卵圓形管狀過(guò)濾筒和使用這些卵形管狀過(guò)濾筒的過(guò)濾系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】卵圓形管狀過(guò)濾筒和使用這些卵形管狀過(guò)濾筒的過(guò)濾系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)根據(jù)35U.S.C.§ 119要求2013年3月15日提交的名稱為“卵圓形管狀過(guò)濾筒和使用這些卵圓形管狀過(guò)濾筒的過(guò)濾系統(tǒng)(OVATE TUBULAR FILTER CARTRIDGES ANDFILTER SYSTEMS USING THE SAME) ”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/789，385的權(quán)益，該專利通過(guò)引用將其全文結(jié)合在此。
[0003]在此描述了包括具有卵圓形橫截面的管狀過(guò)濾器介質(zhì)的過(guò)濾筒，和使用這些卵圓形管狀過(guò)濾筒的過(guò)濾系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]在許多不同行業(yè)中，顆粒物質(zhì)懸浮在空氣或其他氣流中，并且在許多情況下，需要從氣流中移除顆粒物質(zhì)。用于清潔充滿顆粒物質(zhì)的氣流的系統(tǒng)包括具有位于外殼中的過(guò)濾元件的空氣過(guò)濾系統(tǒng)。過(guò)濾元件可為適當(dāng)?shù)目椢锘蝰薨櫦埓蚨桃m狀套子的形式。受顆粒污染的氣流通常穿過(guò)該外殼，以便該顆粒被該過(guò)濾元件捕捉和截留。在一些系統(tǒng)中通過(guò)下列方式實(shí)現(xiàn)清潔，即周期性地將一股短暫的壓縮空氣脈沖到該過(guò)濾元件的內(nèi)部，以使流經(jīng)該過(guò)濾元件的空氣流反向，引起收集已收集的污染物。例如，在美國(guó)專利4，218，227 (Frey發(fā)表的)和美國(guó)專利4，395，269 (Schuler發(fā)表的)中公開(kāi)了這些空氣過(guò)濾系統(tǒng)的實(shí)例。
[0005]在一般設(shè)計(jì)中，空氣過(guò)濾系統(tǒng)具有干凈氣室和臟氣室。兩個(gè)室由通常稱為管板的金屬板分離。該管板具有過(guò)濾元件位于其上的多個(gè)開(kāi)口。將充滿顆粒的空氣引入臟氣室內(nèi)，并且隨著該空氣從該臟氣室穿過(guò)該管板中的該開(kāi)口進(jìn)入該干凈氣室，將這些顆粒收集在這些過(guò)濾元件上。將已清潔的空氣從干凈氣室排入環(huán)境，或者再循環(huán)以作他用。例如，美國(guó)專利4, 424, 070 (Robinson發(fā)表的)、美國(guó)專利4，436, 536 (Robinson發(fā)表的)、美國(guó)專利4，443，237 (Ulvestad發(fā)表的)、美國(guó)專利4，445，915 (Robinson發(fā)表的)、美國(guó)專利5，207，812(Tronto等人發(fā)表的)、美國(guó)專利4，954，255 (Muller等人發(fā)表的)、美國(guó)專利5，222，488 (Forsgren發(fā)表的)、5，211，846 (Kott等人發(fā)表的)、美國(guó)專利5, 730, 766 (Clements發(fā)表的)、美國(guó)專利4，661, 131 (Howeth發(fā)表的)、美國(guó)專利6，488，746 (Kosmider等人發(fā)表的)和美國(guó)專利8，128，724 (Mills等人發(fā)表的)公開(kāi)了多種過(guò)濾元件設(shè)計(jì)的實(shí)例。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在此描述了包括具有該卵圓形橫截面的管狀過(guò)濾器介質(zhì)的過(guò)濾筒，和使用這些卵圓形管狀過(guò)濾筒的過(guò)濾系統(tǒng)。
