CN106345169A - 过滤器和过滤器控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及过滤器和过滤器控制系统。提供了一种筛选设备，该筛选设备包括：过滤器元件，该过滤器元件用于在允许液体通过过滤器元件的同时保留颗粒的目的；用于过滤器元件的支承结构，该支承结构用于使过滤器元件能够在相反的位置之间旋转；以及控制构件，该控制构件与过滤器元件耦接，以用于控制过滤器元件的旋转。过滤器元件在允许液体通过的同时在其相反的位置二者处阻挡任何颗粒。控制构件被构造成使得：在其第一状态下定期地控制过滤器元件的旋转以使过滤器元件在所述相反的位置之间旋转，以及在其第二状态下禁止过滤器元件的旋转。还示出了故障检测方案。

Description

过滤器和过滤器控制系统

相关申请的交叉引用

本申请是于2015年7月14日提交第14/799,202号美国申请的部分继续申请案(CIP)，该美国申请通过在此引用全部合并至本文中。

技术领域

本发明总体上涉及可以在过滤和流体流动安全这样的应用中使用的过滤器。更具体地，本发明涉及改进的过滤器结构以及相关联的控制系统。更具体地，本发明涉及控制过滤器元件的方法。更具体地，本发明涉及改进的过滤器结构以及相关联的控制系统，其中该控制系统包括用于处理故障状况的阀控制。

背景技术

在过滤和流体流动安全领域中存在被认为是过滤器的装置的相对普遍使用。过滤器或筛选设备用于保留异物。过滤器通常是固定位置装置。通常提供对过滤器的访问以用于清洁过滤器。然而，该访问是多次的，不是很方便。此外，典型的过滤器装置不适合用于接收和处理由于上游破裂或破坏而产生的物体。

因此，本发明的目的在于提供一种采用过滤器元件形式的改进的筛选设备，并且其中，根据一种操作模式，所述过滤器元件能够旋转180度。该操作模式使在过滤器处收集的任何异物能够被定期地释放。

本发明的另一目的在于提供一种用于控制过滤器——特别是其旋转参数——的控制系统。本发明的系统提供在整个过程中的改进，以使过程的正常运行时间最大化，同时保护免受在过滤器的上游可能会出现的任何混乱或不可接受的事件。

本发明的另一目的是提供一种用于控制过滤器元件的控制系统，该控制系统使在一种操作模式下过滤器元件能够被锁定在适当位置，使得任何异物、碎片或碎屑被保留在过滤器元件处以用于随后收集。根据本发明的控制系统的另一操作模式，异物——特别是碎片或碎屑——可以被转移至收集容器中。

本发明的另一目的在于提供一种控制过滤器元件的方法，该过滤器元件用于在允许液体通过过滤器元件的同时保留颗粒的目的，并且其中，控制不仅是关于过滤器元件的旋转，而且还关于对阀的控制，以将碎片或碎屑转移至收集容器。

本发明的另一目的是提供一种采用过滤器元件形式的改进的筛选设备，该筛选设备与控制系统相结合以用于检测过滤器状况，特别是关于过滤器元件是否已经被有效转变至释放状态。

发明内容

为了实现本发明的上述目的、特征和优点以及其它目的、特征和优点，提供了一种与直管道系统结合的筛选设备，并且其中，筛选设备被布置在直管道系统内并且包括过滤器元件和用于过滤器元件的支承结构，所述过滤器元件用于在允许液体通过过滤器元件的同时保留颗粒或物体的目的以及释放颗粒或物体的目的中的一个，所述支承结构用于使过滤器元件能够相对于支承结构在过滤器元件的保留位置与释放位置之间移动。直管道系统包括上游管道部段和下游管道部段，所述上游管道部段连接至过滤器元件并且在过滤器元件的上游，所述下游管道部段也连接至过滤器元件并且在过滤器元件的下游，筛选设备还包括与过滤器元件耦接以用于控制过滤器元件相对于支承结构的移动的控制构件。所述控制构件包括机电机构，该机电机构被构造和布置成使得：在其第一状态下，过滤器元件被保持在相对于支承结构的保留位置，以便将颗粒或物体保留在过滤器元件处；以及在其第二状态下，过滤器元件被保持在相对于支承结构的释放位置，以便通过过滤器元件来释放颗粒或物体。

根据本发明的其它方面，支承结构包括框架，并且过滤器元件包括安装在框架中的圆形过滤器构件和用于相对于框架来支承圆形过滤器构件的轴；过滤器元件在过滤器元件平面上延伸，所述过滤器元件在其保留位置处使过滤器元件平面与在相应的上游管道部段与下游管道部段之间通常定义的纵向轴线基本上正交地延伸以便保留颗粒，所述过滤器元件在其释放位置处使过滤器元件平面相对于纵向轴线被移动，使得过滤器元件平面被布置成在所述正交平面之外，以将任何保留的颗粒释放到下游管道部段中；筛选设备包括上游处理装置，该上游处理装置生成故障信号和无故障信号中的一个，以用于控制机电机构以便将过滤器构件从保留位置移动至释放位置，并且其中，控制构件还包括由上游处理装置故障信号控制的电控制器；筛选设备包括排放地点和收集容器地点，所述排放地点经由排放管道部段与下游管道部段耦接，所述收集容器地点经由收集管道部段也与下游管道部段耦接；筛选设备包括布置在所述排放管道部段内的第一阀，电控制器控制基于无故障信号将所述第一阀控制成将过滤器构件移动至释放位置；筛选设备包括布置在所述收集管道部段内的第二阀，电控制器控制基于故障信号将所述第二阀控制成将过滤器构件移动至释放位置；其中，电控制器包括定时器；其中，所述电控制器包括压力传感器；其中，所述过滤器构件被控制成在保留位置与释放位置之间旋转；并且其中，所述过滤器构件能够在相反的方向上旋转，以在保留位置与释放位置之间转变。

