CN105194935B - 过滤器单元 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种过滤器单元，包括：出口，流体地耦接至入口；过滤器介质，构造成将流动路径分成清洁部分和污染部分，使得流体从入口流入并在通过出口离开所述过滤器之前穿过过滤器介质；整体形成的压力容器，耦接至过滤器单元的清洁的过滤器侧部；以及反冲洗布置，构造成通过反转穿过过滤器单元的流体的流动而冲洗过滤器单元，该反冲洗布置包括阀，该阀流体地耦接至整体形成的压力容器。

Description

过滤器单元

本申请是申请日为2012年10月5日、申请号为201280060049.5、名称为“具有恒定抽吸力的集尘器”的中国发明专利申请(国际申请号为PCT/SE2012/051062)的分案申请。

技术领域

本公开涉及一种过滤器单元。

背景技术

如今，大多数集尘器是基于使用过滤器介质的过滤技术，该过滤器介质由袜套(socks)或折叠的筒式过滤器构成，通常整体形成在具有与旋风分离器入口类似的入口的容器中。

该过滤技术的缺点在于，在适量的粉尘的情况下，压力降增加并且抽吸力降低，这是主要缺点。例如，混凝土打磨要求在下一个打磨循环之前吸取所有的磨料残留物。现有的用于过滤器清洁的方法要求通过打开安全阀(relief valve)而连续几次地释放真空。这种清洁过程导致了长的工作转换和较低的生产率。由于较差的分离能力，特别是对于5微米以下的尘粒，具有特有的锥形底部的传统旋风分离器(cyclone)已不能替代软管和筒式过滤器。在瑞典专利申请第1000863-9号中描述了一种新型的旋风分离器(Power)，该旋风分离器比传统的旋风分离器类型更高效，并且因此能够替代上述集尘器过滤技术。然而，现场试验已表明Power Swirl旋风分离器技术具有这样的问题，即，漩涡发生器的流动通道易受较大物体堵塞的影响，这在具有不同地面覆盖物(floor covering)的粗打磨期间频繁发生。

发明内容

本发明公开了一种过滤器单元，包括：出口，所述出口流体地耦接至入口；过滤器介质，所述过滤器介质构造成将流动路径分成清洁部分和污染部分，使得流体从所述入口流入并在通过所述出口离开所述过滤器之前穿过所述过滤器介质；整体形成的压力容器，所述整体形成的压力容器耦接至过滤器单元的清洁的过滤器侧部；以及反冲洗布置，所述反冲洗布置构造成通过反转穿过所述过滤器单元的流体的流动而冲洗所述过滤器单元，所述反冲洗布置包括阀，所述阀流体地耦接至所述整体形成的压力容器。

附图说明

现将通过示例的方式参考示出本申请的实例实施方式的附图，并且在附图中：

图1是根据本技术构造的集尘器在操作构造中的示意图。

图2是图1的集尘器的俯视平面图。

图3是根据本技术构造的集尘器在未通电构造中的示意图。

图4是根据本技术的底部构件的实例。

图5示出了根据本技术的包括过滤器单元和集尘器的系统的示例性图表。

图6是根据本技术构造的过滤器单元在操作构造中的示意图。

图7是图5的过滤器单元的俯视平面图。

图8是根据本技术构造的过滤器单元在反冲洗(back flush)构造中的示意图。

图9是根据本技术的用于图5中的过滤器的底部构件的实例。

具体实施方式

现将详细参考技术的实施。每个实例均仅通过技术说明的方式提供，而不作为对技术的限制。对于本领域技术人员来说将显而易见的是可在本技术中作出各种修改和变型而不背离本技术的范围或精神。例如，被描述为一项实施的部分的特征可用于另一实施以产生更进一步的实施。因此，期望的是，本技术覆盖在技术的范围内的这种修改和变型。

本发明解决了Power Swirl技术的对于大物体堵塞的敏感性的问题。特别地，本技术是可提供基本上恒定的抽吸力的集尘器。本技术包括漩涡发生器和两个旋风分离器。第一旋风分离器(内部旋风分离器)可整体形成在较大的收集旋风分离器(collectioncyclone)中，该较大的收集旋风分离器使内部旋风分离器及其流动通道摆脱(relieve，解除，缓解)被接收进集尘器中的最大尘粒以及较大物体。

在图1中示出了本技术的实施方式，该图示出了集尘器的剖面图。

本技术解决了基于Power Swirl的集尘器不能在下列应用中使用的问题，即大物体可进入集尘器并可能堵塞漩涡发生器中的流动通道。

为了解决漩涡发生器中的流动通道的堵塞问题，已测试了多个解决方案，诸如在入口处或在软管上设置有倾斜栏栅的集石器、以在打磨机与集尘器之间的轮上的容器的形式的预分离器或额外的传统型的预旋风分离器。大多数解决方案可在实验室条件下适宜地(decently)工作，但却不能离开实验室条件而在“现场”中适宜地工作。

