MX2011000965A - Medios de filtracion plisados, paquetes de medios, elementos de filtro y metodos para filtrar fluidos. - Google Patents

Medios de filtracion plisados, paquetes de medios, elementos de filtro y metodos para filtrar fluidos.

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Abstract

Se proporciona medios de filtración plisados, paquetes de medios, elementos de filtro y métodos para filtrar fluidos, que contiene acanaladuras tridimensionales en la superficie de los medios, las acanaladuras están configuradas de modo que mejoren el desempeño del filtro. En ciertas modalidades las acanaladuras tiene picos definidos que reducen el enmascaramiento entre plisados adyacentes, las acanaladuras tuene aristas a lo largo de su longitud para modificar la geometría en sección transversal de las acanaladuras y/o las acanaladuras proporcionan una asimetría de volumen a través de los medios.

Description

MEDIOS DE FILTRACION PLISADOS, PAQUETES DE MEDIOS, ELEMENTOS DE FILTRO Y METODOS PARA FILTRAR FLUIDOS Campo de la Invención La presente invención se refiere a medios de filtración plisados, paquetes de medios de filtración plisados, elementos de filtro y métodos para filtrar fluidos.
Antecedentes de la Invención Las. corrientes de fluidos, tales como aire y líquido, llevan con ellas material contaminante. En muchos casos, se desea filtrar algo o todo el material contaminante para separarlo de la corriente de fluido. Por ejemplo, las corriente de aire en motores para vehículos motorizados o para equipos de generación eléctrica, las corrientes de aire y gas en sistemas de turbina de gas, las corrientes de aire y gas en diversos hornos de combustión y las corrientes de aire y gas en intercambiadores de calor (por ejemplo, calefacción y acondicionamiento de aire) llevan contaminantes en partículas que a menudo deberán ser filtrados. Las corrientes de líquido en sistemas de lubricación de motores, sistemas hidráulicos, sistemas de refrigerante y sistemas de combustible pueden llevar también contaminantes que deberán ser filtrados. Se prefiere en tales sistemas retirar material contaminante seleccionado del fluido (o hacer que se reduzca su nivel en éste) . Se han desarrollado una diversidad de filtros de fluido Ref . :217328 (filtros de gas o líquido) para reducir los contaminantes. Sin embargo, se buscan en general mejoras continuadas.
Sumario de la Invención Los medios de filtración plisados han estado en uso durante muchos años y se han adoptado ampliamente para aplicaciones de filtración de fluido, incluida filtración de gas y líquido. Los medios de filtración plisados proporcionan un área superficial relativamente grande de los medios, en un volumen dado, al plegar los medios en vaivén de tal manera que pueda disponerse una gran cantidad de medios en un volumen relativamente pequeño.
Los medios plisados pueden ensamblarse en numerosas formas y configuraciones, incluidos filtros de panel y filtros cilindricos. En filtros de panel los medios plisados se extienden típicamente en una configuración plana o de panel que tiene una primera cara de los medios plisados formada a partir de un primer juego de pliegues de plisado (también llamados puntas de plisado) y una segunda cara de los medios de plisado formada a partir de un segundo juego de pliegues de plisado (también llamados puntas de plisado) . Las caras primera y segunda formadas por los pliegues de plisado son generalmente paralelas. El fluido entra en el filtro de panel por una cara y sale del filtro de panel por la otra cara.
En filtros cilindricos los medios de plisado se transforman generalmente en un tubo, creando una primera cara de los medios plisados (formada por un primer juego de pliegues de plisado) una cara interior y formando la segunda cara de los medios plisados (formada por un segundo juego de pliegues de plisado) una cara exterior. En el caso de un filtro cilindrico para filtración de aire, el aire entra típicamente en el elemento de filtro fluyendo de la cara exterior a la cara interior (o viceversa en los que se denominan a veces filtros de flujo inverso) .
Los paquetes de medios plisados se forman a menudo a partir de bandas continuas o enrolladas de medios de filtro, estando formados los plisados en sentido transversal a la dirección de máquina de los medios. La dirección de máquina de los medios se refiere generalmente a la dirección continua de los medios. Por tanto, los pliegues de plisado son generalmente transversales a la dirección de la máquina o dirección continua de los medios a fin de crear la red tridimensional. En general, un primer juego de pliegues de plisado forma una primera cara de los medios y un segundo juego de pliegues de plisado forma una segunda cara de los medios.
Un reto al diseñar elementos de filtro que contienen medios de filtro plisados es que, a medida que aumenta el número de plisados dentro de un volumen dado, puede ocurrir un nivel indeseable de restricción de flujo de fluido con medios plisados anteriores. Esta restricción ocurre cuando los plisados quedan demasiado cerca uno de otro e interfieren uno con otro durante la filtración. Por ejemplo, con construcciones de medios de plisado anteriores los plisados pueden estar tan cerca uno de otro que sea difícil que un fluido penetre en el área comprendida entre los plisados. Debido a esta restricción, se modifican los medios en algunos filtros plisados anteriores para crear una superficie irregular con zonas realzadas de arcos repetitivos someros a lo largo de la superficie de los medios. A veces, los medios están gofrados para crear estos arcos repetitivos. Los arcos repetitivos someros pueden formarse haciendo que corran los medios por las líneas de agarre de rodillos de corrugación. A medida que los plisados que tienen esta superficie irregular quedan prensados uno hacia otro, las áreas realzadas en los medios ayudan a mantener el flujo de fluido entre las superficies de plisado formando canales que contribuyan al flujo de fluido.
La presente invención se dirige en parte a medios de filtración plisados y a paquetes de plisados de medios de filtración que contienen acanaladuras que se extienden entre los pliegues de plisado (acanaladuras tomadas como ejemplo se muestran en sección transversal, por ejemplo, en las figuras 5a y 5b descritas más adelante) . Las acanaladuras son estructuras tridimensionales formadas en los medios de filtración que proporcionan ventajosas trayectorias de flujo a lo largo de las superficies de los plisados, permiten un flujo ventajoso de fluidos a través de los medios y proporcionan una retirada eficiente de los contaminantes. Así, los medios plisados que contienen acanaladuras están estructurados para proporcionar mejor desempeño de la filtración en ciertas condiciones .
Las ventajas de medios plisados que contienen acanaladuras incluyen, por ejemplo, la capacidad para, reducir el contacto entre superficies de los medios a la vez que se preservan la integridad y el desempeño de los medios, la capacidad para crear paquetes de medios con áreas o volúmenes abiertos diferentes en las porciones corriente arriba y corriente abajo (afectando así al desempeño de algunas disposiciones de medios) , la capacidad para tener altas cuentas de plisados a la vez que se preservan el desempeño de la filtración y/o la capacidad para hacer elementos de filtro relativamente compactos y eficientes.
Más específicamente, en ciertas modalidades los medios acanalados construidos de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención pueden disminuir significativamente el enmascaramiento entre capas de medios plisados, a la vez que promueven también un flujo eficiente de fluidos a través de los medios. Las acanaladuras formadas en los medios tienen típicamente picos en los que cada acanaladura puede hacer contacto con superficies de plisados opuestas que tienen generalmente también acanaladuras con picos. Los picos de las acanaladuras harán contacto uno con otro en algunas modalidades a lo largo de parte o de la totalidad de la longitud de la acanaladura, pero en otras implementaciones los picos de las acanaladuras no entrarán en contacto con otras acanaladuras o picos de acanaladura .
Los picos de las acanaladuras se caracterizan típicamente por un corto radio o una punta definida que reduce el enmascaramiento entre plisados. Tal como se utiliza aquí, el enmascaramiento se refiere al área de proximidad entre las hojas de medios en la que hay una falta de diferencia de presión sustancial a través de los medios. En general, se experimenta enmascaramiento en el lugar de los medios en el que existe una estrecha proximidad o un estrecho contacto con otra hoja de medios o superficie limitadora de flujo. Esta estrecha proximidad puede dar como resultado una resistencia al flujo a través de los medios en ese lugar. Como resultado, los medios enmascarados no son útiles para el desempeño de filtración de medios de filtración.
Por consiguiente, es deseable reducir el enmascaramiento a fin de aumentar la cantidad de medios de filtración disponibles para la filtración. La reducción del enmascaramiento aumenta la capacidad de almacenamiento de polvo del paquete de plisados de medios de filtración, aumenta el caudal de fluidos a través de los medios de filtración para una caída de presión dada y/o disminuye la caída de presión del paquete de plisados de medios de filtración para un caudal de fluido total dado. Las acanaladuras en los medios plisados construidos de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención permiten una reducción en el enmascaramiento de los medios. Esta reducción del enmascaramiento ocurre en una parte grande como resultado de la creación de picos de acanaladuras y del cambio de su forma y ubicación, como se describe en esta memoria. Por ejemplo, en algunas modalidades de la invención los picos de las acanaladuras tienen puntas que se extienden más allá del perfil general de la acanaladura adyacente.
Otros aspectos estructurales específicos de las acanaladuras incluyen, en algunas modalidades, aristas que corren a lo largo de la totalidad o de parte de las longitudes de las acanaladuras. Tal como se utiliza aquí, una arista es generalmente un doblez, arruga o deformación definidos en los medios a lo largo de parte o de la totalidad de la longitud de una acanaladura. Más específicamente, una arista puede ser una región de transición entre porciones de medios con inclinaciones sustancialmente diferentes dentro del perfil de una sección de medios acanalados. Típicamente, la transición es relativamente brusca. En uso normal, las aristas no hacen contacto con aristas de otros plisados adyacentes. En uso normal, las aristas se presentan entre picos, pero las aristas no son picos. Las aristas promueven la eficiencia del flujo y la filtración de fluido a través de los paquetes de medios al permitir la customización y la optimización del área en sección transversal de las acanaladuras, los aumentos en la cantidad de medios dentro de un volumen específico y la contribución a la reducción del enmascaramiento entre acanaladuras en superficies de medios opuestas. El uso de aristas en los medios plisados puede dar realmente como resultado cantidades incrementadas de medios efectivos o utilizables a la vez que éstos tienen un reducido enmascaramiento .
En ciertas modalidades los paquetes de plisados de medios de filtración están construidos con acanaladuras que tienen formas de canal diferentes y volúmenes abiertos diferentes en los lados corriente arriba y aguas abajo de los plisados de paquetes de plisados de medios de filtración, una propiedad denominada en este documento asimetría volumétrica del paquete de plisados. Esta asimetría volumétrica del paquete de plisados puede promover, en ciertas modalidades, el almacenaje, flujo y circulación de material contaminante. La asimetría volumétrica del paquete de plisados puede ser particularmente beneficiosa para mejorar el desempeño de las configuraciones de filtro que tienen paquetes de plisados someros .
Se describirán ahora con mayor detalle implementaciones específicas de la invención. En algunas modalidades los paquetes de medios de filtración plisados construidos de acuerdo con la invención incluyen un primer juego de pliegues de plisado que forman una primera cara y un segundo juego de pliegues de plisado que forman una segunda cara. Los medios de filtración plisados se extienden entre la primera cara y la segunda cara en una disposición de vaivén. Al menos una porción de los medios de filtración que se extienden entre la primera cara y la segunda cara incluye acanaladuras que se extienden al menos en parte del recorrido de la primera cara a la segunda cara. Estas acanaladuras tienen típicamente picos de acanaladura definidos que se extienden a lo largo de parte o de la totalidad de la longitud de las acanaladuras. Usualmente, los picos de las acanaladuras son relativamente agudos, una' característica que permite un enmascaramiento reducido.
Aunque los picos sean agudos, en muchas implementaciones contienen todavía una superficie exterior estrechamente curvada que se aproxima a veces a un arco o un codo con un radio. Disponiendo picos relativamente agudos se pueden reducir el área de contacto y/o la proximidad entre superficies de medios, lo que da como resultado una reducción del enmascaramiento. Durante la filtración, los medios de filtración se desviarán típicamente bajo presión y los picos relativamente agudos pueden continuar reduciendo el contacto entre superficies de medios, proporcionando así una progresiva ventaja con respecto a la reducción del enmascaramiento.
Como se ha hecho notar anteriormente, en algunas modalidades muchas de las acanaladuras del paquete de medios de filtración plisados comprenden también al menos una arista entre picos de acanaladura adyacentes que se extiende a lo largo de al menos una parte de la longitud de las acanaladuras entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado. Las aristas de las acanaladuras construidas de acuerdo con la invención pueden ser continuas o discontinuas a lo largo de la acanaladura o acanaladuras. Por ejemplo, en algunas implementaciones dé la invención las aristas estarán presentes a lo largo de la longitud completa de todas las acanaladuras. Frecuentemente, puede ser deseable tener dos o más aristas que corran a lo largo de la longitud de cada acanaladura, con una o más aristas a cada lado de un pico de acanaladura.
Sin embargo, es posible también tener acanaladuras adecuadas con significativamente menos aristas o con aristas menos extensas. Por ejemplo, en algunas implementaciones al menos el 25% de las acanaladuras en el paquete de medios de filtración plisados tienen al menos una arista entre picos de acanaladura adyacentes, extendiéndose la arista a lo largo de al menos el 25% de la longitud de las acanaladuras entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado. Como alternativa, en algunas implementaciones al menos el 25% de las acanaladuras en el paquete de medios de filtración plisados comprenden al menos una arista entre picos de acanaladura adyacentes, extendiéndose la arista a lo largo de al menos el 50% de la longitud de las acanaladuras entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado. Se entenderá que en algunas implementaciones al menos el 50% de las acanaladuras en el paquete de medios de filtración plisados comprenden al menos una arista entre picos de acanaladura adyacentes, extendiéndose la arista a lo largo de al menos el 50% de la longitud de las acanaladuras entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado.
Se contemplan también diseños alternativos y éstos están dentro del alcance de la presente invención. Por ejemplo, en algunas implementaciones al menos el 25% de las acanaladuras en el paquete de medios de filtración plisados tienen aristas entre picos de acanaladura adyacentes que se extienden a lo largo de al menos el 10% de la longitud de las acanaladuras entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado. En algunas implementaciones al menos el 50% de las acanaladuras en el paquete de medios de filtración plisados tienen al menos una arista situada entre picos de acanaladura adyacentes y que se extiende a lo largo de al menos el 10% de la longitud de las acanaladuras entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado. Se entenderá que en algunas implementaciones al menos el 10% de las acanaladuras en el paquete de medios de filtración plisados contienen al menos una arista entre picos de acanaladura adyacentes y que se extiende a lo largo de al menos el 10% de la longitud de las acanaladuras entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado.
Como alternativa, en algunas implementaciones menos del 25% de las acanaladuras en el paquete de medios de filtración plisados tienen al menos una arista entre picos de acanaladura adyacentes, extendiéndose las aristas a lo largo de menos del 25% de la longitud de las acanaladuras entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado. En algunas implementaciones menos del 25% de las acanaladuras en el paquete de medios de filtración plisados comprende al menos una arista entre picos de acanaladura adyacentes, extendiéndose las aristas a lo largo de menos del 50% de la longitud de las acanaladuras entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado. Se entenderá que en algunas implementaciones menos del 50% de las acanaladuras en el paquete de medios de filtración plisados comprenden al menos una arista entre picos de acanaladura adyacentes, extendiéndose las aristas a lo largo de menos del 50% de la longitud de las acanaladuras entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado.
Una ventaja de la presente invención es que las geometrías de las acanaladuras, incluyendo típicamente la altura de las acanaladuras, la anchura de las acanaladuras, los picos agudos de las acanaladuras y opcionalmente una o más aristas a lo largo de las acanaladuras, permiten que se incluyan cantidades mayores de área superficial total de los medios en los paquetes de pliegues de medios de filtración y proporcionan un área superficial enmascarada total reducida dentro de los paquetes de plisados. Esto proporciona la capacidad de aumentar el desempeño del filtro sin incrementar el tamaño del elemento de filtro. Los diseños de las acanaladuras de la presente invención permiten aumentos de medios a la vez que reducen realmente el enmascaramiento, una combinación que produce excelentes resultados en el desempeño.
En términos de geometría de las acanaladuras, en algunas modalidades al menos una porción de las acanaladuras que se extienden del primer juego de pliegues de plisado al segundo juego de pliegues de plisado comprende un valor D2/D1 que es mayor que 1.0, a menudo al menos 1.05 y frecuentemente al menos 1.1, en donde D2 (como se muestra, por ejemplo, en la figura 5a) es la longitud de la superficie de los medios correspondiente a una anchura de acanaladura y DI es la anchura de la acanaladura (como se muestra, por ejemplo, en la figura 5a). En algunas implementaciones D2/D1 es al menos 1.15 y en otras implementaciones es al menos 1.20. Un valor D2/D1 más alto indica aumentos en la cantidad de medios dispuestos a lo largo de una anchura de acanaladura dada. En algunas implementaciones, D2/D1 es mayor que 1.30, 1.40 o 1.50. Intervalos típicos para D2/D1 incluyen, por ejemplo, de 1.05 a 2.0, de 1.10 a 1.75 y de 1.20 a 1.50.
Las acanaladuras formadas en los medios tienen típicamente una anchura (DI, como se muestra, por ejemplo, en la figura 5a) mayor que su altura (J, como se muestra, por ejemplo, en la figura 5a) . Esta relación de aspecto anchura/altura puede caracterizarse como (Dl/J) . En la mayoría de las implementaciones la relación de aspecto anchura/altura es de al menos aproximadamente 2.0, generalmente al menos 2.1, más típicamente al menos 2.2, a menudo al menos 2.3 y opcionalmente al menos 3.0. En algunas implementaciones la relación de anchura/altura es superior a 2.4. Relaciones Dl/J generalmente serán adecuadas serán inferiores a 10, más típicamente inferiores a 8 y a menudo inferiores a 6. Relaciones Dl/J adecuadas superiores a 1, más a menudo superiores a 1.5 y usualmente superiores a 2. Otras relaciones Dl/J adecuadas incluyen, en implementaciones tomadas como ejemplo, valores superiores a 4, superiores a 6 o superiores a 8. Así, algunos intervalos adecuados incluyen, pero sin limitarse a ellas, relaciones Dl/J de 2 a 10, 4 a 8 y 5 a 7.
Sin embargo, en algunas implementaciones se pueden utilizar acanaladuras con relaciones Dl/J extremadamente bajas (aunque tales acanaladuras son generalmente más difíciles de fabricar) . Por ejemplo, son posibles relaciones Dl/J inferiores a 1.0, inferiores a 0.75 e inferiores a 0.50 (véase, por ejemplo, la figura 4c) . En algunas implementaciones las acanaladuras que contienen valores Dl/J muy altos o muy bajos tienen mejor desempeño que las acanaladuras que contienen valores Dl/J de casi 1.15 a 2.0. Intervalos adecuados de tales relaciones para Dl/J incluyen 2 a 8 y 0.075 a 0.500.
La estructura tridimensional de las acanaladuras define volúmenes abiertos aguas arriba y aguas abajo de los medios para el flujo de fluido, así como un espacio para que se acumulen contaminantes (tal como polvo) . En algunas modalidades los medios de filtración presentan una asimetría de volumen de medios tal que un volumen abierto en un lado de los medios sea mayor que un volumen abierto en el otro lado de los medios . Estos volúmenes pueden extenderse desde una cara corriente arriba hasta una cara corriente abajo del paquete de plisados .
