專利名稱：空氣過濾介質(zhì)包裝、過濾器元件、空氣過濾介質(zhì)以及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及打褶的過濾介質(zhì)、打褶的過濾介質(zhì)包裝、過濾器元件以及用于過濾流體的方法。
背景技術(shù)：
流體流，例如空氣以及液體，其中帶有污染物物質(zhì)。在許多情況下，所希望的是從該流體流中過濾一些或所有的污染物物質(zhì)。例如，用于機(jī)動(dòng)車輛或發(fā)電設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流、用于燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的空氣和氣體流、用于多種燃燒爐的空氣和氣體流以及用于熱交換器(例如暖氣裝置以及空調(diào))的空氣和氣體流攜帶著經(jīng)常應(yīng)該被過濾掉的微粒污染物。 在發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、冷卻劑系統(tǒng)以及燃料系統(tǒng)中的液體流也攜帶著應(yīng)該被過濾掉的污染物。對(duì)于這類系統(tǒng)優(yōu)選的是將選擇的污染物物質(zhì)從該流體中除去(或降低其在該流體中的水平)。已經(jīng)開發(fā)了用于降低污染物的多種流體過濾器(氣體或液體過濾器)。然而，總體上仍然尋求持續(xù)的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
打褶的過濾介質(zhì)已經(jīng)使用了許多年，并且被廣泛地采用用于流體過濾應(yīng)用，包括氣體以及液體過濾。打褶的過濾介質(zhì)通過來回地折疊該介質(zhì)在一個(gè)給定的體積中提供了相對(duì)大的介質(zhì)表面積，從而可以將大量的介質(zhì)安排在一個(gè)相對(duì)小的體積中?？梢詫⒋蝰薜慕橘|(zhì)組裝成多種形狀以及構(gòu)型，包括板式過濾器以及筒式過濾器。 在板式過濾器中，打褶的介質(zhì)典型地以一種平面的或板式的構(gòu)型進(jìn)行延伸，該構(gòu)型具有由一個(gè)第一組褶狀折疊(也稱為褶尖端)形成的打褶的介質(zhì)的一個(gè)第一面以及由一個(gè)第二組褶狀折疊(也稱為褶尖端)形成的打褶的介質(zhì)的一個(gè)第二面。由這些褶狀折疊形成的該第一以及第二面總體上是平行的。流體通過一個(gè)面流入該板式過濾器并且通過另一個(gè)面流出該板式過濾器。在筒式過濾器中，將打褶的介質(zhì)總體上形成一個(gè)管，其中該打褶的介質(zhì)的一個(gè)第一面(由一個(gè)第一組褶狀折疊形成)產(chǎn)生了一個(gè)內(nèi)部面，并且該打褶的介質(zhì)的第二面(由一個(gè)第二組褶狀折疊形成)形成了一個(gè)外部面。在一種用于空氣過濾的筒式過濾器的情況下，空氣典型地從外部面至內(nèi)部面流入該過濾器元件中(或反之亦然，在這種情況下有時(shí)侯稱為反式流動(dòng)過濾器)。打褶的介質(zhì)包裝經(jīng)常由連續(xù)的或軋制的過濾介質(zhì)的網(wǎng)片形成，其中這些褶在與該介質(zhì)的機(jī)器方向橫向上形成。該介質(zhì)的機(jī)器方向總體上是指該介質(zhì)的連續(xù)的方向。因此， 這些褶狀折疊總體上是與該介質(zhì)的機(jī)器或連續(xù)方向橫向的從而產(chǎn)生三維的網(wǎng)絡(luò)?？傮w上， 一個(gè)第一組褶狀折疊形成了該介質(zhì)的一個(gè)第一面并且一個(gè)第二組褶狀折疊形成了該介質(zhì)
的一個(gè)第二面。對(duì)于設(shè)計(jì)包含打褶的過濾器介質(zhì)的過濾器元件的一個(gè)挑戰(zhàn)是當(dāng)在一個(gè)給定的體積內(nèi)褶的數(shù)量增加時(shí)，先前打褶的介質(zhì)可能發(fā)生一個(gè)不希望水平的流體流動(dòng)限制。當(dāng)在過濾期間這些褶變得彼此太近并且彼此干擾時(shí)，發(fā)生這種限制。例如，由于先前打褶的介質(zhì)的構(gòu)造，多個(gè)褶可能是如此接近在一起從而使得流體難以進(jìn)入這些褶之間的區(qū)域。由于這種限制，在一些先前打褶的過濾器中對(duì)該介質(zhì)進(jìn)行了修改以產(chǎn)生一個(gè)不平的表面，該不平的表面沿著該介質(zhì)表面具有淺的重復(fù)的弧形的凸起的區(qū)域。有時(shí)候使這些介質(zhì)凸起以產(chǎn)生這些重復(fù)的弧形?？梢酝ㄟ^使該介質(zhì)經(jīng)過多個(gè)波紋輥的捏件形成這些淺的重復(fù)的弧形。當(dāng)具有這種不平表面的褶被壓向彼此時(shí)，該介質(zhì)上凸起的區(qū)域通過形成幫助流體流動(dòng)的通道幫助保持了流體在褶表面之間流動(dòng)。本發(fā)明一部分是針對(duì)打褶的過濾介質(zhì)以及過濾介質(zhì)褶包裝，它們包括在這些褶狀折疊之間延伸的多個(gè)凹槽(例如在下述圖5A和5B中，實(shí)例的凹槽示于橫橫截面圖中。)。 這些凹槽是在過濾介質(zhì)中形成的三維結(jié)構(gòu)，它們提供了沿著這些褶表面有利的流動(dòng)路徑， 允許流體通過該介質(zhì)有利地流動(dòng)，并且提供了有效的污染物去除。因此，構(gòu)造了包含凹槽的打褶的介質(zhì)從而在某些條件下提供改進(jìn)的過濾性能。