CN101810959B

CN101810959B - 用于液体过滤的过滤器滤芯

Info

Publication number: CN101810959B
Application number: CN2009101702937A
Authority: CN
Inventors: J·R·海克尔
Original assignee: Donaldson Co Inc
Current assignee: Donaldson Co Inc
Priority date: 2004-04-13
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2025-04-04
Also published as: JP2007532306A; MXPA06011808A; BRPI0509792B1; WO2005099861A1; US9180390B2; CN101810959A; EP1753518B1; EP2301646A1; US20050224407A1; CN100556496C; AU2005233108A1; JP4922923B2; US8167142B2; US20180193776A1; US9895632B2; US10758847B2; US8453848B2; BRPI0509792A; AU2005233108B2; EP1753518A1

Abstract

提供了液体过滤器滤芯。提供了优选的密封装置，以对一个或多个滤芯的端盖提供优选的轴向负荷状态。所提供的一些滤芯结构包括其内没有核心结构或外部衬垫结构，以支撑轴向载荷。提供了使用滤芯的组件，以及组装和使用方法。所述液体过滤器滤芯可以是可维修的滤芯，或者可以永久保留在外壳内。

Description

用于液体过滤的过滤器滤芯

对相关申请的交叉引用

本申请包括申请日为2004年4月13日的美国临时申请60/562,045的内容。申请日为2004年4月13日的美国申请60/562,045的完整内容在此被结合入本文。本申请还以适当的程度要求申请日为2004年4月13日的美国申请60/562,045的优先权。

技术领域

本申请涉及液体过滤器。具体涉及采用可维修的过滤器滤芯的液体过滤器，所述过滤器滤芯具有优选的密封装置，并且，在一些情况下，没有轴向载荷支撑衬垫。液体过滤器可用于多种用途。提供了组件和制备及使用方法。

背景技术

液体过滤器被用于多种用途，例如，用于过滤润滑液体，燃料或液压液体。在使用期间，进行过滤时，要过滤的液体通过过滤介质。众所周知的结构，是将过滤介质置成圆筒环绕中央净化液体空间，使得出现从外部到内部(外向内)流过所述过滤介质的过滤流动。在其他结构中，过滤流动是从滤芯的内部到外部(内向外)。

在很多情况，所述过滤介质是以过滤器滤芯的形式提供，在第一和第二相对的端盖之间延伸。通常，所述结构还具有衬垫。对于外向内的流动，提供内衬用于：(a)为介质提供径向支撑，以防在正常使用期间由于径向压力造成毁坏或损坏；和(b)轴向支撑，防止滤芯毁坏和损坏。使用这些结构的过滤器滤芯的例子披露于，例如，公开日为2002年9月12日的WO 02/070869 A1(图1和2)中，WO 02/070869的完整内容在此被结合入本文。

对于内向外的流动，可使用外部衬垫来提供介质的径向支撑以及轴向支撑。

在很多组件中，过滤器滤芯被构造成可拆卸和可更换(即，可维修的)的部件，例如参见WO 02/070869 A1的图1和2。希望对液体过滤器的设计提供允许对服务滤芯的结构进行所需的配置选项。

发明内容

根据本发明，提供了液体过滤器滤芯。液体过滤器滤芯一般具有第一和第二相对的端盖，介质在其间延伸。所述介质被设置成形成开口的中央空间，在使用时，它形成了液体的内部容纳空间。至少一个端盖是开口的端盖，即，它具有提供与内部空间流体流动连通的孔。在一些应用中，两个端盖都是开口的端盖。在一些实施例中，液体过滤器滤芯被设置成在过滤期间外向内流动；尽管其他方案(从内向外流动)是可行的。

为一个或多个端盖提供了优选的密封结构。在优选的应用中，在选定位置提供密封，以在使用时在一个或多个端盖上具有有利的净表面轴向力。在一些应用中，对每个端盖提供了密封结构，以便提供优选的表面轴向力平衡水平。

提供了示例的组件。另外，披露了设计，组装及使用方法。另外，提供了用于估算作用在整个过滤器滤芯的一个或每个端盖上的净轴向表面力的技术。另外，披露并且示出了一些优选的密封结构。

在一个实施例中，披露了一种用于被设置成在过滤过程中外向内流动通过滤芯的液体过滤器组件的液体过滤器滤芯；所述液体过滤器滤芯包括：(a)第一和第二相对的端盖；第一端盖是开口的端盖，它具有通过其间的第一中央孔；(b)过滤介质的延伸部分固定至第一和第二端盖，并在第一和第二端盖之间延伸；过滤介质的延伸部分形成开口的中央空间，它与中央孔流体流动相通；和，(c)位于第一端盖上的第一密封装置，它包括密封件，所述密封件由第一密封支撑进行支撑，并被定向以形成向外的密封；第一密封装置设置在一位置，以便提供比第一中央孔的直径更大的第一密封装置的密封直径DsA；DsA在0.92-1.08DbA的范围内，包括端点值；其中：DbA是在使用时，没有在第一端盖A上产生来自流体压力的朝向或远离第二端盖B的净表面轴向力的第一密封装置的直径。在一个实施例中，DsA在0.95-1.05DbA的范围内，包括端点值。在一个实施例中，DsA等于DbA。在一个实施例中，第二端盖是闭合的端盖。在一个实施例中，第二端盖是开口的端盖，它具有通过其间的第二中央孔；和，第二密封装置，它设置在第二端盖上。在一个实施例中，第二密封装置设置以提供比第二中央孔的直径更大的第二密封装置的密封直径DsB。在一个实施例中，第二密封装置设置以提供第二密封装置的密封直径DsB在0.9-1.1DbB的范围内，包括端点值，其中：DbB是没有在第二端盖上产生来自液体压力的朝向或远离第一端盖的净表面轴向力的第二密封装置的直径。在一个实施例中，第二密封装置包括轴向向外的第二径向密封支撑，其上具有密封件。在一个实施例中，第二密封装置包括O形环。在一个实施例中，第一密封装置包括O形环。另外，本发明披露了一种液体过滤器组件，它包括：外壳，和根据上文所述的液体过滤器滤芯可操作地设置在外壳内；所述组件被设置为外向内流动，通过使待过滤的未经过滤液体从外部向内部流动通过介质而实现。在一个实施例中，液体过滤器滤芯可取出地设置在外壳内。在一个实施例中，液体过滤器滤芯不可拆除地设置在外壳内。在一个实施例中，第二端盖是闭合的端盖。在一个实施例中，外壳上包括向外的螺纹，用于与过滤器盖螺纹接合。另外，本发明披露了一种通过使待过滤的液体流经液体过滤器滤芯的过滤液体的方法，包括：(a)第一和第二相对的端盖；第一端盖是开口的端盖，它具有通过其间的第一中央孔；(b)过滤介质的延伸部分固定至第一和第二端盖，并在第一和第二端盖之间延伸；过滤介质的延伸部分形成开口的中央空间，与中央孔流体流动相通；和，(c)位于第一端盖上的第一密封装置，它包括密封件，所述密封件由第一密封支撑进行支撑，并被定向以形成向外的密封；第一密封装置设置在一位置，以便提供比第一中央孔的直径更大的第一密封装置的密封直径DsA；DsA在0.92-1.08DbA的范围内，包括端点值，其中：DbA是在使用时，没有在第一端盖A上产生来自流体压力的朝向或远离第二端盖B的净表面轴向力的第一密封装置的直径；其中使液体流经液体过滤器滤芯的步骤包括在过滤过程中使液体从外向内通过过滤介质的延伸部分。

附图说明

图1是传统过滤器滤芯的示意性侧面剖视图。

图2是图1所示过滤器滤芯一部分的示意性俯视平面图。

图3是本发明过滤器组件的第一个实施例的示意性上部侧面透视图。

图4是图3所示组件的示意性侧面剖视图。

图5是图4的第一部分的示意性局部放大图。

图6是过滤器滤芯端盖部分的示意图。

图7是类似于图6的示意图。

图8是类似于图6的示意图。

图9是另一个实施例的剖视图。

图10是用于定义图11中所使用术语的示意性描述。

图11是示出若干不同系统的折纹数和优选的密封位置之间关系的曲线图；

图12是示例的过滤器滤芯的剖视图；

图13是描述图12所示过滤器滤芯在外壳中的组件的剖视图。

图14是对于所定义系统的Di和Do之间关系的曲线图。

图15示出当其他变量固定时，有关参数的计算值的表格。

图16是另一个实施例的侧面剖视图。

图17是另一个实施例的侧面剖视图。

图18-26是根据本说明书的折叠滤芯定义和计算定义的图表。

图27，29和31是从图18-26的选定数据的折叠内径(Di)对密封直径(Ds)的图表。

图28，30和32是图18-26的表格中的选定数据点的外径(Do)对密封直径(Ds)的图表。

具体实施方式

一般，本申请涉及液体过滤器滤芯和系统的结构。在某些应用中，以这样的方式提供过滤器滤芯的部件，使得在工作期间有利于过滤器滤芯的整合。在一些情况，所述技术被应用于过滤器滤芯，所述过滤器滤芯是可维修的，就是说在使用期间可将它们从过滤器组件拆除并更换。在其他情况，将过滤器滤芯保持在过滤器组件内，并与外壳部件一起更换，而不是独立于外壳部件更换。

本文所披露的是一般结构和特征，可将其优选用于获得所述结果。另外，有关说明是由下面所示各种机械结构的优选应用所获得的优点的理论原理组成的，可将其应用于多种用途中，以获得类似的，理想的结果。

一般，可维修的过滤器滤芯是在通常工作期间，可以从外壳中取出并更换的过滤器滤芯。液体过滤器滤芯一般是用于过滤液体的过滤器滤芯。通常的过滤器滤芯包括在相对的端盖之间延伸的过滤介质的圆筒形延伸部分。至少一个端盖通常是开口的端盖，允许已过滤的液体流过其间。在一些情况，两个端盖都是开口的。

这种滤芯的过滤介质通常是折叠的。实际上，本文所披露的技术特别适用于涉及折叠介质的装置，尽管折叠介质并不是在所有情况都需要。另外，在一些情况，介质包可以包括折叠介质和其他类型的介质。

I.涉及轴向力的结构完整性的液体过滤器滤芯的一般特征。

参见图1和2，示出了简化模式的过滤器滤芯，以便于理解与本发明相关的净表面轴向力的原理。具体地讲，图1的附图标记1表示过滤器滤芯。一般，过滤器滤芯1包括过滤介质3，例如，以圆筒状或星状形式环绕中心轴4设置的折叠过滤介质3a。介质3在相对的端盖5和6之间延伸。端盖5是开口的端盖5a，形成中央孔8，用于液体从内部9流出。端盖6是封闭的端盖6a，即，它没有中央孔穿过。在这里，通向由过滤介质环绕的内部空间的端盖孔一般表征为与内部空间形成直接流体流动连通的孔。术语″直接流体流动连通″表示在内部空间的液体可以直接通过孔，而不需通过过滤介质。

所述液体过滤器滤芯可被设置成内向外流动或外向内流动。本文中的术语″外向内流动″，是指被设置成使液体从滤芯外向滤芯内流过过滤介质的液体过滤器滤芯。″内向外″流动的液体过滤器在使用期间具有相反的流动方向。

所示出的具体液体过滤器滤芯1是外向内流动的液体滤芯。因此，在过滤作业期间，要过滤的液体通常沿箭头10的方向通过介质3，从滤芯1的外部区域向内部9。已过滤的液体然后通过孔8从滤芯1排出。对于图1所示的滤芯1，孔8由径向密封装置11加衬，所述径向密封装置可以对出口管或类似结构形成密封。在所示出的示例中，径向密封装置11会形成与孔8的直径大体相同的密封直径(Ds)，并且不大于介质的ID(内径)。实际上，所示出的示例密封直径(Ds)会略小于介质内径(i.d.或Di)减去衬垫12的厚度。在这里，术语″密封直径″(Ds)是指在密封件和外壳部件(如出口管)之间接合的密封表面的直径。因此，这是指工作密封直径，可能与未安装部件中的直径稍有不同。密封直径(Ds)可以是向内密封或向外密封的直径，取决于系统。

当液体通过介质3过滤时，携带在液体内的杂质材料沉积在介质3上或介质3中。因此，介质3对液体流动提供阻碍。当然，最终介质3会被堵塞，并且需要更换相关设备中的过滤器滤芯1，即维修。

