用於過濾器的密封系統的製作方法

2023-09-22 01:58:05

專利名稱：用於過濾器的密封系統的製作方法
技術領域：
本申請的揭示內容涉及用於發動機的過濾器結構、過濾方法和過濾器的製備。特別是，本申請描述了一種具有密封系統的過濾器配置。
背景技術：
通常在氣體流中攜帶有顆粒物質。在很多情況下，希望能從氣體流中除去部分或全部的顆粒物質。例如，在由發動機吸入以供車輛發動之用的空氣吸入流中，以及在各種燃燒爐的空氣流中，經常包含有顆粒物質。如果這些顆粒物質到達所涉及的各種機構的內部，那麼就可能導致相當大的損害。因此，對這些系統而言，最好是能在所涉及的發動機、渦輪機、爐子或其它設備的上遊從氣體流中除去顆粒物質。針對各種特定的濾除工作，已經開發了各種各樣的氣體過濾器或氣體過濾器配置。然而，總的來說還在繼續尋求更好的改進。

發明內容
本發明揭示了一種發動機空氣流動系統。該空氣流動系統包括一過濾元件結構，該結構包括一介質組件和一密封系統。在較佳的構造中，密封系統具有一框架配置和一密封件，所述框架結構包括一從所述介質組件的兩流動面之一沿軸向突伸的延伸部。在特別好的配置中，密封元件由所述框架配置的延伸部來支承。
還揭示過濾元件結構。較佳的過濾元件結構包括如上所述的那些。
還揭示了過濾系統、維修過濾系統、以及製造過濾配置的方法。較佳的方法將採用如上所述的過濾元件和結構。


圖1是根據本發明特定原理的一個過濾器組件實施例的立體示意圖；圖2是可用於圖1所示配置的過濾介質的一部分的立體示意圖；
圖3是用於製造一可用於圖1所示配置的過濾製造器組件的方案的立體示意圖；圖4是圖1所示過濾器組件的一個密封系統的平面示意圖；圖5是圖1過濾器配置的局部剖示圖，它密封在一個空氣濾清器中；圖6是沿圖4中的線6-6剖取的、圖4所示密封系統之框架的剖視圖；圖7是根據本發明原理的、圖4所示密封系統的可壓縮密封件的一個實施例的放大的局部剖視圖；圖8是一空氣濾清器的實施例的立體示意圖，其中可以採用根據本發明原理的過濾器組件；圖9是圖8所示空氣濾清器的剖示圖，示出了安裝於其中的、圖1所述的過濾器組件；圖10是根據本發明特定原理的過濾器組件的第一變化型實施例的立體示意圖；圖11是圖10所示過濾器組件的過濾介質部分的立體示意圖；圖12是圖10所示過濾器組件的一個密封系統的框架部分的一個實施例的立體示意圖；圖13是沿圖10中的線13-13剖取的、可用於圖10所示過濾器組件的密封系統實施例的剖示圖；圖14是根據本發明原理的空氣濾清器的一個變化型實施例的側面示意圖；圖15是沿圖14中的線15-15剖取的空氣濾清器的剖示圖，示出了安裝於其中的圖10的過濾器組件；圖16是採用本發明空氣濾清器的一個系統的實施例的示意圖；圖17是圖1所示過濾器組件的一個變化型實施例的端部示意圖；以及圖18是圖1所示過濾器組件的另一個實施例的端部示意圖。
詳細描述A.圖1-7現請參見圖1。圖1是根據第一實施例的一過濾器組件50的立體圖。圖中所示的較佳的過濾器組件50包括一過濾介質55和一密封系統60。在較佳實施例中，過濾介質55是設計成用於從通過過濾介質55的流體(例如空氣)中除去顆粒，而密封系統60是設計成抵住一殼體或管道的側壁來密封過濾器組件50，如圖8和9所示。這裡的術語「密封」是指密封系統60在通常情況下可以防止流體從過濾器組件50和殼體或管道的側壁之間的區域通過，使通過該區域的流體不會超過不希望達到的水平，即，密封系統60可以迫使流體流過過濾器組件50的過濾介質55。
在某些特定的較佳配置中，把過濾介質55構造成用於直通流動。所謂「直通流動」是指將過濾介質55構造成一個結構100，該結構具有一第一流動面105(在該實施例中，對應於一入口端)和一與之相對的第二流動面110(在該實施例中，對應於一出口端)，流體沿方向114進入，流過第一流動面105，並沿著相同的方向從116排出。當與一直線流(inline-flow)殼體一起使用時，通常流體將沿某個方向進入殼體的入口，沿同一個方向從第一流動面105進入過濾器結構100，並沿同一個方向從第二流動面110流出過濾器結構100，最後沿同樣的方向從殼體的出口排出。
雖然上述的第一流動面105是設計成與一入口端相對應，而將第二流動面110設計成與一出口端相對應，但如果將它們反過來也是完全可行的。也就是說，圖1所示的第一流動面105可以對應於一出口端，而第二流動面110可以對應於一入口端。
在圖1中，第一流動面105和第二流動面110是平面的，而且相互平行。在其它實施例中，第一流動面105和第二流動面110可以是非平面的，例如截頭圓錐形。另外，第一流動面105和第二流動面110不一定非要相互平行。
通常，過濾器結構100是一個卷繞結構。也就是說，結構100通常包括一個圍繞一中心點完全地或重複地迴轉的一層過濾介質。通常，這種卷繞結構是一個卷，一層過濾介質圍繞一中心點卷繞多圈。在採用一卷繞結構的配置中，過濾器結構是一卷過濾介質，通常是可滲透的槽紋式過濾介質。
現請參見圖2。圖2是一立體示意圖，說明了可用於本文所述的過濾器結構的、特定的、較佳的介質的操作原理。在圖2中，一槽紋式結構總的由標號122來表示。較佳的是，該槽紋式結構122包括一個波紋層123，它具有多個槽124和一個表面片材132。圖2的實施例示出了表面片材132的兩個部分，一個是132A(在波紋層123的上方)，一個是132B(在波紋層123的下方)。通常，用於所述配置的較佳的介質結構125包括固定於下表面片材132B的波紋層123。當採用成卷的介質結構125時，通常是圍繞它本身卷繞的，因而使下表面片材132B覆蓋波紋層123的頂部。覆蓋波紋層頂部的表面片材132被標註為132A。應該理解，表面片材132B和132A是完全相同的表面片材132。
當採用這種類型的介質結構125時，各槽腔124最好是形成交替的波峰126和波谷128。波谷128和波峰126將各槽分成上排和下排。在圖2所示的特定結構中，上排槽形成了下遊端封閉的槽腔136，而上遊端封閉的槽腔134則形成了下排槽。槽腔134由第一端部密封邊(end bead)138密封，該密封邊填充在位於槽紋片材130與第二表面片材132B之間的槽的上遊端。類似地，一第二端部密封邊140將交替的槽136的下遊端封閉起來。在某些較佳的系統中，第一密封邊138和第二密封邊140沿介質結構125的各個部分都是筆直的，第一密封邊138是筆直的，並且從不偏離位於或靠近介質結構125的各端部的位置，而第二密封邊140也是筆直的，並且從不偏離位於或靠近介質結構125的各端部的位置。各槽124和端部密封邊138、140可以使介質結構125形成為過濾器結構100，並且在結構上形成自支承，無需一殼體。
