CN112584912B - 自清洁盘式过滤器装置 - Google Patents
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Abstract
一种过滤装置(100),该过滤装置具有过滤模式和自清洁模式,该装置被设置成用于在过滤模式期间利用第一流动方向用呈多个可堆叠盘的形式的过滤元件(20)过滤上游流动流体,装置(100)还被构造成对该过滤元件(20)进行自清洁,该装置(100)包括在过滤器壳体内部的内部流体转向器(110,210,310)。该内部流体转向器的位置确定通过过滤器壳体的流体流动的方向和过滤阶段。该内部流体转向器的位置由布置在过滤器壳体外部的控制器控制,该控制器可以手动或通过自动装置进行操纵。
Description
技术领域
本发明涉及一种盘式过滤器装置,特别是涉及一种具有自清洁能力的过滤装置。
背景技术
环形盘式过滤器元件是在农业灌溉和工业应用中用于过滤主要是水的流动流体所使用的常用物品。盘式过滤装置的农业用途通常用于防止杂质进入或过滤出杂质,这些杂质由水流带到浇灌装置(例如洒水装置、微型喷雾器和液滴线),这些浇灌装置在水良心环境中发展并且用于水良心灌溉。
环形盘在过滤流体中的颗粒的能力方面效率很高。环形盘在两侧对角地开槽到特定的微米尺寸。一系列环形盘堆叠并压缩在主杆上。压缩的盘放置在壳体内以形成有效的过滤元件,使得当这些盘堆叠时,每个盘的顶部的槽与该盘的下方的槽相反,以产生用于悬浮在水中的固体颗粒的具有一系列槽和凹陷部的过滤系统。
当环形盘式过滤器的堆叠部由于过滤过程而充满碎屑时,需要对过滤盘元件进行清洁和维护程序。自清洁过滤器或逆流流动过滤器的清洁操作是已知的,并且被认为减少了所需的拆卸过滤器和环形盘的频率,改善了过滤器系统的操作并降低了人工成本,并且在盘的清洁操作期间节省了水。
然而,这种自清洁盘式过滤系统仅限于大规模农业系统,该系统需要多个彼此互连且联网的过滤器以形成专用的管道,以控制在过滤和自清洁阶段期间的流。这种系统进一步利用大量的外部控制器和电子阀以控制通过过滤器装置的流,以使得能够进行自清洁程序并使自清洁程序自动化。此外,这种自清洁盘式过滤器系统需要相邻的过滤装置以提供在自清洁过程中利用的流体源。
沃尔顿等人的美国专利第US7000782号和第US7032760号教导了一种手动控制的反洗过滤器装置的示例,该装置限于与网状过滤器一起使用。
发明内容
本发明通过提供一种独立的自清洁盘式过滤器装置克服了背景技术的缺陷,该独立的自清洁盘式过滤器装置利用过滤装置内部的流转向器,使得内部流转向器用于控制通过盘式过滤器装置的流动方向,以确定装置模式和/或阶段(过滤阶段或自清洁阶段)。
本发明的实施例能够以手动或自动(机动)形式的自清洁过滤器装置实现,其中进一步有助于在手动过滤装置中节约水。
在实施例中,根据本发明的过滤器装置利用内部流转向器,该转向器通过使流动流体源转向而用于自清洁,以控制通过过滤器主体的流动方向。用于清洁的流动流体源的流动方向可以通过根据本发明的内部流转向器在通过装置壳体的任何流动方向上被转向,任何流动方向例如包括正向流动和/或反冲洗流动(反向流动)。
可选地,用于清洁的流动流体源例如可以包括但不限于上游未过滤的流动流体、上游已过滤的流动流体、上游在线过滤的流动流体、下游已过滤的流动流体、外部包含的不在流中的流体源等或其任何组合。
可选地,可以通过多种可选方式来清洁根据本发明的装置和流体转向器所使用的过滤元件,多种可选方式例如包括但不限于流体冲洗、反冲洗、正向冲洗、流体流、流体喷射流、刷洗、吸入、旋转等或其任何组合。
在实施例中,过滤装置内部的流转向器的位置可以由过滤装置外部的控制器控制。在一些实施例中,控制器能够以手柄的形式提供。在一些实施例中,通过双向流体马达的流可以用诸如马达的自动装置来控制,该自动装置通过包括控制器和阀组件的控制模块起作用。
可选地,本发明的实施例能够以手动构造或自动构造来实现,其中,所述内部流转向器是手动、半自动、自动、液压和/或电子控制的。
本发明的实施例提供了一种具有过滤模式和自清洁模式的盘式过滤器装置,该装置被设置成用于利用第一流动方向用过滤元件过滤未过滤的流动流体,该过滤元件可选地以多个可堆叠的盘式环形过滤器的形式提供,该装置被构造成通过利用第二流动方向自清洁过滤元件上过滤后的废料和碎屑,该装置被封装在壳体内,该装置被构造成能够在过滤模式期间实现第一流动方向,并且在自清洁模式期间实现第二流动方向,壳体包括:
中心主杆组件,该中心主杆组件用于在过滤期间将过滤元件保持为被堆叠构造并且在自清洁期间将过滤元件保持为被解除堆叠构造;主杆组件具有第一端部和第二端部;主杆组件在第一端部处与活塞组件关联,该活塞组件在过滤期间具有被压缩构造,并且在自清洁期间具有被解除压缩构造;其中,活塞组件的关闭(被压缩)构造被设置成用于在过滤期间将过滤元件沿主杆的长度保持为堆叠形式;并且其中,活塞组件的打开(被解除压缩)构造被设置成用于在自清洁期间使过滤元件解除堆叠和/或打开过滤元件并且用于冲洗过滤后的废料以离开壳体;其中,活塞组件构造可以由所述第二流动方向致动;
该主杆组件在第二端部处与以阀主体的形式的流体转向器关联,其特征在于,该流体转向器布置在壳体内的内部,并在壳体的外部进行控制;流体转向器具有两种状态,以用于在利用第一流动方向的过滤模式和利用第二流动方向的自清洁模式之间致动。
可选地,壳体包括至少三个开口,以使得能够实现过滤模式期间的第一流动方向和自清洁模式期间的第二流动方向,这些开口包括冲洗出口、入口开口和出口,其中通过壳体的流由流体转向器的位置控制。
最优选地,在过滤期间的第一流动方向可以通过以下方式进行:在上游流体压力下,使未过滤的流动流体从入口开口流入壳体内的外周腔中并穿过过滤元件(可选地过滤元件从外径到内径堆叠),以在主杆组件限定的内腔内产生已过滤的流动流体。已过滤的流体向上流过流体转向器中的第一开口孔,并流出到出口开口。
最优选地,在自清洁期间的第二流动方向通过以下方式进行:在压力下,使上游未过滤、上游已过滤或上游在线过滤的流动流体从入口开口通过流体转向器经由第二开口孔流动到外周通道,该外周通道与跨越中心主杆组件的长度的多个主杆分支流体连通。优选地,主杆分支包括多个出口孔口,这些出口孔口将上游流动流体朝着过滤元件引导并喷射,以产生清洁效果,使得能够通过冲洗出口开口冲洗碎屑和过滤后的废料。优选地,引导并喷射上游流动流体的出口孔口进一步用于直接清洁盘式过滤元件并旋转盘以产生离心力,该离心力使盘旋转以改善清洁。