本技术满足了这样的期望，即，集尘器由于运输原因而仅由一个单元构成且是坚固的，并且另外的使用者仅希望处理仅一个主要的粉尘袋或粉尘容器。

本发明解决了以上全部的问题，并且还提供了一些意想不到的实用的优点，如稍后将在本说明书中变得显而易见的。本技术执行用于从进入的流体中分离颗粒的两个旋风分离器，该流体可为空气或另一类型的气体。本技术解决了与先前的粉尘或颗粒收集器关联的各种问题。对于本说明书中的剩余部分，本技术将称为集尘器。如本文中所使用的集尘器指的是构造成从流体流中移除颗粒的装置。如本文中所使用的术语颗粒和粉尘指的是可从流体中被过滤的物体。如本文中所描述的流体可包括气体或液体。在本文中所呈现的实施方式中，流体是气体(也就是，空气)。集尘器接收颗粒与气体的混合物并且从气体中分离颗粒，使得颗粒一旦被分离即可被适当地处理。

将参考图1至图4来解释本公开。此外，将参考图6至图8来描述另外的过滤器。图1和图3为根据本技术构造的实例集尘器90的示意性剖视图。所示的部件可为夸张的以用于说明。此外，可省略一个或多个部件以有助于本技术的说明。

图1中示出了具有基本上恒定的抽吸力的集尘器90的实例。如所示的，该集尘器包括第一旋风分离器8和漩涡发生器9。第一旋风分离器8可整体形成在较大的收集旋风分离器1中，该较大的收集旋风分离器使第一旋风分离器8及其流动通道摆脱可被吸入的最大的尘粒以及较大的物体。

图1示出了外部气旋运动20和内部气旋运动22。外部气旋运动20在形成在外壁结构1a与内壁结构8a之间的空间30中产生。内部气旋运动22在内部结构8a的内部产生。如本文中所使用的，外部气旋运动20和内部气旋运动22指的是响应于抽吸而产生的两个气旋，其中，内部气旋运动22位于外部气旋运动20之内。内部气旋运动22结合了常规气旋和非渐缩的轴向气旋，并且该内部气旋运动包括以柱形气旋管形式的内壁结构8a。内壁结构8a可在外壁结构1a之内。

集尘器90可包括位于相同端部处的入口3和出口15。至收集旋风分离器1的入口3可完全定位在第一旋风分离器8的入口边缘7的下面。入口3可连接至构造成引起压力降并进而产生抽吸力的加压流体源(未示出)。在至少一个实施方式中，加压流体源可为鼓风机或风扇，该鼓风机或风扇引起穿过(across)鼓风机或风扇的压力降。入口3可流体地耦接至出口15。如在本文中所使用的，流体地耦接指的是部件的流体耦接并且可包括一个或多个中间部件，该部件可在被描述为流体地耦接的两个部件的耦接中使用。此外，集尘器入口3可位于内壁结构8a的顶端44以下的一预定距离处。内壁结构8a的顶端(44)可构造成在操作构造中与集尘器入口3流体连通。内壁结构8a还包括构造成在操作构造中被密封的下端42。

在图2中示出了集尘器的俯视平面图。如所示的，集尘器包括顶盖4。在图2中还示出了如本文中所描述的入口3和出口15。

回到图1，随着流体从入口3通过至出口15，该流体穿过静态漩涡发生器9，该静态漩涡发生器可围绕中央出口管14定位。流体的流动可主要由入口3和出口5控制。在至少一个实施方式中，漩涡发生器9可进一步有助于控制和/或引起外壁结构1a与内壁结构8a之间(特别是在形成于外壁结构1a与内壁结构8a之间的空间30中)的外部气旋运动20。此外，与抽吸力结合的漩涡发生器9可构造成引起内壁结构8a内部(特别是在形成在内壁结构8a中的内部空间31中)的内部气旋运动22。漩涡发生器9的顶端52可基本上与内壁结构8a的顶端44基本齐平。

漩涡发生器9可使得流体和颗粒在朝向管14的入口端39以下的漩涡反射器的螺旋轨道中旋转。尽管示出了柱形的管14，但管14可具有其他形状，例如椭圆形、三角形或其他适当的形状。漩涡发生器9可包括由一个或多个引导叶片54构成的多个螺旋通道。可根据期望的流动特性来选择引导叶片54的数量。例如，叶片的数量可在一个与八个之间。在至少一个实施方式中，叶片54的数量为6。当叶片为两个或更少时，那么产生的流动可能更难以控制并且变成紊流(turbulent)。实施的叶片数量可随漩涡发生器9的尺寸而变化，该尺寸包括漩涡发生器9的长度和直径。多个叶片54可形成在柱形构件51的外部58上。此外，漩涡发生器9可具有定位成最接近出口管14的入口的底侧56。

