DE60200569T2

DE60200569T2 - Gefaltetes Filterelement und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE60200569T2
Application number: DE60200569T
Authority: DE
Inventors: Donald Ray Denton; Edward Arthur Smallwood; Kevin Scott O'meara
Original assignee: Parker Hannifin Corp
Current assignee: Parker Hannifin Corp
Priority date: 2001-04-10
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: EP1249261B1; EP1249261A2; ATE268204T1; US20020144942A1; DE60200569D1; US7438812B2; EP1249261A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen, wie angegeben, ein Filterelement und insbesondere ein Mikrofilterelement, das zur kontinuierlichen Entfernung von Unreinheitspartikeln in Mikrogröße (z. B. etwa 0,5 μm bis etwa 25,0 μm) aus Flugbrennstoff konstruiert ist.
In einer typischen Filterstruktur ist ein Filterelement in einem Gehäuse derart angeordnet, dass das relevante Fluid durch das Filterelement strömt und Partikel aus diesem entfernt werden. In einer bekannten Art von Filterelement umfasst das Filtermedium eine zylindrische Konstruktion aus gefaltetem Material. Das Filterelement kann kernlos sein (d. h., der Innenradius des Mediums ist selbsttragend und auf einem Stützrohr aufgenommen, das mit dem Filtergehäuse einstückig ausgebildet ist) oder kann ein integrales Stützrohr enthalten.
Ein zylindrisches, gefaltetes Filtermedium wird für gewöhnlich hergestellt, indem das Material des Mediums in mehrere sich in Längsrichtung erstreckende Falten gefaltet wird. Das gefaltete Medium wird dann zu einem Zylinder geformt, wobei die Endfalten um den Umfang nebeneinander positioniert sind. Dann wird eine Seitennaht zwischen den Endfalten gebildet, um das Medium in der zylindrischen Form zu halten. In dieser Form haben die Falten radial innere Spitzen, die einen Innendurchmesser definieren, radial äußere Spitzen, die einen Außendurchmesser definieren, und sich dazwischen erstreckende Seitenwände.
Das zylindrische Filtermedium kann dann über seinem inneren Kern (falls vorhanden) montiert werden und an den gegenüber liegenden axialen Enden des Filtermediums können Endkappen angebracht werden. Das zu filternde Fluid strömt für gewöhnlich durch das Filtermedium radial nach innen und dann durch eine Öffnung in einer der Endkappen nach außen zu einem Auslasskanal in dem Gehäuse. Diese Strömungsrichtung radial nach innen ist für gewöhnlich für ein effizientes Filtern am vorteilhaftesten, obwohl es für das Fluid natürlich günstiger sein könnte, in bestimmten Filter- und/oder Koalesziersituationen durch das gefaltete Medium radial nach außen zu strömen.
Die internationale Patentanmeldung Nummer WO 00/62899 offenbart ein Filterelement mit mehreren aufeinanderfolgenden Lagen eines Filtermediums. Jede der einzelnen Lagen umfasst ein synthetisches Material und wenigstens eine Lage ist eine schmelzgeblasene Vliesbahn. Es wird keine Stützstruktur offenbart.
Es ist wichtig, dass die Falten des Filtermediums imstande sind, dem Druck des hindurch strömenden Fluids standzuhalten. Wenn die Falten verformt (z. B. umgeknickt und/oder gegeneinander geschoben) werden, wird der Filterflächenbereich der Falten verringert und die Lebensdauer des Filterelements deutlich verkürzt. Daher enthalten fast alle Filtermedien eine bestimmte Art von Stützmechanismus, um eine Verformung der Falten zu verhindern. Die Stützmechanismen waren für gewöhnlich faltbare "Endoskeletonlagen", die in die gefalteten Medien eingearbeitet wurden (d. h., harzverstärkte Zellulosefaser-Gewebelagen) und/oder starre "Exoskeletonstrukturen", die die gefalteten Medien umgaben (d. h., Metallkäfige oder -ringe). Nicht starre Exoskeletonstützstrukturen, wie Spiralumwicklungen und flexible Hülsen, wurden auch in Verbindung mit faltbaren Endoskeletonlagen verwendet.
US Patent Nummer 3,216,578 offenbart eine zylindrische Filtereinheit, umfassend ein gefaltetes Filterelement und Netze, die die äußeren und inneren radialen Faltenkanten umschließen. Über den scharfen Kanten der Falten sind von einem Ende zum anderen Schutzkappen gebildet, um die schwächsten Punkte des gefalteten Filtermaterials zu verstärken. Die Schutzkappe ist ein Haftmittel, das auch als Bindemittel zwischen den Faltenkanten und dem benachbarten Netz verwendet wird.
US Patent Nummer 4,046,697 betrifft ein durchlässiges gefaltetes Filtermedium mit axialen Falten, die um eine perforierte Mittelröhre angeordnet sind. Ein lose gewebtes, zylindrisches Netz ist an die äußeren Falten des Filtermediums geklebt und ein perforiertes Deckelement ist koaxial um den Textilkörper angeordnet.
Es ist auch wichtig, dass die Seitennaht in dem Filtermedium während der gesamten Haltbarkeitsdauer des Filters strukturell intakt bleibt. Jede Öffnung oder jeder Riss in dieser Naht erzeugt Strömungsumleitungskanäle für das Fluid, wodurch die Wirksamkeit des Filters beeinträchtigt wird und möglicherweise sogar seine Brauchbarkeit hinfällig wird. Daher muss auch die Seitennahtkonstruktion so gestaltet sein, dass ein Verlust wertvoller Strömungsfläche durch das Filtermedium vermieden wird. Abhängig von der Filtersituation kann die optimale Seitennahtkonstruktion durch Nähen, Leimen, Bandumwicklung und/oder mechanisches Zusammenklemmen der Endfalten erreicht werden.
Von besonderer Bedeutung für die vorliegende Erfindung ist eine zylindrische Filterstruktur, die zur Entfernung von Unreinheiten in Flugbrennstoffbehandlungssystemen verwendet wird. Eine solche Filterstruktur, die in der Industrie als Flugbrennstoff-Mikrofilter bekannt ist, hat ein zylindrisches Filtermedium, das zum kontinuierlichen Entfernen von Schmutz einer minimalen Partikelgröße (etwa 0,5 μm bis etwa 25,0 μm) aus dem Flugbrennstoff konstruiert ist. Diese Art eines hochwirksamen Mikrofilterelements enthält für gewöhnlich ein Filtermedium mit einer Endoskeletonstruktur mit Stützlagen, die vorwiegend aus Zellulosefasern hergestellt sind.
