本发明涉及用于滤油器、空气滤清装置、燃油过滤器之类的滤清元件。 例如，汽车上就装有燃油过滤器，其中有一个滤清元件，用于清除供入发动机的燃料中的杂质。
如图10所示，滤清元件中使用了平面过滤材料181和波纹形过滤材料182。在制造这种滤清元件时，分别在上游侧（或燃料进口侧）71沿波纹形过滤材料182的长度方向（沿波纹的方向），和下游侧（或燃料出口侧）79的平面过滤材料181上，涂覆多条窄的粘结剂2a。然后，把平面过滤材料181叠在波纹形过滤材料182上，再把这些材料卷成一卷。
在上述滤清元件的卷绕操作过程中，不必注意对准平面过滤波材料181与波纹形过滤波材料182的位置。此外，当使用波纹形压辊制造波纹形过滤波材料182时，波纹的成形很容易。因此，这种滤清元件的加工效率高，生产率也高。
然而，上游侧71的燃料进口通道14的开口面积与燃料出口通道16的封闭面积之比为1∶1，而且两者的横断面形状是对称的。通常操作中一般都希望进口通道14足够大，因为燃料6中可能含有杂质。可是，由于上述结构，进入进口通道14地燃料6受到了限制，并且过滤的性能也不够好。
因此，在特开平126907/1990（U.S.No.5002666）公报中提出了一种燃油过滤器。
如图11、12所示，上述燃油过滤器设置在供应燃料6的燃料供应管道90的中途。该燃油过滤器9具有一个过滤器壳91，一个装在过滤器壳91上部的盖92，和一个装在过滤器壳91内的滤清元件1。
燃油6通过在盖92的中央形成的进口920进入燃油过滤器9，经过滤清元件1的过滤，再通过在过滤器壳91底部中央形成的出口930，供给未在图中表示的发动机。
再如图13所示，滤清元件1可以是用波纹形的、具有交替的高峰和低谷的多孔过滤纸10卷成一卷而做成的管状滤清元件。
多孔波纹形过滤纸10是这样粘结在一起的，即，使波纹形过滤波材料13和15相应的低谷131和151与相应的高峰139和159相对。在高峰139和159之间形成交替的管状进口通道14和出口通道16。如图12所示，进口通道14的下游端79用粘结剂2b封住。
此外，如图12和图14A、14B所示，出口通道16的上游端71用粘结剂2a封住。
进口通道14在上游端71是开口的，而在下游端79是封住的。同时，靠近该进口通道14的出口通道16的上游端71是封住的，而在下游端79是敝开的。
如图12所示，在该滤清元件1中，燃油6从上游端71流入进口通道14，然后通过多孔过滤纸10，从进口通道14流入出口通道16。在此过程中，混在燃油6中的杂质被捕集在进口通道14一侧的过滤纸10上。
上述滤清元件1除了用于汽车的燃油过滤器之外，也可以用于空气过滤器之类的任何种类的过滤器中。
其次，在制造上述滤清元件时，首先把长形的过滤材料做出波纹形，然后再做成如图13所示的波纹形过滤材料13和15。此后，分别在波纹形过滤材料13的上游端71处和波纹形过滤材料15的下游端79处，沿较长的方向涂上多条窄的粘结剂2a和2b。接着，把波纹形过滤材料13和15重叠起来，使得波纹形过滤材料113和15的相应的高峰139、135和低谷131、151象图14B所示的那样呈面对面设置，于是就做成了过滤纸10。此后，把过滤纸10沿着其长度方向卷起来，成为卷筒状。
然而，在卷绕上述过滤纸10时，粘结剂2a和2b可能会象图14A那样被挤出来，或者，粘结剂可能粘结得不太好。正因为如此，所以存在着进口通道14的下端和出口通道16的上端封闭得不好的可能性。
此外，在叠置波纹形过滤材料13和15时，还必须仔细地把相应的低谷131和151与相应的高峰139和159对准，使它们面对面，这对于大量生产来说，会影响其生产率。
此外，如果进口通道管14和出口通道管16在粘结时互相没有对准，就不能完全密封，过滤灰尘的性能就降低。
本发明的目的就是要解决上面提出来的问题，提供一种经过改进的滤清元件。
本发明的另一个目的是提供一种滤清元件，这种滤清元件在被过滤的流体的上游具有大的开口表面积，并且具有比较容易制造的结构。
本发明的又一个目的是提供一种具有高抗压能力的滤清元件。
本发明还有一个目的是提供一种滤清元件，这种滤清元件可节减在上游用于封闭靠近上游位置的流体通道的密封材料的用量。
