CN111601650B - 过滤系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种过滤系统，其包括位于过滤腔室内的过滤元件以及位于过滤腔室外部的阀装置，该阀装置用于使通过过滤元件的流体流的方向反向以进行反冲洗。因此，该阀装置用作处理过滤和反冲洗的共用阀。共用阀基于位于阀壳体内部的可线性运动的塞子，所述阀壳体可通过阀壳体中的三个相应的开口与过滤腔室、待过滤的流体源以及用于反冲洗流体的排放端口连通，并且其特征在于，每当共用阀处于过滤操作模式时，不间断的无弯曲流动通道至少从阀壳体的入口开口外部延伸到过滤元件的主体。

Description

过滤系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年1月25日提交的题为“过滤系统”的临时专利申请No.62/621,934的权益，该临时专利申请通过引用整体并入本文，而不会引起否认。
技术领域
本公开总体上涉及过滤系统领域，并且特别地涉及过滤系统的自动反冲洗。
背景技术
在影响反冲洗过滤系统效率的因素之中，包括在执行反冲洗时浪费的液体(例如水过滤系统中的淡水)量。为了客观地评估系统性能，液体损失可以测量为系统所处理的液体总量的百分比。
另一个效率影响因素是，在过滤操作模式期间，当液体在系统的入口和出口之间流动时由液体损失的动能的量(通常在反冲洗模式期间损失更严重)。能量损失越高，就需要更大功率的泵送以维持系统出口处的期望流速。在所使用的泵型号、其功率消耗以及有时还有在泵与过滤系统之间的过大压力下使用的管道部件和配件的物理劣化方面，泵送功率是昂贵的。
发明内容
所公开的主题的一个示例性实施方式是一种过滤系统，其包括：过滤腔室；过滤元件，所述过滤元件被容纳在所述过滤腔室内，其中所述过滤元件包括所述过滤元件的主体；共用阀，所述共用阀包括阀壳体，所述阀壳体通过所述阀壳体中的三个相应开口与所述过滤腔室、待过滤的流体源、和用于反冲洗流体的排放端口流体连通，其中，所述共用阀、所述过滤腔室与连接在所述共用阀和所述过滤腔室之间的管段被共同配置成用于：每当所述共用阀处于过滤操作模式时，提供至少从所述共用阀的入口开口的外部延伸到所述过滤元件的所述主体的不间断的无弯曲流动通道。
在一些示例性实施方式中，共用阀的入口开口可以是阀壳体本身的主体中的最外部的开口(即，在去除可能连接在共用阀和原始流体源之间的任何可移除的管段之后)。
在本公开的主题的各种实施方式中，所述无弯曲流动通道的垂直于其纵轴线的横截面积为所述共用阀的所述入口开口的面积的约50％或更多。
在本公开的主题的各种实施方式中，所述共用阀包括能够在所述共用阀的中心空隙内线性运动的塞子，其中，所述塞子的后壁具有突起，所述突起基本上装配在匹配的固定凹部内，其中，所述匹配的固定凹部在形成于所述阀壳体的壁中的排放出口和所述中心空隙之间延伸，并且具有带有预定体积的内部自由空间，其中，所述突起被配置为当所述塞子在所述塞子的位于所述空隙内的最后面位置和更靠近所述塞子的位于所述空隙内的最前面位置的位置之间转换时至少部分地占据所述内部自由空间，直到所述突起完全从所述固定凹部内离开，从而根据由后突起占据所述凹部体积的程度，而在所述塞子在过滤操作模式和反冲洗操作模式之间转换期间减少流体通过所述固定凹部排放。
在本公开的主题的各种实施方式中，所述共用阀包括能够在第一位置和第二位置之间线性运动的塞子，其中，所述第一位置与过滤操作模式相关联，其中，所述第二位置与反冲洗操作模式相关联，其中所述塞子包括后突起，所述后突起被配置成在所述塞子从所述第一位置到所述第二位置的线性运动期间限制流体从所述阀的中心空隙到所述排放端口通过，其中，对于所述线性运动的全程的至少最初30％，所述凹部的预定体积的至少一部分被所述后突起占据，从而根据由所述后突起所占据的所述凹部体积的程度减少流体通过所述排放端口被浪费。
在本公开的主题的各种实施方式中，所述后突起是圆柱形的，所述后突起的高度平行于所述线性运动的方向定向。
在本公开的主题的各种实施方式中，所述共用阀包括能够在第一位置和第二位置之间线性运动的塞子，其中，所述第一位置与过滤操作模式相关联，其中，所述第二位置与反冲洗操作模式相关联，其中所述塞子包括前突起，所述前突起被配置成进入所述入口开口，从而在所述塞子从所述第一位置到所述第二位置的线性运动期间减少流体进入所述入口开口的流量，其中对于所述线性运动的全程的至少最后30％，所述前突起的至少一部分穿过所述入口开口，从而根据所述前突起穿过所述入口开口的程度而减少流体通过所述排放端口被浪费。
在本公开的主题的各种实施方式中，所述前突起朝向所述入口开口逐渐变细，例如为锥状。
在本公开的主题的各种实施方式中，所述管段的纵轴线与所述过滤腔室的纵轴线之间的角度为35度至55度。
在本公开的主题的各种实施方式中，所述管段具有垂直于其纵轴线的椭圆形横截面，并且所述横截面沿平行于线性运动方向的方向是平坦的，从而使得对于所述管段的给定横截面积，缩短了所述塞子的线性运动范围。
在本公开的主题的各种实施方式中，所述过滤腔室的近端、所述共用阀的所述壳体的至少大部分和所述管段是单件式材料的不可分离的构件。
在本公开的主题的各种实施方式中，通过所述过滤腔室的壳体中的第一开口的流在过滤操作模式期间进入所述腔室，并且在反冲洗操作模式期间离开所述腔室，其中，通过所述过滤腔室的壳体中的第二开口的流在过滤操作模式期间离开所述腔室，并且在反冲洗操作模式期间进入所述腔室。
所公开的主题的另一个示例性实施方式是双过滤系统，其包括各自根据所述第一示例性实施方式或根据以下变型实施方式中的任一个所述的第一过滤系统和第二过滤系统。所述第一过滤系统和第二过滤系统以镜像构造连接在一起，其中所述第一过滤系统中的所述共用阀的所述入口开口面对所述第二过滤系统中的所述共用阀的所述入口开口并且通过待过滤流体的分流器与所述第二过滤系统中的所述共用阀的所述入口开口对准。
在本公开的主题的各种实施方式中，所述分流器包括一对从中心共用管分叉的拱形管。
在本公开的主题的各种实施方式中，所述第一过滤系统和第二过滤系统以镜像构造连接在一起，其中所述第一过滤系统中的所述过滤腔室的出口开口面对所述第二过滤系统中的所述过滤腔室的出口开口并且通过已过滤流体的合流器与所述第二过滤系统中的所述过滤腔室的出口开口对准。
