DE202017007027U1

DE202017007027U1 - Filterpatrone für einen Verdichter oder eine Vakuumpumpe

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Publication number: DE202017007027U1
Application number: DE202017007027.8U
Authority: DE
Original assignee: Atlas Copco Airpower NV
Current assignee: Atlas Copco Airpower NV
Priority date: 2016-10-12
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2027-10-06
Also published as: EP3525912A1; BE1025376A1; BE1025376B1; AT16693U1; CN210114921U

Abstract

Filterpatrone zum Entfernen von Flüssigkeit aus einem Gasstrom, wobei die Filterpatrone (1) umfasst:
- ein (4) zwischen zwei Endkappen (5) gehaltenes Filtermedium, wobei eine der Endkappen (5a, 5b) einen Gaseinlass (6) umfasst;
- wobei das Filtermedium (4), in einer aufgerollten Weise befestigt ist, sodass das Filtermedium (4) eine mehrschichtige Struktur zeigt;
- eine auf dem Filtermedium (4) vorgesehene elektrisch leitfähige Schicht (11);
dadurch gekennzeichnet, dass
die elektrisch leitfähige Schicht (11) an dem Filtermedium (4) angebracht ist, sodass diese zwischen zwei angrenzenden Schichten des Filtermediums (4) eingefügt ist; und dadurch, dass die Filterpatrone (1) ferner ein elektrisches Verbindungsmittel umfasst, das konfiguriert ist, die elektrisch leitfähige Schicht (11) mit einer Masseverbindung zu verbinden.

Description

Diese Erfindung betrifft eine Filterpatrone zum Entfernen von Flüssigkeit aus einem Gasstrom, wobei die Filterpatrone umfasst: ein zwischen zwei Endkappen gehaltenes Filtermedium, wobei eine der Endkappen einen Gaseinlass umfasst; wobei das Filtermedium in einer aufgerollten Weise derart befestigt ist, dass das Filtermedium eine mehrschichtige Struktur zeigt; und eine elektrisch leitfähige Schicht, die auf dem Filtermedium vorgesehen ist.
Es ist bekannt, dass Filter, die eine elektrisch leitfähige Schicht umfassen, innerhalb von Luftfiltereinheiten verwendet werden, wobei solche leitfähigen Schichten elektrisch geladen sind, sodass Staubpartikel effizienter gefiltert werden. Ein Beispiel ist in US-2009/241,777 A mit MITSUBISHI CHEM CORP als Anmelder zu finden.
Obwohl solch ein Filter die Effizienz des Zurückhaltens von Staubpartikel verbessern könnte, wäre dieser zur Gasfiltration innerhalb eines Verdichters oder einer Vakuumpumpe aufgrund der rauen Umgebung nicht geeignet. Er wäre nicht in der Lage, das Risiko von auftretenden Funken und gar einer Entzündung innerhalb des Filtermediums aufgrund statischer Energie, die sich darin bildet, zu reduzieren.
Einer der Nachteile des vorstehend identifizierten Filters ist die Tatsache, dass eine elektrische Ladung innerhalb der zwei elektrisch leitfähigen Schichten durch Erzeugen eines elektrischen Feldes dazwischen aufrechterhalten wird, was eine mögliche Entzündung des Filtermediums sogar noch mehr erleichtert.
Aufgrund des typischen Volumens und der Geschwindigkeit des Gases, das durch einen Verdichter strömt, könnte solch eine Situation leicht gefährlich werden, da schon der geringste Funke einen Brand erzeugen kann, der sogar zu einer Explosion führen kann.
Noch ein weiterer Nachteil des vorstehend identifizierten Filters ist das komplexe Herstellungsverfahren, bei dem die Faserschichten zuerst verklebt oder aneinander gebunden werden und anschließend die Stützschichten behandelt und an der Struktur angebracht werden. Solch ein Herstellungsverfahren ist nicht nur kostspielig und zeitaufwendig, sondern eine solche Filterstruktur kann sich als nicht ausreichend fest erweisen und es kann ein Versagen des Filters auftreten, wenn man die Geschwindigkeit des Druckgases und dessen Volumen betrachtet.
Unter Berücksichtigung der vorstehenden Nachteile ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Filterpatrone zum Entfernen von Flüssigkeit aus einem Gasstrom bereitzustellen, wobei die Filterpatrone zur Verwendung in einem Verdichter oder einer Vakuumpumpe geeignet ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Filterpatrone bereitzustellen, welche die Risiken, dass Funken innerhalb des Filtermediums erzeugt werden, reduziert oder gar eliminiert, während zur gleichen Zeit ein sehr hocheffizienter Filtervorgang aufrechterhalten wird.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine sehr effiziente Entladung der statischen Elektrizität aufrechtzuerhalten, die sich möglicherweise in jedem Teil des Filtermediums bildet.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine sehr einfach herzustellende und robuste Filterpatrone bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung behebt mindestens eines der vorstehenden und/oder anderer Probleme durch Bereitstellen einer Filterpatrone zum Entfernen von Flüssigkeit aus einem Gasstrom, wobei die Filterpatrone umfasst:

- ein zwischen zwei Endkappen gehaltenes Filtermedium, wobei eine der Endkappen einen Gaseinlass umfasst;
- wobei das Filtermedium in einer aufgerollten Weise befestigt ist, sodass das Filtermedium eine mehrschichtige Struktur zeigt;
- eine auf dem Filtermedium vorgesehene elektrisch leitfähige Schicht;

Da die elektrisch leitfähige Schicht auf dem Filtermedium angebracht ist und da das Filtermedium in einer aufgerollten Weise befestigt ist, wird eine sehr robuste Filterpatrone durch eine sehr einfache Befestigungstechnik erlangt.
