CN101056686B - 用于收集气流中的夹带物的组件 - Google Patents

Abstract

一种用于收集气流中的夹带物的组件包括在内部限定出空间的外壳，所述外壳具有用于待过滤气体的入口和出口。所述组件包括流道，所述流道具有与所述入口和出口之一连通的第一管口以及与所述外壳内的空间连通的第二管口。所述第一管口的轴线和所述第二管口的轴线不相对正，所述流道包括至少一个位于其内部的叶片，使得在所述第一管口与第二管口之间沿着所述流道流动的气流流过所述叶片，并且因为所述叶片而变为平滑。

Description

用于收集气流中的夹带物的组件

技术领域

本发明涉及用于收集气流中的夹带物的组件。可以使用很多不同的方法收集并从气流中去除气流中的夹带物。举例来说，可以通过使气流旋转而在夹带物上施加离心力的方式，或者通过使气流通过过滤介质并且该过滤介质在气流通过时去除夹带物的方式去除气流中的夹带物。

背景技术

可能需要从气流中去除夹带物以确保气体对于随后的应用足够清洁，或者使杂质对系统的部件所产生的不利影响降至最低。举例来说，可能需要去除浓缩油，以便使阀上的化学污染和积聚(可能导致阀故障)降至最低，并且可能需要去除固态颗粒物以便使磨损降至最低。另外，可能需要从气流中去除液体诸如水滴，以便使下游过滤器的污染负荷降至最低。

关于从气流中去除浓缩油，公知的是使用凝聚式过滤器去除油。凝聚式过滤器用于通过使油的气溶胶滴凝聚并且聚集为可以作为液体流动的液滴来收集气流中夹带的油。这些凝聚式过滤器通常包括几个过滤介质层。举例来说，过滤元件通常包括柱形过滤层以及在过滤元件外部围绕过滤层的柱形防再夹带屏障或“排出层”。根据气流的流速、气流中杂质的多少以及特性、过滤之后气流中所要求的杂质多少等来选择介质层的密度和厚度。

常用的过滤器结构包括安装在管状外壳中的管状过滤元件。待过滤的气体径向穿过过滤元件的壁。进入过滤器外壳的固态颗粒被过滤元件收集。气体中夹带的小液滴(可能为气溶胶)被过滤元件收集。小液滴可以凝聚成为液滴，液滴然后可以收集在过滤元件的基体上用于排出。于是，可以从过滤器放出清洁的气体。

这种凝聚式过滤元件可以布置为这样，待过滤的气体径向向内流过过滤介质，该过滤介质提供过滤元件的壁。气体被供应至过滤元件与外壳的壁之间的位于过滤元件周围的空腔。然后，气体向内通过过滤元件，从而从过滤元件内的空间放出到终端使用。

更常见的是，凝聚式过滤元件布置为这样，待过滤的气体径向向外流过过滤元件的壁：气体被供应至过滤元件内的空腔并且向外经过过滤元件的壁，从而从过滤元件的外表面与外壳的壁之间的空间放出。有时候将后一种过滤元件称为“内外式”过滤元件，反映了气体流过过滤介质的方向。

优选的是，使过滤组件上的压降保持为最小。WO-A-99/30798公开了一种过滤组件，其包括具有头部和本体部分的外壳以及可以安装在外壳内的过滤元件。该组件还包括流道，该流道为气体提供从外壳头部中的入口流到过滤元件的路径。该路径的方向变化90°，并且所公开的流道为曲形的，以便于提供平滑的气体流动。可以将该流道设置为过滤元件的端盖的部件。

发明内容

本发明提供一种用于收集气流中的夹带物的组件，其包括流道，所述流道具有至少一个经过流动路径延伸的曲形叶片，其中所述曲形叶片有助于通过流道的气流方向变化。

因此，在一方面，本发明提供一种用于收集气流中的夹带物的组件，其包括在内部限定出空间的外壳，外壳具有用于待过滤气体的入口和出口，该组件还包括流道，流道具有与所述入口和出口之一连通的第一管口以及与外壳内的空间连通的第二管口，其中第一管口的轴线和第二管口的轴线不相对正(彼此错开)，流道包括至少一个位于其内部的叶片，使得第一管口与第二管口之间沿着流道的气流经过叶片并且因为叶片而变为平滑。

本发明的组件具有如下优势：与流道中不包括叶片的情况相比，流道中设置的叶片可以使气流经过流道的阻力降低。这使得与公知的普通类型的组件相比能够提高本发明的组件的效率。

该组件可以以“从内向外”的模式操作，其中气体经由流道流入外壳。该组件还可以以“从外向内”的模式操作，其中气体从外壳经由流道流出。组件是以“从内向外”的模式操作还是以“从外向内”的模式操作取决于多个因素，包括该组件的用途等。举例来说，当组件用于利用过滤元件从气体中过滤夹带物时(后面将更详细地说明)，组件通常以“从内向外”的模式操作。当组件用于利用离心力将夹带物从气体中分离时(后面将更详细地说明)，组件通常以“从外向内”的模式操作。

优选的是，流道构造成为在第一管口与第二管口之间(通常在外壳的口与外壳内的空间之间)流动的气体提供平滑的流动路径。与例如具有不连续流动路径的流道(举例来说，流动路径急剧变向或者包括台阶或其它阻碍物)相比，平滑流动路径可以构造成降低气流流动的阻力。

已经发现，与具有急剧变向的流动路径的流道相比，引入具有平滑流动路径的流道可以将组件的压降降低40％以上。另外还发现，引入至少一个叶片还可以另外将压降降低至少10％。

通常，管口的轴线之间的角度可以至少为大约30°，特别地至少大约60°，通常第一管口的轴线与第二管口的轴线基本上垂直。

优选的是，当沿着叶片的长度看时，叶片大致围绕叶片轴线弯曲，所述叶片轴线与第一管口的轴线大致垂直并且与第二管口的轴线大致垂直。因此，叶片将向流过流道的气体呈现基本凹面和基本凸面。叶片轴线将位于叶片的提供凹面的一侧。

优选的是，叶片在流道的相对壁之间穿过流道延伸。

叶片具有前缘(在使用中指向气流)和后缘。

叶片的曲形可以为这样，凹面或凸面或两者的曲率半径沿着如下线变化不显著，该线在从叶片的前缘和后缘插入的距离为前缘与后缘之间距离的5％的点之间延伸。因此，叶片的这些表面可以限定圆柱或圆锥表面的一部分，并且叶片具有基本圆形的轮廓(即，当在沿其长度的横截面中看时为基本圆形构造)。已经发现，与具有非圆形轮廓的叶片相比，具有基本圆形轮廓的叶片可以大大降低气流经过流道的阻力。然而，曲率半径可以沿着所述线变化，例如，当在沿其长度的横截面中看时，叶片可以具有倾斜构造。与没有叶片的流道相比，这种叶片可以有助于降低气流经过流道的阻力。

优选的是，叶片朝向其后缘具有大致直部。当组件包括过滤元件时，如下面更详细地说明，优选的是该直部基本上平行于过滤元件的轴线延伸。当组件包括用于使进入外壳的气体螺旋流动的引流器时，优选的是该直部基本上平行于出口的轴线延伸。叶片的直部可以由凸面、凹面或两者提供。已经发现，在其后缘处具有直部的叶片可以降低叶片紧下游处气流的紊乱，并因此降低气流经过流道的阻力。优选的是，直部朝向叶片后缘处的顶端变小。这可以进一步降低叶片紧下游处气流的紊乱。

优选的是，叶片的厚度沿着如下线变化不显著，该线在从叶片的前缘和后缘插入的距离为前缘与后缘之间距离(沿着叶片的凸面测量)的5％的点之间延伸，也就是说，优选的是，叶片的轮廓在其前缘和后缘之间具有基本一致的厚度。已经发现，与具有非一致厚度的叶片相比，具有基本一致厚度的叶片降低气流经过流道的阻力。然而，由于与具有当前叶片的流道相比，具有非一致厚度的叶片仍然可以降低气流经过流道的阻力，因此叶片的厚度并非必须恒定。举例来说，叶片的轮廓可以为新月形。此外，叶片可以具有曲翼形轮廓。

优选的是，叶片的前缘相对于朝向叶片流动的气流的方向倾斜。迎角是平行于叶片紧上游的气流的方向延伸的直线与在叶片前缘处与叶片的凸面相切地延伸的直线之间的角度。这有助于使气体平滑地流过叶片，并因此降低由于在流动路径中引入叶片而导致的任何气流阻力。优选的是，迎角大于1°，更优选的是，迎角至少为2°，特别优选的是，迎角至少为3°，例如为4°。优选的是，迎角不大于10°，更优选的是，迎角不大于8°，特别优选的是，迎角不大于6°。

在流道中设置叶片将流道在叶片前缘与后缘之间的叶片范围内有效地划分成两个子流道。当设置有一个以上的叶片时，流道被划分成多个子流道，子流道的数量比叶片数量多一个。

叶片可以将流道沿着流道的至少大部分划分成子流道。举例来说，叶片可以将流道沿着流道长度的至少70％划分成子流道，更优选的是，沿着流道长度的至少80％，特别优选的是，沿着流道长度的至少90％，最优选的是，沿着流道长度的100％。

优选的是，每个子流道的半径比至少为1，更优选的是，至少为1.5，特别优选的是，至少为2。已经发现，流道的半径比越大，气流经过流道的阻力就越小。半径比为流道的转弯中心线的曲率半径与流道宽度之间的比率，流道宽度测量为(a)叶片的表面与(b)流道的壁或相邻叶片的表面之间的距离。

优选的是，每个子流道的高宽比至少为1，更优选的是，至少为2，特别优选的是，至少为3，例如为4。高宽比为经过流道测量的平均流道深度与流道宽度之间的比率，流道宽度测量为(a)叶片的表面与(b)流道的壁或相邻叶片的表面之间的距离。已经发现，流道的高宽比越大，气流经过流道的阻力就越小。

最内侧叶片(即，最靠近流道转向所围绕的轴线的叶片)的凹面与该叶片的凹面所面向的流道的壁之间的优选距离(D)可以利用如下等式计算：

D＝R-rcos(θ/2)

其中(R)是流道的转弯中心线的曲率半径，(r)是叶片的曲率半径，θ是管口的轴线之间的角度。已经发现，与具有置于其它位置的最内侧叶片的流道相比，对于给定的r、R和θ，设置为与流道的壁相距D的叶片可以有助于最佳地降低气流经过流道的阻力。

可以设置一个以上的叶片。优选的是，设置至少两个叶片，更优选的是，至少三个叶片，例如四个叶片。优选的是，当存在一个以上的叶片时，相邻叶片的中点之间的距离与叶片的弦长(为前缘与后缘之间的距离)的比率至少为大约0.2，更优选的是，至少为大约0.35，例如为0.45。已经发现，对于降低气流经过流道的阻力的最佳节弦比为大约0.45。优选的是，相邻叶片之间的距离与叶片的弦长的比率不超过大约1.0，更优选的是，不超过大约0.65。

优选的是，当存在一个以上的叶片时，每个叶片围绕自己的轴线弯曲。每个叶片的曲率半径并非必须相同。举例来说，对于两个相邻的叶片，外侧叶片的曲率半径可以大于内侧叶片的曲率半径。优选的是，最外侧叶片的曲率半径与最内侧叶片的曲率半径之间的比率小于或等于1.5，更优选的是，小于或等于1.3，特别优选的是，小于或等于1.25，例如为1。叶片的长度并非必须相同(其中，叶片的长度为叶片的前缘与后缘之间的距离)。举例来说，对于两个相邻的叶片，外侧叶片的长度可以大于内侧叶片的长度。优选的是，最外侧叶片的长度与最内侧叶片的长度之间的比率小于或等于1.5，更优选的是，小于或等于1.3，特别优选的是，小于或等于1.25，例如为1。已经发现，有利的是具有相等长度的叶片以确保由每个叶片在经过流道的气流上引起的阻滞相等。已经发现，这有助于降低经过流道的气流的不均匀性。