在本公开的主题的各种实施方式中，所述分流器包括一对从中心共用管分叉的拱形管。
在本公开的主题的各种实施方式中，每个所述拱形管的最大内弯曲半径为所述中心共用管的直径的约100％至150％。
在本公开的主题的各种实施方式中，所述分流器或所述合流器的中心共用管的内横截面积与从所述中心共用管分叉的管中的任何一个的内横截面积接近相等。
本公开主题的一个总体方面是一种阀装置，其具有可线性运动的塞子，所述可线性运动的塞子用于在与所述可线性运动的塞子的第一极限位置和第二极限位置对应的第一流动路径和第二流动路径之间进行选择，并构成共用阀，所述阀装置包括：壳体；所述塞子，所述塞子能够在所述壳体内在所述第一极限位置和第二极限位置之间线性运动；常开端口，所述第一常开端口是所述第一流动路径和所述第二流动路径共用的；第一端口，所述第一端口具有外部开口，当所述塞子位于所述第一极限位置时，所述外部开口与所述常开端口流体连通；第二端口，当所述塞子位于所述第二极限位置时，所第二端口与所述常开端口流体连通，其中，当所述塞子位于所述第一极限位置时，所述外部开口和所述常开端口之间的流体连通包括线性流动路径，所述线性流动路径的横截面积大于所述外部开口的面积的50％，构成至少从所述外部开口的外部到所述常开端口的外部的不间断的无弯曲流动通道。
在本公开主题的各种实施方式中，所述线性流动路径的横截面积大于所述外部开口的面积的75％。
在本公开的主题的各种实施方式中，所述常开端口在平行于所述塞子的线性运动方向的平面上具有预定的开口区域，其中，所述开口区域具有在所述平面上的限定双向端口的宽度的短轴线和在所述平面上的限定所述双向端口的长度的长轴线，其中所述宽度小于所述长度，其中在所述平面上的短轴线和相应的所述双向端口的所述宽度平行于或接近平行于所述塞子的所述运动方向。
在本公开的主题的各种实施方式中，所述塞子的后壁具有基本上装配在匹配的固定凹部内的突起，其中所述匹配的固定凹部在所述阀装置的所述第二端口和中心空隙之间延伸，其中，所述突起被配置成当所述塞子在位于所述空隙内的最后面位置和基本接近其位于所述空隙内的最前面位置的位置之间转换时，阻止或基本上限制流体从所述中心空隙到所述第二端口的流动，其中所述最后面位置可以与自清洁过滤系统的过滤操作模式相关联，其中所述最前面位置可以与所述自清洁过滤系统的反冲洗操作模式相关联，从而在所述塞子一旦被配置成从所述过滤操作模式到所述反冲洗操作模式的改变操作模式期间，允许减少液体排放。
在本公开的主题的各种实施方式中，所述第一极限位置可以与自清洁过滤系统的过滤操作模式相关联，其中，所述第二极限位置可以与所述自清洁过滤系统的反冲洗操作模式相关联，其中所述塞子包括前突起，所述前突起被配置成进入所述外部开口，从而对于所述塞子的在所述第一极限位置和所述第二极限位置之间线性运动的全程的至少最后30％，在所述塞子从所述第一极限位置到所述第二极限位置的线性运动期间减少流体进入所述第一端口的流量，从而根据所述前突起穿透所述外部开口的程度而减少流体通过所述第二端口被浪费。
在本公开的主题的各种实施方式中，所述塞子的后壁具有基本上装配在匹配的固定凹部内的突起，其中所述匹配的固定凹部在所述阀装置的所述第二端口和中心空隙之间延伸，其中，所述突起被配置成当所述塞子在位于所述空隙内的最后面位置和基本靠近其位于所述空隙内的最前面位置之间转换期间阻挡或基本上限制流体从所述中心空隙流动到所述第二端口；其中，所述塞子还包括前突起，所述前突起被配置成进入所述外部开口，从而对于所述塞子在所述第一极限位置和所述第二极限位置之间的线性运动全程的至少最后30％，在所述塞子从所述第一极限位置到所述第二极限位置的线性运动期间减少流体到所述第一端口中的流量；并且其中，所述最后面位置可以与自清洁过滤系统的过滤操作模式相关联，其中，所述最前面位置可以与所述自清洁过滤系统的反冲洗操作模式相关联，从而在所述塞子一旦被配置成从所述过滤操作模式到所述反冲洗操作模式的改变操作模式期间，根据由所述后突起占据所述凹部的体积的程度和所述前突起穿过所述外部开口的程度而允许减少液体排放
在本公开的主题的各种实施方式中，其中至少对于所述塞子在所述第一极限位置和所述第二极限位置之间的线性运动的全程的50％，所述后突起占据所述凹部的体积或所述前突起穿透所述外部开口。
在本公开的主题的各种实施方式中，其中，所述前突起的前端与所述后突起的后端之间的距离大于所述凹部的前端与所述外部开口之间的距离的80％。
在本发明的各种实施方式中，所述前突起的前端与所述后突起的后端之间的距离等于或大于所述凹部的前端与所述外部开口之间的距离。
本公开主题的另一总体方面是一种过滤系统构件，所述过滤系统构件以不可分离的单件形式包括：过滤腔室壳体的一部分、的共用阀的壳体位于过滤腔室壳体的所述一部分外部并且与其远离的一部分、和连接在过滤腔室壳体的所述一部分和共用阀的壳体的所述一部分之间的管段，其中过滤腔室壳体的所述一部分、共用阀的壳体的所述一部分和所述管段被共同配置成用于：提供至少从所述共用阀的入口开口的外部延伸到过滤腔室壳体的所述一部分的内部的不间断的无弯曲流体通道。
附图说明
通过结合附图的以下详细描述，将更充分地理解和领会本公开的主题，在附图中，对应或相同的数字或字符指示对应或相同的部件。除非另有指示，否则附图提供本公开的示例性实施方式或方面，并不限制本公开的范围。在附图中：
图1A示出了根据本公开的主题的一对自动反冲洗过滤组件的横截面图，所述一对自动反冲洗过滤组件示出为在仅过滤操作模式期间以镜像构造操作。
图1B示出了图1A的一对组件的左半部分，其处于从过滤操作模式到反冲洗操作模式的转换状态。
图1C示出了在反冲洗操作模式期间的图1A的一对组件，其中左侧组件的过滤元件被从右侧组件供应的已过滤液体的反向流冲洗。
图1D示出了从图1A的过滤组件截取的共用阀的塞子的放大图。
图1E示出了根据本公开的主题的过滤组件的壳体的芯单元的带标注的说明图。
具体实施方式
鉴于前述内容，以下公开的目的之一是提供关于如何构建在以下两方面将比使用类似过滤元件的现有系统的类似状态更有效的过滤系统的指南：用于清洁过滤器所浪费的液体量，以及在过滤操作模式期间在系统的入口和出口之间流动的液体所损失的动能的量(这种损失通常在反冲洗过程期间加剧)。通过过滤系统的能量损失与系统入口和出口之间的液压下降有关。
