具有变化的过滤介质包特性的过滤元件制造技术

一种过滤元件包括具有入口面和出口面的第一过滤介质包和具有入口面和出口面的第二过滤介质包。第二过滤介质包与第一过滤介质包分离地形成并与第一过滤介质包联接成使得第一和第二介质包各自的入口面和出口面不重叠。第一过滤介质包和第二过滤介质包中每一个过滤介质包包括相应过滤介质包特性，以及第一过滤介质包的过滤介质包特性与第二过滤介质包的相应过滤介质包特性不同。示例过滤介质包特性包括第一和第二过滤介质包的长度、宽度、高度、形状、介质密度、层间距、褶皱弯曲角度、褶皱密度和材料成分。

Filter elements with variable filter media package characteristics

【技术实现步骤摘要】
具有变化的过滤介质包特性的过滤元件本申请为2015年7月21日申请的、申请号为201580037990.9的专利技术专利“具有变化的过滤介质包特性的过滤元件”的分案申请相关专利申请的交叉引用本申请要求于2014年7月25日提交的申请号为62/029，290的美国临时专利申请的优先权权益，该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
本专利技术总体涉及具有介质包的过滤元件。
技术介绍
具有内嵌流动路径的许多紧凑的空气过滤元件具有带有褶皱介质的板式过滤器。然而，形状灵活性受限于具有大致平行的周边壁的标准箱形。用于进气系统的过滤元件的可用空间(例如，车辆封装空间)一般非常有限并具有在多个间隔上尺寸变化的复杂几何形状。由于围绕过滤元件的空间内的几何约束，用于过滤元件的封装包络常常具有复杂的几何形式。因此，由于有限的形状灵活性，过滤元件难以利用封装包络内的整个可用空间。形状灵活性常常受到制造设备和/或工艺的约束。例如，改变过滤元件的面的形状需要大量额外的制造设备和工艺控制。改变形状还导致大量介质从过滤元件被修整和废弃，产生大量的材料浪费。例如，进气系统封装约束对于重型卡车尤其具有挑战性。发动机的顶部相对地面平行，但是机罩倾斜以改善空气动力学，从而在发动机和机罩的下侧之间形成可用于空气过滤器封装的梯形空间。如果空气元件的面形状例如是圆形、长圆形或矩形，则该空间没有被充分利用。虽然某些过滤器包含锥形壁，但是它们需要显著的开放区域没有介质以允许空气流动。空气过滤器限制影响了燃料效率，而在可用空间约束范围内的甚至很小的、增加的性能改进也会是有益的并对车辆原始设备制造商(OEM)有利。
技术实现思路
各种实施例提供了一种过滤元件，该过滤元件包括第一过滤介质包和第二过滤介质包，上述第一过滤介质包具有第一过滤介质包入口面和第一过滤介质包出口面，上述第二过滤介质包具有第二过滤介质包入口面和第二过滤介质包出口面。上述第二过滤介质包与上述第一过滤介质包分离地形成并与上述第一过滤介质包联接成使得上述第一介质包的第一过滤介质包入口面和第一过滤介质包出口面分别不与上述第二介质包的第二过滤介质包入口面和第二过滤介质包出口面重叠。上述第一过滤介质包和上述第二过滤介质包中每一个过滤介质包包括相应过滤介质包特性，上述第一过滤介质包的过滤介质包特性与上述第二过滤介质包的相应过滤介质包特性不同。示例过滤介质包特性包括上述第一和第二过滤介质包的长度、宽度、高度、形状、介质密度、层间距、褶皱弯曲角度、褶皱密度和材料成分。各种其他实施例提供了一种构造成对流体进行过滤的过滤元件，该过滤元件包括第一过滤介质包和第二过滤介质包，上述第一过滤介质包具有第一过滤介质包入口面、第一过滤介质包出口面和至少一个第一过滤介质包侧面，上述至少一个第一过滤介质包侧面在上述第一过滤介质包入口面和上述第一过滤介质包出口面之间延伸，上述第二过滤介质包具有第二过滤介质包入口面、第二过滤介质包出口面和至少一个第二过滤介质包侧面，上述至少一个第二过滤介质包侧面在上述第二过滤介质包入口面与上述第二过滤介质包出口面之间延伸。上述第一过滤介质包限定第一流动路径，上述第二过滤介质包限定第二流动路径。上述第一过滤介质包和上述第二过滤介质包彼此分离地形成并联接在一起，使得上述至少一个第一过滤介质包侧面紧邻上述至少一个第二过滤介质包侧面放置，上述第一流动路径不与上述第二流动路径对准。这些和其他特征及其组织和操作方式将由以下详细描述结合附图而变得显而易见，其中类似元件在以下描述的各附图中具有类似的附图标记。