用于从流体流中分离较低密度液体的分离器的制作方法

用于从流体流中分离较低密度液体的分离器
1.本发明涉及一种用于从包含气体、特别是油的较低密度液体和特别是水的较高密度液体的混合物的流体流中分离该较低密度液体的分离器。此外，本发明涉及一种用于从包含气体、特别是油的较低密度液体和特别是水的较高密度液体的混合物的流体流中分离该较低密度液体的方法。此外，本发明涉及一种根据本发明的分离器的用途和一种压缩空气系统。
2.ep 0 846 484 b1披露了一种用于从包括冷凝物分离器/空气分离器的类型的压缩空气系统中的冷凝物中分离残油的装置，该冷凝物分离器/空气分离器从空气中分离冷凝物并连接到聚结分离器，在该聚结分离器中，从残油中分离冷凝物的水相。此专利提出的装置提供的是，该装置包括用于去除残留颗粒的过滤器、以及排放从所述冷凝物分离器中的冷凝物分离的空气的阈值阀。此类装置具有复杂的结构。
3.从ep 0 867 213 a1中已知一种用于从冷凝物中分离油的分离器。装置具有分离室和聚结过滤器。聚结过滤器布置在分离室下方。此专利描述的装置具有压力管(在那里：供应导管)，利用该压力管，流体流在过压下被供应给聚结过滤器。水和油滴的混合物被迫通过中心管(在那里：中心管)进入分离室中。
4.从ep 0 436 773 b1中已知一种具有减压室(在那里：减压室)的分离器。在减压室的下端部处设置竖直管，该管将减压室连接到沉淀分离器(在那里：沉淀分离器)。待清洁的冷凝物借助于进料口(在那里：进料口)被引入到竖直管中，即，经由偏心开口，以便将离心力施加到流入的冷凝物上。
5.在这个背景下，本发明的目的是：提议一种用于从流体流中分离特别是油的较低密度液体的分离器和方法，该流体流包含气体、该较低密度液体和特别是水的较高密度液体的混合物；以及提出一种此类分离器的用途和一种压缩空气系统，相对于现有技术，通过较小的努力就可以设置该压缩空气系统和/或该压缩空气系统可以具有更好的分离率。
6.该目的通过独立权利要求1、8、12、13、14和15的主题来解决。有利的实施例在从属权利要求和以下的描述中规定。
7.本发明基于流体流的思想，该流体流包含气体、较低密度液体和较高密度液体的混合物，并且可能地还包含待经由供应件被引入到聚结过滤器中的颗粒或者再其他气体或液体，该聚结过滤器布置在分离器的减压室中，即，布置在至少部分地被聚结过滤器介质包围的内部空间中。根据发明人的理解，在过压下的流体流以这种方式在聚结过滤器的区域中以及至少部分地在流体流或流体流的各个组分穿过聚结过滤器期间发生减压。根据发明人的评估，因此，发生了位于包含在流体流中的混合物中的气体从较低密度液体和较高密度液体中的良好分离。还可设想的是，这种类型的减压提高了聚结过滤器的效率，并且可能导致包含在流体流中的较低密度液体的液滴在流体流穿过聚结过滤器时更高效地聚结成较低密度液体的较大液滴，在现有技术的分离器中使用聚结过滤器是这种情况。还可设想的是，这种类型的减压可能导致可选地包含在流体流中的较高密度液体的液滴随着穿过聚结过滤器而更高效地聚结成较高密度液体的较大液滴，在现有技术的分离器中使用聚结过滤器是这种情况。
8.根据本发明的分离器可以具有作为供应件的压力管，流体流可以经由该压力管在压力下进入分离器中。压力管形成为承受流体流的过压。在根据本发明的分离器的优选应用领域中，即，在压缩空气系统中，流体流(其时常为来自此类压缩空气系统的冷凝物排放口的冷凝物流)具有高于大气压的过压。这通常位于3巴至20巴之间。对于此类应用领域，压力管将被设计成使得它可以承受此类过压。在根据本发明的分离器的可设想的其他应用领域中，流体流可以处于显著更高的压力下(例如，100巴或更高)，使得压力管被设计成承受此类过压。压力管可以是现有压缩空气系统的管，特别是从压缩空气系统的冷凝物排放口延续的管，并且其端部被设计成使得它突入根据本发明的分离器的减压室中。然而，还可设想其中分离器被设计为将连接到较大系统的管线的独立单元的实施例。在此类情况下，术语“供应件”将是指将减压室内的流体流引导到聚结过滤器的内部空间的管。根据本发明，供应件不必具有向外突出超过减压室的可能存在的外壁的端部。供应件也可以以分离器边界壁上的张开口结束。还可设想如下的设计，即，其中减压室被设计成罐状，并且聚结过滤器位于罐状减压室的上开口的中间且其内部空间在顶部处由具有开口的盖子封闭。在此类设计中，盖子中的开口可以是根据本发明的分离器的供应件，流体流可以在过压下流过该开口。术语“供应件”的确切概念分配是系统边界的问题。本发明针对一种分离器，其本身是适销的商品且可以独立地分销，并且可以由系统操作员购买。因此，只要仅描述分离器本身的特性而不描述其到系统中的集成，聚结过滤器的盖子上的孔就可以被理解为“供应件”，即使当分离器安装在系统本身中的情况下，属于系统的管网络的管线端部也通过该孔突入聚结过滤器的内部空间中，并且流体流通过该管线端部进入聚结过滤器的内部空间中。这在概念上并没有改变孔也可以被理解为“供应件”的事实，因为即使管线端部穿过流体流所流过的孔，流体流也将流过孔，即流过位于该孔中的管线端部。
9.应理解，作为替代方案，供应件可以提供没有过压的液体。在这种情况下，液体可以例如在重力作用下在供应件中流淌，例如，供应件是倾斜的，并且液体可以在重力作用下在供应件中移动。如果在供应件中设置的流体没有过压，则可以设置用于向流体施加压力的供应件。这允许流体首先进入聚结过滤器的内部，而在供应件中没有针对流体的任何过压。然后，可以使用压力管路来对聚结过滤器的内部中的流体加压。压力管路可以是与供应件分离的附加压力管路。压力管路可以附加地或作为替代方案至少部分地使用供应件，例如尤其是位于或通向聚结过滤器的内部空间中的端部区域中的供应件。
10.如果供应件提供没有过压的流体，则减压室可以经由减压开口从由压力管路施加的压力水平减压到减压开口可以将减压室连接到的环境的压力水平。
11.进一步地，应理解，替代方案a)流体流在供应件中处于过压下和b)流体流被供应为没有过压且然后在聚结过滤器中被加压不是相互排斥的替代方案，而是可以同时或在同一装置上的不同时间应用的替代方案。
12.例如，可以通过螺纹连接、法兰、软管喷嘴或快速接头来设置供应件与管线系统(根据本发明的分离器连接到该管线系统)的接口。存在其中根据本发明的分离器牢固地嵌入管线系统中的可设想的设计。例如，可设想的是，形成供应件的管线系统的端部不能无损地与管线系统的其余部分分离。然而，特别优选的是其中根据本发明的分离器是单独执行的、自运输的和可互换的商品的设计，这就是为什么特别是那些设计被首选作为供应件与管道系统(根据本发明的分离器连接到该管线系统)的接口，从而允许可拆卸的连接。
13.根据本发明的分离器具有减压室，该减压室具有减压开口。减压开口将减压室的内部连接到减压室的环境。可设想其中减压室的减压开口由减压室壁中的孔形成的实施例。还可设想的是，减压开口形成在从减压室的内部引出并进入减压室的环境中的管的端部处。此类管可以从减压室壁中的孔处开始。当根据本发明的分离器设置有壳体并且分离器的各个元件在壳体内的布置已被选择为使得减压室本身不直接邻近于分离器的壳体壁时，此类实施例可以证明是特别有用的。在布置于分离器的壳体内部中的减压室中，然后可以使用此类管来将减压室的内部连接到围绕分离器的壳体的环境。还可设想其中减压室被设计为罐的实施例。在此类实施例中，减压开口将是罐的整个上开口，或者可以是盖子中用于罐的上开口的开口。
14.可设想其中向减压开口或在减压开口内预先设置进一步的元件的实施例，这些元件影响想要从减压室的内部流过减压开口进入减压室的环境中的气体。此类元件例如可以是过滤器元件。此类过滤器元件可以用于保留仍位于气体中的液滴或固体颗粒。因此可以实现的是，只有不具有液滴和/或固体颗粒比例的气体或至少是具有大大降低的液滴和/或固体颗粒比例的气体才能通过减压开口从减压室的内部流出进入减压室的环境中。例如，过滤器元件可以用于吸收气味和/或所谓的“挥发性有机碳”(挥发性有机碳/碳氢化合物)。
15.根据本发明的分离器具有布置在减压室中的聚结过滤器。在优选实施例中，规定：在聚结过滤器的外圆周处从聚结过滤器介质中出现的液滴或在聚结过滤器介质的外周向区域处向下移动的液滴脱离聚结过滤器介质并根据重力落入减压室的下区域中。
