專利名稱：具有密封機構的直接流動過濾器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及流體過濾器，更具體地涉及直接流動過濾器。
背景技術：
本發(fā)明是在對直接流動過濾器的繼續(xù)研究過程中產(chǎn)生的。過濾工業(yè)，包括在汽車中的應用，以更有效利用地空間為驅動目標，亦即，在過濾單元內(nèi)和/或在過濾單元和殼體之間的過濾器殼體內(nèi)消除大的敞開區(qū)域，在如交通工具的艙室后面或機罩下面這樣的空間受限的區(qū)域中，上述做法特別受到歡迎。直接流動過濾器對于實現(xiàn)這個目標特別有效。直接流動過濾器過濾沿軸向流方向流動的流體，包括具有多個褶皺的褶皺過濾單元，所述褶皺由沿橫向在第一和第二組軸向延伸的彎曲線上的第一和第二組褶皺頭之間延伸的壁面段所界定，所述橫向與軸向垂直。在直接流動過濾器中，待過濾的流體平行于所提彎曲線軸向流入過濾通道。
在現(xiàn)有技術中，壁面段的上游和下游端在打褶過程中通過對褶皺運用熱融粘合劑可選地相互密封。因為在打褶期間，熱融粘合劑必須應用到介質的頂面和底面，上述方法顯示出制造上的挑戰(zhàn)性。在打褶以及邊緣相互密封之后，隨后的操作將褶皺塊密封到過濾器殼體結構內(nèi)。
所提熱融密封的一個缺點的是由于影響變量多造成的厚度上的變化。引起的結果就是導向和/或尾邊緣厚度上的不同，會增加阻力，這是過濾器中所不希望的。
熱融密封的另一缺點是過濾介質的邊緣暴露出來易于損壞，包括導向邊緣受到輸入碎片或其它物理接觸而引起的損壞。如果導向和/或尾邊緣被破壞，就會增加過濾阻力和/或會產(chǎn)生泄漏路徑。
熱融密封的又一缺點是褶皺受到傾翻和彎曲，否則會逐漸失配。這種失配造成通過過濾通道的不均勻流動。在多個面板形成褶皺過濾單元模塊的情況下，面板受到彎曲和扭轉，反過來增加其安裝進入過濾單元的堅固邊的難度。
本發(fā)明以特別簡單有效的方式解決上述所提以及其它問題。


現(xiàn)有技術圖1-10分別取自在此參引的美國專利6,482,247(下文中稱’247)中的圖1、圖2和圖16-23。
圖1是過濾器的分解透視圖；圖2是沿圖1中的線2-2獲得的剖視圖；圖3是顯示過濾器入口端的透視圖；圖4是顯示圖3中的過濾器出口端的透視圖；圖5是沿圖4中的線5-5獲得的剖視圖；圖6是沿圖5中的線6-6獲得的剖視圖；圖7是沿圖5中的線7-7獲得的剖視圖；圖8是顯示過濾器的可選實施例的入口端的透視圖；圖9是顯示圖8中的過濾器出口端的透視圖；圖10是沿圖9中的線10-10獲得的透視圖；圖11是類似圖2中的一部分的視圖；圖12是類似圖1中的一部分的透視圖；圖13類似圖12，顯示各種失配。
本發(fā)明圖14類似圖11，顯示本發(fā)明；
圖15類似圖14，顯示又一實施例；圖16類似圖12，顯示圖15的實施例；圖17類似圖14，顯示又一實施例；圖18類似圖14，顯示又一實施例；圖19類似圖17，顯示又一實施例；圖20類似圖18，顯示又一實施例；圖21類似圖18，顯示又一實施例；圖22類似圖17，顯示又一實施例；圖23類似圖16，顯示圖21的實施例；圖24類似圖23，顯示又一實施例；圖25類似圖23，顯示又一實施例；圖26類似圖23，顯示又一實施例；圖27是類似圖3，顯示本發(fā)明的透視圖；圖28是沿圖27中的線28-28獲得的剖視圖；圖29類似圖27，顯示又一實施例的透視圖；圖30類似圖27，顯示又一實施例；圖31類似圖30，其中殼體的一部分被截除；圖32類似圖28，是沿圖30中的線32-32獲得的剖視圖；圖33類似圖5，顯示又一實施例。
具體實施例方式
現(xiàn)有技術以下圖1-10的說明分別取自引入的美國專利6,482,247中關于圖1、圖2和圖16-23的說明。
圖1顯示過濾器10，包括沿軸14軸向延伸的殼體12和在所述殼體的一軸端18處的入口16以及在遠側相反的軸端22處的出口20。殼體優(yōu)選地由塑料制成并設有沿斜法蘭28和30、側法蘭32和34、斜法蘭36和38以及側法蘭40和42配合的相同的上、下半部分24、26。
褶皺過濾塊在殼體中設有褶皺過濾單元44。褶皺過濾單元沿著多個上彎曲線46和下彎曲線48打褶，其中所述彎曲線軸向延伸。過濾單元具有多個按蛇形方式在上、下彎曲線之間延伸的壁面段50。壁面段在入口16處的上游端52和出口20處的下游端54之間軸向延伸。壁面段界定其間的軸向流通道55，如圖2所示。壁面段的上游端可選地相互密封，如圖2中56所示，以界定具有敞開的上游端60的第一組流動通道58以及與第一組流動通道58相互交叉并具有密閉的上游端64的第二組流動通道62。壁面段50的下游端54可選地相互密封，如圖2中66所示，使得第一組流動通道58具有密閉的下游端68，并且第二組流動通道62具有敞開的下游端70。如空氣這樣的待過濾流體基本上直接軸向流過過濾單元44，亦即，如箭頭72所示從入口16通過第一組流動通道58的敞開的上游端60，然后如箭頭74所示通過壁面段50，接著如箭頭76所示通過第二組流動通道62的敞開的下游端70到達出口20。優(yōu)選地，至少每個入口16和出口20的一部分軸向對齊。