附图说明图1是根据一个实施例的过滤元件的立体视图。图2是根据另一个实施例的过滤元件的立体视图。图3是可以用于图1的过滤元件内的介质包的立体视图。图4A-4H是根据各种实施例的过滤元件的立体视图。图5是根据另一个实施例的过滤元件的立体视图。图6是根据又一个实施例的过滤元件的立体视图。图7是根据还有一个实施例的过滤元件的立体视图。图8A-8B分别是根据又一个实施例的过滤元件的立体分解视图和立体视图。图9A-9C是根据另一个实施例的过滤元件的立体视图、分解视图和剖视图。图10是根据还有一个实施例的过滤元件的立体视图。图11A-11B是根据各种实施例的过滤元件的立体视图。图12A-12B是根据各种实施例的两个不同介质包中的过滤介质的立体视图。图13是根据另一个实施例的介质包中的过滤介质的立体视图。具体实施方式总体上参照各附图，本申请所揭示的各种实施例涉及过滤元件，例如空气过滤器，其具有至少两个各自具有过滤介质包特性的单独的过滤介质包。至少一个相应过滤介质包特性可以在各单独的介质包之间是不同的。过滤介质包特性可以包括例如介质包的介质密度、褶皱密度、层间距或尺寸。某些过滤介质包特性可以可选地根据例如各自介质包的尺寸(例如，长度、宽度和/或高度)进行优化。根据期望的构造，各介质包可以一起被布置或放置到过滤元件的任何整体形状中，例如梯形中。通过布置和接合具有不同过滤介质包特性(例如，不同大小)的至少两个介质包，可以创建独特的过滤元件形状。因此，可以对过滤元件进行特别设计以装于限定空间内，该限定空间可以由车辆或发动机系统的客户/原始设备制造商限定并可以是不规则或复杂的形状。如本申请进一步所描述，过滤元件可以因此具有高度的形状灵活性，可用于过滤元件的空气过滤器封装的整个区域或空间可以用来提供更好性能的产品。因此，过滤元件的形状可以直接相应于并因此可以充分利用过滤器的可用空间。因此，过滤元件也可以在该可用空间内提供更大的或最大化的流动区域以减少对发动机的空气流动限制并增加过滤元件的使用寿命。此外，通过使过滤元件能够为任何形状，过滤元件可以在没有或最小材料浪费的情况下容易地制造。根据一个实施例，过滤元件可以包括并行构造的至少两个子部件或介质包，其可以对流过过滤元件的空气或液体的流动进行过滤。各介质包可以具有不同的介质包特性。例如，各介质包可以具有不同大小，例如，不同长度、宽度或高度，以相应于过滤元件的可用空间。各介质包还可以在每个介质包内具有不同的介质密度，以适应介质包之间的大小差异并使流动均匀。某些实施例中的介质包还可以使用不同类型的过滤介质。参照图1-2，示出了包括具有不同大小的单独子元件、介质块或介质包以最佳地利用过滤元件20的可用封装空间的过滤元件20。各介质包可以附接、联接或接合在一起以形成单个包或元件(例如，过滤元件20)。第一和第二过滤介质包如图1-2所示，过滤元件20包括第一过滤介质包30和第二过滤介质包40。第一和第二介质包30和40可以彼此分离形成，并可以在过滤元件20内彼此联接。如本申请进一步所描述，第一和第二介质包30和40中每一个介质包具有单独的过滤介质包特性(包括但不限于大小(例如长度、宽度、高度)、形状(例如第一和第二介质包30和40中每一个介质包的单独外部形状)、介质密度、层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过滤元件，其特征在于，包括：/n第一过滤介质包，所述第一过滤介质包具有第一介质包入口面和第一介质包出口面；以及/n第二过滤介质包，所述第二过滤介质包具有第二介质包入口面和第二介质包出口面，所述第二过滤介质包与所述第一过滤介质包分离地形成并与所述第一过滤介质包联接成使得所述第一介质包入口面和所述第一介质包出口面分别不与所述第二介质包入口面和所述第二介质包出口面重叠，所述第一过滤介质包配置成提供通过其的流体第一流动，所述第二过滤介质包配置成提供通过其的流体第二流动，所述的第二流动与所述第一流动同时进行并且与第一流动分离，所述的第一流动与所述第二流动彼此平行，/n其中，所述第一过滤介质包和所述第二过滤介质包中每一个过滤介质包包括相应过滤介质包特性，所述第一过滤介质包的过滤介质包特性与所述第二过滤介质包的相应过滤介质包特性不同，使得提供平均的流量分配通过过滤器元件，并且所述第一过滤介质包和第二过滤介质包以相同速率负载。/n