包含凹槽的打褶的介質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)包括，例如降低介質(zhì)表面之間的接觸同時(shí)保持介質(zhì)的完整性和性能的能力；產(chǎn)生在上游以及下游部分具有不同的開放面積或體積的介質(zhì)包裝的能力(由此影響一些介質(zhì)安排的性能)，具有高的褶重量同時(shí)保持過濾性能的能力，和 /或制造相對(duì)緊湊的、有效的、過濾器元件的能力。更確切地說，在某些實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的傳授內(nèi)容制造的帶凹槽的介質(zhì)可以顯著地減小打褶的介質(zhì)的層之間的掩蔽，同時(shí)還促進(jìn)了流體通過該介質(zhì)有效地流動(dòng)。在該介質(zhì)中形成的這些凹槽典型地具有多個(gè)峰，其中每個(gè)凹槽可以與相對(duì)的褶表面進(jìn)行接觸，這些褶表面總體上也具有帶有峰的凹槽。在某些實(shí)施方案中這些凹槽峰將沿著該凹槽的一些或全部長(zhǎng)度彼此接觸，但是在其他實(shí)現(xiàn)方式中，這些凹槽峰將不與其他的凹槽或凹槽峰進(jìn)行接觸。這些凹槽峰典型地特征在于降低褶之間掩蔽的一個(gè)尖銳的半徑或一個(gè)定義的尖端。如在此所使用的，掩蔽是指介質(zhì)薄片之間接近的區(qū)域，其中貫穿該介質(zhì)缺乏顯著的壓力差?？傮w上，掩蔽是在介質(zhì)中的位置處經(jīng)歷的，其中存在與另一個(gè)介質(zhì)薄片或流動(dòng)邊界曲面緊密的接近或接觸。這種緊密的接近可能導(dǎo)致對(duì)在那個(gè)位置處流動(dòng)通過該介質(zhì)的阻力。其結(jié)果是，被掩蔽的介質(zhì)對(duì)于過濾介質(zhì)的過濾性能是沒有用的。因此，所希望的是降低掩蔽從而增加可得到的用于過濾的過濾介質(zhì)的量。減小掩蔽增加了該過濾介質(zhì)褶包裝的灰塵存儲(chǔ)容量，增加了對(duì)于一個(gè)給定的壓降通過該過濾介質(zhì)的流體通過量，和/或降低了對(duì)于一個(gè)給定的總流體流速該過濾介質(zhì)褶包裝的壓降。根據(jù)本發(fā)明的傳授內(nèi)容制造的打褶的介質(zhì)中的凹槽允許降低該介質(zhì)的掩蔽。如在此所述，這種掩蔽的降低大部分是由于產(chǎn)生了凹槽峰以及改變了它們的形狀和位置而發(fā)生的。例如，在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，這些凹槽峰具有多個(gè)尖端，這些尖端延伸到相鄰凹槽的總體輪廓以外。在某些實(shí)施方案中，這些凹槽的具體的進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)方面包括沿著這些凹槽的全部或部分長(zhǎng)度延伸的脊。如在此使用的，一個(gè)脊總體上是在該介質(zhì)中沿著一個(gè)凹槽的一些或全部長(zhǎng)度一個(gè)定義的彎曲、褶痕、或變形。更確切地說，一個(gè)脊可以是在帶凹槽的介質(zhì)的一個(gè)組段的輪廓內(nèi)基本上不同地傾斜的介質(zhì)部分之間的一個(gè)過渡區(qū)域。該過渡典型地是相對(duì)陡的。在正常的使用下，這些脊不接觸來自其他相鄰褶的脊。在正常的使用下，脊在峰之間發(fā)生，但是脊并不是峰。脊通過允許對(duì)這些凹槽的橫橫截面積進(jìn)行定制以及優(yōu)化促進(jìn)了通過介質(zhì)包裝流體流動(dòng)以及過濾的效率，增加了比體積內(nèi)介質(zhì)的量，并且有助于降低相對(duì)的介質(zhì)表面上凹槽之間的掩蔽。使用該打褶的介質(zhì)中的脊實(shí)際上可以導(dǎo)致有效的或可用的介質(zhì)的量增加同時(shí)具有降低的掩蔽。在某些實(shí)施方案中，這些過濾介質(zhì)褶包裝是具有凹槽結(jié)構(gòu)的，這些凹槽在過濾介質(zhì)褶包裝中這些褶的上游以及下游側(cè)上具有不同的通道形狀以及不同的開放體積，一種在此稱為褶包裝體積不對(duì)稱性的特性。在某些實(shí)施方案中，這種褶包裝體積不對(duì)稱性可以促進(jìn)污染物質(zhì)的存儲(chǔ)、流動(dòng)以及過濾。褶包裝體積不對(duì)稱性對(duì)于改善具有淺的褶包裝的過濾器構(gòu)型的性能可能是特別有用的?，F(xiàn)在將對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)方式更詳細(xì)地進(jìn)行說明。在某些實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明制造的打褶的過濾介質(zhì)包裝包括形成了一個(gè)第一面的一個(gè)第一組褶狀折疊以及形成了一個(gè)第二面的一個(gè)第二組褶狀折疊。這種打褶的過濾介質(zhì)在該第一面與第二面之間以一種來回安排的方式進(jìn)行延伸。在該第一面與該第二面之間延伸的過濾介質(zhì)的至少一部分包括多個(gè)凹槽，這些凹槽從該第一面向該第二面延伸至少部分路徑。這些凹槽典型地具有沿著這些凹槽的部分或全部長(zhǎng)度延伸的定義的凹槽峰。通常，這些凹槽峰是相對(duì)尖銳的(一個(gè)允許降低掩蔽的特征)。盡管這些峰是尖銳的，在許多實(shí)現(xiàn)方式中它們?nèi)匀话ㄒ粋€(gè)緊密彎曲的外表面， 有時(shí)候接近于具有一個(gè)半徑的一個(gè)弧形或一個(gè)彎曲。通過提供相對(duì)尖銳的峰，可以減小介質(zhì)表面之間接觸和/或接近的面積，這導(dǎo)致了掩蔽的降低。在過濾期間，該過濾介質(zhì)將典型地在壓力下進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，并且相對(duì)尖銳的峰可能繼續(xù)減小介質(zhì)表面之間的接觸，從而提供一個(gè)關(guān)于降低掩蔽的不斷發(fā)展的優(yōu)點(diǎn)。