CN113727771A - 过滤器元件、空气滤清器组件和方法 - Google Patents

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Abstract

一种空气滤清器组件，包括壳体和可移除的盖。过滤器元件可移除地定位在所述壳体中。两部分配合的锁扣组件包括紧固到所述盖的第一部分和位于所述壳体和所述过滤器元件之一上的第二部分。当所述过滤器元件可操作地安装在所述壳体内时，所述第一部分和所述第二部分被定位成可释放地配合。

Description

过滤器元件、空气滤清器组件和方法
本申请于2020年2月7日作为PCT国际专利申请提交并且要求于2019年2月8日提交的美国临时专利申请序列号62/802,824的优先权权益，所述临时申请的全部披露通过援引以其全文并入本文。
技术领域
本披露涉及过滤器布置，其典型地用于过滤空气；诸如内燃发动机的进入空气。本披露具体地涉及过滤器布置，所述过滤器布置涉及具有相反流动端的元件(滤芯)。描述了空气滤清器布置、部件和特征；以及组装和使用方法。
背景技术
空气流中可能在其中携带污染物材料，诸如灰尘和液体颗粒。在许多情况下，希望将污染物物质中的一些或全部从空气流中滤出。例如，到用于机动车辆或用于发电设备的发动机的空气流动流(例如燃烧空气流)、到燃气涡轮机***的气体流以及到各种燃烧炉的空气流在其中携带应当被过滤掉的颗粒污染物。对于此类***优选的是从空气中去除所选择的污染物材料(或降低其含量)。
为了去除这种污染物，已经开发了多种多样的空气过滤器布置。它们通常包括可维护(即可移除和可置换)的主过滤器元件。期望主过滤器元件：易于维护，具有在其使用中容易且适当地密封在空气滤清器组件内的构型；并且，优选地，与空气滤清器组件组合地配置，使得不合适的或未经批准的元件无法容易地安装好或显示为安装好。已经开发出解决此问题的方法；参见例如WO 2014/210541和WO 2016/105560，其通过援引并入本文。寻求改进。
发明内容
根据本披露，描述了空气滤清器组件、部件、特征及其相关方法。所描述的特征中的空气过滤器元件可用作空气滤清器组件中的可维护过滤器元件，例如像以便过滤进入空气和内燃发动机。
总的来说，提供了一种对现有技术进行改进的空气滤清器组件。
在一个方面，提供了一种空气滤清器，所述空气滤清器包括：(a)壳体，所述壳体具有内部容积和与所述内部容积连通的进口开口；(b)盖，所述盖可移除地定向在所述进口开口之上；(c)过滤器元件，所述过滤器元件可移除地定向在壳体的内部容积中；(d)两部分配合的锁扣组件；(i)两部分配合的锁扣组件的第一部分被紧固到盖上；(ii)所述两部分配合的锁扣组件的第二部分位于壳体和过滤器元件之一上；以及(iii)当过滤器元件可操作地安装在壳体内部容积内时，所述锁扣组件的第一部分和第二部分被定位成可释放地配合。
在一些方面，第二部分与壳体是一体的，并且当过滤器元件可操作地安装在壳体内部容积内时，第二部分可从壳体的剩余部分径向向外移动。
在一些方面，当过滤器元件可操作地安装在壳体内部容积内时，过滤器元件被构造和布置成从壳体的剩余部分径向向外推动第二部分。
在一些方面，过滤器元件包括紧固到其上的第二部分；当过滤器元件可操作地安装在壳体内部容积内时，第二部分延伸穿过壳体中的开口。
在一些方面，过滤器元件包括围绕过滤介质的框架、和从所述框架延伸的耳部构造；第二部分从所述耳部构造突出。
在一些方面，过滤器元件具有延伸穿过其中的纵向轴线；并且第二部分平行于所述纵向轴线从耳部构造突出。
在一些方面，过滤器元件包括形成相反流动面的z形介质；所述纵向轴线穿过两个流动面；并且第二部分包括与z形介质侧向隔开定位并且在远离流动面和z形介质的方向上突出的一对翼片。
在一些方面，耳部构造包括各自从框架延伸的一对耳部。
在一些方面，两部分锁扣组件的第一部分是闩锁，并且第二部分是吊钩。
在一些方面，两部分锁扣组件的第一部分是偏心闩锁，并且第二部分是吊钩。
在一些方面，过滤器元件包括围绕过滤介质的框架；延伸穿过其中的纵向轴线；以及从所述框架延伸的耳部构造；所述耳部构造包括在平行于所述纵向轴线的方向上从其延伸的突起布置。
在一些方面，突起布置包括一个或多个翼片。
在一些方面，过滤器元件包括形成相反流动面的z形介质；所述纵向轴线穿过两个流动面；并且所述一个或多个翼片与z形介质侧向隔开定位并且在远离流动面和z形介质的方向上突出。
在一些方面，所述翼片被定位成使得当过滤器元件可操作地安装在壳体内部容积内时，翼片从壳体的剩余部分径向向外推动第二部分。
在一些方面：(a)过滤器元件包括介质包，所述介质包包括过滤介质并且具有相反的第一流动面和第二流动面；(i)第一流动端包括入口流动面；(ii)第二流动端包括出口流动面；并且(iii)所述介质包被配置成在所述空气离开所述出口流动面之前过滤流入所述入口流动面中的空气；(b)安装到所述介质包的框架；以及(c)定位在所述框架上的密封布置；(i)所述密封布置包括定向成可释放地、密封地接合所述壳体的密封构件。
在一些方面，所述密封构件是径向指向的，并且被定向成与壳体形成径向密封。
在一些方面：(a)过滤介质包括具有入口槽纹和出口槽纹的带槽纹介质；(i)入口槽纹在入口流动面处是开放的并且在入口流动面下游被阻塞；并且(ii)出口槽纹在出口流动面处是开放的并且在出口流动面上游被阻塞。
在一些方面，过滤器元件包括从框架延伸的耳部构造；所述耳部构造具有从其延伸的突起布置。
在一些方面，过滤器元件是跑道形的，具有由直边连结的相对弯曲端。
在一个或多个示例实施例中，两部分配合的锁扣组件的第一部分包括闩锁构件；两部分配合的锁扣组件的第二部分包括可径向向内偏转的凸缘，所述凸缘具有带通孔的凸缘翼片；以及具有通孔的固定壳体翼片；并且过滤器元件包括径向延伸的插塞或肋，所述插塞或肋被定位成径向向外推动可径向向内偏转的凸缘，直到凸缘翼片的通孔与固定壳体翼片的通孔轴向对准以允许通过对准的通孔接纳闩锁构件。
在一些示例实施例中，两部分配合的锁扣组件的第一部分包括偏心闩锁构件；两部分配合的锁扣组件的第二部分包括枢转构件，所述枢转构件包括绕壳体上的铰接点枢转的臂；所述臂具有指状物和扣件；并且过滤器元件包括径向延伸的插塞或肋，所述插塞或肋被定位成向下推动枢转构件，以将臂从干涉位置旋转到非干涉位置，并且允许偏心闩锁与指状物上的扣件接合。
在另一个方面，提供了一种将过滤器元件安装在空气滤清器的壳体中的方法。所述方法包括：(a)通过壳体中的进口开口将过滤器元件定向到壳体的内部容积中；(b)将盖定向在进口开口之上；以及(c)将两部分配合的锁扣组件的第一部分和第二部分可释放地配合以便将盖紧固到壳体上；(i)两部分配合的锁扣组件的第一部分被紧固到盖上；并且(ii)所述两部分配合的锁扣组件的第二部分位于壳体和过滤器元件之一上。
在一些方面：(a)第二部分与壳体是一体的；并且(b)定向过滤器元件的步骤包括使用过滤器元件从壳体的剩余部分径向向外推动第二部分。
在一些方面：(a)过滤器元件包括紧固到其上的第二部分；并且(b)定向过滤器元件的步骤包括当过滤器元件可操作地安装在壳体内部容积内时，使第二部分延伸穿过壳体中的开口。
在又一个方面，提供了一种用于在空气滤清器的壳体中使用的过滤器元件；所述元件包括介质包，所述介质包包括过滤介质；以及干涉接合构件。
在另一个方面，提供了一种用于在空气滤清器的壳体中使用的过滤器元件；所述元件包括介质包，所述介质包包括过滤介质；以及干涉接合构件，所述干涉接合构件被确定大小并且被适配成接合干涉构件并且使所述干涉构件移动到非干涉位置，其中，除非过滤器元件安装在壳体中，否则所述干涉构件防止壳体与盖配合。
在另一个方面，提供了一种用于在空气滤清器的壳体中使用的过滤器元件；所述元件包括介质包，所述介质包包括过滤介质；以及突起布置，所述突起布置被确定大小并且被适配成接合与空气滤清器的壳体成一体的锁扣组件。
所述元件可以包括安装到介质包的框架。
所述元件可以进一步包括密封布置。
所述元件可以进一步包括安装到介质包的框架和定位在所述框架上的密封布置。
所述元件可以包括耳部构造。
所述突起布置可以平行于延伸穿过所述元件的纵向轴线从耳部构造延伸。
所述介质包可以具有相反的第一流动面和第二流动面；第一流动端包括入口流动面；第二流动端包括出口流动面；并且所述介质包被配置成对流入所述入口流动面并通过所述出口流动面流出的空气进行过滤。
纵向轴线穿过入口流动面和出口流动面两者。
突起布置可以包括与介质包侧向隔开定位并且在远离流动面的方向上突出的一对翼片。
耳部构造可以包括各自从框架侧向延伸的一对耳部；并且存在至少一个从每个耳部延伸的翼片。
密封布置可以包括定向成可释放地、密封地接合壳体的密封构件。
密封构件可以是径向指向的，并且被定向成与壳体形成径向密封。
密封构件可以是向外指向的径向密封件。
过滤器元件可以是跑道形的，具有由直边连结的相对弯曲端。
过滤器元件可以进一步包括在流动面之一上方的表面网格。
突起布置可以从耳部构造延伸至少10mm且不大于100mm。
突起布置可以从耳部构造延伸至少15mm且不大于80mm。
在一些示例实施例中，干涉接合构件包括从过滤器元件的侧壁径向向外延伸的一个或多个插塞。
在一些示例实施例中，干涉接合构件包括从过滤器元件的侧壁径向向外延伸的一个或多个肋。
应当指出，并不需要将在此描述的所有这些具体特征都结合到布置中来使所述布置具有根据本披露的某个所选优点。
附图说明
图1是z形过滤介质的单面层条带的局部示意性透视图，所述过滤介质包括紧固到表面片材的槽纹片材；
图2是单面层片材的放大的示意性局部视图，所述单面层片材包括紧固到表面介质的带槽纹介质；
图3是各种所选择的槽纹形状的示意图；
图3A是单面层介质包中的另一种带槽纹介质构型的示意性局部截面图；
图3B是又一种替代槽纹定义的示意性局部截面图；
图3C是介质包的另一种槽纹定义的示意性局部截面图；
图4是根据本披露的用于制造用于在介质包中使用的单面层介质的过程的示意图；
图5是压凹的槽纹的示例的示意性截面图；
图6是包括单面层介质材料的卷绕片材的卷绕介质构造的示意性透视图；
图7是堆叠介质构造的示意性透视图；
图8是使用图1的介质的替代介质并且替代性地可用于根据本披露的所选择的过滤器滤芯中的过滤介质包的示意性流动端视图。
图9是与图8的视图相反的示意性流动端视图。
图10是图8和图9的介质包的示意性截面图；
图11是可用于具有根据本披露的特征的过滤器滤芯的介质包中的又一替代介质类型的示意性局部截面图。
图12是图11的介质类型的第一变型的示意局部截面图。
图13是根据本披露的另一可用的带槽纹片材/表面片材组合的示意性局部描绘。
图14是在介质包中示出的图13中的介质类型的局部第二示意图。