當採用介質結構125形式的介質時，在使用過程中，未過濾的流體(例如空氣)如帶陰影的箭頭144所示的那樣進入槽腔136。槽腔136具有敞開的上遊端146。由於槽腔136的下遊端148被第二密封邊140所封閉，因而使未過濾的流體不能從下遊端通過。因此，流體被強制地通過槽紋片材130或表面片材132。當未過濾的流體流過槽紋片材130或表面片材132時，這些流體得到清潔或過濾。清潔後的流體由不帶陰影的箭頭150來表示。隨後，流體流過槽腔134(它們的上遊端151封閉)，以從敞開的下遊端152(圖1)流出槽紋結構122。在圖示構造下，未過濾的流體可以流過槽紋片材130、上表面片材132A或下表面片材132B後進入一槽紋腔134。
通常是先製備介質結構125，然後再將它捲起來形成一個過濾介質的成卷結構100。當選用這種類型的介質時，製備好的介質結構125包括波紋片材123，該波紋片材通過端部密封邊138固定於下表面片材132B(如圖2所示，但是沒有上表面片材132A)。在此類配置中，介質結構125將包括一在其一端的前邊緣和一在另一端的後邊緣，在這兩個前、後邊緣之間有一個上橫向邊緣和一個下橫向邊緣。這裡的術語「前邊緣」是指最先開始迴繞或卷繞因而位於或靠近成卷結構的中心或內芯的那一個邊緣。而術語「後邊緣」是指在完成迴繞或卷繞之後位於成卷結構外側的那一個邊緣。
在介質結構125那種類型的產品中，在將片材卷繞成卷之前，應該將前邊緣和後邊緣密封在波紋片材123和下表面片材132B之間。雖然可以有多種方法，但在特定的方法中，前邊緣處的密封是用如下方式形成的，即(a)沿著一條從上橫向邊緣向下橫向邊緣(或者從下橫向邊緣向上橫向邊緣)延伸線或路徑，並沿著形成波峰126最高點(或頂點)切開或剪開；以及(b)沿著所述切割線或路徑，將密封劑塗敷在下表面片材132B和波紋片材123之間。後邊緣處的密封可以用類似於形成前邊緣密封的方式來形成。雖然可以採用各種不同類型的密封劑來形成這些密封接頭，但一種可選用的材料是可購自於明尼蘇達州聖保羅市的H.B.Fuller的非泡沫型密封劑，產品牌號為HL0842。
當採用介質結構125時，系統的設計者可能系統將結構125捲成一個成卷的介質結構，如圖1所示的過濾器結構100。可以採用多種方式來迴繞或卷繞介質。請參見圖3，在圖3所示的特定實施例中，圍繞一中心心軸154或其它作為卷繞安裝結構的元件來卷繞介質結構125。中心心軸154是可以除去的，或者可以留下來作為圓柱形過濾器結構100的中心(圖1)。較理想的是，可以採用非圓形的中心卷繞構件，以便製造其它過濾介質形狀，例如長圓形、橢圓形、矩形或跑道形的過濾介質。
介質結構125在卷繞時也可以不需要心軸或中心內芯。形成一個無芯成卷結構的方法如下(a)將波紋片材123的與前邊緣相間隔的第一部分波紋的波谷128從上橫向邊緣刻到下橫向邊緣上(或者從下橫向邊緣刻到上橫向邊緣上)，以助於捲成結構125，例如，前邊緣的第一部分四個波紋將具有一沿波谷128切割的刻痕線；(b)將由密封劑構成的密封邊140沿著波紋片材123的上表面並沿著與具有端部密封邊138的橫向邊緣相對的那一個橫向邊緣來塗敷；(c)先將前邊緣抵住其本身來迴繞或卷繞，隨後在通過密封邊140壓緊；以及(d)將固定有下表面片材132B的其餘波紋片材123圍繞夾緊的前邊緣迴繞或卷繞起來。
在其它方法中，可以通過如美國專利5,543,007和5,435,870所描述的自動加工工藝，用介質結構125來製造無芯結構，上述的兩個專利可援引在此以作參考。在其它方法中，可以用手來卷繞介質結構。
當採用例如過濾器結構100之類的成卷結構時，系統設計者需要確保結構100的外周封閉或鎖定在位，以防止過濾器結構100脫開卷繞。有很多方法可以實現這一目的。在某些場合，外周側包裹有一外周層。這個外周層可以是一種非滲透性的粘合材料，例如是在一個側面上帶有粘合劑的塑料。當採用這種類型的外周層時，可以防止過濾器結構100脫開，並且可以阻止流體流出過濾器結構100的外周側，從而維持過濾器結構100中的直通流動。
在某些場合，過濾器結構100是這樣保持其成卷結構的，即，用一粘合劑或密封劑沿著一條線160(圖1)來密封介質結構125的後邊緣，從而將後邊緣固定於過濾器結構100的外側面。例如，可以沿著線160塗敷一條熱熔密封劑。
請回到圖1，在圖1中，示出了第二流動表面110。還示出了一個標註為112的扇形部分，其中各槽具有打開端部152和封閉的端部148。應該理解，扇形部分112可以代表整個流動面110。為清楚和簡便起見，圖中沒有示出流動面110的其它部分。在共同待審和共同轉讓的、申請號29/101,193、申請日1999年2月6日、題為「具有密封系統的過濾元件」、在此援引作為參考的美國專利申請中描述並圖示了可用於這些系統和配置和一個過濾組件50的俯視和仰視平面圖以及側視圖。
現請轉向圖9，圖中示出了一個安裝在一殼體305(該殼體可以是進入發動機或渦輪機的空氣吸入管道的一部分)中的過濾器結構100。在如圖所示的配置中，空氣在箭頭306處流入殼體305，經過濾器結構100後，在箭頭307處流出殼體305。當在一管道或殼體305中採用例如過濾器結構100類型的介質結構時，需要有一個密封系統60來確保空氣流過介質結構100，而不是旁通地流過。
現請參見圖5，它是安裝在殼體305中的過濾器結構100的局部放大視圖，圖中所示的特定密封系統60包括一框架結構170和一密封件250。當採用這種類型的密封系統60時，框架結構170可形成一支承結構或背襯，密封件250可以抵住框架而被壓縮，從而形成一個與管道或殼體305之間的徑向密封頭172。
還是請參見圖5，在如圖所示的特定實施例中，框架結構170包括一剛性突起174，該剛性突起從過濾器結構100的第一和第二流動面105、110之一的至少一部分凸出或伸出。在圖5所示的實施例中，剛性突起170從過濾器結構100的第二流動面110軸向地延伸。圖5所示的實施例示出了突起174在整個第二流動面110的上方軸向地延伸，因為第二流動面110是平面形狀的。在流動面為非平面形狀(例如截頭圓錐形)的情況下，可以將突起174設計成只在流動面的一部分的上方。
