Conjunto de medios para filtración de aire.

Un paquete de medios de filtración de aire (301, 302, 402, 502,

602) que comprende:

(a) una pluralidad de capas de medios de cara individuales (5, 117, 137, 147) en donde la capa de medios de carasimple (5, 117, 137, 147) comprenden una lámina enflautada (3, 112, 122, 142), una lámina de cara (4, 113, 123, 123,143), y una pluralidad de flautas (11, 15) que se extienden entre lámina enflautada (3, 112, 122, 142) y la lámina de cara(4, 113, 123, 123, 143) y que tienen una longitud de flauta que se extiende desde una primera cara (9, 304) del paquetede medios de filtración (301, 302, 402, 502, 602) hasta una segunda cara (8, 306) del paquete de medios de filtración(301, 302, 402, 502, 602);

(b) una primera porción (15) de la pluralidad de flautas (11, 15) que está cerrada al aire no filtrado que fluye dentro de laprimera porción (15) de la pluralidad de flautas (11, 15), y una segunda porción (11) de la pluralidad de flautas (11, 15)que está cerrada al aire no filtrado que fluye de la segunda porción (11) de la pluralidad de flautas (11, 15) de tal maneraque el aire que pasa hacia adentro de una de las primeras caras (9, 304) o de la segundas caras (8, 306) del paquetede medios (301, 302, 402, 502, 602) y fuera de las otras primeras caras (9, 304) o de las segundas caras (8, 306) delpaquete de medios (301, 302, 402, 502, 602) pasa a través de los medios (1) para proveer filtración del aire; y

(c) en donde la lámina enflautada (3, 112, 122, 142) comprende:

(i) picos internos repetitivos (76, 114, 124, 144) orientados hacia la lámina de cara (4, 113, 123, 123, 143) y los picosexternos repetitivos (7a, 115, 125, 145) orientados alejándose de la lámina de cara (4, 113, 123, 123, 143); ycaracterizado por

(ii) un patrón repetitivo de flautas (11, 15) que comprende al menos un relieve (118, 128, 129, 148, 149) que se extiendea lo largo de al menos una porción de la longitud de la flauta entre picos adyacentes, el relieve (118, 128, 129, 148, 149)proveyendo una discontinuidad en la curva de la flauta.

Conjunto de medios para filtración de aire Campo de la Invención La presente invención se relaciona con un conjunto de medios para filtración de aire que puede ser utilizado para formar elementos de filtro para limpieza de aire. La invención se relaciona adicionalmente con elementos de filtro, medios para filtración de aire y métodos para manufactura y uso.

Antecedentes Las corrientes de fluidos, tales como aire y líquidos, portan materiales contaminantes en ella. En muchos casos, se desea filtrar alguno o todos los materiales contaminantes de la corriente de fluido. Por ejemplo, las corrientes de flujo de aire para vehículos motorizados o para equipos de generación de energía, corrientes de gas para sistemas de turbinas de gas y corrientes de aire para diversos hornos de combustión, portan contaminantes en partículas en ellas mismas que deberían ser filtradas. También las corrientes de líquidos en sistemas de lubricación de motores, sistemas hidráulicos, sistemas de enfriamiento o sistemas de combustibles, pueden portar contaminantes que debían ser filtrados. Se prefiere para tales sistemas, que el material contaminante seleccionado sea retirado de (o tener su nivel reducido en) el fluido. Una variedad de dispositivos de filtros para fluidos (filtros para aíre o líquidos) han sido desarrollados para la reducción de contaminantes. En general, sin embargo, se buscan mejoramientos continuos.

Los medios Z se refieren en general a un tipo de medios de filtración en flauta donde un fluido entra a una flauta sobre una primera cara de los medios y sale de las flautas por una segunda cara de los medios. En general, las caras de los medios Z están provistas de extremos opuestos de los medios. El fluido entra a través de flautas abiertas en una cara y sale a través de flautas abiertas en la otra cara. En algún punto entre la primera cara y la segunda cara el fluido pasa a través de una flauta a otra flauta para proveer la filtración.

Formas iniciales de medios Z fueron denominadas frecuentemente como medios corrugados porque la caracterización del medio fue adoptada de la industria de cajas de cartón corrugado. Las cajas de cartón corrugado, sin embargo, fueron diseñadas en general para portar una carga. De acuerdo con lo anterior, los diseños en flauta pueden ser modificados de los estándares y tamaños de la industria de cajas de cartón corrugado para proveer rendimiento mejorado de los medios.

