CN101189056A - 通道过滤器 - Google Patents

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Abstract

通过使凹槽式流道横向于褶来回折叠成波纹状，提供了一种通道过滤器。

Description

通道过滤器
技术领域
本发明涉及一种凹槽式过滤器元件以及制造该元件的方法。
背景技术
在现有技术中，已知凹槽式过滤器用来过滤沿轴向流动方向流动的流体。该过滤器包括多个轴向延伸的凹槽式流道，包括具有封闭的上游端和开口的下游端的第一组流道，以及具有开口的上游端和封闭的下游端的第二组流道。
在针对结构简单、可靠、成本低廉的制造和改进性能的持续开发工作中产生了本发明。
附图说明
图1是本发明构造的过滤器的透视图。
图2是在初始制造步骤中以蜿蜒的正弦曲线型式成波纹状的过滤器介质板的透视图。
图3示出图2的过滤器介质板的进一步制造步骤。
图4出示图3的过滤器介质板的进一步制造步骤。
图5示出图4的过滤器介质板的进一步制造步骤，用于提供图1的过滤器元件的构造。
图6是图1的过滤器的一部分的正视图。
具体实施方式
图1示出了过滤器10，其用于过滤沿如箭头12所示的轴向流动方向在箱体16内部由上游到下游沿流动轴14流动的流体。最初，沿一组轴向延伸以形成多个轴向延伸的凹槽式流道22的褶状弯曲线20，使过滤器介质板18成蜿蜒的正弦曲线型式的波纹状(图2)。然后，该板具有多个跨褶状弯曲线而横向形成的折痕或者皱褶，如24、26、28等(图3)，然后将该板本身在多个折痕之间沿多个流程(run)29、30、32、34、36等来回折叠(图4、5)，所述多个折痕包括在第一组折线处的上游折痕，如26、40等(图5)，和在第二组折线处的下游折痕，如28、24、42等。
正弦曲线型式(图2、6)沿着横坐标相对于流动轴14沿第一横向方向44延伸，沿着纵坐标相对于流动轴14沿第二横向方向延伸。正弦曲线型式具有沿着所述纵坐标的方向从所述横坐标横向变化的顶峰48和低谷50。所述的第一和第二横向方向44和46互相垂直。第一和第二横向方向44和46每一个都垂直于流动轴14。凹槽式流道22包括第一组和第二组交替的流道52和54。第一组流道52具有封闭的上游端和开口的下游端。第二组流道54具有开口的上游端和封闭的下游端。
给定流程的顶峰和低谷沿着横向方向46与相邻流程的顶峰和低谷分别横向对准，以形成所述凹槽式流道。例如，参看图5和图6，流程36的顶峰和低谷56、58沿着横向方向46与相邻流程34的顶峰和低谷60和62分别横向对准，以形成流道64。
轴向面对并跨各自顶峰和低谷之间的各自流道在所述第一和第二横向方向44和46的每一个中横向延伸的过滤器介质板18的上游通道封闭面部分如66(图3-5)，使得第一组流道52的上游端封闭。轴向面对并跨各自顶峰和低谷之间的各自流道在所述第一和第二横向方向44和46的每一个中横向延伸的过滤器介质板18的下游通道封闭面部分如68，使得第二组流道54的下游端封闭。过滤器介质板18的上游通道封闭面部分66沿着所述的上游折痕，沿着所述的第一组折线如26，沿着所述的第一横向方向44延伸，并沿着宽度尺寸沿第二横向方向46在最大和最小宽度断面70和72之间交替变换。最大宽度断面70具有鞍形形状，其在各自的最小宽度断面72之间沿着第一横向方向44横向跨越(span)，并沿着在轴向流动方向弓形弯曲的弧而弯曲，并且在相邻流程如36和34的各自顶峰和低谷之间沿着第二横向方向46横向跨越(图4)。过滤器介质板18的下游通道封闭面部分68沿着所述的下游折痕，沿着所述的第二组折线如28，沿着所述的第一横向方向44延伸，并沿着宽度尺寸沿第二横向方向46在最大和最小宽度断面74和76之间交替变换。