CN102512889B

CN102512889B - 空气过滤器滤筒和空气滤清器组件

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Publication number: CN102512889B
Application number: CN201110337740.0A
Authority: CN
Inventors: G·L·赖克特; W·R·W·毕晓普; B·K·尼尔森; 达雷尔·韦格纳; B·R·克瑞肖; 弗拉季米尔·柯拉尼斯基; T·G·米勒; D·R·莫克; K·J·施拉盖; R·J·奥森道夫; B·A·康佩; T·J·伦德格润; J·S·弗拉格斯塔
Original assignee: Donaldson Co Inc
Current assignee: Donaldson Co Inc
Priority date: 2005-01-13
Filing date: 2006-01-12
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2026-01-12
Also published as: US12070711B2; US20200114292A1; CN102512889A; US11951429B2; US20150306530A1; JP4820376B2; US8292983B2; US10315144B2; MX345078B; BRPI0606625A2; JP2008527246A; WO2006076479A1; EP1850943A1; US20230415082A1; EP1850943B1; MX2007008538A; BRPI0606625B1; US8709119B2; US20090151311A1; US20190184323A1

Abstract

本发明公开了一种空气过滤装置。所述空气过滤装置包括介质带，它包括槽纹片材固定至表面片材，并形成入口和出口槽纹彼此固定在层叠中。本文描述了介质包结构，包括所述的层叠介质，具有外周周边的外壳密封结构。还公开了包括过滤器滤筒的空气滤清器。还提供了组装和使用的方法。另外，公开了使用的系统。

Description

空气过滤器滤筒和空气滤清器组件

相关申请的交叉引用

本申请是2006年1月12日提交的PCT国际专利申请，对于指定除美国之外的所有国家以美国公司DonaldsonCompanyInc.为申请人，对于指定美国以美国公民GregoryL.Reichter，WayneR.Bishop，BennyKevinNelson，DarrelWegner，BruceCrenshaw，VladmirKladnitsky，ThomasG.Miller，DonaldRaymondMork，KevinSchrage，RichardJ.Osendorf，BradleyA.Kuempel，ThomasJohnLundgren，和JordanS.Flagstad为申请人。本申请还包括2005年2月8日提交的美国临时申请60/651,838的公开内容，带有增加内容。美国临时申请60/651,838的全部公开内容在此被结合入本文。以适当程度要求美国临时申请60/651,838的优先权。

本发明公开还包括大致在2005年1月13日申请的美国临时申请60/644,094中描述的技术和特征的示例。美国临时申请60/644,094在此被结合入本文。以适当程度要求美国临时申请60/644,094的优先权。

技术领域

本发明涉及用于过滤气体的过滤介质。本发明尤其涉及使用z过滤介质的介质包，它包括波纹状介质片材固定至表面片材，形成介质包。更具体地讲，本发明涉及所述介质包以及它们包含在可维修的过滤器滤筒装置中，通常用于空气滤清器中。还披露了空气滤清器装置，组装和使用的方法，以及使用的系统。

背景技术

流体流，例如空气，其中可携带杂质。在很多情况中，希望从流体流中过滤掉某些或所有杂质物质。例如，流向机动化车辆或发电设备的发动机的空气流(例如助燃空气)、流向气轮机系统的气体流和流向各种燃烧炉的空气流，其中携带有应当被过滤掉的颗粒物杂质。对于这些系统，优选将选定的杂质物质从流体中去除(或使其含量降低)。业已开发了多种流体过滤器(空气或液体过滤器)装置用于杂质排除。不过，仍然需要不断的改进。

本文描述的某些技术涉及申请日为2004年8月6日的美国临时申请序列号第60/599,686中的描述；该文献的完整公开内容在此被结合入本文。本申请还包括申请日为2004年8月9日的美国临时申请第60/600,081号中描述的某些技术，该文献的完整公开内容在此被结合入本文。

此外，本申请包括申请日为2004年8月18日的美国临时申请第60/602,721号中描述的某些技术；该文献的完整公开内容在此被结合入本文。另外，本申请包括申请日为2004年10月5日的美国临时申请第60/616,364号中描述的某些技术；该文献的完整公开内容在此被结合入本文。

发明内容

根据本发明的一部分，提供了可用于优选的过滤器滤筒，例如空气过滤器滤筒的特征。这些特征可一起使用，以提供优选的过滤器滤筒，不过，可以只利用某些选定特征来构造某些优选的滤筒。此外，提供了构造和使用的方法。

在本发明的一个方面，提供了优选的介质包，用于空气过滤器滤筒中或用作空气过滤器滤筒。所述介质包包括层叠的z过滤装置，具有相对的流动表面和相对的侧面。在相对的侧面，层叠条带的端部被固定在模制的端部(侧面)件并由模制的端部(侧面)件密封。通常，所述模制的端部(侧面)件是模制在位的，并且包括模制的聚氨酯。另外，还描述了可用的模制在位的密封结构。

另外，还描述了使用过滤器滤筒作为可维修部件的空气滤清器装置。

示出了用于所描述类型应用的过滤器滤筒的不同优选特征。此外，还示出和描述了空气滤清器和空气滤清器系统的变化形式。另外，示出和描述了组装和使用的方法。

附图说明

图1是可用于本发明装置中的z过滤介质的局部示意性透视图。

图2是图1所示介质的一部分的放大示意性截面图。

图3是不同波状状介质定义的示例的示意图。

图4是用于制造本发明介质的工艺的示意图。

图5是可用于本发明装置中的介质槽纹的可选端部针刺的示意性截面图。

图6是制造块状、层叠的z过滤介质包的步骤的示意图。

图7是包括本发明特征的空气滤清器组件的示意性顶部透视图。

图7A是图7所示组件从大致相反的方向的示意性顶部透视图。

图8是图7所示组件的侧视图；图8是大致沿朝向空气滤清器组件的入口部分。

图9是大致沿图7A中的线9-9的示意性放大截面图。

图9A是沿图7A的线9-9的反方向，从观察图9的方向的示意性放大截面图。

图10是图9的部分的示意性放大截面图。

图10A是图9A的第一部分的示意性放大局部截面图。

图10B是图9A的第二部分的示意性放大局部截面图。

图11是大致沿图7A的线11-11的示意性放大截面图。

图12是图11的部分的示意性放大局部截面图。

图13是可用于图7的空气滤清器中的外壳组件的底部的侧面示意图；图13大致朝向外壳入口，并且在图13中示出了选定的、示例的、尺寸角度定义。

图14是图13所示底部的第二示意性侧视图。

图15是可用于图7-14的组件的过滤器滤筒的示意性透视图；图15是大致朝向出口流动面的透视图。

图16是图15所示滤筒的示意性底部透视图。

图17是图15所示滤筒的第二示意性底部透视图；图17的视图是将滤筒从图16的视角旋转180°获得。

图18是图15所示滤筒的示意性侧视图。

图19是图15所示滤筒的示意性侧视图。

图20是图15所示滤筒的示意性顶部平面图。

图20A是沿图20的线20A-20A的示意性截面图。

图21是沿图20的线21-21的示意性截面图。

图22是图15所示滤筒的模制侧板部件的示意性透视图。

图23是图22所示面板部件的示意性侧视图。

图24是沿图23的线24-24的示意性截面图。

图24A是图23的部分的示意性放大局部图。

图25可用于图15的滤筒中的第二模制面板部件的示意性透视图。

图26是图25的模制面板部件的示意性侧视图。

图27是沿图26的线27-27的示意性截面图。

图27A是图26的部分的示意性放大局部图。

图28是图15滤筒具有的外壳密封部分的示意性放大平面图。

图29是图28所示部件的示意性端视图，其中示出了示例的尺寸和角度定义。

图30是图15滤筒所示的第一缓冲部件的示意性侧视图。

图31是图30所示部件的示意性侧视图。

图32是可用于图15滤筒中的第二缓冲部件的示意性侧视图。

图33是图32所示部件的示意性侧视图。

图34是可用于图15滤筒的外壳密封部分的示意图。

图35是图34所示部件的示意性侧视图。

图36是在图15滤筒中使用第三和第四缓冲器特征的缓冲部件的示意性侧视图。

图37是图36所示缓冲部件的示意性侧视图。

图38是图11所示空气滤清器组件的替换空气滤清器的示意性侧视图，结合了本发明的原理。

图39是图38所示空气滤清器的入口端视图。

图40是图38和39所示空气滤清器的顶部平面图。

图41是沿图38的线41-41的截面视图。

图42是图41的部分的放大局部图。

图43是可用于图38-42的空气滤清器的过滤器滤筒的示意性顶部透视图。

图44是图43所示过滤器滤筒的侧视图。

图45是图43和44所示过滤器滤筒的顶部平面图。

图46是沿图45的线46-46的截面视图。

图47是沿图45的线47-47的截面视图。

图48是图43和44所示过滤器滤筒的端视图。

图49是图43和44所示过滤器滤筒的与图48相对的第二端视图。

图50是图43和44所示过滤器滤筒的模制侧板件的示意性侧视图。

图51是可用于图43和44的过滤器滤筒的模制密封件的示意性透视图。

图52是图51的密封件的顶部平面图。

图53是沿图52的线53-53的截面视图。

图54是图53的部分的放大局部视图。

图55是沿图52的线55-55的截面视图。

在某些附图中提供了一些尺寸和角度线条，具有相应的示例性数字提供在文本中作为示例。其它尺寸是可行的。

具体实施方式

I.Z过滤介质结构，概述

槽纹过滤介质可用于提供多种形式的流体过滤结构。一种公知的形式是z过滤结构。本文所用的术语“z-过滤结构”，是指这样一种过滤结构，其中单独的波纹状、折叠或以其它形式形成的过滤槽纹被用于形成一系列纵向的、通常是平行的入口和出口过滤槽纹，用于使流体流过介质；流体沿着槽纹的长度在介质的相对入口和出口流动端(或流动面)之间流动。一些z过滤介质的示例披露于美国专利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篇引用文献的每一篇在此被结合入本文。

一种类型的z过滤介质，采用了两种特定的介质部件结合在一起，以形成介质结构。所述两种部件是：(1)槽纹(通常波纹状)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，如申请日为2004年2月11日的美国临时申请60/543,804所披露的，该文献在此被结合入本文。

槽纹(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。在一些情况中，槽纹片材和表面片材固定在一起，并然后卷绕以形成z过滤介质结构。所述结构披露于，例如US6,235,195和6,179,890中，上述文献的每一个均在此被结合入本文。在某些其它结构中，波纹状介质固定至表面介质的某些非卷绕部分彼此层叠，以形成过滤结构。这样的示例披露于5,820,646的附图11，该文献在此被结合入本文。

本文所用的术语“波纹状”是指介质结构，是指通过使介质穿过两个波纹辊，即，进入两个辊之间的辊隙或咬合部分而形成的槽纹结构，其中每个波纹辊具有表面特征适于在所得到的介质上产生波纹效果。术语“波纹”不是指通过不涉及使介质穿过波纹辊之间的咬合部分的技术而形成的槽纹。不过，术语“波纹状”旨在适用即使介质在形成波纹之后被进一步改进和变形的情况，例如通过披露于公开日为2004年1月22日的PCTWO04/007054的折叠技术，其在此被结合入本文。

波纹状介质是槽纹介质的一种特定形式。槽纹介质是具有单独槽纹(例如通过波纹成形或折叠成形而形成)延伸穿过其间的介质。

使用z过滤介质的可维修过滤元件或过滤器滤筒结构有时被称为“直通流动结构”或其变化形式。一般，在本文中是指，可维修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)，进入和离开过滤器滤筒的流动大致以相同的直线通过方向。本文中的术语“可维修的”是指，含有介质的过滤器滤筒周期性地从相应的流体(例如空气)滤清器中拆除和更换。在一些情况中，每个入口流动端和出口流动端会大体是扁平或平面的，两者彼此平行。不过，由此的变化形式，例如非平面的表面，是可行的。

