MXPA05000604A

MXPA05000604A - Paquete de filtro que tiene un medio de filtracion no tejido y un marco de banda de borde no tejido.

Info

Publication number: MXPA05000604A
Application number: MXPA05000604A
Authority: MX
Inventors: Markus Schmitt
Original assignee: Freudenberg Nonwovens Ltd Part
Priority date: 2002-07-18
Filing date: 2003-07-17
Publication date: 2005-03-31
Also published as: EP1551530B1; EP1551530A1; EP1551530B8; CA2492532C; AU2003256585A1; EP1551530A4; CA2492532A1; US6846342B2; CN1325142C; WO2004009216A1; US20040065066A1; ATE424245T1; CN1668363A; DE60326475D1

Abstract

Un paquete de filtro (10) es formado de una seccion de filtro plegado (2) y una banda de borde superior (14) y una banda de borde inferior (16) que forman un marco. La seccion de filtro (12) y el marco se fabrican de un material de polimero no tejido, preferentemente un material de poliester. La seccion de filtro (212) esta retenida en el marco a traves de un adhesivo, preferentemente tambien un material de poliester. El paquete de filtro proporciona mas medio de filtracion por area, lo que conlleva a una filtracion mas eficiente. El paquete de filtro es totalmente triturable y no requiere de separacion en varios componentes para proposito de reciclaje.

Description

PAQUETE DE FILTRO QUE TIENE UN MEDIO DE FILTRACIÓN NO TEJIDO Y UN MARCO DE BANDA DE BORDE NO TEJIDO REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama el beneficio de conformidad con 35 U.S.C. § 119(e) de la Solicitud de Patente Provisional Norteamericana No. 60/396,664, presentada el 18 de julio de 2002 cuya divulgación se incorpora aquí por referencia. DECLARACIÓN EN MATERIA DE INVESTIGACIÓN O DESARROLLO PATROCINADO POR EL GOBIERNO FEDERAL N/A ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los filtros de aire para prefiltración y filtración final para HVAC (iniciales en inglés de las palabras Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado [Heating, Ventilating and Air Conditioning] ) y protección de equipo en general pueden tomar varias formas, según la aplicación particular. Un tipo de filtro es un filtro con pliegues que se forma a partir de una hoja de medio de filtración doblada en una serie de pliegues. Un tipo de filtro plegado, que se conoce como filtro de minipliegues, tiene pliegues más pequeños muy cercanos entre ellos. Los picos entre pliegues adyacentes de un filtro de mini pliegues están espaciados a no más que 20 mm y típicamente dentro de un rango de 5.0 mm a 7.5 mm. Un filtro plegado pueden fabricarse a partir de varios medios. El tamaño del filtro afecta la elección del medio.

Por ejemplo, eri el caso de un filtro de minipliegues, la fibra de vidrio es un material adecuado. Un medio de filtración no tejido sintético ha sido utilizado de conformidad con lo descrito en la patente norteamericana No. 6,464,745. Típicamente, medios de filtración de minipliegues o bien otros medios de filtración plegados se colocan dentro de un marco de plástico duro o rígido. El marco rígido se monta entonces en el equipo de filtración. El marco mantiene el medio de filtración plegado en la configuración y tamaño deseados y proporciona una cierta rigidez estructural al ensamble completo. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un paquete de filtración no tejido que ofrece más medio de filtración por área que los filtros de la técnica anterior que utilizan marcos de plástico duros. En particular, el paquete de filtro de la presente invención tiene secciones de medio de filtración plegado retenido en su lugar por tiras de banda de borde en forma de marco. El medio de filtración y la banda de borde se forman de un material sintético no tejido, preferentemente el mismo polímero. Numerosos paquetes de filtro puede unirse para formar un ensamble de filtro. El paquete de filtro ofrece más medio de filtración por área lo que provoca la obtención de una filtración más eficiente.

