专利名称：用于形成槽纹过滤介质的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于形成槽纹过滤介质、单面介质和过滤介质包的方法和装置。槽纹 过滤介质可用作空气过滤介质，并且可包括重复型式的槽纹，所述重复型式的槽纹的槽纹 片材在一个槽纹周期中在相邻同侧峰之间设置有至少一个脊。所述重复槽纹型式可在槽纹 周期中在相邻同侧峰之间设置有至少两个脊、至少三个脊或至少四个脊。所述过滤介质的 示例形式可被表征为z-介质。所述装置可以包括第一辊和第二辊，以提供辊缝，槽纹过滤 介质被送入所述辊缝中并使得过滤介质具有重复型式的槽纹。
背景技术：
流体流(例如空气和液体)中携带有杂质。在许多情况，希望从流体流中过滤出某 些或全部杂质。例如，至机动车辆或发电设备的发动机的空气流，至燃气涡轮系统的气流， 和至各种燃烧炉的空气流，其中都携带有应该被过滤掉的颗粒物杂质。另外，发动机润滑系 统、液压系统、冷却系统或燃料系统中的液体流可能携带有应该被过滤的杂质。对于所述系 统，优选从流体中除去选定的杂质(或使其含量在流体中降低)。业已开发出用于减少杂质 的多种流体过滤器(空气或液体过滤器)结构。不过，总体来说仍在寻求进一步的改进。Z-介质一般是指一种类型的槽纹过滤介质元件，其中流体在介质元件的第一面进 入槽纹并在介质元件的第二面流出槽纹。一般，z-介质的所述面设置在介质的相对端上。 流体通过一个面上的开口槽纹进入并通过另一面上的开口槽纹流出。在第一面和第二面之 间的某个点，流体从一个槽纹进入另一个槽纹，以实现过滤。早期形式的z-介质通常被称为波纹状介质，这是因为介质的特征来自于波纹状 箱纸板业。不过，波纹状箱纸板一般被设计用于承载负荷，而并非用于过滤效率。槽纹设计 可以偏离波纹状箱纸板业的标准和尺寸进行改进，以具有改进的过滤介质性能。不同的公开文献已经对z-介质中的槽纹形式提出了修改。例如，美国专利号 5，562，825披露了波纹型式，示出了采用有些半圆形(截面)的入口槽纹邻近窄的V-形(具 有弯曲侧)的出口槽纹(参见美国专利号5，562，825的图1和3)。在Matsumoto等人的 美国专利号5，049，326中，示出了由具有半管的一种片材连接至具有半管的另一种片材所 限定的圆形(截面)或管状槽纹，其中在所形成的平行的直槽纹之间具有扁平区域。参见 美国专利号5，049，326的图2。Ishii等人的美国专利号4，925，561 (图1)中示出了槽纹被折叠成具有矩形截面，其中槽纹沿着其长度成锥形。在W0 97/40918(图1)中，示出了具 有弯曲的波型(由相邻的弯曲凸起和凹入波谷构成)但沿其长度成锥形的(并因此不是直 的)槽纹或平行的波纹。另外，在W0 97/40918中，示出了具有弯曲波型但具有不同尺寸的 波峰和波谷的槽纹。
发明内容
根据本发明提供了 一种用于形成槽纹过滤介质的方法。所述方法包括使过滤介质 成槽纹状，以便形成具有重复型式槽纹的槽纹过滤介质，其中重复型式槽纹中的至少一个 槽纹包括在相邻同侧峰之间的槽纹周期中的至少一个脊。重复型式槽纹可包括至少一个槽 纹，所述至少一个槽纹具有设置在相邻同侧峰之间的槽纹周期中的至少两个脊。在相邻的 峰之间可以设置脊。“脊”是指在槽纹峰之间不同倾斜度的介质部分之间的相交线。“脊”的 引用不包括槽纹峰。形成槽纹过滤介质的方法可以包括将过滤介质送入由第一辊和第二辊形成的辊 缝中以便形成槽纹过滤介质的步骤。第一辊可以包括多个第一辊突出部分和多个第一辊凹 处，其中第一辊具有交替的第一辊突出部分和第一辊凹处。第一辊突出部分中的至少一个 包括由介质张弛区域(relaxation area)分隔开的至少两个介质接触区域。优选的，第一辊 突出部分中的至少一个包括由介质张弛区域分隔开的至少三个介质接触区域。第二辊包括 多个第二辊凹处和多个第二辊突出部分，其中第二辊具有交替的第二辊凹处和第二辊突出 部分。第二辊凹处中的至少一个包括由介质张弛区域分隔开的至少两个介质接触区域。优 选的，第二辊凹处中的至少一个包括由介质张弛区域分隔开的至少三个介质接触区域。