CN102481501A - 用于形成具有楔形槽的槽式过滤介质的方法和装置 - Google Patents

Abstract

在此提供了一种用于形成槽式过滤介质的方法。该方法包括形成具有重复性槽图案的槽式过滤介质，其中在这种重复性槽图案中至少一个槽在相邻的同侧峰之间的槽周期内包括至少一个脊，这些槽显示出楔形的截面区域。

Description

用于形成具有楔形槽的槽式过滤介质的方法和装置

本申请是在2010年8月3日作为一份PCT国际专利申请在一家美国公司唐纳森公司(Donaldson Company，Inc.)(作为除美国外所有指定国的申请人)、以及美国公民Ted A.Moe(作为仅对美国的指定的申请人)、美国公民Gregory J.Fesenmaier(作为仅对美国的指定的申请人)、美国公民Gary J.Rocklitz(作为仅对美国的指定的申请人)、美国公民Ming Ouyang(作为仅对美国的指定的申请人)的名下而提交的，并且本申请要求于2009年8月3日提交的美国临时专利申请序列号61/231,009的优先权；该申请的内容通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及一种用于形成槽式过滤介质、单面层介质、以及过滤介质包的方法和装置。

背景技术

流体流如空气和液体，在其中夹带了污染物质，如气相污染物和液体及固体颗粒。在许多情况下，希望将一些或所有这些污染物质从流体流中过滤掉。例如，用于机动车辆或发电设备的发动机的空气流、用于燃气轮机系统的空气和气体流、用于不同燃烧炉的空气和气体流、以及用于热交换器(例如加热和空调)的空气和气体流，携带了通常应该过滤掉的颗粒污染物。发动机润滑油系统、液压系统、冷却剂系统和燃料系统中的液体流也可能携带应该过滤掉的污染物。对于此类系统而言优选的是从流体中去除所选定的污染物质(或使之在其中的含量减小)。

已经开放了多种流体过滤器(气体或液体过滤器)用于污染物减少。然而总体上，要寻求继续的改进。在某些实现方式中具有优异性能的流体过滤器的一个实例是含z介质的过滤器。Z介质一般是指一种类型的槽式过滤介质元件，其中一种流体在该介质元件的第一个面上进入槽中并且在该介质元件的第二个面处离开槽。总体上，z介质上的这些面被提供在介质的相反末端上。在一些实施方案中(如对于微粒过滤而言)，流体在一个面上通过开放的槽进入并且在另一个面上通过开放的槽离开。在第一面与第二面之间的某个点，流体从一个槽通向另一个槽从而提供过滤作用。

Z介质的现有槽设计、以及制造这些槽的要求，适合于许多实现方式。然而，仍然需要改进，并且这是本发明的主体。

发明内容

本发明涉及一种用于形成槽式过滤介质、单面层介质、以及过滤介质包的方法和装置。该槽式过滤介质可以被提供为空气过滤介质，并且可以包括一种重复性槽图案，该重复性槽图案使得一个槽式片材在相邻的同侧峰之间的一个槽周期内提供了至少一个脊。该重复性槽图案可以在相邻的同侧峰之间包括至少两个脊、至少三个脊、至少四个脊、或更多个脊。过滤介质的一种示例性形式可以表征为z介质。

在典型的实现方式中，这些槽是楔形的，其形式为使得这些槽的截面面积沿着槽长度变化。总体上，楔形的过滤介质可以展现第一组在尺寸上从介质的第一末端到介质的第二末端减小的槽、以及第二组在尺寸上从介质的第一末端到介质的第二末端增大的槽。楔形的过滤介质还可以展现第一组在尺寸上从介质的第一末端到介质的中点减小、并且从介质的这个中点到介质的第二末端具有基本上恒定的尺寸的槽。第二组槽在尺寸上可以从介质的第二末端到介质的中点增大并且然后从介质的这个中点到介质的第一末端具有基本上恒定的尺寸。在此类构型中，贯穿该过滤器的总压力降可以得到降低，因为在该过滤器的上游以及下游这些过滤器开口都被最大化。

根据本发明还提供了一种用于形成槽式过滤介质的方法。该方法包括使过滤介质成槽以便提供具有重复性槽图案的介质。总体上，该重复性槽图案中的至少一个槽在相邻的同侧峰之间的一个槽周期内包括至少一个脊。该重复性槽图案可以包括至少一个如下的槽，该槽具有在相邻的同侧峰之间的一个槽周期内提供的至少两个脊。在多个相邻的峰之间可以提供一个脊。对于“脊”的提及是指在多个槽峰之间的不同斜率的介质部分之间的一条相交线。对于“脊”的提及并不包括这些槽峰。

该用于形成槽式过滤介质的方法可以包括一个如下步骤：将过滤介质给送到由一个第一辊与一个第二辊形成的一个辊缝之中以便形成该槽式过滤介质。该第一辊可以包括多个第一辊突起以及多个第一辊凹陷，其中该第一辊提供了交替的第一辊突起和第一辊凹陷。一般，这些第一辊突起中的至少一个包括被一个介质松弛区域分开的至少两个介质接触区域。在某些实施方案中，这些第一辊突起中的至少一个包括被多个介质松弛区域分开的至少三个介质接触区域。

该第二辊包括多个第二辊凹陷和第二辊突起，其中该第二辊提供了交替的第二辊凹陷和第二辊突起。这些第二辊凹陷中的至少一个包括被一个介质松弛区域分开的至少两个介质接触区域。一般，这些第二辊凹陷中的至少一个包括被多个介质松弛区域分开的至少三个介质接触区域。在一个示例性实施方案中，所有这些第一辊突起和所有这些第二辊凹陷都包括被一个介质松弛区域分开的至少两个介质接触区域、并且优选地包括被多个介质松弛区域分开的至少三个介质接触区域。

根据本发明提供了一种用于形成单面层介质的方法。该方法包括将该槽式过滤介质附接(例如，黏合)到一个面层片材上以形成一种单面层介质。

根据本发明提供了一种用于形成过滤介质包的方法。这种用于形成过滤介质包的方法可以包括由单面层介质形成一种成卷的过滤介质包。这种成卷的过滤介质包可以提供为柱形、长圆形、或赛道形状。这种用于形成过滤介质包的方法可以包括由单面层介质形成一种堆叠的过滤介质包。形成一种堆叠的过滤介质包包括堆叠多个单面层介质片材。

根据本发明提供了一种用于形成槽式过滤介质的装置。这种用于形成本发明的介质和介质包的装置可以包括一个第一辊和一个第二辊，它们被安排为提供一种辊缝，该辊缝对送入辊缝中的过滤介质进行成槽并且对该过滤介质提供一种重复性槽图案。该第一辊包括多个第一辊突起以及多个第一辊凹陷，其中该第一辊提供了交替的第一辊突起和第一辊凹陷。这些第一辊突起中的至少一个包括被一个介质松弛区域分开的至少两个介质接触区域。该第二辊包括多个第二辊凹陷和多个第二辊突起，其中该第二辊提供了交替的第二辊凹陷和第二辊突起。这些第二辊凹陷中的至少一个包括被一个介质松弛区域分开的至少两个介质接触区域。

在一种常规的成皱方法中，如用于形成A槽和B槽(如下面描述的)一种成皱方法中，可以考虑这些成皱辊是相应对称的。相应对称的辊是这样的辊：其中一个辊(例如顶部辊)具有的多个齿和凹陷与另一个辊(例如，底部辊)的多个齿和凹陷类似。由于一种常规成皱方法中的这些辊是对称的，因此得到的槽是基本上对称的。通过提供不对称的辊，就可以修改所得到的过滤介质的性能。

本发明在某些实现方式中使用了一个压印辊和一个接收辊。将会了解的是在一些实现方式中，这两个辊可以具有双重功能，这样使得它们既用于压印又用于接收功能。这允许通过使这两个辊上具有多个钳口而形成更复杂的槽形状。可以考虑使一个压印辊和接收辊相对于这些突起或齿以及凹陷的结构是不对称的。虽然可以考虑使这些压印和接收辊相对于周期长度是对称的，但这些突起和凹陷的结构在这两个辊上是不相同的并且因此可以将这些辊视为不对称的。在多个实施方案中，这些成皱辊被配置为使得产生的介质沿着介质长度基本上具有相等的弧段。这样一种构型可以减小在制造过程中施加在介质上的应力。

附图说明

图1是根据现有技术的一种示例性z过滤介质的示意性片材段透视图。

图2是图1中所绘的现有技术的介质的一部分的示意性放大截面图。

图3是不同的褶皱状介质构型的示意图。

图4a-c是根据本发明的实例实现方式所生产的介质的多个部分的示意性放大截面图。

图5是一个简图，示出了使用一种实例装置来生产根据本发明的槽式介质。

图6是用于形成根据本发明的槽式介质的一个压印辊(也称为压印轮)的截面视图。

图7是图6中所示压印辊的一部分的放大的局部截面图。

图8是图7中所示压印辊的一部分的放大的局部截面图。

图9是用于形成根据本发明的槽式介质的一个压印辊的截面视图。

图10是图9中所示接收辊(也称为接收轮)的一部分的放大的局部截面图。

图11是图10中所示接收辊的一部分的放大的局部截面图。

图12是一种辊缝的局部的放大截面图，示出了形成根据本发明的槽式介质的形成。

具体实施方式

在此提供了用于形成槽式过滤介质、单面层介质、以及过滤介质包的方法和装置。这些槽式过滤介质可以单独地或与另一种过滤介质(例如像面层材料)相结合地使用，以形成一种单面层介质。此外，这些槽式过滤介质和单面层介质可以各自用于形成一种过滤介质包。该槽式过滤介质可以用于过滤气态或液态物质。一种示例性的气态物质包括空气，并且示例性的液体物质包括水、油、燃料以及液压流体。通过本发明的方法和装置可以提供的过滤介质的形式包括在2007年2月2日提交的美国专利申请序列号60/899,311以及2007年6月26日提交的60/937,162中披露的那些。这两个申请都通过引用以其全部内容结合在此。

根据本发明的方法和装置所准备的槽式过滤介质可以被认为是超越现有技术的槽式过滤介质的一种改进。这些槽峰典型地具有以下特征：减小了屏蔽的一种尖锐的半径或一个限定的尖端。如在此使用的，屏蔽是指介质片材之间在介质上缺乏实质性的压力差的附近区域。一般，屏蔽出现在介质中紧邻另一介质片材或与之相接触的位置处。这种紧密相邻可以对流经这个位置处的介质的流动造成阻力。其结果是，被屏蔽的介质对于过滤介质的过滤性能是无用的。