El paquete de filtro puede también adecuarse a las irregularidades del equipo en donde se monta, minimizando las fugas. El paquete de filtro puede ser fácilmente triturado para desecharlo puesto que no tiene miembros de marco de plástico duro. Mediante la formación del medio de filtración y de la banda de borde del mismo material de polímero, no se requiere de ninguna separación en clases diferentes de materiales reciclables antes del desecho . El paquete de filtro es ligero y adecuado para su uso en varias aplicaciones de filtración de aire. DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención se entenderá más cabalmente a partir de la siguiente descripción detallada tomada en combinación con los dibujos adjuntos en los cuales: la Figura 1 es una vista abierta isométrica de un paquete de filtro totalmente formado de material no tejido de conformidad con la presente invención; la Figura 2 es una vista frontal del paquete de filtro de la Figura 1; la Figura 3 es una vista abierta isométrica de una modalidad adicional de un paquete de filtro totalmente formado de material no tejido de conformidad con la presente invención; la Figura 4 es una vista frontal del paquete de filtro de la Figura 3; la Figura 5 es una vista frontal de un ensamble de paquetes de filtro de conformidad con la Figura 1; y las Figuras 6A, 6B, y 6C son ilustraciones esquemáticas de un proceso de fabricación para el paquete de filtro de la Figura 1. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia a las Figuras 1 y 2 , un paquete de filtro 10 de conformidad con la presente invención tiene una sección 12 de medio de filtración plegado mantenido en su lugar por tiras de banda de borde 14, 16, que .forman un marco 17. Tanto la sección plegada de medio de filtración como el marco de banda de borde se forman de un material sintético no tejido. Preferentemente, tanto la sección plegada como el marco de banda de borde se forman del mismo polímero. Un poliéster es adecuado aún cuando otros polímeros pueden utilizarse. Cada sección 12 del medio de filtración comprende una hoja de un material no tejido que ha sido plegado o doblado en forma de acordeón. Una sección de minipliegues puede ser utilizada adecuadamente dentro del marco de la presente invención. Cada sección plegada es retenida en la configuración plegada por las tiras de banda de borde 14, 16 que se extiende a lo largo de los dos lados 18, 20 transversales con relación a los pliegues. Los dos lados restantes 22, 24, paralelos a los pliegues pueden ser dejados libres de banda de borde. Cada tira de banda de borde tiene una forma transversal en forma de canal o en Forma de C. Los lados 18, 20 de la sección plegada 12 están colocados dentro del canal y mantenidos ahí de cualquier manera adecuada, como por ejemplo mediante la utilización de un adhesivo. Una vez ensamblada, la sección de filtro plegada 12 y el marco de banda de borde 17 forman un paquete de filtro 10. Si se desea, tiras de banda de borde 26, 28 pueden ser proporcionadas junto con los demás dos lados de la sección de filtro plegada también, como se ilustra en las Figuras 3 y 4. El adhesivo puede formar una unión sólida con la sección de filtro plegada 12 y el marco de banda de borde 17 y debe ser compatible con el material de la sección de filtro plegado y el marco de banda de borde. Un adhesivo de tipo termo fundente es adecuado y es preferentemente del mismo polímero que la sección de filtro plegado 12 y que el marco de banda de borde 17, Un adhesivo de tipo termo fundente de poliéster es adecuado cuando la sección de filtro y el marco de banda de borde se forman de un material de poliéster. Numerosos paquetes de filtro 10 pueden estar fijados entre ellos con el objeto de formar un ensamble de filtro 30. Con referencia a la Figura 5, tres paquetes de filtro colocados en un ensamble de filtro se ilustran, aún cuando se puede utilizar cualquier número adecuado y configuración apropiada de paquetes de filtro según la aplicación. Un adhesivo, como por ejemplo un adhesivo de tipo termo fundente se aplica a lo largo de caras que se apoyan entre sí 32 de los marcos de banda de borde 17 para mantener juntos paquetes de filtro adyacentes. Tiras de banda de borde 34, 36 se colocan entonces a lo largo de por lo menos los dos lados que tienen las uniones 38 entre los paquetes de filtro para proteger estas uniones y para formar un marco externo 40 que proporciona rigidez estructural adicional al ensamble. Las tiras de borde son mantenidas en su lugar en forma similar a través de la utilización de un adhesivo adecuado. El paquete de filtro puede ser fabricado de cualquier manera adecuada. Con referencia a la Figura 6A, el material de banda de borde se suministra típicamente en un rollo 50. ün tramo de material de banda de borde es desenrollado, se forman incisiones a lo largo de dos líneas longitudinales, y es doblado a lo largo de las líneas con incisiones para formar los lados del canal en una máquina adecuada para formar incisiones y doblar 52 que se conoce en la técnica. Un adhesivo de