随着漩涡发生器9长度的增加，流动所需的动力的量可增加。漩涡发生器9可具有的叶片的长度、流动面积、入口角度和出口角度构造成用于分离锐度(separationsharpness)与压力降的理想结合。如上述的漩涡发生器9可根据期望的应用而构造成用于多种流动构造。

与先前的不包括漩涡发生器9的旋风分离器过滤装置相比，漩涡发生器9添加了额外的流动调节器。如下面所解释的，漩涡发生器9允许控制流速以及流动的其他特性，诸如在不具有漩涡发生器9的过滤装置将不具有层流的情况下继续提供层流。在至少一个实施方式中，漩涡发生器9可构造成提供介于二十米每秒与八十米每秒之间的流速。流速和流向可由引导叶片54的数量以及这些引导叶片的高度和与中央轴线的角度来控制，并因此控制颗粒的在颗粒到达颗粒室的入口之前的停留时间，该颗粒室位于由开口围绕的中央漩涡反射器的后面。

在旋风分离器以变化的流速(例如，低流速)被使用的情况下，漩涡发生器9的流动面积可通过固定于出口管14的膨胀中央壁(未示出)而减小。当该膨胀中央壁固定于出口管14时，该膨胀中央壁减少了内壁结构8a与出口管14之间的距离。随着内壁结构8a与出口管14之间的距离减小，流动面积减小，由此使得低速增加，从而允许增加效率并且还允许高的阻力(drag)和压力降。分离效率与切向速度的平方除以内壁结构8a的内部半径(更精确地说是颗粒当前径向位置的半径)成比例。然而，压力差也以这一比率增加，并且最终的参数选择将是折中的。总体目标是穿过装置的流动应基本上免于出现紊流。根据本公开的漩涡发生器9可设计成确保基本上的层流，并且确保颗粒将具有适当的流动角度以及在旋风分离器中适当的停留时间，以便在颗粒到达出口管14的底端39的位置之前允许颗粒抵靠壁的边界层落下，由此使得抽吸进出口管14中的风险最小。例如，当集尘器9包括漩涡发生器9时，颗粒的螺旋路径可构造成使得颗粒在遇到漩涡反射器13之前到达内壁结构8a。例如，在至少一个实施方式中，相对于旋转的中央轴线92的角度在65度与80度之间。在至少一个实施方式中，该角度可在70度与75度之间。如果以不同的方向测量该角度，则可以说该角度则可说成在10度与25度之间。并且在至少一个实施方式中，该角度可在15度与20度之间。

当流体涡流到达漩涡反射器13时，该流体涡流朝向中央出口管14迅速转向穿过漩涡发生器9的中央并进一步穿过盖4中的出口15而流出。在沿着气旋管的内部的边界层中分离出的颗粒与在旋风分离器的中央中的空气涡流的迅速回转的位置之间的相对大的距离可有助于有效地收集颗粒和/或粉尘。间隙41形成在漩涡反射器13与内壁结构8a之间。当内壁结构是以圆管的形式时，间隙41可基于内壁结构8a的内径来确定尺寸。在至少一个实施方式中，间隙41在内壁结构8a内径的百分之五与百分之十之间。间隙41的宽度可根据内壁结构8a的直径来确定。例如，在至少一个实施方式中，当内壁结构8a的直径为0.5米时，间隙41可为0.025米。在另一实施方式中，当内壁结构8a的直径为0.1米时，间隙41可为0.008米。

在集尘器90的设计中，在至少一个实施方式中，可理想的将集尘器90构造成具有层流，这是因为层流允许内部气旋运动22中的小颗粒在其碰撞内壁结构8a而缓慢下落并从旋风分离器中落下时更容易被捕获。

此外，当存在漩涡发生器9时，漩涡发生器9迫使流动遵循预定路径，从而使得流动沿着该路径定向，即使该流动与设计的流动特性相比是减少的。例如通过当前描述的漩涡发生器9，可以比入口3和出口15通常会被设计成进行操作的流速的一半更小的流速引起内部气旋运动22。在至少一个实施方式中，入口3的剖面面积是出口15的剖面面积的一半。

上述部件可产生生成内部气旋运动22。如上所述，内部气旋运动22可被优化用于有效地捕获细小的尘粒和较少量的粉尘，由此增加工作周期或操作周期，这是因为不需要像平常一样清空粉尘室10。与内部气旋运动22的半径35相比，外部气旋运动20具有更大的半径33，并且外部气旋运动20能够容易地容纳更大比例的粉尘。在至少一个实施方式中，粉尘和颗粒构造成从内壁结构8a和外壁结构1a两者中同时清空。外部旋风分离器1的切向入口72必须完全地竖直定位于内部气旋运动22的入口74以下。通过所述布置，系统压力差可显著地低于具有相同切向入口72的单个旋风分离器。此外，本技术提供相对于单个旋风分离器的增加的抽吸力。

