專利名稱：流體過濾器的制作方法
流體過濾器
背景技術：
本發明涉及高流量濾筒，更具體地講涉及用于氣體或液體過濾應用的 可置換濾筒，而更具體地講涉及成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件，其每 單位體積包絡的可用介質表面積比許多常規褶皺型過濾介質濾筒的介質表 面積要高，甚至更具體地講涉及用于濾筒的成菱形圖案的管狀褶鈹型過濾 元件。
近來，人們致力于提供高流量流體過濾系統和用于制造高流量流體過 濾系統的系統，包括具有相對較高流量濾筒的筒式過濾器，其通過單個濾
筒和與其相關的系統的流量高達約500gpm (18931pm)。先前的研究(參 見美國專利No. 4， 842， 739和5， 336， 405)使得在使濾筒尺寸最小化的同 時相對增加了有效過濾介質面積并產生了多種濾筒結構，在該結構中平坦 的過濾介質片被折疊成褶皺結構放置在濾筒中。
與本發明主題相競爭的技術之一是容納徑向褶皺型過濾介質的濾筒。 當用于本發明濾筒的預期應用時，徑向成褶的缺點之-一是單個濾筒可容納 的過濾介質面積的量。例如， 一種目前市售的濾筒(可以商品名BETAFINE XL得自CUNO Incorporated (3M公司)的產品)包絡過濾介質的容量高于 目前己知的2.5英寸(6cm)外徑的類似濾筒，但是，即使它具有增加的過 濾介質包絡量，其仍需要比本發明的某些實施例更多數量的濾筒。
美國專利No. 4， 842， 739和5， 336， 405所描述的濾筒的每單位濾筒體 積具有相對較高的過濾介質表面積，但是這些濾筒的內芯直徑為約1.5英 寸(4cm)。與這種特定濾筒(通常被稱為3M型號740B系列濾筒產品)相 關的缺陷之一是，由于該特定濾筒的內芯直徑為約1.5英寸(4cm)，每個 濾筒的流量不應高于約八十(80) gpm (3031pm)的最大流量。因此，這種 特定的現有技術濾筒具有性能上的缺陷，從而影響了其在高流量過濾應用 領域的潛在市場拓展。包括美國專利No. 2， 683， 537、 2， 897， 971、 3， 087， 623、 2， 732， 951、 2， 556， 521 、 2， 186， 440 、1， 928， 049 、 5， 336， 405 、 5， 702， 603 、 2， 683， 537、 3， 867， 294和2， 186,440在內的許多現有技術專利使用用于過 濾機油的紙張過濾介質和/或濾筒，而本發明濾筒中使用的過濾介質在某些 實施例中是采用由聚烯烴材料(例如聚丙烯)或等效材料制成的熔噴介 質。
因此，希望提供示例性高流量流體過濾系統，以及制造高流量流體過 濾系統的方法和系統，該過濾系統包括(但不限于)用于封閉至少一個濾 筒的過濾器殼體、具有褶鮍型過濾介質包絡元件的濾筒，每個濾筒具有處 理相對較高液體流量的能力，例如，約50gpm (1891pm)或高于類似的已 知現有技術濾筒(例如3M型號740B系列濾筒)的流量；在一個實施例 中，對于長度為四十(40)英寸(100cm)、給定濾筒內部體積為約1327立 方英寸(21745cm3)的濾筒，以及長度為六十(60)英寸(150cm)、內部 體積為約1991立方英寸(32626cm3)的濾筒，它可提供約145平方英尺
(13m2)的過濾介質面積；在一個實施例中，與其他相當的先前已知的高 流量流體過濾系統(例如以商品名ULTIPLEAT得自Pall Corporation
(East Hills， New York)的產品或其他直徑為2. 5英寸(6cm)的傳統濾 筒)相比，它具有相對較小的占有面積，同時還可達到大致相同的通過過 濾器殼體的流體流量；在一個實施例中，與目前市場上市售的類似過濾系 統相比，它可為使用者提供具有相對較低過濾成本的高流量過濾系統；在 一個實施例中，與相競爭的過濾系統產品(例如3M型號740B系列濾筒或 PALL ULTIPLEAT濾筒)相比，它可提供具有相對較高介質包絡密度(每單 位濾筒體積的表面積為約0. 10至約0. 14平方英尺/立方英寸(約5. 7至約 7.9平方厘米/立方厘米))的高流量過濾系統；與其他已知的高流量流體 過濾系統(例如3M型號740B系列濾筒)相比，它可提供具有基本一致的 過濾介質褶縐構造的高流量過濾系統；在一個實施例中，與類似的相競爭 的過濾系統(例如3M型號740B系列濾筒)相比，它可提供具有相對較大 芯內徑(包括(但不限于)約3英寸(8cm))的高流量過濾系統；在一個 實施例中，它可以根據濾筒長度，提供能夠處理流量高達約三百五十
(350) gpm (13251pm)至約五百(500) gpm (18931pm)的濾液的單個濾
7筒，并且它還可以提供具有褶皺型過濾介質包絡元件的過濾系統，在該過 濾系統中過濾介質被折疊成如上所述的一致的圓柱式樣，并且在至少一個 實施例中具有大約八(8)個形成于其自身周圍的翼，從濾筒頂部觀察時， 其形成了八角形形狀。
發明內容
在一個方面，本發明提供了高流量濾筒，其包括具有內徑、兩端和形 成于芯中的孔的芯元件；環繞芯元件布置的具有內徑和外徑的成菱形圖案 的管狀褶皺型過濾元件，其中，在一個實施例中，成菱形圖案的管狀褶皺
型過濾元件的外徑和內徑之比在約1.5至2. 5之間(在一些實施例中，在 1.8至2.4之間，或在2.0至2.3之間)；開口端蓋，其位于芯的一端， 用于讓流體流入或流出芯元件；以及封閉端蓋，其位于芯的另一端，用于 防止流體由此溢出，封閉端蓋包括用于將開口端蓋定位于過濾器殼體中的 結構。
如本發明的上下文所用，術語"成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件" 是指由管狀過濾介質形成的過濾元件，該管狀過濾介質以能夠在過濾介質 中形成折疊的菱形褶縐的方式成褶。圖6示出了成菱形圖案的管狀褶皺型 過濾元件的一個示例性實施例，用虛線40繪出了一個折疊的菱形褶縐的輪 廓。如本發明的上下文所用，虛線40表示單個褶縐的周邊。菱形褶縐可以 是菱面形或三角形(即箏形)的。由于過濾介質材料的性質和折疊管狀材 料的固有難度，菱形褶縐可以具有可能會改變菱形形狀的其他皺紋或變 型，但是菱形形狀要仍保持可辨別。
