Filtro con ePTFE y método de formación.
Filtro de fluido que incluye una superficie aguas arriba y aguas abajo y que puede obtener una eficiencia mínima deseable con una caída de presión baja que tiene un medio que comprende:
un primer bucarán de soporte plisable relativamente abierto cardado compuesto por un material no tejido unido en estado fundido o un material no tejido unido por fusión con del 30% a al 100% de fibras bicomponente, y
una capa de politetrafluoroetileno expandido que tiene una primera superficie unida a dicho primer bucarán de soporte.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2008/059085.
Solicitante: AAF-MCQUAY INC.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 10300 ORMSBY PARK PLACE SUITE 600 LOUISVILLE KY 40223 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: CHOI, KYUNG-JU.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01D39/16 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 39/00 Sustancia filtrante para fluidos líquidos o gaseosos. › de sustancia orgánica, p. ej. fibras sintéticas.
PDF original: ES-2497499_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Filtro con ePTFE y método de formación CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a filtros, tales como filtros de aire o gas, y a métodos de formación de filtros. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Se conoce proporcionar medios de filtro que tienen un índice de eficiencia relativamente alto comúnmente denominados de Aire Particulado de Alta Eficiencia, "High Effíciency Particulate Air* (HEPA, eficientes en un 99,97% con un tamaño de partícula de ,3 pm) que tienen politetrafluoroetileno expandido (ePTFE) incorporado dentro de los medios de filtro. Sin embargo, el bucarán o materiales de soporte usados en la obtención de los medios de filtro que contienen ePTFE han provocado a menudo una limitación de las etapas del procedimiento asociadas con la obtención de los medios de filtro de ePTFE para impedir dañar el ePTFE durante la fabricación y/o no haber producido normalmente las características de medios de filtro deseadas tales como plisabilidad o rigidez. Adicionalmente, a menudo es deseable proporcionar un medio de filtro que contiene ePTFE que tiene una eficiencia menor que HEPA, reduciendo la caída de presión resultante a través del medio de filtro.
El documento US-B1-6365532, describe un bucarán cardado unido a una capa de PTFE expandido.
El documento US-A-23/3298, da a conocer una capa de PTFE expandido unida a un bucarán de fibra de
vidrio.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS DE DIBUJO
Las figuras en el presente documento dan a conocer varias realizaciones de la presente invención y no deben interpretarse como limitativas del alcance de la presente invención.
La figura 1A es una vista en alzado lateral de un diagrama de flujo esquemático de equipo dispuesto para llevar a cabo etapas para producir un medio de filtro que contiene politetrafluoroetileno expandido que tiene una primera superficie unida a un primer bucarán de soporte y una segunda superficie unida a un segundo bucarán de soporte.
La figura 1B es una vista en alzado lateral de un diagrama de flujo esquemático de equipo dispuesto para llevar a cabo etapas para producir un medio de filtro que contiene politetrafluoroetileno expandido que tiene una primera superficie unida a un primer bucarán de soporte.
La figura 1C es una vista en alzado lateral de un diagrama de flujo esquemático de equipo dispuesto para llevar a cabo etapas para producir un medio de filtro que contiene politetrafluoroetileno expandido que tiene una segunda superficie unida a un primer bucarán de soporte.
La figura 2A es una vista en alzado lateral de un diagrama de flujo esquemático de equipo dispuesto para formar pliegues con ruedas dentadas en el medio de filtro que contiene politetrafluoroetileno expandido producido mediante los procedimientos de las figuras 1A-1C.
La figura 2B es una vista en alzado lateral de un diagrama de flujo esquemático de equipo dispuesto para formar pliegues con ruedas de marcado en el medio de filtro que contiene politetrafluoroetileno expandido producido mediante los procedimientos de las figuras 1A-1C.
La figura 2C es una vista en alzado lateral de un diagrama de flujo esquemático de equipo dispuesto para formar pliegues con ruedas de marcado alternativas en el medio de filtro que contiene politetrafluoroetileno expandido producido mediante los procedimientos de las figuras 1A-1C.
La figura 2D es una vista en alzado lateral de un diagrama de flujo esquemático de equipo dispuesto para formar pliegues con cuchillas en el medio de filtro que contiene politetrafluoroetileno expandido producido mediante los procedimientos de las figuras 1A-1C.
La figura 3 es una vista frontal del medio de filtro producido mediante los procedimientos de las figuras 1B y 1C que tiene una parte de las capas separadas.
