CN109011912A - 聚结过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括滤棒和底部盖的组件，底部盖布置在滤棒的下侧部上，其中滤棒包括过滤介质，过滤介质沿气体的流动方向包括聚结介质和排出介质，至少一个排出开口在与排出介质相对应的位置处设置在底部盖中以用于从排出介质排泄聚结的液体，底部盖的背离过滤介质的侧部设置有滴落位置和至少一个排出轮廓，滴落位置位于相对于至少一个排出开口移位到底部盖的中心部分的位置处，至少一个排出轮廓从至少一个排出开口延伸至滴落位置，排出轮廓被设置以用于将聚结的分散相从至少一个排出开口排泄到滴落位置，聚结的分散相沿滴落位置被排泄。通过本发明，能够改善分散相的排出并且阻止润湿带的形成。

Description

聚结过滤器

技术领域

本发明涉及一种包括滤棒和底部盖的组件，并且本发明涉及一种过滤器和一种底部盖，更具体地，本发明涉及一种聚结过滤器。

背景技术

使用聚结过滤器来从两种不相溶相(连续相和分散相)的混合物聚结分散相是众所周知的。实际应用的示例包括从来自空气压缩机和曲轴的压缩空气分离油的气溶胶液滴(oil aerosol drop)，在燃料-水体系中将作为分散相的水从作为连续相的燃料分离，或者将作为分散相的油从水作为连续相的水-油体系中分离。

分散相的聚结通过聚结介质诱导，所述聚结介质通常包括多层一个或多个多孔纤维基质，所述多孔纤维基质可以是润湿的(亲油的或亲水的或与分散相或吸附剂相容)或非润湿的(疏油的或疏水的或与分散相排斥)。聚结介质的纤维基质和其中存在的孔体系具有诱导分散相的积聚或聚结的表面。当使用聚结过滤器时，含有分散相的液滴的分散流体与流体的连续相或载体一起移动通过聚结介质。一个实际的示例是通过将油污染的空气传送经过聚结过滤器来净化所述空气。分散相通常在聚结介质的纤维上的第一层中聚结。随着分散流体的持续供应，较小的液滴会变成较大的液滴。液滴通过气流被传送通过整个过滤器，并且一旦液滴达到使得液滴不再能够粘附到聚结介质的纤维上的大小时，所述液滴通常在重力的影响下经由排出介质(drainage medium)离开过滤器。

聚结过滤器可以以各种类型的材料来具现，所述材料例如为有机和无机的纤维或多孔材料。这些材料可以以各种形式来使用，例如均匀的、非均匀的、分层的或折叠的或打褶的或卷起的材料、烧结材料、层压体(laminates)及其组合。

适合用作聚结过滤器的形式通常是膜、织物、圆柱状、棱柱形或其他简单或复杂的几何形状。过滤材料的分离能力取决于各种参数，所述参数包括过滤器或聚结介质中纤维的组成和取向，实际条件下过滤材料的产率，载体或连续相中分散相(污染物)的浓度，过滤材料所承受的压力，以及过滤器随时间所暴露到的连续相的体积。

在竖向定位的聚结过滤器中，过滤介质(即聚结介质和排出介质)通常保持在上部端部盖和下部壳体或下部端部盖之间以用于收集从排出介质排出的油。通常通过粘合剂将下部端部盖和/或上部端部盖附接到聚结介质和/或排出介质上。

一段时间后，聚结过滤器通常达到稳定状态，其中聚结介质中的分散相液滴的积聚速率对应于聚结的分散相从过滤器的排出速率。聚结的液滴通常具有5至1000μm的液滴直径。然而，对于这种过滤器，出现的问题是聚结的油从排出介质排泄或排出的太慢，并且排出介质的下部部分变得被油浸透。来自聚结介质的空气被强制流动通过排出介质，所述排出介质的下部部分在底部盖附近被油浸透。这不仅导致通过流动经过排出介质的一部分的净化空气重新吸收油，而且还导致油滴在排出介质的外表面上爆裂，这在过滤器的清洁侧的流出物上形成油微粒，然后所述油微粒随后被净化空气一起携带。

WO93/10881描述了一种圆筒形过滤器，所述圆筒形过滤器用于净化被油的气溶胶的油雾污染的空气流。WO93/10881描述了如果排出介质的下部部分未受到干扰并且处于轴向上低于聚结层的安静区域中，则能够大大减少聚结层与排出介质的底部处的油饱和带或所谓的“润湿区域”之间的重叠。除了其他因素外，排出介质的干扰可以由于压力变化而引起，但也可以由于排出介质的局部压缩以及排出介质的设计(例如排出系统的下部边缘的凹口或凹槽)而引起。例如，当材料安装在滤头中时可能发生排出介质的下部部分的压缩，或者通过堵塞排出介质的下部部分使得油沿着侧部而不是沿着排出介质的底端部排出。排出介质的下端部的阻塞也能够导致润湿区域的增加，因为油只能经由侧部而不是通过排出层的底部流走。