Das Institute of Petroleum hat empfohlene Mindestleistungs- und mechanische Spezifikationen für Flugbrennstoff-Mikrofilter veröffentlicht. Diese Spezifikationen enthalten die Kontaminantenentfernungseffizienz (z. B., weniger als 0,15 mg/l Partikel, deren Größe größer als die angegebene Filterfeinheit ist, und bei Aufrechterhaltung eines Differenzialdrucks von 1,5 Bar), Mediummigration (z. B., weniger als 10 Fasern pro Liter), Strömungsrate (z. B. 10 Liter/Sekunde pro Meter effektiver Mediumlänge), Differenzialdruck (z. B. bei einer qualifizierenden Strömungsrate mit reinem, trockenem Brennstoff) und Strukturfestigkeit (z. B. imstande, einem Differenzialdruck von 5 Bar (72,5 psi) standzuhalten, ohne Elementbruch oder Umgehung der Dichtungen). Die Mikrofilterspezifikationen wurden überprüft und von den meisten Flugbrennstofffirmen akzeptiert, und von Mikrofilterherstellern wird erwartet, dass sie die Spezifikationen erfüllen.
Es ist eine Aufgabe der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, ein Filterelement bereitzustellen, dass so konstruiert werden kann, dass es nicht nur die empfohlenen Mikrofilterspezifikationen des Institute of Petroleum erfüllt, sondern auch eine längere Lebensdauer und höhere Wirksamkeit als herkömmliche Flugbrennstoff-Mikrofilter hat, die diese Spezifikationen erfüllen.
In einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Mikrofilterelement gemäß den beigelegten Ansprüchen bereit.
In einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Filterelement gemäß den beigelegten Ansprüchen bereit.
In einer dritten Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein zylindrisches Filtermedium gemäß den beigelegten Ansprüchen bereit.
In einem vierten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Filterelements gemäß den beigelegten Ansprüchen bereit.
In einem fünften Aspekt stellt die Erfindung einen Coalescer gemäß den beigelegten Ansprüchen bereit.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung stellt ein Filterelement bereit, das zur Entfernung von kontaminierenden Partikeln in Mikrogröße (d. h., etwa 0,5 μm bis etwa 25,0 μm) aus Flugbrennstoff verwendet werden kann. Das Filterelement enthält ein zylindrisches gefaltetes Filtermedium und eine Exoskeletonstützstruktur, die das Filtermedium stützt. Das Filtermedium hat eine Faltendichte von etwa acht bis etwa dreizehn Falten pro Zoll (25,4 mm) Innendurchmesser und ist nur aus zellulosefaserfreien und gewebenetzfreien Lagen gebildet. Die Exoskeletonstützstruktur ist ein Netz, das thermisch derart an die Spitzen der Falten gebunden ist, dass das Filtermedium ohne herkömmliche Endoskeletonstützlagen ausreichend gestützt ist.
Insbesondere stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine einzigartige Exoskeletonfaltenstützstruktur bereit, die die Notwendigkeit für Zellulosefaserlagen in dem gefalteten Medium aufhebt. Durch das Weglassen herkömmlicher Endoskeletonstützlagen ist eine größere Faltendichte möglich, die eine höhere Wirksamkeit in der Entfernung von Kontaminanten bedeutet. Ebenso behebt eine zellulosefaserfreie Filterzusammensetzung die Probleme, die mit Feuchtigkeit in Zusammenhang stehen (z. B. Aufquellen der Faser und anschließende Faltenverformung), die mit Zellulosefasern in Verbindung stehen und von welchen bekannt ist, dass sie die Lebensdauer des Filters drastisch verringern.
Insbesondere stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Filterelement bereit, das ein gefaltetes, zylindrisches Filtermedium und eine Exoskeletonstützstruktur umfasst, die das Filtermedium umgibt. Das Filtermedium ist nur aus zellulosefaserfreien und gewebenetzfreien Lagen gebildet, zum Beispiel aus einer Mikroglasfiltrationslage und inneren und äußeren, polymeren Vlieslagen. Die Exoskeletonstützstruktur ist an den radial äußeren Spitzen der Falten derart befestigt, dass das zylindrische Filtermedium ausreichend gestützt wird, ohne über Zellulosefaser- und/oder Gewebenetzlagen zu verfügen. Dieses mehrlagige Filtermedium kann eine Faltendichte von etwa 8 oder mehr Falten pro 25,4 mm (Zoll) Innendurchmesser haben, etwa 10 oder mehr Falten pro 25,4 mm (Zoll) Innendurchmesser, etwa 12 oder mehr Falten pro 25,4 mm (Zoll) Innendurchmesser und/oder etwa 13 Falten pro 25,4 mm (Zoll) Innendurchmesser.
Die Exoskeletonstützstruktur kann ein Stütznetz umfassen, das einen ersten Satz Stränge umfasst, die sich in eine erste Richtung erstrecken, einen zweiten Satz Stränge, die sich in eine zweite Richtung erstrecken und den ersten Satz Stränge schneiden, und ein Gittermuster von Öffnungen, das dazwischen definiert ist. Die Stränge sind zweckdienlich an den radial äußeren Spitzen angebracht, wodurch die Falten in Form eines Exoskeletons in einem angemessen beabstandeten und nicht eingefallenen Zustand gestützt werden. Der Abstand zwischen benachbarten Strängen ist vorzugsweise etwa der halbe bis doppelte Abstand zwischen benachbarten radial äußeren Spitzen, so dass der Fluidstrom durch das Netz nicht eingeschränkt ist, während dennoch eine ausreichend enge Anordnung einer Spitzenbefestigung (z. B. etwa 20 bis etwa 7 Befestigungspunkte pro 25,4 mm (Zoll)) bereitgestellt ist.
Das Stütznetz kann aus einem flexiblen, thermisch bindbaren Netzmaterial (PVC-beschichteten Glasfasern) gebildet sein, wobei es nicht haftend an den Filterfalten durch thermische Bindung angebracht wird. Diese Konstruktion ermöglicht einen leichten Zusammenbau des Stütznetzes, indem eine angemessen große Bahn aus Netzmaterial um das Filtermedium geschlungen wird und dann das Netzmaterial an den radial äußeren Spitzen zur Bildung des Stütznetzes thermisch gebunden wird. Auch eine Seitennaht für das Stütznetz kann leicht durch thermisches Binden überlappender Seitenränder der Bahn während dieses Verfahrens gebildet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eins verbesserte Nahtkonstruktion für ein Filtermedium bereitgestellt, welche die Effizienz und strukturelle Integrität des Filterelements verbessert. Anstatt nur bestimmte Lagen von Endfalten in dem Filtermedium zu befestigen oder zu binden, schließt die vorliegende Erfindung alle relevanten Lagen in den Haftmittelsaum ein. Dadurch wird die Möglichkeit einer Leckage zwischen den Lagen und zwischen den Wänden minimiert.
