專利名稱：過(guò)濾器元件，空氣過(guò)濾器組件及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及用于過(guò)濾流體，諸如液體或氣體的過(guò)濾器結(jié)構(gòu)。本申請(qǐng)涉及直通流動(dòng) 過(guò)濾器濾芯；安全過(guò)濾器；使用這種過(guò)濾器的組件；預(yù)濾器；以及使用和組裝過(guò)濾器濾芯的 方法。
背景技術(shù)：
直通流動(dòng)過(guò)濾器(過(guò)濾器元件或過(guò)濾器濾芯)業(yè)已用在各種系統(tǒng)上，用于過(guò)濾諸 如氣體或液體的流體。直通流動(dòng)過(guò)濾器通常具有入口面(或端)和相對(duì)設(shè)置的出口面(或 端)。在過(guò)濾期間，要過(guò)濾的流體沿一個(gè)方向流動(dòng)在入口面進(jìn)入過(guò)濾器，并且在離開(kāi)出口面 時(shí)具有大體上相同的流動(dòng)方向。通常，將直通流動(dòng)過(guò)濾器安裝在外殼內(nèi)使用。在使用一段 時(shí)間之后，過(guò)濾器需要維修，或者通過(guò)清潔處理或者完全更換過(guò)濾器。過(guò)濾器就位使用時(shí)， 在過(guò)濾器和部分外殼之間必須有密封件，以確保流體適當(dāng)過(guò)濾流過(guò)該結(jié)構(gòu)。需要對(duì)直通流動(dòng)過(guò)濾器，其組裝和使用進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本申請(qǐng)，提供了過(guò)濾器元件或?yàn)V芯。所述過(guò)濾器元件或?yàn)V芯通常具有直通流 動(dòng)結(jié)構(gòu)，并且包括Z-過(guò)濾介質(zhì)。所述過(guò)濾器元件或?yàn)V芯包括密封墊。本申請(qǐng)涉及一種特定類(lèi)型的空氣過(guò)濾器濾芯。一般，所述空氣過(guò)濾器濾芯包括 Z-過(guò)濾介質(zhì)包；預(yù)型件，具有環(huán)繞所述介質(zhì)包的部分，所述預(yù)型件包括外殼密封支撐部分； 和外殼密封結(jié)構(gòu)。所述外殼密封結(jié)構(gòu)一般包括固定在所述外殼密封支撐上的外殼密封部 分；和環(huán)繞所述介質(zhì)包并且將所述預(yù)型件密封至所述介質(zhì)包上的介質(zhì)包密封部分。所述介 質(zhì)包密封部分優(yōu)選是與所述外殼密封部分(模制)成一體。另外，優(yōu)選的是，所述外殼密封 支撐部分包括多個(gè)通過(guò)其間的孔；和所述外殼密封結(jié)構(gòu)包括密封材料延伸通過(guò)所述密封件 孔，以將所述密封材料機(jī)械固定在所述預(yù)型件上。在本文所披露技術(shù)的一種特定形式下，將卷繞的ζ-過(guò)濾介質(zhì)包放置在預(yù)型件內(nèi)。 所述預(yù)型件包括外側(cè)壁殼，末端格柵在中心上，中心固定在末端格柵上，并向內(nèi)部分伸入所 述ζ-過(guò)濾介質(zhì)包。該結(jié)構(gòu)的構(gòu)造涉及將所述卷繞的介質(zhì)包插入所述預(yù)型件，導(dǎo)致所述中心 被推入所述介質(zhì)包。正如所指出的，所述中心沒(méi)有凸出完全穿過(guò)所述介質(zhì)包，而是一般優(yōu)選 地通過(guò)所述介質(zhì)包的軸向長(zhǎng)度不超過(guò)75%，通常不超過(guò)60%。所述介質(zhì)包的一端與中心伸 入端相對(duì)，優(yōu)選所述介質(zhì)包沒(méi)有中心內(nèi)芯。優(yōu)選按上文所述將介質(zhì)包固定至所述預(yù)型件上。提供了制備所述過(guò)濾器濾芯的方法。所披露的特征、技術(shù)和原理可應(yīng)用在多種過(guò)濾器濾芯上，用于多種用途。在附圖中，披露了根據(jù)上述原理使用優(yōu)選過(guò)濾器濾芯的系統(tǒng)，該系統(tǒng)的其余部分一般根據(jù)申請(qǐng)日為2003年4月3日的PCT申請(qǐng)的很多原理(PCT/US03/10258，要求申請(qǐng)日為2002年4月4 日的U. S. 60/370, 438 ；申請(qǐng)日為2003年11月12日的60/426,071 ；和申請(qǐng)日為2003年4 月2日的10/405,432的優(yōu)先權(quán))，所有四份文件的完整內(nèi)容在此被結(jié)合入本文。在這里，提供了可以結(jié)合入空氣過(guò)濾器結(jié)構(gòu)的多種特征、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，使優(yōu)點(diǎn)突 出?？梢允褂眠x定的技術(shù)、特征和結(jié)構(gòu)，使優(yōu)點(diǎn)突出?？傊?，提供了特別優(yōu)選的結(jié)構(gòu)。不過(guò)， 不需要使所有的過(guò)濾器元件或組件都具備本發(fā)明的所有有利特征，以獲得本發(fā)明的效果和 優(yōu)點(diǎn)。可以選擇單獨(dú)的特征、技術(shù)和優(yōu)點(diǎn)，并有選擇的組合，用于各種其他結(jié)構(gòu)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的空氣過(guò)濾器結(jié)構(gòu)的側(cè)面透視圖；圖2是圖1所示空氣過(guò)濾器結(jié)構(gòu)的分解透視圖，可以看見(jiàn)所述預(yù)濾器，主過(guò)濾器， 和安全過(guò)濾器；圖2a是圖1所示空氣過(guò)濾器結(jié)構(gòu)的預(yù)濾器組件部分的分解透視圖；圖3是圖1所示空氣過(guò)濾器結(jié)構(gòu)的入口端視圖；圖4是圖1所示空氣過(guò)濾器結(jié)構(gòu)的剖視圖，所述剖面大體上沿圖3中的線4-4 ；圖5是ζ-過(guò)濾介質(zhì)的示意性透視圖；優(yōu)選用在圖2的主過(guò)濾器濾芯上的介質(zhì)類(lèi) 型；圖6是圖2中可見(jiàn)的主過(guò)濾器濾芯的俯視圖；圖6是朝向入口面。圖7是圖6所示主過(guò)濾器濾芯的剖視圖，所述剖面沿圖6的線7-7 ；圖7A是圖6和7所示過(guò)濾器濾芯的側(cè)面視圖；圖8是放大的局部圖，示出安裝在主過(guò)濾器濾芯上的密封墊圈件和某些外殼部件 上的結(jié)構(gòu)件之間的相互作用；圖9是可用于形成圖6-7A所示過(guò)濾器濾芯的預(yù)型件的透視圖；圖9A是圖9所示預(yù)型件的端視圖；圖9A朝向圖9中附圖標(biāo)記61所示預(yù)型件端；圖9B是大體上沿圖9A中線9B-9B的剖視圖；圖9C是沿圖9B中線9C-9C的剖視圖。圖10是模具結(jié)構(gòu)的剖視圖，包括圖9所示的預(yù)型件，其內(nèi)有介質(zhì)包，放置在模具 中，用于形成圖6-7A所示過(guò)濾器濾芯的外殼密封結(jié)構(gòu)。圖IOA是圖10所示結(jié)構(gòu)的局部剖視圖，大體上沿圖中的線10A-10A。圖11是可用于圖2所示空氣過(guò)濾器結(jié)構(gòu)的安全過(guò)濾器的透視圖；圖12是圖11所示安全過(guò)濾器的縱向剖視圖；圖13是圖11所示安全過(guò)濾器的端視圖；圖14是圖11所示安全過(guò)濾器的側(cè)面視圖；圖15是各種槽紋定義的示意性描述；圖16是第二種實(shí)施方案的分解視圖；和圖17是與圖10所示模具結(jié)構(gòu)類(lèi)似的模具結(jié)構(gòu)的剖視圖，并示出預(yù)型件的另一實(shí)
施方案。
具體實(shí)施例方式Α.概述本發(fā)明的原理通常是可維修的過(guò)濾器濾芯的優(yōu)選特征。所述可維修的過(guò)濾器濾芯可用于多種結(jié)構(gòu)，通常作為空氣過(guò)濾器的主空氣過(guò)濾器濾芯。在本文中，術(shù)語(yǔ)"可維修 的"，表示過(guò)濾器濾芯在使用一段時(shí)間之后從所述空氣過(guò)濾器中取出并更換。在本文中，術(shù) 語(yǔ)"主要的"是指裝載有通過(guò)所述空氣過(guò)濾器中過(guò)濾介質(zhì)的大部分灰塵或其他雜質(zhì)的過(guò) 濾器濾芯。一般，在本文中所披露的有關(guān)過(guò)濾器濾芯的特征、技術(shù)和原理可應(yīng)用在多種組件 和結(jié)構(gòu)上。所示出的具體結(jié)構(gòu)是過(guò)濾器濾芯，例如，可用于二級(jí)空氣過(guò)濾器，所述空氣過(guò)濾 器一般是上述PCT公開(kāi)號(hào)W003/08464所披露的類(lèi)型。為此，詳細(xì)說(shuō)明了所述空氣過(guò)濾器的 其他一般特征。另外，通過(guò)使用本發(fā)明優(yōu)選結(jié)構(gòu)的過(guò)濾器濾芯，增強(qiáng)了整個(gè)空氣過(guò)濾器。B.圖1-4所示組件的評(píng)述一般，本文所披露的技術(shù)可應(yīng)用于流體過(guò)濾器。一般有兩種類(lèi)型的流體過(guò)濾器可 以采用上述技術(shù)，即液體過(guò)濾器和氣體過(guò)濾器。所示出的實(shí)施方案具體為空氣過(guò)濾器(即， 氣體過(guò)濾器類(lèi)型)，因此，在本文中會(huì)披露它的特征。從一般性說(shuō)明，可以看出所述原理和技 術(shù)對(duì)于液體過(guò)濾器或其他氣體過(guò)濾器的適用性。圖1中的附圖標(biāo)記1，表示空氣過(guò)濾器結(jié)構(gòu)。所示出的具體的空氣過(guò)濾器1是二級(jí) 空氣過(guò)濾器，包括外殼2，出口流管3，和灰塵排出器4。一般，如下文所述，空氣過(guò)濾器結(jié) 構(gòu)1還包括，在外殼2內(nèi)，可維修的(主要的)過(guò)濾器濾芯(元件)和可選的、可維修的安 全(或次)過(guò)濾器濾芯(元件)。在本文中，術(shù)語(yǔ)"主要的"當(dāng)用于表示過(guò)濾器濾芯或元 件時(shí)，是指完成大部分過(guò)濾的過(guò)濾器濾芯，所述過(guò)濾由空氣通過(guò)組件里面的介質(zhì)進(jìn)行。