過(guò)濾系統(tǒng)和與之相關(guān)聯(lián)的過(guò)濾器組件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本公開(kāi)的主題是針對(duì)一種過(guò)濾系統(tǒng)。該過(guò)濾系統(tǒng)包括殼體和在所述殼體內(nèi)延伸的至少一個(gè)過(guò)濾器組件。所述至少一個(gè)過(guò)濾器組件中的每一個(gè)包括：過(guò)濾器元件，其設(shè)置在主過(guò)濾室內(nèi)；清洗組件，其包括吸桿。所述吸桿包括沿著其部分的至少一個(gè)吸嘴，并且在其一端處是封閉的且在其另一端處配置成具有至少一個(gè)排出開(kāi)口，所述至少一個(gè)排出開(kāi)口配置成用于在排出室內(nèi)延伸。還包括耐液體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該耐液體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在排出室內(nèi)且配置成賦予吸桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。所述吸桿適用于選擇地關(guān)閉和打開(kāi)流體放泄端口。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
過(guò)濾系統(tǒng)和與之相關(guān)聯(lián)的過(guò)濾器組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開(kāi)的主題涉及流體過(guò)濾系統(tǒng)和由這種系統(tǒng)使用的過(guò)濾器組件。更具體地，本公開(kāi)的主題涉及包括圓柱形過(guò)濾器元件的單獨(dú)獨(dú)立促動(dòng)的過(guò)濾器組件。
[0002]背景
[0003]各種類(lèi)型的過(guò)濾器被配置成具有用于從夾帶固體的液體中除去懸浮固體的機(jī)構(gòu)。這些過(guò)濾器中的一種類(lèi)型是圓柱形篩網(wǎng)過(guò)濾器。在圓柱形篩網(wǎng)過(guò)濾器中，過(guò)濾器元件通常被放置在具有入口端口和出口端口的封閉的殼體內(nèi)。在這種布置中，被引入到所述殼體的液體從過(guò)濾器元件的內(nèi)部經(jīng)過(guò)過(guò)濾器元件中的穿孔流出。然后經(jīng)過(guò)濾的液體經(jīng)由殼體的出口離開(kāi)。結(jié)果，從流經(jīng)過(guò)濾器的液體中過(guò)濾的固體材料被保留在過(guò)濾器元件內(nèi)部。在傳統(tǒng)過(guò)濾器中，通過(guò)與大氣連通的手動(dòng)或自動(dòng)的閥，使用反沖洗液體來(lái)周期性排放被保留的固體。
[0004]用于實(shí)現(xiàn)過(guò)濾器元件的自清洗的方法之一利用吸嘴機(jī)構(gòu)以產(chǎn)生用于從過(guò)濾器元件抽出該固體的吸力，然后該固體經(jīng)過(guò)打開(kāi)的排出閥排出。根據(jù)這種方法之一，多個(gè)嘴在每個(gè)清洗周期期間以螺旋運(yùn)動(dòng)掃描篩網(wǎng)的內(nèi)表面。
[0005]本公開(kāi)主題概述
[0006]本公開(kāi)主題是針對(duì)過(guò)濾系統(tǒng)和過(guò)濾器組件。
[0007]根據(jù)本公開(kāi)主題的過(guò)濾系統(tǒng)包括殼體，所述殼體配置成具有包括入口端口的原流體入口區(qū)、包括出口端口的主過(guò)濾室以及包括流體放泄端口的排出室，所述流體放泄端口配置成在所述排出室的頂端處。此系統(tǒng)還包括在所述殼體內(nèi)延伸的至少一個(gè)過(guò)濾器組件。過(guò)濾器組件包括:過(guò)濾器元件，其設(shè)置在所述主過(guò)濾室內(nèi)；清洗組件，其包括吸桿；以及耐液體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述耐液體機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述排出室內(nèi)且配置成賦予所述吸桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。所述吸桿包括沿著其部分的至少一個(gè)吸嘴，設(shè)置在所述過(guò)所述主過(guò)濾室內(nèi)緊鄰所述過(guò)濾器元件，并且在其一端處是封閉的且在其另一端處配置成具有至少一個(gè)排出開(kāi)口，所述至少一個(gè)排出開(kāi)口配置用于在所述排出室內(nèi)延伸。根據(jù)本主題的吸桿適用于選擇性擇地關(guān)閉和打開(kāi)流體排出端口。
[0008]根據(jù)本公開(kāi)的主題，過(guò)濾器系統(tǒng)可以設(shè)置有兩個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器組件，每一個(gè)被單獨(dú)地且獨(dú)立地促動(dòng)。由于每一個(gè)過(guò)濾器組件是單獨(dú)且獨(dú)立的促動(dòng)單元，并且由于每個(gè)過(guò)濾器元件與抽吸/清洗組件相關(guān)聯(lián)，所以此配置便于在主空間內(nèi)同時(shí)過(guò)濾和清洗。
