ES2911692T3 - Filtro de bote con prefiltración - Google Patents

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Abstract

Un filtro integral (102), que comprende: un medio multicapa (112) que tiene al menos tres capas (120, 130, 140) que crean una forma de tubo hueco, dicho medio multicapa (112) soportado por una estructura de tubo y colocable en un flujo de aire, dicho flujo de aire capaz de pasar a través de dichas al menos tres capas (120, 130, 140); una primera capa (120) de prefiltración que forma una circunferencia exterior y una superficie de entrada de flujo de dicho medio multicapa (112), en donde dicha primera capa (120) está formada por fibras de microvidrio (122), y dicha primera capa (120) incluye un primer material (124) que es hidrófobo, en donde dicho primer material (124) es un aglutinante para unir dichas fibras de microvidrio (122), y en donde dicha primera capa (120) es hidrófoba; una segunda capa (130) de filtración por membrana porosa formada de un segundo material, en donde dicho segundo material está formado por al menos uno de politetrafluoroetileno expandido y polietileno de alto peso molecular, dicha segunda capa (130) interpuesta entre dicha primera capa (120) y una tercera capa (140) de soporte estructural; y dicha tercera capa (140) aguas abajo de dicha primera capa (120) en dicho flujo de aire, en donde dicha tercera capa (140) está formada por al menos uno de polietileno unido por hilado, polietileno colocado al aire, bi- componente unido por hilado o bi-componente colocado al aire, y dicha tercera capa (140) al menos una de plegable y estampable.

Description

DESCRIPCIÓN
Filtro de bote con prefiltración
Campo técnico
[0001] Por lo general, se enseña un filtro que incluye una membrana. De manera más específica, las presentes realizaciones se refieren a un prefiltro y un filtro de membrana integrales con un filtro de tipo bote (“canister”) o cartucho.
Antecedentes
[0002] Las partículas finas de sal, agua, aceite y otros contaminantes químicos pueden ser perjudiciales para los filtros de bote. Esta contaminación, además de la carga habitual de polvo y/u otras partículas, reduce la esperanza de vida de los filtros de bote. Con cartuchos de filtro de mayor eficacia, la carga puede reducir aún más la esperanza de vida y, en consecuencia, aumentar los costes operativos. Los materiales de filtración de nive1HEPA en botes se encuentran entre los materiales más eficaces disponibles para los filtros de bote y, por tanto, suelen mostrar la esperanza de vida más corta debido a la carga y/o la contaminación.
[0003] Las aplicaciones de filtración de turbinas de gas utilizan con frecuencia una capa de membrana de filtración, tal como politetrafluoroetileno expandido (ePTFE) o polietileno de alto peso molecular (HMWPE), para aplicaciones de filtros de alta eficacia. Se ha producido un aumento en el uso de la filtración por membrana, al menos en parte, como resultado de un aumento en las solicitudes de productos de filtración con eficiencia de filtración de grado EPA y/o HEPA. Sin embargo, la filtración de grado HEPA puede ser difícil de alcanzar en algunas aplicaciones, tal como las que utilizan turbinas de gas marinas. Esta dificultad se debe, al menos en parte, a las condiciones operativas a las que están sujetos estos filtros, tal como la cantidad y los tipos de contaminantes, así como un requisito de tiempo de inactividad mínimo. Además, los entornos industriales tienden a reducir la vida útil de los filtros de las turbinas de gas. Generalmente, esto se debe, al menos en parte, a hacer frente a la carga de materiales de filtración por membrana causada por partículas, hidrocarburos y captura de humedad.
[0004] En ocasiones, estos problemas se han combatido de una de dos maneras. La primera es añadir una capa de prefiltración directamente al sustrato. La segunda ha sido utilizar una envoltura de filtro que pueda ayudar a precargar y prolongar la vida útil del filtro de bote HEPA. Habitualmente, estos productos solo se centran en la filtración de partículas. Sin embargo, hay contaminantes adicionales, que pueden reducir la vida útil de un filtro, que no abordan los prefiltros existentes. El documento US 2012/0186452 desvela un medio filtrante HEPA de múltiples capas que incluye una primera capa que tiene una tela sintética no tejida formada a partir de una pluralidad de fibras sintéticas de dos componentes con un proceso de unión por hilado, y tiene un patrón de área de unión de una pluralidad de líneas discontinuas sustancialmente paralelas del área de unión. El documento US 2011/0048228 desvela un filtro de cartucho que comprende una estructura que puede mantener un medio filtrante en una corriente de aire para filtrar partículas para proteger un sistema de energía de una turbina de gas. El documento US 2012/0144790 desvela un medio de filtración plegable de gas compuesto de alta eficacia que incluye una capa de respaldo de fibra de vidrio cortada esencialmente libre de boro y una capa de medio que comprende un material sintético.
[0005] De este modo, existe una necesidad en la técnica de superar los problemas de los sistemas existentes.
