CN102302880A - 过滤元件的密封结构；过滤元件组件和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种过滤器滤芯，它包括介质包，包括Z-过滤介质，预型件和外壳密封件。披露了对预型件和密封件的改进，包括：密封件的单个斜角表面，以便于安装；和密封件的内部区域具有顶端，邻近预型件的向内唇部，以便在模制过程中控制灌注。还披露了各种介质包结构和特征。

Description

过滤元件的密封结构;过滤元件组件和方法
本申请是2006年11月8日提交的PCT国际专利申请，对于除美国之外的所有指定国，以美国公司唐纳森公司为申请人，对于只以美国为指定国，以美国公民Benny Kevin Nelson，Sheldon Anderson，Thomas G.Miller，Ross NormanAnderson和John Orlin Kirkwold为申请人，并且本申请要求申请日为2005年11月9日的美国临时专利申请序列号60/735,650的优先权。
相关申请的交叉引用
本申请包括公开日为2005年8月4日的美国专利公开号US2005/0166561 A1，公开日为2005年7月14日的PCT公开号WO 05/63361，美国专利6,190,432和欧洲专利EP 1159052中讨论的内容，上述文献中的每一篇在此都被结合入本文参考。
技术领域
本发明涉及一种具有可拆卸和可更换，即可维修的过滤元件部件的空气滤清器。尽管其他应用是可行的，本发明在用于过滤发动机(例如用于：车辆，建筑，农业和采矿设备；和发电机系统)的吸入空气的空气滤清器中特别有用。本发明尤其涉及设置在所述空气滤清器中的可维修过滤元件上的密封结构。本发明还涉及组装和使用方法。
背景技术
空气流中携带有污染物质。在很多情况，希望从空气流中过滤某些或所有的污染物质。例如，进入机动车辆或发电设备，建筑设备或其他设备的发动机的空气流，进入气轮机系统的气流和进入各种燃烧炉的气流，其内携带有颗粒污染物。对于所述系统，优选将选定的污染物质从空气或气体中除去(或使其含量降低)。为了减少污染物，已经开发了多种空气过滤装置。不过，总的来说，仍寻求持续的改进。
本文所述的技术用于公开日为2005年8月4日的美国专利公开号US2005/0166561 A1，公开日为2005年7月14日的PCT公开号WO 05/63361，美国专利6,190,432和欧洲专利EP 1159052所述的密封结构的变化形式，其中上述文献的每一篇都在此被结合入本文参考。
发明内容
根据本发明，提供了一种过滤元件，用于空气过滤。通常，过滤元件包括介质包，它包括相对的入口和出口端(或面)。所述介质包通常限定：一组入口槽纹，在介质包的入口端开口，以允许待过滤的空气通过其中，入口槽纹通常在距离介质包出口端为入口槽纹总长度的10％以内的一个位置闭合；和，一组出口槽纹，在距离介质包入口端为入口槽纹总长度的10％以内的一个位置闭合，阻止待过滤的空气通过其中，并且在介质包的出口端开口允许已过滤的空气通过。介质包通常阻止空气在不流动通过介质包进行过滤的情况下，在入口端和出口端之间通过。所述元件还包括：预成型件，设置在介质包的入口和出口端的第一个附近；和，密封结构，安装在预成型件上。
在某些优选的应用中，介质包是卷绕的z-过滤介质结构；并且，密封结构包括泡沫聚氨酯。介质包可具有多种形状和构造。所示的两个例子为：椭圆形周边形状(外周)，例如具有跑道形周边或横截面形状；和，圆柱形，具有圆形周边(外周)或横截面形状。多种其他的形状是可行的。
本文所述的技术开发以便对例如下列文献中的结构进行改进：公开日为2005年8月4日的美国专利公开号US 2005/0166561 A1，公开日为2005年7月14日的PCT公开号WO 05/63361，美国专利6,190,432和欧洲专利EP 1159052，上述文献在此被结合入本文参考。本文披露的改进也可应用于其他用途。
附图说明
I.从US 2005/0166561和PCT WO 05/63361中选择的附图，附图1-25
图1是根据公开日为2005年8月4日的美国专利公开号US2005/0166561和公开日为2005年7月14日的PCT公开号WO 05/63361的示例的过滤元件的侧视图。
图2是图1所示过滤元件部件的俯视图。
图3是沿图2的线3-3剖开的剖视图。
图4是图3的部分的放大局部图。
图5是用于图1所示过滤元件的部件的放大透视图。
图6是沿图5的线6-6的图5所示部件的剖视图。
图7是根据公开日为2005年8月4日的美国专利公开号US2005/0166561A1和公开日为2005年7月14日的PCT公开号WO 05/63361的第二示例的过滤元件的侧视图。
图8是图7所示元件的俯视图。
图9是沿图8的线9-9的图8所示结构的剖视图。
图10是图9的部分的放大局部图。
图11是可用于形成图1或图7所示结构的密封部件的模具结构的局部示意性剖视图。
图12是图11所示模具的示意性剖视图，示出其内具有未凝固的聚合密封材料池。
图13是图12所示模具的视图，其内设置有某些预成型的过滤元件部件。
图14是图13的视图，其内设置有介质部件。
图15是图14的视图，其中密封材料起泡并基本凝固。
图16是根据图11-15的工艺在模具中的预型件和介质包部件的视图。
图17是可用于图1所示部件的可选的尾端件。
图18是图1所示可选件的剖视图。
图19可用于公开日为2005年8月4日的美国专利公开号US2005/0166561A1和公开日为2005年7月14日的PCT公开号WO 05/63361的结构的z-过滤介质的局部示意性透视图。
图20是图19所示介质的部分的示意性剖视图。
图21是各种波纹状介质定义的示例的示意图。
图22是根据公开日为2005年8月4日的美国专利公开号US2005/0166561A1和公开日为2005年7月14日的PCT公开号WO 05/63361用于制造介质的工艺的示意图。
图23是可用于US 2005/0166561和PCT WO 05/63361的结构的介质槽纹的可选端部针刺的示意性剖视图。
图24是可用于图1和图7所示过滤元件的介质材料的示意性透视图。
图25是使用空气滤清器的系统的示意图，所述空气滤清器具有公开日为2005年8月4日的美国专利公开号US 2005/0166561A1和公开日为2005年7月14日的PCT公开号WO 05/63361中披露的过滤器滤芯部件。
II.从6,190,432和EP 1159052中选择的附图，附图26-27
图26是根据美国专利6,190,432和欧洲专利EP 1159052所述的过滤器滤芯的透视图。
图27是图26所示滤芯的密封部分的放大局部剖视图。
III.示出选定改进结构的附图，附图28-40
A.示例倒角或斜角密封，图28-31
图28是可用于按照前述过滤结构的选定结构的模制密封件部分的俯视平面图。
图29是沿图28的线29-29的剖视图。
图30是图29的部分的放大局部视图。
图31是密封件的其他变化形式的类似于图29的剖视图。
B.涉及预型件中央突出部分以便于密封件的模制的改进，图32-40
图32是过滤器滤芯的示意性侧视图，其中所述滤芯包括密封，具有本文原理所述的改进的预型件，并且其上置有可选的尾端件。
图33是图32所示滤芯的介质包和密封部分的示意性剖视图；图33的剖面沿长轴剖开。
图34是图32所示滤芯的第二示意性剖视图；图34的剖面沿短轴剖开。
图35是图34的部分的放大局部剖视图。
图36是可用于图32-35的过滤器滤芯中的预型件部件的俯视平面图。
图37是沿图36的线37-37剖开的剖视图。
图38是沿图36的线38-38剖开的剖视图。
图39是沿图36的线39-39剖开的剖视图，并且示出当被置于模具中用于进行模制步骤形成密封时会处于的倒置位置。
图40是包胶模(overmolded)密封件的剖视图，所述密封件形成在图37的预型件上，以便形成图32的滤芯。
具体实施方式
I.一般信息
本发明涉及可用于空气滤清器组件的过滤元件。通常，本发明所涉及的优选过滤元件是这样的，其中：(a)所述元件的介质包括第一槽纹(通常为折叠或波纹状)介质片材，连接至第二介质片材(通常为扁平介质或接近扁平介质)，以形成单面；和(b)其中，所述单面组合是卷绕或层叠的，以便形成介质结构，它包括多个入口槽纹，在过滤介质的入口端或面开口并在介质的出口端和/或面或靠近介质出口端/面处(通常在入口槽纹总长度的10％以内)闭合；和，多个出口流动槽纹，在介质的入口端和/或面或靠近介质入口端/面处(即，通常在出口槽纹总长度的10％以内)密封闭合，并且在介质的出口端或面开口。通常，介质包还阻止进入入口面和离开出口面的空气未通过介质包的介质进行过滤而流动通过。
所述介质结构是公知的，并且披露于例如，公开日为2005年8月4日的美国专利公开号US 2005/0160561 A1；公开日为2005年7月14日的PCT专利公开号WO 05/63361；美国专利6,190,432和欧洲专利EP 1159052；这四份文献的完整内容在此被结合入本文参考。在本文，所述介质有时被称作z-过滤介质；并且，由所述介质形成的介质包被称作z-过滤介质包。
根据本发明的原理，可以使用所述介质的多种变化形式。例如，槽纹的末端密封(槽纹密封)可以通过多种方式提供，包括通过采用密封边(sealant bead)；针刺(darting)，折叠或其他结构使槽纹的形状在末端变形和/或闭合并密封槽纹末端；以及通过它们的组合。并非所有槽纹都需要以相同的方式密封闭合。槽纹密封的具体方法通常可以选择，并不具体涉及结合使用时在可维修的过滤元件和外壳或外壳部件之间提供密封的本文所述的一般原理(除非指明)。
另一种变化形式是槽纹的特定形状。可以使用PCT申请号WO 97/40918和PCT公开号WO 03/47722所披露的锥形槽纹和其他槽纹形状，具有本文所述原理的结构。当然，可以并经常使用的是直(非锥形)槽纹。
介质结构的另一个变化形式是介质是以“卷绕”结构还是以“层叠”结构设置。本文所述原理通常应用于“卷绕”结构，其原因在下述说明中显而易见。不过，某些原理可应用于层叠的结构。
