CN106103925A - 用于清洁过滤器、尤其是微粒过滤器的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于清洁包括过滤器通道的过滤器主体、尤其是微粒过滤器的装置，所述装置基本上包括用于将空气、尤其是压缩空气供应到一个过滤器主体的端面的一个流出组件和用于安装待清洁的该过滤器主体的一个固定组件。根据本发明，该流出组件(7)被设定尺寸以使得它至少大致覆盖该过滤器主体F的朝向该流出组件(7)打开的多个过滤器通道(2)，或者可替代地，提供一个覆盖单元(12)，所述单元形成在该流出组件(7)与该过滤器主体(7F)的前面之间大致完全密封的一个腔室。该空气至少部分地以脉冲形式被递送到该过滤器主体F的这些过滤器通道(2)。

Description

用于清洁过滤器、尤其是微粒过滤器的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于清洁过滤器主体、尤其是颗粒过滤器的设备，并且涉及一种用于清洁过滤器主体、尤其是颗粒过滤器的方法。

定义

颗粒过滤器应当被理解为是指收集由于燃烧过程而形成的固体或气溶胶(以下被称为颗粒)的过滤器。此类颗粒过滤器可以用在例如(但不限于)具有一个柴油发动机的机动车辆中，以便减轻由于柴油的燃烧过程而产生的相应污染物负载。

本发明并不限于清洁具体地用于机动车辆的颗粒过滤器。相反，通用表达“过滤器主体”应当被理解为是指对固体或颗粒执行过滤以便从流体流、排气流或类似物中移除所述固体或颗粒或者降低流体流、排气流或类似物中所述固体或颗粒的数量的任一种类型的过滤器。

背景技术

由内燃机放出的这些颗粒包括气溶胶(例如像碳烟颗粒)、来自润滑油的燃烧的金属氧化物和其他不可溶的有机或无机物质(例如像碳烟、未燃烧的燃料、燃烧过的油成分)以及其他可溶的有机物质和硫氧化物质。提供一种所谓的颗粒过滤器用于此类颗粒的过滤，该颗粒过滤器被安排在例如一个机动车辆的排气区域。通过使用一个所述类型的颗粒过滤器，有可能捕获该排气中所包含的这些高比例的颗粒。此处，在以下两者之间作出区分：在该过滤器的操作过程中能够通过相应措施被氧化或再生的可燃颗粒(诸如碳烟颗粒)以及在将该颗粒过滤器从排气管路拆卸之后能够仅通过机械方式从该过滤器移除的不可燃颗粒(诸如来自发动机润滑油的燃烧的金属氧化物灰)。

如果该颗粒过滤器变得越来越多地充满颗粒，排气压力持续增加。其结果是，用于该内燃机的相应反向压力增加，这导致了燃料消耗的劣化和恶化的操作状态以及增加的发动机磨损。因此，对于在该颗粒过滤器内累积颗粒的该过滤器来说，定期地、具体地最晚在超过相应的最大可容许反向压力时进行清洁是必要的。

不充分的过滤器清洁可能非常昂贵并且导致该过滤器出现故障。最后，甚至可能导致该内燃机以及该过滤器本身中的不能修复的缺陷。

在此，在表面过滤器的情况下，这些颗粒主要粘在过滤器壁的表面上或者通过深层过滤保持在该过滤器壁的内部中。相对较大的颗粒不能穿过该过滤器壁并且因此累积在其表面上。以此方式，厚的颗粒累积层可以形成在过滤器管道表面上。用于将这些颗粒粘到多孔过滤器壁上的物理作用的机构是基于附着性。这些颗粒朝向该过滤器壁的移动主要通过扩散机构产生，并且具有该排气通过叠加在其上的该过滤器的流动。这些过滤器壁本身可以由不同的多孔材料组成，这些多孔材料通常由纤维或粉末构造。这些多孔壁可以以多种方式安排在该过滤器中。在纤维和金属粉末的情况下，它倾向于构造平面过滤器壁的情况，这些过滤器壁被安排在管、袋或波纹管中。在由陶瓷粉末制成的过滤器、即所谓的“壁流式过滤器整块”的情况下，使用一种过滤器管道结构，其中这些过滤器管道(相对于对应末端)以交替的方式关闭。该排气流因此被迫流动通过该多孔壁结构。通过制造过程，有可能生产不同几何形状或特性的过滤器材料。

在具有一种过滤器管道结构的过滤器整块的情况下，在以下两种类型的颗粒累积之间作出基本的区分。

首先，一种所谓的壁累积，该壁累积从该过滤器管道的起点到该过滤器管道的末端越过整个过滤器管道壁产生并且该壁由更均匀地分布的颗粒累积层组成。所述累积层由不可氧化的灰颗粒的一个下层和一个上碳烟层组成，该下层不能通过过滤器再生减少并且该上碳烟层在该过滤器的操作过程中能够通过再生减少。在该过滤器的一个清洁过程中，所述层可以容易地并且以极少的力消耗(例如通过压缩空气脉冲)从该过滤器移除。这是因为所述累积层以均匀薄层形式沉积并且因此在该过滤器管道的整个长度上具有均匀的厚度，这样使得在该过滤器的使用压缩空气的一个清洁过程期间，该压缩空气可以穿透来自相邻过滤器管道的多孔壁并且分离该累积层。归因于该过滤器管道不连续的事实，所述薄的累积层均匀地沉积在该过滤管道的处于该过滤器主体的入口区域中的表面上。作为这种情况的例外，不可燃颗粒的累积的积聚发生在该过滤器管道处，并且这导致所谓的灰塞(Ashchestopfen)或插塞状颗粒累积的形成。