圖6示出的成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件通過以下方式形成將 圓管的第一周邊再成形為虛線42所示的第一正方形，將圓管的第二周邊再 成形為虛線44所示的第二正方形，并重復該過程(即虛線42、 44、 46)。如圖6所示，第一正方形和第二正方形可以相對于彼此錯開45度， 以獲得菱面形圖案的管狀褶皺型過濾元件。作為另外一種選擇，第一正方 形和第二正方形可以相對于彼此以多種角度錯開，以獲得三角圖案的管狀 褶芻皮型過濾元件。成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件的內徑由成菱形圖案的管狀褶皺型 過濾器的內切圓的直徑限定。成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件的外徑由 成菱形圖案的管狀褶皺型過濾器的外切圓的直徑限定。成菱形圖案的管狀 褶皺型過濾元件的內徑和外徑根據菱形的數量、形狀和尺寸，以及過濾介 質的折疊厚度和所得過濾器的壓實度的不同而有所差別。例如，圖6示出
的成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件的壓實度較低，這是因為線42、 44和 46形成的平面彼此之間的距離相對較大。
在更進一步的理論基礎上考慮圖6所示的實施例，每個正方形的邊長
(即菱形的中心軸)等于管的周長除以四。因此，成菱形圖案的管狀褶鈹 型過濾元件的內徑理論上為管的周長除以四，成菱形圖案的管狀褶皺型過 濾元件的外徑理論上為四分之一管周長乘以二的平方根，外徑和內徑的比 率為1.4 (假設無材料厚度，并且完全壓實)。在具有三角形橫截面形狀
(即三個菱形的長度/周長)的實施例的類似計算中，外徑與內徑的比率為 2.0。在具有5、 6、 7、 8、 9和10個邊的其他多邊形橫截面形狀的實施例 的計算中，理想的比率分別為1.24、 1.15、 1.11、 1.08、 1.06和1.05。 獲得的實際比率通常將會(至少部分地)變大，因為過濾元件厚度使內徑 減小并使外徑增大。
在另一方面，本發明提供了包括以下組件的高流量過濾系統具有流 體入口的殼體結構，用于容納至少一個濾筒；連接至殼體結構的流體出
口；至少一個高流量濾筒，在一個實施例中，其外表面外徑為約6.5英寸 (16. 5cm)，內芯直徑為約3.0英寸(8cm)，該至少一個濾筒布置在過濾 器殼體中，使得流體流可以從該至少一個濾筒的外表面流至和流出該至少 一個高流量濾筒的內芯，該至少一個高流量濾筒的內芯與殼體結構的流體 出口流體連通；以及成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件，其外徑為約6.5 英寸(16.5cm)，布置在至少一個高流量濾筒的內芯附近，在一個實施例 中，這使得單個高流量濾筒能夠處理流體流量高達約500gpm的濾液。
在另一方面，本發明提供了包括以下組件的成菱形圖案的管狀褶皺型 過濾元件由至少一層其中形成有多個褶縐的過濾介質構成的管，其中每 個褶縐所在的平面與相鄰褶縐所在的平面錯開約十(10)度至約八十 (80)度。用制造本發明濾筒的系統和方法制造的高流量流體過濾系統中所使用
的濾筒的示例性實施例包括能夠處理四十(40)英寸(102cm)高流量濾筒 中流量高達約三百五十(350) gpm ( 13251pm)的流體和六十(60)英寸 (152cm)高流量長濾筒中流量高達約五百(500) gpm (18931pm)的流體 的濾筒。
在一個實施例中，通過本發明的系統和方法制造的濾筒可有效地處理 相對較高的每濾筒液體流量，該實施例包括成菱形圖案的管狀褶鈹型過濾 元件，對于給定的濾筒體積來說，其具有相對較大的過濾介質面積。
用于制造本發明濾筒的系統和方法的示例性實施例的其他特征包括 (但不限于)用于產生與大多數其他競爭性產品相比相對更大的介質包絡 密度(表面積/單位濾筒體積)的系統，用于產生均勻的過濾介質褶縐幾何 構造的系統和方法，用于制備在保持較小的過濾器殼體直徑的同時能夠加 強對過濾器殼體內部空間的有效利用的系統，以及用于制造每體積處理流 體需要的過濾器殼體空間較小的濾筒的系統。
通過本發明的系統和方法制造的濾筒的其他示例性實施例包括(但不 限于)具有約(包括(但不限于))三(3)英寸(8cm)的相對較大芯內 徑的濾筒設計，連同其他特征使得單個濾筒可以處理高達約三百五十 (350) gpm (13&lpm)(濾筒長度為40英寸(102cm))至約五百 (500) gpm (18931pm)(濾筒長度為60英寸(152cm))的流量。
通過本發明的系統和方法制造的高流量過濾系統的示例性實施例的其 他特征包括(但不限于)能夠提供內含過濾介質元件的濾筒，該濾筒具有 每單位體積相對較高的過濾介質表面積。可以通過改變過濾介質的包絡密
度來在較大范圍內控制濾筒內容納的過濾介質的表面積，這將在下文中詳 細解釋。另外，可以在濾筒長度方向上以連續或不連續的方式控制過濾介
質嵌套密度，以制備在濾筒長度上分布有均一或梯度分布的過濾介質的濾 筒。例如，沿著芯的單位長度方向，每單位長度上的褶縐數量可以有所不 同。
通過本發明的系統和方法制造的高流量過濾系統的一些實施例的另一
個特征是，高流量過濾系統包括(但不限于)這樣的過濾器殼體其具有
10相對較小的占有面積，但可實現大約相同的通過過濾器殼體的流體流，并 且能夠容納多個或一組濾筒，這在以前需要相對較大尺寸的殼體。
通過本發明的系統和方法制造的高流量過濾系統的某些實施例的另一 個特征是與這些系統相關的每個濾筒的過濾成本相對較低。
通過本發明的系統和方法制造的高流量過濾系統的一些實施例的又一 個特征包括(但不限于)鎖緊機構，該鎖緊機構包括(但不限于)濾筒上 的互補性滑道結構和過濾器殼體插座，其需較小的旋轉力來將濾筒安裝進 高流量過濾器殼體中或將濾筒從高流量過濾器殼體中卸下。
通過本發明的系統和方法制造的高流量過濾系統的某些實施例的另一 個特征是，高流量過濾系統可以減少需進行處理的濾筒的使用數量，從而 是對環境相對有好的。
通過本發明的系統和方法制造的高流量過濾系統的一些實施例的又一 個特征是，與許多其他類似的過濾系統相比，為了處理相同的流體流量， 該高流量過濾系統需要的濾筒相對較少。
本發明的高流量過濾系統的某些實施例的又一個特征是，與目前市場 上可獲得的許多其他類似的過濾系統相比較時，通過本發明的系統和方法 制造的高流量過濾系統的過濾成本相對較低。
本發明的一個特征包括通過本發明的系統和方法制造的濾筒，其包 括具有直徑和形成于其中的孔的內芯；以及布置于內芯附近的具有內徑 和外徑的成菱形圖案的管狀褶鈹型過濾元件，其中，在一個實施例中，成
菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件的外徑和內徑的比率在約1.5至約2.5之 間，在其他實施例中，該比率在約1.8至約2.4之間，而在另外的實施例 中，該比率在2. 0至2. 3之間。
本發明的另一個特征還包括通過本發明的系統和方法制造的濾筒，其 中濾筒的外徑包括(但不限于)約6.5英寸(16. 5cm)。
本發明的以上發明內容并非意圖描述本發明的每個公開實施例或每種 實施方式。以下附圖和具體實施方式
更具體地舉例說明了圖示實施例。
圖1為本發明的示例性高流量流體過濾系統的透視示意圖，部分為剖 面圖2為本發明的高流量液體過濾系統中使用的示例性濾筒的透視圖； 圖3A為圖2中示例性濾筒的頂部端蓋的平面圖3B為圖2中示例性濾筒的部分剖視圖，示出了它的芯和端蓋部件；
圖3C為圖2中示例性濾筒的底部端蓋的平面圖3D為圖2中示例性濾筒的頂部端蓋部件的部分剖視圖3E為圖2中示例性濾筒的底部端蓋部件的部分剖視圖4A為本發明的成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件的外部部分的數字
圖像；
圖4B為圖4A中成菱形圖案的管狀褶鈹型過濾元件的放大部分的數字
圖像；
圖4C為圖4A中成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件的內部放大部分的 數字圖像；
圖5A為本發明的成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件的兩(2)套同步 褶縐的平面圖5B為本發明的成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件的透視圖6為本發明的部分成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件的等比例示意
圖7為本發明的示例性褶皺型系統的示意圖； 圖8為圖7中示例性褶皺型系統的部分透視圖9為圖8中示例性褶皺型系統的兩個示例性葉片裝置之一的部分剖 面透視圖10為圖9中示例性葉片裝置的示例性葉片運動特征圖的圖示； 圖11為本發明示例性組件模塊處于裝載位置時的透視圖； 圖12為圖11中示例性組件模塊處于成褶包絡就緒位置時的透視圖； 圖13為圖11中示例性組件模塊處于旋轉焊接就緒位置時的透視并且
圖14為示例性濾筒/殼體鎖緊機構的部分剖視圖和部分透視圖。
12圖15A為根據本發明的裝入單個濾筒的示例性濾筒殼體的示意性剖視
圖，該濾筒允許過濾系統在約350gpm (13251pm)的流量下運行；
圖15B為競爭性濾筒殼體的示意性剖視圖，該濾筒殼體中裝入了該競
爭性過濾系統在約350gpm (13251pm)的流量下運行所需的18個濾筒；
圖15C為另一競爭性濾筒殼體的示意性剖視圖，該濾筒殼體中裝入了
該競爭性過濾系統在約350gpm (13251pm)的流量下運行所需的24個濾
筒；
圖16A為根據本發明的裝入七個濾筒的示例性濾筒殼體的示意性剖視 圖，該濾筒允許過濾系統在約2000gpm (75711pm)的流量下運行；
圖16B為競爭性濾筒殼體的示意性剖視圖，該濾筒殼體中裝入了運行 一個競爭性過濾系統所需的85個濾筒，以便該競爭性系統在約2000gpm (75711pm)的流量下運行；
圖16C為一個濾筒殼體的示意性剖視圖，該濾筒殼體裝入了另一競爭 性過濾系統在約2000gpm (75711pm)流量下運行所需的120個濾筒；
圖17A為在約350gpm (13251pm)流量下運行時，圖15A-15C的濾筒 的典型時間/工效坐標圖；并且
圖17B為在約2000gpm (75711pm)流量下運行時，圖16A-16C的濾筒 的典型時間/工效坐標圖。
盡管上述各圖示出了本發明的若干實施例，但還可以想到其他的實施 例。本公開以示例性而非限制性的方式提供實施例。應當理解，本領域內 的技術人員可以設計出許多其他修改形式和實施例，這些修改形式和實施 例均在本發明原理的范圍和精神內。附圖可能沒有按比例繪制。在所有附 圖中，類似的附圖標記表示類似的部件。
具體實施例方式
除非另外指明，在本發明中，以下定義的術語具有以下含義 如本文所用，術語"高流量"指通過濾筒的相對較高的液體流量，例 如，在40英寸(102cm)長的濾筒中高達約350gpm (13251pm)的流量， 以及在60英寸(152cm)長的濾筒中高達約500gpm (18931pm)的流體流 量，或甚至更高，從而產生相對較高的通量。如本文所用，術語"通量"指每單位過濾介質面積的液體流量。 如本文所用，術語"插座"指過濾器殼體中用來接納濾筒連接器的部件。
如本文所用，術語"包絡密度"指過濾介質表面積除以濾筒體積。 如本文所用，術語"吹制微纖維"指通過在旋轉的收集器滾筒上吹制
細小的熔融材料流(這樣得到一巻過濾介質)而制成的非織造過濾介質，
也稱為熔噴過濾介質。
如本文所用，術語"TYPAR"指用在細絲結點處隨機布置、分配和粘合
的連續長絲聚丙烯纖維制成的紡粘聚丙烯纖維網結構(產品可以商品名
TYPAR得自Reemay， Inc (Charleston, South Caxoliim))。
如本文所用，術語"紡粘"指通過如下方法制備的非織造材料，在該 方法中將熱塑性纖維成形聚合物通過線狀或圓形噴絲頭擠出。將擠出的聚 合物流迅速冷卻，并用空氣和/或機械拉伸輥使其細化，形成所需直徑的細 絲。然后將細絲鋪到傳送帶上，形成纖維網。然后使纖維網粘合而形成紡 粘纖維網。在某些實施例中，紡粘法是整合的一步式處理方法，從聚合物 樹脂開始，以纖維網成品結束。 高流量過濾系統
如圖1所示，本發明的高流量過濾系統50包括高流量濾筒殼體52和 布置在其中的至少一個高流量濾筒54。本領域的技術人員應當理解，如圖 所示，這種特定的高流量濾筒殼體52示出為水平過濾器殼體，但應當了 解，同樣可構造為豎直過濾器殼體。本領域的技術人員還應當理解，將一 個或多個高流量濾筒或濾筒54布置在過濾器殼體主體的內部，并且可以用 多個本領域技術人員已知的可能結構(例如，插座)將其固定在其中。
具體地講，在示例性實施例中，本發明的高流量過濾系統50可以制成 多種尺寸，以容納一個至七個并且可能更多的兩種現行工業標準長度(其 為40英寸(102cm)和60英寸(152cm)長度)的高流量濾筒54。高流量 過濾系統50可以制成水平或豎直構造，這取決于具體的操作需要。 一般來 講，最終使用者將會為了操作簡便而選擇水平構造，或者為了減少高流量 過濾系統的占有面積，從而減少投資花費而選擇豎直構造。