Sumario
[0006] La presente divulgación va dirigida a un filtro de bote con prefiltración para filtrar un flujo de fluido. El filtro de bote con prefiltración es, en diversas realizaciones, un medio multicapa que tiene al menos tres capas, incluyendo una primera capa que forma la superficie exterior o el perímetro del medio, una segunda capa porosa y una capa tercera o de soporte.
[0007] Por lo general, en un aspecto, se proporciona un filtro de bote integral de acuerdo con la reivindicación independiente 1, que comprende un medio multicapa que tiene al menos tres capas. Las tres capas del medio crean una forma de tubo hueco y están soportadas por una estructura de tubo. El medio puede colocarse en un flujo de aire y permitir que el flujo de aire pase a través de las al menos tres capas. La primera capa es una capa de prefiltración que forma la circunferencia exterior y una superficie de entrada de flujo del medio multicapa. La primera capa incluye un material que es hidrófobo.
[0008] La segunda capa es una capa de filtración por membrana porosa que está aguas abajo de la primera capa e interpuesta entre la primera capa y la tercera capa. La tercera capa es una capa de soporte estructural que está aguas abajo de la primera capa y es plegable o estampable, o ambas. De manera opcional, el filtro puede incluir una capa adhesiva que fija la primera capa a la segunda capa. La capa adhesiva puede incluir pegamento termofusible, adhesivo en aerosol, o ambos. La primera capa está formada por fibras de microvidrio y el primer material es un aglutinante para unir las fibras de microvidrio. Las fibras de microvidrio pueden tener un peso base en el rango de aproximadamente 25 a 105 gramos por metro cuadrado (g/m2), y más específicamente puede ser de aproximadamente 65 g/m2. El primer material de la primera capa es hidrófobo y también puede ser oleofóbico u oleofílico y/o puede ser un fluoroquímico. La primera capa puede tener una eficacia de aproximadamente el 90 % para eliminar los contaminantes atmosféricos normales de partículas y aerosoles sólidos y/o puede tener un grosor de aproximadamente 10 a 1000 micrómetros. La segunda capa puede estar formada por polietileno de alto peso molecular (HMWPE), puede tener poros con diámetros de aproximadamente 1 a 12 micrómetros, y/o tener un grosor de aproximadamente 10 a 400 micrómetros. La tercera capa puede ser tanto plegable como estampable. La estructura del tubo puede incluir dos tapas de extremo que están alineadas axialmente y dispuestas de manera opuesta, separadas por un tubo de malla que está dispuesto en una superficie interior del medio multicapa. También puede haber un segundo tubo de malla en la superficie de entrada de flujo del medio.
[0009] La tercera capa, que está aguas abajo de la segunda capa, está formada por polietileno unido por hilado o polietileno colocado al aire, bi-componente unido por hilado o bi-componente colocado al aire, o una combinación de los mismos. La tercera capa es plegable, estampable o ambas. De manera opcional, el medio de filtración puede incluir un separador de adhesivo termofusible, un separador estampado y/o un bloqueo de pliegues para mantener el espaciado entre pliegues adyacentes consecutivos. También se puede incluir un tubo de malla para soportar la forma de tubo del medio multicapa, siendo el tubo de malla coaxial con el medio multicapa.
Breve descripción de los dibujos
[0010]
La Figura 1 es una vista en perspectiva de una realización de un filtro de bote integral y un prefiltro;
la Figura 2 es una vista en perspectiva de una realización del medio utilizado para formar un filtro de bote integral y un prefiltro; y
la Figura 3 es una vista en perspectiva de una realización del medio de la Figura 2 después del plegado.
Descripción detallada
[0011] Hay que entender que las realizaciones no están limitadas en su aplicación a los detalles de construcción y a la disposición de los componentes expuestos en la siguiente descripción o ilustrados en los dibujos. Son posibles otras realizaciones y se pueden poner en práctica o llevar a cabo de diversas formas. Además, hay que entender que la fraseología y la terminología usadas en el presente documento se utilizan por motivos descriptivos y no deben entenderse como una limitación. El uso de "que incluye", "que comprende" o "que tiene" y sus variaciones en el presente documento pretende abarcar los elementos enumerados a continuación y sus equivalentes, así como elementos adicionales. A menos que se limiten de otra manera, los términos "conectado" y "acoplado" y sus variaciones en el presente documento se usan en general y abarcan conexiones y acoplamientos directos e indirectos. Asimismo, los términos "conectado" y "acoplado" y sus variaciones no se limitan a conexiones o acoplamientos físicos o mecánicos.