因此，希望减小屏蔽从而增大可用于过滤的过滤介质的量。屏蔽的减小增大了过滤介质包的集灰能力、增大了对于给定的压力降而言流体穿过的过滤介质的通过量、和/或降低了给定的总流体速率下该过滤介质包的压力降。

根据本发明制造的介质通常在槽峰的尖端处具有基本上恒定的半径，甚至是在该槽的截面面积沿着槽长度逐渐减小时。因此，根据本发明制造的槽的几何形状允许了槽的减缩、由此改变了槽的截面面积，也将令人希望地沿着大部分或整个槽长度维持相同的半径。

在某些实施方案中，该过滤介质被构造为带有多个槽，这些槽在介质包的上游和下游侧面上具有不同的形状以及不同的开放体积，这是通过对介质形成楔形槽而可以实现的特征。在上游和下游侧面上具有不同的开放体积的介质称为具有体积不对称性的介质。在某些实施方案中，体积不对称性可以促进污染物质的储存、流动和过滤。体积不对称性对于该剧具有浅的介质包的过滤器构型的性能可能是特别有帮助的。

介质中形成的槽典型地具有的宽度(D1，如图4a中所示)比其高度(J，如图5a中所示)更大。这个宽度比高度的高宽比可以表征为D1/J。个宽度比高度的高宽比D1/J典型地并不沿着槽的长度变化，除了偶然的变化。在大多数实现方式中，这个宽度比高度的高宽比是至少约2.0，一般是至少2.1，更典型地是至少2.2，通常是至少2.3，并且任选地是至少3.0。在一些实现方式中，该宽高比是大于2.4。总体上合适的D1/J之比是小于10、更典型地小于8并且通常小于6。合适的D1/J之比是大于1、更通常地大于1.5并且经常是大于2。其他合适的D1/J之比在实例实现方式中包括大于4、大于6或大于8。因此，适当的范围包括但不限于2至10、4至8、以及5至7的D1/J之比。然而，在一些实现方式中，可以使用具有极低D1/J之比的槽(虽然这样的槽一般更难以制造)。例如，小于1.0、小于0.75、以及小于0.50的D1/J之比是有可能的。在一些实现方式中，含非常高或非常低的D1/J值的槽比含1.15至2.0附近的D1/J值的槽具有更好的性能。

槽的这种三维结构在介质的上游和下游限定了用于流体流动的开放体积、以及用于污染物(如灰尘)累积的空间。在某些实施方案中，该过滤介质展现了一种介质体积不对称性，使得介质一侧上的开放体积大于介质另一侧上的开放体积。这些体积可以从该介质包的一个上游面延伸至一个下游面。

如在此使用的介质体积不对称性总体上衡量了由槽峰所界定的较大介质体积与较小介质体积的介质体积比。在一些但非全部的实现方式中，较大的介质体积对应于上游的开放介质体积，并且较小的介质体积对应于下游的开放介质体积(在使用过程中该开放体积可以累积污染物如灰尘)。在一些实现方式中，介质将展现大于1％、大于3％、大于5％、或大于10％的介质体积不对称性。示例性的介质构造展现了大于15％、大于20％、大于50％、大于75％、大于100％、大于150％、以及大于200％的介质体积不对称性。适当的介质体积不对称性范围包括例如1％至300％、5％至200％、50％至200％、100％至200％、以及100％至150％。

除了介质体积不对称性之外，该介质可以具有也展现出介质截面积不对称性的多个槽，这是基于介质的截面来计算的。将会理解的是截面积不对称性通常会导致介质体积不对称性的变化，但并不总是这种情况，因为截面积可以沿着槽的长度改变从而具有一种累积效应，即在介质每侧的总体积是相等的。在本发明的情况下，这种截面积不对称性可以沿着槽的长度变化，其方式为使得这些槽具有楔形的截面积。

截面积的差异由槽设计的几何形状所控制。通常沿着这些槽的脊的存在、数目和形状显著地影响、并且通常决定了截面积不对称性的量。导致截面积变化的槽几何形状可以显著影响经过这些槽的流动特性。槽的相对截面积的变化典型地导致了该区域内介质包的上游和下游部分的截面积的变化。本发明允许定制介质体积不对称性和截面积不对称性以便改进过滤器性能。

在某些实施方案中，该介质具有的截面积不对称性是使得介质的一个侧面具有的截面积比同一件介质的相反侧面大至少1％。通常横跨该介质，截面积的差别是大于3％、大于5％、或大于10％。示例性的介质构造展现了大于15％、大于20％、大于50％、大于75％、大于100％、大于150％、以及大于200％的介质截面积不对称性。适当的介质截面积不对称性范围包括例如1％至300％、5％至200％、50％至200％、100％至200％、以及100％至150％。

槽式过滤介质

槽式过滤介质可以用于提供多种流体过滤器构造。一种普遍已知的方式是z过滤器构造。如在此使用的术语“z过滤器构造”或“z过滤器介质”意思是指如下一种过滤器元件构造，其中单独的褶皱状、折叠的、起褶的或以其他方式形成的过滤器槽被用于限定纵向的过滤器槽，以供流体流经该介质；流体沿着这些槽在该过滤器元件的流入与流出末端(或流动面)之间流动。z过滤器介质的过滤器元件的一些实例提供在美国专利号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中，这些引用的参考文件各自通过引用结合在此。

一种类型的z过滤器介质利用两个介质部件连接在一起而形成介质构造。这两个部件是：(1)一个槽式(例如，褶皱状)介质片材；以及(2)一个面层介质片材。该面层介质片材典型地是非褶皱状的，然而它可以是褶皱状的，例如在2005年8月25日出版的国际公开号WO 2005/077487(通过引用结合在此)中所描述的，是垂直于槽方向。替代地，该面层片材可以是一个槽式(例如，褶皱状)介质片材并且这些槽或褶皱可以与该槽式介质片材对齐或成角度。虽然该面层介质片材可以是槽式的或褶皱状的，它可以按非槽式的或褶皱状的形式来提供。这样一种形式可以包括一个平坦片材。当该面层介质片材不是槽式的，则可以称之为非槽式介质片材或非槽式片材。

使用两个介质部件连接在一起而形成介质结构的z过滤器介质类型，其中这两个部件是一个槽式介质片材和一个面层介质片材，可以被称为“单面层介质”或称为“单面层式介质”。在某些z过滤器介质的安排中，该单面层介质(槽式介质片材和面层介质片材)一起可以用来限定具有平行的进口和出口槽的介质。在其他安排中，这些进口和出口槽可以是不平行的，例如取决于对具有楔形槽的介质元件的部分的选择。

在一些情况下，该槽式片材和非槽式片材被固定在一起并且接着被盘卷以便形成一种z过滤器介质构造。这样的安排在例如美国专利号6,235,195和美国专利号6,179,890中进行了描述，其各自通过引用结合在此。在某些其他的安排中，槽式介质固定在平坦介质上的一些未盘卷的区段彼此堆叠，以产生一种过滤器构造。这样的一个实例描述于美国专利号5,820,646(通过引用结合在此)的图11中。总体上，其中对z过滤器介质进行盘卷的安排可以称为盘卷式安排，并且其中对z过滤器介质进行堆叠的安排可以称为堆叠式安排。可以提供具有盘卷式安排或堆叠式安排的过滤器元件。

典型地，槽式片材/面层片材的组合(例如单面层介质)围绕其自身的盘卷(用于产生一个盘卷式介质包)是在使该面层片材向外指向的情况下进行的。一些盘卷技术描述于2004年9月30日出版的国际公开号WO 2004/082795中，其通过引用结合在此。所得的盘卷式安排因此总体上将该面层片材的一部分作为介质包的外表面。

如在此用来指出介质结构的术语“褶皱状的”意思是指通过使介质穿过两个成皱辊之间、即进入两个滚轮之间的钳口或辊缝而得到的一种槽结构，这两个滚轮各自具有适合于在所得介质中导致成皱作用的表面特征。术语“成皱”不是指用不涉及使介质进入成皱滚轮之间的辊缝中的技术所形成的槽。然而，术语“褶皱状的”意在适用于即使该介质在成皱之后被进一步改造或变形，例如通过2004年1月22日出版的PCT WO 04/00705(通过引用结合在此)中描述的折叠技术。

褶皱状介质是槽式介质的一种特定形式。槽式介质是具有贯穿其而延伸的多个单独的槽的介质(例如，通过成皱或折叠或打褶而形成)。槽式介质可以通过提供所希望的槽形状的任何技术来准备。同时成皱可能是形成具有特定尺寸的槽的一种有用技术。当希望增大这些槽的高度(该高度是峰之间的高度)时，成皱技术可能是不实用的并且可能希望将介质折叠或打褶。总体上，介质的打褶可以通过折叠介质来提供。折叠介质以便提供多个折褶的一种示例性技术包括刻痕并使用压力来产生折叠。

使用z过滤器介质的过滤器元件或滤芯构型有时被称为“直通流动构型”或其变体形式。总体上，在此背景下是指可服务的过滤器元件总体上具有一个流入端(面)和一个流出端(面)，其中流动在基本上同一个直通方向上进入并离开滤芯。术语“直通流动构型”对于这个定义而言忽略了通过面层介质的最外包层而穿出介质包的空气流动。在一些情况下，这些流入端和流出端各自可以是基本上平坦或平面的，其中这两者是互相平行的。然而，在某些应用中与此不同的变体(例如非平面)是有可能的。此外，流入面和流出面的表征不是对流入面和流出面为平行的一个要求。该流入面和流出面可以(若希望的话)按互相平行的方式提供。替代地，该流入面和流出面可以相对于彼此成角度地提供，使得这些面是不平行的。此外，非平面可以视为不平行的面。

一种直通流动构型是例如与美国专利号6,039,778中所示类型的圆柱形褶皱状的滤芯大不相同的，后者中的流动在它穿过可服务的滤芯时一般造成的实质性的弯转。即，在美国专利号6,039,778过滤器中，流体通过一个圆柱形侧面进入圆柱形滤芯、并且接着转向而通过一个向前流动式系统的端面而离开。在一种反转流动式系统中，流体通过一个端面进入可服务的圆柱形滤芯并且接着转向而通过该圆柱形滤芯一个侧面离开。这样的反转流动式系统的一个实例在美国专利号5,613,992中示出。

