专利名称：包括脉冲清洁系统的多级空气过滤器的制作方法
技术领域：
本申请涉及空气过滤器，特别是涉及用于清洁被引至大型车辆和设备的发动机进气口的燃用空气的空气过滤器。本申请涉及用于此的空气过滤器的较佳设计及其组装和使用方法。
背景技术：
通常，发动机的燃用空气需要被过滤，以防止吸入空气流中的颗粒物质到达敏感的发动机构件。因此，几乎是涉及燃用空气的每个发动机系统都包括某些类型的空气过滤器组件，这些过滤器组件定位在吸入空气流中。
很多空气过滤器组件总的包括一壳体，在过滤或清洁过程中，空气被引导通过该壳体。在某些系统中，在壳体内设置有一可拆除和可更换的过滤元件，或者是多个这种过滤元件的组合。使用时，在空气流过壳体的过程中，它们被引导通过过滤元件。随着空气过滤器两端的限制性(restriction)提高，一个或多个过滤元件迟早会而被污染物阻塞或填满。在一个恰当的检修点上，可将过滤元件取下，加以整新(清洁)或更换。
特定的非常大型和大功率的设备会产生与空气过滤器工作有关的特别的问题。这里要考虑的是大型推土机、运输卡车和其它大型的建筑和采矿设备，这些设备具有500-2000马力(hp)(37.3-149.2KW)的发动机。
这样的设备会在多灰尘的环境下工作很长时间。这样的设备还需要大量的燃用空气。这意味着大量充满颗粒的空气将连续地通过空气过滤器系统。实际上，典型的使用环境(例如建筑工地和采矿工地)的特征是，相对较大数量的空气中携有各种颗粒，这些颗粒具有各种尺寸和种类分布。
已经为这些设备设计了专用的重负荷的多级过滤单元。其中一种设计是明尼苏达州明尼阿波利斯市的唐纳森公司生产的牌号为SRG DonacloneTM的产品。这种产品是设计成可承受高达大约1,300-4,500英尺/分钟(cfm)(81,000-281,000磅水每分钟(pwm))的空气流速，并以单或双单元的形式出售。通常，这种构造是多级的。在第一级，设置有一预过滤器，以在空气流到达过滤器之前除去95％的灰尘。这种预过滤器通常是这样工作的，即，引导入口空气通过多个旋风管，借助旋风空气流进行灰尘分离。例如美国专利5,693,109中描述了这样的旋风式预过滤器，该美国专利可援引在此以作参考。
在第二级，来自预过滤器的空气被引入并通过一空气过滤器系统，一个典型的过滤器系统包括两个元件一外周主过滤元件和一内侧副过滤元件或称安全用过滤元件。壳体通常是构造成这样，即，可以定期地将主过滤器(如果需要，也可以将副过滤器)取下，并加以整新或更换。
发明内容
I.美国专利申请09/325,697的概要在美国专利申请09/325,697的一个方面中，一实施例涉及一种过滤器组件。该过滤器组件包括一限定了第一和第二腔室的壳体、一第一级空气过滤器、一第二级空气过滤器、以及一脉冲喷射清洁装置。第一级空气过滤器定位在第一腔室中，并包括一第一过滤元件，在使用过程中，需过滤空气被引导通过该第一过滤元件。第二级空气过滤器定位在第二腔室中，并包括至少一个可拆除和可更换的过滤元件，在使用过程中，需过滤空气被引导通过这些过滤元件。脉冲喷射清洁装置是构造和布置成能有选择地引导脉冲喷射空气流逆向地通过所述第一过滤元件。
在美国专利申请09/325,697的另一个方面中，一种装置包括一第一V形单元(V-pack)过滤器和一提升机构。第一V形单元过滤器具有一第一下端和一第二上端。第二上端包括一空气流出孔；一限定了所述空气流出孔并从所述第二上端向外伸出的第一密封装置或垫圈；以及一从所述第二上端向外伸出的硬的挡止装置。提升机构包括一底座结构、一固定于所述底座结构的可动座体、以及一可枢转安装的控制臂。可动座体具有一第一上升取向和一第二下降取向。可枢转安装的控制臂使可动座体沿第一上升取向上升，并沿第二下降取向下降。第一V形单元过滤器和提升机构被构造和布置成这样，即，当提升机构处于第一上升取向时，第一V形单元过滤器在一锁定位置上压抵于壳体的一部分，第一密封装置受压而形成一密封，硬的挡止件限制了V形单元向壳体的移动程度。当提升机构处于第二下降位置时，可将第一V形单元过滤器从锁定位置释放。
在美国专利申请09/325,697的另一个方面中，讨论了发动机进气过滤器组件的一种操作方法。该过滤器组件包括一用于容纳第一级空气过滤器的第一腔室、一用于容纳第二级空气过滤器的第二腔室、以及一构造和布置成能有选择地引导脉冲空气通过第一级空气过滤器的脉冲喷射清洁装置。该方法包括如下步骤在发动机工作过程中，测量第一级空气过滤器两端的压降；在发动机工作过程中，测量发动机载荷；响应于发动机载荷低于预定发动机载荷并且压降超过预定压降的情况，启动脉冲喷射清洁装置的脉冲阀以引导脉冲空气逆向地通过第一级空气过滤器。
II.锁定装置的概要在本申请的一个方面中，其中一个实施例涉及一种装置。该装置包括一保持机构、一V形单元过滤器、以及一锁定装置。保持机构包括一底座结构和一可动座体。可动座体固定于底座结构，并具有一第一锁定取向和一第二未锁定取向。V形单元过滤器包括一框架构造，该框架构件具有第一和第二框架结构。V形单元过滤器还包括安装在第一和第二框架结构之间延伸的第一和第二面板部分。第一面板部分具有第一和第二端。第二面板部分具有第三和第四端。第一和第三端之间具有一第一距离。第二和第四端之间具有一第二距离。第二距离通常大于第一距离，因而形成一个V形。第一和第二面板部分和所述第二框架结构限定了一空气流动孔。V形单元过滤器还包括一密封装置，该密封装置围绕所述空气流动孔，并从所述第二框架结构向外突伸。
该装置具有一第一工作取向，这时V形单元过滤器可工作地安装在所述装置中。该装置还具有一第二未负荷取向，这时V形单元过滤器处于一和装置分开的松弛位置。互锁配置包括第一和第二互锁装置。V形单元过滤器包括第一互锁装置。第二互锁装置取向在装置中，并安装在一与v形单元过滤器分开的元件上。这种互锁配置是构造和布置成能使装置取向在第一工作取向上，而第一和第二互锁装置通常通过一雄/雌接头相互配合。
在本发明的另一个方面，在一个实施例中涉及一种V形单元过滤器。该V形单元过滤器包括类似于上述的结构。
在本发明的另一个方面，在一个实施例中涉及一种将V形单元过滤器围绕一个孔锁定在一工作位置上的方法。
III.逻辑控制系统的概要在本发明的一个方面中，其中一个实施例包括一种发动机吸气过滤器组件的操作方法，所述过滤器组件具有一脉冲喷射清洁装置，该装置构造和布置成可有选择地引导脉冲空气通过一空气过滤器装置。该方法包括测量空气过滤器两端的压降；测量发动机工作过程中的发动机负载；以及响应发动机负载低于一预定发动机负载并且压降超过一预定压降的情况，启动脉冲喷射清洁装置的一个脉冲阀，引导一脉冲空气流逆向地通过空气过滤器装置。
在本发明的另一个方面中，其中一个实施例包括一种用于操作一发动机吸气过滤器组件的系统，所述过滤器组件具有一脉冲喷射清洁装置，该清洁装置是构造和布置成能有选择地引导脉冲空气通过一空气过滤器装置。该系统包括一压降构件、一发动机负载构件和一脉冲激发构件。压降构件能接收空气过滤器装置两端的一个测量到的压降。发动机负载构件能在发动机工作过程中接收一测量到的发动机负载。脉冲激发构件能响应发动机负载低于一预定的发动机负载并且压降超过一预定压降的情况，激发脉冲喷射清洁装置的一脉冲阀，从而引导一脉冲空气逆向地通过空气过滤器装置。
本发明的另一个方面包括一种计算机程序产品，它可由一计算机系统来阅读，并且可以编制用于使一发动机吸气过滤器组件工作的计算机程序，所述过滤器组件具有一脉冲喷射清洁装置，该装置是构造和布置成能有选择地引导脉冲空气通过一空气过滤器装置。该计算机程序包括如前所述的方法。
附图简要说明
图1是根据本发明的一组件的前视图；图2是图1所示组件的右侧视图；图3是图1所示组件的俯视平面图；图4是图1所示组件的前视立体图；图5是图1所示组件的后视立体图；图6是类似于图4的前视立体图，其中某些部分被切除以示出内部细节；图7是图6所示组件的前视图；图8是图1所示组件的内部立体图；图9是图8所示组件的前视图；图10是图1所示组件的内部的放大前视图；图11是图1所示组件的内部的放大侧视图；图12是图10所示组件的底部的俯视平面图；
图13是图12所示组件的底部的俯视立体图；图14是图12所示组件的底部的侧视图；图15是图1所示组件的前视图，其中组件的某些部分被去除；图16是图1所示组件的第一腔室的立体图，其中某些部分被切除以示出内部细节；图17是图6所示组件的第二腔室的主要元件的立体图；图18是图6所示组件的第二腔室的安全元件的立体图；图19是图6所示V形单元之一的端部视图；图20是图6所示V形单元之一的侧视图；图21是图6所示V形单元之一的俯视平面图；图22是图6所示组件的一保持系统的立体图；图23是图22所示保持系统的俯视平面图；图24是图22所示保持系统的侧视图；图25是图22所示保持系统的前视图；图26是图6所示组件的第二腔室的某些部分的端视图；图27是沿图26中的线27-27剖取的剖视图；图28是图10所示组件的充填箱(charge tank)的一个实施例的立体图；图29是图28所示充填箱的俯视平面图；图30是沿图29中的线30-30剖取的剖视图；图31是沿图29中的线31-31剖取的剖视图；图32是一电路示意图，示出了图6所示组件的控制系统与一车辆之间的联系电路；图33是一电路示意图，示出了图32所示控制系统的更详细的情况；图34是图32所示控制系统的逻辑流程图；图35是一流程图，示出了由图34所示控制系统来启动的脉冲阀的更详细的情况；图36是V形单元过滤器的第二实施例的立体图；图37是图36所示V形单元过滤器的侧视图；图38是图36所示V形单元过滤器的俯视平面图；图39是一过滤器组件的第一腔室的第二实施例的剖视图；图40是图36所示V形单元过滤器的仰视平面图；
图41是V形单元过滤器的第三实施例的立体图；图42是V形单元过滤器的第四实施例的立体图；图43是V形单元过滤器的第五实施例的仰视平面图；详细描述I.美国专利申请09/325,697的揭示内容A.使用环境；系统要求图1-35和美国专利申请09/325,697中所描述的配置以及与它们有关的原理是为特定类型的设备和工作环境专门设计的。虽然该原理可以应用于各种场合，但所描述的特定装置对所述的使用系统而言特别有利。
按照美国专利申请09/325,697，其所限定的典型的系统对涉及大型发动机(通常是500至2,000hp(37.3-149.2KW))的发动机场合特别有用。这些发动机通常的空气流速要求为大约1,300-4,500cfm(81000至281,000pwm)。
按照美国专利申请09/325,697，希望这些设备能在空气过滤器系统两端的水限制性(water restriction)不超过大约25英寸(63.5cm)的情况下运行。在传统的空气过滤器技术中，这意味着由于空气过滤器的阻塞，空气过滤器通常需要以大约250小时的频率来改变一次。这些设备的制造者和使用者已经发现，空气过滤器改变和整新之间有一段比较长的时间不会在高于大约25英寸(63.5cm)的水限制性的情况下工作。
B.按照美国专利申请09/325,697的典型的改进系统在图1-35中，示出了一个利用美国专利申请09/325,697之原理的空气过滤器系统。
参见图1，标号1总的表示一利用美国专利申请09/325,697之原理的空气过滤器装置或组件。从美国专利申请09/325,697的描述中可以清楚地看到其它实施例、配置和申请。
在美国专利申请09/325,697中，在图1这个前视图中示出了组件1。文中所谓的“前侧”意味着组件1的设置有一个或多个出入窗口或盖子以供正常检修之用的那一侧3。对美国专利申请09/325,697所述的特定的空气过滤器组件1而言，在前侧3上安装有第一和第二出入门、窗口或盖子5和6。第一盖子5可敞开以便触及第一级空气过滤器组件；第二出入盖6是取向为能触及第二级空气过滤器组件。
