CN101522283A - 用于过滤气体中的细微颗粒的滤袋 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于过滤气体中细微颗粒的滤袋，所述滤袋具有至少一个一定层厚的滤层和至少一个在气体的流动方向上在滤层后面安置的一定层厚的滤床。本发明的任务在于提供一种具有较低堵塞趋势的滤袋，并由此而提高滤尘袋尤其是在过滤细微颗粒时的使用寿命。通过以下方式可以解决该任务：滤层(1)的层厚明显大于后面安置的滤床(3、4)的层厚。

Description

用于过滤气体中的细微颗粒的滤袋
技术领域
本发明涉及一种用于过滤气体中细微颗粒的滤袋，所述该滤袋具有至少一个一定层厚的滤层和至少一个在气体的流动方向上在滤层后面安置的一定层厚的滤床。
背景技术
这样的滤袋例如在工业与家庭中用作固定式或移动式除尘装置的滤尘袋或者是室内通风技术设备的滤尘袋。
近年来，对这样的滤尘袋性能的要求显著提高。随着提高的卫生与健康意识，细微颗粒的分离被高度重视。所以希望现代化的滤尘器也能以高的分离度接收最细微的灰尘，例如：在室内灰尘里包含的螨虫排泄物尘粒或者是烟尘。同时即使有高的灰尘容量也要最大可能地保持过滤器的低的空气阻力，以便长期确保除尘装置的高的输送功率，并避免频繁更换过滤器。此外，为了承受由于滤袋中过滤器空气阻力的升高引起的压力升高，还必须确保滤尘袋的机械稳定性，由此滤袋不被撕裂。为了满足这些复杂的要求，现有技术公开了新的过滤器材料与过滤器结构，例如：双层或三层的在进气侧带有滤层的滤袋，必要时具有一个后面设置的中间层和一个在出气侧的支持层或支承层。为了给除尘装置的集尘室提供高的集尘容量，多层结构的滤尘袋的各层一般都非常的薄，并且构造成几乎相同的层厚。因此，这些薄层的过滤器也可以称为表面过滤器。利用这些传统的多层滤尘袋分离细微颗粒的缺点在于，要么不能达到满意的分离效果，要么在短时间内堵塞过滤器并随之显著增大过滤阻力，这样会大大降低抽吸效率并迫使提前更换滤尘袋。极细微的颗粒，例如石膏磨屑会迅速堵塞过滤材料的气孔，直至其失去使用能力，虽然滤尘袋看上去是空的。
发明内容
本发明的任务在于提供一种具有较低堵塞趋势的滤袋，并由此而提高滤尘袋特别是在过滤细微颗粒时的使用寿命。
根据本发明，通过这样一种滤尘袋解决该任务，在所述滤尘袋中，滤层的层厚明显大于后面安置的滤床的层厚。较大体积的滤层与较小体积的滤层相比能够接收更多的颗粒。认为与明显增厚的滤层相联系的过滤阻力增加和滤尘袋中供集尘用的装填空间减小与迄今的这种考虑相反。但近年来被公开的用于微尘的滤层都是以低的单位面积重量和高的空气通过能力而见长，其中过滤材料的“加厚”并不会导致空气阻力的明显增加。另外，令人意外的是，尽管根据本发明的滤袋中的滤层的过滤材料与传统滤尘袋相比占据明显较大的空间，但是微粒容量是现有技术中描述的传统滤尘袋微粒容量的多倍，不必承受明显的抽吸量损失，也不会出现堵塞现象。这种效果对非常细微的颗粒特别有效。在这种大体积的滤层中，可以充分降低排气体积流中灰尘颗粒的速度，从而使颗粒很好地分布并积聚到这种大体积的滤层中，并且最大可能地不会撞击后面安置的有堵塞风险的滤床。根据发明的滤尘袋虽然具有多层的构造，但是能实现一种新式深度过滤，由此滤尘袋的使用寿命被大大提高。根据本发明的滤层的层厚也可以由多个滤层组成。就此而言，在本申请中所述的“层厚”应理解为各个滤层的厚度总和。
滤层的层厚越大，所述优点越显现得有效。因此，在一种有利实施方式中，滤层的层厚至少是后面安置的滤床层厚的5倍。
如果滤层层厚是后面安置的滤床的层厚的15到20倍，那么在滤尘袋空气阻力略微增加的情况下对于有效过滤极细微的颗粒在滤尘袋中达到滤层过滤材料的最佳体积。这样也可以在不明显增加压力损失的同时大大提高滤尘袋的使用寿命。特别是滤层层厚可以达到3毫米或者以上。
此外可以优选地设置，滤袋具有一个集尘室，该集尘室被滤层完全填满。由此滤袋的内腔被过滤材料填满，其中，由于过滤材料的柔软性而存在足够的集尘空间。
后面安置的滤床具有补充过滤功能。在一种优选的实施例中，后面安置的滤床构造成支承层。支承层的支撑作用与足够的抗拉强度相结合赋予了滤袋所需的稳定性，使得该滤袋承受气流中的机械应力而不被撕裂。特别是，由于其单位面积重量小而具有低的自身稳定性的滤层过滤材料可以借助支承层形状稳定地抵抗机械应力，特别是在滤尘袋中的压力提高时，其中，由于滤层的有利作用，支承层的大多数情况下较紧密的材料结构不会被堵塞。
在另一种实施例中，设置有多个后面安置的滤床，其中，根据主权利要求，适用于每个滤床的是，滤层的层厚远大于后面安置的滤床的层厚。主要注意相对于后面安置滤床的大体积的滤层，其中，滤层的有利性能通过后面安置的滤床的功能来支持。当滤层通过一个支承层保持形状稳定时，滤床与例如在平均纤维直径、静电荷、单位面积重量和气流通流率方面具有不同过滤性能的过滤材料的有利组合例如提高了总过滤功率以及根据本发明的滤袋的使用寿命。
如果滤层基本上松弛地附在后面安置的滤床上，则滤层可以借助气体穿过滤袋的流动容易地运动并且被置于振动状态，由此在滤层表面上沉积的微粒层能够抖落到滤袋内部，从而最大可能地不影响根据本发明的滤层的深度过滤性能。其中，滤层通过后面安置的滤床限制其形状揉性，滤层在气流的输送压力下紧贴在滤床上，由此滤层不承受撕裂应力。
在一种优选的实施例中，滤层由熔喷无纺布制成。熔喷无纺布是一种高精细无纺布，该熔喷无纺布是在熔喷工艺中由一种热塑性聚合物制成的并且在单位面积重量小的情况下具有特别高的空气流通性。此外，该熔喷无纺布在流动阻力下小的情况下对细微的灰尘具有特别出色的分离度，由此它特别好地适用于本发明意义上的大体积滤层。熔喷无纺布附加地具有特别低的刚度，由此它可以有利地放入滤袋中并且可以适配于任何所希望的滤袋外部形状。
附图说明
下面借助一个实施例详细解释根据本发明的滤袋，附图示出：
图1滤尘袋的多层结构的示意性剖面图，
图2滤尘袋的剖面图。
具体实施方式
根据本发明的滤袋的应用领域不仅涉及具有1至5升集尘室容积的紧凑型家用吸尘器的集尘室用的滤尘袋，而且例如也涉及具有大体积流的移动式或固定式的工业吸尘器(湿式/干式吸尘器)的大集尘袋，这些工业吸尘器具有50升或者更大的集尘室容积。也可以用作带有集成式吸尘装置的电动工具机用的外部设置的集尘袋，例如：在钻孔机或者是超精削磨机中。下面举例描述一种工业吸尘器的滤尘袋。
如图1所示，根据本发明的滤尘袋的多层结构由一个由熔喷无纺布制成的大体积的滤层1、一个在抽吸气流的流动方向2上在滤层1后面安置的中间层3以及另一个在抽吸气流的流动方向2上在后面安置的支承层4构成。在此，滤层1的层厚D1明显大于中间层3的层厚D3或者大于支承层4的层厚D4。如根据图2的剖面图可知，在根据本实施例的滤尘袋中，滤层1的层厚D1大约比中间层3的层厚D3以及支承层4的层厚D4大18倍。因此这种由熔喷无纺布制成的极厚的滤层1体积非常大，但是仍然具有高的空气通流性。利用补充获得的过滤体积可以接收多倍的颗粒5，这些颗粒原本可用根据现有技术的滤尘袋捕获。当例如在石膏磨削工作期间抽吸石膏屑5时，根据本发明的具有3升充填容积的滤尘袋与根据现有技术的传统过滤器相比达到提高10倍的使用寿命。该滤尘袋的收集能力从大约50g上升到500g的磨屑。由于滤尘袋更长的使用寿命，连续打磨时间可以从3分钟提高到30分钟以上。
随着空气体积流输送的石膏屑5在大体积的滤层1中被减速并被接收，这可避免石膏屑5撞击后面安置的滤床，特别是撞击结构较紧密的支承层4。这样就使中间层3与支承层4避免堵塞，而流动阻力总体只略微上升，使得抽吸效率只是不可察觉地受到影响。
外部的支承层4利用其支撑作用赋予了根据发明的滤尘袋的所要求的形状稳定性和抗裂强度，该滤尘袋具有非常柔软的大体积的滤层1，其中，支承层4能够附加地与中间层3相连，如图2中的实施例所示。另外可见，滤层1松弛地附在中间层3上并且仅仅在折边6上与滤床3、4相连，由此补充地在滤尘袋中实现滤层1的以上所描述的有利的可运动性。

