[发明专利]过滤元件

说明书

发明领域

本发明涉及空气过滤器，特别是涉及空气过滤元件。

发明背景

在很多行业中都采用了过滤系统，以便从空气或处理气体中过滤掉微粒状物质。例如，在工厂内，某些工业处理可能会产生需要从空气中去除的微粒状物质。这些过滤系统通常至少包括一个过滤元件，过滤元件包含用来俘获微粒状物质的过滤介质。美国专利4，209，310、4，218，227和4，395，269中揭示了这样一些过滤元件及其使用情况。

现已知道了多种过滤元件。通常，过滤元件的使用寿命有着一定的限制。换言之，在使用了一段时间之后，必须将过滤元件拆卸并加以替换。一旦过滤元件被替换，要对用过的元件进行处理将是昂贵并且低效的。

通常需要将用过的过滤元件运到某个地方处理，而不是在其使用的原地。如果用过的过滤元件被有害物质污染，那么与被非有害物质污染的过滤元件相比，其处理工作将变得复杂而且昂贵。例如，通常不能将被有害物质污染的过滤元件随便地掩埋处理。一般需要在有害垃圾掩埋地对这些过滤元件加以处理，或者是利用其它有害垃圾处理装置来进行处理。

一般说来，工业用过滤元件是大的、笨重的物品，难于运输。部分是因为它们的尺寸和形状的缘故，还有是因为希望对聚集在过滤元件上的物质的污染加以控制，所以在那些采用这种过滤元件的行业中，标准的是将污染过的工业过滤元件放在0．206立方米(55加仑)的圆筒内进行运输。过滤元件的这种尺寸使得每个0．206立方米(55加仑)的圆筒只能运输一个。盛放每个用过的过滤元件的0．206立方米(55加仑)的圆筒或桶的获得和运输都是非常昂贵而且不经济的。

在先美国申请中所揭示的发明概要

在先申请案(母案)内所揭示的发明涉及一种用于安装在一空气过滤系统的支架组件上的过滤元件。所述过滤元件包括一空气流动孔和一第一滑动结构。滑动结构可以是环形的并且可由刚性的硬塑料制成。滑动结构具有一中心安装边沿。该边沿处在所述中心空气流动孔内，当把所述过滤元件安装到支架组件上时，所述边沿取向为可在空气过滤系统的支架组件上滑动。中心安装边沿可以形成一环形滑动面，当过滤元件滑上或滑离支架组件时，该滑动面基本上与支架组件接触。

根据母案的这些揭示内容，最好是有一个第一滑动结构处在该发明的过滤元件的第一端盖内内。也可以有一个第二滑动结构处在过滤元件第二端盖内。较佳的是，两端盖是用软的、可压缩聚合材料制成。较佳的是，端盖的摩擦系数(即，当它们与支架滑动接触时所显示的摩擦系数)大于作为滑动结构一部分的滑动面的摩擦系数。较佳的是，第一端盖内具有一密封环。密封环通常具有三角形截面。

改进的概要

通过对在先申请的美国专利申请作进一步研究，研制开发了一些较佳的结构。较为理想的过滤元件是这样的，即，滑动环包括一支承结构，因而过滤元件在22．675kg(50磅)的载荷作用下，也可以有很强的抗变形能力，其偏离圆形的变形量不超过1．27cm(0．5英寸)或更少，最好是在36．28-45．35kg(80-100)磅力的作用下也是如此。为此目的的一种可能的较佳支承结构是掺有玻璃的聚合材料，最好是掺有玻璃的尼龙。较佳的是，该材料中掺有至少15％(重量比)的玻璃，最好是掺有20-40％的玻璃。在本文中，抗变形力是：当对已轴向密封到一表面，例如管状片材上的过滤元件加载时，它所体现出的抗变形能力。本文中给出了用于估算这一因素的技术。

文中所述的技术可以广泛地应用于各种过滤元件。但是，特别合适把这些技术应用于外径至少为25．4cm(10英寸)(对整个过滤元件的端盖而言)、内径至少为12．7cm(5英寸)(对端盖内的空气流动孔而言)、长度至少是25．4cm(10英寸)一般是50．8-76．2cm(20-30英寸)的圆筒形过滤元件。例如，外径约10-15英寸、内径约12．7-25．4cm(5-10)英寸、长度约50．8-76．2cm(20-30英寸)的过滤元件能很方便地适用于本文中所述的技术。然而，从以下的描述中也可以看到应用于其它尺寸的过滤元件也是很显然的。