归因于排气脉冲的永久作用，所述灰塞在其结构方面是非常紧凑的并且因此比以上描述的过滤器管道壁上的累积层坚硬得多。因此，可以仅利用高的力消耗将所述灰塞从该过滤器移除。

从现有技术中已知多种清洁设备，这些清洁设备对已经从一个内燃机的排气管路拆卸的过滤器进行清洁。在此，使用诸如蒸汽、干冰或其他流体的媒介来相应地冲洗这些过滤器管道并且将颗粒从其中移除。

在现有技术的一个改进中，提供一种设备，该设备接收优选地旋转对称的过滤器并且将后者安装成使得它包围其纵轴可旋转。通过一种线性移动(该线性移动在所有情况下都与该纵轴交叉)，在所有情况下一个喷嘴设备优选地在该过滤器主体的上部正表面和下部正表面上均匀地来回移动。该喷嘴设备以多个压缩空气喷嘴或一根软管的形式提供，该软管在此以一个小间距被强制性地引导越过该过滤器主体的该正表面，或者以不受控制的方式沿着该正表面的表面部分地滑动。从该喷嘴逃逸的压缩空气总体上是连续的。

一个缺点是，具体地，该过滤器主体和其纵轴的旋转与该喷嘴或该软管的线性移动是不同步的，这样使得在一个相应的运行时间和线性移动的情况下，尽管存在连续排出的空气喷射至少一次扫过整个正表面的高度可能性，然而它不能确保在此情况下整个过滤器主体在所有区域中的充分清洁也已经发生。

归因于多次通过中心以及在圆周附近(在外边缘处)的可靠通过的统计概率，仅能够证明无效率的利用。该过程是在一个闭合的舱室中利用一个相应的下游吸入-抽出装置和联接到其上的一个过滤器单元来执行的。

归因于构造类型，位于该喷嘴末端处或该软管末端处的空气出口之间总是存在一个空气隙。在此类型过滤器清洁的情况下，产生压缩空气的高散射损耗，这是因为归因于反射，一些压缩空气被转向，并且因此仅流动通过清洁设施的一些压缩空气可以流动通过该过滤器。为了进行操作，需要一个非常高的压缩空气贯通流体积以便实现大致可接受的清洁结果。

然而，确切地，此类技术设计具有以下效应：向内流入的压缩空气不能移动进入灰塞已经在其中累积的对应过滤器管道的底座(过滤器管道末端)。该压缩空气--确切地，到达该过滤器管道的正面开口处的一部分，该部分显著低于离开该喷嘴或该软管的那部分--均匀地流动通过该过滤器管道，撞击在该底座上并且在该底座的区域中逃逸进入相邻的过滤器管道。随着该压缩空气穿透进入这些相邻的过滤器管道，该相邻过滤器管道的薄沉积灰层被松开并且由此逐渐地排放。如果该层较厚，特别是在该灰塞的区域中或在该灰塞本身处，该压缩空气的力总体上不足以穿透这些相应的累积。另外，压缩空气几乎不移动进入相应相邻过滤器管道的面朝喷嘴的那个区域，这是因为在该相应的过滤器管道内不能够积聚压缩空气柱，因为首先该压缩空气在该底座的区域中逃逸，但是其次该压缩空气还能够在面朝喷嘴的侧面上(在该过滤器管道外部)逃逸。

从现有技术已知的这些设备的不充分的清洁性能需要附加的且费时的热处理。这意味着该过滤器主体，在其机械清洁之前和/或之后，还必须经历通过加热实现的热清洁。然而，该热清洁具有以下缺点：该过滤器主体内的催化活性过滤器涂层由于所述清洁过程而被附加地损坏。另一个缺点在于以下事实：该热处理耗费非常长的时间。必须允许高达10小时的持续时间。此后，必须执行一个进一步的清洁过程。在严重污染的过滤器主体的情况下，该清洁过程可能必须多次重复以便实现一个可接受的清洁结果。

发明内容

发明目的

本发明的目的是提供一种设备和一种方法，利用该设备和该方法有可能实现对具有一个过滤器管道结构的过滤器主体、具体地颗粒过滤器的更有效的清洁操作。

目的的实现

该目的通过如权利要求1和权利要求6所述的特征实现。

发明优点

该设备和该方法特别适合用于“壁流式过滤器整块”。整块过滤器主体在其两个正面处具有相应地打开和闭合的过滤器管道。如果一个过滤器管道在一个正面上是闭合的，那么所述过滤器管道在相对的正面上是打开的。这些对应过滤器管道的相邻壁是多孔的，这样使得能够发生从居中安排的过滤器管道到对应相邻的过滤器管道的交换。充满颗粒的排气流从所谓的过滤器入口侧流入该颗粒过滤器，这样使得这些颗粒收集在该对应过滤器管道的底座中，如沿着流入方向所观察的。这些颗粒通过该对应过滤器管道的壁扩散到相邻过滤器管道中并且在此处积聚。至少具有减少数量的颗粒的排气流出现在过滤器出口侧上。

