包含多根内置过滤管的无支撑式过滤器及由该过滤器构成的过滤组件制造技术

本发明专利技术提供了一种无支撑式过滤器，所述过滤器包括第一端、第二端以及置于其间的过滤介质阵列。过滤介质阵列包括大致平行排列且垂直于所述两端的多个呈管状构造的过滤介质，该管状过滤介质的管体做成褶皱形状。第一端和第二端以及多个管状过滤介质分别由能够自支撑而具有形态保持性并且具有可模制成型性的针刺无纺布一体模压制成，每个所述管状过滤介质是自支撑的，其内外没有提供支承件。本发明专利技术还涉及由上述无支撑式过滤器构成的过滤组件。

Unsupported filter with multiple built-in filter tubes and filter assembly composed of the filter

The invention provides an unsupported filter, which comprises a first end, a second end and a filter medium array placed therein. The filter medium array comprises a plurality of filter media arranged roughly parallel and perpendicular to the two ends in a tubular structure. The tubular filter media body is made into a fold shape. The first end, the second end and the plurality of tubular filter media are respectively formed by an integral die pressing of needle-punched non-woven fabric, which is self-supporting, shape-preserving and mouldable. Each tubular filter medium is self-supporting, and there is no support inside or outside the tubular filter media. The invention also relates to a filter assembly composed of the above unsupported filter.