根据本发明的又一其它版本，提供了与直管道系统结合的过滤器装置，并且其中，过滤器装置被布置在管道系统内并且包括过滤器元件和用于过滤器元件的支承结构，所述过滤器元件用于在允许液体通过过滤器元件的同时保留颗粒或物体的目的以及释放颗粒或物体的目的中的一个，所述支承构件使过滤器元件能够相对于支承结构在过滤器元件的保留位置与释放位置之间移动。直管道系统包括上游管道部段和下游管道部段，所述上游管道部段连接至过滤器元件并且在过滤器元件的上游，所述下游管道部段也连接至过滤器元件并且在过滤器元件的下游。故障检测器被布置在过滤器元件的上游并且用于基于在过滤器元件的上游检测到故障状况来生成故障信号，传感器布置在过滤器元件处以用于对在过滤器元件移动至释放位置之后感测过滤器元件处颗粒或物体的存在，以及控制器与过滤器元件耦接以用于控制过滤器元件相对于支承结构的移动，并且对传感器和故障信号进行响应，以用于在过滤器构件已经转变至释放位置之后传感器仍检测到物体或颗粒的情况下产生警报状况。

根据本发明的其它方面，传感器包括压力传感器；传感器包括电容性传感器；传感器包括光学传感器；并且控制器包括电控制器，所述电控制器包括警报装置、对传感器和故障检测器进行响应的门电路、布置在故障检测器与门电路之间的延迟电路。

在根据本发明的另一版本中，提供了一种控制过滤器元件的方法，该过滤器元件用于在允许液体通过过滤器元件的同时保留颗粒的目的，该方法包括：借助于电控制器来控制过滤器元件以使在相反的180度位置之间旋转；控制过滤器元件使得过滤器元件在其相反的180度位置二者处在允许液体通过过滤器元件的同时阻挡任何颗粒物质；在第一状态下，控制过滤器元件旋转使得过滤器元件定期地在所述相反的180度位置之间旋转，以及在第二状态下，对其进行控制以禁止过滤器元件的旋转；提供上游处理装置，该上游处理装置响应于已经发生的故障状况而生成故障信号；提供第一阀，所述第一阀被布置在所述过滤器元件下游并且具有打开位置与关闭位置，电控制器将所述第一阀控制成在所述第一状态下处于打开位置，并且电控制器将所述第一阀控制成在所述第二状态下处于关闭位置；以及提供第二阀，所述第二阀被布置在所述过滤器元件的下游并且具有关闭位置和打开位置，电控制器将所述第二阀控制成在所述第一状态下处于关闭位置，并且电控制器将所述第二阀控制成在所述第二状态处于打开位置。

在根据本发明的另一版本中，提供了一种控制过滤器元件的方法，该过滤器元件用于在允许液体通过过滤器元件的同时保留颗粒的目的，所述方法包括：借助于电控制器来控制过滤器元件以控制过滤器元件在备选位置之间的移动，所述备选位置包括保留位置和释放位置，在保留位置处由过滤器元件阻挡并且保留颗粒或物体，在释放位置处通过过滤器元件来释放颗粒或物体；提供从过滤器耦接至备选分开地点的管道系统，该备选分开地点包括排放地点和收集地点；对过滤器元件的上游的故障状况进行感测以取决于在上游是否存在故障来提供故障信号或无故障信号，所述电控制器响应于所感测到的故障状况来执行以下之一：响应于故障信号而将处于释放位置的过滤器元件经由管道系统连接至收集地点；以及响应于无故障信号而将处于释放位置的过滤器元件经由管道系统连接至排放地点。

根据本发明的其它方法方面，将处于释放位置的过滤器元件经由管道系统连接至排放地点的步骤借助于由所述电控制器控制的第一阀；将处于释放位置的过滤器元件经由管道系统连接至收集地点的步骤借助于由所述电控制器控制的第二阀；所述方法包括在通过过滤器元件释放了颗粒或物体的步骤之后，将过滤器元件重新定位回保留位置，并且在过滤器元件重新定位之后感测过滤器元件处任何颗粒或物体的存在；并且其中，感测过滤器元件处任何颗粒或物体的存在借助于压力感测、电容性感测和光学感测中的一个。

附图说明

应当理解的是，提供附图仅出于说明的目的而并非旨在限定公开内容。在描绘本发明的附图中，所有尺寸是成比例的。参照下面当结合附图时做出的详细描述，本文所描述的实施方式的前述目的和优点以及其它目的和优点将变得明显，在该附图中：