在 一个示例性实施例中，所有的第一辊突出部分和所有的第二辊凹处包括由介质张弛区域分 隔开的至少两个介质接触区域，并且优选包括由介质张弛区域分隔开的至少三个介质接触 区域。根据本发明提供了一种用于形成单面介质的方法。所述方法包括将槽纹过滤介质 连接(例如，粘接)至表面片材，以便形成单面介质。根据本发明提供了 一种用于形成过滤介质包的方法。所述用于形成过滤介质包的 方法可以包括由单面介质形成卷绕的过滤介质包。所述卷绕的过滤介质包可以呈圆筒形、 长圆形或跑道形。所述用于形成过滤介质包的方法可包括由单面介质形成层叠的过滤介质 包。形成层叠的过滤介质包包括将多个单面介质片材层叠。根据本发明提供了 一种用于形成槽纹过滤介质的装置。所述装置包括第一辊和第 二辊。第一辊包括多个第一辊突出部分和多个第一辊凹处，其中第一辊具有交替的第一辊 突出部分和第一辊凹处。第一辊突出部分中的至少一个包括由介质张弛区域分隔开的至少 两个介质接触区域。第二辊包括多个第二辊凹处和多个第二辊突出部分，其中第二辊具有 交替的第二辊凹处和第二辊突出部分。第二辊凹处中的至少一个包括由介质张弛区域分隔 开的至少两个介质接触区域。
图1是现有技术的示例性z-过滤介质的局部示意性透视图。图2是图1所示现有技术介质的一部分的放大示意性剖视图。
图3是各种波纹状介质定义的示意图。图4a_c是根据本发明所得到的介质的一部分的放大示意性剖视图。图5是示意图，示出了本发明的槽纹介质的制造。图6是用于形成本发明槽纹介质的压印辊或轮的剖视图。图7是图6所示压印辊或轮的一部分的放大局部剖视图。图8是图7所示压印辊或轮的一部分的放大局部剖视图。图9是用于形成本发明槽纹介质的压印辊或轮的剖视图。图10是图9所示接纳辊或轮的一部分的放大局部剖视图。图11是图10所示接纳辊或轮的一部分的放大局部剖视图。图12是示出形成本发明槽纹介质的辊缝的放大局部剖视图。
具体实施例方式本发明提供了用于形成槽纹过滤介质、单面介质、和过滤介质包的方法和装置。槽 纹过滤介质可以单独使用，或与其它过滤介质(例如表面片材)结合使用，以形成单面介 质。另外，槽纹过滤介质和单面介质可以各自用于形成过滤介质包。槽纹过滤介质可用于 过滤气态或液态物质。示例性的气态物质包括空气，而示例性的液态物质包括水、油、燃料 和液压流体。可以由本发明的方法和装置提供的过滤介质形式包括申请日为2007年2月 2日的美国专利申请序列号60/899，311和申请日为2007年6月26日的60/937，162所披 露的过滤介质形式。上述两篇申请以其全文形式在此被结合入本文作为引用。根据本发明的方法和装置制备的槽纹过滤介质由于具有能提供更多可供过滤的 介质的总体能力，可被认为是对有时被表征为A槽纹或B槽纹介质的现有技术槽纹过滤介 质的改进。槽纹过滤介质槽纹过滤介质可用于以多种方式提供流体过滤器结构。一种公知的方式是作为 Z-过滤结构。本文所用的术语“Z-过滤结构”或“Z-过滤介质”是指这样一种过滤元件结 构，其中各波纹状的、折叠的、褶皱的或以其它方式形成的过滤槽纹被用于限定纵向过滤槽 纹，以便流体流过介质；所述流体沿着过滤元件的入口和出口流动端(或流动面)之间的 槽纹流动。z-过滤介质的过滤元件的一些示例披露于美国专利号5，820，646 ；5, 772，883 ； 5，902，364 ；5，792，247 ；5，895，574 ；6，210，469 ；6, 190，432 ；6，350，296 ；6, 179，890 ； 6，235，195 ；Des. 399，944 ；Des. 428，128 ；Des. 396，098 ；Des. 398，046 ；和 Des. 437，401 ；上 述15篇引用文献中的每一篇均在此被结合入本文引用。一种类型的z-过滤介质采用两种介质构件结合在一起，以形成介质结构。所述两 种构件为(1)槽纹(例如，波纹状的)介质片材；和(2)表面介质片材。表面介质片材通 常是非波纹状的，不过它可以是波纹状的，例如垂直于如
公开日为2005年8月25日的国际
发明者A·M·马修, G·J·罗克利兹, G·J·费森麦尔, T·A·莫伊, 欧阳明 申请人:唐纳森公司