用于褶狀過濾介質(zhì)的支撐結(jié)構(gòu)和方法
【專利說明】用于褶狀過濾介質(zhì)的支撐結(jié)構(gòu)和方法
本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2014年10月23日的PCT國(guó)際專利申請(qǐng)，并要求了申請(qǐng)日為2013年10月24日的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)Serial N0.61/895，197的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的主題以其全文形式被援引加入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及管狀構(gòu)造的褶狀介質(zhì)的支撐結(jié)構(gòu)。具體的說，本發(fā)明涉及具有褶狀介質(zhì)的過濾元件的多孔支撐結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的方法和使用的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]褶狀介質(zhì)的過濾元件通常被設(shè)置成管狀構(gòu)造?！肮軤睢币辉~意指閉合環(huán)，其可以是圓形、非圓形、卵形、橢圓形等等。過濾元件可用于多種應(yīng)用，僅舉幾個(gè)例子而言，例如清潔壓縮機(jī)的空氣進(jìn)氣口、或過濾集塵器中的空氣。在很多情況，待過濾的流體從外部流過褶皺，并進(jìn)入管狀構(gòu)造的開口的內(nèi)部空間。在很多情況，希望從過濾元件的內(nèi)部空間中支撐褶狀介質(zhì)，以便阻止褶皺在內(nèi)部空間中自身壓扁/坍塌(collapse)。當(dāng)管狀構(gòu)造是卵形或橢圓形時(shí)，由于介質(zhì)構(gòu)造的截面形狀的幾何形狀，褶皺自身坍塌/壓扁的問題更是一個(gè)問題。
[0003]在過濾器內(nèi)部中支撐過濾介質(zhì)的一種通常的方法包括使用內(nèi)過濾襯墊。內(nèi)過濾襯墊通常由金屬制成并且是多孔的或者多孔以允許流體從中流過。也有使用非金屬作為內(nèi)襯。
[0004]在一些這些過濾器作業(yè)的環(huán)境中，由于機(jī)器例如發(fā)電機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，環(huán)境是嘈雜的。一些過濾器結(jié)構(gòu)由于空氣流速、過濾器設(shè)置等產(chǎn)生額外的噪音。
[0005]希望在介質(zhì)支撐和/或在減少噪音方面進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明的原理，提供了一種過濾元件。所述過濾元件包括限定內(nèi)部空間的褶狀過濾介質(zhì)的構(gòu)造。第一和第二相對(duì)的端蓋被固定至過濾介質(zhì)的相對(duì)端。支撐結(jié)構(gòu)支撐過濾介質(zhì)并且可操作地定向在內(nèi)部空間中。
[0007]支撐結(jié)構(gòu)可以橋接于褶狀過濾介質(zhì)的相對(duì)表面之間或在褶狀過濾介質(zhì)的相對(duì)表面之間延伸，并且直接穿過內(nèi)部空間的最內(nèi)部60%。
[0008]支撐結(jié)構(gòu)可具有不大于80%的空穴空間。
[0009]支撐結(jié)構(gòu)可以沒有內(nèi)襯。
[0010]支撐結(jié)構(gòu)可以在褶狀介質(zhì)的相對(duì)表面之間以非曲線路徑延伸。
[0011]支撐結(jié)構(gòu)可包括褶狀構(gòu)造，所述褶狀構(gòu)造的褶皺相對(duì)于褶狀過濾介質(zhì)的褶皺的方向以非平行且成角度的方向延伸，其中它可操作地定向在內(nèi)部空間中。
[0012]在一個(gè)或多個(gè)示例實(shí)施例中，褶狀構(gòu)造相對(duì)于褶狀過濾介質(zhì)的褶皺的方向以80-100度角延伸。
[0013]在一個(gè)或多個(gè)示例實(shí)施例中，褶狀構(gòu)造的褶皺相對(duì)于褶狀過濾介質(zhì)的褶皺的方向大約垂直延伸。
[0014]在示例實(shí)施例中，褶狀構(gòu)造可包括半剛性的褶狀篩網(wǎng)(screen)。
[0015]支撐結(jié)構(gòu)可包括定向抵靠?jī)?nèi)部空間中的過濾介質(zhì)的至少多孔材料的第一壁。支撐結(jié)構(gòu)可包括至少多孔材料的第二壁，所述第二壁與第一壁間隔且相對(duì)，并且定向抵靠?jī)?nèi)部空間中的過濾介質(zhì)。第一壁和第二壁可以按間隔開的相對(duì)的關(guān)系固定在一起。
[0016]在間隔件的第一和第二壁上的作用力相等且相反。
[0017]在一些方面，支撐結(jié)構(gòu)可以在第一和第二端蓋之間延伸整個(gè)長(zhǎng)度?？商鎿Q地，支撐結(jié)構(gòu)可以延伸小于第一和第二端蓋之間的整個(gè)長(zhǎng)度。
[0018]在一些方面，支撐結(jié)構(gòu)還包括至少多孔材料的第三壁。第三壁在第一壁和第二壁之間并與第一壁和第二壁間隔開，并且第三壁固定至第一壁和第二壁。
[0019]在一些方面，第一壁通過波紋狀材料固定至第三壁，而第三壁通過波紋狀材料固定至第二壁。
[0020]支撐結(jié)構(gòu)可包括多個(gè)模制的間隔件。
[0021]在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，模制的間隔件可以彼此間隔開。
[0022]在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，模制的間隔件可以相對(duì)于褶狀介質(zhì)的褶皺的方向以非零和非垂直角度成角度。
[0023]在一些實(shí)施例中，模制的間隔件可以相對(duì)于褶狀過濾介質(zhì)的褶皺的方向成30-150
度的角度。
[0024]在一些示例中，模制的間隔件可以相對(duì)于褶狀介質(zhì)的褶皺的方向成100-140度的角度。
[0025]間隔件可包括模制的聚氨酯。