该清洁设备的此技术实施例的优点在于该流入单元。所述流入单元首先被安装到该过滤器出口侧上，以便执行该颗粒过滤器的该清洁过程。凭借以下事实能够实现显著更好的清洁结果：通过该流入量单元，压缩空气不仅被引入到一个过滤器管道中而且还被引入到相邻的以及进一步相邻的过滤器管道中。这些直接相邻的过滤器管道在所有情况下都是闭合的，而与其相邻的那些过滤器管道进而是打开的。因此，在进一步相邻的过滤器管道中积聚一个压力柱，这样使得空气流几乎不可能或者不可能从这些相邻过滤器管道穿过这些过滤器管道的这些壁进入所述进一步相邻的过滤器管道。该对应过滤器管道内的压力得以维持。因此，凭借在这些对应相邻的过滤器管道中保持积聚该压力柱的事实，足够的压缩空气还移动进入该过滤器管道(这些过滤器管道是在该过滤器入口侧上打开的过滤器管道)的对应底座。

因此，本发明的区别特征在于以下事实：提供一种设备和一种方法，利用该设备和该方法不仅能够将这些过滤器管道壁上的颗粒累积层(该颗粒累积层相对容易清洁)而且特别是还能够将形成在这些过滤器管道的后部区域或底座中的坚硬灰塞从该颗粒过滤器移除。从现有技术已知的设备和方法仅能够非常不完全地将该灰塞从该过滤器移除。如果该灰塞未被移除或者未完全移除，那么该过滤器的操作性能和使用寿命降低，燃料消耗增加，并且因此污染物排放量(诸如另外CO2排放量)增加，并且该过滤器的操作成本非常显著地增加。

因此，在此推荐的该设备和该方法的差别在于以下事实：形成一个流出装置，该流出装置并未在其本身与该颗粒过滤器的正面之间形成一个间距，并且因此所生成的压缩空气可以直接被引入到指向该流出装置的那些过滤器管道中。实际上不存在横向逃逸的压缩空气流。所提供的压缩空气因此以定向方式被引入到多个彼此相邻的过滤器管道中，确切地其方式为使得在朝向该流出装置打开的那些过滤器管道内形成一个压力柱。以此方式，还到达在这些相邻过滤器管道的管道末端(底座)处的灰塞。

该流出装置优选地是圆形的并且覆盖多个闭合的和打开的过滤器管道。替代方案还可以是多边形的形式，这样使得边角区域可以有效地利用压缩空气起作用。

本发明的另一基本概念在于，使用脉冲化压缩空气、压缩空气的快速冲击或强脉冲来清洁该过滤器主体或其过滤器管道。在此，该压缩空气以具有强烈推动力的突然压力波传导通过该颗粒过滤器，该突然压力波是呈长度为毫秒的快速压缩空气冲击的形式。所述压缩空气冲击具有比一个均匀空气流大得多的动能，诸如从现有技术已知的。该脉冲化压缩空气优选地通过一个流出装置来实现，该流出装置被设计成使得压缩空气喷射能够以一种有效的方式直接被引入到该颗粒过滤器的这些过滤器管道中的一些中。在此，优选地作出规定，由此在这些过滤器主体的这些正面与该流出装置之间仅存在一个小的间距或不存在间距，这样使得能够防止压缩空气逃逸到该流出装置外部。

归因于以下事实：另外通过该流出装置选择性地输出脉冲化空气，在这些居中安排的过滤器管道中类似地积聚一个空气柱，这归因于这些进一步相邻的过滤器管道中的空气柱。这进而产生以下优点：这些相邻的过滤器管道中的累积被松开，这样使得所述累积可以最晚在另一正面经受空气碰撞时被吹出。

在越过这些对应的中心过滤器管道的一个限定的占用时间之后，该流出装置优选地被提升并且移动到下一个设置点。在此，该压缩空气被阻断，这样使得该清洁还能够以一种高效且节约成本的方式执行。

该流出装置有利地被设计成以便具有比待清洁的一个过滤器管道的直径更大的直径。优选地，实际情况是：在该直径中，覆盖至少15至30个(流入)过滤器管道，其中该流出装置的外边缘提供一个密封装置以使得没有压缩空气能够逃逸。该流出装置因此设置在待清洁的这些过滤器管道的正面上。

这些设置点的间距取决于该对应流出装置的有效直径，并且可以根据需要进行设定。通过使用一个运动机构(该运动机构确保该流出装置的定位，其中至少一个流出装置布置在一个过滤器主体的每个正面上)，可以附加地作出规定，由此该过滤器主体本身仍能够围绕其轴线旋转。在一个替代性实施例中，作出规定，由此该过滤器主体围绕其横轴旋转通过180度，这样使得清洁还能够从两个侧面顺序地逐一执行。

