括粘性流体(如油)或非粘性流体(如液体或气体)。在涉及气/液聚结的应用中，可能出现涉及移除非常细的浮质而同时让聚结元件在固体污染物的存在下保持较长使用寿命的问题。已观察到，通过使用本发明的夹层设计，非常细的浮质可被俘获在夹层的细纤维中并可聚结成小滴，所述小滴最终形成沿轴向路径向下流动的流体。在一个实施方案中，通过使一些污染物可在排出的液体中移除而不是保持俘集在夹层中并随后堵塞夹层，小滴/流体的轴向流动可增长聚结元件的使用寿命。在一定程度上，这赋予夹层自洁效应，从而可延长其使用寿命。
[0098]在一个可替代的实施方案中，在涉及气/液聚结的应用中也可使用密实度比其内布置了夹层的带低的更开放的夹层。在这样的实施方案中，可在聚结元件内产生可积聚和沉积污染物的区域。
[0099]此外应理解，当设计的中间层(如中间层85)比绕其包绕该中间层的带的密实度高得多而渗透性较低时，由于流体可能不能横贯密实的中间层，故流动通过过滤元件的流体可能被迫基本沿过滤元件的整个长度运动。
[0100]虽然已参照其具体实施方案描述了本发明，但应理解其能进一步改变。此外，本申请意在涵盖本发明的任何变体、用途或改编，包括像本发明所属领域中熟知或惯例范围内的这样一类与本公开的偏离。
[0101]以下内容对应于母案申请的原始权利要求书:
[0102]1.一种过滤元件，所述过滤元件包括:
[0103]非织造条，其具有选定孔隙率并以多个重叠层螺旋形卷绕在其自身上以形成选定径向厚度的带；
[0104]夹层条，其具有与所述非织造条不同的孔隙率并布置在所述非织造条所形成的带内-M
[0105]流体流动通路，其由所述夹层条所限定，以控制和赋予通过所述过滤元件的特定流动型式。
[0106]2.如项I所述的过滤元件，其中所述非织造条螺旋状卷绕并热熔合及压缩，以基本为管状。
[0107]3.如项I所述的过滤元件，其中所述非织造条由可以因所述非织造条与所述夹层条之间的物理化学相互作用而产生静电荷的材料制成。
[0108]4.如项I所述的过滤元件，其中所述夹层条的渗透性较所述非织造条低。
[0109]5.如项I所述的过滤元件，其中所述夹层条设计成要移除尺寸比通过所述非织造条移除的那些小的颗粒或污染物。
[0110]6.如项I所述的过滤元件，其中可由其制备所述夹层条的材料包括金属、无机组分、有机纤维素、有机聚合物中的一种或其组合。
[0111]7.如项I所述的过滤元件，其中可由其制备所述夹层条的材料包括不锈钢、玻璃纤维、熔喷纤维、陶瓷、纸、聚丙烯、聚酯、尼龙、其他聚合物材料、由中孔载体上的自组装单层(SAMMS)制得的多孔颗粒中的一种或其组合。
[0112]8.如项7所述的过滤元件，其中所述多孔颗粒由二氧化硅制备。
[0113]9.如项7所述的过滤元件，其中所述多孔颗粒的孔尺寸为约3纳米(nm)到约4nm。
[0114]10.如项I所述的过滤元件，其中所述夹层条由与所述非织造条所用不同的材料制备。
[0115]11.如项I所述的过滤元件，其中所述夹层条可设计为提供特定的流动能力、微米额定值、颗粒容纳能力和物理化学性质。
[0116]12.如项I所述的过滤元件，其中所述夹层条具有与所述非织造条中明显不同的密度，以允许所述过滤元件内存在梯度密度。
[0117]13.如项I所述的过滤元件，其中所述夹层条以多个重叠层布置在由所述非织造条所形成的所述带内。
[0118]14.如项13所述的过滤元件，其中所述夹层条与所述非织造条同时以多个重叠层螺旋形地卷绕，以便所述夹层条的各层夹在所述非织造条的两个相邻的重叠层之间。
[0119]15.如项I所述的过滤元件，其中所述夹层条的宽度相比所述非织造条的宽度在尺寸上从可测量地小于至基本相近。
[0120]16.如项I所述的过滤元件，其中所述夹层条沿所述过滤元件的整个长度且在所述非织造条所形成的带内布置作为一个层。
[0121]17.如项I所述的过滤元件，其中所述夹层条所限定的流体流动通路设计为引导流体沿所述过滤元件基本轴向地流动。
[0122]18.如项I所述的过滤元件，其中所述夹层条所限定的流体流动通路设计为提供流体沿其流过所述过滤元件的长而曲折的路径。
[0123]19.如项I所述的过滤元件，其中所述夹层条所限定的流体流动通路设计为使得尺寸与所述过滤元件中的孔尺寸相对更小的颗粒可以通过流体流中颗粒的惯性撞击或布朗运动而被移除。
[0124]20.如项I所述的过滤元件，所述过滤元件还包括第二非织造条，其具有选定孔隙率并以多个重叠层螺旋形卷绕在其自身上，以在非织造条所形成的带周围形成选定径向厚度的第二带。
[0125]21.如项20所述的过滤元件，所述过滤元件还包括第二夹层条，其具有与所述非织造条不同的孔隙率并布置在所述第二非织造条所形成的第二带内。
[0126]22.一种制造过滤元件的方法，所述方法包括:
[0127]提供具有选定孔隙率、内表面和外表面的非织造条；
[0128]将具有与所述非织造条不同孔隙率的夹层条平行并抵靠着所述非织造条的一个表面设置；
[0129]以多个重叠层同时螺旋形卷绕所述非织造条和所述夹层条，以便形成其中布置所述夹层条的多个层的具有选定径向厚度的带。
[0130]23.如项22所述的方法，其中所述提供步骤包括由与所述夹层条所用不同的材料制备所述非织造条。
[0131]24.如项22所述的方法，其中所述设置步骤包括将所述夹层条抵靠着所述非织造条的内表面设置。