图15是可用于根据本披露的布置中的又一介质变型的示意性局部平面图。
图16是根据本披露的可用介质的另一变型的示意图。
图17是根据本披露的另一可用的带槽纹片材/表面片材组合的示意性描绘。
图18是图17中描绘的可用的带槽纹片材/表面片材组合的一部分的透视图。
图19是可用于根据本披露的布置中的另一介质变型的透视图；
图20是以折叠构型示出但出于说明目的而展开或分离的图19的过滤介质的支撑区段的一部分的示意性透视图；
图21是以折叠构型示出但出于说明目的而展开或分离的图19的过滤介质的支撑区段的一部分的示意性截面图；
图22是可用于根据本披露的布置中的另一介质变型的透视图。
图23是根据本披露的原理构造的空气滤清器组件的第一实施例的透视图；
图24是图23中“A”处示出的空气滤清器组件的放大区域的透视图；
图25是可用于图23的空气滤清器组件中的过滤器元件的实施例的透视图；
图26是示出在安装在图23的空气滤清器组件中的一个步骤期间的图25的过滤器元件的透视图；
图27是图23的空气滤清器壳体的部分组件和图25的过滤器元件的一部分的透视图；
图28是安装在图23的空气滤清器壳体中的过滤器元件的一部分的放大截面图；
图29是其中安装有图25的过滤器元件的图23的空气滤清器组件的一部分的放大透视图；
图30是空气滤清器组件的壳体的第二实施例的透视图，所述组件被描绘成其中未安装过滤器元件并且不具有盖构件；
图31是图30的区域“B”的放大视图；
图32是可与图30的空气滤清器组件一起使用的过滤器元件的一部分的透视图，所述过滤器元件与框架一起示出并且是在密封布置处于适当位置之前示出的；
图33是在将过滤器元件安装在其中的一个步骤期间的空气滤清器组件的一部分的透视图；
图34是类似于图33的透视图，并且示出可操作地安装在空气滤清器壳体内的过滤器元件；并且
图35是其中安装有过滤器元件的空气滤清器组件以及锁定在空气滤清器壳体上的适当位置的盖构件的透视图。
图36是在所述元件的安装步骤期间的空气滤清器组件的另一个实施例的透视图；
图37是在所述元件的又一个安装步骤期间的图36的空气滤清器组件的透视图；
图38是在一个组装步骤期间的图36的壳体和元件的示意性截面图；
图39是在一个组装步骤期间的图36的壳体和元件的示意性截面图；
图40是在最终组装中的图36的盖和壳体和元件的示意性截面图；
图41是在所述元件的安装步骤期间的空气滤清器组件的另一个实施例的透视图；
图42是在所述元件的又一个安装步骤期间的图41的空气滤清器组件的透视图；
图43是另一个实施例的示意性截面图；
图44是在所述元件的安装步骤期间的空气滤清器组件的另一个实施例的透视图；
图45是在所述元件的又一个安装步骤期间的图44的空气滤清器组件的透视图；
图46是在所述元件的又一个安装步骤期间的图44的空气滤清器组件的透视图；
图47是在所述元件的又一个安装步骤期间的图44的空气滤清器组件的透视图；
图48是在一个组装步骤期间的图44的壳体和元件的示意性截面图；
图49是在最终组装中的图44的盖和壳体和元件的示意性截面图；
图50是在所述元件的安装步骤期间的空气滤清器组件的另一个实施例的透视图；
图51是在所述元件的又一个安装步骤期间的图50的空气滤清器组件的透视图；
图52是在所述元件的又一个安装步骤期间的图50的空气滤清器组件的透视图；
图53是在一个组装步骤期间的图50的壳体和元件的示意性截面图；
图54是在一个组装步骤期间的图50的壳体和元件的示意性截面图；
图55是在最终组装中的图50的盖和壳体和元件的示意性截面图；
图56是在所述元件的安装步骤期间的空气滤清器组件的另一个实施例的透视图；
图57是在所述元件的又一个安装步骤期间的图56的空气滤清器组件的透视图；
图58是在所述元件的又一个安装步骤期间的图56的空气滤清器组件的透视图；
图59是另一个实施例的示意性截面图；
图60是另一个实施例的示意性截面图；
图61是在所述元件的安装步骤期间的空气滤清器组件的另一个实施例的透视图；
图62是在所述元件的又一个安装步骤期间的图61的空气滤清器组件的透视图；
图63是在所述元件的又一个安装步骤期间的图61的空气滤清器组件的透视图；
图64是在一个组装步骤期间的图61的壳体和元件的示意性截面图；
图65是在一个组装步骤期间的图61的壳体和元件的示意性截面图；以及
图66是在最终组装中的图61的盖和壳体和元件的示意性截面图。
具体实施方式
I.Z形过滤介质构型的概述。
可以使用带槽纹过滤介质来以多种方式提供流体过滤器构造。一种众所周知的方式是z形过滤器构造。如本文所用，术语“z形过滤器构造”是指这样一种过滤器构造：其中使用波纹状、褶皱式或以其他方式形成的过滤器槽纹中的单个过滤器槽纹来限定成组的纵向过滤器槽纹以供流体流过介质；流体沿着槽纹的长度在介质的相反的入口流动端与出口流动端(或流动面)之间流动。以下文献中提供了z形过滤介质的一些示例：美国专利5,820,646；5,772,883；5,902,364；5,792,247；5,895,574；6,210,469；6,190,432；6,350,296；6,179,890；6,235,195；Des.399,944；Des.428,128；Des.396,098；Des.398,046；以及Des.437,401；这十五个引用的参考文献中的每一个均通过援引并入本文。
一种类型的z形过滤介质利用连结在一起的两个特定介质部件来形成介质构造。两个部件是：(1)带槽纹(典型地波纹状)介质片材；以及(2)表面介质片材。表面介质片材典型地是非波纹状的，然而它可以是波纹状的，例如垂直于槽纹方向，如2004年2月11日提交的美国临时申请60/543,804中所描述的，所述申请通过援引并入本文。
带槽纹(典型地波纹状)介质片材和表面介质片材一起用于限定具有平行的入口槽纹和出口槽纹的介质；即，带槽纹片材的相对侧可操作为入口流动区域和出口流动区域。在一些实例中，带槽纹片材和非带槽纹片材紧固在一起，并且然后被卷绕以形成z形过滤介质构造。此类布置例如在U.S.6,235,195和6,179,890中进行了描述，所述文献中的每一个均通过援引并入本文。在某些其他布置中，紧固到平坦介质的带槽纹介质的一些非卷绕区段彼此堆叠，以形成过滤器构造。这种情况的示例在本文中在图7示出并且在5,820,646的图11中进行了描述，所述文献通过援引并入本文。
典型地，表面片材向外地进行带槽纹片材/表面片材组合围绕其自身的卷绕以形成卷绕式介质包。用于卷绕的一些技术在2003年5月2日提交的美国临时申请60/467,521以及2004年3月17日提交、2004年9月30日作为WO2004/082795公开的PCT申请US 04/07927中进行了描述，所述文献通过援引并入本文。因此，所得到的卷绕式布置通常具有表面片材的一部分作为介质包的外表面。在一些实例中，可以在介质包周围提供保护敷层。
在此使用时用于指代介质结构的术语“波纹状”是指由将介质从两个波纹辊之间通过、即进入两个辊之间的辊隙或辊缝而产生的槽纹结构，所述辊中的每一个具有适当的表面特征以便在所得到的介质中造成波纹效果。术语“波纹”不指代通过不涉及将介质穿过波纹辊之间的辊缝而形成的槽纹。然而，术语“波纹状”旨在即使在例如通过2004年1月22日公开的PCT WO 04/007054中所描述的折叠技术形成波纹之后介质进一步被修改或变形的情况下也适用，所述文献通过援引并入本文。
波纹状介质是特殊形式的带槽纹介质。带槽纹介质是其上延伸有(例如通过波纹成形或折叠而形成的)单个槽纹的介质。
利用z形过滤介质的可维护的过滤器元件或过滤器滤芯构型有时被称为“直通流动构型”或其变体。一般来说，在此背景下意思是，可维护的过滤器元件总体上具有入口流动端(或面)和相反的出口流动端(或面)，其中进入和离开过滤器滤芯的流动是在大体相同的直通方向上。(术语“直通流动构型”在其定义上未考虑穿过表面介质的最外卷层而流出介质包的任何空气流动。)术语“可维护”在此背景下旨在是指包含过滤器滤芯的介质，所述过滤器滤芯从对应的空气滤清器定期移除和更换。在一些实例中，入口流动端和出口流动端中的每一个将是大体上平坦的或平面的，并且这两者彼此平行。然而，这种情况的变型(例如非平面的面)是可能的。
一般来说，介质包在其中包括适当的密封材料，以确保没有未过滤的空气流过介质包，所述密封材料从前部流动面(入口流动面)完全穿过相反的椭圆形面(出口流动面)并向外延伸。
直通流动构型(具体地用于卷绕式介质包)例如与可维护的过滤器滤芯、诸如美国专利号6,039,778中所示类型的圆柱形褶皱式过滤器滤芯形成对比，所述专利通过援引并入本文，在褶皱式过滤器滤芯中，流动在其穿过可维护的滤芯时通常会转向。也就是说，在6,039,778的过滤器中，流动穿过圆柱形侧面进入圆柱形过滤器滤芯并且接着转向穿过端面离开(在向前流动***中)。在典型的反向流动***中，流动穿过端面进入可维护的圆柱形滤芯并且接着转向穿过所述圆柱形滤芯的侧面离开。在美国专利号5,613,992中示出了这种反向流动***的示例，所述专利通过援引并入本文。
如本文所使用的术语“z形过滤介质构造”及其变体仅旨在是指以下各项中的任一项或全部：波纹状或以其他方式带槽纹介质的幅板，所述介质的幅板通过适当的密封紧固到(表面)介质以阻止空气在未通过过滤介质进行过滤的情况下从一个流动面流向另一个流动面；和/或，卷绕或以其他方式构造或形成为槽纹的三位网络的这种介质；和/或，包括这种介质的过滤器构造。在许多布置中，z形过滤介质构造被配置成用于形成入口槽纹和出口槽纹的网络，入口槽纹在与入口面相邻的区域处是开放的并且在与出口面相邻的区域处是封闭的；并且，出口槽纹在邻近于入口面处是封闭的并且在邻近于出口面处是开放的。然而，替代的z形过滤介质布置是可能的，参见例如2006年5月4日公开的US 2006/0091084A1，所述文献通过援引并入本文；还包括在相反的流动面之间延伸的槽纹，其中具有密封布置以防止未过滤的空气流过介质包。
在本文的图1中，示出了可用于z形过滤介质中的介质1的示例。介质1由带槽纹(波纹状)片材3和表面片材4形成。在本文中，包括紧固到表面片材的带槽纹片材的介质条带有时将被称为单面层条带，或类似术语。
