過(guò)濾元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種過(guò)濾元件，其具有打褶復(fù)合物以及安裝到過(guò)濾元件的相對(duì)的第一和第二端的第一和第二端部元件。打褶復(fù)合物具有過(guò)濾介質(zhì)層和與過(guò)濾介質(zhì)層一起打褶的帶槽網(wǎng)排放層。帶槽網(wǎng)排放層具有多根股線和形成于所述多根股線中的多個(gè)槽。帶槽網(wǎng)排放層經(jīng)由所述多個(gè)槽引導(dǎo)流體流至或流出過(guò)濾介質(zhì)層，并且過(guò)濾介質(zhì)層將一種或多種物質(zhì)從流經(jīng)過(guò)濾介質(zhì)層的流體中除去。
【專利說(shuō)明】
過(guò)濾元件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于過(guò)濾流體的過(guò)濾元件。體現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)濾元件可以包括打褶復(fù)合物，所述打褶復(fù)合物具有大體上相互平行地延伸的多個(gè)褶部。打褶復(fù)合物包括至少一個(gè)過(guò)濾介質(zhì)層，所述至少一個(gè)過(guò)濾介質(zhì)層將一種或多種物質(zhì)從流經(jīng)打褶復(fù)合物的流體中除去。體現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)濾元件可以用于過(guò)濾多種流體中的任何一種并且將很多種污染物中的任何一種除去。例如，對(duì)于一些實(shí)施例而言，過(guò)濾元件可以用于過(guò)濾粘性流體，例如熔融聚合物(例如，熔融的熱塑性塑料)。熔融聚合物通常包括固體和/或凝膠狀污染物，所述固體和/或凝膠狀污染物必須在熔融聚合物可以被進(jìn)一步處理之前除去。體現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)濾元件對(duì)將污染物從熔融聚合物中除去特別有效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，體現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)濾元件可以包括打褶復(fù)合物和至少第一和第二端部元件。打褶復(fù)合物至少具有相對(duì)的第一和第二端。第一和第二端部元件被安裝到打褶復(fù)合物的第一和第二端并且用于引導(dǎo)流體通過(guò)打褶復(fù)合物。
[0003]此外，打褶復(fù)合物具有在相對(duì)的第一和第二端之間延伸的多個(gè)褶部。每個(gè)褶部具有開(kāi)口端、折疊端、以及在褶部的開(kāi)口端與折疊端之間延伸的一對(duì)褶部腿部。
[0004]此外，打褶復(fù)合物包括過(guò)濾介質(zhì)層和至少一個(gè)帶槽網(wǎng)排放層。過(guò)濾介質(zhì)層具有相對(duì)的第一和第二側(cè)，帶槽網(wǎng)排放層沿過(guò)濾介質(zhì)層的第一和第二側(cè)中的一側(cè)與過(guò)濾介質(zhì)層一起被打褶。對(duì)一些實(shí)施例而言，打褶復(fù)合物可以包括與過(guò)濾介質(zhì)層一起被打褶的第一和第二帶槽網(wǎng)排放層，所述第一和第二帶槽網(wǎng)排放層中的一個(gè)沿過(guò)濾介質(zhì)層的第一側(cè)延伸，另一個(gè)沿過(guò)濾介質(zhì)層的第二側(cè)延伸。
[0005]帶槽網(wǎng)排放層可以具有多根股線和多個(gè)槽，所述多個(gè)槽形成于股線中并且沿褶部的腿部中的一個(gè)或兩個(gè)延伸。帶槽網(wǎng)排放層引導(dǎo)流體流至或流出過(guò)濾介質(zhì)層的第一或第二側(cè)，并且過(guò)濾介質(zhì)層將一種或多種物質(zhì)從在過(guò)濾介質(zhì)層的第一與第二側(cè)之間流經(jīng)過(guò)濾介質(zhì)層的流體中除去。
[0006]體現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)濾元件具有許多有利特征并且提供優(yōu)異的性能。例如，通過(guò)沿過(guò)濾介質(zhì)層的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置帶槽網(wǎng)排放層，流體更為均勻且一致地排至和/或排出過(guò)濾介質(zhì)層(甚至深入褶部?jī)?nèi)的過(guò)濾介質(zhì)層)。因此，全部過(guò)濾介質(zhì)層有效且高效地用于過(guò)濾并且過(guò)濾元件的去污能力和使用壽命都顯著增強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是體現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)濾元件的一個(gè)示例的剖切透視圖。
[0008]圖2是網(wǎng)的一個(gè)示例的端視圖。
[0009]圖3是形成于相對(duì)的輥之間的帶槽網(wǎng)排放層的端視圖。
[0010]圖4是圖1的過(guò)濾元件的帶槽網(wǎng)排放層的端視圖。
[0011 ]圖5是圖4的帶槽網(wǎng)排放層的平面圖。