在這 里，“過(guò)濾"表示通過(guò)讓流體流過(guò)介質(zhì)去除掉顆粒材料。在本文中，術(shù)語(yǔ)"可維修的"是 指被設(shè)計(jì)成要定期取出和更換的過(guò)濾器濾芯(就是說(shuō)，所述空氣過(guò)濾器可以通過(guò)取出一個(gè) 過(guò)濾器濾芯并安裝另一個(gè)進(jìn)行維修)。安全濾芯或次濾芯(或元件)有助于保護(hù)其上安裝 有所述空氣過(guò)濾器組件1的設(shè)備的下游部件，例如，萬(wàn)一主過(guò)濾器濾芯發(fā)生故障或在維修 主過(guò)濾器濾芯期間。在上文，指出了所示出的具體的空氣過(guò)濾器1是二級(jí)空氣過(guò)濾器。這意味著在可 維修的主過(guò)濾器濾芯的上游存在有預(yù)濾階段。提供有這樣的設(shè)備，它能在空氣到達(dá)主過(guò)濾 器濾芯之前，促成第一階段除塵或去除其他成分。所述上游部件通常是預(yù)濾器，不需使空氣 通過(guò)介質(zhì)來(lái)工作，而是使用氣旋或離心方法進(jìn)行灰塵分離。仍然參見(jiàn)圖1，一般所示出的空氣過(guò)濾器1優(yōu)選是二級(jí)空氣過(guò)濾器，具有蓋子7，在 這里預(yù)濾器部分8，和主空氣過(guò)濾器部分9。所示出的外殼2在蓋子7和主空氣過(guò)濾器部分 9之間的接合處或區(qū)域11接合。在外殼接合處11，蓋子7和主空氣過(guò)濾器部分9可以被打 開(kāi)或分離，用于進(jìn)入內(nèi)部接納的過(guò)濾器濾芯，進(jìn)行維修。在這里繞軸旋轉(zhuǎn)，或者在某些場(chǎng)合 下甚至是相對(duì)主過(guò)濾器濾芯容納部分9移去外殼蓋子7的步驟，會(huì)被稱為進(jìn)入內(nèi)部接納的 過(guò)濾器元件部件進(jìn)行維修的步驟，或者稱作"打開(kāi)"空氣過(guò)濾器1，例如用于維修。一般，要過(guò)濾的空氣通過(guò)預(yù)濾器8上的單獨(dú)氣旋或離心式分離器13，在入口端12 進(jìn)入空氣過(guò)濾器組件1。標(biāo)記13所使用的分離器類(lèi)型可以是常用的，并且可以使用多種類(lèi) 型，例如，在美國(guó)專利4，242，115和4，746，340中所披露的類(lèi)型，兩份專利在此都被結(jié)合入本文。所示出的具體的預(yù)濾器8具有優(yōu)點(diǎn)。在分離器13內(nèi)，進(jìn)行第一級(jí)灰塵分離或預(yù)凈化，并且在這里分離的灰塵通過(guò)灰塵排出器4，特別是通過(guò)排出器管14和排出器閥15，從預(yù) 濾器8排出。當(dāng)然，在預(yù)濾器8中進(jìn)行的過(guò)程不是上面的術(shù)語(yǔ)所定義的"過(guò)濾"，因?yàn)樵陬A(yù) 濾器中的灰塵分離是由離心或氣旋過(guò)程導(dǎo)致的，而不是流體通過(guò)介質(zhì)的過(guò)程。下面對(duì)所示 出的具體的預(yù)濾器8進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。作為替換，取代使用多個(gè)單獨(dú)氣旋或離心式分離器13的預(yù)濾器，可以使用大體 上如申請(qǐng)日為2003年10月17日的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)60/512，109所披露的預(yù)濾器結(jié)構(gòu)。 60/512，109號(hào)申請(qǐng)的完整內(nèi)容在此被結(jié)合入本文。通過(guò)預(yù)濾器8之后的空氣，進(jìn)入主空氣過(guò)濾器部分9，然后再通過(guò)(a)首先通過(guò)內(nèi) 部接納的主過(guò)濾器濾芯，參見(jiàn)下面的部分C;和(b)然后通過(guò)(可選的)安全元件(參見(jiàn)下 面的部分D)，最終進(jìn)入清潔空氣區(qū)以便通過(guò)清潔空氣出口管3排出空氣過(guò)濾器1。從管3， 清潔空氣可以被導(dǎo)向下游的任何設(shè)備，例如內(nèi)燃機(jī)或渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)空氣入口。參見(jiàn)圖1和2，一般蓋子7通過(guò)支撐16和過(guò)中心夾具17可旋轉(zhuǎn)地固定在主空氣過(guò) 濾器部分9上。一旦釋放了過(guò)中心夾具17，通過(guò)相對(duì)支撐16轉(zhuǎn)動(dòng)蓋子7 (或預(yù)濾器8)，蓋 子7就可以相對(duì)外殼2的主空氣過(guò)濾器部分9打開(kāi)。另外，該系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)成在打開(kāi)時(shí)完 全分離蓋子7(注意，在圖2A中，沒(méi)有示出過(guò)中心夾具，但示出了它們的固定件17a)。參見(jiàn)圖1，組件1可以通過(guò)安裝墊片19，例如使用螺栓，安裝在各種機(jī)械部件上。一 般，空氣過(guò)濾器1是這樣安裝的，使排出器管14和灰塵排出器15通常朝下，以利于灰塵排 放。所示出的安裝墊片19是在示例位置。安裝墊片的具體類(lèi)型和位置取決于要安裝空氣 過(guò)濾器1的設(shè)備，以及實(shí)現(xiàn)排出器管14和灰塵排出器15方向向下的優(yōu)選。排出器管14環(huán) 繞預(yù)濾器8周邊的相對(duì)位置，也關(guān)系使用時(shí)空氣過(guò)濾器1如何安裝。所示出的具體位置，位 于預(yù)濾器8的(相對(duì)的)較窄彎曲末端8a的一端，而不是位于(相對(duì)的)側(cè)邊8b的一側(cè)， 是為了便于使用本發(fā)明原理的許多組件。仍然參見(jiàn)圖1，空氣過(guò)濾器1可以包括壓力指示器3a，和靠近出口 3的連接器3b， 以便于使用。連接器3b可以提供，例如，將已過(guò)濾的空氣流送至曲柄箱通風(fēng)系統(tǒng)。仍然參見(jiàn)圖1，出口 3是固定的定出口。其他方案也是可行的。就此而言，參見(jiàn)圖 16，其中，示出了另一種實(shí)施方案400的分解圖?？諝膺^(guò)濾器400包括預(yù)濾器401，主過(guò)濾元 件402，可選的安全元件403，外殼部分404和出口 405。出口 405是旋轉(zhuǎn)或樞軸件，通過(guò)在 406搭扣配合和旋轉(zhuǎn)環(huán)407安裝。因此，它可以在外殼405上旋轉(zhuǎn)，使出口端408朝向多個(gè) 方向。其他部件401，402，403和404，可以與結(jié)合其他附圖披露的相同部件類(lèi)似。現(xiàn)參見(jiàn)圖4，它是組件1沿圖3中的線4-4的局部剖視圖。參見(jiàn)圖4，所示出的預(yù) 濾器8安裝在主空氣過(guò)濾器部分9上，具有所示出的內(nèi)部接納的主過(guò)濾器濾芯22，和所示出 的可選的內(nèi)部接納的安全過(guò)濾器20。C.優(yōu)選的主過(guò)濾器濾芯參見(jiàn)圖2，過(guò)濾器濾芯22被設(shè)計(jì)成允許直通流動(dòng)；就是說(shuō)，它具有直通流動(dòng)結(jié)構(gòu)。 在本文中，術(shù)語(yǔ)"直通流動(dòng)"，表示流向過(guò)濾器濾芯22進(jìn)行過(guò)濾的流體，沿第一方向在入 口端或面23進(jìn)入過(guò)濾器濾芯22的過(guò)濾介質(zhì)26，并且沿基本相同的方向從相對(duì)的出口端或面24離開(kāi)。上文所述的術(shù)語(yǔ)"直通流動(dòng)"，表示專門(mén)區(qū)別于像這種系統(tǒng)中的流動(dòng)，如
公開(kāi)日為1989年3月9日的W089/01818所披露的，其中，空氣朝對(duì)著圓柱表面的方向進(jìn)入圓柱 狀折疊過(guò)濾件，然后在轉(zhuǎn)過(guò)大約90°之后離開(kāi)該元件(例如通過(guò)孔)。過(guò)濾器濾芯22具有外側(cè)壁或表面25，帶有過(guò)濾介質(zhì)包26被設(shè)計(jì)成從進(jìn)入入口端 或面23的氣流中過(guò)濾顆粒物，以使離開(kāi)出口端或面24的氣流至少部分凈化(即，不含顆粒 物)。可以從圖2看出，過(guò)濾器濾芯22包括外殼密封墊圈或外殼密封件28，它有助于阻止 過(guò)濾器濾芯22和內(nèi)裝有過(guò)濾器濾芯22的外殼2的部分之間有泄漏。優(yōu)選的密封墊圈28 完整、周向地環(huán)繞直通流動(dòng)結(jié)構(gòu)或?yàn)V芯22的外側(cè)壁25延伸。正如下面將要進(jìn)一步討論的，對(duì)于優(yōu)選的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，外側(cè)壁或表面25由預(yù)成型件 (優(yōu)選預(yù)成型模制的塑料件)或預(yù)型件25a構(gòu)成(a)其內(nèi)放置有過(guò)濾介質(zhì)包26，(b)過(guò)濾 介質(zhì)包26與其密封；和，(c)外殼密封件28固定在其上。下面將結(jié)合圖6-7A和9-9C中標(biāo) 記60的說(shuō)明，對(duì)預(yù)型件25a作更詳細(xì)的說(shuō)明。預(yù)型件或預(yù)成型部件25a，在本文中有時(shí)候被 稱為"殼"，或"元件外殼"。不應(yīng)與空氣過(guò)濾器外殼2混淆。實(shí)際上，在使用時(shí)，所示出 的具體預(yù)型件25a安置以將介質(zhì)包25固定在空氣過(guò)濾器外殼2內(nèi)，外殼密封件28固定在 外殼部分之間，正如下面結(jié)合圖8所討論的。用在空氣過(guò)濾器結(jié)構(gòu)1的主要元件22中的優(yōu)選的過(guò)濾介質(zhì)包26使用下面所披露 的介質(zhì)類(lèi)型，一般被稱作"ζ-介質(zhì)"或"ζ-過(guò)濾介質(zhì)"。