周向褶皱式过滤组件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种过滤组件，包括：外侧过滤套筒，其至少部分由多个褶皱形成；内侧过滤套筒，其至少部分由多个褶皱形成，在所述外侧过滤套筒与所述内侧过滤套筒之间限定通道。入口盖固定在所述外侧过滤套筒和所述内侧过滤套筒的第一端，并且具有至少一个与所述通道连通的入口；端盖固定在所述外侧过滤套筒和所述内侧过滤套筒的第二端，并且具有封闭所述通道的端面。本发明专利技术还提供形成这种过滤组件的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及流体过滤领域，更具体地说，本专利技术涉及一种具有两个同心的周向褶皱式介质套筒的袋式过滤组件，在这两个介质套筒之间限定接收待过滤流体的环形通道。
技术介绍
用于过滤流体的袋式过滤系统在本领域众所周知。这些过滤系统通常包括圆柱形外壳，该外壳的一端封闭并且其相对端具有可拆卸的盖子。流入管将待过滤流体输送到外壳中，已过滤流体通过流出管从外壳中流出。可更换的袋式过滤器设置在外壳内部，以便于过滤输送到过滤器的流体。通常，袋式过滤器包括具有敞开上端和封闭底端的过滤介质。滤袋被支撑在敞开的网篮或网罩内部，而网篮或网罩通常悬挂在外壳内部。网篮用于支撑滤袋的介质，以便防止介质在液体填充滤袋时爆裂。现有的袋式过滤器存在几个缺陷。一个缺陷是，滤袋具有较大的滞留体积。因此，取出用过的滤袋非常困难，这是因为滤袋相对较重。充满的滤袋将重达30磅，其内部可能容纳有危害的物质，这增加了取出的难度。为了弥补这一状况，在取出用过的滤袋之前，使用排空气囊减小其滞留体积。然而，这些气囊常常不方便操作。与现有袋式过滤器相关的另一个缺陷在于，它们提供的有效过滤面积是有限的。由于网篮尺寸的工业标准化，所以增大现有袋式过滤器的有效过滤面积的尝试受到限制。也就是说，通常可以获得的滤袋有两个显著不同的尺寸(#1)7″直径×16″长度；以及(#2)7″直径×32″长度。结果，有效过滤面积的任何增大都受到不能改变过滤器外径的要求的限制。在设计袋式过滤器以使滞留体积最小并且使有效过滤面积最大方面已经进行了大量尝试。举例来说，美国专利No.4,081,379披露了一种环形滤袋，其提供比常规滤袋大的可用表面积。美国专利No.4,863,602和4,877,526披露了一种具有增大的表面积的滤袋，其包括多个包装的熔喷介质的包覆层，而在各层之间设置有柔性支撑层。Hayward Lofclear 500系列袋式过滤器通过折叠由最终过滤层包装的预过滤层而提供了增大的表面积。这些现有技术中的努力大都达不到目标。在美国专利No.6,030,531和6,238,560中披露了一种特别有用的袋式过滤组件。在该独特的过滤组件中，通过提供两个同心的介质套筒而增大了有效表面积，这两个介质套筒在一端连接到敞开的入口盖上，而在相对端连接到封闭的端盖上。双套筒构造还使得使用之后留在过滤元件中的流体的滞留体积最小化，从而使得更容易从滤篮/外壳中取出过滤元件。多年来，圆柱形褶皱式滤筒的设计也同样尝试使可以配合在具有给定外径的滤筒中的过滤介质或表面积的数量最大化。在标准的径向褶皱式滤筒中，可围绕滤筒芯体填塞的褶皱数量限制了滤筒中可以填塞的过滤介质的数量。结果，在过滤元件的外周处的相邻褶皱之间存在大量的空闲空间。螺旋形褶皱式过滤元件与标准径向褶皱式过滤元件的相似之处在于，它包括多个以圆柱形构造设置的纵向褶皱。然而，在螺旋形褶皱式过滤器中，褶皱的端部卷起来，以使接近过滤元件外径处的相邻褶皱面之间的间隔最小化。在该情况下，褶皱高度显著大于滤筒芯体的外周与滤筒盒的内周之间的距离。结果，在螺旋形褶皱式过滤器中，外周处的褶皱占据了在径向褶皱式过滤元件中通常表现为空闲空间的多余体积。这提供了比标准径向褶皱构造增大的过滤表面积。将用于提高褶皱式滤筒的有效表面积的技术应用于袋式过滤器将是有益的。这将提供增加的过滤器寿命、更低的压降并为消费者提供更低的操作成本。
技术实现思路