一般来说，波纹状片材3(图1)是本文中通常被表征为具有规则的、弯曲的波形图案的槽纹或波纹7的类型。术语“波形图案”在此背景下旨在是指具有交替的低谷7b和脊部7a的槽纹或波纹状图案。术语“规则的”在此背景下旨在是指以下事实：成对的低谷(7b)和脊部(7a)以大体上相同的重复波纹(或槽纹)形状和尺寸交替。(此外，典型地在规则的构型中，每个低谷7b基本上是每个脊部7a的倒置。)因此，术语“规则的”旨在指示波纹(或槽纹)图案包括低谷和脊部，其中每一对(包括相邻的低谷和脊部)重复，而波纹的尺寸和形状沿着槽纹长度的至少70％没有实质性的修改。术语“实质性的”在此背景下是指由用于创造波纹状或带槽纹片材的过程或形式的变化而产生的修改，不同于由介质片材3具有柔性的事实导致的微小变化。关于重复图案的表征，并不意味着在任何给定的过滤器构造中；必须存在相等数目的脊部和低谷。介质1可以例如在包括脊部和低谷的对之间或部分地沿着包括脊部和低谷的对终止。(例如，在图1中，局部描绘的介质1具有八个完整的脊部7a和七个完整的低谷7b。)此外，相反的槽纹端(低谷端和脊部端)可以彼此不同。除非明确规定，否则端部的此类变化在这些定义中可以忽略。也就是说，以上定义旨在涵盖槽纹端部的变化。
在表征波纹的“弯曲的”波形图案的背景下，术语“弯曲的”旨在是指以下波纹图案：其不是由提供用于介质的折叠或折痕形状的结果，而是由每个脊部的顶点7a和每个低谷的底部7b沿着辐射式曲线形成。虽然替代方案是可能的，但用于这种z形过滤介质的典型半径将为至少0.25mm，并且典型地将为不大于3mm。(根据以上定义，也可以使用非弯曲的介质。)
图1针对波纹状片材3所描绘的特定的规则的、弯曲的波形图案的附加特性是，过渡区域大致位于每个低谷与每个相邻的脊部之间的中点30处、沿着槽纹7的大部分长度，在所述过渡区域中曲率反转。例如，观察背侧或面3a(图1)，低谷7b是凹形区域，并且脊部7a是凸形区域。当然，当从前侧或面3b进行观察时，侧3a的低谷7b形成脊部；并且面3a的脊部7a形成低谷。(在一些实例中，区域30可以是笔直节段而不是点，其中曲率在节段30的端部反转。)
图1所示的特定的规则的、弯曲的、波形图案的波纹状片材3的特性是，各个波纹是大体上笔直的。“笔直的”在此背景下意味着贯穿边缘8与9之间的长度的至少70％(典型地至少80％)，脊部7a和低谷7b的截面基本上不改变。与图1所示的波纹图案有关的术语“笔直”部分地将所述图案与WO 97/40918的图1和2003年6月12日公开的PCT公开WO 03/47722中描述的波纹状介质的锥形槽纹区分开来，所述文献通过援引并入本文。WO 97/40918的图1的锥形槽纹例如将是弯曲的波形图案，但不是“规则”图案或笔直槽纹图案，如本文所用的术语。
参考本发明的图1并且如上所述，介质1具有第一边缘8和相反的第二边缘9。当介质1被卷绕并且形成为介质包时，一般来说，边缘9将形成介质包的入口端，并且边缘8形成出口端，尽管相反的取向是可能的。
在所示的示例中，在与边缘8相邻处提供密封剂(在此实例中，呈密封剂珠粒10的形式)，从而将波纹状(带槽纹)片材3和表面片材4密封在一起。珠粒10有时将被称为“单面层”珠粒，因为它是波纹状片材3与表面片材4之间的珠粒，所述珠粒形成单面层或介质条带1。密封剂珠粒10将与边缘8相邻的单个槽纹11密封闭合，以使空气从中通过。
在所示的示例中，在与边缘9相邻处提供密封剂(在此实例中，呈密封珠粒14的形式)。在与边缘9相邻处，密封珠粒14通常使槽纹15闭合以使未过滤的流体在槽纹中通过。当介质1绕其自身卷绕时，典型地将施加珠粒14，其中波纹状片材3指向内部。因此，珠粒14将在表面片材4的背侧17与波纹状片材3的侧18之间形成密封。珠粒14有时将被称为“缠绕珠粒”，因为它典型地是在条带1被卷绕成卷绕式介质包的情况下施加的。如果介质1被切成条带并且堆叠(代替卷绕)时，珠粒14将为“堆叠珠粒”。
参考图1，一旦介质1例如通过卷绕或堆叠被结合成介质包，它就可以如下操作。首先，沿箭头12的方向的空气将进入与端部9相邻的开放槽纹11。由于在端部8处通过珠粒10封闭，因此空气将穿过介质，箭头13示出。空气接着可以通过穿过槽纹15的与介质包的端部8相邻的开放端15a离开介质包。当然，可以在空气流动沿相反方向的情况下进行操作。
更一般地说，z形过滤介质包括紧固到表面过滤介质的带槽纹过滤介质，并且被配置于在第一流动面与相反的第二流动面之间延伸的槽纹介质包中。密封剂布置设置在介质包内，以确保在第一上游边缘进入槽纹的空气在没有通过介质进行过滤的情况下不能从下游边缘离开介质包。
对于本文中在图1中所示的特定布置，平行的波纹7a、7b从边缘8到边缘9大体上完全笔直地跨过介质。笔直的槽纹或波纹可以在所选择的位置处、尤其是在端部处变形或折叠。在以上“规则的”、“弯曲的”和“波形图案”的定义中，通常忽略在槽纹端部处为了闭合而做出的修改。
不利用笔直的、规则的弯曲波形图案的波纹(槽纹)形状的Z形过滤器构造是已知的。例如在山田(Yamada)等人的U.S.5,562,825中示出了利用与窄V形(具有弯曲侧)出口槽纹相邻的稍微半圆形(截面)入口槽纹的波纹图案(参见5,562,825的图1和图3)。在松本(Matsumoto)等人的U.S.5,049,326中示出了由附接到具有半部分管的一个片材的具有半部分管的另一片材限定的圆形(截面)或管状槽纹，其中在所得到的平行的、笔直的槽纹之间具有平坦区域，参见松本的'326的图2。在石井(Ishii)等人的U.S.4,925,561(图1)中示出了折叠成具有矩形截面的槽纹，其中槽纹沿着其长度渐缩。在WO 97/40918(图1)中，示出了具有弯曲的波形图案(从相邻的弯曲的凸形低谷和凹形低谷)但沿其长度渐缩(并且因此不是笔直的)的槽纹或平行波纹。此外，在WO 97/40918中示出了具有弯曲的波形图案但具有不同尺寸的脊部和低谷的槽纹。
一般来说，过滤介质是相对柔性的材料，典型地为(纤维素纤维、合成纤维或两者的)非织造纤维材料，其中经常包括树脂，有时是用附加材料进行处理。因此，它可以被适形成或构造成不同的波纹状图案，而没有不可接受的介质损伤。此外，它可以容易地进行卷绕或以其他方式构造以供使用，而同样没有不可接受的介质损伤。当然，它必须具有这样的性质：使得它在使用过程中将维持所要求的波纹状构型。
在波纹成形过程中，对介质造成非弹性变形。这防止介质恢复到其原始形状。然而，一旦张力被释放，槽纹或波纹将趋向于弹回，而仅恢复已经发生的拉伸和弯折的一部分。表面片材有时被粘合到带槽纹片材，以阻止波纹状片材的这种回弹。
此外，典型地，介质包含树脂。在波纹成形过程中，可以将介质加热到高于树脂的玻璃化转变温度。当树脂接着冷却时，将有助于维持带槽纹的形状。
例如根据U.S.6,673,136，具有波纹状片材3、表面片材4或两者的介质可以在其一侧或两侧上设置有细纤维材料，所述文献通过援引并入本文。
关于z形过滤器构造的问题涉及闭合各个槽纹端部。典型地，提供密封剂或粘合剂以实现闭合。根据上文的讨论明显的是，在典型的z形过滤介质中，尤其是使用笔直槽纹的过滤介质，与使用锥形槽纹的过滤介质不同，在上游端和下游端都需要较大密封剂表面积(和体积)。这些位置处的高质量密封对于适当地操作所形成的介质结构至关重要。较大的密封剂体积和面积造成了与此相关的问题。
仍然参考图1，在20处，示出了定位在波纹状片材3与表面片材4之间以将两者紧固在一起的粘性珠粒。粘性珠粒可以是例如不连续的粘合剂线。粘性珠粒也可以是介质片材焊接在一起的点。
从以上内容可以明显看出，波纹状片材3典型地不是沿着两者邻接的低谷或脊部连续地紧固到表面片材上。因此，空气可以在相邻的入口槽纹之间流动，并且替代性地在相邻的出口槽纹之间流动，而不必穿过介质。然而，已经进入入口槽纹的空气在未穿过至少一个介质片材并进行过滤的情况下，不能从出口槽纹离开。
现在将注意力指向图2，其中描绘了利用带槽纹的(在此实例中为规则的、弯曲的、波形图案波纹状的)片材43和非波纹状的平坦的、饰面的片材44的z性过滤介质构造40。点50与51之间的距离D1限定了平坦介质44在给定波纹状槽纹53下方的区域52中的延伸量。由于波纹状槽纹53的形状，在相同距离D1上方的波纹状槽纹53的弓形介质的长度D2当然大于D1。对于在带槽纹过滤器应用中使用的典型的规则形状的介质，介质53在点50与51之间的线性长度D2通常将是D1的至少1.2倍。典型地，D2将在1.2至2.0倍的范围内，包括端值。空气过滤器的一个特别方便的布置具有其中D2为约1.25至1.35×D1的构型。例如，这种介质已经在商业上用于Donaldson PowercoreTM Z形过滤器布置中。在本文中，比率D2/D1有时将被表征为波纹状介质的槽纹/平坦比率或介质拉伸度。
在瓦楞纸板行业，已经定义了不同标准的槽纹。例如，标准E槽纹、标准X槽纹、标准B槽纹、标准C槽纹和标准A槽纹。附图3结合下表A提供了这些槽纹的定义。
本披露的受让方，唐纳森公司(DCI)，已经在多种z形过滤器布置中使用了标准A和标准B槽纹的变型。这些槽纹也在表A和图3中定义。
Figure BDA0003201682300000181
当然，来自瓦楞纸箱行业的其他标准槽纹定义也是已知的。
一般来说，来自瓦楞纸箱行业的标准槽纹构型可以用于限定波纹状介质的波纹形状或近似波纹形状。以上DCI A槽纹与DCI B槽纹以及波纹行业标准A槽纹与标准B槽纹之间的比较指示一些方便的变型。
应当注意，可以使用替代槽纹定义，诸如以下文献中表征的定义：2008年6月26日提交的USSN 12/215,718；以及2008年2月4日提交的12/012,785，其中具有如下文中所表征的空气滤清器特征。USSN 12/215,718和12/012,785中每一个的完整披露内容通过援引并入本文。
在图3A至图3C中，示出了过滤介质的示例性部分的截面图，其中带槽纹片材具有一个或多个沿着槽纹长度的至少一部分延伸的非顶峰脊部。图3A示出了具有设置在相邻顶峰82、83之间的一个非顶峰脊部81的带槽纹片材，并且图3B和图3C示出了在相邻顶峰86、87之间具有两个非顶峰脊部84、85的带槽纹片材。非顶峰脊部81、84、85可以沿着槽纹长度延伸任何量，包括例如槽纹长度的20％到槽纹长度的100％的量。此外，可以提供在所有相邻的顶峰82、83、86、87之间没有非顶峰脊部81、84、85的带槽纹片材，并且可以提供在相邻的顶峰82、83、86、87之间具有不同数量的非顶峰脊部81、84、85(例如，在任何布置中交替的零个、一个或两个非顶峰脊部)的带槽纹片材。非顶峰脊部81、84、85的存在可以帮助在给定容积内提供更多可用于过滤的介质，并且可以帮助减少带槽纹片材上的应力，从而允许顶峰处的较小半径以及因此减少的介质掩蔽。此类介质可以用于根据本披露的布置中。
II.使用带槽纹介质制造卷绕式介质构型的概述。
在图4中，示出了用于制作对应于条带1(图1)的介质条带(单面层)的制造过程的一个示例。一般来说，表面片材64和具有槽纹68的带槽纹(波纹状)片材66被带到一起以形成介质幅板69，其中粘合剂珠粒在70处定位在它们之间。粘合剂珠粒70将形成单面层珠粒14(图1)。
术语“单面层珠粒”是指定位在单面层的层之间的密封剂珠粒；即，定位在带槽纹片材与表面片材之间。
