[发明专利]空气过滤介质包、过滤元件、空气过滤介质及方法

说明书

本申请是申请日为2008年2月4日的PCT国际专利申请，对于除美国之外的所有指定国以美国公司DONALDSON COMPANY，INC.为申请人，仅对于以美国为指定国时以美国公民Gary J.ROCKLITZ、美国公民Ming OUYANG，和美国公民Anitha M.MATHEW为申请人，并且要求申请日为2007年2月2日的美国临时专利申请序列号60/899,311的优先权。

技术领域

本发明涉及一种空气过滤介质包，它可用于形成净化空气的过滤元件。本发明还涉及过滤元件，空气过滤介质，及其制造和使用方法。

背景技术

流体流（例如空气和液体）中携带有杂质物质。在很多情况，希望从流体流中过滤掉某些或所有杂质物质。例如，至机动车辆或发电设备的发动机的空气流，至燃气轮机系统的气流和至各种燃烧炉的空气流，其中都携带有应被过滤的杂质。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，也可能携带有应当被过滤的杂质。对于所述系统，优选从所述流体中除去选定的杂质（或使其含量降低）。已经开发了用于减少杂质的各种流体过滤器（空气或液体过滤器）结构。不过，总体上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，其中流体进入介质第一面上的槽纹并从介质第二面上的槽纹流出。一般，Z-介质上的面设置在介质的相对端。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离开。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，以进行过滤。

Z-介质的早期形式通常指的是波纹形介质，这是因为介质的特征采自于波纹箱板行业。不过，波纹箱板一般设计用于承载负载。因此，槽纹设计可以偏离波纹箱板行业的标准和尺寸进行改动，以提供改进的介质性能。

已有了各种公开，对于z-介质的槽纹形式进行改动。例如，美国专利号5,562,825描述了波纹型式，它示出了利用有点半圆形（截面）的入口槽纹邻近窄的V-形（带有弯曲侧边）出口槽纹（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个片材连接至具有半管的另一片材而限定的圆形（截面）或管形槽纹，在所得到的平行、直的槽纹之间具有扁平区域。见美国专利号5,049,326的图2。在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，其中槽纹沿其长度成锥形。在WO 97/40918（图1）中，示出了槽纹或平行的波纹，其具有弯曲的波型（来自相邻的弯曲凸起和凹入的波谷），但是沿它们的长度成锥形（并因此不是直的）。另外，在WO 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

本发明提供了一种空气过滤介质包。所述空气过滤介质包包括多个单面介质层。单面介质层包括槽纹片材，表面片材，和在所述槽纹片材和表面片材之间延伸的多个槽纹，并且槽纹的槽纹长度从过滤介质包的第一面延伸到过滤介质包的第二面。所述多个槽纹的第一部分阻止未过滤的空气流入所述多个槽纹的第一部分，和所述多个槽纹的第二部分阻止未经过滤的空气流出所述多个槽纹的第二部分，以便进入介质包的第一面和第二面中的一个面并从介质包的第一面和第二面中的另一面流出的空气穿过介质，以对空气进行过滤。槽纹片材包括面向表面片材的重复的内峰和背向表面片材的重复的外峰。另外，槽纹片材包括重复的槽纹型式，它包括具有至少一个脊的槽纹沿槽纹长度的至少一部分在内峰和相邻的外峰之间延伸。优选地，槽纹的重复型式包括具有至少一个脊的槽纹在内峰和相邻的外峰之间延伸至少50％的槽纹长度。

重复型式的槽纹可以包括任意数量的槽纹，其中型式自身重复。槽纹的数量可以包括一个槽纹，两个槽纹，三个槽纹，四个槽纹等。在重复型式内的一个位置，至少有一个脊在内峰和相邻的外峰之间延伸。有脊在每个内峰和相邻的外峰之间延伸是可行的，但这并不是必须的。重复型式可以包括那些不具有脊在内峰和相邻的外峰之间延伸的槽纹和槽纹部分。在槽纹片材包括具有脊在内峰和相邻的外峰之间延伸一槽纹周期的槽纹的情况下，槽纹周期可以被称作具有“低接触”（low contact）形状。当槽纹片材包括两个脊在内峰和相邻的外峰之间延伸一槽纹周期，所述槽纹周期的形状可被称作“零应变”（zero strain）。尽管希望有脊在每个相邻峰之间延伸，这不是必须的。可能重复型式具有一个或多个脊在相邻峰之间延伸，而相邻峰之间的一个和多个区域不包括脊。