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过滤器结构；外壳；组件及方法

阅读：41发布：2023-01-24

专利汇可以提供过滤器结构；外壳；组件及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供了空气过滤器和用于空气过滤器的优选部件。在一种结构中，所述空气过滤器包括带式或匣式部件，被设置成在使用期间可拆除地容纳z-过滤介质包在其内。在另一种结构中，所述带永久性地安装于介质包。被设置成使用匣或带的空气过滤器结构包括具有中央外壳部分的结构，用于容纳主过滤器滤芯和匣，并且其上具有3个可安装侧面的安装结构。优选的粗滤器结构和出口管结构可以固定在中央外壳部分上。，下面是过滤器结构；外壳；组件及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种在使用过程中可拆除地安装在空气过滤器外壳中的空气过滤器滤芯结构，所述空气过滤器滤芯结构包括：
(a)介质包，所述介质包具有：
(i)入口流动端和相对的出口流动端；
(ii)多个入口流动槽纹，所述多个入口流动槽纹在所述入口流动端处开口并在靠近所述出口流动端处阻止空气从其通过；
(iii)多个出口流动槽纹，所述多个出口流动槽纹在靠近所述入口流动端处闭合并在所述出口流动端处对出口流开口；
(iv)非圆形截面形状；和
(v)介质包侧面，所述介质包侧面在所述入口流动端和相对的出口流动端之间延伸；
(b)径向向外的外壳密封结构，所述外壳密封结构固定至所述介质包的一端；
(i)所述外壳密封结构包括安装在框架部分上的密封件，和；
(c)带，所述带限定内部并具有所述介质包置于其内并永久安装于其上；
(i)所述带上包括手柄件；
(A)所述手柄件具有可以适于人手指的一部分放在其下的一部分，位于所述手柄件和所述带的其余部分之间；和
(B)所述带与所述外壳密封结构的框架部分间隔并与所述外壳密封结构的框架部分分开。
2.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯结构，其中：
(a)所述手柄件包括固定至所述带的平台，在所述平台和所述带的一部分之间具有凹槽结构。
3.根据权利要求2所述的空气过滤器滤芯结构，其中：
(a)所述平台形成的周边面积至少为3600平方毫米。
4.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯结构，其中：
(a)所述带的截面形状具有两个相对的弯曲端和两个相对的侧边；和
(b)所述手柄被设置成与所述带的两个相对的弯曲端中的一个有重叠。
5.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯结构，其中：
(a)所述介质包包括槽纹介质固定至表面片材并且被卷绕。
6.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯结构，其中：
(a)所述介质包具有椭圆截面形状。
7.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯结构，其中：
(a)所述带包括延伸通过所述介质包的入口流动端的格栅。
8.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯结构，其中：
(a)所述带包括至少两个具有不同宽度的区域；
(i)第一宽度是所述带容纳所述手柄件的区域；和
(ii)第二宽度是所述带不容纳突出结构的区域。
9.一种空气过滤器组件，包括：
(a)外壳，所述外壳包括：入口部分；相对的出口部分；和，在入口部分和出口部分之间的中央主过滤器滤芯容纳部分；
(i)所述中央主过滤器滤芯容纳部分上具有侧面进出口盖，所述进出口盖被设置在用于维修进入所述中央主过滤器滤芯容纳部分的内部的位置以打开维修孔；和(ii)所述进出口盖内包括具有向上突出的滤芯手柄凹槽的内表面；
(b)根据权利要求1所述的主空气过滤器滤芯可拆除地置于所述中央主过滤器滤芯容纳部分内；
(iii)所述主空气过滤器滤芯的大小适于当所述侧面进出口盖被移去时适合通过维修孔。
10.根据权利要求9所述的空气过滤器组件，其中：
(a)所述中央主过滤器滤芯容纳部分包括第一和第二相对的侧壁部分，所述侧壁部分上各自具有静止加载凸轮结构的一部分定向在安装期间接合所述主空气过滤器滤芯并且在所述主空气过滤器滤芯被插入所述中央主空气过滤器滤芯容纳部分时朝向所述出口部分偏压所述主空气过滤器滤芯。
11.根据权利要求10所述的空气过滤器组件，其中：
(a)所述静止加载凸轮结构包括在所述第一和第二相对的内部侧壁部分的每一个上的静止凸轮部分，沿向内离开进出口盖的延伸方向朝向所述出口部分倾斜。
12.根据权利要求11所述的空气过滤器组件，其中：
(a)所述进出口盖包括在所述主空气过滤器滤芯和所述入口部分之间的位置处伸入所述外壳内部的一部分。
13.根据权利要求9所述的空气过滤器组件，其中：
(a)所述手柄件包括一部分的模制塑料预成型件固定至所述介质包。
14.根据权利要求9所述的空气过滤器组件，其中：
(a)所述入口部分包括粗滤器结构，所述相滤器结构包括多个灰尘分离器管。
15.根据权利要求14所述的空气过滤器组件，其中：
(a)所述入口部分可拆除地固定至所述主空气过滤器滤芯容纳部分。
16.根据权利要求14所述的空气过滤器组件，其中：
(a)所述粗滤器结构上包括灰尘排出器口。
17.根据权利要求9所述的空气过滤器组件，其中：
(a)所述进出口盖包括在所述主空气过滤器滤芯和所述入口部分之间的位置处伸入所述外壳内部的一部分。
18.根据权利要求9所述的空气过滤器组件，其中：
(a)所述介质包的周边截面形状形成两个相对的弯曲端；和
(b)所述手柄件被设置成与所述主空气过滤器滤芯的弯曲端有重叠。
19.根据权利要求1所述的空气过滤器组件，其中：
(a)所述介质包的周边截面形状形成两个相对的弯曲端；和
(b)所述手柄件被设置成与所述主空气过滤器滤芯的弯曲端有重叠。

说明书全文

过滤器结构；外壳；组件及方法

[0001] 本专利申请要求申请日为2005年2月1日的美国临时专利申请60/649,301，和申请日为2004年8月25日的美国临时专利申请60/604,549，和申请日为2004年4月30日的美国临时专利申请60/567,121的优先权。申请60/649,301，申请60/604,549，和申请60/567,121的完整内容分别以全文形式在此被结合入本文。

技术领域

[0002] 本申请涉及空气过滤器，例如，用于净化车辆和其他设备的发动机助燃空气。本申请提供了优选的部件，组件和方法。

背景技术

[0003] 气流中通常携带有颗粒状材料。在很多情况，需要从气流中除去某些或全部颗粒状材料。例如，进入机动车辆或发电设备的发动机进风口气流中通常包括颗粒状材料。所述颗粒状材料如果到达相关机构的内部工作区，可能造成重大破坏。因此，对于这些系统来说，优选从相关发动机或其他设备的气流上游除去所述颗粒状材料。业已开发了用于去除颗粒物的多种空气过滤器结构。

[0004] 存在使用这样的空气过滤器结构的总体趋势，该结构将z-过滤介质结构用作介质包。一般，z-过滤介质结构可表征为包括槽纹片材固定至表面片材，形成介质包结构。z-过滤结构的示例在下述文献中有描述：PCT公开号WO 97/40918，公开日为1997年11月
6日；美国专利6,190,432和6,350,291；PCT申请US 04/07927，申请日为2004年3月17日；美国临时申请60/532,783，申请日为2003年12月22日；PCT公开号03/095068，公开日为2003年11月20日；PCT公开号WO 04/007054，公开日为2004年1月22日；PCT公开号WO 03/084641，公开日为2003年10月16日；和，美国临时申请60/543,804，申请日为
2004年2月11日；所引用的每份文献的完整内容在此被结合入本文。

[0005] 对于某些结构，希望开发出这样的设置，其中z-过滤介质通过外壳的侧面(而不是末端)装载入空气过滤器外壳中。这样的结构披露于，例如WO 03/095068中，该文献在此被结合入本文。

[0006] 一般，一直在寻求改进。发明内容

[0007] 根据本发明，提供了不同的特征和技术，以便有利于用于空气过滤器结构或者作为空气过滤器结构的部件。提供了某些优选的部件，以及采用这些部件的组件。另外，提供了组装，维修和使用方法。

[0008] 正如在实施例中所示出的，本文所披露的具体元件部分，技术和结构可以一起使用，以使优点突出。不过，可以对它们进行分别选择和利用以产生其他有利结构。因此，对本发明的结构没有特定要求，展示了所披露的所有不同的有利特征。

[0009] 所披露的有利特征包括可用在空气过滤器组件内的带式或匣式部件。匣式部件被设置成有利于在使用期间将z-过滤介质包容纳其内。所述匣式部件和介质包可以人工分离或永久安装。在本文中，术语″人工分离″及其变化形式表示所述部件可以在平常手的压力下分离，而不损坏匣式部件，允许所述匣式部件被再利用。当组装在一起时，匣式部件和过滤器滤芯有时被称作过滤器滤芯/匣组合或其变化形式。

[0010] 所提供的其他有利特征包括具有有利安装结构的总体外壳结构。所披露的一种具体安装结构是盒状U形结构，它具有三个用于安装的侧面，对应盒状U形的两个相对侧和一个底部。在本文中，术语″盒状″是指由三个直的安装侧面形成的u-形；即，两个相对的平行侧面和延伸其间的中央底部。尽管其他方案是可行的，在所示出的通常优选结构中，在空气过滤器外壳上提供有侧面维修口，所述维修口位于与盒状U形安装结构的中央底部相对的位置。

[0011] 还提供了空气过滤器的模块结构，包括分别预制并然后可组装的部件，对应于：入口部分；中央或主空气过滤器滤芯容纳部分；进出口盖；和出口部分。这些部件可以是预制的，然后被组装成空气过滤器。通常优选的空气过滤器包括用塑料模制的这些部件，然后被焊接或以其他方式固定在一起，以形成空气过滤器外壳。