图1是根据本发明的过滤器控制系统的第一实施方式的图，该过滤器控制系统采用定时器控制；

图2是根据本发明的过滤器控制系统的第二实施方式的图，该过滤器控制系统采用压力传感器；

图3是示出与故障事件有关的稍微进一步的细节的图；

图4是示出在过滤器元件处的进一步的细节以说明过滤器元件的旋转的图；

图5是过滤器元件的用于说明过滤器元件的180度旋转的透视图；

图6是图1中所描述的系统的替选实施方式的部分系统图；

图7是与图1所示的系统相关联的时序图；

图8是与图6的系统相关联的时序图；

图9是根据本发明的过滤器控制系统的替选图；

图10是示出本发明的具有多个释放位置的过滤器的示意图；

图11是示出过滤器可以在任意方向上旋转的事实的示意图；

图12是用于检测过滤器上物体的存在并且采用压力传感器的一个系统的示意图；

图13是与图12中所示的系统相似但使用电容性传感器来检测物体等的示意图；

图14是与图12和图13所示的系统相似但使用光学传感器的示意图；以及

图15是替选过滤器配置的示意图。

具体实施方式

现在参照示出过滤器及其用于过滤器的关联控制系统的不同操作模式的框图。控制器系统连同过滤器元件的独特结构的目的之一是使系统操作的正常运行时间最大化。关于框图所描述的另一特征是用于当流体流动中变得夹带有碎片或碎屑时防止任何故障事件或过程混乱的系统。

图1是本发明的第一实施方式的示意性框图，其中借助于定时器针对旋转来控制过滤器元件。在图2的框图中示出了本发明的第二实施方式，其中，压力感测发生在过滤器处，并且过滤器的旋转进而由对过滤器处的压力差的进行感测的压力传感器来控制。图3至图5示出了与图1的系统或图2的系统相关联的进一步的细节。图6示出了备选的简化控制图。最后，图7和图8是与本文所描述的不同实施方式相关联的时序图。

参照图1的示意性框图，图示了被示出成经由线路或管道11耦接至故障检测器12的流动线路10。故障检测器12的上游是本发明的过滤器14。图1所示的系统还包括经由管道17与过滤器14耦接的下游阀16。还示出了从管道17耦接至第二阀18的分流管19。第二阀18转而可以经由管道连接至收集容器20。经由阀18的分流提供诸如来自故障事件的碎屑的分流路径。该故障事件可以是例如在过滤系统中使用的Uv管破裂并且该管组件的一部分流至过滤器并且被保留在过滤处的情况。

在图1的系统中，在正常操作状况下，当未检测到故障时，控制器24提供下面的操作。控制器24可以是电控制器，并且被示出为包括定时器26和门电路28。在正常(无故障)操作情况下，来自定时器26的时序信号经由门电路28耦合至过滤器14。该行为能够使过滤器14旋转180度，从而释放由过滤器保留的任何异物。在图6中示出了该基本操作，其中，门电路28的输出仅耦合至过滤器元件14。在无故障状况下，从门电路28至阀16和阀18的信号使得这两个阀保持在正常位置。阀16是常开，而阀18是常闭的。因此，在该无故障状况下，当过滤器14被旋转时，任何异物经由管道17和阀16耦合至21处的排放点或位置。实际上，在图6的版本中，在无需对阀16或阀18进行控制的情况，该操作是可能的。

进一步参照图3，如果故障事件发生，则在线路30上产生错误信号。图3示出了可能会发生的许多不同故障状况之一。图3示出了例如32处UV管组件，该UV管组件具有与其相关联的故障检测器34。如果UV管中的一个断裂，则由检测器34在错误信号线路30上产生信号，该错误信号线路30耦接至电控制器24并且进而耦接至感应门电路28。在该状况下，来自门电路28的输出控制过滤器14、阀16以及阀18。来自门电路28的信号使过滤器14旋转，从而释放诸如来自UV管的碎片的任何碎屑。然而，根据故障操作模式，期望任何异物通过阀18排放至收集容器20，而不是通过阀16排放至位置21。因此，在该操作模式下，当在门电路28处产生输出时，该输出使阀16从常开位置切换至关闭位置。这阻挡流体流至21处的排放点。同时，作为常闭阀的阀18打开，并且因此异物经由阀18从过滤器14输送至收集容器20。该收集容器特别适合于接收故障产生物以用于对其进行检查。

参照图2的示意性框图，使用了许多与图1中所示的附图标记相同的附图标记来标识基本上相同的部件。在图2中，图示了被示出为经由线路或管道11耦接至故障检测器12的流动线路10。故障检测器12的上游是本发明的过滤器14。图2所示的系统还包括经由管道17与过滤器14耦接的下游阀16。还示出了从管道17耦接至第二阀18的分流管19。第二阀18转而可以经由管道连接至收集容器20。经由阀18的分流提供例如来自故障事件的碎屑的分流路径。该故障事件可能是例如在过滤系统中使用的Uv管破裂并且该管组件的一部分流至过滤器并且被保留在过滤器处的情况。

在图2的系统中，在正常操作状况下，当没有检测到故障时，控制器24提供下面的操作。控制器24可以是电控制器并且被示出为包括压力传感器和门电路28。在正常(即无故障)操作情况下，来自压力传感器27的时序信号经由门电路28耦合至过滤器14。该行为能够使过滤器14旋转180度，从而释放由过滤器保留的任何异物。在图6中示出了该基本操作，其中，门电路28的输出仅耦合至过滤器元件14。在无故障状况下，从门电路28到阀16和阀18的信号使得这两个阀保持在正常位置。阀16是常开，而阀18是常闭的。因此，在该无故障状况下，当过滤器14被旋转时，任何异物经由管道17和阀16耦合至21处的排放点或位置。实际上，在图6的版本中，在无需对阀16或阀18进行控制的情况下，该操作是可能的。

