的空气；以及衬垫，其设置在各个介质包的边缘处，以防止空气流路径绕开。根据本发明的又一方面，提供了一种用于替换过滤介质的目的的移除的方法，并且包括将壳布置成限定过滤器单元，通过过滤器单元限定了路径和插入隔间；形成主体，该主体具有设置在其中的过滤介质、位于过滤介质的相反侧的空气可渗透面以及在空气可渗透面的对应端之间延伸的第一和第二边缘面；在第一边缘面引导第二边缘面的状态下，将主体插入该插入隔间中，以定位过滤介质，用于过滤沿着路径流动的空气；以及，在第二边缘面引导第一边缘面的状态下，将主体从插入隔间移除。根据结合了附图的下列描述，这些和其它的优点及特征将变得更加显而易见。
在作为说明书的总结的权利要求中特别地指出并且明确地主张了视作本发明的主题。根据结合了附图的下列详细描述，本发明的前述和其它的特征及优点是显而易见的，在附图中
图I是可替换过滤介质和保持设备的正视 图2是图I的可替换过滤介质和保持设备的放大的自上而下视 图3显示介质包从插入隔间的插入和移除；
图4是邻近的介质包的衬垫的放大的自上而下视 图5是弯曲腿部的自上而下视图；并且 图6、图7和图8各自显示各种类型的过滤介质。详细的描述参考附图以示例的方式解释了本发明的实施例，连同优点和特征。 附图标记 10 设备 20 空气流
211上游部分
212下游部分
213插入隔间(Insertion bay)
30 头部(Header)
301 外围 310 铰链 320 保持元件 40 刚性壳 45 过滤器单元
451后部部件
452腿部
60介质包
610 折叠/打裙的过滤介质
620 袋式过滤介质
630 固态及多孔的过滤介质
61细长主体
62过滤介质
63，64 第一和第二空气可渗透面 65, 66 第一和第二边缘面 67额外过滤介质
80衬垫。
具体实施例方式根据本发明的方面，可替换的介质包与可在整个外罩内保持就位的刚性塑料壳一起提供。介质包在替换工序期间可插入塑料壳中并可从塑料壳移除，并且可以使用衬垫压缩对壳密封以确保避免空气绕开。通过重复使用带有一系列可替换介质包的塑料壳，替换过滤器的成本显著降低。此外，虽然当作为传统组件载运时过滤器组件通常具有显著的载运成本，但是仅仅介质包的替换可以降低载运成本。当仅仅介质包的处理与过滤器组件的处理成本相比时，还可以节约环境成本。介质包可批量生产。制造成本的降低连同载运成本和降低的材料成本将提供总成本优势。而且，由于刚性包将不经常替换，所以对保持框架的组件密封可不受干扰。参考图I、图2和图3，提供了可替换过滤介质和保持机构设备(下文称作“设备”)10，用于沿着例如燃气涡轮发动机入口的空气流路径流动的空气流20的过滤。设备10包括头部30、刚性壳40、介质包60以及衬垫80，空气流路径的上游部分211通过头部限定。壳40沿着空气流的方向从头部30向后延伸，并且形成为限定多个过滤器单元45。根据实施例，各过滤器单元45可包括后部部件451，其与腿部452和头部30的平面朝后间隔开。腿部452从后部部件451的相反端延伸到头部30的平面。腿部452各自形成有孔隙，以横向限定空气流路径的下游部分212和插入隔间213。
虽然空气流路径的下游部分212和插入隔间213在本文中描述成是横向的，但是应当理解，这仅仅是示例性的，并且，在不脱离本申请的范围的情况下，其它配置是可能的。例如，空气流路径的下游部分212和插入隔间213可以彼此平行，或者它们可以在一个区段是平行的而在另一区段是横切的。如参考图3最佳见到的，各个介质包60可以包括具有其中设置有过滤介质62的细长主体61、位于过滤介质62的相反侧的第一和第二空气可渗透面63、64以及在第一和第二空气可渗透面63、64的对应端之间延伸的第一和第二边缘面65、66。如图3所示，介质包60可以沿着插入方向D以移除的方式插入腿部452的插入隔间213以及从插入隔间移除。该插入方向D将第一和第二边缘面65、66限定为介质包60的后部边缘和前部边缘以及为前缘和后缘，这取决于介质包60是插入该插入隔间213还是从插入隔间移除。衬垫80至少设置在第一和第二边缘面65、66，虽然它们同样还可设置在上边缘面和/或下边缘面上。