Claims (9)

1.用于过滤气体中的细微颗粒的滤袋，所述滤袋具有至少一个一定层厚的滤层和至少一个在气体的流动方向上在所述滤层后面安置的一定层厚的滤床，其特征在于，滤层(1)的层厚明显大于后面安置的滤床(3、4)的层厚。
2.根据权利要求1所述的滤袋，其特征在于，滤层(1)的层厚至少是后面安置的滤床(3、4)的层厚的5倍。
3.根据以上权利要求中任一项权利要求所述的滤袋，其特征在于，滤层(1)的层厚是后面安置的滤床(3、4)的层厚的15至20倍。
4.根据以上权利要求中任一项权利要求所述的滤袋，其特征在于，滤层(1)的层厚是3毫米或更厚。
5.根据以上权利要求中任一项权利要求所述的滤袋，其特征在于，滤袋具有一个集尘室，所述集尘室完全被滤层填满。
6.根据以上权利要求中任一项权利要求所述的滤袋，其特征在于，后面安置的滤床(3、4)构造成支承层(4)。
7.根据以上权利要求中任一项权利要求所述的滤袋，其特征在于，设置有多个后面安置的滤床(3、4)。
8.根据以上权利要求中任一项权利要求所述的滤袋，其特征在于，滤层(1)基本上松弛地附在后面安置的滤床(3、4)上。
9.根据以上权利要求中任一项权利要求所述的滤袋，其特征在于，滤层(1)是由熔喷无纺布制成的。
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