[发明专利]过滤元件

说明书

技术领域

本发明涉及用于去除气流中的夹带物的过滤元件。

背景技术

通常需要过滤压缩气流中的气体以使气体对于随后的应用足够清洁，或者使杂质对系统的部件所产生的不利影响降至最低。举例来说，可能需要去除浓缩油，以便使阀上的化学污染和积聚(可能导致阀故障)降至最低，并且可能需要去除固态颗粒物以便使磨损降至最低。

凝聚式过滤器用于通过使液体的气溶胶滴凝聚并且聚集为可以作为液体流动的液滴来收集气流中夹带的液体。这些凝聚式过滤器通常包括几个过滤介质层。举例来说，过滤元件通常包括柱形过滤层以及在过滤元件外部围绕过滤层的柱形防再夹带屏障或“排出层”。介质层的密度和厚度根据气流的流速、气流中杂质的多少以及特性、过滤之后气流中所要求的杂质多少等进行选择。

常用的过滤器结构包括安装在管状外壳中的管状过滤元件。待过滤的气体径向穿过过滤元件的壁。进入过滤器外壳的固态颗粒被过滤元件收集。气体中夹带的小液滴(可能为气溶胶)被过滤元件收集。小液滴可以凝聚成为液滴，液滴然后可以收集在过滤元件的基体上用于排出。于是，可以从过滤器放出清洁的气体。

这种凝聚式过滤元件可以布置为这样，待过滤的气体径向向内流过过滤介质，该过滤介质提供过滤元件的壁。气体被供应至过滤元件与外壳的壁之间的位于过滤元件周围的空腔。然后，气体向内通过过滤元件，用于从过滤元件内的空间放出到终端使用场合。

更常见的是，凝聚式过滤元件布置为这样，待过滤的气体径向向外流过过滤元件的壁：气体被供应至过滤元件内的空腔并且向外经过过滤元件的壁，用于从过滤元件的外表面与外壳的壁之间的空间放出。有时候将后一种过滤元件称为“内外式”过滤元件，反映了气体流过过滤介质的方向。

优选的是，气流中夹带的污染物应该均匀分布于过滤元件的长度上。WO-A-2004/09210公开了具有流入管的过滤元件，该流入管从端盖伸入由过滤元件的壁限定的中空空间。该流入管可以有助于确保含有污染物的气流被引导到与过滤元件的流入端间隔开的过滤元件壁的区域。所公开的过滤元件在其端盖内可以具有周向开口，该周向开口用于将气流供应到靠近流入端的过滤元件壁的区域。这些开口可以由叶片限定，该叶片可以构造成使气体螺旋流过开口。叶片也可以设置在流入管内。

发明内容

本发明提供一种在其端盖内具有流入管的过滤元件，该流入管在其侧壁中具有至少一个开口，其中，所述至少一个开口布置为，经过流入管侧壁的气体体积朝向流入管的端部增大。

因此，在一方面，本发明提供一种用于去除气流中的夹带物的过滤元件，该过滤元件包括：

过滤介质壁，其限定出中空空间，以使气流从所述空间流过所述壁，和

端盖，其具有伸入中空空间的流入管，用于将气流供应到所述空间，所述流入管具有在上游开口端和下游开口端之间延伸的侧壁，并且在其侧壁中具有至少一个开口，

其中，流入管具有上游区间(区段)、中游区间(区段)以及下游区间(区段)，所述区间(区段)彼此轴向相邻并且不重叠，具有至少为流入管长度5％的相同轴向长度，并且布置为它们的平面与流入管的轴线垂直，其中上游区间中侧壁开口面积的比例(开口率)小于中游区间，中游区间中侧壁开口面积(开口率)的比例小于下游区间。

本发明的过滤元件具有如下优势：进入过滤元件的气体可以经由至少一个开口经过侧壁，从而使流入过滤元件中的气体供应分级。这样看来，供应至过滤元件中的气体的逐步增加可以导致流过元件壁的气体更均匀地分布。已经发现，这用于降低过滤元件上的压降。此外，供应至过滤元件中的气体的逐步增加可以导致元件壁上的污染物更均匀地分布，从而避免污染物积聚在元件壁的局部区域。已经发现，这用于增大过滤元件的工作寿命。与公知的诸如WO-A-2004/09210中公开的过滤元件的结构相比，在提高过滤效率方面的优势是显著的，并且使操作成本降低。

优选的是，流入管仲入由过滤介质壁所限定的中空空间内。优选的是，流入管大致为直的，至少在其位于中空空间内的长度部分中如此。优选的是，流入管的长度(从流入管所安装的端盖的内表面测量)与过滤元件的长度(在相对端盖的内表面之间测量)的比率至少为大约0.15，更优选的是，至少为大约0.20，特别是至少为大约0.25。

从用于封闭中空空间的端盖的外表面上的点至流入管的远离端盖的端部来测量流入管的长度，其中，所述外表面是流入管和端盖的连接面。