分离元件和单元，过滤器元件、壳体和装置以及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于从液体中分离气泡(11)的分离元件(10)，尤其是从液压油中分离气泡(11)的分离元件(10)，其包括带有开孔的材料结构(13)的容积体(12)，所述材料结构(13)具有多个单元(14)，单元(14)彼此偏移布置为使得引导气泡(11)通过材料结构(13)的多个流动路径(15)以迷宫式方式行进，其中材料结构(13)包括至少一个接触区域(16)，在接触区域(16)中至少两条流动路径(15)至少部分相互接近，因此运行中，流动路径(15)中引导的气泡(11)相互接触，并因此结合以形成更大的气泡(11')。本发明专利技术另外还涉及分离单元、过滤器元件、过滤器壳体、过滤器装置以及分离方法。

【技术实现步骤摘要】
分离元件和单元，过滤器元件、壳体和装置以及方法
本专利技术涉及一种从液体中分离气泡的分离元件，分离单元，过滤器元件，过滤器壳体，过滤器装置和方法。
技术介绍
过滤器系统一般认为是过滤掉液体中的固体颗粒，例如液压油、润滑油或发动机油，从而净化液体。用于液体过滤的众所周知的过滤器系统包括管线过滤器、吸滤器和回流过滤器。众所周知的问题是油中含有空气，它以空气气泡的形式陷入油中。由于空气气泡的物理特性，它们不能从油中过滤掉。空气气泡流过过滤器的过滤器元件，因此被精细压碎，然后再次与油混合。由于对液体纯度的要求增加，过滤器元件必须过滤掉越来越小的固体颗粒，因此过滤器元件的过滤材料更紧密地接合，因此油中的空气气泡被粉碎得越来越精细。特别是在现代罐式过滤器系统中，将压碎的空气气泡混入油中会产生相当大的问题，因为在罐容积的设计中考虑了油中的空气含量。此种罐式过滤器系统利用增大的体积流量处理少量液体，这导致罐中油的高空气气泡输入。此外，越来越多地使用新的合成油和添加剂被用，以防止在罐中的油表面区域中形成泡沫。这导致罐式过滤器系统中的小尺寸空气气泡形式的空气含量进一步增加。例如，DE102014000903A1中公开了一种具有过滤器元件的过滤器装置，其通过具有聚结特性的介质层将气体或空气与液体分离。此外，过滤器元件具有过滤固体颗粒的过滤层。这里存在的缺点是空气气泡在介质层中具有短的停留时间，降低了空气气泡碰撞并结合以形成更大的空气气泡的可能性。因此，由于所述介质层，空气气泡仅可以从液体中分离到相对减少的程度。r>
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种分离元件，所述分离元件通过改进的内部设计，提高了从液体中分离气泡的效率。本专利技术的进一步目的是提供从液体中分离气泡的分离单元，过滤器元件，过滤器壳体，过滤器装置及方法。具体地，所述目的通过一种用于从液体，特别是从液压油中分离气泡的分离元件来实现。分离元件包括具有开孔的材料结构的容积体，所述开孔的材料结构具有多个单元，这些单元彼此偏移布置，使得用于引导气泡通过材料结构的多个流动路径以迷宫式方式运行。材料结构包括至少一个接触区域，在此区域至少两个流动路径彼此至少部分接近，使得在运行期间，沿着流动路径被引导的气泡彼此接触并因此混合以形成更大气泡。本专利技术具有几个优点。由于单元的偏移布置和相关的流经容积体的流动路径的迷宫式路线，气泡在流过容积体时的停留时间增加。换句话说，通过大量的偏转，气泡被三维地引导通过容积体，因此有利地增加了气泡的停留时间。上述流动路径在接触区域中彼此接近，使得在流动路径中被引导的气泡彼此碰撞，在此过程中，气泡结合成较大气泡，这被称为气泡的聚结。可以想到的是，多个(特别是超过两个)流动路径在接触区域中彼此接近，使得在运行期间，多个气泡通过彼此接触而结合为形成更大气泡。有利地，较大气泡具有较高的浮力(阿基米德原理)，因此它可以容易地从液体中排出或更快地上升。由于气泡流经容积体的迷宫式方式导向或气泡停留时间的延长，最初的小气泡和随后变大的气泡可以沿着流动路径而与另外的气泡结合在一起，以形成更大气泡。因此，本专利技术具有很大的优点，即由于流动路径的迷宫式路线，气泡发生扩大，从而有效地将它们从液体中分离。本专利技术的另一个优点是，由于容积体或材料结构，液体的流出速度可以低于液体的流入速度。