Medio de filtro y unidad de filtro.

Un medio de filtración que tiene un material textil no tejido que contiene principalmente una fibra orgánica

, en el que las fibras individuales están fijadas, en donde el material textil no tejido se construye de una pluralidad de fibras individuales que tienen diferentes módulos de Young y finuras, y una fibra individual no rizada que tiene un módulo de Young de 150 cN/dtex o mayor, y una finura de 7 dtex o mayor está contenida en una relación del 20 % o mayor de la masa de fibra total, y las fibras individuales se fijan con una resina que tiene una temperatura de transición vítrea de 30 ºC o mayor

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2008/054938.

Solicitante: TORAY INDUSTRIES, INC..

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1-1, NIHONBASHI-MUROMACHI 2-CHOME CHUO-KU TOKYO 103-8666 JAPON.

Inventor/es: TOGASHI,RYOICHI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Filtros o procedimientos especialmente modificados... > B01D46/52 (Separadores de partículas que utilizan filtros dotados de un material plegado, p. ej. aparatos de precipitación de polvos)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Sustancia filtrante para fluidos líquidos o gaseosos > B01D39/16 (de sustancia orgánica, p. ej. fibras sintéticas)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > B01D39/00 (Sustancia filtrante para fluidos líquidos o gaseosos)

PDF original: ES-2526819_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Medio de filtro y unidad de filtro Campo técnico

La presente invención se refiere a un medio de filtro y a una unidad de filtro que usa el mismo.

Técnica anterior

Como un rendimiento requerido para la unidad de filtro, debe existir una baja caída de presión que muestra si es posible procesar o no una gran cantidad de flujo de aire, con una eficacia de captura. Una velocidad de aire que penetra a través de un medio de filtro resulta más alta año tras año; previamente era de aproximadamente 15 m/min y actualmente se requiere una caída de presión habitual en filtración a una velocidad de aire alta de 25 m/min a 4 m/min que es de 1,5 veces o mayor. Por ejemplo, en una unidad de filtro pequeña para acondicionamiento de aire, se requiere un rendimiento de 4 Pa (la eficacia de captura de acuerdo con la eficacia de detención de polvo es del 9 %) o menor, y en un filtro de cabina que es una unidad de filtro para el acondicionamiento de aire de un automóvil, se requiere un rendimiento de aproximadamente 85 Pa (la eficacia de captura de 15 clases de polvo según JIS es de aproximadamente el 91 %) o menor.

Además, respecto a una unidad de filtro, se requiere que sea fina, y se ha desarrollado un medio de filtro fino que tiene una baja altura de cresta por plisado en miniatura como un medio de filtro para procesar una gran cantidad de flujo de aire. Sin embargo, el medio de filtro previo tiene un gran espesor, y tiene un problema de que la resistencia a la ventilación provocada por el propio material del medio de filtro es alta y el alargamiento ocurre fácilmente debido a la presión de aire. Por esta razón, debido a la resistencia a la ventilación provocada por el propio material del medio de filtro y la resistencia a la ventilación provocada por la deformación del medio de filtro causada por una presión de aire y estrangulamiento de una trayectoria de flujo en un intervalo a través del cual fluye el aire (denominada en lo sucesivo en este documento caída de presión en la estructura), en un filtro para acondicionamiento de aire para automóvil con un tamaño de filtro de 21 A x 27 L x 1 D y un flujo de aire de procesamiento de 52 m3/h por ejemplo, una unidad de filtro de baja caída de presión que tiene rendimiento de eficacia de captura de 8 clases de polvos JIS descrito en JIS Z891 (1974) obtenido basándose en JIS B998 (21 )-método de ensayo formato 3, de manera que no puede obtenerse una cantidad de retención de polvo para que el filtro pueda usarse durante un año, y una caída de presión de 7 Pa o menor.

Como la técnica anterior, para obtener un filtro de baja caída de presión, está el Documento de Patente 1 concerniente a un medio de filtro en el que una lámina de electreto que tiene el rendimiento especificado se lamina sobre un medio de soporte que tiene una resistencia a torsión de 25 mg o mayor a 65 2C. Este documento describe la idea de que se usa un soporte en el que las fibras están fijadas con una resina que tiene una alta temperatura de transición vitrea de 35 2C, de manera que un medio de filtro de una unidad de filtro fijada a un automóvil que se deja al sol abrasador en el verano no se reblandece o deforma por el calor para aumentar una caída de presión en la estructura, y una idea de que una eficacia de captura aumenta usando laminado con una hoja de electrificación con un excelente factor de calidad. Sin embargo, el medio de filtro descrito en este documento es absolutamente el único que evita una caída de presión en la estructura debido a que la deformación térmica aumenta, pero no un medio de filtro que evita una caída de presión en la estructura debido a que aumenta una alta velocidad de aire.

En este caso, en el Ejemplo 3, se describe una unidad de filtro montada en un medio de filtro en el que un material textil no tejido soplado en estado fundido mediante electreto se lamina sobre un soporte similar a una red que tiene un intervalo reticular de 4 mm se somete a procesado de plisado a una altura de cresta de 38 mm, y también se describe el efecto de que se consigue una caída de presión de 56 Pa a una velocidad de aire de filtración de 37 m/min. Esto podría unificarse puesto que la altura de cresta es suficientemente grande en comparación con el intervalo reticular de una red; sin embargo, existe un problema de que cuando la producción de una unidad de filtro de tipo fino que tiene una altura de cresta de aproximadamente 8 mm y un intervalo de espaciado de cresta de 3,5 mm, la alteración en el intervalo de espaciado de cresta se provoca fácilmente por interferencia con un intervalo reticular de una red y, en este caso, aumenta la caída de presión en la estructura, y el flujo de aire se concentra solo cuando tiene grandes espaciados. Además, en un aspecto descrito en este ejemplo, puesto que un soporte es una red, la retención de polvo es baja y el polvo se fija directamente a un material textil no tejido soplado en estado fundido mediante electreto que tiene una estructura más compacta que la de la red, el aumento en la caída de presión debido al estrangulamiento es grande; por lo tanto, no puede evitarse el acortamiento de la vida útil.

