专利名称：用于使空气流过离心分离器的方法和离心分离器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于使离心分离器中待与粒子例如灰尘和/或水分离的周围空气流过离心分离器的方法，为设备输送净化的空气，所述设备例如是通风、加热、空气调节器和/或用于给机械、马达等这样的也在车辆中的设备供气的装置。本发明还涉及一种应用该方法的离心分离器，其由一个三维的扁形结构单元构成，该结构单元包括入口、通流口和出口以及分离格栅形式的集成的通流与分离元件，用于流过的空气。
这样的离心分离器以简单的构造和作用按DD214297是已知的。
根据按照SGW Werder有限公司在先公开的产品说明的一进一步开发的内部现有技术的特征，这样的离心分离器已知如下—一构成离心分离器的三维的结构单元作为预制的安装部件，以便安装或装入开头所述的设备或车辆中；—在该离心分离器的内部为了引导空气设置的由空气流入的内部结构，由横截面不同的型材的各个垂直的管路构成，其在其相互的区域的设置中由用于待分离的粒子的分离级构成，其中各型材并列排列占据一离心分离器的如同一格栅的宽度，并且型材的不同的横截面在离心分离器的一深度中关于分离级和用于空气通流的空的横截面相互分段地设置；以及—各型材的横截面具有由空气流入的表面的中凹的和/或中凸的成型结构。
总体上各型材沿结构与安装单元的高度，朝流动方向的延伸观察，构成为空的、首先逐渐缩小的横截面，以便加速进入的空气和逐渐改变的横截面，以便偏转流动并将速度降低到在用于待分离的粒子的分离级的区域内拦住引导的空气以及最后的空的横截面用以排出净化的空气。
按照该构思成型上述的机械分离格栅，其具有—多个相互平行延伸的入流与分离型材，其中两邻接的型材分别构成一用于流过的空气的流动间隙；—第一型材平面，其由封闭的基本上成圆形的入流型材构成，连接两个其他的沿流动方向位于其后面的型材平面，其由向流动方向那边敞开的基本上成圆形的分离型材构成；—每一分离型材定位在位于其前面的型材平面的一流动间隙的后面。
DE 100 42 443 A1从该现有技术出发并注意到这样的问题，即，由于小的刚度在长的异形条中产生振动，其造成小的分离度并此后分离格栅的较小的使用寿命。由此导出其任务，即，将上述分离格栅构成使其不产生这样的振动问题。合理地按DE 100 42 443 A1的方案建议，将入流型材与沿流动方向位于其后面的第三型材平面的分离型材用一接桥相互连接。
该方案看来首先是有功用的，尽管其不再是新式的。不过不应忽视的是，其中首先保持第二型材平面不变，其没有采取这样的措施并从而至少在该型材平面管路中没有消除或没有最好地降低振动。
除该问题以外，可完全确定的是，按照所述的现有技术的离心分离器由于将离心力有效地用于粒子的分离已具有大大改进的特性。但其还没有关于技术结构上的和功能上的参数进行充分地优化，例如—有利的制造；—异形条的机械牢固的构造和非临界的振动特性；—小的结构深度；—高的分离度；—最小的压力损失；—尽可能大的离心力与重力分离；—包括小的固有噪声；以及—较大的入流速度范围。
如以上所引用的，关于按DE 100 42 443 A1的方案可以确定，在此以前Krapf和LEX Nachf.交通技术有限公司和两合公司，关于车辆的通风与过滤技术，按在2000年8月30日以前的公司产品说明已公开所谓“多个喷嘴通风格栅”，由其可知，入流型材与沿流动方向位于后面的第三型材平面的分离型材用一接条相互连接。
特别在铁路车辆制造中，有关的专业领域已致力于针对用于机动车辆中的冷却空气抽吸的机械分离格栅的功能、设置、结构设计和在型材横截面中的流动区域。由此描述和公开了该问题包括在“Glaser年鉴”(ZEV+DET Glas.Ann.118(1991年)No.11/12)中的关于以下方面的复杂性—当前所谓离心力沉淀分离器的作用原理；—分离器的格栅形状的计算机辅助优化的努力；—为了测定灰尘与液体分离的性能参数、压力损失及声压级和声频谱的实验；以及—工作试验、实际应用和其他的展望。
现在可以确定，已达到的完善在利用经济的流动优化的结果下不仅依靠经验的结果而且依靠相应的参数的测定。不过还存在进一步改进的可能性。
为了更详细地考虑符合于提高的要求的方案，除在这里在内部评价以外，对于到目前为止描述的离心分离器的实施形式，在考虑改进决定性参数的情况下可以进一步开发关于元件和型材如分离格栅的构造。
在这里的研究中由此出发，即，利用强的加速效果和在一流动死区之前的拦截转向，对在空气流动中存在的粒子产生强的离心力。由此看来，上述已知的具有所述的分离格栅设置的离心分离器是可以改进的。这样，为达到这种的离心分离器的小的进步，依然必须忍受关于许多不同的异形条的较复杂的实施形式。细部的优点始终联系着对缺点的容忍和保留以及功能上相应的参数的恶化。
在这样的分析研究中已发现，在“Aerosol Science andTechnology”中，I.R.Torczynski和D.J.Rader二人在1997年6月版的26:6中和Chih-Chieh Chen、Sheng-Hsin Huang、Wen-Yinn Lin、Tung-Sheng Shin和Fu-Tien Jeng等人在1999年12月版的31:6中，对用于气悬体的远离本专业领域的可能构成的简单的模型也已描述了包括层流和紊流情况的旋风效果(简化的)。
在该出版物的评价中通过实验已确定，至今已知的同一种离心分离器的分离作用主要涉及到拦截型材或上述的分离型材中的加速(减速)。
由此，本发明的目的是，在这种离心分离器中，依照方法强迫空气的通流纵向或横向加速，使随带的粒子如灰尘和/或水在其不同的聚集态中由于其较高的密度和惯性不再能跟随空气。在这种情况下-不同于至今的-还要通过横向加速度(离心加速度)和通过极小的偏转半径、很大的转向角以及转向时高的流速来加强分离作用，以便—实现实际上产生的较高的入流速度范围，但忍受小的压力损失；—进一步提高小水滴和颗粒从周围空气中的分离度；—避免由入流型材引起的流动噪声和临界的振动；以及—其中还通过例如达到约350km/h的行驶速度实现离心分离器的超流速，而根本不影响分离。
为此目的，将离心分离器在结构上这样设计，即，可以不仅在一分离格栅的统一的异形条中而且在一分离格栅的不同的异形条中构造各个入流型材并且它们—朝入流方向可从前面和侧面流入；—还利用具有多个孔或筛孔的前置的薄板可靠地操作；—相对于垂直线的+/-45°的安装位置能够可靠地操作；以及—即使较大的安装高度也可以没有振动问题，并且作为基本的分离机理在功能/结构上结合一“虚拟的旋风分离器(virtuellenZyklon)”。