[0012] 还提供了用于本发明的优选空气过滤器结构的优选安全元件结构。所述安全元件包括便于手工操纵的手柄结构，以及有助于安装的枢轴突出部分。

[0013] 从下面的附图和详细说明可以理解其他优选的特征，部件和技术。

附图说明

[0014] 图1是本发明的空气过滤器组件的入口端透视图。

[0015] 图2是沿图1的线2-2的水平剖视图。

[0016] 图3是沿图1的线3-3的垂直剖视图。

[0017] 图4是沿图1的线4-4的垂直剖视图。

[0018] 图5是可用于图1所示组件的匣式部件的端视图。

[0019] 图6是沿图5的线6-6的剖视图。

[0020] 图7是沿图5的线7-7的剖视图。

[0021] 图7A是图5所示匣式部件的入口端透视图。

[0022] 图8是具有类似于图1所示组件特征的组件的示意性透视图。

[0023] 图9是图8所示组件的示意图，示出移去盖子步骤的开始部分。

[0024] 图10是图8和9所示的结构，示出相对图9而言移去盖子的后期部分。

[0025] 图11是图8-10所示结构的示意图，示出移去盖子并移去过滤器滤芯部件。

[0026] 图12是图11所示结构的示意图，示出过滤器滤芯部件从匣和盖子部件分离，所示两者均从空气过滤器外壳移去。

[0027] 图13示出图12中部分移去安全或次级过滤器。

[0028] 图14表示图13中完全移去安全过滤器。

[0029] 图15表示图8所示的组件，所示出的出口部件和入口部件分离，以便理解它们是如何交替安装的。

[0030] 图16A-X是表示具有图8所示某些特征的组件如何能够沿多个取向安装的示意图；图16A-X仅仅示出了一些可能的取向。

[0031] 图17是图1所示空气过滤器的另一个实施例的透视图。

[0032] 图18是包括空气过滤器的系统的示意图。

[0033] 图19是图3所示主要或初级过滤器滤芯的侧视图。

[0034] 图20是图19所示主要或初级过滤器滤芯的俯视(出口端)图。

[0035] 图21是图19所示的过滤器滤芯沿图20的线21-21的剖视图。

[0036] 图22是可用于图3和19-21所示过滤器滤芯的z-过滤介质的局部图。

[0037] 图23是可用于图1-3所示组件的安全元件的俯视平面图。

[0038] 图24是图23所示安全元件的入口端透视图。

[0039] 图25是沿图23的线25-25的剖视图。

[0040] 图26是可用于本发明结构的z-过滤介质的第二局部示意性透视图。

[0041] 图27是图26所示部分介质的示意性剖视图。

[0042] 图28是不同波纹状介质定义的示例的示意图。

[0043] 图29是根据本发明用于制造介质的方法的示意图。

[0044] 图30是可用于本发明结构的介质槽纹的可选末端针刺的剖视图。

[0045] 图31是根据本发明原理的第二种空气过滤器组件的侧面正视图。

[0046] 图32是图31所示空气过滤器的俯视平面图。

[0047] 图33是图31所示空气过滤器的入口端视图。

[0048] 图34是图31所示空气过滤器的出口端视图。

[0049] 图35是图31所示空气过滤器的侧面透视图。

[0050] 图36是图31所示空气过滤器的分解透视图。

[0051] 图37是图31所示的空气过滤器沿图35的线37-37的剖视图。

[0052] 图38是图31所示的空气过滤器沿图35的线38-38的剖视图。

[0053] 图39是可用于图31所示空气过滤器组件的过滤器滤芯的侧面正视图。

[0054] 图40是图39所示过滤器滤芯的剖视图。

[0055] 图41是图39所示过滤器滤芯的透视图。

[0056] 图42是可用于将图39的过滤器滤芯容纳在图31的空气过滤器内的匣的入口端视图。

[0057] 图43是图42所示过滤器滤芯沿线43-43的剖视图。

[0058] 图44是图42所示过滤器滤芯沿线44-44的剖视图。

[0059] 图45是子组件的出口端透视图，该子组件包括图39的过滤器元件容纳在图42的匣内。

[0060] 图46是图45所示组件的入口端的入口端透视图。

[0061] 图47是第三种空气过滤器组件的侧面正视图。

[0062] 图48是图47所示空气过滤器组件的分解示意图。

[0063] 图49是第四种空气过滤器组件的分解示意图。

[0064] 图50是图49所示空气过滤器组件的剖视图。

[0065] 图51是过滤器滤芯的另一个实施例的透视图。

[0066] 图52是图51所示过滤器滤芯的另一透视图。

[0067] 图53是图51和52所示过滤器滤芯的剖视图。

[0068] 图54是根据本发明原理的空气过滤器组件另一个实施例的透视图。

[0069] 图55是图54所示空气过滤器组件的剖视图，并且示出了图51和52的过滤器滤芯可操作地安装在其内。

[0070] 图56是图54所示空气过滤器组件的剖视图，剖面沿图55的线56-56。

[0071] 图57是图54所示空气过滤器组件的端面正视图，示出了出口端。

[0072] 图58是图54所示空气过滤器组件的端面正视图，示出了入口端。

[0073] 图59是图54所示空气过滤器组件的俯视平面图。

[0074] 图60是图54所示空气过滤器组件的仰视平面图。

[0075] 图61是图54所示空气过滤器组件的侧面正视图。

[0076] 图62是图51和52所示过滤器滤芯的仰视平面图。具体实施方式I.概述Z-过滤介质结构。

[0077] 槽纹状过滤介质可以多种方式用于提供流体过滤结构。一种众所周知的方式是z-过滤结构。本文所使用的术语″z-过滤结构″，表示这样的过滤结构，其中，单独波纹状的，折叠的或以其他方式形成的过滤槽纹被用于形成纵向，通常平行的，入口和出口过滤槽纹组，以便流体流过介质；流体沿槽纹长度在介质相对的入口和出口流动端(或流动面)之间流动。z-过滤介质的一些示例披露于以下文献中：美国专利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；以上15份引用文献中的每一份在此都被结合入本文。

[0078] 一种类型的z-过滤介质，采用两种特定的介质部件结合在一起，以形成介质结构。这两个部件是：(1)槽纹状(通常是波纹状)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，垂直于槽纹方向，如美国临时申请60/543,804，申请日为2004年2月11日中所披露，在此被结合入本文。

[0079] 槽纹状(通常是波纹状)介质片材和表面介质片材一起用于形成具有平行入口和出口槽纹的介质。在一些情况，槽纹片材和表面片材固定在一起，并随后卷绕，以形成z-过滤介质结构。这样的结构披露于，例如，U.S.6,235,195和6,179,890，所述文献分别在此被结合入本文。在某些其他结构中，固定至表面介质的一些槽纹介质的非卷绕部分彼此层叠，以形成过滤结构。这种结构的一个示例披露于5,820,646号专利的图11中，在此被结合入本文。

[0080] 对于本文所披露的具体应用，优选卷绕结构。通常，槽纹片材/表面片材组合环绕自身卷绕以形成卷绕的介质包，是通过将表面片材向外进行的。一些卷绕技术披露于申请日为2003年5月2日的美国临时申请60/467,521，和申请日为2004年3月17日的PCT申请US 04/07927，所述文献分别在此被结合入本文。所得到的卷绕结构一般具有作为介质包外表面的部分表面片材。

[0081] 本文所使用的术语″波纹状″表示介质结构，是指将介质从两个波纹辊之间通过而得到的槽纹结构，即，进入两个辊之间的辊隙或咬合部分，这两个辊各自具有适合在所得到的介质产生波纹影响的表面特征。术语″波纹″不是指采用不涉及让介质进入波纹辊之间咬合部分的技术形成的槽纹。不过，术语″波纹状″适用于即使介质在波纹形成之后的进一步改变或变形，所述波纹形成例如通过披露于公开日为2004年1月22日的PCT WO04/007054的折叠技术，在此被结合入本文。

[0082] 波纹状介质是特定形式的槽纹介质。槽纹介质是这样的介质，它具有穿过其间延伸的单独槽纹(例如，通过诸如压制波纹或折叠的技术形成)。

[0083] 采用z-过滤介质的可维修过滤元件或过滤器滤芯结构有时被称作″直通流动结构″或其变化形式。一般，在本文中，表示可维修的过滤元件一般具有入口流动端(或面)和相对的出口流动端(或面)，使流体一般沿相同的直通方向进入并离开过滤器滤芯。在本文中术语″可维修的″是指含有介质的过滤器滤芯定期地从相应的流体过滤器取出并更换。在一些场合，每个入口流动端和出口流动端大体是扁平或平面的，两者彼此平行。不过，这种结构的变化形式，例如，非平面表面是可行的。

[0084] 直通流动结构(特别对于卷绕介质包)是与，例如可维修的过滤器滤芯，如在此被结合入本文的美国专利号6,039,778所示类型的圆柱状折叠过滤器滤芯不同的，在该文献中流动一般在通过可维修的滤芯时转向。就是说，在6,039,778号专利的过滤器中，流体通过圆柱侧面进入圆柱状过滤器滤芯，然后转向通过端面排出(在向前流动的系统中)。在通常的反向流动系统中，流体通过端面进入可维修的圆柱状滤芯，然后转向通过圆柱状过滤器滤芯的侧面排出。这种反向流动系统的示例在美国专利号5,613,992中示出，在此被结合入本文。

[0085] 本文所使用的术语″z-过滤介质结构″及其变化形式，是指以下结构中的任意一种或全部：波纹或其他槽纹介质网固定在表面介质上，具有适当密封以允许形成入口和出口槽纹；或，所述介质卷绕或以其他方式构造或形成入口和出口槽纹的三维网络；和/或，包括所述介质的过滤器结构。

[0086] 在图26中，示出了可用于z-过滤介质的介质401的示例。介质401由波纹片材403和表面片材404形成。

[0087] 一般，图26的波纹片材403一般在本文中被表征为具有规则的，弯曲的，槽纹或波纹407的波型。在本文中，术语″波型″是指交替的波谷407b和波峰407a的槽纹或波纹型式。在本文中，术语″规则的″是指以下事实：成对的波谷和波峰(407b，407a)以大体上相同重复的波纹(或槽纹)形状和尺寸交替(另外，通常在规则的结构中，每个波谷407b实质上是每个波峰407a的反相)。术语″规则的″因而表示波纹(或槽纹)型包括波谷和波峰，每对(包括相邻的波谷和波峰)重复，至少在70％的槽纹长度上波纹尺寸和形状没有实质改变。在本文中，术语″实质″是指由于在用于产生波纹或槽纹片材的工艺或形成中的变化而导致的改变，而不是由于介质片材403的挠性这一事实所导致的微小变化。对于重复型式的特征，并不意味着在任何给定过滤器结构中，必须存在等同数量的波峰和波谷。介质401可以，例如在一对波峰和波谷之间终止，或者部分沿一对波峰和波谷终止(例如，在图26中，局部示出的介质401具有8个完整的波峰407a和7个完整的波谷407b)。另外，相对的槽纹端(波谷和波峰末端)可以彼此不同。在上述定义中，末端的这些变化是被忽略的，除非另有说明。就是说，槽纹末端的变化倾向被上述定义所包含。

[0088] 在本文中表征″弯曲的″波纹波型时，术语″弯曲的″是指波纹型式不是由于对介质提供折叠或折缝的形状所造成的，而是由于每个波峰的顶端407a和每个波谷的底部407b是沿辐射状曲线形成的。尽管其他方案是可行的，所述z-过滤介质的通常半径为至少
0.25mm，通常不超过3mm(由上述定义的不弯曲介质也可以使用)。

[0089] 图26中所示出的波纹片材403的特定规则，弯曲的波型的另一特征是，在接近每个波谷和每个相邻波峰之间的中点430，沿槽纹407的大部分长度，具有过渡区，在这里弯曲部分倒置。例如，观察图26的背侧或面403a，波谷407b是凹入区域，而波峰407a是凸出区域。当然，当朝向正侧或面403b观察时，侧面403a的波谷407b形成波峰；和，面403a的波峰407a形成波谷。(在一些情况，区域430可以是直段，而不是一个点，在直段430的末端弯曲倒置)。

[0090] 图26中示出的特定规则，弯曲波型的波纹片材403的特征是，单个波纹大体上是直的。在本文中，″直的″表示在穿过边缘408和409之间的至少70％(通常至少80％)的长度，波峰407a和波谷407b的截面没有实质变化。术语″直的″结合图26所示的波纹型式，部分区别于在此被结合入本文的WO97/40918的图1和PCT公开号为WO 03/47722，公开日为2003年6月12日中描述的波纹介质的锥形槽纹型式。例如，WO 97/40918的图1所示的锥形槽纹是弯曲波型，但不是″规则的″型式，或如本文所用的术语具有直槽纹型式。

[0091] 参见图26并且参考以上说明，介质401具有第一和第二相对的边缘408和409。当介质401卷绕并形成介质包时，一般边缘409会形成介质包的入口端，而边缘408则形成出口端，尽管相反的方向是可行的。

[0092] 靠近边缘408处提供有密封剂，在这里以密封边(sealant bead)410的形式，将波纹状(槽纹状)片材403和表面片材404密封在一起。密封边410有时被称作″单面″密封边，当它作为密封边在波纹片材403和表面片材404之间以形成单面或介质条401时。密封边410密封封闭靠近边缘408的单个槽纹411，禁止空气从其通过。

[0093] 靠近边缘409处提供了密封剂，在这里是以密封边414的形式。密封边414靠近边缘409，一般禁止槽纹415通过未经过滤的流体。密封边414通常应用于介质401围绕自身卷绕的情况，使波纹片材403朝向内侧。因此，密封边414会在表面片材404的背侧417和波纹片材403的侧面418之间形成密封。当它应用在条401卷绕成卷绕的介质包时，密封边414有时被称作″卷绕密封边″。如果介质401被切割成条并且层叠，而非卷绕，密封边414就是″层叠密封边″。

