同时具有两种作用机制的空气过滤介质制造技术

由无纺织物制成的空气过滤介质，该介质通过熔融纺丝工艺制成，且包括深度过滤部件和表面过滤部件，该空气过滤介质设置为长的使用寿命且该表面过滤部件可通过反向脉冲再生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种空气过滤介质，该介质为层状的无纺织材料。此种过滤介质用于过滤器，例如在室内空气过滤器和空调系统中，特别是在用于机动车内部的或用于引擎的空气过滤器。该过滤介质以熔融和纺丝方法制造，例如纺粘法或熔喷法制成，如DE 41 23 122Al所描述。
技术介绍
内燃机,例如在机动车中，或在越野区(off-road area)的吸入空气通常被过滤以防止内燃机由于从周围空气中吸入的颗粒造成机械损坏。在过滤元件的设计中的一个重要的准则是确保过滤装置的长寿命同时隔离掉大部分的吸入颗粒。机动车具有精确计算的能量分配系统。只有很少的能量可到达加热/通风/空气调节区域。车辆部件的成本还必需仅在非常窄的范围内变化。另一方面，汽车购买者在舒适度和安全性方面有越来越高的需求。考虑到上述情况，具有最小可能压力降或压差的颗粒过滤器为特别重要的，因为只能通过风扇马达产生低压，因此耗能会降低。而且，后者操作起来更安静，因为需要较低功率，其结果是减少了噪声因此充分增加了驾驶舒适度。对于低压差过滤系统的需求与所需的分离性能和寿命相互竞争，其中寿命是指，保留在机动车中直到必需更换过滤器时该过滤器能持续的以英里数表达的时间。例如，仅能将花粉从机动车的流入空气中过滤掉的花粉过滤器不足以用于机动车内部。过敏人群的免疫系统与过敏原的蛋白质反应，该蛋白质的直径仅占花粉直径的一部分。它们尺寸范围为约0.ιμπι，就是说，对于颗粒过滤器具有最大问题的范围，其被称为MPPS (最具穿透性的颗粒尺寸 )。因此，对于该尺寸范围的分离性能应为至少50%且通过喷雾剂测量，该喷雾剂的颗粒具有大约相同的密度，例如NaCl。同时，此种过滤器安装至机动车上时应达到至少30，000千米的使用寿命。EP I 198 279 BI公开了一种熔喷的无纺织物，其由至少两层结构构成，一层由微纤维制成,另一层由粗纤维(macrofibre)制成。这些层相互叠放并通过纤维之间的连接彼此粘合。然而，如果这种类型的无纺织物在空气过滤区域中，那么它们很快由于空气中存在的颗粒而堵塞。根本区别在于两种过滤器和过滤方法中的牵拉不同。表面过滤结构具有相对光滑的、密集的过滤介质，它使滤渣形成于该过滤介质的流入侧表面上，该滤渣在短时间内支持滤波效应。然而，压力的损失，即压差穿过该过滤介质迅速增加。如果达到临界值，则通常在与正常气流方向相反反向上向该介质输出反向脉冲，以使该滤渣从该介质掉落(除了一点残渣)且该过滤介质实际上获得再生。该脉冲通常是可重复的，但再生的效果随着次数增加而减小，直到必须更换过滤器。深度过滤结构有些相当开孔的纤维物质，它们在该介质的整个深度上截留灰尘颗粒。这通常是在三维上构建，即，在流入侧具有粗纤维直径而在流出侧具有精细纤维。灰尘颗粒穿过介质并被截留并停留于精细纤维层上游。该过滤介质的压力损失仅缓慢增加。然而，还不能将其清理掉，因为这些灰尘颗粒镶嵌在这些开孔纤维材料中。因此在两种作用之间相互矛盾:或者选择在短时间内建立高压差的过滤装置，因此必须经常清扫(表面过滤结构)或选择可在压差达到临界值之前吸收更多颗粒的过滤器，但其不能被清扫(深度过滤结构)。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述的缺点并提供一种易于生产并节约成本的空气过滤介质。本专利技术的目的通过如权利要求1所述的空气过滤介质,如权利要求16所述的空气过滤器，如权利要求17所述的空气过滤介质的制备方法以及如权利要求18所述的过滤空气方法来实现。有利的配置阐述于从属权利要求中。本专利技术含义范围内的空气过滤介质是一种适用于清洁空气的材料。