液体的流动通过材料结构均匀化，特别是通过彼此偏移布置的单元，有利地使容积体的出口区域扩大。流出液体的降速和均匀化有利地促进了流出气泡的浮力。还可以想到，容积体下游的液体的流出速度与容积体上游的流入速度相对应。换句话说，液体可以几乎没有减速地流过容积体。在一个特别优选的实施例中，至少两个流动路径在多个接触区域中至少部分地彼此接近，以将气泡结合在一起。可以想到，通过容积体的多个流动路径交替地彼此接近。同样地，单个流动路径可以接近另一单个流动路径和/或多个另外的流动路径。换句话说，气泡的各个流动路径在容积体中多次集合。这增加了被引导的气泡的碰撞概率，从而有利于气泡的扩大，以形成更大的气泡。此外，有利的是，已经扩大的气泡沿着流动路径与另外的气泡结合在一起以形成更大的气泡。这进一步增加了气泡的浮力，使气体更快地从液体中排出。在优选实施例中，流动路径通过材料结构，这取决于相邻单元的单元尺寸。单元的单元尺寸可以沿着相应的流动路径不断增加。换句话说，从小尺寸单元开始，相应的流动路径可以穿过越来越大的单元。这有利地确保了最初的小气泡(其沿着流动路径与其他气泡连接在一起以形成更大的气泡)可以流过单元，从而流过容积体。在另一个优选的实施例中，单元各自包含具有多个单元开口的单元空间。相邻的单元通过单元开口结合在一起，使得形成流动路径的迷宫式路线。换句话说，流动路径穿过从单元空间到单元空间的单元开口，从而形成流动路径的迷宫式路线。流动路径通过材料结构实现三维偏转。优选地，至少两个相邻的单元具有至少一个共同的单元开口。单元还包含限定单元开口的多个单元网。相邻的单元可以通过单元网相互连接。第一单元和至少一个相邻的其他单元可以具有至少一个共同的单元网。相邻的单元布置成彼此偏移。气泡相应的流动路径从一个单元偏转到下一个单元。可以根据气泡的尺寸提供气泡的流动路径。如果气泡小于或与单元开口的尺寸相同，则气泡可以从一个单元流过单元开口进入相邻的其他单元。因此，取决于单元开口的尺寸，气泡可以经由相应的流动路径而被引导通过材料结构。优选地，材料结构形成网格结构和/或蜂窝结构。有利地，这产生了相应流动路径的迷宫式路线，由此气泡在容积体中的停留时间延长，因此增加了与其他气泡碰撞或结合在一起以形成更大气泡的可能性。在一个特别优选的实施例中，以这样的方式形成单元：大于单元开口的气泡沉积在单元开口之间的单元空间中。大于单元开口的气泡可以沉积在单元空间中，直到垂直加速度能量(特别是浮力速度)小于液体的流速。气泡可以可分离地储存在单元空间中。或者，气泡可以附着到容积体的材料结构。从微观角度来看，材料结构的单元吸附气泡。这具有的优点是，大气泡吸附在单元的单元空间中，从而与液体分离。从宏观角度来看，大气泡因此被分离元件吸附。优选地，单个单元的单元开口具有不同的尺寸。这有利于实现具有大量相邻单元的筛分效果。单个单元的单元开口也可以具有相同的尺寸。取决于气泡尺寸和相应的单元开口尺寸，气泡可以从一个单元流到另一个单元。因此，取决于气泡的尺寸，气泡可以被引入相应的接触区域，在此区域气泡与其他气泡结合在一起。气泡总是遵循允许相应的气泡流过相邻单元的单元开口中的一个的流动路径。更优选地，单元具有不同的单元尺寸和/或不同的单元形状。这有利地实现了多个流动路径，通过这些流动路径，不同尺寸的气泡可被引导到相应的接触区域中，以与其他气泡结合在一起。此外，这导致了通过容积体的流动路径的迷宫式路线，特别是三维的路线，这有利于各个气泡的聚结。在特别优选的实施例中，容积体由这样的材料制成：其具有低比表面能(specificsurfaceenergy)，特别是表面张力，和/或具有用于改善气泡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分离元件(10)，其用于从液体中分离气泡(11)，所述分离元件(10)包括带有开孔的材料结构(13)的容积体(12)，开孔的材料结构(13)具有多个单元(14)，单元(14)彼此偏移布置为使得用于引导气泡(11)通过材料结构(13)的多个流动路径(15)以迷宫式方式行进，其特征在于，材料结构(13)包括至少一个接触区域(16)，在接触区域(16)内至少两条流动路径(15)至少部分相互接近，以使得运行中，流动路径(15)中引导的气泡(11)相互接近，并因此结合以形成更大的气泡(11')。/n