作为本发明的一种方案，对于具有统一的异形条的分离格栅，上述目的按照用于离心分离器的通流的、包括按权利要求1至22的方法步骤之方法来达到。
依此主要规定流动借助于凸面弯曲的壁被强迫进行一极度的方向变化并且将这些壁构成面对包括重复循环区的腔式捕集区域，具体地说，是位于一异形条的三个特有的流动区域。借此，对于统一的异形条在结构上实现虚拟的旋风效应，找出新的依照方法的流动过程，其中灰尘形式的粒子的分离必须是特别高的，亦即实际上达到100％。
其中应该强调，本发明的原理在下列方面满足实际的各个条件，即—利用权利要求1已单独确定的方法步骤和方法条件，以及—利用本发明的权利要求2至22的措施不仅可以单个构成而且在其总体上的可最充分地利用。
为了应用该方法，按照权利要求23至35的特征来构造本发明的离心分离器。
在这里还应该强调，本发明确定的分离格栅的型材可通过权利要求23的结构特征实现，亦即甚至也没有构成第二和第三腔式捕集区域S3、S6，但利用类似于
图1和2的设计按照后面的权利要求，特别是权利要求24至30使其完善。
新设计的离心分离器的统一异形条的这种功能上和结构上以及首先技术上的有利的可能性，通过较大槽式捕集区域和以按作用联系结合的重复循环流动可取得一种特别对于固体粒子意想不到地高的分离效率，其至今还未曾达到过。
此外，大尺寸捕集区域的结构上的可能性还可有利地分离和排除液体的大的容积流量，因此在应用者方面取得结构上构造的优点，因为可以确保较高的通流速度作为核心速度。
对于提出的目的，借助于统一的异形条提供一种大大改进的产品，其完善了并进一步发展了用于一实际的离心力-虚拟-旋风分离器的有关型式。
这些优点和改进在使用者方面可有助于提高使用性能，而不必忍受通流中附加的压力损失和/或有害的振动。
最后还有技术上的优点，即，分离格栅还可以只由一单独挤压型材构成，这对于降低造价和成本是决定性的以及体现出本发明的特别之处。
作为本发明第二个与第一个解决方案并列的主题，上述目的对于具有不同的异形条的分离格栅，按照用于离心分离器的包括按权利要求36至51的方法步骤之方法来实现。通过按照权利要求52至62的特征给出实施该方法的离心分离器。
对于该方案，技术目的同样如下规定，流动借助于凸面弯曲的壁被强迫进行一极度的方向变化，并且将这些壁构成包括重复循环区的各个腔式捕集区域。这由三个特有的分离区域构成，具体地说，第一和第二分离区域由第二异形条构成以及第三分离区域由第一异形条构成。借此，对于不同的异形条在结构上实现虚拟的旋风效应，可以利用新的依照方法的流动过程，其用于对液体粒子的分离具有高要求的场合，因为其达到实际上100％的惊人的分离度，这在实验中业已得到证实。
借助两个对应两发明方案的实施例更详细地描述本发明。在附图中，图1至5示出包括流动情况和一由统一的异形条构成的分离格栅的离心分离器，图6示出包括一由两个不同的异形条构成的分离格栅的离心分离器，而图7示出两发明方案的离心分离器的示意图。其中图1在其长度上沿离心分离器的高度延伸的本发明的异形条的透视图，由其构成分离格栅，所述离心分离器包括一由统一的异形条构成的分离格栅；图2离心分离器的第一方案通过按图1的各个被入流异形条的横剖面的示意部分图，在这些异形条的原则的配置中包括本发明基本的型材构成和流动区域；图3在按图1构成的和设置的各个异形条的过程类似的通流中依照实验的流线图；图4a)和b)在按图3的过程类似的通流中依照实验的固体粒子轨迹图5a)和b)在按图3的过程类似的通流中依照实验的液体粒子轨迹图；图6离心分离器的第二方案通过两不同的异形条构成的分离格栅的横剖面的示意部分图，该分离格栅包括本发明基本的型材构成和分离区域；以及图7一示意示出的离心分离器，图中示出了其正视图、侧剖视图和俯视图。
由图7示意示出一这种具有多个垂直延伸的异形条1的离心分离器的原理性结构，其支持于一框架2中并且在该情况下可以借助于例如自攻螺钉连接作为连接装置2.2固定于相应的型材构造2.2中。以H标记离心分离器的高度，以B标记其宽度并以l标记异形条1的长度。一深度T大致由异形条的宽度b(图1)占满。
多个异形条1构成所述的分离格栅3，其由侧面Le沿箭头方向流入空气，其中空气在通过分离格栅以后被净化，并在侧面La和沿箭头方向流出，然后将其输给需送气的目标。
离心分离器具有一排出区域6。在该区域内聚集由于重力和向下的(箭头)剪切流动在型材构造上沿异形条1的长度分离的和拦截的固体的和液体的粒子，并且在那里经由未更详细示出和未标记的孔口排除。
通过这样的强制作用，用以分离工作的型材构造处于从该区域中持续排除分离的粒子之中，并且又可自由用于从流入的空气中的连续的分离。
如图1中所示并同样由图2至5显而易见的，每一异形条1可由一单独的挤压型材制成。其中其本发明重要的型材区域或型材的构造也可以由可组合的或可间隔开排列的各个异形条构成，如其在图6中所示。
图2中同样以箭头表示流入的空气Le和流出的空气La以及其流动方向。
首先，作为第一方案，描述本发明的方法的过程和作用方式以及以其功能上和结构上结合于一具有统一的异形条的分离格栅3中的离心分离器。
图2中示意示出由统一的异形条1.1构成的分离格栅3的横剖面图。标记区域S0至S9表示流动区域，以下涉及到它们。标记P0至P5标识分离型材的对功能描述的相关部分。型材中粒子分离的特点借助由实验证实的结果和测定更详细地进行说明。
通过异形条1.1的分离格栅的通流的各个站从空气流入侧Le至空气流出侧La以功能步骤来描述。
参照图2对本发明的要点确定如下—在从S0向S1的流入区域内，使通过流入成型部P0的流动约4倍加速，这在图3中以所示的流线象征性描绘；—在从S1向S4的第一流动区域内，使主流偏转几乎45°；—在用于粒子的第一和第二腔式捕集区域S2和S3中，流动被拦截并将平均速度减到将近零；—主流然后沿一成型舌片P2输给从S4向S8的第二流动区域并被强烈地转向约90°。该区域与其所属的捕集区域共同构成依照目的力求的实际上虚拟的旋风分离器；—在从S5向S6的第三腔式捕集区域中，流动再次被拦截，其中在位置S5形成缓慢旋转的回流区域(见图3)，其由从S4向S8的第二流动区域中的主流进行驱动；—在该第三腔式捕集区域S6中构成一个次级的循环的死(水)区(图4)，并且在第四腔式捕集区域S7中流动速度降到几乎为零的值；—由第一和第二成型表面P5.1和P5.2构成的扩散器再次部分地扩张流动并且用作在从S8向S9的第三流动区域中的压力恢复，在S9中空气流又从本发明的分离格栅中排出。
