用于从空气流分离油颗粒的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于从空气流分离油颗粒的装置，其包括过滤器元件。所述过滤器元件包括具有过滤器材料的连续侧壁、完全不间断的基底、以及覆盖件，其中，所述侧壁被紧固在所述基底与所述覆盖件之间。所述过滤器材料包括合成纤维和玻璃纤维的纤维混合物，并且所述过滤器材料被选择成使得在所述空气流通过所述过滤器材料流入时，使来自所述空气流的所述油颗粒凝聚成液滴并且所述液滴向下流出。聚成液滴并且所述液滴向下流出。聚成液滴并且所述液滴向下流出。

【技术实现步骤摘要】
用于从空气流分离油颗粒的装置和方法
[0001]本申请是申请号为201811457511.0、申请日为2018年11月30日、专利技术名称为“用于从空气流分离油颗粒的装置和方法”的中国专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及用于从空气流分离油颗粒的装置和方法。特别地，本专利技术涉及用于从空气流分离油颗粒的过滤器元件，所述空气流例如是从机床的轴室排出的空气流。

技术介绍

[0003]机床的高性能轴通过油
‑
空气混合物来润滑和冷却。利用轴内部的脱气，确保了由轴操作产生的油雾被排出。二次污染物通过这种方式被带走并且防止在轴内部沉积。此外，随着油雾的排出，热量逸出，并且因此防止了系统过热。
[0004]用于从轴内部排出的空气流分离油颗粒的已知方法和装置不符合预期，因为要么实现非常低的分离率，要么过滤器介质在非常短的时间内变得被污染。这会导致过高的反压力，从而造成空气流的逆通风（back draught），这继而导致了轴的脱气不令人满意。结果是过度润滑、温度升高以及过度磨损。
[0005]在低分离率的情况下，颗粒可能会进入到环境空气中，这可能会对人、环境和机器造成相当大的伤害。
[0006]这里所讨论的是所谓的E
‑
灰尘/雾（可吸入<4
ꢀµ
m）和A
‑
灰尘/雾（肺泡<1
ꢀµ
m）。在高性能冷却润滑剂的使用中通常会产生亚微米颗粒，所述高性能冷却润滑剂如今尤其配备有添加剂，例如像“微滴减少剂”。高频轴、高压系统、多档位操作和高温度进一步促进该临界颗粒尺寸的发生。临界颗粒是扩散性颗粒。它们甚至能够穿透密实的过滤器垫。这所具有的结果是，尽管分离器可以具有非常可接受的剩余排放值，但是它不捕获的部分恰恰包含上文已经描述的颗粒类型。
[0007]DE 20 2013 100421描述了用于从工作区域的空气清洁掉油雾的油雾分离器。分离器具有至少两级过滤器，该至少两级过滤器在流动通道中被相继地流动通过。借助于在最后的过滤器后面的空气路径中的风扇来实现抽吸，其中，流动通道中的第一过滤器被设计为主要过滤器，并且在空气路径中被布置在主要过滤器下游的过滤器被设计为后过滤器。
[0008]DE 10 2014 224 831描述了具有壳体的油分离器的油过滤器装置。该壳体具有空气入口和空气出口，其中存在多个过滤器元件。过滤器元件包含在摩擦电序列（triboelectric series）中位于钢上方的材料。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的包括克服如从现有技术已知的用于从空气流分离油颗粒的装置与方法的缺点。
[0010]从该现有技术出发，本申请基于如下目的：提出用于从空气流分离油颗粒的过滤
器元件和装置，所述过滤器元件提供紧凑的设计和改进的过滤并且具有增加的使用寿命。
[0011]本专利技术进一步基于如下目的：提供用于从空气流分离油颗粒的装置和方法，在所述方法中，即使非常细的颗粒也从空气流被分离，并且然后从过滤器材料中排出，以便不会形成背压力，并且确保系统的持续脱气。
[0012]根据本专利技术，该目的通过在独立专利权利要求的特征部分中指定的特征来实现。
[0013]通过使用所描述的过滤器材料并且考虑所限定的流入速度，成功实现了过滤器材料的有效过滤和无源（passive）再生。“无源再生”意思是过滤器介质能够在没有外界影响（例如像逆流吹扫空气、振动除尘或者刷子清洁）的情况下清洁其自身。因此，能够实现用于从空气流分离油颗粒的紧凑且节能的装置。
[0014]在从属权利要求中公开了本专利技术的特定实施例。
[0015]在一个实施例中，用于从空气流分离油颗粒的过滤器元件包括连续侧壁、完全不间断的基底、以及覆盖件。侧壁被紧固在基底与覆盖件之间。在侧壁中容纳有过滤器材料，该过滤器材料包括合成纤维与玻璃纤维的纤维混合物。此外，过滤器材料被选择成使得在空气流通过过滤器材料流入时，来自空气流的油颗粒在过滤器材料的表面上凝聚成液滴（drop）并且该液滴向下流出。因此，具有在微米范围内的直径的颗粒被保持离开空气流。分离过程在没有外部能量的情况下无源地进行，并且过滤器元件上的压力损失在长时段内保持稳定。由于油颗粒凝聚并能够随后被排出，所以避免了过滤器材料在短操作时间内被油颗粒饱和，并且因此实现了过滤器元件的更长使用寿命和更好的过滤。此外，无源过滤器功能有助于装置的低能量消耗。
[0016]根据依据本专利技术的过滤器元件的一个实施例，侧壁具有用于支撑过滤器材料的支撑元件，该支撑元件优选地由内部肋网和/或外部肋网形成。内部肋网和外部肋网优选地包括网形金属或者穿孔的金属片。支撑元件由其它材料和形状形成也是可能的。
