本發(fā)明大體上涉及過(guò)濾系統(tǒng)，并且更具體地涉及用于過(guò)濾多種流體的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

諸如(例如)裝載機(jī)、平地機(jī)和挖掘機(jī)的許多土方作業(yè)機(jī)器包括具有加熱、通風(fēng)和/或空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(“HVAC系統(tǒng)”)的操作者隔間。這樣的系統(tǒng)通常給操作者隔間供應(yīng)來(lái)自隔間外側(cè)的空氣(即，外界空氣)與來(lái)自隔間內(nèi)側(cè)的空氣(即，再循環(huán)的空氣)的混合物。因?yàn)橥饨缈諝夂驮傺h(huán)的空氣可以包括各種非所需物質(zhì)(例如，塵粒)，所以該系統(tǒng)通常包括用于濾除這樣的物質(zhì)的過(guò)濾器。

Wydeven的美國(guó)專利4,410,427號(hào)公開了包括過(guò)濾器介質(zhì)的交替扁平和波紋層的示例性過(guò)濾器組件。扁平和波紋層的組合在每個(gè)波紋層中產(chǎn)生空心通道(即，凹槽)。過(guò)濾器介質(zhì)的每個(gè)扁平層的任一側(cè)上的過(guò)濾器介質(zhì)的波紋層定向成使得它們的波紋(和凹槽)基本上彼此正交。流體可以通過(guò)過(guò)濾器組件的相對(duì)入口側(cè)進(jìn)入第一組凹槽、通過(guò)該過(guò)濾器介質(zhì)的扁平層進(jìn)入定向?yàn)榛旧险挥诘谝唤M凹槽的第二組凹槽中，并且通過(guò)該過(guò)濾器組件的相對(duì)出口側(cè)流出第二組凹槽，該相對(duì)出口側(cè)定向?yàn)榛旧险挥谶^(guò)濾器組件的入口側(cè)。

在某些應(yīng)用中，’427專利的過(guò)濾器組件可以提供某些益處。然而，其可能具有某些缺陷。例如，雖然過(guò)濾器組件的相對(duì)入口側(cè)可以允許兩種不同流體進(jìn)入過(guò)濾器組件，但是流體將在過(guò)濾器組件中混合并且因此由相同過(guò)濾器介質(zhì)過(guò)濾。因此，過(guò)濾器介質(zhì)可能不適合于所過(guò)濾的不同流體。例如，在用于操作者隔間的HVAC系統(tǒng)中，可希望外界空氣比再循環(huán)空氣進(jìn)行更嚴(yán)格過(guò)濾。完成此可能需要使用’427專利的兩個(gè)過(guò)濾器組件，一個(gè)過(guò)濾器組件用于外界空氣且一個(gè)過(guò)濾器組件用于再循環(huán)空氣，從而增大了隔間中過(guò)濾器所需的空間以及與更換過(guò)濾器相關(guān)聯(lián)的維修時(shí)間這二者。所公開實(shí)施例可以幫助解決這些問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一個(gè)所公開實(shí)施例涉及一種過(guò)濾器。該過(guò)濾器可以包括多層不滲透材料。另外，該過(guò)濾器可以包括定位在第一對(duì)不滲透材料層之間的波紋過(guò)濾器介質(zhì)的至少一個(gè)第一層。該至少一個(gè)第一層可以至少部分限定平行于第一軸線從過(guò)濾器的第一側(cè)延伸至過(guò)濾器的第二側(cè)的第一多個(gè)凹槽。該過(guò)濾器還可以包括定位在第二對(duì)不滲透材料層之間的波紋過(guò)濾器介質(zhì)的至少一個(gè)第二層。該至少一個(gè)第二層可以至少部分限定平行于第二軸線從過(guò)濾器的第三側(cè)延伸至過(guò)濾器的第四側(cè)的第二多個(gè)凹槽。