Se han provisto diversas divulgaciones para modificar la forma de las flautas en los medios Z. Por ejemplo, la Patente de los Estados Unido No. 5, 562, 825 describe patrones de corrugación que utilizan de alguna forma flautas de entrada semicirculares (en sección transversal) estrechas. Flautas de salida en forma de V (véase figuras 1 y 3, de la Patente de los Estados Unidos No. 5, 562, 285) . En la Patente de los Estados Unidos No. 5, 049, 326 de Matsumoto et al., se muestran flautas circulares (en sección transversal) o tubulares definidas por una lámina que tiene medios tubos unidos a otra lámina que tiene medios tubos, regiones plana entre las flautas resultantes paralelas rectas. Véase figuras 2 de la Patente de los Estados Unidos No. 5, 049, 326. La Patente de los Estados Unidos No. 4, 925, 561 de Ishii et al., (figura 1) muestra flautas plegadas para tener una sección transversal rectangular, en la cual las flautas se agudizan a lo largo de sus longitudes. En la WO 97/40918 (figura 1) , se muestran las flautas o las corrugaciones paralelas que tienen unos patrones de onda curvados (a partir de pasos adyacentes curvados convexos y cóncavos) pero las cuales se agudizan a lo largo de su longitudes (y así no son rectas) . También, en la WO 97/40918 se muestran flautas que tienen patrones de ondas curvadas, pero con relieves y pasos de diferentes tamaños.

Resumen De acuerdo con la presente invención se provee un conjunto de medios de filtración para aire. Los conjuntos para medios de filtración de aire incluyen una pluralidad de capas de medios de cara sencilla. Una capa de medios de cara sencilla comprende una lámina enflautada, una lámina de cara y una pluralidad de flautas que se extienden entre lámina enflautada y la lámina de cara y tiene una longitud de flauta que se extiende desde una primera cara del conjunto de medios de filtración a una segunda cara del conjunto de medios de filtración. Una primera porción de la pluralidad de flautas está cerrada para el flujo de aire sin filtrar en la primera porción de la pluralidad de flautas, y una segunda porción de la pluralidad de flautas está cerrada para el flujo de aire no filtrado hacia afuera de la segunda porción de la pluralidad de flautas de tal manera que el aire que pasa en una de la primera cara y la segunda cara del conjunto de medios y hacia afuera de la otra de la primera cara y la segunda cara del conjunto de medios pasa a través de los medios para proveer la filtración del aire. Una lámina enflautada incluye picos repetitivos internos localizados hacia la lámina de cara y picos externos repetidos orientados desde la lámina de cara. Además, la lámina enflautada incluye un patrón de repetición de flautas que comprende una flauta que tiene al menos un relieve que se extiende a lo largo de al menos una porción de la longitud de la flauta entre un pico interno y un pico externo adyacente. Preferiblemente, el

patrón repetitivo de flautas comprende una flauta que tiene al menos un relieve que se extiende al menos 50% de la longitud de la flauta entre un pico interno y un pico externo adyacente.

El patrón repetitivo de flautas puede comprender cualquier número de flautas en donde el patrón de flautas se repite así mismo. El número de flautas puede incluir una flauta, dos flautas, tres flautas, cuatro flautas, etc. En una localización dentro del patrón de repetición, hay al menos un relieve que se extiende entre un pico interno y un pico externo adyacente. Es posible que haya un relieve que se extienda entre cada pico interno y pico externo adyacente, pero no es necesario. Un patrón de repetición puede incluir flautas o porciones de flautas que no incluyen un relieve que se extiende entre un pico interno y un pico externo adyacente. En el caso donde la lámina enflautada incluya una flauta que tiene un relieve que se extiende entre un pico interno y un pico externo adyacente para un periodo de flauta, puede hacerse mención de que el periodo de flauta tiene una forma de “bajo contacto”. Cuando la lámina enflautada incluye dos relieves que se extienden entre un pico interno y un pico externo adyacente para un periodo de flauta, la forma del periodo de flauta puede denominarse como de “cero tensiones”. Mientras que esto es deseable para proveer un relieve que se extiende entre cada pico adyacente, no es necesario. Es posible que el patrón de repetición tenga uno o más relieves que se extiendan entre picos adyacentes, y una o más áreas entre picos adyacentes que no incluyen un relieve.

Para obtener el beneficio de tener un relieve que se extiende entre picos adyacentes, puede ser deseable tener el relieve extendido en una longitud de al menos 20% de la longitud de la flauta. Preferiblemente, el relieve se extiende al menos 40% de la longitud de la flauta, al menos 50% de la longitud de la flauta, o al menos 80% de la longitud de la flauta.