[0012] Haciendo referencia inicialmente a las Figuras 1 y 2, se representa una realización de un filtro de bote 102 que tiene un bote 110 y un medio filtrante 112 envuelto circunferencialmente alrededor del bote 110. El medio filtrante 112 puede disponerse en la extensión de una pantalla interior 116 y/o una pantalla exterior 118 del bote 110 para que un flujo de aire A pueda pasar a través del filtro de bote 102 y/o ser filtrado por el mismo. El filtro del bote 102 puede tener, pero sin limitación, un flujo de aire nominal de aproximadamente 400-1200 pies cúbicos por minuto (CFM). El medio filtrante 112 puede interponerse entre la pantalla interior 116 y la pantalla exterior 118, aunque se entiende que la pantalla interior 116 y la pantalla exterior 118 pueden ser opcionales. El medio filtrante 112 puede incluir múltiples capas, que pueden incluir todas o cualquiera de una capa primera, o de prefiltración, 120; una capa segunda, o de filtración por membrana, 130; una capa tercera, o de soporte, 140; y/o una capa de adhesión 160. El medio filtrante 112 puede extenderse alrededor de la circunferencia del bote 110, como se ilustra en la Figura 1. El bote 110 puede ser una estructura que tenga, por ejemplo, una tapa de extremo superior 114, una tapa de extremo inferior 115 y/o pantallas 116, 118 adecuadas para soportar el medio filtrante 112. La pantalla interior 116 y/o la pantalla exterior 118, de estar incluidas, pueden disponerse en la extensión de una circunferencia interna del medio filtrante 112, en la extensión de una circunferencia exterior del medio filtrante 112, o ambos, y puede servir para soportar estructuralmente el medio filtrante 112 en una configuración similar a un tubo. Se entiende que los tubos de soporte pueden ser una estructura de malla o de soporte estructural que esté suficientemente abierta para permitir que la atraviese el flujo de aire. Se entiende además que los tubos de soporte y/o el medio filtrante 112 pueden ser sustancialmente cilíndricos, como se muestra, o pueden tener cualquiera de una variedad de otras formas, incluyendo, pero sin limitación: tubos con secciones transversales poligonales, ovaladas o redondas; o esféricas o redondeadas; cualquier otra forma; o cualquier combinación de las mismas. Todas o cualquiera de la primera capa 120, la segunda capa 130 y la tercera capa 140 pueden tener características de retención de partículas para capturar y retener partículas que pueden encontrar el medio filtrante 112. Todas o cualquiera de las capas 120, 130, 140 pueden tener aceite, agua, sal y/u otras características de filtrado químico para evitar que dichos materiales pasen a través del medio filtrante 112. En algunas realizaciones, la primera capa 120 puede tener dichas características para proteger un componente aguas abajo, tal como, por ejemplo, la segunda capa 130 y/o la tercera capa 140.
[0013] La primera capa 120 puede incluir un material repelente o absorbente de fluido para inhibir la entrada de fluido debido, por ejemplo, a humedades marinas, lo que puede ocasionar una disminución prematura de la permeabilidad o un aumento de la caída de presión a través del medio filtrante y/o una reducción prematura de la vida útil del medio filtrante 112. Como se representa en la Figura 2, la primera capa 120 está formada por fibras de microvidrio 122 y aglutinantes de fibras 124. Las fibras de microvidrio pueden ser buenas para aplicaciones cargadas de agua o alta humedad, y/o pueden ayudar a prolongar la vida útil de la primera capa 120 y/o el medio filtrante 112. Los aglutinantes de fibras 124 se forman o tratan con un material superficialmente activo que hace que la primera capa 120 sea hidrófoba, lo que puede permitir que la primera capa 120 repela agua, agua salada y/o contaminantes de hidrocarburos (aceite). Los materiales tensioactivos hidrófobos y oleofóbicos pueden ser cualquiera de una variedad de materiales. En algunas realizaciones, puede usarse carbón activado, productos químicos fluorados y/o polímeros fluorados. Puede usarse un fluoropolímero o fluorocarbono de química C6. Los ejemplos de materiales que se pueden usar incluyen, pero sin limitación, los que comercializa Daikin Industries, Ltd. como "Unidyne". Los ejemplos específicos de materiales comercializados por Daikin Industries incluyen, pero sin limitación, TG-580 y TG-581 para características hidrófobas y/o de filtrado de agua y/o TG-993 para características oleofóbicas y/o de filtrado de aceite. Se entiende que estos son meramente ejemplos específicos y no deben considerarse limitativos. Se puede usar cualquier variedad de materiales para conseguir características de filtrado de agua y/o aceite, que pueden ser hidrófobas, hidrófilas, oleofóbicas, oleofílicas o cualquier combinación de las mismas. La capacidad de repeler agua, agua salada y/o contaminantes de hidrocarburos puede mejorar la eficacia a largo plazo inhibiendo la caída de presión a través del medio filtrante 112 cuando se usa en ambientes marinos o de otro tipo.
[0014] En algunas realizaciones, la primera capa 120 puede tener un grosor en el rango de aproximadamente 10 a aproximadamente 1000 micrómetros (jm ). En algunas realizaciones, el grosor puede ser de aproximadamente 300 |jm. La primera capa 120 puede tener una eficacia que protegerá a la segunda capa 130 de partículas relativamente grandes y gotitas de humedad que, de otro modo, pueden afectar negativamente la vida útil de la segunda capa 130 y/o el medio filtrante 112. Como alternativa, en algunas realizaciones todas o cualquiera de la primera capa 120, la segunda capa 130 y la tercera capa 140 pueden ser porosas además o en lugar de estar formadas sustancialmente por fibras de microvidrio y/o aglutinantes. En estas realizaciones alternativas, todas o cualquiera de las capas porosas pueden tener inherentemente características de filtrado de agua y/o aceite, y/o pueden tratarse con materiales para darles características de filtrado de agua y/o aceite.