在本文中，术语″轴向″，″轴向方向的″及其变化形式通常是指与所示出的过滤器滤芯1的中心纵轴4一致或平行的力；而术语″径向″，″径向力″或类似的术语是指朝向或远离中心纵轴4的方向的力。

由于介质3起到了屏障的作用，一般，介质上游区域的上游压力(Pu)高于介质下游侧区域的下游压力(Pd)。这表示，在使用时，对于外向内流动来说，介质3受到径向朝向内部9的偏压，即，沿箭头10的方向。为了对这种情况的介质进行支撑，提供了径向支撑衬垫12。支撑衬垫12通常包括穿孔的管或多孔的金属管。

当然，在安装部件1时，密封装置11还将受压力Pu的区域从受压力Pd的区域分开。密封装置11的功能和目的是阻止液体在所述两个区域间的泄漏；特别是防止流体不通过过滤介质3而进入空间或内部9。

衬垫12提供额外的重要支撑功能。该功能是轴向支撑功能，阻止介质3在端盖5和6之间沿轴向方向倒塌或变形。为了评估这种功能，了解作用在端盖上的净表面力(轴向)是重要的。

在本文中，对于端盖，术语″外面″或″外表面″用于表示远离介质并远离相对端盖方向的端盖表面。参见图1，端盖5的外表面以5b表示，而端盖6的外表面以6b表示。端盖的内表面一般是朝向介质并朝向相对端盖的表面。因此，端盖5的内表面以5c表示，而端盖6的内表面以6c表示。

参见图2，可以了解引起滤芯1上轴向应力的力的类型。具体的讲，图2是端盖5的俯视平面图。在图2中，示出折叠介质3包埋在端盖5中，虚线表示介质的位置。对于图2所示出的具体实施例来说，为了方便起见，所示的介质3仅有六个折纹21。在通常装置中，可有更多的折纹(通常沿内侧8-12个/英寸)。

另外，在使用期间，密封件11和/或介质3将受压力Pu的上游区域从受压力Pd的下游区域隔开。

在图2中，区域25一般表示端盖5的部分，在这里端盖5的外表面5b和内表面5c均位于介质3的上游。结果，区域25的端盖5的表面部分在其两侧受到相等的反向压力(Pu)。另一方面，区域26是这样的区域，其中端盖5的外表面5b受到上游压力(Pu)，而端盖5的内表面或下表面位于介质3的下游，并因此受到内压力Pd。由于在区域26的Pu＞Pd(并且由于力＝压力×面积)，在工作期间，在端盖26上一般存在压力，该压力会产生向下的净压力(在图2中远离观察者，并且在图1中沿箭头30的方向)。在这里，由于作用在其相对表面(外表面和内表面)上的液体压力，作用在选定端盖上的净轴向力被称作选定端盖的″净表面轴向力″。对于图1和2所示出的端盖5来说，在使用期间的净表面轴向力是朝端盖6的方向。

在使用时，会在端盖6上存在类似的，但是相反(向上)方向，即，图1中箭头31所示方向的净力。不过，应当指出，在区域35，即端盖6不存在孔的中央区域，提供了沿箭头31方向的附加力，因为在该表面部分存在压差。

从图1和2的示意图和上述讨论中可以看出，在介质3具有压差的通常工作中，端盖5会承受朝向端盖6的净表面轴向压力，而端盖6会承受大体朝向端盖5的净表面轴向压力。为了避免介质3由于上述力的作用发生轴向变形或毁坏，通常的过滤器滤芯，例如滤芯1包括轴向载荷核心或衬垫12，在端盖5和6之间轴向延伸。这提供了除介质3之外的轴向强度，以阻止介质毁坏。

在通常装置中，端盖5和6或者是用可模制的塑料或聚合材料模制而成，或者端盖5和6包括金属，例如通过诸如塑料溶胶的密封剂将介质3封装或固定在其上。在每一种情况，内衬或核心12通常固定在端盖的合适位置，以对装置提供轴向强度。因此，在不破坏过滤器滤芯1以允许拆除的情况下，通常的轴向载荷衬垫12不能从滤芯1拆除。在这种装置中，衬垫或核心12在本文中被称为与过滤器滤芯的其余部分是″一体的″或″永久地″包括在过滤器滤芯中。

正如在上面的背景部分中所指出的，如果过滤器组件使用可更换的(或可维修的)过滤器滤芯，需要定期取出和更换过滤器滤芯1。如果过滤器滤芯是诸如图1所示的滤芯1，当更换过滤器滤芯1时，同样要更换核心12。不过，一般来说，内衬12是由诸如穿孔金属板或硬质塑料或网状金属材料制成，这种材料不容易磨损。因此，定期更换其内置有永久性衬垫12的滤芯1，可能导致浪费在使用期限内还未被损耗的材料。另外，对于内核12的处理可能是个问题。例如，如果它是由金属制成，则焚化会成问题。另外，内核或衬核12构成了过滤器滤芯1的组件费用，该费用如果可能的话可以避免。另外，衬垫12的存在使得处理时滤芯5更难以压缩或压紧。

在这里，永久性置于滤芯5内的衬垫或核心12，至少部分为了在使用期间控制轴向载荷，有时候被称作″轴向载荷衬垫″或类似术语。术语″轴向载荷衬垫″不是指位于介质一侧的所有类型衬垫。不提供足够的轴向强度以显著抵抗较大轴向载荷的金属丝或塑料网或类似结构，不属于术语轴向载荷衬垫的范畴。一般，如果衬垫的强度不足以承受至少20磅的轴向载荷作用在其上，它在本文就不被认为是轴向载荷衬垫。

仍然参见图1，应该指出，如果密封件位于或靠近外周区域位置37，38，具有外向内流动结构，则总的净力是这样的，使得端盖5，6彼此偏离。这个原理披露于，例如，美国专利6,626,299中。

II.构成液体过滤器的有利结构的一般原理

在I部分中讨论的原理可以总结如下：

1.一般，过滤器滤芯的每个密封件以及滤芯的介质，将两个相对端盖的表面部分分离成部件承受工作压力Pu的上游区域，和部件承受工作压力Pd的下游区域。一般，Pu＞Pd。

2.作用在选定端盖上的净轴向表面力可通过估算端盖每侧承受压力Pu的表面积值和端盖每侧承受压力Pd的表面积值来估计，因为一般力(F)等于压力(P)×面积(A)。在相同压力作用于端盖相对侧的相同部位的区域中，没有净定向压力会影响介质的轴向完整性或对该端盖产生净表面轴向力。

3.过滤器滤芯(外向内流动)具有一开口端，通过内部径向密封对齐或小于介质的ID或下游边缘，和同样的相对端盖或闭合的相对端盖，在工作期间对于每个端盖有净表面轴向力，使得每个端盖承受彼此相对的压力。容纳在传统滤芯内且在两端盖间延伸的轴向载荷衬垫通过抵制这种破坏或变形力提供结构的完整性。

一般，根据本发明的原理，可以提供优选的装置，其中用密封位置来提供端盖上所需的净表面轴向力。

可选地，这可以在没有轴向载荷衬垫作为服务零件(即，过滤器滤芯)的永久部件的装置中实现。

在下面的IV部分提供了用于获得上述结果的涉及选定密封位置的原理的详细讨论。在介绍该部分前，披露了若干实施例，这些实施例利用并且验证了所述原理。优选实施例的特征是选择密封位置，以使每个端盖没有净表面轴向压力差，或希望的低水平的净表面轴向压力差。

III.平衡轴向力以获得优选的结构；图3-5；图9.

A.图3-5

图3中的附图标记51一般表示本发明的液体过滤器组件。液体过滤器组件51一般包括过滤器盖53和过滤器外壳54。具体的液体过滤器组件51包括置于外壳54内的可拆除并可更换的(即，可维修的)过滤器滤芯55(图4)。

液体过滤器组件51可被设置用于多种液体过滤作业；例如，作为润滑油过滤器，液压流体过滤器或作为燃油过滤器。所示出的具体的液体过滤器组件51被设置用作油过滤器组件58，具有外向内流动。不过，所披露的基本原理，和所示出的元件部分，可应用在其他类型或结构的液体过滤器上，包括设置用于内向外流动的液体过滤器。

参见图4，在正常过滤作业期间，要过滤的液体进入过滤器盖53(从装置内的流通管线)，并由入口通道60通过过滤器盖53。对于通常的应用来说，通道60被设置以提供输入液体的环形流动。液体随后流入外壳54，具体是进入环绕滤芯55位于滤芯55和外壳54的侧壁54a之间的环形区域62。在过滤期间，液体流过滤芯55并进入中央净化液体空间66。液体然后沿箭头68的方向离开空间66，进入过滤器盖53中的出口流动通道69。出口流动通道69随后会与安装了过滤器盖53的适当装置进行流体流动连通。该装置可以包括，例如，车辆，或不同结构设备或其他设备(固定的或移动的)。

在通常的组件中，外壳54是可开的。参见图4，对于液体过滤器组件51来说，外壳54是通过在螺纹70处将外壳54从过滤器盖53分离而打开。通过O形环提供了防止泄漏的密封件71。

周期性地，过滤器滤芯55中的过滤介质75会由于从液体流中过滤的杂质累积在介质75中(或上)而变得堵塞。当堵塞达到适当设定的程度，例如，通过压差测量检测或由于工作到预定的维修间隔，介质75一般通过更换来维修。通常，介质75的维修是通过取出并更换可维修的滤芯55而实现的。

通常可维修的滤芯55一般包括介质75，在第一和第二相对的端盖77，78之间延伸。端盖77，78可以用多种材料制成，例如，可以用聚合物模制，或者可以用金属制成，例如将介质固定其上。对于所示的具体实施例来说，所示出的端盖77，78是由合适的聚合材料制成的模制端盖。

在所示出的结构中，介质75是折叠的介质筒75a，形成内折纹尖端或边缘75b，和外折纹尖端或边缘75c，参见图5。折纹在端盖77，78之间轴向延伸，参见图4。

对于所示出的具体结构来说，过滤器滤芯55是″双开口端″的过滤器滤芯55a。这表示每个端盖77，78是″开口的″端盖77a，78a，各自具有穿过其间的中央孔(分别为77b，78b)，与中央区域66形成流体流动连通。

过滤器滤芯55是″双开口端″的过滤器滤芯55a的一个原因是，在维修期间，它可在支撑管79上滑动。支撑管79会在下面更详细地讨论。在所示出的示例中，在维修作业期间取出并更换过滤器滤芯55时，支撑管79保持固定在碗状物或外壳54上。当然，在其他系统中，支撑管可以制作成非永久性置于外壳内。

由于过滤器滤芯55是可维修的部件，要定期取出并更换，有必要提供密封装置，以确保没有未经过滤的流体漏入空间66中。对于图3所示的具体实施例来说，密封装置包括第一密封件82和第二密封件83。第一密封件82用于密封滤芯55的端盖77和过滤器盖53的部分85；而第二密封件83用于在滤芯55的端盖78和外壳54的部分86a之间提供密封。

一般，密封件82包括O形环82a，见图5，它安装在轴向密封支撑82b上，密封支撑82b从端盖77向外轴向延伸。另外，参见图4，密封件83包括安装在轴向延伸部分上的类似O形环，从端盖78向外远离介质75轴向延伸。

一般，过滤器盖53的部分85是中央液体流出管85a的外表面部分(图5)；而外壳54的部分86a(图4)包括外壳底座86的部分。外壳54的外侧壁54a从底座86向上朝过滤器盖53突出(参见图3-5的实施例)。内衬，管或核心79固定至外壳底座86。

过滤器滤芯，如图4和5的过滤器滤芯55，在本文中被表征为″无芯滤芯″，因为它(作为过滤器滤芯的整体部件)不含有内衬，管或核心永久性固定在滤芯内，在端盖77，78之间延伸，以支撑轴向载荷。应该指出，在本文中，术语″无芯″是指其内没有作为整体部件的用于轴向载荷的内部管状支撑的装置(而不是根本没有任何类型的支撑)。例如，介质可以具有沿其内侧的轻质金属丝网或塑料网的折叠延伸部分，并按照该定义仍然是″无芯的″。一般，如果沿介质内部能够支撑至少20磅(9.1kg)的轴向压缩载荷的结合过滤器滤芯的结构不是永久性地存在于过滤器滤芯中，则过滤器滤芯按照该定义就被认为是″无芯的″。在本文中，术语″轴向″表示沿轴线94延伸的力，见图4；即，相对端盖77，78之间的方向。