【技术特征摘要】
20140725 US 62/029,2901.一种过滤元件，其特征在于，包括：
第一过滤介质包，所述第一过滤介质包具有第一介质包入口面和第一介质包出口面；以及
第二过滤介质包，所述第二过滤介质包具有第二介质包入口面和第二介质包出口面，所述第二过滤介质包与所述第一过滤介质包分离地形成并与所述第一过滤介质包联接成使得所述第一介质包入口面和所述第一介质包出口面分别不与所述第二介质包入口面和所述第二介质包出口面重叠，所述第一过滤介质包配置成提供通过其的流体第一流动，所述第二过滤介质包配置成提供通过其的流体第二流动，所述的第二流动与所述第一流动同时进行并且与第一流动分离，所述的第一流动与所述第二流动彼此平行，
其中，所述第一过滤介质包和所述第二过滤介质包中每一个过滤介质包包括相应过滤介质包特性，所述第一过滤介质包的过滤介质包特性与所述第二过滤介质包的相应过滤介质包特性不同，使得提供平均的流量分配通过过滤器元件，并且所述第一过滤介质包和第二过滤介质包以相同速率负载。


2.根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述相应过滤介质包特性包括所述第一过滤介质包和所述第二过滤介质包的长度、宽度和高度中的至少一个。


3.根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述相应过滤介质包特性包括所述第一过滤介质包和所述第二过滤介质包的形状。


4.根据权利要求3所述的过滤元件，其特征在于，所述第一过滤介质和所述第二过滤介质中每一个的形状是指所述第一过滤介质和所述第二过滤介质中每一个的外部形状。


5.根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述相应过滤介质包特性包括所述第一过滤介质包和所述第二过滤介质包的介质密度。


6.根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述相应过滤介质包特性包括所述第一过滤介质包和所述第二过滤介质包的层间距。


7.根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述相应过滤介质包特性包括所述第一过滤介质包的第一过滤介质的材料成分和所述第二过滤介质包的第二过滤介质的材料成分。


8.根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述相应过滤介质包特性包括所述第一过滤介质包和所述第二过滤介质包的褶皱弯曲角度。


9.根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述相应过滤介质包特性包括所述第一过滤介质包和所述第二过滤介质包的褶皱密度。


10.根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述第一介质包的高度...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·W·施瓦兹，K·托夫斯兰，B·W·西万特，B·M·维德甘，M·V·霍尔兹曼，P·K·赫尔曼，M·A·特雷斯，J·J·卡佩里，
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