CN109414709B - 用于中央供热系统的磁过滤器 - Google Patents

Abstract

一种用于中央供热或冷却系统的磁过滤器(10)，包括：具有入口端(26)和出口端(28)的管道(12)，以及在入口端(26)和出口端(28)之间的过滤部分(30)，管道(12)的过滤部分(30)的直径大于所述管道(12)的入口端(26)的直径并大于所述管道(12)的出口端(28)的直径，以及一磁性组件(14)，磁体组件(14)适合于附接在管道(12)上，围绕管道(12)的过滤部分(30)的外部表面，并且可相对于管道(12)从靠近管道(12)的位置移动到距离管道(12)更远的位置。

Description

用于中央供热系统的磁过滤器

技术领域

本发明涉及一种用于供热系统或冷却系统的磁过滤器，特别是一种具有例如38毫米至150毫米之间的直径的管道的大型供热/冷却系统。

背景技术

目前在湿式中央供热系统中安装磁过滤器是很常见的。一种磁过滤器通过吸引和留住磁性颗粒，将它们从系统水中除去，从而改善系统的性能。在系统水中的磁性颗粒是由于散热器和其他部件的锈蚀而产生的，如果浓度升高，则产生一种被称为“磁铁矿”的磁性淤渣。这会造成堵塞，特别是在现代高效锅炉的热交换器中，并且由于在散热器中增加热量和降低散热器的传热速率，从而降低系统的效率。

在家用中央供热系统中，磁过滤器通常是采用腔室的形式，通常是用塑料制成的，腔室内有入口和出口，还有磁铁。在GB2491246中公开了这种类型的磁过滤器的示例。

过滤器也可用于较大的系统，使用2英寸(约50毫米)或更大直径的管道作为供热回路。例如，以“Magaclin(RTM)Commercial”作为商标进行销售的过滤器属于这一类。这些过滤器的形式是一个大的、重的铸造容器，两边有入口和出口、可移动的盖子和磁铁，磁铁延伸到容器中以便在系统水通过过滤器时从中吸引和留住磁性颗粒。通常通过在入口和出口周围设置法兰和在供热回路管道上设置类似的法兰将这些大型过滤器连接到供热回路中。然后，通过将管道的法兰固定在过滤器的法兰上，可以将管道连接到过滤器上。

由于不同零件的数量和组装过滤器所需的焊接量，这些大型过滤器的制造成本是昂贵的。本发明的目的是提供一种低成本的备选方案。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于中央供热或冷却系统的磁过滤器，磁过滤器包括：具有入口端和出口端的管道，以及在入口端和出口端之间的过滤部分，管道的过滤部分的直径大于管道的入口端的直径并大于管道的出口端的直径，以及一磁性组件，该磁性组件适合于附接在管道上，围绕管道的过滤部分的外部表面，以及可相对于管道从靠近管道的位置移动到距离管道更远的位置。

磁性组件可以完全地从管道上移除，也可选地可以留在管道上(例如在铰链或枢轴上)，以允许磁性组件相对于管道的移动。

本发明的磁过滤器比已知的“商用”大小的过滤器更容易制造，因此能够以较低的成本供应。在一个实施例中，包括入口、出口和过滤部分的管道被铸造成单件。在一些实施例中，法兰可以是通过焊接连接到入口和出口端的独立部分。

优选地，管道的过滤部分的壁是由多个大体上扁平的部分组成。例如，过滤部分的横截面可以大体上是八角形(octagonal)或六角形(hexagonal)的，具有多个管道过滤部分的扁平壁部分。可移除磁性组件可包括多个磁性元件，当磁性组件安装在管道的过滤部分周围时，每个磁性元件设置为靠着壁的扁平的部分中的一个。这使磁性元件与外壳紧密接触，以最大限度地提高管道过滤部分内磁场的强度。

该管道最好由不锈钢制造，例如304或316级。不锈钢很难永久地磁化，但却能很好地传导磁通量。它也是耐锈蚀的。这些特性使它成为本应用的理想材料，因为当磁体被安装时磁场强度是最大的，但当磁体被移除时，则只有很少或没有剩余磁场强度。作为另一种选择，管道可以由黄铜制成。

在使用中，安装磁体后，在从入口流向出口的水中的磁性颗粒将被磁铁所吸引，并附着在管道过滤部分的壁的内侧上。当过滤器进行保养时，这些微粒可以被除去，例如，关闭阀门，将过滤器与供热回路的其余部分隔离开来，移除磁性组件，打开排水管，然后打开其中一个阀门，使得在供热回路的压力下，令水通过过滤器和流出排水管，从而将过滤器捕获的磁性颗粒排出。阀门和排水管可以被设置为过滤器的一部分，也可以安装在紧靠着过滤器入口和出口的管道上。

优选地，设置一空气通气管(vent)，作为过滤器的一部分，或者作为在过滤器周围的管道的一部分。通气管允许将多余的空气从系统中移除，或允许空气进入过滤器，以便控制流体的排放。