[0009]如上所述，這種同步的操作模式確保了清洗流體量的控制和從系統(tǒng)中排出的體積流體流率，從而防止流體從系統(tǒng)不必要的損失，例如含有污染物的流體的損失。
[0010]此獨(dú)立操作在一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器組件需要修理的情況下也是有利的。在這種情況下，移除并修理?yè)p壞的過(guò)濾器組件和/或替換一個(gè)新的，而不是更換整個(gè)過(guò)濾系統(tǒng)。這提供了該系統(tǒng)的簡(jiǎn)單且有成本效益的修理。
[0011]根據(jù)本公開(kāi)主題的另一個(gè)方面，提供了過(guò)濾器組件。此過(guò)濾器組件包括至少一個(gè)過(guò)濾器元件和與所述至少一個(gè)過(guò)濾器組件中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的清洗組件。所述清洗組件包括:吸桿，所述吸桿在其一端處是封閉的且在其另一端處配置成具有至少一個(gè)排出開(kāi)口，并且所述吸桿包括沿著其部分的至少一個(gè)吸嘴；以及耐液體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其配置成賦予所述吸桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。所述吸桿適用于當(dāng)被接納在包括流體放泄端口的過(guò)濾器系統(tǒng)殼體內(nèi)時(shí)選擇性地關(guān)閉和打開(kāi)流體排出端口。
[0012]任何一個(gè)或多個(gè)下列的特征、設(shè)計(jì)和配置，或者單獨(dú)地或者以其組合，可被并入過(guò)濾系統(tǒng)中和/或根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器組件中:
[0013I ?過(guò)濾器元件是篩網(wǎng)式過(guò)濾元件；
[0014].耐液體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)完全設(shè)置在排出室內(nèi)；
[0015]?殼體是圓柱形的，并且在其頂部部分附近通過(guò)將主過(guò)濾室與排出室大體上隔開(kāi)的分隔構(gòu)件來(lái)液壓密封，并且在底端處通過(guò)將入口端口與主過(guò)濾室隔開(kāi)的圓柱形套環(huán)來(lái)液壓密封；
[0016].過(guò)濾器元件是圓柱形精細(xì)過(guò)濾器元件；
[0017].原流體入口區(qū)包括粗過(guò)濾器元件，粗過(guò)濾器元件通過(guò)液壓密封的套環(huán)耦合到圓柱形精細(xì)過(guò)濾器元件；
[0018].驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)配置成賦予吸桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)軸向運(yùn)動(dòng)；
[0019].桿沿著其實(shí)質(zhì)長(zhǎng)度是空心的；
[0020].桿包括三個(gè)主要部分，三個(gè)主要部分包括:封閉的底部部分，其配置為其上包括回旋部的螺旋螺紋元件；空心的主抽吸部分，其包括至少一個(gè)吸嘴;和空心的頂部部分，其從主抽吸部分延伸并且與主抽吸部分流體連通，該空心的頂部部分設(shè)置有齒狀外表面，齒狀外表面配置成用作傳動(dòng)齒輪，該傳動(dòng)齒輪與跟驅(qū)動(dòng)馬達(dá)相關(guān)聯(lián)的傳動(dòng)齒輪嚙合并且因此被促動(dòng)；
[0021].底部的螺旋螺紋部分的長(zhǎng)度基本上對(duì)應(yīng)于齒狀外表面的長(zhǎng)度；
[0022].螺紋元件的螺距等于或小于一個(gè)或多個(gè)吸嘴中的開(kāi)口的直徑；
[0023].粗過(guò)濾器元件中的開(kāi)口的直徑小于一個(gè)或多個(gè)吸嘴中的開(kāi)口 ；
[0024].齒輪系統(tǒng)的促動(dòng)和吸桿在與排出室的頂端相反的方向上的直線運(yùn)動(dòng)使出口端口與大氣相通，并且在一個(gè)或多個(gè)嘴的開(kāi)口處啟動(dòng)抽吸作用；
[0025].每個(gè)過(guò)濾器組件設(shè)置有其自身的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0026].過(guò)濾系統(tǒng)包括一個(gè)以上的過(guò)濾器組件，并且其中，清洗作用選擇性擇地由相關(guān)聯(lián)的清洗組件中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)賦予，此配置便于在主過(guò)濾室內(nèi)同時(shí)過(guò)濾和清洗；
[0027].其中，清洗作用由與一個(gè)以上的過(guò)濾器組件相關(guān)聯(lián)的所有清洗組件賦予；
