具有改进的灰尘负载的过滤介质制造技术

本文披露的实施例涉及具有下游过滤材料层和上游纤维层的过滤介质。下游过滤材料层具有至少10％的捕获效率，并且上游纤维层具有至少10微米的平均纤维直径和小于10％的密实度。间隔结构在上游纤维层和下游过滤材料层之间限定了平均空隙距离。限定了平均空隙距离。限定了平均空隙距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的灰尘负载的过滤介质
[0001]本申请作为PCT国际专利申请提交并且要求于2019年3月28日提交的美国临时专利申请号62/825,188的优先权，该临时专利申请的披露内容通过援引全部并入本文。


[0002]本文所披露的技术总体上涉及过滤介质。更具体地，本文披露的技术涉及具有改进的灰尘负载的过滤介质。

技术介绍

[0003]过滤介质的寿命至少部分地受到由过滤介质收集灰尘和其他颗粒限制。随着上游面上和过滤介质内部颗粒的体积和质量增加，过滤介质对于接收流体流的阻力越来越大。如果流速恒定，则通过过滤介质的气流阻力由过滤介质上游侧和下游侧之间的压差测量值来反映，或者如果压差恒定，则由气流流速的降低来反映。增加的压差测量值表明对流体流的阻力增加，而相对高的压差测量值表明过滤介质的使用寿命结束。

