不可压缩的双过滤元件制造技术

一种液体过滤装置，包括：第一不可压缩的过滤元件（１２，３２），其由过滤介质形成；第二不可压缩的过滤元件（１０，３０），其由过滤介质形成，第一过滤元件可操作地包含在第二过滤元件中，使得在它们之间可操作地形成第一空间，第一过滤元件在其内部可操作地形成第二空间；入口板，其可操作地连接在第一过滤元件和第二过滤元件的一端上，入口板具有外围边缘和中心区域，第二过滤元件在入口板的外边缘附近可操作地连接到入口板，第一过滤元件在中心区域附近连接到入口板，入口板可操作地与第一过滤元件和第二过滤元件之间的第一空间相通，以引导待过滤的液体流入第一空间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请是Hamlin等人共同拥有的于2003年9月12日提交的名称为“双过滤元件”的美国临时专利申请60/502,387的部分继续申请并且要求该临时专利申请的优先权，该临时专利申请中公开的内容以引用的方式并入本文中。
技术介绍
本专利技术整体涉及流体过滤领域，更具体地，涉及液体过滤系统中使用的过滤元件，该过滤元件目前优选为不可压缩的，并且结合了对在过滤元件之间形成的空间的利用，其中过滤元件具有两个间隔开的过滤介质套筒。具有同心设置的圆筒形套筒的双过滤元件在本领域中是已知的。授权给M.Gershenson的两个美国专利6,238,560和6,030,531(“Gershenson专利”)描述了这样一种过滤元件，该过滤元件采用了由柔性的袋式过滤介质制成的圆筒形滤筒，从而该过滤元件是可压缩的(collapsible)。在Gershenson专利中所述的过滤元件使用了入口板和终端板，柔性介质牢固地附着于该终端板和入口板上。因为在Gershenson专利中所用的介质是柔性袋式可压缩介质，所以上述专利中的过滤元件需要用如例如保持篮支撑，该保持篮具有同心设置的圆筒形支撑网，在所述圆筒形支撑网之间形成有环形空间，过滤元件以可拆除方式插入所述环形空间内。在Gershenson专利中所述的双过滤元件是可压缩的，从而入口板和终端板可以轴向相向和反向移动。因为Gershenson型过滤元件使用传统的柔性袋式过滤介质，所以该元件是可压缩的，从而在保持篮中难以正确定位。在一些情况下，需要利用调整或操作设备插入这种可压缩的过滤元件，以使其在支撑篮内正确定位。另外，因为Gershenson型过滤元件是可压缩的，所以在过滤器外壳中要使用支撑保持篮。授权给Gershenson的美国专利No.6,238,560和No.6,030,531及其它专利公开了两个柔性的或可压缩的圆筒形滤筒，但是没有描述使用任何刚性过滤介质。授权给Gershenson的美国专利No.6,511,598公开了一种筒式设计，该设计描述了使用柔性过滤介质，该介质需要作为过滤元件组成部分的芯/篮进行支撑，但是未提及刚性介质。美国专利No.4,552,661公开了柔性的袋式过滤介质，并且包括一种管形的过滤介质，但是未提及刚性介质。授权给Hayward的美国专利No.5,075,004公开了使用柔性的袋式过滤介质，并且包括一种管形的过滤介质，但是未提及刚性介质。授权给LeSac的美国专利No.5,840,188公开了使用一种过滤袋，该过滤袋包含柔性的过滤介质。其它现有技术包括皱褶式过滤元件，例如由Pall公司、Filterite公司和其它制造商制造的无芯皱褶式过滤元件，这些过滤元件安装在可重复使用的金属支撑芯或篮之上。然而，如果使用篮的话，公开内容仅包括每个过滤组件有一个圆筒的情况，其中所述过滤组件被设计成从外面流入或者从里面流出。刚性滤筒提供自支撑结构。因此，无需附加的或单独的支撑结构作为过滤元件的一部分，例如篮或过滤篮。众所周知，传统的袋式过滤器是柔性的，但是当将该柔性的袋式过滤器插入容器或篮中时，这种柔性会产生问题，即这种插入操作常常需要附加的工具并额外付出努力，以正确、有效地放入篮内。因为柔性的袋式介质已经被证实是一种欠最佳或欠有效的过滤介质，所以需要一种效率/保持性提高的过滤系统，以更彻底地去除不想要的杂质。被认为是当前正出售的所有袋式过滤器，包括上述过滤器，一直使用并正在使用柔性的过滤介质。如上所述，过去这些袋式过滤器在往过滤器外壳内安装时已经产生问题。这些现有技术的袋式过滤器不具有使用任何填料型吸附性介质，例如GAC，的灵活性，以提供附加的过滤特征，例如从流体中去除铅或氯。此外，与典型的刚性深度型滤筒相比，尚未证实柔性的袋式介质同样坚固或有效。利用具有一个圆筒的皱褶式过滤器，导致杂质被俘获在过滤器外面，或者，如果从里向外流出的话，则杂质被俘获在里面，但大的滞留体积/重量使得难以更换过滤器。因此，需要一种创新的新液体过滤装置，其具有由过滤介质形成的第一不可压缩的过滤元件和由过滤介质形成的第二不可压缩的过滤元件，第一过滤元件可操作地装入在第二过滤元件中，使得在它们之间可操作地形成第一空间，第一过滤元件在其内部可操作地形成第二空间，每个过滤元件在轴向上都是不可压缩的。还需要刚性的、自支撑的过滤介质，该过滤介质无需支撑篮，并且能够承受住施加于其上的正常压差。