内部气旋运动22在外部气旋运动20之内的本布置可要求内锁12位于内部旋风分离器8与外部旋风分离器1之间。如在本文中示出的锁指的是构造成锁定结构的底端的构件，以便允许内部气旋运动22的从外部气旋运动20中的形成和/或与外部气旋运动的分离。此外，锁6可位于外部收集器旋风分离器1与周围环境之间。在至少一个实施方式中，内锁12或锁6可为以可移动的活板(flap)形式的常规机械锁。

在另一实施方式中，内锁12或锁6可为软管锁。当内锁12和锁6是软管锁时，锁12和锁6构造成分别基于在内壁结构8a之内或在外壁结构1a与内壁结构8a之间的气旋的存在而响应。在至少一个实施方式中，软管锁可为薄的且柔性的构件。例如，制造内软管锁12的材料可与用于轮胎的内胎的材料类似。由于软管锁6位于外部旋风分离器1下面(该外部旋风分离器具有较弱的真空)，所以该软管锁可为由塑料制成的收集袋。塑料袋可具有小于0.5mm的厚度。在又一实施方式中，塑料袋可具有小于0.2mm的厚度。软管锁6可收集较粗糙的和较细小的粉尘。

在至少一个实施方式中，第一旋风分离器8在其下端42中可具有软管锁12。软管锁12可如上所述地布置。在至少一个实施方式中，软管锁12不具有机械移动部件。在又一实施方式中，软管锁12可为壳体。该壳体可为柱形壳体、锥形壳体或允许颗粒从此处通过的其他形状。壳体的形状还可基于内壁构件8a的形状而进行修改。在至少一个实施方式中，软管锁12可为弹性的。在本文中所使用的弹性指的是材料可变形并回到材料的初始状态的能力。在至少一个实施方式中，弹性材料可为能变形并回到该材料的初始状态的橡胶材料。如软管锁12构造成基本上密封内壁结构8a的底部42。软管锁12可由基本上薄的材料形成。例如，材料在厚度上可小于2mm、或甚至小于1.5mm或甚至更(still)小于1mm。

如上所述的软管锁12可包括在本文中示出的不同实施方式的一个或多个特征。

在集尘器90的操作期间，内部气旋运动22与外部气旋运动20之间的压力差可在它们之间引起在大于100kgf(1000N)的范围内的竖直向上的力。这一竖直向上的力可用于允许内部气旋运动22相对于外部气旋运动20的相对运动。如在本文中呈现的，这种运动是有利的，因为该运动为内部旋风分离器8提供了相对于外部旋风分离器1在轴线方向上的一些运动自由度，从而在启动和停止时或通过致动安全阀(该安全阀即刻地(instantly)禁用/启用(disable/enable)系统中的真空)使得内部旋风分离器8中累积的粉尘被振落至软管锁6或收集袋。可替换地，通过手动地堵塞阀或入口可使流动暂停一段时间，由此释放真空。当真空被释放时，内软管锁12和软管锁6从收缩构造100释放至扩张构造102(比较图1和图3中的内软管锁12和软管锁6，分别示出了收缩构造100和扩张构造102)。此外，当真空被释放时，内壁8a相对于外壁1a下落一预定距离，使得该内壁碰撞止动件17。当内壁8a碰撞止动件17时，内壁结构8a振动，并且允许收集在内壁结构的壁上的粉尘被更容易地释放。在其他实施方式中，止动件17可采用其他位置限制器的形式。位置限制器可构造成相对于外壁结构1a限制内壁结构8a的运动的范围。此外，该振动还使得收集在内软管锁12中的粉尘同样被更容易地释放。

下面说明关于如图1至图4所示的集尘器90的实施方式的另外的细节。回到图1，说明本公开的一实施方式。集尘器90可包括外壁结构1a。外壁结构1a可以如所示的柱形管的形式。在其他实施方式中，外壁结构1a可采用其他形状，诸如六边形或椭圆形形状。在一些实施方式中，外部壁的形状可为与外壁结构1a的内部形状不同的形状。例如，外壁结构1a的外部壁的形状可为六边形，但外壁结构1a的内部壁的形状可为圆形。外壁结构1a的下部可布置为用于累积较大颗粒的颗粒室2。