16.在优选实施例中，减压室具有底部，该底部的形状会影响在底部上上升的液体的流动方向或流速。例如，可设想的是，减压室的底部被配置成截头圆锥形，且因此允许在底部上上升的液体流入中间并向下流动。同样可设想具有平坦底部的实施例。
17.在优选实施例中，减压室具有侧壁。在优选实施例中，侧壁形成中空圆柱体，使得减压室可以由中空圆柱体和从下方封闭中空圆柱体的底部形成。此外，可设想的是，减压室具有盖子，减压开口被配置在该盖子中。
18.根据本发明的分离器具有布置在减压室中的聚结过滤器。在优选实施例中，聚结过滤器布置在距减压室的底部一定距离处。附加地或替代地，聚结过滤器布置在距减压室的侧壁一定距离处。
19.可设想其中聚结过滤器布置成悬浮在减压室中的实施例。例如，可设想减压室具有环，该环借助于辐条连接到对减压室侧向地定界的壁或者连接到可能被设计成中空圆柱形、对减压室侧向地定界的壁，并由此得到支撑。聚结过滤器可以具有凸起并插入到环中，直到凸起搁置在环上。同样可设想的是，在环与聚结过滤器之间形成卡口连接或螺纹连接(例如，环上的内螺纹、聚结过滤器上的外螺纹)。此外，可设想其中减压室在顶部处由盖子封闭并且盖子具有聚结过滤器可以插入到其中的开口的设计。然后聚结过滤器可以从盖子向内凸出；在聚结过滤器的上端部上设置的支撑件可以搁置在盖子的边缘上，从而对开口定界；再次，此处可设想卡口连接或螺钉连接。特别优选地，在上区域中，特别优选地在上端环上或上端板上，聚结过滤器具有用于连接到支撑结构或减压室的盖子的连接元件。因此，在这些实施例中，聚结过滤器悬垂下来并被支撑在顶部处。在这种情况下，聚结过滤器甚至不必由减压室的壁支撑。如下文详细描述的，根据本发明的分离器也可以具有壳体。可设想如下的实施例，即，其中虽然聚结过滤器根据本发明布置在减压室中，但它通过连接到壳体
的支撑结构(例如，支撑臂)而保持在其那里的位置中。
20.可设想其中聚结过滤器被设计为所谓的“双开口端”过滤器(doe过滤器)的实施例。这些是过滤器，其过滤器介质布置为围绕内部空间的中空圆柱体，其中，过滤器介质在两端处开放。这些开口端中的大多数各自设置有环(端环)。为了形成期望的过滤器配置，特别地为了形成允许入口开口进入内部空间中和“从内向外”的流动方向的过滤器，设置有封闭开口端的上端板和下端板，其中，设置开口以在这些端板中的一个中形成入口。通常，在端环与端板之间设置o形环密封件。端板常常通过螺纹杆彼此支撑，以便特别好地实现端板与端环之间的密封效果。在优选实施例中，可设想的是，此类doe过滤器的上端板突出远超聚结过滤器介质的外圆周并且用作减压开口的盖子。
21.作为聚结过滤器在减压室中的悬垂布置的替代方案，还可设想高架式布置。在这些高架式布置中，聚结过滤器本身可以具有支架或支腿，可以用这个支架或这些支腿将聚结过滤器放置在减压室的底部上。还可设想如下的设计，即，其中设置由支腿/支撑件支撑在减压室的底部处的环或由支腿/支撑件支撑在减压室的底部处的平台，聚结过滤器放置在该平台上。
22.聚结过滤器具有内部空间。聚结过滤器具有至少部分地包围内部空间的聚结过滤器介质。可设想如下的实施例，即，其中内部空间部分地由聚结过滤器介质定界，同时存在进一步部件，例如底部或盖子，这些部件进一步对内部空间定界。例如，可设想如下的实施例，即，其中聚结过滤器介质形成中空圆柱体，并且因此所形成的中空圆柱体在底部处由封闭的底部形成且在顶部处由封闭的盖子形成，该盖子具有用于使流体流进入的开口(供应件)。内部空间于是为由中空圆柱形聚结过滤器介质、底部和盖子定界的空间。然而，还可设想其中底部和/或盖子同样由聚结过滤器介质制成的实施例。这将增加聚结过滤器介质的可用面积。还可设想其中内部空间仅侧向地由聚结过滤器介质定界的实施例。在这种情况下，在已经描述的实施例中，侧向地对内部空间定界的聚结过滤器介质可以形成为中空圆柱形。然而，还可设想其中聚结过滤器介质是管状但具有三角形、矩形或多边形横截面的实施例。还可设想聚结过滤器介质的球形或蛋状配置。
23.还可设想使用平坦的板状聚结过滤器介质。例如，内部空间可以通过在减压室中形成适当设计的壁(这些壁特别优选地也牢固地被集成在减压室中)来创建，或甚至通过减压室本身的部分壁来创建，例如，由3个实心壁和封闭的底部以及盖子定界，该盖子具有入口开口(供应件)且具有作为第四壁的板状聚结过滤器介质。板状聚结过滤器介质可以例如以滑块的方式插入到对应的容座中。例如，可设想的是，在减压室的上区域中，通过牢固安装的边界壁(这些边界壁甚至可以是膨胀室的壁的一部分)，在减压室的上区域中创建内部空间(实际上就像巢穴)，该内部具有作为第四壁的板状聚结过滤器介质；从聚结过滤器介质外部流失的液滴在聚结过滤器介质的下端部处溶解并朝向减压室的底部滴下。当然，还可设想其中聚结过滤器的多个壁由板状聚结过滤器介质形成的实施例。还可设想如下的立方体状聚结过滤器，即，它们在所有侧壁上都具有板状聚结过滤器介质并且在减压室中布置在距减压室的侧壁一定距离处。
24.特别地，聚结过滤器介质被选择为较连续相而更可被分散相润湿。最优选地，聚结过滤器介质可被分散相很好地润湿。最优选地，聚结过滤器介质不易被连续相润湿。在优选的应用中，诸如水包油乳液，分散相是低密度相(诸如，油)，而连续相是较高密度相(诸如，
水)。然而，还可设想具有如下的设计，即，其中分散相是较高密度相(诸如，水)，而连续相是较低密度相(诸如，诸如柴油之类的燃料)。
25.在优选实施例中，以多个层设计聚结过滤器介质。在优选实施例中，布置成进一步向内的至少一个层(布置得更靠近内部空间的层)被制得比布置成进一步向外(进一步远离内部空间)的层更精细。在优选实施例中，布置成进一步向内的至少大多数层(布置得更靠近内部空间的层)被制得比相应地布置成进一步向外(进一步远离内部空间)的层更精细。在优选实施例中，没有进一步向外布置的层被制得比进一步向内布置的层更精细。
26.一个层是否比另一个层更精细可以用例如泡点测试来确定，或者通过例如用孔隙率计进行测量来确定。当“更精细”层的平均孔隙大小小于另一层的平均孔隙大小时，和/或当5.3cm/s(0.053m/s)气流的空气阻力大于另一层的5.3cm/s下的空气阻力时，一个层尤其优选地被据称为相对于另一个层“更精细”。
27.在优选实施例中，聚结过滤器介质的过滤深度(壁厚)为1mm至100mm、优选地为2mm至50mm、更优选地为3mm至30mm、且最优选地为6mm至15mm。
28.在优选实施例中，执行根据本发明的方法，使得经由聚结过滤器介质设定流速为0.005mm/s至10mm/s(0.000005m/s至0.01m/s)、优选地为0.01mm/s至1mm/s(0.00001m/s至0.001m/s)、更优选地为从0.02mm/s至0.04mm/s(0.00002m/s至0.00004m/s)。流速被理解为过滤器的体积流量与流通面积之比(过滤器的体积流量/通流面积)。
29.在优选实施例中，聚结过滤器介质具有沿流动方向从内向外接连布置的第一组层(其可以被称为聚结过滤器层)、以及沿流动方向从内向外接连布置的第二组层(其可以被称为液滴扩大层)。该组聚结过滤器层布置成进一步向内侧(更靠近内部空间)，该组液滴扩大层布置成进一步向外(进一步远离内部空间)。
30.在优选实施例中，聚结过滤器层中的这些层具有0.05μm至10μm、更优选地从0.1μm至2.0μm、特别优选地从0.4μm至1.0μm的平均孔隙大小。聚结过滤器层中的这些层无需设计为相同，但可以设计为同等。然而，还可设想的是，该组聚结过滤器层中的进一步内层的平均孔隙大小小于或大于或等于该组聚结过滤器层中的进一步外层的平均孔隙大小。
31.在优选实施例中，聚结过滤器层中的相应层在5.3cm/s下的空气阻力为从1000pa至4000pa、特别优选地为从1500pa至3000pa。聚结过滤器层中的这些层无需设计为相同，但可以设计为同等。然而，还可设想的是，该组聚结过滤器层中的进一步内层的空气阻力大于或小于或等于该组聚结过滤器层中的进一步外层的空气阻力。
32.在优选实施例中，聚结过滤器层中的这些层的厚度为0.1mm至1mm、更优选地为0.2mm至0.6mm。聚结过滤器层中的这些层无需设计为相同，但可以设计为同等。
33.在优选实施例中，该组聚结过滤器层由5至30层、优选地从8至24层、且最优选地从12至20层组成。