在反冲洗过程期间，在反冲洗过滤系统出口处的液体压力通常会出现暂时下降(此外，在纯过滤操作模式期间会定期下降)，这是由于从系统的常规过滤能力中减去过滤器实时进行清洁的占额，并且还由于系统消耗了其一部分输出以用于冲洗。
因此，本公开的目的之一是在两种操作模式下减小过滤系统的入口和出口之间的压降，并降低其在反冲洗过程期间的严重度。
根据公开的实施方式的描述和附图，其它目的将变得显而易见。
流经自动反冲洗过滤器的液体主体的某些动能损失量是由阀装置引起的。在自动反冲洗过滤器中可能需要阀装置，以基于当前预期的操作模式(过滤或反冲洗)沿适当的方向导送液体通过系统。为了进行过滤，阀装置将未过滤的液体从过滤器的入口，经过滤器的过滤元件，导送到过滤器的出口。对于反冲洗，阀装置通过将清洁液体从出口，经通过反冲洗进行清洁过程的过滤元件，导送到脏液排放出口，而使通过过滤器过滤元件的液体流反向。
因此，与反冲洗过滤系统相关的一个问题是与系统的阀装置相关的压力损失。
与反冲洗过滤系统相关的另一个问题是反冲洗过程期间的液体损失。
本公开主题的一个目的是与替补反冲洗过滤器上的压力损失相比，减少自动反冲洗过滤器的入口和出口之间的压力损失。在本文中，替补反冲洗过滤器是具有相同过滤元件并且在相似的外部条件下工作而缺乏本公开的解决方案的自动反冲洗过滤器。
本公开主题的另一个目的是减少用于执行自动过滤器清洁过程所浪费的液体量。
在下文中公开的一些解决方案可以减少通常与两个问题相关的损失。
排放阀可用于向自动反冲洗过滤器提供在其冲洗模式期间在通过反冲洗过滤器的流体流的方向上的所述反向。同时，待通过所述过滤器过滤以进行反冲洗的原始流体的流动可以由主流阀停止。所述排放阀和所述主流阀可以组合成单个阀装置，也称为“共用阀”，其是共用于控制反冲洗和主流的阀。根据本公开的主题的第一解决方案旨在减小在流体主体所要遵循的从共用阀的用于原始流体的入口开口外部到过滤元件主体的路径上的液体流的阻力。
本公开主题的一个总体方面涉及一种阀装置，该阀装置具有可线性运动的塞子，用于在与可线性运动的塞子的第一极限位置和第二极限位置对应的第一流动路径和第二流动路径之间进行选择，并构成共用阀。根据本公开的主题，阀装置包括壳体；可在壳体内在所述第一极限位置和第二极限位置之间线性运动的塞子；第一流动路径和第二流动路径共用的常开端口；第一端口，该第一端口具有外部开口，当塞子处于第一极限位置时，该外部开口与常开端口流体连通；第二端口，当塞子处于第二极限位置时，该第二端口与常开端口流体连通，其中，当塞子处于第一极限位置时，外部开口和常开端口之间的流体连通包括线性流动路径，该线性流动路径的横截面积大于外部开口面积的50％，构成至少从外部开口的外部延伸到常开端口的外部的不间断的无弯曲流动通道。
根据所述广义方面的阀装置可以用在任何期望的工业应用中，其中线性可移动塞子可以是优选的，以用于通过常开端口在第一流动路径和第二流动路径之间进行选择，并且当塞子转换时，该阀装置可以接受在第一流动路径和第二流动路径之间的部分流体连通。该阀装置对于如下过滤系统特别有用：在该过滤系统中，对过滤器的清洁通过被配置成反冲洗该过滤介质的液压机构实现。
在本公开的主题的各种实施方式中，过滤介质是盘式过滤器、介质过滤器等。然而，所公开的主题不限于特定类型的过滤元件。可以采用任何过滤或筛分技术的过滤装置和筛分装置。
在所公开的主题的一个示例性实施方式中，过滤元件联接到过滤腔室的壳体的底端，所述底端构成过滤腔室的近端部分。从共用阀的双向端口向过滤腔室供应待过滤的加压液体。双向端口在过滤操作模式期间用作共用阀的出口，而在反冲洗过程期间用作共用阀的入口。在所公开的主题的各种实施方式中，该解决方案包括：在过滤操作模式期间，共用阀、腔室的壳体和在它们之间连接的管被共同配置成提供至少从共用阀的入口开口的外部通过阀的双向端口延伸到过滤元件的主体的不间断的无弯曲流动通道。因此，共用阀可以具有特定的设计，以提供从其入口开口到其双向端口的不间断的无弯曲流体路径。在所公开的主题的各种实施方式中，共用阀的入口开口是位于共用阀壳体的接口端处的开口，通过该入口开口，共用阀可与待过滤的流体源联接。在所公开的主题的各种实施方式中，共用阀的双向端口可以是位于阀壳体的接口端处的开口，通过该双向端口，阀壳体可与管段联接或集成在一起，以提供从双向端口到过滤腔室的面对过滤元件的开口的不间断的无弯曲流动通道部分，其中，不间断的无弯曲流动通道部分的纵轴线在方向上与通过共用阀的不间断的无弯曲流体路径的纵轴线基本上重叠(即，偏差不超过15度)。因此，液体可以在过滤操作模式期间直接从共用阀之前流向过滤元件，从而使沿着从过滤系统的入口到出口的该流动部分的动能损失最小化。
在各种实施方式中，无弯曲流动通道的垂直于其纵轴线的横截面积为共用阀的仅入口开口的面积的约50％或更多。在一些实施方式中，无弯曲流动通道的垂直于其纵轴的截面积大于共用阀的仅入口开口的面积的约75％。
在各种实施方式中，腔室的壳体、共用阀的中空主体(其中形成有所述入口开口和双向端口)以及用于在腔室的壳体和双向端口之间提供流体连通的管都被形成为构成根据本公开主题的反冲洗过滤单元的芯单元的单件材料的不可分离的构件
在所公开的主题的一些实施方式中，芯单元结构被配置成没有偏手性，因此允许过滤系统呈镜像对称，其中相同的芯单元结构用于双过滤组件的任一侧。
在本公开的主题的各种实施方式中，共用阀包括液压或气动活塞驱动式塞子，其中，塞子的面对活塞的后壁具有基本上装配在匹配凹部内的突起(其中，所述基本上装配为：当突起在凹部内时，突起的横截面积大于凹部的横截面积的70％，优选为凹部的横截面积的95％至99.9％，并且所述两个横截面积共用在凹部内的横切于塞子的线性运动方向的公共平面)，其中，凹部在形成于阀壁中的排放出口和阀的中心空隙之间延伸，其中，当塞子由活塞驱动而在其位于空隙内的最后面位置和基本靠近其位于空隙内的最前面位置之间转换时，所述后壁突起阻挡或基本上限制液体从中心空隙到排放出口流动，从而在塞子于过滤操作模式和反冲洗操作模式之间转换期间使液体排放最小化。
在本公开的主题的各种实施方式中，共用阀包括液压或气动活塞驱动的塞子，其中，塞子的背对活塞的前壁包括凸出部，该凸出部远离柱塞突出，当塞子更靠近其最前面位置时，所述凸出部突出通过阀的入口开口，从而在即将完全堵塞之前，使液体通过入口进入最小化。在一些实施方式中，凸出部具有锥状，从而在过滤操作模式期间使对通过阀的液体流的干扰最小化。