過濾單元44具有側向遠側相對的、左右軸向延伸的側邊78和80，如圖1所示，界定第一和第二軸向延伸平面。側邊80處的第二軸向平面平行于側邊78處的第一軸向平面并與之隔開。上彎曲線46設有界定第三軸向延伸平面的第一組或上組共面彎曲線。下彎曲線48確定界定第四軸向延伸平面的第二組或下組共面彎曲線。下彎曲線48處的第四軸向平面與上彎曲線46處的第三軸向平面平行并與之隔開。第三和第四軸向平面與所提第一和第二軸向平面垂直。壁面段50的上游端52界定第一側向延伸平面，壁面段的下游端54界定第二側向延伸平面。下游端54處的第二側向平面與上游端52處的第一側向平面平行并與之隔開。所提第一和第二側向平面與所提第一和第二軸向平面以及所提第三和第四軸向平面垂直。
設有襯墊82用于將過濾單元44密封到殼體12上，包括專利’247所說明的在襯墊部分84、86、92和94處設置襯墊，使得進入入口16的空氣不能從邊上通過過濾單元到達出口20，而必須如圖2中的箭頭72、74和76所示流過過濾單元。另外的襯墊實施例如引入的專利’247中82a、82b和82c所示。
圖3和圖4顯示過濾器200，用于沿圖1和圖2中的軸向流動方向14過濾流體，如圖3中入口流動箭頭202以及如圖4中出口流動箭頭204所示。過濾器具有一對褶皺過濾單元206和208面板或行組。每個過濾單元具有多個由壁面段50界定的褶皺，如圖1和圖2所示，在第一和第二組軸向延伸彎曲線46和48處的第一和第二組褶皺頭之間沿橫向210延伸。橫向210與軸向14垂直。每個面板206和208沿垂直于軸向14并垂直于橫向210的側向212延伸。壁面段50在上游端52和下游端54之間軸向延伸。壁面段界定其間的軸向流動通道55。壁面段的上游端可選地相互密封，如圖2中56所示，以界定具有敞開的上游端60的第一組流動通道58以及與第一組流動通道58相互交叉并具有密閉的上游端64的第二組流動通道62。壁面段50的下游端54可選地相互密封，如圖2中66所示，使得第一組流動通道58具有密閉的下游端68，并且第二組流動通道62具有敞開的下游端70。如空氣這樣的待過濾流體基本上直接軸向流過每個面板206、208的過濾單元44，亦即，如圖2中箭頭72所示通過第一組流動通道58的敞開的上游端60，然后如箭頭74所示通過壁面段50，接著如箭頭76所示通過第二組流動通道62的敞開的下游端70。
面板206和208在上游端52處的面板之間具有橫向間隙214，如圖3所示，在下游端54由密封帶216相互密封，所述密封帶可以是過濾器殼體220的下游端處外罩法蘭218的一部分。間隙214提供了如圖5中箭頭222所示軸向通過的額外的液流，亦即流體如圖2中箭頭72、74和76所示軸向通過上述過濾器，并如圖5中箭頭222、224和226所示額外地通過過濾器。殼體220包括側向延伸的側壁228和230，其大體上與面板206和208平行并在其遠側相對側邊上橫向隔開。殼體220還包括在側向側壁228和230之間橫向延伸的側壁232和234。側壁228和230優(yōu)選地相互從上游端52稍微向外逐漸傾斜直到下游端54，并在其上游端密封到各自的面板206和208，并在下游端提供所提軸向通過過濾單元的額外液流226處，具有在側壁228、230和各自的面板206、208之間形成的橫向間隙236、238。在一個實施例中，過濾面板通過粘合劑密封到殼體上，在另一實施例中，過濾面板通過上述襯墊密封到殼體上。在又一實施例中，流動方向可以相反，使得輸入液流在端部54通過流動通道70和間隙236、238進入過濾器，在端部52通過流動通道58和間隙214流出過濾器。
圖8-10顯示又一實施例，圖中使用與上述相同的參考數(shù)字以便于促進理解。設有褶皺過濾單元44的第一、第二、第三和第四面板或行組206、208、240和242。在上游端52的面板之間設有兩個橫向間隙214、244，在下游端54的面板之間設有一個橫向間隙246。如圖10中所示，在殼體側壁228和面板206之間設有額外的下游橫向間隙236，在面板242和殼體側壁230之間設有另一下游橫向間隙248。橫向間隙214在面板206和208之間。橫向間隙244在面板240和242之間。橫向間隙246在面板208和240之間。上游端52處面板208和240之間的橫向間隙通過可以是過濾器殼體的上游端一部分的密封帶250在上游端被封閉和阻隔，下游端54處面板206和208之間的間隙通過密封帶216阻隔和封閉，下游端54處面板240和242之間的間隙通過密封帶252阻隔和封閉，其中密封帶216和252可以是殼體下游端外罩法蘭218的一部分。流體如圖2中箭頭72、74和76所示軸向通過過濾器。如圖10所示，流體額外地如上所提按箭頭222、224和226所示以及如箭頭222a、224a和226a所示軸向通過過濾器。通過橫向間隙214和244使得可以額外地流入流體。通過橫向間隙236、246和248使得可以額外地流出流體。在又一實施例中，流動方向可以相反，使得輸入液流在端部54通過流動通道70和間隙236、246和248進入過濾器，在端部52通過流動通道58和間隙214和244流出過濾器。
