可清洗过滤器的制造方法
【专利说明】可清洗过滤器
[0001]相关专利申请交叉引用
[0002]本申请要求2013年I月14日提交的名称为“CLEANABLE FILTER”的美国临时专利申请第61/752，208号的优先权。该申请的全部内容且出于所有目的在此通过引用的方式纳入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及空气过滤系统。更具体地，本申请涉及用于空气过滤系统的可清洗过滤件。
【背景技术】
[0004]空气过滤系统通常将颗粒(例如，灰尘和其它污染物)从污浊空气(例如，来自夕卜部环境)中过滤出来，以为系统提供洁净空气。例如，汽车的空气进气系统通常包括空气过滤系统，该空气过滤系统被配置为在为发动机的燃烧室提供空气之前，过滤来自外部环境的污浊空气。该过滤可由过滤系统内的空气过滤件执行。空气过滤件可包括空气过滤介质。空气过滤介质可由一框架支撑在空气过滤件内。空气过滤介质被配置为当空气流经空气过滤介质时捕获污浊空气所含的颗粒。
[0005]当污浊空气经过空气过滤介质过滤，随着颗粒积聚在空气过滤介质内和空气过滤介质的表面上，空气过滤介质负载。随着空气过滤介质的负载增加，空气过滤器的效率通常增大。另外，随着空气过滤介质的负载增加，空气流经空气过滤介质的阻碍通常加重。在空气过滤器的寿命的某一时点上，对空气过滤系统来说经过空气过滤介质的阻碍变得太大以致于不能正常运行。在该时点或者该时点之前，空气过滤件，包括空气过滤介质，通常已被新的或者刷新的空气过滤件更换。
[0006]一直需要更换过滤系统内的过滤件带来相关缺陷。第一个缺陷是定期更换过滤件的成本。过滤件的更换可能是昂贵的。另外，技术人员的人工成本会提高过滤系统的操作成本。第二个缺陷是伴随使用过的过滤件在垃圾填埋场的废弃处置的负面环境影响。第三个缺陷是过滤系统的潜在污染，该潜在污染可能会在拆卸旧的过滤件时发生。例如，在拆卸旧的空气过滤件时，过滤系统内的密封件可能被损坏，以及在安装新的空气过滤件之前，污浊空气可能会行至空气过滤系统的洁净侧。以上缺陷迫使过滤系统的所有者和操作人员需要可自洁的过滤系统，从而消除在定期保养时更换过滤件的需要。
【发明内容】
[0007]一种示例性实施例涉及可清洗空气过滤器。可清洗空气过滤器包括外壳和过滤件，所述过滤件安装在所述外壳内。所述过滤件配置为在给定应用中过滤工作流体。所述过滤件在处于已安装于所述外壳内的状态下是可现场清洗的。可清洗空气过滤器进一步包括清洗流体施用装置，所述清洗流体施用装置配置为在所述过滤件处于已安装在所述外壳内的状态下时将清洗流体施用至所述过滤件，以便所述过滤件是可清洗的而不用从过滤器外壳上被拆下。
[0008]另一种示例性实施例涉及清洗过滤件的方法，在给定应用中，所述过滤件处于已安装在过滤器外壳内的状态且过滤流体。所述方法包括在所述过滤件处于已安装在过滤器外壳内的状态下，通过控制器将清洗流体施用于所述过滤件，其中所述清洗流体从所述过滤件上释放颗粒。所述方法进一步包括通过控制器从过滤器外壳喷射已释放的颗粒。
[0009]再一种示例性实施例涉及清洗安装于系统内的过滤器的方法。所述方法包括在控制器处接收清洗指令。所述方法进一步包括通过流体入口将清洗流体施用至过滤器的过滤件。所述方法进一步包括通过所述控制器激活振动机构，所述振动机构配置为振动所述过滤件。所述方法进一步包括在应用所述清洗流体和激活所述振动机构期间，通过过滤器的外壳内的开口喷射释放自所述过滤件的颗粒。
[0010]结合附图，可显而易见地从下述【具体实施方式】中得出这些特征和其他特征，连同其操作机制和方法。
【附图说明】
[0011]图1为根据示例性实施例的可清洗空气过滤器的剖视图。
[0012]图2为根据示例性实施例的可清洗空气过滤器的剖视图。
[0013]图3为根据示例性实施例的可清洗空气过滤器的剖视图。
[0014]图4为根据示例性实施例的可清洗空气过滤器的剖视图。
[0015]图5为根据示例性实施例的可清洗空气过滤器的剖视图。
[0016]图6为根据示例性实施例的图5中的可清洗空气过滤器省略外壳的立体图。
[0017]图7至9为根据示例性实施例的歧管的空气传输端口的配置图。
[0018]图10至12示出了根据示例性实施例的可清洗空气过滤器。
[0019]图13为根据示例性实施例的可清洗空气过滤器的剖视图。
[0020]图14至15示出了根据示例性实施例的可清洗空气过滤器。
[0021]图16为根据示例性实施例的振动机构的剖视图。
[0022]图17为根据示例性实施例的振动机构的剖视图。
[0023]图18为根据示例性实施例的系统框图。
