[发明专利]用于形成具有楔形槽的槽式过滤介质的方法和装置

说明书

本申请是在2010年8月3日作为一份PCT国际专利申请在一家美国公司唐纳森公司(Donaldson Company，Inc.)(作为除美国外所有指定国的申请人)、以及美国公民Ted A.Moe(作为仅对美国的指定的申请人)、美国公民Gregory J.Fesenmaier(作为仅对美国的指定的申请人)、美国公民Gary J.Rocklitz(作为仅对美国的指定的申请人)、美国公民Ming Ouyang(作为仅对美国的指定的申请人)的名下而提交的，并且本申请要求于2009年8月3日提交的美国临时专利申请序列号61/231,009的优先权；该申请的内容通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及一种用于形成槽式过滤介质、单面层介质、以及过滤介质包的方法和装置。

背景技术

流体流如空气和液体，在其中夹带了污染物质，如气相污染物和液体及固体颗粒。在许多情况下，希望将一些或所有这些污染物质从流体流中过滤掉。例如，用于机动车辆或发电设备的发动机的空气流、用于燃气轮机系统的空气和气体流、用于不同燃烧炉的空气和气体流、以及用于热交换器(例如加热和空调)的空气和气体流，携带了通常应该过滤掉的颗粒污染物。发动机润滑油系统、液压系统、冷却剂系统和燃料系统中的液体流也可能携带应该过滤掉的污染物。对于此类系统而言优选的是从流体中去除所选定的污染物质(或使之在其中的含量减小)。

已经开放了多种流体过滤器(气体或液体过滤器)用于污染物减少。然而总体上，要寻求继续的改进。在某些实现方式中具有优异性能的流体过滤器的一个实例是含z介质的过滤器。Z介质一般是指一种类型的槽式过滤介质元件，其中一种流体在该介质元件的第一个面上进入槽中并且在该介质元件的第二个面处离开槽。总体上，z介质上的这些面被提供在介质的相反末端上。在一些实施方案中(如对于微粒过滤而言)，流体在一个面上通过开放的槽进入并且在另一个面上通过开放的槽离开。在第一面与第二面之间的某个点，流体从一个槽通向另一个槽从而提供过滤作用。

Z介质的现有槽设计、以及制造这些槽的要求，适合于许多实现方式。然而，仍然需要改进，并且这是本发明的主体。

发明内容

本发明涉及一种用于形成槽式过滤介质、单面层介质、以及过滤介质包的方法和装置。该槽式过滤介质可以被提供为空气过滤介质，并且可以包括一种重复性槽图案，该重复性槽图案使得一个槽式片材在相邻的同侧峰之间的一个槽周期内提供了至少一个脊。该重复性槽图案可以在相邻的同侧峰之间包括至少两个脊、至少三个脊、至少四个脊、或更多个脊。过滤介质的一种示例性形式可以表征为z介质。

在典型的实现方式中，这些槽是楔形的，其形式为使得这些槽的截面面积沿着槽长度变化。总体上，楔形的过滤介质可以展现第一组在尺寸上从介质的第一末端到介质的第二末端减小的槽、以及第二组在尺寸上从介质的第一末端到介质的第二末端增大的槽。楔形的过滤介质还可以展现第一组在尺寸上从介质的第一末端到介质的中点减小、并且从介质的这个中点到介质的第二末端具有基本上恒定的尺寸的槽。第二组槽在尺寸上可以从介质的第二末端到介质的中点增大并且然后从介质的这个中点到介质的第一末端具有基本上恒定的尺寸。在此类构型中，贯穿该过滤器的总压力降可以得到降低，因为在该过滤器的上游以及下游这些过滤器开口都被最大化。

根据本发明还提供了一种用于形成槽式过滤介质的方法。该方法包括使过滤介质成槽以便提供具有重复性槽图案的介质。总体上，该重复性槽图案中的至少一个槽在相邻的同侧峰之间的一个槽周期内包括至少一个脊。该重复性槽图案可以包括至少一个如下的槽，该槽具有在相邻的同侧峰之间的一个槽周期内提供的至少两个脊。在多个相邻的峰之间可以提供一个脊。对于“脊”的提及是指在多个槽峰之间的不同斜率的介质部分之间的一条相交线。对于“脊”的提及并不包括这些槽峰。

该用于形成槽式过滤介质的方法可以包括一个如下步骤：将过滤介质给送到由一个第一辊与一个第二辊形成的一个辊缝之中以便形成该槽式过滤介质。该第一辊可以包括多个第一辊突起以及多个第一辊凹陷，其中该第一辊提供了交替的第一辊突起和第一辊凹陷。一般，这些第一辊突起中的至少一个包括被一个介质松弛区域分开的至少两个介质接触区域。在某些实施方案中，这些第一辊突起中的至少一个包括被多个介质松弛区域分开的至少三个介质接触区域。