DE112011102095T5

DE112011102095T5 - Zweistufiger Kraftstoff-Wasser-Abscheider und Partikelfilter

Info

Publication number: DE112011102095T5
Application number: DE112011102095T
Authority: DE
Inventors: Mark T. Wieczorek; Terry Shults; William C. Haberkamp; Jonathan Sheumaker; Brian W. Schwandt; Barry M. Verdegan; Christopher E. Holm
Original assignee: Cummins Filtration IP Inc
Current assignee: Cummins Filtration IP Inc
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2011-04-05
Publication date: 2013-07-18
Anticipated expiration: 2031-04-06
Also published as: BR112012019395A2; DE112011102094T5; WO2011162855A1; CN102946966A; CN103025404A; CN105561650A; RU2561993C2; BR112012019395B1; DE112011102095B4; BR112012019483A2; RU2013102593A; CN105561650B; CN103025404B; RU2013102594A; RU2557613C2; BR112012019483B1; CN102946966B; RU2654979C1; WO2011162854A1; BR112012019395A8

Abstract

Ein Wasserabscheider und Partikelfilter mit einer ersten oder äußeren Stufe, die zum Koaleszieren von Wasser aus einem Fluid wie Kraftstoff ausgebildet ist, und einer zweiten oder inneren Stufe, die zum Abscheiden von koalesziertem Wasser aus dem Fluid und auch zum Entfernen feiner fester Kontaminanten aus dem Fluid ausgebildet ist. Die koaleszierende Stufe enthält einen plissierten Zylinder aus polymeren Medien. Der plissierte Zylinder hat Faltentäler und stromabwärtige Faltenrücken und Abgabestellen, die an den stromabwärtigen Faltenrücken definiert sind. Die Abscheiderstufe enthält einen nicht-plissierten Zylinder aus polymeren Medien, der äußere Faltenrücken eines mehrschichtigen plissierten Zylinders umgibt und mit diesen in Kontakt steht.