在本文中，术语“卷绕的”及其变化形式，当用于表示由z-过滤介质形成的介质包形式时，是指通过卷绕单组合条的介质或单面而形成的介质包，所述单面由波纹介质条固定至扁平或接近扁平的片材而成(组合为单面)，以便形成介质包。所述卷绕的介质可以制成多种形状，包括：圆形或圆柱形；椭圆形，例如跑道形；方形；或具有圆角的矩形；并且，它们甚至可以被设置成圆锥形或类似结构。选定结构的示例披露于U.S.6,350,291和申请日为2003年5月2日的美国临时申请序列号60/467,521，以上文献的完整内容在此被结合入本文。
在本文中，术语“层叠的结构”及其变化形式一般是指不是由卷绕介质的单组合条形成的介质包，而是由多个介质条或单面(波纹介质固定至扁平或接近扁平的介质)形成的介质包；所述条以层叠或块状形式彼此固定。层叠的结构披露于例如U.S.5,820,646的图3，在此被结合入本文。
一般，所述的z-过滤介质包结构用于可维修的过滤元件，即，相对于使用它的空气滤清器可取出和可更换的过滤元件。一般，所述z-过滤介质包具有密封结构，用于在使用时与空气滤清器部件的部分，如外壳接合。在这里，所述密封被称作“空气滤清器密封”或“外壳密封”，或它们的变化形式。已知有多种这样的空气滤清器密封。一种涉及外部或向外径向密封的类型披露于U.S.6,350,291的图5中的附图标记250。
可用于z-介质包的其他类型的密封是轴向收缩密封，例如，在U.S.6,348,085；6,368,374和美国公开号US2002/0185007A1中有描述，在此被结合入本文；并且，向内径向密封，例如，披露于申请日为2003年3月25日的美国临时申请60/457,255的图12，该文献的完整内容在此被结合入本文。
II.美国专利公开号2005/0166561 A1(公开日为2005年8月4日)和PCT公开号WO 05/63361(公开日为2005年7月14日)的结构
本文所述技术可结合US 2005/0166561 A1和PCT WO 05/63361所述原理应用，上述两篇文献被结合入本文参考。因此，在描述本发明的改进技术之前，对US 2005/0166561 A1和PCT WO 05/63361的一般原理进行描述。
A.示例元件，图1-6。
图1中的附图标记1总体上示出US 2005/0166561和PCT WO 05/63361的可维修过滤元件(空气过滤器滤芯)。所示的过滤元件1包括z-过滤介质包2，其上设置有空气滤清器密封结构(外壳密封结构)3。
同样，在本文中，术语“空气滤清器密封结构”，“外壳密封结构”及其变化形式一般表示密封结构3以这种方式设置在可维修的过滤元件或滤芯1上，即当过滤元件1安装在空气滤清器中使用时，密封结构3与空气滤清器的适当部件或部分，通常是空气滤清器外壳形成空气密封。在本文中，术语“可维修的元件”是指过滤元件1相对于空气滤清器的其他部分是可取出和可更换的。
所示的具体空气滤清器密封结构3包括外部径向密封件。在本文中，术语“外部径向密封件”表示与空气滤清器部件形成密封的表面6，在使用时，是径向向外的，而不是相对于其安装在可维修的过滤元件1的部分上是径向向内的。
一般，在作业期间，通过入口箭头9和出口箭头10示出空气流动通过z-过滤介质包2。z-过滤介质包的特征是，通过其间的气流一般是这样的，入口流动箭头和出口流动箭头一般彼此平行。就是说，空气通过元件1所需的仅有转向是流动通过介质包2的较小的转向，因为气流槽纹一般彼此平行，并且与入口和出口流动的方向平行。应当指出，与箭头9和10所示方向相反的气流方向是可行的，但是所示的具体气流方向在使用中是有利的。当以这种方式构造和定向使用时，介质包2具有入口端或流动面15和相对的出口端或流动面16。
对于所示的示例，入口流动面15和出口流动面16各自是大体平面状的，并且大体上彼此平行。尽管其他结构是可行的，本文所披露的原理特别适用于这一应用。
图2是过滤元件结构1的俯视平面图。参见图2，z-过滤介质2和密封结构3具有椭圆形外周形状，在这里相当于两个类似的、相对的弯曲端20，21由两个相对的、大体上直的侧边22，23间隔开。在这里，这种特定的椭圆形结构一般被称作“跑道”形状，具有侧边22，23大体是直的。跑道形状的z-过滤介质包元件披露于现有技术，例如，参见U.S.6,350,291的图10。可以看到，本发明的很多原理可应用于具有其他外周形状，例如圆形的介质包的元件，如下文所述。椭圆形状的另一种变化形式是这样的，其中，相对的侧边不是直的，而是有些弯曲，比端部的弯曲率要小。另一种可行的形状是具有两对相对的大体直的侧边，所述侧边可能有或者可能没有微小曲率，具有四个大体弯曲的拐角。这种类型元件的例子披露于美国临时申请60/457,255的图22中，它的完整内容被结合入本文。
上述段落中识别的各种形状，表明本发明的原理可应用于多种卷绕形状，而不是仅仅局限于附图所示的形状。
参见图1，过滤元件1上包括可选的端部件或防滑裙边30(skid skirt)，位于与密封结构3相对的介质2的另一端。可选的端部件或防滑裙边30可用于在使用期间提供元件1和外壳中结构之间的接合，以便于安装。所述端部件的例子示出并披露于公开日为2003年11月20日的PCT公开号WO 03/095068的图4和8，PCT公开号WO 03/095068的完整内容在此被结合入本文。下文将结合图17和18进一步讨论可选的端部件30。
参见图2，密封结构3包括：刚性预型件部件或插入件35；和模制的密封部件36。在本文中所使用的术语“预型件部件”及其变化形式，表示部件35在形成模制的密封部件36之前形成，以形成密封结构3。实际上，过滤元件1的通常制造过程如下所述：介质包2是预成型的；部件35是预成型的；并且，这两个部分(2，35)会一起放入模具，用于形成模制的密封部件36。在这里，所示的具体模制密封部件36有时候被称作“包胶模(overmold)”，或其变化形式。
现在参见图3。图3是沿图2的线3-3的剖视图。图3的剖面通过图1所示元件1的较短或较窄维数。不过，如果截面沿较长的轴，即图2的线Y-Y剖开，可以看到类似的结构。
图3所示的介质包2是卷绕的介质包。一般，介质包2包括波纹介质片材固定至扁平或接近扁平片材，以形成条或单面，其中它以所示形式自身卷绕。因此，介质包2包括单条的波纹片材/扁平或非波纹片材，或单面，如图所示卷绕和构造。在图2中，尽管示意性地示出介质包，示出了外层的三卷。参见图1，最外卷的外侧尾端用37表示。对于所示的实施例，尾端37通过热熔密封剂条38密封并固定在位，尽管其他方案是可行的。
仍旧参见图3，应当指出，在介质包2中没有示意性地示出中心板，中心间隙，中心件或中心密封。在这一点上，介质包2只是示意性示出。可以使用中心板，例如，在U.S.6,348,084中有描述，在此被结合入本文。可以使用相互交叉的中心条，例如披露于申请日为2003年5月2日的美国临时申请序列号60/467,521。还可以使用中心密封，例如披露于申请日为2003年5月2日的美国临时申请序列号60/467,521。对于图3，不对上述及其变化形式进行特定选择。
参见图3，所示的预型件部件35包括三个部分，一般包括：外壳密封支撑部分40；介质接合周边或裙边41；和介质面横梁结构43。
现在参见图4。图4是图3的部分的局部放大图。从图4中可以看到，没有预型件35的部分围绕介质包2的外周或侧面2a延伸。对于本发明的结构，这种形式是优选的，尽管替代方案是可行的。对于图3所示的具体结构，介质接合部分41包括边缘45，它与z-过滤介质包2的流动面16接合，并且它不会突出于或者超过流动面16的外周边缘16a。所示的具体预型件35包括图6的小隆起45a，它略微伸入介质包2。优选的，隆起45a不大于1mm，并且形成尖点，以助于在形成包胶模36期间容纳上升的氨基甲酸乙酯流体，并且理想地阻止延伸通过流动面16。
如上结合图3所述，应当指出，所示的具体z-过滤介质包2包括卷绕的介质结构。在图4中，形成了外面的三个卷绕46a，46b和46c。示出了靠近表面16的卷绕46a，46b和46c的端部包括在47处折叠或针刺闭合的端部。这种折叠或针刺披露于，例如，申请日为2003年5月2日的美国临时申请序列号60/467,521，在此被结合入本文。
仍然参见图4，模制的密封部件36设置有部分48覆盖并密封接合处49，在这里预型件部件35结合介质包2的流动面16。具体地讲，模制的密封部件36包括部分51，它沿远离流动面16的方向延伸超过接合处49(朝向图3所示的相对流动面15)，超过距离为至少5mm，优选至少8mm，并通常在大约9mm-18mm的范围内，包括端点值。
一般，模制的密封部件36的部分48和51在该位置提供介质包2和预型件部件35之间的密封，并且还提供环绕并抵靠介质包2，靠近面16密封，以阻止在该区域的不希望的、污染的空气流。
参见图1，特别是热熔密封条38，通常条38是连续的并且止于包胶模36的区域51的下面，在距离图4的流动面16至少4mm的位置。通常，条38的6-12mm的延伸部分位于包胶模36下面。条38止于距离面16至少4mm处确保了在至少4mm的距离上，包胶模36的密封材料直接密封至靠近端面16的介质包2。这有助于避免包胶模36和介质包2之间在该位置发生泄露。
参见图4，模制的密封部件或包胶模36还包括空气滤清器密封部分54。空气滤清器密封部分54包括径向外表面56，以优选方式设置，用于与空气滤清器部件密封。示出了具体表面56为阶梯表面部分56a，它的形状类似于美国专利6,350,291的图7用附图标记250所示出的密封表面部分的形状，该文献的完整内容在此被结合入本文。
从图3可以看到，预型件部件35的部分40设置以便支撑外壳密封件56和模制密封结构36的阶梯部分56a。因此，预型件部件35部分起着对密封强度的刚性支撑的作用，此时在安装到空气滤清器后空气滤清器密封部分54在厚度上受压(通常在压力最大的部分是厚度的至少10％)，压缩是表面56朝向部分40。通常，在密封56的最厚部分56b，压缩距离在1.5-2.8mm范围内，经常约1.9-2.5mm。
通过面16的表面40从介质包2的外周2a的凹进，提供了过滤元件1可以安装在原先设置的空气滤清器中，例如，以接收元件，如被结合入本文参考的美国专利6,350,291的图15的元件450。当然，其他结构是可行的。