该过滤器元件或滤芯可以称为可服务的过滤器元件或滤芯。术语“可服务的”在本文中是指一种介质包括周期性地从一个对应的空气滤清器上移除和更换的滤芯。构造一个包括了可服务的过滤器元件或滤芯的空气滤清器来提供对该过滤器元件或滤芯的移除和更换。总体上，该空气滤清器可以包括一个壳体和一个通道盖，其中该通道盖提供用于移除一个废旧过滤器元件以及插入一个新的或清洁过的(修整过的)过滤器元件。

总体上，希望提供一种适当的槽封闭安排以便抑制在介质的一侧(或面)中流动的未过滤的空气作为离开介质的滤后空气流的一部分流出介质的另一侧(或面)。在许多安排中，这种z过滤器介质构造被配置用于形成进口和出口槽的网络，其中进口槽在与一个进口面相邻的区域处是开放的并且在与一个出口面相邻的区域处是封闭的；并且其中出口槽在一个进口面附近是封闭的并且在一个出口面附近是开放的。然而，替代的z过滤器介质安排是有可能的，例如参见2006年5月4日出版的、授予宝德威滤清器公司(Baldwin Filters，Inc.)的U.S2006/0091084A1，还包括在相反的流动面之间延伸的槽，具有一个密封安排用于防止未过滤的空气通过该介质包。在根据本发明的许多z过滤器构造中，可以使用黏合剂或密封剂来封闭这些槽并且提供一种适当的密封安排来抑制未过滤的空气从介质的一侧流到介质的另一侧。可以使用插头、折叠介质、或压扁介质来作为提供槽封闭的技术从而抑制未过滤的空气从介质的一侧(面)流到介质的另一侧(面)。

参见图1，示出了可用作z过滤器介质的一种示例性类型的介质1。虽然介质1代表现有技术的介质，但描述介质1所依赖的许多术语也可以描述根据本发明的介质的部分。介质1是由一个槽式(在本实例中是褶皱状的)片材3以及一个面层片材4形成的。总体上，该槽式褶皱状片材3具有在此概括性表征的一种类型为具有槽或褶皱7的有一种规则的、弯曲的、波纹图案。术语“波纹图案”在本文中意思是指交替的沟7b和山7a的一种槽或褶皱状图案。术语“规则的”在本文中意思是指多对沟和山(7b，7a)以基本上相同的重复褶皱(或槽)形状和尺寸进行交替。(而且，典型地在一种规则的构型中，每个沟7b实质上是每个山7a的一种倒置)。

因此术语“规则的”意思是表示褶皱(或槽)图案包括如下的沟和山，其中每对(包括一个相邻的沟和山)进行重复，沿着这些槽的至少大部分长度在褶皱的尺寸和形状上没有实质性变化。在本文中术语“实质性的”，是指由用于产生该褶皱状或槽式片材的方法或形式中的改变而引起的变化，是与由于形成该槽式片材3的介质片材是柔性的这一事实所引起的微小变化相反的。

关于一种重复性图案的表征，并不是指在任何给定的过滤器构造中必须存在相等数目的山和沟。例如，介质1可以在一对山与沟之间、或者部分地沿着一对山与沟而终止。(例如，在图1中，以片材段绘出的介质2具有八个完整的山7a和七个完整的沟7b)。而且，这相反的槽末端(沟和山的末端)可以相对于彼此变化。末端中的这种变化在这些定义中被忽略，除非明确地指出。即，以上定义旨在涵盖槽末端中的变化。

在槽式过滤介质、以及特别是在示例性介质1的背景下，这些沟7b和山7a可以表征为峰。即，可以将山7a的最高点表征为峰并且可以将沟7b的最低点表征为峰。槽式片材3与面层片材4的组合可以称为单面层介质5。沟7b处形成的峰可以称为内峰，因为它们面朝该单面层介质5的面层片材4。山7a处形成的峰可以表征为外峰，因为它们背向形成该单面层介质5的面层片材3。对于该单面层介质5，槽式片材3包括在7b处的、面朝该面层片材4的重复内峰，以及在山7a处、背向该面层片材4的重复外峰。

如在此使用的术语“规则的”还表征了一种非“楔形的”槽图案。总体上，一种规则的槽图案也可以称为直槽图案，这与一种楔形槽构型是可区别的。与图1的现有技术面层介质5相比，本发明的介质典型地展示一种楔形槽构型。

总体上，楔形是指沿着槽的一个长度在该槽的开放区域的尺寸方面的减小或增大。总体上，楔形的过滤介质可以展现第一组在尺寸上从介质的第一末端向介质的第二末端减小的槽、以及第二组在尺寸上从介质的第一末端向介质的第二末端增大的槽。楔形的过滤介质还可以展现第一组在尺寸上从介质的第一末端到介质的中点减小、并且从介质的这个中点到介质的第二末端具有基本上恒定的尺寸的槽。第二组槽在尺寸上可以从介质的第二末端到介质的中点增大并且然后从介质的这个中点到介质的第一末端具有基本上恒定的尺寸。在此类构型中，贯穿该过滤器的总压力降可以得到降低，因为在该过滤器的上游以及下游这些过滤器开口都被最大化。

在Z介质的背景下，一般有两种类型的“不对称性”。一种类型的不对称性称为面积不对称性，并且另一种类型的不对称性称为体积不对称性。总体上，面积不对称性是指在槽的截面积方面的不对称并且可以由楔形槽展示。例如，如果在沿着一个槽长度的一个位置处的一个槽面积与在沿着该槽长度的另一个位置处的槽面积不相同，则存在面积不对称性。因为楔形槽展现了从介质包的一个第一位置(例如末端)至一个第二位置(例如相反末端)在尺寸上的减小或者从介质包的一个第一位置(例如末端)至一个第二位置(例如相反末端)在尺寸上的增大，所以存在一种面积不对称性。这种不对称性(例如，面积不对称性)是由于减缩引起的不对称性并且因此具有这种类型不对称性的介质可以称为不规则的。

另一种类型的不对称性可以称为体积不对称性并且将更详细进行解释。体积不对称性是指在过滤器介质包内的一个脏侧体积与一个净侧体积之间的差异。展现体积不对称性的介质包在该波纹图案为规则时可以表征为规则的、并且在该波纹图案不规则时可以表征为不规则的。

当通过一种除提供有黏合剂或密封剂的插头之外的其他技术来将这些槽的至少一部分封闭从而使未过滤空气不能通过时，可以提供Z过滤器。例如，可以将槽的末端折叠或压扁以提供封闭。提供封闭槽的规则且一致的槽图案的一种技术可以称为捏褶(darting)。捏褶的槽或进行捏褶总体上是指对槽的封闭，其中这种封闭是通过折叠该槽以产生规则的折叠图案来使这些槽朝向该面层片材塌陷从而提供封闭，而非通过压扁来发生。捏褶总体上暗示了一种通过折叠槽的多个部分而封闭槽末端的系统途径，这样使得这些槽的封闭总体上是一致的并且受到控制的。例如，美国专利公开号US 20060163150A1披露了在槽的末端具有一种捏褶构型的槽。具体而言，这种封闭可以由于缩排槽尖端并且接着将缩排的槽尖端槽该面层片材进行折叠来提供。这种捏褶构型可以提供以下优点，包括例如：提供一种密封所需的密封剂量值减小、密封有效性的安全性增大、以及在槽的捏褶末端上的一种所希望的流动图案。Z介质可以包括具有捏褶末端的槽，并且将美国专利公开号US 20060163150A1的全部披露内容通过引用结合在此。应该理解的是在槽末端处捏褶或槽封闭的存在并不使得该介质是不规则的。“不规则的”的定义并不考虑是否存在一种槽封闭。即，是否可以将一个槽视为规则的或不规则的是取决于远离封闭的该槽。

可能希望提供具有一个足够尖锐的半径的峰，这样使得它不被认为是“弯曲的”。该半径可以小于0.25mm、或小于0.20mm。为了减小屏蔽，可能希望的是对该峰配备一个刀刃。在峰处提供刀刃的能力可能受到用来形成该介质的设备、介质本身、以及介质所经受的条件的限制。例如，希望的是不切割或撕裂该介质。因此，如果一个刀刃在介质中造成切口或撕裂，则使用刀刃来产生峰可能是不希望的。此外，该介质可能太轻或太重而不能无切割或撕裂地提供足够不弯曲的峰。此外，可以增强该加工过程中的湿度来帮助在形成峰时产生一个更紧的半径而不损坏介质。

图1中所绘的这种特定的规则、弯曲的波纹图案的另一特征对于褶皱状片材3而言是，曲率反转的一个过渡区域定位在沿着槽7的大部分长度在每个沟7b与每个相邻山7a之间的大致中点30处。例如，观看图1的背侧或面3a，沟7b是一个凹形区域，并且山7a是一个凸形区域。当然在朝正侧或面3b观察时，侧3a的沟7b形成了一个山；并且面3a的山7a形成了一个沟。在一些情况下，区域30可以是一个直区段而不是一个点，其曲率在区段30的末端处反转。例如，当区域30作为直区段提供时，由于在山7a处的曲线、在区域30处的直区段、在沟7b处的曲线的重复性图案而可以将图1中所绘的波纹图案表征为“弧段-直段-弧段”波纹图案。

参见图1并且参见以上内容，介质2具有第一和第二相反的边缘8和9。对于所示实例，当将介质2盘卷并形成为介质包时，总体上边缘9将形成介质包的一个入口端并且边缘8为一个出口端，但在某些应用中一种相反的取向是有可能的。

在所示实例中，邻近边缘8提供了密封剂(在此情况下是密封剂滴点10的形式)而将槽式片材3和面层片材4密封在一起。滴点10有时称为“单面层”滴点，因为它是在褶皱状片材3与面层片材4之间的滴点，这形成了单面层介质5。密封剂滴点10密封了邻近边缘8的多个封闭的单独槽11，以防止空气从中穿过。

在所示实例中，在相邻边缘9处提供了密封剂，在此情况下是处于密封剂滴点14的形式。邻近边缘9，密封剂滴点14总体上封闭了槽15以防止未过滤流体从中穿过。当介质2围绕自身被盘卷、其中褶皱状片材3指向内部时，典型地应用滴点14。因此，滴点14将在面层片材4的背侧17与槽式片材3的侧面18之间形成一种密封。滴点14有时被称为“盘卷滴点”，因为它典型地是在将条带2盘卷成盘卷式介质包时应用。如果将介质2切割成条带并进行堆叠而非盘卷，则滴点14将是“堆叠滴点”。