应该指出，过滤器滤芯会被认为是上述定义中的″无芯的″，即使没有永久性安装在滤芯本身的核心存在于组件51的其他地方。

仍然参见图3-5，还可以看出，对于所示出的优选实施例，过滤器滤芯55同样不包括一体的外部支撑结构，以支撑轴向载荷，在端盖77，78之间连续延伸。这种结构在本文中被称作″无外部轴向载荷衬垫″的过滤器滤芯或不具有轴向载荷外部衬垫的过滤器滤芯。

在本文中，过滤器滤芯会被认为没有外部轴向载荷衬垫或无外部轴向载荷衬垫，即使它(与过滤器滤芯一体)包括折叠的轻质网，如轻质金属丝网或轻质塑料网，或环绕外部的其他结构，所述折叠的轻质网不显著承受轴向压力载荷。在本文中，只要存在的任何外部衬垫(与过滤器滤芯一体)不能够支撑至少20磅(9.1kg)的轴向载荷，过滤器滤芯就被认为是无外部轴向载荷衬垫的。

如果过滤器滤芯是无外部轴向载荷衬垫且无芯的，有时候在本文中可被称作″无轴向载荷衬垫″。

对于图4和5所示出的结构，在这里由内芯79对过滤器滤芯55的介质75提供径向和轴向支撑。内芯79是多孔的管状件91，见图5，如此置于液体过滤器组件51内，使得在维修作业期间更换可维修的滤芯55时，多孔的管状件91不用取出并更换。就是说，可维修的滤芯55是无芯的，因为内芯79(即，多孔的管状件91)不是过滤器滤芯55的一部分。

对于所示的具体实施例，内芯79固定至外壳54的其余部分，见图4。提供固定安装配合的特别方便的方法是选择性地使用不径向连续，但其内具有间隙或裂缝93(见图5)的部件作为管状件91，见图4。根据美国专利6,206,205所示的类似衬垫(但衬垫与过滤器滤芯成一体)，该专利的完整内容被结合入本文，所示的具体裂缝93不是轴向的，而是与中心轴94成一个角度(A)延伸，见图5。由裂缝93提供的间隙使得多孔的管状件91在一定程度上径向压缩(在压力作用下)成较小的周长，因而可以通过压入配合固定在外壳54的底座86的容器95上。通常的间隙会选择为角度A不大于15°，优选至少0.5°，通常1-15°。

对于图4和5所示出的具体组件51，选定内芯79的外径，使得在使用时滤芯55可以在其上滑动。优选的，支撑91的外径的尺寸使得它能够作为折叠介质75a的内部径向支撑。在通常应用中，为了实现这个目的，管状支撑的OD应优选选择不大于折叠介质75a的内折叠尖端75b的ID 0.09英寸(2.3mm)。

如果需要，多孔的管状件91可在其外表面上提供凸起，肋或其他结构，以提供与内折叠尖端75b更紧密的接合。管状件91可包括金属或模制塑料。

一般，端盖77在这里被称作″上″端盖，因为在正常安装位置，见图4，端盖77向上放置。相反，端盖78在本文中一般被称作是下或底部端盖，因为在图4所示的正常安装位置，它方向朝下。

端盖78可被设置成包括杂质容纳和收集部件，图中未示出。杂质容纳和收集部件可根据公开日为2002年10月17的PCT公开文本WO 02/081052，在此被结合入本文。

参见图4，为了使衬垫91在正常使用期间在端盖77，78之间提供轴向支撑，优选将过滤器滤芯55构造成，在端盖77，78之间(即，在使用期间在整个过滤器滤芯55上)，几乎没有或没有净表面轴向力作用于部件55上；并且几乎没有或没有净表面轴向力作用于每个端盖77，78上。

如果过滤器滤芯55大体按照图1的滤芯1构造，除两个端盖是开口外，就不会产生如此低的净力。这是因为图1中作用于端盖5的净表面轴向力朝向端盖6；而图1中作用于端盖6的净表面轴向力朝向端盖5。

为了改变这种情况，选择了端盖77，78的优选密封位置。正是这些密封的位置，会在端盖78上生成优选的力分布，从而使得几乎没有或没有净力作用在过滤器滤芯55上，或净表面力作用在每个端盖77，78上。

如上所述，参见图4和5，端盖77的密封位置在82处。如上所述结合图4，端盖78的密封位置在83处。在这里，密封直径被称作Ds。由折纹形成的内径被称作Di。由折纹尖端形成的外径被称作Do。

在这里，对端盖提供力的平衡或作用于端盖上的净轴向表面力的密封直径被称作Db或DsB。

从第II部分的讨论可以看出，对于端盖A，直径DbA可以这样确定，使得在正常使用时，朝向端盖A的外表面和端盖A的内表面的表面轴向力是平衡的。就是说，具有直径DbA的密封在使用时，没有净表面轴向力作用在相关的端盖A上。

对于具有两个端盖的结构，指定为端盖A和端盖B，如果端盖A上的密封位于DbA处，而端盖B上的密封位于DbB处，每个端盖的净表面轴向力会平衡，并且不会有净表面轴向力作用在相关的滤芯上。即使一个端盖是封闭的也是这样，因此，不需要密封来阻止未经过滤的液体进入过滤器滤芯的内部空间。就是说，即使是封闭的端盖，也可以提供密封件，将端盖与部分外壳接合。这个密封件将受到压力Pu的区域与受到压力Pd的区域隔开。因此，它的位置可以设置在平衡点Db处。不过，不会使用后面这种独特的密封件来阻止未经过滤的液体绕过介质。

另外，在这里，对相关端盖的每个表面提供力平衡的密封件直径Ds一般被称作Db。对于通常液体过滤器滤芯的净轴向表面力，只要密封直径Ds在DbA±15％的直径范围内，即，在0.85-1.15DbA的范围内，包括端点值，端盖A就被认为在优选的平衡水平内。通常，密封直径Ds在0.9-1.1DbA的范围内，包括端点值，经常为0.92-1.08DbA。最通常的，它被选定在0.95-1.05DbA，包括端点值的范围内。不过，正如下面所讨论的，本文所披露的原理可应用于这些范围之外。

上述范围用于表示在某些场合下，轴向载荷是可以接受的，所述载荷不是零，而是小到足以适应优选结构，这是因为在通常的预期使用条件下，轴向载荷是过滤器滤芯可以接受的。尽管其他方案是可行的，通常，密封位置位于折叠内径(Di)向外至少2mm，通常至少5mm，有时至少10mm；并且，还可以在从折叠外径(Do)向内至少2mm，通常至少5mm，有时至少10mm的位置。可以按下文所讨论的方法计算任何给定系统的优选位置。

一般，设置用于流体流入和流出元件的第一开口端盖具有如上所定义的密封直径Ds。这对应于端盖77，见图3。最优选的，两个端盖(77，78)都具有如上所定义的密封直径。

平衡装置的原理(在Db处的密封)可应用在上置式或下置式结构上。采用上述原理的下置式结构的例子由图3-5示出。

参见图9。在图9中，示出了液体过滤器装置200，它包括过滤器底座201和可移动盖202。固定在外壳203内由盖子202和底座201形成的是过滤器滤芯205。过滤器滤芯205包括在相对的端盖207和208之间延伸的折叠介质206。端盖207是开口的端盖，由O形环211形成的径向密封210安装在端盖207的向外(相对于介质)轴向延伸部分212上。

在端盖208处，所示的密封件215由O形环216形成，安装在端盖208的向外轴向延伸部分217上。

应该指出，在端盖207上的O形环211和支撑衬垫221的部分220之间设有密封210。应该指出，密封215是在部分端盖208上的O形环216和底座203的部分225之间形成的。

在使用时，通过移走顶盖202，然后将部件205从其密封取出进行维修。

组件200是上置式装置，并且包括排出装置230，以允许在移去盖子202时，滞留在内的液体从内部231排出。这种装置的一般原理披露在申请日为2004年1月27日的PCT申请US04/02074中，该申请在此被结合入本文。

优选的，根据上述定义，密封件210和216各自位于平衡的密封直径Db(即，各自在0.85-1.15Db范围内)的位置。

IV.评估作用在过滤器滤芯的端盖装置上的净轴向力的方法；设计方法。

A.背景原理

提供了用于估算任何给定端盖或滤芯的净轴向力的数学方法。一般，所述技术可应用于各种尺寸的使用折叠介质的液体过滤器滤芯。用于支持计算的各种假设在合适处指出。

尽管液体过滤器滤芯可相对重力位于任何位置，为简单起见，在讨论有关概念时假设过滤器滤芯的轴线垂直于地平面。因此，在说明书的这部分，朝向地球(向下)的作用力被定义为负的(-)，而相反方向的力为正的(+)。

为最初讨论的目的，假设过滤器滤芯是圆筒状，使用折叠介质，并具有圆形的端盖。

图6示出过滤器滤芯的一部分。端盖用400表示，折叠介质用401表示。折叠介质401的几何形状被设置成″V″形。弧线A-B表示一个完整的折叠。Pu是上游压力，Pd是下游压力。因为与介质的总面积相比，介质401的厚度小，假设介质的压力下降出现在介质中心线402上，并且是阶梯函数。这种假设表示，在介质401a上游侧的压力被认为在介质厚度的前半部分保持恒定；并且，在介质厚度的中心线上，压力下降到下游压力，且在介质后半部分至下游侧401b保持恒定。

这种理想化与实际压力情况并没有太大差别。不过，这种理想化的介质压力下降简化了与确定受介质压力下降影响的端盖上各表面积相关的数学计算。另外，假设作用在端盖表面上的压力Pu和Pd在这些表面上的各处均相同。

对于在图6和7中评估的现有模型来说，假设所讨论的端盖400是开口端盖，具有外边缘404和内边缘405，分别对应外(Do)和内(Di)折纹尖端。

在图7中，对图6所示的方案进行了改动，以计算受压力下降影响的面积。使用介质401的中心线402而非整个介质厚度(如上文所解释的)。Au是上端盖400的面积，它受到作用在端盖400两侧上的上游压力。由于这个原因，作用在两侧上的压力彼此抵消，并且不会产生作用在相应的端盖或过滤器滤芯上的净表面轴向压力。Ad1+Ad2是上端盖的组合面积，它受到作用在端盖外表面上的上游压力(Pu)和作用在端盖内表面上的下游压力。这个组合面积涉及一个完整的折叠。要知道作用在上端盖的总效果，必须利用过滤器滤芯中的折纹数。因此，在过滤器滤芯的压力下降产生向下的力等于(Ad1+Ad2)×(压力下降)×(折纹数)。

用于计算Ad1和Ad2的数学计算来自各种实用的三角方程式。一种方法是首先得到角a，然后将角a用在公式中，得到组合面积(Ad1+Ad3)。然后得到组合面积(Ad3+Ad4)。通过检查图7还可以从对称性了解到：

Ad₃＝Ad₄(Eq.1)

得到∠a°

从图7中可以看出：

Au+Ad₁+Ad₂+Ad₃+Ad₄＝At

∠a°等于所示面积At的整个角度的一半。由于该面积表示一个折叠，可以通过简单地将360°除以折纹数来得到整个角度。∠a°是整个角度的一半。

其中PC是折纹数(整个过滤器滤芯的折纹数)。

由Ad1+Ad3形成的面积是斜角三角形，有两条边和其中的夹角是已知的。

根据Machinery′s Handbook，24^th Edition，Page 83，second panel，这个三角形的面积公式是：

将公式Eq.2代入公式Eq.3，可以得到：

面积Ad3+Ad4可以通过扇形面积公式确定，参见Machinery′s Handbook，24^th Edition，p.58：

{Ad}_{3} + {Ad}_{4} = . 5 (\frac{Di}{2}) (Di) (\frac{π}{PC})

简化所述公式：

{Ad}_{3} + {Ad}_{4} = (\frac{{Di}^{2}}{4}) (\frac{π}{PC}) - - - (Eq . 5)

另外，通过对称性我们知道Ad3＝Ad4。公式Eq.5随后变为：

{Ad}_{3} = (\frac{{Di}^{2}}{8}) (\frac{π}{PC}) - - - (Eq . 6)

将公式Eq.6代入公式Eq.4，并且求出Ad1：

对每个折叠来说，其上具有压力下降的下游侧的面积是Ad1和Ad2。同样根据对称性，Ad1＝Ad2。因此，受压力下降影响的上端盖的总面积Atu等于折纹数×2×Ad1：