在图2中，在门电路28处的控制来自压力传感器27而非使用定时器。压力传感器27对在过滤器14处感测的不同压力进行响应。出于该目的，可以在过滤器的相对上游侧和下游侧布置一对压力传感器，以便检测基本上在过滤器14两端的压差。该压差在图2中由反馈线路29示出，该反馈线路29从过滤器14处的一对传感器耦接至压力传感器27。压力传感器27可以具有阈值水平，该阈值水平被设置成使得：当达到预定压差(如在线路29上检测到)，则压力传感器27向门电路28发送信号(如先前结合图1所示的实施方式的操作所描述的)。

图4和图5描述了过滤器元件的进一步的细节。过滤器元件14可以被认为是由主支承框架40、可旋转过滤器42和支承轴44构成的。过滤器42固定地附接至轴44并且在轴44旋转时旋转。轴44被支承在框架40内。可以在轴44的相对端处在轴44与框架40之间设置轴承(未示出)。在图4中示意性地描述了这些另外的细节。图4还示出了被布置在控制器34与轴44之间的控制器24和机电机构46。机电机构将来自控制器24的电信号转换成机械运动；或者换言之，使轴44旋转180度。如先前所指出的，该旋转可以是基于定时器、压力传感器，或者甚至可以是基于其它输入参数，包括但不限于温度或温差。轴44的旋转引起过滤器22的立即旋转。

参照图6的示意性框图，使用了许多与图1和图2中所示的附图标记相同的附图标记来标识基本上相同的部件。在图6中，图示了被示出为经由线路或管道11耦接至故障检测器12的流动线路10。故障检测器12的上游是本发明的过滤器14。在图6的系统中，在正常操作状况下，当没有检测到故障时，控制器24提供下面的操作。控制器24可以是电控制器并且被示出为包括定时器26和门电路28(或者替选地，如图2中的压力传感器)。在正常(无故障)操作情况下，来自定时器26的时序信号经由门电路28耦合至过滤器14。该行为能够使过滤器14旋转180度，从而释放由过滤器保留的任何异物。在图6中示出了该基本操作，其中，门电路28的输出仅耦合至过滤器元件14。

参照图9的示意性框图，图示了被示出为经由线路或管道11耦接至故障检测器12的流动线路10。故障检测器可以与图3所示的故障检测器一样，包括在故障发生(例如部件破裂)时基本上发出“故障”信号的检测器34。故障检测器12的下游是本发明的过滤器14。图9所示的系统还包括经由管道17与过滤器14耦接的下游阀16。还被示出了从管道17耦接至第二阀18的分流管19。第二阀18转而可以经由管道连接至收集容器20。经由阀18的分流提供诸如来自故障事件的碎屑的分流路径。该故障事件可以是例如在过滤系统中使用的Uv管断裂并且该管组件的一部分流至过滤器并且被保留在过滤器处以释放至特定收集容器的情况。

在图9的系统中，在正常操作条件下，当没有检测到故障时，控制器24提供下面的操作。控制器24可以是电控制器并且被示出为包括定时器26以及在图9中被标识为反相器50、与门电路52和或门电路54的一连串电子控制门电路。在正常(即“无故障”)操作情况下，来自定时器26的时序信号经由门电路52和门电路54耦合至过滤器14。该行为能够使过滤器14旋转18度，从而释放由过滤器保留的任何异物。在图6中也示出了该基本操作，其中，门电路28的输出仅耦合至过滤器元件14。在“无故障”状况下，阀16和阀18被操作成使得这两个阀保持在正常位置。阀16是常开，而阀18是常闭的。因此，在该“无故障”状况下，当过滤器14被旋转时，任何异物经由管道17和阀16耦合至排放点或位置21。

在“无故障”状态下，可以认为线路30上的信号处于逻辑“0”电平。该信号在反相门电路50处被反相，使得线路上的信号处于逻辑“1”状态。该信号连同定时器26在线路55上的输出一起被耦合至与门电路52。线路51上的信号实质上启动门电路52，使得来自定时器28的任何信号脉冲通过与门电路52直接耦合至或门电路54，并且转而经由延迟电路56以及线路57和线路58耦合至过滤器14，以用于控制过滤器14的旋转。来自定时器26的定期输出可以是用于操作机电机构46(参见图4)以使过滤器14定期旋转的脉冲。替选地，如图2所示，可以使用压力感测布置来取代定时器。定时器的输出被控制成通过或门电路54和延迟56，以操作过滤器14的旋转。在同样的“无故障”状况下，线路53上的逻辑“0”直接控制阀16和阀18，使得这两个阀保持在其正常未致动状态。在该状态下，阀16是常开，而阀18是常闭的。因此，在该“无故障”状况下，当过滤器14被旋转时，任何异物经由管道17和阀16耦合至排放点或位置21。

进一步参照图3，如果“故障”事件发生，则在线路30上生成错误信号。图3示出了可能发生的许多不同故障状况之一。图3示出了例如UV管组件32，其具有与其相关联的故障检测器34。如果UV管中的一个破裂，则检测器34在错误信号线路30上产生信号，该错误信号线路30耦接至电控制器24，并且进而耦接至感应门电路50和感应门电路54。在该状况下，来自反相门电路50的输出转至逻辑“0”，该逻辑“0”基本上禁止与门电路52，使得过滤器14的旋转不再受定时器控制。然而，输入线路30上的逻辑“1”信号经由线路53耦合至或门电路54的两个输入中的一个。线路53上的该逻辑“1”信号经由或门电路54和延迟电路56耦合以控制过滤器14的旋转。延迟电路可以是可选的。它可以用于使至过滤器14的旋转信号延迟，使得确保在阀16和阀18改变状态之前这两个阀被切换至其备选位置。以此方式，任何故障产生物被回收在容器20中，并且不被排放至位置21。

