本发明涉及一种组合式过滤器,包括一个带有用于一种待清洁流体的一个进口以及一个出口的壳体、一个聚结过滤器元件和一个净化处理过滤器元件,其中,这些过滤器元件这样设置在壳体内,以致在流体通过进口进入壳体之后,在流体再次通过出口从壳体排出之前,这些过滤器元件以规定的顺序被流体流过。
1.组合式过滤器,包括一个带有用于一种待清洁流体的一个进口以及一个出口的壳体、一个聚结过滤器元件(6、6′、6′′)和一个净化处理过滤器元件,其中,聚结过滤器元件和净化处理过滤器元件这样设置在壳体内,以致在流体通过进口进入壳体之后,在流体再次通过出口从壳体排出之前,聚结过滤器元件和净化处理过滤器元件以规定的顺序被流体流过,其中沿流动方向在净化处理过滤器元件之后设置有一个颗粒过滤器元件(11、11′、11′′),其特征在于,一个进口通道和一个出口通道(3)向上引出,其中聚结过滤器元件(6、6′、6′′)、净化处理过滤器元件和颗粒过滤器元件(11、11′、11′′)集成到一个可更换地设置在壳体中的插件内,其中聚结过滤器元件和后续的净化处理过滤器元件这样设置,以致聚结过滤器元件水平地和/或从上向下被流过并且流体在流过净化处理过滤器元件之前在流过聚结过滤器元件之后被向上转向。
2.按照权利要求1所述的组合式过滤器,其特征在于,净化处理过滤器元件构成为油蒸汽吸附过滤器元件并且特别是构成为活性炭过滤器元件(9、9′、9′′)。
3.按照权利要求1或2所述的组合式过滤器,其特征在于,聚结过滤器元件(6、6′)包括一个平面过滤器(7、7′)。
4.按照上述权利要求之一所述的组合式过滤器,其特征在于,具有一个设置在净化处理过滤器元件后面的颗粒过滤器元件(11、11′、11′′)。
5.按照权利要求4所述的组合式过滤器,其特征在于,颗粒过滤器元件(11、11′、11′′)构成为平面过滤器。
6.按照上述权利要求之一所述的组合式过滤器,其特征在于,聚结过滤器元件(6、6′、6′′)作为这些过滤器元件的最下面的元件设置在壳体中。
7.按照上述权利要求之一所述的组合式过滤器,其特征在于,聚结过滤器元件(6、6′、6′′)和/或净化处理过滤器元件和/或颗粒过滤器元件(11、11′、11′′)都集成到一个可更换地设置在壳体中的插件内。
8.按照上述权利要求之一所述的组合式过滤器,其特征在于,聚结过滤器元件(6、6′、6′′)和净化处理过滤器元件这样相互设置,以致流体从上向下流过聚结过滤器元件(6、6′、6′′)并且流体从下向上流过颗粒过滤器元件(11、11′、11′′)。
9.按照上述权利要求之一所述的组合式过滤器,其特征在于,聚结过滤器元件(6、6′、6′′)和净化处理过滤器元件这样相互设置,以致流体从旁边流过聚结过滤器元件(6、6′、6′′)并且流体从下向上流过净化处理过滤器元件。
10.用于以一个按照上述权利要求之一所述的组合式过滤器应用的聚结过滤器元件(6′),其特征在于,所述聚结过滤器元件构成为管形的,具有一个壳体套,壳体套的一个敞开端部通过一种聚结过滤器材料封闭,而壳体套的另一个敞开端部则构成为用于固定在一个净化处理过滤器元件上的接口,其中,所述两个敞开端部通过一个对角线延伸的隔壁(19′)相互分开。
11.按照权利要求10所述的聚结过滤器元件(6′),其特征在于,聚结过滤器材料构成为平面过滤器(7、7′),该平面过滤器的过滤器平面与由接口形成的平面平行地设置。技术领域
本发明涉及一种由至少一个聚结过滤器元件以及一个净化处理过滤器元件构成的组合式过滤器。
背景技术