图1A至图1C分别示出了处于三个不同操作状态的反冲洗过滤双单元100(也称为双重过滤组件)的示例性实施方式的三个侧向横截面图。因此，这三个图的不同之处在于，左侧过滤组件的共用阀102的活塞驱动式塞壁的位置，以及液体流通过该单元的合成方向，如在所涉及的管和阀门内所示的相应箭头所指示。
在各种实施方式中，反冲洗过滤双单元100设有两个相同的过滤腔室壳体(例如，110)。在所示的实施方式中，所述腔室以镜像构造定位并共用公共纵轴线，其中在它们的近端处的开口分别面对构成合流器190的T型或Y型配件的左侧管段191L和右侧管段191R，并且近端分别与构成合流器190的T型或Y型配件的左侧管段191L和右侧管段191R联接，其中，合流器的中心管191构成反冲洗过滤双单元100的出口管。
然而，应注意，根据本公开的主题的一些解决方案不需要反冲洗过滤组件和/或使每个反冲洗过滤组件的过滤腔室将以镜像构造连接。更具体地，涉及共用阀102及其任何内部部件的结构和/或芯单元101及其任何内部部件的结构的解决方案不必须要求：直接安装它们的过滤单元将与和该过滤单元配合用于建立自动反冲洗过程的配对过滤单元以镜像关系安装。
根据本公开的主题的第一广义方面，通过提供一种阀(其也称为“共用阀102”)来实现对液体流动的阻力的减小，该阀包括：(i)公用阀102的中空主体，其具有至少第一开口102a、第二开口102b和第三开口102c(在图1E中标注)，通过该至少第一开口102a、第二开口102b和第三开口102c，液体可以在公用阀102的主体的空隙103与主体外部的三个相应环境之间流动；(ii)柱塞135(在本公开中也称为“杆”)，该柱塞在其第一端与塞子136连接，所述塞子136可通过柱塞135在空隙103内在最前面位置(在图1C的左侧组件中示出)和最后面位置之间(例如在图1A的两个组件中示出)之间移动，在所述最前面位置，所述塞子136阻挡液体在空隙103和所述至少三个开口中的第一开口(102a)之间流通，在所述最后面位置，所述塞子136阻挡液体在空隙103和所述至少三个开口中的第三开口(102c)之间流通；其中，空隙103与至少三个开口中的第二开口(102b)之间的液体连通不被塞子136中断。
在所公开的主题的各种实施方式中，所述塞子136包括前向式(front facing)和后向式环形密封区域(图1D中标注为136s)中的至少一个。在所公开的主题的各种实施方式中，所述至少三个开口中的第一开口(102a)被环形凹部(在图1E中标注为106)包围，该环形凹部的轮廓与塞子的所述前向式环形密封区域136s匹配。
在本公开的上下文中，共用阀的“入口”是阀的壳体中的构成或对应于第一开口102a的开口，通过该第一开口102a，阀与待过滤的加压液体的供应液体连通。入口可以包括联接装置(未示出)，通过该联接装置入口可以可释放地联接到入口管件(例如，Y形配件180)。
在本公开的上下文中，共用阀的“出口”是阀的壳体中的构成或对应于第二开口102b的开口，通过该开口，阀与过滤元件或筛分元件，例如盘式过滤器150(在本文中也称为“盘式过滤元件”)液体连通。共用阀和过滤元件之间的液体连通是双向的。在一些示例性实施方式中，在反冲洗过程期间，使通过第二开口102b的流体流反向。因此，阀的第二出口102b在本公开的上下文中也可以被称为共用阀的“双向端口”。
在本公开的上下文中，共用阀的“排放出口”是阀的壳体中的构成或对应于第三开口102c的开口，通过该排放出口，阀可以与排放系统流体连通，或通过该排放出口，阀通向大气。
在所公开的主题的各种实施方式中，阀包括环形凹部，该环形凹部具有与塞子的所述后向式环形密封区域136s相匹配的轮廓，该轮廓位于后密封区域的最后面位置并且被配置成当塞子136处于其最后面位置时，与后向式环形密封区域136s接合，以针对从空隙103到排放出口103c的液体通道进行密封。在所示的实施方式中，排放出口103c被塞子136的壁的后侧阻挡，而不依赖于后向式环形密封区域136s，因此在塞子的最后面位置未示出匹配轮廓的环形凹部。
根据本公开主题的第二个广义方面，通过在塞子136的后向式壁设置朝向柱塞凸起的凸出部(突出部)，实现了减少塞子136在其最后面位置和最前面位置之间转换期间所浪费的液体，其中当塞子更靠近其最后面位置时，所述凸出部通过圆柱形凹部104h或开口突出。在各种实施方式中，后向式壁的凸出部类似于柱形或突起。在一些实施方式中，柱形的后突起136R和柱塞135共用公共的对称轴线。
进一步根据所述第二广义方面，在公开的主题的各种实施方式中，塞子的前向式壁包括远离柱塞135突出的凸出部或突起(也称为前突起136F)，当塞子136更靠近其最前面位置时，所述凸出部突出穿过第一开口102a。
在各种实施方式中，前向式壁的前突起136F类似于锥形。在一些实施方式中，锥形的前突起136F和柱塞135共用公共的对称轴线。
在公开的主题的各种实施方式中，所述第二开口102b通过出口管构件114连接到过滤腔室。
在公开的主题的各种实施方式中，共用阀102的中空主体、出口管构件114和过滤腔室的主体(即腔室壳体110)形成为不可分离的单件式单元101，也称为“芯单元”，如图1E所示。在所公开的主题的各种实施方式中，具有圆柱形状的壳体130在共用阀102的中空主体的检修开口102s处可移除地附接到中空主体。壳体130的附接可以通过任何可接受的联接装置固定到共用阀102的中空主体的开口检修102s。在一些实施方式中，共用阀102的中空主体和壳体130之间的附接借助于联接夹具。在其它实施方式中，可以通过相互螺栓连接的凸缘，或者通过相互螺纹连接进行连接。在所公开的主题的各种实施方式中，过滤腔室的主体具有检修开口113，该过滤腔室的主体的检修开口113由腔室的壳体盖120可移除地覆盖。
在公开的主题的各种实施方式中，出口管构件114的纵轴线115与过滤腔室的纵轴线111形成35度至55度的角度。
在所公开主题的一些实施方式中，出口管构件114的纵轴线115与过滤腔室的纵轴线111形成约45度的角度。