34.在优选实施例中，液滴扩大层中的这些层具有5μm至100μm、更优选地从10μm至50μm、特别优选地从10μm至30μm的平均孔隙大小。液滴扩大层中的这些层无需设计为相同，但可以设计为相同。然而，还可设想的是，该组液滴扩大层中的进一步内层的平均孔隙大小小于或等于该组液滴扩大层中的进一步向外层的平均孔隙大小。
35.在优选实施例中，液滴扩大层中的相应层在5.3cm/s下的空气阻力为从25pa至500pa、特别优选地为从50pa至300pa。液滴扩大层中的这些层无需设计为相同，但可以设计
为相同。然而，还可设想的是，该组液滴扩大层中的进一步内层的空气阻力大于或等于该组液滴扩大层中的进一步向外层的空气阻力。
36.在优选实施例中，液滴扩大层中的这些层的厚度为0.1mm至1mm、特别优选地为0.2mm至0.6mm。液滴扩大层中的这些层无需设计为相同，但可以设计为相同。
37.在优选实施例中，该组液滴扩大层由5至30层、优选地从8至24层、且最优选地从12至20层组成。
38.在优选实施例中，聚结过滤器层中的该多个层的平均孔隙大小小于液滴扩大层中的层(该层具有该组液滴扩大层的最小平均孔隙大小)的平均孔隙大小。在优选实施例中，聚结过滤器层中的所有层的平均孔隙大小小于液滴扩大层中的层(该层具有该组液滴扩大层的最小平均孔隙大小)的平均孔隙大小。
39.在优选实施例中，聚结过滤器层的大多数层在5.3cm/s下的空气阻力大于该组液滴扩大层的层(该层具有该组液滴扩大层中的所有层在5.3cm/s下的最大空气阻力)在5.3cm/s下的空气阻力。在优选实施例中，聚结过滤器层中的所有层在5.3cm/s下的空气阻力大于液滴扩大层中的层(该层具有该组液滴扩大层中的所有层在5.3cm/s下的最高空气阻力)在5.3cm/s下的空气阻力。
40.在优选实施例中，聚结过滤器具有内支撑格栅和/或外支撑格栅。特别优选地，聚结过滤器介质被设计为中空圆柱形，并且内支撑格栅被设计为中空圆柱形且外支撑格栅被设计为中空圆柱形。在优选实施例中，外支撑格栅、内支撑格栅和布置在其间的聚结过滤器介质在顶部处被上端环环绕。上端环防止流体在它穿过聚结过滤器介质以及它穿过外支撑格栅期间穿过内支撑格栅而向上逸出。在优选实施例中，外支撑格栅、内支撑格栅和布置在其间的聚结过滤器介质被下端环环绕。下端环防止流体在它穿过聚结过滤器介质以及它穿过外支撑格栅期间穿过内支撑格栅而向下逸出。
41.在优选实施例中，上端板搁置在上端环上，该上端板也覆盖上端环的开口。特别优选地，密封件(特别优选地，o形环)布置在上端环与上端板之间。在优选实施例中，上端板具有开口，该开口也用作进入聚结过滤器的内部中的入口(供应件)。
42.在优选实施例中，下端板搁置在下端环上，该下端板也覆盖下端环的开口。特别优选地，密封件(特别优选地，o形环)布置在下端环与下端板之间。
43.如果设置上端板和下端板，则可以设置连接元件，特别是张紧元件(特别优选地，螺钉或螺纹销)，上端板和下端板用该连接元件进行连接，并且优选地可以用该连接元件生成压力，该压力可以增加布置在下端环与下端板之间的密封件的密封效果、和/或布置在上端环与上端板之间的密封件的密封效果。例如，可设想的是，在下端板中设置内螺纹，螺纹销拧入该内螺纹中，该螺纹销穿透上端板中的孔并且从顶部将螺母拧到该螺纹销上。还可设想的是，下端板具有孔，该孔被螺纹销穿透并且从下方将螺母拧到该螺纹销上，其中，螺纹销还穿透上端板中的孔，其中，螺母从上方拧到螺纹销上。还可设想如下的实施例，即，其中设置多个连接元件，特别是多个夹持元件更优选地多个螺钉或多个螺纹销，上端板和下端板用该多个连接元件进行连接，并且优选地可以用该多个连接元件生成压力，该压力可以增加布置在下端环与下端板之间的密封件的密封效果、和/或布置在上端环与上端板之间的密封件的密封效果。
44.根据本发明的分离器具有供应件，流体流可以在过压下流过该供应件，并且该供
应件通向聚结过滤器的内部空间。此类供应件可以由对聚结过滤器的内部空间定界的壁中的孔来设置。例如，聚结过滤器可以具有盖子，在该盖子中设置孔，流体流可以在过压下流过该孔而进入聚结过滤器的内部空间中。还可设想其中供应件由管形成的实施例，该管凸入聚结过滤器的内部空间中。同样，可设想其中聚结过滤器的盖子具有从它向上突出的管线的实施例，该管线然后形成进料部。此类向上突出的管线例如可以包含连接部件，供应件可以用这些连接部件连接到更高级别装置的管路网络。与花园软管中使用的连接件可比较的是，供应件可以被配置为从盖子向上延伸。同样，此类供应件可以被设计为软管连接件。
45.在优选实施例中，聚结过滤器的内部空间被密封住而与减压室隔绝，使得位于聚结过滤器的内部空间中的气态或液态流体只能通过穿过聚结过滤器介质而离开聚结过滤器的内部空间。
46.根据本发明的分离器具有分离室。分离室布置在减压室下方。分离室具有用于较低密度液体的上出口和用于残留产物的下出口。由于重力原理所致，较低密度液体在分离室中与残留产物分离。较低密度液体的液滴将相对于周围的较高密度液体向上漂浮。可设想的是，以过程控制来操作根据本发明的分离器，在该过程控制中，分离室中的较低密度液体与较高密度液体完全分离，使得达到在分离室中整个较低密度液体漂浮在较高密度液体上的状态。然而，可以假设，对于此类过程控制，两种液体在分离室中的停留时间较长是必要的。因此，关于液体(较低密度液体漂浮在其上)的权利要求谈到了“残留产物”。这是为了表达在漂浮于其上的较低密度液体下方的液体也可以是混合物。
47.分离室的上出口允许从分离室中取出较低密度液体。分离室的下出口允许从分离室中去除残留产物。
48.根据本发明的分离器提供了汲取管，该汲取管在减压室的下区域中具有第一开口且在分离室中具有第二开口。因此，汲取管用于将收集在减压室的下区域中的液体转移到分离室中。在这种情况下，汲取管可以特别优选地直接毗连减压室的底部中的开口，而汲取管没有向内突出超过减压室的底部。对于此类实施例，可以特别优选地实现对减压室的良好排空。特别地，与截锥体状/漏斗状底部相结合，可以实现良好排空，使得位于减压室的下区域中的液体很好地流入汲取管中。然而，还可设想其中汲取管突出超过减压室的底部而进入减压室的内部中的实施例。这创建了阈值。此类阈值使得有可能在减压室中积聚沉淀物，该沉淀物不会经由汲取管流入分离室中。当其他介质(尤其是干扰物质)位于减压室中时，可以使用此类实施例，例如颗粒或进一步的液体，特别是具有甚至更高密度的那些液体，不希望借助于汲取管将这些其他介质转移到分离室中。可设想其中允许在减压室中形成沉淀物的程序，作为维护的一部分，该沉淀物然后被去除。例如，可以在此处收集沉淀胶体。
49.在优选实施例中，颗粒过滤器布置在聚结过滤器的内部空间中。颗粒过滤器可以具有内部空间。颗粒过滤器具有至少部分地包围内部空间的颗粒过滤器介质。可设想如下的实施例，即，其中内部空间部分地由颗粒过滤器介质定界，同时存在进一步部件，例如底部或盖子，这些部件进一步对内部空间定界。例如，可设想如下的实施例，即，其中颗粒过滤器介质形成中空圆柱体，并且因此所形成的中空圆柱体在底部处由封闭的底部形成且在顶部处由封闭的盖子形成，该盖子具有用于使流体流进入的开口(供应件)。内部空间于是为由中空圆柱形颗粒过滤器介质、底部和盖子定界的空间。然而，还可设想其中底部和/或盖
子同样由颗粒过滤器介质制成的实施例。这将增加颗粒过滤器介质的可用面积。还可设想其中内部空间仅侧向地由颗粒过滤器介质定界的实施例。在这种情况下，在已经描述的实施例中，侧向地对内部空间定界的颗粒过滤器介质可以形成为中空圆柱形。然而，还可设想其中颗粒过滤器介质是管状但具有三角形、矩形或多边形横截面的实施例。还可设想颗粒过滤器介质的球形或蛋状配置。
50.还可设想使用平坦的板状颗粒过滤器介质。例如，板状颗粒过滤器介质可以布置在板状聚结过滤器介质上游。
51.特别地，选择颗粒过滤器介质，使得它可以被分散相(具有较低密度的相)和连续相(具有较高密度的相)同等地很好地润湿或同等地不易被润湿。
52.在优选实施例中，以多个层设计颗粒过滤器介质。在优选实施例中，布置成进一步向内的至少一个层(布置得更靠近内部空间的层)被制得比布置成进一步向外(进一步远离内部空间)的层更粗糙。在优选实施例中，布置成进一步向内的至少大多数层(布置得更靠近内部空间的层)被制得比相应地布置成进一步向外(进一步远离内部空间)的层更粗糙。在优选实施例中，没有进一步向外布置的层被制得比进一步向内布置的层更粗糙。