[0015] En la Figura 2, el medio filtrante 112 se muestra en una vista en perspectiva con las capas constituyentes 120, 130, 140, 160 parcialmente separadas en una esquina del medio filtrante 112, todas o cualquiera de las capas 120, 130, 140, 160 pueden estar incluidas. La primera capa 120 se puede colocar aguas arriba de las capas segunda y tercera 130, 140 en una dirección de flujo de aire A. Las capas 120, 130, 140, 160, o cualquier combinación de las mismas, pueden apilarse o formar de otro modo un medio multicapa o compuesto de tal manera que un flujo de aire en la dirección del flujo de aire A pase a través de cada una de las capas 120, 130, 140, 160. La primera capa 120 puede prefiltrar aire antes de que alcance las capas segunda y/o tercera 130, 140. La primera capa 120 puede estar conectada o acoplada a las capas segunda y/o tercera 130, 140 mediante una capa de adhesión 160, por ejemplo, mediante el uso de materiales que pueden unirse y/o cualquiera de una variedad de mecanismos o métodos de conexión, fijación, adhesión y/o unión. La capa adhesiva 160 puede estar adyacente a la primera capa 120 y/o puede estar formada por diversos materiales, incluyendo, pero sin limitación, pegamento termofusible o adhesivo en aerosol, uno o ambos de los cuales pueden aplicarse en un patrón. La capa adhesiva 160 se puede usar para unir sustancialmente la primera capa 120 a la segunda capa 130. Se entiende que pueden usarse adhesivos o una o más capas adhesivas para unir todas o cualquiera de las capas presentes en una realización. También se entiende que los adhesivos son opcionales y que se puede usar cualquiera de una variedad de métodos para fijar las capas en lugar o además de usar adhesivos o una o más capas adhesivas, tal como, por ejemplo, coser las capas, entrelazar partes de capas adyacentes, laminar las capas, y/o cualquiera de una variedad de métodos de fijación o una combinación de los mismos.
[0016] La segunda capa 130 puede ser una capa de filtración de partículas capaz de una carga profunda y/o frontal de partículas. La segunda capa 130 es una membrana porosa formada, por ejemplo, por polietileno de alto peso molecular (HMWPE) y/o politetrafluoroetileno expandido (ePTFE). El HMWPE se usa a menudo para productos de tipo bote, por ejemplo, el tipo usado habitualmente con filtración de entrada de aire de turbina de gas. E1HMWPE puede proporcionar propiedades de filtración comparables a las del ePTFE, aunque e1HMWPE puede tener una construcción más gruesa que permita una combinación de filtración o carga profunda y frontal, que puede ser deseable para filtrar material particulado. La segunda capa 130 puede tener un grosor que oscile entre aproximadamente 10 jm y aproximadamente 400 jm , lo que puede permitir un grado de carga profunda para aliviar la carga frontal que puede causar una disminución de la vida útil. En algunas realizaciones, el grosor de la segunda capa 130 puede tener, de manera conveniente, aproximadamente 30 micrómetros o, como alternativa, unos 150 jm . La carga doble del frente y la profundidad de la segunda capa (o cualquier otra capa) puede limitar el aumento prematuro de la caída de presión a través de la misma y, por tanto, puede limitar una disminución asociada de la vida del filtro. Sin embargo, se entiende que puede no hacer falta una combinación de carga profunda y carga frontal en la segunda capa 130. En algunas realizaciones, el tamaño medio de los poros puede ser al menos aproximadamente 0,5 jm . En algunas realizaciones, el tamaño de poro puede determinarse por el diámetro del flujo medio medido con técnicas de flujo de aire conocidas que entienden los expertos en la técnica. Se ha determinado que el tamaño de poro promedio de al menos aproximadamente 1-2 jm es ventajoso en algunas aplicaciones para alcanzar una caída de presión relativamente baja. Sin embargo, en algunas realizaciones, el tamaño de poro promedio puede ser aproximadamente 10-15 |jm.
[0017] Una o ambas capas primera y segunda 120, 130 pueden incluir materiales conductores eléctricos, retardantes de llama, rellenos, aditivos antiolor y/o aditivos antiincrustantes, y/o cualquiera de una variedad de otros materiales. En algunas realizaciones, la segunda capa 130 puede incluir estos u otros componentes además de una membrana. Estos componentes, de estar incluidos, pueden comprender menos de aproximadamente el 10-20% en peso del medio filtrante 112, y/o pueden añadirse antes o después de la extrusión, el moldeo y/o la formación del medio filtrante 112. Estos componentes pueden mezclarse con solventes para su uso en la fabricación, aunque puede ser conveniente que estos componentes no afecten drásticamente al tamaño de los poros, la homogeneidad, la procesabilidad, y/o la extractabilidad del solvente, y/o cualquiera de una variedad de características.