Atu＝2(PC)(Ad₁)

或

示例

例1-具有传统ID密封件的过滤器滤芯

在本示例中考虑的过滤器滤芯结构是类似于图1的结构，所不同的是它具有类似于端盖5的两个相对的开口端盖，并且折纹外径(Do)为4英寸；折纹内径(Di)为2英寸；折纹数(PC)为40；并且，在使用时介质上的压力下降(ΔP或PD)为100psid(磅/平方英寸(压差))。沿每个端盖的ID提供密封。

Do＝4；Di＝2；折纹数＝40。将上述值代入上述公式，求出了上端盖的总面积Atu＝3.135英寸²。

沿负轴向方向(沿重力方向)作用在上端盖的总作用力(Ftu)为Ftu＝-100psid×Atu

Ftu＝(-100)(3.135)＝-313.5磅力(磅的力)

对于所定义的传统过滤器滤芯，313.5磅力沿相反的方向作用在上端盖和下端盖。作用在上端盖的力(-)向下作用。作用在下端盖的力(+)向上作用。最终结果是，过滤器滤芯沿其垂直轴线要经受313.5磅的压力。通过设计(在传统滤芯上)，该力的大部分通过端盖传送到内衬上。介质包会受到一部分这个力，因为对每个折纹，该力分布在面积Ad1和Ad2上。力的这种分布在端盖上产生弯曲力矩，它将总负荷的一小部分传送到介质包上。

例2-将下端密封移至外径

将密封从内径移至外径改变了作用在下端盖的力的大小和方向。而在所讨论的传统设计中，作用在下端盖的力是沿向上或正(+)方向的，将密封重新安置在外径导致所述力沿向下或负的(-)方向作用在下端盖上。另外，面积较大，因此力也较大。

记住，介质的上游压力(Pu)大于介质的下游压力(Pd)。通过观察图7可以看出，Pu作用在由Au限定的端盖上表面；而Pd作用在由Au限定的端盖下表面。知道Pu＞Pd，表示作用在每个折纹的Au上的净力是沿向下或负的(-)方向。

面积Ad1和Ad2位于介质的下游侧。通过将密封置于下端盖的外径上，下游压力Pd现在同时作用在面积Ad1和Ad2的两侧；因而彼此抵消，导致作用在这些面积上的净轴向力为零。

使用三角公式以及一些早先推导的公式，可以得到面积Au作为已知参数Do，Di和折纹数的函数。

再次通过使用扇形的面积公式，可以得到：

Au + {Ad}_{1} + {Ad}_{2} + {Ad}_{3} + {Ad}_{4} = \frac{(π) ({Do}^{2})}{(4) (PC)} - - - (Eq . 9)

另外，通过对称性我们知道：

Ad₁＝Ad₂(Eq.10)

先前我们业已推导了Ad1的公式(公式Eq.7)

根据扇形公式我们知道：

{Ad}_{3} + {Ad}_{4} = (\frac{{Di}^{2}}{4}) (\frac{π}{PC}) - - - (Eq . 5)

通过将公式Eq.5，7，和10代入公式Eq.9，并且求出Au，可以得到：

使用先前示例中的尺寸，所不同的是这次下端盖使用的密封在外径上，而非在内径上：

Do＝4；Di＝2；折纹数＝40；压差或压力下降(PD)＝100psid。

从先前的示例可以看出，沿负轴向方向(沿重力方向)作用在上端盖的总力Ftu＝-313.5磅。

通过观察图6可以得出，对于一个折纹的过滤介质上游，作用在下端盖表面上的压力组合产生沿向下或负(-)方向的压力下降×Au的净力。对于一个折纹的过滤介质下游，作用在下端盖表面上的压力组合产生净轴向力为零。

对所有折纹，作用在下端盖表面上的总力为：

Ftl＝(-PD)(Au)(PC)

利用公式Eq.12可以得到：

代入数字：

对于在外径上的密封，作用在下端盖的净表面力，不考虑来自上端盖的力，是沿与作用在传统设计的下端盖上的力相反的方向作用的。另外，力的大小比传统设计的更大。

最终结果是，具有使用外径密封的端盖的过滤器滤芯会在外壳中向下移动直到停止。

例3-将密封置于中间位置

应该指出，没有必要为了获得如前所述的这种向下的力Ftl而将下端盖的密封置于端盖的外径上。获得向下力Ftl所需要的是足够的向下力，以确保过滤器滤芯降至碗状物的最低点，从而放置上端盖，以使它能通过内衬转移作用在上端盖的大部分力Ftu。

一种方法是缩小下端盖上的密封直径，以使作用在下端盖的净轴向力为零。沿向下方向作用在上端盖的力Ftu确保过滤器滤芯降至最低点，抵靠外壳底部。进一步缩小密封直径会造成净力开始沿向上方向增加。继续缩小密封直径，最终会使这个直径与上端盖密封的直径相同，这会使轴向力与传统过滤器滤芯上的轴向力相同。可以使用电子数据表来研究不同直径和力，以获得详尽的结果。

参见图8，可以看出它与图7类似，除增加了额外直径Ds外。它是下端盖的密封直径，所示的直径不是外径或内径。结果，表面积Ad1和Ad2(图7)现在被分成三个部分：分别为Ad1的A2，A6，和A8，和Ad2的A3，A5，和A7。

关注的面积是A2，A3，和A4。通过检查可以看出，作用在A1上的上游压力在密封直径Ds外侧。这表示作用在A1两侧的压力相同，因而彼此抵消。在下游侧可以发现面积A5，A6，A7和A8有这种相同的情况。

同样，通过检查可以看出，面积A4上的压力沿向下(-)方向作用，大小为压力下降×A4。另外，通过检查可以看出，由于对称性，A2＝A3。并且作用在A2和A3上的压力沿向上(+)方向，每个大小为压力下降×A2。

通过三角公式可以得到面积A4，A2，和A3的函数，其参数包括：Ds，密封直径；Do，介质包的外径；Di，介质包的内径；和，折纹数。

要得到面积A4，首先必须得到图8中的角度∠a，∠d，∠c，和∠b。前面已得到了∠a。

通过求解斜角三角形可以知道：

和

∠c°＝180°-(∠a°+∠d°)

并使用斜角三角形的求解：

同样通过扇形面积公式可以知道：

从对称性可以知道：

A₇＝A₈；&A₁₁＝A₁₂

结合并求解A4可以得出：

从斜角三角形的求解可以知道：

将公式Eq.16代入公式Eq.15可以得到：

化简可以得到：

A₄＝(.004364(∠b°)(Ds²))-(.25(Di)(Ds)(Sin∠b°))(Eq.17)

根据基本三角学可以知道，由外径(Do)，内径(Di)和表述剖面弧度的角θ所描述的平面圆环剖面的面积为：

因此

知道A2＝A3，公式Eq.18变为：

并且求出A2：

再次根据对称性：

A₂+A₆+A₈+A₁₀+A₁₂＝A₃+A₅+A₇+A₉+A₁₁(Eq.20)

同样根据圆弧公式：

(Eq.21)

将公式Eq.20代入公式Eq.21可以得到：

根据斜角三角形求解，可以得到：

将公式Eq.23代入公式Eq.22，并且求出A1：

通过化简可以得到：

A₁＝.004364(∠a°)(Do²)-A₄-.25(Di)(Do)(Sin∠a°)(Eq.24)

将公式Eq.24代入公式Eq.19并且化简：

(Eq.25)

现在，面积A2和A4根据已知的参数(Do，Di，折纹数)可知。通过检查(图8)可知；A2＝A3；上游压力Pu作用在面积A4上；而下游压力Pd作用在面积A2和A3上；而在其余面积上(A1，A5，A6，A7，和A8)，作用在端盖任意一侧的压力是相同的，因而在轴向方向彼此抵消。

为了在端盖上获得力的平衡，以使净轴向力等于0，必须求出几何学，以使：

A₂+A₃＝A₄(Eq.26)

由于A2＝A3，可以改写公式Eq.26：

2(A₂)＝A₄(Eq.27)

将公式Eq.25代入公式Eq.27可以得到：

.004364(∠a°)(Do²-Ds²)-(.004364(∠a°)(Do²))+A₄+(.25(Di)(Do)(Sin∠a°))＝A₄

重新排列所述公式可以得出：

简化公式：

.004364(∠a°)(Ds²)＝.25(Di)(Do)(Sin∠a°)(Eq.28)

从公式2：

我们可以得到以下公式：

并且为Ds求解公式Eq.28：

进一步简化所述公式：

并且认为0.3183是π的倒数：

为Di求解公式Eq.28：

为Do求解公式Eq.28：

例如，使用前面的尺寸Do＝4英寸，Di＝2英寸，并且，折纹数＝40；代入公式Eq.29：

为了在端盖上实现力的平衡，以使端盖上的净轴向力等于0，并且折叠包外径(Do)为4英寸；内径(Di)为2英寸；总折纹数为40，需要的密封直径(Ds)为2.83英寸。因此，在2.83英寸，对于所定义的系统，Ds＝Db。这会是密封和密封表面接触的直径。

对于整个部件，可以通过实验室试验来评估作用在部件上的净轴向载荷。具体地讲，作为一种方法，可以将测压元件放在过滤器滤芯的内径上。测压元件的一端连至上端盖，而另一端连至下端盖。将过滤器滤芯放入过滤器外壳。油以标准试验流动状态通过过滤器滤芯。试验灰尘或其他杂质被注入过滤器滤芯上游。随着过滤器收集试验灰尘杂质，在过滤器上的压力下降会增加，从而增加了过滤器滤芯的轴向载荷。使用标准密封结构的过滤器滤芯会在测压元件上产生轴向力。这个力会与过滤器的压力下降成比例增加。使用所表征的优选密封结构的过滤器滤芯会分解过滤器滤芯上的所有或大部分轴向力。随着介质的压力下降增加，可以通过观察测压元件的轴向力相当小的(如果有的话)增加来评估。

应该指出，上述公式表示折纹数是公式的变量。实际上，对于通常的液体滤芯，一旦折纹数足够大，其数量的增加不会显著改变Db的优选位置。这可以通过图11中所示的数学模型加以例证。在图11中，折纹数标在X轴上，而Y轴表示单位轴向载荷。尺寸是指图10。可以看出，折纹数大于约20，例如20-30，随折纹数的变化轴向载荷的变化相当小。参见图10，箭头X表示外向内流动方向或标准(std)流动。箭头Y表示内向外流动方向或反向(rev)流动。尺度Z表示折纹深度。

这些变量在图11的曲线中可以确定。

B.利用所述原理的设计方法

上述原理允许生成无芯(根本没有内衬或没有承受大于20磅的轴向载荷的能力)的过滤器滤芯，该滤芯在过滤加载期间，不在介质包上承受额外轴向载荷。下述设计指导原则假设滤芯在两端都是开口的，并且折纹支撑的内衬(径向)是过滤器外壳的一部分。

可以从折叠包的外径(Do)和内径(Di)以及折纹数(PC)开始。

使用通过上述计算推导的以下公式，可以计算给出轴向载荷为零的密封直径(DsB)：

DsB = \sqrt{\frac{(Do) (Di) (Sin (180 / PC)) (PC)}{π}}

例如：Do＝3.27英寸；Di＝1.59英寸；PC＝50

DsB = \sqrt{\frac{(3.27) (1.59) (Sin (180 / 50)) (50)}{π}} = 2.28 inches

DsB表示密封在O形环的I.D.上的管外径。在标准尺寸O形环的目录中查找该直径(如Parker Seals GL-10/91)，发现最接近的管O.D.是2.25英寸(第A5-5页，O形环尺寸2-035)。

根据具体要求，可以选择使用具有管O.D.为2.25英寸的标准2-035O形环，并接受作用在介质包上的某些轴向载荷。第二个选择是使用以下公式来计算具有DsB＝2.25而非2.28的滤芯的适当尺寸。

为了保持轴向载荷为零，使用标准O形环2-035，并保持PC＝50；和Di＝1.59；以下公式计算新的Do：

Do = (\frac{(π) ({Ds}^{2})}{(PC) (Di) (Sin (180 / PC))})

代入数字可以得出：

Do = (\frac{(π) ({2.25}^{2})}{(50) (1.59) (Sin (180 / 50))}) = 3.19 inches

如果在其他方案中，希望保持PC＝50；Do＝3.27；用以下公式计算新的Di：

Di = (\frac{(π) ({Ds}^{2})}{(PC) (Do) (Sin (180 / PC))});