【技术实现步骤摘要】
包含多根内置过滤管的无支撑式过滤器及由该过滤器构成的过滤组件
本专利技术涉及过滤器
，具体地说，涉及一种包含多根内置滤管的无支撑式过滤器，所述过滤器总体上不需要任何支撑结构，由能够自支撑而具有形态保持性并且具有良好可模制成型性和优异过滤性的针刺无纺布模压形成；以及涉及包括两个或以上过滤器的过滤组件。专利技术背景众所周知，过滤器是一种广泛地使用于化工、石油、煤矿、制药、食品等行业实现固相和液相分离以及固相和气相分离的重要设备。常见的过滤器例如包括实现固液或固气分离的筒式过滤器、高效空气过滤器(HighefficiencyparticulateairFilter，HEPA)等等。筒式过滤器包括有一个圆筒形筒体，该筒体通常由一种过滤材料或者介质制成。由于现有的过滤材料或者介质通常较软，需要借助于支撑构件或者结构才可以安装在过滤器中。但是这种支撑构件或者结构一方面增大了过滤器的材料成本和组装的复杂程度，另一方面也或多或少地降低了无纺布过滤元件的过滤性能，因为支撑构件或者结构的存在可能会阻挡过滤材料或者介质与流过的物质接触，或者可能会积聚灰尘或污物。更换这些常规的筒式过滤器涉及庞大的人力和时间，不但需要对固定支撑构件或者结构的紧固件(例如紧固螺栓和螺母，或者卡箍带)进行手动操作，繁琐耗时，劳动强度大，而且成本增加，生产周期延长。此外，为了增大筒式过滤器的过滤面积，通常将筒体折叠成具有褶皱形状。但是褶皱的高度不能太大，否则褶皱由于强度不足容易塌陷或破损。例如，中国专利申请号201580025805.4提出了一种褶皱式滤筒，在褶皱的峰部设置了加强结构。但是这样的褶皱式滤筒结构复杂，制造和维护成本高。因此，对于给定尺寸(例如给定直径)的筒式过滤器，通过在筒体形成褶皱形状而增大的面积始终有限。常规的高效空气过滤器通常包括立方体形外框、置于外框内的过滤介质和一叠连续前后折叠的例如玻璃纤维膜构成并形成波浪状垫片用来放置和支撑过滤介质。这种高效空气过滤器的过滤介质一般做成波浪状的扁平薄片。同样地，因为褶皱的高度不能太大，故可增大过滤面积的措施也有限。无纺布，也称为不织布、非织造布，是一种不需要纺纱织布而形成的织物，它具有良好的过滤性、透气性和吸附性，非常适合用作过滤器的过滤介质。申请人于2011年2月28日提交的国际专利申请PCT/CN2011/071371公开了一种针刺无纺布及其制造方法以及由该针刺无纺布形成的过滤器。所述针刺无纺布由包括低熔点短纤维和高熔点短纤维的至少两种短纤维制成。该专利技术的特征在于，所述低熔点纤维层是固化的材料，尤其是具有在被加热熔融之后可以固化的性质，以致于由此形成的针刺无纺布的硬度足以使该针刺无纺布能够自支撑而具有形态保持性，并且所述针刺无纺布具有可模制成型性。因此，除了保持普遍无纺布的过滤性、透气性和吸附性等特性之外，该针刺无纺布还具有优异的硬度或刚度或坚挺度，卓越的成型性，并且抗压强度非常高。所述针刺的无纺布的克重一般在500-2000g/m2范围内。申请人于2011年12月21日提交的另一份国际专利申请PCT/CN2011/084323公开了一种针刺无纺布及其制造方法以及由该针刺无纺布形成的过滤器。所述无纺布由熔点相同或接近的单独一种短纤维或者不同种类的短纤维制成。该专利技术的特征在于，大约30-80％的短纤维熔化，然后使其固化硬化成为单熔点无纺布。同样，经测试发现，所述单熔点针刺无纺布除了保持普遍无纺布的过滤性、透气性和吸附性之外，它的硬度仍然足以使该无纺布能够自支撑而具有形态保持性，具有高的刚度或坚挺度和可模制成型性，并且克重一般在250-3000g/m2范围内。申请人专利技术的上述针刺无纺布因此，迄今为止，现有技术中还没有公开一种刚度较高以使其能够自支撑而具有形态保持性和模制成型性，并且能够打褶的针刺无纺布(felt)；也没有发现由针刺无纺布(felt)做成的褶皱形状过滤器，其中针刺无纺布可以自支撑而形成过滤器的过滤介质，不需使用支撑框架利用上述针刺无纺布的独有特性，尤其是它能够自支撑而具有形态保持性、良好可模制成型性，可以将该针刺无纺布(felt)模制成褶皱形状，所得到的褶皱无纺布不需使用任何支撑框架且具有形态保持性和尺寸稳定性。因为上述针刺无纺布还表现出优异的过滤性，可以通过模具将它模制成各种所希望的过滤元件，不但省去了用于支承过滤元件的支撑构件或者结构，而且减轻了安装和组装元件的工作量，大大降低了劳动强度和减少了操作。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种包含多根内置滤管的无支撑式过滤器，其与相同尺寸的现有过滤器相比，有效的过滤面积明显增大。本专利技术的另一个目的是提供一种包含多根内置滤管的无支撑式过滤器，它易于制造且成本较低，其内外没有提供支承件，安装和组装过程十分简易。本专利技术的再一个目的是提供一种多层过滤组件，由上述无支撑式过滤器层叠构成，各层过滤器的孔径不同，在流体流动方向形成梯度排列而逐渐递减，实现某种程度的深度过滤。这种梯度构造使得本专利技术的过滤组件能够更好地过滤各种尺寸的固体杂质而不容易发生堵塞。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种无支撑式过滤器，所述过滤器包括：第一端和第二端，置于所述第一端和所述第二端之间的过滤介质阵列，所述过滤介质阵列附于所述第一端的内表面上，包括多个呈管状构造的过滤介质，所述多个管状过滤介质大致平行排列且垂直于所述第一端的内表面，并且其管体做成褶皱形状；所述第一端和第二端以及所述多个管状过滤介质分别由能够自支撑而具有形态保持性并且具有可模制成型性的针刺无纺布一体模压制成，其中所述针刺无纺布能够被模压成所需的形状，且在模压成所需的形状后在使用中能够在外部压力下稳定地保持所述形状的形态，以致于由所述针刺无纺布模压制成的每个所述管状过滤介质是自支撑的，其内外没有提供支承件，从而形成无支撑式过滤器。本专利技术的无支撑式过滤器适合用作气-固和液-固分离过滤器的过滤介质。在本专利技术一实施例中，所述过滤器是筒式过滤器，所述第一端和第二端分别成形为所述筒式过滤器的第一端盖和第二端盖，所述筒式过滤器还包括从所述第一端盖延伸至所述第二端盖的过滤筒体，所述过滤筒体做成褶皱形状并且具有中空腔体，所述过滤介质阵列被放置在所述中空腔体内，其中所述过滤筒体由所述针刺无纺布模压制成自支撑的筒体，没有提供任何支承结构。较佳地，所述过滤筒体的平均孔径大于所述管状过滤介质的平均孔径。在所述筒式过滤器中，所述过滤介质阵列附连在所述第一端盖的内表面上，所述第二端盖设有与所述多个管状过滤介质数量对应的开口，所述多个开口与所述多个管状过滤介质相通，以供过滤后的流体流出。在所述筒式过滤器的第二端盖上，沿着具有所述开口的端面的周边向上延伸一定的高度形成空间，露出所述端面上的全部开口，以供所述流体流出。根据本专利技术，所述过滤介质阵列通过如下方法之一或其任意组合附连在所述筒式过滤器的第一端盖的内表面上和/或第二端盖上：粘胶剂、缝制、热熔解结合和塑料焊接(plasticwelding)。在本专利技术另一实施例中，所述过滤器是高效空气过滤器(HEPA过滤器)，所述高效空气过滤器包括框架，所述第一端和第二端分别成形为所述框架的前侧和后侧，所述过滤介质阵列被放置在所述框架内，其中所述框架由所述针刺无纺布模压制成自支撑的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无支撑式过滤器，所述过滤器包括：第一端和第二端，置于所述第一端和所述第二端之间的过滤介质阵列，所述过滤介质阵列附于所述第一端的内表面上，包括多个呈管状构造的过滤介质，所述多个管状过滤介质大致平行排列且垂直于所述第一端的内表面，并且其管体做成褶皱形状；所述第一端和第二端以及所述多个管状过滤介质分别由能够自支撑而具有形态保持性并且具有可模制成型性的针刺无纺布一体模压制成，其中所述针刺无纺布能够被模压成所需的形状，且在模压成所需的形状后在使用中能够在外部压力下稳定地保持所述形状的形态，以致于由所述针刺无纺布模压制成的每个所述管状过滤介质是自支撑的，其内外没有提供支承件，从而形成无支撑式过滤器。

