CN104053484A - 可浸没的过滤器系统 - Google Patents

Abstract

所公开的主题涉及包括暴露的过滤介质的过滤器系统。所述过滤器系统还包括：通向过滤介质的过滤侧部中的原液体入口流动路径，在过滤介质的已过滤侧部处延伸至已过滤液体收集端口的已过滤液体出口流动路径，用于把液体推进经过过滤介质的液体泵，以及用于从过滤介质的过滤侧部除去滤液的冲洗机构。

Description

可浸没的过滤器系统

技术领域

本发明涉及被配置为用于浸没在液体中并且过滤所述液体的类型的可浸没的过滤器系统。

背景

用于过滤来自储库例如大海、池塘、湖泊等等的原液体的过滤系统典型地被定位在储库外部，例如离岸的或在筏上。然而，在这些情况下，处理大的体积的液体要求将原液体转移至过滤系统以及使用海上平台。

可选择地，把过滤系统定位在深水储库内例如在海床将要求过滤系统被容纳在适应于经得起高大气压力持续长的时间段的外壳中，导致过滤系统的高的生产和维护成本。

因此，具有对被配置为当被实质上浸没时过滤原液体并且被配置为消除高的维护和保养成本的过滤系统的需要。

一般描述

根据本文所公开的主题，提供了用于浸没在液体内的可浸没的过滤器系统，其中所述过滤器系统被配置为用于过滤所述液体并且另外地其中所述过滤器系统被配置有清洁/冲洗布置。

根据所公开的主题的过滤器包括：暴露的过滤介质、通向过滤介质的过滤侧部中的原液体入口流动路径、在过滤介质的已过滤侧部(filteredside)处延伸至已过滤液体收集端口的已过滤液体出口流动路径、用于把液体推进经过过滤介质的液体泵，以及用于从过滤介质的过滤侧部除去滤液的冲洗机构。

术语过滤介质的‘过滤侧部’表示过滤介质的被暴露于原液体并且与原液体直接流动连通的面，并且术语过滤介质的‘已过滤侧部’表示过滤介质的与已过滤液体流动连通的面。

过滤介质的过滤侧部被暴露于原液体，即与过滤器系统被浸没在其中的原液体自由/直接流动连通地延伸。

以下的特征和设计中的任何一个或多个可以独立地或与一个或多个特征或设计组合地被结合入根据本文所公开的主题的过滤器中：

·过滤介质可以是液体过滤介质即盘式过滤器、螺纹过滤器(threadfilter)、固体过滤器、网式过滤器等等中的任何一种或组合。根据一个特别的设计，过滤介质是以圆柱形筒的形式；

·经过过滤介质的过滤能够在径向向内定向的方向或在径向向外定向的方向发生；

·过滤器系统被配置为浸没在任何深度，即适合于在浅水和在深水中使用，即，即使海平面下方几千米。

·过程筛网(course screen)可以被配置在原液体入口流动路径处，以防止大的颗粒流入系统中。过程筛网可具有带有大于约1mm的孔的网格；

·过滤介质的冲洗/清洁可以当过滤器系统正在过滤液体时同时地发生；

·用于冲洗/清洁过程的冲洗液体可以在过滤过程期间从过滤器系统直接地获得，或从积聚已过滤液体的一部分的积聚器获得，或从液体的外部源，例如新鲜液体供应部或来自相邻的过滤系统的已过滤液体获得；

·已过滤液体积聚器在出口流动路径和冲洗机构之间延伸，所述已过滤液体积聚器是柔性容器；

·滤液和废物冲洗液体被洗涤至过滤器系统被浸没在其中的环境液体，并且其中天然的或人造的流把它们携带远离过滤器系统的邻近；

·通向原液体入口流动路径中的液体流动通过原液体的流动来促进，例如当过滤器系统被浸没在河流和类似的环境中时，或通过液体推进机构来促进。液体推进机构可以是任何类型的机械泵或液体运动诱导机构，例如气泡发生器、流动流发生器等等；

·冲洗/清洁过滤介质可以通过被施加于过滤介质的过滤侧部的液体射流和被施加于过滤介质的表面的吸力中的一种或两者发生。根据具体的实例，吸力被施加于过滤介质的过滤面(filtration face)，并且冲洗射流可被施加于过滤介质的过滤的面(filtering face)和过滤面中的任一种或二者；

·清洁机构被配置有用于把冲洗液体在从其已过滤侧部至其过滤侧部的方向推进经过过滤介质的清洁泵。

·单一的泵可以被用作液体泵和清洁泵，其中需要合适的阀布置。可选择地，液体泵和清洁泵是单独的泵；

·被施加在过滤侧部和已过滤侧部的相应的表面上的冲洗液体或真空通过安装在被配置为用于旋转运动和线性运动中的至少一个的臂上的喷嘴施加，其中至少所述线性运动是往复的。

·清洁机构的旋转运动和线性运动通过运动单元给予。运动单元可以是电动马达、液压马达、活塞和类似的，当必要时，应用合适的齿轮机构；

·过滤器系统可以包括具有被耦合于共用收集歧管的它们的已过滤液体收集端口的过滤器单元的阵列，具有用于把液体推进经过过滤介质中的一个或多个的一个或多个液体泵；

·过滤器单元的阵列的每个过滤器系统可以被配置有与独立的运动单元相关联的独立的冲洗机构；

·在包括过滤器单元的阵列的过滤器系统中，一个或多个这样的过滤器单元可以以过滤模式操作，而一个或多个其他的这样的过滤器单元以清洁模式操作。

·过滤介质被暴露于其被浸没在其中的原液体并且与其被浸没在其中的原液体直接流通(direct flow)，并且过滤器系统没有把过滤介质与环境(即，原液体)密封地隔离的壳体。

