过滤元件制造技术

一种用于从空气中过滤杂质的过滤元件，其中过滤元件(1)包括一个或多个过滤器(2)，其中每个过滤器(2)由连接至过滤袋(4)的过滤框架(3)组成，其特征在于过滤框架(3)和入口工件(3)的流入开口(5)具有空气动力学设计，并且过滤袋(4)基本为圆柱形，其一端(6)开放并紧固至流入开口(5)，而另一端(7)闭合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于从空气中过滤杂质的过滤元件。更具体地，本专利技术涉及包括一个或多个过滤器的过滤元件，其中每个过滤器由连接至过滤袋的入口工件组成，借此该过滤元件旨在去除存在于空气中的固相的灰尘、污垢和其他杂质。特别地，本专利技术用于在建筑物和类似物中使用的通风单元，并特别以静态过滤为重点。袋式过滤器型的这种常规过滤元件是已广为人知的并用于例如气候控制器、空气净化系统、压缩机、燃气轮机的过滤装置中，以便从空气中去除杂质以确保杂质不能妨碍设备的良好运转或确保空气保持清洁。使用其中附有过滤元件的过滤装置能够从要过滤的空气中去除各种杂质，因为过滤元件设有过滤器，空气能够流过过滤器但其对杂质是不可渗透的。为此，过滤器根据例如用途和杂质类型由合适的材料制成。已知的是，过滤元件的设计已经很久没有改变了。此传统的过滤元件并非用于实现空气良好流动的最佳形式。过滤袋的进气孔常用正方形或矩形截面，但该形式引起对空气的高流动阻力和在装置附近空气中的大的压力下降。这存在以下缺点，即需要更多能量来引导和过滤通过过滤元件的相同体积的空气。过滤袋的形式也不是符合空气动力学的，以至于遍及整个过滤器表面的空气阻力相对较大且也不是恒定的。这将不利于过滤元件的高效运转，因为过滤袋的并非所有表面都被均等使用。因此，灰尘、污垢和杂质能够在局部积累得较快并且过滤袋能够变得较快饱和。还已知有其他类型的、不是袋式过滤器的过滤元件，而是由折叠的过滤介质组成，例如EP 2.537.571中所描述的。这些过滤元件是完全不同的类型并在过滤装置中用于去除灰尘，由此其能够借助例如“脉冲清理”来清洁。根据申请者所述，借助这样的过滤元件，过滤器自身的形式远不及最佳并且不适于获得空气的良好流动。通过过滤元件的气流是从过滤元件的外部到其内部。换言之：这与通过袋式过滤器的常规流动相反。据申请人的看法，如US 1.821.202中所述的过滤元件并非最佳形式。此外，此处涉及固定在金属篮中的过滤介质的可替换性。过滤盒紧固于固定壁中，相比于袋式过滤器，其袋子紧固于框架中。本专利技术的目的是提供针对至少一种前述或其他缺点的解决方案。为此，本专利技术涉及一种带有空气动力学设计的静态过滤元件。本专利技术的目标是提供一种用于从空气中过滤杂质的过滤元件，其中过滤元件包括一个或多个过滤器，其中每个过滤器由连接至一个或多个过滤袋的过滤框架组成，其中过滤框架和过滤框架的一个或多个流入开口具有空气动力学设计，过滤袋基本上为圆柱形，其一端开放并紧固于流入开口，另一端闭合。此处圆柱形意指类似圆柱体的形式，其中过滤袋直径可在过滤袋的纵向上变化或不变化，其中优选地，直径比过滤袋的长度至少小三倍。一个优点是，由于空气动力学设计，经过过滤元件的空气流动阻力保持最小。此外，穿过过滤元件的压降将保持最小，这提供了需要较少能量使空气流经装置的优点。此处“基本圆柱形”意指过滤袋的形式能够偏离完美圆柱形，但大致形式仍是细长形的，其中平行于流入开口的过滤袋截面是完全相同的。例如过滤袋还能够是小柱形的。此处小柱形意指类似于撞柱游戏的小柱或保龄球游戏中的木瓶的形式。过滤袋还能够具有精确圆锥体的形式或其衍生的形式。优选地，过滤袋的直径在过滤袋的纵向上变化，由此从流入开口起直径在过滤袋长度的一定距离上恒定或近似恒定，之后直径在一定距离上逐渐减小，之后直径再逐渐增大并由此闭合端具有球形或几乎球形的形式。其优点在于，具有这种过滤袋以及过滤框架的空气动力学设计的组合将确保在整个表面上空气阻力均等并尽可能低，以致空气均匀且一致地流经过滤袋的整个表面。因此杂质将均匀分布遍及过滤袋的表面。为了更好地展示本专利技术的特点，下文参照附图通过不带有任何限制性性质的示例描述了根据本专利技术的过滤元件的几个优选实施方式，其中：图1示意性地示出了常规过滤元件的立体图；图2示意性地示出了根据本专利技术的过滤元件的立体图；图3示出了根据图2中的线III-III的截面；图4示意性地示出了图2的过滤元件的框架的立体图；图5示出了通过根据本专利技术的过滤元件所做实验的结果的表格；图6示意性地示出了根据本专利技术的过滤袋4的可选形式；图7示意性地示出了根据本专利技术的过滤元件的可选实施方式的立体图；图8示意性地示出了用于根据本专利技术的过滤元件中的过滤袋的可选形式。图1中所示的传统过滤元件1大致包括多个过滤袋4，在该情况下有三个。过滤袋4与过滤框架3一同形成过滤器2。过滤框架3具有带有用于空气的矩形流入开口5的矩形设计。袋形过滤袋4附在每个流入开口5处，其在一侧6上具有开放矩形截面，在另一侧7上其宽度逐渐收窄并闭合。这种传统过滤元件1用在用于空气净化系统的过滤装置中，例如，要净化的空气在箭头A的方向上通过过滤元件1引导穿过过滤装置，以便从空气中过滤灰尘、污垢或杂质。