在从Le向La的通流中，总压力的极小的总损失按本发明分配如下—在从S0向S1的流入区域中的加速实际上不发生损失；—压力损失只发生在相应的第一和第二流动区域的分离级S1-S4-S8的通流中，这相对于现有技术至少不是缺点；—在第三流动区域的S8与S9之间通过扩散器恢复一部分动力压力，其中在总体上按可自由分离优化设计异形条1.1的外形并借此使流动的压力损失减至最小。
将近100％的固体粒子分离按照本发明的实施形式是这样达到的，即，迫使流动(如由图4a)和4b)显然易见的)对准于纵向的或横向的加速，使由于随带的粒子的较高的密度(并从而较大的惯性)其不可能跟随流动。其中以流动图说明示出。
—图4a)为在参数d灰尘≤10μm和速度U＝5m/s的条件下的固体粒子轨迹和—图4b)为在参数d灰尘≥30μm和U＝5m/s的条件下的固体粒子轨迹。
依照目的，通过小的偏转半径、大的转向角和转向时高的流速加强横向加速度(离心加速度)的分离作用。与描述的先前的现有技术相比，例如按照DE 100 42 443 A1，其分离作用主要涉及到拦截型材中的纵向加速(减速)，按照本发明的方法和离心分离器的作用的主要部分来自横向加速度。
固体粒子的分离机构详细地构成如下—在从S0向S1的流入区域内粒子与流动共同被加速并提高其动量；—由于流入成型部P0的表面(如前面的支承面外形)是弯曲的，由其引起的离心加速度将在边缘区域中随带的粒子以其横向于主流方向的趋势导向流入横截面S1的中间；—粒子，其不可能跟随流动方向在第一流动区域的S1与S4之间进行约45°的变化，被甩入第一腔式捕集区域S2中，该区域S2中以很低的流速为主；—在第一腔式捕集区域S2中，粒子的动量由于在壁上的碰撞和反射而被降低(图4a)和4b))，并且第二腔式捕集区域S3提高壁碰撞的数目和捕集一些粒子(图4a)和4b))；
—通过在由成型舌片P2导向的小半径和高的速度下流动在第二流动区域S4与S8之间的几乎90°的强的方向变化，粒子被甩向S5并甩入第三腔式捕集区域S6中。此外，流动在通道区域S4中的固定的边界引向粒子轨迹。粒子通过回流区域S5，部分地在成型面P4上的反射的协助下并且通过在第三腔式捕集区域S6中的壁碰撞而丧失其动量(图4a)和4b))。
—在第三腔式捕集区域S6中的次级重复循环流动对于指定的粒子直径和粒子密度有助于在那里首先保留被捕捉的粒子(图4a)；—第四腔式捕集区域S7支持粒子的分离作用，其通过壁反射进入该腔中(图4a)和4b))，其中只有微小的粒子，其是足够小的和轻的，以致能够跟随横向加速度，或其由于壁反射被从捕集区域中甩出而不被分离并在S9中从分离格栅中排出。
因此将按照本发明的极佳的分离功能区域制造如下—流入成型部P0和成型舌片P2的弯曲的表面产生通流中的离心加速度，其导致比液体组分较高的密度的随带的粒子的甩离；—第一、第二、第三和第四腔式捕集区域S2和S3以及S6和S7用作为最高效的拦截与分离区域。
按照本发明的小液滴从流动中的分离有利地基本上与对固体粒子所进行的描述相当。小水滴的行为与固体粒子的行为之间的区别只在于其粒子碰撞在一型材壁上才出现。虽然在一固体粒子在一弹性/塑性的碰撞以后从壁上反射，但一小水滴在一壁碰撞以后形成一表面膜，其在壁剪应力和重力的影响下流出。不过在一水滴反跳时也可能形成卫星滴。在这种情况下该卫星滴的直径可能如此之小，以致其可以跟随流动直到分离格栅的出口，但其数量是较少的。
以下列举按照图5a)和5b)的过程，其中小水滴的分离机构不同于固体粒子的分离机构，在这里为达到实际的100％的液体分离的这种作用特别在功能上也适用于其他的下面要描述的第二发明方案，亦即按照图6，具有由两个不同的异形条1.2，1.3构成的分离格栅3可以实现。
以下以流动图说明—图5a)为在参数d水≥10μm和和U＝5m/s的条件下的液体粒子轨迹和—图5b)为在参数d水≤10μm和U＝5m/s的条件下的液体粒子轨迹；—首先，特别是大的水滴已在流入成型部P0的区域中碰到型材表面并且作为表面膜流出(图5b))；—在第一和第二分离边缘P3.1和P3.2上该膜脱离表面并且液体被排入第一和第三腔式捕集区域S2和S6中；—全部的小水滴，其在第一腔式捕集区域S2中碰撞到型材表面上，作为液体膜由于重力流出并且因此被分离；—粒子，其由通道区域S4沿回流区域S5被甩入第三腔式捕集区域S6中，撞到这样构成的捕集槽的内壁上并在那里被分离；—第一、第二、第三和第四腔式捕集区域S2和S3以及S6和S7不仅用作为飞行水滴的捕集腔而且用作为表面液体膜的排除；—除小水滴，其是足够小的或轻的，以致跟随流动直到出口以外，也只有很少的液体量未被分离(图5a))，其只沉降于扩散器P5.1，P5.2的区域中。
作为对于两发明方案的、本发明的涉及通流、分离机构和结构上特点的特性之间的区别，应该强调—一基本的分离机构是通过依照目的力求的“虚拟的旋风分离器”来实现的。因此强调与此有关的流动区域，其中基本上借助于凸面弯曲的壁迫使流动进行强烈的方向变化。面对该壁设置捕集腔，在该捕集腔内构成重复循环区域，形成流动平静的空间并保证粒子的有效的分离；—通过在区域S2和S3以及S5、S6和S7(图2和3)，类似的5.1、5.2、5.3(图6)中的大的捕集槽及其重复循环流动，分离效率对于固体粒子也是极高的·如果必须分离大的液体容积流量，则大尺寸确定的捕集腔也是有利的，这在功能上作为核心速度确保较高的通流速度，并且为使用者提供结构上和制造上的优点；·其中，相对于现有技术并没有加大通流的压力损失。
因此通过离心分离器的本发明的方法和构造，在两种作为离心力-虚拟的-旋风分离器的方案中，对于有关的应用者或经营者来说在有利的技术制造的成品中大大提高本发明的离心分离机的效率和使用性能。
在这方面，在第一发明方案中技术上特别有利的是，仅仅由唯一一种数目确定的3个挤压型材1.1组成，这可以降低制造费用并从而降低成本。仍然应该强调，具有统一的异形条1.1的分离格栅3可应用于全部的粒子，优选固体粒子的重要的最佳分离。
但如果在要求的范围内还要分离实际上100％的液体粒子或任何聚集态的可液化的粒子，则采用以下描述的第二方法方案和按照图6的实施形式。
