间具有至少一个脊。
[0096] 脊的存在的表征应该理解为是指该脊沿着该槽的一段长度存在、但不必沿着该槽 的整个长度存在。总体上，该脊可以沿着该槽的一段长度来设置，该长度是足以对所得介质 提供所希望的性能，特别是楔形的形式。虽然脊可以沿着槽的整个长度延伸，但有可能的是 脊由于在该槽的末端处的影响（例如打褶或折叠)而不延伸该槽的整个长度（100%的槽长 度)。
[0097] 优选地，该脊延伸了槽长度的至少10%、更典型地是槽长度的25%。举例而言，脊 可以延伸槽长度的至少30%、槽长度的至少40%、槽长度的至少50 %、槽长度的至少60%、 或槽长度的至少80%、。这样的脊可以沿着槽的长度以连续或不连续的方式延伸。而且，这 些脊可以沿着槽均匀分布、或者可以沿着槽的长度不均匀地定位。例如在某些实施方案中， 可能希望的是使得这些槽分布成使得他们在介质组件的上游或下游面处具有更多或更少 的脊。此外，脊在槽上的位置可以改变以便修饰楔度。
[0098] 例如在一些实现方式中，该褶状过滤介质组件中的这些槽中至少25%包括位于相 邻槽峰之间的至少一个脊，该脊沿着该第一组褶皱折痕与该第二组褶皱折痕之间的槽长度 的至少25%延伸。替代性地，该褶状过滤介质组件中的这些槽中至少25%具有位于相邻槽 峰之间的至少一个脊，该脊沿着该第一组褶皱折痕与该第二组褶皱折痕之间的槽长度的至 少50%延伸。将会理解的是在一些实现方式中，该褶状过滤介质组件中的这些槽中至少 50%具有位于相邻槽峰之间的至少一个脊，该脊沿着该第一组褶皱折痕与该第二组褶皱折 痕之间的槽长度的至少50 %延伸。
[0099] 也考虑了替代性的设计并且这些也位于本发明的范围之内。例如在一些实现方式 中，该褶状过滤介质组件中的这些槽中至少25%具有位于相邻槽峰之间的脊，这些脊沿着 该第一组褶皱折痕与该第二组褶皱折痕之间的槽长度的至少10%延伸。在一些实现方式 中，该褶状过滤介质组件中的这些槽中至少50%包括位于相邻槽峰之间的至少一个脊，并 且该脊沿着该第一组褶皱折痕与该第二组褶皱折痕之间的槽长度的至少10%延伸。在一些 实现方式中，该褶状过滤介质组件中的这些槽中至少10%包含位于相邻槽峰之间的至少一 个脊，并且该脊沿着该第一组褶皱折痕与该第二组褶皱折痕之间的槽长度的至少10%延 伸。
[0100] 本发明的一个优点是，槽的几何形状(典型地包括槽高度、槽宽度、尖锐的槽峰以 及沿着槽的任选的一个或多个脊）允许在过滤介质褶皱组件中包含更大的总介质表面积 量，以便改进该介质的利用率并具有最小的遮盖、并且使该介质楔形变化而不过度拉伸该 介质。这提供了增大过滤器性能而不增加过滤元件尺寸的能力。
[0101] 然而，并不要求在各个相邻的峰之间存在一个脊或两个脊或者存在重复的图案。 在一些实现方式中，至少25%的槽在相邻峰之间展现出至少一个脊以便实现存在脊的益 处。甚至更优选地，至少50%的槽、并且更优选100%的槽在该槽的各个相邻峰之间展现出 至少一个脊。 槽宽度、高度以及介质长度
[0102] 除了通过槽峰301、303和脊308的存在来表征槽310，还有可能用宽度、高度和介质 高度来表征这些槽。在图9A的槽310中，槽宽度Dl是从峰302的中心点到峰304的中心点测量 的。替代性地，槽宽度Dl可以从峰301的中心点到峰303的中心点进行测量。具有重复的规则 的槽几何形状时，这两种对Dl的测量是相同的。