[0094] 参见图26，一旦将介质401整合入介质包，例如通过卷绕或层叠，就可以按以下方式操作。首先，空气沿箭头412的方向进入靠近末端409的开口槽纹411。由于末端408被密封边410封闭，空气会沿箭头413所示方向通过介质。随后空气通过靠近介质包末端408的槽纹415的开口端415a离开介质包。当然，操作可以沿相反的空气流方向进行。介质包对穿过其间未经过滤的空气流是封闭的。

[0095] 对于图26中所示出的具体结构来说，平行的波纹407a，407b从边缘408到边缘409沿整个介质大体是直的。直槽纹或波纹可以在选定的位置变形或折叠，尤其在末端。用于闭合槽纹末端的改变一般在上述″规则的″，″弯曲的″和″波型″的定义中被忽略。

[0096] 不采用直的，规则弯曲的波型波纹(槽纹)形状的Z-过滤器结构是已知的。例如，在Yamada等的U.S.5,562,825中示出了采用有些半圆形的(截面)入口槽纹靠近窄V形(具有弯曲侧面)出口槽纹的波纹型式(见5,562,825的图1和3)。在Matsumoto等的U.S.5,049,326号专利中，示出了圆形(截面)或管状槽纹，它通过具有半管的一个片材连接至具有半管的另一个片材形成，在所得到的平行，直槽纹之间具有扁平区域，参见Matsumoto′326的图2。在Ishii等的U.S.4,925,561(图1)中，示出了折叠成具有矩形截面的槽纹，其中所述槽纹沿其长度逐渐变细。在WO 97/40918(图1)中，示出了具有弯曲波型(来自相邻的弯曲凸起和凹入的槽)，但沿其长度逐渐变细(并因此不是直的)的槽纹或平行波纹。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。

[0097] 一般，过滤介质是相当柔性的材料，通常为无纺纤维材料(纤维素纤维，合成纤维或这两者)，其内经常包括树脂，有时用其他材料处理。因此，它能够被整形或设置成不同波纹型式，而没有不可接受的介质损坏。另外，它可以方便地卷绕或以其他方式成形以便使用，同样没有不可接受的介质损坏。当然，它必须在使用期间保持所需波纹结构的性质。

[0098] 在所述波纹加工工艺中，导致介质发生了非弹性变形。这防止了介质恢复到其原有形状。不过，一旦解除张力，槽纹或波纹倾向于反弹，只恢复部分已发生的拉伸和弯曲。表面片材有时附加至槽纹片材上，以阻止波纹片材的这种反弹。

[0099] 另外，通常介质含有树脂。在波纹成形过程中，可以将介质加热到超过树脂的玻璃转化点。当树脂随后冷却时，它会有助于保持槽纹形状。

[0100] 波纹片材403，表面片材404或这两者的介质可以在其一面或两面提供细纤维材料，例如，参见U.S.6,673,136，在此被结合入本文。

[0101] 有关z-过滤结构的一个问题涉及封闭单个槽纹末端。通常提供密封剂或黏合剂，以实现所述密封。从以上讨论可以看出，在通常的z-过滤介质中，尤其是采用直槽纹而非锥形槽纹的过滤介质中，需要在上游端和下游端都具有大的密封剂表面积(和体积)。在这些位置的高质量密封对于所形成的介质结构的正常工作来说是至关重要的。高密封剂体积和面积产生与之相关的问题。

[0102] 参见图27，其中示出了采用规则，弯曲的波型波纹片材443，和非波纹状表面片材444的z-过滤介质结构440。点450和451之间的距离D1在给定波纹状槽纹453下面的区域452形成了表面介质444的延伸部分。波纹状槽纹453的弧形介质的长度D2，在相同的距离D1上当然是大于D1，这是由于波纹状槽纹453的形状造成的。对于用在槽纹过滤器应用中的通常规则形状的介质来说，介质453在点450和451之间的线性长度D2一般是D1的至少1.2倍。通常，D2在D1的1.2-2.0倍的范围内，包括端点值。空气过滤器的一种特别常见的结构具有这样的构造，其中D2大约为1.25-1.35×D1。例如，这种介质已被商业应TM
用在Donaldson Powercore Z-过滤器结构上。在这里，D2/D1的比例有时被表征为波纹状(槽纹状)介质的槽纹/扁平比率或介质拉伸性。

[0103] 在波纹纸板行业中，业已定义了各种标准槽纹。例如，标准E槽纹，标准X槽纹，标准B槽纹，标准C槽纹和标准A槽纹。附图28与下面的表A结合，提供了对这些槽纹的定义。

[0104] 唐纳森公司(DCI)，本发明的受让人，已将标准A和标准B槽纹的变化形式用在多种z-过滤器结构上。这些槽纹同样在表A和图28中定义。

[0105] 当然，来自波纹状盒子行业的其他标准的槽纹定义是已知的。

[0106] 一般，来自波纹状盒子行业的标准槽纹结构可用于定义波纹状介质的波纹形状或近似波纹形状。上述对DCI A槽纹和DCI B槽纹和波纹行业标准A和标准B槽纹之间的比较，表明了某些常见的变化。II.利用槽纹介质制造卷绕介质结构的概述

[0107] 在图29中，示出了制作对应于图26所示的条401的介质条的制造工艺的一个示例。一般，将表面片材464和具有槽纹468的槽纹(波纹)片材466结合在一起，以形成介质网469，粘合密封边置于其间470处。粘合密封边470会形成单面密封边410，见图26。在位置471处进行可选的针刺加工，以形成位于网中间的中央针刺部分472。z-过滤介质或Z-介质条474可以沿密封边470在475处被切割或割开，以形成z-过滤介质474的两个部分476，477，它们各自具有边缘，有密封剂条(单面密封边)在波纹片材和表面片材之间延伸。当然，如果采用可选的针刺加工，具有密封剂条(单面密封边)的边缘还具有一组槽纹针刺在该处。

[0108] 用于实施图29所表征过程的技术可以参见PCT WO 04/007054，公开日为2004年1月22日，在此被结合入本文。

[0109] 仍然参见图29，在z-过滤介质474通过针刺位置471并最终在475处割开前，它必须成形。在图29所示出的示意图中，这是通过让介质片材492通过一对波纹辊494，495实现的。在图29所示出的示意图中，介质片材492从辊496展开，围绕张力辊498卷绕，然后通过波纹辊494，495之间的辊隙或咬合部分502。波纹辊494，495具有齿504，在平面片材492通过辊隙502之后，会产生大体上需要的波纹形状。在通过辊隙502之后，片材492沿机器方向成波纹状，并且在466处被称作波纹片材。波纹片材466然后固定至表面片材464(在一些情况，波纹加工可能涉及对介质进行加热)。

[0110] 仍然参见图29，所述过程还示出了表面片材464被送至针刺加工位置471。所示出的表面片材464保存在辊506上，然后被导向波纹片材466，以形成Z-介质474。通过黏合剂或其他方式(例如声波焊接)将波纹片材466和表面片材464固定在一起。

[0111] 参见图29，示出了粘合剂线470，作为密封边，用于将波纹片材466和表面片材464固定在一起。另外，用于形成表面密封边的密封边可应用在所示470a处。如果将密封剂应用于470a处，需要在波纹辊495上形成间隙，并且可能同时在波纹辊494，495上形成间隙，以容纳密封边470a。

[0112] 在波纹介质上提供的波纹类型是可以选择的，并且通过波纹辊494，495的波纹或波纹齿规定。一种优选的波纹型式是直槽纹的规则弯曲的波型波纹，如上述所定义的。所使用的通常规则弯曲的波型是这样的波型，其中波纹状型式中如上文所定义的距离D2至少是上文所定义的距离D1的1.2倍。在一种优选用途中，一般D2＝1.25-1.35×D1。在一些情况，所述技术可应用于弯曲波型，这种波型不是“规则的”，包括，例如，不使用直槽纹的波型。

[0113] 正如所披露的，图29所示方法可用于形成中央针刺部分472。图30以截面形式示出了针刺和切开之后的一个槽纹468。

[0114] 可以看出，折叠结构518形成了针刺槽纹520，它具有四个折纹521a，521b，521c，521d。折叠结构518包括固定在表面片材464上的扁平第一层或部分522。所示出的第二层或部分524压在第一层或部分522上。第二层或部分524优选通过折叠第一层或部分
522的相对外端526，527形成。

[0115] 仍然参见图30，两个折叠或折纹521a，521b在本文中一般被称作″上部，向内的″折叠或折纹。在本文中，术语″上部″表示折纹位于整个折叠520的上部，当折叠520沿图30的方向看时。术语″向内的″是指这样的事实，即每个折纹521a，521b的折叠线或折纹线是彼此相向的。

[0116] 在图30中，折纹521c，521d一般被称作″下部，向外的″折纹。在本文中，术语″下部″是指这样的事实，即折纹521c，521d不是像折纹521a，521b那样沿图30的方向看时位于顶部。术语″向外的″表示折纹521c，521d的折叠线彼此相背。

[0117] 在本文中，术语″上部″和″下部″专门是指沿图30所示方向看时的折叠520。就是说，它们不表示折叠520在实际产品使用中所朝向的方向。

[0118] 根据以上特征并且参见图30，可以看出，图30所示的优选的规则折叠结构518在本发明中是这样的结构，它包括至少两个″上部，向内的折纹″。这些向内的折纹是独特的，并且有助于提供总体结构，其中折叠不会导致相邻槽纹的明显侵犯。

[0119] 还可以看到压在第二层或部分524上的第三层或部分528。第三层或部分528通过从第三层528的相对内端530，531折叠而形成。

[0120] 另一种观察折叠结构518的方式是参见波纹片材466的交替波峰和波谷的几何形状。第一层或部分522由反相的波峰形成。第二层或部分524对应双峰(在所述波峰反相后)，它向前折叠，并且在优选结构紧靠反相的波峰折叠。

[0121] 用于以优选方式提供图30所示的可选针刺技术在PCT WO04/007054中有描述，该文献在此被结合入本文。用于卷绕具有卷绕密封边的介质的技术在PCT申请US 04/07927，申请日为2004年3月17日中有描述，该文献在此被结合入本文。

[0122] 本文所述的技术特别适用于通过卷绕由波纹片材/表面片材组合，即，“单面”条，组成的单个片材所得到的介质包。除了通过卷绕形成之外，所述某些技术可应用于由多个单面条形成的结构。

[0123] 卷绕介质包结构可以具有多种外周周边定义。在本文中，术语″外周，周边定义″以及其变化形式，是指从介质包的入口端或出口端看去形成的外周边形状。通常的形状是圆形，如PCT WO 04/007054和PCT申请US 04/07927中所描述的。其他可用的形状是长圆形，长圆形的一些例子是椭圆形。一般，椭圆形具有通过一对相对侧连接的相对弯曲端。在一些椭圆形中，相对侧也是弯曲的。在其他椭圆形中，有时被称作跑道形状，相对侧一般是直的。跑道形状可以参见，例如，PCT WO 04/007054和PCT申请US 04/07927。

[0124] 另一种描述外周或周边形状的方式是通过定义沿垂直于卷的卷绕轴方向通过介质包的截面而形成的周边。

[0125] 介质包的相对流动端或流动面可以具有多种不同的定义。在很多结构中，所述末端一般是扁平的，并且彼此垂直。在其他结构中，所述端面包括锥形的，卷绕的阶梯部分，它们可以从介质包侧壁的轴向末端向外轴向突出而形成；或者，从介质包侧壁的一端向内轴向突出而形成。所述介质包结构的示例参见美国临时申请60/578,482，申请日为2004年6月8日，该文献在此被结合入本文。

[0126] 槽纹密封(例如，来自单面密封边，卷绕密封边或层叠密封边)可以由多种材料形成。在所引用并被结合入本文的多个文献中，热熔或聚氨酯密封可用于多种用途。这些材料也可用于本文所表征的结构。III.空气过滤器的示例系统和综述