外壁结构1a可具有用于载有颗粒的流体流的入口3。外壁结构1a固定至上部封闭盖4并且固定在具有外底部构件5的底部。盖4可构造成密封外壁结构1a的顶部34。外底部构件5可构造成允许来自颗粒室2和10的累积的颗粒穿过该外底部构件而进入软管锁6(在至少一个实例中该软管锁可为粉尘袋)中，这在流动被断开时发生。当集尘器90处于操作构造100使得产生外部气旋运动20时，外底部构件5防止软管锁6被抽吸入颗粒室中。虽然示出的实施方式包括形成在外底部构件5与软管锁6之间的室，但在其他实施方式中，软管锁6将与外底部构件5的底侧基本上齐平。在至少一个实施方式中，外底部构件5可耦接至外壁结构1a的底部32，这样使得外底部构件5定位至软管锁6内部。只要外底部构件5防止软管锁6进入室中并允许尘粒穿过该外底部构件，那么外底部构件5则可采用多种不同的形式。在至少一个实施方式中，外底部构件5可采用格栅或栏栅的形式，诸如在图4中所示的那种。当外底部构件5是格栅时，该格栅可包括多个支撑杆150，这些支撑杆在其之间形成多个孔。多个支撑杆150防止软管锁6进入颗粒室中，并且多个孔152允许粉尘和颗粒下落穿过。在其他实施方式中，外底部构件5可包括其他形状的孔。孔的尺寸可基于设计成穿过孔的粉尘和颗粒的尺寸而选择。在至少一个实施方式中，软管锁6从收缩构造100扩张至扩张构造102，收缩构造100对应于操作构造。

在流体流已通过入口3之后，较大的颗粒通过外部气旋运动20从主流体流动中分离。颗粒可以螺旋路径朝向粉尘室2移动。较小的颗粒跟随主流体流向上并围绕内壁结构8a的入口边缘7。在至少一个实施方式中，内壁结构8a可采用内部放置的气旋管的形式。在至少一个实施方式中，气旋管可基本上为柱形的。在其他实施方式中，气旋管可具有与上文相对于外壁结构1a描述的形状类似的形状。

流体流通过漩涡发生器9向下加速，迫使剩余的颗粒至内壁结构8a的内表面。当颗粒接近内壁结构8a的内表面时，颗粒可在边界层中被捕获。由于强大的离心力，颗粒可在螺旋路径中向下移动直到颗粒到达单个颗粒室10，颗粒在该颗粒室中积累。内壁结构8a可包括内底部构件11，该内底部构件将收集的颗粒从颗粒室10向下传输穿过内软管锁12。内底部构件11可构造成类似于如上所述的外底部构件。例如，内底部构件11可构造成允许颗粒穿过内底部构件，并且防止软管锁12进入内颗粒室中。虽然内软管锁12被示出在内软管锁12与内底部构件11之间形成间隙空间，但其他实施方式可使内软管锁12构造成使得该内软管锁与内底部构件11的底侧基本上齐平。在至少一个实施方式中，间隙空间可形成为结合内部气旋运动22的抽吸力而响应于颗粒及粉尘的重量。

当穿过集尘器的流动停止时，软管锁12可如图3中所示地释放。当内软管锁12从图1的收缩构造释放至图3的扩张构造时，颗粒和粉尘可穿过软管锁12移动进入软管锁6中。扩张构造可在流动关闭且软管锁12打开时产生。内软管锁12可耦接至内壁结构8a的下端42。在至少一个实施方式中，内软管锁12构造成密封内壁结构8a的下端42。

在至少一个实施方式中，内软管锁可为柱形或锥形弹性壳体。柱形弹性壳体可具有小于2毫米的厚度。在又一实施方式中，柱形弹性壳体可具有小于1.5mm的厚度。在又一实施方式中，柱形弹性壳体可具有小于1mm的厚度。在又一实施方式中，软管锁12可形成为具有底部，由此防止颗粒通过该软管锁。在至少一个实施方式中，软管锁12可为塑料袋。内软管锁12可从收缩构造100扩张至扩张构造102，收缩构造100对应于操作构造。内底部构件11可耦接至内壁结构8a的底部42，这样使得内底部构件11定位至内软管锁12内部。

当被净化的流体流离开漩涡发生器9时，该被净化的流体流还在螺旋路径中向下移动直到该流体流在漩涡反射器13处再次被拾取(picks up)，并穿过中央出口管14且向外通过出口15而离开集尘器90。(流动路径还在图1中通过箭头表示)。