在平台71处发生可选的压凹(darting)过程，以形成位于幅板中间的中心压凹区段72。z形过滤介质或Z形介质条带74可以沿着珠粒70在75处被切割或撕裂，以形成z形过滤介质74的两个片段76、77，所述两个片段中的每一个具有带有在波纹成形片材与表面片材之间延伸的密封剂条带(单面层珠粒)的边缘。当然，如果使用可选的压凹过程，则具有密封剂条带(单面层珠粒)的边缘也将具有在此位置处压凹的一组槽纹。条带或片段76、77然后可以被切割成用于堆叠的单面层条带，如下文结合图7所描述的。
用于进行如关于图4所表征的过程的技术在2004年1月22日公开的PCT WO 04/007054中进行描述，所述文献通过援引并入本文。
仍然参考图4，必须先形成z形过滤介质74，然后使其通过压凹平台71并且最终在75处撕裂。在图4所示的示意图中，这是通过使介质片材92穿过一对波纹辊94、95来完成的。在图4所示的示意图中，将介质片材92从辊96展开、围绕张力辊98缠绕、然后穿过波纹辊94、95之间的辊隙或辊缝102。波纹辊94、95具有齿104，其将在平坦片材92穿过辊隙102之后产生一般期望形状的波纹。在穿过辊隙102之后，片材92变成横跨机器方向波纹状的，并且被称为用66表示的波纹状片材。然后将波纹状片材66紧固到表面片材64。(在一些实例中，波纹成形过程可能涉及对介质进行加热。)
仍然参考图4，所述过程还示出了表面片材64被输送到压凹处理平台71。表面片材64被描绘为储存在辊106上，然后被引导到波纹状片材66以形成Z形介质74。波纹状片材66和表面片材64典型地将通过粘合剂或其他方式(例如通过声波焊接)紧固在一起。
参考图4，示出了用于作为密封剂珠粒将波纹状片材66和表面片材64紧固在一起的粘合剂线70。替代性地，用于形成表面珠粒的密封剂珠粒可以如70a所示那样施加。如果在70a处施加密封剂，可能希望在波纹辊95中留置间隙，并且可能在两个波纹辊94、95中留置间隙，以容纳珠粒70a。
当然，如果需要的话，图4的设备可以被修改以提供用于粘性珠粒20。
提供给波纹状介质的波纹的类型是选择问题，并且将由波纹辊94、95的波纹或波纹齿来指定。一个有用的波纹图案将是笔直槽纹的规则的弯曲波形图案的波纹，如在本文中以上所定义。所使用的典型的规则的弯曲波形图案将是这种图案：其中波纹状图案中的如上文所定义的距离D2是如上文所定义的距离D1的至少1.2倍。在示例应用中，典型地D2＝1.25至1.35×D1，但替代方案是可能的。在一些情况下，这些技术可以应用于并非“规则的”弯曲波形图案，包括例如不使用笔直槽纹的波形图案。此外，所示的弯曲波形图案的变型是可能的。
如所描述，图4所示的过程可以用于形成中心压凹区段72。图5以截面示出在压凹和撕裂之后的槽纹68中的一个。
可以看到，折叠布置118形成具有四个折痕121a、121b、121c、121d的压凹槽纹120。折叠布置118包括紧固到表面片材64上的平坦的第一层或部分122。第二层或部分124被示出为压靠在第一层或部分122上。第二层或部分124优选地通过与第一层或部分122的外端126、127相反地折叠而形成。
仍然参考图5，折叠部或折痕121a、121b中的两个在本文中通常将被称为“上部向内指向的”折叠部或折痕。术语“上部”在此背景下旨在指示：当以图5的取向来观察折叠部120时，折痕位于整个折叠部120的上部部分上。术语“向内指向的”旨在是指以下事实：每个折痕121a、121b的折叠线或折痕线被引导朝向另一个。
在图5中，折痕121c、121d在此通常将被称为“下部向外指向的”折痕。术语“下部”在此背景下是指以下事实：在图5的取向上，折痕121c、121d不像折痕121a、121b那样位于顶部。术语“向外指向的”意在表示折痕121c、121d的折叠线远离彼此被引导。
如在此背景下使用的，术语“上部”和“下部”旨在具体地是指当从图5的取向进行观察时的折叠部120。也就是说，当折叠部120定向在实际产品中以供使用时，这些术语并不旨在另外指示方向。
基于图5的这些表征和评论，可以看出，根据本披露中的图5的规则的折叠布置118是包括至少两个“上部向内指向的折痕”的折叠布置。这些向内指向的折痕是独特的，并且有助于提供总体布置，其中折叠不会引起相邻槽纹的显著侵蚀。
还可以看到，第三层或部分128压靠在第二层或部分124上。第三层或部分128通过与第三层128的内端130、131相反地折叠而形成。
观察折叠布置118的另一种方式是参考波纹状片材66的交替的脊部和低谷的几何形状。第一层或部分122由倒脊形成。第二层或部分124对应于朝向倒脊折叠，并且在优选的布置中抵靠倒脊折叠的双峰(在使脊部倒置之后)。
用于提供结合图5所描述的可选的压凹的技术，以优选的方式在PCT WO 04/007054中进行描述，所述文献通过援引并入本文。用于在施加缠绕珠粒的情况下卷绕介质的技术在2004年3月17日提交的PCT申请US 04/07927中进行描述，所述文献通过援引并入本文。
用于将带槽纹端部压凹闭合的替代方法是可能的。此类方法可以包括例如不以每个槽纹为中心的压凹，以及在不同槽纹之上的滚动或折叠。一般来说，压凹涉及折叠或以其他方式操纵与带槽纹端部相邻的介质，以实现压缩闭合状态。
本文中描述的技术尤其适于通过卷绕包括波纹状片材/表面片材组合的单个片材(即，“单面层”条带)的步骤所形成的介质包。
卷绕式介质包布置可以提供多种外周周边定义。在此背景下，术语“外周周边定义”及其变体旨在是指：从介质包的入口端或出口端来看，所限定的外部周边形状。典型的形状是圆形，如PCT WO 04/007054和PCT申请US 04/07927中所描述。其他可用的形状是长圆形，长圆形的一些示例是椭圆形形状。一般来说，椭圆形形状具有由一对相反的边附接的相对的弯曲端部。在一些椭圆形形状中，相反的边也是弯曲的。在其他椭圆形形状(有时称为跑道形状)中，相反的边是大致笔直的。跑道形状例如在PCT WO 04/007054和PCT申请US04/07927中进行了描述，所述文献中的每一个均通过援引并入本文。
描述外周或周边形状的另一种方式是通过限定由沿与卷绕物的缠绕进口正交的方向穿过介质包截取的截面而得到的周边。
可以提供介质包的相反的流动端或流动面的多种不同的定义。在许多布置中，端部是大体上平坦的并且彼此垂直。在其他布置中，端面包括锥形、卷绕的、阶梯状部分，其可以被限定为从介质包的侧壁的轴向端部轴向向外突出；或者从介质包的侧壁的端部轴向向内突出。
槽纹密封件(例如，由单面层珠粒、缠绕珠粒或堆叠珠粒实现)可以由多种材料形成。在引用和结合的参考文献中的不同参考文献中，热熔密封件或聚氨酯密封件被描述为可能用于不同的应用。
图6的附图标记130总体上指示卷绕式介质包130。卷曲式介质包130包括单面层材料的单个条带130a，所述单面层材料包括紧固到围绕中心卷绕的表面片材的带槽纹片材，所述表面片材可以包括芯部，或者可以是粗心的(如图所示)。典型地，卷绕是用指向外的表面片材进行的。如前所述，通常会使用单面层珠粒和缠绕珠粒，以在介质内提供槽纹密封。
所描绘的特定卷绕式介质包130包括椭圆形介质包131。然而，应当注意，本文中描述的原理可以从具有圆形构型的介质包开始应用。
在图7中，示意性地示出了由z形过滤介质条带形成堆叠式z形过滤介质包的步骤，每个条带是紧固到表面片材的带槽纹片材。参考图7，单面层条带200被示出为添加到与条带200类似的条带202的叠层201。条带200可以从条带76、77(图4)中的任一个切割。在图7的205处，示出了在与单面层珠粒或密封件相反的边缘处、在与条带200、202相对应的每个层之间施加堆叠珠粒206。(堆叠也可以是通过将每个层被添加到叠层底部而不是顶部来完成。)
参考图7，每个条带200、202具有前边缘207和后边缘208以及相反的侧边缘209a、209b。包括每个条带200、202的波纹状片材/表面片材组合的入口槽纹和出口槽纹总体在前边缘207与后边缘208之间且平行于侧边缘209a、209b延伸。
仍然参考图7，在形成的介质包201中，相反的流动面以210、211指示。在过滤过程中，面210、211中哪一个是入口端面以及哪一个是出口端面的选择是选择问题。在一些情况下，堆叠珠粒206与上游或入口面211相邻定位；而在其他情况下，正好相反。流动面210、211在相反的侧面220、221之间延伸。
图7中形成的所示堆叠介质包201有时被称为“块状”堆叠介质包。术语“块状”在此背景下是指示布置形成为矩形块，其中所有面相对于所有邻接壁面成90°。替代构型是可能的，如下文结合某些剩余附图所讨论的。例如，在一些情况下，可以通过使每个条带200与相邻条带的对准稍微偏移来形成叠层，以形成平行四边形或倾斜块形状，其中入口面和出口面彼此平行，但不与上下表面垂直。
在一些实例中，介质包将被称为在任何截面中具有平行四边形形状，这意味着任何两个相反的侧面总体上彼此平行地延伸。
应当注意，对应于图7的块状堆叠布置在U.S.5,820,646的现有技术中进行描述，所述文献通过援引并入本文。还应当注意，层叠布置在以下文献中进行描述：U.S.5,772,883；5,792,247；2003年3月25日提交的美国临时申请60/457,255；以及2003年12月8日提交的U.S.S.N.10/731,564。所有这四个后续参考文献均通过援引并入本文。应当注意，U.S.S.N.10/731,504中所示的堆叠布置是倾斜的堆叠布置。
设想了具有上游和下游流动面的多种过滤介质，并且它们可以在不同的实施方式中使用。所述过滤介质之中包括具有限定顶峰以减少掩蔽的槽纹的褶皱式介质形式，诸如专利公开US 2010/0078379中描述的介质，所述专利公开通过援引并入本文。
替代类型的介质布置或介质包(在其间延伸的相反端之间包括槽纹)可以与根据本披露的所选择的原理一起使用。这种替代介质布置或介质包的示例在图8至图10中进行描绘。图8至图10的介质类似于DE 20 2008 017 059 U1中所描绘和描述的介质；并且有时可以见于以商标“IQORON”从曼·胡默尔公司(Mann&Hummel)购得的布置中。
参考图8，介质或介质包总体上用5580表示。介质或介质包5580包括第一外部褶皱式(脊形)介质环5581和第二内部褶皱式(脊形)介质环5582，每个介质环具有在相反的流动端之间延伸的褶皱尖端(或脊部)。图8的视图朝向介质包(流动)端部5585。根据所选择的流动方向，所描绘的端部5585可以是入口(流入)端或出口(流出)端。对于使用已表征的原理的许多布置，介质包5580将被构造在过滤器滤芯中，使得端部5585是入口流动端。