Description

Gebiet
Diese Offenbarung betrifft einen Kraftstoff-Wasser-Abscheider und ein Partikelfilter, die für eine hohe Wasser- und Partikelentfernungseffizienz gestaltet sind. Die Offenbarung dieser Anmeldung betrifft insbesondere die Offenbarungen von U.S. Anmeldung Nr. 12/820,784, eingereicht am 22. Juni 2010; mit dem Titel ”TWO STAGE WATER SEPARATOR AND PARTICULATE FILTER,” und U.S. Anmeldung Nr. 12/820,791, eingereicht am 22. Juni 2010, mit dem Titel ”MODULAR FILTER ELEMENTS FOR USE IN A FILTER-IN-FILTER CARTRIDGE,” gegenüber welchen die vorliegenden Anmeldung Prioritätsvorteile beansprucht und deren Inhalt in seiner Gesamtheit hierin zum Zwecke der Bezugnahme zitiert wird.
Stand der Technik
Fluidfilter sind allgemein bekannt und werden in verschiedenen Filtrationssystemen und Anwendungen eingesetzt, zum Beispiel wenn eine Partikel- und/oder Fluidabscheidung von einem Arbeitsfluid in einem geschützten System notwendig ist. Als ein Beispiel sind Kraftstofffiltrationssysteme für Motoren allgemein bekannt und können Fluidfilter verwenden, die zur Wasser- und Partikelabscheidung vom Kraftstoff dienen. Filterpatronen in einigen dieser Filter haben ein Filterelement mit Medien, die zum Koaleszieren von Wasser gestaltet sind, und haben ein anderes Filterelement, das Medien aufweist, die zum weiteren Filtern des Kraftstoffs und Abscheiden des koaleszierten Wassers aus dem Kraftstoff gestaltet sind. In vielen Fällen sind die Filterelemente in einem konzentrischen Filter innerhalb einer Filterkonfiguration angeordnet, wobei ein äußeres Filterelement ein inneres Filterelement umgibt.
Kurzdarstellung
Es wird ein Filter beschrieben, das eine verbesserte Kraftstoff-Wasser-Abscheidung über die Lebensdauer des Filters aufweist. Das Filter hat eine zweistufige Konfiguration, zum Beispiel ein konzentrisches Filter innerhalb einer Filterkonfiguration, wobei die erste oder äußere Stufe vorwiegend zum Koaleszieren von Wasser aus dem Kraftstoff oder anderen Fluid, mit dem das Filter verwendet wird, gestaltet ist, und die zweite oder innere Stufe zum Abscheiden von koalesziertem Wasser aus dem Fluid und auch zum Entfernen feiner fester Kontaminanten aus dem Fluid gestaltet ist. Das Filter ist vorzugsweise zur Verwendung mit Kraftstoff gestaltet, wie Diesel mit ultraniedrigem Schwefelgehalt (ULSD) oder Biodiesel, aber die hierin beschriebenen Filterkonzepte könnten bei jeder Art von Fluid verwendet werden, das einer Wasserabscheidung aus dem Fluid, zum Beispiel hydraulischem Fluid, Öl oder Schmierflüssigkeit, Luft und dergleichen, bedarf. Bei Verwendung mit ULSD, Biodiesel oder anderen Kraftstoffen mit niederen Grenzflächenspannungen (IFTs), zum Beispiel IFTs von weniger als etwa 15 Dyne/cm, wird eine verbesserte Kraftstoff-Wasser-Abscheidung erreicht.
In einer Ausführungsform kann das Filter aus rein polymeren Materialien bestehen. Zum Beispiel können die zwei Stufen des Filters, einschließlich der Medien und Endkappen, aus thermoplastischem Material (thermoplastischen Materialien) bestehen, um die Entsorgung des Filters, wie durch Recycling oder Verbrennung, zu erleichtern. Die Verwendung rein polymerer (zum Beispiel thermoplastischer) Medienschichten ermöglicht eine bessere Bindung von einander benachbarten Medienschichten. Zusätzlich bieten polymere Medien eine bessere chemische Beständigkeit/Kompatibilität im Vergleich zu Medien, die aus einem anderen, nicht-polymeren Material gebildet sind. Ferner werden gewisse Medieneigenschaften, zum Beispiel Porengröße und Porengrößenverteilung, bei Verwendung von polymeren Medien besser kontrolliert.
Obwohl das Filter vorwiegend als eine zweistufige Konfiguration beschrieben wird, könnte die erste Stufe an sich in einer einstufigen Konfiguration verwendet werden, in Kombination mit unterschiedlichen Ausgestaltungen der zweiten Stufe verwendet werden oder in Kombination mit zwei oder mehreren zusätzlichen Stufen verwendet werden. Ebenso könnte die zweite Stufe an sich in einer einstufigen Konfiguration verwendet werden, in Kombination mit unterschiedlichen Ausgestaltungen der ersten Stufe verwendet werden oder in Kombination mit zwei oder mehreren zusätzlichen Stufen verwendet werden.
In einer Ausführungsform enthält ein koaleszierendes Fluidfilter einen plissierten Zylinder aus polymeren Medien, der zum Koaleszieren von Wasser, das sich im Fluid befindet, gestaltet ist. Der plissierte Zylinder aus polymeren Medien hat Faltentäler und stromabwärtige Faltenrücken und Abgabestellen bei oder neben den stromabwärtigen Faltenrücken.
In einer Ausführungsform hat der plissierte Zylinder aus Medien gegenüberliegende Enden, die an Endkappen, zum Beispiel mit Hilfe eines Klebstoffs, befestigt sind, wobei die Enden in den Endkappen, die vorzugsweise aus polymerem (zum Beispiel thermoplastischem) Material bestehen, unter Verwendung von mechanischen Befestigungsmitteln oder unter Verwendung von anderen Fixierungstechniken eingebettet sind. Der plissierte Zylinder kann eine einzelne Schicht oder mehrere Medienschichten haben.
Die Abgabestellen können sich zum Beispiel an Verbindungen der stromabwärtigen Faltenrücken und einem nicht-plissierten Zylinder aus polymeren (zum Beispiel thermoplastischen) Medien befinden oder an Öffnungen befinden, die in den stromabwärtigen Faltenrücken gebildet sind. Wenn ein nicht-plissierter Zylinder neben den Faltenrücken verwendet wird, ist der Abstand zwischen den inneren Rücken des plissierten Zylinders und dem nicht-plissierten Zylinder derart, dass es keinen signifikanten Spalt oder keine Trennung zwischen den beiden gibt. Die Faltenrücken des plissierten Zylinders können an der Außenfläche des nicht-plissierten Zylinders befestigt sein oder nicht. Ebenso kann ein Trägerzylinder zum Tragen der Medien zwischen den Faltenrücken und dem nicht-plissierten Zylinder angeordnet sein oder innerhalb des nicht-plissierten Zylinders und von diesem umgeben angeordnet sein.
Im Falle einer zweistufigen Konfiguration ist eine erste Stufe stromaufwärts einer zweiten Stufe mit einem dazwischen liegenden Spalt angeordnet. Zum Beispiel können die erste und zweite Stufe in einem Filter in einer Filteranordnung sein, wobei die erste Stufe eine äußere Stufe ist und die zweite Stufe eine innere Stufe ist. Die äußere Stufe enthält einen plissierten Zylinder aus polymeren (zum Beispiel thermoplastischen) Medien, der zum Koaleszieren von Wasser, das sich in einem Fluid befindet, gestaltet ist. Der plissierte Zylinder hat Faltentäler und stromabwärtige Faltenrücken und Abgabestellen an den stromabwärtigen Faltenrücken. Die innere Stufe enthält einen nicht-plissierten Zylinder aus polymeren (zum Beispiel thermoplastischen) Medien, der einen mehrschichtigen plissierten Zylinder aus polymeren (zum Beispiel thermoplastischen) Medien umgibt, und die innere Stufe ist zum Abscheiden von koalesziertem Wasser aus dem Fluid und zum Entfernen feiner fester Kontaminanten aus dem Fluid gestaltet.
Die äußere Stufe und die innere Stufe könnten an Endkappen befestigt sein. Die Endkappen könnten so getrennt sein, dass die äußere Stufe Endkappen enthält, die an ihren gegenüberliegenden Enden befestigt sind, und die innere Stufe Endkappen enthält, die an ihren gegenüberliegenden Enden befestigt sind. In einer anderen Ausführungsform könnten die äußere Stufe und die innere Stufe eine oder beide Endkappe(n) teilen, wobei eine einzige, gemeinsame Endkappe an einem Ende jeweils der äußeren Stufe und der inneren Stufe befestigt ist und eine einzige, gemeinsame Endkappe an dem gegenüberliegenden Ende der äußeren Stufe und der inneren Stufe befestigt ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine in Einzelteile aufgelöste Ansicht einer Ausführungsform eines hierin beschriebenen, zweistufigen Filters.
2 ist eine Querschnittsansicht des zweistufigen Filters von 1 in einem zusammengebauten Zustand.
3 ist eine in Einzelteile aufgelöste Ansicht einer anderen Ausführungsform eines zweistufigen Filters, der die hierin beschriebenen Konzepte anwenden kann.
4 ist eine in Einzelteile aufgelöste Ansicht der ersten oder äußeren Stufe des zweistufigen Filters der 1 und 2.
5 ist eine in Einzelteile aufgelöste Ansicht der zweiten oder inneren Stufe des zweistufigen Filters der 1 und 2.
6A–6C zeigen verschiedene Konfigurationen der Medienschichten der ersten Stufe.
7 zeigt eine beispielhafte Konfiguration der Medienschichten der zweiten Stufe.
8 zeigt ein Beispiel einer äußeren Stufe mit Schlitzen, Löchern oder Öffnungen, die in den stromabwärtigen Faltenrücken zur Bildung von Abgabestellen gebildet sind.
Ausführliche Beschreibung
Eine zweistufige Filterkonfiguration mit einer ersten Stufe, die vorwiegend zum Koaleszieren von Wasser aus einem Fluid, mit dem das Filter verwendet wird, gestaltet ist, und einer zweiten Stufe, die zum Abscheiden des koaleszierten Wassers aus dem Fluid und auch zum Entfernen feiner fester Kontaminanten aus dem Fluid gestaltet ist. Das Fluid fließt zunächst durch die erste Stufe und fließt dann durch die zweite Stufe. Obwohl das Filter vorwiegend mit einer zweistufigen Konfiguration beschrieben wird, könnte die erste Stufe an sich in einer einstufigen Konfiguration verwendet werden, in Kombination mit anderen Ausgestaltungen der zweite Stufe als jenen, die hierin beschrieben sind, verwendet werden, oder in Kombination mit zwei oder mehreren zusätzlichen Stufen verwendet werden. Ebenso könnte die zweite Stufe an sich in einer einstufigen Konfiguration verwendet werden, in Kombination mit anderen Ausgestaltungen der ersten Stufe als jenen, die hierin beschrieben sind, verwendet werden, oder in Kombination mit zwei oder mehreren zusätzlichen Stufen verwendet werden.
Das Filter ist vorzugsweise zur Verwendung mit Kraftstoff, vorzugsweise Dieselkraftstoff wie ULSD, Biodiesel oder anderen Kraftstoffen mit niederen IFTs gestaltet, um den Kraftstoff zu filtern, bevor er einen Motor erreicht, wo der Kraftstoff verbrannt wird. Die hierin beschriebenen Konzepte des Filters könnten jedoch mit jeder Art von Fluid verwendet werden, das einer Wasserabscheidung aus dem Fluid, zum Beispiel hydraulischem Fluid, Öl oder Schmierflüssigkeit, Luft und dergleichen, bedarf.
1 und 2 zeigen ein Beispiel eines zweistufigen Filters 10 mit einer ersten, stromaufwärts liegenden Stufe 12, die vorwiegend zum Koaleszieren von Wasser aus dem Fluid gestaltet ist, und einer zweiten Stufe 14 stromabwärts der ersten Stufe 12, die zum Abscheiden von koalesziertem Wasser aus dem Fluid und auch zum Entfernen feiner fester Kontaminanten aus dem Fluid gestaltet ist. In diesem Beispiel ist das Filter 10 ein Filter in einer Filterkonstruktion, die für einen Strom von außen nach innen gestaltet ist, wobei die erste Stufe 12 eine äußere Koaleszenzabscheiderstufe ist und die zweite Stufe 14 eine innere Abscheiderstufe ist, wobei die äußere Stufe die innere Stufe mit einem dazwischen liegenden Spalt 16 umgibt. Das Filter 10 ist so gestaltet, dass es innerhalb eines Filtergehäuses angeordnet ist, wobei das Gehäuse dann an einem Filterkopf befestigt ist. Ein Beispiel für diese Art von Filtergehäuse und die Befestigung an einem Kopf in Verwendung mit einem einstufigen Filter ist in der U.S. Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2007/0267338 beschrieben.
Eine Endkappe 18 ist mit einem ersten oder oberen Ende der ersten Stufe 12 verbunden und eine Endkappe 20 ist mit einem zweiten oder unteren Ende der ersten Stufe verbunden. Die Endkappen 18, 20 bestehen aus einem polymeren Material, zum Beispiel thermoplastischen Material, und die Enden der Medien der ersten Stufe sind zweckmäßig an den Endkappen, zum Beispiel unter Verwendung eines Klebstoffs, wobei die Enden der Medien in den Endkappen eingebettet sind, oder durch andere geeignete Fixierungstechniken befestigt. In einer anderen Ausführungsform können die Endkappen 18, 20 aus einem nicht-polymeren Material, zum Beispiel Metall, bestehen, wobei die Enden der Medien an den Metallendkappen unter Verwendung eines Vergussmaterials befestigt sind, das nach dem Stand der Technik bekannt ist.
