过滤介质包、过滤器元件以及过滤介质的制作方法
【专利摘要】披露了一种包括多层过滤介质的过滤介质包。所述介质包包括带槽片层和表面片层，其中多个槽在所述带槽片层与所述表面片层之间延伸。在实施例中，所述带槽片层包括与所述表面片层相接触的多个突出部。
【专利说明】过滤介质包、过滤器元件以及过滤介质
[0001]本申请是于2015年I月7日以所有国家指定的
【申请人】唐纳森公司(DONALDSONCOMPANY，INC，一家美国国家公司)和所有指定国的发明人Scott M.Brown(—位美国公民)的名义作为PCT国际专利申请提交的，并且要求了 2014年I月7日提交的美国临时申请号61/924,696以及2014年11月10日提交的美国临时申请号62/077,891的优先权，这些申请的内容通过援引以其全文并入本文。
技术领域
[0002]本发明涉及可以用来形成过滤器元件的过滤介质包。本发明还涉及过滤器元件和过滤介质。
【背景技术】
[0003]流体、例如空气流，通常携带了污染物材料。在许多情况下，希望将这些污染物材料的一部分或全部从所述流体流中过滤出来。例如，颗粒污染物可能被空气流携带到机动车辆或发电设备的内燃发动机中。此类系统优选的是从空气流中去除(或降低其含量)选定的污染物材料(例如，颗粒污染物)。
[0004]为了减少污染物，已经开发了多种多样的流体过滤器安排。然而总的来说，需要继续改进。
【发明内容】
[0005]本披露针对一种含有多层介质的过滤介质包，所述介质包括带槽片层和表面片层，并且针对过滤介质包、过滤器元件和过滤介质。在某些实施例中，多个槽在所述带槽片层与表面片层之间延伸，所述多个槽的第一部分对于流入所述多个槽的所述第一部分中的未经过滤的空气是封闭的，并且所述多个槽的第二部分对于流出所述多个槽的所述第二部分中的未经过滤的空气是封闭的。进入所述介质包的一个面且离开另一个面的空气穿过了介质以便提供对所述空气的过滤。在特定实施例中，所述带槽片层包括多个突出部，所述突出部的至少一部分接触所述表面片层。在其他特定实施例中，所述表面片层包括多个突出部，所述突出部的至少一部分接触所述带槽片层。应了解的是在一些实现方式中，所述槽的其他部分是被塞住的，使得在所述槽的任一末端处或在所述槽的内部位置处(例如在距所述槽的末端的半途)可以发生槽的封闭。
[0006]所述过滤介质包可以包括突出部，所述突出部具有例如0.2至3毫米的高度。在一些实施例中，所述突出部具有的高度是形成所述带槽片层的介质的厚度的从0.4到24倍。在一个实施例中，所述突出部具有的高度是形成所述带槽片层的介质的厚度的小于3倍。在某些实现方式中，所述突出部具有的高度是形成所述带槽片层的介质的厚度的至少2倍。可选地，所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的高度的从10%至90%。因此，所述突出部的高度可以除所述突出部外对所述槽的高度增加例如从10%至90%。在一些实施例中，所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的高度的小于30%。所述突出部可以是例如所述带槽片层中的所述槽的高度的至少15%。在实例实现方式中，所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的宽度的从1%至20%。在特定实施例中，所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的宽度的小于10%。所述突出部可以是例如所述带槽片层中的所述槽的宽度的至少5%。
[0007]所述过滤介质包的第一面与所述过滤介质包的第二面之间的这些突出部在一些实施例中可以具有相等的高度、但在其他实施例中其高度改变。所述过滤介质包的第一面与所述过滤介质包的第二面之间的这些突出部在高度方面可以是相对于彼此渐缩的。
[0008]所述过滤介质包可以用于过滤为气态或液态物质的流体。可以使用所述过滤介质过滤的示例性气态物质是空气，并且可以使用所述过滤介质过滤的示例性液态物质包括水、油、燃料和液压流体。可以用所述过滤介质包来从有待过滤的流体中分离或去除至少部分的组分。所述组分可以是污染物或者要去除或分离的另一材料。示例性的污染物和要去除的材料包括被表征为固体、液体、气体、或其组合的那些。污染物或要去除的材料可以包括颗粒、非颗粒、或其混合物。要去除的材料可以包括可以被所述介质捕获的化学物质。在某些实现方式中，介质表面可以在流体(液体或气体)不穿过所述介质的情况下去除污染物，在此情况下所述槽可以是沿着其长度开放的而不是封闭的。提及组分和污染物的去除应理解为是指完全去除或分离、或部分去除或分离。
[0009]所述突出部可以例如通过具有与槽和突出部相对应的鼓出区域和凹陷的辊或其他装置形成。
[0010]本概述是对本专利申请的一些传授内容的总览并且不旨在是对本发明主题的排他性或穷尽性的处理。可以在详细说明和所附权利要求书中找到进一步的细节。将是在阅读和理解以下详细说明并查看了形成本说明的一部分的附图之后本领域技术人员会清楚其他的方面，这些不应不应被认为是限制意义的。本发明的范围由所附权利要求书及其法律等效物来限定。
【附图说明】
[0011]结合以下附图可以更完全地理解本发明，其中:
[0012]图1是根据本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质的透视图。
[0013]图2是根据本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质和一片表面介质的透视图。
[0014]图3是根据本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质和一片表面介质的前视图。
[0015]图4是根据本发明实施例构造且安排的多片带槽介质和表面介质的前视图。
[0016]图5是根据本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质和一片表面介质的前视图。
[0017]图6是根据本发明实施例构造且安排的多片带槽介质和表面介质的前视图。
[0018]图7是根据本发明实施例构造且安排的一片带槽介质和表面介质的放大前视图，示出了实例槽的尺寸。
[0019]图8是根据本发明实施例构造且安排的一片带槽介质和表面介质的放大透视图，示出了槽上的实例突出部的尺寸。
[0020]图9是根据本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质的透视图，示出了带槽过滤介质上的突出部的可变间距。
[0021]图10是根据图9所示的本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质和一片表面介质的前视图。
[0022]图11是根据本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质的透视图。
[0023]图12是根据图11所示的本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质和一片表面介质的前视图。
[0024]图13是根据本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质的透视图，示出了带槽过滤介质片层上的单个突出部。
[0025]图14是根据图13所示的本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质和一片表面介质的前视图。
[0026]图15是根据本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质的透视图。
[0027]图16是根据图15所示的本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质和一片表面介质的前视图。
[0028]图17是根据本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质和一片表面介质的透视图。
[0029]图18是根据本发明实施例构造且安排的过滤器元件的透视图。
[0030]图19是根据本发明第一实例实施例构造且安排的过滤介质的通道面积与突出部高度之比的图形表示。
[0031]图20是根据本发明第一实例实施例构造且安排的过滤介质的波纹片层长度和平坦片层长度的图形表示。