中央出口管14和出口15可耦接至漩涡发生器9和顶盖4，而内壁结构8a可在漩涡发生器9的外部上竖直移动。可能的竖直位移由穿过柱形管1a插入且插在安装在内气旋管8a外部的止动凸缘(lug)17上的安装销16来限制。当流动被开启时，内气旋管8a向上移动但由上部止动凸缘17a停止，并且当流动被关闭时，内气旋管8a向下掉落且由下部止动凸缘17b停止，其中，在集尘器90中的不同位置中被捕获的颗粒松散并朝向软管锁6向下落下。可替换地，止动凸缘17可安装在漩涡发生器9的顶部上，并且仅允许内气旋管8a的边缘7向上移动一预定的距离。由此不需要上部止动凸缘17a。在至少一个实施方式中，内气旋管8a相对于柱形管1a的运动发生在集尘器90的启动和停止期间。在另一实施方式中，内气旋管8a相对于柱形管1a的运动发生在安全阀关闭或打开时，该安全阀的关闭或打开即刻地启用/禁用系统(集尘器)中的真空。当然内部旋风分离器8还可安装在外部旋风分离器内的固定位置中。

在至少一个实施方式中，如在图5、图6以及图7中所示，集尘器9还可进一步包括另外的过滤器200。过滤器200可流体地耦接至集尘器90的出口15。过滤器200可构造成移除未被集尘器90捕获的颗粒和/或污染物。例如，过滤器200可构造成收集危险粉尘。例如，危险粉尘可包括石棉尘和硅尘。虽然如在本文中呈现的过滤器200可耦接至如在本文中呈现的集尘器90，但过滤器200可通过包括标准集尘器的其他类型的集尘器来实施。

如今，大多数集尘器基于使用过滤器介质的某类过滤技术，该过滤器介质由袜套或所谓的折叠的筒式过滤器构成，通常整体形成在具有与切向旋风分离器入口类似的入口的容器中。上述过滤技术的一个主要缺点为对受污染过滤器介质的处理将涉及的区域和人员暴露于非常危险的粉尘，例如石棉和硅。在混凝土地面打磨(floor grinding)中，通常集尘器过滤器被堵塞并且大部分粉尘留在地面上，并且按每平方米支付报酬的操作者开始用手，或者通过抵靠地面来振动过滤器介质或者使用某一工具来清理过滤器。一些集尘器包括经通过放泄阀(depression valve)的清理选项，该放泄阀通常包括一杆，操作者反复使用该杆以释放真空且有希望地使粉尘层从过滤器介质落下。

本公开的过滤器解决了上述问题。在至少一个实施方式中，过滤器可分成一个永久固定的清洁部分和一个可拆卸的污染部分，该污染部分可被更换而不存在任何暴露于环境或使用者的风险。在至少一个实施方式中，污染部分然后可被清理并且通过在期望用于这个目的的特殊的空间或装置中的新的过滤器而重新装载。在又一实施方式中，可拆卸的污染部分可由可处理材料(disposable material，一次性材料)来设计，所以整个污染部分可在使用后被处理。

在至少一个实施方式中，本公开的过滤器可构造成捕获小颗粒和/或危险颗粒。然而，如在本文中呈现的过滤器未被设计成处理包含大量粉尘的进来的流体。因此，本过滤器旨在与至少一个或多个粉尘分离装置/预分离器单元结合使用。在至少一个实施方式中，粉尘分离装置/预分离器单元可包括一个或多个旋风分离器，该旋风分离器可构造成从流体流中移除至少80％的粉尘。在至少一个实施方式中，粉尘分离装置/预分离器单元可为如在本文中所述的集尘器。

根据旋风分离器的效率和粉尘的量及类型，必须以一定间隔来清理过滤器介质，以便减少在过滤器介质上增加的压力阻力，该增加的压力阻力减少系统的抽吸力。在图5中示出了系统的实例。如在图5中所示，集尘系统可包括依次布置的地面打磨机、预分离器、高效过滤器以及风扇。该图表示出了地面打磨机产生粉尘。预分离器接收流体(例如，空气)与粉尘的混合物。如所示的预分离器示出为从流体与粉尘的混合物中移除大约98％的粉尘。被部分清洁的流体进入将在下面进一步描述的高效过滤器中。高效过滤器可进一步构造成从流体中移除剩余的2％粉尘的1.999％。基本上清洁的流体进入风扇，该风扇排出基本上清洁的流体，该流体具有少于0.001％的流体与粉尘的混合物所具有的粉尘。通过预分离器和高效过滤器移除的百分比可不同于上面指出的百分比。特别地，预处理器可构造成移除92％与99％之间的粉尘。如在本文中呈现的高效过滤器可构造成移除1％至8％的粉尘。如上面所指出的，预分离器可为如上所述的集尘器或另一类型的预分离器。此外，虽然已参考了用于产生粉尘的地面打磨机，但粉尘可由产生粉尘的任意过程产生，例如木材切割、金属打磨、锯削等。

通常这种粉尘收集系统显示(show)在打磨机和软管上具有3kPa恒定的压力降，在有效的气旋预分离器上为5kPa的恒定压力降并且在清洁的高效过滤器上为1kPa的恒定压力降，并且在需要被清洁的堵塞的高效过滤器上达到3kPa的恒定压力降。