Wie in 2 dargestellt, enthält die Endkappe 18 eine zentrale Öffnung 22, die durch eine Hülse 23 definiert ist, die einen Fluidsauslasskanal für Fluid definiert, das von dem Filter 10 gefiltert wurde. Eine elastomere Dichtung 25 umgibt die Hülse 23 für einen abdichtenden Eingriff mit dem Filterkopf, wenn das Filter und Filtergehäuse eingebaut werden. Die Endkappe 20 enthält eine Öffnung 24, die ein Einsetzen der zweiten Stufe 14 in der ersten Stufe 12 beim Zusammenbau des Filters ermöglicht.
Zusätzlich ist eine Endkappe 26 mit einem ersten oder oberen Ende der zweiten Stufe 14 verbunden und eine Endkappe 28 ist mit einem zweiten oder unteren Ende der zweiten Stufe verbunden. Die Endkappen 26, 28 bestehen auch aus einem polymeren Material, zum Beispiel thermoplastischen Material, und die Enden der Medien der zweiten Stufe sind zweckmäßig an den Endkappen befestigt, zum Beispiel unter Verwendung eines Klebstoffs, wobei die Enden der Medien in den Endkappen eingebettet sind, oder durch andere geeignete Fixierungstechniken. In einer anderen Ausführungsform bestehen die Endkappen 26, 28 aus einem nicht-polymeren Material, zum Beispiel Metall, wobei die Enden der Medien an den Metallendkappen unter Verwendung eines Vergussmaterials befestigt sind, das nach dem Stand der Technik bekannt ist.
Die Endkappe 26 enthält eine zentrale Öffnung 30 (siehe 1, 2 und 5), die ermöglicht, dass die Endkappe 26 über und auf ein zylindrisches Rohr 32 (siehe 2) gleitet, das sich von der Endkappe 18 nach unten erstreckt und Teil der zentralen Öffnung 22 bildet. Die Endkappe 28 ist im Allgemeinen geschlossen, um einen Kraftstoffstrom durch die Endkappe 28 zu verhindern.
Die erste Stufe 12 und die zweite Stufe 14 können unter Verwendung jeder geeigneten Verbindungstechnik miteinander verbunden werden. Ein Beispiel für eine geeignete Verbindungstechnik ist in U.S. Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2009/0065425 beschrieben. Bei Anwendung der in Veröffentlichungsnr. 2009/0065425 beschriebenen Technik können die Endkappen 18, 26 mittels Quetschrippen verbunden werden, während die Endkappen 20, 28 durch die Verwendung elastischer Arme 34 verbunden werden, die für einen Schnappverschluss mit der Endkappe 20 sorgen.
1 und 2 zeigen, dass die Endkappen 18, 20 der ersten Stufe 12 von den Endkappen 26, 28 der zweiten Stufe 14 getrennt sind. In einer anderen Ausführungsform jedoch könnten die erste Stufe 12 und die zweite Stufe 14 gemeinsame Endkappen teilen, wobei eine einzige, gemeinsame Endkappe an den ersten oder oberen Enden der ersten Stufe und der zweite Stufe befestigt ist, und eine einzige gemeinsame Endkappe an den zweiten oder unteren Enden der ersten Stufe und der zweiten Stufe befestigt ist. Ein Beispiel für eine erste Stufe und eine zweite Stufe, die sich gemeinsame Endkappen teilen, findet sich in U.S. Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2007/0289915.
3 ist eine in Einzelteile aufgelöste Ansicht einer anderen Ausführungsform eines zweistufigen Filters 40, das als ein Filter in einer Filterkonstruktion für einen Strom von außen nach innen gestaltet ist, das die hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Konzepte anwenden kann, mit einer ersten Stufe 42, die eine äußere Koaleszenzabscheiderstufe ist, und einer zweiten Stufe 44, die eine innere Abscheiderstufe ist, wobei die äußere Stufe die innere Stufe mit einem dazwischen liegenden Spalt umgibt. Die Filtermedien der ersten Stufe 42 und die Filtermedien der zweiten Stufe 44 sind mit Endkappen 46, 48 bzw. 51, 53 in derselben Weise verbunden, wie oben für die Endkappen 18, 20, 26, 28 beschrieben ist, obwohl ebenso auch an jedem Ende eine gemeinsame Endkappe verwendet werden kann. Das Filter 40 ist so gestaltet, dass es über einem Standrohr in einem Filtergehäuse eingebaut wird. Weitere Einzelheiten dieser allgemeinen Art einer zweistufigen Filterkonstruktion sind in der U.S. Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2009/0065425 offenbart.
4 und 5 zeigen Einzelheiten der ersten oder äußeren Koaleszenzabscheiderstufe 12 bzw. der zweiten oder inneren Abscheiderstufe 14 des Filters 10. Die Stufen 42, 44 des Filters 40 sind mit Ausnahme der Endkappen im Wesentlichen genauso gestaltet wie die Stufen 12, 14 und werden nicht separat beschrieben.
Wie in 2 und 4 dargestellt, enthält die erste oder äußere Koaleszenzabscheiderstufe 12 einen plissierten Zylinder 50 aus polymeren Medien, der im zusammengebauten Zustand einen nicht-plissierten Zylinder 52 aus polymeren Medien umgibt. Wie in 2 und 5 dargestellt, enthält die zweite oder innere Abscheiderstufe 14 einen nicht-plissierten Zylinder 54 aus polymeren Medien, der im zusammengebauten Zustand einen plissierten Zylinder 56 aus polymeren Medien umgibt.
Unter Bezugnahme auf 2 und 4 enthalten die plissierten Medien 50 innere (d. h. stromabwärts liegende) Faltenrücken 60, die bei Verwendung unmittelbar neben der Außenfläche des Zylinders 52 derart positioniert sind, dass es keinen signifikanten Spalt oder keine Trennung zwischen den beiden gibt. In einer Ausführungsform stehen die inneren Faltenrücken 60 in engem Kontakt mit der Außenfläche des Zylinders 52. Die inneren Faltenrücken 60 könnten an der Außenfläche des Zylinders 52 befestigt oder fixiert sein oder nicht, sind aber unmittelbar neben, zum Beispiel in Kontakt mit, dem Zylinder angeordnet.
6A zeigt eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der ersten Stufe 12, wobei die Dicke der Schichten der Deutlichkeit wegen übertrieben ist. In 6A stehen die stromabwärtigen Faltenrücken 60 der plissierten Medien 50 in direktem engen Kontakt mit der Außenfläche der nicht-plissierten Medien 52, wobei die Rücken 60 wahlweise an der Außenfläche fixiert oder nicht fixiert sind. Somit wird in der Ausführungsform in 6A kein zentrales Rohr, kein Sieb, kein Korb oder keine andere Trägerstruktur für die Medien der ersten Stufe 12 verwendet. In diesem Fall wären die nicht-plissierten Medien 52 und/oder die plissierten Medien 50 steif genug, um selbst als Trägerstruktur zu dienen.
6B zeigt eine andere Ausführungsform der ersten Stufe, wo ein zentrales Rohr, ein Sieb, ein Korb, eine Feder oder eine andere Trägerzylinderstruktur 70 für die Medien der ersten Stufe 12 stromabwärts und neben dem Zylinder 52 mit nicht-plissierten Medien liegt. Die Trägerstruktur 70, falls verwendet, kann aus einem polymeren Material, zum Beispiel thermoplastischen Material, gebildet sein und ist mit Öffnungen versehen, so dass Fluid durch die erste Stufe zur zweiten Stufe fließen kann. Die wahlweise Trägerstruktur 70 wird verwendet um zu verhindern, dass die inneren nicht-plissierten Medien 52 unter dem Strom und Druckabfall des Fluids kollabieren. Im Idealfall jedoch bieten die plissierten 50 und nicht-plissierten Medien 52 gemeinsam ausreichende Stärke und Steifigkeit, die die Verwendung der Trägerstruktur 70 unnötig machen. In der Ausführungsform in 6B könnten die nicht-plissierten Medien 52 an der Trägerstruktur 70 nur an den Endkappen befestigt sein, da aufgrund des Fluiddrucks während der Verwendung keine Notwendigkeit besteht, sie anderswo zu befestigen. Dennoch können die nicht-plissierten Medien 52 an der Trägerstruktur 70 an jeder Stelle, die als geeignet angesehen wird, befestigt sein.
6C zeigt eine andere Ausführungsform der ersten Stufe, wo sich die Trägerstruktur 70 zwischen, neben und in Berührung mit beiden, den stromaufwärts liegenden plissierten Medien 50 und den stromabwärts liegenden nicht-plissierten Medien 52 befindet. In 6C bietet die Trägerstruktur 70 eine Stütze für die plissierten Medien 50, deren innere Faltenrücken 60 sich in engem Kontakt mit ihr befinden, während die nicht-plissierten Medien 52 im Inneren und stromabwärts und in engem Kontakt mit der Trägerstruktur 70 liegen. Die nicht-plissierten Medien 52 könnten mit der polymeren Trägerstruktur 70 thermogeschweißt oder spritzgegossen werden, um sie an der Trägerstruktur zu befestigen.
In 6A–6C geben die Bezugszeichen 1–5 in der Reihenfolge von stromaufwärts nach stromabwärts in Richtung des Fluidstroms die verschiedenen Medienschichten eines Beispiels der plissierten Medien 50 an. In den hierin beschriebenen Beispielen bestehen die Medienschichten der plissierten Medien 50 aus polymeren Materialien, zum Beispiel thermoplastischen Materialien.
In einer Ausführungsform können die plissierten Medien 50 drei Schichten aus polymeren, faserigen Filtermedien (1–3), eine Schicht aus polymeren Nanofasermedien (4), und eine abschließende Schicht (5) aus polymeren, faserigen Medien enthalten. In diesem Beispiel, bestehen die nicht-plissierten Medien 52 aus einer einzelnen Schicht aus polymeren, faserigen Medien, die als Rohr gebildet und im Inneren der plissierten Medien 50 angeordnet ist, wobei die stromaufwärts liegende Fläche entweder über die Faltenrücken 60 in direktem Kontakt mit den plissierten Medien oder über die dazwischen liegende Trägerstruktur 70 in indirektem Kontakt mit den plissierten Medien 50 steht.
Für gewöhnlich sind die Axiallängen L₁ (siehe 2) der Schichten der plissierten Medien 50, der nicht-plissierten Medien 52, und der Trägerstruktur (falls verwendet) dieselben, wobei die Enden jeweils in den Endkappen 18, 20 eingebettet oder in einem Klebstoff, z. B. Polyurethan, vergossen oder auf andere Weise an den Endkappen derart befestigt sind, dass ein Vorbeiströmen von ungefiltertem Fluid um die Medien verhindert wird.
Während 6A–6C fünf Schichten für die plissierten Medien 50 und eine Schicht für die nicht-plissierten Medien 52 zeigen, können mehr oder weniger Schichten für die plissierten Medien 50 und die nicht-plissierten Medien 52 verwendet werden, abhängig zum Beispiel von den Anforderungen der Anwendung und dem Koaleszenzabscheiderdesign.
Die Funktions- und Gestaltungseinschränkungen für jede Schicht der ersten oder Koaleszenzabscheiderstufe 12 und wie und wann sie angewendet werden, werden nun beschrieben. Zur Veranschaulichung sind Beispiele für jede Schicht in Tabelle 1 für drei verschiedene Medienkombinationen angeführt, die als Koaleszenzabscheider X, Y, und Z bezeichnet sind. Es muss festgehalten werden, dass diese drei Medienkombinationen Gestaltungsmöglichkeiten zeigen, die auf der Erkenntnis beruhen, dass bei Kraftstoffen mit geringer Grenzflächenspannung, wie ULSD und Biodiesel, ein relativ geringer thermodynamischer Antrieb für eine Koaleszenz vorliegt und die Koaleszierungskinetik dazu neigt, langsam zu sein. Die hierin beschriebenen Beispiele sind so gestaltet, dass sie den Durchgang von Wassertropfen durch die Medien physikalisch verlangsamen und deren Konzentration örtlich innerhalb des Koaleszenzabscheiders erhöhen.
Die Medienkombinationen, Materialien und Eigenschaften, die in Tabelle 1 aufgelistet sind, sind nur beispielhaft und zeigen Kombinationen, Materialien und Eigenschaften, von welchen die Erfinder zum Zeitpunkt der Einreichung dieser Anmeldung annehmen, dass sie angemessene Leistungsergebnisse in Bezug auf Hochdruck-Common-Rail-Dieselkraftstoffsysteme bieten, die mit ULSD oder Biodiesel laufen. Eine weitere Forschung könnte geeignete Medienkombinationen, Materialien und Materialeigenschaften ergeben, die anders als die in Tabelle 1 angeführten sind, sowohl in Hinblick auf Hochdruck-Common-Rail-Dieselkraftstoffsysteme, die mit ULSD oder Biodiesel laufen, wie auch in Hinblick auf andere Arten von Fluida in anderen Arten von Systemen.

