CN103415330B - 具有自动清淤的过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明包括可用于从自动清淤过滤器中排出清淤流体的分配柱的布置。根据本发明，固定分隔物（47）与过滤元件的堆栈（115）同轴设置，并包括不同的导管，例如由鳍片（48）形成的导管，该鳍片在旋转分配器（65）和对准其母线的堆栈中的通道之间形成连通。

Description

具有自动清淤的过滤器

技术领域

本发明涉及一种能够自动反洗的过滤器，该过滤器为具有至少一对过滤元件的类型，该过滤元件基本为环形平面，每个过滤元件具有一个筛网，且该至少一对过滤元件沿一轴堆叠。更特别地，本发明涉及一种用于自动反洗所述筛网的装置的布置。

背景技术

公开号为FR2779359的法国专利描述了一种使用环形平面过滤元件的过滤器结构，每个过滤元件都具有“内”表面、“外”表面以及筛网。该筛网为环形并在2个同心圆形边缘之间延伸，该边缘分别为内边缘和外边缘。沿圆周均匀分布且在所述同心边缘之间的筛网的相对侧相互面对地延伸的径向肋，用来在内表面和外表面上形成扇区。这样的过滤元件设计用来相互抵靠着组装，使它们面对的内表面限定了一个空间，该空间通过所述内表面的接触的径向肋而被径向分隔成小空间。对于每个扇区来说，在内边缘和外边缘中设置通道。对于需要的应用，通过堆叠所选数量的过滤元件对可获得所需的过滤区域。典型地，待过滤流体通过径向地位于内部的通道而渗入堆栈，流经筛网，并且，在被净化后，渗入各个上述的空间，从而通过径向地限定于外部的通道而流出。当然，在筛网间的流体的流动也可反转或通过其它的方式设置。

在该现有的装置中，使用反洗来清除过滤器上的阻塞，该反洗通过使用在过滤器的出口处的压力下而可获得的清洁流体来实现。例如，在堆栈内部轴向安装分配器并旋转驱动。该分配器具有纵向开口，适于沿着环形堆栈的给定母线而与限定在内边缘中的所有通道连通。该分配器一个扇区接着一个扇区地与流体的排出口连通，该流体载有由反洗产生的杂质。在分配器的旋转过程中，扇区相互之间隔离，且不会再接收到待清洗流体。相反，刚被清洗的一小部分流体作为反洗而渗入隔离的扇区（该扇区在堆栈的整个高度上延伸）并用来清除由扇区限定的筛网的部分。

运送由反洗产生的杂质的流体可通过第二过滤级或离心系统处理。通过周期性的净化来清洗这些杂质的系统。

上述过滤器结构需要一个在过滤元件的堆栈的整个长度上轴向延伸的旋转分配器。由此，其长度取决于过滤器的尺寸，这是降低该过滤器的成本的障碍。

文献FR2902024提出了另一种类型的旋转分配器，将每个过滤元件与所述内边缘或外边缘之一相邻的纵向通道片段联合，并分别与其中的通道连通。

由此，过滤元件的堆栈限定了一组平行的分配柱，该分配柱沿着与所述堆栈的轴平行的方向并排沿圆周延伸。在堆栈的一端安装旋转反洗分配器以旋转，从而其开口周期性地且有选择地与每个分配柱连通。

该技术方案可满足小尺寸过滤元件的需要。然而，众所周知，这样的过滤元件包括模制在过滤筛网上的径向和沿圆周的肋，并且通道片段也需要在同样的模制操作期间形成。在制造大尺寸的过滤元件的情况下，会发现难以注入构成这些肋和相关通道扇区的材料。