圖11顯示在上游端64通過熱融粘合劑264相互密封的圖2的壁面段260和262。在打褶過程中，將熱融粘合劑應用到隨后打褶的扁平平面過濾介質板頂側和底側，其中熱融粘合劑密封如上所述的通道的上游端和下游端。在打褶和密封之后，褶皺塊過濾單元如上所述密封在殼體中。圖12中，上游端所提流動通道在第一和第二遠側相對的入口部分266和268之間沿著橫向210延伸，所述入口部分在第一和第二橫向遠側相對的褶皺頭彎曲線46和48處。褶皺支撐270在第二組褶皺頭48處模制到過濾單元上，并在通道的上游端側向通過這些褶皺頭。下游端密封結構與此相似。如270這樣的褶皺支撐安裝和密封到殼體上，例如如圖3中230這樣的殼體側壁上。褶皺頭48處的通道58因為褶皺支撐270而均勻隔開。當通道向褶皺頭46延伸時，其受到上述失配的影響，例如如圖13中272所示的傾翻、274所示的彎曲等。過濾介質的端部暴露出來易于損壞，包括上游端64受到輸入碎片或其它物理接觸而引起的損壞。如果邊緣被損壞，就會增加過濾阻力和/或會產(chǎn)生泄漏路徑。所提熱融粘合劑264應用到隨后打褶的平面過濾介質板的頂側和底側。引起的結果是沿著熱融粘合劑的導向和/或尾邊緣可以在厚度上變化并會增加阻力。熱融粘合步驟和褶皺支撐270上的密封步驟是獨立的操作，熱融粘合步驟在打褶過程中應用，而在褶皺支撐270上的密封是在后來的操作中形成的。
本發(fā)明圖14-33顯示本發(fā)明，圖中使用與上述相同的參考數(shù)字以便于促進理解。
圖14類似圖11，顯示用于過濾如箭頭202所示沿軸向流動方向14流動的流體的過濾器300。如上所述，過濾器設有與圖1的過濾單元44相似的褶皺過濾單元302，所述過濾單元具有多個由如50這樣的壁面段界定的褶皺，所述壁面段在第一和第二組軸向延伸的彎曲線46和48上的第一和第二組褶皺頭之間沿著如圖1、3、12和16中的橫向210延伸。橫向210垂直于軸向14。壁面段界定其間的軸向流動通道55。通道在各自的如260和262這樣的壁面段之間沿著側向212具有通道寬度304。側向212垂直于軸向14和橫向210。壁面段在上游端52和下游端54之間延伸，如圖1和圖2所示。壁面部分的上游端可選地相互密封，以界定具有敞開的上游端60的第一組流動通道58以及與第一組流動通道58相互交叉并具有密閉的上游端64的第二組流動通道62。壁面段50的下游端54可選地相互密封，使得第一組流動通道58具有密閉的下游端68，并且第二組流動通道62具有敞開的下游端70。
如圖14-16所示，多個如306這樣的上游密封頭可選地將壁面段的上游端52相互密封，并界定所提第一和第二組流動通道58和62，同時保護壁面段的上游端不受到輸入碎片的破壞。在圖15和圖16中，密封頭具有如308這樣圓形的上游沖擊表面，以將輸入流體傾斜(deflect)和導入第一組通道58的敞開的上游端60。密封頭優(yōu)選地在褶皺支撐270的模制期間形成，消除了所提熱融粘合劑及其在打褶期間的應用，提供了在所提后來的步驟中組合的整體褶皺支撐270和密封頭306。這種組合結構如圖16中310所示。
密封頭306至少部分地封閉壁面段的上游端52。密封頭具有沖擊表面，其可以如圖14中的312所示是平的或者如圖15中的308所示是圓形的，也可以是將說明的其它形狀，所述沖擊表面在壁面段的上游端52的上游，接受如圖輸入液流箭頭202所示的輸入碎片的沖擊。上游端的壁面段具有第一和第二遠側相對側向面對的通道表面314和316。第一通道表面314側向面對各自的在敞開的上游端60處的第一組通道58。第二通道表面316側向面對各自的在密閉的上游端64處的第二組通道62。壁面段260的上游端52具有在第一和第二通道表面314和316之間側向延伸的導向邊緣318。密封頭306具有多個朝向沖擊表面312下游的封閉表面，其沿導向邊緣表面318以及至少一個所提通道表面密封地配合和延伸。圖14中，密封頭306的封閉表面沿導向邊緣表面318和所提壁面段260的第二通道表面316延伸。圖14中，密封頭306的封閉表面不沿所提壁面段260的第一通道表面314延伸。圖17中，密封頭320的封閉表面沿所提壁面段260的第一和第二通道表面314和316延伸。圖18中，密封頭322的封閉表面沿所提壁面段260的第一通道表面314而不沿第二通道表面316延伸。
圖14中，密封頭306具有下游段324，其在相鄰壁面段260和262之間軸向延伸，并在密封頭的下游段324的遠側相對側邊上密封地配合通道表面316和326，使得通道表面316和326在密閉的下游端64處穿過各自的第二組通道62相互面對，并由其間密封頭306的下游段324隔開。密封頭306具有上游段328，其側向延伸穿過相鄰壁面段260和262的導向邊緣表面318和330并與之密封地配合。
圖17中，密封頭320具有與段324相似的第一中心軸向延伸的下游段332，還具有第二和第三軸向延伸的下游段334和336。密封頭的下游段334沿壁面段260的通道表面314軸向延伸并與之密封地配合。密封頭的下游段336沿壁面段262的通道表面338軸向延伸并與之密封地配合。密封頭320的下游段334和336在其間密封頭的下游段332的相對側邊上側向隔開。