这样，在介质包60插入该插入隔间213的情况下，第一边缘面65处的衬垫80可以设置在可以是介质包60的后部边缘的位置，并且在该位置，可以设置成与后部部件451或者与额外过滤介质67接触，该额外过滤介质可设置在后部部件中(参见图2)。同时，第二边缘面66处的衬垫80可以设置在将为介质包60的前部边缘的位置，并且在该位置，可以与头部30或者邻近的衬垫80接触，以防止后部和前部边缘周围的空气绕开。应当理解，存在着其中介质包60与本文中的描述相比可逆或者完全重新定向的实施例。在这样的情况下，介质包60和衬垫80的端部放置将保持类似于已经描述的。介质包60因此设置成使得空气可渗透面63、64的法向平面相对于作为空气流20的部分沿着空气流路径的下游部分212流动的空气流的主要方向以横切的方式定向。介质包60因此可定位成过滤通过腿部452并沿着空气流路径的下游部分212流动的空气。可以设在后部部件451中的额外过滤介质67能够增加用于空气过滤的总面积。返回参考图1，头部30可包括具有外围301的格栅构造，其迫使空气流入多个过滤器单元45中。根据头部30的各种配置，多个过滤器单元45可以布置成侧对侧(side-to-side)阵列，由此，邻近的过滤器单元45之间的距离小于预定宽度。根据可选实施例，并且参考图4，邻近的其中一些过滤器单元45可以彼此邻接，邻近的介质包60的对应衬垫80可密封地彼此配合。通过这种方式，它们之间的空气流基本被防止，头部30所要求的材料可以减少，并且带有给定大小的组件的总过滤面积可以增加。返回参考图2，多个过滤器单元45中的每一个的一个或更多可具有基本V形或截头锥形的横截面，其中，后部部件451的平面设置成与头部30的平面基本平行，并且腿部452以非直角角度横向向外展开。在该构造的情况下，沿着空气流路径21的上游部分211的空气流进入多个过滤单元45中的每一个的内部46并且分成两部分，该两部分各自沿着基本相反的方向朝着各个腿部452的各个下游部分212流动。参考图5，腿部452中的一个或更多可以是弯曲的。在这种情况下，可移除地插入该插入隔间213的介质包60可以采取弯曲腿部452的弯曲。该弯曲部可以设成靠近后部部件451的平面、头部30的平面或者沿着腿部452的整体长度。参考图6、图7和图8，介质包60可包括折叠或者打裙的过滤介质610 (参见图6)、袋式过滤介质620 (参见图7)、固态及多孔的过滤介质630 (参见图8)或者一些其它类似类型的过滤介质元件。在任何情况下，过滤介质可以是刚性或适应性的。 根据本发明的其它方面，提供了一种组装可替换过滤介质和保持机构设备的方法。该方法包括将从头部30向后延伸的壳40布置成限定多个过滤器单元45，各自包括与头部30间隔开的后部部件451和从后部部件451的相反端延伸到头部30的腿部452，通过该腿部，空气流路径21的下游部分212和插入隔间213以横切的方式被限定。该方法还包括将介质包60可移除地插入该插入隔间213中并且将衬垫80至少设置在各个介质包60的后部和前部边缘处。为了替换介质包60而不需要替换头部30或壳40，本发明还可以包括从壳40或外罩移除头部30，替换介质包60中的一个或更多(即，当它们在预定寿命后堵塞时)，以及将头部30重新附接至壳40或外罩。介质包60中的一个或更多的替换可包括使介质包60中的一个或更多沿着插入方向D滑出对应的插入隔间213，以及使新的介质包60滑入现在空置的插入隔间213。参考图1，头部30的移除和重新附接可以包括使头部30绕着铰链310转动和经由保持元件320将头部30悬挂或紧固在壳40或者外罩上中的一个。虽然仅仅关于有限的实施例详细地描述了本发明，但是应当容易理解，本发明不限于这样的公开的实施例。而是，可以修改本发明，以合并迄今未描述但是与本发明的精神和范围相称的任何数量的变型、变更、替代或者等同配置。此外，虽然已经描述了本发明的各种实施例，但是应当理解，本发明的方面可以包括仅仅其中一些所述实施例。因此，本发明不被视为由以上描述限制，而是仅仅由所附权利要求的范围限制。
权利要求