Obwohl Tabelle 1 verschiedene spezifische thermoplastische Materialien auflistet, wie Polyamid, Polybutylenterephthalat und Polyethylenterephthalat, sind daher die Medienschichten nicht auf diese spezifischen thermoplastischen Materialien beschränkt. Andere thermoplastische Materialien könnten verwendet werden. Ferner sind die Medienschichten nicht auf thermoplastische Materialien beschränkt. Andere polymere Materialien könnten für die Medienschichten verwendet werden, einschließlich, ohne aber darauf beschränkt zu sein, wärmehärtender Kunststoffe.

Tabelle 1 Beispielhafte Medienschichten und Eigenschaften für die äußere Stufe
Koaleszenzabscheider X – Koaleszenzabscheider zur Geschwindigkeitsänderung
Schicht	Material	Nomineller mittlerer Faserdurchmesser (μm)	Mittlere Porengröße (μm)	Max Porengröße (μm)	Durchlässigkeit (cfm)	Dicke (mm)	Flächengewicht (gsm)
1	Polybutylenterephthalatvlies	> 10	> 50	> 100	> 250	> 0,3	> 40 ± 10
2	Polybutylenterephthalatvlies	1,0–4,0	5,0–15,0	10,0–20,0	35–55	0,7–0,15	27 ± 5
3	Polybutylenterephthalatvlies	1,0–5,0	15,0–30,0	25,0–40,0	75–100	0,15–0,3	33 ± 5
4	Polyamidvlies	0,1–1,0	< 8,0	5,0–15,0	5,0–20,0	0,1–0,25	> 20
5	Polyethylenterephthalatvlies	> 40	20,0–40,0	40–60	50–75	0,4–0,7	198 ± 20
6	Polyethylenterephthalatvlies	> 20	25–45	40–60	150–200	0,8–1,2	100 ± 20

Koaleszenzabscheider Y – Oberflächenkoaleszenzabscheider mit Einzelschicht
Schicht	Material	Nomineller mittlerer Faserdurchmesser (μm)	Mittlere Porengröße (μm)	Max Porengröße (μm)	Durchlässigkeit (cfm)	Dicke (mm)	Flächengewicht (gsm)
4	Polyamidvlies	0,1–1,0	< 8,0	5,0–15,0	5,0–20,0	0,1–0,25	> 20
5	Polyethylenterephthalatvlies (wahlweise)	> 40	20,0–40,0	40–60	50–75	0,4–0,7	198 ± 20
6	Polyethylenterephthalatvlies	> 20	25–45	40–60	150–200	0,8–1,2	100 ± 20

Koaleszenzabscheider Z – Oberflächenkoaleszenzabscheider
Schicht	Material	Nomineller mittlerer Faserdurchmesser (μm)	Mittlere Porengröße (μm)	Max Porengröße (μm)	Durchlässigkeit (cfm)	Dicke (mm)	Flächengewicht (gsm)
3	Polybutylenterephthalatvlies	1,0–5,0	15,0–30,0	25–40	75–100	0,15–0,3	33 ± 5
4	Polyamidvlies	0,1–1,0	< 8,0	5,0–15,0	5,0–20,0	0,1–0,25	> 20
5	Polyethylenterephthalatvlies (wahlweise)	> 40	20–40	40–60	50–75	0,4–0,7	198 ± 20
6	Polyethylenterephthalatvlies	> 20	25–45	40–60	150–200	0,8–1,2	100 ± 20