La asimetría de volumen de los medios, tal como se utiliza aquí, mide generalmente la relación del volumen de medios entre el volumen más grande de medos limitado por los picos de las acanaladuras y el volumen de medios más pequeño (véase la figura 9, discutida más adelante) . En algunas, pero no en todas las implementaciones, el volumen de medios más grande corresponde al volumen de medios abierto corriente arriba y el volumen de medios más pequeño corresponde al volumen de medios abiertos corriente abajo (durante el uso en volumen abierto puede acumular contaminantes, tal como polvo) . En algunas implementaciones los medios mostrarán una asimetría de volumen de medios de más de 1%, más de 3%, más de 5% o más de 10%. Construcciones de medios tomadas como ejemplo muestran una asimetría de volumen de medios de más de 15%, más de 20%, más de 50%, más de 75%, más de 100%, más de 150% y más de 200%. Intervalos adecuados de asimetría de volumen de medios incluyen, por ejemplo, 1% a 300%, 5% a 200%, 50% a 200%, 100% a 200% y 100% a 150%.
Además de la asimetría de volumen de medios, los medios pueden mostrar también asimetría de área de sección transversal de los mismos, la cual se calcula basándose en una sección transversal de los medios. Se entenderá que la asimetría de área de sección transversal conducirá frecuentemente a diferencias en la asimetría de volumen de medios, pero esto no siempre ocurre debido a que las áreas de sección transversal pueden variarse a lo largo de la longitud del plisado para que tengan un efecto acumulativo tal que el volumen total a cada lado de los medios sea igual .
Las diferencias en área de sección transversal son controladas por la geometría del diseño de las acanaladuras Frecuentemente, la presencia, el número y la forma de las aristas a lo largo de las acanaladuras tienen un impacto significativo sobre la cantidad de asimetría del área de sección transversal y a menudo la determinan. La geometría de las acanaladuras que da como resultado diferencias en el área i de sección transversal puede tener un impacto significativo sobre las propiedades de flujo a través de las acanaladuras.
I Los cambios en el área dei sección transversal relativa de las acanaladuras dan típicamente como resultado cambios en el área de sección transversal de la porción corriente arriba y de la porción corriente abajo del paquete de medios en esa área. La presente invención permite también una customización de la asimetría del volumen de medios y de la asimetría del área de sección transversal para mejorar el desempeño del filtro.
En algunas modalidades los medios tendrán una asimetría del área de sección ' transversal tal que un lado de los medios tenga un área de sección transversal al menos un 1 por ciento mayor que el lado opuesto de la misma pieza de medios. A i menudo, la diferencia de área de sección transversal a través de los medios será superior a 3%, superior a 5% o superior a 10%. Algunas construcciones de medios tomadas como ejemplo muestran una asimetría del área de sección transversal de los medios de más de 15%, más de 20%, más de 50%, más de 75%, más de 100%, más de 150% y más de 200%. Algunos intervalos I i adecuados de asimetría deli área de sección transversal de los medios incluyen, por ejemplo, 1% a 300%, 5% a 200%, 50% a 200%, 100% a 200% y 100% a¡ 150%.
Otro aspecto de algunas implementaciones de la invención implica la longitud de ¡ cuerda (CL) de los medios para determinar el porcentaje de cuerda de los medios. La longitud de cuerda se refiere a lai distancia en línea recta entre el punto central de un pico y el punto central de un pico adyacente (véanse, por ejemplo, los picos adyacentes 101, 102 de la figura 5a) . Para minimizar el efecto del espesor de los medios, la medición de la longitud de cuerda se determina a partir de un punto central! dentro de los medios. El porcentaje de cuerda de los medios puede determinarse con arreglo a la fórmula siguiente: ¡ ( (1/2 D2) - CL) x 100 porcentaje de cuerda de los medios= I Al proporcionar una sola arista o múltiples aristas entre i picos adyacentes de los medios acanalados, se puede incrementar la distanciaj D2 con relación a medios de la técnica anterior, dando como resultado un porcentaje incrementado de la cuerda j de los medios . Como resultado de la I presencia de una arista o una pluralidad de aristas, es posible proporcionar medios de filtración que tengan más I medios disponibles para ¡filtración en comparación con, por j ejemplo, medios plisados que no tengan las aristas. Esto es particularmente valioso cuando se combina con picos agudos de las acanaladuras para reducir el enmascaramiento.
La medición del porcentaje de cuerda de los medios puede utilizarse para caracterizar la cantidad de medios dispuestos entre picos adyacentes. En modalidades tomadas como ejemplo el porcentaje de cuerda de los medios es superior a 1%, alternativamente superior' a 2%, 3%, 4% o 5%. En algunas implementaciones el porcentaje de cuerda de los medios es superior a 7.5% o superior a 10%. Intervalos adecuados para el porcentaje de cuerda de lios medios incluyen, por ejemplo, de 0.1% a 15%, de 0.5% a 1¡0% y de 1% a 5%. El porcentaje de cuerda de los medios no será siempre el mismo a lo largo de la longitud completa de una acanaladura, y así en algunas implementaciones de la invención al menos el 25% de las acanaladuras presentan unj porcentaje de cuerda de los medios de al menos 1% a lo largo del 50% de la longitud de las acanaladuras. En implementaciones alternativas al menos el 25% i de las acanaladuras presentan un porcentaje de cuerda de los medios de al menos 2%, 3%, 4% o 5% a lo largo del 50% de la longitud de las acanaladuras.
Como se ha hecho notar anteriormente, los picos de las acanaladuras se caracterizan típicamente por un corto radio o una punta definida que! reduce el enmascaramiento entre plisados. Esta punta definida puede extenderse desde el perfil I general de la acanaladura para crear una prominencia en el pico de la acanaladura que reduce sustancialmente el enmascaramiento de medios adyacentes. Aunque se entenderá que un pico de acanaladura dado tendrá cierta variación de forma y no necesariamente formará un arco perfecto, es posible todavía en algunas implementaciones identificar y medir una distancia que corresponda sustancialmente a un radio en el pico de la acanaladura. Este radio'i se mide en el interior de la acanaladura y se calcula como el radio interior efectivo. Este I radio interior efectivo ' puede medirse de acuerdo con la descripción que se proporciona más adelante y será generalmente inferior a ¡ 4 milímetros, más a menudo será inferior a 2 milímetros,; frecuentemente será inferior a 1 milímetro y opcionalmente será inferior a 0.5 milímetros. Se I pueden utilizar también radios mas grandes en algunas implementaciones, especialmente para acanaladuras grandes. Se entenderá también que las acanaladuras que dejen de tener un í radio singular o mensurable caerán todavía dentro del alcance de la descripción cuanclo contengan otras características descritas en esta memoria, tales como la presencia de aristas, volúmenes asimétricos de los medios, etc.
El paquete de medios de filtración plisados puede utilizarse para filtrar un fluido que puede ser una sustancia gaseosa o líquida. Una sustancia gaseosa tomada como ejemplo que puede filtrarse utilizando los medios de filtración es i aire, y sustancias líquidas tomadas como ejemplo que pueden filtrarse utilizando los medios de filtración incluyen agua, aceite, combustible y fluido hidráulico. El paquete de medios i de filtración puede utilizarse para separar o retirar al menos una porción de un componente de un fluido a filtrar.. El componente puede ser un contaminante u otro material marcado para su retirada o separación. Ejemplos de contaminantes y materiales marcados para su retirada incluyen los caracterizados como sólidos, líquidos, gases o combinaciones I de éstos. Los contaminantes o materiales marcados para su retirada pueden incluir partículas, no partículas o una mezcla de ellas. Los materiales marcados para su retirada pueden incluir especies químicas que puedan ser capturadas por los i medios. Deberá entenderse! que la referencia a la retirada de componentes y contaminantes se refiere a la retirada o separación completa o a una retirada o separación parcial.
Se proporcionan también elementos de filtro según la invención, incorporando los elementos de filtro unos medios i que tienen acanaladuras. Se proporcionan elementos de filtro que pueden incluir un paquete de medios de filtración plisados y una junta de sellado dispuesta con relación al paquete de medios de filtración de modo que el fluido a filtrar atraviese I el paquete de medios de filtración como resultado de su entrada por una cara del paquete de medios y su salida por la otra cara del paquete de medios. La junta de sellado puede fijarse directamente al j paquete de medios de filtración plisados o indirectamente a través de un soporte de la junta de sellado y puede disponerse de modo que se aplique a un alojamiento para proporcionar una junta de sellado entre el alojamiento y el elemento ¡de filtro. La junta de sellado puede proporcionarse como una junta de sellado axial, una junta de sellado radial o una combinación de juntas de sellado axial y radial. Son posibles también juntas de sellado por recalcado, juntas de sellado por pinzado y muchas otras formas de juntas de sellado. i Se proporciona también un método de filtrar un fluido de acuerdo con la invención. El método incluye un paso de conducir un fluido a través de un paquete de medios de I filtración plisados dispuestos formando parte de un elemento de filtro como resultado de que un fluido no filtrado entre por la primera cara o la segunda cara del paquete de medios de filtración plisados y salga por la otra de la primera cara o la segunda cara del paquete de medios de filtración plisados.
El flujo del fluido a : través del paquete de medios de filtración plisados puede j caracterizarse como un flujo pasante recto.
El sumario anteriorj de la presente invención no está destinado a describir cada modalidad revelada de la presente invención. Esta es la finalidad de la descripción detallada y las reivindicaciones que siguen.
I Breve Descripción de las Figuras La invención puede comprenderse más completamente considerando la descripción detallada siguiente de diversas modalidades de la invención junto con las figuras adjuntas, en las cuales: La figura 1 es una vista en perspectiva de un paquete de medios de filtración plisados de la técnica anterior.
La figura 2 es una vista parcial en sección y en perspectiva de una porción del paquete de medios de filtración plisados de la técnica anterior de la figura 1.
La figura 3 es una vista en sección transversal esquemática ampliada de una porción de los medios de filtración de la técnica anterior del paquete de medios de la figura 1. ¡ Las figuras 4a-4c son vistas en sección transversal esquemáticas ampliadas de medios de filtración de acuerdo con los principios de la invención. i Las figuras 5a-5d ¡son vistas en sección transversal esquemáticas ampliadas de medios de filtración de acuerdo con los principios de la invención.
La figura 6 es una ¡ vista en perspectiva tomada por un i extremo de una porción de un paquete de medios de filtración plisados de acuerdos con los principios de la invención.
La figura 7 es una ¡ vista en perspectiva opuesta de una I porción del paquete de medios de filtración de la figura 6.
La figura 8 es una ¡vista en planta desde arriba y en sección del paquete de medios de filtración de la figura 7.
La figura 9 es una vista en sección transversal esquemática ampliada de medios de filtración de acuerdo con los principios de la invención.
La figura 10a es juna vista en sección transversal esquemática ampliada de uiia porción de un paquete de medios de filtración que contiene medios de filtración de acuerdo con la figura 9. ; La figura 10b es una vista en sección transversal esquemática ampliada de una porción de un paquete de medios de filtración que contiene medios de filtración según la figura i 9. I I La figura lia es ! una vista en sección transversal esquemática ampliada de una porción de un paquete de medios de filtración de acuerdo con los principios de la invención.
La figura 11b es ¡una imagen en sección transversal escaneada ampliada de una porción de un paquete de medios de I filtración fabricado de | acuerdo con los principios de la i invención. ' La figura 12 es una vista en perspectiva de una primera cara de un paquete de medios de filtración de paneles plisados de acuerdo con los principios de la invención.
La figura 13 es una! vista en perspectiva de una segunda cara del paquete de medios de filtración de paneles plisados i de la figura 12. j La figura 14 es una Ivista en perspectiva de una porción del paquete de medios de filtración de la figura 12 mostrando el flujo de fluido a ¡través del paquete de medios de filtración. i i La figura 15a es una! vista en perspectiva de una primera cara de un paquete de medios de filtración de paneles plisados de acuerdo con los principios de la invención.
La figura 15b es unai vista en perspectiva de una segunda cara del paquete de medios de filtración de paneles plisados de la figura 15a. 1 La figura 16a es una imagen en sección transversal escaneada ampliada de una acanaladura de acuerdo con los principios de la invención mostrando un método para medir el radio interior efectivo dé una acanaladura.
La figura 16b es una imagen en sección transversal escaneada ampliada de una porción de un paquete de medios de filtración de acuerdo con los principios de la invención mostrando un método para! medir el radio interior efectivo de una acanaladura.
La figura 17 es una! vista en perspectiva de una porción j de un paquete cilindrico^ de medios de filtración de acuerdo i con los principios de la invención.
La figura 18 es una vista en perspectiva de una porción del paquete cilindrico de medios de filtración de acuerdo con la figura 17 y mostrando el flujo de fluido a través del paquete de medios de filtración.
La figura 19 es una ¡ vista en perspectiva esquemática de i un tipo de un elemento de 'filtro de panel.
La figura 20 es una vista en perspectiva esquemática de un tipo de un elemento de filtro cilindrico con una porción arrancada . | La figura 21 es una jvista en alzado lateral del elemento de filtro de la figura 20 con una porción arrancada.
La figura 22 es una vista en alzado lateral esquemático de un tipo de un elemento de filtro cónico.
La figura 23 es unaj vista en perspectiva esquemática de I un tipo de un elemento dé filtro cónico parcial o en forma de i panel arqueado. ¡ La figura 24 es una vista en sección del elemento de filtro de la figura 23 tomada a lo largo de las líneas 24-24.
Las figuras 25 a 28; son gráficos que muestran los datos reportados en los ejemplos.
La figura 29 es un gráfico que muestra el desempeño I relativo de diversos filtros de panel.
Estas figuras han de considerarse como representaciones generales de la invención y se apreciará que no se han dibujado para abarcar todas las modalidades de la invención ni I se han dibujado siempre aj escala. Se entenderá también que los medios construidos de acuerdo con la invención mostrarán en general variaciones.
Aunque la invención es susceptible de diversas modificaciones y formas alternativas, se han mostrados aspectos específicos de las mismas a modo de ejemplo y en forma de figuras y se describirán estos aspectos con detalle. Sin embargo, deberá entenderse que la invención no se limita a las modalidades particulares descritas. Por el contrario, la intención es cubrir ! modificaciones, equivalentes y alternativas que caigan dentro del espíritu y alcance de la invención. I Descripción Detallada de la Invención Se proporcionan medios de filtración plisados, paquetes de medios de filtración plisados, elementos de filtro que contienen paquetes de medios de filtración plisados y métodos de filtrar fluido. j La frase "paquete de medios de filtración plisados" se refiere a un paquete de medios construido o formado plegando, plisando o conformando de otra manera medios de filtración para obtener una red tridimensional . Un paquete de medios de i filtración plisados puedej denominarse más simplemente paquete de medios. Los paquetes de medios de filtración plisados pueden combinarse opciorialmente con otras características encontradas en elementos de filtro que incluyan una junta de sellado y un soporte de esta junta. En general, un paquete de medios de filtración plisados incluye medios de filtración que i i I tienen un primer juego de' pliegues de plisado que forman una primera cara, un segundo juego de pliegues de plisado que forman una segunda cara jy los medios de filtración que se j extienden entre el primer, juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado en una disposición de vaivén. Se entenderá qué en ciertas modalidades la "cara" i descrita en esta memoria puede ser sustancialmente desigual o irregular y puede ser plana o no plana.
Los pliegues de plisado se forman generalmente como resultado del plegado o plisado de los medios de filtración. Los pliegues se forman típicamente en sentido transversal a la dirección de máquina de| los medios, pero esto no es un j requisito. Los pliegues pueden formarse según un ángulo que sea diferente de un ángulo transversal a la dirección de la máquina. La dirección de; máquina de los medios se refiere generalmente a la dirección continua de los mismos.
En modalidades tomadas como ejemplo el paquete de medios de filtración plisados incluye una primera cara formada como resultado de un primer juego de pliegues de plisado y una I segunda cara formada como resultado de un segundo juego de pliegues de plisado, y unas acanaladuras que se extienden direccionalmente desde laj primera cara hasta la segunda cara I (o desde la segunda cara hasta la primera cara) . Las acanaladuras son estructuras tridimensionales formadas en los medios de filtración quei proporcionan trayectorias de flujo ventajosas a lo largo de la superficie de los plisados, i permiten un flujo ventajoso de fluidos a través de los medios y proporcionan una retirada eficiente de contaminantes. Así, los medios plisados que contienen acanaladuras están estructurados para proporcionar el desempeño de la filtración mejorado en ciertas condiciones.
La primera cara es generalmente la entrada o la salida de i los medios de filtración plisados y la segunda cara es la otra de la entrada o la salida de los medios de filtración. Por I ejemplo, el fluido sin filtrar puede entrar en el paquete de medios de filtración plisados a través de la primera cara y el fluido filtrado puede 'salir del paquete de medios de filtración plisados a través de la segunda cara, o viceversa.
La indicación de que las acanaladuras se extienden direccionalmente de la primera cara a la segunda cara o direccionalmente de la segunda cara a la primera cara de los medios de filtración se refiere en general a una dirección que i no es paralela a la primera cara ni a la segunda cara. En muchas implementaciones jlas acanaladuras que se extienden direccionalmente entre las caras de los medios plisados estarán alineadas perpendicularmente a la primera o la segunda cara o casi perpendicularmente a la primera o la segunda cara. j Puede ser ventajoso hacer que las acanaladuras se extiendan en un ángulo 'no perpendicular con relación a la primera cara de flujo o jla segunda cara de flujo dependiendo de si el fluido está fluyendo hacia la primera cara o hacia la segunda cara bajo un ¡ángulo que no es perpendicular. j Disponiendo las acanaladuras bajo un ángulo no perpendicular I con relación a la primera! cara o la segunda cara del paquete de medios de filtración plisados, es posible reforzar el flujo del fluido hacia dentro del paquete de medios de filtración plisados ajustando el ángulo de las acanaladuras para recibir mejor el flujo de fluido sin que el fluido tenga que hacer un i viraje antes de entrar en el paquete de medios de filtración j plisados. La primera cara y la segunda cara del paquete de medios pueden ser paralelas o no paralelas. El ángulo bajo el cual se extienden las acanaladuras puede medirse con relación a la primera cara, la segunda cara o tanto la primera cara como la segunda cara.
Así, se pueden formar las acanaladuras de modo que se extiendan perpendiculármente a la primera cara o la segunda I cara, o se pueden disponer las acanaladuras extendiéndose bajo un ángulo con relación a la primera cara o la segunda cara que sea superior a 0 grados, pero inferior a 180 grados. Si las acanaladuras se extienden bajo un ángulo de 0 grados o 180 grados con respecto a una, cara, es entonces difícil que entre fluido en el paquete de medios de filtración plisados a través i de las acanaladuras. En ¡general, es deseable que el fluido i penetre en el paquete ! de medios de filtración plisados entrando por las acanaladuras. i I En algunas implementaciones las acanaladuras se extenderán desde aproximadamente 85 grados hasta 95 grados con respecto a una cara, 1 en otras implementaciones desde aproximadamente 60 grados hasta 150 grados con respecto a una I cara y en todavía otras implementaciones desde aproximadamente 70 hasta 110 grados con respecto a una cara. Preferiblemente, se disponen las acanaladuras extendiéndose bajo un ángulo que esté dentro de aproximadamente 60 grados respecto de la perpendicular a la primera cara o la segunda cara. En general, este intervalo corresponde a un intervalo de aproximadamente j 30 grados a aproximadamente 150 grados · con relación a la primera cara o la segunda cara. Además, las acanaladuras pueden disponerse extendiéndose dentro de aproximadamente 5 grados respecto de la perpendicular a la primera cara o la I segunda' cara (lo que corresponde a un intervalo de aproximadamente 85 grados' a aproximadamente a 95 grados con relación a la primera cara o la segunda cara) . Las acanaladuras pueden disponerse deseablemente extendiéndose en sentido perpendicular (9?' grados) con relación a la primera cara o la segunda cara.