圖18中，密封頭322具有一對軸向延伸的下游段340和342，所述下游段在各自的第二組通道62的密閉上游端64處由其間相鄰壁面段260和262側向隔開。密封頭322的下游段340沿壁面段260的通道表面314軸向延伸并與之密封地配合。密封頭322的下游段342沿壁面段262的通道表面338軸向延伸并與之密封地配合。圖18中，相鄰壁面段260和262的通道表面316和326在密閉的上游端64相互配合。
如圖18所示，密封頭322具有三個封閉表面352、354和356，其在各自的第二組通道62的密閉的上游端64封閉相鄰壁面段260和262。第一封閉表面352沿壁面段260的通道表面314延伸。第二封閉表面354沿相鄰壁面段260和262的導向邊緣表面318和330延伸。第三封閉表面356沿壁面段262的通道表面338延伸。密封頭322呈U形，具有側面彎曲部分344和一對由此向下游軸向延伸的支腿340和342。第二封閉表面354設置所提彎曲部分344。第一和第三封閉表面352和356設置所提U形密封頭的支腿。
如圖14所示，密封頭306具有四個封閉表面358、360、362和364，其在各自的第二組通道62的密閉的上游端64封閉相鄰壁面段260和262。第一封閉表面358沿壁面段260的導向邊緣表面318延伸。第二封閉表面360沿壁面段260的通道表面316延伸。第三封閉表面362沿壁面段262的通道表面326延伸。第四封閉表面364沿壁面段262的導向邊緣表面330延伸。密封頭306呈T形，具有側面橫條328和由此從中心向下游軸向延伸的主干324。所提第一和第四封閉表面358和364設置所提橫條，第二和第三封閉表面360和362設置所提主干。
如圖17所示，密封頭320具有六個封閉表面366、368、370、372、374和376，其在各自的第二組通道62的密閉的上游端64封閉相鄰壁面段260和262。第一封閉表面366沿壁面段260的通道表面314延伸。第二封閉表面368沿壁面段260的導向邊緣表面318延伸。第三封閉表面370沿壁面段260的通道表面316延伸。第四封閉表面372沿壁面段262的通道表面326延伸。第五封閉表面374沿壁面段262的導向邊緣表面330延伸。第六封閉表面376沿壁面段262的通道表面338延伸。密封頭320呈E形，具有側面橫條378和由此向下游軸向延伸的側向隔開的三個支腿334、332和336。所提第二和第五封閉表面368和374設置所提橫條，第一封閉表面366設置所提第一支腿。第三和第四封閉表面370和372設置所提第二支腿。第六封閉表面376設置所提第三支腿。
密封頭306、320和322可具有如圖14、17和18中312、378和344所示的平的上游沖擊表面，或者可成形為傾斜和引導輸入流體進入第一組通道58的敞開的上游端60，例如如圖15和圖19-22所示。圖15中，密封頭306具有圓形的上游沖擊表面308。圖19中，密封頭320具有在390處呈圓形的上游沖擊表面。圖20中，密封頭322具有圓形的上游沖擊表面392。在另外的實施例中，密封頭的上游沖擊表面指向一點并從導向點沿錐形斜面向第一組通道58的敞開的上游端60逐漸傾斜。例如圖21中，密封頭322的上游沖擊表面394從導向點396沿錐形斜面398向第一組通道58的敞開的上游端60逐漸傾斜。圖22中，密封頭320的上游沖擊表面400從導向點402沿錐形斜面404逐漸傾斜。密封頭306可同樣從導向點沿錐形斜面逐漸傾斜，例如如圖23所示密封頭306從導向點406沿錐形斜面408逐漸傾斜。
如圖16、23和24中306這樣的密封頭，在第一和第二遠側相對密封頭端部412和414之間沿橫向延伸。第一密封頭端部412終止于所提第一組褶皺頭46的單獨褶皺頭。第二密封頭端部414終止于所提第二組褶皺頭48的一對褶皺頭之間。這對褶皺頭48在第二密封頭端部414的相對側邊上。上游端60處的通道58在分別如圖12中266和268所示的所提第一和第二遠側相對入口部分之間沿橫向210延伸。褶皺支撐270支撐第二組褶皺頭48處的褶皺以及第二密封頭端部414。褶皺支撐270側向延伸穿過通道的上游端60處的第二組褶皺頭48，并在第二密封頭端部414與密封頭306相互連接并從結構上對其進行支撐，優(yōu)選地通過兩者整體模制完成。
圖24也顯示側向延伸穿過通道的上游端60和密封頭306的支撐肋420，所述支撐肋與上游端52處的壁面段50和密封頭306相互連接并從結構上對其進行支撐，并維持其統(tǒng)一的側向間隙。支撐肋420在第一和第二密封頭端部412和414之間橫向隔開并沿方向212側向延伸穿過密封頭。圖25顯示多個相互橫向隔開并側向延伸穿過密封頭306的支撐肋420、422和424。圖24和25所示的實施例中，支撐肋420、422和424沿側向和橫向平面與密封頭306平嵌。圖26所示的又一實施例中，支撐肋426從密封頭306向上游軸向伸出。支撐肋優(yōu)選地與密封頭進行整體模制。