圖6是圖5所示的特定框架結構170的剖視圖。在圖6中，所示的突起174具有通過一端梢180相互結合的一對側壁176、178。在較佳的配置中，第一和第二側壁176、178之一可以作為密封件250的支承件或背襯，從而在選定的側壁176或178與殼體或管道的適當表面之間形成一個密封頭172。當採用這種類型的結構時，突起174是一個形成一封閉環形結構182(圖4)的連續的構件。密封件250可以配合或鄰接於環形結構182的內側面184，或者是環形結構182的外側面186。當與環形結構182的內側面184相配合時，密封件250被壓縮在突起174與插在環內的一個管狀構件之間，使突起174和密封件250環繞所述管狀構件。這樣就可以在管狀構件與突起174的內側面176(以及環形結構182)之間形成一個徑向的密封。
密封件250也可以與環形結構182的外部186相配合。當採用這種類型的結構時，一殼體或管道可以環繞突起174和環形結構182(包括密封件250)，從而在突起174的外側面178與殼體或管道的內側面之間形成一個密封。
在特定的較佳配置中，密封件250配合於或覆蓋環形結構182的內側面184和外側面186。在圖5所示的特定實施例中，密封件250也與突起174的端梢180接觸配合，從而使密封件250這樣來覆蓋突起174，即，從外側面186，越過端梢180，到內側面184。
現請參見圖4、5和6。圖4是圖1所示密封系統60的平面視圖；圖5是圖1所示的、安裝在殼體305中的過濾組件50的局部剖視圖；以及圖6是圖4所示密封系統60的框架結構170的剖視圖。
通常，當採用如上所述的框架結構170時，框架結構170將包括一個框架205。框架205可以是各種形狀的。在圖4所示的特定實施例中，框架205的形狀大體是圓的。圖4所示的框架205的方便之處在於，它是布置和構造成附連於過濾器結構100的第二流動面110。
現請參見圖6，在圖示的這種特定的配置中，框架205具有一環圈、裙部或懸唇部251，該部分大體是圓的並具有一內徑。該內徑最好是大致等於過濾器結構100的外徑。懸唇部251從撐條210的底面252向下延伸第一距離。懸唇部251是布置和構造成可以圍繞過濾器結構100的第二流動面110徑向地延伸。現請參見圖5，在圖示的特定實施例中，懸唇部251圍繞過濾介質100的第二流動面110徑向延伸，因而在過濾器結構100的第二流動面110內側延伸第一距離，從而限定一個搭接區域255。
框架205最好是固定於過濾器結構100。可以用各種方式將框架205固定於過濾器結構100。將框架205固定於過濾器結構100的一種特定較佳的方式是採用粘合劑。在圖5所示的特定實施例中，粘合劑是布置在位於懸唇部251和過濾器結構100之間的搭接區域255上。
較佳的是，粘合劑能永久地將框架205粘附於過濾器結構100，同時還能防止流體從過濾器結構100與框架205之間的搭接區域255洩漏。在變化型實施例中，框架205可以暫時地附連於過濾器結構100。這裡的術語「暫時」是指框架205可以從過濾器結構100上取下而不會損壞密封系統60或過濾器結構100。
在使用此類框架205的過程中，需圍繞框架205的外周施加向內的力。撐條120對框架205起到支承作用。這裡的術語「支承」是指撐條210可以防止框架205在圍繞其外周施加的力的作用下被徑向地壓扁。
現請參見圖6，圖示的特定突起174最好是包括一末端部分263或環形密封支承件。在圖6中，末端部分263大體是圓的，並且是布置和構造成插入在一殼體或管道中。在為圓形的情況下，末端部分263可限定一內徑。末端部分263與懸唇部251之間，框架205包括一凸階253。凸階253在懸唇部251的較大內徑部分和末端部分263的較小內徑部分之間形成了一個過渡區域。
當按照圖5和圖6所示的配置構造而成時，末端部分263能為可壓縮的密封件250提供支承。可壓縮密封件250最好是構造和布置成可以在框架205的末端部分263和殼體或管道的側壁260之間充分地被壓縮。當密封件在末端部分263和側壁260之間被充分地壓縮時，就可以在過濾組件50和側壁260之間形成一個徑向密封頭172。
可以採用各種方式來將密封件250固定於末端部分263。一種特別方便和理想的方式是，模製密封件250，使其接觸、覆蓋或搭接在末端部分263的徑向外側面270與末端部分263的徑向內側面271上，並包括端梢180(圖7)。圖7示出了這種構造的一個特定實施例。在圖7中，密封件250完全覆蓋末端部分263。
框架205的末端部分263可限定一壁或支承結構，可壓縮密封件250可以在其間形成一個徑向的密封頭172。在可壓縮密封件250的插入壓力不高於80磅(通常不高於50磅，例如20-40磅)的情況下，其在密封系統60中的壓縮最好是足以形成一個徑向的密封，並且最好是足夠輕，以便於用手加以更換。較佳的是，可壓縮密封件250的被壓縮量至少是百分之十五，最好是不高於百分之四十，通常是在百分之二十到三十。這裡的術語「壓縮量」是指密封件250的最外面部分沿徑向向末端部分263的物理偏移量相對於密封件250靜止時(未變形並且沒有被安裝在管道中，或者說是不受其它力作用)最外部尺寸的百分數。
現請參見圖7，圖7是一特定的較佳密封件250處於未壓縮狀態時的放大的示意圖。在圖示的較佳實施例中，密封件250是一個呈階梯形截面的構造，其最外面的尺寸(當為圓形時，就是直徑)從第一端264向第二端265逐漸減小，以便實現較佳的密封。圖7所示的特定配置的外形的較佳規格是具有多個(最好是至少三個)逐漸變大的臺階的聚氨酯泡沫材料，所述各臺階是構造成與側壁260壓配，並且可提供一個防流體洩漏的密封頭。
可壓縮密封件250限定了一個漸增的表面內徑梯度，以便壓配於側壁260。具體地說，在圖7所示的例子中，可壓縮密封件250限定了三個臺階266、267、268。臺階266、267、268的截面尺寸或寬度逐漸增加，臺階266、267、268依次從可壓縮密封件250的第二端向下。密封件第二端265處的較小的直徑便於將其插入管道或殼體。而第一端264處的較大的直徑則可以確保緊密的密封。
通常，為了正確地實施徑向密封的功能，可壓縮密封件250需要在將其裝入殼體305或管道時被壓縮。在很多較佳的構造中，密封件在其最厚的部分被壓縮大約百分之十五到四十(通常是大約百分之二十到三十三)，藉以獲得一個牢固可靠的密封，並且只要用手施加大約80磅或更小的力(最好是50磅或更小，通常是20-40磅)來安裝密封件，就可以獲得上述的結果。
通常，可以將過濾組件50布置和構造成壓配抵靠於殼體305或管道的側壁260。在圖5所示的特定實施例中，可壓縮密封件250在側壁260與框架205的末端部分263之間被壓縮。在被壓縮之後，由於可壓縮密封件250趨向於膨脹回到其原始狀態，因而會對側壁260施加一個作用力，從而在末端部分263和側壁260之間形成一個徑向的密封頭172。