介质接合部分41被设置成径向向外延伸，在部分40和边缘57之间延伸。介质接合部分41被设置为自区域40的径向向外裙边。该向外延伸部分表示在过滤作业期间，z-过滤介质包2的出口槽纹端部，在区域60，见图3，不对从其通过的空气闭合。如果区域41不设置为扩口、对角的裙边，而是部分40延伸到点61，区域60的槽纹会被延伸部分41阻挡，阻止空气从其流过。这会导致增大的限制，以及介质较低的利用率。通常图6的角X在20°-70°的范围内，以容纳需要的裙边。角度X是裙边41的内表面和介质面16之间的角度。
参见图4，应当指出，对于所示的具体结构，裙边41的大小和位置适合使面16的区域64(对应介质包2的外部槽纹卷46a的出口槽纹的其他开口端)暴露，以便其内容纳部分模制的密封部件36，如66所示。这种结构是有利的。具体地讲，这使得在模制期间，一些包胶模36升入介质包2，参见下文。
应当指出，对于图4所示的优选元件1，没有模制密封部件36的部分沿部分40的内表面40a设置。另外，通常没有模制密封部件36的部分沿区域41的内表面41a设置，除了可能用于紧靠边缘45的某些渗出或覆盖之外。后者在交付时防止不希望水平的覆盖穿过表面16。
仍然参见图4，介质面横梁结构43延伸穿过介质面16，与预型件部件35的区域41接合。在使用期间，介质面横梁结构43阻止介质包2沿图1的箭头10所示方向压缩。
可以使用多种横梁结构。在图2中，所示的具体横梁结构43包括：相对侧22，23之间平行延伸部分43a的格栅；由对角框架43b相互连接。
在图5中，提供了透视图，示出预型件部件35。可以看到，预型件部件35可以形成为单个一体装置，例如通过注模或其他模制工艺。它通常用聚合物制成，如(例如33％)玻璃填充的尼龙材料。
再次参见图4，模制的包胶模或密封部件36包括部分70，覆盖预型件部件35的部分端部71。它是来自优选的模制作业的人造品，如下文所述。
参见图4，应当指出，在横梁43接合裙边41的地方，裙边41相对表面16的角度可能被略微中断。不过，一般，在其他位置，裙边41具有上述的优选角度X。
US公开号2005/0166561和PCT WO 05/63361所述的技术可以适用于多种元件结构和尺寸。以下尺寸仅为示例，以助于理解所述技术的广泛应用。包胶模36，在其最厚部位，可以是大约10-12mm厚，例如约11.5mm。跑道形状介质包的最长截面尺寸可以为大约300-320mm，例如约308mm。跑道形状元件的最短截面尺寸可以为大约115-125mm，例如约121mm。直边的长度可以为大约175-195mm，例如约188mm。
在讨论上述结构的形成之前，在其他结构中相同原理的应用将结合图7-10进行讨论。
B.图7-10的结构
首先参见图7。图7是过滤元件或滤芯101的侧视图。过滤元件或滤芯101包括z-过滤介质包102和密封结构103。元件101还包括可选的端部件104，它位于介质包102的端部102b，与密封结构103所在的端部102a相对。
介质包102包括卷绕的单面，具有第一和第二相对的流动面105，105a。当然，它具有未示出的外侧尾端，所述外侧尾端由，例如与上述条38类似的密封剂条固定下来。
一般，并参见图7，密封结构103的表面106被设置成具有外壳密封，作为在使用时与外壳或空气滤清器部件的向外径向密封(当然其他方案是可行的)。表面106的截面可以设置成与图4的表面56类似。
现参见图8，其中用俯视平面图示出了元件101。从图7中可以看到，元件101具有大体上圆形的外周108，通过密封结构103和介质包102的外周形成。在图8中，可以看到格栅件109，延伸通过流动面105；在这里，面105优选是出口流动面。
现参见图9，示出了通过元件101的剖视图。从图9中可以看到，密封结构103包括预型件部件110和包胶模或模制的密封部件111。预型件部件110和模制的密封部件111可大体上与图1-5所示实施例的预型件部件35和模制的密封部件36类似，所不同的是制成为圆形外周。
具体地讲，元件101包括内芯113，介质包102围绕它卷绕。内芯113能够以搭扣配合与预型件部件110的部分114接合。可以使用多种接合结构，例如，包括美国专利6,517,598的图5中所示的结构，该文献在此被结合入本文。内芯113示意性示出。它里面通常具有柱塞。柱塞可以与内芯113的其余部分一体化或者添加到其上。
在图10中，示出了图9的部分的放大局部图。预型件部件110包括外壳密封支撑116；和，介质包接合部分117，设置成径向向外裙边118；以及介质面横梁结构109(图8)。(在区域114，示出内部向外裙边118被填充，因为截面通过图8的横梁格栅件109剖开)。对于元件101，这些部件一般提供与图1所示元件1的类似部件相同的基本作业。
C.按照图1-10组装元件(空气过滤器滤芯)的方法
一般，对应图1的元件或滤芯1和图6的元件或滤芯101的元件(空气过滤器滤芯)按照下述涉及的过程形成：
1.预成型介质包部件(2，102)；
2.预成型密封结构的预型件部件(35，110)；
3.将预型件部件(35，110)和介质包部件(2，102)彼此适当定位在模具中。
4.模制(通过包胶模制示出的示例)密封材料，以形成结构的适当模制密封部件。
5.脱模。
6.可选地将防滑裙边(30，104)放置在与密封相对的元件的一端。
在本文中，“包胶模制”及其变化形式是指，将模制的密封部件36，111在位模制：(a)使模制密封部件36的部分覆盖密封结构的预型件部件(35，110)和介质包(2，102)之间的接合处外侧；和，(b)设置相同的密封部件36，111的部分(即优选与包胶模的其余部分成一体的部分)，以形成空气滤清器密封。对于形成模制密封部件，通常和优选的方法会使用泡沫聚氨酯，如下文所述。在这里，如上述定义通过包胶模制制成的模制密封部件36，有时被称为包胶模。包胶模密封的部分优选彼此成一体；包胶模36，111优选从单个聚合物池模制而成。
通常，模制密封部件在密封表面区域的厚度是这样设置的，使得模制密封部件在该区域最厚部分的压缩厚度，是至少10％，并通常至少15％，此时元件(1，101)安装在空气滤清器中以供使用。这可以通过所示结构实现，使用下述材料。
下面将结合图11-16说明通常的方法。
首先参见图11。在图11中，附图标记180表示可用于形成图1-10的包胶模密封结构的模具结构。模具结构180以局部剖视图的形式示出。所示出的部分可以提供对如何形成包胶模密封结构的理解。模具的其余部分可根据具体的用途被设置成圆形或长圆形等。
参见图11，示出的具体模具结构180是多部分模具181。就是说，模具180包括多于一件匹配在一起，以形成模具，其中发生包胶模制过程。所示的具体多部分模具180包括三个部分183，184和185，它们匹配在一起，以形成模具。孔189，当三个部分183，184，185适当对齐时延伸通过它们，图11，可用于容纳销或类似件，以将模具固定在一起。
一般，部分183形成基本模具结构，包括：内部容器部分192，其中放置未凝固的树脂，用于模制过程；内壁193，使用时预型件部件会抵靠其放置；支架194，在模制过程中可将预型件部件的边缘搁置其上；中央壁195和支架196，支撑所述的其他模具部分；和外壁197，它为组件180提供外部支撑结构。
第二部分184包括模具插入件，它具有延伸部分200，具有表面201，在使用时形成密封结构的模制部分的外表面的部分。在这里，表面201包括部分202，它与中央壁195结合，提供模具底切203，模制所得到密封部分的密封表面的特定部分，如下文结合图15所述。部分184还包括上部延伸部分205，它搁置在肩部196上。
最后，部分185包括内壁215和上凸缘218。凸缘218伸过中央部分184的部分205。内壁215包括表面216，它在模制过程中形成密封件的选定部分，如下文结合图15所述。如上所述，在模制作业期间，部分217覆盖模具，并且接合介质。
现参见图12，其中示出的组件180具有可凝固材料225置于容器192中，达到注满线226。材料225一般包括树脂，它在凝固过程中，会发泡和上升为凝固物，以形成可模制的密封部件。通常，在模制期间，使用材料225的体积会膨胀至少80％，优选材料的体积增加约100％。
在图13中，示出了其内具有树脂225的模具组件180中具有预型件部件230。预型件部件230可对应于，例如，图1的预型件部件35。它也可对应于图7的预型件部件110。不过，如果用于图7的结构，在某些情况它会已经连接至介质包。
现参见图14，其中示出的模具结构180具有适当定位的预型件部件230和介质包231。应当指出，介质包231的外表面232的大小适合接合模具部分185的部分217。
现参见图15。在图15中，235处的材料表示发泡的、上升的大体凝固的树脂；即，包胶模(对应图1的包胶模36，或图7的包胶模103)。术语“大体凝固”表示树脂充分凝固，已达到一形状，随着进一步凝固该形状大致被保持。从图15，可以理解下述有关模制作业的一些重要特征：
1.在区域240，形成了模制密封部件235的最外突出部分(编号与上文相同)。然后，部分240会形成向外径向密封件的最外部分，即，在使用中作为空气滤清器密封最受压的部分；
2.表面241是模具底切的部分，用于形成区域240的部分。
3.在区域245，围绕介质包231的外表面232上升的材料235被模具件185覆盖或阻挡，尤其是被模具件185的区域216。
在位置247，某些包胶模235的树脂已升入介质包，在介质包231的最外层248和其下层之间。该上升倾向于闭合在该位置的任何其他开口槽纹。一般，这会使得介质包的最外层(例如，图4的层46a)，在被用于过滤材料时，空气在排出介质包之前，必须进入下一个内层。这意味或者确保了即使介质包的最外卷在处理或安装期间受损，也不会导致泄露。因此，在以这种方式制成的通常结构中，在介质包中存在两端闭合的第三组槽纹。这第三组槽纹优选只存在于最外卷。所述槽纹否则是出口槽纹，并且有时候会用这样的术语表示。
对于图11-16所示的方法，介质包在入口槽纹具有闭合端，靠近出口流动面，针刺闭合，以提供可见的边缘。其他方案当然是可行的，包括根本不用针刺。示出了包胶模材料升入出口槽纹的开口端，位于介质的出口面，在用247表示的区域。
沿区域249，250，树脂材料236完全填充预型件230的外表面，使其固定在位。在区域255，材料235设置覆盖预型件230的端部256的部分。