[0018] En algunas realizaciones, la segunda capa 130 puede comprender al menos el 50-80% en peso de polietileno. De estar incluido, el polietileno puede tener un alto peso molecular (HMWPE), lo que puede aumentar la resistencia de la segunda capa 130. El HMWPE puede ser un polietileno con un peso molecular promedio en el rango de aproximadamente 100.000 - 500.000 g/mol. El límite inferior del peso molecular puede corresponder al ritmo al que se puede alcanzar un aumento sustancial de la resistencia por estiramiento. El límite superior del peso molecular puede corresponder a una transición a polietileno de ultra alto peso molecular. En algunas realizaciones, se puede incluir una película de polietileno poroso en la segunda capa 130 que tenga al menos aproximadamente un 5-20 % en peso de la película de polietileno poroso que es HMWPE. En algunas realizaciones, aproximadamente el 30 % o más en peso de la película de polietileno poroso, de estar incluida, puede ser HMWPE. Sin embargo, cabe señalar que la cantidad de HMWPE puede afectar a la procesabilidad de la segunda capa 130 o el medio filtrante 112. La procesabilidad, a su vez, puede permitir, entre otras cosas, un ajuste del medio filtrante 112 o cualquier parte del mismo. La cantidad de HMWPE también puede afectar, por ejemplo, al tamaño de poro. En algunas realizaciones, la cantidad de HMWPE en la membrana o la segunda capa 130 puede ser menos de aproximadamente el 50-80 % en peso de la membrana o la segunda capa 130. Se entiende que, si se incluye una membrana y/o película, tal como una película de polietileno poroso, puede encontrarse fuera de la segunda capa 130 en lugar o además de encontrarse sustancialmente en la segunda capa 130.
[0019] La tercera capa 140 puede encontrarse junto a la segunda capa 130 y puede proporcionar, por ejemplo, soporte estructural para la segunda capa 130, la primera capa 120, la capa de adhesión 160, y/o todos o cualquiera de los medios filtrantes 112. La tercera capa 140 puede estar formada por diversos materiales, incluidos, pero sin limitación, materiales de poliolefina tales como, por ejemplo, poliéster, polipropileno o polietileno, y/o pueden ser unidos por hilado o colocados al aire, y/o puede ser bi-componente o cualquiera de una variedad de materiales de un solo componente, y/o cualquiera de una variedad de otros materiales, o cualquier combinación de los mismos. La tercera capa 140 y/o la segunda capa 130 pueden tratarse con un material tensioactivo que las haga hidrófobas y/u oleofóbicas, que les permita repeler agua, agua salada y/o contaminantes de hidrocarburos. Los materiales tensioactivos hidrófobos y oleofóbicos pueden ser cualquiera de una variedad de materiales. En algunas realizaciones, puede usarse carbón activado, productos químicos fluorados y/o polímeros fluorados. Los ejemplos de materiales que se pueden usar incluyen, pero sin limitación, los que comercializa Daikin Industries, Ltd. como "Unidyne". Los ejemplos específicos de materiales comercializados por Daikin Industries incluyen, pero sin limitación, TG-580 y TG-581 para características hidrófobas y/o de filtrado de agua y/o TG-993 para características oleofóbicas y/o de filtrado de aceite. Se entiende que estos son meramente ejemplos específicos y no deben considerarse limitativos. Se puede usar cualquier variedad de materiales para conseguir características de filtrado de agua y/o aceite, que pueden ser hidrófobas, hidrófilas, oleofóbicas, oleofílicas o cualquier combinación de las mismas.
[0020] La pérdida de presión sobre las capas segunda y/o tercera 130, 140 puede depender del tamaño de poro de la segunda capa 130, especialmente si la segunda capa 130 incluye una membrana o material similar. En algunas realizaciones, se ha averiguado que es ventajoso tener al menos aproximadamente 3 milímetros de H2O cuando el aire fluye a una velocidad de 5,3 cm por segundo, de acuerdo con normas definidas. Este diferencial de presión a través de la totalidad o una parte de la segunda capa 130 a la velocidad especificada puede garantizar una mayor eficacia de recogida. De manera más específica, en algunas realizaciones, la pérdida de presión puede ser al menos aproximadamente 4 mm de H2O cuando el aire fluye a través de la membrana a 5,3 cm por segundo. Sin embargo, cabe señalar que en algunas realizaciones la pérdida de presión a través del medio filtrante 112 y/o la segunda capa 130 debe limitarse a menos de 30 mm H2O a una velocidad de 5,3 cm por segundo, porque una mayor pérdida de presión puede requerir generalmente mayores presiones de trabajo y/o requisitos mecánicos de un medio y/o membrana asociados.