另一個(gè)所公開實(shí)施例涉及用于過(guò)濾第一流體和第二流體的過(guò)濾器系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括過(guò)濾器殼體和過(guò)濾器。該過(guò)濾器可以包括多層不滲透材料。另外，該過(guò)濾器還可以包括定位在第一對(duì)不滲透材料層之間的波紋過(guò)濾器介質(zhì)的至少一個(gè)第一層。該至少一個(gè)第一層可以至少部分限定平行于第一軸線從過(guò)濾器的第一側(cè)延伸至過(guò)濾器的第二側(cè)的第一多個(gè)凹槽。該過(guò)濾器還可以包括定位在第二對(duì)不滲透材料層之間的波紋過(guò)濾器介質(zhì)的至少一個(gè)第二層。該至少一個(gè)第二層可以至少部分限定平行于第二軸線從過(guò)濾器的第三側(cè)延伸至過(guò)濾器的第四側(cè)的第二多個(gè)凹槽。該殼體可以配置成當(dāng)過(guò)濾器安裝在殼體中時(shí)將第一流體引導(dǎo)至過(guò)濾器的第一側(cè)中并且將第二流體引導(dǎo)至過(guò)濾器的第三側(cè)中。

進(jìn)一步所公開實(shí)施例涉及一種使用過(guò)濾器過(guò)濾第一流體和第二流體的方法。該過(guò)濾器可以包括多層不滲透材料。該過(guò)濾器還可以包括定位在第一對(duì)不滲透材料層之間的波紋過(guò)濾器介質(zhì)的至少一個(gè)第一層。該至少一個(gè)第一層可以至少部分限定平行于第一軸線從過(guò)濾器的第一側(cè)延伸至過(guò)濾器的第二側(cè)的第一多個(gè)凹槽。該過(guò)濾器還可以包括定位在第二對(duì)不滲透材料層之間的波紋過(guò)濾器介質(zhì)的至少一個(gè)第二層。該至少一個(gè)第二層可以至少部分限定平行于第二軸線從過(guò)濾器的第三側(cè)延伸至過(guò)濾器的第四側(cè)的第二多個(gè)凹槽。該方法可以包括通過(guò)第一多個(gè)凹槽將第一流體引導(dǎo)至過(guò)濾器的第一側(cè)中以及從過(guò)濾器的第二側(cè)流出。另外，該方法可以包括通過(guò)第二多個(gè)凹槽將第二流體引導(dǎo)至過(guò)濾器的第三側(cè)中以及從過(guò)濾器的第四側(cè)流出。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的流體過(guò)濾系統(tǒng)的透視圖；

圖2是圖1的過(guò)濾系統(tǒng)的層的分解視圖；

圖3A至3E是根據(jù)本發(fā)明的波紋過(guò)濾器介質(zhì)的層的橫截面；以及

圖4是描繪使用圖1的過(guò)濾系統(tǒng)過(guò)濾第一流體和第二流體的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

圖1說(shuō)明用于機(jī)器的操作者隔間的HVAC系統(tǒng)的示例性流體過(guò)濾系統(tǒng)100。例如，該機(jī)器可以是土方作業(yè)機(jī)器、卡車、汽車、火車、飛機(jī)或具有操作者隔間的另一種類型的機(jī)器。過(guò)濾系統(tǒng)100可以過(guò)濾多種流體110a、110b。例如，過(guò)濾系統(tǒng)100可以過(guò)濾來(lái)自隔間外側(cè)的空氣(即，外界空氣)與來(lái)自隔間內(nèi)側(cè)的空氣(即，再循環(huán)的空氣)。HVAC系統(tǒng)可以單獨(dú)向操作者隔間供應(yīng)已過(guò)濾的外界空氣和已過(guò)濾的再循環(huán)空氣。另選地，HVAC系統(tǒng)可以混合已過(guò)濾的外界空氣與已過(guò)濾的再循環(huán)空氣，并且向操作者隔間供應(yīng)混合物。例如，混合物中已過(guò)濾的外界空氣與已過(guò)濾的再循環(huán)空氣的比可以大于1:1。在一個(gè)實(shí)施例中，該比可以約為4:1。

過(guò)濾系統(tǒng)100可以包括可安裝在過(guò)濾器殼體130中的過(guò)濾器120。如所示，殼體130可以配置成在安裝過(guò)濾器120時(shí)將流體110a引導(dǎo)至過(guò)濾器120的輸入側(cè)140a中并且將流體110b引入至過(guò)濾器120的輸入側(cè)140b中。例如，殼體130可以包括用于分別將流體110a、110b引導(dǎo)至輸入側(cè)140a、140b中的輸入導(dǎo)管150a、150b。引導(dǎo)至過(guò)濾器120的輸入側(cè)140a、140b中的流體110a、110b可以通過(guò)該過(guò)濾器120，其中該流體可以被過(guò)濾并且從過(guò)濾器120的輸出側(cè)160a、160b流出。

