CN114667178A - 用于过滤元件的分离构件 - Google Patents

Abstract

一种用于过滤元件的分离构件具有支撑体和分离体，所述分离体完全或者部分地覆盖所述支撑体的至少一个侧面。支撑体和分离体分别幅面状地构成并且被卷绕成具有在轴向上彼此先后相随的螺旋的螺旋形，其中彼此先后相随的螺旋通过连接折边彼此处于嵌合之中。

Description

用于过滤元件的分离构件

技术领域

本发明涉及一种用于过滤元件的分离构件，该分离构件尤其用于从气溶胶中分离液体或者用于在液体或气体上分离颗粒。此外，本发明涉及一种过滤元件，该过滤元件尤其用于从气溶胶中分离液体或者用于在液体或气体上分离颗粒，其中所述过滤元件具有处于上端盘片与下端盘片之间的分离构件。此外，本发明涉及一种具有过滤元件的过滤装置，所述过滤元件设有分离构件。最后，本发明涉及一种用于制造用于过滤元件的分离构件的方法。

背景技术

DE 20 2008 005 672 U1公开了一种空气除油装置，用该空气除油装置能够将油从带有油雾的空气中分离出来。所述空气除油装置在壳体中具有空气除油元件，该空气除油元件由空心筒形的基座和所述基座上的无纺布卷布所构建。在所述空气除油元件的端侧上存在端盘片，所述端盘片在轴向上封闭无纺布卷布。所述空气除油元件在径向上从里向外被带有油雾的空气贯穿流过，其中小油滴在所述无纺布卷布上被分离出来并且通过其自重向下流出到捕集室中，油被从所述捕集室中排出。

所述无纺布卷布在这样的空气除油装置中典型地由聚结材料制成。

发明内容

本发明的任务是，提供一种可以容易地制造的用于过滤元件的分离构件。

该任务按照本发明用独立权利要求的特征来解决。从属权利要求说明了适宜的改进方案。

所述按本发明的分离构件能够被用在过滤元件中并且用于分离有待净化的流体中的液态小滴或者固体颗粒，所述流体被引导穿过所述分离构件并且所述流体是液体或者气体。在优选的实施方式中，所述分离构件用于从气溶胶中分离液体、尤其用于从油雾中分离油，所述油雾由空气连同悬浮的小油液构成。所述分离构件必要时能够作为次级分离器被用在空气过滤应用情况中。

所述包括分离构件的过滤元件能够用作空气除油装置的空气除油元件。也能够在所述过滤元件中额外地设置用于对被引导穿过的流体进行过滤的过滤介质本体，其中所述分离构件布置在所述过滤介质本体之前或之后。

所述分离构件具有支撑体和分离体，所述分离体完全或者部分地覆盖所述支撑体的至少一个侧面。所述支撑体给予分离构件稳定性并且将分离体保持在所期望的形状中。所述分离体比如被构造为无纺布幅面，所述无纺布幅面覆盖支撑体的一个侧面。按照一种优选的实施方式，所述分离体由聚结材料制成。

所述支撑体和分离体分别幅面状地构成并且在原始状态中有利地具有平坦的幅面的形状。为了制造所述形成空心体并且优选空心筒形地构成的分离构件的所希望的形状，支撑体和分离体被卷绕成具有在轴向上彼此先后相随的螺旋的螺旋形状，其中每个完整的螺旋包括不仅支撑体的而且分离体的、在360°的范围内延伸的幅面。由于螺旋形状，每个螺旋沿着轴向方向——相对于分离构件的纵轴线——来伸展并且相应地尤其以如此方式设有轴向的斜度，使得螺旋的始端和以至少300°、尤其是360°的幅度偏置的末端差不多以幅面的宽度为幅度来轴向偏置。在轴向上，在所述空心体中毗连着一个或者多个彼此先后相随的螺旋，所述支撑体和分离体分别被卷绕成所述螺旋。