[0012]圖6是圖1的過(guò)濾元件的打褶復(fù)合物的軸向視圖，并且還示出了用于圖7的視線。
[0013]圖7是圖6的打褶復(fù)合物的外周的一部分的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]體現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)濾元件可以以很多種方式中的任一方式構(gòu)成。過(guò)濾元件的許多不同實(shí)施例中的一個(gè)示例示出于圖1。大體上，過(guò)濾元件10可以包括打褶復(fù)合物11，所述打褶復(fù)合物至少具有相對(duì)的第一端和第二端，并且至少具有分別安裝到打褶復(fù)合物11的第一和第二端的第一和第二端部元件12、13。對(duì)許多實(shí)施例而言，打褶復(fù)合物11可以具有中空的圓筒形結(jié)構(gòu)，其包括中心軸線A、相對(duì)的軸向端部、中空的內(nèi)部14，以及多邊形或橢圓形橫截面或如圖1所示的圓形橫截面。第一和第二端部元件12、13(例如，第一和第二端帽)可以被安裝到打褶復(fù)合物11的相對(duì)的軸向端部，以便引導(dǎo)流體由外向內(nèi)或由內(nèi)向外通過(guò)中空的圓筒形過(guò)濾元件10。中空的圓筒形過(guò)濾元件還可以包括沿打褶復(fù)合物11的內(nèi)周的穿孔芯部15和沿打褶復(fù)合物11的外周的保持部(retainer) 16中的一者或兩者。對(duì)其他實(shí)施例而言，過(guò)濾元件可以是非常不同的。例如，過(guò)濾元件可以具有大體上矩形的構(gòu)造。打褶復(fù)合物可以包括前側(cè)和后側(cè)以及一對(duì)相對(duì)的第一端和第二端。端部元件(例如，框架構(gòu)件)可以安裝到矩形的打褶復(fù)合物的四個(gè)端部中的每一個(gè)上并且相互連接以形成板式過(guò)濾器，端部元件在前側(cè)和后側(cè)之間引導(dǎo)流體通過(guò)打褶復(fù)合物。
[0015]打褶復(fù)合物可以包括至少兩層，S卩，過(guò)濾介質(zhì)層和至少一個(gè)帶槽網(wǎng)排放層，所述過(guò)濾介質(zhì)層用于將一種或多種物質(zhì)從流經(jīng)過(guò)濾介質(zhì)層的流體中除去，所述至少一個(gè)帶槽網(wǎng)排放層用于將流體排至或排出過(guò)濾介質(zhì)層。例如，圖1的過(guò)濾元件10可以設(shè)置在殼體(未示出)中用于由外向內(nèi)的流動(dòng)，并且打褶復(fù)合物11可以包括過(guò)濾介質(zhì)層20、第一帶槽網(wǎng)排放層21、以及第二帶槽網(wǎng)排放層22。過(guò)濾介質(zhì)層20可以具有上游側(cè)23和相對(duì)的下游側(cè)24。第一帶槽網(wǎng)排放層22可以沿過(guò)濾介質(zhì)層21的上游側(cè)23定位，第二帶槽網(wǎng)排放層23可以沿過(guò)濾介質(zhì)層21的下游側(cè)24定位。對(duì)圓筒形的實(shí)施例而言，過(guò)濾介質(zhì)層的上游側(cè)可以是內(nèi)側(cè)，也可以是外偵Ij(如圖1所示)，這取決于由內(nèi)向外或由外向內(nèi)通過(guò)過(guò)濾元件的流體流動(dòng)的預(yù)期方向。類似地，過(guò)濾介質(zhì)層的下游側(cè)可以是外側(cè)，也可以是內(nèi)側(cè)(如圖1所示)。對(duì)矩形的實(shí)施例而言，過(guò)濾介質(zhì)層的上游側(cè)可以是前側(cè)，而下游側(cè)可以是后側(cè)。
[0016]例如可以根據(jù)待過(guò)濾的流體的性質(zhì)和過(guò)濾條件(包括流體過(guò)濾時(shí)的溫度)以很多種方式構(gòu)造過(guò)濾介質(zhì)層。例如，過(guò)濾介質(zhì)層可以被構(gòu)造成僅一層或被構(gòu)造成多個(gè)子層，每個(gè)子層具有相同或不同的過(guò)濾特性。過(guò)濾介質(zhì)層可以由一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾介質(zhì)片材形成，所述過(guò)濾介質(zhì)包括多種材料中的任何一種，所述多種材料例如包括金屬、聚合物、和/或陶瓷或玻璃材料。過(guò)濾介質(zhì)例如可以形成為燒結(jié)或非燒結(jié)的纖維金屬或粉末金屬片材或形成為精細(xì)金屬網(wǎng)；形成為結(jié)合或非結(jié)合的聚合物或陶瓷或玻璃纖維片材;形成為被支承或不被支承的聚合物膜;或者形成為精細(xì)聚合物網(wǎng)。過(guò)濾介質(zhì)可以是可滲透的，包括是多孔的、可滲透的、半滲透的或選擇性滲透的，并且過(guò)濾介質(zhì)層的孔結(jié)構(gòu)可以是均一的或分級(jí)的。過(guò)濾介質(zhì)層可以具有多種去除率中的任何一種，例如微米范圍內(nèi)的或更粗范圍的去除率、或者亞微米范圍內(nèi)的或更細(xì)范圍的去除率。例如，對(duì)一些實(shí)施例而言，過(guò)濾介質(zhì)層可以包括單層燒結(jié)多孔纖維金屬，所述單層燒結(jié)多孔纖維金屬能夠以商標(biāo)設(shè)計(jì)DYNALL0Y從Pall公司獲得并且具有約20微米的去除率。
