过滤结构主体和用于从原始流体流中分离杂质的过滤模块

文档序号:816490 发布日期:2021-03-26 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 过滤结构主体和用于从原始流体流中分离杂质的过滤模块 (Filter structure body and filter module for separating impurities from a raw fluid flow ) 是由 奥利弗·赛博特 于 2019-08-09 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于从包含杂质的原始气流中分离杂质的过滤模块(100),该过滤模块包括至少一个三维的过滤结构主体(10),原始气流可被引导穿过该过滤结构主体,以及外部框架(110),其用于将过滤结构主体(10)容纳在原料侧开口(112)与提纯侧开口(114)之间。三维的过滤结构主体(10)包括至少一个支撑结构(40)和布置在其上的过滤层(12)。支撑结构(40)包括至少一个梳状设计的区段(42),其具有基座(44),在基座(44)的纵向方向(45)上彼此相隔的尖齿(46、47)远离基座地共同立在一个方向(90)上。过滤层(12)的放置方向在基座(44)的纵向方向(45)上延伸。本发明还涉及一种过滤结构主体(10)、一种套件以及一种用于制造过滤结构主体(10)的方法。(The invention relates to a filter module (100) for separating impurities from a raw gas flow containing impurities, comprising at least one three-dimensional filter structure body (10) through which the raw gas flow can be guided, and an outer frame (110) for receiving the filter structure body (10) between a feed-side opening (112) and a purification-side opening (114). The three-dimensional filter structure body (10) comprises at least one support structure (40) and a filter layer (12) arranged thereon. The support structure (40) comprises at least one comb-shaped section (42) having a base (44), the tines (46, 47) spaced apart from one another in the longitudinal direction (45) of the base (44) jointly standing in one direction (90) away from the base. The placement direction of the filter layer (12) extends in the longitudinal direction (45) of the base (44). The invention also relates to a filter construction body (10), a kit and a method for producing a filter construction body (10).)

过滤结构主体和用于从原始流体流中分离杂质的过滤模块

技术领域

本发明涉及一种用于过滤模块的过滤结构主体,该过滤模块用于从包含杂质的原始流体流中分离杂质,特别地用于使用在用于涂装工件(特别是车辆车身)的涂装设备中,并且涉及一种包括过滤结构主体的过滤模块和一种用于制造过滤结构主体的方法。

背景技术

DE 102011050915 A1公开了一种纸芯过滤模块,其包括外部框架和布置在其中的三维纸芯过滤器,其中在三维纸芯过滤器的单个部段之间布置有间隔件。纸芯过滤器的使用扩大了过滤模块或者漆雾分离模块的有效面积。

此外,公开了一种纸芯过滤模块,其包括外部框架和多重折叠的幅带形式的、三维布置的纸芯过滤器。在此,纸芯过滤器在多重折叠的幅带的拐点范围内(即所谓的弓形中)固定在框架上。在该实施方案中,也通过使用纸芯过滤器,实现了过滤模块有效面积的扩大。

为了确保多重折叠的纸芯过滤幅带的面向彼此的侧面之间的距离,不需要任何间隔件,更确切地说,通过在折叠时产生的弓形的范围内,用合适的固定手段,以规律的距离将纸芯过滤幅带固定在框架上,实现这种距离。

发明内容

本发明的一个目的在于完成一种过滤模块,其可更简单地制得并且可以省空间地进行运输。

另一目的在于提供一种用于这种过滤模块的过滤结构主体。

另一目的在于提供一种用于这种过滤模块的过滤结构主体的制造方法。

这些目的通过独立权利要求的特征得以实现。本发明的有益设计方案和优点得自其它权利要求、说明书和附图。

根据本发明的一个方面,提出了一种用于从包含杂质的原始流体流中分离杂质的过滤模块,该过滤模块包括至少一个三维的过滤结构主体,原始流体流可被引导穿过该过滤结构主体,以及外部框架,其用于将过滤结构主体容纳在原始气体侧开口与净气体侧开口之间。三维的过滤结构主体包括支撑结构和布置在其上的过滤层,该过滤层具有入流面和流出面。支撑结构包括至少一个梳状设计的区段,其具有基座,在基座的纵向方向上彼此相隔的尖齿远离基座地共同立在一个方向上。过滤层的放置方向在基座的纵向方向上延伸。

在过滤层的一侧上,布置有入流面的入流区域,而在过滤层的与其相对的一侧上布置有流出面的流出区域。入流区域或者说流出区域分别沿着尖齿的外边缘,在基座与尖齿的远离基座的端部之间延伸。

支撑结构优选地仅布置在过滤层的一侧上。例如,支撑结构可以布置在过滤层的入流测上。通过支撑结构的特别是扁平的区段的梳状设计方案,可以避免遮盖部分过滤层以及由此缩小可流经的入流面和流出面。

有利地,这种过滤模块可以用在工业涂装领域和/或汽车车身涂装中。

支撑结构可以有利地构建为一类形状稳定的支架。为此,多个梳状区段可以叠合地、相互平行地布置,并且和与其正交地布置的连接元件相连。通过点状或者线形的支撑面,支架使得形成为过滤层预设的波浪状的三维负轮廓成为可能,而过滤层可以轻松地被放入其中。由此,提高了过滤结构主体的稳定性。即便在过滤模块高装载的情况下,也可以避免过滤层的弯曲和由此造成的过滤模块内的泄漏。

有利地,由于区段的梳状结构,可以沿着区段,波浪状地设计过滤层。优选地,可以等间距地预设区段。

有利地,可以通过面中的穿孔,配置支撑结构的梳状区段,使得在保持装置被定向成波浪为竖直的时,已分离的涂料有可能在过滤器内部向下流出。在保持装置被定向成波浪为水平的时,空气有可能在波浪空隙中水平地流动。

通过稳定的支架状的支撑结构,可以防止降低过滤模块的容纳容量。可以避免过滤层在原始气体侧的鼓起以及由此造成的入流气体的减少。入流气体的减少可能会导致例如涂料颗粒不遂人愿地提早堵塞过滤层。

对于过滤模块的三维过滤结构主体,可以波浪状地保持且固定任意过滤层。过滤层被放入到三维造型的支撑结构中。过滤层可以通过固定结构,例如通过夹紧楔固定在支撑结构上。不管是竖直的波浪定向,还是水平的波浪定向,都有可能在使用时应用过滤结构主体。同样地,其中的角位置也是有可能的。

为了容纳过滤结构主体,长方体状框架是有益的,其具有原始气体侧的入流开口和相对侧上的净气体侧的流出开口。框架可以有利地由瓦楞纸板形成。

有益地,过滤层可以仅放置在支撑结构上。过滤层可以例如通过夹紧力而与支撑结构相连。

有利地,过滤层可以被布置在支撑结构与固定结构之间,特别地被夹在其间。

夹紧楔形式的固定元件可以在其窄侧上被实施为倒圆的,以便使得轻松推入到波浪空隙中成为可能并且使损坏过滤层的危险最小化。为了不同厚度的过滤层,可以使用具有不同宽度的固定元件,以确保牢固地夹紧过滤层。