Dadurch, dass die elektrisch leitfähige Schicht auf dem Filtermedium angebracht ist, sodass diese zwischen zwei angrenzenden Schichten des Filtermediums eingefügt ist, wird die statische Energie, die sich möglicherweise innerhalb des Filtermediums bildet, ungeachtet des Ausmaßes, in dem sich solch eine statische Energie ansammelt, effizient zur Masseverbindung geleitet.
Tests haben gezeigt, dass eine einfache Masseverbindung der Filterpatrone ohne die Einbindung der elektrisch leitfähigen Schicht nicht ausreichend ist, um das Risiko von Funken zu reduzieren, die innerhalb des Filtermediums auftreten, da aber die Filterpatrone gemäß der vorliegenden Erfindung beide Merkmale verwendet: einer solchen Masseverbindung und der Einbindung der elektrisch leitfähigen Schicht, wird eine mögliche statische Energie, die sich innerhalb des Filtermediums bildet, unmittelbar entladen und Funken können nicht mehr auftreten.
Da die elektrisch leitfähige Schicht auf dem Filtermedium angebracht ist, sodass diese zwischen zwei angrenzenden Schichten des Filtermediums eingefügt ist, ist des Weiteren eine stärkere und langlebigere Filterpatrone erreicht, die für Anwendungen, die sehr hohe Drücke erfordern, geeignet ist. Da die Haltbarkeit der Filterpatrone erhöht wird, werden die Wartungskosten reduziert, da eine erfindungsgemäße Filterpatrone einen weniger häufigen Wartungseingriff erfordern würde.
Die vorliegende Erfindung ist ferner an einen Filter gerichtet, der ein Gehäuse umfasst, das einen Innenraum definiert, in dem eine Filterpatrone aufgenommen ist,

- wobei die Filterpatrone umfasst:
- • ein zwischen zwei Endkappen gehaltenes Filtermedium, wobei eine der Endkappen einen Gaseinlass umfasst;
- • wobei das Filtermedium in einer aufgerollten Weise befestigt ist, sodass das Filtermedium eine mehrschichtige Struktur zeigt;
- • eine auf dem Filtermedium vorgesehene elektrisch leitfähige Schicht;
- wobei das Gehäuse weiter einen Gasauslass innerhalb des Innenraums, zwischen der Patrone und einer Wand des Gehäuses umfasst, wobei der Gasauslass in Fluidverbindung mit dem Gaseinlass ist;

Es sollte im Kontext der vorliegenden Erfindung selbstverständlich sein, dass die vorstehend in Bezug auf die Filterpatrone dargestellten Vorteile auch auf den Filter zutreffen.
Mit der Absicht, die Charakteristiken der Erfindung besser zu zeigen, werden einige bevorzugte erfindungsgemäße Konfigurationen im Folgenden anhand eines Beispiels ohne Einschränkung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei:

1 schematisch ein Druckluftsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 schematisch eine Filterpatrone gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 schematisch einen Querschnitt durch ein Filtergehäuse darstellt, das eine Filterpatrone gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst;
4 schematisch das Befestigen der elektrisch leitfähigen Schicht auf dem Filtermedium gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
die 5 bis 9 schematisch das Befestigen der elektrisch leitfähigen Schicht auf dem Filtermedium gemäß anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen.

1 veranschaulicht eine erfindungsgemäße Filterpatrone 1, wobei die Filterpatrone 1 an einem Strömungsrohr zwischen einem Verdichter und einem Netzwerk eines Benutzers 3 befestigt ist.
Wenn solch eine Filterpatrone 1 innerhalb einer Vakuumpumpe befestigt wäre, wäre die Filterpatrone 1 typischerweise an einem Strömungsrohr zwischen der Vakuumpumpe und der Atmosphäre befestigt.
Dementsprechend ist die Filterpatrone 1 bevorzugt am Ausgangsströmungsrohr eines Verdichters oder einer Vakuumpumpe 2 befestigt, sodass die Druckluft zuerst gefiltert und erst anschließend zum Netzwerk eines Benutzers 3 geleitet oder in die Atmosphäre abgegeben wird.