在过滤部分中的大直径管道有两个用途。首先，它为捕获的磁性颗粒提供空间以进行收集，而不会在中央供热回路中造成流量限制。优选地，选择磁性元件以确保磁性颗粒被吸引和留住，直到过滤器满了为止，这意味着在管道过滤部分的内表面周围的磁铁矿(magnetite)层令管道过滤部分的直径减小到与入口和出口部分大致相同的直径。一旦过滤器满了，额外的磁性颗粒将不会被捕获，直到过滤器被清理干净。如果磁性元件的强度太大，它就会继续捕获磁性颗粒，使管道的过滤部分的直径减小，对加热回路中的流动构成实质性的且不利的限制。

过滤部分的较大直径也降低了磁体附近的流速。这样可以提高有效性，使磁性颗粒从流动中被吸引出来并保留在过滤部分的内壁上。优选地，小直径入口和大直径管道过滤部分之间的过渡具有光滑的弯曲轮廓。这减少了涡流和反向流动。同样，优选地大直径过滤部分和小直径出口部分之间的过渡是类似的光滑弯曲轮廓。在许多实施例中，在管道的入口和出口侧之间将没有结构上的差别，即过滤器大体上是对称的，并且可以任意安装。

优选地，磁性组件包括在翻盖装置(clamshell)中的多个磁性元件。优选地，每个磁性元件大体上是一矩形部分，但可选地每个磁性元件可以是一个磁铁阵列，每个磁铁是例如圆柱形的或环形的。磁性元件能够每一个都包含多个存放在载体中的磁铁。

翻盖式的磁性组件优选地包括在铰链处相互连接的两个大体上刚性的部分。组件可围绕铰链移动以打开或关闭翻盖，以便从管道的过滤部分安装和拆卸。优选地，在铰链的对面设置螺钉，以根据需求将翻盖保持在打开或关闭的位置，并便于促进打开和关闭。

每个刚性翻盖部分可以由模制塑料制成，也可以由不锈钢片制成。其他合适的材料和制造技术也可以被使用。可设置两个以上的刚性部分，通过铰链进行连接。一个可选的实施例是将每个磁性元件安装到单个可“包裹”在管道过滤部分周围的柔性薄板上。在本实施例中，柔性薄板有效地在每个磁性元件之间形成活铰链。

附图说明

为了更好地理解本发明并更清楚地说明如何实施本发明，现将参考附图描述优选的实施例，其中：

图1是根据本发明的磁过滤器的透视图，其中安装了磁性组件；

图2是图1的磁过滤器的横截面图；

图3是图1的磁过滤器的透视图，其中翻盖式磁性组件被打开以进行移除；

图4是图3的磁过滤器的横截面图；

图5是一个过滤器主体的主视图，其形成了图1中磁过滤器的一部分。

具体实施方式

首先参考图1，中央供热系统的磁过滤器是通常由标记10来指示。磁过滤器包括不锈钢铸造的过滤器主体12，以及附接到图1中的过滤器主体12的磁性组件14。

过滤器主体12为管道形式，具有入口16和出口(17，见图5)。入口和出口是沿同一条线设置，使得在实际使用中水是以大体上直线的形式通过过滤器主体12。在本实施例中，入口16和出口(17)彼此是相同且没有分别的，因此实际上孔口16可用作出口，而图中主体12后面的孔口(17)可用作入口。法兰18将入口16包围，并且相似的法兰20将出口(17)包围。每个法兰都设置有孔22、24，以使过滤器主体12被栓在中央供热系统回路的法兰管上。

在图5中可以最容易地看到过滤器主体12的结构。过滤器主体12是以管道的形式，具有入口部分26、出口部分28和过滤部分30。入口部分和出口部分26、28具有相似的直径，但过滤部分30具有显著更大的直径。入口和出口部分26、28大体上是圆柱形的，而本实施例中的过滤部分30具有八角形轮廓。过滤部分可以使用其他轮廓，但优选的是具有多个平坦表面的形状，例如，与本实施例一样的八角柱，或六角柱，或另一个形状。

入口部分26以连续平滑曲线过渡到过滤部分30，同样，出口部分28也以连续平滑曲线过渡到过滤部分30。虽然附图中没有示出内表面，但可以理解的是，管道12的内表面紧贴外表面的路径。从小直径部分26、28到大直径部分30的平滑过渡使涡流和反向流动最小化，使水可以从入口16流动到出口17，而基本上不受限制。

如图1至图4所示，本实施例中的磁性组件14包括八个大体上是矩形的磁性元件32。四个磁性元件32连接到两个刚性套管件34中每一个的内部。在本实施例中，每个刚性套管件34由不锈钢板制成，刚性套管件34是弯曲的以沿着外壳12的八角形过滤器部分30的一半的外表面。两个刚性套管件34在铰链36处相互连接，以便这些套管件能够彼此旋转，如图3和图4所示，或彼此朝向对方，如图1和图2所示。