B.圖8和9現請參見圖8，圖8是—空氣濾清器300的立體示意圖。在特定的系統中，是將過濾組件50設計成可以插入到一空氣濾清器300的殼體305中。殼體305通常是與發動機的空氣吸入系統流體連通的管道系統的一部分。在本文中，術語「管道系統」或「管道」包括例如管路、管子和空氣濾清器殼體。
過濾組件50可以採用各種殼體。在圖8所示的特定實施例中，殼體305包括一本體構件或第一殼體部分310，以及一可拆卸的蓋子或第二殼體部分315。在某些配置中，第一殼體部分310附連於一物體，例如卡車。第二殼體部分315通過一鎖定裝置320可拆卸地固定於第一殼體部分310。較佳的是，鎖定裝置320包括多個鎖頭325。
雖然殼體可以有各種不同的截面構造，但在所述的特定實施例中，第一和第二殼體部分310、315是圓的。在圖示的配置中，第一殼體部分310具有一出口區域330。出口區域330是設計成可在使用過程中允許流體流出過濾器組件300。類似地，第二殼體部分315具有一入口區域335。入口區域335是設計成可在使用過程中允許流體流入過濾器組件300。在較佳的構造中，殼體305是一個直列式殼體。因此，出口區域330和入口區域335同軸地對準，從而允許空氣沿同一方向流過入口區域335和出口區域330。這可以從圖9中看到。
過濾組件50最好是構造和布置成能壓配於殼體305的側壁260。在圖9所示的實施例中，過濾組件50的帶有連接框架205和可壓縮密封件250的第二端110插入在第一殼體部分310中。過濾組件50壓配在第一殼體部分310內，因而使可壓縮密封件250在框架205的末端部分263和第一殼體部分310的側壁260之間被壓縮，從而在其間形成一個徑向密封頭172。
在圖9所示配置的使用過程中，流體在第二殼體部分315的入口區域335進入殼體組件300，如箭頭306所示。當流體流過過濾器結構100時，就可以除去其中的汙染物。流體在出口區域330排出殼體組件300，如箭頭307所示。密封系統60的可壓縮密封件250形成了徑向密封頭172，藉以防止汙染的流體直接排出殼體組件300而不先經過過濾器結構100。
C.17和18應該理解，過濾組件50可以具有附加的分隔件，以確保獲得適當的過濾程度。間隔件可以設置在過濾組件50的上遊，也可以在過濾組件50的下遊，這取決於特定的場合和所需的結果。這些間隔件可以採取某些實施例中的前濾清器或後濾清器(例如安全過濾器或二次過濾器)。此外，這些間隔件可以採取單層或多層過濾介質的形式，並位於過濾器結構100的上遊或下遊。這些場合所採用的過濾器通常是根據所需的過濾程度以及過濾介質所引入的限制物(restriction)的量來選擇的。例如，在特定的場合，希望在濾掉大顆粒(即，例如樹葉、蝴蝶、土塊等碎屑)的同時，引入小的附加限制物。在此情況下，可以在過濾器結構100的上遊採用一層介質，例如篩網或濾網。還希望剛好在過濾器結構100的下遊引入附加量的過濾措施。這可以通過緊接在過濾器結構100的下遊設置一層(或多層)介質來實現。
現請參見圖17，其中示出了過濾組件50的一個變化型實施例，它總的由標號50』來表示。過濾組件50』是構造成類似於圖1的過濾組件50，只是其中對應於上遊或入口端106』的第一流動面105』有所不同。圖17是過濾組件50』的從上遊端106』看的端部示意圖。在圖17所示的特定的過濾組件50』中，整個上遊端106』被一層介質107』所覆蓋，以便在氣體流到達過濾機構100之前分離其中的較大顆粒。按照所需的過濾和限制的場合和程度，介質107』可以採取多種型式。在很多普通的場合，介質107』的尺寸為允許除去例如蝴蝶、樹葉、大土塊和其它類型碎屑之類的顆粒。一種可供使用的介質具有以下特徵和性質聚酯材料；其中50％(按重量計)的纖維的纖度為大約15旦尼爾，50％的纖維的纖度為大約6旦尼爾；將纖維保持在一起的粘結料是耐油的橡膠改性PVC；基重為6.6oz/yd2(224g/m2)；厚度是大約0.37英寸；在0.5英寸的水的限制情況下，可滲透性為大約3500英尺/米。
如上所述，還希望在過濾器結構100的下遊引入分離措施。圖18示出了其中的一個例子，圖18是從第二流動面110″看到的過濾組件55的一個變化型實施例的端部視圖。圖18所示的過濾組件50″的構造類似於圖1所示的過濾組件50，只是有一個附加的分離器111″位於過濾器結構100的下遊。雖然可以構思出各種實施例，但在圖18所示的特定實施例中，分離器111″採用的是位於過濾器結構100下遊的一層介質112″。介質層112″可以緊挨著或緊抵著過濾器結構100，或者可以位於框架205″的下遊。在圖18所示的實施例中，介質112″緊接在過濾器結構100的下遊。也就是說，過濾介質112″位於過濾器結構100和框架205″的撐條210″之間。
所採用的介質112″的類型取決於所需的過濾程度或所引入的限制物的量。介質112″可以是單層的，也可以是多層的。在圖8所示的實施例中，介質112″包括非製造的、無皺的、纖維深度介質113″。一種可用於深度介質(depth media)113″的材料具有以下特徵一層4.0-4.80z/yd2(136-163g/m2)聚酯纖維深度介質(混合纖維)；0.55-0.70″(14-18mm)厚度自由狀態(在0.002psi的壓縮下測量)；平均纖維直徑為大約21.0微米(質量加權平均值)或大約16.3微米(長度加權平均值)；可滲透性(最小值)500英尺/分鐘(152米/分鐘)；自由狀態的固化率為大約0.6-1.0％，通常是大約0.7％。
預計在某些應用中，要求過濾器組件50既包含上遊過濾器107』，又包含下遊過濾器111″。
D.10-15現請參見圖10，圖10是根據另一個實施例的過濾組件450的立體圖。在圖示的結構中，過濾組件450包括過濾介質455和一密封系統460。過濾介質455是設計成可以從流過其中的流體(例如空氣)內除去汙染物。密封系統460是設計成可以將過濾介質455密封於一殼體或管道。
在特定的較佳實施例中，過濾介質455被結合在一個過濾器結構470中，該過濾器結構具有一第一流動面471和一與之相對的第二流動面472。現請參見圖11，在圖11所示的特定實施例中，過濾器結構470是構造成直通流動的形式。如上所述，這意味著需過濾的流體將沿著某個特定方向477(圖10)進入第一流動面471，並沿同一個方向478(圖10)從第二流動面472排出。
過濾器結構470可以具有各種構造和性質。在圖11所示的特定實施例中，過濾器結構470具有非圓形橫截面。特別是，圖11所示特定實施例中的過濾器結構470具有長圓形(ob-round)或「跑道形」橫截面心軸。術語「跑道形」橫截面心軸是指過濾器結構470包括第一和第二半圓形端部511、512，它們通過一對直線段513、514連接起來。