Z-過(guò)濾介質(zhì)通常包括固定在表 面片材上的槽紋(通常是波紋或折疊的)介質(zhì)片材。通常，ζ-過(guò)濾介質(zhì)的表面片材是非槽 紋，非波紋的片材。在某些場(chǎng)合下，可以使用具有波紋的片材沿垂直于槽紋片材的槽紋延 伸，例如，參見(jiàn)申請(qǐng)日為2004年2月10日的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?0/543，702，和申請(qǐng)日為2004 年2月11日的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?0/543，804的說(shuō)明，兩份申請(qǐng)?jiān)诖吮唤Y(jié)合入本文?！?，ζ-過(guò)濾介質(zhì)被設(shè)置成在波紋或槽紋介質(zhì)的一側(cè)形成一組縱向(軸向)槽紋 或氣流道，并且在槽紋介質(zhì)的相對(duì)側(cè)形成另一組縱向(軸向)氣流道。術(shù)語(yǔ)"軸向"在限 定縱向槽紋時(shí)，表示槽紋的延伸方向大體上位于介質(zhì)包26的相對(duì)表面23，24之間，通常被 稱為軸向方向。在工作時(shí)，一組槽紋中的槽紋被指定為入口槽紋；在介質(zhì)的入口端側(cè)，邊或面留 有開(kāi)口 ；并在介質(zhì)的出口端側(cè)，邊或面密封或以其他方式折疊封閉。類(lèi)似地，第二組槽紋的 槽紋通常被指定為出口槽紋；在過(guò)濾器的入口端側(cè)，邊或面密封或以其他方式封閉；并在 介質(zhì)的出口端側(cè)，邊或面留有開(kāi)口。在工作時(shí)，空氣通過(guò)進(jìn)入位于過(guò)濾器濾芯22的上游端 或面的開(kāi)口的入口槽紋，進(jìn)入所述介質(zhì)包26的入口流動(dòng)面23?？諝獠荒軓倪@些入口槽紋的 閉合末端流出，所以必須通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)進(jìn)入出口槽紋。已過(guò)濾的空氣隨后通過(guò)出口槽紋的 開(kāi)口端從過(guò)濾介質(zhì)包26的出口端24向外排出。主過(guò)濾器濾芯22可以使用多種形狀，即，外周形狀。附圖中結(jié)構(gòu)使用的具體形狀 是"長(zhǎng)圓形"形狀。在本文中，術(shù)語(yǔ)"長(zhǎng)圓形"一般是指截面的外周形狀不是圓形的結(jié)構(gòu)； 所述截面垂直于槽紋延伸方向剖開(kāi)，有時(shí)還被稱為軸向方向(當(dāng)然，本文所披露的多種技 術(shù)可應(yīng)用于具有圓形外周形狀或截面的元件)。多種長(zhǎng)圓形形狀可能包括，例如，橢圓形和 跑道形。一般，這兩種示例的長(zhǎng)圓形形狀可以被表征為具有兩個(gè)相對(duì)彎曲的末端，側(cè)邊延伸 其間。“跑道形"通常具有相對(duì)平行的側(cè)邊，在兩個(gè)相對(duì)彎曲的末端之間延伸。橢圓形形 狀一般具有略微彎曲的相對(duì)側(cè)，通常相對(duì)側(cè)彼此鏡像放置。
所示出的具體的過(guò)濾器濾芯22，其外預(yù)型件或殼25a的截面和介質(zhì)包26的截面 通常都具有大體長(zhǎng)圓形形狀，正如通過(guò)以下說(shuō)明可以了解的。通常，長(zhǎng)圓形結(jié)構(gòu)(的截面形 狀)的末端各自是半圓形。參見(jiàn)圖5，過(guò)濾介質(zhì)包26 —般由雙層結(jié)構(gòu)45構(gòu)成，由表面片材46固定在帶槽紋 的，在這里波紋片材47構(gòu)成。通常，所述介質(zhì)包是卷繞結(jié)構(gòu)，并且是通過(guò)表面片材46向外， 波紋片材47向內(nèi)完成卷繞。對(duì)于圖5所示出的具體的過(guò)濾介質(zhì)包26來(lái)說(shuō)，表面片材46是 非波紋，非槽紋形狀。在其他方案中，在某些場(chǎng)合下可以使用垂直于槽紋片材47的槽紋方 向的波紋片材。包括由表面片材46固定在帶槽紋的波紋片材47上形成的條狀雙層結(jié)構(gòu)45的介 質(zhì)，也可以通過(guò)使所述條彼此層疊而形成介質(zhì)包，在其間有合適的密封邊。這種結(jié)構(gòu)通常被 稱為"層疊的ζ-過(guò)濾介質(zhì)"。本文所披露的原理可應(yīng)用于層疊結(jié)構(gòu)，不過(guò)所示出的實(shí)施方 案特別適用于卷繞結(jié)構(gòu)。一般，在槽紋片材47的一面48上形成第一組槽紋49 ；而在相對(duì)的第二面50，形成 了第二組槽紋51。在圖5中，邊緣53對(duì)應(yīng)于圖2的入口面23 ；并且，邊緣54對(duì)應(yīng)于圖2的 出口面24。圖5中的虛線表示雙層結(jié)構(gòu)45自我卷繞。實(shí)線表示通過(guò)卷繞形成的所示出的 雙層外層。在使用時(shí)，第一組槽紋49靠近邊緣54閉合；并且，第二組槽紋51靠近相對(duì)的邊緣 53閉合。一般提到槽紋"靠近"邊緣閉合時(shí)，表示它們是沿邊緣或在離邊緣有一定距離，但 一般靠近邊緣的位置密封。當(dāng)提到槽紋在"閉合"時(shí)是"密封的"，表示它們或者通過(guò)使 用密封劑密封，或以其他方式變形封閉，以阻止未經(jīng)過(guò)濾的流體通過(guò)所述末端?？梢允褂枚?種技術(shù)進(jìn)行密封。通常使用密封劑。密封劑可以作為連續(xù)條涂抹在槽紋片材47和表面片材 46之間。所述槽紋可以在一個(gè)或兩個(gè)末端附近變形(例如，針刺(darted))，以使優(yōu)點(diǎn)突出。 可以使用不涉及密封劑的其他技術(shù)?？捎玫牟奂y末端密封技術(shù)包括在以下文獻(xiàn)中披露的技 術(shù)申請(qǐng)日為2003年1月31日的PCT/US03/02799，申請(qǐng)日為2003年3月18日的美國(guó)臨時(shí) 申請(qǐng)60/455，643 ；申請(qǐng)日為2003年4月25日的60/466，026 ；和申請(qǐng)日為2003年5月2日 的60/467，521 ；和申請(qǐng)日為2004年3月17日的PCT申請(qǐng)，快件編號(hào)為#EV408495263US，標(biāo) 題為〃 Improved Process and Materials for Coiling Z-filter media,and/or Closing Flutes ofFilter Media ；and, Products"，以上所有文獻(xiàn)在此被結(jié)合入本文。參見(jiàn)圖2和5，可以看出介質(zhì)26如何起作用。一般，第一組槽紋49的槽紋在入口 面23處開(kāi)口，并因此包括入口槽紋。由于在此的密封邊或類(lèi)似封閉物，它們的出口端54是 封閉的。因此，在入口邊緣53處進(jìn)入槽紋組49的槽紋的空氣必須通過(guò)介質(zhì)26以從入口 槽紋流出。在通過(guò)所述介質(zhì)時(shí)進(jìn)行過(guò)濾；和，氣流在位于密封劑53的下游位置進(jìn)入第二組 (出口)槽紋51。出口槽紋組51的槽紋沿邊緣54開(kāi)口，因此已過(guò)濾的流體流可以從介質(zhì) 26中流出。這種類(lèi)型的結(jié)構(gòu)在本文中通常被稱作ζ-過(guò)濾介質(zhì)。所述ζ-過(guò)濾介質(zhì)一般包括 多個(gè)槽紋；每個(gè)具有靠近入口流動(dòng)面的上游部分和靠近出口流動(dòng)面的下游部分；選定的槽 紋在上游部分開(kāi)口，并且在下游部分閉合；和，選定的槽紋在上游部分閉合，并且在下游部 分開(kāi)口。入口和出口流動(dòng)面不必是平面，不過(guò)這是通常形狀，如圖4和7所示。多種波紋形狀和大小可用在過(guò)濾介質(zhì)26上。例子包括形成直槽紋的波紋，其中，所述槽紋彼此平行，并且從一端到另一端不改變形狀；具有變形或夾扁末端的直槽紋；以及錐形槽紋，其中，入口槽紋從粗端沿朝向細(xì)端方向逐漸聚合，相鄰的出口槽紋在相同的方 向從細(xì)端向粗端擴(kuò)張。在以下參考文獻(xiàn)中披露了可用的Z-過(guò)濾介質(zhì)結(jié)構(gòu)的某些例子1.在 U. S. 5，820，646 ；和 U. S. 5，895，574 中披露了標(biāo)準(zhǔn)槽紋。2.在
公開(kāi)日為1997年11月6日的W097/40918中披露了錐形槽紋，具有變形末端 和其他變化的槽紋形狀的槽紋。以上參考文獻(xiàn)(即，U. S. 5，820，646 ；5, 895，524和W097/409 18)的完整內(nèi)容在此 被結(jié)合入本文。一般，當(dāng)介質(zhì)包26包括卷繞的介質(zhì)時(shí)，卷繞的介質(zhì)條有時(shí)被稱為"單面"，包括 通過(guò)置于二者之間的密封邊將槽紋介質(zhì)片材47固定在表面片材46上。置于單面或介質(zhì)組 合45的槽紋片材47和表面片材46之間的密封邊通常被稱作單面邊或密封劑。通常，當(dāng)所 得到的介質(zhì)組合45被卷繞，以形成卷繞的介質(zhì)包26時(shí)，它是這樣卷繞的使表面片材46向 外；和，使第二密封邊置于靠近相對(duì)單面邊的槽紋的相對(duì)端，沿相對(duì)單面邊的表面片材的相 對(duì)側(cè)。第二密封邊通常被稱作"卷繞邊"，因?yàn)?a)它一般在即將卷繞或繞介質(zhì)組合45之 前形成，和(b)它的密封功能是由于卷繞產(chǎn)生。當(dāng)介質(zhì)包26是通過(guò)卷繞介質(zhì)結(jié)構(gòu)45，其上帶有卷繞邊而形成時(shí)，來(lái)自卷繞邊的密 封劑部位一般朝向卷繞內(nèi)部。在該部位壓縮介質(zhì)，將卷繞邊材料的相對(duì)側(cè)在此位置密封在 一起，使優(yōu)點(diǎn)突出。這披露于，例如，申請(qǐng)日為2003年5月2日的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)60/467，521， 在此被結(jié)合入本文。