[0032]图21是根据本发明第一实例实施例构造且安排的过滤介质的上游突出部和下游突出部的高度的图形表示。
[0033]图22是根据本发明第二实例实施例构造且安排的过滤介质的通道面积与突出部高度之比的图形表示。
[0034]图23是根据本发明第二实例实施例构造且安排的过滤介质的波纹片层长度和扁平片层长度的图形表示。
[0035]图24是根据本发明第二实例实施例构造且安排的过滤介质的上游突出部和下游突出部的高度的图形表示。
[0036]图25是根据本发明第三实例实施例构造且安排的过滤介质的通道面积与突出部高度之比的图形表示。
[0037]图26是根据本发明第三实例实施例构造且安排的过滤介质的波纹片层长度和扁平片层长度的图形表示。
[0038]图27是根据本发明第四实例实施例构造且安排的过滤介质的通道面积与突出部高度之比的图形表示。
[0039]图28是根据本发明第四实例实施例构造且安排的过滤介质的波纹片层长度和扁平片层长度的图形表示。
[0040]图29是根据本发明第四实例实施例构造且安排的过滤介质的上游突出部和下游突出部的高度的图形表示。
[0041]图30是根据本发明第五实例实施例构造且安排的过滤介质的通道面积与突出部高度之比的图形表示。
[0042]图31是根据本发明第五实例实施例构造且安排的过滤介质的波纹片层长度和扁平片层长度的图形表示。
[0043]图32是根据本发明第五实例实施例构造且安排的过滤介质的上游突出部和下游突出部的高度的图形表示。
[0044]虽然本发明易于进行各种修改和替代形式，其细节已通过举例和附图示出，并且将详细进行说明。然而，应理解的是本发明并不限于所说明的具体实施例。与其相反，本发明将涵盖落入本发明的精神和范围内的修改、等效物、以及替代方案。
【具体实施方式】
[0045]本披露是针对含有多层介质的流体过滤介质包，例如气体或液体过滤介质包，所述介质包包括带槽片层和表面片层。所过滤的气态流体可以是例如空气。多个槽在所述带槽片层与所述表面片层之间延伸。在某些实现方式中，所述多个槽的第一部分对于流入所述多个槽的所述第一部分中的未经过滤的空气是封闭的，并且所述多个槽的第二部分对于流出所述多个槽的所述第二部分中的未经过滤的空气是封闭的。进入所述介质包且离开另一个面的空气穿过了介质以便提供对所述空气的过滤。在特定实施例中，所述带槽片层包括多个突出部，所述突出部的至少一部分接触所述表面片层。在其他特定实施例中，所述表面片层包括多个突出部，所述突出部的至少一部分接触所述带槽片层。
[0046]在某些实施例中，所述槽的重复图案包括沿着相邻峰之间的槽长度的至少一部分延伸的至少一个脊。所述脊可以包括在相邻峰之间的槽的曲率方面的不连续性。所述槽通常还含有中央峰。通常所述突出部是位于这个峰的任一侧上。在一些实施例中，这些突出部是位于所述峰自身上。在任一构型中，所述突出部被配置成用于减小所述带槽片层与表面片层之间的掩盖。掩盖可以是指例如由于阻挡或接触而具有受限的或减小的流体流量的过滤介质区域。掩盖是指两片过滤介质可以彼此接触并减小穿过这两片过滤介质的流体流量由此减小了可用过滤介质的量的区域。
[0047]这些突出部一般是小的突出部或从所述介质的表面向上延伸的其他突出部。在典型实施例中，在带槽介质上将存在大量的突出部。这些突出部在从介质表面上方观察时可以例如是圆形的、卵形的、椭圆的或多边形的。典型地这些突出部具有弯曲的边缘从而将介质应力最小化。可以改变这些突出部的大小和形状，并且所述介质的上游表面通常具有与下游表面不同的形状、大小、和/或突出部数目。确实，可以仅在所述介质的一侧上、在上游侧或下游侧之一上具有突出部。
[0048]因此在一些实现方式中，所述槽含有峰，其中所述峰并不沿着所述槽的总长度实质性地接触所述表面片层，因为所述槽由所述突出部保持而离开所述表面片层。在某些方面，所述过滤介质包包括多层单面介质，所述单面介质包括带槽片层、表面片层、以及在所述带槽片层与所述表面片层之间延伸的多个槽。所述多个槽的第一部分对于流入所述多个槽的所述第一部分中的未经过滤的空气是封闭的，并且所述多个槽的第二部分对于流出所述多个槽的所述第二部分中的未经过滤的空气是封闭的，这样使得进入所述介质包的第一面或第二面中的一者中且离开所述介质包的第一面或第二面中另一者的空气穿过了介质以便提供对所述流体(例如空气)的过滤。这些槽中的至少一个包括至少一个接触区域，所述接触区域包括从所述表面片层和带槽片层中的至少一者延伸的至少一个凸岛。
[0049]在一些实现方式中，所述过滤介质包包括多层单面介质，其中所述多层的单面介质包括带槽片层、表面片层、以及在所述带槽片层与所述表面片层之间延伸的多个槽，并且所述多个槽具有从所述过滤介质包的第一面延伸至所述过滤介质包的第二面的槽长度。所述多个槽的第一部分对于流入所述多个槽的所述第一部分中的未经过滤的空气是封闭的，并且所述多个槽的第二部分对于流出所述多个槽的所述第二部分中的未经过滤的空气是封闭的，这样使得进入所述介质包的第一面或第二面中的一者中且离开所述介质包的第一面或第二面中另一者的空气穿过了介质以便提供对所述空气的过滤。在此类实现方式中，所述带槽片层包括面朝所述表面片层的重复内部峰以及背向所述表面片层的重复外部峰。槽的重复图案包括沿着相邻峰之间的槽长度的至少一部分延伸的至少一个脊。多个凸岛突出部从所述槽延伸并接触所述表面片层，其中所述多个突出部中的至少一个突出部位于所述槽的脊与峰之间。所述凸岛突出部在基本上不含突出部的介质区域上方延伸。
[0050]在一些实现方式中，所述过滤介质包具有多层单面介质，所述单面介质包括带槽片层、表面片层、以及在所述带槽片层与所述表面片层之间延伸的多个槽。所述多个槽的第一部分对于流入所述多个槽的所述第一部分中的未经过滤的空气是封闭的，并且所述多个槽的第二部分对于流出所述多个槽的所述第二部分中的未经过滤的空气是封闭的，这样使得进入所述介质包的第一面或第二面中的一者中且离开所述介质包的第一面或第二面中另一者的空气穿过了介质以便提供对所述空气的过滤。所述带槽片层进一步包括多个突出部，所述突出部是沿着所述带槽片层不均匀分布的。
[0051]所述过滤介质包可以包括多层单面介质，所述单面介质包括带槽片层、表面片层、以及在所述带槽片层与所述表面片层之间延伸的多个槽。所述多个槽的第一部分对于流入所述多个槽的所述第一部分中的未经过滤的空气是封闭的，并且所述多个槽的第二部分对于流出所述多个槽的所述第二部分中的未经过滤的空气是封闭的，这样使得进入所述介质包的第一面或第二面中的一者中且离开所述介质包的第一面或第二面中另一者的空气穿过了介质以便提供对所述空气的过滤。所述带槽片层还包括多个突出部，所述突出部与所述表面片层发生接触。所述突出部在所述带槽片层的、不与所述表面片层相接触的部分中基本上不存在。
[0052]在一些实施例中，所述过滤介质包包括多层单面介质，所述单面介质包括带槽片层、表面片层、以及在所述带槽片层与所述表面片层之间延伸的多个槽。所述多个槽的第一部分对于流入所述多个槽的所述第一部分中的未经过滤的空气是封闭的，并且所述多个槽的第二部分对于流出所述多个槽的所述第二部分中的未经过滤的空气是封闭的，这样使得进入所述介质包的第一面或第二面中的一者中且离开所述介质包的第一面或第二面中另一者的空气穿过了介质以便提供对所述空气的过滤。所述带槽片层包括多个突出部，所述突出部覆盖所述带槽片层的仅一部分。
[0053]所述过滤介质包可以包括多层单面介质，所述单面介质包括带槽片层、表面片层、以及在所述带槽片层与所述表面片层之间延伸的多个槽。所述多个槽的第一部分对于流入所述多个槽的所述第一部分中的未经过滤的空气是封闭的，并且所述多个槽的第二部分对于流出所述多个槽的所述第二部分中的未经过滤的空气是封闭的，这样使得进入所述介质包的第一面或第二面中的一者中且离开所述介质包的第一面或第二面中另一者的空气穿过了介质以便提供对所述空气的过滤。所述带槽片层包括从所述带槽片层的其余部分延伸的多个突出部，所述突出部在所述带槽片层上在所有轴线上具有不恒定截面。
[0054]现在参见附图，图1示出了过滤介质的带槽片层100的透视图。带槽片层100可以包括第一边缘102和第二边缘104。带槽片层100可以包括一个或多个槽106，例如通道或峰和谷。所述槽106可以从所述第一边缘102延伸至所述第二边缘104。带槽片层100可以包括在带槽片层100的一侧上的第一槽106以及在带槽片层100的相反侧上的第二槽108。这些槽106、108可以是不对称的，例如当第一槽106具有与第二槽108不同的形状或截面积时。