如以上所指出，在某些實(shí)施方案中，在該打褶的過濾介質(zhì)包裝中許多凹槽還包括相鄰的凹槽峰之間至少一個(gè)脊，該脊沿著該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間該凹槽長(zhǎng)度的至少一部分進(jìn)行延伸。根據(jù)本發(fā)明制造的凹槽的脊可以是沿著該一個(gè)或多個(gè)凹槽連續(xù)的或不連續(xù)的。例如，在本發(fā)明的某些實(shí)現(xiàn)方式中，這些脊將沿著所有這些凹槽的整個(gè)長(zhǎng)度而存在。經(jīng)常地，可以希望的是具有兩個(gè)或多個(gè)沿著每個(gè)凹槽的長(zhǎng)度延伸的脊，其中在一個(gè)凹槽峰的每一側(cè)上都有一個(gè)或多個(gè)脊。然而，還可能的是具有多個(gè)合適的具有顯著更少的脊或更少延伸的脊的凹槽。例如，在一些實(shí)現(xiàn)方式中，在該打褶的過濾介質(zhì)包裝中至少25%的這些凹槽具有至少一個(gè)位于相鄰的凹槽峰之間的脊，該脊沿著該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間該凹槽長(zhǎng)度的至少25%進(jìn)行延伸。作為替代方案，在一些實(shí)現(xiàn)方式中，在該打褶的過濾介質(zhì)包裝中至少25%的這些凹槽包括至少一個(gè)位于相鄰的凹槽峰之間的脊，該脊沿著該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間該凹槽長(zhǎng)度的至少50%進(jìn)行延伸。應(yīng)理解的是，在一些實(shí)現(xiàn)方式中，在該打褶的過濾介質(zhì)包裝中至少50%的這些凹槽包括至少一個(gè)位于相鄰的凹槽峰之間的脊，該脊沿著該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間該凹槽長(zhǎng)度的至少50%進(jìn)行延伸。還考慮到了多種替代的設(shè)計(jì)并且它們是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，在一些實(shí)現(xiàn)方式中，在該打褶的過濾介質(zhì)包裝中至少25%的這些凹槽具有多個(gè)位于相鄰的凹槽峰之間的脊，這些脊沿著該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間該凹槽長(zhǎng)度的至少10%進(jìn)行延伸。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，在該打褶的過濾介質(zhì)包裝中至少50%的這些凹槽具有至少一個(gè)位于相鄰的凹槽峰之間的脊并且該脊沿著該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間該凹槽長(zhǎng)度的至少10%進(jìn)行延伸。應(yīng)理解的是，在一些實(shí)現(xiàn)方式中，在該打褶的過濾介質(zhì)包裝中至少10%的這些凹槽包括至少一個(gè)位于相鄰的凹槽峰之間的脊并且該脊沿著該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間該凹槽長(zhǎng)度的至少10%進(jìn)行延伸。作為替代方案，在一些實(shí)現(xiàn)方式中，在該打褶的過濾介質(zhì)包裝中小于25%的這些凹槽具有至少一個(gè)位于相鄰的凹槽峰之間的脊，這些脊沿著該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間該凹槽長(zhǎng)度的小于25%進(jìn)行延伸。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，在該打褶的過濾介質(zhì)包裝中小于25%的這些凹槽包括至少一個(gè)位于相鄰的凹槽峰之間的脊，這些脊沿著該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間該凹槽長(zhǎng)度的小于50%進(jìn)行延伸。應(yīng)理解的是，在一些實(shí)現(xiàn)方式中，在該打褶的過濾介質(zhì)包裝中小于50%的這些凹槽包括至少一個(gè)位于相鄰的凹槽峰之間的脊，這些脊沿著該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間該凹槽長(zhǎng)度的小于50%進(jìn)行延伸。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，凹槽的幾何形狀(典型地包括凹槽高度、凹槽寬度、尖銳的凹槽峰以及任選地一個(gè)或多個(gè)沿著這些凹槽的脊)允許將更大量的總介質(zhì)表面積包括在過濾介質(zhì)褶包裝中，并且降低了褶包裝內(nèi)總的掩蔽表面積。這提供了在不增加過濾器元件大小下增加過濾性能的能力。本發(fā)明的凹槽設(shè)計(jì)允許增加介質(zhì)同時(shí)實(shí)際上降低掩蔽(產(chǎn)生了優(yōu)異的性能結(jié)果的一個(gè)組合)。就凹槽幾何形狀而言，在某些實(shí)施方案中，從該第一組褶狀折疊至該第二組褶狀折疊延伸的這些凹槽的至少一部分包括大于1. 0的D2/D1值，經(jīng)常是至少1. 05，并且時(shí)常是至少1.1，其中D2(如例如圖如中所示)是相應(yīng)于一個(gè)凹槽寬度的介質(zhì)表面長(zhǎng)度并且Dl 是凹槽寬度(如例如圖fe中所示)。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，D2/D1是至少1. 