Durante la formación ¡de los medios, la dimensión limitada de los medios es típicamente la anchura de los mismos debido a que la máquina en la que se fabrican los medios está limitada en la dirección de la anchura. La longitud de los medios puede I ser continua hasta que se la corte o hasta que termine. La I dirección continua se refiere a la dirección de los medios a i lo largo de la longitud de los medios. La dirección transversal se refiere generalmente a la dirección de los medios a través de la anchura de los mismos. Los medios i I plisados incluyen generalmente plisados o pliegues formados transversalmente a la dirección de la máquina, de modo que puede controlarse el número de plisados según se desee. Los plisados o pliegues se forman típicamente en la dirección I transversal de tal manerai que los medios se replieguen sobre sí mismos de un modo , alternante (por ejemplo, en una i disposición de vaivén) para formar un elemento de filtro que tiene una primera cara, una segunda cara y una extensión de medios entre la primera cara y la segunda cara. En general, el j fluido a filtrar entra por una de la primera cara y la segunda cara del paquete de medios de filtración y sale por la otra de la primera cara y la segunda cara. i Se pueden prepara^ medios acanalados por cualquier técnica que proporcione jlas formas de acanaladura deseadas.
Así, la invención no se limita a métodos específicos de i formación de las acanaladuras. Sin embargo, dependiendo de la geometría de las acanaladuras y de los medios que estén siendo acanalados y plisados, ciertos métodos serán más o menos satisfactorios. Los medios secos con alto contenido de celulosa son relativamente no estirables y están sujetos a desgarre si se les estira más allá de justamente un bajo porcentaje. En contraste,, los medios con un alto contenido sintético son a menudo mucho más estirables. Ambos tipos de medios son adecuados para uso con la invención. Se pueden usar rodillos de corrugación paira formar acanaladuras que tengan un tamaño y forma particulares, en general acanaladuras relativamente cortas y anchas. La indicación de medios que están corrugados se refiere a medios que tienen una estructura de acanaladuras resultante del paso de los medios entre dos i rodillos acanaladores, por ejemplo entrando en una línea de agarre o mordedura entre dos rodillos, cada uno de los cuales tiene características superficiales apropiadas para crear una acanaladura en los medios ¡resultantes .
Cuando sea deseable aumentar la altura de las j acanaladuras, puede ser deseable utilizar un método que esencialmente pliegue o j plise los medios para formar las acanaladuras. En general, la formación de acanaladuras por i plisado (por ejemplo, plegado) puede denominarse microplisado debido a que estos plisados son bastante más pequeños que los plisados o pliegues más grandes que forman las caras del paquete de medios. Así, i tales métodos de microplisado para formar acanaladuras no deberán confundirse con el plisado o plegado para formar los! pliegues de plisado que dan como i resultado las caras primera y segunda del paquete de medios de filtración plisados. Un ejemplo de una técnica para plegar los medios por microplisado a fin de formar acanaladuras incluye rayar y utilizar presión para crear el pliegue. Por i consiguiente, los medios de filtración pueden ser microplisados para formar las acanaladuras y subsiguientemente plisados para formar el paquete de medios de filtración j plisados que tienen una primera cara y una segunda cara.
Haciendo referencia á las figuras 1 a 3, se muestra con el número de referencia 10 de la figura 1 un paquete I generalizado de medios de: filtración plisados de acuerdo con la técnica anterior. El paquete 10 de medios de filtración I plisados puede caracterizarse como un paquete de medios de i I filtración plisados de acuerdo con la Publicación Internacional No. WO 2005^082484. El paquete 10 de medios de filtración plisados de la figura 1 se proporciona como una red tridimensional 11 resultante del plisado de los medios 12 (véase la figura 2) pata producir una primera serie de pliegues 14 que forman una primera cara 15 y una segunda serie i I de pliegues 16 que forman iuna segunda cara 17.
En general, los medios sé repliegan sobre sí mismos (en una disposición de vaivén) para proporcionar tanto la primera serie de pliegues 14 como! la segunda serie de pliegues 16. Se disponen extensiones de los medios 18 entre la primera serie de pliegues 14 y la segunda serie de pliegues 16. Durante el uso, los lados 20 y 22 pueden sellarse de modo que el fluido que entre en una de la primera cara 15 o la segunda cara 17 salga de la otra de la primera cara 15 o la segunda cara 17 o i sea filtrado de otra manera como resultado de su paso a través de los medios antes de que abandone el elemento de filtro. Si se desea, pueden sellarse también los lados 21 y 23 (por ejemplo, superior e inferior) .
Aunque la figura 1 muestra la primera cara 15, la segunda i cara 17 es de aspecto similar a la primera cara 15 (excepto que los medios con áreas asimétricas de sección transversal de las acanaladuras tendrán caras primera y segunda distintas 15, 17) . En general, la primera serie de pliegues 14 y la segunda serie de pliegues 16 pueden denominarse pliegues de plisado, y la primera serie de pliegues 14 y la segunda serie de pliegues 16 pueden parecer aproximadamente iguales. Extendiéndose entre los pliegues de plisado 14 y 16 se encuentran unas extensiones i de medios 18. El fluido ¡que fluye hacia la primera cara 15 penetra generalmente entré las superficies opuestas 24 y 26 de i los medios. El área entre las superficies 24 y 26 de los medios puede caracterizarse como aberturas 25. El fluido atraviesa después los medios 12 y sale por una abertura 29 corriente abajo dispuesta entre las superficies 28 y 30 de los i medios (como se muestra en la figura 2) y por la segunda cara i 17. El área entre las superficies 28 y 30 de los medios puede denominarse abertura 29 corriente abajo.
Las aberturas 25 y 29 se muestran ambas en la figura 2, que es una ilustración 1 de una porción de los medios de filtración plisados 12 1 sin los pliegues de plisado. Se entenderá que las figuras 1 a 3 muestran pliegues de plisado generalizados o estilizados 14, 16 sin mostrar la forma real de los pliegues de plisado. Asimismo, se entenderá que no todas las superficies 24 ^ 26, 28, 30 de los medios están etiquetadas, ni tampoco están etiquetadas todas las aberturas 25 y 29, sino que más bien se han etiquetado solamente ejemplos de tales superficies y aberturas.
Deberá entenderse que los números de referencia 24 y 26 corresponderán a un lado de los medios 12, tal como el lado corriente arriba o el íado corriente abajo (en donde la superficie 24 de los medios se refiere a la superficie superior y la superficie : 26 de los medios se refiere a la superficie inferior, como se muestra en la figura 2) . i Análogamente, los números ;de referencia 28 y 30 se refieren al otro lado de los medios 12, tal como el lado corriente abajo o el lado corriente arriba en donde la superficie de plisado o la superficie 28 de los , medios se refiere a la superficie superior y la superficiej 30 de los medios se refiere a la superficie inferior, como; se muestra en la figura 2) . Cuando los medios 12 están plisados, un lado de los medios forma el lado corriente arriba y él otro lado de los medios forma el lado corriente aba^o. Por ejemplo, los números de referencia 24 y 26 podrían referirse al lado corriente arriba de los medios, mientras que los números de referencia 28 y 30 se i refieren al lado corriente abajo de los medios. Aun cuando los números de referencia 2<lj y 26 se refieren a superficies diferentes de los medios, éstas están ambas en el lado corriente arriba o en el lado corriente abajo de los medios. Análogamente, aun cuando los números de referencia 28 y 30 se refieren a superficies diferentes de los medios, éstas están j ambas en el lado corriente1 arriba o en el lado corriente abajo de los medios. Aunque se espera que la mayor parte del fluido fluya entre las superficies de los medios antes de que dicho fluido sea filtrado, se espera que algo del fluido pueda fluir a través de los pliegues de plisado.
Haciendo ahora referencia adicional a la figura 3, se ilustran los medios 12 en una vista en sección mostrando el área realzada 34 que delinea un arco repetitivo. En el contexto de los medios 12, puedan tomarse ciertas mediciones para caracterizar los arcos repetitivos 34. Por ejemplo, la distancia DI define la ' distancia por debajo de un área realzada definida por los arcos repetitivos 34. La distancia DI puede tomarse como la ¡distancia entre los puntos centrales 36 y 38 de los medios 12 de los picos de arco 40 y 42 del mismo lado. ! I La distancia D2 define la longitud de la superficie de los medios para el área realzada 34 sobre la misma distancia DI entre los puntos centrales 36 y 38 de los medios 12 de los picos 40 y 42 del mismo lado. La distancia J define la altura I medida desde el punto más! bajo hasta el punto más alto de los medios 12 y tiene en cuentja el espesor T de los medios 12. La distancia J se mide desde el punto más bajo 44 del pico 40 hasta el punto más alto 46 de un pico adyacente 48 del lado opuesto en dirección perpendicular a la línea que define DI.
El paquete generalizado de medios de filtración plisados i de las figuras 1 a 3 pue!de caracterizarse como teniendo una disposición simétrica del volumen de los medios de modo que un volumen a un lado del paquete de medios es aproximadamente igual que el volumen al otiro lado del paquete de medios . Este i volumen simétrico es típico de los medios de filtro de la producción actual. En general, una disposición de volumen simétrico se ilustra en ¡la figura 2, en donde el área de sección transversal de la!s aberturas 25 es igual al área de i sección transversal de las aberturas 29. Como resultado de una disposición de volumen simétrico, una cara del paquete de medios puede parecer aproximadamente igual que la otra cara del paquete de medios . ¡ i Para prolongar la vida del filtro, una técnica consiste en aumentar la cantidad de medios de filtración en un paquete de medios de filtración plisados. Para aumentar la cantidad de medios en medios plisados, una técnica consiste en aumentar el número de plisados por volumen dado. A medida que aumenta el número de plisados por voliumen dado, los lados de los plisados I se acercan cada vez más uno a otro. Especialmente bajo la presión del flujo de fluido, los plisados adyacentes tienden a r hacer contacto uno con otro y restringen así el flujo de fluido entre ellos. Estej tipo de restricción disminuye el rendimiento del filtro.
Aunque los medios 12; de las figuras 1 a 3 proporcionan I cierta separación de las superficies de los medios para permitir que entre y salga fluido en los medios de filtración I plisados a través de la príimera cara 15 y la segunda cara 17, los medios 12 sufren enmascaramiento como resultado del contacto entre las superficies 24 y 26 de los medios y/o las superficies 28 y 30 'de los mismos. En general, el enmascaramiento viene caracterizado frecuentemente por el j lugar de los medios en el que hay proximidad a otra hoja de i medios, por lo que existe resistencia al flujo a través de los medios en ese lugar. Como resultado, los medios enmascarados son de utilidad limitada! para la filtración y tales medios enmascarados pueden considerarse como una pérdida efectiva de medios. Para los medios 12 mostrados en la figura 3, los picos 40, 42 y 48 (por ejemplo) ¡están relativamente redondeados, y a medida que las superficies 24 y 26 de los medios y las superficies 28 y 30 de ¡los mismos se tocan, las áreas de contacto y las áreas en suficiente proximidad a las áreas de contacto tienden a sufrirj enmascaramiento y no contribuyen al área superficial de los médios disponible para la filtración.
Aunque el área particular sujeta a enmascaramiento a lo largo de una acanaladura ciada puede ser relativamente pequeña, la cantidad total de medios enmascarados en un elemento de filtro completo puede ser] sustancial. Es posible reducir la cantidad de medios enmascarados en un elemento de filtro a la vez que se modifica simultáneamen e la geometría de las acanaladuras para aumentar la cantidad de medios disponibles i para la filtración. Reduciendo el enmascaramiento se puede incrementar el rendimientoj o la vida del elemento de filtro, o se puede reducir el tamaño del elemento de filtro a la vez que i se mantiene el mismo rendimiento o vida del filtro. En i general, la prolongación I de la vida del elemento de filtro i para un tamaño dado de dicho elemento de filtro o la reducción j del tamaño del elemento de filtro para un rendimiento dado de I dicho elemento de filtro i puede denominarse reforzamiento del desempeño de los medios de filtración.
Haciendo ahora referencia a las figuras 4a-4c y 5a-5d, se describen diversos diseñios de acanaladura realizados de acuerdo con la invención, proporcionándose los diseños de I acanaladura para disminuir el enmascaramiento y reforzar así el desempeño de los medios de filtración. En general, las figuras 4a-4c y 5a-5d son representaciones esquemáticas de ejemplos de diseños de acanaladura para medios de filtración I que pueden utilizarse p'ara proporcionar picos configurados para disminuir el enmascaramiento.
Proporcionando un pico relativamente agudo, se reduce el área de contacto entre ' hojas faciales como resultado de disponer puntos de contacto potenciales más agudos entre las superficies de los medios. Se espera que, durante la filtración, los medios jde filtración se desviarán bajo presión. Disponiendo un pico relativamente agudo se enmascarará una cantidad menor de los medios durante la filtración como resultado jde la desviación en comparación con un pico menos agudo. j Ejemplos de técnicas : para proporcionar medios acanalados que muestren picos relativamente agudos incluyen el doblado, plegado o arrugado de los medios acanalados de una manera I suficiente para proporcionar un borde relativamente agudo. La capacidad de proporcionar] un pico relativamente agudo depende de una serie de factores, incluyendo la composición de los i propios medios y el equipo de procesamiento utilizado para proporcionar el doblez, pliegue o arruga. En general, la capacidad de proporcionar un pico relativamente agudo depende I de la resistencia a la rotura y del espesor de los medios y de si los medios contienen ¡fibras que se estiren o resistan el desgarre o el corte. Es, deseable evitar que se desgarren, corten o dañen de otra manera los medios de filtración durante la conformación de las acanaladuras.
! En las figuras 4a-4c se proporcionan ejemplos de vistas en sección transversal de medios acanalados 50, 60 y 70. Los medios 50, 60 y 70 incluyen acanaladuras 52, 62 y 72 que pueden denominarse como de forma de cercha.- En general, DI es I la anchura de las acanaladuras. La anchura DI de las acanaladuras para los medios 50 se caracteriza como la distancia entre los picosj 54 y 56 del mismo lado. Para los medios 60, la anchura DI j de las acanaladuras se caracteriza como la distancia entre los picos 64 y 66 del mismo lado. Para los medios 70, la anchura DI de las acanaladuras es la distancia entre los picos ' 74 y 76 del mismo lado. La anchura DI de las acanaladuras se mide desde el punto central a través del espesor de los mediqs 50, 60 y 70. El valor D2 es la longitud de los medios sobre la anchura de las acanaladuras, medida desde los mismos puntos que el valor para DI.
La altura J de las acanaladuras se mide como la distancia de elevación entre los puntos más exteriores de picos adyacentes en sentido perpendicular a la línea que define DI para una acanaladura dada. Por ejemplo, la altura J de las acanaladuras para los medios 50 se mide desde el punto más exterior del pico 56 hastia el punto más exterior del pico 58.
La altura J de las acanaladuras para los medios 60 se mide desde el punto más exterior del pico 66 hasta el punto más j exterior del pico 68. La altura J de las acanaladuras para los medios 70 se mide desde; el punto más exterior del pico 76 hasta el punto más exterior del pico 78. Para los medios 50, los picos 54, 56, 57 y 58 pueden caracterizarse como teniendo un pico relativamente agudo. Análogamente, para los medios 60 y 70, los picos 64, 66, 67, 68, 74, 76, 77 y 78 pueden i caracterizarse como teniendo un pico relativamente agudo.
Aunque los picos opuestos ¡ para los medios 50, 60 y 70 pueden caracterizarse como siendo relativamente agudos, no es j necesario que todos los picos sean relativamente agudos para beneficiarse de un enmascaramiento reducido. Por ejemplo, se puede conseguir un enmascaramiento reducido disponiendo picos relativamente agudos en algunas o todas las acanaladuras de solamente un lado de los medios .
Por ejemplo, los medios 50 de la figura 4a pueden caracterizarse como teniendo una serie de primeros picos 51 y I una serie de segundos picos opuestos 53. Los primeros picos 51 o los segundos picos 53 pueden ser relativamente agudos para proporcionar beneficiosi de enmascaramiento reducido. Análogamente, los medios, 60 incluyen una primera serie de I picos 61 y una segunda serie de picos opuestos 63, y los í medios 70 incluyen una primera serie de picos 71 y una segunda serie de picos opuestos 73. Para proporcionar un enmascaramiento disminuido, los medios 60 y 70 pueden tener un i primer juego de picos relativamente agudos 61 y 71, en el i segundo juego de picos 63j y 73 o en ambos. Preferiblemente, se consigue un enmascaramiento reducido disponiendo un pico agudo tanto en el primer juego de picos 51, 61 y 71 como en el I segundo juego de picos 53 63 y 73.
Haciendo ahora referencia a las figuras 5a-5c se proporcionan vistas en sección transversal de hojas 100, 120 y i i ¦ 140 de medios acanalados. Se observará que las figuras 5a-5c no pretenden ser figuras i escala de todas las geometrías de acanaladura aceptables, sino que más bien muestran meramente implementaciones tomadas como ejemplos. En la figura 5a la anchura DI de las acanaladuras se mide desde el punto central del pico 102 hasta el punto central del pico 104. Como alternativa, la anchura DI de las acanaladuras puede medirse desde el punto central del' pico 101 hasta el punto central del pico 103. I Los medios acanalados 100 se muestran con dos aristas 108 para cada anchura DI de las acanaladuras o a lo largo de la longitud D2 de los medios'. Las aristas 108 se extienden a lo I largo de al menos una porción de la longitud de la acanaladura. En general, ¡cada arista 108 puede caracterizarse como un área general en la que una porción relativamente más plana de los medios acanalados 108a se une a una porción i relativamente más empinada de los medios acanalados 108b. El uso del término "arista" ¡pretende caracterizar una porción de los medios que no se considera un pico. Es decir, se pueden disponer aristas entre picos, y las aristas pueden I considerarse como no picos. Una arista puede considerarse como I una línea de intersección' entre porciones de medios inclinadas en grado diferente. Es importante hacer notar que en algunas implementaciones el aspecto de la arista estará algo oscurecido por irregularidades en los propios medios. Se puede i i formar una arista como resultado de la deformación de los medios en ese lugar. Los medios pueden deformarse en la arista como resultado de aplicar presión a los medios.
I i Para la hoja acanalada 100 tomada como ejemplo, la porción relativamente más ! plana de los medios acanalados 108a puede verse en la figura1 5a como la porción de los medios acanalados que se extiende entre el pico 101 y la arista 108.
La porción relativamente más empinada de los medios acanalados I 108b puede caracterizarse icomo la porción de los medios que se extiende desde el pico 102 hasta la arista 108. La arista puede formarse como resultado de arrugamiento, doblado, plegado, acuñamiento u otra clase de manipulación de los medios a lo largo de un tramo de la hoja acanalada durante la formación de los medios acanalados. Puede ser deseable, pero no es necesario, que se tomen medidas durante el paso de formación de los medios acanalados para fijar la arista. Por ejemplo, la arista puede, fijarse mediante un tratamiento con j calor o un tratamiento con humedad o una combinación de ambos.