通常，過濾器結構470是一卷繞結構。也就是說，結構470包括一個圍繞一中心點完全或反覆迴繞的過濾介質層。在特定的較佳配置中，卷繞結構是一個卷，其中一個過濾介質層圍繞一中心點卷繞多圈。在其它的較佳配置中，過濾器結構470是一個卷繞結構，通常是一卷過濾介質，例如可滲透的槽紋形過濾介質。
可以採用很多不同類型的方式來製造過濾介質470。在某些技術中，將一個單面過濾介質(例如圖2所示的過濾介質122)圍繞一中心心軸或其它結構卷繞，以形成一個用於卷繞的安裝件。中心心軸可以被除去，或留下來塞住過濾器結構470的中心。在圖11所示的特定實施例中，一中心內芯454佔據了過濾介質455的卷的中心。
在圖10和11中，特定的部分475表示各槽，包括槽的敞開端和封閉端。應該理解，部分475代表整個流動面472(以及第一流動面471)。為清楚和簡便起見，沒有示出流動面472的其餘部分上的槽。與本申請共同待審、共同轉讓、申請號為29/101，193、申請日為1999年2月26日、題為「具有密封系統的過濾元件」中揭示了可用於本文所描述的系統和配置的過濾組件450的俯視、仰視平面圖和側視圖，該專利申請的內容可援引在此以作參考。
與圖1所示的實施例一樣，過濾組件450包括一密封系統460。在較佳的構造中，密封系統460包括一框架605和一密封件650。
雖然可以構思出各種結構，但在立體12中示出了一個根據較佳實施例的框架605。
在圖12所示的特定配置中，框架605具有非圓形(例如長圓形或者說是跑道形)的心軸，並且是布置和構造成附連於過濾介質455的第二端510。特別是，框架605具有一大體為跑道心軸的環圈或稱裙部或稱懸唇部561。懸唇部651從撐條610的底面650向下延伸一段距離。懸唇部651是布置和構造成圍繞過濾器結構470的第二端570沿徑向延伸。現請參見圖10，在圖示的實施例中，框架605的懸唇部651圍繞過濾器結構470的第二端510沿徑向延伸，這樣就使懸唇部651從過濾器結構470的第二端510的撐條610的底面652延伸，從而限定了一個搭接區域555(圖15)。
框架605可以用很多種方式固定於過濾器結構470。一種特別方便的辦法是，藉助粘合劑將框架605固定於過濾器結構470。在圖15所示的特定實施例中，將粘合劑設置在如前所述的、位於框架605和過濾器結構470之間的搭接區域555上。
在所述配置的使用過程中，需圍繞框架605的外周施加向內的力。相對於半圓形端部511、512所施加的向內的力可以導致直線段513、514起拱或彎曲。設置了作為框架605一部分的結構來防止直線段513、514彎曲。雖然可以構思出各種結構，但在圖12所示的特定實施例中，是設置撐條610來提供結構剛性，以支承直線段513、514。從圖12中可以看到，所示的特定的撐條610在兩個相對的直線段513、514之間形成了一個桁架系統612。桁架系統612包括多個剛性的支杆614，這些支杆最好是與框架605的其餘部分模製成一體。
在特定的較佳結構中，框架605是構造成類似於框架205。因此，現請參見圖12和13，框架605包括一末端部分663。在較佳的配置中，末端部分可以作為一環形密封支承件。在圖示的構造中，末端部分663具有與過濾器結構470相同的橫截面。在圖12所示的特定實施例中，末端部分是非圓形的，具體地說是跑道形的。在較佳的實施例中，請參見圖13所示的特定實施例，在末端部分663和懸唇部651之間，框架605包括一臺階653。臺階653在橫截面寬度較大的懸唇部651和橫截面寬度較小的末端部分663之間形成了一個過渡區域。
在較佳的系統中，可壓縮的密封件650具有類似於圖7所示之密封件250的結構。
較佳的是，過濾組件450安裝在一管道或一空氣濾清器殼體中。在特定的較佳場合，空氣濾清器殼體是一個直列式殼體。圖14示出了一個具有直列式殼體672的空氣濾清器670。在圖14中，所示的殼體是一個兩件式殼體，包括一蓋子674和一本體構件676。蓋子674限定了一個空氣流動入口678。本體構件676限定了一個空氣流動出口680。殼體還包括一位於過濾組件450上遊的前過濾器配置679，例如美國專利2,887,177和4,162,906所述，這兩個專利可援引在此以作參考。在圖示的實施例中，前過濾器配置679位於蓋子674內。蓋子674包括一除塵器681，它可以將前過濾器679所收集的灰塵和碎屑排出。
圖15是圖14所示空氣濾清器670的剖視圖，示出了安裝於其中的過濾組件450。
可壓縮密封件650被壓縮在側壁660和框架605的末端部分663之間。由於過濾組件450是壓配的，因而可壓縮密封件650被壓縮並抵靠在框架605(具體地說，在該特定實施例中是其末端部分663)和側壁660之間。在被壓縮之後，由於可壓縮密封件650趨向於向外膨脹而恢復其原始直通，因而會對側壁660施加一個力，從而與側壁660形成了一個徑向的密封頭685。
E.系統和操作方法文中所述的過濾器結構和配置可用於各種系統。圖16示出了一種特殊類型的系統，該系統由標號700總的來表示。在圖16中，設備702(例如車輛)具有一發動機703，該發動機具有某些額定的空氣流速方面的要求，例如，至少是500cfm(立方英尺/分鐘)，通常是700-1200cfm。設備702可以包括公共汽車、公路卡車、越野車、拖拉機、或航海應用例如動力船隻。發動機703可通過空氣-燃油混合物為設備702提供動力。在圖16中，示出了空氣流在吸入區域705被吸入發動機703。圖中用虛線示出了一個可選用的渦輪機706，該渦輪機可促使空氣吸入發動機703。在發動機703和渦輪機706的上遊設置有了一空氣濾清器710，該空氣濾清器具有一個過濾器結構712和一個二級過濾元件713。通常，在工作時，空氣沿箭頭714的方向進入空氣濾清器710，並經過一級元件712和二級元件713，在那裡除去空氣中的顆粒和汙染物。如箭頭716所示，清潔後的空氣在下遊流進吸入口705。在那裡，空氣流入發動機703以為設備702提供動力。
F.更換在特定的較佳應用中，可以將所述的過濾組件從其所安裝的任何系統中拆除和更換。例如，可以分別將過濾組件50或過濾組件650安裝到例如圖9和15所示的空氣濾清器的殼體中。在使用了特定長的時間之後，過濾器結構中的介質將被堵塞，過濾組件中的限制物逐漸增多。在較佳的應用中，將周期性地更換過濾組件，以維持其將顆粒從流體中除去的適當的能力，不致引入過多的限制物。
在某些場合，過濾器結構包括一可用肉眼觀察的使用壽命指示器。某些系統可以包括一限制物指示器，以便為使用者提供何時更換過濾組件的信息。