仍然参考图8，外部褶皱式(脊形)介质环5581被构造成椭圆形形状，但是替代方案是可能的。在5590处，例如被模制在适当位置的褶皱端部封闭件被描绘为在介质包端部5585处封闭褶皱或脊部5581的端部。
褶皱或脊部5582(和相关的褶皱尖端)被定位成由环5581包围并且与其隔开，并且因此褶皱式介质环5582也被描绘成稍微椭圆形的构型。在此实例中，环5582中的各个褶皱或脊部5582p的端部5582e被密封闭合。此外，环5582包围由典型地模制在适当位置的中心材料条带5583封闭的中心5582c。
在过滤过程中，当端部5585是入口流动端时，空气进入两个介质环5581、5582之间的间隙5595。然后，随着空气移动穿过介质包5580进行过滤，它流过环5581或环5582。
在所描绘的示例中，环5581被构造成朝向环5582向内倾斜而远离端部5585延伸。为了结构完整性，还示出了支撑包围环5582的端部的定心环5597的间隔件5596。
在图9中，滤芯5580的与端部5585相反的端部5586是可见的。此处，可以看到包围开放气体流动区域5598的环5582的内部。当空气在大致朝向端部5586且远离端部5585的方向上被引导穿过滤芯5580时，空气的穿过环5582的部分将进入中心区域5598并且在端部5586处从中心区域离开。当然，进入介质环5581(图8)的空气在过滤过程中通常将围绕端部5586的外周边5586p(在其上方)通过。
在图10中，提供了滤芯5580的示意性截面图。所选择的识别和描述的特征由相同的附图标记表示。
通过回顾以上描述的图8至图10将理解，所描述的滤芯5580通常是具有在相反的流动端5585、5586之间沿纵向方向延伸的介质尖端的滤芯。
在图8至图10的布置中，介质包5580被描绘为具有卵形、具体地跑道形状的周边。以这种方式描绘是因为以下许多示例中的空气过滤器滤芯也具有椭圆形或跑道形状的构型。然而，这些原理可以以多种替代的外周形状体现。
在本文中，在图11至图18中，提供了可以用于在本文中所表征的原理的所选择的应用中的介质类型的另外一些替代变型的一些示意性局部截面图。某些示例在2014年11月10日提交并且由本披露的受让方唐纳森公司(Donaldson Company,Inc.)拥有的USSN 62/077,749中进行描述。一般来说，图12至图18的每个布置表示可以堆叠或卷绕成具有相对的入口流动端(或面)和出口流动端(或面)的布置的介质类型，其中具有直通流动。
在图11中，描绘了来自USSN 62/077,749(2658)的示例介质布置5601，其中压花片材5602被固定到非压花片材5603，然后堆叠并卷绕成介质包，其中沿着在本文中先前针对图1所描述类型的相反边缘进行密封。
在图12中，描绘了来自USSN 62/077,749的替代示例介质包5610，其中第一压花片材5611被紧固到第二压花片材5612，并且然后形成为堆叠或卷绕式介质包布置，其具有总体上根据本文中的图1的边缘密封。
在图13至图15中，描绘了来自USSN 62/077,749的第三示例介质布置5620。边缘密封可以在上游端或下游端实行，或者在一些实例中可以在两者中实行。尤其是当介质在过滤过程中可能遇到化学材料时，可能希望避免典型的粘合剂或密封剂。
在图13中，描绘了截面，其中带槽纹片材X在其上具有不同的压花以便与表面片材Y接合。同样，这些片材可以是分开的或同一介质片材的区段。
在图14中，还示出了带槽纹片材X与表面片材Y之间的这种布置的示意性描绘。
在图15中，示出了带槽纹片材X与表面片材Y之间的这种原理的进一步变化。这些旨在帮助理解各种各样的方法是如何成为可能的。
在图16至图18中，示出了带槽纹片材X和表面片材Y的另一个可能的变化。
在图16至图18中，描绘了示例介质布置5640，其中带槽纹片材5642被紧固到表面片材5643。表面片材5643可以是平坦片材。然后可以将介质布置5640堆叠或卷绕成介质包，其中具有沿着在本文中先前针对图1所描述类型的相反边缘的密封。在所示的实施例中，带槽纹片材5642的槽纹5644具有包括一系列顶峰5645和鞍部5646的起伏脊线。相邻槽纹5644的顶峰5645可以如图17和图18所示那样对准或偏移。此外，顶峰高度和/或密度可以沿着槽纹5644的长度增加、减小或保持恒定。顶峰槽纹高度与鞍部槽纹高度的比率可以从约1.5(典型地从1.1)到约1变化。
应当注意，没有特别要求相同的介质用于带槽纹片材区段和表面片材区段。可能希望在每个片材区段中具有不同的介质，以获得不同的效果。例如，一个片材区段可以是纤维素介质，而另一个片材区段是含有一些非纤维素纤维的介质。它们可以设置有不同的孔隙率或不同的结构特性，以实现期望的结果。
可以使用多种材料。例如，带槽纹片材区段或表面片材区段可以包含纤维素材料、合成材料或它们的混合物。在一些实施例中，带槽纹片材区段和表面片材区段中的一个包含纤维素材料，并且带槽纹片材区段和表面片材区段中的另一个包含合成材料。
合成材料可以包括聚合物纤维，诸如聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯、(不同水解度的)聚乙烯醇和聚乙酸乙烯酯纤维。适合的合成纤维包括例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、尼龙和人造纤维。其他适合的合成纤维包括由热塑性聚合物、纤维素和其他涂覆有热塑性聚合物的纤维、以及其中至少一种组分包括热塑性聚合物的多组分纤维制成的那些合成纤维。单组分和多组分纤维可以由聚酯、聚乙烯、聚丙烯和其他常规的热塑性纤维材料制成。
这些示例旨在总体上表示可以根据本文中的原理使用各种各样的替代介质包。关于一些替代介质类型的构造和应用的一般原理，还应当将注意力指向USSN 62/077,749，所述文献通过援引并入本文。
在图19至图22中描绘了涉及过滤介质的替代类型的介质布置或介质包的附加示例，所述过滤介质具有在相反的端部或流动面之间以直通流动构型延伸的槽纹。当这些槽纹被布置成经由入口流动面接纳污浊空气时，这些槽纹可以被认为是入口槽纹，并且当这些槽纹被布置成允许经过滤空气经由出口流动面流出时，这些槽纹可以被认为是出口槽纹。
图19至图21中描绘的过滤介质6502，类似于在转让给曼·胡默尔股份有限公司(Mann+Hummel GmbH)的US 8,479,924和US 9,919,256中所描绘的过滤介质，被展示为处于示出过滤介质6502可以如何形成为介质包布置6504的布置。
介质包布置6504可以被认为具有从入口流动面6506到出口流动面6508的相对较长或较深的褶皱，并且还可以如图所示具有变化的褶皱深度。随着介质包的褶皱深度增加，过滤介质趋向于彼此塌陷，从而导致掩蔽。掩蔽是不合期望的，因为被掩蔽的过滤介质趋于不再可用于过滤，从而降低了粉尘保持能力和流动穿过介质包，并且还潜在地增加了跨介质包的压降。为了减少掩蔽并且帮助过滤介质保持其形状，已知将支撑结构应用于褶皱式介质。在图20和图21中，提供了支撑区段或间隔件6510。应当理解的是，图20和图21展示了具有褶皱折叠部6514的折叠构型6512，但是被展开或分离以示出可以如何布置过滤介质6502和支撑区段或间隔件6510。
如图20至图21所示，过滤介质6502在第一侧6516与第二侧6518之间延伸。尽管仅在每个褶皱面6520上示出一个支撑区段6510，但是应当理解，可以沿着每个褶皱面6520布置多个支撑区段6510，使得当将过滤介质6502布置到介质包(如图19中示出为介质包604)中时，每个支撑区段6510之间的体积可以被视为在入口流动面6506与出口流动面6508之间延伸的槽纹。支撑区段6510可以布置在每个流动面6520上，使得相对的支撑区段6510彼此接触或接合，以帮助维持介质包的形状，同时还限制了支撑区段6510将接触的过滤介质的量，如图20所示。此外，通过提供使得支撑区段6510具有粘合性能，支撑区段6510可以设置成使得当将过滤介质6502布置到介质包装6504中时，相对的支撑区段6510可以彼此粘附。
支撑区段6510可以布置成锥形构型，其中支撑区段6510在内部折叠部6522处具有截面，并且其中所述截面朝向外部折叠部6524增大。在此背景下，短语“内部折叠部”是指当介质被布置到介质包中时，介质的形成锐角的一侧，并且短语“外部折叠部”是指介质的形成钝角的一侧。此外，提及改变支撑区段6510的截面可以是指支撑区段远离其所粘附的介质延伸的高度以及沿着其所粘附的介质在朝向或远离相邻槽纹上的其他支撑区段的方向上的宽度中的一个或两个。改变支撑区段6510的形状可以帮助维持介质包和所产生的槽纹的形状，并且可以帮助减少在支撑区段6510未布置成锥形构型的情况下原本将由这些支撑区段接触的介质的量。另外，支撑区段6510可以布置成非锥形构型。如图21所示，支撑区段6510可以设置成使得它们在外部折叠部6524上方延伸，但是支撑区段6510不必在外部折叠部上方延伸。另外，支撑区段6510不必延伸到内部折叠部6522中，但是如果需要，支撑区段6510可以设置成使得它们延伸到内部折叠部6522中。
当粘合剂被挤出到过滤介质6502上时(其中粘合剂形成支撑区段6510)，支撑区段6510可以施加到过滤介质6502。在粘合剂有机会完全固化之前，可以将过滤介质6502折叠成可以具有或可以不具有变化的褶皱深度的介质包布置6504。通过在粘合剂完全固化之前形成介质包布置6504，相对的支撑区段6510可以彼此粘结或粘附，从而形成在入口流动面6506与出口流动面6508之间延伸的槽纹。
应当理解的是，过滤介质6502可以具有跨介质延伸的变形，诸如波纹。诸如波纹的变形方向可以平行于或垂直于褶皱折叠方向。
图22中描绘的过滤介质6602类似于转让给冠军实验室公司(ChampionLaboratories，Inc.)的US 2018/02007566中描绘的过滤介质，作为具有直通流动布置的入口槽纹和出口槽纹的介质包布置6604的另一个示例。
可以通过折叠过滤介质6602以形成入口流动面6606和出口流动面6608来形成过滤介质包装布置6604。褶皱尖端6610形成入口流动面6606，并且褶皱尖端6612形成出口流动面6608。可以是连续或不连续的粘合剂珠粒6616和6618沿着过滤介质6602以多条线跨过滤介质6602从介质第一侧6620延伸到介质第二侧6622。如果需要的话，沿着介质第一侧6620和沿着介质第二侧面6620的粘合剂珠粒6616和6618可以加厚，并且可以被布置成沿着介质第一侧6620和介质第二侧6622提供边缘密封。通过提供粘合剂珠粒6616和6618在折叠过滤介质6602时彼此粘附，可以在直通介质包布置6604中形成入口槽纹6630和出口槽纹6632。