本专利技术涉及一种有用的新型袋式过滤组件，其包括外侧过滤套筒，其至少部分由多个纵向延伸的褶皱形成；以及内侧过滤套筒，其至少部分由多个纵向延伸的褶皱形成。与现有技术中公知的常规袋式过滤器相比，该同心的褶皱式过滤套筒显著增大本专利技术的过滤组件的有效表面积。增大的表面积将延长过滤器的寿命，降低压降并且降低消费者的操作成本。在同心的内、外侧过滤套筒之间限定出环形流体通道，与现有技术中公知的常规袋式过滤器相比，该流体通道具有减小的滞留体积。这种滞留体积的减小使得在过滤器超出其可用寿命期限之后容易将过滤组件从外壳中取出。入口盖固定在内、外侧过滤套筒的第一端，并且具有至少一个与过滤组件的流体通道连通的入口。端盖固定在内、外侧过滤套筒的第二端，并且具有封闭流体通道的端面。在本专利技术目前优选的实施例中，护套包围外侧过滤套筒的下游侧，以提供平滑而连续的表面，从而保护过滤介质并且帮助将外侧过滤套筒安装于网篮中以及从网篮中取出。护套由诸如聚合物网或筛等具有相对较稀孔隙率的材料形成。另外可以想到，可用类似的护套包围或以其它方式保护内侧过滤套筒的下游侧，以进一步帮助将内侧过滤套筒安装于网篮中以及从网篮中取出。优选的是，各过滤套筒包括多个纵向延伸并且周向设置的弓形褶皱。在本专利技术的一个实施例中，任一或两个过滤套筒的邻接的周向设置的弓形褶皱彼此部分重叠褶皱弧长或弓形高度的大约50％至80％。在本专利技术的一个实施例中，任一或两个过滤套筒的邻接的周向设置的弓形褶皱彼此周向间隔开。在本专利技术的一个实施例中，任一或两个过滤套筒的周向设置的弓形褶皱均匀分布。在本专利技术的一个实施例中，任一或两个过滤套筒的周向设置的弓形褶皱具有相等的弧长。在本专利技术的一个实施例中，内、外侧过滤套筒的各个周向设置的弓形褶皱具有径向外侧褶皱支腿和径向内侧褶皱支腿。通常，径向内侧褶皱支腿的弧长或弓形高度比径向外侧褶皱支腿的弧长或弓形高度短。优选的是，内、外侧过滤套筒都由多层褶皱复合物形成，该复合物包括至少一个过滤介质层、上游支撑/排泄层以及下游支撑/排泄层。优选的是，过滤介质选自如下过滤材料的群组，该群组包括任何柔性和可褶皱过滤介质，诸如熔喷介质、毛毡纸、湿法纸(玻璃纤维)，优选的介质选自熔喷过滤介质和微孔膜。根据过滤器所应用的场合，还可以使用其它过滤材料。在本专利技术的一个实施例中，多层复合物包括具有相同孔隙率的多个过滤介质层。在本专利技术的另一个实施例中，多层复合物包括具有不同孔隙率的多个过滤介质层。优选的是，多层复合物的支撑/排泄层由选自如下群组的材料构成，该群组包括挤出聚合网状物或网以及聚合非织造物(即，纺粘等)。根据过滤器所应用的场合，还可以使用其它的支撑/排泄材料。根据本专利技术的一个实施例，入口盖结合在外侧过滤套筒和内侧过滤套筒上，弹性体密封件可以模制在入口盖的外周上。端盖也结合在外侧过滤套筒和内侧过滤套筒上。优选的是，内侧过滤套筒限定出过滤组件的中心孔，端盖包括与中心孔连通的中心出口。在本专利技术的一个实施例中，内、外侧过滤套筒中至少一者结合到入口盖和端盖的侧面上。在本专利技术的另一个实施例中，内、外侧过滤套筒中至少一者结合到入口盖和端盖的端面上。本专利技术还涉及这样一种过滤组件，该过滤组件包括径向外侧过滤套筒，其由包括多个纵向延伸并周向设置的弓形褶皱的多层褶皱复合物形成；以及径向内侧过滤套筒，其与径向外侧过滤套筒同心地布置，并且由包括多个纵向延伸并周向设置的弓形褶皱的多层褶皱复合物形成。内侧过滤套筒限定中心孔，在内、外侧过滤套筒之间限定环形通道。入口盖结合于内、外侧过滤套筒的上端，并且具有至少一个与环形通道连通的入口。端盖结合于内、外侧过滤套筒的下端，并且具有封闭环形通道的端面以及与中心孔连通的中心出口。另外，多孔材料的护套包围径向外侧过滤套筒。类似的护套还可以包围径向内侧过滤套筒的内表面。本专利技术还涉及一种过滤系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过滤元件，包括：ａ）外侧过滤套筒，其至少部分由多个纵向延伸的褶皱形成；ｂ）内侧过滤套筒，其至少部分由多个纵向延伸的褶皱形成，在所述外侧过滤套筒与所述内侧过滤套筒之间限定通道；ｃ）入口盖，其固定在所述外侧过滤套筒和所述内侧过滤套筒的第一端，并且具有至少一个与所述通道连通的入口；以及ｄ）端盖，其固定在所述外侧过滤套筒和所述内侧过滤套筒的第二端，并且具有封闭所述通道的端面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：布赖恩L福尔，托马斯J哈姆林，马赫什Z帕特尔，约翰L普莱克，阿龙斯皮林，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]