用於液體從氣流中分離出來的呈板狀的分離器的製作方法

2023-05-27 14:08:56

專利名稱：用於液體從氣流中分離出來的呈板狀的分離器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種橫向流入的、呈板狀的用於液體從氣流中分離出來的、尤其是用於油霧的分離器，帶有多個分離輪廓，分離輪廓各構造有兩個彎曲的、以凹形的側面在側向上彼此錯開地相對置的導向面，在導向面處待清潔的氣流依次順著導向面流動，其中，導向面在導向面之間圍成帶有入口縫隙和出口縫隙的渦流室且在其縱稜邊處在伸出於導向面、 沿縱稜邊延伸的凸出部中截止。
背景技術：
這樣的分離器例如在DE 41 31 988 C2中被描述。證實如下，即，利用這樣的呈板狀的分離器(其由單個的帶有相應地彎曲的導向面的分離輪廓組裝)可獲得液滴和其它的懸浮微粒從氣流中出來的非常良好的分離。

發明內容
源於該現有技術，本發明基於如下目的，S卩，進一步改善這樣的分離器的分離特性。該目的在先前所描述的類型的分離器中根據本發明由此來實現，S卩，凸出部中的至少一個具有大致上平的、大致上橫向於導向面從導向面中出來的第一外表面和第二、大致上平的、以銳角連接在第一外表面處的第二外表面，從而使得至少一個凸出部構成伸到在導向面處順著導向面流動的氣流中的尖銳的稜邊。證實如下，S卩，通過具有兩個平的、彼此連接的、自身圍成銳角的外表面的凸出部替代呈隆起狀的凸出部(如其在現有技術中公知的那樣)引起分離特性的明顯的改善。當說道如下內容，S卩，第一外表面大致上橫向於導向面從導向面中出來，則應理解為如下布置，在其中第一外表面和導向面彼此垂直，然而其同樣理解為如下布置，在其中第一外表面以60°與120°之間的角度從連接到至少一個凸出部處的導向面中出來。重要的是如下，即，在導向面的端部處第一外表面構造伸入到氣流中的且以尖銳的稜邊截止的遮流面且在第一外表面處連接有第二外表面，第二外表面近似平行於連接在至少一個凸出部處的導向面地延伸。在至少一個凸出部的第一外表面與第二外表面之間的銳角的大小可處在30°與 60°之間，優選地在大約45°的範圍中。根據本發明的一種優選的改進方案可作如下設置，S卩，至少一個凸出部在分離輪廓的與導向面相對置的外側處具有大致上平的、大致上橫向於導向面向外伸出的第三外表同樣地，該第三外表面以60°與120°之間的角度、優選地以數量級90°從外側出來。如下是有利的，分離輪廓的外側在外側連接到縱稜邊處的區域中大致上平行於分離輪廓的導向面延伸，即分離輪廓具有拱形的其內側構成導向面的板的形狀。
特別有利的是如下設計方案，在其中第一外表面和第三外表面處在一個平面中。根據另一優選的實施方式作如下設置，S卩，在至少一個凸出部的第二外表面處連接有大致上平的第四外表面，第四外表面大致上橫向於第二外表面延伸。在此，表述「橫向延伸」理解為精確垂直的布置，然而其同樣可作如下理解，S卩，在第二外表面與第四外表面之間的角度的大小處在75°與105°之間。在此如下是有利的，在第二外表面與第四外表面之間的稜邊大致上布置在導向面的超出至少一個凸出部的假想的延長部中。因此，分離輪廓在尖部中截止，凸出部在流動方向上排在尖部之前。尤其地可作如下設置，即，至少一個凸出部具有呈三角形的橫截面，其底面由第一外表面以及第三外表面構成且其側邊由第二外表面以及由其第四外表面構成。因此，帶有凸出部的分離輪廓獲得呈箭頭狀的橫截面。所描述的類型的凸出部可布置在分離輪廓的至少一個縱稜邊處，然而如下是特別有利的，這樣的凸出部布置在分離輪廓的所有縱稜邊處，即所有分離輪廓在其自由的稜邊處在尤其是呈箭頭狀的凸出部中截止，其呈板條狀地延伸經過分離輪廓的整個長度。在一種優選的實施方式中作如下設置，S卩，分離輪廓攜帶有兩個彼此鏡像地布置的導向面，導向面以分離輪廓的外側彼此面對。在此如下是特別有利的，帶有兩個彼此鏡像地布置的導向面的分離輪廓各扭轉 180°並且在側向上且在流入方向上彼此錯開地布置。於是能以完全結構相同的分離輪廓構建呈板狀的分離元件，該分離輪廓根據其定向且根據其位置與各相鄰的分離輪廓一起構造由導向面圍繞的渦流室。