La figura 4 es una vista frontal del medio de filtro producido mediante el procedimiento de la figura 1A que tiene una parte de las capas separadas.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS
La invención se expone en las reivindicaciones.
Se proporciona un medio de filtro que tiene una capa de ePTFE unida a al menos una capa de bucarán. Normalmente, cuando se logra una eficiencia deseada para aplicaciones internas u otras no industriales, una caída de presión resultante a través del medio de filtro es demasiado alta para tales aplicaciones. Las realizaciones dadas a conocer en el presente documento proporcionan una caída de presión aceptable a través del medio de filtro para tales aplicaciones no industriales. Se ha descubierto de manera sorprendente que un medio de filtro que tiene un bucarán plisable cardado y una eficiencia de entre aproximadamente el 7% y el 9%, de manera ventajosa aproximadamente el 8%, puede tener una caída de presión a través del medio de filtro de hasta el 5% menos, o incluso más, que un filtro tradicional de eficiencia similar. En un aspecto, un medio de filtro autoportante plisable está compuesto por fibras cortadas, proporcionando un beneficio de coste con respecto al uso de fibras depositadas por hilado. Ventajosamente, el medio de filtro tiene al menos una capa de bucarán autoportante cardado en el que el cardado de las fibras se consigue peinando, cepillando o mediante otros medios que proporcionan fibras sustancialmente alineadas.
La figura 1A muestra el diagrama de flujo esquemático 1 que produce un medio de filtro que contiene politetrafluoroetileno expandido 34. Un rodillo de suministro de bucarán inferior 26 alimenta un primer material de bucarán 24 sobre un rodillo guía 22 que guía el primer material de bucarán 24 sobre el rodillo de unión calentado 28. Opcionalmente, un rociador 33 aplica un material polimérico en polvo tal como polietileno a una superficie Interna del primer material de bucarán 24. Alternativamente, el material polimérico en polvo podría aplicarse a una superficie inferior de película de ePTFE poroso 1. La aplicación del material polimérico en polvo proporciona unión entre la película de ePTFE poroso 1 y el bucarán de soporte cuando dicha unión es deseable. El rodillo de suministro de bucarán superior 2 alimenta un segundo material de bucarán 16 sobre rodillo guía 18 que guía el segundo material de bucarán 16 entre el rodillo guía 14 y el rodillo de presión 12. Una película o lámina de ePTFE poroso 1 se alimenta entre el rodillo guía 14 y el rodillo de presión 12 y tiene una primera y una segunda superficies en la que la segunda superficie llega a ser adyacente al segundo bucarán de soporte 16 en el rodillo guía 14. Opclonalmente, el rociador 35 aplica un material polimérico en polvo tal como polietileno a la segunda superficie de película de ePTFE poroso 1, o alternativamente a la superficie de material de bucarán 16 que entra en contacto con la película de ePTFE poroso 1. Tanto el segundo bucarán de soporte 16 como la película de ePTFE poroso 1 se alimentan de manera adyacente sobre rodillo de unión calentado 28 en el que la primera superficie de película de ePTFE poroso 1 entra en contacto con el primer bucarán de soporte 24. Para una parte de una revolución del rodillo de unión calentado 28, el primer bucarán de soporte 24 está en contacto con el rodillo de unión calentado 28 y la primera superficie de película de ePTFE poroso 1 y el segundo bucarán de soporte 16 entran en contacto con la segunda superficie de película de ePTFE poroso 1 en la que al menos partes del primer bucarán de soporte 24 y el segundo bucarán de soporte 16 se ablandan o funden parcialmente hasta un grado para proporcionar una unión a la película de ePTFE poroso 1. Poco después de la salida del primer bucarán de soporte unido 24, la película de ePTFE poroso 1 y el segundo bucarán de soporte 16 procedentes del rodillo de unión calentado 28, el material compuesto pasa por el chorro de enfriamiento 3. Normalmente, el chorro de enfriamiento 3 suministra aire frío u otro fluido de enfriamiento para enfriar por fluido el material compuesto del primer bucarán de soporte 24, la película de ePTFE poroso 1 y el segundo bucarán de soporte 16 hasta un punto en el que las partes ablandadas o parcialmente fundidas del primer bucarán de soporte 24 y el segundo bucarán de soporte 16 se endurecen para formar un medio de filtro de múltiples capas 34. El medio 34 comprende la película de ePTFE poroso 1 en una capa media entre el primer bucarán de soporte 24 y el segundo bucarán de soporte 16. Un rodillo guía 32 se coloca de modo que el medio 34 se desvía, tras la salida del rodillo 28, de tal modo que mantiene una longitud de contacto deseada con la circunferencia del rodillo de unión calentado 28 para unir apropiadamente el primer bucarán de soporte 24, la película de ePTFE poroso 1 y el segundo bucarán de soporte 16 para formar el medio de filtro de múltiples... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