WO93/10881中描述的过滤器包括微孔聚结材料层和大孔排出材料层，所述微孔聚结材料层用于聚结空气中存在的油雾，所述大孔排出材料层用于从聚结材料吸收聚结的液体并将其排泄到过滤器的下部部分，聚结的液体从所述下部部分以液滴的形式排出。过滤器的底部由端部盖封闭，聚结介质胶合在所述端部盖中。端部盖与过滤层气密连接，并且封闭过滤器的下部部分。为了减少油从过滤器转移到流动通过过滤器的空气，排出层具有下部部分，所述下部部分与聚结介质间隔开一定距离地布置并且通过另一非渗透性材料的凸起边缘与聚结介质分离。

然而，WO93/10881中描述的过滤器的缺点在于排出层在端部盖附近被压缩。这阻止了有效的排出，并且毛细管作用产生了可以为几毫米到几厘米高的所谓的润湿带。排出层的压缩有助于在排出层的底部形成油饱和带。因此，存在位于所述区域中的油将会被经由排出层离开过滤器的净化空气流重新夹带的风险。

WO2016/181820描述了一种端部盖，所述端部盖的面向过滤材料的侧部包括中央突起，所述中央突起延伸到滤棒的内部空间并且位于所述内部空间中，并且用于划界过滤材料围绕其布置的中央空间。此外，端部盖包括外周壁，所述外周壁具有外部环和内部环，所述外部环和内部环借助于多个径向延伸的连接件彼此连接。连接件之间设置有排出开口。WO2016/181820中描述的端部盖不包括滴落位置，并且也没有用于将油从排出开口移动到滴落位置的手段，因此油从排出介质的排出不足且太慢。

US2017/144128描述了一种用于燃料箱的预过滤器，所述预过滤器包括具有中央开口的第一端部盖。沿着端部盖的圆周设置液体流动通道，所述液体流动通道的底部的一部分是阶梯形的并且一部分是环形的。聚结的流体可以通过阶梯形通道部分和环形通道部分之间的间隙流动通过端部盖。然而，US2017/144128没有描述如何提供滴落位置和用于将油从排出开口排泄到滴落位置的手段，使得油从排出介质的排出不足且太慢。

发明内容

因此，本发明设想提供一种过滤器，所述过滤器在排出介质(例如油饱和区域)中形成分散相饱和区域的风险进一步降低。

根据本发明，这通过示出第一权利要求的特征部分的特征的过滤器来实现。

为此，本发明涉及一种包括滤棒和底部盖的组件，所述滤棒用于分离压缩气体和存在于其中的分散相，所述底部盖布置在所述滤棒的下侧部上，其中所述滤棒包括过滤介质，所述过滤介质沿所述气体的流动方向包括聚结介质和排出介质，所述聚结介质用于聚结分散相，所述排出介质用于将聚结的分散相沿向下的方向排出到底部盖以用于排出聚结的分散相，其中至少一个排出开口在与所述排出介质相对应的位置处设置在底部盖中以用于从所述排出介质排泄聚结的液体。根据本发明的组件的特征在于所述底部盖的背离所述过滤介质的侧部设置有滴落位置和至少一个排出轮廓，所述滴落位置位于相对于所述至少一个排出开口移位到所述底部盖的中心部分的位置处，所述至少一个排出轮廓从所述至少一个排出开口延伸至所述滴落位置，其中所述排出轮廓被设置以用于将聚结的分散相从所述至少一个排出开口排泄到滴落位置，所述聚结的分散相沿所述滴落位置被排泄。

根据本发明，排出轮廓包括位于底部盖的背离过滤介质的侧部上并且相对于所述侧部凹入或延伸或相对于所述侧部凹入和延伸的任何轮廓，而不管其形状如何。根据本发明，排出轮廓还指沿滴落位置的方向从至少一个排出开口延伸的任何轮廓

本发明人已经发现至少一个排出轮廓的存在促进了聚结的分散相从至少一个排出开口到滴落位置的排出(例如，聚结的液体的排泄)，所述至少一个排出轮廓连接到至少一个排出开口并且从所述至少一个排出开口延伸。此外，排出轮廓确保了聚结的分散相的排出沿着底部盖的背离过滤介质的侧部在期望的方向上被引导，具体地沿滴落位置的方向从排出开口被引导。聚结的分散相从排出开口的更定向的、可能改善的和可能加速的排泄对于聚结的分散相通过排出层的排出具有刺激作用，并且换句话说，允许聚结的分散相更好地流动通过排出介质，并且因此有助于改善排出。由于改善的排出，阻止了形成所谓的“润湿带”，所述润湿带是如图2所示聚结的分散相(例如液体)在排出介质的底部处的带中的积聚。该润湿带通常轴向延伸到来自聚结介质的净化气体流动通过排出层的高度。由于润湿带的形成被阻止，能够使流动通过过滤器的净化气体重新吸收聚结的分散相的风险最小化。

至少一个排出轮廓的存在进一步提供了如下优点：即聚结的分散相离开过滤器的方向受到控制，使得聚结的分散相的更定向的排泄和在滴落位置处的更有效的积聚变得可能。定向的排出还具有如下有点：减少了底部盖沿着液体排泄的侧部以及周围部分的污染，并且改善和通常加速了聚结的分散相的排出。