[0127] 本文所披露的原理和结构可用在多种系统中。一种具体的系统以图18，总体标记为1示意性地示出。在图18中，示意性地示出了设备2，如车辆2a，它具有发动机3，所述发动机3具有某些定义的额定空气流要求，例如在50cfm-2000cfm范围内。设备2可以，例如，包括公共汽车，高速公路卡车，越野车辆，拖拉机，轻型或中型卡车，或海上运输工具如汽艇。发动机3通过燃料燃烧为设备2提供动力。在图18中，所示出的空气流在进气口区域5被吸入发动机3。可选的涡轮机6以虚线示出，用于选择性地推进空气进入发动机3。所示出的涡轮机6位于空气过滤器10的下游。空气过滤器10具有过滤器滤芯12，并且示出在发动机3的空气入口流。一般，在工作时，空气沿箭头14所示方向被吸入空气过滤器
10，并通过过滤器滤芯12。在通过空气过滤器10后，选定的颗粒和杂质被从空气中除去。
净化的空气然后在下游沿箭头16流动进入进气口5。从这里，将空气流导入发动机3。

[0128] 在通常的空气过滤器10中，过滤器滤芯12是可维修的部件。就是说，滤芯12在空气过滤器10内可以取出并更换。这允许当滤芯12积满了灰尘和杂质而需要维修时，滤芯12可以相对空气过滤器10的其余部分通过取出并更换来进行维修。

[0129] 现参见图1，它以透视图的形式示出了空气过滤器或空气过滤器组件20，可用作图18所示的空气过滤器10。参见图1，空气过滤器20包括外壳21，它形成了：入口端22；入口部分24，在这里它包括粗滤器部分25；中央(在这里为主过滤器滤芯容纳)部分27；
和出口部分28。通过下面的进一步说明可以看出，对于所示出的具体空气过滤器20，入口部分24被设置成在组装期间沿两个不同定位的选定一个固定至中央部分27；和，出口部分
28也被设置成沿两个不同定位的选定一个固定至中央部分27。另外，通过使用这种模块类型的结构，可以将其他入口部分安装在相同类型的中央部分27上。这些特征使得可以将多种其他结构用在空气过滤器组件20上，使优点突出，如结合图16A-X所讨论的。

[0130] 空气过滤器外壳21还包括在其外部部分上的安装结构31。安装结构31包括多个安装垫32，(也参见图4)它可与设备框架结构接合。所示出的安装垫32是选择性定位，以允许多种不同的安装结构，如下面所讨论的。所示出的特定安装结构31有时被称作″盒状U形″安装结构31a，或三侧安装结构31a，如下面所讨论的。

[0131] 尽管其他方案是可行的，对于所示出的具体空气过滤器20，安装结构31安装在中央(在这里为主过滤器滤芯容纳)部分27上，并作为中央部分27的一体部分。在本文中，″一体″表示部件一般不彼此分离。通常结构涉及将安装结构31作为主过滤器滤芯容纳部分27的其余部分的一部分用塑料模制。就是说，尽管本文所表征的特征可用在金属空气过滤器上，在通常结构中外壳21包括塑料，具有各种模制的部件。当然在其他结构中，可以在入口部分24和/或出口部分28提供安装部分，不过所示出的结构20对于某些用途来说是有利的，正如下面结合图16A-X所披露的。

[0132] 仍然参见图1，空气过滤器20包括可移去的维修或进出口盖或面板35。可移去的进出口盖35使得能够选择性地打开通向空气过滤器20的内部20a的维修口(图2和3)，以便接触安装在内的部件。进出口盖35通过插销结构36固定在位，参见图1，在这里它包括四个过中心的金属丝插销37，在外壳21的相对侧38，39上各安装两个。进出口盖35置于主过滤器滤芯容纳部分27的一侧(而不是末端27a，27b)，以按下文所述方式操作。

[0133] 通常，设置进出口盖35，以便在相对盒状U形安装结构31a的中央底座部分的位置提供维修口或开口。中央底座部分在图4总体以31d表示。

[0134] 所示出的具体进出口盖35包括其内的中央突出部分41，可用于下面所讨论的目的。

[0135] 参见图3，空气过滤器20包括置于其内的主要或初级过滤器滤芯43和可选的次级或安全元件45。在通常实施例中，初级过滤器滤芯43和次级或安全过滤器元件45各自大小被设置成当移去进出口盖35时，它可以通过所得到的侧面进出口或维修开口从外壳21中取出。对于所示出的具体结构，次级或安全元件45不能取出，除非先前已经取出了初级过滤器滤芯43。

[0136] 仍然参见图3，初级过滤器滤芯43优选包括z-过滤介质包50，它具有外壳密封结构51和格栅52固定其上。初级过滤器滤芯43可以按照，并根据申请日为2003年12月22日的美国临时申请60/532,783所披露的原理组装，该文献的完整内容在此被结合入本文。图19，20和21中示出了一种示例过滤器滤芯43，在下文讨论。

[0137] 一般，在本文中，术语″z-过滤介质包″表示图3所示的介质包50：(a)包括具有入口面54和相对出口面55的结构；和，(b)介质包50包括多个入口槽纹和出口槽纹，由槽纹介质固定至表面片材组成的z-过滤介质形成。一般，入口槽纹在入口面54或接近(靠近)入口面54处开口，并在出口流动面55或接近(靠近)出口流动面55处对出口流动空气封闭。另外，出口流动槽纹在入口流动面54或接近(靠近)入口流动面54处密封闭合，并在出口流动面55或接近(靠近)出口流动面55处开口，以使空气从那里排出。因此，空气在进入入口流动面54的入口槽纹之后，必须通过介质包50的介质，然后它可以通过出口流动面55处的出口流动槽纹离开介质包50。入口和出口槽纹通常由用于介质包50的槽纹或波纹状介质片材制成。Z-过滤介质一般在PCT公开号WO 04/007054，公开日为2004年1月22日，和PCT申请04/07927，申请日为2004年3月17日中有描述，所述文献分别在此被结合入本文。Z-过滤介质还在上文结合图26-30进行了一般性说明，并且在下面结合图
22作简要说明。

[0138] 所使用的z-过滤介质可以用多种方法形成，所示出的具体方式包括卷绕结构50a，它由波纹片材固定至表面片材组成的单条z-过滤介质形成，并使表面片材向外环绕自身卷绕。所示出的介质卷是椭圆形卷，特别是具有两个相对的弯曲端50b，50c和两个相对的侧面50d，50e的形状，参见图19-21。所示出的具体椭圆形是跑道形状，具有相对的侧面50d，50e，一般具有彼此平行的直的中央部分。

[0139] 应该指出，除椭圆形外，其他形状也可用于介质包50。例如，可以在其他实施例中使用具有圆形截面的介质包。

[0140] 还应该指出，对于所示出的结构，面54和55大体是扁平或平面状的。尽管预期这种结构是本发明空气过滤器的通常结构，但是其他结构也可以使用。例如，可以将面54和/或面55设置成不是平面的，而是向外(轴向地)或向内(轴向地)突出的。

[0141] 在本文中，有时候引用表示″轴向″方向，或术语″轴向″或″轴向地″来用于表征延伸的方向。在本文中，术语″轴向″及其变化形式，是指平行于主过滤器滤芯43从入口面54到出口面55的直线的延伸方向，或者类似地，平行于空气过滤器20从入口部分24到出口部分28的直线的延伸方向。术语″径向″及其变化形式一般是指垂直于轴向的方向。

[0142] 对于所示出的结构，图21的外壳密封结构51包括径向密封件57，在这里向外由框架部分58支撑。径向密封部分57包括可压缩的聚合材料，如泡沫聚氨酯，固定在框架部分上，并还将框架部分密封在介质包50上，一般按照美国临时申请60/532,783，申请日为2003年12月22日所描述的，该文献在此被结合入本文。

[0143] 格栅52优选与框架部分58成为一体，并且用于支撑出口流动面55防止变形或者损坏。如果需要，格栅52和框架部分58可以包括模制的塑料部件或预成型件。

[0144] 参见图3，次级或安全元件45包括外裙缘65，它具有安装在其上的径向密封件66。裙缘65一般呈椭圆形，具有两个相对的弯曲末端和两个相对的侧边。优选的，所述侧边具有直的中央部分，如下文所述。介质67置于密封件66内部，如果需要它可以折叠。次级或安全元件45上还有手柄框架69，易于操纵安全元件。

[0145] 仍然参见图3，安全元件45上包括末端突出部分70，它的大小适合容纳入外壳末端部分28的接收室70a。突出部分70可用于在安装期间帮助定位安全元件45，通过将安全元件45作为杠杆，与手柄69的手动结合配合，插入接收室70a。换句话说，在安装期间，维修人员通过手柄69抓住安全元件45。安全元件45是这样放置的，使突出部分70伸入接收室70a。然后可以通过手动操纵手柄69，摇晃或推压(使用杠杆的)安全元件45就位。

[0146] 参见图3和4，注意出口部分28，它形成：接收室70a(图3)，台阶71；侧壁72；端壁73；和，出口74(图3)。台阶71是出口部分28邻接中央主过滤器滤芯容纳部分27的部分。台阶71的内部径向(环状)表面71a提供了外壳密封结构51的密封表面，特别是径向密封表面。台阶71的部分71b提供了外壳密封结构51的末端51a的入口阻挡表面。因此，对于所示出的组件20来说，尽管主过滤器滤芯43安装在中央部分27中，滤芯43通过外壳密封结构51和出口部分28的部分71a之间的接合密封。这种结构是有利的，因为不存在外壳21的部分27，28之间的泄漏问题，因为密封件51在该结合处下游接合外壳21。

[0147] 侧壁72的内表面72a形成了次级或安全元件45的密封表面，即，径向密封件66的径向密封接合表面。次级或安全元件45插入出口部分28的长度在出口部分28受到框架76的限制。因此，尽管安全元件45通过插入中央部分27进行安装，在使用时，它实际上安装在出口部分28内。

[0148] 图3的出口74是流动出口，用于排出来自空气过滤器20已过滤的空气。对于所示出的具体结构，出口74优选不在端壁73的中央，而是位于它的一侧74a。在这里，图3中出口74不居中于相关出口部分28被表征为″偏心地″安置。换句话说，参见图3，出口74不在部分28的中央(垂直方向)。相反，出口74位于相对末端74b更靠近末端74a处。

[0149] 通过以上说明可以看出，图1所示的出口部分28具有相对的弯曲端28a，28b，它们通过一对相对的侧面28c，28d连接。(在图1中，侧面部分28c是可见的，侧面部分28d通常是镜像)。在通常优选结构中，侧面28c和28d的中央部分是直的，并且彼此平行。

[0150] 仍然参见图3，注意粗滤器部分25。粗滤器部分25包括外壁80，灰尘排出器口81，和分离管结构83。图1的外壁80一般具有椭圆形周边，带有相对的弯曲端80a，80b和相对的侧壁80c，80d，参见图1。对于所示出的具体优选结构，相对侧壁80c和80d的中央部分是直的并且彼此平行。应该指出，在图1中部分80c是可见的，部分80d通常是镜像。在所示出的结构中，排出器口81位于一个弯曲端80b上，不过其他方案是可行的。在通常使用中，将排气系统管连接至灰尘排出器口81，以从粗滤器25将排出的灰尘吸出外壳21。在一些结构中，当不使用排气系统时，可以将挠性抽空器阀安装在孔81a上。这种阀在空气过滤器结构中是常见的，并且在例如，PCT公开号WO 03/084641 A2的图4中就披露了一种这样的结构。

[0151] 分离器管结构83一般包括多个分离器管83，参见图1，2和3。所述管一般披露于，例如，申请日为2004年3月24日的美国临时申请60/556,133，和公开日为2003年10月16日的PCT公开号WO 03/084641中，以上文献的完整内容在此被结合入本文。