【技术特征摘要】
20190212 DE 102019103508.21.一种分离元件(10)，其用于从液体中分离气泡(11)，所述分离元件(10)包括带有开孔的材料结构(13)的容积体(12)，开孔的材料结构(13)具有多个单元(14)，单元(14)彼此偏移布置为使得用于引导气泡(11)通过材料结构(13)的多个流动路径(15)以迷宫式方式行进，其特征在于，材料结构(13)包括至少一个接触区域(16)，在接触区域(16)内至少两条流动路径(15)至少部分相互接近，以使得运行中，流动路径(15)中引导的气泡(11)相互接近，并因此结合以形成更大的气泡(11')。


2.根据权利要求1所述的分离元件，其特征在于，所述液体是液压油。


3.根据权利要求1所述的分离元件，其特征在于，在用于结合气泡(11)的多个接触区域(16)中，至少两条流动路径(15)至少部分地相互接近。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的分离元件，其特征在于，基于相邻单元(14)的单元尺寸，流动路径(15)行进通过材料结构(13)。


5.根据权利要求1至3中任一项所述的分离元件，其特征在于，单元(14)各自包括带有多个单元开口(18)的单元空间(17)，其中相邻单元(14)通过单元开口(18)连接在一起，使得流动路径(15)形成为迷宫式路线。


6.根据权利要求5所述的分离元件，其特征在于，单元(14)形成为使得大于各个单元开口(18)的气泡(28)累积在单元开口(18)间的单元空间(17)中。


7.根据权利要求5所述的分离元件，其特征在于，各个单元(14)中的单元开口(18)具有相同或者不同的尺寸。


8.根据权利要求1至3中任一项所述的分离元件，其特征在于，单元(14)具有不同的单元尺寸和/或单元(14)具有不同的单元形状。


9.根据权利要求1至3中任一项所述的分离元件，其特征在于，容积体(12)由具有低比表面能和/或用于提高气泡(11，28，29)的附着性的微观结构(19)的材料形成。


10.根据权利要求9所述的分离元件，其特征在于，容积体(12)由具有低表面张力的材料形成。


11.根据权利要求9所述的分离元件，其特征在于，所述微观结构(19)由纳米涂层形成。


12.根据权利要求1至3中任一项所述的分离元件，其特征在于，容积体(12)由相对于液体具有小接触面积的材料形成。


13.根据权利要求1至3中任一项所述的分离元件，其特征在于，容积体(12)由含氟塑料制成。


14.根据权利要求13所述的分离元件，其特征在于，容积体(12)由PTFE制成。


15.根据权利要求1至3中任一项所述的分离元件，其特征在于，容积体(12)由三维塑料织物、开口泡沫或烧结三维打印材料形成。


16.根据权利要求15所述的分离元件，其特征在于，容积体(12)由塑料泡沫或金属泡沫形成。


17.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·维勒斯，
申请(专利权)人：FSP流动系统合伙控股股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH