CN114471010A - 过滤器滤芯;空气滤清器组件;外壳;部件以及方法 - Google Patents
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Abstract
根据本披露,披露了空气滤清器组件、外壳、可维护的过滤器滤芯和特征、部件以及与它们相关的方法。通常,这些特征涉及被配置成用于在维修期间帮助防止将不适当的滤芯安装在空气滤清器外壳中的***。表征了多种特征,并且在许多实例中,所述滤芯(415)包括具有径向指向的密封表面(445a)的密封安排(420),所述密封表面至少具有第一非波浪形或非突起/凹陷区段以及第二波浪形或突起/凹陷区段。详细地示出并描述了实例。
Description
本申请是作为PCT国际专利申请于2018年8月8日提交的。本披露包括于2017年8月9日提交的美国临时申请62/543,090的披露内容,并且进行了编辑。在适当程度下对美国临时申请62/543,090作出优先权要求;并且,美国临时申请62/543,090的全部披露内容通过援引并入本文。
技术领域
本披露涉及过滤器安排,其典型地用于过滤空气;诸如内燃发动机的进入空气。在某些所选择的实例中,本披露具体地涉及使用具有相反流动端的可维护滤芯的过滤器安排;然而描述了其他应用。还描述了空气滤清器安排、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,希望将所述污染物材料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)。为了去除污染物,已经开发了多种多样的空气过滤器安排。寻求改进。
发明内容
根据本披露,披露了空气滤清器组件、外壳、可维护的过滤器滤芯和特征、部件以及与它们相关的方法。通常,这些特征涉及被配置成用于在维修期间帮助防止将不适当的滤芯安装在空气滤清器外壳中的***。在此描述了可以单独地或一起使用来实现所期望结果的多种方法。
附图说明
图1是可用于根据本披露的安排中的第一示例性介质类型的局部示意性透视图。
图2是图1中所描绘的介质类型的一部分的放大的示意性剖视图。
图3包括针对图1和图2的类型的介质的不同带槽介质定义的实例的示意图。
图4是用于制造图1至图3的类型的介质的示例性过程的示意图。
图5是用于图1至图4的类型的介质槽纹的可选端部矢状物的示意性剖视图。
图6是可用于过滤器滤芯中的卷绕式过滤器安排的示意性透视图,所述过滤器滤芯具有根据本披露的特征并且由例如根据图1的介质条带制成。
图7是可用于过滤器安排中的叠层式介质包安排的示意性透视图,所述过滤器安排具有根据本披露的所选择的特征并且由例如根据图1的介质条带制成。
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8A是与图8的视图示意性相反的流动端视图。
图8B是图8和图8A的介质包的示意性剖视图。
图9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另一种替代介质类型的示意性局部剖视图。
图10是图9的介质类型的第一变型的示意性局部剖视图。
图11A是根据本披露的另一种可用的带槽片材/表面片材组合的示意性局部描绘。
图11B是在介质包中示出的图11A中的介质类型的局部第二示意图。
图11C是可用于根据本披露的安排中的又一介质变型的示意性局部平面图。
图12是根据本披露的可用介质的另一种变型的示意图。
图12A是根据本披露的另一种可用的带槽片材/表面片材组合的示意性描绘。
图12B是图64中描绘的可用的带槽片材/表面片材组合的一部分的透视图。
图13是包括根据本披露的空气滤清器的设备组件的示意图。
图14是结合了根据本披露的原理的示例性空气滤清器组件的示意性侧视图。
图14A是图14的空气滤清器组件的出口端透视图。
图15是图14的空气滤清器组件的示意性分解图。
图15A是图14的组件的示意性分解透视图。
图16是图14至图15的组件中的主过滤器滤芯的示意性进口端透视图。
图17是图16的过滤器滤芯的示意性出口端透视图。
图18是图16和图17的过滤器滤芯的示意性分解出口端透视图。
图19是图16至图18的过滤器滤芯的示意性分解进口端透视图。
图20是被描绘成在图14和图15的组件中使用的可选的安全过滤器滤芯的示意性透视图。
图21是图14和图15的空气滤清器的外壳部件的示意性进口侧平面图。
图21A是总体沿图21的线21A-21A截取的示意性局部剖视图。
图22是根据图14的空气滤清器组件的示意性侧视图,其中以假想图示出多个部分以示出与主空气过滤器滤芯的定位有关的内部细节。
图23是第一替代过滤器滤芯的示意性密封端透视图,其可与所描述的一般空气滤清器组件特征一起使用。
图24是图23的过滤器滤芯的示意性密封端平面图。
图25是图23、图24的过滤器滤芯的总体沿图24的线25-25截取的示意性剖视图。
图26是图23和图24的过滤器滤芯的总体沿图24的线26-26截取的示意性剖视图。
图27是图25的标识部分的局部放大图。
图28是图23和图24的过滤器滤芯的模制密封部分的示意性平面图。
图29是图28的模具密封部分的示意性透视图。
图29A是沿图28的线29A-29A截取的示意性剖视图。
图29B是沿图28的线29B-29B截取的示意性剖视图。
图29C是图29B的标识部分的放大示意性局部视图。
图30是图23和图24的过滤器滤芯的预成型密封支撑部件的示意性透视图。
图31是图30的预成型密封支撑件的示意性支撑凸缘侧平面图。
图32是沿图31的线32-32截取的示意性剖视图。
图33是图30的预成型框架支撑部分总体沿图31的线33-33截取的示意性剖视图。
图34是图32的标识部分的示意性放大局部视图。
图35是结合了根据本披露者的原理的第三过滤器滤芯的示意性透视图。
图36是图35的过滤器滤芯的示意性密封端平面图。
图37是图35和图36的过滤器滤芯的密封部分的总体沿图36的线37-37截取的局部放大剖视图。
图38是图37的密封部分的但是总体沿图36的线38-38截取的放大示意性剖视图。
图39是包括根据本披露的原理的特征的第四示例性过滤器滤芯的示意性密封端透视图。
图40是图39的过滤器滤芯的示意性密封端平面图。
图41是沿图40的线41-41截取的示意性剖视图。
图42是总体沿图40的线42-42截取的示意性剖视图。
图43是图39的过滤器滤芯的预成型密封支撑部件的示意性透视图。
图44是图43的预成型件的示意性平面图。
图45是图43的预成型件的示意性内部平面图。
图46是总体沿图45的线46-46截取的示意性剖视图。
图47是包括过滤器滤芯并且具有根据本披露的特征的空气滤清器组件的示意性侧等高视图。
图48是图47的空气滤清器组件的示意性分解透视图。
图49是图48的过滤器滤芯的进口端透视图。
图50是图49的过滤器滤芯的密封端透视图。
图51是图49的过滤器滤芯的示意性侧视图。
图52是图49的过滤器滤芯的示意性出口端等高视图。
图53是图49的过滤器滤芯的示意性分解进口端透视图。
图54是图49的过滤器滤芯的示意性出口端分解透视图。
图55是描绘了图47的空气滤清器组件的所选择的内部细节的示意性局部部分剖视图。
图56是图55的标识部分的局部放大图。
图57是描绘了使用根据本披露的原理的密封安排的变型与使用根据本披露的原理的外壳密封结构的变型接合的放大、分解、局部视图。
图58是使用根据本披露的原理的替代密封安排的示意性平面图。
图59是使用根据本披露的原理的另一替代密封安排的示意性平面图。
图60是根据图24的滤芯的波浪形密封表面区段定义的示意图。
图61是总体符合本文以上结合图40描述的原理的滤芯的示意性弧形波浪形密封表面区段。
图62是总体符合本文所述的原理的滤芯的密封表面的示意图,并且描绘了假想的标准几何形状密封周边的一部分。
图63是总体符合本文所述的原理的来自图62的密封表面的替代密封表面的示意图;图63还描绘了替代性假想标准几何形状密封周边定义的部分。
图64是另一个替代密封表面的示意图,但是其他方面符合图62和图63的原理,同时描绘了第三假想标准几何形状密封周边。
图65是根据本文所述的某些原理的空气滤清器外壳密封表面部分的一部分的示意性剖视图。
图66是与图65的外壳密封表面接合的所选择的外壳密封部分的示意性剖视图。
图67是包括密封安排的过滤器滤芯的示意性透视图;第一周边密封表面具有带有突起/凹陷轮廓的至少一个部分;并且具有可操作地定位在其上的非突起凹陷第二密封周边部分。
图67A是图67的标识部分的示意性放大局部视图。
图67B是图67A中描绘的过滤器滤芯的一部分的放大局部示意性剖视图;所述视图总体沿线67B-67B截取。
图68是描绘了根据图67B的被安装成与外壳密封表面部分密封接合的过滤器密封件的模制密封部分的示意图。
图69A是包括是图67至图67B所描绘的安排的第一替代密封安排的滤芯的放大局部示意图。
图69B是图69A的沿其线69B-69B截取的一部分的放大局部示意性剖视图。
图69C是图69D至图69D所示的第二替代密封安排构造的局部放大示意图。
图69D是图69C的一部分的放大局部示意性剖视图。
图70是符合在此描述的原理的包括在其上的密封表面以便通过某些滤芯接合的外壳部件的示意性局部部分剖视图。
图70A是符合本文的某些描述的图70的被示出由密封表面部分接合的外壳部分的局部示意性剖视图。
图71是符合本文的描述的替代突起/凹陷密封表面轮廓的示意图。
图72是符合本文的描述的又一替代突起/凹陷轮廓的示意图。
图73是根据图72的突起/凹陷轮廓的示意图,但是是在交替指向密封件的背景下描绘的。
图74是符合本文的描述的在其中包括定制突起的示意性密封周边。
图75是类似于图74的示意性密封周边,但是描绘了替代的定制周边定义。
图76是图74和图75的另一替代密封周边的示意图。
图77是符合本文的描述的密封表面的包括具有分段区段的密封突起的一部分的局部示意图。
图78是类似于图77的局部示意图,但是示出了交替指向密封件。
图79是符合本文的描述的具有截断的向外突起区段的弧形密封周边区段的示意图。
图80是符合本文的描述的包括具有截断形状的向内指向的突起的向内指向的密封区段的示意图。
图81是图79的构造的替代方案的示意图。
图82是图80的构造的替代方案的示意图。
图83是迄今为止所描述的密封表面的替代密封表面的示意图。
图83A是图83所描绘的密封表面的替代形式的示意图。
图84是符合在此描述的原理的实例的用于根据具有密封周边的滤芯使用的示例性外壳部件的示意图。
图85是根据图86的可在过滤器滤芯中使用的预成型部件的放大局部示意图。
图86是使用根据图85的部件并且被配置成用于与根据图84的外壳区段密封接合的过滤器滤芯的局部透视图。
图87是使用本文所述原理的替代过滤器滤芯的透视图。
具体实施方式
I.示例性介质构型,概况
根据本披露的原理涉及过滤器滤芯与空气滤清器***之间的相互作用,以有利的方式实现以下讨论的某些所选择的期望结果。过滤器滤芯中总体上将包括过滤介质,在过滤操作期间空气和其他气体穿过所述过滤介质。介质可以具有多种类型和构型,并且可以使用各种材料制成。例如,根据本披露的原理,在滤芯中可以使用褶皱式介质安排,如以下所讨论的。
这些原理尤其适于在其中介质在滤芯的进口端与出口端之间延伸相当深的情况下使用,但替代方案是可能的。此外,这些原理经常用于具有相对较大截面尺寸的滤芯。在此类安排的情况下,经常希望对褶皱式介质使用替代介质类型。
在本节中,提供了可与本文所述的技术一起使用的一些介质安排的实例。然而,将理解可以使用多种替代介质类型。介质类型的选择总体上基于以下各项偏好中的一个:可用性;在给定应用情况下的功能、易制造性等,并且选择并不一定与本文所表征的不同过滤器滤芯/空气滤清器相互作用特征中的所选择的特征的整体功能特定地相关。
A.使用具有紧固到表面介质上的介质脊部(槽纹)的过滤介质的介质包安排
可以使用带槽过滤介质(具有介质脊部的介质)来以多种方式提供流体过滤器构造。一种众所周知的方式在此被表征为z形过滤器构造。如本文中使用的术语“z形过滤器构造”旨在包括(但不限于)一种类型的过滤器构造,其中使用波纹状、折叠式或以其他方式形成的过滤器槽纹中的单独过滤器槽纹(典型地与表面介质组合)来限定成组的纵向(典型地平行的)进口和出口过滤器槽纹以用于穿过所述介质的流体流。以下文件中提供了z形过滤介质的一些实例: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;6,350,291;6,179,890;6,235,195;Des.399,944;Des.428,128;Des.396,098;Des.398,046;以及Des.437,401;这些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所述介质构造。两个部件是:(1)带槽纹(典型地波纹状)介质片材或片材区段,以及(2)表面介质片材或片材区段。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日提交并且在2005年8月25日作为PCT WO 05/077487披露的美国临时申请60/543,804中所描述的,所述申请通过援引并入本文。
带槽纹介质区段和表面介质区段可以彼此之间包含单独材料。然而,它们还可以是单个介质片材的区段,所述区段被折叠成使表面介质材料与介质的带槽纹介质部分处于适当的并置位置。
带槽纹(典型地波纹状)介质片材和表面介质片材或片材区段一起总体上用于限定具有平行槽纹的介质。在一些实例中,带槽纹片材和表面片材是分开的,然后紧固在一起,然后作为介质条带被盘绕以形成z形过滤介质构造。此类安排例如在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。在某些其他安排中,带槽纹(典型地为波纹状)介质固定至表面介质上而形成的一些未卷绕区段或条带彼此层叠,以形成过滤器构造。这种过滤器构造的实例在US 5,820,646的图11中进行了描述,所述文献通过援引并入本文。
在本文中,包括紧固到波纹状片材上的带槽纹片材(具有脊部的介质片材)的材料条带(材料条带随后被组装成叠层以形成介质包)有时被称为“单面层条带”、“单面条带”或者被称为“单面层”介质或“单面”介质。术语及其变型是指这种事实:在每个条带中,带槽纹(典型地波纹状)片材的一个面(即,单个面)与表面片材面对面。
典型地,表面片材向外地进行带槽纹片材/表面片材(即,单面层)组合的条带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、现在作为WO 04/082795公开的PCT申请US 04/07927中进行了描述,所述文献中的每一个均通过援引并入本文。因此,所得到的卷绕式安排总体上具有表面片材的一部分作为介质包的外表面。
在此使用的用于指代介质结构的术语“波纹状”经常用于指代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,所述波纹辊中的每一个都具有适当的表面特征以便在所得到的介质中造成波纹。然而,术语“波纹”并不旨在限于此类槽纹,除非明确说明它们是通过涉及介质穿过波纹辊之间的辊缝的技术产生的槽纹所导致的。术语“波纹状”旨在即使在例如通过2004年1月22日公布的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形成)单个槽纹或脊部的介质。
采用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称为“直通流动构型”或其变型。一般来说,在此背景下意思是,可维护的过滤器元件或过滤器滤芯总体上具有流入端(或面)以及相反的流出端(或面),其中进入和离开过滤器滤芯的流动是在大致相同的直通方向上。在本文的上下文中,术语“可维护”是指包含可从对应的流体(例如,空气)滤清器定期移除并更换的过滤器滤芯的介质。在一些情况下,流入端(或面)和流出端(或面)中的每一个将是大致平坦的或平面的,并且这两者彼此平行。然而,以上情况的变型例如非平面的面是可能的。
直通流动构型(具体地用于卷绕式或层叠式介质包)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,流在进入和离开介质时总体上大幅度转向。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中并且接着转向穿过(向前流动***中的)介质的开放端离开。在典型的反向流动***中,流动是穿过介质的开放端进入可维护的圆柱形过滤器滤芯中并且接着转向穿过圆柱形过滤介质的侧面离开。在美国专利号5,613,992中示出了这种反向流动***的实例,所述专利通过援引并入本文。
如本文所用的术语“z形过滤介质构造”及其变型仅旨在包括但不一定限于以下各项中的任一项或全部:固定至(表面)介质的波纹形或以其他方式有槽纹的介质的幅板(具有介质脊的介质),无论片材是单独的还是单个幅板的一部分,具有适当的密封(封闭)以允许限定入口和出口槽纹;和/或由这种介质构造或形成为具有入口槽纹和出口槽纹的三维幅板的介质包;和/或是指包括此类介质包的过滤器滤芯或构造。
在图1中,示出可用于z形过滤介质构造中的介质1的实例。介质1由带槽(在此实例中波纹状)片材3和表面片材4形成。诸如介质1的构造在本文中被称为单面层条带或单面条带。
有时,波纹状带槽纹或脊部的片材3(图1)具有在此通常被表征为具有规则的、弯曲的波形图案的槽纹、脊部或波纹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、脊部或波纹状图案。术语“规则的”在此背景下旨在是指这样的事实:成对的低谷(7b)和脊部(7a)以大致相同的重复波纹(槽纹或脊部)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的倒脊。)因此,术语“规则的”旨在表示波纹(或槽纹)图案包括低谷(倒脊)和脊部,其中每一对(包括相邻的低谷和脊部)重复,而波纹的大小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中止。(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,在某些实例中,波纹图案并不是由提供用于介质的折叠或折痕形状导致的,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的。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。
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、波纹图案的带槽(在此实例中是波纹状)片材3的特性在于各个波纹、脊部或槽纹是大致直线的,尽管替代方案是可能的。“笔直的”在此背景下意味着贯至少70%、典型地至少80%的长度,脊部7a和低谷(或倒脊)7b的截面基本上不改变。参考图1所示的波纹图案使用的术语“笔直的”部分地将所述图案与WO 97/40918以及2003年6月12日公开的PCT公开WO 03/47722中的图1所描述的波纹状介质的锥形槽纹区分开,所述文献通过援引并入本文。WO 97/40918中的图1的锥形槽纹例如将是弯曲的波形图案,而不是“规则的”图案,或者笔直槽纹的图案,如在此所用的术语。
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形成为介质包时,一般来说,边缘9将形成介质包的进口端或面,并且边缘8形成出口端或面,尽管相反的取向是可能的。
在所描绘的实例中,不同的槽纹7在相反的边缘8、9之间完全延伸,但替代方案是可能的。例如,它们可以延伸到与边缘相邻或边缘附近的位置,但是并不完全贯穿所述边缘。此外,它们可以在贯穿介质的中途停止和开始,如例如在US 2014/0208705 A1的介质中那样,所述文献通过援引并入本文。
当介质如图1所描绘的时,可以在与边缘8相邻处设置密封剂珠粒(bead)10,其将波纹状片材3和表面片材4密封在一起。珠粒10有时将被称为“单面层”或“单面”珠粒,或其变体,因为它是形成单面层(单面)介质条带1的波纹状片材3和表面片材4之间的珠粒。在与边缘8相邻处,密封剂珠粒10将各个槽纹11密封闭合,以使空气从槽纹通过(或在相反的流动中到达所述槽纹)。
在图1所描绘的介质中,在与边缘9相邻处设置密封珠粒14。在与边缘9相邻处,密封珠粒14通常封闭槽纹15以使未过滤的流体从槽纹通过(或在相反的流动中在槽纹中流动)。当介质1被构造成介质包时,珠粒14典型地将适用。如果介质包由条带1的层叠制成,珠粒14将在表面片材4的背侧17与下一个相邻的波纹状片材3的侧18之间形成密封。当介质1被切成条带并层叠(代替卷绕)时,珠粒14被称为“层叠珠粒”。(当珠粒14用于由长的介质条带1形成的卷绕式安排中时,它可以被称为“缠绕珠粒”。)
在替代类型的通流介质中,密封材料可以不同地定位,并且甚至可以避免添加密封剂或粘合剂。例如,在一些实例中,可以将介质折叠以形成端部或边缘接缝;或者,可以通过诸如超声波应用等的替代技术将介质密封闭合。此外,即使在使用密封剂材料时,也不需要邻近的相反端部。
参考图1,一旦过滤介质1例如通过层叠或卷绕被结合到介质包中,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。由于通过珠粒10将端部8封闭,所以空气将例如如箭头13所示穿过过滤介质1。空气接着通过穿过槽纹15的与介质包的端部8相邻的开放端15a离开介质或介质包。当然,可以在空气流动沿相反方向的情况下进行操作。
对于在此图1中所示的特定安排,平行的波纹7a、7b从边缘8到边缘9大致完全笔直地跨过介质。笔直的槽纹、脊部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。
不利用直线的、规则的弯曲波形图案的波纹形状的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)进口槽纹的波纹图案(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、直线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,其中所述槽纹沿其长度渐缩。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(并且因此不是直线的)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。此外,在形状上被修改为包括各种脊部的槽纹是已知的。
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、合成纤维或二者的)非织造纤维材料,其中经常包括树脂,有时是用其他材料进行处理。因此,它可被适形成或配置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。
典型地,在波纹成形过程中,对介质造成非弹性变形。这防止介质恢复至其原始形状。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。表面介质片材有时被粘合到带槽纹介质片材,以阻止波纹状片材的这种回弹。这种粘合在20处示出。
此外,典型地,所述介质含有树脂。在波纹成形过程中,可以将所述介质加热至高于所述树脂的玻璃化转变温度。当所述树脂接着冷却时,将有助于维持带槽的形状。
例如根据U.S.6,673,136,具有波纹状(带槽)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。在一些实例中,当使用这种细纤维材料时,可能希望在材料的上游侧上和槽纹内部提供细纤维。当发生这种情况时,空气流动在过滤过程中典型地将进入包括层叠珠粒的边缘。
关于z形过滤器构造的问题涉及封闭各个槽纹端部。虽然替代方案是可能的,但总体上提供密封剂或粘合剂以实现封闭。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,与使用锥形凹槽并且使用密封剂用于槽纹密封的过滤介质不同,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很重要。较大的密封剂体积和面积造成了与此相关的问题。
现在将注意力指向图2,其中示意性地描绘了z形过滤介质;即,利用规则的、弯曲的波形图案的波纹状片材43和非波纹状平坦片材44(即单面层条带)的z形过滤介质构造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中的延伸部。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的弧形介质的长度D2当然大于D1。对于在带槽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D1的1.2-2.0倍的范围内,包括端值。空气过滤器的一个特别方便的安排具有其中D2为约1.25-1.35×D1的构造。例如,这种介质已经在商业上用于Donaldson PowercoreTM Z形过滤器安排中。另一种可能方便的大小是其中D2为D1的约1.4-1.6倍的大小。在此,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。图3组合下表A提供了这些槽纹的定义。
本披露的受让方,唐纳森公司(DCI),已经使用在多种z形过滤器安排中使用了标准A和标准B槽纹的变型。这些槽纹也在表A和图3中定义。
表A
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日提交并且公开为US 2009/0127211的USSN 12/215,718;2008年2月4日提交并且公开为US2008/0282890的US 12/012,785;和/或作为US 2010/0032365公开的US 12/537,069,其中具有如以下在此所表征的空气滤清器特征。US 2009/0127211、US 2008/0282890和US2010/0032365中每一个的完整披露内容通过援引并入本文。
包括具有紧固到其上的表面介质的带槽介质的另一种介质变型可以以层叠或卷绕的形式用于根据本披露的安排中,描述于由宝威滤清器公司(Baldwin Filters,Inc.)所有的2014年7月31日公开的US 2014/0208705 A1中,所述文献通过援引并入本文。
B.包括图1至图3的介质的介质包构型的制造,参见图4至图7
在图4中,示出用于制作对应于条带1(图1)的介质条带(单面层)的制造过程的一个实例。一般来说,表面片材64和具有槽纹68的带槽(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10(图1)。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的两个片段或条带76、77,所述两个片段或条带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,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。
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,然后其通过压凹平台71并且最终在75处被撕裂。在图4所示的示意图中,这是通过使过滤介质片材92穿过一对波纹辊94、95来完成的。在图4所示的示意图中,过滤介质片材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上。(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,所述过程还示出了被输送到压凹处理平台71的表面片材64。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法(例如通过声波焊接)紧固在一起。
参考图4,示出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(图1)。
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或脊部的规则的弯曲波形图案的波纹,如以上在此所定义的。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以上所定义的距离D2为如以上所定义的距离D1的至少1.2倍。在示例性应用中,典型地D2=1.25-1.35×D1,尽管替代方案是可能的。在一些实例中,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。