53.一个层是否比另一个层更粗糙可以用例如泡点测试来确定，或者通过例如用孔隙率计进行测量来确定。当“更粗糙”层的平均孔隙大小大于另一层的平均孔隙大小时，和/或当5.3cm/s(0.053m/s)下的空气阻力小于另一层在5.3cm/s的气流下的空气阻力时，一个层尤其优选地被据称为相对于另一个层“更粗糙”。
54.在优选实施例中，颗粒过滤器介质的过滤深度(壁厚)为0.1mm至10mm、优选地为0.5mm至5mm、更优选地为1mm至2mm。最优选地，聚结过滤器介质是褶状的。如果颗粒过滤器配备有褶状的颗粒过滤器介质，则褶状介质的壁厚被理解为所有过滤器介质层的厚度。颗粒介质的褶高度(即，从偏转点到偏转点的距离)优选地在5mm至50mm的范围内、优选地在7mm至15mm的范围内。
55.在优选实施例中，进行根据本发明的方法，使得经由颗粒过滤器介质设定流速为0.005mm/s至10mm/s(0.000005m/s至0.01m/s)、优选地为0.01mm/s至1mm/s(0.00001m/s至0.001m/s)、更优选地为从0.01mm/s至0.02mm/s(0.00001m/s至0.00002m/s)。在优选实施例中，跨越颗粒过滤器介质的平均流速是跨越聚结过滤器介质的平均流速的一半。
56.在优选实施例中，颗粒过滤器的这些层具有5μm至100μm、更优选地从0.1μm至5μm、特别优选地从0.2μm至3μm、最优选地从0.6μm至1.5μm的平均孔隙大小。颗粒过滤器介质的这些层无需设计为相同，但可以设计为相同。然而，还可设想的是，颗粒过滤器介质的进一步内层的平均孔隙大小大于或等于颗粒过滤器介质的进一步外层的平均孔隙大小。
57.在优选实施例中，颗粒过滤器介质的相应层在5.3cm/s下的空气阻力为从50pa至750pa、特别优选地为从100pa至600pa、最优选地为从200pa至400pa。颗粒过滤器介质的这些层无需设计为相同，但可以设计为相同。然而，还可设想的是，颗粒过滤器介质的进一步内层的空气阻力小于或等于颗粒过滤器介质的进一步外层的空气阻力。
58.颗粒过滤器介质优选地具有10层或少于10层、更优选地具有4层或更少、最优选地具有2至3层。
59.在优选实施例中，聚结过滤器具有中空圆柱形聚结过滤器介质和从下方封闭中空圆柱形聚结过滤器介质的底部(该底部也可以是聚结过滤器介质)、以及上开口，其中，颗粒
过滤器布置在聚结过滤器的内部空间中，该颗粒过滤器可以是中空圆柱形颗粒过滤器介质和从下方封闭中空圆柱形颗粒过滤器介质的底部(该底部也可以来自颗粒过滤器介质)，并且具有盖子，该盖子具有从上方封闭中空圆柱形颗粒过滤器介质的开口(供应件)，其中，盖子封闭聚结过滤器的上开口，且因此可以被理解为聚结过滤器的盖子。特别优选地，在盖子的外圆周上设置密封件，该密封件密封抵靠聚结过滤器的头环的内表面，其中，聚结过滤器的上开口被头环包围，并且头环从上方对聚结过滤器且特别优选地中空圆柱形聚结过滤器介质划界或定界。头环可以是聚结过滤器的最顶部部件。
60.在优选实施例中，在分离室内设置引导板。引导板特别优选地布置成与汲取管的第二开口相对。引导板的使用可以用于沿不同方向引导、特别优选地偏转从汲取管的第二开口中出现的液体流。在优选实施例中，汲取管具有纵向轴线，其中，汲取管的第二开口被配置在垂直于汲取管的纵向轴线的平面中和/或引导板位于与汲取管的纵向轴线成》30
°
、更优选地》45
°
、且特别优选地成直角的平面中。在优选实施例中，引导板是布置在分离室中的偏转罐的底部。在优选实施例中，汲取管凸入偏转罐中。
61.在优选实施例中，偏转罐在顶部处开放且因此具有上开口，在特别优选的实施例中，汲取管可以通过该上开口凸入偏转罐中，使得汲取管的第二开口位于偏转罐中。如果不存在突入偏转罐中的汲取管，则该开口将在水平平面中具有横截面积a1。由于它的存在所致，凸入偏转罐中的汲取管使偏转罐的开口面积减小。在同一水平平面中，汲取管具有由它在该平面中的外圆周预定的横截面积a2。为使液体在偏转罐内部向上通过，留在汲取管周围的环形残留区域因此仍然具有大小a1减去a2。
62.在优选实施例中，偏转罐布置在具有中空圆柱形壁的分离室中，例如，布置在罐状分离室中。如果不存在布置在具有中空圆柱形壁的分离室中的偏转罐，则分离室将在水平平面中在将布置有偏转罐的开口的水平面处具有横截面积a3。布置在具有中空圆柱形壁的分离室中的偏转罐由于它的存在所致而使分离室的自由横截面积a3变窄。在同一水平平面中，偏转罐具有由它在该平面中的外圆周预定的横截面积a1’(其中，在第一近似中，即，忽略偏转罐的壁厚，a1'＝a1)。为使液体越过偏转罐的外部在该水平平面中穿过分离室的自由横截面，例如，液体沿分离室的底部的方向下沉，留在偏转罐周围的环形残留区域因此仍然具有大小a3减去a1’(在第一近似中，这对应于a3减去a1)。在优选实施例中，(a3-a1)＝(a1-a2)＝10至50 x a2。
63.在优选实施例中，以如此的方式执行根据本发明的方法，以至于相界(漂浮在残留产物上的部分较低密度液体与残留产物之间的边界)距偏转罐的上边缘至少具有距离h，使得得以向在偏转罐中向上上升并穿过表面(a1-a2)的液体供应h x 2xπx√(a1/π)的中空圆柱形通道区域，该通道区域越过偏转罐的上边缘延伸到相界(中空圆柱体的周向表面具有高度h和偏转罐的半径(半径偏转罐＝√(a1/π)))。在优选实施例中，以如此的方式执行根据本发明的方法，以至于得以设定高度h，在该高度下，h x 2xπx√√(a1/π)＝(a3-a1)＝(a1-a2)＝10至50 x a2。因此，偏转罐液体中上升的液体在相界下方被给予足够的空间，以便径向向外流动越过偏转罐的上边缘并在偏转罐外部向下流向分离室的底部。
64.在优选实施例中，上出口是溢流口。溢流口可以是分离室的壁中的简单突破口。溢流口可以具有用于收集容器的连接件，例如90
°
连接件。
65.在优选实施例中，溢流口具有喷口。经由溢流口出现的流体通过喷口形成为自由
射流。该自由射流可以被收集在储器中。替代地，可设想的是，上出口被设计为管线，其特别优选地以一定角度向下通向水平面。位于分离室中但高于管开口的最低点的液体从分离室进入管并从分离室继续通过它。例如，此类管可以终止于收集容器中。可设想其中上出口具有阀的实施例，可以用该阀来封闭上出口。同样，可设想其中在上出口之后布置泵的实施例，其中，例如，管线可以将上出口连接到泵。此类泵可以用于从分离室中主动去除液体。在特别优选的实施例中，分离器具有用于从上出口中出现的液体的收集容器，其中，没有在上出口与收集容器之间设置阀和泵。结果，简化了根据本发明的分离器的结构。
66.下出口可以被设计为管线。特别优选地，下出口可以被设计为以一定角度向下通向水平面的管线。位于分离室中但高于管开口的最高点的液体从分离室进入管并从分离室继续通过它。还将预期的是，静压力将液体压入管开口中。例如，此类管可以终止于收集容器中。可设想其中下出口具有阀的实施例，可以用该阀来封闭下出口。同样，可设想其中在下出口之后布置泵的实施例，其中，例如，管线可以将下出口连接到泵。此类泵可以用于从分离室中主动去除液体。
67.在优选实施例中，封闭被配置为管线的上出口的阀可以是电磁阀。在优选实施例中，封闭被配置为管线的下出口的阀可以是电磁阀。
68.在优选实施例(其中分离器具有用于较低密度流体的收集容器或用于残留产物的收集容器或用于较高密度流体的收集容器)中，该收集容器可以具有液位传感器，例如超声波传感器。
69.在优选实施例中，活性炭过滤器连接在下出口下游。对于活性炭过滤器，有可能进一步清洁通过下出口出现的残留产物。基于纤维的吸附过滤器也可以连接在出口下游。过滤器介质也可以连接在出口下游，该过滤器介质被构造为聚结过滤器介质。
70.在优选实施例中，液位传感器布置在分离室中。在这种情况下，可设想其中液位传感器在其上执行它的测量的区域突入分离室中的实施例。在替代性实施例中，液位传感器的区域(液位传感器经由该区域执行它的测量)被集成在分离室的壁中。
