用于燃料流的复合介质制造技术

一种用于燃料‑水分离的过滤材料，所述过滤材料具有颗粒过滤层以及在所述颗粒过滤层下游并与所述颗粒过滤层联接的聚结层。所述颗粒过滤层基本上由粘合剂纤维和介质纤维构成。所述聚结层具有至少70重量％的玻璃纤维。作为另一个实例，用于液体燃料的过滤材料具有颗粒过滤层和在所述颗粒过滤层下游的聚结层。所述颗粒过滤层具有粘合剂纤维和介质纤维，并且基本上不含熔喷材料。所述颗粒过滤层的透气性与所述聚结层的透气性的比率在从约3:1至约15:1范围内。

A composite medium for fuel flow

A filter material for separating fuel water, the filter material having a particle filter layer and in the particle filter layer and downstream and the particle filter layer connecting the coalescence layer. The granular filter layer is basically made up of adhesive fiber and medium fiber. The coalescence layer has at least 70 weight percent of glass fiber. As another example, the filter material for liquid fuel has a particle filter layer and a coalescence layer downstream of the granular filter layer. The granular filter layer has an adhesive fiber and a medium fiber, and basically does not contain a melt blown material. The ratio of the permeability of the granular filter layer to the permeability of the coalescence layer is within the range of about 3:1 to about 15:1.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于燃料流的复合介质本申请是作为PCT国际专利申请于2016年6月23日以唐纳森有限公司(DonaldsonCompany,Inc.)(一家美国国家公司，作为所有国家指定的申请人)，以及印度公民AflalRahmathullah；美国公民BradlyHauser；美国公民VijayKapoor；美国公民MikeJ.Madsen；美国公民DerekO.Jones；和美国公民CharlesChrist(所有国家的指定专利技术人)的名义进行提交的，并且要求于2015年6月26日提交的美国临时专利申请号62/185,505的优先权，所述美国临时专利申请的内容通过引用以其全部内容结合在此。
本技术总体上涉及过滤介质，并且更具体地说，涉及用于燃料流的聚结和微粒过滤介质。
技术介绍
用于内燃机的液体燃料的过滤对于适当的发动机性能通常是必要的。例如，不同柴油发动机目前使用燃料过滤器以可见于柴油燃料中的水和颗粒为目标。这种水和颗粒的去除对于提供有利的发动机性能以及保护发动机部件免受损坏是必要的。在燃料中作为单独相存在的游离水可能是一个严重的问题，因为它引起各种问题，包括通过空化和腐蚀损坏发动机部件以及促进微生物生长。游离水区别于溶解水，溶解水作为连续相存在并且与发动机性能没多大关系。游离水可以悬浮为不同大小的液滴，这些液滴可以被分类为粗水和/或乳化水，其中粗水通常是指直径大于60微米的液滴，并且乳化水通常是指直径小于60微米的液滴。虽然一些现有的燃料过滤技术试图将燃料夹带的游离水聚结成较大的液滴–从而使水更容易与燃料分离–但一些常用的燃料添加剂可能使液滴稳定，由此使得游离水难以聚结。微粒污染物也可能在发动机性能方面产生显著的问题，并且可能导致发动机损坏。微粒污染物可以包括诸如粉尘和污垢的硬质颗粒碎片，连同包括燃料降解产物(FDP)的燃料污染产物(FCP)，以及诸如蜡、沥青质、甾醇葡糖苷、甾醇基葡糖苷和甾醇糖苷的污染物。更为复杂的是，微粒污染物干扰聚结介质有效聚结游离水的能力。尽管一些技术试图通过使用具有上游颗粒过滤层和随后的聚结介质层的介质来解决这个问题，但聚结层的有效性通常受限于颗粒过滤层的生命周期。因此，在介质的整个使用寿命期间，希望改进的过滤介质以过滤微粒并且聚结来自燃料流的夹带水。