固定结构的夹紧楔同样可以被构建为支架状,并且确定其尺寸,使得在放入过滤层后,可以将其推入到空闲的波谷中,并且将过滤层点状地或者线形地压到支撑结构上。夹紧楔可以叠合地、平行地预设,并且通过连接元件相连。夹紧楔例如可以被设计为梯形或者三角形,并且优选地对应于所放入的过滤层的空隙的自由横截面的形状。

过滤结构主体允许过滤层或者说支撑结构与框架之间的可靠密封。

优选地,选择过滤结构主体的通流方向,使得支撑结构在原始气体侧上位于过滤层前,而固定结构被布置在净气体侧上。在所描述的连接元件的布置中,这带来的优点是,连接元件并不位于进入波浪空隙的入流开口中,而是居中地布置在端面(波峰)之前。这引起有益的进入波浪空隙的流动导向,并且同时防止由于附着在连接元件上的涂料而造成过早堵塞入流开口。除此之外,连接元件在过滤层前提供用于涂料的冲击面,由此额外地提高耐用度。

在支撑结构的原始气体侧布置中,可以有利的是,形成在过滤层的波浪前伸长的连接元件,使得其用作导向元件,以促成改善的进入波浪空隙的流动导向。特别地,可以有利的是,在入流方向上观察,用作导向元件的连接元件完全遮盖波峰并且缩小进入波浪空隙的自由入流横截面,从而产生流入的流体流(特别是空气流)的提高的加速度。

通过这一加速度,包括所含的涂料颗粒的空气更深地进入波浪空隙,使得其逆着流动方向,从后向前地装载涂料,过滤模块的容纳容量由此升高。

支撑结构可以有利地由相互平行布置的多个梳状区段组成。有利地,可以由插接在一起的元件形成支撑结构。这便于过滤模块和过滤结构主体的组装。

过滤层例如可以由开槽的纸幅形成。除了纸之外,也可以使用聚酯无纺布或者玻璃纤维材料。可选地,其它过滤无纺布、滤布、滤纸以及由诸如椰壳纤维等其它纤维材料制成的垫子也是可能的。

过滤层可以被设计为单层。替代地,过滤层可以被设计成多层。例如,可以在诸如由开槽纸制成的较粗糙的层上铺设更精细的层,诸如例如由聚酯制成的无纺布垫。较粗糙的层可以具有高存储能力,而更精细的层的存储容积会比其小。

有益地,过滤层可以被设计为柔性垫。随即,可以例如以卷料的形式储存过滤层。如果过滤层被设计为多层,则可选地,可以依次将过滤层的不同层引入到支撑结构中。不必在装入支撑结构中之前,将过滤层的多个层相互连接。这简化了过滤模块的组装并且节约了成本。

替代地,过滤层的不同层可以松散地彼此叠放,并且被放入且固定在支撑结构中。

可选地,可以在引入到支撑结构中之前,实现层的连接,这省去了单个层的定向。

如果过滤层被放置到支撑结构的至少一个梳状区段上,那么过滤层可以例如沿着支撑结构的基座波浪状地伸长。波浪端部可以被布置在基座上,而下一波浪端部可以被布置在尖齿的远离基座的端部上。

多个过滤结构主体可以依次或者并排布置在共同的框架内。

有利地,也可以依次将多个过滤结构主体装入到各自的框架中。通过使用不同的过滤层,能够以此方式将粗分离和精细分离相互分隔。

这允许彼此独立地更换装载的过滤级。除此之外,通过使用各种粗糙的过滤层和各种精细的过滤层,得出多种组合可能性,其允许过滤器组合根据需要适应于各种涂料和涂装工艺。

根据过滤模块的一种有益设计方案,过滤层可以被包括至少一个固定元件的固定结构固定在支撑结构中。有利地,固定元件可以被装入到过滤层的与支撑结构相对的一侧上。如果沿着基座,波浪状地设计过滤层,则固定元件可以是包括多个固定元件的固定结构的组成部分。作为固定元件,具有至少近似梯形或者三角形形状的夹紧楔是有益的。

有利地,支撑结构和固定结构共同作用,其中固定结构伸入到支撑结构的自由空间中,并且固定结构伸入到支撑结构的自由空间中,其中过滤层被布置在支撑结构与固定结构之间。由此使得过滤层被稳定地固定在支撑结构上。

有益地,支撑结构和/或固定结构的元件可以被实施为扁平件。

根据过滤模块的一种有益设计方案,基座可以被设计为一件式的。基座可以被设计成一类板条。可选地,基座可以由单个基座区段组成,这些基座区段通过连接元件和/或过滤层才保持在一起。

根据过滤模块的一种有益设计方案,尖齿可以从基座开始逐渐变细。由此,可以更轻松地将过滤层引入到相邻尖齿的空隙中。

另外,原始气体侧上的波峰之间的距离由此可以比过滤模块的净气体侧上的距离更宽。这提高了耐用度,因为“入流气体”在原始气体侧上逐渐掺入涂料。

根据过滤模块的一种有益设计方案,过滤层可以包括过滤垫,其特别地可以是柔性的过滤垫。有利地,过滤层可以具有足够的固有稳定性,使得其足够软,从而毫无问题地实现将过滤层放入到尖齿的空隙中,然而,当其被放入到支撑结构中时,入流面的入流区域稳定地张紧。

根据过滤模块的一种有益设计方案,过滤结构主体可以无连接介质地固定在外部框架中。特别地,过滤结构主体可以基本上形状配合地固定在外部框架中。

根据过滤模块的一种有益设计方案,可以沿着支撑结构的至少一个区段的基座,波浪状地构造过滤层。这允许在支撑结构与固定结构共同作用时有益地配置过滤结构主体。可选地,可以在过滤层的开端处和末端处预设超出支撑结构的突出部。突出部可以有利地用于相对于框架,密封过滤结构主体。可选地,可以预设过滤层的纵向侧的突出于支撑结构的突出部。这改善了过滤结构主体相对于环绕的框架的密封性。

根据一种有益设计方案,在框架中可以先布置粗分离器,然后布置精细过滤级。精细过滤级由根据本发明的过滤结构主体形成。粗分离器可以特别地被预设用于惯性分离包含在流经的流体中的成分,特别是涂料颗粒和/或涂料聚集体。特别地,粗分离器可以在输入侧上具有用于流体的至少一个加速段,在该加速段中,在通流方向上对流体进行加速,并且在加速段下游连接了用于包含在流体中的成分的第一冲击面。

根据一种有益设计方案,在粗分离器的底部件和顶盖件之间的加速段的扩展段可以横向于(特别地垂直于)精细过滤级的过滤层的波浪定向。波浪的这一定向使得过滤层的波浪空隙中的水平流动成为可能。如果粗分离器例如围绕x轴倾斜,那么有利地,获得精细过滤级的过滤层的波浪横向于加速段的扩展段的相对定向。

根据本发明的另一方面,提出了一种用于根据本发明的过滤模块的过滤结构主体,该过滤模块用于从包含杂质的原始流体流中分离杂质。过滤结构主体包括支撑结构和布置在其上的过滤层,该过滤层具有入流面和流出面。支撑结构包括至少一个梳状设计的区段,其具有基座,在基座的纵向方向上彼此相隔的尖齿远离基座地共同立在一个方向上,其中过滤层的放置方向在基座的纵向方向上延伸。