在本技术中，高效过滤器的清洁可通过用压缩空气反冲洗(back-flush)而完成。在用于地面打磨的可移动集尘器的情况中，小型迷你压缩机被安装至单元，从而将压缩空气供应至整体形成在过滤器中的压力容器，以便将瞬间的强大冲击波传送进过滤器介质布置(例如筒式过滤器)中，该冲击波对过滤器进行清洁，并将粉尘层向下传送至粉尘容器或粉尘袋。在其他实施方式中，整体形成在过滤器中的压力容器可构造成储存用于清洁筒式过滤器/过滤器介质的大量载荷(charge)。

可使用不同的策略来选择冲洗次数及冲洗之间的间隔，例如在过滤器之后或在过滤器上的压力降可致动反冲洗过程。当系统反冲洗时，控制反冲洗的小型PLC计算机然后可检查冲洗是否有效，并如果无效则再多冲洗一点和/或通过释放在过滤器介质上的压力差(通过短暂地释放或阻断阀)来使清洁更有效。对于正常轻度的(light)地面打磨而言，当操作者关闭风扇且真空恰好消失时但是在移除粉尘袋之前，一分钟进行两次反冲洗可以是足够的。

在适用于地板打磨的集尘器系统中，PLC还可控制电相位(electric phase)顺序，并且如果错误则改变顺序，所以风扇将进行抽吸而不会使得吹出粉尘。此外，PLC可直接或间接地通过电流来监控风扇&马达中的温度，并且当到达特定温度时关闭风扇以防止可能导致故障的过热。

图6示出了根据本技术的示例性过滤器单元200。过滤器单元201可包括过滤器本体201。过滤器本体201可具有用于污染流体的入口202。在至少一个实施方式中，入口202可为切向的，如在过滤器单元201的俯视平面图图7中所示的。

过滤器本体201呈现出过滤器单元200的被尘粒污染的部分。因此，过滤器单元可描述为具有污染部分232。过滤器本体201可耦接出口室203。出口室203可位于过滤器单元200的清洁部分234上。出口室203可耦接至用于清洁流体的出口204。过滤器单元200的污染部分232可通过释放紧固件205而与清洁部分234分离。在至少一个实施方式中，紧固件205可为V形夹具耦接单元。在其他实施方式中，紧固件205可为构造成将被污染部分232可释放地耦接至清洁部分234的另一紧固件。

过滤器介质206可位于过滤器本体201内部。过滤器介质206可为锥形的或直立的。此外，过滤器介质206可通过中央杆207耦接至过滤器本体201。中央杆207可耦接至过滤器本体201内部的一个或多个附接点，诸如辐条(spoke)209。过滤器介质206可在过滤器单元200的污染部分232与清洁部分234之间形成屏障(barrier，隔离层)。除了过滤器介质206之外，清洁部分234通过底部密封板208以及在上部板中的密封装置216而与污染部分隔开，该上部板包括位于中央的一个或多个辐条209。上部板允许清洁的流体向上通过进入出口室203中。然后，清洁的流体继续进一步至出口204。

出口室203可耦接至压力容器210。压力容器210可构造成容纳压缩气体，例如空气。压力容器210可进一步构造成通过阀211及喷嘴部215与过滤器单元200的清洁部分234流体连通。可替换地，整体形成的压力容器210可描述为耦接至清洁的过滤器侧部222。喷嘴部215可容纳一个或多个喷嘴。喷嘴部215可构造成通过用高速气体迸发(gas bursts)从内部反冲洗过滤器介质206而清洁该过滤器介质，见图8示出了过滤器单元200的过滤器介质206的反冲洗。

如上所述，粉尘通过入口202进入过滤器单元200，并且然后被过滤器介质206捕获。出口204可耦接至抽吸装置，诸如驱动流动穿过过滤器单元200的风扇或某些其他装置设备，例如见图5的图表。

在操作一段时间之后，过滤器介质206可变成被粉尘层覆盖，并且在过滤器单元200上的压力降增加，这样使得有必要清洁过滤器介质206。过滤器介质206可通过来自喷嘴部215的一个或多个反冲洗气体迸发而清理。来自喷嘴部215的反冲洗气体迸发可在过滤器单元200的操作期间执行。在至少一个实施方式中，来自喷嘴部215的反冲洗气体迸发可在流动切断之后执行。当来自喷嘴部215的反冲洗气体迸发在在流动切断之后执行时，反冲洗可更有效。在至少一个实施方式中，反冲洗布置230可构造成通过反转穿过过滤器单元200的流体的流动而冲洗过滤器单元200。