14圖1詳細地示出了本發明的一個示例性高流量過濾系統50。如圖所
示，示例性高流量過濾系統50可包括由一對腿56、 58支承的高流量濾筒 殼體52，其具有外表面60和內表面62，適于接納至少一個具有中央芯元 件63 (參見圖3)和開口端蓋65以及封閉端蓋66 (參見圖2和3a-3c)的 高流量濾筒54，該中央芯元件具有形成于其中的孔64。高流量濾筒殼體 52具有開口端67和封閉端68，開口端適于接納閉合構件70，閉合構件70 能夠通過本領域內技術人員已知的方法有選擇地、密封地封閉開口端67。 入口 72可以布置在濾筒殼體52中，用于接納來自外部來源(未示出)的 待過濾流體，流體出口 74相對于封閉端68布置，用于接納來自高流量濾 筒54中央芯元件63 (參見圖3a)的已過濾流體，并將已過濾流體輸送到 遠處的位置(未示出)。
為了將示出的水平殼體52轉換成豎直殼體的一個實施例，在除去一對 支承腿56、 58并將類似的支承結構布置在封閉端68后，殼體會旋轉九十 度(90°)，使得開口端67在封閉端68的上方，封閉端68布置在開口端 67的下方并靠近地面。
過濾介質
如圖4A-6所示， 一種發現可用于安裝在示例性系統的高流量濾筒54 內的成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件76中的過濾介質為非織造材料，而 在另一個實施例中，為本領域內技術人員已知的非織造吹制微纖維網(或 熔噴纖維網)。(參見美國專利No. 4， 842， 739和5， 336， 405，每個專利 的公開內容在與本發明不沖突的范圍內以引用的方式并入本文。)
一種可用于制造安裝在高流量濾筒54內的成菱形圖案的管狀褶皺型過 濾元件76的示例性過濾介質包括(但不限于)吹制微纖維或其他能夠執行 具體應用中所需過濾功能的過濾介質，該吹制微纖維被制成嚴格控制的纖 維直徑規格，以產生絕對額定保留效率。此類吹制微纖維介質的一個實例 是由3M公司(St. Paul,麗)制造，并且可以現有的濾筒型號740商購獲 得。具體地講，可用作安裝在高流量濾筒54內的成菱形圖案的管狀褶皺型 過濾元件76的過濾介質可以用熔噴FDA適形聚丙烯微纖維介質制成，其具 有高粒子去除效率和廣泛的化學相容性。在某些實施例中，制造過程中未 使用粘合劑、粘結劑或硅氧垸。本領域內技術人員應當理解，所有支承層和/或相關的硬件(如果使用)都用聚丙烯或其他能夠執行具體應用中所需 功能的材料制成。
成菱形圖案的管狀褶皺型系統和方法
根據本發明的一個示例性實施例，將一系列非織造過濾介質纖維網
(包括(但不限于)上游相對開放的預過濾層(如TYPAR)、相對細小的
顆粒過濾介質以及下游支承層)通過至少一個流體不能透過的接縫一起縫 合在過濾管材中，形成扁平管狀縫合過濾介質，然后將其用熱和壓力進行
壓印，如美國專利No. 4， 842， 739 (Tang)中所述。
在成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件成褶過程中，將管狀層合和縫合 過濾介質打開、折疊并縱向伸縮，以形成由堆疊的盤狀層構成的大致圓柱 形的過濾元件，如圖4A-6所示。已發現，所得的管狀層合和縫合過濾介質 78在轉換為用于示例性濾筒中的緊湊且節省空間的成菱形圖案的管狀褶皺 型過濾元件時，具有相對穩定的顆粒保留率。
將過濾管材進行轉換，然后在軸柄上成褶，以形成用于制造本發明高 流量濾筒54的成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件76，以下將進行更詳細 的描述。此外，與許多傳統的褶皺型介質過濾器相比，所得的成菱形圖案 的管狀褶皺型過濾元件76在某些實施例中表現出相對更高的介質利用率。
圖4A-6示出了如上所述制造的示例性成菱形圖案的管狀褶鈹型過濾元 件76，其中過濾介質成褶方向是從內部(芯)向外朝向外徑，并且當成品 高流量濾筒54以一端站立或者當過濾介質褶縐平面與高流量濾筒54的縱 軸成約9(T布置時，過濾介質褶縐在基本水平的平面上。
如圖7示意性地示出，在一個實施例中，此前組裝的管狀層合和縫合 過濾介質78布置在介質退繞裝置80上，使得管狀層合和縫合過濾介質78 退繞并送入錐形起始點82，該起始點與用作軸柄86的管相連，管狀層合 和縫合過濾介質78在軸柄86上方通過圖中示出的示例性成褶過程84成 褶。管狀層合和縫合過濾介質78加載至軸柄86的錐形起始點82中后，隨 著過濾介質78經過軸柄86的錐形起始點82，管狀層合和縫合過濾介質78 從其平坦狀態伸展為圓柱形。
驅動輥88具有雙重作用支承軸柄86的錐形起始點82，以及將管狀 層合和縫合過濾介質78驅動至軸柄86的錐形起始點82上。
16在成褶過程中，用來自空氣狹槽90的空氣對管狀層合和縫合過濾介質
78進行加壓，該空氣狹槽90設置在軸柄86中，其可以使空氣在區域101 (參見圖8)處逸出軸柄86進入管狀層合和縫合過濾介質78中，區域IOI 正好在完成過濾介質成褶操作的區域前面。在該加壓過程中，壓縮空氣使 管狀層合和縫合過濾介質78膨脹，以確保管狀層合和縫合過濾介質78保 持具有足夠結構完整性的圓柱形來抵抗成褶過程中的伸縮。
如圖7-10所示，根據本發明的示例性成褶裝置92包括兩組葉片裝置 94、 96 (參見圖8)，每組有四(4)個葉片106、 108、 110、 112 (參見圖 9)，用于對管狀層合和縫合過濾介質78進行成褶操作。在一個實施例 中，葉片裝置94、 96交替接合管狀層合和縫合過濾介質78;朝軸柄86徑 向壓縮管狀層合和縫合過濾介質78，并將新成褶的過濾介質113推向下 游，在那里拖拉輸送帶98接合過濾介質成褶裝置92下游處的現已成褶的 管狀層合和縫合過濾介質100。設置拖拉輸送帶98的速度使得可以生成背 壓以便褶縐形成，這會影響均勻度，也就是說在成褶過程中每個褶縐看起 來與現已成褶的管狀層合和縫合過濾介質100的其他褶縐相似。已經發 現，從退繞裝置以降低的速度運行拖拉輸送帶98會導致褶縐形成區域115 內的背壓增大。背壓增大會產生更劇列折疊的褶縐并且各個褶縐之間的距 離更小。