在本发明的第一优选实施例中，至少一个排出轮廓从底部盖的背离过滤介质的侧部突出或者凹入所述侧部。在后一种情况下，排出轮廓将通常采用排出凹槽的形式。在前一种情况下，排出轮廓例如可以采取底部盖的背离过滤介质的侧部上的脊状部的形式。

在另一个优选实施例中，沿着底部盖的外周边缘设置一个或多个排出开口。更优选地，至少一个排出开口在底部盖的圆周方向上沿着所述圆周的至少一部分延伸以有助于从排出介质有效排泄，并且存在多个这种排出开口。

至少一个排出轮廓可以采用被专家认为适合的各种形状和/或尺寸，并且其可以在各个方向上延伸。在一个优选实施例中，至少一个排出轮廓从所述排出开口延伸到(或者换句话说沿所述滴落位置的方向)延伸到所述滴落位置，或仅在所述滴落位置和所述排出开口之间的距离的一部分上延伸。在优选实施例中，至少一个排出轮廓沿滴落位置的方向从排出开口的末端位置或从偏移到排出开口的中心的位置或两者的组合延伸。当使用具有沿着底部的圆周的较大部分延伸的开口或间隙的底部盖时，这特别适用于沿着开口的整个长度有效地排泄聚结的液体。在本发明的另一个优选实施例中，至少一个排出轮廓被施加在直立边缘中，所述直立边缘从所述底部盖的背离滤棒的侧部沿向下的方向延伸，所述至少一个排出轮廓位于所述直立边缘的面向所述至少一个排出开口的侧部处。

为了允许排出介质相对于底部盖中的至少一个排出开口的期望的定位并且尽可能地实现最有效的排泄，底部盖的面向排出介质的侧部优选地包括紧固装置，所述紧固装置用于将排出介质的下部边缘的至少一部分定位在底部盖的面向排出介质的侧部上。例如，这些紧固装置可以是设置在底部盖的面向排出介质的侧部上的机械紧固装置，所述机械紧固装置例如为附接到底部盖的钩或其他突起，所述排出介质可以例如被所述钩或突起钩住或者可以以其他方式机械地固定，所述其他方式包括一个或多个不连续的分离的间隔开的凸片以及直立的双边缘，所述凸片从底部盖延伸到排出介质以用于将排出介质的分离部分保持在凸片和底部盖的外周边缘之间，所述双边缘在排出介质的方向上从底部盖延伸，所述排出介质保持在所述双边缘之间，其中双边缘优选地使得排出介质不被双边缘夹住。很明显，可以使用专家认为合适的任何其他机械紧固方式。

在另一个优选的实施例中，排出介质的下部边缘例如通过焊接(例如超声波焊接)、熔合、使用粘合剂或胶水附接到底部盖的面向排出介质的侧部。在本发明的范围内，粘合剂是指非机械粘合剂。本发明中可以使用各种粘合剂，例如胶或树脂等，结合可以通过焊接(soldering)或熔合排出介质和底部盖的材料来实现。专家可以确定适当的粘合剂，同时适当考虑排出介质和底部盖分别呈现的材料。当使用粘合剂时，排出介质与底部盖之间的连接优选地通过排出介质的下部边缘上的间隔开的连接点或通过排出介质的直立侧部的下部部分的连接来建立，使得排出介质的下部部分边缘基本保持打开，并且聚结的液体向开口的排泄仍然是可能的。

附图说明

通过使用附图和这些附图的描述来进一步解释本发明。

图1示出了聚结过滤器的内部的视图，所述聚结过滤器通常用于聚结存在于气相中的分散的液相。

图2示出了具有聚结介质和排出介质的过滤介质，所述过滤介质在底部处具有油饱和区域。

图3a-3d示出了底部盖的面向过滤介质的侧部的视图，其中所述侧部具有沿圆周施加的排出开口。

图4a-4d示出了底部盖的背离过滤介质的侧部的视图，其中所述侧部具有沿着底部盖的圆周施加的排出开口和排出凹槽，并且所述排出凹槽从排出开口沿滴落位置的方向延伸。

图5示出了底部盖的背离过滤介质的侧部的视图，所述过滤介质配备有具有排出凹槽的直立排出边缘。

图6示出了四种可能的方式，其中压缩气体流可以以所述方式通过聚结过滤器。

图7a和图7b分别示出了底部盖的配备有定位辅助件的下侧部的平面图和视图。

图8a和8b示出了设置有用于收集聚结的分散相或液体的收集区域的底部盖的视图。

具体实施方式

图1所示的聚结过滤器10包括封闭的壳体24，所述壳体24在顶部处具有滤头12。滤头12具有入口16，压缩气体沿所述入口16被供给到聚结过滤器，所述压缩气体中存在分散相(例如液体的气溶胶)。在下面的描述中，液体气溶胶将总是被称为作为连续相的气体(例如空气)中的分散相的示例。然而，这并不损害其中存在其他分散相的其他压缩气体也适用于本发明的事实。