相似类型的过滤介质包布置可以Enduracube的名称从宝威滤清器公司(BaldwinFilters，Inc.)购得。可以Enduracube的名称从宝威滤清器公司购得的过滤介质包以褶皱式构型布置，从而形成在入口流动面与出口流动面之间延伸的入口槽纹和出口槽纹。
当介质被指向用于在滤芯的相反的流动端之间进行过滤时，将优选地应用本文中所表征的许多技术，所述滤芯是具有在这些相反端之间的方向上延伸的槽纹或褶皱尖端的介质。然而，替代方案是可能的。本文中关于密封布置定义所表征的技术可以应用于具有相反流动端的过滤器滤芯中，其中介质被定位成用于过滤在这些端部之间的流体流动，即使当介质不包括在这些端部之间的方向上延伸的槽纹或褶皱尖端时也是如此。例如，介质可以是深度介质，可以在替代方向上起褶皱，或者可以是非褶皱式材料。
然而，实际情况是：本文中表征的技术特别有利于与在流动端之间延伸得相对较深(通常为至少100mm、典型地为至少150mm、经常为至少200mm、有时为至少250mm、并且在一些情况下为300mm或更多)的滤芯一起使用，并且在使用过程中被构造成用于大的装载体积。这些类型的***典型地将是这种***：其中介质被构造成具有在相反的流动端之间的方向上延伸的褶皱尖端或槽纹。
还应当注意，虽然本文中所描述的技术通常是为涉及具有直通流动构型的介质包的有利应用和布置而开发的，但是这些技术可以在其他***中有利地应用。例如，当滤芯包括包围中心内部的介质时可以应用这些技术，其中滤芯具有开放端。此类布置可以涉及“向前流动”，其中将要过滤的空气通过穿过介质而进入中心开放内部，并且通过开放端离开；或者，在反向流动的情况下，其中将要过滤的空气进入开放端，然后转向并穿过介质。多种此类布置是可能的，包括褶皱式介质和替代类型的介质。可使用的构型将包括圆柱形和圆锥形等等。
III.示例空气滤清器组件
A.图23至图35
现在将注意力指向图23。图23中是空气滤清器组件300的实施例的透视图。空气滤清器组件300包括壳体302。壳体302具有内部容积304(图27)和进口开口306(图26)。盖308可移除地定向在进口开口306之上。壳体302与空气的入口和发动机(通常是柴油发动机)要使用的过滤后的空气的出口连通。
过滤器元件310(图25)位于壳体302的内部容积304内。过滤器元件310位于壳体302内，使得进入壳体302中的空气穿过过滤器元件310，其中灰尘和其他碎片从所述空气中移除，然后，过滤后的空气在过滤器元件310下游行进到出口以供发动机使用。
仍然参考图25，过滤器元件310仅仅是一个示例实施例。过滤器元件310可以以许多不同的形式体现。过滤器元件310包括过滤介质312的构造。在此示例中，过滤介质312是z形介质314，如上文结合图1至图22所描述。可以使用其他类型的过滤介质。
图25的z形介质314具有相反的流动面316、317。流动面316、317中的一个是入口流动面，而另一个是出口流动面。介质包312被配置成用于在空气离开出口流动面之前过滤流入该入口流动面中的空气。在一个示例实施例中，入口流动面是在317处，而出口流动面是在316处。
过滤器元件312包括框架318。在此实施例中，框架318被安装到介质包312。框架318定位在流动面316上或与之相邻，并且包围流动面316或与之外接。
密封布置320定位在框架318上。密封布置320包括密封构件322。密封构件322包括与壳体302形成可释放密封的可压缩橡胶状材料。密封构件322可以由许多材料制成，包括例如可压缩的聚氨酯泡沫。
密封构件322可以以许多不同的形式体现。在本文所示的示例中，密封构件322是径向指向的，并且被定向成与壳体形成径向密封。在此情况下，径向指向是径向向外的方向，并且在其他实施例中，径向指向可以是径向向内的方向。在另外一些实施例中，密封构件322可以是轴向密封件或夹紧密封件。
过滤器元件310是跑道形的，具有由相对的直边326、327连结的相对弯曲端324、325。在所示的实施例中，框架318和密封构件322也是跑道形的。
框架318可以包括位于流动面316上方的表面网格330。表面网格330可以帮助防止过滤介质312伸缩。网格330还可以帮助支撑密封构件322。
根据本披露的原理，空气滤清器组件300包括两部分配合的锁扣组件332(图24)。当过滤器元件310正确且适当地安装在壳体302的内部容积304内并且盖308正确地安装在进口开口306之上的适当位置时，两部分配合的锁扣组件332可释放地配合。
许多实施例是可能的。一般来说，两部分配合的锁扣组件332的第一部分334被紧固到盖308。两部分配合的锁扣组件332的第二部分336位于壳体302和过滤器元件310之一上。
一般来说，第一部分334是闩锁340。闩锁340在图24中被示出为偏心闩锁342。偏心闩锁342包括杠杆344和吊钩346。吊钩346与第二部分336接合。第二部分336典型地将是保持器348，其用于与吊钩346可释放地接合。
在图23至图29的实施例中，过滤器元件310包括紧固到其上的第二部分336。当过滤器元件310可操作地安装在壳体内部容积304内时，第二部分336延伸穿过壳体302中的开口350。
在图24中，开口350是延伸穿过壳体302的一对孔口352、353的形式。孔口352、353邻近于进口开口306和可移除盖308定位。
再次将注意力指向图25。如先前提及的，锁扣组件332的第二部分336可以被紧固到过滤器元件310。在图25中，第二部分336从耳部构造356突出。耳部构造356从框架318延伸。
纵向轴线358延伸穿过过滤器元件310并且穿过每个流动面316、317。一般来说，轴线358平行于过滤介质包312的侧壁360。第二部分336大体上平行于纵向轴线358从耳部构造356突出。
第二部分336可以以多种不同的形式体现。在图25的实施例中，第二部分336包括与z形介质314侧向隔开定位并且在远离流动面316、317和z形介质314的方向上突出的一对翼片362、363。翼片362、363在远离过滤器元件310的其余部分的方向上突出。在图25的实施例中，翼片362、363与流动面316相邻并且在与相对流动面317相反的方向上突出。
耳部构造356在图25中被展示为包括从框架318延伸的一对耳部366、367。耳部366、367从框架318的一侧延伸以成为框架318的径向或侧向。耳部366、367通常轴向地位于密封构件322与相对的流动面317之间。
每个耳部366、367包括在其上延伸的翼片362、363之一。
翼片362、363被确定大小以便接纳在孔口352、353内。图26示出了将过滤器元件310安装到壳体302中的一个步骤。过滤器元件310通过进口开口306安装，所述进口开口通向与弯曲端部324相对的弯曲端部325。弯曲端部324是过滤器元件310的与具有翼片362、363的耳部366、367相邻的部分。
翼片362、363被确定大小以便与第一部分334相互作用。在许多布置中，翼片362、363从耳部构造356延伸至少10mm且不大于100mm；优选地从耳部构造356延伸至少15mm且不大于80mm。
在图27中，过滤器元件310已经安装到壳体302中，并且可以看到翼片362、363穿过壳体302中的孔口352、353突出。图28示出了穿过孔口352延伸或突出的翼片362之一的放大图。
图29示出了接合两部分配合的锁扣组件332的最终步骤。在图29中，第一部分334与第二部分336配合或接合。在此实施例中，存在两个闩锁340、341。闩锁340、341中的每一个具有吊钩346、347和杠杆344、345。可以看到吊钩346、347与翼片362、363接合，所述翼片用作保持器348、349。
图30至图35示出了空气滤清器组件300的另一实施例。相同的附图标记将用于相似的部分。图30至图35的空气滤清器组件300与图23至图29的空气滤清器组件300相同，除了锁扣组件332的第二部分336。
在此实施例中，第二部分336与壳体302是一体的。如图31中可以看出，第二部分336包括与壳体302成一体的一对凸缘370、371，当过滤器元件310可操作地安装在壳体内部容积304内时，所述一对凸缘可从壳体302的剩余部分径向向外移动。
在图31中，可以看到在过滤器元件310已经安装在壳体302中之前，凸缘370、371处于预接合状态。凸缘370、371与进口开口306相邻并且在朝向内部容积304且远离壳体302的外表面/壁374的方向上成角度或倾斜。
当过滤器元件310可操作地安装在壳体内部容积304内时，过滤器元件310被构造和布置成从壳体302的剩余部分径向向外推动第二部分336。在此实施例中，过滤器元件310从凸缘370、371向内倾斜或延伸的方向推动所述凸缘(如图31和图33所示)到图34所示的位置，在所述位置中，保持器348、349从壳体壁374向外延伸。
图32示出了可与图30的实施例一起使用的过滤器元件310。在此实施例中，过滤器元件310包括位于耳部构造356上的突起布置376。突起布置376沿平行于纵向轴线358的方向突出。图32中的过滤器元件310具有框架318，但是为了提高清晰度，未描绘可安装或模制在框架318上的密封布置320。
突起布置376可以包括许多实施例。在此实施例中，突起布置376包括一个或多个翼片378。翼片378被定位成使得当过滤器元件310可操作地安装在壳体内部容积304内时，翼片378从壳体302的剩余部分径向向外推动凸缘370、371，使得保持器348、349从壳体壁374突出。在图32所示的示例中，在每个耳部366、367上存在两个翼片378。许多变化是可能的。
图33展示了将过滤器元件310安装到壳体302中的一个步骤。图33中的图示示出了在元件310完全安装之前内部容积304中的过滤器元件，并且凸缘371仍然在朝向它们的内部容积304的方向上向内突出。图34示出了完全安装的元件310，其中翼片378抵靠凸缘371接合，使得保持器348、349远离壳体壁374突出。这将保持器348、349置于它们可以被闩锁340、341的吊钩346、347接合或钩住的位置。
图35中示出了锁扣组件332的接合位置，其中吊钩346、347抓住或接合保持器348、349。盖308处于适当位置，使得闩锁340、341可以定位成与呈凸缘370、371形式的第二部分336配合。
从以上内容可以了解安装过滤器元件310的方法。所述方法包括通过壳体302中的进口开口306将过滤器元件310定向到壳体302的内部容积304中。
接下来，存在将盖308定向在进口开口306之上的步骤。