為了維修所述的空氣濾清器配置，使用者需要觸及過濾組件。例如，如果過濾組件是安裝在如圖9或圖15所示的空氣濾清器殼體中，那麼使用者就要將蓋子與本體構件上脫開鎖定，並將蓋子從本體構件上取下，從而暴露出一開口。使用者可以抓住過濾組件，破壞過濾組件相對於殼體或管道側壁所形成的徑向密封頭。在特定的系統中，密封件和殼體或管道是這樣設計的，即，使用者需要施加不大於大約80磅、較佳的是不大於50磅、有些情況下在15至40磅之間的力來破壞密封並除去過濾組件。隨後，使用者要將過濾組件從本體構件的開口中拉出。可以將用舊的過濾組件丟棄。在特定的較佳系統中，過濾組件可以用非金屬材料構造而成以便方便地焚化。例如，在某些較佳的構造中，過濾組件包括至少百分之九十五，通常至少是百分之九十八的非金屬材料。
若要安裝一個新的過濾組件，使用者可以抓著過濾組件，將其通過管道或殼體的開口插入。過濾組件被插入開口，直到密封件相對於殼體的環形內壁被足夠地壓縮而在殼體壁與框架的末端部分之間形成一個徑向密封頭。隨後可以將蓋子置於過濾組件的暴露端以封閉開口。最後，將蓋子鎖定於本體構件。
G.舉例的結構在該部分，提供了一組規格尺寸的例子，但僅僅是為了舉例，可以採用很寬範圍的尺寸。
1.圖1-8圖2所示的過濾介質100的軸向長度是在3英寸(大約8cm)到10英寸(大約25cm)之間，在一個例子中是大約6英寸(大約15cm)。過濾介質100的外徑是在3英寸(大約8cm)到15英寸(大約38cm)之間，在一個例子中是大約10英寸(大約25cm)。
框架205的懸唇部251(圖5)向過濾器結構100的第二端110(圖5)的內側延伸的距離是在0.2英寸(大約5mm)到1英寸(大約2.5cm)之間，在一個例子中是0.6英寸(大約1.5cm)。懸唇部251的直徑是在3英寸(大約7cm)到15英寸(大約38cm)之間，在一個例子中是大約10英寸(大約25cm)。末端部分263的直徑是在2.5英寸(大約6cm)到14英寸(大約36cm)之間，在一個例子中是大約9.5英寸(大約24cm)。
過濾元件可以提供至少5平方英尺，通常是20-130平方英尺，例如大約45平方英尺的介質表面積。其所佔據的體積不超過大約1立方英尺，通常為0.03-0.5立方英尺，例如是大約0.2-0.4立方英尺。
2.圖9第一殼體部分310(圖9)的外部區域330的直徑是在3英寸(大約8cm)到10英寸(大約25cm)之間，在一個例子中是7英寸(大約18cm)。第二殼體部分315的直徑是在3英寸(大約8cm)到10英寸(大約25cm)之間，在一個例子中是5.8英寸(大約15cm)。
3.圖10-14過濾器結構470的軸向長度是在3英寸(大約8cm)到10英寸(大約25cm)之間，在一個例子中是6英寸(大約15cm)。半圓形端部511、512的半徑是在1英寸(大約2.5cm)到5英寸(大約13cm)之間，在一個例子中半徑為2.7英寸(大約7cm)。直線段513、514的長度不大於0.1英寸(大約2.5mm)，在一個例子中是4.9英寸(大約12cm)。
較佳的是，框架605向過濾器結構470內側延伸的距離是在0.2英寸(大約5mm)到1英寸(大約2.5cm)之間，在一個例子中是0.6英寸(大約1.5cm)。其所佔據的體積不超過大約1立方英尺，通常為0.03-0.5立方英尺，例如是大約0.2-0.4立方英尺。
H.舉例的材料在該部分中，提供了可用材料的例子。對任何給定材料的特定選擇都是可以按照具體的過濾應用場合而變化的。換言之，可選用於本發明系統的特定的材料取決於系統設計者根據系統需求的設計。可採用各種各樣的材料。下面舉出了已經發現的適用材料。
介質122可以包括纖維素。可用於上述系統的介質的例子如下具有以下特性的纖維素介質，即基重為大約45-55磅/3000平方英尺(84.7g/m2)，例如48-54磅/3000平方英尺；厚度為大約0.005-0.015英寸，例如大約0.010英寸(0.25mm)；弗雷澤(frazier)滲透性為大約20-25英尺/分鐘，例如大約22英尺/分鐘(6.7米/分鐘)；孔隙尺寸為大約55-65微米，例如大約62微米；溼拉強度為至少大約7磅/英寸，例如8.5磅/英寸(3.9千克/英寸)；爆破離開機器的爆破強度為大約15-25psi，例如大約23psi(159kPa)。
纖維素介質可以用細纖維來處理，例如尺寸(直徑)為5微米或更小的纖維，在某些情況下纖維尺寸甚至可能是亞微米級的。可以採用各種方法來將細纖維施加於介質。例如美國專利5,423,892的第32欄，第48-60行揭示了一些方案。更具體地說，美國專利3,878,014；3,676,242；3,841,953和3,849,241也揭示了這樣的方法，這些專利可援引在此以作參考。另一個作為商業機密的方案是由Donaldson公司生產的牌號為ULTRA-WEB的的產品，該產品包括覆蓋於普通介質上的細聚合纖維網。對過濾元件的構造和密封系統的工作而言，沒有特別好的方案涉及細纖維是怎樣製作的，以及採用什麼特定的方法來塗敷細纖維。可以施加足夠的細纖維直到最終的介質結構具有以下特性根據SAEJ726C，利用細纖維粉塵來進行測試，其初始效率為平均99.5％，沒有一次測試低於90％；根據SAE J726C，總的效率為平均99.98％。
框架205(圖5)是用可提供結構強度並且不會發生蠕變的材料構成的。框架205是用非金屬材料製成的，這種材料是環保型的，並且可以再循環或可方便地焚化。框架205可以由大多數塑料(例如玻璃纖維加強塑料)製成。一種可用的加強型塑料是丙烯材料或尼龍。當然，也可以採用其它合適的材料。
可壓縮密封件250(圖6)可以由各種材料製成。沒有特別好的方案涉及密封件250在被壓縮情況下在正確的位置上形成一個密封頭。一種可用的材料是柔軟的聚合材料，例如泡沫尿烷。可用材料的一個例子包括泡沫尿烷，它最終是一種具有14-22磅/立方英尺「模製」密度的產品。泡沫聚氨酯的來源廣泛，例如可購自於密執安州Wyandotte的BASF公司。泡沫聚氨酯的一個例子包括用I35453R樹脂和J3050U異氰酯制的材料，由BASF公司唯一指定Donaldson公司專賣。
原料的混合比是每100份I35453樹脂對36.2份I3050U異氰酸酯(按重量計)。樹脂的比重是1.04(8.7磅/加侖)，異氰酸酯是1.20(10磅/加侖)。原料通常是用高動能剪切攪拌機來攪拌混合的。組份溫度應該是9-15°F。模具溫度是115-135°F。