附图简述

为了理解所公开的主题并且为了明白所公开的主题在实践中可以如何被实施，现在将参照附图借助于仅非限制性的实例描述实施方案，在附图中：

图1A是根据本文所公开的主题的第一实例的过滤器系统的示意性的图示，其被配置有筛网类型过滤介质并且其中过滤径向向外地发生，系统被图示为以过滤模式；

图1B是沿着图1A中的线I-I的横截面；

图1C图示了以冲洗模式的图1A的过滤器系统；

图2A图示了根据不同的实例的过滤器系统，其被配置有筛网类型过滤介质并且其中过滤径向向内地发生，系统被图示为以过滤模式；

图2B图示了以冲洗模式的图2A的系统；

图3A图示了被配置有网格类型过滤介质的过滤器系统的不同的配置，其中过滤径向向内地发生，所述系统还包括冲洗液体储库，系统被图示为以其过滤模式；

图3B图示了以冲洗模式的图3A的系统；

图4A图示了相似于在图3A中公开的过滤器系统然而没有冲洗液体积聚器的过滤器系统，系统被图示为以其过滤模式；

图4B图示了以冲洗模式的图4A的系统；

图5A图示了被配置有网格类型过滤介质的错流类型过滤器系统，系统还被配置有冲洗液体储库，系统被图示为以过滤模式；

图5B是沿着图5A中的V-V的横截面；

图5C图示了以冲洗模式的图5A的过滤器系统；

图6A涉及其中过滤器系统包括圆盘类型过滤介质的阵列并且还被配置有冲洗液体储库的本文所公开的主题的配置，系统被图示为以其过滤模式；

图6B图示了以冲洗模式的图6A的系统；

图7A是关于图6A图示的配置的变形，每个过滤器单元被配置有控制阀并且系统没有冲洗液体储库并且被图示为以其过滤模式；

图7B图示了以冲洗模式的图7A的过滤器系统；

图8A图示了在图6和7中图示的配置的变形，其中过滤器系统包括圆盘类型过滤介质的多个簇和冲洗液体储库，系统被图示为以其过滤模式；

图8B图示了以其冲洗模式的图8B的系统；

图9A图示了被配置有螺纹类型过滤介质和冲洗液体储库的根据本文所公开的主题的又一个实例的过滤器系统，系统被图示为以其过滤模式；

图9B图示了以其冲洗模式的图9A的过滤器系统；

图10A图示了被配置有多个过滤单元的过滤器系统，每个过滤单元被配置有螺纹类型过滤介质，系统还包括冲洗液体储库并且系统被图示为以其过滤模式；

图10B图示了以其冲洗模式的图10A的系统；

图11A图示了相似于关于图10A公开的过滤器系统然而其中冲洗机构在过滤单元中的每个内延伸的过滤器系统，系统被图示为以过滤模式；

图11B图示了以冲洗模式的图11A的过滤器系统；

图12A图示了其中液体通过气泡发生器推进经过多个过滤器单元的错流过滤器系统，系统被图示为以其过滤模式；

图12B图示了以冲洗模式的图12A的过滤器系统；

图13A图示了包括在图12A中公开的类型的过滤器系统的簇的过滤器组件，系统被图示为以其过滤模式；以及

图13B图示了以其冲洗模式的图13A的过滤器系统。

具体实施方案

首先注意图1A-1C，其图示了根据本文所公开的主题的第一实例的过滤器系统，该过滤器系统通常被指定为20并且被设计作为可浸没的过滤系统，即适合于浸没在液体内在任何期望的深度，并且另外地其中所述液体待被过滤器系统20过滤(即作为原液体起作用)。

在下文的描述中，在图1至5中图示的实例被配置有网格类型(筛网类型)过滤介质。

过滤器系统20包括圆柱形的壳体22，圆柱形的壳体22同轴地容纳网格类型(筛网类型)过滤介质24，过滤介质24界定在其之间的作为已过滤液体收集端口起作用的环形空间26。

在下文的描述中，在图1至5中图示的实例被配置有网格类型(筛网类型)过滤介质。

过滤筛网24通过在28和30处的两个密封环固定并且在其的相应的端部保留在壳体22内。原液体入口流动路径延伸经过粗的筛选栅格34(被配置为用于过滤大的物体和尘土以免进入过滤器系统并且还被配置为防止海洋生物进入至过滤器系统，筛网具有带有大于约1mm的孔的栅格)，原液体入口流动路径延伸入过滤器24的内侧空间36中，其中空间36实际上与过滤器系统被浸没在其中的环境(原液体)处于自由液体流动连通。

过滤液体出口流动路径26延伸入被指定为40的用于把已过滤液体传输至被指定为42的消耗装置的过滤液体收集端口中，液体泵46沿着所述收集端口延伸以从内部空间36推进液体，经过过滤介质24，进入已过滤液体空间26中并且然后朝向在42处的下游消耗装置出来。

