改进的v形面板过滤器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及过滤器设备，并且更具体地涉及在工业应用中使用的进气过滤器。
【背景技术】
[0002] 过滤器在广泛的应用中使用，包括用来过滤建筑通风系统到大规模的工业设施和 设备中的进气。以举例的方式，进气过滤器结合用于发电的燃气涡轮机燃烧系统结合使用。
[0003] 在这样的应用中，在燃烧过程中使用大量的空气。继而，大体积过滤设备对于调节 进气流以用于燃烧优化和减少对部件的磨损来说是必要的。就这一点而言，希望这样的过 滤设备以相对低的压降提供相对大体积的气体过滤，同时提供来自进气的颗粒和液体的可 靠去除。特别地，在燃气涡轮机应用中，相对小的颗粒和液体的去除对于使涡轮机部件的劣 化（例如，压缩机叶片的腐蚀）和压缩机效率的损失最小化来说是期望的。可以理解，涡轮 机部件的更换不仅是昂贵的，而且也可能引起大量的停工时间。
[0004] 为了实现大体积的空气过滤，常常采用V形面板过滤器。在V形面板过滤器中，相 邻的过滤器面板大体上取向成锐角，以限定沿着且横跨空气流的V形构型。虽然V形面板 过滤器产生大体积的过滤，但其构型在实现可靠的密封接口和总体耐久性方面带来设计挑 战。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种适于大体积应用的V形面板过滤器设备，其具有改进的 部件密封，以减少非所需的颗粒和/或液体通过其中（例如，燃气涡轮机应用）。
[0006] 本发明的另一个目的是提供一种V形面板过滤器设备，其产生提高的过滤器生产 效率，同时还提供改善的过滤器性能。
[0007] 本发明的另一个目的是提供一种容易安装和更换的改进的V形面板过滤器设备。
[0008] 本发明的又一个目的是提供一种V形面板过滤器设备，其产生改善的过滤性能， 同时也提供用于增加可靠性的提高的耐久性。
[0009] 上述目的和附加优点中的一个或多个可以在V形过滤器设备的一个实施例中实 现，该设备包括相对于集头构件可密封地安置的一个或多个V形过滤器构件。每个V形过 滤器构件可包括第一和第二过滤器面板，每个过滤器面板具有第一端边缘表面，其可密封 地安置在由端盖的一个或多个凹陷部分所包含的灌封材料内。第一和第二过滤器面板可安 置成从端盖叉开以限定V形构型。
[0010] 第一和第二过滤器面板中的每一个的第一侧边缘表面可以可密封地安置在由第 一侧板中的一个或多个凹陷部分所包含的灌封材料内，第一侧板封闭V形过滤器构件的第 一侧。第一和第二过滤器面板中的每一个的第二侧边缘表面可以可密封地安置在由第二侧 板的一个或多个凹陷部分包含的灌封材料内，第二侧板封闭V形过滤器构件的第二侧。
[0011] 此外，第一和第二过滤器面板中的每一个的第二端边缘表面可以可密封地安置在 由集头构件的一个或多个凹陷部分包含的灌封材料内。应当理解，包括用于包含灌封材料 的凹陷部分有利于灌封和就位生产工序，以使得第一和第二过滤器面板的所有边缘表面可 以相对于集头构件、端盖和第一或第二侧板中交界的一个可密封地安置，从而产生改进的 水密封V形面板过滤器设备。灌封和就位生产工序是指一种组装技术，通过该技术，灌封材 料首先被分配到元件的凹陷部分内，随后，过滤器面板边缘表面被引入灌封材料内。
[0012] 在一些实施方式中，每个V形过滤器构件可以设置成使得第一和第二侧板可以相 对于集头构件可支撑地安置。继而，第一和第二过滤器面板可以相对于集头构件以及第一 和第二侧板可支撑地且可密封地安置，并且端盖可以相对于第一和第二过滤器面板可支撑 地且可密封地安置。
[0013] 在一种方法中，每个V形过滤器构件的第一和第二侧板可以提供与集头构件例如 经由卡配接合的机械互连，从而有利于组装和增强稳定性/耐久性。就这一点而言，互补 的卡配构件组可以设置在集头构件以及第一和第二侧板上，其中，每一组互补的卡配构件 中的至少一个可以是可弹性变形的，以用于集头构件以及第一和第二侧板的弹性加载的固 定。
[0014] 在一个实施例中，集头构件可以设有横跨顶部和底部框架部分的可弹性变形的突 出构件，并且第一和第二侧板可以设有互补的斜坡形突起，其中，在集头构件和V形过滤器 构件相对前进时，突出构件可以接合斜坡形突起并且由斜坡形突起向外偏转，直到突出构 件越过斜坡形突起的端部、以卡配成与第一和第二侧板牢固接合。这样的接合可以用来支 撑和有利于V形过滤器构件相对于集头构件的固定定位。
[0015] 在各种实施例中，集头构件、第一和第二侧板和/或端盖的凹陷部分可以具有通 道形构型。在一种方法中，第一侧板和/或第二侧板可包括V形凹陷部分，其尺寸设计成接 纳第一和第二过滤器面板的第一或第二边缘表面中对应的一个。对应地，第一侧板和/或 第二侧板可具有三角形构型（例如，等腰三角形），其中，三角形的第一和/或第二侧板中的 一侧邻近集头构件定位，并且其另两侧从集头构件延伸至顶点。
[0016] 在一些实施中，第一侧板和/或第二侧板的凹陷部分可以尺寸设计成将端盖的端 部部分接纳并且因此捕获于其内。例如，第一和/或第二侧板的V形凹陷部分的顶点部分 可以被扩大以将端盖的端部部分接纳于其内。继而，端盖的这种机械捕获进一步产生增强 的稳定性，例如通过将施加到端盖的力（例如，作为空气流施加到过滤器面板的结果）传递 到第一和第二侧板并且继而传递到集头构件。
[0017] 对于每个V形过滤器构件来说，集头构件可包括凹陷部分，这些凹陷部分沿着开 口的每一侧延伸，开口的尺寸设计成与V形过滤器构件的V形端呈对应关系。互补的卡配 构件组可以安置在集头构件以及第一和第二侧板上，以邻近对应的开口的每一端接合。
[0018] 在一些实施中，集头构件的凹陷部分可以尺寸设计成将第一和/或第二侧板的端 部部分接纳以及由此捕获于其内。例如，集头构件的凹陷部分中的一个或多个的端部区域 可被扩大以接纳三角形构型的第一或第二侧板的一侧的端部。继而，可以实现进一步增强 的稳定性。
[0019] 端盖的凹陷部分可包括第一和第二底板部分，第一和第二底板部分相对于彼此成 角度，以适应第一和第二过滤器面板的第一端边缘表面相对于其的相邻的平行定位。类似 地，集头构件的（多个）开口的每一侧的凹陷部分可包括底板部分，这些底板部分相对于彼 此成角度，以适应第一和第二过滤器面板的第二端边缘表面相对于其的相邻的平行定位。
[0020] 在一些实施例中，多个V形过滤器构件可以相对于共同的集头构件可密封地安 置。这样的多个V形过滤器构件中的每一个可以相对于集头构件可支撑地安置并且可包括 上文提及的特征中的一些或全部。在这样的布置中，共同的集头构件可包括对应的多个开 口，对应的多组凹陷部分沿着这样的开口延伸。此外，对应的多个互补的卡配构件组可与多 个开口的每个端部相邻地设置在集头构件上，以与多个V形过滤器构件中的每一个的第一 和第二侧板互连。
[0021] 在一些实施方式中，多个V形过滤器构件可以设置成使得当V形过滤器构件相对 于集头构件安置时，撑条构件在V形过滤器构件中的相邻各构件之间延伸以增强稳定性。 在一种方法中，每个V形过滤器构件的第一侧板和/或第二侧板可包括沿着其至少一部分 的突出的撑条构件，其中，相邻的V形过滤器构件的撑条构件机械地接合以增强稳定性。可 选地，撑条构件可以设有保持部分（例如，U形边缘通道），以在V形过滤器构件中的相邻各 构件之间可滑动地互锁接合。
[0022] 在一些实施方式中，V形面板过滤器设备还可包括预过滤器支撑框架，其可支撑地 连接到集头构件并且可从集头构件脱开。在一种方法中，预过滤器支撑框架可包括第一多 个突出构件，其可弹性地变形以与集头构件可支撑接合。在一个布置中，预过滤器支撑框架 可包括第一多个突出构件，其延伸穿过集头构件的一个或多个开口，以选择性地互连到集 头构件和/或第一和第二侧板中的一个或多个以及从集头构件和/或第一和第二侧板中的 一个或多个脱开。