Además, la arista puede existir como resultado de i arrugamiento, doblado o plegado sin un paso adicional de fijación de la arista. j La caracterización de una arista no debe confundirse con los picos de las acanaladuras. La caracterización de una porción generalmente más plana 108a y una porción generalmente j más empinada 108b pretender ser un modo de caracterizar la i ? I presencia de una arista 1Ó8. En general, la porción más plana 108a y la porción más empinada 108b pueden mostrar cierta curvatura. Es decir, se espera que la porción más plana 108a y I la porción más empinada 108b no sean completamente planas, particularmente cuando fluidos tales como aire o líquido circulan por los medios durante la filtración.
La presencia de la arista 108 de los medios mostrada en la figura 5a ayuda a proporcionar un enmascaramiento reducido en los picos 101 y 102. La arista 108 existe como resultado de la formación de la hoja, acanalada 100 y, en consecuencia, reduce el esfuerzo interno sobre los medios en los picos. Sin la presencia de la arista1 108, no existiría probablemente un nivel incrementado de tensión interna en la hoja acanalada 100 que hiciera que esta hoj acanalada creara un radio mayor en los picos. La presencia la arista 108 ayuda a aumentar la cantidad de medios presente entre picos adyacentes (por ejemplo, los picos 101 y ¡104) y ayuda a aguzar los picos 104 i como resultado de aliviarse, en cierto grado, la tensión dentro de la hoja acanalada 100 que, en ausencia de la arista, la haría expandirse o aplanarse en los picos.
La presencia de una arista 108 puede detectarse por observación visual. Aunque la presencia de la arista puede no ser particularmente evidente al contemplar el extremo de una acanaladura, se puede hacer una incisión en el elemento de filtro y ver la presencia de una arista que se extiende a lo largo de un tramo de una acanaladura. Además, la presencia de una arista puede ser confirmada por una técnica en la que se i carga el elemento de filtro con polvo, y la hoja acanalada puede ser desprendida paira revelar una torta de polvo que tiene una arista correspondiente a la arista de los medios acanalados. La intersección de las dos porciones de la torta superficial de polvo forma una arista. En una implementación tomada como ejemplo el polvo que puede utilizarse para cargar los medios a fin de llenar las acanaladuras y proporcionar una torta de polvo dentro de las acanaladuras puede caracterizarse como polvo del ensayo ISO Fine .
Aunque la hoja acanalada 100 puede proporcionarse con dos aristas 108 a lo largo dej cada longitud D2 , la hoja acanalada 100 puede proporcionarse,! si se desea, con una sola arista a lo largo de cada longitud; de periodo D2 y puede proporcionarse con una configuración en| la que algunas de las acanaladuras muestren al menos una arista, algunas acanaladuras muestren en dos aristas y algunas acanaladuras no muestren ninguna arista, o cualquier combinación dé éstas.
Haciendo referencia nuevamente a la figura 5a, la hoja acanalada 100 incluye dos aristas 108 sobre la distancia D2 , ¡ en donde la distancia D2 ' se refiere a la longitud de la hoja acanalada 100 desde el punto central del pico 102 hasta el punto central del pico 104, y en donde las aristas no son los picos. Los picos 101 y 103 de las acanaladuras pueden i i i denominarse picos adyacentes del primer lado y los picos 102 y 104 pueden denominarse picos adyacentes del segundo lado. Por supuesto, la caracterización de ciertos picos como picos del i primer lado y de otros picos como picos del segundo lado es arbitraria y, si se desea,! puede invertirse. j Los picos pueden denominarse simplemente picos, picos del primer lado, picos adyacentes del primer lado o picos adyacentes del segundo íado. En general, la referencia a "picos adyacentes del mismo lado" se refiere a picos que pueden utilizarse para definir un periodo. La referencia a "picos adyacentes" sin la' caracterización del "mismo lado" se refiere a picos situados: uno junto a otro, pero mirando en i direcciones diferentes. Lós picos adyacentes pueden utilizarse para describir la altura de las acanaladuras. La caracterización de los picos es conveniente para describir medios acanalados tales como los medios mostrados en las figuras. ¡ La hoja acanalada puede caracterizarse como teniendo un patrón repetitivo de acanaladuras cuando se fabrica por un procedimiento que repite el patrón de acanaladuras. Un patrón repetitivo de acanaladuras significa que el patrón de acanaladuras se repite por toda la anchura de los medios (por ejemplo, en la dirección transversal) . Por ejemplo, cada acanaladura puede mostrar una arista entre picos adyacentes. j Puede haber un patrón en |el que cada acanaladura puede mostrar dos aristas entre picos adyacentes. Además, puede haber un ! patrón en el que una arista está presente entre picos i adyacentes de algunas acanaladuras, pero no entre picos adyacentes de otras acanaladuras. Por ejemplo, un periodo puede mostrar una sola arista o dos aristas, y un periodo subsiguiente puede mostrarj ausencia de arista, una sola arista o dos aristas, y una acanaladura subsiguiente puede mostrar ausencia de arista, una arista o dos aristas, etc. En algún i punto, el patrón se repite típicamente. En algunos de tales periodos puede haber tres p más aristas.
La caracterización dé la presencia de una arista deberá entenderse como significando que la arista está presente a lo largo de un tramo de la acanaladura. En general, la arista i puede disponerse a lo largo de una longitud suficiente de la acanaladura para dotar j a los medios resultantes con el desempeño deseado. Aunque, la arista puede extenderse por toda i la longitud de la acanaladura, es posible que la arista no se extienda por toda la longitud de la acanaladura (el 100% de la i longitud de la acanaladura) como resultado de, por ejemplo, ¡ influencias en los extremos de la acanaladura, tales como plisado o plegado. ! Preferiblemente, la arista se extiende por al menos el 10% de la longitud de la j acanaladura y más típicamente el 25% de la longitud de la acan'aladura . A modo de ejemplo, la arista puede extenderse por al : menos el 30% de la longitud de la j ! I acanaladura, al menos el 4,0% de la longitud de la acanaladura, al menos el 50% de la longitud de la acanaladura, al menos el 60% de la longitud de la ¡acanaladura o al menos el 80% de la longitud de la acanaladura. Tales aristas pueden extenderse de una manera continua o discontinua a lo largo de la longitud de las acanaladuras. Asimismo, las aristas pueden estar distribuidas uniformemente a lo largo de las acanaladuras o pueden estar posicionadas' no uniformemente a lo largo de la i longitud de las acanaladuras. Por ejemplo, en ciertas modalidades puede ser j deseable tener las acanaladuras distribuidas de tal manera que tengan más o menos aristas cerca de la cara corriente arriba o de la cara corriente abajo de un paquete de medios . ¡ i Sin embargo, no existe requerimiento alguno para que estén presentes una aristia o dos aristas entre todos y cada uno de los picos adyacentes o que haya un patrón de i I repetición. Se pueden obtener los beneficios de la invención disponiendo acanaladuras n las que al menos algunas de estas acanaladuras muestren al menos una arista entre picos I adyacentes. En algunas implementaciones , al menos el 25% de las acanaladuras muestran al menos una arista entre picos I adyacentes a fin de conseguir los beneficios de la presencia de la arista. Aun más preferiblemente, al menos el 50% de las acanaladuras y más preferiblemente el 100% de todas las acanaladuras muestran al menos una arista entre cada pico i i ¡ I i adyacente de la acanaladura.
Haciendo referencia a la figura 5b, los medios acanalados 120 incluyen dos aristas 128 y 129 entre picos adyacentes 124 y 125. A lo largo de la longitud D2, los medios 120 incluyen cuatro aristas 128 y 129. j Una longitud de un solo periodo de los medios incluye cuatro aristas en la modalidad ilustrada. Deberá entenderse que lasj aristas 128 y 129 no son los picos 124, 125 o 126. Los medios 120 pueden disponerse de modo que entre picos adyacentes (por ejemplo, los picos 125 y 126) haya i dos aristas 128 y 129. Se puede proporcionar nuevamente un patrón. En el patrón mostrado en la figura 5b hay dos aristas i entre cada pico adyacente] y hay cuatro aristas dispuestas en cada periodo. En un patrón de repetición alternativo puede haber cualquier número (por ejemplo, 0, 1, 2 ó más) de aristas entre picos adyacentes en \ tanto el patrón incluya la presencia I de al menos una arista entre picos adyacentes en algún sitio del patrón. En una modalidad deseada mostrada en la figura 5b i hay dos aristas entre cada pico adyacente. La arista 128 puede caracterizarse como el área en la que una porción relativamente más plana | de los medios 128a se une a una porción relativamente más empinada de los medios acanalados i 128b. ' I La arista 129 puede proporcionarse como resultado de la intersección de la porción relativamente más plana de los I medios acanalados 129a y ^la porción relativamente más empinada i i de los medios acanalados 129b. La porción relativamente más empinada de los medios acanalados 129b puede caracterizarse i como la porción de los medios acanalados que se extiende entre j la arista 129 y el pico 125 y puede caracterizarse (por ejemplo) como teniendo un jángulo entre la arista 129 y el pico 125. El pico 125 se extiende por encima de las porciones más planas de los medios acanalados 129a. Así, el pico 125 muestra una prominencia definida sobresaliente de los medios acanalados adyacentes 129a'.
Haciendo ahora referencia a la figura 5c, los medios acanalados 140 incluyen al menos dos aristas 148 y 149 entre los picos adyacentes 144 y 145. A lo largo de la longitud D2 , i los medios 140 incluyen cuatro aristas 148 y 149. Una longitud de un solo periodo de losj medios puede incluir cuatro aristas. Deberá entenderse que las aristas 148 y 149 no son los picos 144, 145 y 146. Los medios 140 pueden disponerse de modo que entre picos adyacentes (por ejemplo, los picos 144 y 145) haya dos aristas 148 y 149. Además, la hoja acanalada 140 puede disponerse de modo que entre otros picos adyacentes haya una i arista, dos aristas o ninguna arista.
No hay ningún requerimiento para que entre cada pico adyacente haya dos aristas. Puede haber una ausencia de i aristas entre picos si es deseable hacer que la presencia de aristas alterne o esté , dispuesta a intervalos entre picos adyacentes. En general, ! se puede proporcionar un patrón de I acanaladuras en donde el ¡patrón de acanaladuras se repita e incluya la presencia de aristas entre picos adyacentes.
Las aristas 148 y Í49 pueden caracterizarse como las áreas en la que una porción relativamente más plana de la hoja acanalada se une a una porción relativamente más empinada de la hoja acanalada. En el ¡caso de la arista 148, una porción relativamente más plana dej la hoja acanalada 148a se une a una porción relativamente más empinada de la hoja acanalada 148b.
En el caso de la arista ¡149, una porción relativamente más plana de la hoja acanalada 149a se une a una porción I relativamente más empinada de la hoja acanalada 149b. Los medios acanalados 140 tienden así picos agudos 145 y 146.
Las hojas acanaladas 110, 120 y 140 se muestran como i relativamente simétricas de un pico a otro. Es decir, para los medios 110, 120 y 140 lasj acanaladuras se repiten teniendo el mismo número de aristas entre picos adyacentes. La indicación de picos adyacentes se rejfiere a los picos situados uno junto a otro a lo largo de un tramo de medios acanalados. Por I ejemplo, para los medios acanalados 110 los picos 101 y 102 se consideran picos adyacentes y los picos 102 y 104 se consideran picos adyacentes del mismo lado. Sin embargo, un periodo de medios no necesita tener el mismo número de aristas i entre picos adyacentes, y los medios pueden caracterizarse de esta manera como asimétricos. Es decir, los medios pueden prepararse con una arista en una mitad del periodo y sin i ninguna arista en la otra m?itad del periodo.
Otra ventaja de prever la presencia de las aristas (por ejemplo, 108, 128, 129, 148 y 149) es que estas aristas ayudan a reducir el esfuerzo enj los medios para proporcionar unos picos más agudos. En general, sin que se formen las aristas, una mayor cantidad de tensión o memoria en los medios puede hacer que los picos se hagan más anchos y presenten así un mayor nivel de enmascaramiento . Introduciendo las aristas en los medios de filtración cuando se acanalan los medios de filtración, resulta más fácil crear y ayudar a mantener unos picos relativamente agudos para reducir el enmascaramiento.
Otra técnica para reducir el enmascaramiento o para proporcionar medios plisados con un nivel de enmascaramiento relativamente bajo, al titempo que se mantiene el área de los medios de filtración, ' consiste en disminuir el número potencial de contactos ¡entre las caras plisadas para un volumen dado. En general, la indicación de contactos potenciales se refiere a los contactos potenciales entre picos de acanaladura en una superficie de los medios y los picos i correspondientes de las acanaladuras en una superficie adyacente de los medios. Una técnica para hacer esto consiste en aumentar o disminuirj la relación anchura/altura de la acanaladura. La relación [ anchura/altura del canal abierto de I la acanaladura es la relación de la longitud de periodo DI de la acanaladura a la altura J de la acanaladura. La relación anchura/altura de la acanaladura puede expresarse por la fórmula siguiente: relación anchura/altura de acanaladura = Dl/J Las distancias medidas, tales como la longitud DI del periodo de la acanaladura y la altura J de la acanaladura, pueden I caracterizarse como valores en promedio para los medios de filtración a lo largo ele la longitud de la acanaladura excluyendo un 20% de la I longitud de la acanaladura en cada extremo (debido a distorsiones en las acanaladuras como i resultado de la formación de pliegues de plisado) . Así, la distancia DI y J pueden medirse lejos de los extremos de las acanaladuras debido a que los extremos de las acanaladuras están típicamente deformados como resultado del plisado. La relación anchura/altura ¡de la acanaladura calculada en un pliegue de plisado no representaría probablemente la relación anchura/altura de la acanaladura lejos del pliegue de plisado.
Por consiguiente, la medida de la relación anchura/altura de la acanaladura puede proporcionarse como un valor promedio sobre la longitud de la acanaladura, con la excepción del último 20% de la longitud de la acanaladura cerca de los i extremos de la acanaladura. Para medios "regulares", tales como medios que tienen acanaladuras no ahusadas, se espera que la longitud DI del periodo de la acanaladura y la altura J de la acanaladura puedan ser relativamente constantes a lo largo I de la longitud de la acanaladura. Por relativamente constante se quiere dar a entender que la relación anchura/altura de la acanaladura puede variar dentro de aproximadamente un 10% i sobre la longitud de la ! acanaladura, excluyendo el 20% de longitud en cada extremo,; en donde los pliegues de plisado pueden afectar a la relación anchura/altura.
En el caso de medios "no regulares" , tales como medios que tengan acanaladuras áhusadas, la relación anchura/altura de la acanaladura puede variar o permanecer aproximadamente I igual sobre la longitud de la acanaladura. Otros ejemplos de medios no regulares incluyen medios en los que al menos una j porción de las acanaladuras tiene una altura de acanaladura (J) que cambia a lo largp de la longitud de la acanaladura.
Una ventaja de proporcionar una acanaladura en la que la altura de la acanaladura !o la anchura de la acanaladura varía a lo largo de la longitud- de la acanaladura es la capacidad para reducir un contacto potencial entre superficies de medios adyacentes y con ello reducir el enmascaramiento.
Haciendo ahora referencia a las figuras 4a-4c, los medios 50, 60 y 70 muestran diversas relaciones anchura/altura de las acanaladuras. Si se consideran esas figuras como dibujadas a escala, la relación anchúra/altura de las acanaladuras de los i medios 50 es de aproximadamente 2.5, la relación anchura/altura de las acanaladuras de los medios 60 es de aproximadamente 5.8 y jla relación anchura/altura de las acanaladuras de los medios 70 es de aproximadamente 0.34. En general, las acanaladurasj preferidas presentan una relación anchura/altura de aproximadamente 1 a aproximadamente 8, de preferencia aproximadamente 1.5 a aproximadamente 7.5 y con mayor preferencia aproximadamente 2 a aproximadamente 5. Para prolongar la vida del paquete de medios es deseable una relación anchura/altura de las acanaladuras de más de 2, más de aproximadamente 2.5 o más de 3. En algunas implementaciones la relación anchura/altura de las acanaladuras es superior a 4.
Otra propiedad similar a la relación anchura/altura de las acanaladuras que puede proporcionar un modo significativo de entender las acanaladuras es la "relación anchura/altura de canal abierto" . En general, la relación anchura/altura de canal abierto puede determinarse de acuerdo con la fórmula : relación anchura/a'ltura de canal abierto = Dl/C En esta fórmula, C es la altura del canal abierto de la I acanaladura, que es la altura (J) de la acanaladura menos el i espesor (T) de los medios^ La relación anchura/altura de canal abierto es una propiedad ventajosa debido a que no se basa en el espesor de los medios . En el caso de los medios 50, 60 y 70 de las figuras 4a-4c, las relaciones anchura/altura de canal i abierto pueden calcularse como 2.82, 5.83 y 0.36, respectivamente. En el ¡caso de acanaladuras de forma de cercha, es a menudo deseable que las acanaladuras presenten una relación anchura/altura de canal abierto de más de 2. Para j i reforzar el desempeño de jlos medios es generalmente deseable I proporcionar una relación' anchura/altura de canal abierto de más de aproximadamente 2J25, más de aproximadamente 2.5, más i de aproximadamente 2.75 ! o más de aproximadamente 3. La relación anchura/altura de canal abierto es preferiblemente j inferior a aproximadamente 10, inferior a aproximadamente 9.5, inferior a aproximadamente 9, inferior a aproximadamente 8.5, inferior a aproximadamente 8 , inferior a aproximadamente 7.5 o inferior a 6. En las implementaciones tomadas como ejemplo la i relación anchura/altura de canal abierto es de 2 a 7, de 3 a 6 o de 4 a 5. j Para mostrar el efecto que tiene el espesor de los medios j sobre la relación anchura/altura y la relación anchura/altura de canal abierto, se dirige la atención a la figura 5d. Para I los medios 150 mostrados en la figura 5d, la relación anchura/altura puede calcularse como igual a 2.1 y la relación anchura/altura de canal abierto puede calcularse como igual a 2.75. ! Aunque es deseable reducir el enmascaramiento para reforzar el desempeño de los medios de filtración, otra técnica para reforzar el ¡desempeño de los medios de filtración consiste en aumentar la cantidad de área de los medios disponible para filtración en un volumen dado. Las configuraciones de los medios mostradas en las figuras 5a-5c ofrecen técnicas para reforzar la cantidad de área superficial I i de los medios presente en un volumen dado. El porcentaje de cuerda de los medios puede ayudar a medir el modo en que una configuración de las acanaladuras puede proporcionar un paquete de medios de filtración con área superficial reforzada i de los medios en un volumen dado. El porcentaje de cuerda de los medios requiere una i medición de la longitud de cuerda (CL) .
La relación entre la longitud CL de la cuerda y la longitud D2 de los medios puede caracterizarse como un porcentaje de cuerda de los medios. El porcentaje de cuerda de los medios puede determinarse de acuerdo con la fórmula siguiente: 1 I I ( (1/2 D2) - CL) x 100 porcentaje de cuerda de los medios = CL Al proporcionar una sola arista o múltiples aristas entre i picos adyacentes de los medios acanalados se puede incrementar I la distancia D2 con relación a medios de la técnica anterior. Como resultado de la presencia de una arista o una pluralidad de aristas, es posible proporcionar medios de filtración que tengan más medios disponibles para filtración en comparación con, por ejemplo, medios¡ plisados que no tengan las aristas.