本专利技术的含义范围内的熔融纺丝方法可为以下任何方法:通过将处理的初始物质放置于基质上以利用该初始物质生产无纺织物。该情况下对初始物质特别在其熔融状态经喷嘴喷出而进行处理。在本专利技术含义范围内的能进行再生是指可通过处理步骤使过滤介质至少部分地清洁并使其理想地恢复至其初始状态。这可通过，例如，反向脉冲，吸入、烧除和/或机械敲除实现。在该情况下，使过滤的颗粒特别从过滤介质去除或移动以使该过滤介质的空气阻力减少。在本专利技术含义范围内的开孔的是指该过滤介质具有不闭合的孔，也就是说，这些孔使得由它们形成的小室相互连通。在本专利技术含义范·围内的厚度被定义为垂直于该过滤介质的表面。在本专利技术含义范围内的在待过滤的空气流动的方向是指从该过滤介质的流入侧向流出侧的方向。在本专利技术含义范围内的压差是指在气流通过滤装置或过滤介质时气流压力下降值。因为组合了深度过滤结构及表面过滤结构，因此该过滤介质对于颗粒有高吸附能力，这些颗粒被截留在深度过滤部分，且该表面过滤部分可进行再生。因此提供了一种过滤介质，其确保具有长的使用寿命，即，其压差有最缓慢的可能增加，并且同时使得该过滤介质能够至少部分再生。因此其寿命与仅有深度过滤结构相比是充分延长的，且在通过反向脉冲的必要再生措施之间的时间间隔与仅有表面过滤结构相比有所延长。而且，这保证了一直具有高分离性能，并且节约了空气过滤材料的成本，因为其可经一次处理工艺制成。在一优选实施例中，该空气过滤介质具有规则的三维宏观结构，该宏观结构优选由四面或六面棱锥体、圆锥体、曲面部分、褶皱或划线(scores)组成。本专利技术含义范围内的三维的宏观结构是任一种位于该过滤介质表面上的结构。本专利技术含义范围内的宏观结构是一种可通过视觉上感知而无需辅助以和/或至少触觉方面的结构。特别地，通过该宏观结构实现了该深度过滤结构和表面过滤结构在该空气过滤材料的流入侧表面的共存。然后该过滤器的宏观结构部分可形成深度过滤结构，而该表面过滤结构设置于该宏观结构之间。该宏观结构优选在流入侧应用至该过滤介质。该过滤介质的流入区域通过在该过滤介质的流入侧上的宏观结构被扩大。取决于该过滤介质的宏观结构的高度和厚度，该流入面积可增加至基本平坦材料的流入面积的数倍。该流入面积的增加导致流通空气的压力损失或压差的减少，以及过滤介质和/或最终的过滤器的空气阻力的减少。在另一优选实施例中，该深度过滤结构安装于表面过滤结构之上，其形成了连续的层。在本专利技术含义范围内的连续的层在该过滤介质的整个区域上延伸。该设置确保在该过滤介质整个区域上的该表面过滤结构的纤维直径不会太小。在另一优选实施例中，该深度过滤结构占该非纺织物表面积的50至90%，优选50至70%，更优选70至90%。由于该深度过滤结构具有相对较大的面积，因此该过滤介质对于颗粒具有大的吸收能力，因此实现了在必需再生或更换过滤介质之前的长使用寿命。附图说明 本专利技术的示例性实施例现使用附图进行更详细的描述。图1显示了本专利技术的过滤介质的第一实施例的截面图；图2显示用第一实施例的过滤介质得到的颗粒沉积；图3显示了利用反向脉冲再生的过滤介质；图4显示了根据本专利技术的过滤介质的第二实施例的截面图；图5显示了根据本专利技术的过滤介质的第三实施例的截面图。具体实施例方式如图1所示，本专利技术的过滤介质由两种结构制成。深度过滤结构I与表面过滤结构2以交互形式安装。深度过滤结构I至少在流入侧I上具有宏观结构，即，在待过滤的气流到达的一侧上。这些宏观结构可具有任何用于改进过滤性能的三维形状。该深度过滤结构I特征在于其纤维直径沿着其截面积变化。例如，粗纤维直径安装于流入侧I上，精细纤维安装于流出侧II上。该过滤器的表面过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安克·容，安德烈亚斯·塞贝格，
申请(专利权)人：依赫玛过滤器有限公司，
类型：
国别省市：