圖27和28顯示又一實施例，與上述圖3-10相似。過濾器設有多個如300和430這樣的褶皺過濾單元面板。設有多組上游褶皺頭306和432，每個面板設置一組。面板300和430之間在上游端和下游端之一處具有橫向間隙434，如上述圖3中的上游間隙214或者如圖9中的下游間隙246，所述面板在上游端和下游端中的另一個相互密封，例如如圖4中密封帶216以及圖8中密封帶250所示。圖27和28顯示在上游端的橫向間隙434，所述間隙提供額外地軸向通過其中的液流。與圖3中殼體220相似的殼體436具有橫向隔開的側壁438和440，所述側壁與圖3中的側壁228和230相似并大體上與面板300和430平行。側壁438和440在過濾器的遠側相對側邊上橫向隔開。橫向間隙434位于上游端52并在面板300和430之間橫向延伸。密封頭306和432在第一和第二遠側相對密封頭端部之間沿所提橫向延伸，例如，密封頭306在第一和第二遠側相對密封頭端部412和414之間沿所提橫向延伸，密封頭432在第一和第二遠側相對密封頭端部442和444之間沿所提橫向延伸。第一和第二面板300和430的第一密封頭端部412和442在上游端52由其間的橫向間隙434隔開。密封頭端部412和442終止于所提第一組褶皺頭的如圖16中的單獨褶皺頭46。第一和第二面板300和430的第二密封頭端部414和444在殼體的各自的側壁438和440上終止于如圖16中所示的第二組褶皺頭48的一對褶皺頭之間。所述這對褶皺頭在第二密封頭端部的相對側邊上。上游端60處的通道58分別在所提第一和第二密封頭端部412和414處，在如圖12中266和268所示的所提第一和第二遠側相對入口部分之間沿橫向210延伸。如266和446這樣的通道入口部分穿過間隙434相互橫向面對并由其間的間隙434橫向隔開。如270和448這樣的側壁褶皺支撐設在每個側壁438和440上，用于在所提第二組褶皺頭以及第二密封頭端部414和444上支撐各自的面板300和430的褶皺。如270和448這樣的側壁褶皺支撐在通道的上游端60處側向延伸穿過第二組褶皺頭，并在所提第二密封頭端部414和444處與密封頭306和432相互連接并從結構上對其進行支撐。
圖27和28中密封頭306和432沿如450和452所示的入口角逐漸傾斜，使碎片454和456傾斜進入間隙434。當密封頭入口角向間隙434橫向延伸時，從上游到下游逐漸傾斜。如圖28中458和460這樣的密封頭的最上游部分與各自的側壁438和440鄰接，如462和464這樣的密封頭的最下游部分位于間隙434。圖29顯示另一具有466和468這樣的支撐肋的又一實施例，所述支撐肋側向延伸穿過通道和密封頭306、432的上游端。
圖30-32中，輸入碎片向外側間隙而不是中心間隙傾斜。殼體436a具有大體上平行于第一和第二褶皺過濾單元300a和430a的面板的第一和第二橫向隔開的側壁438a和440a。側壁438a和440a在過濾器遠側相對側邊上橫向隔開。圖32中的橫向間隙434a是中心間隙，位于過濾器的下游端。第一和第二外部間隙480和482設于側壁438a和440a與各自的面板300a和430a之間。第一和第二外部間隙480和482位于過濾器的上游端并在此敞開，其在過濾器的下游端由如216a和216b這樣與以上所提密封帶216相似的密封帶密閉。密封頭316a和432a沿圖32中所示的各自的入口角450a和452a逐漸傾斜，使碎片454a和456a傾斜進入各自的第一和第二外部間隙480和482。用于第一面板300a的第一組密封頭306a具有第一密封頭入口角450a，當所述入口角向第一外部間隙480橫向延伸時其從上游到下游逐漸傾斜。用于第二面板430a的第二組密封頭432a具有第二密封頭入口角452a，當所述入口角向第二外部間隙482橫向延伸時其從上游到下游逐漸傾斜。圖30中的中心壁面褶皺支撐484橫向置于第一和第二面板300a和430a之間，在所提第二組褶皺頭和第二密封頭端部414a、444a支撐面板的褶皺。中心壁面褶皺支撐484在通道的上游端側向延伸穿過(即圖30中上—下方向)第二組褶皺頭。密封頭306a和432a沿所提錐形入口角450a和452a延伸，使得第一組密封頭306a的最上游部分458a鄰接中心壁面484而其最下游部分462a位于第一外部間隙480，并使得第二組密封頭432a的最上游部分460a鄰接中心壁面484而其最下游部分464a位于第二外部間隙482。
如上所述，如空氣這樣待過濾的流體可以在相反的方向上流動，如以上結合圖5和圖10所示，其中應注意，流動方向可以相反，使得液體在圖5和圖10中的方向上從右到左流動。圖33中進一步的圖示顯示，殼體220a在222a接受輸入液流，所述液流通過外部間隙236a和238a，并使得流體通過褶皺面板過濾單元206a和208a進入中心間隙214a，以在226a所示的下游端排出。褶皺面板過濾單元的每個上游和下游端52a和54a可以由以上披露的密封頭構造密封。