这种类型的组合式过滤器在现有技术中例如与压缩机联合使用,以便将其中通过运行压缩机与压缩空气混合的油气溶胶和油蒸汽再次从压缩空气中过滤出来。以此阻止例如对后续机器的损坏或对其中使用压缩空气的过程的负面影响。为了分离油气溶胶,从现有技术已知采用所谓的聚结过滤器。聚结过滤器一般具有由一种相对具有渗透性的纤维织物制成的过滤器元件,待清洁的压缩空气穿过过滤器元件,其中,油气溶胶撞到过滤器纤维上并且由于其粘性作用而附着在过滤器纤维上。这些附着在聚结过滤器元件中的单个油气溶胶在这里汇流成较大的小滴,这些小滴又由于其重力在过滤器元件的下部区域汇集,从这里滴下来并被收集在收集容器内。例如油蒸汽吸附过滤器用作为净化处理过滤器元件。这些过滤器元件用于将没有被聚结过滤器元件过滤出来的油蒸汽分离出来。这种类型的油蒸汽吸附过滤器通常设有一个活性炭过滤器元件,其中活性炭微粒粘附含在压缩空气中的油蒸汽。从现有技术还已知,将活性炭过滤器与一个后置的尘埃过滤器组合,这种尘埃过滤器设定用于将在流过活性炭过滤器元件时被压缩空气随带的炭颗粒从压缩空气中过滤出来。在现有技术中设定,将各个过滤器元件,即聚结过滤器、油蒸汽吸附过滤器和必要时颗粒过滤器分开地一个接一个地集成到压缩空气供应管路中。借此,不仅要简化各个过滤器的生产并且由此降低价格,而且分开地将过滤器元件集成到压缩空气供应管路中特别可以用于只在相应过滤器元件使用寿命到期时才以需要方式更换各个过滤器元件。借此要将用于过滤器的使用费用保持尽可能少。然而,与分开地将过滤器元件集成到压缩空气供应管路中相关联的是提高的空间需求以及提高的维护费用。
发明内容
从这一现有技术出发,本发明的任务在于,提供一种特别紧凑和/或维护性良好的改进的过滤器。该任务通过一种按照独立的专利权利要求1的组合式过滤器来解决。这种组合式过滤器的各有利的实施形式是从属专利权利要求2至6的主题并且由本发明下面的说明给出。此外,独立的专利权利要求8涉及一种应用在按照专利权利要求1所述的一种组合式过滤器中的有利的聚结过滤器元件。此外这种聚结过滤器元件的一种优选的实施形式是从属专利权利要求8的主题。一种按照本发明的组合式过滤器包括至少一个带有用于一种待清洁流体(特别是压缩空气)的一个进口和一个出口的壳体以及一个聚结过滤器元件和一个净化处理过滤器元件,这些过滤器元件这样设置在壳体内,以致在流体通过进口进入壳体之后,在流体再次通过出口从壳体排出之前,这些过滤器元件以规定的顺序被流体流过。因此,按照本发明设定,所述至少两个过滤器元件集成到一个唯一的必要时多部分的壳体中,并且由此提供一种具有多个过滤器元件的组合式过滤器的紧凑的单元。一种这样的按照本发明的组合式过滤器的突出之处可以是一种紧凑的形式且特别是一个小的结构高度。此外,另一种主要的优点可以在于简单的手工可操作性,因为仅须将一个唯一的按照本发明的组合式过滤器集成到用于流体的供应管道中。因此,一种按照本发明的组合式过滤器例如有利地作为紧凑型净化处理单元适用于小型压缩机(例如用于涂漆工作)或用于在压缩空气系统的要求苛刻的终点站(例如一个测量机/激光切割设备的供应装置)的压缩空气净化处理,这里能够分开地更换每个过滤器元件的选择倒是具有次要意义的,而仅将一个唯一的特别紧凑的组合式过滤器连接在消耗器附近的优点则是占据优势的。按照本发明,一种过滤器元件被理解为“净化处理元件”,它通过一种与待清洁的流体的物理或化学相互作用来开展清洁工作并且特别是将颗粒(固态、液态和/或气态颗粒)从流体中清除出去。特别是为了从一种气流中清除不同的气态/蒸汽态内含物(例如碳氢化合物,CO、CO₂、SO₂、NO_X、O₃等),净化处理元件可以充填不同的吸附剂和/或催化剂。