虽然在附图中没有示出，但优选地设置螺钉，螺钉穿过每个刚性套管件34的端部38上的螺纹孔。当磁性组件安装在过滤器主体12的过滤部分30的位置上时，螺钉将磁性组件14的两部分34保持在与铰链36的位置相反的两端。当磁性组件14需要从过滤器主体12中移除时，可以移除螺钉同时磁性组件“翻盖”14可以被打开。

图6示出了另一替代实施例，其中磁性组件仍然被保持在管道上，但可以从靠近管道的位置移动到离管道更远的位置。为实现这一目的，可将导螺杆轴向地固定到过滤器主体上的安装点，并且可将横穿(traversing)/浮动螺母设置为磁性组件的刚性套管件的每个端部的一部分。因此，当导螺杆转动时，能够打开磁性组件。磁体组件仍然附接到过滤器主体，但是当该组件被打开时，磁性元件离开过滤器主体。这允许了只要磁性元件与过滤器主体的距离足够远，磁铁矿就可以从过滤器主体中被排出，能使最小的磁铁矿被吸引到过滤器主体的内壁上。这种布置的一个优点是，在开启和关闭翻盖式磁铁装置时，导螺杆提供了机械上的优势，使得如果铰链在长时间不使用后变得僵硬，则导螺杆可能是有用的。

与过去的设计相比，本发明的过滤器便宜且制造简单。可以设想，大部分过滤器主体12可以用不锈钢铸成一件，或者可选地铸成三件，其中法兰18、20焊接在管道12上。磁性组件14的结构也相对简单，而且由于在使用中磁性组件14是位于管道之外，因此不需要复杂的密封来保护磁体免受锈蚀。大直径过滤部分30通过减小流过磁体的流速确保有效过滤，并且确保流动路径不被捕获的磁铁矿阻挡。

上面描述的实施例仅以示例的方式进行提供，对于在本领域中技术人员来说，在不偏离所附的权利要求定义的本发明范围的情况下，多种变化和修改是显而易见的。

Claims (14)

1.一种用于中央供热或冷却系统的磁过滤器，所述磁过滤器包括：

具有入口端和出口端的管道，以及在入口端和出口端之间的过滤部分，所述管道的过滤部分的直径大于所述管道的入口端的直径并大于所述管道的出口端的直径，和

一翻盖式磁性组件，所述翻盖式磁性组件附接在所述管道上，围绕所述管道的过滤部分的外部表面，所述翻盖式磁性组件通过铰链或枢轴保留在管道上，以允许翻盖式磁性组件相对于管道的移动,并且所述翻盖式磁性组件可相对于所述管道从靠近所述管道的关闭位置移动到距离所述管道更远但保留在所述管道上的打开位置，

以及所述翻盖式磁性组件包括在铰链或枢轴上彼此连接的至少两个大体上刚性套管件以及位于所述刚性套管件中的多个磁性元件，以及其中所述翻盖式磁性组件包括保持装置，所述保持装置用于将所述翻盖式磁性组件保持在所述关闭位置，所述磁性元件围绕所述过滤部分。

2.根据权利要求1所述的磁过滤器，其中所述管道铸造成单件。

3.根据权利要求1或2所述的磁过滤器，其中所述管道的过滤部分的壁是由多个大体上扁平的部分组成。

4.根据权利要求3所述的磁过滤器，其中所述管道的过滤部分的横截面大体上是六角形或八角形的。

5.根据权利要求3所述的磁过滤器，其中所述翻盖式磁性组件包括多个磁性元件，当所述翻盖式磁性组件安装在所述管道的过滤部分周围时，每个磁性元件设置为靠着壁的所述扁平的部分中的一个。

6.根据权利要求1所述的磁过滤器，其中所述管道由不锈钢制成。

7.根据权利要求6所述的磁过滤器，其中所述管道由304或316级不锈钢制成。

8.根据权利要求1所述的磁过滤器，其中设置排出口用于将污垢冲洗出磁过滤器。

9.根据权利要求1所述的磁过滤器，其中在所述管道的入口端和/或出口端设置有阀门。

10.根据权利要求1所述的磁过滤器，其中较小直径的入口端以光滑曲线轮廓过渡到较大直径的过滤部分，和其中较大直径的过滤部分以光滑曲线轮廓过渡到较小直径的出口端。

11.根据权利要求1所述的磁过滤器，其中每个磁性元件具有大体上矩形的截面。

12.根据权利要求1所述的磁过滤器，其中每个磁性元件包括存放在载体中的多个磁铁。

13.根据权利要求1所述的磁过滤器，其中每个刚性套管件都是由模制塑料制成的。

14.根据权利要求1所述的磁过滤器，其中每个刚性套管件都是由不锈钢板制成的。

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