下游通道封闭面部分68最大宽度断面74具有鞍形形状，其在各自的最小宽度断面76之间沿着第一横向方向44横向跨越，并沿着在轴向流动方向弓形弯曲的弧而弯曲，并且相邻流程如36和38的各自顶峰和低谷之间沿着第二横向方向46横向跨越。过滤器介质板18的上游通道封闭面部分66沿着第一横向方向44沿所述弧跨越，并且优选沿轴向向下游弓形弯曲到各自的流道中。过滤器介质板18的下游通道封闭面部分68沿着第一横向方向44沿所述弧跨越，并且优选沿轴向向上游弓形弯曲到各自的流道中。沿着所述的蜿蜒正弦曲线型式的褶状弯曲线20限定了褶状梢部(pleat tip)，该褶状梢部轴向延伸，并且具有可为圆形(例如，弯曲的)或者尖形的形状。在弯曲线20的尖形褶状梢部的情况中，所述的蜿蜒正弦曲线型式将具有菱形形状，并且所述的在由横向方向44和46所限定的平面内的鞍形形状将具有尖的而不是圆的鞍形梢部，由此提供了二面角形状。过滤器介质板18的上游通道封闭面部分66优选地是第一组流道52的上游端的唯一封闭物，这消除了要密封第一组流道的上游端的需要。过滤器介质板18的下游通道封闭面部分68优选地是第二组流道54的下游端的唯一封闭物，这消除了要密封第二组流道的下游端的需要。
褶状弯曲线20(图2)包括第一和第二子组轴向延伸褶状弯曲线78和80。第一子组轴向延伸褶状弯曲线78形成了给定流程如34的顶峰(图6)，并与相邻流程如32的低谷相邻。第二子组轴向延伸褶状弯曲线80形成了给定流程如34的低谷，并与相邻流程如36的顶峰相邻。如图4和5所示，第一子组的轴向延伸褶状弯曲线例如82和84沿着相邻的流程例如36和38彼此邻接。，第二子组的轴向延伸褶状弯曲线例如86和88沿着相邻的流程例如36和34彼此邻接。沿着第二横向方向46，给定流程的第一子组的轴向延伸褶状弯曲线与相邻流程的第一子组的轴向延伸褶状弯曲线在其一个横向侧面邻接。沿着第二横向方向46，给定流程的第二子组的轴向延伸褶状弯曲线与相邻流程的第二子组的轴向延伸褶状弯曲线在其相对横向侧面邻接。所公开的结构构造能够提高单位过滤器表面积和体积的可用过滤器介质含量。
要认识到，在所附权利要求的范围内，可进行各种等效变换、替代和修改。

Claims (20)

1.一种用来过滤沿着流动轴从上游到下游沿轴向流动方向流动的流体的过滤器，包括过滤器介质板，所述过滤器介质板沿着一组轴向延伸以形成多个轴向延伸的凹槽式流道的褶状弯曲线以蜿蜒的正弦曲线型式成波纹状，并且自身沿着在多个折痕之间的多个流程来回折叠，所述多个折痕包括在第一组折线处的上游折痕和在第二组折线处的下游折痕，所述蜿蜒的正弦曲线型式沿横坐标相对于所述流动轴沿着第一横向方向延伸，沿纵坐标相对于所述流动轴沿着第二横向方向延伸，所述蜿蜒的正弦曲线型式具有沿着所述纵坐标的方向从所述横坐标横向变化的顶峰和低谷，所述第一和第二横向方向互相垂直，所述第一和第二横向方向每一个都垂直于所述流动轴，所述凹槽式流道包括第一组和第二组交替的流道，所述第一组流道有封闭的上游端和开口的下游端，所述第二组流道有开口的上游端和封闭的下游端。
2.根据权利要求1所述的过滤器，其中给定的所述流程的顶峰和低谷沿着所述第二横向方向与相邻流程的顶峰和低谷分别横向对准，以形成所述凹槽式流道。
3.根据权利要求2所述的过滤器，其中：
轴向面对并跨各自的顶峰和低谷之间的各自流道在所述第一和第二横向方向中的每一个中横向延伸的所述过滤器介质板的上游通道封闭面部分使得所述第一组流道的所述上游端封闭；
轴向面对并跨各自的顶峰和低谷之间的各自流道在所述第一和第二横向方向中的每一个中横向延伸的所述过滤器介质板的下游通道封闭面部分使得所述第二组流道的所述下游端封闭。
4.根据权利要求3所述的过滤器，其中：