通过相应的自动运动机构，例如一个单向、双向或三向系统，该流出装置能够移动到该对应过滤器主体的该正面的任何所希望的位置。如果存在其他过滤器主体(例如方形或其他形状)，该系统还使得有可能对这些移动路径进行优化或限制。该流出装置可以通过诸如从现有技术中已知的一个操纵器来引导。移动顺序可以被预先编程，优选地其方式取决于该颗粒过滤器的构造类型和相关联的大小，这样使得自动清洁可以在一个自动化系统的实施例中执行。

提供另一个替代性实施例：该清洁在一个正面和相对的正面上同时或以一定的时间偏差执行，其中具有必需的运动机构的这些相应流出装置被安排到两侧。

作为此情况的一个替代方案，还可以作出规定，由此在所有情况下安排在这些正面处的两个流出装置同时彼此相互作用。被提供用于处理这些对应的流出装置的控制器优选地是单独可控制的。

如以上已经描述的，该清洁例如通过脉冲化压缩空气来执行。一个特定的实施例提供所述压缩空气脉冲以便进而初始地被分成以一个相应的时间间隔提供的脉冲相位，所述脉冲相位之后是一个压力保持相位，类似地具有一个限定的时间间隔。归因于该流出装置在这些对应过滤器管道之上的位置，因此可能的是，在基本上没有损耗的情况下将一个限定数量的压缩空气脉冲引入到该过滤器主体中。

将该流出装置直接安装到该过滤器主体上类似地具有以下效应：可以监测相对于该过滤器主体或这些对应过滤器管道的压力分布图。所谓的实时监测产生相应的压力分布图。整合在该清洁设备中的一个设备首先用来确定在交付状态下(也就是说，在该清洁过程开始之前)的该对应过滤器主体的颗粒负载水平，作为一个所谓的初始检查，并且用来识别该过滤器是否已经过载。通过根据进入该过滤器管道的引入量确定压力差并且通过反吹来执行检测。在另一个步骤中，随后甚至在该清洁过程中和之后并且针对中期和最终检查，执行对相应清洁性能和该过滤器主体的清洁水平的测量。

对该过滤器主体内的有缺陷开口(例如像裂缝、孔、壁开口)的检测，以及对由于在该过滤器的前部区域和中间区域中形成所谓的灰网而导致的阻塞(该阻塞在润滑油灰过量引入到该过滤器中之后出现)的检测和另外对由于所谓的“最坏情况”再生、由此产生的过热的局部发生率而导致的该陶瓷过滤器材料熔化的发生率的检测，可以类似地通过相应压力差来识别。

归因于实时监测，类似地可能获得该过滤器主体的一个整体图像。在相应的清洁步骤之后，接着可以另外自动地或手动地决定过载且这些相应压力脉冲尚未显示出足够效果的某些区域是否需要再次经受清洁。

该系统有可能再次移动到该过滤器主体或这些过滤器管道的这些单独区域并且在此处再次执行该清洁过程。可替代地，在检测到该过滤器中的缺陷的情况下，可以自动地或手动地决定在检测到该缺陷之后是否立即终止该清洁过程。

同样与以上描述的这些装置相结合的另一个改进提供了待提供的另一个诊断装置。所述另一个诊断装置可以作为一个模块整合在该清洁设施中。所述另一个诊断装置用于监测该相应过滤器的催化剂涂层。为此目的，针对一种测试气体作出规定，该测试气体具有一定浓度的一氧化氮(NO)或一氧化碳(CO)或碳氢化合物(HC)或任选地待通过该流出装置引入的一个内燃机的排气，并且针对随后待使用位于该相对侧上的一个传感器执行的一种测量作出规定，该测试是关于二氧化氮(NO2)或二氧化碳(CO2)或碳氢化合物(HC)的排出程度和排出量。被认证为与排放等级欧VI一致的车辆或内燃机必须坚持用于纳米颗粒(超细颗粒)排放的基于数字的极限值。在已经执行该清洁之后，关于该过滤器的纳米颗粒(超细颗粒)分离效率对该过滤器进行检查因此是便利的。因此，提供另一个诊断装置，该诊断装置用于关于该颗粒过滤器的纳米颗粒(超细颗粒)分离效率来监测该颗粒过滤器。为此目的，针对一种测试气体作出规定，该测试气体具有一定浓度的纳米颗粒(超细颗粒)或任选地待通过该流出装置引入的一个内燃机的排气，并且针对随后待使用位于该相对侧上的一个相应颗粒计数器执行的一种测量作出规定，该测量是关于纳米颗粒(超细颗粒)的排出程度和排出量。

此外，提供用于检测该过滤器主体中的机油污染的一个诊断模块。相应的测试液体，利用被提供用于该测试液体的一个传感器来实现一个诊断。使用一个探针或使用相应的电磁波的一种基于时间的深度测量类似地产生关于过滤器主体的清洁质量的信息。

一种改进提供：基于序列号或别的唯一标识符，能够识别对应的过滤器主体使得该系统可以自动地将其本身设定到可能的移动路径，并且还能够识别这些过滤器主体的这些正面上的对应过滤器管道的相应栅格大小。到这些对应过滤器管道的一个定向移动只有以此方式才是可能的。一种优选的改进提供将被存储在一个数据库中的这些对应过滤器主体的数据，例如像尺寸、栅格大小、操作时间、底座负载值等，这样使得通过相应的通信手段(WLAN、LAN连接、GSM或类似连接)，首先获得这些对应的清洁设备并且其次在中心获得清洁结果并且存储所需要的数据。还针对为在所有情况下已经使用的过滤器主体创建的一个数据库作出规定，这样使得在中心，可以用文件记录所述类型的一个过滤器主体的寿命周期，并且还可以相应地表示该过滤器主体的清洁时间间隔。