根据所使用的材料,这可能涉及到颗粒材料、烧结的成形件、整块石料或还涉及织物或纤维混合物(粘附或非粘附)形式的纤维。聚结过滤器元件可以优选由一种高性能-深度过滤器介质构成,如通常在聚结过滤时那样,通常且特别用作为吸附工作的气体或压缩空气净化处理级(油蒸汽吸附器级、干燥器级、用于CO-和/或CO₂-清除的各级)的初级。在聚结过滤器后面的气溶形残余油分不得超过0.05mg/m³(按照ISOxa08573-2,B2方法进行测量),为的是在后面的净化处理模块中的吸附器孔隙不会通过例如小油滴堵塞。优选的是,这种净化处理过滤器元件可以涉及一种油蒸汽吸附过滤器元件,且特别优选的是涉及一种活性炭过滤器元件。活性炭过滤器元件一般确保在很小成本情况下将油蒸汽从例如压缩空气中良好地分离。优选的是,聚结过滤器元件可以构成为平面过滤器,从而这个聚结过滤器元件可以节省空间地集成到组合式过滤器的壳体中,且特别是具有一个小的结构高度。在按照本发明的组合式过滤器的一种特别优选的实施形式中,还可以附加地将一个颗粒过滤器元件设置在净化处理过滤器元件后面并集成到组合式过滤器的壳体中。一个这样的颗粒过滤器元件可以进一步提高流体过滤的质量,通过将例如在流过例如构成为活性炭过滤器元件的净化处理过滤器元件时脱离该净化处理过滤器元件的活性炭颗粒过滤出来的方式。作为用于颗粒过滤器元件的过滤器材料既可考虑烧结的材料(例如PE、青铜、PP等),也可考虑纤维过滤器(玻璃纤维纸、针剌的聚合物纤维等)。孔隙直径可以很大幅度变化(例如在0.01μm至100μm范围内)并且特别取决于气体在组合式过滤器之后的所期望的颗粒自由度。颗粒过滤器元件可以同样优选构成为平面过滤器元件,以便能够再节省空间地集成到组合式过滤器的壳体中并且特别是具有一个小的结构高度。另外,优选的是,聚结过滤器元件作为这些过滤器元件的最下面的元件设置在壳体中,其中,该元件可以被流体从上向下流过,并且该流体在流过后续的净化处理过滤器元件之前可以被转向。通过聚结过滤器元件的这种优选的设置可以实现,由该聚结过滤器元件过滤出来的微粒且特别是油气溶胶可以直接地滴到一个收集区域中,该收集区域直接设置在聚结过滤器元件的下方或者也可由组合式过滤器的壳体构成。在按照本发明的组合式过滤器的一种进一步优选的实施形式中,可以设定一个、多个且特别优选的是所有的过滤器元件都集成到一个优选可更换地设置在组合式过滤器的壳体中的插件内。这能使作为磨损件设计的过滤器元件都集装到一个可简便更换的且必要时成本合算地由塑料制成的插件中,然后再将插件装入壳体中,壳体必要时可以由金属耐压地构成,特别是可以作为铸件构成,而不是磨损件。然后,可以优选将组合式过滤器的不是磨损件的所有其他组成部分都集成到壳体中,例如一个必要时带有液位传感器的排泄阀、一个差压测量装置等。一个按照本发明的组合式过滤器的这种构型可成本合算地制造并且突出之处在于维护费用少。一种适合于以按照本发明的组合式过滤器应用的聚结过滤器元件可以构成为管形的,具有一个壳体套,其一个敞开端部通过一种聚结过滤器材料封闭,而其另一个敞开端部则构成为用于固定在一个油蒸汽吸附过滤器元件上的接口,其中,所述两个敞开端部通过一个对角线延伸的隔壁相互分开。一个这样的聚结过滤器元件具有一种极其紧凑的结构形状。特别优选的是,一种这样的聚结过滤器元件的聚结过滤器材料构成为平面过滤器,其过滤器平面与由接口形成的平面平行地设置。由此可以构成一个特别紧凑的聚结过滤器元件。
附图说明