因此，

Di = (\frac{(π) ({2.25}^{2})}{(50) (3.27) (Sin (180 / 50))}) = 1.55

英寸

如果希望保持原有的介质包尺寸，连同标准管直径(Do＝3.27；Di＝1.59；Ds0＝2.25)，以下公式可以计算施加在介质包上的轴向载荷量(Fa)。为此，还需要一条信息；在介质包上的压力下降(PD)。对于本示例，可以使用200psid(很多液压过滤器滤芯被设计成能承受高达200psid)。

Fa＝(.25)(PD)(π(Ds²)-(PC)(Di)(Do)(Sin(180/PC)))

再次代入数字：

Fa＝(.25)(200)(π(2.25²)-(50)(1.59)(3.27)(Sin(180/PC)))＝-21.01bf(磅力)

减号(-)表示介质包在压力作用之下。

只要保持在20或大于20个折纹(PC≥20)，PC的变化对上述任何公式的影响都很小。

还认识到，对于任何类型的过滤器滤芯设计，都存在环绕介质包的环形区域，它由折叠包的外径和过滤器外壳的内径形成(间隙1)。由于对给定的过滤器滤芯可以使用多种类型外壳，会有一个间隙范围可以利用。该间隙使得在选择折叠包O.D.上具有一些设计灵活性。

因此，当利用所述设计方法来设计过滤器滤芯时，需要考虑该间隙(间隙1)提供的灵活性。

另外，存在对过滤器滤芯的结构完整性至关重要的另一个环形间隙(间隙2)。该环形间隙由介质包的内径和衬垫的外径形成。在标准流动条件下(流体径向向内流过介质包)，衬垫的主要作用是提供对介质的径向支撑。随着流体流过介质，介质上的压力下降在所述介质上产生径向向内的力。衬垫支撑介质抵抗该力。如果在介质包的I.D.和衬垫的O.D.之间存在间隙，介质包会在衬垫提供任何支撑之前移动所述间隙的距离。由于介质具有某些挠性，一定量的间隙是可接受的。如果间隙变得太大，介质会弯曲太大而过早损坏。

由于介质和衬垫之间的间隙2，建议对任何无芯滤芯的设计都保持最小的间隙。这表示要限定与适当尺寸的衬垫相关的合适(Di)。正如前面所提到的，PC可以是≥20的任何数。然后，根据间隙1所需的要求选择最初的Do。然后，使用上面求DsB的公式，可以计算用于密封的管直径。

然后，确定可以施加在介质上的最大轴向载荷(Fmax)，并利用以下公式计算具有固定Di和DsB的过滤器滤芯的最大Do。

作为一个示例，我们要使用前面计算的信息。Di＝1.59英寸；PC＝50；并假设间隙1提供Do＝3.27。使用求DsB的公式得到DsB＝2.28。

现在假设在压力下降(PD)为200psid的条件下，最大轴向载荷(Fmax)是-100磅力。

Do = \frac{((π) ({Ds 0}^{2})) - ((4) (F \max / PD))}{(PC) (Di) (Sin (180 / PD))}

代入数字：

Do = \frac{((π) ({2.28}^{2})) - ((4) (- 100 / 200))}{(50) (1.59) (Sin (180 / 50))} = 3.67

英寸

因此对于这个设计，(Do)的范围可以在3.27-3.67之间，而不超过作用在介质包上-100磅力的最大可接受轴向载荷。

现参见图14。在图14，示出了Di对Do的曲线图，对于：给定最大压力(PD)(200psid)；作用在过滤器滤芯上所定义的可接受的最大力(40磅的力)；定义的Ds；定义的折纹数；和压差可以作用在其上的所定义的最大有效面积Ae。这个值(Ae)当然为零，如果密封具体在Db处。因此，Ae是压差可以作用以保持在所需的限制力范围内的面积量。

从图14的曲线可以看出，在特定条件下，Di和Do之间存在反比关系。因此，如果意图是增大Do，Di会减小，反之亦然。

参见图15。这里示出了固定变量计算的一些例子。图中规定了参数。

对于估算的具体例子，最大压差被确定为200psid，过滤器滤芯上可接受的最大力为40磅的力。

折纹数固定为50个，最初Do为3.27英寸，Di为1.59英寸。

当处在这种条件时，对于Db，Ds计算为2.28英寸。

接下来的几行表示Do是如何变化的，以及最终对所述力的影响是什么。Do可以增加到3.43英寸，保持Di和Ds不变，使最大力上升到40磅。Do可减小到3.11英寸，Di和Ds不变，最大力以相反方向变成40磅。

表格中的随后两行示出保持Do和Ds不变而变动Di的结果。Di可变动到最大为1.67，而保持所述力且不超过40磅。Di可以减小到1.51英寸，使所述力沿相反方向增加到40磅。

随后的两行表示如何变动密封Ds，而Do和Di值不变。密封可移小到2.22英寸，而所述力不超过40磅的范围；并且密封件可移大到2.33英寸，而密封不超过40磅。

表格中的某些其他值表示相对某些计算的百分比。

下端的表格示出对具有不同假设尺寸的部件的计算。

V.具体示例，图12和13。

在图12中，提供了采用本发明原理的示例过滤器滤芯。滤芯500包括折叠介质501，在第一和第二相对端盖502，503之间延伸。所述具体结构是无芯的，并且没有内核或外核。端盖502是开口的，其内有孔505。端盖503也是开口的。从端盖502轴向向外突出的是其上带有密封件507的密封支撑506。密封件507被设置成以向内的方向径向密封。

从端盖503轴向向外突出的是其上具有密封件511的密封支撑510。密封件511也被设置成用于径向向内密封。

为了在所述密封中产生平衡：对于每个密封件507，511，折叠外径(M)为83.0mm；折叠内径(N)为40.5mm，折纹深度(O)为21.3mm；密封直径Ds(用Q表示)为57.9mm。在这里，Ds对应Q，为Db。

对于所示出的示例，折纹长度为279mm。

仍然参见图12，滤芯500还包括杂质容纳和收集部件530。该部件包括其内具有介质532的延伸部分531。在安装滤芯500时，随着它被移去，液体流过介质532，过滤了在滤芯中的滞留液体。有关杂质容纳装置的原理披露在，例如，公开日2002年10月17日的PCT公开号WO 02/081052中，在此被结合入本文。

在图13中，所示出的滤芯500安装在总体过滤器装置540中，所述装置540包括固定至过滤器盖542上的外壳541。所示出的密封件507密封结构545，在这里是内部管道或内芯装置546的一部分。所示出的密封件511固定至外壳底座550的一部分。在这里，部分550通过螺栓542’固定至外壳541的其余部分。因此，部分550置于外壳541底部的接头，以容纳密封件511。部分550还有助于在安装期间将滤芯500置于外壳541的中央。

VI.有关机械结构；组件；及方法的几项概述意见。

A.机械过滤器滤芯结构。

本申请提供了与传统结构不同的过滤器滤芯的不同结构。前面已披露了优选的结构，其中对Db确定了一个或多个密封位置，或者，一般相对所述位置在使用时会在相应的端盖上产生某些表面轴向力。

在这一部分，将要表征一些不同的另外和替代机械结构和装置。这些结构可优选用于提供理想的过滤器滤芯。不过，并非所有结构都要一起使用以获得某些优点。

1.提供闭合端盖，它仍然有轴向密封支撑从其轴向向外突出，优选其上具有密封件。

2.提供其上至少有一个端盖的过滤器滤芯，端盖上有径向密封支撑位于中间位置：(a)位于介质外边缘的外部位置；和，(b)相当于介质最径向向内突出部分的径向内部位置。通常并优选的，轴向向外突出支撑用于支撑密封在端盖上距离任一折纹尖端边缘(从折纹外尖端到折纹内尖端)至少10％的位置，通常为所述距离的至少15％。

3.具有如上第2点所述的两个端盖的过滤器滤芯。

4.按照上述三个一般特征中任意一个的过滤器滤芯，它没有内部轴向载荷支撑核心。

5.按照上述四个一般特征中任意一个的过滤器滤芯，它没有外部轴向载荷支撑衬垫。

根据以上原则，设计液体系统的过滤器滤芯的方法如下：

1.对于具有折纹尖端支撑管直径(它会确定Di)和最大外壳直径(它会确定Do)的给定外壳系统，确定过滤介质的ΔP(最大)，以及过滤器滤芯接受轴向载荷(F max)的能力，密封位置Ds可以位于一定范围位置以提供DsB(平衡位置)，使得在正常工作条件下，不会超过F max。

2.类似地，每个确定参数可以作为变量，而其他参数是固定的或在一定范围内固定，以便对它们进行特定计算并且提供优选的过滤器滤芯结构。

在本文中，提供了有关液压过滤器的一个示例，假设它的ΔPmax为200psid(磅/平方英寸压差)，如同通常用于很多液压过滤器。Fmax，过滤器滤芯可承受的最大载荷量不是在所有情况下都固定，它是所选材料的函数。例如，为计算的目的，使用-40磅力(轴向磅力)的最大力；不过，根据系统可以使用更大或更小值。

对于润滑系统，我们可以预期不同的限度。很多润滑系统的ΔPmax低于液压系统的200psid，例如在100-150psid的范围内。Fmax同样是所选材料的函数。它可以是-40磅力，不过也可以是其他值。

需要再次指出，在本文讨论密封直径时，密封直径是指滤芯在位时，密封环和相应的外壳部件之间的界面直径。

B.组件

当然，本申请涉及总体过滤器组件，其内具有本文所表征的滤芯。所述总体过滤器组件可被设置成上置式或下置式。所述组件的特征可按照上述说明书和/或示例中所表征的一般特征。

所述液体过滤器组件也可以被设置成，例如，油(润滑油)过滤器，燃料过滤器或液压过滤器。

C.组装，使用和维修方法。

一般，提供了组装和使用方法。组装方法一般涉及根据本文说明书所述配置部件。使用方法一般涉及引导液体流过根据本文原理构造的可维修过滤器滤芯，它具有所表征结果的净效果。在某些场合下，滤芯和外壳底座之间的密封在维修期间还提供了定中心的作用。

VII.另外示例，图16和17

A.旋压组件，图16。

图16中的附图标记600总体上表示根据本发明另一个实施例的液体过滤器装置。装置600包括过滤器盖601和可拆除的液体过滤器组件602。过滤器组件602包括外壁603和内部滤芯604。

所示出的具体液体过滤器组件602是″旋压″组件，表示部件602在维修作业期间一般取出并更换。就是说，滤芯604一般容纳在外壳603中，使得当外壳603与过滤器盖601分离时，在使用中，维修涉及用事先组装好的新外壳603和新滤芯604更换液体过滤器组件602。就是说，在维修期间滤芯604不从外壳603拆除。

仍然参见图16，滤芯604包括介质605，在这里折叠介质606在第一和第二相对端盖607，608之间延伸。端盖608是闭合端盖，示出该端盖支撑在外壳603底部611内的支撑结构610上。滤芯604包括内衬604a。

端盖607是开口端盖，具有穿过其间的流通孔615。端盖607包括支撑O形环密封件618的密封支撑装置617，用于在安装期间在柱620上滑动，并且在使用期间围绕柱620密封。

端盖607还包括向外突出的凸缘625，它被安置就位以接合外壳603上的结构，以便在初始安装后阻止滤芯604从外壳603移走。

应该指出，所示出的具体滤芯604是无外衬垫的。

在这里由O形环618形成的密封630具有密封直径Ds，位于例如，在或靠近前面所讨论的平衡点Db。

通过支撑610支撑端盖608抵制沿箭头635方向的向下运动。

组件600被设置成外向内流动，使要过滤的未过滤液体流入盖601的644处，然后通过入口643进入环绕过滤器滤芯604的环形空间641。液体然后通过介质606进入内部区域606a而被过滤。已过滤的液体随后流入盖601的通道620a，并且向外通过流出口640。

外向内流动的方式会在端盖608上产生更高上游压力区Pu对更低下游压力Pd，这一般会沿向上，即与箭头635相反的方向，推动端盖608。

柱620包括其上的阻挡装置645，它会与密封支撑装置617接合，如果滤芯在所示偏压力的作用下开始沿与箭头635相反的方向滑动的话。

在端盖607上，密封630的位置同样可以基本位于平衡点Db上，因此如果需要的话，在端盖607没有来自液体压差的向上或向下的力。另外，密封630可以位于本文所披露的Db周围一定位置范围内的地方。