对此的先决条件是，在前面的实施例中详述的在各个流动区域中的流动情况和流动作用在这里也是如此。但由于用于待分离的粒子的各个捕集区域在两不同的异形条上的几何不同的配置或分配，在这里还要通过其标记和结构设计相对于前面的发明方案界定各特定的分离区域，而不再特别强调同样作用的流动区域。
按照第二发明方案的离心分离器的通流方法，其中具有以不同的异形条1.2，1.3设置的由空气流入的格栅式型材，使流入的空气借助于第一异形条1.2的向流动方向成凸面弯曲的入流成型部1.2.1首先加速进入一喷嘴式逐渐缩小的空的横截面4.1，其中不同的异形条1.2、1.3同样在其设置中相互构成用于待分离的粒子的捕集与分离区域并同时构成用于空气可流过的逐渐变化的横截面4。
此后一方面空气流进入第二异形条1.3的沿流动方向敞开的第一型材部分1.3.1，在其中在具有第一分离元件5.1.1的第一分离区域5.1内在相当大程度上分离固体粒子。
另一方面使空气流偏转并继续转向而进入第二异形条1.3的叶片式敞开的第二型材部分1.3.4中。在这里特别还未沉淀的潮湿粒子在具有第二分离元件5.2.1的第二分离区域5.2内几乎完全被分离，因为在那里通过第二分离区域5.2的特别几何构造形成一个次级的循环的死(水)区(类似于对图4的第一发明方案的描述)，其保证实际100％的液体分离先决条件。
最后，使空气流一方面转向第一异形条1.2的敞开的第三型材部分1.2.2，其构成具有第三分离元件5.3.1的第三分离区域5.3，用于特别是液体的或可液化的粒子的实际的完全的分离，而另一方面在排出的空气流的逐渐扩大的横截面4.2中，在第二接条1.3.3与敞开的第三型材部分1.2.2的外壁之间的区域内确保压力恢复。
在所述的分离区域5.1，5.2，5.3中流速可以降到将近零，使其中部分地形成流动平静的死区，从而分离的粒子不断地沿异形条1.2，1.3的长度由于在第一实施例中已述及的向下的剪切流和重力作用聚集于排出区域2.1中，并可由那里被排除。
依照方法，(类似于第一发明方案)流动被拦截在位于分离区域5.1，5.2，5.3的区域内的回流区域中并使其在其中缓慢地旋转。在其中流动可由主流驱动并且然后借助于第一异形条1.2与第二异形条1.3的型材表面之间的壁构成的扩散效应进行卸荷。空气此后实际上没有粒子并且流向应用场所。
在这方面，在由至少一个敞开的型材部分1.3.1，1.3.4构成的捕集区域中可拦截流动，其中在这些捕集区域中可以形成功能决定性的次级的循环的(死)区域。
总体上，空气从进入(Le)直到排出(La)离心分离器的通流实际上将是无压力损失的。
主要的部分的压力损失限定在第二异形条1.3的敞开的第一横截面4.1的壁与第一异形条1.2的第一接条1.2.4之间的流动区域。
本方法借助于扩散效应保持可恢复一部分的动力压力。
在该发明方案中，方法独特的也是，借助于第一异形条1.2的流入型材1.2.1的弯曲的表面和/或第二异形条1.3在通流中产生这样的离心加速度，其导致甩出空气中随带的密度高于液体粒子的粒子，如固体粒子，其中所指的固体粒子在弹性/塑性的碰撞以后被从型材壁上反射。
同样，在流入空气中包含的固体粒子随流动一起加速进入各个流入区域并且同时获得一动量提高。
本发明方法的特点是，流入空气中包含的固体粒子由于弯曲的流入表面而受到一离心加速度，其中特别在流动的边缘区域随带的粒子关于横向于主流方向的趋势向一相应的流入横截面的中间运动。
为了实现100％的液体分离，决定性的是，粒子的液体组分如水滴/小水滴在与型材的壁碰撞以后形成一表面膜，其在壁剪应力和重力的影响下流出。
其中首先较大的液体粒子滴在入流型材例如流入成型部1.2.1的区域内已经碰撞其表面并作为表面膜流出。
在该方法方案中，液体粒子的表面膜在第二异形条1.3的第一和/或第二分离边缘1.3.2，1.3.5上被分离并作为液体被排出。
水滴/小水滴，其在捕集区域内碰到异形条1.2，1.3的表面，作为液体膜由于重力流出并由此被分离。
被甩出的液体粒子同样碰到构成捕集槽的第二异形条1.3的叶片式敞开的第二型材部分1.3.4的内壁，并在那里最终被分离，同时也拦截飞行水滴，其作为表面液体膜流出。
这些方法步骤的结合确保完全排除液体组分，其中，一般在不同的型材构造上和同样在这些流动区域中待分离的粒子由于剪应力和/或重力作用向离心分离器的排出区域2.1运动并在那里被排除。
为应用该具有构成分离格栅3的异形条1.2、1.3方法方案，依此要设计的离心分离器由空气流过的空的横截面4和为分离粒子连续位错构成的第一异形条1.2和第二异形条1.3的分离区域5.1，5.2，5.3构成，这些异形条利用其沿流动方向敞开的型材部分1.3.1、1.3.4、1.2.2包括具有相应构成的分离元件5.1.1，5.2.1，5.3.1的第一、第二和第三分离区域5.1，5.2，5.3。
第一异形条1.2，其首先具有沿流动方向凸面弯曲的包括约45°向内偏转的上表面的入流成型部1.2.1，其连接第一接条1.2.4并最后连接具有第三分离元件5.3.1的敞开的第三型材部分1.2.2，这些分离元件5.3.1由倒圆的向前敞开的并由第一接条1.2.4隔开的一对具有在第三分离边缘1.2.3上缩进的凸缘的叶片构成，并且就这样构成两个隔开的腔式捕集槽，与其平行设置的第二异形条1.3，其首先具有(朝流动方向)流入的敞开的第一型材部分1.3.1，其由各个倒圆的具有在第一分离边缘1.3.2上缩进的凸缘的叶片构成，并由此包围腔式捕集槽。又连接一对隔开的腔式捕集槽，其构成具有第二分离边缘1.3.5的敞开的第二型材部分1.3.4，各第二分离边缘1.3.5使第二型材部分1.3.4转入第二接条1.3.3。
因此离心分离器与其分离格栅3在功能方面来说重要的横截面构造如下a)一第一异形条1.2的横截面，其沿供气方向首先具有入流成型部1.2.1，然后具有第一接条1.2.4和敞开的第三型材部分1.2.2；b)一第二异形条1.3的横截面，其沿供气方向作为入流型材具有敞开的第一型材部分1.3.1，并然后具有敞开的第二型材部分1.3.4；以及c)异形条1.2、1.3的相互交替的设置，其沿供气方向构成可沿离心分离器的深度T流过的空的横截面4，其·一方面具有呈喷嘴式逐渐缩小的空的横截面41，以便加速流入的空气的速度，其连接逐渐加大的空的横截面4.2，以便降低空气速度直到其部分的拦住并减小压力损失；·而另一方面具有用于粒子的第一分离区域5.1、第二分离区域5.2和第三分离区域5.3，它们分别具有分离元件5.1.1，5.2.1和5.3.1，这个分离元件分别形成在异形条1.2，1.3之间的空的横截面4。
有利的是，将离心分离器设计成供异形条1.2，1.3具有第一接条1.2.4及其接条式的1.2.5和第二接条1.3.3，不仅用以稳定空气流而且用来借助于连接元件2.2将异形条1.2，1.3固定于框架2中。
至少一个分离区域5.1，5.2，5.3与至少一个功能上其所属的或与其连接的腔式敞开的型材部分1.3.1，1.3.4，1.2.2共同构成“虚拟的旋风分离器”，用以分离粒子，而且如同在第一发明方案中所述的那样。因此，一般说来，离心分离器在分离格栅3中具有一离心力-虚拟的-旋风分离器的部分功能特征。
离心分离器的构造方式这样设计，即a)框架2容纳在其中垂直和相互平行延伸的第一和第二异形条1.2，1.3。
b)异形条1.2，1.3的长度(l)在离心分离器的高度(H)内作为分离格栅延伸，异形条1.2、1.3大致占满离心分离器的深度(T)，并且多个垂直和相互平行延伸的异形条1.2、1.3设置在离心分离器1的宽度B内，并由此形成分离格栅3的宽度B1，以及c)设置用于排除分离的粒子的排出区域2.1。
离心分离器可以适当地在遭受流入空气的表面和/或遭受流出空气的表面用未示出的多孔薄板或筛式形体覆盖。
此外，有可能在流入型材如1.2.1的封闭的空腔内设置加热元件，以便例如遇到流入空气的极度的冰/雪负荷。
离心分离器在其安装位置可以偏离垂直线直到+/-45°，并且具有这样的外部造型，其外形和尺寸确定均可匹配于设备、机械、车辆等的有关造型，而不降低按照本发明的功能。
针对优先的应用场所(第一方案＝全部粒子的最佳分离/第二方案＝液体粒子的100％的分离)，而在功能上和结构上结合地进行应用和实施各有关的相应于各方案的方法权利要求和离心分离器的相应权利要求的全部特征，由此本发明在两种用于实际的方案中发挥最大用处。
因此，能够实现一种用于通流和离心分离器的方法，依此基于以下初始条件a)流入空气的速度在0.5-1的范围内直到6-8m/s的范围内是有利的，以便可以将其加速到4倍；b)液体粒子在液滴大小为20μm时可将其以达100％的分离度从空气中分离；
c)固体粒子在颗粒大小为60μm和密度为2.66kg/m3时可将其以几乎100％的分离度从空气中分离和/或d)在扩散器P5.1，P5.2或第二方案的相当的横截面的后面，卸荷的流出空气具有较小的和功能上可忽略的压力损失。
对于本发明在铁路车辆中的应用，使离心分离器能够实现达350km/h的超流速而不忍受至今的缺点例如功能损害。即使是至今严重的和不利的工作噪声，在按照本发明的实施形式中也在相当程度上被降低从而在实际中已无关紧要。
所需的各挤压型材的组装及其固定可以简单地通过可拆式或不可拆式连接来实现。
附图标记清单Le流入空气的一侧和方向La流出空气的一侧和方向S0-S1 流入区域S1流入横截面S1-S4 第一流动区域S2第一腔式捕集区域S3第二腔式捕集区域S4通道区域S4-S8 第二流动区域S5回流区域S6第三腔式捕集区域包括次级循环的(死)区域S7第四腔式捕集区域S8-S9 第三流动区域P0流入成型部P2成型舌片P3.1 流入成型部表面的第一分离边缘P3.2 流入成型部表面的第二分离边缘P4型材表面P5.1 第一型材表面P5.2 第二型材表面P5.3 连接壁1 异形条1.1 统一的异形条1.2 第一异形条1.2.1 入流成型部1.2.2 敞开的第三型材部分1.2.3 第三分离边缘1.2.4 第一接条
1.2.5接条式突出部1.3 第二异形条1.3.1敞开的第一型材部分1.3.2第一分离边缘1.3.3第二接条1.3.4敞开的第二型材部分1.3.5第二分离边缘2框架2.1 排出区域2.2 连接装置3分离格栅4空的横截面包括所示的供气4.1 呈喷嘴式逐渐缩小的横截面4.2 逐渐扩大的横截面5.1 第一分离区域5.1.1第一分离元件5.2 第二分离区域5.2.1第二分离元件5.3 第三分离区域5.3.1第三分离元件l异形条的长度b异形条的宽度H离心分离器的高度B离心分离器的宽度B1 分离格栅的宽度T离心分离器的深度
权利要求
1.用于使离心分离器中待与粒子例如灰尘和/或水分离的周围空气流过离心分离器的方法，借助于一个为空气的流入、传输和流出而构成的三维的结构与安装单元，为设备输送净化的空气，所述设备例如是通风、加热、空气调节器和/或用于给机械、马达等供气的装置，还有车辆中的设备、机械等，所述三维的结构与安装单元具有在其中成格栅式设置的、由空气入流的异形条(1.1)型材，各异形条(1.1)相互设置而构成用于待分离的粒子的捕集和/或分离区域，并同时构成可流过空气的、变化的横截面(S1-S9)，其特征在于，a)从一第一侧(Le)沿箭头方向流入到流入区域(S0-S1)的空气借助于逆着流动方向凸面弯曲的流入成型部(P0)加速，并使空气的主流在第一流动区域(S1-S4)中偏转约45°，其中，在第四腔式捕集区域(S7)中流速降到将近零；b)空气的主流然后沿成型舌片(P2)约90°转入第二流动区域(S4-S8)；c)流动在回流区域(S5)中被拦截并且使之在其中缓慢地旋转，在其中该流动由第二流动区域(S4-S8)中的主流进行驱动；以及d)然后流动借助于由第一和第二型材表面(P5.1，P5.2)构成的扩散器在第三流动区域(S8-S9)中被卸荷，此后在一第二侧(La)沿箭头方向流出；从而，分离的粒子连续地在异形条(1.1)的长度(l)上由于向下的剪切流和重力作用而聚集于排出区域(2.1)中并从那里被排除。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，流动在第一和第二腔式捕集区域(S2，S3)中被拦截并将其平均速度降到几乎零。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，流动在第三腔式捕集区域(S6)被拦截，其中在该第三腔式捕集区域(S6)中构成次级的重复循环的(死)区域。
4.按照权利要求1至3之一项所述的方法，其特征在于，空气在流入区域(S0-S1)的加速实际上是无压力损失的。
5.按照权利要求1至3之一项所述的方法，其特征在于，主要的压力损失限于第一流动区域(S1-S4)和/或第二流动区域(S4-S8)。
6.按照权利要求1至3之一项所述的方法，其特征在于，在第三流动区域(S8-S9)中借助于由第一和第二型材表面(P5.1，P5.2)构成的扩散器恢复一部分动力压力。
7.按照权利要求1至6之一项所述的方法，其特征在于，借助于流入成型部(P0)和成型舌片(P2)的弯曲表面在通流中产生这样的离心力加速度，其导致甩出空气中随带的密度比液体粒子高的粒子如固体粒子，其中所说的固体粒子在弹性/塑性的碰撞以后从型材的壁上被反射。
8.按照权利要求1至7之一项所述的方法，其特征在于，在流入的空气中含有的固体粒子连同流动一起在各流入区域(S0-S1)中被加速并同时得以动量提高。
9.按照权利要求1至8之一项所述的方法，其特征在于，在流入的空气中含有的固体粒子由于流入成型部(P0)的弯曲入流表面而获得一离心加速度，其中特别在流动的边缘区域内随带的粒子就横向于主流方向的趋势来说往流入横截面(S1)的中间运动。
10.按照权利要求1至9之一项所述的方法，其特征在于，那些不能跟随空气主流在第一流动区域(S1-S4)中偏转约45°的固体粒子被在相对很低的流速下甩入第一腔式捕集区域(S2)中，此时在其中通过碰撞例如在内壁上的冲撞和反射降低了固体粒子的动量，同时第二腔式捕集区域(S3)提高碰撞的数目并捕集其他的固体粒子。
11.按照权利要求1至10之一项所述的方法，其特征在于，由于在第二流动区域(S4-S8)中在较小的半径下具有约90°的强烈的方向变化和高的速度，通过成型舌片(P2)导向地，固体粒子切向于回流区域(S5)被甩入第三捕集区域(S6)中，并且，流动在通道区域(S4)中的固定边界控制(引导)粒子的轨迹，其中固体粒子通过回流区域(S5)，并部分地由在型材表面(P4)上的反射给以支持，从而固体粒子在第三腔式捕集区域(S6)中由于壁碰撞而丧失其动量。
12.按照权利要求1至11之一项所述的方法，其特征在于，在第三腔式捕集区域(S6)中在循环的意义上起次级作用的流动有助于使一定颗粒大小和密度的粒子保留在捕集区域(S6)中。
13.按照权利要求1至12之一项所述的方法，其特征在于，第四腔式捕集区域(S7)有助于保留由于壁反射进入其中的粒子。
14.按照权利要求8至13之一项所述的方法，其特征在于，所说的粒子具有比液体粒子更高的密度并且通常是固体粒子。
15.按照权利要求1至6之一项所述的方法，其特征在于，粒子的液体组分如水滴/小水滴在与型材的壁碰撞以后形成一表面膜，其在壁剪应力和重力的作用下流出。
16.按照权利要求1至6和15之一项所述的方法，其特征在于，首先较大的液体粒子滴在流入成型部(P0)的区域内碰到表面并作为表面膜流出。
17.按照权利要求1至6和15或16之一项所述的方法，其特征在于，液体粒子的表面膜在流入成型部(P0)的第一和第二分离边缘(P3.1，P3.2)上被分离并作为液体被排入第一腔式捕集区域(S2)和/或第三腔式捕集区域(S6)中。
18.按照权利要求17所述的方法，其特征在于，那些在第一腔式捕集区域(S2)中碰到型材表面的水滴/小水滴，作为液体由于重力而流出并因而被分离。
19.按照权利要求1至6和15之一项所述的方法，其特征在于，那些由通道区域(S4)甩向第三腔式捕集区域(S5，S6)的液体粒子，碰到第三捕集区域(S6)的内壁并在那里被分离，所述第三捕集区域构成捕集槽。
20.按照权利要求1至6和15或16之一项所述的方法，其特征在于，飞行水滴被捕集在第一、第二、第三和第四腔式捕集区域(S2，S3，S6，S7)中，其在这些捕集区域内作为表面液体膜被排除。
21.按照权利要求1至20之一项所述的方法，其特征在于，型材这样应用，即，在不同的型材构造(P0，P2，P3.1，P3.2，P4，P5，P5.1，P5.2，P3)上以及在所述的流动区域(S0至S9)中使待分离的粒子由于剪应力和/或重力作用向离心分离器的排出区域(2.1)运动并在那里被排除。
22.按照权利要求1至21之一项所述的方法，其特征在于，只有太小和/或太轻的、可以跟随横向加速度的固体粒子和/或由于壁反射被从捕集区域中甩出的固体粒子，以及只有作为小水滴太小和/或太轻的、可以跟随流动到达出口的液体粒子，和/或在扩散器(P5.1，P5.2)的区域内才沉降的很少的液体量，仍是流出的空气的可忽略的组成部分。
23.应用按照权利要求1至22所述的借助于一分离格栅(3)的方法的离心分离器，用以从流过离心分离器的空气中分离粒子，例如灰尘和/或水，所述离心分离器具有一种三维的扁形结构与安装单元的形式，用于设备如通风、加热、空气调节器和/或用以给机械、马达等供气的装置，也用于车辆中的设备、机械等，包括在离心分离器中垂直和平行位错设置的、构成分离格栅(3)的异形条(1.1)，这些异形条由空气流入并在空的横截面中通流，并且具有用于分离粒子的分离区域，其特征在于，a)各在其横截面迎流的异形条(1.1)(沿流动方向)首先具有一个凸面弯曲的包括约45°向内偏转的上部表面，该上部表面终止于一第一分离边缘(P3.1)，并且在这样沿流动方向敞开的或成凸面构成的流入成型部(P0)的中间在下部延伸一轻微叶片式弯拱的型材表面(P4)，该型材表面一方面向下与一反向延伸的成型舌片(P2)端接，而另一方面向上通入一箱似的成型部中，该成型部包括一第一和一第二型材表面(P5.1，P5.2)和位于其间的连接壁(P5.3)，其中，在总体上在型材横截面中构成一第四腔式捕集区域(S7)，其沿流动方向敞开或凹面地延伸，以及构成一第一腔式捕集区域(S2)，其逆着流动方向敞开或凹面地延伸；b)为空气通流相互平行设置的各异形条(1)沿流动方向具有在横截面中首先逐渐减小的具有流入横截面(S1)的流入区域(S0-S1)和紧接着约45°偏转的通道区域(S4)，该通道区域沿成型舌片(P2)和第一分离边缘(P3.1)导向，并且又转向扩散器而导出，所述扩散器具有逐渐扩大的由第一和第二型材表面(P5.1，P5.2)限定的横截面，并且c)流入、通流和流出的空气与这些型材构造在离心分离器中的配合作用构成第一流动区域(S1-S4)，在其中加速的主流被约45°偏转，然后主流沿成型舌片(P2)又被约90°转入第二流动区域(S4-S8)，并且在第三流动区域(S8-S9)中，此时已相当大程度地得以净化的主流在扩散器(P5.1，P5.2)中扩张，其中d)第二流动区域(S4-S8)的各部分连同功能上其所属的或连接的至少第四和第一腔式捕集区域(S7，S2)一起构成“虚拟的旋风分离器”，用以分离粒子以及e)离心分离器在总体上包括一离心力-虚拟的-旋风分离器的功能特征。
24.按照权利要求23所述的应用借助于一分离格栅(3)的方法的离心分离器，其特征在于，异形条(1.1)有一下部的平面延伸的表面，其终止于一短的向内偏转的第二分离边缘(P3.2)。
25.按照权利要求23所述的应用借助于一分离格栅(3)的方法的离心分离器，其特征在于，异形条(1)有一敞开地、略微地重叠分离边缘(P3.2)的成型舌片(P2)。
26.按照权利要求23所述的应用借助于一分离格栅的方法的离心分离器，其特征在于，异形条(1.1)有一相反于流动方向敞开的箱似的成型部，其包括型材表面(P5.1，P5.2)和连接壁(P5.3)。
27.按照权利要求23所述的应用借助于一分离格栅(3)的方法的离心分离器，其特征在于，异形条(1.1)有一第二腔式捕集区域(S3)，其沿流动方向敞开或凹面地延伸。
28.按照权利要求23所述的应用借助于一分离格栅(3)的方法的离心分离器，其特征在于，异形条(1.1)有一第三腔式捕集区域(S6)，其相反于流动方向敞开或凹面地延伸。
29.按照权利要求23所述的应用借助于一分离格栅(3)的方法的离心分离器，其特征在于，第二型材表面(P5.2)端接向内凸出的边缘。
30.按照权利要求23至29之一项所述的离心分离器，其特征在于，型材构造的沿流动方向设计的成型条包括一单独的挤压型材作为异形条(1.1)，其在流入成型部(P0)内部可以具有用以建立一连接的结构或装置(2.2)。
31.按照权利要求23至30之一项所述的离心分离器，其特征在于，a)一框架(2)设有在其中垂直和相互平行延伸的异形条(1.1)；b)异形条(1.1)的长度(l)在离心分离器(1)的高度(H)内延伸，异形条(1.1)的宽度(b)大致占满离心分离器的深度(T)，并在离心分离器(1)的宽度(B)内设置多个垂直和相互平行延伸的异形条(1.1)，并由此构成分离格栅(3)，以及c)设有一用于排除分离的粒子的排出区域(2.1)。
32.按照权利要求23至31之一项所述的离心分离器，其特征在于，各异形条(1.1)通过装置(2.2)可拆式或不可拆式固定于框架(2)中。
33.按照权利要求23至32之一项所述的离心分离器，其特征在于，承受流入空气的表面和承受流出空气的表面由未示出的多孔薄板或格筛覆盖。
34.按照权利要求23至33之一项所述的离心分离器，其特征在于，采取一安装位置，其可偏离垂直线直到+/-45°。
35.按照权利要求23至34之一项所述的离心分离器，其特征在于，具有这样一种外部造型，其外形和尺寸均可匹配于设备、机械、车辆等的相应造型。
36.用于使离心分离器中待与粒子例如灰尘和/或水分离的周围空气流过离心分离器的方法，借助于一个为空气的流入、传输和流出而构成的三维的结构与安装单元，为设备输送净化的空气，所述设备例如是通风、加热、空气调节器和/或用于给机械、马达等供气的装置，还有车辆中的设备、机械等，所述三维的结构与安装单元具有在其中成格栅式设置的、由空气入流的异形条(1.2，1.3)型材，各异形条相互设置而构成用于待分离的粒子的捕集和/或分离区域，并同时构成可流过空气的、变化的横截面(4)，其特征在于，a)使流入的空气借助于第一异形条(1.2)的逆着流动方向凸面弯曲的入流成型部(1.2.1)首先在一呈喷嘴式逐渐缩小的空的横截面(4.1)中加速；b)然后一方面使空气流进入第二异形条(1.3)的沿流动方向敞开的第一型材部分(1.3.1)，在其中在具有第一分离元件(5.1.1)的第一分离区域(5.1)内在相当大程度上分离固体粒子，而另一方面使空气流偏转并继续转向而进入第二异形条(1.3)的叶片式敞开的第二型材部分(1.3.4)，在其中特别还未沉积的潮湿/液体粒子在一具有第二分离元件(5.2.1)的第二分离区域(5.2)内几乎完全被分离；c)最后，空气流一方面进入第一异形条(1.2)的敞开的第三型材部分(1.2.2)，其构成一具有第三分离元件(5.3.1)的第三分离区域(5.3)，用于粒子的实际的完全分离，而另一方面在排出的空气流的逐渐扩大的横截面(4.2)中，在第二接条(1.3.3)与敞开的第三型材部分(1.2.2)的外壁之间的区域内产生压力恢复，以及d)在所说的分离区域(5.1，5.2，5.3)中，流速可降到将近零，并在其中形成流动平静的死区，从而，分离的粒子不断地在异形条(1.2，1.3)的长度上由于向下的剪切流和重力作用而聚集于排出区域(2.1)中并可从那里被排除。
37.按照权利要求36所述的方法，其特征在于，流动在位于分离区域(5.1，5.2，5.3)范围内的回流区域中被拦截并可在其中缓慢地旋转，在其中该流动可由主流驱动，并且然后流动借助于第一异形条(1.2)与第二异形条(1.3)的型材表面之间的壁构成的扩散效应可被卸荷，此后实际上没有粒子地流向应用场所。
38.按照权利要求36或37所述的方法，其特征在于，流动可在由至少一个敞开的型材部分(3.2.1，3.2.3，3.1.2)构成的捕集区域中被拦截，并且在该捕集区域中可以形成次级的循环(死)区域。
39.按照权利要求36至38之一项所述的方法，其特征在于，空气从进入直至排出离心分离器的通流实际上是无压力损失的。
40.按照权利要求36至39之一项所述的方法，其特征在于，主要的部分的压力损失限于第二异形条(1.2)的敞开的第一型材部分(1.3.1)的壁与第一异形条(1.2)的第一接条(1.2.4)之间的流动区域。
41.按照权利要求36至40之一项所述的方法，其特征在于，借助于扩散效应可恢复一部分动力压力。
42.按照权利要求36至41之一项所述的方法，其特征在于，借助于第一异形条(1.2)的入流成型部(1.2.1)的弯曲表面和/或第二异形条(1.3)在通流中产生这样的离心加速度，其导致甩出空气中随带的密度高于液体粒子的粒子，如固体粒子，其中所说的固体粒子在弹性/塑性的碰撞以后被从型材壁上反射。
43.按照权利要求36至42之一项所述的方法，其特征在于，在流入空气中含有的固体粒子随流动一起在各个流入区域中被加速并且同时得以动量提高。
44.按照权利要求36至43之一项所述的方法，其特征在于，在流入空气中含有的固体粒子由于弯曲的入流表面而受到一离心加速度，其中特别在流动的边缘随带的粒子就横向于主流方向的趋势来说向一相应的入流横截面的中间运动。
45.按照权利要求36至44之一项所述的方法，其特征在于，粒子的液体组分如水滴/小水滴在与型材的壁碰撞以后形成一表面膜，其在壁剪应力和重力的作用下流出。
46.按照权利要求36至45之一项所述的方法，其特征在于，首先较大的液体粒子滴在入流成型部的区域内碰撞其表面并作为表面膜流出。