如上所述,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,折叠安排118形成具有四个折痕121a、121b、121c、121d的压凹槽纹120。折叠安排118包括被紧固到表面片材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中的两个在此通常被称为“上部向内指向的”折叠部或折痕。术语“上部”在此背景下旨在表示: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,具体地当从图5的取向进行观察时,术语“上部”和“下部”旨在是指折叠部120。也就是说,当折叠部120定向在实际产品中以供使用时,所述术语并不旨另外指示方向。
基于图5的这些特征和评论,可以看出,根据本披露中的图5的规则的折叠安排118是包括至少两个“上部向内指向的折痕”的折叠安排。这些向内指向的折痕是独特的,并且有助于提供总体安排,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通过与第三层或部分128的内端130、131相反地折叠而形成。
观察折叠安排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,并且在优选的安排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日提交并且公开为WO 04/082795的PCT申请US 04/07927中进行描述,所述文献通过援引并入本文。
用于将带槽端部压凹闭合的替代方法是可能的。这种方法可以涉及例如:在每个槽纹中不居中的压凹;并且在不同的槽纹上滚压、按压或折叠。一般来说,压凹涉及折叠或以其他方式操纵与带槽端部相邻的介质,以实现压缩封闭状态。
在此描述的技术尤其适于通过盘绕包括波纹状片材/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。然而,所述介质包也可以被制成层叠式安排。
卷绕式介质或介质包安排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”及其变型旨在是指:从介质或介质包的进口端或出口端来看,所限定的外部周边形状。典型的形状是圆形,如PCT WO 04/007054中所描述。其他可用的形状是长圆形,长圆形的一些实例是椭圆形。一般来说,椭圆形具有由一对相反的边附接的相反的弯曲端部。在一些椭圆形中,相反的边也是弯曲的。在其他椭圆形(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和作为WO 04/082795公开的PCT申请US 04/07927中描述,所述文献中的每一个文献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。
可以提供介质或介质包的相反的流动端或流动面的多种不同的定义。在许多安排中,端部或端面是大致平坦的(平面的)并且彼此垂直。在其他安排中,端面中的一个或两个包括锥形例如阶梯状部分,其可以被限定为从介质包的侧壁的轴向端部轴向向外突起;或者从介质包的侧壁的端部轴向向内突起。
槽纹密封件(例如,由单面层珠粒、缠绕珠粒或层叠珠粒实现)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。
在图6中,总体上描绘了通过卷绕单面介质的单个条带而构造成的卷绕式介质包(或卷绕式介质)130。所描绘的特定卷绕式介质包是椭圆形介质包130a,具体地是跑道形介质包131。介质包130的在外部的介质尾端被示出为131x。为了方便和进行密封,通常将沿着介质包130的直线区段终止该尾端。典型地,沿着该尾端定位热熔密封珠粒或密封珠粒,以确保密封。在介质包130中,相反的流动(端)面被指定为132、133。一个将是进口流动面,另一个是出口流动面。
在图7中,(示意性地)示出了由z形过滤介质条带形成层叠式z形过滤介质(或介质包)的步骤,每个条带是紧固到表面片材上的带槽片材。参考图6,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上。条带200可以从条带76、77(图4)中的任一个切割。在图6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层叠珠粒206。(层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/表面片材组合的进口槽纹和出口槽纹总体在前边缘207与后边缘208之间并且平行于侧边缘209a、209b延伸。
仍然参考图7,在形成的介质或介质包201中,相反的流动面以210、211指示。在过滤过程中,面210、211中哪一个是进口端面以及哪一个是出口端面的选择是选择问题。在一些实例中,层叠珠粒206与上游或进口面211相邻定位;而在其他实例中,正好相反。流动面210、211在相反的侧面220、221之间延伸。
图7中形成的所示层叠介质构型或介质包201在此有时被称为“块状”层叠介质包。术语“块状”在此背景下是指示安排形成为矩形块,其中所有面相对于所有邻接壁面成90°。例如,在一些实例中,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,进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,介质或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彼此平行地延伸。
应当注意,对应于图7的块状层叠安排在US 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,层叠安排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日提交并且公布为2004/0187689的U.S.S.N.10/731,564。这些后续参考文献中的每一个均通过援引并入本文。应当注意,公布为2005/0130508的U.S.S.N.10/731,504中所示的层叠安排是倾斜的层叠安排。
还应当注意,在一些实例中,可以将多于一个叠层并入单个介质包中。此外,在一些实例中,可以利用其中具有凹陷的一个或多个流动面来生成叠层,例如,如US 7,625,419中所示,所述文献通过援引并入本文。
C.包括多个间隔开的带槽介质卷的所选择的介质或介质包安排;图8至图8B
替代类型的介质安排或介质包(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。这种替代介质安排或介质包的实例在图8至图8B中进行描绘。图8至图8B的介质类似于DE 20 2008 017 059 U1中所描绘和描述的介质;并且有时可见于以商标“IQORON”从曼·胡默尔公司(Mann&Hummel)购得的安排中。
参考图8,介质或介质包总体上用250表示。介质或介质包250包括第一外部褶皱式(脊形)介质环251和第二内部褶皱式(脊形)介质环252,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255。根据所选择的流动方向,所描绘的端部255可以是进口(流入)端或出口(流出)端。对于使用已表征的原理的许多安排,介质包250将被构造在过滤器滤芯中使得端部255是入口流动端。
仍然参考图8,外部褶皱式(脊形)介质环路251被构造成椭圆形形状,尽管替代方案是可能的。在260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255处封闭褶皱或脊部251的端部。
褶皱或脊部252(和相关的褶皱尖端)被定位成由环251包围并且与其间隔开,并且因此褶皱式介质环252也被描绘成稍微椭圆形的构型。在此实例中,环252中的各个褶皱或脊部252p的端部252e被密封闭合。此外,环252包围由典型地模制就位的中心材料条带253封闭的中心252c。
在过滤过程中,当端部255是入口流动端时,空气进入两个介质环251、252之间的间隙265。然后,随着空气过滤移动穿过介质包250,它流过环251或环252。
在所描绘的实例中,环251被构造成朝向环252向内倾斜而远离端部255延伸。为了结构完整性,还示出了支撑包围环252的端部的定心环267的间隔件266。
在图8A中,滤芯250的与端部255相反的端部256是可见的。在此,可以看到包围开放气体流动区域270的环252的内部。当空气在大致朝向端部256且远离端部255的方向上被引导穿过滤芯250时,空气的穿过环252的部分将进入中心区域270并且在端部256从其中心区域离开。当然,进入介质环路251(图8)的空气在过滤过程中通常将围绕端部256的外周边256p(在其上方)通过。
在图8B中,提供了滤芯250的示意性剖视图。所选择的识别和描述的特征由相同的附图标记表示
根据以上描述的图8至图8B的评论可以理解,所描述的滤芯250通常是具有在相反的流动端255、256之间沿纵向方向延伸的介质尖端的滤芯。
在图8至图8B的安排中,介质包250被描绘为具有椭圆形、具体地跑道形状的周边。以这种方式描绘是因为以下许多实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,这些原理可以多种替代的外周形状体现。
D.其他介质变型,图9至图12
在此,在图9至图12中,提供了可用于在此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剖视图。某些实例在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9至图12的每个安排表示可以层叠或卷绕成具有相反的进口流动端(或面)和出口流动端(或面)的安排的介质类型,其中具有直通流动。
在图9中,描绘了来自USSN 62/077,749(2658)的示例性介质安排301,其中压花片材302被紧固到非压花片材303上,然后层叠并卷绕成介质包,其中具有沿着在此先前针对图1所描述类型的相反边缘的密封件。
在图10中,描绘了来自USSN 62/077,749的替代示例性介质包310,其中第一压花片材311被紧固到第二压花片材312上,并且然后形成为层叠或卷绕式介质包安排,其具有总体根据在此的图1的边缘密封件。
在图11中,描绘了来自USSN 62/077,749的第三示例性介质安排320,其中在两侧上压花的片材321被紧固到类似介质的另一层322上,但是被倒置,并且层叠或卷绕成介质包320,其中具有稍微类似于图1的边缘密封件。
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11A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11B中,还示出了带槽纹片材X与表面片材Y之间的这种安排的示意图。
在图11C中,示出了带槽片材X与表面片材Y之间的这种原理的进一步变型。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12中,示出了带槽纹片材X和表面片材Y的另一个可能的变型。
在图12A和图12B中,描绘了示例性介质安排6401,其中带槽纹片材6402被紧固到表面片材6403上。表面片材6403可以是平坦片材。然后可以将介质安排6401层叠或卷绕成介质包,其中具有沿着在此先前针对图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6402的槽纹6404具有包括一系列顶峰6405和鞍部6406的起伏脊线。相邻槽纹6404的顶峰6405可以如图12A和图12B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6404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(通常从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,并且带槽片材区段和表面片材区段中的另一个包含合成材料。
一种或多种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。
图9至图12B的实例旨在总体上表示可以根据在此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,其通过援引并入本文。
E.另外一些介质类型
当介质被定向用于在滤芯的相反的流动端之间进行过滤时,将优选地应用在此所表征的许多技术,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。在此关于密封件安排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:在此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,并且在一些实例中为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容积。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,尽管本文所述的技术通常是为涉及具有直通流动构造的介质包的有利应用和安排而开发的,但是所述技术可以在其他***中有利地应用。例如,当滤芯包括围绕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。这种安排可以涉及“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。多种此类安排是可能的,包括褶皱式介质和替代类型的介质。可使用的构造将包括圆柱形和圆锥形等等。
II.与空气滤清器设计和维修有关的一些一般问题
A.使用空气滤清器组件的设备***,概况,图13
在图13中,描绘了发动机设备安排360的示意图。在所述实例中,设备***360包括具有带有燃烧空气进气口363的内燃发动机安排362的车辆或其他设备361。设备安排360包括其中具有过滤器安排366的空气滤清器***365,所述过滤器安排通常包括可维修(即,可移动和可更换)的过滤器滤芯。在367处所示的到***的进入空气被引导进入空气滤清器组件365中,然后通过过滤器滤芯安排366的介质来过滤未过滤的空气。在368处,示出了经过滤的空气被引导到设备进气口363中。在370处,示出了诸如涡轮***的可选的设备。
当然,替代设备***可以由类似于图13的安排来表示。所述设备***可以是例如工业空气过滤器、与涡轮机结合使用的空气滤清器安排等。与内燃发动机结合的用途是典型的,但是对于本文表征的许多原理并不是特别需要的。
B.确保可安装在空气滤清器中的滤芯是用于关注的空气滤清器的合适的一个滤芯
通常,诸如用于过滤设备进入空气的空气滤清器包括外壳,所述外壳中至少定位有主过滤器滤芯,并且有时还具有安全装置。主过滤器滤芯通常被构造成用于当颗粒污染物流入设备的进气流中时将其收集。这保护设备免受损坏。这种过滤器滤芯通常被配置成可拆卸和更换,即它们是维修零件。在各种规定的维修间隔内,和/或随着限制(来自灰尘负荷)的增加成为问题,从空气滤清器中拆卸滤芯并进行翻新或更换。
在许多情况下,滤芯都是专门为满足设备制造商的操作要求而设计的。重要的是要确保在现场更换的滤芯是适合于所涉及的设备并且因此被正确装配和密封的一个。
通常,过滤器滤芯与空气滤清器之间的主要接口是沿着外壳密封件的。有时已使用此接口来帮助确保合适的滤芯也是适合于感兴趣的***的一个滤芯。通过U.S.8,864,866的描述提供了实例,所述专利的披露内容通过援引并入本文。在所述特定参考中,大体上描述了穿过突起和/或凹陷的密封表面变化。这些一般原理在本文中应用,并且针对某些应用进行改进和变化。
在此,所描述的原理的特征在于特别是在其中定位在过滤器滤芯上的外壳密封件是“径向”或“径向指向的”密封件的安排中实现的。由此,所指的是一种密封件,所述密封件用于施加以下任一方向的压缩密封力:通常朝向外壳的周围部分;或者替代性地,使用指向由密封件包围的外壳的一部分的密封力以便在使用过程中进行密封。对于本文所表征的类型的过滤器滤芯,径向密封件通常将是围绕流动通路的密封件,其中主压缩方向(当安装时)是朝向或远离所述流动通路的。向外或径向向外指向的密封件将是一种密封件,所述密封件在(滤芯的)密封安排上具有在使用中密封地接合周围结构的密封表面。径向向内指向的密封件是一种密封安排,其中滤芯的密封表面包围在使用过程中它所密封到的结构。
C.关于在其中感兴趣的外壳径向密封件深深地凹陷在外壳中的***中安装滤芯的问题的观察;和/或当涉及侧向载荷时
在许多情况下,将要与滤芯上的密封件接合的密封表面深深地凹陷在外壳内,并且在服务提供者的视线之外。此外,由于外壳的尺寸以及滤芯的阻塞效应,当安装滤芯时,如果不是不可能也可能难以手动到达密封表面。使用具有不仅具有简单或统一的几何形状的密封件(诸如圆形或椭圆形)的滤芯的问题在于,根据设计,可能难以适当地定向滤芯以便在安装过程中适当地发生密封。如从将下文的进一步详细描述中可以理解,本文表征的某些技术在应用中有助于促进这一点。
当滤芯被配置成用于侧向装载时,有时可能加剧所述问题。侧向装载是指在使用中通过其安装滤芯的外壳的部分。具体地并且在一些情况下,直通流动式滤芯通过外壳的侧面装载,然后从侧面推入密封定位。适当地操纵和利用滤芯以获得良好密封可能较困难。具有有用特征以有利于装载的有利的侧向装载安排的实例在例如U.S.7,396,375;U.S.7,655,074;U.S.7,905,936;U.S.7,713,321和U.S.7,972,404中描述,所述专利通过援引并入本文。
在上一段中标识的参考文献的安排通常使用椭圆形(通常是跑道形的椭圆形)的密封件。(具有直侧的形状在密封表面上被半圆形弯曲端分开)。当期望在密封表面中引入变化时,有时可能是困难的,这取决于如何在侧向装载应用中获得良好、方便的安装。本文描述的一些原理在这种情况下被表征为特别有用以便促进装载。
III.第一示例性组件,图14至图22
A.组件的一般特征,图14至图15A
参考图14至图22可以理解根据本披露的所选择的原理。如将从下文理解的,所描述的实例是空气滤清器组件,其中主过滤器滤芯可移除地安装在其中。此外,所述组件被配置成“端负荷”,这意味着外壳检修盖位于滤芯的与气流出口相反的端部处。所述原理可以应用于替代的外壳构造。
现在参考图14,附图标记400大体上指示根据本披露的根据所选择的原理的空气滤清器组件。空气滤清器组件400包括外壳401。外壳401通常包括主体403和检修盖404,在这种情况下,所述检修盖通过闩锁405固定在适当位置。在所描绘的实例中,检修盖404是可从外壳主体403完全移除的,但是所述原理可以应用于替代安排中。
外壳401通常限定了空气流动进口安排407和空气流动出口安排408。待过滤的空气通过进口407进入外壳401、通过内部定位的过滤器安排,其中过滤空气通过出口安排408离开。在所描绘的实例中,在使用中,通过进口安排407的进口气流通常垂直于通过安装在外壳中的滤芯的气流,并且通过出口安排408的气流通常与通过安装的过滤器滤芯的气流的方向对准,但是可以在替代安排中实践这些原理。
在图14中,没有做出特别的努力来指示所使用的设备内的取向。组件400可以被定向以供使用,其中一侧例如图14中的面向观察者的一侧向上指向、向下指向或横向定向。本文描述的原理可以应用于各种此类安排中,并且不需要特定的取向。实际上,这可以是根据本披露的安排的优点。
在图14A中,描绘了组件400的所选择的透视图。与已经识别出的特征相似的特征由相似的附图标记表示。所描绘的外壳401可选地包括其上的各种安装垫409,通过它们可以将外壳固定到设备。
在图15中,描绘了空气滤清器组件400的分解等高视图。在此,检修盖404被示出从主体403移除,以便触及内部特征。描绘了可选的防漏(weather)垫圈411。如果需要,它可以固定在主体403中的一个或另一个检修盖404上,或者它可以是单独项。防漏垫圈411是在安装时将帮助在检修盖404与主体403之间提供防漏密封的垫圈,例如以抑制水的迁移(例如,雨水)进入外壳401的内部。
在图15的实例中,进口安排407和出口安排405均被示出在主体403上描绘;替代方案是可能的。同样,如前所述,进口和出口安排407/408可以交替定位或指向。
仍参考图15,空气滤清器组件400包括内部接收、可移除和可更换(即可维修)的主过滤器滤芯415。还描绘了组件400具有可选的安全过滤器滤芯416。在示例性组件中,安全过滤器滤芯416在使用中被定位在主过滤器滤芯415的下游。
主过滤器滤芯415是负责在使用过程中收集从气流中分离出的大部分颗粒物质的滤芯。安全过滤器滤芯416提供多种功能。当移除主过滤器滤芯415并对其进行维修时,它可以留在原处,从而保护清洁空气的出口,防止灰尘从外壳内部敲落并磨碎到外壳上。如果主过滤器滤芯415的介质或密封件出现故障,过滤器滤芯安全装置416也可以收集一些灰尘。这些是安全过滤器滤芯的众所周知的用途。所描绘的特定安全过滤器滤芯416通常是已知的类型,参见例如U.S.7,905,936,所述专利通过援引并入本文。
在图15A中,描绘了组件400的分解透视图,从而允许进一步查看先前讨论的一般部件。将注意力指向安全过滤器滤芯416,并且尤其是安装突起417和手柄或手柄安排418。例如在上文引用的U.S.7,905,936中描述了这种特征,并且所述专利通过援引并入本文。在安全过滤器滤芯416的安装过程中,通常,服务提供者会将安全过滤器滤芯416推入外壳主体403中,从而使突起417与适当地定位在主体403中的接收器接合。以这种方式,使用者可以使用手柄418将安全过滤器滤芯416利用就位。所描绘的特定安全过滤器滤芯416使用***密封件419,当正确安装安全装置416时,所述***密封件将(作为径向密封件)接合外壳的周围部分。因此,安全装置416在本文上面表征的术语中使用了向外指向的径向密封件。
通过图15和图15A的回顾,可以理解,所描绘的组件400是根据上述此类术语的特征而通过端载荷安装主过滤器滤芯415的一个组件。在所述实例中,主滤芯415在安装过程中被推入到外壳主体403中,并且朝向出口端或出口安排408。参考图15和图15A,可以看出,主过滤器滤芯415在滤芯415的一端上包括密封安排420,所述密封安排在安装过程中最深地凹陷在外壳主体403中。在所描绘的实例中,这是滤芯415的下游气流出口端。
B.主过滤器滤芯415的一般特征,图16至图19
主过滤器滤芯415的所选择的特征可以通过回顾图16至图19来理解。
首先参考图16,主过滤器滤芯415通常包括介质包,所述介质包被配置成用于具有相反流动端424、425的直通式流动。在此,术语“流动端”在用于表征介质包427或过滤器滤芯415时,是指在使用过程中空气流入其中(或从其流动)的端面或区域。通常,流动端是平面的,但是替代方案也是可能的。通常,端部之一将是入口流动端,而相反端将是出口流动端。对于所描绘的特定过滤器滤芯415,流动端424是入口流动端,并且流动端425是出口流动端。介质包427通常包括空气过滤介质,所述空气过滤介质在没有穿过介质的过滤通道的情况下对在进口端424处从离开的出口流425进入滤芯的进入空气的通行关闭。
过滤器滤芯415通常包括介质包427。介质包包括适合于将要进行的过滤操作的介质,通常具有通过相反端的空气流。可以使用以上结合图1至图12B表征的介质。所描绘的特定示例性介质包429具有大体上椭圆形的形状,具有相反的弯曲端427a、427b,通常大致为半圆形,并且具有在它们之间延伸的相对笔直的(相反的)第一侧区段427c和第二侧区段427d。根据上文的描述,这种介质包可以由固定到表面介质上的波纹状介质的卷绕条带制成,但是替代方案是可能的。
所描绘的特定介质包427通常将被构造成不具有中心芯部,例如根据U.S.8,226,786的技术,但是包括提供中心芯部的那些的替代方案也是可能的。介质包427可以包括围绕它的外部护套、屏蔽件或保护涂层。然而,在许多应用中,沿着介质包的大部分暴露长度的介质包427s的外表面427将包括表面介质,除了可能标签之外,所述介质不具有外部保护涂层。
在许多情况下,包括图16至图19的实例,根据本披露的主过滤器滤芯将在其上包括一个或多个可选的“预成型件”。在本文中,术语“预成型件”及其变型是指通常预先制成的结构件,例如由塑料模制而成,然后使用粘合剂或密封剂材料或者固化或凝固的其他材料而固定到过滤器滤芯的介质包上。通常,预成型件是众所周知的,参见例如U.S.7,905,936;U.S.7,713,321和U.S.7,972,404。
图16至图19的特定滤芯415包括两个这种可选的预成型件,通常以430、431表示。预成型件430被邻近端部424定位。它包括安装手柄安排434,在所描绘的实例中,其与流动端424轴向重叠;以及围绕介质包427的周边安排435。预成型件430可以定位在适当的位置中,并且根据需要通过粘合剂或用密封材料固定。然而,由于预成型件430被定位在外壳密封安排420的上游,因此预成型件430与介质包427之间的密封不是关键的。参考图16,预成型件430还包括与介质的端部424轴向对准的可选的端部幅板格安排435。端部幅板格435可以为预成型件430和介质包427的介质两者提供强度、结构和完整性。
参考图17,预成型件431被邻近流动端425定位。预成型件431是密封支撑预成型件,并且在其上包括可选的幅板格440,以稳定介质端425以防变形。作为密封支撑预成型件431,预成型件431在其上包括密封支撑件441,如下所述,并且被定位成在使用中支持抵靠密封安排420的密封材料445的密封压力。
可以使用多种密封安排420。所描绘的特定安排使用密封安排,其中密封材料被模制就位,以将预成型件431固定在适当的位置,并且还形成密封材料445的密封表面445a。可以使用诸如在U.S.7,396,376和U.S.8,409,316中描述的技术,但是替代方案是可能的。
将注意力指向图18,是过滤器滤芯415的分解透视图。先前标识的各种功能可以轻松查看。参考预成型件431,将注意力指向密封支撑凸缘447,应当理解,所述密封支撑凸缘突起到密封安排420的适当部分以在密封期间支撑密封材料445。
在图19中,示出替代的分解透视图,通常是朝向滤芯415的流动端424截取的。
仍然参考图16至图19,应当理解,描绘了具有密封表面445a的特定密封安排420,所述密封表面被配置成用于形成向外指向的径向密封。也就是说,将其定位在滤芯415中的位置处,以在安装过程中与空气滤清器的周围部分(外壳结构)(通常是内部外壳部分)形成密封。在替代方案中,密封表面445a可以被配置成用于在安装过程中围绕空气滤清器的一部分(通常是内部外壳部分),并且因此形成径向向内指向的密封。
此外,所描绘的径向密封件是“支撑密封件”,因为预成型件431的支撑凸缘447被定位成用于在安装过程中支撑密封材料445,使得材料445在使用过程中至少部分地在支撑凸缘431与外壳表面之间被压缩。以这种一般方式操作的密封支撑件是众所周知的。
所描绘的示例性安排415的特定密封表面445使用可选的修改的椭圆形形状。具体地,它不是简单的椭圆形形状,其中直的或相反弧形的密封区段被定位在两个相反的弯曲(例如半圆形)端部之间,如将是诸如U.S.7,905,936的安排的椭圆跑道形密封件的情况。而是使用所述表面中的定位的变化的特定安排来获得优势。这种变化可以是与U.S.8,864,866(其通过援引并入本文)中一般描述的那些变型有关的类型。然而,有利地,特定选择的配置和变化可以包括本文讨论的特征。
一般而言,并且参考图17,密封表面的有利的非笔直区段总体上以448表示,其包括交替的突起区段448p和凹陷区段448r,这将在下文进一步讨论。参考图18和图19,应当注意,支撑凸缘447在449处包括类似的突起/凹陷区段,以为相关的密封区段中的密封安排提供支撑。
C.安全过滤器,图20
在图20中,描绘了可选的安全过滤器416。安全过滤器416包括预成型件450,所述预成型件具有定位在其中的介质,通常是褶皱式介质451。预成型件450具有包括先前讨论的突起417的外周边边缘452。在预成型件中以453表示褶皱式间隔件。示出了用于管理安全装置的手柄安排418。密封构件419定位在预成型件450上并且围绕介质451,所述密封构件通常通过粘合剂固定在适当位置。替代方案是可能的。