[0021] Haciendo referencia ahora a la Figura 3, la tercera capa 140 puede tener suficiente resistencia y características de termofijación para soportar la segunda capa 130 y/o ser plegable gracias, por ejemplo, a técnicas de plegado en "V" convencionales, o cualquiera de una variedad de otras técnicas de plegado. Además o en lugar de ser plegable, la tercera capa 140 puede ser estampable. La tercera capa 140 puede tener un grosor en el rango de aproximadamente 10 a 1000 jm , y, en algunas realizaciones, puede tener aproximadamente 300 jm . En algunas realizaciones, la tercera capa 140 puede ser una estructura sustancialmente abierta para no limitar excesivamente el flujo de aire y/u ocasionar una caída de presión excesiva. La tercera capa 140 se puede fijar, conectar y/o acoplar a la segunda capa 130 en cualquiera de una variedad de maneras, incluyendo, pero sin limitación, mediante adhesivo en aerosol, laminación por calor, o cualquiera de una variedad de otros métodos o una combinación de los mismos.
En algunas realizaciones, las tres capas 120, 130, 140 se pueden plegar como una sola hoja, minimizando así los procesos de plegado requeridos para plegar el medio filtrante 112. La capa adhesiva 160 también se puede incluir con las tres capas 120, 130, 140 durante el plegado. Se entiende que si se produce plegado, puede producirse con todas o cualquiera de las capas 120, 130, 140, 160 o cualquier combinación de las mismas.
[0022] El medio filtrante 112 puede incluir tiras 150, que pueden inhibir el colapso del medio filtrante 112 y/o cualquier componente del mismo en cualquiera de una variedad de circunstancias, por ejemplo, a una presión de funcionamiento predeterminada. Las tiras 150 pueden estar sustancialmente formadas por, y/o incluir cualquiera de, una variedad de materiales, incluyendo, pero sin limitación, separadores termofusibles, separadores estampados, bloqueos de pliegues 0 cualquier otro material para mantener el espaciado entre pliegues adyacentes consecutivos. Además, las tiras 150 pueden ser sustancialmente continuas o interrumpidas. En algunas realizaciones, se pueden formar estampados en las superficies plegadas, en lugar o además de las tiras 150, con el fin de inhibir el colapso de las superficies de los pliegues y/o el medio filtrante 112 o cualquier componente del mismo. El medio filtrante 112 puede adoptar cualquiera de una variedad de formas y configuraciones, incluyendo, pero sin limitación, tubos y/u hojas, y puede ser plegado y/o enrollado en espiral, o cualquier otra forma o configuración, o cualquier combinación de las mismas. Por ejemplo, el medio filtrante 112 puede tener forma cilíndrica y plegarse para usarse con el bote 110 como se muestra en las Figuras 1 y 3.
[0023] En algunas realizaciones, los costes de fabricación pueden reducirse fabricando todas o cualquiera de las capas 120, 130, 140 independientemente de todas o cualquiera de las demás capas 120, 130, 140. Por ejemplo, puede resultar costoso fabricar la segunda capa 130 junto con la primera capa 120 y la tercera capa 140, o ambas, porque la fabricación de una membrana con otra capa puede salir cara. De este modo, todas o cualquiera de la primera capa 120, la segunda capa 130 y la tercera capa 140 se pueden formarse de manera independiente y luego combinarse posteriormente con una o más de las demás capas 120, 130, 140. En algunas realizaciones que incluyen una tercera capa 140 para soporte, la tercera capa 140 puede estar laminada, pegada, adherida o unida de otro modo a la pantalla interior 116 del bote 110. De manera opcional, la primera capa 120 puede estar laminada, pegada, adherida o unida de otro modo a la pantalla exterior 118 del bote 110. Se entiende que el medio filtrante 112, o cualquier parte del mismo, puede fijarse a una o ambas pantallas 116, 188, de estar incluidas, en cualquiera de una variedad de maneras, y no se limita a que la tercera capa 140 esté fijada a la pantalla interior 116 y/o la primera capa 120 esté fijada a la pantalla exterior 118. La tapa de extremo superior 114 y/o la tapa de extremo inferior 115 pueden encajar sobre el medio filtrante 112, la pantalla interior 116 y/o la pantalla exterior 118 y puede fijarse a todos o cualquiera del medio filtrante 112, la pantalla interior 116 y la pantalla exterior 118 en cualquiera de una variedad de maneras. Por ejemplo, la tapa de extremo superior 114 y/o la tapa de extremo inferior 115 se pueden fijar a la pantalla interior 116, la pantalla exterior 118 y/o el medio filtrante 112 con resina epoxi, pegamento, laminado o cualquiera de una variedad de adhesivos, y/o con un mecanismo de fijación mecánica tal como uno o más pernos, clavos, tornillos, pasadores, pestañas, cremalleras o cualquier otro mecanismo de fijación mecánica o una combinación de los mismos. También se entiende que el mecanismo de fijación no se limita a la fijación química o mecánica, y puede incluir, por ejemplo, imanes, componentes eléctricos o cualquiera de una variedad de otros mecanismos de fijación.