圖8示出了一個示例性成褶裝置92，其支承和驅動至少兩個成褶葉片 裝置92的葉片裝置94、 96中的一個，每個成褶葉片裝置包括多個成褶葉 片106、 108、 110、 112。如圖所示，成褶葉片106、 108、 110、 112的取 向為間隔約九十(90)度。所有四(4)個成褶葉片106、 108、 110、 112 機械連接，同時在徑向方向114上移動，使得四個成褶葉片106、 108、 110、 112都基本上同時朝成褶葉片裝置102、 104的中心移動或遠離該中 心。如圖所示，示例性成褶裝置92還包括板116，用于將成褶葉片106、 108、 110、 112安裝在其上，板116能夠在軸向方向118上移動。該構造 可確保成褶葉片106、 108、 110、 112也基本上同時在軸向方向118上移 動。在其他實施例中，成褶葉片可以多于或少于示出的四個葉片，并且可 以相對于成褶裝置的軸向方向118以不同的角度布置。在某些實施例中，
該角度可以在約二十(20)至約一百二十(120)度之間。
如圖8和9所示，成褶葉片裝置102、 104以重復循環的方式傳動，并 且徑向114運動和軸向118運動同時發生，以形成上文所述的葉片運動。 每個重復的循環可使管狀層合和縫合過濾介質78從其初始的圓柱形狀壓縮 和折疊成新形成的過濾介質褶縐113，例如，四(4)次折疊，每個褶縐由 在4個不同位置接觸管的4個葉片形成，每次折疊通過每個葉片朝圓柱中 心徑向移動來進行。軸向葉片運動118可壓縮過濾介質，并使其向下游移 動而遠離成褶裝置92。針對新形成的過濾介質褶縐113的下游移動而存在 的背壓是非常有用的，因為如果沒有提供抵抗力來限制新形成的過濾介質 褶縐113向下游移動，就不能防止褶皺型過濾介質在經過成褶裝置后立即 恢復其初始的管狀。新形成的過濾介質褶縐113受到拖拉輸送帶98的阻 止，產生背壓，從而形成新形成過濾介質褶縐疊堆。為得到新形成的過濾 介質褶縐113，過濾介質材料的成褶程度取決于拖拉輸送帶從成褶裝置92 向下游移動時，與拖拉輸送帶98相連的結構(未示出)的移動阻力所施加 的背壓。每個過濾介質褶縐形成后，成褶葉片106、 108、 110、 112向上移 動，脫離過濾介質，并返回過濾介質成褶過程起始點，以再次開始成褶過 程。
第二成褶葉片裝置104與第一成褶葉片裝置102相似，不同的是第二 成褶葉片裝置104的取向與第一成褶葉片裝置102成約四十五(45)度 (在管狀層合和縫合過濾介質78的縱向軸線周圍測量)。在其他實施例 中，第二成褶葉片裝置的取向可以與第一成褶葉片裝置成約十(10)度至 約八十(80)度的角。
在成褶過程中，每個成褶葉片裝置102、 104通過基本上相同的葉片運 動曲線120進行循環，如圖10所示。圖10是葉片106頂端的運動軌跡 圖；水平軸表示平行于軸柄86移動的距離；豎直軸表示徑向移動距離(朝 向或遠離軸柄86)，不同的是兩個循環之間存在約一百八十(180)度的 相位差，因為第一成褶葉片裝置102形成過濾介質褶縐時，第二成褶葉片 裝置104回縮并移回至起始位置，反之亦然。
18在某些實施例中，已經確定的是，至少一組成褶葉片106、 108、
110、 112每一次都與管狀層合和縫合過濾介質78接觸，以使得成褶的管 狀層合和縫合過濾介質100不能在褶縐形成過程中朝上游的進給方向彈回 (參見圖7)。在此類實施例中，成褶葉片裝置102、 104均在基本上相同 的移動范圍內運轉，每個起始點相對于管狀層合和縫合過濾介質78基本上 相同。
因為兩個成褶葉片裝置102、 104錯開(如圖所示)約四十五(45) 度，所以每個過濾介質褶縐77 (參見圖6)的取向與過濾介質褶縐實時形 成之前和之后形成的過濾介質褶縐成約四十五(45)度。
在預定量的管狀層合和縫合過濾介質78成褶而形成一個成菱形圖案的 管狀褶皺型過濾元件76之后，將該預定量的新形成的過濾介質褶縐113從 成褶葉片裝置102、 104下游的軸柄86上的縫合過濾介質上切斷，以制成 單個分開的成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件76。切斷之后，將單個分開 的成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件76沿著軸柄86遠離成褶裝置92、朝 濾筒組裝工位124推進(圖11和12)。
圖11示出了本發明的處于裝載就緒位置的示例性濾筒組裝工位124。 為了準備濾筒組裝工位124以便將新形成的褶皺型過濾介質113從軸柄86 轉移至濾筒組裝工位124 (參見圖7)，操作員可以將其中形成有孔64 (參見圖3A)的中央芯元件63設置為其開口端蓋65連接主軸126的一 端，和/或將封閉端蓋66放置在旋轉焊接夾頭128中，夾頭128布置在旋 轉焊接臂130上。
一旦滿足上述條件，濾筒組裝工位124就自動橫移至一個位置，在該 位置，主軸支承件132旋轉約90度并平移，帶動主軸126與軸柄86對 齊。然后，將主軸126和軸柄86與脫離的軸柄支承件134機械耦合，使得 軸柄86由主軸126來支承。
如圖12所示，應在此前已加載到主軸126上的新形成的褶皺型過濾介 質113 (參見圖7)沿著軸柄86橫移并位于中央芯元件63上方，如圖3B 所示。新形成的過濾介質褶縐113布置到中央芯元件63上之后，濾筒組裝 工位124移動至圖13所示的位置。如圖13所示，將主軸126分離并從軸柄86移走，移動旋轉焊接臂 130使其對準主軸126。當主軸126橫移以使中央芯元件63與封閉端蓋66 接觸時，例如通過旋轉布置在旋轉焊接臂130上的旋轉焊接夾頭128來進 行旋轉焊接，從而操作性地連接封閉端蓋66。
卸載成品髙流量濾筒54之后，濾筒組裝工位124返回至圖11所示的 位置。在該位置，濾筒組裝工位126所處的狀態為準備將新的封閉端蓋66 裝載到旋轉焊接夾頭128中，并將新的中央芯元件63裝載到主軸126上， 以準備進行下一個濾筒組裝循環。
如圖5B示例性地示出，當中央芯元件63 (未示出)的外徑(OD)或 高流量濾筒54的內徑(ID)(這些直徑基本相同)增大時，沿著居間或相 連的介質測量，布置在中央芯元件63上的高流量濾筒54內的成菱形圖案 的管狀褶皺型過濾元件76的任意兩個過濾介質褶縐之間的距離減小。每單 位長度的單個褶縐的數量可以有所不同，這取決于褶縐的幾何形狀，以及 介質沿著濾筒縱向軸線的壓實度。