在本公开中，当提及出口管构件114的纵轴线115与过滤腔室的纵轴线111之间的角度时，所指的角度是所述轴线之间的锐角，其更接近于腔室壳体110的打开近端112，即(在轴线平行于相应壁部的实施方式中)，所述轴线之间的角度等于在腔室壳体110的壁与出口管构件114的壁之间的由弯曲箭头188标记的角度并与其平行。
再次参考第一广义方面，在所公开主题的各种实施方式中，过滤腔室壳体110及共用阀102的所述第一开口102a和第二开口102b被布置成使得不间断的无弯曲流动通道(在图1E中由平行虚线之间的箭头116所示)穿过所有这些，从而使从第一开口102a的外部流到腔室壳体110的液体主体的方向变化和湍流最小化。
在所公开的主题的各种实施方式中，横切于轴线115测得的并且由在过滤器(过滤元件)150和第一开口102a的外侧之间延伸的彼此较远的平行视线限定的流动通道116的横截面积为出口管构件114的横截面积的75％或更大。
在公开的主题的各种实施方式中，流动通道116基本平行于出口管构件114的纵轴线115。
在公开的主题的各种实施方式中，出口管构件114的横切于其轴线115的横截面基本上是椭圆形的。在各种实施方式中，出口管构件114的横切于其轴线115的横截面沿垂直于附图平面的方向比沿平行于附图平面的方向长(例如，由于横截面的椭圆度)，从而允许缩短活塞134的冲程，并因此对于出口管构件114的给定横截面积，缩短了塞子136的两个极限位置之间的距离。这可以减少塞子在过滤过程和清洁过程之间的转换时间，并进一步减少与转换相关的液体损失。
在公开的主题的各种实施方式中，公共入口管段181的内横截面积基本上等于从其分叉的左管段181L和右管段181R中的任何一个的内横截面积，所述面积横切于各自的预期的液体流动方向测量。
在所公开的主题的各种实施方式中，管段181L和181R是拱形的。在一些实施方式中，其最大内弯曲半径(在图1B中标注为181c)为管181的直径的约100％至150％。在所公开的主题的各种实施方式中，所述第一开口102a通过入口管构件181连接到入口配件(例如凸缘)，该入口配件被配置成用于(例如通过螺栓)连接到主管的匹配出口配件(未示出)，加压液体可以从该主管通过阀102被供应到过滤腔室壳体110。
由于与通过具有缺少本公开的解决方案的阀装置的竞争系统的液体主体所遵循的路径相比，从本公开的自动反冲洗过滤系统的入口管到出口管的液体主体所遵循的路径的迷宫化程度较低，所以将减少根据本公开的主题的双单元100的液体入口181i和液体出口191e之间的压力损失，从而使包括双单元100的组的过滤系统上的总液压降低最小化。
反冲洗过滤单元包括以镜像构造连接的一对自动反冲洗过滤组件。每个组件包括由近端的腔室壳体110和盖120形成的过滤腔室。
腔室壳体110及其盖120可以通过允许容易地移除盖(例如，用于检修目的)的任何可接受的联接装置固定在一起。在一些实施方式中，它们通过联接夹具及其规定的垫圈固定在一起。
现在更详细地参考双单元100的操作，盘式过滤元件150在腔室内被固定到腔室壳体110的底端。腔室壳体110通过斜的出口管构件114与共用阀液体连通。
共用阀包括共用阀102的中空主体和通过活塞杆(例如柱塞135)连接到活塞134的活塞驱动式塞子136。由于气缸内部的流体压力变化，活塞可通过活塞的壳体130移动。用于控制活塞(因此控制塞子)的流体通过控制端口131从外部流体源(未示出)连通到气缸。
在一些实施方式中，用于控制活塞的流体是进行了过滤的类型的液体，并且例如通过二次过滤器(未显示)过滤后被供应，同时通过控制器激活的增压器(未示出)获得所需压力。
凹入式衬套104具有用于活塞杆(例如柱塞135)的孔，并且被固定在阀的空隙103和壳体130之间，以在它们之间隔离以防止流体交换。
凹入式衬套104的前端(并且在各种其它实施方式中，位于第一衬套附近的另外的衬套)与塞子136配合，以防止液体从空隙103泄漏到排放出口103c。在所示的实施方式中，凹入式衬套104具有圆柱形凹部104h，该圆柱形凹部104h具有圆柱形并被配置成用于容纳从塞子136的后壁突出的匹配的圆柱形延伸部(也称为后突起136R)。该凹部通向形成在共用阀102的中空主体中的排放开口。因此，每当圆柱形延伸部离开凹部时，即在最后阶段并且更集中地在完成驱动塞子136朝向其最前面位置的活塞冲程时，将通过圆柱形凹部104h从阀的空隙103向排放开口提供液体连通。
在图1A中，右过滤组件的阀和左过滤组件的阀两者的塞子136处于其最后面位置，使得两个组件均以过滤模式操作。加压液体通过T型或Y型分流器180(通常也称为T型/Y型配件)的主管段181的入口181i进入双单元100。液体流分别通过侧管段181R和181L分流进入镜像的组件，并继续通过阀的空隙103并通过出口管构件114进入过滤腔室壳体110。
经过盘式过滤元件150，相应的两个过滤后的液体流合并通过出口T型或Y型合流器190，并通过合流器190的出口191e离开双单元100。
电子控制器(未示出)被配置为按使用者的需求或基于监测双单元100的运行而周期性地发起用于清洁过滤元件150的反冲洗过程(一次一个)：或者根据从上次冲洗过程以来测量的已过滤液体的累积量、经过先前进行的清洁过程之后的总运行小时数，或者根据压力水平下降到与由于积聚的污垢造成的过滤器堵塞的程度相对应的预定阈值以下而监测双单元100的运行。
在控制器发起清洁过程后，活塞134被推动(通过由控制器触发的从外部加压源被驱使进入控制端口131的流体)，以朝着入口开口向前驱动塞子136。同时，以预定的延迟或以压力相关的时间延迟，盘式过滤元件150被切换到其反冲洗操作模式。在一些示例性实施方式中，可以使用由共用阀的塞子136的位置的改变而导致的、过滤元件150的液压切换上的液压差的改变(或例如，在各种其它实施方式中，通过从由控制器触发的外部加压源驱使流体进入其控制端口155)来实现到反冲洗操作模式的切换。因此，盘式杯151远离盘移动，从而允许它们分离以进行清洁。在一些实施方式中，控制器被编程为延迟将盘式过滤器150切换到清洁模式，直到入口开口被塞子136完全或几乎密封为止。这种延迟是期望的，例如用于当允许分离盘进行清洁时，确保使通过过滤器的流动方向反向。在其中盘式过滤器150在过滤操作模式和清洁模式之间切换的实施方式中，可以通过盘式过滤器的液压致动器的和在阀从过滤位置转换到反向流动位置期间通过阀的转换流的适当设计来实现到清洁模式转换的期望延迟。通过图1B中的虚线箭头表明，只要进行清洁的过滤组件中的阀的入口开口很大程度地打开(即使没有完全打开)，就不能保证通过盘式过滤器150的反向流。这是因为直接通过(经过清洁的过滤组件的)出口管构件114从外部液体源到盘式过滤器150连通的液体压力可以大于通过镜像过滤组件的过滤腔室连通的液体压力。可以在每个过滤项目中分别确定阀的激活与盘式过滤器的激活之间的延迟必要性以及在需要延迟的情况下的延迟持续时间，并且可以基于在其它项目中获得的经验或者基于现场实验相应地对控制器进行编程(在一些实施方式中，可以相应地对液压致动器和阀进行设计)。