可选地,流体转向器具有包括上表面、下表面和周边表面的基本圆筒形的主体,该圆筒形的主体具有基本开放的中心腔:
可选地,转向器的上表面可适于在壳体的上部分处牢固地关联在壳体内;上表面可以被设置成与布置在壳体外部的流体转向器控制器关联。
可选地,转向器的下表面适于在主杆组件的第二端部处容置主杆组件并与主杆组件流体连通。
优选地,下表面具有中心开口,该中心开口可以与开放的中心腔流体连通。优选地,中心开口由沿下表面的周边布置的外周通道围绕。可选地并且优选地,外周通道被构造成在主杆组件的第二端部处容置主杆组件并与主杆组件牢固地联接。
最优选地,中心开口被构造成与主杆组件内腔流体连通并相连。最优选地,外周通道被构造成与限定主杆组件内腔的多个主杆分支流体连通。
最优选地,转向器的周边表面具有沿表面限定的流入口部分和从周边表面延伸的至少三个孔,至少三个孔包括两个开口孔和一个封闭孔。
可选地,流入口部分可以被构造成与壳体的入口开口相对,以使得上游未过滤或已过滤或在线过滤的流动流体的流能够进入壳体中、能够进入外周腔内,最优选地用于在过滤期间提供第一流动方向。
可选地,第一开口孔可以被构造成通过开放的中心腔与出口开口和限定在转向器的下表面上的中心开口对准,并通过开放的中心腔在出口开口和限定在转向器的下表面上的中心开口之间提供流体连通,最优选地用于在过滤期间提供第一流动方向。
可选地,第二开口孔可以被构造成通过沿着转向器的下表面布置的外周通道与壳体的入口开口和主杆分支对准,并通过沿着转向器的下表面布置的外周通道在壳体的入口开口和主杆分支之间提供流体连通,其中用于在自清洁期间提供第二流动方向。
可选地,封闭孔可以被构造成与出口开口对准,封闭孔被设置为密封出口开口,其中防止在自清洁期间在第二流动方向的情况下已过滤的下游流动流体流入壳体的损失。
可选地,流体转向器的两个开口孔彼此相邻。
可选地,流体转向器的两个开口孔间隔约90度。
可选地,流体转向器的第二开口孔和封闭孔间隔约180度。
可选地,流体转向器的第一开口孔和封闭孔间隔约90度。
可选地,开口孔的尺寸可以是可调节的。
可选地,第二开口孔可以是半阻塞的或部分打开的。
可选地,第二开口的尺寸可以根据清洁过滤元件所需的压力来调节。
可选地,第二开口的尺寸可以根据穿过过滤元件测量的流来调节。
可选地,第二开口的尺寸可以手动地调节或自动调节。
可选地,流入口部分可以被构造成跨越转向器的周边表面的外表面的约一半。
可选地,流入口部分可以被构造成跨越转向器的周边表面的约180度的圆弧。
可选地,流入口部分可以被布置成与第一开口孔大致相对。
可选地,在第一流动方向的情况下,流入口部分可以与入口开口对准,并且第一开口孔可以与出口开口对准,以用于过滤未过滤的流动流体。
可选地,在自清洁过程中,在第二流动方向的情况下,流体转向器的封闭孔可以与出口开口对准,并且第二开口孔可以与入口开口对准。
可选地,利用螺纹可以将流体转向器的上表面与上部分壳体牢固地紧固。
可选地,壳体可以进一步包括第四开口,该第四开口适于与流体转向器的手柄联接,以手动地控制流体转向器在壳体内的位置。
可选地,壳体可以包括彼此联接的上部分壳体和下部分壳体。
可选地,流体转向器可以用手柄手动地控制。
可选地,流体转向器可以电子地或液压地控制。在一些实施例中,内部流体转向器的控制设置有与内部流体转向器联接的双向马达。
可选地,流体转向器可装配有在线过滤器网和/或筛网,以用于在自清洁模式期间对上游流进行在线过滤。
可选地,流体转向器可以在主杆的第二端部处与主杆组件关联,其中主杆的第二端部可牢固地关联在围绕流体转向器的下表面的通道凹槽内。
可选地,沿主杆分支的长度布置的喷嘴孔口可以朝着过滤器元件向内定向,用于将流体向外引导穿过过滤器元件,以从该过滤元件的内径边缘朝着外径边缘冲洗过滤元件。
可选地,下部分壳体包括沿下部分壳体的内表面布置的多个联接构件,联接构件被设置成用于将活塞组件支撑和保持在下部分壳体内。
可选地,联接构件是细长的突出部,该联接构件的长度与布置在活塞组件内的压缩弹簧和压缩板的运动成比例。
可选地,联接构件以凸形联接构件的形式提供,并且其中活塞组件包括沿着压缩板的对应的凹形联接构件。
可选地,装置过滤装置可进一步包括呈压力传感器或流量传感器形式的至少一个传感器。
可选地,装置过滤装置可进一步包括视觉指示器,该视觉指示器指示从过滤模式切换到自清洁模式的时间。
可选地,冲洗出口可以由专用冲洗阀控制。可选地,冲洗阀可以在过滤器装置壳体的内部和/或结合在过滤器装置壳体内。可选地,冲洗阀可以由流体转向器的位置控制。可选地,冲洗阀和转向的流体可以被一致地控制。
可选地,冲洗阀可以在过滤器装置壳体的外部,并且可以通过例如包括但不限于手动、远程、电子、液压、自动、流量传感器、压力传感器等或其任何组合的方式在外部进行控制。
可选地,冲洗阀和转向的流体可以由同一外部装置一致地控制。
可选地,根据本发明的实施例的过滤装置可以用作独立的过滤装置。可选地,根据本发明的实施例的过滤装置可以用于包括多个过滤装置的过滤网络中,多个过滤装置彼此互连和/或联网在一起以形成一组过滤器。
在实施例中,本发明提供了一种用于过滤流动流体的盘式过滤器装置,该盘式过滤器装置包括具有开放腔的壳体,并且该壳体包括彼此牢固联接的上部分和下部分;其中,该壳体具有至少三个开口,以使得流动流体能够可控制地通过壳体流动,以提供至少两个流动方向,即用于过滤的第一流动方向以及用于自清洁的第二流动方向;三个开口包括入口开口、出口开口和冲洗出口开口;并且其中,至少两个流动方向由布置在上部分壳体内的流转向器控制;
其中,在开放腔内,壳体包括多个盘式过滤器元件,多个盘式过滤器元件居中堆叠并保持在主杆上,其中,该主杆和堆叠的过滤元件在壳体的开放腔内限定两个同心腔,两个同心腔包括外周腔和内部腔,该外周腔限定在壳体的内表面和堆叠的过滤器元件的外边缘之间,该内部腔由主杆的内表面和堆叠的过滤器元件限定;其中,该外周腔可被设置成用于接收未过滤的上游流动流体,并且该内部腔可被设置成用于接收已过滤的流动流体;使得在第一流动方向的情况下,流动流体从外周腔流向内部腔,穿过堆叠的过滤器元件;主杆组件具有在堆叠的盘式过滤器元件的内部的多个主杆分支,其中,多个主杆分支以中空细长管的形式提供,该中空细长管沿该管的长度具有多个喷嘴孔口,并且其中,主杆分支沿主杆的长度在主杆的第二端部和主杆的第一端部之间跨越;其中,主杆的第一端部可以关联在壳体的下部分内,并且主杆的第二端部可以关联在壳体的上部分内;
