過濾器介質(zhì)和包括其的過濾器裝置制造方法
【專利摘要】本公開涉及過濾器介質(zhì)和包括其的過濾器裝置。具體而言，本公開描述了用于在過濾器裝置例如可見于發(fā)電系統(tǒng)中的脈沖過濾筒中使用的過濾器介質(zhì)的示例。過濾器介質(zhì)的實(shí)施例包括基礎(chǔ)介質(zhì)和隔膜，該隔膜部分地覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的一面或兩面。在一個實(shí)施例中，隔膜覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的至少一面的隔膜面積，其中該隔膜面積小于隔膜配置于其上的面的總面積。
【專利說明】過濾器介質(zhì)和包括其的過濾器裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文中公開的主題涉及過濾器和過濾器介質(zhì)，且具體地涉及部分層壓的過濾器介質(zhì)和例如用于流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的包括該過濾器介質(zhì)的過濾器裝置的實(shí)施例。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電系統(tǒng)、加熱、通風(fēng)和冷卻（HVAC)系統(tǒng)以及其它系統(tǒng)常常配置過濾器和水分分離器來從工作流體去除水分和碎屑。例如，發(fā)電系統(tǒng)可使用渦輪機(jī)來驅(qū)動發(fā)電機(jī)。在正常操作期間，渦輪機(jī)吸入空氣以用于燃燒?？諝庠谌紵鲗⒖諝馀c燃料混合并點(diǎn)燃混合物以驅(qū)動渦輪之前通過壓縮機(jī)。
[0003]空氣中的污物（例如，塵埃、灰塵和鹽)可降低渦輪機(jī)的性能和效率。這些污物可侵蝕壓縮機(jī)葉片的表面。所致的表面粗糙度降低空氣流量和效率，并且最終既減小渦輪機(jī)的輸出，又降低發(fā)電系統(tǒng)的總體效率。為了防止損壞，發(fā)電系統(tǒng)可合并從渦輪機(jī)上游的空氣去除微粒的過濾系統(tǒng)。這些過濾系統(tǒng)的示例可具有過濾器裝置。該過濾器裝置具有用以在微?？傻竭_(dá)燃燒器之前捕獲微粒的過濾器介質(zhì)。
[0004]在長時間的操作期間，微粒可使過濾器介質(zhì)飽和。所致的微粒積聚可阻礙空氣流動并增大跨過濾器介質(zhì)的壓降。因此，系統(tǒng)比如發(fā)電系統(tǒng)常常配置過濾器清潔程序以定期去除一部分或全部微粒。這些清潔程序延長了過濾器裝置在技術(shù)人員在維護(hù)期間必須移除并用新的、未被污染的過濾器裝置替換舊的、被污染的過濾器裝置之前的使用壽命。在一個示例中，清潔程序?qū)⒓訅嚎諝猓ɑ蚱渌黧w）噴射到過濾器裝置的一端中，以使微粒脫離過濾器介質(zhì)的外側(cè)。
[0005]過濾器介質(zhì)的示例可包括基礎(chǔ)介質(zhì)和材料層（例如，納米纖維層），這些層可覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的上游面和下游面中的一個。材料層有助于提高過濾器的灰塵去除效率。基礎(chǔ)介質(zhì)有助于支承材料層。然而，盡管材料層提高了灰塵去除效率，但材料層的使用在某些條件例如有霧和/或高濕度條件下可增大過濾器介質(zhì)的過濾器壓力損失。
[0006]以上論述僅為一般背景信息而提供，而并不意圖用于幫助確定要求保護(hù)的主題的范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本公開描述了用于過濾器裝置和用于流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的相關(guān)裝置例如可見于發(fā)電系統(tǒng)中的脈沖過濾筒中的過濾器介質(zhì)的示例。過濾器介質(zhì)的實(shí)施例包括基礎(chǔ)介質(zhì)和隔膜，該隔膜部分地覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的一面或兩面。在一個實(shí)施例中，隔膜覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的至少一面的隔膜面積，其中該隔膜面積小于隔膜配置于其上的面的總面積。所提出的過濾器介質(zhì)和過濾器裝置的實(shí)施例的一個優(yōu)點(diǎn)在于維持了有霧條件下的過濾器效率以及避免了壓力損失的尖峰并容許使用脈沖（pulse)清潔技術(shù)來進(jìn)行清潔。