第一盖子5通过第一和第二铰链7、8可枢转地固定于组件1。较佳的是，第一和第二铰链7、8是传统的铰链，一般通过螺栓或铆钉联接于组件1和第一盖子5。第一和第二铰链7、8可允许第一盖子5围绕由铰链7、8限定的固定轴线A向外摆动而离开组件1。第一盖子5还包括一锁掣装置9。较佳的是，锁掣装置9是一个传统的锁掣装置。这里的术语“传统的”意味着能将第一盖子5固定于组件1的任何已知的装置。锁掣装置9可防止第一盖子5向外摆动而离开组件1。
虽然不是如美国专利申请09/325,697所述的所有场合都需要，但在图示的特定实施例中，出入门或盖子5和6定位在同一侧，即组件1的前侧3。这是一种对车辆和设备制造者而言特别方便的设计，因为对整个设备设计来说，制造者只需在组件1的前侧3提供一个宽敞的空间，以便触及空气过滤器组件1，进而拆除或检修元件。
美国专利申请09/325,697的图1-5所示的特定组件1在横截面上有些像矩形。因此，它有四个侧面，其中前侧3已经被指明。其它的侧面包括如图1(前视图)、图2(侧视图)和图3(俯视图)所示的侧面10、11和12。侧面12通常被称之为背面或后侧，即，后侧12与组件1的前侧3相对。
参见图4，设置有第一和第二提升环16、17。第一和第二提升环16、17分别附连于第一和第二板18、19，如图7所示。第一和第二板例如通过焊接固定而作为组件1的一部分。提升环16、17是布置和构造成允许用一提升装置(例如一起重机)提升组件1，以便安装到一车辆(例如一重型运输卡车)上。
现请参见图6，该图是类似于图4的空气过滤器组件1的立体图，但是该组件的某些部分被切除以示出内部的细节。结合图6可以清楚地理解整个空气过滤器组件1的总的工作情况。
按照美国专利申请09/325,697，通常，空气过滤器组件1包括一外壳20，该外壳被分成第一和第二腔室21和22。第一级空气过滤器装置24位于腔室21中，第二级空气过滤器装置25位于第二腔室22中。对于如图所示的特定实施例而言，腔室21和22是垂直叠置的，通常情况下腔室22位于腔室21的上方。在所述的特定实施例中，第一和第二腔室21、22是分开制造而后再相互固定。
请参见图16。图16是组件1(图6)的第一腔室21的立体图，其中某些部分被切除以示出内部细节。按照美国专利申请09/325,697，第一腔室21是构造成具有第一、第二、第三和第四凸缘53-56。较佳的是，每个凸缘53-56均包括多个螺栓孔57。请重新参见图6，类似地，第二腔室22也是构造成具有第一凸缘(未图示)、第二凸缘58、第三凸缘59和第四凸缘(未图示)，这些凸缘也包括多个螺栓孔(未图示)。第二腔室22的各个凸缘58、59是布置和构造成与第一腔室21的凸缘53-56(图16)相配，而第一腔室21的螺栓孔57是布置和构造成与第二腔室22的螺栓孔对准，这样就可以把多个螺栓50穿过多个螺栓孔57，将第一腔室21固定于第二腔室22。
按照美国专利申请09/325,697，通常，如图1和2所示，第一或下腔室21是由第一、第二、第三和第四侧壁26(前壁)、27(侧壁)、28(侧壁)和29(后壁)限定的。请参见图5，每个侧壁26-29(图1、2和5)均形成有一开口、进气口或称窗口33，以便让需由该空气过滤器组件1过滤的空气通过该窗口进入组件1内进行过滤清洁。在较佳实施例中，每个进气口33都被一保护丝网34覆盖。在图5中可以看到后面板29上的进气口33和丝网34，也可以看到面板28上的进气口33和丝网34。
还是请参见图5和美国专利申请09/325,697，请注意，在侧壁28上安装有一个挡风雨盖(weather cover)36。还是请参见图5，还可以看到安装在侧壁27上或从侧壁27延伸的第二挡风雨盖37。挡风雨盖(例如第一和第二挡风雨盖36和37)可以保护位于其后方的相应的进气口33免遭不希望有的雨水、雪花等侵入。
参见图4，可以注意到，组件1还包括一位于前侧3上的第三挡风雨盖40。在图示实施例中，第三挡风雨盖40安装在第一进出盖5上。第一进出盖5上包括一被丝网34覆盖的进气口33。总的来说，这些可以在图15中看到。
参见图5和美国专利申请09/325,697，挡风雨盖36、37最好是由例如金属之类的单件材料制成，分别在第一和第二弯角处加以弯折。较佳的是，第一和第二弯角38、39接近90度。第一弯角38将第一挡风雨盖36分成为第一和第二部分41、42。同样地，第二弯角39将第二挡风雨盖37分成为第一和第二部分43、44。在图示的特定实施例中，第一部分41、43连接成为组件1的一部分。较佳的是，通过将第一挡风雨盖36的第一部分41置于第一和第二腔室21、22的凸缘54、58的下方，并例如通过焊接将挡风雨盖36固定到位，就可以将第一挡风雨盖36的第一部分41连接成为组件1的一部分。借助同样的手段，可以将第二挡风雨盖37的第二部分43连接成为组件1的一部分。
参见图4，第一挡风雨盖36还包括一第三部分47。较佳的是，这个第三部分47附连于挡风雨盖36的第一和第二部分41、42。例如，第三部分47可以焊接于第一和第二部分41、42。同样地，第二挡风雨盖37也包括一类似于第一挡风雨盖36之第三部分47的第三部分46。
请重新参见图5，在美国专利申请09/325,697所述的较佳实施例中，挡风雨盖36、37的第一部分41、43分别沿大致垂直于组件1的侧壁28、27的方向延伸。第一部分41、43可防止不希望有的天气元素(例如雨水)从上方或平行的方向进入进气口33。在美国专利申请09/325,697的较佳实施例中，挡风雨盖36、37的第二部分42、44分别沿大致平行于侧壁28、27或者说是垂直于地面的方向延伸。第一和第二部分42、44可防止不希望有的天气元素从侧面或垂直的方向进入进气口33。或者，第二部分42、44分别取向为间隔于但是覆盖侧壁28、27上的进气口33。请重新参见图4，第三部分46、47可防止天气元素从前方进入进气口33。请重新参见图5，第一挡风雨盖36沿着一后边缘48和一底边缘49敞开。下落的雨雪和吹来的风等元素不太可能沿这些方向进入组件1的侧壁28上的进气口33，因此，这些区域可供空气进入组件1。同样地，第二挡风雨盖37沿一后边缘51和一底边缘52敞开。
应注意的是，组件1的后壁29上的进气口33没有安装挡风雨盖。美国专利申请09/325,697预想到，在普通的系统中，组件1将被安装在车辆上，这时后壁29无需一挡风雨盖，因为车辆本身可防止天气元素进入后壁进气口33。
参见图4和5，按照美国专利申请09/325,697，组件1包括底裙或称防溅板60。底部的防溅板60包括安装成从侧壁26、27和28的底部向外延伸的第一、第二和第三部分61、62和63。防溅板或裙部60可防止不希望有的水从组件1下方向上溅入进气口33。
参见图5，第三防溅板部分63和类似的第二部分62包括一安装条64，可借助该安装条将防溅板60安装到壁28上；一基部延伸部65；以及一带角度的防溅延伸部66。较佳的是，带角度的防溅延伸部66突伸的角度为B，如图5所示，这个角度B相对于基部延伸部65为110-160°，较佳的是大约135°。较佳的是，基部延伸部65通过多个螺栓69安装在组件1上。当然，也可以采用其它连接手段，例如焊接。
参见图4，防溅板60的第一或前延伸部分61包括一安装条67和一向下延伸的部分68，较佳的是，该部分相对于安装条67成夹角C，如图2所示。较佳的是，角度C在110-160°之间，最好是大约135°。较佳的是，安装条67通过多个螺栓69安装于组件1。当然，也可以采用其它连接手段，例如焊接。
还应该注意到，如图4所示，前挡风雨盖40包括一向下并向后延伸的防溅延伸部79，该延伸部大致从安装在表面面板80上的一个区域96向裙部68延伸，最好是相对于区域96成夹角D，如图2所示。较佳的是，角度D在110-160°之间，最好是大约135°。防溅延伸部79可防止不希望有的水从盖板40下方溅上来。盖板40还包括一顶面板82和相对的两个侧面板83、84(图4)。然而，盖板在下边缘85处敞开，以便让空气进入组件1。
请重新参见图5，如美国专利申请09/325,697所述，需由该空气过滤器组件过滤的空气通过进气口33进入空气过滤器组件1。在图示的较佳实施例中，进气口33允许将空气直接引入第一腔室21(图6)。在本文中，术语“直接”或类似的语言意味着来自于外界的空气流不首先进入第二腔室22。请重新参见图6，空气通过第一级空气过滤器24。对图6所示和美国专利申请09/325,697所述的特定装置而言，第一级空气过滤器24包括两个V形空气过滤器构造94、95，有时将它们称作V形单元。美国专利申请09/325,697详细描述了V形过滤器构造94、95的构造。总的来说，V形过滤器构造94、95最好具有相同的构造，每个过滤器装置均包括相对的第一和第二过滤器面板97和98。对每个V形过滤器94、95而言，面板97和98安装在一框架199中，以限定一个内部的、V形的内腔或空气过滤室99。当空气从V形过滤器94、95的外侧区域进入空气过滤室99时，空气得到过滤。当在第一级24中过滤完毕之后，空气随后通过通道100、101(图16)进入上腔室22。
对如图6所示和美国专利申请09/325,697所述的特定构造而言，V形单元或V形过滤器装置94、95是垂直取向的。术语“垂直取向”意味着在安装于立在水平地面上的车辆或设备上时，V形过滤元件94、95将会取向为使V形的顶点109、110向下。当然，尽管如图6所示的垂直取向的构造是较佳的，但也可以采用与所述技术相关的其它变化型构造。
变化型的取向包括“倒转取向”，也就是使V形顶点109、110向上；以及横向取向，也就是使V形的顶点109、110指向横着的方向。通常有两种横向取向的布置一是使元件94、95立在端部203、204之一上，二是使端部203、204垂直于地面延伸。当然，V形单元94、95的变化型取向也要求整个组件1采取变化型取向。虽然变化型的取向和构造是可能的，但出于空气流、脉冲清洁、组装和检修等方面的原因，V形过滤器94、95的“垂直”取向是较佳的。下面将结合美国专利申请09/325,697的图19-21来描述较佳的V形单元94、95。
上腔室22包括一位于其中的第二级过滤器系统25。在图示的装置中，第二级过滤系统25包括一圆柱形过滤器装置123。请参见图26和27，图26是圆柱形过滤器装置123的端部视图。图27是沿图26中的线27-27剖取的剖视图。在如图所示的特定装置中，圆柱形构造123包括一主(过滤)元件124(图17是其立体图)和一副(过滤)元件或称安全元件125(图18是其立体图)。在工作过程中，空气通过主元件124和安全元件125后进入中央空气过滤室130。随后，被过滤的空气通过出口管131向外流出而进入发动机进气管(未图示)。
希望能周期性地拆除主元件124以及在某些情况下拆除安全元件125，以便检查以及在某些情况下进行整新或更换。请重新参见美国专利申请09/325,697的图6，第二盖子6可提供触及该过滤器的出入口。第二盖子6安装在一圆柱形延伸部134上，并通过一夹紧装置135固定在位。夹紧装置135包括一由螺栓137固定的夹紧条136，当把夹紧装置135松开时，就可以通过管子或延伸部134触及主元件124(图26)的端部140。于是，可以抓住主元件124并将其从位于出口管131上的安装件上取下(图27)，从而暴露出安全元件125(图27)，如果需要，也可以将安全元件取出。
在下文中和在‘697专利中结合图15、17、18、26和27描述主元件124和安全元件125的较佳构造和安装的细节。