被容纳在空间36内的是通常被指定为50的清洁系统，其被配置有被同轴地定位的喷嘴承载管(nozzle carrying tube)52，装配有多个吸入管54，所述吸入管54径向地延伸并且每个在其自由端部处装配有吸入喷嘴56，吸入喷嘴56紧邻于内侧表面，即过滤介质24的过滤侧部64延伸。

中空管52延伸经过端部板68，端部板68把外壳22分为被指定为F(图1C)的过滤区域和被指定为C的清洁机构室。清洁室C被配置有出口端口70，清洁泵72被装配在出口端口70上。

清洁机构50还包括马达M(例如电动马达、液压马达等等)，马达M具有被铰接于轴76的齿轮机构74，轴76进而被铰接于中空管52，其中齿轮74被配置为用于赋予轴76往复的线性运动(图1C中的有箭头的线80)和旋转运动(往复的或非往复的，如由图1C中的有箭头的线82图示的)。中空管52密封地突出穿过壁68中的开口并且延伸入清洁空间C中。

在过滤过程(图1A)中，由虚线箭头代表的被指定为90的原液体通过过程栅格(course grid)34进入，沿着原液体入口流动路径并且进入中央空间36中，在中央空间36在液体泵46操作时原液体被推动经过过滤筛网24进入已过滤液体出口流动路径，即环形空间26中，并且从那里由细箭头指定的被指定为92的已过滤液体经过已过滤液体收集端口40朝向消耗装置42流动。

然而，冲洗/清洁过程(图1C)在过滤过程是活动的同时发生，其中进入环形空间26中的已过滤液体92的一部分现在用于冲洗过程。在冲洗过程中，马达M被开动，导致中空管52的与其旋转运动一起的组合的线性往复运动，并且同时地清洁泵72被开动，导致清洁室C内的真空，导致经过喷嘴56的吸入力，由此当它们沿着筛选过滤介质24的过滤侧部64前进时它们吸入任何停留在其上的滤液，把其吸入清洁室C中。冲洗液体，与被除去的滤液和尘土一起，由点箭头代表并且被指定为93(图1C)，然后流入出口端口70中并且出来直接地至过滤器被浸没在其中的液体周围环境，在液体周围环境中滤液和尘土被流和湍流携带走。当停止清洁泵72和马达M的操作时冲洗过程结束。

现在另外地注意附图的图2A和2B，其图示根据本文所公开的主题的并且通常被指定为90的过滤器系统的一个不同的实例。在图2A和2B的实例中，过滤器系统90包括圆柱形的过滤器单元，圆柱形的过滤器单元包括由刚性支撑结构94固定在其的端部处的筛网类型过滤介质92，其中过滤介质被完全地暴露于环境，即暴露于过滤器系统被浸没在其中的原液体，使得当过滤器系统被浸没在液体内时，过滤介质与液体完全和直接接触。过滤介质92由密封板98在其前部端部密封，使其外部表面即过滤侧部100被暴露于原液体。原液体入口流动路径延伸经过过滤介质92的栅格，进入在管状的过滤器单元92内延伸的已过滤液体出口流动路径108中，并且进入与液体泵112流动连通的已过滤液体收集端口110中，产生经过过滤介质92、进入已过滤液体收集端口中并且出来至消耗装置114的液体流。

过滤介质92被暴露在过滤器系统被浸没在其内的原液体内，系统没有任何壳体。

通常被指定为120的冲洗机构被布置在过滤器单元的外部，冲洗机构120包括中央吸入管状轴122，中央吸入管状轴122被铰接于被指定为M的用于向中央吸入管状轴122赋予围绕管122的纵向轴线的旋转运动和至少往复的线性运动的驱动和运动单元。管122被铰接于清洁泵126，其向环境开放，即向过滤器系统被浸没在其中的液体开放。管122的相对的端部分为包括被指定为124的两个臂的分叉的臂布置，每个臂装配有多个朝向外部表面即过滤介质92的过滤侧部100径向地延伸的吸入指状物126，吸入喷嘴128紧邻于过滤介质92的外部表面92延伸。

然而，应理解，清洁机构120的往复的线性运动可以被避免，然而这取决于吸入喷嘴的数量以及它们的沿着过滤介质的外部表面的密度。

在过滤过程期间(图2A)，原液体(由实虚线136指定)由于由泵112给予的推进力而流动经过过滤介质92，其中已过滤液体(被指定为138的点划箭头)流动经过内部空间进入已过滤液体收集端口110中并且出来至114的消耗装置。在过滤过程期间，清洁泵126被停止。

冲洗/清洁过程在过滤过程期间同时地发生，并且在图2B中图示。在冲洗过程期间，清洁泵126被开动，导致延伸经过分叉的臂124的吸入力，其中在过滤介质92的外部表面100(已过滤侧部)上紧邻地运行的吸入喷嘴128吸入任何停留在已过滤侧部100上的滤液、尘土、碎屑并且把它们排至开放液体，其中通过湍流被携带走。

冲洗液体与被除去的滤液和尘土一起由点箭头代表并且被指定为139(图2B)，然后流动经过管122和泵126，出来直接地至过滤器被浸没在其中的液体周围环境，在液体周围环境中滤液和尘土被携带走。