[0028].每個(gè)吸桿設(shè)置有沿著過(guò)濾器元件的縱向軸線延伸的多個(gè)嘴；
[0029].自清洗周期根據(jù)預(yù)定的在原流體和過(guò)濾流體之間的最大差壓DP啟動(dòng)；
[0030].吸桿的底部部分的長(zhǎng)度大體上對(duì)應(yīng)于吸桿的頂部部分的齒狀表面的長(zhǎng)度；
[0031].帶螺紋的底部部分的螺距等于或小于吸嘴中的開(kāi)口的直徑；以及
[0032].在系統(tǒng)中，包括兩個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器組件/過(guò)濾器元件，每個(gè)主/精細(xì)過(guò)濾元件的入口與每個(gè)粗過(guò)濾元件通過(guò)分隔件來(lái)隔開(kāi)。
[0033]附圖簡(jiǎn)述
[0034]為了更好地理解本文公開(kāi)的主題以及舉例說(shuō)明在實(shí)踐中是如何實(shí)施該主題的，現(xiàn)在將只通過(guò)非限制性示例的方式參考附圖來(lái)描述實(shí)施方案，其中:
[0035]圖1A是根據(jù)本公開(kāi)主題的過(guò)濾器系統(tǒng)的側(cè)面透視圖，其中為了可視化而使殼體半透明；
[0036]圖1B是在圖1A中見(jiàn)到的過(guò)濾組件的側(cè)視圖；
[0037]圖2是沿著圖1A中的線A-A的縱向剖面，其中過(guò)濾器系統(tǒng)處于過(guò)濾模式中；
[0038]圖3是沿著圖1A中的線A-A的縱向剖面，其中過(guò)濾器系統(tǒng)處于清洗模式中；
[0039]圖4A是根據(jù)本公開(kāi)主題的另一個(gè)示例的過(guò)濾器系統(tǒng)的側(cè)面透視圖，其中為了可視化而使殼體半透明；
[0040]圖4B是在圖4A中見(jiàn)到的過(guò)濾組件的透視圖；
[0041 ]圖4C是圖4A的系統(tǒng)殼體的入口區(qū)的頂部透視分解圖；
[0042]圖5A和圖5B是沿著在圖4A中的線B-B的縱向剖面的前視圖和側(cè)面透視圖，其中過(guò)濾器系統(tǒng)處于過(guò)濾模式中；
[0043]圖6A和圖6B是沿著在圖4A中的線B-B的縱向剖面的前視圖和側(cè)面透視圖，其中過(guò)濾器系統(tǒng)處于清洗模式中；以及
[0044]圖7A和圖7B是沿著在圖4A中的線B-B的縱向剖面的主視圖和側(cè)面透視圖，其中過(guò)濾器系統(tǒng)處于過(guò)濾和清洗組合的模式中；
[0045]圖8A和圖8B是圖1B中的標(biāo)記C的部分的詳細(xì)放大圖，分別具有單向的螺桿和自動(dòng)換向螺桿。
[0046]實(shí)施方案詳細(xì)描述
[0047]參照?qǐng)D1A、圖2、和圖3，其中示出了根據(jù)本公開(kāi)主題的過(guò)濾器系統(tǒng)1，其包括圓柱形殼體2(為了將過(guò)濾器系統(tǒng)的內(nèi)部部件可視化，在圖2和3中用剖面示出)且被配置成具有入口端口 3、出口端口4、以及放泄流體出口端口 9。包括過(guò)濾組件1 (在圖1B中最佳示出)的殼體2被劃分為三個(gè)大致的區(qū)且包括原流體入口區(qū)域18、主過(guò)濾室19和排出室20。在本示例中，圓柱形殼體2在其頂部部分處通過(guò)將主過(guò)濾室19與排出室20中隔開(kāi)的法蘭8來(lái)液壓密封，并且在底端處通過(guò)將入口端口 3與主過(guò)濾室19中隔開(kāi)的圓柱形套環(huán)11，即通過(guò)防止未經(jīng)處理的流體直接連通流入主過(guò)濾室19來(lái)液壓密封。根據(jù)本公開(kāi)主題的一些修改，小的開(kāi)口 /圓周空間可以設(shè)置在圍繞過(guò)濾組件10的法蘭8中，而不是將主過(guò)濾室19與排出室20密封，當(dāng)法蘭8穿過(guò)過(guò)濾組件10被插入時(shí)，以防止法蘭8和過(guò)濾組件10之間的摩擦。
[0048]圓柱形精細(xì)過(guò)濾器元件5被固定到套環(huán)11，因此允許流體經(jīng)過(guò)入口端口3流入過(guò)濾器元件5。然而，應(yīng)理解，可以應(yīng)用其他形式使過(guò)濾器元件5與殼體分離和接合，諸如通過(guò)在其底端處提供一個(gè)端板。
[0049]具有比殼體2的直徑更小的直徑的精細(xì)過(guò)濾器元件5同軸地安置在殼體2的主過(guò)濾室19內(nèi)，在殼體2的內(nèi)部表面和過(guò)濾器元件5的外表面之間產(chǎn)生外部空間6 (即，已過(guò)濾流體室)。內(nèi)部空間7(也被稱為原流體室)在圓柱形過(guò)濾器元件5內(nèi)延伸。該過(guò)濾器元件5是篩網(wǎng)式過(guò)濾器。應(yīng)理解，可以設(shè)想精細(xì)過(guò)濾元件的任何變型，此類(lèi)過(guò)濾器元件應(yīng)具有大體上圓柱形的形狀。因此，例如，圓柱形元件的篩網(wǎng)可以以Z字形方式折疊或可以是類(lèi)似折疊的波紋管，從而提供如更大的表面區(qū)域以用于過(guò)濾?？蛇x地，該過(guò)濾元件可以是盤(pán)式元件。