技术实现思路
在此披露的技术总体上涉及一种用于燃料-水分离的过滤材料，所述过滤材料具有颗粒过滤层以及在颗粒过滤层下游并与颗粒过滤层联接的聚结层。颗粒过滤层基本上由粘合剂纤维和介质纤维构成。聚结层具有至少70重量％的玻璃纤维。在一些示例性实施例中，用于液体燃料的过滤材料具有颗粒过滤层和在颗粒过滤层下游的聚结层。颗粒过滤层具有粘合剂纤维和介质纤维，并且基本上不含熔喷材料。颗粒过滤层的透气性与聚结层的透气性的比率在约3:1至约15:1范围内。本概述是对本专利申请的一些传授内容的总览并且不旨在是对本专利技术主题的排他性或穷尽性的处理。可以在详细说明和所附权利要求书中找到进一步的细节。在阅读和理解以下详细说明并查看了形成本说明的部分的附图之后，本领域技术人员会清楚其他的方面，这些都不应被认为是限制意义的。附图说明可以结合以下附图来更全面地理解实例。图1是符合当前描述技术的一些实施例的介质构造的横截面示意图。图2是符合当前描述技术的一些实施例的另一种介质构造的横截面示意图。虽然本文的实施例易于进行不同修改和替代形式，但通过举例和附图已经示出其详情并且将对其进行详细描述。然而，应理解的是本文的范围并不限于所描述的具体实例。相反，本专利技术将涵盖落入本文的精神和范围内的修改、等效物、以及替代方案。具体实施方式图1描绘了符合在此披露的技术的示例性过滤材料100。过滤材料100通常被配置用于燃料-水分离。在多种实施例中，过滤材料100还被配置用于从燃料中过滤颗粒。过滤材料100通常被配置成在燃料流中过滤出微粒并且聚结游离水。过滤材料100通常具有颗粒过滤层110、在颗粒过滤层110下游的聚结层120以及在聚结层120下游的支撑层130。颗粒过滤层110在多种实施例中基本上由粘合剂纤维和介质纤维构成。术语“基本上由...构成”或“基本上包含”在此用于意指所讨论的材料是指定组分的至少95重量％。在多种实施例中，颗粒过滤层110基本上不含熔喷材料。颗粒过滤层可以如以下披露的进行构造，例如，2012年3月16日提交的美国公布号2012/0234748，或者在另一个实例中，2008年1月1日授权的美国专利号7,314,497，或者在另一个实例中，2015年6月16日授权的美国专利号9,056,268，这些专利的每一个通过引用结合在此。介质纤维介质纤维是指为介质提供初级过滤特性的纤维，诸如可控的孔径、渗透性和效率。介质纤维可以是例如玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、聚酯或纤维素。在颗粒过滤层的一些示例性实现方式中可以使用相当大比例的玻璃纤维。玻璃纤维提供孔径控制并且与介质中的其他纤维协作以获得具有相当大流动速率、大容量、相当大效率以及高湿强度的介质。术语玻璃纤维“来源”意指特征在于平均直径和纵横比的玻璃纤维组合物，所述璃纤维组合物可作为独特的原材料提供。适合的介质可以是按以下名称已知的玻璃类型：A、C、D、E、零硼E、ECR、AR、R、S、S-2、N等，并且通常包括可以通过用于制造增强纤维的拉拔工艺或者用于制造隔热纤维的纺丝工艺制成纤维的任何玻璃。这样的纤维典型地用作约0.1至10微米的直径和约10至10,000的纵横比(长度除以直径)。将这些可商购获得的纤维的特征大小设定成胶料涂层。通常适合的玻璃纤维应具有小于15微米、更理想地小于10微米、并且最优选小于5微米的平均直径。适合的玻璃材料的商业来源包括以下：劳沙国际(LauschaInternational)、伊万奈特(Evanite)、约翰曼维尔(JohnsManville)、欧文科宁(OwenCorning)以及其他公司。除了玻璃纤维之外，适用于介质纤维的一些实现方式的替代纤维包括碳纤维、纤维素纤维和/或聚酯纤维。在一些实施例中，介质纤维是短纤维。通常适合的碳纤维应具有小于25微米、更理想地小于15微米、并且最优选小于10微米的平均直径。适合的碳材料的商业来源包括以下：尤尼吉可(Unitika)、基诺尔(Kynol)以及其他公司。