主杆组件的第一端部可以与可布置在下部分壳体内的活塞组件关联;活塞组件包括压缩弹簧和压缩板,该压缩弹簧和压缩板可以与主杆组件的基底端部流体关联,压缩弹簧具有足够的张力以压缩该压缩板,并从主杆的第一端部朝向主杆的第二端部、沿着主杆组件的长度抵靠堆叠的过滤器元件,其中在第一流动方向的情况下保持堆叠的过滤器元件构造;
活塞组件被构造成在第二流动方向的情况下沿着主杆组件的长度释放堆叠的过滤元件;其中,响应于在主杆分支内产生的流动流体压力,使压缩板抵靠压缩弹簧缩回以抵抗张力以释放堆叠的过滤器元件并解除堆叠的过滤器元件上的压力;其中打开过滤器元件之间的间隔,以便于在第二流动方向的情况下清洁过滤器元件,使得能够冲洗过滤后的废料以离开壳体;
其中,流体转向器在产生用于过滤的第一流动方向和用于自清洁的第二流动方向的情况下引导流体穿过至少三个开口流过壳体腔;该流体转向器的特征在于,流体转向器可以布置在以阀主体的形式提供的上部分壳体内的内部,该流体转向器在主杆的第二端部处通过主杆分支与入口开口、出口开口和冲洗出口开口流体连通并控制通过入口开口、出口开口和冲洗出口开口的流;
其中,流体转向器可以由壳体在外部进行控制;该转向器具有包括上表面、下表面和周边表面的基本圆筒形的主体,该圆筒形的主体具有基本开放的腔;转向器的上表面适于与上部分壳体牢固地关联;该上表面被设置成与布置在壳体外部的流体转向器控制器关联;
转向器的下表面适于容置主杆的第二端部并与主杆的第二端部牢固地装配;该下表面具有中心开口,该中心开口可由围绕下表面的周边布置的外周通道围绕;该通道被构造成容置主杆的第二端部并与主杆的第二端部牢固地联接,其中,中心开口可构造成与由主杆限定的内部腔流体连通;并且其中,外周通道可被构造成与多个主杆分支流体连通;
转向器的周边表面具有从周边表面延伸的至少两个开口孔;第一开口孔被构造成与出口开口和限定在转向器的下表面上的中心开口对准,并在出口开口和限定在转向器的下表面上的中心开口之间提供流体连通;其中提供第一流动路径的一部分,使得已过滤的清洁流体能够从内部腔流向出口开口;第二开口孔被构造成通过沿着转向器的下表面布置的外周通道与入口开口和主杆分支对准,并通过沿着转向器的下表面布置的外周通道在入口开口和主杆分支之间提供流体连通,其中提供用于第二流动方向自清洁的第二流动路径,其中第二流动方向可用于清洁堆叠的过滤器元件;其中,来自入口开口的未过滤的上游流动流体通过第二开口孔流向外周通道流动并流到主杆分支;
转向器的周边表面具有从周边表面延伸的至少一个封闭孔,该封闭孔被构造成与出口开口对准;该封闭孔被设置为密封出口开口,其中防止在第二流动路径期间已过滤的下游流动流体流入壳体的损失,其中使得第二流动方向能够自清洁,其中第二流动方向可用于清洁堆叠的过滤器元件;以及
转向器的周边表面具有沿其外表面限定的流入口部分,该流入口部分被构造成与入口开口相对,以使得在第一流动方向的情况下未过滤的流动流体的自由流能够进入壳体中,其中未过滤的流动流体流入外周腔中,以通过堆叠的过滤器元件进行过滤。
在本申请的上下文中,术语流动流体是指可以从废物或杂质中过滤出的呈液体、气体、等离子体等形式的任何流动流体。尽管在本申请的上下文中提及的流动流体通常是指在灌溉和/或农业环境中使用的已过滤或未过滤形式的水,然而,本发明的过滤装置不限于这种农业和/或灌溉用途,并且可能用于需要过滤流动流体的任何应用或环境中,例如包括但不限于家用、饮用水应用、水处理、污水处理、废水、工业用途、池过滤器等。
在本申请的上下文中,术语上游是指在过滤和使用本发明的装置主题之前的未过滤的流动流体的源或位置。
在本申请的上下文中,术语下游通常是指在过滤和使用本发明的装置主题之后的已过滤的流动流体的源或位置。
在本申请的上下文中,术语“孔口”可以指被构造成在压力下引入流动流体以产生喷雾、流或喷射效果的任何开口和/或孔,孔口的形状可以采用任何轮廓,例如圆形、卵形、矩形、狭缝、正方形、多边形等。
在本申请的上下文中,术语环形盘式过滤器或盘式过滤器可互换使用,以指代环形过滤元件,该环形过滤元件能够在水或其他此类流动流体通过时过滤水或其他此类流动流体。当水通过盘上的槽或盘之间的槽时,就会进行过滤。盘的构造和/或形状和/或盘上的狭缝可以是任何形状,并且例如可以是圆形、直角三角形或任何其他形状。
除非另外定义,所有在本文中使用的技术术语和科学术语具有与本发明所属的领域的一个普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。本文提供的材料、方法和示例仅是说明性的,而不旨在进行限制。
本发明的方法和系统的实现涉及手动、自动或其组合来执行或完成某些选择的任务或步骤。
附图说明
在此将参照附图仅以示例的方式描述本发明。现在详细地具体参照附图,要强调的是,所示出的详细情况仅仅作为示例,并且仅仅为了说明目的讨论本发明的优选实施例,并且被给出以用来提供认为是本发明的原理和概念方面最有用和容易理解的描述。在这点上,没有试图以比基本理解本发明更详细的方式示出本发明的结构细节,且参照附图的说明使本领域的技术人员明白在实际中可以如何实施本发明的多个形式。
在附图中:
图1A是根据本发明的可选实施例的示例性自清洁过滤装置的示意性框图;
图1B是根据本发明的可选实施例的过滤装置的可选配置的示意性框图;
图2A至图2D是根据本发明的可选实施例的示例性自清洁装置的示意图。
图3A至图3C是根据本发明的可选实施例的自清洁装置的核心过滤部件的示意图;
图4A和图4B是形成根据本发明的可选实施例的自清洁装置的下部分部件的示意图;
图5A和图5B是形成根据本发明的可选实施例的自清洁装置的上部分部件的示意图;
图6A至图6H是根据本发明的可选实施例的自清洁装置的内部流转向器阀主体的示意图和可选视图;
图7是根据本发明的可选实施例的示例性自清洁装置的可选壳体的示意图;
图8A至图8C是根据本发明的可选实施例的自清洁装置的内部流转向器阀主体的示意图和可选视图;
图9A至图9C是包括根据本发明的可选实施例的自清洁装置的可选主杆组件的可选核心过滤部件的示意图和可选视图;
图10是形成根据本发明的可选实施例的自清洁装置的活塞组件的一部分的可选压缩适配器的示意图;
图11A至图11D是形成根据本发明的可选实施例的自清洁装置的可选下部分部件的示意图;
图12A和图12B是根据本发明实施例的示例性自清洁装置的示意图,该自清洁装置利用流体马达以控制根据本发明实施例的内部流体转向器;
图13A和图13B是根据本发明的实施例的用于控制内部流体转向器的示例性双向流体马达的示意图的各种视图;
图14A和图14B是根据本发明的实施例的双向流体马达的双向涡轮叶片的示意图的各种视图;