[°°50] 原流體入口區(qū)18包括粗過(guò)濾器元件(coarse filter element)C。在所說(shuō)明的示例中，粗過(guò)濾器元件是籃狀的凹形構(gòu)件。粗過(guò)濾器元件C被設(shè)計(jì)為通過(guò)在其外表面上過(guò)濾大顆粒來(lái)保護(hù)精細(xì)過(guò)濾器元件5免受大的污垢顆粒。粗過(guò)濾器元件C被耦合到圓柱形精細(xì)過(guò)濾器元件5。精細(xì)過(guò)濾器元件5由液壓密封的套環(huán)11支撐且封蓋。該密封防止了包含大顆粒的未過(guò)濾原水進(jìn)入殼體2的主過(guò)濾室19，并且特別地防止未過(guò)濾流體流進(jìn)外部空間6。在本示例中，粗過(guò)濾器元件C的濾液作為原流體以由精細(xì)過(guò)濾器元件5處理，并且下文中參考的原流體指的是由粗過(guò)濾器元件C預(yù)過(guò)濾的流體。
[0051]過(guò)濾器系統(tǒng)I還包括一般地表示為13的抽吸/清洗組件(在圖1B、圖2和圖3中最佳示出)。組件13具有同軸安裝的空心的吸桿/管15和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在此示例中，電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)17。電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)17被配置成將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)軸向運(yùn)動(dòng)賦予桿15，如將在下文中說(shuō)明的(應(yīng)理解，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也可以是往復(fù)的)。桿15沿著其實(shí)質(zhì)長(zhǎng)度是空心的并且在一端上是封閉的，同時(shí)另一端在排出室20內(nèi)延伸且對(duì)排出室20開(kāi)放，所述排出室20在其頂端部分T處包括數(shù)個(gè)開(kāi)口 30(在圖1B中最佳示出)。
[0052]桿15可以大致劃分為如下三個(gè)主要部分:封閉的底部部分，其配置為其上包括回旋部(convolut1n)的螺旋螺紋元件22;空心的主抽吸部分21，其包括多個(gè)吸嘴16;和空心頂部部分27，其從主抽吸部分21延伸并且與主抽吸部分21流體連通，空心頂部部分27設(shè)置有齒狀表面，該齒狀表面配置成用作傳動(dòng)齒輪，該傳動(dòng)齒輪與跟驅(qū)動(dòng)馬達(dá)17相關(guān)聯(lián)的傳動(dòng)齒輪28嚙合并且因此被促動(dòng)。應(yīng)理解，雖然在此示例中兩個(gè)傳動(dòng)齒輪是用于為機(jī)構(gòu)提供穩(wěn)定性，但是在細(xì)節(jié)上可以作必要修改，可以使用更多或更少的齒輪。如所示出的，頂部部分27在其頂端處設(shè)置有開(kāi)口 30，所述開(kāi)口 30與桿15的空心內(nèi)部流體連通。應(yīng)理解，在所說(shuō)明的示例中，底部的螺旋螺紋部分22的長(zhǎng)度基本上對(duì)應(yīng)于頂部部分27的齒狀表面(即齒輪)的長(zhǎng)度。此外，螺紋元件27的螺距等于或小于吸嘴16中的開(kāi)口的直徑。組件13經(jīng)過(guò)法蘭8延伸且由機(jī)械密封件12包圍，該密封件允許很少的流體甚至無(wú)流體在殼體的部分之間流動(dòng)。該密封件12主要防止排出室20內(nèi)的任何流體泄漏回到主過(guò)濾室19并且在該過(guò)濾器的操作的各個(gè)階段期間保持流體壓力。然而，該密封件12允許組件13相對(duì)于過(guò)濾器元件5的軸向運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
[0053]如所示出的，組件13與電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)17相關(guān)聯(lián)，電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)17連接到組件13且靠近組件13的頂部部分設(shè)置電驅(qū)動(dòng)，電驅(qū)動(dòng)在排出室20內(nèi)延伸。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)17安裝在過(guò)濾器殼體2內(nèi)的法蘭端板8的上方。根據(jù)本公開(kāi)主題，由于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)17完全浸沒(méi)在排出室20處的流體內(nèi)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)17適用于在流體中操作且是耐液體的。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的頂端安裝有傳動(dòng)齒輪28。傳動(dòng)齒輪28被配置成與桿15的頂部部分27的齒狀表面相關(guān)聯(lián)，從而在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)17和桿15之間形成轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)。