该设备的主要优点之一因此在于以下事实：相对于现有技术清洁性能得到显著改进。具体地，该设备能够将坚硬的灰塞从该过滤器移除，该坚硬的灰塞形成在该过滤器管道的后部区域中。

该设备的另一个主要优点在于以下事实：由于消除了对通过加热实现的附加热清洁的需要，清洁持续时间被极大地缩短。

通过相应有效直径的充分重叠，可以确保该对应过滤器主体的整个区域几乎被覆盖，而没有间隙。通过规定这些相应的设置点，可以确保该过滤器表面的呈一个设置点形式的每个区域能够以一种限定的方式至少恰好一次和/或甚至多次被吹出。

诸如从现有技术已知的随机性或概率或至少单次通过或强制的多次通过因此被排除。因此，益处在于在整个过滤器主体表面上对该过滤器主体的限定清洁，并且在于实现了机器时间和能量(另外压缩空气)的有效使用的事实。

此外，有可能的是，在检查了该清洁结果之后，以一种限定方式再次移动到所选择的区域并且再次对其进行清洁，而没有损耗。

将实时监测残余污染水平的残余量、以及之后在不中断该清洁过程的情况下自动优化用于本发明的过滤器主体的清洁策略(在具有低反压力的情况下最佳地清洁设置点)的可能性从该进一步的清洁(针对一个清洁过程，总是能够自动地移动到具有高于目标值的一个反压力的设置点)中排除，直到目标实现或不再获得进一步的改进。

以此方式，能够以最少的所需清洁时间和关于能量利用的最小的所需成本来对每个过滤器主体进行清洁。

无论如何，不需要用于确定清洁质量以及用于获得针对清洁日志或对应地提供的质量控制系统的数据的外部测量装置。

关于成本/益处优点，应当指出的是，完全避免了附加的预清洁或后清洁，例如像通过煅烧该过滤器实现的热清洁。类似地省略了另外的中间清洁步骤和检查步骤。

用于退火的另一个再生炉因此不再是必需的。

该系统和所描述方法允许在工场中的定期车辆和机器维护期间进行过滤器清洁。归因于定向的注射技术和专用空气的使用，该过滤器主体的催化剂过滤器涂层不受影响。除了实现相等长度的维护时间间隔之外，该过滤器使用寿命可以进一步增加，并且该过滤器还可以在一个清洁过程之后再次展现出几乎全部性能。

另一个操作成本优点可见于需要少得多的压缩空气的事实中。

归因于监测系统和对反压力的连续测量，实际上无间隙地记录一个所限定过滤器主体的一个数据表不论什么时候都是可能的。例如经由WLAN、LAN或其他数据连接实现的技术连接产生数据存储在一个“云”中的可能性，这样使得不论什么时候都可以出于不同目的从任何位置获得访问。

此外，归因于正是这样一个数据库，必须开发一个智能系统，该智能系统产生以一种有效的方式利用相应的参数从一个远程位置干预该清洁过程的可能性。

另外的有利实施例将从以下描述和附图中显现：

附图说明

图1A-C示出了一个过滤器主体、具有相应过滤器管道的该过滤器主体的内部的示意图，以及该过滤器主体内的流动的图解；

图2A-B示出了该流出装置相对于现有技术的操作方法的示意图；

图3示出了该流出装置相对于一个过滤器主体的待清洁的过滤器管道的操作方法的示意图；

图4示出了该清洁设备的该流出装置的压力分布图的示意图。

具体实施方式

图1A和图1B示出了一个过滤器主体F。该过滤器主体F具有一个蜂窝状结构，其方式为使得沿着该过滤器主体F的一个纵向方向L形成单独的过滤器管道2。这些过滤器管道2是平行安排的。

彼此相邻的过滤器管道2具有壁3(图1C)，这些壁3对于颗粒中的至少一些是可渗透的，这样使得例如根据图中所示的箭头方向4发生一种排气流的贯通流。

图中所示的该过滤器主体F是一个陶瓷过滤器，确切地是一个“壁流式过滤器整块”。这通过以下事实来区别：在过滤器入口侧E(排气流在该侧处进入该过滤器主体F)上配备有过滤器管道2，这些过滤器管道2朝向所述侧是打开的并且在过滤器出口侧A上是闭合的，并且反之亦然。以此方式，该排气流被迫首先进入布置在该过滤器入口侧E上的过滤器管道2并且然后在该排气流随后通过这些相邻的过滤器管道2排出到该过滤器出口侧A之前扩散通过可渗透壁3。

在过滤器管道2的内表面上发生颗粒累积，这样使得随时间的推移，单独的过滤器管道K变得充满颗粒。

图2A示意性地示出根据来自现有技术的实施例的一种用于清洁过滤器主体F(如图1中所示)的简单设备。所述过滤器主体具有一个过滤器出口侧A和一个过滤器入口侧E。朝向该过滤器入口侧E打开的那些过滤器管道充满颗粒P。这些颗粒沉积在壁3和对应的底座11上，具体地，在这些壁和该对应的底座上形成插塞状颗粒累积S。