[0055]当形成为介质包或过滤器元件时，第一槽106可以是对未经过滤的空气流入第二槽108而言是封闭的，使得第二槽108中的空气已被过滤。这些槽可以是渐缩的，例如与在其中一端上具有与另一端相比更大的开口。在图1的实施例中，这些槽是渐缩的，使得在第一边缘102处第一槽106大于第二槽108，并且在第二边缘104处第二槽108大于第一槽106。在一些实施例中，所述介质包括渐缩的和不渐缩的部分。例如，所述介质的第一部分可以是渐缩的，而第二部分不是渐缩的。在实例实施例中，所述介质的上游部分在所述槽的大部分长度上是基本上不渐缩的，而仅下游部分是渐缩的。在一些实施例中，所述槽的上游长度的至少一半不是渐缩的，而在其他实施例中所述槽的上游长度的至少四分之三不是渐缩的。
[0056]带槽片层100可以包括重复峰112、114以及多个突出部116。突出部116可以布置在峰112、114上或与峰相邻，例如正好偏离峰的顶端。突出部116可以是不连续的，使得沿着槽106在第一边缘102与第二边缘104之间存在不包括突出部的部分。突出部116可以是拱形的，例如具有非平面的顶表面。突出部116可以具有恒定的高度、大小或形状或者具有变化的高度、大小或形状。突出部116可以是渐缩的，使得更靠近第一边缘102的突出部116比更靠近第二边缘104的突出部更高或更矮。
[0057]现在参见图2，示出了单面介质200，所述单面介质包括带槽片层210和表面片层220。在实施例中，表面片层220可以是基本上平面的。在实施例中，表面片层220可以包括第一表面222和第二表面224。表面片层220接触带槽片层110中的多个突出部216，这通过限制带槽片层210与表面片层220之间的接触而减小了带槽片层210与表面片层220的第二表面224之间的掩盖。
[0058]图3示出了包括带槽片层310和表面片层320的介质300。带槽片层310可以包括一个或多个突出部，例如突出部317和318。突出部317被布置在峰312的一侧上并且突出部318被布置在峰312的相反侧上。在实施例中，这些峰312不接触表面片层320，以例如防止掩盖。带槽片层310可以包括一个或多个脊326，如图3所示。这些脊326可以在带槽片层310的曲线中是不连续的。在实施例中，这些脊326可以是曲折点，例如在这里，带槽片层310从向上凹变成向下凹、或从向下凹变成向上凹。在实施例中，第一突出部317可以布置在脊326与槽峰312之间。第二突出部318可以布置在峰312的相反侧并且在所述峰312与不同的脊326之间。带槽片层310还可以包括一个或多个额外突出部316，例如在图3所示的交替峰的峰314处。应了解的是在一些实现方式中，突出部316、317、318不与表面片层发生接触，除了当所述元件处于压力下时，在此时介质偏转造成了接触。
[0059]图4示出了介质包400的前视图，描绘了多个带槽片层410和多个表面片层420。所述带槽片层410和表面片层420被示出为以交替的图案彼此堆叠。带槽片层410包括槽406和408。在所描绘的实施例中，槽406被示出为具有比槽408显著更大的截面积。这个更大的截面积允许在所述介质包的一侧上更大的体积。在一些实施例中，具有更大体积的这侧是上游侧，这允许在所述介质的上游侧具有更大的灰尘负载体积。在所描绘的实施例中，峰412不接触表面片层420。在所描绘的这个实施例中，相邻的峰414也不接触表面片层420。在某些实施例中，突出部416、417和418是带槽片层410的实质性接触表面片层420的仅有部分。
[0060]上游体积和下游体积的这种差别的特征可以归结为槽通道体积不对称性(也称为介质体积不对称性)。当介质包的一侧(要么上游侧要么下游侧)具有与所述介质包的另一侧不同的体积时，出现介质体积不对称性。这样的不对称性可以用构造这些槽的方式、例如通过使这些槽在截面积上渐缩来创建。如在此使用的，介质体积不对称性总体上衡量了由槽峰界定的较大介质体积与由相反的槽峰界定的较小介质体积的介质体积比。在一些但非所有实现方式中，所述较大介质体积对应于上游的开放介质体积，并且所述较小介质体积对应于下游的开放介质体积(在使用期间上游体积可以累积污染物，例如灰尘)。
[0061]介质体积不对称性出于多种不同原因而是有利的，包括改进的流体流量和改进的负载性能。在一些实现方式中，介质将展现出超过1%、超过3%、超过5%、或超过10%的介质体积不对称性。实例介质构造展现出了大于15%、大于20%、大于50%、大于75%、大于100%、大于150%、以及大于200%的介质体积不对称性。合适的介质体积不对称性包括例如I %至300%、5% 至200%; 50%至200% ; 100%至200% ;以及 100% 至 150%。渐缩的槽可以结合有介质体积不对称性，以便进一步增强过滤器性能。
[0062]含有渐缩的槽的介质包还可以展现出介质截面积不对称性，这种介质截面积不对称性是基于在任意给定点处的介质截面来计算的。在渐缩的槽中，截面积不对称性将随着沿着带槽介质包的深度的测量位置而改变。应了解的是，截面积不对称性可能导致介质体积不对称性，但情况并不总是如此，因为渐缩的介质截面积可以沿着槽的深度变化从而具有以下累积效果:介质每侧上的总体积是相等的。而且，介质包的给定截面可以在所述介质的上游侧给出更高的截面积，但所述介质的随后渐缩造成了总的介质体积不对称性从而在总介质体积的意义上有利于下游侧。
[0063]在一些实施例中，介质包将具有截面积不对称性，使得介质的一侧具有的截面积比同一件介质的相反侧大至少I %。通常跨介质的截面积差异将大于3%、大于5%、或大于10%。实例介质构造展现出了大于15%、大于20%、大于50%、大于75%、大于100%、大于150%、以及大于200%的介质截面积不对称性。合适的介质截面积不对称性包括例如I %至300%、5%至200% ;50%至200% ;100%至200% ;以及 100%至 150%。
[0064]截面积差异是通过槽的几何形状设计控制的。通常沿着槽的脊的存在、数目和形状将显著影响截面积不对称性的量。槽的渐缩一般会造成沿着槽长度的截面积不对称性的变化。然而，并不总是如此，例如当槽的高度改变但宽度保持恒定时使得截面积不变。在这样的实施例中，有时候能够通过改变沿着槽的多个脊的相对位置(或改变沿着槽的介质分布或改变槽的半径)来保持总截面积恒定。
[0065]导致截面积差异的槽几何形状可以显著影响穿过这些槽的流动特性。槽的相对截面积的变化典型地导致在所述区域内所述介质包的上游和下游部分的截面积的变化:如果介质包的上游部分经历截面积的增大，则所述介质包的下游部分也将典型地经历截面积的减小。本发明允许定制介质体积不对称性和截面积不对称性以改善过滤器性能。
[0066]图5示出了包括带槽片层510和表面片层520的介质包500。带槽片层510可以包括一个或多个突出部，例如突出部516和517。突出部516被布置在槽的一侧上并且突出部517被布置在所述槽的相反侧上。图5的介质包500还示出了沿着槽506的脊526和527。
[0067]图6示出了介质包600的前视图，所述介质包具有多个带槽片层610和多个表面片层620。所述带槽片层610和表面片层620被示出为以交替的图案彼此堆叠，其中突出部616和617接触表面片层620。在图6中绘出了槽606和608。槽606或608的上游末端典型地被塞住(例如被球密封件，但应了解的是在一些实现方式中，这些槽的所述末端没有被塞住，或者在沿着至少一些槽的其他位置处存在额外的塞封)，而其他槽606或608的下游末端典型地在所述槽的下游末端附近被塞住。因此，例如，如果槽606的上游末端被塞住，则槽606的下游末端典型地是开放的，而槽608的上游末端是开放的并且槽608的下游末端是封闭的。应了解的是，通常上游槽(具有下游塞子的那些)具有比下游槽更大的体积。
[0068]现在参见图7，示出了根据本发明实施例构造且安排的一片带槽介质710和表面介质720的放大前视图以及实例槽的尺寸。带槽片层710可以包括槽706。带槽片层710包括在带槽片层710的一侧上的第一槽706以及在带槽片层710的相反侧上的第二槽708。在所描绘的实施例中，槽706具有从第一个峰716到相邻的峰716侧的宽度A。在实例实施例中，宽度A是从0.75至0.125英寸、可选地从0.5至0.25英寸、并且可选地从0.45至0.3英寸。
[0069]在所描绘的实施例中，突出部717具有宽度B。在实例实施例中，宽度B是从0.2至
0.02英寸、可选地从0.15至0.05英寸、并且可选地从0.1至0.075英寸。宽度B也可以表示为形成带槽片层710的介质的厚度F的倍数。在实例实施例中，宽度B是形成带槽片层710的介质的厚度F的从20到I倍。在某些实施例中，突出部的带槽宽度B是形成带槽片层710的介质的厚度F的从10到7倍。在一些实现方式中，突出部717具有沿着槽宽度的大部分或全部、例如图7中的距离A’延伸的宽度。