71.液位传感器可以用于激活封闭下出口的阀或连接到下出口的泵。因此可设想一种过程控制，在该过程控制中，最初防止液体穿过下出口。在这种情况下，进一步的液体经由汲取管进入分离室。这提高了分离室中的液位。如果此液位达到预定水平，则可以释放液体穿过下出口，借此分离室中的液位下降。同样，可设想激活阀或泵，其中通过下出口出现的液体的体积流量的大小受到影响。此类措施也会影响分离室中的液位。如果液位由于通过汲取管引入到分离室中的液体激增所致而达到一定水平，则可以通过相应地激活阀或泵来增加通过下出口的体积流量，以便设定特定的液位。
72.在优选实施例中，下出口具有阀，可以用该阀来封闭或打开下出口。附加地或替代地，泵连接在下出口下游。
73.在优选实施例中，分离室具有浊度传感器，可以用该浊度传感器来确定液体的浊度，特别优选地残留产物的浊度。
74.在优选实施例中，分离器在减压室中具有第二聚结过滤器。在此类实施例中，供应件可以被设计成使得穿过它的流体流既进入第一聚结过滤器的内部空间中，又进入第二聚结过滤器的内部空间中。然而，在特别优选的实施例中，在根据本发明的具有两个聚结过滤器的分离器中，还设置有第二供应件，流体流可以在过压下流过该第二供应件，并且该第二
供应件通向第二聚结过滤器的内部空间。根据本发明的此类分离器将具有：第一供应件，流体流可以在过压下流过该第一供应件，并且该第一供应件通向第一聚结过滤器的内部空间；以及第二供应件，流体流可以在过压下流过该第二供应件，该第二供应件通向第二聚结过滤器的内部空间。在优选实施例中，在减压室中设置的该多个、优选地所有聚结过滤器被设计为相同。减压室中存在几个聚结过滤器一方面可以在具有特别大量的流体流的操作情况下使流体流分布遍及多个聚结过滤器。同样，可设想如下的操作情况，即，其中流体流仅被引导到一个聚结过滤器的内部空间中，并且没有流体流被引导到另一个聚结过滤器的内部空间中。例如，这使得有可能作为维护的一部分来更换没有被流过的聚结过滤器，例如，当它已堵塞时。
75.在优选实施例中，第二聚结过滤器也可以具有颗粒过滤器。
76.在根据本发明的具有多个聚结过滤器的分离器的优选实施例中，该分离器要么具有开关(借助于该开关，可以设定流体流到聚结过滤器的分配)，要么实现如下的实施例，即，其中到聚结过滤器的相应内部空间的相应供应件具有阻断器件，诸如阀，特别是压力释放阀，可以用这些阻断器件来阻止流体流流入到相应聚结过滤器的内部空间中。压力释放阀的使用提供了一种避开峰值负载的简单方式。如果特别大量的液体积聚(液体被引导到聚结过滤器的内部中并且不能在那里足够快地穿透过聚结过滤器，则液体完全填充聚结过滤器的内部空间，且然后筑坝挡住而返回供应件或连接在供应件上游的管路中。此积压增加了位于供应件中的液体或位于连接在供应件上游的管路中的液体的压力。这种压力增加可以用于打开压力释放阀，该压力释放阀然后使液体有机会流入进一步的聚结过滤器的内部中。替代地，可设想可控电磁阀。
77.在优选的设计中，在供应件中设置压力传感器和/或温度传感器。在优选的设计中，在供应件上游的管路中、特别地在供应件上游的根据本发明的压缩空气系统的管路中，设置压力传感器和/或温度传感器。在优选实施例中，在减压室中设置压力传感器和/或温度传感器。在减压室中设置的压力传感器或在减压室中设置的温度传感器特别优选地布置在聚结过滤器外部。附加地或替代地，可以在聚结过滤器内部设置温度传感器或压力传感器。在其中在聚结过滤器的内部空间中设置颗粒过滤器的实施例中，可设想将压力传感器和/或温度传感器布置在颗粒过滤器外部但在聚结过滤器的内部空间中。现有的压力传感器可以特别地用作压差传感器。特别地，当随时间测量压差时，可以检测压差的变化，从而允许得出关于相应部件的状态的结论。如果例如经由布置在颗粒过滤器的内部空间中的压力传感器和布置在颗粒过滤器外部但在聚结过滤器内部中的压力传感器来测量颗粒过滤器两端的压差，则可以从增加的压差确定颗粒过滤器是否堵塞。
78.此外，可设想将压力传感器布置在聚结过滤器的内部空间中(并且只要颗粒过滤器存在于内部空间中，就布置在颗粒过滤器的外部)。如果环境压力(及因此在聚结过滤器外部的减压室中的压力)是已知的，则可以使用此压力传感器的值来确定聚结过滤器介质两端的压差。如果聚结过滤器外部的减压室中的压力不是已知的，则可以用布置在那里的压力传感器来测量该压力，并且可以从两个压力传感器的测量值确定压差。特别地，当随时间测量压差时，可以检测压差的变化，从而得出关于聚结过滤器的状态的结论。
79.如果在实施例中描述了压力传感器的存在，则在特别优选的实施例中也可以设置所谓的压力测量点来代替压力传感器的设置。压力测量点是压力管路的出口。压力管路从
压力测量点通向压力传感器。在上文描述的优选位置中使用压力测量点来代替压力传感器提供了更紧凑设计的优点。代替在特定位置处设置压力传感器的是，可以简单地在该位置处设置压力测量点。这种方法允许例如在具有几个压力传感器的版本中将实际压力传感器一起收集在分离器的电子壳体中并将这些压力传感器经由指派给它们的压力管路连接到压力测量点。
80.在优选实施例中，分离室具有uv光源，特别优选地，将波长为265nm的uv光发射到分离室的内部中的uvc led。此类uv光源可以用于减少或防止分离室内的细菌生长。
81.在优选实施例中，根据本发明的分离器包括用于产生银离子的装置，特别是用于电解产生银离子的装置。特别地，用于电解产生银离子的装置具有由银制成的阳极，且特别优选地具有由不锈钢制成的阴极。在优选实施例中，用于电解产生银离子的装置的阳极和/或阴极布置在减压室中。附加地或替代地，用于电解产生银离子的装置的阳极和/或阴极可以布置在分离室中。与银离子接触可以减少液体中的细菌生长。
82.在优选实施例中，液位传感器是电容传感器。存在可设想的应用领域，在这些应用领域中，较低密度液体的容量与残留产物的容量或较高密度液体的容量是如此的不同，以至于可以用电容传感器单独检测残留产物或较高密度液体的液位，而此测量不受漂浮在残留产物或较高密度液体上的较低密度液体的影响。例如，油的介电常数约为2，而水的介电常数约为80。这允许传感器被设计成使得它在与油(较低密度液体)接触时不作出响应、在与水或主要包含水的残留产物的接触中作出响应。
83.在优选实施例中，分离器具有壳体。优选地，减压室、聚结过滤器和分离室、以及布置在分离室与减压室之间的汲取管布置在壳体中。这使得分离器成为一种良好的可运输、自运输商品。在优选实施例中，在壳体上设置供应件开口或进料口连接件，供应件从该供应件开口或进料口连接件通向聚结过滤器的内部空间。在优选实施例中，在壳体中设置用于较低密度液体的收集容器，其中，管线从上出口通向收集容器。替代地，壳体可以具有用于较低密度液体的出口端口，其中，管线从上出口通向用于较低密度液体的出口端口。在优选实施例中，在壳体中，设置用于液体、残留产物或较高密度液体的收集容器，其中，管线从下出口通向该收集容器。替代地，壳体可以具有用于残留产物或较高密度液体的出口连接件，其中，在第一实施例中，管线从下出口通向用于残留产物或较高密度液体的出口连接件。在第二实施例中，进一步的部件插置在下出口与用于残留产物或较高密度液体的出口连接件之间，例如，活性炭过滤器和/或泵。
84.在优选实施例中，减压室和/或汲取管和/或分离室是实心体。特别优选地，减压室具有实心壁和/或汲取管是实心管和/或分离室具有实心壁。特别地，壁可以由塑料、金属、玻璃或陶瓷制成。汲取管也可以特别优选地由塑料、金属、玻璃或陶瓷制成。然而，还可设想其中减压室被设计为袋子和/或汲取管被设计为软管和/或分离室被设计为袋子的实施例。特别地，在其中分批实施工作的技术领域中，并且当从一个批次换成下一个批次时，将必须以极大的努力清洁分离器以避免污染后续批次，袋子的使用可以提供一次性分离器的选项。一般而言，袋子可以由聚丙烯(pp)膜、聚乙烯(pe)膜、聚氯乙烯(pvc)膜、聚四氟乙烯(pfte)膜、硅树脂或弹性体制成。
85.根据本发明的用于从包含气体、特别是油的较低密度液体和特别是水的较高密度液体的混合物的流体流中分离该较低密度液体的方法包括以下步骤：
·
经由供应件将在过压下的流体流供应到聚结过滤器的内部空间中，该聚结过滤器布置在减压室中，并且其内部空间至少部分地被聚结过滤器介质包围，
·
使较低密度液体和较高密度液体穿过聚结过滤器介质，
·
将较低密度液体和较高密度液体收集在减压室的下区域中，
·
通过汲取管将较低密度液体和较高密度液体输送到分离室中，其中，该汲取管在减压室的下区域具有第一开口且在分离室中具有第二开口，以及