D.与外壳的示例性主过滤器滤芯密封接合,图21至图22
如上所述,如果需要,主过滤器滤芯415的密封构造被选择成具有对于所关注的***而言唯一的构造,以防止安装替代安排,并且还应具有可以安全地并且牢固地建立和释放的类型。所描绘的特定安排具有大体椭圆形的周边,其具有两个相反的弯曲(半圆形)端部,这些端部由密封安排的非笔直的相反区段接合。在此,针对非笔直区段描绘的特定构造有时可以称为“波浪形区段”,如下文更详细地讨论的。其通常是具有如下所述的突起/凹陷轮廓的区段。参考图21、图21A和图22可以理解这种用于密封的这种安排的接合。
图21描绘了朝向进口407截取的外壳401的平面图。在此视图中,没有滤芯被定位在外壳中。可以将图21视为提供图21A的取向。
图21A是大体沿图21的线21A-21A截取的剖视图。应当注意,存在外壳密封表面(或结构)460定位在外壳内,在这种情况下,所述外壳密封表面在安装时将围绕滤芯密封安排420,并且当安装时,密封安排420以及因此滤芯415将抵靠所述外壳密封表面密封。密封表面460和使用向外指向的径向密封的所描绘安排是在使用中围绕密封安排420的密封表面,并且在使用过程中将密封表面445a压靠在所述密封安排上。所描绘的密封表面460包括平滑(非波浪形)区段461和波浪形或突起/凹陷区段462。波浪形或突起/凹陷区段462是表面460的区段,其包括交替的突起/凹陷构造,以用于与滤芯415中的一个或多个配合的波浪形表面448(图18)密封接合。图21A中描绘的特定截面示出了整个表面460的大约一半,表面460的相对的一半通常是镜像。因此,可以理解将存在两个波浪形(或突起/凹陷)区段462,在所述实例中,各自包括三个向内指向的突起465,其间具有两个向外突起的区段466。对于区段465,这些区段的特征可以在于“面向内的凸面”;并且如果需要,对于区段466是“面向内的凹面”。替代方案是可能的。
通过对图21和图21A的检查,可以理解的是,如果需要,在涉及本文总体描述的原理的安排中可用的类型的外壳密封表面460(并且具体地,如将与示例性滤芯415结合使用的)可以是被模制成模制外壳的一部分的特征。
在图22中,提供了外壳401的示意图,其中滤芯405被定位在其中。
E.一些选择的变型
图14至图22旨在示出使用根据本披露的选择原理的示例性安排。这些特征可以相对于外壳特征、滤芯特征以及实际上相对于特定的密封构造以多种变型来实现。关于密封构造,在示出了附加实施例和实例之后,本文提供了一般原理。
应当理解,这些原理可以与密封表面的非笔直的“交替的”突起/凹陷版本一起应用,所述突起/凹陷版本不同于图16至图19的滤芯415中描绘的这些具体实例。例如,在任何一个区域中交替的突起和凹陷的数量可以改变。同样,包括这种交替的突起/凹陷区域的区域的总数以及密封表面中的位置也可以改变。同样,形状、尺寸、位置和间隔的变化也是可能的。关于这些的一些原理在下文进一步表征。
仍然参考图14至图22,应当注意,所描绘的滤芯(在图16中)包括如先前表征的安装手柄434。通过参考各个附图可以看出,手柄434与介质包的入口流动端重叠地定位,并且在维修期间可以用来将滤芯推入位置中或者从密封中拉出滤芯。这种类型的手柄434有时将称为“安装手柄”,其特征在于轴向方向的安装和移除。
IV.附加的实施例和变型
在图23至图34中,描绘了来自滤芯415的第一示例性变型。所描绘的特定滤芯和滤芯部件以及这些特征主要以两种方式与滤芯415不同:在滤芯的与密封安排相反的端部处没有预成型件;以及在滤芯的密封端处的预成型件安排的变化。然而,应当注意,如果需要,诸如图19的预成型件430的预成型件可以用于根据图23至图34的安排中。
参考图23,滤芯480通常包括介质包481和密封安排482。介质包481通常可以根据本文上面描述的原理并且实际上可以通常根据图16至图19的介质包427来构造。
滤芯480包括相反的流动端484、485。密封安排482被定位在流动端485处。尽管替代方案是可能的,但是在典型应用中,对于介质包481,预期484将是入口流动端,而485将是出口流动端。
应当注意,尽管在端部484处不存在预成型件或手柄安排,但是在端部485处存在手柄安排488,描绘了在相同端部处的密封安排482。如下所述,手柄安排488可以被配置成与密封安排482中使用的预成型件相同的预成型件的一部分,但是替代方式是可能的。
在流动端484附近不存在手柄安排并不意味着指示滤芯480没有通过抓握所述端部而被推入(和移除)。相反,这意味着指示在一些情况下,滤芯480和组件可以被配置成使得可以将滤芯抓握和操纵成密封取向和脱离密封取向,而无需在与外壳密封安排相反的端部处的手柄安排。
应当注意,参考图23,密封安排482通常包括模制就位的密封构件489。密封构件489包括密封表面489s。所描绘的密封表面489s是向外指向的表面,其被配置成用于根据上述原理形成向外指向的径向密封。替代方案是可能的。
应当注意,密封表面489s具有总体上与图16和图17的表面448s相似的形状。
在图23的安排中使用的配置可以应用在图16的安排中;并且,可以根据图23的特征来使用在图16的安排中使用的配置。
在图24中,描绘了滤芯480的平面图,其朝向表面485和密封安排482截取。剖视图总体上在图25和图26处示出。在图27中,示出了图25的部分的局部放大图。
通过对这些图的回顾,可以理解,所描绘的密封安排482包括模制就位的密封部分489和密封支撑预成型件490。所描绘的预成型件490在其上包括密封支撑凸缘491。
参考图27,示出了穿过密封表面490s的剖视图。可以看出,密封表面490s通常具有从最大直径部分489x朝向***尖端490t渐缩的形状。所描绘的特定渐缩是阶梯式安排。然而,直的倒角安排是可能的。这有利于安装,并且对于多种径向密封类型是众所周知的,例如参见U.S.7,396,376和U.S.8,409,316。
在图28至图29C中,模制密封部分489被示出与滤芯和预成型件分离。图28是从类似于图24的取向截取的平面图。图29是透视图,并且图29A、图29B和图29C是剖视图。
在图30至图34中,描绘了密封支撑预成型件490。在图30中,示出了朝向手柄488截取的透视图。在图31中,示出了朝向手柄488截取的平面图。在图32、图33和图34中,示出了剖视图。
在图23至图34的安排中,提供了一些示例性尺寸。这些旨在指示使用根据本披露的原理的可行的安排。尺寸的变化是可能的。示例性尺寸如下:AX=16mm半径;AY=19mm半径;并且AZ=99mm半径;在图25中,BA=200mm;BB=182mm;BC=198mm;并且BD=205mm;在图26中,BE=349mm;BF=344mm;BG=200mm;BH=231mm;并且BI=342mm;在图27中,BJ=9mm;并且BK=3mm;在图28中,AA=349mm;AB=16mm半径;AC=19mm半径;AD=44.5mm;AE=44.5mm;AF=34.4mm半径;AG=5mm半径;并且AH=205mm;在图29A中,AN=313.9mm;AO=224.6mm;AP=336mm;并且AQ=342mm;在图29B中,AI=41.9mm;AJ=171.4mm;AK=145.2mm;AL=182mm;并且AM=198mm;在图29C中;AR=31.1mm;AS=3mm;AT=1.5mm;AU=2mm;AV=4.1mm;并且AW=14.3mm。
在图31中,BL=203.4mm;BM=33mm半径;BN=44.5mm;BO=44.5mm;BP=5mm半径;BQ=60°;BR=85.4mm半径;BS=193.9mm;并且BT=336.9mm;在图32中,BU=170mm;并且BV=17mm;在图33中,BW=314mm;并且在图34中,BX=27mm;BY=10mm;BZ=0.3mm;CA=127.9°;CB=1°;并且CC=2.4mm。
通常,与密封支撑件对准的模制就位的密封区段的最大厚度(在密封表面与支撑件之间)至少为10mm,并且通常不大于20mm(通常为12mm-16mm),尽管替代方案是可能的。
如果需要,一些类似的尺寸可以用于类似的特征和图16至图19的先前描述的实施例。
将手柄邻近密封件端部定位可以提供一些优点。例如,当处理这种滤芯时,通常服务提供者将从手柄端部处理滤芯并以滤芯朝上的方式放下它。这将有助于保持密封材料489在处理期间不与工作表面等接触。
可能也希望具有某种形式的手柄安排,但是被配置成使得滤芯无法在图23的相反的流动端488处竖立在所述安排上。如果是这样,可以添加一个。然而,如果滤芯的大小和用途可以通过在没有预成型件的情况下抓握邻近所述端部的介质包来处理,则可能就不需要。
V.示例性安排,其中波浪形密封部分位于修改的椭圆形形状的端部附近,图35至图56
A.概况
在图16至图19和图23至图34中的示例性安排中,密封表面被配置成具有两个半圆形弯曲端部,具有在两个半圆形弯曲端部之间延伸的相反区段,从而限定了大体椭圆形形状,被修改成包括一个或多个波浪形或突起/凹陷区段,否则在(相应的)椭圆形形状中将具有笔直区段。作为替代方案或作为所讨论的特征的补充,可以以替代安排实现本披露的原理,所述替代安排包括在椭圆形形状的其他端曲线中的至少一个波浪形或突起/凹陷区段。在本节和所引用的附图中描述了一些实例。
B.第一实例,图35至图38
在图35至图38中,示意性地描绘了第一示例性过滤器滤芯及其特征,根据本文所述的原理,在密封安排的弧形“端部”中具有波浪形(或突起/凹陷)区段。在图35中,在500处示出这种滤芯的示意性透视图。滤芯500将包括具有相反的流动端502、503的介质包501(以虚线示出)。应当注意,介质包501以虚线描绘,但是可以类似于本文先前描述的介质包的配置,并且使用根据上文的讨论的介质。
在所描绘的特定实例中,在流动端502处,未示出预成型件。然而,如果需要,可以将其定位在这个位置处。
在端部503处,描绘了密封安排505。密封安排505包括被配置成具有密封表面506s的密封构件506。尽管替代方案是可能的,但所描绘的特定密封构件506是使用如前讨论的模制就位的材料配置的,并且与被配置成向外指向径向密封件的表面506s一起定位,即在使用中抵靠外壳的周围部分密封,替代方案是可能的。
在图36中,描绘了滤芯500的朝向密封安排505截取的平面图。示出包括密封表面506s的密封环506,描绘了其周边形状。参考图36,可以将表面506s视为具有第一端部508,相反侧部509、510以及端部510x、相反部分508。除了如下所述的在端部510处的修改之外,周边形状通常为椭圆形。因此,在所描绘的实例中,端部508的周边形状为弧形(在所述实例中为大体上半圆形),并且相反区段509、510大体上是笔直的并且彼此平行。替代方案是可能的。
仍然参考图36,可以看到端部510x围绕180°弧形延伸,但是具有被配置成具有波浪形或突起/凹陷形状的表面区域,包括交替的凹陷区段511和突起区段512。在所描绘的实例中,存在三个凹陷区段511和两个突起512,尽管替代方案是可能的。
在图37中,描绘了沿图36的线37-37截取的密封安排505的模制就位密封材料505的剖视图。区域513示出了模制就位部分将在预成型件上接收支撑突起的位置。区域514在模制部分上示出,以将密封材料(和预成型件)固定到介质包上。
在图38中,示出了总体沿图37的线38-38截取的剖视图。
在图35至图38的实例中,可用尺寸如下所示:在图37中,CD=41.9mm;CE=10.5mm;CF=7.5mm;CG=118.4mm;CH=113.6mm;CI=92.5mm CJ=4.5m;CK=113mm;CL=122mm;CJ=118.4mm;CM=16.7mm;并且CN=20.1mm。在图38中,CO=21.2°;CP=321.7mm;CQ=317.6mm;CR=295.7mm;CS=32.4°;CT=322.9mm;CU=332mm;CW=24.2°;并且CV=4.5°。
当然,使用根据本披露的原理的替代方案是可能的。可用的一些一般变型将在下文进一步讨论。
C.第二变型,图39至图45
结合图35至图38的实施例表征的原理可以在与密封安排相同的滤芯的端部处应用在其中密封支撑预成型件安排在其上包括手柄的安排中。在图39至图46中提供的实例如下。
在图39中,描绘了示例性滤芯550,其包括介质包551和密封安排552。除了与介质551的端部555重叠的手柄安排553的存在之外,这些通常可以与图35至图38的安排一致。
如同图35至图38的安排,密封安排551包括材料的模制就位区域555,包括具有密封表面556s的区域556。
介质包550通常可以如先前所描述地具有相反的流动端558、559。
在图40中,描绘了朝向流动端559截取的平面图。在图41中,示出了沿图40的线41-41截取的剖视图。在图42中,示出了沿图40的线42-42截取的剖视图。在这些图中,可以看到具有密封支撑件561的预成型件560
在图43中,以透视图示出预成型件560。在图44中,示出朝向与凸缘561相反的端部截取的平面图。在图45中,示出朝向凸缘461的相反的平面图。在图46中,示出沿图45的线46-46截取的剖视图。
在图43至图46的实例的附图中,指示了一些尺寸。这些仅是实例,并且将与以下内容相对应。在图40中,CX=23.6mm半径;CY=26.4mm半径;CZ=30°;并且CRC=50mm半径;在图41中,DA=332mm;DB=321.7mm;DC=250mm;DD=281.1mm;并且DE=327mm;在图42中,DH=118.4mm;DF=2.4mm;DG=122mm;并且DI=117mm;在图44中,DJ=2.4mm DK=105mm;并且DL=210mm;在图45中,DO=112.9mm;DP=30°;DQ=30°;DR=11.1mm半径;并且DS=38.9mm半径;并且DT=322.9mm;并且,在图46中,DM=28.3mm;并且DU=34.8mm。
当然,使用根据所描述的技术的原理的替代方案是可能的。
D.示例性空气滤清器组件,图47至图56
在图47至图56中,描绘了示例性空气滤清器组件,其可与具有与以上在图35至图38和/或图39至图45的实施例中描述的密封特性相似的密封特性的主过滤器滤芯一起使用。
参考图47,根据本披露的所述部分的空气滤清器组件总体以600表示。空气滤清器组件600包括外壳601,所述外壳包括外壳主体602和维修检修盖603。
在所描绘的空气滤清器组件600的实例中,如从下文的讨论中将会理解的,当检修盖603被打开时,来自先前描述的外壳401(图14)的变型被示出在检修盖603中,未从外壳主体602移除。相反,它仍然固定在外壳主体上。替代方案是可能的;并且,所述变型可以与图14的组件400一起使用。
仍然参考图47,其他可见的特征包括过滤的空气流出口安排604,经过滤的空气通过其离开外壳而被引向至下游设备。将要过滤的空气通常将通过端部605处的入口进入外壳。在606处,示出了可选的安装垫,以在使用中有助于安装到设备。垫606可以位于各种位置,以有助于固定。
从图47中所描绘的取向,关于整个外壳601和整个组件600在使用中如何定向没有具体的特征。组件600可以被定位成其面向图47的视图的侧视图向上或向下指向。然而,也可以使出口604被定向成向上指向或向下指向。
在图48中,描绘了空气滤清器组件600的分解图,其中检修盖603被枢转打开。示出了从主体602的内部602i分解的内部接收的滤芯620。通过图48的回顾,可以理解的是,所描绘的示例性空气滤清器组件600是在此使用的术语“侧向装载”组件。也就是说,滤芯620通过其在入口605与出口604之间的一侧***到外壳主体602中和从外壳主体移除。通常,这意味着在安装过程中需要向滤芯620的两种类型的移动。在大致垂直于穿过滤芯620的空气流的第一方向(参见箭头609)中,滤芯620被***到外壳主体602中。在第二方向(参见箭头610)中,滤芯被推入在与外壳的密封取向上从其流过的方向中。原理上结合U.S.7,396,375;U.S.7,655,074;U.S.7,905,936;U.S.7,713,321和U.S.7,972,404中描述了这种类型的侧向装载,所述专利通过援引并入本文。
在图49和图50中,示出了滤芯620的透视图。滤芯620可以被视为包括具有相反的流动端622、623的介质包621。
在流动端623处,描绘了密封安排625。密封安排625可以大体上与图39至图40的密封安排552一致,尽管可以使用变型。因此,它包括形成密封表面626s的密封构件626,所述密封表面被配置成用于形成向外指向的径向密封;密封表面626s在630处具有带有弧形、半圆形、弯曲端部627;相反的直侧区段628、629;以及弯曲端相反端627的周边形状。端部630包括具有三个凹陷区段631和两个突起区段632的波浪形或突起/凹陷构造。在端部623处,示出了密封支撑预成型件635,其包括手柄部分636和用于支撑密封件的支撑区域637(图53)。
密封安排625可以在图49中的638处通过类似于上述那些类型的包覆模制而固定在适当的位置。
参考图49和图50,在流动端622处,第二预成型件640被描绘成具有:围绕介质620的带部分641;在端部622的一部分上延伸的端部边缘部分642;以及安装手柄安排645。特定的手柄安排625被定位成与椭圆形介质包621的弯曲端621a重叠。
应当注意,在所描绘的特定示例性安排中,手柄安排645与介质包621的相同弯曲端621a对准,如同先前讨论的密封表面626s的波浪形(突起/凹陷)端部区段630一样。下文讨论由此带来的优势,尽管替代方案是可能的。
在图51中,示出设置有所描述的特征的过滤器滤芯620的侧等高视图。在图52中,示出了朝向端部623截取的端视图,其中所讨论的特征如图所示。
在图53中,示出了分解图,其中特征如图所示。在图54中,示出了类似于图53的替代示意性分解透视图。
如将通过对图48的回顾理解的,手柄安排645被定位成用于当与介质包621的与波浪形区段630相同的弯曲端621a邻近定向时有助于安装。这是因为在侧面安装过程中,密封安排的与弧形波浪形(突起/凹陷)区段630相反的端部弧形区段627可以首先嵌套或部分嵌套,然后使用者操纵手柄645以完全接合密封件并且完成安装。在这种类型的操作中,与波浪形区段630相反的密封件的非波浪形弧形区段627有助于安装。
应当注意,手柄安排645也可以用作突起安排的一部分,以与将滤芯固定在适当位置的检修盖603接合。这方面的实例在图55至图56中示出。检修盖603可以因此具有多种特征,这些特征有助于在安装过程中支撑滤芯620以防止不期望的移动。
E.一些有用的变型和替代方案,图57至图59
可以替代地应用在此结合先前附图的各种实施例描述的原理。例如,如图所示,可以使用如图所示的向外指向的径向密封件。替代性地,如图所示,可以使用向内指向的径向密封件。实际上,在一些情况下,可以使用两种类型的密封件。
在所描绘的实例中,所示的密封安排是与外壳结构的周围部分接合的类型。在使用中,可以通过安装到低谷中或外壳中的其他接收安排中来形成密封件。
例如,可以从图57的局部示意图中理解上述原理。描绘了外壳结构安排700,其包括用于在使用过程中的密封安排的接收低谷701。在图57中,示出了可***到低谷701中的密封安排720。密封安排720可以包括如图所示的径向向外指向的密封构件或表面721,以便与低谷701上的外凸缘701o接合。替代性地或另外,密封安排720可以包括径向向内指向的密封表面722,所述密封表面被定向并被配置成用于在使用中接合低谷701的内表面或凸缘701i。
因此,通过对图57的回顾,可以理解,向外指向的径向密封件或向内指向的径向密封件中的任何一个或两个都可以与低谷701一起使用。应当注意,如果仅使用一个,则密封安排的相反侧仍可以被配置成用于与低谷701中的相关表面接合,但是不一定与密封件接合,以提供稳定性。
在图58中,在730处示出了具有向内指向的径向密封件的密封安排。
在图59中,示出了具有向外指向的密封安排731和向内指向的密封安排732两者的密封安排。
本节中讨论的变型可以用各种特定特征中的任何一种来实现,并且可以在先前表征的任何实施例中实现。
VI.与图14至图61有关的一些一般原理、注释和观察
A.概况;图60和图61
上文结合图41至图59所表征的实例示出了本文所表征的一般原理可以应用于多种形式的过滤器滤芯和空气滤清器外壳中。在本节中,将对典型且优选安排的一些一般观察进行表征。
图60是根据本披露的可用于所选择的安排的(非弧形)但波浪形(突起/凹陷)密封表面区段的示意图。可以将图60视为图24的实例的波浪形密封表面区段的周边部分的示意图。
图61是可用于根据本披露的所选择的安排中的弧形波浪形(突起/凹陷)表面区段。图61大体上类似于图60;并且,可以将它视为图40的实例的波浪形密封表面区段的周边部分的指示。
B.在美国临时专利62/543,090(通过援引并入本文)中到目前为止描述和/或示出的示例性实施例的所选择的一般特征
在以直通流动构造为特征的技术的典型应用中,可以提供空气过滤器滤芯,所述空气过滤器滤芯包括包含过滤介质并且具有相反的第一流动端和第二流动端的介质包。相反的第一流动端和第二流动端中的第一个可以包括出口流动端,其中相反端是入口流动端。介质包将被配置成具有被定向成用于在空气离开相反的出口流动端之前过滤流入入口流动端中的空气的介质。表征了各种类型的介质,并且可以使用各种形状和构造。这种滤芯(例如)包括在图15、图16、图23、图39和图48的滤芯描绘中。
外壳密封安排被定位在介质包上。外壳密封安排通常将定位在两个流动端之一上(或处)。在许多情况下,它将位于出口流动端处;但是替代方案是可能的。在图15、图16、图23、图39和图48的描述中包括在流动端上具有密封安排的滤芯的实例。
外壳密封安排通常包括径向指向密封构件,其限定了径向密封表面,所述径向密封表面被定向成用于在使用中可释放地、密封地接合空气滤清器结构。外壳密封安排通常被配置成用于限定与介质流动包重叠的空气流动通路,并且径向密封表面围绕空气流动通路延伸。这种滤芯的实例包括在图15、图16、图23、图39和图48的描述中。
如果密封件是向内指向的径向密封件,则径向密封表面可以面向流动通路;或者,如果密封件在本文使用的术语中是径向向外指向的密封件,则它可能背离空气流动通路。如上所述,具有2侧密封件(径向向外和径向向内)的安排也是可能的。
径向密封表面通常将被表征为限定围绕流动通路延伸的周边方向。术语“周边方向”是指密封表面在围绕密封表面材料的内周或外周和空气流动通路沿周边方向延伸的情况(取决于表面是否为向内指向或向外指向)。
在许多应用中,典型的密封表面至少包括第一弧形密封区段,所述第一弧形密封区段优选地被配置成用于“径向密封地接合非波浪形(非突起/凹陷)空气滤清器结构”,但是替代方案是可能的。由此,并且类似的术语是指密封表面被配置在所述区域中,使得如果将其安装在空气滤清器中,它将被密封至对应外壳区域(结构)的非波浪形(或非突起/凹陷)表面。这并不一定意味着第一弧形密封表面(位于滤芯上)区段中的密封表面(位于滤芯上)完全没有任何一个或所有局部的突起或凹陷在其中。而是意味着,如果其确实具有任何这种特征,则在滤芯的密封表面上,它们优选地足够小,以便在抵靠其进行密封的外壳结构区域密封件在对应区域中的本身不具有波浪形区段(突起和/或凹陷)时不会干扰密封。具有这种第一弧形区段的示例性滤芯在图24(参见区段801)和图40(参见区段901)中示出。
尽管替代方案是可能的,但是在某些实例中,第一弧形密封表面区段在至少130°(通常不大于270°)的内部弧形上(在相反的弧形端之间)延伸,并且通常在以下弧形上延伸:在150°-210°的范围内,包括端值在内;通常在160°-200°(包括端值在内)范围内,并且通常170°-190°(包括端值在内)的弧形。通常,第一弧形密封表面将在180°的弧形(弧形端之间)延伸。
然而,应当注意,弧形中的非波浪形(非突起/凹陷)区段可以在相对较短的弧形上延伸,例如,至少延伸20°的弧形,通常至少延伸30°的弧形,通常至少延伸40°的弧形,并且通常延伸不超过110°的弧形,在一些实例中延伸不超过180°的弧形。这些的实例由下文中与后续附图有关的描述提出。
在图24的实例中,第一弧形区段801的弧形端部以802、803指示;并且第一弧形区段801在180°的弧形上延伸。在图40的实例中,第一弧形端部901在端部902、903之间的弧形(并且可以表征为180°弧形)上延伸。应当注意,根据目前为止使用的术语,将不认为图40中的弧形区段901在端点904、905之间的弧形上延伸,其中所述弧形仍被表征为180°,但是在其中具有笔直区段。这是因为,尽管第一弧形区段可以在其中包括笔直区段,但是在一些情况下,弧形端部通常将被认为是在弧形的整个长度扩展中各种曲线区段(在第一弧形区段内)结束的最终端点。因此,如由其中的一个或多个弯曲区段所限定的,端点902、903在第一弧形区段的相反端处。
在图24的滤芯中,第一波浪形(突起/凹陷)密封区段可以理解为由端点803、807之间的任一区段806所标识;或者,作为端点802、809之间的波浪形密封(突起/凹陷)区段808(另一个所示的波浪形密封区段是第二波浪形(突起/凹陷)密封区段)。在图40的实例中,第一波浪形(突起/凹陷)密封区段可以包括在端点904、905之间延伸的区段906。在图60中,示出了对应于图24的区段806的示意图;并且在图61中,示出了根据图40的区段906的波浪形(突起/凹陷)区段的示意图。
当在本文中使用术语“第一弧形密封表面”时,并不意味着暗示或建议弧形密封表面定义圆弧,除非另有说明,例如通过将其表征为“圆形”或者具有一定量的半径。(即使如此,除非另有说明,与圆形的非常小的变化否则也旨在包括在所述术语内)。
通常,在目前为止所描述的安排中,密封表面至少包括第一波浪形(突起/凹陷)密封表面区段,所述密封表面区段包括具有交替的径向突起/凹陷构造的径向指向部分;这是其中具有交替的径向突起和径向凹陷的构造。通常,变化是可能的,并且其中一些表征如下。
在此,术语“径向突起/凹陷构造”和变型意在总体上表征区域中的交替的凹陷和突起的“波浪形”构造。所述术语无意表示(从所述区段的端部延伸)首先出现的突起或凹陷。因此,本文中的术语“突起/凹陷”构造与“凹陷/突起”构造具有相同的含义。在此上下文中,术语“波浪形”是指交替的突起和凹陷,而没有对这些凹陷和突起的形状的性质进行具体的附加表征;并且除非另有说明,否则并不表示所有凹陷是否都具有相同的形状(或尺寸)以及是否所有突起都具有相同的形状(或尺寸)。在图40的实例中,第一弧形区段901的半径通常由尺寸915表示。波浪形区段906的各种交替的凹陷和突起区段的半径由916、917、918、919和920表示。
在根据本披露的许多安排中,第一弧形密封表面通常是弧形密封表面区段,其具有在对应的内部弧形周围的完整的周边方向延伸中的非波浪形(非突起/凹陷)构造,参见例如图24和图40。在一些情况下,如果在其中确实具有任何小的突起或凹陷,则通常且优选地,此类凹陷或突起相对于变型的相反侧,不会导致弧形的曲线的变化超过约2mm,并且通常不超过约1mm。由此,应当理解,即使密封表面的非波浪形(非突起/凹陷)区段可以具有一些小的突起、凹陷或突起/凹陷构造,只要这样的构造足够小即可,以便不干扰径向密封到非波浪形(非突起/凹陷)外壳区段。
在此,术语“周边方向密封表面长度”是指径向密封表面或径向密封表面的一些识别的区段在周边方向上的长度尺寸。也就是说,参考是指围绕被密封构件围绕的空气流动通路的密封表面的延伸方向。
尽管替代方案是可能的,并且对于上文所描绘和描述的安排,通常,第一弧形密封表面区段的第一总周边密封方向表面长度为整个径向密封表面的总周边方向密封表面长度的至少5%;通常,它至少是所述距离的10%,并且通常至少是所述距离的15%,例如参见图24。另外,通常且优选地,第一弧形密封表面的第一总的周边方向密封表面长度不超过总的周边方向密封表面长度的90%,并且通常不超过所述长度的80%。至少由图24和图40的滤芯提供这种实例。
尽管替代方案是可能的,但是通常,第一波浪形(突起/凹陷)密封区段的第一总周边方向密封表面长度为径向密封表面的总周边方向密封表面长度的至少5%,通常至少10%,并且通常至少15%;并且通常不超过其90%,通常不超过80%,参见图24的实例和图40的变型。