[0007]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，具有形狀為或者按在此描述的卵圓形橫截面成型的過(guò)濾器介質(zhì)的這些過(guò)濾筒可展現(xiàn)更高的顆粒負(fù)載能力，因?yàn)楫?dāng)這些過(guò)濾筒處于至少一個(gè)方向中時(shí)，更多過(guò)濾器介質(zhì)面朝下而非朝上。在一過(guò)或多個(gè)實(shí)施例中，與該面朝上的過(guò)濾器介質(zhì)相比，該面朝下的過(guò)濾器介質(zhì)可在使用期間較不易受顆粒負(fù)載的影響。過(guò)濾筒的更高的顆粒負(fù)載能力可在下列方面提供較低脈沖清潔要求的優(yōu)點(diǎn)，例如所需脈沖較少，每次脈沖所需的脈沖能量較少，等等。
[0008]雖然將形狀描述為卵圓形的或卵圓形的，但是在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，在此描述的這些過(guò)濾筒內(nèi)的該管狀過(guò)濾器介質(zhì)的這些橫截面可具有一個(gè)或多個(gè)平坦邊沿，即，這些卵圓形或卵圓形橫截面可不是僅包括曲線的真正卵圓形。相反，這些管狀過(guò)濾筒的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的這些橫截面形狀可僅部分為真正卵圓形形式。
[0009]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，在此描述的這些過(guò)濾筒的這些卵圓形橫截面的這些內(nèi)周長(zhǎng)可為不對(duì)稱的，即其中不對(duì)稱的意思是不存在這些過(guò)濾筒的這些管狀過(guò)濾器介質(zhì)的這些橫截面的這些內(nèi)周長(zhǎng)關(guān)于其對(duì)稱的直線。在一個(gè)或多個(gè)替代實(shí)施例中，這些過(guò)濾筒內(nèi)的該管狀過(guò)濾器介質(zhì)的這些卵圓形橫截面的這些內(nèi)周長(zhǎng)可僅具有一條對(duì)稱線。在一個(gè)或多個(gè)替代實(shí)施例中，可將該單條對(duì)稱線描述為穿過(guò)這些管狀過(guò)濾器介質(zhì)的一個(gè)頂部和一個(gè)底部延伸。
[0010]如在此描述的，一個(gè)內(nèi)切圓也可提供可刻畫(huà)在此所述的過(guò)濾筒內(nèi)的管狀過(guò)濾器介質(zhì)的這些橫截面的這些內(nèi)周長(zhǎng)的特征的另一方式。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，在一個(gè)內(nèi)切圓和在此描述的過(guò)濾筒的該內(nèi)周長(zhǎng)之間限制該最大徑向間隙可提供具有下列特征的一個(gè)過(guò)濾筒的脈沖清潔改進(jìn)(具有下列改進(jìn)，包括例如每個(gè)脈沖所需的脈沖能量較低，等等)。
[0011]在第一方面，在此描述的這些過(guò)濾筒的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括:管狀過(guò)濾器介質(zhì)，該管狀過(guò)濾器介質(zhì)界定面向該過(guò)濾筒的一個(gè)內(nèi)部容積的一個(gè)內(nèi)部表面和背離該內(nèi)部容積的一個(gè)外部表面，其中該管狀過(guò)濾器介質(zhì)界定沿一個(gè)管軸測(cè)量的一個(gè)管狀過(guò)濾器介質(zhì)長(zhǎng)度，該管軸從該管狀過(guò)濾器介質(zhì)的一個(gè)第一端延伸到一個(gè)第二端；一個(gè)過(guò)濾筒外殼，包括該管狀過(guò)濾器介質(zhì)的該第一端處的一個(gè)第一端蓋，和該管狀過(guò)濾器介質(zhì)的該第二端處的一個(gè)第二端蓋；其中，在沿該管狀過(guò)濾器介質(zhì)長(zhǎng)度的多數(shù)部分的任何位置處橫向于該管軸取得的一個(gè)橫截面中，該管狀過(guò)濾器介質(zhì)的該內(nèi)部表面界定了一個(gè)內(nèi)周長(zhǎng)；其中該橫截面包括在一個(gè)頂點(diǎn)和一個(gè)底點(diǎn)之間測(cè)量的一個(gè)最大高度(Hmax)，其中該頂點(diǎn)和該底點(diǎn)位于該內(nèi)周長(zhǎng)和一個(gè)最大高度軸上，該最大高度軸在某個(gè)位置處并且以某個(gè)定向延伸跨過(guò)該橫截面使得該頂點(diǎn)和該底點(diǎn)是該內(nèi)周長(zhǎng)上沿延伸跨過(guò)該橫截面的任何直線彼此最遠(yuǎn)離的點(diǎn)；其中