I La medición del porcentaje de cuerda de los medios puede utilizarse para caracterizar la cantidad de medios dispuestos entre picos adyacentes. La longitud D2 se define como la longitud de la hoja acanalada 100, 120 y 140 para un periodo de la hoja acanalada 100,! 120 y 140. En el caso de la hoja I acanalada 100, la distancia D2 es la longitud de la hoja I acanalada desde el pico 102 hasta el pico 104. Esta distancia incluye dos aristas 108. En el caso de la hoja acanalada 120, i la longitud D2 es la distancia de la hoja acanalada 120 desde el pico 124 hasta el pico 126. Esta distancia incluye cuatro aristas 128 y 129. En el caso de la hoja acanalada 140, la longitud D2 es la distancia de la hoja acanalada 140 desde el pico 144 hasta el pico j 146. Esta distancia incluye cuatro aristas 148 y 149.
La existencia de medios de filtración incrementados entre picos adyacentes como resultado de disponer una o más aristas entre picos adyacentes : puede ser caracterizada por el porcentaje de cuerda de los medios. A título de ejemplo, los medios plisados de acuerdo con la técnica anterior (por j ejemplo, los medios mostrados en las figuras 1 a 3) presentan típicamente un porcentaje de cuerda de los medios de i aproximadamente 0.09% a1 aproximadamente 0.89%. Para las acanaladuras hechas de acuerdo con la presente invención, el porcentaje de cuerda de los medios puede ser superior a aproximadamente 1%, superior a aproximadamente 1.5% y superior i a aproximadamente 2%. j En algunas implementaciones el porcentaje de cuerda dé los medios es superior a 3% y opcionalmente superior a; 4%. El porcentaje de cuerda de los i I medios puede exceder de ¡5% en algunas implementaciones . El porcentaje de cuerda de los medios es generalmente inferior a aproximadamente 25% yj más típicamente inferior a aproximadamente 20%.
Otra técnica para incrementar la cantidad de medios de filtración disponibles para filtración incluye aumentar la densidad de acanaladuras del paquete de medios. La densidad de acanaladuras se refiere al número de acanaladuras por área de sección transversal de los medios de filtración en un paquete I de medios de filtración. I La densidad de acanaladuras depende de una serie de factores que incluyen la altura J de las acanaladuras, el periodo ¿1 de las acanaladuras y el espesor T de los medios. La densidad de acanaladuras puede denominarse i densidad de acanaladuras kel paquete de medios y se determina en el máximo de la cuenta de plisados (PCMax) . PCMax es la máxima concentración de l!a cuenta de plisados a la que puede fabricarse el panel sin deformar las acanaladuras. En general, PCMax se refiere al número máximo de plisados que pueden colocarse en un volumen dado antes de que sufra el desempeño como resultado de la deformación de las acanaladuras. Esto implica que en una configuración de panel modelada los picos de las acanaladuras de j caras adyacentes de los medios se I tocarán a lo largo de sústancialmente toda su longitud. Para filtros de panel, la concentración de plisados PCMax es igual i a 1/ (2J) . La ecuación para calcular la densidad de acanaladuras (p) del paquete de medios para un elemento de filtro es: 1 número de acanalajduras (abiertas y cerradas) P = : 2 área en sección transversal del paquete de medios I La densidad de acanaladuras de un elemento de filtro puede calcularse contando ¡el número de acanaladuras, incluidas las acanaladuras que están abiertas y las acanaladuras que están cerradas, en un área de la sección transversal del elemento de filtro y divijdiendo el resultado por dos veces el área de la sección transversal del elemento de filtro en el lugar en el que se determinó el número de acanaladuras. En general, para medios regalares se espera que la densidad de i acanaladuras permanezca relativamente constante en toda la I longitud del elemento de filtro desde la cara de entrada hasta i la cara de salida, o viceversa.
I Deberá entenderse que el área en sección transversal de los medios se refiere al! área en sección transversal de los medios y no necesariamente al área en sección transversal del elemento de filtro. El ¡elemento de filtro puede tener una funda o una junta de sellado destinada a aplicarse a un alojamiento que proporcionaría al elemento de filtro un área en sección transversal mayor que el área en sección transversal de los medjios. Además, el área en sección transversal de los medios se refiere al área efectiva del paquete de medios y no incluye porciones del paquete de medios que no sean útiles para la filtración (tales como áreas oscurecidas por la junta de sellado) .
En general, la hab litación de un paquete de medios con densidad de acanaladuras incrementada tiene tendencia a aumentar el área superficial de los medios dentro de un volumen de los medios y, por tanto, tiene tendencia a aumentar I la capacidad de carga de los medios de filtración. Por consiguiente, el incremento de la densidad de acanaladuras de los medios puede tener el efecto de reforzar la capacidad de carga de los medios. Sin embargo, el aumento de la densidad de acanaladuras de los medios puede tener el efecto de incrementar la caída de presión a través de los medios, suponiendo que otros factores sigan siendo constantes.
El aumento de la densidad de acanaladuras de los medios de filtración puede tener el efecto de disminuir la altura (J) de las acanaladuras o la longitud (DI) del periodo de las acanaladuras, o ambas. : Como resultado, el tamaño de la acanaladura (el tamaño de¡ la acanaladura se refiere al área en sección transversal de la acanaladura) tiende a disminuir a í medida que aumenta la1 densidad de acanaladuras. Como resultado, tamaños de acanaladura más pequeños pueden tener el efecto de aumentar la caída de presión a través del paquete de medios de filtración. Lia referencia a caída de presión a través del paquete de medios se refiere al diferencial de presión determinado en una primera cara del paquete de medios i con relación a la presión medida en una segunda cara del paquete de medios, en donde la primera cara y la segunda cara i están dispuestas en lados ¡generalmente opuestos del paquete de I medios. La caída de presión a través del paquete de medios depende, en parte, de la densidad de acanaladuras y de la longitud de las acanaladuras .
Se puede contar también con la relación D2/D1 para demostrar la presencia I de más medios de filtración en I comparación con, por ejemplo, los medios plisados según las figuras 1 a 3. En general, puede considerarse que los medios i plisados de la técnica janterior según las figuras 1 a 3 I presentan una relación D2/D1 de 1.004 a 1.035. Se puede proporcionar un paquete de medios según la invención con una relación D2/D1 superior a| 1.04. Para un paquete de medios de filtración en el que las acanaladuras están dispuestas con una forma de cercha, la relación de D2/D1 puede ser de 1.05 a 1.35 y preferiblemente de 1.1 a 1.3. En algunas implementaciones la relación de D2/D1 puede ser de 1.05 a 1.50.
Haciendo ahora referencia a las figuras 6 a 8 se muestra en el número de referencia 200 un paquete de medios de ! filtración plisados en el que los medios tienen la forma de las acanaladuras mostrada en la figura 5a. El paquete 200 de medios de filtración plisados incluye medios 202 que tienen una dirección de máquina ¡ 204 y una dirección transversal 206.
Los medios han sido plegados para proporcionar una primera serie de pliegues de pl|isado 208 y una segunda serie de pliegues de plisado 210 (véase la figura 8) , en donde los medios 202 se extienden en una disposición de vaivén entre el primer juego de pliegues de plisado 208 y un segundo juego de pliegues de plisado 210. Los medios 202 incluyen acanaladuras 220. Las acanaladuras pueden incluir unos picos relativamente agudos 222 ¡y 224. Además, las acanaladuras 220 incluyen aristas 226 dispuestas entre picos adyacentes (por ejemplo, los picos 222 y 224) .
El paquete 200 de medios de filtración plisados incluye superficies 232 y 234 de j los medios que forman aberturas 236 I entre ellas y superficies 238 y 240 de los medios que forman aberturas 242 entre ellas. El paquete 200 de medios de filtración plisados puede caracterizarse como teniendo una primera cara 250 que incluye el primer juego de pliegues de ? plisado 208 y las aberturas 236. Además, el paquete 200 de medios de filtración plisados puede caracterizarse como teniendo una segunda cara 252 que incluye el segundo juego de i pliegues de plisado 210 yj las aberturas 242. Por consiguiente, puede entrar aire en el¦ paquete 200 de medios de filtración plisados a través de las j aberturas 236 de la primera cara 250 I y este aire puede atravesar los medios 202 para proporcionar filtración y luego puede salir del paquete 200 de medios de filtración plisados a Iravés de las aberturas 242 de la segunda cara 252. En ciertas circunstancias, puede ser ventajoso hacer que el fluido entre en el paquete de medios de filtración plisados a través de la segunda cara 252 y salga del paquete 200 de medios' de filtración plisados a través de la primera cara 250. J Existen una serie de ventajas resultantes del paquete 200 de medios de filtraciónj plisados en comparación con, por ejemplo, el paquete de medios de filtración plisados según las figuras 1 a 3. Por ejemplo, el paquete 200 de medios de filtración plisados presenta una relación anchura/altura deseable que contribuya a limitar el número de potenciales contactos entre superficies de los medios. Al limitar o reducir el número de potenciales contactos entre superficies de los medios, existe la capacidad de reducir el enmascaramiento y prever así la presencia de más medios disponibles para filtración en un volumen dado. Además, el paquete 200 de medios dej filtración plisados proporciona una forma de acanaladura consistente con la forma de acanaladura mostrada en la figura 5a'. Es decir, la forma de acanaladura I prevé la presencia de alistas 226. Debido a la previsión de aristas 226, las acanaladuras tienen porcentajes de cuerda de medios relativamente alto|s. Aumentando el porcentaje de cuerda de los medios se pueden disponer más medios en un volumen dado en comparación con, por ejemplo, el paquete de medios de i filtración plisados mostrado en las figuras 1 a 3. Además, dotando al paquete 200 de medios de filtración plisados con una forma de acanaladura consistente con la forma de acanaladura mostrada en la figura 5a, los picos (o al menos I una porción de los picos) pueden ser relativamente agudos. Como resultado del radio relativamente corto, se puede reducir i el enmascaramiento causado por el contacto entre superficies de los medios. Además, el paquete 200 de medios de filtración plisados proporciona una Jasimetría del volumen de los medios i (denominada también volumen asimétrico de los medios) y una asimetría del área en sección transversal de los medios.
Puede apreciarse que la existencia de asimetría de volumen de los medios o jde asimetría de área de los medios i representa una forma de ¿canaladura que se desvía de la forma de cercha mostrada en las figuras 4a-4c y de los medios plisados de la técnica anterior mostrados en las figuras 1 a 3. Las formas de acanaladura mostradas en las figuras 5a-5c i son ejemplos de acanaladuras que pueden proporcionar asimetría i de volumen de los medios y asimetría de área de los medios.
Otra ventaja del paquete 200 de medios de filtración plisados según las figuras 6 a 8 es que éste puede utilizar medios que pueden manejar solamente una cantidad de tensión relativamente pequeña debido a que los pliegues de plisado están conformados para ^antener relativamente constante la longitud total de los medios y para reducir la tensión. En general, los medios que pueden tolerar tan solo una cantidad de tensión relativamente ¡ pequeña incluyen medios que tienen I tendencia a la rotura cuando la tensión es mayor en una proporción tan pequeña como 3%, tal como ocurre frecuentemente para medios que tienen uri alto contenido de celulosa y están i fríos y secos. Incluso' medios húmedos calientes tendrán frecuentemente tendencia ja la rotura cuando la tensión sea i superior a aproximadamente 8% en algunos medios y aproximadamente 10% en otros medios, u ocasionalmente superior a aproximadamente 12%. Así, los diseños de acanaladura de la presente invención pueden utilizarse en algunas implementaciones con medios que tengan un alto contenido de celulosa. En algunas modalidades el contenido de celulosa está en o cerca de 100%. En otras implementaciones el contenido de I celulosa es superior a 90%, 80%, 70%, 60% o 50%.
Como se muestra en la figura 8, la distancia en la dirección de la máquina entre el primer juego de pliegues de plisado 208 y el segundo i juego de pliegues de plisado 210 es constante a lo largo de' la dirección transversal 206. Esto permite una configuración de pliegues de plisado que da como resultado una tensión total en los medios que es relativamente pequeña. Por consiguiente, los medios que pueden utilizarse en el paquete de medios de filtración pueden caracterizarse como I medios no capaces de | aguantar una tensión de más de aproximadamente 8% en algunas implementaciones, 10% en otras implementaciones o superior a aproximadamente 12% en todavía otras implementaciones . Sin embargo, se entenderá que con otras implementaciones de la invención pueden utilizarse i también medios capaces de resistir altos niveles de tensión.
En general, la asimjetría de volumen de los medios se refiere a la asimetría de volumen entre un lado corriente arriba y un lado corriente abajo de un paquete de medios de filtración plisados, en ¡donde la asimetría de volumen se I calcula basándose en la asimetría de volumen causada por la disposición de acanalado de los medios y no por la disposición de empaquetamiento dentro de un paquete de medios . La asimetría de área en sección transversal de los medios se I calcula de una manera similar, excepto en que se basa en una I sección transversal de los medios tomada en un punto a lo largo de la longitud de uria acanaladura. i Para entender mejor Jlo que se quiere dar a entender con la frase "asimetría de volumen de los medios" , se hace referencia a las figuras 9 a 10b. En el caso de la figura 9 se i muestran los medios 250¡ fluctuando entre un primer plano teórico 252 y un segundo; plano teórico 254. La asimetría de j volumen de los medios se ¡refiere al diferencial de volumen en i un lado de los medios 250 en comparación con el otro lado de los medios 250 entre los planos teóricos 252 y 254 para el i I paquete de medios. Una ! forma de caracterizar los planos teóricos 252 y 254 es considerar que los medios 250 estén plisados y suficientemente empaquetados de modo que los picos 256 y 258 hagan contact'o con superficies opuestas de los medios, como se muestra en la figura 10a. i La asimetría de volumen de los medios es causada por la disposición de acanalado de los medios y no por la disposición de empaquetamiento dentro ¡ de un paquete de medios . Un área de sección transversal abierta en un lado de los medios (figura 9, área 257) puede ve'rse como extendiéndose desde una superficie de los medios hasta una línea definida por picos de acanaladura en el mismo lado de los medios. Esta área es mayor que un área de sección transversal abierta en el otro lado de los medios (figura 9, área 259) limitada por la superficie opuesta de los medios y lina línea definida por picos opuestos de las acanaladuras. Estas áreas de sección transversal i definen asimetría de área; de sección transversal de los medios para una sección transversal dada de los medios.
La extensión de la asimetría de área de sección I transversal desde la cara corriente arriba hasta la cara corriente abajo del paquete de plisados caracteriza entonces ¡ los volúmenes corriente airriba y los volúmenes corriente abajo i y, a la vez, la asimetría de volumen de los medios. En un paquete de plisados, para casos en los que los picos de las acanaladuras se extienden o no se extienden de un pliegue de plisado a otro pliegue de plisado, en donde los medios entre los pliegues de plisado muestran poca curvatura y son sustancialmente planos (én donde los centroides de secciones j i I j I I de acanaladuras en los medios entre pliegues de plisado caen sustancialmente sobre una1 superficie plana) , el volumen de i medios corriente arriba puede verse como el volumen confinado i por la superficie de medios corriente arriba, la superficie contigua en los pliegues de plisado y un casco convexo formado sobre los picos de las acanaladuras hasta la línea central de los pliegues de plisado. El volumen de medios corriente abajo puede verse como el volumen confinado por la superficie de I medios corriente abajo, la superficie contigua en los pliegues de plisado y un casco convexo formado sobre los picos de las acanaladuras hasta la línea central de los pliegues de plisado. La relación de volumen de los medios es la relación i de este volumen de medios corriente arriba al volumen de i medios corriente abajo. ¡ La disposición de empaquetamiento de plisados mostrada en j la figura 10a puede caracterizarse como un máximo de la cuenta i de plisados (PCMax) , ya que representa el número más grande de plisados en un volumen dado, en donde las acanaladuras no se I distorsionan una a otra. En la figura 10a se muestra una vista i en sección de los medios! 250, en donde los medios 250 se han plisado en vaivén sobre sí mismos. Basándose en este cálculo i de asimetría de volumen de los medios, el valor de la I asimetría de volumen de\ los medios para la disposición de medios mostrada en la figura 10a es igual que la asimetría de i volumen de los medios para la disposición de medios mostrada i I en la figura 10b. En la figura 10b los medios 250 están ¡ plisados, pero los picos 256 y 258 no se tocan. Por consiguiente, la definición de asimetría de volumen de los medios tiene en cuenta la separación potencial entre superficies de medios que puede existir cuando unos medios están plisados y conformados como un paquete de medios de filtración plisados. j Los planos teóricos 252 y 254 se determinan basándose en i un valor de pico máximo estadístico. Se descartan aberraciones en el cálculo. sea demasiado significativamente a la ¡densidad de empaquetamiento de los medios de filtración. Esos picos no se consideran para fines de cálculo de los planosj teóricos 252 y 254. Además, deberá entenderse que puede ha¿er ocasiones en las que se salten picos o se conformen estos a una altura significativamente por debajo de la altura en promedio de las acanaladuras con el fin de reforzar la asimetría de volumen. En esos casos, la reducida altura de plisado no afectaría al cálculo de la i densidad de empaquetamiento. En general, la densidad de empaquetamiento se refiere al número de plisados disponibles en un volumen dado con justamente tocándose los picos de las superficies de los medios, como se muestra en la figura 10a.
I Una ventaja de calcular una "asimetría de volumen de los medios" es que se puede calcular el volumen de los medios (el volumen corriente arribá y el volumen corriente abajo) basándose en los medios y |los resultados pueden ser diferentes del volumen real corriente arriba y corriente abajo de un elemento de filtro. Por eíjemplo, los medios pueden disponerse como un panel en el que esencialmente los picos justamente se tocan uno a otro. En ese : caso, el volumen corriente arriba y el volumen corriente abajo de un elemento de filtro deberán ser consistentes con el cálculo de "asimetría de volumen de I los medios" . j Sin embargo, como! alternativa, los medios pueden disponerse en una configuración en la que los picos no se toquen uno a otro. Por ejemplo, las superficies de los medios pueden estar suficientemente separadas una de otra en un elemento de filtro de panel o pueden estar separadas una de otra como ocurre en el caso típico de un elemento de filtro cilindrico. En esos casos, se espera que la asimetría de volumen en el elemento dé filtro sea diferente del cálculo de-"asimetría de volumen de los medios" . Por consiguiente, el uso del cálculo de la "asimetría de volumen de los medios" es una técnica para normalizar el cálculo de la asimetría de volumen (o de la simetría de volumen) para un paquete de medios de l filtración basándose en los propios medios independientemente de cómo estén dispuestds o empaquetados los medios en un elemento de filtro. Otroj cálculo que puede tener valor es la asimetría de volumen real en un elemento de filtro. La asimetría de volumen real para un elemento de filtro se refiere a la asimetría de volumen resultante de una diferencia de volumen entre un lado 1 corriente arriba del elemento y un lado corriente abajo del elemento. La disposición de los medios (por ejemplo, panel o cilindro) puede afectar a este valor. j La asimetría de área jde sección transversal de los medios puede calcularse también examinando un elemento de filtro, pero el área de sección transversal se mide deseablemente i lejos de los pliegues de plisado. Así, por ejemplo, el área de sección transversal de los medios puede tomarse a lo largo de i una longitud de acanaladura sobre una distancia que excluya I tres veces del pliegue de plisado la altura de las acanaladuras. La razón dej que la asimetría de área de sección transversal de los medios) se calcule lejos de los pliegues de plisado es la de evitar la influencia de estos pliegues de plisado sobre el cálculo! de la asimetría de área de sección transversal de los medios. Además, deberá entenderse que la asimetría de área de secóión transversal de los medios puede variar a lo largo de la longitud de una acanaladura. Esta variación puede ser un ' resultado de un ahusamiento de la acanaladura .