优选的是，当第一管口的轴线与第二管口的轴线基本上垂直时，叶片曲率半径的原点处的包角至少为75°，更优选的是，至少为80°，例如为90°。优选的是，当第一管口的轴线与第二管口的轴线基本上垂直时，叶片曲率半径的原点处的包角不超过100°，更优选的是，不超过90°。

优选的是，流道沿着其长度的至少很大一部分，特别地沿着其长度的至少大约90％具有基本圆状的横截面，并且优选的是，具有大致圆形的横截面。在流道与外壳或过滤元件的口之间形成密封的流道端部，流道可以具有不同的横截面。

优选的是，流道的横截面沿着其长度的至少很大一部分，特别地沿着其长度的至少大约90％基本恒定。在流道与外壳或过滤元件的口之间形成密封的流道端部，流道可以具有不同的横截面。

叶片可以为如下管的形式，即，在流道的第一管口与第二管口之间沿着流道的长度在流道内延伸的管。管提供管状子流道，经过流道流动的气流可以经过管状子流道流动。已经发现，将流道划分为多个管状子流道可以减小气流流过流道时在流道内产生的紊乱。

优选的是，管在流道的第一管口与第二管口之间沿着流道长度的至少70％延伸，更优选的是，沿着流道长度的至少80％延伸，特别优选的是，沿着流道长度的至少90％延伸，最优选的是，沿着流道长度的100％延伸。

在与管所限定的流动路径垂直的平面内截取的管的横截面形状可以为规则或不规则形状。优选的横截面形状包括方形、六边形和圆状。优选的是，管沿着其长度的至少很大一部分为圆形横截面。优选的是，管的横截面形状与流道的横截面形状相同。

优选的是，管的横截面形状沿其长度为恒定的。优选的是，管的横截面尺寸沿其长度为恒定的。这可以有助于使气流经过管道的限制最小。

优选的是，设置一个以上的管。可以设置多个管，使得流道沿着其长度的至少很大一部分划分成多个流道。在与管所限定的流动路径垂直的平面内截取的管的最佳横截面形状和面积以及管的最佳数量取决于很多因素，包括在与流道所限定的流动路径垂直的平面内截取的流道的横截面面积。优选的是，可以设置多个管，使得流道划分成多个相等尺寸的管状流道。在该情况下，当在与流道所限定的流动路径垂直的平面内截取的横截面中看时，流道具有蜂窝状结构。当管的横截面形状使得管不呈棋盘状布置时，相邻管之间的间隙可以为流过流道的气体进一步限定流动路径。可选的是，可以堵塞相邻管之间的一些间隙以避免流体流过该间隙。

可选的是，可以设置多个嵌套管。优选的是，当设置嵌套管时，管的横截面形状沿其长度为相同的。优选的是，所述多个嵌套管同心地布置。优选的是，对于每对相邻管，相邻嵌套管之间的径向距离大致相同。优选的是，最内侧管的直径与相邻嵌套管之间的径向距离大致相等。

当将要通过离心力从气流中去除夹带物时，优选的是，外壳头部提供外壳的上端，而外壳本体部分提供外壳的下端。优选的是，组件包括引流器，其设置为使得流入外壳的气体流过引流器，以至于使进入的气流在外壳内沿着基本螺旋形路径流动。

优选的是，引流器由聚合材料构成。优选的聚合材料包括聚烯烃(特别是聚乙烯和聚丙烯)、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯等。用于引流器的聚合材料可以通过例如纤维材料(特别是玻璃纤维或碳纤维)增强。也可以使用聚合材料之外的其它材料例如金属。

优选的是，引流器通过模制方法例如通过注射成型而形成。

基本螺旋形路径为任何如下路径，即围绕轴线延伸使得由于离心力而迫使气体中的夹带物背离轴线朝外，即朝向外壳的壁。螺旋形路径并非必须为标准螺旋形。举例来说，气流的螺旋形路径与外壳的壁之间的距离可以随着气流围绕外壳轴线的流动而增大或减小。举例来说，螺旋线可以形成为螺旋形路径朝向其前端或后端变紧。此外，气流和与其流动所围绕的轴线垂直的平面之间的角度可以沿着轴线增大或减小。

优选的是，该组件包括从外壳内部延伸至流道第二端的流出管，气体经由该流出管在外壳内部与流道之间流动。设置流出管可以使朝向流道并且背离外壳下端流动的气流与背离入口并且朝向外壳下端流动的气流隔离。这是有利的，因为这可以避免背离外壳下端流动的气体与朝向外壳下端流动的气体相干扰。这对于使螺旋形气流受到的干扰最小是重要的，从而保持螺旋形气流所引起的分离特性，并使组件上的压降最小。

优选的是，流出管由聚合材料构成。优选的聚合材料包括聚烯烃(特别是聚乙烯和聚丙烯)、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯等。用于流出管的聚合材料可以例如通过纤维材料(特别是玻璃纤维或碳纤维)增强。也可以使用聚合材料之外的其它材料例如金属。

优选的是，流出管通过模制方法例如通过注射成型而形成。

垂直于流出管的纵轴线截取的流出管的横截面形状可以为任何规则或不规则形状。优选的是，流出管的横截面形状可以为基本圆状。优选的是，流出管的横截面形状沿其长度为恒定的。流出管的横截面形状的尺寸并非必须沿其长度为恒定的。举例来说，当流出管的横截面形状为基本圆状时，流出管的直径可以沿其长度变化。

优选的是，该组件包括遮挡件，其朝向外壳的下端延伸经过外壳，从而在遮挡件与其中可以收集与气流分离的夹带物的下端之间形成收集空间，在遮挡件中或周围有至少一个开口，夹带物通过该开口可以流过遮挡件而流入收集空间。遮挡件用于抑止紊乱的气流从而在遮挡件与所述下端之间产生“静区”。该静区有助于避免液体再次夹带于气流中。另外，当存在排出口时，静区使排出口可以适当地工作。

遮挡件的表面可以为平面。优选的是，遮挡件的朝向外壳上端的表面为碗形。当组件包括位于入口与遮挡件之间的引流器并且引流器构造成使进入的气流螺旋流动时，这一点尤其有利。这是因为遮挡件的碗形表面可以有助于促进气体的螺旋形流动，并且将气流朝向出口引回去。这与平面遮挡件形成对比，其中平面遮挡件导致气体的螺旋形流动以随意(因此低效率)的方式朝向出口返回。通过保持以均匀的方式使气流朝向出口引回去，已经发现，分离组件上的压降可以小于目前的分离组件上的压降。在如下共同未决的英国专利申请中公开了遮挡件的朝向外壳上端的表面为碗形的分离组件的细节，上述专利申请的名称为“分离组件(Separator Assembly)”，其以代理案号P211193与本申请在同一天提交。上述申请中公开的主题结合在本申请的说明书中作为参考。

优选的是，通过(a)遮挡件的边缘与外壳内侧壁之间的接合以及(b)遮挡件与外壳基部之间的接合中至少一种接合，遮挡件逆着由气流对其的作用而产生的沿着朝向外壳下端方向的力位于外壳本体部分内部。由于遮挡件安装在本体上而非安装在头部，因此不需要使用从头部延伸的系杆以将遮挡件固定于外壳内。已经发现，通过消除外壳内对设置系杆的需要，可以使经过外壳流动的气体受到的阻力更小。因此，这可以使本发明组件的效率与公知的组件相比得到提高。在如下共同未决的英国专利申请中公开了遮挡件的朝向外壳上端的表面为碗形的分离组件的细节，上述专利申请的名称为“分离组件(Separator Assembly)”，其以代理案号P211194与本申请在同一天提交。上述申请中公开的主题结合在本申请的说明书中作为参考。

优选的是，流出管的流入端面向外壳的下端。这可以有助于确保背离外壳下端流动的气体进入流出管。当该组件包括遮挡件时，优选的是，流出管的流入端面向遮挡件。当遮挡件的朝向外壳上端的表面为碗形时，优选的是，流出管的流入端面向遮挡件的碗形面。优选的是，经过流出管的中心并在其流入端处平行于流出管延伸的轴线与经过碗形面的中点并垂直于碗形面的中点延伸的轴线是同轴的。

优选的是，引流器固定于流出管。引流器和流出管可以作为单一件提供。举例来说，引流器和流出管可以由单个模具形成。这可以使得能够容易地制造并装配组件。引流器和流出管可以作为可以固定于一起的分离件提供。这可以允许不同的引流器与不同的流出管一起使用。

如果流出管与引流器分离地形成，那么优选的是，引流器和流出管由相同材料构成。优选的是，引流器可以固定于流出管使得随后可以将引流器取出。举例来说，优选的是，通过使用机械紧固方式诸如锁栓、配合螺纹或接合卡销结构等将引流器固定于流出管。更优选的是，引流器和流出管的形状和尺寸使得流出管通过流出管与引流器之间的摩擦力保持在引流器内。

在一些应用场合中有利的是，将引流器固定于流出管使得引流器随后不可以从流出管取出。在该情况下，优选的是，不使用与引流器和流出管不同的材料将引流器固定于流出管。举例来说，优选的是，通过使用焊接技术例如超声波焊接或热焊接等将引流器固定于流出管。然而，可以认识到，可以通过使用第三方材料例如粘合剂(如，粘接剂)将引流器固定于流出管。

优选的是，引流器包括多个叶片，所述多个叶片围绕外壳的轴线布置并且相对于该轴线倾斜，从而使进入的气体在外壳内沿着基本螺旋形路径流动，其中叶片围绕流出管以阵列形式布置。已经发现，遮挡件相对于流出管和叶片的位置可以影响组件的效率。如果遮挡件的位置太远离出口，那么背离遮挡件流动的气体中很大一部分不能到达流出管。如果遮挡件的位置太靠近出口，那么就可能失去促进气旋(当遮挡件的朝向外壳上端的表面为碗形时)的优势。优选的是，当遮挡件的朝向外壳上端的表面为碗形时，叶片与遮挡件底部之间距离和流出管的面向遮挡件的端部与遮挡件底部之间距离的比率至少为大约1，更优选的是，至少为大约1.2，特别优选的是，至少为大约1.5，例如至少为大约1.7。优选的是，叶片与遮挡件底部之间距离和流出管的面向遮挡件的端部与遮挡件底部之间距离的比率不超过大约2.5，更优选的是，不超过大约2.2，特别优选的是，不超过大约2，例如不超过大约1.8。

优选的是，该组件包括偏流器使得流入外壳的气体流过偏流器，从而迫使进入的气体朝向外壳的侧壁。优选的是，偏流器位于引流器的下游，使得流入外壳的气体首先流过引流器，然后流过偏流器。因此，优选的是，偏流器位于引流器的远离入口的一侧。

优选的是，偏流器围绕流出管环形地延伸。优选的是，偏流器包括位于引流器附近的凸出部分，该凸出部分基本上垂直于外壳的轴线背离流出管延伸。优选的是，偏流器还包括侧裙部，其朝着基本上平行于外壳轴线的方向背离凸出部分的自由端延伸。

优选的是，偏流器固定于流出管。偏流器和流出管可以作为单一件提供。举例来说，偏流器和流出管可以由单个模具形成。这可以使得能够容易地制造并装配组件。偏流器和流出管可以作为可以固定于一起的分离件提供。这可以允许不同的偏流器与不同的流出管一起使用。

如果流出管与偏流器分离地形成，那么优选的是，偏流器和流出管由相同材料构成。优选的是，偏流器可以固定于流出管使得随后可以将偏流器取出。举例来说，优选的是，通过使用机械紧固方式诸如锁栓、配合螺纹或接合卡销结构等将偏流器固定于流出管。更优选的是，偏流器和流出管的形状和尺寸使得流出管通过流出管与偏流器之间的摩擦力保持在偏流器内。

