卵圆形管状过滤筒和使用这些卵形管状过滤筒的过滤系统的制作方法
【专利说明】卵圆形管状过滤筒和使用这些卵形管状过滤筒的过滤系统
[0001]相关申请
[0002]本申请根据35U.S.C.§ 119要求2013年3月15日提交的名称为“卵圆形管状过滤筒和使用这些卵圆形管状过滤筒的过滤系统(OVATE TUBULAR FILTER CARTRIDGES ANDFILTER SYSTEMS USING THE SAME) ”的美国临时专利申请号61/789，385的权益，该专利通过引用将其全文结合在此。
[0003]在此描述了包括具有卵圆形横截面的管状过滤器介质的过滤筒，和使用这些卵圆形管状过滤筒的过滤系统。
【背景技术】
[0004]在许多不同行业中，颗粒物质悬浮在空气或其他气流中，并且在许多情况下，需要从气流中移除颗粒物质。用于清洁充满颗粒物质的气流的系统包括具有位于外壳中的过滤元件的空气过滤系统。过滤元件可为适当的织物或褶皱纸袋或短袜状套子的形式。受颗粒污染的气流通常穿过该外壳，以便该颗粒被该过滤元件捕捉和截留。在一些系统中通过下列方式实现清洁，即周期性地将一股短暂的压缩空气脉冲到该过滤元件的内部，以使流经该过滤元件的空气流反向，引起收集已收集的污染物。例如，在美国专利4，218，227 (Frey发表的)和美国专利4，395，269 (Schuler发表的)中公开了这些空气过滤系统的实例。
[0005]在一般设计中，空气过滤系统具有干净气室和脏气室。两个室由通常称为管板的金属板分离。该管板具有过滤元件位于其上的多个开口。将充满颗粒的空气引入脏气室内，并且随着该空气从该脏气室穿过该管板中的该开口进入该干净气室，将这些颗粒收集在这些过滤元件上。将已清洁的空气从干净气室排入环境，或者再循环以作他用。例如，美国专利4, 424, 070 (Robinson发表的)、美国专利4，436, 536 (Robinson发表的)、美国专利4，443，237 (Ulvestad发表的)、美国专利4，445，915 (Robinson发表的)、美国专利5，207，812(Tronto等人发表的)、美国专利4，954，255 (Muller等人发表的)、美国专利5，222，488 (Forsgren发表的)、5，211，846 (Kott等人发表的)、美国专利5, 730, 766 (Clements发表的)、美国专利4，661, 131 (Howeth发表的)、美国专利6，488，746 (Kosmider等人发表的)和美国专利8，128，724 (Mills等人发表的)公开了多种过滤元件设计的实例。
【发明内容】
[0006]在此描述了包括具有该卵圆形横截面的管状过滤器介质的过滤筒，和使用这些卵圆形管状过滤筒的过滤系统。
[0007]在一个或多个实施例中，具有形状为或者按在此描述的卵圆形横截面成型的过滤器介质的这些过滤筒可展现更高的颗粒负载能力，因为当这些过滤筒处于至少一个方向中时，更多过滤器介质面朝下而非朝上。在一过或多个实施例中，与该面朝上的过滤器介质相比，该面朝下的过滤器介质可在使用期间较不易受颗粒负载的影响。过滤筒的更高的颗粒负载能力可在下列方面提供较低脉冲清洁要求的优点，例如所需脉冲较少，每次脉冲所需的脉冲能量较少，等等。
[0008]虽然将形状描述为卵圆形的或卵圆形的，但是在一个或多个实施例中，在此描述的这些过滤筒内的该管状过滤器介质的这些横截面可具有一个或多个平坦边沿，即，这些卵圆形或卵圆形横截面可不是仅包括曲线的真正卵圆形。相反，这些管状过滤筒的一个或多个实施例的这些横截面形状可仅部分为真正卵圆形形式。
[0009]在一个或多个实施例中，在此描述的这些过滤筒的这些卵圆形横截面的这些内周长可为不对称的，即其中不对称的意思是不存在这些过滤筒的这些管状过滤器介质的这些横截面的这些内周长关于其对称的直线。在一个或多个替代实施例中，这些过滤筒内的该管状过滤器介质的这些卵圆形横截面的这些内周长可仅具有一条对称线。在一个或多个替代实施例中，可将该单条对称线描述为穿过这些管状过滤器介质的一个顶部和一个底部延伸。
[0010]如在此描述的，一个内切圆也可提供可刻画在此所述的过滤筒内的管状过滤器介质的这些横截面的这些内周长的特征的另一方式。在一个或多个实施例中，在一个内切圆和在此描述的过滤筒的该内周长之间限制该最大径向间隙可提供具有下列特征的一个过滤筒的脉冲清洁改进(具有下列改进，包括例如每个脉冲所需的脉冲能量较低，等等)。
