專利名稱：多層hepa過濾器及制造方法
多層HEPA過濾器及制造方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明的領(lǐng)域主要涉及可用于脈沖噴射清潔過濾系統(tǒng)的過濾元件，更具體地，本發(fā)明涉及具有多層過濾介質(zhì)的過濾元件?？椢镞^濾為用于在空氣流(例如，燃?xì)鉁u輪入口空氣)中分離出粒狀物質(zhì)的常用的技術(shù)。過濾元件包括捕獲空氣流中的粒狀物質(zhì)的過濾介質(zhì)。在使用期間，由于粒狀物質(zhì)在過濾器上累積或結(jié)塊，空氣的流速降低，并且跨過濾器的壓降提高。為了恢復(fù)期望的流速，將反向壓力脈沖施用于過濾器。反向壓力脈 沖將粒狀物質(zhì)從過濾介質(zhì)分離，隨后使粒狀物質(zhì)落入臟空氣室的下部。燃?xì)鉁u輪操作者期望在它們的入口過濾系統(tǒng)中有較高水平的過濾效率，而不會由于過濾器中較高的壓降而折衷入口氣流的性能。在產(chǎn)能和維修成本方面，高的壓降通常引起提高的操作成本。在入口過濾系統(tǒng)中使用HEPA級過濾器可對由更加外來(exotic)的和不太寬容(forgiving)的材料制成的渦輪部件提供更好的保護(hù)。HEPA級過濾器通常預(yù)防可引起渦輪部件侵蝕、結(jié)垢和腐蝕的顆粒的吸入。然而，當(dāng)與具有較低過濾效率的過濾器相比較時，HEPA級過濾器在標(biāo)準(zhǔn)操作空氣流速下具有提高的壓降。在渦輪的入口處相對較高的壓降會降低發(fā)電廠的加熱率并且降低能產(chǎn)生的能量的量。發(fā)明概述在一方面，提供了一種多層HEPA過濾介質(zhì)。所述多層過濾介質(zhì)包括第一層，所述第一層包括使用紡粘方法由多個雙組分合成纖維形成的非織造合成織物，并且具有粘結(jié)區(qū)域的多個基本上平行的不連續(xù)的線的粘結(jié)區(qū)域圖案。所述過濾介質(zhì)還包括層壓在第一層上的第二層。第二層由微孔膜形成。此外，所述過濾介質(zhì)包括層壓在第二層上的第三層，其中第三層包括由多個合成纖維形成的合成非織造織物。所述合成纖維包括至少兩種具有不同熔點的不同的合成纖維。第三層的覆蓋系數(shù)小于約7。此外，所述多層過濾介質(zhì)還包括多個波紋。在另一方面，提供了一種HEPA過濾元件。所述過濾元件包括第一端蓋、第二端蓋和在第一端蓋和第二端蓋之間延伸的多層過濾介質(zhì)。所述多層過濾介質(zhì)包括第一層，所述第一層包括使用紡粘方法由多個雙組分合成纖維形成的非織造合成織物，并且具有粘結(jié)區(qū)域的多個基本上平行的不連續(xù)的線的粘結(jié)區(qū)域圖案。所述過濾介質(zhì)還包括層壓在第一層上的第二層。第二層由微孔膜形成。此外，所述過濾介質(zhì)包括層壓在第二層上的第三層，其中第三層包括由多個合成纖維形成的合成非織造織物。所述合成纖維包括至少兩種具有不同熔點的不同的合成纖維。第三層的覆蓋系數(shù)小于約7。此外，所述多層過濾介質(zhì)還包括多個波紋。在另一方面，提供了一種制備多層HEPA過濾介質(zhì)的方法。所述方法包括形成第一層，所述第一層包括具有多個雙組分合成纖維的紡粘非織造織物基材，使用壓紋機(jī)輥壓延所述非織造織物基材，以形成具有粘結(jié)區(qū)域的多個基本上平行的不連續(xù)的線的粘結(jié)區(qū)域圖案，以將所述合成雙組分纖維粘結(jié)在一起，形成非織造織物。所述方法還包括將第二層的第一側(cè)層壓至第一層的表面，其中第二層包括微孔膜。所述方法進(jìn)一步包括將第三層層壓至第二層的第二側(cè)，其中第三層包括由多個合成纖維形成的合成非織造織物。所述合成纖維包括至少兩種具有不同熔點的不同的合成纖維。第三層的厚度小于約O. 076mm并且覆蓋系數(shù)小于約7。此外，所述方法包括對所述復(fù)合過濾介質(zhì)壓制波紋，并對所述復(fù)合過濾介質(zhì)打摺。附圖簡述