根据该“故障”操作模式，期望任何异物(事件产生物)不通过阀16排放至位置21，而是通过阀18排放至收集容器20。因此，在该操作模式下，当在线路53处生成输出时，该输出使得阀16从常开位置切换至关闭位置。这阻挡了液体流至位置21处排放。同时，作为常闭阀的阀18打开并且因此异物(事件产生物)经由阀18从过滤器14传送至收集容器20。该收集容器20特别适用于接收故障产生物，以用于对其进行检查。

在图1至图9中示出了本发明的各种实施方式。在这些实施方式的每一个中描绘的关键之一是故障检测器的使用。参照例如图1至图3中的附图标记12。图3具体地示出了在34处的故障检测器，该故障检测器被描述为在线路30上生成指示供给线路中的某些类型的破裂的故障状况，例如管破裂。

在本文所描述的一些实施方式中，过滤器被示出为圆形过滤部件，该圆形过滤部件可以基本上在“保留”位置之间旋转，在该“保留”位置处，过滤器元件横跨过滤器框架以阻挡并且因此保留物体、碎片、碎屑或通过管道系统的任何其它物品。其它基本位置可以被认为是“释放”位置，其中，过滤器被旋转或者以其它方式移动以从过滤器框架脱离，离开第一位置，从而使物体碎片、碎屑或通过管道系统并且由过滤器保留的任何其它物品能够释放。尽管本文所描述的实施方式使用圆形旋转过滤器构件，但本文中的图15还示意性地示出了过滤器框架90和网状过滤器元件92，二者具有不同的配置。图15示出了采用正方形或长方形形式的这些部件。然而，这些部件可以采用许多不同的形状。在图15中，直箭头93示出了网状过滤器92相对于框架90运动，以便处于在框架内的阻挡位置或保留位置(滑动至框架90中)或者离开框架90移出到释放位置。

在讨论由过滤器元件保留的物体时，这些物体可以采用头发、棉绒或者应当定期地从过滤网释放但不一定表示任何重大故障、错误或警报状况的其它微小物体或碎片的形式。另一方面，如在本文中所描述的，存在以下情形，其中由过滤器保留的物体是诸如来自UV管的玻璃片的脱落物。在这种情况下，期望的是，不仅要释放这些物体，而且还要收集所述物体。在这一点上，可以参照图1和图2中21处的排放地点以及收集地点或容器20。根据本发明，微小物体意味着要释放至排放位置或地点，而较大物体意味着要被释放至收集位置或地点。

在本文所描述的一些实施方式中，对过滤元件的控制被表示为通过180度的旋转。该180度旋转确实将物体从网状过滤器表面释放。当被旋转180度时，一旦完全旋转了180度，则这使过滤器元件停留在另一阻挡位置。该新位置还使任何液体能够流过过滤器，以使可能会仍保留在网状过滤器元件的相反侧的任何物体脱落。

图10是简单地示出过滤器元件的不同的可能位置的示意图。在以虚线轮廓示出的位置42A处，网状过滤器元件42基本上堵着框架，使得朝向过滤器流动的任何物体在过滤器元件处被阻挡或阻塞。该过滤器元件42A因此处于允许液体通过网眼的同时阻挡任何物体的位置。图10还在位置42B处以虚线轮廓示出已经从位置42A旋转了约45度的过滤器元件42。图10还以实线轮廓示出在位置42C处的过滤器，其中，存在通过过滤器元件流动的最小阻挡。在位置42C处，过滤器元件基本上与管道11、管道17的纵向轴线一致。最后，在图10中，在位置42D处，以虚线轮廓示出了从位置42C旋转了另外的45度的过滤器元件。在图10中，控制还可以使得旋转可以大于180度，例如通过360度、540度或720度的间隔。在图11中，双向箭头41指示下述可能性：过滤器元件以任意方向(从图10中的位置42A)旋转到任何其它位置；以及以任意旋转方向旋转，以使过滤器元件在保留位置与释放位置之间转变。例如，控制可以使得过滤器旋转所述90度以释放颗粒或物体，并且随后沿相反的旋转方向旋转回来相同的90度，并且基本上重新定位回至保留位置。

现在参照针对本发明的其它方面的图12至图14。先前，在图2的图中，示出了压力传感器27。图2中的这个压力传感器的主要原因是感测在过滤器14处的任何堆积。这样的堆积指示是时候释放过滤器，从而使微小颗粒或物体可以例如被释放至排放地点。在图2的实施方式中，该释放是借助于检测过滤器14两端的升高的压力。现在，在图12中也示出了压力传感器60，其具有在过滤器40的相对下游侧和上游侧处的分开的压力检测器61和62。在图12中，使用与先前结合图2和图5所描述的附图标记相同的附图标记。图12所示的压力传感器60实际上与图2所示的压力传感器27相同，但用于出于略微不同的目的来控制系统。要指出的是，在图12中，还提供了故障检测器64、延迟65、与门电路66和报警电路68。图12中的压力传感器60的目的实际上是再确认要在过滤器14处释放的任何物体实际上已经被释放。如果它们已经被释放，则传感器61与传感器62之间存在最小压力差，并且这指示无警报状态。