典型地,第一弧形密封表面区段的特征可以在于具有第一敞开周边方向表面长度X1。这意味着参考密封表面在第一弧形密封表面区段的端点之间的周边方向上的延伸距离。第一波浪形密封区段的特征可以在于具有第一总的周边方向密封表面长度X2。在根据本披露的许多应用中,X1与X2的比率将为至少0.8,通常至少1.0,并且通常至少1.50。在许多情况下,X1与X2的比率将不大于6.0,通常不大于4.0,并且在许多情况下,在1.0至3.0的范围内,尽管替代方案是可能的。在图24的示例性滤芯中,第一弧形区段周边方向长度X1将是第一密封表面区段801的端点802、803之间的密封表面长度。在图24的相同实例中,X2将是第一对应的波浪形密封区段806、808上的端点803、807之间的距离。在图40的实例中,X1将对应于第一弧形密封表面区段901上的端点902、903之间的距离;并且,X2将对应于第一波浪形密封区段906的端点905、906之间的长度。在本文中,术语“距离”、“长度”及其变型在本文中是指参考密封表面距离,包括轮廓(即,不一定是直接、最短的线距离)。
在此,除非特别说明,不一定是指突起/凹陷构造中的凸部或凹陷是弯曲的。另外,除非通过曲率半径的定义如此陈述或暗示,否则并不意味着它们被弯曲成圆形定义。因此,当使用术语“曲率半径”时,是指所述形状基本上是圆形的,并且因此其在数学上可以是圆形的或者仅略微变化。
通常,对于诸如前述的安排,在波浪形(突起/凹陷)区段中的突起区段和凹陷区段中的至少一个具有曲率半径R2,并且第一弧形密封表面区段具有曲率半径R1。通常,比率R1/R2为至少1.5,通常至少为2.0,并且通常至少为4.0。变化是可能的。例如,可以通过参考图24的实例以及替代的图40的实例来理解此特征。首先参考图24,第一弧形密封表面区段的曲率半径R1大体用815表示;并且,第一波浪形密封区段806(或808)的各个突起区段和凹陷区段的各个半径R2由各种尺寸816、817、818、819、820(或821、822、823、824、825)表示。这个段落的特征是对于突起区段和凹陷区段中的至少所选择的一个的R1与R2之间的关系。这并不意味着指示所有凹陷区段和突起区段具有彼此相同的半径,等等。在图24的实例中,R1将对应于第一弧形密封区段801的半径815;并且,R2将对应于在第一波浪形密封表面区段(分别为806或808)中的各个突起凹陷区段(816-820;或821-825)中的所选择的一个的半径。
通常,第一波浪形(突起/凹陷)密封表面区段的弯曲的突起/弯曲凹陷区段构造中的每个突起区段和每个凹陷区段具有曲率半径R2,使得每个R1/R2的比率至少为1.5,通常至少为2.0,并且通常至少为4.0。由此,并不意味着每个凹陷和每个突起的曲率半径必须相同。因此,只要所识别的比率保持如所述,R2对于不同的突起和凹陷可以是不同的。
尽管有上一段落的观察,但在一些典型情况下,预计在弯曲成圆形曲率时,第一波浪形(突起/凹陷)密封表面区段中的每个弯曲凹陷将具有与同一波浪形(突起/凹陷)密封表面区段中的每个其他凹陷相同的曲率半径;并且,当弯曲成圆形曲率时,在第一波浪形(突起/凹陷)密封表面区段中的每个弯曲突起区段将具有与同一波浪形密封表面区段中的每个其他弯曲突起相同的曲率半径,参见图24和图40。然而,在下文描述的某些图中描绘了替代方案。
尽管替代方案是可能的,但是在一些情况下,给定波浪形表面区段中的每个突起区段的曲率半径将大于同一波浪形密封表面区段中的每个凹陷区段的曲率半径,参见图24和图40,如由上文提供的示例性尺寸所表征的。
在一些实例中,每个突起区段的曲率半径将比同一波浪形(突起/凹陷)密封表面区段中的每个凹陷区段不超过12mm更大;通常不超过6mm更大,并且在许多情况下,不超过4mm更大。
通常,每个突起区段的曲率半径将比每个凹陷区段大至少0.4mm,通常至少0.5mm,并且在许多情况下大至少2mm。
参考图60和图61,波浪形(突起/凹陷)的密封表面区段可以被表征为具有“突起/凹陷深度”。通常,术语“突起/凹陷深度尺寸”及其变型是指最大凹陷与最大突起之间的径向距离。在图60的示意图中,所述突起/凹陷深度由尺寸D1表示。在图61的实例中,它由D2表示。
通常,突起/凹陷深度D1(或D2)使得第一波浪形密封(突起/凹陷)表面区段内的最大突起/凹陷深度不大于70mm,通常不大于50mm,并且通常不大于30mm。然而,通常最大突起凹陷深度D1(或D2)为至少5mm,通常至少为10mm,并且通常至少为15mm。替代方案是可能的。
如上所述,不需要第一弧形密封表面区段本身是非波浪形(非突起/凹陷)区段。然而,如果密封到非波浪形(非突起/凹陷外壳表面)上,则如果在其中确实包括任何突起或凹陷,则每个突起或凹陷通常优选地是距离表面的相邻部分不大于2mm的最大凸纹(通常不超过1mm的最大凸纹)。在到目前为止描绘和描述的一些实例中,第一弧形密封区段是非波浪形区段,如图24和图40的实例所示。
在一些示例性和优选的安排中,包括图24和图40的安排,在第一波浪形(突起/凹陷)密封区段内,每个凹陷和每个突起被配置成给定半径的圆弧(除了在过渡(或屈曲)处,其中,沿周边尺寸,每个凹陷并入每个突起中。由此,并不意味着每个的圆形定义(如果存在)都必须相同。当每个突起区段和每个凹陷区段在波浪形区段内成大致圆弧时,优选地,所述弧形延伸不超过半圆形(180°),通常小于半圆形,通常不超过170°,并且优选地不超过150°。然而,通常且优选地,每个确实在至少45°、通常至少60°、并且在许多情况下至少90°的弧形上延伸。参考图60,例如凹陷区段816中的径向弧形被示出在近似端点816a与816b之间。用于突起区段817的示例性弧形被示出在端点816b与816c之间。
由此应当理解,凹陷区段或突起区段端点通常是发生从凹陷向突起(凹面至凸面)的弯曲过渡的点。对弧形的引用旨在再次表示,突起区段的给定凹陷区段通常不在优选地和半圆形一样大的弧形上延伸。这通常意味着,单个波形(由波浪形区段内的相邻凹陷和突起表示)在整体配置中通常(在可能的应用中)将相对较宽和较浅。在本文中,径向弧形的量仅是指圆的周边的由半径限定的一部分,突起区段和凹陷区段的弧形在所述半径上延伸。
如上所述,第一波浪形(突起/凹陷)的密封表面区段的特征可以在于具有相反的第一端部终端区段和第二端部终端区段。参考图60,在803和807处标识出波浪形(突起/凹陷)密封表面区段的端部终端区段;在图61的实例中,它们在904和905处标识。通常,尤其是当涉及向外指向的径向密封件时,波浪形(突起/凹陷)密封区段将被构造成具有包括凹陷(即凹面形状)的端部终端区段,诸如图60和图61所示。然而,在替代应用中,波浪形密封表面区段可以被配置成具有包括突起(凸面)区段的相反的第一端部终端和第二端部终端,或者每个具有一个终端。
在此,波浪形(突起/凹陷)密封区段有时可以被表征为“弧形”,或者替代性地,表征为“非弧形”。在此上下文中,所述术语旨在引用所引用的波浪形(突起/凹陷)密封区段的端点之间的延伸。例如,在图60的示意图中,所描绘的波浪形(突起/凹陷)密封区段不是非弧形的,即在端点803、807之间是弧形的。另一方面,在图61的示意性实例中,波浪形(突起/凹陷)密封区段在端点804、805之间的延伸中是弧形的(在所述实例中,延伸超过180°的半圆弧形)。在本文中,所述术语并非旨在参考各个波浪形或突起/凹陷定义,而仅是沿径向密封件的周边,即直接在两个端点之间的周边方向路径(即笔直或弧形)。
如以上结合图24的实例所指示的,第一波浪形(突起/凹陷)密封表面区段可以是非弧形的波浪形(突起/凹陷)密封表面区段,即,定位在密封定义的否则笔直的部分中。然而,它可以是弧形的波浪形(突起/凹陷)密封表面区段,例如,在所述区段的两个相反端之间的弧形上延伸,如图40的实例所示。
在一些情况下,可以通过比较以下内容来理解密封表面区段中的“波纹度”的量:波浪形(突起/凹陷)密封表面区段在端点之间的周边方向上并且在轮廓上的长度;到波浪形(突起/凹陷)密封表面区段的端部终端之间的直接长度。轮廓区段上的长度在此有时将被表征为第一波浪形(突起/凹陷)密封表面区段的“带轮廓的第一周边方向长度L1”。第一波浪形(突起/凹陷)密封表面区段的端部终端之间的长度有时将被称为“非轮廓的第一周边方向长度L2”。在图60的示例性示意图中,带轮廓的第一周边方向长度L1将是沿循波浪形区段的轮廓的端点803、807之间的长度;长度L2将是端点803和807之间的直线长度尺寸,由线L2的长度表示。
在图61中,示出了弧形波浪形(突起/凹陷)表面区段,并且因此L1将是端点904、905之间的长度,其沿循波浪形(突起/凹陷)区段的轮廓;并且L2将是在相同的两个端点之间延伸的由线L2指示的弧形(非波浪形或非突起/凹陷)的长度。
应当注意,在一些应用中,当波浪形(突起/凹陷)密封区段是笔直或非弧形的密封区段(图60)时,带轮廓长度L1到非轮廓长度L2的长度通常会相当大。然而,在图61所示的弧形波浪形(突起/凹陷)密封区段中,带轮廓弧形长度可能相对接近对应的非轮廓弧形长度,其中比率L1/L2反映了这一点。
通常,在波浪形(突起/凹陷)区段中,L1与L2的比率不大于2.5,通常不大于2,通常不大于1.6。然而,L1与L2的比率将不小于1.0,通常不小于1.01,并且例如不小于1.03,并且有时不小于1.1。替代方案是可能的。
在端部终端之间的延伸中,通常且优选地,波浪形(突起/凹陷)密封区段不具有笔直的(即不弯曲的)较大延伸长度。实际上,在许多情况下,凹陷区段将过渡到突起区段中,在每次配合时在过渡点处都具有弯曲区段,但是没有明显的笔直(非弯曲)区段。然而,在一些情况下,可以包括笔直区段。通常,在第一端部终端之间的第一波浪形(突起/凹陷)密封表面区段中没有周边方向长度大于10mm、优选地周边方向长度不超过5mm、通常长度不大于3mm的非弯曲子区段(即其中没有笔直区段),并且通常根本没有非弯曲表面周边方向子区段。
尽管替代方案是可能的,但在许多应用中,第一波浪形(突起/凹陷)密封表面区段将在其中包括至少三个凹陷,并且通常在其中不超过8个(通常不超过5个)凹陷。同样,在许多情况下,第一波浪形(突起/凹陷)密封表面区段将在其中包括至少2个突起,并且在其中通常不超过7个突起(通常不超过5个)。替代方案是可能的。在图60和图61的波浪形(突起/凹陷)密封区段中示出了三个凹陷和两个突起的实例。
本文表征的许多技术特别好地适用于利用具有相对较大的密封周边尺寸的滤芯来实践。通常,第一弧形密封表面区段具有至少150mm、通常至少200mm、通常至少250mm的周边方向密封表面长度。应当注意,在一些情况下,第一弧形密封区段表面可以被表征为在弧形的端点之间的延伸中的密封表面中的“单个突起区段”,参见图21(在861处)和图40(在901处)的实例(具有如上表征的示例性尺寸)。
与在相对较大的滤芯中的典型和优选应用一致,第一波浪形(突起/凹陷)密封表面区段的特征可以在于具有通常相对较大的周边方向密封表面长度,通常至少为50mm,通常至少为80mm,并且在许多情况下,至少为100mm。在图24和图40的安排中示出实例(具有如上所述的示例性尺寸)。
如前所述,径向密封表面可以是径向向外指向的密封表面、径向向内指向的密封表面;或者,密封安排的特征可以在于既具有径向向内指向的径向密封表面又具有径向向外指向的径向密封表面。
在本文描述的技术的许多应用中,整个径向表面将是可以表征为具有修改的椭圆形周边形状或修改的椭圆形形状的一个径向表面。在这种情况下,“椭圆形形状”通常将包括其中没有波浪形(突起/凹陷)区段并且具有带有在其间延伸的侧区段的两个相反的弯曲端部的形状。当两个弯曲区段为半圆形时,在两个弧形弯曲端部之间延伸的区域是笔直的,则椭圆形密封表面的特征可以是椭圆形的“跑道”或跑道版本。在本文中,术语“修改的”是指根据本文的特征,否则具有波浪形(突起/凹陷)密封表面定义的椭圆形(或跑道)密封表面的至少一个区段。图24和图40的实例可以表征为“修改的椭圆形形状”密封件,并且在每种情况下,修改将是修改的跑道椭圆形形状。
参考图60和图61,在所描绘的实例中,每个突起区段延伸到与“椭圆形周边形状”的未修改、笔直或未修改的弯曲区段相切的点。这在许多应用中将是典型的,但不是必需的。替代方案在下文讨论。
在具有修改的椭圆形周边形状的示例性安排中,密封表面具有带有以下的周边方向形状:在半圆弧形上延伸的第一弧形密封表面区段;与第一弧形密封表面区段相反的第二弧形密封表面区段;在第一弧形密封区段与第二弧形密封区段之间延伸的第一侧密封表面区段;第一侧密封表面区段包括第一波浪形(突起/凹陷)密封表面区段;以及在第一弧形密封表面区段与第二弧形密封表面区段之间延伸的第二侧密封表面区段,第二侧密封表面区段与第一侧密封表面区段相反。图24的实例与此相对应,其中第二弧形密封表面区段是非波浪形(非突起/凹陷)区段,并且其中第二侧密封区段也是波浪形(突起/凹陷)密封表面区段。
在实例24的类型的许多实例中,第二侧密封表面区段将是第一侧密封表面区段的镜像。
在实例24的类型的安排中,通常径向密封表面在其中不具有大于15mm、通常不大于10mm、并且通常不大于5mm的笔直的周边方向区段。实际上,在许多应用中,它们在那里根本没有笔直的周边方向密封表面区段。
然而,在一些应用中,诸如图40中的安排,密封表面确实在其中具有笔直的周边方向密封表面区段。实际上,图40的安排可以被表征为具有修改的椭圆形周边形状的一种安排,其具有:在半圆弧形上延伸的第一弧形密封表面区段;第二弧形密封表面区段,其与第一弧形密封表面区段相反并且包括第一波浪形(突起/凹陷)密封表面区段;在第一弧形密封表面区段与第二弧形密封表面区段之间延伸的第一侧密封表面区段;以及在所述区段上的第一弧形密封表面与第二表面区段之间延伸的第二侧密封表面区段;第二侧表面区段与第一侧密封表面区段相反。在图40的实例中,第一侧密封表面区段是第一非波浪形(非突起/凹陷)侧密封表面区段;第二侧密封表面区段是第一侧密封表面区段的镜像;并且第一侧密封表面区段和第二侧密封表面区段在周边方向上均是笔直的并且彼此平行。替代方案是可能的。
在本文表征的一些实例中,滤芯可以包括密封支撑预成型件,其利用嵌入(或以其他方式接合)限定径向密封表面的密封材料中的密封支撑凸缘来定位。密封支撑预成型件可以例如通过模制就位材料而固定在介质包上的适当位置,所述材料也包括与其一体的密封材料本身的区域。密封支撑件可以是连续的并且在延伸方向上是实心的,或者可以在其中设置有狭槽、狭缝或孔。在到目前为止所述的实例中,支撑凸缘限定的尺寸足够小以与接合的介质包的端部重叠。
通常,密封支撑凸缘在周边方向上具有与径向密封件径向形状对准的周边。因此,密封支撑凸缘具有与密封表面的非波浪形(非突起/凹陷)区段重叠(对准)的一个或多个非波浪形(非突起/凹陷)区段;并且,密封支撑件具有与密封表面的一个或多个波浪形区段径向重叠或对准的一个或多个波浪形(突起/凹陷)区段。这将有助于密封支撑以受控的方式在整个周边延伸范围内为密封提供所需的压缩水平。
应当注意,密封支撑预成型件的特征可以在于限定或围绕径向密封件围绕其延伸的空气流动通路。
密封支撑预成型件通常将包括跨其延伸的可选的介质包幅板格安排。这可以在密封支撑件中提供刚性,并且支撑介质包以抗变形。
密封支撑预成型件可以在其上设置有手柄桥接件,例如,与介质包的端部重叠。结合图23和图39示出实例。
密封支撑预成型件通常将被定位在介质包的出口流动端中,尽管替代方案是可能的。这样做的原因在于,当设计参数允许时,通常希望在与介质包的出口端相邻的位置处将清洁空气体积与脏空气体积分开。
通常,外壳密封安排将包括模制就位部分,所述部分将密封支撑预成型件固定到介质包并且围绕介质包,如图所示。通常,所述模制就位部分还包括与其一体形成的径向密封件。通常且优选地,模制就位材料的“模制密度”不大于0.45kg/cu.cm,通常不大于0.295kg/cu.cm。通常,将其模制成不大于30、通常不大于24、通常不大于20、并且通常至少10的“模制”硬度,肖氏硬度A。通常将需要泡沫聚合物材料。可用于这种情况的众所周知的材料是泡沫聚氨酯,在使用过程中其体积会增加,例如像在美国专利9,457,310(通过援引并入本文)的参考文献中描述的。
滤芯可以包括与密封支撑预成型件间隔开并与之分离的端部预成型件。在图16的430处示出实例;并且在图49中的610处示出实例。所述端部预成型件可以包括围绕介质包的部分或边缘,并且如果需要,可以包括安装手柄构件。安装手柄构件是被定向成被抓握以帮助从外壳安装或移除滤芯的手柄构件。如果在安装过程中将密封支撑安排定位在滤芯的最深凹陷的端部中,应当理解,具有安装手柄构件的预成型件通常将定位在介质包的与密封支撑预成型件相反的端部处或附近。可以将安装手柄构件定位成与介质包的流动端轴向重叠(参见图16);或者,它可以与介质包的一侧重叠,参见图49。术语“安装手柄”构件及其变形是指可以被抓握并用于帮助安装或移除滤芯的手柄构件。
尽管可以将这些技术应用于其他应用,但是本文表征的特征和技术是专门为与本身具有椭圆形周边形状的介质包一起使用而开发的。通常,当介质包是椭圆形的周边形状时,它具有跑道或近似跑道的形状的周边,具有:相反的弯曲端和在其间延伸的直侧。
对于这种介质包,通常如果提供的预成型件具有与介质包的弯曲端对准的手柄构件,则其是与介质包的所选择的弯曲端对准、在介质包的相反端处还具有与其对准的弧形波浪形密封表面区段的手柄安排。
应当注意,为了获得根据本披露的某些优点,没有特别要求空气过滤器滤芯、部件或空气滤清器组件包括在此表征的所有特征。此外,关于每个实施例表征的特征,例如,表征将在特定实例的替代滤芯中实现,并且如果需要,不必具有所有其他表征。
应当注意,在所述实例中,所描绘的介质包通常是椭圆形的,例如,这可能是由于上述针对介质定义表征的各种技术所导致的。通常,这种安排将包括卷绕的介质安排,但是替代方案是可能的。所述技术甚至可以与堆叠介质的安排结合使用,诸如图7所示。在这种情况下将典型的是使用预成型件,所述预成型件适当地接合介质包,然后所述预成型件支持期望和表征类型的密封构造。
应当注意,在到目前为止描述的附图中,示出了一些具体描绘的实例。然而,可以出于美学(设计外观)的原因选择所描绘的一般特征,并且与本文中针对使用中的特定特征表征的变化一致。也就是说,所描绘的特定设计旨在还反映美学特征,并且根据本文的描述的变化是可能的。
C.来自美国临时申请62/543,090的披露内容的示例性特征,通过援引并入本文
1.一种空气过滤器滤芯,包括:(a)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端和第二流动端;(i)所述相反的流动端中的所述第一个包括入口流动端;(ii)所述相反的流动端中的所述第二个包括出口流动端;并且(iii)所述介质包被配置成用于在所述空气离开所述出口流动端之前过滤流入所述入口流动端中的空气;以及,
(b)外壳密封安排,所述外壳密封安排被定位在所述介质包上;(i)所述外壳密封安排限定了空气流动通路;(ii)所述外壳密封安排包括径向指向密封构件,所述径向指向密封构件限定了径向密封表面,所述径向密封表面被定向成在使用中可释放地、密封地接合空气滤清器;(iii)所述径向密封表面限定了围绕所述流动通路延伸的周边方向;并且(iv)所述密封表面包括:(A)至少第一弧形密封表面区段,其被构造成用于:使非波浪形空气滤清器结构的区段完全、径向、密封地接合;并且在弧形端部之间在至少130°的内部弧形上延伸;以及(B)至少第一波浪形密封表面区段,其包括径向指向部分,所述径向指向部分包括交替的径向突起/凹陷构造。
2.根据1的特征描述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一弧形密封表面区段在不大于270°的内部弧形上延伸。
3.根据1和2的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一弧形密封表面区段在150°-210°(包括端值在内)的范围内的内部弧形上延伸。
4.根据1和2的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一弧形密封表面区段在160°-200°(包括端值在内)的范围内的内部弧形上延伸。
5.根据1-4的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中,(a)所述第一弧形密封表面区段在不大于130°的内部弧形上延伸。
6.根据1-5的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一弧形密封表面区段在180°的内部弧形上延伸。
7.根据1-6的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一弧形密封表面区段在围绕所述对应的内部弧形的完整的周边方向延伸中具有非波浪形的构造。
8.根据1-7的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一弧形密封表面区段具有第一总周边方向密封表面长度,其至少为所述径向密封件的总周边方向密封表面长度的5%。
9.根据1-8的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一弧形密封表面区段具有第一总周边方向密封表面长度,其至少为所述径向密封表面的总周边方向密封表面长度的10%。
10.根据1-8的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一弧形密封表面区段具有第一总周边方向密封表面长度,其至少为所述径向密封表面的总周边方向密封表面长度的15%。
11.根据1-10的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一弧形密封表面区段具有第一总周边方向密封表面长度,其不超过所述径向密封表面的总周边方向密封表面长度的90%。
12.根据1-11的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一弧形密封表面区段具有第一总周边方向密封表面长度,其不超过所述径向密封表面的总周边方向密封表面长度的80%。
13.根据1-12的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段具有第一总周边方向密封表面长度,其至少为所述径向密封表面的总周边方向密封表面长度的5%。
14.根据1-13的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段具有第一总周边方向密封表面长度,其至少为所述径向密封表面的总周边方向密封表面长度的10%。
15.根据1-14的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段具有第一总周边方向密封表面长度,其至少为所述径向密封表面的总周边方向密封表面长度的15%。
16.根据1-15的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段具有第一总周边方向密封表面长度,其不超过所述径向密封表面的总周边方向密封表面长度的90%。
17.根据1-16的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段具有第一总周边方向密封表面长度,其不超过所述径向密封表面的总周边方向密封表面长度的80%。
18.根据1-17的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一弧形密封表面区段具有第一总周边方向密封表面长度X1;并且(b)所述第一波浪形密封区段具有第一总周边方向密封表面长度X2;(i)X1与X2的比率至少为0.8
19.根据18的特征描述的空气过滤器滤芯,其中:(a)X1与X2的比率至少为1.0。
20.根据18和19的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)X1与X2的比率至少为1.5
21.根据18-20的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)X1与X2的比率不大于6。
22.根据18-21的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)X1与X2的比率不大于4.0。
23.根据18-22的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)X1与X2的所述比率在1.0至3.0的范围内。
24.根据1-23的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一弧形密封表面区段在160°-200°(包括端值在内)的弧形上延伸,并且具有曲率半径R1;并且(b)所述第一波浪形区段包括具有至少多个凹陷区段的弯曲突起/弯曲凹陷构造;(i)在所述弯曲突起区段/弯曲凹陷区段构造中,突起区段和凹陷区段中的至少所选择的一个具有曲率半径R2,使得比率R1/R2至少为1.5。
25.根据24的特征描述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述比率R1/R2至少为2.0
26.根据24和25的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述比率R1/R2至少为4.0
27.根据1-26的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一弧形密封表面区段具有曲率半径R1;(b)所述第一波浪形区段包括具有至少多个凹陷区段和多个突起区段的弯曲突起/弯曲凹陷构造;(i)所述第一波浪形密封表面区段的所述弯曲突起区段/弯曲凹陷区段构造中的每个突起区段和每个凹陷区段具有曲率半径R2,使得每个的R1/R2的比率至少为1.5。
28.根据1-27的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形区段包括具有至少多个凹陷区段和多个突起区段的弯曲突起/弯曲凹陷构造;(i)所述第一波浪形密封表面区段的所述弯曲突起区段/弯曲凹陷区段构造中的每个突起区段和每个凹陷区段具有曲率半径R2,使得每个的R1/R2的比率至少为2.0。
29.根据1-28的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形区段包括具有至少多个凹陷区段和多个突起区段的弯曲突起/弯曲凹陷构造;(i)所述第一波浪形区段的所述弯曲突起区段/弯曲凹陷区段构造中的每个突起区段和每个凹陷区段具有曲率半径R2,使得每个的R1/R2的比率至少为4.0。
30.根据26-28的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个弯曲突起区段具有与所述第一波浪形密封表面区段中的每个其他弯曲突起区段相同的曲率半径;并且(b)所述第一波浪形密封表面区段中的每个弯曲凹陷区段具有与所述第一波浪形密封表面区段中的每个其他弯曲凹陷区段相同的曲率半径。
31.根据1-30的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个突起区段具有的曲率半径大于所述第一波浪形密封表面区段中的每个凹陷区段。
32.根据30的特征描述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个突起区段具有的曲率半径比第一波浪形密封表面区段中的每个凹陷区段不超过12mm更大。
33.根据31和32的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个突起区段具有的曲率半径比所述同一个第一波浪形密封表面区段中的每个凹陷区段不超过6mm更大。
34.根据31-33的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个突起区段具有的曲率半径比所述同一个第一波浪形密封表面区段中的每个凹陷区段不超过4mm更大。
35.根据30-34的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个突起区段具有的曲率半径比所述同一个第一波浪形密封表面区段中的每个凹陷区段至少0.4mm更大。
36.根据30-35的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个突起区段具有的曲率半径比所述同一个第一波浪形密封表面区段中的每个凹陷区段至少0.5mm更大。
37.根据30-36的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个突起区段具有的曲率半径比所述同一个第一波浪形密封表面区段中的每个凹陷区段至少2.0mm更大。
38.根据1-37的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段具有不大于70mm的最大突起/凹陷深度尺寸。
39.根据1-38的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段具有不大于50mm的最大突起/凹陷深度尺寸。