按照本发明经过改进的结构，在平面形的第一过滤材料和平面形的第三过滤材料中间设置了波纹形的第二过滤材料，使得第二过滤材料高峰部分的脊顶与第一过滤材料接触，而第二过滤材料低谷部分的脊顶与第三过滤材料接触。在第二过滤材料的高峰部分的脊顶和低谷部分的脊顶之间的区域形成弧形壁，这些弧形壁基本上向第一过滤材料方向凸起。第二过滤材料与第三过滤材料之间的区域用作进口端的开口，并且进口端的开口表面积做成大于在上游侧密封材料所封闭的表面积。
最好实际上把高峰部分做成具有曲率半径为R1的半圆形，而把低谷部分做成具有曲率半径为R2的半圆形，并且R2要比R1小很多。更进一步，曲率半径R1与曲率半径R2的比例最好不小于1.5，而且不大于3.0。
此外，第一过滤材料和第三过滤材料可以共同，或者说由一块公用的材料做成，即，在卷起来之后，这块平面过滤材料的一面在里面与波纹形过滤材料的内周面接触，而另一面则在外面与波纹形过滤材料的外周面接触，所以既用作第一过滤材料，也用作第三过滤材料。
按照本发明，制造很简单，因为滤清元件是由一块平面过滤材料和一块波纹形过滤材料构成的，而且与此同时，要过滤的流体的进口的开口表面积可以做得大些，这样，现有技术中滤清元件的问题就解决了，因为能够同时达到简化制造和加大进口的开口表面积的目的。
再有，由于在高峰部分的脊顶和低谷部分的脊顶之间的区域设计成凸出的弧形壁的形状，其基本上是朝向第一过滤材料，或者，通常这两段弧形壁是做成连续的，并且实际上是半圆形的，因此本发明显示了对于从进口侧的开口进入的被过滤的流体的压力极高的抗压能力。正因为如此，就能够减少第二过滤材料由于逐渐堵塞而造成的变形，而使之能长期保持稳定而良好的过滤性能。
还有，由于在高峰部分的脊顶和低谷部分的脊顶之间的区域设计成凸出的弧形壁的形状，并且基本上朝向第一过滤材料，而且进口端的开口表面积做成大于在上端的密封材料所封闭的表面积，所以位于上端的密封材料就能够得以节省。
下面参照附图说明按照本发明的滤清元件的各种实施例。
在附图中：
图1是按照本发明的第一实施例的滤清元件的立体图;
图2是表示第一实施例的波纹形过滤材料的形状和尺寸的说明图;
图3是第一实施例的滤清元件上游端的顶视平面图;
图4是表示第一实施例的滤清元件的进口通道在下游端被压扁的封闭状态的说明图;
图5是表示第一实施例中把一张平面过滤材料和一张波纹形过滤材料重叠在一起的制造过程的说明图;
图6是表示第一实施例的过滤纸的卷绕方式的说明图;
图7是表示第一实施例的滤清元件工作情形的说明图;
图8是一张曲线图，它表示第一实施例中滤清元件的坚实度和压力损失与波纹形过滤材料的高峰部分和低谷部分的曲率半径的比例（R1/R2）之间的关系。
图9A至图9C是表示按照本发明的第二实施例当滤清元件的波纹形过滤材料中有直线部分时的形状和尺寸的说明图;
图10是显示现有技术中滤清元件的缺陷的说明图;
图11是一个燃油滤清器部分剖开后的断面图，在该滤清器中使用了现有技术中的另一种滤清元件;
图12是表示现有技术中该另一种滤清元件工作情况的说明图;
图13是表示现有技术中该中另一种滤清元件的制造方法的说明图;
图14A和图14B是表示现有技术中的该另一种滤清元件的缺陷的说明图。
如图1所示，按照第一实施例的用于过滤流体6的滤清元件3，由作为第一过滤材料31b和第三过滤材料31a的长形平面过滤材料31，以及作为第二过滤材料的长形波纹形过滤材料32一张一张地叠起来，然后再沿其长度方向卷绕起来而构成。该滤清元件3可以按照公知的方式使用，例如，如图11所示的那样。
该滤清元件3具有进口通道14和出口通道16，此进口通道沿着轴线的长度方向形成，并具有基本上或者接近半圆形的横断面形状;此出口通道与进口通道14并排，并沿轴向延伸。
进口通道14在上游端71是开口的，而其在下游端79则被粘结剂4b封闭（在图4中看得最清楚）。
相反，出口通道16则用粘结剂4a封闭其上端（在图3中看得最清楚），而下端是开口的。
上述波纹形过滤材料32具有交替排列的高峰部分329和低谷部分321。