在一些应用场合中有利的是，将偏流器固定于流出管使得偏流器随后不可以从流出管取出。在该情况下，优选的是，不使用与偏流器和流出管不同的材料将偏流器固定于流出管。举例来说，优选的是，偏流器通过使用焊接技术例如超声波焊接或热焊接等固定于流出管。然而，可以认识到，偏流器可以通过使用第三方材料例如粘合剂(如，粘接剂)而固定于流出管。

优选的是，偏流器由聚合材料构成。优选的聚合材料包括聚烯烃(特别是聚乙烯和聚丙烯)、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯等。用于偏流器的聚合材料可以例如通过纤维材料(特别是玻璃纤维或碳纤维)增强。也可以使用聚合材料之外的其它材料例如金属。

优选的是，偏流器通过模制方法例如通过注射成型而形成。

流出管和流道可以作为单一件提供。举例来说，流出管和流道可以由单个模具形成。流出管和流道可以作为分离件提供，所述分离件可以在其端部固定在一起。由于不同的流出管可以与不同的流道一起使用，这可以增大组件的灵活性。

如果流出管与流道分离地形成，那么流出管与流道之间的接合面应该形成不透流体的密封。优选的是，流出管和流道由相同材料构成。优选的是，流出管可以固定于流道使得随后可以将流出管取出。举例来说，优选的是，通过使用机械紧固方式诸如锁栓、配合螺纹或接合卡销结构等将流出管固定于流道。更优选的是，流出管和流道的形状和尺寸使得流出管通过流出管与流道之间的摩擦力保持在流道内。

在一些应用场合中有利的是，将流出管固定于流道使得流出管随后不可以从流道取出。在该情况下，优选的是，不使用与流出管和流道不同的材料将流出管固定于流道。举例来说，优选的是，流出管通过使用焊接技术例如超声波焊接或热焊接等固定于流道。然而，可以认识到，流出管可以通过使用第三方材料例如粘合剂(如，粘接剂)而固定于流道。

外壳可以适于容纳管状过滤元件，该过滤元件在其内部限定出中空空间并且布置为让气流穿过其内壁流动。在该情况下，当过滤元件由外壳容纳时，第二管口与过滤元件内的中空空间连通。这是有利的，因为过滤组件可以用作收集和去除气体中夹带的液体的凝聚式过滤器。

当该组件将要用作凝聚式过滤器时，本发明的组件在使用时包括过滤元件。通常，管状过滤元件包括限定出中空空间的过滤介质壁，从而让气流从该空间穿过壁流动以进行过滤。过滤元件可以在其一端具有端盖，在该端盖处流道与中空空间连通。

适合用于过滤元件中的材料根据待过滤气体的性质、将要从气体中过滤的污染物(液滴、气溶胶、固体颗粒等)的性质、过滤器上的压差等进行选择。这种材料是公知的，包括在DomnickHunter Limited销售的商标为OIL-X的产品中使用的材料。用作过滤介质(过滤层)的合适的材料包括硼硅酸盐和其它的玻璃纤维、活性炭矿物、活化硅土材料等。过滤层可以由编织纤维构成。然而，可以认识到，过滤层可以由非编织纤维的片材构成。举例来说，由有机或无机细纤维构成的微纤维过滤层为优选的。优选的是，将粗纤维层安装在微纤维过滤层的内部。该粗纤维层可以保护微纤维层免遭大颗粒污染物的污染。

优选的是，过滤层可以包括折叠为带凹槽或带褶皱的材料层。这可以增大流过过滤元件的气体将要通过的过滤层的表面积。这还有助于增大过滤层的刚度。

过滤层可以在其外部由“防再夹带”层或排出层包围。排出层特别用于如下过滤元件中，即其中将要从气体中过滤的污染物的本质为气溶胶或液滴的形式。过滤元件的排出层材料可以为任何如下材料，即其能够留住已经由过滤层凝聚并且通过流过排出层的气流带到排出层的液体。过滤元件的排出层通常为多孔性的，并且由促使凝聚的液体朝向过滤元件基部流动的材料构成。影响排出特性的因素包括孔径和结构以及排出层的材料，包括例如与材料接触的液体的表面能。适合用于排出层中的材料用于DomnickHunter Limited销售的商标为OIL-X的类似产品中。合适的材料包括开孔泡沫塑料、粘结织物材料和膨胀泡沫材料。

过滤元件可以包括至少一个用于过滤层的支撑件。这可以有助于将过滤层保持在过滤元件内的适当位置中。这还可以增大过滤元件的刚度。支撑件可以设置在中空空间内，置于过滤层的内表面上。支撑件可以置于过滤层外部，例如置于过滤层与排出层之间。优选的是，由刚性材料构成的第一支撑件在过滤层的内表面上置于中空空间内，而由刚性材料构成的第二支撑件置于过滤层外部。优选的是，所述或每个支撑件带有孔，从而允许气流从中流过。用于支撑件的材料应该具有足够的刚度，以承受在元件与包括该元件的组件进行组装的过程中以及使用过程中元件将要受到的力。该材料可以为金属，例如不锈钢。

过滤介质(或其一个或多个层)可以利用大量粘合物诸如粘接剂等密封于端盖。粘合物应该根据在使用中元件将要接触的流体进行选择，使得在粘合物与流体之间不存在不利的反应。过滤介质可以利用其它技术诸如焊接(例如通过局部加热或通过超声波焊接)密封于端盖。

排出介质(或其一个或多个层)可以利用大量粘合物诸如粘接剂等密封于端盖。粘合物应该根据在使用中元件将要接触的流体进行选择，使得在粘合物与流体之间不存在不利的反应。排出介质可以利用其它技术诸如焊接(例如通过局部加热或通过超声波焊接)密封于端盖。

优选的是，过滤元件沿其长度具有基本上恒定的横截面形状。优选的是，过滤元件的横截面基本上为圆的。举例来说，过滤元件可以为圆形或椭圆形。然而，可以认识到，过滤元件的横截面并非必须为圆的。举例来说，该横截面可以为方形、三角形或任何其它规则或不规则的形状。

当沿着过滤元件的轴线观看时，过滤元件的形状(过滤元件的横截面形状)通常在过滤元件长度的至少大部分上为大致恒定。然而，可以认识到，过滤元件的横截面形状并非必须为恒定的。举例来说，过滤元件可以为圆锥形或角锥形。

端盖可以包括从端盖伸入过滤元件壁所限定的中空空间内的流入管。流入管可以帮助使经过过滤元件壁的气体均匀地分布。优选的是，流入管与端盖同轴，然而，可以认识到，并非必须如此。

优选的是，流入管大致为直的，至少在其位于中空空间内的长度部分中如此。优选的是，流入管的长度(从流入管所安装的端盖的内表面测量)与过滤元件的长度(在相对端盖的内表面之间测量)的比率至少为大约0.15，更优选的是，至少为大约0.20，特别是至少为大约0.25。

端盖可以具有围绕流入管的外围延伸的开口，用于将气流供应至端盖附近的元件壁。因为这可以帮助污染物在元件壁上均匀地分布，因此这是有利的。

流入管可以与端盖一体形成，或者可以分离地形成并且随后固定于端盖。

分离地形成流入管是有利的，因为这允许制造可以固定于标准端盖的大量不同的流入管。然而，将端盖与流入管形成为单一件也是有利的，因为这可以降低制造成本。如果不将多个不同的流入管用于不同的应用场合则尤其如此。

流入管在其内壁中可以具有至少一个螺旋形延伸的膛线结构，该膛线结构使气流在离开流入管时进行螺旋流动。这可以促使气流中的污染物在过滤元件的长度上更均匀地分布。此外，由于进入元件的气体的螺旋流动，可以促进液滴与气流的初步分离。在与本申请一起提交的共同未决的PCT申请中公开了如下过滤元件的细节，其具有流入管并且流入管在其内壁中具有至少一个螺旋形延伸的膛线结构，上述申请要求英国专利申请No.0417457.9的优先权。上述申请中公开的主题结合在本申请的说明书中作为参考。

流入管在其侧壁中可以具有至少一个开口。优选的是，流入管具有上游带、中游带以及下游带，所述带彼此轴向相邻并且不重叠，具有流入管长度的至少5％的相同轴向长度，并且布置为其平面与流入管的轴线垂直，其中上游带中侧壁开口面积的比例小于中游带，中游带中侧壁开口面积的比例小于下游带。这可以帮助确保将流入过滤元件中的气体供应分级，从而可以导致流过元件壁的气体更均匀地分布。在与本申请一起提交的共同未决的PCT申请中公开了如下过滤元件的细节，其具有流入管并且流入管在其侧壁中具有至少一个开口，上述申请要求英国专利申请No.0417462.9的优先权。上述申请中公开的主题结合在本申请的说明书中作为参考。

通常，过滤元件包括：第一端盖，在第一端盖处流道与中空空间连通；以及第二端盖，其位于过滤介质壁的相反端部。通常，过滤元件在使用中布置为第一端盖位于第二端盖上方，此时可以将第一端盖称为顶端盖，将第二端盖称为底端盖。

端盖和所述壁在其接合面处的横截面应该大体上相同，使得端盖可以与所述壁配合在一起，从而提供不透流体的密封。优选的是，过滤层和排出层保持并密封在设置于第一端盖中的槽中，使得不存在气体流过过滤介质的路径。

当设置有第二端盖时，优选的是，过滤层保持并密封在设置于第二端盖中的槽中，使得不存在气体流过过滤介质的路径。优选的是，排出层从过滤元件的壁延伸经过第二端盖的外表面的至少一部分，经过第二端盖的背向第一端盖的表面。这可以方便将凝聚的流体从过滤元件的排出层排出到组件的贮液器中，流体可以从贮液器中收集并且处置。在与本申请一起提交的共同未决的PCT申请中公开了如下过滤元件的细节，其中排出层从过滤元件的壁延伸经过第二端盖的外表面的至少一部分，经过第二端盖的背向第一端盖的表面，上述申请要求英国专利申请No.0417455.3的优先权。上述申请中公开的主题结合在本申请的说明书中作为参考。

当设置有第二端盖时，并且当排出层从过滤元件的壁延伸经过第二端盖的外表面的至少一部分，经过第二端盖的背向第一端盖的表面时，排出层的位于第二端盖与外壳之间的部分可以由至少一个纵向延伸的翅片压缩。这可以方便将凝聚的流体从过滤元件的排出层排出到组件的贮液器中，流体可以从贮液器中收集并且处置。外壳壁与第二端盖的经由翅片和排出层的有效接合还可以有助于使过滤元件在横向上定位于外壳内。这可以促使在外壳与过滤元件之间形成可靠密封，否则，如果过滤元件能够在外壳内横向移动，那么这种密封可能受到干扰。过滤元件在外壳内的横向位置与相互啮合的肋和槽所提供的轴向位置协同作用。在与本申请一起提交的共同未决的PCT申请中公开了如下过滤组件的细节，其中排出层的位于第二端盖与外壳之间的部分由至少一个纵向延伸的翅片压缩，上述申请要求英国专利申请No.0417459.5的优先权。上述申请中公开的主题结合在本申请的说明书中作为参考。

优选的是，每个端盖或端盖之一由聚合材料构成。优选的聚合材料包括聚烯烃(特别是聚乙烯和聚丙烯)、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯等。用于端盖的聚合材料可以例如通过纤维材料(特别是玻璃纤维或碳纤维)增强。也可以使用聚合材料之外的其它材料例如金属。第一端盖和第二端盖通常由相同的一种或多种材料构成。

优选的是，每个端盖或端盖之一通过模制方法例如通过注射成型而形成。

优选的是，当设置有第二端盖时，第二端盖包括竖立部分，该竖立部分朝向第一端盖伸入过滤元件内的空间。这可以有助于促使流体朝向过滤元件的壁横向流动。优选的是，该竖立部分位于过滤元件内的中央。

