[发明专利]具有可渗透的挡板的空气过滤器组件

说明书

一种空气过滤器组件包括壳体、过滤器元件和可渗透的挡板。壳体包括具有基本上圆柱形的内表面的外壁、入口和出口。入口沿外壁定位并延伸穿过外壁。出口沿壳体的轴向端定位并延伸穿过壳体的轴向端。过滤器元件包括具有基本上圆柱形的外表面的过滤器介质。过滤器元件可定位在壳体内。可渗透的挡板定位在入口和过滤器元件之间。可渗透的挡板允许至少一些空气穿过其流动。

相关专利申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月23日提交的美国临时专利申请第62/749,447号的优先权和权益，并且该美国临时专利申请的内容通过引用以其整体并入本文。

领域

本发明总体上涉及用于空气过滤器组件(air filter assemblies)的挡板。

背景

常规切向入口的圆柱形空气过滤器组件120在图1A至图1C中示出，该空气过滤器组件包括壳体130和盖122。壳体130包括入口132和出口134，并且容纳过滤器元件140。壳体130基本上是圆柱形的，并且因此包括完全围绕过滤器元件140的圆周延伸的圆柱形外壁136。过滤器元件140相对居中地定位在壳体130内，并且包括用于过滤空气的过滤器介质(filter media)142。盖122可以包括排尘端口(dust evacuator port)124。

常规切向入口的圆柱形空气过滤器组件120广泛地用于重灰尘环境中，以提供两阶段过滤。第一阶段是通过惯性颗粒分离进行的预清洁操作。第二阶段是通过过滤器元件140的过滤器介质142进行的过滤。为了清洁空气(如图1C中所示)，脏空气在与壳体130的外壁136的圆柱形内表面相切的方向上穿过入口132进入壳体130中。然后，空气继续在外壁136和过滤器介质142之间沿切向方向(如用切向流动路径128示出的)流动(即沿壳体130的外壁136的内表面并围绕过滤器元件140的过滤器介质142的外部流动)。此切向空气流有效地在壳体130内产生旋转涡流，该旋转涡流通过径向力或离心力朝向外壁136的内表面推动包含在空气流内的固体颗粒。

然后，从空气流中分离并靠近外壁136的内表面的固体颗粒(例如，灰尘)可以与壳体130和盖122分离并通过排尘端口124从壳体130和盖122去除。因此，随后将流动穿过过滤器介质142的空气是相对较清洁的，这延长了过滤器介质142的寿命，因为过滤器介质142在一定体积的空气中收集较少的固体颗粒，并且因此过滤器元件140可以在到达其终端限制之前过滤更大体积的空气。

预清洁效率是指在空气流入过滤器元件140中之前，在常规空气过滤器组件120的第一阶段中去除或捕获的总固体颗粒质量的百分比。为了提高或辅助预清洁效率，常规空气过滤器组件120包括在入口132附近围绕过滤器元件140的外部的一部分延伸的固体的圆柱形肋形件(rib)或挡板150。不可渗透的挡板150被配置为防止任何空气流移动穿过其并进入过滤器元件140中。不可渗透的挡板150可以模制到壳体130或盖122中，或者围绕过滤器元件140包裹。

不可渗透的挡板150确保空气(直接地从入口132流动的)中的大部分固体颗粒首先被阻止冲击过滤器介质142，并且由此防止进入过滤器介质142中。相反，这些固体颗粒远离过滤器元件140的过滤器介质142转移，这增加了固体颗粒将偏转到外壁136的内表面而不是进入过滤器介质142中的这种可能性。

虽然不可渗透的挡板150辅助使固体颗粒远离过滤器介质142偏转，但是不可渗透的挡板150增加了常规空气过滤器组件120的限制或压力损失。由于终端限制通常是固定的，所以将操作常规空气过滤器组件120，直到达到特定的终端限制值(即指示操作员在25英寸水柱(inH₂O)限制下更换过滤器元件140)。因此，通过增加限制，不可渗透的挡板150有效地减小了在常规空气过滤器组件120内的可允许的压力增加或限制增益(gain)。

概述