[0070]在所描绘的实施例中，槽706具有高度C。在实例实施例中，高度C是从0.5至0.05英寸、可选地从0.25至0.075英寸、并且可选地从0.15至0.1英寸。
[0071]在所描绘的实施例中，突出部717具有高度D。在实例实施例中，高度D是从0.1至
0.005英寸、可选地从0.05至0.01英寸、并且可选地从0.025至0.015英寸。高度D也可以表示为形成带槽片层710的介质的厚度的倍数。在实例实施例中，高度D是形成带槽片层710的介质的厚度的从10到0.5倍。在某些实施例中，突出部的高度D是形成带槽片层710的介质的厚度的从2到I倍。图7还示出了突出部717和表面片层720的组合厚度E。在某些实施例中，这个组合厚度E是从0.11至0.015英寸、或从0.06至0.02英寸、或从0.035至0.025英寸。突出部716的高度可以与突出部717相似或不同并且因此可以是例如从0.1至0.005英寸、可选地从0.05至0.01英寸、并且可选地从0.025至0.015英寸。
[0072]图8是根据本发明实施例构造且安排的一片带槽介质810的放大透视图，示出了介质上的实例突出部872的尺寸并且还示出了槽峰812。突出部817被示出为具有实例长度G、高度H、和宽度I。突出部的高度可以是指所述突出部的顶部与过滤介质的平台部分之间用线表示的距离。在实施例中，突出部的平均高度可以在从0.005英寸到0.05英寸的范围内。
[0073]在实施例中，第一表面上的突出部的平均高度可以小于或等于0.01英寸。在实施例中，第一表面上的突出部的平均高度可以小于或等于0.05英寸。在实施例中，第二表面上的突出部的平均高度可以是0.0275英寸。在实施例中，上游突出部平均高度可以比下游突出部平均高度大至少50%。在实施例中，突出部可以具有0.017的平均高度。在实施例中，突出部具有的平均高度为介质厚度的500%至50%。
[0074]突出部大小或突出部宽度可以取决于应用而改变。突出部的宽度可以从0.2英寸到0.02英寸地变化。在实施例中，突出部具有的平均宽度为介质厚度的百分之20000至200。在实施例中，突出部可以覆盖过滤介质的表面积的从20 %至1 %。
[0075]图9是根据本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质的透视图，示出了带槽过滤介质上的突出部的可变间距。带槽片层900可以包括第一边缘902和第二边缘904。带槽片层900可以包括一个或多个槽906，例如通道或峰和谷。所述槽906可以从所述第一边缘902延伸至所述第二边缘904。带槽片层900可以包括在带槽片层900的一侧上的第一槽906以及在带槽片层900的相反侧上的第二槽908。这些槽906、908可以是不对称的，例如当第一槽906具有与第二槽908不同的形状时。突出部916之间的距离被示出为距离Dl、D2和D3。在所描绘的实施例中，距离Dl小于距离D2，后者小于距离D3。因此在这个实例实现方式中，突出部916之间的距离从第一边缘902进一步增加。在其他实现方式中，突出部916之间的距离可以从第一边缘902进一步减小。
[0076]图10是根据图9所示的本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质和一片表面介质920的前视图。表面片层920可以是基本上平面的。表面片层920接触带槽片层900中的多个突出部916，这通过限制带槽片层910与表面片层920之间的接触而减小了带槽片层910与表面片层920的第二表面924之间的掩盖。
[0077]图11是根据本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质的透视图，示出了带槽过滤介质上的突出部的可变间距。带槽片层1100可以包括第一边缘1102和第二边缘1104。带槽片层1100可以包括一个或多个槽1106，例如通道或峰和谷。所述槽1106可以从所述第一边缘1102延伸至所述第二边缘1104。带槽片层1100可以包括在带槽片层1100的一侧上的第一槽1106以及在带槽片层1100的相反侧上的第二槽1108。这些槽1106、1108可以是不对称的，例如当第一槽1106具有与第二槽1108不同的形状时。图11中的带槽片层1100不含有如其他实施例中所示的脊，例如图3中所绘的脊326。而是，带槽片层110含有弯曲的轮廓。而且在所描绘的实施例中，这些槽的峰含有位于每个槽1106和1108的峰处的单排的突出部1116 和 1118。
[0078]图12是根据图11所示的本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质和一片表面介质1100的前视图。表面片层1120可以是基本上平面的。在实施例中，表面片层1120可以包括第一表面1122和第二表面1124。表面片层1120接触带槽片层1100中的多个突出部1116，这通过限制带槽片层1110与表面片层1120之间的接触而减小了带槽片层1110与表面片层1120的第二表面1124之间的掩盖。
[0079]图13是根据本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质的透视图，示出了带槽过滤介质片层1300上的单个突出部。带槽片层1300可以包括第一边缘1302和第二边缘1304。带槽片层1300可以包括一个或多个槽1306，例如通道或峰和谷。所述槽1306可以从所述第一边缘1302延伸至所述第二边缘1304。带槽片层1300可以包括在带槽片层1300的一侧上的第一槽1306以及在带槽片层1300的相反侧上的第二槽1308。这些槽1306、1308可以是不对称的，例如当第一槽1306具有与第二槽1308不同的形状时。
[0080]图14是根据图13所示的本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质1310和一片表面介质1320的前视图。表面片层1320可以是基本上平面的。在实施例中，表面片层1320可以包括第一表面1322和第二表面1324。表面片层1320接触带槽片层1300中的多个突出部1316，这通过限制带槽片层1310与表面片层1320之间的接触而减小了带槽片层1310与表面片层1320的第二表面1324之间的掩盖。
[0081]图15是根据本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质的透视图。带槽片层1500可以包括第一边缘1502和第二边缘1504。带槽片层1500可以包括一个或多个槽1506，例如通道或峰和谷。所述槽1506可以从所述第一边缘1502延伸至所述第二边缘1504。带槽片层1500可以包括在带槽片层1500的一侧上的第一槽1506以及在带槽片层1500的相反侧上的第二槽1508。这些槽1506、1508可以是不对称的，例如当第一槽1506具有与第二槽1508不同的形状时。
[0082]图16是根据图15所示的本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质和一片表面介质的前视图。表面片层1520可以是基本上平面的。在实施例中，表面片层1520可以包括第一表面1522和第二表面1524。表面片层1520接触带槽片层1500中的多个突出部1516，这通过限制带槽片层1510与表面片层1520之间的接触而减小了带槽片层1510与表面片层1520的第二表面1524之间的掩盖。
[0083]图17是根据本发明实施例构造且安排的一片带槽过滤介质和一片表面介质1700的透视图，包括带槽片层1710和表面片层1720。表面片层1720可以是基本上平面的。表面片层1720含有多个突出部1719，而在实例实施例中带槽片层1710不含有突出部。因此在这个实施例中，朝带槽片层1710的峰向下突出的突出部1719通过限制带槽片层1710与表面片层1720之间的接触而减小了带槽片层1710与表面片层1720的表面之间的掩盖。