优选的是，第二端盖的竖立部分朝向其更靠近第一端盖的端部向内缩小。竖立部分可以沿其长度具有基本上恒定的横截面形状。优选的是，竖立部分的横截面基本是圆的，例如为椭圆形，或者特别地为圆形。

外壳可以包括头部和本体。头部和本体可以为可分离的，从而使得可以进入外壳的内部，特别是用于更换过滤元件。头部和本体应该能够例如通过配合螺纹或通过配合卡销结构彼此相连以形成不透流体的密封。

外壳应该提供气流流入外壳的入口以及已经经过组件的气体可以离开外壳的出口。入口和出口通常设置在外壳头部中。

优选的是，外壳包括其中收集从气流中去除的液体的贮液器。举例来说，当组件包括过滤元件时，优选的是，外壳包括其中可以收集从排出层排出的凝集液体的贮液器。贮液器可以由外壳内位于过滤元件下方的空间提供。

优选的是，外壳包括用于贮液器内液体的排出口。该排出口通常用于去除已经收集在贮液器中的液体。该排出口应该优选能够在不对外壳减压的情况下打开。在EP-A-0081826中公开了合适的排出机构。

外壳应该由能够承受使用中所经受的内压的材料构成。金属通常是优选的，例如铝及其合金以及某些钢。

优选的是，流道作为与外壳分离的部件形成。这具有如下优势：流道和外壳可以由不同的材料构成，从而使得部件的材料可以根据部件在使用中的需要以及制造这些部件的合适的技术进行选择。举例来说，通常优选的是外壳由金属材料诸如钢或铝合金构成，具体地说，使得外壳能够承受其在使用中受到的内压。因此外壳(或者至少外壳头部)经常采用铸造工序形成。特别是当该组件在使用中受到高的内压或者当外壳的容积较小时，聚合材料可以用于外壳的部件(例如，外壳的头部或本体部分或者两者)。通常优选的是，流道由聚合材料诸如聚烯烃、聚酰胺或聚酯构成。聚合材料可以例如通过纤维增强。对流道使用聚合材料具有如下优势：其可以方便地通过模制工序形成。对流道采用聚合材料与对外壳采用金属材料的组合可以方便形成两者之间的密封，这是因为聚合物可能稍稍变形以顺应外壳的密封表面。

优选的是，当流道作为与外壳分离的部件形成时，两者之间形成不透流体的密封。优选的是，当组件包括过滤元件并且当流道作为与外壳分离的部件形成时，提供流道与外壳之间的不透流体的密封，以确保所有进入外壳的流体进入过滤元件。用于密封入口的技术为人公知，例如在WO-A-99/30798中公开了这种技术。

当该组件包括过滤元件时，流道可以作为过滤元件的一部分提供。当过滤元件具有端盖时，流道可以作为端盖的一部分提供，特别是当端盖通过模制操作形成时。这具有如下优势：不需要提供过滤元件与流道之间的密封连接；当过滤介质的情况使得需要更换时，流道可以与过滤元件一起更换。此外，例如通过制造为单件，或者通过制造为例如通过机械方式或者通过粘结方式(采用或不采用粘接剂材料)固定于彼此的多个件，流道和过滤元件的端盖可以作为单个部件结合在过滤元件中。

优选的是，流道作为与外壳和过滤元件分离的部件形成。

如果流道作为与过滤元件分离的部件形成，那么过滤元件与流道之间的接合面应该形成不透流体的密封以确保流过流道的所有气体进入过滤元件。优选的是，如果过滤元件具有端盖，那么流道和端盖由相同的材料构成。优选的是，流道可以固定于端盖使其随后可以取出。举例来说，优选的是，通过使用机械紧固方式诸如锁栓、配合螺纹或接合卡销结构等将流道固定于端盖。更优选的是，流道和端盖的形状和尺寸使得流道通过流道与端盖之间的摩擦力保持在端盖内。

如果流道作为与外壳分离的部件形成，那么优选的是，在组件组装之后流道伸入外壳的头部。密封件可以设置在外壳和流道的彼此接触的表面之一或两者中。举例来说，密封件可以围绕第一管口设置在流道的表面中。密封件可以设置在该表面的槽中。密封件可以作为流道的可分离部件。密封件可以形成为流道的一体部分，例如通过成型于合适的位置而形成。根据本发明的组件中用于密封件的材料根据组件的应用场合进行选择，密封件通常由弹性材料提供。

头部可以具有其中容纳流道端部的孔。优选的是，至少一个口(“腔口”)设置在外壳的头部中，所述外壳的头部具有限定头部内的主腔的内壁，该主腔具有与腔口连通的第一端和位于第二端的开口，其中主腔的第一端和第二端的轴线不相对正(彼此错开)。优选的是，密封件设置在主腔的内壁与流道之间。优选的是，密封件设置在主腔的第二端处或者朝向该第二端设置，并且设置在流道的第二端处或者朝向该第二端设置。优选的是，流道具有第一端，其可以通过主腔第二端处的开口安装在外壳头部中的主腔内，使其基本上朝向外壳中的腔口；以及第二端，其朝向外壳的本体部分，以提供让气体在外壳的本体部分与出口之间流动的管道。已经发现，设置这种流道可以产生巨大的优势，包括可以减少在腔口与本体部分之间的腔室内的气体流动中因为轴线不相对正而引起的紊乱。此外，考虑到与其它组件例如WO-02/38247中公开的组件相比使流动阻力最小，这种组件对于头部的设计可以具有更少的限制。在与本申请一起提交的共同未决的PCT申请中公开了具有流道伸入其中的主腔的组件的细节，上述申请要求英国专利申请No.0417458.7的优先权。上述申请中公开的主题结合在本申请的说明书中作为参考。

如果设置具有限定主腔的内壁的头部，那么流道可以具有朝向主腔内的凹部延伸的延伸部分。延伸部分的外表面与主腔的内壁之间的辅助密封件可以在主腔内凹部中限定出辅助腔，该辅助腔通过辅助密封件与主腔隔离。

腔室凹部的壁可以具有形成于其中的通气口，使得辅助腔与过滤元件的与主腔内的气体相对一侧上的气体连通。

流道延伸部分的壁可以具有形成于其中的通气口，该通气口与辅助腔连通。

辅助腔可以包括用于测量朝向过滤元件流动的气体中的压力与已经通过过滤元件的气体中的压力之间差值的装置。合适的压差测量装置为人公知。优选的装置可以包括可扩张的囊，其中扩张的程度取决于所测量的压差，并且布置为在其扩张和收缩时使磁体平移。磁体的位置可以受到远程监视，并且与所测量的压差相对应。合适的压差测量装置在现有产品中，例如在DomnickHunter Limited销售的商标为OIL-X的产品中是公知的。

流道可以在其制造过程中具有另外的特征。举例来说，端口可以形成于其中，用于与指示管道内压力的装置连接。这种端口是公知的，例如WO-A-99/30798中所公开。在与本申请一起提交的共同未决的PCT申请中公开了这种端口的可选布置的细节，上述申请要求英国专利申请No.0417458.7的优先权。上述申请中公开的主题结合在本申请的说明书中作为参考。

流道可以在其制造过程中具有另外的特征。举例来说，端口可以形成于其中，用于与指示管道内压力的装置连接。突出部分可以形成于流道中，当流道正确地位于外壳内时，所述突出部分可以容纳在外壳中的凹部中。这可以提供关于流道位置是否正确的指示，例如通过视觉检查，或者因为突出部分可以弹性变形并且通过可以视觉检查或者由操作者感觉的咬扣配合容纳在凹部中。举例来说，当位于凹部中时，突出部分可以避免流道从外壳内撤出。

通常，气流朝向和背离组件的流动是基本水平的。管状过滤元件通常竖直地布置，使得外壳开口位于外壳顶部，而过滤元件位于其下面。当外壳包括头部和本体部分时，在使用中头部将位于外壳顶部，而本体部分位于头部下面。

优选的是，流道由可配合的第一部件和第二部件形成。这是有利的，因为与制造作为单件的流道相比，作为两件的本发明流道的制造复杂性和成本大大降低。特别地，当流道通过模制工序形成时，用于第一部件和第二部件中每一部件的模具比用于整个流道的单个模具简单得多。因此，尽管在配合和密封两件方面涉及两位的成本，但是这些成本小于将流道制造为两件而非一件所节省出的成本。

优选的是，第一部件包括流道壁的第一部分和叶片，第二部件包括流道壁的第二部分，该第二部分具有形成于其中的凹部，当第一部件和第二部件配合在一起时，叶片的远离流道壁第一部分的端部可以容纳于凹部中。然而，第一部件和第二部件都可以包括流道壁的一部分和叶片的一部分，其中当第一部件和第二部件配合在一起时，叶片的各部分彼此相接并配合。

优选的是，第一部件和第二部件固定于彼此上，而不需要使用与第一部件和第二部件不同的材料。举例来说，第一部件和第二部件通过使用焊接技术例如超声波焊接或热焊接固定于彼此上。然而，可以认识到，第一部件和第二部件可以通过使用第三方材料例如粘合剂(如，粘接剂)固定于彼此。

优选的是，流道的可配合第一部件和第二部件大致在包含管口的第一轴线与第二轴线的平面内配合。更优选的是，流道具有包含第一管口和第二管口的对称面，并且第一部件和第二部件沿着该对称面配合。

优选的是，过滤元件大部分位于外壳的本体部分内。通常，大致在本体与外壳头部端盖之间的接合面处形成用于气体流动的与过滤元件的连接。然而，过滤元件可以伸出超出本体部分的端部或者本体部分可以伸出超出过滤元件的端部。外壳头部端盖和本体部分应该能够以足够的安全性彼此相连，使得能够承受组件在使用中受到的内压。当需要分离端盖与流道时，该连接可以为临时的，或者连接可以基本上为永久的。合适的连接方法的例子包括螺纹和卡销类连接。优选的是，该组件包括用于指示端盖与本体部分何时安全地彼此连接为足以承受内压的构件。这可以具有如下优势：例如当流道接合本体部分(直接或间接)并且是通过本体部分对流道的作用使流道进入外壳端盖中时，还指示流道合适地位于外壳内(不管外壳是否包括端盖和可分离的本体部分)。该指示可以为视觉上的，例如涉及外壳或流道中的标记的显现。该指示可以以其它方式感知，例如通过感觉弹性材料在凹部中的接合。举例来说，流道和外壳中一者可以具有可弹性变形的突出部分，而流道和外壳中另一者可以具有形成于其中的凹部，当流道正确地位于外壳中时突出部分容纳于凹部中。在优选实施例中，突出部分设置在流到上，并且凹部设置在外壳上，优选地设置在外壳端盖上。

优选的是，过滤元件，或者端盖，或者每个端盖(如果设置有第一端盖和第二端盖)具有用于将过滤元件置于过滤组件的外壳中的构件，具体地说，用于控制过滤元件在外壳内对正。举例来说，端盖可以具有至少一个肋，其容纳在外壳中的合适的槽中。这还可以方便在相对于外壳头部旋转外壳本体时将过滤元件从外壳头部松开。在与本申请一起提交的共同未决的PCT申请中公开了如下过滤组件的细节，其中端盖可以具有至少一个肋并且该肋容纳在外壳中的合适的槽中，上述申请要求英国专利申请No.0417463.7和No.0428567.2的优先权。上述申请中公开的主题结合在本申请的说明书中作为参考。

通常，流道提供让气流在外壳中的入口与过滤元件内的中空空间之间流动的路径，用于让气体经过设置在过滤元件壁中的过滤介质向外流动，使得过滤元件工作于“从内向外”的模式。可以设计出可选的布置方式。举例来说，流道可以提供在气体已经向内流过过滤介质之后让气流在过滤元件内的中空空间与外壳中的出口之间流动的路径，使得过滤元件工作于“从外向内”的模式。此外，当外壳要作用分离器而非凝聚式过滤器时，流道可以提供在已经使气流进行旋转运动之后让气流从外壳内的中空空间流到外壳中的出口的路径。