該橫截面包括在位于該內(nèi)周長(zhǎng)上和一個(gè)最大寬度軸上的一個(gè)第一點(diǎn)和一個(gè)第二點(diǎn)之間測(cè)量的一個(gè)最大寬度(Wmax)，其中該最大寬度軸沿垂直于該最大高度軸的一條直線定位，并且其中該最大寬度軸在一個(gè)底部軸交叉點(diǎn)處與該最大高度軸交叉，其中在該底部軸交叉點(diǎn)處，該第一點(diǎn)和該第二點(diǎn)在垂直于該最大高度軸的任何直線上彼此最遠(yuǎn)離；其中該底部軸交叉點(diǎn)并未對(duì)如經(jīng)測(cè)量介于該頂點(diǎn)與底點(diǎn)之間的該橫截面的該最大高度進(jìn)行二等分。
[0012]在在此描述的過(guò)濾筒的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該橫截面包括沿該最大高度軸從該底點(diǎn)到該底部軸交叉點(diǎn)測(cè)量的一個(gè)底部段高度，并且其中該底部段高度小于或等于沿該最大高度軸從該頂點(diǎn)到該底點(diǎn)測(cè)量的該最大高度的0.4倍。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該底部段高度大于O。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該底部段高度大于或等于該最大高度的0.1倍。
[0013]在在此描述的過(guò)濾筒的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該橫截面的該內(nèi)周長(zhǎng)包括含該底點(diǎn)的一個(gè)底部周長(zhǎng)段，其中該底部周長(zhǎng)段包括沿該內(nèi)周長(zhǎng)從該第一點(diǎn)到該第二點(diǎn)測(cè)量的一個(gè)底部周長(zhǎng)段長(zhǎng)度；其中該橫截面的該內(nèi)周長(zhǎng)包括含該頂點(diǎn)的一個(gè)頂部周長(zhǎng)段，其中該頂部周長(zhǎng)段從一個(gè)第一端延伸到一個(gè)第二端，其中該第一端位于該內(nèi)周長(zhǎng)上在該第一點(diǎn)與該頂點(diǎn)之間，并且該第二端位于該內(nèi)周長(zhǎng)上在該第二點(diǎn)與該頂點(diǎn)之間，其中該頂部周長(zhǎng)段的第一端和該第二端是一條頂部周長(zhǎng)段線與該內(nèi)周長(zhǎng)相交的點(diǎn)，并且其中該頂部周長(zhǎng)段包括沿該內(nèi)周長(zhǎng)從該第一端到該第二端測(cè)量的一個(gè)頂部周長(zhǎng)段長(zhǎng)度；其中該頂部周長(zhǎng)段線為垂直于該最大高度軸并且在一個(gè)頂部軸交叉點(diǎn)處與該最大高度軸相叉的一條直線，其中該橫截面包括沿該最大高度軸從該頂部軸交叉點(diǎn)到該內(nèi)周長(zhǎng)上的該頂點(diǎn)測(cè)量的一個(gè)頂部分高度；其中該頂部段高度等于該底部段高度；并且其中該底部周長(zhǎng)段長(zhǎng)度大于該頂部周長(zhǎng)段長(zhǎng)度。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該底部周長(zhǎng)段長(zhǎng)度比該頂部周長(zhǎng)段長(zhǎng)度大1.2倍或更多倍。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該底部周長(zhǎng)段長(zhǎng)度比該頂部周長(zhǎng)段長(zhǎng)度大2倍或更多倍。
[0014]在在此描述的過(guò)濾筒的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該橫截面的該內(nèi)周長(zhǎng)包括含有該底點(diǎn)并且從該第一點(diǎn)延伸到該第二點(diǎn)的一個(gè)底部周長(zhǎng)段，其中該整個(gè)底部周長(zhǎng)段從該第一點(diǎn)到該第二點(diǎn)連續(xù)地彎曲。
[0015]在在此描述的過(guò)濾筒的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，在該第一點(diǎn)與該第二點(diǎn)之間，該內(nèi)周長(zhǎng)沒(méi)有任何段位于一條直線上持續(xù)大于I厘米的距離。
