CN110475600B - 板式过滤器元件 - Google Patents

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Abstract

描述了具有褶皱块和密封构件的板式过滤器元件。板式过滤器元件被布置成使得密封构件和褶皱块可具有弯曲和/或成角度的元件。过滤器元件的密封构件可以是弯曲的、成角度的、扭曲的和/或具有变化的横截面。过滤器元件的褶皱块的入口面和出口面可以是弯曲的和/或扭曲的，而不是平面的。在一些布置中，过滤器元件的密封构件和褶皱块的面两者都可以是弯曲的和/或扭曲的。所述过滤器元件可以是柔性的，使得过滤器元件和/或密封构件的形状可以与过滤器壳体的形状一致，或者可以是刚性的，使得过滤器元件的形状在安装到过滤器壳体中之前和之后保持基本相同。

Description

板式过滤器元件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年4月11日提交的名称为“PANEL FILTER ELEMENT(板式过滤器元件)”的美国临时专利申请No.62/484,093的优先权，该申请通过引用整体结合于此。
技术领域
本申请涉及过滤器元件。
背景技术
内燃发动机通常燃烧燃料(例如，汽油、柴油、天然气等)和空气的混合物。在进入发动机之前，进气通常穿过过滤系统以从进气中移除污染物(例如，灰尘、水、油等)。过滤系统包括具有过滤器介质的过滤器元件。当空气穿过过滤器元件的过滤器介质时，过滤器介质移除空气中的至少一部分污染物，从而防止不希望的污染物进入内燃发动机。
板型空气过滤器元件经常用在汽车应用中。板型空气过滤器元件通常包括褶皱式过滤器介质和直接模制到褶皱式介质包的聚氨酯密封垫圈。褶皱式介质包和密封垫圈通常由平面的侧面限定，并且密封件通常在总体形状上为矩形。板式空气过滤器元件的平坦和刚性形状产生了设计约束，其中垫圈密封表面包含在平坦平面内。通常，该垫圈平面平行于介质包的入口流动面和出口流动面，所述入口流动面和出口流动面也彼此平行。在一些情况下，平面垫圈可相对于介质包的流动面稍微成角度。这种布置占用了大量空间，这对于发动机隔室来说是很大的设计约束。
发明内容
各种示例性实施方式涉及具有非平面入口面和出口面以及曲线密封构件的过滤器元件。一个示例性实施方式涉及一种过滤器元件。该过滤器元件包括形成具有入口面和出口面的褶皱块的过滤器介质。该过滤器元件还包括联接到褶皱块的密封构件。当过滤器元件在过滤系统壳体中处于安装位置时，入口面和出口面在形状上是非平面的。
其它示例性实施方式涉及一种过滤器组件。该过滤器组件包括过滤器壳体和过滤器元件。该过滤器元件包括形成具有入口面和出口面的褶皱块的过滤器介质。该过滤器元件还包括联接到褶皱块的密封构件，当过滤器元件安装在过滤器壳体内时，所述密封构件压缩抵靠所述过滤器壳体，从而与过滤器壳体形成密封。当过滤器元件在过滤器壳体内处于安装位置时，入口面和出口面在形状上是非平面的。
另一示例性实施方式涉及一种用于形成曲线过滤器元件的方法。该方法包括提供基本平坦的过滤器介质。将聚合物层沉积在模具的模腔中，该模腔包括曲线模腔表面。将过滤器介质的侧面在预定时间内定位在聚合物层上，使得侧面与曲线模腔表面一致，从而导致过滤器介质弯曲。从模腔移除过滤器介质，其中聚合物层附接至过滤器介质的侧表面。
这些和其它特征连同其操作的组织和方式，将从结合附图的以下详细描述中变得显而易见，其中贯穿以下描述的若干附图，相似的元件具有相似的标号。
附图说明
图1A示出了示例性传统过滤器元件的立体图。
图1B示出了位于与图1A的过滤器元件相同的笛卡尔坐标系上的过滤器元件的立体图。
图2示出了根据示例性实施方式的过滤器元件的立体图。
图3示出了根据另一示例性实施方式的过滤器元件的立体图。
图4示出了根据又一示例性实施方式的过滤器元件的立体图。
图5示出了根据另一示例性实施方式的过滤器元件的立体图。
图6A示出了根据又一示例性实施方式的过滤器元件600的立体图。图6B示出了图6A的过滤器元件的侧视图。图6C示出了根据示例性实施方式的被构造成接收图6A的过滤器元件的壳体的立体图。图6D示出了图6C的壳体的分解图。
图7A和图7B各自示出了根据示例性实施方式的过滤系统的不同分解立体图。
图8A和图8B示出了根据示例性实施方式的过滤器元件的不同立体图。图8A示出了处于未安装或平坦位置的过滤器元件。图8B示出了处于安装或弯曲位置的过滤器元件。图8C和图8D示出了被安装到壳体中的图8A和图8B的过滤器元件的立体图。
图9A至图9E示出了根据示例性实施方式的从第一位置改变到第二位置的过滤器元件的不同视图。图9A示出了处于第一位置和第二位置的过滤器元件的俯视图。图9B示出了处于第一位置和第二位置的过滤器元件的立体图。图9C示出了处于第一位置和第二位置的过滤器元件的侧视图。图9D示出了处于第二位置的过滤器元件的另一侧视图。图9E示出了处于第一位置和第二位置的过滤器元件的褶皱块的立体图。
图10A、图10B和图10C示出了根据示例性实施方式的增加刚性以保持过滤器元件的形状的不同方式。
图11A和图11B各自示出了根据示例性实施方式的圆形褶皱块的立体图。
图12A和图12B各自示出了根据示例性实施方式的椭圆形或跑道形褶皱块的立体图。
图13A和图13B各自示出了根据示例性实施方式的多边褶皱块的立体图。
图14示出了根据各种示例性实施方式的不同形状的过滤器元件的各种视图。
图15A、图15B、图15C和图15D示出了根据示例性实施方式的用于过滤器元件的平坦侧面密封构件的不同视图。
图16A、图16B、图16C和图16D示出了用于过滤器元件的圆形密封构件的不同视图。
图17A至图17G示出了根据另一个实施方式的被构造成容纳弯曲板式过滤器的过滤器壳体的各种视图。
图17H是图17A至图17G的过滤器壳体的横截面俯视图，示出了流体穿过板式过滤器和过滤器壳体的流动。
图17I是图17A至图17G的过滤器壳体的横截面仰视图，示出了流体穿过板式过滤器和过滤器壳体的流动。
图17J是图17A至图17G的过滤器壳体的横截面前视图。
图17K至图17L是图17A至图17G的过滤器壳体的等距横截面前视图。
图17M至图17N是图17A至图17G的过滤器壳体的等距横截面后视图。
图17O至图17P是图17A至图17G的过滤器壳体的等距视图，在其中具有板式过滤器，并且其中过滤器壳体处于部分拆卸状态。
图18A示出了穿过示例性曲线过滤器元件的流体流动的各种方向；根据示例性实施方式，图18B是穿过沿着纵向轴线定位的在过滤器壳体中的曲线过滤器元件的流体流动的方向的示意图，并且图18C示出了沿其横向轴线定位的在过滤器壳体中的曲线过滤器元件。
图19是根据实施方式的用于形成曲线过滤器元件的方法的示意性流程图。
图20是根据实施方式的用于形成曲线过滤器元件的示例性工艺流程。