参见图1，一旦将介质1合进介质包中，例如通过盘卷或堆叠，则它可以如下进行操作：首先，箭头12方向的空气将进入邻近边缘9的开放槽11之中。由于末端8处被滴点10封闭，空气将如箭头13所示穿过介质。接着它可以通过穿过介质包的末端8附近的槽15的开放末端15a而离开该介质包。当然，可以在空气以相反方向流动的情况下进行操作。

在更广的意义上，一种z过滤器介质包可以表征为包括多个槽式过滤器介质，这些介质被固定在面层过滤介质上、并且被配置在具有在第一与第二流动面之间延伸的多个槽的一个介质包中。在该介质包内提供了一种密封剂或密封安排，以确保在第一上游流动面或边缘进入槽中的空气不能从一个下游流动面或边缘离开该介质包，而不通过该介质进行过滤。替代地指出，z过滤器介质包在流入面与流出面之间典型地被一种密封剂安排或其他安排所封闭使得未过滤的空气不能穿过其中。对此的一种另外的替代表征是第一部分的槽被封闭或密封以防止未过滤的空气流入第一部分的槽，并且第二部分的槽被封闭或密封以防止未过滤的空气流出介质包，这样使得进入流动面之一并穿出另一流动面的空气穿过了介质而提供对空气的过滤。

对于此处图1中所示的具体安排，平行褶皱7a、7b在介质上从边缘8到边缘9基本上完全是直的。直的槽或褶皱可以在选定的位置、尤其是在末端被变形或折叠。在以上的定义“规则的”、“弯曲的”以及“波纹图案”中一般忽略了在槽末端为封闭所进行的修改。

总体上，该过滤介质是一种较柔性的材料，典型地是非纺织的纤维材料(具有纤维素纤维、合成纤维或二者)，通常在其中包括一种树脂，有时是用另外的材料处理过的。因此，可以将其适配或配置为不同的槽式(例如褶皱状)图案，而无不可接受的介质损伤。而且，它可以是易于盘卷或以其他方式配置以便使用的，而同样没有不可接受的介质损伤。当然，它必须具有一种性质使得它在使用中维持所要求的槽式(例如褶皱状)构型。

在这个成皱或成槽过程中，对介质造成了非弹性变形。这防止了介质返回至其原始形状。然而，一旦释放张力，这些槽或构型将趋于弹回，仅恢复已经发生的伸展和弯曲的一部分。该面层片材有时被粘结在槽式片材上，以抑制在该槽式(或褶皱状)片材中的这种弹回。

而且，该介质可以包含一种树脂。在成皱过程中，可以将该介质加热至高于该树脂的玻璃化转变点。当该树脂冷却时，将有助于维持该槽式形状。

槽式片材3、面层片材4或二者的介质可以在其一侧或双侧上提供的一种细纤维材料，例如根据美国专利号6,955,775；6,673,136和7,270,693(通过引用结合在此)。总体上，细纤维可以被称为聚合物细纤维(微纤维和纳米纤维)并且可以提供在介质上以改进过滤性能。在介质上存在细纤维的结果是，可能有可能或希望提供具有减小的重量或厚度的介质而同时获得所希望的过滤特性。因此，在介质上存在细纤维可以提供增强的过滤特性、提供更薄介质的使用、或二者。表征为细纤维的纤维具有的直径可以是约0.001微米至约10微米、约0.005微米至约5微米、或约0.01微米至约0.5微米。纳米纤维是指具有小于200纳米或0.2微米直径的纤维。微纤维可以涉及具有大于0.2微米、但不大于10微米的直径的纤维。可以用来形成细纤维的示例性材料包括聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇聚合物和包括不同尼龙的共聚物，如尼龙6、尼龙4，6、尼龙6，6、尼龙6，10、及其共聚物，聚氯乙烯、PVDC、聚苯乙烯、聚丙烯腈、PMMA、PVDF、聚酰胺、以及它们的混合物。

还参见图1，在20处显示粘结滴点被定位在槽式片材3与面层片材4之间将这二者固定在一起。这些粘结滴点20可以是例如多个不连续行的黏合剂。这些粘结滴点还可以是其中将介质片材焊接在一起的多个点。

从上可知，很显然所绘的示例性槽式片材3典型地不是连续地固定至面层片材上(沿着这二者邻接处的峰)。因此，空气可以在相邻入口槽之间、并且替代地在相邻的出口槽之间流动，而不穿过该介质。然而，已通过流入面进入槽中的未过滤空气不能在不穿过至少一个介质片材的情况下通过流出面离开槽，进行了过滤。

现在注意图2，其中绘出了利用了一个槽式(在此情况下是规则的、弯曲的波纹图案)片材43、以及一个非褶皱状平坦的面层片材44的一种z过滤器介质构造40。点50与51之间的距离D1在一个给定槽53下方的区域52中限定了平坦介质44的延伸。点50和51被提供为槽式片材43的内峰46和48的中心点。此外，点45可以被表征为槽式片材43的外峰49的中心点。距离D1限定了介质构造40的周期长度或间隔。长度D2限定了在相同距离D1上槽53的弧形介质长度、并且由于槽53的形状而肯定大于D1。

槽高度J是从面层片材44至槽式片材43的最高点的距离。替代地指出，槽高度J是槽式片材43的相邻峰57与58之间外部高度之差。槽高度J将槽式片材43的厚度考虑在内。峰57可以被称为内峰，并且峰58可以被称为外峰。虽然距离D1、D2和J被应用于图2中示出的具体的槽式介质安排，但这些距离可以应用于槽式介质的其他构型，其中D1是指一个槽的周期长度或一个给定槽下方的平坦介质的距离；D2是指从低峰到低峰的槽式介质的长度，并且J是指槽高度。

另一个测量结果可以称为连线长度(CL)。连线长度是指从低峰57的中心点50到高峰58的中心点45的直线距离。连线长度(CL)可以另外表示为相邻峰的中心点之间的直线距离。应理解的是介质的厚度以及决定从哪里开始或结束一个具体的距离测量可以影响该距离的值，因为介质厚度影响了该距离值。例如，连线长度(CL)可以具有不同的值，取决于这个距离是否是从内峰的底部至外峰的底部进行测量的或者它是否是从内峰的底部到外峰的顶部进行测量的。这个距离差别是介质厚度可以如何影响距离测量结构的一个实例。为了将介质厚度的影响最小化，连线长度的测量是从介质内的一个中心点来确定的。

连线长度CL与介质长度D2之间的关系可以表征为介质-连线百分比。该介质-连线百分比可以根据以下公式来确定：

在波纹纸板行业，已经定义了不同标准的槽。这些包括例如：标准E槽、标准X槽、标准B槽、标准C槽、以及标准A槽。图3与下面的表1相结合地提供了这些槽的定义。

唐纳森公司(Donaldson Company，Inc.，DCI)，本披露的受让人，已经在多种z过滤器安排中使用了标准A和标准B槽的变体。DCI的标准B槽可以具有约3.6％的介质-连线百分比。DCI的标准A槽可以具有约6.3的介质-连线百分比。图2示出了使用标准B槽作为槽式片材43的一种z过滤器介质构造40。

总体上，来自瓦楞箱行业的标准槽构型已被用于限定褶皱状介质的褶皱形状或近似褶皱形状。通过提供增强过滤作用的槽构型或结构可以实现过滤介质的改进的性能。在瓦楞箱板行业，对槽的尺寸或褶皱的几何形状进行选择以提供适合于应对荷载的结构。瓦楞箱板行业中槽的几何形状发展了标准A槽或B槽构型。虽然此类槽构型对于应对荷载而言可能是希望的，但可以通过改变槽几何形状来增强过滤性能。用于改进过滤性能的技术包括选择一般会改进过滤性能的、并且在选定过滤条件下改进过滤性能的几何形状和构型。可以被改变而改进过滤性能的示例性的槽几何形状和构型包括槽屏蔽、槽形状、槽宽高比、以及槽的不对称性。就槽几何形状和构型的广泛选择而言，该过滤元件可以配置有在不同的槽几何形状和构型的方面所希望的槽几何形状和构型以便改进过滤性能。

通过增大可用于过滤的过滤介质的量可以增强过滤性能。用于增大可用于过滤的过滤介质的量的技术包括减少屏蔽、调节槽的高宽比、增大槽密度、调节槽的形状、以及减小插头长度。这些用于增大可用于过滤的过滤介质的量的技术可以按所希望的单独地或组合地使用。每种技术都进行了更详细地描述。

减少屏蔽可以被认为是用于增大可用于过滤的过滤介质表面积的一种技术。在z介质的背景下，屏蔽是指在槽式片材与面层片材之间的附近区域，其中缺乏实质性的压力差，从而导致当过滤介质处于使用中时在该位置处缺乏有用的过滤介质。总体上，屏蔽通常由介质中的一个位置来表征，其中该位置邻近另一个介质片材，使得对于流动穿过该位置处的介质存在阻力。其结果是，被屏蔽的介质对于显著增强过滤介质的过滤性能是无用的。因此，希望的是减少屏蔽从而由此增大可用于过滤的过滤介质的量并由此增大过滤介质的能力、增大过滤介质的通过量、减小过滤介质的压力降、或这些项中的某些或全部。

在以图2中所示，在槽式片材安排有在峰处宽半径的图案的情况下，在槽式片材与面层片材的接触区域附近存在较大的总体上不可用于过滤的过滤介质面积。通过减小槽式片材与面层片材之间的接触半径(提供更锐利的接触点)可以减少屏蔽。屏蔽一般将介质处于压力下时(例如，在空气过滤过程中)的偏转考虑在内。一个较大的半径可能造成更多槽式介质朝该面层介质偏转并且由此增大屏蔽。通过提供更锐利的接触点(例如，具有更小半径的峰)，可以减少屏蔽。