15，并且在其他實(shí)現(xiàn)方式中是至少1. 20。更高的D2/D1值表明沿著一個(gè)給定的凹槽寬度所提供的介質(zhì)的量增加。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，D2/D1是大于1.30、1.40、或1.50。對(duì)于D2/D1的典型范圍包括例如從1. 05至2. 0 ；從1. 10至1. 75 ；并且從1. 20至1. 50。在介質(zhì)中形成的這些凹槽典型地具有大于它們的高度(J，如例如圖如中所示)的寬度(D1，如例如圖如中所示)?？梢詫⑦@個(gè)寬度與高度的長(zhǎng)徑比表征為(D1/J)。在大多數(shù)的實(shí)現(xiàn)方式中，該寬度與高度的長(zhǎng)徑比是至少約2.0，總體上是至少2. 1，更典型地是至少2. 2，經(jīng)常是至少2. 3，并且任選地是至少3. 0。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，該寬度高度比是大于 2.4。總體上，合適的D1/J比率應(yīng)該是小于10，更典型地是小于8，并且經(jīng)常是小于6。合適的D1/J比率應(yīng)該是大于1，更經(jīng)常是大于1. 5，并且通常是大于2。在實(shí)例的實(shí)現(xiàn)方式中，其他適合的D1/J比率包括大于4，大于6或大于8。因此，適合的范圍包括但不限于，D1/J比率為2至10，4至8，以及5至7。然而，在一些實(shí)現(xiàn)方式中，可以使用具有非常低的D1/J比率的凹槽(盡管這類凹槽總體上是更難制造的)。例如，D1/J比率為小于1. 0，小于0. 75， 以及小于0.50是可能的(參見，例如圖如)。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，含有非常高或非常低的 D1/J值的凹槽比含有D1/J接近1. 15至2. 0的值的凹槽具有更好的性能。對(duì)于D1/J這類比率的適合的范圍包括2至8以及0. 075至0. 500。凹槽的三維結(jié)構(gòu)定義了用于流體的流動(dòng)的該介質(zhì)的上游以及下游的開放的體積， 連同用于積聚污染物(例如灰塵)的空間。在某些實(shí)施方案中，該過濾介質(zhì)表現(xiàn)出了一種介質(zhì)體積不對(duì)稱性從而使得該介質(zhì)的一側(cè)上的開放的體積大于該介質(zhì)的另一側(cè)上的開放的體積。這些體積可以從該褶包裝的上游面至下游面進(jìn)行延伸。如在此所使用的，介質(zhì)體積不對(duì)稱性總體上測(cè)量了由這些凹槽峰限定的較大的介質(zhì)體積與較小的介質(zhì)體積的介質(zhì)體積比率(參見圖9，以下進(jìn)行討論)。在一些但是并非所有的實(shí)現(xiàn)方式中，較大的介質(zhì)體積相應(yīng)于上游開放介質(zhì)體積，并且較小的介質(zhì)基團(tuán)相應(yīng)于下游開放介質(zhì)體積(在使用期間該開放的體積可以積聚污染物，例如灰塵)。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，介質(zhì)將展示大于1%，大于3%、大于5%或大于10%的介質(zhì)體積不對(duì)稱性。實(shí)例的介質(zhì)構(gòu)造展示了大于15%、大于20%、大于50%、大于75%、大于100%、大于150%、以及大于200%的介質(zhì)體積不對(duì)稱性。適合的介質(zhì)體積不對(duì)稱性范圍包括例如，至300^,5% 至 200% ；50%至 200% ；100%至 200% ；以及 100%至 150%。除了介質(zhì)體積不對(duì)稱性，該介質(zhì)還可以表現(xiàn)出介質(zhì)橫截面積不對(duì)稱性，該介質(zhì)橫截面積不對(duì)稱性是基于該基質(zhì)的一個(gè)橫截面進(jìn)行計(jì)算的。應(yīng)理解的是橫截面積不對(duì)稱性將經(jīng)常導(dǎo)致介質(zhì)體積不對(duì)稱性的差異，但是這并不是總是這種情況因?yàn)檠刂擇薜拈L(zhǎng)度橫截面積可以改變從而具有一個(gè)累積效果，即在該介質(zhì)的每一側(cè)上總體積是相等的。橫截面積的差異是由凹槽設(shè)計(jì)的幾何形狀控制的。經(jīng)常地沿著這些凹槽脊的存在、數(shù)量以及形狀顯著地影響，并且經(jīng)常決定了橫截面積不對(duì)稱性的量。導(dǎo)致橫截面積差異的凹槽幾何形狀可以顯著地影響通過這些凹槽的流動(dòng)特性。凹槽的相關(guān)橫截面積的改變典型地導(dǎo)致了那個(gè)區(qū)域內(nèi)介質(zhì)包裝的上游以及下游部分的橫截面積的改變。本發(fā)明允許對(duì)介質(zhì)體積不對(duì)稱性以及橫截面積不對(duì)稱性進(jìn)行定制以改善過濾性能。在某些實(shí)施方案中，該介質(zhì)將具有一種橫截面積不對(duì)稱性，從而使得該介質(zhì)的一側(cè)比該同一片介質(zhì)的相對(duì)側(cè)具有至少百分之1更大的橫截面積。經(jīng)常地貫穿該介質(zhì)橫截面積的差異應(yīng)該是大于3%，大于5%，或大于10%。實(shí)例的介質(zhì)構(gòu)造展示了大于15%，大于 20 %，大于50 %，大于75 %，大于100 %，大于150 %以及大于200 %的介質(zhì)橫截面積不對(duì)稱性。適合的介質(zhì)橫截面積不對(duì)稱性范圍包括例如1 %至300 %，5 %至200 %，50 %至200 %， 100%至 200% 以及 100%至 150%。本發(fā)明的一些實(shí)現(xiàn)方式的另一方面涉及用于確定介質(zhì)-索百分比的介質(zhì)的索長(zhǎng)度(CL)。索長(zhǎng)度是指一個(gè)峰的中心點(diǎn)與一個(gè)相鄰峰的中心點(diǎn)之間的直線距離 (參見，例如圖fe的相鄰峰101、10幻。為了使介質(zhì)厚度的影響最小化，在該介質(zhì)內(nèi)從一個(gè)中心點(diǎn)來確定對(duì)于索長(zhǎng)度的測(cè)量?？梢愿鶕?jù)以下公式來確定介質(zhì)-索百分比