[0008]在一個實(shí)施例中，本公開描述了一種過濾器裝置，該過濾器裝置包括基礎(chǔ)介質(zhì)和覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面上的第一隔膜面積的第一隔膜。第一隔膜面積小于第一隔膜配置于其上的第一面的總面積。
[0009]在一個實(shí)施例中，本公開還描述了一種過濾器裝置，該過濾器裝置包括基礎(chǔ)介質(zhì)和覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面上的第一隔膜面積的第一隔膜。第一隔膜面積小于第一隔膜配置于其上的第一面的總面積。該過濾器裝置還包括覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第二面上的第二隔膜面積的第二隔膜。第二隔膜面積小于第二隔膜配置于其上的第二面的總面積。
[0010]在一個實(shí)施例中，本公開還描述了 一種發(fā)電系統(tǒng)，該發(fā)電系統(tǒng)包括潤輪機(jī)和位于渦輪機(jī)上游的空氣過濾器單元。該空氣過濾器單元包括管板和固定在管板上的過濾器裝置。該過濾器裝置包括過濾器介質(zhì)，其具有基礎(chǔ)介質(zhì)和覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面的第一隔膜面積的第一隔膜，其中第一隔膜面積小于隔膜配置于其上的第一面的總面積。
[0011]根據(jù)一實(shí)施例，一種過濾器裝置，包括：基礎(chǔ)介質(zhì)；以及覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面上的第一隔膜面積的第一隔膜，其中，第一隔膜面積小于第一隔膜配置于其上的第一面的總面積。
[0012]根據(jù)一實(shí)施例，第一面是基礎(chǔ)介質(zhì)的上游面。
[0013]根據(jù)一實(shí)施例，第一面是基礎(chǔ)介質(zhì)的下游面。
[0014]根據(jù)一實(shí)施例，第一隔膜面積覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面的總面積的90%或更少。
[0015]根據(jù)一實(shí)施例，第一隔膜面積覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面的總面積的50%或更多。
[0016]根據(jù)一實(shí)施例,基礎(chǔ)介質(zhì)形成多個裙皺。
[0017]根據(jù)一實(shí)施例，一種過濾器裝置，包括：基礎(chǔ)介質(zhì)；覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面上的第一隔膜面積的第一隔膜，其中，第一隔膜面積小于第一隔膜配置于其上的第一面的總面積；以及覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第二面上的第二隔膜面積的第二隔膜，其中，第二隔膜面積小于第二隔膜配置于其上的第二面的總面積。
[0018]根據(jù)一實(shí)施例，第二隔膜面積覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第二面的總面積的90%或更少。
[0019]根據(jù)一實(shí)施例，第一隔膜面積覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面的總面積的90%或更少。
[0020]根據(jù)一實(shí)施例，第一隔膜面積覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面的總面積的40%或更多，并且其中，第二隔膜覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第二面的總面積的40%或更多。
[0021]根據(jù)一實(shí)施例，過濾器裝置還包括未層壓區(qū)域，其中，未層壓區(qū)域包括在第一面上和在第二面上不存在隔膜材料的區(qū)域。
[0022]根據(jù)一實(shí)施例，第一隔膜具有第一邊緣且第二隔膜具有第二邊緣，并且其中，第一邊緣與第二邊緣重疊。
[0023]根據(jù)一實(shí)施例，第一隔膜和第二隔膜具有從基礎(chǔ)介質(zhì)的第一邊緣延伸到第二邊緣的長形矩形本體。