上述进口通道14由高峰部分329和位于高峰部分329的内表面一侧作为第三过滤材料的平面过滤材料31a的一个侧面之间的空间构成。相反，上述出口通道16则由低谷部分321和位于低谷部分321的外表面侧作为第一或第三过滤材料的平面过滤材料31b的一个侧面之间的空间构成。
平面过滤材料31a与波纹形过滤材料32的低谷部分321的脊顶用粘结剂4c粘结在一起，从而形成了许多沿着轴线延伸的，互相独立而邻近的进口通道14。
如图2和3所示，进口通道14的横断面做成半圆形。
此外，从图1至3可知，由于上述的结构形状，在上游端71的进口通道14的开口表面积要大于出口通道16的被封闭表面积。
在实践中，高峰部分329的曲率半径R1做得大些（0.8mm），而低谷部分321的曲率半径R2做得小些（0.4mm）。在此情况下，高峰部分329的曲率半径R1与低谷部分321的曲率半径R2的比（R1/R2）是2.0。相邻两个低谷部分321的节距P是2.5mm。高峰部分329的脊顶与平面过滤材料31的底部表面之间的距离H为1.4mm。平面过滤材料31和波纹形过滤材料32的厚度各为0.2mm。
此外，如图1和4所示，进口通道14在下游端79用粘结剂4b封闭成接近平面的形状。这就是说，波纹形过滤材料32的高峰部分329被压向平面过滤材料31，从而形成一个被压区39而为出口通道16提供一个大的开口面积。
在制造上述滤清元件时，把一张做成带有高峰329和低谷321的过滤材料作为波纹形过滤材料32。如图5所示，这张平板状波纹形过滤材料32平铺在平板状的平面过滤材料31上，在下游端79处涂上粘结剂4b把它们粘结起来，并且用一块重物5对过滤材料32的下端加压，以形成被压区39。然后，如图6所示，把粘在一起的过滤材料31和32卷成一卷，同时，在过滤材料32的上端涂敷上粘结剂4a。
如图8所示，为本发明的上述实施例中波纹形过滤材料32的曲率半径R1和R2的比例（R1/R2）、滤清元件的坚实度、过滤材料的压力损失之间的关系。在该图中，变化的因素是波纹形过滤材料的曲率半径。
滤清元件的坚实度涉及滤清元件的整体容积，在表明同样的过滤能力时，需要这个参数。
此外，压力损失涉及流体从进口通道流到出口通道时所产生的压力差。
由图8可知，波纹形过滤材料32的高峰部分和低谷部分的曲率半径的比例（R1/R2）越大，滤清元件的坚实度或尺寸减小量就越大或越多，而压力损失则越少。而且，当上述比例在1.5-3.0范围内时，实际上没有压力损失，而且坚实度也很好。
在上述实施例中，高峰部分329的脊顶的外表面始终保持与平面过滤材料31（31b）接触。而低谷部分321的脊顶的外表面也始终保持与平面过滤材料31（31a）接触。在波纹形过滤材料32中，在高峰部分329的脊顶和低谷部分321的脊顶之间的波纹形过滤材料32，实际上在整个靠近其高峰部分329的脊顶的外表面的范围内，形成有弧形壁，此弧形壁具有基本上是朝着平面过滤材料31b凸出的形状，而在靠近低谷部分321的这个小范围内则形成一个朝着平面过滤材料31a的、凸起的半圆形。在这个实施例中，朝着平面过滤材料31b呈凸形的弧形壁，与作为高峰部分329的脊顶的弧形壁平滑地连接，并形成完整的半圆形的高峰部分。
此外，高峰部分329的曲率半径R1做得比低谷部分321的曲率半径R2大，于是进口通道14的横断面积就大于出口通道16的横断面积。这样就增大了抵抗堵塞的能力，改善了过滤性能，减少了压力损失，并且使滤清元件3具有大得多的坚实度。
其次，如图2和3所示，在燃油流入的滤清元件3的上游端71处，进口通道14的开口表面积大于出口通道16被封闭的表面积。而相反，在燃油6流出的下游端79处，出口通道16的开口表面积大于进口通道14的封闭表面积。正因为如此，在燃油6通过滤清元件3的过程中，压力损失很小。
此外，如图7所示，因为波纹形过滤材料32具有半圆形的均匀的曲线，所以燃油作用在过滤表面上的压力60是向着张开的方向的。正因为如此，波纹形过滤材料32没有变形，因而能显示出足够的过滤性能。
其次，平面过滤材料31和波纹形过滤材料32的低谷部分321是用粘结剂4c粘结在一起的，因此，进口通道14和出口通道16的压力差，不会使平面过滤材料31与波纹形过滤材料32所形成的基本上为半圆形的形状被撑开。并且，也不会出现导致堵塞出口通道的变形或贴附现象，从而能减少从进口通道14到出口通道16的压力损失。