[0054]在操作中，當(dāng)通過(guò)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)17使與桿15的頂部部分27的齒狀表面嚙合的傳動(dòng)齒輪28轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)促動(dòng)該轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，桿15的對(duì)應(yīng)的軸向位移發(fā)生在螺旋螺紋部分22轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，并且由于它通過(guò)正好安裝在粗過(guò)濾器元件C上方的螺母套環(huán)23(在圖8A和圖SB中作為123最佳示出)做螺旋運(yùn)動(dòng)而被賦予往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本示例的螺母套環(huán)23設(shè)置在穿孔分隔板33中，穿孔分隔板33設(shè)置在粗過(guò)濾器元件C和精細(xì)過(guò)濾器元件5之間且接合到粗過(guò)濾器元件C和精細(xì)過(guò)濾器元件5。應(yīng)注意，分隔板33被穿孔以允許流體在過(guò)濾周期期間從粗過(guò)濾器元件C流到由過(guò)濾元件5界定的空間7中。
[0055]根據(jù)本公開(kāi)主題的一個(gè)示例，入口端口 3延伸通過(guò)入口管25，該入口管25經(jīng)過(guò)粗過(guò)濾器元件C與過(guò)濾器元件5的內(nèi)部空間7連通，并且出口端口4與主過(guò)濾室19的外部空間6連通。
[0056]在過(guò)濾模式中，未過(guò)濾的原流體通過(guò)入口端口 3引入(由實(shí)心箭頭在圖2中示出流動(dòng)路徑I)，經(jīng)過(guò)粗過(guò)濾器元件C，并且進(jìn)入過(guò)濾器元件5內(nèi)的內(nèi)部空間7。然后此原流體經(jīng)過(guò)過(guò)濾器元件5，并且產(chǎn)生的濾液進(jìn)入外部空間6(由實(shí)心箭頭在圖2中示出流動(dòng)路徑F)，然后通過(guò)出口端口4排出，如，排出到作為過(guò)濾流體的收集箱(未示出)。在過(guò)濾過(guò)程中，懸浮材料積聚在精細(xì)過(guò)濾器元件5的內(nèi)部表面上。結(jié)果，該懸浮材料堵塞了過(guò)濾器元件5。與過(guò)濾系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的控制器被配置成感應(yīng)外部空間6和內(nèi)部空間7之間的壓差，該壓差將被稱為DPI，該DPI具有預(yù)設(shè)定值(如0.5巴)，并且啟動(dòng)清洗周期。
[0057]該清洗周期如下執(zhí)行。首先，通過(guò)在污垢物積聚在精細(xì)過(guò)濾器元件5上時(shí)的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)(即當(dāng)穿過(guò)精細(xì)過(guò)濾器元件5的壓差DPI達(dá)到預(yù)設(shè)定值時(shí))促動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的壓差開(kāi)關(guān)啟動(dòng)自清洗周期，和/或在預(yù)定的時(shí)間間隔通過(guò)促動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)17的定時(shí)器啟動(dòng)自清洗周期。在過(guò)濾器元件5內(nèi)的空間7相對(duì)于在過(guò)濾器元件5的外部空間中的壓力具有較高的(‘正’)壓力，感應(yīng)壓差DPI的控制器促動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)17。在清洗周期啟動(dòng)時(shí)，電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)17啟動(dòng)在桿15上的齒輪系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于通過(guò)螺母套環(huán)23做螺旋運(yùn)動(dòng)，桿15的螺旋螺紋部分22將轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。這引起了桿15和其上的吸嘴16轉(zhuǎn)動(dòng)且軸向地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此基本上掃描過(guò)濾器元件5的整個(gè)內(nèi)部表面5A。