此外，可编程逻辑控制器(PLC)可耦接至反冲洗布置230的阀211。可编程逻辑控制器可控制过滤器200的反冲洗。此外，一个或多个压力传感器可构造成检测压力下降，并且可编程逻辑控制器构造成在压力下降变化超过一预定水平时开始反冲洗操作。

此外，在反冲洗期间，粉尘可下落进入粉尘室212中并且进一步下落穿过可拆卸的底部构件213。在至少一个实施方式中，底部构件213是格栅装置。粉尘通过底部构件213落进粉尘袋214中，或密封的粉尘罐中。底部构件213可构造成允许粉尘袋214抵靠底部构件213而被吸起，如在图6中所示。粉尘袋214可抵靠底部构件213被吸起，即使粉尘仍在袋214中。

过滤器单元200可包括流体地耦接至入口202的出口204。此外，过滤器单元200可包括过滤器介质206，该过滤器介质构造成将流动路径分为清洁部分234和污染部分232，这样使得流体从入口202流入并在通过出口204离开过滤器200之前穿过过滤器介质206。过滤器单元200可构造成从流体中移除非常细小的颗粒，其中，细小颗粒在最大尺寸上小于0.2毫米。入口202可构造成流体耦接至集尘器90的出口15。紧固件205可构造成将清洁的过滤器侧部222耦接至至污染的过滤器侧部224。污染的过滤器侧部224可为可根据危险材料处理过程而被处理的可处理部分。

此外，污染的过滤器侧部224可进一步包括过滤器软管锁214。过滤器软管锁214可构造成耦接至污染的过滤器侧部224的底端225。

过滤器单元220可进一步包括过滤器底部构件213，该过滤底部构件构造成防止软管锁214被吸进污染的过滤器侧部224中，并且该过滤底部构件允许颗粒在移除真空的状态中穿过过滤器底部构件213。在至少一个实施方式中，过滤器软管锁214可为具有密封端部的袋。

Claims (13)

1.一种过滤器单元，包括

出口，所述出口流体地耦接至入口；

过滤器介质，所述过滤器介质构造成将流动路径分成清洁部分和污染部分，使得流体从所述入口流入并在通过所述出口离开过滤器之前穿过所述过滤器介质；

整体形成的压力容器，所述整体形成的压力容器耦接至所述过滤器单元的清洁的过滤器侧部；以及

反冲洗布置，所述反冲洗布置构造成通过反转穿过所述过滤器单元的流体的流动而反冲洗所述过滤器单元，所述反冲洗布置包括阀，所述阀流体地耦接至所述整体形成的压力容器，

其中，所述过滤器单元的污染的过滤器侧部包括过滤器软管锁，其中，所述过滤器单元还包括过滤器底部构件，所述过滤器底部构件构造成用于防止所述过滤器软管锁被吸入所述污染的过滤器侧部中，并且所述过滤器底部构件允许颗粒在移除真空的状态中穿过所述过滤器底部构件。

2.根据权利要求1所述的过滤器单元，其中，所述反冲洗布置构造成在所述过滤器单元的运转期间反冲洗所述过滤器单元。

3.根据权利要求1或2所述的过滤器单元，其中，所述整体形成的压力容器构造成为能再充电的。

4.根据权利要求1或2所述的过滤器单元，所述过滤器单元还包括可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器耦接至所述阀，其中所述可编程逻辑控制器构造成用于控制所述过滤器单元的反冲洗。

5.根据权利要求4所述的过滤器单元，其中，当从属于权利要求2时，所述可编程逻辑控制器构造成在反冲洗操作之间以一预定时间间隔启动所述过滤器单元的反冲洗。

6.根据权利要求5所述的过滤器单元，其中，所述预定时间间隔为大约30秒。

7.根据权利要求4所述的过滤器单元，所述过滤器单元还包括构造成用于检测压力下降的一个或多个压力传感器，并且所述可编程逻辑控制器构造成用于在所述压力下降的变化超过一预定水平时开始反冲洗操作。

8.根据权利要求1或2所述的过滤器单元，其中，所述过滤器单元构造成从流体中移除非常细小的颗粒，其中，所述细小的颗粒的最大尺寸小于0.2毫米。

9.根据权利要求1或2所述的过滤器单元，其中，所述入口构造成流体地耦接至集尘器的出口。

10.根据权利要求1或2所述的过滤器单元，所述过滤器单元还包括紧固件，所述紧固件构造成将清洁的过滤器侧部耦接至所述污染的过滤器侧部。

11.根据权利要求10所述的过滤器单元，其中，所述污染的过滤器侧部是能根据危险材料处理过程而被处理的能处理部分。

12.根据权利要求11所述的过滤器单元，其中，所述过滤器软管锁构造成耦接至所述污染的过滤器侧部的底端。

13.根据权利要求12所述的过滤器单元，其中，所述过滤器软管锁是具有密封端部的袋。