请参见美国专利申请09/325,697的图7和图8，图7是组件1的前视图，其中如图1所示的顶部、右侧壁11或前侧壁3被去除以示出特定的内部部件。在图8中，所示出的组件1没有V形构造94、95、主元件124和安全元件125。图8类似于图7，但是更进一步地去除了某些部分，以便更好地示出内部细节，并且是以立体图的形式出现。
请重新参见图6，按照美国专利申请09/325,697，第一级空气过滤器24包括一逆向脉冲清洁系统154。较佳的是，逆向脉冲清洁系统154按照所选定的程序，周期性地工作以使空气喷射流逆向地通过第一级24中的V形构造94、95。这样就能将灰尘块从V形构造94、95的面板97、98的外表面或称上游表面上震落。被震落的灰尘将在重力作用下落到第一腔室21的底部区域157(图8)上，并通过一排灰阀装置160向外排出。如图8和12-14所示的排灰阀装置160的较佳构造在‘697专利中讨论过。
参见美国专利申请09/325,697的图8，为了产生和引导清洁用空气喷射流，脉冲清洁系统154包括四个脉冲喷射喷嘴162、162、164、165，为每个V形单元94、95配备两个(图6)。在下文中以及在’697专利中更详细地讨论了脉冲喷射喷嘴162-165的较佳构造。
请参见美国专利申请09/325,697的图6和图8，一中间挡板170位于第一腔室21中，并处在两个V形单元94、95之间。中间挡板170从一管板171向下延伸，当V形单元94、95就位以便过滤时，中间挡板的延伸距离为第一腔室21顶部180与V形单元94、95的最低延伸平面181之间的距离的至少50％或更多，较佳的是至少70％，最好是至少90％。较佳的是，挡板170延伸至最低平面181以下。挡板170有助于防止由脉冲喷射喷嘴162-165从V形单元94、95吹落的灰尘被传送至相邻的V形单元94、95。相反，由于设置了挡板170，很可能使灰尘向下落到第一腔室21的底部183。
当用于表示第一腔室21的特征时，术语“底端183”涉及一区域184。从进一步的描述中可以理解，区域184是这样一个位置，即，对V形单元94、95加以支承的装置在组件1中所在的位置。壳体20的包括排灰阀装置160的那一部分大致从底端183向下延伸。
C.美国专利申请09/325,697的V形单元过滤器请参见美国专利申请09/325,697的图19-21。在图19中，示出了V形单元94、95之一。每个V形单元94、95均包括一对面板97、98。面板97、98均包括一外框架199，其中设置有过滤介质200。对美国专利申请09/325,697的较佳装置而言，介质200是褶皱的，并且取向为当V形单元94、95处于图6所示的垂直取向时，褶皱201沿水平方向延伸。通常，介质200是用粘合材料，例如PVC塑料溶胶(即聚氯乙烯)封装在框架199中。可采用能在市场上买到的罐装塑料溶胶。
按照美国专利申请09/325,697，介质200可以采用各种材料。通常，需要一种能使V形单元94、95实现较佳效率的适当的介质。对V形单元94、95的介质应作出适当的选择，其中可采用很多种传统的介质。对脉冲循环的高水平清洁而言，最好采用牢固的介质，以防止在加载时，颗粒穿透而进入介质的纤维。也就是说，介质最好是能将颗粒俘获在介质外表面上的那种类型。可用的材料包括纤维素或人造纤维介质。
在某些情况下，可以在上游侧采用一聚合纤维材料或称“细纤维”的沉积物或层，纤维的直径通常是5微米或更小。对某一给定的场合而言，细纤维的沉积数量是一个选择因素。通常，所用的细纤维越细，限制度越大。相反，所用的纤维越粗，在加载时发生颗粒穿透的可能性越高。也就是说，细纤维有利于表面加载和脉冲喷射清洁。
同为本申请受让人的唐纳森公司开发了一种商品名为EONTM的介质，该介质由沉积在一张纸或纤维材料上的细纤维构成。这种介质是用作为唐纳森公司的商业秘密的工艺来制造的。这种介质可用于本发明的装置。然而，细纤维技术并不是本发明原理的关键之处，可以采用各种传统的、众所周知的工艺。
按照美国专利申请09/325,697，V形单元94、95包括两个相对的第一和第二端面板203、204。当V形单元94、95被密封起来以供使用时，端面板203、204封闭空气过滤室99的端部。为方便起见，图19中示出了一个面板203，其上有一个线手柄(wire handle)209。线手柄209在支架210、211之间固定并延伸。线手柄209包括一线延伸部212，其上具有端部挡止件213、214。当把柔性线212的中部拉出时，手柄209将向外弯曲，直到端部挡止件213、214与支架210、211相配合。一个柔性的、可伸缩的手柄构造209便于V形单元94、95的安装和拆卸，还便于V形单元的携带。
当然，也可以采用其它的手柄设计。例如，在某些情况下可采用一枢转安装的刚性手柄来代替图中所示的手柄构造。通常，较佳的手柄构造是，能可靠地拉开以供抓持的平的、封闭的构造。
还是按照美国专利申请09/325,697，在每个V形单元94、95中，成对的面板97、98取向为V形，如图19所示。各面板97、98沿着其纵向边缘220、221取向为相互邻接或非常靠近地间隔，而沿着其侧边缘222、223取向为相互间隔。也就是说，较佳的是面板97、98形成一个V形，最好是在面板97、98之间形成一个至少为大约5°的过滤器夹角E，该夹角较佳的是在10-25°，最好是大约13-17°。
请参见美国专利申请09/325,697的图21，较佳的是，各V形单元94、95包括一将V形单元94、95分隔成区域229、230的中央间隔件228。使用时，喷嘴162-165之一被引向区域229、230。中央间隔件228将来自喷嘴162-165的空气引导至V形单元过滤器94、95的相关区域229、230，以提供足以对面板97、98的外部进行清洁的空气。
各V形单元94、95的气流排出端231包括一密封装置，即垫圈240，该垫圈具有一第一突起厚度T1。当把各V形单元94、95可操作地定位在空气过滤器组件1中时，密封装置240被压在V形单元94、95的端部231与管板250之间，如图7所示。通常，密封装置240的尺寸为可密封地定位在管板250的孔100的周围，如图7所示。
美国专利申请09/325,697的较佳的V形单元94、95还包括一个硬的挡止装置260，该挡止装置具有一小于第一厚度T1的第二厚度T2。较佳的是，硬的挡止装置260在V形单元靠近199的顶面265上方(或向外延伸)的第二厚度T2至少为大约0.1英寸(2.5mm)，通常是大约0.2英寸(5.1mm)至0.3英寸(7.6mm)。还有，密封装置240是这样选择的，即，在被压缩之前，密封装置240在硬挡止装置260以上延伸至少大约0.1英寸(2.5mm)至0.3英寸(7.6mm)。换言之，密封装置240的厚度T1比硬挡止装置260的厚度T2要高至少大约0.1英寸(2.5mm)至0.3英寸(7.6mm)。当V形单元94、95移动到位时，硬挡止装置260可提供一个相对于管板250的硬的接触，如图7所示。对较佳的V形单元94、95而言(图19)，硬的挡止装置260由例如钢之类的金属构成。最理想的是，密封装置的材料是聚氨酯，其从V形单元框架199的表面265向外延伸的厚度至少是0.40英寸。
D.美国专利申请09/325,697的V形单元保持系统按照美国专利申请09/325,697，当把V形单元94、95可操作地定位时(图6)，各V形单元均受到一压缩力的作用，压缩力分别沿着箭头270、271的方向指向管板250。为了保持密封装置240周围的密封，保持系统280可提供一压缩力。
参见美国专利申请09/325,697的图22-25，各保持系统280均包括一底座结构281、一控制臂282、一可动座体283和一可调的提升连杆装置284。
工作时，当控制臂282处于升高位置时，座体283沿图6中的箭头270、271所示的方向向上升，使得V形单元94、95压抵管板250。当控制臂282降低时，在手的操作下，座体283沿着箭头288的方向落下，释放密封压力。座体283是这样构造的，即，当控制臂282落下时，V形单元94、95可滑入和滑出座体283。
请参见美国专利申请09/325,697的图10。图10是下腔室21的放大的前视图。在图10中，腔室21的前门被去除，以便看到其内部结构和构件。还有，在图10中，腔室21中设置有V形单元94、95。另外，在图10中，保持系统280处于抬高或提升状态。图11是沿图10中的箭头300方向的侧视图。
在美国专利申请09/325,697的图22-25中，能更清楚地看到保持系统280的底座结构281、控制臂282和座体283，特别是座体283的细节。座体283包括一底面板301，该底面板具有凸缘302和303。底面板301包括一前边缘304，在加载过程中，V形单元向该前边缘移动。侧凸缘302、303从前边缘304向外突伸而分别形成引导凸缘305、306。如图23所示，引导凸缘305、306相对于相关侧凸缘302、303的突伸角度F较佳的是大约120-170°。夹角F最好是大约135至155°。各引导凸缘305、306的长度较佳的是大约0.25英寸(6.4mm)至2英寸(51mm)。在V形单元滑动到位时，引导凸缘302、303有助于使它们对中定位。
底面板301包括四个呈矩形间隔的孔309和一中央大孔310。四个呈矩形定位的孔309限制了四个转轮312。各转轮312可转动地安装在保持系统280上并随着座体283升降，，当控制臂282升降时，可使转轮312相对于底面板301保持相同的垂直位置。转轮312突伸在底面板301上方至少有大约0.03英寸(0.8mm)，较佳的是大约0.06英寸(1.5mm)至0.15英寸(3.8mm)，藉以使V形单元94、95很方便地滚动到位。
参见美国专利申请09/325,697的图24，保持系统280包括一连杆装置284，其中包括多个连杆317。较佳的是，连杆317形成一个平行四边形的联动系统318，因此，如图22所示，在控制臂282的驱动过程中，板301和转轮312被升高或降低，不会倾斜而偏离它们的已选定的安装平面。还有，较佳的是，将连杆317进而是平行四边形的联动系统318构造成略微“过中心(over center)”地工作，因而当控制臂升高时，保持系统280趋向于保持在被升高的、锁定的位置上。各连杆317的弹性作用可允许略微的“过中心”作用得以缓冲。
更具体地说，各连杆317可枢转地安装于框架320，该框架本身可枢转地安装于控制臂282的下端321。当控制臂282沿箭头288所示的方向下降时，底座结构281向前(箭头313方向)并向下(箭头288方向)枢转，向下运动是因为控制臂282不但可枢转地安装在框架320上，而且还联接于连杆326和枢转点327。随后，在各连杆317的控制下，底座结构281将向前和向下滑动。这将使安装在座体283上的V形单元94、95也作类似的向前和向下的移动，即脱离与管板250的密封接触(图10)，以便搬运V形单元。
E.美国专利申请09/325,697的排灰阀装置美国专利申请09/325,697的图9、12-14所示的配置包括一用于从空气过滤器组件1(图6)中除去灰尘的、细长的排灰阀装置160。排灰阀装置160是作为图8所示组件1的底部183的一部分来安装的。图9、12、13和14示出了细长的排灰阀装置160。
参见图12和13并且根据美国专利申请09/325,697，排灰阀装置160包括一组件330，该组件包括一框架331，框架331上安装有多个排灰阀瓣(flap)332。框架331包括前和后延伸部334和335。组件330包括在相对的两个前后延伸部334和335之间延伸的多个带角度的中间面板或延伸部336。参见图14，中间延伸部336包括相对的两个端部延伸部337和338，以及三对中间延伸部339、340和341。