在图12中，当故障发生(如由故障检测器64检测到的)，则这耦合至与门电路66，所述与门电路66还接收来自压力传感器60的信号。与门电路66需要来自压力传感器60和故障检测器64二者的信号。延迟65以及图13和图14中的相同电路(75，85)被示出为连接在故障检测器64和门电路66之间。该电路可以是可选的，但的确示出一些延迟可能会是有用的，这使得故障信号被延迟以确保过滤器已经被重新定位至其保留状态。以此方式，在门电路处的感测仅当过滤器再次处于其保留位置时发生，使得实现准确的警报状态。如果在压力传感器60处感测到存在足够的压力差以及在检测器64处存在“故障”指示，则这激活与门电路66，进而激活警报68。这实际上向操作者提供了应该被释放的物体实际上尚未从过滤器释放的警报。

图13和图14是与图12所示的图接近的图。然而，在图13中，不使用压力传感器来检测过滤器上物体的存在，而是使用电容性传感器70。电容性传感器70可以包括相对的传感器板71和72。图13还示出了故障检测器74、延迟75和与门电路76。在图13中，为了形成电容性电路，电容性传感器板71和72可以采用许多不同的形式，其中，板71与72之间的电容的值受任何剩余物体、碎片、碎屑或者通过管道系统并且先前由过滤器保留的任何其它物品的影响。

图14示出了与图12和图13所示的实施方式相似但采用光学传感器80的另一实施方式。光学传感器80可以包括发射器81和接收器82。在图14中示意性地示出了这些元件。来自光学传感器80的信号将指示过滤器上的一些物体的剩余存在。图14还示出了前述故障检测器84、延迟85和与门电路88。在图13和图14中，还使用了警报但未具体示出。对于警报68，参见图12。在图12至图14的所有版本中，取决于要被收集的颗粒物体，警报可以被设置成具有不同的阈值。所述阈值可以由在传感器60、70和80处检测的传感器电平来确定。这些电平可以被设立成使得微小颗粒或物体不引发警报。

现在已经描述了本发明的有限数量的实施方式，现在对于本领域技术人员而言应当是明显的是，许多其它实施方式及其修改被认为落入如由所附权利要求所限定的本发明的范围内。例如，已经使用的过滤器被认为是在位置之间旋转180度。然而，可以存在其它过滤器配置，其中，可以借助于小于或大于180度的旋转量来达到相反的位置(图10)或者利用非旋转结构(图11)来保留物品或从过滤器释放物品。

根据以上描述，本发明还包括以下技术方案。

(1)一种与直管道系统结合的筛选设备，其中，所述筛选设备被布置在所述直管道系统内，并且所述筛选设备包括：过滤器元件，所述过滤器元件用于在允许液体通过所述过滤器元件的同时保留颗粒或物体的目的以及释放颗粒或物体的目的二者之一；用于所述过滤器元件的支承结构，所述支承结构用于使所述过滤器元件能够相对于所述支承结构在所述过滤器元件的保留位置与释放位置之间移动；以及控制构件，所述控制构件与所述过滤器元件耦接以用于控制所述过滤器元件相对于所述支承结构的移动，所述控制构件包括机电机构，所述机电机构被构造和布置成使得：在其第一状态下，所述过滤器元件被保持在相对于所述支承结构的保留位置，以便将颗粒或物体保留在所述过滤器元件处；以及在其第二状态下，所述过滤器元件被保持在相对于所述支承结构的释放位置，以便通过所述过滤器元件来释放颗粒或物体，其中，所述直管道系统包括上游管道部段和下游管道部段，所述上游管道部段连接至所述过滤器元件并且在所述过滤器元件的上游，所述下游管道部段连接至所述过滤器元件并且在所述过滤器元件的下游。

(2)根据(1)所述的筛选设备，其中，所述支承结构包括框架，并且所述过滤器元件包括安装在所述框架中的圆形过滤器构件和用于相对于所述框架支承所述圆形过滤器构件的轴。

(3)根据(1)所述的筛选设备，其中，所述过滤器元件在过滤器元件平面上延伸，所述过滤器元件在其保留位置处使所述过滤器元件平面与在相应的上游管道部段与下游管道部段之间通常定义的纵向轴线基本上正交地延伸以便保留颗粒，所述过滤器元件在其释放位置处使所述过滤器元件平面相对于所述纵向轴线被移动，使得所述过滤器元件平面被布置成在所述正交平面之外，以将任何保留的颗粒释放到所述下游管道部段中。

(4)根据(3)所述的筛选设备，包括上游处理装置，所述上游处理装置生成故障信号和无故障信号中的一个，以用于控制所述机电机构以便将所述过滤器构件从所述保留位置移动至所述释放位置，并且其中，所述控制构件还包括由上游处理装置故障信号控制的电控制器。

(5)根据(4)所述的筛选设备，包括排放地点和收集容器地点，所述排放地点经由排放管道部段与所述下游管道部段耦接，所述收集容器地点经由收集管道部段也与所述下游管道部段耦接。