技术实现思路

[0004]本文披露的技术涉及一种过滤介质，其展示出过滤介质的上游面上的改进的灰尘负载。改进的灰尘负载可以延长过滤介质的使用寿命。
[0005]在一些实施例中，过滤介质具有呈限定了峰和谷的波纹状构型的下游过滤材料层以及在下游过滤材料层的峰上延伸的上游纤维层。下游过滤材料层具有至少10％的捕获效率。下游过滤材料层具有小于2.0mm的平均波纹深度。上游纤维层具有至少10微米的平均纤维直径。上游纤维层具有小于10％的密实度。
[0006]在一些这样的实施例中，上游纤维层中的多根纤维是卷曲的。附加地或替代地，下游过滤材料层具有20％至40％的捕获效率。附加地或替代地，下游过滤材料层包括纤维素纤维。附加地或替代地，纤维素纤维包括湿法成网的纤维素纤维。附加地或替代地，下游过滤材料层包括合成纤维。附加地或替代地，上游纤维层包括聚合物纤维。附加地或替代地，下游过滤材料层包括平均纤维直径为4至30微米的纤维。附加地或替代地，上游纤维层不是自支撑的。附加地或替代地，上游纤维层是末端层或最上游层，并且上游纤维层与下游过滤材料层直接接触。附加地或替代地，下游过滤材料层限定了具有大于0.23mm的平均波纹深度的波纹。附加地或替代地，上游纤维层是无波纹的。
[0007]本文披露的技术的一些实施例涉及一种构造过滤介质的方法。在过滤材料层上创建间隔结构。跨越过滤材料的间隔结构沉积纤维层。过滤材料具有至少10％的捕获效率。纤维层具有至少10微米的平均纤维直径。
[0008]在一些这样的实施例中，纤维层中的多根纤维是卷曲的。附加地或替代地，过滤材料层具有20％至40％的捕获效率。附加地或替代地，过滤材料层包括湿法成网的纤维素纤维。附加地或替代地，过滤材料层包括合成纤维。附加地或替代地，纤维层不是自支撑的。附加地或替代地，过滤材料层包括平均纤维直径为4至30微米的纤维。附加地或替代地，形成
间隔结构包括在过滤材料中形成波纹。附加地或替代地，过滤材料层被波纹化为具有大于0.23mm的平均波纹深度。附加地或替代地，过滤材料层被波纹化为具有小于1.0mm的平均波纹深度。附加地或替代地，形成间隔结构包括在过滤材料的上游表面上沉积间隔结构。
[0009]本文披露的一些其他实施例涉及具有下游过滤材料层和上游纤维层的另一过滤介质。下游过滤材料层具有至少10％的捕获效率，并且上游纤维层具有至少10微米的平均纤维直径和小于10％的密实度。间隔结构在上游纤维层和下游过滤材料层之间限定了大于0.11mm的平均空隙距离。
[0010]在一些这样的实施例中，下游过滤材料层具有在垂直于过滤介质的长度和宽度的方向上突出的间隔结构。附加地或替代地，间隔结构具有由下游过滤材料层限定的波纹。附加地或替代地，间隔结构是由下游过滤材料层限定的压花。附加地或替代地，间隔结构是设置在上游纤维层和下游过滤材料层之间的沉积物。附加地或替代地，上游纤维层不是自支撑的。附加地或替代地，上游纤维层是无波纹的。附加地或替代地，下游过滤材料层是无波纹的。附加地或替代地，上游纤维层和下游过滤材料层之间的平均空隙距离小于1.0mm。
[0011]应当理解，过滤介质或其部件的下游和上游特征(例如层、表面、侧面等)被布置成使得在使用中，这些特征被分别布置在被该过滤介质过滤的流体的流动方向上的上游和下游。
[0012]可以根据ASTM标准F1215
‑
89用0.78微米单分散聚苯乙烯乳胶球形颗粒以20英尺/分钟(6.1米/分钟)的速率确定非打褶平面片材(可以是波纹状的或无波纹的)的捕获效率。
[0013]如本文所用，“密实度”是在某个厚度下在特定压力下测量的在层的总体积中由固体材料(而不是气体和空间)构成的百分比。
[0014]“ISO精细测试灰尘(ISO Fine Test Dust)”是指具有标准ISO 12103
‑
1(2016)规定的粒度分布的灰尘。
[0015]如本文所用的短语“间隔结构”是在下游过滤材料层和上游纤维层之间限定空隙或空白空间区域的结构，其中空隙空间或空白空间是限定气体和空间的体积，而不是固体结构，比如过滤介质层、纤维层或另一种材料或结构。间隔结构可以由下游过滤材料层的构型限定，或者可以是设置在下游过滤材料层和上游纤维层之间的单独部件/材料。
附图说明
[0016]图1描绘了与本文披露的技术相符的示例性过滤介质。
[0017]图2描绘了与本文披露的技术相符的另一示例性过滤介质。
[0018]图3是示出根据过滤介质示例的压差与所收集灰尘之间的关系的图表。
[0019]图4是示出根据其他过滤介质示例的压差与所收集灰尘之间的关系的图表。
[0020]图5是示出根据其他过滤介质示例的压差与所收集灰尘之间的关系的图表。
[0021]图6是示出根据其他过滤介质示例的压差与所收集灰尘之间的关系的图表。
[0022]图7是示出各种过滤介质示例的层间平均空隙距离与容尘量改进之间的关系的图表。
[0023]图8是与本文披露的技术相符的另一示例性过滤介质。
[0024]图9是与本文披露的技术相符的又一示例性过滤介质。
[0025]图10是与本文披露的技术相符的示例性流程图。
[0026]图11是示出根据各种过滤材料层的波纹深度的压差与所收集灰尘之间的关系的图表。
[0027]图12是示出根据各种过滤介质的压差与所收集灰尘之间的关系的图表。
[0028]图13描绘了示例性过滤介质结构。
[0029]应注意，附图主要是为了清楚起见而呈现的，并且因此不是按比例绘制。此外，各种结构/部件，包括但不限于紧固件等，可以图解地示出或从一些或所有视图中移除以更好地展示所描绘的实施例的多个方面，或者，包括这样的结构/部件对于理解本文描述的各种示例性实施例不是必要的。然而，在特定附图中缺少对这种结构/部件的说明/描述不应解释为以任何方式限制各不同实施例的范围。
[0030]可以结合附图考虑以下对各实施例的详细说明来更完全地理解和领会本技术。
具体实施方式
[0031]本文本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.过滤介质，包括：下游过滤材料层，呈限定了峰和谷的波纹状构型，其中，所述下游过滤材料层具有至少10％的捕获效率和小于2.0mm的平均波纹深度；和在所述下游过滤材料层的峰上延伸的上游纤维层，所述上游纤维层具有至少10微米的平均纤维直径，并且所述上游纤维层具有小于10％的密实度。2.如权利要求1和3
‑
13中任一项所述的过滤介质，其中，所述上游纤维层中的多根纤维是卷曲的。3.如权利要求1
‑
2和4
‑
13中任一项所述的过滤介质，其中，所述下游过滤材料层具有20％至40％的捕获效率。4.如权利要求1
‑
3和5
‑
13中任一项所述的过滤介质，其中，所述下游过滤材料层包括纤维素纤维。5.如权利要求4所述的过滤介质，其中，所述纤维素纤维包括湿法成网的纤维素纤维。6.如权利要求1
‑
5和7
‑
13中任一项所述的过滤介质，其中，所述下游过滤材料层包括合成纤维。7.如权利要求1
‑
6和8
‑
13中任一项所述的过滤介质，其中，所述上游纤维层包括聚合物纤维。8.如权利要求1
‑
7和9
‑
13中任一项所述的过滤介质，其中，所述下游过滤材料层包括平均纤维直径为4至30微米的纤维。9.如权利要求1
‑
8和10
‑
13中任一项所述的过滤介质，其中，所述上游纤维层不是自支撑的。10.如权利要求1
‑
9和11
‑
13中任一项所述的过滤介质，其中，所述上游纤维层是末端层，并且所述上游纤维层与所述下游过滤材料层直接接触。11.如权利要求1
‑
10和12
‑
13中任一项所述的过滤介质，其中，所述下游过滤材料层限定了平均波纹深度大于0.23mm的波纹。12.如权利要求1
‑
11和13中任一项所述的过滤介质，其中，所述上游纤维层是无波纹的。13.如权利要求1
‑
12中任一项所述的过滤介质，其中，所述下游过滤材料层是自支撑的。14.一种构造过滤介质的方法，所述方法包括：在过滤材料层上创建间隔结构，其中，所述过滤材料具有至少10％的捕获效率；以及跨越所述过滤材料的间隔结构沉积纤维层，其中，所述纤维层具有至少10微米的平均纤维直径。15.如权利要求14和16
‑
24中任一项所述的方法，其中，所述纤维层中的多根纤维是卷曲的。16.如权利要求14
‑
15和17
‑
24中任一项所述的方法，其中，所述过滤材料层具有20％至40％的捕获效率。17.如权利要求14
‑
16和18
‑
24中任一项所述的方法，其中，所述过滤材料层包括湿法成网的纤维素纤维。18.如权利要求14
‑
17和19
‑
2...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：唐纳森公司，
类型：发明
国别省市：