在3A和3B的实例中图示了通常被指定为150的过滤器系统，其包括过滤单元，即过滤筛网152，过滤筛网152延伸为实质上在过滤器系统被浸没在其中的原液体内暴露。管状的过滤介质152由支撑单元154固定并且延伸入支撑单元154中，支撑单元154被配置有已过滤液体室158，其中已过滤液体出口路径从过滤构件152内的内侧空间160延伸，经过室158，出来朝向已过滤液体收集端口162，从已过滤液体收集端口162其被液体泵164推进至在166处的下游消耗装置。

管状的过滤介质152的自由端部170被支撑马达M的板172阻挡，马达M通过合适的齿轮传动装置G被铰接于中空的冲洗管176，中空的冲洗管176进而被配置有多个径向布置的冲洗臂178，每个冲洗臂178被配置为在其自由端部具有用于紧邻于过滤介质152的过滤侧部182发射液体射流的冲洗喷嘴180，其中马达M和齿轮传动装置G被设置为向冲洗管176赋予围绕其纵向轴线的往复的线性运动(如由有箭头的线186指示的)以及旋转运动(往复地或非往复地，如由有箭头的线188指示的)。

冲洗管176的相对的端部通过耦合管190铰接于与柔性的冲洗液体储库198流动连通的冲洗增强器194，柔性的冲洗液体储库198进而通过管节段200以及通过泵164耦合于已过滤液体收集端口162。

在过滤系统150的过滤模式中(图3A)，在过滤器系统被浸没在其中的环境内的原液体被推动以经过过滤介质152进入(由于液体泵164的推进运动)内部空间160中，如由虚线箭头204代表的，其中已过滤液体(现在由点划线206指定)围绕已过滤液体出口流动路径流动入室158中，经过端口162并且然后出来至消耗装置166。然而，已过滤液体的一部分被允许流动经过管节段200进入柔性的储库198中，其中在系统的冲洗模式期间，如在图3B中图示的，增强器194与马达M同时地开动，导致经过喷嘴180朝向过滤介质的内部表面(过滤侧部)发射的液体射流，由此被积聚在过滤介质的外部面(过滤侧部)183上的滤液和尘土被冲洗进入过滤器系统被浸没在其中的原液体储库，其中滤液和尘土被漂流离开。应理解，在过滤过程期间，冲洗增强器194以及马达M被制动。

然而，应理解，冲洗过程(图3B)在过滤过程仍然是活动的同时发生。此外注意，液体储库198是柔性的储库，例如由合适的橡胶材料和类似的制成。

在图4A和4B中图示的并且通常被指定为210的过滤器系统实质上相似于被指定为150并且被在图3A和3B中描绘的过滤器系统，然而没有柔性的冲洗液体储库198。系统210特别地适合于在相当大的深度中的使用。为了清楚，相同的元件已经由相同的参考数字指定。

在图4A和4B的过滤器系统210中，泵164由连接管节段214直接地连接于清洁泵/增强器194，并且其中清洁泵194进而通过耦合管190与冲洗管176连接。

过滤模式与在上文关于图3A作出的公开内容相似地发生并且参照图3A。然而，在冲洗模式(图4B)，已过滤液体的一部分(由被指定为206的点划箭头指定)从液体泵164直接地朝向清洁泵194流动，并且然后经过管190进入清洁管176中，从而产生顶着过滤介质183的内侧表面182的液体的冲洗射流。注意，过滤模式在过滤正在进行时同时地发生。

在图5A-5C中描绘的实例中，图示了根据本文所公开的主题的又一个实例的过滤器系统，通常被指定为230，系统是所谓的错流过滤系统，包括管状的过滤介质232，管状的过滤介质232以界定它们之间的空间238的方式被容纳在套筒236内，其中过滤介质管232由在240和242处的密封垫片密封地固定在外部套筒236内。

原液体入口流动路径246延伸入过滤介质管232的内部空间248中，并且已过滤液体出口流动路径252在管状的过滤介质232的相对的开放的端部延伸。过滤介质232是具有在管状的过滤器系统的相对的开放的端部延伸的液体出口端口252的筛网类型(细网格过滤器)。已过滤液体收集端口256从中间的环形的已过滤液体空间延伸至液体泵258并且液体从液体泵258被转移至消耗装置260。

过滤系统230适合于浸没在流动的原液体的源内，例如在河流中，毗邻于液压站和类似物的出口，其中液体被推进经过管状的过滤器系统。然而，在低的流速和不足够的液体推进力下，液体推进系统被接合，从而把液体以足够的流速推进经过系统。推进系统包括被耦合于示意性地以M代表的马达单元的中心轴268，其中多个叶轮叶片270被安装在轴268上，使得当旋转马达M时螺旋桨叶片旋转，由此把液体以足够的流速推进经过空间248。

过滤器系统230的冲洗机构包括从液体泵258延伸入柔性的已过滤液体储库282中的旁路管280，柔性的已过滤液体储库282借助于清洁泵284和连接管286被配置为用于把冲洗液体推进入环形空间238中，如将在下文解释的。

在系统的过滤模式期间(图5A)，原液体(由虚线箭头290指定)沿着原液体入口流动路径推进，由此当开动液体泵258时原液体被推动以经过液体在其上被过滤的过滤介质232的过滤筛网。已过滤液体，现在由点划箭头代表，被指定为292，从环形空间238流动，经过已过滤液体收集端口256，经过液体泵258并且出来至下游消耗装置260。