仍然参见图16，组件602和过滤器盖601之间接合的具体方法是通过在650处所示的螺纹接合。

当然，如果需要，类似于组件602的旋压组件可被设置成″内向外″流动通过介质包604。

B.其他液体过滤器滤芯装置，图17。

在图17，所示出的液体过滤器装置700包括过滤器盖701，可拆除的外壳702和过滤器滤芯703。在这里，过滤器滤芯703是可维修的滤芯，它可以通过在螺纹710处将外壳702从盖701分离，更换碗状物702内的滤芯703，然后将碗状物702重新安装在盖701上，被取出和更换。

所示出的密封件711，712用于阻止从碗状物702向外的泄漏。

所示出的滤芯703被设置成内向外流动，尽管其他设置是可行的。滤芯703包括介质包714，在这里包括在上端盖715和下端盖716之间延伸的折叠介质714a。对于所示的示例，下端盖716是封闭的。在介质包714周围提供了外部支撑718，根据需要它可以包括卷绕的粗纱或衬垫。

端盖715是开口的，具有中央孔715a。端盖715还包括其上的密封支撑720，用于支撑密封件721，在这里包括O形环721a。

设置滤芯703以使密封件721紧靠柱730密封，其中提供了流通孔730a，与滤芯703的开口内部703a相通。

在正常工作期间，液体流会进入通过入口730和盖701，并且通过导管730a被传送到开口区703a。液体随后通过介质包714被过滤，进入外部环形区735。现在已过滤的液体会进入导管736和盖701，并且通过液体流出口738排出。组件700包括其上的旁通阀装置740，允许液体流动绕过滤芯703，如果滤芯703变得十分堵塞的话。旁通阀740包括阀头741，通过偏置装置743保持孔742闭合，所述偏置装置在这里包括螺旋弹簧744。

所示密封支撑720置于端盖715上，位于适当支撑密封装置721的位置，并在本文所述的对应Db的位置或者偏离Db的位置紧靠柱730密封。

VIII.进一步有关液体过滤器设计的方法

根据以上原理，业已获得了利用本发明原理的有关过滤器设计的其他定义。这些将结合图18-32进行说明。在图18-32中，所有线性尺寸数字是以英寸为单位的，并且所有面积数字是以平方英寸为单位的。

A.数据显示，图18-26

在图18-26中，提供了利用本发明的变化和原理的液体过滤器装置的选定数据和计算数据的图表。参见图18-26中的表格，应考虑以下定义：

1.第1栏

在标记为Do的第1栏提供了折叠包的选定外径。具有折叠介质的折叠包外径是由折纹尖端定义的直径。对于图18-20的表格(组1)，Do的范围为2.5英寸(63.5mm)-5.5英寸(139.7mm)，增量为0.1英寸(2.54mm)，在这里它们被称为″组1″。在图21-23中，Do的范围为5.6英寸(142.2mm)-10英寸(254mm)，增量为0.1英寸(2.54mm)，在这里它们有时被称为″组2″。在图24-26中，Do的范围为1.5英寸(38.1mm)-2.4英寸(61mm)，增量为0.1英寸(2.54mm)；它们有时被称为″组3″。

对于图18-26所示的表格，组1，组2和组3是根据选定的外径或尺寸进行分组的。这些组并不表示在其他方面显著不同。组之间的过渡(幅度为0.1英寸(2.54mm))不希望被打折扣。正如下面结合图26-32的曲线图进行讨论的，曲线图可以被视为在所有界定的区域是连续的。

上述分组对考虑将本文所披露的技术应用于液体过滤器应用上有所帮助，因为这些分组总体涉及小，中和大尺寸的过滤器滤芯。

2.第2栏

在图18-26所示出的表格中，术语Di表示确定折叠包的内径。对于折叠介质，这通常是由折叠尖端形成的内径。在很多过滤器滤芯中，最佳折纹深度被认为是外径(od或Do)除以4。在这种情况下，Di＝Do-(Do÷4)。或者，换句话说，Di＝.5×Do。对于图18-26所示的表格来说，该公式用于对给定定义的Do确定Di。

3.第3栏

在图18-26中，第3栏中的″Plt Dpth″代表折纹深度。当然，正如前面所定义的，折纹深度与Do相关。因此，对于题为″Plt Dpth″的该栏的输入，使用(Do-Di)/2计算。

4.第4栏

对于示例，表格中题为″Plt Cnt″的第4栏表示折纹数或折纹量。正如本文前面所讨论的，一旦折纹量达到20，一般再增加折纹不会显著改变Db的计算。因此，对于图18-26的表格中分析的示例，在所有情况下折纹数都设为20。

5.第5栏

图18-26的表格中下一栏为″间隙″。″间隙″是为图18-26中所示计算目的而选定的变量，作为Do和Di相对第6栏中的固定密封位置的变化量，用于下面讨论比较。

对于表格中提供的数据，使用了三种大小的间隙来示出数据范围。所述大小为″7％″，″12％″，和″22％″。使用这些数字推导计算数据进行比较，会从其他栏目的定义中看出。

6.第6栏

图18-26的表格中下一栏题为″Ds＝Db(计算的)″或″Ds/calc.″。这表示对于根据本文所述的Do(第1栏)，Di(第2栏)，和折纹数20(第4栏)，如果是在计算的平衡点Db上，密封位置会在哪里，以使端盖相对侧的计算的力彼此相等。计算方法如本文前面的说明所述，使用确定的Do，Di和折纹数。当然，同样，一旦折纹数是20或更多，就被视为变化时不会明显影响所述公式。

对于第6栏中每个确定的Db位置，当在Db时，密封位置是在端盖上距离每个折纹尖端边缘的位置。

第6栏中Db的位置对于具有所定义的Do(第1栏)和Di(第2栏)的滤芯是相同的，不管滤芯是如本文所述被设计成内向外流动还是外向内流动。

7.第7栏

图18-26的表格中第7栏题为″Do min″。术语″Do min″表示在确定行的滤芯中的变量，其中Do已缩小第6栏中选定的″间隙″，尽管Di和密封位置(Ds)保持不变。一般，Do min＝(1-间隙)x Do。因此，对于图18表格中的第一行，Do min＝(1-.07)(2.5)；即，0.93(Do)或2.33英寸。

8.第8栏

在第8栏中，Do min(第7栏)被表示为Db(第6栏)的百分比。就是说，表格中的值等于Do min/Db。

9.第9栏

题为″Do max″的第9栏表示滤芯直径的另一变量，在这里通过将″间隙″值加至Do。因此，Do max＝(1+间隙)×Do。对于图18表格的第一行，Domax＝(1+.07)x 2.5，即，1.07(2.5)或2.68英寸。

10.第10栏

第10栏表示Do max(第9栏)相对Db(第6栏)的百分比％。因此，给定的值等于Do max/Db。

11.第11栏

第11栏题为″Di min″。它通过利用选定的间隙值表示Di的变化。因此，Di min＝(1-间隙)×Di。对于图18表格的第一行，Di min＝(1-.07)×1.25；即，0.93(1.25)或1.16英寸。

12.第12栏

第12栏是Di min(第11栏)相对Db(第6栏)的百分比％。因此，第12栏中任意给定行的值包括Di min/Db。

13.第13栏

第13栏题为″Di max″。它等于Di加上间隙的值。一般，Di max等于(1+间隙)×Di。对于图18表格的第一行，Di max＝(1+.07)×1.25；即，1.07(1.25)或1.34英寸。

14.第14栏

第14栏表示Di max(第13栏)相对Db(第6栏)的百分比％。它是Di max/Db的计算值。

15.第15栏

第15栏题为″Astd(Ds＝Di，Do，Di)″。它是所定义的端盖(Do(第1栏)，Di(第2栏)，折纹数(第4栏))的面积，会受到滤芯轴向载荷的影响，其中密封位于折叠包的内径上(Ds＝Di)。因此，这是对于折叠包内部具有密封的标准滤芯设计的计算作用面积(Ae)或(Astd)。在本文中，术语″作用面积″表示受到Pu相对Pd的压力差的面积大小(按照滤芯一侧的表面积)。该数字是通过从端盖一侧的总面积减去两侧受到相同压力的面积量得出的，是Pu或Pd(在计算中，使用的折纹数为20)。

第15栏中的值是使用本文前面所述函数的计算值。

对于密封位于折叠包的内径并外向内流动的滤芯，所得到的端盖承受朝向介质包的力。对于图18-26的表格，这样的力由正数表示。

当然，如果流动是相反方向″内向外″，作用面积的绝对值是相同的，但力的方向相反。

16.第16栏

题为″Ae(Ds calc，Do min，Di min)″的第16栏是当Ds＝第6栏的值时端盖的计算作用面积，并且端盖的参数是折叠包外径Do min(第7栏)和折叠内径Di min(第11栏)，密封位于对Do和Di计算而得的Db位置。第16栏中的值表示如果密封保持在如第6栏的相同位置，而Do和Di变为Do min和Di min的话，相对平衡位置(Ae＝0)的作用面积(Ae)的变化量。这个绝对值可以与第15栏的值进行比较，以通过与标准过滤器滤芯的比较，看总作用面积(Ae)是否更小，并因此更好。当这个值是负数时，压力远离折叠包(假设是外向内流动)。在计算中，使用的折纹数为20。

17.第17栏

第17栏题为″Dsl＝Ds作为Do min和Di min的函数″，它被称作Dsl，对于表中所示的计算，对应密封处于平衡(Ae x 0)的位置(新计算的Db)，如果滤芯具有外径Do min(第7栏)，内径Di min(第11栏)和折纹数为20的话。

18.第18栏

第18栏题为″Dsl是Db的％″，表示Dsl(第17栏)相对Db(第6栏)的百分比计算。

19.第19栏

第19栏题为″Ae(Ds calc，Do min，Di max″，是端盖的作用面积(Ae)，此时密封位于位置Db(第6栏)，但折叠包外径为Do min(第7栏)，内径为Di max(第13栏)，折纹数为20。

20.第20栏

第20栏题为″Dsl＝Ds为Do min和Di max的函数″，是对滤芯计算的密封直径平衡点(Ae＝0)，其中外径为Do min(第7栏)，内径为Di max(第13栏)，折纹数为20。

21.第21栏

第21栏题为″Dsl是Db的％″，表示Dsl(第20栏)相对Db(第6栏)的百分比。

22.第22栏

第22栏题为″Ae(Ds calc，Do max，Di min″，是端盖的作用面积(Ae)，此时密封位于Db(第6栏)，但折叠包外径为Do max(第9栏)，内径为Di min(第17栏)，折纹数为20。

23.第23栏

第23栏题为″Dsl＝Ds为Do max和Di min的函数″，它是对于介质包具有外径Do max(第9栏)，内径Di min(第11栏)，和折纹数为20时，密封处于何处会平衡(Ae＝0)的计算。

24.第24栏

第24栏表示第23栏计算得到的密封位置相对第6栏Db值的百分比。

25.第25栏

第25栏题为″Ae(Ds calc，Do max，Di max″，是端盖的作用面积(Ae)，此时密封位于Db(第6栏)，并且滤芯具有折叠包外径Do max(第9栏)，折叠包内径Di max(第13栏)，和折纹数为20。

26.第26栏

第26栏题为″Ds 1＝Ds为Do max和Di max的函数″，它是对于具有Do max(第9栏)，Di max(第13栏)和折纹数为20的端盖所计算的平衡(Ae＝0)的密封位置。

27.第27栏

第27栏是第26栏的密封侧面除以第6栏的Db值的计算值。

第28-31栏，允许将前面讨论的Do和Di(折纹数＝20)四种变化的每个作用面积，与标准滤芯进行比较，所述标准滤芯的密封位于内径，正如通常用于很多标准装置的。

28.第28栏

第28栏题为″Ae(Ds＝Db，Do min，Di min)％Astd″，将使用所定义的密封在Db(第6栏)，介质包具有Do min(第7栏)，Di min(第11栏)，和折纹数为20的端盖的作用面积(Ae)，与使用标准的(Astd)密封位于Di min(即，在内径)的端盖(相同尺寸和折纹数)的作用面积进行比较。

例如：对于滤芯具有Ds＝2.89英寸；Do＝3.20英寸；Di＝1.60英寸；和折纹数为20；其作用面积(Ae)为2.57平方英寸，而对于具有相同Do，Di，但Ds＝Di的相应标准型滤芯，其作用面积为3.27平方英寸。面积Ae为Astd的79％。这表示轴向载荷也是相应标准过滤器滤芯轴向载荷的79％。