[0058]由于齒輪系統(tǒng)的促動(dòng)和桿15在向下的方向上的直線運(yùn)動(dòng)，隨著桿的頂端27(用作一體閥)從放泄流體出口端口 9移動(dòng)，放泄流體出口端口 9被打開(kāi)，從而造成排出室20與大氣相通。這進(jìn)而引起排出室內(nèi)和桿內(nèi)的壓力降低，造成了在過(guò)濾器元件內(nèi)的內(nèi)部空間7和桿15內(nèi)的空心空間之間的壓差DPII。因此，在嘴16的開(kāi)口處產(chǎn)生吸力。該吸力通過(guò)嘴16將在過(guò)濾期間已經(jīng)沉積到精細(xì)過(guò)濾器元件5的內(nèi)表面5A上的懸浮材料吸入到空心桿15中。由于原流體繼續(xù)流經(jīng)入口端口3且進(jìn)入空間7中，嘴16抽吸其中的懸浮材料和一些原流體。然后，懸浮材料/物質(zhì)連同原流體通過(guò)桿15的頂部部分27(—體閥)處的開(kāi)口 30被沖入到?jīng)_洗單元/排出室20中，并且通過(guò)殼體2外的沖洗/放泄流體出口端口 9排出/沖出。該沖洗流的路徑Fl在圖3中由實(shí)心箭頭示出。應(yīng)理解，排出室20被桿15排出的流體連續(xù)地填充。
[0059]應(yīng)理解，在清洗周期期間，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)17被配置成促動(dòng)齒輪27和28以便使在其中的桿15的主吸力部分21依照要求在向下方向和向上方向上移動(dòng)?？蛇x地，螺旋螺紋部分22可以被配置為自換向螺桿，如圖SB中所示，該自換向螺桿允許通過(guò)使用如在螺母套環(huán)23中的從動(dòng)刀片(f ο I lower blade)來(lái)實(shí)現(xiàn)往復(fù)雙向運(yùn)動(dòng)。自換向螺桿的使用還可以方便在向上方向和向下方向上的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的不同速度。
[0060]雖然過(guò)濾和清洗周期已經(jīng)作為單獨(dú)的操作模式來(lái)舉例說(shuō)明和討論，但是應(yīng)理解，在清洗周期期間，由于壓差變化，由過(guò)濾系統(tǒng)同時(shí)完成過(guò)濾和清洗。只要排出室20的出口端口9與大氣相通，清洗周期與過(guò)濾周期就是同時(shí)連續(xù)的。因此，當(dāng)桿17的頂端(即一體閥)到達(dá)出口端口9且使排出室20與大氣隔離時(shí)，清洗周期將會(huì)停止。這種操作模式，以及尤其是一體閥27的利用(S卩，響應(yīng)于DPI和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的促動(dòng)的端口9的打開(kāi)以及當(dāng)清洗桿15到達(dá)端口9時(shí)該端口的關(guān)閉，同時(shí)完成清洗周期和使系統(tǒng)與大氣鎖定，而沒(méi)有任何可能引起清洗流體從排出室20損失的延遲)，降低了清洗流體的損失的量和從系統(tǒng)排出的體積流體流率，從而防止流體從系統(tǒng)I不必要的損失。
[0061]本公開(kāi)主題的另一實(shí)施方案在圖4至圖7中示出，其中通過(guò)使相同數(shù)字增加100來(lái)識(shí)別相似的元件。根據(jù)本實(shí)施方案，一般指定為100的過(guò)濾器系統(tǒng)設(shè)置有多個(gè)過(guò)濾組件110(與在圖1B中示出的過(guò)濾組件10相似并且在此示例中，如圖4B所示，提供了五個(gè)過(guò)濾組件110&-11(^，盡管在剖面前視圖中只有三個(gè)被示出)，其對(duì)稱地被設(shè)置在殼體102內(nèi)，其中它們縱向軸線平行地設(shè)置在殼體102內(nèi)。
[0062]殼體102被配置成具有:主過(guò)濾室119，其容納過(guò)濾組件I1a-1 1e的精細(xì)過(guò)濾元件105a-105e(在圖4B中只示出三個(gè))并且設(shè)置有在圖4A中示出的出口端口 109a-109e;裝有入口端口 103的流體入口區(qū)118，其在裝有流體出口端口 104的主過(guò)濾室119下方延伸;和頂部排出室120，該頂部排出室通過(guò)法蘭108與主過(guò)濾室119隔開(kāi)，在圖4A和圖4B中示出。排出室120容納了五個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)117a-117e，每一個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)與對(duì)應(yīng)的抽吸/清洗組件和過(guò)濾器組件IlOa-1lOe的過(guò)濾器元件105a-105e相關(guān)聯(lián)。排出室120被配置成在其頂端(殼體102的頂部表面)處具有與五個(gè)過(guò)濾器組件IlOa-1lOe中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)的五個(gè)放泄流體出口端口 109a_109e。