Wie in 2 veranschaulicht, umfasst die Filterpatrone 1 ein Filtermedium 4, das zwischen zwei Endkappen 5 gehalten wird. Die zwei Endkappen 5 weisen die Eigenschaft auf, das Filtermedium 4 in einer gewünschten Position zu befestigen.
Wie in 3 ersichtlich, umfasst eine der zwei Endkappen 5a oder 5b bevorzugt einen Gaseinlass 6, wobei der Gaseinlass 6 den Gasstrom aufnimmt, der vom Verdichter oder der Vakuumpumpe 2 kommt.
In 3 ist zu ersehen, dass die Endkappe, die den Gaseinlass 6 umfasst, ausgewählt ist, 5a zu sein, aber im Kontext der vorliegenden Erfindung sollte es selbstverständlich sein, dass die Filterpatrone 1 auch gedreht werden kann, wobei in dem Fall die Endkappe 5b den Gaseinlass 6 umfasst.
Es ist ferner eine Möglichkeit, dass der Gaseinlass 6 durch die Endkappe 5b des in 3 veranschaulichten Layouts ausgelegt ist.
Gewöhnlich wird die Filterpatrone 1 innerhalb eines Gehäuses 8, das einen Innenraum 7 definiert, aufgenommen, wobei das Gehäuse ferner einen Gasauslass 9 umfasst.
Der Gasauslass 9 ist bevorzugt innerhalb des Innenraums 7 zwischen der Patrone 1 und einer Wand des Gehäuses 8 positioniert, wobei der Gaseinlass 6 in Fluidverbindung mit dem Gasauslass 9 ist.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung sollte ein Filter 10 als das Gehäuse 8 verstanden werden, das die Filterpatrone 1, einen Gaseinlass 6 und einen Gasauslass 9 umfasst, wie es in 3 veranschaulicht ist.
Der Gasauslass 9 kann auf der Höhe von jeder der Endkappen 5 positioniert sein oder gar an dem Gehäuse 8 positioniert sein.
Bevorzugt, aber nicht darauf begrenzt, ist für eine effizientere Filtration der Gasauslass 9 im Oberabschnitt oder relativ nahe dem Oberabschnitt des Filters 10 ausgelegt. Solch ein Oberabschnitt ist als zur Ausrichtung der Gravitationskraft entgegengesetzt zu verstehen, wenn solch ein Filter 10 innerhalb eines Verdichters oder einer Vakuumpumpe 2 befestigt ist, und unter normalen Betriebsbedingungen.
Der Gasauslass 9 ist abhängig davon, ob die Filterpatrone 1 innerhalb eines Verdichters oder einer Vakuumpumpe befestigt ist, durch ein Strömungsrohr mit dem Netzwerk eines Benutzers 3 oder mit der Atmosphäre verbindbar.
Das Gehäuse 8 umfasst ferner typischerweise eine Öffnung, die durch die Endkappe 5a oder 5b verschlossen ist, die den Gaseinlass 6 umfasst.
Dementsprechend strömt Gas, das aus einem Verdichter oder einer Vakuumpumpe strömt, durch den Gaseinlass 6, durch das Filtermedium 4 und ferner durch den Gasauslass 9 hindurch. Daher erreicht nur sauberes gefiltertes Gas das Netzwerk eines Benutzers 3 oder die Atmosphäre und alle flüssigen oder möglicherweise festen Verunreinigungen werden innerhalb der Filterpatrone 1 zurückgehalten.
Das Filtermedium 4 ist bevorzugt in einer aufgerollten Weise befestigt, wie es in 4 gezeigt ist. Durch Anwenden einer derartigen Technik zeigt die Filterpatrone 1 gemäß der vorliegenden Erfindung eine mehrschichtige Struktur, wenn diese innerhalb der zwei Endkappen 5 montiert und gehalten wird, was die Effizienz des Filtrationsprozesses erhöht.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung ist aufgerollt als das Bringen eines verhältnismäßig rechteckig oder quadratisch geformten Teils des Filtermediums 4 in eine verhältnismäßig zylindrische Struktur, die eine Filtermediumschicht 4 oben auf einer anderen Filtermediumschicht 4 aufweist, zu verstehen.
Solch eine verhältnismäßig zylindrische Struktur wird durch Bringen eines ersten Randes des verhältnismäßig rechteckig oder quadratisch geformten Teils des Filtermediums 4 in Kontakt mit einem Abschnitt des Filtermediums 4, der mit einem Mindestabstand von dem ersten Rand positioniert ist, wodurch ein verhältnismäßig zylindrische hohle Form erzeugt wird, und ferner Schieben der erzeugten zylindrischen hohlen Form zum Rand an der gegenüberliegenden Seite von dem ersten Rand, bis dieser Rand in Kontakt mit einer Schicht von verhältnismäßig zylindrischer Form ist, erzeugt.