图15A和图15B示出了包括具有根据本发明的实施例的压力稳定组件的内部流体转向器的过滤器的示意图;
图16A至图16E示出了具有根据本发明的实施例的压力稳定组件的内部流体转向器的示意图;以及
图17A至图17E示出了根据本发明实施例的压力稳定组件的示意图。
具体实施方式
参照附图和所附描述可以更好地理解本发明的原理和操作。
在整个说明书中使用以下附图标记来指代在下文的整个说明书中使用的类似功能的部件。
10过滤器壳体; 12o下游出口开口;
10a专用开口; 14下壳体;
10L外周腔/; 14c活塞组件联接构件;
12上壳体; 14f冲洗出口开口;
12h手柄开口; 20堆叠的盘式过滤器元件;
12i上游入口开口; 124o、224o喷雾孔口;
22在线网状过滤器环; 126、226主杆第一端部/主杆基底部分;
100、102过滤器装置; 226适配器壳体;
110、210、310流体转向器/阀主体; 128a、228a主杆径向支撑构件;
110L阀主体的开放腔; 128b、228b主杆纵向支撑构件;
110u阀主体的上表面; 130、230活塞组件;
110b阀主体的下表面; 132、232压缩板;
110o阀主体的下中心开口; 232a压缩板的适配器壳体;
110c外周通道; 232t螺纹;
110p阀主体的周边表面; 134、234压缩弹簧;
110t上面部螺纹; 236活塞压缩适配器;
112、212流入口部分/入口孔; 236a头部;
114、214第一开口孔/出口开口孔; 236b尾部;
116、216第二开口孔/主杆孔; 140冲洗阀;
116s、216s主杆孔密封部分; 150阀控制器/调节器/开关;
116o、216o主杆孔开口部分; 152流量/压力传感器;
118、218封闭孔/出口封闭孔; 155自动控制器;
120、220过滤器主杆组件; 156流体阀;
120c、220c主杆连接通道; 160流体马达;
120L主杆腔/内腔/内部腔中心; 161壳体;
122、222主杆第二端部/主杆顶部部分; 162、162a、162b马达入口;
122c主杆分支连接器; 164、164a、164b马达出口;
124、224主杆分支; 166流涡轮模块;
312流入口部分/入口孔; 165涡轮叶片;
314第一开口孔/出口开口孔; 168齿轮和离合器模块;
316第二开口孔/主杆孔; 170流体转向器联接适配器;
316o主杆孔开口部分; 310压力释放流体转向器;
318压力释放孔; 310c外周通道;
318c联接构件; 324c弹簧凹槽;
318o压力释放开口; 324d固定锁钉;
320压力释放活塞组件; 324i壳体的(内)远端部;
324壳体; 324o壳体的(外)近端部;
324a外表面; 326弹簧;
324b内表面; 326a弹簧主体;
326c弹簧端部; 328活塞主体;
328a外端部表面; 328b内端部表面;
328c弹簧壳体凹槽; 328d壳体联接翅片;
328f中心主体; 328e密封凹槽;
现在参照附图,图1A和图1B示出了根据本发明的实施例的自清洁过滤器装置100的可选配置的示意性框图。图1A示出了装置100,其中冲洗阀140包含在壳体10内,使得冲洗阀140可以由装置100在内部进行控制。
图1B以装置102的形式示出了图1A中所示的装置100的可选配置,其中冲洗阀140在壳体10的外部,并且可以在外部手动地、远程地、电子地、液压地和/或自动地进行控制。
过滤器装置100、102被构造成在壳体10内接收上游流动流体,该壳体10配备有一个或多个过滤元件20,用于当流动流体流过一个或多个过滤元件20时,对流动流体进行过滤。过滤器装置100适于以至少两种模式运行,至少两种模式即过滤模式和自清洁模式。
可选地,过滤装置100、102可以用作独立的过滤设备。可选地,过滤装置100、102也可以用于包括多个过滤装置100、102的过滤网络和/或电池中,多个过滤装置100、102彼此互连和/或联网在一起以形成一组过滤器。
过滤模式利用通过装置100的第一流动方向,如黑色箭头所示,并且自清洁模式利用通过装置100的第二方流动方向来清洁一个或多个过滤元件20上的积聚的碎屑,如白色箭头所示。
过滤器装置100包括具有开放腔的壳体10,该壳体包括布置在主杆组件120上的过滤元件20,过滤元件20以多个环形盘式过滤器的形式提供,多个环形盘式过滤器沿着主杆组件120的长度、以压缩堆叠的形式布置。本发明的实施例提供了使多个环形盘式过滤器20沿着主杆组件120的长度堆叠(压缩)和解除堆叠(解除压缩)。
优选地,过滤元件20和主杆组件120在壳体10的腔内居中,并且被构造成使壳体10的内部空腔内可用的过滤体积最大化。可选地并且优选地,主杆组件和过滤元件20将壳体10分隔成两个同心腔,即外部腔10L和内部腔120L。最优选地,外部腔10L用于接收未过滤的流动流体,而内部腔120L用于接收已过滤的流动流体。
壳体10包括两个部分,即上壳体部分12和下壳体部分14,该上壳体部分和该下壳体部分可以彼此联接并牢固地密封以形成壳体10。壳体的上壳体部分12和下壳体部分14可以通过本领域已知的可选的联接装置彼此联接,联接方式例如包括在外部夹紧环上匹配的螺纹、螺母和螺栓、卡扣件、凸-凹形连接构件、其任何组合等。
主杆组件120和过滤元件20可跨越上壳体部分12和下壳体部分14。优选地,主杆组件120的长度被最大化以装配在壳体10内形成的内部空腔内。
壳体10包括至少三个开口,至少三个开口被设置成能够实现过滤期间的第一流动方向和自清洁期间的第二流动方向。可选地,至少三个开口能够以任何组合或方式在壳体10上分布在上部分壳体12和下部分壳体14上。优选地,至少三个开口包括入口开口12i、出口开口12o和冲洗出口开口14f。
可选地,壳体10可以配备有第四开口,该第四开口用于将阀控制器150与壳体10关联,可选地并且优选地将阀控制器150与上壳体部分12关联。最优选地,阀控制器150布置在壳体10的外部,并且被设置成控制布置在壳体10内部的流体转向器110的位置。
在实施例中,阀控制器150能够以双向流体马达(flow motor)160的形式提供,如图12-图14所示。双向流体马达160利用定向的上游水流来控制内部流体转向器110的位置,进而控制过滤器100的阶段。
可选地,阀控制器150可以通过用于手动转动控制器150的旋转运动来控制在转向器110的不同位置之间改变,其中控制在流体流动的方向之间改变。
可选地,阀控制器150可以通过线性手动操纵进行控制,其中控制器150以杆的形式提供,该杆可以被上下升降以切换流体流过壳体10并且优选地流过转向器110的方向,例如,如图3C所示。
在图3C中示出了呈手动杆150L形式的阀控制器150的示例。可选地,线性操纵杆150L使流体转向器110上下移动,使得通过转向器110的流动流体能够转向以从入口孔(未示出的112)流向孔116(主杆孔),使得将流转向到通道110c中,而同时使沿着主杆120布置的盘式过滤元件(在该视图中未示出)释放和/或解除堆叠。优选地,杆150L的反向运动使得能够沿着主杆120堆叠盘式过滤元件20,同时使得上游流动流体能够通过转向器110被转向到壳体10中,用于在堆叠的盘式过滤器上进行过滤。
因此,图3C示出了呈杆150L形式的控制器150的可选图示,该控制器可用于同时控制通过转向器110的上游流动流体的流,以及使盘式过滤器沿主杆120堆叠(压缩)或解除堆叠(释放)。可选地,杆150L可进一步分别在自清洁或过滤模式期间同时用于打开或关闭冲洗开口14f。
可选地,阀控制器150可以通过自动装置(例如通过机械阀、电子阀、液压阀等)进行控制。
可选地,壳体10可以设置有可选的专用开口,该专用开口例如用于将壳体10与外部流体源关联,以将外部流体源引入壳体10中。可选地,这种外部流体源可以是包括试剂、流动流体、添加剂、清洁剂、过滤添加剂、清洁流体、洗涤剂等或其任何组合中的至少一种或更多种的容器。
可选地,壳体10可以设置有另外的可选的专用开口,例如开口10a、12h。可选地,开口10a可以围绕上部分12或下部分14布置。
优选地,例如,如图7所示,可选的专用开口10a提供集成的在线圆形网状过滤器环22的放置和更换。可选地,圆形网状过滤器环22可以与流体转向器110上的孔116关联,以提供在自清洁期间、在第二流动方向的情况下利用的上游流动流体的粗过滤。优选地,开口10a被用于接近和/或更换和/或维护在线过滤器环22,例如,如图8C所示。优选地,开口10a在过滤器使用期间被加盖和/或密封,并且当过滤器不使用时,仅出于维护环22的目的而可以不加盖和/或未密封。
可选的专用开口l2h可用于与辅助手柄或手动操纵器关联和/或结合辅助手柄或手动操纵器,该辅助手柄或手动操纵器用于控制装置100的一部分和/或内部构件。例如,这种专用的可选开口可用于结合旋转手柄,该旋转手柄被设置成用于手动旋转主杆组件120和/或过滤元件20中的至少一个或两者。
优选地,第一流动方向通过以下方式进行过滤:使得未过滤的流动流体的上游流从上游源能够通过入口开口12i流入壳体10并使得已过滤的流动流体能够通过出口开口12o离开壳体10。
在第一流动方向和过滤期间,未过滤的流动流体的上游流通过入口12i被接收到壳体10中,并流入外周腔10L中。由于壳体10内的流体压力的增加,此后未过滤的流动流体被迫从外周腔10L流过与主杆组件120关联的过滤元件20,进入内腔120L中,从而在其中过滤流动流体。优选地,在该过程中,沿着过滤元件20捕获碎屑和废物,使得现在已过滤的流体能够进入内腔120L中。
在自清洁期间,第二流动方向通过以下方式进行:使得流动流体(优选地来自上游源并且可选地来自外部流体源)能够通过入口12i流入壳体10中并引导到主杆组件120(特别是主杆分支124)中,并且通过冲洗出口开口14f从壳体10流出,使得能够从过滤元件20冲洗碎屑和过滤后的废料。最优选地,主杆分支124以中空细长管的形式提供,该中空细长管沿该管的长度具有多个喷嘴孔口124o,其中使得流动流体能够流过。
为了促进两个方向的流动,过滤装置100包括流体转向器110,该流体转向器布置在壳体10的内部,最优选地布置在上部分壳体12内。流体转向器110以阀主体的形式提供。可选地,流体转向器110能够以二通阀主体的形式提供。更优选地,流体转向器110以三通阀主体的形式提供。可选地,流体转向器110能够以四通阀主体的形式提供。可选地,流体转向器110能够以多通阀主体的形式提供,该多通阀主体具有围绕阀主体的至少两通,并且最优选地,阀主体中有至少三通或更多通的可用的通。
最优选地,流体转向器110用于在第一流动方向和第二流动方向之间使流动方向转向。其中转向器110用于切换和确定过滤器装置100内的流动方向。
可选地,流体转向器110可装配有在线过滤器网状环22和/或筛网,例如,如图8C所示,以用于在自清洁模式期间对所使用的上游流体进行在线过滤。可选地,在线过滤器网可以牢固地关联和/或联接在具有第二流动方向的自清洁模式期间使用的流体转向器孔和/或开口上。可选地,在线过滤器网可以在自清洁模式期间沿着使用的第二流动方向的路径在任何点处与流体转向器110关联。
流体转向器110与出口12o、入口12i和主杆组件120(特别是主杆分支124)关联和/或流体连通。可选地并且优选地,流体转向器110可以最优选地通过主杆组件120(特别是通过主杆分支124)间接地与冲洗出口开口14f关联并与冲洗出口开口14f流体连通。
最优选地,冲洗出口开口14f围绕下部分壳体14布置。优选地,冲洗出口开口14f由冲洗阀140控制。可选地,冲洗阀140可以被设置为集成在壳体10内的阀,并且可选地且优选地,该冲洗阀直接地或间接地与流体转向器110关联,例如,如图1A所示。
可选地,冲洗阀140可以被设置为壳体10外部的阀,例如,如图1B所示。可选地,外部冲洗阀140可以是手动操作阀或远程可控阀,例如包括但不限于液压阀、电子阀、自动阀、压电阀、挡板阀或本领域已知的类似阀。可选地,远程可控的冲洗阀140可以由控制器155控制。
可选地并且更优选地,当装置100在第二流动方向的情况下处于自清洁模式时,冲洗阀140可以无缝地打开,并且当该装置处于利用第一流动方向的过滤模式时,该冲洗阀可以无缝地关闭,如流体转向器110的位置所示。
可选地,冲洗阀140可以例如通过主杆组件120直接地或间接地与流体转向器110及其外部控制器150关联和/或集成。例如,控制器150的操纵可同时引起流体转向器110在壳体10内的重新定位以及至少一个主杆组件构件(例如主杆基底126)的运动(例如旋转),该至少一个主杆组件构件进而直接与冲洗阀140关联,从而导致冲洗开口14f将位置从一个位置改变到另一个位置,即打开到关闭或关闭到打开。
可选地,冲洗阀140可通过与可与主杆组件120关联的活塞组件130关联而将位置从一个位置改变到另一个位置,即打开到关闭或关闭到打开。可选地,活塞组件130的状态可通过与冲洗阀140关联而用于控制冲洗出口开口14f。可选地,当活塞组件130处于被压缩模式时,冲洗阀140和冲洗开口14f可处于关闭位置,并且当活塞组件130处于被解除压缩模式时,冲洗阀140和冲洗开口14f可处于打开位置。
优选地,装置100包括可通过流体转向器110的定位而被直接地或间接地控制的活塞组件130。例如,活塞组件130可以通过在第一流动方向和第二流动方向的情况下壳体10内变化的流体压力进行控制。更优选地,活塞组件130与主杆组件120关联。最优选地,活塞组件130被控制为通常在过滤期间关闭(压缩),并且在清洁期间打开(被解除压缩、被释放)。最优选地,当流体围绕主杆分支124进入主杆组件120中时,组件130被解除压缩,这指示通过孔口124o的自清洁流动方向。
可选地并且更优选地,活塞组件130包括压缩板132和压缩弹簧134,该压缩板和压缩弹簧的作用是在过滤模式期间将以多个堆叠的环形盘式过滤器形式提供的过滤元件20沿主杆组件120保持为压缩和/或被堆叠构造。活塞组件130进一步提供了在清洁模式期间释放盘式环形过滤器元件20的被堆叠构造,使得盘式元件分离并自由旋转以能够冲洗和清洁在该元件上过滤后的废料。
图1A和图1B示出了装置100、102的可选配置,利用虚引线例如示出可选的传感器和/或控制器可以与装置100配合和/或关联。可以使用装置100而不使用虚引线示出的任何这样的传感器和/或控制器。
可选地,装置100可以与至少一个或更多个传感器配合和/或关联,至少一个或更多个传感器例如包括但不限于流量计和/或压力传感器等。可选地,壳体10可以与至少一个或更多个传感器152配合和/或关联,至少一个或更多个传感器例如呈压力传感器、流量计或类似传感器的形式,至少一个或更多个传感器被设置以测量壳体10内的压力、流量、流体压力中的至少一个或更多个。可选地,壳体10可以与围绕壳体10分布的至少两个或更多个传感器152关联。可选地,例如呈流量计152和/或压力传感器的形式的第一传感器可以与入口12i关联,并且第二流量计和/或压力传感器152可以与出口12o关联。
可选地,过滤装置100可以与控制器和/或微处理器155或类似的电子装置和/或计算机化装置关联,以用于远程地和/或无线地和/或电子地和/或自动地和/或液压地通过布置在壳体10外部的阀控制器150来控制阀主体110的状态和位置。可选地,阀控制器150能够以马达的形式提供,例如以伺服马达、水马达160或类似的阀致动装置的形式提供,如本领域中已知的类似的阀致动装置例如包括但不限于液压、压电等。
在实施例中,控制器155可以被设置成控制通过双向流体马达160的流,以控制通过马达160的流动方向。可选地并且优选地,控制器155可以进一步与控制至少一个或更多个阀156功能性关联,以控制通过流体马达160的流动方向。
可选地,控制器155的控制可通过计算机、个人数据助理(Personal DataAssistant,PDA)、智能手机、移动通信设备、移动处理设备、服务器等利用可选的通信方式来促进,可选的通信方式例如包括但不限于有线、无线、蜂窝、光学、声学、超声波、射频、非接触、近场(near field,NFC)、其任何组合等。
以下描述共同参照图2至图6中所示的实施例,示出了根据本发明的可选实施例的过滤装置100的各种视图。
图2A至图2D提供了装置100的各种视图。图2A示出了组装的自清洁装置100的透视图,提供了两部分壳体10的外部视图,示出了上壳体部分12和下壳体部分14如何可以彼此联接和/或关联。
图2A进一步示出了具有可选的四个开口构造的壳体10,四个开口包括三个标准开口的入口开口12i、出口开口12o、冲洗出口开口14f和附加的可选的手柄开口12h。可选地并且优选地,手柄开口12h被设置成使得壳体10外部的阀控制器150能够与布置在壳体10内部的流体转向器110连通,并且使得壳体10外部的阀控制器150能够控制布置在壳体10内部的流体转向器110的位置。
图2A进一步示出了在壳体10上、并且特别是在上部分12上的可选位置,其中可选地,流量和/或压力传感器可以例如围绕入口12i和出口12o与装置10相关联。
图2B和图2C提供了装置100的透视图,示出了可以包括在装置100中的各种构件,图2B示出了透视图,而图2C示出了侧视图。图2B和图2C示出了装置100,该装置包括流体转向器110、主杆组件120、活塞组件130、冲洗阀140和流体转向器控制器150。
如图所示,活塞组件130布置在下壳体部分14内、在冲洗出口开口14f上方,并利用多个活塞组件联接构件14c与下壳体14关联。联接构件14c被设置成使活塞组件在下壳体14内居中。联接构件14c进一步为活塞组件130提供适当的垂直定位,以便为活塞组件130压缩和解除压缩可沿主杆组件120的长度堆叠的多个盘式过滤器元件20(此处未示出)所需的垂直运动提供足够的空间。可选地并且优选地,联接构件14c进一步充当导向构件和/或栏杆和/或止动件和/或轨道,以在压缩板132的垂直运动期间与压缩板132相关联(track)和引导压缩板132。
图2B和图2C进一步示出了活塞组件130与主杆组件120之间沿着主杆基底部分126的关联和联接以及主杆组件与流体转向器110之间在主杆顶部部分122处的关联和联接。
最优选地,主杆组件在壳体10的开放腔内居中,最优选地该主杆组件用于将壳体10的开放腔分隔成外周腔10L和内部腔120L。如前所述,最优选地,这种分隔有助于过滤流动流体。
图2D提供了装置100的图2A所示视图的分解视图,清楚地示出了与如前所述的过滤装置100关联并形成过滤装置100的构件。图2D提供了主杆组件120的不同部分的视图,该主杆组件包括基底端部126和顶部端部122,该基底端部适于与活塞组件130关联和联接,该顶部端部适于与流体转向器110关联和联接。主杆组件120进一步包括多个主杆分支124、径向支撑构件128a和纵向支撑构件128b,这些多个主杆分支、径向支撑构件和纵向支撑构件分布在顶部部分122和基底部分126之间。如图所示,最优选地,主杆分支124优选地设置有清洁喷雾孔口124o,该清洁喷雾孔口被设置成在压力下朝向过滤元件20喷射流动流体以对该过滤元件进行清洁。最优选地,在自清洁期间并且当过滤元件20以沿着主杆组件120的长度解除堆叠的多个环形盘式过滤器元件的形式提供时,从围绕主杆分支124的长度布置的多个孔口124o喷射的流动流体使环形盘式过滤器元件旋转,同时朝着壳体10的内表面向外清洁过滤器元件。