[0017]像過(guò)濾介質(zhì)層一樣，帶槽網(wǎng)排放層也可以以很多種方式構(gòu)造。帶槽網(wǎng)排放層可以被構(gòu)造成僅一層或被構(gòu)造成兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)子層，并且可以由具有金屬股線的金屬網(wǎng)或具有聚合物股線的聚合物網(wǎng)形成。多種網(wǎng)中的任何一種可以用于帶槽網(wǎng)排放層，所述多種網(wǎng)例如包括編織網(wǎng)或無(wú)紡網(wǎng)。編織網(wǎng)可以具有多種編織方式中的任何一種，所述多種編織方式例如包括平紋編織、荷蘭編織或斜紋編織。無(wú)紡網(wǎng)可以以多種方式的任何一種構(gòu)造，例如包括構(gòu)造成擠壓網(wǎng)、延展網(wǎng)或帶槽網(wǎng)。網(wǎng)的任何一種可以是對(duì)稱的或非對(duì)稱的。大體上，網(wǎng)可以包括多根股線，多根股線相互交叉以在其間形成網(wǎng)孔。多根股線可以包括沿第一方向大體上相互平行地延伸的多根第一股線和沿第二方向大體上相互平行地延伸的多根第二股線。第一和第二股線可以以多種角度相互交叉，例如以90°、大于90°或小于90°的角度相互交叉。
[0018]例如可以根據(jù)流體的性質(zhì)和流體中待由過(guò)濾介質(zhì)層除去的物質(zhì)(如污染物)的尺寸選擇網(wǎng)的網(wǎng)孔的很多種尺寸的任何一種。大體上，網(wǎng)孔的尺寸可以足夠大，以允許流體通過(guò)帶槽網(wǎng)排放層容易地流至或流出大部分或全部過(guò)濾介質(zhì)層，而不會(huì)在整個(gè)打褶復(fù)合物中產(chǎn)生顯著的額外壓降。另外，網(wǎng)孔的尺寸可以足夠大，以允許流體中任何污染物中的全部或大部分穿過(guò)帶槽網(wǎng)排放層到達(dá)過(guò)濾介質(zhì)層，在此，過(guò)濾介質(zhì)層可以除去污染物。
[0019]可以用于帶槽網(wǎng)排放層的網(wǎng)25的許多不同示例中的一個(gè)以邊視圖示出于圖2。網(wǎng)25可以包括相對(duì)的第一和第二側(cè)30、31，多根第一股線32(例如，包括經(jīng)向或機(jī)器方向股線)，以及多根第二股線33(例如，包括瑋向股線)。對(duì)一些實(shí)施例而言，該網(wǎng)可以包括金屬絲股線的編織網(wǎng)，其為平紋編織并且股線支數(shù)和直徑為約30 X 30 X0.012 X 0.012英寸或更粗、在30 X 30 X 0.012 X 0.012英寸到60X60 X0.0075 X0.0075英寸之間(例如約40X40 X0.0055 X 0.0055英寸)、或者約60 X 60 X 0.0075 X 0.0075英寸或更細(xì)。
[0020]帶槽網(wǎng)排放層中的槽可以以多種方式形成。例如，槽可以只在網(wǎng)的一側(cè)形成，也可以在網(wǎng)的兩側(cè)形成。當(dāng)帶槽網(wǎng)排放層具有多個(gè)子層時(shí)，槽可以在每個(gè)單獨(dú)的子層中形成，也可以在多個(gè)子層中共同地形成。槽可以平行于網(wǎng)的第一股線地形成，也可以不平行于第一股線而是與第一股線交叉地形成。槽可以平行于網(wǎng)的第二股線地形成，也可以不平行于第二股線而是與第二股線交叉地形成。槽的全部或第一組可以相互平行地形成并以恒定的或變化的間距(pitch)距離相互隔開(kāi)，或者槽也可以形成為包括相互交叉的第一和第二組。對(duì)許多實(shí)施例而言，全部的槽可以只沿一個(gè)方向(例如，平行于經(jīng)向或機(jī)器方向股線)相互平行地延伸。此外，槽中的每一個(gè)可以形成為沿帶槽網(wǎng)排放層連續(xù)地或不連續(xù)地延伸。對(duì)一些實(shí)施例而言，帶槽網(wǎng)排放層21、22中的多個(gè)槽34可以是連續(xù)的，并且可以只在網(wǎng)25的第一側(cè)30相互平行并且與第一股線32平行地延伸，如圖4和圖5所示。
[0021]對(duì)許多實(shí)施例而言，可以通過(guò)使網(wǎng)在相對(duì)的輥之間經(jīng)過(guò)而在帶槽網(wǎng)排放層的網(wǎng)中形成槽。輥例如可以根據(jù)網(wǎng)中槽的期望構(gòu)造或式樣被不同地加以構(gòu)造。例如，兩個(gè)輥都可以包括凸肋，所述凸肋將槽壓入網(wǎng)中，從而導(dǎo)致在網(wǎng)的兩側(cè)均有槽。替代地，僅一個(gè)輥可以包括凸肋，從而導(dǎo)致僅在網(wǎng)的一側(cè)有槽。在圖3所示的實(shí)施例中，上輥35的本體40可以包括多個(gè)凸肋41，所述多個(gè)凸肋徑向延伸超過(guò)本體40，而下輥36的本體42可以大體上光滑而不具有任何凸肋。凸肋例如可以根據(jù)槽的期望構(gòu)造被不同地加以構(gòu)造。例如，在所示實(shí)施例中，肋41可以以恒定的間距距離D相互間隔開(kāi)，并且可以圍繞上輥35的本體40連續(xù)周向地延伸。網(wǎng)25可以以網(wǎng)25的第一側(cè)30面向帶肋的上輥35并且網(wǎng)25的第二側(cè)31面向下輥36的方式供給通過(guò)輥35、36。此外，網(wǎng)25可以以凸肋41中的每一個(gè)位于一對(duì)相鄰的第一股線32之間的方式定位在輥35、36之間。