[0017]根据依据本专利技术的过滤器元件的一个实施例，过滤器材料所具有的单位面积重量为50
‑
150g/m2，优选地为90
‑
150g/m2。在有利变型中，选择具有84g/m2的单位面积重量的过滤器材料。
[0018]根据依据本专利技术的过滤器元件的一个实施例，过滤器材料所具有的厚度在0.1 mm
‑
1 mm的范围内，优选地在0.1 mm
‑
0.69 mm的范围内。
[0019]根据依据本专利技术的过滤器元件的一个实施例，过滤器材料所具有的透气性为在200 Pa下80
‑
250 m3/m2/h，优选地为在200 Pa下120
‑
150 m3/m2/h。在有利变型中，选择具有在200 Pa下130 m3/m2/h的透气性的过滤器材料。
[0020]根据依据本专利技术的过滤器元件的一个实施例，过滤器材料所具有的表面电阻为至少10
12
欧姆。其所具有优势是，由于空气摩擦，在过滤器介质内不会产生不必要的静负载。负载促进悬浮颗粒的附着并且可能会改变液体的表面张力，使得流出可能会变得更加困难。
[0021]根据依据本专利技术的过滤器元件的一个实施例，过滤器元件具有中空筒的形状。过滤器元件可以呈现不同形状，例如锥形。锥形元件促进液滴的流出，特别是当它被悬挂安装时。
[0022]根据依据本专利技术的过滤器元件的一个实施例，过滤器材料具有多个皱褶以用于扩大过滤器面积。在优选变型中，皱褶沿竖直方向延伸，以便促进油颗粒凝聚成液滴和液滴的流出。
[0023]根据依据本专利技术的过滤器元件的一个实施例，在径向方向上的皱褶深度等于10
‑
30 mm。在优选变型中，选择25 mm的深度。在变型中，取决于过滤器材料的内直径和材料的厚度来选择皱褶间距。
[0024]在一个实施例中，过滤器材料被设计为具有加强元件以便获得过滤器材料的更高机械稳定性。
[0025]在一个实施例中，过滤器元件的尺寸设计成使得过滤器元件的高度与过滤器元件的侧壁的外直径之间的比率为1或者更大，以便获得过滤器元件的机械稳定性与过滤的效率之间的最佳效果本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于从空气流分离油颗粒的过滤器元件（3），所述过滤器元件包括：在其中容纳有过滤器材料的连续侧壁（31）、完全不间断的基底（8）、以及覆盖件（4），其中，所述侧壁被紧固在所述基底与所述覆盖件之间；其中，所述过滤器材料包括玻璃纤维与合成纤维的纤维混合物，其中，所述过滤器材料被选择成使得在所述空气流通过所述过滤器材料流入时来自所述空气流的所述油颗粒在所述材料的表面上凝聚成液滴并且所述液滴向下流出。2.根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述侧壁具有用于支撑所述过滤器材料的内部肋网（33）和/或外部肋网（34），其中，所述内部肋网和外部肋网包括网形金属或者穿孔的金属片。3.根据权利要求1或者2所述的过滤器元件，其特征在于，所述过滤器材料所具有的单位面积重量为50
‑
150 g/m2，优选地为90
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150 g/m2，特别优选地为84 g/m2。4.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述过滤器材料所具有的厚度在0.1 mm到1 mm的范围内，优选地在0.1 mm到0.69 mm的范围内。5.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述过滤器材料所具有的透气性为在200 Pa下80
‑
250 m3/m2/h，优选地在200 Pa下120
‑
150 m3/m2/h，特别优选地在200 Pa下130 m3/m2/h。6.根据权利要求1至5中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述过滤器材料所具有的表面电阻为至少10
12
欧姆。7.根据权利要求1至6中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述过滤器元件具有中空筒的形状。8.根据权利要求1至7中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述过滤器材料配备有多个皱褶。9.根据权利要求8所述的过滤器元件，其特征在于，在径向方向上的所述皱褶的深度在10
‑
30 mm之间，优选地为25 mm。10. 根据权利要求 1或2所述的过滤器元件，其特征在于，所述过滤器材料所具有的破裂强度（根据 Mullen）为300kPa；优选地，所述过滤器材料具有65 ℃至 80 ℃的温度耐受性。11. 根据权利要求 1 或2所述的过滤器元件，其特征在于，所述过滤器元件的尺寸设计成使得过滤器元件的高度与所述过滤器元件的连续侧壁的外直径之间的比率为1或者更大。12. 根据权利要求 1 或2所述的过滤器元件，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：E莱因哈德，G法措内，
申请(专利权)人：乔治费歇尔加工方案公司，
类型：发明
国别省市：