| 1. | Filtro de fluido que Incluye una superficie aguas arriba y aguas abajo y que puede obtener una eficiencia mínima deseable con una caída de presión baja que tiene un medio que comprende: |
| un primer bucarán de soporte plisable relativamente abierto cardado compuesto por un material no tejido unido en estado fundido o un material no tejido unido por fusión con del 3% a al 1% de fibras bicomponente, y una capa de politetrafluoroetileno expandido que tiene una primera superficie unida a dicho primer bucarán de soporte. | |
| 2. | Filtro de fluido según la reivindicación 1, que tiene un segundo bucarán de soporte unido a una segunda superficie de dicha capa de politetrafluoroetileno expandido. |
| 3. | Filtro de fluido según la reivindicación 2, en el que dicho segundo bucarán de soporte está compuesto por un material no tejido unido en estado fundido o un material no tejido unido por fusión. |
| 4. | Filtro de fluido según la reivindicación 1, en el que dicho filtro de fluido es autoportante. |
| 5. | Filtro de fluido según la reivindicación 4, en el que dicho primer bucarán de soporte que tiene fibras bicomponente en un intervalo del 3% al 1% tiene el resto de fibras que son fibras de componente único. |
| 6. | Filtro de fluido según la reivindicación 5, en el que dichas fibras bicomponente de dicho primer bucarán de soporte tienen una parte de alto punto de fusión y una parte de bajo punto de fusión, siendo dicha parte de |
| alto punto de fusión poliéster y siendo dicha parte de bajo punto de fusión polietileno o copolléster. | |
| 7. | Filtro de fluido según la reivindicación 6, en el que dichas fibras bicomponente de dicho primer bucarán de soporte tienen un poliéster y un copoliéster. |
| 8. | Filtro de fluido según la reivindicación 6, en el que dichas fibras bicomponente de dicho primer bucarán de soporte tienen un poliéster y un polietileno. |
| 9. | Filtro de fluido según la reivindicación 1, en el que dicho primer bucarán de soporte es de múltiples capas teniendo una primera y una segunda capas, estando unida dicha primera capa a dicho politetrafluoroetileno |
| expandido, estando unida dicha segunda capa a dicha primera capa. | |
| Filtro de fluido según la reivindicación 9, en el que dicha primera capa de dicho primer bucarán de soporte tiene fibras bicomponente con un poliéster y un polietileno y dicha segunda capa de dicho primer bucarán de soporte tiene fibras bicomponente con un poliéster y un copolléster. | |
| 11. | Filtro de fluido según la reivindicación 2, en el que dicho segundo bucarán de soporte tiene fibras bicomponente. |
| 12. | Método de obtención de un medio de filtro de fluido que comprende: |
| alimentar al menos un bucarán de soporte a un rodillo callente, en el que dicho al menos un bucarán de soporte es un material no tejido unido en estado fundido o un material no tejido unido por fusión; alimentar politetrafluoroetileno expandido a dicho rodillo callente, en el que dicho al menos un bucarán de soporte entra en contacto con dicho politetrafluoroetileno expandido; unir dicho politetrafluoroetileno expandido a dicho al menos un bucarán de soporte formando un medio de filtro en capas; y plisar dicho medio en capas. | |
| 13. | Método de obtención de un medio de filtro de fluido según la reivindicación 12, en el que dicha etapa de plisado se consigue alimentando dicho medio en capas entre dos ruedas dentadas que actúan conjuntamente. |
| 14. | Método de obtención de un medio de filtro de fluido según la reivindicación 12, en el que dicha etapa de plisado comprende alimentar dicho medio en capas entre dos ruedas de marcado que actúan |
| conjuntamente. | |
| Método de obtención de un medio de filtro de fluido según la reivindicación 12, en el que dicha etapa de plisado comprende transportar dicho medio en capas desde ruedas dentadas o ruedas de marcado que actúan conjuntamente a una correa sin fin que tiene una velocidad menor que la velocidad con la que dicho | |
| medio de filtro en capas entra en dichas ruedas dentadas o ruedas de marcado que actúan conjuntamente. |
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