已经进行了尝试来减小槽式片材与面层片材之间的接触半径。例如，参见授予Winter等人的美国专利号6,953,124。一种弯曲的波纹图案，如图1中所示的弯曲的波纹图案，总体上提供了在峰处具有至少0.25mm并且典型地不大于3mm的半径的一种槽式片材。一个较锐利的接触点可以表征为在峰处具有小于0.25mm的半径的接触点。可以提供具有小于约0.20mm的半径的较锐利接触点。此外，可以通过提供具有小于约0.15mm、并且优选小于约0.10mm的半径的峰来减少屏蔽。可以提供没有半径、或实质上具有约0mm半径的峰。用于提供在峰处展现较锐利接触点的槽式介质的示例性技术包括压印、弯曲、折叠、或以充分提供较锐利边缘的方式使该槽式介质起皱。应理解的是提供锐利边缘的能力取决于多个因素，包括该介质本身的组成以及用来提供弯曲、折叠或折痕的加工设备。总体上，提供较锐利接触点的能力取决于介质的重量以及该介质是否含有抵抗撕裂或切割的纤维。总体上，希望的是在压印、弯曲、折叠或起皱过程中不切割该过滤介质。

虽然希望的是减小峰(内峰或外峰)的半径从而减少屏蔽，但不必所有的峰都具有减小的半径来减少屏蔽。取决于该介质的设计，为了减少屏蔽，对外峰提供减小的半径或对内峰提供减小的半径、或对内峰及外峰均提供减小的半径可能是足够的。

另一种用于增大介质可用于过滤的表面积的技术包括将更多介质引入可用于过滤的一定体积的空间内。例如，可以通过调节槽宽高比来增大可用于过滤的过滤介质的量。具有形成了等边三角形的槽的介质的一个实例在美国专利号6,953,124的图2中示出。虽然在用于应对荷载的瓦楞纸箱板行业，理论上的等边三角形槽形状可能是希望的，但可以通过选择与理论上的等边三角形不相同的一种槽形状来增强过滤性能。对这种现象的一种可能的解释是，理论上的等边三角形形状提供了与其他槽设计(其中相对于另一种设计周期长度或间隔D1是增大或减小的、或者槽高度J是增大或减小的)相比最少的、可用于过滤的介质量。此外，应当了解的是由于该介质是柔性的，该介质在经受压力时、如在过滤过程中可能偏转。其结果是，这种介质偏转可能增大屏蔽，并且预计这种类型的屏蔽可以在一种理论上的等边三角形形状的槽的情况下提供更突出的效果。

一种用于增大介质可用于过滤的表面积的技术是通过选择槽宽高比。槽宽高比是槽的周期长度D1与槽高度J之比。槽宽高比可以通过下式表示：

测量的距离，如槽的周期长度D1与槽高度J，可以表征为过滤介质沿着槽长度(除每个末端处20％的槽长度之外)的平均值。距离D1和J可以离开槽的末端进行测量，因为槽的末端典型地由于存在密封剂或封闭技术而变形。在槽封闭处计算的槽宽高比并不必定代表槽进行过滤之处的槽宽高比。因此，槽宽高比的测量结果可以提供为在除去槽长度接近槽末端的最后20％之外的槽长度上的一个平均值，以便在当这些槽在末端处或附近被封闭时消除槽封闭的影响。对于“规则的”介质，预期槽周期长度D1与槽高度J沿着槽长度是较恒定的。较恒定的是指，当槽的封闭设计可能影响槽宽高比的情况下，在除去每个末端处20％的长度之外的槽长度上，槽宽高比可以在约10％之内变化。此外，在“不规则的”介质的情况下，如具有楔形槽的介质的情况下，槽宽高比可以在该槽长度上变化或保持大致相同。通过将槽形状调整为与一种理论的等边三角形形状不同，可以增大在给定体积内的可用于过滤的介质量。因此，具有至少约2.2、至少约2.5、至少约2.7、或至少约3.0的槽宽高比的槽可以提供介质可用于过滤的增大的表面积。此外，将槽设计提供为具有小于约0.45、小于约0.40、小于约0.37、或小于约0.33的槽宽高比，可以提供可用于过滤的增大的介质面积。总体上，具有等边三角形形状的一种理论上的槽呈现了约1.6的槽宽高比。

用于增大可用于过滤的过滤介质的量的另一种技术包括增大介质包的槽密度。槽密度是指在过滤介质包中每过滤介质截面积的槽数目。槽密度取决于多个因素，包括槽高度J、槽周期D1、以及介质厚度T。槽密度可以表征为介质包槽密度或单面层介质的槽密度。计算过滤器元件的介质包槽密度(ρ)的公式为：

过滤器元件的槽密度可以通过如下进行计算：计数在过滤器元件的截面积中的通道(包括是开放的那些通道以及是封闭的那些通道)的数目、并用其除以该过滤器元件的确定了通道数目的那个位置的截面积的两倍。总体上，预期槽密度在过滤器元件从流入面到流出面(或反之亦然)的长度上将保持是较为恒定的。应该理解的是z介质截面积是指该介质(盘卷的或堆叠的)的截面积并且不一定是指过滤元件的截面积。该过滤器元件可以具有旨在与一个壳体接合的一个护套或密封件，该护套或密封件将对该过滤器元件提供大于介质截面积的一个截面积。此外，介质的截面积是指有效面积。即，如果介质被盘卷在一个内芯或心轴上，该内芯或心轴的截面积不是z介质包截面积的一部分。

用于计算单面层介质的槽密度(ρ)的一种替代的公式为：

$\mathrm{\ρ}=\frac{1}{(J+T)\mathrm{xD}1}$

在这个槽密度公式中，J是槽高度，D1是槽的周期长度，并且T是槽式片材的厚度。这个替代的公式可以被称为计算单面层介质槽密度的公式。该单面层介质槽密度是基于该单面层介质的构型而确定的。相比之下，介质包槽密度是基于组装的介质包而确定的。

理论上，介质包槽密度和单面层介质槽密度应该提供相似的结果。然而，有可能的是该介质包可以配置的方式为使得介质包槽密度和单面层介质槽密度提供不同的结果。

图2和图3中所示的并且在表1中表征的标准B槽提供了具有约34槽/平方英寸的槽密度(介质包槽密度和单面层介质槽密度)的一种盘卷式过滤介质。由标准B槽介质形成的介质包可以表征为具有约34槽/平方英寸的平均槽密度。该槽密度(无论表示为介质包槽密度或是单面层介质槽密度)可以被认为是介质包的平均槽密度，除非另外指出。因此，该槽密度有时可以称为槽密度并且在其他时候可以称为平均槽密度。总体上，增大平均槽密度是指提供一种介质包具有与标准B槽介质的槽密度相比更大的槽密度。例如，增大的槽密度可以是指一种介质包具有大于35.0槽/平方英寸的槽密度。该介质包可以被提供为具有大于约36槽/平方英寸、大于约38槽/平方英寸、大于约40槽/平方英寸、大于45槽/平方英寸、或大于约50槽/平方英寸的槽密度。该介质包可以被提供为具有减小的槽密度(与标准B介质相比)以便提供减小的压力降或对穿过其中的流动而言更小的阻力。例如，该介质包可以被提供为具有小于约34槽/平方英寸、小于30槽/平方英寸、或小于约25槽/平方英寸的介质包槽密度。

总体上，提供具有增大的槽密度的介质具有一种趋势来增大一定体积介质内的介质表面积并且因此具有一种趋势来增大过滤介质的负载能力。因此，增大介质的槽密度可以具有增强介质的负载能力的效果。然而，假定其他因素保持恒定，增大介质的槽密度可以具有增大介质中的压力降的效果。

增大过滤介质的槽密度可以具有减小槽高度(J)或槽周期长度(D1)或二者的效果。其结果是，槽的尺寸(槽的尺寸是指槽的截面积)趋向于随着槽密度的增大而减小。更小的槽尺寸通常但不总是具有增大贯穿过滤介质的压力降的效果。总体上，贯穿介质的压力降的提及是指在介质的一个第一面上确定的、相对于在介质的一个第二面上测量的压力的压力差，其中该第一面和第二面在一个槽提供在基本上相反末端处。为了提供一种具有较高槽密度同时保持所希望的压力降的过滤介质，可以减小槽长度。

槽长度是指从过滤介质的第一面到过滤介质的第二面的距离。在过滤介质对用于内燃发动机的空气进行过滤是有用的情况下，短长度的槽可以表征为具有小于约5英寸(例如约1英寸至约5英寸、或约2英寸至约4英寸)的槽长度的那些槽。中间长度的槽可以表征为具有约5英寸至约8英寸的长度的那些槽。大长度的槽可以表征为具有大于约8英寸(例如，约8英寸至约12英寸)的长度的那些槽。

用于增大一个介质包内可用于过滤的过滤介质的量的另一种技术包括选择一种槽式介质构型，从而提供与标准的槽式介质设计(如表1中描述的那些)相比增大的过滤介质可用于过滤的量。用于提供一种增大可用于过滤的过滤介质的量的槽式介质设计的一种技术是通过在相邻的峰之间产生脊。如之前讨论的，槽式介质的峰可以表征为内峰或外峰，在该槽式介质被黏在一个面层片材上而形成一种单面层介质的情况下，这取决于该峰是面朝该面层片材或是背离该面层片材。在没有面层介质的情况下，可以取决于所希望的取向而选定内峰和外峰。然而，应该注意的是内峰是在槽式过滤介质的一个侧面上，并且外峰是提供在槽式过滤介质的另一个侧面上的。

图4a至图4c示出了具有用于增强过滤性能的示例性槽形状的多个部分的介质。关于图4a，介质110包括位于面层片材111与113之间的一个槽式片材112；关于图4b，介质120包括位于面层片材121与123之间的槽式片材122；并且关于图4c，介质140包括位于面层片材141与143之间的槽式片材142。槽式片材112与面层片材113的组合可以称为单面层介质117，槽式片材122与面层片材123的组合可以称为单面层介质137，并且槽式片材142与面层片材143的组合可以称为单面层介质147。当单面层介质117、137或147被盘卷或堆叠时，面层片材111、121或141在堆叠介质的情况下可以由另一个单面层介质提供、或者在盘卷介质的情况下可以由同一个单面层介质提供。

图4a至图4c的介质110、120和140可以被安排为提供用于清洁一种流体如空气的过滤器元件。这些过滤器元件可以被安排为盘卷式元件或堆叠式元件。盘卷式元件一般包括一个槽式介质片材以及一个面层介质片材，它被盘卷以提供该盘卷式构造。该盘卷式构造可以被提供为具有一种表征为圆形、长圆形或跑道形的形状。一种堆叠式构造一般包括多个交替的介质层，该介质包括黏在面层介质片材上的槽式介质片材。总体上，一个黏在面层介质片材上的槽式介质片材可以被称为单面层介质。图4a中所示的介质110是穿过介质获取的一个截面图，用于显示这些低接触以及低应变的形状的槽式片材的截面形状。应当理解的是这种截面形状可以被提供为沿着槽的一个长度而延伸。此外，这些槽可以被密封，这样该介质作为z介质起作用。这种密封可以提供为(若希望的话)一种黏合剂或密封剂材料。