Ferner wird eine elektrisch leitfähige Schicht 11 auf dem Filtermedium 4 vorgesehen, bevorzugt, wenn sich das Filtermedium 4 in einem abgerollten Zustand befindet. Folglich wird die elektrisch leitfähige Schicht 11 zwischen zwei angrenzenden Schichten des Filtermediums 4 eingefügt, wenn das Filtermedium 4 aufgerollt ist.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung sollte es selbstverständlich sein, dass das Filtermedium 4 zwei Flächen aufweist: eine untere und eine obere Fläche. Die leitfähige Schicht 11 kann ferner entweder auf der oberen Fläche wie in den 4 bis 9 veranschaulicht oder an der unteren Fläche (nicht gezeigt) angebracht sein.
Die elektrisch leitfähige Schicht 11 weist die Eigenschaft auf, jegliche statische Energie zu erfassen, die sich innerhalb des Filtermediums 4 bilden könnte, wobei solch eine statische Energie durch die Reibung zwischen dem Gasstrom und dem Filtermedium 4 erzeugt wird.
Zum Reduzieren oder gar Eliminieren des Risikos, dass Funken aufgrund solch statischer Energie erzeugt werden, umfasst die Filterpatrone 1 ferner ein elektrisches Verbindungsmittel (nicht gezeigt), das konfiguriert ist, die elektrisch leitfähige Schicht 11 mit einer Masseverbindung zu verbinden.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung sollte eine Masseverbindung als ein elektrischer Punkt von Spannung Null oder ungefähr Spannung Null verstanden werden, durch den eine elektrische Ladung entladen werden kann. Er kann eine direkte physische Verbindung zu einem Sicherheitserdungssystem sein.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die elektrisch leitfähige Schicht 11 in Kontakt mit einer der Endkappen 5a oder 5b.
Zugunsten eines einfachen Layouts ist das elektrische Verbindungsmittel in direktem Kontakt mit der Endkappe 5a oder 5b, die in Kontakt mit der elektrisch leitfähigen Schicht 11 ist.
Das elektrische Verbindungsmittel wird durch eine der zwei Endkappen 5a oder 5b entweder, indem die elektrisch leitfähige Schicht 11 in physischen Kontakt mit einer der zwei Endkappen 5a oder 5b gebracht wird, oder indem ein elektrisch leitfähiger Draht, der die elektrisch leitfähige Schicht 11 und eine der zwei Endkappen 5a oder 5b verbindet und ferner die Endkappe 5a oder 5b mit der Masseverbindung verbindet, erzeugt.
Die Endkappe 5a oder 5b, mit der die elektrisch leitfähige Schicht 11 bevorzugt verbunden ist, ist aus einem Material hergestellt, das einem elektrischen Strom erlaubt, hindurchzufließen.
Eine weitere Möglichkeit, die elektrische Verbindung zu erzeugen, ist, einen elektrisch leitfähigen Draht durch eine der zwei Endkappen 5a oder 5b einzuführen, wobei der elektrisch leitfähige Draht an einem Ende in direkten Kontakt mit der elektrisch leitfähigen Schicht 11 gebracht wird und am anderen ferner mit der Masseverbindung verbunden wird.
Noch eine weitere Möglichkeit ist, einen elektrisch leitfähigen Draht auf der elektrisch leitfähigen Schicht 11 anzubringen, wobei der elektrisch leitfähige Draht weiter zu der Endkappe 5 geführt wird, indem deren Kontur gefolgt und bevorzugt die Außenfläche der Filterpatrone 1 erreicht wird, wo die Verbindung zur Masseverbindung realisiert werden kann.
Das elektrische Verbindungsmittel kann auch durch Einführen eines elektrisch leitfähigen Drahtes durch das Filtermedium 4 realisiert werden, wobei der elektrisch leitfähige Draht in direkten physischen Kontakt mit der elektrisch leitfähigen Schicht 11 und mit der Masseverbindung gebracht wird.
Die elektrisch leitfähige Schicht 11 ist bevorzugt gasdurchlässig.
Die zwei Endkappen 5 können aus einem aus einer Gruppe ausgewählten Material hergestellt sein, die umfasst: jede Art von Metall oder Kunststoff, Keramik, Kautschuk, Kohlenstoff, Glas oder jede andere Art von Material.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform weisen die zwei Endkappen 5 die Form einer radialen Zurückhaltung auf, in der das aufgerollte Filtermedium 4 aufgenommen ist. Die radiale Zurückhaltung kann ferner eine kragenartige Struktur umfassen, die eine Mindesthöhe H1 des Filtermediums 4 abdeckt, um das Filtermedium 4 darin zu befestigen, wie es in 3 veranschaulicht ist. Die kragenartige Struktur wird bevorzugt in Höhe der beiden Endkappen 5a und 5b geschaffen.
Die radiale Zurückhaltung kann alternativ Mittel umfassen, um das Filtermedium 4 beispielsweise durch Schnappbefestigung, Haken oder mittels eines Klebers oder jeder anderen Sicherungstechnik zu befestigen.