間距距離D可以被設(shè)置為跨越多個(gè)第一股線32，例如跨越兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多的第一股線32。當(dāng)網(wǎng)25在輥35、36之間經(jīng)過(guò)時(shí)，槽34被凸肋41壓入網(wǎng)25中，輥35、36的本體40、42可以抵壓網(wǎng)25的第一和第二側(cè)30、31。當(dāng)凸肋41將槽34壓入網(wǎng)25時(shí)，槽內(nèi)的股線(例如，靠近槽32的底部的第二股線31)可以變形，例如變?yōu)楸馄降暮?或拉伸的。第二股線32的其余部分以及第一股線31可以通過(guò)凸肋41發(fā)生很小的變形或不發(fā)生變形，從而保持帶槽網(wǎng)排放層的結(jié)構(gòu)完整性。在其他實(shí)施例中，第一和第二股線均可以通過(guò)輥?zhàn)冃?。本體40的在帶肋的輥35的肋41之間的平滑部分可以使帶槽網(wǎng)排放層21、22的第一側(cè)30在槽32之間保持相對(duì)平坦，而下輥36的光滑本體42也可以使帶槽網(wǎng)排放層21、22的整個(gè)第二側(cè)31保持相對(duì)平坦。采用如圖3所示地構(gòu)造的輥35、36，所獲得的帶槽網(wǎng)排放層21、22可以包括僅形成于網(wǎng)25的一側(cè)30的、以間距距離D均勻間隔開(kāi)的多個(gè)連續(xù)平行的槽34，所述多個(gè)連續(xù)平行的槽平行于網(wǎng)25的相鄰的第一股線32并且在第一股線之間不相交地延伸。當(dāng)然，不同地構(gòu)造的輥可以在帶槽網(wǎng)排放層中形成不同地構(gòu)造的槽。
[0022]用于形成帶槽網(wǎng)排放層的處理和處理?xiàng)l件可以例如根據(jù)網(wǎng)的性質(zhì)而變化。例如，由輥35、36施加在網(wǎng)25上的壓力可以被選擇成將槽34永久地壓入網(wǎng)25中(例如，以使股線永久地變形)而不使股線斷裂或者過(guò)度閉合網(wǎng)孔。對(duì)聚合物網(wǎng)而言，例如可以經(jīng)由輥將熱量和壓力施加到網(wǎng)上，以使股線永久地變形而不使股線斷裂或熔化或者過(guò)度閉合網(wǎng)孔。另外，例如，在網(wǎng)經(jīng)過(guò)輥之前和/或之后，該網(wǎng)可以進(jìn)行一次或多次的砑光和/或退火，以使帶槽網(wǎng)排放層更為光滑且薄并且進(jìn)一步增強(qiáng)帶槽網(wǎng)排放層的結(jié)構(gòu)完整性和延展性。
[0023]打褶復(fù)合物除過(guò)濾介質(zhì)層和一個(gè)或多個(gè)帶槽網(wǎng)排放層之外還可以包括額外的層。例如，當(dāng)過(guò)濾介質(zhì)層包括多孔聚合物膜時(shí)，該復(fù)合物可以額外地包括在一側(cè)或兩側(cè)與過(guò)濾介質(zhì)層接觸的支承層。支承層可以包括相較于更為脆弱的聚合物膜而言具有更高的機(jī)械強(qiáng)度的網(wǎng)或纖維片材，從而提供使多孔膜能夠更好地承受打褶處理的額外的機(jī)械支承。作為另一示例，當(dāng)過(guò)濾介質(zhì)層包括多孔聚合物膜或纖維聚合物或玻璃纖維片材時(shí)，復(fù)合物可以額外地包括在過(guò)濾介質(zhì)層與帶槽網(wǎng)排放層之間的緩沖層。緩沖層可以是牢固光滑的聚合物纖維片材，這種聚合物纖維片材避免在打褶處理過(guò)程中和/或過(guò)濾過(guò)程中過(guò)濾介質(zhì)層因帶槽網(wǎng)排放層受到磨損。例如在美國(guó)專利N0.5252207中公開(kāi)了緩沖層的多種示例，所述美國(guó)專利通過(guò)引用并入本文，以便進(jìn)一步描述過(guò)濾器的緩沖層和其他方面。
[0024]在打褶之前，復(fù)合物可以通過(guò)疊蓋各層形成，例如通過(guò)疊蓋過(guò)濾介質(zhì)層和至少一個(gè)帶槽網(wǎng)排放層形成。例如，復(fù)合物可以通過(guò)沿過(guò)濾介質(zhì)層的上游側(cè)疊蓋上游帶槽網(wǎng)排放層和/或沿過(guò)濾介質(zhì)層的下游側(cè)疊蓋下游帶槽網(wǎng)排放層形成。帶槽網(wǎng)排放層可以以帶槽網(wǎng)排放層接觸過(guò)濾介質(zhì)層或以一個(gè)或多個(gè)額外的層位于帶槽網(wǎng)排放層與過(guò)濾介質(zhì)層之間的方式沿過(guò)濾介質(zhì)層被疊蓋。當(dāng)帶槽網(wǎng)排放層僅在網(wǎng)的第一側(cè)形成槽時(shí)，帶槽網(wǎng)排放層可以以帶槽的第一側(cè)背離過(guò)濾介質(zhì)層的方式沿過(guò)濾介質(zhì)層被疊蓋。那么，帶槽網(wǎng)排放層的第二側(cè)可以比相對(duì)的帶槽的第一側(cè)更靠近過(guò)濾介質(zhì)層，并且對(duì)一些實(shí)施例而言，帶槽網(wǎng)排放層的第二側(cè)可以接觸過(guò)濾介質(zhì)層。此外，對(duì)許多實(shí)施例而言，當(dāng)帶槽網(wǎng)排放層僅在第一側(cè)形成槽時(shí)，帶槽網(wǎng)排放層的第一側(cè)可以是復(fù)合物的位于最上游或最下游的一側(cè)。換言之，對(duì)許多實(shí)施例而言，當(dāng)帶槽網(wǎng)排放層僅在網(wǎng)的第一側(cè)上有槽時(shí)，在帶槽網(wǎng)排放層的帶槽的第一側(cè)上不可以疊蓋復(fù)合物的任何額外的層。