Insbesondere stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Filtermedium bereit, das mehrere sich in Längsrichtung erstreckende Falten umfasst, die zwei Endfalten beinhalten, und eine Seitenaht, die die Endfalten verbindet. Die Endfalten sind mit ihren Endseitenwänden nebeneinander positioniert und ein Haftmittelwulst verläuft zwischen und um diese Seitenwände, um alle Lagen darin einzukapseln. Eine solche Nahtkonstruktion kann erreicht werden, indem die Endfalten in eine Fixiervorrichtung gelegt werden, die zwei Schlitze aufweist, die durch eine Trennwand getrennt sind. Die Trennwand positioniert die Seitenwände der Endfalten so, dass dazwischen ein nach außen offener Strömungsraum zur Verfügung steht. Dann wird ein Haftmittel über die Länge der Ränder der Endfalten aufgebracht, um den Haftmittelwulst zu bilden.
Wenn die einzigartige Exoskeletonfaltenstützstruktur und die Seitennahtkonstruktion der vorliegenden Erfindung in einen Flugbrennstoff-Mikrofilter eingearbeitet werden, ist das Ergebnis eine deutliche Verbesserung der Lebensdauer des Filters und eine verbesserte Effizienz des Elements gegenüber herkömmlichen Konstruktionen. Diese und andere Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen vollständig beschrieben und besonders hervorgehoben. Die folgende Beschreibung und die Zeichnungen zeigen im Detail eine bestimmte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung, wobei diese Ausführungsform nur eine von verschiedenen Möglichkeiten zur Anwendung der Prinzipien der Erfindung zeigt.
Jedes Merkmal eines Aspekts der Erfindung kann mit einem Merkmal eines anderen Aspekts der Erfindung kombiniert werden.
1 ist ein Seitenriss eines Filterelements gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei einige Abschnitte entfernt und/oder im Schnitt dargestellt sind.
2 ist eine Schnittansicht des Filterelements entlang der Linie 2-2 in 1.
3 ist eine schematische Schnittansicht in Nahaufnahme der Falten des Filtermediums.
3A ist eine schematische Schnittansicht in Nahaufnahme der Lagen des Filtermediums.
4 ist eine schematische Schnittansicht in Nahaufnahme einer Seitennaht des Filtermediums.
5 und 6 sind eine schematische End- beziehungsweise Seitenansicht einer Vorrichtung zur Bildung der Seitennaht in dem Filtermedium.
7 ist eine schematische Schnittansicht in Nahaufnahme des Stütznetzes, das über dem Filtermedium liegt.
8 ist eine schematische Schnittansicht in Nahaufnahme einer Seitennaht des Stütznetzes.
9A bis 9C sind schematische Ansichten, die die Befestigung des Stütznetzes an dem Filtermedium zeigen.
10 ist eine Schnittansicht eines anderen Filterelements gemäß der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme nun auf die Zeichnungen im Einzelnen und zunächst auf 1 und 2 ist ein Filterelement 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Filterelement 10 enthält eine Mittelröhre 12, ein zylindrisches, gefaltetes Filtermedium 14, das die Mittelröhre 12 umgibt, ein äußeres Stütznetz 16 und zwei Endkappen 18 und 20. Das dargestellte Filterelement 10 kann ein Flugbrennstoff-Mikrofilterelement sein, wobei der Brennstoff durch das gefaltete Filtermedium 17 nach innen strömt, um Partikel in Mikrogröße (etwa 0,5 μm bis etwa 25,0 μm) kontinuierlich aus dem Flugbrennstoff zu entfernen. Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein solches Mikrofilterelement so konstruiert sein, dass es die empfohlenen Mindestleistungs- und mechanischen Spezifikationen des Institute of Petroleum erfüllt und überschreitet.
Die Mittelröhre 12 hat vorzugsweise eine zylindrische Form und besteht aus einer im Wesentlichen herkömmlichen Mittelröhrenkonstruktion. Zum Beispiel kann die Röhre 12 aus einer Tafel aus jedem geeigneten Material hergestellt sein, wie gelochtem Stahl. Es sollte festgehalten werden, dass ein kernloses Filterelement (d. h., ein selbsttragendes, das über einer Stützröhre in dem Filtergehäuse sitzt) bei der vorliegenden Erfindung möglich ist und von dieser in Betracht gezogen wird.
Unter Bezugnahme nun auf 3 enthält das Filtermedium 14 mehrere Falten 24, einschließlich zwei Endfalten 26 (4), die durch eine Seitennaht 28 (2 und 4) miteinander verbunden sind. Die Falten 24/26 enthalten radial nach innen weisende Spitzen 30, radial nach außen weisende Spitzen 32 und dazwischen liegende Seitenwände 34. In der dargestellten Ausführungsform sind die Falten 24/26 im Allgemeinen mit der radialen Dimension des Filterelements 10 ausgerichtet. Die Anzahl und Dimension der Falten kann abhängig von der besonderen Anwendung unterschiedlich sein. Daher ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass sie im Vergleich zu herkömmlichen Konstruktionen eine deutliche Steigerung in der Faltendichte ermöglicht, wie in der Folge ausführlicher erklärt wird.
Unter Bezugnahme nun auf 3A ist das Filtermedium 14 aus einem mehrlagigen Material gebildet, das eine Filtrationslage 36 umfasst, die zwischen äußeren und inneren Lagen 38 und 40 liegt. Das Filtermedium 14 kann durch Zusammenfügen dieser Lagen 36, 38 und 40 zu einer angemessen großen Bahn und dann Falten der Bahn, entweder von Hand oder maschinell, zur Bildung der Falten 24/26 hergestellt werden. Die gefaltete Bahn kann dann zu einer Zylinderform geformt werden, wobei ihre Endfalten 26 an der Naht 28 verbunden werden, um diese Geometrie beizubehalten.
