使用多层式和卷绕式过滤介质的过滤器组件和元件的制作方法

本公开内容总体上涉及用于内燃发动机系统的过滤器。

背景技术：

0、背景

1、内燃发动机在运行过程中使用各种流体。例如，燃料(例如，柴油、汽油、天然气等)用于运行发动机。空气可以与燃料混合以产生空气-燃料混合物，然后发动机使用该混合物在化学计量下或精益条件下运行。此外，可以向发动机提供一种或更多种润滑剂来润滑发动机的各个零件(例如，活塞缸、曲轴、轴承、齿轮、阀、凸轮等)。这些液体可能会被颗粒物质(如碳、灰尘、金属颗粒等)污染，如果不从流体中清除，可能会损坏发动机的各个零件。为了去除这些颗粒物或其他污染物，流体通常要通过包括过滤器元件的过滤器组件(例如，燃料过滤器、润滑油过滤器、空气过滤器、水过滤器组件等)，过滤器元件被构造成在输送流体之前从流体中去除颗粒物质。许多安装有过滤器组件的安装架或结构可能受到空间的限制并且具有独特的形状，并且可能需要复杂的过滤器元件形状来将过滤器元件容纳在这种安装结构中。

技术实现思路

0、概述

1、本文描述的实施例总体上涉及包括多层式或卷绕式过滤器元件的过滤器组件，过滤器元件具有设置在过滤器元件的过滤介质包的侧壁上的聚合物层，以形成过滤器元件的壳体，过滤器元件具有限定在过滤介质包中的凹口，或者限定非圆形横截面。

2、在第一组实施例中，过滤器组件包括过滤器元件。过滤器元件包括过滤介质包，过滤介质包包括堆叠于彼此之上以形成过滤介质包的多个过滤介质层，过滤介质包具有在过滤介质包的入口部分处的入口表面和在过滤介质包的出口部分处的出口表面。出口法兰联接到过滤介质包的出口部分。

3、在一些实施例中，所述过滤器元件还包括设置在所述过滤介质包的多个侧壁的至少一个侧壁上的聚合物层，所述多个侧壁被定位成平行于穿过所述过滤介质包而限定的流动路径。

4、在一些实施例中，过滤介质凹口形成在所述过滤介质包的所述多个侧壁的至少一个侧壁中。

5、在一些实施例中，在每个所述过滤介质层中形成过滤介质层凹口，每个过滤介质层凹口彼此轴向对齐以形成所述过滤介质凹口。

6、在一些实施例中，所述出口法兰包括：出口法兰基部，其定位成与所述过滤介质包的所述出口表面成面对关系，并在所述出口法兰基部中限定出口法兰开口；和出口法兰外围侧壁，其从所述出口法兰基部的外边缘朝向所述过滤介质包突出，并设置成围绕所述过滤介质包的多个侧壁的周边、靠近所述出口表面；以及出口导管，其流体联接到所述出口法兰开口。

7、在一些实施例中，所述过滤器组件还包括入口法兰，所述入口法兰联接到所述过滤介质包的所述入口部分。

8、在一些实施例中，所述入口法兰包括：入口法兰基部，其定位成与所述过滤介质包的所述入口表面成面对关系，并在所述入口法兰基部中限定入口法兰开口；入口法兰外围侧壁，其从所述入口法兰基部的外边缘朝向所述过滤介质包突出，并设置成围绕所述过滤介质包的所述多个侧壁的周边、靠近所述入口表面；以及入口导管，其流体联接到所述入口法兰开口。

9、在一些实施例中，所述入口导管的横截面小于所述入口法兰开口的横截面，并且其中，所述入口法兰还包括入口法兰连接壁，所述入口法兰连接壁从所述入口导管的外边缘延伸至所述入口法兰开口的边沿。

10、在一些实施例中，所述出口导管的横截面小于所述出口法兰开口的横截面，并且其中，所述出口法兰还包括出口法兰连接壁，所述出口法兰连接壁从所述出口导管的外边缘延伸至所述出口法兰开口的边沿。

11、在一些实施例中，所述过滤介质包包括四面体过滤介质。

12、在一些实施例中，所述多个过滤介质层中的每个过滤介质层具有相同的长度，并且其中，第二过滤介质层的边缘从第一过滤介质层的在其上设置有所述第二过滤介质层的相应边缘偏移预定距离，使得所述过滤介质包具有菱形横截面。

13、在一些实施例中，所述多个过滤介质层具有不同的长度，使得第二过滤介质层的一个边缘从第一过滤介质层的在其上设置有所述第二过滤介质层的相应边缘偏移预定距离。

14、在一些实施例中，由所述多个过滤介质层的相应偏移边缘形成的侧壁限定了三角形楔形形状。

15、在一些实施例中，所述多个过滤介质层的相应偏移边缘形成所述过滤介质包的所述出口表面，所述出口表面限定三角形楔形形状。

16、在一些实施例中，由所述多个过滤介质层的相应偏移边缘形成的侧壁限定了曲率。

17、在一些实施例中，所述多个过滤介质层中的每个过滤介质层具有相同的长度，并且其中，第二过滤介质层的第一拐角与在其上设置有所述第二过滤介质层的第一过滤介质层的相应第一拐角对齐，并且其中，所述第二过滤介质层的与所述第二过滤介质层的所述第一拐角对角相对定位的第二拐角从所述第一过滤介质层的相应第二拐角旋转地偏移。

