專利名稱：用于形成槽紋過濾介質(zhì)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于形成槽紋過濾介質(zhì)、單面介質(zhì)和過濾介質(zhì)包的方法和裝置。槽紋 過濾介質(zhì)可用作空氣過濾介質(zhì)，并且可包括重復(fù)型式的槽紋，所述重復(fù)型式的槽紋的槽紋 片材在一個槽紋周期中在相鄰?fù)瑐?cè)峰之間設(shè)置有至少一個脊。所述重復(fù)槽紋型式可在槽紋 周期中在相鄰?fù)瑐?cè)峰之間設(shè)置有至少兩個脊、至少三個脊或至少四個脊。所述過濾介質(zhì)的 示例形式可被表征為z-介質(zhì)。所述裝置可以包括第一輥和第二輥，以提供輥縫，槽紋過濾 介質(zhì)被送入所述輥縫中并使得過濾介質(zhì)具有重復(fù)型式的槽紋。
背景技術(shù)：
流體流(例如空氣和液體)中攜帶有雜質(zhì)。在許多情況，希望從流體流中過濾出某 些或全部雜質(zhì)。例如，至機動車輛或發(fā)電設(shè)備的發(fā)動機的空氣流，至燃氣渦輪系統(tǒng)的氣流， 和至各種燃燒爐的空氣流，其中都攜帶有應(yīng)該被過濾掉的顆粒物雜質(zhì)。另外，發(fā)動機潤滑系 統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)或燃料系統(tǒng)中的液體流可能攜帶有應(yīng)該被過濾的雜質(zhì)。對于所述系 統(tǒng)，優(yōu)選從流體中除去選定的雜質(zhì)(或使其含量在流體中降低)。業(yè)已開發(fā)出用于減少雜質(zhì) 的多種流體過濾器(空氣或液體過濾器)結(jié)構(gòu)。不過，總體來說仍在尋求進一步的改進。Z-介質(zhì)一般是指一種類型的槽紋過濾介質(zhì)元件，其中流體在介質(zhì)元件的第一面進 入槽紋并在介質(zhì)元件的第二面流出槽紋。一般，z-介質(zhì)的所述面設(shè)置在介質(zhì)的相對端上。 流體通過一個面上的開口槽紋進入并通過另一面上的開口槽紋流出。在第一面和第二面之 間的某個點，流體從一個槽紋進入另一個槽紋，以實現(xiàn)過濾。早期形式的z-介質(zhì)通常被稱為波紋狀介質(zhì)，這是因為介質(zhì)的特征來自于波紋狀 箱紙板業(yè)。不過，波紋狀箱紙板一般被設(shè)計用于承載負荷，而并非用于過濾效率。槽紋設(shè)計 可以偏離波紋狀箱紙板業(yè)的標準和尺寸進行改進，以具有改進的過濾介質(zhì)性能。不同的公開文獻已經(jīng)對z-介質(zhì)中的槽紋形式提出了修改。例如，美國專利號 5，562，825披露了波紋型式，示出了采用有些半圓形(截面)的入口槽紋鄰近窄的V-形(具 有彎曲側(cè))的出口槽紋(參見美國專利號5，562，825的圖1和3)。在Matsumoto等人的 美國專利號5，049，326中，示出了由具有半管的一種片材連接至具有半管的另一種片材所 限定的圓形(截面)或管狀槽紋，其中在所形成的平行的直槽紋之間具有扁平區(qū)域。參見 美國專利號5，049，326的圖2。Ishii等人的美國專利號4，925，561 (圖1)中示出了槽紋被折疊成具有矩形截面，其中槽紋沿著其長度成錐形。在W0 97/40918(圖1)中，示出了具 有彎曲的波型(由相鄰的彎曲凸起和凹入波谷構(gòu)成)但沿其長度成錐形的(并因此不是直 的)槽紋或平行的波紋。另外，在W0 97/40918中，示出了具有彎曲波型但具有不同尺寸的 波峰和波谷的槽紋。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明提供了 一種用于形成槽紋過濾介質(zhì)的方法。所述方法包括使過濾介質(zhì) 成槽紋狀，以便形成具有重復(fù)型式槽紋的槽紋過濾介質(zhì)，其中重復(fù)型式槽紋中的至少一個 槽紋包括在相鄰?fù)瑐?cè)峰之間的槽紋周期中的至少一個脊。重復(fù)型式槽紋可包括至少一個槽 紋，所述至少一個槽紋具有設(shè)置在相鄰?fù)瑐?cè)峰之間的槽紋周期中的至少兩個脊。在相鄰的 峰之間可以設(shè)置脊?！凹埂笔侵冈诓奂y峰之間不同傾斜度的介質(zhì)部分之間的相交線。“脊”的 引用不包括槽紋峰。形成槽紋過濾介質(zhì)的方法可以包括將過濾介質(zhì)送入由第一輥和第二輥形成的輥 縫中以便形成槽紋過濾介質(zhì)的步驟。第一輥可以包括多個第一輥突出部分和多個第一輥凹 處，其中第一輥具有交替的第一輥突出部分和第一輥凹處。第一輥突出部分中的至少一個 包括由介質(zhì)張弛區(qū)域(relaxation area)分隔開的至少兩個介質(zhì)接觸區(qū)域。優(yōu)選的，第一輥 突出部分中的至少一個包括由介質(zhì)張弛區(qū)域分隔開的至少三個介質(zhì)接觸區(qū)域。第二輥包括 多個第二輥凹處和多個第二輥突出部分，其中第二輥具有交替的第二輥凹處和第二輥突出 部分。第二輥凹處中的至少一個包括由介質(zhì)張弛區(qū)域分隔開的至少兩個介質(zhì)接觸區(qū)域。優(yōu) 選的，第二輥凹處中的至少一個包括由介質(zhì)張弛區(qū)域分隔開的至少三個介質(zhì)接觸區(qū)域。