Die Zwischenfiltrationslage 36 ist aus einem Material hergestellt, das gegenüber der Filterumgebung beständig ist, eine angemessene Dicke hat, eine annehmbare Filtereffizienz bereitstellt und mit den gewünschten Faltungsverfahren kompatibel ist. Für Flugbrennstoff- und/oder andere Kohlenwasserstofffiltersituationen wäre nassabgelegte Glasfaser (z. B. Borsilikat-Mikroglasfaser mit Acrylbinder) mit einer Dicke im Bereich von etwa 0,59 mm (0,015 Zoll) bis etwa 1,4 mm (0,035 Zoll) und einer Filtereffizienz von etwa 0,5 μm bis etwa 25,0 μm ein wünschenswerter Kandidat.
Polymermaterialien, wie Nylons, Polyamide, Polyester, Polyethylene, Polypropylene und/oder Mischungen davon, könnten anstelle von Mikroglas verwendet werden, wenn sie für die relevante Kohlenwasserstofffiltersituation eher erwünscht sind. Die oben genannten Polymere könnten schmelzgeblasen oder auf andere Weise verarbeitet werden, um die gewünschten Filtereigenschaften bereitzustellen.
Die äußeren und inneren Lagen 38 und 40 sind jeweils aus einem Material hergestellt, das gegenüber der Filterumgebung beständig ist, ausreichende Festigkeitseigenschaften bei einer Dicke aufweist, die deutlich geringer als herkömmliche gewellte Zellulosefaserlagen ist (z. B. weniger als etwa 1,2 mm (0,030 Zoll) bis etwa 2,4 mm (0,060 Zoll)), für die Filtrationslage 36 nicht abreibend ist und mit den gewünschten Faltungsverfahren kompatibel ist. Für Flugbrennstoff- und/oder andere Kohlenwasserstofffiltersituationen wäre ein poröses, polymeres Vliesmaterial mit einer Dicke im Bereich von etwa 0,31 mm (0,008 Zoll) bis etwa 0,67 mm (0,017 Zoll) geeignet, wie kalandriertes, spinngebundenes Polyestermaterial, das von Reemay, Inc. unter der Handelsmarke Reemay^TM erhältlich ist. Zum Beispiel könnte die äußere (oder stromaufwärts liegende) Lage 38 eine 0,39 mm (10/1000 Zoll) dicke Lage aus Reemay^TM 2014 sein und die innere (oder stromabwärts liegende) Lage 40 könnte eine 0,47 mm (12/1000 Zoll) dicke Lage aus Reemay^TM 2024 sein. Die äußere Lage 38 und/oder die innere Lage 40 könnten auch ein Nylonvliesmaterial sein, wie jenes, das von Fiberweb North America Inc. unter der Warenbezeichnung Cerex erhältlich ist. Ebenso könnten die inneren und äußeren Lagen 38 und 40 nicht aus Vliesmaterialien sondern aus einem gewebten Nylon oder gewebtem Polyester hergestellt sein, obwohl diese gewebten Materialien für gewöhnlich teurer sind als die Vliesalternativen und für gewöhnlich deutlich dicker sind, wodurch sie sich nachteilig auf die Faltendichte auswirken können.
In der dargestellten Ausführungsform enthält das Filtermedium 14 nur die drei Lagen 36, 38 und 40. Abhängig von der Filtersituation jedoch könnten mehrere Filtrationslagen, äußere Lagen und/oder innere Lagen verwendet werden. Daher ist ein Vorteil des dargestellten dreilagigen Mediummaterials, dass es eine verringerte Bauschigkeit im Vergleich zu einem herkömmlichen Mediummaterial hat, was gewisse Vorteile in der Filterkonstruktion bieten kann.
Wie in der Folge ausführlicher erklärt wird, entfällt durch die einzigartige Exoskeletonfaltenstützstruktur, die durch das Stütznetz 16 des Filters geboten wird, die Notwendigkeit für Zellulosefaserlagen und/oder Gewebenetzlagen in dem gefalteten Filtermedium 14. Durch das Weglassen dieser herkömmlichen Endoskeletonlagen und statt dessen Verwendung des dreilagigen Filtermediums 14 ist mit der vorliegenden Erfindung eine höhere Faltendichte und somit einer höhere Kontaminantenentfernungseffizienz möglich. Zum Beispiel kann das zellulosefaserfreie Filtermedium 14 eine Faltendichte von etwa 8 oder mehr pro 25,4 mm (Zoll) Innendurchmesser haben, etwa 10 oder mehr Falten pro 25,4 mm (Zoll) Innendurchmesser, etwa 12 oder mehr Falten pro 25,4 mm (Zoll) Innendurchmesser und/oder etwa 13 Falten pro 25,4 mm (Zoll) Innendurchmesser. Zum Vergleich haben herkömmliche mehrlagige Flugbrennstoff-Mikrofilter Faltendichten im Bereich von 3 bis 6 Falten pro 25,4 mm (Zoll) Innendurchmesser.
Ebenso behebt die zellulosefaserfreie Eigenschaft des Filtermediums 14 die durch Feuchtigkeit herbeigeführten Probleme, die ständig Zellulosefilter plagen. Insbesondere quellen Zellulosefasern in Gegenwart von Wasser (das nahezu immer in Kohlenwasserstoffbrennstoffströmen vorhanden ist) und führen zu einer Faltenverformung, wodurch die Lebensdauer des Filters drastisch verringert wird. Es wird angenommen, dass die Behebung dieser mit Zellulose in Zusammenhang stehender Probleme in Verbindung mit den anderen Strukturaspekten der Erfindung die Lebensdauer des Filterelements 10 annähernd verdreifacht. Daher kann das Filtermedium 14 der vorliegenden Erfindung nicht nur ein Mikrofilterelement mit einer höheren Effizienz, sondern auch mit einer längeren Lebensdauer bereitstellen.
Wie zuvor erklärt wurde, ermöglicht die dreilagige und zellulosefaserfreie Konstruktion des Filtermediums 14, die durch die Exoskeletonfaltenstütze 16 geboten wird, eine höhere Faltendichte. Es kann jedoch festgehalten werden, dass das Netz 16 auch mit einem einlagigen Filtermedium verwendet werden kann, das im wesentlichen aus zum Beispiel einer einzigen Filterlage besteht, die aus gewellter Zellulose hergestellt ist. In einer solchen einlagigen Mediumkonstruktion sind Faltendichten im Bereich von 10 Falten pro 25,4 mm (Zoll) Innendurchmesser möglich.