在冲洗模式期间(图5C)，过滤过程不被停止，而是，在过滤过程期间被积聚在柔性的储库282内的已过滤液体的一部分现在由清洁泵284推进，经过管286返回入环形空间238中，由此在逆向的方向被推动的液体把滤液从过滤介质的内侧表面297除去，其中所述滤液(点箭头294)流出直接至开放水，即过滤器系统被浸没在其中的原液体储库。

图6至8图示了根据本文所公开的主题的另外的实例的过滤器系统，其中在这些实例中过滤介质是过滤圆盘的紧凑堆叠。

现在转向在图6A和6B中图示的实例，图示了通常被指定为300并且包括多个平行地布置的过滤器单元302的过滤器系统，每个过滤单元是过滤圆盘的紧凑的阵列，如本领域中已知的。过滤器单元302中的每个的内部空间延伸入被耦合于液体推进泵308的已过滤液体收集端口，即收集歧管306中，液体推进泵308被配置为用于把液体从环境，即从过滤器系统被浸没在其内的原液体，推进经过过滤器单元302进入已过滤液体收集端口306中，并且出来至312的消耗装置。已过滤液体的一部分经过连接管318朝向柔性的已过滤液体储库320流动，柔性的已过滤液体储库320通过管节段322进一步耦合于清洁泵324。

该布置使得在系统的过滤过程期间(图6A)原液体(由虚线箭头330指定)由于由液体泵302产生的吸力而被推进经过过滤介质(即紧凑的过滤圆盘)，其中被推动经过过滤圆盘的液体被过滤并且已过滤液体(现在由点划箭头332指定)现在经过液体泵308朝向下游消耗装置312流动，其中已过滤液体332的一部分流动入已过滤液体储库320中，虽然在过滤模式期间清洁泵324被停止。

现在转向图6B，过滤器系统300被图示为在清洁模式期间，其中液体泵308现在被停止，同时清洁泵324被开动，导致现在作为冲洗液体332起作用的已过滤液体从储库320流动入过滤器单元302中的每个的内部空间中，从而在逆向的方向流动并且冲走任何可能已经积聚在过滤器单元302的外部表面338上的滤液，被冲洗液体340冲洗离开而进入液体系统被浸没在其中的原液体中。

虽然在图6A和6B中过滤单元302被图示为在它们实质上平行于彼此地并且直立地延伸的位置中，但是应理解，过滤器单元可以从中央收集轮毂歧管306径向地延伸，由此增加过滤单元的有效的数量。

现在转向图7A和7B，图示了通常被指定为350的根据本文所公开的主题的过滤系统的又一个实例。过滤器系统350相似于关于图6A和6B图示的过滤器系统并且包括从已过滤液体收集歧管354径向地向上突出的多个过滤器单元352(仅作为实例)，其中过滤器单元352中的每个是紧凑的过滤圆盘的塔形物。过滤器单元352中的每个的内部空间经过三通阀360耦合于冲洗管路362并且耦合于已过滤液体收集管354，已过滤液体收集管354被耦合于液体推进泵364，液体推进泵364进而被耦合于下游消耗装置366，下游消耗装置366具有经由被指定为370的冲洗阀通向冲洗管362的分叉。然而，应理解，代替三通阀，其他的阀布置可以被用于液体流动控制，例如两个二通阀等等。

在过滤模式(图7A)中，液体泵364被开动以把原液体(被指定为374的虚线箭头)拉动经过过滤介质，即过滤器单元352中的每个的紧凑的过滤圆盘，进入每个过滤器单元352的内部空间中并且然后经过相应的三通阀360进入已过滤液体收集歧管354中，其中已过滤液体由被指定为376的点划箭头指定，其然后流动经过液体泵364向下游至在366处的消耗装置。

在过滤器单元350的清洁过程(在图7B中被指定)中，过滤在过滤单元352中的一个或多个中同时地继续，而一个或多个其他的过滤器单元352被切换为冲洗模式。在本文所图示的实例中，被指定为352A的其余的过滤器单元借助于相应的三通阀360A被切换为冲洗模式，三通阀360A现在被切换入其中已过滤液体(通过以它们的过滤模式活动的其他单元过滤)的现在作为冲洗液体起作用的一部分流动经过相应的已冲洗的过滤器单元352A的位置中，由此冲洗液体从过滤器单元的内部空间向外地推动，由此冲洗并且除去滤液和其他的尘土(图7B中的点箭头379)进入过滤器系统被浸没在其中的原液体环境中，其中滤液和尘土由湍流洗涤离开。

然而，应理解，在图7A和7B的配置中，由液体泵364产生的压力应当略微地高于过滤器系统被浸没在其内的环境液体压力，从而促进过滤器单元的冲洗。

在图8A和8B中公开的配置大体上相似于关于图7A和7B的之前的实例公开的配置，然而其中过滤单元被以不同的配置布置，即以簇布置。在图8B的实例中，过滤器系统390包括中央壳体392，过滤器单元的多个簇394从中央壳体392在相反的方向横向地突出，每个簇具有被指定为396的单元。过滤器单元396每个是许多紧凑的过滤圆盘，其被配置为用于径向向内地过滤，进入每个过滤器单元的通入壳体392内的中央已过滤液体收集空间中的内部空间中，中央已过滤液体收集空间进而被耦合于三通控制阀400。