18、在一些实施例中，所述过滤介质包具有锥化横截面，所述锥化横截面从所述过滤介质包的第一侧壁到所述过滤介质包的与所述第一侧壁相对的第二侧壁增大。

19、在一些实施例中，所述过滤器组件还包括芯，其中所述多个过滤介质层具有不同的长度，并且其中，具有第一长度的第一过滤介质层设置在所述芯的一部分上，并且比所述第一过滤介质层长的第二过滤介质层设置在所述第一过滤介质层上。

20、在一些实施例中，所述芯的所述部分限定弯曲表面，使得所述过滤介质包限定的横截面对应于所述弯曲表面的曲率。

21、在另一组实施例中，过滤器元件包括：芯，该芯具有非圆形芯横截面形状；以及过滤介质包，该过滤介质包包括堆叠在芯的外周上的多个过滤介质层，使得过滤介质包具有与芯横截面形状相对应的过滤介质包横截面形状。

22、在一些实施例中，所述非圆形芯横截面形状和所述过滤介质包横截面形状中的每一个都是三角形的。

23、在一些实施例中，所述非圆形芯横截面形状从芯的第一端到第二端是均匀的。

24、在一些实施例中，所述芯包括：中心轴，其从第一端纵向延伸到第二端；和多个周向肋，其在所述中心轴上的预定位置处从所述中心轴径向突出，所述多个周向肋中的每一个限定了所述非圆形芯横截面形状。

25、在一些实施例中，所述多个周向肋中的设置在所述中心轴的所述第一端处的第一周向肋包括肋侧壁，所述肋侧壁从所述第一周向肋的外边缘远离所述中心轴延伸，使得在所述第一周向肋和所述肋侧壁之间限定空腔。

26、在一些实施例中，所述过滤介质包横截面形状包括多边形。

27、在一些实施例中，所述过滤介质包横截面形状包括菱形。

28、在一些实施例中，所述过滤介质包横截面形状包括三角形。

29、在一些实施例中，所述过滤介质包包括四面体过滤介质。

30、在又一组实施例中，一种过滤器组件包括：

31、过滤器元件，所述过滤器元件包括：

32、芯，和

33、过滤介质包，所述过滤介质包包括堆叠在所述芯的外周上的多个过滤介质层；以及

34、过滤器壳体，所述过滤器壳体包括：

35、壳体部分，所述壳体部分限定内部容积，所述过滤介质包设置在所述内部容积内，所述过滤介质包的外径向表面结合到所述壳体部分的内径向表面，和

36、联接部分，所述联接部分远离所述过滤器元件、流体联接到所述壳体部分，所述联接部分限定用于允许流体流过其中的开口，所述联接部分被配置为联接到导管。

37、在一些实施例中，所述芯是中空的，并且在所述芯的端壁上限定有孔，所述芯的所述端壁设置成远离所述联接部分、垂直于所述过滤器组件的纵向轴线，并且其中，所述过滤器组件还包括旋钮，所述旋钮被配置为可移除地接合从所述导管延伸穿过所述芯和所述孔的杆，从而将所述过滤器组件固定到所述导管。

38、在一些实施例中，所述导管包括从所述导管的外表面径向突出的周向凸沿，并且其中，所述联接部分被配置为围绕所述导管的一部分周向地设置，使得所述联接部分的轴向边缘接触所述凸沿并与所述凸沿形成轴向密封。

39、在一些实施例中，所述联接部分被配置为围绕所述导管的一部分周向地设置，并且其中，所述过滤器元件还包括夹具，所述夹具被配置为围绕所述联接部分设置，以便将所述联接部分固定到所述导管。

40、在一些实施例中，所述芯具有非圆形芯横截面形状，并且其中，所述过滤介质包的过滤介质包横截面形状与所述非圆形芯横截面形状相同。

41、在一些实施例中，所述过滤介质包横截面形状包括多边形。

42、在一些实施例中，所述过滤介质包横截面形状包括菱形。

43、在一些实施例中，所述过滤介质包横截面形状包括三角形。

44、在一些实施例中，所述过滤介质包包括四面体过滤介质。

45、在又一组实施例中，过滤器元件包括芯、过滤介质包和过滤器壳体，过滤介质包包括堆叠在芯的外周上的多个过滤介质层。过滤器壳体包括壳体部分和联接部分，壳体部分限定内部容积，过滤介质包设置在该内部容积中，过滤介质包的外径向表面结合到壳体部分的内径向表面；联接部分远离过滤介质包、流体联接到壳体部分，该联接部分限定用于允许流体流过其中的开口，该联接部分被配置为联接到导管。

46、在又一个实施例中，过滤器元件包括过滤介质包，该过滤介质包包括堆叠于彼此之上以形成过滤介质包的多个过滤介质层。过滤介质包具有在过滤介质包的入口部分处的入口表面和在过滤介质包的出口部分处的出口表面。

47、在一些实施例中，所述过滤介质包具有非圆形过滤介质包横截面形状。

48、在一些实施例中，所述过滤介质包限定中心通道，所述中心通道具有对应于所述非圆形过滤介质包横截面形状的中心通道横截面形状。

49、在又一实施例中，过滤器元件包括具有非圆形芯横截面形状的芯。过滤介质包包括围绕芯的外周卷绕的过滤介质层，使得过滤介质包具有与非圆形芯横截面形状相对应的过滤介质包横截面形状。

50、应该认识到，前述概念和以下更详细讨论的附加概念(所提供的这些概念不是相互矛盾的)的所有组合被设想为本文公开的主题的一部分。特别地，出现在本公开内容中的所有要求保护的主题的所有组合被设想为本文所公开的主题的一部分。