Con respecto a la asimetría de área transversal de los medios, el área de sección transversal de los medios mostrará típicamente asimetría a¡ cada lado de los medios. Como se muestra en la figura 10A, una sección transversal muestra una asimetría en el área de sección transversal 253 con respecto i al área de sección transvejrsal 255.
La estructura tridimensional de las acanaladuras define i un volumen abierto para flujo de fluido, así como un espacio para que se acumulen contaminantes (tal como polvo) . En algunas modalidades los medios de filtración presentan una asimetría de volumen de los medios tal que un volumen a un I lado de los medios sea mayor que un volumen al otro lado de los medios. En general, la asimetría de volumen de los medios se refiere a la asimetría de volumen entre un lado corriente ? arriba y un lado corriente abajo de medios de filtración plisados que contienen acanaladuras. La asimetría de volumen de los medios es causada; por la disposición de acanalado de los medios y no por la disposición de empaquetamiento dentro de un paquete de medios . ¡ Haciendo ahora referencia a las figuras lia y 11b se muestra en la figura lia una vista en sección transversal esquemática de una porción de un paquete de medios de filtración, junto con una imagen en sección transversal escaneada en la figura 11b. En la figura 11b se muestra una vista en sección transversal de los medios 450 en la que los medios 450 se han plisado! en vaivén sobre sí mismos. Los picos i 456 y 458 se tocan en la modalidad ilustrada. Cada pico 456, 458 se extiende desde las porciones adyacentes de las acanaladuras 460, 462. j En la modalidad ilustrada cada acanaladura contiene aristas 464, 468. Se observará en la figura 11b que los picos j 456 y 458 comprenden puntas que se extienden más allá del ! perfil general de la acanaladura circundante. En la modalidad ilustrada el perfil general de la acanaladura se caracteriza por las porciones 460, 462, proyectándose los picos ¡462 hacia arriba desde el perfil general. Se observará, por ejemplo, que los medios de la técnica anterior de las figuras 1 a 3 no tienen picos que se proyecten por encima de ¡los medios adyacentes de la manera ilustrada en (por ejemplo y sin limitación) las figuras 5b, lia y 11b.
En la figura 11b se muestra una fotografía escaneada de la sección transversal de ; medios construidos de acuerdo con la invención, y esta figura muestra también una vista en sección transversal de los medios 450 plisados en vaivén sobre sí mismos. Los picos 456 y 458 se tocan en la modalidad ilustrada. En la modalidad ilustrada cada acanaladura contiene aristas 464, 468. Se observará en la figura 11b que un paquete de medios puede mostrar variabilidad sin desviarse del alcance de la invención. Así, el paquete de medios de la figura 11b I muestra una implementación real del paquete de medios dibujado I en la figura lia. j I Haciendo ahora referencia a las figuras 12 a 14 se I muestra en el número de referencia 300 un paquete de medios de filtración. El paquete ¡de medios de filtración incluye pliegues de plisado 302 que forman una primera cara 304 (véase la figura 12) y pliegues de plisado 306 que forman una segunda cara 308 (véase la figura 13) . Las superficies 310 y 312 de los medios están separadas una de otra de modo que no se í tocan, y las superficies 314 y 316 de los medios están separadas una de otra de modo que no se tocan. Están previstas aberturas 320 entre las superficies 310 y 312 de los medios y están previstas aberturas ; 322 entre las superficies 314 y 316 de los medios. Como se muestra en la figura 14, un flujo de fluido a través de una abertura 320 de la primera cara 304 atraviesa los medios para , proporcionar filtración del fluido y luego sale por otra abertura 322 de la segunda cara 308.
Un elemento de filtro o cartucho de filtro puede ser habilitado como elemento de filtro duradero. El término "duradero" en este contexto pretende referirse a un elemento de filtro que contiene medios de filtración, en donde el elemento de filtro puede ser retirado y sustituido periódicamente en un depurador de aire correspondiente . Un depurador de aire que incluya un elemento de filtro o cartucho de filtro duradero está construido para proporcionar la retirada y sustitución del elemento de filtro o cartucho de filtro. En general, el depurador de aire puede incluir un alojamiento y una cubierta de acceso, en donde la cubierta de acceso permite la retirada de un elemento de filtro gastado y j la inserción de un elemento de filtro nuevo o limpiado (reacondicionado) . ¡ Un paquete de medios de filtración plisados conformado como un panel puede denominarse "configuración de flujo pasante recto" o con variantes de esto cuando las caras de los medios de filtración plisados sean paralelas. Por ejemplo, un elemento de filtro dispuesto en forma de un panel puede tener generalmente una cara de flujo de entrada y una cara de flujo de salida, entrando y sáliendo el flujo en el elemento de filtro en generalmente lá misma dirección de paso recto. En algunos casos, cada una de las caras puede ser generalmente plana, siendo las dos paralelas una a otra. Sin embargo, en algunas aplicaciones soni posibles variaciones de esto, por ejemplo caras no planas.
Como alternativa, las caras de flujo de entrada y de flujo de salida pueden estar dispuestas en ángulo una con relación a otra de modq que las caras no sean paralelas.
I Además, un elemento de ¡filtro puede incluir un paquete de medios de filtración que ¡tenga una cara no plana, y una cara no plana puede considerarse como no paralela a otra cara. Un ejemplo de cara no plana para un paquete de medios de filtración incluye una cara que forma la superficie interior o la superficie exterior dé un paquete de medios de filtración conformado en una disposición cilindrica o en una disposición cónica. Otra ejemplo dej cara no plana para un paquete de i medios de filtración incluye un paquete de medios de filtración en el que las superficies de los medios tienen una profundidad de plisado inconsistente o irregular (por ejemplo, la profundidad de plisado de un plisado es diferente de la profundidad de plisado de otro plisado) . La cara de flujo de entrada (denominada a veces "extremo") puede denominarse la primera cara o la segunda cara, y la cara de flujo de salida (denominada a veces "extremo") puede denominarse la otra de la primera cara o la segunda ¡cara.
Una configuración de flujo pasante recto encontrada en elementos de filtro que contienen medios de filtración plisados conformados como jun panel contrasta, por ejemplo, con elementos de filtro cilindricos que contienen medios de I filtración plisados dispuestos en una configuración cilindrica del tipo mostrado en la patente US No. 6,039,778, en la cual el flujo hace generalmente un viraje sustancial a medida que pasa por el elemento de |filtro. Es decir, en un elemento de filtro según la patente US No. 6,039,778 el flujo entra en el cartucho de filtro cilindrico a través de un lado cilindrico y luego vira hacia la salida a través de un extremo de filtro cilindrico en un sistema de flujo directo. En un sistema de flujo inverso el flujo i entra en el cartucho de filtro cilindrico a través de un extremo y luego vira hacia la salida I a través de un lado del cartucho de filtro cilindrico. Un ejemplo de tal sistema de flujo inverso se muestra en la patente US No. 5,613,992. ¡Otro tipo de elemento de filtro que j contiene medios de filtración plisados puede denominarse elemento de filtro cónico debido a que el paquete de medios de filtración está dispuesto pn una forma cónica.
Haciendo ahora referencia a las figuras 15a y 15b se muestra en el número de referencia 350 un paquete de medios de ? filtración plisados en el ¡que las superficies 352 y 354 de los I medios se están tocando y las superficies 356 y 358 de los medios no se están tocando. Se hará notar que los pliegues de ? plisado del paquete 350 dé medios de filtración se ilustran de una manera generalizada sin mostrar la estructura real de los pliegues. Ilustraciones más detalladas de la estructura real de los pliegues de plisado se muestran (a modo de ejemplo) en sitios tales como la figura 14.
En general, el paquete 350 de medios de filtración plisados de la figura 15a se muestra en una forma tomada como ejemplo en la que la densidad de plisados está en un máximo teórico (PCMax) , en donde los picos de las acanaladuras en plisados opuestos se tocan a lo largo de toda su profundidad. Esto maximiza el número; de plisados en un volumen dado y maximiza así la cantidad ele medios en un volumen dado. Como se ilustra en las figuras 15a y 15b, las superficies 352 y 354 de los medios muestran aberturas 360 y las superficies 356 y 358 i de los medios muestran aberturas 362 que ilustran tanto una i asimetría de volumen de los medios como una asimetría de área de sección transversal de los medios. Una ventaja de proporcionar asimetría de jvolumen es que se puede proporcionar i el volumen mayor como volumen del lado sucio o como volumen i del lado limpio, según se j desee. Cuando el volumen mayor está dispuesto en el lado sucio, el elemento de filtro puede tener una vida más larga si éste está previsto como un filtro de panel. Los medios en el j volumen del lado sucio o en lado corriente arriba son generalmente la porción de los medios que ¡ queda cubierta con una costra de partículas. Aumentando el i volumen en el lado corri Iente arriba, tal como creando una i asimetría de volumen, esj posible reforzar el desempeño del paquete de medios aumentando su vida.
Como se ha hecho notar anteriormente, los picos de las acanaladuras se caracterizan típicamente por un corto radio o una punta definida quej reduce el enmascaramiento entre plisados. Aunque se entenderá que los picos de las i acanaladuras pueden tener alguna variación de forma y no necesariamente formarán un arco perfecto, es posible todavía en algunas implementacionés identificar y medir una distancia que corresponda sustancialmente a un radio. Este radio (radio j interior efectivo local) , ¡ que puede medirse de acuerdo con la descripción que se proporciona -más adelante, será generalmente inferior a 4 milímetros] más a menudo será inferior a 2 i milímetros, frecuentemente será inferior a 1 milímetro y opcionalmente será inferior a 0.5 mm. Radios más grandes i pueden ser adecuados para ¡ acanaladuras grandes. Se entenderá, además, que las acanaladuras que dejen de tener un radio distinto o mensurable caen todavía dentro del alcance de la descripción cuando contengan otras características descritas en esta memoria, tal como la presencia de aristas, volúmenes i asimétricos de los medios, ¡ etc.
En la figura 3 se mujestra un ejemplo de radio r de unos medios de la técnica anterior. Con respecto a la presente invención, el radio r se ¡muestra en las figuras 4a, 4b, 4c, I 5a, 5b y 5c para diversas modalidades alternativas. Haciendo i referencia específicamentie a la figura 5c, los medios acanalados 140 pueden proporcionarse con un radio ri en el pico I 145 que puede considerarse un radio relativamente corto, y i pueden proporcionarse con un radio r2 en el pico 146 que puede considerarse un radio relativamente corto. El radio rx y el I radio r2 pueden ser iguales o diferentes. Además, se pueden conseguir los beneficios de un enmascaramiento reducido proporcionando solamente , uno de ri o r2 con un radio relativamente corto. | Las figuras 16a y! 16b muestran ejemplos de radios determinados en medios de filtro reales. El radio puede medirse, por ejemplo, por una metodología que utilice una medida llamada el radio J interior efectivo local. El radio interior efectivo local se define como el radio de curvatura exterior mínimo en una punta, pico o arista de acanaladura dada menos el espesor en promedio de los medios de la acanaladura. El radio de curvatura exterior mínimo es el radio I de curvatura más pequeño de un círculo osculador que se adapta a la curva formada siguiendo la superficie más exterior de una sección transversal de una punta, pico o arista de acanaladura dados. Como referencia, el círculo osculador de una curva plana suficientemente lisa en un punto dado de la curva es el círculo cuyo centro está situado en la línea normal interior y cuya curvatura es en ese punto.
Ejemplos gráficos efectivo local se muestran en las figuras! 16a y 16b.
Como alternativa, una fórmula que puede utilizarse para describir un radio aceptable (para ciertas modalidades) se I basa en la anchura (DI) dé la acanaladura y en el espesor (T) de los medios. Un ejemplo j de fórmula que puede utilizarse para describir el radio en el pico que puede caracterizarse como un radio relativamente corto es (Dl-2T)/8, en donde la anchura DI de la acanaladura es mayor que aproximadamente 1 mm y menor que aproximadamente 4 cii, y el espesor (T) es mayor que aproximadamente 0.127 mm y menor que la mitad de DI.
Preferiblemente, un radio relativamente corto tiene un valor í de menos de aproximadamente (D1-2T)/16.
Haciendo ahora referencia a las figuras 17 y 18 se muestra en el número de referencia 400 una porción de un i paquete de medios de filtración en una disposición cilindrica 402. El paquete de medios de filtración incluye una primera cara 404 y una segunda cara 406. Para la disposición cilindrica 402, la primera cara 404 puede considerarse la superficie interior de la ¡ disposición cilindrica y la segunda cara 406 puede considerarse la superficie exterior de la disposición cilindrica, j La primera cara 404 puede proporcionarse con las ab rturas relativamente grandes 405 y la segunda cara 406 puede proporcionase con las aberturas I relativamente pequeñas 407¡. Cuando el paquete 402 de medios de filtración está desplegado en abanico, se proporciona un espaciamiento incrementado entre los plisados de la segunda cara 406. Como resultado, la disposición mostrada en las figuras 17 y 18 puede ser ventajosa cuando entra aire sucio en el paquete de medios de filtración a través de la segunda cara de flujo 406 y dicho aire sale del paquete de medios de filtración a través de la primera cara de flujo 404.
Desplegando en forma, de abanico el paquete de medios de filtración, se puede proporcionar una separación incrementada entre las superficies dé los medios y un área de medios incrementada (como resultado de la falta de enmascaramiento) para recibir el aire sucio, y se puede proporcionar un volumen relativamente mayor (calculado como volumen asimétrico de los i medios) puede disponerse en el lado abierto hacia la superficie interior y el' volumen relativamente menor puede disponerse en el lado abierto hacia la superficie exterior. Medios de Filtración Los medios de filtración pueden proporcionarse como unos i medios relativamente flexibles, incluyendo un material fibroso no tejido que contenga fibras de celulosa, fibras sintéticas, í fibras de vidrio o combinaciones de ellas, a menudo incluyendo una resina en los mismos y a veces estando éstos tratados con i materiales adicionales. Ún ejemplo de medios de filtración puede caracterizarse como unos medios de filtración I celulósicos que pueden tolerar aproximadamente hasta doce por ciento (12%) de tensión sin desgarrarse cuando están húmedos y calientes, pero que se romperán a un menor porcentaje de tensión cuando estén secos y fríos (tan bajo como 3% con algunos medios) . Los medios de filtración pueden estar acanalados con diversas formas o patrones acanalados sin daño inaceptable de los medios y pueden plisarse para formar medios I de filtración plisados. Además, los medios de filtración son deseablemente de una naturaleza tal que mantendrán su configuración acanalada durante el uso. Aunque están j disponibles algunos medios de filtración que pueden tolerar I más de aproximadamente uri doce por ciento (12%) de tensión y tales medios pueden utilizarse con arreglo a la invención, ese I j tipo de medios es típicamente más costoso debido a la necesidad de incorporar cantidades relativamente grandes de fibras sintéticas.
En el proceso de acanalado se produce una deformación inelástica en los medios. Esto impide que los medios vuelvan a i su forma original. Sin embargo, una vez que se liberan los desplazamientos de conformación, las acanaladuras tendrán a veces a retraerse elásticamente en parte, recuperando tan solo una parte del estiramiento y el doblado que han tenido lugar. Asimismo, los medios pueden contener una resina. Durante el proceso de acanalado se' pueden calentar los medios para ablandar la resina. Cuando! se enfría la resina, ésta ayudará a mantener las formas acanaladas .
Los medios de filtración pueden ser provistos de un material de fibra fina en ¡uno o ambos lados de los mismos, por ejemplo de acuerdo con las patentes US Nos. 6.955.775, 6.673.136 y 7.270.693, incorporadas aquí por referencia en su totalidad. En general, la1 fibra fina puede denominarse fibra I fina de polímero (microfibra y nanofibra) y puede disponerse en los medios para mejorar el rendimiento de filtración. Como resultado de la presencia de fibra fina en los medios, puede ser factible proporcionar ¡ medios que tengan un peso o espesor reducido, a la vez que sé obtienen propiedades de filtración I deseadas. Por consiguiente, la presencia de fibra fina en los medios puede proporcionar 'propiedades de filtración mejoradas, puede proporcionar el uso de medios más delgados o ambas formar las fibras finas incluyen policloruro de vinilideno, polímeros de alcohol poldjvinílico, poliuretano y copolímeros ¡ que comprenden diversos nilones tales como nilón 6, nilón 4.6, nilón 6.6, nilón 6.10, y copolímeros de los mismos, policloruro de vinilo, PVjDC, poliestireno, poliacrinolitrilo, PMMA, PVDF, poliamidas y mezclas de los mismos.
Se puede contar con varias técnicas para reforzar el desempeño de los medios de filtración plisados. La técnica puede aplicarse a medios de filtración plisados utilizados en disposiciones de filtro de panel y a medios de filtración plisados utilizados en disposiciones de filtro cilindricas o cónicas. Dependiendo de ¡si se pretende que los medios de i filtración plisados se utilicen en una disposición de filtro de panel o en una disposición de filtro cilindrica o cónica, f pueden preverse preferencias alternativas. En vista de esta descripción, se entendería cuándo ciertas preferencias son más i deseables para una disposición de filtro de panel y cuando i ciertas preferencias son más deseables para una disposición de filtro cilindrica.
Por consiguiente, debjerá entenderse que la identificación de una preferencia no pretende reflejar una preferencia tanto para disposiciones de filtro de panel como para disposiciones de filtro cilindricas, Además , deberá entenderse que la preferencia puede cambiar como resultado de si se pretende que disposición de filtro , cilindrico sea una disposición que pueda caracterizarse como una disposición de flujo directo (en donde entra aire sucio en el paquete de medios de filtro desde la superficie cilindrica exterior) o como un paquete de medios I de filtración de flujo inverso (en donde entra aire sucio en el paquete de medios de filtración desde la superficie interior de dicho paquete jde medios de filtración) .
Elementos de filtro ' Los siguientes elementos de filtro se proporcionan como ejemplos construidos de acuerdo con la presente invención y no pretenden incluir todos los diseños los elementos realizados de acuerdo con las enseñanzas de esta memoria. Por el contrario, un experto en la materia apreciará que pueden construirse diversos elementos alternativos mientras se está todavía dentro del alcance de la descripción y las reivindicaciones. En la figura 19 se representa un filtro de panel 300. El filtro dje panel 300 comprende medios 301 plisados en una configuración que comprende pliegues de plisado 302. El panel 300 representado incluye una construcción de marco 310 Ique tiene una disposición de sellado 312 sobre ella. La disposición de sellado 312 está configurado i generalmente para formar una junta de sellado para un alojamiento u otra estructura en el que esté posicionado el filtro de panel 10. El filtro de panel 300 incluye también una rejilla de soporte 314 dispuesta a través de una superficie de la disposición de filtro dé panel 300.
Aunque hay variaciones en filtros de panel respecto de los mostrados en la figura 19, en general las características i I son análogas, comprendiendo: una pluralidad de plisados paralelos; una disposición de sellado asegurada dentro del filtro de panel; y una configuración rectangular con un juego de pliegues de plisado 316 en un plano y el segundo juego de pliegues de plisado 318 en un plano separado. (Los extremos o j bordes opuestos 320 de los plisados pueden estar cerrados por un sellante o por el confinamiento de los mismos en un molde o marco, si se desea.) Aunque no se ilustra en la figura 19, las acanaladuras en los medios plisados correrán a menudo en dirección sustancialmenté perpendicular a los pliegues de plisado 316 y 318 (aunque se contemplan también otras direcciones no perpendiculares). Así, las acanaladuras pueden i extenderse en una dirección de los pliegues de plisado 316 a los pliegues de plisado 318.