所述支撑体在该支撑体的幅面的其上边缘及下边缘上分别具有连接折边。在彼此先后相随的螺旋中，所述第一螺旋的上边缘上的连接折边与紧随此后的螺旋的下边缘上的连接折边处于嵌合之中。

在这种实施方式中，所述支撑体的彼此先后相随的螺旋通过嵌合到彼此当中的连接折边来形状配合地彼此连接。这给予所述分离构件高度的稳定性。所述连接优选仅仅通过所述连接折边来进行，因而不需要额外的连接措施，以用于将所述支撑体的彼此先后相随的螺旋彼此连接起来。所述连接折边能够以简单的机械方式通过支撑体的幅面的上边缘及下边缘的弯曲来产生。有利的是，所述幅面的上边缘及下边缘上的连接折边被弯曲成幅面的不同的侧面。

所述形状配合通过彼此先后相随的螺旋中的处于嵌合之中的连接折边来建立，所述形状配合优选沿着螺旋状地卷绕的分离构件的轴向方向而存在。沿着径向方向也能够通过所述嵌合到彼此当中的连接折边而存在形状配合。

在适宜的实施方式中，所述分离体也在连接折边的区域中覆盖支撑体。与此相对应，所述连接折边不仅由分离体而且由支撑体来形成。所述连接折边至少双层地构建而成并且作为第一层而具有支撑体并且作为第二层而具有分离体。所述分离体也能够折边状地被弯曲，其中为了将彼此先后相随的螺旋连接起来对于嵌合到彼此当中的连接折边来说分离体的区段在彼此先后相随的螺旋中的上边缘及下边缘上嵌合到彼此当中并且彼此抵靠。

在作为替代方案的实施方式中，也可能的是，所述分离体仅仅部分地覆盖支撑体并且所述支撑体的上边缘和下边缘没有分离体的材料。所述支撑体的幅面的上边缘及下边缘上的连接折边在这种实施方式中没有分离体的材料，使得彼此先后相随的螺旋的连接仅仅通过所述支撑体来进行。所述分离体在至少一个侧面上——在内侧面或外侧面上——有利地完全覆盖螺旋状的形成空心体的分离构件。

按照另一种有利的实施方式，所述分离体仅仅布置在支撑体的一个侧面上、尤其是布置在支撑体的外侧面上。作为替代方案，也能够将所述分离体布置在支撑体的内侧面上。此外，能够不仅在所述支撑体的外侧面上而且在所述支撑体的内侧面上分别布置分离体。

按照又一种另外的有利的实施方式，所述支撑体具有栅格结构，该栅格结构一方面给予支撑体高稳定性并且另一方面允许流体贯穿流过支撑体。所述支撑体能够由塑料材料或者金属来制成。

按照另一种有利的实施方式，所述分离构件具有筒形的螺旋形状。与此相对应，所述分离构件空心筒形地构成，其中所述穿流相对于所述分离体的纵轴线沿着径向方向来进行。比如能够适宜的是，所述分离体处于支撑体的外侧面上并且所述穿流在径向上从外往里或者从里往外来实施。

在另一种实施方式中，所述分离构件锥形地或圆锥形地构成。在这种实施方式中，所述分离构件也径向于其纵轴线被有待净化的流体贯穿流过。

本发明的另一方面涉及一种过滤元件，该过滤元件尤其用于从气溶胶中分离液体并且在上端盘片与下端盘片之间设有前面所描述的分离构件。所述过滤元件必要时能够沿着流动方向具有另一分离构件，从而在同心的实施方式中两个分离构件布置在过滤元件中。所述分离构件在此形成主分离器和后置分离器或者前置分离器和主分离器。必要时能够足够的是，所述过滤元件仅仅由一个或者多个分离构件所构成。在作为替代方案的实施方式中，也能够给过滤元件配设过滤介质本体并且额外地配设分离构件，其中所述分离构件能够布置在过滤介质本体之前或之后。所述过滤介质本体优选具有与分离构件相同的基本几何形状并且比如空心筒形地构成。过滤介质本体和分离构件彼此同心。