具体实施方式
总体上参考附图，描述了具有褶皱块和密封构件的板式过滤器元件。所述板式过滤器元件被布置成使得密封构件和褶皱块可具有弯曲和/或成角度的元件。在一些布置中，过滤器元件的密封构件是弯曲的、成角度的、扭曲的和/或具有变化的横截面。在其它布置中，过滤器元件的褶皱块的入口面和出口面可以是弯曲的和/或扭曲的，而不是平面的。在又一种布置中，过滤器元件的密封构件和褶皱块的面两者都可以是弯曲的和/或扭曲的。所述过滤器元件可以是柔性的，使得过滤器元件和/或密封件的形状可以与过滤器壳体的形状一致；或者是刚性的，使得过滤器元件的形状在安装到过滤器壳体中之前和之后保持基本相同。
参照图1A，示出了过滤器元件100的立体图。过滤器元件100是已知布置的板式过滤器元件。过滤器元件100和图1A的描述将用作用于将本文所述的发明构思与平面板式过滤器元件区别开的基础。过滤器元件100通常包括褶皱块102和密封构件104。褶皱块102是褶皱式过滤器介质褶皱块。褶皱块102具有第一面106和与第一面106相对且通常平行于第一面的第二面(未示出)。在一些布置中，第一面106是入口面，而第二面是出口面。在这种布置中，待被过滤的空气通过第一面106流入褶皱块102，穿过过滤器介质，并通过第二面流出褶皱块102。在其它布置中，第一面106是出口面，并且穿过褶皱块102的流动是反向的。过滤器元件100沿着褶皱长度110(如下所述)基本上是刚性的，使得过滤器元件100的形状得以保持。刚性可通过使用框架(例如，硬质氨基甲酸酯框架、注射模制框架、热成形框架、滚塑模制框架、3D打印框架、冲压金属框架等)或加强构件(例如，打褶稳定压条、用诸如
Figure BDA0002220434720000051
Elastocast 55090之类的加强剂喷射褶皱块102边缘、聚氨酯、边缘粘结等)来实现。在其它实施方式中，可使用胶合弯曲框架(例如，梳型框架)来保持密封弯曲形状，以在过滤器盖与壳体之间产生配合。
过滤器元件100用笛卡尔坐标系示出，该笛卡尔坐标系具有用于参考目的X轴线、Y轴线和Z轴线。如图1A所示，第一面106和第二面在形状上是平面的。褶皱块102的每个面或侧面在形状上通常是平面的。因此，褶皱块102形成直角长方体。第一面106和第二面平行于彼此并且由(沿Z轴测量的)褶皱高度108间隔开。褶皱高度108在整个褶皱块102中都是均匀的。褶皱块102的高度与褶皱高度108相同。褶皱块102的宽度由(沿Y轴线测量的)褶皱长度110限定。褶皱块102的长度由(沿X轴线测量的)褶皱块长度112限定。褶皱块长度112也可用于确定褶皱块中的褶皱的数量(褶皱块长度112除以每英寸过滤器介质的褶皱数)。
如图1A所示，密封构件104围绕褶皱块102包绕。密封构件104可由褶皱块102形成和/或用粘合剂(例如聚氨酯)附接到褶皱块102。密封构件104由柔性材料例如氨基甲酸酯构成，并且被构造成压缩抵靠壳体以抵靠壳体形成密封。密封构件104的每个长度(即，密封构件延伸褶皱块长度112和/或褶皱长度110的长度)是线性的并且通常平行于笛卡尔坐标系的相应轴线。
如下文进一步详细描述的，本公开的过滤器元件被构造成使得密封构件和褶皱块可具有弯曲和/或成角度的元件。例如，所述过滤器元件与过滤器元件100的不同之处在于，入口面和出口面可以是弯曲的而不是平面的，密封构件可以是成角度的或弯曲的而不是线性的且平行于相应轴线，过滤器元件可以是柔性的而不是刚性的，或上述各种情况的组合。
图1B中示出了突出显示弯曲面的一个这样的示例性过滤器元件。图1B示出了位于与过滤器元件100相同的笛卡尔坐标系上的过滤器元件120的立体图。过滤器元件120类似于过滤器元件100。过滤器元件120和过滤器元件100之间的主要区别在于褶皱块122的布置。过滤器元件120通常包括褶皱块122和密封构件124。褶皱块122是褶皱式过滤器介质褶皱块。褶皱块122具有第一面126和与第一面126相对的第二面(未示出)。在一些布置中，第一面126是入口面，而第二面是出口面。在这种布置中，待被过滤的空气通过第一面126流入褶皱块122，穿过过滤器介质，并通过第二面流出褶皱块122。在其它布置中，第一面126是出口面，且穿过褶皱块122的流动是反向的。过滤器元件120基本上是刚性的，使得过滤器元件120的形状得以保持。刚性可通过使用框架(例如，硬质氨基甲酸酯框架、注射模制框架、热成形框架、滚塑模制框架、3D打印框架、冲压金属框架等)或加强构件(例如，打褶稳定压条、用诸如
Figure BDA0002220434720000061
Elastocast 55090之类的加强剂喷射褶皱块102边缘、聚氨酯、边缘粘合等)来实现。
与过滤器元件100不同，褶皱块122的每个面或侧面包括在形状上为非平面(例如曲线的)的至少一部分。例如，褶皱块122可以是弯曲的，可以绕中心轴线128旋转，或者其组合。在一些布置中，所得到的褶皱块122具有在形状上是弯曲或非平面的面。在其它布置中，所得到的褶皱块122包括平面部分130(例如，具有矩形形状、三角形形状等)和弯曲部分(例如，第一面126的除平面部分130以外的部分)。
密封构件124围绕褶皱块122包绕。密封构件124可由褶皱块122形成和/或用粘合剂(例如聚氨酯)附接到褶皱块122。密封构件124由柔性材料例如氨基甲酸酯构成，并且被构造成压缩抵靠壳体以抵靠壳体形成密封。与过滤器元件100的密封构件104不同，密封构件124是弯曲的和/或扭曲的，以匹配褶皱块122的弯曲形状。
参照图2，示出了根据示例性实施方式的过滤器元件200的立体图。过滤器元件200类似于过滤器元件100。过滤器元件200和过滤器元件100之间的主要区别在于密封构件的布置。过滤器元件200是板式过滤器元件。过滤器元件200通常包括褶皱块202和密封构件204。褶皱块202是褶皱式过滤器介质褶皱块。褶皱块202的每个面或侧面在形状上通常是平面的。因此，褶皱块202形成直角长方体。褶皱块202具有第一面206和与第一面206相对且通常平行于第一面206的第二面(未示出)。在一些布置中，第一面206是入口面，而第二面是出口面。在这种布置中，待被过滤的空气通过第一面206流入褶皱块202，穿过过滤器介质，并通过第二面流出褶皱块202。在其它布置中，第一面206是出口面，并且穿过褶皱块202的流动是反向的。过滤器元件200基本上是刚性的，使得过滤器元件200和褶皱块202的形状得以保持。刚性可通过使用框架(例如，硬质氨基甲酸酯框架、注射模制框架、热成形框架、滚塑模制框架、3D打印框架、冲压金属框架等)或加强构件(例如，打褶稳定压条、用诸如
Figure BDA0002220434720000062
Elastocast 55090之类的加强剂喷射褶皱块102边缘、聚氨酯、边缘粘合等)来实现。