[0026]在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，存在至少兩個(gè)具有不同長(zhǎng)度的間隔件。
[0027]在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)間隔件具有固定至褶狀介質(zhì)的內(nèi)表面的第一壁，和與第一壁相對(duì)固定至褶狀介質(zhì)的相對(duì)的內(nèi)表面的第二壁。
[0028]在一個(gè)或更多個(gè)示例實(shí)施例中，間隔件的第二壁包括至少一個(gè)扇形形狀。
[0029]在一些示例方面，支撐結(jié)構(gòu)固定至至少第二端蓋。
[0030]在示例方面，褶狀過濾介質(zhì)是非圓形的并且可以是矩形、卵形或橢圓形。
[0031]在示例方面，支撐結(jié)構(gòu)具有矩形的截面外周形狀。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的原理，提供了一種過濾的方法。所述方法包括提供過濾元件，所述過濾元件具有管狀構(gòu)造的褶狀過濾介質(zhì)，限定開口的內(nèi)部空間和固定至過濾介質(zhì)的相對(duì)端的第一和第二相對(duì)的端蓋。所述方法包括引導(dǎo)流體流過褶狀介質(zhì)并進(jìn)入內(nèi)部空間。在流體流過褶狀過濾介質(zhì)時(shí)，所述方法包括通過利用定向在內(nèi)部空間中的支撐結(jié)構(gòu)支撐過濾介質(zhì)，以阻止過濾介質(zhì)坍塌在一起。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的原理，提供了用于管狀構(gòu)造的褶狀介質(zhì)的內(nèi)部空間的支撐結(jié)構(gòu)。所述支撐結(jié)構(gòu)包括至少第一片材的材料和第二片材的材料。第一片材和第二片材的每一個(gè)是多孔的，以允許流體從其流過。至少第一支架構(gòu)造的材料將第一片材和第二片材固定在一起，并且呈間隔開的相對(duì)的關(guān)系。第一支架構(gòu)造是多孔的，以允許流體從其流過。
[0034]在一些方面，第一支架構(gòu)造包括第一波紋狀片材。
[0035]在一些方面，還有第三片材的材料，其是多孔的，以允許流體從其流過。至少第二支架構(gòu)造的材料以間隔的相對(duì)的關(guān)系將第三片材固定至第二片材，并且如同第一片材位于第二片材的相對(duì)側(cè)。第二支架構(gòu)造是多孔的，以允許流體從其流過。
[0036]在示例方面，支撐結(jié)構(gòu)包括纖維素。
[0037]應(yīng)當(dāng)指出，并非本文所述的所有特定特征均需要被結(jié)合到結(jié)構(gòu)中，以使結(jié)構(gòu)具有本發(fā)明的一些選定的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0038]圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的支撐結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；
[0039]圖2是圖1的部分A-A的放大圖；
[0040]圖3是根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的圖1的支撐結(jié)構(gòu)可操作地組裝在管狀構(gòu)造的褶狀介質(zhì)中的透視圖；
[0041 ]圖4是圖3的部分B-B的放大圖；
[0042]圖5是具有根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的支撐結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例過濾元件的正視圖；
[0043]圖6是圖5的過濾元件的上部部分的放大圖；
[0044]圖7是圖5和圖6的過濾元件的俯視圖，其中可以看到支撐結(jié)構(gòu)可操作地定向在開口的過濾器內(nèi)部中；
[0045]圖8是根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的圖1的支撐結(jié)構(gòu)可操作地組裝在管狀構(gòu)造的褶狀介質(zhì)中的透視圖；
[0046]圖9是圖8的部分C-C的放大圖；
[0047]圖10是根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的用于管狀構(gòu)造的褶狀介質(zhì)的支撐結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例的分解透視圖；
[0048]圖11是圖10的部分D-D的放大圖；
[0049]圖12是類似于圖7的視圖，但過濾元件具有圖10的支撐結(jié)構(gòu)；
[0050]圖13是根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的用于管狀構(gòu)造的褶狀介質(zhì)的支撐結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例的示意性透視圖；
[0051]圖14是圖13的實(shí)施例的示意性側(cè)視圖；
[0052]圖15是圖13的實(shí)施例的不意性俯視透視圖；
[0053]圖16是圖13的實(shí)施例的示意性俯視平面圖；
[0054]圖17是在圖13-16的實(shí)施例中用作支撐結(jié)構(gòu)的間隔件的一個(gè)實(shí)施例的示意性透視圖；
[0055]圖18是圖17的間隔件的側(cè)視圖；和
[0056]圖19是根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的用于管狀構(gòu)造的褶狀介質(zhì)的支撐結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例的示意性截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0057]褶狀過濾元件尤其是管狀的褶狀元件的一個(gè)問題是