[0025]復(fù)合物(包括過(guò)濾介質(zhì)層和至少一個(gè)帶槽網(wǎng)排放層)可以以多種方式中的任一方式打褶以形成多個(gè)褶部，其中每個(gè)褶部具有開(kāi)口端、折疊端和在開(kāi)口端與折疊端之間延伸的一對(duì)褶部腿部。例如，對(duì)一些實(shí)施例而言，打褶復(fù)合物可以形成為帶有軸向延伸的褶部的中空的大體圓筒形的構(gòu)造，其中褶部的高度大于打褶復(fù)合物的內(nèi)周與外周之間的徑向距離。例如在美國(guó)專利N0.5543047中公開(kāi)了褶部高度大于內(nèi)周和外周之間的徑向距離的中空?qǐng)A筒形過(guò)濾元件的示例，所述美國(guó)專利通過(guò)引用并入本文，以便進(jìn)一步描述過(guò)濾器的褶部和其他方面。體現(xiàn)本發(fā)明并且具有類似構(gòu)造的打褶復(fù)合物11示出于圖6和圖7。每個(gè)褶部43具有開(kāi)口端44、折疊端45和在開(kāi)口端44與折疊端45之間延伸的一對(duì)褶部腿部46。此外，沿相鄰的褶部腿部測(cè)量的每個(gè)褶部的高度大于打褶復(fù)合物11的內(nèi)周與外周之間的徑向距離。對(duì)這些實(shí)施例中的許多而言，褶部腿部46可以大體上沿褶部43的整個(gè)高度相互緊密接觸。那么，打褶復(fù)合物11可以包括沿過(guò)濾介質(zhì)層20的上游和下游側(cè)21、22的上游帶槽網(wǎng)排放層21和下游帶槽網(wǎng)排放層22，以利于流體排至和排出過(guò)濾介質(zhì)層20。當(dāng)帶槽網(wǎng)排放層21的帶槽的第一側(cè)30在打褶復(fù)合物11的外周上時(shí)，槽34例如可以沿外周從褶部43的開(kāi)口端44沿褶部腿部46直至深入褶部43內(nèi)的折疊端45連續(xù)地延伸。類似地，當(dāng)帶槽網(wǎng)排放層21的帶槽的第一側(cè)30在打褶復(fù)合物11的內(nèi)周上時(shí)，槽34例如可以沿內(nèi)周從深入褶部43內(nèi)的折疊端45沿褶部腿部46直至褶部43的開(kāi)口端44連續(xù)地延伸。在褶部?jī)?nèi)，在相鄰的褶部腿部上的槽可以相互對(duì)準(zhǔn)或相互偏置。
[0026]作為另一示例，對(duì)一些實(shí)施例而言，打褶復(fù)合物可以形成為具有軸向延伸的褶部的中空的大體圓筒形的結(jié)構(gòu)，其中褶部的高度不大于打褶復(fù)合物的內(nèi)周與外周之間的徑向距離。例如在美國(guó)專利N0.5252207中公開(kāi)了褶部高度不大于內(nèi)周與外周之間的徑向距離的中空?qǐng)A筒形過(guò)濾元件。對(duì)這些實(shí)施例中的許多而言，打褶復(fù)合物可以至少沿過(guò)濾介質(zhì)層的內(nèi)側(cè)包括帶槽網(wǎng)排放層，以利于流體排至或排出過(guò)濾介質(zhì)層的內(nèi)側(cè)。
[0027]作為又一示例，如前所述，打褶復(fù)合物可以形成為大體矩形的構(gòu)造，其具有縱向延伸的褶部、兩對(duì)相對(duì)的端部、以及前側(cè)和后側(cè)。打褶復(fù)合物可以包括沿前側(cè)或后側(cè)或者沿前側(cè)和后側(cè)的帶槽網(wǎng)排放層。
[0028]端部元件可以以多種方式中的任一方式被構(gòu)造并且安裝到打褶復(fù)合物的端部。例如，如圖1所示，當(dāng)打褶復(fù)合物11具有中空的圓筒形構(gòu)造時(shí)，端部元件12、13可以包括安裝到打褶復(fù)合物11的相對(duì)的軸向端的第一和第二端蓋。端部元件中的一個(gè)或兩個(gè)可以是開(kāi)口端部元件12，所述開(kāi)口端部元件具有在中空?qǐng)A筒形的打褶復(fù)合物11的內(nèi)部14與外部之間流體連通的開(kāi)口 50。端部元件中的一個(gè)可以是封閉端部元件13，所述封閉端部元件封閉打褶復(fù)合物11的端部并且避免打褶復(fù)合物的內(nèi)部14與外部之間的流體連通。端部元件12、13可以引導(dǎo)流體徑向地由外向內(nèi)或由內(nèi)向外通過(guò)打褶復(fù)合物11。當(dāng)打褶復(fù)合物具有矩形構(gòu)造時(shí)，端部元件可以包括框架構(gòu)件，所述框架構(gòu)件在打褶復(fù)合物的前側(cè)和后側(cè)之間安裝到打褶復(fù)合物的四個(gè)端部中的每一個(gè)上并且在打褶復(fù)合物的角部處安裝到彼此上。
[0029]端部元件可以由多種防滲材料(包括金屬和聚合物材料)形成，并且可以具有很多種形狀和尺寸。對(duì)一些實(shí)施例而言，一個(gè)或多個(gè)端部元件可以被構(gòu)造為配件，以利于將過(guò)濾元件附接到殼體上。例如，如圖1所示，開(kāi)口端部元件12可以被構(gòu)造為螺紋配件。此外，端部元件可以以多種方式中的任一方式安裝到打褶復(fù)合物上。例如，端部元件可以焊接或結(jié)合到打褶復(fù)合物的端部。