本发明的另一方面涉及一种具有前面所描述的过滤元件的过滤装置，所述过滤元件设有分离构件。所述过滤元件被接纳在过滤装置的过滤壳体中。

本发明的另一方面涉及一种用于制造用于过滤元件的分离构件、尤其是前面所描述的分离构件的方法。所述分离构件能够用于从气溶胶中分离液体、比如用于进行空气除油。在所述方法中，将幅面状的并且优选平坦的分离体铺到同样幅面状的并且优选平坦的支撑体上。随后将所述上下放置的幅面状的支撑体和分离体卷绕成螺旋形状，所述螺旋形状具有在轴向上彼此先后相随的螺旋。在卷绕过程的期间，使所述螺旋形状的一个螺旋的上边缘上的一条连接折边与所述螺旋形状的紧随此后的螺旋的下边缘上的另一连接折边彼此嵌合。这尤其以如此方式来进行，从而在卷绕过程的期间产生所述幅面状的支撑体的上边缘及下边缘上的连接折边并且使其彼此嵌合。

由此，在相同的步骤中进行所述幅面状的支撑体的上边缘及下边缘上的连接折边的卷绕和弯曲，其中随着所述弯曲同时实现所述连接折边的嵌合。在此，在卷绕的期间同时使所述下边缘上的连接折边朝第一侧面的方向连续地弯曲并且使所述上边缘上的连接折边朝第二侧面的方向连续地弯曲，其中在弯曲过程的期间已经使所述连接折边嵌合到彼此当中。在使所述连接折边部分地嵌合到彼此当中时继续所述弯曲过程，直至到达所述连接折边的所期望的最终位置。在最终位置中，所述弯曲的连接折边有利地彼此平行并且此外平行于支撑体的连贯的壁。在所述最终位置中，在嵌合到彼此当中的连接折边之间存在所期望的形状配合。

必要时能够适宜的是，随着所述分离体在支撑体上的铺设，比如通过将分离体粘着在支撑体上或者将分离体焊接到支撑体上这样的方式在分离体与支撑体之间建立连接。在所述支撑体基于塑料的情况下，必要时能够在使用额外的材料的情况下进行焊接过程、像比如超声波焊接或者热楔焊接。如果所述分离器拥有金属的组成部分，那也能够将所述分离器与金属的支撑体焊接起来。

但是，在作为替代方案的实施方式中，能够足够的是，将所述分离体仅仅松动地铺到支撑体上。此外，能够将所述由柔性的无纺布材料制成的分离体朝支撑体压紧，使得所述分离体的材料至少部分地伸入到支撑体的栅格孔中并且通过这种方式来建立分离体与支撑体之间的松散的连接。