发明内容

本发明特别用来解决这一问题。

更特别地，本发明提供一种过滤器，其包括；至少一对平面过滤元件，每一个过滤元件具有“一内”表面；“一外”表面；一筛网；二个同心圆形边缘，分别为内边缘和外边缘，所述筛网在该二个边缘之间延伸；以及，径向肋，其沿圆周均匀分布，且在所述筛网的两侧上互相面对并在所述同心边缘之间延伸，从而在所述内表面和所述外表面上形成扇区，所述二个过滤元件相互抵靠组装，从而所述面对的内表面限定一个空间，该空间由所述内表面的接触的径向肋径向分隔成小空间，所述外边缘和内边缘分别具有与相应的扇区连通的通道，该过滤器还包括沿轴向延伸的平行分配柱；以及具有开口的旋转反洗分配器，安装所述分配器以旋转从而使所述开口周期性地并有选择地与每个分配柱连通，该过滤器的特征在于，所述分配柱体现为与所述过滤器的过滤元件的堆栈同轴设置的一固定分隔物，该分隔物具有多个独立导管，该多个导管分别在所述旋转分配器和所述堆栈的上述通道组之间形成连通，上述通道与堆栈的母线对准。

有利地，所述导管体现为鳍片，该鳍片沿圆周均匀分布且在包含所述过滤器的纵轴的平面内延伸。

鳍片的数量等于在该过滤元件中的径向肋的数量。

过滤元件为传统结构，例如，其不具有上述的通道扇区，因此，其易于制造，特别是易于通过从中心注入材料而制造。这样也显著减小了在通道之间提供密封的表面的长度，从而显著降低了泄漏。

在一个实施例中，所述分隔物设置在构成过滤元件的圆盘堆栈的内部，例如，该成对的过滤元件围绕分隔物组装。

更特别且有利地，本发明的过滤器的特征在于，所述分隔物由安装在轴向圆柱形芯杆上的上述鳍片构成，所述鳍片的边缘以这样一种方式与所述过滤元件的堆栈的内圆柱形表面接触，该方式为，每个分配柱由二个相邻鳍片以及堆栈的内表面限定，且与过滤元件的所述外表面的内边缘中的通道连通，该通道沿与所述纵轴平行的共同方向延伸。

有利地，该过滤器的特征还在于，鳍片的每个自由边缘包括一个带，该带纵向延伸，并形成与所述堆栈的内圆柱形表面的曲率半径相等的圆柱形外表面，该带抵靠在所述堆栈的内表面上。

应当看出，所限定的带有鳍片的分隔物是易于制造的。其是能够形成很大长度的连续外形的一部分，例如，通过挤压成形。这样会显著降低成本。可仅仅通过从这样的一部分中切除适当的长度，而根据过滤器的长度来调整分隔物的长度。

有利地，分配器由液压马达驱动。液压马达可由过滤后流体本身来提供动力。

根据另一个有利的特征，该过滤器的特征在于，成对的轴向堆叠的过滤元件夹在盖和分配隔板之间，其中，所述分配隔板具有延长所述分配柱并在该分配隔板的环形表面上开口的通道，且其中，所述旋转分配器具有与所述开口连接的排出通道，该开口限定在密封的所述分配器的表面中，并与所述分配隔板的所述环形表面滑动接触，所述通道在所述环形表面上开口。

该开口位于所述分配器的所述表面的二个遮挡部分之间。这样可以在过滤器的一部分被反洗之前将该过滤器的一部分隔离，而反洗相邻的部分。这样避免了清洁的流体和反洗流体之间的混合。

附图说明

根据以下完全是示例性的说明并参考以下附图，将会对本发明有更好的理解，本发明的其他优点也会更为清晰。

图1是根据本发明而制造的过滤器中使用的过滤元件的“内”表面的平面图；

图2是同一过滤元件的“外”表面的平面图；

图3A是示出组装的2个过滤元件的透视图；

图3B是示出组装在一起后的2个过滤元件的透视图；

图4是过滤器的主要部分的分解透视图；

图5是整个过滤器的剖视图；

图6是分配器的底视图；

图7至图9是示出通过分配器的连续旋转而自动反洗的图解视图；

图10A和图10B是变形例的外部透视图；

图11是固定分配器的变形例。

具体实施方式

特别地参考图1至图3，在根据本发明制造的过滤器15或115中使用的过滤元件11一般为绕轴X的平面环形的形式。其具有“内”表面17和“外”表面19，环形筛网20，以及2个同心圆形边缘，分别为内边缘21和外边缘23，所述筛网在这2个边缘之间延伸。2个边缘21和23在筛网的平面的两侧上延伸。过滤元件还具有径向肋25，其沿圆周均匀分布且在筛网的相对侧上相互面对。径向肋25从一个圆形边缘延伸至另一个，从而在所述内表面和所述外表面上形成扇区。圆形边缘21和23在轴向上具有与多对径向肋25相同的高度，该径向肋25在筛网20的两侧上相互面对地延伸。从而，在至少2个这种类型的过滤元件11相互抵靠地组装在一起的情况下，它们的内表面互相面对，由所述内表面的径向肋25的接触径向分隔地限定出空间27。在实施例中，该或每一个空间27具有在此通过的净化后的流体，而杂质则通过2个筛网20保留在它们的外表面上。

如图所示，每个过滤元件的外边缘23分别具有与内表面的相应扇区连通的通道33，而相同过滤元件的内边缘21则分别具有与外表面的相应扇区连通的通道31。更特别地，这些通道以在所述外边缘或内边缘上切开的凹口的形式，位于筛网的平面的一侧或另一侧上。

用于为装配杆，典型地为螺杆通过的孔37限定在每个过滤元件的外边缘23附近，这些孔采用与圆形边缘和径向肋相同的材料进行模制而形成。

凸和凹套管39和40设置在这些孔的周围，以相对彼此引导2个过滤元件。

在所示的非限制性实施例中，每个过滤元件11分为16个扇区，并具有4个带有套管的孔，这些孔沿圆周均匀间隔。

在筛网的每一侧上，厚度小于径向肋的厚度的圆形肋45在所述内边缘和外边缘之间延伸。该圆形肋有助于加强过滤元件。

过滤器15由至少2个过滤元件11组装在一起而构成，如图3B所示。为了获得所需过滤能力的过滤器115（参照图4），可堆叠并组装所需数量的如图3B所示的过滤器那样的单独的过滤器15。

过滤元件11通过模制制造，包括在中平面（midplane）中模制环形筛网。模制的部分可由金属（例如铝合金）或塑料材料制成。肋和边缘可涂覆弹性体从而避免过滤元件之间的泄露。

如图4和图5所示，成对的过滤元件轴向堆叠并夹在盖59和分配隔板60之间。固定分隔物47具有平面鳍片48，其沿圆周均匀分布，且在包括所有的过滤元件（适当构成过滤器）的共有纵轴X的平面内延伸，并与堆栈49同轴设置，即，在该实施例中更特别地，其设置在由所有的过滤元件的内边缘31的组限定的圆柱形空间内。该分隔物与堆栈49配合以限定一组16个分配柱50，即，柱的数量与过滤元件中限定的扇区的数量相同。

由此，每个分配柱50限定在2个相邻鳍片和堆栈的内圆柱形表面的一部分之间。

更准确地说，鳍片48安装在轴向圆柱形芯杆54上，且鳍片的边缘与过滤元件的堆栈49的内圆柱形表面接触。

每个分配柱与过滤元件的外表面的内边缘的通道31连通，该通道沿着平行于纵轴X的共有方向延伸。

这些通道构成堆栈49中的各个过滤器的所有的入口，这些入口与过滤器的给定角形扇区相对应，并可被隔离从而可通过反转过滤后流体的流向而进行反洗操作。

有利地，每个鳍片48的自由边缘具有纵向延伸的带56，其形成具有与堆栈49的内圆柱形表面的曲率半径相同的曲率半径的圆柱形外表面。该带抵靠在堆栈上，由此提高分配柱50之间的密封性。

分配隔板60具有延长所述分配柱50的扇形通道62。这些通道在隔板的外表面63上开口。该表面具有用于螺钉74通过的孔73，在装配中，该孔73与设置在某些鳍片48的端部的螺纹盲孔75对准。这样，将分隔物通过螺钉固定在分配隔板60的内表面上，由此，将鳍片内空间，也即将分配柱50与相应的通道62一一对应。