本發明的優選的實施方式的下面的描述用於與附圖相關聯地進一步說明。其中圖1示出了帶有呈板狀的、由單個的分離輪廓組裝的分離元件的設有泵的液體分離器的透視性的視圖；圖2示出了並排布置的分離輪廓的片段的頂視圖，該分離輪廓帶有在由分離輪廓構造成的導向面的自由的稜邊處的在橫截面上呈三角形的凸出部；圖3示出了帶有數個並排布置的根據圖2的分離輪廓且帶有在分離輪廓之間安置的流動路徑的圖示的類似圖2的圖示；圖4示出了帶有關於在呈箭頭狀的凸出部的區域中的流動路徑的額外的說明的類似圖2的視圖，且圖5示出了帶有在穿流分離元件的情形中出現的流動路徑的進一步的圖示的類似圖2的視圖。
具體實施例方式在圖1中示出的分離元件1包括呈圓盤形的、繞垂直的軸線通過在附圖中未示出的驅動器可扭轉的帶有渦輪葉片3的渦輪2，渦輪通過旋轉偏轉通過中間的孔4吸入的氣體且徑向向外輸送。渦輪2布置在保持架5中，保持架具有對於所輸送的氣體而言可穿過的側壁，這些側壁構成呈板狀的分離器6，分離器對於由渦輪2所輸送的氣流而言提供流動路徑，沿該流動路徑氣流被偏轉且由此失去攜帶的液體微粒和其它懸浮微粒，從而使得朝向外部離開分離器6的氣流被清潔。呈板狀的、大致上垂直地圍繞渦輪2的呈板狀的分離器6由多個並排布置的且彼此平行地延伸的分離輪廓7構建，分離輪廓有間隔地並排地布置且在分離輪廓間構造用於氣流的流動路徑。如由圖3的圖示可見的那樣，在示出的實施例中所有使用的分離輪廓7在橫截面上相同地構造成，在此其是在其縱向上具有不變的橫截面且以其縱軸線彼此平行地布置在分離器6中的擠壓型材。每個分離輪廓7相對垂直的中間平面(在圖3中點劃線地畫入)鏡像對稱地構造成且在每個側面上具有呈殼狀的導向件8，9，導向件凹形的內側構造導向面10，而凸形的外側11大致上平行於導向面10延伸。兩個導向件8，9通過橋梁部12彼此相連接，從而使得導向面10彼此背離地指向。導向面10的曲率在橫向於分離輪廓7的縱向延伸的平面中連續地變化，也就是說其由導向面10的稜邊向相對置的稜邊連續增長。在橋梁部的區域中，兩個導向件8，9的外側11通過拱形的輪廓13，14彼此過渡， 總之因此得出帶有兩個較短的臂15，16和兩個較長的臂17，18的分離輪廓7的近似X形的橫截面。導向件8，9沿其自由的稜邊各攜帶有在分離輪廓7的整個長度上延伸的、在該長度上具有恆定的橫截面的且在橫截面上呈三角形的凸出部19，凸出部在側向上通過由導向面10向內突出的平的第一外表面20、與第一外表面圍成銳角的平的第二外表面21、與第一外表面20處在一個平面中的、向外由導向件的外側11伸出的、平的第三外表面22和通過與第三外表面22圍成銳角且與第二外表面21圍成近似直角的、平的第四外表面23來界定。第一外表面20和第二外表面21在其間圍成尖銳的稜邊M，第三外表面22和第四外表面23在其間圍成尖銳的外稜邊25且第二外表面21和第四外表面23沿鋒利的稜邊2 相遇。總之，導向件和在導向件的端部處連接的在橫截面上呈三角形的凸出部19因此具有呈箭頭狀的橫截面形狀，其中，該箭頭的尖部通過稜邊2 標記，其大致上位於導向面 10的假想的延長部上。這樣的凸出部19布置在分離輪廓7的所有稜邊處，由稜邊2 構成的箭頭尖部在每種情況中從相應的導向面10離開地指向。