Bevorzugt, aber nicht darauf begrenzt, basiert das Filtermedium 4 auf Cellulose. Alternativ kann das Filtermedium 4 aus einer Gruppe ausgewählt werden, die umfasst: Textilfasern, Glasfasern, Polykarbonat, Geotextilgewebe, Polyestergewebe, gebundene Fasern oder Fäden, Metallgeflecht, jede Art von mikroporösen Membranen oder jede andere Art von Material in einem gewebten, nichtgewebten, gestrickten, gepressten oder schaumförmigen Zustand.
Das Material, aus dem die elektrisch leitfähige Schicht 11 hergestellt ist, kann bevorzugt aus einer Gruppe ausgewählt werden, die umfasst: Kupfer, Aluminium, Eisen, Stahl, Silber, Gold, Platin, Messing, Bronze, Grafit oder jedes andere Material, das eine gute elektrische Leitfähigkeit ermöglicht.
Abhängig von der Gasart, der die Filterpatrone 1 unterworfen wird, kann die elektrisch leitfähige Schicht 11 ferner eine Schutzbeschichtung umfassen, sodass diese jeglichen Korrosionswirkungen widerstehen kann, die möglicherweise durch die chemische Zusammensetzung und/oder die typischen Temperaturen des Gases erzeugt werden.
Bevorzugt, aber nicht darauf begrenzt, umfasst das mehrschichtige Filtermedium 4 eine elektrisch leitfähige Schicht 11 zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Schichten des Filtermediums 4, wenn sich das Filtermedium 4 in einem aufgerollten Zustand befindet.
Da solch eine Filterpatrone 1 bevorzugt innerhalb eines Verdichters oder einer Vakuumpumpe 2 befestigt ist, ist der Gasstrom, der durch den Gaseinlass 6 eintritt, typischerweise mit Flüssigkeitspartikeln verunreinigt. Dementsprechend kann solch ein Gasstrom eine Mischung aus Gas und Öl und ferner möglicherweise Kondensat und sogar kleine Feststoffpartikel umfassen. Aufgrund der Poren des Filtermediums 4 wird nur reinem Gas ermöglicht, durch den Gasauslass 9 auszutreten, während die flüssigen und möglicherweise festen Partikel durch das Filtermedium 4 zurückgehalten werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Filter 10 eine Düse oder ein Ventil (nicht gezeigt) umfassen, die bzw. das bevorzugt an dem Gehäuse 8 am Unterabschnitt oder relativ nahe am Unterabschnitt des Gehäuses 8 positioniert ist. Solch ein Unterabschnitt ist als dem Oberabschnitt gegenüberliegend zu verstehen, wenn solch ein Filter 10 innerhalb eines Verdichters oder einer Vakuumpumpe 2 befestigt ist, und bei normalen Betriebsbedingungen.
Die Düse oder das Ventil wird zum Extrahieren der aus dem Filtermedium 4 tropfenden Flüssigkeit verwendet, wobei diese Flüssigkeit möglicherweise gefiltert und innerhalb des Verdichters oder der Vakuumpumpe 1 zurückgeführt wird, um jegliche möglichen Gasaustritte innerhalb des Verdichters oder des Vakuumelements zu verhindern, oder um jegliche Lager zu schmieren, die in dem Verdichter oder der Vakuumpumpe beinhaltet sind.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung sollte der Verdichter oder die Vakuumpumpe 2 als der komplette Verdichter oder das komplette Vakuumpumpensystem einschließlich des Verdichters oder des Vakuumelements, der gesamten typischen Verbindungsrohre und Ventile, der Kompressoreinheit oder des Vakuumpumpengehäuses und möglicherweise des Motors, der den Verdichter oder das Vakuumelement antreibt, verstanden werden.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung sollte der Verdichter oder das Vakuumelement als das Gehäuse des Verdichters oder des Vakuumelements verstanden werden, in dem der Verdichtungs- oder Vakuumprozess mittels eines Rotors oder einer Pendelbewegung stattfindet.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform kann die elektrisch leitfähige Schicht 11 die Form von Patches aufweisen, wie es in den 5 und 6 veranschaulicht ist, die auf der Fläche des Filtermediums 4 in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet oder ausgestreckt sind. Solch ein Abstand ist bevorzugt derart ausgewählt, dass die Effizienz der Entladeeigenschaften nicht beeinträchtigt wird.
Bevorzugt, aber nicht darauf begrenzt, sind die Patches an dem Filtermedium 4 derart befestigt, dass, wenn sich das Filtermedium 4 in einem aufgerollten Zustand befindet, ein Patch der elektrisch leitfähigen Schicht 11 einen Teil des Filtermediums abdecken würde, der nicht durch ein anderes Patch der elektrisch leitfähigen Schicht 11 von einer folgenden angrenzenden Schicht abgedeckt oder teilweise abgedeckt ist. Durch Auswählen solch einer Befestigungstechnik wird ein gutes Entladen der statischen Energie sichergestellt.
Die Patches können durch Verkleben oder Verpressen befestigt seine oder die elektrisch leitfähige Schicht 11 kann eine unebene oder zerkratzte Fläche umfassen, die es der elektrisch leitfähigen Schicht 11 ermöglicht, an dem Filtermedium 4 anzuhaften.