此外，因为曲率半径R2小的低谷部分321与平面过滤材料31粘结在一起，所以粘结区的宽度可以做得小些，这样，由于粘结而损失的过滤表面就很少，而且只需要涂敷少量的粘结剂。
另外，因为平面过滤材料31不会和波纹形过滤材料32贴附在一起，所以这两种过滤材料的全部表面都参与过滤过程，因而能显示出最好的过滤性能。
还有，进口通道14的开口是极易被流体中的杂质堵塞的，但是因为加大了横断面积，就能够减少这种进口通道的堵塞。
因为进口通道14是用于流过带杂质的燃油的，所以燃油的流动可能变得很慢，因而需要宽敞的通道。而出口通道16是流过经过过滤的燃油的通道，流体流动得快，所以这个通道可以比进口通道14窄些。
因为这个理由，增大进口通道14的横断面积而减小出口通道16的横断面积，就形成了具有很均匀的液流的滤清元件。
还有，在这个实施例中，卷绕有一张平面过滤材料31，所以它的重叠的外周面和内周面分别用作第一过滤材料和第三过滤材料，但是，也可以重叠上单独分开的平面过滤材料，这样，或者上面一层或者下面一层用作第一过滤材料，而另一层则用作第三过滤材料。
因此，进口通道14和出口通道16不会不同轴线，而且，在过滤纸30的平面过滤材料31和波纹形过滤材料32之间形成的进口通道14和出口通道16的横断面形状也很均匀。此外，如图5和6所示，因为有一种过滤材料是平面形状的，所以不需要留意两种过滤材料是否同轴线。
因此，保持涂敷的粘结剂4a和4b的量，使这个量始终适当，就很容易作到，并且没有被挤出来的粘结剂。此外，不会发生密封不良和粘结得不牢的情况。
此外，还能够简化和减少涂敷工序的时间，从而使其更适合于大量生产。
另外，在进口通道14的下端，波纹形过滤材料32被压向平面过滤材料31，这样就增加了粘结的强度和密封的可靠性。而且，出口通道的表面积还能因此而增大，因而能减小出口端的通过阻力。
此外，在为使过滤纸成为波纹形而把过滤纸粘结在一个弯曲的波纹压辊上时，过滤纸的粘结性能也能够改善，因此，过滤纸能可靠地成形。
以上所述说明了这样一种情况，即，当平面过滤材料和波纹形过滤材料叠在一起再卷成筒形时，平面过滤材料放在外层，当然，也可以把波纹形过滤材料放在外层而后卷成筒形，这样也能获得同样的效果。
本发明的第二实施例如图9A-9C所示，波纹形过滤材料的高峰部分或低谷部分的一部分呈直线形状。在其他方面，本实施例与第一实施例相同。
这就是说，如图9A所示，在本实施例的滤清元件中，波纹形过滤材料在其高峰部分329与低谷部分321之间有一段直线部分S1。在本实施例中，高峰部分329的脊顶的最高点与平面过滤材料31的底面之间的距离H做成2.0mm，而上述直线部分S1的长度做成0.8mm。
其次，上面提到的波纹形过滤材料32，在第一实施例中，曲率半径R1和R2的交界是一段圆弧表面，由于流体的流动，在过滤材料中会产生脉动，而使过滤材料的寿命降低。但是，如果象图9A那样，在高峰部分329与低谷部分321之间设置一段直线部分S1，那么曲率半径R1和R2的交界就成了一段直线。这样，就没有脉动了，过滤材料的寿命就可以提高。
此外，如图9B所示，也可以在波纹形过滤材料32的高峰部分329上设置一段直线部分S2。这段直线部分S2的长度最好不长于0.8mm。相邻的低谷部分321的节距P理想情况是不小于3.0mm。
其次，上面已经描述过，在上述波纹形过滤材料32中，在进口通道14的横断面上，把宽度窄的脊顶放大了，而进口通道横断面的高度则减小了。这样，过滤纸的卷绕匝数就可以多些，从而增大了进口通道的总的横断面积。
另外，如图9C所示，也可以在波纹形过滤材料32的低谷部分321上设置直线部分S3。这样，波纹形过滤材料32与平面过滤材料31的粘结面积就能够大些，从而增加了粘结的可靠性。
此外，为了能够调整波纹形过滤材料32的曲率半径R1和R2的比例（R1/R2），可以用一段直线将R1和R2组合在一起。
本实施例的滤清元件在波纹形过滤材料32的高峰部分329与低谷部分321之间，或者在高峰部分329上设置了直线部分S1和S2。因此，进口通道14的流体流动面积就比出口通道16的大，所以过滤性能非常好。