所述过滤器介质板的所述上游通道封闭面部分沿着所述上游折痕，沿着所述第一组折线，沿着所述第一横向方向延伸，并且沿着宽度尺寸沿所述第二横向方向在最大和最小宽度断面之间交替变换，所述最大宽度断面具有鞍形形状，所述鞍形形状在各自的最小宽度断面之间沿着所述第一横向方向横向跨越，并沿着在所述轴向流动方向中弓形弯曲的弧而弯曲，并且在相邻流程的各自顶峰和低谷之间沿所述第二横向方向横向跨越；
所述过滤器介质板的所述下游通道封闭面部分沿着所述下游折痕，沿着所述第二组折线，沿着所述第一横向方向延伸，并且沿着宽度尺寸沿所述第二横向方向在最大和最小宽度断面之间交替变换，所述下游通道封闭面部分的所述最大宽度断面具有鞍形形状，所述鞍形形状在各自的最小宽度断面之间沿着所述第一横向方向横向跨越，并沿着在所述轴向流动方向中弓形弯曲的弧而弯曲，并且在相邻流程的各自顶峰和低谷之间沿所述第二横向方向横向跨越。
5.根据权利要求4所述的过滤器，其中：
所述过滤器介质板的所述上游通道封闭面部分沿着所述第一横向方向沿所述弧跨越，并且沿轴向向下游弓形弯曲到各自的所述流道中；
所述过滤器介质板的所述下游通道封闭面部分沿着所述第一横向方向沿所述弧跨越，并且沿轴向向上游弓形弯曲到各自的所述流道中。
6.根据权利要求4所述的过滤器，其中，沿着所述蜿蜒的正弦曲线型式的所述一组褶状弯曲线限定了褶状梢部，所述褶状梢部轴向延伸，并且具有选自圆形褶状梢部和尖形褶状梢部的形状。
7.根据权利要求4所述的过滤器，其中，所述鞍形形状中的每一个都具有鞍形梢部，该鞍形梢部选自圆形梢部和尖形梢部。
8.根据权利要求7所述的过滤器，其中，所述鞍形形状中的至少一个是二面角形。
9.根据权利要求3所述的过滤器，其中：
所述过滤器介质板的所述上游通道封闭面部分是所述第一组流道的所述上游端的唯一封闭物，消除了要密封所述第一组流道的所述上游端的需要；
所述过滤器介质板的所述下游通道封闭面部分是所述第二组流道的所述下游端的唯一封闭物，消除了要密封所述第二组流道的所述下游端的需要。
10.一种用来过滤沿着流动轴从上游到下游沿轴向流动方向流动的流体的过滤器，包括过滤器介质板，所述过滤器介质板沿着一组轴向延伸以形成多个轴向延伸的凹槽式流道的褶状弯曲线以蜿蜒的正弦曲线型式成波纹状，并且自身沿着在多个折痕之间的多个流程来回折叠，所述多个折痕包括在第一组折线处的上游折痕和在第二组折线处的下游折痕，所述蜿蜒的正弦曲线型式沿着横坐标相对于所述流动轴沿第一横向方向延伸，沿着纵坐标相对于所述流动轴沿第二横向方向延伸，所述蜿蜒的正弦曲线型式具有沿着所述纵坐标的方向从所述横坐标横向变化的顶峰和低谷，所述第一和第二横向方向互相垂直，所述第一和第二横向方向每一个都垂直于所述流动轴，给定流程的顶峰和低谷沿着所述第二横向方向与相邻流程的顶峰和低谷分别横向对准，以形成所述凹槽式流道，所述凹槽式流道包括第一和第二组交替的流道，所述第一组流道具有封闭的上游端和开口的下游端，所述第二组流道具有开口的上游端和封闭的下游端，轴向面对并跨各自的顶峰和低谷之间的各自流道在所述第一和第二横向方向中的每一个中横向延伸的所述过滤器介质板的上游通道封闭面部分使得所述第一组流道的所述上游端封闭，轴向面对并跨各自的顶峰和低谷之间的各自流道在所述第一和第二横向方向中的每一个中横向延伸的所述过滤器介质板的下游通道封闭面部分使得所述第二组流道的所述下游端封闭，所述一组褶状弯曲线包括第一和第二子组轴向延伸褶状弯曲线，其中所述第一子组轴向延伸褶状弯曲线形成了给定流程的顶峰，并与相邻流程的低谷相邻，并且其中所述第二子组轴向延伸褶状弯曲线形成了所述给定流程的低谷，并与相邻流程的顶峰相邻，所述第一子组的所述轴向延伸褶状弯曲线沿着相邻的流程彼此邻接，所述第二子组的所述轴向延伸褶状弯曲线沿着相邻的流程彼此邻接。
11.根据权利要求10所述的过滤器，其中，沿着所述第二横向方向，所述给定流程的所述第一子组的轴向延伸褶状弯曲线与相邻流程的第一子组的轴向延伸褶状弯曲线在其一个横向侧面接邻，并且其中，沿着所述第二横向方向，所述给定流程的所述第二子组的轴向延伸褶状弯曲线与相邻流程的第二子组的轴向延伸褶状弯曲线在相对横向侧面邻接。