40.根据1-39的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段具有不大于30mm的最大突起/凹陷深度尺寸。
41.根据1-40的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段具有至少5mm的最大突起/凹陷深度尺寸。
42.根据1-41的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段具有至少10mm的最大突起/凹陷深度尺寸。
43.根据1-42的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段具有至少15mm的最大突起/凹陷深度尺寸。
44.根据1-43的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一弧形密封表面区段中没有大于2mm最大凸纹的子突起。
45.根据1-44的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一弧形密封表面区段中没有大于2mm最大凸纹的子凹陷。
46.根据1-45的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一弧形密封表面区段是非波浪形区段。
47.根据1-46的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个凹陷区段在不超过180°的径向弧形上延伸。
48.根据1-47的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个凹陷区段在不超过170°的径向弧形上延伸。
49.根据1-48的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个凹陷区段在不超过150°的径向弧形上延伸。
50.根据1-49的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个凹陷区段在至少60°的径向弧形上延伸。
51.根据1-50的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个凹陷区段在至少90°的径向弧形上延伸。
52.根据1-51的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个凹陷区段在至少110°的径向弧形上延伸。
53.根据1-52的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个突起区段在不超过180°的径向弧形上延伸。
54.根据1-53的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个突起区段在不超过170°的径向弧形上延伸。
55.根据1-54的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个突起区段在不超过150°的径向弧形上延伸。
56.根据1-55的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个突起区段在至少60°的径向弧形上延伸。
57.根据1-56的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个突起区段在至少90°的径向弧形上延伸。
58.根据1-57的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个突起区段在至少110°的径向弧形上延伸。
59.根据1-58的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段包括相反的第一端部终端凹陷区段和第二端部终端凹陷区段。
60.根据1-58的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段包括相反的第一端部终端突起区段和第二端部终端突起区段。
61.根据1-60的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段是非弧形波浪形密封表面区段。
62.根据1-60的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段是弧形波浪形密封表面区段。
63.根据1-62的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段具有带轮廓的第一周边方向长度L1;(b)所述第一波浪形密封表面区段具有非轮廓的第一周边方向长度尺寸L2;(i)L1与L2的比率不大于2.5。
64.根据63的特征描述的空气过滤器滤芯,其中:(a)L1与L2的所述比率不大于2.0。
65.根据63和64的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)L1与L2的所述比率不大于1.6。
66.根据63-65的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)L1与L2的所述比率不小于1.01。
67.根据63-66的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)L1与L2的所述比率不小于1.03。
68.根据63-67的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)L1与L2的所述比率不小于1.1。
69.根据1-68的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段在其中不具有周边方向长度大于5mm的非弯曲表面子区段。
70.根据1-69的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段在其中不具有周边方向长度大于3mm的非弯曲表面子区段。
71.根据1-70的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段在其中不具有非弯曲表面周边方向子区段。
72.根据1-70的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段在其中包括至少3个凹陷。
73.根据1-72的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段在其中包括不超过8个凹陷。
74.根据1-73的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段在其中包括至少2个突起。
75.根据1-74的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段在其中包括不超过7个突起。
76.根据1-75的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一弧形密封表面区段具有至少150mm的突起方向密封表面长度。
77.根据1-76的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一弧形密封表面区段具有至少200mm的突起方向密封表面长度。
78.根据1-77的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一弧形密封表面区段具有至少250mm的突起方向密封表面长度。
79.根据1-78的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段具有至少50mm的周边方向密封表面长度。
80.根据1-79的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段具有至少80mm的周边方向密封表面长度。
81.根据1-80的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段具有至少100mm的周边方向密封表面长度。
82.根据1-80的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述径向密封表面是径向向外指向的径向密封表面。
83.根据1-81的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述径向密封表面是径向向内指向的径向密封表面。
84.根据1-83的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述径向密封表面具有修改的椭圆形形状。
85.根据84的特征描述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段中的每个突起区段延伸到与椭圆形形状相切的位置,所述椭圆形形状包括相反的第一半圆形端部和第二半圆形端部,其中相反的第一直侧和第二直侧在所述端部之间延伸。
86.根据1-85的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述密封表面具有修改的椭圆形周边形状,具有:(i)在半圆弧形上延伸的所述第一弧形密封表面区段;(ii)与所述第一弧形密封表面区段相反的第二弧形密封表面区段;(iii)在所述第一弧形密封表面区段与所述第二弧形密封表面区段之间延伸的第一侧密封表面区段;所述第一侧密封表面区段包括所述第一波浪形密封表面区段;以及(iv)在所述第一弧形密封表面区段与所述第二弧形密封表面区段之间延伸的第二侧表面区段;所述第二侧密封表面区段与所述第一侧密封表面区段相反。
87.根据86的特征描述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第二侧表面区段是第二波浪形密封表面区段。
88.根据86和87的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第二侧表面区段是第一侧密封表面区段的镜像。
89.根据86-88的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述径向密封表面中不具有大于15mm的笔直的周边方向密封表面区段。
90.根据85-89的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述密封表面中不具有大于10mm的笔直的周边方向密封表面区段。
91.根据85-90的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述密封表面中不具有大于5mm的笔直的周边方向区段。
92.根据1-85的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述密封表面具有修改的椭圆形周边形状,具有:(i)在半圆弧形上延伸的所述第一弧形密封表面区段;(ii)与所述第一弧形密封表面区段相反的第二弧形密封表面区段,并且包括所述第一波浪形密封表面区段;(iii)在所述第一弧形密封表面区段与所述第二弧形密封表面区段之间延伸的第一侧密封表面区段;以及(iv)在所述第一弧形密封表面区段与所述第二弧形密封表面区段之间延伸的第二侧密封表面区段;所述第二侧密封表面区段与所述第一侧密封表面区段相反。
93.根据权利要求92的特征所述的空气过滤器滤芯:(a)所述第一侧密封表面区段是第一非波浪形侧密封表面区段。
94.根据92和93的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第二侧密封表面区段是所述第一侧密封表面区段的镜像。
95.根据92-94的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一侧密封表面区段和所述第二侧密封表面区段在周边方向上均是笔直的并且彼此平行。
96.根据1-95的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,包括:(a)其上的密封支撑预成型件,所述密封支撑预成型件被定位成用于在密封期间支撑所述密封构件。
97.根据96的特征描述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述密封构件包括模制就位部分,所述部分限定了所述径向指向的密封构件;并且(b)所述密封支撑预成型件包括密封支撑形状,所述密封支撑形状嵌入在限定了所述径向指向的密封构件的所述模制就位部分中。
98.根据96和97的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述密封支撑凸缘具有周边形状,所述周边形状具有与所述径向密封件径向形状对准的周边方向形状。
99.根据96-98的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述密封支撑预成型件限定了空气流动通路,所述空气流动通路具有跨其延伸的介质包幅板格安排。
100.根据96-99的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述密封支撑预成型件在其上包括手柄桥接件。
101.根据96-101的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述密封支撑预成型件被定位在所述介质包的所述出口流动端处。
102.根据96-101的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述外壳密封安排包括将所述密封支撑预成型件固定到所述介质包的模制就位部分;并且围绕所述介质包。
103.根据96-102的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,包括:(a)端部预成型件,所述端部预成型件与所述密封支撑预成型件间隔开并与之分离;(i)所述第二预成型件包括围绕所述介质包的部分。
104.根据103的特征描述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第二预成型件包括与所述介质包的流动端轴向对准的手柄构件。
105.根据1-104的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述介质包具有椭圆形形状,具有相反的第一弯曲端和第二弯曲端,以及在其间延伸的第一侧区段和第二侧区段;(i)所述第一侧区段和所述第二侧区段具有彼此镜像的周边方向形状。
106.根据105的特征描述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述介质包的所述第一弯曲端和所述第二弯曲端是半圆形的;并且(b)所述介质包的所述第一侧区段和所述第二侧区段是笔直的。
107.根据105和106的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述径向密封表面的所述第一弧形密封表面区段被定位成与所述介质包的所述第一弯曲端周边对准。
108.根据107的特征描述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段被定位成与所述介质包的所述第一侧区段和所述第二侧区段中的一个周边对准。
109.根据108的特征描述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一波浪形密封表面区段被定位成与所述介质包的所述第二弯曲端周边对准。
110.根据109的特征描述的空气过滤器滤芯,包括:(a)安装手柄构件,所述安装手柄构件被定位成与所述外壳密封安排间隔开,并且包括与所述介质包的所述第二弯曲端周边对准的手柄突起。
111.根据1-110的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述密封构件包括模制就位构件,所述模制就位构件具有不大于24的硬度,肖氏硬度A。
112.根据1-111的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述密封构件包括模制就位构件,所述模制就位构件具有不大于20的硬度,肖氏硬度A。
113.根据1-112的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述密封构件包括模制就位构件,所述模制就位构件具有不大于0.45g/cu.cm的模制密度。
114.根据1-113的特征描述中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述密封构件包括模制就位构件,所述模制就位构件具有不大于0.291g/cu.cm的模制密度。
115.一种空气过滤器滤芯,包括:(a)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端和第二流动端;(i)所述相反的流动端中的所述第一个包括入口流动端;(ii)所述相反的流动端中的所述第二个包括出口流动端;并且(iii)所述介质包被配置成用于在所述空气离开所述出口流动端之前过滤流入所述入口流动端中的空气;并且(iv)所述介质包具有椭圆形形状,具有相反的第一弯曲端和第二弯曲端,以及在其间延伸的第一侧区段和第二侧区段;(A)所述第一侧区段和所述第二侧区段具有彼此镜像的周边方向形状;(b)外壳密封安排,所述外壳密封安排被定位在所述介质包上;(i)所述外壳密封安排限定了空气流动通路;(ii)所述外壳密封安排包括径向指向密封构件,所述径向指向密封构件限定了径向密封表面,所述径向密封表面被定向成在使用中可释放地、密封地接合空气滤清器;(iii)所述径向密封表面限定了围绕所述流动通路延伸的周边方向;以及(iv)在半圆弧形上延伸的第一非波浪形弧形密封表面区段和第二非波浪形弧形密封表面区段;以及(v)在所述第一弧形密封表面区段与所述第二弧形密封表面区段之间延伸的相反的第一侧密封表面区段和第二侧密封表面区段;(A)至少所述第一侧密封表面区段是包括交替的径向突起/凹陷构造的波浪形密封表面区段。
116.根据115的特征描述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第二侧密封表面区段是所述第一侧密封表面区段的镜像。
117.一种空气过滤器滤芯,包括:(a)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端和第二流动端;(i)所述相反的流动端中的所述第一个包括入口流动端;(ii)所述相反的流动端中的所述第二个包括出口流动端;并且(iii)所述介质包被配置成用于在所述空气离开所述出口流动端之前过滤流入所述入口流动端中的空气;并且(iv)所述介质包具有椭圆形形状,具有相反的第一弯曲端和第二弯曲端,以及在其间延伸的第一侧区段和第二侧区段;(A)所述第一侧区段和所述第二侧区段具有彼此镜像的周边方向形状;(b)外壳密封安排,所述外壳密封安排被定位在所述介质包上;(i)所述外壳密封安排限定了空气流动通路;(ii)所述外壳密封安排包括径向指向密封构件,所述径向指向密封构件限定了径向密封表面,所述径向密封表面被定向成在使用中可释放地、密封地接合空气滤清器;(iii)所述径向密封表面限定了围绕所述流动通路延伸的周边方向;以及(iv)第一非波浪形半圆形弧形密封表面区段;(v)与所述第一非波浪形半圆形弧形密封表面区段相反的第二波浪形弧形密封区段;以及(vi)在所述第一弧形密封表面区段与所述第二弧形密封表面区段之间延伸的相反的第一侧密封表面区段和第二侧密封表面区段。
118.根据117的特征描述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一侧密封区段是笔直的。
119.根据118的特征描述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第二侧密封表面区段是所述第一侧密封表面区段的镜像。
120.一种空气过滤器滤芯,包括:(a)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端和第二流动端;(i)所述相反的流动端中的所述第一个包括入口流动端;(ii)所述相反的流动端中的所述第二个包括出口流动端;并且(iii)所述介质包被配置成用于在所述空气离开所述出口流动端之前过滤流入所述入口流动端中的空气;以及(b)外壳密封安排,所述外壳密封安排被定位在所述介质包上;(i)所述外壳密封安排限定了空气流动通路;(ii)所述外壳密封安排包括径向指向密封构件,所述径向指向密封构件限定了径向密封表面,所述径向密封表面被定向成在使用中可释放地、密封地接合空气滤清器;(iii)所述径向密封表面限定了围绕所述流动通路延伸的周边方向;(A)所述径向密封表面具有在至少60°的弧形延伸上延伸的第一非波浪形弧形密封表面区段;以及(B)第一弧形波浪形密封表面区段,其包括交替的径向突起/凹陷构型,并且内部弧形的延伸不超过所述径向密封表面的整个周边方向密封表面长度的80%;(C)所述第一弧形密封表面区段具有曲率半径R1;并且(D)所述第一波浪形区段包括具有至少三个凹陷区段和多个突起区段的弯曲突起/弯曲凹陷构造;(1)所述第一波浪形密封表面区段的所述弯曲突起区段/弯曲凹陷区段构造中的每个突起区段和每个凹陷区段具有曲率半径R2,使得每个的R1/R2的比率至少为1.5。
121.一种空气滤清器组件,包括:(a)外壳,所述外壳包括主体和检修盖;(i)所述外壳包括结构密封表面,所述结构密封表面包括波浪形区段,以便抵靠其来密封滤芯密封件;(b)根据权利要求1-120中的任一项所述的空气过滤器滤芯,其被定位在所述外壳内并且可释放地密封到所述外壳的所述结构密封表面上。
122.根据121的特征描述的空气滤清器组件,其中:(a)所述检修盖被可移除地定位在所述外壳主体上。
123.根据121的特征描述的空气滤清器组件,其中:(a)所述检修盖被不可移除地定位在所述外壳主体上。
VII.某些密封定义的问题
A.先前描述的具有密封件变化的某些密封件的潜在问题--在错误的外壳中正确安装和密封的外观;图62至图66
根据上述实例和说明,具有“波浪形密封件”或“突起/凹陷”区段或图案的某些径向密封安排的潜在问题在于,在一些情况下,使用它们的结果可能是当未发生正确密封时滤芯看起来像是安装在外壳中。可以通过参考以下讨论的实例和图62至图66来理解所述问题。
首先将注意力指向图62。图62是示意性地描绘了图36的密封安排506的图,其中某些信息被添加到所述图以促进对所述问题的理解。参考图62,如前所述,密封安排506包括具有径向指向密封表面的密封表面506s。在所述实例中,径向指向密封表面506s被配置成用于以本文所述的术语示出径向向外指向的径向密封件。(应当理解,在向内指向密封件的情况下也可能产生当前的问题)。
具体地,并且参考图62,如前所述,示例性密封安排506是椭圆形的(具体地是跑道形),并且包括相反的第一笔直平行侧区段509和第二笔直平行侧区段510;以及第一(弧形)端部区段508和第二(弧形)端部区段510x,如上所述。在所述实例中,端部区段508是半圆形的,而端部区段510x不是。相反,在本文使用的术语中,区段510x具有“突起/凹陷”或“波浪形”形状。
一般而言,相反的笔直侧区段509、510可以描绘成与假想的、标准的密封表面接合周边相切。在所述实例中,假想的标准密封表面接合周边将为椭圆形的,并且假想的椭圆形密封表面接合定义将包括与相反的直侧509、510共延(共线)的侧以及两个相反的半圆形端部。在所述实例中,一个这种半圆形端部被限定成在508处与密封表面506共延(共线),而另一个半圆形端部是假想的并且由分段线510z描绘,作为与侧509、510共线(共延)的弧形延伸。在此,这种用于假想标准形状的椭圆形形状有时又将被称为“跑道”,因为它具有两个相反的平行侧和两个半圆形端部。
应当理解,假想的椭圆形的密封表面接合定义并不意味着描绘将发生密封的外壳部件的特定尺寸。实际上,通常,外壳密封安排506中的密封材料在抵靠周围密封表面安装到密封件时将会被压缩。(也就是说,用于标准椭圆形(跑道)密封件的可能的周围外壳密封表面通常将具有相同的形状,但是周边尺寸略小)。
参考图62,可以看到具有所描绘的密封件的滤芯可以被安装在具有外壳密封表面(非波浪形或非突起/凹陷)的外壳中,所述外壳密封表面被配置成用于安装滤芯,所述滤芯具有具有适当大小的椭圆形(跑道)密封形状,例如具有对应于相反侧509、510,端部508和假想端部510z的跑道形状(假想的椭圆形形状)。这部分地由于以下事实而被促进:表面510x中的突起512与假想标准形状密封线区段510z相切地终止。
因此,如果空气滤清器具有非突起/凹陷或非波浪形的外壳密封表面,所述表面被配置成用于通过椭圆形(跑道形状)完全接合在合适尺寸的密封件中,则具有图62的密封件的滤芯将适当地装配,使得它可以看起来被正确地安装,即使由于凹陷511它可能未被适当地密封也如此。
在此,当据说滤芯密封到其上的空气滤清器外壳或结构的外壳密封表面或外壳密封表面部分具有“非波浪形”或“非突起/凹陷形状”时,是指所述部分在其中、例如在至少50mm、通常至少100mm的延伸长度上不包括任何凹陷或突起。通常,在发生密封的结构或外壳表面中在其整个延伸长度上不存在突起或凹陷。在这种情况下,外壳中的结构的弧形区段(例如可以是椭圆形定义的端部)不应被解释为“凹陷”或“突起”本身。也就是说,所指的是局部的突起或凹陷,诸如在相反的端部之间的长度将不大于约40mm,并且通常大大减小。
当然,如果不存在这种外壳,则这种密封外观问题将不会对图62类型的密封件造成问题。如果以其他方式使滤芯的尺寸与具有对应于相同假想标准形状的密封周边但不具有被配置成用于与外壳密封接合的适当的密封形状的滤芯相符合,则这基本上将是个问题。
在图63中,在上文结合图24所引用的类型的密封安排482的背景下示出类似潜在问题的实例。具体地,密封安排482限定了密封周边489s,在这种情况下是向外指向的径向密封件,其具有两个相反的半圆形端部区段1001、1002;以及两个相反侧1003、1004,每侧中具有波浪形或突起/凹陷密封区段(1003w、1004w)。在此,假想标准形状(椭圆形、跑道形)密封表面接合定义将包括跑道形椭圆形,其具有相反的弯曲端部1002、1001;以及相反的笔直区段1006、1007;在所述实例中,笔直区段1006、1007与弯曲端部1002、1001相切。同样,如果所得到滤芯恰好与没有密封表面区段1003、1004而是具有根据假想的标准几何形状(椭圆形)密封表面接合周边定义的密封表面周边的滤芯大小相同(并且被配置成适合于为这种滤芯设计的外壳),则由于凹陷1010r,具有根据图63的密封件的滤芯可能看起来是密封的,即使它可能不是密封的。这部分是因为向外突起1010p与假想标准形状(椭圆形)密封表面接合周边的相反的直侧1006、1007相切地延伸。
同样,如果碰巧存在具有密封表面的外壳,则密封的外观将是主要的问题,所述外壳被配置成用于通过密封适当地接收具有这种跑道形、椭圆形、径向密封表面但是没有波浪形或突起/凹陷区段的滤芯。
到目前为止,在跑道形的实例中,在本节中引用的示例性假想标准形状密封周边已为椭圆形,参见图62和图63。替代方案是可能的。例如,如果它们假想的标准周边形状是具有第一对窄弯曲的相反端以及在其间延伸的相反的向外弯曲侧的椭圆形,则可能会出现类似的问题,这种形状的实例是椭圆。当然,还有其他假想的标准周边形状是可能的,另一实例是圆形。
在图64中,示出了具有通常为多边形形状、例如矩形形状(具有圆角或顶点)的周边形状的假想的标准几何形状密封周边。示例性密封表面1020是径向向外指向的密封表面,但是类似原理可以应用于向内指向的密封表面。可以说密封表面1020限定了由径向向外指向的密封表面区段1022、1023以及相反的假想侧片段1024、1025限定的假想矩形密封表面接合。再次,在存在凹陷1029的情况下,假想的侧区段1024、1025与突起1028之间的切线对准加剧了本节中讨论的问题。
再次,如果存在外壳,所述外壳被设计成通过具有所示的假想的矩形密封表面定义的密封件径向接合,则可能会出现问题。如果没有这种外壳,则几乎不会发生没有密封问题的外观安装。