In Tabelle 1 (und folgender Tabelle 2): gsm ist definiert als Gramm pro Quadratmeter und cfm ist definiert als Kubikfuß pro Minute, die Dicke wird von stromaufwärts nach stromabwärts relativ zu der primären Fluidströmungsrichtung durch die Medienschichten gemessen.
Koaleszenzabscheider X
Das Beispiel des Koaleszenzabscheiders X enthält mindestens 6 Medienschichten und es kann wahlweise eine Trägerstruktur verwendet werden. Die Schichten 1–5 bilden die plissierten Medien 50 und Schicht 6 bildet den nicht-plissierten Zylinder 52. Der Koaleszenzabscheider X könnte als Koaleszenzabscheider zur Geschwindigkeitsänderung bezeichnet werden (siehe zum Beispiel PCT Veröffentlichungsnr. WO 2010/042706 ) zur Verwendung in einer Filter-in-Filter-Konstruktion.
Schicht 1 dient als Vorfilter und verringert den Druckabfall über die äußere Stufe 12. Schicht 1 ist offener (hat z. B. eine höhere Porosität, größere Porengröße, größeren mittleren Faserdurchmesser, höhere Frasier-Durchlässigkeit und/oder geringere Kontaminantenentfernungseffizienz) als Schicht 2.
Schicht 2 dient zum Einfangen feiner emulgierter Tröpfchen, zum Beispiel Wassertröpfchen im ULSD Kraftstoff. Schicht 2 ist dichter (hat z. B. eine geringere Porosität, kleinere Porengröße, kleineren mittleren Faserdurchmesser, geringere Frasier-Durchlässigkeit und/oder höhere Kontaminantenentfernungseffizienz) als Schicht 3.
Schicht 3 dient zur Verringerung der Fluidgeschwindigkeit innerhalb der Schicht und bietet Raum für Tröpfchen, die in Schicht 2 eingefangen wurden, um diese abzuleiten, zu sammeln und zu koaleszieren. Die physikalischen Eigenschaften von Schicht 3 sind derart, dass die Fluidgeschwindigkeit in dieser Schicht geringer ist als in Schicht 4. Schicht 3 ist offener (hat z. B. eine höhere Porosität, eine größere Porengröße, einen größeren mittleren Faserdurchmesser, eine höhere Frasier-Durchlässigkeit und/oder eine geringere Kontaminantenentfernungseffizienz) als Schicht 4.
Schicht 4 dient zum Einfangen von Tröpfchen, die von den vorangehenden Schichten nicht eingefangen wurden, insbesondere der feineren Tröpfchen, und dient als semipermeable Barriere für den Durchgang der eingefangenen Tröpfchen. Die Funktion der semipermeablen Barriere bewirkt eine Konzentration und Sammlung von Tröpfchen in Schicht 3, wodurch mehr Zeit und eine höhere Wahrscheinlichkeit für das Eintreten einer Koaleszierung geboten werden. Schicht 4 führt auch zu einer örtlich erhöhten Fluidgeschwindigkeit und einer vorübergehenden Vergrößerung der Tropfenoberfläche, wodurch die Koaleszenz weiter erhöht wird. Die Fluidgeschwindigkeit in Schicht 4 ist höher als in Schicht 5. Schicht 4 ist dichter (hat z. B. eine geringere Porosität, eine kleinere Porengröße, einen kleineren mittleren Faserdurchmesser, eine geringere Frasier-Durchlässigkeit und/oder höhere Kontaminantenentfernungseffizienz) als Schicht 5.
Schicht 4 kann zum Beispiel aus thermoplastischen Nanofaser-Filtermedien mit Fasern mit einem Durchmesser von weniger als etwa 1 μm bestehen, was dazu beiträgt, die sehr hohen Wasserentfernungseffizienzanforderungen für moderne Hochdruck-Common-Rail-Dieselkraftstoffsysteme zu erreichen, die mit ULSD oder Biodiesel laufen. Schicht 4 kann unter Verwendung eines Elektroblasverfahren gebildet werden, kann aber auch unter Verwendung anderer geeigneter Verfahren hergestellt werden. Zusätzlich zu den in Tabelle 1 für Schicht 4 angeführten Eigenschaften, kann Schicht 4 auch ein Verhältnis von maximaler bis mittlerer Porengröße von weniger als etwa 3, und bevorzugter weniger als etwa 2 haben.
Schicht 5 dient zur Schaffung einer Umgebung mit geringerer Geschwindigkeit für die koaleszierten Tropfen, die in den vorangehenden Schichten gebildet wurden, um diese vor der Abgabe zu sammeln und hindurchzuleiten. Schicht 5 ist offener (hat z. B. eine höhere Porosität, größere Porengröße, einen größeren mittleren Faserdurchmesser, eine höhere Frasier-Durchlässigkeit und/oder eine geringere Kontaminantenentfernungseffizienz) als Schicht 4.
Schicht 6 (d. h. der nicht-plissierte Zylinder 52) dient zum Vorsehen von Abgabestellen für koaleszierte Tropfen. Als solche ist Schicht 6 offener (hat z. B. eine höhere Porosität, eine größere Porengröße, einen größeren mittleren Faserdurchmesser, eine höhere Frasier-Durchlässigkeit und/oder eine geringere Kontaminantenentfernungseffizienz) als Schicht 5. In einer Ausführungsform sieht Schicht 6 auch einen Strukturträger für die erste Stufe 12 vor, wie oben für 6A besprochen, wodurch die Notwendigkeit für eine separate Trägerstruktur entfällt.
Koaleszenzabscheider Y
In dem Beispiel von Koaleszenzabscheider Y werden zwei bis drei Medienschichten mit oder ohne wahlweise(r) Trägerstruktur verwendet. Der Koaleszenzabscheider Y könnte als ein Einzelschicht-Oberflächenkoaleszenzabscheider bezeichnet werden (siehe U.S. Patentanmeldung Seriennr. 61/178,738, eingereicht am 15. Mai 2009, und U.S. Patentanmeldung Seriennr. 12/780,392, eingereicht am 14. Mai 2010) zur Verwendung in einer Filter-in-Filter-Konstruktion.
Die erste Schicht, Schicht 4, dient zum Vorsehen einer semi-permeablen Barriere für den Durchlass fein emulgierter Tröpfchen, die deren Konzentration an ihrer stromaufwärtigen Fläche bewirkt. Auf diese Weise haben die Tröpfchen Zeit und eine geeignete Umgebung zum Koaleszieren und für ein Tropfenwachstum. Schicht 4 ist eine relativ dichte Schicht mit Eigenschaften, die mit der Schicht 4 im Koaleszenzabscheider X oder vergleichbar oder noch dichter sind. Schicht 4 beruht auf einem Sieben, um einen Durchgang feiner Tröpfchen zu verhindern, und kann in diesem Beispiel aus thermoplastischen Nanofaser-Filtermedien mit Fasern mit einem Durchmesser von weniger als etwa 1 μm, einer mittleren Porengröße, die kleiner als die mittlere Tropfengröße der zuströmenden Tröpfchen ist, bestehen und kann ein Verhältnis von maximaler zu mittlerer Porengröße von weniger als etwa 3 und vorzugsweise weniger als etwa 2 haben. Die Schicht 4 kann unter Verwendung eines Elektroblasverfahrens gebildet werden, kann aber auch unter Verwendung anderer geeigneter Verfahren gebildet werden.
Schicht 5 ist optional und sieht, falls erforderlich, einen Strukturträger für Schicht 4 vor und dient als Auslasskanal für koaleszierte Tropfen, die durch Schicht 4 gepresst werden. Schicht 5 verbindet auch Schicht 4 mit der Abgabeschicht 6 (d. h. dem nicht-plissierten Zylinder 52). Schicht 5 erzeugt eine Umgebung mit geringerer Geschwindigkeit für die koaleszierten Tropfen, um diese vor der Abgabe zu sammeln und hindurchzuleiten. Schicht 5 (falls verwendet) ist offener als Schicht 4 und ist in der Struktur stärker, um einen Träger für Schicht 4 vorzusehen und die Verarbeitung der Filtermedien zu erleichtern.
Koaleszenzabscheider Y hat eine zusätzliche nicht-plissierte Schicht 6 (d. h. einen nicht-plissierten Zylinder 52) stromabwärts von Schicht 4 und der wahlweisen Schicht 5, die Abgabestellen für koaleszierte Tropfen vorsieht. Schicht 6 ist offener als die wahlweise Schicht 5.
Koaleszenzabscheider Z
In dem Beispiel des Koaleszenzabscheiders Z werden drei oder mehr Medienschichten mit einer wahlweisen Trägerstruktur verwendet (siehe U.S. Patentanmeldung Seriennr. 61/179,170, eingereicht am 18. Mai 2009; U.S. Patentanmeldung Seriennr. 61/179,939, eingereicht am 20 Mai 2009; und U.S. Patentanmeldung Seriennr. 12/780,392, eingereicht am 14. Mai 2010. Der Koaleszenzabscheider Z ist ein komplexerer Oberflächenkoaleszenzabscheider als Koaleszenzabscheider Y zur Verwendung in einer Filter-in-Filter-Konstruktion.
Schicht 3 dient zur Verringerung des Druckabfalls über dem Koaleszenzabscheider und dient als Partikelvorfilter für den Koaleszenzabscheider und zur Verlängerung seiner Betriebsdauer. Schicht 3 ist offener als Schicht 4 und hat einen höheren Kapillardruck (d. h. einen positiveren Kapillardruck) als Schicht 4.
Die Funktionen und Eigenschaften von Schicht 4, Schicht 5 (wahlweise) und Schicht 6 sind wie für den Koaleszenzabscheider Y beschrieben.
In allen drei Koaleszenzabscheidern X, Y, und Z ist die Art des Übergangs von Schicht 5 zu Schicht 6 von Interesse. In den dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen sind die Schichten 1–5 plissiert. Als solche bewirken das Fluidströmungsprofil innerhalb der Falten und der Widerstand an eingefangenen Tröpfchen deren Ansammlung in den Tälern 62 (stromabwärts liegende Richtung) der Falten. Dies führt zu einer Konzentration von Tröpfchen in dieser lokalisierten Region, einer Erhöhung der Koaleszenz, da eine längere Zeit für das Koaleszieren der Tropfen vorgesehen ist, bevor sie abgegeben werden. Die Erfinder haben beobachtet, dass koaleszierte Tropfen dazu neigen, aus denselben aktiven Regionen oder Flächen der stromabwärts liegenden Fläche der Koaleszenzabscheider abgegeben zu werden, während an anderen Stellen eine geringe Tropfenabgabe erfolgt. Dies legt nahe, dass, sobald ein Auslasspfad durch die Medien geschaffen ist, dieser wiederholt verwendet wird.
In der beschriebenen ersten Stufe werden bevorzugte Auslasspfade, die in großen Poren münden, durch den engen Kontakt der inneren Faltenrücken von Schicht 4 (für Koaleszenzabscheider Y und Z) oder Schicht 5 (für Koaleszenzabscheider X, wie auch Koaleszenzabscheider Y und Z, wenn Schicht 5 enthalten ist) zu der stromaufwärts liegenden Fläche der unplissierten Schicht 6 geschaffen. An dem Kontaktpunkt zwischen den plissierten Medien und den nicht-plissierten Medien liegt ein örtliches Aufbrechen der Medienporenstruktur vor, das zu diesen bevorzugten Auslasspfaden führt. Das Ergebnis ist, dass größere Tropfen abgegeben werden. Ferner treten diese Auslasspfade an den Böden 64 der Faltentäler 62 auf (siehe 6A, 6B und 6C), wo koaleszierte Tropfen zu einer Konzentration neigen und die Wirkung am größten ist. Der Kontakt zwischen Schichten 4 oder 5 und Schicht 6 muss nicht direkt sein. Stattdessen können dieselben Nutzen indirekt erzielt werden, indem die inneren oder stromabwärtigen Faltenrücken 60 der plissierten Medien 50 in direktem Kontakt mit der porösen Trägerstruktur 70 stehen, die ihrerseits in direktem Kontakt mit Schicht 6 (d. h. dem nicht-plissierten Zylinder 52) an ihrer stromabwärts liegenden Seite steht, wie in 6C dargestellt.
In einer zusätzlichen Ausführungsform könnten die plissierten Medien 50 wie in den beispielhaften, zuvor beschriebenen Koaleszenzabscheidern X, Y oder Z beschrieben sein, mit der Ausnahme, dass die Schicht 6, d. h. der nicht-plissierte Zylinder 52, fehlen würde. Diese zusätzliche Ausführungsform erreicht dasselbe Fluidströmungsprofil innerhalb der Falte und dieselbe Wirkung des Widerstands an eingefangenen Tropfen wie die Koaleszenzabscheider X, Y oder Z, um eine Konzentration von Tröpfchen und koaleszierten Tropfen in den Tälern 62 der Falten zur Erhöhung der Koaleszenz zu bewirken. Anstatt dass die koaleszierten Tropfen jedoch zur Schicht 6 ablaufen, werden die Tropfen aus kleinen Schlitzen oder Löchern (d. h. Öffnungen) in den inneren Faltenrücken 60 freigesetzt. Diese Öffnungen könnten durch Nadelstanzen oder ein anderes Mittel erzeugt werden und können eine Größenordnung von 30–300 μm aufweisen. Die Öffnungen dienen als Abgabepunkte für die koaleszierten Tropfen.
8 zeigt ein Beispiel von Öffnungen 80, die in den inneren Faltenrücken der plissierten Medien 50 gebildet sind. Eine wahlweise Schicht 82 mit relativ großer Porengröße (im Vergleich zu den Medien 50), die dem nicht-plissierten Zylinder 52 oder der Trägerstruktur 70 äquivalent sein kann, kann ebenso vorhanden sein. Wie in 8 dargestellt, fließt während des Stroms eine Emulsion, die Wassertröpfchen enthält, in die Falte bei (1). Bei (2) fließen Wassertröpfchen, die nicht imstande sind, die Barriere zu durchdringen, die durch die Medien gebildet wird, entlang der Medienoberfläche zu dem Tal der Falte. Bei (3) sammeln sich Wassertröpfchen im Tal und koaleszieren zu Tropfen. Bei (4) presst der Druckabfall koaleszierte Tropfen durch eine Öffnung 80 im Faltenrücken. Bei (5) werden Tropfen durch die Schicht 82, falls vorhanden, abgegeben. Bei (6) fallen koaleszierte Wassertropfen aus und/oder werden stromabwärts zu dem äußeren, nicht-plissierten Zylinder 54 der zweiten Stufe 14 befördert, wo sie abgetrennt werden und ablaufen.
7 und Tabelle 2 zeigen eine beispielhafte Konfiguration der zweiten oder inneren Abscheidungsstufe 14. Die zweite Stufe 14 dient zum Abscheiden koaleszierter Wassertropfen aus dem Fluid und zur Entfernung feiner fester Kontaminanten aus dem Fluid. Die zweite Stufe 14 enthält den äußeren, nicht-plissierten Zylinder 54 in engem Kontakt mit den äußeren Faltenrücken des inneren mehrschichtigen plissierten Zylinders 56.
Wie in 2 dargestellt, sind die Axiallängen L₂ des nicht-plissierten Zylinders 54 und des plissierten Zylinders 56 im Wesentlichen dieselben, wobei die Enden der Zylinder in die Endkappen 26, 28 eingebettet sind oder in einem Klebstoff vergossen sind, zum Beispiel Polyurethan, oder auf andere Weise an den Endkappen in einer Weise befestigt sind, die ein Vorbeiströmen von ungefiltertem Fluid um die Medien verhindert.
Die Medienkombinationen, Materialien und Eigenschaften, die in Tabelle 2 aufgelistet sind, sind nur beispielhaft und reflektieren Kombinationen, Materialien und Eigenschaften, von welchen die Erfinder zum Zeitpunkt der Einreichung dieser Anmeldung annehmen, dass sie angemessene Leistungsergebnisse in Bezug auf Hochdruck-Common-Rail-Dieselkraftstoffsysteme bieten, die mit ULSD oder Biodiesel laufen. Eine weitere Forschung könnte geeignete Medienkombinationen, Materialien und Materialeigenschaften, die nicht die in Tabelle 2 angeführten sind, ergeben, sowohl in Bezug auf Hochdruck-Common-Rail-Dieselkraftstoffsysteme, die mit ULSD oder Biodiesel laufen, wie auch in Bezug auf andere Arten von Fluida in anderen Arten von Systemen.