直通流动结构(尤其对于卷绕的介质包)，例如，与可维修的过滤器滤筒如美国专利第6,039,778号所示的圆柱形褶状过滤器滤筒类型是不同的，该文献在此被结合入本文，其中流体在穿过可维修的滤筒时一般在滤筒内转向。就是说，在6,039,778的过滤器中，流体通过圆柱形侧进入圆柱形过滤器滤筒，并然后转向通过端面离开(在顺流系统中)。在通常的逆流系统中，流体通过端面进入可维修的圆柱形滤筒，并然后转向通过圆柱形过滤器滤筒的侧面离开。所述逆流系统的示例在美国专利第5,613,992中示出，该文献在此被结合入本文。

本文所用的术语“z过滤介质结构”及其变化形式，是指下述任意一种或所有：波纹状或其他方式的槽纹介质固定至表面介质的网，具有适当的密封以允许入口和出口槽纹的形成；和/或，由所述介质构造或形成的介质包成为三维网状结构的入口和出口槽纹；和/或，包括所述介质包的过滤器滤筒或结构。

在图1中，示出了可用于z过滤介质的介质1的示例。介质1由波纹状片材3和表面片材4形成。

一般，图1的波纹状片材3在本文一般被表征为具有规则的、弯曲波型的槽纹或波纹7的类型。术语“波型”在本文是指交替的波谷7b和波峰7a的槽纹或波纹型式。术语“规则的”在本文是指成对的波谷和波峰(7b，7a)以大体相同重复的波纹(或槽纹)形状和大小交替。(另外，通常在规则结构中，每个波谷7b基本上是每个波峰7a的倒置。)术语“规则的”因此是指波纹(或槽纹)型式包括波谷和波峰，每对(包括相邻的波谷和波峰)重复，波纹的大小和形状在沿槽纹长度的至少70％没有实质上变化。术语“实质上”在本文中是指由在用于产生波纹状或槽纹片材的过程或形式中变化而产生的改变，而不是由于介质片材3是挠性的事实而产生的微小变化。关于重复型式的特征，不是指在任意给定的过滤器结构中，必须存在相同数量的波峰和波谷。介质1可终止在，例如，一对波峰和波谷之间，或者部分沿着一对波峰和波谷。(例如在图1中，局部示出的介质1具有八个完整的波峰7a和七个完整的波谷7b。)另外，相对的槽纹端(波谷和波峰端部)可彼此不同。所述的端部不同在这些定义中不考虑，除非特别说明。就是说，槽纹端部的变化意指由上述定义覆盖。

上下文表征的“曲线”波型的波纹，术语“曲线”是指这样一种波纹型式，它不是提供给介质的折叠或褶皱形状的结果，而是每个波峰的顶点7a和每个波谷的底部7b沿圆弧的曲线形成。所述z过滤介质的通常半径是至少0.25mm，并且通常会不大于3mm。

图1所示波纹片材3的特定规则的曲线波型的另一个特征是，在每个波谷和每个相邻的波峰之间接近中点30处，沿槽纹7的大部分长度，具有过渡区域，在这里曲线倒置。例如，观察图1的背侧或面3a，波谷7b是凹入区域，而波峰7a是凸起区域。当然，当朝正侧或面3b观察时，侧面3a的波谷7b形成波峰，而面3a的波峰7a形成波谷。(在一些情况中，区域30可以是直线段，而不是点，曲线在段30的端部倒置。)

图1所示的特定规则的曲线波型的波纹片材3的一个特征是，单独的波纹大致是直的。本文中的“直的”，是指通过边缘8和9之间的长度的至少70％，通常是至少80％，波峰7a和波谷7b的横截面基本上不变。术语“直的”相对于图1所示的波纹型式，部分区别于WO97/40918的图1和公开日为2003年6月12日的PCT公开文本WO03/47722中所描述的波纹介质的锥形槽纹，上述文献在此被结合入本文。例如，WO97/40918的图1的锥形槽纹，会是曲线的波形，但不是本文所用术语的“规则的”型式或直槽纹型式。

参见本发明图1和上文所述，介质1具有第一和第二相对的边缘8和9。当介质1被卷绕并形成介质包时，一般边缘9会形成介质包的入口端，而边缘8形成出口端，尽管相反的定向是可行的。

邻近边缘8具有密封边10，或其它密封结构，将波纹片材3和表面片材4密封在一起。边10有时被称作“单面”密封边，因为它是波纹片材3和表面片材4之间的密封边，形成单面或介质带1。密封边10密封闭合邻近边缘8的单独槽纹11，以阻止空气从其穿过。

邻近边缘9具有密封边14，或密封结构。密封边14一般闭合邻近边缘9的槽纹15，以阻止其中未过滤的流体通过。密封边14通常以介质1的条带形式在层叠过程中彼此固定。因此，密封边14会在表面片材4的背侧17和下一个相邻波纹片材3的侧面18之间形成密封。当介质1被切割成带并层叠而不是卷绕时，密封边14有时被称作“层叠密封边”。(当密封边14被用于卷绕结构时，本文未示出，它有时被称作“卷绕密封边”。)

参见图1，一旦介质1被结合入介质包，例如通过层叠，它可按照下述进行操作。首先，空气以箭头12所示的方向进入靠近端部9的开口槽纹11。由于端部8被密封边10闭合，空气会沿箭头13穿过介质。它然后通过穿过靠近介质包端部8的槽纹15的开口端15a，离开介质包。当然，也可以反方向空气流动进行操作。

对于本文图1所示的特定结构，平行的波纹7a，7b从边缘8到边缘9大体平直地完全穿过介质。直槽纹或波纹可在选定的位置变形或折叠，尤其在端部。在上文定义的“规则的”、“曲线的”和“波型”中，一般不考虑用于闭合而在槽纹端部进行的改动。

不采用直的、规则曲线波型的波纹形状的Z过滤结构是已知的。例如在Yamada等人的美国专利5,562,825中，示出了波纹型式，它采用有些半圆形(截面)的入口槽纹邻近窄的V形(具有曲线侧)出口槽纹(见5,562,825的图1和3)。在Matsumoto等人的美国专利5,049,326中，示出了圆形(截面)或管状的槽纹，由具有半管的一个片材连接到具有半管的另一个片材而形成，在所得到的平行的、直的槽纹之间具有扁平区域，见Matsumoto’326的图2。在Ishii等人的美国专利4,925,561(图1)中，示出了折叠成具有矩形横截面的槽纹，其中所述槽纹沿其长度逐渐收缩。在WO97/40918(图1)中，示出了具有曲线波形(由相邻的曲线凸起和凹入的波谷形成)，但沿其长度逐渐收缩(并因而不是直的)的槽纹或平行的波纹。另外，在WO97/40918中示出了具有曲线波型但具有不同尺寸的波峰和波谷的槽纹。

一般，过滤介质是相对挠性的材料，通常是无纺纤维材料(纤维素纤维，合成纤维或两者)，其中经常包括树脂，有时用其他材料进行处理。因而，它可适应或被构造成不同的波纹型式，没有不可接受的介质损坏。另外，它可易于被卷绕或以其它形式构造供使用，同样没有不可接受的介质损坏。当然，在使用过程中它必须具有保持所需波纹构造的特性。

在波纹成型过程中，对介质施加非弹性变形。这可防止介质返回到其初始形状。不过，一旦张力被释放，槽纹或波纹趋向于反弹，恢复至少部分已发生的拉伸和弯曲。表面片材有时被接至槽纹片材，以阻止波纹片材的这种反弹。

另外，通常介质包含树脂。在波纹成型过程中，介质可被加热到树脂的玻璃转变点之上。当树脂随后冷却时，它会有助于保持槽纹形状。

介质的波纹片材3、表面片材4或两者，可在其一个侧面或两个侧面提供细纤维材料，例如根据US6,673,136，该文献在此被结合入本文。

关于z过滤结构的一个问题涉及单独槽纹端部的闭合。尽管其它方式是可行的，通常提供密封剂或粘接剂来实现闭合。由上述讨论显而易见，在通常的z过滤介质中，尤其是那些采用直槽纹而不是锥形槽纹的介质，需要在上游端和下游端有大的密封剂表面面积(和体积)。在这些位置的高质量密封对于所产生介质结构的正常工作是至关重要的。高密封剂体积和面积，产生与之相关的问题。

现参见图2，其中示出了采用规则的、曲线波形的波纹片材43和非波纹(平的)表面片材44的z过滤介质结构40。点50和51之间的距离D1定义了给定波纹状槽纹53下面的区域52中介质44的延伸部分。由于波纹状槽纹53的形状，相同距离D1之上的波纹状槽纹53弓形介质的长度D2当然大于D1。对于用于槽纹过滤器应用中的通常规则形状的介质，点50和51之间介质53的线性长度D2经常会是D1的至少1.2倍。通常，D2会在1.2-2.0的范围内，包括端值。空气过滤器的一种特别方便的结构具有这样的构造，其中D2大约为1.25-1.35xD1。例如，所述介质已经商用于DonaldsonPowercore^TMZ过滤装置中。本文中D2/D1之比有时会被表征为波纹状介质的槽纹/平面比或介质拉伸性。

在波纹纸板业中，已经定义了不同标准的槽纹。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。所附图3结合下表A提供了这些槽纹的定义。

DonaldsonCompany，Inc.(DCI)，本发明的受让人，已经在各种z过滤装置中使用了标准A和标准B槽纹的变形。这些槽纹也在表A和图3进行了定义。

表A

当然，来自波纹盒箱业的其它标准槽纹的定义是已知的。

一般，波纹盒箱业的标准槽纹结构可用于定义波纹介质的波纹形状或近似波纹形状。上述DCIA槽纹及DCIB槽纹，和波纹成型业标准A和标准B槽纹之间的比较，表明了一些便利的变化。

再次参见图1，在20示出槽纹片材3和表面片材4之间的粘接边线。在这些位置使用粘接剂，以便于固定所述两个片材。粘接线不需要是连续的。

应当理解，空气可以在相邻的入口槽纹之间运动，而不穿过介质。空气还可以在相邻的出口槽纹之间运动，而不穿过介质。不过，空气不能不穿过介质(过滤流动)而从入口槽纹移动到出口槽纹。

II.使用槽纹介质制造层叠介质结构，概述

在图4中，示出了制成对应图1所示带1的介质带的制造过程的一个示例。一般，表面片材64和具有槽纹68的槽纹(在所示的例子中为波纹)片材66结合在一起以形成介质网69，其间位于70处具有粘合剂密封边。粘合剂密封边70会形成单面密封边10，见图1。在位置71进行可选的针刺工艺，以形成位于网中间的中央针刺部分72。z过滤介质或z介质带74可在75处沿密封边70被切割或切开，以形成z过滤介质74的两件76，77，每一件具有边缘，其中密封剂带(单面密封边)在波纹和表面片材之间延伸。当然，如果采用了可选的针刺工艺，具有密封剂带(单面密封边)的边缘还会有一组在该位置针刺的槽纹。带或件76，77然后可被横向切割，用于层叠，如下文结合附图6所述。

进行图4所表征的工艺的技术披露于公开日为2004年1月22日的PCTWO04/007054，该文献在此被结合入本文。

仍参见图4，在z过滤介质74通过针刺位置71之前，介质74必须形成。在图4所示的示意图中，这通过使扁平片材介质92穿过一对波纹辊94，95来完成。在图4所示的示意图中，扁平片材的介质92从卷96展开，绕过张力辊98，并然后穿过波纹辊94，95之间的辊隙或咬合部分102。波纹辊94，95具有齿104，所述齿在扁平片材92穿过辊隙102之后给出大致希望的波纹形状。在穿过辊隙102之后，扁平片材92变为波纹状，并在66处被标记为波纹片材。波纹片材66然后固定至表面片材64。(在某些情况中波纹成型工艺可涉及对介质加热。)