[0024] Si bien en este documento se han descrito e ilustrado varias realizaciones inventivas, los expertos en la técnica imaginarán fácilmente una variedad de otros medios y/o estructuras para realizar la función y/u obtener los resultados y/o una o más de las ventajas descritas en este documento, y se considera que cada una de dichas variaciones y/o modificaciones está dentro del alcance de la invención que se define en las reivindicaciones adjuntas. Más generalmente, los expertos en la materia entenderán fácilmente que todos los parámetros, dimensiones, materiales y configuraciones descritas en este documento pretenden ser ilustrativos y que los parámetros, dimensiones, materiales y/o configuraciones reales dependerán de la aplicación o aplicaciones específicas para las que se utilicen las enseñanzas de la invención. Los expertos en la materia reconocerán, o serán capaces de descubrir, sin aplicar más que la experimentación habitual, muchos equivalentes a las realizaciones inventivas específicas descritas en este documento. Por lo tanto, hay que entender que las realizaciones anteriores solo se presentan a modo de ejemplo y que, dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas, las realizaciones inventivas pueden ponerse en práctica de maneras distintas a las descritas específicamente.
[0025] Deberá entenderse que todas las definiciones, según se definen y utilizan en este documento, imperan sobre las definiciones del diccionario y/o los significados ordinarios de los términos definidos. Deberá entenderse que los artículos indefinidos "un" y "una", según se usan en este documento y en las reivindicaciones, a menos que se indique claramente lo contrario, significan "al menos uno". Deberá entenderse que la expresión "y/o", según se usa en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones, significa "cualquiera o ambos" de los elementos unidos, es decir, elementos que están presentes conjuntamente en algunos casos y presentes disyuntivamente en otros casos.
[0026] Los elementos múltiples enumerados con "y/o" deberán interpretarse de la misma manera, es decir, "uno o más" de los elementos unidos. Opcionalmente, pueden encontrarse otros elementos además de los elementos específicamente identificados mediante la expresión "y/o", tanto si guardan relación con los elementos identificados específicamente como si no. De este modo, como ejemplo no limitativo, una referencia a "A y/o B", al usarse junto con un lenguaje abierto como "que comprende" puede referirse, en una realización, a A solamente (incluyendo opcionalmente elementos que no sean B); en otra realización, a B solamente (incluyendo opcionalmente elementos que no sean A); en otra realización más, tanto a A como a B (incluyendo opcionalmente otros elementos); etc.
[0027] Según se usa en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones, deberá entenderse que "o" tiene el mismo significado que "y/o" según se ha definido anteriormente. Por ejemplo, al separar elementos en una lista, "o" o "y/o" se interpretarán como inclusivos, es decir, la inclusión de al menos uno, pero también incluyendo más de uno, de un número o lista de elementos, y, de manera opcional, elementos adicionales no enumerados. Solo los términos claramente indicados en sentido contrario, tal como "solo uno de" o "exactamente uno de", o, al usarse en las reivindicaciones, "que consiste en", se referirán a la inclusión de exactamente un elemento de un número o lista de elementos. En general, el término "o" según se usa en este documento solo se interpretará como una indicación de alternativas exclusivas (es decir, "uno o el otro pero no ambos") cuando esté precedido por términos de exclusividad, tal como "cualquiera", "uno de", "solo uno de" o "exactamente uno de". "Que consiste esencialmente en", al usarse en las reivindicaciones, tendrá su significado habitual según se use en el campo de la ley de patentes.
[0028] Según se usa en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones, deberá entenderse que la expresión "al menos uno/a de", en referencia a una lista de uno o más elementos, significa al menos un elemento seleccionado de uno o más de los elementos de la lista de elementos, pero sin incluir necesariamente al menos uno de todos y cada uno de los elementos enumerados específicamente en la lista de elementos y sin excluir ninguna combinación de elementos en la lista de elementos. Esta definición también permite que, opcionalmente, puedan encontrarse elementos que no sean los elementos identificados específicamente dentro de la lista de elementos a los que se refiere la expresión "al menos uno/a", tanto si guardan relación con los elementos identificados específicamente como si no. De este modo, como ejemplo no limitativo, "al menos uno de A y B" (o, de manera equivalente, "al menos uno de A o B", o, de manera equivalente, "al menos uno de A y/o B") puede referirse, en una realización, a al menos uno, incluyendo opcionalmente más de uno, A, sin B presente (y opcionalmente incluyendo elementos que no sean B); en otra realización, a al menos uno, incluyendo opcionalmente más de uno, B, sin A presente (y opcionalmente incluyendo elementos que no sean A); en otra realización más, a al menos uno, incluyendo opcionalmente más de uno, A, y al menos uno, incluyendo opcionalmente más de uno, B (y opcionalmente incluyendo otros elementos); etc.
[0029] En las reivindicaciones, así como en la memoria descriptiva anterior, todas las expresiones de transición como "que comprende", "que incluye", "que lleva", "que tiene", "que contiene", "que conlleva", "que soporta", "compuesto por", y similares deberán entenderse como abiertos, es decir, que significa que incluyen, pero sin limitación. Únicamente las expresiones de transición "que consiste en" y "que consiste esencialmente en" serán expresiones de transición cerradas o semicerradas, respectivamente.
[0030] La descripción anterior de diversos métodos y realizaciones se ha presentado con fines ilustrativos. No pretende ser exhaustiva ni limitar las etapas y/o formas precisas desveladas y, obviamente, son posibles muchas modificaciones y variaciones a la luz de la enseñanza anterior. Se pretende que el alcance quede definido en las reivindicaciones adjuntas a este documento.