附图说明

另外的优点和适宜的实施方式可以从另外的权利要求、附图说明和附图中得知。其中：

图1示出了用于从气溶胶中分离液体的过滤装置的纵剖面，其中在所述过滤装置中接纳有两个同心地布置的分离构件；

图2示出了所述分离构件的在借助于卷绕过程的实施来进行制造的期间的情况，其中上下放置的幅面状的支撑体和幅面状的分离体螺旋状地被卷绕；

图3示出了所述分离构件的在卷绕过程的期间的俯视图；

图4示出了所述螺旋状地卷绕的分离体的彼此先后相随的螺旋上的、上部的和下部的连接折边的、在弯曲过程开始时的详细视图，用所述弯曲过程来制造所述连接折边；

图5示出了所述连接折边在进一步进展的弯曲阶段中的情况；

图6示出了所述连接折边就在弯曲过程结束之前的情况；

图7示出了所述连接折边在结束弯曲过程之后在最终的嵌合到彼此当中的连接位置中的情况。

在附图中，相同的构件设有相同的附图标记。

具体实施方式

所述在图1中示出的过滤装置是空气除油装置，用该空气除油装置能够将小油滴从空气流中分离出来。在筒形的过滤壳体2中接纳有过滤元件3，该过滤元件包括两个分别空心筒形的分离构件4和5，它们彼此同心地并且径向隔开地布置。所述在径向上处于外部的分离构件形成主分离器，所述在径向上处于内部的分离构件5形成后置分离器。在所述分离构件4、5上，在空气流中所携带的小油滴被分离出来并且在轴向上被向下排出。所述两个分离构件4和5具有共同的下端盘片6和共同的上端盘片7，其中所述下端盘片6封闭地构成并且流体密封地对内部空间进行密封，而所述上端盘片7则具有中心开口，通过该中心开口经过净化的空气能够在轴向上流出。在所述上端盘片7上存在法兰8，该法兰被夹紧在壳体2的上侧面与能够安放的盖9之间，由此所述过滤元件3可靠地被保持在其在过滤壳体2中的所设置的位置中。

有待净化的空气在径向上通过处于过滤壳体2的壁中的流入接管10被引导至过滤壳体2的内部中。经过净化的空气在轴向上通过处于盖9中的流出接管11被排出。

所述两个分离构件4和5具有相同的基本结构。所述两个分离构件4、5被制作为具有处于里面的筒形的支撑体和处于所述支撑体的外侧面上的分离体的卷绕本体。所述支撑体比如由塑料或者由金属制成并且能够具有栅格结构，所述支撑体给予分离构件4或者5必需的稳定性并且支承着由软的、柔性的分离材料制成的分离体，所述分离体尤其由聚结材料制成。在所述分离构件4中，所述支撑体也可选能够通过扁平的下料（Zuschnitt）的滚制来进行，所述下料仅仅沿着纵向伸展借助于折叠或者焊接来连接。

图2和3示出了在制造所述分离构件4或者5时的瞬时图像。用于每个分离构件4、5的原材料是幅面状的支撑体12以及幅面状的分离体13，它们在平坦的展开的状态中被放在彼此上面。能够适宜的是，比如通过至少逐点的粘合或者焊接来设置所述分离体13的、在支撑体12上的至少松散的固定。作为替代方案，也可能的是，支撑体12和分离体13的幅面也仅仅松动地放在彼此上面并且在原始状态中在这些构件之间没有设置连接。

支撑体12和分离体13的两个上下放置的幅面在卷绕机中螺旋状地以如此方式被卷绕，从而产生空心筒形的本体。所述螺旋状的分离构件的各个以360°的幅度延伸的螺旋由此分别在内侧面上包括支撑体12并且在外侧面上包括分离体13，其中所述各个螺旋由于螺旋形而在轴向上彼此毗连。如此选择了轴向的斜度，使得所述第二螺旋的下边缘处于第一螺旋的上边缘的高度上。为了保证在轴向上彼此先后相随的螺旋的可靠的连接，每个幅面的上边缘和下边缘被弯曲成连接折边14或者15。所述下边缘比如被向里弯曲，以用于形成连接折边14，所述上边缘被向外弯曲，以用于形成连接折边15。处于里面的一侧由所述支撑体12来形成，处于外面的一侧则由所述分离体13来形成。

所述支撑体12、包括在原始状态中完全在一个侧面上将该支撑体12覆盖的分离体13的上边缘和下边缘的弯曲在卷绕过程的期间进行。随着被卷绕成螺旋形的过程，所述下边缘被向里弯曲成连接折边14并且同时所述上边缘被向外弯曲成连接折边15。这个弯曲过程在螺旋形的卷绕的期间连续地进行，如可以从按照剖切线IV到VII（图3）的剖面图得知的那样，所述剖面图相应于按照图4到图7的单个图示。