12.一种制造过滤器的方法，所述过滤器用来过滤沿着流动轴从上游到下游沿轴向流动方向流动的流体，该方法包括：提供过滤器介质板，使所述介质板沿着一组轴向延伸以形成多个轴向延伸的凹槽式流道的褶状弯曲线以蜿蜒的正弦曲线型式成波纹状，并使所述波纹状的板自身沿着在多个折痕之间的多个流程来回折叠，所述多个折痕包括在第一组折线处的上游折痕和在第二组折线处的下游折痕，所述蜿蜒的正弦曲线型式沿着横坐标相对于所述流动轴沿第一横向方向延伸，并沿着纵坐标相对于所述流动轴沿第二横向方向延伸，所述蜿蜒的正弦曲线型式具有沿着所述纵坐标的方向从所述横坐标变化的顶峰和低谷，所述第一和第二横向方向互相垂直，所述第一和第二横向方向每一个都垂直于所述流动轴，所述凹槽式流道包括第一组和第二组交替的流道，所述第一组流道具有封闭的上游端和开口的下游端，所述第二组流道具有开口的上游端和封闭的下游端。
13.根据权利要求12所述的方法，包括沿着所述第二横向方向将给定流程的顶峰和低谷与相邻流程的顶峰和低谷分别横向对准，以形成所述凹槽式流道。
14.根据权利要求13所述的方法，包括：
用轴向面对并跨各自的顶峰和低谷之间的各自流道在所述第一和第二横向方向中的每一个中横向延伸的所述过滤器介质板的上游通道封闭面部分封闭所述第一组流道的所述上游端；
用轴向面对并跨各自的顶峰和低谷之间的各自流道在所述第一和第二横向方向中的每一个中横向延伸的所述过滤器介质板的下游通道封闭面部分封闭所述第二组流道的所述下游端。
15.根据权利要求14所述的方法，包括：
沿着所述上游折痕，沿着所述第一组折线，沿着所述第一横向方向延伸所述过滤器介质板的所述上游通道封闭面部分，并沿着宽度尺寸沿所述第二横向方向在最大和最小宽度断面交替变换，为所述最大宽度断面提供鞍形形状，所述鞍形形状在各自的最小宽度断面之间沿着所述第一横向方向横向跨越，并沿着在所述轴向流动方向中弓形弯曲的弧而弯曲，并且在相邻流程的各自顶峰和低谷之间沿着所述第二横向方向横向跨越；
沿着所述下游折痕，沿着所述第二组折线，沿着所述第一横向方向延伸所述过滤器介质板的所述下游通道封闭面部分，并沿着宽度尺寸沿所述第二横向方向在最大和最小宽度断面之间交替变换，并提供具有鞍形形状的所述下游通道封闭面部分的所述最大宽度断面，所述鞍形形状在所述下游通道封闭面部分的各自最小宽度断面之间沿着所述第一横向方向横向跨越，并沿着在所述轴向流动方向中弓形弯曲的弧而弯曲，并且在相邻流程的各自顶峰和低谷之间沿着所述第二横向方向跨越。
16.根据权利要求15所述的方法，包括：
使所述过滤器介质板的所述上游通道封闭面部分沿着所述第一横向方向沿所述弧跨越，并且沿轴向向下游弓形弯曲到各自的所述流道中；
使所述过滤器介质板的所述下游通道封闭面部分沿着所述第一横向方向沿所述弧跨越，并且沿轴向向上游弓形弯曲到各自的所述流道中。
17.根据权利要求15所述的方法，包括：使所述过滤器介质板沿着所述一组褶状弯曲线以所述蜿蜒的正弦曲线型式成波纹状，以限定褶状梢部，所述褶状梢部轴向延伸，并且具有选自弯曲褶状梢部和尖形褶状梢部的形状。
18.根据权利要求15所述的方法，包括：使所述鞍形形状中的每一个形成有鞍形梢部，所述鞍形梢部选自圆形梢部和尖形梢部。
19.根据权利要求18所述的方法，包括：将所述鞍形形状中的至少一个形成为二面角形。
20.根据权利要求14所述的方法，包括：
只用所述过滤器介质板的所述上游通道封闭面部分封闭所述第一组流道的所述上游端，消除了要密封所述第一组流道的所述上游端的需要；
只用所述过滤器介质板的所述下游通道封闭面部分封闭所述第二组流道的所述下游端，消除了要密封所述第二组流道的所述下游端的需要。
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