Se provee un conjunto de medios de filtración de acuerdo con la presente invención que puede ser caracterizado como un medio Z que contiene flautas en donde las flautas contienen una cantidad mejorada de medios entre flautas adyacente. Las técnicas para caracterizar la cantidad de medios de filtración entre picos adyacentes incluye referencia a porcentajes de media cuerda y referencia a la relación de anchura altura de la flauta. Para un conjunto de medios de filtración de acuerdo con la invención, el porcentaje de media cuerda puede ser al menos aproximadamente 6.2% y la relación anchura altura de la flauta puede ser superior a aproximadamente 2.2 o menor de aproximadamente 0.45. Además, el conjunto de medios de filtración de acuerdo con la invención puede ser caracterizado por tener un volumen en un lado del paquete de medios que es superior a un volumen en el otro lado del paquete de medios en al menos 10%, y en donde la relación anchura altura de la flauta puede ser superior a aproximadamente 2.2 o menos de aproximadamente 0.45

Se provee una lámina de medios enflautados de acuerdo con la presente invención. La lámina de medios enflautados incluye un patrón repetitivo de flautas que comprenden picos internos y picos externos. El patrón de repetición de las flautas incluye al menos un relieve que se extiende a lo largo de al menos 50% de la longitud de una flauta entre un pico interno y un pico externo adyacente. Los medios comprenden... [Seguir leyendo]

1. Un paquete de medios de filtración de aire (301, 302, 402, 502, 602) que comprende:

(a) una pluralidad de capas de medios de cara individuales (5, 117, 137, 147) en donde la capa de medios de cara simple (5, 117, 137, 147) comprenden una lámina enflautada (3, 112, 122, 142) , una lámina de cara (4, 113, 123, 123, 143) , y una pluralidad de flautas (11, 15) que se extienden entre lámina enflautada (3, 112, 122, 142) y la lámina de cara (4, 113, 123, 123, 143) y que tienen una longitud de flauta que se extiende desde una primera cara (9, 304) del paquete de medios de filtración (301, 302, 402, 502, 602) hasta una segunda cara (8, 306) del paquete de medios de filtración (301, 302, 402, 502, 602) ;

(b) una primera porción (15) de la pluralidad de flautas (11, 15) que está cerrada al aire no filtrado que fluye dentro de la primera porción (15) de la pluralidad de flautas (11, 15) , y una segunda porción (11) de la pluralidad de flautas (11, 15) que está cerrada al aire no filtrado que fluye de la segunda porción (11) de la pluralidad de flautas (11, 15) de tal manera que el aire que pasa hacia adentro de una de las primeras caras (9, 304) o de la segundas caras (8, 306) del paquete de medios (301, 302, 402, 502, 602) y fuera de las otras primeras caras (9, 304) o de las segundas caras (8, 306) del paquete de medios (301, 302, 402, 502, 602) pasa a través de los medios (1) para proveer filtración del aire; y

(c) en donde la lámina enflautada (3, 112, 122, 142) comprende:

(i) picos internos repetitivos (76, 114, 124, 144) orientados hacia la lámina de cara (4, 113, 123, 123, 143) y los picos externos repetitivos (7a, 115, 125, 145) orientados alejándose de la lámina de cara (4, 113, 123, 123, 143) ; y caracterizado por

(ii) un patrón repetitivo de flautas (11, 15) que comprende al menos un relieve (118, 128, 129, 148, 149) que se extiende a lo largo de al menos una porción de la longitud de la flauta entre picos adyacentes, el relieve (118, 128, 129, 148, 149) proveyendo una discontinuidad en la curva de la flauta.

2. Un paquete de medios de filtración de aire (301, 302, 402, 502, 602) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el relieve (118, 128, 129, 148, 149) comprende una unión de una porción relativamente más empinada del medio enflautado (1) y una porción relativamente más plana del medio enflautado (1) .

3. Un paquete de medios de filtración de aire (301, 302, 402, 502, 602) de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la porción relativamente más plana del medio enflautado (1) tiene un ángulo promedio, con base en la lámina de cara (4, 113, 123, 123, 143) , en donde menos de aproximadamente 30º.

4. Un paquete de medios de filtración de aire (301, 302, 402, 502, 602) , de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el relieve (118, 128, 129, 148, 149) se extiende al menos 20% de la longitud de la flauta entre picos adyacentes.

5. Un paquete de medios de filtración de aire (301, 302, 402, 502, 602) de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende flautas aguzadas (11, 15) .

6. Un paquete de medios de filtración de aire (301, 302, 402, 502, 602) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el paquete de medios (301, 302, 402, 502, 602) tienen una disposición de volumen asimétrica de tal manera que un volumen en un lado del paquete de medios (301, 302, 402, 502, 602) es mayor que un volumen del otro lado del paquete de medios (301, 302, 402, 502, 602) en al menos 10%.

7. Un paquete de medios de filtración de aire (301, 302, 402, 502, 602) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el paquete de medios (301, 302, 402, 502, 602) tienen una disposición de volumen asimétrico de tal manera que un volumen en un lado del paquete de medios (301, 302, 402, 502, 602) es mayor que un volumen en otro lado del paquete de medios (301, 302, 402, 502, 602) en aproximadamente 40% hasta aproximadamente 200%

8. Un paquete de medios de filtración de aire (301, 302, 402, 502, 602) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la lámina enflautada (3, 112, 122, 142) provee un porcentaje de cuerda de medios de más de aproximadamente 6.2%.