[0024]根據(jù)一實(shí)施例，長形矩形本體垂直于基礎(chǔ)介質(zhì)的至少一個邊緣。
[0025]根據(jù)一實(shí)施例，長形矩形本體與基礎(chǔ)介質(zhì)的至少一個邊緣形成小于90°的角度。
[0026]根據(jù)一實(shí)施例，第一隔膜包括第一材料且第二隔膜包括第二材料，并且其中，第一材料不同于第二材料。
[0027]根據(jù)一實(shí)施例，一種流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括：空氣過濾器單元，其包括管板和固定在管板上的過濾器裝置，過濾器裝置包括過濾器介質(zhì)，其具有基礎(chǔ)介質(zhì)和覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面的第一隔膜面積的第一隔膜，其中，第一隔膜面積小于隔膜配置于其上的第一面的總面積。[0028]根據(jù)一實(shí)施例，過濾器介質(zhì)包括覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第二面上的第二隔膜面積的第二隔膜，其中，第二隔膜面積小于第二隔膜配置于其上的第二面的總面積。
[0029]根據(jù)一實(shí)施例，過濾器介質(zhì)包括未層壓區(qū)域，其包括在第一面上和在第二面上不存在隔膜材料的區(qū)域。
[0030]根據(jù)一實(shí)施例，第一隔膜面積覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面的總面積的10%至90%,并且其中，第二隔膜面積覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第二面的總面積的10%至90%。
[0031]本發(fā)明的該簡要描述僅意圖提供本文中根據(jù)一個或多個說明性實(shí)施例所公開的主題的簡要概述，而并不用作解釋權(quán)利要求或者限定或限制本發(fā)明的范圍的指導(dǎo)，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求限定。提供該簡要描述，以采用簡化形式來介紹以下在詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的說明性的概念選擇。該簡要描述并不意圖標(biāo)識要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或基本特征，也不意圖用于幫助確定要求保護(hù)的主題的范圍。要求保護(hù)的主題并不限于解決在【背景技術(shù)】中指出的任何或全部缺點(diǎn)的實(shí)施方案。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]為了能夠理解本發(fā)明的特征，可參考某些實(shí)施例做出本發(fā)明的詳細(xì)描述，這些實(shí)施例的一部分在附圖中示出。然而，應(yīng)注意到，附圖僅示出本發(fā)明的某些實(shí)施例且因此不應(yīng)視為其范圍的限制，因?yàn)楸景l(fā)明的范圍涵蓋其它等效實(shí)施例。附圖未必按比例繪制，重點(diǎn)一般放在示出發(fā)明的某些實(shí)施例的特征上。在附圖中，全部各視圖中相似的標(biāo)號用于表示相似的部分。因此，為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，可參考結(jié)合附圖閱讀的以下詳細(xì)描述，在附圖中：
圖I示出過濾器介質(zhì)的示例性實(shí)施例的側(cè)視圖；
圖2示出過濾器裝置的一個示例的側(cè)視圖；
圖3示出具有覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面的隔膜的過濾器介質(zhì)的一個示例性實(shí)施例的透視圖；
圖4示出具有覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面和第二面的隔膜的過濾器介質(zhì)的一個示例性實(shí)施例的透視圖；
圖5示出具有覆蓋基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面和第二面的隔膜的過濾器介質(zhì)的一個示例性實(shí)施例的側(cè)視圖；