[0084]图18是根据本发明实施例构造且安排的过滤器元件1800的透视图。过滤器元件1800含有多片过滤介质。过滤器元件1800可以包括过滤介质包。所述过滤介质包可以包括如本文所述带有突出部的带槽介质。所述过滤器元件可以包括壳体，例如用于向所述单面介质提供支撑或对有待安装的过滤器元件进行配置。在实例实施例中，过滤器元件1800为从2至20英寸深，在其他实施例中过滤器元件1800为从2至16英寸深，在另外的其他实施例中所述过滤器元件为从2至12英寸深。在一些实施例中，过滤器元件1800为从6至20英寸深，在其他实施例中过滤器元件1800为从6至16英寸深，在另外的其他实施例中所述过滤器元件1800为从6至12英寸深。适合的过滤器元件1800可以是例如从6至10英寸深。本发明的、具有将带槽片层和表面片层分开的突出部的构造对于相对深的过滤器元件是特别有利的。
[0085]在某些实现方式中，本文描述的过滤介质中的突出部具有的高度可以至少等于所述介质的厚度。在其他实现方式中，突出部具有的高度为所述介质的厚度的两倍;在其他实现方式中，突出部具有的高度为所述介质的厚度的三倍;在其他实现方式中，突出部具有的高度为所述介质的厚度的四倍;在其他实现方式中，突出部具有的高度为所述介质的厚度的从两倍到五倍;在另外的其他实现方式中，突出部具有的高度为所述介质的厚度的从两倍到十倍。
[0086]突出部也可以是用其高度相对于槽高度来度量的。槽高度是从表面片层到槽顶部的距离。在一些实现方式中，突出部小于槽高度的90%、替代地小于槽高度的75%、并且替代地小于槽高度的50%。在一些实现方式中，突出部为槽高度的至少10%、替代地为槽高度的至少20%、并且替代地为槽高度的至少30%。在一些实现方式中，所述突出部为槽高度的从10 %至90 % ;在其他实现方式中，突出部为槽高度的从20%至75%，在另外的其他实现方式中，突出部为槽高度的从25%至50%。
[0087]突出部也可以用其高度相对于槽宽度来测量。槽宽度是所述带槽片层的相邻同侧峰之间的距离。在一些实现方式中，突出部小于槽宽度的40%、替代地小于槽宽度的30%、并且替代地小于槽宽度的25%。在一些实现方式中，突出部为槽宽度的至少I %、替代地为槽宽度的至少5%、并且替代地为槽宽度的至少10%。在一些实现方式中，所述突出部为槽宽度的从I %至40 % ;在其他实现方式中，突出部为槽宽度的从2 %至20 %，在另外的其他实现方式中，突出部为槽宽度的从3%至10%。
[0088]在一些实现方式中突出部是位于槽的峰上或最大高度点上，而在其他实现方式中突出部是被置于槽峰的一侧或两侧。在一些实现方式中，槽的峰是尖锐的或具有小半径，而在其他实现方式中，所述峰具有渐变曲线或是基本上平坦的。
[0089]突出部的高度可以是基本上均匀的或可以改变。单个突出部可以沿着其长度或宽度具有变化的高度。此外，各个突出部的高度可以沿着槽的长度改变。突出部高度的变化可以促进产生具有沿着长度改变高度的渐缩槽的介质。在一些情况下，所述突出部在从介质包的上游侧到下游侧时变大。在其他实现方式中，所述突出部在槽的轴线的两侧是对称地对齐的。
[0090]在槽上含有突出部的带槽介质可以展现出面积或体积不对称性。在z形介质的背景下，面积不对称性是指槽截面积的不对称性、并且可以通过渐缩的槽显示出。例如，如果沿着槽的长度在一个位置处的带槽面积与沿着所述槽的长度在另一个位置处的不同，则存在面积不对称性。由于渐缩的槽展现出从介质包的第一位置(例如，末端)到第二位置(例如，末端)的大小减小或从介质包的第一位置(例如，末端)到第二位置(例如，末端)的大小增大，则存在面积不对称性。
[0091]体积不对称性是指在过滤介质包内在脏侧体积与净侧体积之间的差异。槽体积不对称性是指在过滤器元件或滤芯内在上游体积与下游体积之间的体积差异。上游侧体积是指接收未经过滤的流体(例如，空气)的介质体积，并且下游侧体积是指接收经过滤的流体(例如，空气)的介质体积。过滤器元件还可以被特征归结为具有脏侧和净侧。一般而言，过滤介质的脏侧是指接收未经过滤的流体的介质体积。净侧是指接收已经从脏侧经过了过滤通道出来的经过滤的流体的介质体积。
[0092]在某些实施例中，所述介质具有的脏侧或上游体积大于净侧或下游体积。已经发现在过滤空气的情况下，空气中的颗粒沉积在脏侧上并且因此，过滤介质的处理能力可以是由脏侧的体积决定的。通过提供体积不对称性，能够增大可供用于接收脏空气的介质体积并且由此增大介质包的处理能力。
[0093]具有槽体积不对称性的过滤介质可以被称为具有不对称体积安排的介质包。希望的是，展现出体积不对称性的介质具有大于约10%、大于约20%、大于30%、并且优选地大于约50 %的体积不对称性。槽体积不对称性的示例性范围包括约30 %至约250 %、以及约50 %至约200 %。一般，当希望将介质的寿命最大化时，希望上游体积大于下游体积。替代地，可能存在希望将上游体积相对于下游体积最小化的情况。例如，在安全元件的情况下，可能希望提供具有较低上游体积的安全元件，使得作为在上游过滤器元件中出现失效的指示，所述介质相对快地填充且阻止流动。
[0094]利用z形过滤介质的过滤器元件或滤芯构型有时候被称为“直通流构型”或其变体。一般，在此背景下意思是，耐用的过滤器元件一般具有流入端(或面)以及流出端(或面)，其中进入和离开滤芯的流动是在基本上相同的笔直流通方向上。术语“直通流构型”在其定义上未考虑穿过表面介质的最外卷层而流出介质包的空气流动。在一些情况下，流入端和流出端各自可以是基本上平坦的或平面的，其中这两者彼此平行。然而，与此不同，在一些应用中例如非平面的面是可能的。
[0095]在此使用的仅术语“z形过滤介质构造”及其变体是指以下各项中的任一或全部:含有带槽介质片层和表面介质片层的单面介质，所述介质具有适当的封闭以便抑制从一个流动面未经过滤介质中的过滤通道而到另一个流动面的空气流动;和/或，盘绕的或堆叠的或以其他方式构造或形成为槽的三位网络的单面介质；和/或，包括单面介质的过滤器构造;和/或，被构造或形成(例如，通过折叠或折起)为槽的三位网络的带槽介质。一般，希望提供适当的槽封闭安排来抑制流入所述介质的一侧(或面)的、未经过滤的空气作为离开所述介质的经过滤空气流的一部分而从所述介质的另一侧(或面)流出。在许多安排中，z形过滤介质构造被配置成用于形成流入槽和流出槽的网络，流入槽在与流入面相邻的区域处是开放的并且在与流出面相邻的区域处是封闭的；并且，流出槽在邻近于流入面处是封闭的并且在邻近于流出面处是开放的。
[0096]总一般，过滤介质是相对柔性的材料，典型地是(纤维素纤维、合成纤维或二者的)非织造纤维材料，其中通常包括树脂、有时是用额外的材料处理过的。在一些实施例中，所述介质纤维主要是纤维素的。所述介质一般可以被顺应成或配置成这些不同的带槽的、例如波纹状的图案，而没有不可接受的介质损伤。而且，它可以容易地进行盘绕或配置以供使用，而同样没有不可接受的介质损伤。而且典型地，所述介质可以含有树脂。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。
[0097]所述过滤介质可以是作为相对柔性的介质提供的，包括含有纤维素纤维、合成纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、或其组合的非织造纤维材料，所述非织造纤维材料中通常含有树月旨、并且有时是用额外的材料处理过的。实例过滤介质的特征可以归结为在潮湿和温暖情况下可以承受大约高达百分之十二(12%)的应变而不撕裂、但在干燥和冷的情况下在较低百分比的应力(对于某些介质，低至3%)下通常会断裂的纤维素过滤介质。在实施例中，所述过滤介质包括纤维素。在实施例中，形成所述过滤介质的纤维可以包括至少25%的纤维素、至少50%的纤维素、或至少75%的纤维素。所述过滤介质可以是带槽的以便形成带槽的过滤介质，而没有不可接受的介质退化。此外，希望的是所述过滤介质具有将在使用中维持构型的性质。虽然可获得可以承受大于约百分之十二(12%)的应变的某些过滤介质，并且根据本发明可以使用此类介质，但此类介质典型地由于需要结合相对大量的合成纤维而更加昂贵。
[0098]在形成凹窝过程中，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，一旦形成的位移被释放，突出部有时候趋向于弹性地弹回，从而仅一部分地维持已经发生的拉伸和弯折。同样，所述介质可以含有树脂。在形成凹窝过程中，可以将介质加热以便软化所述树脂。当所述树脂冷却时，将有助于维持带凸台的形状。
[0099]在实施例中，所述过滤介质可以具有大于10，000镑/平方英寸的弹性模量。在实施例中，所述过滤介质可以具有小于75，000镑/平方英寸的弹性模量。
[0100]所述过滤介质可以在其一侧或两侧设有细纤维材料，例如根据美国专利号6，955，775、6，673，156和7，270，693，这些专利通过援引以前全部内容并入本文。一般，细纤维可以被称为聚合物细纤维(微纤维和纳米纤维)并且可以被提供在所述介质上来改善过滤性能。
