可变效率过滤介质制造技术

一种可变效率过滤介质。该可变效率过滤介质是由至少两种不同类型的过滤介质形成的复合介质，例如标准效率介质和高效介质。可变效率过滤介质具有至少两个不同的效率等级。不同的效率等级可以分布在不同的区域。标准效率介质和高效介质的过滤介质类型可以是纺丝介质、熔喷介质、纳米纤维介质、微玻璃介质、纤维素介质、粗梳短纤维介质等。可变效率过滤介质可以通过气流成网或湿法成网工艺中的任何一种来生产。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可变效率过滤介质相关申请的交叉引用本申请要求于2015年8月21日提交的申请号为62/208,412、标题为“可变效率过滤介质(VARIABLEEFFICIENCYFILTRATIONMEDIA)”的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本申请涉及过滤介质。
技术介绍
内燃机通常燃烧燃料(例如汽油、柴油、天然气等)和空气的混合物。也向发动机供应润滑油，以润滑发动机的各种运动部件。进气、燃料、润滑油和其它流体在进入发动机之前或在发动机运行期间，通常通过过滤系统以从流体中去除污染物(例如灰尘、水、油等)。过滤系统包括具有过滤介质的过滤元件。当流体通过过滤介质时，过滤介质去除流体中的至少一部分污染物。每个过滤元件都具有相应的过滤效率。过滤效率是过滤元件从流体中去除污染物的效果的数值表征。过滤元件的过滤效率可随时间变化。过滤元件的效率可能受过滤元件的设计(例如板件、打褶、非打褶、圆柱形、膜等)、过滤系统的设计、过滤系统的运行条件和所使用的过滤介质(例如，纸、玻璃纤维、聚酯纤维、泡沫、纳米纤维等)的影响。某些过滤系统包含具有不同类型的过滤介质的多个过滤元件以平衡过滤效率、滤芯寿命和成本。这样的过滤通常也是具有不同过滤特性的不同过滤元件的组合，或者将另外的更高效滤芯添加到现有的标准效率滤芯。例如，如图1所示，传统的过滤系统100采用平行流动过滤设计的两个独立的滤芯102和104。两个滤芯102和104中的每一个利用具有不同过滤效率的不同过滤介质。第一滤芯102为具有褶皱过滤介质的标准效率滤芯。第二滤芯104为具有不同褶皱过滤介质的可选效率(例如，比标准效率更高的效率)滤芯。由于过滤系统100的平行设计，待过滤的流体流过第一滤芯102或第二滤芯104。这种布置需要四个端盖106、两个中心管108、两个过滤介质包和两个密封件110。平行流动多重过滤系统所需的部件数量增加了过滤系统的成本，并且出现更多的故障点(例如过滤系统中的泄漏点)。通过上述平行流动双元件过滤的流动在两个滤芯102和104之间分流。例如，流过第一滤芯102的流体的量与流过第二滤芯104的流体的量相比可能受到端板之间的开口、两个滤芯102和104之间的流动孔口、介质渗透率(即介质的流动阻力)等等的影响。因此，管理和维持两个滤芯102和104之间的分流是困难的并且需要操纵过滤系统100的各种参数。
技术实现思路
一示例性实施例涉及一种滤芯。所述滤芯包括第一端板、第二端板以及定位在第一端板和第二端板之间并且横跨第一端板和第二端板之间的轴向长度的过滤介质。所述过滤介质具有在轴向长度上变化的可变过滤效率。所述过滤介质包括第一过滤介质部分，所述第一过滤介质部分具有第一过滤效率和横跨轴向长度的第一过滤介质轴向长度。所述过滤介质还包括具有第二过滤效率的第二过滤介质部分。第二过滤介质部分联接到第一过滤介质部分并且横跨第二过滤介质轴向长度。所述第二过滤介质轴向长度小于所述过滤介质的第一过滤介质轴向长度，从而生成所述过滤介质的第一区域和所述过滤介质的第二区域。所述第一区域仅包括第一过滤介质部分，所述第二区域包括第一过滤介质部分和第二过滤介质部分两者。另一个示例实施例涉及过滤介质。所述过滤介质包括具有第一过滤效率的第一过滤介质部分。所述第一过滤介质部分横跨第一过滤介质宽度(在一些具体实施方式中也被称为狭缝宽度)。所述过滤介质还包括具有第二过滤效率的第二过滤介质部分。所述第二过滤介质部分联接到第一过滤介质部分并且横跨第二过滤介质宽度。所述第二过滤介质宽度在与所述第一过滤介质宽度相同的方向上延伸。所述第二过滤介质宽度小于所述第一过滤介质宽度，从而形成所述过滤介质的第一区域和过滤介质的第二区域。所述第一区域仅包括第一过滤介质部分，所述第二区域包括第一过滤介质部分和第二过滤介质部分两者。另一个示例性实施例涉及过滤介质。所述过滤介质包括具有第一过滤效率和第一过滤介质宽度的第一过滤介质部分。所述过滤介质包括具有第二过滤效率和第二过滤介质宽度的第二过滤介质部分。所述第二过滤介质部分连接到第一过滤介质部分，从而形成具有第一过滤介质和第二过滤介质的重叠区域。