Während Tabelle 2 verschiedene spezifische thermoplastische Materialien wie Polyamid, Polybutylenterephthalat und Polyethylenterephthalat auflistet, sind die Medienschichten dennoch nicht auf diese spezifischen thermoplastischen Materialien beschränkt. Andere thermoplastische Materialien könnten verwendet werden. Ferner sind die Medienschichten nicht auf thermoplastische Materialien beschränkt. Andere polymere Materialien könnten für die Medienschichten verwendet werden, einschließlich, ohne aber darauf beschränkt zu sein, wärmehärtender Kunststoffe.

Tabelle 2. Beispielhafte Medienschichten und Eigenschaften der inneren Stufe
Schicht	Material	Nomineller mittlerer Faserdurchmesser (μm)	Mittlere Porengröße (μm)	Max. Porengröße (μm)	Durchlässigkeit (cfm)	Dicke (mm)	Flächengewicht (gsm)
A	Polyethylenterephthalatgittergewebe	*	30–50	30–50	400–600	0,03–0,1	37 ± 10
B	Polybutylenterephthalatvlies	> 10	> 50	> 100	225–325	0,3–0,5	48 ± 10
C	Polybutylenterephthalatvlies	1,0–5,0	5,0–15,0	10,0–25,0	35–55	0,1–0,3	38 ± 10
D	Polyamidvlies	0,1–0,8	1,0–8,0	1,0–10,0	3,0–20,0	0,1–0,3	> 20
E	Polyethylenterephthalatvlies	> 40	20–35	40–65	50–75	0,45–0,65	198 ± 20

*Es wird derzeit angenommen, dass der nominelle mittlere Faserdurchmesser für Schicht A für die Funktionalität irrelevant ist

In dem in 7 und in der oben stehenden Tabelle 2 gezeigten Beispiel enthält die zweite Stufe mindestens fünf Schichten. Schicht A (d. h. der nicht-plissierte Zylinder 54) dient zur Abscheidung koaleszierter Wassertropfen vom Kraftstoff. Schicht A kann zum Beispiel ein gewebtes Polymernetz in der Form einer Röhre sein, das die koaleszierten Wassertropfen abweist und sie frei von der Oberfläche ablaufen lässt. Schicht A liegt außerhalb und in engem Kontakt mit den äußeren Faltenrücken 90 des inneren mehrschichtigen plissierten Zylinders 56. Die Erfinder nehmen gegenwärtig an, dass die Netzöffnung von Schicht A weniger als 100 μm und vorzugsweise weniger als 50 μm für ULSD- und Biodieselanwendungen sein sollte. Eine weitere Forschung könnte jedoch andere geeignete Größen für die Netzöffnungen ergeben.
Die plissierten Schichten (Schichten B–E, d. h. der plissierte Zylinder 56) dienen zum Einfangen fester Kontaminanten und Tropfen, die nicht durch stromaufwärts liegende Schichten entfernt wurden. Die ersten dieser plissierten Schichten, Schichten B und C in 7 und Tabelle 2 sind Übergangsschichten, die den Druckabfall verringern, für eine weitere Entfernung von Tropfen und Tröpfchen sorgen und Feststoffe verringern, die sich an der folgenden Nanofaserfiltrationsschicht, Schicht D, ansammeln. Schichten B und C haben Eigenschaften ähnlich Schichten 1 und 2 in der äußeren Stufe 12. Schicht B erleichtert auch die Herstellung und Verarbeitung.
Die nächste plissierte Schicht, Schicht D, dient als hocheffizientes Filter für feine Partikel, 4 μm(c) und kleiner. Für Hochdruck-Common-Rail-Anwendungen sind sehr hohe Entfernungseffizienzen für Partikel mit einer Größe von nur 4 μm(c) für den Schutz der Kraftstoff-Injektoren erforderlich. Die Schichten stromaufwärts von Schicht D dienen vorwiegend zur Entfernung und Abscheidung von Wassertropfen. Schicht D dient zum Schutz eines stromabwärts liegenden Systems, wie eines Hochdruck-Common-Rail-Kraftstoffeinspritzungssystems, vor feinen Feststoffen. Schicht D entfernt auch Tropfen, die durch die vorangehenden Schichten gegangen sein mögen. Vorzugsweise ist Schicht D dichter als jede der anderen Schichten der äußeren Stufe 12 oder der inneren Stufe 14 und weist in einer beispielhaften Ausführungsform thermoplastische Nanofaser-Filtermedien mit Fasern auf, die einen Durchmesser von weniger als 1 μm haben. Schicht D sollte mindestens so dicht sein wie Schicht 4 der äußeren Stufe 12.
Die abschließende Schicht, Schicht E, dient als Träger für die vorangehenden Schichten, ohne den Druckabfall signifikant zu erhöhen. Schicht E ist ein relativ offenes Medium mit ausreichender Stärke und Steifigkeit, um stromaufwärts liegende Schichten der inneren Stufe 14 unter Gebrauchsbedingungen zu tragen und die Verarbeitbarkeit der Medien der inneren Stufe 14 zu verbessern.
Die Beispiele in den oben stehenden Tabellen 1 und 2 geben an, dass die verschiedenen Medienschichten aus spezifischen thermoplastischen Materialien hergestellt sind. Die Endkappen und die Trägerstruktur 70 sind auch so beschrieben, dass sie aus thermoplastischen Materialien bestehen. Die Leistungsvorteile des hierin beschriebenen Filters können jedoch erreicht werden, wenn einige dieser Komponenten nicht thermoplastisch sind, sondern aus anderen polymeren Materialien oder unter gewissen Umständen nicht-polymeren Materialien bestehen. Zum Beispiel, kann eine oder können mehrere der Medienschichten der äußeren Stufe 12 und/oder der inneren Stufe 14 aus polymeren Materialien bestehen, die keine thermoplastischen Materialien sind. In einer anderen Ausführungsform können die Endkappen aus einem Material gebildet sein, das kein thermoplastisches ist, zum Beispiel Metall oder ein anderes polymeres Material wie wärmehärtende Kunststoffe. Zusätzlich kann die Trägerstruktur 70 aus Materialien bestehen, die keine thermoplastischen sind, zum Beispiel aus anderen polymeren Materialien, Metall oder anderen Materialien, die nach dem Stand der Technik bekannt sind.
Geeignete polymere Materialien, die für die verschiedenen Elemente des hierin beschriebenen Filters verwendet werden können, können, ohne aber darauf beschränkt zu sein, Polyamidmaterial, Polyalkylenterephthalatmaterial (z. B. Polyethylenterephthalatmaterial oder Polybutylenterephthalatmaterial), ein anderes Polyestermaterial, Halogenkohlenwasserstoffmaterial (z. B. Marke Halar^® Ethylenchlortrifluorethylen (ECTFE)) und Polyurethanmaterial enthalten.
Die plissierten Medien 50 und plissierten Medien 56 können unter Verwendung jeder geeigneten Technik hergestellt werden, die nach dem Stand der Technik bekannt ist, einschließlich, ohne aber darauf beschränkt zu sein, Schmelzblasen von zwei verschiedenen, übereinanderliegenden Medienschichten, durch ein Nassablegeverfahren, Elektrospinnen, Elektroblasen, Schmelzspinnen, Ultraschallbindung, gemeinsames Falten oder durch eine andere chemische oder physikalische Bindung von zwei oder mehr verschiedenen Schichten oder unter Verwendung anderer Techniken oder Kombinationen von Techniken.
Die Erfindung kann in anderen Formen ausgeführt werden, ohne von ihrem Wesen oder ihren neuartigen Merkmalen abzuweichen. Die in dieser Anmeldung offenbarten Ausführungsformen sind in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht als einschränkend anzusehen. Der Umfang der Erfindung ist durch die beiliegenden Ansprüche und nicht durch die vorangehende Beschreibung angegeben und sämtliche Änderungen, die in der Bedeutung und im Bereich von Entsprechungen der Ansprüche liegen, sollen darin enthalten sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2010/042706 [0043]