壳体24包括出口18，所述出口18用于在气体已经流动通过滤棒之后排泄净化的压缩气体。滤杯35能够可拆卸地附接到滤头12并且一起形成壳体24，使得聚结过滤器的内部空间能够被接近以用于在必要时更换滤棒36。可拆卸的连接可以以专家认为合适的任何方式来建立，例如借助于螺纹连接、卡口连接、夹具等来建立。滤棒36优选地能够从滤头12和滤杯35上可拆卸，使得可以定期更换或在必要时更换滤棒36。

在本发明的上下文中，滤棒指的是过滤材料的单元，所述滤棒保持在底部盖中，优选地保持在上部盖和底部盖之间，并且另外包括至少一种聚结介质和排出介质。滤棒还可以进一步包括一个或多个阻挡层，以阻碍聚结的分散相向聚结介质的回流。

图1所示的聚结过滤器旨在用于聚结存在于气体(例如压缩气体)的气态载体中的一个或多个液体分散相。一个或多个分散相可以是污染物或者例如惰性或反应性物质。一个或多个分散相可以例如属于例如液体、气溶胶、大液滴或这些材料中的两种或更多种的混合物的组。分散相通常是待从气相中移除的污染物。适合与本发明的聚结过滤器一起使用的流体的示例是压缩气体，例如被作为分散相的油或水的气溶胶污染的压缩气体。

滤棒包括过滤介质，所述过滤介质包括至少一层微孔聚结介质。适合用作聚结介质的材料是专家已知的并且包括微孔材料，所述材料优选地为具有平均直径在2μm和100μm之间的孔的多孔材料。取决于预期的应用，特别是如果设想多种污染物的聚结，可以选择安装两种或更多种不同的聚结介质，每种聚结介质对于待移除的污染物具有期望的亲和性。聚结介质可以由单层或两层或更多层组成，这些层可以由相同或不同的材料组成。合适的分层材料包括由具有有限长度的纤维、连续长丝及其组合构成的基材或材料。主聚结介质优选地包括如下材料，所述材料耐受为了促使流体位移通过主聚结介质所施加的压力、抵抗流体中存在的液体污染物、以及耐受制造、组装和使用过滤器时材料所暴露到的静态和动态应力。合适的层状纤维材料的示例包括纺织纤维材料或无纺纤维材料、针织织物、编织物、毡、以及材料或层压体或其复合物的组合。

过滤介质包括至少一层大孔排出介质30以用于最大化在聚结介质22附近和下游处聚结的液体从过滤介质的排泄。排出介质30优选地布置成邻近聚结介质22的表面，在排出介质和聚结介质之间存在或不存在空气层或其他物理分隔层。优选地，排出介质和聚结介质定位成其表面的基本大部分相邻，使得在排出介质和聚结介质之间没有空气层，从而允许气体和/或聚结的分散相从聚结介质到排出层的能量有效的流动。聚结介质和排出介质例如可以并且优选地同心地设置。

排出通常在万有引力的影响下发生，但也可能受迫发生。

从滤棒的圆周方向观察时，排出介质可以在其整个长度上与聚结介质接触。然而，排出介质将优选地沿底部盖的圆周方向在整个长度上与聚结介质接触，所述长度在排出介质的高度处在底部盖的圆周的15％和85％之间。两种介质之间的接触将通过排出开口附近的位于底部盖上的定位辅助件而被基本中断。两种介质之间的接触将主要存在于排出开口之间的位置处，并且在排出开口的高度处将基本不存在接触。就滤棒的高度而言，排出介质可以在所述滤棒的整个高度上与聚结介质接触。两种介质之间的接触主要将通过排出开口附近的位于底部盖上定位辅助件被中断。

专家熟悉适合用作排出介质的材料。合适的排出材料的示例是纺织材料或无纺材料、针织织物、毡、开孔聚合物泡沫、纺织网(spun web)、开口网(open nets)和前述材料的组合或层压物或复合物。用于排出介质的材料可以例如选自热塑性或热固性塑料、有机或无机物质、金属材料或合金、上述材料的混合物和其化学改性形式的组。用于制造排出介质的合适材料包括聚合物泡沫，例如聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫、聚丙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚苯乙烯泡沫、聚碳酸酯泡沫、聚酰亚胺泡沫。然而，聚氨酯泡沫优选地使用，因为其具有良好的抗热应力性能和作为阻止聚结的液体返回到聚结介质的阻挡层的能力。适合用作排出介质的其它材料包括所谓的间隔材料，所述间隔材料是在压缩气体的流动方向上包含至少第一间隔层的材料。间隔材料优选地还包括在下游设置的邻近间隔层的至少一个阻挡层。在本发明的上下文中，“阻挡层”是指如下的材料片材或材料层，其与间隔层相比对聚结的污染物具有较低的渗透性并且能够吸收本不应经由间隔层排泄的聚结的污染物并且将所述聚结的污染物沿排出方向排出。阻挡层具体地旨在最小化聚结的分散相将被流动的净化空气夹带并且将再次离开过滤器的风险。根据本发明，“间隔层”是指在排出方向上对于聚结的分散相具有高的排出能力的材料层。间隔层优选地在排出方向上具有多孔的敞开结构，这有助于有效地从聚结过滤器(特别是从排出层)排出或移除聚结的污染物。