En otras disposiciones los medios plisados están configurados o dispuestos alrededor de un área central I I abierto. Un ejemplo de tal disposición de filtro se representa en las figuras 20 y 21. Haciendo referencia a la figura 20, se representa una disposición de filtro 330. La disposición de filtro 330 comprende unas Itapas extremas primera y segunda 332 I y 334 que tienen medios plisados 336 extendiéndose entre ellas. Los plisados de los medios plisados 336 se extienden generalmente en una dirección entre las tapas extremas 332 y 334. La disposición de fi .ltro particular 330 de la figura 20 tiene un forro exterior 340 mostrado roto en un sitio para que se vean los plisados. (Típicamente, aunque pueden verse los plisados a través del forj o 340, la disposición 330 no se ha dibujado de esa manera simplemente por conveniencia.) El forro exterior 340 mostrado comprende metal expandido, aunque puede utilizarse una diversidad de forros exteriores alternativos, incluyendo forros de plástico. En algunos casos, simplemente no se utiliza un forro exterior. Se dirige también la atención I a la figura 21, que es juna vista en alzado lateral de la disposición 330, mostrando las tapas extremas 332 y 334. Se muestran los pliegues de plisado 336 y también se muestra el forro exterior 340. Para la disposición particular 330 de la figura 20, una dirección perpendicular a la dirección de plisado es generalmente una circunferencia de la disposición de filtro 330, indicada por la flecha 342 de doble cabeza.
La disposición de filtro particular 330 ilustrada es en general cilindrica, aunque son posibles otras alternativas. Típicamente, elementos tales como el elemento 330 tendrán una tapa extrema abierta, en este caso correspondiente a la tapa extrema 332, y una tap extrema cerrada, en este caso correspondiente a la tapa extrema 334, aunque son posibles otras alternativas. El téirmino "abierto", cuando se utiliza con referencia a una tapa extrema, pretende referirse a una tapa extrema que tiene una abertura central abierta 344 para permitir un flujo de aire ; entre un espacio interior 346 de la disposición de filtro 330 'y el exterior, sin paso a través de los medios 336. En comparación, una tapa extrema cerrada es una tapa extrema que no tiene una abertura practicada en ella. Aunque no se ilustra, las acanaladuras estarán dispuestas típicamente en una dirección que penetra perpendicularmente (o casi perpendicularmente) en el interior del elemento desde los pliegues de plisado exteriores de los medios plisados 336 y discurre hacia el volumen' interior 346. Se entenderá que las I acanaladuras no tienen que correr perpendicularmente a los i pliegues de plisado exteriores.
Se ha desarrollado una diversidad de disposiciones para las tapas extremas 332 y 334. Las tapas extremas pueden comprender material polímero moldeado contra los medios. Como alternativa, pueden comprender tapas extremas de metal u otras tapas extremas preferidas aseguradas a los medios con un adhesivo o agente de encapsulación apropiado. Las tapas extremas ilustradas particulares 332 y 334 son tapas extremas moldeadas, comprendiendo' cada una de ellas poliuretano espumado compresible. La tapa extrema 332 se muestra con una junta de sellado 350 de alojamiento para sellar el elemento I 330 en un alojamiento durante el uso. La junta de sellado ilustrada 350 es una junta de sellado radial interior, aunque i son posibles también juntas de sellado radiales exteriores y juntas de sellado axiales.) j Se hace notar que él elemento puede incluir un forro interior 352 que se extienda entre las tapas extremas 332 y 334 a lo largo del interior de los medios 330, como se muestra en la figura 20, aunque tales forros son opcionales en algunas disposiciones. El forro interior, si se utiliza, puede ser de metal, tal como metal expandido o metal perforado, o puede ser de plástico. ¡ La distancia entre la superficie cilindrica exterior y la superficie cilindrica interior, definidas por los pliegues de plisado exteriores e interiores, se referencia generalmente i como profundidad de plisado. (Una distancia análoga es una profundidad de plisado enj filtros de panel, figura 19, o en filtros cónicos, figura 20.) Una disposición tal como la ilustrada en las figuras 20 y 21 se referencia a veces ; aquí como "disposición cilindrica", utilizando medios "cilindricamente configurados" o por caracterizaciones similares. No todas las disposiciones de filtro que utilizan unos 'medios tubulares están configuradas como cilindros. Un ejemplo de esto se ilustra en la figura 22.
Haciendo referencia a la figura 22, una disposición de filtro 400 comprende una extensión de medios 402 que están plisados, extendiéndose la dirección de plisado en la dirección de la flecha 404. La disposiciónj de filtro 400 es un poco cónica con un extremo ancho 406 y un extremo estrecho 408. En el extremo ancho 406 está posicionada una tapa extrema 407 y en el extremo estrecho 408 está jposicionada una tapa extrema 409. Al igual que con la disposición cilindrica, puede utilizarse una diversidad de tapas extremas abiertas y cerradas. Para el j ejemplo específico ilustrado, la tapa extrema 407 está abierta y la tapa extrema 408 está| cerrada.
La disposición de filtro 400 incluye un tamiz de soporte exterior 410 que se extiende entre las tapas extremas 407 y 409. La disposición particular 400 no incluye un tamiz de soporte interior, aunque se podría utilizar uno de ellos. El elemento de filtro 400 incluye una disposición de sellado 412, en este caso una junta de sellado axial, aunque es posible una i junta de sellado radial interior o exterior. El elemento 400 I incluye una disposición | de montaje 414 roscada de manera continua para montar un jaloj amiento . La disposición 400 se I describe generalmente 1 con detalle en el documento PCT/US2003/33952, presentado el 23 de Octubre de 2003 e j incorporado a esta memoria por referencia. j Haciendo ahora referencia a las figuras 23 y 24, se muestra una disposición de filtro como número de referencia 500. La disposición de filtro 500 puede considerarse como un tipo de elemento de filtro cónico y/o un tipo de elemento de filtro de panel. El elemento de filtro 500 se muestra con una primera cara 502 y una segunda cara 504, extendiéndose unos medios plisados 506 entre la primera cara 502 y la segunda cara 504. Unas acanaladuras construidas de acuerdo con la discusión de esta memoria estarán dispuestas típicamente en forma direccional entre las caras primera y segunda 502, 504. La primera cara 502 incluye un tamiz 503 y la segunda cara 504 incluye un tamiz 505. El elemento de filtro 500 incluye un primer lado 510, un segundo lado 512, un primer extremo 514 y un segundo extremo 516. El primer lado 510 y el segundo lado 512 incluyen un material de encapsulación 520 que ayuda a sellar los lados de los medios plisados 506, y una junta de sellado 522 que impide que el fluido esquive los medios 506 cuando el elemento 500 está dispuesto en un depurador de aire.
El primer extremo 514 y el segundo extremo 516 sellan los extremos de las caras de los medios plisados e incluyen espigas de guía 530 que ayudan a alinear el elemento 500 dentro del depurador de aire.
El elemento de filtro 500 mostrado puede considerarse como cónico debido a que radio Rl es diferente del radio R2. En general, el radio se refiere al radio en el primer lado 510 y el radio R2 se' fiere al radio en el segundo lado Aunque el elemento : de filtro 500 se muestra con una estructura cónica, es posible que los radios Rl y R2 sean iguales de modo que el |elemento de filtro se asemeje más exactamente a una disposición cilindrica parcial o, alternativamente, a una disposición de panel arqueado.
Los elementos de filtro pueden utilizarse en diversas disposiciones de alojamiento y estos elementos de filtro i pueden sustituirse o limpiarse o restaurarse periódicamente, según se desee. En el caso de filtración de aire, el alojamiento puede proporcionarse como parte de un depurador de aire para diversas aplicaciones de depuración o procesamiento de aire, incluyendo adraissión de aire de motores, admisión de turbinas, recogida de pol o y calefacción y acondicionamiento I de aire. En el caso de filtración de líquido, el alojamiento puede ser parte de un depurador de líquido para depurar o procesar, por ejemplo, agua, aceite, combustible y fluido hidráulico.
Ej emplos Se proporcionan los j ejemplos siguientes para ayudar a ilustrar la descripción y éstos no deberán considerarse como limitativos con respecto á la descripción.
Se compararon elementos de filtro con medios plisados utilizando un software de modelación del desempeño del filtro. Los elementos de filtro no se construyeron ni probaron para los ejemplos ilustrados. Por el contrario, se ingresaron en un programa de ordenador que modela el desempeño del filtro unas variables tales como las dimensiones de los elementos de i filtro y de los componentes de los elementos de filtro, las propiedades y características de los elementos de filtro y de los componentes de los elementos de filtro, las condiciones de uso y las características! del aire que se esté filtrando. Se espera que el software de ¡ modelación del desempeño del filtro I proporcione una buena guia con respecto al correspondiente desempeño del diseño de elementos de filtro, pero se espera que el desempeño real del |filtro.
Para cada ejemplo, se identifican las variables utilizadas para su ingreso en el programa de ordenador. En el contexto de filtros de aire para retirar partículas del aire i de admisión de motores se consideran típicamente dos de muchos parámetros cuando se evalúa el desempeño potencial. Estos son la caída de presión inicial y la vida del sistema. La vida del sistema es la capacidad de un elemento de filtro para retener polvo hasta una caída de presión límite dada (por ejemplo, capacidad en gramos hasta juna caída de presión final de 635 mm I de altura de columna de |agua) . Se apreciara que, aunque se utiliza polvo como contaminante para los ejemplos descritos en esta memoria, los elementos de filtro construidos de acuerdo i con las presentes enseñanzas retiraran típicamente numerosos contaminantes además del polvo, y, por tanto, el polvo se utiliza solamente como uri ejemplo de contaminante para fines demostrativos y comparativos.
Los ejemplos comparan el desempeño de un diseño de elemento de filtro con otro diseño de elemento de filtro, en donde se modelaron los diseños de los elementos de filtro, manteniendo constantes los! parámetros de diseño en el elemento de filtro y variando luegoj un parámetro de diseño cada vez.
Para los ejemplos siguientes, los elementos de filtro de I panel plisados que se modelaron tenían una dimensión de 25.4 cm de anchura por 25.4 cm de anchura por 3.8 cm de profundidad. Los medios se mantuvieron constantes como unos medios de celulosa de producción típica en muchas aplicaciones de filtro de aire de motor con medios plisados de Donaldson Company, Inc., con sede social en Bloomington, Minnesota. Los cambia dependiendo de las condiciones de ensayo seleccionadas y de los medios y la disposición seleccionados.
Ejemplo 1 I Se modeló este ejemplo para evaluar el efecto de la densidad de empaquetamiento de acanaladuras en la caída de I presión inicial del filtro y en la vida del filtro para una forma de acanaladura especificada. Las acanaladuras se forman a base de arcos enlazados sucesivos de 180 grados de medios de filtro según se muestra en la figura 25. Para este ejemplo: T es el espesor de los medios (seleccionado como 0.34 mm) J es la altura de las acanaladuras ; DI es la anchura de las acanaladuras ,- D2 es la longitud de los medios correspondiente a la I anchura de las acanaladuras; C es la profundidad de las acanaladuras (J menos T) ; R es el radio interior de la acanaladura (el radio es el mismo para picos adyacentes) , lo cual es una métrica para evaluar la forma de la acanaladura; Nuevamente, PCMax es la concentración máxima de la cuenta de plisados con la que puede fabricarse el panel sin deformar las acanaladuras. En general, PCMax se refiere al número máximo de plisados que pueden colocarse en un volumen dado antes de que sufra desempeño como resultado de la deformación de las acanaladuras. Esto implica que en una configuración de panel modelada los picos de acanaladura en caras adyacentes de los medios se tocarán a lo largo de sustancialmente toda su ongitud. Para filtros de panel, la concentración de plisados PCMax es igual a 1/(2J). Esto implica que, para un caudal volumétrico fijo de aire en el filtro, cuando cambia J, cambiará la cuenta de plisados y cambiarán el área de los medios y la velocidad en la cara de los medios (la velocidad en promedio de flujo de aire a través de los medios de filtro) . | j Este ejemplo se modelo en PCMax, en un caudal volumétrico del elemento de filtro de |231.14 1/s y en donde el volumen del t paquete de medios corriente arriba (lado sucio) es igual al volumen del paquete de medios corriente abajo (lado limpio) . i Se supone que las acanaladuras tienen una forma que puede caracterizarse como acanaladura arco-arco de 180°, lo que significa que, a medida qúe los medios se curvan a partir de un pico, éstos se curvan después formando otro pico adyacente sin una sección recta entre las curvas. El radio (R) puede denominarse el radio máximo que mantiene la forma de acanaladura arco-arco. Los resultados se reportan en la tabla 1 y se representan gráficamente en la figura 25 como círculos llenos. Además, en la figura 25 se muestran unas representaciones a pequeña escala de las formas de las acanaladuras a lo largo de los círculos llenos correspondientes.
Como resulta evidente por la tabla 1 y la figura 25, a medida que disminuye el radio, disminuye J, disminuye también DI y aumenta PCMax. Para los medios y las condiciones modelados se proporciona (una de las mejores vidas del filtro con una caída de presión inicial baja cuando el valor J es de 1.63 mm y R es de 0.48; mm. Así, un valor de R más bajo basándose en uno de los diseños presentados en el ejemplo 1. A medida que variaba el radio, el diseño de acanaladura se alejaba de la forma arco-arco reportada en el ejemplo 1 y se i dirigía hacia una forma arco-plano-arco caracterizada por dos arcos separados por un área plana de los medios con picos de acanaladura sucesivamente; más agudos. El radio en picos de acanaladura adyacentes se modeló de modo que fuera el mismo. Los resultados de este ejemplo se reportan en la tabla 2 y se representan gráficamente én la figura 26 como rombos llenos. Además, se muestran en la figura 26 representaciones a pequeña escala de las formas de las acanaladuras a largo de rombos llenos correspondientes, j A medida que disminuye el radio (R) , disminuye la caída de presión inicial y aumenta la vida. En general, se prefiere un radio más pequeño. Este ejemplo muestra el valor de picos de acanaladura agudos y de un enmascaramiento reducido de los medios .
Tabla 2 R (mm) D2/D1 Ejorcentaj e Caída de Vida a 635 de cuerda presión mm H20 (g) de los inicial medios (%) (mm H20 @ 15.56°C) 0.025 1.43 1.3 54.86 154 0.10 1.44 í .9 55.88 149 0.18 1.45 2.6 57.15 144 1 R (mm) D2/D1 Porcentaj e Caída de Vida a 635 dé cuerda presión mm H20 (g) de los inicial medios (%) (mm H20 @ 15.56°C) 0 25 1 46 3.3 58.17 140 0 33 1 47 4 l l 59.18 137 0 41 1 48 60.20 134 0 48 1 50 6.0 60.96 133 0 56 1 52 7.2 61.98 132 1 0 64 1 54 8 18 62.74 132 0 71 1 57 10.9 63.75 135 1 Ejemplo 3 | I Se presenta este ejemplo para mostrar el efecto de variar la anchura de acanaladuraj (DI) . La forma de las acanaladuras comienza con la forma de estas acanaladuras en la tabla 2 reportada con una altura , de acanaladura (J) de 2.11 mm, un radio (R) de 0.25 mm y una anchura de acanaladura (DI) de 3.56 mm. Aunque se mantuvieron: constantes la altura de acanaladura y los radios, se permitió que variara la anchura de las anchura de acanaladura (DI) , disminuye la caída de pre j inicial, disminuye la vida y disminuye la relación D2/D1 aumento de la anchura de acanaladura (DI) con relación a la altura y al radio de la acanaladura es valioso para proporcionar una caída de presión inicial baja. Sin embargo, en este ejemplo se demostró que disminuye la vida del filtro.
Tabla 3 DI (mm) D2/D1 Porcentaje Caída de Vida a 635 de cuerda presión mm H20 (g) i 1 de los inicial 1 medios (%) (mm H20 @ 15. 56°C) 3.56 1 46 3.2 57. 91 139 4.57 1 28 1.6 54. 36 118 5.59 1 19 0.8 52. 07 109 6.60 1 14 0.5 50. 55 105 7.62 1 11 Ó.3 49. 53 103 8.64 1 08 0.2 48. 77 102 9.65 1 07 o.i 48. 26 101 10.67 1 05 Ó.1 47. 75 100 11.68 1 05 0.1 47. 50 99 12.70 1 03 p 47. 24 99 i Ejemplo 4 Este ejemplo muestra) el efecto de la asimetría de volumen de los medios . La form de las acanaladuras cambió de una forma de acanaladura j arco-plano-arco a una forma de acanaladura similar a la mostrada en la figura 5a. En general, se mantuvieron constantes la altura de acanaladura (J) , i la longitud de acanaladura (DI) y el radio de pico (R) . J se mantuvo constante en 2.11 mm, DI se mantuvo constante en 3.56 mm y| R se mantuvo constante en 0.25 i mm . El paquete de medros se mantuvo a PCMax, que era igual a 2.38 1/cm. Además, el valor L se mantuvo constante en 0.76 mm . Como puede verse en la figura 5a, para una forma de [ acuerdo con una de las implementaciones de j esta invención definida matemáticamente por arcos y planos, L es la distancia de longitud de acanaladura paralela a la línea definida por DI desde la superficie exterior de los medios en el pico 103 hasta la tangente de la arista 108, y el valor H se refiere a la diferencia de altura entre los lugares utilizados para medir L. En este ejemplo se varió H.
Los resultados se muestran en la tabla 4 y se representan gráficamentze en la figura 28 como signos más. Además, se muestran también las formas de las acanaladuras. A medida que varió la asimetría de volumen de los medios, varió; también la vida del filtro, presentándose la mejor vida de filtro modelada con medios dotados de una asimetría de volumen de los mismos de 157% a 174%. Se entenderá que configuraciones de i medios diferentes tendrán resultados diferentes, pero I también que la asimetría de volumen de los medios puede ser un mecanismo imporjtante para mejorar la vida del filtro.