·
在分离室中使较低密度液体的至少一部分漂浮在残留产物上。
86.根据本发明的方法谈到了使较低密度液体和较高密度液体穿过聚结过滤器介质。单独提及较低密度液体和较高密度液体并不意味着较低密度液体通过聚结过滤器介质与较高密度液体分离。相反，单独提及较低密度液体和较高密度液体旨在表达：对于其中彼此成时间和空间关系的本发明的最一般形式而言，较低密度液体和较高密度液体穿过聚结过滤器介质并不重要。假设较低密度液体和较高密度液体作为混合物穿过聚结过滤器介质，其中，较低密度液体的各个液滴彼此聚结成较大液滴和/或较高密度液体的各个液滴彼此聚结成较大液滴。最优选地，聚结过滤器介质被选择为较连续相而更可被分散相润湿。因此，分散相的液滴保持更容易附着到聚结过滤器介质的元件(诸如，纤维)上，而对于连续相的液滴，则更容易穿过。通过保留分散相的液滴，分散相的进一步液滴将撞击所保留的液滴并与之聚结成较大液滴的机会增加。
87.在优选实施例中，减压室的压力水平低于供应管路中的流体流的过压。在优选实施例中，减压室中存在大气压。
88.在优选实施例中，借助于液位传感器来测量残留产物的液位、因此分离室中在相界之下的液位，并且取决于测得的液位，激活封闭下出口的阀和/或激活连接在下出口下游的泵。如上文描述的，结果，可以控制分离室中的液位。
89.在优选实施例中，较低密度液体是油，特别是压缩机油。附加地或替代地，在优选实施例中，较高密度液体是水。在优选实施例中，较低密度液体的密度在0.6g/cm3至0.95g/cm3的范围内。在优选实施例中，较高密度液体的密度在0.8g/cm3到1.5g/cm3的范围内，但大于较低密度液体的密度。
90.在优选实施例中，在过压下的流体流由连续流体流供应。在替代性实施例中，在过压下的流体流的供应是不连续的。在其中在过压下的流体流是冷凝物排放口的冷凝物流的应用领域中，可设想其中冷凝物排放口具有封闭的阀的实施例，该阀要么以一定的时间间隔打开，要么取决于冷凝物收集器中收集的冷凝物而打开，并且在一定的时间段内或超过一定体积就将冷凝物从冷凝物排放口排放到冷凝物排放管路中。这导致脉动的冷凝物排放流，其可以是被供应给根据本发明的分离器的流体流。
91.在优选实施例中，流体流是气体、较低密度液体和较高密度液体的混合物。在优选实施例中，流体流具有较高密度液体的大部分体积分数。在优选实施例中，较低密度液体是混合物的具有最小体积分数的比例。在优选实施例中，气体的体积分数为中间比例。混合物中较高密度液体(例如，水)的体积分数相对于较低密度液体(例如，油)的体积分数优选地在1000:1与10,000:1之间(例如，处于2,000体积分数的水与一个体积分数的油)、尤其优选地在2,000:1与7,000:1之间。混合物中气体(例如，空气)的体积分数相对于较低密度液体(例如，油)的体积分数优选地在200:1与5,000:1之间(例如，处于700体积分数的空气与一
个体积分数的油、更优选地在500:1与2,000:1之间。例如，较高密度液体-较低密度液体-气体的体积分数可以是5000:1:700。在优选实施例中，流体流还具有呈固体颗粒形式的固相。固相的质量浓度可以在10mg/l至400mg/l、优选地在50mg/l至200mg/l的范围内。
92.混合物可以是乳液。
93.根据本发明的用途提供了根据本发明的分离器用于从包含气体、特别是油的较低密度液体和特别是水的较高密度液体的混合物的流体流中分离该较低密度液体的用途。
94.根据本发明的压缩空气系统具有将水和油引入到压缩空气中的部件、以及根据本发明的分离器。
95.根据本发明的压缩空气系统特别优选地具有冷凝物排放口。特别优选地，冷凝物排放口具有冷凝物出口。冷凝物出口可以直接是根据本发明的分离器的供应件。然而，特别优选的是在冷凝物出口与根据本发明的分离器的供应件之间的管线。在优选实施例中，在该管线中设置温度传感器和/或压力传感器。管线可以是冷凝物收集管路，几个冷凝物排放口的冷凝物出口流入该冷凝物收集管路中。
96.本发明还涉及一种用于在根据本发明的分离器中调换聚结过滤器和/或颗粒过滤器的方法。该方法提供了移除位于减压室中的聚结过滤器和/或移除位于减压室中的颗粒过滤器、以及将聚结过滤器插入到减压室中和/或将颗粒过滤器插入到减压室中。本发明的优点之一是在减压室中环境压力占据主导。因此，减压室不必被密封而与环境隔绝。这使得更容易接近减压室。例如，减压室可以简单地是顶部开口的罐。在此类实施例中，可以特别好地到达布置在减压室中的聚结过滤器或布置在减压室中(例如，在聚结过滤器的内部空间中)的颗粒过滤器。这种良好的可接近性是由于根据本发明的在减压室中具有环境压力的思想所致。因此，每次更换聚结过滤器或颗粒过滤器时，都重新实现本发明的这个优点。如果减压室的开口由具有开口的盖子和/或过滤器封闭，则这对通过本发明可能实现的简单更换聚结过滤器或颗粒过滤器没有显著影响。因为与将聚结过滤器浸入液体中的设计(这将使对容器进行特殊密封成为必要)或将聚结过滤器布置在压力室(该压力室必须针对环境特别地密封)中的设计形成对比，根据本发明的分离器的减压室可以容易地执行和容易地打开，即使当其开口由具有开口的盖子或过滤器封闭时也是如此。不需要密封措施，并且在更换聚结过滤器或颗粒过滤器之后不必再次进行这些密封措施。因此，每次更换聚结过滤器或颗粒过滤器时，都重新实现本发明的这个优点。
97.本发明还涉及聚结过滤器和/或颗粒过滤器用于在根据本发明的分离器中执行根据本发明的用于调换聚结过滤器和/或颗粒过滤器的用途。
98.本发明特别适用于从作为连续水的水中分离作为分散相的油，其中，气体夹杂物(特别是气穴和颗粒负载)是附加地可能的。然而，还可设想在从燃料(例如，柴油)中分离水时使用本发明。本发明可以用于净化过程的“废产物”，诸如净化压缩空气系统中的冷凝物。然而，本发明的应用不限于对此类产物的净化。当然，存在可设想的应用，在这些应用中，该过程的主要产物被引导通过根据本发明的分离器。本发明特别适合用于以下技术领域中：-液液萃取，特别是当通过分离萃取剂和溶剂获得产物时；-生物技术：当从水相中萃取油性产物时；-制药：当从合成副产物或过量起始材料中分离合成产物时；-冷却器/冷冻机的制冷剂回路：从制冷剂中分离水；-液压系统：从液压油中分离水-炼油厂：从石化产物中分离水。
99.参考仅图示本发明的实施例的附图来解释本发明。其中示出了：
100.图1是压缩空气系统的示意图；
101.图2是根据本发明的分离器的示意图；
102.图3是根据本发明的分离器的分离室的示意性表示，该分离室具有偏转罐和汲取管；
103.图4是根据本发明的分离器的具有颗粒过滤器的一部分的聚结过滤器的一部分的透视俯视图，颗粒过滤器的该部分可以插入到聚结过滤器的内部空间中，但在图4中的视图中布置成紧挨着聚结过滤器；
104.图5是根据本发明的分离器的具有颗粒过滤器的一部分的聚结过滤器的一部分的透视俯视图，颗粒过滤器的该部分可以插入到聚结过滤器的内部空间中、在图5中的视图中布置在聚结过滤器中；
105.图6是根据本发明的分离器的替代性构造的示意图；以及
106.图7是在聚结过滤器可以用于根据本发明的分离器中时穿过该聚结过滤器的剖视图。
107.图1示出了压缩空气系统1的示意性表示。压缩空气系统1具有进料口2，空气经由该进料口进入系统。空气可以是新鲜空气，但它也可以是来自压缩空气管线网络的回流。压缩空气系统1具有压缩机3。该压缩机可以是例如喷油螺杆压缩机。压缩机3压缩经由进料口2进入的空气，且因此生成压缩空气。由压缩机3生成的压缩空气经由旋风分离器4被供应给过滤器5。由此供应的压缩空气经由进一步的管路被供应给冷却干燥器6。经由管路离开冷却干燥器6的经干燥和过滤的压缩空气可以被馈送到仅示意性地指示的压缩空气管线网络7中。
108.旋风分离器4、过滤器5和冷却干燥器6各自具有冷凝物排放管路8，该冷凝物排放管路在每种情况下将积聚在旋风分离器4、过滤器5或冷却干燥器6中的冷凝物转移到冷凝物收集管路9中。冷凝物收集管路9通向用于从流体流(即，冷凝物收集管路9中的冷凝物流)中分离较低密度液体(即，油)的分离器10，该冷凝物流包含气体(即，空气)、较低密度液体(即，油)和较高密度液体(即，水)的混合物。