间隔层可以由单个材料层的片材构成，但是间隔层也可以包括两个或更多个相同或不同的材料层。间隔层可以由单个材料层的片材构成，但是间隔层也可以包括两个或更多个相同或不同的材料层。

在另一个优选的实施例中，间隔层包括三维间隔织物、三维针织织物(knittedfabric)或这些材料中的两种或更多种的组合，其中间隔织物或三维针织织物的相对表层通过间隔纤维连接，所述间隔纤维的至少一部分沿压缩气体的流动方向延伸穿过聚结过滤器以实现尽可能低的流动阻力。

如果需要，过滤介质还可以在上游(同时也是位于主聚结介质22的下游)包括保护层25。所述保护层25也可以用作排出层。用作保护层的合适材料的示例是开口的(open)纺织聚丙烯层，但也可以使用其他纺织材料或无纺材料。过滤元件优选地还包括芯20。至少一个主聚结介质22设置在滤芯20的下游。

聚结过滤器10的壳体24还可以包括具有封闭过滤器的底部的浮动排出装置32的排出机构。合适的排出机构可以包括自动、半自动或手动阀，保留在壳体中的聚结的分散相沿所述排出机构被排出。

本发明的组件在底部包括底部盖33。本发明的组件优选地还包括位于顶部的上部端部盖。这样使得能够将滤棒与过滤介质定位和保持在上部端部盖和底部盖之间。

底部盖33可以由专家已知的各种材料制成，例如金属(例如不锈钢)或塑料。塑料通常是优选的，因为简单的设计是可能的，并且将塑料连接到排出介质30的材料以将排出介质定位在底部盖33上具有大范围的可能性。

排出介质30与底部盖33的连接确保沿着排出介质30的整个边缘保证了与底部盖的良好接触，由此促进排出。专家已知用于将排出介质30连接到底部盖33的各种装置。

在第一优选实施例中，连接装置是机械连接装置。如图7a和7b所示，底部盖33的朝向排出介质30的侧部34可以装配有多个分离的、间隔开的机械连接装置29、39，以用于保持排出介质的底部边缘。结果，不再需要例如通过将聚结介质22和排出介质30粘合在一起来连接聚结介质22和排出介质30。这提供了以下优点：该连接干扰或妨碍聚结和排出的风险可以被降至最低，并且排出介质也可完全用于排出聚结的分散相，在排出介质的下部部分(即靠近底部盖33的部分，排出在此处起主要作用)也可用于排出聚结的分散相。在本领域技术人员已知的聚结过滤器中，排出介质通常胶合或焊接到聚结介质和/或底部盖上。这种化合物对排出能力和速度具有不利影响，并且减少了可用于排出的排出介质的量。本发明中更大部分的排出介质的可用性使得能够进一步降低例如已经沉积或积聚在排出介质中的聚结的油转移到流动经过滤棒的空气中的风险。

用于将排出介质保持在底部盖33上的机械紧固装置或机械装置的合适示例包括销、钩、凸片或任何其他形式的突出部，排出介质可以附接到所述突出部。为了便于正确附接，优选地设置至少3个钩或销等。在另一个实施例中，排出介质30的下部边缘使用粘合剂(特别是胶水、树脂等)通过焊接或熔合附接到底部。该连接也优选地作为分离的、间隔开的部位或点来施加，使得排出介质在下部边缘处保持打开并且可以进行排出。优选地将粘合剂施加到排出介质的与底部盖接触的表面(特别是排出介质搁置在底部盖上的边缘)。

在一个优选实施例中，底部盖33的面向排出介质的侧部34包括定位辅助件，所述定位辅助件用于将排出介质30的下部边缘的至少一部分定位在底部盖33的朝向排出介质的侧部34上。这些定位辅助件可以采取专家已知并被其认为合适的任何形式。定位辅助件可以例如包括沿着底部盖33的边缘布置的直立边缘29。直立边缘29优选地构造为使得并且至少一个排出开口5-8优选地应用于底部盖使得直立边缘29沿着排出开口5-8的第一侧部9延伸。该直立边缘29可以是连续的或中断的，但优选地是连续的边缘。直立边缘29被设置用于与相应的第二突出部配合，所述第二突出部优选地为沿着排出开口5-8的与排出开口的第一侧部9相对的第二侧部19延伸的第二直立边缘39。第一直立边缘29和第二直立边缘39之间的距离优选地被选择为使得其足够大以包括排出介质30并且保持排出介质30。第二突出部39可以采取专家认为适当的任何形式，并且可以优选地是连续的直立边缘、或优选地在一个或多个位置处(优选地在两个相邻的排出开口5-8之间的位置的高度处)中断的直立边缘，或者可以包括位于排出开口处的一个、两个或更多个突出部。由于定位辅助件的存在，本发明使得能够使用过滤介质，其中聚结介质和排出介质彼此相邻地设置，而不必通过粘合剂连接，使得更大的活性物质过滤表面保持可用。