圖6示出圖5的過濾器介質(zhì)的頂視圖；以及 圖7示出示例性系統(tǒng)例如發(fā)電系統(tǒng)的示意圖。
[0033]部件列表 100過濾器介質(zhì) 102基礎(chǔ)介質(zhì)
104上游面/第一面 106下游面/第二面 108過濾器裝置 110長形本體 112第一端 114第二端116壁部
200過濾器介質(zhì)
202基礎(chǔ)介質(zhì)
204第一面
206第二面
218第一隔膜
220第一隔膜面積
222未層壓區(qū)域
300過濾器介質(zhì)
302基礎(chǔ)介質(zhì)
304第一面
306第二面
318第一隔膜面積
320第一隔膜面積
322未層壓區(qū)域
324第二隔膜
326第二隔膜面積
400過濾器介質(zhì)
402基礎(chǔ)介質(zhì)
404第一面
406第二面
418第一隔膜
434第二隔膜
430第一上游隔膜元件
432第二上游隔膜元件
434第三下游隔膜元件
436第四下游隔膜元件
438第一未層壓區(qū)域
440第二未層壓區(qū)域
442第三未層壓區(qū)域
446長形矩形本體
448第一邊緣
450第二邊緣
500過濾器裝置
502陣列
504發(fā)電系統(tǒng)
506空氣過濾器單元
508渦輪機(jī)
510發(fā)電機(jī) 512殼體 514 人口 516 出口 518管板 520壓縮機(jī) 522燃燒器 524渦輪
526第一過濾器兀件 528第二過濾器元件。
【具體實(shí)施方式】
[0034]寬泛而言，以下說明陳述了包括部分地層壓有隔膜的基礎(chǔ)介質(zhì)的過濾器介質(zhì)的各種實(shí)施例。這些實(shí)施例提供了足夠的過濾器效率，例如用于過濾發(fā)電系統(tǒng)中的空氣的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，同時通過某些臨界性能要求。例如，該過濾器介質(zhì)通過包括排斥（rejection)測試程序的某些脈沖射流清潔標(biāo)準(zhǔn)。該過濾器介質(zhì)還在包括有霧條件和其中高含水量占主導(dǎo)的類似條件的不同環(huán)境條件下維持性能。
[0035]圖I示出用于過濾器裝置例如可見于發(fā)電系統(tǒng)中的脈沖筒式過濾器中的過濾器介質(zhì)100的一個示例性實(shí)施例的側(cè)視示意圖。過濾器介質(zhì)100包括具有上游面104 (也稱為“第一面104”）和下游面106(也稱為“第二面106”）的基礎(chǔ)介質(zhì)102。過濾器介質(zhì)100以平坦片材的形式被示出。制造工藝能夠操縱平坦片材以形成配合許多不同形狀因素（formfactor)和過濾器裝置的褶皺和折疊。
[0036]圖2示出過濾器裝置108中的過濾器介質(zhì)100的一個示例性實(shí)施方案。過濾器裝置108的示例包括脈沖筒式過濾器，其過濾渦輪機(jī)或其它發(fā)電裝置上游的進(jìn)入空氣。在圖2中，過濾器裝置108具有帶第一端112和第二端114的長形本體110。過濾器裝置108在其第一端112固定在壁部116 (也稱為“管板116”）上。在第二端114上，過濾器裝置108被封閉和/或密封，這致使進(jìn)入的氣流F流經(jīng)過濾器介質(zhì)100。管板116可形成過濾器單元和/或組件的一部分（例如，如圖7中所示和下文進(jìn)一步描述）。在該安裝好的構(gòu)型下，進(jìn)入的空氣流F從過濾器裝置108的第二端114流向第一端112，經(jīng)過過濾器介質(zhì)100 (從上游面104至下游面106)并經(jīng)管板116傳輸至渦輪機(jī)。
[0037]基礎(chǔ)介質(zhì)102在空氣流F傳輸通過過濾器介質(zhì)100時捕獲進(jìn)入的氣流F中存在的材料（例如，顆粒物和碎屑）。如下文更詳細(xì)地說明地，過濾器介質(zhì)100還能夠包括置于基礎(chǔ)介質(zhì)102的上游面104和下游面106中的一個或多個上的一個或多個隔膜。隔膜提高了基礎(chǔ)介質(zhì)102的灰塵去除性能并且能夠在其中進(jìn)入的空氣流F包括撞擊在過濾器裝置108上的高濃度水滴的有霧和高水分條件期間產(chǎn)生壓力損失的增大。例如，部分地層壓有隔膜的基礎(chǔ)介質(zhì)102的示例與完全層壓的傳統(tǒng)過濾器介質(zhì)相比使壓力損失尖峰的可能性最小化。