[0103] Dl的绝对尺寸将取决于应用而改变。然而总体上，Dl可以对于各种应用进行扩大 或缩小。例如在大的柴油发动机中，Dl可以具有高达0.5英寸或更大的典型测量值，一般范 围是0.1至0.3英寸。在小的汽油动力的发动机的燃料过滤器中，Dl可以具有0.010英寸至 0.030英寸的典型测量值。在用于大的燃气涡轮机的过滤器中，Dl可以典型地是从0.1英寸 至1.5英寸。这些槽宽度仅是实例，并且将会理解的是Dl可以根据应用而是可变的。而且将 会理解的是，在本发明的一些实现方式中，Dl可以沿着槽的长度变化。
[0104] 本发明的楔形槽的又一个重要的尺寸是距离J，这是从槽峰303垂直于由相反的峰 302、304所形成的平面而测量的槽高度。距离J也将根据应用而改变。然而总体上，J可以对 于各种应用进行扩大或缩小。例如，在大的柴油发动机中，J可以具有从0.03英寸至0.08英 寸的通常尺寸。在用于小的汽油动力的发动机的燃料过滤器中，J可以具有从0.03英寸至 0.08英寸的通常尺寸。在用于大的燃气涡轮机的过滤器中，J可以典型地是从0.010英寸至 0.300英寸。在示例性的燃气涡轮机实现方式中，J是例如小于0.5英寸。这些槽高度仅是实 例，并且将会理解的是J可以根据应用而是可变的。而且将会理解的是，在本发明的一些实 现方式中，J可以沿着槽的长度变化。
[0105] 在本发明的一些实现方式中也对槽的宽度与高度之比进行调整。槽的宽度与高度 之比是槽宽度Dl与槽高度J之比。槽的宽度与高度之比可以按以下等式表示： 槽的宽度与高度之比=D1/J
[0106] 所测量的距离，如槽宽度Dl和槽高度J可以表征为过滤介质的平均值。这样的测量 可以沿着槽长度、在每个末端处排除槽长度的某个量(如20%)(归因于在槽中由于形成褶 皱折痕所导致的扭曲）来进行。因此，距离Dl和J可以远离槽的末端进行测量，因为槽的末端 典型地由于打褶而变形。槽的宽度与高度之比可以在槽的长度上变化或保持不变。提供楔 形槽(其中槽的宽度与高度之比在槽的长度上变化）的优点是能够减少相邻介质表面之间 的可能接触并且由此减少遮盖。
[0107] 总体上适合的D1/J比率是小于10、更典型地小于8、并且通常小于6。如果D1/J变得 太高，则穿过槽的流动可能过于受限，因为槽过短，尽管它们相当宽。而且，该槽在压力荷载 下的显著的结构变形变得更有可能，这可能导致下游槽的坍塌。适合的D1/J比率包括大于 1、更通常大于1.5、并且经常大于2。在多数实现方式中，该宽度与高度之比是至少约2.0、总 体上至少2.1、更典型地至少2.2、通常至少2.3、任选地至少2.5、并且任选地至少3.0。
[0108] 在示例性的实现方式中，其他适合的D1/J比率包括大于4、大于6、或大于8。因此， 适当的范围包括但不限于：2至10、4至8、以及5至7的D1/J比率。然而在一些实现方式中，可 以使用具有极低D1/J比率的槽(但这样的槽一般更难制造）。例如，小于1.0、小于0.75、以及 小于0.50的D1/J比率是有可能的。在一些实现方式中，包含非常高或非常低的D1/J值的槽 与包含接近〇. 5至2.0的值的D1/J的槽相比具有更好的性能。此类D1/J值的适当的范围包括 2 至8 以及0.075 至0.500。