仍然参见图4，该工艺还示出表面片材64被送至针刺工艺位置71。示出表面片材64被储存在卷106上，并然后被导向波纹片材66，以形成z介质74。波纹片材66和表面片材64通过粘接剂或其它手段(例如通过声波焊接)固定在一起。

参见图4，示出粘接线70，作为密封边，用于将波纹片材66和表面片材64固定在一起。可替换地，可以如70a所示应用形成表面密封边的密封边。如果在70a应用密封剂，希望在波纹辊95，并可能在两个波纹辊94，95上留有间隙，以容纳密封边70a。

当然，可以添加设备到组装线上，以应用图1的粘接边20，如果使用的话。

提供给波纹介质的波纹类型是选择的问题，并且会通过波纹辊94，95的波纹或波纹齿指定。一种优选的波纹型式是规则的曲线波形波纹的直槽纹，如上文所述。所采用的通常规则的曲线波形，是在波纹型式中如上所述的距离D2至少是如上所述的距离D1的1.2倍。在一种优选的应用中，通常D2＝1.25-1.35xD1。在一些情况中，可以应用曲线波形不是“规则”的技术，包括例如，不使用直槽纹的情况。

如上所述，图4所示的工艺可用于产生中央针刺部分72。图5以截面的形式示出了针刺和切开之后的一个槽纹68。

可以看到折叠结构118形成具有4个折纹121a，121b，121c，121d的针刺槽纹120。折叠结构118包括扁平的第一层或部分122，固定至表面片材64。示出第二层或部分124压抵第一层或部分122。第二层或部分124优选通过折叠第一层或部分122的相对外端部126，127而形成。

仍然参见图5，两个折叠或折纹121a，121b在本文一般会被称作“上部，向内的”折叠或折纹。术语“上部”在本文中是指，当从图5的方向观察折叠120时，折纹位于整个折叠120的上部。术语“向内的”是指这样一个事实，即每个折纹121a，121b的折叠线或折纹线彼此相向。

在图5中，折纹121c，121d在本文一般会被称作“下部，向外的”折纹。术语“下部”在本文中是指，在图5所示的方向，折纹121c，121d不像折纹121a，121b那样位于顶部。术语“向外的”是指折纹121c，121d的折叠线彼此相背。

本文中所用的术语“上部”和“下部”特定是指从图5的方向观察到的折叠120。也就是说，其并不是指折叠120在实际产品使用时的方向。

根据这些特征和图5的观察，可以看到，本发明根据图5的优选规则的折叠结构118是包括至少两个“上部，向内的折纹”的结构。这些向内定向的折纹是独特的，并且有助于提供整体结构，其中折叠不会对相邻的槽纹造成严重的侵犯。

还可以看到第三层或部分128压抵第二层或部分124。第三层或部分128通过从第三层128的相对内端130，131折叠而形成。

另一种观察折叠结构118的方式是参考波纹片材66的交替波峰和波谷的几何形状。第一层或部分122由倒置的波峰形成。第二层或部分124对应双峰(将波峰倒置之后)，其相向折叠，并在优选结构中，折叠抵靠倒置的波峰。

结合图5所示，以优选的方式提供可选的针刺技术，披露于PCTWO04/007054，该文献在此被结合入本文。用于介质管理的其它技术描述于申请日为2004年3月17日的PCT申请US04/07927，该文献在此被结合入本文。

本文描述的技术非常适用于由下述结构产生的介质包，它不是通过卷绕而形成的结构，而是由多个单面带形成。

介质包的相对流动端和流动面可具有多种不同的定义。在许多结构中，所述端部大体是扁平的且彼此垂直。

槽纹密封(单面密封边，卷绕密封边或层叠密封边)可由多种材料形成。在所引用和结合的不同参考文献中，热熔或聚氨酯密封被描述为可用于不同应用。这些对于本文描述的应用是有用的。

在图6中，示意性地示出了从z过滤介质带形成层叠的z过滤介质包的步骤。参见图6，示出了带200添加到与带200类似的带202的层叠201上。带200可从图4的带76，77中的任一个切割而成。在图6的205处，示出了层叠密封边206的应用，它在每一层之间，对应带200，202与单面密封边或密封相对的边缘。在图6中，每个层加在层叠的顶部。所述层也可替换性地加到底部。

另外，在一些可替换的处理方式中，密封边206可加到每个带的下侧(即表面片材侧)，而不是每个单面带的槽纹片材(波纹)侧。

参见图6，每个带200，202具有前和后边缘207，208，以及相对的侧边缘209a，209b。波纹片材/表面片材组合的入口和出口槽纹包括每个带200，202大体在前边缘和后边缘207，208之间延伸，并且与侧边缘209a，209b平行。侧边209a，209b有时被称作介质带200的尾端和前端。

仍然参见图6，在形成的介质包201中，相对的流动面被表示为210，211。在过滤期间选择表面210，211的哪一个是入口端面，和哪一个是出口端面，是选择的问题。在一些情况中，层叠密封边206优选置于上游或入口面211附近。流动面210，211在相对的侧面220，221之间延伸。

形成图6的层叠介质包201有时在本文被称作“块状”层叠介质包。术语“块状”在本文中是指，结构形成为矩形块状，其中所有表面相对于所有邻接壁表面成90°或接近90°。可替换的结构是可行的，如申请日为2004年6月14日的美国临时专利申请60/579,754中所讨论的，该文献在此被结合入本文。替代结构的一个示例是这样的，其中取代了层叠介质包结构的每个横截面具有矩形(或直角四边形)截面，至少一个截面是斜平行四边形截面。在所述平行四边形中，相对的侧面彼此平行，但相邻侧边不成直角，而是非90°的定义角度。下文中描述的某些技术可用于块状或倾斜的层叠结构。在所述附图中，示出了块状结构。

仍然其它层叠形状是可行的，取决于形成层叠的单独片材相对于相邻片材如何放置。

在一些情况中，所示的介质包201会被称作在任一截面具有平行四边形形状，表示任意两个相对的侧表面大体彼此平行延伸。

应当注意，对应图6的层叠结构在现有技术US5,820,646中有披露，该文献在此被结合入本文。还应当注意，层叠结构披露于US5,772,883；5,792,247；申请日为2003年3月25日的美国临时申请60/457,255；和申请日为2003年12月8日的美国申请10/731,564。所有这四篇文献在此被结合入本文。注意，美国申请10/731,504的图6中的层叠结构是倾斜的或斜平行四边形层叠结构。

当然，所公开的方法仅仅是示例。可用的z过滤介质包可由其他方式形成。

III.空气滤清器组件，图7-14

在图7-14中，示出了空气滤清器组件，它采用了本发明的原理。所示的组件旨在示出实施所述原理的示例性实施例。所述原理可应用于多种其他结构中。在图15-21中，示出了可用于图7-14的组件的过滤器滤筒。图15-21的滤筒在下面的第IV部分进行讨论。

在图22-37中，还示出了图15-21所示滤筒的特征。这些也在下面的第IV部分进行讨论。

注意，对于根据本发明原理改进的组件，不需要组件包括所示示例和本文所描述的所有特征。

图7-14中所示的空气滤清器组件类型，一般是指用于车辆，例如卡车的封闭发动机舱内。所述例子可以是轻型货车或运动型多用途车(SUV)，或其它车辆。当然，所述原理可应用于固定在其他地方的空气滤清器，不过所描述的原理特别适用于这样的组件，其被构造置于设备安装和维修进出口的空间有限的地方。

图7中的附图标记300一般表示包含本发明原理的空气滤清器组件。所述空气滤清器组件300包括外壳302，脏空气入口管道装置303和干净空气出口管道装置304。

一般，外壳302包括外壳底座或底部307和顶部或进出口盖308。盖308可移动地固定到底部307，在这里是通过锁销310。对于所示的具体组件300，具有四个所述的锁销310组成两对，沿外壳302选定的相对侧面302a，302b。这可以从附图7A看到，其中示出了与图7所示的302a相对的侧面302b。

注意，对于图7和图7A的组件300，提供了一对相对的侧面302c，302d，其上没有锁销。

空气滤清器组件300通常会按图7和7A所示的大体方向安装，盖308置于底座307之上。进入图9的外壳302的内部309的维修通道一般通过从上移去进出口盖308而获得。这便于维修内部容纳的部件，如下所述。

盖308包括外周周边的凸缘结构312，在组装外壳302时，所述凸缘定向以接合底座307上的外周周边凸缘结构313。通过下面进一步描述可以理解，外周周边凸缘结构312大体定向叠盖外周周边凸缘结构313，使内部容纳的过滤器滤筒的外壳密封结构置于并密封在其间。这将通过下文结合其它附图进一步讨论而得以理解。

在一般的操作中，要过滤的脏空气会通过图7的入口管道装置303被导入外壳302。注意，所示组件的入口管道303被导入底座307的较低部分315。空气然后会向上穿过内部容纳的过滤器滤筒330，见图9，通过它进行过滤。空气然后进入干净空气出口管道装置304。参见图7，应当注意，干净空气出口管道304大致在盖的中央上部316和角落部分均与盖308接合。

显而易见，当组件300以图7所示的方向安装在车辆或其它设备中时，流过外壳302的内部的过滤方向是大体向上的。

参见图7和图7A，外壳302包括安装柱320，固定至底部307。组件300可通过通常带有螺栓320a提供连接的柱320，可操作地(固定)安装在车辆中或其它设备上。柱320的尺寸，位置和方向适于特定的安装。

在通常的应用中，底座307可由结构上刚性的塑料材料一体模制。盖或顶部308也可由类似或相同的塑料材料一体模制。可以在模制的塑料部件中提供肋结构321，见图7和7A，以提供结构的刚性。应当注意，可以使用多种结构材料；并且，本文所描述的许多技术可应用在非模制的结构中。

仍然参见图7，对于所示的组件300，出口管道装置304包括导管325，固定至外壳302。导管325可用来将干净的空气导入集合总管326并进入发动机部件，在这里使用空气。通常，空气会被导向发动机助燃空气进气口或进入涡轮增压器或类似系统。

现参见图9，其中示出了大体沿图7的线9-9的截面视图的组件300。在图9中，可以看到外壳内部309。可操作地容纳在内部302内的是过滤器滤筒330。过滤器滤筒330是可维修的过滤器滤筒，表示滤筒330被构造以便其可在内部309中被拆除和更换。通常的维修操作包括通过解开锁销310从底座307移去盖308，然后拆除滤筒330并更换翻新或新的滤筒。所示的滤筒330包括下文结合附图15-17描述的滤筒400。

仍然参见图9，可以看到出口导管部分332。可以看到，导管332的部分通过盖308的顶部中央部分316通向内部302，而另一部分通过角落部分316a进入内部302。

现参见图9A，它是类似于图9的截面，但是面对相反方向。在这里可以看到入口导管装置303和底座307之间的入口接合点303a。可以看到，入口一般发生在滤筒330的下面；或者更一般地，从出口结构304沿滤筒330的相对侧。

现在参见图10。在图10中，示出了图9部分的局部截面视图，所述部分一般包括选定的位置，在该处盖308上的外周周边凸缘312叠盖底座307上的外周周边凸缘结构313。

参见图10，示出了滤筒330上具有外周周边的外壳密封件340。外壳密封件340大体绕滤筒330的介质包341周向延伸。涉及滤筒330结构的细节将结合图15-37在下文中给出。

外壳密封件340一般是可压缩件，例如可压缩的聚合材料。下文披露了示例。

参见图10，外周凸缘结构312包括：向外突出的凸缘345；外部周边唇缘346和密封边缘突出部分347。

类似地，外周周边凸缘组件313包括向外突出的凸缘350；密封突出唇缘351；和，密封边缘突出部分352。

对于所示的结构，唇缘346被设定尺寸和位置以围绕唇缘351延伸。唇缘351被设定尺寸并构造为，当盖308通过锁销310固定至底座307时，唇缘到最低抵靠向外突出的凸缘345。