優(yōu)選實施例中，由以上所提密封頭提供的密封機構是剛性封閉密封機構，但是也可使用更柔軟的柔性密封機構提供許多以上所提的優(yōu)點。密封頭優(yōu)選地由注模法制成，但是也可使用包括模制在內(nèi)的其它類型的制造過程。所提上游密封頭優(yōu)選地a)可選地將壁面段的上游端相互密封以界定所提第一和第二組流動通道；b)保護壁面段的上游端免受輸入碎片的破壞；c)提供結構支撐，優(yōu)選地是剛性結構支撐，以承受輸入高速氣流；以及d)利用密封的幾何形狀改善氣流的流動，例如提供不同的密封形狀使流動平直以減小壓降。封閉密封機構在褶皺之間保持優(yōu)選的剛性通道寬度，減小了壓降。密封機構能夠如圖27-29中那樣傾斜，以改善空氣流動并使得較大的顆粒傾斜進入較寬的中間通道434，從而防止較大的顆粒阻塞較小的通道，或者所述密封機構能如圖30-32那樣傾斜以使得較大的顆粒傾斜進入較大的外部通道或間隙480和482。
能夠認識到，在所附加的權利要求的范圍內(nèi)可進行各種等價、替代和改進。
權利要求
1.一種用于過濾沿軸向流動方向流動的流體的過濾器，包括褶皺過濾單元，其具有多個由壁面段界定的褶皺，所述壁面段在第一和第二組軸向延伸的彎曲線上的第一和第二組褶皺頭之間沿橫向延伸，所述橫向垂直于所述軸向，所述壁面段界定其間的軸向流動通道，所述通道具有在各自的壁面段之間沿著側向延伸的通道寬度，所述側向垂直于所述軸向和所述橫向，所述壁面段在上游端和下游端之間軸向延伸，所述壁面段的所述上游端可選地相互密封，以界定具有敞開的上游端的第一組流動通道以及與所述第一組流動通道相互交叉并具有密閉的上游端的第二組流動通道，所述壁面段的所述下游端可選地相互密封，使得所述第一組流動通道具有密閉的下游端，并且所述第二組流動通道具有敞開的下游端，還包括多個密封頭a)可選地至少將以下之一密封a1)將所述壁面段的一組所述上游端相互密封，以界定所述第一和第二組流動通道，以及a2)將所述壁面段的一組所述下游端相互密封，以界定所述第一和第二組流動通道；以及b)保護所述壁面段的所述密封端免受破壞。
2.如權利要求1所述的過濾器，其中，所述密封頭還c)提供結構支撐以承受高速液流；以及d)利用所述密封頭的幾何形狀改善液流。
3.如權利要求2所述的過濾器，其中，一個或多個所述密封頭具有指定的所述幾何形狀，以提供使流動平直以減小壓降的密封形狀。
4.如權利要求1所述的過濾器，其中，所述密封頭至少部分地封閉所述壁面段的所述端部。
5.如權利要求1所述的過濾器，其中，所述密封頭可選地將所述壁面段的所述上游端相互密封。
6.如權利要求1所述的過濾器，其中，所述密封頭可選地將所述壁面段的所述下游端相互密封。
7.如權利要求1所述的過濾器，包括可選地將所述壁面段的所述上游端相互密封的第一組所述密封頭，以及可選地將所述壁面段的所述下游端相互密封的第二組所述密封頭。
8.如權利要求1所述的過濾器，其中，所述密封頭可選地將所述壁面段的所述上游端相互密封，并至少部分地封閉所述壁面段的所述上游端，還具有位于所述壁面段的所述上游端的上游并接受輸入碎片的沖擊的沖擊表面。
9.如權利要求8所述的過濾器，其中，所述上游端的所述壁面段具有第一和第二遠側相對側向面對的通道表面，所述第一通道表面?zhèn)认蛎鎸Ω髯缘脑谒龀ㄩ_的上游端處的所述第一組通道，所述第二通道表面?zhèn)认蛎鎸Ω髯缘脑谒雒荛]的上游端處的所述第二組通道，所述壁面段的所述上游端具有在所述第一和第二通道表面之間側向延伸的導向邊緣表面，其中，所述密封頭具有多個朝向所述沖擊表面下游的封閉表面，所述封閉表面沿所述導向邊緣表面以及至少一個所述通道表面密封地配合和延伸。
10.如權利要求9所述的過濾器，其中，所述密封頭的所述封閉表面沿所述壁面段的所述第二通道表面延伸。
11.如權利要求9所述的過濾器，其中，所述密封頭的所述封閉表面沿所述壁面段的所述第二通道表面而不沿所述壁面段的所述第一通道表面延伸。
12.如權利要求9所述的過濾器，其中，所述密封頭的所述封閉表面沿所述壁面段的所述第一通道表面延伸。
13.如權利要求9所述的過濾器，其中，所述密封頭的所述封閉表面沿所述壁面段的所述第一通道表面而不沿所述壁面段的所述第二通道表面延伸。
14.如權利要求9所述的過濾器，其中，所述密封頭的所述封閉表面沿所述壁面段的所述第一和第二通道表面延伸。
15.如權利要求9所述的過濾器，其中，每個所述密封頭具有下游段，所述下游段在相鄰壁面段之間軸向延伸，并在所述密封頭的所述下游段的遠側相對側邊上密封地配合所述第二通道表面，使得所述第二通道表面在所述密閉的上游端處穿過所述第二組通道相互面對，并由其間所述密封頭的所述下游段隔開，其中，所述密封頭具有上游段，其側向延伸穿過所述相鄰壁面段的所述導向邊緣表面并與之密封地配合。
16.如權利要求15所述的過濾器，其中，每個所述密封頭具有第二和第三軸向延伸的下游段，所述第二下游段沿所述相鄰壁面段之一的所述第一通道表面軸向延伸并與之密封地配合，所述第三下游段沿另一所述相鄰壁面段的所述第一通道表面軸向延伸并與之密封地配合，所述密封頭的所述第二和第三下游段在其間所述密封頭的所述首先提到的下游段的相對側邊上側向隔開。
17.如權利要求9所述的過濾器，其中，每個所述密封頭具有一對軸向延伸的下游段，所述下游段在各自的所述第二組通道的所述密閉的上游端處由其間相鄰壁面段側向隔開，所述密封頭的所述下游段之一沿所述相鄰壁面段之一的所述第一通道表面軸向延伸并與之密封地配合，所述密封頭的另一所述下游段沿另一所述相鄰壁面段的所述第一通道表面軸向延伸并與之密封地配合。
18.如權利要求17所述的過濾器，其中，所述相鄰壁面段的所述第二通道表面在所述密閉的上游端相互配合。