(6)根据(5)所述的筛选设备，包括布置在所述排放管道部段内的第一阀，所述电控制器基于所述无故障信号将所述第一阀控制成将所述过滤器构件移动至所述释放位置。

(7)根据(6)所述的筛选设备，包括布置在所述收集管道部段内的第二阀，所述电控制器基于所述故障信号将所述第二阀控制成将所述过滤器构件移动至所述释放位置。

(8)根据(4)所述的筛选设备，其中，所述电控制器包括定时器。

(9)根据(4)所述的筛选设备，其中，所述电控制器包括压力传感器。

(10)根据(1)所述的筛选设备，其中，所述过滤器构件被控制成在保留位置与释放位置之间旋转。

(11)根据(10)所述的筛选设备，其中，所述过滤器构件能够在相反方向上旋转，以在保留位置与释放位置之间转变。

(12)一种与管道系统结合的过滤器装置，其中，所述过滤器装置布置在所述管道系统内，并且所述过滤器装置包括：过滤器元件，所述过滤器元件用于在允许液体通过所述过滤器元件的同时保留颗粒或物体的目的以及释放颗粒或物体的目的二者之一；用于所述过滤器元件的支承结构，所述支承结构用于使所述过滤器元件能够相对于所述支承结构在所述过滤器元件的保留位置与释放位置之间移动；故障检测器，所述故障检测器布置在所述过滤器元件的上游，并且用于基于在所述过滤器元件的上游检测到故障状况来生成故障信号；传感器，所述传感器布置在所述过滤器元件处，以用于在所述过滤器元件移动至所述释放位置之后感测所述过滤器元件处颗粒或物体的存在；以及控制器，所述控制器与所述过滤器元件耦接，以用于控制所述过滤器元件相对于所述支承结构的移动，并且对所述传感器和所述故障信号进行响应，以用于在所述过滤器元件已经转变至释放位置之后所述传感器仍检测到物体或颗粒的情况下产生警报状况，其中，所述直管道系统包括上游管道部段和下游管道部段，所述上游管道部段连接至所述过滤器元件并且在所述过滤器元件的上游，所述下游管道部段也连接至所述过滤器元件并且在所述过滤器元件的下游。

(13)根据(12)所述的过滤器装置，其中，所述传感器包括压力传感器。

(14)根据(12)所述的过滤器装置，其中，所述传感器包括电容性传感器。

(15)根据(12)所述的过滤器装置，其中，所述传感器包括光学传感器。

(16)根据(12)所述的过滤器装置，其中，所述控制器包括电控制器，所述电控制器包括警报装置、对所述传感器和所述故障检测器进行响应的门电路以及布置在所述故障检测器与所述门电路之间的延迟电路。

(17)一种控制过滤器元件的方法，所述过滤器元件用于在允许液体通过所述过滤器元件的同时保留颗粒的目的，所述方法包括：借助于电控制器来控制所述过滤器元件，以便在相反的180度位置之间旋转；控制所述过滤器元件使得所述过滤器元件在其相反的180度位置二者处在允许液体通过所述过滤器元件的同时阻挡任何颗粒物质；在第一状态下，控制所述过滤器元件的旋转使得所述过滤器元件定期地在所述相反的180度位置之间旋转，并且在第二状态下对其进行控制以禁止所述过滤器元件的旋转；提供上游处理装置，所述上游处理装置响应于已经发生的故障状况而生成故障信号；提供第一阀，其被布置在所述过滤器元件的下游并且具有打开位置和关闭位置，由所述电控制器将所述第一阀控制成在所述第一状态下处于所述打开位置，并且由所述电控制器将所述第一阀控制成在所述第二状态下处于所述关闭位置；以及提供第二阀，其被布置在所述过滤器元件的下游并且具有关闭位置和打开位置，由所述电控制器将所述第二阀控制成在所述第一状态下处于所述关闭位置，并且由所述电控制器将所述第二阀控制成在所述第二状态下处于所述打开位置。

(18)一种控制过滤器元件的方法，所述过滤器元件用于在允许液体通过所述过滤器元件的同时保留颗粒的目的，所述方法包括：借助于电控制器来控制所述过滤器元件，以便控制所述过滤器元件在备选位置之间的移动，所述备选位置包括保留位置和释放位置，在所述保留位置处过滤器元件阻挡并且保留颗粒或物体，在所述释放位置处通过所述过滤器元件来释放颗粒或物体；提供从所述过滤器耦接至备选的分开地点的管道系统，所述备选的分开地点包括排放地点和收集地点；对所述过滤器元件的上游的故障状况进行感测，以取决于在上游是否存在故障来提供故障信号或无故障信号，所述电控制器响应于所感测到的故障状况来执行以下中的一个：响应于所述故障信号而将处于所述释放位置的过滤器元件经由所述管道系统连接至所述收集地点；以及响应于所述无故障信号而将处于所述释放位置的过滤器元件经由所述管道系统连接至所述排放地点。

(19)根据(18)所述的方法，其中，将处于所述释放位置的过滤器元件经由所述管道系统连接至所述排放地点的步骤借助于由所述电控制器控制的第一阀。

(20)根据(18)所述的方法，其中，将处于所述释放位置的过滤器元件经由所述管道系统连接至所述收集地点的步骤借助于由所述电控制器控制的第二阀。

(21)根据(18)所述的方法，包括：在通过所述过滤器元件释放了所述颗粒或物体的步骤之后，将所述过滤器元件重新定位回所述保留位置，并且在所述过滤器元件重新定位之后感测所述过滤器元件处任何颗粒或物体的存在。

