自承式折疊的片材材料以及過濾元件制造技術

一種褶狀介質包，所述介質包包括被配置到管中的介質區段，所述管限定內部體積和在一端處的開口。在所述介質包的兩端處的至少一些褶皺被倒置。在一些實例中，所述褶皺包括與次要褶皺交替的主要褶皺。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】本申請于2015年4月08日作為PCT國際專利申請提交并且要求于2014年4月9日提交的美國臨時專利申請序列號61/977,469的優先權，所述臨時專利申請的全部披露內容通過引用以其全文結合。
本披露涉及折疊以保持一定程度的結構完整性的片材材料并且同時本披露的目的主要在于在介質包中使用的褶狀過濾介質、過濾元件、以及它們的制造方法，本披露還可以應用于其他情況中，其中折疊的片材材料可受益于由本披露提供的結構完整性、撓性和彈性。
技術介紹
過濾介質的可滲透片材被廣泛用于從流體流除去污染物并且為了實現過濾介質的最佳性能，暴露于所述流體流的片材的表面需要是較大的，但是為了避免過濾元件的過大尺寸，這些片材需要裝配到小體積中并且典型地打褶以最大化暴露于流體流的過濾表面與過濾元件的總尺寸之間的比率。當暴露于流體流時，這些過濾元件和在它們中的可滲透片材暴露于來自流體流的力并且需要承受這些力足以確保所述過濾器元件的連續可接受操作。特別地，可滲透過濾介質的褶狀片材經常傾向于撓曲并且相鄰片材經常過于靠近在一起或接觸并且因此阻止了流體的良好分散的流動模式-并且減小過濾介質的用于負載的有效表面積-稱為“掩蔽”的現象。此外，為了是成本有效的，由可滲透過濾介質的片材制成的過濾元件典型地不包括用于所述過濾介質的結構支撐，但是依靠折疊的片材本身的結構完整性。褶狀過濾介質典型地由連續的或成卷的網狀物形成并且這些褶皺垂直于介質的“機器”或“卷軸”方向，即，垂直于介質的連續方向，當該介質來自源例如供應卷軸時。簡單交替的“Z字形”褶皺是常用的并且形成簡單，但是傾向于撓曲和掩蔽，尤其是在深褶皺的情況下。已經提出了一些方法來抑制撓曲和/或保持相鄰褶皺之間的間隔，但這些方法傾向于要求復雜的(并且因此昂貴的)制造方法(例如，因為它們需要褶狀過濾介質的相鄰層用粘合劑連接在一起)，它們不是通用的，因為它們的幾何形狀是靜態的，和/或它們傾向于破碎和塌陷。本披露試圖解決上述挑戰中的至少一些并且特別是提供具有改進的結構剛度、撓性和壓縮性，或最大化表面積的折疊的片材材料的元件，這些元件能夠被成本有效地制造。先前使用的一些技術包括描述于US 2,683,537和US 5,522,909中的那些，這些專利通過引用結合在此。
技術實現思路
提供了在過濾元件中使用的褶狀介質包。所述介質包包括折疊成褶皺的過濾介質區段；所述褶皺中的至少一些具有主要褶皺深度；所述過濾介質區段被配置到管中，所述管限定了內部體積、第一和第二相對端；以及在所述第一端處的開口；所述開口具有直徑；其中在所述第一端處的至少一些褶皺沿著從所述第一端朝向所述第二端的褶皺長度的至少一部分在所述褶皺的其余部分的相反方向上被倒置；并且在所述第二端處的至少一些褶皺沿著從所述第二端朝向所述第一端的褶皺長度的至少一部分在所述褶皺的其余部分的相反方向上被倒置。在示例性方面，褶皺包括限定主要褶皺深度的主要褶皺、和具有小于所述主要褶皺深度的次要褶皺深度的次要褶皺。在示例性方面，主要褶皺和次要褶皺彼此交替。在示例性方面，主要褶皺和次要褶皺以重復的圖案安排。在示例性方面，在所述第一端處的主要褶皺中的至少一些沿著從所述第一端朝向所述第二端的褶皺長度的至少一部分在所述褶皺的其余部分的相反方向上被倒置。在示例性方面，在所述第一端處的次要褶皺中的至少一些沿著從所述第一端朝向所述第二端的褶皺長度的至少一部分在所述褶皺的其余部分的相反方向上被倒置。在示例性方面，在所述第一端處的主要褶皺和次要褶皺沿著從所述第一端朝向所述第二端的褶皺長度的至少一部分在所述褶皺的其余部分的相反方向上被倒置。在示例性方面，在所述第二端處的主要褶皺中的至少一些沿著從所述第二端朝向所述第一端的褶皺長度的至少一部分在所述褶皺的其余部分的相反方向上被倒置。在示例性方面，在所述第二端處的次要褶皺中的至少一些沿著從所述第二端朝向所述第一端的褶皺長度的至少一部分在所述褶皺的其余部分的相反方向上被倒置。在示例性方面，在所述第二端處的主要褶皺和次要褶皺沿著從所述第二端朝向所述第一端的褶皺長度的至少一部分在所述褶皺的其余部分的相反方向上被倒置。在示例性方面，褶皺深度與開口直徑的比率大于0.1。在示例性方面，褶皺深度與開口直徑的比率不大于0.5。在示例性方面，褶皺深度與開口直徑的比率在0.2與0.35之間。在另一個方面中，提供了一種過濾元件，所述過濾元件包括固定到如以上特征的所述介質包的第一端上的第一開口端蓋；和固定到所述介質包的第二端上的第二端蓋。在示例性方面，所述第二端蓋是封閉的端蓋。在示例性方面，所述第一開口端蓋限定用于已過濾的流體離開的出口開口。應當指出，并非在此所述的所有具體特征均需要被結合到安排中用于使所述安排具有根據本披露的某一選定的優點。