更一般地说：凸缘312，313包括接合结构，其中在优选将盖308固定到底座307期间，一个接合另一个。示出了具体的示例，其中底座307上的唇缘351的尺寸和构造被设定为接合盖308上的凸缘345。不过，其他结构是可行的，例如其中盖308上的唇缘接合底座307上的凸缘。

当盖308安装在底座307上时，密封边缘突出部分347的尺寸和位置被设定为压入外周周边的外壳密封件340。类似地，当盖308置于底座307上时，密封边缘突出部分352的尺寸和位置被设定为压入外壳密封件340。

注意，密封边缘突出部分347和密封边缘突出部分352彼此径向偏置。就是说，它们不是设置为彼此直接重叠。参见图10，偏移量大体由尺寸AA表示。通常的偏移量是至少3mm，并且经常是至少4.5mm，例如5-7mm。

在通常的优选结构中，其中滤筒330的干净空气侧位于盖308中，密封边缘突出部分347优选置于密封边缘突出部分352的径向内部。换句话说，通常外壳302的空气入口部分(脏空气侧)的密封边缘突出部分352，将围绕外壳302的空气出口部分(干净空气侧)的密封边缘突出部分347的更大外围区域，在这里空气入口部分在底座307，空气出口部分在盖308。这样的一个优点是外壳密封件340的干净空气侧上的密封边缘突出部分347的位置更靠近介质包330。这有助于确保良好的密封。

参见图10，注意该附图是示意性的。外周周边的外壳密封件340的实际压缩未示出。所示出的是，突出部分347，352和外周周边的外壳密封件340的未变形侧形状之间的干涉量。在实际安装中，突出部分347，352突入元件340，并且使元件340的形状变形。

通常，每个突出部分347，352在元件340中延伸至少0.5mm，通常至少1mm，并且经常在2-5mm的范围内。应当选择外壳密封件340的材料，以允许这突出部分。通常，突出部分347延伸进入材料340的程度比突出部分352更深，如图所示。通常更大的延伸量是至少0.25mm，通常至少0.5mm。

注意，对于通常的结构，突出部分347在其突出的位置不会延伸通过外壳密封件340的厚度大于50％。通常该延伸量不大于厚度的40％。

类似地，突出部分352通常在其位置延伸通过外壳密封件340的厚度不大于50％。通常它延伸不大于该距离的40％。

通常并且优选地，每个突出部分347，352在其位置延伸通过区域340的厚度至少为10％。优选在每种情况下，延伸部分是厚度的至少15％。

优选每个突出部分347，352包括刀形端部，它使在该处的介质至少压缩20％，通常25％。

仍参见图10，应当注意，对于所示的组件，当唇缘351至最低点抵靠凸缘345时，凸缘345设置与凸缘350间隔一距离，该距离稍小于外壳密封件340在该位置不受力时的厚度，如示意性地通过使外壳密封件340和凸缘345，350之间重叠所示。因此，通过外壳密封件340的整体压缩，实现了突出部分347，352之外的额外密封效果。对于所示的例子，该压缩独自(在没有突出部分347，352的情况下)一般是至少5％，通常约10％。

在图10A中，从相反的方向示出了滤筒330和外周周边凸缘结构312，313的类似特征。

在图10B中，示出了外壳302的相对侧的类似特征。应当理解，所述特征一般是完全围绕滤筒330和外壳302在外周延伸的。

该外周延伸在图11中得到确认，图11示出了与图9和9A视图正交的截面视图，并且示出了类似的特征。在图12中，示出了放大图进一步对此加以确认。

在图13和14中，示出了底座部分307的两个侧视图。为方便起见，示出了示例组件的示例性尺寸。示例性尺寸如下：

BB＝5°(通常至少2°，经常至少3°，并经常3°-10°，通常不大于45°，尽管其他方案是可行的)；CC＝28.9mm；DD＝57.9mm；EE＝49.9mmR；FF＝105.1mm；GG＝30.6mmR；HH＝35.5mmR；II＝274.7mm；JJ＝104.4mm；KK＝26.0mmR；LL＝79.6mm；MM(图14)＝322.3mm。

当然，可以适当确定其它示例性尺寸。此外，其他尺寸可用于本技术的其他应用中。

现在注意比较图7-14相对于所定义的外壳特征的定义，其中会发生外壳密封垫圈在滤筒上的压缩。具体地讲，可以看到，外壳302中在盖308和底座307之间形成密封的位置，沿四个侧面或部分355，356，357和358延伸，见图7和7A。部分355和356可以看作是第一对相对设置的延伸部分。部分357和358可以看作是第二对相对部分或延伸部分。

注意，由部分355-358形成的密封平面，不平行于与图9和9A的中央流动轴365正交的平面延伸，延伸穿过空气滤清器外壳302。而是，部分355-358形成一平面，与流动轴365成非正交角度延伸。

在本文，术语“中央流动轴”仅是指在正常使用期间，大体在相对介质包表面之间的空气流方向。所述中央流动轴是轴365，通常垂直于容纳于内部的过滤器滤筒330的相对流动面延伸，所述相对流动面如下所述。

在这里定义的非正交角度，产生倾斜角BB，见图13。角BB由第一对延伸部分或部分355，356相对垂直于图9的轴365的平面形成。应当注意，对于所示的例子，第二对延伸部分或部分357，358不以相对于所述平面的倾斜角延伸穿过外壳302，见例如图14。

IV.可用于前述组件中的过滤器滤筒；图15-21

现参见图15，它示意性地公开了采用根据前述说明的层叠、块状的介质包401的过滤器滤筒400。滤筒400可用作图9的滤筒330。

参见图15，在400处示出了过滤器滤筒，它包括块状层叠的(矩形或直角(正)平行四边形)介质包401。为了密封介质包401的相对端，设置了侧板402，403。所述板可以用披露于申请日为2004年6月14日的美国临时申请60/579,754，和申请日为2004年10月5日的美国临时申请60/616,364中的一般技术制成，进行改进以实现所述的特定细节。

参见图6，每个单面带200(包括由波纹片材和表面片材固定在一起的部分)具有前边缘209b和尾边缘209a。所述边缘是通过将连续的单面带切割成单独的片材用于形成介质包层叠而形成的。所述前端和尾端需要密封闭合。对于图15的结构，该密封由侧板402，403实现。

尽管其它方案是可行的，在通常的结构中，如下所述，面板402，403会直接模制到介质包，以在介质包内密封单面带的前端和尾端。本文中的“直接模制”是指没有预成型在侧板中，而是侧板是在位形成并连接至介质包。这区别于，例如预成型的模制侧板，它通过封装材料连接至介质包。

介质包401具有相对的流动面405，406。在使用中，空气流过介质包401进入流动面405，406之一，并且从流动面406，405的另一个向外流出。对于使用的系统，流动方向是选择的问题。对于空气滤清器组件300，介质包401通常会将流动面405设置为出口流动面，而将流动面406设置为入口流动面。

注意，介质包401中表面405，406之间不具有流动通道，也不需要空气穿过介质包401的介质并从而被过滤。

外周周边的外壳密封环410置于滤筒400中。所示的特定密封环410是轴向收聚密封环。此处，密封环410通常被称为外壳密封结构，因为在过滤器滤筒400置于空气滤清器组件300中供使用时，所述密封环是置于过滤器滤筒400上在滤筒400和外壳部件之间形成密封的理想位置处的密封件。所示的具体外周周边密封环410围绕面板402，403延伸。

此处，涉及外壳密封环或密封结构的术语“外周”是指围绕介质包401的延伸部分410。本文中的术语“周边”是指外壳密封结构410，它还形成了滤筒400的外部周边。

图15的过滤器滤筒400可通过下述方式制成：(a)提供介质包401；和(b)在单独的模制作业中，另外模制面板402，403，其上具有密封环410的段410a，410b，并然后在两个单独的模制孔中模制段410a，410d。因此，可使用四个注模作业。其它的组装方法是可行的。

当滤筒具有图15-21所示的结构时，暴露了相对的介质包侧面或侧表面412和413。对于所示的具体结构，介质包表面412会是单面表面，由例如在层叠底部暴露的表面片材的表面形成；并且，表面413会是波纹表面(或槽纹表面)，例如在介质包层叠的顶部。单面片材412可以是非波纹片材，或是与波纹槽纹的方向垂直的波纹状片材，如前所述。

如果需要，可以在介质包表面412，413上提供保护性的层或面板。所述保护性的层或面板可由多种材料制成，例如纸板，塑料板等。所述面板可以通过在模制面板402，403时，放置抵靠介质包401来固定在位。

在所示的通常滤筒400中，介质包401的表面412和相对表面413各自暴露至少30％，通常至少40％，暴露即未覆盖模制材料。一些模制材料置于与下述外壳密封410和其它结构相关的位置上面。此外，部分相对的模制面板402，403可部分延伸过侧面412，413。不过，在一般和优选的结构中，介质包401中对应表面412和相对表面413的一对表面会有至少30％，通常至少40％未被直接模制到介质包401的模制材料覆盖。此处和上下文中的“直接模制到”是指，所形成的部分在模制作业中形成，所述模制作业具有确定的介质包部分位于模具中并且树脂至少部分直接粘合到介质包。因此，同样，通过封装固定介质包的预成型端部件不是直接模制到介质包的端部件。

如上所述，在一些情况中，表面412(和相应的相对表面413)可通过预成型件覆盖，所述预成型件例如纸板或塑料部分，包埋在端部件402，403中，并且如果需要，部分进入外壳密封结构410，将保护性盖固定在位。按照前述定义，所述盖不会对应“直接模制到”介质包的材料。

参见图15，滤筒400具体被构造具有模制面板402，403，其分别具有相对的端边缘416，417；和相邻的流动面405，406。一个或多个所述端边缘416，417的部分可被构造为与外壳件接合，当收聚密封410在外壳件308，307之间密封时。在图9和9A的组件截面中，外壳底座307的部分415和边缘417的部分之间的接合在416示出。在图11的截面中，对每个面板402，403示出了所述接合。

注意，对于所示的具体组件300，没有示出外壳302和边缘416之间的接合，尽管可以具有这种接合。

作为由边缘417和外壳底座307之间接合的支撑的结果，介质包401不仅仅通过密封410悬置在外壳302内，而且它也由所述的接合支撑在位。表面416，417可以是不规则的，即具有凸起和凹陷，这是由于模具间隙。这在附图中示出。

这里，形成接合(非密封)表面用来支撑外壳的表面，例如表面417，在使用中，有时被称为“轴向接合表面”，术语“轴向”在本文中是指所述接合具有的接合方向与空气流过介质包401的表面406，405之间的方向平行。

如上所述，“轴向接合表面”有时可由多个凸起和多个凹处(或另称为突出部分和凹处)形成。

多种材料可用于模制面板402，403和密封结构410。可以采用例如披露于申请日为2004年6月14日的美国临时申请60/579,754中的材料，该文献在此被结合入本文。通常所述材料是聚氨酯，通常是泡沫聚氨酯。尽管其他方案是可行的，通常聚氨酯具有的模制密度不大于约30lbs./cu.ft.(.48g/cc)，通常不大于约22lbs./cu.ft.(0.35g/cc)，并经常在约10-22lbs./cu.ft.(0.16-0.35g/cc)的范围内。通常材料的硬度，肖氏A(ShoreA)，不大于30，通常不大于20，经常在12-20的范围内，有时10-20。在某些应用中可以采用更硬的材料。在一些情况中，滤筒400上所有的模制部件可采用相同的材料。

滤筒400总体在下面的附图15-21中示出。图15，如上所述，是顶部透视图，其大致方向朝向出口流动面405和侧面402，412。

图16是底部平面图，朝向侧面402，413和入口流动面406。图17类似于图16，但滤筒400绕中心轴向延伸轴旋转了180°。因此，该视图朝向入口面406和侧面412，403。