在所示的具体结构中，见图15，包胶模235是单个一体件，由树脂225模制，见图14。
脱模可以通过在用动力过程中迫使元件脱开模具180来实现。产生动力的设备可以接合预型件230上的横梁。一般，包胶模235会充分压缩，以被推动通过模具的底切。通常预期的是，通过本文所披露的材料和结构，可以用110磅或更小的力，通常大约100磅的力来实现脱模(脱模的力通常直接施加在预型件35，110的格栅件上)。
位于元件相对端的可选预成型防滑裙边可以在模制之前或之后应用。一般，如果在介质中使用中央塞，它会在所述模制过程之前预成型。不过，在某些情况，中央塞可以与包胶模同时模制。后者需要确保，提供模具或某些其他结构的部分，用于适当地分配氨基甲酸酯，来实现上述目的。
应当指出，在某些情况，如上所述，预型件230可以通过搭扣配合结构连接至介质包231。
在图16中，示出的模具180具有模制时置于其内的介质包231和预型件230。在这里，示出的介质包231没有安装其上的可选防滑裙边。
D.可选的防滑裙边
在上文结合图1的讨论中，指出防滑裙边30是可选部件。该部件在图17和18中示出。
首先参见图17，示出了防滑裙边30的俯视平面图。在图18中，示出了防滑裙边30的剖视图。参见图18，可以看到介质包的接纳区域30a，连同外表面30b，被设置成在安装期间根据需要接合外壳中的部件。根据图17和18所示的原理，可以理解类似的但是圆形的部件，如果需要的话，可用于圆形结构。防滑裙边30通常由玻璃填充(例如33％玻璃填充的)尼龙形成，用黏合剂固定在位。
E.可凝固的密封树脂
通常通过所述结构，所选的聚氨酯配方提供高泡沫、极柔软的模制端盖。一般，主要问题是利用提供端盖的配方，所述端盖是这样的，在一定条件下会得到坚固密封，它允许手工组装和拆卸。这大体表示，密封所用材料的范围是较低密度的，并表现出适当和理想的压缩载荷挠度和压缩形变。
通常，所选的配方是这样的，端盖的模制密度不大于28磅/立方英尺，通常不大于22磅/立方英尺，经常不大于18磅/立方英尺，并优选在12-17磅/立方英尺的范围内。
在本文中，术语“模制密度”是指，重量除以体积的标准定义。可以利用水置换测试或类似测试来确定模制泡沫样品的体积。在进行体积测试时，没有必要求水吸收进入多孔材料的孔中，并置换孔所代表的空气。因此，使用的水量置换测试来确定样品体积是立即置换，不需要长时间等待以置换材料孔中的空气。换句话说，只需要用样品外周所表示的体积，用于模制密度计算。
一般，压缩载荷挠度是物理特征，它表示坚固度，即抗压缩性。一般，它通过使给定样品的厚度变形25％所需的压力量来测量。压缩载荷挠度试验可以按照ASTM 3574进行，在此被结合入本文。一般，压缩载荷挠度可以结合旧样品进行评估。通常的技术是对样品进行压缩载荷挠度测量，所述样品已在75℉下完全固化72小时或者在190℉下强制固化了5小时。
优选的材料是这样的，在模制时，示出在158℉的温度下加热老化七天之后的样品上测得的压缩载荷挠度，按照ASTM 3574，平均为14psi或以下，通常在6-14psi的范围内，并优选在7-10psi的范围内。
压缩形变是在解除压缩力之后，材料样品(受到定义类型的压缩并在定义条件下)恢复到其先前厚度或高度的程度的评估。评估氨基甲酸乙酯材料的压缩形变的条件同样在ASTM 3574中提供。
通常希望的材料是这样的，一旦固化，材料具有的压缩形变不大于大约18％，并通常大约8-13％，当测定样品被压缩到其高度的50％并且在180℉下保持那样的压缩22小时。
一般，压缩载荷挠度和压缩形变特征可由用于形成端盖的相同树脂制成的样品塞测量，或用从端盖切割下来的样品进行测定。通常，工业加工方法涉及定期制备由树脂材料制成的测试样品塞，而不是直接测试从模制的端盖切割下来的部分。
可用于提供具有在上述模制密度，压缩形变和压缩载荷挠度定义内的物理特性的材料的氨基甲酸乙酯树脂系统，可以方便地从多个聚氨酯树脂配方设计者处获得，包括如BASF公司，Wyandotte MI，48192这样的供应商。
一般，通过任何给定的工业方法来选择材料的合适物理特征，关键问题是希望特征和最终产品的管理，涉及元件的安装和拆卸，以及在多种条件下密封的保持。上述的物理特征是可用的，但并不对可行的产品进行具体限制。另外，不同的元件制造商，根据情况，可能希望进一步地说明，例如，低温压缩变形，通常在冷却到-40℉的样品上测量，规定在ASTM测试下导致压缩所需要的压力例如是100psi(最大)。
一种示例可用材料包括以下聚氨酯，加工成的最终产品具有“模制”密度为14-22磅/立方英尺。聚氨酯包括用I36070R树脂和I3050U异氰酸酯制成的材料，由BASF公司，Wyandotte，Michigan 48192专门销售给受让人唐纳森公司。
材料通常以100份I36070R树脂对45.5份I3050U异氰酸酯(按重量计)的混合比例进行混合。树脂的比重为1.04(8.7磅/加仑)，而异氰酸酯为1.20(10磅/加仑)。材料通常通过高动态剪切混合器混合。成分的温度应为70-95℉。模具温度应为115-135℉。
树脂材料I36070R的描述如下：
(a)平均分子量
1)基础聚醚多元醇＝500-15,000
2)二醇＝0-10,000
3)三醇＝500-15,000
(b)平均官能度
1)总系统＝1.5-3.2
(c)羟基数量
1)总系统＝100-300
(d)催化剂
1)胺＝空气产品0.1-3.0PPH
(e)表面活性剂
1)总系统＝0.1-2.0PPH
(f)水
1)总系统＝0.2-0.5％
(g)色素/染料
1)总系统＝1-5％碳黑
(h)发泡剂
1)水。
I3050U异氰酸酯的描述如下：
(a)NCO含量-22.4-23.4wt％
(b)黏度，cps在25℃＝600-800
(c)密度＝1.21g/cm3，在25℃
(d)最初沸腾点-190℃，5mmHg
(e)蒸汽压＝0.0002Hg，25℃
(f)外观-无色液体
(g)闪点(Densky-Martins闭杯)＝200℃。
F.z-过滤介质概述
上文大体讨论了可用于所述结构的介质包，例如，介质包2，102，包括z-过滤介质包。表明多种其他槽纹形状和密封类型可用于所述介质包。
1.Z-过滤介质结构，概述
槽纹过滤介质可用于以多种方式提供流体过滤器结构。一种公知的方法是作为z-过滤器结构。在本文中，术语“z-过滤器结构”是指这样的过滤器结构，其中，各个波纹状的、折叠的或以其他方式形成的过滤槽纹被用于形成成组的纵向、通常平行的入口和出口过滤槽纹，以便流体流过介质；流体沿槽纹的长度方向在介质的相对入口和出口流动端(或流动面)之间流动。z-过滤介质的一些例子可以参见美国专利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；上述十五份参考文献的每一份在此均被结合入本文。
一种类型的z-过滤介质，利用两个特定的介质部件结合在一起，以形成介质结构。这两个部件是：(1)槽纹(通常是波纹状)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中所描述，该文献在此被结合入本文。
槽纹(通常为波纹)介质片材和表面介质片材一起用于形成具有平行的入口和出口槽纹的介质。在某些情况，槽纹片材和表面片材固定在一起，然后被卷绕以形成z-过滤介质结构。所述结构披露于，例如，U.S.6,235,195和6,179,890中，它们各自在此被结合入本文。在某些其他结构中，槽纹介质的一些非卷绕部分固定至表面介质，彼此层叠，以形成过滤器结构。这种结构的示例披露于5,820,646的图11，在此被结合入本文。
对于本文所述的特定应用，优选卷绕结构。通常，槽纹片材/表面片材组合围绕自身卷绕，以形成卷绕的介质包，使表面片材向外。卷绕的一些技术披露于申请日为2003年5月2日的美国临时申请60/467,521，和申请日为2004年3月17日的PCT申请US 04/07927，它们各自在此被结合入本文。所得到的卷绕结构一般具有部分表面片材作为介质包的外表面。
本文所使用的术语“波纹的”是指介质结构，表示使介质通过两个波纹辊之间，即，进入两个辊之间的辊隙或咬合部分所得到的槽纹结构，这两个辊各自具有适合在最终介质造成波纹效应的表面特征。术语“波纹”不是指不涉及使介质通过波纹辊之间的咬合部分的技术而形成的槽纹。不过，术语“波纹的”适用于在形成波纹之后即使介质被进一步改进或变形，例如，通过披露于公开日为2004年1月22日的PCT WO04/007054的折叠技术，该文献在此被结合入本文。
波纹介质是槽纹介质的特定形式。槽纹介质是具有各个槽纹(例如，通过压制波纹或折叠的技术而形成)延伸穿过其间的介质。
采用z-过滤介质的可维修过滤元件或过滤器滤芯结构有时候被称作“直通流动结构”或其变化形式。一般，在本文中表示，可维修的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)，流体进入和离开过滤器滤芯大体上是相同的直通方向。在本文中，术语“可维修的”是指，含有介质的过滤器滤芯定期从相应的流体滤清器取出并更换。在某些情况，每个入口流动端和出口流动端大体是扁平或平面状的，两者彼此平行。不过，其变化形式，例如非平面的表面是可行的。
例如，直通流动结构(尤其对于卷绕的介质包)，不同于可维修的过滤器滤芯如美国专利号6,039,778所披露的圆柱状折叠过滤器滤芯类型，其中流体在通过可维修的滤芯时一般转向，该专利在此被结合入本文。就是说，在6,039,778的过滤器中，流体通过圆柱状侧面进入圆柱状过滤器滤芯，然后转向通过端面排出(在顺流系统)。在通常的逆流系统中，流体通过端面进入可维修的圆柱状滤芯，然后转向通过圆柱状过滤器滤芯的侧面排出。这种逆流系统的例子参见美国专利号5,613,992，在此被结合入本文。
在本文中使用的术语“z-过滤介质结构”及其变化形式是指下述任一或者所有结构：波纹或其他槽纹介质固定至表面介质的网，具有适当密封，以允许形成入口和出口槽纹；或者，所述介质卷绕或以其他方式构造或者形成三维入口和出口槽纹网络；和/或，包括所述介质的过滤器结构。
在图19中，示出了可用于z-过滤介质的介质401的例子。介质401由波纹(槽纹)片材403和表面片材404形成。