Die elektrisch leitfähige Schicht 11 überdeckt dementsprechend mindestens einen Teil der Fläche des Filtermediums 4, wenn sich das Filtermedium 4 in einem abgerollten Zustand befindet, wie z. B.: mehr als 50 % der Fläche, mehr als 60 % der Fläche oder mehr als 80 % der Fläche.
Bevorzugt aber nicht darauf begrenzt ist zum Zweck einer vergrößerten Entladefähigkeit und einer leichten Befestigung die elektrisch leitfähige Schicht 11 auf ungefähr der gesamten Fläche des Filtermediums 4 befestigt, wenn sich das Filtermedium 4 in einem abgerollten Zustand befindet.
Es versteht sich von selbst, dass das Filtermedium 4 und die elektrisch leitfähige Schicht 11 in einem aufgerollten Zustand eine spiralförmige Art von Fläche definieren, wobei die Mitte der Spirale ein hohler zylindrischer Raum ist, um dem durch den Gaseinlass 6 strömenden Gas zu ermöglichen, jeden Teil der Höhe H der Filterpatrone 1 zu erreichen.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die elektrisch leitfähige Schicht 11 die Form eines gewebten Netzes von elektrisch leitfähigen Drähten auf, wie es in den 4, 5 und 6 veranschaulicht ist. Das gewebte Netz ist wie in 4 gezeigt ein kontinuierlich gewebtes Netz oder weist die Form von Patches auf, wie es in den 5 und 6 veranschaulicht ist.
Die vorliegende Erfindung sollte nicht auf diese veranschaulichenden Ausführungsformen begrenzt werden und jede andere Form oder Webtechnik, die den gleichen Effekt erreicht, sollte als von der vorliegenden Erfindung abgedeckt betrachtet werden.
Die Dichte der elektrisch leitfähigen Drähte, die das gewebte Netz bilden, wird bevorzugt derart ausgewählt, dass ein Flüssigkeitströpfchen innerhalb des Filtermediums an einem Ort, an dem die elektrisch leitfähige Schicht 11 befestigt ist, mit mindestens einem elektrisch leitfähigen Draht in Kontakt tritt.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann die Dichte der elektrisch leitfähigen Drähte, die das gewebte Netz bilden, derart ausgewählt sein, dass eine durch angrenzende elektrisch leitfähige Drähte gebildete Öffnung ungefähr gleich oder kleiner als der typische Durchmesser eines Flüssigkeitströpfchens ist.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung sollte der typische Durchmesser eines Tröpfchens als innerhalb des Intervalls zwischen ungefähr 1 Mikrometer und ungefähr 300 Mikrometern beinhaltet verstanden werden und er ist von der Viskosität der Flüssigkeit abhängig. Tests haben gezeigt, dass der typische Durchmesser eines Tröpfchens, das in einer Filterpatrone 1 zu finden ist, die innerhalb eines Verdichters oder einer Vakuumpumpe 2 befestigt ist, ungefähr 1 Mikrometer beträgt.
Alternativ kann die elektrisch leitfähige Schicht 11 die Form von in unterschiedlichen Richtungen ausgerichteter elektrisch leitfähiger Drähte aufweisen.
Für solch eine Auslegung wird die Dichte der elektrisch leitfähigen Drähte bevorzugt in der gleichen Weise und unter den gleichen Überlegungen wie vorstehend im Fall des gewebten Netzes erwähnt ausgewählt.
Möglicherweise kann das gewebte Netz aus elektrisch leitfähigen Drähten und/oder die in unterschiedlichen Richtungen ausgerichteten elektrisch leitfähigen Drähte ferner einen Kleber oder ein Bindemittel umfassen, der bzw. das auf mindestens einer Seite oder Fläche aufgebracht wird, um die Befestigungsprozedur auf dem Filtermedium 4 zu erleichtern. Alternativ ist mindestens eine Fläche der elektrisch leitfähigen Drähte, die das gewebte Netz bilden, oder der in unterschiedlichen Richtungen ausgerichteten elektrisch leitfähigen Drähte angepasst, an dem Filtermedium 4 anzuhaften.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst die elektrisch leitfähige Schicht 11 elektrisch leitfähige Partikel, die gesprüht wurden und eine elektrisch leitfähige Beschichtung auf dem Filtermedium 4 bilden, wie es in den 7, 8 und 9 veranschaulicht ist. Die elektrisch leitfähige Schicht 11, die als eine kontinuierlich beschichtende Fläche aufgebracht ist, deckt ungefähr die gesamte Fläche des Filtermediums 4 ab, wenn sich das Filtermedium 4 in einem abgerollten Zustand befindet, wie es in 7 veranschaulicht ist, oder deckt einen Teil der Fläche des Filtermediums 4 ab und ist auf Patches aufgebracht, wie es in den 8 und 9 veranschaulicht ist.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung sollte es selbstverständlich sein, dass die Patches eine unterschiedliche Form oder Dimension als die Beispiele, die in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht sind, aufweisen können, und die vorliegende Erfindung sollte nicht auf diese veranschaulichenden Ausführungsformen begrenzt werden.