在图4a中，距离D1是从内峰114的中心点到内峰116的中心点来测量的。替代地，距离D1可以是从外峰115的中心点到外峰119的中心点来测量的。显示出槽式介质110对于每个周期长度D1、或沿着介质长度D2都具有两个脊118。这些脊118被提供为沿着该槽的至少一部分长度而延伸。总体上，每个脊118可以被表征为槽式介质的一个相对较平坦部分118a与槽式介质的一个相对较陡部分118b相接之处的一个大体区域。一个脊(例如，非峰的脊)可以被认为是不同斜率的介质部分之间的一条相交线。脊可以由于该位置处介质的变形而形成。该介质可以在该脊处由于对介质施加压力而变形。对介质施加压力的技术可以称为压印。

对于示例性的槽式片材112，在图4a中可见槽式介质的这个相对较平坦部分118a是该槽式介质在外峰115与脊118之间延伸的一个部分。这个相对较平坦部分的角度在不同的实现方式中可以变化，使得它例如是与该平坦片材成0与90°之间的角度。槽式介质从外峰115到脊118的这个相对较平坦部分118a的平均角度可以表征为小于45°、并且可以提供为相对于面层片材113是小于约30°。槽式介质的这个相对较陡部分118b可以表征为该介质的从内峰116延伸至脊118的那个部分。总体上，槽式介质的这个相对较陡部分118b(如表征为在内峰116与脊118之间延伸)的角度相对于面层片材113可以是大于45°、并且可以是大于约60°。正是这种槽式介质相对较平坦部分118a与槽式介质相对较陡部分118b之间的角度差异提供了这种脊118的存在。应理解的是槽式介质相对较平坦部分118a的角度以及槽式介质相对较陡部分118b的角度可以被确定为在形成了该介质(例如，槽式接介质118a或槽式介质118b)截面端点的这些点之间的角度，并且这个角度是从面层片材113测量的。此外，提及具体的角度是为了阐述，并且形成脊118的这些介质部分可以具有与以上指定的那些不相同的角度。

脊118可以由于槽式介质12的形成过程中沿着槽式片材112的一个长度进行压印、起皱、弯曲或折叠而提供。可能希望的但并不必须的是在形成槽式介质112的过程中采取步骤来设定脊118。例如，可以通过热处理或湿气处理或其组合来设定脊118。此外，脊118可以通过起皱、弯曲或折叠来形成这个脊而得以存在，而不经额外的设定脊的步骤。此外，脊118的表征不得与槽式片材外峰115或119以及槽式片材内峰116或114混淆。一个总体上较平坦的部分118a以及一个总体上较陡的部分118b的表征旨在作为一种方式来对一个脊的存在进行表征。总体上，预期该较平坦部分118a和较陡部分118b将展现一个曲线。即，预期该较平坦部分118a和较陡部分118b将不是完全平面的，特别是当过滤过程中流体如空气流过该介质时。但是，可以为该介质的多个部分测量介质相对于面层材料的角度以便确定脊118的存在。

图4a中所绘的介质的形状可以被指为一种低接触形状。总体上，这种低接触形状是指在槽式片材112与面层片材111之间相对低的接触面积。脊118的存在有助于在峰116和119处提供减少的屏蔽。脊118由于槽式片材112的形成而存在，并且因此减小了在峰115和119处介质的内应力。在不存在脊118时，在槽式片材112中有可能存在某个水平的内部张力，这将致使槽式片材112在峰115和119处产生更大的半径、并由此增大屏蔽。其结果是，脊118的存在有助于增大相邻的峰(例如峰115与114)之间存在的介质的量，并且有助于由于在某种程度上释放槽式片材112内的应力而减小该峰(例如峰115)的半径，该应力将致使它在缺乏脊时在这些峰处膨胀或变平。

一个脊118的存在可以通过肉眼观察而检测出。虽然这种低接触形状的存在可能通过观察槽式介质的末端并不是特别清楚的，但可以切入该过滤器元件中并看到沿着一段槽延伸的一个脊的这种存在。此外，可以通过一种技术来证实一个脊的存在，其中使该过滤器元件装载灰尘，并且可以将该槽式片材与面层片材剥离以便显露出一个具有灰尘饼，该饼具有与槽式介质上的脊相对应的一个脊。总体上，一个灰尘饼上的脊反映了该灰尘表面的具有一个平均角度的一部分与该灰尘表面的具有一个不同平均角度的另一个部分相交。该灰尘表面饼的这两个部分的相交形成了一个脊。可以用来加载在介质上以填充这些槽从而在槽内提供一个灰尘饼的这种灰尘可以表征为ISO细试验灰尘。

现在参见图4a，槽式片材112在距离D2上包括两个脊118，其中D2是指槽式片材112从峰114中心点到峰116中心点的长度，并且其中这些脊不是峰114、115、116或119。虽然峰114和116可以称为内峰，但它们也可以被称为相邻的第一侧峰(或相邻的第二侧峰)。虽然峰115和119可以称为外峰，但它们也可以被称为相邻的第二侧峰(或相邻的第一侧峰，只要对第一或第二的选择与对于峰114和116所做的选择是相反的)。在这些峰面朝一个面层片材的情况下，这些峰可以另外被表征为面层片材峰。在没有面层片材的情况下，这些峰可以简单地称为这些峰、同侧峰、相邻的第一侧峰、或相邻的第二侧峰。总体上，提及“相邻的同侧峰”是指可以用来限定一个周期的多个峰。提及“相邻的峰”而没有“相同侧面”的表征是指彼此相邻但面朝不同方向的峰(例如，峰114和115)。这种对这些峰的表征便于描述槽式介质，如附图中所示的介质。

虽然槽式片材112可以被提供为沿着每个长度D2具有两个脊118，槽式片材112可以被提供为沿着每个周期长度D2具有单个的脊、并且(如果希望的话)可以被提供为具有一种构型，其中这些周期中的一些展现了至少一个脊，一些周期展现了两个脊，并且一些周期没有展现脊，或它们的任何组合。

该槽式片材可以被表征为在通过使槽图案重复的一种方法来制造时具有一种重复性槽图案。一种重复性槽图案意味着贯穿该介质的长度上(例如在机器方向上)，该槽图案发生重复。例如，每个槽可以展现在相邻峰之间的一个脊。可能存在如下一种图案，其中每个槽可以展现在相邻峰之间的两个脊。此外，可能存在如下一种图案，其中在一些槽的相邻峰之间存在一个脊而在其他槽的相邻峰之间没有。例如，一个周期可以展现单个脊或两个脊，并且一个随后的周期可以展现零个脊、单个或两个脊，并且一个随后的槽可以展现零个脊、一个脊或两个脊。在某个点处，该图案自身进行重复。然而，不要求在每个相邻峰之间都存在一个脊或两个脊。本发明的益处可以通过提供一种重复性槽图案而获得，其中在该重复性图案内，在相邻的峰之间存在至少一个脊。优选地，该图案包括在相邻的同侧峰之间的两个脊，如图4a中所示。

对脊的存在的这种表征应理解为是指该脊沿着一段槽而存在。总体上，该脊可以沿着这个槽足以对所得介质提供所希望性能的长度来提供。虽然这种脊可以延伸过槽的整个长度，但有可能的是该脊由于(例如)槽末端处的影响因素而不延伸过槽的整个长度。示例性的影响因素包括在槽的末端处的槽封闭(例如捏褶)以及插头的存在。优选地，该脊延伸在槽长度的至少20％上。作为举例，该脊可以延伸在槽长度的至少30％、槽长度的至少40％、槽长度的至少50％、槽长度的至少60％、或槽长度至少80％上。槽的末端可以按某种方式进行封闭并且这种封闭的结果是，在从一个面观察该介质包时可能能够或不能够检测到一个脊的存在。因此，将一个脊的存在表征为沿着一段槽延伸并不意味着该脊必须沿着槽的整个长度延伸。此外，在槽的末端处可能没有检测出脊。

图4a的槽式片材112的槽可以被设计为沿着该介质从一个点向一个第二点渐缩。一般希望的是使得这种楔形基本上保持槽的峰115和119处的半径。

现在参见图4b，槽式介质120包括一个提供在面层片材121与123之间的槽式片材122。槽式片材122在相邻的峰124与125之间包括至少2个脊128和129。沿着长度D2，介质122包括4个脊128和129。该介质的单个周期长度可以包括四个脊。应理解的是这些脊128和129不是可以被称为面层介质峰的峰124、125或126。介质122可以被提供为使得在相邻的峰(例如峰125与126)之间有两个脊128和129。而且，可以提供一种重复性图案。在图4b所示的重复性图案中，在每个相邻峰之间有两个脊，并且在每个周期中提供了四个脊。在一种替代的重复性图案中，在相邻峰之间可以存在任何数目(例如，0、1或2)的脊，只要该重复性图案包括在该图案某处的相邻峰之间出现至少一个脊。在图4b所示的一个优选实施方案中，在每个相邻峰之间有两个脊。

脊128可以被表征为槽式介质的一个相对较平坦部分128a与槽式介质的一个相对较陡部分128b相接之处的区域。总体上，槽式介质的相对较平坦部分128a可以被表征为具有小于45°并且优选小于约30°的角度，其中该角度是在脊128与脊129之间测量的。槽式介质的相对较陡部分128b可以被表征为具有大于45°并且优选大于约60°的角度，其中该角度是在峰126与脊128之间测量的。脊129可以由于槽式介质的相对较平坦部分129a与槽式介质的相对较陡部分129b的相交而提供。总体上，槽式介质的相对较平坦部分129a与该介质从脊128延伸至脊129的这个部分的角度相对应。总体上，槽式介质的相对较平坦部分129a可以被表征为具有小于45°并且优选小于约30°的斜率。槽式介质的相对较陡部分129b可以被表征为该槽式介质在脊129与峰125之间延伸的那个部分，并且可以被表征为在脊129与峰125之间具有一个角度。总体上，槽式介质的相对较陡部分129b可以被表征为具有大于45°并且优选大于约60°的角度。