在60/467，521號(hào)申請(qǐng)中還披露了，在該部位使用氨基甲酸乙酯材料 是有利的。60/467,521申請(qǐng)作為PCT申請(qǐng)的一部分，在2004年3月17日申請(qǐng)，快件編號(hào) 為 #EV408495263US，標(biāo)題為"Improved Process and Materials for Coiling Z-Filter Media, and/orClosing Flutes of Filter Media ;￡ind，Products" 。 .PCT ^itW^^ft 容同樣在此被結(jié)合入本文。對(duì)于圖7中濾芯22的優(yōu)選介質(zhì)包26來(lái)說(shuō)，卷繞邊通?？拷肟诿?3，單面邊靠近 出口面24。中心57靠近出口端24伸入介質(zhì)包26?？拷?3，卷繞邊的位置，不是能方便 插入中心57的位置。這種類(lèi)型的結(jié)構(gòu)還避免了在靠近出口面24介質(zhì)包26和中心57之間 需要密封件?！悖?dāng)介質(zhì)包26卷繞時(shí)，在該卷繞的內(nèi)部有介質(zhì)組合45的前端。理想的是，在 卷繞之前，用密封劑密封所述前端沿介質(zhì)組合完全閉合。在某些結(jié)構(gòu)中，由于存在靠近末端 23的卷繞邊封閉靠近入口端23的介質(zhì)包26的中央部分，可以省去這里的密封。類(lèi)似地，在介質(zhì)包26的外面，存在卷繞的介質(zhì)組合45的尾端。根據(jù)需要，它可以 通過(guò)各種密封劑密封，如聚亞氨酯或熱熔密封劑。在某些場(chǎng)合下，下面所披露的密封件28 的存在，在靠近卷繞邊接近面23的部位與所述尾端的一部分的重疊，可以消除密封件在該 部位的必要性。用在單面邊和卷繞邊的密封劑可以相同或不同，并且可以使用多種密封劑材料。 通常，可以使用熱熔密封劑或泡沫密封劑，如泡沫聚氨酯。在上述結(jié)合入本文的美國(guó)臨時(shí)申 請(qǐng)60/467，521中提供了密封以形成相關(guān)介質(zhì)包的描述。如果卷繞邊不能提供靠近入口端23的足夠的封閉，可在介質(zhì)包26的中央部位添 加額外的密封劑。這也披露于美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?0/467，521中。術(shù)語(yǔ)"波紋狀"在本文中用于表示介質(zhì)的結(jié)構(gòu)，是指將介質(zhì)從兩個(gè)波紋輥之間通過(guò)，即，進(jìn)入兩個(gè)輥之間的輥隙或咬合部位，從而形成槽紋結(jié)構(gòu)，所述輥各自具有適于形成 最終介質(zhì)波紋效果的表面特征。術(shù)語(yǔ)"波紋"不是指折疊的及有折紋的槽紋，或者由不涉 及讓介質(zhì)通過(guò)波紋輥之間的咬合部位的技術(shù)形成的槽紋。不過(guò)，術(shù)語(yǔ)"波紋狀"適用即使 在波紋形成之后介質(zhì)進(jìn)一步改形或變形的情況，例如，通過(guò)在PCT/US03/02799中披露的折 疊技術(shù)，在此被結(jié)合入本文。波紋狀介質(zhì)是槽紋介質(zhì)的具體形式。槽紋介質(zhì)是這樣的介質(zhì)，它具有延伸其間的 單獨(dú)槽紋(例如，通過(guò)壓制波紋或折疊形成)。一般，圖5中的波紋片材47，在本文中通常是具有規(guī)則的、彎曲的波型的槽紋或波 紋。在本文中，術(shù)語(yǔ)"波型"是指具有交替的波谷和波峰的槽紋或波紋型。在本文中，術(shù) 語(yǔ)"規(guī)則的"是指以下事實(shí)成對(duì)的波谷和波峰以大體相同的重復(fù)波紋(或槽紋)形狀和 大小交替(另外，通常每個(gè)波谷大致是每個(gè)波峰的倒轉(zhuǎn))。因此，術(shù)語(yǔ)"規(guī)則的"表示波紋 (或槽紋)圖案包括波谷和波峰，每對(duì)(包括相鄰的波谷和波峰)重復(fù)，沿槽紋長(zhǎng)度至少 70%波紋的大小和形狀沒(méi)有實(shí)質(zhì)變化。在本文中，術(shù)語(yǔ)"實(shí)質(zhì)的"表示由于用于產(chǎn)生波紋 或槽紋片材的工藝或模式的改變而導(dǎo)致的變化，不同于因?yàn)榻橘|(zhì)片材的柔性導(dǎo)致的微小變 化。至于重復(fù)型式的表征，并不意味著對(duì)于任何給定的過(guò)濾器結(jié)構(gòu)，必須存在相同數(shù)量的波 峰和波谷。所述介質(zhì)可以終止在，例如，一對(duì)波峰和波谷之間，或部分沿一對(duì)波峰和波谷。另 夕卜，波谷和波峰的末端可彼此不同。末端的這種變化在定義中被忽視。在表征"彎曲的"波紋波型時(shí)，術(shù)語(yǔ)"彎曲的"表示不是由于對(duì)介質(zhì)提供折疊或 折縫形狀而形成的波紋型式，而是每個(gè)波峰的頂點(diǎn)和每個(gè)波谷的底部是沿圓弧彎曲形成。 這種ζ-過(guò)濾介質(zhì)的通常半徑至少為0. 25mm,并且通常不超過(guò)3mm。圖5中所示波紋片材47的具體規(guī)則的、彎曲的波型的另一特征是，在大約每個(gè)波 谷和每個(gè)相鄰波峰之間的中點(diǎn)，沿大部分槽紋長(zhǎng)度，具有過(guò)渡區(qū)，在這里彎曲反相。在圖5中示出的具體規(guī)則的、彎曲的波型波紋片材的特征是，單獨(dú)波紋大體上是 直的。在本文中，“直的"表示在相對(duì)邊緣53，54之間至少70%的長(zhǎng)度，通常至少80%的 長(zhǎng)度上，所述波谷的截面大致不變。術(shù)語(yǔ)"直的"對(duì)應(yīng)圖5所示的波紋圖案，部分有別于在 W097/40918的圖1中所示出的波紋介質(zhì)的錐形槽紋圖案，該文獻(xiàn)的完整內(nèi)容在此被結(jié)合入 本文。W097/40918的圖1中所示出的錐形槽紋是彎曲的波型，而不是"規(guī)則的"圖案，或直 槽紋圖案，如本文所使用的術(shù)語(yǔ)。對(duì)于在圖5中所示出的具體結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，平行的波紋從邊緣53到邊緣54大體上是 直的完全通過(guò)所述介質(zhì)。直槽紋或波紋可以在選定部位，特別是在末端，被變形或折疊。槽 紋末端的變化在上述"規(guī)則的"，“彎曲的"和"波型"的定義中通常被忽視。一般，過(guò)濾介質(zhì)是相對(duì)柔性的材料，通常是無(wú)紡纖維材料(纖維素纖維，合成纖維或兩者)一般包括其內(nèi)的樹(shù)脂，有時(shí)用其他材料處理。因此，它能夠被配置或設(shè)置為各種折 疊或波紋狀圖案，而沒(méi)有不可接受的介質(zhì)損壞。另外，它能夠方便地卷繞或以其他方式成 形，以供使用，同樣沒(méi)有不可接受的介質(zhì)損壞。當(dāng)然，它必須具有這樣的性質(zhì)，使它在使用期 間保持波紋狀或折疊結(jié)構(gòu)。在波紋壓制過(guò)程中，使介質(zhì)發(fā)生非彈性變形。這可防止介質(zhì)恢復(fù)到其最初形狀。不 過(guò)，一旦解除張力，槽紋或波紋會(huì)傾向反彈，只恢復(fù)部分已發(fā)生的拉伸和彎曲。表面片材通 常附著槽紋片材，以抑制這種反彈。
另外，一般，所述介質(zhì)包含樹(shù)脂。在波紋壓制過(guò)程中，可以將介質(zhì)加熱到超過(guò)樹(shù)脂的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)。當(dāng)所述樹(shù)脂隨后冷卻時(shí)，有助于保持槽紋形狀。對(duì)于波紋狀介質(zhì)的形成來(lái)說(shuō)，這兩種技術(shù)在實(shí)踐中是已知的。與ζ-過(guò)濾器結(jié)構(gòu)相關(guān)的一個(gè)問(wèn)題是封閉單獨(dú)槽紋端。通常提供密封劑或黏合劑， 以實(shí)現(xiàn)封閉。通過(guò)以上討論可以看出，在通常的ζ-過(guò)濾介質(zhì)，特別是使用直槽紋而非錐形 槽紋的介質(zhì)，需要在上游端和下游端有較大的密封劑面積(和體積)。在這些位置的高質(zhì)量 密封對(duì)于所得到的介質(zhì)結(jié)構(gòu)的正常工作來(lái)說(shuō)是關(guān)鍵的。大密封劑體積和面積，產(chǎn)生了與此 相關(guān)的問(wèn)題。再次參見(jiàn)圖5，其中，示出的ζ-過(guò)濾介質(zhì)結(jié)構(gòu)26使用規(guī)則的、彎曲的波型波紋片 材47，和非波紋狀平面片材46。距離(Dl)，限定了平面介質(zhì)46在給定波紋狀槽紋下面區(qū) 域的延伸。波紋狀槽紋的弓形介質(zhì)的長(zhǎng)度(D2)，在同樣的距離Dl之上，由于波紋狀槽紋的 形狀，當(dāng)然是大于Dl。對(duì)于用在槽紋過(guò)濾應(yīng)用的通常規(guī)則形狀的介質(zhì)來(lái)說(shuō)，槽紋介質(zhì)在與非 槽紋介質(zhì)的接觸點(diǎn)之間的線性長(zhǎng)度D2 —般至少是Dl的1. 2倍。通常，D2在1. 2-2. 0倍范 圍內(nèi)，包含端點(diǎn)。用于空氣過(guò)濾器的一種特別常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)具有這樣的設(shè)置，其中，D2大約為 1. 25-1. 35xDl。這種介質(zhì)，例如，已被商業(yè)化應(yīng)用在Donaldson Powercore Z-過(guò)濾器結(jié)構(gòu) 中。這里，D2/D1比率有時(shí)被表征為波紋介質(zhì)的槽紋/平面比例或介質(zhì)拉伸。在波紋狀紙板行業(yè)中，業(yè)已定義了多種標(biāo)準(zhǔn)槽紋。例如，標(biāo)準(zhǔn)E槽紋，標(biāo)準(zhǔn)X槽紋， 標(biāo)準(zhǔn)B槽紋，標(biāo)準(zhǔn)C槽紋和標(biāo)準(zhǔn)A槽紋。附圖15與下面的表A結(jié)合對(duì)這些槽紋提供定義。