在塞子转换到其最前面位置的最后阶段期间，阀的前壁中的前突起136F加快了入口开口对进入的流的可进入性的降低，从而使通过排放端口的液体损失最小化，加速了盘式过滤器上的压力反向，进而允许缩短延迟，并更快地将盘式过滤器切换到清洁模式。
图1B例示了双单元100从仅过滤操作模式到清洁操作模式的转换状态期间的一些阶段。示出了塞子136的后突起136R从圆柱形凹部104h完全撤出，其间有明显的间隙。在该阶段，液体可如后突起136R附近的小箭头所示从阀的空隙103自由地逸出到圆柱形凹部104h中，并通过排放出口103c和排放管段132离开左侧单元。根据涉及后突起136R的圆柱形壁和构成圆柱形凹部104h的内圆柱形壁之间的交叠程度，并根据涉及它们的相互配合，液体从空隙103到排放出口103c的逸出可以在清洁过程启动后并且一旦塞子136离开其最后的气密密封位置立即开始。例如，在一些实施方式中，后突起136R的圆柱形壁和凹入式衬套104的内圆柱形壁中的至少一个设有垫圈(例如在塞子的后突起136R的后端附近的环形垫圈137，见图1D，和在塞子的面对凹入式衬套104的开口附近的环形垫圈138，见图1B)，用于在后延伸部和凹部之间进行密封，只要后部延伸段没有完全从凹部中撤出。在一些实施方式中，图1D的垫圈137可以是套筒状的，即，在后突起136R的长度的特定部分(至多100％)上延伸。在实施用于密封后突起136R的外圆柱形壁与圆柱形凹部104h的内圆柱形壁之间的间隙的垫圈的实施方式中，仅在后延伸部从凹部完全(或几乎完全)分离时才开始发生液体的逸出。在其它实施方式中，所述圆柱形壁可以被配置成在其之间恒定地具有一些小间隙，以在塞子从一种操作模式转换到另一种操作模式期间最小化或完全避免它们之间的摩擦。在这样的实施方式中，小的泄漏可以在塞子136从其最后面位置分离时立即开始通过间隙，然后在转换的第一阶段由于后突起136R逐渐从圆柱形凹部104h撤出，并且在转换的中期阶段由于圆柱形凹部104h与远离的后突起136R之间的间隔逐渐增大，而逐渐但不显著地增加。由于在转换状态的中间阶段和后期阶段，锥形的后突起136R已经穿过入口开口，所以进入的流量愈发受到限制，并且总的液体浪费仍然很小。
在本公开主题的各种实施方式中，前突起136F的前端136FF与后突起136R的后端136RR之间的距离等于或大于圆柱形凹部104h的前端(其是圆柱形凹部104h的更靠近外部开口的端部)和外部开口之间的距离。在一些实施方式中，所述距离大于凹部的前端与外部开口之间的距离的80％，但短于凹部的前端与外部开口之间的距离。
在所公开的主题的一些实施方式中，至少对于塞子在第一极限位置和第二极限位置之间的全部线性运动范围的50％，后突起136R占据凹部的体积或前突起136F穿过外部开口。
采取实施根据本公开的主题的解决方案的实施方式所进行的实验表明，与缺乏所提出的解决方案的类似系统相比，在典型的自动清洁过程中浪费的水显著减少。
当塞子136处于如图1C所例示的其最前面位置时，在清洁过程的稳定状态期间将发生有效的冲洗流。由于左过滤组件的阀开口被相应的塞子136堵塞，因此所供应液体的所有压力都将落在右过滤组件上，从而增加通过右过滤组件的过滤元件的流量，同时利用增大的右管段181R的直径(其等于入口管段181的直径)、缓和的拱形设计、以及沿入口开口和过滤元件150之间的整个液体路径的不间断的无弯曲流动通道。
因此，在左过滤腔室的出口处的液体流将足以根据反冲洗所需而供应通过左组件的过滤腔室的有效反向流，同时继续将过滤后的液体供应给主管线，如通过合流器190(在呈镜像的过滤组件的清洁过程中用作分流器)中所示的箭头来表示。
在所公开的主题的一些实施方式中，两个呈镜像的过滤组件的反冲洗可以在使用者激活时或作为例行过程同时发生。在这样的实施方式中，通过同时控制两个塞子136关闭入口开口，并且通过从外部加压液体源通过合流器190的出口191e向合流器190中提供反向液体流，将同时激活反冲洗过程。一旦两个塞子的后突起136R从它们的圆柱形凹部104h中撤出，则加压的反向液体流将分别通过左侧管段191L和右侧管段191R分流到左过滤元件150和右过滤元件150中。
在一些实施方式中，合流器190与左腔室和右腔室的腔室壳体110的主体成一体。在各种实施方式中，每个腔室壳体110均具有面对其配对腔室壳体110的打开近端112的打开近端112(见图1E)，腔室壳体110与合流器190的左侧管段191L和右侧管段191R被配置成分别通过联接夹具联接，从而允许将合流器固定到双单元100，其中合流器190的中心管段191的纵轴线与图的平面成任何期望的角度(除了其中其进一步旋转而被其它部件的主体(例如分流器180的主体)阻挡时的角度之外)。
在一些实施方式中，分流器180与左阀和右阀(其与共用阀102相似)的主体成一体。在各种实施方式中，共用阀102以及分流器180的左管段181L和右管段181R被配置为分别通过联接夹具联接，从而允许将分流器固定到双单元100，其中分流器的中心管段181的纵轴线与图的平面成任何期望的角度(除了其中其进一步旋转而被其它部件的主体(例如合流器190的主体)阻挡时的角度之外)。
在其中分流器180和合流器190是可倾斜的并且因此可以各自面对期望的方向被固定的所公开的主题的各种实施方式中，双单元100变得高度通用并且可以合适地集成到不同的主线架构中，包括但不限于主线的进入部分和离开部分之间的L、Z、I和U关系(其中字母形状的末端与进入主线部分和离开主线部分的纵轴线对齐)。