47.按照权利要求36至46之一项所述的方法，其特征在于，液体粒子的表面膜在第二异形条(1.3)的第一和/或第二分离边缘(1.3.2，1.3.5)上被分离并作为液体被排出。
48.按照权利要求36至47之一项所述的方法，其特征在于，那些在捕集区域内碰到异形条(1.2，1.3)表面的水滴/小水滴，作为液体膜由于重力而流出并由此被分离。
49.按照权利要求36至48之一项所述的方法，其特征在于，被甩出的液体粒子碰到第二异形条(1.3)的叶片式敞开的第二型材部分(1.3.4)的内壁，其构成捕集槽，并主要在那里被分离。
50.按照权利要求36至49之一项所述的方法，其特征在于，捕集飞行水滴，其作为表面液体膜被排除。
51.按照权利要求36至50之一项所述的方法，其特征在于，在不同的型材构造上以及在这些流动区域中待分离的粒子由于剪应力和/或重力作用向离心分离器的排出区域(2.1)运动并在那里被排除。
52.应用按照权利要求36至51之一项所述的方法的离心分离器，其借助于一分离格栅(3)从流过离心分离器的空气中分离粒子，例如灰尘和/或水，所述离心分离器具有一种三维的扁形结构与安装单元的形式，用于设备如通风、加热、空气调节器和/或用以给机械、马达等供气的装置，也用于车辆中的设备、机械等，包括在离心分离器中垂直和平行设置的、构成分离格栅(3)的异形条，这些异形条由空气流入并在空的横截面(4)中通流，并且具有用于分离粒子的先后位错构成的分离区域，其特征在于，设有第一异形条(1.2)和第二异形条(1.3)，这些异形条以其沿流动方向敞开的型材部分(1.3.1，1.3.4，1.2.2)构成具有相应构造的分离元件(5.1.1，5.2.1，5.3.1)的第一、第二和第三分离区域(5.1，5.2，5.3)。
53.按照权利要求52所述的离心分离器，其特征在于，a)第一异形条(1.2)，其首先具有(沿流动方向)凸面弯曲的、包括约45°向内偏转的上表面的入流成型部(1.2.1)，其连接第一接条(1.2.4)并最后连接具有第三分离元件(5.3.1)的敞开的第三型材部分(1.2.2)，这些分离元件由倒圆的向前敞开的并由第一接条(1.2.4)隔开的一对具有在第三分离边缘(1.2.3)上缩进的凸缘的叶片构成，由此构成两个隔开的腔式捕集槽，b)平行于第一异形条设置的第二异形条(1.3)，其首先具有沿流动方向)迎流的、敞开的第一型材部分(1.3.1)，其由倒圆的具有在第一分离边缘(1.3.2)上缩进的凸缘的叶片构成，并由此构成腔式捕集槽，又连接一对隔开的腔式捕集槽，其构成具有第二分离边缘(1.3.5)的敞开的第二型材部分(1.3.4)，各第二分离边缘(1.3.5)使第二型材部分(1.3.4)过渡到第二接条(1.3.3)。
54.按照权利要求52或53所述的离心分离器，其特征在于，a)一第一异形条(1.2)的横截面，其沿供气方向首先具有入流成型部(1.2.1)，然后具有第一接条(1.2.4)和敞开的第三型材部分(1.2.2)；b)一第二异形条(1.3)的横截面，其沿供气方向作为入流成型部具有敞开的第一型材部分(1.3.1)并然后具有敞开的第二型材部分(1.3.4)；以及c)异形条(1.2，1.3)的相互交替的设置，其沿供气方向构成可在离心分离器的深度(T)上通流的空的横截面(4)，该横截面—一方面具有呈喷嘴式逐渐缩小的空的横截面(4.1)，以便加速流入的空气的速度，其连接逐渐加大的空的横截面(4.2)，以便降低空气速度直到其部分的拦截并用以减小压力损失；—而另一方面具有用于粒子的第一分离区域(5.1)、第二分离区域(5.2)和第三分离区域(5.3)，它们分别具有分离元件(5.1.1，5.2.1，5.3.1)，这些分离元件分别形成处在异形条(1.2，1.3)之间的空的横截面(4)。
55.按照权利要求52至54之一项所述的离心分离器，其特征在于，异形条(1.2，1.3)具有第一接条(1.2.4)及其接条式突出部(1.2.5)和第二接条(1.3.3)，不仅用以稳定气流而且用于异形条(1.2，1.3)在一框架(2)上的固定。
56.按照权利要求52至55之一项所述的离心分离器，其特征在于，至少一个分离区域(5.1，5.2，5.3)连同至少一个功能上其所属的或连接的腔式敞开的型材部分(1.3.1，1.3.4，1.2.2)一起构成“虚拟的旋风分离器”，用以分离粒子，或者离心分离器在分离格栅(3)中具有一离心力-虚拟的-旋风分离器的部分的功能特征。
57.按照权利要求52至56之一项所述的离心分离器，其特征在于，设有用以建立与框架(2)连接的装置(2.2)。
58.按照权利要求52至57之一项所述的离心分离器，其特征在于，a)框架(2)设有在其中垂直和相互平行延伸的第一和第二异形条(1.2，1.3)；b)异形条(1.2，1.3)的长度(l)在离心分离器的高度(H)内作为分离格栅(3)延伸，异形条(1.2，1.3)大致占满离心分离器的深度(T)，并且多个垂直和相互平行延伸的异形条(1.2，1.3)设置在离心分离器的宽度(B)内，由此形成分离格栅(3)，以及c)设置用于排除分离的粒子的排出区域(2.1)。
59.按照权利要求52至58之一项所述的离心分离器，其特征在于，异形条(1.2，1.3)通过装置(2.2)可拆式或不可拆式固定于框架(2)中。
60.按照权利要求52至59之一项所述的离心分离器，其特征在于，承受流入空气的表面和/或承受流出空气的表面由未示出的多孔薄板或格筛覆盖。
61.按照权利要求52至60之一项所述的离心分离器，其特征在于，采取一安装位置，其偏离垂直线直至+/-45°。
62.按照权利要求52至61之一项所述的离心分离器，其特征在于，具有这样一种外部造型，其外形和尺寸均可匹配于设备、机械、车辆等的相应造型。
全文摘要
本发明涉及用于使待与粒子分离的周围空气流过离心分离器的方法和借助于分离格栅应用该方法的离心分离器。依本发明，流动借助于凸面弯曲的壁被强迫进行一极度的方向变化并且将这些壁构成面对包括重复循环区的腔式捕集区域，具体地说，是位于一异形条的三个特有的流动区域。借此，对于统一的异形条在结构上实现虚拟的旋风效应，找出新的依照方法的流动过程，其中灰尘形式的粒子的分离必须是特别高的，亦即实际上达到100％。
文档编号B01D45/16GK1748833SQ20041010481
公开日2006年3月22日 申请日期2004年12月23日 优先权日2004年9月17日
发明者沃尔夫冈·哈恩, 伯恩哈德·比加尔克 申请人:Sgw韦尔德有限公司