【技术特征摘要】
1.一种无支撑式过滤器，所述过滤器包括：第一端和第二端，置于所述第一端和所述第二端之间的过滤介质阵列，所述过滤介质阵列附于所述第一端的内表面上，包括多个呈管状构造的过滤介质，所述多个管状过滤介质大致平行排列且垂直于所述第一端的内表面，并且其管体做成褶皱形状；所述第一端和第二端以及所述多个管状过滤介质分别由能够自支撑而具有形态保持性并且具有可模制成型性的针刺无纺布一体模压制成，其中所述针刺无纺布能够被模压成所需的形状，且在模压成所需的形状后在使用中能够在外部压力下稳定地保持所述形状的形态，以致于由所述针刺无纺布模压制成的每个所述管状过滤介质是自支撑的，其内外没有提供支承件，从而形成无支撑式过滤器。2.根据权利要求1所述的无支撑式过滤器，特征在于，所述过滤器是筒式过滤器，所述第一端和第二端分别成形为所述筒式过滤器的第一端盖和第二端盖，所述筒式过滤器还包括从所述第一端盖延伸至所述第二端盖的过滤筒体，所述过滤筒体做成褶皱形状并且具有中空腔体，所述过滤介质阵列被放置在所述中空腔体内，其中所述过滤筒体由所述针刺无纺布模压制成自支撑的筒体，没有提供任何支承结构。3.根据权利要求2所述的无支撑式过滤器，特征在于，所述过滤筒体的平均孔径大于所述管状过滤介质的平均孔径。4.根据权利要求2所述的无支撑式过滤器，特征在于，所述过滤介质阵列附连在所述第一端盖的内表面上，所述第二端盖设有与所述多个管状过滤介质数量对应的开口，所述多个开口与所述多个管状过滤介质相通，以供过滤后的流体流出。5.根据权利要求2所述的无支撑式过滤器，特征在于，所述过滤介质阵列通过如下方法之一或其任意组合附连在所述第一端盖的内表面上：粘胶剂、缝制、热熔解结合和塑料焊接。6.根据权利要求2所述的无支撑式过滤器，特征在于，在所述第二端盖上，沿着具有所述开口的端面的周边向上延伸一定的高度形成空间，露出所述端面上的全部开口，以供所述流体流出。7.根据权利要求1所述的无支撑式过滤器，特征在于，所述过滤器是高效空气过滤器，所述高效空气过滤器包括框架，所述第一端和第二端分别成形为所述框架的前侧和后侧，所述过滤介质阵列被放置在所述框架内，其中所述框架由所述针刺无纺布模压制成自支撑的框架，没有提供任何支承结构。8.根据权利要求7所述的无支撑式过滤器，特征在于，所述过滤介质阵列附连在所述框架的前侧的内表面上，所述框架的后侧设有与所述多个管状过滤介质数...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴莹旭，
申请(专利权)人：崇鸣投资有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81