[发明专利]含有熔喷纤维的液体过滤介质

说明书

本申请是作为一个PCT国际专利申请于2012年8月9日以唐纳森（Donaldson）公司（一个美国国家公司，作为除美国外所有国家指定的申请人），以及美国公民MikeJ.Madsen、和美国公民BrianBabcock（作为仅对美国的指定的申请人）的名义进行提交的，并且要求了于2011年8月12日提交的美国临时专利申请序列号61/523,068的优先权，通过引用将它们的内容结合在此。

技术领域

本发明是针对过滤介质、过滤元件以及过滤液体燃料的方法。具体地，本发明是针对用于将燃料降解产物（FDP）和其他污染物从液体燃料中去除的过滤介质。

背景技术

液体燃料如柴油燃料用于具有不同构型和尺寸的内燃发动机中。通常必须对此类燃料进行过滤以便去除微粒污染物，否则这些微粒污染物可能造成发动机性能上的重大问题，并且可能导致发动机损坏。用于去除这些微粒污染物的过滤介质通常需要去除非常高百分比的颗粒，使得使用具有紧密孔结构的过滤介质成为必需。在不具有此类紧密孔结构的情况下，不可接受水平的颗粒可能穿过所述过滤介质并且有害地影响发动机性能。

目前用于将微粒污染物从燃料流中去除的一种介质是熔喷介质。尽管熔喷介质可以充分进行将微粒污染物从液体燃料中去除，但所述熔喷介质可能因除了传统微粒污染物以外的其他污染物的积聚而易于结垢。这种过早结垢在燃料经历反复的加热和冷却循环的情况下表现得特别明显，例如，在许多柴油发动机上使用的共用轨道系统中。在此类系统中，将柴油燃料在高压下从燃料箱沿着连接到多个燃料注入器的一个共用导管（或共用轨道）进行泵送。柴油燃料中的一些穿过这些燃料注入器并且进行燃烧，但剩余燃油燃料由于沿着共用轨道向下行进穿过热柴油发动机的多个部分而在升高的温度下被输送回燃料箱。一旦回到箱中，燃料迅速冷却。据信，燃料的加热和冷却的反复循环促进燃料降解产物的产生，这些燃料降解产物加速传统燃料过滤介质的结垢。

除了由于加热和冷却循环而产生的阻塞过滤器的材料之外，可能降低燃料过滤器性能的另外的污染物源包括在不同生物柴油混合物中存在的成分。尽管与在加热和冷却循环过程中形成的燃料降解产物在来源上通常不同，但这些污染物也可能通过累积在过滤介质上而造成燃料过滤器寿命的显著减少。最后，甚至燃料的正常老化，尤其当它在升高的温度下发生时，可能导致产生进一步限制燃料过滤器寿命的燃料污染物，这是由于过滤介质与否则在只存在硬颗粒污染物时将会预期发生的相比更早地发生结垢和阻塞。

因此，存在对于可以用于将污染物材料从液体燃料流中去除的过滤介质、过滤元件以及过滤方法的实质性需要。

发明内容

本发明是针对被配置和安排以置于流体燃料流中的过滤介质、针对使用所述过滤介质制造的过滤元件、以及针对过滤燃料流的方法。这些过滤介质和元件被配置用于可以含有除常规硬颗粒以外的不同的其他污染物的燃料的应用中。这些另外的污染物可以包括（例如）蜡、沥青质、甾醇葡糖苷、固醇葡糖苷、甾醇糖苷、以及各种燃料降解产物（FDP）。共同地，这些另外的污染物可以被称为燃料污染产物（FCP）。尤其对于柴油燃料过滤，所述过滤介质尤其被配置为去除燃料降解产物（FDP）、以及类似的燃料污染产物（FCP）。

在一个第一示例实施例中，所述过滤介质包括一个上游过滤介质层以及一个下游过滤介质层。所述上游过滤介质层含有熔喷的聚合物纤维，如聚酯纤维。所述下游过滤介质层包含纤维素纤维。在这个示例实施例中，可以将含有熔喷纤维的上游介质层层压到所述下游纤维素介质上。所述上游介质层以这种方式来去除燃料降解产物，使过滤器寿命相对于现有技术过滤介质得以保持或者甚至延长。

所述下游纤维素层起到双重作用：作为所述上游过滤层的一个支撑层，同时还起到将硬颗粒从所述燃料流中去除的作用。这些燃料降解产物的上游去除避免了所述下游纤维素层因燃料降解产物而结垢，从而允许所述下游纤维素层捕获硬颗粒而无过早结垢，尽管具有紧密孔结构。此外，在某些实施例中，与无这个（或这些）含有熔喷纤维的上游介质层时另外将可能的情况相比，所述下游纤维素层可以用更紧密的孔结构来构造，因为这个（或这些）上游层去除了否则将使更紧密的孔结构过早结垢的燃料降解产物（或燃料污染产物）。