一般，图19所示的波纹片材403的类型在本文一般被表征为具有规则的，弯曲波型的槽纹或波纹407。在本文中，术语“波型”是指交替的波谷407b和波峰407a的槽纹或波纹型式。在本文中，术语“规则的”是指，波谷和波峰对(407b，407a)交替，具有大体相同的重复波纹(或槽纹)形状和大小。(另外，通常在规则的结构中，每个波谷407b基本上是每个波峰407a的倒置)。因此，术语“规则的”表示波纹(或槽纹)型式包括每对波谷和波峰(包括相邻的波谷和波峰)重复，在沿槽纹长度至少70％的部分上波纹的大小和形状没有明显改变。在本文中，术语″基本上″是指，由于用于形成波纹或槽纹片材的工艺或形式的变化而导致的改变，而不是由于介质片材403的柔性这一事实而产生的微小变化。对于重复型式的特征，它不意味着在任何给定的过滤器结构上，需要存在同等数量的波峰和波谷。介质401可止于，例如，包括波峰和波谷的一对之间，或者部分沿包括波峰和波谷的对。(例如，在图19中，以局部图示出的介质401具有八个完整的波峰407a和七个完整的波谷407b)。另外，相对的槽纹端(波谷和波峰端)可能彼此不同。在末端的这种不同在上述定义中是被忽视的，除非另有说明。就是说，槽纹末端的不同被倾向包含在上述定义中。
在本文中，波纹的“弯曲的”波型特征，术语“弯曲的”是指波纹型式，不是由提供给介质的折叠或折纹形状产生，而是每个波峰的顶点407a和每个波谷的底部407b沿半径弯曲而形成。尽管其他方案是可行的，所述z-过滤介质的通常半径为至少0.25mm，通常不大于3mm。(不弯曲的介质，由上述定义，也可以使用)。
图19所示的波纹片材403的具体规则的、弯曲波型的其他特征是，在每个波谷和每个相邻波峰之间的大致中点430，沿槽纹407长度的大部分，具有过渡区域，在这里弯曲部分倒置。例如，观察图19的背侧或面403a，波谷407b是凹入区域，而波峰407a是凸起区域。当然，当朝正侧或面403b观察时，侧面403a的波谷407b形成波峰；而面403a的波峰407a形成波谷。(在某些情况，区域430可以是直段，而不是点，弯曲部分在直段430的末端倒置)。
图19所示的具体规则的、弯曲波型的波纹片材403的特征是，各个波纹大体上是直的。在本文中，“直的”表示，在边缘404和409之间长度的至少70％(通常至少80％)，波峰407a和波谷407b的截面没有显著变化。术语“直的”结合图19所示的波纹型式，部分区别于波纹介质的锥形槽纹型式，所述锥形槽纹型式披露于WO 97/40918的图1和公开日为2003年6月12日的PCT公开号WO03/47722，上述文献在此被结合入本文。WO 97/40918的图1中的锥形槽纹，例如，可以是弯曲的波形，但不是“规则的”型式，或直槽纹型式，如本文所使用的术语。
参见图19和上文，介质401具有第一和第二相对的边缘408和409。当介质401卷绕并形成介质包，一般边缘409会形成介质包的入口端，而边缘408形成出口端，尽管相反的取向是可行的，如下文结合图24所讨论。
靠近边缘408，片材403，404彼此密封，例如通过密封剂，在这里是以密封剂边410的形式，将波纹(槽纹)片材403和表面片材404密封在一起。密封边410有时候被称作“单面”密封边，当它被作为密封边应用在波纹片材403和表面片材404之间，以形成单面或介质条401。密封边410密封闭合邻近边缘408的单独槽纹411，禁止空气从其通过。
靠近边缘409处具有密封剂，在这里是以密封边414的形式。密封边414在靠近边缘409处一般闭合槽纹415，以阻止未经过滤的流体通过。在介质401围绕自身卷绕时通常应用密封边414，使波纹片材403向内。因此，密封边414会在表面片材404的背侧417和波纹片材403的侧面418之间形成密封。当它作为条401卷绕成卷绕的介质包时，密封边414有时候被称作“卷绕密封边”。如果介质401被切成条并且层叠，而不是卷绕，密封边414就是“层叠密封边″。
在某些应用中，波纹片材403还在沿槽纹长度的不同点连接至表面片材4，如线404a所示。
参见图19，一旦介质401整合入介质包，例如，通过卷绕或层叠，它可以操作如下。首先，沿箭头412方向的空气进入靠近端部409的开口槽纹411。由于在端部408处由密封边410闭合，空气会沿箭头413所示方向通过介质。然后通过靠近介质包的端部408，槽纹415的开口端415a排出介质包。当然，操作可以按相反方向的空气流动进行，如结合图24所讨论的。关键是在通常的空气过滤器应用中，在介质包的一端或面，未经过滤的空气流进入，并且在相对端或面，已过滤的空气流流出，而没有未经过滤的空气流通过介质包或在面之间。
对于图19所示的具体结构，平行的波纹7a，7b大体上沿整个介质是直的，从边缘708到边缘709。直槽纹或波纹可以在选定位置，尤其在端部变形或折叠。在槽纹末端闭合的改进一般在上述“规则的”，“弯曲的”和“波型”的定义中被忽略。
不采用直的、规则的弯曲波型的波纹(槽纹)形状的Z-过滤器结构是已知的。例如，Yamada等在U.S.5,562,825中示出了采用有些半圆形(截面)入口槽纹靠近窄V-形(具有弯曲侧面)出口槽纹的波纹型式(参见5,562,825的图1和3)。Matsumoto等在U.S.5,049,326中示出了圆形(截面)或管状槽纹，它通过一个具有半管的片材连接另一个具有半管的片材形成，在所得到的平行的直槽纹间具有扁平区域，参见Matsumoto’326的图2。Ishii等在U.S.4,925,561(图1)中示出了折叠成具有矩形截面的槽纹，其中槽纹沿其长度逐渐收缩。在WO 97/40918(图1)中，示出了具有弯曲波型(从相邻的弯曲凸起或凹入的槽)的槽纹或平行波纹，但其沿长度方向逐渐收缩(并因此不是直的)。另外，在WO 97/40918中示出了具有弯曲波型的槽纹，但具有不同尺寸的波峰和波谷。
一般，过滤介质是相当柔性的材料，通常是无纺纤维材料(纤维素纤维，合成纤维或两者)，通常其内包含树脂，有时用其他材料处理。因此，它可以适合或设置成不同波纹型式，而没有不可接受的介质损坏。另外，它便于卷绕或者以其他方式构造以便使用，同样没有不可接受的介质损坏。当然，它必须具备在使用期间保持所需要的波纹结构的性质。
在波纹形成过程中，使介质发生非弹性变形。这防止了介质恢复至其原始形状。不过，一旦解除张力，槽纹或波纹会倾向于反弹，仅仅恢复部分已发生的拉伸和弯曲。表面片材有时连接至槽纹片材，以阻止波纹片材的这种反弹。
另外，通常，介质包括树脂。在波纹成形过程中，介质可被加热到高于树脂的玻璃转变点。当树脂随后冷却时，有助于保持槽纹形状。
波纹片材403，表面片材404或这两者的介质，可以在其单侧或两侧具有细纤维材料，例如，根据U.S.6,673,136，在此被结合入本文。
z-过滤器结构的一个问题涉及闭合单个槽纹端。通常，提供密封剂或黏合剂，来实现闭合。从上述讨论可见，在通常的z-过滤介质中，特别是使用直槽纹而非锥形槽纹的介质，需要在上游端和下游端具有大的密封剂表面积(和体积)。在这些部位的高质量密封对于所形成介质结构的正常工作来说是关键的。高密封剂体积和面积产生了与之相关的问题。
现参见图20，其中示出了z-过滤介质结构440，它采用规则的、弯曲波型的波纹片材443，和表面(在这里是非波纹状)片材444。点450和451之间的距离D1在给定波纹状槽纹453下面的区域452形成了表面介质444的延伸部分。波纹状槽纹453的弧形介质的长度D2，在相同的距离D1上当然是大于D1，这是由于波纹状槽纹453的形状。对于用于槽纹过滤器应用中的通常规则形状的介质，点450和451之间介质453的线性长度D2一般是D1的至少1.2倍。通常，D2是D1的1.2-2.0倍的范围，包括端点值。空气过滤器的一种特别常见的结构具有这样的结构，其中D2为大约1.25-1.35×D1。例如，所述介质已被商业应用在DonaldsonPowercoreTMZ-过滤器结构上。在这里，比率D2/D1有时候被表征为波纹(槽纹)介质的槽纹/平面比或介质拉伸性。
在波纹纸板行业中，已定义了各种标准的槽纹。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。所附的附图21，结合下面的表A提供了这些槽纹的定义。
本发明的受让人，唐纳森公司(DCI)，已将标准A和标准B槽纹的变形应用在多种z-过滤器结构上。这些槽纹也在表A和图21中进行定义。
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当然，来自波纹状盒子行业的其他标准的槽纹定义是已知的。
一般，来自波纹状盒子行业的标准槽纹结构可用于定义波纹状介质的波纹形状或近似波纹形状。上述DCI A槽纹和DCI B槽纹，与波纹行业标准A和标准B槽纹之间的比较，表明了某些常见的变化。还可以使用多种其他槽纹尺寸和形状，具有本文所述的结构。
2.采用槽纹介质制造卷绕的介质结构，概述。
在图22中，示出了用于制成对应图19所示条401的介质条的制造工艺的一个示例。一般，表面片材464和具有槽纹468的槽纹(波纹)片材466结合在一起，以形成介质网469，在其间470处有黏合剂密封边。黏合剂密封边470会形成图19所示的单面密封边410。在工位471处进行可选的针刺加工，以形成位于网中间的中央针刺部分472。z-过滤介质或Z-介质条474可以沿密封边470在475处切割或割开，以形成z-过滤介质474的两部分476，477，各自具有边缘，有密封剂条(单面密封边)在波纹和表面片材之间延伸。当然，如果采用可选的针刺加工，具有密封剂条(单面密封边)的边缘还具有一组在该位置针刺的槽纹。
另外，如果使用连接密封边或其他固定连接404a，见图19，它们可以在片材464，466结合在一起时形成。
用于进行图22所示加工的技术披露于公开日为2004年1月22日的PCTWO 04/007054，在此被结合入本文。