[0011]在第一方面，在此描述的这些过滤筒的一个或多个实施例包括:管状过滤器介质，该管状过滤器介质界定面向该过滤筒的一个内部容积的一个内部表面和背离该内部容积的一个外部表面，其中该管状过滤器介质界定沿一个管轴测量的一个管状过滤器介质长度，该管轴从该管状过滤器介质的一个第一端延伸到一个第二端；一个过滤筒外壳，包括该管状过滤器介质的该第一端处的一个第一端盖，和该管状过滤器介质的该第二端处的一个第二端盖；其中，在沿该管状过滤器介质长度的多数部分的任何位置处横向于该管轴取得的一个横截面中，该管状过滤器介质的该内部表面界定了一个内周长；其中该横截面包括在一个顶点和一个底点之间测量的一个最大高度(Hmax)，其中该顶点和该底点位于该内周长和一个最大高度轴上，该最大高度轴在某个位置处并且以某个定向延伸跨过该横截面使得该顶点和该底点是该内周长上沿延伸跨过该横截面的任何直线彼此最远离的点；其中该横截面包括在位于该内周长上和一个最大宽度轴上的一个第一点和一个第二点之间测量的一个最大宽度(Wmax)，其中该最大宽度轴沿垂直于该最大高度轴的一条直线定位，并且其中该最大宽度轴在一个底部轴交叉点处与该最大高度轴交叉，其中在该底部轴交叉点处，该第一点和该第二点在垂直于该最大高度轴的任何直线上彼此最远离；其中该底部轴交叉点并未对如经测量介于该顶点与底点之间的该横截面的该最大高度进行二等分。
[0012]在在此描述的过滤筒的一个或多个实施例中，该横截面包括沿该最大高度轴从该底点到该底部轴交叉点测量的一个底部段高度，并且其中该底部段高度小于或等于沿该最大高度轴从该顶点到该底点测量的该最大高度的0.4倍。在一个或多个实施例中，该底部段高度大于O。在一个或多个实施例中，该底部段高度大于或等于该最大高度的0.1倍。
[0013]在在此描述的过滤筒的一个或多个实施例中，该横截面的该内周长包括含该底点的一个底部周长段，其中该底部周长段包括沿该内周长从该第一点到该第二点测量的一个底部周长段长度；其中该横截面的该内周长包括含该顶点的一个顶部周长段，其中该顶部周长段从一个第一端延伸到一个第二端，其中该第一端位于该内周长上在该第一点与该顶点之间，并且该第二端位于该内周长上在该第二点与该顶点之间，其中该顶部周长段的第一端和该第二端是一条顶部周长段线与该内周长相交的点，并且其中该顶部周长段包括沿该内周长从该第一端到该第二端测量的一个顶部周长段长度；其中该顶部周长段线为垂直于该最大高度轴并且在一个顶部轴交叉点处与该最大高度轴相叉的一条直线，其中该横截面包括沿该最大高度轴从该顶部轴交叉点到该内周长上的该顶点测量的一个顶部分高度；其中该顶部段高度等于该底部段高度；并且其中该底部周长段长度大于该顶部周长段长度。在一个或多个实施例中，该底部周长段长度比该顶部周长段长度大1.2倍或更多倍。在一个或多个实施例中，该底部周长段长度比该顶部周长段长度大2倍或更多倍。
[0014]在在此描述的过滤筒的一个或多个实施例中，该横截面的该内周长包括含有该底点并且从该第一点延伸到该第二点的一个底部周长段，其中该整个底部周长段从该第一点到该第二点连续地弯曲。
[0015]在在此描述的过滤筒的一个或多个实施例中，在该第一点与该第二点之间，该内周长没有任何段位于一条直线上持续大于I厘米的距离。
[0016]在在此描述的过滤筒的一个或多个实施例中，该最大高度轴不在该横截面的该内周长的对称线上。
[0017]在在此描述的过滤筒的一个或多个实施例中，该横截面的该内周长只界定一条对称线。
[0018]在在此描述的过滤筒的一个或多个实施例中，该横截面的该内周长只界定一条对称线，并且其中该最大高度轴与该对称线重合。
[0019]在在此描述的过滤筒的一个或多个实施例中，该横截面的该内周长不对称。
[0020]在第二方面，在此描述的过滤筒的一个或多个实施例可包括:管状过滤器介质，该管状过滤器介质界定面向该过滤筒的一个内部容积的一个内部表面和背离该内部容积的一个外部表面，其中该管状过滤器介质界定沿一个管轴测量的一个管状过滤器介质长度，该管轴从该管状过滤器介质的一个第一端延伸到一个第二端；一个过滤筒外壳，包括该管状过滤器介质的该第一端处的一个第一端盖，和该管状过滤器介质的该第二端处的一个第二端盖；其中，在沿该管状过滤器介质长度的多数部分的任何位置处横向于该管轴取得的一个横截面中，该管状过滤器介质的该内部表面界定了具有一个卵圆形形状的一个内周长；其中该横截面的该内周长的该卵圆形形状不对称。
[0021 ] 在在此描述的过滤筒的一个或多个实施例中，该横截面包括在一个顶点和一个底点之间测量的一个最大高度(Hmax)，其中该顶点和该底点位于该内周长和一个最大高度轴上，该最大高度轴在一个位置并且沿着一个方向穿过该横截面使得该顶点和该底点是沿着横穿该横截面的任何直线彼此最远离的点；其中该横截面包括在位于该内周长上和一个最大宽度轴上的一个第一点和一个第二点之间测量的一个最大宽度(Wmax)，其中该最大宽度轴沿垂直于该最大高度轴的一条直线定位，并且其中该最大宽度轴在一个底部轴交叉点处与该最大高度轴交叉，其中在该底部轴交叉点处，该第一点和该第二点在垂直于该最大高度轴的任何直线上彼此最远离；并且其中该底部轴交叉点并未对如经测量介于该顶点与底点之间的该横截面的该最大高度进行二等分。
[0022]在在此描述的过滤筒的一个或多个实施例中，该横截面包括沿该最大高度轴从该底点到该底部轴交叉点测量的一个底部段高度，并且其中该底部段高度小于或等于沿该最大高度轴从该顶点到该底点测量的该最大高度的0.4倍。在一个或多个实施例中，该底部段高度大于O。在一个或多个实施例中，该底部段高度大于或等于