Tabla 4 H (mm) Asimetría D2/D1 Porcentaje Caída de Vida a de volumen de cuerda presión 635 mm de los de los meinicial H20 (g) medios (%) dios (%) (mm H20 @ 15. 56°C) 0. 10 221 1.6 3 14.9 82. 04 126 0 13 207 1.6 1 13.6 75. 69 140 0 15 194 1.5 9 12.3 71. 37 148 0 18 183 1.5Í7 11.2 68. 33 152 1 0 20 174 1.56 10.1 66. 04 154 0 23 165 1.54 9.1 64. 26 154 0 25 157 1.53 8.2 62. 74 154 j 0 28 150 1.52 7.4 61. 72 153 0 30 143 1.51 6.7 60. 96 151 0 33 137 1.50 6.1 60. 20 150 0 36 132 1.49 5.5 59. 69 148 1 0 38 127 1.49¦ 5.0 59. 44 146 0 41 123 1.48 4.6 59. 18 145 j 0 43 119 1.48 4.3 58. 93 144 1 0 46 116 1.47 4.0 58. 67 143 0 48 112 1.47 3.8 58. 42 142 0 51 109 1.47 3.6 58. 42 141 0 53 107 1.46 3.5 58. 42 141 0 56 104 1.46 3.4 58. 17 140 0 58 102 1.46 3.3 58. 17 140 i H (mm) Asimetría D2/D1 Porcentaje Caída de Vida a de volumen de cuerda presión 635 mm de los de los meinicial H20 (g) medios (%) dios (%) (mm H20 @ 15.56°C) 0 61 100 1 46 3.3 58.17 140 0 64 98 1 46 3.3 58.17 140 0 66 96 1 46 3.3 58.17 140 1 0 69 94 1 46 3.4 58.17 140 0 71 92 1 46 3.5 58.17 141 Ejemplo 5 Este ejemplo repite el ejemplo 2, excepto en que comienza en un punto diferente. Nuevamente, este ejemplo es para mostrar el efecto di alterar el radio (R) a una altura de acanaladura fija (J) I y una anchura de acanaladura fija (DI) . Para este ejemplo, .a altura de acanaladura (J) es 1.63 mm, la longitud de periodo de acanaladura (DI) es 2.54 mm y PC ax es 3.07 1/cm. j Los resultados de este ejemplo se reportan en la tabla 5 y se representan también, gráficamente en la figura 28 como cuadrados llenos. Para fines comparativos, los resultados del ejemplo 2 se registran como cuadrados vacíos. Este ejemplo muestra aumentos en la ! vida del filtro a medida que se disminuye el radio. Este j ej emplo muestra nuevamente el valor de picos de acanaladura agudos y de un enmascaramiento del ejemplo 3 se registran como "estrellas" de ocho puntas. Este ejemplo muestra nuevamente disminuciones en la vida del filtro y en la caída de la presión inicial a medida que 4, excepto que a a tura e acana a ura J es 1.63 mm, la longitud de acanaladura ¡(DI) es 2.59 mm, PCMax es 3.071516 I l/cm, R es 0.25 mm y L es 0.58 mm. Se dejó que variara H. La i forma de las acanaladuras cambió nuevamente de una forma de acanaladura arco-plano-arco a un forma de acanaladura similar l ? a la mostrada en la figura1 5a.
Los resultados de este ejemplo se reportan en la tabla 7 y se representan gráficamente en la figura 28 como rombos llenos. Para fines comparativos, los resultados del ejemplo 4 se registran como "signos |más" . El ejemplo muestra nuevamente que la asimetría de voljumen de los medios puede ser un mecanismo importante para ¡mejorar la vida del filtro.
Tabla 7 H (non) Asimetría D2/D1 Caída de Vida a de volumen presión 635 mm de los inicial ( m H20 (g) medios (%) H20 @ 15.56°C) 0. 13 192 .67 1 .64 81 .28 207 0. 15 175 .02 1 .61 74 .17 213 0. 18 160 .34 1 .58 69 .09 213 .0. 20 148 • 09 1 .56 65 .79 210 0. 23 137 .63 1 .54 63 .50 206 0. 25 128 .85 1 .52 61 .98 201 0. 28 121 .45 1 .51 60 .96 196 0. 30 115 .24 1 .50 60 .20 193 0. 33 110 .10 1 .49 59 .69 190 0. 36 105 .91 1 .49 59 .44 189 0. 38 102 .60 1 .49 59 .44 188 Haciendo ahora referencia a la figura 29, se ilustran datos del desempeño de la carga de polvo tomados de ensayos de dos ejemplos de configuraciones de los medios, registrándose la carga de polvo (gramos de Iso Fine) en función del diferencial de presión a través del elemento. Se construyó un elemento 1 con los mejores de nuestros medios actuales tradicionalmente corrugados, mientras que se construyó un elemento 2 utilizando medios acanalados construidos de acuerdo con la invención. Como resulta evidente por la figura 29, los medios construidos de acuerdo con la invención mostraron una i mejora significativa en la carga de polvo.
La memoria anterior ¡proporciona una descripción completa I de la presente invención. Dado que pueden hacerse muchas modalidades de la invención sin apartarse del espíritu y alcance de la misma,1 la invención reside en las i reivindicaciones agregadas a continuación.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor í método conocido por la solicitante para llevar a la practica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1.- Un paquete de medios de filtración plisados carácterizado porque comprende: (a) unos medios de filtración que tienen un primer juego de pliegues de plisado que forman una primera cara y un segundo juego de pliegues de plisado que forman una segunda cara, y en donde los mediios de filtración se extienden entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado en una disposición de vaivén; (b) al menos una porción de los medios de filtración que se extienden entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado comprende acanaladuras que forman primeros picos de acanaladura y segundos picos de acanaladura; i) en donde las acanaladuras se extienden direccionalmente desde el primer juego de pliegues de plisado hacia el segundo juego de pliegues de plisado y ii) en donde al menos el 25% de las acanaladuras del paquete de medios de filtración plisados comprenden al menos una arista entre picos de acanaladura adyacentes, las aristas se extienden a lo largo de al menos un 25% de la longitud de las acanaladuras entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado; (c) al menos una porción de las acanaladuras que se extienden desde el primer juego de pliegues de plisado hasta el segundo juego de pliegues de plisado comprende un valor D2/D1 de al menos 1.05, ¡en donde D2 es la longitud de los medios correspondiente a .' a anchura de las acanaladuras y DI es la anchura de las ácana aduras ; y (d) en donde las acanaladuras presentan una relación de aspecto anchura/altura (Dl|J) de al menos aproximadamente 2.0. 2. - Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos uno de los primeros picos de acanaladura o los segundos picos de acanaladura forman picos de acanaladura que tienen un radio de menos de 2 milímetros. 3.- Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos uno de los primeros picos de acanaladura o los segundos picos de acanaladura forman picos de acanaladura que tienen un radio de menos de 1 milimetro. 4. - Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las acanaladuras presentan un valor D2/D1 de al menos 1.1. 5. - Un paquete de medios de filtración plisados conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las acanaladuras presentan un valor D2/D1 de al menos 1.2 6.- Un paquete de ¡medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las acanaladuras presentan unaj relación de aspecto anchura/altura de al menos 3.0 7. - Un paquete de ¡medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de filtración presentan una asimetría de volumen de los mismos de al menos un 10%.! 8. - Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de filtración presentan una asimetría de volumen de los i mismos de al menos un 50%. | 9. - Un paquete de medios de filtración plisados caracterizado porque comprende: I (a) unos medios de filtración que tienen un primer juego de pliegues de plisado que forman una primera cara y un segundo juego de pliegues de plisado que forman una segunda i cara, y en donde los medios de filtración se extienden entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado en una disposición de vaivén; (b) al menos una porción de los medios de filtración que se extienden entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado comprende acanaladuras que forman primeros picosj de acanaladura y segundos picos de acanaladura, en donde las acanaladuras se extienden I direccionalraente desde el primer juego de pliegues de plisados hasta el segundo juego de pliegues de plisado; y (c) al menos uno de los primeros picos de acanaladura o los segundos picos de acanaladura tiene una punta formada en el mismo de tal manera que la punta se extiende más allá del perfil general de la acanaladura. 10 Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque los medios de filtración presentan una asimetría de volumen de los mismos de al menos un 10%. 11.- Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque al menos uno de los primerosj picos de acanaladura o los segundos picos de acanaladura tiene un radio de menos de 1 mm. 12.- Un paquete de' medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque los medios de, filtración presentan una disposición de volumen asimétrico de los mismos jde modo que un volumen a un lado de en al menos un 50%. 14. - Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque las acanaladuras presentan una relación de aspecto anchura/altura de al menos 2.0. 15. - Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque las acanaladuras presentan una relación de aspecto anchura/altura de al menos 3.0. 16. - Un paquete d medios de filtración plisados caracterizado porque comprende: (a) unos medios de filtración que tienen un primer juego de pliegues de plisado que forman una primera cara y un segundo juego de pliegues de plisado que forman una segunda cara, y en donde los medí!os de filtración se extienden entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado en una disposición de vaivén; (b) al menos una porción de los medios de filtración que se extienden entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado comprende acanaladuras que forman primeros picos de acanaladura y segundos picos de acanaladura, en donde las acanaladuras se extienden direccionalmente desde el primer juego de pliegues de plisado hacia el segundo juego de pliegues de plisado, y (c) en donde los medios de filtración presentan una disposición de volumen asimétrico de los mismos de modo que un volumen a un lado de los medios sea mayor que un volumen al otro lado de los medios en al menos un 10%; (d) al menos uno de los primeros picos de acanaladura o los segundos picos de acanaladura tiene un radio de menos de 2 milímetros; y (e) al menos una porción de las acanaladuras que se extienden desde el primer! juego de pliegues de plisado hasta I el segundo juego de pliegues de plisado comprende un valor D2/D1 de al menos 1.05, en donde DI es la anchura de las acanaladuras y D2 es la longitud de los medios correspondiente a la anchura de las acanaladuras . 17. - Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque las acanaladuras presejntan una relación de aspecto anchura/altura de al menosj 2.0. 18. - Un paquete de : medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque las acanaladuras presentan una relación anchura/altura de canal abierto de más de 2.0. f 19. - Un paquete de ¡ medios de filtración plisados de l conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque al I menos uno de los primeros j picos de acanaladura o los segundos picos de acanaladura forman picos de acanaladura que tienen un radio de menos de 1 milímetro. 20 Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque al menos el 25% de las acanaladuras del paquete de medios de filtración plisados comprenden al menos una arista entre picos i de acanaladura adyacentes y que se extiende a lo largo de al menos un 25% de la longitud de las acanaladuras entre el j primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado. j 21.- Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque los medios de filtración presentan una asimetría de volumen de los mismos de al menos un 50%. 22.- Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque los medios de filtración presentan una disposición de volumen asimétrico de los mismos de modo que un volumen a un lado de los medios sea mayor que un volumen al otro lado de los medios en al menos un 100%. 23. - Un paquete dej medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque los medios tienen un porcentaje de cuerda de los mismos de al menos un 1% . 24. - Un paquete de¡ medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque los medios tienen un porcentaje de cuerda de los mismos de al menos un 5%. 25.- Un paquete de medios de filtración plisados caracterizado porque comprende: (a) unos medios de filtración que tienen un primer juego de pliegues de plisado que forman una primera cara y un segundo juego de plieguesj de plisado que forman una segunda I cara, y en donde los medios de filtración se extienden entre I el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado en una disposición de vaivén; i (b) al menos una porción de los medios de filtración que se extienden entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado comprende acanaladuras que forman primeros picos de acanaladura y segundos picos de acanaladura, en donde las acanaladuras se extienden direccionalmente desde el primer juego de pliegues de plisado hacia el segundo juego de pliegues de plisado; (c) al menos uno de ¡los primeros picos de acanaladura o i los segundos picos de acanaladura tiene una punta definida en el pico de acanaladura; y (d) en donde al menos el 25% de las acanaladuras del paquete de medios de filtración plisados comprenden al menos una arista entre picos j de acanaladura adyacentes que se I extiende a lo largo de al ¡menos un 25% de la longitud entre el primer juego de pliegues] de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado. 26. - Un paquete del medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque al menos uno de los primeros picos de acanaladura o los segundos picos de acanaladura forman picos de acanaladura que tienen un radio de menos de 4 milímetros. 27. - Un paquete de! medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque al menos uno de los primeros! picos de acanaladura o los segundos i picos de acanaladura forman picos de acanaladura que tienen un radio de menos de 2 milímetros. 28 Un paquete de medios de filtración plisados conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque al menos uno de los primeros picos de acanaladura o los segundos picos de acanaladura forman picos de acanaladura que tienen un radio de menos de 1 milímetro. 29. - Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque los medios de filtración presentan una asimetría de volumen de los mismos de al menos un 10% . 30. - Un paquete de! medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque al menos el 50% de las acanaladuras del paquete de medios de filtración plisados comprenden al menos una arista entre picos de acanaladura adyacentes y que se extiende a lo largo de al ? menos un 50% de la longitud de las acanaladuras entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado. 31.- Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivilindicación 25, caracterizado porque las acanaladuras presentan una relación de aspecto anchura/altura de al menos 2.0 32.- Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque las acanaladuras presentan una relación de aspecto anchura/altura de al menos 3.0. 33.- Un paquete de medios de filtración plisados caracterizado porque comprende: (a) unos medios de filtración que tienen un primer juego de pliegues de plisado que forman una primera cara y un segundo juego de pliegues de plisado que forman una segunda cara, y en donde los medios de filtración se extienden entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado en una disposición de vaivén; í (b) en donde los medios de filtración tienen al menos una sección transversal en la que las acanaladuras tienen una asimetría de área de sección transversal de los medios de al menos un 10%. 34. - Un paquete medios de filtración plisados de onformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque menos uno de los primeros picos de acanaladura o los segundos picos de acanaladura forman picos de acanaladura que tienen un I radio de menos de 2 milímetros. i 35.- Un paquete de : medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque al menos uno de los primeros picos de acanaladura o los segundos picos de acanaladura tiene; un radio de menos de 1 milímetro. 36. - Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque los medios de filtración presentan una asimetría de volumen de ? los mismos de al menos un 10%. 37. - Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque las acanaladuras presentan una relación de aspecto j anchura/altura de al menos 2.0. 38.- Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque las acanaladuras presentan una relación de aspecto anchura/altura de al menos 3.0. 39.- Un paquete de medios de filtración plisados caracterizado porque comprende: i (a) unos medios de filtración que tienen un primer juego de pliegues de plisado que forman una primera cara y un i segundo juego de plieguejs de plisado que forman una segunda cara, y en donde los medios de filtración se extienden entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado en una, disposición de vaivén; i (b) en donde los medijos de filtración tienen al menos una sección transversal en la que las acanaladuras tienen una asimetría de volumen de los medios de al menos un 10%. 40.- Un paquete de medios de filtración plisados de I conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque al menos uno de los primerosjicos de acanaladura o los segundos picos de acanaladura forman picos de acanaladura que tienen un radio de menos de 2 milímetros. 41.- Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque al menos uno de los primeros picos de acanaladura o los segundos picos de acanaladura tiene un radio de menos de 1 milímetro. 42. - Un paquete de! medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque I i los medios de filtración presentan una asimetría de volumen de I los mismos de al menos un!10%. 43. - Un paquete de¡ medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque las acanaladuras presentan una relación de aspecto anchura/altura de al menos 2.0. 44. - Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque las acanaladuras presentan una relación de aspecto anchura/altura de al menos 3.0. 45.- Un paquete dé medios de filtración plisados caracterizado porque comprende: (a) unos medios de filtración que tienen un primer juego de pliegues de plisado que forman una primera cara y un segundo juego de pliegues de plisado que forman una segunda cara, y en donde los mediLOS de filtración se extienden entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de i pliegues de plisado en una| disposición de vaivén; (b) al menos una porción de los medios de filtración que se extienden entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado comprende acanaladuras que forman primeros picos, de acanaladura y segundos picos de acanaladura, en donde t las acanaladuras se extienden direccionalmente desde eljprimer juego de pliegues de plisado hacia el segundo juego de pliegues de plisado; (c) al menos uno de los primeros picos de acanaladura o los segundos picos de acanaladura tiene un radio de menos de 2 milímetros; y (d) en donde las acanaladuras presentan una relación de aspecto anchura/altura de al menos 3.0. 46.- Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque al menos uno de los primeros: picos de acanaladura o los segundos picos de acanaladura forman picos de acanaladura que tienen un radio de menos de 1 milímetro. 47.- Un paquete de ¡ medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque al menos uno de los primeros i picos de acanaladura o los segundos picos de acanaladura forman picos de acanaladura que tienen un radio de menos de 0.5 milímetros. 48.- Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque las acanaladuras . se j extienden bajo un ángulo de I aproximadamente 60 grados a aproximadamente 150 grados con relación a una de la primera cara o la segunda cara. 49.- Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque las acanaladuras se extienden; bajo un ángulo de aproximadamente 85 grados a aproximadamente | 95 grados con relación a una de la primera cara o la segunda cara . 50.- Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque las acanaladuras pres'entan una relación de aspecto anchura/altura de al menos 4.0. 51.- Un paquete dé medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque al menos el 25% de las acanaladuras del paquete de medios de filtración plisados comprenden al menos una arista entre picos de acanaladura adyacentes y que se extiende a lo largo de al menos un 25% de la longitud de las acanaladuras entre el i 126 primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado. 52. - Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque los medios de filtración presentan una asimetría de volumen de los mismos de al menos un 10%. 53. Un elemento de filtro caracterizado porque comprende el paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 45 y una junta de sellado para acoplamiento con un alojamiento. 54.- Un paquete de medios de filtración plisados caracterizado porque comprende: (a) unos medios de filtración que tienen un primer juego de pliegues de plisado que forman una primera cara y un segundo juego de pliegues de plisado que forman una segunda cara, y en donde los medios de filtración se extienden entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado en uná disposición de vaivén; (b) al menos una porción de los medios de filtración que se extienden entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado comprende acanaladuras i que forman un primer juego de picos de acanaladura y un segundo juego de picos de acanaladura, en donde las acanaladuras se extienden direccionalmente desde el primer juego de pliegues de plisado hasta el segundo juego pliegues de plisado; (c) en donde al menos el 25% de las acanaladuras del paquete de medios de filtración plisados comprenden al menos I una arista entre picos de acanaladura adyacentes y que se extiende a lo largo de al menos un 25% de la longitud de las acanaladuras entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado; y (d) al menos una porción de las acanaladuras que se extienden desde el primer juego de pliegues de plisado hasta el segundo juego de pliegues de plisado comprende un valor D2/D1 de al menos 1.05, en donde DI es la anchura de las acanaladuras y D2 es la longitud de los medios correspondiente a la anchura de las acanaladuras . 55.- Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 54, caracterizado porque las acanaladuras se extienden bajo un ángulo de aproximadamente 60 grados a aproximadamente 150 grados con relación a una de la prime a cara o la segunda cara. 56.- Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 54, caracterizado porque las acanaladuras se extie'nden de aproximadamente 85 grados a i aproximadamente 95 grados con relación a una de la primera cara de flujo o la segundá cara de flujo. 57. - Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 54, caracterizado porque menos uno de los primeros picos de acanaladura o los segundos picos de acanaladura tiene un radio de menos de aproximadamente 1 mm . 58. - Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 54, caracterizado porque los medios de filtración presentan una asimetría de volumen de los mismos de al menós un 10%. I 59. - Un paquete de' medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 54, caracterizado porque los medios de filtración presentan una asimetría de volumen de los mismos de al menos un 50%. 60. - Un paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 54, caracterizado porque las acanaladuras presentan! un valor D2/D1 de al menos 1.10. 61.- Un paquete de medios de filtración plisados de i conformidad con la reivindicación 54, caracterizado porque al menos el 25% de las acanaladuras del paquete de medios de filtración plisados comprenden al menos dos aristas entre picos de acanaladura adya†entes y que se extienden a lo largo de al menos un 25% de la longitud de las acanaladuras entre el primer juego de pliegues de plisado y el segundo juego de pliegues de plisado. 62.- Un paquete del medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los medios tienen un porcentaje de cuerda de los mismos de al menos un 1%. 63. - Un elemento de filtro caracterizado porque comprende el paquete de medios de filtración plisados de conformidad con la reivindicación 54 y una junta de sellado para acoplamiento con un alojamiento. 64.- Un método de filtrar un fluido caracterizado porque comprende hacer pasar el fluido a través del paquete de i filtración de medios plisados de conformidad con la reivindicación 54.
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