第一外表面20和第三外表面22在橫向於導向面10的方向上的長度大約為導向件的厚度(即在導向面10與外側11之間的間距)的一倍至三倍，且第一外表面20和第三外表面22處在其中的平面相對導向面10或者大致上垂直地(如其在較短的臂15，16中示出的那樣)或者以在60°與120°之間的角度(如其在較長的臂17，18中示出的那樣)延伸。同樣地構建的分離輪廓7並排地布置，從而使得相鄰的分離輪廓7各繞其縱軸線旋轉180°且相鄰的分離輪廓7橫向於呈板狀的分離器6的延伸部彼此錯開，從而使得相鄰的分離輪廓7的橋梁部12大致上並排。由此，相鄰的分離輪廓7的較短的臂15，16各大約在相鄰的分離輪廓7的導向面10的兩個外部的稜邊之間的中間截止，且相鄰的分離輪廓 7的各彼此相對置的較短的臂15，16圍繞帶有入口縫隙27和出口縫隙28的渦流室26。在此，入口縫隙27由一個分離輪廓7的較短的臂16的外側且由相鄰的分離輪廓7的較長的臂18的導向面10構成，而出口縫隙觀由相應地其它的分離輪廓7的相對較長的臂18的導向面10和相對較短的臂16的外側11構成。 在入口縫隙27的方向上，導向面10的曲率增加，也就是說曲率在渦輪室沈的區域中最大，且與之相反導向面的曲率在出口縫隙28的情形中由渦輪室沈在流動方向上減分離輪廓7與再下一個分離輪廓7的較長的臂17，18的端部彼此相對置，從而使得較長的臂17，18的由凸出部19構成的、在橫截面上呈箭頭狀的終端朝向彼此地定向且在其間構造流入口四且在分離器6的相對置的側面上構造流出口 30。通過以相同類型的各扭轉180°相鄰地相對地布置的分離輪廓7的對稱的構建， 由分離輪廓7構建的分離器6可由兩側起被流入，在此流動特徵是相同的。在附圖中示出的實施例中假定如下，即，實現在由下部向上部指向的箭頭A的方向上的流入。在此，對著分離器6定向的氣體首先流動穿過流入口 29，且在該處劃分成兩個分流，兩個分流通過兩個通向左和通向右的入口縫隙27進入到兩個渦流室沈中。從這些渦流室沈中，氣體通過出口縫隙觀再次流出且結合成一股通過流出口 30離開分離器6的氣流。在此，氣體在離開渦流室沈時沿導向面10流動，如其通過圖2中的流動箭頭B示出的那樣。在該區域中，該流動在很大程度上是分層的，然而其被伸入到出口縫隙觀中的、 由凸出部19的第一外表面20和第二外表面21構造成的、鋒利稜邊的板條幹擾，板條引起如下，即，氣流的直接貼靠在導向面10處的部分被猛烈地向內偏轉，如其通過圖2中的箭頭 C顯示的那樣。流動的該猛烈的偏轉引起所謂的流動壁，流動壁大致上在第一外表面20的方向上定向且其與氣流的進一步由導向面10向內遠離的部分碰撞。該碰撞不僅引起增強的分離而且引起較小的粒子的增強的凝聚。流動的類似的碰撞在流出口 30的區域中由彼此相對置的凸出部19的會聚的第二外表面21產生，如其通過圖2中的流動箭頭D顯示的那樣。在流出口 30處的整個氣流通過會聚的兩個外表面21被導引到唯一的碰撞點31上，且這引起非常強的凝聚效果和分離效果。類似的碰撞效果同樣地在流入口四的區域中出現，如由圖3的圖示可見的那樣。 通過凸出部19的在流動方向上會聚的第四外表面23，氣體流動被集中且被偏轉到碰撞點 32上，從而使得在該區域中同樣出現增強的分離和凝聚。此外證實如下，即，當流動大致上平行於凸出部19的第二外表面21或第四外表面 23在第二外表面21或第四外表面23處經過時，通過凸出部19的特別的造型構造成所謂的微旋流，即，小面積的渦流33，小面積的渦流各在凸出部19的處在下遊的鋒利的稜邊處在其後構造成。在圖3中，在所有凸出部19處示意地示出了這樣的渦流33，產生這樣的渦流 33的、大致上於第二外表面21和第四外表面23延伸的流動通過箭頭E標明。該渦流的產生通過在第二外表面和第四外表面處沿第二外表面和第四外表面引導的流動的分解和裂開實現，因為這樣的流動不可實現通過凸出部的處在下遊的稜邊產生的猛烈的偏轉。這在第二外表面21和第四外表面23的處在下遊的鋒利稜邊的端部處引起較大的負壓的區域且使流動置身於帶有較小的渦流33的旋流流動中，其在其側促進在氣流中攜帶的微粒的分離和凝聚。