Des Weiteren können die Patches auf dem Filtermedium 4 derart aufgebracht sein, dass, wenn sich das Filtermedium 4 in einem gerollten Zustand befindet, ein Patch der elektrisch leitfähigen Schicht 11 einen Teil des Filtermediums 4 abdecken würde, der nicht durch ein anderes Patch der elektrisch leitfähigen Schicht 11 von einer angrenzenden Schicht abgedeckt oder teilweise abgedeckt ist.
Zugunsten einer einfachen Fixierung solch elektrisch leitfähiger Partikel umfasst die elektrisch leitfähige Beschichtung eine Klebstoffkomponente, um den elektrisch leitfähigen Partikeln zu ermöglichen, an dem Filtermedium 4 anzuhaften. Durch Anwenden solch einer Technik wird ein sehr einfaches und effizientes Herstellungsverfahren angewandt.
Die Dichte der elektrisch leitfähigen Partikel der elektrisch leitfähigen Beschichtung ist bevorzugt derart ausgewählt, dass ein Flüssigkeitströpfchen bevorzugt in Kontakt mit zwei Partikeln ist.
Ferner ist die Klebstoffkomponente bevorzugt eine elektrisch leitfähige Komponente.
Des Weiteren ist die erfindungsgemäße Filterpatrone 1 nicht nur sehr effizient und robust, sondern das Herstellungsverfahren für eine solche Filterpatrone 1 ist auch sehr einfach. Dementsprechend ist eine Filtermediumschicht 4 auf der Fläche vorgesehen, auf der eine leitfähige Schicht 11 aufgebracht ist.
Die Struktur umfasst das Filtermedium 4 und die leitfähige Schicht 11 ist aufgerollt, wodurch eine verhältnismäßig zylindrische Form mit einer hohlen Mitte erzeugt wird.
Folglich ist über die gesamte aufgerollte Struktur die elektrisch leitfähige Schicht 11 bevorzugt zwischen zwei angrenzenden Schichten des Filtermediums 4 eingefügt.
Ferner ist die erzeugte zylindrische Form zwischen zwei Endkappen 5 befestigt und es ist ein elektrisches Verbindungsmittel zum Verbinden der elektrisch leitfähigen Schicht 11 mit einer Masseverbindung vorgesehen.
Bevorzugt, aber nicht darauf begrenzt, umfasst der Schritt des Bereitstellens des elektrischen Verbindungsmittels den Schritt des Anbringens des elektrischen Verbindungsmittels nach dem Ausführen des Schritts des Aufrollens des Filtermediums 4.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Befestigens des elektrischen Verbindungsmittels an einer der zwei Endkappen 5a oder 5b.
Alternativ umfasst das Verfahren den Schritt des Anbringens des elektrischen Verbindungsmittels direkt an der elektrisch leitfähigen Schicht 11 und ferner an der Masseverbindung durch beispielsweise eine elektrische leitfähige Schicht, die wie zuvor in der vorliegenden Beschreibung definiert angeordnet ist, zu befestigen.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst der Schritt des Aufbringens der elektrisch leitfähigen Schicht 11 auf mindestens einem Teil der Fläche des Filtermediums 4 abhängig von dem bevorzugten Material, das für die elektrisch leitfähige Schicht 11 verwendet wird, den Unterschritt, der aus einer Gruppe ausgewählt wird, die umfasst: das Befestigen eines gewebten Netzes von elektrisch leitfähigen Drähten auf der gesamten oder ungefähr der gesamten Fläche des Filtermediums 4, das Anbringen elektrisch leitfähiger Drähte, die in unterschiedlichen Richtungen auf der gesamten oder ungefähr der gesamten Fläche des Filtermediums 4 ausgerichtet sind, oder das Sprühen elektrisch leitfähiger Partikel und das Bilden einer elektrisch leitfähigen Beschichtung auf der gesamten oder ungefähr der gesamten Fläche des Filtermediums 4.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung sollte der Schritt des Befestigens des aufgerollten Filtermediums 4 zwischen den zwei Endkappen 5 als das Befestigen der zwei Endkappen 5 durch eine aus einer Gruppe ausgewählten Technik verstanden werden, die umfasst: Verkleben, Schnappbefestigen, Zusammendrücken der zwei Endkappen auf das Filtermedium 4 oder Anbringen durch Haken, Befestigungselemente oder Klemmen oder irgendeine andere Technik.
Die vorliegende Erfindung ist ferner an einen Gebrauch einer Filterpatrone 1 zum Filtern von Öl aus der Druckluft in einem öleingespritzten Verdichtersystem gerichtet.
Die vorliegende Erfindung ist auf keinen Fall auf die als Beispiel beschriebenen und in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen begrenzt, sondern eine solche Filterpatrone 1 kann in allen Arten von Varianten realisiert werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2009241777 A [0002]

Claims

Filterpatrone zum Entfernen von Flüssigkeit aus einem Gasstrom, wobei die Filterpatrone (1) umfasst: - ein (4) zwischen zwei Endkappen (5) gehaltenes Filtermedium, wobei eine der Endkappen (5a, 5b) einen Gaseinlass (6) umfasst; - wobei das Filtermedium (4), in einer aufgerollten Weise befestigt ist, sodass das Filtermedium (4) eine mehrschichtige Struktur zeigt; - eine auf dem Filtermedium (4) vorgesehene elektrisch leitfähige Schicht (11); dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht (11) an dem Filtermedium (4) angebracht ist, sodass diese zwischen zwei angrenzenden Schichten des Filtermediums (4) eingefügt ist; und dadurch, dass die Filterpatrone (1) ferner ein elektrisches Verbindungsmittel umfasst, das konfiguriert ist, die elektrisch leitfähige Schicht (11) mit einer Masseverbindung zu verbinden.
Filterpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (4) auf Cellulose basiert.
Filterpatrone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht (11) in Kontakt mit einer der Endkappen (5a, 5b) ist.
Filterpatrone nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Verbindungsmittel in direktem Kontakt mit der Endkappe (5a, 5b) ist, die in Kontakt mit der elektrisch leitfähigen Schicht (11) ist.
Filterpatrone nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht (11) mindestens einen Teil der Fläche des Filtermediums (4) abdeckt, wenn sich das Filtermedium (4) in einem abgerollten Zustand befindet.
Filterpatrone nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht (11) gasdurchlässig ist.
Filterpatrone nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrschichtige Filtermedium (4) eine elektrisch leitfähige Schicht (11) zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Schichten des Filtermediums (4) umfasst, wenn sich das Filtermedium (4) in einem aufgerollten Zustand befindet.
Filterpatrone nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht (11) auf der gesamten oder ungefähr der gesamten Fläche des Filtermediums (4) befestigt ist, wenn sich das Filtermedium (4) in einem abgerollten Zustand befindet.
Filterpatrone nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht (11) ein gewebtes Netz von elektrisch leitfähigen Drähten umfasst.
Filterpatrone nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht (11) in unterschiedlichen Richtungen ausgerichtete elektrisch leitfähige Drähte umfasst.
Filterpatrone nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht (11) elektrisch leitfähige Partikel umfasst, die gesprüht wurden, um eine elektrisch leitfähige Beschichtung auf dem Filtermedium zu bilden.
Filterpatrone nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Beschichtung eine Klebstoffkomponente umfasst, um zu ermöglichen, dass die elektrisch leitfähigen Partikel an dem Filtermedium (4) anhaften.
Filterpatrone nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Endkappen (5) die Form einer radialen Zurückhaltung aufweisen, in der das aufgerollte Filtermedium (4) aufgenommen ist.
Filter, der ein Gehäuse (8) umfasst, das einen Innenraum (7) definiert, in dem eine Filterpatrone (1) aufgenommen ist, - wobei die Filterpatrone (1), umfasst: - ein (4) zwischen zwei Endkappen (5) gehaltenes Filtermedium, wobei eine der Endkappen (5a, 5b) einen Gaseinlass (6) umfasst; - wobei das Filtermedium (4), in einer aufgerollten Weise befestigt ist, sodass das Filtermedium (4) eine mehrschichtige Struktur zeigt; - eine auf dem Filtermedium (4) vorgesehene elektrisch leitfähige Schicht (11); - wobei das Gehäuse (8) ferner einen Gasauslass (9) innerhalb des Innenraums (7) zwischen der Patrone (1) und einer Wand des Gehäuses (8) umfasst, wobei der Gaseinlass (6) in Fluidverbindung mit dem Gasauslass (9) ist; dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht (11) an dem Filtermedium (4) derart angebracht ist, dass diese zwischen zwei angrenzenden Schichten des Filtermediums (4) eingefügt ist; und dadurch, dass die Filterpatrone (1) ferner ein elektrisches Verbindungsmittel umfasst, das konfiguriert ist, die elektrisch leitfähige Schicht (11) mit einer Masseverbindung zu verbinden.
Filter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähige Schicht (11) in Kontakt mit einer der Endkappen (5a, 5b) ist.
Filter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Verbindungsmittel in direktem Kontakt mit der Endkappe (5a, 5b) ist, die in Kontakt mit der elektrisch leitfähigen Schicht (11) ist.
Filter nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrschichtige Filtermedium (4) eine elektrisch leitfähige Schicht (11) zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Schichten des Filtermediums (4) umfasst, wenn sich das Filtermedium (4) in einem aufgerollten Zustand befindet.
Filter nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht (11) auf der gesamten oder ungefähr der gesamten Fläche des Filtermediums (4) befestigt ist, wenn sich das Filtermedium (4) in einem abgerollten Zustand befindet.