19.如權利要求9所述的過濾器，其中，每個所述密封頭具有三個封閉表面，其在各自的所述第二組通道的所述密閉的上游端封閉相鄰壁面段，包括沿所述相鄰壁面段之一的所述第一通道表面延伸的第一封閉表面，沿所述相鄰壁面段的所述導向邊緣表面延伸的第二封閉表面，以及，沿另一所述相鄰壁面段的所述第一通道表面延伸的第三封閉表面。
20.如權利要求19所述的過濾器，其中，所述密封頭呈U形，具有側面彎曲部分和一對由此向下游軸向延伸的支腿，所述第二封閉表面設置所述彎曲部分，所述第一和第三封閉表面設置所述支腿。
21.如權利要求9所述的過濾器，其中，每個所述密封頭具有四個所述封閉表面，其在各自的所述第二組通道的所述密閉的上游端封閉相鄰壁面段，包括沿所述相鄰壁面段之一的所述導向邊緣表面延伸的第一封閉表面，沿所述一個相鄰壁面段的所述第二通道表面延伸的第二封閉表面，沿另一所述相鄰壁面段的所述第二通道表面延伸的第三封閉表面，以及，沿所述另一相鄰壁面段的所述導向邊緣表面延伸的第四封閉表面。
22.如權利要求21所述的過濾器，其中，所述密封頭呈T形，其具有側面橫條和由此從中心向下游軸向延伸的主干，所述第一和第四封閉表面設置所述橫條，所述第二和第三封閉表面設置所述主干。
23.如權利要求9所述的過濾器，其中，每個所述的密封頭具有六個所述的封閉表面，其在各自的所述第二組通道的所述密閉的上游端封閉相鄰壁面段，包括沿所述相鄰壁面段之一的所述第一通道表面延伸的第一封閉表面，沿所述一個相鄰壁面段的所述導向邊緣表面延伸的第二封閉表面，沿所述一個相鄰壁面段的所述第二通道表面延伸的第三封閉表面，沿另一所述相鄰壁面段的所述第二通道表面延伸的第四封閉表面，沿所述另一相鄰壁面段的所述導向邊緣表面延伸的第五封閉表面，以及，沿所述另一相鄰壁面段的所述第一通道表面延伸的第六封閉表面。
24.如權利要求23所述的過濾器，其中，所述密封頭呈E形，其具有側面橫條和由此向下游軸向延伸的側向隔開的三個支腿，所述第二和第五封閉表面設置所述橫條，所述第一封閉表面設置所述第一支腿，所述第三和第四封閉表面設置所述第二支腿，所述第六封閉表面設置所述第三支腿。
25.如權利要求8所述的過濾器，其中，所述密封頭的所述沖擊表面成形為傾斜和引導輸入流體進入所述第一組通道的所述敞開的上游端。
26.如權利要求25所述的過濾器，其中，所述密封頭的所述沖擊表面是圓形的。
27.如權利要求25所述的過濾器，其中，所述密封頭的所述沖擊表面從導向點沿錐形斜面向所述第一組通道的所述敞開的上游端逐漸傾斜。
28.如權利要求4所述的過濾器，其中，所述密封頭在第一和第二遠側相對密封頭端部之間沿所述橫向延伸。
29.如權利要求28所述的過濾器，其中，所述第一密封頭端部終止于所述第一組褶皺頭的單獨褶皺頭，所述第二密封頭端部終止于所述第二組褶皺頭的一對褶皺頭之間，所述這對褶皺頭在所述第二密封頭端部的相對側邊上。
30.如權利要求29所述的過濾器，其中，所述通道分別在所述第一和第二密封頭端部的第一和第二遠側相對部分之間沿所述橫向延伸，并包括支撐所述第二組褶皺頭處的所述褶皺以及所述第二密封頭端部的褶皺支撐。
31.如權利要求30所述的過濾器，其中，所述褶皺支撐側向延伸穿過所述第二組褶皺頭，并在所述第二密封頭端部與所述密封頭相互連接并從結構上對其進行支撐。
32.如權利要求4所述的過濾器，包括側向延伸穿過所述通道和所述密封頭的支撐肋，所述支撐肋與所述密封頭和所述壁面段相互連接并從結構上對其進行支撐，并維持其統(tǒng)一的側向間隙。
33.如權利要求32所述的過濾器，所述密封頭在所述第一和第二遠側相對密封頭端部之間沿所述橫向延伸，所述支撐肋在所述第一和第二密封頭端部之間橫向隔開并側向延伸穿過所述密封頭。
34如權利要求33所述的過濾器，包括多個相互橫向隔開并側向延伸穿過所述密封頭的所述支撐肋。
35.如權利要求32所述的過濾器，其中所述支撐肋沿側向和橫向平面與所述密封頭平嵌。
36.如權利要求32所述的過濾器，其中所述支撐肋從所述密封頭軸向伸出。
37.如權利要求8所述的過濾器，包括多個所述褶皺過濾單元的面板，每個面板具有多個由壁面段界定的多個褶皺，所述壁面段在第一和第二組軸向延伸的彎曲線上的第一和第二組褶皺頭之間沿所述橫向延伸，所述橫向垂直于所述軸向，所述壁面段界定其間的軸向流動通道，所述通道具有在各自的壁面段之間沿著側向延伸的通道寬度，所述側向垂直于所述軸向和所述橫向，所述壁面段在上游端和下游端之間軸向延伸，所述壁面段的所述上游端可選地相互密封，以界定具有敞開的上游端的第一組流動通道以及與所述第一組流動通道相互交叉并具有密閉的上游端的第二組流動通道，所述壁面段的所述下游端可選地相互密封，使得所述第一組流動通道具有密閉的下游端，并且所述第二組流動通道具有敞開的下游端，使得待過濾的流體基本上直接軸向流過所述過濾器，流過所述第一組流動通道的所述敞開的上游端，然后流過所述壁面段，接著流過所述第二組流動通道的所述敞開的下游端，所述壁面段還設有多組所述上游密封頭，每個所述面板設置一組，第一和第二所述面板之間在所述上游端和下游端之一處具有橫向間隙，所述面板在所述上游端和下游端中的另一個處相互密封，所述間隙提供額外地軸向通過其中的液流。