[0101]所述细纤维可以是在制造过程的不同阶段加入的。例如在一些实现方式中，所述介质可以在形成突出部之前含有细纤维，而在其他实现方式中，细纤维作为一个或多个层被添加至所述介质中。由于在所述介质上存在细纤维，就能够提供具有减小的重量或厚度而同时获得希望的过滤特性的介质。相应地，在所述介质上存在细纤维可以提供增强的过滤特性、提供更薄介质的使用、或二者。可以用来形成细纤维的示例性材料包括聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇聚合物、聚氨酯、以及包括多种不同尼龙(例如尼龙6、尼龙4，6、尼龙6，6、尼龙6，10及其共聚物)的共聚物、聚氯乙烯、？￥0(:、聚苯乙烯、聚丙烯腈、?114、？￥0?、聚酰胺、及其混合物。
[0102]现在参见图19至32，以示意形式示出了针对本发明多种不同实例实施例的多种不同介质与元件特性的关系。在这些构造中，X轴表示距槽的下游末端的距离。因此“O”点表示槽的下游末端，而“300”点接近槽的上游末端。槽的上游末端位于介质包的以下面处:在此有待过滤的流体进入元件，而槽的下游末端位于介质包的以下面处:在此有待过滤的流体离开元件。图19至21示出了来自本发明第一实例实施例的数据。图19是根据本发明第一实例实施例构造且安排的过滤介质的通道面积与突出部高度之比的图形表示。在这个实例实施例中，突出部高度比保持基本上恒定，而通道面积比(衡量从所述元件的上游部分到所述元件的下游部分的通道面积)沿着大致300mm的距离而变化。因此，上游与下游截面通道面积比在所述介质包的一端处比另一端处更大。确切地，上游与下游截面积比在靠近所述元件的末端(靠近流体离开元件之处)时的明显减小。因此，所述元件沿着其大部分长度显示出了通道面积不对称性，其中对于所述元件的大部分长度而言，所述元件的上游截面积大于相邻槽的下游截面积，但是这种截面积差异在槽靠近元件末端(在这里流体离开所述元件)时减小。
[0103]图20是根据本发明这个第一实例实施例构造且安排的过滤介质的波纹片层长度和扁平片层长度的图形表示。图20示出了所述介质的“D长度介质的一个槽的宽度(例如在图7中用符号“A”示出的长度)如何保持基本上恒定，而同时介质沿着这个槽的长度(就是“S”长度)(沿着所述槽的、平行于槽长度的截面获取，例如在图7中表示为沿着槽的与槽宽度“A”对应的介质长度)沿着槽长度显示出温和的波动。S长度方面的温和波动是由于沿着槽的介质长度变化导致的，而介质长度变化是由于沿着每个槽存在或不存在突出部而造成的。
[0104]图21是根据本发明第一实例实施例构造且安排的过滤介质的上游突出部和下游突出部的高度的图形表示。图21示出了在这个实例实施例中上游突出部高度是如何小于下游突出部高度的。因此，在本发明的某些实施例中，下游突出部高度大于上游突出部高度。下游突出部的增大的突出部高度有利于避免掩盖，因为下游突出部有时候由于在负载下在介质包的上游部分与下游部分之间的压力差而处于增大的变形压力下。在所述实例实施例中，上游和下游突出部尽管大小彼此不同但是沿着所述元件的长度是均匀的。
[0105]图22至24示出了第二实例构造、确切地具有扇形介质包(例如来自圆柱形介质包)的构造的元件特性。图22是根据本发明第二实例实施例构造且安排的过滤介质的通道面积与突出部高度之比的图形表示。如图22中清楚的，凹窝高度比沿着图22的元件的长度保持基本上恒定，但上游与下游通道面积沿着所述元件的长度增大。这种增大是某种程度上可变的从而反映由突出部和介质包的成扇形所造成的面积变化。应了解的是在一些实现方式中，通道面积比将显示这些波动，但这些波动小于图22中所示的。
[0106]图23是根据本发明第二实例实施例构造且安排的过滤介质的波纹片层长度和扁平片层长度的图形表示。从图23中清楚的是，所述介质的“D长度”(介质的一个槽的宽度)是恒定的，而同时介质沿着一个槽在槽截面上测量的长度(垂直于所述槽的长度方向尺寸获取，为“S长度”)沿着槽长度显示出温和的波动，从而表现出突出部高度的变化。
[0107]图24是根据本发明第二实例实施例构造且安排的过滤介质的上游突出部和下游突出部的高度的图形表示。图24示出了上游突出部高度是如何小于下游突出部高度的。因此，在所描绘的实施例中，下游突出部高度大于上游突出部高度。在所述实例实施例中，上游和下游突出部尽管大小彼此不同但是沿着所述元件的长度是均匀的。
[0108]图25和26示出了第三实例构造的、确切地突出部的高度相对于彼此渐缩的构造的元件特性。图25是根据本发明第三实例实施例构造且安排的过滤介质的通道面积与突出部高度之比的图形表示。图25示出了凹窝高度比如何随着更深地进入元件而减小，并且因此沿着槽长度，上游凹窝的大小相对于下游凹窝减小(在图25中从右向左观察，S卩，从介质包的进入面到离开面)。图26是图形表示，示出了在这个实例实施例中上游突出部高度如何沿着槽减小，而同时下游突出部高度在图26中从右向左测量是如何增大的。
[0109]图27是根据本发明第四实例实施例构造且安排的过滤介质的通道面积与突出部高度之比的图形表示，其中上游和下游突出部具有变化的高度。图28是根据本发明这个第四实例实施例构造且安排的过滤介质的波纹片层长度和扁平片层长度的图形表示。图29是根据本发明这个第四实例实施例构造且安排的过滤介质的上游突出部和下游突出部的高度的图形表示。
[0110]图30至32示出了第五实例构造、确切地具有介质包的构造的元件特性，在所述介质包中突出部具有“波浪图案”，其中凹窝在所述元件的上游和下游末端处最大并且在中间最小。图30是根据本发明第五实例实施例构造且安排的过滤介质的通道面积与突出部高度之比的图形表示，示出了在此构型中凹窝高度比如何保持恒定，同时上游与下游通道面积比如何在更靠近所述元件的下游末端时减小。换言之，面积不对称性在更靠近所述元件的下游末端时减小。图31是根据本发明这个第五实例实施例构造且安排的过滤介质的波纹片层长度和扁平片层长度的图形表示。图32是根据本发明第五实例实施例构造且安排的过滤介质的上游突出部和下游突出部的高度的图形表示。
[0111]应注意的是，除非上下文中另外明确指出，否则在本说明书和所附权利要求书中使用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”都包括复数指代物。因此，例如，提及含有“一种化合物”的组合物涵盖了两种或更多种化合物的混合物。还应注意的是，术语“或”一般是以其包括“和/或”的意义上采用的，除非上下文另外明确指出。
[0112]还应注意的是，如在本说明书和所附权利要求书中所使用的，短语“配置”描述了被构造或配置为执行特定任务或采用特定构型的系统、器件或其他结构。短语“配置”可以与其他类似的短语例如“安排且配置”、“构造且安排”、“构造”、“制造且安排”等互换使用。
[0113]在此已经参照多个不同特定和优选的实施例以及技术描述了本发明。然而应理解的是，保持在本发明的精神和范围内可以作出许多的变化和修改。
【主权项】
1.一种过滤介质包，包括: (a)多层单面介质，所述单面介质包括带槽片层、表面片层、以及在所述带槽片层与所述表面片层之间延伸的多个槽； (b)所述多个槽的第一部分对于流入所述多个槽的所述第一部分中的未经过滤的空气是封闭的，并且所述多个槽的第二部分对于流出所述多个槽的所述第二部分中的未经过滤的空气是封闭的，这样使得进入所述介质包的第一面或第二面中的一者中且离开所述介质包的第一面或第二面中另一者的空气穿过了介质以便提供对所述空气的过滤;并且 其中这些槽中的至少一个槽包括在所述单面介质与所述带槽片层之间的至少一个接触区域，所述接触区域包括从所述带槽片层和所述表面片层中的至少一者延伸的至少一个突出部。2.如权利要求1和3-18中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部包括凸岛。3.如权利要求1-2和4-18中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部具有从0.2到3毫米的高度。4.如权利要求1-3和5-18中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部具有的高度是形成所述带槽片层的介质的厚度的从0.4到24倍。5.如权利要求1-4和6-18中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部具有的高度是形成所述带槽片层的介质的厚度的小于3倍。