權(quán)利要求
1.一種打褶的過濾介質(zhì)包裝，包括(a)過濾介質(zhì)，該過濾介質(zhì)具有形成了一個(gè)第一面的一個(gè)第一組褶狀折疊，形成了一個(gè)第二面的一個(gè)第二組褶狀折疊，并且其中該過濾介質(zhì)在該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間以來回的安排進(jìn)行延伸；(b)在該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間延伸的該過濾介質(zhì)的至少一部分包括形成多個(gè)第一凹槽峰以及多個(gè)第二凹槽峰的多個(gè)凹槽，i)其中這些凹槽從該第一組褶狀折疊向該第二組褶狀折疊定向地延伸，并且ii)其中在該打褶的過濾介質(zhì)包裝中至少25%的這些凹槽包括在相鄰的凹槽峰之間的至少一個(gè)脊，這些脊沿著該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間該凹槽長(zhǎng)度的至少 25%進(jìn)行延伸；(c)從該第一組褶狀折疊至該第二組褶狀折疊延伸的這些凹槽的至少一部分包括一個(gè)至少1. 05的D2/D1值，其中D2是相應(yīng)于該凹槽寬度的介質(zhì)寬度，并且Dl是該凹槽的寬度； 并且(d)其中這些凹槽展示了至少約2.0的寬度與高度的長(zhǎng)徑比(D1/J)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些第一凹槽峰或第二凹槽峰中的至少一個(gè)形成了具有小于2毫米的半徑的多個(gè)凹槽峰。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些第一凹槽峰或第二凹槽峰中的至少一個(gè)形成了具有小于1毫米的半徑的多個(gè)凹槽峰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些凹槽展示了至少1.1的D2/ Dl值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些凹槽展示了至少1.2的D2/ Dl值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些凹槽展示了至少3.0的寬度與高度的長(zhǎng)徑比。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中該過濾介質(zhì)展示了至少10%的介質(zhì)體積不對(duì)稱性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中該過濾介質(zhì)展示了至少50%的介質(zhì)體積不對(duì)稱性。
9.一種打褶的過濾介質(zhì)包裝，包括(a)過濾介質(zhì)，該過濾介質(zhì)具有形成了一個(gè)第一面的一個(gè)第一組褶狀折疊，形成了一個(gè)第二面的一個(gè)第二組褶狀折疊，并且其中該過濾介質(zhì)在該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間以來回的安排進(jìn)行延伸；(b)在該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間延伸的該過濾介質(zhì)的至少一部分包括形成多個(gè)第一凹槽峰以及多個(gè)第二凹槽峰的多個(gè)凹槽，其中這些凹槽從該第一組褶狀折疊向該第二組褶狀折疊定向地延伸，并且(c)這些第一凹槽峰或第二凹槽峰中的至少一個(gè)具有在其中形成的一個(gè)尖端，從而該尖端延伸超過該凹槽的總體輪廓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中該過濾介質(zhì)展示了至少10%的介質(zhì)體積不對(duì)稱性。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些第一凹槽峰或第二凹槽峰中的至少一個(gè)具有小于Imm的半徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中該過濾介質(zhì)展示了一個(gè)介質(zhì)不對(duì)稱體積安排，從而使得該介質(zhì)的一側(cè)上的體積比該介質(zhì)的另一側(cè)上的體積大了至少 20%。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中該過濾介質(zhì)展示了一個(gè)介質(zhì)不對(duì)稱體積安排，從而使得該介質(zhì)的一側(cè)上的體積比該介質(zhì)的另一側(cè)上的體積大了至少 50%。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些凹槽展示了至少2.0的寬度與高度的長(zhǎng)徑比。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些凹槽展示了至少3.0的寬度與高度的長(zhǎng)徑比。