由于流入开口5的矩形形状和过滤袋4的形式，要过滤的空气通过流入开口5流经过滤袋4，经历了许多阻力。结果是需要较多能量来驱动空气通过过滤元件1。此外，过滤框架3和过滤袋4的设计组合将确保遍及过滤袋4表面的空气阻力不恒定，以致杂质并非均匀分布在过滤袋4的表面上，这导致过滤元件1未得到有效利用。图2和图3中所示的根据本专利技术的过滤元件1包括多个过滤袋，在此情况下是16个。过滤袋4与过滤框架3一同形成过滤器2。不排除的是过滤框架3由不同部分组成，例如若对生产过程必要的话。根据本专利技术，过滤框架3具有空气动力学设计，这意味着根据良好定义的曲线或弯曲，过滤框架3的侧壁8是弯曲的。该曲线能够根据使用基于流体力学、更具体地说是流体动力学的模拟软件的模拟和计算来确定。基于这些计算能够确定空气流动阻力尽可能低的设计。在此情况下，流入开口5具有圆形截面。流入开口5也能够具有椭圆形或多边形的截面。例如八边形或十边形的截面也是可能的。换言之：流入开口5的形状是圆形或其衍生形式之一。借助上述计算，考虑到流率和制成过滤袋4的材料，能够确定哪个流入开口5引起对于空气流动的最小阻力。如图4中所示，在此情况下过滤框架3的流入开口5布置在4x4的网格中。在此情况下，但并非必要，外壳9附接于用于紧固在过滤装置中的过滤框架3周围。每个过滤框架3也能够设有唯一的流入开口5，在网格中布置多个过滤框架3，如果需要组合密封，例如通过合适的紧固手段比如夹具或类似物将过滤框架3连接在一起，如果需要安装在入口工件3附近，将过滤框架3附于外壳中。有可能省略外壳9。还有可能如图4中所示在网格中布置多个过滤框架3以便得到复合过滤元件1。这样的过滤元件1的构造将可使适当数量的过滤器2根据过滤元件要用于的情况和用途用在适当的配置中。例如将易于适应其中要使用过滤元件1的过滤设备。此外，在该情况下每个过滤框架3能够单独从外壳9和其他过滤框架3分离。因此如有必要可更换或分离完整的过滤器2。过滤袋4可紧密配合附接于符合流入开口5的过滤框架3。在所示的示例中，每个过滤袋4本质上为小柱形并通过其开放端6紧固于流入开口5。过滤袋4的另一端7是闭合的。此处小柱形的意思是类似撞柱游戏小柱或保龄球游戏中的“木瓶”的形状。在此情况下，端7是利于空气动力学的半球形。如在附图中所见，过滤袋4具有大于直径D的长度。优选地，过滤袋4最大直径D相对过滤袋4长度的比例等于一比至少三。例如一比四。过滤袋4的平行于流入开口5的平面的截面在此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从空气中过滤杂质的过滤元件，其中所述过滤元件(1)包括一个或多个过滤器(2)，其中每个所述过滤器(2)由连接至一个或多个过滤袋(4)的过滤框架(3)组成，其特征在于，所述过滤框架(3)和所述过滤框架(3)的一个或多个流入开口(5)具有空气动力学设计，并且所述过滤袋(4)基本上为圆柱形，其一端(6)开放并紧固至所述流入开口(5)而另一端(7)闭合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.28 BE 2014/01381.一种用于从空气中过滤杂质的过滤元件，其中所述过滤元件(1)包括一个或多个过滤器(2)，其中每个所述过滤器(2)由连接至一个或多个过滤袋(4)的过滤框架(3)组成，其特征在于，所述过滤框架(3)和所述过滤框架(3)的一个或多个流入开口(5)具有空气动力学设计，并且所述过滤袋(4)基本上为圆柱形，其一端(6)开放并紧固至所述流入开口(5)而另一端(7)闭合。2.根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述过滤框架(3)的所述流入开口(5)具有圆形、多边形或椭圆形截面，其中所述过滤袋(4)的平行于所述流入开口(5)的截面也为圆形、多边形或椭圆形。3.根据权利要求1或2所述的过滤元件，其特征在于，所述端(7)为半球形。4.根据任一前述权利要求所述的过滤元件，其特征在于，所述过滤袋(4)的最大直径(D)与所述过滤袋(4)的长度的比例等于一比至少三。5.根据任一前述权利要求所述的过滤元件，其特征在于，所述过滤袋(4)的所述直径(D)在所述过滤袋(4)的纵向上变化。6.根据权利要求5所述的过滤元件，其特征在于，所述直径(D)从所述流入开口(5)起逐渐减小。7.根据权利要求5所述的过滤元件，其特征在于，从所述流入开口(5)起所述直径(D)在所述过滤袋(4)长度的一定距离上恒定或近似恒定，之后所述直径(D)在一定距离上逐渐减小，之后所述直径(D)再逐渐增大，所述闭合端(7)具有球形或几乎球形的形式。8.根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述过滤袋(4)的所述直径(D)从所述流入开口(5)起至自所述流入开口(5)的等于所述过滤袋(4)的总长度2...

【专利技术属性】
技术研发人员：多米尼克·简·H·阿雷佐拉德欧内特，
申请(专利权)人：达科有限责任公司，
类型：发明
国别省市：斯洛伐克;SK