图3A和图3B示出了组装在自清洁装置100的壳体10内的核心过滤部件的示意图,包括上壳体12和下壳体14的壳体10已被移除。图3A和图3B示出了包括阀控制器150、流体转向器110、主杆组件120、过滤元件20,活塞组件130和冲洗阀140的核心部件。图3A示出了具有过滤元件20的核心部件,而在图3B中,过滤元件20已被移除以露出主杆组件120。
图4A示出了组装的过滤装置100的下部分的示意性横截面视图,该过滤装置的下部分包括下壳体14、过滤元件20、主杆组件120和活塞组件130。图4A提供了在由下壳体14限定的装置100的下部分处、穿过过滤元件和主杆组件120形成的内腔120L和外周腔10L的图示。
图4B提供了活塞组件130的放大示意图,示出了压缩板132和压缩弹簧,该压缩板和压缩弹簧被用于压缩和保持以多个环形盘式过滤元件形式提供的过滤元件20处于压缩状态,从而形成围绕主杆组件120的被堆叠构造。
图5A示出了组装的过滤装置100的上部分的示意性图示说明的透视图,该过滤装置的上部分包括上壳体12、流体转向器110、阀手柄150、主杆组件120和过滤元件20。图5A提供了在由上壳体10限定的装置100的上部分处、穿过过滤元件和主杆组件120形成的内腔120L和外周腔10L的图示。
图5B提供了通过流体转向器110截取的截面视图,示出了从主杆组件120通过到出口12o形成的连续的内腔120L。连续的内腔120L提供了从内腔120L到出口开口12o并最终到下游目标位置的已过滤的流动流体的连续流动。
图6A至图6H示出了根据本发明的优选实施例的呈三通阀主体形式的流体转向器110的各种视图。流体转向器的特征在于,该流体转向器布置在壳体10的内部、在上部分12的内部,并在过滤期间处于第一流动方向的情况下和自清洁期间处于第二流动方向的情况下,用于对流体流过过滤装置100的方向进行控制。流体转向器110被构造成提供利用其中的未过滤的流动流体在上游源进行自清洁,以节省了在过滤和清洁过程中使用的能量。最优选地,流体转向器110被构造成在其中的整个自清洁过程中将出口10o保持在关闭位置,以确保在自清洁过程中不会浪费已过滤的流动流体。
根据本发明的流体转向器的构造克服了现有技术的自清洁过滤装置的缺陷,因为该流体转向器不利用下游的已过滤的流动流体进行过滤器清洁操作,因此节省了自清洁操作期间所需的水消耗。根据现有技术的自清洁过滤器装置利用多个流量控制阀,这些流量控制阀布置在过滤组件的外部,以使得能够对流动流体进行适当控制用于自清洁功能。这种现有技术的外部阀在自清洁操作中运行和维持能量消耗都是昂贵的。此外,通过利用已过滤的下游流动流体进行自清洁步骤,现有技术的自清洁过滤装置既浪费了利用反冲洗进行已过滤的流动流体的清洁,又浪费了在过滤的上游流动流体中投入的能量。
可选地,流体转向器110及其任何部分的构造可以相对于和/或根据与促进过滤过程相关的可选参数来构造。这种可选参数例如可以包括但不限于压力、上游流速、被过滤的流动流体的类型、流动流体的性质、流动流体的粘度、装置100的尺寸、壳体10的尺寸、冲洗阀140的类型、冲洗阀140的定时、活塞组件130的定时、其任何组合等。
图6A示出了与阀控制手柄150联接的流体转向器110的透视图,其中,流体转向器110布置在壳体10的内部,而手柄150通过可选的手柄开口12h布置在壳体10的外部,如前所述。最优选地,手柄150被设置成用于使流体转向器110转动以控制通过该流体转向器的流。
如图所示,可选地并且优选地,转向器110是具有上表面110u、下表面110b和周边表面110s的基本圆筒形的阀主体。最优选地,圆筒形的主体具有基本开放的中心腔110L。
转向器的上表面110u可以适于在壳体10的上部分处(例如在上壳体12周围)例如通过螺纹110t牢固地关联在壳体10内,如图6B所示。最优选地,上表面110u被设置成可选地并且优选地与布置在壳体10外部的流体转向器控制器150关联,该流体转向器控制器例如为如图6A所示的手柄的形式。
图6C和图6D示出了转向器的下表面110b,该下表面适于在主杆组件120的基底端部122处容置主杆组件120并与主杆组件120牢固地装配。下表面110b具有中心开口110o,该中心开口与开放的中心腔110L流体连通。优选地,中心开口110o由沿下表面110b的周边布置的外周通道110c围绕。优选地,外周通道110c被构造成在第二端部122处容置主杆组件120并与主杆组件120牢固地联接。可选地并且优选地,中心开口110o被构造成与内腔120L流体连通并相连(continuous)。外周通道120c被构造成与限定主杆组件内腔120L的多个主杆分支124流体连通,以用于将可能从孔口124o流出的流动流体引入到主杆分支124中。
图6E至图6H示出了转向器的周边表面110p,该周边表面包括沿表面110p限定的流入口部分112和从周边表面110p延伸的至少三个孔,至少三个孔包括两个开口孔116、114和一个封闭孔118。
优选地,流入口部分112被构造成与入口开口12i相对,以使得未过滤的流动流体的流能够进入壳体10中、优选地能够进入外周腔10L中,其中用于在过滤期间提供第一流动方向的开始。图6E示出了虚引导线,该虚引导线描绘了当上游流动流体进入壳体10时,入口部分112可用的区域轮廓。虚引导线表明转向器110的大部分被分配给入口部分112,例如,周边表面110p的多达约50%的表面被分配用于入口部分112。
优选地,沿表面110p的第一开口孔114被构造成通过开放的中心腔110L与出口开口12o和限定在转向器的下表面110b上的中心开口110o对准,并通过开放的中心腔110L在出口开口12o和限定在转向器的下表面110b上的中心开口110o之间提供流体连通,其中用于在过滤过程中提供第一流动方向的端部,该第一流动方向的端部使得已过滤的流动流体能够通过出口12o流出壳体10。孔114仅在过滤期间在第一流动方向的情况下打开,并且在整个自清洁过程中被密封。
优选地,第二开口孔116被构造成通过沿着转向器的下表面110b布置的外周通道110c与入口开口12i和主杆分支124对准,并被构造成通过沿着转向器的下表面110b布置的外周通道110c在入口开口12i和主杆分支124之间提供流体连通。优选地,这种构造用于在自清洁期间提供第二流动方向的开始,并且使得活塞组件130能够解除压缩并且可选地使得冲洗出口开口14f和冲洗阀140能够打开。
可选地,冲洗出口开口14f和冲洗阀140可以手动地或自动地打开和关闭,如前所述。可选地,通过将孔116与入口12i关联而使转向器110移动到自清洁模式还可以引导冲洗阀140和冲洗出口开口14f的机械运动或液压打开,如前所述。
