具有加固的框架的过滤元件.pdf

本发明涉及一种过滤元件，该过滤元件包括具有凸缘(8)和支撑件(9)的框架(7)，以及多个与框架(7)相连接的袋状过滤袋(1)，其中所述过滤袋(1)具有用于引入待过滤的流体的开口(10)，所述过滤袋(1)在开口(10)的区域中与凸缘(8)和支撑件(9)相连接，凸缘(8)和支撑件(9)至少部分地包围开口(10)，所述过滤元件的目的在于，这样设计和改进开头所述类型的过滤元件，使得所述过滤元件在温度较高或流入侧与流出侧之间的压差大的情况下也具有抗弯刚性的框架，其特征在于，所述框架(7)具有加强筋(11)。

1.  一种过滤元件，包括具有凸缘(8)和支撑件(9)的框架(7)，以及多个与框架(7)相连接的袋状过滤袋(1)，其中所述过滤袋(1)具有用于引入待过滤的流体的开口(10)，所述过滤袋(1)在开口(10)的区域中与凸缘(8)和支撑件(9)相连接，凸缘(8)和支撑件(9)至少部分地包围开口(10)，其特征在于，所述框架(7)具有加强筋(11)。

2.  根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述加强筋(11)至少部分地嵌入到框架(7)的凸缘(8)中。

3.  根据权利要求1或2所述的过滤元件，其特征在于，所述加强筋(11)环绕地嵌入到环绕的凸缘(8)中。

4.  根据权利要求1至3中任一项所述的过滤元件，其特征在于，在21℃的温度下，通过以20kg的质量块(12)逐点地或局部地对受力点或受力区域(13a，13b)加载力100分钟以上，所述凸缘(8)产生最大70mm、优选最大40mm的挠度(ds)。

5.  根据权利要求1至4中任一项所述的过滤元件，其特征在于，在流入侧与流出侧之间的压差为560Pa、温度为21℃的情况下，所述凸缘(8)产生最大70mm、优选最大40mm的挠度(ds)。

6.  根据权利要求1至5中任一项所述的过滤元件，其特征在于，所述框架(7)的至少一部分由聚氨酯制成。

7.  根据权利要求1至6中任一项所述的过滤元件，其特征在于，所述框架(7)发泡到过滤袋(1)上。

8.  根据权利要求1至7中任一项所述的过滤元件，其特征在于，所述过滤袋(1)由无纺布制成。

9.  根据权利要求1至8中任一项所述的过滤元件，其特征在于，所述过滤袋(1)由两个层(2，3)制成。

10.  根据权利要求1至9中任一项所述的过滤元件，其特征在于，在所述过滤袋(1)中设置有间隔物(5)。

11.  根据权利要求9所述的过滤元件，其特征在于，所述两个层(2，3)通过焊接接缝或粘接接缝(16)相互连接。

12.  根据权利要求9至11中任一项所述的过滤元件，其特征在于，所述两个层(2，3)成形为使得所述两个层在不被穿流的状态下处于与在被穿流的状态下的形状基本一致的形状。