同樣地，參考之前示例所公開(kāi)的殼體被修改成包括與每個(gè)過(guò)濾器組件相關(guān)聯(lián)的在其頂端處的開(kāi)口 130，法蘭108被配置成具有開(kāi)口 112a-112e以接納每個(gè)過(guò)濾器組件的桿，并且殼體102的流體入口區(qū)118被配置成具有在圖4C中示出的分隔套環(huán)111以容納每個(gè)粗過(guò)濾器元件Ca-Ce(在圖4B中只示出了其中的三個(gè))，該分隔套環(huán)將原流體入口區(qū)與主過(guò)濾室中隔開(kāi)。分隔套環(huán)111是整體結(jié)構(gòu)(在圖4C中最佳示出)，用于全部五個(gè)組件。如在圖4C中可以進(jìn)一步看到的，分隔套環(huán)111類(lèi)似于漏斗狀結(jié)構(gòu)且安裝在殼體102的入口區(qū)118內(nèi)。分隔套環(huán)111的中心界定出口管126，所述管被接納在殼體的出口端口 104中。原流體入口區(qū)118由圍繞分隔套環(huán)111的出口管和殼體102的底部部分102B的空間界定。
[0063]由于每個(gè)過(guò)濾器組件是單獨(dú)且獨(dú)立地被促動(dòng)的單元，且如上所討論的，每個(gè)過(guò)濾器元件與抽吸/清洗組件113相關(guān)聯(lián)，這種配置便于在主空間內(nèi)同時(shí)過(guò)濾和清洗。例如，一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器組件110可以處于清洗模式，同時(shí)一個(gè)或多個(gè)剩余的過(guò)濾器組件過(guò)濾原流體(在圖7A和7B中示出)。如上文參考包括單個(gè)過(guò)濾器組件10的過(guò)濾系統(tǒng)I所討論的，在所說(shuō)明的示例中的每個(gè)組件110被配置成只要相應(yīng)的排水端口 109與大氣相通就持續(xù)清洗過(guò)程同時(shí)伴隨著過(guò)濾，并且清洗桿由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)促動(dòng)。
[0064]如上所述，這種同步的操作模式確保了清洗流體量的控制和從系統(tǒng)中排出的體積流體流率，從而防止流體從系統(tǒng)不必要的損失。
[0065]此獨(dú)立操作在一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器組件需要修理的情況下也是有利的。在這種情況下，移除并修理?yè)p壞的過(guò)濾器組件和/或替換一個(gè)新的，而不是更換整個(gè)過(guò)濾系統(tǒng)。這提供了該系統(tǒng)的簡(jiǎn)單且有成本效益的修理。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種過(guò)濾系統(tǒng)，包括: 殼體，其配置成具有包括入口端口的原流體入口區(qū)、包括出口端口的主過(guò)濾室以及包括流體放泄端口的排出室，所述流體放泄端口配置成在所述排出室的頂端處； 至少一個(gè)過(guò)濾器組件，其在所述殼體內(nèi)延伸，所述過(guò)濾器組件包括: 過(guò)濾器元件，其設(shè)置在所述主過(guò)濾室內(nèi)；清洗組件，其包括吸桿，所述吸桿包括沿著其部分的至少一個(gè)吸嘴，設(shè)置在所述主過(guò)濾室內(nèi)緊鄰所述過(guò)濾器元件，并且在其一端處是封閉的且在其另一端處被配置成具有至少一個(gè)排出開(kāi)口，所述至少一個(gè)排出開(kāi)口配置成在所述排出室內(nèi)延伸； 耐液體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述耐液體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述排出室內(nèi)且配置成賦予所述吸桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)； 所述吸桿適用于選擇性地關(guān)閉和打開(kāi)所述流體放泄端口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述殼體是圓柱形的，并且在其頂部部分附近通過(guò)將所述主過(guò)濾室與所述排出室大體上隔開(kāi)的分隔構(gòu)件來(lái)液壓密封，且在底端處通過(guò)將所述入口端口與所述主過(guò)濾室隔開(kāi)的圓柱形套環(huán)來(lái)液壓密封。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述過(guò)濾器元件是圓柱形精細(xì)過(guò)濾器元件。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述過(guò)濾器元件是篩網(wǎng)式過(guò)濾元件。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述耐液體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)完全被設(shè)置在所述排出室內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述原流體入口區(qū)包括粗過(guò)濾器元件，所述粗過(guò)濾器元件通過(guò)液壓密封的套環(huán)耦合到精細(xì)過(guò)濾器元件。