如圖5A-6中很好的示出，根據本發明制造的成菱形圖案的管狀褶鈹型 過濾元件76的一個可能的實施例包括多個單個分開的徑向成褶過濾介質褶 縐77，當用于接納成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件76的中央芯元件63 的內徑為約三(3)英寸(8cm)時，其正面等于約3. 6in2 (23cm2)或約 0. 025ft2 (.0023m2)。
如上所述并且如圖4A-5B所示，成菱形圖案的管狀褶皺型過濾介質設 計式樣的至少一個實施例包括在兩個不同平面中發生褶縐形成的交替式 樣，在示出的實施例中，彼此以約四十五(45)度的增量逐級排列或錯 開。通常，成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件76的密度會增大，因為示出 的徑向過濾介質褶縐成褶過程中所用的四十五(45)度相位使得徑向成褶 過濾介質在彼此上方相對緊密地疊堆，如圖5A-5B所示。在某些實施例 中，成菱形圖案的管狀褶鈹型介質包絡元件包括約250至400個褶縐，在 某些實施例中，為約300至350個褶縐。
本發明的成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件76包括內徑和外徑。成菱 形圖案的管狀褶皺型過濾元件76的內徑適于布置在中央芯元件63的外徑 的上方。在一些實施例中，當成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件76的外徑寸時，成菱形圖案的管狀褶鈹型過濾元件76的內徑為約2. 5英 寸至約3.75英寸。當外徑為約6.5英寸時，成菱形圖案的管狀褶皺型過濾 元件的外徑與內徑的比率為約1.5至約2.5。在一個具體的實施例中，成 菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件76的內徑為約3. 0英寸。 濾筒構造
如上文所討論并且如圖2、 6和7所示，本發明的示例性高流量濾筒 54具有大致為圓柱形的形狀，并且包括具有多種形狀的盤狀嵌套布置方式 的中央芯元件63，包括如圖5B所示，當高流量濾筒54處于豎直位置并且 其上安裝了封閉端蓋66和開口端蓋65時，由以水平成褶式樣排列的徑向 成褶過濾介質褶縐77組成的八角形盤。
如圖3A所示，在至少一個實施例中，中央芯元件63是由擠出聚丙烯 制成，并且包括為流體流從中央芯元件63外部流入或從內部流出提供液體 流動通道的孔64。如圖3B所示，中央芯元件63還包括位于中央芯元件63 兩端的無孔周邊肋136、 138，在一個實施例中，中央芯元件63的寬度為 約0.25英寸(lcm)，以便通過(包括(但不限于))旋轉焊接接頭或任 何其他能夠在預期使用環境中提供合格性能的連接方法來提供最佳強效的 操作性連接。
在一個具體的示例性實施例中，中央芯元件63的一端被旋轉焊接到具 有結構140 (例如手柄)的封閉端蓋66上，另一端被旋轉焊接到具有0形 環142的開口端蓋65上。已經確定的是，在使用旋轉焊接工藝的組裝過程 中，熟知的用于連接上述類型部件的組裝技術可提供中央芯元件63與濾筒 端蓋65、 66之間的充分強效的結合，使得高流量濾筒能夠在預期的使用環 境中提供合格的性能。
如上所述，示例性高流量濾筒54包括具有孔64的中央芯元件63;位 于中央芯元件63上方的成菱形圖案的管狀褶鈹型過濾元件76;位于中央 芯元件63的一端并具有流體出口 74的開口端蓋65，用于使過濾流體流出 高流量濾筒54;包括手柄140的封閉端蓋66，其通過使用結構140來將高 流量濾筒54連接至高流量濾筒殼體52上，以及將高流量濾筒54從高流量 濾筒殼體52上拆除。在某些實施例中，已確定的是，與某些其他類型的類似傳統濾筒相比，本發明高流量濾筒54中使用的單個成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件
76可以在給定體積內提供更大的介質表面積和/或更高的加載容量，從而
具有更長的使用壽命和/或更低的過濾成本。
本發明高流量過濾系統50的高流量濾筒54的一個特征是中央芯元件63的內徑尺寸。例如，已經發現，通過增加中央芯元件63的內徑至高達
(包括但不限于)約三(3)英寸(8cm)或更大一些，可以增加通過本發明高流量濾筒54以及隨后的高流量過濾系統50的流量。具體地講，根據本發明，已經發現中央芯元件63的直徑為約3英寸(8cm)的單個高流量濾筒54能夠處理長度為40英寸(102cm)的濾筒中高達約350gpm
(13251pm)的流體流量，以及長度為60英寸(152cm)的濾筒中高達約500gpm (18931pm)的流體流量。
具體地講，已經確定的是，本發明過濾介質在給定空間內較高的可用過濾表面積導致每個濾筒的流體流動能力達到約500gpm (18931pm)，這已確定可以減少所用過濾器的數量。更具體地講，當過濾流體中等量的污染物時，根據本發明系統制造的可置換濾筒比至少若干現有技術制造的濾筒的使用數量要少，從而使產品損耗最小化(因為在處理時每個所用濾筒都會殘留有一定量的已過濾流體)，和/或使人工成本最小化，和/或使處理成本最小化，和/或使暴露于污染物的操作員最少化，和/或使更換過濾器的停機時間最小化。
高流量過濾器殼體構造
如圖1所示，根據本發明的高流量過濾器殼體52被特別設計以提供占有面積緊湊的有效高流量過濾系統，如上文所述。殼體可以按照標準設計以及定制構造來制造以滿足具體的需要，并且可以制成多種尺寸以容納(但不限于)一 (l)至七(7)個濾筒，或數量在實際可行范圍內的高流量濾筒54，濾筒長度為(例如)40英寸(102cm)禾Q 60英寸(152cm)。如上文所述，本發明的高流量濾筒殼體52也可以制成水平或豎直構造。
例如，如圖15B和15C所示，要過濾流量為約350gpm (13251pm)的流體，需要多達約二十四(24)個或更多個高度為三十(30英寸)(76cm)、直徑為2.5 (7cm)英寸的傳統褶皺型濾筒200，而且需要高達十六(16)英寸(41cm)或更大直徑的過濾器殼體202來包封所需的濾筒200。
相比之下，如圖15A所示，要過濾相同流量的相同流體，只需要一個本發明的高流量濾筒54，并且將需要直徑為約8.6英寸(22cm)的殼體，幾乎是現有技術濾筒殼體直徑的約一半。較小的外徑可以直接降低過濾器殼體的制造成本。具體地講，與使用平板制成的較大外徑的濾筒殼體相比，外徑的減小會直接導致用本發明有角偏轉板制造較小直徑濾筒殼體所需的金屬的使用量減少。此類具有較小外徑的濾筒殼體自然會導致工廠地面的占有面積減小，從而減少了容納相同數量濾筒所需的工廠地面空間，并因此節省了一些工廠地面空間，以用于其他設備或操作。