Claims

Zweistufiges Fluidfilter, aufweisend: eine äußere Koaleszenzabscheiderstufe, die eine innere Abscheiderstufe mit einem dazwischen liegenden Spalt umgibt, wobei die äußere Koaleszenzabscheiderstufe einen plissierten Zylinder aus polymeren Medien enthält, der zum Koaleszieren von Wasser, das sich in einem Fluid befindet, ausgebildet wird, wobei der plissierte Zylinder aus polymeren Medien Faltentäler und stromabwärtige Faltenrücken und Abgabestellen, die an oder neben den stromabwärtigen Faltenrücken angeordnet sind, aufweist; wobei der plissierte Zylinder aus polymeren Medien der äußeren Koaleszenzabscheiderstufe gegenüberliegende Enden aufweist, die an Endkappen befestigt sind; die innere Abscheiderstufe einen nicht-plissierten Zylinder aus polymeren Medien enthält, der einen mehrschichtigen plissierten Zylinder aus polymeren Medien umgibt, und die innere Abscheiderstufe zum Abscheiden von koalesziertem Wasser aus dem Fluid und zur Entfernung feiner fester Kontaminanten aus dem Fluid ausgebildet ist; und der nicht-plissierte Zylinder aus polymeren Medien und der mehrschichtige plissierte Zylinder aus polymeren Medien der inneren Abscheiderstufe jeweils gegenüberliegende Enden aufweisen, die an Endkappen befestigt sind.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 1, wobei das Fluid Kraftstoff ist und die äußere Koaleszenzabscheiderstufe und die innere Abscheiderstufe so ausgebildet sind, dass sie mit Kraftstoff funktionieren.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 1, wobei die äußere Koaleszenzabscheiderstufe eine erste Schicht enthält, die ein Polymervlies mit einem nominellen mittleren Faserdurchmesser zwischen etwa 0,1 und 1,0 μm, einer mittleren Porengröße von weniger als etwa 8.0 μm, einer maximalen Porengröße zwischen etwa 5,0 und 15,0 μm, einer Durchlässigkeit zwischen etwa 5 und 20 cfm, einer Dicke zwischen etwa 0,1 und 0,25 mm und einem Flächengewicht von mehr als etwa 20 gsm aufweist.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 3, wobei die äußere Koaleszenzabscheiderstufe wahlweise eine oder mehrere der folgenden Schichten stromaufwärts der ersten Schicht enthält: eine zweite Schicht, die ein Polymervlies mit einem nominellen mittleren Faserdurchmesser von mehr als etwa 10 μm und einem Flächengewicht von mehr als etwa 40 ± 10 gsm aufweist; eine dritte Schicht, die ein Polymervlies mit einem nominellen mittleren Faserdurchmesser zwischen etwa 1,0 und 4,0 μm und einem Flächengewicht von etwa 27 ± 5 gsm aufweist; eine vierte Schicht, die ein Polymervlies mit einem nominellen mittleren Faserdurchmesser zwischen etwa 1,0 und 5,0 μm und einem Flächengewicht von etwa 33 ± 5 gsm aufweist; und die äußere Koaleszenzabscheiderstufe mindestens eine oder mehrere der folgenden Schichten stromabwärts der ersten Schicht enthält: eine fünfte Schicht, die ein Polymervlies mit einem nominellen mittleren Faserdurchmesser von mehr als etwa 40,0 μm und einem Flächengewicht von etwa 198 ± 20 gsm aufweist; eine sechste Schicht, die ein Polymervlies mit einem nominellen mittleren Faserdurchmesser von mehr als etwa 20,0 μm und einem Flächengewicht von etwa 100 ± 20 gsm aufweist.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 4, wobei die äußere Koaleszenzabscheiderstufe Folgendes enthält: die erste, zweite, dritte, vierte, fünfte und sechste Schicht; die erste und sechste Schicht und wahlweise die fünfte Schicht; oder die erste, vierte und sechste Schicht und wahlweise die fünfte Schicht.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 4, wobei die Polymervliese der ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Schicht thermoplastisches Material aufweisen.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 6, wobei das thermoplastische Material der ersten Schicht ein Polyamid aufweist; und das thermoplastische Material der zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Schicht Polyester aufweist.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 4, wobei die sechste Schicht nicht plissiert ist und die erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Schicht den plissierten Zylinder bilden und die sechste Schicht zum Tragen des plissierten Zylinders ausgebildet ist, so dass eine Trägerstruktur nicht mit der sechsten Schicht in Eingriff steht.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 1, wobei die innere Abscheiderstufe Folgendes enthält: eine erste Schicht, die ein polymeres Gittergewebe mit einem Flächengewicht von etwa 37 ± 10 gsm aufweist; und eine zweite Schicht stromabwärts der ersten Schicht, die ein Polymervlies mit einem nominellen mittleren Faserdurchmesser zwischen etwa 0,1 und 0,8 μm und einem Flächengewicht von mehr als etwa 20 gsm aufweist.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 9, wobei die innere Abscheiderstufe ferner Folgendes enthält: eine dritte Schicht, die ein Polymervlies zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht aufweist und einen nominellen mittleren Faserdurchmesser von mehr als etwa 10 μm und ein Flächengewicht von etwa 48 ± 10 gsm hat; eine vierte Schicht, die ein Polymervlies zwischen der dritten Schicht und der zweiten Schicht aufweist und einen nominellen mittleren Faserdurchmesser zwischen etwa 1,0 und 5,0 μm und ein Flächengewicht von etwa 38 ± 10 gsm hat; und eine fünfte Schicht, die ein Polymervlies stromabwärts der zweiten Schicht aufweist und einen nominellen mittleren Faserdurchmesser von mehr als etwa 40,0 μm und ein Flächengewicht von etwa 198 ± 20 gsm hat.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 10, wobei das polymere Gittergewebe der ersten Schicht und die Polymervliese der zweiten, dritten, vierten und fünften Schicht thermoplastisches Material aufweisen.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 11, wobei das thermoplastische Material der ersten und fünften Schicht Polyester aufweist; das thermoplastische Material der zweiten Schicht ein Polyamid aufweist; und das thermoplastische Material der zweiten und dritten Schicht Polyester aufweist.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 6, wobei die erste Schicht der nicht-plissierte Zylinder aus polymeren Medien ist und die zweite, dritte, vierte und fünfte Schicht den mehrschichtigen plissierten Zylinder bilden.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 1, wobei der plissierte Zylinder der äußeren Koaleszenzabscheiderstufe eines der Folgenden enthält: in einer Richtung von stromaufwärts nach stromabwärts, drei Schichten aus polymeren, faserigen Filtermedien, eine Schicht aus polymeren Nanofasermedien und eine Schicht aus polymeren, faserigen Medien; in einer Richtung von stromaufwärts nach stromabwärts, eine Schicht aus polymeren Nanofasermedien und wahlweise eine Schicht aus polymeren, faserigen Medien; oder in einer Richtung von stromaufwärts nach stromabwärts, eine Schicht aus polymeren, faserigen Filtermedien, eine Schicht aus polymeren Nanofasermedien und wahlweise eine Schicht aus polymeren, faserigen Medien.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 14, wobei die polymeren Medien thermoplastische Medien aufweisen.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 14, wobei die äußere Koaleszenzabscheiderstufe ferner einen nicht-plissierten Zylinder stromabwärts des plissierten Zylinders enthält, wobei der nicht-plissierte Zylinder der äußeren Koaleszenzabscheiderstufe eine Schicht aus polymeren, faserigen Medien aufweist.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 16, wobei die polymeren Medien des nicht-plissierten Zylinders der äußeren Koaleszenzabscheiderstufe thermoplastische Medien aufweisen.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 1, wobei die äußere Koaleszenzabscheiderstufe in einer Richtung von stromaufwärts nach stromabwärts Folgendes enthält: eine erste Schicht, die als Vorfilter dient und zum Verringern eines Druckabfalls über die äußere Koaleszenzabscheiderstufe ausgebildet ist; eine zweite Schicht, die zum Einfangen feiner emulgierter Wassertröpfchen ausgebildet ist; eine dritte Schicht, die zum Verringern der Fluidgeschwindigkeit ausgebildet ist; eine vierte Schicht, die zum Einfangen von Wassertröpfchen ausgebildet ist, die nicht von der ersten, zweiten und dritten Schichten eingefangen werden; und eine fünfte Schicht, die zum Verringern der Fluidgeschwindigkeit ausgebildet ist.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 18, wobei die äußere Koaleszenzabscheiderstufe ferner eine sechste Schicht enthält, die zum Vorsehen von Abgabestellen für koaleszierte Wassertropfen ausgebildet ist.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 18, wobei die innere Abscheiderstufe in einer Richtung von stromaufwärts nach stromabwärts Folgendes enthält: den nicht-plissierten Zylinder aus polymeren Medien, der zum Abscheiden von koalesziertem Wasser aus dem Fluid ausgebildet ist; und den mehrschichtigen plissierten Zylinder aus polymeren Medien, der eine erste plissierte Schicht und eine zweite plissierte Schicht enthält, von welchen jede zum Verringern eines Druckabfalls ausgebildet ist; eine dritte plissierte Schicht, die als hocheffizientes Filter für feine Partikel ausgebildet ist; und eine vierte plissierte Schicht, die zum Tragen des nicht-plissierten Zylinders aus polymeren Medien und der ersten, zweiten, dritten und vierten plissierten Schicht ausgebildet ist.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 1, wobei die äußere Koaleszenzabscheiderstufe einen nicht-plissierten Zylinder aus polymeren Medien neben den stromabwärtigen Faltenrücken enthält oder die stromabwärtigen Faltenrücken darin ausgebildete Öffnungen enthalten.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 21, des Weiteren aufweisend eine Trägerstruktur, die zwischen den stromabwärtigen Faltenrücken und dem nicht-plissierten Zylinder aus polymeren Medien der äußeren Koaleszenzabscheiderstufe angeordnet ist, oder der nicht-plissierte Zylinder aus polymeren Medien der äußeren Koaleszenzabscheiderstufe ist zwischen den stromabwärtigen Faltenrücken und der Trägerstruktur angeordnet.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 21, wobei der nicht-plissierte Zylinder aus polymeren Medien der äußeren Koaleszenzabscheiderstufe thermoplastisches Material aufweist.