如图2所示，密封构件204围绕褶皱块202包绕。密封构件204可由褶皱块202形成和/或用粘合剂(例如聚氨酯)附接到褶皱块202。密封构件204由柔性材料例如氨基甲酸酯构成，并且被构造成压缩抵靠壳体以抵靠壳体形成密封。与过滤器元件100的密封构件104不同，密封构件204的两个长度沿一个轴线是拱形的(即，弯曲的)。密封构件204的拱形长度被构造成与过滤器壳体的互补拱形或弯曲表面相互作用。
参照图3，示出了根据示例性实施方式的过滤器元件300的立体图。过滤器元件300类似于过滤器元件100。过滤器元件300和过滤器元件100之间的主要区别在于密封构件的布置。过滤器元件300是板式过滤器元件。过滤器元件300通常包括褶皱块302和密封构件304。褶皱块302是褶皱式过滤器介质褶皱块。褶皱块302的每个面或侧面在形状上通常是平面的。因此，褶皱块302形成直角长方体。褶皱块302具有第一面306和与第一面306相对且通常平行于第一面306的第二面(未示出)。在一些布置中，第一面306是入口面，而第二面是出口面。在这种布置中，待被过滤的空气通过第一面306流入褶皱块302，穿过过滤器介质，并通过第二面流出褶皱块302。在其它布置中，第一面306为出口面，且穿过褶皱块302的流动是反向的。过滤器元件300基本上是刚性的，使得过滤器元件300和褶皱块302的形状得以保持。刚性可通过使用框架(例如，硬质氨基甲酸酯框架、注射模制框架、热成形框架、滚塑模制框架、3D打印框架、冲压金属框架等)或加强构件(例如，打褶稳定压条、用诸如
Figure BDA0002220434720000071
Elastocast 55090之类的加强剂喷射褶皱块102边缘、聚氨酯、边缘粘合等)来实现。
如图3所示，密封构件304围绕褶皱块302包绕。密封构件304可由褶皱块302形成和/或用粘合剂(例如聚氨酯)附接到褶皱块302。密封构件304由柔性材料例如氨基甲酸酯构成，并且被构造成压缩抵靠壳体以抵靠壳体形成密封。与过滤器元件100的密封构件104不同，密封构件304的每个长度相对于轴线成角度或弯曲。密封构件304的成角度或弯曲长度被构造成与过滤器壳体的互补拱形或弯曲表面相互作用。
参照图4，示出了根据另一示例性实施方式的过滤器元件400的立体图。过滤器元件400类似于过滤器元件100。过滤器元件400和过滤器元件100之间的主要区别在于褶皱块的布置。过滤器元件400是板式过滤器元件。过滤器元件400通常包括褶皱块402和密封构件404。褶皱块402是褶皱式过滤器介质褶皱块。与过滤器元件100不同，褶皱块402的每个面或侧面、褶皱块402的侧面或面中的两个是弯曲的，使得它们在形状上是非平面的。在一些布置中，第一面406是入口面，而第二面是出口面。在这种布置中，待被过滤的空气通过第一面406流入褶皱块402，穿过过滤器介质，并通过第二面流出褶皱块402。在其它布置中，第一面406是出口面，并且穿过褶皱块402的流动是反向的。过滤器元件400基本上是刚性的，使得过滤器元件400和褶皱块402的形状得以保持。刚性可通过使用框架(例如，硬质氨基甲酸酯框架、注射模制框架、热成形框架、滚塑模制框架、3D打印框架、冲压金属框架等)或加强构件(例如，打褶稳定压条、用诸如
Figure BDA0002220434720000081
Elastocast 55090之类的加强剂喷射褶皱块102边缘、聚氨酯、边缘粘合等)来实现。
第一面406和第二面两者都绕轴线408弯曲。该弯曲导致第一面406和第二面两者都具有非平面形状。第一面406和第二面的形状部分地围绕轴线408包绕。轴线408与形成褶皱块402的过滤器介质的褶皱的过滤器介质的折痕的方向平行。第一面406和第二面的弯曲导致褶皱比长方体褶皱块(例如，过滤器元件100、200或300的褶皱块)更多地成扇形散开。褶皱的扇状化改进了褶皱块402的过滤器介质的灰尘装载特性。
如图4所示，密封构件404围绕褶皱块402包绕。密封构件404可由褶皱块402形成和/或用粘合剂(例如聚氨酯)或通过压缩压配合而附接到褶皱块402。密封构件404由柔性材料例如氨基甲酸酯构成，并且被构造成压缩抵靠壳体以抵靠壳体形成密封。与过滤器元件100的密封构件104不同，密封构件404的两个长度相对于轴线408弯曲，以匹配第一面406的曲率。密封构件404的弯曲长度被构造成与过滤器壳体的互补拱形或弯曲表面相互作用。
参照图5，示出了根据又一示例性实施方式的过滤器元件500的立体图。过滤器元件500类似于过滤器元件100。过滤器元件500和过滤器元件100之间的主要区别在于密封构件的布置。过滤器元件500是板式过滤器元件。过滤器元件500通常包括褶皱块502和密封构件504。褶皱块502是褶皱式过滤器介质褶皱块。褶皱块502的每个面或侧面在形状上通常是平面的。因此，褶皱块502形成直角长方体。褶皱块502具有第一面506和与第一面506相对并通常平行于第一面506的第二面(未示出)。在一些布置中，第一面506是入口面，而第二面是出口面。在这种布置中，待被过滤的空气通过第一面506流入褶皱块502，穿过过滤器介质，并通过第二面流出褶皱块502。在其它布置中，第一面506是出口面，并且穿过褶皱块502的流动是反向的。过滤器元件500基本上是刚性的，使得过滤器元件500和褶皱块502的形状得以保持。刚性可通过使用框架(例如，硬质氨基甲酸酯框架、注射模制框架、热成形框架、滚塑模制框架、3D打印框架、冲压金属框架等)或加强构件(例如，打褶稳定压条、用诸如
Figure BDA0002220434720000091
Elastocast 55090之类的加强剂喷射褶皱块102边缘、聚氨酯、边缘粘合等)来实现。
如图5所示，密封构件504围绕褶皱块502包绕。密封构件504可由褶皱块502形成和/或用粘合剂(例如聚氨酯)或通过压缩压配合而附接到褶皱块502。密封构件504由柔性材料例如氨基甲酸酯构成，并且被构造成压缩抵靠壳体以抵靠壳体形成密封。与过滤器元件100的密封构件104不同，密封构件504的两个长度相对于由第一面506限定的平面成角度。另外，密封构件504的厚度从厚端508变化到薄端510。密封构件504的成角度长度被构造成与过滤器壳体的互补拱形或弯曲表面相互作用。