16.一種打褶的過濾介質(zhì)包裝，包括(a)過濾介質(zhì)，該過濾介質(zhì)具有形成了一個(gè)第一面的一個(gè)第一組褶狀折疊，形成了一個(gè)第二面的一個(gè)第二組褶狀折疊，并且其中該過濾介質(zhì)在該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間以來回的安排進(jìn)行延伸；(b)在該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間延伸的該過濾介質(zhì)的至少一部分包括形成多個(gè)第一凹槽峰以及第二凹槽峰的多個(gè)凹槽，其中這些凹槽從該第一組褶狀折疊向該第二組褶狀折疊定向地延伸，并且(c)其中該過濾介質(zhì)展示了一個(gè)介質(zhì)不對(duì)稱體積安排，從而使得該介質(zhì)的一側(cè)上的體積比該介質(zhì)的另一側(cè)上的體積大了至少10% ；(d)這些第一凹槽峰或第二凹槽峰中的至少一個(gè)具有小于2毫米的半徑；并且(e)從該第一組褶狀折疊向該第二組褶狀折疊延伸的這些凹槽的至少一部分包括一個(gè)至少1. 05的D2/D1值，其中Dl是該凹槽的寬度，并且D2是相應(yīng)于于該凹槽寬度的該介質(zhì)長(zhǎng)度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些凹槽展示了至少2.0的寬度與高度的長(zhǎng)徑比。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些凹槽展示了大于2.0的開放通道的寬度高度比率。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些第一凹槽峰或第二凹槽峰中的至少一個(gè)形成了具有小于1毫米的半徑的多個(gè)凹槽峰。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中在該打褶的過濾介質(zhì)包裝中至少25%的這些凹槽包括在相鄰的凹槽峰之間的至少一個(gè)脊，并且沿著該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間該凹槽長(zhǎng)度的至少25%進(jìn)行延伸。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中該過濾介質(zhì)展示了至少50%的介質(zhì)體積不對(duì)稱性。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中該過濾介質(zhì)展示了一個(gè)介質(zhì)不對(duì)稱體積安排，從而使得該介質(zhì)的一側(cè)上的體積比該介質(zhì)的另一側(cè)上的體積大了至少 100%。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中該介質(zhì)具有一個(gè)至少的介質(zhì)索百分比。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中該介質(zhì)具有一個(gè)至少5%的介質(zhì)索百分比。
25.一種打褶的過濾介質(zhì)包裝，包括(a)過濾介質(zhì)，該過濾介質(zhì)具有形成了一個(gè)第一面的一個(gè)第一組褶狀折疊，形成了一個(gè)第二面的一個(gè)第二組褶狀折疊，并且其中該過濾介質(zhì)在該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間以來回的安排進(jìn)行延伸；(b)在該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間延伸的該過濾介質(zhì)的至少一部分包括形成多個(gè)第一凹槽峰以及第二凹槽峰的多個(gè)凹槽，其中這些凹槽從該第一組褶狀折疊向該第二組褶狀折疊定向地延伸；(c)這些第一凹槽峰或第二凹槽峰中的至少一個(gè)在該凹槽峰處具有一個(gè)定義的尖端；并且(d)其中在該打褶的過濾介質(zhì)包裝中至少25%的這些凹槽包括在相鄰的凹槽峰之間的至少一個(gè)脊，這些脊沿著該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間該凹槽長(zhǎng)度的至少 25%進(jìn)行延伸。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些第一凹槽峰或第二凹槽峰中的至少一個(gè)形成了具有小于4毫米的半徑的多個(gè)凹槽峰。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些第一凹槽峰或第二凹槽峰中的至少一個(gè)形成了具有小于2毫米的半徑的多個(gè)凹槽峰。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些第一凹槽峰或第二凹槽峰中的至少一個(gè)形成了具有小于1毫米的半徑的多個(gè)凹槽峰。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中該過濾介質(zhì)展示了至少10%的介質(zhì)體積不對(duì)稱性。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中在該打褶的過濾介質(zhì)包裝中至少50%的這些凹槽包括在相鄰的凹槽峰之間的至少一個(gè)脊，并且沿著該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間該凹槽長(zhǎng)度的至少50%進(jìn)行延伸。
31.根據(jù)權(quán)利要求25所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些凹槽展示了至少2.0的寬度與高度的長(zhǎng)徑比。