图18是大体朝向图15的侧面412的侧视图。图19是大体朝向图15的侧面403的侧视图。

图20是朝向图15的侧面5的顶部平面视图。

图20A是沿图20的线20A-20A的截面视图；而图21是沿图20的线21-21的截面视图。

图15-21总体示出了滤筒400的各个外部可见的特征。注意，图15-21是示意性的，并且特定的介质特征是看不到的。例如，没有示出表面405，406中的介质槽纹端和其中的密封。另外，没有示出表面细节和暴露的表面412，413。如上所述，通常表面412是表面片材的表面，它可以是扁平或波纹大体沿侧面板402，403之间的方向延伸。另一方面，表面413通常是槽纹片材的暴露表面，因此它具有沿表面405，406之间的方向延伸的波纹。

通过对比图15-21，可以看到，所示的具体滤筒400包括外壳密封环410，它不在与流动表面405，406平行的平面内延伸。

参见图15-21，可以看到外壳密封环410包括：第一对419的相对的延伸部分420，421；和，第二对424的相对的延伸部分425，426。第一对419置于侧面板402，403上，尽管下文所讨论的其他结构是可行的。第二对424分别置于相对的表面412，413上，尽管下文所讨论的其他结构是可行的。

尽管其他方案是可行的，第一对419的延伸部分420，421一般设置为彼此成镜像，并且每个分别沿与介质包的入口和出口表面406，405的平面成角度X的方向延伸。对于通常的结构，角度X会至少为2°，通常至少3°。角度X通常不大于45°。对于所示的例子，角度X在约3°-10°的范围内。所示的具体例子为约5°。

相反，尽管其他方案是可行的，第二对延伸部分424的每个延伸部分425，426大致沿与介质包401的边缘406a，405a平行的直线延伸。

对于在图15-21所示的具体滤筒400，并且根据这些附图的对比，显而易见，尽管其他方案是可行的，对于所示的具体特定例子，外壳密封环410置于单平面中。结果，超出介质包表面412，413的密封环410的突出部分，在通过角度X定义的密封平面中。因此，超出表面412，413的密封410的延伸部分平面的锐角，见图19，大体为90°-X。

这里，术语“延伸部分平面”，“密封平面”或其变化形式涉及密封或密封部分，一般是指由介质包401沿着密封的中心并在密封的纵向方向，如图19所示的427，向外延伸的直线所定义的平面。注意，所示的密封结构410是不完全的矩形截面，有些梯形形状，以便为脱模提供拔模角度。这对于所定义的角度是忽略不计的。

一般，外壳环410不只是在与流动面405，406平行的平面内延伸的结构会带来优点。所述优点涉及至少两个大致方面，如下所述：

1.理想的元件可达性和相关的理想的外壳结构；和

2.介质包401的内部膨胀的改进和控制。

A.改进滤筒400的可达性。

现参见图13。在图13中，以侧视图示出了外壳底座307。示出了向外突出凸缘350的部分355。可以理解，当图15的滤筒400设置使外壳密封环410与凸缘350接合时，滤筒400的在图15中以角落430表示的部分会从外壳底座407向外突出。一旦盖408被移去，这为维修人员提供了方便的突出部分，以便于将滤筒400抓住并从外壳底座407提出。

B.抑制膨胀。

一般，空气在入口表面406进入介质包401会导致介质包401内的内部压力积聚。这会使介质包401向外膨胀。所述膨胀可首先分离介质包401内的单独介质层，并造成损坏。

外周外壳密封垫圈或环410，一般围绕介质包401，并有助于控制外壳密封环410所在区域的膨胀，尤其是在外壳302内受支撑时。不过，在一些结构中，膨胀倾向于发生在外壳密封结构所处位置的至少上游区域(朝向脏空气侧)。通过提供这样的垫圈410，即具有不平行于端表面并且不邻近端表面的延伸部分，例如第一对延伸部分419，提供了抵抗膨胀的改进的支撑。

大体说来，膨胀通过垫圈或环410抑制，所述垫圈或环不完全在平行于表面405，406的平面上。而通过使环410如此放置，以便环410的一部分比环410的另一部分更靠近表面405，是有利的。这在表面405，406之间提供了环410的某些轴向延伸部分，并且更大抑制了膨胀。一般，角度X越大，膨胀得到更大抑制。

通过回顾图15-21，可以理解滤筒400的其他特征。具体地讲，滤筒400包括多个非密封衬垫或缓冲器特征435。参见图15，16和17，包括延伸部分435a和435b的第一对延伸部分435延伸穿越一个侧面412。包括延伸部分435c和435d的第二对延伸部分435，见图16，延伸穿越第二侧面，在这里是侧面413。对于所示的具体示例，衬垫435a-435d在成型件402，403之间延伸穿过侧面412，413。

如上所述，衬垫或缓冲器特征435一般是非密封的。它们设置以便当滤筒400组装到空气滤清器300中供使用时，确保介质包401和外壳侧壁之间的间隔。它们可具有特定的尺寸，以便接合外壳侧壁，或在它们和侧壁之间可留下空间。优选地，衬垫或缓冲器特征435由与面板402，403和密封结构400类似的材料制成。

对于所示的具体示例，每个缓冲结构或缓冲件435a-435d都沿大体平行于相关侧面和流动表面405，406之间的边缘延伸。

参见图15，对于所示的具体滤筒400，外壳密封结构410设置在侧面405，406之间，与两个侧面间隔但不与两个侧面中任一个相邻。其他结构是可行的，包括外壳密封结构410的部分在靠近侧面(侧面412)和流动面405，406之一之间的边缘的位置，从侧面，例如侧面412向外突出。这在一些系统中是有利的，取决于组装滤筒400所用的方法。

V.滤筒制造的示例性方法

在本部分中，大体描述了用于形成图15-21中滤筒的模制步骤。已知可以使用其它制造方法，所述步骤和描述仅为示例。

在图22中，示出了模制的结构500，它对应于图15的面板402和密封部分或延伸部分420。注意，在图22中，所示的模制结构500相对于图15的视角是倒置的。尽管其他方案是可行的，面板结构402和密封延伸部分420可同时一起模制到介质包401的适当部分。

在图23中，示出了模制面板结构500的侧视图。可用于形成自身可用在本文所表征组件300中的滤筒400的示例性尺寸提供如下：NN＝132.1mm；OO＝235.6mm。当然其它变化的大小和尺寸是可行的。

在图24中，示出了沿图23的线24-24的截面视图。这里示例性尺寸如下：PP＝14.0mm；QQ＝26.0mm；和RR＝7.0mm。

在图24A中，示出了图23的部分的放大图。示例性尺寸如下：SS＝3.5mm；TT＝10.9mm；UU＝1.0mmR；和VV＝1.8mm。在图25中，示出了模制面板结构500a。模制面板结构500a大体对应图15-21的外壳部分420和侧板403。在图26中，示出了平面视图的模制面板结构500a。在图27中，示出了图26的截面部分，在图27A中示出了图26的放大部分。对于所示的组件，图26-27A的NN，OO，PP，QQ，RR，SS，TT，UU，和VV的尺寸会大体被表征为上述四个面板500，因为由于对称，对于所示的示例，模制结构500a大体是模制面板结构500的镜像。其它方案是可行的。

模制面板结构500可以直接模制到介质包401的一个侧面，通常是包括形成介质包401的单面带的端部的侧面。

在图28中，示出了模制结构500c，它包括外壳密封结构410的一个部分，在这里是延伸穿过图15的表面412的部分425。在图28中，示出了相对于图15倒置的模制结构500c。

在图29中，示出了朝向端部501的端视图。

可用的尺寸如下：XX＝309.1mm；YY＝35.7mm；ZZ＝26.4mm；AA’＝6.4mm；BB’＝22.9mm；CC’＝5°(通常至少2°，通常至少3°，经常3°-10°，并且通常不大于45°)。其它示例尺寸为：DD’＝13.4mm；EE’＝3°；FF’＝3°；GG’＝15.9mm；HH’＝24.7mm；II’＝3.0mm；和JJ’＝21.7mm。

在图28中，注意氨基甲酸乙酯凸起特征503。当表面412大体是平的或几乎平的时，在模具中需要氨基甲酸乙酯凸起(膨胀部)。模具可以形成在其部分上具有孔，允许凸起以生成所示在503的特征，以便于制造。

注意，延伸部分425的相对端部501，502可与图22-27的延伸部分420，421的端部模制结合(密封)。

在图30中，示出了对应图15的衬垫或缓冲装置435a的模制结构510。在图30中，示出的结构435a相对于图15是倒置的。

在图30中，提供了下述示例尺寸：尺寸KK’，26.4mm；尺寸LL’，6.4mm；尺寸MM’，270mm；在附图中的Z处示出了12.7mm的高度。

图31是大体朝向端部511的端视图。示例尺寸如下：尺寸NN’，2.0mm；尺寸OO’，21.5mm；尺寸PP’，12.7mm；和尺寸QQ’，6.4mm。

注意，模制结构510还包括由通常模制作业产生的自由凸起的突出部分513。

在图32和33中，示出了对应图15的衬垫或缓冲装置435b的模制结构520。在图32中，所示的延伸部分435b与图15的定向相同。它包括自由凸起的突出部分521。对于图32和图33所示的示例结构，尺寸如下：RR’＝6.4mm；SS’＝26.4mm；TT’＝60.2mm；UU’＝13.0mmR；VV’＝270mm；XX’＝12.7mm；YY’＝2.0mm；ZZ’＝32.7mm；AA”＝12.7mm；和BB”＝6.4mm。图33朝向端部522。

在图34和35中，示出了对应图15的外壳密封部分426的模制结构530。在图34中，所示的方向与图15相同。在图34中，端部531对应图15的端部531。图35是大体朝向端部531的视图。

在图34，35中，所示尺寸如下：CC”＝309.1mm；DD”＝22.9mm；EE”＝5°(通常至少2°，通常至少3°，经常3°-10°，通常不大于45°)。仍然参见图35，其它尺寸如下：DD”＝22.9mm；GG”＝3°；HH”＝3°；II”＝15.9mm；和JJ”＝21.7mm。

模制的延伸部分530通常直接模制到介质包上。因为对于图15所示的滤筒400，模制结构530要固定的表面413是槽纹表面，所述槽纹在模制期间会提供所需的自由凸起(膨胀)。

在图36中，示出了模制结构540。模制结构540对应延伸通过表面413的缓冲435。在这里，缓冲器435c和435d对应模制结构540。这两个缓冲器是相同的。另外，由于它们延伸通过槽纹表面413，不特别提供自由凸起(膨胀)突出部分。

图37是大体朝向模制结构540的端部541的视图。

在图36和37中，示例尺寸如下：LL”＝270.7mm；KK”＝13.4mm；和MM”＝6.4mm。

当然可以使用与前述尺寸不同的尺寸。

在一般的模制作业中，模制结构500和500a会提供在介质包上。其它模制结构会提供在侧面412，413上，如图所示。优选地，它们可各自在单个模制作业中或者在多个模制作业中提供。

当然其他实施例是可行的，如果需要，会引向其他的制造方法。所示的例子仅仅表示可用方式的示例。

注意，所示和描述的具体外壳密封结构410被分割成所述的四个段，一个段延伸通过各自表面。其他结构是可行的。

VI.过滤器滤筒和方法的一般特征

总体来说，根据本发明提供了空气过滤器滤筒。所述空气过滤器滤筒包括过滤介质包，它包括单独过滤介质带的层叠结构，其中每个介质带包括槽纹片材固定至表面片材，以形成在第一和第二相对流动面之间延伸的入口和出口流动通道。所述槽纹片材可以扁平的或与槽纹片材中槽纹的延伸部分垂直的波纹状。总体来讲，过滤介质包在没有使空气通过介质过滤时，阻止空气通过其间，从第一流动面到相对的第二流动面。