接下来，存在将两部分配合的锁扣组件332的第一部分334和第二部分336可释放地配合以便将盖308紧固到壳体302。第一部分334被紧固到盖308。第二部分336位于壳体302和过滤器元件310之一上。
第二部分336可以是壳体302的整体部分，呈凸缘370、371的形式，其可从延伸到内部容积304中的位置偏转到从壳体302外部的剩余部分延伸的位置。定向过滤器元件310的步骤包括使用过滤器元件310从壳体302的剩余部分径向向外推动第二部分336。
过滤器元件310可以包括紧固到其上的第二部分336。例如，第二部分336可以是从过滤器元件310的耳部构造356延伸的翼片362、363的形式。定向过滤器元件310的步骤包括当过滤器元件310可操作地安装在壳体内部容积304内时，使呈翼片362、363形式的第二部分336延伸穿过壳体302中的开口350(诸如孔口352、353)。
B.图36至图42
现在将注意力指向图36至图40，它们示出了空气滤清器组件300的另一实施例。空气滤清器组件300包括具有内部容积304和进口开口306的壳体302。盖308可移除地定向在进口开口306之上。壳体302与空气的入口和发动机(通常是柴油发动机)要使用的过滤后的空气的出口连通。
过滤器元件310位于壳体302的内部容积304内。过滤器元件310位于壳体302内，使得进入壳体302中的空气穿过过滤器元件310，其中灰尘和其他碎片从所述空气中移除，然后，过滤后的空气在过滤器元件310下游行进到出口以供发动机使用。过滤器元件310可以以许多不同的形式体现。过滤器元件310包括过滤介质312的构造。在此示例中，过滤介质312是z形介质314，如上文结合图1至图22所描述。可以使用其他类型的过滤介质。
与先前的实施例一样，空气滤清器组件300包括两部分配合的锁扣组件332。当过滤器元件310正确且适当地安装在壳体302的内部容积304内并且盖308正确地安装在进口开口306之上的适当位置时，两部分配合的锁扣组件332可释放地配合。
在此示例中，两部分配合的锁扣组件332的第一部分334被紧固到盖308，并且两部分配合的锁扣组件332的第二部分336位于壳体302上。
第二部分336包括可移动的干涉构件，其体现为具有闩锁翼片501(图38)的闩锁构件500。闩锁构件500由壳体302保持，使得在松弛状态下，干涉构件处于干涉位置；也就是说，当壳体中没有过滤器元件310时，处于松弛状态的闩锁构件500成角度以防止与盖308上的第一部分334连接。在图38所示的示例中，闩锁构件500径向向内成角度，使得闩锁翼片501朝向元件310径向向内延伸，并且配合的闩锁扣件502(图40)不能接合。
当合适的过滤器元件310安装在壳体302中时，可移动闩锁构件500可移动到非干涉位置。过滤器元件310包括一个或多个干涉接合构件，在本文中体现为插塞504。插塞504从过滤器元件310的侧壁506径向突出。可以存在与闩锁构件500相同数量的插塞504，或者可以存在比闩锁构件500更少的插塞504。插塞504仅沿侧壁506延伸达侧壁长度的一部分。
通过比较图38和图39，可以理解，当过滤器元件310安装在壳体302中时，插塞504将抵靠闩锁构件500接合并且径向向外移动闩锁构件以将其定位在非干涉位置以便与盖308上的闩锁扣件502接合。盖308可以相对于壳体302旋转或扭转以将闩锁扣件502移动到与闩锁翼片501牢固接合。
如果没有元件或者如果错误的元件安装在壳体302中，则盖308不能牢固地锁定到壳体302，因为闩锁翼片501将不在用于锁定接合的位置。
图41和图42类似于图38至图40的实施例，除了在元件310上没有插塞504之外，替代地存在比插塞504更薄的肋508。肋508用作干涉接合构件。
C.图43
在图43中，图29的空气滤清器组件300被示出为具有滑轨400。滑轨400可以是盖308的一部分并且用于接合元件的翼片362、363。
D.图44至图49
在图44至图49中，空气滤清器组件300类似于图36至图42的组件300。同样类似于图36至图42的实施例，此实施例包括过滤器元件310，一旦元件310被适当地安装在壳体302中，所述过滤器元件就将可变形干涉构件402移动到非干涉位置。
与先前的实施例一样，空气滤清器组件300包括两部分配合的锁扣组件332。当过滤器元件310正确且适当地安装在壳体302的内部容积304内并且盖308正确地安装在进口开口306之上的适当位置时，两部分配合的锁扣组件332可释放地配合。
在此示例中，两部分配合的锁扣组件332的第一部分334被紧固到盖308，并且两部分配合的锁扣组件332的第二部分336位于壳体302上。
在元件310安装之前，干涉构件402干涉盖308到壳体302上的安装。当元件310安装在壳体中时，元件310进入壳体302的移动将把干涉构件402拉开，并拉开干涉以允许盖308与壳体302配合。当元件310移动到壳体302中并清除盖308的止挡件时，可变形干涉构件402径向向内移动。
第二部分336包括干涉构件402，所述干涉构件体现为具有接合臂514的凸缘512。凸缘512由壳体302保持，使得在松弛状态下，干涉构件402处于干涉位置；也就是说，当壳体中没有过滤器元件310时，处于松弛状态的凸缘512成角度以防止与盖308上的第一部分334连接。在图48所示的示例中，凸缘512远离元件310径向向外成角度，并且盖308上的配合扣件513不能接合。接合臂514朝向元件310径向向内延伸，并且在基部处连接到凸缘514，使得凸缘512和臂514的截面形成V形或U形。臂514的径向向内移动使凸缘514径向向内移动。
当合适的过滤器元件310安装在壳体302中时，可移动凸缘512可移动到非干涉位置。过滤器元件310包括干涉接合构件，在本文中体现为插塞504。插塞504从过滤器元件310的侧壁506径向突出。可以存在与凸缘512相同数量的插塞504，或者可以存在比凸缘512更少的插塞504。
通过比较图48和图49，可以理解，当过滤器元件310安装在壳体302中时，插塞504将抵靠臂514接合并且使所述臂径向向内移动，从而使凸缘512径向向内移动以将其定位在非干涉位置以便与盖308上的扣件513接合。盖308可以相对于壳体302旋转或扭转以将扣件513移动到牢固地接合在凸缘512之上。
如果没有元件或者如果错误的元件安装在壳体302中，则盖308不能紧固到壳体302，因为伸出的凸缘512将阻止盖308。
E.图50至图58
在图50至图58中，空气滤清器组件300类似于图38至图42的组件300。在此实施例中，一旦元件310被适当地安装在壳体302中，过滤器元件310就将可变形干涉构件移动到非干涉位置。
与先前的实施例一样，空气滤清器组件300包括两部分配合的锁扣组件332。当过滤器元件310正确且适当地安装在壳体302的内部容积304内并且盖308正确地安装在进口开口306之上的适当位置时，两部分配合的锁扣组件332可释放地配合。
在此示例中，两部分配合的锁扣组件332的第一部分334被紧固到盖308，并且两部分配合的锁扣组件332的第二部分336位于壳体302上。
过滤器元件310具有干涉接合构件，所述干涉接合构件体现为用于推动干涉构件的径向向外延伸的插塞504，当元件310安装在壳体302中时，所述干涉构件在本文中体现为由壳体302限定的可径向向内偏转的凸缘404。可偏转凸缘404具有垂直于凸缘404的翼片405。所述翼片包括通孔406。孔口406需要与限定在从壳体302径向向外延伸的固定壳体翼片410中的孔口408对准且同轴。
图54示出了在干涉构件(凸缘404)移动到非干涉位置之后轴向对准的孔口406、408。对准的孔口406、408接纳盖308上的闩锁构件412(图55)。
如果元件310未适当地安装在壳体302内，可偏转凸缘404将是径向向内的(图53)，并且孔口406、408将不会彼此对准，这将防止盖308被适当地安装。
图56至图58类似于图50至图55，除了插塞504之外，替代地过滤器元件310具有肋508，所述肋用作干涉接合构件。
在替代布置中，图50至图58的实施例可以使用径向向外延伸的凸缘而不是径向向内偏转的凸缘404。
F.图59至图60
在图59的实施例中，过滤器元件310具有旋转构件424，所述旋转构件旋转以移动干涉构件426，然后这允许元件310坐置在壳体302内并且盖308紧固到其上。旋转构件424使干涉构件426偏转以允许适当的安装。
在图60的实施例中，示出了闩锁428紧固到壳体302，但是它也可以紧固到盖308上。干涉构件430将引起干涉并且防止闩锁428能够将盖308连接到壳体302，除非过滤器元件310被安装并将干涉构件430移开以不进行干涉。元件310向下推动干涉构件430，这使干涉构件430绕枢转点432旋转或枢转，并且这将干涉构件430移开以允许盖308定位在壳体主体302内并允许闩锁428将盖308和壳体302紧固在一起。
G.图61至图66
在图61至图66中，空气滤清器组件300类似于图38至图42的组件300。与先前的实施例一样，在此实施例中，一旦元件310被适当地安装在壳体302中，过滤器元件310就将可变形干涉构件移动到非干涉位置。
空气滤清器组件300包括两部分配合的锁扣组件332。当过滤器元件310正确且适当地安装在壳体302的内部容积304内并且盖308正确地安装在进口开口306之上的适当位置时，两部分配合的锁扣组件332可释放地配合。
在此示例中，两部分配合的锁扣组件332的第一部分334被紧固到盖308，并且两部分配合的锁扣组件332的第二部分336位于壳体302上。
过滤器元件310具有干涉接合构件，所述干涉接合构件体现为用于推动干涉构件的径向向外延伸的插塞504(其也可以是肋508)，所述干涉构件在本文中体现为枢转构件436。
枢转构件436包括绕铰接点438枢转的臂440。从臂440垂直延伸的是具有扣件448的指状物446。除非元件310被适当地安装，否则枢转构件436防止盖308和壳体302配合。
当过滤器元件310被安装在壳体302中时，插塞504向下推动枢转构件436，这将使臂440从图64所示的干涉(水平)位置枢转或旋转到图65所示的非干涉和接合(竖直)位置。在接合位置，指状物446沿着垂直于元件310的侧壁506的平面延伸，并且扣件448面朝下并远离盖302。这种旋转允许盖302和壳体308通过闩锁442与扣件448接合而紧固在一起，如图66所示。
以上展现了示例原理。可以使用这些原理作出许多实施例。

Claims (50)

1.一种空气滤清器组件，包括：
(a)壳体，所述壳体具有内部容积和与所述内部容积连通的进口开口；
(b)盖，所述盖可移除地定向在所述进口开口之上；