下面借助在附图中示出的各实施例更详细地说明本发明。在附图中:图1按照本发明的组合式过滤器的第一种实施形式的纵剖面视图,图2按照本发明的组合式过滤器的第二种实施形式的纵剖面视图,图3在图2的组合式过滤器中使用的聚结过滤器元件等轴剖面视图,和图4按照本发明的组合式过滤器的第三种实施形式的纵剖面视图。具体实施形式图1示出按照本发明的组合式过滤器的第一种实施形式。该组合式过滤器包括一个仅仅示出壳体下部1的壳体。该壳体下部1具有一个圆形横断面,其中,壳体下部在其下端部具有一个在直径上小的开孔,一个排泄阀集成到该开孔内。壳体下部的敞开的上端部设定用于连接到一个未示出的壳体上部的接口,所述上端部借助一种卡口式连接与壳体上部连接。壳体下部为此具有相应的卡锁元件26。一个插件2设置在壳体下部1中。一个进口通道3和一个环形出口通道4集成到插件2中,它们与在壳体上部中的相应的进口开孔和出口开孔重合,组合式过滤器又可以经由所述这些开孔连接到一个压缩空气供应装置的供给或排出管路上。用于压缩空气的中心设置的进口通道3直接过渡到一个在壳体1内中心设置的潜管5,压缩空气经由该潜管被导向一个设置在壳体1的下区段中的聚结过滤器元件6。聚结过滤器元件6包括一个圆形的平面过滤器7,其外径稍微小于壳体下部1在这一部位的内径。从潜管5出来的压缩空气经由聚结过滤器元件6的一个漏斗形壳体结构件8被引向平面过滤器7,其中,压缩空气中所含的油气溶胶在通过平面过滤器7的过滤器材料时附着、同时汇流成较大的小油滴并且由于其重力而从平面过滤器7滴下来。这些小油滴被收集在向下封闭的壳体下部1中。排泄阀22集成到壳体下部1的下部中,该排泄阀设有一个液位传感器,通过该传感器,从借助聚结过滤器元件6从压缩空气过滤出来的油的一个规定的液位高度起打开排泄阀22,这样油就可以从组合式过滤器中引出。压缩空气在通过聚结过滤器元件6之后转向并且经由在聚结过滤器元件6以及壳体下部1之间构成的环形缝隙再次向上引出,接着,压缩空气流入一个用活性炭微粒(未示出)充填的环形活性炭过滤器元件9中,这些活性炭微粒过滤出包含在压缩空气中的油蒸汽。为了阻止压缩空气通过在聚结过滤器元件6和壳体下部1之间的环形缝隙过流,这个环形缝隙通过一个密封件10密封。环形的活性炭过滤器元件9的上开孔用一个构成为环形平面过滤器的颗粒过滤器元件11封闭,在流过活性炭过滤器元件9时通过压缩空气释放的碳颗粒通过颗粒过滤器元件收集并因此从压缩空气中过滤出来。在流过颗粒过滤器元件11之后,清洁的压缩空气从现在起通过集成到插件2中的出口通道4再次被引出。图2示出按照本发明的组合式过滤器的一种备选实施形式。这种组合式过滤器同样具有一个在下面封闭的圆柱形的壳体下部1′。一个具有一个出口通道4′的过滤器插件2′设置在壳体下部中;在过滤器插件和壳体下部1′的上边缘之间还构成一个环形进口通道3′。经由进口通道3′或出口通道4′和在一个未示出的壳体上部中的相应进口开孔和出口开孔,组合式过滤器可以连接到一个压缩空气供应装置的供应管路上。压缩空气经由进口通道3′进入组合式过滤器中并且经由构成在壳体1′以及活性炭过滤器元件9′的一个圆柱形壳体结构件12′之间的一个环形缝隙朝组合式过滤器的设置聚结过滤器元件6′的下区段方向流动。聚结过滤器元件6′同样具有一个圆柱形壳体结构件13′,其下端部用一个构成为平面过滤器7′的聚结过滤器材料封闭。该聚结过滤器材料经由聚结过滤器元件6′的圆柱形壳体结构件13′的上开孔直接连接到位于其上的活性炭过滤器元件9′的壳体结构件12′上,其中,一个由纤维网构成的支承盘14′阻止活性炭颗粒(未示出)落入聚结过滤器元件6′中。通过在活性炭过滤器元件9′以及壳体下部1′之间的环形腔室供给的压缩空气经由在聚结过滤器元件6′的壳体结构件13′中的各侧向第一进口开孔15′流入其内并且穿过平面过滤器7′流出,由此,将油气溶胶从压缩空气中过滤出来。