[0152] 管83能够以多种不同的数量和方向使用。一般，会针对预期的特定使用场合进行选择。参见图2，一般管83被设置成：(a)通过使用入口叶片或翼片83a在入口空气通过时赋予它圆周动量；(b)结果，驱动某些颗粒至所述管的外部83b，并最终通过出口83c排出管83；和，(c)允许空气进入中央排出管83d，然后进入主空气过滤器容纳部分27。

[0153] 参见图1，粗滤器25包括固定在侧壁80上的末端件25a。粗滤器25可以在连接到主过滤器滤芯容纳部分27之前预先组装。参见图2，粗滤器25可以制成两个模制的部件，包括末端件87(或部件25a)，其上具有翼片83a和管83b；和主体88，它具有其内的管83d和侧壁80。然后可以将两个部件87，88固定在一起，以形成粗滤器25。这种一般类型的组件可以参见，例如PCT公开号WO03/084641，该文献在此被结合入本文。

[0154] 应该指出，入口部分24在这里包括粗滤器25，它具有偏心结构。偏心结构通过出口管81位于末端80a，80b之一来提供，参见图1。在所示出的具体粗滤器25中还通过管83的安装方式提供偏心。从所述偏心可以看出，粗滤器25可以安装在相对部分27的两个旋转位置之。通过以下讨论可以了解由此产生的优点。

[0155] 参见图3，空气过滤器20包括内部容纳的装载凸轮或坡面结构90。在安装主过滤器滤芯43期间(当移去盖子35)，在插入过程中凸轮或坡面90被接合，沿箭头95所示方向偏压滤芯45，即到密封位置。当进出口盖35随后固定到位，靠近主过滤器滤芯43的末端98的盖子35上的突出部分96防止过滤器滤芯43从在密封51的接合状态退出。就是说，突出部分96有助于使滤芯43锁定在位，以便于正确操作。类似的装载凸轮或坡面结构90，和其上具有突出部分96的进出口盖结构，披露于美国专利申请US 03/14350中，它的公开号为WO 03/095068，公开日为2003日11月20日，其完整内容在此被结合入本文。

[0156] 通常，在外壳21的每个侧面38，39上以及在底部，提供坡面部分90。图3中只可见一侧；其相对侧是镜像。

[0157] 在本文，凸轮或坡面90有时被称作″静止的″凸轮或坡面90，因为在工作时它根本不移动。相反，它在部分27中固定在位，并且在插入部分27期间偏压滤芯43。如果需要，静止的凸轮或坡面90位于能够偏压但不会与盖子35相互作用的位置。这表示在一些优选结构中，滤芯43的偏压甚至在盖子35就位之前已经发生。

[0158] 可以将类似于在此被结合入本文的美国临时申请60/532,783中披露的过滤器滤芯用于过滤器滤芯43。所述元件一般具有用于与坡面90结合的永久性安置结构部件在介质包50的一端50f上，参见图3。不过，对于图3所示的具体组件，优选介质包50不包括置于末端50f上的所述结构。而是，空气过滤器20包括所示的可选外壳，带，或匣式部件100，它不是永久性地固定在介质包50上，如在以下部分详细讨论的。IV.外壳或匣式部件100。

[0159] 参见图3，外壳或匣式部件100环绕并包含介质包50。匣式部件100在图5-7A中详细示出。

[0160] 通常并优选的，外壳100和介质包50是可以用手分离的。在本文中，术语″用手分离的″表示这两个部件可以在维修人员的手动操作下分离，以允许即使在更换过滤器滤芯43时，匣100可被再利用。一般，在优选结构中，分离所需要的是轴向将两个部件彼此拉开。这可以从对匣100的进一步详细讨论来理解。

[0161] 参见图7A，匣式部件100包括外壁104，形成内部104a，它被设置用于容纳介质包50在其内，见图3。

[0162] 外壁104包括相对的末端107和108。在使用时，末端107位于靠近介质包50的入口面54处；和，在使用时，末端108位于靠近外壳密封结构51处。因此，对于通常的空气流，末端107是入口端，而末端108是出口端。

[0163] 优选地，末端108是开口的，以允许容纳介质包50，在使用期间通过该末端将介质包插入内部104a。

[0164] 所示出的具体匣式结构100包括延伸穿过末端107的格栅结构110，它包括横梁件111。在使用期间，横梁件111形成格栅110靠近介质包50的入口面54延伸。优选地，格栅110与外壁104一体形成；在本文中，术语″一体地″以及其变化形式是指不能分离的部件。通常格栅110和外壁104，例如由聚酰胺或聚烯烃，形成为单个模制塑料件。通常可用的材料是尼龙6/6或聚丙烯。所述塑料可以是玻璃填充的。

[0165] 格栅110的具体结构是可以选择的，并且可以根据美学或表示用途来源的设计进行选择。对于适当的功能，所优选的是足以延伸通过末端107，以确保使用时在该位置对介质包50的末端支撑，参见图3。

[0166] 在本文，匣100的末端107有时候被指是封闭的，因为格栅110通过其延伸，以在组装期间防止介质包50的任何部分通过它插入。应该指出，对于空气流，末端107和108都是开口的。

[0167] 参见图5，匣100一般具有外周边形状，包括相对的弯曲端109a，109b和两个相对的侧面109c，109d。在所示出的通常优选结构中，侧面109c和109d的中央部分是直的并且彼此平行。应该指出，弯曲端109a包括从其向外突出的结构，正如下面所讨论的，在它的中央部分。

[0168] 图7A的外壁104包括外表面114，其上具有间隔的，径向向外突出的肋115。肋115一般沿相对侧面114a，114b延伸，并穿过底部114c。参见图2，位于侧面114a，114b的肋115优选大小合适延伸穿过间隙117，以有助于支撑容纳的介质包50居中位于外壳内部
20a内。如果需要，肋115实际上可以大小适合在这些位置接合壁117的内表面116。

[0169] 应该指出，图7A的一个肋115a位于入口端107。在带有过滤器滤芯45的匣100插入空气过滤器外壳21以供使用期间，安置这个肋115a以接合凸轮或坡面90，如下面所讨论的。

[0170] 参见图7，优选的外壁104具有向窄端部分121逐渐收缩的内表面104b，它的大小适合在插入其间时挤压图3的介质包50的末端部分122。这有助于在使用时在这个位置支撑介质包50，并在这个位置固定介质包50防止移动。匣100和介质包50之间的接合，仅仅通过在位置121的挤压或受压实现，便于手动将介质包50插入匣100并手动取出介质包50，因此在维修作业期间实现了介质包50和匣100之间的分离和接合。

[0171] 参见图7，形成包括过渡台阶123的窄端121，以使侧壁104的内部104a具有第一截面尺寸的中央部分124和靠近末端107的第二较小截面尺寸的末端部分125。优选地，台阶123，以及部分125相对部分124b整个向内突出的距离为约0.5mm-2mm，通常为大约1mm。优选地，部分125的大小适合紧靠容纳介质包，在它周围具有不超过1.5mm的压缩(挤压)。
优选地，部分125在末端125a和125b之间的延伸部分的轴向长度上延伸距离为至少5mm，通常至少10mm，并经常在15-25mm的范围内。在这里，部分125有时候被称作介质包支撑肩部。所示的具体介质包支撑肩部125是连续的。不过，肩部125可以包括间隔的结构，而不是在匣100上连续的肩部。

[0172] 通常并优选地，无论是否连续，支撑肩部125包括：从相对的弯曲端(50c，50b，图20)突出的部分以接合介质包；和，从相对的侧面(50d，50e，图20)突出的部分以接合介质包，其径向延伸部分的长度沿每个侧面部分接合介质包(即，环绕介质包)的距离为至少
15mm，优选至少30mm；和，径向(弓形)延伸部分的长度沿每个弯曲端部分接合介质包为至少15mm，优选至少30mm。另外，优选地，肩部125是连续的，并且它在周围连续接合介质包
50。连续的结果是，它在周围压缩介质包的量相同。

[0173] 一般，在这里，介质包支撑肩部125在其相对外壳密封结构51的末端可释放地径向支撑介质包50，参见图3。另外，接合是这样的，介质包50和过滤器滤芯43可以用手从匣100分离，以使匣100可以被再利用。

[0174] 另外，在使用时，由支撑肩部125提供的支撑紧靠介质包50的相对弯曲端和相对侧面，在安装时将介质包50支撑在末端50f上，参见图3。这表示介质包50是靠近两个相对的端面54和55支撑的，即，当介质包50安装在外壳21内时，在支撑肩部125处靠近末端54，并在外壳密封件51处靠近末端55。这有助于避免组件20在工作状态震动时损坏介质包50。

[0175] 应该指出，如果以上述优选方式构造，无论是否连续，肩部125都会沿其四个部分接合介质包50，该四个部分包括：相对末端50b，50c和相对侧面50d，50e，并因而可被表征为360°或四面挤压或支撑，挤压或支撑的力从至少四个不同方向朝向介质包。同样，这有时被称作介质包的360°支撑，四面支撑，或具有来自至少四个不同方向力作用在介质包上的支撑。

[0176] 一般，台阶123优选是锥形的，并且没有突变，以便有助于将介质包定位在内部104a，而不损坏介质包。另外，通常部分124向下在区域124a和124b之间以某种程度逐渐收缩，例如，以0.5-1.5°范围内的角度。

[0177] 通常，匣100的大小是这样的，当介质包置于其内，在使用时，介质包靠近区域121，并在末端124b或靠近末端124b，或间隔末端124b不超过大约1.5mm，通常不超过
0.5mm处紧靠区域124，如上所述受挤压。

[0178] 在末端108，外壁104可以设置成若干不同的方式。图7所示的具体结构包括靠近末端108，其内具有台阶129的外部扩口或凸缘128。台阶129和凸缘128的大小适合将外壁104的末端108的延伸部分提供在密封材料131的外周密封部分130的一部分上形成径向密封件57，参见图3。外周密封部分130一般包括与径向密封部分57成一体的密封材料部分，并且将径向密封部分57密封至介质包50。优选地，区域129的轴向延伸部分在5mm-25mm的范围内，通常10-20mm。

[0179] 参见图7，台阶129和区域124a之间的过渡部分129a，提供了在该位置的逐渐加大的尺寸。

[0180] 在其他实施例中，取代采用台阶129和凸缘128，外壁104的大小适合这样，以使末端108在不到介质包外周密封部分130处或在介质包外周密封部分130处轴向终止。

[0181] 仍然参见图7，优选地，台阶129被设置成这样，以使凸缘128的内表面128a相对部分124a设置大小，以使台阶129绕其外周从区域104具有不变的向外步进值，范围在0.25-2.0mm内。

[0182] 匣式部件100的末端部分107的大小和位置使它能在安装期间接合加载凸轮或坡面90，参见图3。因此，在通常使用中，过滤器滤芯43会通过在空气过滤器20外部的位置由末端108插入匣式部件100的内部104a。其内安装有过滤器滤芯43的匣式部件100然后通过进出口安装入(插入)主过滤器元件容纳部分27的内部27a，此时进出口盖35被移去。在安装期间，匣式部件100和(静止的)加载凸轮或坡面90之间的接合迫使匣式部件100和被容纳的主过滤器滤芯43沿图3的箭头95所示方向，并进入加载位置，使主过滤器滤芯43密封在径向密封57上。然后可以安置进出口盖35，使突出部分96延伸到一位置，防止主过滤器滤芯43和匣式部件100从加载和密封位置后退。

[0183] 如果需要，在一些组件中，可以将进出口盖35固定在匣式部件100上，以便于组装。根据需要，这种固定可以是永久性的或临时性的。

[0184] 在本文，当提到将过滤器滤芯43或介质包50插入匣100，并不必然表示100％的过滤器滤芯43的轴向长度在匣100内部。例如，如图2和3所示，密封结构51的一部分从匣100向外突出。对于通常优选的结构，介质包50完全容纳在轴向延伸匣100内，或至少94％的介质包轴向长度(即，端面54和55之间的长度)容纳在内。