该设备由一个外壳(未以任何更详细的细节示出)和安排在该外壳内的一个清洁设备5组成，该清洁设备在图2A中示意性地示出。该设备具有一个保持设备，该保持设备适合用于接收该过滤器主体F并且将该过滤器主体F固定在一个限定的位置中。清洁设备5具有一个操纵器，该操纵器具有一个或多个自由度(图2A中的箭头6)。在该操纵器的一个自由端上，安排有一个流出装置7。所述流出装置通过多个装置(未以任何更详细的细节示出)来供应空气。流出装置7是一个喷嘴，该喷嘴将一个均匀的空气流引入到该过滤器出口侧A上的过滤器管道2中。在此，该喷嘴被安排成与该过滤器主体F的该过滤器出口侧A的正面具有一个间距8。现在使得该均匀的空气流(如通过箭头9所示)撞击在该过滤器主体F的该正面上，并且仅部分移动进入过滤器管道2。此处，空气向前流动到朝向该过滤器出口侧A打开的对应过滤器管道2的底座10为止，并且通过壁3扩散进入朝向该过滤器入口侧E打开的相邻过滤器管道2。进入该相邻过滤器管道以及沿着该过滤器出口侧A的方向向前的扩散是不可能的，这是因为过滤器管道2内的压力不足以抵抗壁3，该壁通过颗粒P并且具体地通过插塞状颗粒累积起作用。由于这个原因，特别是在所述区域中，清洁至少不是完全可能的。

图2B示出了相对于现有技术的差别，并且因此示出了本发明。这提供一个流出装置7，该流出装置覆盖朝向该过滤器出口侧A打开的多个过滤器管道2，这样使得在流出装置7与该过滤器主体F的该正面之间不提供间距。可替代地，提供一个覆盖单元12，该覆盖单元被安排在间距8的区域中并且在流出装置7与该过滤器主体F的该正面之间形成一个至少大致闭合的空间。由该流出装置放出的该压缩空气沿着箭头方向9直接流入过滤器管道2的开口。覆盖单元(12)应当被理解为在流出单元(7)与该过滤器出口侧A或该过滤器入口侧E之间的间距(8)过大的情况下的一个任选装置。

所示出的流出单元(7)作为一个清洁设备的部分。所述清洁设备包括一个外壳，待清洁的该过滤器主体F可以被安排或固定在该外壳中。吸入抽出装置确保从该过滤器主体F吹出的这些颗粒得到适当地处置。

由于该压缩空气以一个适当的流速流入并且在该正面上不能够逃逸，在过滤器管道2内产生一个压缩空气柱(如由平行描绘的多个箭头9指示)。

如果由流出装置7提供的该压缩空气至少间歇地以脉冲化方式提供，或者被配置成一个压力冲击，那么存在插塞状颗粒累积S的区域中的压缩空气也扩散，这样使得所述颗粒累积能够被松开并且释放。

图2B中所示的流出装置7仅仅表示一个示例性实施例。本发明的流出装置7可以转换成任意类型的设备2，无论流出装置7是由一个操纵器引导并且该过滤器主体F相对于流出装置7移动，或者流出装置7是静态的并且该过滤器主体F相对于其移动。在此，空气流是垂直或是水平传导穿过该过滤器主体F同样并不重要。流出装置7优选地是平面形式并且能够被安排成平行于该过滤器主体F的正面。所述流出装置具有一个或多个出口开口，空气、具体地压缩空气从该一个或多个出口开口排放，该空气或压缩空气随后移动进入该过滤器主体F的相应过滤器管道2。

图3示意性地示出了待清洁的一个过滤器主体F的平面视图。一个细节示出了这些对应过滤器管道K的棋盘状结构。在此，朝向该图像的平面打开的那些过滤器管道2被示出为白色。闭合的过滤器管道2以浓阴影示出。此视图对应于该过滤器主体F的在该过滤器出口侧A上的正面。这意味着，当所述正面被空气撞击时，空气能够仅通过这些开口(示出为白色)移动进入该过滤器主体F。相应的箭头9示出了对应于图2A中的那些空气流的对应空气流。

流出装置7被示意性地示出为一个环形元件，其中安排在流出装置7内的箭头9示出了该过滤器主体F内的压缩空气的路径(通过过滤器管道2的壁3的扩散)。为此目的，针对流出装置7有利地作出规定，以使该流出装置具有用于排放该压缩空气的多个出口开口。所述出口开口优选地彼此平行且相邻地安排(类似于淋浴头)。一种改进提供为喷嘴状形式并且相对于其排放方向可调节的多个单独的出口开口。可替代地，针对待提供的一个单一出口开口作出规定，该单一出口开口的直径大致对应于流出开口7的直径，这样使得通过该出口开口，终止于该正面上的多个过滤器管道可以经受一次空气碰撞。