各端部延伸部337和338分别包括一位于其上的安装条345和346，可借助这两个安装条将组件330安装于侧壁27、28(图1)，藉以从图8所示的组件的底部183向下悬垂。可以例如通过螺栓350(图6)或类似的构造来进行安装。
延伸部337和338以及中间的成对延伸部339、340和341均包括一倾斜部分，该倾斜部分内限定有或具有一窗口353(图13)。在每个窗口353的下侧354安装有一个柔性阀瓣332，如图14所示。每个阀瓣332均沿着一上边缘358固定(图14)，并压抵在窗口353上。通常阀瓣332的柔性材料较佳的可采用橡胶。
在一般使用时，空气流经第一腔室21(图9)，在第一腔室21中的压力相对于外界略有下降。这样就趋向于将柔性阀瓣332抽到或拉到窗口353上，并抵靠于侧边354。另一方面，当通过腔室21引入一个逆向的脉冲时，在进行下文中将要描述的脉冲喷射作业时，第一腔室21中的压力即刻升高，将一个或多个阀瓣332压离窗口353(沿铰接线360作铰接运动)，允许将腔室21中的灰尘从组件1的底部183向下并向外排出。
F.美国专利申请09/325,697的脉冲清洁系统请参见图10和11，从中可以更详细地理解按照美国专利申请09/325,697的脉冲清洁系统。通常，脉冲清洁系统采用脉冲空气来对V形单元94、95加以清洁。图10是下腔室21和逆向脉冲清洁装置154的放大的前视图，其中某些部分被去除以示出内部结构和构件。图11类似于图10，是大致从图10中箭头300方向看到的视图。还是请参见图8，从中可以看到图10和11所示的组件1的那些部分的立体图。
参见图8、10和11，脉冲清洁装置154包括一中间箱体152，该箱体在图8、10和11中总的示出，在图28-31中更详细地示出，箱体152具有多个安装于其上的脉冲喷射阀365、366、367、368，每个阀分别具有一相关的喷嘴162-165。图8所示的特定装置154包括四个阀，但也可以采取其它的配置。可以将阀365-368看成是被分成两对，即与V形单元中的第一个94相关的第一对370(图10)以及与V形单元中的第二个95相关的第二对371(图10)。
在阀365-368的出气口上安装有喷嘴162-165，各喷嘴包括一分流器(splitter)157，分流器包括一第一带角度元件375和一第二带角度元件158，它们可以使阀释放的空气流在进入V形单元时形成扩散或分散。
通常，按照美国专利申请09/325,697，分流器的第一和第二带角度元件375、158相对于垂直平面的夹角H是在2-45°的范围内，典型的是在大约7-30°的范围内。通常，每一对阀370和371都是这样定位的，即，它们的中线或顶点相互间隔大约5-10英寸(13-25cm)，典型的是大约6-9英寸(15-23cm)。
通常，按照美国专利申请09/325,697，逆向脉冲系统154可以利用车辆制造商设置在安装有该组件1的车辆上的空气压缩机来工作。压缩机可以用来充填由标号152表示的充填箱(charge tank)或储存箱。较佳的是，阀365-368可以周期性地利用如下文所述的逻辑控制系统来工作，使脉冲喷射流通过分流器157进入V形单元94、95。脉冲喷射流的较佳的顺序和定时将在下文中述及。通常，脉冲空气喷射流是逆向向后引导的，或者说是反向地冲洗V形单元94、95。术语“逆向地”意味着脉冲空气喷射流沿着与在周围空气过滤过程中正常的空气流(即过滤空气流)相反的方向来引导的。这种空气流方向将趋向于将收集在V形单元94、95上的灰尘或其它颗粒冲洗掉。
总的来说，除了所述的和图示的特定较佳几何结构之外，脉冲喷射系统154类似于美国专利4,364,251、4,331,459和5,575,826所描述的装置，这些专利可援引在此以作参考。
参见图10和16，为便于将脉冲喷射流引入V形单元，组件1包括一较佳的边框(rim)装置380，该装置位于各喷嘴162-165(图8)与V形单元94、95之间。对于图6和10所示的组件1(包括平行对准的两个V形单元94、95)而言，边框装置380包括第一和第二边框381和382。对图示的特定组件1而言，边框381、382基本上是相同的，分别与各V形单元94、95相关。
通常，按照美国专利申请09/325,697，第二边框382包括从管板250突伸或延伸出来的第一、第二、第三和第四延伸部383、384、385和386，如图16所示。较佳的是，延伸部383-386均包括一基部凸缘387，用于围绕孔100与管板250连接。基部凸缘387可以例如通过焊接之类的手段与管板250连接。较佳的是，第二边框382是布置和构造成围绕孔100。
在美国专利申请09/325,697的图10和16中所示的特定实施例中，第二和第四延伸部384、386相对于管板250的垂直方向或法线方向成夹角G。较佳的是，夹角G至少为2°，典型的是4°-10°，最好是大约8°。使第二和第四延伸部384、386成斜角，可以增大孔100的总的尺寸并且可以使孔100的敞口更靠近脉冲喷射阀365、366，因而能更好地俘获来自于脉冲喷射阀365、366的脉冲喷射空气流。使第二和第四延伸部384、386成斜角，可以在空气流通过第一孔100从第一腔室21流向第二腔室22的过程中提供更为渐进的膨胀。另外，边框381、382可以为管板250提供结构刚性。
第一边框381具有类似于第二边框382的结构。
G.美国专利申请09/325,697的第二级空气过滤器参见图6，总的来说，美国专利申请09/325,697，位于腔室22中的第二级空气过滤器25的构造如下所述。参见图8，一圆形安装凸缘或管子391从后壁390内侧向内突伸。管子391的外表面392是主元件124(图17)在组装过程中(图27)密封抵靠的表面。管子391的内表面393是安全元件125在组装过程中(图27)密封抵靠的表面。
美国专利申请09/325,697的图17示出了较佳的主元件124。主元件124包括相对的第一和第二端盖395和396，过滤介质397在这两个端盖之间延伸。如图所示的特定元件124包括内衬垫398和外衬垫399(图27)，但在某些场合，可以省略其中之一或两个衬垫。端盖395是敞开的。可援引在此以作参考的美国专利申请5,897,676描述了一种典型的端盖构造。端盖395包括一位于其中的径向密封区域400。工作时，径向密封区域400密封地抵靠安装管391的外表面392(图27)，这最好是利用诸如EP0329659所描述的径向密封构造系统来实现，该专利的内容可援引在此以供参考。较佳的是，美国专利申请09/325,697的端盖396是一个完全封闭的端盖，上面没有孔。
按照美国专利申请09/325,697，对介质397可以采用各种材料或组合。总的来说，需要一种合适的介质来实现过滤元件124的较佳效率。
总的来说，美国专利申请09/325,697预期了很多较佳的配置，介质397由例如纤维素之类的褶皱材料构成。如果需要，可以在这些材料上设置一“细纤维”材料的沉积物或层以提高总的效率，典型的材料的平均纤维直径为5微米或更小。
在市场上可以买到一种由沉积到纸或纤维材料上的细纤维构成的介质，该产品是由同为本申请受让人的唐纳森公司开发出的，商标为EONTM。这种介质是用作为唐纳森公司的商业秘密的工艺来生产的。这种介质可用于本发明的配置。
按照美国专利申请09/325,697，一种可用的介质是弗雷泽透气指数为14.0-18.0英尺/分钟(7.1-9.1cm/秒)、厚度为大约0.009-0.013英寸(0.2-0.3mm)的介质。通常，介质具有取决于特定应用场合的选定的褶皱深度。通常，所选的褶皱深度至少是0.5英寸(1.3cm)，较佳的是大约0.75-2英寸(2-5cm)，更佳的是大约1英寸(2.5cm)至1.25英寸(3.2cm)。可以利用标准的、传统的褶皱和密封技术来进行褶皱和密封而成为圆柱形构造。
可用于元件124的其它介质构造是泡沫介质、纤维介质或褶皱介质与一种或多种泡沫或纤维介质的组合。各种可用的组合包括如美国专利5,622,537和5,672,399所述的组合，这两个专利可援引在此以作参考。选择用于给定场合的特定的介质通常是所期望的效率-污染物问题(contaminant challenge)的函数。
如美国专利申请09/325,697的图27所示的内外衬垫398、399可以利用各种材料，对这两者可以不用相同的材料。在某些情况下，金属网、穿孔金属或塑料是较佳的。应注意的是，为了形成较佳的径向密封，最好是将区域400中的内衬垫398的一部分定位成可以作为一支承部，以在密封过程中在径向密封区域400上支撑端盖395的压力。这在EP0329659中有揭示。
对于所述的特定组件1而言，组件1包括一突伸的管子134。管子134可允许设置长度大于后壁29与前壁3(图1-3)之间距的主元件124。如前所述，为触及元件124，盖子6位于管子134的一端。
请参见美国专利申请09/325,697的图18。在图18中，示出了按照美国专利申请09/325,697的安全元件125。安全元件125通常包括在两个相对的端盖421和422之间延伸的介质420。安全元件125包括一内衬垫423和一外衬垫424，它们也在端盖421和422之间延伸。
端盖422是一个封闭的端盖，封闭了介质420和衬垫424的一端，使空气不能进入。但介质420限定了一个敞开的中间区域426，如图27所示。
端盖421包括一由软的、可压缩材料制成的环428，该环构造和布置成这样，即，在使用时，可装配在管子134中(图6)以相对于管子391的内表面393密封。较佳的是，按照美国专利申请09/325,697，安全元件125的尺寸和构造是，在安装时，可以将其装配在主元件124下方，例如图27所示。
可以将传统的材料和构造用于安全元件125。就本发明的原理而言，安全元件125的材料没有特别的要求，只要用便于制造、构造效率高的普通材料即可。
总的来说，美国专利申请09/325,697预期，对很多较佳的配置而言，介质420由例如纤维素之类的褶皱材料构成。可用于元件125的其它介质构造是泡沫介质、纤维介质、或者是褶皱介质与泡沫介质或纤维介质中的一种或多种的组合。美国专利5,622,537和5,672,399中描述了各种可用的组合，这两个专利的内容可援引在此以作参考。选择用于给定场合的特定介质通常是所期望的效率-污染物问题的函数。
按照美国专利申请09/325,697，对内衬垫423和外衬垫424可以采用各种材料，对这两种衬垫可以不采用相同的材料。在某些情况下，金属网、穿孔金属或塑料是较佳的。应注意的是，为了形成较佳的径向密封，最好是将外衬垫424的一部分(图27)定位成可以作为一支承部，以在密封过程中支撑端盖421的压力。
H.美国专利申请09/325,697的充填箱现请参见美国专利申请09/325,697的图28-31。图28是可用作图10所示组件的箱体152的充填箱552的一个实施例的立体图。图29是充填箱552的俯视平面图。图30是沿图29中的线30-30剖取的充填箱552的剖视图。图31是沿图29中的线31-31剖取的充填箱552的剖视图。
参见图1和28。较佳的是，按照美国专利申请09/325,697，充填箱552包括第一和第二连接板581、582。通常，如图3所示，充填箱552从组件1的前侧3延伸至后侧12。第二连接板582包括四个螺栓和相应的螺栓孔(未图示)。同样地，第一连接板581包括四个螺栓(未图示)和相应的螺栓孔。在图1所示的实施例中，充填箱552(图28)通过螺栓583连接于组件前侧3。第二连接板582位于组件1的前侧3的后方。螺栓583延伸穿过前侧3和第二连接板582，将第二连接板582固定于组件1的前侧3，相应地将充填箱552固定于组件1。类似地，第一连接板581固定于图1所示组件1的后侧12。当然，充填箱552也可以通过其它手段例如焊接来连接。