Unter Bezugnahme nun auf 4 ist die Seitennaht 28 des Filtermediums 14 im Detail dargestellt. Wie zuvor kurz erklärt wurde, verbindet die Seitennaht 28 die Endfalten 26, um dadurch die zylindrische Geometrie des Filtermediums 14 zu vollenden oder zu sichern. Zu diesem Zweck erstreckt sich die Seitennaht 28 entlang der Länge des Filtermediums 14, befestigt die Endfalten 26 sicher aneinander und verringert die Strömungsfläche nur minimal. Die Seitennaht 28 kann einen Haftmittelwulst 42 umfassen, der alle Lagen 36, 38 und 40 jeder der Endfalten 26 vollständig einkapselt. Der Wulst 42 kann aus einem zweiteiligen Haftmittel (z. B. Polyurethanhaftmittel) oder jedem anderen geeigneten Haftmittel gebildet sein, das kontrolliert auf die Naht aufgetragen werden kann.
In der dargestellten Seitennaht 28 sind die Abschnitte der inneren Lage 40 an den am Ende liegenden Seitenwänden 34 nebeneinander positioniert, wobei ihre distalen Enden 44 radial nach außen in Bezug auf die am Ende liegenden, nach innen gerichteten Spitzen 30 angeordnet sind. Der Haft mittelwulst 42 verläuft um den Umfang zwischen den am Ende liegenden, radial nach außen weisenden Spitzen 32 der zwei Endfalten 26. Der Haftmittelwulst 42 verläuft auch zwischen den benachbarten inneren Lagen 40 der zwei Endfalten 26 und zwischen benachbarten Abschnitten der äußeren Lage 38 in jeder der Endfalten radial nach innen.
Es wird angenommen, dass die Einkapselung aller Lagen durch den Haftmittelwulst 42 eine starke, leckfreie Nahtkonstruktion liefert. Zum Vergleich, wenn nur die zwei Seitenwände am Ende durch ein Band verbunden werden, müssen die äußersten Lagen die Spannung der Naht aufnehmen. Dies kann zu einer Trennung zwischen den daran angebrachten Lagen und einer entsprechenden Verringerung in der Effizienz führen. Wenn als Alternative die Seitenwände am Ende nicht direkt miteinander verbunden sind, wird der Oberflächenbereich des Haftmittels deutlich verringert. Durch Minimierung der Möglichkeit für eine Trennung zwischen den Lagen und zwischen den Wänden verbessert daher die Naht 28 die Effizienz und strukturelle Integrität des Filterelements 10.
Unter Bezugnahme nun auf 5 und 6 ist eine Vorrichtung 50 zum Bilden der Seitennaht 28 des Filtermediums schematisch dargestellt. Die Vorrichtung 50 umfasst eine freitragende Wiege 52 und eine Fixiervorrichtung 54, die an einem Dorn 56 befestigt ist. Die Fixiervorrichtung 54 enthält einen Hohlraum und eine Trennwand 58, die zwei Schlitze bildet, die so groß sind, dass sie jede der Endfalten 26 in der dargestellten Weise aufnehmen können.
Wie zuvor erklärt wurde, kann das Filtermedium 14 durch Zusammenfügen seiner Lagen zu einer angemessen großen Bahn und dann Falten der Bahn, entweder von Hand oder maschinell, zum gleichzeitigen Falten der Lagen zu den Falten 24/26 hergestellt werden. Diese gefaltete Bahn kann dann in die Wiege 52 gelegt werden und die Endfalten 26 können richtig in den Schlitzen der Fixiervorrichtung 54 eingesetzt werden. Insbesondere sind die Endfalten 26 so positioniert, dass nach oben offene Strömungsräume zwischen den verschiedenen benachbarten Seitenwänden verfügbar sind. Ein Spender 60, der eine von Hand gehaltene Einheit sein kann, die an eine Dosierpumpenvorrichtung angeschlossen ist, wird dann zum Auftragen eines zweiteiligen Haftmittels (z. B. eines Polyurethanhaftmittels) über die Länge der Ränder der Endfalten 26 zur Bildung des Haftmittelwulstes 42 verwendet. Sperrklemmen 62 können entfernbar an den zwei axialen Enden der Falten 26 angeordnet sein, so dass sich das Haftmittel über den gesamten Nahtbereich erstrecken kann, ohne auszulaufen.
Obwohl die dargestellte Konstruktion der Naht 28 bei mehrlagigen Filtermedien sehr vorteilhaft ist, könnte diese Konstruktion auch in einer einlagigen Situation von Nutzen sein. In einer solchen Situation könnte der Haftmittelwulst 42 weiterhin radial nach innen zwischen den Seitenwänden am Ende und um den Umfang zwischen den radial nach außen weisenden Spitzen am Ende der zwei Endfalten 26 verlaufen. Somit kann die Naht 28 signifikante strukturelle Vorteile unabhängig von der Mehrlagigkeit der Medien bieten.
Unter Bezugnahme nun auf 7 ist das Stütznetz 16 und die Art und Weise, in der es eine Exoskeletonstruktur für das Filtermedium 14 bildet, schematisch dargestellt. Das Stütznetz 16 umfasst einen Satz Stränge 66, die sich in eine erste Richtung erstrecken, einen zweiten Satz Stränge 68, die sich in eine zweite Richtung erstrecken und den ersten Satz Stränge 66 schneiden, und ein Gitter von Öffnungen 70, das dazwischen definiert ist. Benachbarte Stränge 66 sind voneinander mit einem Abstand d₁ getrennt und benachbarte Stränge 68 sind voneinander mit einem Abstand d₂ getrennt. In der dargestellten Ausführungsform verläuft der erste Satz Stränge 66 im Wesentlichen parallel zu der Längendimension des gefalteten Mediums 14 und der zweite Satz Stränge 68 verläuft im Wesentlichen senkrecht dazu. In der dargestellten Ausführungsform sind auch die Abstände d₁ und d₂ annähernd gleich, so dass die Öffnungen 70 eine quadratische Form aufweisen.
Die Dicke der Stränge 66/68 und der Abstand zwischen den Strängen kann derart sein, dass das Stütznetz 16 dem hindurchgehenden Strom keinen wesentlichen Widerstand bietet. Mit anderen Worten, das Stütznetz 16 soll keine Art von Filterfunktion bereitstellen, und somit können die Öffnungen 70 eine Größe aufweisen, die größer als die erwartete Größe der Verunreinigungen ist (z. B. etwa 0,5 μm bis etwa 25,0 μm). Zum Beispiel kann das Stütznetz 16 eine offene Fläche von etwa 50% oder mehr, etwa 60% oder mehr und/oder etwa 70% oder mehr bereitstellen.