[0132]25.如项22所述的方法，其中所述设置步骤包括将所述夹层条抵靠着所述非织造条的外表面设置。
[0133]26.如项22所述的方法，其中所述设置步骤包括设计所述夹层条使其渗透性相对低于所述非织造条。
[0134]27.如项22所述的方法，其中，在所述设置步骤中，可由其制备所述夹层条的材料包括金属、无机组分、有机纤维素、有机聚合物中的一种或其组合。
[0135]28.如项22所述的方法，其中，在所述设置步骤中，可由其制备所述夹层条的材料包括不锈钢、玻璃纤维、熔喷纤维、陶瓷、纸、聚丙烯、聚酯、尼龙、其他聚合物材料、由中孔载体上的自组装单层(SAMMS)制得的多孔颗粒中的一种或其组合。
[0136]29.如项22所述的方法，其中所述设置步骤包括设计所述夹层条以提供特定的流动能力、微米额定值、颗粒容纳能力和物理化学性质。
[0137]30.如项22所述的方法，其中所述螺旋形卷绕步骤包括布置所述夹层条使得所述夹层条的各层夹在所述非织造条的两个相邻重叠层之间。
[0138]31.如项22所述的方法，所述方法还包括由所述夹层条的多个层限定沿所述过滤元件的基本轴向的流体流动通路。
[0139]32.如项31所述的方法，其中，在所述限定步骤中，所述流体流动通路通过流体流中颗粒的惯性撞击或布朗运动赋予能够移除尺寸小于所述过滤元件中的孔尺寸的颗粒的能力。
[0140]33.如项22所述的方法，所述方法还包括在所述第一带的外表面周围以多个重叠层在其自身上螺旋形卷绕具有选定孔隙率的第二非织造条，以在所述第一带的外表面周围形成选定径向厚度的第二带。
[0141]34.如项22所述的方法，所述方法还包括与所述第二非织造条同时螺旋形卷绕具有与所述非织造条不同的孔隙率的第二夹层条，使得所述第二夹层条以多个层布置在所述第二带内。
[0142]35.—种过滤方法，所述方法包括:
[0143]提供过滤元件，所述过滤元件包括以多个重叠层卷绕在其自身上以形成选定径向厚度的带的多孔非织造条，具有与所述非织造条不同的孔隙率并布置在所述带内的夹层条和所述夹层条所限定的流体流动通路；
[0144]让流体流在所述过滤元件内基本径向地向所述夹层条迀移；
[0145]赋予所述流体流通过过滤元件的限定流动型式，以从所述流体流中移除某些污染物-M
[0146]让经处理的流体离开所述过滤元件。
[0147]36.如项35所述的方法，其中所述让流体流迀移的步骤包括在所述非织造条内截留尺寸比在所述夹层条内截留的那些大的颗粒。
[0148]37.如项35所述的方法，所述方法还包括随着更多颗粒被截留在其中而所述夹层条的渗透性随时间降低，以便基本所有的流体流最终均被迫沿所述夹层条的重叠层轴向流动。
[0149]38.如项35所述的方法，其中所述赋予步骤包括引导一定量的流体沿所述夹层条的重叠层基本轴向地流动。
[0150]39.如项35所述的方法，其中所述引导步骤包括通过流体流中颗粒的惯性撞击或布朗运动赋予移除尺寸小于所述过滤元件中的孔尺寸的颗粒的能力。
【主权项】
1.一种过滤方法，包括: a.将流体流基本径向地引入通过过滤元件，所述过滤元件具有递增的密度梯度，以从所述流体流中移除某些颗粒； b.在所述过滤元件内在预定深度将所述径向流体流重新导向为基本轴向；和 c.让经处理的流体离开所述过滤元件。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述重新导向步骤进一步加强颗粒从所述流体流中的移除。
3.如权利要求2所述的方法，还包括通过由所述过滤元件的更长的路径导致的所述流体流中颗粒发生惯性撞击或布朗运动的更高的可能性以增强颗粒的移除。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述密度梯度在提高所述过滤元件的流动能力的同时允许颗粒移除的提尚。
5.如权利要求1所述的方法，还包括随着更多颗粒被截留在所述过滤元件中而所述过滤元件的渗透性随时间降低，以便基本所有的流体流最终均被迫沿所述过滤元件的轴向流动。
【专利摘要】提供了一种无芯的螺旋形卷绕非织造过滤元件。所述过滤元件包括至少一个具有选定孔隙率的基体介质的带和具有不同孔隙率的在至少一个基体介质的带内的夹层。所述过滤元件中所述夹层的存在可在过滤元件的毗连结构内产生额外的过滤表面区域。该夹层还可产生改变流动方向及增加特定尺寸污染物的沉积的能力。
【IPC分类】B01D39-14, B01D37-00
【公开号】CN104587742
【申请号】CN201410743253
【发明人】丹·克劳, 约翰·A·克罗格
【申请人】皮克法赛特（美国）有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2007年11月29日
【公告号】CA2671044A1, CA2671044C, CN101547767A, CN101547767B, CN102861480A, CN102861480B, EP2086714A1, EP2086714A4, EP2086714B1, EP2703114A1, US8062523, US8293106, US8499939, US8845899, US20080128364, US20120037573, US20130008860, US20130277295, WO2008069954A1