附圖說明圖1是根據本披露的原理構造的一種示例性過濾元件的側視圖；圖2是圖1的元件的底部透視圖；圖3是圖1的元件的底部的端視圖；圖4是圖1的元件的底端的特寫透視圖；圖5是示出了用于制造圖1-4的過濾元件的刻痕圖案的過濾介質的片材的頂視圖；圖6是沿著所述刻痕圖案折疊的、但在它形成為圖1-4的過濾元件之前的圖5的介質的頂視圖；圖7是圖6的折疊的介質片材的透視圖；圖8是圖6的折疊的介質的一個端視圖；圖9是圖6的折疊的介質片材的端視圖，示出了與圖8中所示的端部相對的端部；圖10是在制成圖1-4的元件的一個步驟期間由圖28-30的介質片材形成的介質包的頂部視透視圖；圖11是圖10的介質包的側視圖；圖12是圖10的介質包的底端的特寫透視圖；圖13是圖10的介質包的頂視圖；圖14是在實驗分析中使用的將不同的元件與根據圖1-13構造的元件進行比較的示意圖；圖15-19是示出了將不同的元件與根據圖1-13構造的元件進行比較的實驗分析的結果的曲線圖；圖20是形成為過濾元件、但在附接端蓋之前的介質包的另一個實施例的示意性透視圖；圖21是圖20的元件的頂視圖；圖22是用于制造圖20和21的介質包的折疊的介質的透視圖；圖23是圖22的折疊的介質的一部分的特寫視圖；并且圖24是示出了將不同的元件與根據圖1-13構造的元件進行比較的實驗分析的結果的另一個曲線圖。具體實施方式總體上，已經認識到，跨過過濾元件的壓降與清潔流體出口孔的出口的直徑相關，當具有從外側到內側進行過濾的過濾元件時。已經觀察到，隨著褶皺深度與空氣出口的直徑的比率增加，過濾元件的性能增益上升(性能增益由壓降的降低限定)。已經進一步觀察到，為了實現更長的過濾器壽命，使用更多的過濾介質，但當通過增加褶皺深度的方式使用更多的過濾介質時，出口孔變得更小。然而，還已經觀察到，為了得到更好的性能，如通過更小的壓降測量的，人們希望使出口尺寸更大。在應用這些原理時，已經開發了圖1中所示的一種示例性過濾元件100。所述過濾元件100包括褶狀介質包102。所述褶狀介質包102包括折疊成褶皺104的過濾介質區段。這些褶皺104中的至少一些具有主要褶皺深度106(圖13)。所述褶狀介質包102的過濾介質區段可以被配置到限定內部體積108的管中(圖2)。所述褶狀介質包102限定第一端110和相對的第二端112。所述管的內部體積108被示出為具有圓形截面，但可以具有各種截面形狀，包括橢圓形或跑道形。在所描繪的實施例中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于在過濾元件中使用的褶狀介質包；所述介質包包括：(a)折疊成褶皺的過濾介質區段；所述褶皺中的至少一些具有主要褶皺深度；(b)所述過濾介質區段被配置到管中，所述管限定了內部體積、第一和第二相對端；以及在所述第一端處的開口；所述開口具有直徑；其中在所述第一端處的至少一些褶皺沿著從所述第一端朝向所述第二端的褶皺長度的至少一部分在所述褶皺的其余部分的相反方向上被倒置；并且在所述第二端處的至少一些褶皺沿著從所述第二端朝向所述第一端的褶皺長度的至少一部分在所述褶皺的其余部分的相反方向上被倒置。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.04.09 US 61/977,4691.一種用于在過濾元件中使用的褶狀介質包；所述介質包包括：(a)折疊成褶皺的過濾介質區段；所述褶皺中的至少一些具有主要褶皺深度；(b)所述過濾介質區段被配置到管中，所述管限定了內部體積、第一和第二相對端；以及在所述第一端處的開口；所述開口具有直徑；其中在所述第一端處的至少一些褶皺沿著從所述第一端朝向所述第二端的褶皺長度的至少一部分在所述褶皺的其余部分的相反方向上被倒置；并且在所述第二端處的至少一些褶皺沿著從所述第二端朝向所述第一端的褶皺長度的至少一部分在所述褶皺的其余部分的相反方向上被倒置。2.如權利要求1所述的介質包，其中所述褶皺包括限定所述主要褶皺深度的主要褶皺、和具有小于所述主要褶皺深度的次要褶皺深度的次要褶皺。3.如權利要求2所述的介質包，其中所述主要褶皺和次要褶皺彼此交替。4.如權利要求2和3中任一項所述的介質包，其中所述主要褶皺和次要褶皺以重復的圖案安排。5.如權利要求2-4中任一項所述的介質包，其中在所述第一端處的主要褶皺中的至少一些沿著從所述第一端朝向所述第二端的褶皺長度的至少一部分在所述褶皺的其余部分的相反方向上被倒置。6.如權利要求2-4中任一項所述的介質包，其中在所述第一端處的次要褶皺中的至少一些沿著從所述第一端朝向所述第二端的褶皺長度的至少一部分在所述褶皺的其余部分的相反方向上被倒置。7.如權利要求2-4中任一項所述的介質包，其中在所述第一端...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J·C·薩瓦斯若姆，
申請(專利權)人：唐納森公司，
類型：發明
國別省市：美國;US