[0185] 不要求匣100是连续的，并且没有暴露介质包50的侧面部分的孔或其他开口在侧壁104上。不过，如图所示没有孔或开口来暴露介质包50侧面部分的结构，对于介质包的保护来说是优选的。

[0186] 应该指出，对于图7A所示的具体结构，匣式部件100包括在弯曲端132的突出结构131。突出结构131包括平台131a(在这里是扁平的)，其下具有接收室133(优选在两侧133a，133b)，以在操作时方便抓握匣式部件100。参见图3，进出口盖35上的突出部分41形成其内的凹槽41a，以接收突出结构131。优选地，平台131a的周边面积(或外表面积)至少为3600平方毫米(sq.mm)，通常至少7000sq.mm。优选地，接收室131如此安置，以使使用者的手指可以沿垂直于介质包50的轴向方向伸入其中。

[0187] 相对较大的平台131a便于抓握，并有助于确保匣100，以及主过滤器滤芯43一旦安装后处于正确的定位。将突出部分131容纳入进出口盖35上的接收室41中，有助于确保在安装之后保持正确的定位。

[0188] 现参见图8-14，示意性地示出类似于图1-7A所示结构的工作。应该指出，图8-14中的某些细节是不同的，例如，进出口盖不包括其上的突出部分，具有向内的接收室，因为滤芯部件不包括类似于突出结构131的突出部分。不过，一般，特征是类似的，因此进行相应地标记和说明。

[0189] 参见图8，示意性地示出了空气过滤器20，它是完全组装和封闭的。在图9和10中，示出了移去进出口盖35。在图10中，示出移去进出口盖35也取出了匣式部件100，因为在这里匣式部件100是与进出口盖35连接的。轴盖35和匣100之间的连接可以是永久性的，或者是可移动的搭扣配合。如果采用连接，可移动的搭扣配合通常是优选的。在另一个优选实施例中，如参见图1，移去进出口盖35而不会同时取出匣式部件100，因为这两者彼此没有连接(应该指出，在图8中，匣式部件100是示意性地示出，即，例如没有肋和格栅)。

[0190] 参见图11，所示的组件20具有完全从外壳21的其余部分取出的进出口盖35和匣式部件100。在图12中，所示主过滤器滤芯43被从匣式部件100中取出。在外壳21的其余部分内，可以看见次级或安全元件45。

[0191] 应该指出，在图12中，所示的安全元件45是相对其在图3所示的位置倒置安装的。就是说，安全元件45的相对端向上，而不是图3所示。这表示根据本发明原理的其他方案是可行的。

[0192] 在图13中，所示的空气过滤器20处于取出次级或安全元件45的步骤。在图14中，所示的次级或安全过滤器45被完全取出。V.设置外壳21，以变化安装和连接至其他发动机部件。

[0193] 现参见图15。在图15中，外壳部件包括：入口部分24(粗滤器部分25)；中央(主空气过滤器滤芯容纳)部分27；和，出口部分28，如图所示彼此分离。通常，外壳21的这些部件是分别组装的(即预成型的)，然后固定在一起以形成空气过滤器20，参见图1。所述固定连接可以是可拆除的连接，或通过超声波焊接或类似的技术以防止所述部件再次分离。通常并优选地，部件或外壳部分24，27和28永久性地固定在组件20中。

[0194] 在本文，某些优选的部件如入口部分24(即粗滤器部分25)和出口部分28有时分别被称作″预型件″或″预成型部件″。在本文中，术语″预型件″和其变化形式是指独立于中央部分27形成的部件，然后将它固定在中央部分上，以形成空气过滤器外壳21。

[0195] 参见图15，中央主空气过滤器滤芯容纳部分27包括上游或入口边缘27a，和下游或出口边缘27b。通常，入口部件24(粗滤器25)是用塑料预成型并组装的，然后通过焊接(例如超声波焊接)固定在上游边缘27a。通常，出口部分28由塑料预成型，并且通过焊接(例如超声波焊接)固定在下游边缘27b上。

[0196] 这种组装方式使得出口部分28这样安置，使出口管74靠近盖子35(图15中没有示出)或远离盖子35(如图15所示)。另外，它允许选择这样放置粗滤器部分25，使灰尘排出器口81背向盖子35，如图所示，或者可选朝向盖子35。这使得采用相同的部件进行四种不同的总体组装设置。可以使用出口部分28的其他设置，以及入口部分24的其他设置，允许更多的可行性。

[0197] 仍然参见图15，对于所示的具体组件20，或者图1中，入口部分24(粗滤器25)能够以两个不同的转动位置安装，因为该部分24是不对称的。图15中的两种方向是使出口81向下或向上。能够以两种不同的转动位置安装在中央部分27上的入口部分24在这里被称作偏心部件，或具有两个不同可能安装方向的部件。

[0198] 类似地，出口部分28是偏心的，因为出口74不是居中安置。因此，部分28在部分27上以两个可能转动位置安装：第一位置，其中出口74位于如图15所示位置；和，第二位置，其中部分28转动180°，部分74的这个位置垂直靠近图15的进出口盖35。

[0199] 这些可能性可优选用于提供安装在设备上的装置，这些优点涉及：便于进入维修盖以便维修；灰尘排出器口的适当突出；和，优选定位出口74，以与系统的其他设备接合。这在例如图16A-X中示出，这些图提供了一些但不是所有的可能性。

[0200] 应该指出，上述空气过滤器20的安装结构31在上面被表征为优选是三面安装结构31a，或盒状-U形结构31a。这是由于图16A所示的安装结构具有三面，包括相对、优选平行的侧面31b和31c以及延伸其间的底部31d，侧面31b，31c之间的接合角度通常垂直于底部31d。

[0201] 参见图15，通常当使用三面盒状U形安装结构时，在中央部分27上，进出口盖35位于安装结构的中央底部31d的相对侧。这也在图1示出。

[0202] 例如，图16A示出了图15的结构，它安装在安装结构的中央底部或底座部分31d上；所述设备安装表面或结构示意性地在A示出。图16B示出空气过滤器外壳部分27的类似安装，只是出口部分28倒置(或相对图16A旋转180°安装在部分27上)。图16C示出了相对图1倒置安装的结构。为了实现图16C所示结构，图15的组件这样制成，使粗滤器部分25从图15所示位置倒置或旋转180°。另外，盖子28从图15所示位置转动180°。

[0203] 图16D示出与图16C类似的安装，只是出口部分28相对图16C倒置，因此，相对图15所示出的盖子35来说处在相同的方向上。

[0204] 图16E示出侧面安装在外壳部分27的两个侧面之一(侧面31c)上，在这里，出口部分28和粗滤器部分25如图16A和15处于相同方向。在图16F中，示出了相同的安装方向，只是出口部分28倒置。

[0205] 图16G示出安装在相对的侧面(侧面31b)上，只是出口部分28和粗滤器部分25朝向如图16E，16A和15所示的相同方位。图16H示出与图16G相同的安装方向，只是出口部分28倒置。

[0206] 图16I示出主过滤器滤芯容纳部分27相对图16G倒置安装的空气过滤器，并且出口部分28和粗滤器部分25的方向与图16C类似。图16J示出与图16I类似的主过滤器滤芯容纳部分27的安装，只是出口部分28倒置。

[0207] 图16K示出与图16C和16I结构相同的组件，只是安装在与16I相对的侧面上。图16L示出与图16D和16J方向相同的组件，只是安装在与图16J相对的部分27的侧面上。

[0208] 在图16A-L中，安装一般是沿″垂直″方向；在本文中，术语″垂直的″表示图1所示的进出口盖35朝上或朝下安装，或者换句话说，使底座31d向上或向下。在图16M-X中，示出了水平安装的方向和替代方案。当如本文所描述的结构被表征为″水平安装″或其变化形式时，表示盖子35既不是向上也不是向下的，而是沿水平方向的。

[0209] 对于图16M-16R所示，假设灰尘排出器口连接到排气系统。当是这种情况时，排出口不需要向下，因为排气系统通常采用真空吸力通过排出管除去灰尘。

[0210] 在图16M中，示出组件水平安装而非垂直安装，但是出口部分28，中央主过滤器滤芯27和粗滤器部分25的定位类似于图16A。

[0211] 图16N示出了出口部分28，粗滤器部分25和主过滤器滤芯部分27的定位类似于图16B的组件，所不同的是所述组件水平安装在侧面。图16O示出方向类似于图16M的组件，所不同的是悬挂在相对的侧面上；和图16P示出与图16N所示类似的结构，所不同的是悬挂在相对的侧面上。

[0212] 图16Q示出如图16D所示设置的空气过滤器，所不同的是沿水平方向安装。图16R类似于图16Q，所不同的是出口部分28旋转了180°。

[0213] 图16S-X示出其他结构也是可行的，通过用粗滤器部分200代替图1所示的粗滤器部分25。所使用的粗滤器部分200包括位于图1所示侧面140，141之一的出口突出部分201，而不是在末端之一上。另外，入口分离器管83可以不同安置。在其他形式中，所述元件部分可以与前面附图所示的实施例相同。

[0214] 图16T类似于16S，所不同的是出口部分28旋转了180°。图16U类似于16S，所不同的是所述结构安装在侧面。图16V类似于16U，所不同的是部分28旋转了180°。图16W类似于16U，所不同的是安装在相对的侧面。图16X类似于16V，所不同的是安装悬挂在相对的侧面。

[0215] 应该指出，在一些系统中，代替粗滤器，可以将入口结构安装在图15所示的边缘27a上。所述入口结构可以只是入口管，而非粗滤器。VI.其他盖子结构

[0216] 现参见图17，示出了另一组件300。它不同于图1所示的组件20，因为进出口盖302上的突出部分301是不同的结构，并且内部容纳匣(未示出)在其外部区域具有类似的突出部分。应该指出，所述突出部分是弯曲的，具有中央的轴向隆起。

[0217] 参见图3，应该指出，突出部分131和接收室41有助于确保当盖子35安装就位并且使用组件20时，滤芯100处于合适的位置以便工作。组件300的类似特征会以类似的方式工作。VII.初级或主过滤器滤芯45。

[0218] 在图19-21中，示出了滤芯43。参见图19，滤芯43包括介质包50，其上固定有外壳密封结构51。通常并且优选地，外壳密封结构51包括在位模制可压缩密封材料的区域，所述密封材料例如是聚氨酯泡沫，具有一区域形成上述所述的径向密封。在图19中，所述密封区域用51b表示。

[0219] 密封结构51还包括密封材料130的一部分，它接合介质包50并固定密封结构51。优选地，区域130与区域51b成一体；即它们是从一个树脂池里同时模制的。

[0220] 参见图21，所示出的格栅52上具有突出部分58。突出部分58对密封区域51，尤其是径向密封区域51b提供了支撑。优选地，格栅52和支撑58彼此成一体，并形成模制预型件(用刚性材料诸如尼龙或聚丙烯模制而成)固定至介质包50的末端55，并通过密封材料的区域130密封。

[0221] 仅作为一个示例，可用的滤芯43在弯曲端50b，50c之间具有较长的尺寸，约为330mm，并且在相对侧面50d，50e之间具有较短的尺寸，约为203mm。介质包的轴向长度对于给定的空气过滤器结构可以按所需的灰尘载荷量进行选择。

[0222] 参见图21，应该指出，在出口端，以500示意性示出的单独入口槽纹是针刺闭合的，如用501示意性示出。这是一种封闭的可选方式，例如，参见公开日为2004年1月22日的PCT公开号WO 04/007054，在此被结合入本文。图21还示出，形成外壳密封结构57和密封区域130的密封材料还伸入介质的最外层卷或圈502的内部。可选方式披露在，例如美国临时申请60/532,783，在此被结合入本文。