在 一個示例性實施例中，所有的第一輥突出部分和所有的第二輥凹處包括由介質(zhì)張弛區(qū)域分 隔開的至少兩個介質(zhì)接觸區(qū)域，并且優(yōu)選包括由介質(zhì)張弛區(qū)域分隔開的至少三個介質(zhì)接觸 區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明提供了一種用于形成單面介質(zhì)的方法。所述方法包括將槽紋過濾介質(zhì) 連接(例如，粘接)至表面片材，以便形成單面介質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明提供了 一種用于形成過濾介質(zhì)包的方法。所述用于形成過濾介質(zhì)包的 方法可以包括由單面介質(zhì)形成卷繞的過濾介質(zhì)包。所述卷繞的過濾介質(zhì)包可以呈圓筒形、 長圓形或跑道形。所述用于形成過濾介質(zhì)包的方法可包括由單面介質(zhì)形成層疊的過濾介質(zhì) 包。形成層疊的過濾介質(zhì)包包括將多個單面介質(zhì)片材層疊。根據(jù)本發(fā)明提供了 一種用于形成槽紋過濾介質(zhì)的裝置。所述裝置包括第一輥和第 二輥。第一輥包括多個第一輥突出部分和多個第一輥凹處，其中第一輥具有交替的第一輥 突出部分和第一輥凹處。第一輥突出部分中的至少一個包括由介質(zhì)張弛區(qū)域分隔開的至少 兩個介質(zhì)接觸區(qū)域。第二輥包括多個第二輥凹處和多個第二輥突出部分，其中第二輥具有 交替的第二輥凹處和第二輥突出部分。第二輥凹處中的至少一個包括由介質(zhì)張弛區(qū)域分隔 開的至少兩個介質(zhì)接觸區(qū)域。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的示例性z-過濾介質(zhì)的局部示意性透視圖。圖2是圖1所示現(xiàn)有技術(shù)介質(zhì)的一部分的放大示意性剖視圖。
圖3是各種波紋狀介質(zhì)定義的示意圖。圖4a_c是根據(jù)本發(fā)明所得到的介質(zhì)的一部分的放大示意性剖視圖。圖5是示意圖，示出了本發(fā)明的槽紋介質(zhì)的制造。圖6是用于形成本發(fā)明槽紋介質(zhì)的壓印輥或輪的剖視圖。圖7是圖6所示壓印輥或輪的一部分的放大局部剖視圖。圖8是圖7所示壓印輥或輪的一部分的放大局部剖視圖。圖9是用于形成本發(fā)明槽紋介質(zhì)的壓印輥或輪的剖視圖。圖10是圖9所示接納輥或輪的一部分的放大局部剖視圖。圖11是圖10所示接納輥或輪的一部分的放大局部剖視圖。圖12是示出形成本發(fā)明槽紋介質(zhì)的輥縫的放大局部剖視圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了用于形成槽紋過濾介質(zhì)、單面介質(zhì)、和過濾介質(zhì)包的方法和裝置。槽 紋過濾介質(zhì)可以單獨使用，或與其它過濾介質(zhì)(例如表面片材)結(jié)合使用，以形成單面介 質(zhì)。另外，槽紋過濾介質(zhì)和單面介質(zhì)可以各自用于形成過濾介質(zhì)包。槽紋過濾介質(zhì)可用于 過濾氣態(tài)或液態(tài)物質(zhì)。示例性的氣態(tài)物質(zhì)包括空氣，而示例性的液態(tài)物質(zhì)包括水、油、燃料 和液壓流體?？梢杂杀景l(fā)明的方法和裝置提供的過濾介質(zhì)形式包括申請日為2007年2月 2日的美國專利申請序列號60/899，311和申請日為2007年6月26日的60/937，162所披 露的過濾介質(zhì)形式。上述兩篇申請以其全文形式在此被結(jié)合入本文作為引用。根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置制備的槽紋過濾介質(zhì)由于具有能提供更多可供過濾的 介質(zhì)的總體能力，可被認為是對有時被表征為A槽紋或B槽紋介質(zhì)的現(xiàn)有技術(shù)槽紋過濾介 質(zhì)的改進。槽紋過濾介質(zhì)槽紋過濾介質(zhì)可用于以多種方式提供流體過濾器結(jié)構(gòu)。一種公知的方式是作為 Z-過濾結(jié)構(gòu)。本文所用的術(shù)語“Z-過濾結(jié)構(gòu)”或“Z-過濾介質(zhì)”是指這樣一種過濾元件結(jié) 構(gòu)，其中各波紋狀的、折疊的、褶皺的或以其它方式形成的過濾槽紋被用于限定縱向過濾槽 紋，以便流體流過介質(zhì)；所述流體沿著過濾元件的入口和出口流動端(或流動面)之間的 槽紋流動。z-過濾介質(zhì)的過濾元件的一些示例披露于美國專利號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篇引用文獻中的每一篇均在此被結(jié)合入本文引用。一種類型的z-過濾介質(zhì)采用兩種介質(zhì)構(gòu)件結(jié)合在一起，以形成介質(zhì)結(jié)構(gòu)。所述兩 種構(gòu)件為(1)槽紋(例如，波紋狀的)介質(zhì)片材；和(2)表面介質(zhì)片材。表面介質(zhì)片材通 常是非波紋狀的，不過它可以是波紋狀的，例如垂直于如
公開日為2005年8月25日的國際
發(fā)明者A·M·馬修, G·J·羅克利茲, G·J·費森麥爾, T·A·莫伊, 歐陽明 申請人:唐納森公司