在某些實(shí)施例中，過(guò)濾器120可以配置成以不同方式過(guò)濾流體110a、110b。例如，過(guò)濾器120可以配置成過(guò)濾比流體110b更多量的流體110a。另選地或另外，過(guò)濾器120可以配置成過(guò)濾流體110a、110b中的不同物質(zhì)。例如，在其中流體110a是外界空氣且流體110b是再循環(huán)空氣的實(shí)施例中，過(guò)濾器120可能配置成過(guò)濾流體110a中將通常在外界空氣中發(fā)現(xiàn)的某些物質(zhì)。然而，如果流體110b中的這些相同物質(zhì)通常并未在再循環(huán)空氣中發(fā)現(xiàn)，那么過(guò)濾器120不一定配置成過(guò)濾該物質(zhì)。在這樣的實(shí)施例中，過(guò)濾器120相對(duì)于殼體130的定向可影響其中過(guò)濾器120過(guò)濾流體110a、110b的方式。

為了確保過(guò)濾器120相對(duì)于殼體130正確地定向，過(guò)濾器120和殼體130可以配置成當(dāng)將過(guò)濾器120安裝在殼體130中時(shí)限制過(guò)濾器120的定向可能性的數(shù)量。例如，過(guò)濾器120的側(cè)140a、140b、160a、160b可以具有不同長(zhǎng)度來(lái)限制定向可能性的數(shù)量。另選地，側(cè)140a、140b、160a、160b中的至少一個(gè)可以包括從過(guò)濾器120中伸出并對(duì)應(yīng)于延伸至殼體130中的凹口的突出體，或可以包括延伸至過(guò)濾器120中并對(duì)應(yīng)于從殼體130中伸出的突出體的凹口。例如，如圖1中所示，側(cè)160a可以包括對(duì)應(yīng)于殼體130的凹口180的突出體170，其可以將過(guò)濾器120相對(duì)于殼體130的定向可能性的數(shù)量限制為1。雖然突出體170被示為沿著側(cè)160a延伸的導(dǎo)軌，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，只要能防止過(guò)濾器120安裝在非理想定向上，突出體170另選地就可以是單個(gè)突片。

仍然參考圖1，過(guò)濾器120可以包括多個(gè)不滲透材料層190(例如，浸漬有膠水的過(guò)濾器介質(zhì))。另外，過(guò)濾器120可以包括波紋過(guò)濾器介質(zhì)的多層200a、200b。例如，過(guò)濾器120可以包括至少一層200a，其可以定位在一對(duì)層190之間。過(guò)濾器120還可以包括至少一層200b，其可以定位在一對(duì)層190之間。層200a、200b可以彼此不同。例如，如所示，至少一層200a的波紋可以相對(duì)于至少一層200b的波紋成角度。在一個(gè)實(shí)施例中，波紋可以近似垂直于彼此，而在其它實(shí)施例中，波紋另外可相對(duì)于彼此成角度。作為層200a、200b可如何彼此不同的另一實(shí)例，至少一層200a可以是不同于至少一層200b的類型的過(guò)濾器介質(zhì)。例如，至少一層200a的類型的過(guò)濾器介質(zhì)可以適合于過(guò)濾通常在流體110a中發(fā)現(xiàn)的非所需物質(zhì)，而至少一層200b的類型的過(guò)濾器介質(zhì)可以適合于過(guò)濾通常在流體110b中發(fā)現(xiàn)的非所需物質(zhì)。例如，過(guò)濾器介質(zhì)的類型包括纖維素、合成纖維、玻璃和混合過(guò)濾器介質(zhì)。

層190、200a、200b可以由密封材料210保持在一起，該密封材料例如可以是自由起發(fā)氨基甲酸酯或丙烯酸珠粒。另選地，層190、200a、200b可以通過(guò)由例如塑料、紙板或另一種剛性材料形成的結(jié)構(gòu)框架保持在一起。如所示，層200a、200b可以交替配置設(shè)置。即，每一對(duì)層200a可以由層200b彼此分離，且每一對(duì)層200b可以由層200a彼此分離。另選地，多層200a可能并未由任何層200b彼此分離和/或多層200b可能并未由任何層200a彼此分離。在這樣的實(shí)施例中，過(guò)濾器120包括的層200a可以多于層200b，或包括的層200b可以多于層200a。例如，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，層200a的數(shù)量與層200b的數(shù)量的比可以約為4:1。