如图3所示，即在底部盖的背向过滤介质的侧部，底部盖33包括底部44，在所述底部44中至少一个排出开口5、6、7、8设置在对应于排出介质的下部边缘的位置处。虽然一个排出开口可能就足够了，但是底部盖优选地包括多个排出开口5、6、7、8。排出开口优选地沿底部盖33的外周边缘54彼此间隔开地设置，并且延伸穿过底部盖的材料的厚度，使得液体可以从过滤器的内部容积流动并且可以通过底部盖从排出材料排出。如图3d所示，开口可以沿底部盖33的圆周方向延伸并且沿着底部盖的圆周的一部分延伸。在底部盖的圆周中观察时，排出开口可以具有更大或更小的长度。

底部盖中的开口5、6、7、8中的至少一个连接到排出轮廓(drainage profile)1、2、3、4、13、14，所述排出轮廓沿滴落位置15的方向从至少一个排出开口5、6、7、8移动，并且被设置用于促进聚结的分散相或液体的排出。

至少一个排出开口5、6、7、8可以具有专家认为合适的任何形状，特别是规则或不规则的几何形状。如图3a-3d所示，至少一个开口可以是基本上为圆形或椭圆形、三角形、方形、细长形或专家认为适合的任何其他形状。图3d所示的实施例中，排出开口在底部盖的圆周方向上沿着圆周的较大部分延伸是优选的，因为它允许有效的液体排出。开口5、6、7、8的尺寸对于本发明来说不是关键的，并且在开口不延伸到聚结介质下方的条件下可以在宽范围内变化。为此目的，开口在底部盖的径向方向上的尺寸通常保持在预定的范围内。在横向方向上，排出轮廓的尺寸优选地选择为使得它们尽可能地支持和促进液滴形成和液滴排出。排出轮廓在底部盖33的径向方向上的宽度优选地对应于排出介质在过滤介质的径向方向上的厚度，以确保由底部盖支撑的排出介质的底部边缘和排出开口之间的最佳重叠并确保有效的排出。为了确保与排出介质的下部边缘的足够大的重叠，排出开口通常具有底部盖的总圆周长度，所述长度在排出开口的高度处在底部盖的圆周的15％至85％之间变化。

专家可以选择排出开口的数量，同时适当考虑它们的尺寸和预期的排出速度和效率。通常存在至少两个排出开口。底部盖的下侧部34的圆周方向上的连续开口之间的距离对于本发明来说不是关键的，并且可以在宽范围内变化，但通常将被选择为使得聚结的液体的最佳排出成为可能。

如图4c和4d所示，至少一个排出开口的第一端部21和第二端部31分别连接到第一排出轮廓1和第二排出轮廓2。如图4a所示，排出轮廓13不一定仅通向至少一个排出开口的端部，而是也可以从偏移到至少一个排出开口的中心的位置延伸。

在图4a-4d所示的第一实施例中，排出轮廓1、2、13施加在底部盖33中(特别是在底部盖53的背离排出介质的侧部34中)。所述至少一个排出轮廓相对于底部盖的背离过滤介质的侧部形成轮廓，这意味着底部盖中的排出轮廓可以是埋头(countersunk)的，并且例如采取凹槽的形式。排出轮廓还涉及这样的事实，即排出轮廓可以相对于底部盖突出，并且例如可以采取肋状部或脊状部的形式。但是，部分埋头和部分突出的排出轮廓的组合也是可能的。

排出轮廓1、2、13优选地从至少一个排出开口5-8沿滴落位置15的方向延伸，排出的聚结的液体或分散相沿滴落位置15的方向被排出。滴落位置15优选地在底部盖的背离排出介质的侧部上的中心附近。但是，也可以在不同的位置提供滴落位置。

例如，排出轮廓可以基本上沿着直线延伸，并且可以例如从排出开口主要径向地延伸到滴落位置(如图4c所示)，然而，排出轮廓也可以主要是弯曲的(1、2)，并且从至少一个开口延伸到底部盖的中心处的滴落位置。连续的排出轮廓可以如图4b所示同心地设置，如图4d和图4a所示彼此背离地设置。然而，专家将优选地选择将至少一个排出通道设置成使得尽可能短的距离必须桥接在底部中的开口和排出部之间。

在图5a和5b中所示的底部盖的第二实施例中，至少一个排出轮廓3、4被应用在排出边缘14中，所述排出边缘14位于底部盖的背离排出介质的侧部53上。排出边缘14可以相对于底部盖的侧部53突出。如图5a和图5b所示，排出边缘14可以相对于滤棒主要沿轴向延伸，但也可能的是排出边缘14呈锥形延伸，即会聚到滤棒和/或底部盖的中心位置。这最后一个示例没有示出。当使用排出边缘时，至少一个排出轮廓3、4设置在排出边缘14的面向排出开口8的侧部上，以用于排出来自排出介质的聚结的分散相。这些排出轮廓3、4在排出边缘上延伸，并且优选地还相对于滤棒的轴线轴向地延伸。然而，也能够使这些排出轮廓8沿不同的方向延伸，例如相对于轴向方向成一定角度。然而，专家将优选地选择将至少一个排出轮廓设置成使得排出开口和排出部(drain)之间必须桥接尽可能短的距离。

