專利名稱：具有可變密度側壁的過濾元件的制作方法
相關申請本申請系2005年4月29日提交的臨時申請序列號60/672,894專利的續篇，并且要求其優先權。
發明內容
本發明涉及用于氣體的、且適用于袋式過濾器的過濾元件。
在本發明中，通過重疊纖維性絲線或具有不同直徑或厚度的絲線的部件來形成過濾元件，其最大值部分處于首先接收要過濾的氣體的一側，最小值部分處于過濾器的另一側，也就是氣體在通過過濾元件之后流出的一側。此外，首先接收氣流的過濾器一側通常比過濾器的另一側要剛硬，從而提供一個基本上抗壓的表面。
相應地，本發明的目的之一是提供一種過濾元件，它結構經濟，操作有效。
本發明的另一目的是提供一種過濾元件，它用于氣體，且可使得穿過該元件層的受過濾微粒物質具有更加均勻的分布。
在閱讀下列描述之后本發明的其它目的將會變得顯而易見。
圖1是示出可用作制造本發明過濾元件的裝置示例的局部透視圖；圖2是顯露出一部分袋側壁的袋式過濾元件的側視圖，以截面形式示出形成過濾袋側壁的過濾絲線；以及圖3是以圖示的方式示出不同厚度的過濾絲線的過濾袋的側視圖。
具體實施例方式
在此所描述的較佳實施例并非是詳盡的，本發明也并不限于所揭示的具體形式。所選定和做出描述的實施例解釋本發明的原理及其適用和實際用途，以使得本領域一般技術人員得以更好地利用本發明。
通過下述的描述和用于生產如圖所示濾波器袋10的設備的操作來更好地理解本發明。如圖1所示，一定量的材料，最好是能夠在熔融并進行空氣干燥后制成拉絲的聚丙烯或其它熱塑性材料在漏斗14處導入擠壓機12中，并隨后進入噴管16。多個環狀加熱器18環繞在噴管16周圍，用于當熱塑性材料通過噴管時產生足夠的熱量而使其液化。噴管16終止于多個并行的排出口22，經由該排出口，通過從歧管23到心軸28的熱空氣而使得熔融狀態的熱塑性材料形成軟化和纖維狀的絲線20。心軸28可以由金屬、木材等類似的材料制成，并且其外部構造類似于要生產的過濾器袋10的形狀。心軸28在排出口22排出的纖維狀絲線20的流動路徑之內圍繞軸心35旋轉。通常，心軸28位于距離排出口22有1到3英尺的范圍內，并且以諸如30到80rpm的勻速旋轉。纖維材料或絲線20在到達心軸28時進行充分冷卻，從而圍繞心軸28形成一層層的結構。
在本發明中，絲線20的直徑隨著袋10的側壁32的厚度增加而變化。圖2和3充分顯示出該情形，在圖2和圖3中，出于示意性目的，顯露出過濾器袋側壁的一部分。在圖2中，以截面的形式示出絲線20，最大直徑的絲線處于袋內側，而最小直徑的絲線處于袋外側，同時經過袋的氣流是從袋內流向袋外的。在圖3中，示意性地示出不同厚度的絲線20，在氣流流過袋的方向上這些絲線從袋內到袋外逐漸變薄。在該方式中，袋側壁外邊界的絲線形成更加緊密的層結構，從而當微粒到達袋外邊沿時可達到更好的過濾度。因此，從氣體中過濾出的較大的微粒物質就會首先卡在靠近袋內的袋體內側，而較小的微粒物質就會卡在靠近袋外側的袋體內。這樣就可以使得經過袋過濾后的微粒材料有更加均勻的微粒分布。
當袋的厚度大約為3/4到1英寸時，在朝向袋內側的方向上袋10的絲線20的厚度為50到200微米的范圍，并且橫向尺寸逐漸變小，在袋外表面處為0.5微米。纖維材料絲線的精確厚度或橫向尺寸以及袋的厚度取決于要過濾的物質類型以及過濾器袋的尺寸。
在生產過濾器袋10的過程中，較厚的絲線首先纏繞在心軸上，同時隨著袋的厚度逐漸增加，加熱器18所產生的溫度也逐漸升高，以使得隨著歧管23所產生的氣壓增大時，熱塑性材料變得更加軟化，這樣就增加了絲線的長度，并且減小了其橫向尺寸。在該方式中，通過選擇性地增加熔融熱塑性材料的溫度以及/或增加驅動熔融熱塑性材料在噴管中推進的氣壓，可以在絲線纏繞心軸的同時選擇性改變絲線的厚度，以根據所生產的過濾元件類型來生產過濾器袋或濾筒。
同時，除了改變絲線的厚度之外，通過改變熔融熱塑性材料的溫度和/或改變驅動并推進材料在噴管中移動的氣壓的體積來增加絲線的剛性，從而過濾器袋的內壁部分20a變得更加堅韌或剛硬。由于袋內的氣壓不夠，在使用期間袋側壁可能是基本塌陷的。這樣會減小袋的通透性和過濾能力。通過硬化氣體首先接觸的袋側壁部分，可以使得袋絲線維持分開，從而在絲線之間保持有間隔或空隙，以捕獲或卡住過濾的微粒。側壁部分20a的深度可以依照需要的過濾特性而做出改變，甚至它可擴展到整個濾器袋的整個厚度。
本發明不限于上述給出的細節，但是其范圍可由所附權利要求來限定。
權利要求
1.一種過濾元件包括側壁部分，所述側壁部分具有流經該元件的氣流首先接觸的第一側，以及所述氣流從所述元件流出的第二側，所述側壁部分包括重疊的纖維絲線，在所述第一側的那些所述絲線具有一厚度，而在所述第二側的那些所述絲線的厚度基本上小于所述側壁部分第一側的厚度。
2.如權利要求1所述的過濾元件，其特征在于，所述絲線的橫向尺寸從所述側壁部分第一側到所述側壁部分第二側逐漸改變。
3.如權利要求1或2所述的過濾元件，其特征在于，所述絲線的剛性從所述側壁部分第一側到所述側壁部分第二側逐漸減小，以在所述第一側上形成一基本硬質的側壁部分。
4.一種形成過濾元件的方法，包括以下步驟a.通過氣壓在噴管中推進熱塑性材料以形成纖維狀材料的絲線；b.在所述材料從所述噴管中噴出之前將其加熱；c.用所述纖維狀材料的絲線形成所述過濾元件的側壁；以及d.改變所述絲線的厚度，在過濾元件的流經所述元件的氣流首先流過的一側上絲線較厚。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟a包括改變經過所述噴管的氣壓以改變所述絲線的厚度。
6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟b包括在所述材料從所述噴管中噴出之前改變其溫度以改變所述絲線的厚度。
7.如權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟d包括改變在過濾元件的流經所述元件的氣流首先流過的一側的絲線的剛性。
全文摘要
一種過濾元件由重疊纖維絲線或組件而形成。流經該元件的氣流首先流過的過濾元件一側的絲線具有一厚度，而氣流從過濾元件流出的一側的厚度基本上小于所述元件相對側的厚度。
文檔編號D04H1/00GK1864803SQ20061007483
公開日2006年11月22日 申請日期2006年4月19日 優先權日2005年4月19日
發明者霍華德·威廉·摩根 申請人:霍華德·威廉·摩根