控制阀400的一个端口被耦合于具有朝向下游的在404处的消耗装置延伸的出口端口的液体推进泵402，并且阀400的另一个端口被选择性地耦合于清洁泵408，清洁泵408经过管节段410连接于柔性的已过滤液体储库412，柔性的已过滤液体储库41经过管节段414在下游耦合于所述液体泵402。

在过滤器系统390的过滤模式中(图8A)，清洁泵408被停止并且阀400被打开从而使用泵402促进从壳体392的共用已过滤液体收集空间的液体流动。在开动液体泵402时，原液体(由虚线箭头418代表，来自过滤器系统被浸没在其内的液体环境)被推动经过过滤介质(在本情况下过滤圆盘)并且然后进入每个过滤器单元396的内部空间中，被收集入中央已过滤液体收集空间中，并且然后，已过滤液体(由点划箭头422指定)向下游流动至消耗装置404，已过滤液体的一部分流动入柔性的已过滤液体储库412中。应理解，在该位置，清洁泵408被停止。

现在转向在图8B中图示的清洁模式，清洁模式的过程在过滤被停止时进行，由此三通阀400现在被转换，从而允许仅在从清洁泵408进入中央壳体392内的收集空间中的方向的液体流动，由此储库412内的已过滤液体现在作为冲洗液体(点箭头413)起作用，借助于清洁泵408被推进并且被推动入过滤器单元396中的每个的内部空间中，并且然后出来经过过滤圆盘，冲洗走任何积聚在过滤介质的外部表面427上的滤液和尘土，所述滤液和尘土由过滤器系统被浸没在其中的液体内的流漂流和携带走。

从这里开始被图示的实例涉及其中过滤介质是螺纹类型过滤器的过滤器系统。首先参照图9A和9B，图示了通常被指定为450的过滤器系统，过滤器系统包括过滤器单元452，过滤器单元452包括被配置入围绕纵向支撑轴454紧凑的多个过滤圆盘中的多个螺纹类型过滤器盒/节段，其中过滤节段中的每个具有通向在轴454的中空管内延伸的中央已过滤液体收集路径中的开口。

过滤单元是借助于被指定为M的马达与轴454共同地可旋转的，马达可以是电动马达、液压马达和类似的，被配置为用于在冲洗过程期间把过滤器单元452围绕管454的纵向轴线旋转，如将在下文变得明显的。

已过滤液体出口流动路径从收集管454延伸入458的已过滤液体收集端口中，已过滤液体收集端口进而延伸入柔性的冲洗液体储库460中，所述储库在一个侧部被连接于主要液体泵462并且在另一个侧部被连接于清洁泵466，其中主要泵462被连接以把已过滤液体推进至被指定为468的下游消耗装置。清洁泵466进而经过管接头472耦合入中央收集歧管454中，其目的将在下文变得明显。管节段472延伸入冲洗喷洒器分割器475中，以延伸多个喷洒器臂476，多个喷洒器臂476每个装配有紧邻于过滤节段的外部表面479延伸的多个冲洗喷嘴477。

在过滤模式期间，如在图9A中图示的，清洁泵466不是活动的，而主要液体泵462被开动以推进液体并且产生用于原液体的吸力(由虚线476代表)，原液体被推动经过过滤介质即螺纹过滤器452进入中央已过滤液体收集管454中，由此已过滤液体(由被指定为479的点划箭头代表)流动经过收集端口458，经过柔性的储库460并且然后经过液体泵462至458的下游消耗装置。在过滤模式，已过滤液体的一部分在柔性的储库460积聚。

在过滤器系统450的冲洗模式期间，如在图9B中描绘的，主要液体泵462被停止，而清洁泵466现在被开动以由此把已过滤液体从已冲洗液体储库460推进经过管节段472进入477的冲洗喷洒器的阵列中，其中顶着过滤螺纹的外部表面浸没的多个射流冲洗积聚于此的滤液和尘土，所述滤液和尘土(由被指定为477的点箭头代表)被直接地洗涤入过滤器系统被浸没在其中的环境液体中。

在图10A和10B的实例中，图示了通常被指定为500的根据本文所公开的主题的过滤器系统的又一个变形，其中系统包括多个过滤器单元502，每个过滤器单元502被配置作为过滤螺纹的线圈，而不是如在之前的实例中公开的过滤盒，虽然过滤介质的其他的形式也可以被利用。

过滤单元中的每个被配置有外部过滤表面504并且具有延伸入液体收集歧管506内的中央已过滤液体收集流动路径中的内部空间(未看到)，中央已过滤液体收集流动路径在一个端部被连接于过滤泵510并且在相对的端部被连接于冲洗泵512，后者通向过滤器系统500被浸没在其内的环境原液体。出口端口516从液体管510延伸，延伸至下游消耗装置518，然而522的分叉管线被耦合于柔性的已过滤液体储库524。

清洁泵526被配置为用于把液体从已过滤液体储库524泵送入冲洗液体歧管528中，通常被指定为530的多个冲洗机构从冲洗液体歧管528延伸，每个冲洗机构被配置有中央管534，中央管534被耦合于被指定为M的运动产生单元，运动产生单元被配置为用于向管534赋予至少一个旋转运动，虽然往复的线性运动也可以被应用。管534延伸入平行地延伸的分叉的冲洗臂538中，分叉的冲洗臂538具有在实质上径向的方向从其延伸的冲洗杆540，冲洗杆540具有在它们的端部的冲洗喷嘴542，所述冲洗喷嘴紧邻于过滤单元502中的每个的外部表面504延伸。注意，冲洗机构可以包括一个或多个冲洗臂，而不是如在附图中图示的分叉的布置。