在过滤层的一侧上布置有入流面的入流区域,并且在过滤层的与其相对的一侧上布置有流出面的流出区域,其分别沿着尖齿,在基座与尖齿的远离基座的端部之间延伸。

过滤结构主体可以例如用作精细过滤级,其例如包括由聚酯无纺布或者玻璃纤维材料制成的精细过滤垫作为过滤层。精细过滤级可以作为精滤器,用在例如按照惯性原理工作的粗分离器下游。

替代地,过滤结构主体可以例如用作组合式分离器,其中可以使用多层的过滤层,例如带有在精细过滤垫前作为预分离垫的粗糙过滤垫,以进行预分离。作为预分离垫,可以特别地考虑使用由开槽纸幅制成的多层过滤垫。优点在于,高存储能力可以与良好的精细分离,特别地与高分离效率相结合。

替代地,通过(仅)使用一个由精细的过滤垫制成的过滤层,而其为了提高存储容积而在进流侧上本身具有三维成型的表面,也可以实现类似的优点。以此方式,有更大的表面可以用于沉积已分离的涂料,从而不会这么快阻塞过滤层。该变体可以提供其它优点,诸如更低的材料成本、更低的用于过滤模块的组装耗费(因为仅需放入一个过滤层)、提高的分离效率和特定应用情形下的存储容量,特别是当涂料颗粒相对干燥时。

也可以通过多个层形成过滤层,其中至少原始气体侧的层被这样地三维结构化。

在过滤结构主体在共同的框架中被应用在粗分离器后时,支撑结构可以与粗分离器结构相连或者是粗分离器结构的组成部分。

一种有利的粗分离器可以包括至少一个分离区段,该分离区段在粗分离器的输入侧上包括至少一个用于流体的加速段,在加速段中,在通流方向上对流体进行加速,并且其中在加速段下游连接了用于包含在流体中的成分的第一冲击面。

第一冲击面可以包括撞击区和在流动方向上紧随其后的弯曲部段,该弯曲部段用于使流体的方向相对于流体在加速段中的通流方向转向至少45°,优选地转向至少180°。

特别地,第一冲击面可以被设计为沿着弯曲部段是贯通的。

有利地,可以在分离级中实现流动技术上优化的用于惯性分离的几何结构,特别是流经的有益的曲径类流动路径。沿着要考虑到其上的主要涂料附着的冲击面,可以提供尽可能大的自由流动截面。尽管高分离效率与低压力损失之间存在本身受限于原则的目标冲突,但通过流动技术上优化的分离结构,可以在尽可能低的压力损失下实现尽可能高的分离效率。优选地,横向于加速段的输出端,布置包括撞击部段的冲击面。

同样地,可选地,可以通过合适的且适应于需求的造型以及加速段和冲击面的布置,实现用于已分离的涂料的高存储容量。这与分离级的通流阻力同义,该通流阻力由于增加的涂料装载只会略有上升。

特别地,可以为分离级分配分别彼此垂直的x轴、y轴和z轴。

流体在加速段中的主通流方向可以理解为加速段的输入侧与输出侧之间的假想的直线连接,其中流体在输入侧上进入加速段,并且在与输入侧相对的输出侧上再次流出,而无关于是否在加速段的内部实现一次或更多次方向转向。

x轴对应于主通流方向。

流体进入加速段的入口处的自由流动截面沿着y轴布置在分离级的进流面之间。

举例而言,x轴可以对应于加速段的纵轴,z轴对应于竖轴,而y轴对应于横轴。

有益地,加速段被设计为喷嘴,其在流体进入加速段的入口处具有大的自由流动截面,而该自由流动截面在通流方向上逐渐变细。流体进入加速段的入口处的自由流动截面平行于y轴和z轴。

根据过滤结构主体的一种有益设计方案,过滤层可以被包括至少一个固定元件的固定结构固定在支撑结构中。有利地,固定元件可以被装入到过滤层的与支撑结构相对的一侧上。如果沿着基座,波浪状地设计过滤层,则固定元件可以是包括多个固定元件的固定结构的组成部分。

有利地,支撑结构和固定结构共同作用,其中固定结构伸入到支撑结构的自由空间中,并且固定结构伸入到支撑结构的自由空间中,其中过滤层被布置在支撑结构与固定结构之间。由此使得过滤层被稳定地固定在支撑结构上。

有益地,支撑结构和/或固定结构的元件可以被实施为扁平件。

根据过滤结构主体的一种有益设计方案,基座可以被设计为一件式的。基座可以被设计成一类板条。可选地,基座可以由单个基座区段组成,这些基座区段通过连接元件和/或过滤层才保持在一起。

根据过滤结构主体的一种有益设计方案,尖齿可以从基座开始逐渐变细。由此,可以更轻松地将过滤层引入到相邻尖齿的空隙中。

根据过滤结构主体的一种有益设计方案,与过滤层在流动截面中的扩展段相比,支撑结构可以基本上线形地接触过滤层。过滤层的可流经的横截面保持实际上不受支撑结构的影响。可选地,可以实施固定结构,使得固定结构关于过滤层在流动截面中的扩展段,基本上线形地接触过滤层。过滤层的可流经的横截面保持实际上不受固定结构的影响。

根据过滤结构主体的一种有益设计方案,可以在过滤层的开端处和末端处预设超出支撑结构的突出部。突出部可以有利地用于相对于框架,密封过滤结构主体。可选地,可以预设过滤层的纵向侧的突出于支撑结构的突出部。这改善了过滤结构主体相对于环绕的框架的密封性。

根据本发明的另一方面,提出了一种用于制造根据本发明的过滤结构主体的套件,该过滤结构主体适合于根据本发明的用于从包含杂质的原始流体流中分离杂质的过滤模块。过滤结构主体包括支撑结构,其中支撑结构可由部件组成,这些部件可来自预压制和/或预冲压的坯料,特别是卡纸和/或瓦楞纸板和/或纤维成型件和/或塑料制成的深冲件的预压制和/或预冲压的坯料。

有利地,可以通过少量操作构建过滤结构主体。能够以坯料的形式,节省空间且节约成本地运输过滤结构主体,并且只有在现场才进行构建。同样能够以垫子的形式,节省空间和成本地运输过滤层。

在全世界范围内,有可能成本低廉地以冲压件的形式制造用于支撑结构和固定结构的部件,特别地以瓦楞纸板冲压件的形式。与其它过滤构造相比,这些部件要求极少的原材料使用。支撑结构和固定结构的组装以及过滤层的放入是很简单的,并且有利地有可能直接在使用地点进行。

过滤结构主体可以用于任意过滤过程。

由于材料特性,特别是由瓦楞纸板制成的支撑结构的实施首先适合于从气流中分离固体颗粒或者粘性颗粒。

用于从特别是湿涂料的涂覆过程中分离涂料雾的应用是有利的。使用领域可以是各种涂装过程,从通用工业中的小型手动涂装台到汽车领域中用于大规模涂装的全自动设备。特别地,可以预设在分离系统中使用,其中过滤模块在可移动台车中连接至涂装间,以使得持续的涂装作业过程中的过滤器更换成为可能。

部件的组装是直观的,并且可以快速完成。特别地通过形状稳定的支撑结构同时用作构建辅助工具,简化组装。

根据一种有益设计方案,为了组装,可以使用用于构建过滤结构主体的装配装置,而为了将过滤结构主体引入到框架中,可以使用框架装配装置。在装配装置中可以装入支撑结构的零件,以将其保持在位置中。