至少一个排出轮廓1、2、3、4可以相对于底部盖的背离过滤介质的侧部突出或凹入。至少一个排出轮廓1、2、3、4可以采取例如相对于底部盖突出的排出肋状部的形式。至少一个排出轮廓1、2、3、4可以采取例如相对于底部盖凹入的排出凹槽的形式。至少一个排出轮廓可以是连续的或中断的，但优选地是连续的以确保有效地排泄到滴落位置15。

排出轮廓1、2、3、4在底部盖的圆周方向上的尺寸对于本发明来说不是关键的。在径向方向上，排出轮廓将通常从排出开口延伸到滴落位置，但排出轮廓也可以更短并且仅在该距离的一部分上延伸。

排出轮廓1、2、3、4可以在其部分长度或全部长度上设置有涂层，以降低摩擦系数并促进聚结的液体的排出。涂层可以例如赋予疏水性或疏油性。底部的朝向滤棒的侧部也可以设置有疏油涂层或疏水涂层，以用于促进聚结的液体沿存在于底部中的排出开口的方向的排泄。

至少一个排出轮廓1、2、3、4的表面和底部盖的设置有至少一个排出轮廓的侧部可以是平滑的或有纹理的。由此，至少一个排出轮廓的表面和底部盖的设置有至少一个排出轮廓的侧部可以具有相同或不同的表面纹理。例如，表面可以是波纹状的或凹槽状的，或者具有尖锐的突起。表面纹理可以采取某种几何图案或者是随机的。

底部盖33具有与滤棒所设置的几何形状对准的形状，通常底部将主要是圆形的，尽管任何其他形状都是可能的。然而，底部盖33可以主要是平坦的，以促进聚结的液体沿排出轮廓的排出，底部优选地呈圆锥形地沿底部盖33的中间或中心或中央部分的方向延伸，其中滴落位置15位于中间或中心或中央部分并且聚结的油沿着所述中间或中心或中央部分的方向从底部盖排出。这例如在图4a-4d中示出。

在上面给出的描述中，排出开口位于底部盖的圆周边缘附近，并且聚结的分散相从底部盖的边缘被供给到底部盖的中心的滴落位置。然而，也能够在沿底部盖的中心方向移位的位置处设置排出开口，并且在更多地移位到底部盖的边缘的位置上设置排出轮廓，所述排出轮廓允许沿沿底部盖的边缘的方向排出到一个或多个滴落位置。

如图8所示，如果需要，底部盖33可以设置有容器或杯状部50，以用于收集排出的聚结的液体并将其排泄到排出回路。这有助于甚至更好地将分散相与已经净化的气体分离。

本发明的组件具有这样的优点：油的排出能够被促进(promote)成使得排出介质的吸收可以被限制到最小限度。由于改善的排出，在如图2所示的排出介质43的底部处的带42中阻止了所谓的“润湿带”(这是在聚结介质22中的聚结的分散相或液体的积聚)的形成。该润湿带通常轴向延伸至来自聚结介质的净化气体流动通过排出层的高度。

图7示出了本发明的过滤器的另一个优选实施例，其中定位辅助件17、29定位在底部的面向排出介质的侧部上，以用于定位聚结介质和排出介质。定位装置优选地包括设置在底部的中心并面向滤棒的突起部17。突起部17优选地具有锥形形状，并且被设置用于围绕锥体定位聚结介质。这种锥体适用于例如与圆筒形的聚结介质和排出介质一起使用，其中锥体容纳在内部空间中。定位辅助件还包括第一边缘39，所述第一边缘39沿排出开口的至少一部分在底部盖33的圆周方向上延伸，并且位于排出开口8的背离底部盖的圆周边缘29的侧部23上。第一边缘39因此限制了聚结介质的厚度，并且有利于聚结介质在锥体17和第一边缘39之间的布置。第一边缘39通常将是部分形成的中断边缘，其各个部分彼此间隔一定距离地设置，并且在底部盖33的圆周方向上沿排出开口8的至少一部分延伸。优选地，每个边缘部分沿相应的开口8的整个长度延伸。

定位辅助件进一步优选地还包括沿底部盖33的圆周方向延伸的直立的周边边缘29，所述周边边缘29用于将排出介质定位在周边边缘29和第一边缘39之间。这些定位辅助件确保排出介质的下部边缘布置在排出开口5-8上方，并且聚结介质位于底部盖33的未穿孔部分的上方，位于锥体17和边缘39之间。由于聚结介质和排出介质之间存在第一边缘，能够防止聚结介质和排出介质在过滤介质的下部部分中的接触，所述接触存在聚结的分散相或油在排出介质中积聚的风险。

如上所述，本发明涉及一种包括滤棒和底部盖的组件，所述滤棒用于分离压缩气体和存在于其中的分散相，所述底部盖设置在滤棒的下侧部上。

本发明还涉及作为如上所述的过滤器的一部分或者作为如上所述的组件的一部分的底部盖。

本发明还涉及一种包括容纳在壳体中的滤棒的过滤器，所述壳体还包括位于底部盖下方的用于收集聚结的液体的盆状件。这种过滤器适合用作压缩机中的分离过滤器，例如油分离过滤器。这种过滤器通常经受高机械负载，因为它们直接布置在压缩机后方，来自压缩机的空气含有相当大量的油。这种过滤器中的空气流动通常如图6c和6d所示进行。