在过滤模式中，如在图10A中图示的，冲洗泵512和清洁管526被停止，而主要液体泵510被开动从而把液体推进经过系统。来自环境的原液体被推动以进入过滤器单元502，所述原液体由被指定为546的虚线箭头代表，由此当原液体流被推动经过过滤器单元502时其被过滤，由此已过滤液体(由被指定为548的点划箭头代表)流动入中央已过滤液体收集歧管506中，并且然后经过泵510向下游至消耗装置518，已过滤液体548的一部分也流动入已过滤液体储库524中。

当现在期望冲洗/清洁过滤器系统500时，主要液体泵510被停止，而冲洗泵512和清洁泵526被开动，由此来自储库524的已过滤液体现在作为冲洗液体起作用，流动经过歧管528进入清洁机构530中的每个中，由此当马达M旋转时清洁喷洒器的臂旋转，同时对着过滤器单元的外部表面504发射清洁射流。当这发生时，具有停留在过滤器单元的外部表面上的滤液和尘土的冲洗液体的一部分被洗涤离开至环境(箭头547)，而进入过滤器单元502中的每个的内部空间中的液体流动入收集歧管506中并且然后被冲洗泵512驱逐至环境液体(冲洗液体由被指定为549的点箭头代表)。

应理解，冲洗臂即喷洒器538的往复的线性运动可以被省略，只要具有被施加在过滤器单元上的足够的量的冲洗射流并且取决于它们的密度。

现在转向图11A和11B，图示了关于图10A和10B公开的实例的变化形式，其中过滤系统550包括是盘绕的螺纹类型过滤器单元的多个过滤器单元552，每一个过滤器单元552的内部空间延伸入中央已过滤液体收集端口即歧管554中，中央已过滤液体收集端口进而被耦合于延伸至558的下游消耗装置的液体泵556，分叉的管节段560延伸入柔性的已过滤的储库562中。清洁管566从储库562延伸，清洁管566进而被耦合于冲洗歧管568，多个冲洗喷洒器570从冲洗歧管568延伸，每个冲洗喷洒器570被铰接于旋转马达M并且被铰接于多个径向地延伸的冲洗臂576，每个冲洗臂576被配置为在其自由端部具有与过滤单元552中的每个的内部表面580紧邻地延伸的冲洗喷嘴578。

在过滤过程期间，如在图11A中描绘的，清洁泵566被停止，而主要液体泵556被操作以由此把液体推进经过系统。原液体，由被指定为584的虚线图示，被推动经过过滤器单元552的过滤螺纹，进入每个过滤器单元的中央空间中，并且现在由点划箭头586图示的已过滤液体从中央空间流动入中央已过滤液体收集歧管554中，已过滤液体从中央已过滤液体收集歧管554被泵556推进至下游消耗装置558。

现在转向图11B，当过滤器系统被转换为清洁模式时，主要液体泵556被停止，而清洁泵566被操作以由此把液体从已过滤液体储库562推进入歧管568中，液体从歧管568被分入清洁喷洒器570中的每个中，以由此对着过滤器单元552中的每个的内侧表面580经过喷嘴578发射冲洗射流，由此任何积聚在内部表面580或外部表面583上的滤液和尘土通过由点箭头579代表的冲洗液体洗涤走，进入过滤器系统被浸没在其内的环境原液体中。

在图12A和12B中，图示了根据本文所公开的主题的把液体推进经过过滤器系统的不同的构思。通常被指定为600的过滤器系统包括多个螺纹类型过滤器单元602，多个螺纹类型过滤器单元602在本实例中以直立定向被平行地布置并且全部被容纳在收集歧管606内，形成围绕过滤器单元602的外部表面的液体密闭环境。然而，过滤器系统是错流系统，其中每个过滤器单元602具有在其底部部分的原液体入口端口610以及在其顶部的原液体出口端口612。已过滤液体收集端口616从外壳606延伸，已过滤液体收集端口616延伸至液体泵618，液体泵618进而被配置为用于把液体推进至下游消耗装置620。

通常被指定为626的以气泡发生器的形式的液体推进发生器在原液体入口端口下方延伸，液体推进发生器被配置有泵628，泵628被耦合于歧管630，歧管630被配置有在原液体入口端口中的每个下方延伸的多个开口634，使得当开动泵628时液体被湍流化，导致在向上方向的流动，连同产生在向上方向的气泡导向流动。

在系统600的过滤模式中(图12A)，液体推进机构626通过开动泵628而被开动，并且同样地泵618被开动。以错流方式流动经过开放的圆柱形的过滤器单元602中的每个的原液体631被部分地推动以经过过滤器单元中的每个的螺纹过滤器介质过滤，其中已过滤液体633被收集在已过滤液体收集壳体606内并且然后流动经过收集端口616，经过泵618向下游至消耗装置620。