请参见美国专利申请09/325,697的图29-31。在该实施例中以及在美国专利申请09/325,697中，充填箱552大致为圆柱形，具有内径D1(图30)和长度L1(图29)。充填箱552限定了一个内空气压力腔室584。该内空气压力腔室584是构造和布置成包含加压空气。充填箱552包括一入口585，如图31所示。入口585是构造和布置成例如通过一空气压力管(未图示)连接于车辆的空气压力箱(未图示)。较佳的是，车辆的空气压力管是用来以空气对充填箱552加压。
参见图30，在美国专利申请09/325,697图示和描述的该实施例中，充填箱552连接于脉冲清洁系统554，该系统类似于图6所示的脉冲清洁系统154。脉冲清洁系统554包括多个脉冲阀553。充填箱552通过管道588连接于脉冲阀。加压的空气在充填箱552和脉冲清洁系统554之间通过管道588形成连通，以便从脉冲阀553排出而对V形单元94、95进行清洁，如图6所示。
有时会有冷凝水收集在充填箱552中。较佳的是，充填箱552包括一冷凝水排放系统586，用于从充填箱552中除去冷凝水。在图30所示的实施例中，排放系统586包括一连接于脉冲阀553之一的管子587。管子587是构造和布置成可以从腔室584的底部589的冷凝水中抽出积聚的水。在脉冲阀激发的过程中，加压空气从充填箱经管道588流向脉冲阀553。加压空气聚集在腔室584的顶部附近，而积聚的水则聚集在腔室584的底部589。随着水的不断积聚，它们会围绕管子587的第一端590形成一个密封。随着加压空气流过管道588，将在排放管587中产生真空。借助真空作用，可以将积聚的水从腔室584的底部抽出，并通过脉冲阀553排出。
I.控制逻辑和编程在该部分将描述一些用于操作图6所示之脉冲清洁系统154的较佳的控制逻辑和编程逻辑。在美国专利申请09/325,697所描述的原理中，指出了各种控制系统。所描述的特定的例子仅仅是为了举例说明。应该理解，脉冲清洁系统154也可以用传统的电子系统的技术来实现。
参见图6，在美国专利申请09/325,697图示和描述的特定实施例中，所选择的控制系统部分地由V形单元94、95相对于周围压力而言的限制性(restriction)下游来限定的。限制性等于V形单元94、95两端的压力差或压降加上入口静压力损失。术语“压力差”意味着V形单元94、95上游的压力与V形单元94、95下游的压力之差，即V形单元94、95的清洁用空气室99中的压力。这种限制性可以提供一种V形单元94、95的工作效率的相对测量手段。随着V形单元被颗粒物所占据，V形单元的限制性逐渐增大。通常可以用众所周知的空气压力测量装置来测量空气压力。
在一种变化型实施例中，可以在V形单元94、95下游的任何位置上，例如在V形单元的清洁用空气室99中测量清洁用空气压力。可以在V形单元94、95上游的任何位置，例如在壳体20的外层测量周围空气压力。
在所述的特定实施例中，当V形单元94、95的限制性的下游达到一特定水平时，控制系统启动清洁循环。在例如重型拖运卡车之类的典型设备中，原始的设备制造商通常要考虑的很重要的一点是，整个空气过滤器的限制性不能超过大约25英寸(64cm)的水。通常，通过经验观察，业已确定，较佳的是在测量到限制性为16至20英寸(41-51cm)水，最好是在测量到大约16英寸(41cm)水时，启动脉冲清洁系统154。其中一个原因是，如果脉冲清洁系统154在限制性到达25英寸(64cm)时还不能启动，那么这种脉冲清洁系统154对已经工作了相对较长时间的V形单元94、95的整新就显得不太有效。或者说，通常脉冲清洁系统并不能除去相关V形单元94、95中的所有颗粒。因此，在重复多次循环(例如10次)的情况下，脉冲喷射清洁系统154的能力下降，不能使V形单元94、95保持在总限制性为大约25英寸(64cm)的情况下工作。通常，可以相信，当脉冲清洁系统不再能将限制性保持为低于大约20英寸(51cm)水，那么就需要更换相关的V形单元94、95。
通常是在发动机系统负载不是很大并且流过组件1的空气流相对较小时启动脉冲阀153来进行脉冲喷射清洁。或者说，例如当设备是车辆时，最好是在车辆空档并且发动机空转时，或者至少是在发动低速运转(1500rpm或更小)时启动脉冲喷射清洁系统154来对V形单元94、95进行清洁。通常，较佳的逻辑控制系统将会监视发动机的工作转速。因此，确定发动机是处于“空转”状态还是处于其它工况或是禁止工作状况，就可以确定发动机的转速。其中一个原因是，当发动机的负载很高时，要求的空气流量也很高。由于普通的发动机空气流在与脉冲系统154相反的方向上流动，因而当发动机处于很高的负载而不是处于或接近空转时，通常难以进行清洁，而且清洁的效率较低。
然而，在某些情况下，如果已经过了很长时间(10分钟或更长)还没有发生发动机空转(或低速运转)，控制器就可能有“(超越)”，即无论是否发生发动机空转(或低速运转)都启动脉冲清洁。
鉴于上述情况，建议了一种较佳的逻辑控制系统。请参见图32。较佳的是，逻辑控制系统499是按照图34的流程图来进行推理。还是请参见图32，通常，逻辑控制系统499的目的是通过在最低发动机空气流量(通过检测转速来获得)下激发脉冲阀365-368而使对V形单元94、95的清洁工作最优化。然而，在清洁周期结束时，即使转速较高，系统499还是能继续激发脉冲阀365-368而无论V形单元94、95两端是否有反常的高限制性。较佳的是，逻辑控制系统499可接收来自于车辆的关于发动机转速、车辆(压力)箱体的压力开关、检修开关和使能(enable)开关的信号。逻辑控制系统499还能接收蓄能箱压力和空气过滤器限制性的信号。逻辑控制系统499可根据这些输入信号有组织地激发脉冲阀365-368来清洁V形单元94、95。
图32是一个电路示意图，总的表示控制系统499、车辆以及空气过滤器1(图1)之间的接口。总的来说，系统499由控制器500来控制。较佳的是，控制器500位于壳体20内。在某些情况下，控制器500可以位于壳体20之外，例如设置在车辆上。在另一些情况下，控制器500的控制逻辑可以是车辆的发动机管理系统的一部分。
控制器500与车辆的仪表板电气联接。较佳的是，控制器500可接收通过第一电连接件504(例如电线)传来的电力。较佳的是，该电连接件是雄的Deutsch HD34-18-14PN。当然，也可以采用其它合适的连接件。第一连接件504经过一通常为5安培(18,000库仑)的保险丝506。保险丝506可保护控制器500免遭可能损坏控制器500或电线的高电流强度的冲击。第二电连接件508用于控制器500的返回电流。较佳的是，在工作过程中，控制器500从车辆的24伏直流电源获取0.1安培(360库仑)的电力。当脉冲阀激发时，电流在大约0.1秒的时间内增长至大约0.5安培(1800库仑)。较佳的是，在电输入端上有电压击穿保护，以防止损坏控制器500的输入电路。输入端的电压被钳制为5伏(0.02静电伏特)，输入端的电流通过一470欧姆或更大的电阻来加以限制。该逻辑电路可以借助一受到LM2940T-5.0调制的5伏(0.02静电伏特)电源来工作。
在图示和所描述的特定实施例中，控制器500通过一第三电连接件512电连接于一检修灯510。较佳的是，检修灯510安装在车辆的隔板上以供操作者进行检查之用。通常，当控制过滤器组件1发生故障时，检修灯510开亮，向操作者指示空气过滤器组件1出了毛病。
检修灯510可向用户指示系统中发生一些情况(例如没有电力、没有发动机转速)因而不能对V形单元94、95进行清洁，或者是指示清洁系统发生故障，或者是V形单元过滤器94、95需要检修。较佳的是，用户可以启动检修开关大约5秒钟然后释放，藉以确定是什么原因导致检修灯开亮。随后，可通过一连串闪烁和停顿来表明检修信息。例如，闪烁0.1秒、停顿5秒、以及一对双短闪烁(0.1秒)可以表示第一脉冲阀出现电气问题。间隔1.5秒的两次短闪烁、一次停顿、以及最后一对双短闪烁可以表示第二脉冲阀出现电气问题。
当然，可以通过检修灯，利用任何一串闪烁、停顿或稳定的光来表示与系统相关的很多故障。或者，用户可以通过RS-232连接器将一计算机连接于控制器500。表示故障的信号通过该连接器传送至计算机。
在某些情况下，可以在同一个车辆上采用一双壳体或四件式壳体。在这些情况下，如下文所述的禁止功能可防止各单元在另一个单元发生脉冲时发生脉冲。还有，在这些情况下，各单元可以有它们本身的检修开关，可以在一单个的检修灯上指示故障。或者，各单元可以采用分开的检修灯。
在图示和描述的实施例中，控制器500也通过电连接件514电连接于发动机转速传感器513。发动机转速传感器513可允许控制器500监测发动机转速。控制器500通过电连接件518电连接于一检修开关516。
在图示和描述的实施例中，控制器通过电连接件520、521、522和523分别连接于各脉冲阀365-368。这样就允许控制器500根据需要来激发脉冲阀365-368。控制器500还通过电连接件525电连接于充填箱或蓄能器152，并通过连接件531连接于一限制性传感器530和车辆的空气压力箱529。控制器500通过电连接件541而从另一个空气过滤器控制器连接至一清洁禁止线路540。所述清洁禁止线路540是在一个车辆上设置有一个以上的空气过滤器组件1时使用的。控制器500还连接于一使能信号519。使能信号519用来从车辆上启动脉冲作业，或使脉冲作业取消。
在图示和描述的特定实施例中，控制器500包括一接口端口532。在一个实施例中，该接口是RS-232接口。端口532可允许操作者连接一计算机，以由操作者来改变控制系统499的逻辑控制，或者是接收来自于控制器500的输出信号。
请参见图33。图33是一电气示意图，更详细地示出了控制器500与图32所示的控制系统499的其余部分的接口情况。模块560表示与检修灯510(图32)的接口。模块596表示与清洁禁止线路540(图32)的接口。模块590表示与充填箱152(图32)的接口。模块580表示与限制性传感器530(图32)的接口。模块579表示与车辆压力箱529(图32)的接口。模块563表示与发动机转速传感器513(图32)的接口。模块566表示与检修开关516(图32)的接口。模块569表示与使能信号519(图32)的接口。模块595表示与RS-232接口532的接口。模块552表示与车辆仪表板502(图32)的接口，用于车辆的24伏直流电源。模块591、592、593、594分别表示与脉冲阀365、366、367、368的接口。
请参见图34。图34是一流程图，表示控制系统499(图32)的较佳的逻辑操作。现请参见图34，逻辑控制是从块400开始的。在块402处，控制器500启动，将电脉冲或“心跳”传送至模块560(图32)，以提供一个表明控制器500开始工作的指示信号。在块404处，控制器500进行系统错误检测。例如，如果工作中的控制器500没有接到“心跳”，就会在块406处打开检修灯510。如果检测到错误，控制器500会在块408处采集来自于设备的输入信号，例如发动机转速。在块410处，控制器500检查检修开关516(图32)的启动、在最后操作过程中接到的检修代码、以及使能信号。在块412处，控制器500确定使能信号519是否被激活。