Claims (20)

REIVINDICACIONES
1. Un filtro integral (102), que comprende:
un medio multicapa (112) que tiene al menos tres capas (120, 130, 140) que crean una forma de tubo hueco, dicho medio multicapa (112) soportado por una estructura de tubo y colocable en un flujo de aire, dicho flujo de aire capaz de pasar a través de dichas al menos tres capas (120, 130, 140);
una primera capa (120) de prefiltración que forma una circunferencia exterior y una superficie de entrada de flujo de dicho medio multicapa (112), en donde dicha primera capa (120) está formada por fibras de microvidrio (122), y dicha primera capa (120) incluye un primer material (124) que es hidrófobo, en donde dicho primer material (124) es un aglutinante para unir dichas fibras de microvidrio (122), y en donde dicha primera capa (120) es hidrófoba; una segunda capa (130) de filtración por membrana porosa formada de un segundo material, en donde dicho segundo material está formado por al menos uno de politetrafluoroetileno expandido y polietileno de alto peso molecular, dicha segunda capa (130) interpuesta entre dicha primera capa (120) y una tercera capa (140) de soporte estructural; y
dicha tercera capa (140) aguas abajo de dicha primera capa (120) en dicho flujo de aire, en donde dicha tercera capa (140) está formada por al menos uno de polietileno unido por hilado, polietileno colocado al aire, bicomponente unido por hilado o bi-componente colocado al aire, y dicha tercera capa (140) al menos una de plegable y estampable.
2. El filtro integral de la Reivindicación 1, que comprende además una capa adhesiva (160) que fija dicha primera capa (120) a dicha segunda capa (130).
3. El filtro integral de la Reivindicación 2, comprendiendo además dicha capa adhesiva (160) al menos uno de pegamento termofusible y adhesivo en aerosol.
4. El filtro integral de la reivindicación 1, en donde dichas fibras de microvidrio (122) tienen un peso base en el rango de aproximadamente 25 a 105 gramos por metro cuadrado.
5. El filtro integral de la Reivindicación 4, en donde dichas fibras de microvidrio (122) de dicho prefiltro (120) tienen un peso base de aproximadamente 65 gramos por metro cuadrado.
6. El filtro integral de la Reivindicación 1, siendo dicho primer material (124) un fluoroquímico.
7. El filtro integral de la Reivindicación 1, teniendo dicha primera capa (120) una eficacia para eliminar los contaminantes atmosféricos normales de partículas y aerosoles sólidos de al menos aproximadamente el 90 %.
8. El filtro integral de la Reivindicación 1, teniendo dicha primera capa (120) un grosor en el rango de aproximadamente 10 a 1000 |jm.
9. El filtro integral de la Reivindicación 1, en donde dicho segundo material de dicha segunda capa (130) está formado por dicho polietileno de alto peso molecular.
10. El filtro integral de la Reivindicación 9, en donde dicho polietileno de alto peso molecular es un polietileno de ultra alto peso molecular.
11. El filtro integral de la Reivindicación 1, teniendo dicha segunda capa (130) poros con diámetros en el rango de aproximadamente 1 a 12 jm .
12. El filtro integral de la Reivindicación 1, teniendo dicha segunda capa (130) un grosor en el rango de aproximadamente 10 a 400 jm .
13. El filtro integral de la Reivindicación 1, en donde dicho filtro integral (102) es un filtro de bote que tiene dichas al menos tres capas (120, 130, 140) de dicho medio multicapa (112).
14. El filtro integral de la Reivindicación 13, en donde dicha estructura de tubo (110) incluye dos tapas de extremo alineadas axialmente dispuestas de forma opuesta (114, 115), dichas tapas de extremo (114, 115) conectadas por un tubo de malla (116) dispuesto en la extensión de una superficie interior de dicho medio multicapa (112).
15. El filtro integral de la Reivindicación 14, que comprende además un segundo tubo de malla (118) dispuesto en la extensión de dicha superficie de entrada de flujo de dicho medio multicapa (112).
16. El filtro integral de la Reivindicación 1, en donde dicho segundo material de dicha segunda capa (130) está formado por politetrafluoroetileno expandido.
17. El filtro integral de la Reivindicación 1, en donde dicha tercera capa (140) es también la otra de plegable y estampable.
18. El filtro integral (102) de la reivindicación 1, en donde dicha tercera capa (140) está formada por al menos uno de polietileno unido por hilado y polietileno colocado al aire.
19. El filtro integral de la Reivindicación 18, que comprende además al menos uno de un separador de adhesivo termofusible (150), un separador estampado (150) y un bloqueo de pliegues (150) para mantener el espaciado entre pliegues adyacentes consecutivos.
20. El filtro integral de la Reivindicación 13, que comprende además un tubo de malla (116, 118) para soportar dicha forma de tubo de dicho medio multicapa (112), siendo dicho tubo de malla (116, 118) coaxial con dicho medio multicapa (112).
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