32.根據(jù)權(quán)利要求25所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些凹槽展示了至少3.0的寬度與高度的長(zhǎng)徑比。
33.一種打褶的過濾介質(zhì)包裝，包括(a)過濾介質(zhì)，該過濾介質(zhì)具有形成了一個(gè)第一面的一個(gè)第一組褶狀折疊，形成了一個(gè)第二面的一個(gè)第二組褶狀折疊，并且其中該過濾介質(zhì)在該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間以來回的安排進(jìn)行延伸；(b)其中該過濾介質(zhì)具有至少一個(gè)橫截面，其中這些凹槽具有至少10%的介質(zhì)橫截面積不對(duì)稱性。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些第一凹槽峰或第二凹槽峰中的至少一個(gè)形成了具有小于2毫米的半徑的多個(gè)凹槽峰。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些第一凹槽峰或該第二凹槽峰中的至少一個(gè)具有小于1毫米的半徑。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中該過濾介質(zhì)展示了至少10%的介質(zhì)體積不對(duì)稱性。
37.根據(jù)權(quán)利要求33所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些凹槽展示了至少2.0的寬度與高度的長(zhǎng)徑比。
38.根據(jù)權(quán)利要求33所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些凹槽展示了至少3.0的寬度與高度的長(zhǎng)徑比。
39.一種打褶的過濾介質(zhì)包裝，包括(a)過濾介質(zhì)，該過濾介質(zhì)具有形成了一個(gè)第一面的一個(gè)第一組褶狀折疊，形成了一個(gè)第二面的一個(gè)第二組褶狀折疊，并且其中該過濾介質(zhì)在該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間以來回的安排進(jìn)行延伸；(b)其中該過濾介質(zhì)具有至少一個(gè)橫截面，其中這些凹槽具有至少10%的介質(zhì)體積不對(duì)稱性。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些第一凹槽峰或第二凹槽峰中的至少一個(gè)形成了具有小于2毫米的半徑的多個(gè)凹槽峰。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些第一凹槽峰或第二凹槽峰中的至少一個(gè)具有小于1毫米的半徑。
42.根據(jù)權(quán)利要求39所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中該過濾介質(zhì)展示了至少10%的介質(zhì)體積不對(duì)稱性。
43.根據(jù)權(quán)利要求39所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些凹槽展示了至少2.0的寬度與高度的長(zhǎng)徑比。
44.根據(jù)權(quán)利要求39所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些凹槽展示了至少3.0的寬度與高度的長(zhǎng)徑比。
45.一種打褶的過濾介質(zhì)包裝，包括(a)過濾介質(zhì)，該過濾介質(zhì)具有形成了一個(gè)第一面的一個(gè)第一組褶狀折疊，形成了一個(gè)第二面的一個(gè)第二組褶狀折疊，并且其中該過濾介質(zhì)在該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間以來回的安排進(jìn)行延伸；(b)在該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間延伸的該過濾介質(zhì)的至少一部分包括形成多個(gè)第一凹槽峰以及第二凹槽峰的多個(gè)凹槽，其中這些凹槽從該第一組褶狀折疊向該第二組褶狀折疊定向地延伸；(c)這些第一凹槽峰或第二凹槽峰中的至少一個(gè)具有小于2毫米的半徑；并且(d)其中這些凹槽展示了至少3.0的寬度與高度的長(zhǎng)徑比。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些第一凹槽峰或第二凹槽峰中的至少一個(gè)形成了具有小于1毫米的半徑的多個(gè)凹槽峰。
47.根據(jù)權(quán)利要求4所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些第一凹槽峰或第二凹槽峰中的至少一個(gè)形成了具有小于0. 5毫米的半徑的多個(gè)凹槽峰。
48.根據(jù)權(quán)利要求45所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些凹槽以相對(duì)于該第一面或該第二面中的一個(gè)約60度至約150度的角度進(jìn)行延伸。
49.根據(jù)權(quán)利要求45所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些凹槽以相對(duì)于該第一面或該第二面中的一個(gè)約85度至約95度的角度進(jìn)行延伸。