29.第29栏

第29栏题为″Ae(Ds＝Db，Do min，Di max)％Astd″，并提供与第28栏相似的比较，在这里，对密封在Db(第6栏)，折纹尺寸为Do min和Di max计算作用面积(Ae)，与密封位于折叠内径的类似滤芯进行比较。

例如：对于Ds＝2.89英寸；Do＝3.20英寸；Di＝2.50英寸；和折纹数为10的滤芯；其作用面积(Ae)为0.32平方英寸，而具有相同Do，Di，但Ds＝Di的相应标准过滤器滤芯的作用面积为3.27平方英寸。面积Ae为Astd的10％。这表示轴向载荷也是相应的标准过滤器滤芯轴向载荷的10％。

30.第30栏

第30栏题为″Ae(Ds＝Db，Do max，Di min)％Astd″，并提供作用面积(Ae)与标准作用面积(Astd)的类似比较(同第28，29栏)，其中密封在Db(第6栏)并且折叠尺寸为：外部尺寸为Do max，内部尺寸为Di min。Ae的比较针对相同的滤芯，只是密封位于内径(Astd)上。

例如：对于Ds＝2.89英寸；Do＝5.00英寸；Di＝1.60英寸；和折纹数为20的滤芯；其作用面积(Ae)为0.32平方英寸，而具有相同Do，Di但Ds＝Di的相应标准过滤器滤芯的作用面积是3.27平方英寸。面积Ae为Astd的10％。这表示轴向载荷也是相应的标准过滤器滤芯轴向载荷的10％。

31.第31栏

第31栏题为″Ae(Ds＝Db，Do max，Di max)％Astd″，并且是同第28-30栏对作用面积的类似比较，此时，密封位于Db(第6栏)，但折叠外径为Do max，折叠内径为Di max。比较是将这种情况的作用面积(Ae)，相对具有相同端盖但密封位于内径的作用面积(Astd)进行的。

例如：对于Ds＝2.89英寸；Do＝5.00英寸；Di＝2.50英寸；折纹数为20的滤芯；其作用面积(Ae)为3.21平方英寸，而具有相同Do，Di但Ds＝Di的相应标准型滤芯的作用面积为3.27平方英寸。面积Ae为Astd的98％。这表示轴向载荷也是相应的标准型滤芯轴向载荷的98％。

第28-31栏的比较，可以了解到当端盖被调整至具体示例中所确定的尺寸和密封位置时，通过比较标准型端盖，其中标准型端盖的密封设置在折叠尖端的内径，而非按照所提供的定义位于端盖上距离折叠尖端的内径和折叠尖端的外径之间，得到留在端盖上的轴向载荷(Ae)的百分比。对于这四栏的示例，没有对滤芯最优化使Ae＝0。因此，关注的比较示出Ae实际降低了多少，并因此出现了压力。

B.选定的数据图表，图27-32

参见图27-32所示的曲线图。在图27-32中，组是指从图18-26的数据得到的密封直径(Ds)组。

1.图27和28

(a)图27

首先参见图27的曲线图，该曲线图包括包含在图18-20表格中的某些信息的曲线。

具体地讲，对于图18-20的表格中所述的系统，图27是密封直径Ds相对Di的曲线。绘制了7条线。这些线表示为下面的A，B，C，D，E，F和G：

线A＝对于图20中的数据，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第11栏的Di min的Di值(y-轴)的曲线。

线B＝对于图19中的数据，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第11栏的Di min的Di值(y-轴)的曲线。

线C＝对于图18中的数据，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第11栏的Di min的Di值(y-轴)的曲线。

线D＝来自图18-20中任意一个的曲线，为第6栏的Ds值(x-轴)与对应第2栏的Di的Di值(y-轴)的曲线。

线E＝来自图18的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第13栏的Di max的Di值(y-轴)的曲线。

线F＝来自图19的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第13栏的Di max的Di值(y-轴)的曲线。

线G＝来自图20的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第13栏的Di max的Di值(y-轴)的曲线。

(b)图28

对于图18-20的表格中所述的系统，图28的曲线是密封直径Ds相对Do。绘制了七条线。这些线表示为下面的A1，B1，C1，D1，E1，F1和G1：

线A1＝对于图20中的数据，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第7栏的Do min的Do值(y-轴)的曲线。

线B1＝对于图19中的数据，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第7栏的Do min的Do值(y-轴)的曲线。

线C1＝对于图18中的数据，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第7栏的Do min的Do值(y-轴)的曲线。

线D1＝来自图18-20中任意一个的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第2栏的Do的Do值(y-轴)的曲线。

线E1＝来自图18的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第9栏的Do max的Do值(y-轴)的曲线。

线F1＝来自图19的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第9栏的Do max的Do值(y-轴)的曲线。

线G1＝来自图20的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第9栏的Do max的Do值(y-轴)的曲线。

2.图29和30

(a)图29

对于图21-24的表格中所述的系统，图29的曲线是密封直径Ds相对Di。绘制了七条线。这些线表示为下面的A2，B2，C2，D2，E2，F2和G2：

线A2＝对于图23中的数据，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第11栏的Di min的Di值(y-轴)的曲线。

线B2＝对于图22中的数据，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第11栏的Di min的Di值(y-轴)的曲线。

线C2＝对于图21中的数据，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第11栏的Di min的Di值(y-轴)的曲线。

线D2＝来自图21-23中任意一个的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第2栏的Di的Di值(y-轴)的曲线。

线E2＝来自图21的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第13栏的Di max的Di值(y-轴)的曲线。

线F2＝来自图22的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第13栏的Di max的Di值(y-轴)的曲线。

线G2＝来自图23的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第13栏的Di max的Di值(y-轴)的曲线。

(b)图30

对于图21-23的表格中所述的系统，图30的曲线是密封直径Ds相对Do。绘制了七条线。这些线表示为下面的A3，B3，C3，D3，E3，F3和G3：

线A3＝对于图23中的数据，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第7栏的Do min的Do值(y-轴)的曲线。

线B3＝对于图22中的数据，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第7栏的Do min的Do值(y-轴)的曲线。

线C3＝对于图21中的数据，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第7栏的Do min的Do值(y-轴)的曲线。

线D3＝来自图21-23中任意一个的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第2栏的Do的Do值(y-轴)的曲线。

线E3＝来自图21的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第9栏的Do max的Do值(y-轴)的曲线。

线F3＝来自图22的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第9栏的Do max的Do值(y-轴)的曲线。

线G3＝来自图23的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第9栏的Do max的Do值(y-轴)的曲线。

3.图31和32

(a)图31

对于图24-26的表格中所述的系统，图31的曲线是密封直径Ds相对Di。绘制了七条线。这些线表示为下面的A4，B4，C4，D4，E4，F4和G4：

线A4＝对于图26中的数据，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第11栏的Di min的Di值(y-轴)的曲线。

线B4＝对于图25中的数据，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第11栏的Di min的Di值(y-轴)的曲线。

线C4＝对于图24中的数据，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第11栏的Di min的Di值(y-轴)的曲线。

线D4＝来自图24-26中任意一个的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第2栏的Di的Di值(y-轴)的曲线。

线E4＝来自图24的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第13栏的Di max的Di值(y-轴)的曲线。

线F4＝来自图25的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第13栏的Di max的Di值(y-轴)的曲线。

线G4＝来自图26的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第13栏的Di max的Di值(y-轴)的曲线。

(b)图32

对于图24-26的表格中所述的系统，图32的曲线是密封直径Ds相对Do。绘制了七条线。这些线表示为下面的A5，B5，C5，D5，E5，F5和G5：

线A5＝对于图26中的数据，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第7栏的Do min的Do值(y-轴)的曲线。

线B5＝对于图25中的数据，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第7栏的Do min的Do值(y-轴)的曲线。

线C5＝对于图24中的数据，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第7栏的Do min的Do值(y-轴)的曲线。

线D5＝来自图24-26中任意一个的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第2栏的Do的Do值(y-轴)的曲线。

线E5＝来自图24的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第9栏的Do max的Do值(y-轴)的曲线。

线F5＝来自图25的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第9栏的Do max的Do值(y-轴)的曲线。

线G5＝来自图26的曲线，是第6栏的Ds值(x-轴)与对应第9栏的Do max的Do值(y-轴)的曲线。

通过以下示例可以了解图26-32所示曲线图的应用。

1.在很多场合，系统的密封直径是由设备固定的。例如，考虑设计新的过滤器滤芯，以匹配安装在图16的盖601上。盖601已安装在设备上，或者已被设计在所述设备上就位。通过设计盖601上的柱620，固定密封直径。

在设计更换部件602，具体地讲为滤芯604时，密封直径(Ds)的参数已经固定。

另外，外壳603的总体外径和内径一般是固定的，或至少有限制。由此设置了设计滤芯的Do和Di的范围。

2.举例来说，如果假设图16的密封Ds的尺寸范围在1.7-3.9英寸，图27和图28中组1的表格适合使用(Ds的其他尺寸涉及组2或组3)。

3.在图27中表示为″D″和图28中表示为″D1″的线，对所述范围内的任何给定的密封直径(Ds)确定适当的Di和Do值，以获得平衡，即，获得Ae＝0。就是说，如果假设，例如，由柱620确定的密封直径为2.6英寸，在图27中这表示为了获得平衡(Ae＝0)，Di应当选择略超过1.8英寸，而从图28，应当选择Do为大约4英寸(实际值在对应的数据图表中)。

4.当然，优选优化设计，在很多场合，根据上述第3点的讨论提供Ae＝0。不过，这并非是在所有场合下都是可行的或必需的。

在图27中由线段A和图28中由线段A1表示的线一般表示对给定的Ds值，Di和Do各自可用的下限。从图20的表格计算可以看出，只要对于给定的Ds，Di和Do的选取值分别位于或大于线A和A1，Ae会显著降低，并因此导致相应的负荷降低(与假设Ds接近Di的标准密封设计进行比较)。

5.一般，图17，28中用线段G和G1表示的线反映了图20中第31栏的Do max，Di max端值。这一般是给定Ds的Di，Do值，该值是如此之大，以至于不会产生相对标准型滤芯的显著优点，其中标准型滤芯的Ds位于接近Di处。

6.另一方面，由线段F和F1表示的线，一般反映了对于给定Ds的Di和Do的各自值，其中Ae显著下降，并因此出现力的下降。因此，Di和Do应当分别处于线段F和F1或在线段F和F1下面。

7.结果，假如对于给定的Ds值，选定的Di和Do值分别不小于由线段A和A1所表示曲线提供的值，且不大于由线段F和F1所表示曲线提供的值，就会获得总体优势。

8.当为给定Ds选择的Di和Do值分别符合以下条件时会获得更大的优势：(a)不小于分别由线段B和B1所表示的曲线的值；和(b)不大于分别由线段F和F1所表示的曲线的值；和(c)优选不大于分别由线段E和E1所表示的曲线的值。

9.在本发明原理的通常应用中，优选为给定Ds选择的Di和Do值不小于分别由线段C和C1表示的曲线的值。另外，它们优选不大于分别由线段E和E1表示的曲线的值。

10.如前面所指出的，图27的曲线是由图31的低端Ds和图29的高端Ds生成的连续曲线的中央部分。因此：线A，A2和A4是连续线的线段；线B，B2和B4是连续线的线段；线C，C2和C4是连续线的线段；线D，D2和D4是连续线的线段；线E，E2和E4是连续线的线段；线F，F2和F4是连续线的线段；和，线G，G2和G4是连续线的线段。

11.类似地，如上所述，图28的曲线是包括图28，30和32的连续曲线图的中央部分。因此，线A1，A3和A5是连续线的线段；线B1，B3和B5是连续线的线段；线C1，C3和C5是连续线的线段；线D1，D3和D5是连续线的线段；线E1，E3和E5是连续线的线段；线F1，F3和F5是连续线的线段；和，线G1，G3和G5是连续线的线段。

12.然后可以用图27-32的曲线为给定Ds选择优选Ds值范围和Do值范围，Ds(密封直径)的范围为1.06英寸(26.9mm)-7.06英寸(179mm)。不同的线表示作用面积(Ae)可用的限定范围，如表格中所述。通常，对给定Ds，分别为Di和Do选择的范围会在线段A(或A1)和F(或F1)是一部分的线上或它们之间，通常在B(或B1)和F(或F1)是一部分的线上或它们之间，并经常在线段C(或C1)和E(或E1)是一部分的线上或它们之间。