参照图6A和图6B，示出了根据另一示例性实施方式的过滤器元件600。图6A示出了过滤器元件600的立体图。图6B示出了过滤器元件600的侧视图。过滤器元件600类似于过滤器元件400。过滤器元件600和过滤器元件400之间的主要区别在于褶皱块的布置。过滤器元件600是板式过滤器元件。过滤器元件600通常包括褶皱块602和密封构件604。褶皱块602是褶皱式过滤器介质褶皱块。褶皱块602具有第一面606和与第一面606相对的第二面608。在一些布置中，第一面606是入口面，而第二面608是出口面。在这种布置中，待被过滤的空气通过第一面606流入褶皱块602，穿过过滤器介质，并通过第二面608流出褶皱块602。在其它布置中，第一面606是出口面，并且穿过褶皱块602的流动是反向的。过滤器元件600基本上是刚性的，使得过滤器元件600和褶皱块102的形状得以保持。刚性可以通过使用框架或加强构件来实现。密封构件604围绕褶皱块602包绕。密封构件604可由褶皱块602形成和/或用粘合剂(例如聚氨酯)附接到褶皱块602。密封构件604由柔性材料例如氨基甲酸酯构成，并且被构造成压缩抵靠壳体以抵靠壳体形成密封(例如，如下面关于图6C和图6D所述)。
褶皱块602被布置成使得第一面606和第二面608是非平面的和弯曲的和/或扭曲的。在图6A和图6B所示的布置中，褶皱块602沿两个不同的轴线弯曲。因此，密封构件604也沿着两个不同的轴线弯曲。与长方体褶皱块(例如褶皱块102)相比，褶皱块602的曲线形状有助于减小入口填充区域中的限制，这是因为流入入口填充区域中的方向不被过滤器褶皱的侧壁阻碍。另外，褶皱块602的褶皱方向可与穿过过滤器元件600的流动方向对齐，以与长方体褶皱块相比改进灰尘装载并减小限制。
参照图6C，示出了根据示例性实施方式的被构造成接收过滤器元件600的壳体610的立体图。图6D示出了壳体610和过滤器元件600的分解图。壳体610包括基部部分612和盖614。盖614可拆卸地固定到基部部分612。基部部分612和盖614限定了接收过滤器元件600的中心隔室616。盖614包括出口618，并且基部部分612包括入口620。因此，在过滤操作期间，流体(例如，空气)通过入口620流入壳体610，进入到中心隔室616中，穿过过滤器元件600，并通过出口618流出壳体610。如图6D中最佳地示出，基部部分612包括凹槽622，该凹槽622是弯曲的以匹配过滤器元件600的密封构件604的弯曲。因此，当过滤器元件600固定在壳体610中时，密封构件604通过按压并形成到凹槽622中而抵靠基部部分612形成密封。
参照图7A和图7B，示出了根据示例性实施方式的过滤系统700的两个不同的分解立体图。过滤系统700通常包括具有基部部分702和盖704的壳体以及安装在壳体中的过滤器元件706。基部部分702可移除地固定到盖704。下面进一步详细描述过滤器元件706的布置。
过滤器元件706类似于过滤器元件100。因此，过滤器元件706是板式过滤器元件，并且包括褶皱块708和密封构件710。在未安装位置(例如，如图7B所示，此时盖704与基部部分702分离)，褶皱块708形成直角长方体。褶皱块708是褶皱式过滤器介质褶皱块。褶皱块708具有第一面(未示出，面向基部部分702)和与第一面相对并通常平行于第二面712的第二面712(在未安装状态下)。在一些布置中，第一面106是入口面，而第二面是出口面。在这种布置中，待被过滤的空气通过入口714流入壳体，通过第一面流入褶皱块708，穿过过滤器介质，通过第二面712流出褶皱块708，并通过出口716流出壳体。在其它布置中，第一面是出口面，并且穿过褶皱块708的流动是反向的。与过滤器元件100不同，过滤器元件706基本上不是刚性的，使得过滤器元件708的形状可以改变并与壳体的形状一致。
如图7B最佳所示，密封构件710围绕褶皱块708包绕。密封构件710可由褶皱块708形成和/或用粘合剂(例如，聚氨酯)附接到褶皱块708。密封构件710由柔性材料例如氨基甲酸酯构成，并且被构造成压缩抵靠壳体以抵靠壳体形成密封。在未安装状态下，密封构件710的每个长度(即，密封构件延伸褶皱块长度和/或褶皱长度的长度)是线性的并且通常平行于笛卡尔坐标系(例如，如图1所示)的相应轴线。然而，当过滤器元件706安装在壳体中时，过滤器元件706的形状从直角长方体改变为由壳体限定的形状。在改变形状时，密封构件710也改变形状以匹配壳体的形状，使得密封构件710的形状匹配基部部分702的曲线密封表面718的形状。在一些布置中，密封构件710包括凸起以与壳体中的开口接合，从而有助于将过滤器元件706固定在壳体内的适当位置。
参照图8A和图8B，示出了根据示例性实施方式的过滤器元件800的视图。图8A示出了处于未安装或平坦位置的过滤器元件800的立体图。图8B示出了处于安装或弯曲位置的过滤器元件800的立体图。过滤器元件800是板式过滤器元件。过滤器元件800通常包括褶皱块802和密封构件804。褶皱块802是褶皱式过滤器介质褶皱块。在未安装或平坦位置(图8A)，过滤器元件800具有与过滤器元件100类似的直角长方体形状。在安装或弯曲位置(图8B)，褶皱块802的第一面806和第二面808绕轴线810弯曲，使得它们在形状上是非平面的。在一些布置中，第一面806是入口面，而第二面808是出口面。在这种布置中，待被过滤的空气通过第一面806流入褶皱块802，穿过过滤器介质，并通过第二面808流出褶皱块802。在其它布置中，第一面806是出口面，并且穿过褶皱块802的流动是反向的。过滤器元件800是柔性的(以与以上关于过滤器元件706所述的类似的方式)，使得过滤器元件800可从图8A的未安装或平坦位置转移到图8B的安装或弯曲位置，以匹配过滤系统壳体的曲率(例如，如以下关于图8C和图8D进一步详细描述的)。在替代布置中，过滤器元件800基本上是刚性的，并且形成为安装或弯曲位置(图8B的)，使得过滤器元件800和褶皱块102的形状得以保持。在这种布置中，刚性可以通过使用框架或加强构件来实现。
在安装或弯曲位置，第一面806和第二面808两者都绕轴线810弯曲。该弯曲导致第一面806和第二面两者产生非平面形状。第一面806和第二面808的形状部分地围绕轴线810包绕。轴线810平行于形成褶皱块802的过滤器介质的褶皱的过滤器介质的折痕的方向。第一面806和第二面的弯曲导致褶皱比长方体褶皱块(例如，过滤器元件100、200或300的褶皱块)更多地成扇形散开。褶皱的扇状化改进了褶皱块802的过滤器介质的灰尘装载特性。在未安装或平坦位置，第一面806和第二面808两者基本上都是平面的且平行的。在未安装或平坦位置，过滤器元件800提供更有效的包装选择和存储。
密封构件804围绕褶皱块802包绕。密封构件804可由褶皱块802形成和/或用粘合剂(例如聚氨酯)附接到褶皱块802。密封构件804由柔性材料例如氨基甲酸酯构成，并且被构造成压缩抵靠壳体以抵靠壳体形成密封。因此，密封构件804可在未安装或平坦位置与安装或弯曲位置之间挠曲。密封构件804包括锁定突片812。锁定突片812有助于在过滤器元件800位于壳体中的同时将过滤器元件800固定在安装或弯曲位置(例如，如以下关于图8C和图8D进一步详细描述的)。