tipo termo fundente se coloca dentro del canal a través de un equipo adecuado 54. De manera concurrente, el material de sección de filtro, que se suministra también típicamente en un rollo 56, es desenrollado y plegado en una máquina de pliegue adecuada 58 que se conoce en la técnica. Véase Figura 6B. El material plegado es cortado transversalmente con relación a los pliegues para formar secciones de filtro del tamaño apropiado en un equipo de corte adecuado 60. Con referencia a la Figura 6C, la tira de banda de borde 70 se fija de manera adhesiva en los bordes deseados de las secciones de filtro plegado 72 y cortada en los extremos 74 del lado de tal manera que la tira tenga la misma longitud que el lado correspondiente de la sección de filtro plegado. Alternativamente, la tira puede ser cortada a una longitud apropiada primero y después aplicada adhesivamente sobre la sección de filtro. Si las tiras de banda de borde se extienden más allá de los lados de las secciones de filtro, pueden ser recordadas. De manera similar, para el marco externo de un ensamble de varios paquetes de filtro, un tramo de material de banda de borde es desenrollado, se forman incisiones y dicho tramo es doblado y cortado a una longitud apropiada. La tira se fija de manera adhesiva sobre el lado apropiado del ensamble de paquetes de filtro. Las tiras de banda de borde pueden empalmarse en las esquinas si los cuatro lados están cubiertos con banda de borde. El material particular seleccionado para la sección de filtro y el marco de banda de borde depende de la aplicación y de consideraciones de fabricación. Varias aplicaciones pueden tener requisitos de filtración diferentes. Asi mismo, diferentes medios de polímero no tejidos tienen propiedades diferentes tales como elongación y resistencia, que pueden volverlos inadecuados para su uso con diferentes tipos de equipo de fabricación. Por ejemplo, pueden no plegarse bien o no pasar correctamente por el equipo. En una modalidad preferida, la cual se ha encontrado que es fácil de fabricar y adecuada para varias aplicaciones de filtración de aire, la sección de filtro plegado se forma de un laminado de una capa interna de poliéster de microfibras formadas según el procedimiento de soplado y fundido y capas externas de poliéster hilado, y el marco de banda de borde se forma a partir de un poliéster hilado . El material de poliéster de microfibras formadas según el procedimiento de soplado y fundido para la capa interna de la sección de filtro plegado tiene una fibra más pequeña y es más grueso que el poliéster hilado y proporciona una mayor eficiencia de filtración. El material de poliéster hilado para la capa externa es más rígido y permite que la sección de filtro retenga su forma plegada. En la modalidad preferida descrita, el peso del material de poliéster soplado y fundido puede estar dentro de un rango de hasta 50 g/m2. Un peso mayor que esto resultaría en una capa interna más gruesa que típicamente no se lamina también sobre las capas externas. Cualquier proceso de laminación adecuado, como por ejemplo un proceso de soldadura ultrasónica, puede utilizarse para formar la laminación de sección de filtro. El material de poliéster hilado se utiliza también para el marco de banda de borde puesto que es un material más rígido, más adecuado para un marco. Su peso puede ser de aproximadamente 400 g/m2. El adhesivo es un poliéster de tipo termo fundente. Se ha encontrado que esta modalidad es adecuada para formar un filtro de minipliegues . Para ser considerado como filtro de minipliegues, el espaciado entre los picos de pliegues adyacentes no es mayor que 20 mm. En aplicaciones tipleas de filtro de minipliegues, el espaciado entre pliegues se encuentra dentro de un rango de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 7.5 mm. La altura del pliegue varia también según la aplicación. En aplicaciones típicas, la altura del pliegue está dentro de un rango de aproximadamente 36 mm a aproximadamente 92 mm. El paquete de filtro totalmente formado de material no tejido y el ensamble de la presente invención ofrecen más medios de filtración por área, lo que permite obtener una mayor eficiencia de filtración y es económico en cuanto a su producción, especialmente puesto que se producción puede ser fácilmente automatizada. El marco puede adecuarse a pequeñas irregularidades en el equipo en donde se monta, lo que trae como consecuencia menores fugas. El paquete de filtro es totalmente triturable para desecharlo y no tiene que ser separado en componentes para reciclaje. El paquete de filtro es más ligero que los filtros de la técnica anterior que requieren de un marco de plástico pesado, rígido o duro. El paquete de filtro es adecuado para su uso en varias aplicaciones como por ejemplo sistemas de aire forzado residenciales,, turbinas, HVAC industrial asi como HVAC de proceso . La invención nos limita a lo que se ha mostrado y descrito particularmente arriba, sino que es limitada exclusivamente por las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes.