图4b的槽式片材122的槽可以被设计为沿着该介质从一个点向第二个点渐缩。一般希望的是使得这种楔形基本上保持槽的峰125处的半径。这个半径可以通过以下方式来保持，即，例如通过使槽式介质的这些相对较平坦部分128a和129a随着该介质的减缩而有效地向上移动和向下移动，同时使这些相对较陡部分128b变得更长和更短，从而产生一个楔形槽。较陡部分128b的这种缩短可以改变该槽的截面积，同时保持槽宽度D1并且保持这个锐峰125。

现在参见图4c，槽式介质140包括一个在面层片材141与143之间提供的槽式片材142。槽式片材142在内峰144与外峰145之间包括至少两个脊148和149。沿着长度D2，介质140包括四个脊148和149。该介质的单个周期长度可以包括四个脊。应理解的是这些脊148和149不是峰144和145。介质140可以被提供为使得在相邻的峰(例如峰144与145)之间有两个脊148和149。此外，槽式片材140可以被提供为使得在其他相邻的峰之间有一个脊、两个脊或没有脊。并不要求在每个相邻峰之间都有两个脊。如果希望存在交替的或在相邻峰之间以预定间隔提供的脊，则在相邻峰之间可以不存在脊。总体上，可以提供如下槽图案，其中该槽图案重复并且包括在相邻的峰之间存在的脊。

脊148和149可以被表征为槽式片材的一个相对较平坦部分与该槽式片材的一个相对较陡部分相接之处的区域。在脊148的情况下，槽式片材的一个相对较平坦部分148a与该槽式片材的一个相对较陡部分148b相接。在脊149的情况下，槽式片材的一个相对较平坦部分149a与槽式片材149b的一个相对较陡部分相接。槽式介质的相对较陡部分可以被表征为，在相对于面层片材143对该介质的这个部分进行测量时，具有大于45°并且优选大于约60°的角度。而相对较平坦部分可以对于介质的这个部分而被表征为相对于面层片材143具有小于45°并且优选小于约30°的斜率。

图4c的槽式片材142的槽可以被设计为沿着该介质从一个点向第二个点渐缩。一般希望的是使得这种楔形基本上保持槽的峰145处的半径。这个半径可以通过如下来保持，例如通过使该槽式介质的部分148b和149b有效地侧向移动(内和外)，从而产生一个楔形槽。这样的移动可以改变槽的截面积，同时保持槽宽度D1并且保持峰145。因此，该相对较平坦部分149a将沿着该槽变得更长和更短，相对较陡部分148b和149b的长度将向内和向外移动(在图4b上左和右)。如以上说明的，应注意到在一些实现方式中沿着这些峰的这些倾斜的平坦部分随着槽截面积的减小而向内并向下移动。

槽式片材142可以被认为相对于槽式片材122而言准备起来是更有利的，因为槽式片材142的包绕角可以小于槽式片材122的包绕角。总体上，包绕角是指在成槽步骤的过程中产生的介质弯转的角度之和。在槽式介质142的情况下，与槽式介质122相比，该介质在成槽过程中更少地弯转。其结果是，通过成槽而形成槽式片材142，该介质的要求的拉伸强度与槽式片材122相比更低。这个更低的包绕角对于楔形介质是特别重要的，使得图4C的槽式片材142特别好地适合被减缩。

槽式片材112、122和142被显示为从峰到峰是较对称的。即，对于介质112、122和142，这些槽重复而在相邻的峰之间具有相同数目的脊。相邻的峰是指沿着一段槽式介质彼此毗邻的峰。例如，对于槽式介质112，峰114和115被认为是相邻的峰，并且峰114和116可以被认为是相邻的同侧峰。然而，介质的一个周期不需要在相邻的峰之间具有相同数目的脊，并且该介质可以被表征为以这种方式而不对称。即，该介质可以被准备为在半个周期上具有一个脊而在另半个周期上不具有脊。

通过在槽式介质的相邻峰之间提供单个脊或多个脊，距离D2可以相对于现有技术的介质(如标准A和B槽)而被增大。存在一个脊或多个脊的结果是，有可能提供与例如标准A槽和B槽相比具有更多介质可用于过滤的过滤介质。以上描述的对于介质-连线百分比的测量结果可以用来表征在相邻的峰之间提供的介质的量。对于槽式片材112、122和142的一个周期而言，长度D2被定义为槽式片材112、122和142的长度。在槽式片材112的情况下，距离D2是槽式片材从低峰114到低峰116的长度。这个距离包括两个脊118。在槽式片材122的情况下，长度D2是槽式片材122从低峰124到低峰126的长度。这个距离包括至少四个脊128和129。可以通过介质-连线百分比来表征由于在相邻的峰之间提供一个或多个褶痕而导致的这种在相邻峰之间增大的过滤介质的存在。如先前讨论的，标准B槽和标准A槽分别具有约3.6％和约6.3％的介质-连线百分比。总体上，低接触的槽(如图4a中所示的槽设计)可以展现约6.2％至约8.2％的介质-连线百分比。低应变的槽(如图4b和图4c中所示的槽设计)可以提供约7.0％至约16％的介质-连线百分比。

提供脊(例如118、128和129)的存在的另一个优点是这些脊有助于减小介质上的应力从而在峰处提供更小的屏蔽面积。总体上，在成槽处理的过程中不形成脊的情况下，该介质中更大量值的张力或记忆可以致使这些峰展现更高水平的屏蔽。通过在对过滤介质成槽时将脊引入过滤介质中，变得更容易产生和帮助维持这些峰的较低半径从而减小屏蔽。

现在参见图5，通过示意性图示示出了用于形成槽式介质和单面层介质的一种示例性方法(以参考号198)。在这个示意性图示中，介质200被成槽而形成槽式介质202。可以将槽式介质202与面层介质204结合而形成单面层介质203。

介质200行进越过这些引导辊208并且由转向单元210转向进入一个希望的或正确的位置。可以提供一个加热器212来将介质200加热至希望的温度。总体上，可能希望的是加热这种介质200以避免由成槽过程导致的开裂。应当理解的是并非必须利用一个加热器。此外，可以使用一个单元来控制介质200的含水量的湿度。该湿度控制单元可以代替加热器212或与其结合使用。可以提供该加热器212来将介质200加热至约120°F至约150°F的温度。

介质200进入这些成槽辊200以便提供槽式介质202。这些成槽辊220包括第一辊222和第二辊224。第一辊222可以被称为压印辊，而第二辊224可以被称为接收辊。另外作为这些成槽辊220的一部分而包括在内的是第一压力辊226和第二压力辊228。对于所示的这些成槽辊220的取向而言，压印辊222可以称为顶辊，而接收辊224可以被称为底辊。当然，这种取向可以颠倒，如果希望的话。在介质200进入压印辊222与接收辊224之间的辊缝230时，介质200被变形以便提供具有所希望形状的槽图案的槽式介质202。在所示这种成槽辊220的安排中，介质200在机器方向上行进，并且压印辊222和接收辊224在横向方向上延伸，这样使得这些槽在横向方向上延伸。横向方向是指横过机器方向的方向。沿介质200的箭头示出了机器方向。虽然所示这些成槽辊220提供了在横向方向上延伸的槽，但应当理解的是可以提供替代的安排，使得槽在机器方向上延伸。

面层介质204沿着引导辊240行进。一个转向单元242将面层介质204转向到第一压力辊226上。可以在粘结滴点涂布器244处将一个粘结滴点施加到面层介质204上，并且可以在密封滴点涂布器246处将密封滴点施加到面层介质204上。槽式介质202和面层介质204在第一压力辊226接合接收辊224的地方连接在一起。提供了一个第二压力辊228来将槽式介质202保持在面层介质204上。所得的单面层介质203可以用来提供一种过滤器介质构造。

现在参见图6-8，以参考号250示出了第一辊或压印辊。压印辊250可以用作图5所示的这些成槽辊220中的压印辊222。第一辊250围绕一个轴线252旋转，并且包括一个外表面或圆周254，该外表面或圆周在与接收辊或轮224组合时提供了对过滤介质的成槽。压印辊222可以包括一个内表面256，可以将压印辊222安装在其上。外表面254包括多个压印辊突起258。图6仅示出了围绕压印辊250的圆周延伸的这些压印辊突起258的一部分。压印辊250可以包括约30至约650个围绕外表面或圆周254间隔开的压印辊突起258。应当理解的是提供在压印辊250上的压印辊突起258的数目可以根据该压印辊的直径以及各压印辊突起之间所希望的间距或峰到峰距离来提供。例如，一个压印辊可以具有约4.5英寸的最小直径以及约40英寸的最大直径。

压印辊突起258的细节在图7和图8中示出。所示的压印辊突起258包括三个介质接触区域260，它们是为了与进入辊缝230中的介质相接合而提供的。虽然这些压印辊突起258被示出为具有三个介质接触区域260，但在至少一个实施方案中这些压印辊突起可以被提供为具有两个介质接触区域。如所绘出的，这些介质接触区域260之一可以被称为峰接触区域262，并且这些介质接触区域260中的两个可以被称为第一和第二脊接触区域264和266。峰接触区域262可以被提供用于形成峰115，并且第一和第二脊接触区域264和266可以为图4a所示的槽式介质提供这些脊118。在一些实现方式中，在第一和第二辊二者上可以都存在介质接触区域260。

可以在峰接触区域262与第一脊接触区域264之间提供一个第一介质松弛区域270，并且可以在峰接触区域260与第二脊接触区域266之间提供一个第二介质松弛区域272。总体上，该第一和第二介质松弛区域270、272由这些压印辊突起之间的距离来限定，该距离大于该介质的厚度。第一介质松弛区域270和第二介质松弛区域272对介质提供了在峰接触区域262与第一和第二脊接触区域264和266之间移动的自由度。通过提供多个介质松弛区域，就有可能使过滤介质移动并由此释放介质上的应力。随着这些辊的转动并且介质被送入辊缝230之中，由于存在这些介质松弛区域该过滤介质可以避免经受还原张力，并且可以避免撕裂。

这些介质接触区域260被提供用于接合并弯转该介质，但不应该具有太小半径而使得它们切割该介质。总体上，这些介质接触区域可以具有至少约0.01英寸的半径。这些接触区域的半径可以大到槽高度J的约三分之一。总体上，希望的是在介质中提供褶痕、弯曲或折叠，但不希望由于进行成槽而切割该介质。这些介质接触区域260的半径的上限可以表征为导致一个介质接触区域不能提供所希望的介质弯转程度而使得介质易于恢复至其最初平坦形状的一种半径。希望的是该介质由于被送入第一与第二辊之间的辊缝中而发生变形。

