選地最大 17501/m2. s。所述透氣率根據DIN EN ISO 9237在2mbar下測量。
[0018] 具有這樣的透氣率的主凝聚介質具有疏松結構。
[0019] 根據本實用新型,由此可獲得具有改進性能的主凝聚介質,與迄今為止已知的主 凝聚介質相比,該主凝聚介質通過將具有大總厚度的主凝聚介質結合更疏松的結構使用, 能夠提供對存在于流體中的污染物的更好分離收益。
[0020] 所述疏松結構有助于允許凝聚收益、即主凝聚介質過濾的或者在主凝聚介質中凝 聚的污染物的量與過濾器進口處的污染物的量的相對值的明顯增大。這與現有技術是相反 的,現有技術教導為增大過濾效率,要使用具有小厚度的主凝聚介質,其中孔隙具有小的平 均直徑。發明人已經進一步發現,在使用如上所述具有疏松結構的主凝聚介質時,凝聚流體 在流入非潤濕性主凝聚介質(例如,抗油的或者親油的凝聚介質)的孔隙中時要克服的毛 細壓力能夠被明顯減小,并且凝聚后的液體在離開潤濕性主凝聚介質(例如,油吸附性或 者親油的凝聚介質)時要克服的毛細壓力也是如此。該低的毛細壓力提供優點:與迄今為 止認為可能的方案相比,主凝聚介質能夠具有更大的厚度和更疏松的結構,從而能夠明顯 增大凝聚收益,并且即使如此,凝聚過濾器兩端的壓降可保持為足夠低。所述厚度是沿著要 凝聚的流體的流動方向來測量。在實踐中,這能夠意味著主凝聚介質能夠以比迄今通常情 況更大數目的過濾材料層構成,并且同時,凝聚過濾器兩端的壓降能夠保持為足夠的低。
[0021] 發明人在實際中已經證實,在使用具有小的孔隙且由此具有更為閉合結構的主凝 聚介質時,凝聚介質兩端的壓降證明是相當高的。因此,在使用具有小孔隙的凝聚介質時, 需要將厚度保持為較低以確保凝聚過濾器兩端的充分低的壓降。
[0022] 降低的毛細壓力進一步提供優點:將污染物供給到非潤濕性主凝聚介質的孔隙系 統中所需的能量能夠減小,并且在污染物離開潤濕性主凝聚介質時要克服的毛細壓力也是 如此。非潤濕性主凝聚介質理解為是指這樣的凝聚介質,其對于凝聚液體呈現低的親合性, 或者換句話說,在兩種材料之間發生明顯的推斥力。非潤濕性主凝聚介質的示例包括疏油 性和/或疏水性的主凝聚介質。潤濕性主凝聚介質理解為是指這樣的主凝聚介質,其對于 凝聚液體呈現高的親合性,或者換句話說,在主凝聚介質和凝聚液體之間發生明顯的吸引 力。潤濕性主凝聚介質的示例包括親油的和/或親水性的主凝聚介質。
[0023] 本領域技術人員能夠考慮到主凝聚介質的屬性、特別是考慮到凝聚介質的孔隙的 平均大小和/或凝聚介質的透氣率和/或密度來調整主凝聚介質的厚度,以實現想要的性 能。主凝聚介質可以由多個緊密地堆疊的或者緊密地包裹的相鄰的片形式多孔過濾材料層 制成,但使用具有期望厚度的單個層也是可以的。緊密地堆疊理解為是指相鄰層彼此接觸, 或者換句話說,相鄰層相鄰地布置。片形式凝聚介質的相鄰層優選堆疊或者凝聚介質片材 包裹為使得,相鄰的凝聚介質層相鄰地布置,并且相鄰層之間的距離是最小的,并且相鄰層 之間存在的任何空氣層具有最小厚度或者優選地甚至不存在。這使得流體從一個層轉移到 另一層時要克服的毛細壓力可以被保持為盡可能地低。這也使得可以使得流體在相鄰層之 間流出的風險最小化。
[0024] 在一實施方式中,相鄰的主凝聚介質層可以由相同多孔材料組成。通過堆疊由相 同材料形成的層,可以防止流體從上一層進入下一層時需要克服額外的毛細壓力,并且因 此可以使得凝聚過濾器兩端的壓降因材料變換而增大的風險最小化。在另一實施方式中, 兩個或更多個主凝聚介質層由不同材料制成,特別是具有不同平均孔隙度和/或不同平均 孔徑和/或不同密度和/或不同透氣率的材料。還可以由第一主凝聚介質和第二主凝聚介 質構建主凝聚介質,所述第一主凝聚介質由一層或多層第一材料組成,例如潤濕性、親油的 或者親水性的凝聚介質,而第二凝聚介質由一層或多層第二材料組成,例如非潤濕性、疏油 性或者疏水性凝聚介質。