109.在管线系统中位于压缩机3之后的压缩空气具有比大气更高的压力。因此，排放到旋风分离器4、过滤器5或冷却干燥器6中的冷凝物也具有比大气更高的压力。在冷凝物收集管路9中具体施加的压力水平取决于根据本发明的分离器10之上的流阻，特别地取决于一个聚结过滤器15或多个聚结过滤器15的流阻。如果聚结过滤器15是未使用的，则在冷凝物收集管路9中建立的压力水平比聚结过滤器15已经堵塞且因此具有较高的流阻时的压力水平低。然后，冷凝物收集管路9中的压力水平较高。
110.图2中所示的根据本发明的用于从流体流(该流体流包含气体(即，空气)、较低密度液体(即，油)和较高密度液体(即，水)的混合物)中分离较低密度液体(即，油)的分离器具有供应件11，流体流可以在压力下流过该供应件。供应件11是在减压室12内延伸的管线，其毗连冷凝物收集管路9。减压室12具有减压开口13。减压室12被设计成罐状，使得减压开口13可以在罐的上端部处构成完整的开放横截面。但还可设想的是，减压室12由(未示出
的)盖子封闭并且具有通气孔。由于预期的压力条件和流速所致，将预期相对小的孔足以在减压室12的内部与环境压力之间建立压力平衡。过滤器14布置在减压开口13中，该过滤器可以结合气味和/或挥发性有机碳。减压室12的内部可以经由减压开口13连接到减压室12的环境。在减压室12的环境中，低于流体流的过压的压力水平占据主导。特别优选地，在减压室12的环境中，环境压力占据主导。
111.聚结过滤器15布置在减压室12中。该聚结过滤器具有内部空间16。内部空间16部分地被聚结过滤器介质17包围。在这种情况下，聚结过滤器介质17具有中空圆柱形形状，并且还形成聚结过滤器15的底部18。另外，聚结过滤器15具有盖子19。盖子19具有开口，供应件11连接到该开口，并且冷凝物流流过该开口而进入聚结过滤器15的内部空间16中，使得供应件11通向内部空间16。
112.分离室20布置在减压室12下方。该分离室具有用于较低密度液体的上出口21和用于残留产物的下出口22，该残留产物也可以是较高密度液体。
113.设置有汲取管23。汲取管23在减压室12的下区域中(即，在减压室12的底部25中)具有第一开口24。此外，汲取管23在分离室20中具有第二开口26。
114.在分离室20中设置引导板27。引导板27形成偏转罐28的底部。汲取管23的第二开口26位于偏转罐28内。
115.在分离室20中设置液位传感器29。该液位传感器测量分离室20中的残留液体的液位。
116.下出口22由阀30封闭。阀30的阀体的位置可以基于来自液位传感器29的信号而改变。这使得有可能将阀从封闭位置转移到打开位置。此外，在优选实施例中，有可能基于来自液位传感器的信号来改变阀30的开度。
117.上出口21被设计为溢流口。溢流管线31连接到该溢流口。流体可以经由溢流管线31从分离室20流入收集容器32中。
118.活性炭过滤器33连接在阀30下游。通过阀30出现的液体可以被引导通过活性炭过滤器33到排放口34。
119.分离室20具有浊度传感器35，可以用该浊度传感器来确定残留产物的浊度。此外，在分离室20上设置uvc光源36，可以用该uv光源将uv光照射到分离室20中。
120.为了从流体流(即，被引导通过冷凝物收集管路的冷凝物流，该冷凝物流包含气体(即，空气)、较低密度液体(即，油)或较高密度液体(即，水)的混合物)中分离较低密度液体(即，油)，经由供应件11将在过压下流过冷凝物收集管路9的冷凝物流引入到聚结过滤器15的内部空间16中。
121.可设想的是，当分离器10投入使用时，在过压下的流体流最初仅在聚结过滤器15的内部空间16中减压，而不存在任何明显的液体穿过聚结过滤器介质。在此类情况下，气体、油和水的混合物最初收集在聚结过滤器的内部空间中，其中，由于在投入使用分离器之后第一次流入聚结过滤器的内部空间中时的压力释放所致，最初会在聚结过滤器15的内部空间16与减压室12内部的其余部分之间缺乏压力梯度。然而，冷凝物流经由供应件11被引入到聚结过滤器的内部空间16中的时间越长，聚结过滤器15的内部空间16中的混合物含量将增加得越多。如果聚结过滤器15的内部空间16填充有混合物，则通过供应件11进一步添加混合物导致相对于减压室12的内部而在聚结过滤器15的内部空间16中创建过压。该过压
推动混合物通过聚结过滤器15的聚结过滤器介质17。随着混合物穿过聚结过滤器介质17，较低密度液体(即，油)的较小液滴聚结成较大液滴和/或较高密度液体(即，水)的液滴聚结成较大液滴，其中，还可以形成混合物的较大液滴。只要较大液滴已穿过聚结过滤器介质的侧壁，它们就遵循重力原理在聚结过滤器介质的外表面上向下流淌。穿过聚结过滤器介质17的底部18的液滴和在聚结过滤器介质17的外周边区域上遵循重力的液滴在重力作用下从聚结过滤器介质17释放并向下滴落，如图2中所示。减压室12的底部25上的液滴形成液位37。形成液位37的油水混合物在重力作用下穿过汲取管23中的第一开口24并通过偏转罐28内的第二开口26离开汲取管23。从第二开口26中出现的流体流被引导板27偏转并向上流动。由于密度较低所致，油滴向上流动。存在分离，使得油层38漂浮在残留产物39上。在这种情况下，可以假设，残留产物39中油滴的比例越低，残留产物39的所考虑区域越靠近分离室20的底部40。可以假设，位于紧邻底部40处的残留产物39区域仅由水组成而没有油。
122.分离室20中残留产物39的液位通过在分离室20中通过汲取管23添加混合物而增加，只要阀30封闭或阀30仅打开至流过阀30的体积流量小于穿过第二开口26的体积流量即可。
123.如果油层38到达上出口21，则该上出口充当溢流口，并且油进入溢流管线31且通过溢流管线31进入收集容器32。
124.如果残留产物39的液位到达液位传感器29，则存在它改变阀30的位置的可能性，例如打开阀30，或者例如改变阀30的开度。如果阀30打开，则位于下出口22附近的残留产物39流过下出口22和阀30而进入活性炭过滤器33中。此处，残留产物39没有进一步的残留物，且然后可以经由排放口34排放。将假设，使用排放口34排放的液体完全或在法律规章内几乎完全没有残留物。
125.图3示出了偏转罐28在顶部处开放且因此具有上开口，汲取管23通过该上开口凸入偏转罐28中，使得汲取管23的第二开口26位于偏转罐28中。如果不存在凸入偏转罐28中的汲取管23，则偏转罐的该开口将在水平平面中具有横截面积a1。由于它的存在所致，凸入偏转罐28中的汲取管23使偏转罐28的开口面积减小。在同一水平平面中，汲取管23具有由它在该平面中的外圆周预定的横截面积a2。为使液体在偏转罐28中向上通过，留在汲取管23周围的环形残留区域因此仍然具有大小a1减去a2。
126.偏转罐28布置在具有中空圆柱形壁的分离室20中，即，布置在罐状分离室20中。如果不存在布置在具有中空圆柱形壁的分离室20中的偏转罐28，则分离室20将在水平平面中具有横截面积a3。布置在具有中空圆柱形壁的分离室20中的偏转罐28由于它的存在所致而使分离室20的自由横截面积a3变窄。在同一水平平面中，偏转罐28具有由它在该平面中的外圆周预定的横截面积a1’(其中，在第一近似中，即，忽略偏转罐的壁厚，a1'＝a1)。为使液体越过偏转罐28的外部在该水平平面中穿过分离室20的自由横截面，例如，液体沿分离室的20底部的方向下沉，留在偏转罐周围的环形残留区域因此仍然具有大小a3减去a1’(在第一近似中，这对应于a3减去a1)。优选地，(a3-a1)＝(a1-a2)＝20至50xa2。
127.在图3中进一步指示了较低密度液体的液位70。这在图3中所示的操作情况下与上出口21的下边缘对齐。还示出了漂浮在残留产物39上的油层38与残留产物39之间的相界71。液位传感器29布置成以便检测相界71何时下降到高度h。高度h是偏转罐28的上边缘与相界之间的距离。毗连偏转罐顶部的(虚拟的且在图3中由虚线指示的)中空圆柱形体的外
周边表面可以被描述为具有高度h和偏转罐28的半径/直径。在优选实施例中，执行根据本发明的方法，使得相界71距偏转罐的上边缘至少具有距离h，从而使得得以向在偏转罐28中向上上升并穿过表面(a1-a2)的液体供应h x 2xπx√(a1/π)的中空圆柱形通道区域，该通道区域越过偏转罐28的上边缘延伸到相界28。因此，偏转罐28中上升的液体在相界71下方被给予足够的空间，以便径向向外流动越过偏转罐28的上边缘并在偏转罐28外部向下流向分离室20的底部40。