通过框架装配装置,可以将过滤结构主体精确匹配地定位在框架中。

用于过滤结构主体的部件具有极低的运输体积,因为它们是可以节省空间地堆叠的扁平冲压件。待放入到支撑结构中的过滤层可以独立地例如作为卷材,同样节省空间地供货。所需的存储面也相应地很小。

根据套件的一种有益设计方案,在坯料中可以包括用于固定结构的一个或更多个固定元件的部件。可以对其进行预冲压或者预压制,并且为了构建过滤结构主体而将其从坯料中分离出来。

用于制造由支撑结构和固定结构构成的保持装置的套件可以优选地包括多个仅三种不同的瓦楞纸板构件(平面坯料),即支撑结构的梳状区段、作为固定结构的夹紧楔的大致梯形的平面元件以及连接元件,其中用于支撑结构和固定结构的连接元件可以是相同的。

可选地,可以预设一种用于制造根据本发明的过滤模块的套件,该过滤模块包括根据本发明的过滤结构主体,该过滤结构主体适合于根据本发明的用于从包含杂质的原始气流中分离杂质的过滤模块。过滤结构主体包括支撑结构,其中支撑结构可由部件组成,这些部件可来自预压制和/或预冲压的坯料,特别是卡纸和/或瓦楞纸板和/或纤维成型件和/或塑料制成的深冲件的预压制和/或预冲压的坯料。同样地,框架可以来自预冲压的坯料,特别是卡纸和/或瓦楞纸板和/或纤维成型件和/或塑料制成的深冲件的预压制和/或预冲压的坯料。

根据本发明的另一方面,提出了一种用于制造根据本发明的过滤结构主体的方法,该过滤结构主体包括支撑结构,被预设用于根据本发明的用于从包含杂质的原始气流中分离杂质的过滤模块。

该方法包括:由梳状区段和连接元件插接成支撑结构;由固定元件和连接元件插接成固定结构;以其支承面沿着支撑结构的基座和尖齿,放入过滤层;通过将至少一个固定结构插入到所放入的过滤层的空隙中,将过滤层固定在支撑结构上。

有益地,在装配装置中实现支撑结构的插接,该装配装置包括用于插入连接元件的第一容纳部和垂直于其伸长的用于插入梳状结构的第二容纳部。

装配装置同样可以被用于固定结构的插接。

有益地,可以在装配装置中实现将过滤层放入并且固定在支撑结构中。

在框架装配装置中,可以将过滤结构主体引入到框架中,其中框架在框架装配装置中被推到搁板上,并且实现过滤结构主体直至搁板而进入框架的引入。由此,过滤结构主体位于框架内的正确位置处,以便能够将其关闭。

应当理解,以此方式,也能够将粗分离器与精细过滤级的组合精确匹配地引入到框架中。

附图说明

根据下文中的附图说明,得出其它优点。在附图中显示了本发明的实施方案。附图、说明书和权利要求书包含大量组合的特征。对于本领域技术人员而言,可以适宜地单个观察特征,并且将其合并成有用的其它组合。

图中示例性示出:

图1示出了根据本发明的一种实施方案的过滤模块的入流侧开口的俯视图;

图2示出了根据本发明的一种实施方案的由多个彼此平行布置的梳状区段插接而成的支撑结构;

图3示出了根据图2的支撑结构的梳状区段,其中包括波浪状的基座;

图4示出了用于连接根据图2的支撑结构的梳状区段的连接元件;

图5示出了根据本发明的一种实施方案的支撑结构的替代梳状区段,其中包括直线的基座;

图6示出了根据本发明的一种实施方案的过滤结构主体,其中包括放入到支撑结构中并且通过固定元件夹紧于其中的过滤层;

图7示出了由多个部件插接而成的固定元件,其中包括多个锥形元件和连接元件;

图8示出了根据图7的固定元件的锥形元件;

图9示出了根据图7的固定元件的连接元件;

图10示出了包括过滤结构主体和外部框架的过滤模块,其中过滤结构主体被装入到外部框架中;

图11示出了一种有益的按照惯性原理工作的粗分离器;

图12示出了穿过根据图11的粗分离器的横截面;

图13示意性地示出了粗分离器和精细过滤级的串联;

图14示出了用于精细过滤级的梳状区段;

图15以侧视图示出了具有波浪形表面的过滤层;

图16以俯视图示出了在表面上具有网状结构的过滤层;

图17示出了一种装配装置,其用于构建根据本发明的过滤结构主体的支撑结构和固定结构;

图18示意性地示出了装配在根据图17的装配装置中的支撑结构;

图19以侧视图示出了一种装配装置,其用于将过滤结构主体装入到配置为包覆卡纸的框架中;

图20以立体视图示出了根据图19的用于安装过滤结构主体的装配装置;

图21以侧视图示出了根据图19的装配装置,其中包括装入的包覆卡纸;

图22示出了一种有益的用于构建过滤模块的方法的流程图。

具体实施方式

在附图中,用相同的附图标记标明同类或相同作用的部件。附图仅示出了实施例并且不应理解为限制性的。

下文中使用的带有诸如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“之后”等概念的方向术语仅用于更好地理解附图,并且无论如何都并非显示对普遍性的限制。所显示的部件和元件及其设计和使用可以在本领域技术人员的权衡下变化,并且可以适应于相应的应用。

图1示出了根据本发明的一种实施方案的过滤模块100的入流侧开口112的俯视图。原始气体通过入流侧开口112流入过滤模块100。入流侧开口112由此形成原始气体侧开口112。

过滤模块100用于从包含杂质的原始气流中分离杂质。过滤模块100包括三维的过滤结构主体10,原始气流可被引导穿过该过滤结构主体;以及外部框架110,其用于将过滤结构主体10容纳在原始气体侧开口112与净气体侧开口之间,该净气体侧开口在该设计方案中例如与净气体侧开口112相对并且不可见。主通流方向从原始气体侧开口112指向净气体侧开口。

在所示的俯视图中,波浪状地布置过滤层12,其在过滤模块100的原始气体侧开口112处具有三个波峰,并且在过滤模块100的相对端部处具有三个波谷。

三维的过滤结构主体10包括支撑结构40和布置于其上的过滤层12,该过滤层具有入流面18和与其相对的流出面22(见图6),其中原始气体侧的流体通过入流面进入过滤层12,而过滤过的流体通过流出面从过滤层12中流出。

支撑结构40包括至少一个(在该实施方案中为四个)梳状设计的区段42。在下文中,详细地描述支撑结构40。

已经显示出,入流面18与原始气体侧流动截面的比例的调整可以有利地影响过滤器耐用度。过滤结构主体10前的原始气体侧开口112代表原始气体侧流动截面。可以有利地根据待过滤的杂质和/或颗粒的特性,并且由此例如根据用在涂料设备中时雾化的涂料类型和/或所使用的涂布和/或占优势的空气状况,实现入流面18与原始气体侧流动截面的比例的调整。

因此,有利的是,在根据本发明的过滤模块100中,能够尽可能简单地使该比例适应于待分离的颗粒的特性。同样有利的是,可以尽可能简单地使所使用的过滤层12的构造、类型和数量适应于待分离的颗粒的特性。

图2示出了根据本发明的一种实施方案的由多个彼此平行布置的梳状区段42插接而成的支撑结构40。图3示出了支撑结构40的单个梳状区段42,而图4示出了支撑结构40的单个连接元件50。图5示出了梳状区段42的一种变体。

梳状区段42被设计为扁平的,其厚度明显小于其长度或者宽度。通过小厚度,有利地得出极窄(类似于线形)的与过滤层12(图1)的接触面。

支撑结构40被设计为三维的,并且包括多个梳状区段42,这些梳状区段被叠合地相互平行布置并且在其正面和背面上与连接元件50连接。支撑结构40形成一类用于过滤层12(图1)的三维支架。

连接元件50被插入到基座44的外边缘上的狭槽52中并且被插入到尖齿46、47的远离基座的端部上的狭槽52中。如图4中可见,连接元件50为此同样具有狭槽56。

每个梳状区段42都沿着纵向延伸45具有连贯的基座44,彼此相隔的尖齿46、47远离基座地共同立在方向90上。方向90可以例如对应于过滤模块100(图1)的主通流方向。

随着到基座44的距离不断增长,内部尖齿46和外部尖齿47在其宽度上逐渐变细,使得基座上的尖齿46、47之间的空隙比尖齿46、47在远离基座的端部48处的空隙更窄。

沿着其在方向90上的纵向延伸,内部尖齿46具有未详细标出的穿孔。如果支撑结构40被布置在过滤模块100(图1)的原始气体侧上,那么当过滤层12(图1)的波浪在运行状态中被竖直定向时,穿孔允许从流体中分离的杂质(例如涂料颗粒)在重力作用下流出。在该示例中,外部尖齿47不具有任何此类穿孔。然而,可选地,在此也可以预设穿孔。

可选地,可以预设,外部尖齿47具有相互平行的外边缘。

如果在运行状态中,波浪被水平定向,则穿孔允许流体在波浪空隙中的水平流动。

如果过滤层12(图1)被放入到支撑结构40中,则其沿着基座44的纵向方向45波浪状地伸长。过滤层12(图1)的放置方向在基座44的纵向方向45中。

图3示出了梳状区段的一种变体,其中波浪状地设计基座44的外边缘。如果在运行状态中,过滤结构主体10的波浪被竖直定向,则允许已分离的涂料在过滤器内部向下流出。

图5示出了区段42的一种变体,其中包括基座44的笔直的外边缘。

优选地,支撑结构40的连接元件50分别居中地布置在每个波峰前并且在每个波谷中,使得在此线形地平行于波浪定向支撑过滤层12(图1)。

额外地,可以在外部尖齿47的平行于波浪伸长的两侧上预设连接元件50,其使得相对于框架110的对应内侧面,线形地夹紧过滤层12成为可能。该夹紧有利于固定过滤层12(图1)并且有利于过滤层12与框架100之间的密封。

图6以立体图示出了根据本发明的一种实施方案的过滤结构主体10,其中包括放入到支撑结构40中并且借助于三个固定结构70夹紧于其中的过滤层12。图7、图8和图9图解了固定结构70的细节,其中图7示出了由多个部件插接而成的固定结构70,图8示出了固定结构70的楔形固定元件72,图9示出了根据图7的固定结构70的连接元件74。

图6中的每个固定结构70都具有四个固定元件72,并且优选地以类似于支架状的支撑结构40(图2)的方式构建为支架状。在图6中仅为前部固定元件72标明了附图标记。固定结构70具有叠合地相互平行布置的、夹紧楔形式的固定元件72,其在固定元件72的相应自由端处,借助于连接元件74相互连接。连接元件74优选地具有等距的凹槽78,其被插入到连接元件74的凹槽76内。

如图6中特别容易可见的,固定元件72优选地被设计为楔形,例如被设计为三角形或者梯形的扁平面元件,其形状对应于所放入的过滤层12的空隙的自由横截面积,其中包括正交地布置的连接元件50。

过滤层12被夹在支撑结构40与固定结构70之间,并且沿着支撑结构40的基座44的纵向延伸45波浪状地伸长,其中从基座44处观察,通过过滤层12,在基座44处形成有波峰30,并且在过滤结构主体10的相对侧处形成有波谷32。

过滤层12可以是单层的,或者可以由多个依次放入的层形成。在图6中显示了两个层,即首先流经的前部层13和另一层14。

在特殊情况下,根据工艺要求实现两个或者更多层的选择,其中始终可以寻求分离效率与存储能力之间尽可能好的折衷。

特别地,根据待分离的过喷物颗粒的特性,诸如粒度分布、黏度和表面张力等流变特性以及原始流体(特别是原始气体)中的过喷物浓度,以及对于净流体(特别是净气体)的纯度要求,得出工艺要求。

为过喷物分离特别地预设了多层过滤层12的使用,其由开槽的纸幅、聚酯无纺布或者玻璃纤维材料制成。可选地,在需要时,其它过滤无纺布、滤布、滤纸以及由诸如椰壳纤维等其它纤维材料制成的垫子也是可能的。

对于依次布置的层的布置,特别地可以考虑不同程度粗糙的材料。优选地,具有相对较低的分离效率的过滤垫用作首先流经的前部层,然而,其为此为已分离的涂料提供大存储容积。在其后可以布置有精细的过滤垫,其具有更高的分离效率,但通常也提供小存储容积。

过滤层12的一侧代表入流面18,而过滤层12的相对侧代表流出面22。

沿着尖齿46、47的外边缘,从基座44到尖齿46、47的远离基座的端部48,形成入流面18的入流区域20。在过滤层12的与其相对的一侧上,流出面22的流出区域24分别对应地沿着尖齿46、47的外边缘延伸,并且借助于固定元件72对其进行固定。有利地,固定元件72以其外边缘停留在过滤层12上,而尖齿46、47的外边缘也在此处抵靠在入流测18上。

待放入的过滤层12可以优选地以整体存在。替代地,特别地在沿着基座44的长度上,过滤层12也可以由多个被并排放入到支撑结构40中的分段组合而成。在这种情况下,要注意分段充分地重叠,从而确保连贯闭合的入流面18和/或流出面22。

优选地测定过滤层12的总长,使得能够完全覆盖支撑结构40中的波浪轮廓,并且在两端处留有足够的长度,使得过滤层12在两侧上都具有突出部34。突出部34可以在支撑结构40的外部尖齿47上翻转,使得其在被推入到框架110(图1)中时,稳固地夹紧在过滤结构主体10与框架110的内壁之间。

优选地测定过滤层12的宽度,使得其在其纵向侧上在两侧上伸出到支撑结构40之外。在推入到框架110中时,该突出部36(图6)可以被压在框架110的两个相对的内侧上,从而实现过滤结构主体10与框架110之间的密封。有益的突出部36为约1cm至10cm,优选地为约5cm。

以此方式,过滤结构主体10可以无连接介质地固定在外部框架110中。特别地,过滤结构主体10可以形状配合地固定在外部框架110中。

过滤结构主体10可以有利地由套件制成。

套件可以优选地包括多个仅三种不同的构件(特别是瓦楞纸板构件)作为平面坯料,即用于支撑结构40(图2、图3、图4和图5)的梳状区段42、大致梯形的平面固定元件72以及连接元件50、74(图7、图8、图9),其中用于支撑结构40和固定结构70的连接元件优选地可以是相同的。