按照图4，首先将所述上边缘比较剧烈地弯曲成上连接折边15，而所述下边缘上的连接折边14在这个阶段中则轻微地被弯曲。按照图5和6，所述下边缘为了制造连接折边14而逐渐比较剧烈地被弯曲，该连接折边与上连接折边15进行嵌合。在图7中示出了最终位置，在该最终位置中两个彼此先后相随的螺旋通过连接折边14和连接折边15的完全嵌合不仅沿着轴向方向而且沿着径向方向都形状配合地彼此连接。每条连接折边14、15的弯曲的区段在按照图7的最终状态中都以平行于螺旋的壁的方式处于连接折边14、15的上方和下方。

为了实现具有至少差不多连贯的壁侧的光滑的内侧面12和光滑的外侧面13，所述下螺旋具有弯曲区域16，该弯曲区域标志着从非折叠的幅面到连接折边15的过渡区。在所述弯曲区域16中，所述幅面在与其上边缘相邻的地方在径向上偏置并且更确切地说偏置了与支撑体12和分离体13的双倍厚度相当的量值。这确保不仅所述内侧面12而且所述外侧面13都在所述螺旋形的相邻的轴向偏置的螺旋中在径向上处于相同的高度上。

Claims (13)

1.用于过滤元件的分离构件，其尤其用于从气溶胶中分离液体或者用于在液体或者气体上分离颗粒，所述分离构件具有支撑体（12）和分离体（13），所述分离体完全或者部分地覆盖所述支撑体（12）的至少一个侧面，其中所述支撑体（12）和分离体（13）分别幅面状地构成并且被卷绕成具有在轴向上彼此先后相随的螺旋的螺旋形，其中所述支撑体（12）在其幅面的上边缘和下边缘上分别具有连接折边（14、15），并且所述连接折边（14、15）在轴向上彼此先后相随的螺旋中彼此处于嵌合之中。

2.根据权利要求1所述的分离构件，其特征在于，所述连接折边（14、15）分别被构造为所述支撑体（12）的幅面的弯曲的上边缘或者下边缘。

3.根据权利要求1或2所述的分离构件，其特征在于，在所述连接折边（14、15）的区域中所述分离体（13）覆盖所述支撑体（12）。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的分离构件，其特征在于，所述支撑体（12）具有栅格结构。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的分离构件，其特征在于，所述分离体（13）由聚结材料制成。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的分离构件，其特征在于，所述分离体（13）在一侧上完全覆盖所述支撑体（12）。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的分离构件，其特征在于，所述分离构件（4、5）具有筒形的螺旋形。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的分离构件，其特征在于，所述连接折边（14、15）在所述螺旋形的彼此先后相随的螺旋中彼此处于形状配合的嵌合之中。

9.过滤元件，其尤其用于从气溶胶中分离液体或者用于在液体或气体上分离颗粒，所述过滤元件具有上端盘片（7）和下端盘片（6）并且具有处于上端盘片（6）与下端盘片（7）之间的根据权利要求1到8中任一项所述的分离构件（4、5）。

10.根据权利要求9所述的过滤元件，其特征在于，沿着流动方向过滤介质本体或者另一分离构件（4、5）布置在所述分离构件（4、5）之前或之后。

11.过滤装置，其具有根据权利要求9或10所述的过滤元件并且具有用于接纳所述过滤元件（3）的过滤壳体（2）。

12.用于制造用于过滤元件（3）的分离构件（4、5）、尤其是根据权利要求1到8中任一项所述的分离构件（4、5）的方法，所述方法具有以下方法步骤：

-将幅面状的分离体（13）铺到幅面状的支撑体（12）上；

-将所述支撑体（12）和分离体（13）卷绕成具有在轴向上彼此先后相随的螺旋的螺旋形，其中在卷绕的期间使所述螺旋形的一个螺旋的上边缘上的连接折边（14）与所述螺旋形的紧随此后的螺旋的下边缘上的另外的连接折边（15）彼此嵌合。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在卷绕的期间产生幅面状的支撑体（12）的上边缘及下边缘上的连接折边（14、15）。

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