在图65中,描绘了示意性剖视图,其描绘了具有用于向外指向的径向密封件的密封表面的外壳密封部分(结构)的部分1039。外壳密封表面以1040示出。密封表面1040应当理解为不包括用于与滤芯外壳密封表面正确地径向接合的波动形或波浪形区段(突起/凹陷区段)。相反,这是指假定滤芯径向密封件的标准的非波浪(或非突起/凹陷)密封表面打算与之接合的相当标准形状表面。在特定实例中,密封表面1040被设计成围绕滤芯的密封表面,并且因此滤芯密封件将是径向向外指向的密封件。
在图66中,(示意性地)示出了相同的外壳密封表面区段1040由滤芯的密封件1041部分接合,所述部分具有密封表面1045,在示出发生接合的部分中示出了波浪形或突起/凹陷的密封区段1045。可以看出,滤芯可能看起来似乎已安装,但是应当理解,在密封表面中可能存在凹陷,这可能会阻止实际密封的发生。
仍然参考图66,将注意力指向区域1046。所述区域指示(例如,预成型的塑料支撑件的)密封支撑件将位于滤芯上的何处以径向支撑密封件。在图66中,示意性地描绘了密封安排,并且仅示出模制就位密封部分。
还应当注意,在图62至图66中描绘的实例中,所涉及的密封件是径向向外指向的。相似的原理/问题可以应用于径向向内指向的密封件,以及沿密封件的径向内部或向内指向表面(切向,例如具有波浪形或突起/凹陷区段)定义的假想标准形状密封件周边。
应当注意,当外壳的结构表面(其与滤芯发生密封接合)被定位在外壳内的凹陷中并且在安装滤芯时服务提供者看不见时,本节中所表征的问题会加剧。然而,许多空气滤清器组件是这种情况。
B.进一步关于“假想标准形状密封周边”的概念
如本文所用,术语“假想标准形状密封周边”及其变型是指其中不具有突起、凹陷或波动的假想形状,而是对应于周边形状,所述周边形状通常将由对应密封表面的非波动(非波浪形或非突起/凹陷)部分限定,在一些情况下,具有在其间延伸的直线或弧形线,其中“波浪形”、“波动”或突起/凹陷周边密封部分在实际的密封表面中找到。如上所述,这种“假想标准形状密封周边”通常将为:椭圆形,并且在一些实例中为跑道形;多边形(例如矩形)或圆形。然而,替代方案是可能的。
假想的线段与滤芯内的突起/凹陷区段的突起相切不是特别需要的。然而,在图62至图64中提供了在向外指向的径向密封件中发现这种切向关系的实例,以便理解装配在被设计成采用标准密封件的外壳中的外观的潜在问题。
应当注意,假想标准形状密封周边通常由共线或共延线来定义:具有不是突起/凹陷部分的密封形状的部分;以及具有密封件的对应的最远的突起部分(在使用中将与密封表面接合的方向上)。也就是说,假想的周边通常由密封形状限定,所述密封形状对应于在密封期间被最大程度压缩的密封表面的一个或多个非突起/凹陷部分。
没有特殊要求,定义假想标准密封周边的实际密封周边的非突起/凹陷部分在其整个延伸上都应是连续的。例如,在图63所描绘的安排中,存在两个这种区段(半圆形端部),它们彼此之间由突起/凹陷区段间隔开。也没有特别要求通过任何特定量的共延来定义假想标准形状密封区段。然而,无论是在一个连续部分还是被加在一起的多个部分中,通常,假想形状将在密封表面的至少20%、通常至少30%、通常至少40%的延伸上共线(共延)。
C.外观密封问题的第一解决方案:尽可能避免提供适当尺寸的空气滤清器外壳以产生外观密封
当然,如上所述,上述问题类型的第一种解决方案将避免存在具有适当大小的任何其他对应的外壳或其他结构(但是没有适当的波浪形或突起/凹陷外壳密封区段),并且因此通常无法接收与上一节中产生的问题(即安装外观没有实际密封)相符的滤芯。
无论径向密封件是径向向内还是向外指向,所述解决方案都是有效的;前面讨论的实例表明了与向外指向密封件相关联的原理,但是可应用于所讨论的向内指向密封件。
然而,在一些情况下,使用此方法解决问题可能不切实际。例如,原始设备制造商可能事先定义了特定的外壳尺寸、形状和位置,这需要在新的外壳产品中复制这些。另外,可能期望提供新的滤芯,使得仅对先前存在的滤芯或外壳制造进行较小的修改就可以制造它们的部分(或外壳)。
D.外观密封问题的第二方法:为滤芯提供与突起/凹陷(波浪形)滤芯外壳密封表面区段适当轴向重叠并且与其相邻的第二突起/凹陷外壳径向密封区段;设定第二密封区段的尺寸和位置,以密封到对应外壳的非突起/凹陷(非波浪形)外壳密封表面区段
对于这种情况,尤其是对于某些现有技术的空气滤清器外壳密封表面的定义,第二方法可以通过考虑图67至图70A来理解。
参考图67,描绘了过滤器滤芯1050,其具有定位在介质包1050m上的密封安排1051。所描绘的密封安排1051包括径向向外指向的密封安排。示出了示例性密封安排1051,所述示例性密封安排限定了具有椭圆形并且呈特定示例性跑道形状的假想标准形状密封周边,尽管替代方案是可能的。实际的密封表面1051具有相反的笔直侧1052、1053,具有相反的弯曲端1054、1055;端部1054、1055中的每一个是弧形的,并且具有突起1056和凹陷1057的波动、波浪形或突起/凹陷构造。在所述实例中,由笔直区段1051、1052以及突起/凹陷(波浪形)区段1054、1055限定的密封表面包括主要或第一向外指向的径向密封件(或密封区段),以便与适当形状(围绕)的外壳表面接合。因此,问题是为滤芯提供密封安排,即使在外壳具有不为波动或波浪形外壳密封表面时,所述密封安排也将正确密封,而是被配置成用于利用假想标准形状密封周边的标准密封件正确密封。所述解决方案包括通过提供与波动部分1054、1055轴向对准的一个或多个第二(或辅助)径向密封表面部分或区段。可以通过图67的非突起/凹陷辅助密封部分1060、1060a来理解其实例。
在图67A的示意图中,可以看到第二密封部分1060的放大图。
应当注意,所描绘的实例的密封表面区段1060不是突起/凹陷(波浪形),而是具有更标准的形状,以便有助于密封。它是在过渡(径向密封)部分处接合侧区段1052、1051的延伸部,例如参见图67A的过渡部分1065。
如将从下文显而易见的,图67A的实例未必意味着第二密封区段1060的形状必须是完全非突起/凹陷。实际上,它可以在其中具有相对较小的突起和/或凹陷。也不一定意味着它符合的假想标准形状密封件将与各种突起1056相切。实际上,在所描绘的实例中,辅助或第二密封区段1060具体地不是相切的,而是从突起1056向内凹陷。然而,在所述实例中,区段1060没有像凹陷1057凹陷得那么远。重要的是,尽管有部分凹陷部分1054,它(表面部分1060)仍可以径向接合例如外壳中的标准(非波浪形)密封表面结构,而泄漏不会是问题。
在图67B中,描绘了沿着图67A中的线67B-67B截取的并且在两个突起1056之间的局部示意性剖视图。描绘了用于密封件的支撑件1070,所述支撑件1070包括预成型件的一部分。第二表面区段1060的一部分是可见的。
在图68中,描绘了示意性局部剖视图,示出了密封安排的一部分,所述密封安排的形状总体上与图67中的密封安排1050一致,所述密封安排安装在“标准”外壳中,所述外壳具有意在由标准形状的密封件、例如没有波动表面的密封安排接合的密封表面。
参考图68,在1040处示出了总体上与图66一致的外壳密封表面。密封件的突起部分1056被示出重叠,从而指示将在何处发生压缩。辅助密封件突起以1060示出。可以看出,由于表面1060被定位在其可以提供与表面1040的一部分的密封作为辅助密封区段的位置,因此将发生完全围绕滤芯密封件的适当密封。
应当理解,图68是示出了使用辅助密封表面区段1060所涉及的原理的示意图。如果要一起使用,则并不意味着建议所描绘的部分完全按照其尺寸配置。
如上所述,辅助密封表面不一定必须以完全光滑、非波动(非突起/凹陷或非波浪形)的状态来提供。它可以在其中包括足够小的突起和/或凹陷,以便不妨碍对外壳密封区段的所需(非波浪形或非突起/凹陷)表面的密封。可以从图69A、图69B中理解其实例。
参考图69A,示出了滤芯1080的局部视图,所述滤芯包括其上具有密封安排1082的介质包1081。所描绘的部分大体上类似于图67A中所描绘的部分,其具有由定位在密封安排1082的弯曲端1085上(周围)的突起1083和凹陷1084提供的突起/凹陷轮廓。在1087处,描绘了辅助密封区段。所述辅助密封区段相对于突起1083和凹陷1084轴向定位,即,它围绕其中具有略微向外突起的部分1087a的同一弯曲端1085延伸。否则,区段1087的形状将对应于标准非突起/凹陷形状。预期区段1087a的突起应当足够浅,使得它们仍将充分压缩并密封到具有适当形状和大小的外壳中的但是具有非突起/凹陷(非波浪形)表面定义的外壳密封表面上。因此,表面区段1087包括相对于密封表面1082的波动部分轴向定位的部分,以便在将滤芯1080安装在错误的外壳中时提供期望的密封。
在图69B中,提供了沿图69A的线69B-69B截取的剖视图,以便于理解。注意密封支撑件1088。
在图69C和图69D中,提供了具有辅助密封表面区段的安排的另一实例,所述辅助密封表面区段用于密封到被配置成用于标准形状密封件的外壳密封表面上。
参考图69C,以示意性局部视图描绘了滤芯1090,其包括介质1091,其上具有外壳密封安排1092。在所述实例中,外壳密封安排1092通常将包括径向向外指向的密封件,所述密封件具有的构造除了在一个或两个弯曲端部处的突起/凹陷轮廓之外通常与标准跑道形状、椭圆形形状定义一致。在所描绘的实例中,这种轮廓在1093处示出,包括突起1094和凹陷1095。
在此,在1097处示出了辅助密封表面区段,在所述实例中,其中通常没有任何突起/凹陷或波动的定义。它被定义为与密封表面1092的标准形状部分(适当)轴向重叠,例如参见区域1098,以帮助确保在将过滤器滤芯1090安装在错误的外壳中的情况下的密封。
在图69D中,示出了大体沿图69的线69D-69D截取的示意性剖视图。注意密封支撑件1099。
从以上内容可以理解,可以提供各种各样的辅助密封区段。主要问题在于确保这种区段被提供成在某个位置处与突起/凹陷密封区段轴向重叠,使得如果滤芯偶然安装在具有这种表面的外壳中的情况下其可以与标准外壳密封表面接合。
那么,从更一般的意义上来讲,可以理解,在主密封表面中具有波纹、波动或突起/凹陷的密封区段的滤芯似乎已正确安装并密封到没有波纹、波动或突起/凹陷的密封表面的外壳密封表面(结构)上的问题的解决方法是为滤芯提供与密封件的部分的该或这些波浪或波动(突起/凹陷)部分轴向重叠的辅助密封表面或表面区段。在本文中,“轴向重叠”不一定意味着它在整个延伸中仅与该或这些波浪形或波动的(突起/凹陷)区段轴向对准。它可以完全围绕滤芯延伸。然而,当滤芯包括一个或多个非波浪形密封区段时,它仅可以过渡到所示和所述的那些区段中(或者与那些区段对准)。
在本文中,术语“轴向重叠”或“轴向对准”是指在大体上正交于密封件的周边方向的方向上沿着密封件和滤芯的长度尺寸的位置。在诸如所示的典型安排中,其中介质包包括具有相反的流动端或介质端的安排,该或这些辅助密封表面区段通常将位于波动波浪形位置处的第一密封表面区段(或主密封表面区段)与介质或介质包之间;或者至少在朝向介质或介质包的相反端部(远端)的方向上。
结合图67至图69B描述的实例的特征可以在于形成了独特的径向密封构造,其中第一密封部分(在所述实例中,在其中包括“波浪形”区段的主密封部分)具有比将由第二密封表面区段(即非波浪形区段)定义的密封周边的最大截面尺寸更大的“最大截面尺寸”。通常,它们的最大截面尺寸之差将至少为1mm,通常至少为2mm,通常至少为3mm,并且在一些情况下为4mm或更大。
那么,通常,第一密封部分包括至少一个部分,在密封方向上,与第二径向密封部分的轴向相邻区段相比,所述至少一个部分在密封方向上延伸至少1mm更远、通常至少2mm更远、通常3mm或更多更远。
应当注意,无论第一密封部分是否具有波浪形区段,这都是不寻常的构造。通常,径向密封件的尺寸将朝向远离介质的尖端向下渐缩,而不是尺寸在远离密封件尖端的方向并且朝介质(或朝向介质或介质包的远端)的方向上向下渐缩。
在此,在本文中,对“第一”和“第二”密封区段或部分的引用并不意味着暗示整个第一和第二密封件沿其完整延伸是彼此分开的。如实例中所指示的,第二密封件的部分可以与例如在非波浪形或非突起/凹陷区段中的第一密封件的部分共延地延伸。间隔开的轴向对准具体地是指第二密封件的与第一密封件的波浪形或突起/凹陷部分相关联或相邻的参考部分。
E.用于将不允许标准密封件或标准密封件区段的密封的突起/凹陷带轮廓密封件的特殊外壳的构造,图70和图70A
在一些情况下,还可能希望在外壳或用于密封的其他结构中具有表面,所述表面被配置成使得其无法轻易地容纳标准滤芯。从上面的描述以及图70和图70A可以理解与此有关的原理。
参考图70,提供了示出外壳区段1100的示意图。尽管未在图中详细示出,但是将是外壳密封表面区段的表面区段1101将配置有(波浪形)或突起/凹陷密封区段,以便与适当的(波浪形)或突起/凹陷滤芯密封表面接合,诸如以上结合图67至图67B讨论的一个。与图68的安排不同,图70中描绘的特定外壳区段1101在1105处包括向外的凹陷,所述凹陷将不会与类似于图67的突起1060的任何辅助密封突起密封地接合,或者可以在标准形状的密封件上找到。
参考图70A,这类似于图68,以安装在外壳区段1100中的外壳密封安排1051为例。在此,在凹陷1105中示出突起1060,但是未密封。假定密封突起安排1056将与外壳部分1100的相关联的波动(波浪形或突起的/凹陷区段)接合。
F.第三解决方案--为密封表面提供干扰突起安排
防止在可以容纳对应于假想标准几何形状的密封件周边的滤芯的外壳的中出现正确安装的滤芯的另一种方法将是确保在密封件中或密封件上存在干扰突起安排。术语“干扰突起安排”是指密封表面中的一个或多个突起的区域,所述区域足够远地延伸以致于干扰在错误的外壳中安装的尝试。例如,这可以是突起/凹陷密封部分中的一个或多个夸大的突起,但是也可以是在密封表面中其他位置设置的一个或多个突起。如可以希望的,可以将其设置在密封表面的支撑部分中,或者设置在未特别支撑用于干扰突起安排的部分中。
超出任何标准几何形状密封周边的足以提供干扰的突起量(如果涉及径向指向密封,则向外;如果涉及径向向内指向密封,则向内)可以取决于多种因素变化,包括密封安排的材料和滤芯的尺寸等。通常,所需的全部是足够的突起,以确保尝试安装的人将会意识到所述滤芯不是用于外壳的合适的一个滤芯,其中需要付出努力来安装滤芯。在一些情况下,仅1毫米的突起量可以足够。在典型情况下,可能希望提供至少2mm、并且通常至少4mm的干扰突起量。
这种安排的实例在下文讨论。
当然,旨在为其安装滤芯的外壳中的配合的密封表面优选地将具有用于干扰突起安排的适当的接收器凹陷安排,其方式不干扰滤芯与表面的密封。
在上文中,已经指出,突起安排可以在密封表面的特别局部支撑部分中。由此,意味着如果需要,定位在密封材料内的密封支撑件可以包括在其上的突起,所述突起与干扰突起安排特别对准并且对应于所述干扰突起安排。另一方面,密封表面中的突起安排可以定位在其中密封材料下方的密封支撑件的构造不修改的部分中,以便以其他方式支撑密封安排。后者有时将被称为“未特别为干扰突起而局部支撑”的安排,然而,当然,这并不意味着由此暗示在所述位置处将不一定需要对密封件的任何支撑。
VIII.一些选择的密封变化和相关原理,图71至图83
A.第一示例性类型,图71至图73
如本文一般指出的,重要的是,将用于空气滤清器外壳的滤芯配置成使得其可以容易地、正确地安装并密封在预期的适当外壳中。在可能的情况下,空气滤清器***被配置成使得不合适的、未经批准的滤芯无法容易地安装并且看起来是密封的也是特别重要的。通常,本文上面描述的原理,结合其中具有突起/凹陷轮廓区段的安排,可以用于促进满足这些问题的滤芯设计。从图71至图73的实例可以理解一些其他的变化和原理。
在图71中,提供了包括突起/凹陷轮廓的滤芯外壳密封安排的一部分的示意图。
图71的略图是示意性的,并且旨在参考具有径向向外指向的密封表面的滤芯的弯曲(弧形)端部上的突起/凹陷(波浪形)密封区段。滤芯否则可以具有标准的跑道形状的假想密封表面,但是替代方案是可能的。
结合图71描述的原理可以应用于交替形状的密封件和交替指向的密封表面。这将从下文得到理解。
参考图71,将理解的是,所描绘的安排包括突起/凹陷或波浪形轮廓,所述轮廓在所述实例中包括突起1201;突起1201之间的相对较深的凹陷1202以及三个突起1201的端部突起1201o与对应的密封周边的相邻的非波浪形或非突起/凹陷部分1205之间的相对较浅的(可选的)突起1204。
在本文中使用的一般术语中,线1210将包括假想的椭圆形(跑道)形状的密封件周边,具有围绕弯曲的(弧形)周边区段延伸的波动的波浪形或突起/凹陷部分1215。部分1215包括突起1201,所述突起未延伸到与周边1210相切的位置,而是在密封方向上跨所述周边1210径向(向外)延伸。此外,各个凹陷1202、1204从所述假想周边1210径向向内延伸。因此,密封件1210的包括突起/凹陷或波浪形部分的部分1215包括一个或多个区段,所述一个或多个区段跨假想标准形状(跑道)密封周边线1210延伸(即,到达其两侧上的位置)。
通常并且优选地,在朝向待接合的外壳密封表面延伸的方向上(沿密封方向),密封件的至少所选择的部分延伸至少1mm,通常至少2mm;并且通常距离(远离)假想标准几何形状密封周边线1210至少2.5mm,并且在一些情况下至少3mm。
由于图71的密封件被配置成径向向外指向的密封件,因此它包括突起1201的尖端,被示出在线1120上延伸(经过)。对于所描绘的实例,对应于所述延伸的尺寸为尺寸EE。
通常,跨在与突起1201密封表面相反的方向上的线1210延伸的至少所选择的部分将(与密封方向相反)延伸到距离线1210至少1mm、通常至少2mm、并且通常3-8mm的位置。凹陷1202的尺寸ED示出了实例。
在所述实例中,相对较浅的端部凹陷或凹陷区段1204通常仍将向内(或跨)假想线1210延伸至少0.5mm、通常至少1mm的距离。
可以从以下内容理解一些示例性有用的尺寸:EA=107.4mm直径;EB=118.2mm直径;EC=至少5mm,例如5-15mm,例如9.3mm;ED=至少2mm,例如2-8mm,例如5.4mm;EE=3.9mm;EF=4mm半径;EG=11mm半径;EH=6mm半径;EI=10mm半径;并且EJ=42°。当然,这些仅是实例,并且替代方案是可能的。
应当注意,相对较浅的端部凹陷1204可以有助于将滤芯体装配到预期的外壳中。
当然,如果将密封件被配置成用于径向向内指向,则密封突起1201将沿密封方向径向向内指向,并且密封凹陷1202、1204将(相反地)径向向外指向。
由这种安排提供的优点在于,如果外壳类似地被配置成用于这种密封表面,则将更加困难的是将不适合所述外壳的一个滤芯定位在外壳中。此外,由于突起1201的延伸远远超出了假想标准几何形状的密封周边1210,因此在密封方向上,突起1201将倾向于干扰在被配置成用于与这种密封件配合的外壳区段中的安装。也就是说,突起1201则包括上面提到的类型的干扰突起安排。
结合图71描述的原理可以应用于多种替代的密封安排中。在图72中,示出实例,其中突起/凹陷部分不围绕曲线延伸,即不是弧形的,而是密封件的否则笔直区段,例如类似于图64的区段1024。在此,假想标准形状周边线是直线,如1230所示,并且可以看到,突起1231径向向外或沿密封方向延伸超过所述线1230,而凹陷1232从所述线径向向内(或沿密封的相反方向)延伸。应当注意,如果需要,与图71的安排相比,凹陷1232的端部可以稍微浅一些。
可以使用与以上结合图71讨论的尺寸相似的尺寸。在图72中描绘的实例中,一些示例性尺寸被提供如下:EO=9.3mm;EN=6.4mm;EM=至少2mm,例如2-7mm。
在图73中,描绘了与图72类似的图,不同之处在于,径向密封件是径向向内指向的,其中假想的直线段以1240指示;突起1241跨所述线在密封方向上径向向内延伸;并且凹陷1242远离所述线径向向外延伸。因此,图73的安排与图72的相同,除了对于向内指向的密封件而不是向外指向的密封件反向翻转。在图72的实例中提供的一些示例性尺寸如下:ET=3mm;ES=6.4mm;并且ER=至少2mm,例如2-7mm。
一般而言,与图71至图73一致的安排可以被理解为提供了一般原理,在一些情况下,可能希望提供突起/凹陷表面,所述突起/凹陷表面跨标准假想密封定义延伸(即延伸到其两侧的位置)到一侧上的突起或者另一侧上的凹陷。通常,当使用这种安排时,至少一个(并且通常选择的一些)突起将从假想的密封定义延伸至少1mm,并且通常至少2mm。通常,所选择的突起将延伸超出假想的密封定义线至少3mm,并且有时至少4mm(例如3-9mm)。凹陷中的至少一个(例如,端部凹陷)通常将延伸至少0.5mm。通常,至少一个凹陷将终止于超出线至少1mm并且通常3-8mm,至少所使用的最深的凹陷。
还应当理解,在这种情况下,并且如果需要以及在相关情况下,将存在相对于至少在其一侧(相关联的)上的最深凹陷的最大突起的“尖端”幅值,所述侧的总延伸量至少为4mm,通常至少为5mm,通常至少为6mm,有时至少为8mm。如果需要,可以在突起的两侧上提供这种最小幅值,但是如图71中的安排中的端部突起所示,在两侧之间的延伸或幅值的不均匀量是可能的。
B.“定制”密封定义,图74至图76
如通常所解释的,期望提供空气滤清器安排,其被设计成用于优选地仅接收用于空气滤清器组件和所关注的设备的经授权或认可的适当的滤芯。在一些情况下,原始设备车辆或设备制造商将希望为其他相当标准的空气滤清器包装提供优选的“定制”或“授权”滤芯。在本文中,“定制”是指使用空气滤清器的车辆或其他设备的制造商可能更喜欢可仅被正确密封到已安装的空气滤清器外壳的滤芯。例如,使用空气滤清器的车辆或其他设备的制造商可能只喜欢满足某些最低过滤性能特征(例如效率、压降、粉尘承载能力或过滤器寿命)的授权滤芯。
本文描述的技术可以以相当简单的方式应用于这种定制应用。可以通过以下对图74至图77的描述来理解实例。
首先参考图74,在1260处示意性地描绘了滤芯密封件周边。密封件周边1260是经修改的跑道形状的椭圆形,具有相反的直侧或侧区段1261、1262以及相反的弯曲(弧形)端部(或端部区段)1263、1264。在所描绘的实例中,示出的端部1263被配置成具有大致类似于图71中示意性描绘的突起/凹陷或波浪形轮廓。
另一方面,端部1264被配置成用于提供否则可以已为更广泛使用的标准配置的定制部分。出于查看的目的,假设更广泛使用的构造将包括具有半圆形形状的端部1264,其中没有突起或凹陷定义。图74中所描绘的定制安排包括在1264处对所述端部的修改,并且具体地是包括突起1168。可以将突起制成足够大,以抑制将滤芯安装在为提供的“标准”定义而配置的外壳中,并且因此是干扰突起安排。可以向客户提供外壳,所述外壳配置有凹陷,以便正确地接收在1268处具有定义的密封件1260,并且因此,滤芯将单独地适当地密封到所述外壳。
突起1268可以包括在其中突起的局部对应密封支撑件,或者可以与具有大致对应于端部1264的弯曲的密封支撑件重叠地模制,而没有任何特定支撑突起1268。可以使用任一方法。
使用这些原理可以实现多种替代方案。在图75的1270处示出实例。同样,所述实例是具有以下各项的跑道构造:相反的直侧1271、1272;第一突起/凹陷端部1273;并且在相反的弯曲端部1275处具有轮廓,在这种情况下,所述轮廓包括三个突起1278。即使滤芯在其他方面与图74中的滤芯1260相同,只要外壳的形状与突起1278接合,并且突起1278中的任何一个都不与图74中的突起1268对准,则外壳将提供甚至相对于图74中的安排1260的定制安排。
仍然参考图75的密封周边1270,应当注意,密封周边在1275处的端部确实对应于弯曲端部,所述弯曲端部具有包括突起1278和在其间的所选择的凹陷1279的突起/凹陷定义。应当注意,凹陷1279不向内弯曲,而是具有稍微向外(密封指向)的弓形形状,在所述实例中,弓形区段与假想的密封周边对准。
还应当注意,在图75中,在端部1273处的突起/凹陷定义总体上类似于以上结合图71所讨论的,尽管替代方案是可能的。
在图76中,在密封表面1280处示出这些原理的变型。在此,同样,所述描述是结合跑道形状的密封件,所述密封件具有相反的直侧1281、1282和相反的弯曲端部1283、1284。在此,相反的端部1183、1184是彼此的镜像,各自包括突起/凹陷(或波浪形)轮廓,在所述实例中通常与图76一致。图76的安排还指示了可以提供密封表面的定制设计的附加方式。
尽管结合图74至图76讨论的实例和原理在跑道形密封件的背景下示出,它们可以在多种其他情况下应用,包括例如多边形(例如矩形)形状密封件、替代的椭圆形形状密封件、圆形密封件或者其中突起/凹陷轮廓否则在与弯曲区段相反的笔直区段中的密封件。同样,可以在同一密封件的一个或多个弧形区段以及否则一个或多个笔直区段中提供突起/凹陷轮廓。这些原理当然可以应用于径向向内指向的密封件以及径向向外指向的密封件中。
C.突起和/或凹陷形状的变化,图77至图83A
到目前为止,在本文所描绘的实例中,提供的各种密封定义的许多“突起”和/或“凹陷”区段通常是光滑的、弧形的、弯曲的形状,并且在它们之间具有单个拐点;即一个弧形凹陷切换到相邻突起的弧形的位置。然而,本文所使用的术语“突起/凹陷”、“波浪形”或“波动”及其变型,相对于滤芯密封表面,并不意味着暗示所引用的形状必须是在整个密封区段定义上的平滑曲线。实际上,这些术语意在包括平滑曲线和其他变化的多种可能的变化。通过所述章节中关于图77至图83A的描述中可以理解一些实例。
首先参考图77,其意图是示意性地示出未限定到平滑弯曲区域的密封突起。参考图77,在1500处示意性地描绘了密封表面的局部截面,并且意在描绘向外指向的密封表面的一部分,其中密封力是双箭头1501到周围的外壳密封件的方向。因此,在所描绘的密封表面区段1500中,在1505处存在突起,所述突起在相反侧上由相邻的凹陷1506限定边界。
突起1505具有在此被表征为“分段”突起的形状。也就是说,突起形状包括多个节段1505s。在所述实例中,节段1505s每个都是笔直的或接近笔直的,但是替代方案是可能的。例如,这些节段可以稍微向外弓形或稍微向内弓形(或者彼此不同),并且端部突起1505仍可以被适当地成形成操作为密封表面中的突起,所述突起与甚至包括被设计成用于接收对应的平滑弯曲突起的一些的适当定义的外壳密封表面接合。也就是说,如果节段1505s的尺寸和位置确定并且密封材料可充分压缩以便符合更平滑的弯曲定义的外壳密封表面,则周围外壳的外壳密封表面区段将不一定需要具有分段的密封接合表面。
在图77的实例中,凹陷1506被示出为未分段。然而,通常可以按照所述原理将它们分段。同样,所述原理可以应用于是平滑弧形曲线的突起,其中只有凹陷是分段的。
另外,应当注意,在图77的实例中,凹陷1506被示出为对称的,即具有相同的尺寸和形状。替代方案是可能的,包括以上结合图71至图73所示的类型中的一些。
此外,没有特别要求,如果突起和/或凹陷具有分段形状,则:同一密封表面上的所有突起/凹陷都将必须具有分段定义;或者,即使提供了多个分段的突起和/或凹陷,分段的定义也将相同。通常,需要所有这些使得所使用的一个或多个突起/凹陷形状足以适当地接合在打算与之密封的外壳密封表面中。
关于所述描述部分的意图是指示,即使当外壳密封表面被配置有平滑曲线时,如果变化足够小,被配置成与所述密封表面区段接合的滤芯密封表面也可以用节段或来自平滑曲线的其他替代方式限定,以便允许压缩来导致良好密封所需的一致性。因此,所述区段旨在表示本文所用的术语“突起”、“凹陷”、“波浪形”及其变型并不意味着仅表示平滑弯曲表面,而是可以具有随其变化的形状定义。
仍然参考图79,应当注意,所描绘的特定截断区段1525s产生了对应突起1525的对称侧面。替代方案是可能的。
在图78中,示出了与图77类似的图,目的是相对于径向向内指向的密封件示出相似的理解。密封表面1510部分地旨在沿箭头1511的方向密封至密封表面1510围绕的外壳的一部分;即,表面1510被定向为径向向内密封。在此,径向向内指向的突起1515被示出为具有大体上与凹陷1516(图77)之间的定义1505一致的分段定义。上文结合图77讨论的片段、片段形状、片段突起或凹陷的数量等的相同类型的变化可以结合图78的安排来应用。
与具有多个节段相反,突起或凹陷形状的另一种变化可以是“单个”截断定义。图79中示出实例。
参考图79,在1520处示出密封表面。在所述实例中,它是在弧形上延伸的表面的一部分,诸如否则为跑道形密封件的端部。它是向外指向的密封表面1520,其被配置用于与外壳的周围部分密封。示出了突起1525以及凹陷1526。在此,在此实例中,突起1525被直线段截断。也就是说,每个突起1525的平滑弧形曲率被片段1525s限制或截断。在所述实例中,节段1525s是笔直的,尽管它们可以设置有替代定义,诸如稍微向外弓形或稍微向内弓形等。通常,所需的是截断1525s的尺寸和位置被设定成使得它们将甚至密封到外壳表面,所述外壳表面否则被配置用于完全弧形的突起。