所公开的通常过滤介质包是块状的、层叠的、具有在第一和第二流动面之间延伸的四个侧面的结构。作为块状的、层叠结构的结果，任意两个相邻介质包表面之间的接合角度为90°或接近90°。

一般，过滤器滤筒还包括外周周边的外壳密封结构，围绕介质包的四个侧面延伸。所述外周周边的外壳密封结构具有第一部分，沿不连续平行于第一侧和第二流动面之间的边缘的通路延伸通过四个侧面的第一个。本文中的“不连续平行于”是指，通过侧面的外壳密封结构的第一部分的全部延伸部分不完全平行于边缘。通常，外壳密封结构的整个第一部分不平行于所定义的边缘，如图15所示。

总体来说，外壳密封结构的第一部分具有第一部分和第二部分，所述第一部分更接近于第二流动面和第二部分。对于图15所示的例子，这对应于密封部分420或密封部分421的端部。

注意，对于图15所示的具体结构，外壳密封结构的第一部分延伸通过模制面板结构。不过，从更宽意义来说，对此并没有特别的要求。

一般，在第一外壳密封部分相对的侧面上具有第二外壳密封部分。通常，第二外壳密封部分是第一外壳密封部分的镜像，如图15-21所示，尽管不需要这样。

一般，外周周边的外壳密封结构的第一部分在直的时候，会一般在密封平面延伸通过四个侧面的第一个，所述密封平面具有与第一侧面和第二流动面之间的边缘成第一角度X₁，所述第一角度X₁为至少2°，通常至少3°，经常3°-10°，并且通常不大于45°。提供的例子中为约5°。

当然，对于图15所示的例子，角度X₁会对应所示的角度X。相对的延伸部分421会以角度X₂延伸，其中当延伸部分421是延伸部分420的镜像时，也对应角度X。

一般还根据本发明，外壳密封结构包括第三部分，延伸穿过第一和第二侧之间的介质包的第三侧。介质包的第三侧一般在第一和第二流动面之间延伸。

当然，所示的外壳密封结构还包括第四部分，延伸通过介质包的第四侧，介质包的第四侧是相对第三侧的侧面。

对于所示的具体外壳密封结构，示出的外壳密封结构部分是单独制成的，接合或密封在一起。其他组件是可行的，例如其中外壳密封结构包括单个、一体模制的结构。

对于所示的例子，外周周边的外壳密封结构的第三和第四部分大体沿密封平面延伸：平行于介质包的边缘延伸，所述边缘对应于第三和第四部分各自所处的侧面和流动面之间的接合处；并且，以相对相关的侧面成小于90°的角度延伸。这种例子在图15-21示出。当然其他方案是可行的。

更具体地讲，对于所示的具体结构，密封结构形成中央密封面。结果，上述外周周边的外壳密封结构的第一和第二部分延伸，如示出的截面附图所示，使中央密封面大体沿与介质包的相关侧面正交的方向延伸。另一方面，所示的外周周边的外壳密封结构的第三和第四部分以从相关侧面向外成小于90°的锐角延伸，通常不大于88°(90°-2°)。

本文中的参照物是指密封延伸部分，不考虑密封上的脱模角度，参照物是平面，在从介质包向外突出时分开每个密封延伸部分。

所示的一个示例，示出了非密封衬垫或缓冲装置延伸通过介质包的选定侧面。对于图15-21所示的例子，两个衬垫或缓冲延伸部分设置为延伸通过一对相对的侧面412，413，其在具有模制面板402，403的侧面之间延伸。总的来说，衬垫装置延伸通过包括暴露介质的介质包401的侧面。示出并描述了特定装置的例子。

对于所述的例子，覆盖单面带端部的相对面板是模制在位的面板。

披露了模制外壳密封结构及其制造方法的示例。

总的说来，根据本发明，提供了空气滤清器组件，它包括外壳，具有底座和维修盖。所述底座被描述为具有第一向外的密封支撑凸缘；并且所述维修盖被定义为具有第二向外的密封支撑凸缘。总的来说，上述的空气过滤器滤筒置于空气滤清器组件中，外壳密封结构置于并密封在底座上的密封支撑凸缘和维修盖的密封支撑凸缘之间。

描述了示例性的支撑凸缘结构，其中第一支撑凸缘包括第一密封边缘(钝刀片)突出部分，其在密封过程中被导入外壳密封结构；和第二密封支撑凸缘包括第二密封边缘(钝刀片)突出部分，其在密封过程中伸入外壳密封结构。优选的结构是，外壳的下游侧的密封边缘突出部分(在所示示例为底座)，设置在比位于外壳下游侧(在所示的示例中为外壳盖)上的密封边缘突出部分从介质包径向向外更远。

对于所示的具体空气滤清器组件，外壳底座包括脏空气入口结构，维修盖包括干净空气出口结构，并且空气流大致向上通过容纳于内部的过滤器滤筒。

VII.采用本文所述原理的空气滤清器组件的第二个示例，附图38-55。

在附图38-55的空气滤清器结构和特征中，许多上述一般原理应用于具体示例中，在某些例子中具有其他特征。在图38-42中，示出了示例性空气滤清器组件的特征。在图43-55中，示出了可用于图38-42的空气滤清器中的可拆卸和可更换的(可维修的)过滤器滤筒的特征。

在图38中，在附图标记600处，提供了包括本发明特征的空气滤清器装置。所述空气滤清器装置600包括外壳601，它包括第一，在这里是入口或底座部分602，和第二，在这里是出口或盖部分603。入口部分602和出口部分603沿外壳分离区域605彼此固定。对于所示的例子，出口部分603位于入口或底座部分602上作为盖。

提供可释放的夹具607，用于沿分离区域605可拆卸地使部分602，603彼此固定。附图中夹具607是示意性的，并且它们所示的位置大致是它们在最终装置中所用的位置。在一些情况中，夹具607可安装在如图所示的固定件607a上，表示在实际产品中，每一个可置于稍横向偏移所示位置的地方。

仍参见图38，611表示入口结构，在这里置有入口管611a，用于空气由入口流入外壳601的内部。在该例子中，入口管611a与外壳部分602的其余部分成一体。

612处是出口结构，在这里示出为出口管612a，用于外壳601内部的气流。在所示的例子中，出口管612a与出口部分603成一体。

正常过滤空气流，然后是：(a)进入入口管611a；(b)进入外壳部分602；(c)通过下面讨论的容纳于内部的过滤器滤筒；和(d)已过滤的空气然后流入部分603并从那里通过出口管612a排出。对于所示的例子，空气在过滤器滤筒下方导入，向上通过过滤器滤筒，用于过滤，然后从外壳601离开。

多种材料可用于外壳601。通常，部分602和603由塑料材料模制而成，尽管其他方案是可行的。锁销607通常是金属丝。

在图38-41中，外壳底座或入口部分602包括：第一壁602a，其内具有入口部分611；相对的壁602b，其上具有(盖603的)出口管612；第一侧壁602c；和，相对的第二侧壁602d。此外，底座部分包括底部602e。底部602e的外形和结构被设定为便于空气流入容纳在外壳601内的介质包。

仍参见图38，外壳部分602具有固定件或固定柱装置614，其上包括安装垫615。安装垫615的具体数目和结构会通常根据在具体车辆或设备，例如发动机组或框架部件中的安装位置而定。垫615将空气滤清器600支撑在操作的理想定向。对于图38中所示的例子，通常的操作定向如图所示，其中出口部分603位于入口部分602的上方。

在图38中，提供了如下的示例尺寸：AB＝436.8mm；AC＝375mm；和AD＝140mm。这些尺寸是示例性的，并且可以使用各种其他尺寸的结构。图38-55所描述的尺寸可用作，例如，车辆如轻型货车，双涡轮的空气滤清器，具有通过的额定气流在约800cfm。

现参见图39，其中示出了(朝向端部602a的)端视图，该视图朝向入口结构611。参见图39，并向入口管611a看，可以看到可拆卸和可更换的过滤器滤筒625的一部分。所述过滤器滤筒625有时被称作“维修件”，这是因为在空气滤清器600使用一段时间之后，盖，出口部分603会从部分602分离，过滤器滤筒625会被移去，并且空气滤清器600会被维护，通常是安装新的滤筒625。

仍然参见图39，外壳部分603的区域630是可以看到的，具有曲线形状，有助于将(集中的)气流从过滤器滤筒625导向出口管612。所述用于改变气流方向并将其导向出口管612的曲线结构在此处一般被表征为，出口导气罩或出口空气筒结构。类似地，入口部分602的底部具有入口导气罩或入口空气筒结构。

对于所示的例子，图39表示的尺寸如下：BA＝115.5mm；BB＝235.9mm；BC＝28.8mm；和BD＝58mm。

现参见图40，空气滤清器600的顶部平面图。参见图40，可以看到，对于所提供的示例空气滤清器600，使用四个夹具607将外壳部分603固定在位，尽管其它方案是可行的。

仍然参见图40，631处提供了出口612的固定结构，用于在组件600内安装设备，例如压力指示器。另外，在一些情况中，空气质量流量传感器(MAFS)可设置在出口结构612中或管道件下游。

在图38-40中，示出在外壳601中的不同肋结构635。所述肋结构具有装饰和加强所涉及外壳部件的作用。在图38中，在635a和635b处，底座或入口部分602中包括相对支架的支架结构由底座602中的轮廓提供。这些将用于支撑内部过滤器滤筒625，如下所述。

在图40中，所述示例的指示尺寸如下：CA＝338.5mm；和CB＝9mm。

现参见图41，示出沿图38的线41-41的空气滤清器的截面视图。参见图41，可见过滤器滤筒625置于外壳601的内部601a。过滤器滤筒625包括介质包结构636和外壳密封结构640。介质包结构636一般包括介质包636a，具有相对的侧面板637，638，其中只有面板638在图41中部分可见。介质包结构636在下文中详细讨论。

外壳密封结构640是外周周边的密封结构，并且包括收聚密封凸缘641，围绕介质包结构636延伸(并且向外突出)。密封凸缘641被构造为位于凸缘结构之间在外壳分离区域605，用于形成轴向收聚密封。本文中的术语“轴向”是指，密封沿这样一个方向压缩或收聚，该方向大体沿空气流动的方向，见箭头639，通过介质包结构636，而不是朝向或远离介质包的方向。

对于所示的例子，外壳密封结构640是模制在位的外壳密封结构，表示它直接模制到介质包结构636上。此外，对于所示的例子，外壳密封结构640由单一聚合材料模制，例如聚氨酯材料，例如聚氨酯泡沫。就是说，在所示的优选示例中，外壳密封结构640不包括预成型的刚性结构包埋其内。所述模制在位的外壳密封结构有时被描述为主要包括模制它的聚合材料。

仍然参见图41，介质包636a包括第一、下部的、在这里是入口面645，和第二、相对的、在这里是出口面646。过滤期间的空气流方向大致是从入口面645向出口面646，如箭头639所示。

下面将结合附图43-55更详细地讨论过滤器滤筒625。不过，在转向这些附图之前，注意图42，它是图41的部分的局部放大图，提供了对于外壳密封结构640的更详细的理解。应当注意，图42是示意性的。

参见图42，示出了外壳密封结构640固定到介质包结构636。外壳密封结构640通常是直接固定到介质包636a上，延伸通过那些不包括侧面件637，638的侧面。术语“直接”是指，外壳密封结构640沿其直接固定的那些侧面被固定与介质包的介质相接触。就是说，在通常优选的指示中，外壳密封结构和介质之间沿两个侧面没有预成型的结构件。当延伸通过侧面件637，638时，外壳密封结构640一般直接固定至侧面件637，638，使侧面件637，638固定至介质包636a。