具有加固的框架的过滤元件
技术领域
本发明涉及一种过滤元件，该过滤元件包括具有凸缘和支撑件的框架，以及多个与框架相连接的袋状过滤袋，其中所述过滤袋具有用于引入待过滤的流体的开口，所述过滤袋在开口的区域中与凸缘和支撑件相连接，凸缘和支撑件至少部分地包围开口。
背景技术
开头所述类型的过滤元件用在过滤器罩，即所谓的滤室中。只要待过滤的流体以一定的流入速度从流入侧流入到过滤袋中，在流入侧与流出侧之间便建立起压差。与此相关的力会导致框架、特别是凸缘弯曲。
框架的弯曲或挠曲在框架与过滤器罩之间引起间隙或缝隙，未被过滤的流体会穿过该间隙或缝隙。在最糟糕的情况下，框架会这样挠曲，以至于从过滤器罩中脱出。
特别是在高温下，制成框架的材料会软化并使框架更易于出现严重的挠曲。
发明内容
因此，本发明的目的在于，这样设计和改进开头所述类型的过滤元件，即，使得该过滤元件即使在温度较高或流入侧与流出侧之间的压差大的情况下也具有抗弯刚性的框架。
本发明通过权利要求1的特征来实现上述目的。因此，开头所述类型的过滤元件的特征在于，框架具有加强筋。
根据本发明可知，优选由金属制成的加强筋能稳定由塑料制成的框架。当塑料在较高温度下软化时，加强筋能够确保框架的足够的稳定性。因此能够有效地避免框架的挠曲。当由流入侧与流出侧之间的压差引起的力作用在框架上时，所述加强筋也促使了该框架的稳定。这样便实现了上述目的。
所述加强筋可至少部分地嵌入到框架的凸缘中。由此可使每个加强筋都永久地与所述框架相连接。这种具体的实施形式特别是能够保护金属加强筋不被锈蚀。
所述加强筋能够环绕地嵌入到环绕的凸缘中。这种具体的实施形式确保沿框架的整个周边均匀地支撑所述框架。
在21℃的温度下，通过以20kg的质量块逐点地或局部地对受力点或受力区域加载力100分钟以上，凸缘会产生最大70mm的挠度。这种实施例形式的过滤元件即使在流入侧与流出侧之间的压力负荷特别高的情况下仍适于工作。优选地，所述挠度可达最大40mm。由此确保了过滤元件特别安全/可靠地位于过滤器罩中，从而防止过滤元件脱出。
在此基础上，在温度为21℃、流入侧与流出侧之间的压差为560帕斯卡的情况下，凸缘会产生最大70mm的挠度。这种实施形式的过滤元件能够长时间可靠地安装在过滤器罩，特别是滤室中。优选地，所述挠度可达最大40mm。由此确保了过滤元件特别安全地位于过滤器罩中，从而防止过滤元件脱出。
框架的至少一部分由聚氨酯制成。聚氨酯特别突出地适于用作框架，因为该聚氨酯可毫无困难地发泡，因此可毫无困难地几何成型。
框架可在过滤袋上发泡而成由此确保了凸缘和支撑件与过滤袋形成材料接合的(stoffschlüssig)连接。框架与过滤袋之间的这种材料接合的连接确保了过滤袋在框架上的密封贴合。这种结构有效地避免了待过滤的流体可未被过滤地从中穿过的间隙或缝隙的形成。
在此基础上，过滤袋可由无纺布制成。特别是可应用合成的无纺布。可毫无困难地调整无纺布的多孔性与过滤特性。另外，合成的无纺布能够与聚氨酯很好地材料接合地连接。
过滤袋可设计成两层式的。由于两层式的结构，过滤袋能够通过在三个侧边上焊接两个层而毫无困难地制成。
在过滤袋中可设置有间隔物。通过设置间隔物，确保了各过滤袋的壁都相互隔开一定距离而不会粘在一起或合在一起。在此基础上可设想，间隔物可设计成在两侧或者至少交替地在单侧设置在过滤袋的每一个壁上的条带。
两个层可通过焊接接缝或粘接接缝直接相互连接。由此可省去间隔物，因为焊接接缝或粘接接缝可实现这种功能。焊接接缝或粘接接缝可设计成线状的。
两个层可形成为使得这两个层在不被穿流的状态下处于与在被穿流的状态下的形状基本一致的形状。其优点在于，在过滤操作中，不必消耗穿流能量以使过滤袋胀起。因此，在使用无间隔物的过滤元件时可使压力损失进而以及能量消耗减小至最低。