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，所述電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)配置成賦予所述吸桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)軸向運(yùn)動(dòng)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述桿沿著其實(shí)質(zhì)長(zhǎng)度是空心的。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述桿包括三個(gè)主要部分，所述三個(gè)主要部分包括:封閉的底部部分，其配置為其上包括回旋部的螺旋螺紋元件；空心的主抽吸部分，其包括至少一個(gè)吸嘴;和空心的頂部部分，其從所述主抽吸部分延伸并且與所述主抽吸部分流體連通，所述空心的頂部部分設(shè)置有齒狀外表面，所述齒狀外表面配置成用作傳動(dòng)齒輪，所述傳動(dòng)齒輪與跟驅(qū)動(dòng)馬達(dá)相關(guān)聯(lián)的傳動(dòng)齒輪嚙合并且因此被促動(dòng)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述底部的螺旋螺紋部分的長(zhǎng)度基本上對(duì)應(yīng)于所述齒狀外表面的長(zhǎng)度。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述螺紋元件的螺距等于或小于所述一個(gè)或多個(gè)吸嘴中的開(kāi)口的直徑。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述粗過(guò)濾器元件中的開(kāi)口的直徑小于所述一個(gè)或多個(gè)吸嘴中的開(kāi)口。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，齒輪系統(tǒng)的促動(dòng)和所述吸桿在與所述排出室的頂端相反的方向上的直線運(yùn)動(dòng)使所述出口端口與大氣相通，在所述一個(gè)或多個(gè)嘴的開(kāi)口處啟動(dòng)抽吸作用。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，每個(gè)過(guò)濾器組件設(shè)置有其自身的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾系統(tǒng)，包括一個(gè)以上的過(guò)濾器組件，并且其中，清洗作用選擇性擇地由相關(guān)聯(lián)的清洗組件中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)賦予，從而便于在所述主過(guò)濾室內(nèi)同時(shí)過(guò)濾和清洗。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，所述清洗作用由與所述一個(gè)以上的過(guò)濾器組件相關(guān)聯(lián)的所述清洗組件中的每一個(gè)來(lái)賦予。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾系統(tǒng)，其中，每個(gè)吸桿設(shè)置有沿著所述過(guò)濾器元件的縱向軸線延伸的多個(gè)嘴。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體過(guò)濾單元，其中，自清洗周期根據(jù)預(yù)定的在原流體和過(guò)濾流體之間的最大差壓DP來(lái)啟動(dòng)。19.根據(jù)權(quán)利要求9所述的流體過(guò)濾單元，其中，所述吸桿的底部部分的長(zhǎng)度大體上對(duì)應(yīng)于所述吸桿的頂部部分的所述齒狀表面的長(zhǎng)度。20.根據(jù)權(quán)利要求9所述的流體過(guò)濾單元，其中，所述螺紋底部部分的螺距等于或小于所述吸嘴中的開(kāi)口的直徑。21.—種過(guò)濾器組件，包括: 過(guò)濾器元件； 清洗組件，其包括吸桿，所述吸桿在其一端處是封閉的且在其另一端處配置成具有至少一個(gè)排出開(kāi)口，并且所述吸桿包括沿著其部分的至少一個(gè)吸嘴； 耐液體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其配置成賦予所述吸桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)； 所述吸桿適用于當(dāng)被接納在過(guò)濾器系統(tǒng)殼體內(nèi)時(shí)選擇性地關(guān)閉和打開(kāi)流體放泄端口。
【文檔編號(hào)】B01D35/16GK105899273SQ201480070131
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年12月4日
【發(fā)明人】拉安南·本-霍林, Y·沙米爾, 科菲爾·阿蒂亞斯
【申請(qǐng)人】阿米亞德過(guò)濾系統(tǒng)公司