[0223] 介质材料可以根据特定用途和所需的效率水平进行选择。介质可以在其一个或多个面上应用细纤维。可以使用传统材料，或有待开发的材料。VIII.Z-过滤介质概述[0224] 上面结合图26-30对Z-过滤介质进行了一般性说明。

[0225] 现参见图22。在图22中，z-过滤介质总体用附图标记300表示。在图22中，示出了与图26所示相反的示例空气流方向，作为示例。因此，z-过滤介质300一般包括槽纹或波纹片材301固定在表面片材302上，例如通过密封剂或其他方式固定。表面片材302可以是非波纹状的，尽管在某些情况下它也可以是波纹状的，例如参见申请日为2004年2月11日的美国临时申请60/543,804，该文献在此被结合入本文。

[0226] 参见图22，介质300具有相对的末端305和306。末端305可以形成入口面54，见图3；而末端306可以形成出口面55，见图3；不过，相反方式是可用的，并且有时候是优选的。

[0227] 波纹片材301包括：(a)多个交替的波峰310和波谷311；和，(b)相反面312和313。一般，面312上的波谷311形成入口槽纹311a，并且空气可以按箭头320方向沿末端
305进入其中。在相反面313上，波峰310形成出口槽纹310a，它在末端305或靠近末端305的325处闭合。封闭325能够以多种方式形成，包括使用密封剂325a，折叠或其他结构。空气不能进入(或离开)由密封剂325a封闭的槽纹末端。

[0228] 靠近末端306，在面312上由波谷311形成的槽纹在这里由密封剂331在330处封闭。

[0229] 一般，介质条300a通过波纹片材301和表面片材302彼此固定在一起而形成，然后或者切割并层叠或者卷绕成介质包，图3所示的介质包是表面片材向外卷绕的。空气可以进入入口槽纹311a，但是不能从末端306离开，除非它通过介质301进入出口槽纹310a(当然，如果空气沿相反方向流动，空气在末端306进入槽纹310a，并且在末端305离开槽纹311a)。

[0230] 一般，z-过滤介质可以被表征为包括波纹状槽纹片材固定在表面片材上，并被设置成具有多个入口槽纹和出口槽纹。入口槽纹在结构的入口面是开口的，并且在出口面封闭，例如通过密封剂封闭。通常出口槽纹在入口面封闭并在出口面开口。封闭可以紧靠相关面，或者与相关面略微间隔，取决于用于形成结构的加工步骤的性质。然后可以卷绕z-过滤介质，或者将其切割成条并且层叠，这同样取决于结构。IX.安全元件，图23-25。

[0231] 现参见图23，其中示出了安全元件45。安全元件45在图24中以透视图示出。参见图24，安全元件45包括预成型的外裙缘65，径向密封件66，末端突出部分70，手柄69和介质45a。介质45a优选是折叠的，由裙缘66环绕，并且通过梳状(折叠隔片)突出部分340延伸通过裙缘66固定在位。裙缘66一般具有椭圆形状，具有相对的弯曲端341，342和相对的侧面344，345。

[0232] 参见图23和24，通常突出部分70在一个弯曲端341居中。优选地，它的宽度(图23中点C和D之间的延伸距离)至少为10mm，通常至少20mm，例如25-40mm。另外，它优选具有突出部分距离，从裙缘64径向向外，见图25，(即，沿与末端342相反的方向)至少为
5mm，通常至少10mm。参见图24，突出部分70包括肋70b，用于与图3的凹槽70a接合。

[0233] 应该指出，在图3中，示出安全元件45是这样安装的，使手柄69向下，而突出部分70向上。组件20可被设置成用于相反的安装。X.安装和组装方法

[0234] 通过以上说明，总体提供了通过在空气过滤器的侧面维修孔开口将空气过滤器滤芯安装入空气过滤器外壳中的方法。所述方法一般包括以下步骤：将空气过滤器滤芯插入形成有内部的匣内，所述过滤器滤芯包括介质包和固定在介质包上的外壳密封结构；和通过由侧面进出口插入，在所述匣和位于空气过滤器外壳内的静止凸轮件接合时轴向偏压所述匣，来安装所得到的过滤器滤芯/匣组件。优选所述方法是用所定义的空气过滤器滤芯介质包进行的，并且具有所定义的外壳密封。最优选地，它是这样进行的，使得介质包插入所述匣的步骤包括在匣内的介质包支撑结构挤压相对外壳密封结构的介质包一端，所述挤压对着介质包的四面。

[0235] 还提供了组装空气过滤器组件的方法，包括以下步骤：将其内具有偏心放置的中空管的出口部分固定在其上具有盒状U形安装结构的中央外壳部分上；和将入口部分，优选包括具有偏心放置的灰尘排出口的粗滤器，固定在中央外壳部分上。组装步骤还优选包括将空气过滤器滤芯安装在中央外壳部分中的步骤，所述空气过滤器滤芯包括所述介质和所述的外壳密封结构。优选地，所述方法包括通过采用涉及将滤芯插入匣的一般方法，将空气过滤器滤芯安装在外壳中，然后安装所得到的匣/过滤器滤芯组合。XI.组件结构[0236] 在本文，所示出的优选组件用于容纳具有椭圆形截面或外周边的介质包。如同前面所提到的椭圆形，它表示介质包具有至少两个相对的弯曲端(或侧面)和一对相对的侧面延伸其间。相对侧面可以如上所述是直的，或者可以是弯曲的。

[0237] 容纳这个的优选结构同样也用于外壳部分和安全元件。

[0238] 当然其他结构是可行的。例如，介质包可以具有圆形结构，并且外壳部分和安装元件可以相应地具有圆形结构，尽管其他替代方案是可行的。XII.具有两级构造的示例空气过滤器结构：粗滤器；侧装；主过滤器元件；和安全过滤器元件。A.空气过滤器的示例，图31-46。

[0239] 图31，32中的附图标记600表示采用了上述任何原理的空气过滤器组件。参见图31，空气过滤器600包括外壳601。如下文所描述的，外壳501的内部容纳有过滤器滤芯和安全过滤器。

[0240] 外壳601一般包括中央主体605，进出口盖606，入口部分607和出口部分608。空气过滤器600上所示出的入口部分607包括粗滤器部分609，总体如上文结合图1和相关说明所述。在610处，为粗滤器部分609提供了灰尘排出器或排出管。通常出口611具有前文所述的灰尘排出器阀，或者它会连接至排气管。当用作排出管时，优选在空气过滤器组件600安装使用时，它方向朝下。当用作具有吸力的排气管时，它通常也是向下，尽管其他方案是可行的。

[0241] 出口部分608包括非中央设置的出口孔615，类似于上文所述的情况。

[0242] 优选地，将模块构造用于外壳601。因此部分507能够以两种旋转方向的任意一种安装。尽管其他方案是可行的，通常一旦安装，它会通过热熔，焊接或类似连接方法永久地固定在位。另外，出口部分608能够以两种旋转位置安装，同样通常通过热熔，焊接或其他方法永久性地安装。

[0243] 在图36中，空气过滤器600以分解示意图示出，并且单独的部分605，607和608，连同进出口盖606都是可见的。

[0244] 再次参见图31和32，通过可松开的插销620，将进出口盖606适当固定在底座或主体605上。可以采用多种插销结构，作为举例示出了过中心金属丝插销。

[0245] 从图31-35中可以看出，中央底座件605具有盒状、U形、三面的安装结构625，以使它可以沿不同方向安装，正如在前文或其他实施例中一般性示出和说明的。

[0246] 应该指出，在其他实施例中，正如前文所披露的(接合其他部分)，粗滤器607可以这样设置，以使排出管611从图32的相对侧面607b之一向外延伸，而不是从图31的末端607c向外延伸。这使得例如，当组件600以不同方向安装时，可以进行方便和有效的灰尘排出。

[0247] 通常，会对部分607提供两个排出管位置的一个或另一个，一个是封闭的，尽管在一些情况下可以同时提供两个。

[0248] 参见图31，出口部分608具有两个突出部分608a，608b，彼此沿部分608的相对窄弯曲端反向延伸。在内部，每个突出部分608a，608b置有接收室，用于下述用途。

[0249] 在通常作业中，要过滤的空气从面630进入入口607。参见图33，可以看出，在面630处，提供了多个离心分离器或气旋分离器的入口端。

[0250] 已过滤的空气然后通过出口615在相对末端631处离开空气过滤器600。从图34中可以看出，在部分608提供有出口615，连同压力指示器635。

[0251] 现参见图36，其中空气过滤器600以分解透视图示出。在图36中，可以看见以下内部容纳的元件部分：主过滤器元件640，安全元件641和过滤器元件容纳匣642。

[0252] 首先参见安全元件641。一般，安全元件641类似于图24的安全元件45，除以下所述外。具体地讲，突出部分645是向下的。应该指出，对于图36中所示的具体实施例，出口部分608包括凹槽608b，以使在通过抓握手柄646将安全元件641固定在位的步骤中可以将突出部分645置于其内。当然，安全元件641可以朝向相反的旋转安装位置，使突出部分645延伸进入接收室608a。通过采用两个接收室608a，608b，无论部分608是如何旋转安装的，突出部分645都可以延伸入内，不管朝下或朝上。

[0253] 过滤器滤芯640，在图39中以侧面正视图，在图40中以剖视图和在图41中以透视图示出，一般包括介质包650，在这里是卷绕z-过滤介质包。卷绕的z-过滤介质包650在所示的例子中一般是椭圆形截面，在这里是跑道形，具有相对的弯曲端(图41)650a，650b和相对的侧面650c，650d。侧面650c，650d可以是直的并且是平行的，或者可以稍微弯曲并彼此相对。

[0254] 过滤器滤芯640还包括密封结构653，在这里定向以形成外径向密封。从图40中可以看出，密封结构653一般包括支撑655，它上面具有密封材料656。这个一般的方法在上文已结合图19-21进行了说明。

[0255] 参见图41，可以看出，支撑655包括延伸通过其间的格栅件656。

[0256] 尽管其他方案是可行的，具有结合图39-41以及前面所述特征的过滤器滤芯650对于本发明的结构来说是适宜的。

[0257] 再次参见图36，在使用期间，匣642的大小适合将过滤器滤芯640容纳在其内，使密封结构653从其突出。这两个部件(即匣642和过滤器640)的组合如图45和46所示。图45的透视图示出了空气流出口端；和，图46的透视图示出了空气流入端。

[0258] 参见图36，在这里匣642在靠近空气流入口端660处具有：延伸通过开口662的格栅件661；和，通过匣的侧壁的多个孔663。在某些应用中，这些孔663便于操纵所述匣。

[0259] 参见图43，优选地，孔663位于靠近入口端660的匣642的末端区域664。区域664优选是具有较小内部尺寸的区域，形成图43的内架664a，用于与介质包接合，类似于图
7所示的区域121。

[0260] 参见图44，优选孔663以直线形式提供在滤芯642的相对侧642a，642b。在这里，直线的相对端在相对的弯曲侧之上略有弯曲。

[0261] 应该指出，匣642上还包括手柄结构665，类似于前面所披露的结构。另外，盖子606内包括接收室666，以容纳手柄665，同样如上文所述。

[0262] 参见图36，在相对末端660的末端670处，匣642包括边缘671，其内具有两个中央部分，第一个用673表示，第二个在图36中看不到，但是以镜像形式位于边缘671的相对部分。部分673是有些挠性的短小突出部，通过部分或间隔物674，675从边缘671的其余部分分离。

[0263] 在图43中，匣642以剖视图示出，相对侧是镜像。在图43中，短小突出部673上具有齿678。齿678优选是倒钩形，具有朝向边缘679收缩至窄点。

[0264] 参见图36，在使用时，当滤芯640通过末端670被推入匣642的内部，在遇到密封结构653时，齿678会嵌入或抓住部分密封结构653，将滤芯640和匣642固定在一起。一般，可以选择倒钩的尺寸，以便允许在手的压力下脱离。