樹脂I35453R具有下列特性(a)平均分子重量1)基本的聚醚多醇＝500-15,0002)二元醇＝60-10,0003)三元醇＝500-15,000(b)平均官能度1)總體系＝1.5-3.2(c)羥基數量1)總體系＝100-300(d)催化劑1)胺＝Air Products 0.1-3.0PPH2)錫＝Witco0.01-0.5PPH(e)表面活性劑1)總體系＝0.1-2.0PPH(f)水1)總體系＝0.03-3.0PPH(g)顏料/染料1)總體系＝1-5％的碳黑(h)發泡劑1)0.1-6.0％HFC134AII3050U異氰酸酯具有下列特性
(a)NCO含量22.4-23.4wt％(b)粘性，25℃下的釐泊＝600-800(c)密度＝1.21g/cm3(25℃時)(d)在190℃下的初始沸點是5mm Hg(e)蒸氣壓力＝0.0002Hg(25℃時)(f)外觀-無色液體(g)閃點(Densky-Martins封閉杯)＝200℃以上是對本發明原理的一個完整的描述。根據所揭示的原理，可以有很多
權利要求
1.一種過濾元件配置，包括(a)介質，它具有相對的第一和第二端；位於所述第一端的第一流動面和位於所述第二端的第二流動面；(b)一密封系統，它包括一框架結構和一密封件，(i)所述框架結構包括一從所述第一和第二流動面之一沿軸向突伸的延伸部；(ii)所述密封件由所述框架結構的所述延伸部支承；以及(iii)所述密封件的至少一個部分從所述框架結構的所述延伸部沿徑向突伸。
2.一種過濾元件配置，包括(a)介質，它具有相對的第一和第二端；(b)一密封系統，它包括一框架結構和一密封件，(i)所述框架結構包括一從所述第一和第二端之一沿軸向突伸的延伸部；(ii)所述密封件由所述框架結構的所述延伸部支承；以及(iii)所述密封件的至少一個密封部分從所述框架結構的所述延伸部沿徑向突伸；(A)當所述密封部分可釋放地壓抵於一空氣濾清器的一個密封表面時，所述密封部分形成一個密封頭；密封部分沒有與介質徑向地靠近。
3.如權利要求1和2中任一項所述的過濾元件配置，其特徵在於，(a)所述延伸部包括一具有一個外徑向表面的環形結構，(i)所述密封件的所述部分取向成抵靠於所述外徑向表面。
4.如權利要求3所述的過濾元件配置，其特徵在於，(a)所述環形結構在其與所述外徑向表面相對的一側上具有一內徑向表面，並具有一末端部分；(i)所述密封件取向成抵靠於所述外徑向表面、所述末端部分和所述內徑向表面。
5.如權利要求3和4中任一項所述的過濾元件配置，其特徵在於，(a)所述環形結構限定了一外周；(i)所述介質位於所述環形結構的所述外周範圍內。
6.如權利要求2所述的過濾元件配置，其特徵在於，(a)所述介質包括一在其所述第一端的第一流動面，以及一在其所述第二端的第二流動面；以及(b)所述延伸部從所述第一和第二流動面之一沿軸向凸伸。
7.如權利要求1和6中任一項所述的過濾元件配置，其特徵在於，(a)所述介質包括多個槽，每個槽均具有一靠近所述第一流動面的第一端部和一靠近所述第二流動面的第二端部，(i)所述各槽中的選定的一些槽在所述第一端部敞開，並在所述第二端部封閉，所述各槽中選定的一些槽在所述第一端部封閉，而在所述第二端部敞開。
8.如權利要求1、2、6和7中任一項所述的過濾元件配置，其特徵在於，(a)所述介質包括一外周；以及(b)所述框架結構包括一環繞並固定於所述外周的唇件；(i)所述框架結構的所述延伸部從所述唇件突伸。
9.如權利要求1、2和6-8中任一項所述的過濾元件配置，其特徵在於，(a)所述延伸部包括一環形結構，該環形結構具有一外徑向表面、一與之相對的內徑向表面和一末端部分；(b)所述密封件取向成抵靠於所述外徑向表面、所述末端部分和所述內徑向表面。
10.如權利要求9所述的過濾元件配置，其特徵在於，(a)所述密封件限定了一階梯形截面形狀，該階梯形截面從所述延伸部的所述末端部分向所述唇件逐漸增大。
11.如權利要求9和10中任一項所述的過濾元件配置，其特徵在於，(a)所述介質和所述框架結構具有一圓形橫截面。
12.如權利要求11所述的過濾元件配置，其特徵在於，(a)所述唇件的直徑大於所述環形結構的直徑。
13.如權利要求1、2和6-10中任一項所述的過濾元件配置，其特徵在於，(a)所述介質和所述框架結構的橫截面包括一對彎曲的端部，該對端部通過一對直線段來連接。
14.如權利要求1-13中任一項所述的過濾元件配置，其特徵在於，(a)所述框架結構包括多個沿徑向的支撐條。
15.如權利要求1-14中任一項所述的過濾元件配置，其特徵在於，(a)所述密封件包括可壓縮聚氨酯泡沫材料。
16.如權利要求1-15中任一項所述的過濾元件配置，其特徵在於，(a)所述密封件包括模製密度不大於22磅/立方英尺的聚氨酯泡沫材料。
17.一種發動機空氣流動系統，包括可操作地安裝於其中的如權利要求1所述的過濾元件配置，該過濾元件配置包括具有相對的第一和第二流動面的介質；一密封系統，該系統包括一框架結構和一密封件，所述框架結構包括一從所述第一和第二流動面之一沿軸向突伸的延伸部；所述密封件由所述框架結構的所述延伸部支承，該發動機空氣流動系統包括(a)一發動機，其額定空氣流速至少是500cfm，並具有一空氣吸入系統；(b)其中所述過濾元件配置的介質空氣流動地連通於所述空氣吸入系統；所述介質是構造和布置成使空氣可以通過所述第一流動面流入所述介質，並通過所述第二流動面流出所述介質；以及(c)位於和抵靠於所述延伸部和一空氣濾清器之間的所述密封件形成了一個徑向密封頭。
18.一種發動機空氣流動系統，包括可操作地安裝於其中的如權利要求2所述的過濾元件配置，該過濾元件配置包括具有相對的第一和第二端的介質；一密封系統，該系統包括一框架結構和一密封件，所述框架結構包括一從所述第一和第二端之一沿軸向突伸的延伸部；所述密封件由所述框架結構的所述延伸部支承；所述密封件的至少一個密封部分從所述框架結構的延伸部徑向地突伸；所述密封部分在被可釋放地壓抵於一空氣濾清器的一個密封表面時形成一個密封頭；密封部分沒有與介質徑向地靠近；該發動機空氣流動系統包括(a)一發動機，其額定空氣流速至少是500cfm，並具有一空氣吸入系統；(b)其中所述過濾元件配置的介質空氣流動地連通於所述空氣吸入系統；以及(c)位於和抵靠於所述延伸部和一空氣濾清器之間的所述密封件形成了一個徑向密封頭，沒有介質沿徑向靠近所述密封部分。
19.如權利要求17和18中任一項所述的系統，其特徵在於，(a)所述空氣濾清器包括一內環形密封面；以及(b)所述密封件被所述密封面所環繞，所述徑向密封頭是由所述密封件被壓縮並抵靠在所述密封面和所述框架結構的所述延伸部之間而形成的。