[0109] 用于表征槽的几何形状的另一个尺寸是尺寸D2,对应于在沿着槽的给定点处沿着 槽外周的介质长度。对于槽式介质，D2大于Dl。长度D2定义为对于槽式片材300的一个周期 而言槽式片材300的长度。在槽式片材300的情况下，距离D2是该槽式片材从峰302到峰304 的长度。这个距离包括两个脊308。通过在该槽式介质的两个相邻峰之间提供一个或多个 脊，可以相对于现有技术的介质来增加距离D2,导致在给定体积内介质增多。由于存在一个 脊或多个脊，有可能提供与例如不具有脊的褶状介质相比具有更多可用于过滤的介质的过 滤介质。当与尖锐槽峰相结合用于减少遮盖时，这是特别有价值的。这种介质的增多可以在 遮盖增加极少、或没有、或者甚至遮盖减少的情况下实现。D2在楔形槽的设计和制造中是特 别有用的参数。如果在沿着褶皱长度的不同区段处D2值变化了一个大于该介质的应变极限 的量，则可能发生介质的断裂。因此，沿着褶皱面的D2变化应该受到控制以便将变化保持在 介质的应变极限内。
[0110] 槽几何形状的另一个重要的方面是槽宽度(Dl)与沿着槽的介质长度(D2)的相对 值。D2/D1值对于描述褶状介质也是有用的。在一些实施方案中，这些槽的、从第一组褶皱折 痕延伸到第二组褶皱折痕的至少一部分包括大于1.0、通常至少1.05、并且往往至少1.1的 D2/D1值。在一些实现方式中D2/D1是至少1.15并且在其他实现方式中是至少1.20。更高的 D2/D1值表示沿着给定槽宽度所提供的介质的量增加、并且还可以导致槽的高度J增加。在 一些实现方式中D2/D1是大于1.30、1.40、或1.50 A2/D1的典型范围包括例如从1.05至2.0; 从1.10至1.75;以及从1.20至1.50。
[0111] 类似于槽的宽度与高度之比的、可以提供一种用于理解这些槽的有意义的方式的 另一个特性是"开放通道的宽高比"。总体上，开放通道的宽高比可以根据以下等式来确定： 开放通道的宽高比=D1/C
[0112] 在这个等式中，C是开放通道的槽高度，它是槽高度(J)减去介质厚度(T)(参见图 9Α)。为了增强介质性能，总体上希望的是提供大于约2.25、大于约2.5、大于约2.75、或大于 约3的开放通道的宽度与高度之比。开放通道的宽度与高度之比优选是小于约10、小于约 9.5、小于约9、小于约8.5、小于约8、小于约7.5、或小于约6。在不例性的实现方式中，开放通 道的宽度与高度之比是从2至7、从3至6、或从4至5。 束线长度、介质束线百分比以及介质密度
[0113] 虽然为了增强过滤介质的性能，减少遮盖是所希望的，但增强过滤介质的性能的 另一种技术是增大给定体积内可用于过滤的介质面积的量。图9A-9C中所示的介质构型示 出了用于提高在给定体积内存在的介质表面积的量的技术。介质-束线百分比可以帮助衡 量槽构型（包括楔形槽)可以如何提供在给定体积内具有提高的介质表面积的一种过滤介 质。
[0114] 本发明的一些实现方式的另一个方面涉及介质的束线长度(CL)以确定介质-束线 百分比。束线长度是指从一个峰的中心点到一个相邻峰的中心点的直线距离(例如参见图 9A的相邻的峰301、302)。为了将介质厚度的影响最小化，束线长度的测量是从该介质内的 一个中心点确定的。
[0115] 介质-束线百分比要求束线长度(CL)的测量结果。束线长度CL与介质长度D2之间 的关系可以表征为介质-束线百分比。介质-束线百分比可以根据以下等式来确定： 介质-束线百分比=
[0116] 通过在该槽式介质的相邻峰之间提供单个或多个脊，可以相对于现有技术的介质 来增加距离D2。由于存在一个脊或多个脊，有可能提供与例如不具有脊的褶状介质相比具 有更多可用于过滤的介质的过滤介质。介质-束线百分比的测量值可以用于表征在相邻峰 之间提供的介质的量。