仍然参见图22，在z-过滤介质474通过针刺工位471并最终在475处割开之前，它必须成型。在图22所示的示意图中，这通过使介质片材492通过一对波纹辊494，495来实现。在图22所示的示意图中，介质片材492从辊496展开，围绕张力辊498卷绕，然后通过波纹辊494，495之间的辊隙或咬合部分502。波纹辊494，495具有齿504，在扁平片材492通过辊隙502之后，会产生大体上需要形状的波纹。在通过辊隙502之后，片材492成为波纹状通过机器方向，并且在466处标记为波纹片材。然后将波纹片材466固定至表面片材464。(在某些情况，波纹加工可能涉及对介质进行加热)。
仍然参见图22，所述加工还示出了表面片材464被送至针刺加工位置471。所示的表面片材464在卷506上保存，然后被导向波纹片材466，以形成Z-介质474。波纹片材466和表面片材464通过黏合剂或通过其他方式固定在一起(例如通过声波焊接)。
参见图22，示出了黏合剂线470用于将波纹片材466和表面片材464固定在一起，作为密封边。另外，用于形成表面密封边的密封剂边可应用在所示470a处。如果密封剂涂在470a处，希望波纹辊495上有间隙，并可能同时在波纹辊494，495上有间隙，以容纳密封边470a。
波纹介质所具有的波纹类型是可以选择的，并且通过波纹辊494，495的波纹或波纹齿规定。一种优选的波纹型式是规则的弯曲波型波纹的直槽纹，如上文所定义。所使用的通常规则的弯曲波型为，其中上文所定义的波纹型式上的距离D2是上文所定义的距离D1的至少1.2倍。在优选应用中，通常D2＝1.25-1.35×D1。在某些情况，所述技术可应用于非“规则的”弯曲波型，包括例如，不使用直槽纹的波型。
如上所述，图22所示的加工可用于形成中央针刺部分472。图23以剖视图形式示出了在针刺和割开之后的一个槽纹468。
可以看到，折叠结构518形成了针刺槽纹520，它具有四个折纹512a，512b，521c，512d。折叠结构518包括固定至表面片材464的扁平第一层或部分522。所示的第二层或部分524压抵第一层或部分522。第二层或部分524优选通过折叠第一层或部分522的相对外端526，527而形成。
仍然参见图23，两个折叠或折纹512a，512b在本文中一般被称作“上部，向内的”折叠或折纹。在本文中，术语“上部”表示折纹位于整个折叠520的上部，当折叠520沿图23所示方向观察时。术语“向内的”是指每个折纹512a，512b的折叠线或折纹线彼此相向。
在图23中，折纹521c，512d在本文中一般被称作“下部，向外的”折纹。在本文中，术语“下部”表示折纹521c，512d不是像折纹512a，512b那样位于上部，根据图23所示方向。术语“向外的”表示折纹521c，512d的折叠线彼此相背。
本文中所使用的术语“上部”和“下部”专门是指沿图23所示方向观察的折叠520。就是说，它们不表示当折叠520在实际产品使用时的其他指示方向。
根据以上特征并且参见图23，可以看到，图23的优选规则的折叠结构518在本发明中是这样的，它包括至少两个″上部，向内的折纹″。这些向内的折纹是独特的，并帮助提供总体结构，其中折叠不会导致相邻槽纹的明显侵犯。
还可以看到第三层或部分528，压抵第二层或部分524。第三层或部分528通过从第三层528的相对内端530，531折叠而形成。
观察折叠结构518的另一种方式是参考波纹片材566的交替波峰和波谷的几何形状。第一层或部分522由倒置的波峰形成。第二层或部分524对应正向折叠的双峰(在倒置波峰后)，并在优选结构中折叠抵靠倒置的波峰。
以优选方式结合图23所述的可选针刺的技术，披露于PCT WO04/007054，在此被结合入本文。采用卷绕密封边卷绕介质的技术披露于申请日为2004年3月17日的PCT申请US 04/07927，在此被结合入本文。
本文所披露的技术特别适用于通过卷绕单个片材而形成的介质包，所述单个片材包括波纹片材/表面片材组合，即，“单面”条。上述某些技术可应用于由多个单面条形成而不是通过卷绕形成的结构。
卷绕的介质包结构可以具有多种外周周边定义。在本文中，术语“外周，周边定义”及其变化形式是指定义的外周形状，沿介质包的入口端或出口端观察。通常的形状是圆形，参见PCT WO 04/007054和PCT申请US 04/07927。其他可用的形状是长圆形，长圆形的一些例子是椭圆形。一般，椭圆形具有相对的弯曲端，由一对相对侧边连接。在某些椭圆形状中，相对的侧边也是弯曲的。在其他椭圆形状中，有时候被称作跑道形状，相对的侧边大体是直的。跑道形状披露于，例如，PCT WO 04/007054和PCT申请US 04/07927。
描述外周或周边形状的另一种方式是通过定义沿垂直于卷的卷绕轴方向通过介质包的剖面而得到的周边。
介质包的相对流动端或流动面可以具有多种不同的定义。在很多结构中，端部是大体扁平的，并且彼此垂直。在其他结构中，端面包括锥形的，卷绕的阶梯部分，它可以从介质包的侧壁的轴向末端向外轴向突出而形成；或者，从介质包侧壁的一端向内轴向突出而形成。所述介质包结构的例子披露于申请日为2004年6月8日的美国临时申请60/578,482中，在此被结合入本文。
槽纹密封(例如来自单面密封边，卷绕密封边或层叠密封边)可以由多种材料制成。在所引用并被结合入本文的不同文献中，热熔或聚氨酯密封被认为可用于多种用途。所述材料还可用于本文所表征的结构。
当介质卷绕时，一般所述卷的中心需要闭合，以阻止未经过滤的空气在流动面之间通过；即，通过介质包。有关这个的一些方法在下文说明。其他可以参见申请日为2004内6月8日的美国临时申请60/578,482；和申请日为2004年7月26日的美国临时申请60/591,280。
波纹片材和表面片材所选的介质可以相同或不同。可以选择纤维素纤维，合成纤维或混合介质纤维材料。介质可以具有细纤维层涂敷在一个或多个表面上，例如，根据2004年1月6日授权的美国专利6,673,136，其完整内容在此被结合入本文。当所述材料仅用在每个片材的一面时，它通常应用在会形成入口槽纹的上游侧的一面。
上面已讨论过，流动可以沿与图19所示相反的方向进行。图24示出了一个例子。
在图24中，示意性地示出了可用于所述z-过滤介质包的介质。图24的示意图是一般性的，并不意味着表示独特或优选的密封类型或槽纹形状。
参见图24，附图标记300总体上表示单面，包括波纹片材301固定至扁平片材302。应当注意，扁平片材302不必要完全扁平，它可以包括本身具有很小波纹和其他形式的片材。
所示的具体单面300可以围绕自身卷绕，或围绕内芯并然后围绕自身卷绕，通常使扁平片材302在外面。对于所示的结构，边缘310会在最终的介质包形成入口面，而端部或边缘311会形成出口流动面。因此，箭头312表示入口箭头，而箭头313表示出口流动箭头。片材315仅仅示意性地表示扁平片材，对应下一个卷绕的片材302。
靠近边缘311具有单面密封结构320。在这里，单面防护结构320包括波纹片材301和扁平片材302之间的密封剂边321，设置沿边缘310或在槽纹总长度的大约10％以内，槽纹总长度即入口边缘310和出口边缘311之间的距离。多种材料和结构可用于密封结构320。密封结构可以包括波纹或折叠结构，用密封剂密封，或通过其他方式密封。所示的具体密封结构320可以包括热熔密封剂边，尽管其他方案是可行的。320处的密封可以针刺或折叠，如图4和10所示。
靠近端部310示出了卷绕密封330。卷绕密封330一般提供靠近边缘311的层之间的密封，当单面300卷绕时。优选的，卷绕密封330设置在边缘310的槽纹总长度(即，边缘311和310之间的距离)的10％以内。
如果单面的末端(前端和尾端)需要在波纹和扁平片材之间密封的话，可以将密封剂涂在这些部位以实现这一目的。
3.有关空气滤清器系统的一般背景。
披露于US公开号2005/0166561和PCT WO05/63361的原理和结构可用于多个系统中。一种具体的系统在图25示意性地示出，总体用650表示。图25示意性地示出了设备652，如车辆652a具有发动机653，具有某个定义的额定气流需求，例如在50cfm-2000cfm(立方英尺/分钟)的范围内(即，1.4-57立方米/分钟)。尽管其他方案是可行的，设备652可以包括，例如，公共汽车，高速公路卡车，越野车辆，拖拉机，轻型或中型卡车，或海运交通工具如汽艇。发动机653通过燃料燃烧为设备652提供动力。在图25中，示出了空气流在区域655的空气进口被吸入发动机653。可选的涡轮656以虚线示出，作为可选地加强空气吸入发动机653。示出了涡轮656位于空气滤清器660的下游，尽管其他结构是可行的。
空气滤清器660具有过滤器滤芯662，并示出以空气入口流通向发动机653。一般，在工作时，空气沿箭头664的方向吸入空气滤清器660，并且通过过滤器滤芯662。在通过空气滤清器660时，选定的颗粒和污染物被从空气中除去。净化的空气然后沿箭头666向下游方向流动进入进口655。从那里，气流被导入发动机653。
在通常的空气滤清器660中，过滤器滤芯662是可维修的部件。就是说，滤芯662在空气滤清器660内可取出和可更换。这使得当滤芯662变得满载灰尘或其他污染物而需要维修时，滤芯662通过相对空气滤清器660的其余部分取出并且更换来进行维修。
III.根据US 6,150,432和EP 1159052的示例过滤器滤芯，图26-27
在US 6,150,432和EP 1159052中披露了一种z-过滤器滤芯的早期变形。一个所述的例子以附图标记700示于图26中。空气过滤器滤芯700包括介质包701，具有相对的端部702，703。介质包大体与前文讨论和描述的介质包2一致。在端部703上设置有密封结构704，包括预型件705和在位模制的密封件706。预型件705包括横梁机构708，它提供：预型件705结构的径向强度；和，阻止介质在端面703受压缩。
通常的气流方向以箭头710表示。在图27中，密封结构704的部分以剖面图的形式示出。密封结构的该部分包括支撑720和在位模制的密封件706。密封件706包括外表面706o，具有台阶状径向密封区域706s；最厚的部分以706b表示，包括在密封期间承受最大压力的区域。结构720是径向密封706的支撑，并且沿远离介质包701的方向从介质包端部703轴向向外突出，见图26。参见图27，向外的裙边721在支撑720和预型件705的外缘722(图26)之间延伸，匹配围绕介质包701的外周。介质包701可胶合或以其他方式粘合地固定到预型件705。在预型件705(包括支撑720，框架708，裙边721和缘722)例如通过粘合连接到介质包701之前，密封706通常预模制在预型件704上，尤其支撑720上。