用于两种优选实施方案的套件(示例1和示例2)例如包括以下构件:

在示例1中,过滤结构主体10包括支撑结构40和固定结构70,其示例性入流面为约0.5m×0.5m,深度为约0.5m(入流开口112与流出开口之间的距离),为这样的过滤结构主体预设了:

四个梳状区段42,十二个用于三个固定结构70的大致梯形的固定元件72(每个固定结构分别包括四个夹紧楔),十三个相同的连接元件50、74,即七个用于支撑结构40以及两个一组分别用于三个固定结构70。

用于支撑结构40和固定结构70的连接元件50、74是相同的。

有利地,过滤结构主体10可以由瓦楞纸板形成,并且被引入到作为框架110的大致立方体形的包覆卡纸中,其边缘长度为约0.5m。

过滤结构主体10被配置为,使得通过所放入的过滤层12,形成三个完整的波峰30(图6),使得代表可利用的过滤面积的可利用的入流面18因此大致为1.5m2,在六个波浪侧壁的情况下每个为0.25m2

有利地,套件由厚度优选地为5至8mm的瓦楞纸板冲压件构成。

在示例2中,过滤结构主体10包括支撑结构40和固定结构70,其示例性入流面为约0.5m×0.5m,深度为约0.3m(入流开口112与流出开口之间的距离),为这样的过滤结构主体预设了:

三个梳状区段42,十五个用于三个固定结构70的大致梯形的固定元件72(每个固定结构分别包括五个夹紧楔),十三个相同的连接元件50、74,即七个用于支撑结构40以及两个一组分别用于三个固定结构70。

用于支撑结构40和固定结构70的连接元件50、74是相同的。

有利地,过滤结构主体10可以由瓦楞纸板形成,并且被引入到作为框架110的包覆卡纸中,其具有大致正方形的入流面,约0.5m的边缘长度以及大致0.3m的深度(在通流方向上测量)。

过滤结构主体10被配置为,使得通过所放入的过滤层12,形成三个完整的波峰30,使得可利用的入流面18因此大致为0.9m2,在六个波浪侧壁的情况下每个为0.15m2

有利地,套件由厚度优选地为5至8mm的瓦楞纸板冲压件构成。

在一种应用情形下,过滤结构主体10可以例如用作粗分离器,其例如包括由开槽纸制成的多层过滤层。

优选地,按照示例2形成支撑主体40和固定结构70。作为过滤层12,由不同程度开槽的纸制成的多层纸幅被放入到支撑结构40中。过滤层12优选地包括五至十个(特别是八个)由开槽纸形成的层,其中优选地分别有两至三个直接紧邻彼此的层具有相同缝隙。

如此构建的粗分离器用在精细过滤级前,优选地能够以类似的方式对其进行构建,但其具有对应地更精细的过滤层12。

在另一应用情形下,过滤结构主体10可以例如用作精细过滤级,其例如包括由聚酯无纺布或者玻璃纤维材料制成的精细过滤垫作为过滤层。精细过滤级可以作为精滤器,用在例如按照惯性原理工作的粗分离器下游。

优选地,按照示例2形成支撑主体40和固定结构70。作为过滤层12,过滤无纺布或者玻璃纤维垫被放入到支撑结构40中。优选地,此处为具有蜂窝状凹进部分以扩大容纳容量的无纺布。

如此构建的精细分离器特别地作为第二过滤级,被预设在粗分离器下游,可以如上文中描述地对其进行设计,其中过滤结构主体10例如具有由开槽纸制成的多层过滤层12,并且优选地按照示例2形成支撑主体40和固定结构70。

替代地,可以特别地预设粗分离器,其按照惯性原理,通过在冲击面上有针对性地加速气流进行工作,其中流动沿着冲击面偏转至少180°,并且随后沿着导向轮廓向后偏转至少180°。

在该替代应用情形下,使用优选地包括水平定向的波浪的过滤结构主体10,以实现波浪空隙中的水平流动。

不同于按照示例2的实施方案,精细过滤级也可以与粗分离器一同布置在作为框架的共同的包覆卡纸内。

在另一应用情形下,可以预设粗分离器和精细分离器组合使用。有利地,按照示例1形成支撑结构40和固定结构70,其中在支撑结构40中,为粗分离放入了由不同程度开槽的纸制成的多层纸幅,并且直接在其后为精细分离放入了由聚酯无纺布制成的精细过滤垫。

一种有利的用于制造过滤结构主体10的方法优选地包括以下进程,在图10中在组装的最后阶段中标明该进程,其中过滤结构主体10被装入到例如设计为包覆卡纸的框架110中。沿着支撑结构40的纵向侧和横向侧,过滤结构主体10分别具有突出部36、34。过滤结构主体10被推动穿过框架110的引入开口,其中通过被绘制为开启状态的盖板116、118释放该引入开口,并且其在装入过滤结构主体10后封闭框架110。

在第一步中,由梳状区段42和连接元件50插接成支撑结构40。

在另一步骤中,由梯形固定元件72和连接元件74插接成固定结构70。

在另一步骤中,提供具有向上的波浪状负轮廓的支撑结构40。

在另一步骤中,将过滤层12放入到支撑结构40的波浪状负轮廓中。在多层过滤层的情况下,可以依次放入这些层。放入过滤层12,使得在过滤层12的开端处和末端处,保留有突出于支撑结构40的突出部34。

在另一步骤中,将固定结构70插入到所放入的过滤层12的空隙中。

在另一步骤中,翻转折叠突出于过滤层12的前端和后端的突出部34,并且将过滤结构主体10连同所放入的过滤层12推入到框架110中。

在另一步骤中,封闭框架110。为此,关闭盖板116、118。

根据本发明的过滤模块100和根据本发明的过滤结构主体10具有许多优点。

由于形状稳定的支撑结构40和固定结构70,该构造是极其刚性的,即便在过滤层12的涂料装载较高的情况下,也可靠地避免了波浪结构的弯曲或者塌落。

达到了对入流面18和/或流出面22的充分利用,因为其只是线形地、并非平面地被支撑结构40和固定结构70遮盖。

由于没有任何平行于波浪布置的构件减小开口的净宽度,因此可以避免过早堵塞进入波浪间隙的入流开口。由此,达到了改善的深度装载。入流面18和流出面22没有鼓起。达到了改善的进入波浪空隙的流动导向。

支撑结构40在过滤层12前提供冲击面,特别地以连接元件50(图6)、支撑结构40的基座和梳状区段42的尖齿46、47的形式,涂料可以沉淀于其上,而不会堵塞过滤层12。