唐納森公司，(DCI)，本申請(qǐng)的受讓人，已將標(biāo)準(zhǔn)A和標(biāo)準(zhǔn)B槽紋的變化用在多種過(guò) 濾器結(jié)構(gòu)上。這些槽紋也在圖15和表A中定義。當(dāng)然，來(lái)自波紋狀盒子行業(yè)的其他標(biāo)準(zhǔn)槽紋定義是已知的。一般，波紋狀盒子行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)槽紋結(jié)構(gòu)可用于定義波紋狀介質(zhì)的波紋形狀或近似 波紋形狀。將以上DCI A槽紋和DCI B槽紋，與波紋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)A和標(biāo)準(zhǔn)B槽紋之間進(jìn)行比 較，顯示了某些常見(jiàn)的變化。再次參見(jiàn)圖2，優(yōu)選的(主)過(guò)濾器濾芯22是可維修的。在本文中，術(shù)語(yǔ)〃可維修 的"表示過(guò)濾器濾芯22能夠從所述空氣過(guò)濾器組件1中取出，并且進(jìn)行更新或更換。在常 見(jiàn)系統(tǒng)中，過(guò)濾器元件22在維修操作中，通過(guò)安裝新更換的濾芯，定期更換。圖7所示出的具體的、優(yōu)選的過(guò)濾器濾芯22包括以下部件預(yù)型件(殼)25a ；介 質(zhì)包26 ；中央件或中心57，接納室58，格柵59 ；和密封件或密封墊圈件28 (柵格59在圖2 中看的更清楚)。優(yōu)選的密封件28 —般完全環(huán)繞介質(zhì)包26，因此將介質(zhì)包26的相對(duì)流動(dòng) 面23，24，相對(duì)圍繞介質(zhì)包26的流動(dòng)彼此分離。對(duì)于所示出的具體結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，通過(guò)安裝在預(yù) 型件25a上，使密封部件28完全環(huán)繞介質(zhì)包26。對(duì)于所示出的具體的、優(yōu)選的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，密 封件28是這樣安裝的，使軸向密封表面28a離開(kāi)入口面23的距離不超過(guò)15mm，優(yōu)選不超過(guò) 8mm，盡管其他方案也是可行的。應(yīng)當(dāng)指出的是，在附圖中，介質(zhì)包26的主體或直通流動(dòng)結(jié)構(gòu)是以剖面形式示意性 示出的。就是說(shuō)，沒(méi)有示出槽紋的細(xì)節(jié)。至于槽紋細(xì)節(jié)，為了方便起見(jiàn)，僅在圖5的例子中 示出。正如前面所指出的，可以使用多種槽紋形狀。ζ-過(guò)濾器元件的末端，以及對(duì)這些末端的密封的例子，在 U. S. Des. 396，098 ；U. S. 6，190，432 ；U. S. Des. D450, 827 ；U. S. 6，235，195 ； U. S. D437, 402和U. S. D450, 828的附圖中有披露，以上所有六份參考文獻(xiàn)在此都被結(jié)合入 本文。具體參見(jiàn)圖6和圖7所示出的截面，部位26a示出在哪里以剖面形式將介質(zhì)包26剖開(kāi)，以提供圖7的視圖。部位26b表示這樣的部位，其中，圖6所示的剖面線7-7位于卷 繞介質(zhì)包26的層間，在26b處示出的表面是波紋狀表面。類(lèi)似于圖7的剖面導(dǎo)致，圖6所 示的剖面線在相對(duì)的彎曲端通過(guò)卷繞層，不過(guò)通過(guò)中心部位的層間。正如下面更詳細(xì)討論的，一般放置中心57以分隔卷繞介質(zhì)層，其中，每層包括固 定在所述非槽紋片材上的槽紋片材。參見(jiàn)圖6-7A，所示出的優(yōu)選實(shí)施方案示出了預(yù)型件(殼)25a、中心57、接納室58 和格柵59是彼此一體。在本文中，“一體的"表示不破壞所定義的裝置，所確定的部分不 能夠彼此分離。總之，這些確定部分包括優(yōu)選的預(yù)型件60。預(yù)型件60在組裝濾芯22之前 制備。濾芯22通常通過(guò)將介質(zhì)包26和預(yù)型件60插入模具，并且原位模制密封件28進(jìn)行 組裝。下面將對(duì)此作更詳細(xì)的說(shuō)明。仍然參見(jiàn)圖6-7A，所述預(yù)型件60優(yōu)選包括模制的塑料材料，如聚丙烯?？捎貌牧?的例子是25%玻璃填充，10%云母填充的聚丙烯；如Thermofil聚丙烯或Adell聚丙烯。參見(jiàn)圖9-9C，預(yù)型件60包括相對(duì)端61，62，和延伸其間的側(cè)壁63?？拷┒?1， 側(cè)壁63具有向外的漏斗狀過(guò)渡部分64，見(jiàn)圖9B，帶外殼密封支撐65，包括其上的徑向向外 的密封支撐部分或唇緣65a。唇緣65a具有通過(guò)其中的密封流動(dòng)孔66，見(jiàn)圖9A，用于下面進(jìn) 一步說(shuō)明的用途。一般，外殼密封支撐65通常被表征為徑向方向的，因?yàn)樗菑念A(yù)型件60 的縱軸67徑向向外的，見(jiàn)圖9B。正如下面結(jié)合圖10，IOA的說(shuō)明所指出的，漏斗狀過(guò)渡部分64開(kāi)有空間，在組裝期 間密封劑可以流入。優(yōu)選在外邊緣64a，見(jiàn)圖9C，過(guò)渡部分64向外展開(kāi)足夠遠(yuǎn)，以形成間隙， 便于在組裝期間密封劑流入。在部位67和68之間的延伸部分，為了方便，側(cè)壁63可以具有略微向下的(或向 內(nèi)的)錐形。在優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，側(cè)壁63沿其長(zhǎng)度是不可滲透的，不過(guò)其他方案是可行的。同樣優(yōu) 選的是，側(cè)壁63與密封件28組合，會(huì)至少在介質(zhì)包26的整個(gè)軸向長(zhǎng)度延伸，不過(guò)其他方案 是可行的。在末端62，提供格柵件59延伸通過(guò)開(kāi)口 70。格柵件69可以具有多種形狀。提供 的具體形狀(圖9A)包括平行的橫梁72，中心橫梁73，和對(duì)角橫梁74。一般，格柵件69被 安置以支撐介質(zhì)包26的出口面24，見(jiàn)圖7。格柵件59阻止介質(zhì)受壓。中心橫梁73限定其內(nèi)中心的、伸長(zhǎng)的、中空的接納室75，形成接納室58，見(jiàn)圖7。 接納室75優(yōu)選具有外縱橫比(圖9A的外部長(zhǎng)度L與圖9A的外部寬度W)至少為3 1，優(yōu) 選至少為5 1，最優(yōu)選在6 1-10 1的范圍內(nèi)。一般并且優(yōu)選的是，圖9A的外部寬度 W不超過(guò)介質(zhì)包剖面較長(zhǎng)尺寸的大約65 %，優(yōu)選不超過(guò)大約50 %。參見(jiàn)圖9B和9C，接納室75優(yōu)選包括中心內(nèi)芯76的一部分，包括接納室75和其上 的非中空中心葉片78。另外，優(yōu)選在接納室75中提供間隔物79 (圖9B)，以將接納室75分 隔成兩側(cè)75a和75b。每側(cè)優(yōu)選在深度上延伸，從邊緣80向內(nèi)到末端81至少10mm，優(yōu)選不超過(guò)35mm。每側(cè)的通常深度為大約15mm-28mm。每側(cè)的優(yōu)選形狀如圖9B所示。參見(jiàn)圖6和7，接納室75的外表面包括伸入卷繞介質(zhì)包26的中心。通常，卷繞介 質(zhì)包26被制作成卷，然后插在接納室75上。就是說(shuō)，在通常組裝中，介質(zhì)包26不是以中 心76在位進(jìn)行卷繞的。而是介質(zhì)包26首先以卷繞形式構(gòu)成，然后被插入預(yù)型件60的內(nèi)部 60a,通過(guò)末端61，并繼續(xù)被向內(nèi)推，以將葉片57 (78)推至介質(zhì)包26的層間，引導(dǎo)中心75就 位。葉片78的近似三角形的形狀和較薄的厚度，見(jiàn)圖9B，有利于這種組裝。更具體地講，從接納室75的內(nèi)端75c (圖9B和9C)延伸，沿殼體25a軸向向內(nèi)，提 供了中心葉或葉片結(jié)構(gòu)78。葉片78優(yōu)選包括非中空的、三角形形狀的葉片78a，在部位75c 和78b之間優(yōu)選不超過(guò)3. Omm厚；并且，在頂端78a不超過(guò)2mm厚。通常，葉片78在靠近部 位75c處大約2mm厚，并且，在頂端78b大約1. 0-1. 5mm厚(例如1. 3mm)，其間呈錐形。較 薄的、非中空的葉片78有利于將介質(zhì)包26推入殼體25a，使部分環(huán)繞接納室75。葉片78 的形狀優(yōu)選為三角形，圓形頂端78a與接納室75相對(duì)。