[0016]在在此描述的過(guò)濾筒的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該最大高度軸不在該橫截面的該內(nèi)周長(zhǎng)的對(duì)稱線上。
[0017]在在此描述的過(guò)濾筒的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該橫截面的該內(nèi)周長(zhǎng)只界定一條對(duì)稱線。
[0018]在在此描述的過(guò)濾筒的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該橫截面的該內(nèi)周長(zhǎng)只界定一條對(duì)稱線，并且其中該最大高度軸與該對(duì)稱線重合。
[0019]在在此描述的過(guò)濾筒的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該橫截面的該內(nèi)周長(zhǎng)不對(duì)稱。
[0020]在第二方面，在此描述的過(guò)濾筒的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可包括:管狀過(guò)濾器介質(zhì)，該管狀過(guò)濾器介質(zhì)界定面向該過(guò)濾筒的一個(gè)內(nèi)部容積的一個(gè)內(nèi)部表面和背離該內(nèi)部容積的一個(gè)外部表面，其中該管狀過(guò)濾器介質(zhì)界定沿一個(gè)管軸測(cè)量的一個(gè)管狀過(guò)濾器介質(zhì)長(zhǎng)度，該管軸從該管狀過(guò)濾器介質(zhì)的一個(gè)第一端延伸到一個(gè)第二端；一個(gè)過(guò)濾筒外殼，包括該管狀過(guò)濾器介質(zhì)的該第一端處的一個(gè)第一端蓋，和該管狀過(guò)濾器介質(zhì)的該第二端處的一個(gè)第二端蓋；其中，在沿該管狀過(guò)濾器介質(zhì)長(zhǎng)度的多數(shù)部分的任何位置處橫向于該管軸取得的一個(gè)橫截面中，該管狀過(guò)濾器介質(zhì)的該內(nèi)部表面界定了具有一個(gè)卵圓形形狀的一個(gè)內(nèi)周長(zhǎng)；其中該橫截面的該內(nèi)周長(zhǎng)的該卵圓形形狀不對(duì)稱。
[0021 ] 在在此描述的過(guò)濾筒的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該橫截面包括在一個(gè)頂點(diǎn)和一個(gè)底點(diǎn)之間測(cè)量的一個(gè)最大高度(Hmax)，其中該頂點(diǎn)和該底點(diǎn)位于該內(nèi)周長(zhǎng)和一個(gè)最大高度軸上，該最大高度軸在一個(gè)位置并且沿著一個(gè)方向穿過(guò)該橫截面使得該頂點(diǎn)和該底點(diǎn)是沿著橫穿該橫截面的任何直線彼此最遠(yuǎn)離的點(diǎn)；其中該橫截面包括在位于該內(nèi)周長(zhǎng)上和一個(gè)最大寬度軸上的一個(gè)第一點(diǎn)和一個(gè)第二點(diǎn)之間測(cè)量的一個(gè)最大寬度(Wmax)，其中該最大寬度軸沿垂直于該最大高度軸的一條直線定位，并且其中該最大寬度軸在一個(gè)底部軸交叉點(diǎn)處與該最大高度軸交叉，其中在該底部軸交叉點(diǎn)處，該第一點(diǎn)和該第二點(diǎn)在垂直于該最大高度軸的任何直線上彼此最遠(yuǎn)離；并且其中該底部軸交叉點(diǎn)并未對(duì)如經(jīng)測(cè)量介于該頂點(diǎn)與底點(diǎn)之間的該橫截面的該最大高度進(jìn)行二等分。
[0022]在在此描述的過(guò)濾筒的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該橫截面包括沿該最大高度軸從該底點(diǎn)到該底部軸交叉點(diǎn)測(cè)量的一個(gè)底部段高度，并且其中該底部段高度小于或等于沿該最大高度軸從該頂點(diǎn)到該底點(diǎn)測(cè)量的該最大高度的0.4倍。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該底部段高度大于O。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該底部段高度大于或等于