128.图4示出了聚结过滤器15的一部分和颗粒过滤器41的一部分的透视图，聚结过滤器和颗粒过滤器可以在根据本发明的分离器10的背景下使用。图4在拆开状态下示出了与聚结过滤器15相关联的部分、以及与颗粒过滤器41相关联的部分。属于聚结过滤器15的部分和属于颗粒过滤器41的部分在该设计中被设计为doe滤筒(双开口端滤筒)。它们辅以上端板(图4中未示出)和下盖板(图4中未示出)以用于形成聚结过滤器15和颗粒过滤器41。
129.图4中所示的聚结过滤器15的部分具有上端环42、外支撑格栅43和下端环48。上端环42具有开口44。上端环42的外圆周合并到外支撑格栅43的外圆周中。结果，创建了支撑件，可以用该支撑件将聚结过滤器15放置在减压室12的支撑件上，且因此该聚结过滤器与减压室12的其他元件保持固定的空间关系。聚结过滤器15进一步具有内支撑格栅45。中空圆柱形聚结过滤器介质17布置在内支撑格栅45与外支撑格栅43之间。聚结过滤器15的内部空间被中空圆柱形聚结过滤器介质17包围。
130.颗粒过滤器41具有上端环52、外支撑格栅53和下端环50。上端环52具有开口54。上端环52的外圆周合并到外支撑格栅53的外圆周中。这创建了肩部。颗粒过滤器41进一步具有内支撑格栅55。中空圆柱形颗粒过滤器介质49布置在内支撑格栅55与外支撑格栅53之间(也可以使用褶状的颗粒过滤器介质)。颗粒过滤器41的内部空间被中空圆柱形颗粒过滤器介质49包围。
131.图5示出了图4中所图示的颗粒过滤器41的部分已插入到聚结过滤器15的内部空间16中的状态。上端环52由此位于开口44中。为了形成聚结过滤器15，图5中所示的各部分可以在上方和下方由(图4和图5中未示出的)上端板封闭，该上端板的开口与开口54对齐以及与(在图4和图5中未示出的)下端板对齐。为此目的，将o形环放置在上端环42、上端环52上、以及放置在下端环48和下端环50下方并放置在其上，或者放置在上端板和下端板下方。上端板和下端板通过夹持元件夹持在一起。结果，形成了紧密的室，这些室致使液体只能够通过与开口54对齐的开口进入，并且只有在穿过颗粒过滤器介质49之后和在聚结过滤器15的外周边表面上穿过聚结过滤器介质17之后才可以逸出。
132.图7示出了在聚结过滤器可以用于根据本发明的分离器中时穿过该聚结过滤器的剖视图。如在图4和图5中所示的实施例中那样，聚结过滤器15具有上端环42、外支撑格栅43和下端环48。上端环42的外圆周合并到外支撑格栅43的外圆周中。聚结过滤器15进一步具有内支撑格栅45。中空圆柱形聚结过滤器介质17布置在内支撑格栅45与外支撑格栅43之间。聚结过滤器15的内部空间被中空圆柱形聚结过滤器介质17包围。颗粒过滤器41具有上端环52、外支撑格栅53和下端环50。上端环52具有开口54。上端环52的外圆周合并到外支撑格栅53的外圆周中。颗粒过滤器41进一步具有内支撑格栅55。中空圆柱形颗粒过滤器介质49布置在内支撑格栅55与外支撑格栅53之间(也可以使用褶状的颗粒过滤器介质)。颗粒过滤器41的内部空间被中空圆柱形颗粒过滤器介质49包围。
133.此外，在图7中示出了上端板60和下端板61。上端板60具有周向外环形凹槽62，上端环以形状配合的方式位于该周向外环形凹槽中。在外环形凹槽62中放置有o形环(图7中未描绘)。上端板60具有周向内环形凹槽63，上端环52以形状配合的方式位于该周向内环形凹槽中。在内环形凹槽63中放置有o形环(图7中未描绘)。上端板60包括具有内螺纹的连接件64，该连接件用作供应件11，并且借助于该连接件，可以将聚结过滤器15拧到(在图7中由虚线指示的)管线网络的端部。在连接件64中设置由辐条支撑的支撑环65。(图7中未示出的)螺纹销可以由支撑环65引导并拧入下端板61中的内螺纹66中。螺纹销穿透支撑环65，使得从上方拧到螺纹销上的螺母可以从上方与支撑环65邻接。可以通过拧紧螺母来调节夹持力，利用该力，将上端板60和下端板61按压到布置在其间的元件上。
134.下端板61具有周向外环形凹槽67，下端环以形状配合的方式位于该周向外环形凹槽中。在外环形凹槽67中放置有o形环(图7中未描绘)。下端板61具有周向内环形凹槽68，下端环50以形状配合的方式位于该周向内环形凹槽中。在内环形凹槽68中放置有o形环(图7中未描绘)。
135.在上端板60中设置孔69，压力传感器46在所述孔的端部处布置有信号线47(替代地，可以设置压力测量点)。压力传感器46可以测量颗粒过滤器41的外圆周与聚结过滤器介质17的内圆周之间的环形室中的压力。
136.压力传感器56在连接件64上方的管线网络中设置有信号线57(替代地，可以设置压力测量点)。压力传感器56测量管线网络中存在的压力，且因此测量颗粒过滤器41内部中的压力。
137.图7中所示的聚结过滤器15可以布置成悬浮在减压室12中。例如，上端板60与外支撑格栅43之间的凸起可以用作用于支撑环的支撑件。同样，可设想将具有下端板61的聚结过滤器15放置在平台上，该平台设置有支腿并且放置在减压室12的底部25上。
138.可以通过评估压力传感器46和压力传感器56的测量结果来测量颗粒过滤器介质49两端的压力差。如果考虑因此随时间测得的压力差，则可以从中导出关于颗粒过滤器介质49的状态的信息。如果压力差达到某个值，则可以得出结论：颗粒过滤器介质49已堵塞到某个程度，并且可能需要更换颗粒过滤器41。如果测得的压力差下降到某个值以下，则将预期颗粒过滤器介质开裂。
139.通过评估压力传感器46的测量结果并假设在减压室12内部大气压占据主导，可以测量聚结过滤器介质17两端的压力差。如果考虑因此随时间测得的压力差，则可以从中导出关于聚结过滤器介质17的状态的信息。如果压力差达到某个值，则可以得出结论：聚结过滤器介质17已堵塞到某个程度，并且可能需要更换聚结过滤器15。如果测得的压力差下降到某个值以下，则将预期聚结过滤器介质17开裂。
140.图6示出了减压室12也可以具有两个聚结过滤器15的可能性。可以在供应件11中设置阀58。使用该阀58，可以关于进入哪个内部16或者相对于彼此以什么比率对从冷凝物收集管路9被引导到聚结过滤器15的内部空间16中的流体流进行控制。在这种情况下，可设想如下的操作位置，即，其中冷凝物流仅被引导到右聚结过滤器的内部空间16中，左聚结过滤器15可以变为未使用以与右聚结过滤器进行更换。还可设想将冷凝物单独导引到左聚结过滤器15中而进入左聚结过滤器15的内部空间16中，而右聚结过滤器15保持未使用，例如以进行更换。例如，还可设想将冷凝物既导引到右聚结过滤器15的内部空间16中又导引到
左聚结过滤器15的内部空间16中，以便能够除去冷凝物的体积流量中的峰值。
141.根据图6中所示的实施例，形成了公共液位37，其可以经由公共汲取管23被引导到公共分离室20中。当然，也可能改变汲取管23相对于两个聚结过滤器15的相对位置，例如将汲取管23布置在中间。
142.在替代性实施例中，可设想使减压室12与两个汲取管23和两个分离室20相互作用。在这种情况下，将把第一汲取管23布置在右聚结过滤器15下方并且把第二汲取管布置在左聚结过滤器下方。这两个汲取管可以要么被引导到同一个分离室20中，要么甚至可设想提供两个单独的分离室。
143.在分离器中使用多个聚结过滤器15提供了不同类型的过程控制的可能性。因此，可设想如下的过程控制，即，其中液体主要穿过聚结过滤器15，同时到第二聚结过滤器15的供应件11例如由压力释放阀封闭。例如，在液体突然积聚的情况下，将第二聚结过滤器15用于支援。在此类操作情况下，冷凝物收集管路9中的所得较高压力会导致压力释放阀打开并且导致突然积聚的较大量液体的一部分流过第二聚结过滤器15。在此类操作中，第一聚结过滤器15逐渐地主要堵塞，而第二聚结过滤器15仍然几乎未使用。如果在一段时间的操作之后，聚结过滤器15变得如此堵塞以至于它必须被调换，则液体可以被转移到第二(实际上未使用的)聚结过滤器15，并且可以阻断到第一聚结过滤器15的供应件11。然后，可以调换第一聚结过滤器15。在进一步的操作期间，液体主要通过留在系统中的聚结过滤器来引导，所更换的聚结过滤器接管备用位置的任务。
144.还可设想在图1中所示的压缩空气系统内提供多个分离器10。