IX.根据本发明选定原理的一般概述

A.一般特征。

本发明的技术可应用在多种液体过滤器装置。所述液体过滤器装置一般包括介质，在第一和第二相对端盖之间延伸。介质通常是折叠的，形成了折叠内径(Di)和折叠外径(Do)。端盖中的一个或两个可以具有开口的中央孔。

一般，至少一个端盖具有置于从端盖向外轴向延伸的突出部分上(沿远离介质方向)的密封支撑。在通常示例中，由密封支撑支撑的密封件是O形环，不过其他方案也是可行的。所述密封件可以向内或向外支撑。O形环或其他密封件一般形成密封直径Ds。

过滤器滤芯可被用作可维修的过滤器滤芯，其中在使用期间可以将它从外壳中取出并更换。它也可以永久性地置于外壳内，在维修期间与外壳部件一起更换。

在本文附图中所示出的通常密封支撑是这种类型的，在使用期间它能够滑入液体过滤器组件部件上(或内部)的位置。在示例中，所示出的密封支撑在支柱或其他结构上滑动，孔或流动通道延伸通过所述柱或其他结构。在一些装置中，密封支撑可在流通孔内滑动，以在使用时密封形成流通孔的壁。

在本文说明书中示出的密封支撑类型，一般被放置就位而没有外部固定装置，如软管夹或类似结构，以将密封件固定在位。这种结构在本文中有时被称作″无夹具″或″非夹紧″密封支撑或密封装置，或类似术语。

如果需要，本发明的原理可用于提供没有内衬和/或没有外部衬垫的装置。

本发明的技术可用于被设置成内向外流动或外向内流动的装置。披露了这两种结构的示例。

本发明的技术可用于这样的系统中，其中折叠介质在其一面或两面上包括折叠的介质支撑，如折叠的金属丝网支撑或折叠的塑料网支撑。

本申请的原理涉及优选的密封位置，以获得各种效果。

B.对液体过滤器滤芯的给定端盖的密封直径位置，处于平衡点Db(Ae＝0)或者处于所述位置的理想范围内。

在本发明的一个方面，至少液体过滤器装置的第一端盖具有穿过其间的第一中央孔，密封支撑置于第一端盖上以形成密封直径Ds，密封直径在0.85-1.15DbA的范围内，包括端点值，通常在0.9-1.1DbA的范围内，包括端点值，并且优选在0.95-1.05DbA的范围内，包括端点值，其中DbA是直径，其中在使用时，没有产生作用在第一端盖(A)上朝向或远离第二端盖(B)的轴向表面力。当然，DbA是位置，它根据上面的计算，对给定端盖限定作用面积为0(Ae＝0)。

当然，在本发明这一方面的某些应用中，两个端盖上都可以设有孔，并且两个端盖上都可以具有类似定义的密封件。因此，在第二端盖(B)上，提供了密封件的密封支撑，该密封件的密封直径DsB在0.85-1.15DbB的范围内，通常在0.9-1.1DbB的范围内，并经常在0.95-1.05DbB的范围内。

C.提供液体过滤器装置，其中密封位置位于距离端盖外径和外折纹尖端，并距离端盖内径和内折纹尖端的位置。

根据本发明定义液体过滤器滤芯的另一方面，可以理解，所述过滤器滤芯是这样的，以使至少在第一端盖上具有中央孔，在端盖上距离折纹尖端(和端盖孔，如果有的话)的内径相当于至少0.1X的地方提供密封支撑，其中X是对应折纹尖端的外径(或端盖周界，如果类似)和折纹尖端的内径(或端盖孔，如果类似并存在的话)之间距离的尺寸。

对于所述情况，通常还将密封装置置于端盖上向内距离折纹尖端外径(或端盖外周，如果类似)一定距离，该距离也相当于至少0.1X。

在一些装置中，可以为第二端盖提供类似的定义，无论第二端盖是开口的或闭合的。就是说，可以将密封装置安装在第二端盖上，形成密封直径，距离从折叠内径(或孔)向外和从折叠外径(或端盖周边)向内一定距离，该距离相当于折叠内径(或孔)和折叠外径(或孔)之间差的至少10％。

一般，在一些液体过滤器滤芯中，开口端盖的端盖孔直径大约与折叠尖端内径相同(或略小一些)。另外，在一些情况，端盖外径大约与折叠外径相同。不过，变化是可能的。

在使用变量时，通常应当考虑有关折叠尖端内径和外径的间距，因为这些因素控制着Ae。

D.密封位置距离内折叠尖端和外折叠尖端特定距离的液体过滤器滤芯。

在本发明的另一方面，提供具有优点的液体过滤器滤芯，其中在该液体过滤器滤芯，通过密封支撑在距离折叠内径和折叠外径至少5mm，通常至少10mm，经常至少15mm的地方，提供在内折叠直径或外折叠直径上的密封。

E.定义有关作用面积的过滤器。

一般，优选提供过滤器滤芯，它具有至少一个端盖，并在某些情况下具有两个端盖，在其上限定密封位置，使得密封位置提供的Ae值(作用面积)不大于类似端盖和折叠尖端定义(Do和Di)，但其中密封位于靠近折叠内径(Ds＝Di)的标准位置(Ds＝Di)的Ae值的80％，通常不大于55％，经常大于过20％。

F.通过利用图17-32的图表，对特定Ds选择Do，Di的过滤器滤芯。

在本文所披露技术的另一方面，可以构造通常折纹数为20或以上的过滤器滤芯，它具有第一和第二端盖以及在其间延伸的折叠介质，对位于Di和Do位置之间的给定Ds限定折叠尖端内径(Di)和折叠尖端外径(Do)，其中：给定的Ds值在1.06英寸(26.9mm)-7.06英寸(179.3mm)范围内；

(a)从Ds(x-轴)对Do(y-轴)的图中可以看出，Do值不小于由Ds Do为1.06英寸，1.32英寸(26.9mm，33.5mm)延伸到Ds，Do为7.06英寸，8.8英寸(179mm，224mm)的线所定义的值；并且，Do值不大于由Ds，Do为1.06英寸，1.68英寸(26.9mm，42.7mm)延伸到Ds，Do为7.06英寸，11.20英寸(179mm，284mm)的线所定义的值；和

(b)从Ds(x-轴)对Di(y-轴)的图中可以看出，Di值不小于由Ds，Di为1.06英寸，0.66英寸(26.9mm，16.8mm)延伸到Ds，Di为7.06英寸，4.4英寸(179mm，112mm)的线所定义的值；并且，Di值不大于由Ds，Di为1.06英寸，0.84英寸(26.9mm，21.3mm)延伸到Ds，Di到7.06英寸，5.6英寸(179mm，142mm)的线所定义的值。

通常：

(a)从Ds(x-轴)对Do(y-轴)的图中可以看出，Do值不小于由Ds，Do为1.06英寸，1.4英寸(26.9mm，290mm)延伸到Ds，Do为7.06英寸，9.3英寸(17.9mm，236mm)的线所定义的值；并且，Do值不大于由Ds，Do为1.06英寸，1.4英寸(26.9mm，35.6mm)延伸到Ds，Do为7.06英寸，10.7英寸(179mm，272mm)的线所定义的值；和

(b)从Ds(x-轴)对Di(y-轴)的图中可以看出，Di值不小于由Ds，Di为1.06英寸，0.7英寸(26.9mm，17.8mm)延伸到Ds，Di为7.06英寸，4.65英寸(179mm，118mm)的线所定义的值，并且，Di值不大于由Ds，Di为1.06英寸，0.8英寸(26.9mm，20.3mm)延伸到Ds，Di为7.06英寸，5.35英寸(179mm，135.9mm)的线所定义的值。

当然，使用所述曲线图限定了多种其他优选范围，正如上面结合图17-32的曲线所说明的。

G.液体过滤器组件。

当然，本文所披露的技术可用于开发液体过滤器组件，该液体过滤器组件包括其内具有过滤器滤芯的外壳(可维修或其他)。一般，外壳被设置成支撑过滤器滤芯，并且过滤器滤芯根据本文所披露的一般原理进行选择，例如，如在上面的IX A-F部分所讨论的。

H.过滤方法。

根据上面IX G所述的，要过滤的液体通过组件进行液体过滤作业产生了优点。所述优点来自过滤器滤芯的一个或多个端盖的优点。

应该指出，在本文的很多情况，提到了参照标准，其中密封位于折叠内径，即Ds＝Di。为计算目的，假设标准为Ds-Di。在前面的一些实际情况中，可能与此相比存在一些小变化。

Claims

1.一种用于被设置成在过滤过程中外向内流动通过滤芯的液体过滤器组件的液体过滤器滤芯；所述液体过滤器滤芯包括：

(a)第一和第二相对的端盖；

(i)第一端盖是开口的端盖，它具有通过其间的第一中央孔；

(b)过滤介质的延伸部分固定至第一和第二端盖，并在第一和第二端盖之间延伸；

(i)过滤介质的延伸部分形成开口的中央空间，它与中央孔流体流动相通；和，

(c)位于第一端盖上的第一密封装置，它包括密封件，所述密封件由第一密封支撑进行支撑，并被定向以形成向外的密封；第一密封装置设置在一位置，以便提供比第一中央孔的直径更大的第一密封装置的密封直径DsA；

(i)DsA在0.92-1.08DbA的范围内，包括端点值；其中：DbA是在使用时，没有在第一端盖A上产生来自流体压力的朝向或远离第二端盖B的净表面轴向力的第一密封装置的直径。

2.根据权利要求1所述的液体过滤器滤芯，其中：

(a)DsA在0.95-1.05DbA的范围内，包括端点值。

3.根据权利要求2所述的液体过滤器滤芯，其中：

(a)DsA等于DbA。

4.根据权利要求1所述的液体过滤器滤芯，其中：

(a)第二端盖是闭合的端盖。

5.根据权利要求1所述的液体过滤器滤芯，其中：

(a)第二端盖是开口的端盖，它具有通过其间的第二中央孔；和，

(b)第二密封装置，它设置在第二端盖上。

6.根据权利要求5所述的液体过滤器滤芯，其中：

(a)第二密封装置设置以提供比第二中央孔的直径更大的第二密封装置的密封直径DsB。

7.根据权利要求6所述的液体过滤器滤芯，其中：

(a)第二密封装置设置以提供第二密封装置的密封直径DsB在0.9-1.1DbB的范围内，包括端点值，其中：

(i)DbB是没有在第二端盖上产生来自液体压力的朝向或远离第一端盖的净表面轴向力的第二密封装置的直径。

8.根据权利要求6所述的液体过滤器滤芯，其中：

(a)第二密封装置包括轴向向外的第二径向密封支撑，其上具有密封件。

9.根据权利要求8所述的液体过滤器滤芯，其中：

(a)第二密封装置包括O形环。

10.根据权利要求1所述的液体过滤器滤芯，其中：

(a)第一密封装置包括O形环。

11.一种液体过滤器组件，它包括：

(a)外壳，和

(b)根据权利要求1-10中任一权利要求所述的液体过滤器滤芯可操作地设置在外壳内；

(c)所述组件被设置为外向内流动，通过使待过滤的未经过滤液体从外部向内部流动通过介质而实现。

12.根据权利要求11所述的液体过滤器组件，其中：

(a)液体过滤器滤芯可取出地设置在外壳内。

13.根据权利要求11所述的液体过滤器组件，其中：

(a)液体过滤器滤芯不可拆除地设置在外壳内。

14.根据权利要求13所述的液体过滤器组件，其中：

(a)第二端盖是闭合的端盖。

15.根据权利要求14所述的液体过滤器组件，其中：

(a)外壳上包括向外的螺纹，用于与过滤器盖螺纹接合。

16.一种通过使待过滤的液体流经液体过滤器滤芯的过滤液体的方法，包括：

(a)第一和第二相对的端盖；

(i)第一端盖是开口的端盖，它具有通过其间的第一中央孔；

(i)过滤介质的延伸部分形成开口的中央空间，与中央孔流体流动相通；和，

(i)DsA在0.92-1.08DbA的范围内，包括端点值，其中：DbA是在使用时，没有在第一端盖A上产生来自流体压力的朝向或远离第二端盖B的净表面轴向力的第一密封装置的直径；

(d)其中使液体流经液体过滤器滤芯的步骤包括在过滤过程中使液体从外向内通过过滤介质的延伸部分。