[发明专利]具有高容尘量的过滤器

说明书

提供板式过滤器。板式过滤器可以通过以下措施中一个或多个而具有延长的寿命或更高的容尘量：(a)在介质的下游侧和出口面上放置凹纹图案(压缩区域)；(b)结合使用凹纹介质与粘性的间隔件和压花部；(c)选择深度负荷而不是表面负荷的介质；(d)以一种方式操作打褶器/压花组合件以便保持如本文所述的凹纹和/或其它特征的完整性。

技术领域

本发明一般地涉及空气过滤器，更具体地涉及板式空气过滤器，该板式空气过滤器例如用在加热、通风和空调(HVAC)系统、用于燃气涡轮机的进气口或用于过滤空气的工业过程应用中。

背景技术

板式空气过滤器通常在强制空气系统(诸如通常称为HVAC的加热、通风和空调系统)中以及用于燃气轮机的进气口或用于过滤空气的工业过程应用中用于过滤空气。板式空气过滤器通常包括矩形的过滤介质包，该矩形的过滤介质包由矩形构造的支撑结构支撑，诸如由冲切纸板板式框架或由条、带、稀松布、筛网等和/或由塑料端板框架包围和支撑。

用于板式过滤器的一种常见类型的过滤介质是包括多个峰和谷的褶皱状过滤介质。已知各种现有技术的实施方式来支撑褶皱状过滤介质，使得板式过滤器可在操作期间承受空气压力。这种现有技术包括授予Sundet等人的号为6,709,480的美国专利；授予Justice的号为5,782,944的美国专利；以及授予Crabtree的号为2007/0294988和US 2014/0165839的美国专利公开，它们都转让给了本受让人，所有这些的全部公开内容通过引用并入本文。

通常情况下，在板式过滤器的实施方式中，存在相互竞争的利益。一方面，板式过滤器必须提供足够的容尘量而不过早地堵塞，以提供足够的过滤器寿命。另外，过滤器必须通过从已知被夹带在这种强制空气通风系统中的空气中去除足够小的颗粒诸如灰尘和过敏源来提供合适的颗粒捕获效率。

在一些应用中，期望最小效率报告值(Minimum Efficiency Reporting Value，MERV)值为至少13或更大。

在诸如预过滤器(其具有下游的后过滤器)的其它应用中，较低的MERV值(诸如8)是可接受的，如在用于燃气涡轮机的进气口的预过滤器的情况下。本申请也可应用于这些应用。

对于高效过滤器和低效过滤器而言，期望具有高的灰尘负载能力。

在另一方面，在这种应用中，期望不限制空气流动，从而提供开放式过滤器结构，其允许空气容易地流动通过褶皱状的板式过滤器。主要原因在于堵塞是由跨过滤器所经历的压降决定的。另外，限制空气流使得HVAC系统更难以输送热的、冷的和/或通风的空气，导致能量损失。用于确定过滤器使用寿命的一个测试是，在跨过过滤器的最终阻力或压降在迎面速度(face velocity)为每分钟492英尺(150米)下达到1.5英寸(3.8cm)的水柱压强时，评价过滤器的容尘量，这是标准的ASHRAE 52.2-2012测试。因此，虽然需要限制性介质以便实现足够的颗粒捕获效率，但是对于空气流动特性而言需要更开放的介质并防止过早堵塞。

结果，现有技术的板式过滤器通常是这两个竞争的利益之间的折衷。

发明内容

本发明针对可以一起或独立地使用的如下面概述的若干不同方面和特征。

根据一个方面，过滤介质元件包括具有入口面和出口面的过滤介质片，所述过滤介质片被打褶以包括多个褶皱末端，所述多个褶皱末端包括沿着上游的延伸方向的第一组褶皱末端以及沿着向下游的延伸方向的第二组褶皱末端，其中褶皱侧面在所述第一组褶皱末端和所述第二组褶皱末端之间延伸。过滤介质元件还包括多个粘性的元件，所述多个粘性的元件在褶皱侧面的相邻的构件之间延伸，并且附接所述褶皱侧面的相邻的构件以便以间隔关系将所述褶皱末端分开和间隔开。此外，不同的过滤区域包括形成在过滤介质片中的压缩过滤区域和其余过滤区域，以便在不同过滤区域中为过滤介质提供不同的过滤性能。