参照图8C和图8D，示出了根据示例性实施方式的安装在壳体中的过滤器元件800的立体图。壳体由基部部分814和盖子816构成。盖子816被构造成可移除地附接到基部部分814。基部部分814包括入口818，而盖子816包括出口820。如图8C所示，过滤器元件800处于未安装或平坦位置。因此，过滤器元件800需要在安装箭头822的方向上弯曲以与壳体基部部分814的形状一致。基部部分814包括被构造成接收密封构件804的锁定突片812的插座824。在一些布置中，插座824形成穿过基部部分814的通孔。当锁定突片812被接收在插座824中时(如图8D所示)，过滤器元件800在安装或弯曲位置(图8B的)被固定在基部部分814中，并且盖子816可被固定到基部部分814(例如，经由夹子或螺栓)以完成将过滤器元件800安装到壳体中。
参照图9A至图9E，示出了根据另一示例性实施方式的从第一位置改变到第二位置的过滤器元件900的视图。在图9A至图9E中，第一位置是平坦或未安装位置，而第二位置是弯曲或安装位置。图9A示出了处于第一位置和第二位置的过滤器元件900的俯视图。图9B示出了处于第一位置和第二位置的过滤器元件900的立体图。图9C示出了处于第一位置和第二位置的过滤器元件900的侧视图。图9D示出了处于第二位置的过滤器元件900的另一个侧视图。图9E示出了处于第一位置和第二位置的过滤器元件900的褶皱块902的立体图。过滤器元件900类似于过滤器元件800。过滤器元件900和过滤器元件800之间的主要区别在于处于第二(即，弯曲或安装)位置的过滤器元件900的形状。
过滤器元件900是板式过滤器元件。过滤器元件900通常包括褶皱块902和密封构件904。褶皱块902是褶皱式过滤器介质褶皱块。在第一位置，过滤器元件900具有与过滤器元件100类似的直角长方体形状。在第二位置，褶皱块902的第一面906和第二面908弯曲和/或扭曲，使得它们在形状上为非平面的。在一些布置中，第一面906是入口面，而第二面908是出口面。在这种布置中，待被过滤的空气通过第一面906流入褶皱块902，穿过过滤器介质，并通过第二面908流出褶皱块902。在其它布置中，第一面906是出口面，并且穿过褶皱块902的流动是反向的。过滤器元件900是柔性的(以与上述关于过滤器元件800所述的类似的方式)，使得过滤器元件900能够从第一位置转移到第二位置以匹配过滤系统壳体的曲率(例如，以与上述关于过滤器元件800所述的类似的方式)。
在第二位置，第一面906和第二面908两者都可以是弯曲的和/或扭曲的，这取决于接收过滤器元件900的过滤器壳体的形状。弯曲和/或扭曲导致第一面906和第二面两者产生非平面形状。在一些布置中，第一面906和第二面的弯曲和/或扭曲导致褶皱比长方体褶皱块(例如，过滤器元件100、200或300的褶皱块)更多地成扇形散开。在这种布置中，褶皱的扇状化改进了褶皱块902的过滤器介质的灰尘装载特性。在第一位置，第一面906和第二面908两者基本上都是平面的且平行的。在第一位置，过滤器元件900提供更有效的包装选择和存储。
密封构件904围绕褶皱块902包绕。密封构件904可由褶皱块902形成和/或用粘合剂(例如聚氨酯)附接到褶皱块902。密封构件904由柔性材料例如氨基甲酸酯构成，并且被构造成压缩抵靠壳体以抵靠壳体形成密封。因此，密封构件904可在第一位置与第二位置之间挠曲。密封构件904包括锁定突片912。锁定突片912有助于在过滤器元件900位于壳体中的同时将过滤器元件900固定在安装或弯曲位置(例如，以与以上关于过滤器元件800和图8C和图8D所述的类似的方式)。
参照图10A、图10B和图10C，描述了增加刚性以保持过滤器元件的形状的三种不同方式。过滤器元件1000通常包括褶皱块1002和密封构件1004(例如，类似于上述过滤器元件)。图10A、图10B和图10C中的每一个都示出了过滤器元件1000的立体图，该过滤器元件1000具有为过滤器元件1000提供刚性的不同特征。图10A、图10B和/或图10C的加强或刚性特征可以单独地或与彼此组合地结合到上述过滤器元件中的任何一个中。如图10A所示的过滤器元件1000使用刚性的硬胶将密封构件1004固定到褶皱块1002。硬胶有助于保持过滤器元件1000的弯曲和/或扭曲形状。在一些布置中，密封构件1004由高硬度的氨基甲酸酯构成，使得密封构件1004本身也保持过滤器元件1000的弯曲和/或扭曲形状。图10B的过滤器元件1000包括褶皱块1002的至少一个侧面1006，该至少一个侧面1006用半刚性材料(例如聚氨酯、聚脲喷射物(例如
Figure BDA0002220434720000141
55090)等喷射，这种半刚性材料提供刚性以保持过滤器元件1000的弯曲和/或扭曲形状。褶皱块1002的任何数量的侧面都可以用半刚性材料喷射(例如，一个侧面、两个侧面、三个侧面、四个侧面等)。图10C的过滤器元件1000包括固定到褶皱块1002的两个侧面的半刚性面板1008，该半刚性面板1008保持过滤器元件1000的弯曲和/或扭曲形状。面板1008可以由注射模制塑料、刚性纸板、冲切片材、金属、橡胶等形成。尽管在图10C中示出为包括两个面板1008，但是在褶皱块1002的任何数量的侧面上可以使用任何数量的面板1008。
图11A、图11B、图12A、图12B、图13A和图13B示出了根据各种实施方式的处于平坦(即未安装)位置(如相应的图“A”所示)和弯曲和/或扭曲(即安装)位置(如相应的图“B”所示)的褶皱块的不同形状。图11A和图11B各自示出圆形褶皱块1100的立体图。图12A和图12B各自示出了椭圆形或跑道形褶皱块1200的立体图。图13A和图13B各自示出了五边的褶皱块1300的立体图。
参照图14，示出了根据示例性实施方式的不同形状的过滤器元件的各种视图。
上述过滤器元件中的每一个通常包括褶皱块和密封构件。根据预期的过滤系统，密封构件可形成为具有各种横截面形状。如下面进一步详细描述的，图15A至图15D示出了具有平坦密封构件1504的布置，并且图16A至图16D示出了具有圆形密封构件1604的布置。平坦密封构件1504和圆形密封构件1604可与任何上述过滤器元件一起使用。在一些实施方式中，在褶皱块和密封构件的制造过程中，在过滤器介质形成为扭曲曲线形状之后添加密封构件。这样，压缩力矢量正交于凸出的密封表面。这样，过滤器壳体和盖可以容易地密封在一起。