又如，如圖16B-16C所示，要過濾流量為約2000gpm (75711pm)的流體，需要多達約一百二十(120)個或更多個高度為三十(30英寸)
(76cm)、直徑為2.5 (7cm)英寸的傳統褶皺型濾筒200，而且需要高達三十六(36)英寸或更大直徑的過濾器殼體202來包封所需的競爭性濾筒200。
相比之下，如圖16A所示，要過濾相同流量的相同流體，只需要七個本發明的高流量濾筒，并且將需要直徑為約24英寸的殼體，幾乎是競爭性濾筒殼體直徑的約一半。
上面闡述了與現有技術的某些相當的濾筒和濾筒殼體構造相比本發明示例性高流量濾筒54和高流量濾筒殼體52構造的有益效果。
具體地講，與示出的對比尺寸的濾筒殼體相比，本發明的高流量系統在給定流量下過濾時使用的濾筒最多可減少約90%，高流量殼體的尺寸減小了約33%至約50%。
圖17A和17B示出了上文所述各個例子中更換濾筒的時間/工效圖。如圖所示，在每個示出的例子中，更換濾筒所需的典型時間/工效與示出的競爭性2. 5英寸濾筒系統相比至少低一半(50%)。
濾筒/殼體鎖緊機構
本文所述的高流量過濾系統50可以以易于使用的思路設計。具體地講，易于使用的部件的實例包括(但不限于)便于用戶操作并且符合人體工程學設計的手柄140，與許多已知的系統相比，它可以使濾筒安裝和拆
23卸相對容易，無需使用工具或其他硬件；以及"扭轉鎖定"有滑道結構的
濾筒密封裝置148，它可確保高流量濾筒54與濾筒殼體52的插座150之間的絕對密封，下文將進行詳細的討論。
如圖14所示，除了其他部件，本發明的示例性高流量濾筒54的實施例包括具有密封0形環142的開口端蓋65，并包括在其周圍的兩個或更多個閉鎖凸耳152、 154，用于將高流量濾筒54引入位于高流量濾筒殼體52中的插座150中(參見圖1)。
本發明高流量濾筒殼體52的一個示例性實施例包括具有成角度的滑道結構的插座150、兩個或更多個永久焊接在高流量濾筒殼體52底板160上的滑道156、 158 (未示出)，如圖1所示。當打開的具有密封0形環142的濾筒端蓋65插入高流量濾筒殼體52的插座150中時，濾筒開口端蓋65與濾筒殼體52的成角度的滑道156對齊。當轉動高流量濾筒54 (例如)約九十度(90°)時，高流量濾筒殼體52的成角度滑道156將高流量濾筒54軸向拉進插座150，使得0形環142與插座150完全接合，從而形成濾筒54的濾筒開口端蓋65與濾筒殼體52之間的防漏密封。
據信可用于本發明的示例性0形環可得自多種材料，包括(但不限于)標準Buna N、乙丙橡膠(EPR)、硅氧烷和氟彈性體，例如以商品名VITON 得自 DuPont Performance Elastomers LLC ( Wilmington ，Delaware) 的產品。
據信，當濾筒54被安裝到高流量濾筒殼體52中較長一段時間時(例如，根據具體的應用，濾筒可安裝到濾筒殼體內僅約一周至約三個月，在某些情況下要更長)，如本領域內技術人員已知的那樣，0形環142會與插座150的0形環密封面162嵌在一起。 一旦發生這種0形環/插座套嵌，就需要相對較大的力來將濾筒54從濾筒殼體52上取下，這是因為插座150的0形環密封面162與0形環142之間的摩擦力比0形環/插座套嵌發生之前從濾筒殼體52上取下濾筒所需的力相對要大。
已觀察到，當轉動高流量濾筒54時，0形環142不會相對于插座150的0形環密封面162轉動，但會軸向移動，降低高流量濾筒54從濾筒殼體插座150上完成脫離所需的扭矩，從而有助于將高流量濾筒54從高流量濾筒殼體52上取下并進行更換。己經發現，與筆直推拉設計的具有0形環密封構造的己知濾筒相比，使用上述特定的布置方式，安裝和移除高流量濾筒54只需要相對較低的扭力。
圖1示出了本發明的完全放入插座150中的一個濾筒54、即將放入或移出插座150的第二濾筒54，以及一個空的插座150，其將操作性地接納濾筒殼體52中的第三濾筒54。
當在濾筒殼體52中轉動高流量濾筒54，例如逆時針旋轉使高流量濾筒54從濾筒殼體插座150上脫離時，0形環142與插座150的濾筒殼體0形環密封面162結合，并且基本上同時相對于模制的濾筒開口端蓋65上形成的0形環凹槽164的表面發生橫移。
雖然本文所公開的用于制備系統、制品和裝置的系統、制品、裝置和方法構成了本發明的示例性實施例，但應當理解，本公開并不限于這些精確的系統、制品、裝置和方法，可以在不脫離所附權利要求范圍的情況下進行修改。
2權利要求
1.一種濾筒，包括芯元件，其具有內徑、兩端和形成于其中的孔；成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件，其具有內徑和外徑且環繞所述芯元件布置，其中所述成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件的所述外徑與所述內徑的比率為約1.5至約2.5。
2. 根據權利要求1所述的濾筒，其中所述成菱形圖案的管狀褶鈹型過濾元件能夠處理40英寸濾筒內流體流量高達約350gpm的待過濾流體。
3. 根據權利要求1所述的濾筒，其中所述成菱形圖案的管狀褶鈹型過濾元件能夠處理60英寸的高流量長濾筒內流體流量高達約500gpm的待過濾流體。
4. 根據權利要求1-3之一所述的濾筒，其中所述濾筒的外徑為約15cm。
5. 根據權利要求1-4之一所述的濾筒，其中所述成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件包括約250至約400個褶縐。
6. 根據權利要求1-4之一所述的濾筒，其中所述成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件包括約300至約350個褶縐。
7. 根據權利要求1-6之一所述的濾筒，其中所述芯元件的直徑為約2.5至約3. 5英寸。
8. 根據權利要求1-6之一所述的濾筒，其中所述芯元件的直徑為約3.0英寸。
9. 根據權利要求1-8之一所述的濾筒，其中所述芯元件包含擠出聚丙烯。
10. 根據權利要求1-9之一所述的濾筒，其中所述芯元件包括緊鄰所述芯元件的兩端布置的周邊肋。
11. 根據權利要求1-9之一所述的濾筒，還包括布置在所述芯元件的一端的用于使流體流入或流出所述芯元件的開口端蓋，和布置在所述芯元件的另一端的封閉端蓋。