Die Stränge 66/68 sind an den radial äußeren Spitzen 32 der Falten angebracht, wodurch die Falten 24 in dem gewünschten beabstandeten und nicht zusammengefallenen Zustand in Form eines Exoskeletons gestützt werden. Während die Stränge 66/68 zu diesem Zweck weit genug voneinander beabstandet sein sollten, um einen Fluidstrom durch das Stütznetz 16 zu begünstigen, sollten sie auch eng genug zueinander liegen, um genügend Spitzenbefestigungspunkte bereitzustellen. Zu diesem Zweck kann die Querschnittsdimension (z. B. der Durchmesser) der Stränge 66/68 im Bereich von etwa 0,31 mm (0,008 Zoll) bis etwa 0,79 mm (0,020 Zoll) betragen und der Abstand d₁ zwischen den Strängen 66 kann etwa der halbe bis zweifache Abstand d_Falte zwischen benachbarten Spitzenfalten 32 sein.
Zusätzlich oder als Alternative kann der Abstand d₁ zwischen den Strängen 66 zwischen etwa 12,7 mm (0,05 Zoll) und 5,9 mm (0,15 Zoll) betragen. Der Abstand d₂ zwischen den Strängen 68 kann etwa gleich dem Abstand d₁ (wie dargestellt) sein und/oder kann etwa der halbe bis etwa der zweifache Abstand d₁ sein. In einem Flugbrennstoff-Mikro filter könnte das Stütznetz 16 zum Beispiel Stränge mit 0,5 mm (0,013 Zoll) Durchmesser und etwa 10 Stränge pro 25,4 mm (Zoll) haben, wodurch eine Anordnung von 3,5 mm × 3,5 mm quadratischen Öffnungen 70 (0,090 Zoll × 0,090 Zoll im Quadrat) erhalten wird. Dies stellt eine offene Fläche von etwa 75% durch das Stütznetz 16 bereit, während eine gleichförmige Anordnung von Befestigungspunkten und/oder Linien auf dem Filtermedium 14 bereitgestellt wird.
Es kann festgehalten werden, dass, obwohl das Stütznetz 16 eine Vielzahl von Orientierungen zwischen den Strängen und/oder Netz-Falten-Ausrichtungen aufweisen kann, es sich gezeigt hat, dass die dargestellte, am Filter ausgerichtete x-y-Gitterorientierung eine äußerst gleichmäßige und effektive Befestigungsanordnung liefert. In den dichteren Faltenkonfigurationen, die mit der vorliegenden Erfindung möglich sind (z. B. etwa 8 bis etwa 16 Falten oder mehr pro 25,4 mm (Zoll) Innendurchmesser) können die Stränge 68 etwa 7 bis etwa 20 Befestigungspunkte pro axialen 25,4 mm (Zoll) an der radial äußeren Spitze 32 jeder einzelnen Falte 24 bereitstellen.
In der bevorzugten Ausführungsform sind die Stränge 66 im Allgemeinen mit der Achse des Filtermediums 14 ausgerichtet, wobei einige dieser Stränge übereinstimmend radial mit dem kleinen Spalt zwischen benachbarten Falten 24 ausgerichtet und somit nicht an einer äußeren Spitze 32 befestigt sein könnten. Ferner wird keine exakte Ausrichtung erwartet, wobei einige der Stränge 68 geringfügig in Bezug auf die Line der am nächsten liegenden Spitze 32 wandern können. Die meisten Stränge 66 jedoch, haben viele Befestigungspunkte pro Falte und einige stellen sogar eine kontinuierliche Befestigungslinie entlang einem Abschnitt der Spitzenoberfläche bereit. Ferner erstrecken sich sogar die unbefestigten Strangabschnitte zwischen Strangbefestigungspunkten und bilden dadurch eine Anordnung von Exoskeletonverstrebungen dazwischen.
Die Stränge des Stütznetzes 16 können an den Spitzen 32 der Falten durch Haftmittel-, Schweiß-, thermische Bindung oder jede andere geeignete Methode befestigt werden. Es ist jedoch festzuhalten, dass eine Befestigungsmethode ohne Haftmittel vorzugsweise das Risiko eines Auslaufens von Haftmittel über die Befestigungspunkte hinaus vermeidet, da getrocknete/gehärtete Tropfpunkte in unerwünschter Weise die Strömungsfläche in das Filtermedium 14 verringern können. Zu diesem Zweck kann das Stütznetz 16 aus einem Material hergestellt werden, das thermisch an die Spitzen 32 der Falten gebunden werden kann, wie aus PVC-beschichtetem Glasfasernetz.
Unter Bezugnahme nun auf 8 ist eine Seitennaht 72 in dem Stütznetz 16 im Detail dargestellt. In der dargestellten Ausführungsform sind die Stränge 66 und 68 miteinander zu einer Bahn verwoben, deren seitliche Ränder an der Seitennaht 72 miteinander verbunden sind. Die thermische Bindung der seitlichen Ränder der Bahn (wenn ein geeignetes Material verwendet wird) zur Bildung der Seitennaht 72 hat sich bei Flugbrennstoff-Mikrofiltern als zufriedenstellend erwiesen. Insbesondere ist nur eine geringe Überlappung der Ränder notwendig (z. B. weniger als 2,54 cm (weniger als ein Zoll)), um eine strukturelle Integrität des Exoskeletons und einen annehmbaren minimalen Verlust an Strömungsfläche zu garantieren. In der dargestellten Ausführungsform wird die Seitennaht 72 des Stütznetzes 16 über der Seitennaht 28 des Filtermediums 14 gebildet.
Die Konstruktion mit einfacher Seitennaht des Stütznetzes 16 ermöglicht eine gleichmäßige Befestigungsanordnung unter Verwendung des standardmäßigen x-y-Netzmaterials, die zum Beispiel mit einer Spiralumwicklung eines Netzmaterials nicht möglich wäre. Ferner ermöglicht diese Einfachnahtkonstruktion ein unkompliziertes Zusammenfügen dieser Komponente des Filterelements 10, wenn ein flexibles Netz material mit der Möglichkeit einer thermischen Bindung (z. B. das zuvor besprochene PVC-beschichtete Glasfasernetz) verwendet wird.