葉片結(jié)構(gòu)78優(yōu)選向內(nèi)伸入介質(zhì)包，離開(kāi)出口端24的距離至少為所述介質(zhì)包軸向 長(zhǎng)度的30%，通常為該長(zhǎng)度的至少40%。優(yōu)選葉片78的長(zhǎng)度不超過(guò)所述介質(zhì)包軸向長(zhǎng)度 的75%，通常不超過(guò)該長(zhǎng)度的60%，因此，葉片78在離介質(zhì)包26的相對(duì)端面23 —定間隔 處終止。圖17示出過(guò)濾器濾芯22，具有另一種實(shí)施方案的預(yù)型件360。圖17中的具體結(jié) 構(gòu)示出模具結(jié)構(gòu)397中的過(guò)濾器元件22，會(huì)在下面進(jìn)一步說(shuō)明。過(guò)濾器濾芯22以剖視圖的 形式示出，并且可以看到另一種中央片或葉片結(jié)構(gòu)378。葉片378有利于將介質(zhì)包26推入 殼體325a。葉片378的形狀優(yōu)選為三角形，具有圓形頂端或頂點(diǎn)378b。圖17所示葉片378與圖9b所示葉片78的差別在于，頂點(diǎn)378b是偏離中心軸67 的。就是說(shuō)，頂點(diǎn)378b的位置偏向軸67的一側(cè)。葉片378具有直角三角形的形狀，而不是 圖9所示出的等邊或等腰三角形形狀。葉片378通常具有與葉片78相同的穿入介質(zhì)26的 厚度和深度。葉片378的頂點(diǎn)378b偏離中央縱軸67，以方便將葉片378在介質(zhì)包26的層 間推進(jìn)。當(dāng)頂點(diǎn)378b偏離中心縱軸67時(shí)，葉片378首先進(jìn)入更接近卷繞介質(zhì)包26的匝環(huán) 的介質(zhì)26的層間。在卷繞介質(zhì)包的所述匝環(huán)部分，介質(zhì)26的各層不像，例如所述介質(zhì)包的 正中心那樣緊密壓緊在一起，并由此在介質(zhì)的各層之間形成了較大的間隙，有利于將葉片 378更方便地插入卷繞介質(zhì)的各層之間。現(xiàn)參見(jiàn)圖7，所示出的密封結(jié)構(gòu)28固定在預(yù)型件60的唇緣或凸緣65 (即，外殼密 封支撐)上。這也在圖8的分解示意圖中示出。參見(jiàn)圖8，密封件28直接模制到唇緣或支撐65上。另外，密封件28的整體部分 90直接模制到介質(zhì)包26的標(biāo)記91處，在該部位將密封件28、預(yù)型件25a和介質(zhì)包26密封 在一起。密封件91優(yōu)選直接密封在表面片材46上，并優(yōu)選完全環(huán)繞介質(zhì)包26。密封件91 還優(yōu)選始于介質(zhì)包26靠近一個(gè)流動(dòng)面的部分，在這里是流動(dòng)面23。優(yōu)選密封件28包括沒(méi) 有部分延伸過(guò)流動(dòng)面。參見(jiàn)圖8，相對(duì)外殼2，密封件28是軸向收緊密封件。具體地講，它在外殼的部分 7和9之間收緊，特別是在外殼延伸部分9a和7a之間。通常，密封件28被設(shè)計(jì)成安裝時(shí) 在厚度上壓縮。優(yōu)選密封件28的材料包括泡沫密封劑材料，如泡沫聚亞氨酯，這種材料易 壓縮形成牢固的密封件。可用的聚亞氨酯密封材料包括在美國(guó)專利6，350，291和申請(qǐng)日為2002年3月28日的美國(guó)申請(qǐng)10/112，097中所披露的，兩份文獻(xiàn)在此都被結(jié)合入本文，不過(guò) 其他方案是可行的。正如所指出的，密封件28具體為軸向收緊密封件(或軸向外殼密封件)。它可以具有較扁平的相對(duì)表面28a，28b，或具有隆起或凹槽的相對(duì)表面?？梢允褂闷渌芊饧?，包 括徑向密封件。一般，表面28a，28b包括外殼接合密封區(qū)，因?yàn)樵诿芊馄陂g正是這些部位與外殼接合。結(jié)合圖10，IOAdn 17以及以下說(shuō)明，可以理解制備這種類(lèi)型密封結(jié)構(gòu)的可用方 法。在圖10中，所示出的介質(zhì)包26插入預(yù)型件60的內(nèi)部60a?？梢岳斫?，介質(zhì)包26是這 樣放置的，中心76伸入介質(zhì)包26，位于介質(zhì)的各層之間。所示出的包括殼體60和介質(zhì)包26的組件95放置在模具結(jié)構(gòu)97中。模具結(jié)構(gòu)97 包括模具底部98和模具蓋子99，限定其間的模腔100。模腔100被設(shè)計(jì)以形成密封件28。 密封件28是通過(guò)將可固化的樹(shù)脂分配到模腔100中形成的，優(yōu)選在組件95放入模具底部 98之后并在放置蓋子99就位之前。在工作時(shí)，會(huì)使用發(fā)泡的氨基甲酸乙酯(在固化期間優(yōu) 選會(huì)增加至少20%的體積，通常至少40%，一般50-100% )。在樹(shù)脂固化之前，將模具蓋子99放置就位。模具蓋子提供了部分密封件28的形 狀。在模制期間，樹(shù)脂會(huì)上升以填充模腔100。這種上升一般涉及流過(guò)外殼密封支撐65中 的孔66，見(jiàn)圖9A。流過(guò)所述孔的結(jié)果是，在固化之后，密封件28會(huì)機(jī)械固定在所述密封件 支撐65上，因?yàn)橐徊糠謽?shù)脂被固化，并且留在通過(guò)孔66的延伸部分。將部分固化的密封件28直接密封在介質(zhì)包26a上，還可以在部位100進(jìn)行，因?yàn)?在該部位，樹(shù)脂會(huì)直接接觸所述介質(zhì)包。通過(guò)模腔100的斜面部位102接合介質(zhì)包26，一般 會(huì)阻止流過(guò)端面23。如果有必要在該部位阻止溢出，可以通過(guò)模具使介質(zhì)包26在該部位收 緊；或在該部位將觸變邊放置在介質(zhì)包26和模具底部98之間。參見(jiàn)圖10A，在標(biāo)記103，預(yù)型件60的漏斗表面64(圖9B)形成了一表面，斜向上 朝向介質(zhì)包26。該斜面有助于將樹(shù)脂引向所述介質(zhì)包，并且還能阻止在模制過(guò)程中空氣滯 留在該部位。圖17示出制備本文所述優(yōu)選類(lèi)型的密封結(jié)構(gòu)的另一種實(shí)施方案。在圖17中，所 示出的介質(zhì)包26被插入預(yù)型件360的內(nèi)部360a。所示出的包括殼體360和介質(zhì)包26的 組件395放置在模具結(jié)構(gòu)397中。模具結(jié)構(gòu)397包括模具底部398和模具蓋子399，其間 形成了模腔400。在該實(shí)施方案中，所示出的模腔400充滿樹(shù)脂401。模腔400被設(shè)計(jì)以形 成密封件28。密封件28通過(guò)將可固化的樹(shù)脂分配到模具模腔400中而形成，優(yōu)選在組件 395放入底部398之后，并在放置蓋子399就位之前。在工作時(shí)，可以使用發(fā)泡的氨基甲酸 乙酯。在固化期間，發(fā)泡的氨基甲酸乙酯優(yōu)選能增加至少20%的體積，通常至少40%，一般 50% -100%。在樹(shù)脂固化之前，將模具蓋子399放置在底部398上就位。模具蓋子399提供了 部分密封件28的形狀。在模制期間，樹(shù)脂會(huì)上升以填充模腔400。這種上升通常涉及流過(guò) 外殼密封支撐65中的孔66(圖9a)。流過(guò)這些孔的結(jié)果是，在固化之后，密封件28會(huì)機(jī)械 固定在所述密封支撐65上，因?yàn)橐徊糠謽?shù)脂被固化，并且留下延伸通過(guò)孔66。因此，根據(jù)本發(fā)明結(jié)構(gòu)的密封件28(圖8)優(yōu)選同時(shí)具有外殼密封部分，如28a，28b所示出的相對(duì)表面，在使用時(shí)與外殼密封；和部分28c，與外殼密封部分28a成一體，它提供了 對(duì)介質(zhì)26直接的密封；圍繞介質(zhì)包26的密封；以及介質(zhì)包26和預(yù)型件60，360 (或 25a)的密封。這些密封部分(28a，28b，28c)優(yōu)選彼此成一體，并且通過(guò)一次樹(shù)脂注入同時(shí) 模制而成。在本文中，"成一體的"表示優(yōu)選地，部位28a，28b，28c均是相同樹(shù)脂固化或 池或量部分，其間不分離。這是優(yōu)選的，以方便組裝，而不需多個(gè)密封步驟。參見(jiàn)圖8，密封件28的優(yōu)選形狀包括部分28d，從表面28a向上(朝向末端23)； 部分28e朝向相反，以填充漏斗表面64和介質(zhì)包26之間的部位。部位28a和28b位于唇 緣65的相對(duì)側(cè)，過(guò)渡部分28f優(yōu)選置于其間延伸。角A，介質(zhì)包26和漏斗表面64之間的銳角，優(yōu)選在30° -60°的范圍延伸，包括端 點(diǎn)，更優(yōu)選在35° -55°間，包括端點(diǎn)。這種類(lèi)型的模制作業(yè)使用的某些原理與申請(qǐng)日為2003年12月22日的美國(guó)臨時(shí) 申請(qǐng)60/532，783中的描述相關(guān)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容在此被結(jié)合入本文。在該申請(qǐng)中使用的 某些技術(shù)可以被應(yīng)用于圖8所示的密封結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)指出，圖8所示密封件的具體位置和形 狀，以及所使用的預(yù)型件的位置和性質(zhì)完全不同。另外，關(guān)于外殼優(yōu)選是如何接合的，所示 出的具體示例的密封件是不同的類(lèi)型。盡管所述介質(zhì)包可以制成多種尺寸和形狀，可用在所示出具體結(jié)構(gòu)上的通常的介 質(zhì)包具有軸向長(zhǎng)度至少為140mm，較長(zhǎng)的剖面長(zhǎng)度軸線至少為190mm，較短的剖面軸線或長(zhǎng) 度至少為110mm。參見(jiàn)圖8，一般介質(zhì)包26和密封件28的密封材料之間的界面，沿所述介質(zhì)包延伸 距離至少4mm，通常5-15mm。該延伸有助于在介質(zhì)包26和密封件28間提供良好的固定接 合。另外，密封件28，對(duì)于其上安裝有組件1的設(shè)備的振動(dòng)能夠起到某些減震作用，這種振 動(dòng)會(huì)不理想地傳遞給介質(zhì)包26，可能損壞在該部位的介質(zhì)包26。就是說(shuō)，材料28理想減震 作用在使用時(shí)有利于過(guò)濾器濾芯22的完整性。C.可用的安全過(guò)濾器現(xiàn)參見(jiàn)圖11-14，示出了可用的安全過(guò)濾器20的一個(gè)實(shí)施方案。在優(yōu)選系統(tǒng)中， 安全過(guò)濾器20在空氣過(guò)濾器1位于主過(guò)濾器濾芯22下游，以便萬(wàn)一主過(guò)濾器濾芯22損壞 時(shí)，阻止可能通過(guò)主過(guò)濾器濾芯22的碎片進(jìn)入下游部件。另外，安全過(guò)濾器20有助于在維 修空氣過(guò)濾器1時(shí)保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)，防止碎片落入凈化空氣部位32，見(jiàn)圖4。安全過(guò)濾器20具有外周170，它優(yōu)選與主過(guò)濾器濾芯22的外周的總體形狀匹配。 在所示出的實(shí)施方案中，安全過(guò)濾器20是長(zhǎng)圓形的，但可以是其他形狀的，如圓形。所示出 的具體長(zhǎng)圓形形狀是跑道形狀，具有一對(duì)相對(duì)側(cè)邊172，173，由一對(duì)圓形或彎曲的，相對(duì)末 端174，175連接。在所示出的實(shí)施方案中，安全過(guò)濾器20包括剛性結(jié)構(gòu)框架178。構(gòu)成框架178 — 部分的是裙邊或裙帶180。裙帶180環(huán)繞過(guò)濾介質(zhì)184的內(nèi)部?？梢允褂枚喾N類(lèi)型的介質(zhì) 184。在所示出的結(jié)構(gòu)中，介質(zhì)184是折疊的，有折紋185，見(jiàn)圖11，平行于直邊172，173延 伸。例如，可用的折紋密度至少為二個(gè)折紋/英寸，通常3-8個(gè)折紋/英寸。從圖11可以 看出具有兩個(gè)折紋部位186，187。通過(guò)框架178的隔板188 —般將安全過(guò)濾器20分成兩部 分，將第一折紋部位186從第二折紋部位187分開(kāi)。隔板188沿安全過(guò)濾器20在彎曲末端 174和彎曲末端175之間縱向延伸。