所述第一过滤介质和第二过滤介质的组合宽度小于所述第一过滤介质宽度和所述第二过滤介质宽度之和。从以下结合附图的详细描述中，这些和其他特征以及其组织和操作方式将变得明显，其中在下面描述的几个附图中相同的元件具有相同的标号。附图简要说明图1示出现有技术过滤系统的局部剖视图。图2A至2C示出了示例性可变效率过滤介质的俯视图。图3A示出了图2A打褶并形成为圆柱形状的可变效率过滤介质的透视图。图3B到3D示出包括图2A至2C的过滤介质的过滤元件的透视图。图4示出根据示例性实施例所示的滤芯400的透视图。图5示出根据示例性实施例的可变效率过滤介质生产系统的系统图。图6示出根据另一示例性实施例的可变效率过滤介质生产系统的系统图。图7示出将图5或图6的系统形成的可变效率过滤介质打褶的共同打褶系统的系统图。图8示出根据另一示例性实施例的打褶可变效率过滤介质生产系统的系统图。图9示出将单片标准过滤介质折叠在其自身上以形成可变效率过滤介质。图10示出重叠两片标准过滤介质以形成可变效率过滤介质。图11为描绘所述可变效率过滤介质的改进的效率的曲线图。图12为显示各种过滤介质的过滤效率随时间变化的曲线图。图13为显示各种过滤介质的压降随时间变化的曲线图。图14为根据示例性实施例的具有可变效率过滤介质的滤芯的横截面图。具体实施方式主要参考附图，描述可变效率过滤介质。可变效率过滤介质是由至少两种不同类型的过滤介质(例如标准效率介质和高效介质)形成的复合介质。在一些布置中，标准效率介质形成保持其他更高效介质的结构性支柱。因此，可变效率过滤介质具有至少两个不同的效率等级。不同的效率等级可以分布在不同的区域。可变效率过滤介质允许在单个过滤元件内调节每个区域的效率比，从而允许过滤元件满足各种过滤性能要求。标准介质和高效介质的过滤介质类型可以由纺丝介质、熔喷介质、纳米纤维介质、微玻璃介质、纤维素介质、粗梳短纤维介质等制成。可变效率过滤介质可以通过气流成网工艺、湿法成网工艺、层压工艺、打褶工艺、超声波焊接工艺等等中的任何一种来制造。参照图2A至2C，示出了示例性的可变效率过滤介质。如图2A所示，示出了根据一个示例性实施例的一片可变效率过滤介质200的俯视图。可变效率过滤介质200包括第一过滤介质部分202。第一过滤介质部分202具有标准过滤效率。如本文所使用的，词语“标准过滤效率”是指基线过滤效率，其总体过滤效率随着附加过滤介质而增加，以实现可变的过滤效率。第一过滤介质部分202可以是纺丝介质、熔喷介质、纳米纤维介质、微玻璃介质、纤维素介质、粗梳短纤维介质等。在一些布置中，第一过滤介质部分202形成用于可变效率过滤介质200的结构支柱。第一过滤介质部分202在可变效率过滤介质200的宽度上横跨整个过滤介质宽度(即，当布置在过滤元件中时可变效率过滤介质200的轴向长度)。如进一步详细描述的，随后的过滤介质层和/或部分可以附接到第一过滤介质部分202，以在可变效率过滤介质200内形成具有较高过滤效率的区域。可变效率过滤介质200包括第二过滤介质部分204。第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滤芯，其特征在于，所述滤芯包括：第一端板；第二端板；以及过滤介质，所述过滤介质定位在所述第一端板与所述第二端板之间并且横跨所述第一端板与所述第二端板之间的轴向长度，所述过滤介质具有可变过滤效率，所述可变过滤效率在所述轴向长度上变化，所述过滤介质包括：第一过滤介质部分，所述第一过滤介质部分具有第一过滤效率，所述第一过滤介质部分具有横跨所述轴向长度的第一过滤介质轴向长度，第二过滤介质部分，所述第二过滤介质部分具有第二过滤效率，所述第二过滤介质部分联接到所述第一过滤介质部分并且横跨第二过滤介质轴向长度，所述第二过滤介质轴向长度小于所述第一过滤介质轴向长度，从而生成所述过滤介质的第一区域和所述过滤介质的第二区域，所述第一区域仅具有所述第一过滤介质部分，而所述第二区域具有所述第一过滤介质部分和所述第二过滤介质部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.21 US 62/208,4121.一种滤芯，其特征在于，所述滤芯包括：第一端板；第二端板；以及过滤介质，所述过滤介质定位在所述第一端板与所述第二端板之间并且横跨所述第一端板与所述第二端板之间的轴向长度，所述过滤介质具有可变过滤效率，所述可变过滤效率在所述轴向长度上变化，所述过滤介质包括：第一过滤介质部分，所述第一过滤介质部分具有第一过滤效率，所述第一过滤介质部分具有横跨所述轴向长度的第一过滤介质轴向长度，第二过滤介质部分，所述第二过滤介质部分具有第二过滤效率，所述第二过滤介质部分联接到所述第一过滤介质部分并且横跨第二过滤介质轴向长度，所述第二过滤介质轴向长度小于所述第一过滤介质轴向长度，从而生成所述过滤介质的第一区域和所述过滤介质的第二区域，所述第一区域仅具有所述第一过滤介质部分，而所述第二区域具有所述第一过滤介质部分和所述第二过滤介质部分。