由两个合成无纺布层制成的过滤袋——其中过滤袋发泡到框架中——的应用使得能够调整特别有利的起始压力损失。在流入速度小于40cm/s的情况下，优选将流入侧与流出侧之间的起始压力损失调整为小于500帕斯卡。
现存在以有利的方式对本发明的原理进行设计和改进的各种不同的可能性。为此，一方面参见所附的权利要求，另一方面参见以下根据附图对本发明优选实施例的说明。
与根据附图对本发明的优选实施例的说明相结合，也对所述原理的优选的实施形式和改进方案进行一般性的说明。
附图说明
在附图中示出：
图1示出具有横截面为棱形的间隔物的过滤袋，
图2示出具有框架的过滤元件，在所述框架中发泡有多个过滤袋，
图3示出根据图2的框架的凸缘的截视图，在该凸缘中嵌入有加强筋，
图4示出随时间变化的框架挠度的曲线图以及用于测量挠度的结构的原理图，
图5示出其中两个层不是与间隔物相连接，而是通过焊接接缝或粘接接缝直接相互连接的过滤袋，以及
图6示出处于膨胀状态的根据图5的过滤袋。
具体实施方式
图1示出由无纺布制成的过滤袋1。该过滤袋包括在三个侧边4上相焊接的两个层2和3。过滤袋1设计成楔形的。在过滤袋1中设有横截面设计成棱形的间隔物5。间隔物5设计成横截面为棱形的环圈(Schleifen)，该环圈在两侧通过焊缝6固定在层2、3上。
图2示出具有框架7的过滤元件，所述框架具有环绕的凸缘8和支撑件9。多个根据图1的袋状过滤袋与框架7相连接。过滤袋1在流入侧上具有用于引入待过滤的流体的开口10并朝向流出侧逐渐变细。
过滤袋1在开口10的区域中与凸缘8和支撑件9材料接合地连接。凸缘8和支撑件9包围开口10。凸缘8具有在图2中未示出的加强筋11。
该加强筋11在图3中示出。加强筋11嵌入在框架7的凸缘8中。这里，凸缘8设计成环绕的。加强筋11也环绕地嵌入在凸缘8中。
框架7由聚氨酯制成，过滤袋1在框架7上发泡而成。过滤袋1由合成的无纺布制成，并且设计成双层式的，即包括两个层2和3。在过滤袋1中设有间隔物5。在图2中示出了条带状的间隔物5和横截面为棱形的间隔物5。条带状间隔物5固定在层2、3上的焊缝6上。
图4以曲线图示出在温度为21℃并用20kg的质量块逐点地加载力的情况下随时间变化的凸缘8的挠度ds(mm)。
图4的下方示出说明执行挠度(ds)测量的原理图。
质量块12作用在凸缘8上的两个相对的点或区域13a和13b上并使凸缘8以距离ds相对于起始位置14挠曲到最终位置15。由图2可见点或区域13a和13b的位置。点或区域13a和13b分别位于凸缘8的边8a、8b的中心处。
根据图4的曲线图示出，在最坏的情况下，凸缘8在约100分钟后挠曲了约65mm。图4特别示出，凸缘8在较长时间加载力的情况下渐渐挠曲越来越大。由实心的三角形符号示出了所述挠度特征曲线。其它示出的符号表示出，这里所述的过滤元件完全根据聚氨酯或加强筋材料的硬度而产生最大为40mm的挠度ds。
图5示出一过滤袋1，其中两个层2、3不是与间隔物5相连接，而是通过焊接接缝或粘接接缝16直接相互连接。在静止状态(过滤袋不被穿流)中，这两个层2、3沿焊接接缝或粘接接缝16相互贴靠。在此状态中过滤袋1不被穿流。
如果在过滤操作中过滤袋1被从内向外地穿流，则空气流使过滤袋1如图6所示地胀起。这里，焊接接缝或粘接接缝16防止单个过滤袋1胀起过多，以至于该过滤袋与根据图2的过滤元件的相邻的过滤袋1相接触并因此防碍相邻的过滤袋1的穿流。这样会降低过滤效率。通过焊接接缝或粘接接缝16可省去耗费成本的间隔物。
另外有利的是，使过滤袋1的两个层2、3预成形(例如通过深拉)为使得过滤袋1在不被穿流的状态下已处于被穿流/胀起的过滤袋1的形状(参见图6)。其优点在于，在过滤操作中，不必消耗穿流能量以使过滤袋1胀起。因此，在使用无间隔物的过滤元件时可使压力损失进而以及能量损耗减小至最低。
关于根据本发明的原理的其它有利的实施形式和改进方案，一方面参见说明书的一般性部分，另一方面参见所附的权利要求。