参见图42，外壳密封结构640包括收聚密封凸缘641和底座650。这两者通常彼此模制成一体；外壳密封结构640通常由单一聚合材料例如发泡的聚氨酯模制而成。收聚密封凸缘641置于底座650上，在收聚凸缘641的部分和介质包结构636(和介质包636a)之间形成槽660。

槽660的尺寸和位置被设定为接收槽，以接收延伸其内的外壳盖部分603上的突出凸缘665。就是说，在通常的示例中，在安装期间，外壳部分，在这里是部分603上的凸缘665，伸入槽660，到达收聚凸缘641的部分和介质包结构636之间的位置。凸缘665伸入收聚凸缘641和介质包结构636之间的槽660，提供了多种效果，包括：在安装期间，便于过滤器滤筒636的居中在位；和，有助于确保使用适当的滤筒625并且在外壳601中适当定向。

尽管其它方案是可行的，槽660在其最深的延伸部分处通常至少4mm深，通常至少5mm深，并且对于所示的例子是6-12mm深。对于所涉及的应用，延伸部分的最大深度是选择的问题，但通常不超过14mm。

仍参见图42，提供了外壳部分602，其上具有凸缘装置670，包括：接收部分671，其大小和形状可容纳底座650；径向向外的凸缘部分672；和，轴向外缘突出部分或部分673。所述外缘突出部分673朝向盖部分603延伸。外缘突出部分673和向外凸缘672一起形成两侧的袋675，用于在安装期间在其内接收密封凸缘641。

外壳部分603包括：径向向外的凸缘680；和，置于凸缘680上的轴向外缘突出部分681。外缘突出部分681延伸朝向底座602。凸缘680和外缘突出部分681一起形成两侧的袋685，用于在安装期间套在密封凸缘641上。袋685的尺寸被设定为，当夹具607发生夹紧时，突出部分673会以适当水平压缩收聚凸缘641，来接合(降至最低)抵靠凸缘680。在图42中，通常的压缩量通过收聚凸缘641和外壳凸缘680之间的重叠表示。

仍参见图42，注意，凸缘680上包括中央的、轴向的密封突出部分、边缘或边690，设置在密封期间轴向伸入密封凸缘641，以便于形成密封。密封边690一般相对于凸缘680的相邻部分突出，充分压入密封材料641一段距离，该距离对应不压缩时区域641的最大厚度的2％，通常至少3％，并经常至少4％。

通常并且优选地，密封边690和突出部分665在安装期间完全围绕介质包结构626延伸。

仍参见图42，注意，在密封和压缩期间，收聚凸缘641一般的尺寸被设定为压缩其未压缩状态的总体厚度的至少2％，通常至少3％，并且经常至少4％。后面的描述是指未被密封边690接合的密封唇缘641的部分。

现在参见图43，附图标记625表示可拆卸和可更换的，即可维修的过滤器滤筒，可安装在大体根据图41和42所述的空气滤清器600中。如上所述，过滤器滤筒625包括介质包结构636和外壳密封结构640。介质包结构636包括介质包636a和两个相对的侧面板637，638。通常介质包636a包括波纹介质固定至表面介质的带的层叠，适于分别形成相对的入口和出口面645，646。槽纹密封结构在介质包636内的结果是，多个入口槽纹在表面645，646之间延伸，并且多个出口槽纹在表面645，646之间延伸，使得：入口槽纹在入口面645附近开口，而在出口面646附近闭合；和，出口槽纹在出口面646附近开口，而在入口面645附近闭合。介质包636a一般会对表面645，646之间未过滤空气的方向闭合。因此，为了使进入入口面645的空气从出口面646向外排出，(在密封结构640的相对侧)空气必须流过部分介质。这是上述通常的z过滤结构。

上述的外壳密封结构640包括收聚凸缘641和底座650。槽660置于部分收聚凸缘641和介质包结构636之间。

在图44中，提供了滤筒625的侧视图，该视图朝向侧面板638。参见图44，可见示例的收聚密封641是平面的，并且收聚密封641的平面以与出口面646的平面成一大于0°的角度DA延伸。角度DA，(如上对于角度X所述，见图1a)一般至少2°，通常至少3°，通常不大于80°，经常不大于45°，并且作为一个例子，3°-10°，包括端值。对于所示的例子，角度DA为10°。它通常在5°-15°的范围内。(此处所述的一些技术可应用于非平面的收聚密封641。)

通过上文所述，可以理解，对于所示的例子，收聚密封641一般定义一个平面，它相对于介质包636a的相对流动面645，646以大于0°的角度延伸，该角度通常大于2°，等等。其他结构是可行的，例如密封结构的部分处于不同的平面。

仍参见图44，注意，侧面板638包括上边缘638a，下边缘638b和相对的侧边缘638c和638d。边缘638a形成有突出结构652，在这里是间隔的缓冲器，其轴向突出超过介质包表面646，在所示的示例中，超出距离DB至少为0.5mm，经常至少1mm。通常延伸量DB是至少1.5mm，例如1.5-3.5mm。对于所示的例子，尺寸DB为2.3mm。尺寸DB允许部分652用作缓冲器。

类似地，边缘638b的底部包括突出结构652，在这里是间隔的缓冲器。在侧边缘638b的突出结构652延伸超出表面645一段类似于DB的距离，即至少0.5mm，经常至少1mm，通常至少1.5mm，并经常1.5-3.5mm，例如2.3mm。

在通常的结构中，相对的面板637，图43，与面板638相同，但是以镜像安装。因此，它同样具有顶部和底部边缘637a，637b，图43，和侧边缘637c，637d，其中：顶部和底部边缘637a，637b包括间隔的缓冲器652，轴向延伸超出介质包表面646，645。在安装时，一个或多个边缘637a，637b，638a和638b可接合支架结构，以支撑滤筒625。例如，参见图38，边缘637b会置于支架635a上，而边缘638b会置于支架635b上。这为滤筒625在外壳601的内部601a提供了支撑，从而滤筒625不被收聚密封641悬置。这在安装时稳定了滤筒625，在使用期间，免受振动和撞击造成的损坏。

参见图44，对于所示的例子，尺寸DC是235mm。

现参见图45，示出了滤筒625的顶部平面图，朝向出口面646。在图45中，对于本部分所示示例的指示尺寸如下：EA＝265.2mm；EB＝230.4mm；EC＝272.7mm；和ED＝312.3mm。

现参见图46，它是沿图45的线46-46的滤筒625的截面视图。在图46中，所示的示例性尺寸如下：FA＝131.6mm；FB＝127mm；和，FC＝271.2mm。

从FB的尺寸是127mm可以理解，本文所述的技术特别适用于在相对的流动面645，646之间延伸相对较厚的介质包。尽管所述技术可应用于其它结构，它特别适于相对流动面645，646之间的尺寸是至少50mm，并通常为90mm或以上的介质包。

现参见图47，它是沿图45的线47-47的滤筒625的截面视图。参见图47，680处的虚线位置表示层叠密封边的位置，所述层叠密封边在靠近入口面645的区域密封闭合出口槽纹。虚线681表示单面密封边位置，密封闭合靠近出口面646的入口槽纹。

680处层叠密封边的两条虚线表示，层叠密封边从表面645凹入，但它仍可被表征为与之邻近。单面密封边位置的单虚线681表示，单面密封边邻接出口面646，如同按照上述方式构造的那样，其中在制造过程中单面密封边切成两半，使其与所得到的介质包的表面平齐。

现参见图48，图5的滤筒的平面图大体朝向图43的侧面665。图49是图48的相对平面图，该视图大体朝向图44的侧面666。

对于所示的例子，表面665，666除边缘外没有被任何模制面板结构或侧面件覆盖，而是包括单面材料的暴露表面，所述单面材料是槽纹或表面片材，具有穿过其间延伸的密封结构640。在一些结构中，如果需要，可以将保护性材料置于表面665，666之上。此外，或者可替换地，模制侧面板或缓冲器可沿表面665，666提供。不过，期望在通常的示例中，为方便起见，表面665，666一般会被留作为暴露介质或单面表面。

在图49中，示例性的尺寸如下：GA＝312.3mm；GB＝268.2mm。

现参见图50。图50大体是侧面板637，638的侧平面图。面板637，638大体相同，并且在介质包637a上成镜像设置。在图50中，示例性的尺寸如下：HA＝207.5mm；HB＝147.5mm；HC＝87.5mm；HD＝27.5mm；HE＝11.7mm；HF＝3.0mm半径；HG＝3.9mm；HI＝131.6mm；HJ＝103.6mm；HK＝65.8mm；HL＝28mm；HM＝235mm；HN＝117.5mm；HO＝28mm；和HP＝103.6mm。其它尺寸可根据图50的对称性和比例获得。

通常，介质面板637，638在两个步骤的模制作业中会直接模制到介质包636a上：第一步形成面板637，638之一，而第二步形成相对的面板638，637。

通常形成侧面板637，638的材料是泡沫聚氨酯，如下文所述。

在图51-55中，示出了外壳密封结构640及其特征。当然，外壳密封结构640通常会直接模制到介质包结构636上，围绕介质包结构636a和侧面板637，638延伸。在图51中，所示外壳密封结构640是示意性的，其上不固定介质包636。

在图52中，示出了外壳密封结构640的顶部平面图。图52的例子的尺寸如下：IA＝312.3mm；IB＝156.2mm；IC＝275.1mm；和ID＝137.5mm。

在图53中，示出了沿图52的线53-53的截面视图。在图53中，所示的尺寸如下：JA＝271.2mm；和JB＝37.1mm。

在图54中，示出了图53的部分的局部放大图。图54中所示的尺寸如下：KA＝19.6mm；KB＝16.8mm；KC＝12.9mm；KD＝12.3mm；KE＝15.4mm；KF＝7.3mm；KG＝1.5mm半径；KH＝3.0mm；KI＝3mm；和KJ＝9mm。

在图55中，示出了沿图52的线55-55的截面视图。参见图55，所示的尺寸如下：LA＝230.4mm；LB＝37.1mm；LC＝10°；LD＝16°；和LE＝16°。

外壳密封结构640(和侧面成型件637，638)可由多种聚合材料制成。当分开模制时，不需要面板637，638和外壳密封结构640都相同，尽管通常它们是相同的。可用于本文所述的密封和侧面成型件的示例材料是聚氨酯。所表征的示例聚氨酯是泡沫聚氨酯，它在使用期间体积会增加。优选的一种是体积增加至少40％，以填充模具空腔(通常至少体积的80％)，并且具有的模制密度不大于30lbs/cu.ft.(0.48g/cc)，通常不大于22lbs/cu.ft.(0.35g/cc)，并且经常在10lbs/cu.ft.(0.16g/cc)至22lbs/cu.ft.(0.35g/cc)的范围内；并且，测试样本的硬度(肖氏A)通常不大于30，优选不大于25，并通常在10-22的范围内。当然可以使用该范围之外的聚氨酯，但是所表征的聚氨酯有利于制造和处理。

参见图39-41，注意，滤筒625(外壳密封结构640以收聚密封结构641相对于介质包636a的表面646成一角度延伸，所述角度大于0°，例如至少2°，通常5-15°，包括端值，所示示例为10°)置于外壳601的内部601a内，以便介质包636a的表面645，646倾斜通过入口结构611和出口结构612之间的方向。就是说，介质包636a不是倾斜朝向出口结构612a，也不是倾斜远离出口结构612a，而是它以大体通过与部分602的壁602a，602b之间的方向对应的方向倾斜。

在与前述段落相同构思的其他陈述中，当置于外壳601内，滤筒625被设置为具有一个模制侧面板637，和延伸通过的密封结构640的部分，朝向侧壁602a，其中置有入口结构611；和，具有相对的模制侧面板638，和延伸通过的外壳密封结构640的部分，面朝向外壳密封的相对侧壁602b。外壳周向密封结构640的部分，即延伸通过介质包结构的所述部分，相对出口面646，和出口面646的相对边缘成一角度为角度DA，见图44。