[0025] 如果主凝聚介質由多個層組成,則各個層的層厚度可以在寬的限界內變化。主凝 聚介質的各個層的層厚度可以例如從〇. 1到1mm、優選地〇. 4mm、更優選地0. 5mm、最優選地 0. 6mm變化。本領域技術人員能夠考慮到凝聚介質的設計總層厚來選擇期望的層厚度。
[0026] 本實用新型的主凝聚介質包括優選地至少4層由相同多孔材料形成的相鄰層,以 保證足夠的凝聚度,更優選地至少6層、最優選地至少10層。層的數目將通常不大于30,因 為如果主凝聚介質包括更多層,過濾效率并不明顯提高,并且材料成本則趨于變得不相稱 地高。另外,層數目的進一步增大引起通道壓力變得過高的風險,如在上文已經說明的。優 選地,構建主凝聚介質的材料的層數不大于25,最優選地不大于20。
[0027] 發明人已經進一步發現,在如上所述流體流過多層主凝聚介質期間,存在于流體 中的污染物在主凝聚介質中的孔隙或者開口中凝聚。相鄰層的孔隙似乎形成沿流體的流動 方向延伸且通過凝聚介質的準連續通道,并且提供流體沿其移動的優選通路。
[0028] 但不希望受該理論的束縛,發明人認為組成主凝聚介質的連續材料層的孔隙至少 部分地重疊,以便上一層的孔隙至少部分與下一層中的孔隙銜接,且由此提供到下一層中 的孔隙的通路。由此,形成延伸通過多個主凝聚介質層的一種通道或者優選的通路,流體通 過該通道或者通路移動。相鄰層中的優選通路通常將并不優選一致。相反,優選的通路將 在更大或更小程度上部分地、但有時也全部地彼此銜接,并且由此形成污染物能夠沉積在 其中的準連續通道。這些準連續通道在主凝聚介質的材料的整個厚度上沿流體的流動方向 延伸。發明人進一步認為,主凝聚介質中的這些準連續通道與周圍材料相比對流體呈現更 高的滲透性,或者換句話說,形成對流體具有更高的流動能力的通道。
[0029] 發明人進一步發現,在相鄰層中的上述準連續通道在主凝聚介質中布置為彼此側 向接近。但不希望受此理論束縛,發明人認為存在于凝聚介質層中的污染物在某種程度上 側向地分散,并且局部地形成點,或者換句話說,形成局部連續相。想像上,污染物沿著其中 要克服的阻力較小的優選通路移動。因此,凝聚后的污染物形成在凝聚介質中側向地且在 流體的深度或者流動方向上延伸的連續相。前述的處理在主凝聚介質的厚度方向上和/或 相鄰層中重復執行。
[0030] 優選通路存在于本實用新型的凝聚介質的分層構造中的設想是似乎合理的。多孔 過濾材料、特別是纖維材料組成的片形式過濾材料,即使仔細地制成,也會呈現在微尺度上 不均質的區域,并且因纖維之間的開口而呈現局部變化的滲透性。空氣或者任何其它流體 將優選地移動通過具有更高/更好的滲透性的區域。在這些具有更好滲透性的區域中,污 染物將首先在孔隙中沉淀且凝聚成為大滴。這些滴隨著空氣流移動通過具有更好滲透性的 區域。由于相鄰層中至少部分地彼此對準的強滲透性區域,形成準連續通道。
[0031] 因此,在本實用新型的范圍內,"通道"理解為是指在流體(例如,空氣)流動的作 用下周期性地移動通過主凝聚介質的大量凝聚液體使用的優選通路。這些通路具有隨機形 狀,并且能夠在所有方向上延伸。根據本實用新型,"通道"不必然指筒狀管或者管道。對于 非潤濕性的凝聚介質,這些通道導致在過濾器出口處形成點滴;對于潤濕性凝聚介質,這些 通道在最后層中擴展成為膜,而必須在毛細力作用下被推出主凝聚介質且因此引起毛細壓 力滴。
[0032] 在本實用新型的優選實施方式中,主凝聚介質的密度在從0. 05到0. 90g/cm3、優選 地從0. 05到0. 75g/cm3、更優選地從0. 08到0. 50g/cm3的范圍內。所述密度通過稱重Im 2面積上的主凝聚介質的材料的量且將該量乘以該材料的厚度來測量,其中材料厚度利用數 字測微計在2N/cm2下測量。
[0033] 本實用新型的凝聚過濾器優選地包括鄰近主凝聚介質的表面的排出層,優選地沿 著主凝聚介質的凝聚后的污染物離開主凝聚介質所沿的下游表面,該排出層用于收集且排 出凝聚后的污染物并且促進其排出。布置在下游的該排出層另外旨在