如果该介质接触区域太大(具有太大的半径)，则可能不会产生所希望的槽式片材。这些介质接触区域260可以被称为钳口。这些介质松弛区域可以被称为空隙。总体上，希望的是该过滤介质能够在这些介质松弛区域中移动从而由于与介质接触区域260相接触而减小或释放介质上由弯转该介质而产生的应力。该松弛区域或这些空隙的一般长度是这些介质接触区域或钳口之间的距离。在一个实施方案中，该松弛区域至少大于该槽的弧段长度的约25％。

压印辊250包括在这些槽突起258之间提供的一系列压印辊凹陷276。总体上，这些压印辊凹陷276允许形成图4所示介质的峰114和116。这些压印辊凹陷276可以见于每个压印辊突起258之间。此外，这些压印辊凹陷276包括接收或接触该介质的一个底部接触区域278。总体上，该辊从底部接触区域278延伸至第一脊接触区域264的区域可以被称为第一介质松弛区域280，并且该辊从底部凹陷区域278延伸至第二脊接触区域266的区域可以被称为第二介质松弛区域282。总体上，第一介质松弛区域280和第二介质松弛区域282可以被提供为使得该介质具有在这些区域中移动的自由度。

现在参见图9至图11，以参考号290示出了第二辊或接收辊。接收辊290可以是在图5所示这些成槽辊220中示出的接收辊224。接收辊290围绕一个轴线292旋转，并且包括一个外表面或圆周294以及一个内表面297。接收辊290可以由内表面297来支撑。外表面294包括多个接收辊凹陷296和接收辊突起298。总体上，接收辊290包括一个外表面294，该外表面具有交替的接收辊凹陷296和接收辊突起298。

这些接收辊凹陷296包括接触区域300。接触区域300可以被称为峰接触区域302以及第一和第二脊接触区域304和306。可以提供在峰接触区域302与第一脊接触区域304之间延伸的一个第一介质松弛区域308。可以提供在峰接触区域302与第二脊接触区域306之间延伸的一个第二介质松弛区域310。这些介质松弛区域308和310被提供用于允许该介质在槽形成过程中移动。这些接收辊突起298包括介质接触区域320。此外，接收辊290包括被提供为在第一脊接触区域304与介质接触区域320之间延伸的第一介质松弛区域322以及在第二脊接触区域306与介质接触区域320之间延伸的第二介质松弛区域324。

在一种常规的成皱方法中，由于基底移动进入两个辊或轮之间的辊缝中而将该基底成皱，其中每个辊或轮具有多个齿和凹陷，其中一个轮上的这些齿接合了另一个轮上的这些凹陷并且反之亦然。在一种常规的成皱方法中，辊或轮上的这些齿和凹陷可以是相应对称的，这样产生一种相应对称的褶皱。相反，可以考虑辊250和290具有不对称的齿和凹陷。

压印辊250具有可以被视为齿形式的多个压印辊突起258、以及可以被视为凹陷形式的多个压印辊凹陷276。类似地，接收辊290包括可以被视为一种凹陷的多个接收辊凹陷296、以及可以被视为一种齿的多个接收辊突起298。在操作过程中，这些压印辊突起258接合这些接收辊凹陷298，并且这些接收辊突起298接合这些压印辊凹陷276。这个操作在图12中展示出，其中一个压印辊250和一个接收辊290接合一个过滤介质310以便产生槽式过滤介质312。

在一种常规的成皱方法中，如用于形成A槽和B槽的一种成皱方法中，可以考虑这些成皱辊是相应对称的。相应对称的辊是这样的辊：其中一个辊(例如顶部辊)具有的多个齿和凹陷与另一个辊(例如，底部辊)的多个齿和凹陷类似。由于一种常规成皱方法中的这些辊是对称的，因此得到的槽是基本上对称的。通过提供不对称的辊，就可以增强所得到的过滤介质的性能。可以考虑使压印辊250和接收辊290相对于这些突起或齿以及凹陷的结构是不对称的。虽然可以考虑使这些压印辊250和接收辊290相对于周期长度是对称的，但这些突起和凹陷的结构在这两个辊上是不相同的并且因此可以将这些辊视为不对称的。在多个实施方案中，这些成皱辊被配置为使得产生的介质沿着介质长度具有基本上相等的弧段。这样一种构型可以减小在制造过程中施加在介质上的应力。

应当理解的是术语“压印辊”和“接收辊”是相对任意的。正是这种压印辊与接收辊的组合提供了脊沿着至少一部分槽长度而存在。因此，通过对这两个辊提供与过滤介质在过滤介质相反侧面上相接合从而产生脊或褶痕或弯曲的介质接触区域，这些辊的组合作用就在过滤介质中产生了槽的重复性图案。此外，通过将这些辊表征为压印辊，并不意味着排除了其他辊具有与压印辊上的凹陷相接合的突起从而在过滤介质中产生脊、弯曲或褶痕的可能性。例如，这种第一辊具有多个第一辊突起的表征并不意味着这些第一辊突起在该辊的整个长度上延伸。可能希望的是使这些第一辊突起仅在该辊的一段长度上延伸。此外，第一辊凹陷、第二辊突起以及第二辊凹陷中的任何一个都可以在该辊小于整个辊长度的一个部分上延伸。作为举例，这些突起和凹陷可以在该辊的一个长度上延伸，该长度对应于槽长度的至少30％、槽长度的至少50％、槽长度的至少60％、槽长度的至少80％、或整个槽长度。

以上说明书提供了对于根据本发明的制造和使用的完整说明。因为可以做出本发明的多个实施方案而不背离本发明的精神和范围，本发明在于以下所附的权利要求中。

Claims (15)

1.一种用于形成槽式过滤介质的方法，包括

使过滤介质成槽以便提供具有一种重复性槽图案的槽式过滤介质，其中该重复性槽图案包括至少一个如下的槽，该槽具有在相邻的同侧峰之间的一个槽周期内提供的至少一个脊；

其中所述槽中的至少一个具有沿其长度的截面面积的一种变化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中该重复性槽图案包括至少一个如下的槽，该槽在相邻的同侧峰之间的一个槽周期内提供的至少两个脊。

3.根据权利要求1所述的方法，其中该方法包括将该过滤介质送入在一个第一辊与一个第二辊之间形成的一个辊缝之中以便形成该槽式过滤介质。

4.根据权利要求3所述的方法，其中该第一辊包括多个第一辊突起以及多个第一辊凹陷，其中该第一辊提供了交替的第一辊突起和第一辊凹陷，并且其中这些第一辊突起中的至少一个包括被一个介质松弛区域分开的至少两个介质接触区域。

5.根据权利要求3所述的方法，其中该第一辊包括多个第一辊突起以及多个第一辊凹陷，其中该第一辊提供了交替的第一辊突起和第一辊凹陷，并且其中这些第一辊突起中的至少一个包括被多个介质松弛区域互相分开的至少三个介质接触区域。

6.根据权利要求1所述的方法，其中该重复性槽的图案被安排为沿着该介质的长度产生基本上相等的弧段长度。

7.根据权利要求4所述的方法，其中该第二辊包括多个第二辊凹陷以及多个第二辊突起，其中该第二辊提供了交替的第二辊凹陷和第二辊突起，并且其中这些第二辊凹陷中的至少一个包括被一个介质松弛区域分开的至少两个介质接触区域。

8.根据权利要求7所述的方法，其中该过滤介质中的一个脊是由于在一个第一辊突起的介质接触区域与一个第二辊凹陷的介质接触区域之间的压缩而提供的。

9.根据权利要求5所述的方法，其中该第二辊包括多个第二辊凹陷以及多个第二辊突起，其中该第二辊提供了交替的第二辊凹陷和第二辊突起，并且其中这些第二辊凹陷中的至少一个包括被多个介质松弛区域互相分开的至少三个介质接触区域。

10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将该槽式过滤介质与一种面层介质相结合以便提供单面层介质。

11.一种用于形成槽式过滤介质的装置，包括

(a)一个第一辊，该第一辊包括多个第一辊突起以及多个第一辊凹陷，其中该第一辊提供了交替的第一辊突起和第一辊凹陷，并且其中这些第一辊突起中的至少一个包括被一个介质松弛区域分开的至少两个介质接触区域；以及

(b)一个第二辊，该第二辊包括多个第二辊凹陷以及多个第二辊突起，其中该第二辊提供了交替的第二辊凹陷和第二辊突起，并且其中这些第二辊凹陷中的至少一个包括被一个介质松弛区域分开的至少两个介质接触区域，

其中这些凹陷和突起被安排为沿着使用该装置形成的槽式介质的长度产生多个基本上相等的弧段长度。

12.根据权利要求11所述的装置，其中该第一辊和该第二辊被构造为在多个第一辊突起的介质接触区域与多个第二辊凹陷的介质接触区域之间压缩过滤介质。

13.根据权利要求11所述的装置，其中该第一辊包括多个第一辊突起，这些第一突起各自包含被多个介质松弛区域分开的至少三个介质接触区域，并且该第二辊包括多个第二辊凹陷，这些第二凹陷各自包括被多个介质松弛区域分开的至少三个介质接触区域。

14.一种用于形成槽式过滤介质的装置，包括

(a)一个第一辊，该第一辊包括多个第一辊突起和第一辊凹陷，其中该第一辊提供了交替的第一辊突起和第一辊凹陷；

(b)一个第二辊，该第二辊包括多个第二辊凹陷和第二辊突起，其中该第二辊提供了交替的第二辊凹陷和第二辊突起；并且

(c)这些第一辊突起、第一辊凹陷、第二辊凹陷以及第二辊突起被构造成相互作用从而提供一种辊缝，这样，当过滤介质穿过该辊缝时它对该过滤介质提供了一种重复性槽图案，其中这种重复性槽图案展现了一种楔形的截面区域。

15.根据权利要求14所述的装置，其中这些第一辊突起、第一辊凹陷、第二辊凹陷以及第二辊突起被构造成相互作用从而提供一种辊缝，这样，在过滤介质穿过该辊缝时它对该过滤介质提供了一种重复性槽图案，其中该重复性槽图案包括至少一个如下的槽，该槽在相邻的同侧峰之间的一个槽周期内提供的至少两个脊。

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