參考圖2，層200a、200b中的每一個(gè)均可以結(jié)合一對(duì)層190來(lái)分別限定多個(gè)凹槽220a、220b。如所示，凹槽220a可以平行于過(guò)濾器軸線230a從過(guò)濾器120的輸入側(cè)140a延伸至過(guò)濾器120的輸出側(cè)160a，而凹槽220b可以平行于過(guò)濾器軸線230b從過(guò)濾器120的輸入側(cè)140b延伸至輸出側(cè)160b。軸線230a可以近似垂直于軸線230b。另選地，軸線230a可以另外相對(duì)于軸線230b成角度。雖然凹槽220a、220b被說(shuō)明為近似具有相同長(zhǎng)度，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，凹槽220a、220b在某些實(shí)施例中可以具有不同長(zhǎng)度。例如，所有或某些凹槽220a可以長(zhǎng)于凹槽220b。另選地，所有或某些凹槽220b可以長(zhǎng)于凹槽220a。

凹槽220a、220b中的每一個(gè)均可以分別包括一個(gè)開口端240a、240b和一個(gè)密封端250a、250b。例如，可以利用密封材料260密封該密封端250a、250b。在某些實(shí)施例中，密封材料260可以與密封材料210相同。在其它實(shí)施例中，密封材料260可以與密封材料210不同。例如，密封材料260可以為自由起發(fā)氨基甲酸酯、毛氈或浸漬有膠水的介質(zhì)。如所示，每一對(duì)鄰接凹槽220a均可以包括一個(gè)開口端240a和一個(gè)密封端250a，且每一對(duì)鄰接凹槽220b可以包括一個(gè)開口端240b和一個(gè)密封端250b。另選地，某些對(duì)鄰接凹槽220a可以包括兩個(gè)開口端240a或兩個(gè)密封端250a和/或某些對(duì)鄰接凹槽220b可以包括兩個(gè)開口端240b或兩個(gè)密封端250b。

參考圖3A至3E，當(dāng)沿著過(guò)濾器軸線230a觀察時(shí)，每個(gè)層200a的橫截面均可以至少部分限定每個(gè)凹槽220a的橫截面。例如，如圖3A中所示，當(dāng)沿著過(guò)濾器軸線230a觀察時(shí)，凹槽220a的橫截面可以至少部分呈彎曲狀。另選地，如圖3B中所示，當(dāng)沿著過(guò)濾器軸線230a觀察時(shí)，凹槽220a的橫截面可以至少部分呈三角形。在又一另選方案中，如圖3C中所示，當(dāng)沿著過(guò)濾器軸線230a觀察時(shí)，凹槽220a的橫截面可以至少部分呈矩形。另選地，如圖3D中所示，當(dāng)沿著過(guò)濾器軸線230a觀察時(shí)，凹槽220b的橫截面可以至少部分呈平行四邊形。在又一另選方案中，如圖3E中所示，當(dāng)沿著過(guò)濾器軸線230a觀察時(shí)，凹槽220b的橫截面可以至少部分呈梯形。另選地，凹槽220a可以為圖3A至3E中所示的形狀的任何組合，并且可以彼此相同或不同。

類似于層200a，當(dāng)沿著過(guò)濾器軸線230b觀察時(shí)，每個(gè)層200b的橫截面均可以至少部分限定每個(gè)凹槽220b的橫截面。這些橫截面的形狀可以分別類似于層200a和凹槽220a。因此，凹槽220b可以為圖3A至3E中所示的形狀的任何組合，并且可以彼此相同或不同。

過(guò)濾系統(tǒng)100的配置不限于上文討論且附圖中所示的配置。例如，如上文討論，過(guò)濾器120可以具有N個(gè)側(cè)并且配置成過(guò)濾N/2種流體，其中每種流體均被引導(dǎo)至過(guò)濾器120的輸入側(cè)中并且從過(guò)濾器120的輸出側(cè)中流出，而非具有四個(gè)側(cè)并且配置成過(guò)濾兩種流體。在這樣的配置中，系統(tǒng)100可以按不同方式過(guò)濾N/2種流體中的每一種。