[0024]图19为根据示例性实施例的清洗可清洗空气过滤器的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0025]大体参见附图，本文公开的多种实施例涉及过滤系统内的可清洗过滤件。该可清洗过滤件不需要从过滤系统上拆下即可清洗。压缩空气供应可连接至过滤系统。来自压缩空气供应的空气可用于从过滤件的过滤介质上“吹出”或“吹掉”捕获的和粘结上的颗粒(例如，灰尘)。来自压缩空气供应的空气可驱动振动机构，该振动机构可振动过滤件，从而协助从过滤件的过滤介质上去除捕获的和粘结上的颗粒。真空装置可协助排出来自环绕过滤介质的区域的任何去除的颗粒。排出的颗粒可被喷射至外部环境。
[0026]参照图1，根据示例性实施例，示出了可清洗空气过滤器100的剖视图。空气过滤器100包括外壳102和过滤介质104。过滤介质104以圆柱形方式布置在外壳102内。空气过滤器100被配置为将颗粒从污浊空气(例如，来自外部环境)中过滤出，以将洁净空气提供至另一个系统(例如，内燃机系统，压缩机系统，医疗系统，暖气设备，通风设备以及空气调节(HVAC)系统，等等)。过滤由过滤介质104执行。如图1所示，过滤介质104在外壳102内处于安装位置。过滤介质104可从过滤器外壳102上拆下。
[0027]如图1所示，过滤介质104包括污浊侧106和洁净侧108。污浊侧106接收来自外部环境的污浊空气。然后该空气穿过过滤介质104，并从洁净侧108出来。随着空气从污浊测106移至洁净侧108，过滤介质捕获来自外部环境的空气中包含的颗粒110。然后洁净空气可从开口 112输出至接收洁净空气的系统(例如，内燃机)。第一密封件可设置在过滤介质104和开口 112之间，以使污浊侧106与洁净侧108相隔离。第二密封件可设置在过滤介质104和外壳102之间(例如，设置在相对着开口 112的外壳顶部)，以使污浊侧106与洁净侧108相隔离。第二密封件可与第一密封件间隔开来。
[0028]随着过滤介质104收集颗粒110，颗粒110积聚在过滤介质104内以及积聚在过滤介质104的表面上。随着积聚的颗粒110数量增多，空气过滤器100的效率增大。另外，随着积聚的颗粒110数量增多，空气流经空气过滤器100的阻碍加重。在过滤介质104的寿命的某一时点上，对过滤介质104来说该阻碍变得太大以致于不能正常运行。相应地，空气过滤器100包括压缩空气输入端114，该压缩空气输入端114提供洁净的压缩空气以将颗粒110从过滤介质106上吹出或吹掉。
[0029]压缩空气输入端114可连接于压缩空气源。来自压缩空气源的空气可能已经过空气过滤器100过滤(例如，经在先过滤操作之后存储在压缩作业内)。在清洗操作时，来自压缩空气源的空气可流经压缩空气输入端114并进入空气过滤器100。空气可提供至过滤介质104的洁净侧108。于是，洁净空气经洁净侧108流入过滤介质104，继续穿过过滤介质104，并经污浊测106从过滤介质104中流出。在这过程中，空气将颗粒110从过滤介质104中清除出来并从过滤介质的污浊测106上清除掉。然后游离的颗粒110可经喷射端口 116从过滤器外壳106中流出。喷射部分116可包括止回阀118，当未执行清洗操作时，该止回阀118可防止空气和颗粒110从外壳102中流出。在清洗操作期间或在过滤操作期间，止回阀118可选择性地打开和关闭。喷射端口 116可将此刻已被弄脏的洁净空气和颗粒110喷射至外部环境。在一些配置中，真空源(例如，真空室，真空泵，等等)可连接至喷射端口 116以协助将颗粒从过滤器中移出。在清洗操作期间，开口 112可选择性地关闭(例如，通过阀的操作)，以增加从压缩空气输入端114流入并从灰尘喷射端口 116流出的空气量。通过压缩空气输入端114进入空气过滤器100的空气可由空气分配器120引导。空气分配器120在形状上可以是圆锥形的，尽管也可能是其他形状。空气分配器120包括多个开口 122。这些开口可大体上均匀地在分配器120上间隔排列，以便均匀地在过滤介质104的洁净侧108的表面上分配来自压缩空气输入端的空气。
[0030]清洗操作将颗粒110从流体介质104上清除。因此，过滤介质104的寿命期限可通过清洗操作延长。清洗操作可自动地执行(例如，定期，基于传感器的反馈，等等)，或者可依照用户的指令作为按需操作来执行。在连接于空气过滤器100的系统运行时或者在连接于空气过滤器100的系统未运行时，清洗操作可被执行。清洗操作不需要拆开过滤器100或者将过滤介质104从外壳102上拆下或者卸下。因此，清洗操作可在现场执行(例如，过滤介质104处于已被安装状态)。
[0031]参照图2，根据另一种示例性实施例，示出了可清洗空气过滤器200的剖视图。空气过滤器200在构件配置和功能上大体类似于空气过滤器100。然而，空气过滤器200以稍微不同的方式引导洁净空气流经过滤介质202。类似于空气过滤器100，空气过滤器200包括空气分配器2