[发明专利]通道深度过滤介质

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体过滤介质，并更特别地涉及包括用于增加体积过滤能力同时延长过滤介质寿命的至少一个通道深度层的流体过滤介质。

背景技术

现有的例如汽车燃料的过滤介质系统包括多个纤维层，多个纤维层配置成形成梯度过滤器结构。梯度结构过滤器具有孔径尺寸递减的纤维层、和当流体流过上述层时捕获越来越小的颗粒的结构。过滤器设计的一些重要方面包括颗粒去除的有效性、适合应用的尺寸比例以及限制维护和相关成本的延长过滤器寿命。过滤器寿命特别重要的一个例子就是设置在燃料箱内部的汽车过滤器。这些过滤器需要延长寿命，以增加使用的持续时间并减少替换过滤器的需求。替换这样的过滤器需要从车辆移除燃料箱并需要增加维修时间。

发明内容

本发明提供了一种流体过滤介质，流体过滤介质包括至少一个通道深度层，以在延长过滤器介质寿命的同时增加体积过滤能力。本公开的各种形式延长了过滤器寿命，并且改善了包括在高粒子条件下需要延长过滤器寿命的应用的灵活性。

在一个实施例中，本发明可包括过滤器介质，所述过滤器介质包括第一和第二非织材料介质层以及设置在非织层之间的、由挤出网状材料所形成的通道深度层。第一和第二层可包括任何适合的过滤材料，但优选地包括熔喷丝线。通道深度层的厚度可从约0.25mm至4mm变化，同时第一和第二介质层的厚度可从约125μm至500μm变化。通道深度层设置在第一和第二层之间，并具有厚度，所述厚度是前一层的至少125％以用于支撑非织纤维。通道深度层还可由多个纤维形成，纤维具有股线尺寸(μm)和股线支数(股/cm)之间的比率，所述比率介于50和1000之间，优选地介于80和150之间，以及最优选地为大约114。

在这个实施例中，通道深度层可具有的公称厚度在0.25mm至2.5mm范围内，以及在一些示范性的实施例中，可具有的公称厚度在大约0.5mm至0.9mm范围内，优选地为0.65mm至0.77mm。通道深度层的股线尺寸的直径可在100至1000μm的范围内。在一些实施例中，股线尺寸的直径可在200至600μm范围内，最优选地为400μm。虽然参照股线尺寸讨论了术语直径，但是可以理解的是：包括替代横截面形状(例如正方形、矩形、梯形等等)的股线可类似地采用对应于此处所讨论的股线尺寸直径的横截面宽度。通道深度层的股线布置为具有第一方向和第二方向的交叉结构。

股线间距在第一方向可在1-6股/cm范围内，在第二方向可在1-6股/cm范围内。在一些实施例中，在第一方向上的股线间距可在3至4股/cm范围内，在第二方向上可在3至4股/cm范围内。第一方向的股线可与第二方向的股线交叉成一定的角度，所述角度在45°至135°范围内，优选地大约为90°。在一些实施例中，过滤介质可进一步包括第三非织层和设置在第二非织层与第三非织层之间的第二通道深度层。在其它实施例中，通道深度层根据实施还可设置在第一和第二非织层之间或第二和第三非织层之间。在一些实施例中，在第一和第二介质层之间或第二和第三介质层之间还可省去通道深度层。

此处所披露的过滤介质可进一步限定为梯度深度过滤介质，其中穿过过滤器介质的流动方向在第二非织层之前接触第一非织层，第二非织层的孔隙率小于第一非织层的孔隙率。在具有第三介质层的实施例中，流动方向还可在第三介质层之前接触第二介质层，第三介质层的孔径尺寸可小于第二介质层的孔径尺寸。在这个实施例中，过滤介质可进一步包括将第一和第二介质层夹在中间的第一和第二载体层。载体层可由任何适合的过滤材料构成，但优选地包括纺粘材料。载体层可包括在过滤器介质中，以支撑易碎的熔喷丝线。

在另一实施例中，本发明可包括具有第一介质层和第二介质层的过滤材料，第一介质层和第二介质层设置为在流动方向具有递减的孔隙率。在第一和第二介质层之间，通道深度层可设置成包括限定了开口的多个交叉纤维。当流体流过过滤器介质时，第一介质层可延伸至通道深度层的开口中。通道深度介质层的开口在一个方向上可具有间距，该间距是第一介质层的股线尺寸的至少50倍。开口的最大尺寸优选为大约2000μm至3500μm，最优选地为大约2700μm。为了使第一过滤器介质层延伸入通道深度层内部，通道深度层可包括多个股线，股线的公称直径为100至1000μm，优选地为200至600μm。