(22)根据(21)所述的方法，其中，感测所述过滤器元件处任何颗粒或物体的存在借助于压力感测、电容性感测和光学感测中的一个。

Claims (15)

1.一种筛选设备，包括：

过滤器元件，其被布置在管道系统中，并且用于在允许液体通过所述过滤器元件的同时保留颗粒的目的；

支承结构，用于所述过滤器元件，以使所述过滤器元件能够在所述支承结构内在备选位置之间移动；

控制构件，其与所述过滤器元件耦接，以用于控制所述过滤器元件在所述备选位置之间的移动；

其中，所述支承结构包括框架，并且所述过滤器元件包括安装在所述框架中的过滤器构件；

其中，所述控制构件具有用于将颗粒保留在所述过滤器构件处的第一状态和用于将颗粒从所述过滤器构件释放的第二状态；

上游处理装置，其被布置在所述过滤器元件的上游，并且生成表示存在故障材料的故障信号；以及

控制阀装置，其被布置在所述过滤器元件的下游，并且由所述控制构件来控制，所述控制阀装置具有将颗粒释放至排放地点的一种状态和将故障材料排放至收集地点的第二状态。

2.根据权利要求1所述的筛选设备，其中，所述控制构件包括电控制器，并且其中，所述控制阀装置包括：

第一阀，其被布置在所述过滤器元件的下游，由所述电控制器来控制所述第一阀，并且所述第一阀将所述过滤器元件连接至所述排放地点；以及

第二阀，其被布置在所述过滤器元件的下游，由所述电控制器来控制所述第二阀，并且所述第二阀将所述过滤器元件连接至所述收集地点。

3.根据权利要求2所述的筛选设备，其中，当不存在所述故障信号时，所述第一阀在所述第一状态下是打开的，以控制将颗粒输送至所述排放地点；以及当存在所述故障信号时，所述第二阀在所述第二状态下是打开的，以控制将颗粒输送至所述收集地点。

4.根据权利要求1所述的筛选设备，其中，所述排放地点与所述收集地点是分开的，并且所述控制构件包括电控制器，所述电控制器包括定时器和压力传感器中的一个。

5.根据权利要求4所述的筛选设备，其中，所述电控制器还包括用于以互斥的方式控制所述第一阀和所述第二阀的逻辑电路。

6.根据权利要求5所述的筛选设备，其中，所述电控制器还包括逻辑门电路。

7.根据权利要求2所述的筛选设备，其中，所述电控制器包括定时器和压力传感器中的一个，所述定时器用于设置在所述第一状态下的预定旋转周期，所述压力传感器用于设置在所述第一状态下的预定旋转周期。

8.根据权利要求1所述的筛选设备，其中，所述过滤器元件在平面上延伸并且连接在所述管道系统的相邻管道部段之间，所述过滤器元件在其第一位置处使其过滤器元件平面与管道系统纵向轴线基本上正交地延伸以便保留颗粒，所述过滤器元件在其第二位置处使其过滤器元件平面在所述管道系统的纵向轴线的方向上移动，使得所述过滤器元件平面被布置在正交平面之外，以便将任何保留的颗粒释放到所述相邻管道部段中的一个中。

9.根据权利要求1所述的筛选设备，包括传感器，其被布置在所述过滤器元件处，以用于在所述过滤器元件移动至释放位置之后感测所述过滤器元件处颗粒或物体的存在。

10.根据权利要求9所述的筛选设备，包括控制器，其与所述过滤器元件耦接，以用于控制所述过滤器元件相对于所述支承结构的移动，并且对所述传感器和所述故障信号进行响应，以用于在所述过滤器元件已经转变至释放位置之后如果所述传感器仍检测到物体或颗粒则产生警报状况。

11.根据权利要求9所述的筛选设备，其中，所述传感器包括压力传感器。

12.根据权利要求9所述的筛选设备，其中，所述传感器包括电容性传感器。

13.根据权利要求9所述的筛选设备，其中，所述传感器包括光学传感器。

14.根据权利要求1所述的筛选设备，其中，所述过滤器构件包括圆形过滤器构件，并且还包括机电机构，其中，在所述第一状态下，所述机电机构定期地控制轴的旋转，并且进而控制所述圆形过滤器构件的旋转；以及在所述第二状态下，所述机电机构禁止所述轴的旋转，并且进而禁止所述圆形过滤器构件的旋转。

15.一种控制过滤器元件的方法，所述过滤器元件用于在允许液体通过所述过滤器元件的同时保留颗粒的目的，所述方法包括：

借助于电控制器来控制所述过滤器元件，以便控制所述过滤器元件在备选位置之间的移动，所述备选位置包括保留位置和释放位置，在所述保留位置处由所述过滤器元件阻挡颗粒或物体，在所述释放位置处通过所述过滤器元件释放颗粒或物体；

提供从所述过滤器到备选分开地点的管道系统，所述备选分开地点包括释放地点和收集地点；

对所述过滤器元件上游的故障状况进行感测，以取决于在上游是否存在故障来提供故障信号或无故障信号；以及

所述电控制器响应于所感测到的故障状况来执行以下中的一个：响应于所述故障信号而将所述释放位置中的过滤器元件经由所述管道系统连接至所述收集地点；以及响应于所述无故障信号而将所述释放位置中的过滤器元件经由所述管道系统连接至所述释放地点。