仍然参考图79,应当注意,通常选择截断区段,以便在它们所位于的突起的两侧之间产生对称性。替代方案是可能的,并且意在包括在本文所用的“截断的”及其变型的含义内。
当然,可以此外或替代性地将类似原理应用于凹陷526。
可以在同一密封表面中使用各种特定突起形状,也可以是各种凹陷形状。
结合图79描述的原理也可以在被配置用于径向向内指向密封的安排中提供。这种安排的实例在图80中的密封表面1530处示出,所述密封表面意在示意性地描绘滤芯的密封表面,所述密封表面被配置成用于在密封期间围绕外壳的一部分。向内指向的突起1535被示出为被截断的,在其之间具有非截断的凹陷1536。同样,可以应用以上结合表面1520讨论的原理的变化。
同样,应当注意,所述截断可以在与突起1535相反的凹陷1536中,或者在两者中。
在图81中,描绘了变型,其具有向外指向的密封表面1540,所述密封表面具有截断的突起1545,所述突起具有凹陷区段1546;凹陷区段1546本身具有略微向外弓形的形状。同样,如果截断1545凹陷1546具有适当的尺寸和形状,则可以将这种构造密封到外壳表面,所述外壳表面被配置成用于采用规则的向外弯曲的突起,并且在其间具有向内弯曲的凹陷;并且密封件的材料是可充分压缩和变形的。
在图82中,由1550示出在向内突起1555和具有向内弓形形状的凹陷1556处的向内指向密封件的类似变化。
在图83和图83A中,描绘了突起/凹陷或波浪形密封轮廓的其他可能的变化。在图83中,示出了密封表面1570。密封表面应被理解为是沿箭头1571的大体方向面向的滤芯密封表面;即,径向向外,并且包括间隔开的突起1575和凹陷1576。在此,突起1575的形状具有通常在1580处指示的侧底切或凹痕。在所述实例中,每个突起1575具有一对相反的底切1580,尽管替代方式是可能的。可以将诸如表面1570的表面推入与外壳密封表面的密封接合中,所述外壳密封表面不具有类似的形状,而是被配置成用于不带底切的突起,条件是材料可充分压缩并且底切的尺寸适当。另一方面,诸如突起1575的突起可以被配置成用于推入具有配合底切的外壳表面中,其中突起1575卡扣在所述外壳表面的一部分周围。
在图83A中,示出了变型,其中某些突起1590各自具有不具有底切或凹陷的一侧1591,并且一侧1592具有底切或凹陷。图83A的实例在其他方面可以类似于图83的安排。
上面本节中讨论的密封变型旨在指示各种一般原理。主要的一个原理在于,除非另外指出,否则术语“突起/凹陷”、其变型和/或诸如“波浪形”和“波动”的术语并不意味着必须定义具有整个平滑曲线的密封表面。所述表面可以包括节段、弓形区段、底切等,并且仍使用本文的原理来确定尺寸和形状以适合合适的外壳。实际上,在许多情况下,只要材料足够可压缩,并且使平滑曲率的变化保持相对较小,不具有平滑弯曲区段的密封表面甚至可以接合并密封到确实具有平滑弯曲、波浪形(或突起/凹陷)区段的外壳或结构密封表面上。
IX.空气滤清器组件构造及其制造有关的示例性原理
在图84至图86中,提供了示意图以使用本文描述的原理来帮助理解典型的空气滤清器制造和滤芯制造。
首先参考图84,在1600处描绘了空气滤清器组件的一部分。部分1600旨在为空气滤清器组件的包括外壳密封表面1601的部分,所述外壳密封表面通过滤芯上的密封表面接合,所述滤芯密封表面与在此所选择的一般定义一致。在其中描绘的实例中,其中外壳区段1600是出口区段1600x,其中经过滤的空气流通过出口1605离开。
所描绘的密封表面1601是模制的并且通常被配置成用于密封地接收滤芯径向向外指向径向密封件,否则具有跑道形状的假想密封表面,所述密封表面具有相反的直侧区段1610、1611和相反的弯曲端部区段1612、1613。区段1612、1613中的每一个包括突起/凹陷、波浪形或波动轮廓部分,其包括由向内突起区段1616分开的三个向外突起1615。当然,可以使用替代形状。
应当注意,在实例中,区段1615在向外突起中是平滑和弧形的,但是它们仍可以由密封表面密封,所述密封表面不必具有匹配的光滑弧形形状,而是包括至少一个被分段的突起或凹陷,或者包括如所述的弓形、截断等,前提是它们在可充分压缩并且被配置成用于适当地接合表面区段1615以压缩或变形成密封接合的密封材料中。
通常,通常将是这种情况(并且通常是优选的)的是外壳密封安排包括(支撑的)密封件。由此,意味着密封表面压回到支撑结构上。通常,如某些前述实例中所示,支撑结构由滤芯的预成型件部分提供。在图85中,在1620处(示意性地)描绘了预成型件外壳密封支撑安排的局部描绘。预成型件的支撑密封件的部分一般以1621表示。在表面1621中示出了弯曲区段1622和突起1623。当包括在具有适当形状的滤芯中时,突起1623将延伸到(并支撑)密封表面中的突起中,并且凹陷1622将接收密封表面中的凹陷。这可以通过参考图86来理解,其描绘了配置有所描述和示出的类型的预成型件1620的滤芯1650,所述预成型件已经通过模制材料1655包覆模制并固定在适当的位置,从而提供了尺寸被设定成以密封的方式接合图84的密封表面1601的向外指向的密封表面1656。当然,可以在密封表面1656中提供如上所述的变型。
应当理解,可以在不改变支撑件1620的特定形状的情况下提供密封表面1656的各种突起的一些变型。例如,截断表面或分段表面等可以与相同的预成型件1620一起使用。这可以是制造上的优势,因为将不一定需要由每种可能的密封形状来制造新的形状的预成型件1620。
参考图85,应当注意,邻近尖端,突起1623的特征可以在于具有跨其邻近尖端的最大尺寸,或者宽度Dx,而各种凹陷1622的特征可以在于具有跨其最大的尺寸Dy,其中Dy/Dx至少为2(即Dy等于至少2×Dx),通常至少为3,并且通常为5或更大。也就是说,突起1623相对较窄,并且凹陷1612相对较宽。尽管存在这种事实,即在所得的密封表面(图86)中,突起相对较宽,并且凹陷相对较窄。这也表明,支撑突起1623不必模仿最终的密封件中的突起的形状,所述形状将取决于模具。而是,突起1623需要适当地定位以抵抗在突起区域中的密封表面的压缩(期望的量)。
在图86的示例性滤芯中,示意性地示出并截断介质包1650m。如先前所讨论的,介质包被配置成用于直通流动,并且可以包括例如固定到表面材料上的带槽纹材料的卷绕安排。当然,替代方案是可能的。
X.结合非直通流动安排的原理的应用
在本文到目前为止所描绘的实例中,介质包通常被配置用于具有相反的入口和出口流动表面的直通流动;通过由密封表面围绕的区域与气流方向对准(无论密封是径向向内还是向外)。然而,所描述的原理可以应用于介质包,所述介质包具有围绕开放内部的介质。通过参考图87可以理解其实例。
在图87中,描绘了滤芯1700,所述滤芯包括围绕滤芯内部1702的介质1701。例如,介质可以是褶皱式的,但这不是特别需要的。介质1701在第一端盖1705与第二端盖1706之间延伸。端盖1706是具有穿过其中的孔1707的开放端盖。
滤芯1700包括密封表面1710,所述密封表面包括突起/凹陷区段,在所描绘的实例中,所述突起/凹陷区段包括三个径向向外指向的突起1715。
在典型的安排中,端件1705将闭合。
应当注意,除了示出了突起/凹陷区段的位置,密封表面1710的形状通常是圆形的。也就是说,表面1710限定了假想的圆形密封表面。替代方案是可能的。
应当注意,介质包1708被示出为略微圆锥形,其从端盖1705和端盖1706延伸的截面尺寸增加。替代方案是可能的,包括圆柱形安排或具有替代锥形的安排。
更一般而言,邻近每个端部的介质可以被表征为具有“最大截面尺寸”,无论是圆形、椭圆形还是其他形状。最大截面尺寸可以在两端相同,也可以在一端大于另一端(例如,开放端大于封闭端;或者,封闭端大于开放端)。
当然,如果需要,可以将结合图87描述的相同原理应用于具有径向向内指向的密封件的安排。此外,应当注意,所描绘的密封表面1710处于在从介质1708的相邻端部径向向外突起的位置处围绕密封件的外周边的位置中。所述变型可以与上述其他配置一起使用。
如果需要,表面1710可以替代性地定位在端件1706的突部分上,所述端件由从介质1701的相邻端轴向延伸的密封支撑件支撑。
通常,图87旨在指示本文上面描述的原理可以应用于各种形状和介质类型的安排中。所描述的各种变化和实例然后可以应用在诸如针对图87所描绘和描述的那些安排中。
XI.一些最终的想法和观察
在此,描述并示出了空气滤清器设计和过滤器滤芯设计中的各种有用和有利的特征。这些特征可以取决于应用一起使用或分开使用,同时仍然实现根据本披露的一些优点。没有特别要求空气滤清器组件、过滤器滤芯或其中之一的部件包括本文表征的所有特征。
还应当注意,图1至图61及其相关的表征包括先前提交的2017年8月9日提交的美国临时申请USSN 62/543,090,其披露内容通过援引并入本文。所述临时申请的许多特征也以各种形式包括在稍后描述的图62至图87中。
在本节中,将进行一些一般总体观察。在下文的章节A中,解决了一些所选择的总体通用术语和/或问题。在下文的章节B中,进行了根据本披露的安排的所选择的示例性表征。
A.某些术语、表征和典型特征的所选择的概要
本文表征的许多特征涉及特定的有利的空气过滤器滤芯。空气过滤器滤芯可以具有多种类型,以用于多种用途。在许多情况下,它们将是这种类型,其包括空气滤清器***中的可移除和可更换的部件,诸如用于过滤车辆或其他设备的发动机进气的空气滤清器安排。这种滤芯的尺寸和构造通常使其易于安装在外壳中。
在此,特别关注的滤芯的特征在于具有外壳密封安排,所述外壳密封安排包括“径向指向的”密封构件或类似术语。径向密封构件通常是在使用中密封到空气滤清器安排的周围结构或者在使用中围绕密封到其的空气滤清器安排的结构的密封构件。如所描述的,这意在将径向安排与轴向密封安排或夹紧密封安排区分开。“结构”参考通常是空气滤清器外壳的一部分,但是替代方案是可能的。在滤芯上具有径向向外指向的密封件的情况下,所述密封是到周围结构上的。在径向向内指向的密封件的情况下,所述密封是到由密封件围绕的结构上的。
在许多情况下,径向密封件以“周边方向”特征或各种相关术语为特征。在本文中,“周边方向”及其变型是指围绕密封表面的与轴向方向相反的方向,所述方向将对应于密封表面的尖端之间的方向和从所述尖端的方向。
在本文中,术语“波浪形”或变型在许多情况下用于表征在周边方向上的密封表面的一个或多个部分。这种术语在本文中被表征并且意在与术语“径向突起/凹陷构造”及其变型是可互换的。
没有特别要求任何突起/凹陷或波浪形区段都包含平滑曲线。表征了这些的多种替代方案。
应当注意,在一些情况下,参考相关联的第一特征和第二特征。在这种情况下,“相关联”将具有所表征的情况所指示的含义,并且通常是指以下两种情况之一:第二特征是第一特征的下一个相邻特征;或者,相关联的第二特征是在使用过程中由第一特征接合的东西。
在本文中,术语“非波浪形”和“非突起/凹陷”有时用于表示密封表面或其他结构中不包括凹陷或突起的部分。所述参考意味着局部特征。例如,例如可以对应于图62的假想形状的现有技术“跑道径向密封件”可以被表征为具有非波浪形或非突起/凹陷构造,即使两个半圆形端部本身可以看作是突起。
在此,密封表面的波浪形或突起/凹陷部分有时可以表征为具有一个或多个“端部凹陷”。在此上下文中,端部凹陷意指在波浪形凹陷的延伸方向上位于其两个相反端部之一处的所选择的波浪形区段中的凹陷。中间凹陷将是与这些端部间隔至少一个突起的凹陷。
在本文中,结合突起,有时参考是指“尖端幅值”。这是指在下一个相邻或相关联的凹陷的最深部分与突起中的尖端之间的延伸或突起的突起尺寸。
在本文中,有时参考“密封方向”。所述术语是指密封表面与所密封到的结构之间的接合方向。在径向密封的情况下,通过参考滤芯和密封表面,因此向外指向的密封件具有向外的密封方向,而向内指向的密封具有向内的密封方向。
在本文中,有时参考轴向对准的“第一密封件和第二密封件”或“密封部分”。这并不意味着要指出的是,这些第一密封件和第二密封件(轴向对准)至少在完全围绕周边的延伸的一些部分中不会共用共同延伸的部分。通过参考图67至图67B的实例将理解这一点。
应当注意,至少在所述位置处具有与说明书一致的突起/凹陷或波浪形构造的典型的第一密封表面,其不对应于或模仿介质周边的下一个相邻部分的周边形状。通过在本文中不“对应”或“模仿”,仅意味着表示在轴向对准的区域中介质的周边定义和密封件的周边定义相对于密封件表面不是相同的总体形状,其目的是指示轮廓定义。关于介质周边定义,参考是指邻近在其上具有密封件的端件的总体周边形状。在褶皱式介质的情况下,所述总体介质定义是指由褶皱尖端形成的定义。当介质未在其周边附近起褶时,一般形状是所有所引用的形状。在所描绘的每个实例中,这些类型的表征都适用。
B.此处描述的原理的一些示例性有用应用的表征
1.一种空气过滤器滤芯,包括:(a)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端和第二流动端;(i)所述第一流动端包括入口流动端;(ii)所述第二流动端包括出口流动端;并且(iii)所述介质包被配置成用于在所述空气离开所述出口流动端之前过滤流入所述入口流动端中的空气;以及(b)外壳密封安排,所述外壳密封安排被定位在所述介质包上;(i)所述外壳密封安排限定了空气流动通路;(ii)所述外壳密封安排包括:第一径向向外指向密封构件,其限定了第一径向密封表面,所述第一径向密封表面被定向成在使用中可释放地、密封地接合周围结构;(iii)所述第一径向密封表面限定了围绕所述流动通路延伸的周边方向;并且(iv)所述第一径向密封表面包括:(A)至少第一密封表面区段,其包括径向指向部分,所述径向指向部分包括交替的径向突起/凹陷构造,所述径向突起/凹陷构造包括沿所述周边方向的一部分延伸的至少两个突起和三个凹陷;并且(B)所述径向密封表面在所述周边方向上的延伸的至少30%,不包括交替的突起/凹陷构造并且在其中没有凹陷。
2.一种空气过滤器滤芯,包括:(a)介质包,所述介质包包含过滤介质;以及(b)外壳密封安排,所述外壳密封安排被定位在所述介质包上;(i)所述外壳密封安排限定了空气流动通路;(ii)所述外壳密封安排包括第一径向指向密封构件,所述第一径向指向密封构件限定了第一径向密封表面,所述第一径向密封表面被定向成在使用中可释放地、密封地接合空气滤清器;(iii)所述第一径向密封表面限定了围绕所述流动通路延伸的周边方向;并且(iv)所述第一径向密封表面包括:(A)第一密封表面区段,其包括径向指向部分,所述径向指向部分包括交替的突起/凹陷构造,所述突起/凹陷构造包括沿所述径向密封表面的所述周边方向的一部分延伸的至少两个突起和三个凹陷;以及(B)第二密封表面区段,其被配置成用于完全、径向地、密封地接合周围结构的相关联部分;在至少100mm的连续周边方向长度上,周围结构的所述相关联部分在其中没有任何突起或凹陷。
3.根据特征2所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述介质包包括限定了相反的第一流动端和第二流动端的过滤介质。
4.根据特征3所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面区段包括在相反的第一弧形密封表面区段与第二弧形密封表面区段之间延伸的相反的第一侧密封表面区段和第二侧密封表面区段。
5.一种空气过滤器滤芯,包括:(a)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端和第二流动端;(i)所述相反的流动端中的所述第一个包括入口流动端;(ii)所述相反的流动端中的所述第二个包括出口流动端;并且(iii)所述介质包被配置成用于在所述空气离开所述出口流动端之前过滤流入所述入口流动端中的空气;以及(b)外壳密封安排,所述外壳密封安排被定位在所述介质包上;(i)所述外壳密封安排限定了空气流动通路;(ii)所述外壳密封安排包括第一径向指向密封构件,所述第一径向指向密封构件限定了第一径向密封表面,所述第一径向密封表面被定向成在使用中可释放地、密封地接合空气滤清器;(iii)所述第一径向密封表面限定了围绕所述流动通路延伸的周边方向;(A)所述第一径向密封表面具有在弧形延伸上延伸的第一非波浪形弧形密封表面区段;以及(B)第一弧形波浪形密封表面区段,其包括交替的径向突起/凹陷构型,并且内部弧形上的延伸不超过所述径向密封表面的整个周边方向密封表面长度的80%;(C)所述第一弧形波浪形密封表面区段具有曲率半径R1;并且(D)所述第一弧形波浪形的密封表面区段包括具有至少三个凹陷区段和多个突起区段的弯曲突起/弯曲凹陷构造;(1)所述第一波浪形密封表面区段的所述弯曲突起区段/弯曲凹陷区段构造中的每个突起区段和每个凹陷区段具有曲率半径R2,使得每个的R1/R2的比率至少为1.5。
6.根据特征5所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一非波浪形弧形密封表面在至少60°的弧形延伸上延伸。
7.根据特征6所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一非波浪形弧形密封表面在至少60°的连续弧形延伸上延伸。
8.根据特征6所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一非波浪形弧形密封表面在其中包括多个间隔开的弧形区段,这些弧形区段在一起总共有至少60°的弧形延伸。
9.根据特征5所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一非波浪形弧形密封表面在至少20°的弧形延伸上延伸。
10.根据特征5所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一非波浪形弧形密封表面在至少30°的弧形延伸上延伸。
11.根据特征5所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一非波浪形弧形密封表面在至少40°的弧形延伸上延伸。
12.根据特征10和11中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述径向密封表面的所述第一弧形密封表面区段被配置成用于在至少130°的内部弧形上延伸。
13.根据特征10-12中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述径向密封表面的所述第一弧形密封表面区段被配置成用于在半圆形内部弧形上延伸。
14.根据特征2-13中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述外壳密封安排包括第一径向向外指向的径向密封表面。
15.根据特征2-13中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述外壳密封安排包括第一径向向内指向的径向密封表面。
16.根据特征1-15中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面至少包括第一密封表面区段和第二密封表面区段,所述第一密封表面区段和所述第二密封表面区段在所述周边方向上延伸,其各自包括具有交替的突起/凹陷构造的径向指向部分。
17.根据特征16所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第二密封表面区段包括至少三个突起,其中凹陷在所述周边方向上在其间延伸。
18.根据特征1-17中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面在周边方向上的延伸的至少40%不包括交替的突起/凹陷构造并且在其中没有凹陷。
19.根据特征1-18中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面在周边方向上的延伸的至少50%不包括交替的突起/凹陷构造并且在其中没有凹陷。
20.根据特征1-19中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面在所述周边方向上的延伸的至少50%是连续延伸,其不包括交替的突起/凹陷构造并且在其中没有凹陷。
21.根据特征1-20中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面包括至少两个间隔开的区段,这些区段在所述周边方向上在一起总共有第一密封表面延伸的至少30%,并且不包括交替的突起/凹陷构造并且在其中没有凹陷。
22.根据特征1-21中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面在所述周边方向上包括多个间隔区段,包括至少两个区段,每个区段各自包括所述径向密封表面的周边方向延伸的至少15%,并且各自不包括交替的突起/凹陷构造并且在其中没有凹陷。
23.根据特征1-22中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述介质在其端部附近具有椭圆形的外周边。
24.根据特征1-23中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述介质具有跑道形外周边,所述跑道形外周边包括两个相反的直侧区段以及与其端部相邻的两个相反的半圆形端部区段。
25.根据特征1-24中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面包括周边方向形状,所述周边方向形状具有:两个相反的直密封表面区段和两个相反的弧形密封表面区段;(i)所述直密封表面区段在所述弧形密封表面区段之间延伸。
26.根据特征25所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述两个相反的弧形密封区段中的每一个具有交替的突起/凹陷构造,所述突起/凹陷构造具有沿所述周边方向的一部分延伸的至少两个突起和三个凹陷。
27.根据特征26所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述两个相反的弧形密封区段中的每一个均包括第一端部突起和第二端部突起;以及第一端部凹陷和第二端部凹陷;(i)每个端部突起通过所述端部凹陷中的至少相邻的一个而与所述两个相反直区段中的相邻的一个间隔开。
28.根据特征27所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述两个相反的弧形密封区段中的每一个都包括相关联的中间凹陷,所述中间凹陷邻近其与所述端部凹陷中的相邻的一个相反侧上的每个端部突起;(i)与每个下一个相邻的端部凹陷相比,每个相关联的中间凹陷在远离所述突起的最外部分的方向上具有更大的延伸深度。
29.根据特征28所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)每个端部突起具有相对于相邻的中间凹陷的第一凹陷/突起尖端幅度,所述幅度比相对于所述端部凹陷中的相邻的一个的第二凹陷/突起尖端幅度至少大3mm。
30.根据特征1-30中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面包括:(i)限定了与所述第一径向密封表面的至少一个非突起/凹陷密封区段共线的假想标准形状密封表面接合周边的部分;以及(ii)至少第一突起/凹陷密封表面区段,其包括径向指向部分,所述径向指向部分包括具有安装干扰突起安排的第一表面定义,所述安装干扰突起安排在密封方向上从所述假想标准形状密封表面接合周边延伸。
31.根据特征30所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述安装干扰突起安排包括至少一个突起,所述突起在密封方向上从所述假想标准形状密封表面接合周边延伸至少1mm。
32.根据特征30和31中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述安装干扰突起安排包括至少一个突起,所述突起在密封方向上从所述假想标准形状密封表面接合周边延伸至少2mm。
33.根据特征30-32中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述安装干扰突起安排包括多个突起,所述多个突起沿密封方向从所述假想标准形状密封表面接合周边延伸。
34.根据特征1-33中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面具有限定了与所述第一径向密封表面的至少一个非突起/凹陷密封区段共线的假想标准形状密封表面接合周边的部分;并且(b)所述第一径向密封表面至少包括第一突起/凹陷密封表面区段,其包括径向指向部分,所述径向指向部分包括第一表面定义,所述第一表面定义至少具有第一密封表面部分,所述第一密封表面部分沿跨所述假想标准形状密封表面接合周边的方向延伸。
35.根据特征34所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面包括在沿跨所述假想标准形状密封表面接合周边的每个延伸方向上延伸至少1mm的部分。
36.根据特征34和35中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面定义包括在沿跨所述假想标准形状密封表面接合周边的每个延伸方向上延伸至少2mm的部分。
37.根据特征34-36中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面定义包括至少一个突起,所述至少一个突起在从所述假想标准形状密封表面接合周边的所选择的方向上延伸至少3mm。
38.根据特征34-37中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述假想标准形状密封表面接合周边为椭圆形。
39.根据特征34-38中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述假想标准形状密封表面接合周边为跑道形。
40.一种空气过滤器滤芯,包括:(a)过滤介质包;以及(b)外壳密封安排;(i)所述外壳密封安排限定了空气流动通路;(ii)所述外壳密封安排包括第一径向密封构件,所述第一径向密封构件具有第一径向密封表面,所述第一径向密封表面被定向成在使用中可释放地、密封地接合空气滤清器;(iii)所述第一径向密封表面限定了围绕所述流动通路延伸的周边方向;(iv)所述第一密封表面具有限定了与所述第一径向密封表面的至少一个非突起/凹陷密封区段共线的假想标准形状密封表面接合周边的部分;并且(v)所述第一径向密封表面至少包括第一突起/凹陷密封表面区段,其包括径向指向部分,所述径向指向部分包括具有安装干扰突起安排的第一表面定义,所述安装干扰突起安排在密封方向上从所述假想标准形状密封表面接合周边延伸。
41.根据特征40所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述干扰突起安排包括至少一个突起,所述突起在密封方向上从所述假想标准形状密封表面接合周边延伸至少1mm。
42.根据特征40和41中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述干扰突起安排包括至少一个突起,所述突起在密封方向上从所述假想标准形状密封表面接合周边延伸至少2mm。
43.根据特征40-42中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述干扰突起安排包括多个突起,所述多个突起沿密封方向从所述假想标准形状密封表面接合周边延伸。
44.一种空气过滤器滤芯,包括:(a)过滤介质包;以及(b)外壳密封安排;(i)所述外壳密封安排限定了空气流动通路;(ii)所述外壳密封安排包括第一径向密封构件,所述第一径向密封构件具有第一径向密封表面,所述第一径向密封表面被定向成在使用中可释放地、密封地接合空气滤清器;(iii)所述第一径向密封表面限定了围绕所述流动通路延伸的周边方向;(iv)所述第一径向密封表面具有限定了与所述第一径向密封表面的至少一个非突起/凹陷密封区段共线的假想标准形状密封表面接合周边的部分;并且(v)所述第一密封表面至少包括第一突起/凹陷密封表面区段,其包括径向指向部分,所述径向指向部分包括第一表面定义,所述第一表面定义至少具有第一密封表面部分,所述第一密封表面部分沿跨所述假想标准形状密封表面接合周边的方向延伸。
45.根据特征44所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一表面定义包括在沿跨所述假想标准形状密封表面接合周边的每个延伸方向上延伸至少1mm的至少第一密封表面部分。