如果使能信号519未激活，控制器500在块414处对RS-232接口端口532(图32)输出数据，该端口可以连接于另一台计算机。在块416处，控制器500对来自于操作者接口(例如连接于RS-232接口端口532)的任何端子输入信号进行检查。在块418处，控制器500确定来自于RS-232接口端口的输入信号是否超出范围。例如，装载在控制器中的软件可以是菜单驱动的，有六种菜单选择。如果接到#7信号，那么这个输入信号就是超范围的。如果输入信号没有超范围，那么控制器500就会在块420处确定清洁循环是否已被触发。在块422处，清洁循环已被触发，控制器500将一状态标记从0变到2，并通过块424返回块400。如果清洁循环还没有被触发，控制器500会在块426处确定逻辑是否是终端模式，即计算机是否连接于RS-232端口。如果否，就在块428处响应来自RS-232端口的编号输入信号来激发一脉冲阀。例如，编号1-4可分别对应于各脉冲阀。如果收到1，控制器就会在块428处激发第一脉冲阀。如果系统429是终端模式，那么控制器500就会在块430处进入终端菜单。随后，逻辑流程进行至块424。
回到块412，如果使能信号519(图32)是激活的，那么控制器500就会在块432处检查控制器500的状态。在块434处，控制器500确定状态是否等于0。如果状态等于0，在块436处，控制器500或控制器500的压降构件确定V形单元94、95的限制性下游是否高于一限制性阈值，例如16英寸(41cm)水。如果限制性不大，逻辑程序进行至块414。
如果限制性较大，控制器500会在块438处确定闭锁标记是否是“开”。如图35所示，在块628处，在对控制器500施加电力时或者在车辆启动时，将上述标记设定为“开”。如果闭锁标记为“开”，控制器500在块440处将闭锁标记516设定为“关”。在块442处，控制器500将状态改为1。在块444处，控制器500对一闭锁延迟计时器进行检查。例如，在检测到高于阈值的限制性之后，该计时器不允许有两分钟的脉冲。在块446处，控制器500确定延迟计时器是否超时，例如是否超过了2分钟。这是一种可以在检修过程中防止脉冲的安全装置。如果延迟计时器没有超时，逻辑控制程序进行至块414。如果延迟计时器已经超时，控制器将块448处将状态设定为2。流程进行至块450，在那里，控制器500对禁止标记进行检查。
请重新回到块438，如果闭锁延迟没有“开”，控制器500将进行至块448。这是正常的逻辑路径。整个逻辑控制过程如上所述。请回到块434，如果状态不等于0，控制器500在块452处确定状态是否等于1。如果状态等于1，流程进行至块444，整个逻辑控制过程如上所述。如果状态不等于1，控制器500将在块454处确定状态是否等于2。
回到块450，逻辑流程进行至块456，在那里，控制器500确定禁止线路是否被另一个控制器激活。如果禁止线路是激活的，流程进行至块414。如果禁止线路没有激活，控制器500在块458处将状态设定为3。在块460处，控制器500激活禁止状态。在某些场合，可以在一个车辆上使用多个空气过滤器(例如图1所示的空气过滤器1)。例如，在有两个空气过滤器、两个控制器的环境下，控制器500对另一个控制器传送一个禁止信号，以在控制器500激发一脉冲阀时禁止另一个控制器激发一脉冲阀。这样就能确保在激发每个脉冲阀时有最大的空气压力。还有，这样还能防止车辆空气供给系统发生过载。
回到块454，如果状态不等于2，控制器500在块462处确定状态是否等于3。如果状态等于3，流程进行至块460。在块464处，控制器对充填箱的延迟计时器进行检查。例如，可以将计时器设定成10秒，以允许充填箱152(图32)在下一次脉冲阀激发之前被重新充填。在块466处，控制器500确定蓄能器的充填延迟计时器是否超时，即是否已经过了10秒。如果否，逻辑流程进行至块414。如果蓄能器的充填延迟计时器已经超时，控制器500在块468处将状态设定为4。
在块470处，控制器500或控制器500的发动机负载部分可通过转速传感器513(图32)确定转速是否低于一阈值，例如1200rpm。回到块462，如果状态不等于3，流程进行至470。如果转速低于阈值水平，控制器500在块472处对一转速调节计时器进行检查。例如，可以用转速调节计时器来提高超时的转速阈值触发水平。如果过了一段时间(例如10分钟)，控制器500将调节转速阈值水平。在块474处，控制器500确定转速调节计时器是否超时。如果否，流程进行至块414。如果调节计时器已经超时，控制器500在块475处使转速阈值水平提高，例如使转速阈值为1300rpm。在块476处，控制器500确定转速调节时间是否应缩短。例如，在最初的10分钟之后，可以将转速调节时间缩短成5分钟。如果是，流程进行至块414。如果否，控制器500将在块477处将转速调节时间缩短至例如5分钟。逻辑流程进行至块414。
回到块470，如果转速低于阈值水平，控制器500或一蓄能器压力构件在块478处确定充填箱152(图32)是否有足够的压力，例如90psi。如果否，流程进行至块479。在块479处，控制器500对一低压计时器进行检查。例如，控制器500可以为使充填箱具有90 psi的压力而等待30分钟。在块480处，控制器确定低压计时器是否超时，即是否已经过了30分钟。如果否，逻辑程序进行至块414。如果计时器已经超时，控制器500在块481处打开检修灯510。
回到块478，如果蓄能器已经具有足够的压力，控制器500或控制器500的车辆压力构件会在块482处确定车辆压力箱是否足够(例如是否有95psi)。如果否，流程进行至块479。如果车辆压力箱的压力足够，控制器500或控制器500的脉冲激发构件就会在块483处选择脉冲阀来进行脉冲。在块484处，控制器500使脉冲阀发出脉冲。请参见图35。图35是一流程图，更详细地示出了一脉冲阀的较佳的激发逻辑操作。在块600处，开始激发过程。当在块602处激发脉冲阀时，控制器500清除所有错误的计数。在块604处，控制器500将脉冲阀设定为高输出。在块606处，控制器500检查电压。在块608处，控制器500确定电压过低还是过高。如果电压过低或过高，控制器会在块610处增加一个电压错误计数。逻辑流程进行至块612。回到块608，如果电压正确，在块612处，控制器检查是否有电气短路。如果有电气短路，控制器在块614处增加一个短路错误计数。逻辑流程进行至块616。如果没有电气短路，在块616处，控制器确定电流是过高还是过低。如果是，在块618处，控制器500增加一个电流强度错误计数。逻辑流程进行至块620。如果电流正确，在块620处，控制器检查脉冲时间是否完成。如果否，逻辑流程进行至块606。因此，在一脉冲阀的激发过程中，控制器500不断地监控着上述的检查结果。如果脉冲时间完成，在块622处，控制器确定错误计数是否小于3。如果否，在块624处，控制器设定错误标记，并写入EE PROM。逻辑流程进行至块626。如果是，在块626处完成脉冲阀激发。
回到块484(图34)，在块487处，控制器500将状态设定为2。在块488处，控制器500确定清洁循环是否已经完成。如果清洁循环已经完成，控制器500在块489处使禁止无效。例如，已经触发了40次脉冲。如果清洁循环已经完成，控制器500在块490处清除各项清洁参数。在块491处，控制器500将转速阈值水平重新设定成最初的阈值水平，即1200rpm。在块492处，控制器500将状态设定为0。逻辑流程进行至块489。
通常，按照美国专利申请09/325,697，控制器500可监控V形单元94、95的限制性下游。当V形单元94、95的限制性下游大于16英寸(41cm)水时，就可以进行清洁循环。通常较佳的是，一旦可以进行清洁程序，这个清洁程序就必须在预定的时间内完成。这是因为，清洁循环必须在V形单元94、95到达一定的压力差水平之前进行，该水平不能用前述的脉冲系统499来进行清洁。这种预定的时间周期是根据现场测试而凭经验确定的。通常，这段时间大于3分钟，较佳的是在20分钟至120分钟之间，最好是在30分钟至90分钟之间。
控制器500可监视发动机速度。控制器500可确定发动机速度是否低于一第一速度，换言之，是否处于低速空转工况(例如1200rpm)。如果发动机速度低于1200rpm，控制器500可确定充填箱内的空气压力是否大于90psi。如果空气压力大于100psi，控制器500就会检查车辆压力箱的压力。如果车辆压力箱的压力大于90psi，那么就激发一个脉冲阀。当开始清洁循环时，将计时器设定为例如10分钟。控制器在这10分钟时间里持续地监视转速。如果清洁循环在10分钟之后还没有完成，控制器500就会使转速升高100至1300rpm。计时器被重新设定为5分钟。如果在接下来的5分钟时间内还没有完成清洁循环，控制器就会使转速再升高至1400rpm。就这样一直持续到完成一个完整的清洁循环，例如4个阀，每个阀脉冲10次。
通常，一个完整的清洁循环可以包括任意数量的脉冲阀激发动作。清洁V形单元94、95所需的脉冲阀激发动作的数量凭经验地取决于现场测试，并且可以在各种条件下变化。较佳的是，清洁循环包括至少4个脉冲阀激发动作，更佳的是在10次至80次之间，最好是40次。如前所述，从清洁模式开始到清洁循环完成之间的所需的时间是变化的。
在一个特定实施例中，从清洁模式开始到清洁循环完成需要60分钟，需要脉冲阀被激发40次。此外，阈值转速是1200rpm，转速增量是100rpm。
在变化型实施例中，按照所述的原理，可以采取任意数量的阀激发动作、发动机转速、所需时间、增量大小(发动机转速和所需时间)。
文中所述的各个实施例的逻辑操作可以以如下方式来实施，(1)以计算机实施步骤的顺序或是在计算机系统上运行的程序模块的顺序来实施，和/或(2)以相互连接的逻辑电路或计算机系统内的电路模块来实施。这种实施是一种选择，这种选择取决于对实施本发明的计算机系统的性能的要求。因此，构成本发明各实施例的逻辑操作涉及各种操作、步骤、发动机、块或模块。
II.对美国专利申请09/325,697的揭示内容的建议在美国专利申请09/325,697在C部分，讨论了V形单元94、95的介质200。具体地说，讨论了一种聚合纤维材料或“细纤维”的沉积物或层。对给定的场合而言，沉积的细纤维的量需要在设计时加以选择。所用的方法是考虑例如成本、设备可用性、相关的商业变数之类的因素来选择的。授予Barris等人的美国专利4,650,506揭示了一种可用的方法。
III.涉及互锁装置的附加揭示内容现请参见图36-43。这些附图没有包括在美国专利申请09/325,697中。在图36中，示出了一个V形单元过滤器500的实施例。V形单元过滤器500包括第一和第二面板502、504、位于其中的介质508、以及一外框架构造506。框架构造506包括第一和第二框架结构或称端盖510、511。第一框架结构510密封了V形单元过滤器500的底端512所在的一侧或端部，迫使空气流过第一和第二面板502、504。请参见图40。图40是V形单元500的底部平面视图。第一框架结构510包括一底部510a。底部510a包括第一和第二侧部510b、510c以及从侧部延伸的第一和第二端部510d、510e。在图示的特定配置下，第一和第二侧部510b、510c以及第一和第二端部510d、510e大体垂直于底部510a，如图36和40所示。
回到图36，在图示的特定实施例中，第一和第二面板502、504的介质508是褶皱的，并且是这样取向的，即，当V形单元过滤器500处于图6所示的直立取向时，褶皱514垂直地延伸。具有垂直的褶皱通常是较佳的，因为如美国专利申请09/325,697所述，这样有助于在脉冲循环的过程中震落V形单元过滤器500的灰尘。