在所述優(yōu)選實(shí)施方案中，安全過(guò)濾器20包括手柄190，其尺寸適合容納至少部分 人手?！捌涑叽邕m合容納至少部分人手"，是指手柄190具有這樣的結(jié)構(gòu)，在它和安全元件 20的其余部分之間，允許手的至少一部分(一個(gè)手指或幾個(gè)手指)適合放在所述手柄結(jié)構(gòu) 和安全過(guò)濾器20的其余部分之間，以允許操作安全過(guò)濾器20。 在所示出的實(shí)施方案中，安全過(guò)濾器20包括從框架178伸出的手柄190。在優(yōu)選 實(shí)施方案中，手柄190是隔板188的整體延伸?？梢允褂枚喾N手柄結(jié)構(gòu)190。在所示出的結(jié) 構(gòu)中，手柄190具有至少一個(gè)突出部分192，從框架部件189伸出。突出部分192可采用多 種結(jié)構(gòu)，包括圓形把手、環(huán)、延伸部分等。在所示出的結(jié)構(gòu)中，突出部分192以臂狀物194的 形式，限定空腔196，見(jiàn)圖12。在優(yōu)選實(shí)施方案中，空腔196完全穿過(guò)臂狀物194。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，手柄190包括第二突出部分198。第二突出部分198也 可以采用多種形狀或結(jié)構(gòu)。在所示出的結(jié)構(gòu)中，突出部分198具有與突出部分192相同的 形狀，以臂狀物202的形式，其間具有空腔204 (圖12)。在優(yōu)選實(shí)施方案中，空腔196，204的尺寸大到足以容納人手帶手套的手指，以協(xié) 助相對(duì)空氣過(guò)濾器1操作安全元件。例如，空腔196，204限定至少2cm2，通常4-lOOcm2的 截面積。突出部分192，198由隔板189的過(guò)渡平臺(tái)206彼此分隔開(kāi)，參見(jiàn)圖12。在優(yōu)選用途中，由過(guò)渡平臺(tái)206和每個(gè)突出部分192，198的內(nèi)側(cè)207，208形成的 空間205能夠容納中心57的定心結(jié)構(gòu)79的頂點(diǎn)152 (圖7)，參見(jiàn)圖4。在所述優(yōu)選用途中， 突出部分192，198起導(dǎo)向裝置212，214(圖12)的作用，以幫助將主過(guò)濾器濾芯22可操作 地定向就位在空氣過(guò)濾器1中。導(dǎo)向裝置212，214的大小有助于將過(guò)濾器濾芯22居中放 置在空氣過(guò)濾器1中。仍然參見(jiàn)圖11-14，優(yōu)選的安全過(guò)濾器20包括密封部件218，以幫助在安全過(guò)濾器 20和外殼2的空氣過(guò)濾器部分9之間形成密封220 (圖4)。在所示出的結(jié)構(gòu)中，密封件218 環(huán)繞裙帶180的整個(gè)周邊固定在所述裙帶180上。所示出的密封件218在裙帶180和外殼 2的空氣過(guò)濾器部分9的內(nèi)表面120之間，并緊靠裙帶形成徑向密封221 (圖4)?？捎玫慕橘|(zhì)184可以包括多種不同類(lèi)型的常見(jiàn)過(guò)濾介質(zhì)。這包括纖維素、合成 物和各種混合物。一種可用的常見(jiàn)介質(zhì)是合成/玻璃纖維混合物，重量為70士4. 0磅 /3，000 英尺 2(114士6. 5g/m2)；厚度為 0. 032士0. 003 英寸(0. 81 士0. 08mm) ；Frazier 滲 透性為165士20英尺/min. (50. 3士6. lm/min.)；孔徑大小為100士8微米；干抗拉強(qiáng)度為 19. 8士6. 6 磅 / 英寸(9. 0士3kg/ 英寸)；爆裂強(qiáng)度為 20士5psi (138士34kPa)。P.可用的預(yù)濾器結(jié)構(gòu)在圖2-4中，示出了優(yōu)選的預(yù)濾器部分8。盡管在主過(guò)濾器元件22的上游可以使 用多種不同的常見(jiàn)預(yù)濾器，優(yōu)選使用所示出的具體的預(yù)濾器8。如上文所述，預(yù)濾器8包括多個(gè)離心式分離器管13，見(jiàn)圖2A。每個(gè)管13包括外部 環(huán)繞的大致筒狀壁228，在相對(duì)端229，230間呈錐形。末端229的直徑小于末端230的直 徑。末端229置于末端230的上游。旋渦發(fā)生器232位于壁228內(nèi)，見(jiàn)圖3，包括葉片或彎 曲葉片234。壁228在下游端230還包括出口 236，見(jiàn)圖2A。每個(gè)管13被接納在上游擋板238內(nèi)，見(jiàn)圖2A。擋板238包括多個(gè)孔240，其大小 適合接納管13的上游端229。每個(gè)管的上游端229具有短小突出部242 (圖3)，被接納在 槽244中，見(jiàn)圖2A，是孔240的一部分。該短小突出部/孔形成指引結(jié)構(gòu)246 (圖3)，確保每個(gè)管13上的每個(gè)出口 236指向灰塵排出管4。所示出的優(yōu)選預(yù)濾器8還包括多個(gè)提取管250，見(jiàn)圖4，被接納在管228內(nèi)。在優(yōu) 選實(shí)施方案中，每個(gè)提取管250作為蓋子7的整體部分模制。因此，在優(yōu)選實(shí)施方案中，蓋 子7包括整體模制的單件部件側(cè)壁252，管14，下游擋板254，和每個(gè)提取管250。為組裝預(yù)濾器8，將每個(gè)管228插入擋板238中相應(yīng)的孔240。指引結(jié)構(gòu)246用于使每個(gè)管228的短小突出部對(duì)準(zhǔn)至相應(yīng)的槽244，以確保出口 236指向排出器管4。其內(nèi)安 裝有每個(gè)管228的上游擋板238隨后朝向預(yù)濾器8的其余部分。管228的每個(gè)末端230朝 向相應(yīng)的提取管250，并且擋板238，例如通過(guò)搭扣配合，固定在側(cè)壁252上。預(yù)濾器8按以下方式工作含有顆粒物的氣流流過(guò)每個(gè)管13的上游端229。氣流 由旋渦發(fā)生器232引起旋轉(zhuǎn)。氣流的旋轉(zhuǎn)性質(zhì)導(dǎo)致離心力作用在氣流的顆粒物上。在氣流 中重于氣體的顆粒物朝向壁228移動(dòng)。所述顆粒從出口 236排出，而剩余氣流流過(guò)提取管250。從提取管250，氣流向下 游流動(dòng)，并進(jìn)入主過(guò)濾器元件22的上游流動(dòng)面23。從出口 236排出的顆粒物在重力作用下 向下落下通過(guò)排出管4，并通過(guò)排出閥15排出。E.方法一般，提供了如上所述具有直通流動(dòng)結(jié)構(gòu)的過(guò)濾器元件的密封方法。優(yōu)選的方法 通常包括將如上所述蓋子和主空氣過(guò)濾器部分的相對(duì)凸緣與突出的軸向密封墊圈(在所 述元件上)接合，并且徑向壓縮密封墊圈，如圖所示。提供了將密封墊圈安裝在如上所述具有直通流動(dòng)結(jié)構(gòu)的過(guò)濾器濾芯上的方法。一 個(gè)示例方法通常包括將預(yù)型件和介質(zhì)包密封在一起，將與形成濾芯的外殼密封相同的密封 材料注入。為凈化氣體，首先，應(yīng)當(dāng)將過(guò)濾器(20，22)安裝在空氣過(guò)濾器1中。將包含預(yù)濾器 的蓋子8，從外殼2的空氣過(guò)濾器部分9移去。提供了安全過(guò)濾器20。通過(guò)抓住手柄190， 如將手指放入空腔196，204，握住并操作安全過(guò)濾器20。安全過(guò)濾器20通過(guò)空氣過(guò)濾器部 分9的開(kāi)口端放入，并安裝在部分32內(nèi)。墊圈220在壁9間并緊靠壁9壓縮，以在安全過(guò) 濾器20和空氣過(guò)濾器部分9之間形成徑向密封221。參見(jiàn)圖4，隨后提供主過(guò)濾器濾芯22。主過(guò)濾器濾芯22是這樣操縱的，使下游端 24首先通過(guò)空氣過(guò)濾器部分9的開(kāi)口端放入。接納室75與要接納的導(dǎo)向裝置212，214對(duì) 準(zhǔn)。具體地講，中心57具有接納凹處164，167，見(jiàn)圖4，其內(nèi)接納導(dǎo)向裝置212，214。中心 57的定心結(jié)構(gòu)152與導(dǎo)向裝置212，214相互作用，以幫助主要元件22在空氣過(guò)濾器部分9 內(nèi)對(duì)齊和居中。按上述將主過(guò)濾器濾芯22居中，并定向以使墊圈28放置在空氣過(guò)濾器部分9的 凸緣371上。然后，使預(yù)濾器部分7朝向空氣過(guò)濾器部分9，以使凸緣370放置在墊圈28 上。然后用過(guò)中心插銷(xiāo)或夾具17在接合處11施加軸向力，并在外殼的預(yù)濾器部分7和外 殼的空氣過(guò)濾器部分9之間與墊圈28形成軸向密封。凸緣370包括周向延伸部分370a，圖 8，以覆蓋密封件28的外環(huán)部分28f。為了凈化空氣，空氣經(jīng)離心管13進(jìn)入預(yù)濾器7。