(c)过滤器元件，所述过滤器元件可移除地定向在所述壳体的所述内部容积中；
(d)两部分配合的锁扣组件；
(i)所述两部分配合的锁扣组件的第一部分被紧固到所述盖；
(ii)所述两部分配合的锁扣组件的第二部分位于所述壳体和所述过滤器元件之一上；以及
(iii)当所述过滤器元件可操作地安装在所述壳体内部容积内时，所述锁扣组件的所述第一部分和所述第二部分被定位成可释放地配合。
2.如权利要求1所述的空气滤清器组件，其中，所述第二部分与所述壳体是一体的，并且当所述过滤器元件可操作地安装在所述壳体内部容积内时，所述第二部分可从所述壳体的剩余部分径向向外移动。
3.如权利要求2所述的空气滤清器，其中，当所述过滤器元件可操作地安装在所述壳体内部容积内时，所述过滤器元件被构造和布置成从所述壳体的所述剩余部分径向向外推动所述第二部分。
4.如权利要求1所述的空气滤清器，其中，所述过滤器元件包括紧固到其上的第二部分；当所述过滤器元件可操作地安装在所述壳体内部容积内时，所述第二部分延伸穿过所述壳体中的开口。
5.如权利要求4所述的空气滤清器，其中，所述过滤器元件包括围绕过滤介质的框架、和从所述框架延伸的耳部构造；所述第二部分从所述耳部构造突出。
6.如权利要求5所述的空气滤清器，其中，所述过滤器元件具有延伸穿过其中的纵向轴线；并且所述第二部分平行于所述纵向轴线从所述耳部构造突出。
7.如权利要求6所述的空气滤清器，其中，所述过滤器元件包括形成相反流动面的z形介质；所述纵向轴线穿过两个流动面；并且所述第二部分包括与所述z形介质侧向隔开定位并且在远离所述流动面和所述z形介质的方向上突出的一对翼片。
8.如权利要求5至7中任一项所述的空气滤清器，其中，所述耳部构造包括各自从所述框架延伸的一对耳部。
9.如权利要求1至8中任一项所述的空气滤清器，其中，所述两部分锁扣组件的所述第一部分是闩锁，并且所述第二部分是保持器。
10.如权利要求1至9所述的空气滤清器，其中，所述两部分锁扣组件的所述第一部分是具有杠杆和吊钩的偏心闩锁，并且所述第二部分是保持器。
11.如权利要求1至4中任一项所述的空气滤清器，其中，所述过滤器元件包括围绕过滤介质的框架；延伸穿过其中的纵向轴线；以及从所述框架延伸的耳部构造；所述耳部构造包括在平行于所述纵向轴线的方向上从其延伸的突起布置。
12.如权利要求11所述的空气滤清器，其中，所述突起布置包括一个或多个翼片。
13.如权利要求12所述的空气滤清器，其中，所述过滤器元件包括形成相反流动面的z形介质；所述纵向轴线穿过两个流动面；并且所述一个或多个翼片与所述z形介质侧向隔开定位并且在远离所述流动面和所述z形介质的方向上突出。
14.如权利要求13所述的空气滤清器，其中，所述翼片被定位成使得当所述过滤器元件可操作地安装在所述壳体内部容积内时，所述翼片从所述壳体的所述剩余部分径向向外推动所述第二部分。
15.如权利要求1至14中任一项所述的空气滤清器，其中：
(a)所述过滤器元件包括介质包，所述介质包包括过滤介质并且具有相反的第一流动面和第二流动面；
(i)所述第一流动端包括入口流动面；
(ii)所述第二流动端包括出口流动面；以及
(iii)所述介质包被配置成用于在空气离开所述出口流动面之前过滤流入所述入口流动面中的空气；
(b)安装到所述介质包的框架；以及
(c)定位在所述框架上的密封布置；
(i)所述密封布置包括定向成可释放地、密封地接合所述壳体的密封构件。
16.如权利要求15所述的空气滤清器，其中，所述密封构件是径向指向的，并且被定向成与所述壳体形成径向密封。
17.如权利要求15和16中任一项所述的空气滤清器，其中：
(a)所述过滤介质包括具有入口槽纹和出口槽纹的带槽纹介质；
(i)所述入口槽纹在所述入口流动面处是开放的并且在所述入口流动面下游被阻塞；并且
(ii)所述出口槽纹在所述出口流动面处是开放的并且在所述出口流动面上游被阻塞。
18.如权利要求1至17中任一项所述的空气滤清器，其中，所述过滤器元件包括从所述框架延伸的耳部构造；所述耳部构造具有从其延伸的突起布置。
19.如权利要求1至18中任一项所述的空气滤清器，其中，所述过滤器元件是跑道形的，具有由直边连结的相对弯曲端。
20.如权利要求1至19中任一项所述的空气滤清器，其中：
(a)所述两部分配合的锁扣组件的所述第一部分包括闩锁构件；
(b)所述两部分配合的锁扣组件的所述第二部分包括可径向向内偏转的凸缘，所述凸缘具有带通孔的凸缘翼片；以及具有通孔的固定壳体翼片；并且
(c)所述过滤器元件包括径向延伸的插塞或肋，所述插塞或肋被定位成径向向外推动所述可径向向内偏转的凸缘，直到所述凸缘翼片的所述通孔与所述固定壳体翼片的所述通孔轴向对准以允许通过所述对准的通孔接纳所述闩锁构件。
21.如权利要求1至19中任一项所述的空气滤清器，其中：
(a)所述两部分配合的锁扣组件的所述第一部分包括偏心闩锁构件；
(b)所述两部分配合的锁扣组件的所述第二部分包括枢转构件，所述枢转构件包括绕所述壳体上的铰接点枢转的臂；所述臂具有指状物和扣件；并且
(c)所述过滤器元件包括径向延伸的插塞或肋，所述插塞或肋被定位成向下推动所述枢转构件，以将所述臂从干涉位置旋转到非干涉位置，并且允许所述偏心闩锁与所述指状物上的所述扣件接合。
22.一种将过滤器元件安装在空气滤清器的壳体中的方法；所述方法包括：
(a)通过壳体中的进口开口将过滤器元件定向到所述壳体的内部容积中；
(b)将盖定向在所述进口开口之上；以及
(c)将两部分配合的锁扣组件的第一部分和第二部分可释放地配合以便将所述盖紧固到所述壳体上；
(i)两部分配合的锁扣组件的第一部分被紧固到所述盖；以及
(ii)所述两部分配合的锁扣组件的第二部分位于所述壳体和所述过滤器元件之一上。
23.如权利要求22所述的方法，其中：
(a)所述第二部分与所述壳体是一体的；并且
(b)所述定向过滤器元件的步骤包括使用所述过滤器元件从所述壳体的剩余部分径向向外推动所述第二部分。
24.如权利要求22所述的方法，其中：
(a)所述过滤器元件包括紧固到其上的第二部分；并且
(b)所述定向过滤器元件的步骤包括当所述过滤器元件可操作地安装在所述壳体内部容积内时，使所述第二部分延伸穿过所述壳体中的开口。
25.一种用于在空气滤清器的壳体中使用的过滤器元件；所述元件包括：
(a)介质包，所述介质包包括过滤介质；以及
(b)干涉接合构件，所述干涉接合构件被适配成与所述壳体上的干涉构件相互作用。
26.一种用于在空气滤清器的壳体中使用的过滤器元件，所述元件包括：
(a)介质包，所述介质包包括过滤介质；以及
(b)干涉接合构件，所述干涉接合构件被确定大小并且被适配成接合干涉构件并且使所述干涉构件移动到非干涉位置，其中，除非所述过滤器元件安装在所述壳体中，否则所述干涉构件防止所述壳体与所述盖配合。
27.一种用于在空气滤清器的壳体中使用的过滤器元件，所述元件包括：
(a)介质包，所述介质包包括过滤介质；以及
(b)突起布置，所述突起布置被确定大小并且被适配成接合与所述空气滤清器的所述壳体成一体的锁扣组件。
28.如权利要求25至27中任一项所述的过滤器元件，进一步包括安装到所述介质包的框架。
29.如权利要求25至28中任一项所述的过滤器元件，进一步包括密封布置。
30.如权利要求25至29中任一项所述的过滤器元件，进一步包括安装到所述介质包的框架和定位在所述框架上的密封布置。
31.如权利要求25至28中任一项所述的过滤器元件，进一步包括耳部构造。
32.如权利要求27和权利要求31所述的过滤器元件，其中，所述突起布置平行于延伸穿过所述元件的纵向轴线从所述耳部构造延伸。
33.如权利要求25至32中任一项所述的过滤器元件，其中：
(a)所述介质包具有相反的第一流动面和第二流动面；
(i)所述第一流动端包括入口流动面；
(ii)所述第二流动端包括出口流动面；以及
(iii)所述介质包被配置成对流入所述入口流动面并通过所述出口流动面流出的空气进行过滤；以及
(b)纵向轴线穿过所述入口流动面和所述出口流动面两者。
34.如权利要求32和33所述的过滤器元件，其中，所述突起布置包括与所述介质包侧向隔开定位并且在远离所述流动面的方向上突出的一对翼片。
35.如权利要求31以及权利要求32至34中任一项所述的过滤器元件，其中：
(a)所述耳部构造包括各自从所述框架侧向延伸的一对耳部；并且
(b)存在从所述耳部中的每一个延伸的至少一个翼片。
36.如权利要求29以及权利要求30至35中任一项所述的过滤器元件，其中，所述密封布置包括定向成可释放地、密封地接合所述壳体的密封构件。
37.如权利要求36所述的过滤器元件，其中，所述密封构件是径向指向的，并且被定向成与所述壳体形成径向密封。
38.如权利要求37所述的过滤器元件，其中，所述密封构件是向外指向的径向密封件。
39.如权利要求25至38中任一项所述的过滤器元件，其中，所述过滤器元件是跑道形的，具有由直边连结的相对弯曲端。
40.如权利要求33以及权利要求34至39中任一项所述的过滤器元件，进一步包括在所述流动面之一上方的表面网格。
41.如权利要求27以及权利要求28至40中任一项所述的过滤器元件，其中，所述突起布置从所述耳部构造延伸至少10mm且不大于100mm。
42.如权利要求27以及权利要求28至40中任一项所述的过滤器元件，其中，所述突起布置从所述耳部构造延伸至少15mm且不大于80mm。
43.如权利要求25至27以及权利要求28至42中任一项所述的过滤器元件，其中，所述干涉接合构件包括从所述过滤器元件的侧壁径向向外延伸的一个或多个插塞。
44.如权利要求25至27以及权利要求28至42中任一项所述的过滤器元件，其中，所述干涉接合构件包括从所述过滤器元件的侧壁径向向外延伸的一个或多个肋。
45.一种空气滤清器，所述空气滤清器具有壳体和如权利要求25至44中任一项所述的过滤器元件，其中，所述干涉构件是可移动的闩锁构件。
46.一种空气滤清器，所述空气滤清器具有壳体和如权利要求25至44中任一项所述的过滤器元件，其中，所述干涉构件是
47.一种空气滤清器，所述空气滤清器具有壳体和如权利要求25至44中任一项所述的过滤器元件，其中，所述干涉构件是可变形的。
48.一种空气滤清器，所述空气滤清器具有壳体和如权利要求25至44中任一项所述的过滤器元件，其中，所述干涉构件是可径向向内偏转的凸缘。
49.一种空气滤清器，所述空气滤清器具有壳体和如权利要求25至44中任一项所述的过滤器元件，其中，所述干涉构件是可旋转的。
50.一种空气滤清器，所述空气滤清器具有壳体和如权利要求25至44中任一项所述的过滤器元件，其中，所述干涉构件是可枢转的。
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