Por otro lado, en el Documento de Patente 2 se muestra un ensayo para hacer un medio de soporte fino y duro para suprimir la aparición de una caída de presión en la estructura y se desvela la aplicación de un método de fabricación de papel usando conjuntamente con un hilo de sección transversal modificada de una fibra de rayón y una fibra de vidrio como una fibra que constituye un soporte. Sin embargo, un medio de filtro en el que se mezcla una fibra de vidrio gruesa tiene un problema de mantenimiento e higiene puesto que una fibra de vidrio se agrieta en una etapa de procesamiento de plisado y se hace fluir. Adicionalmente, como se ve a partir de los ejemplos, debido al uso de la condición en la que una velocidad de aire de paso en el medio de filtro es extremadamente baja, tanto como 2

m/min, incluso a una resistencia a la torsión de aproximadamente 158 mg, el medio de filtro podría usarse como un medio de filtro que provoca una pequeña aparición de caída de presión en la estructura, aunque por ejemplo a una alta presión de aire y una velocidad de aire de penetración en el medio de filtro de 25 m/min o mayor, el medio de filtro no podría soportar un uso suficiente.

Además, en el Documento de Patente 3, se da la descripción respecto al medio de filtro HEPA que se hace mezclando fibras de vidrio extremadamente finas que tienen un diámetro de fibra de ,65 micrómetros. Sin embargo, un medio de filtro que usa una fibra que tiene un diámetro de fibra tan pequeño provoca una alta caída de presión debido al material y no puede adaptarse a alta velocidad de aire de filtración en absoluto.

Adicionalmente, el Documento de Patente 4 y el Documento de Patente 5 desvelan que la estabilidad dimensional y la resistencia frente a una presión de aire mejoran construyendo un medio de filtro con una fibra que tiene un módulo de Young alto.

Entre ellos, el Documento de Patente 4 se refiere a un medio de filtro para un filtro de bolsa que usa una fibra resistente al calor, tal como sulfuro de polifenileno, que tiene un módulo de Young de 2 cN/dtex o mayor. Sin embargo, este medio de filtro tiene una forma de un material textil tejido o una banda, y tiene una construcción del medio de filtro notablemente diferente en el uso de la fibra, una estructura, un peso, un espesor y una utilidad de uso respecto al medio de filtro que no tiene propiedad de material suelto, en el que las fibras están fijas, de la presente invención.

Además, el Documento de Patente 5 desvela un proceso de producción de un medio de filtro retardante de llama en el que el medio se produce a través de un método de fabricación de papel usando una fibra de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un medio de filtración que tiene un material textil no tejido que contiene principalmente una fibra orgánica, en el que las fibras individuales están fijadas, en donde el material textil no tejido se construye de una pluralidad de fibras individuales que tienen diferentes módulos de Young y finuras, y una fibra individual no rizada que tiene un módulo de Young de 15 cN/dtex o mayor, y una finura de 7 dtex o mayor está contenida en una relación del 2 % o mayor de la masa de fibra total, y las fibras individuales se fijan con una resina que tiene una temperatura de transición vitrea de 3 2C o mayor.

2. Un medio de filtración de acuerdo con la reivindicación 1, en el que las fibras individuales que tienen un módulo de Young de 15 cN/dtex o mayor y una finura de 7 dtex o mayor están contenidas en una relación del 2 % al 8 % de la masa de fibra total.

3. El medio de filtración de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en el que como una fibra individual que constituye el material textil no tejido, una fibra individual orgánica no rizada que tiene un módulo de Young de 2 cN/dtex o mayor, una finura de 1 dtex o mayor y una longitud de fibra de 8 a 25 mm está contenida en una relación del 1 % o mayor de la masa de fibra total.

4. El medio de filtración de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que como una fibra individual que constituye el material textil no tejido, una fibra individual orgánica que tiene un módulo de Young de 6 cN/dtex o mayor, y una finura de 1 a 6 dtex también está contenida en una relación del 3 % en peso o menor de la masa de fibra total.

5. El medio de filtración de acuerdo con la reivindicación 4, en el que como una fibra individual que constituye el material textil no tejido, una fibra individual que tiene un módulo de Young de 6 cN/dtex o mayor y una finura de 1 a 6 dtex está contenida en una relación del 1 % al 3 % de la masa de fibra total.

6. El medio de filtración de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que como una fibra individual que constituye el material textil no tejido se emplea una fibra de alcohol polivinílico.

7. El medio de filtración de acuerdo con la reivindicación 1, en el que como una fibra individual que constituye el material textil no tejido, está contenida una fibra de electrificación.

8. El medio de filtración de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que un material textil no tejido procesado por electrificación está laminado adicionalmente sobre el material textil no tejido.

9. Una unidad de filtro para acondicionamiento del aire de un automóvil en la que un medio de filtración de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 está instalado en un cuerpo de armazón.

1. Un proceso para producir un medio de filtración, que incluye dispersar una pluralidad de fibras que tienen módulos de Young y finuras diferentes en un fluido, convertirlas en un agregado de fibras y fijar las fibras individuales con una resina que tiene una temperatura de transición vitrea de 3 2C o mayor para obtener el medio de filtración de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.