在所公开的主题的各种实施方式中，Y形分流器180和Y形合流器190中的任一个还可包括至少一个一体式多功能端口，该端口用于可移除地连接期望的附件，例如空气阀、压力表、浊度传感器、辅助过滤器等。
通过在Y型分流器180和Y型合流器190中的任一个与单件式单元101之间提供倾斜能力而获得的多功能性，进一步促进了将多个镜像的单元堆叠在一起成为紧凑且组织良好的自动反冲洗过滤单元的组。
当术语“约”与所述的尺寸、大小、数量、量度等相关时，除非有其它明确说明，否则涉及至多10％偏差。
本文使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，并且不旨在限制所公开的主题。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“所述”也意图包括复数形式，除非上下文另外明确指出。还将理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”指定了存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组。
所附权利要求书中的所有装置或步骤加功能元件的对应结构、材料、作用和等同方案旨在包括用于与其它具体要求保护的元件组合地执行功能的任何结构、材料或作用。已经出于说明和描述的目的呈现了对本公开主题的描述，但是其并不意图是穷举的或将本公开主题限于公开的形式。在不脱离所公开主题的范围和精神的情况下，许多修改和变型对于本领域普通技术人员将是显而易见的。对于具有适用于预期的特定用途的各种修改的各种实施方式，选择和描述实施方式是为了最好地解释所公开的主题的原理和实际应用，并使本领域的其它普通技术人员能够理解所公开的主题。

Claims (27)

1.一种过滤系统，包括：
过滤腔室；
过滤元件，所述过滤元件被容纳在所述过滤腔室内，其中所述过滤元件包括所述过滤元件的主体；
共用阀，所述共用阀包括：
阀壳体，所述阀壳体通过所述阀壳体中的三个相应开口与所述过滤腔室、待过滤的流体源、和用于反冲洗流体的排放端口流体连通，和
能够运动的塞子，用于在第一流动路径和第二流动路径之间选择，其中，所述能够运动的塞子能够在所述共用阀的中心空隙内、在所述能够运动的塞子的第一极限位置和第二极限位置之间运动，其中所述第一极限位置与对应于所述第一流动路径的过滤操作模式相关联，其中所述第二极限位置与对应于所述第二流动路径的反冲洗操作模式相关联，和
连接在所述过滤腔室和所述共用阀之间的管段，
其中，所述共用阀、所述过滤腔室与所述管段被共同配置成用于：每当所述共用阀处于所述过滤操作模式时，提供至少从所述共用阀的入口开口的外部延伸到所述过滤元件的所述主体的不间断的无弯曲流动通道，
其中，所述能够运动的塞子能够在所述共用阀的所述中心空隙内线性运动，
其中，所述能够运动的塞子的后壁具有突起，所述突起装配在匹配的固定凹部内，
其中，所述匹配的固定凹部在形成于所述阀壳体的壁中的排放出口和所述中心空隙之间延伸，并且具有带有预定体积的内部自由空间，其中，所述突起被配置为当所述能够运动的塞子在所述能够运动的塞子的位于所述中心空隙内的最后面位置和更靠近所述能够运动的塞子的位于所述中心空隙内的最前面位置的位置之间转换时至少部分地占据所述内部自由空间，直到所述突起完全从所述匹配的固定凹部内离开，从而根据由后突起占据所述匹配的固定凹部的体积的程度而在所述能够运动的塞子于过滤操作模式和反冲洗操作模式之间转换期间减少流体通过所述匹配的固定凹部排放。
2.根据权利要求1所述的过滤系统，其中，所述无弯曲流动通道的垂直于其纵轴线的横截面积为所述共用阀的所述入口开口的面积的50％或更多。
3.根据权利要求1所述的过滤系统，其中，所述能够运动的塞子能够在所述第一极限位置和所述第二极限位置之间线性运动，其中所述能够运动的塞子包括后突起，其中所述后突起被配置成在所述能够运动的塞子从所述第一极限位置到所述第二极限位置的线性运动期间限制流体从所述共用阀的所述中心空隙到所述排放端口通过，其中，对于所述线性运动的全程的至少最初30%，所述匹配的固定凹部的预定体积的至少一部分被所述后突起占据，从而根据由所述后突起所占据所述匹配的固定凹部的体积的程度减少流体通过所述排放端口被浪费。
4.根据权利要求3所述的过滤系统，其中，所述后突起是圆柱形的，所述后突起的高度平行于所述线性运动的方向定向。
5.根据权利要求1所述的过滤系统，其中，所述能够运动的塞子能够在所述第一极限位置和所述第二极限位置之间线性运动，其中所述能够运动的塞子包括前突起，所述前突起被配置成进入所述入口开口，从而在所述能够运动的塞子从所述第一极限位置到所述第二极限位置的线性运动期间减少进入所述入口开口的流体的流量，其中对于所述线性运动的全程的至少最后30％，所述前突起的至少一部分穿过所述入口开口，从而根据所述前突起穿过所述入口开口的程度而减少流体通过所述排放端口被浪费。
6.根据权利要求5所述的过滤系统，其中，所述前突起为锥形，朝向所述入口开口逐渐变细。
7.根据权利要求1所述的过滤系统，其中，所述管段的纵轴线与所述过滤腔室的纵轴线之间的角度为35度至55度。
8.根据权利要求1所述的过滤系统，其中，所述管段具有垂直于其纵轴线的椭圆形横截面，并且所述椭圆形横截面沿平行于线性运动方向的方向是平坦的，从而使得对于所述管段的给定横截面积，缩短了所述能够运动的塞子的线性运动范围。
9.根据权利要求1所述的过滤系统，其中，所述过滤腔室的近端、所述共用阀的所述阀壳体的至少大部分和所述管段是单件式材料的不可分离的构件。
10.根据权利要求1所述的过滤系统，其中，通过所述过滤腔室的壳体中的第一开口的流在过滤操作模式期间进入所述腔室，并且在反冲洗操作模式期间离开所述腔室，其中，通过所述过滤腔室的壳体中的第二开口的流在过滤操作模式期间离开所述腔室，并且在反冲洗操作模式期间进入所述腔室。
11.一种双过滤系统，包括第一过滤系统和第二过滤系统，所述第一过滤系统和第二过滤系统各自为根据权利要求1所述的过滤系统，以镜像构造连接在一起，其中所述第一过滤系统中的所述共用阀的所述入口开口面对所述第二过滤系统中的所述共用阀的所述入口开口并且通过用于待过滤流体的分流器与所述第二过滤系统中的所述共用阀的所述入口开口对准。