在另一方面，本发明提供一种独立的流道，其用于管状过滤元件诸如上述过滤元件。该流道可以用于如下过滤元件，该过滤元件将要置于外壳内以通过使气流通过过滤元件的壁来收集气流中的夹带物。流道具有第一端处或朝向第一端的密封面，密封件可以通过该密封面形成于外壳中的口，并且流道可以在第二端处与过滤介质相连，使得流道可以控制外壳的口与过滤介质之间的气流。

在另一方面，本发明提供一种用于收集气流中的夹带物的管状过滤元件，该过滤元件具有由过滤介质形成的壁，该壁在其内部限定出中空空间，使得气流可以流过壁进行过滤，该过滤元件具有流道装置，该流道装置具有：第一管口，其与用于过滤元件的外壳中的口连通；以及第二管口，其与过滤元件内的中空空间连通，其中第一管口的轴线和第二管口的轴线不相对正(彼此错开)，并且流道包括至少一个位于其内部的叶片，使得在第一管口与第二管口之间沿着流道的气流可以经过叶片，并且因为叶片而变得平滑。

在另一方面，本发明提供一种用于收集气流中的夹带物的过滤组件，该组件包括用于管状过滤元件的外壳，该过滤元件在内部限定出中空空间并且布置为让气流流过其壁，外壳具有用于待过滤气体的入口和出口，该组件还包括流道，该流道具有：第一管口，其与用于待过滤气体的入口和出口之一连通；以及第二管口，其与过滤元件内的中空空间连通，其中第一管口的轴线和第二管口的轴线不相对正(彼此错开)，并且流道包括至少一个位于其内部的叶片，使得在第一管口与第二管口之间沿着流道的气流可以经过叶片，并且因为叶片而变得平滑。

根据另一方面，本发明提供一种用于收集气流中的夹带物的分离组件，该组件包括在其内部限定出空间的外壳，该外壳具有用于待过滤气体的入口和出口，该组件还包括流道，该流道具有：用于与出口连通的第一管口以及用于与外壳内的空间连通的第二管口，其中第一管口的轴线和第二管口的轴线不相对正(彼此错开)，并且流道包括至少一个位于其内部的叶片，使得在第一管口与第二管口之间沿着流道的气流可以经过叶片，并且因为叶片而变得平滑，该组件还包括流出管，其从流道的第二端与该第二端基本同轴地延伸；以及引流器，其位于入口的下游，以使得流入外壳的气体流过引流器，并且使得进入的气体在外壳内沿基本螺旋形路径流动。

优选的是，该分离组件完全依靠螺旋形流动路径提供的离心力来从气流中去除夹带物，而非依靠过滤元件。

附图说明

现在将参照附图仅仅作为示例地描述本发明的实施例，其中：

图1是根据本发明的过滤组件的侧面剖视图，该过滤组件包括过滤元件和外壳，在使用时过滤元件位于外壳中。

图2是根据本发明的过滤元件的侧面剖视图。

图3是图2所示过滤元件的顶端盖的侧面剖视图。

图4是图2所示过滤元件的顶端盖的示意性透视图。

图5是图2所示过滤元件的顶端盖的示意性顶视图。

图6是图2所示过滤元件的顶端盖的示意性剖视图，示出过滤元件的进入管的第二实施例。

图7是图2所示过滤元件的顶端盖的示意性剖视图，示出过滤元件的进入管的第三实施例。

图8是图2所示过滤元件的顶端盖的示意性剖视图，示出过滤元件的进入管的第四实施例。

图9是图2所示过滤元件的顶端盖的示意性剖视图，示出过滤元件的进入管的第五实施例。

图10是图2所示过滤元件的顶端盖的示意性剖视图，示出过滤元件的进入管的第六实施例。

图11是图2所示过滤元件的第一叶片的剖视图。

图12是根据第二实施例的图2所示过滤元件的第一叶片的剖视图。

图13是根据第三实施例的图2所示过滤元件的第一叶片的剖视图。

图14是根据第四实施例的图2所示过滤元件的第一叶片的剖视图。

图15是根据本发明的流道的侧面剖视图，示出第一叶片的位置的计算方法。

图16是图15所示流道的侧面剖视图，示出叶片的节弦比的计算方法。

图17是图15所示流道的侧面剖视图，示出叶片所限定的子流道的半径比和高宽比的计算方法。

图18a是根据本发明的两件流道中的第一部件的示意性透视图。

图18b是根图18a所示两件流道中的第二部件的示意性透视图。

图19是根据本发明用于去除气流中的夹带物的组件的可选实施例的侧面剖视图，该组件利用离心力将夹带物从气流中分离。

图20是图19所示组件去掉外壳的头部的透视图。

图21是图19所示组件的示意性侧面剖视图，示出通过组件的气体流动。

图22是图19所示分离组件的遮挡件的侧面剖视图。

图23是图19所示分离组件的遮挡件和遮挡壁的侧面剖视图。

图24是图19所示分离组件的切除透视图，其中没有外壳。

具体实施方式

参照附图，图1至图18示出根据本发明的用于去除气流中的夹带物的组件的一个实施例。该组件显示为使用过滤介质从气流中去除夹带物的过滤组件。可以认识到，根据本发明的其它类型的组件可以用于去除气流中的夹带物，诸如下面参照图19至图24所述的分离组件。

图2示出过滤元件，该过滤元件包括由过滤介质形成的柱形壁部分2，以及顶端盖4和底端盖6。

壁部分2在其内部限定出中空空间8。壁2的过滤介质包括柱形过滤层10和柱形防再夹带层或排出层12，该层12在过滤元件外部紧密配合在过滤层周围。

顶端盖4包括流道34，该流道限定用于待过滤气体的流动路径36。在流道34内具有端口80，该端口与用于测量过滤元件压差的仪器相连接。当过滤元件位于外壳(下面将更详细地说明)内时，端口80可以容纳在外壳头部中面向下的插座内，从而通过压缩端口外表面与插座内表面之间的O型圈而形成密封。

流道34包括具有第一轴线A的第一开口162以及具有第二轴线B的第二开口164。第一开口162的轴线A与第二开口164的轴线B之间的角度为90°。流道34提供两个开口之间的连续流动路径，并因此在使用时为穿过其中的气流提供平滑的方向改变。流道34围绕轴线D转动，该轴线D垂直于第一开口162的轴线A和第二开口164的轴线B而延伸。(如图2所示，流道34转动所围绕的轴线D与获得过滤元件的图2所示横截面时截取的平面垂直地延伸。)

流道34包括在流道上垂直延伸的第一曲形叶片158、第二曲形叶片159和第三曲形叶片160。每个叶片围绕其自己的轴线弯曲，并且每个叶片的曲率半径相同。此外，在其前缘与后缘之间测量的每个叶片的叶片长度相等。叶片弯曲所围绕的轴线与第一开口162的轴线A和第二开口164的轴线B垂直地延伸。举例来说，如图2所示，第二叶片159围绕轴线C弯曲，轴线C与流道34转动所围绕的轴线D平行地延伸。每个叶片具有凹面168和凸面170，其中每个叶片的凹面面向流道34的第一开口162和第二开口164。因此，叶片有助于引导第一开口162与第二开口164之间的气体流动。

第一叶片158、第二叶片159和第三叶片160的形状和构造相同，并且在下面参照图11中的第一叶片158得到更详细地显示。如图所示，第一叶片158具有：倒圆的前缘172以及后缘174，当过滤元件在使用时该前缘面向气体流动的方向176。第一叶片158的厚度在其前缘与后缘之间基本上恒定。该叶片具有位于其后缘174附近的直部182以及在叶片前缘与该直部之间延伸的曲形部186。直部182的长度为叶片前缘172与后缘174之间的叶片158总长度的5％。在使用时叶片相对于气流的迎角(即，平行于叶片158紧上游的气流的方向延伸的直线176与在叶片前缘172处与叶片的凸面170相切地延伸的直线186之间的角度180)为4°。

第一叶片158、第二叶片159和第三叶片160并非必须具有如图11所示叶片的形状和构造。举例来说，叶片可以具有如图12所示的肘形叶片188的形状和构造。肘形叶片188在构造上与图11所示的叶片基本上类似，相同的部件具有相同的参考标记。然而，肘形叶片188包括：直前部190，其位于叶片前缘172附近；直后部192，其位于叶片后缘174附近；以及曲形部194，其位于直前部190与直后部192之间。

此外，第一叶片158、第二叶片159和第三叶片160可以具有如图13所示的新月形叶片196的形状和构造。新月形叶片196在构造上与图11所示的叶片基本上类似，相同的部件具有相同的参考标记。然而，新月形叶片196的厚度在其前缘172与后缘174之间不是均匀的。实际上，当从前缘172朝向前缘172与后缘174之间的中点前进时，新月形叶片196的厚度连续增大，当从中点向后缘前进时，新月形叶片196的厚度连续减小。

此外，第一叶片158、第二叶片159和第三叶片160可以具有如图14所示的曲翼形叶片198的形状和构造。曲翼形叶片198在构造上与图11所示的叶片类似，相同的部件具有相同的参考标记。然而，曲翼形叶片198的厚度在其前缘172与后缘174之间不是均匀的，并且靠近前缘处通常比靠近后缘处更厚。

现在再参照图2，图2所示第一叶片158、第二叶片159和第三叶片160的节弦比为0.45。

第一叶片158、第二叶片159和第三叶片160布置为使得全部子流道(下面将要参照图17详细说明)的半径比至少为1。

第一叶片158、第二叶片159和第三叶片160布置为使得全部子流道的高宽比至少为1。

图15至图17示出如何计算最内侧叶片的凹面与该叶片的凹面所面向的流道的壁之间的优选距离以及带有叶片的流道的节弦比、半径比和高宽比。为了使显示简化，图15至图17所示的流道34只包括第一叶片232和第二叶片234。另外，图15所示流道34的所有其它部件与图2所示流道的部件相同，并且具有相同的参考标记。

如图15所示，最内侧叶片(即第一叶片232)的优选位置可以计算为，该叶片的凹面168与该叶片的凹面所面向的流道的壁之间的距离200等于R-rcos(θ/2)，其中(R)是流道34的转弯中心线204的曲率半径202，(r)是第一叶片232的曲率半径206，θ是第一管口162的轴线与第二管口164的轴线之间的角度(即如图2和图15所示的90°)。

如图16所示，节弦比计算为第一叶片232的中点与第二叶片234的中点之间的距离208与叶片的弦长210之间的比率。

如图17所示，第一叶片232与第二叶片234将流道34划分为分别具有第一转弯中心线212、第二转弯中心线214和第三转弯中心线216的第一子流道、第二子流道和第三子流道。具有第二转弯中心线214的第二子流道的半径比计算为如下值，即第二子流道的第二转弯中心线214的曲率半径218与在第一叶片232与第二叶片234之间测量的该子流道的宽度208之间的比率。

仍然参照图17，具有第二转弯中心线214的第二子流道的高宽比计算为如下值，即第二子流道的深度与在第一叶片232与第二叶片234之间测量的该子流道的宽度208之间的比率。如图4所示，子流道的深度是流道34的相对壁之间的距离220，形成子流道的叶片在所述相对壁之间延伸。

现在参照图2，过滤元件的流道34和顶端盖4形成为分离件。此外，流道34由两件形成。

两件式流道34示于图18a和图18b中。为了简化起见，图18a和图18b中所示的流道34只包括第一叶片232和第二叶片234。另外，图18a和图18b所示流道34的所有其它部件与图2所示流道的部件相同，并且具有相同的参考标记。参照图18a和图18b，流道34包括可配合的第一部件221和第二部件222。除了第一叶片232和第二叶片234从流道34的第一部件221延伸并且是第一部件221的一部分之外，第一部件221和第二部件222彼此互为镜像(两个件的对称面延伸经过第一管口162的轴线与第二管口164的轴线)。第一叶片232和第二叶片234在其自由端(即，叶片由其延伸的第一部件221的壁的远端)分别具有突出部分224、226，该突出部分可以容纳在流道34的第二部件的壁中所形成的对应凹部228、230中。因此，当第一部件221和第二部件222置于一起形成流道34时，突出部分224、226容纳在对应的凹部228、230中，使得第一叶片232和第二叶片234在其自由端固定于第二部件222。