技术实现思路
本专利技术克服了上述困难。在本专利技术的一个具体的典型实施例中，滤筒由相对刚性的材料(例如，在可买到的称为Betapure或PolyKLEANTM的筒式过滤器中使用的材料)形成，从而避免了在过滤器外壳中需要支撑篮。在一个具体的典型的实施例中，两个间隔开的独立的刚性过滤介质圆筒可操作地连接到入口板和下端板，从而提供有效的过滤表面区域，而无需使用在现有技术中所需的支撑篮。换句话说，本专利技术的滤筒的布置提供了自支撑的过滤元件，并因而无需在现有技术中所需的任何工具就可将过滤介质可操作地定位在过滤容器中。因此，这种间隔开的刚性过滤介质提供了以前在现有技术中被视为不可获得的使用方便性。在另一具体的典型实施例中，过滤介质是皱褶的、不可压缩的过滤材料(如例如在可买到的称为BetafineD的筒式过滤器中使用的类型)，目前优选的是，该过滤材料在其上游侧和下游侧都具有支撑网。这种结构可以是不可压缩的，但是对于该皱褶的、不可压缩的过滤介质，仍需要使用支撑篮。在本专利技术的另一具体的典型实施例中，在目前优选的圆筒形滤筒之间形成目前优选的环形空间，该空间可选择地填充有吸附材料/吸收材料，例如但不限于颗粒活性炭、离子交换材料、铅去除材料、硅藻土或类似的吸附材料。在本专利技术的此方面中，在第一滤筒和第二滤筒之间的空间填充有吸附材料和/或吸收材料，包括但不限于如图5(a)和5(b)中所示的活性炭粉、硅藻土、阴离子珠或阳离子珠、珍珠岩和硅胶。目前优选的是，通过以下方式使用这些吸附材料和/或吸收材料将松散材料分散在混合罐中，从而发生吸附/吸收，然后通过后续的过滤步骤除去该材料。一种替代方法是用吸附材料和/或吸收材料形成填充层，如离子交换柱，然后使流体穿过层厚以能够发生吸附/吸收。然而，已知在过程流体中携带有来自填充层的小吸附/或吸收颗粒，所以需要将这些颗粒过滤掉，以防止污染下游系统。如本文所述，在一次性过滤元件的空间中插入吸附材料和/或吸收材料，克服了必须执行独立的过滤步骤的缺点，并且使整个过滤过程更容易、更快、更清洁。其它典型实施例包括但不限于一种液体过滤装置，该液体过滤装置包括第一不可压缩的过滤元件，其由过滤介质形成；第二不可压缩的过滤元件，其由过滤介质形成，第一过滤元件可操作地定位在第二过滤元件中，使得在它们之间可操作地形成第一空间，第一过滤元件在其内部可操作地形成第二空间；入口板，其可操作地连接在第一过滤元件和第二过滤元件的一端上，入口板具有外围边缘和中心区域，第二过滤元件在入口板的外边缘附近可操作地连接到入口板上，第一过滤元件在中心区域附近可操作地连接到入口板上，入口板可操作地与第一过滤元件和第二过滤元件之间的第一空间相通，使得待过滤的液体流入第一空间，每个过滤元件在轴向上都是不可压缩的，当将过滤元件设置在过滤系统中时，使入口板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体过滤元件，包括：第一滤筒，其由过滤介质形成；第二滤筒，其由过滤介质形成，第一滤筒可操作地设置在第二滤筒中，从而在它们之间形成第一空间，第一滤筒在其内部形成第二空间；入口板，其可操作地连接在第一滤筒和第二滤筒的 一个纵向端部上，入口板具有外边缘和中心区域，中心区域对应于第二空间的横截面区域，第二滤筒在入口板的外边缘附近可操作地连接到入口板，第一滤筒在中心圆形区域附近连接到入口板，入口板与第一滤筒和第二滤筒之间的第一空间相通，从而允许待过滤的液体流入第一空间，过滤元件在轴向上是不可压缩的，当将过滤元件设置在过滤系统中时，入口板定向成接收待过滤的液体，使得液体通过入口板进入第一滤筒和第二滤筒之间的第一空间，以便穿过滤筒而进行过滤；以及结构件，其可操作地连接到第一滤筒和第二滤筒，以 便引导流体穿过第一滤筒和第二滤筒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马赫什Z帕特尔，托马斯J哈姆林，约翰L普莱克，科纳奥哈拉，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]