有利地,得出提高的分离效率和使用灵活性。通过在支撑结构40和框架110之间环绕地夹持过滤层12,可以可靠地避免在围绕至少一个过滤结构的框架110内的滑动。

可为单层或者多层过滤层12使用任意过滤材料,例如纸芯幅带、聚酯无纺布、精细过滤无纺布、玻璃纤维垫。过滤模块100可以非常简单地适应于各种不同的应用情形。

在图11中显示了一种有利的粗分离器200,其按照惯性原理,通过在冲击面上有针对性地加速气流进行工作。图12根据穿过粗分离器200的横截面,示出了作用方式。

粗分离器200按照惯性原理,通过在冲击面上有针对性地加速气流进行工作,其中流动沿着冲击面偏转180°,并且随后沿着导向轮廓向后偏转至少180°。

粗分离器200在输入侧上包括进流面220和指向粗分离器200的深度方向的加速段212(例如喷嘴),随后是包括在第一弯曲部段239上的流体流转向的第一冲击面223。进流面220形成加速段212前的横截面。

为了定向,给出了坐标轴系x、y。x轴对应于纵轴,其优选地是加速段212的主通流方向91。在该示例中,y轴对应于横轴,沿着该横轴布置进流面220和流体进入加速段212的入口处的自由流动截面。z轴垂直于投影面指向,并且在该示例中对应于粗分离器200的竖轴。在y轴方向上,加速段212被设计为在粗分离器200的底部件216和顶盖件218之间延伸的狭槽。

在该实施方案中,由单个分离区段形成粗分离器200。可选地,可以并排预设两个或更多个分离区段,其中每个分离区段都具有加速段212和进流面220。

本领域技术人员应理解,如果分离级100例如围绕x轴旋转90°,那么y轴形成竖轴,而z轴形成横轴。

截面面积可以理解为分离区段的垂直于主通流方向91的截面面积。

主通流方向91可以理解为粗分离器200的输入侧与输出侧之间的假想的直线连接。流体流动在输入侧上进入粗分离器200,并且在输出侧上再次流出,而无关于是否在粗分离器200的内部实现一次或多次方向转向,其中在该示例中,输出侧与输入侧相对。

进流面220转入到加速段212的壁中。加速段212以其开放端226对准第一冲击面223的以一定距离横向于其布置的撞击区224。撞击区在此显示为平坦的。可选地,该撞击区也可以具有指向加速段212的尖端240,如图11中通过粗分离器200的顶盖件218中的虚线所标明的。

在第一冲击面223的弯曲部段230之后是第二冲击面238,其包括在另一相对于第一弯曲部段反向的弯曲部段232上的反向的流体流转向。用直且倒圆的粗箭头表示流体流动。

流体(例如来自涂装设备的空气与涂料颗粒和涂料聚集体的混合物)接触到进流面220,并且在x轴方向上的通流方向上进入粗分离器200的加速段212。在此,简单地忽略了,由于在流体进入加速段212的入口处,加速段212走向是倒圆的,接触到进流面220的那部分流体经历了进入加速段212内的偏转。

关于加速段212的纵向方向对称地,将流入的流体流动在横向方向上,从两侧分成两个反向地远离彼此流动的分流,并且使其从加速段212的端部226向外偏转。在该示例中相对于加速段212显示为平坦的撞击区224后,在两侧上是第一冲击面223的以一定半径均匀弯曲的部段230。

第一弯曲部段230的端部边缘指向同样具有弯曲部段的第二冲击面232。有利地,由加速段212的外侧形成第二冲击面232。

流入的流体在加速段212中被加速,并且在撞击区224后,在附图的左侧上,对应于弯曲部段230的弯曲,顺时针地转向,并且在相对的右侧上,逆时针地转向。转向为相对于通流方向至少45°,优选地大于180°,在此为270°。大于180°的转向增加了流体流动中的颗粒的壁接触的概率,从而提高分离效率。

流体流在第二冲击面238处继续转向,以入口区域横向于第一弯曲部段230地布置该第二冲击面。第二冲击面238的弯曲部段反向于第一冲击面223的第一弯曲部段230弯曲。流体流在此继续在附图的左侧上逆时针地转向,并且在附图的右侧上顺时针地转向,从而流体流在冲击面的开端处反向于加速段212内的原始通流方向流动,并且最终在分界壁222处继续朝向x轴的方向转向。这两个分流以原始的通流方向91离开粗分离器200。

通过控制弯曲部段230、232处的转向的离心力,来自流体的颗粒可以轻松地沉积在弯曲部段230、232上。在第一冲击面223处的第一次转向后远离其而位于流体流动中的颗粒在第二冲击面238处的第二次转向时不可避免地到达第二冲击面238附近,并且会在此轻松地沉积下来并且由此被从流体流中移除。

在狭槽状的加速段212上游,粗分离器具有能够可拆卸地预设的导向元件214。导向元件214在流体进入加速段212的入口处的自由流动截面的对称平面中,沿着竖轴z,从底部件216延伸至顶盖件218。在该示例中,导向元件214具有平行于z轴的扩展段。

在该示例中,导向元件214被设计为迎着流动方向逐渐变尖,具有例如V形截面。导向元件214可以用于流经粗分离器200时的噪声最小化。导向元件214会影响贯通流动,从而可以减少噪声形成或者尽可能抑制噪声形成。

通过导向元件214的恰当定位和/或造型,导向元件会引起入流的流体(例如入流的空气)的涡流和/或在加速段212后产生的声音的反射。

粗分离器200同样可以完全由冲压件构建而成,紧凑地运输这些冲压件,并且在现场时才会将其组装成粗分离器200。

在图13中显示了一种组合式过滤模块100的实施方案,其包括根据图11的粗分离器200以及随后的精细过滤级250,其中仅标明了框架110。

过滤结构主体10用作粗分离器200下游的精细过滤级250,其包括过滤层12,例如由聚酯无纺布或者玻璃纤维材料等制成的精细过滤垫。

过滤结构主体10被直接布置在粗分离器200的下游,并且可以被布置在共同的框架110中,例如包覆卡纸中。支撑结构40的梳状区段42在此同时有利于支承粗分离器200的结构。支撑结构40通过梳状结构42的基座44,支承在粗分离器200的出口侧。

在此,优选地使用过滤结构主体10,其中过滤层12的波浪是水平定向的,即平行于y轴的方向,其在附图中垂直于绘图平面。波浪的这一定向使得过滤层12的波浪空隙中的水平流动成为可能。因此,过滤层12的波浪横向于(特别地垂直于)粗分离器200(图11)的加速段212的狭槽状扩展段。

如果粗分离器200例如围绕x轴倾斜,那么有利地,获得精细过滤级250的过滤层12的波浪横向于加速段212的扩展段的相对定向。

优选地,确定过滤结构主体10的尺寸,使得精细过滤级250尽可能与粗分离器200同样快地饱和。具体地,约300mm深的粗分离器200可以与约200mm深的、具有约0.7m2的过滤面积的过滤结构主体10相组合。二者都可以被布置在作为框架110的共同的500mm深的包覆卡纸中。

不同于图1中的实施方案,在支撑结构40上没有在波峰30前布置任何连接元件50,由此到粗分离级200(图11)的尽可能小的距离成为可能。相反,梳状区段42之间的连接元件50被布置在波谷中,如在图14中在梳状区段42处可见。这在此是有可能的,因为由于粗分离器200中的预分离,不必考虑因连接元件50上的过量涂料附着而造成的波谷的过早阻塞。

以类似于示例2的方式,形成支撑结构40和固定结构70。特别地,可以形成支撑结构40,使得通过放入的过滤层12(例如过滤垫),形成三个完整的波峰30。入流面的尺寸为约0.5m×0.5m,并且支撑结构40包括三个梳状区段42。