再次参照图2，顶端盖4还包括与顶端盖4同轴的流入管106，该流入管从流道34的第二管口164部分地伸入中空空间8中，成为下游的开口端。在该实施例中，流入管106和顶端盖4为一件。然而，可以认识到，流入管106和顶端盖4并非必须为一件。流入管106限定待过滤气体的流动路径108，并且与顶端盖4的流动路径36流体连接。

顶端盖4具有环绕流道34附近的流入管106延伸的环形口112。流入管106通过在顶端盖4与流入管106之间延伸的翅片114保持在环形口112中。

如图3最佳显示，流入管106具有膛线结构，该膛线结构限定于流入管106的内壁上，从流入管106的位于顶端盖4附近的端部朝向流入管106的远离顶端盖的末端延伸。膛线结构由在流入管106的内壁上螺旋形延伸的脊部110提供。

现在参照图4，图中显示了图2所示顶端盖4的示意性透视图。为了简化并且能够示出螺旋形延伸的槽110，图中没有示出第一叶片158。如图所示，流入管106在其侧壁中具有第一开口116、第二开口118、第三开口119以及第四开口(未示出)。这些开口为如下狭缝的形式，其从流入管106的下游开口端处的开口端均匀地变小，朝向流入管的上游开口端到达某一点。因此，流入管106的侧壁中开口的比例朝向流入管的下游开口端增大。这些狭缝沿着与流入管的轴线平行的方向并且顺着流入管长度的50％延伸。这些狭缝围绕流入管106等距离地设置，也就是说，围绕流入管以大约90°的角度彼此间隔开。

图6至图10显示根据本发明的流入管的可选实施例，该实施例可以用于图2所示的顶端盖4。图6至图10所示的顶端盖4与图2所示的顶端盖相同。然而，为了简化，没有示出第一叶片158、第二叶片159、第三叶片160以及螺旋形延伸的脊部110。

图6示出根据本发明的流入管120，除了第一狭缝、第二狭缝、第三狭缝以及第四狭缝变小至平坦端部122(而非一点)之外，该流入管与图2所示流入管在构造上相似。

图7示出流入管124，除了流入管124只有一个螺旋形延伸的狭缝形式的开口126之外，该流入管124与图2所示流入管在构造上相似。螺旋形延伸的狭缝从流入管124的下游开口端处的开口端朝向流入管的上游开口端延伸至某一点。如图所示，与流入管124的轴线垂直的平面和基本上沿着狭缝126的一部分投影的直线之间的角度是恒定的。然而，与基本上沿着狭缝的一部分投影的直线垂直地截取而获得的螺旋形延伸的狭缝126的宽度朝向上游的开口端减小。因此，流入管124的侧壁中开口的比例朝向流入管的下游开口端增大。

图8示出流入管128，该流入管128与图7所示流入管在构造上的相似之处在于，流入管128只有一个螺旋形延伸的狭缝形式的开口130。然而，与图7所示的流入管124相反，图8所示狭缝130的宽度沿其整个长度为恒定的。此外，与流入管128的轴线垂直的平面和基本上沿着狭缝130的一部分投影的直线之间的角度朝向流入管的下游开口端减小。因此，流入管128的侧壁中开口的比例朝向流入管的下游开口端增大。

图9示出根据本发明的流入管132，除了侧壁具有多个孔形式的开口134之外，该流入管与图2所示流入管在构造上相似。这些孔可以划分为完全落入三个围绕流入管延伸的带(由136一般地表示的上游带、中游带138以及下游带140)内，每个带限定与流入管的轴线垂直的平面。上游带136位于流入管132的下半部中。在上游带136中存在四个孔(图9中只能看到一个)，在中游带138中存在八个孔(图9中只能看到两个)，在下游带140中存在十二个孔(图9中只能看到三个)。这些孔具有两个等长的平行直边，并且在孔的于平行边之间延伸的每个端部具有凸出端。平行边的长度长于其间的横向距离。全部孔134在形状和尺寸上相同。

上游带136中的四个孔围绕流入管132等距离地设置，也就是说，围绕流入管以大约90°的角度彼此间隔开。中游带138中的八个孔划分成四个两孔的组。这四个两孔的组围绕流入管132等距离地设置，也就是说，围绕流入管以大约90°的角度彼此间隔开。下游带140中的十二个孔划分成四个三孔的组。这四个三孔的组围绕流入管132等距离地设置，也就是说，围绕流入管以大约90°的角度彼此间隔开。因此，流入管132的侧壁中开口的比例朝向流入管的下游开口端增大。

图10示出流入管142，除了如下差别之外，该流入管与图9所示流入管在构造上相似，所述差别即，孔152的形状为圆形，可以划分四个带(由144一般地表示的上游带、中上游带146、中下游带148以及下游带150)，而非划分为三个带。在上游带144中存在四个孔(图10中只能看到一个)，在中上游带146中存在八个孔(图10中只能看到两个)，在中下游带148中存在十二个孔(图10中只能看到三个)，在下游带150中存在十六个孔(图10中只能看到四个)。

再次参照图2，每个端盖具有形成于其中的槽14。过滤层10和排出层12的顶部保持并密封在顶端盖4的槽14中。过滤层的底部保持并密封在底端盖6的槽14中。

底端盖6还包括凸缘部分16，该凸缘部分与第二端盖的背向顶端盖4的表面20隔开。凸缘部分16基本上横向于过滤元件的轴线延伸。凸缘部分16相对于底端盖6的中央设置，并且经由在底端盖6与凸缘部分16之间延伸的同轴支柱28与底端盖6隔开。凸缘部分16和第二端盖6在其间限定出环形槽22，其中可以容纳排出层。该槽向内变小，使得凸缘与端盖表面之间的距离逐渐减小。因此，当从一侧观看端盖时，该槽大致为V形。

排出层12的底部包围在底端盖6的槽14的壁18上，并且在底端盖的底面20下折叠到第二端盖6与凸缘部分16之间的环形槽22中。排出层12通过诸如弹性带或O型圈等弹性材料环98固定在空间22中，该弹性材料环98可以拉伸以配合在凸缘上。环98的尺寸使其夹在槽和排出层的相对表面之间：当环中的张力(因为将环拉伸以配合在凸缘上而产生)减小时，环的材料的横向尺寸稍大于排出层与槽相对表面之间的距离。这导致环和排出层稍稍压缩，使得排出层被夹持在环形槽中。凸缘的直径小于端盖的直径，以至于折叠在底面20上的排出层12的至少一部分30露出。

底端盖6还具有中央竖立部分100。该中央竖立部分100从底端盖6所限定的中空空间的底部朝向第一端盖延伸。中央竖立部分100具有大致柱形的基部102以及从该基部向第一端盖4延伸的大致锥形的部分104。柱形基部102的直径与支柱28的直径相等。

现在参照图1，图中显示根据本发明的组件，该组件包括外壳50，当使用时图2所示的过滤元件可以位于该外壳中。然而，如图所示，与图2所示过滤元件基本上相同的过滤元件的可选实施例位于外壳中。

除了延伸部分236设置在流道34的外壁上并且背离第二管口164延伸，而非用于与仪器连接的端口80之外，图1所示的过滤元件与图2所示过滤元件基本上相同。延伸部分236包括：座靠部分238，其具有大致圆形的横截面；以及翅片240，其具有大致平面的构造，其在座靠部分238与流道34之间延伸。座靠部分238提供大致平面的表面244以及壁256，其中壁256围绕表面244的外围并且背离第二管口164延伸。压差测量装置(下面将更详细地讨论)可以容纳并包含在座靠部分的表面244和壁256限定的区域内。延伸部分236构造成，使得圆形座靠部分238的轴线相对于第二管口164的轴线倾斜5°。因此，如图1所示，当在横截面中观看时，座靠部分238显得相对于过滤元件倾斜。能够容纳O型圈的槽242围绕壁256的外围形成。通气口246形成于延伸部分236内，该通气口在流道34的流动路径36与座靠部分238的表面244之间延伸。

外壳包括头部52和本体54，该头部和本体可以通过其接合面86、88处的配合性螺纹相互连接(当外壳安装好之后)。该头部和本体由金属材料(具体地说，铝或其合金)构成。它们可以通过机械加工或者通过例如铸造等技术形成。

外壳本体包括：柱形壁55；端壁57，其位于内壁的一端；以及开口端，其位于柱形壁的相对一端。外壳本体限定一空间，当使用时过滤元件同轴地置于该空间内。从排出层排出的液滴收集在外壳本体中的贮液器60中。外壳包括排出口62，该排出口例如为EP-A-81826中所公开的类型。

过滤元件通过肋和槽形式的相互啮合结构安装在外壳本体上。顶端盖4具有围绕其周边的第一肋90、第二肋91、第三肋154以及第四肋156(例如，如图4和图5所示)，这些肋在过滤元件的外部从顶端盖朝向底端盖延伸。四根肋围绕顶端盖以大约90°的角度间隔开。此外，第一肋90和第二肋91围绕顶端盖以大约180°的角度间隔开。第一肋90和第二肋91通过对应形状和位置的第一槽92、第二槽93容纳在外壳本体中，其中第一槽92、第二槽93在外壳本体的开口端处设置在外壳本体的内部。

第三肋154和第四肋156在形状、尺寸和构造上相同。第三肋154和第四肋156的前缘(引入气流)为倒圆的，并且这些肋的后缘朝向锋利边缘或点向内缩窄(可选择地，缩窄成为锋利边缘或点)。当在横截面中(垂直于组件的轴线)观看时，肋154、156近似为翼形。该形状对于经过肋的气体流动产生最小的阻力。与第一肋90和第二肋91相反，第三肋154和第四肋156没有对应的槽。实际上，第三肋154和第四肋156的轴向面与外壳本体的轮廓配合，以至于在将过滤元件安装在外壳本体中之后，这些肋靠在本体上。

第一肋90和第二肋91的形状不同于第三肋154和第四肋156。第一肋90和第二肋91的前缘为倒圆的，而后端从倒圆的前缘向外张开。当在横截面中(垂直于组件的轴线)观看时，第一肋90和第二肋91具有近似锥形“V”的形状，其中平坦的顶面在“V”的端部之间延伸。

从图1中可以看出，第二肋91位于外壳50(下面将更详细地讨论)的头部52的柱形内壁72下面。因此，当使用过滤组件时，第二肋91的的尖端一侧帮助柱形内壁72周围的气体流动。第一肋90位于出口58下面。因此，为了使气体方向背离出口的量最小，第一肋90在其最宽位置处的宽度小于第二肋91在其最宽位置处的宽度。此外，由于第一肋90及其对应的第一槽92比第二肋91及其对应的第二槽93窄，因此过滤元件只能以一个方位插入本体中。这可以确保当组装外壳时外壳头部52(下面将更详细地讨论)的入口56与顶端盖4的流道34对正，而不会错误地与外壳头部的出口58对正。当外壳头部和本体构造成它们只能以一个方位安装在一起时尤其如此。这一点可以通过在外壳头部和本体的接合面86、88处设置单头螺纹来实现。

过滤元件通过如下方式组装在外壳本体中，即采用外壳本体54的第一槽92和第二槽93定位第一肋90和第二肋91，然后将肋滑入槽中直到肋座靠在槽的底部。在肋已经由槽完全容纳之后，过滤元件牢固地悬挂在外壳本体中。因此，可以认识到，过滤元件在外壳本体内的轴向位置可以通过肋和槽的形状和尺寸进行控制。此外，肋与槽的相互锁定抑制过滤元件相对于外壳本体的旋转。