圖4是描述使用系統(tǒng)100過(guò)濾流體110a和110b的方法的流程圖，并且其將在以下部分中進(jìn)行討論。

工業(yè)實(shí)用性

流體過(guò)濾系統(tǒng)100可以適用于機(jī)器(諸如，例如土方作業(yè)機(jī)器、卡車、汽車、火車、飛機(jī)或另一種類型的機(jī)器)的操作者隔間的HVAC系統(tǒng)。系統(tǒng)100可以具有優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的過(guò)濾系統(tǒng)的各種優(yōu)點(diǎn)。例如，系統(tǒng)100可以各自不同方式過(guò)濾多種流體。在操作者隔間的HVAC系統(tǒng)的背景中，系統(tǒng)100因此可能能夠以一種方式過(guò)濾外界空氣并同時(shí)以另一種方式過(guò)濾再循環(huán)空氣。因此，可減少HVAC系統(tǒng)所需的過(guò)濾器的數(shù)量，從而釋放操作者隔間中的空間并且最小化與更換過(guò)濾器相關(guān)聯(lián)的維修時(shí)間?，F(xiàn)在將描述使用系統(tǒng)100的過(guò)濾器120過(guò)濾分別可以是外界空氣和再循環(huán)空氣的流體110a和110b的方法。

參考圖4，殼體130可以將流體110a引導(dǎo)至過(guò)濾器120的輸入側(cè)140a中(步驟400a)并且可以將流體110b引導(dǎo)至過(guò)濾器120的輸入側(cè)140b中(步驟400b)。在某些實(shí)施例中，例如，在層200a多于200b的實(shí)施例中，被引導(dǎo)至側(cè)140a中的流體110a的量可以大于被引導(dǎo)至側(cè)140b中的流體110b的量。在其它實(shí)施例中，該量可以相同。在任何情況下，殼體130均可以將流體110a引導(dǎo)至側(cè)140a上具有開口端240a的凹槽220a中，并且可以將流體110b引導(dǎo)至側(cè)140b上具有開口端240b的凹槽220b中。如上文討論，每個(gè)凹槽220a、220b均可以具有一個(gè)開口端240a、240b和一個(gè)密封端250a、250b，因此流體110a、110b引導(dǎo)至其中的這些凹槽220a、220b可以分別在過(guò)濾器120的輸出側(cè)160a、160b上具有密封端250a、250b。這些密封端250a、250b可以通過(guò)層200a、200b的過(guò)濾器介質(zhì)將流體110a、110b引導(dǎo)至在側(cè)160a、160b上具有開口端240a、240b的鄰接凹槽220a、220b中，其中流體110a、110b可以流出過(guò)濾器120的側(cè)160a、160b上的鄰接凹槽220a、220b。流體110a、110b因此可以分別引導(dǎo)通過(guò)凹槽220a、220b(步驟410a、410b)并且從過(guò)濾器120的側(cè)160a、160b中流出(步驟420a、420b)。

顯而易見，在步驟410a、410b期間，流體110a、110b可能無(wú)法通過(guò)不滲透材料層190，因此流體110a、110b可能無(wú)法從凹槽220a流至凹槽220b或從凹槽220b流至凹槽220a。因此，流體110a、110b隨著它們通過(guò)過(guò)濾器120而可能保持彼此分離，從而使得它們以不同方式過(guò)濾。例如，流體110a可以隨著其通過(guò)層200a的過(guò)濾器介質(zhì)而被過(guò)濾，而流體110b可以隨著其通過(guò)層200b的過(guò)濾器介質(zhì)而被過(guò)濾。通過(guò)將過(guò)濾器120配置為具有用于層200a、200b的不同類型的過(guò)濾器介質(zhì)，因此可以使得過(guò)濾器120適合于基于通常在流體110a、110b中發(fā)現(xiàn)的非所需物質(zhì)來(lái)過(guò)濾流體110a、110b中的不同非所需物質(zhì)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白的是，可對(duì)所公開系統(tǒng)和方法進(jìn)行各種修改和改變。通過(guò)考慮說(shuō)明書以及所公開系統(tǒng)和方法的實(shí)踐，其它實(shí)施例對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將變得顯而易見。該說(shuō)明書和實(shí)例旨在僅僅被視為示例性的，其中真實(shí)范圍是由以下權(quán)利要求書和其等同物指示。