除了梳状区段42外,支撑结构40可以额外地包括未单独显示的楔形(优选大致梯形)的加固元件,在y轴方向上观察,这些加固元件分别居中地布置在波谷中的两个梳状区段42之间。其有利于在波浪水平定向时额外地支承过滤层12,例如过滤垫,并且由此防止这些波浪在涂料装载增加时“下垂”。使用这些加固元件而非额外的梳状区段42的优点是:加固元件不太妨碍波浪空隙中的水平流动。

优选地,基于框架110(图10)的原料侧开口112与提纯侧开口114之间的间距,测定过滤结构主体10的深度,使得精细过滤级250连同过滤结构主体10仅占据一半距离。在x轴方向上观察,过滤结构主体10的深度例如仅为约200mm。

所显示的粗分离器200和精细过滤级250的过滤层12的串联允许将高存储能力与良好的精细分离相结合,即与高分离效率相结合。

有益地,对应于每三个梳状区段42,一种有利的用于支撑结构40的、由瓦楞纸板冲压件制成的套件,分别包括四个额外的、大致梯形的加固元件。

通过(仅)使用一个由精细的过滤垫制成的过滤层12,而其为了提高存储容积而在进流侧上自身包括三维成型的表面,也可以实现高分离效率的优点。以此方式,有更大的表面可以用于沉积已分离的涂料,从而不会这么快阻塞过滤层12。该变体可以提供其它优点,诸如更低的材料成本、更低的用于过滤模块的组装耗费(因为仅需放入一个过滤层)、提高的分离效率和特定应用情形下的存储容量,特别是当涂料颗粒相对干燥时。

为此,图15和图16示出了有益的具有三维结构化的表面的过滤层12,其能够被配置为过滤垫的形式。

在图15中,以侧视图显示了过滤层12,其至少在一个表面上被波浪地且三维地结构化。由此,过滤层12提供扩大的表面。图16以俯视图示出了一种过滤层12,其具有网状地或者蜂窝状地结构化的表面。

在此,能够以各种方式产生过滤层12的三维表面结构。举例而言,过滤层12可以具有不同的材料厚度,从而产生例如波浪状设计的、具有最高点和最低点的表面(图15)。

替代地,过滤层(图16)可以由两个相连的层构建而成,其中上层(原始气体侧的层)被网状地结构化并且具有开口(“孔”),使得过滤层12的表面具有对应的凹进部分。在此,例如可以通过在该层的纵向方向上进行切割以及层在与其正交的纵向方向上的拉伸,产生上层中的开口。以此方式,在过滤层12中产生蜂窝状的开口或者说凹进部分。这两个层可以由相同的过滤无纺布或者由不同的过滤材料制成,例如可以通过其纤维直径或者其它材料特性对其进行区分。上层优选地比下层稍粗糙。

过滤层12的两个变体可以一方面用于与如图13中所示的上游的粗分离器200组合的精细过滤级。

另一方面,由于高存储能力与高分离效率的组合,这种过滤层12也可以被认为是唯一的分离器。

可选地,根据图15和/或图16的多个三维结构化的层也可以被组合成一个过滤层12,然而,其中单个层不必相连。在两个或更多个层中,至少原始气体侧的层具有三维结构化的表面,特别是包括开口的表面。然而,也可以依次使用多个包括开口的层。

图17至图21示出了用于组装过滤结构主体40和过滤模块100的装配装置300、310。

图17示出了一种用于构建根据本发明的过滤结构主体的支撑结构40和固定结构70的装配装置300,而图18示意性地示出了装配在根据图17的装配装置300中的支撑结构40。

在装配装置300中可以装入支撑结构40的零件,以将其保持在位置中。例如具有垂直于彼此伸长的、交叉的凹槽302、304的托盘可以用作装配装置300。

图19至图21示出了一种用于将过滤结构主体装入到框架110中的装配装置310,其中框架例如可以被配置为包覆卡纸。

图19示出了装配装置310的侧视图,图20以立体视图示出了装配装置302,并且图21以侧视图示出了装配装置310,其中装入了包覆卡纸形式的框架110并且包括敞开的上部盖板116和下部盖板118。

装配装置310具有四个侧壁312、314,这些侧壁在其自由端处向外弯曲。其中,两个相对的侧壁312占据装配装置310的整个宽度,而另外两个相对的侧壁314具有更小的宽度。在侧壁312、314内,桌状的搁板318被布置在装配装置的底面316上(图19、图20)。

桌状的搁板318与侧壁312、314相隔一定距离,使得盖板118敞开的包覆卡纸(框架110)可以被推到搁板上。盖板118邻接底面216。搁板318的高度被设定为,使得当被放到搁板318上并且处于相对于框架110的正确位置中时,过滤结构主体10(图10)或者粗分离器200连同精细过滤级250被推入到框架110中,由此能够关闭盖板116、118。

在该状态下,还适当地封闭了框架110中的原料侧开口112和提纯侧开口114(图10),并且开口的特征可以特别地在于为了使用过滤模块而可以简单破开的穿孔。

图22示出了一种有益的用于构建过滤模块的方法的流程图。

在步骤S100中,由梳状区段42和连接元件50插接成支撑结构40。

在步骤S102中,由固定元件72和连接元件74插接成固定结构70。

步骤S100中的支撑结构40的插接可以在装配装置300中实现(图16),其包括用于插入连接元件50的第一容纳部302和垂直于其伸长的用于插入梳状结构42的第二容纳部304。

在步骤S104中,以其支承面沿着支撑结构40的基座44和尖齿46、47,将过滤层12波浪状地放入支撑结构40。

在步骤S106中,通过将至少一个固定结构70插入到所放入的过滤层12的空隙中,将过滤层12固定在支撑结构40上。

有利地,可以在装配装置300中,在步骤S104中将过滤层12放入到支撑结构40中,并且在步骤S106中将过滤层12固定在支撑结构40中。

在步骤S110中,将过滤结构主体40引入到框架110中。有利地,可以在框架装配装置310中实现引入,其中框架110在框架装配装置310中被推到搁板316上,并且实现过滤结构主体40直至搁板316而进入框架110的引入。

附图标记

10 过滤结构主体

12 过滤层

13 第一层

14 第二层

18 入流面

20 入流区域

22 流出面

24 流出区域

30 波峰

32 波谷

34 突出部

36 突出部

40 支撑结构

42 梳状区段

44 基座

45 纵向方向

46 尖齿

47 尖齿

48 远离基座的端部

50 连接元件

52 容纳部

54 容纳部

56 容纳部

58 穿孔

70 固定结构

72 固定元件

74 连接元件

76 容纳部

78 容纳部

80 加固元件

90 方向

91 主通流方向

100 过滤模块

110 框架

112 原料侧开口

114 提纯侧开口

116 盖板

118 盖板

200 粗分离器

212 加速段

214 导向元件

216 底部件

218 顶盖件

220 进流面

222 分界壁

223 第一冲击面

224 撞击区

226 加速段端部

238 第二冲击面

230 第一弯曲部段

232 反向弯曲的部段

240 尖端

250 精细过滤级

300 装配装置

302 狭槽

304 狭槽

310 装配装置

312 侧板

314 侧板

316 搁板

318 底面。

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