Das Stütznetz 16 kann an dem Filtermedium 14 wie schematisch in den 9A bis 9C dargestellt ist angebracht werden. Anfänglich wird ein Netzmaterial 80 bereitgestellt, das mit einer thermischen Bindung kompatibel ist (z. B. ein PVC-beschichtetes Glasfasernetz) und das Dimensionen aufweist, die jenen des Filtermediums 14 entsprechen. Das heißt, das Netzmaterial 80 hat eine Breite, die der axialen Länge des Filtermediums 14 entspricht, und eine Länge, die dem Umfang des Filtermediums 14 entspricht plus der Länge die für die Nahtüberlappung notwendig ist. Zu diesem Zweck kann das Material 80 in Rollenform bereitgestellt werden und auf die richtige Breite/Länge zugeschnitten werden, oder kann in vorgeschnittenen Bahnen bereitgestellt werden, die im Allgemeinen rechteckig, quadratisch oder anders geformt sind (z. B. als Parallelogramm). In jedem Fall kann die Bahn aus Netzmaterial 80 mit zwei seitlichen Endabschnitten 82, die zur Bildung der Naht 72 überlappen, und einem dazwischen liegenden Abschnitt gesehen werden. ( 9A.)
Ein Fixierungsblock 86 ist zum Anbringen des Netzmaterials 80 an dem Filtermedium bereitgestellt, wobei der Block 86 eine Tasche 88 mit Dimensionen aufweist, die der zylindrischen Form des Filtermediums entsprechen. Insbesondere hat die Tasche 88 eine Breite, die dem Außenumfang des Zylinders entspricht, und eine Länge, die seiner axialen Länge entspricht. Die Falten 24 des Filtermediums werden in der Tasche 88 angeordnet, wobei nur die Endfalten 26 und eine benachbarte Falte 24 an den seitlichen Rändern um die Tasche 88 positioniert werden. Eine Wärme/Druckvorrichtung, wie das dargestellte Bügeleisen konstanter Wärme 90, kann dann zum thermischen Binden des Abschnittes 84 des Netzmaterials 80 an die Falten des Filtermediums in den Taschen verwendet werden. (9B). Die Endabschnitte 82 des Netzmaterials sind noch nicht an das Filtermedium gebunden.
Die Seitennaht 28 kann dann in dem Filtermedium 14 wie in 5 und 6 dargestellt ist oder auf jede andere geeignete weise gebildet werden. Es ist jedoch festzuhalten, dass das Netzmaterial 80, das vor der Bildung der Seitennaht 28 nicht an die Endfalten 26 gebunden ist, für gewöhnlich diese Bildung erleichtert. In jedem Fall werden, sobald das Filtermedium 14 seine zylindrische Form annimmt, die Endabschnitte 82 überlappt und thermisch gebunden, um die Seitennaht 72 des Stütznetzes zu bilden. (9C.) Zusätzliche Bügelschritte können nach Bedarf ausgeführt werden.
Die dargestellte Methode zum Befestigen eines Großteils des Netzmaterials 80 an dem Filtermedium 14, bevor dieses eine zylindrische Form annimmt, kann mehrere Vorteile bieten. Zum Beispiel verbessert das Binden der Falten 24 in der gewünschten Abstandsanordnung den Schutz und die Struktur während der Bildung der Seitennaht 28 des Filtermediums. Ebenso entfällt durch die Bindung der Falten 24 in einer nicht-zylindrischen Anordnung die Notwendigkeit, Vorrichtungen herzustellen, die zur Aufnahme verschiedener Filterdurchmesser angepasst werden können. Ferner hat sich gezeigt, dass die Bindung des Netzmaterials 80 an noch nicht zylindrische Falten 24 die Trennung zwischen den Lagen in dem Filtermedium 14 verringert, da die thermische Bindung eher in die darunter liegenden Lagen kriecht, wodurch diese aneinander befestigt werden.
Die Endkappen 18 und 20 haben ein Standarddesign und können aus jedem geeigneten undurchlässigen Material, wie einem starren Kunststoff, gebildet sein, das mit dem zu filternden Fluid kompatibel ist. Die Endkappen 18 und 20 werden an die Enden des Filtermediums 14 mit einem Haft mittel oder einem anderen geeigneten Mittel gebunden. Das Haftmittel kann über das gesamte ringförmige Ende des gefalteten Mediums aufgebracht werden, um auch die axialen Enden des Stütznetzes 16 wie auch die axialen Enden der Mittelröhre 12 (falls vorhanden) daran zu binden. Das Filterelement 10 ist dann fertig und zur Verwendung in der gewünschten Filtersituation bereit.
Unter Bezugnahme nun auf 10 ist ein anderes Filterelement 110 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Filterelement 110 enthält ein zylindrisches, gefaltetes Filtermedium 114, ein Stütznetz 116 und Endkappen 118. Das Filtermedium 114 und die Endkappen können im Wesentlichen dieselben sein wie die entsprechenden Komponenten in dem Filterelement 10. Das Stütznetz 116 hat viele gleiche Eigenschaften wie das Stütznetz 16, ist aber an den radial inneren Spitzen der Filterfalten befestigt. Das Stütznetz 116 kann aus demselben Material hergestellt sein und an dem Filtermedium 114 auf dieselbe Weise angebracht werden wie das Stütznetz 16, mit der Ausnahme, dass die Tasche 88 des Fixierungsblocks 86 eine Breite haben müsste, die dem Innenumfang des Filtermediums 114 in seiner zylindrischen Form entspricht.
Die radial nach innen gerichtete Exoskeletonstruktur, die durch das Stütznetz 116 bereitgestellt wird, hat sich als sehr günstig in Filtersituationen erwiesen, in welchen Fluid nach außen und nicht nach innen durch das Filtermedium 114 strömt. Eine besondere Anwendung in Verbindung mit Flugbrennstoff ist ein Coalescerelement zur Entfernung freien Wassers und Teilchen aus dem Brennstoffstrom. In jedem Fall kann festgehalten werden, dass das Filterelement 110 keine Mittelröhre enthält, und im Gegensatz zu herkömmlichen "kernlosen" Konstruktionen nicht unbedingt eine Stützröhre in dem Filtergehäuse benötigt. Aus diesen und anderen Gründen könnte es vorteilhaft sein, in bestimmten Filtersituationen das radial nach innen gerichtete Stütz netz 116 in Kombination mit dem radial nach außen gerichteten Stütznetz 16 zu verwenden.
Es ist nun leicht zu erkennen, dass die vorliegende Erfindung ein Filterelement 10/110 bereitstellt, in dem die einzigartige Exoskeletonfaltenstützstruktur 16/116 die Notwendigkeit für Endoskeletonstützlagen in dem gefalteten Filtermedium 14/114 beseitigt, wodurch eine erhöhte Faltendichte möglich ist. Zusätzlich oder als Alternative ist offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung eine verbesserte Filtermedium-Seitennaht 28 bereitstellt, die die Effizienz und strukturelle Integrität verbessert. Wenn diese Faltenstützstruktur und diese Seitennahtkonstruktion in ein Filterelement eingebaut werden, ist das Ergebnis eine dramatische Verbesserung in der Lebensdauer des Mikrofilters und eine verbesserte Effizienz des Elements im Vergleich zu herkömmlichen Konstruktionen.