参照图15A至图15D，示出了根据示例性实施方式的具有平坦密封构件1504的过滤器元件1500的视图。图15A、图15C和图15D各自示出了过滤器元件1500的不同立体图。图15B示出了密封构件1504的横截面视图。过滤器元件1500类似于过滤器元件600。过滤器元件1500是板式过滤器元件。过滤器元件1500通常包括褶皱块1502和密封构件1504。褶皱块1502是褶皱式过滤器介质褶皱块。褶皱块1502具有第一面1506和与第一面1506相对的第二面1508。在一些布置中，第一面1506是入口面，而第二面1508是出口面。在这种布置中，待被过滤的空气通过第一面1506流入褶皱块1502，穿过过滤器介质，并通过第二面1508流出褶皱块1502。在其它布置中，第一面1506是出口面，并且穿过褶皱块1502的流动是反向的。在一些布置中，过滤器元件1500基本上是刚性的，使得过滤器元件1500和褶皱块102的形状得以保持。刚性可以通过使用框架或加强构件来实现。密封构件1504围绕褶皱块1502包绕。密封构件1504可用粘合剂(例如，热熔性粘合剂)或通过压缩压配合而附接到褶皱块1502。密封构件1504由柔性材料例如氨基甲酸酯构成，并且被构造成压缩抵靠壳体以抵靠壳体形成密封。
褶皱块1502被布置成使得第一面1506和第二面1508是非平面的和弯曲的和/或扭曲的。因此，密封构件1504也是弯曲的和/或扭曲的，以匹配褶皱块1502的形状。褶皱块1502的曲线形状与长方体褶皱块(例如，褶皱块102)相比有助于减小入口填充区域中的限制。另外，褶皱块1502的褶皱方向可与穿过过滤器元件1500的流动方向对齐，以与长方体褶皱块相比改进灰尘装载并减小限制。
如图15B中最佳地示出，密封构件1504具有带有平坦侧面的总体梯形横截面形状。平坦侧面被构造成当过滤器元件1500被安装在壳体中时密封抵靠过滤系统壳体的一部分。平坦侧面形成了密封构件1504和壳体之间的扭曲带物表面界面。如图15B所示，连接平坦侧面的至少一些顶点可以是圆形的。
参照图16A至图16D，示出了根据示例性实施方式的具有平坦密封构件1600的过滤器元件1600的视图。图16A、图16C和图16D各自示出了过滤器元件1600的不同立体图。图16B示出了密封构件1604的横截面视图。过滤器元件1600类似于过滤器元件600和过滤器元件1500。过滤器元件1600是板式过滤器元件。过滤器元件1600通常包括褶皱块1602和密封构件1604。褶皱块1602是褶皱式过滤器介质褶皱块。褶皱块1602具有第一面1606和与第一面1606相对的第二面1608。在一些布置中，第一面1606为入口面，第二面1608为出口面。在这种布置中，待被过滤的空气通过第一面1606流入褶皱块1602，穿过过滤器介质，并通过第二面1608流出褶皱块1602。在其它布置中，第一面1606为出口面，并且穿过褶皱块1602的流动是反向的。在一些布置中，过滤器元件1600基本上是刚性的，使得过滤器元件1600和褶皱块102的形状得以保持。刚性可以通过使用框架或加强构件来实现。密封构件1604围绕褶皱块1602包绕。密封构件1604可用粘合剂(例如，热熔性粘合剂)或通过压缩压配合而附接到褶皱块1602。密封构件1604由柔性材料例如氨基甲酸酯构成，并且被构造成压缩抵靠壳体以抵靠壳体形成密封。
褶皱块1602被布置成使得第一面1606和第二面1608是非平面的和弯曲的和/或扭曲的。因此，密封构件1604也是弯曲和/或扭曲以匹配褶皱块1602的形状。褶皱块1602的曲线形状与长方体褶皱块(例如，褶皱块102)相比有助于减小入口填充区域中的限制。另外，褶皱块1602的褶皱方向可与穿过过滤器元件1600的流动方向对齐，以与长方体褶皱块相比改善灰尘装载并减小限制。
如图16B中最佳地示出，密封构件1604具有总体圆形的横截面形状。密封构件1604的圆形边缘被构造成当过滤器元件1600安装在壳体中时密封抵靠过滤系统壳体的一部分。密封构件1604形成圆形密封表面。
图17A至图17G示出了根据另一实施方式的被构造成容纳(以弯曲板式过滤器的形式示出)过滤器元件的过滤器壳体1700的各种视图。过滤器壳体1700包括与下壳体部分1704接合的上过滤器壳体部分1702。“脏的”流体(例如未过滤的空气)经由流体入口1706进入过滤器壳体1700，并且过滤后的流体经由流体出口1708离开过滤器壳体(流体入口1706和流体出口1708可以根据特定系统要求而颠倒)。
图17H至图17P示出了定位在过滤器壳体1700内的过滤器元件1710的不同视图(其中选定的视图以半透明形式示出了过滤器壳体1700的各个部分)。过滤器元件1710可以根据系统要求和过滤器壳体1700的构造采取本文所述的各种过滤器壳体的形式。根据系统规格和要求，密封构件可位于过滤器元件1710的顶部或底部任一处。
一个或多个突起可以从上壳体部分1702和/或下壳体部分1704延伸出。例如，图17H至图17P示出了包括从上壳体部分1702和下壳体部分1704中的每一者延伸的多个细长肋1712。细长肋1712的尺寸设计成和定位成遵循旨在用于过滤器壳体1700内的过滤器元件1710的曲率。细长肋1712的形状可选择成有助于引导流体从流体入口1706穿过过滤器元件1710并朝向流体出口1708流动。在这种布置中，细长肋1712被构造成和布置成当过滤器元件1710正确安装在过滤器壳体1700内时朝向过滤器元件1710驻留处突出。这样，过滤器元件1710有效地固定在由相应的细长肋限定的三维空间内。
图18是根据另一实施方式的过滤器元件1810的立体图。过滤器元件1810包括弯曲板式过滤器元件1810，如本文先前所述。过滤器元件1810通常包括褶皱块1812和密封构件1814。褶皱块1812是褶皱式过滤器介质褶皱块。过滤器元件1810包括第一面1816和与第一面1816相对的第二面1818(图18B中所示)。在各种实施方式中，过滤器元件1810可基本类似于过滤器元件600，并因此，在此不进一步详细描述。过滤器元件1810具有沿过滤器元件1810的较长边缘定向的纵向轴线AL和垂直于纵向轴线定向的横向轴线AT。在各种实施方式中，过滤器元件1810可以定位在壳体中，使得流体流动穿过过滤器元件1810的方向可以沿着横向轴线AT(即，从点1到点2)而不是沿着纵向轴线AL(即，从点3到点4)。沿横向轴线AT的流动可对流体流动提供较小的阻力，并因此减小进入过滤器元件1810定位在其中的壳体的流体上的背压。
图18B是根据实施方式的过滤器壳体1800的示意图。过滤器壳体1800包括限定内部容积的过滤器壳体部分1802，弯曲板式过滤器元件1810定位在该内部容积内。过滤器壳体部分1802限定入口1806和出口1808，该出口1808与入口1806相对，并具有偏离入口1806的流动轴线的流动轴线。过滤器元件1810沿其纵向轴线AL以倾斜定向定位在入口1806和出口1810之间，使得第一面1816朝向出口1808定向，而第二面1818朝向入口1806定向。将过滤器元件1810定位在由过滤器壳体部分1802限定的内部容积中使得过滤器元件1810的多个褶皱相对于从入口1806到出口1808的多个褶皱的纵长方向垂直于流体流动而定位。这导致流体流动基本上垂直于多个褶皱的褶皱长度。