[0030]芯部和保持部也可以不同地加以構(gòu)造。例如，芯部15可以用于支承打褶復(fù)合物抵抗與由外向內(nèi)的流體流動(dòng)相關(guān)的力，并且可以包括圍繞打褶復(fù)合物11的內(nèi)周的穿孔金屬或聚合物管或圓筒。保持部可以用于在安裝過(guò)程中保護(hù)打褶復(fù)合物以及支承打褶復(fù)合物抵抗與由內(nèi)向外的流動(dòng)相關(guān)的力。如圖1所示，保持部16可以包括圍繞打裙復(fù)合物11的外周配裝的螺旋狀金屬絲籠。替代地，保持部可以包括圍繞打褶復(fù)合物的外周定位的穿孔金屬或聚合物圓筒，或例如周向地或螺旋地圍繞打褶復(fù)合物的外周包裹的一個(gè)或多個(gè)金屬或聚合物包裹構(gòu)件。芯部和保持部中的一個(gè)或兩個(gè)可以與打褶復(fù)合物一起安裝到端部元件上。
[0031]體現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)濾元件具有提供優(yōu)異性能的許多有利特征。例如，帶槽網(wǎng)排放層針對(duì)沿邊流動(dòng)(即，帶槽網(wǎng)排放層內(nèi)平行于帶槽網(wǎng)排放層的相對(duì)的主表面的流動(dòng)，包括槽內(nèi)的流動(dòng))具有顯著較低的阻力。
[0032]在示出了帶槽網(wǎng)排放層的較低的沿邊流動(dòng)阻力的實(shí)驗(yàn)中，沿邊引導(dǎo)流體通過(guò)基線網(wǎng)并且通過(guò)形成到帶槽網(wǎng)排放層中的同一類型的網(wǎng)。每個(gè)網(wǎng)是簡(jiǎn)單的正方形編織的30X30X0.012X0.012英寸的不銹鋼編織絲網(wǎng)。對(duì)帶槽網(wǎng)排放層而言，槽僅形成在網(wǎng)的一側(cè)。槽大體平行于經(jīng)向或機(jī)器方向的線，并且以約0.133英寸(例如，約每四個(gè)經(jīng)向方向的線)的恒定間距距離間隔開(kāi)?；€網(wǎng)和帶槽網(wǎng)排放層都類似地進(jìn)行砑光和退火。
[0033]兩層基線網(wǎng)夾在相對(duì)的Dynalloy20微米燒結(jié)纖維金屬過(guò)濾介質(zhì)層之間以便形成第一測(cè)試復(fù)合物。類似地，兩個(gè)帶槽網(wǎng)排放層夾在相對(duì)的相同過(guò)濾介質(zhì)層之間以便形成第二測(cè)試復(fù)合物，兩個(gè)帶槽網(wǎng)排放層的帶槽的側(cè)部相互面對(duì)。兩種測(cè)試復(fù)合物的各層通過(guò)流體相互抵壓，所述流體處于與過(guò)濾元件的預(yù)期工作壓力類似的壓力下。
[0034]然后，通過(guò)將每個(gè)測(cè)試復(fù)合物密封在兩個(gè)非滲透板之間并且在板之間引導(dǎo)流體沿邊通過(guò)測(cè)試復(fù)合物來(lái)確定每個(gè)測(cè)試復(fù)合物的邊緣流動(dòng)。因?yàn)檫^(guò)濾介質(zhì)層的邊緣流動(dòng)阻力十分大，以致邊緣流動(dòng)大體上發(fā)生在網(wǎng)層或帶槽網(wǎng)排放層內(nèi)，并且每個(gè)測(cè)試復(fù)合物的邊緣流動(dòng)阻力基本上是測(cè)試復(fù)合物內(nèi)的網(wǎng)層或帶槽網(wǎng)排放層的邊緣流動(dòng)阻力。對(duì)于具有基線網(wǎng)層的第一測(cè)試復(fù)合物而言，邊緣流動(dòng)阻力系數(shù)(Ke)約為0.00128(psiXmin)/(mLXCP)。對(duì)于具有帶槽網(wǎng)排放層的第二測(cè)試復(fù)合物而言，邊緣流動(dòng)阻力系數(shù)(Ke)約為0.00040(psi Xmin)/(mLXcP)。因此，帶槽網(wǎng)排放層的邊緣流動(dòng)阻力是基線網(wǎng)層的邊緣流動(dòng)阻力的約三分之一O
[0035]因此，通過(guò)在體現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)濾元件的打褶復(fù)合物中提供至少一個(gè)帶槽網(wǎng)排放層，流體顯然更容易地沿邊通過(guò)帶槽網(wǎng)排放層從開(kāi)口端沿褶部腿部直至折疊端流入褶部、或從折疊端沿褶部腿部直至開(kāi)口端流出褶部。因此，帶槽網(wǎng)排放層更容易地將流體排至或排出整個(gè)過(guò)濾介質(zhì)層(甚至深入褶部?jī)?nèi)的過(guò)濾介質(zhì)層)，從而允許全部過(guò)濾介質(zhì)層有效且高效地用于過(guò)濾。此外，帶槽網(wǎng)排放層在褶部?jī)?nèi)均勻且一致地將流體排至或排出過(guò)濾介質(zhì)層的整個(gè)側(cè)部，從而導(dǎo)致更高的去污能力和/或更長(zhǎng)的使用壽命。
[0036]可以根據(jù)圖6和圖7所示的打褶復(fù)合物11說(shuō)明打褶復(fù)合物內(nèi)的流動(dòng)型態(tài)的許多示例中的一個(gè)。流體可以大體上徑向地從外向內(nèi)通過(guò)打褶復(fù)合物11，未經(jīng)過(guò)濾的流體經(jīng)由上游帶槽網(wǎng)排放層21進(jìn)入褶部43的開(kāi)口端44。然后，未過(guò)濾的流體沿褶部腿部46直至深入褶部43內(nèi)的折疊端45、經(jīng)由槽34和任何互連的開(kāi)口 29沿邊流經(jīng)上游帶槽網(wǎng)排放層21。從上游帶槽網(wǎng)排放層21，未過(guò)濾的流體進(jìn)入過(guò)濾介質(zhì)層20并且從上游側(cè)23至下游側(cè)24流經(jīng)過(guò)濾介質(zhì)層20，其中流體中的物質(zhì)被過(guò)濾介質(zhì)除去。