[0117] 介质-束线百分比的测量值可以用于表征在相邻峰之间提供的介质的量。在示例 性实施方案中，介质-束线百分比是大于1 %、替代性地是大于2%、3%、4%、或5%。在一些 示例性的实现方式中，介质束线百分比是大于7.5%、或大于10%。介质束线百分比的适当 范围包括例如从0.1 %至15%、从0.5%至10%，、以及从1 %至5%。介质-束线百分比沿着槽 的整个长度并不总是相同的，因此在本发明的一些实现方式中，至少25%的槽沿着50%的 槽长度展示出至少1 %的介质-束线百分比。在替代性的实现方式中，至少25%的槽沿着 50%的槽长度展示出至少2%、3%、4%、或5%的介质-束线百分比。
[0118] 由于在相邻峰之间提供一个或多个脊而造成的、在相邻峰之间存在的增多的过滤 介质可以通过介质-束线百分比来表征。对于根据本发明制造的槽，介质-束线百分比可以 是大于约1 %、大于约1.5%、以及大于约2%。在一些实现方式中，介质束线百分比是大于 3%、并且任选地大于4%。在一些实现方式中介质束线百分比可以超过5%。介质-束线百分 比一般是小于约25%、更典型地是小于约20%。
[0119] 还希望的是在过滤元件中具有相对大量的介质，前提是没有过度的介质遮盖并且 穿过介质的流体流动不受损。在此方面，在高度J保持不变的同时介质长度相对于介质宽度 (D2/D1)的增大反映了给定体积内介质的增多。因此在褶状过滤器内介质密度的一种衡量 是介质的量相对于体积的衡量。这可以使用以下等式来技术：
[0120]总体上，作为对过滤器性能的一种指示，介质密度是通过以介质密度(除其他参数 之外)来表征褶状介质而进行优化的。
[0121]图9A中所示的槽截面是根据本发明所构造的槽的一个实例。图9B中示出了一种替 代性的槽构型，示出了包括在相邻峰324与326之间具有四个脊328和329的槽330的槽式介 质320。因此，在所描绘的实施方案中，该介质的单个周期长度包括四个脊。应当理解的是， 脊328和329不同于峰324、325、和326。介质320可以被提供成使得在相邻峰(例如峰325与 326)之间有两个脊328和329。在替代方案中，可以存在三个或更多个脊。
[0122] 槽330类似于在图5A、5B和5C中所示的槽。槽330的楔形变化可以通过改变脊328、 329沿着槽330的长度的位置而实现。因此，如果脊328和329缓慢向下移动(远离峰325并且 朝向由峰324和326所创造的平面），则槽330的截面积将逐渐减小，而相邻槽332的截面积 (由峰325与327之间的介质限定的）增加。因此，槽330可以是优选的"上游"槽，该槽在截面 积上逐渐楔形变窄直到它在介质组件的背面附近到达其最小面积，而槽332可以是优选的 "下游"槽，该槽在截面积上逐渐楔形变宽直到它在介质组件的背面附近到达其最大面积。
[0123] 通过改变脊328、329的位置来改变槽330、332的截面积，有可能在不改变槽内的介 质320的总长度的情况下在槽中创造显著的楔度。因为至少两个原因，这是有利的：首先，不 需要浪费介质来创造楔度，例如通过要求某个介质区域折叠在其他介质区域的上方。其次， 通过改变脊328、329的位置而形成图9B中所示的楔形槽避免了显著拉伸该介质的需要，这 允许使用高纤维素的介质以及其他相对低拉伸的介质，例如包含玻璃和陶瓷纤维的介质。
[0124] 由此有可能通过改变脊328和329相对于峰324、325和326的位置来使槽330和332 楔形变化，而同时保持这些峰之间的距离是相对恒定的（在介质的不规则性的限制下）。槽 330和332的高度J和宽度Dl沿着槽的长度不改变(在所描绘的实施方案中）。在替代方案中， 还有可能创造在这些相对尺寸上展现出变化的一种楔度。例如，槽330的高度J可以沿着槽 的长度减小而同时减小脊328与329之间的距离。