在过滤器系统600的冲洗模式中，如在图12B中图示的，液体泵618被逆向地以反冲洗方式操作，由此液体639被推动经过盒606并且被推动经过过滤介质即盘绕的螺纹，进入过滤器单元中的每个的中央空间中，其中尘土然后由于通过液体推进机构626推进的原液体的连续流动而被向上流动的原液体洗涤走，如在本文中关于图12A讨论的。

应理解，推进机构626要求用于其合适的操作的气体的正在进行的供应。

图13A和13B的实例是基于关于图12A和12B的构思，系统通常被指定为650并且包括多个簇652(在本实例中四个)，每个簇包括多个过滤簇(在本实例中四个)，其中每个这样的簇652以与关于图12A和12B讨论的相同的方式操作。每个过滤簇652包括被容纳在密封的收集壳体658内的多个过滤器单元654，被耦合于液体泵654的已过滤液体收集管662从密封的收集壳体658延伸，液体泵654进而被耦合于被连接于下游消耗装置670的中央收集歧管668。

过滤器簇652中的每个被配置有用于把液体在向上方向推进经过错流过滤器单元654的液体推进发生器674，液体推进发生器674被配置有气泡发生泵676和分布单元678，如上文关于图12A和12B的实例讨论的。

关于图13A和13B公开的配置的系统的一个优点是使得所有的过滤簇可以同时地以过滤模式操作，或，可选择地，一个或多个过滤簇可以经历冲洗/清洁，如上文讨论的，而其他的簇继续过滤过程，如上文讨论的，其中过滤簇使用同时地被系统中的另一个簇过滤的液体来冲洗。

Claims (20)

1.一种过滤器系统，包括：至少部分地暴露的过滤介质、通向所述过滤介质的过滤侧部中的原液体入口流动路径、在所述过滤介质的已过滤侧部处延伸至至少一个已过滤液体收集端口的已过滤液体出口流动路径、用于把液体推进经过所述过滤介质的至少一个液体泵，以及用于从所述过滤介质的所述过滤侧部除去滤液的冲洗机构。

2.根据权利要求1所述的过滤器系统，其中所述过滤器系统没有把所述过滤介质与环境密封地隔离的壳体，并且其中所述过滤介质被实质上暴露于环境。

3.根据权利要求1或2所述的过滤器系统，其中所述过滤介质被暴露于其被浸没在其中的原液体并且被配置为与其被浸没在其中的原液体直接流通。

4.根据权利要求1所述的过滤器系统，其中所述过滤介质是以圆柱形筒的形式。

5.根据权利要求1所述的过滤器系统，其中所述过滤介质是网式过滤器。

6.根据权利要求1所述的过滤器系统，其中所述过滤介质是盘式过滤器、螺纹过滤器、固体过滤器、网式过滤器中的任何一种或组合。

7.根据权利要求1所述的过滤器系统，其中经过所述过滤介质的过滤能够在径向向内定向的方向或在径向向外定向的方向发生。

8.根据权利要求1所述的过滤器系统，其中过滤器系统被配置为浸没在任何深度。

9.根据权利要求1所述的过滤器系统，其中过滤器系统还包括被配置在所述原液体入口流动路径处的过程筛网。

10.根据权利要求1所述的过滤器系统，其中所述冲洗机构被配置为用于当所述过滤器系统正在过滤原液体时同时地冲洗。

11.根据权利要求1所述的过滤器系统，其中冲洗液体在过滤过程期间从所述过滤器系统获得。

12.根据权利要求1所述的过滤器系统，其中所述过滤器系统还包括被配置为用于积聚已过滤液体的一部分的已过滤液体积聚器，并且其中冲洗液体从所述积聚器获得。

13.根据权利要求12所述的过滤器系统，其中所述已过滤液体积聚器在所述出口流动路径和所述冲洗机构之间延伸，所述已过滤液体积聚器是柔性容器。

14.根据权利要求1所述的过滤器系统，其中所述冲洗机构被配置有用于把冲洗液体在从其已过滤侧部至其过滤侧部的方向推进经过所述过滤介质的清洁泵。

15.根据权利要求1所述的过滤器系统，其中所述液体泵还被配置为用于推进冲洗液体并且其中所述泵装配有阀布置。

16.根据权利要求1所述的过滤器系统，其中所述过滤器系统包括过滤器单元的阵列，每个过滤器单元具有被耦合于共用收集歧管的已过滤液体收集端口和至少部分地暴露的过滤介质，并且其中所述过滤器系统还包括用于把液体从所述过滤介质推进和/或向所述过滤介质推进的一个或多个液体泵。

17.根据权利要求16所述的过滤器系统，其中过滤器单元的阵列中的每个被配置有与独立的运动单元相关联的独立的冲洗机构。

18.一种用于过滤液体的方法，包括把所述液体经过被浸没在所述液体中的过滤系统进行过滤，所述系统包括至少部分地暴露的过滤介质、通向所述过滤介质的过滤侧部中的原液体入口流动路径、在所述过滤介质的已过滤侧部处延伸至至少一个已过滤液体收集端口的已过滤液体出口流动路径、用于把液体推进经过所述过滤介质的至少一个液体泵，以及用于从所述过滤介质的所述过滤侧部除去滤液的冲洗机构。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括通过把冲洗液体在从其已过滤侧部至其过滤侧部的方向推进经过所述过滤介质来冲洗所述过滤介质。

20.根据权利要求19所述的方法，其中冲洗液体在过滤过程期间从所述过滤器系统获得。