密封件706将按照类似于上述的方式工作，但没有密封件的包胶模部分的优点。
结合图26和27所述的密封结构类型可应用于不同形状的滤芯。图26和27所示的例子是大体圆柱形状并具有圆形截面的介质包701。相同类型的密封可设置在椭圆形的结构上，例如跑道形结构，如果需要的话。这披露于US 6,190,432和EP 1159052中，上述文献在此结合入本文参考。
介质包701可大体与上文描述一致，并且可根据上文的描述制成。
IV.图1，3，4，7，9，10，26和27所示和描述的外壳密封结构的选定修改
A.改进的外壳密封外形，图28-31
在图28-31中，呈现了由图1，3，4，7，9，10，26和27所示的外壳密封改进的外壳密封外形。图1，3，4，7，9，10，26和27中外壳密封的共同点是，密封区域为台阶状区域，在每种情况示出在密封的外部顶端和最厚部分之间的3个台阶。在某些情况，需要安装具有根据图1，3，4，7，9，10，26和27所示密封外形的元件的力量可以不理想。为了减少所述力，本文提供了外壳密封外形的变形。所述的改进可应用在多种外周形状的密封和介质包上，包括例如：具有圆形介质包和密封外周(周边)；和，具有椭圆形，例如跑道形外周(周边)的介质包和密封。这将通过下文的描述来理解。
在图28-31中，只示出了模制的密封件本身。就是说，示意性地示出了密封件，而没有示出在使用时它安装在预型件上。应当理解，预型件可以按照前述图1-27，或按照下文结合图32-40所述的改进。
在通常的结构中，图28的密封件800不会与它所安装在的预型件分开存在。而是，密封件800通常会在预型件上在位模制，与预型件一起使用。
图28的密封件800可以具有按照图26，27的密封件的形式，模制在连接(黏合)至介质包的预型件上，或者按照图1，3，4，7，9和10，模制作为包胶模的一部分，其中包胶模的部分通过与密封件分离的黏合剂提供将外壳密封件和支撑连接至介质包。在图28-30中，示出一个例子，其中外壳密封件的形式为在位模制在图27的支撑720上的情况。
在图31中，示出了类似的外壳密封外形，作为以例如图1，3，4，7，9和10所示包胶模的形式模制的密封件的一部分。在图31的结构中，密封件是包胶模的一体部分，还将密封件和预型件固定至介质包。
现在参见图28。在图28中，附图标记800表示外壳密封件。示出了密封件800具有圆形的外周形状，但是可以形成为其他外周形状，如椭圆形，一个例子为跑道形。
在图29中，以剖视图的形式示出了外壳密封件800。外壳密封件800包括外密封部分801。外密封部分801是压缩以在外环外壳部分(安装时)和支撑例如支撑720之间形成外壳密封的部分。外密封部分801包括单个、倒角或斜角的前向边缘区域803。倒角或斜角的前向边缘区域803将在下文中更详细的讨论。
在本文前述段落中使用的术语“单个”，是指外部部分801，它只包括一个斜角区域803，位于覆盖支撑(例如支撑720)的径向密封区域801的厚部801t和顶部805之间。这与前述结合图1，3，4，7，9，10，26和27讨论的结构不同，前述结构中设置有两个小的间隔的斜角区域，形成数个台阶。
仍旧参见图29，外壳密封件800还包括顶端805和内部区域807。当使用外壳密封件800时，内部区域807会设置抵靠支撑如图27的支撑720的内表面。换句话说，在使用期间，内部部分807设置在与区域801相对的支撑的一侧。顶端805在区域807和801之间延伸，通常在支撑的最外顶端，远离介质包，其中外壳密封件800在使用时设置在支撑上。
现在参见图30，其中图29的一部分以放大局部图示出。取代具有多个台阶，如图1，3，4，7，9，10，26和27所示结构的密封外形，外壳密封件800包括，在外部部分801，单个斜角或倒角边缘803，在顶端805和区域801的外表面810之间延伸，它是形成向外径向密封的最厚部分801t，在使用时由支撑例如支撑720来支撑。边缘803通常相对于在使用中垂直于气流通过过滤器滤芯的平面(以P表示)成角度HE而延伸，其中气流通过滤芯的方向用轴向箭头820表示，所述角度HE在30°-60°的范围内，包括端点值，通常35°-55°，包括端点值，经常40°-50°，包括端点值。(在某些情况，气流可能与箭头820的方向相反，但是垂直的平面是相同的)。预计在通常的结构中，采用密封800的滤芯会这样安装，使得来自介质包的已过滤空气的气流沿箭头820的方向。采用单个倒角或斜角表面803，相对与相应介质包中的槽纹方向垂直的方向成角度HE延伸，在某些应用中对于安装是有利的。
通常，表面803在至少4mm的距离上，通常至少6mm，通常6-16mm，包括端点值，是直的。在端部803o至803i处形成圆弧部分有利于安装。
一般来说，区域801在它的最厚部分801t大约为6-18mm厚，包括端点值(自区域809起算的厚度，其中在使用时会设置支撑)。通常，厚度在8-14mm的范围内，包括端点值。
在图29和30中，提供了示例性尺寸以便于理解。可以通过本文所述的原理采用其他尺寸。图29和30所表示的尺寸如下：GA＝226.5mm；GB＝194mm；GC＝5.7mm；GD＝3.0mm半径；GE＝4.0mm半径；GF＝4.0mm半径；GG＝225.7mm；HA＝20.9mm；HB＝14.9mm；HC＝6.4mm和HD＝45°。
在区域801t，外表面810大体平行于或接近平行于中心轴827，即，在使用时与气流通过过滤器滤芯平行的轴线。图30中的角度HD是表面803和区域801t中的表面810之间的锐角。它通常不大于60°。经常不小于30°，经常在35°-55°的范围内，包括端点值。经常角度HD在40°-50°的范围内，包括端点值，例如所示的45°。
在图31中，示出了其他外壳密封结构830，具有外部部分831，内部部分837，顶端835和倒角表面833。这些区域可能大体如图29和30的例子800所述，除了示出区域831在840处为局部，表示外壳密封结构830是与上述结合图1，3，4，7，9和10相似的包胶膜的外壳密封部分。因此，结合图29和30所述的原理还可应用于涉及包胶模的结构中的外壳密封件的外形，所述包胶模将外壳体密封件固定到介质包，如上文结合图1，3，4，7，9和10所述。
B.预型件的改进，以便为选定情况限定有利的过滤器滤芯，图32-40
图32的附图标记850表示另一过滤器滤芯，包括本文所述的选定改进。所示的具体过滤器滤芯850包括介质包851和外壳密封结构852。介质包851可大体如上文所述，包括所述变形的z-过滤介质。示出了具体介质包851在外壳密封结构852上，各自具有大体椭圆形，在这里是跑道形的周边外周，尽管如果需要，本文所述的原理可应用于具有圆形周边(外周)的介质包。对于所示的示例，外壳密封852包括包胶模855的部分，大体按照上文结合图1，3，4，7，9和10所述的密封结构的包胶模。不过，外壳密封852可以形成为密封件模制到单独的预型件上，预型件随后固定至介质包，类似于上文结合图26，27所述。另外，区域852的外形可以根据上文结合图28-31讨论的倒角或斜角结构进行改进。
仍参见图32，介质包851具有相对的端部850x和850y。在端部850x处，设置外壳密封结构852。在端部850y处，设置可选的端部裙边(防滑裙边)或端部件860。结构件或端部件860可用于执行与上文结合图7和9所述的结构件104类似的功能。应当注意，端部件860通过其内提供扇贝形指尖接收区域861，围绕结构件860的选定部分，相对于结构件104进行了改进。扇贝形区域861便于在安装和拆卸期间处理滤芯850。扇贝形区域861可以在861a处具有底切，并且在围绕跑道形或椭圆形介质包851的弯曲端部设置时尤其有用。更具体地讲，扇贝形区域861在朝向外壳密封结构的方向开口，并且当滤芯850安装在PCT/US2005/014909中所述大体类型的结构中时帮助滤芯850的取出，其中该文献在此被结合入本文参考，包括通过外壳侧，用凸轮或斜坡装载滤芯。
一般，某些开发的空气滤清器包括大气流传感器(MAFS)，设置相对靠近可维修的过滤器滤芯，在其下游的位置。在通常的结构中，其中外壳密封设置在过滤器滤芯的下游端，表示在模制的外壳密封件中包括预型件的外壳密封结构，设置在相对邻近大气流传感器处，并且与来自介质包的下游端的空气流动。优选的，外壳密封结构这样设置，使得不会对气流中的波动产生不理想或不一致的影响或使大气流传感器的读数受到不可接受的干扰。
已经发现，当外壳密封结构按照图1，3，4，7，9，10，26和27的外形模制时，在某些情况，模制氨基甲酸乙酯的向内设置区域可以提供不希望水平的不一致灌注(flash)，从而以不可接受的量干扰通过气流传感器的流动的稳定性。为了抑制这样，滤芯850具有外壳密封结构，包括预型件，其内具有径向向内地、通常连续的密封材料树脂上升止挡部或唇部，当用于相关模具的结构时，减小这个问题。
关于这点，首先参见图33。在图33中，示出了滤芯850上不具有端部件860(图32)。参见图33，外壳密封结构852包括模制的密封件860和预型件861。预型件861，除下文所讨论的特征之外，大体类似于图3，4和5的预型件35，并且包括：密封支撑862，它大体轴向向外从表面850x远离介质包851延伸；裙边863，在支撑862和介质包851的周边区域之间延伸；和横梁864，它对表面850x提供稳定性，并且对预型件861提供周向强度。所示的具体预型件861止于接近介质包851的外侧周边851o处，并且包括类似于图6的顶端45a的顶端865。(应当注意，横梁864限定不同于前述结构的部分，但提供类似的功能。)
与图3-6的预型件35不同，预型件861包括位于端部支撑862的向内径向突出止挡部或唇部870，大致在支撑862和裙边863之间的连接处。可以看到，突出部分870在过滤器滤芯的制造期间，提供对密封树脂在区域875中上升的控制。这有助于形成覆盖表面850x的模制材料的更均匀区域，以便降低从其产生的气流的不稳定性。在本文中，术语“向内”及其变化形式，用于表示远离支撑862的延伸方向沿同时远离模制的密封件860的密封区域的方向。术语“径向”表示延伸方向大体朝向延伸通过介质包851的中心轴。