此外證實如下，S卩，凸出部19的所描述的形狀不僅促進在氣流中攜帶的微粒的凝聚和分離，而且由此同樣支持沉積的粒子的輸出。對於氣流的清潔而言不僅基本的是攜帶的粒子被凝聚且被分離，同樣重要的是粒子不被氣流再次帶走，而是粒子可沿分離輪廓 7向下流出且因此完全從氣流中分離。凸出部19的鋒利的稜邊阻止過去在壁處沉積的小液滴被攜帶通過稜邊，如其在隆起狀的凸出部中可以是在其中被分離的小液滴沿隆起表面通過氣流被帶走的情況。通過在導向面10與凸出部的由導向面10以及由外側11伸出的外表面之間的銳角確保，在該處沉積的小液滴留下且在重力的作用下向下流出。在圖4中示出了這樣的被分離的小液滴34，小液滴在一方面在導向面10和外側11與另一方面在凸出部19的外表面之間的角中聚集且然後不被在圖4中以F標明的流動帶走。實際上，在這樣的角度區域中得出一定的阻塞效應，因為由以F標明的且大致上沿第二外表面21和第四外表面23延伸的流動通過凸出部的尖銳的稜邊分出一部分，該部分通過圖4中的箭頭G示出。該部分在由於分離輪廓7的微長的形狀作用為排出槽的鋒利的角中包持被分離的微粒 34。在這些排出槽中，通過氣流G產生超壓，且其確保，被分離的微粒僅可由上向下移動且不可水平地在空氣流動F的方向上移動。如藉助圖2說明的那樣，在出口縫隙28中通過凸出部19的第一外表面20構造成向內定向的流動壁，其在圖2和5中以字母C標明，且該流動壁在相鄰的分離輪廓7的較短的臂15，16的外側11處被偏轉，從而使得較大的旋流場35 位於流出口 30之前，該旋流場35以較高的強度旋轉且同樣引起微粒分離的進一步的改善。 在橫截面上呈三角形的凸出部19支持該旋流構造，因為其界定位於流出口 30之前的空間 36且因此引起阻擋效應，相對凸出部19的第三外表面22定向的氣流在這些第三外表面22 處被偏轉且被反流，從而使得相應的氣體部分在其側支持旋流場35的構造，這通過圖5中以字母H標明的流動箭頭變得清楚。類似的效果由在兩個流入口四之間的區域中的流入的氣流產生。在該區域中，在向外彎曲的較長的臂17，18之間出於類似的原因構造有較大的旋流場37，較大的旋流場同樣由部分氣流(箭頭K)來支持，其通過被第三外表面22偏轉的氣流部分形成。所提及的對流動特徵的作用由布置在稜邊處的且沿稜邊延伸的凸出部19的特別的造型得出，從而使得通過該造型可總地達到分離器6的分離質量的非常顯著的改善。
權利要求
1.橫向流入的、呈板狀的用於液體從氣流中分離出來的、尤其是用於油霧的分離器 (6)，帶有多個橫向於氣流的流動方向平行地並排地布置的分離輪廓(7)，所述分離輪廓各構造有兩個彎曲的、彼此以凹形的側面在側向上錯開地相對置的導向面(10)，在所述導向面處待清潔的氣流依次順著所述導向面流動，其中，所述導向面(10)在所述導向面之間圍成帶有入口縫隙(XT)和出口縫隙08)的渦流室06)且在其縱稜邊處在伸出於所述導向面(10)的、沿所述縱稜邊延伸的凸出部(19)中截止，其特徵在於，所述凸出部(19)中的至少一個具有大致上平的、大致上橫向於所述導向面(10)從所述導向面中出來的第一外表面OO)和第二、大致上平的、以銳角連接到所述第一外表面處的第二外表面(21)，從而使得所述至少一個凸出部(19)構成伸到在所述導向面(10)處順著所述導向面流動的氣流中的尖銳的稜邊(24)。