12. 根據權利要求11所述的濾筒，其中所述封閉端蓋還包括用于將所述開口端蓋定位于濾筒殼體內的手柄。
13. 根據權利要求1-12之一所述的濾筒，其中所述成菱形圖案的管狀褶當皮型過濾元件包括至少一層包含非織造材料的過濾介質。
14. 根據權利要求13所述的濾筒，其中所述非織造材料包括吹制微纖維。
15. 根據權利要求13所述的濾筒，其中所述至少一層過濾介質還包含至少一種另外的非織造過濾介質。
16. 根據權利要求1-15之一所述的濾筒，其中每個所述褶縐的表面與相鄰的所述褶縐的表面緊密接觸。
17. 根據權利要求12所述的濾筒，其中所述開口端蓋還包括被構造為接合所述濾筒殼體的一個或多個凸耳。
18. —種具有內徑和外徑的成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件，其中所述成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件的所述外徑與所述內徑的比率為約1.5至約2.5，并且所述成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件包括至少一層包含非織造材料的過濾介質。
19. 根據權利要求18所述的成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件，其中所述成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件的所述外徑與所述內徑的比率為約L8至約2.4。
20. 根據權利要求19所述的成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件，其中所述成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件的所述外徑與所述內徑的比率為約2. 0至約2. 3。
21. —種過濾器殼體，包括第一結構，其具有用于容納至少一個濾筒、至少一個流體入口和至少一個流體出口的內部空間；以及第二結構，其布置在所述第一結構中，用于將所述至少一個濾筒安裝到所述第一結構內，其中所述第二結構包括至少一個適于接合所述至少一個濾筒的凸耳的滑道。
22. 根據權利要求21所述的過濾器殼體，還包括連接至所述第二結構并且適于在安裝和拆卸過程中支承所述濾筒的多孔軸。
23. 根據權利要求21-22之一所述的過濾器殼體，其中所述第二結構將至少三個所述濾筒安裝到所述第一結構中。
24. 根據權利要求21-22之一所述的過濾器殼體，其中所述第二結構將至少七個所述濾筒安裝到所述第一結構中。
25. 根據權利要求21-24之一所述的過濾器殼體，還包括布置在所述過濾器殼體內的至少一個濾筒，所述濾筒包括芯元件，其具有內徑、兩端和形成于其中的孔；成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件，其具有內徑和外徑且環繞所述芯元件布置，其中所述成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件的所述外徑與所述內徑的比率為約1. 5至約2. 5。
26. —種濾筒密封裝置，包括能夠布置在濾筒殼體內的插座，其包括至少兩個滑道；以及連接至濾筒的開口端蓋，所述開口端蓋包括布置在其上的密封結構，和適于接合所述至少兩個滑道的至少兩個凸耳。
27. 根據權利要求26所述的濾筒密封裝置，其中所述插座還包括布置在其上的密封表面。
28. 根據權利要求25-26之一所述的濾筒密封裝置，其中所述開口端蓋還包括形成于其上的密封結構凹槽，所述密封結構凹槽用于將所述密封結構布置在其中。
29. 根據權利要求28所述的濾筒密封裝置，其中當其上布置有所述密封結構的所述開口端蓋插入能夠布置在所述濾筒殼體內的所述插座時，所述開口端蓋的所述至少兩個凸耳與所述至少兩個滑道對齊，使得當轉動所述高流量濾筒時，所述滑道可將所述濾筒軸向拉進所述插座。
30. 根據權利要求29所述的濾筒密封裝置，其中當所述滑道將所述濾筒軸向拉進所述插座中達到使所述密封結構與所述插座可操作地接合的程度時，就形成了所述開口端蓋與所述插座之間的防漏密封。
31. 根據權利要求30所述的濾筒密封裝置，其中當轉動所述開口端蓋以使其與所述插座脫離時，所述密封結構結合所述插座的密封結構的密封表面，基本上同時相對于在所述開口端蓋上形成的所述密封結構凹槽的表面發生橫移。
32. 根據權利要求31所述的濾筒密封裝置，其中當轉動所述開口端蓋以使其與所述插座脫離時，所述密封結構軸向移動，從而降低將所述開口端蓋從所述插座上脫離所需的扭矩。
33. —種濾筒，包括芯元件，其具有內徑、兩端和形成于其中的孔；過濾元件，其具有內徑和外徑且環繞所述芯元件布置；開口端蓋，其布置在所述芯元件的一端并用于使流體流入或流出所述芯元件，其中所述開口端蓋包括被構造成接合濾筒殼體的一個或多個凸耳；封閉端蓋，其布置在所述芯元件的與所述開口端蓋相對的另一端，其中所述封閉端蓋包括用于將所述開口端蓋定位于所述濾筒殼體內的手柄。
34. 根據權利要求33所述的濾筒，其中所述過濾元件的所述外徑與所述內徑的比率為約1.5至約2. 5。
全文摘要
本發明公開了一種成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件。還公開了一種濾筒，所述濾筒包括具有內徑、兩端和形成于其中的孔的芯元件；具有內徑和外徑且環繞所述芯元件布置的成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件，其中所述成菱形圖案的管狀褶皺型過濾元件的所述外徑與所述內徑的比率為約1.5至約2.5；布置在所述芯的一端的開口端蓋，用于使流體流入或流出所述芯元件；以及布置在所述芯的另一端的封閉端蓋，用于防止流體由此溢出，所述封閉端蓋包括用于將所述開口端蓋定位于濾筒殼體內的結構。還公開了用于制造所述濾筒和所述成菱形圖案的管狀褶皺型過濾介質本身的系統和方法。
文檔編號B01D27/08GK101631601SQ200880008040
公開日2010年1月20日 申請日期2008年3月14日 優先權日2007年3月16日
發明者喬納森·C·泰勒, 加里·W·舒卡爾, 馬赫什·Z·帕特爾 申請人:3M創新有限公司