50.根據(jù)權(quán)利要求45所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些凹槽展示了至少4.0的寬度與高度的長(zhǎng)徑比。
51.根據(jù)權(quán)利要求45所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中在該打褶的過濾介質(zhì)包裝中至少25%的這些凹槽包括在相鄰的凹槽峰之間的至少一個(gè)脊，并且沿著該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間該凹槽長(zhǎng)度的至少25%進(jìn)行延伸。
52.根據(jù)權(quán)利要求45所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中該過濾介質(zhì)展示了至少10%的介質(zhì)體積不對(duì)稱性。
53.一種過濾器元件，包括根據(jù)權(quán)利要求45所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝以及用于接合一個(gè)外殼的一個(gè)密封件。
54.打褶的過濾介質(zhì)包裝，包括(a)過濾介質(zhì)，該過濾介質(zhì)具有形成了一個(gè)第一面的一個(gè)第一組褶狀折疊，形成了一個(gè)第二面的一個(gè)第二組褶狀折疊，并且其中該過濾介質(zhì)在該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間以來回的安排進(jìn)行延伸；(b)在該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間延伸的該過濾介質(zhì)的至少一部分包括形成一個(gè)第一組凹槽峰以及一個(gè)第二組凹槽峰的多個(gè)凹槽，其中這些凹槽從該第一組褶狀折疊向該第二組褶狀折疊定向地延伸；(c)其中在該打褶的過濾介質(zhì)包裝中至少25%的這些凹槽包括在相鄰的凹槽峰之間的至少一個(gè)脊，并且沿著該第一組褶狀折疊與該第二組褶狀折疊之間該凹槽長(zhǎng)度的至少 25%進(jìn)行延伸；并且(d)從該第一組褶狀折疊向該第二組褶狀折疊延伸的這些凹槽的至少一部分包括一個(gè)至少1. 05的D2/D1值，其中Dl是該凹槽的寬度，并且D2是相應(yīng)于該凹槽寬度的該介質(zhì)長(zhǎng)度。
55.根據(jù)權(quán)利要求M所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些凹槽以相對(duì)于該第一面或該第二面中的一個(gè)約60度至約150度的角度進(jìn)行延伸。
56.根據(jù)權(quán)利要求M所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些凹槽以相對(duì)于該第一流動(dòng)面或該第二流動(dòng)面中的一個(gè)約85度至約95度進(jìn)行延伸。
57.根據(jù)權(quán)利要求M所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些第一凹槽峰或第二凹槽峰中的至少一個(gè)具有小于約Imm的半徑。
58.根據(jù)權(quán)利要求M所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中該過濾介質(zhì)展示了至少10%的介質(zhì)體積不對(duì)稱性。
59.根據(jù)權(quán)利要求討所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中該過濾介質(zhì)展示了至少50%的介質(zhì)體積不對(duì)稱性。
60.根據(jù)權(quán)利要求M所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中這些凹槽展示了至少1.10的 D2/D1 值。
61.根據(jù)權(quán)利要求M所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中在該打褶的過濾介質(zhì)包裝中至少25%的這些凹槽包括在相鄰的凹槽峰之間的至少兩個(gè)脊，并且沿著該第一組褶狀折疊與該第 二組褶狀折疊之間該凹槽長(zhǎng)度的至少25%進(jìn)行延伸。
62.根據(jù)權(quán)利要求5所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝，其中該介質(zhì)具有至少的介質(zhì)索百分比。
63.一種過濾器元件，包括根據(jù)權(quán)利要求M所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝以及一個(gè)用于接合一個(gè)外殼的密封件。
64.一種過濾流體的方法，包括使該流體通過如權(quán)利要求M所述的打褶的過濾介質(zhì)包裝。
全文摘要
在此提供了打褶的過濾介質(zhì)、介質(zhì)包裝、過濾器元件、以及用于過濾流體的方法，它們包括在該介質(zhì)表面內(nèi)的三維凹槽，這些凹槽被配置為改進(jìn)過濾器性能。在某些實(shí)施方案中，這些凹槽具有降低相鄰的褶之間掩蔽的多個(gè)定義的峰，這些凹槽具有沿著其長(zhǎng)度的多個(gè)脊以改變凹槽的橫截面幾何形狀，和/或這些凹槽提供了貫穿該介質(zhì)的體積不對(duì)稱性。
文檔編號(hào)B01D25/26GK102159296SQ200980131774
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者G·J·羅克利茲 申請(qǐng)人:唐納森公司