该压缩空气优选地以脉冲化方式从流出装置7排放，并且越过流出装置7的直径的整个范围流动到待清洁的该过滤器主体F的末端表面上。如果流出装置7并非完全安置在该过滤器主体F的该正面上，那么相应的覆盖单元12确保至少几乎没有压缩空气能够逃逸到流出装置7的外部。覆盖单元12应当被理解为一种类型的橡胶状边缘，该橡胶状边缘包围流出单元7并且同该过滤器主体F的该正面发生接触。以此方式，在该流出单元的一个或多个出口开口与该过滤器主体F的该正面之间形成一个大致闭合的空间，这样使得不产生压缩空气的散射损耗，并且能够将所有能量引入到这些过滤器管道中。

因此，根据本发明，该流出装置显著大于待清洁的一个过滤器管道，并且因此具有涵盖终止于该正面上的多个过滤器管道的一个直径。优选的是终止于该正面上的待覆盖的多个过滤器管道、具体地在每一侧上具有相邻过滤器管道的多个过滤器管道。相应的密封装置确保该压缩空气以定向的方式移动进入该过滤器主体F的待清洁的过滤器管道2。以上描述的覆盖单元12可以提供为密封装置。

以下将通过举例的方式考虑四个过滤器管道2，这四个过滤器管道在图3中由字母U、X、Y和Z表示。这些是经受压缩空气流但是归因于它们在流出装置7内的位置而具有不同表现的过滤器管道2。

由X表示的过滤器管道2被定位成以便朝向该过滤器出口侧A打开。在该清洁过程期间，压缩空气流动通过所述过滤器管道，并且形成压力柱。

由U表示的过滤器管道2被定位成以便朝向该过滤器入口侧E打开。所述过滤器管道在两个侧面上被撞击(在较小的程度上)，这是因为在所有情况下，在两个相邻的过滤器管道2中已经积聚了一个压力柱。归因于较小的撞击，一个较低的力被施加在这些颗粒P以及该插塞状颗粒累积S上。

由Y表示的过滤器管道2被定位成以便朝向该过滤器入口侧E打开。所述过滤器管道从四个侧面被撞击，这是因为在所有情况下，在四个相邻的过滤器管道2中已经积聚一个压力柱。归因于强烈的撞击，一个非常高的力被施加在这些颗粒P以及该插塞状颗粒累积S上。

由Z表示的过滤器管道2被定位成以便朝向该过滤器入口侧E打开。所述过滤器管道从三个侧面被撞击，这是因为在所有情况下，在三个相邻的过滤器管道2中已经积聚一个压力柱。归因于强烈的撞击，一个非常高的力被施加在这些颗粒P以及该插塞状颗粒累积S上。

如果空气喷射相应地被脉冲化，已经发现清洁效率提高。如果该压缩空气以脉冲化方式排放，那么还优选地针对所述压缩空气作出规定，使所述压缩空气重复地输出多个快速的压缩空气冲击。以此方式，在该对应过滤器管道2内，到该底座为止生成一个空气柱，这具有以下效应：进一步被脉冲化的压缩空气寻找移动进入相邻的过滤器管道2的路线，该路线不再是到底座G为止但是越过过滤器管道2内更大的长度。以此方式，对于甚至待释放的该插塞状颗粒累积S是可能的。

图4示意性地示出从流出装置7出现的该压缩空气对于时间(t)和压力(p)的可能压力分布图。

曲线P1示出了在一个正常负载的充满颗粒的过滤器主体F的情况下的压力分布图。首先，通过脉冲化的高压(脉冲相位IP)，在过滤器管道2内积聚压力柱以便具体地使强烈压实的颗粒而且还使该插塞状颗粒累积S松开。随后，通过连续的压缩空气排放(压力保持相位DP)，将这些颗粒从该过滤器主体F吹出并且因此实现从该过滤器主体F的移除。取决于这些对应过滤器主体的过滤器、过滤器大小以及过滤器管道大小，这些脉冲相位(时间周期t1)和压力保持相位(时间周期t2)被配置成在时间方面不同。一个强脉冲确保安排在这些过滤器管道内的该压实材料、具体地位于该过滤器管道的后部区域中的坚硬累积(所谓的灰塞)得以释放。通过该压力保持相位中的压力，所释放的质量通过该过滤器管道被输送到一侧，确切地直到所述质量也相应地排出。

归因于以下事实：该流出装置直接设置到该过滤器主体的这些过滤器管道上，通过相应的反压力，有可能识别出过滤器负载是否较高(在过高过滤器负载的情况下的压力分布图)或者该过滤器内是否存在缺陷(在基板内存在裂痕的情况下的压力分布图或者在一个正表面上存在一个孔的情况下的压力分布图)。相应的反馈因此已经实现了对相应方法的直接适应。

例如，如果传感器识别出该压力分布图与曲线P1的分布不对应，那么基于这些不同压力分布图，具体地在该压力保持相位DP中，有可能得出关于该过滤器主体F的技术功能的结论。

因此，曲线P2表示对应于尤其是由于阻塞或熔化而具有颗粒的一个高过滤器负载的一个压力分布图。

曲线P3示出了推断出该过滤器内、具体地过滤器管道2内存在一个裂痕或裂缝的压力分布图。

曲线P4还推断出该过滤器主体F的该正面上存在一个孔。

清洁过程

如已经描述的，该过滤器主体F在一个第一清洁过程中经受通过流出装置7来自该过滤器出口侧A的压缩空气的撞击。在所述清洁过程中，这些壁上的第一累积已经被移除，并且这些插塞状颗粒累积至少被松开。