[0038]這些隔膜的使用還使基礎(chǔ)介質(zhì)102的現(xiàn)場清潔更有效。例如，隔膜能夠提高脈沖射流清潔的清潔效率，脈沖射流清潔將脈沖射流P定向在基礎(chǔ)介質(zhì)102的下游面106。脈沖射流P的示例有助于從上游面104去除微粒，以在過濾器裝置108例如配置于用于發(fā)電系統(tǒng)的氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng)中時延長基礎(chǔ)介質(zhì)102的壽命并恢復(fù)其過濾器效率。
[0039]圖3和圖4示出維持過濾器效率同時還通過用于脈沖射流清潔和有霧條件的某些測試標(biāo)準(zhǔn)的過濾器介質(zhì)200(圖3)和過濾器介質(zhì)300(圖4)的示例。在圖3中，過濾器介質(zhì)200包括具有第一面204和第二面206的基礎(chǔ)介質(zhì)202。第一隔膜218配置于第一面204上。第一隔膜218覆蓋第一面204的第一隔膜面積220。過濾器介質(zhì)200還包括未層壓區(qū)域 222。
[0040]在圖3中，第一隔膜面積220覆蓋小于第一面204的總面積的面積。在一個不例中，第一隔膜面積220覆蓋第一面204的總面積的90%或更少。在另一示例中，第一隔膜面積220覆蓋第一面204的總面積的約10%至約90%，并且特別地，可覆蓋第一面204的總面積的至少50%或更多。改變第一隔膜面積220的覆蓋范圍能夠改變過濾器介質(zhì)的性能。本公開設(shè)想任意數(shù)量的覆蓋范圍示例，其能夠被精確調(diào)整以開發(fā)在特定條件下具有適合的性能特征的過濾器介質(zhì)。
如圖4中最佳所示地，除覆蓋第一面304上的第一隔膜面積320的第一隔膜318外，過濾器介質(zhì)300還具有覆蓋第二面306的第二隔膜面積326的第二隔膜324。在一個示例中，第二隔膜面積326沿著縱向軸線328偏離第一隔膜面積320，以形成未層壓區(qū)域322。在圖4的示例中，第一隔膜320和第二隔膜面積326分別覆蓋小于第一面304和第二面306的總面積。在一個示例中，第一隔膜面積318和第二隔膜面積326分別覆蓋第一面304和第二面306的總面積的90%或更少。在另一示例中，第一隔膜面積318和第二隔膜面積326分別覆蓋第一面204和第二面306的總面積的約10%至約90%，并且特別地，第一隔膜面積320可覆蓋第一面304的至少40%或更多，且第二隔膜324可覆蓋第二面306的至少40%或更多。改變第一隔膜320和第二隔膜324中的一個或兩個的覆蓋范圍可改變過濾器介質(zhì)的性能。本公開設(shè)想任意數(shù)量的覆蓋范圍示例，其能夠被精確調(diào)整以開發(fā)在特定條件下具有適合的性能特征的過濾器介質(zhì)。
[0041]如在圖3和圖4中所示，在未層壓區(qū)域222、322的示例中，第一面204、304和第二面206、306上不存在隔膜材料。不存在隔膜材料使基礎(chǔ)介質(zhì)302的表面直接暴露于空氣流，例如，進(jìn)入的空氣流F和脈沖射流P。這種暴露能夠致使過濾器介質(zhì)200、300在未層壓區(qū)域222、322內(nèi)發(fā)揮與在層壓區(qū)域（例如，第一隔膜面積318和第二隔膜面積326)內(nèi)的性能特征不同的性能特征。這些性能特征在脈沖射流清潔期間以及在過濾器介質(zhì)300暴露于有霧和/或高水分條件時可證實(shí)是有利的。
[0042]本公開還設(shè)想第一隔膜320和第二隔膜324的如下構(gòu)型，即其中未層壓區(qū)域構(gòu)造成使得行進(jìn)通過過濾器介質(zhì)的流體將經(jīng)過第一隔膜和第二隔膜中的至少一個。例如，第一隔膜320的邊緣和第二隔膜326的邊緣可互相對齊，從而有效地消除未層壓區(qū)域。而且，在其它示例中，第一隔膜320和第二隔膜326可重疊，即，這樣第一面304上的第一隔膜320的邊緣與第二面306上的第二隔膜326的邊緣重疊。重疊量能夠結(jié)合例如第一隔膜320和第二隔膜324中的每一個在基礎(chǔ)介質(zhì)302上的百分比覆蓋范圍而變化。
[0043]因此，能夠根據(jù)層壓區(qū)域和未層壓區(qū)域的結(jié)合和過濾器介質(zhì)包括層壓區(qū)域和未層壓區(qū)域的程度來修改過濾器介質(zhì)的性能。僅在基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面上具有隔膜材料的過濾器介質(zhì)例如圖3中的過濾器介質(zhì)200的示例可通過用于脈沖射流測試和有霧條件測試的臨界標(biāo)準(zhǔn)，但具有比在第一面和第二面兩者上都具有隔膜材料的過濾器介質(zhì)例如圖4的過濾器介質(zhì)300的構(gòu)型相對低的過濾器效率。例如，具有通過未層壓區(qū)域322分離的第一隔膜318和第二隔膜324兩者的過濾器介質(zhì)能夠通過用于脈沖射流清潔的200小時測試程序，在有霧條件下具有良好的性能，并且維持有效的過濾器效率。