Claims (23)

1.一种包括滤棒和底部盖的组件，所述滤棒用于分离压缩气体和存在于其中的分散相，所述底部盖布置在所述滤棒的下侧部上，其中所述滤棒包括过滤介质，所述过滤介质沿所述气体的流动方向观察时包括聚结介质和排出介质，所述聚结介质用于聚结分散相，所述排出介质用于将聚结的分散相沿向下的方向排出到底部盖以用于排泄聚结的分散相，其中至少一个排出开口在与所述排出介质相对应的位置处设置在底部盖中以用于从所述排出介质排泄聚结的液体，其特征在于，所述底部盖的背离所述过滤介质的侧部设置有滴落位置和至少一个排出轮廓，所述滴落位置位于相对于所述至少一个排出开口移位到所述底部盖的中心部分的位置处，所述至少一个排出轮廓从所述至少一个排出开口延伸至所述滴落位置，所述排出轮廓被设置以用于将聚结的分散相从所述至少一个排出开口排泄到滴落位置，所述聚结的分散相沿所述滴落位置被排泄。

2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述至少一个排出轮廓从所述底部盖的背离所述过滤介质的侧部突出或者凹入所述侧部中。

3.根据权利要求1或2所述的组件，其中，所述排出轮廓是排出凹槽。

4.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，沿着所述底部盖的圆周边缘设置有一个或多个所述排出开口。

5.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述至少一个排出开口沿所述底部盖的圆周的至少一部分在所述底部盖的圆周方向上延伸。

6.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述至少一个排出轮廓被施加在直立边缘中，所述直立边缘从所述底部盖的背离所滤棒的侧部沿向下的方向延伸，所述至少一个排出轮廓位于所述直立边缘的面向所述至少一个排出开口的侧部处。

7.根据权利要求6所述的组件，其中，所述直立边缘沿所述至少一个排出开口的面向所述滴落位置的侧部在所述底部盖的圆周方向上延伸。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的组件，其中，所述至少一个排出轮廓沿所述滴落位置的方向从所述排出开口的末端位置或从朝向所述排出开口的中心移位的位置延伸。

9.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述滴落位置位于所述底部盖的中心部分中。

10.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述底部盖主要是圆形形状的。

11.根据权利要求1至5或8至10中任一项所述的组件，其中，所述至少一个排出轮廓从所述至少一个排出开口径向地延伸。

12.根据权利要求1至5或8至11中任一项所述的组件，其中，所述至少一个排出轮廓中的一个或多个主要是弯曲的。

13.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述底部盖的面向所述排出介质的侧部包括定位辅助件，所述定位辅助件用于将所述排出介质的下部边缘的至少一部分定位在所述底部盖的面向所述排出介质的侧部上。

14.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述排出介质的下部边缘通过焊接、熔合、粘合或胶合紧固到底部盖的面向排出介质的侧部。

15.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述紧固在所述排出介质的下部边缘上是连续的，或者位于所述排出介质的下部边缘上的分离的间隔开的部分上。

16.根据权利要求14或15所述的组件，其中，所述排出介质的所述底部边缘的5-85％、优选地10-80％、更优选地15-75％被紧固到所述底部盖。

17.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述至少一个排出轮廓涂覆有疏油涂层或疏水涂层以减少摩擦。

18.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述至少一个排出轮廓和所述底部盖的其上设置有所述至少一个排出轮廓的侧部具有相同或不同的表面纹理。

19.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述过滤介质包括聚结介质，并且所述聚结介质和所述排出介质同心地布置，并且在所述聚结介质和所述排出介质的圆周的至少一部分上相邻地设置，并且物理接触。

20.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述聚结介质和所述排出介质沿所述过滤介质的圆周方向在所述过滤介质的圆周的15-85％、优选地20-80％、更优选地25-75％上相邻地布置。

21.一种过滤器，所述过滤器包括根据前述权利要求中任一项所述的滤棒，所述滤棒容纳在壳体中，其中所述壳体还包括定位在所述底部盖下方的盆状件以用于收集经由所述滴落位置排出的聚结的液体。

22.根据权利要求21所述的过滤器，其中，定位辅助件设置在所述底部盖的面向所述排出介质的侧部上以用于将所述聚结介质和所述排出介质相对于所述底部盖定位。

23.一种作为根据权利要求21或22所述的过滤器的一部分、或作为根据权利要求1至20中任一项所述的组件的一部分的底部盖，所述底部盖包括至少一个排出开口，所述至少一个排出开口用于从排出介质排泄在聚结过滤器的过滤介质中聚结的液体，其中所述底部盖的背离所述过滤介质的侧部设置有滴落位置和至少一个排出轮廓，所述至少一个排出轮廓从所述至少一个排出开口延伸到所述滴落位置，所述排出轮廓被设置以用于将聚结的分散相从所述至少一个排出开口排泄到滴落位置。