V形单元过滤器500包括相对的第一和第二端面板516、518。当V形单元500可操作地安装或定位时，第一和第二端面板516、518封闭清洁用空气室520的端部。术语“可操作地安装”意味着V形单元过滤器500与一壳体(例如图6所示的壳体1)密封地配合。请参见图37。图37是V形单元500的侧视图。为方便起见，图中示出了两个端面板之一518，该端面板具有一位于其上的手柄构造522。手柄构造522便于V形单元过滤器500的安装和拆卸，也便于V形单元过滤器500的携带。应该注意，另一个端面板516也可以具有一手柄构造，或者两个端面板516、518都没有手柄构造。
请参见图37。图37是图36所示之V形单元过滤器500的侧视图。较佳的是，手柄构造522是在第一和第二支架525、526之间固定并延伸。手柄构造522包括一线延伸部524，该线延伸部上具有第一和第二端部挡止件528、530。当拉动柔性线524的中部530时，手柄构造522向外弯曲，直到端部挡止件528、530分别与支架525、526相接触。
如图所示，第一和第二面板502、504取向为V形。第一面板部502具有第一和第二端532、536。同样地，第二面板部504具有第三和第四端534、538。第一面板部502的第一端532和第二面板部504的第三端534可以相互邻近或非常靠近，其间具有一第一距离T5。第一面板部502的第二端536和第二面板部504的第四端相互分开，其问具有一第二距离T6。较佳的是，第二距离T6大于第一距离T5。也就是说，较佳的是，面板502、504形成一个V形，最好是在面板502、504之间形成一个至少为大约5°(较佳的是在10-25°，最好是13-17°)的过滤器角度Z。
请参见图38。图38是图36所示之V形单元过滤器500的俯视平面图。较佳的是，V形单元过滤器500包括一将其分成分开的区域538、540的中间分隔件536。使用时，各个喷嘴(例如图8所示的喷嘴162-165)分别被引向分开的区域538、540。中间间隔件536将来自于各喷嘴的空气引向V形单元过滤器500的相关区域538、540，藉以提供足以清洁面板502、504外部的空气。
V形单元过滤器500的空气流出端542包括一密封装置543。较佳的是，密封装置543包括一密封环或垫圈544，它具有第一突起厚度T7(图37)。回到图37，当V形单元过滤器500可操作地定位在一空气过滤器组件(如图7所示的组件1)中时，密封装置543被压在V形单元过滤器500的一段546和一管板(如图7所示的管板250)之间。通常，密封装置543的尺寸是，可以密封地围绕管板中的一个孔(如图7所示的孔100)。
较佳的是，V形单元过滤器500还包括一硬的挡止装置548，它具有一小于第一厚度T7的第二厚度T8。较佳的是，硬的挡止装置548的延伸在V形单元过滤器框架构造506的顶面550之上(或向外)的第二厚度T8至少是大约0.1英寸(2.5mm)，典型的是大约0.2英寸(5.1mm)至0.3英寸(7.6mm)。还有，较佳的是，密封装置543是选择成，在被压缩之前，密封装置543比硬的挡止装置548要高大约0.1英寸(2.5mm)至0.3英寸(7.6mm)。换言之，密封装置543的厚度T7比硬挡止装置548的厚度T8要大至少大约0.1英寸(2.5mm)至0.3英寸(7.6mm)。硬挡止装置548可以在V形单元过滤器500移动至可操作位置时形成一个抵靠管板的硬的接触。较佳的是，硬挡止装置548由例如钢之类的金属构成。最好是，垫圈材料是聚氨酯，其从V形过滤器框架构造506向外延伸的厚度是至少0.40英寸(1cm)。
现请参见图39，较佳的是，一装置600包括所述V形单元过滤器500和一保持或提升机构602。较佳的是，保持机构602可以使V形单元过滤器500移动进入围绕管板中的孔的密封或工作位置。保持机构602类似于美国专利申请09/325,697所述的提升机构280。较佳的是，装置600还包括一锁定系统互锁装置603。锁定系统603是构造和布置成，当保持机构602如美国专利申请09/325,697所述的那样移动至一第一提升或锁定取向时，有助于将V形单元500保持在其密封或工作位置上。锁定系统603还有助于使V形单元过滤器500围绕孔100对中，并有助于使V形单元过滤器500在工作过程中保持稳定。锁定系统603还可以防止装置600中使用不适当的部件，即不具有所需性能的部件。
较佳的是，锁定系统603包括第一和第二锁定装置604、605(图36和39)。较佳的是，第一和第二锁定装置604、605构造和布置成相互作用。较佳的是，锁定系统600包括一第一锁定取向和一第二未锁定取向。在第一锁定取向上，第一和第二锁定装置604、605相互作用。术语“相互作用”意味着第一和第二锁定装置604、605充分地配合，藉以防止V形单元过滤器500发生不希望有的移动。在第二未锁定取向上，第一和第二锁定装置604、605不相互作用。
在一个实施例中，V形单元过滤器500限定了第一锁定装置604(图36)，而保持机构602包括第二锁定装置605(图39)。较佳的是，第一锁定装置604包括至少一个第一互锁元件或结构606，第二锁定装置605包括至少一个第一互锁元件607。较佳的是，第一锁定元件604是一个雌锁定元件608，而第二锁定元件是一个雄锁定元件610。
在图36所示的实施例中，第一框架结构510限定了雌锁定元件608。较佳的是，第一框架结构510的第一端510限定了一锁定槽、缺口、凹口或接收槽616。在图39所示的实施例中，保持机构602包括一控制臂612。较佳的是，控制臂612包括雄锁定元件610。较佳的是，雄锁定元件是从控制臂612延伸的一个锁定凸肋或突起614。如图39所示，锁定凸肋614大致沿V形单元过滤器500的方向向外延伸或突伸。较佳的是，V形单元过滤器500的锁定槽616是构造和布置成能接纳保持机构602的锁定凸肋614。锁定凸肋614装配在V形单元过滤器500的锁定槽616中，或者说是与该锁定槽锁合或相互配合。术语“接纳”意味着锁定凸肋和槽614、616相互配合。术语“相互配合”意味着锁定凸肋614和锁定槽616之间的相互作用足以防止V形单元在工作过程中发生不希望有的移动。换言之，锁定凸肋614和锁定槽616无需相互摩擦地配合，只需相互作用得足以防止V形单元过滤器500发生很大的移动即可。
当把V形单元过滤器500放入壳体(例如图6所述的壳体1)并位于保持机构602上时，可以利用保持机构602来将V形单元过滤器500移动至围绕孔并抵靠管板的密封配合位置。当把保持机构602置于其升高的、锁定的取向时，保持机构602的锁定凸肋614伸入V形单元过滤器500的锁定槽616。因此，锁定系统603可以使V形单元对中和稳定下来，避免不希望有的不对准现象。
请重新参见图40，可以注意到，较佳的是，第一锁定装置604还包括一第二互锁元件617，该互锁元件具有一与第一锁定槽616相对的第二锁定槽618。锁定槽616、618分别定位在V形单元过滤器500的端部579、580上。第二锁定槽618类似于第一锁定槽616。较佳的是，锁定槽616、618对中地位于V形单元500的第一和第二面板502、504之间。较佳的是，在图40所示的特定实施例中，锁定槽616、618大致成具有两个倒角(filet)的U形。较佳的是，U形锁定槽616、618的半圆形部分的中心位于V形单元500的端部579、580的内侧，它们与边缘的距离至少是0.05英寸，较佳的是0.10英寸(2.5cm)至0.30英寸(7.6cm)，最好是大约0.18英寸(4.6mm)。或者，锁定槽616、618也可以采用其它各种形状和尺寸。
应注意的是，第一互锁装置504的第二锁定槽618可以与壳体上的一个第三互锁装置(未图示)相互作用。
回到图39，锁定凸肋614从控制臂612向外突伸至少0.05英寸(1.3mm)，较佳的是0.1英寸(2.5mm)至0.5英寸(1.3cm)。或者，锁定凸肋614也可以采用其它各种形状和尺寸。
在锁定凸肋614和锁定槽616的互锁过程中，锁定凸肋614大致伸入锁定槽616有至少0.05英寸(1.3mm)，较佳的是0.1英寸(2.5mm)至0.5英寸(1.3cm)。
现请参见图41。图41是V形单元过滤器700的另一个实施例的立体图。与图36所示的V形单元过滤器500相类似，V形单元过滤器700包括一框架构造703和一第一锁定装置704。第一锁定装置704包括一第一互锁元件706和一与之相对的第二互锁元件(未图示)。在该实施例中，第一锁定装置704还包括一第三互锁元件730。
框架构造703包括第一和第二框架结构710、711，它们类似于图36的框架构造506。第二框架结构711包括一顶部711a。顶部711a包括从其延伸出来的一第一侧部711b、一第二侧部(未图示)、一第一端部711d、以及一第二端部(未图示)。第一端部711d限定了第三互锁元件730。具体地说，第三互锁元件730是在第一端部711d上的一个缺口或凹口731。较佳的是，在该实施例中，第一锁定装置还包括一与之相对的第四互锁元件(未图示)，该第四互锁元件类似于第二端部的第三互锁元件730。
虽然没有图示，但在该实施例中，一保持机构包括一第二互锁装置，该装置构造和布置成与第一互锁装置相互作用。具体地说，该锁定凸肋(例如图39的保持机构602的锁定凸肋614)延伸至控制臂(例如图39所示的控制臂612)的顶部。该锁定凸肋与第一互锁元件706和第三互锁元件730相配合。
应该注意，虽然没有图示，但是第一互锁装置704的第二和第四互锁元件可以与壳体上的一第三互锁装置(未图示)相互作用。
参见图42。图42是V形单元过滤器800的另一个实施例的立体图。与图36所示的V形单元过滤器500相类似，V形单元过滤器800包括一第一锁定装置804。第一锁定装置804包括一第一互锁元件806和一与之相对的第二互锁元件(未图示)。在该特定实施例中，第一互锁元件806是V形单元过滤器800的侧面板810上的一个凹槽、缺口或凹口808。或者，换言之，侧面板810限定了凹口808。
第一锁定装置804是构造和布置成能接纳一第二互锁装置812。第二互锁装置包括一第一互锁元件813。在这个特定的实施例中，第一互锁元件813是一销子或突起814。突起814可以从一保持机构(例如图39所示的保持机构602)的控制臂向外延伸。突起814还可以从一门(例如图4的出入门5)向外延伸。第一和第二互锁装置804、812构造和布置成可相互作用。
请参见图43。图43是V形单元过滤器900的另一个实施例的仰视图。该V形单元过滤器900包括一第一锁定装置904。第一锁定装置904包括一第一互锁元件906。在该特定实施例中，第一互锁元件是V形单元过滤器900的底框架部分上的一个凹槽、缺口或凹口908。或者，换言之，底框架部分910限定了凹口908。
第一锁定装置904是构造和布置成能接纳一第二互锁装置(未图示)。第二互锁装置包括一第一互锁元件(未图示)。第一互锁元件是一个纵向的突起或凸边(bead)(未图示)。该突起从保持机构(例如图39所示的保持机构602)向外延伸。第一和第二互锁装置904是构造和布置成能相互作用。
权利要求
1.一种过滤器，包括(a)一框架构造，包括一第一框架结构和一第二框架结构；(b)安装在所述第一和第二框架结构之间延伸的第一和第二面板部分；(i)所述第一面板部分具有第一和第二端，所述第二面板部分具有第三和第四端；(A)所述第一和第三端之间具有一第一距离；(B)所述第二和第四端之间具有一第二距离，所述第二距离大于所述第一距离；(ii)所述第一和第二面板部分和所述第二框架结构限定了一空气流动孔；(c)所述第一框架结构限定了一第一接纳凹口，该凹口取向为能接纳一组件的第一互锁元件，在使用时，所述过滤器安装在所述组件内。