Zweistufiges Fluidfilter, aufweisend: eine erste Stufe, die von einer zweiten Stufe mit einem dazwischen liegenden Spalt beabstandet ist und stromaufwärts zu dieser liegt; wobei die erste Stufe Folgendes enthält: plissierte polymere Medien, die zum Koaleszieren von Wasser, das sich in einem Fluid befindet, ausgebildet sind, wobei die plissierten polymeren Medien Faltentäler und stromabwärtige Faltenrücken haben; nicht-plissierte polymere Medien stromabwärts der plissierten polymeren Medien; und Abgabestellen an oder neben den stromabwärtigen Faltenrücken; und die zweite Stufe mehrschichtige plissierte polymere Medien und nicht-plissierte polymere Medien stromaufwärts der mehrschichtigen plissierten polymeren Medien enthält, wobei die zweite Stufe zum Abscheiden von koalesziertem Wasser aus dem Fluid und zum Entfernen feiner fester Kontaminanten aus dem Fluid ausgebildet ist.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 24, wobei die polymeren Medien der ersten Stufe und der zweiten Stufe thermoplastisches Material aufweisen.
Zweistufiges Fluidfilter nach Anspruch 24, des Weiteren aufweisend eine Trägerstruktur, die zwischen den stromabwärtigen Faltenrücken und den nicht-plissierten polymeren Medien der ersten Stufe angeordnet ist, oder die nicht-plissierten polymeren Medien der ersten Stufe sind zwischen den Faltenrücken und der Trägerstruktur angeordnet.
Koaleszierendes Fluidfilter, aufweisend: einen plissierten Zylinder aus polymeren Medien, der zum Koaleszieren von Wasser, das sich in einem Fluid befindet, ausgebildet ist, wobei der plissierte Zylinder aus polymeren Medien Faltentäler und stromabwärtige Faltenrücken und Abgabestellen, die sich an oder neben den stromabwärtigen Faltenrücken befinden, aufweist; wobei der plissierte Zylinder eine erste Schicht aus polymeren Nanofaser-Vliesmedien enthält; einen nicht-plissierten Zylinder aus polymeren Medien stromabwärts des plissierten Zylinders und neben den stromabwärtigen Faltenrücken; und wobei der plissierte Zylinder und der nicht-plissierte Zylinder gegenüberliegende Enden haben, die an Endkappen befestigt sind.
Koaleszierendes Fluidfilter nach Anspruch 27, des Weiteren aufweisend eine Trägerstruktur, die zwischen den stromabwärtigen Faltenrücken und dem nicht-plissierten Zylinder angeordnet ist, oder der nicht-plissierte Zylinder ist zwischen den stromabwärtigen Faltenrücken und der Trägerstruktur angeordnet.
Koaleszierendes Fluidfilter nach Anspruch 27, wobei der plissierte Zylinder eines der Folgenden enthält: in einer Richtung von stromaufwärts nach stromabwärts, drei Schichten aus polymeren, faserigen Filtermedien, eine Schicht der polymeren Nanofaser-Vliesmedien und eine Schicht aus polymeren, faserigen Medien; in einer Richtung von stromaufwärts nach stromabwärts, eine Schicht der polymeren Nanofaser-Vliesmedien und wahlweise eine Schicht aus polymeren, faserigen Medien; oder in einer Richtung von stromaufwärts nach stromabwärts, eine Schicht aus polymeren, faserigen Filtermedien, eine Schicht der polymeren Nanofaser-Vliesmedien und wahlweise eine Schicht aus polymeren, faserigen Medien; und der nicht-plissierte Zylinder eine Schicht aus polymeren faserigen Medien aufweist.
Koaleszierendes Fluidfilter nach Anspruch 27, wobei der plissierte Zylinder in einer Richtung von stromaufwärts nach stromabwärts Folgendes enthält: eine erste Schicht, die als Vorfilter dient und zum Verringern eines Druckabfalls über die äußere Koaleszenzabscheiderstufe ausgebildet ist; eine zweite Schicht, die zum Einfangen feiner emulgierter Wassertröpfchen ausgebildet ist; eine dritte Schicht, die zum Verringern der Fluidgeschwindigkeit ausgebildet ist; die Schicht aus polymeren Nanofaser-Vliesmedien; und eine fünfte Schicht, die zum Verringern der Fluidgeschwindigkeit ausgebildet ist.
Koaleszierendes Fluidfilter nach Anspruch 27, wobei die erste Schicht aus polymeren Nanofaser-Vliesmedien einen nominellen mittleren Faserdurchmesser zwischen etwa 0,1 und 1,0 μm, eine mittlere Porengröße von weniger als etwa 8,0 μm, eine maximale Porengröße zwischen etwa 5,0 und 15,0 μm, eine Durchlässigkeit zwischen etwa 5 und 20 cfm, eine Dicke zwischen etwa 0,1 und 0,25 mm und ein Flächengewicht von mehr als etwa 20 gsm hat; und der plissierte Zylinder wahlweise eine oder mehrere der folgenden Schichten stromaufwärts der ersten Schicht enthält: eine zweite Schicht, die ein Polymervlies mit einem nominellen mittleren Faserdurchmesser von mehr als etwa 10 μm und einem Flächengewicht von mehr als etwa 40 ± 10 gsm aufweist; eine dritte Schicht, die ein Polymervlies mit einem nominellen mittleren Faserdurchmesser zwischen etwa 1,0 und 40 μm und einem Flächengewicht von etwa 27 ± 5 gsm aufweist; eine vierte Schicht, die ein Polymervlies mit einem nominellen mittleren Faserdurchmesser zwischen etwa 1,0 und 5,0 μm und einem Flächengewicht von etwa 33 ± 5 gsm aufweist; und der plissierte Zylinder die folgende Schicht stromabwärts der ersten Schicht enthält: eine fünfte Schicht, die ein Polymervlies mit einem nominellen mittleren Faserdurchmesser von mehr als etwa 40,0 μm und einem Flächengewicht von etwa 198 ± 20 gsm aufweist; und der nicht-plissierte Zylinder aus polymeren Medien ein Polymervlies mit einem nominellen mittleren Faserdurchmesser von mehr als etwa 20,0 μm und einem Flächengewicht von etwa 100 ± 20 gsm aufweist.
Koaleszierendes Fluidfilter nach Anspruch 31, wobei die polymervliese der ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Schicht und der nicht-plissierte Zylinder aus polymeren Medien thermoplastisches Material aufweisen.
Koaleszierendes Fluidfilter nach Anspruch 32, wobei das thermoplastische Material der ersten Schicht ein Polyamid aufweist; und das thermoplastische Material der zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Schicht Polyester aufweist.
Abscheidendes Fluidfilter, aufweisend: einen nicht-plissierten Zylinder aus polymeren Medien; einen mehrschichtigen plissierten Zylinder aus polymeren Medien stromabwärts und umgeben von dem nicht-plissierten Zylinder, wobei der mehrschichtige plissierte Zylinder stromaufwärts liegende Faltenrücken enthält, die mit einer Innenfläche des nicht-plissierten Zylinders in Eingriff stehen; und der nicht-plissierte Zylinder und der mehrschichtige plissierte Zylinder zum Abscheiden von koalesziertem Wasser aus einem Fluid und zum Entfernen feiner fester Kontaminanten aus dem Fluid ausgebildet sind.
Abscheidendes Fluidfilter nach Anspruch 34, wobei der nicht-plissierte Zylinder ein polymeres Gittergewebe mit einem Flächengewicht von etwa 37 ± 10 gsm aufweist; und der mehrschichtige plissierte Zylinder eine erste Schicht stromabwärts des nicht-plissierten Zylinder enthält, die ein Polymervlies mit einem nominellen mittleren Faserdurchmesser zwischen etwa 0,1 und 0,8 μm und einem Flächengewicht von mehr als etwa 20 gsm aufweist.
Abscheidendes Fluidfilter nach Anspruch 35, wobei der mehrschichtige plissierte Zylinder ferner enthält: eine zweite Schicht, die ein Polymervlies zwischen dem nicht-plissierten Zylinder und der ersten Schicht aufweist und einen nominellen mittleren Faserdurchmesser von mehr als etwa 10 μm und ein Flächengewicht von etwa 48 ± 10 gsm hat; eine dritte Schicht, die ein Polymervlies zwischen der zweiten Schicht und der ersten Schicht aufweist und einen nominellen mittleren Faserdurchmesser zwischen etwa 1,0 und 5,0 μm und ein Flächengewicht von etwa 38 ± 10 gsm hat; und eine vierte Schicht, die ein Polymervlies stromabwärts der ersten Schicht aufweist und einen nominellen mittleren Faserdurchmesser von mehr als etwa 40,0 μm und ein Flächengewicht von etwa 198 ± 20 gsm hat.
Abscheidendes Fluidfilter nach Anspruch 36, wobei das polymere Gittergewebe und die Polymervliese thermoplastisches Material aufweisen.
Abscheidendes Fluidfilter nach Anspruch 37, wobei das thermoplastische Material des Gittergewebes und die vierte Schicht Polyester aufweisen; das thermoplastische Material der ersten Schicht ein Polyamid aufweist; und das thermoplastische Material der zweiten und dritten Schicht Polyester aufweist.
Abscheidendes Fluidfilter nach Anspruch 34, wobei der nicht-plissierte Zylinder aus polymeren Medien zum Abscheiden von koalesziertem Wasser aus dem Fluid ausgebildet ist; und der mehrschichtige plissierte Zylinder aus polymeren Medien eine erste plissierte Schicht und eine zweite plissierte Schicht enthält, von welchen jede zum Verringern eines Druckabfalls ausgebildet ist; eine dritte plissierte Schicht, die als hocheffizientes Filter für feine Partikel dient; und eine vierte plissierte Schicht, die zum Tragen des nicht-plissierten Zylinders aus polymeren Medien und der ersten, zweiten, dritten und vierten plissierten Schicht ausgebildet ist.