[发明专利]过滤介质和元件

说明书

本发明披露了纤维过滤介质，所述过滤介质包括含有熔喷纤维的熔喷过滤层和含有玻璃纤维的高效率含玻璃过滤层。

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求申请日为2013年6月17日的美国临时申请Serial No.61/835,881以及申请日为2013年3月15日的美国临时申请Serial No.61/788,876的优先权，该两篇专利文献在此以其全文形式被援引加入本文。

背景技术

流体流尤其是空气和气体流中通常携带有颗粒物质。需要从流体流中除去一些或所有的颗粒物质。例如，到机动车辆舱的进气流、计算机磁盘驱动器的空气、HVAC空气、洁净室通风空气、到车辆的发动机或发电设备的空气、引向燃气涡轮机的气体流和到不同燃烧炉的空气流中通常包括颗粒物质。在(座)舱空气过滤器的情况中，希望除去颗粒物质以使乘客舒适和/或为了美观。对于到发动机、燃气涡轮机和燃烧炉的空气和气体进气流，希望除去颗粒物质，因为颗粒可能对所涉及的各种机构的内部工作造成实质性损坏。在其它情况，从(来自)工业工艺或发动机产生的气体或废气(脱气)中可能含有颗粒物质。在所述气体被排放到大气之前，通常希望实现从那些(流体)流中有效除去颗粒物质。

需要越来越高效率的过滤器来得到更清洁的空气或气体流。希望低压，以便对由高效率过滤器引起的空气流具有更少的限制。此外，希望更长的使用寿命，以减少维修保养费用和过滤器成本，这通常在高效率过滤器中是具挑战性的。因此，仍需要高性能过滤器，即高效率、低压降和使用寿命长的过滤器。

在某些环境(其中要求在高湿度环境进行空气过滤，例如离岸/近海岸和沿海环境)中，传统的过滤介质不适合。例如，所述过滤介质可能不是防水的。因此，在所述应用中仍需要新的过滤介质。

此外，尽管本发明的过滤介质和过滤器可用于不同的应用中，但是它们尤其适用于与燃气涡轮过滤系统一起使用。燃气涡轮系统可用于产生电力，并且其为了燃烧目的而利用空气。由于在这些类型的系统中的精密动件，助燃空气需要是干净的。为了确保干净的空气用于助燃，空气过滤器已被用于净化进入燃气涡轮系统的进气。来自发电行业的新需求较之以前的要求要求更为干净的空气进入涡轮叶片。传统的过滤介质不具有足够的性能特征(例如，足够高效率的过滤，同时保持低压降)来阻止压缩机叶片积垢，这降低了涡轮机的整体效率。

发明内容

本发明提供了过滤介质和过滤器元件，尤其用于空气过滤应用。

在一个实施例中，提供了一种过滤介质，所述过滤介质包括：熔喷过滤层，包括熔喷纤维；和，含玻璃过滤层，包括玻璃纤维。在使用期间，所述层相对于彼此设置使得熔喷过滤层被设置为正待过滤的空气流所遭遇的第一层。也就是说，在本发明的过滤介质和过滤器元件中，熔喷过滤层是最上游层。

在一个实施例中，提供了一种空气过滤介质，包括：熔喷过滤层，包括熔喷纤维；和，高效率含玻璃的过滤层，包括玻璃纤维和多组分粘合纤维；和，可选的支撑层；其中所述层被设置和安置成放置在空气流中。

在某些实施例中，熔喷纤维的平均直径为大于1.5微米，而在某些实施例中为至少2微米。在某些实施例中，熔喷层在压强为17.6psi(即，1.24kg/cm²)下压缩率为大于40％。

在某些实施例中，玻璃纤维的平均直径为小于2微米；而在某些实施例中为小于1微米。在某些实施例中，含玻璃的过滤层包括多组分(例如，双组分)粘合纤维。

在某些实施例中，过滤介质包括支撑层。支撑层在形成褶状过滤元件时通常是必要的。在某些实施例中，支撑层包括平均直径为至少5微米的纤维，而在某些实施例中为至少10微米。在某些实施例中，支撑层的刚度/硬度为100克或更大，而在某些实施例中为300克或更大。