Claims

REIVINDICACIONES Un paquete de filtro que comprende: una sección de filtro que comprende una hoja de medio de filtración que comprende un material de polímero no tejido, la hoja de medio de filtración tiene varios pliegues doblados en forma paralela, la sección de filtro tiene dos lados longitudinales opuestos que se extienden de manera paralela a los pliegues y dos lados transversales opuestos que se extienden transversalmente con relación a los pliegues; y un marco que comprende una banda de borde superior y una banda de borde inferior, la banda de borde superior y la banda de borde inferior comprenden el material de polímero no tejddo, la banda de borde superior y la banda de borde inferior tienen, cada una, una configuración de canal, la banda de borde superior está fijada sobre uno de los dos lados transversales de la sección de filtro, la banda de borde inferior está fijada sobre otro de los dos lados transversales de la sección de filtro, los extremos de los pliegues de la sección de filtro están retenidos fijamente en la banda de borde superior y en la banda de borde inferior. El paquete de filtro de conformidad con la reivindicación 1, en donde el material de polímero no tejido comprende un poliéster.
El paquete de filtro de conformidad con la reivindicación 1, en donde la sección de filtro comprende un laminado que comprende una capa interna de poliéster soplado y fundido y capas externas de poliéster hilado, y el marco comprende un poliéster hilado . El paquete de filtro de conformidad con la reivindicación 1, en donde el material de polímero no tejido de la sección de filtro incluye fibras más pequeñas que el material de polímero no tejido del marco . El paquete de filtro de conformidad con la reivindicación 1, en donde el material de polímero no tejido de la sección de filtro es más grueso , que el material de polímero no tejido del marco. El paquete de filtro de conformidad con la reivindicación 1, en donde el material de polímero no tejido de la sección incluye un material que tiene una eficiencia de filtración mayor que el material de polímero no tejido del marco. El paquete de filtro de conformidad con la reivindicación 1, en donde el material de polímero no tejido del marco comprende un material que tiene una rigidez mayor que por lo menos una capa del material de polímero no tejido del marco. 8. El paquete de filtro de conformidad con la reivindicación 1, en donde la banda de borde superior y la banda de borde inferior están unidas a la sección de filtro con un adhesivo. 9 . El paquete de filtro de conformidad con la reivindicación 8, en donde el adhesivo comprende un adhesivo de poliéster. 10. El paquete de filtro de conformidad con la reivindicación 8, en donde el adhesivo comprende un adhesivo de poliéster de tipo termo fundente. 11. El paquete de filtro de conformidad con la reivindicación 1, en donde el marco comprende además dos bandas de borde lateral que comprenden el material de polímero no tejido, las dos bandas de borde lateral tienen, cada una, una configuración de canal, cada una de las bandas de borde lateral está fijada sobre un lado asociado de los dos lados longitudinales de la sección de filtro. 12. El paquete de filtro de conformidad con la reivindicación 1, en donde los pliegues de la hoja de medio de filtración tienen un espaciado entre picos adyacentes no mayor- que 20 MI. 13. El paquete de filtro de conformidad con la reivindicación 1, en donde los pliegues de la hoja de medio de filtración tienen un espaciado entre picos adyacentes dentro de un rango de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 7.5 mm. El paquete de filtro de conformidad con la reivindicación 1, en donde la sección de filtro comprende un medio de filtración de minxpliegues. Un ensamble de filtro que comprende: varios paquetes de filtro, cada paquete de filtro comprende: una sección de filtro que comprende una hoja de medio de filtración que comprende un material de polímero no tejido, la hoja de medio de filtración tiene varios pliegues doblados paralelos, la sección de filtro tiene dos lados longitudinales opuestos que se extienden de manera