由于上游帶槽網(wǎng)排放層21將流體排至過(guò)濾介質(zhì)層20的上游側(cè)23的所有部分(甚至深入褶部43內(nèi)的部分)，整個(gè)過(guò)濾介質(zhì)層20有效且高效地用于過(guò)濾。從過(guò)濾介質(zhì)層20的下游側(cè)24，經(jīng)過(guò)濾的流體(例如，濾液或滲透液)可以沿褶部腿部46從深入褶部43內(nèi)的折疊端45直至開(kāi)口端44、經(jīng)由槽34和任何互連的開(kāi)口 29大體上徑向地沿邊流經(jīng)下游帶槽網(wǎng)排放層22，在此，經(jīng)過(guò)濾的流體進(jìn)入打褶復(fù)合物11的內(nèi)部44，并且經(jīng)由至少一個(gè)開(kāi)口端帽12中的開(kāi)口 50離開(kāi)過(guò)濾元件10。因?yàn)橄掠螏Р劬W(wǎng)排放層22將流體從過(guò)濾介質(zhì)層20的下游側(cè)24的所有部分(甚至深入褶部43內(nèi)的部分)排出，整個(gè)過(guò)濾介質(zhì)層20有效且高效地用于過(guò)濾。
[0037]當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，打褶復(fù)合物可以沿過(guò)濾介質(zhì)層的上游側(cè)或沿下游側(cè)僅具有一個(gè)帶槽網(wǎng)排放層和/或流體可以大體上徑向地由內(nèi)向外或橫向地從前側(cè)到后側(cè)流動(dòng)。在所有實(shí)施例中，帶槽網(wǎng)排放層都增強(qiáng)過(guò)濾元件的性能。
[0038]在描述本發(fā)明的上下文中(特別是在后文權(quán)利要求的上下文中)所使用的術(shù)語(yǔ)“一”和“該”和“至少一個(gè)”等類似參考應(yīng)被解釋為包括單數(shù)和復(fù)數(shù)，除非本文另有說(shuō)明或與上下文明顯矛盾。在一個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目的列表之后所使用的術(shù)語(yǔ)“至少一個(gè)”(例如，“A和B中的至少一個(gè)”)應(yīng)被解釋為意味著從所列舉的項(xiàng)目選出的一個(gè)項(xiàng)目(A或B)，或者是所列項(xiàng)目中的兩個(gè)或更多個(gè)項(xiàng)目的任何組合(A和B)，除非本文中另有說(shuō)明或與上下文明顯矛盾。術(shù)語(yǔ)“包括”、“具有”、“帶有”和“包含”將被理解為開(kāi)放式術(shù)語(yǔ)(即，意味著“包括，但不限于”)，除非另有說(shuō)明。本文數(shù)值范圍的列舉僅旨在用作分別涉及落在該范圍內(nèi)的每個(gè)單獨(dú)數(shù)值的簡(jiǎn)略表達(dá)方式，除非本文另有說(shuō)明，并且每個(gè)單獨(dú)數(shù)值被并入說(shuō)明書(shū)中，就好像其在本文中分別列舉一樣。本文所描述的所有方法能夠以任何合適的順序?qū)嵤潜疚牧碛姓f(shuō)明或與上下文明顯矛盾。本文所提供的任何和所有示例、或示例性語(yǔ)言(例如，包括“例如”、“比如”、或“如”的開(kāi)放式術(shù)語(yǔ))的使用僅旨在更好地闡明本發(fā)明，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制，除非另有聲明。說(shuō)明書(shū)中的任何語(yǔ)言都不應(yīng)被解釋為將任何未要求保護(hù)的元件認(rèn)為是實(shí)施本發(fā)明的必要元件。
[0039]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例被描述于本文中，其包括發(fā)明人所知的用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式。對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在閱讀前述說(shuō)明書(shū)，這些優(yōu)選實(shí)施例的變型例可以變得顯而易見(jiàn)。發(fā)明人認(rèn)為技術(shù)人員采用這種變型例是適當(dāng)?shù)模⑶野l(fā)明人預(yù)期本發(fā)明以不同于本文中具體描述的方式被實(shí)施。因此，雖然已經(jīng)根據(jù)若干實(shí)施例描述和/或示出了本發(fā)明的多個(gè)方面，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。例如，可以消除或修改任何實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征，或者一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征可以與其他實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征組合，而不脫離本發(fā)明的范圍。在所有可能的變型例中上述元件的任何組合均由本發(fā)明所涵蓋，除非本文另有說(shuō)明或與上下文明顯矛盾。甚至具有非常不同的特征的實(shí)施例也可以包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。