38.如權利要求37所述的過濾器，包括具有第一和第二橫向隔開的側壁的殼體，所述側壁大體上與所述面板平行，所述第一和第二側壁在所述過濾器的遠側相對側邊上橫向隔開，其中所述間隙位于所述上游端并在所述面板之間橫向延伸，所述密封頭在第一和第二遠側相對密封頭端部之間沿所述橫向延伸，所述第一和第二面板的所述第一密封頭端部穿過所述間隙橫向相互面對并在所述上游端由其間的所述間隙隔開，所述第一和第二面板的所述第一密封頭端部終止于所述第一組褶皺頭的單獨褶皺頭，所述第一和第二面板的所述第二密封頭端部在所述殼體的所述第一和第二側壁處終止于所述第二組褶皺頭的一對褶皺頭之間，所述這對褶皺頭在所述第二密封頭端部的相對側邊上，所述上游端處的所述通道分別在所述第一和第二密封頭端部處、在第一和第二遠側相對入口部分之間沿所述橫向延伸，所述第一入口部分穿過所述間隙相互橫向面對并由其間的所述間隙橫向隔開，側壁褶皺支撐設在每個所述側壁上，用于在所述第二組褶皺頭以及所述第二密封頭端部上支撐各自的所述面板的所述褶皺，所述側壁褶皺支撐在所述通道的所述上游端處側向延伸穿過的所述第二組褶皺頭，并在所述第二密封頭端部處與所述密封頭相互連接并從結構上對其進行支撐。
39.如權利要求37所述的過濾器，其中，所述間隙位于所述上游端，所述密封頭沿入口角逐漸傾斜，使碎片傾斜進入所述間隙。
40.如權利要求39所述的過濾器，其中，當所述密封頭入口角向所述間隙橫向延伸時，其從上游到下游逐漸傾斜。
41.如權利要求40所述的過濾器，包括具有第一和第二橫向隔開的側壁的殼體，所述側壁大體上與所述面板平行，所述第一和第二側壁在所述過濾器的遠側相對側邊上橫向隔開，所述密封頭沿所述錐形入口角延伸，使得所述密封頭的最上游部分與各自的所述側壁鄰接，而所述密封頭的最下游部分位于所述間隙。
42.如權利要求37所述的過濾器，包括具有第一和第二橫向隔開的側壁的殼體，所述側壁大體上與所述面板平行，所述第一和第二側壁在所述過濾器的橫向遠側相對側邊上，其中，所述間隙是中心間隙并位于所述下游端，還包括在各自的所述側壁與各自的所述面板之間的第一和第二外部間隙，所述第一和第二外部間隙位于所述上游端，所述密封頭沿入口角逐漸傾斜，使碎片傾斜進入所述第一和第二外部間隙。
43.如權利要求42所述的過濾器，包括用于第一所述面板的第一組所述密封頭并具有第一密封頭入口角，當所述入口角向所述第一外部間隙橫向延伸時其從上游到下游逐漸傾斜，還包括用于第二所述面板的第二組所述密封頭并具有第二密封頭入口角，當所述入口角向所述第二外部間隙橫向延伸時其從上游到下游逐漸傾斜。
44.如權利要求43所述的過濾器，包括橫向置于所述第一和第二面板之間的中心壁面褶皺支撐，在所述第二組褶皺頭和所述第二密封頭端部支撐所述面板的所述褶皺，所述中心壁面褶皺支撐在所述通道的所述上游端側向延伸穿過所述第二組褶皺頭，所述密封頭沿所述錐形入口角延伸，使得所述第一組密封頭的最上游部分鄰接所述中心壁面而其最下游部分位于所述第一外部間隙，并使得所述第二組密封頭的最上游部分鄰接所述中心壁面而其最下游部分位于所述第二外部間隙。
45.一種用于過濾沿軸向流動方向流動的流體的過濾器，包括褶皺過濾單元，其具有多個由壁面段界定的褶皺，所述壁面段在第一和第二組軸向延伸的彎曲線上的第一和第二組褶皺頭之間沿橫向延伸，所述橫向垂直于所述軸向，所述壁面段界定其間的軸向流動通道，所述通道具有在各自的壁面段之間沿著側向延伸的通道寬度，所述側向垂直于所述軸向和所述橫向，所述壁面段在上游端和下游端之間軸向延伸，所述壁面部分的所述上游端可選地相互密封，以界定具有敞開的上游端的第一組流動通道以及與所述第一組流動通道相互交叉并具有密閉的上游端的第二組流動通道，所述壁面段的所述下游端可選地相互密封，使得所述第一組流動通道具有密閉的下游端，并且所述第二組流動通道具有敞開的下游端，組合的褶皺支撐和密封頭構件在所述通道的所述上游端和下游端中的至少之一處側向延伸穿過所述第二組褶皺頭，所述構件還具有多個由此沿所述壁面段的所述端部橫向延伸的密封頭，并可選地將所述壁面的所述端部相互密封，以界定所述第一和第二組流動通道。
46.如權利要求45所述的過濾器，其中，所述密封頭在第一和第二遠側相對密封頭端部之間沿所述橫向延伸，所述第一密封頭端部終止于所述第一組褶皺頭的單獨褶皺頭，所述第二密封頭端部終止于所述第二組褶皺頭的一對褶皺頭之間，所述這對褶皺頭在所述第二密封頭端部的相對側邊上，所述通道分別在所述第一和第二密封頭端部的第一和第二遠側相對部分之間沿所述橫向延伸，所述組合的褶皺支撐和密封頭構件支撐在所述第二密封頭端部處的所述第二組褶皺頭的所述褶皺。
全文摘要
一種具有密封頭的直接流動過濾器，所述密封頭可選地將壁面段的上游端和/或下游端相互密封以界定第一和第二組流動通道，并保護壁面段的端部免受破壞，包括上游端免受輸入碎片的破壞，還提供結構支撐以承受高速流動并利用密封的幾何形狀改善流體的流動。
文檔編號B01D46/52GK1762543SQ200510103720
公開日2006年4月26日 申請日期2005年9月7日 優(yōu)先權日2004年9月29日
發(fā)明者馬克·A·特雷斯, 埃里克·A·雅尼科夫斯基 申請人:弗利特加爾公司