此外，安装具有开口66的旋转反洗分配器65以抵靠分配隔板60的外表面而旋转，从而所述开口66周期性地相继与所述分配柱50中的一个连通。

开口66限定在分配器的一个平面表面上，该平面表面与分配隔板的相应平面表面63滑动接触，其通道在该平面表面63中开口。旋转分配器65具有与所述开口连接的排出通道68。

分配器65具有与支撑体80的中心圆柱形导向轴承64啮合的圆柱形轴61，该支撑体80具有在所述轴承64和固定在分配隔板60的外周的环82之间延伸的臂81。支撑体80用来使分配器65相对过滤器居中。弹簧（以波纹垫圈的形式）设置在轴承和分配器的肩部之间，从而将分配器按压在分配隔板的表面上。

圆柱形芯杆54包括轴X上的通道。通过这种方式而限定的内部导管84具有轴向驱动杆85，其在此处穿过以将液压马达86的轴与旋转反洗分配器65相连。用于保留最大体积的残留物的粗滤器87固定在分配隔板60的外部，且也容纳分配器65。

上述部件容纳在通过凸缘而组装在一起的两件式外壳90中，包括主体91，其具有形成在其上的用于待处理的液体的入口92和出口93，以及罩94，在该罩上形成反洗液体的出口95。该罩94还轴向地装载有液压马达86，该马达与驱动杆85的一端相连。堆栈的盖59由同轴组装在一起的2个部分构成，在这2个部分之间通过斜孔98限定环形腔室97，该环形腔室97与罩内的空间和在分隔物的通道中限定的内部导管84连通。液压马达和杆之间的连接以密封的方式通过盖59。

分配器65轴向安装在内部导管84的相应端处以旋转。待清洗流体经过限定在分配隔板60中的通道62而渗入堆栈49。

待清洗液体经过主体的入口92注入，通过粗滤器87，并渗入没有被反洗分配器65隔离的分配柱50（在鳍片之间）中。净化的液体输送到堆栈的外部并通过主体91的出口93而被移除。同时，反洗分配器65通过马达86驱动而缓慢旋转。

如图6所示，与在分配隔板上的通道62连通的分配器的开口66位于平面表面的2个遮挡区域88和89之间，该平面表面支承在分配隔板的表面上。在该实施例中，开口66具有径向槽形式的外形。分配器还具有边缘支承面99，该支承面在直径上与所述平面表面相对，但径向地支承在隔板上，不过仅在通道62的开口的外部。分配器的排出通道68与分隔物的轴向导管84恒定连通。

图7至图9示出分配器65是如何与过滤器的各个扇区连通的。

在图7所示的位置，只有一个扇区与开口66连通。相邻扇区部分地隔离，但不纯净的流体持续在那里流动，而纯净的流体作为反洗而流经与分配器连通的扇区，由此，反洗相应的筛网部分。

在图8中，可以看出，当开口66从一个扇区至另一时，2个相邻的扇区被所述遮挡区域88和89隔离。在图9中，下一个扇区与分配器完全连通，而前一个扇区开始返回到与待清洗流体的连通中，相邻的正在反洗的扇区开始被隔离。由此，分配器的配置防止了正在反洗的流体和过滤后流体之间的混合。

图10A和图10B示出一个有利的变形例，其中，上述的主过滤器115由小容量的辅助过滤器117扩展，且主过滤器115设置用来接收已被用于反洗该主过滤器的扇区的液体。由此，该辅助过滤器接收经过内部的由反洗而产生的不纯净的液体。一旦该流体被过滤，则其流向辅助过滤器117的外部。辅助过滤器也可以具有与上述相同的自动反洗系统。在该情形下，所示的过滤器部件在包括主过滤器115和辅助过滤器117的堆栈的每一端，具有旋转分配器65、165。这两个分配器都由同一个与液压马达的轴连接的轴向杆驱动。