[0265] 对于图44所示出的具体的匣642，在匣的每侧提供了多排，在这里提供了四排倒钩或齿。可以采用其他数量。

[0266] 齿或倒钩的位置优选能结合不涉及密封空气过滤器外壳的介质包上的部分密封材料，特别是覆盖介质包的部分密封材料。在这位置的材料优选是聚合材料，它足够柔软以使倒钩充分插入并抓住。上述用于密封区域的聚氨酯材料类型是适合这一用途的材料示例。

[0267] 当扭力作用在所述匣上，以操纵介质包上的密封结构与外壳形成密封和解除密封时，所述齿趋向于嵌入或抓住密封材料，以利于介质包的接合和操作。另一方面，当停止扭动时，所述齿的大小一般只要能阻止手动分离，不再嵌入密封材料。所述齿的形状和大小优选当发生接合时，不会对密封材料造成不可恢复的损坏。本文所述的优选密封材料类型，连同所示的齿结构类型和所示的相关尺寸，是适当结构的示例。

[0268] 所示的优选齿678被设置并取向为单向倒钩。在本文中，术语″单向倒钩″表示当沿一个方向拉动时，所述齿倾向于嵌入部分密封结构653(不覆盖密封外壳的部分)，但是当沿另一方向推动或拉动时，所述齿趋于松开。齿678优选是这样取向的，使得当密封结构653脱离与空气过滤器外壳的密封接合时，它们倾向于嵌入。这有利于根据需要解除滤芯640与外壳的密封。可用至少一排齿，优选使用至少三排齿。所述齿的优选点具有一侧基本垂直于匣的中央轴线，而另一侧与该轴线成斜角。

[0269] 当将单向倒钩结构用于齿678时，将滤芯640从匣642的释放是径直的。所需要的只是手的压力。

[0270] 孔663便于携带由匣642和滤芯640的组合所得到的组件。不过，孔663还便于以不同的方式工作。具体地讲，在一些其他实施例中，部分507是可拆除的，以对空气过滤器的内部提供维修孔，而不使用维修进出口盖606。在这种结构中，滤芯可以通过末端加载装入，而不是侧装。通过这种结构，孔663便于将匣642和滤芯640从组件内的密封接合拉出。

[0271] 在图44中，示出了匣642的不同剖面。在匣642的相对侧680，681上可以看到边缘部分671上的倒钩形齿678。

[0272] 参见图36，应该指出，对于所示的具体结构，在底座605上提供了内部凸轮或坡面690，以便当匣642通过开口(当图31的进出口盖606被移去)被推入时，匣642受到偏压以将密封结构653推至与外壳601的密封表面形成密封接合，在这里形成径向密封接合。这种偏压结构在上文已披露。

[0273] 仍然参见图36，盖子606包括相对的凸缘692，693。在凸缘692和盖子606的中央部分695之间有凹槽696，它有助于将匣642和滤芯640保持在合适的定位，防止退出密封，如上文所讨论的。

[0274] 现参见图47，其中示出了空气过滤器组件700。空气过滤器组件700总体上类似于空气过滤器600，所不同的是，中央部分705和进出口盖706在位置X和Y之间的尺寸在轴向方向上更长。这样可以将具有(相对)较长长度的过滤器滤芯容纳在里面，以便用于某些用途。应该指出，入口部分707和出口部分708可能分别与部分607和608类似。

[0275] 在图48中，以分解示意图示出了空气过滤器700。可以方便地看见较大(较长)的过滤器滤芯720，以及更大的匣721，以容纳滤芯720。

[0276] 现参见图49。在图49中，以分解示意图示出了空气过滤器800。空气过滤器800包括底座805，进出口盖806，入口部分807和出口部分808。底座805可以类似于底座605；和，进出口盖806类似于进出口盖606。不过，所示出的具体空气过滤器800被设置成使用具有不用匣的过滤器滤芯820。它还可以被设置成不使用粗滤器。因此，入口部分807包括空气流入口825，但是没有空气分离管。另外，空气过滤器800被设置成不使用安全元件。

[0277] 诸如空气过滤器800的空气过滤器可能是某些长途运输中所需要的，其中预计不会遇到大灰尘量。

[0278] 仍然参见图49，滤芯820包括前述的z-过滤介质包821，其上具有前述的密封结构823。在入口端825安装有预成型环826，其上的短小突出部827在部分流动面825上延伸。在安装期间当进出口盖806被移去时，预成型环826被定位以接合凸轮或坡面830，见图50，以偏压滤芯820至密封接合。在图50中，以剖视图示出了空气过滤器800，以便理解这种接合。应该指出，进出口盖806上的突出部分835有助于防止滤芯820从密封状态退出。还应该指出，在这里没有使用盖子806上的接收室836，不过，它的结构允许模块组件使用也适于具有粗滤器结构的部件。

[0279] 应该指出，部分807，808可以是预成型的，并且如果需要可以固定在中央部分805上，并且可以具有对称性，以允许一个以上的安装方向。

[0280] 参见图50，应该指出，入口部分807上包括安装支架807a，807b。另外，出口808包括安装支架808a，808b。空气过滤器800可通过入口和出口部分807，808上的支架(807a，807b，808a，808b)安装在车辆或其他设备系统上；或者，它可以通过中央部分805上的U形安装结构870安装在位。通常，安装会采用以上两种选项之一，但不同时采用两者。在某些结构中，可以不使用安装支架(807a，807b，808a，808b)。在其他结构中，可以不使用U形安装结构870。

[0281] 应该指出，可以将类似于入口部分807和出口部分808上的安装支架的支架用在本文所披露和示出的其他空气过滤器结构上。

[0282] 以下尺寸表示根据本发明原理构造的示例结构。当然可以使用多种尺寸。对于很多应用来说，通常长圆形介质包的槽纹长度为至少140mm，例如140-280mm。对于很多这样的应用，长圆形介质包的较长部分尺寸通常至少约为300mm，例如300-350mm，较短尺寸为至少约180mm，例如180-220mm。纵横比(较长截面长度与较短截面长度的比例)通常为至少1.4。

[0283] 外壳部件和匣式部件的尺寸应当适合处理这样的介质包。

[0284] 介质包的尺寸，以及系统的总体大小一般可以根据空气过滤器所需处理车辆或设备工作的需要进行选择。本文所述的原理可用于各种尺寸的空气过滤器，包括，例如，构造成用于操作预期空气流范围高达约1,100立方英尺/分钟(大约31立方米/分钟)的设备的空气过滤器。一般，对于任何给定的尺寸，空气过滤器系统与真空排气器一起工作，而不是只是灰尘排出管，这可以适应更高的空气流需求。

[0285] 一般，提供了两种处理较大空气流规模的方法：用更长的介质包来加长结构；和，增加总体周边尺寸(介质包剖面尺寸)。在一些情况，可以同时采用这两种方法。B.图51-62所示的过滤器滤芯和空气过滤器的示例

[0286] 图54-61中的附图标记1000表示采用了上述任何原理的空气过滤器组件。空气过滤器1000包括外壳1001。容纳在外壳1001内部的包括过滤器滤芯1002(图51-53和55)和安全过滤器1003。

[0287] 外壳1001一般包括中央主体1005，进出口盖1004，入口部分1006，和出口部分1007。入口部分1006包括粗滤器部分1008，总体如上文结合图1和相关的说明所述。在
1009处，为粗滤器部分1008提供了灰尘排出器或排出管。通常，灰尘排出器1009具有上文所述的灰尘排出器阀，或者它连至排气管。

[0288] 出口部分1007包括非中心安装的出口孔1010(图7)，类似于上文所述的那些出口部分。通过出口孔1010可以看到安全过滤器1003。

[0289] 优选地，将模块结构用于外壳1001上。因此，入口部分1006可以按两个旋转方向的任意一个安装。另外，出口部分1007可以在两个旋转位置的任意一个安装，通常通过热熔，焊接或其他方法永久性地安装。

[0290] 进出口盖1004通过可松开的插销1011在主体1005上固定在位。可以采用多种插销结构，此处所示的过中心金属丝插销作为一种示例。

[0291] 在通常作业中，要过滤的空气进入粗滤器部分1008的入口部分1006。从图55中可以看到，粗滤器部分1008具有多个离心分离器或旋风分离器1012。已过滤的空气然后通过出口1007，尤其通过孔1010，在相对端1013(图55)排出空气过滤器1000。

[0292] 再次参见图55，其中以剖视图示出了空气过滤器1000。在图55中，可以看见下述容纳在内部的元件部分：主过滤器滤芯1002和安全过滤器元件1003。

[0293] 首先参见安全过滤器元件1003。一般，安全元件1003类似于安全元件641(图36)和安全元件45(图24)。

[0294] 在图51-53中可以看见过滤器滤芯1002。过滤器滤芯1002一般包括介质包1014，在这里是卷绕的Z-过滤介质包。在所示出的示例中，卷绕的Z-过滤介质包1014一般是椭圆形截面，在这里是跑道形，具有相对的弯曲端1015，1016和相对侧1017，1018。侧面1017，1018可以是直且平行的，或者可以略微弯曲，并且彼此相对。

[0295] 过滤器滤芯1002还包括密封结构1019，在这里定向以形成外径向密封件1020(图55)。在图53中，可以看到密封结构1019一般包括支撑1021，其上具有密封材料1022。这种一般方法在上面已结合图19-21说明。

[0296] 在图51和52中，可以看到支撑1021包括延伸通过其间的格栅件1023。格栅件1023在防止挤压介质包1014和进一步支撑总体过滤器滤芯1002方面有优势。另外，格栅件1023是引人注目并吸引人的。对于本专利的受让人，唐纳森公司来说，图51和52中所示的这种具体格栅件也是唐纳森公司特有的。

[0297] 仍然参见图51-53，过滤器滤芯1002包括匣或带1024，优选作为过滤器滤芯1002的一部分永久性安装。带1024具有类似于上述匣642的功能。在图36所示元件的示例中，匣642可以从过滤器滤芯640移去。在这里，带1024优选作为过滤器滤芯1002的一部分永久性安装。″永久性安装″，表示在不破坏过滤器滤芯1002的其余部分的情况下，带1024不能从过滤器滤芯1002的其余部分移去。带1024环绕并且靠近过滤器滤芯1002的一端，在这里是入口端1025。带1024包括突出结构，体现为手柄1026，类似于本文前述的结构。另外，盖子1004包括容纳手柄1026的接收室1027，同样如前面所述。由于手柄1026位于过滤器滤芯1002的一端远离具有密封结构1019的末端，过滤器滤芯1002在密封结构
1019和手柄1026之间的区域是杠杆臂1031，有助于在维修空气过滤器时将密封结构1019从接合状态脱离。在本实施例中，杠杆臂1031比前面实施例中的杠杆臂长。更长的杠杆臂
1031有助于从空气过滤器1000移去过滤器滤芯1002。

[0298] 从图51和52可以看出，带1024包括至少两个具有不同宽度的区域。第一宽度1028是带1024形成和容纳手柄1026的区域。第二宽度区域1029是带1024不容纳手柄
1026的部分。从图51和52可以看出，手柄1026位于弯曲端1016上。相对的弯曲端1016具有第二宽度区域1029。侧面1017，1018同时具有第一宽度1028和第二宽度1029作为其一部分。

[0299] 在图62中，所示出的带1024包括格栅1030，为滤芯1002提供进一步支撑。

[0300] 通过移去进出口盖1004，然后可操作地加载过滤器滤芯1002，将过滤器滤芯1002装入外壳1001中并且从外壳中卸载，类似于前面结构的说明。

[0301] 在工作时，要过滤的空气通过粗滤器1008进入空气过滤器1000，然后通过过滤器滤芯1002，然后通过安全过滤器1003，并然后通过出口部分1007的孔1010离开空气过滤器1000。

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过滤器结构；外壳；组件及方法

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