[0044]現(xiàn)在來看圖5和6，示出了過濾器介質(zhì)400的一個示例的側(cè)視圖（圖5)和頂視圖(圖6)。在圖5中，過濾器介質(zhì)400包括具有位于第一面404上的第一隔膜418和位于第二面406上的第二隔膜424的基礎(chǔ)介質(zhì)402。在第一面404上，第一隔膜418具有多個上游隔膜元件（例如，第一上游隔膜元件430和第二上游隔膜元件432)。第二隔膜424具有多個下游隔膜元件（例如，第三下游隔膜元件434和第四下游隔膜元件436)。在第一面404上的上游隔膜元件430、432和第二面406上的下游隔膜元件434、436互相間隔開，以形成多個未層壓區(qū)域（例如，第一未層壓區(qū)域438、第二未層壓區(qū)域440和第三未層壓區(qū)域442)。如上所述，具有層壓區(qū)域（例如，隔膜元件430、432、434、436)和未層壓區(qū)域（例如，未層壓區(qū)域438、440、442)的結(jié)合的過濾器介質(zhì)400的示例常常不易發(fā)生在高含水量（例如，有霧）條件期間會發(fā)生的堵塞。過濾器介質(zhì)400的這些構(gòu)型還容許脈沖射流P有效地穿透過濾器介質(zhì)400以去除微粒，從而延長過濾器介質(zhì)400的壽命。
[0045]如圖6中最佳所示，隔膜元件430、432、436、438具有限定沉積在基礎(chǔ)介質(zhì)402上的隔膜材料的形狀的形狀因素。在本形式中，該形狀包括垂直于基礎(chǔ)介質(zhì)402的第一邊緣448和第二邊緣450延伸的長形矩形本體446。本公開還設(shè)想隔膜元件430、432、436、438中的一個或多個與邊緣448、450形成小于90°的角度的構(gòu)型。在此構(gòu)型中，隔膜元件430、432、436、438將具有非水平和/或非縱向定向（即，與圖4的縱向軸線328形成一定角度），但將提供與本文中設(shè)想相同的基本介質(zhì)402的覆蓋量。
[0046]上游隔膜元件430、432和下游隔膜元件434、436的尺寸和/或位置能夠在基礎(chǔ)介質(zhì)402的同一面上的元件之間以及在基礎(chǔ)介質(zhì)402的不同面上的元件之間變化。本公開還設(shè)想與隔膜元件相關(guān)的尺寸、形狀、厚度、定向和其它因素的結(jié)合能夠改變過濾器介質(zhì)400的性能特性。而且，形狀因素的示例能夠采取許多形狀，例如方形、圓形、長圓形、橢圓形等。這些形狀因素能夠跨基礎(chǔ)介質(zhì)的側(cè)面以不同方式布置（例如，以各種成角度、線性和相似的定向）。因此，盡管過濾器介質(zhì)400采用長形矩形本體446，但本公開還設(shè)想其中上游隔膜元件和下游隔膜元件中的一個或多個具有與其它上游隔膜元件和下游隔膜元件不同的形狀因素的構(gòu)型。例如，過濾器介質(zhì)400可包括用于各種隔膜元件440、432、434、436的同類布置（例如，全部為圓形區(qū)域）或用于各種隔膜元件430、432、434、436的異類布置（例如，圓形區(qū)域和方形區(qū)域的結(jié)合）。
[0047]用于基礎(chǔ)介質(zhì)（例如，基礎(chǔ)介質(zhì)102、202和介質(zhì)302)的示例性結(jié)構(gòu)可包括具有編織和非編織纖維例如合成纖維的織物。這些纖維可包括聚酯纖維、聚酰胺纖維、聚烯烴纖維、熱塑性聚氨酯纖維、聚醚酰亞胺纖維、聚苯醚纖維、聚苯硫醚（polyphenlenylenesulfide)纖維、聚砜纖維、芳綸纖維及其混合物。在一個示例中，織物包括經(jīng)歷干法成網(wǎng)(dry-laid)工藝的粘合劑和/或合成纖維，干法成網(wǎng)工藝加熱帶有粘合劑的合成纖維并通過在成型筒體或“軋光棍（calendar roll) ”之間滾軋材料來形成和冷卻織物。