旋渦發(fā)生器232促成氣流旋轉(zhuǎn)， 導(dǎo)致顆粒物朝向壁228移動(dòng)。顆粒物隨后通過(guò)出口 236排出，在重力作用下通過(guò)灰塵排出 器管14排出。然后，初步凈化的空氣流過(guò)提取管250，并隨后通過(guò)主過(guò)濾器元件22的入口面23。介質(zhì)包26從空氣中除去其他顆粒材料。凈化的空氣隨后流過(guò)出口面24。然后，凈化的空氣流過(guò)可選的安全過(guò)濾器20的介質(zhì)184，并隨后通過(guò)出口管3。從那里，凈化的空氣 流向下游設(shè)備，如發(fā)動(dòng)機(jī)。在使用一段時(shí)間之后，空氣過(guò)濾器1需要維修。為了維修空氣過(guò)濾器1，將預(yù)濾器 部分7從外殼2的空氣過(guò)濾器部分9拆除。這通過(guò)松開(kāi)夾具實(shí)現(xiàn)。當(dāng)松開(kāi)夾具17時(shí)，解除 了由密封墊圈28形成的軸向密封。然后，暴露出過(guò)濾器濾芯22的上游面。抓住過(guò)濾器濾 芯22，并且從空氣過(guò)濾器部分9中取出。主過(guò)濾器濾芯22可以被丟棄或再利用，視情況而 定。如果安全過(guò)濾器20也需要維修，就抓住手柄190，將安全元件20從空氣過(guò)濾器部分9 中取出，并且丟棄或再利用。應(yīng)當(dāng)理解的是，在很多應(yīng)用中，主過(guò)濾器濾芯22需要更換，而 安全過(guò)濾器元件20不需要更換。如果更換安全過(guò)濾器20，就將第二個(gè)新的安全過(guò)濾器元件20插入外殼2，正如在 初始安裝中所描述的。然后，如上文所述，提供新的主過(guò)濾器濾芯22，并將它安裝在空氣過(guò) 濾器部分9中。將預(yù)濾器部分8放在空氣過(guò)濾器部分9上，并由墊圈28形成軸向密封。
權(quán)利要求
一種空氣過(guò)濾器濾芯，包括(a)z-過(guò)濾介質(zhì)包，所述z-過(guò)濾介質(zhì)包包括固定在表面介質(zhì)上的槽紋介質(zhì)；所述介質(zhì)包具有入口流動(dòng)面，出口流動(dòng)面，以及在入口流動(dòng)面和出口流動(dòng)面之間的軸向長(zhǎng)度；(b)不可滲透的殼，所述不可滲透的殼具有相對(duì)端和延伸其間的側(cè)壁；所述殼側(cè)壁環(huán)繞介質(zhì)包；所述殼具有密封支撐；(i)所述介質(zhì)包固定在所述殼內(nèi)；(ii)外殼密封支撐限定穿過(guò)其中的多個(gè)密封流動(dòng)孔；(c)格柵件，所述格柵件延伸過(guò)出口流動(dòng)面；和(d)密封結(jié)構(gòu)，所述密封結(jié)構(gòu)固定至密封支撐；(i)密封結(jié)構(gòu)模制到密封支撐并延伸通過(guò)密封流動(dòng)孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣過(guò)濾器濾芯，其中(a)所述殼包括模制的塑料材料；和，(b)所述密封結(jié)構(gòu)包括泡沫聚氨酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣過(guò)濾器濾芯，其中 (a)所述殼通過(guò)密封結(jié)構(gòu)固定至介質(zhì)包。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣過(guò)濾器濾芯，其中 (a)所述密封結(jié)構(gòu)直接模制到介質(zhì)包。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣過(guò)濾器濾芯，其中 (a)所述格柵件是所述殼的一體件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣過(guò)濾器濾芯，其中 (a)所述格柵件和密封支撐位于所述殼的相對(duì)端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣過(guò)濾器濾芯，其中(a)所述密封結(jié)構(gòu)沒(méi)有部分延伸過(guò)入口流動(dòng)面；并且所述密封結(jié)構(gòu)沒(méi)有部分延伸過(guò)出 口流動(dòng)面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣過(guò)濾器濾芯，其中 (a)所述密封結(jié)構(gòu)包括軸向收緊密封。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣過(guò)濾器濾芯，其中(a)所述介質(zhì)包包括卷繞的ζ-過(guò)濾介質(zhì)包和在介質(zhì)包內(nèi)的內(nèi)芯。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的空氣過(guò)濾器濾芯，其中 (a)所述內(nèi)芯包括接納部和非中空的中心葉片。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的空氣過(guò)濾器濾芯，其中(a)所述格柵件包括中心橫梁，所述中心橫梁限定接納部。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣過(guò)濾器濾芯，其中(a)所述密封支撐徑向向外延伸；(b)所述介質(zhì)包是跑道形的；和(c)所述殼是跑道形的。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣過(guò)濾器濾芯，其中 (a)所述密封支撐相對(duì)于介質(zhì)包是環(huán)狀的。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的空氣過(guò)濾器濾芯，其中(a)所述多個(gè)密封流動(dòng)孔沿環(huán)狀密封支撐延伸。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣過(guò)濾器濾芯，其中 (a)所述殼包括第一端，具有(i)側(cè)壁部分；和( )相對(duì)于側(cè)壁部分傾斜的過(guò)渡部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的空氣過(guò)濾器濾芯，其中(a)所述殼第一端包括密封支撐；(i)過(guò)渡部分在側(cè)壁部分和密封支撐之間；和(b)所述密封結(jié)構(gòu)包括密封材料，所述密封材料位于過(guò)渡部分和介質(zhì)包之間。
17.一種空氣過(guò)濾器濾芯，包括(a)z-過(guò)濾介質(zhì)包，所述z-過(guò)濾介質(zhì)包包括槽紋介質(zhì)固定至表面介質(zhì)；所述介質(zhì)包具 有入口流動(dòng)面，出口流動(dòng)面，以及在入口流動(dòng)面和出口流動(dòng)面之間的軸向長(zhǎng)度；所述介質(zhì)包 限定縱向軸；和(b)殼和密封結(jié)構(gòu)；所述殼和密封結(jié)構(gòu)在介質(zhì)包的軸向長(zhǎng)度上延伸；所述殼具有側(cè)壁 和相對(duì)于介質(zhì)包的縱向軸傾斜的部分；所述殼側(cè)壁環(huán)繞介質(zhì)包；(i)所述介質(zhì)包固定在所述殼內(nèi)； ( )所述密封結(jié)構(gòu)模制到傾斜的部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的空氣過(guò)濾器濾芯，其中 (a)所述密封結(jié)構(gòu)包括徑向密封。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的空氣過(guò)濾器濾芯，還包括(a)格柵件，所述格柵件延伸過(guò)出口流動(dòng)面；(b)所述格柵件是所述殼的一體件；和(c)內(nèi)芯，所述內(nèi)芯位于介質(zhì)包內(nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的空氣過(guò)濾器濾芯，其中(a)所述殼具有第一端，所述第一端具有密封支撐； (i)所述傾斜的部分位于側(cè)壁和密封支撐之間；和(b)所述密封結(jié)構(gòu)包括密封材料，所述密封材料位于傾斜的部分和介質(zhì)包之間。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的空氣過(guò)濾器濾芯；其中 (a)所述殼具有密封支撐；(i)所述密封支撐包括穿過(guò)其中的多個(gè)密封流動(dòng)孔；和 ( )所述密封結(jié)構(gòu)延伸通過(guò)密封流動(dòng)孔。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的空氣過(guò)濾器濾芯，其中(a)所述密封結(jié)構(gòu)直接模制到介質(zhì)包；和(b)所述密封結(jié)構(gòu)包括泡沫聚氨酯。
全文摘要
披露了過(guò)濾器濾芯，安全元件和流體過(guò)濾器組件。所述流體過(guò)濾器組件通常包括外殼，具有蓋子和主流體過(guò)濾器部分。所述過(guò)濾器濾芯通常包括z-過(guò)濾介質(zhì)，以直通結(jié)構(gòu)安置。優(yōu)選的濾芯包括密封墊圈，環(huán)繞所述直通流動(dòng)結(jié)構(gòu)的外周連續(xù)延伸。所述流體過(guò)濾器組件可以具有預(yù)濾器置于其內(nèi)。披露了優(yōu)選的特征。還披露了組裝和使用方法。
文檔編號(hào)B01D46/00GK101816872SQ20101014301
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2005年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月24日
發(fā)明者B·K·尼爾森, S·S·吉澤克, W·J·克瑞斯科, W·R·W·畢曉普 申請(qǐng)人:唐納森公司