2.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述过滤介质包括第三过滤介质部分，所述第三过滤介质部分具有第三过滤效率并且横跨小于所述第二过滤介质轴向长度的第三过滤介质轴向长度，所述第三过滤效率与所述第一过滤效率和所述第二过滤效率不同，所述第三过滤介质部分覆盖在所述第二过滤介质部分的一部分上并且形成所述过滤介质的第三区域，所述第三区域仅具有所述第一过滤介质部分、所述第二过滤介质部分和所述第三过滤介质部分。3.如权利要求2所述的滤芯，其特征在于，所述第二区域具有由所述第二过滤介质轴向长度减去所述第三过滤介质轴向长度限定的第二区域轴向长度。4.如权利要求2所述的滤芯，其特征在于，所述过滤介质包括第四过滤介质部分，所述第四过滤介质部分具有第四过滤效率并且横跨小于所述第三过滤介质轴向长度的第四过滤介质轴向长度，所述第四过滤效率与所述第一过滤效率、所述第二过滤效率和所述第三过滤效率不同，所述第四过滤介质部分覆盖在所述第三过滤介质部分的一部分上，并形成所述过滤介质的第四区域，所述第四区域包括所述第一过滤介质部分、第二过滤介质部分、第三过滤介质部分和第四过滤介质部分。5.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述过滤介质包括第三过滤介质部分，所述第三过滤介质部分具有第三过滤效率并横跨第三过滤介质轴向长度，所述第三过滤效率与所述第一过滤效率和所述第二过滤效率不同，所述第三过滤介质部分覆盖在所述第一过滤介质部分上并且形成所述过滤介质的第三区域，所述第三区域仅具有所述第一过滤介质部分和所述第三过滤介质部分。6.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述过滤介质被打褶。7.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述第二过滤介质覆盖在所述第一过滤介质上。8.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述第二过滤介质被喷射或吹到所述第一过滤介质上。9.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述过滤介质的所述第二区域相对于所述过滤介质的轴向长度是不连续的。10.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述过滤介质的所述第二区域相对于所述过滤介质的宽度或周向距离是不连续的。11.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述第一过滤介质部分和所述第二过滤介质部分通过超声焊接件彼此联接。12.如权利要求11所述的滤芯，其特征在于，所述超声波焊接件位于所述第二过滤介质部分的边缘处。13.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述第一过滤介质部分在所述第二过滤介质部分的边缘处联接到所述第二过滤介质部分。14.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述第二过滤效率与所述第一过滤效率不同。15.一种过滤介质，其特征在于，所述过滤介质包括：第一过滤介质部分，所述第一过滤介质部分具有第一过滤效率，所述第一过滤介质部分横跨第一过滤介质宽度，第二过滤介质部分，所述第二过滤介质部分具有第二过滤效率，所述第二过滤介质部分联接到所述第一过滤介质部分并横跨第二过滤介质宽度，所述第一过滤介质宽度和所述第二过滤介质宽度在相同的方向上延伸，所述第二过滤介质宽度小于所述第一过滤介质宽度，从而生成所述过滤介质的第一区域和所述过滤介质的第二区域，所述第一区域仅具有所述第一过滤介质部分，以及所述第二区域具有所述第一过滤介质部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·L·柯里尔，W·C·哈伯坎普，J·D·许美克，C·W·霍金斯，K·埃利森，J·C·威廉姆斯，E·C·克拉克海因里希，蒋泽民，
申请(专利权)人：康明斯过滤IP公司，
类型：发明
国别省市：美国,US