1.一种可替换过滤介质和保持机构设备(10)，包括 壳(40)，其限定了路径(211，212)和插入隔间(213);以及 主体(61)，其具有设置在其中的过滤介质(62)、位于所述过滤介质(62)的相反侧的第一和第二空气可渗透面出3，64)以及在所述第一和第二空气可渗透面出3，64)的对应端之间延伸的第一和第二边缘面(65，66), 在所述第一边缘面￠5)引导所述第二边缘面￠6)的状态下，所述主体￠1)能够插入所述插入隔间(213)中，以定位所述过滤介质(62)，用于过滤沿着所述路径(211，212)流动的空气，并且，在所述第二边缘面￠6)引导所述第一边缘面￠5)的状态下，所述主体(61)能够从所述插入隔间(213)被移除。
2.根据权利要求I所述的设备(10)，其特征在于，还包括能够以可移除的方式附接到所述壳(40)的头部(30)。
3.根据权利要求2所述的设备(10)，其特征在于，在所述头部(30)附接到所述壳(40)且所述主体￠1)插入所述插入隔间(213)中的状态下，所述主体￠1)从所述头部(30)的平面向后延伸。
4.根据权利要求I所述的设备(10)，其特征在于，所述壳(40)是基本刚性的。
5.根据权利要求I所述的设备(10)，其特征在于，所述壳(40)形成为限定了多个过滤器单元(45)，各自具有多个路径(211，212)和插入隔间(213)。
6.根据权利要求I所述的设备(10)，其特征在于，所述过滤器单元(45)中的一个或更多具有V形或截头锥形中的一种。
7.根据权利要求I所述的设备(10)，其特征在于，还包括设置在所述主体￠1)的边缘面处的衬垫(80)。
8.一种限定空气流路径的上游部分(211)的用于燃气涡轮入口的可替换过滤介质和保持机构设备(10)，所述设备包括 壳(40)，限定了多个过滤器单元(45)，其每一个包括 后部部件(451)， 腿部(452)，其从所述后部部件(451)的相反端延伸并限定所述空气流路径的下游部分(212)和插入隔间(213)， 介质包(60)，各自能够以可移除的方式插入所述插入隔间(213)中的每一个中，以过滤沿着所述空气流路径的所述下游部分(212)流动的空气，以及 衬垫(80)，其设置在所述介质包￠0)中的每一个的边缘处，以防止空气流路径绕开。
9.一种用于替换过滤介质￠2)的目的的移除的方法，所述方法包括 将壳(40)布置成限定过滤器单元(45)，通过所述过滤器单元，限定了路径(211，212)和插入隔间(213)； 形成主体(61)，所述主体具有设置在其中的过滤介质(62)、位于所述过滤介质￠2)的相反侧的空气可渗透面(63，64)以及在所述空气可渗透面(63，64)的对应端之间延伸的第一和第二边缘面(65, 66)； 在所述第一边缘面￠5)引导所述第二边缘面￠6)的状态下，将所述主体￠1)插入所述插入隔间(213)中，以定位所述过滤介质(62)，用于过滤沿着所述路径(211，212)流动的空气；以及在所述第二边缘面￠6)引导所述第一边缘面￠5)的状态下，将所述主体￠1)从所述插入隔间(213)移除。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括 移除头部(30)； 替换所述主体￠1);以及 重新附接所述头部(30)。
全文摘要
本发明提供了一种可替换过滤介质和保持机构设备(10)，并包括限定了路径(211,212)和插入隔间(213)的壳(40)；以及主体(61)，其具有设置在其中的过滤介质(62)、位于过滤介质(62)的相反侧的第一和第二空气可渗透面(63,64)以及在第一和第二空气可渗透面(63,64)的对应端之间延伸的第一和第二边缘面(65,66)，在第一边缘面(65)引导第二边缘面(66)的状态下，主体(61)能够插入该插入隔间(213)中，以定位过滤介质(62)，用于过滤沿着路径(211,212)流动的空气，并且，在第二边缘面(66)引导第一边缘面(65)的状态下，该主体能够从插入隔间(213)被移除。
文档编号B01D46/42GK102794066SQ20121016163
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月23日 优先权日2011年5月23日
发明者A.辛赫, P.巴纳法 申请人:通用电气公司