[0048]用作隔膜（例如，第一隔膜218、318、418和第二隔膜326、426)的材料可包括聚合物和/或聚合物衍生物和復(fù)合材料，以及有益于氣流-靜電紡絲工藝的材料。這些材料包括熱塑性聚合物和熱固性聚合物。聚合物的非窮盡清單包括聚酰亞胺、聚酰胺（尼龍）、聚芳酰胺、聚苯并咪唑、聚醚酰亞胺、聚丙烯腈、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚苯胺、聚環(huán)氧乙烷、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、丁苯橡膠、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇縮丁烯（polyvinyl butylene)及其共聚物或衍生化合物。當(dāng)使用靜電紡絲工藝來將用于隔膜的材料沉積到基礎(chǔ)介質(zhì)上時，可通過選擇溶解所選擇的聚合物的溶劑來制備紡絲溶液（spun solution)。紡絲溶液可與添加劑例如塑化劑、紫外線穩(wěn)定齊U、交聯(lián)劑、固化劑、反應(yīng)引發(fā)劑等混合。盡管溶解聚合物可不要求任何特定溫度范圍，但可需要加熱來協(xié)助溶解反應(yīng)。
[0049]圖7示出了可以是用以從空氣流F去除微粒的流體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一部分的示例性過濾器裝置500的示意圖。過濾器裝置500是陣列502的一部分，陣列502可包括任意數(shù)量的過濾器裝置（例如，過濾器裝置500)。在其本實(shí)施方案中，過濾器裝置500可見于具有空氣過濾器單元506、渦輪機(jī)508和發(fā)電機(jī)510的發(fā)電系統(tǒng)504中?？諝膺^濾器單元506具有帶入口 514和出口 516的殼體512。殼體512封閉位于渦輪機(jī)508上游的壁部518 (也稱為“管板518”）。管板518的示例可以是具有用以安裝過濾器裝置500并容許空氣流F流經(jīng)壁部的特征（例如，孔、開口、孔洞）的一個或多個金屬板。在一個示例中，如圖7中所示，過濾器裝置500以與管板518中的相應(yīng)孔洞大致對齊的方式安裝在管板518的上游側(cè)。
[0050]渦輪機(jī)508可包括壓縮機(jī)520、燃燒器522和渦輪524 (例如，燃?xì)饣蛘羝麥u輪)。在操作期間，壓縮機(jī)520將空氣（例如，流體F)吸入空氣過濾器單元506。在空氣進(jìn)入渦輪機(jī)508之前，空氣通過過濾器裝置500和管板518。壓縮機(jī)520將空氣加壓，該空氣隨后被給送至燃燒器522，以使空氣與燃料混合并點(diǎn)燃混合物以提供用于渦輪524的驅(qū)動力。
[0051]過濾器裝置500可具有雙元件過濾器組件（例如，第一過濾器元件526和第二過濾器元件528)。第一過濾器元件526和第二過濾器元件528可包括過濾器介質(zhì)（例如，過濾器介質(zhì)100、200、300和400)，其收集微粒并與脈沖射流清潔和有霧條件兼容。第一過濾器元件526和第二過濾器元件528的示例可互相鄰接，如圖5中所示，以形成過濾器裝置500的長形本體（例如，圖2的長形本體110)。這些元件可例如由相同或均勻的過濾器介質(zhì)（例如，過濾器介質(zhì)100、200、300和400) —起形成。在其它示例中，過濾器元件是使用傳統(tǒng)緊固件（例如，螺母、螺栓、粘合劑等）互相聯(lián)接的單獨(dú)元件。在又一些實(shí)施例中，過濾器元件可互相重疊，以將第一過濾器元件526和第二過濾器元件528中的一個嵌在另一個中。這種用于過濾器元件的構(gòu)型可縮短過濾器裝置500的總長度。
[0052]過濾器裝置500還可包括安裝元件，其提供用以將過濾器裝置500例如安裝和固定在空氣過濾器單元506的管板518上的接口。安裝元件與管板518聯(lián)接，以在安裝好的構(gòu)型（例如，圖5的正確安裝構(gòu)型）下支承過濾器裝置500。安裝元件506的示例可固定在第一過濾元件526和第二過濾元件528中的一個或兩個上。然而，在一種或多種結(jié)構(gòu)中，安裝元件對通過過濾器裝置500的空氣流量的影響（如果有的話）有限。
[0053]安裝元件的一個或多個元件可作為單個一體的結(jié)構(gòu)整體地形成。在其它備選方案中，元件可包括利用已知的緊固件和技術(shù)裝配在一起的單獨(dú)的零件。安裝元件的結(jié)構(gòu)可使用金屬、塑料、復(fù)合材料和其它例如與過濾器介質(zhì)兼容的材料。一般而言，適合的材料具有用以在安裝好的構(gòu)型下支承過濾器裝置500的重量和/或減小過濾器裝置500將由于微粒積累而下垂的程度的機(jī)械特性。
[0054]如文中所用，以單數(shù)列出并前接用詞“一”或“一個”的元件或功能應(yīng)該理解為不排除多個所述元件或功能，除非明確地敘述了這種排除。此外，對要求保護(hù)的發(fā)明的“一個實(shí)施例”的談及不應(yīng)該解釋為排除也合并了所敘述的特征的另外的實(shí)施例的存在。