分隔物可以为与图4中所示的形状不同的形状，只要其确保所述旋转分配器和限定在过滤元件的堆栈的表面中的通道之间的连通。更准确地说，分隔物需要具有独立导管，每个导管都在分配隔板的通道（具有适当的形状）中的一个通道和沿着母线的过滤元件的所述堆栈的一组通道之间形成连通。组的数量与限定在叠置的过滤元件中的扇区的数量相应。例如，参考图11所示的实施例，可以看出，固定分隔物47A限定在具有与堆栈49的内圆柱形表面的直径相等的直径的圆筒119中。每个分配柱50A包括平行于轴的导管120，以及一排从圆筒119的外表面径向延伸并在导管120中开口的孔122。一排中的每一个孔面对一个通道31，该通道31限定在过滤元件的堆栈的内表面上并与过滤器的同一角形扇区相对应。

Claims (9)

1.一种过滤器，包括：至少一对平面过滤元件(11)，每一个过滤元件具有一内表面(17)，一外表面(19)，一筛网(20)，二个同心圆形边缘，分别为内边缘(21)和外边缘(23)，所述筛网在该二个边缘之间延伸,以及径向肋(25)，其沿圆周均匀分布，且在所述筛网的两侧上互相面对并在所述同心边缘之间延伸，从而在所述内表面和所述外表面上形成扇区，所述二个过滤元件相互抵靠组装，从而所述面对的内表面限定一个空间(27)，该空间由所述内表面的接触的径向肋径向分隔成小空间，所述外边缘和内边缘分别具有与相应的扇区连通的通道，该过滤器还包括：沿轴向延伸的平行分配柱；以及具有开口(66)的旋转反洗分配器(65)，安装所述旋转反洗分配器以旋转从而使所述开口周期性地并有选择地与每个分配柱连通，该过滤器的特征在于，包括与所述过滤器的过滤元件的堆栈同轴设置的一固定分隔物(47，47A)，该分隔物具有多个独立导管，该多个导管限定所述分配柱(50,50A)且分别在所述旋转反洗分配器和所述堆栈的通道组之间形成连通，所述通道与堆栈的母线对准。

2.根据权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述导管体现为鳍片(48)，该鳍片沿圆周均匀分布且在包含所述过滤器的纵轴(X)的平面内延伸。

3.根据权利要求2所述的过滤器，其特征在于，所述分隔物(47)由安装在轴向圆柱形芯杆(54)上的上述鳍片构成，所述鳍片的边缘以这样一种方式与所述过滤元件的所述堆栈(49)的内圆柱形表面接触，该方式为，每个分配柱(50)由二个相邻鳍片(48)以及堆栈的内表面限定，且与过滤元件的所述外表面的内边缘中的通道连通，该通道沿与所述纵轴平行的共同方向延伸。

4.根据权利要求3所述的过滤器，其特征在于，鳍片(48)的每个自由边缘包括一个带(56)，该带纵向延伸，并形成具有与所述堆栈的内圆柱形表面的曲率半径相等的曲率半径的圆柱形外表面，该带抵靠在所述堆栈的内表面上。

5.根据上述任一权利要求所述的过滤器，其特征在于，成对的轴向堆叠的过滤元件夹在盖(59)和分配隔板(60)之间，其中，所述分配隔板具有延长所述分配柱并在该分配隔板的表面上开口的通道(62)，且其中，所述旋转反洗分配器具有与所述开口(66)连接的排出通道(68)，该开口限定在与所述分配隔板滑动接触的所述旋转反洗分配器的表面中，所述排出通道与用于反洗液体的排出口连通。

6.根据权利要求5所述的过滤器，其特征在于，所述开口(66)位于所述旋转反洗分配器的所述表面的二个遮挡区域(88，89)之间。

7.一种过滤设备，包括一主过滤器(115)和一辅助过滤器(117)，该辅助过滤器设置用来接收已被用于反洗所述主过滤器的液体，所述主过滤器为根据上述任一权利要求所述的过滤器。

8.根据权利要求7所述的过滤设备，其特征在于，所述辅助过滤器包括另一个旋转反洗分配器(165)，该旋转反洗分配器与所述主过滤器的旋转反洗分配器(65)相同。

9.根据权利要求8所述的过滤设备，其特征在于，该二个旋转反洗分配器分别安装在包括所述主过滤器和所述辅助过滤器的堆栈的两端。