图18C是根据实施方式的过滤器壳体1800的示意图，其中过滤器元件1810沿其横向轴线AT以倾斜定向定位在入口1806和出口1810之间，使得第一面1816朝向出口1808定向，而第二面1818朝向入口1806定向。将过滤器元件1810定位在由过滤器壳体部分1802限定的内部容积中使过滤器元件1810的多个褶皱沿着从入口1806到出口1808的多个褶皱的纵长方向平行于流体流动定位。这导致流体流动基本上平行于多个褶皱的褶皱长度，这可以减小背压并提高过滤效率。
图19是用于形成弯曲板式过滤器元件的示例性方法1900的示意性流程图。方法1900包括在1902提供基本平坦的过滤器介质。该过滤器介质可包括褶皱块102或本文所述的任何其它过滤器介质，而不具有设置在其中的折弯或弯曲。在各种实施方式中，过滤器介质还可包括联接到该过滤器介质的密封构件，如本文先前所述。
在一些实施方式中，在1904，将释放层沉积在模具的模腔中。模腔可包括曲线模腔表面。标记或记号(例如，产品名称、公司标志、序列号等)可蚀刻或雕刻在模腔表面上，且在模制过程期间压印在聚合物层上。释放层可由低表面张力释放剂形成，并且可被喷射到模腔中。合适的释放剂可包括但不限于硅酮基释放剂、蜡基释放剂、磺酸释放剂或任何其它释放剂。在其它实施方式中，模腔的模腔表面可被构造为提供自释放特性。例如，微米或纳米尺寸的特征可形成在模腔的模腔表面上，以便减小喷射或以其它方式沉积到模腔中的聚合物层的液滴的接触角，并且显著地减小聚合物层与模腔表面的粘附。
在1906，将聚合物层沉积(例如，分配或喷涂)在模腔中。例如，聚合物层可以是流体形式(例如，溶解在溶剂中以形成可喷射液体)或喷涂在模腔的模腔表面上。可以使用任何合适的聚合物材料。合适的聚合物材料包括但不限于聚氨酯、聚脲、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯、热固性聚合物、增强聚合物或其组合。在特定的实施方式中，聚合物层包括聚氨酯，该聚氨酯被配制为在预定时间内凝固，例如在10至20秒的时间范围内凝固。可以将聚合物材料溶解在溶剂(例如丙酮、二氯甲烷、乙酸盐、二甲基亚砜、氯仿、四氢呋喃、有机无毒溶剂、任何其它溶剂或其组合)中，以形成可喷射液体。标记或记号(例如，产品名称、公司标志、序列号等)可以蚀刻在模腔表面的表面上，在模制过程期间这些标记或记号被压印在聚合物层上。
在1908，在预定时间内将过滤器介质的侧面定位在聚合物层上，使得该侧面与曲线模腔表面一致，并导致过滤器介质弯曲。该预定时间(例如，在10至20秒的范围内)可以是在该时间段内聚合物层至少部分地凝固(即，反应或交联)的时间段。在其它实施方式中，第一聚合物层可在该预定时间内部分地凝固(例如，从可喷射液体转变到半固体)，以便在过滤器介质定位在第一聚合物层上时促进将过滤器介质的侧面嵌入或灌封在该聚合物层中。弯曲导致包括过滤器介质的平坦褶皱块弯曲，使得过滤器介质具有曲线轮廓。在1910，将过滤器元件的侧面在聚合物层上保持预定凝固时间。例如，该预定凝固时间可包括第一聚合物层从过滤器介质的第一面定位在第一聚合物层上的时间点起完全凝固(即，所有溶剂蒸发且聚合物层完全固化)所花费的时间段。在一些实施方式中，在所述预定时间(例如，在第一聚合物层沉积在模腔中之后25秒至50秒)之后，预定凝固时间可以在5秒至30秒的范围内。
在1912，将具有附接到其侧面的聚合物层的过滤器介质从模腔移除。聚合物层保持模腔表面的曲线轮廓，并且由此还在过滤器介质从模腔移除之后将过滤器介质保持在弯曲形状。在1914，可以修整任何聚合物层毛边。侧面可以是第一侧面，并且方法1900的操作可以对过滤器介质的与第一侧面相对的第二侧面或过滤器介质的任何其它侧面重复。此外，在1916，密封构件可围绕过滤器介质定位。例如，密封构件可以模制在过滤器介质的合适的端部上。
图20是根据实施方式的用于形成弯曲板式过滤器元件的工艺流程。在操作1，提供模具2050。模具2050限定了限定曲线模腔表面2053的模腔2052。修整平台2054定位在模腔的轮缘上，并被构造成便于修整聚合物层毛边。标记(例如，产品名称、公司标志、序列号等)可以蚀刻或雕刻在模腔表面2053上。
在操作2，将聚合物层2060沉积(例如，分配或喷涂)在模腔中。例如，聚合物层2060可以是流体形式(例如，溶解在溶剂中以形成可喷射液体)或者喷涂在模腔2052的模腔表面2053上。聚合物层2060可以包括任何合适的聚合物材料，例如聚氨酯、聚脲或本文关于方法1900所述的任何其它聚合物。在各种实施方式中，可以使用机器人喷射器将聚合物层2060沉积在模腔2052中。在一些实施方式中，在将聚合物层2060沉积在模腔表面2053上之前，可以将释放层沉积在模腔表面2053上。
在操作3，将包括平坦褶皱块的过滤器介质2010的第一侧面2012在预定时间内定位在聚合物层2060上，使得第一侧面2012与曲线模腔表面2053一致，从而导致过滤器介质2010弯曲。该弯曲导致过滤器介质2010弯曲，使得过滤器介质2010采用曲线轮廓。在各种实施方式中，机器人操纵器可用于将过滤器介质2010定位并保持在聚合物层2060上。将过滤器介质2010的第一侧面2012在聚合物层2060上保持预定凝固时间。在操作4，将过滤器介质2010从模腔2052移除，其中聚合物层2060附接到第一侧面2012，并且过滤器介质2010保持曲线轮廓。密封构件2070可联接到过滤器介质2010(例如，模制在其上)。在一些实施方式中，第二聚合物层2062也可以附接到过滤器介质2010的与第一侧面2012相对的第二侧面，如操作5所示。相对于仅使用单个聚合物层的实施方式，在过滤器介质的相对侧上的两个聚合物层2060、2062可给过滤器介质2010的曲线轮廓提供更好的保持。
应注意，本文中用于描述各种实施方式的术语“示例”的任何使用旨在表明这些实施方式是可能的实施方式的可能的示例、表示和/或说明(且这些术语并不旨在暗示这些实施方式必须是特别的或最好的示例)。
本文所用的术语“联接”等是指两个构件直接或间接地连接到彼此。这种连接可以是固定的(例如，永久的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。这种连接可以通过两个构件或两个构件和任何附加的中间构件彼此整体地形成为单个整体来实现，或者通过两个构件或两个构件和任何附加的中间构件附接到彼此来实现。
如本文所使用的，术语“基本上”和类似术语旨在具有与本公开的主题所属的领域的普通技术人员所共同接受的用法相一致的宽泛含义。阅读本公开的本领域技术人员应当理解，这些术语旨在允许描述所描述和要求保护的某些特征，而不将这些特征的范围限制为所提供的精确布置和/或数值范围。因此，这些术语应被解释为表明所描述和要求保护的主题的非实质性或不重要的修改或改变被认为在如所附权利要求中记载的本发明的范围内。