在过滤元件适当地组装在外壳本体中之后，环形空间64限定于过滤元件与外壳之间。通过将过滤元件沿着其轴线背离外壳本体拉出，可以将过滤元件从外壳本体54中取出。

外壳本体54具有多个平行于外壳本体的轴线沿着柱形壁55延伸的翅片96。设置在外壳本体54的柱形壁55上的翅片96的数量可以取决于外壳本体的尺寸。举例来说，通常外壳本体越大，所设置的翅片96就越多。通常，所设置的翅片96的最小数量为两个。在图中所示的实施例中，外壳本体具有六个翅片96，然而图中只示出两个。这些翅片从外壳本体的端壁57向开口端延伸，并且围绕外壳本体54的柱形壁55均匀地间隔开。当过滤元件组装在外壳本体中使得肋完全容纳在槽中时，排出层12的伸出底端盖6的部分被压缩在底端盖与翅片96的边缘之间。因此，过滤元件在外壳本体内的横向位置可以通过翅片的形状和尺寸进行控制。接触排出层的翅片的边缘的横截面(与脊部的长度垂直地截取)为倒圆的凸出形状。由于排出层在翅片与第二端盖之间的局部压缩，促使收集在排出层中的液体沿着各个翅片从排出层排出。

外壳头部包括入口56，该入口通过外壳头部中横向延伸的主腔68与顶端盖4上的流道34连通。主腔68由在外壳头部内横向延伸的柱形内壁72以及与入口56相对的内端壁70限定。柱形内壁72和内端壁70与外壳头部为一体的。与外壳头部同轴的第一圆孔74限定在组装之后流入管道侧壁的接近过滤元件的部分内。凹部248形成于主腔68内，当组件组装之后该凹部背离过滤元件延伸并且与外壳头部同轴。此外，通气口250形成于端壁70中，该通气口在主腔68与其周围区域之间延伸。

通过将顶端盖4的流道34经由圆孔74置于外壳头部的主腔68中而将外壳头部52固定于本体54(在过滤元件已经位于外壳本体内之后)。流道34在其外表面上具有由孔74容纳的O型圈66，O型圈在孔中压缩以形成不透流体的密封。座靠部分238也具有O型圈252以形成不透流体的密封，该O型圈在座靠部分的槽242与主腔68内凹部248的侧壁之间压缩，从而限定主腔内的辅助腔254。

通过相对于彼此旋转而固定外壳头部52和本体54，使其在其接合面86、88处的配合螺纹紧固，从而彼此互锁。在头部正确地固定于本体54之后，外壳头部52的端壁70中的通气口250在辅助腔254与包围主腔68的外壳头部内的区域之间延伸。

压差测量装置258容纳在座靠部分238的表面244与壁256限定的区域内。合适的压差测量装置在现有产品中，例如在Domnick Hunter Limited销售的商标为OIL-X的产品中为人公知。装置258可以通过其与座靠部分238的壁256之间的摩擦力固定于座靠部分238；也就是说，装置258通过“压力配合”的连接方式固定于座靠部分238。然而，也可以使用其它的方法来固定压力测量装置，例如采用螺纹啮合或粘接剂。O型圈260设置在压差测量装置258上，该O型圈260压缩在装置258与壁256之间以提供延伸部分236中的通气口246与辅助腔254之间的不透流体的密封。由于延伸部分236中的通气口246与过滤元件上游的气体流体连通，并且辅助腔254经由端壁70中的通气口250与过滤元件下游的气体流体连通，因此压力测量装置能够测量经过过滤元件的压降。

可以通过相对于头部52旋转外壳本体54使得配合螺纹松开来拆卸该过滤组件。通过端盖4的O型圈66、252与外壳头部之间的摩擦力而施加于过滤元件的顶端盖4上的任何旋转力由如下相反的旋转驱动力抵消，该旋转驱动力通过第一肋90、第二肋91作用于外壳本体中容纳肋的第一槽92、第二槽93来提供。因此，当相对于外壳头部52旋转外壳本体54时，过滤元件将趋向于位于外壳内，而非与头部一起从本体中抽出，因此当从外壳本体54中取出外壳头部52时，过滤元件将保持位于本体内，而非与头部一起从本体中取出。

外壳头部包括出口58，已经经过过滤元件的壁2的气体可以通过该出口供应到下游的应用场合。该出口与过滤元件的壁与外壳的内壁之间的环形空间64连通。

在使用中，待过滤的气体通过外壳头部中的入口56进入该过滤组件，并且通过外壳头部中的主腔68以及过滤元件的流道中的流动路径36和流入管中的流动路径108被引导到过滤元件中的中空空间8中。当气流经过流入管时，由螺旋形延伸的脊部110在进入中空空间8的气流中产生螺旋形流动。由于流入管中开口的比例朝向其下游端逐渐增大，进入中空空间8的气体的供应得到分级。

气流从中空空间8基本上径向向外流动经过壁2的过滤介质。气流中的任何液体都将被过滤层10凝聚，并且任何凝聚的液体都将被气流带到排出层12，在这里留下液体。液体将容易排出到排出层12的底部，其中液体趋向于积聚在排出层12的折叠在底面20下面的部分中，从而形成湿带。当排出层12的该部分变得足够饱和之后，液体将通常以液滴的形式开始从排出层该部分的任何暴露部分排出。翅片96对排出层12的压缩将趋向于促使液体沿着翅片从排出层排出。

过滤元件中存在的已过滤气体进入过滤元件与外壳之间的环形空间64中。已过滤气体然后通过外壳头部52中与环形空间64流体连通的出口58从过滤组件中流出。从环形空间64流到出口58的气体被就位于柱形侧壁下面的锥形肋91围绕外壳头部52的柱形内壁72朝向出口引导。

图19至图24示出本发明的可选实施例，其利用离心力去除气流中的夹带物。具体地说，图19示出分离组件1002，其包括限定内部容积1006的外壳1004。外壳1004包括头部1012以及本体部分1014，该头部和本体部分可以通过其接合面1016、1018处的配合螺纹相互连接。外壳1004还包括：位于头部1012中的入口1020和出口1022，其用于气体进入和流出分离组件1002；贮液器1008，其位于外壳的与第一端相对的第二端处；以及液体排出口1010。分离组件还包括引流器1024、偏流器1026、遮挡件1028以及含有管道部分1032的流道装置1030，这些部件都位于外壳1004的本体部分1014内部。

头部1012和本体部分1014由金属材料(具体地说，铝或其合金)构成。它们可以通过机械加工或者通过例如铸造等技术形成。

本体部分1014包括：柱形壁1034；端壁1036，其位于柱形壁1034的一端；以及开口端，其位于柱形壁的相对一端。从流过分离组件的气流中分离出来的液体收集在贮液器1008中。液体排出口1010允许收集在贮液器1008中的液体从外壳1004中排出。在EP-A-81826中公开了合适的液体排出口1010的实例。

多个翅片1038朝向本体部分1014的第二端设置在本体部分中。翅片1038从外壳的第二端平行于本体部分的轴线朝向外壳的第一端沿着柱形壁1034部分地延伸。每个翅片1038提供朝向外壳头端附近的端部的凸出部1040，遮挡件1028可以座靠于其上，下面将要更详细地说明。

头部1012在其内部包括主腔1044，该主腔1044具有与出口1022连通的第一端1046以及第二端1048，该第二端具有在分离组件1002组装之后与外壳1004的内部容积1006连通的开口。主腔1044由在头部内横向延伸穿过的柱形内壁1042以及与出口1022相对的内端壁1050限定。

遮挡件1028具有碗形面1053和圆顶形面1055。遮挡件1028的周边为圆形形状。遮挡件具有多个朝向其周围切除的窗口1052。窗口1052允许液体从遮挡件上方内部容积1006中的空间通过遮挡件1028到达贮液器1008，下面将要更详细地说明。

遮挡件1028的直径背离其周边朝向其中点1054减小。遮挡件1028的直径朝向其中点直到中途单调地减小，然后剩余部分朝向其中点逐渐减小。因此，当截取如图19、21和22所示的横截面时，遮挡件的面限定倒圆的V形，该V形具有朝向端部1098的直边缘1096以及朝向其中点1054的倒圆底部。

如图22最佳显示，遮挡件的直边缘1096与遮挡件的周边所在的平面之间的角度A为大约45°。此外，遮挡件1028的直径X与遮挡件1028的深度Y之间的比值为大约2.8。

遮挡件1028由聚合材料诸如尼龙构成。它可以通过注射成型等技术形成。

遮挡壁1082设置为围绕遮挡件1028的周围延伸。遮挡壁1082从遮挡件1028延伸至外壳本体部分1014的开口端附近的开口端。遮挡壁1082大致为柱形形状，并且滑动配合于外壳本体部分1014内。遮挡壁1082的内侧1084的表面具有粗糙纹理。遮挡壁1082的开口端包括环形延伸的唇缘1088。当组装之后，唇缘1088靠在外壳本体部分1014的开口端上，下面将要更详细地说明。

多个槽1092在遮挡壁1082的开口端围绕遮挡壁的内侧1084设置，用于容纳流道装置1030的肋1070，下面将要更详细地说明。在图示的实施例中，两个槽1092围绕遮挡壁1082的开口端以180°间隔开。如图20和24最佳显示，还设置有围绕遮挡壁1082的开口端的外侧1090间隔开的肋1086。在图示实施例中，槽1092也用作肋1086，因此设置有围绕遮挡壁1082的开口端以180°间隔开的两个肋1086。当组装之后，肋1086滑动容纳在外壳本体部分1014的柱形壁1034中的对应槽1056中。

流道装置1030具有：第一开口1058，其指向出口1022并且具有第一轴线A；以及第二开口1060，其指向外壳的本体部分1014并且具有第二轴线B。第一开1058的轴线A与第二开1060的轴线B之间的角度为90°。流道装置1030提供两个开口之间的连续流动路径，因此在使用中提供气流流动的平滑方向变化。流道装置1030围绕与第一开口1058的轴线A和第二开口1060的轴线B垂直地延伸的轴线C转向。(如图19所示，轴线C与分离组件1002的横截面所截取的平面垂直地延伸)。

O型圈1078围绕流道装置1030设置在环形凹部中，该环形凹部在流道装置的第二开口1060端围绕流道装置的外表面延伸。

流道装置1030包括垂直地经过流道装置1030延伸的第一曲形叶片1062、第二曲形叶片1064和第三曲形叶片1066。叶片1062、1064、1066每个围绕其自身的轴线弯曲并且每个叶片的曲率半径相同。此外，叶片1062、1064、1066在其前缘与后缘之间测量所得的长度都相同。叶片1062、1064、1066弯曲所围绕的轴线与流道装置1030弯曲所围绕的轴线C平行地延伸。举例来说，第二叶片1064围绕轴线D弯曲。叶片1062、1064、1066每个具有凹面和凸面，其中每个叶片的凹面面向流道装置1030的第一开口1058与第二开口1060。因此，叶片1062、1064、1066帮助引导第一开口1058与第二开口1060之间的气体流动。

流道装置1030还包括管道部分1032，当分离组件1002组装之后该管道部分1032伸入外壳本体部分1014。在该实施例中，流道装置1030和管道部分1032为一件。然而，可以认识到，它们并非必须为一件。管道部分1032限定用于气体离开内部容积1006的流动路径1068，并且与流道装置1030的第二开口1060流体连通。管道部分1032的壁为柱形的。管道部分1032的直径朝向其位于第二开口1060附近的端部缩小。

引流器1024包括多个围绕管道部分1032设置的挡板1072。当流道装置1030位于外部本体部分1014中时，挡板1072在管道部分1032与本体部分的柱形壁1034的内侧之间延伸。挡板具有矩形形状，并且布置为当流道装置1030位于本体部分1014中时挡板的平面表面与外壳本体部分1014的纵轴成角度地延伸。