[0023] 预过滤器支撑框架可以适于支撑预过滤过滤器。更特别地，预过滤器支撑框架可 以设置成使得预过滤过滤器可以可选择地、可支撑地互连到预过滤器支撑框架并且从预过 滤器支撑框架脱开和移除，从而有利于在不从V形面板过滤器设备的集头构件移除预过滤 器支撑框架的情况下更换预过滤过滤器。
[0024] 在一种方法中，预过滤器支撑框架可包括第二多个突出构件，其可弹性地变形以 用于预过滤过滤器的支撑接合。例如，如上文所指出的，第一多个突出构件可以从预过滤器 支撑框架的第一侧突出，而第二多个突出构件可以从预过滤器支撑框架的第二侧延伸。在 某些实施中，第一多个突出构件和/或第二多个突出构件可设置成将预过滤过滤器定位在 远离V形面板过滤器设备的集头构件的预定间隔距离处。
[0025] 上述目的和附加优点中的一个或多个也可在组装V形面板过滤器设备的方法的 实施例中实现，该方法包括：对于一个或多个V形面板过滤器构件中的每一个来说，使可固 化的灌封材料流入端盖的至少一个凹陷部分（例如，面向上）中，其中灌封材料由凹陷部分 包含。该方法还包括将第一过滤器面板和第二过滤器面板中的每一个的第一端边缘表面定 位（例如，浸没）到由端盖的凹陷部分包含的灌封材料中（例如，通过使第一端边缘表面竖 直地前进到所包含的灌封材料中）。继而，该方法可包括使由端盖的凹陷部分包含的灌封材 料固化，以将第一和第二过滤器面板的第一端边缘表面密封在包含的灌封材料内，其中，该 第一和第二过滤器面板被定位成向上延伸且从端盖叉开以限定V形构型。
[0026] 在一些实施例中，该方法可包括使可固化的灌封材料流入第一侧板的至少一个凹 陷部分（例如，面向上）中的步骤和将第一和第二过滤器面板中的每一个的第一侧边缘表 面定位（例如，浸没）到包含的灌封材料中的步骤（例如，通过使第一侧边缘表面竖直地前 进到包含的灌封材料中）。继而，该方法可包括使灌封材料固化，其中，第一和第二过滤器面 板的第一侧边缘表面可密封地安置。另外，该方法还可包括重复上文刚刚提到的步骤，以便 将第一和第二过滤器面板的第二侧边缘表面可密封地安置在可固化的灌封材料中，该灌封 材料流入第二侧板的至少一个凹陷部分中且由该凹陷部分包含。
[0027] 在一种方法中，该方法可包括将第一和第二面板的第一端边缘表面密封到包含在 端盖中的灌封材料中（如上所述）以及将端盖的第一端部部分与所述第一和第二过滤器面 板中的每一个的第一侧边缘表面一起定位在包含在第一侧板的至少一个凹陷部分中的灌 封材料中。此外，该方法可包括将第一和第二面板的第一端边缘表面密封到包含在端盖中 的灌封材料中（如上所述）和将端盖的第二端部部分与所述第一和第二过滤器面板中的每 一个的所述第二侧边缘表面一起定位在包含在第二侧板的至少一个凹陷部分中的灌封材 料中。
[0028] 在一些实施例中，该方法可包括：使可固化的灌封材料流入集头构件的至少一个 凹陷部分（例如，面向上）中，其中，灌封材料由凹陷部分包含；以及将第一和第二过滤器面 板中的每一个的第二端边缘表面定位（例如，浸没）到灌封材料中（例如，通过使第二边缘 端表面竖直地前进到包含的灌封材料中）。继而，灌封材料可被固化以将第一和第二过滤器 面板的第二端边缘表面密封在由集头构件的（一个或多个）凹陷部分包含的灌封材料内。
[0029] 在构思到的方法实施例中，第一和第二过滤器面板的边缘表面可通过单独的灌封 和就位组装步骤密封，以在第一和第二过滤器面板与端盖、第一侧板、第二侧板和集头构件 之间产生不透水的交界。这样的多步骤灌封和就位组装也可以提高单元完整性。
[0030] 在一些实施方式中，该方法可包括通过卡配接合将第一和第二侧板互连到集头构 件。就这一点而言，这样的卡配接合可以与第一和第二过滤器面板的第二端边缘表面定位 到可固化的灌封材料中结合来实现，该可固化的灌封材料流入集头构件的