paralela a los pliegues y dos lados transversales opuestos que se extienden transversalmente con relación a los pliegues, y una banda de borde superior y una banda de borde inferior, la banda de borde superior y la banda de borde inferior comprenden el material de polímero no tejido, la banda de borde superior y la banda de borde inferior tienen, cada una, una configuración de canal, la banda de borde superior está fijada sobre uno de los dos lados transversales de la sección de filtro, la banda de borde inferior está fijada sobre otro de los dos lados transversales de la sección de filtro, los extremos de los pliegues de la sección de filtro están retenidos fijamente en la banda de borde superior y en la banda de borde inferior; los varios paquetes de filtro están fijados firmemente entre ellos a lo largo de caras transversales opuestas que se apoyan una contra otra de bandas de borde superior e inferior adyacentes, los paquetes de filtros unidos tienen un lado superior, un lado inferior, y lados longitudinales opuestos; y las bandas de borde laterales que tienen una configuración de canal están firmemente unidas a los varios paquetes de filtro a lo largo de los lados longitudinales opuestos de manera ortogonal con relación a las bandas de bordes superior e inferior, las bandas de bordes laterales y las bandas de borde superior e inferior más externas forman un marco para los varios paquetes de filtro, las bandas de borde laterales comprenden el material de polímero no tejido. 16. El ensamble de filtro de conformidad con la reivindicación 15, en donde el material de polímero no tejido comprende un polímero. 17. El ensamble de filtro de conformidad con la reivindicación 15, en donde las secciones de filtro comprenden un laminado que comprende una capa interna de poliéster ' soplado y fundido y capas externas de poliéster hilado, y las bandas de borde superior, bandas de borde inferior, y bandas de borde laterales comprenden un poliéster hilado. 18. El ensamble de filtro de conformidad con la reivindicación 15, en donde el material de polímero no tejido de las secciones de filtro incluyen fibras más pequeñas que el material de polímero no tejido de las bandas de borde superior, bandas de borde de inferior, y bandas de borde laterales . 19. El ensamble de filtro de conformidad con la reivindicación 15, en donde el material de polímero no tejido de las secciones de filtro es más grueso que el material de polímero no tejido de las bandas de borde superior, bandas de borde inferior y bandas de borde laterales . 20. El ensamble de filtro de conformidad con la reivindicación 15, en donde la banda de borde superior, la banda de borde inferior y las bandas de borde laterales están fijadas sobre las seccione de filtro por medio de un adhesivo. 21. El ensamble de filtro de conformidad con la reivindicación 20, en donde el adhesivo comprende un adhesivo de poliéster. 22. El ensamble de filtro de conformidad con la reivindicación 20, en donde el adhesivo comprende un adhesivo de poliéster de tipo termo fundente.
3. El ensamble de filtro de conformidad con la reivindicación 15, en donde los pliegues de la hoja de medio de filtración tienen un espaciado entre picos adyacentes no mayor que 20 mm.
4. El ensamble de filtro de conformidad con la reivindicación 15 , en donde los pliegues de la hoja de medio de filtración tienen un espaciado entre picos adyacentes dentro de un rango de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 7.5 mm.
5. El ensamble de filtro de conformidad con la reivindicación 15 , en donde la sección de filtro comprende un medio de filtración de pliegues múltiples .
6. El paquete de filtro de conformidad con la reivindicación 15, en donde el material de polímero no tejido de la sección de filtro incluye un material que tiene una eficiencia de filtración mayor que el material de polímero no tejido del marco.
7. El ensamble de filtro de conformidad con la reivindicación 15, en donde el material de polímero no tejido del marco comprende un material que tiene una rigidez mayor que por lo menos una capa del material de polímero no tejido de la sección de filtro.