[0125] 脊328、329可以由于该槽式介质的相对更平坦的部分与该槽式介质的相对更陡峭 的部分的相交而提供。该槽式介质的相对更陡峭的部分可以表征为槽式介质的在脊329与 峰325之间延伸的这个部分、并且可以表征为(例如)在脊328与脊329之间具有一个角度。峰 325在该槽式介质的更平坦的部分上方延伸。因此，峰325示出了从相邻的槽式介质上的一 个限定的凸起，该凸起有助于减小在相邻的介质褶皱上的槽之间的遮盖。
[0126] 现在参见图9C，描绘了槽式介质340并且组件包括槽350和352。每个槽350包括在 相邻峰344与345之间的至少两个脊348和349(对于在所示截面中每个槽具有总计四个脊）。 因此，沿着槽350的长度D2,介质340包括四个脊348和349。槽350和352的楔形变化可以通过 移动脊348和349的位置而实现。为了增大槽350下方的面积，将脊348和349远离峰345并且 朝向峰344和346移动，如图9C中所示。这导致了槽352的截面积的同时减小、但是可以在极 少地需要或不需要拉伸该介质片材340的情况下实现。这种楔形变化也可以例如通过使得 脊349在峰345上会聚、通过使脊348在峰344和346上会聚、或通过使这两个脊在彼此上会聚 而发生。
[0127] 不要求在各个相邻峰之间存在两个脊。可以存在多于两个或少于两个的脊。如果 希望存在脊的交替或者在相邻峰之间间歇地提供脊，则在峰之间可以不存在脊。然而即使 在不存在脊时，希望的是具有甚至略尖的峰，如图9C中所示的峰345,因为这样的峰可以提 供有意义的遮盖减少。
[0128] 总体上，可以提供一种槽图案，其中该槽图案重复并且包括在相邻峰之间存在多 个脊。显示的槽式片材300、320和340是从峰到峰是较对称的。即，这些槽重复地在相邻峰之 间具有相同数目的脊。相邻的峰是指沿着槽式介质的长度彼此相继的峰。然而一个介质周 期不需要在相邻峰之间具有相同数目的脊，并且该介质能以这种方式表征为不对称的。即， 该介质可以被制备为在半个周期上具有脊而在另外半个周期上没有脊。
[0129] 图9A介绍了尺寸Dl，是槽宽度，以及D2,是沿着槽的介质长度。在本发明的典型的 实现方式中，Dl和D2将沿着一个槽的长度保持恒定。然而在一些实现方式中，有可能沿着槽 长度改变Dl或D2,但是这样的改变典型地是通过沿着相邻槽的长度相反地改变Dl和/或D2 而进行抵消。因此，如果一个槽从褶皱组件的一端到另一端在Dl上展现出50%的总增加，则 典型地必须的是，相反的相邻槽从该褶皱组件的一端到另一端在Dl上展现出50%的总减 小。
[0130] 如果相邻的槽不经历Dl的对应的相反变化，其结果是楔形的褶皱组件，其中该褶 皱组件的一个面将具有比相反的面更大或更小的宽度。类似地，如果一个槽从褶皱组件的 一端到另一端在D2上展现出50%的总增加，则典型地必须的是，相邻槽从该褶皱组件的一 端到另一端在D2上展现出50%的总减小。希望的是保持D2测量值的总和在介质的宽度上是 恒定的，否则该介质必定经历显著的拉伸，这对于该纤维素介质而言一般是不可行的。总介 质长度不沿着褶皱从一个面到另一个进行改变的这个原则在褶皱折痕也总体上仍然是正 确的。必须的是，这些褶皱折痕不要求薄片横向的介质长度比用于形成槽式介质的介质宽 度更大。这是正确的，因为形成槽所需的介质的宽度的任何增加都会导致介质上的