[0055]此書面描述使用了包括最佳模式在內(nèi)的示例來公開本發(fā)明，并且還使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員可實(shí)施本發(fā)明，包括制造并使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何所合并的方法。本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所想到的其它示例。如果此類其它示例具有與權(quán)利要求的文字語言并無不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括與權(quán)利要求的文字語言無實(shí)質(zhì)性區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件，則此類其它示例預(yù)期在權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種過濾器裝置，包括： 基礎(chǔ)介質(zhì)；以及 覆蓋所述基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面上的第一隔膜面積的第一隔膜，其中，所述第一隔膜面積小于所述第一隔膜配置于其上的所述第一面的總面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過濾器裝置，其特征在于，所述第一面是所述基礎(chǔ)介質(zhì)的上游面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過濾器裝置，其特征在于，所述第一面是所述基礎(chǔ)介質(zhì)的下游面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過濾器裝置，其特征在于，所述第一隔膜面積覆蓋所述基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面的總面積的90%或更少。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過濾器裝置，其特征在于，所述第一隔膜面積覆蓋所述基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面的總面積的50%或更多。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過濾器裝置，其特征在于，所述基礎(chǔ)介質(zhì)形成多個褶皺。
7.一種過濾器裝置，包括： 基礎(chǔ)介質(zhì)； 覆蓋所述基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面上的第一隔膜面積的第一隔膜，其中，所述第一隔膜面積小于所述第一隔膜配置于其上的所述第一面的總面積；以及 覆蓋所述基礎(chǔ)介質(zhì)的第二面上的第二隔膜面積的第二隔膜，其中，所述第二隔膜面積小于所述第二隔膜配置于其上的所述第二面的總面積。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過濾器裝置，其特征在于，所述第二隔膜面積覆蓋所述基礎(chǔ)介質(zhì)的第二面的總面積的90%或更少。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過濾器裝置，其特征在于，所述第一隔膜面積覆蓋所述基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面的總面積的90%或更少。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過濾器裝置，其特征在于，所述第一隔膜面積覆蓋所述基礎(chǔ)介質(zhì)的第一面的總面積的40%或更多，并且其中，所述第二隔膜覆蓋所述基礎(chǔ)介質(zhì)的第二面的總面積的40%或更多。
【文檔編號】B01D39/14GK103566657SQ201310331786
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月1日
【發(fā)明者】E.R.賈里耶, M.G.哈特菲爾德, P.S.布賴恩特 申請人:通用電氣公司