相應(yīng)地，本發(fā)明包括適用法律所允許的本文所附的權(quán)利要求書(shū)中所述的主體的所有修改和等同。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種過(guò)濾元件，用于從流經(jīng)所述過(guò)濾元件的流體中除去一種或多種物質(zhì)，所述過(guò)濾元件包括: 打褶復(fù)合物，其至少具有相對(duì)的第一端和第二端和在所述相對(duì)的第一端和第二端之間延伸的多個(gè)褶部，其中每個(gè)褶部具有開(kāi)口端、折疊端，以及在所述開(kāi)口端與所述折疊端之間延伸的一對(duì)腿部，其中所述打褶復(fù)合物包括過(guò)濾介質(zhì)層和帶槽網(wǎng)排放層，所述過(guò)濾介質(zhì)層具有相對(duì)的第一側(cè)和第二側(cè)，所述帶槽網(wǎng)排放層與所述過(guò)濾介質(zhì)層一起沿所述過(guò)濾介質(zhì)層的第一側(cè)和第二側(cè)中的一側(cè)被打褶，所述帶槽網(wǎng)排放層具有多根股線和形成在所述股線中并且沿每個(gè)褶部的一個(gè)或兩個(gè)腿部延伸的多個(gè)槽，并且所述帶槽網(wǎng)排放層經(jīng)由所述多個(gè)槽引導(dǎo)流體流至所述過(guò)濾介質(zhì)層的第一側(cè)和第二側(cè)中的所述一側(cè)或從所述過(guò)濾介質(zhì)層的第一側(cè)和第二側(cè)中的所述一側(cè)流出，并且所述過(guò)濾介質(zhì)層將一種或多種物質(zhì)從在所述過(guò)濾介質(zhì)層的第一側(cè)和第二側(cè)之間流經(jīng)所述過(guò)濾介質(zhì)層的流體中除去，和 第一端部元件和第二端部元件，所述第一端部元件和第二端部元件分別安裝到所述打褶復(fù)合物的第一端和第二端上。2.如權(quán)利要求1所述的過(guò)濾元件，其中，所述帶槽網(wǎng)排放層接觸所述過(guò)濾介質(zhì)層的第一側(cè)和第二側(cè)中的所述一側(cè)。3.如權(quán)利要求1或2所述的過(guò)濾元件，其中，所述帶槽網(wǎng)排放層沿所述過(guò)濾介質(zhì)層的第一側(cè)延伸并且經(jīng)由所述多個(gè)槽將流體排至所述過(guò)濾介質(zhì)層的第一側(cè)或從所述過(guò)濾介質(zhì)層的第一側(cè)排出。4.如權(quán)利要求1或2所述的過(guò)濾元件，其中，所述帶槽網(wǎng)排放層沿所述過(guò)濾介質(zhì)層的第二側(cè)延伸并且經(jīng)由所述多個(gè)槽將流體排出或排至所述過(guò)濾介質(zhì)層的第二側(cè)。5.如任何前述權(quán)利要求所述的過(guò)濾元件，其中，所述帶槽網(wǎng)排放層具有第一側(cè)和第二偵U，所述第一側(cè)包括多個(gè)槽，其中所述帶槽網(wǎng)排放層和所述過(guò)濾介質(zhì)層以所述帶槽網(wǎng)排放層的第二側(cè)比所述帶槽網(wǎng)排放層的第一側(cè)更靠近所述過(guò)濾介質(zhì)層的方式定位在所述打褶復(fù)合物中。6.如任何前述權(quán)利要求所述的過(guò)濾元件，其中，所述帶槽網(wǎng)排放層的所述多根股線包括金屬股線。7.如權(quán)利要求1-5中的任意一項(xiàng)所述的過(guò)濾元件，其中，所述帶槽網(wǎng)排放層的所述多根股線包括聚合物股線。8.如任何前述權(quán)利要求所述的過(guò)濾元件，其中，所述帶槽網(wǎng)排放層的所述多個(gè)槽相互平行地延伸。9.如權(quán)利要求8所述的過(guò)濾元件，其中，所述多根股線包括與多個(gè)平行槽平行地延伸的多根平行的第一股線，每個(gè)平行槽被定位在一對(duì)相鄰平行的第一股線和第二股線之間并與所述一對(duì)相鄰平行的第一股線和第二股線平行。10.如任何前述權(quán)利要求所述的過(guò)濾元件，其中，所述帶槽網(wǎng)排放層的所述多個(gè)槽在所述開(kāi)口端與所述折疊端之間沿每個(gè)褶部的所述一個(gè)或兩個(gè)腿部連續(xù)地延伸。11.如任何前述權(quán)利要求所述的過(guò)濾元件，其中所述打褶復(fù)合物具有圓筒形的構(gòu)造和中空的內(nèi)部，并且所述端部元件中的至少一個(gè)具有與所述中空的內(nèi)部流體連通的開(kāi)口。12.如權(quán)利要求11所述的過(guò)濾元件，還包括穿孔芯部，所述穿孔芯部定位在所述打褶復(fù)合物的所述中空的內(nèi)部?jī)?nèi)。13.如權(quán)利要求11或12所述的過(guò)濾元件，其中，每個(gè)褶部的高度大于所述打褶復(fù)合物的內(nèi)周與外周之間的徑向距離。
【文檔編號(hào)】B01D46/52GK106039801SQ201610063929
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年1月29日 公開(kāi)號(hào)201610063929.8, CN 106039801 A, CN 106039801A, CN 201610063929, CN-A-106039801, CN106039801 A, CN106039801A, CN201610063929, CN201610063929.8
【發(fā)明人】M·維特洛克
【申請(qǐng)人】帕爾公司