6.如权利要求1-5和7-18中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部具有的高度是形成所述带槽片层的介质的厚度的至少2倍。7.如权利要求1-6和8-18中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的高度的从1 %至90 %。8.如权利要求1-7和9-18中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的高度的小于30 %。9.如权利要求1-8和10-18中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的高度的至少15%。10.如权利要求1-9和11-18中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的宽度的从I %至20%。11.如权利要求1-10和12-18中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的宽度的小于10%。12.如权利要求1-11和13-18中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的宽度的至少5%。13.如权利要求1-12和14-18中任一项所述的过滤介质包，其中所述槽的重复图案包括沿着相邻峰之间的槽长度的至少一部分延伸的至少一个脊。14.如权利要求1-13和15-18中任一项所述的过滤介质包，其中所述脊包括在相邻峰之间的槽的曲率方面的不连续性。15.如权利要求1-14和16-18中任一项所述的过滤介质包，其中所述过滤介质包的第一面与所述过滤介质包的第二面之间的这些突出部具有相等的高度。16.如权利要求1-15和17-18中任一项所述的过滤介质包，其中所述过滤介质包的第一面与所述过滤介质包的第二面之间的这些突出部在高度方面是相对于彼此渐缩的。17.如权利要求1-16和18中任一项所述的过滤介质包，这些槽含有峰，其中这些峰不实质性接触所述表面片层。18.如权利要求1-17中任一项所述的过滤介质包，其中上游部分和下游部分展示出不对称体积。19.一种过滤介质包，包括: (a)多层单面介质，其中所述层的单面介质包括带槽片层、表面片层、以及在所述带槽片层与所述表面片层之间延伸的多个槽，并且所述多个槽具有从所述过滤介质包的第一面延伸至所述过滤介质包的第二面的槽长度； (b)所述多个槽的第一部分对于流入所述多个槽的所述第一部分中的未经过滤的空气是封闭的，并且所述多个槽的第二部分对于流出所述多个槽的所述第二部分中的未经过滤的空气是封闭的，这样使得进入所述介质包的第一面或第二面中的一者中且离开所述介质包的第一面或第二面中另一者的空气穿过了介质以便提供对所述空气的过滤;并且 (c)其中所述带槽片层包括: (i)面朝所述表面片层的重复内部峰以及背向所述表面片层的重复外部峰;并且 (ii)槽的重复图案，其包括沿着相邻峰之间的槽长度的至少一部分延伸的至少一个脊，以及 (iii)从所述槽延伸并接触所述表面片层的多个突出部，其中所述多个突出部中的至少一个突出部位于所述槽的脊与峰之间。20.如权利要求19和21-36中任一项所述的过滤介质包，其中所述多个突出部包括凸岛O21.如权利要求19-20和22-36中任一项所述的过滤介质包，其中所述槽的重复图案包括在所述峰的任一侧上的突出部。22.如权利要求19-21和23-36中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部位于所述脊与所述峰之间。23.如权利要求19-22和24-36中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部相对于彼此是渐缩的。24.如权利要求19-23和25-36中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部具有从0.2至IJ3毫米的高度。25.如权利要求19-24和26-36中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部具有的高度是形成所述带槽片层的介质的厚度的从0.4到24倍。26.如权利要求19-25和27-36中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部具有的高度是形成所述带槽片层的介质的厚度的小于24倍。27.如权利要求19-26和28-36中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部具有的高度是形成所述带槽片层的介质的厚度的至少0.4倍。28.如权利要求19-27和29-36中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的高度的从10%至90%。29.如权利要求19-28和30-36中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的高度的小于30%。30.如权利要求19-29和31-36中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的高度的至少15%。31.如权利要求19-30和32-36中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的宽度的从I %至20 %。32.如权利要求19-31和33-36中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的宽度的小于10%。33.如权利要求19-32和34-36中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的宽度的至少5%。34.如权利要求19-33和35-36中任一项所述的过滤介质包，其中所述过滤介质包的第一面与所述过滤介质包的第二面之间的这些突出部具有相等的高度。35.如权利要求19-34和36中任一项所述的过滤介质包，其中所述过滤介质包的第一面与所述过滤介质包的第二面之间的这些突出部在高度方面是相对于彼此渐缩的。36.如权利要求19-35中任一项所述的过滤介质包，这些槽含有峰，其中这些峰不实质性接触所述表面片层。37.一种过滤介质包，包括: (a)多层单面介质，所述单面介质包括带槽片层、表面片层、以及在所述带槽片层与所述表面片层之间延伸的多个槽； (b)所述多个槽的第一部分对于流入所述多个槽的所述第一部分中的未经过滤的空气是封闭的，并且所述多个槽的第二部分对于流出所述多个槽的所述第二部分中的未经过滤的空气是封闭的，这样使得进入所述介质包的第一面或第二面中的一者中且离开所述介质包的第一面或第二面中另一者的空气穿过了介质以便提供对所述空气的过滤;并且 其中所述带槽片层包括多个突出部，所述突出部是沿着所述带槽片层不均匀分布的。38.如权利要求37和39-54中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部包括凸岛。39.如权利要求37-38和40-54中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部具有从0.2至IJ3毫米的高度。40.如权利要求37-39和41-54中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部具有的高度是形成所述带槽片层的介质的厚度的从0.4到24倍。41.如权利要求37-40和42-54中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部具有的高度是形成所述带槽片层的介质的厚度的小于3倍。42.如权利要求37-41和43-54中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部具有的高度是形成所述带槽片层的介质的厚度的至少2倍。43.如权利要求37-42和44-54中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的高度的从10%至90%。44.如权利要求37-43和45-54中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的高度的小于30%。