2.根據權利要求1所述的分離器，其特徵在於，所述第一外表面OO)以60°與120° 之間的角度從連接到所述至少一個凸出部(19)處的導向面(10)中出來。
3.根據權利要求1或2中任一項所述的分離器，其特徵在於，在所述至少一個凸出部 (19)的所述第一外表面00)與所述第二外表面之間的銳角的大小處在30°與60° 之間。
4.根據前述權利要求中任一項所述的分離器，其特徵在於，所述至少一個凸出部(19) 在所述分離輪廓(7)的與所述導向面(10)相對置的外側(11)處具有大致上平的、大致上橫向於所述導向面(10)向外伸出的第三外表面02)。
5.根據權利要求4所述的分離器，其特徵在於，所述第三外表面02)以60°與120° 之間的角度從所述分離輪廓(7)的外側(11)中出來。
6.根據權利要求5所述的分離器，其特徵在於，所述分離輪廓(7)的外側(11)在所述外側的連接到所述縱稜邊的區域中大致上平行於所述分離輪廓(7)的所述導向面(10)延伸。
7.根據權利要求4至6中任一項所述的分離器，其特徵在於，所述第一外表面OO)和所述第三外表面0 處在一個平面中。
8.根據前述權利要求中任一項所述的分離器，其特徵在於，在所述至少一個凸出部 (19)的所述第二外表面處連接有大致上平的第四外表面(23)，所述第四外表面大致上橫向於所述第二外表面延伸。
9.根據權利要求8所述的分離器，其特徵在於，在所述第二外表面與所述第四外表面03)之間的角度的大小處在75°與105°之間。
10.根據權利要求8或9中任一項所述的分離器，其特徵在於，在所述第二外表面與所述第四外表面之間的稜邊(25a)大致上布置在所述導向面(11)的超出所述至少一個凸出部(19)的假想的延長部中。
11.根據權利要求8至10中任一項所述的分離器，其特徵在於，所述至少一個凸出部 (19)具有呈三角形的橫截面，所述呈三角形的橫截面的底面由所述第一外表面OO)以及所述第三外表面0 構成且所述呈三角形的橫截面的側邊由所述第二外表面以及由其第四外表面03)構成。
12.根據前述權利要求中任一項所述的分離器，其特徵在於，在所述導向面(11)的所有縱稜邊處布置有具有權利要求1至11中任一項所述的特徵的凸出部(19)。
13.根據前述權利要求中任一項所述的分離器，其特徵在於，所述分離輪廓(7)攜帶有兩個彼此鏡像地布置的導向面(10)，所述導向面以所述分離輪廓的外側(11)彼此面對。
14.根據權利要求13所述的分離器，其特徵在於，帶有兩個彼此鏡像地布置的導向面 (11)的分離輪廓(7)各扭轉180°並且在側向上且在流入方向上彼此錯開地布置。
全文摘要
為了在橫向流入的、呈板狀的用於液體從氣流中分離出來的、尤其是用於油霧的分離器中進一步改善粒子從待清潔的氣流中的分離，該分離器帶有多個橫向於氣流的流動方向平行地並排地布置的分離輪廓，該分離輪廓各構造有兩個彎曲的、彼此以凹形的側面在側向上錯開地相對置的導向面，在導向面處待清潔的氣流依次順著導向面流動，其中，導向面在其間圍成帶有入口縫隙和出口縫隙的渦流室且在其縱稜邊處在伸出於導向面的沿縱稜邊延伸的凸出部中截止，作如下建議，即，凸出部中的至少一個具有大致上平的、大致上橫向於導向面從其中出來的第一外表面和大致上平的、以銳角連接在第一外表面處的第二外表面，從而使得至少一個凸出部構成伸到在導向面處順著導向面流動的氣流中的尖銳的稜邊。
文檔編號B01D46/08GK102256682SQ200980151473
公開日2011年11月23日 申請日期2009年12月8日 優先權日2008年12月19日
發明者斯文·蘭特希勒, 阿克塞爾·米勒 申請人:瑞文通風系統有限公司