这里对元件的位置的参考(例如，“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”等)仅用于描述图中各种元件的定向。应当注意，各种元件的定向可以根据其它示例性实施方式而不同，并且这些变型旨在被本公开所包含。
重要的是注意到，各种示例性实施方式的构造和布置仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细描述了几个实施方式，但是阅读本公开的本领域技术人员将容易地理解，在本质上不偏离本文所述主题的新颖教导和优点的情况下，许多修改是可能的(例如，各种元件的尺寸、大小、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、颜色、定向等的变化)。例如，示出为整体形成的元件可以由多个部件或元件构成，这些元件的位置可以是颠倒的或以其它方式改变，并且离散的元件的性质或数量或位置可以改变或变化。根据替代实施方式，任何过程或方法步骤的顺序或次序可以改变或重新排序。另外，如本领域普通技术人员将理解的，来自特定实施方式的特征可以与来自其他实施方式的特征组合。在不偏离本发明的范围的情况下，还可以在各种示例性实施方式的设计、操作条件和布置中进行其他替代、修改、改变和省略。

Claims (20)

1.一种过滤器元件，该过滤器元件包括：
过滤器介质，该过滤器介质形成具有入口面和出口面的褶皱块；以及
密封构件，该密封构件联接到所述褶皱块；
其中，当所述过滤器元件在过滤系统壳体中处于安装位置时，所述入口面和所述出口面在形状上是非平面的，
其中，所述过滤器元件是刚性的，使得当所述过滤器元件处于未安装位置时，所述入口面和所述出口面保持非平面形状。
2.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述密封构件包括一个或多个锁定突片，以在所述过滤系统壳体中将所述过滤器元件固定在所述安装位置。
3.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，在所述安装位置，所述入口面和所述出口面绕轴线弯曲，所述轴线平行于形成所述褶皱块的多个折痕的方向。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器元件，其中，所述密封构件包括平坦密封表面。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器元件，其中，所述密封构件包括圆形密封表面。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器元件，其中，所述密封构件包括弯曲长度，所述弯曲长度被构造成与所述过滤系统壳体的互补弯曲表面相互作用。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器元件，所述过滤器元件还包括固定到所述褶皱块的两个侧面的半刚性面板，当所述过滤器元件处于未安装位置时，所述半刚性面板保持所述过滤器元件的非平面形状。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器元件，所述过滤器元件还包括所述褶皱块的用半刚性材料喷射的一个或多个侧面，当所述过滤器元件处于未安装位置时，所述半刚性材料保持所述过滤器元件的非平面形状。
9.一种过滤器组件，该过滤器组件包括：
过滤器壳体；以及
过滤器元件，该过滤器元件包括：
形成具有入口面和出口面的褶皱块的过滤器介质；以及
联接到所述褶皱块的密封构件，当所述过滤器元件安装在所述过滤器壳体内时，所述密封构件压缩抵靠所述过滤器壳体，从而与所述过滤器壳体形成密封，
其中，当所述过滤器元件在所述过滤器壳体内处于安装位置时，所述入口面和所述出口面在形状上是非平面的，
其中，所述过滤器元件是刚性的，使得当所述过滤器元件处于未安装位置时，所述入口面和所述出口面保持非平面形状。
10.根据权利要求9所述的过滤器组件，其中，所述过滤器壳体包括上过滤器壳体部分和下过滤器壳体部分，所述上过滤器壳体部分包括从该上过滤器壳体部分延伸的多个细长肋。
11.根据权利要求9所述的过滤器组件，其中，所述过滤器壳体包括上过滤器壳体部分和下过滤器壳体部分，所述下过滤器壳体部分包括从该下过滤器壳体部分延伸的多个细长肋。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的过滤器组件，其中，所述密封构件包括一个或多个锁定突片，以在所述过滤器壳体中将所述过滤器元件固定在所述安装位置。
13.根据权利要求9至11中任一项所述的过滤器组件，其中，在所述安装位置，所述入口面和所述出口面绕轴线弯曲，所述轴线平行于形成所述褶皱块的多个折痕的方向。
14.根据权利要求9至11中任一项所述的过滤器组件，其中，所述密封构件包括平坦密封表面。
15.根据权利要求9至11中任一项所述的过滤器组件，其中，所述密封构件包括圆形密封表面。
16.根据权利要求9至11中任一项所述的过滤器组件，其中，所述密封构件包括弯曲长度，所述弯曲长度被构造成与所述过滤器壳体的互补弯曲表面相互作用。
17.一种用于形成曲线过滤器元件的方法，所述方法包括：
提供基本平坦的过滤器介质；
将聚合物层沉积在模具的模腔中，所述模腔包括曲线模腔表面；
在预定时间内将所述过滤器介质的侧面定位在所述聚合物层上，使得所述侧面与所述曲线模腔表面一致，从而导致所述过滤器介质弯曲；以及
从所述模腔移除所述过滤器介质，其中所述聚合物层附接至所述过滤器介质的所述侧面。
18.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括：在从所述模腔移除所述过滤器介质之前，将所述过滤器介质的所述侧面保持在所述聚合物层上预定凝固时间。
19.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括：围绕所述过滤器介质定位密封构件。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，其中，所述聚合物层是第一聚合物层，并且所述侧面是第一侧面，所述方法还包括：
将第二聚合物层沉积在所述模具的所述模腔中；
在预定时间内将所述过滤器介质的第二侧面定位在所述第二聚合物层上，使得所述第二侧面与所述曲线模腔表面一致，所述第二侧面与所述第一侧面相对；以及
从所述模腔移除所述过滤器介质，其中所述第二聚合物层附接至所述过滤器介质的所述第二侧面。
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