46.根据特征44和45中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一表面定义至少包括在沿跨所述假想标准形状密封表面接合周边的每个延伸方向上延伸至少2mm的第一密封表面部分。
47.根据特征6中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述表面定义包括至少一个突起,所述至少一个突起在从所述假想标准形状密封表面接合周边的所选择的方向上延伸至少3mm。
48.根据特征43-47中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述假想标准形状密封表面接合周边与所述实际密封周边的至少20%共线。
49.根据特征43-48中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述假想标准形状密封表面接合周边与所述实际密封周边的至少30%共线。
50.根据特征43-49中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述假想标准形状密封表面接合周边与所述实际密封周边的至少40%共线。
51.根据特征51-50中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)与所述实际密封周边共线的所述假想标准形状密封表面接合周边的所述部分包括所述假想标准形状密封表面接合周边的单个连续部分。
52.根据特征51所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述假想标准形状密封表面接合周边为椭圆形。
53.根据特征52所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述假想标准形状密封表面接合周边为跑道形。
54.根据特征51-53中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)与所述实际密封周边共线的所述假想标准形状密封表面接合周边的所述部分包括所述假想标准形状密封表面接合周边的间隔区段。
55.根据特征40-52中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述假想标准形状密封表面接合周边选自:多边形和圆形。
56.根据特征55所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述假想标准形状密封表面接合周边为矩形。
57.根据特征55所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述假想标准形状密封表面接合周边为圆形。
58.一种空气过滤器滤芯,包括:(a)过滤介质包;以及(b)外壳密封安排;(i)所述外壳密封安排限定了空气流动通路;(ii)所述外壳密封安排包括第一径向密封构件,所述第一径向密封构件具有第一径向密封表面,所述第一径向密封表面被定向成在使用中可释放地、密封地接合空气滤清器;(iii)所述第一径向密封表面限定了围绕所述流动通路延伸的周边方向;并且(iv)所述第一密封表面包括第一突起/凹陷密封表面区段,所述第一突起/凹陷密封表面区段在其至少一侧上具有至少5mm的至少一个突起/凹陷幅值;并且(v)所述第一密封表面包括围绕所述流动通路的延伸中的至少为所述周边方向的30%的非突起/凹陷密封表面定义。
59.根据特征58所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一密封表面包括非突起/凹陷表面限定的部分,所述部分沿围绕所述流动通路的延伸中的至少所述周边方向的30%连续地延伸。
60.根据特征1-59中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述外壳密封安排包括第二径向密封表面部分,所述第二径向密封表面部分被定向成在使用中可释放地、密封地接合在空气滤清器上;(i)所述第二径向密封表面部分与所述第一径向指向部分轴向对准;并且(ii)所述第二径向密封表面部分被配置成用于密封地接合外壳的非突起/凹陷密封表面。
61.根据特征60所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第二密封表面部分是非突起/凹陷密封表面部分。
62.一种空气过滤器滤芯,包括:(a)过滤介质包;以及(b)外壳密封安排;(i)所述外壳密封安排限定了空气流动通路;(ii)所述外壳密封安排包括第一径向密封构件,所述第一径向密封构件具有第一径向密封表面,所述第一径向密封表面被定向成在使用中可释放地、密封地接合空气滤清器;(iii)所述第一径向密封表面限定了围绕所述流动通路延伸的周边方向;并且(iv)所述第一径向密封表面包括第一径向指向部分,所述第一径向指向部分包括径向突起/凹陷构造;并且(v)所述外壳密封安排包括第二径向密封构件,所述第二径向密封构件具有第二径向密封表面部分,所述第二径向密封表面部分被定向成在使用中可释放地、密封地接合空气滤清器;(A)所述第二径向密封表面部分与所述第一径向密封部分轴向对准;并且(B)所述第二密封表面部分被配置成用于密封地接合外壳的非突起/凹陷密封表面。
63.根据特征1-62中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述介质包在所述相反的第一入口流动端与所述第二出口流动端之间的延伸中具有椭圆形截面形状;(i)所述椭圆形截面形状限定了第一弯曲端和第二弯曲端,侧边在其间延伸;(b)所述外壳密封安排被定位在所述出口流动端处;并且(c)手柄安排被定位在邻近所述入口流动端的预成型件上,其中手柄构件与所述第一弯曲端和所述第二弯曲端中的一个重叠。
64.根据特征63所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述径向密封表面构件限定了与所述介质包的所述第一弯曲端轴向对准的第一突起/凹陷轮廓区段;并且(b)所述手柄安排被定位成与所述介质包的所述第二弯曲端轴向重叠。
65.一种空气过滤器滤芯,包括:(a)过滤介质包,所述过滤介质包具有相反的第一端和第二端;以及(b)外壳密封安排,所述外壳密封安排被定位成与所述介质包第一端相邻;(i)所述外壳密封安排限定了空气流动通路;(ii)所述外壳密封安排包括第一径向密封表面,所述第一径向密封表面被定向成在使用中可释放地、密封地接合空气滤清器;(iii)所述第一径向密封表面限定了围绕所述流动通路延伸的周边方向;并且(iv)所述第一径向密封表面包括具有第一最大截面尺寸的第一径向指向密封部分;并且(v)所述外壳密封安排包括第二径向密封表面部分,所述第二径向密封表面部分被定向成在使用中可释放地、密封地接合空气滤清器;(A)所述第二径向密封表面部分与所述第一径向指向密封部分轴向对准并且在所述介质包第二端的方向上与所述第一径向密封部分间隔开;并且(B)所述第二密封表面部分具有第二最大截面尺寸,所述第二最大截面尺寸小于所述第一最大截面尺寸。
66.根据特征65所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第二径向密封表面部分的所述第一径向密封表面部分各自是向外指向的径向密封区段。
67.根据特征65和66中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第二最大的截面尺寸至少比所述第一最大的截面尺寸小2mm。
68.根据特征65-67中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第二最大的截面尺寸至少比所述第一最大的截面尺寸小4mm。
69.根据特征1-68中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述介质包包括固定到所述表面介质上的带槽介质。
70.根据特征69所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述介质包包括卷绕式介质安排。
71.根据特征1-70中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述介质包包括围绕开放式过滤器内部延伸的褶皱式介质。
72.根据特征2、40-62和65-69中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述过滤介质在相反的第一端件与第二端件之间延伸;(i)所述第一端件是开放式端件并且在其上具有所述外壳密封安排;(ii)所述第二端件闭合;并且(iii)所述介质围绕开放式过滤器内部延伸。
73.根据特征72所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述介质是褶皱式的。
74.根据特征72和73中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述介质限定了圆柱形外周边。
75.根据特征72和73中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述介质限定了圆锥形外周边。
76.根据特征72和73中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)与邻近所述第二端件相比,所述介质邻近所述第一端件限定了更大的外部截面尺寸。
77.根据特征72和73中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)与邻近所述第二端件相比,所述介质邻近所述第一端件限定了更小的外部截面尺寸。
78.根据特征1-77中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述滤芯在其中包括密封支撑件,所述密封支撑件嵌入所述外壳密封安排的密封材料内。
79.根据特征78所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述密封支撑件在窄的突起尖端的每一侧上包括至少一个宽的凹陷。
80.根据特征79所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述窄的突起尖端具有最大截面尺寸Dx;并且(b)所述宽的凹陷具有最大截面尺寸Dy;(i)Dy至少为2×X2。
81.根据特征80所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述窄的突起尖端具有最大截面尺寸Dx;并且(b)所述宽的凹陷具有最大截面尺寸Dy;(i)Dy至少为4×Dx。
82.根据特征9所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述窄的突起尖端具有最大截面尺寸Dx;并且(b)所述宽的凹陷具有最大截面尺寸Dy;(i)Dy至少为5×Dx。
83.根据特征1-15中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面中的至少一个突起是分段突起。
84.根据特征1-82中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面中的至少一个凹陷是分段凹陷。
85.根据特征1-84中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面中的至少一个突起是截断突起。
86.根据特征1-85中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面中的至少一个突起包括至少一个底切侧部分。
87.根据特征1-86中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面中的至少一个突起包括至少两个相反的底切侧部分。
88.根据特征1-87中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面中的至少一个凹陷包括在突起的方向上弓形的部分。
89.根据特征1-88中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面中的至少一个突起包括在凹陷的方向上弓形的部分。
90.根据特征1-89中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一径向密封表面在所述周边方向上包括至少30%的延伸:不包括交替的突起/凹陷构造,其中没有凹陷;并且具有对应于圆弧定义的周边方向形状。
91.根据特征1-89中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述外壳密封安排包括第一密封表面部分,所述第一密封表面部分具有波浪形的区段,所述区段包括交替的突起/凹陷构造,具有:(i)带轮廓的第一周边方向长度L1;以及(ii)对应的非轮廓第一周边方向长度L2;(A)其中L1/L2的比率至少为1.01。
92.根据特征91所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)L1/L2至少为1.03
93.根据特征91和92中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)L1/L2至少为1.1。
94.根据特征1-93中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)L1/L2不大于2.5。
95.根据特征94所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)L1/L2不大于2.0。
96.根据特征95所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)L1/L2不大于1.6。
97.根据特征91-96中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一密封表面包括多个间隔开的波浪形区段;并且(b)所述密封表面中的每个波浪形区段独立地具有:(i)带轮廓的第一周边方向长度L1;(ii)对应的非轮廓第一周边方向长度L2;(A)其中L1/L2的比率至少为1.01。
98.根据特征97所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)L1/L2至少为1.03
99.根据特征97和98中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)L1/L2至少为1.1。
100.根据特征97-99中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)L1/L2不大于2.5。
101.根据特征100所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)L1/L2不大于2.0。
102.根据特征101所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)L1/L2不大于1.6。
103.根据特征1-102中任一项所述的空气过滤器滤芯,其中:(a)所述第一密封表面包括至少一个周边方向部分,所述周边方向部分具有不与下一个相邻的介质周边的周边形状相对应的突起/凹陷定义。
104.一种空气滤清器组件,包括:(a)外壳,所述外壳包括主体和检修盖;(i)所述外壳包括结构密封表面,所述结构密封表面包括波浪形区段,以便抵靠其来密封滤芯密封件;(b)根据特征1-103中的至少一项所述的空气过滤器滤芯,其被定位在所述外壳内并且可释放地密封到所述外壳的所述结构密封表面上。
105.根据特征104所述的空气滤清器组件,其中:(a)所述外壳包括进口端和出口端;并且(b)所述外壳被配置成用于在所述外壳的所述入口端与所述出口端之间的位置处的所述空气过滤器滤芯的侧向装载,参见例如图47。
106.根据特征105所述的空气滤清器组件,其中:(a)所述滤芯也符合特征63和64中的至少一个特征。
107.根据特征106所述的空气滤清器组件,其中:(a)所述滤芯符合特征64。
108.根据特征104-107中任一项所述的空气滤清器组件,其中:(a)所述外壳包括结构密封表面,所述结构密封表面具有至少100mm的至少一个非波浪形区段,在其中没有突起并且没有凹陷。
Claims (41)
1.一种空气过滤器滤芯,包括:
(a)介质包,所述介质包包括过滤介质并且具有相对的第一流动端和第二流动端;
(i)第一流动端包括入口流动端;
(ii)第二流动端包括出口流动端;以及,
(iii)介质包被设置成在空气离开出口流动端之前过滤流入入口流动端的空气;以及,
(b)外壳密封结构,所述外壳密封结构被定位在介质包上;
(i)外壳密封结构限定空气流动通路;
(ii)外壳密封结构包括第一径向向外定向的密封件,所述密封件限定第一径向密封表面,所述第一径向密封表面被定向成在使用中可释放地密封地接合周围结构;
(iii)第一径向密封表面限定围绕流动通路延伸的周边方向;
(iv)第一径向密封表面具有修改的椭圆形周边形状,包括由相对的非波浪形第一侧和第二侧密封表面区段隔开的相对的第一和第二弧形密封表面区段;和,
(v)相对的第一和第二弧形密封表面区段中的至少一个包括径向定向部分,所述径向定向部分包括交替的径向突起/凹陷结构,所述径向突起/凹陷结构包括沿周边方向的一部分延伸的至少两个突起和三个凹陷。
2.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)相对的非波浪形第一和第二侧密封表面区段不包括交替的突起/凹陷结构并且其中没有凹陷。
3.根据权利要求2所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)相对的非波浪形第一和第二侧密封表面区段包括直区段。
4.根据权利要求3所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)相对的非波浪形第一和第二侧密封表面区段彼此平行。
5.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)相对的第一和第二弧形密封表面区段中的另一个包括径向定向部分,所述径向定向部分包括交替的径向突起/凹陷结构,所述径向突起/凹陷结构包括沿周边方向的一部分延伸的至少两个突起和三个凹陷。
6.根据权利要求5所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)两个相对的弧形密封区段的每一个包括第一和第二端部突起;以及第一和第二端部凹陷;
(i)每个端部突起通过至少相邻一个的端部凹陷与两个相对直区段的相邻一个间隔开。
7.根据权利要求6所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)两个相对的弧形密封区段的每一个包括相关联的中间凹陷,所述中间凹陷邻近其与相邻一个端部凹陷的相对侧上的每个端部突起;
(i)与每个下一个相邻的端部凹陷相比,每个相关联的中间凹陷在远离突起的最外部分的方向上具有更大的延伸深度。
8.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)第一径向密封表面在周边方向上的延伸的至少50%不包括交替的突起/凹陷结构并且在其中没有凹陷。
9.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)介质包在相对的第一入口流动端与第二出口流动端之间的延伸中具有椭圆形截面形状;
(i)椭圆形截面形状限定第一弯曲端和第二弯曲端,侧边在其间延伸;
(b)外壳密封结构被定位在出口流动端处;并且,
(c)手柄结构被定位在邻近入口流动端的预成型件上,其中手柄件与第一弯曲端和第二弯曲端中的一个重叠。
10.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)滤芯中包括密封支撑件,所述密封支撑件嵌入外壳密封结构的密封材料内。
11.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)介质包包括具有脊和表面介质的交替介质。
12.根据权利要求11所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)具有脊的介质包包括槽纹介质。
13.根据权利要求11所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)具有脊的介质包通过波纹或折叠形成。
14.根据权利要求11所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)表面介质包括波纹状介质。
15.根据权利要求11所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)介质包包括卷绕式介质结构。
16.根据权利要求11所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)介质包具有椭圆截面形状。
17.根据权利要求11所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)介质包包括层叠介质结构。
18.根据权利要求11所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)介质包包括槽纹,其中至少一部分的槽纹包括直槽纹。
19.根据权利要求11所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)介质包包括槽纹,其中至少一部分的槽纹包括锥形槽纹。
20.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)介质包包括褶皱介质。
21.根据权利要求20所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)介质包具有非圆形截面形状。
22.根据权利要求20所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)介质包具有椭圆形截面形状。
23.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)手柄结构被定位在邻近入口流动端的预成型件上。
24.一种空气滤清器组件,包括:
(a)外壳,所述外壳包括主体和检修盖;
(i)外壳包括结构密封表面,所述结构密封表面包括波浪形区段,以便抵靠其来密封滤芯密封件;
(b)根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯,所述空气过滤器滤芯被定位在外壳内并且可释放地密封到外壳的结构密封表面。
25.一种空气过滤器滤芯,包括:
(a)介质包,所述介质包包括过滤介质并且具有相对的第一流动端和第二流动端;和,过滤介质围绕滤芯内部;以及,
(b)外壳密封结构,所述外壳密封结构被设置在介质包上;
(i)外壳密封结构限定空气流动通路;
(ii)外壳密封结构包括第一径向向外定向的密封件,所述密封件限定第一径向密封表面,所述第一径向密封表面被定向成在使用中可释放地密封地接合周围结构;
(iii)第一径向密封表面限定围绕流动通路延伸的周边方向;
(iv)第一径向密封表面具有修改的椭圆形周边形状,包括由相对的非波浪形第一和第二侧密封表面区段隔开的相对的第一和第二弧形密封表面区段;和,
(v)相对的第一和第二弧形密封表面区段中的至少一个包括径向定向部分,所述径向定向部分包括交替的径向突起/凹陷结构,所述径向突起/凹陷结构包括沿周边方向的一部分延伸的至少两个突起和三个凹陷。
26.根据权利要求25所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)相对的非波浪形第一和第二侧密封表面区段不包括交替的突起/凹陷结构并且在其中没有凹陷。
27.根据权利要求26所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)相对的非波浪形第一和第二侧密封表面区段包括直区段。
28.根据权利要求27所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)相对的非波浪形第一和第二侧密封表面区段彼此平行。
29.根据权利要求25所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)相对的第一和第二弧形密封表面区段中的另一个包括径向定向部分,所述径向定向部分包括交替的径向突起/凹陷结构,所述径向突起/凹陷结构包括沿周边方向的一部分延伸的至少两个突起和三个凹陷。
30.根据权利要求29所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)两个相对的弧形密封区段中的每一个包括第一和第二端部突起;以及第一和第二端部凹陷;
(i)每个端部突起通过至少相邻一个的端部凹陷与两个相对的直区段中的相邻一个间隔开。
31.根据权利要求30所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)两个相对的弧形密封区段中的每一个包括相关联的中间凹陷,所述中间凹陷邻近其与相邻一个端部凹陷的相对侧上的每个端部突起;
(i)与每个下一个相邻的端部凹陷相比,每个相关联的中间凹陷在远离突起的最外部分的方向上具有更大的延伸深度。
32.根据权利要求25所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)第一径向密封表面在周边方向上的延伸的至少50%不包括交替的突起/凹陷结构并且在其中没有凹陷。
33.根据权利要求25所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)滤芯包括位于介质包第一端的第一端盖和位于介质包第二端的第二端盖。
34.根据权利要求33所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)第一端盖包括具有穿过其中的气流孔的开口端盖,并且第二端盖包括封闭端盖,并且外壳密封结构被定位在第一端盖上。
35.根据权利要求25所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)滤芯中包括密封支撑件,所述密封支撑件嵌入外壳密封结构的密封材料中。
36.根据权利要求35所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)密封支撑件是第一端盖的一部分。
37.根据权利要求25所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)介质包包括褶皱介质。
38.根据权利要求25所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)介质包具有圆柱形形状。
39.根据权利要求25所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)介质包具有锥形形状。
40.根据权利要求39所述的空气过滤器滤芯,其中:
(a)介质包从第二端向第一端在横截面尺寸延伸上增加。
41.一种空气过滤器滤芯,包括:
(a)过滤介质包,所述过滤介质包具有相对的第一端和第二端;以及,
(b)外壳密封结构,所述外壳密封结构被定位成与介质包第一端相邻;
(i)外壳密封结构包括第一径向密封表面,所述第一径向密封表面被定向成在使用中可释放地密封地接合空气滤清器;
(ii)第一径向密封表面包括具有第一最大截面尺寸的第一径向定向密封部分;并且,
(iii)外壳密封结构包括第二径向密封表面部分,所述第二径向密封表面部分被定向成在使用中可释放地密封地接合空气滤清器;
(A)第二径向密封表面部分与第一径向定向密封部分轴向对准并且在介质包第二端的方向上与第一径向密封部分间隔开;并且,
(B)第二密封表面部分具有第二最大截面尺寸,所述第二最大截面尺寸小于第一最大截面尺寸。
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