12.根据权利要求11所述的双过滤系统，其中，所述分流器包括一对从中心共用管分叉的拱形管。
13.一种双过滤系统，包括第一过滤系统和第二过滤系统，所述第一过滤系统和第二过滤系统各自为根据权利要求1所述的过滤系统，以镜像构造连接在一起，其中所述第一过滤系统中的所述过滤腔室的出口开口面对所述第二过滤系统中的所述过滤腔室的出口开口并且通过已过滤流体的合流器与所述第二过滤系统中的所述过滤腔室的出口开口对准。
14.根据权利要求13所述的双过滤系统，其中，所述合流器包括一对从中心共用管分叉的拱形管。
15.根据权利要求14所述的双过滤系统，其中，成对的所述拱形管中的每一个的最大内弯曲半径为所述中心共用管的直径的100％至150％。
16.根据权利要求14所述的双过滤系统，其中，分流器的中心共用管的内横截面积与从所述中心共用管分叉的成对的所述拱形管中的任何一个的内横截面积相等。
17.根据权利要求14所述的双过滤系统，其中，所述合流器的中心共用管的内横截面积与从所述中心共用管分叉的成对的所述拱形管中的任何一个的内横截面积相等。
18.一种用于根据权利要求1所述的过滤系统的阀装置，包括：
能够线性运动的塞子，所述能够线性运动的塞子用于在与所述能够线性运动的塞子的第一极限位置和第二极限位置对应的第一流动路径和第二流动路径之间进行选择，并构成共用阀，
壳体，能够线性运动的塞子能够在所述壳体内在所述第一极限位置和第二极限位置之间线性运动；
常开端口，所述常开端口是所述第一流动路径和所述第二流动路径共用的；
第一端口，所述第一端口具有外部开口，当所述能够线性运动的塞子位于所述第一极限位置时，所述外部开口与所述常开端口流体连通；
第二端口，当所述能够线性运动的塞子位于所述第二极限位置时，所第二端口与所述常开端口流体连通；
其中，当所述能够线性运动的塞子位于所述第一极限位置时，所述外部开口和所述常开端口之间的流体连通包括线性流动路径，所述线性流动路径的横截面积大于所述外部开口的面积的50％，构成至少从所述外部开口的外部到所述常开端口的外部的不间断的无弯曲流动通道。
19.根据权利要求18所述的阀装置，其中，所述线性流动路径的横截面积大于所述外部开口的面积的75％。
20.根据权利要求18所述的阀装置，其中，所述常开端口在平行于所述能够线性运动的塞子的线性运动方向的平面上具有预定的开口区域，其中，所述开口区域具有在所述平面上的限定双向端口的宽度的短轴线和在所述平面上的限定所述双向端口的长度的长轴线，其中所述宽度小于所述长度，其中在所述平面上的短轴线和相应的所述双向端口的所述宽度平行于所述能够线性运动的塞子的所述运动方向。
21.根据权利要求18所述的阀装置，其中，所述能够线性运动的塞子的后壁具有装配在匹配的固定凹部内的突起，其中所述匹配的固定凹部在所述阀装置的所述第二端口和中心空隙之间延伸，其中，所述突起被配置成当所述能够线性运动的塞子在位于所述空隙内的最后面位置和邻近其位于所述空隙内的最前面位置的位置之间转换时，阻止或限制流体从所述中心空隙到所述第二端口的流动，其中所述最后面位置能够与自清洁过滤系统的过滤操作模式相关联，其中所述最前面位置能够与所述自清洁过滤系统的反冲洗操作模式相关联，从而在所述能够线性运动的塞子一旦被配置成从所述过滤操作模式到所述反冲洗操作模式的改变操作模式期间，允许减少液体排放。
22.根据权利要求18所述的阀装置，其中，所述第一极限位置能够与自清洁过滤系统的过滤操作模式相关联，其中，所述第二极限位置与所述自清洁过滤系统的反冲洗操作模式相关联，其中所述能够线性运动的塞子包括前突起，所述前突起被配置成进入所述外部开口，从而对于所述能够线性运动的塞子的在所述第一极限位置和所述第二极限位置之间线性运动的全程的至少最后30％，在所述能够线性运动的塞子从所述第一极限位置到所述第二极限位置的线性运动期间减少流体进入所述第一端口的流量，从而根据所述前突起穿透所述外部开口的程度而减少流体通过所述第二端口被浪费。
23.根据权利要求18所述的阀装置，
其中，所述能够线性运动的塞子的后壁具有装配在匹配的固定凹部内的突起，其中所述匹配的固定凹部在所述阀装置的所述第二端口和中心空隙之间延伸，其中，所述突起被配置成当所述能够线性运动的塞子在位于所述空隙内的最后面位置和邻近其位于所述空隙内的最前面位置之间转换期间阻挡或限制流体从所述中心空隙流动到所述第二端口；
其中，所述能够线性运动的塞子还包括前突起，所述前突起被配置成进入所述外部开口，从而对于所述能够线性运动的塞子在所述第一极限位置和所述第二极限位置之间的线性运动全程的至少最后30％，在所述能够线性运动的塞子从所述第一极限位置到所述第二极限位置的线性运动期间减少流体到所述第一端口中的流量；并且
其中，所述最后面位置能够与自清洁过滤系统的过滤操作模式相关联，其中，所述最前面位置能够与所述自清洁过滤系统的反冲洗操作模式相关联，从而在所述能够线性运动的塞子一旦被配置成从所述过滤操作模式到所述反冲洗操作模式的改变操作模式期间，根据由后突起占据所述匹配的固定凹部的体积的程度和所述前突起穿过所述外部开口的程度而允许减少液体排放。
24.根据权利要求23所述的阀装置，其中至少对于所述能够线性运动的塞子在所述第一极限位置和所述第二极限位置之间的线性运动的全程的50％，所述后突起占据所述匹配的固定凹部的体积或所述前突起穿透所述外部开口。
25.根据权利要求23所述的阀装置，其中，所述前突起的前端与所述后突起的后端之间的距离大于所述匹配的固定凹部的前端与所述外部开口之间的距离的80％。
26.根据权利要求23所述的阀装置，其中，所述前突起的前端与所述后突起的后端之间的距离等于或大于所述匹配的固定凹部的前端与所述外部开口之间的距离。
27.一种用于根据权利要求1所述的过滤系统的过滤系统构件，以不可分离的单件形式包括：过滤腔室壳体的一部分、共用阀的壳体的位于过滤腔室壳体的所述一部分外部且与其远离的一部分、和连接在过滤腔室壳体的所述一部分和共用阀的壳体的所述一部分之间的管段，其中过滤腔室壳体的所述一部分、共用阀的壳体的所述一部分和所述管段被共同配置成用于：提供至少从所述共用阀的入口开口的外部延伸到所述过滤腔室壳体的一部分的内部的不间断的无弯曲流体通道。
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