In der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung wurde wiederholt die Bedeutung der Konstruktion des Filterelements in Bezug auf Flugbrennstoff-Mikrofilter hervorgehoben. Der Grund für diese Betonung ist, dass Prinzipien der Erfindung ziemlich wesentlich die Konstruktion eines Flugbrennstoff-Mikrofilters ermöglichen, das nicht nur die empfohlenen Mikrofilterspezifikationen des Institute of Petroleum erfüllt, sondern auch eine längere Lebensdauer und höhere Effizienz hat als herkömmliche geeignete Mikrofilter. Daher können die Prinzipien der vorliegenden Erfindung gemeinsam oder getrennt in anderen Arten von Filterelementen verwendet werden. Zum Beispiel könnte in bestimmten Situationen das Stütznetz 16/116 einem notwendigen Zweck dienen, selbst wenn das Filtermedium 14/114 Zellulosefaser- oder Gewebenetz-Stützlagen enthält (z. B. eine einlagige Filtermediumkonstruktion). In einem anderen Beispiel könnte das zellulosefaserfreie und gewebenetzfreie Filtermedium 14/114 vorteilhaft sein, selbst wenn keine hohe Faltendichte erwünscht ist. Als anderes Beispiel könnte die Konstruktion der Seitennaht 28 in nahezu jedes zylindrische Filtermedium eingearbeitet werden.

Claims

Filterelement (10), umfassend ein zylindrisches Filtermedium (14) und eine Exoskeletonstützstruktur (16, 116), die das Filtermedium (14) stützt; wobei das Filtermedium (14) aus mehreren Lagen gebildet ist, die zu mehreren, sich in Längsrichtung erstreckenden Falten (24) gefaltet sind, die radial innere Spitzen (30) haben, die einen Innendurchmesser definieren, radial äußere Spitzen (32), die einen Außendurchmesser definieren, sowie Seitenwände, die sich dazwischen erstrecken; dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (14) nur aus zellulosefaserfreien und gewebenetzfreien Lagen gebildet ist, die eine Filtrationslage (36) enthalten, die zwischen den inneren und äußeren Lagen (38, 40) liegt; wobei das Filtermedium (14) eine Faltendichte von etwa 8 oder mehr Falten pro Innendurchmesser von 25,4 mm (1 Zoll) hat; wobei die Exoskeletonstützstruktur (16, 116) an den radial äußeren Spitzen (32) und/oder den radial inneren Spitzen (30) derart befestigt ist, dass das Filtermedium (14) ohne Zellulosefaser- und/oder Gewebenetz-Endoskeletonstützstrukturen ausreichend gestützt ist, und derart, dass das Risiko eines Auslaufens von Haftmittel über die Befestigungspunkte hinaus vermieden ist.
Filterelement nach Anspruch 1, wobei die Exoskeletonstützstruktur (16) nicht haftend an jeder der radial äußeren Spitzen (32) befestigt ist.
Filterelement (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Exoskeletonstützstruktur (116) nicht haftend an jeder der radial inneren Spitzen (30) befestigt ist.
Filterelement nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Exoskeletonstützstruktur (16, 116) ein Stütznetz (16, 116) umfasst, das an die radial inneren Spitzen (30) und/oder die radial äußeren Spitzen (32) angebunden ist, um die sich in Längsrichtung erstreckenden Falten (24) in einem angemessen beabstandeten und nicht eingefallenen Zustand zu stützen.
Filterelement nach Anspruch 4, wobei das Stütznetz (16, 116) thermisch an die Spitzen (30, 32) angebunden ist.
Filterelement (10) nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Stütznetz (16, 116) wenigstens 50% offene Strömungsfläche und eine feste Anordnung von Befestigungspunkten bereitstellt.
Filterelement nach Anspruch 4, 5 oder 6, wobei das Stütznetz (16, 116) etwa 7 bis etwa 20 Befestigungspunkte pro axialen 25,4 mm (1 Zoll) jeder der Spitzen (30, 32) bereitstellt.
Filterelement nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei das Stütznetz (16, 116) aus einem mit PVC beschichteten Glasfasernetz hergestellt ist.
Filterelement (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei das Stütznetz (16, 116) eine Schicht aus Netzmaterial mit Seitenrändern (82) umfasst, die an einer Seitennaht (72) miteinander verbunden sind, die sich im Wesentlichen über die Länge der Längsachse des Filtermediums (14) erstreckt.
Filterelement nach Anspruch 9, wobei die Seitenränder (82) überlappen und thermisch aneinander gebunden sind.
Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Filtrationslage (36) aus Glasfaser und/oder wenigstens einem Polymer hergestellt ist, und wobei die inneren und äußeren Lagen (38, 40) jeweils aus einem nichtgewebten Polymer hergestellt sind.
Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lagen des Filtermediums (14) im Wesentlichen aus der Filtrationslage (36), der inneren Lage (40) und der äußeren Lage (38) bestehen.
Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mehreren, sich in Längsrichtung erstreckenden Falten (24) zwei Endfalten beinhalten, die an einer Seitennaht (28) miteinander verbunden sind, und wobei die Seitennaht (28) einen Haftmittelwulst (42) umfasst, der alle Lagen in distalen Enden der Endfalten umschließt.
Filterelement (10) nach Anspruch 13, wobei sich der Haftmittelwulst (42) radial nach innen zwischen den entsprechenden Seitenwänden der Endfalten erstreckt.
Filterelement (10) nach Anspruch 13 oder 14, wobei sich der Haftmittelwulst (42) um den Umfang zwischen den radial äußeren Spitzen der zwei Endfalten erstreckt.
Filterelement nach Anspruch 15, wobei das Filtermedium eine Faltendichte von etwa 12 oder mehr Falten pro Innendurchmesser von 25,4 mm (1 Zoll) aufweist.
Filterelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Filterelement (10) ein Mikrofilterelement zur Entfernung von Unreinheiten in einem Bereich von 0,5 μm bis 25 μm aus Kohlenwasserstoffbrennstoff ist.
Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Filterelement (10) ein Mikrofilterelement zur Entfernung von Unreinheiten in einem Bereich von 0,5 μm bis 25 μm aus Flugbrennstoff ist.
Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Filter ein Coalescerelement zur Entfernung von freiem Wasser und Teilchen aus Flugbrennstoff ist.