接着,压缩空气被转向并经由在聚结过滤器元件6′的壳体结构件13′中的各侧向第二进口开孔16′又流入聚结过滤器元件6′,以便经由壳体结构件13′的上开孔流入活性炭过滤器元件9′。在流过活性炭过滤器元件9′时,含在压缩空气中的油蒸汽大部分被过滤出来,其中,油蒸汽被活性炭微粒粘附。活性炭过滤器元件9′的上端部由一个颗粒过滤器元件11′封闭,在流过活性炭过滤器元件9′时被压缩空气一起带走的活性炭颗粒被过滤出来。在压缩空气穿过颗粒过滤器元件11′之后,压缩空气通过出口通道4′又从组合式过滤器中引出。应用在图2的组合式过滤器中的聚结过滤器元件6′的突出之处在于紧凑而节省空间的结构方式,其中,通过借助一个对角线延伸的隔壁19′将由圆柱形壳体结构件13′界定的内部腔室分成一个进口腔室17′以及一个出口腔室18′可以实现,尽管紧凑的结构方式,组合式过滤器元件6′的几乎整个横断面积都可以用于构成为平面过滤器7′的聚结过滤器材料。借助一个对角线延伸的隔壁19′将聚结过滤器元件6′分成一个进口腔室17′以及一个出口腔室18′要求在聚结过滤器元件6′和组合式过滤器的壳体下部1′之间一个复杂构成的密封件。这个密封件借助一个传统O型圈20′实现,其中,用于容纳O型圈20′的槽这样构成,以致由O型圈20′形成的平面不垂直于组合式过滤器的纵轴线21′定向(见图3)。一个排泄阀22′集成到壳体下部1′的下部中,该排泄阀设有一个液位传感器,通过该液位传感器,从借助聚结过滤器元件6′从压缩空气过滤出来的油的一个规定的液位高度起打开排泄阀22′,这样油就可以从组合式过滤器中引出。图4示出一种按照本发明的组合式过滤器的第三实施形式。这种组合式过滤器的结构与图2的那种结构的不同之处仅仅在于聚结过滤器6′′的构型。因此,与图2的组合式过滤器相一致,图4的组合式过滤器具有一个壳体下部1′′,一个过滤器插件2′′和一个排泄阀22′′集成到该壳体下部中。过滤器插件2′′与壳体下部1′′构成一个环形进口通道3′′。过滤器插件的上端部构成一个出口通道4′′。待清洁的压缩空气经由环形的、由壳体下部1′′的内侧和一个圆柱形壳体结构件12′′形成的进口通道3′′流入组合式过滤器,接着通过聚结过滤器元件6′′并从那里经由一个集成到聚结过滤器元件6′′中的支承盘14′′,在重新经由出口通道4′′离开组合式过滤器之前,进入活性炭过滤器元件9′′中。在按照图4的一种按照本发明的组合式过滤器的实施形式中,聚结过滤器元件设有一个圆柱形过滤器套23′′。待清洁的压缩空气在此几乎流过过滤器套23′′的整个面,其中,含在压缩空气中的油气溶胶在穿过过滤器套23′′的过滤器材料时附着,在此,在这里汇流成较大的小油滴并且由于其重力而通过在聚结过滤器元件6′′的下盖24′′中的一个开孔滴下来。经由一个其内也集成有支承盘14′′的上盖25′′,聚结过滤器元件6′′直接连接到活性炭过滤器元件9′′上。通过圆柱形过滤器套23′′,可以按简单的方式产生一个具有较大过滤器面积的聚结过滤器元件。此外,还以简单的方式存在不利于/有利于活性炭过滤器元件9′′地扩大/缩小过滤器套23′′的面积的可能性,以便灵活地相互协调组合式过滤器的体积流量和聚结过滤器元件吸附能力。所述实施例的结构和功能细节不仅可以应用在具体公开的组合中,而且这些细节也可以以任意组合形式应用在任意的其它按照本发明的组合式过滤器中。例如,所有在按照图1的实施例中所述的对于各个过滤器元件的细节当然也可以应用在按照图2的组合式过滤器中。