在实施例中，颗粒过滤层含有对应于颗粒过滤层中总固体的约10重量％至90重量％、或颗粒过滤层中总固体的约20重量％至80重量％、或颗粒过滤层中总固体的约25重量％至75重量％、或颗粒过滤层中总固体的约50重量％的量的玻璃纤维。在一些实施例中，采用具有多于一种玻璃纤维来源的共混物，其中采用具有多于一种玻璃纤维来源的共混物以形成颗粒过滤层中玻璃纤维的总重量百分比。在一些此类实施例中，选择玻璃纤维来源的共混物以控制颗粒过滤层的渗透性。例如，在一些实施例中，以不同比例将来自具有约0.3至0.5微米平均纤维直径的玻璃纤维、具有约1至2微米平均纤维直径的玻璃纤维、具有约3至6微米平均纤维直径的玻璃纤维、具有约6至10微米纤维直径的玻璃纤维、以及具有约10至100微米纤维直径的玻璃纤维的多于一个来源的玻璃纤维组合(包括其两种或更多种的共混物)增加了颗粒过滤层的渗透性。在一些此类实施例中，选择玻璃纤维共混物以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃料‑水分离的过滤材料，所述过滤材料包含：颗粒过滤层，所述颗粒过滤层基本上包含粘合剂纤维和介质纤维；和聚结层，所述聚结层位于所述颗粒过滤层的下游并且联接到所述颗粒过滤层，所述聚结层包含至少70重量％的玻璃纤维，其中所述过滤材料被配置成在燃料流中过滤出微粒并且聚结游离水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.26 US 62/185,5051.一种用于燃料-水分离的过滤材料，所述过滤材料包含：颗粒过滤层，所述颗粒过滤层基本上包含粘合剂纤维和介质纤维；和聚结层，所述聚结层位于所述颗粒过滤层的下游并且联接到所述颗粒过滤层，所述聚结层包含至少70重量％的玻璃纤维，其中所述过滤材料被配置成在燃料流中过滤出微粒并且聚结游离水。2.如权利要求1和3-20中任一项所述的过滤材料，其中所述介质纤维包含玻璃纤维。3.如权利要求1-2和4-20中任一项所述的过滤材料，其中所述介质纤维包含纤维素纤维。4.如权利要求1-3和5-20中任一项所述的过滤材料，其中所述介质纤维包含聚酯短纤维。5.如权利要求1-4和6-20中任一项所述的过滤材料，所述聚结层基本上包含玻璃纤维和粘合剂材料。6.如权利要求1-5和7-20中任一项所述的过滤材料，其中所述粘合剂材料包含丙烯酸树脂。7.如权利要求1-6和8-20中任一项所述的过滤材料，所述聚结层包含至少85重量％的玻璃纤维。8.如权利要求1-7和9-20中任一项所述的过滤材料，其中所述颗粒过滤层在空气中是亲水的。9.如权利要求1-8和10-20中任一项所述的过滤材料，其中所述颗粒过滤层具有从约45cfm至约200cfm的透气性，并且所述聚结层具有从约3至约70cfm的透气性。10.如权利要求1-9和11-20中任一项所述的过滤材料，其中所述颗粒过滤层具有从约45cfm至约200cfm的透气性，并且所述聚结层具有从约10至约40cfm的透气性。11.如权利要求1-10和12-20中任一项所述的过滤材料，其中所述粘合剂纤维是双组分纤维。12.如权利要求1-11和13-20中任一项所述的过滤材料，其中所述聚结层具有0.3μm至10μm的平均纤维直径。13.如权利要求1-12和14-20中任一项所述的过滤材料，其中所述聚结层具有0.69μm至7.5μm的平均纤维直径。14.如权利要求1-13和15-20中任一项所述的过滤材料，其中所述聚结层包含至少两层聚结材料。15.如权利要求1-14和16-20中任一项所述的过滤材料，所述过滤材料进一步包含在所述聚结层下游并且联接到所述聚结层的支撑层。16.如权利要求1-15和17-20中任一项所述的过滤材料，其中所述支撑层包含纤维素。17.如权利要求1-16和18-20中任一项所述的过滤材料，其中所述支撑层包含双组分纤维。18.如权利要求1-17和19-20中任一项所述的过滤材料，其中所述支撑层包含聚酯稀松布。19.如权利要求1-18和20中任一项所述的过滤材料，其中所述支撑层包含金属丝网。20.如权利要求1-19中任一项所述的过滤材料，其中所述颗粒过滤层和所述聚结层中的每个均具有透气性，并且所述颗粒过滤层与所述聚结层的透气性的比率在从约3:1至约15:1范围内。21.一种用于液体燃料...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·拉赫马特赫拉，B·豪瑟，V·卡普尔，M·J·马德森，D·O·琼斯，C·克莱斯特，
申请(专利权)人：唐纳森公司，
类型：发明
国别省市：美国,US