图34示出了类似于图33的剖视图，除了通过椭圆形的较短轴。所示的特征具有类似的功能并且进行相应的标记。
在图35中，以放大局部视图示出了图34的一部分。图35所示的部分大体提供了对于外壳密封结构852的理解。
参见图35，外壳密封结构852包括模制的密封区域855，它上面具有径向向外的外壳密封表面852s，并且与之一体形成。外壳密封结构852还包括预型件861，具有支撑862，裙边863和唇部或突出部分870。参见图35，在区域871，可以理解，突出部分870包括靠近支撑862的内表面862i的带角度内表面，通常以角度A1延伸，所述角度A1在130°-155°的范围内，通常为135°-150°。
在图35所示的例子中，表面821i稍微向外延伸，以相对于与气流通过介质包851平行的方向成一角度，在接合处821x和顶端821y之间延伸，所述角度为约6°，尽管变化是可行的。
仍参见图35，模制的包胶模855包括外部部分880和内部部分881。表面871在模制过程中，在内部部分881上升处的区域覆盖模具。关于这个，应当注意，图35的结构类似于图1，3，4，7，9和10的结构形成，并因此在形成区域881和880时，相对于图35倒置。
仍参见图35，区域881沿表面821i并从其向内的延伸部分，通常为至少约1mm厚，通常至少约1.5mm厚并经常在约1.6-2.5mm厚的范围内，包括端点值，尽管与此不同的变化是可行的。
区域821i包括倾斜的顶端821t，靠近突出部分870。
向唇部870的突出通常延伸至少1mm的距离，经常至少1.5mm，并通常距离在至少1.6-2.6mm的范围内，尽管变化是可行的。在完成的滤芯850中，唇部870设置在顶端821t和介质851g之间，唇部870邻近区域821i的密封材料并与介质851间隔。
仍参见图35，当倒置时，应当理解，突出部分870延伸覆盖模制区域，其中树脂可以沿支撑862的内侧上升，以形成包胶模852的模制部分881。通过置于模型腔上，区域870会覆盖上升的树脂形成区域881。因此，减少了额外的向外灌注或不均匀的模制。这有利于稳定气流和大气流传感器的工作。
在图36中示出了预型件861。可以看到支撑862，裙边863和横梁864。图37是沿图36的线37-37的剖视图。在这里可以看到径向向内的突出部分或唇部870。应当注意，隆起(ridge)或止挡部870由角撑板870a支撑。在通常的结构中，唇部870围绕其整个延伸部分是径向连续的，并且不包括其中的间隙。
图38是沿图36的线38-38的剖视图。
在图39中，示出了沿图36的线39-39的剖视图。在图39中，示出了倒置的预型件861，如同它设置在模具中，用于形成在位模制的密封结构860，见图33。可以看到，径向向内的突出止挡部或隆起870设置以便在模制期间，对沿区域862i向上流动的树脂提供止挡部。
图40是根据大体如上文结合图11-16所述的模制方法，利用预型件861制成的可观察到的模制的密封区域860。通常，模制的密封区域860不会与预型件支撑分开形成，而是在其上在位模制。不过，在图40中单独示出，从而便于看到特征。
在880处示出了一表面，它形成顶端821t，由上升进入图37-39的止挡部870而成。表面880通常倾斜以便向下延伸，由间隙881延伸出来，见图40，其中在使用时设置密封支撑。
可以理解，也可以在用于图26，27的结构的预型件上使用类似于唇部870的唇部，以便控制沿内部区域的上升，同时形成此处所用的在位模制密封结构。原理的不同点在于，所述密封结构不包括图40的包胶模区域890。
在图32-40中，对采用跑道形的示例结构提供了示例性尺寸。所述示例性尺寸如下：IA＝300.4mm；IB＝310.3mm；JA＝300.4mm；JB＝190mm；JC＝221.1mm；JD＝299mm；KA＝152.4mm；KB＝151mm；LA＝295.6mm；LB＝70°；LC＝49.5mm；LD＝24.7mm；LE＝147.6mm；LF＝61.8mm半径；LG＝2mm；LH＝5.0mm直径；MA＝276.6mm；MB＝2.5mm；MC＝271.6mm；MD＝15.8mm；ME＝27mm；MF＝295.6mm；NA＝128.6mm；NB＝123.6mm；NC＝15.8mm；ND＝147.6mm；OA＝147.6mm；OB＝15.8mm；OC＝125.2mm；OD＝130.2mm；PA＝300.4mm；PB＝28.6°；PC＝295.6mm；PD＝4.0mm半径；PE＝269.1mm；PF＝150.8°；PG＝25°；PH＝271.4mm；PI＝33.3°；PJ＝4.2mm；和PK＝304mm。

Claims (21)

1.一种空气过滤器滤芯，包括：
(a)介质包，所述介质包包括相对的入口端和出口端：
(i)所述介质包包括过滤介质，所述过滤介质形成一组入口槽纹和一组出口槽纹，在所述入口端和出口端之间延伸；和
(ii)所述介质包阻止未经过滤的空气在没有通过介质包的过滤介质的情况下流动通过；
(b)预型件，所述预型件设置靠近所述介质包的入口端和出口端的第一个；
(i)所述预型件包括径向密封支撑；和，
(ii)所述径向密封支撑具有外表面；和，
(c)密封件，所述密封件设置在预型件上；所述密封件包括：
(i)径向密封区域，所述径向密封区域设置邻近径向密封支撑外表面；和
(ii)单个倾斜外轴向表面，所述外轴向表面包括直段，至少4mm长，以相对于一平面成角度HE延伸，所述角度HE为30°-60°，包括端点值，所述平面垂直于介质包相对的入口端和出口端之间的方向；
(iii)所述倾斜外表面设置成在径向密封区域的一部分和密封件的外部顶端之间延伸。
2.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述密封件的单个倾斜外轴向表面的长度在6-16mm的范围内，包括端点值。
3.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述密封件的单个倾斜外轴向表面以角度HE延伸，所述角度HE在35°-55°的范围内。
4.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述密封件是在位模制的密封件；和，
(b)所述预型件通过与密封件分离的黏合剂固定至介质包。
5.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述密封件与在位模制的包胶模成一体，将预型件固定到介质包。
6.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述介质包包括槽纹片材固定到表面片材的卷绕结构。
7.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述介质包具有圆形外周。
8.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述介质包具有椭圆形外周。
9.根据权利要求8所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述介质包具有跑道形外周，具有相对的弯曲端部和相对的直侧边。
10.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)径向密封支撑具有与外表面相对的内表面；
(b)密封件是密封材料结构的一部分，包括内部区域，邻近预型件内表面；
(i)所述内部区域具有顶端；和
(c)所述预型件包括径向向内的唇部，延伸通过内部区域的顶端。
11.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯，包括：
(a)第二预型件，安装在与密封件相对的介质包的一端。
12.根据权利要求10所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述第二预型件上包括多个扇贝形的指尖接收区域。
13.根据权利要求1所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述预型件径向密封支撑包括内表面；和
(b)所述密封件包括设置在预型件上的在位模制密封件并包括：
(i)向外的径向密封区域，设置邻近径向密封支撑外表面；和
(ii)内部区域，邻近预型件内表面；所述内部区域具有顶端；
(c)所述预型件包括径向向内的唇部，延伸通过内部区域的顶端。
14.根据权利要求13所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述预型件通过与密封件分离的黏合剂固定至介质包。
15.根据权利要求13所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述密封件与在位模制的包胶模成一体，将预型件固定到介质包。
16.根据权利要求15所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述介质包包括槽纹片材固定到表面片材的卷绕结构。
17.根据权利要求16所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述介质包具有圆形外周。
18.根据权利要求16所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述介质包具有椭圆形外周。
19.根据权利要求18所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述介质包具有跑道形外周，具有弯曲端部和相对的直侧边。
20.根据权利要求19所述的空气过滤器滤芯，包括：
(a)第二预型件，安装在与密封件相对的介质包的一端。
21.根据权利要求20所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述第二预型件上包括多个扇贝形的指尖接收区域。
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