在一个第二清洁过程中(为此目的，该过滤器主体F被旋转或者该流出装置改变其位置)，流出装置7被设置在该过滤器入口侧上。所述第二清洁过程用来通过相同的功能原则(在这些相邻过滤器管道中持续的压缩空气柱)将一个强压脉冲/高压力施加在该插塞状颗粒累积S上。此外，针对该插塞状颗粒累积作出规定，该插塞状颗粒累积已经由于该第一清洁步骤而松开和/或至少部分地释放并且还可能沿着该出口的方向在该过滤器管道中被推动以便被打碎或粉碎。

该第二清洁步骤之后是第三清洁步骤，该第三清洁步骤与该第一清洁步骤相同(再次从该过滤器出口侧A进行清洁)。因此，由于该第二清洁步骤已经进一步被释放和/或沿着该过滤器管道出口的方向被推动和/或被粉碎的该插塞状颗粒累积随后从该过滤器主体(从该过滤器管道)完全被吹出。

测量值而且还有这些过滤器主体的值的相应数据处理或者监测确保每个过滤器主体根据其尺寸而且还有其使用和其状态被单独地处置或处理。另外关于质量管理的相应文件编制在线下或线上执行。这使得有可能在不同的位置处对同一个过滤器进行清洁。以此方式，有可能使得关于该对应过滤器主体的寿命周期的相应数据在线上(例如在一个云中)可用，这样使得能够在所有时间并且从任何位置来查看、访问以及进一步处理或增补所述数据。

参考符号清单

用于清洁过滤器、尤其是微粒过滤器的装置和方法

1 -

2 过滤器管道

3 壁

4 箭头，排气流

5 清洁设备

6 箭头，空气流

7 流出装置

8 间距

9 箭头，空气流

10 (朝向过滤器出口侧打开的)过滤器管道的底座

11 (朝向过滤器入口侧打开的)过滤器管道的底座

12 覆盖单元

A 过滤器出口侧

E 过滤器入口侧

F 过滤器主体

L 纵向方向

P 颗粒

S 插塞状颗粒累积

IP 脉冲相位

DP 压力相位

P1-P4 曲线

U、V、X、Y、Z 示例性过滤器管道2

Claims (6)

1.一种用于清洁具有过滤器管道的过滤器主体、尤其是颗粒过滤器的设备，该设备基本上包括用于使一个过滤器主体的一个正面经受一次空气、尤其是压缩空气撞击的一个流出装置，并且包括用于安装待清洁的该过滤器主体的一个装置，其特征在于，该流出装置(7)被设定尺寸以便选择性地至少大致覆盖朝向过滤器主体F的该流出装置(7)打开的多个打开的过滤器管道(2)，或者提供在该流出装置(7)与该过滤器主体F的该正面之间形成一个至少大致闭合的空间的一个覆盖单元(12)，其中该空气至少间歇地以脉冲化方式被递送到该过滤器主体F的这些过滤器管道(2)中。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该流出装置(7)具有一个圆形直径并且覆盖终止于该正面处的多个打开的过滤器管道(2)。

3.如以上权利要求中至少一项所述的设备，其特征在于，该流出装置(7)至少以一个自由度联接到一个操纵器。

4.如以上权利要求中至少一项所述的设备，其特征在于，该覆盖单元(7)形成为一种类型的橡胶状边缘，该橡胶状边缘包围该流出单元(7)并且同该过滤器主体F的该正面发生接触。

5.如以上权利要求中至少一项所述的设备，其特征在于，该流出单元(7)具有用于排放该空气的多个排放开口。

6.一种用于清洁具有过滤器管道和由过滤器出口侧和过滤器入口侧形成的正面的过滤器主体的方法，该方法基本上包括用于使一个过滤器主体的一个正面经受一次空气、尤其是压缩空气撞击的一个流出装置，并且包括用于安装待清洁的该过滤器主体的一个固定装置，其中该流出装置被选择性地设置在该过滤器主体的一个或两个正面上，其中该流出装置(7)被设定尺寸以便选择性地至少大致覆盖朝向该流出装置(7)打开的多个过滤器管道(2)，或者提供在该流出装置(7)与该过滤器主体F的该正面之间形成一个至少大致闭合的空间的一个覆盖单元(12)，其中该空气至少间歇地以脉冲化方式被递送到这些过滤器管道(2)中，其特征为以下方法步骤：

(a)将该流出装置(7)设置在该过滤器出口侧A上并且使后者在一个时间周期t1内经受压缩空气脉冲并且在一个时间周期t2内经受连续的压缩空气，其方式为使得在朝向该过滤器出口侧A打开的这些过滤器管道(2)中积聚一个压力柱；

(b)将该流出装置(7)设置在该过滤器入口侧E上并且使后者在一个时间周期t1内经受压缩空气脉冲并且在一个时间周期t2内经受连续的压缩空气，其方式为使得在朝向该过滤器入口侧E打开的这些过滤器管道(2)中积聚一个压力柱；

(c)将该流出装置(7)设置在该过滤器出口侧A上并且使后者至少经受一次空气撞击。