圖I為過濾介質(zhì)的ー個示例性方面的截面圖。 圖2為在示于圖I的過濾介質(zhì)的第一層中使用的雙組分纖維的顯微照片。圖3為示于圖I的過濾介質(zhì)的第一層的顯微照片。圖4為示于圖I的過濾介質(zhì)的第一層的粘結(jié)圖案的頂視圖。圖5為示于圖I的過濾介質(zhì)的第二層的一部分的放大的示意性平面圖。圖6為與對比過濾元件相比，根據(jù)ー個示例性實施方案的濾筒的壓降與時間的關(guān)系的曲線圖。圖7為在壓制波紋之后，示于圖I的過濾介質(zhì)的ー個示例性方面的截面圖。圖8為包括示于圖I的過濾介質(zhì)的濾筒的側(cè)視圖。圖9為示于圖8的濾筒的一部分的放大的透視圖。

圖10為包括示于圖8的濾筒的過濾組件的透視圖。部件列表
權(quán)利要求
1.一種多層ffiPA過濾介質(zhì)(10)，所述介質(zhì)包括 第一層(12)，所述第一層(12)包含使用紡粘方法由多個雙組分合成纖維(30)形成的非織造合成織物，并且具有粘結(jié)區(qū)域圖案(31)，該圖案包含粘結(jié)區(qū)域(37)的多個基本上平行的不連續(xù)的線(33)； 層壓在所述第一層上的第二層(14)，所述第二層包含微孔膜(15);和 層壓在所述第二層上的第三層(16)，所述第三層包含由多個合成纖維形成的合成非織造織物，所述合成纖維包含至少兩種具有不同熔點的不同的合成纖維，所述第三層的覆蓋系數(shù)小于約7 ； 所述多層過濾介質(zhì)還包含多個波紋(18)。
2.權(quán)利要求I的過濾介質(zhì)(10)，其中所述多層過濾介質(zhì)進(jìn)一步包含多個摺(72)。
3.權(quán)利要求I的過濾介質(zhì)(10)，其中所述第一層(12)的所述非織造合成織物包含占所述非織造織物墊面積的約10% -約14%的粘結(jié)區(qū)域(37)。
4.權(quán)利要求I的過濾介質(zhì)(10)，其中所述多個波紋(18)包含多個延伸所述過濾介質(zhì)的長度的交替的峰和谷，所述過濾介質(zhì)包含約3-約10個波紋/英寸的波紋間距和至少約0.02英寸的有效深度。
5.權(quán)利要求I的過濾介質(zhì)(10)，其中所述微孔膜(15)包含膨脹聚四氟乙烯、尼龍、聚氨酯和聚丙烯中的至少一種。
6.權(quán)利要求I的過濾介質(zhì)(10)，其中所述第三層(16)的所述合成纖維包含約10微米-約18微米的平均直徑。
7.權(quán)利要求I的過濾介質(zhì)(10)，其中所述第三層(16)的厚度小于約0.08毫米。
8.權(quán)利要求I的過濾介質(zhì)(10)，其中所述第三層(16)的厚度為約0.04毫米-約0. 08毫米。
9.權(quán)利要求I的過濾介質(zhì)(10)，其中所述第三層(16)的所述兩種不同的合成纖維選自第一聚酯、熔點不同于所述第一聚酯的第二聚酯和聚丙烯。
10.權(quán)利要求I的過濾介質(zhì)(10)，所述介質(zhì)進(jìn)一步包含涂布至所述第三層(16)的疏水性涂層和疏油性涂層中的至少一種。
全文摘要
在一個示例性實施方案中，多層HEPA過濾介質(zhì)(10)包括第一層(12)，所述第一層(12)包括使用紡粘方法由多個雙組分合成纖維(30)形成的非織造合成織物，并且具有粘結(jié)區(qū)域(37)的多個基本上平行的不連續(xù)的線(33)的粘結(jié)區(qū)域圖案(31)。所述過濾介質(zhì)還包括層壓在第一層上的第二層(14)。第二層由微孔膜(15)形成。此外，所述過濾介質(zhì)包括層壓在第二層上的第三層(16)，其中第三層包括由多個合成纖維形成的合成非織造織物。所述合成纖維包括至少兩種具有不同熔點的不同的合成纖維。第三層的覆蓋系數(shù)小于約7。此外，所述多層過濾介質(zhì)還包括多個波紋(18)。
文檔編號B01D39/08GK102614713SQ20121002898
公開日2012年8月1日 申請日期2012年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者A·斯米蒂斯, C·波利茲, N·法扎納, V·班薩爾 申請人:通用電氣公司