注意，过滤器滤筒625，见图41，通常置于外壳内部601中，以便介质包636a体积的至少5％，通常至少为10％，并经常至少15％，置于外壳盖部分603中，通常具有顶点700，见图41，进一步向上伸入盖部分603。对应顶点700的峰大致在侧壁602a，602b之间的方向延伸，见图38，但是高于那些侧壁602a，602b的最高到达点。

其他结构，其中介质包636a的尖端朝向或远离出口管612a是可行的。一个示例披露于美国临时申请60/651,838中，已经在此被结合入本文，并且本申请已经要求了它的优先权。

注意，尽管其他方案是可以考虑的，但本文所述的具体示例过滤器滤筒包括模制在位的外壳密封结构。术语“模制在位”是指，外壳密封结构直接模制到介质结构上。因此，外壳密封结构640直接模制到，并且与介质包的暴露介质侧665，666相接触，并然后与其上的侧面板637，638同侧。其他方案是可以考虑和讨论的，但所示的例子采用了这些特征。

此外，尽管其他方案是可以考虑的，对于本文所述的特定例子，模制在位的外壳密封结构包括单个模制的聚合材料，并且不包括预成型的、刚性的结构包埋在其内。因此，所述的示例外壳密封结构可被表征为主要包括模制的聚合材料，并且尤其是模制的聚氨酯材料(通常是模制的聚氨酯泡沫)。这样做的优点是不需要粘接剂将介质包固定到外壳密封结构。

对于图15所述的第一个示例过滤器滤筒，模制在位的外壳密封结构被构造成来自四个模具的四段。在图43的第二个所述示例中，模制在位的外壳密封结构在一个模制作业中以单个一体件模制。

在图43的示例中，所述的外壳密封结构具有底座和收聚密封唇缘。两者彼此模制成一体，表示它们由聚合材料在单个模具中模制而成，模制的结果是两个部分彼此成一体。它们不是单独形成的部件。

Claims

1.一种空气过滤器滤筒，包括：

(a)过滤介质包(201)，所述过滤介质包(201)具有第一和第二相对的流动面(210，211)，并且；其中所述过滤介质包(201)包括由槽纹介质片材固定至表面介质片材构成的单独过滤介质带(200)的层叠结构，以限定沿着第一和第二相对的流动面之间的方向延伸的入口和出口流动通道；

(i)所述过滤介质包阻止空气在不通过介质进行过滤的情况下从所述第一流动面穿过相对的第二流动面；

(ii)所述过滤介质包具有层叠结构，其中四个侧面在第一和第二相对的流动面之间延伸；

(b)第一和第二模制到位的侧面板(637,638)；

(i)所述第一和第二模制到位的侧面板(637,638)分别设置在所述过滤介质包的四个侧面中的两个相对的侧面上；

(c)外壳密封结构(640)，所述外壳密封结构(640)包括围绕所述过滤介质包的四个侧面延伸并且延伸过所述第一和第二模制到位的侧面板(637,638)的模制到位的外周周向外壳密封结构；

(i)所述外壳密封结构(640)具有被设置成与所述第一和第二相对的流动面(645,646)中的至少一个有间隔的一部分并且包括模制到所述模制到位的侧面板中的至少一个的一部分；和

(ii)所述外周周向外壳密封结构具有第一部分，所述第一部分沿着不连续平行于所述过滤介质包的四个侧面中的第一个和第二流动面之间的过滤介质包边缘的路径延伸通过所述四个侧面中的第一个。

2.根据权利要求1所述的空气过滤器滤筒，其中：

(a)所述外周周向外壳密封结构具有第二部分：

(i)所述第二部分沿着不连续平行于所述过滤介质包的四个侧面中的第二个和第二流动面之间的过滤介质包边缘的路径延伸通过所述四个侧面中的第二个，其中所述四个侧面中的第二个与所述四个侧面中的第一个相对。

3.根据权利要求2所述的空气过滤器滤筒，其中：

(a)所述第一部分延伸通过所述第一模制到位的侧面板；和

(b)所述第二部分延伸通过所述第二模制到位的侧面板。

4.根据权利要求1所述的空气过滤器滤筒，其中：

(a)所述第一部分延伸通过所述第一模制到位的侧面板。

5.根据权利要求1所述的空气过滤器滤筒，其中：

(a)所述外壳密封结构(640)包括底座(650)和收聚密封凸缘(641)；

(i)所述收聚密封凸缘(641)设置在所述底座(650)上并且与所述底座(650)模制成一体；和，

(ii)在所述收聚密封凸缘的至少一部分和过滤介质包之间形成槽(660)。

6.根据权利要求1所述的空气过滤器滤筒，其中：

(a)所述第二流动面是平面的。

7.根据权利要求1所述的空气过滤器滤筒，其中：

(a)所述过滤介质包具有块状层叠的结构。

8.根据权利要求1所述的空气过滤器滤筒，其中：

(a)所述第一部分以相对于所述四个侧面中的第一个和第二流动面之间的过滤介质包边缘成至少2°的第一角度X₁延伸。

9.根据权利要求8所述的空气过滤器滤筒，其中：

(a)所述第一角度X₁不大于45°。

10.根据权利要求9所述的空气过滤器滤筒，其中：

(a)所述第一角度X₁在5°-15°的范围内，包括端值。

11.根据权利要求8所述的空气过滤器滤筒，其中：

(a)所述外周周向外壳密封结构具有第二部分，所述第二部分沿着不连续平行于所述四个侧面中的第二个和第二流动面之间的边缘的路径延伸通过所述四个侧面中的第二个。

12.根据权利要求11所述的空气过滤器滤筒，其中：

(a)所述外周周向外壳密封结构的第二部分以相对于所述四个侧面中的第二个和第二流动面之间的边缘成第二角度X₂完全延伸通过所述四个侧面中的第二个；所述第二角度X₂与所述第一角度X₁相同。

13.根据权利要求12所述的空气过滤器滤筒，其中：

(a)所述外周周向外壳密封结构的第一部分和第二部分沿着所述过滤介质包的相对侧彼此镜像设置。

14.根据权利要求12所述的空气过滤器滤筒，其中：

(a)所述外周周向外壳密封结构包括第三部分，所述第三部分延伸过所述过滤介质包的四个侧面中的第三个；

(i)所述过滤介质包的四个侧面中的第三个设置在所述四个侧面中的第一和第二个之间；

(ii)所述过滤介质包的四个侧面中的第三个在所述第一和第二流动面之间延伸；和，

(iii)所述外周周向外壳密封结构的第三部分沿着大体平行于所述四个侧面中的第三个和第二流动面之间的所述过滤介质包的边缘的延伸方向延伸过所述过滤介质包的四个侧面中的第三个并且与所述介质直接接触；和，

(b)所述外周周向外壳密封结构包括第四部分，所述第四部分延伸过所述过滤介质包的四个侧面中的第四个；

(i)所述过滤介质包的四个侧面中的第四个与所述四个侧面中的第三个相对设置；和，

(ii)所述外周周向外壳密封结构的第四部分沿着大体平行于所述四个侧面中的第四个和第二流动面之间的所述过滤介质包的边缘的延伸方向延伸过所述过滤介质包的四个侧面中的第四个。

15.根据权利要求1所述的空气过滤器滤筒，其中：

16.根据权利要求1所述的空气过滤器滤筒，其中：

(a)所述外壳密封结构限定平面的周向夹紧密封。

17.一种空气过滤器滤筒，包括：

(a)过滤介质包，所述过滤介质包包括由槽纹介质固定至表面介质构成的过滤介质带的层叠结构，以限定沿着第一和第二相对的流动面之间的方向延伸的入口和出口流动通道；

(i)所述过滤介质包阻止空气在不通过介质进行过滤的情况下从第一流动面穿过相对的第二流动面；和，

(ii)所述过滤介质包具有层叠结构，其中四个侧面在所述第一和第二相对的流动面之间延伸；和，

(b)第一和第二模制到位的侧面板位于所述过滤介质包的相对侧面；和，

(c)外壳密封结构，所述外壳密封结构包括围绕所述过滤介质包的四个侧面延伸的模制到位的外周周向外壳密封结构；

(i)所述外周周向外壳密封结构延伸过所述第一和第二模制到位的侧面板；

(ii)所述外周周向外壳密封结构具有相对于出口流动面形成大于0°的角度(X)的一部分；

(iii)所述外周周向外壳密封结构具有第一部分，所述第一部分沿着不连续平行于所述四个侧面中的第一个和第二流动面之间的过滤介质包边缘的路径延伸通过所述四个侧面中的第一个；

(A)所述外周周向外壳密封结构的第一部分以相对于所述四个侧面中的第一个和第二流动面之间的过滤介质包边缘成第一角度X₁完全延伸通过所述四个侧面中的第一个；所述第一角度X₁至少是2°；和，

(iv)所述外周周向外壳密封结构在与所述流动面中的至少一个间隔的位置朝向相对的流动面延伸过所述四个侧面中的至少一个。

18.一种空气滤清器组件，包括：

(a)外壳，所述外壳具有底座和维修盖；

(i)所述底座具有第一向外的密封支撑凸缘；和，

(ii)所述维修盖具有第二向外的密封支撑凸缘；和，

(b)根据权利要求1-16中任一权利要求所述的空气过滤器滤筒可操作地设置在所述外壳内，其中所述外周周向外壳密封结构的一部分受压在所述密封支撑凸缘之间。

19.根据权利要求18所述的空气滤清器组件，其中：

(a)所述维修盖包括设置在所述第二向外的密封支撑凸缘上的密封突出部分；

(i)所述密封突出部分完全围绕所述空气过滤器滤筒的过滤介质包延伸并且被压入所述外周周向外壳密封结构的收聚密封凸缘部分。

20.根据权利要求19所述的空气滤清器组件，其中：

(a)所述收聚密封凸缘的一部分和过滤介质包之间形成槽；和

(b)所述维修盖包括伸入所述槽的外周突出部分。

21.一种空气滤清器组件，包括：

(a)外壳，所述外壳具有底座和维修盖；

(i)所述底座具有第一向外的密封支撑凸缘；和，

(ii)所述维修盖具有第二向外的密封支撑凸缘；和

(b)空气过滤器滤筒，所述空气过滤器滤筒可操作地设置在外壳内，其中外周周向外壳密封结构的一部分受压在所述密封支撑凸缘之间；

其中，所述空气过滤器滤筒包括：

(i)过滤介质包，所述过滤介质包包括由槽纹介质固定至表面介质构成的过滤介质带的层叠结构，以限定沿着第一和第二相对的流动面之间的方向延伸的入口和出口流动通道；

(A)所述过滤介质包阻止空气在不通过介质进行过滤的情况下从第一流动面穿过相对的第二流动面；和，

(B)所述过滤介质包具有层叠结构，其中四个侧面在所述第一和第二相对的流动面之间延伸；和，

(ii)第一和第二模制到位的侧面板位于所述过滤介质包的相对侧面；和，

(iii)外壳密封结构，所述外壳密封结构包括围绕所述过滤介质包的四个侧面延伸的模制到位的外周周向外壳密封结构；

(A)所述外周周向外壳密封结构延伸过所述第一和第二模制到位的侧面板；

(B)所述外周周向外壳密封结构相对于出口流动面形成大于0°的角度(X)；

(C)所述外周周向外壳密封结构具有第一部分，所述第一部分沿着不连续平行于所述四个侧面中的第一个和第二流动面之间的介质包边缘的路径延伸通过所述四个侧面中的第一个；

(I)所述外周周向外壳密封结构的第一部分以相对于所述四个侧面中的第一个和第二流动面之间的过滤介质包边缘成第一角度X₁完全延伸通过所述四个侧面中的第一个；所述第一角度X₁至少是2°；和，

(D)所述外周周向外壳密封结构在与所述流动面中的至少一个间隔的位置朝向相对的流动面延伸过所述四个侧面中的至少一个。