2.一种过滤器，包括(a)一框架构造，包括一第一框架结构和一第二框架结构；(b)安装在所述第一和第二框架结构之间延伸的第一和第二面板部分；(i)所述第一面板部分具有第一和第二端，所述第二面板部分具有第三和第四端；(A)所述第一和第三端之间具有一第一距离；(B)所述第二和第四端之间具有一第二距离，所述第二距离大于所述第一距离；(ii)所述第一和第二面板部分和所述第二框架结构限定了一空气流动孔；以及(c)一密封装置，该密封装置围绕所述空气流动孔，并从所述第二框架结构向外突伸；以及(d)一从所述第二端向外突伸的挡止装置。
3.如权利要求2所述的过滤器，其特征在于，该过滤器还包括(a)所述第一框架结构限定了一第一接纳凹口，该凹口取向为能接纳一组件的第一互锁元件，在使用时，所述过滤器安装在所述组件内。
4.如权利要求1和3所述的过滤器，其特征在于，(a)所述第一框架结构包括(i)一底部(ii)从所述底部延伸的第一和第二端部；以及(iii)从所述底部延伸的第一和第二侧部；以及(b)所述第一端部限定了所述第一接纳凹口。
5.如权利要求4所述的过滤器，其特征在于(a)所述第一和第二端部以及第一和第二侧部垂直于所述底部。
6.如权利要求4所述的过滤器，其特征在于，(a)所述第一框架结构限定了一第二接纳凹口，所述第二接纳凹口与所述第一接纳凹口相对。
7.如权利要求6所述的过滤器，其特征在于，(a)所述第一框架结构的所述第二端部限定了所述第二接纳凹口。
8.如权利要求1和3所述的过滤器，其特征在于，(a)所述第一接纳凹口是具有两个倒角的U形。
9.如权利要求2所述的过滤器，其特征在于，(a)所述第一密封装置包括一第一垫圈。
10.一种过滤器组件，包括(a)一壳体，该壳体限定了一第一腔室和一第二腔室；(b)一位于所述第一腔室内的第一级空气过滤器；(i)所述第一级空气过滤器包括至少一个第一过滤元件，在使用过程中，需过滤的空气被引导通过该过滤元件；(c)一位于所述第二腔室内的第二级空气过滤器；(i)第二级空气过滤器包括至少一个可拆卸和可更换的过滤元件，在使用过程中，空气被引导通过该过滤元件；以及(d)一脉冲喷射清洁装置，该装置构造和布置成能在使用过程中有选择地使脉冲空气喷射流逆向地流过所述第一过滤元件。
11.如权利要求10所述的过滤器组件，其特征在于，(a)所述第一过滤元件是V形单元过滤器。
12.如权利要求10所述的过滤器组件，其特征在于，该过滤器组件包括(a)按照权利要求1-9中任一项所述的第一过滤元件。
13.一种操作如权利要求10-12中任一项所述的过滤器组件的方法，该方法包括如下步骤(a)使一发动机工作，导致空气进入所述第一级空气过滤器并通过所述第一过滤元件，以及进入所述第二级空气过滤器并通过所述可拆除和可更换的过滤元件；以及(b)使所述脉冲喷射清洁装置有选择地工作，从而有选择地引导脉冲空气喷射流逆向地通过所述第一过滤元件。
14.一种将过滤器安装在如权利要求10-12中任一项所述的组件中的一工作位置上的方法(a)所述第一过滤元件包括(i)一框架构造，包括一第一框架结构和一第二框架结构；(ii)安装在所述第一和第二框架结构之间延伸的第一和第二面板部分；(A)所述第一面板部分具有第一和第二端，所述第二面板部分具有第三和第四端；(B)所述第一和第二面板是构造和布置成使所述第一和第三端之间具有一第一距离，并使所述第二和第四端之间具有一第二距离；(1)所述第二距离大于所述第一距离；以及(C)所述第一和第二面板部分和所述第二框架结构限定了一空气流动孔；以及(iii)一密封装置，该密封装置围绕所述空气流动孔，并从所述第二框架结构向外突伸；以及所述方法包括如下步骤将所述第一过滤元件偏压入所述过滤器组件中的工作位置。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，(a)所述偏压步骤包括使一保持机构移动，从而引导所述密封装置压抵于所述壳体的一部分，所述保持机构包括(i)一底座结构；(ii)一固定于所述底座结构的可动座体；(A)所述可动座体具有一第一锁定取向和一第二未锁定取向；以及(iii)一可枢转安装的控制臂，该控制臂可使所述可动座体移向所述第一锁定取向和第二未锁定取向。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，(a)所述偏压步骤包括提升所述控制臂，藉以使所述保持机构移动而将所述密封装置压抵于所述壳体的一部分。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该方法还包括(a)通过与所述第一和第二互锁装置配合而将所述第一过滤元件锁定在第一锁定位置上，其中(i)所述第一框架结构限定了第一互锁装置；(ii)所述控制臂包括第二互锁装置；以及(iii)所述第一互锁装置构造和布置成可与第二互锁装置相配合。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，该方法包括(a)在所述第二未锁定取向上，通过使所述第一和第二互锁装置脱开来解除所述第一过滤元件的锁定状态。
19.一种操作发动机吸气过滤器组件的方法，所述过滤器组件具有一脉冲喷射清洁装置，该装置构造和布置成可有选择地引导脉冲空气通过一空气过滤器装置，所述方法包括(a)测量所述空气过滤器两端的压降；(b)测量发动机工作过程中的发动机负载；以及(c)响应发动机负载低于一预定发动机负载并且压降超过一预定压降的情况，启动所述脉冲喷射清洁装置的一个脉冲阀，引导一脉冲空气流逆向地通过空气过滤器装置。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，该方法还包括如下步骤(a)在启动一脉冲阀之前，测量蓄能器箱的压力，进一步地响应于蓄能器箱的压力大于一预定的蓄能器箱的压力的情况，启动脉冲阀。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，(a)所述测量蓄能器箱压力和启动脉冲阀的步骤包括进一步地响应蓄能器箱的压力大于90psi的情况，启动脉冲阀。
22.如权利要求19所述的方法，其特征在于，该方法包括(a)在启动脉冲阀的步骤之前，以一第一时间间隔来将预定的发动机负载提高一个增量。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，(a)所述提高预定的发动机负载的步骤包括以一第一时间间隔，将预定的发动机负载提高100rpm。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，(a)所述提高预定的发动机负载的步骤包括在最初的10分钟之后，将预定的发动机负载提高100rpm。
25.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括(a)在启动脉冲阀的步骤之前，测量一车辆箱体压力，进一步地响应该车辆箱体压力大于一预定的车辆箱体压力的情况，启动所述脉冲阀。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，(a)所述测量一车辆箱体压力和启动脉冲阀的步骤包括进一步地响应车辆箱体压力大于90psi的情况，启动脉冲阀。
27.如权利要求19所述的方法，其特征在于，(a)所述启动一脉冲阀的步骤包括使一脉冲阀启动0.1秒。
28.如权利要求19所述的方法，其特征在于，(a)所述启动一脉冲阀的步骤包括响应发动机负载低于1200rpm的情况，启动一脉冲阀。
29.如权利要求19所述的方法，其特征在于，(a)所述启动一脉冲阀的步骤包括响应压降大于41cm水的情况，启动一脉冲阀。
30.如权利要求19所述的方法，其特征在于，(a)所述启动一脉冲阀的步骤包括启动一系列脉冲阀。
31.一种用于操作一发动机吸气过滤器组件的系统，所述过滤器组件具有一脉冲喷射清洁装置，该清洁装置是构造和布置成能有选择地引导脉冲空气通过一空气过滤器装置，所述系统包括(a)一压降构件，该构件能接收空气过滤器装置两端的一个测量到的压降；(b)一发动机负载构件，该构件能在发动机工作过程中接收一测量到的发动机负载；以及(c)一脉冲激发构件，该构件能响应发动机负载低于一预定的发动机负载并且压降超过一预定压降的情况，激发脉冲喷射清洁装置的一脉冲阀，以而引导一脉冲空气逆向地通过空气过滤器装置。
32.如权利要求31所述的系统，其特征在于，还包括(a)一蓄能器压力构件，该构件能接收一测量到的蓄能器箱压力。
33.如权利要求32所述的系统，其特征在于，(a)所述脉冲激发构件可进一步地响应蓄能器箱压力大于90psi的情况来启动脉冲阀。
34.如权利要求33所述的系统，其特征在于，(a)所述脉冲激发构件能以一第一时间间隔将预定的发动机负载提高一个增量。
35.如权利要求34所述的系统，其特征在于，(a)所述增量是100rpm。
36.如权利要求34所述的系统，其特征在于，(a)所述第一时间间隔是10分钟。
37.如权利要求31所述的系统，其特征在于，还包括(a)一车辆压力构件，该构件可接收一测量到的车辆箱体压力。
38.如权利要求37所述的系统，其特征在于，(a)所述脉冲激发构件可进一步地响应车辆箱体压力大于90psi的情况来启动脉冲阀。
39.如权利要求31所述的系统，其特征在于，(a)所述脉冲激发构件使一脉冲阀启动0.1秒。
40.如权利要求31所述的系统，其特征在于，(a)所述脉冲激发构件可响应发动机负载低于1200rpm的情况来启动一脉冲阀。
41.如权利要求31所述的系统，其特征在于，(a)所述脉冲激发构件可响应压降大于41cm水的情况来启动一脉冲阀。
42.如权利要求41所述的系统，其特征在于，(a)所述脉冲激发构件可启动一系列脉冲阀。
43.如权利要求42所述的系统，其特征在于，(a)所述一系列脉冲阀包括四个脉冲阀。
44.如权利要求31所述的系统，其特征在于，(a)所述逻辑系统包含在所述发动机吸气过滤器组件中。
45.如权利要求31所述的系统，其特征在于，(a)所述系统包含在一车辆中。
46.如权利要求31所述的系统，其特征在于，(a)所述系统包含在一车辆的发动机管理系统中。
47.一种计算机程序产品，可由一计算机系统来阅读，并且可以编制用于使一发动机吸气过滤器组件工作的计算机程序，所述过滤器组件具有一脉冲喷射清洁装置，该装置是构造和布置成能有选择地引导脉冲空气通过一空气过滤器装置，所述计算机程序包括如权利要求19-30中任一项所述的方法。
全文摘要
一种过滤器,包括一框架构造(199),它包括一第一框架结构(97)和一第二框架结构。V形单元过滤器还包括安装在所述第一和第二框架结构之间延伸的第一和第二面板部分(98)。第一面板部分(97)具有第一和第二端。第二面板部分(98)具有第三和第四端。第一和第三端之间具有一第一距离。第二和第四端之间具有一第二距离。第二距离通常大于第一距离。第一和第二面板部分和第二框架结构限定了一空气流动孔。一密封装置(249)围绕所述空气流动孔,并从所述第二框架结构向外突伸。第一框架结构限定了一第一接纳凹口。本发明包括组件和方法。
文档编号F02M35/024GK1361708SQ00810601
公开日2002年7月31日 申请日期2000年6月2日 优先权日1999年6月3日
发明者G·R·吉林厄姆, S·M·科勒尔, W·J·克里斯科, T·G·米勒, W·E·奥尔森, F·H·瓦尔奎斯特, E·P·富克斯, E·D·威尔逊 申请人:唐纳森公司