流道装置1030还包括多个在其靠近第二开口1060的端部背离管道部分1032延伸的肋1070。肋1070可以滑入遮挡壁1082的槽1092中，以便于将流道装置1030保持在本体部分1014内。在图示实施例中，两个肋1070围绕管道部分1032以180°间隔地设置。另外，在图示实施例中，每个肋1070也作为挡板1072。然而，可以认识到，肋1070可以具有与挡板1072不同的构造，并因此不作为挡板。

偏流器1026围绕管道部分1032环形地延伸，并且其形状和尺寸使其在流道装置1030位于本体部分中时背离管道部分部分地朝向遮挡壁1082的内侧延伸。偏流器1026位于挡板1072的远离流道装置1030的第二开口1060的一侧上。偏流器1026包括：挡板1072附近的凸出部分1074，其基本上垂直于管道部分1032的轴线背离管道部分1032延伸；以及侧裙部1076，基本上平行于管道部分的轴线背离凸出部分的端部延伸。

流道装置1030由聚合材料例如尼龙构成。流道装置1030可以通过注射成型等技术形成。流道装置1030的不同部件，例如管道部分1032、肋1070、引流器1024和偏流器1026可以共同形成为单一件，形成为不同件或者形成为单一件与不同件的组合(即，管道部分1032和偏流器1026可以形成为单一件，并且引流器1024形成为分离件，然后固定于管道部分)。

分离组件1002通过如下方式组装，即，通过将遮挡件1028和遮挡壁1082滑动经过本体部分，直到遮挡件1028的圆顶形面1055的窗口1052之间的部分靠在翅片1038的凸出部1040上，并且直到肋1086容纳在外壳本体部分1014的柱形侧壁1034中的槽1056中，从而使遮挡件1028和遮挡壁1082位于外壳本体部分1014中。在肋1086已经完全由槽1056容纳之后，遮挡件1028和遮挡壁1082牢固地悬挂在外壳本体部分1014内，并且唇缘1088应该靠在外壳本体部分1014的开口端上。遮挡件1028和遮挡壁1082于是牢固地悬挂在外壳本体部分1014内，并且遮挡件1028和遮挡壁1082在外壳本体部分1014内的旋转因为肋1086与槽1056之间的互锁而受到限制。

然后通过将肋1070滑入槽1092中直到肋1070靠在槽的底部上而将流道装置1030置于外壳本体部分1014中。在肋1070已经完全由槽1092容纳之后，流道装置1030牢固地悬挂在外壳本体部分1014内。因此，流道装置1030在外壳本体部分1014内的轴向位置可以通过肋1070和槽1092的形状和尺寸来控制。此外，肋1070与槽1092之间的互锁避免流道装置1030的旋转。通过沿着本体部分的轴线背离本体部分拉出流道装置，可以从外壳本体部分1014中取出流道装置1030。

通过使流道装置1030经由主腔第二端1048处的开口置于头部的主腔1044中，而将外壳头部1012固定于外壳本体部分1014。O型圈1078由开口容纳，并且受主腔1044的壁压缩而形成不透流体的密封。

通过将外壳头部1012和本体部分1014相对于彼此旋转，使其接合面1016、1018处的配合螺纹彼此紧固而互锁，外壳头部1012和本体部分1014固定在一起。O型圈1080设置在接合面1016、1018处，并且受接合面压缩而形成不透流体的密封。当组装之后，入口1020与外壳1004的内部容积1006流体连通。

通过将外壳头部1012和本体部分1014相对于彼此旋转，使其配合螺纹松开，可以拆卸分离组件1002。由流道装置上的O型圈1078与头部1012的主腔1044之间的摩擦和相关力(例如，由两者的物理或化学作用而产生的力)而施加于流道装置1030上的任何旋转力都由作用于遮挡壁1082的槽1092上的肋1070提供的相反旋转力抵消。因此，当相对于彼此旋转外壳头部1012和本体部分1014时，流道装置1030将趋于留在本体部分内，而非与头部一起背离本体部分拉出。因此，当使外壳头部1012和本体部分1014相对于彼此分离时，流道装置1030仍将保持于本体部分1014内。

在使用中，分离组件在基本上竖直的位置中使用，外壳头部1012位于本体部分1014上方。含有要去除的夹带物的气体经过入口1020进入分离组件。在所述实施例中，气体为空气而夹带物为水。气体背离入口1020流动，经过引流器1024的挡板1072。挡板1072的构造和布置使得气流进行螺旋流动，如线1084所示。在气体已经经过挡板1072通过引流器1024之后，气体流过偏流器1026。偏流器1026的构造和布置迫使气体朝向遮挡壁1082向外流动。

由于气体中夹带的水比气体重，当气流以螺旋方式旋转时水被朝外推向遮挡壁1082。这是因为当气体/水混合物旋转时水上产生离心力。于是水掉落在遮挡壁1082的内侧1084上，经由窗口1052穿过遮挡件1028，并且收集在外壳本体部分1014底部的贮液器1008中。通过操作液体排出口1010就可以从贮液器1008中排出水。

气体继续以螺旋运动方式背离入口1020流动，直到到达遮挡件1028。此时，气体被背离遮挡件1028朝向外壳头部1012反射回去，如线1086所示。由于遮挡件1028的碗形形状，气流的螺旋流动得到保持。此外，遮挡件用于使气体朝向流道装置1030的管道部分1032加速螺旋流动。

遮挡件1028用作挡板以阻止气体流动通过。遮挡件1028下方区域中，即遮挡件与外壳本体部分1014的端壁1036之间气体体积中的紊乱小于遮挡件上方气体体积中的紊乱。因此，遮挡件1028与外壳本体部分1014的端壁1036之间的空间称为“静区”。

然后，气流在通过出口1022从分离组件1002释放之前经过管道部分1032、流道装置1030，并最终经过主腔1044。在气体通过流道装置时，流道装置1030以及叶片1062、1064、1066所提供的平滑方向变化有助于气体转向。这有助于减小流道装置1030中的紊乱，从而有助于降低流道装置中因为方向变化而导致的压降。

Claims (19)

1.一种用于收集气流中的夹带物的组件，所述组件包括在内部限定出空间的外壳，所述外壳具有用于待过滤气体的入口和出口，所述组件还包括流道，所述流道具有与所述入口和出口之一连通的第一管口以及与所述外壳内的空间连通的第二管口，其中，所述第一管口的轴线和所述第二管口的轴线不相对正，所述流道包括至少一个位于其内部的叶片，使得在所述第一管口与第二管口之间沿着所述流道流动的气流流过所述叶片，并且因为所述叶片而变为平滑，其中，当沿着所述叶片的长度看时，所述叶片大致围绕叶片轴线弯曲，所述叶片轴线与所述第一管口的轴线大致垂直并且与所述第二管口的轴线大致垂直。

2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第一管口的轴线与所述第二管口的轴线之间的角度至少为30°。

3.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述流道沿着其长度的至少大部分具有大致圆形的横截面。

4.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述流道的横截面沿着其长度的至少大部分基本恒定。

5.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述叶片在所述流道的相对壁之间延伸穿过所述流道。

6.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述流道包括至少两个所述叶片。

7.根据权利要求6所述的组件，其特征在于，从叶片凸面的中点处测量的相邻叶片之间的距离与叶片的弦长的比率至少为0.2。

8.根据权利要求7所述的组件，其特征在于，从叶片凸面的中点处测量的相邻叶片之间的距离与叶片的弦长的比率不超过1.0。

9.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述叶片具有由端面提供的前缘，所述端面布置为与从所述第一管口朝向所述端面流动的气流的方向成倾斜角度。

10.根据权利要求9所述的组件，其特征在于，所述叶片的端面与气流方向之间的角度至少为4°。

11.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述流道由可配合的第一部件和第二部件形成，所述第一部件包括流道壁的第一部分和所述叶片，所述第二部件包括流道壁的第二部分，所述第二部分具有形成于其中的凹部，当所述第一部件和第二部件配合在一起时，所述叶片的远离所述流道壁第一部分的端部可以容纳于所述凹部中。

12.根据权利要求11所述的组件，其特征在于，所述流道的可配合的第一部件和第二部件大致在包含所述第一管口的轴线和第二管口的轴线的平面内配合。

13.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述流道被形成为与所述外壳分离的部件。

14.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述外壳包括头部和本体部分，所述入口和出口中的至少一个设置在所述头部中，所述头部在其内部限定主腔，所述主腔与所述入口和出口中的所述至少一个连通且与所述外壳内的空间连通，所述入口和出口中的所述至少一个的轴线与所述外壳的轴线不相对正，所述组件包括密封件，所述密封件设置在位于或者朝向主腔的自由端的主腔内壁与位于流道的第二管口处的流道之间，所述流道从所述空间伸入所述主腔。

15.根据权利要求14所述的组件，其特征在于，所述流道具有朝向所述主腔内的凹部延伸的延伸部分，所述组件包括位于所述延伸部分的外表面与所述主腔的内壁之间的辅助密封件，所述辅助密封件在所述主腔内凹部中限定出辅助腔，该辅助腔通过所述辅助密封件与主腔隔离。

16.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件包括管状过滤元件，所述过滤元件在其内部限定出中空空间，并且可以安装在所述外壳内以使得气流穿过其壁流动，所述第二管口布置为与所述过滤元件内的中空空间连通。

17.一种用于收集气流中的夹带物的管状过滤元件，所述过滤元件具有由过滤介质形成的壁，所述壁在其内部限定出中空空间，使得气流可以流过壁进行过滤，所述过滤元件具有流道装置，所述流道装置具有：第一管口，其与用于过滤元件的外壳中的口连通；以及第二管口，其与过滤元件内的中空空间连通，其中，所述第一管口的轴线和所述第二管口的轴线不相对正，并且所述流道包括至少一个位于其内部的叶片，使得在所述第一管口与第二管口之间沿着所述流道流动的气流可以流过所述叶片，并且因为所述叶片而变得平滑，其中，当沿着所述叶片的长度看时，所述叶片大致围绕叶片轴线弯曲，所述叶片轴线与所述第一管口的轴线大致垂直并且与所述第二管口的轴线大致垂直。

18.一种用于收集气流中的夹带物的过滤组件，所述过滤组件包括用于管状过滤元件的外壳，所述过滤元件在其内部限定出中空空间并且布置为让气流流过其壁，所述外壳具有用于待过滤气体的入口和出口，所述过滤组件还包括流道，所述流道具有：第一管口，其与用于待过滤气体的入口和出口之一连通；以及第二管口，其与所述过滤元件内的中空空间连通，其中，所述第一管口的轴线和所述第二管口的轴线不相对正，并且所述流道包括至少一个位于其内部的叶片，使得在所述第一管口与第二管口之间沿着所述流道流动的气流可以流过所述叶片，并且因为所述叶片而变得平滑，其中，当沿着所述叶片的长度看时，所述叶片大致围绕叶片轴线弯曲，所述叶片轴线与所述第一管口的轴线大致垂直并且与所述第二管口的轴线大致垂直。

19.一种用于收集气流中的夹带物的分离组件，所述分离组件包括在其内部限定出空间的外壳，所述外壳具有用于待过滤气体的入口和出口，所述分离组件还包括流道，所述流道具有：用于与所述出口连通的第一管口以及用于与所述外壳内的空间连通的第二管口，其中，所述第一管口的轴线和所述第二管口的轴线不相对正，并且所述流道包括至少一个位于其内部的叶片，使得在所述第一管口与第二管口之间沿着所述流道流动的气流可以流过所述叶片，并且因为所述叶片而变得平滑，所述分离组件还包括流出管，其从所述流道的第二端与该第二端基本同轴地延伸；以及引流器，其位于所述入口的下游，以使得流入所述外壳的气体流过所述引流器，并且使得进入的气体在所述外壳内沿基本螺旋形路径流动，其中，当沿着所述叶片的长度看时，所述叶片大致围绕叶片轴线弯曲，所述叶片轴线与所述第一管口的轴线大致垂直并且与所述第二管口的轴线大致垂直。

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