45.如权利要求37-44和46-54中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的高度的至少15%。46.如权利要求37-45和47-54中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的宽度的从I %至20 %。47.如权利要求37-46和48-54中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的宽度的小于10%。48.如权利要求37-47和49-54中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的宽度的至少5%。49.如权利要求37-48和50-54中任一项所述的过滤介质包，其中所述槽的重复图案包括沿着相邻峰之间的槽长度的至少一部分延伸的至少一个脊。50.如权利要求37-49和51-54中任一项所述的过滤介质包，其中所述脊包括在相邻峰之间的槽的曲率方面的不连续性。51.如权利要求37-50和52-54中任一项所述的过滤介质包，其中所述过滤介质包的第一面与所述过滤介质包的第二面之间的这些突出部具有相等的高度。52.如权利要求37-51和53-54中任一项所述的过滤介质包，其中所述过滤介质包的第一面与所述过滤介质包的第二面之间的这些突出部在高度方面是相对于彼此渐缩的。53.如权利要求37-52和54中任一项所述的过滤介质包，这些槽含有峰，其中这些峰不实质性接触所述表面片层。54.如权利要求37-53中任一项所述的过滤介质包，其中上游部分和下游部分展示出不对称体积。55.一种过滤介质包，包括: (a)多层单面介质，所述单面介质包括带槽片层、表面片层、以及在所述带槽片层与所述表面片层之间延伸的多个槽； (b)所述多个槽的第一部分对于流入所述多个槽的所述第一部分中的未经过滤的空气是封闭的，并且所述多个槽的第二部分对于流出所述多个槽的所述第二部分中的未经过滤的空气是封闭的，这样使得进入所述介质包的第一面或第二面中的一者中且离开所述介质包的第一面或第二面中另一者的空气穿过了介质以便提供对所述空气的过滤； 其中所述带槽片层包括多个突出部，所述突出部与所述表面片层发生接触;并且 其中所述突出部在所述带槽片层的、不与所述表面片层相接触的部分中基本上不存在。56.如权利要求55和57-72中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部包括凸岛。57.如权利要求55-56和58-72中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部具有从0.2至IJ3毫米的高度。58.如权利要求55-57和59-72中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部具有的高度是形成所述带槽片层的介质的厚度的从0.4到24倍。59.如权利要求55-58和60-72中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部具有的高度是形成所述带槽片层的介质的厚度的小于3倍。60.如权利要求55-59和61-72中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部具有的高度是形成所述带槽片层的介质的厚度的至少2倍。61.如权利要求55-60和62-72中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的高度的从10%至90%。62.如权利要求55-61和63-72中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的高度的小于30%。63.如权利要求55-62和64-72中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的高度的至少15%。64.如权利要求55-63和65-72中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的宽度的从I %至20 %。65.如权利要求55-64和66-72中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的宽度的小于10%。66.如权利要求55-65和67-72中任一项所述的过滤介质包，其中所述突出部是所述带槽片层中的这些槽的宽度的至少5%。67.如权利要求55-66和68-72中任一项所述的过滤介质包，其中所述槽的重复图案包括沿着相邻峰之间的槽长度的至少一部分延伸的至少一个脊。68.如权利要求55-67和69-72中任一项所述的过滤介质包，其中所述脊包括在相邻峰之间的槽的曲率方面的不连续性。69.如权利要求55-68和70-72中任一项所述的过滤介质包，其中所述过滤介质包的第一面与所述过滤介质包的第二面之间的这些突出部具有相等的高度。70.如权利要求55-69和71-72中任一项所述的过滤介质包，其中所述过滤介质包的第一面与所述过滤介质包的第二面之间的这些突出部在高度方面是相对于彼此渐缩的。71.如权利要求55-70和72中任一项所述的过滤介质包，这些槽含有峰，其中这些峰不实质性接触所述表面片层。72.如权利要求55-71中任一项所述的过滤介质包，其中上游部分和下游部分展示出不对称体积。73.一种过滤介质包，包括: (a)多层单面介质，所述单面介质包括带槽片层、表面片层、以及在所述带槽片层与所述表面片层之间延伸的多个槽； (b)所述多个槽的第一部分对于流入所述多个槽的所述第一部分中的未经过滤的空气是封闭的，并且所述多个槽的第二部分对于流出所述多个槽的所述第二部分中的未经过滤的空气是封闭的，这样使得进入所述介质包的第一面或第二面中的一者中且离开所述介质包的第一面或第二面中另一者的空气穿过了介质以便提供对所述空气的过滤;并且 其中所述带槽片层包括多个突出部，所述突出部覆盖所述带槽片层的仅一部分。74.一种过滤介质包，包括: (a)多层单面介质，所述单面介质包括带槽片层、表面片层、以及在所述带槽片层与所述表面片层之间延伸的多个槽； (b)所述多个槽的第一部分对于流入所述多个槽的所述第一部分中的未经过滤的空气是封闭的，并且所述多个槽的第二部分对于流出所述多个槽的所述第二部分中的未经过滤的空气是封闭的，这样使得进入所述介质包的第一面或第二面中的一者中且离开所述介质包的第一面或第二面中另一者的空气穿过了介质以便提供对所述空气的过滤;并且 其中所述带槽片层包括从所述带槽片层的其余部分延伸的多个突出部，所述突出部在所述带槽片层上在所有轴线上具有不恒定截面。75.一种过滤介质包，包括: (a)多层单面介质，所述单面介质包括带槽片层、表面片层、以及在所述带槽片层与所述表面片层之间延伸的多个槽； (b)所述多个槽的第一部分对于流入所述多个槽的所述第一部分中的未经过滤的空气是封闭的，并且所述多个槽的第二部分对于流出所述多个槽的所述第二部分中的未经过滤的空气是封闭的，这样使得进入所述介质包的第一面或第二面中的一者中且离开所述介质包的第一面或第二面中另一者的空气穿过了介质以便提供对所述空气的过滤;并且 其中所述带槽片层包括一个或多个突出部，其中在所述突出部之间存在凹陷，所述凹陷是平行于所述槽定向的。
【文档编号】B01D46/52GK106068154SQ201580005625
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2015年1月7日 公开号201580005625.X, CN 106068154 A, CN 106068154A, CN 201580005625, CN-A-106068154, CN106068154 A, CN106068154A, CN201580005625, CN201580005625.X, PCT/2015/10497, PCT/US/15/010497, PCT/US/15/10497, PCT/US/2015/010497, PCT/US/2015/10497, PCT/US15/010497, PCT/US15/10497, PCT/US15010497, PCT/US1510497, PCT/US2015/010497, PCT/US2015/10497, PCT/US2015010497, PCT/US201510497
【发明人】S·M·布朗
【申请人】唐纳森公司