20.如權利要求18所述的系統，其特徵在於，(a)所述介質具有相對的第一和第二流動面，所述第一流動面位於所述第一端，所述第二流動面位於所述第二端；所述介質包括多個槽，每個所述槽均具有一靠近所述第一流動面的上遊部分和一靠近所述第二流動面的下遊部分；(i)所述各槽中選定的一些槽在所述上遊部分敞開，並在所述下遊部分封閉，而所述各槽中選定的另一些槽在所述上遊部分封閉，並在所述下遊部分敞開。
21.如權利要求20所述的系統，其特徵在於，(a)所述框架結構固定於靠近所述第二流動面的所述介質組件；(i)所述延伸部從所述第二流動面沿軸向突伸。
22.如權利要求17所述的系統，其特徵在於，(a)所述介質包括多個槽，每個所述槽均具有一靠近所述第一流動面的上遊部分和一靠近所述第二流動面的下遊部分；(i)所述各槽中選定的一些槽在所述上遊部分敞開，並在所述下遊部分封閉，而所述各槽中選定的另一些槽在所述上遊部分封閉，並在所述下遊部分敞開。
23.如權利要求17-22中任一項所述的系統，其特徵在於，(a)所述介質包括一外周；(b)所述框架結構包括一環繞並固定於所述外周的唇件；(i)所述框架結構的所述延伸部從所述唇件突伸。
24.如權利要求17-23中任一項所述的系統，其特徵在於，(a)所述延伸部包括一末端部分、一外表面和一與之相對的內表面；以及(b)所述密封件包括一取向成至少抵靠於所述延伸部的所述外表面的第一部分。
25.如權利要求24所述的系統，其特徵在於，(a)所述密封件包括一取向成抵靠所述末端部的第二部分，以及一取向成抵靠於所述內表面的第三部分。
26.如權利要求17-25中任一項所述的系統，其特徵在於，(a)所述密封件在所述延伸部和所述空氣流動管道之間至少被壓縮百分之十五，藉以形成所述徑向密封頭。
27.如權利要求17-26中任一項所述的系統，其特徵在於，(a)所述過濾元件配置具有一圓形橫截面。
28.如權利要求17-26中任一項所述的系統，其特徵在於，(a)所述過濾元件配置具有一橫截面，該橫截面包括一對彎曲的端部，該對端部通過一對直線段來連接。
29.如權利要求17-28中任一項所述的系統，其特徵在於，(a)所述空氣濾清器包括一用於形成所述徑向密封頭的出口管。
30.一種維修過濾元件的方法，包括以下步驟(a)將一具有相對的第一和第二流動面的過濾元件以及一密封系統插入一管道；(i)所述密封系統包括一框架結構和一密封件，所述框架結構包括一從所述第一和第二流動面之一沿軸向突伸的延伸部；所述密封件由所述框架結構的所述延伸部支承，(b)將所述密封件壓縮並抵靠於所述框架結構的延伸部與管道之間，藉以形成一徑向密封頭。
31.如權利要求30所述的方法，其特徵在於，(a)所述壓縮密封件的步驟包括將所述密封件壓縮並抵靠於所述延伸部的外表面與管道之間。
32.如權利要求30和31中任一項所述的方法，其特徵在於，(a)在所述插入步驟之前，通過從一空氣濾清器殼體的本體構件上除去一蓋子而暴露出所述管道，所述管道是由所述本體構件的內表面來限定的。
33.如權利要求32所述的方法，其特徵在於，(a)在所述密封件壓縮步驟之後，將所述蓋子覆蓋到所述本體構件和所述過濾元件上。
34.如權利要求30-33中任一項所述的方法，其特徵在於，(a)所述插入步驟包括插入一具有多個槽的過濾元件，每個所述槽均具有一靠近所述第一端的第一端部和一靠近所述第二端的第二端部，所述各槽中選定的一些在所述第一端部敞開並在所述第二端部封閉，而所述各槽中選定的另一些則在所述第二端部敞開並在所述第一端部封閉。
35.如權利要求30-34中任一項所述的方法，其特徵在於，(a)所述密封件的壓縮步驟包括使所述密封件在所述延伸部和管道之間被壓縮至少15％。
36.如權利要求30-35中任一項所述的方法，其特徵在於，(a)所述插入過濾元件的步驟包括插入一具有圓形橫截面的過濾元件。
37.如權利要求30-35中任一項所述的方法，其特徵在於，(a)所述插入過濾元件的步驟包括插入一具有某種橫截面的過濾元件，所述橫截面包括一對通過一對直線段連接起來的彎曲端部。
38.一種構造過濾元件配置的方法，該方法包括如下步驟(a)設置一密封系統，該密封系統包括一框架結構和一密封件；(b)設置一介質結構，該結構具有相對的第一和第二流動面；以及(c)將所述密封系統安裝到所述介質結構的所述第一和第二流動面之一上。
39.如權利要求38所述的方法，其特徵在於，(a)所述設置密封系統的步驟包括設置這樣一個系統，其中(i)框架結構包括一延伸部；(ii)所述密封件由所述延伸部支承；以及(iii)所述密封件的至少一部分從所述延伸部沿徑向突伸。
40.如權利要求39所述的方法，其特徵在於，(a)所述安裝密封系統的步驟包括使所述密封系統相對於所述介質取向成使框架結構的延伸部從所述第一和第二流動面之一沿軸向突伸。
41.如權利要求38-40中任一項所述的方法，其特徵在於，還包括以下步驟(a)將所述密封系統固定於所述介質結構。
42.如權利要求41所述的方法，其特徵在於，(a)所述固定步驟包括利用粘合劑將所述密封系統固定於所述介質結構。
43.如權利要求38-42中任一項所述的方法，其特徵在於，(a)所述設置一介質結構的步驟包括設置一個具有一外周的介質結構；(b)所述設置一密封系統的步驟包括設置一具有一唇件的框架結構；(c)所述安裝步驟包括將所述唇件取向在所述介質結構的外周上。
44.如權利要求38-41中任一項所述的方法，其特徵在於，(a)所述設置一密封系統的步驟包括設置一具有一環形結構的延伸部，所述環形結構包括一徑向外表面、一相對的徑向內表面和一末端部分；(i)所述密封件抵靠於所述徑向外表面、所述末端部分和所述徑向內表面。
45.如權利要求38-44中任一項所述的方法，其特徵在於，(a)所述設置介質結構的步驟包括設置一包括多個槽的介質，每個槽均具有一靠近所述第一端的第一端部和一靠近所述第二端的第二端部；(i)所述各槽中選定的一些在所述第一端部敞開並在所述第二端部封閉，而所述各槽中選定的另一些則在所述第二端部敞開並在所述第一端部封閉。
全文摘要
一種過濾組件包括一過濾器結構(100)和一用於將該結構密封在一管道或殼體(305)中的密封系統(60)過濾器結構具有相對的第一和第二流動面(110),並且是構造成直通流動的方式。密封系統(60)包括一框架結構(205)和一可壓縮密封件(250)。可壓縮密封件是圍繞框架結構的一部分模製的。當把過濾組件(100)插入殼體(305)中時,可壓縮密封件(250)足以被壓縮而在框架結構(205)和殼體(305)的一個表面之間形成一個徑向密封頭(172)。
文檔編號B01D46/00GK1341035SQ00804288
公開日2002年3月20日 申請日期2000年2月23日 優先權日1999年2月26日
發明者S·S·吉斯克, C·J·芬納蒂 申請人:唐納森公司