可选地,通过将孔116操纵到入口12i上将转向器110设置为自清洁模式之后,用户可以手动地打开冲洗阀140以启动自清洁过程。
优选地,当通过将孔116操纵到入口12i上来启动自清洁模式时,当通过主杆分支124向下累积压力从而向下推动压缩板132并使得弹簧134能够解除压缩时,该自清洁模式使得活塞组件130能够解除压缩。
如图6F所示,孔116是具有开口部分116o和密封部分116s的部分开口的孔。开口部分116o与外周通道110c流体连通,该开口部分被构造成使得上游流动流体能够流入通道110c并流入主杆分支124的腔中并流出孔口124o。密封部分116s被构造成在将模式从自清洁模式切换回过滤模式时,快速停止自清洁过程以确保足够的恢复时间,使得仅在冲洗开口14f和冲洗阀140关闭之后并且活塞组件130被重新压缩之后,装置110能够开始过滤过程。
可选地并且优选地,孔116的开口部分116o和密封部分116s的相对大小、尺寸和形状可以相对于和/或根据与过滤过程相关的可选参数来构造。这种可选参数例如可以包括但不限于压力、上游流速、被过滤的流动流体的类型、流动流体的性质、流动流体的粘度、装置100的尺寸、壳体10的尺寸、冲洗阀140的类型、冲洗阀140的定时、活塞组件130的定时、其任何组合等。
可选地,开口部分116o相对于密封部分116s的相对尺寸和/或面积可以例如用围绕密封部分116s布置的可控遮蔽件来远程控制,该可控遮蔽件可以可选地由可选地与装置110关联的可选控制器155控制,如图1A-图1B所示。可选地,围绕密封部分116s布置的遮蔽件可以例如通过控制手柄150或通过与手柄150关联的可选构件来手动控制。
图6G和图6H示出了被构造成与出口开口12o对准的封闭孔118。封闭孔118用于密封出口开口12o,其中防止在自清洁模式期间下游已过滤的流动流体的损失并确保下游已过滤的流动流体的质量。因此,用孔118来密封出口12o使上游流动流体重新流入壳体中;其中在自清洁期间提供第二流动方向。如图6G和图6H所示,开口孔114和封闭孔118的尺寸控制为占转向器110的尺寸的约25%,其中大部分的密封部分与孔118关联,该孔被设置为确保下游已过滤的流体的质量。
图8A和图8B示出了根据本发明的流体转向器的可选实施例,示出了流体转向器210的各种视图。转向器210类似于在图6A至图6H中描述和所示的转向器110,转向器210的特征在于孔216被构造成具有同心的开口部分216o和密封部分216s。开口部分216o与外周通道210c流体连通,该开口部分被构造成使得上游流动流体能够流入通道210c并流入主杆分支124、224的腔中并流出孔口124o、224o。最优选地,孔口216构造成容置环形网状过滤器22,如图8C所示。优选地,网状过滤器环22被构造成与密封部分216s牢固地关联。网状过滤器环22被设置成在自清洁模式期间,过滤流过过滤器主杆组件120、220(特别是主杆分支124、224)的上游流动流体。图8A示出了透视图,而图8B示出了截面视图,以示出从开口216o朝向通道210c的通路。
现在参照图15至图17,这些图共同示出了流体转向器310的实施例,该流体转向器的功能类似于上文如前所述的流体转向器110、210。因此,流体转向器310具有与如前所述类似的结构和主体特征,并且如前所述与所有过滤器组件部分联接和/或关联,这些过滤器组件部分例如包括但不限于主杆组件、控制器、冲洗阀组件、过滤器壳体。因此,为了简洁、简明和易于理解,下面结合流体转向器310仅具体描述与前述流体转向器之间的区别。例如,所有流体转向器的孔被类似地编号,这些孔包括与入口孔112和212类似的入口孔312、与出口孔114、214相比的出口孔314以及与如前所述的孔116、216相比的主杆孔316,并且外周通道310c以与关于外周通道110c、210c所描述的相同的方式和形式起作用。
流体转向器310的特征在于,该流体转向器是具有压力释放活塞组件320的压力释放流体转向器。压力释放活塞组件320沿着压力释放孔318布置,压力释放孔的位置与如前所述的孔218、118类似。
图15A示出了过滤器组件100、102的横截面透视图,示出了具有压力释放活塞组件320的内部压力释放流体转向器310。
在一些实施例中,流体转向器310可通过手动阀控制器150控制,该阀控制器例如为如图15A所示的手柄的形式。如前所述,阀控制器150用于使流体转向器310旋转,以控制转向器310在过滤器壳体内的相对位置。
在一些实施例中,流体转向器310可通过自动控制器155控制,该自动控制器例如为如图12至图14所示和所述的马达和/或流体马达160的形式。
如前所述,阀控制器150、155用于在过滤器壳体内的内部使流体转向器310旋转,并因此控制过滤器壳体的不同状态和/或阶段。可选地,控制器150能够以可选手柄的形式提供和/或自动控制器155能够例如以流体马达160的形式提供。
图16A至图16E示出了压力释放流体转向器310的不同的正视图,每个正视图示出了转向器310的不同孔和/或面。图16A示出了具有布置到位的压力释放组件320的压力释放孔318的正视图。图16B示出了类似的正视图,然而压力释放组件320已经被移除,以露出孔318的压力释放开口318o和联接构件318c,该孔被设置成使得装配有并容纳和/或容置压力释放组件320。最优选地,压力释放活塞组件320用于控制开口318o的打开和关闭状态。
在实施例中,联接构件318c被设置成促进在开口318o上联接和/或关联压力释放组件320。
在实施例中,开口318o可具有的直径为约35毫米(mm)。在实施例中,开口318o可具有的直径为从约15毫米(mm)到约50毫米(mm)。
图16C示出了具有主杆孔开口部分316o的主杆孔316的正视图,该主杆开口部分以与如前所述的孔116、216和开口116o、216o相同的方式起作用并且具有类似的形式,因此为了简明起见,这里将不进行详细描述。
图16E示出了入口孔312的正视图,该入口孔以与如前所述的孔112、212相同的方式起作用并且具有类似的形式,因此为了简明起见,这里将不进行详细描述。
图17A至图17E示出了从流体转向器310移除的压力释放活塞组件320的各种放大视图。图17A和图17B示出了组件320的不同透视图,而图17C至图17E示出了露出活塞组件320的不同功能部分的分解视图。
压力释放活塞组件320包括壳体324(图17C)、弹簧326(图17D)、活塞主体328(图17E)。在一些实施例中,壳体324可被设置为与孔318成一体,以形成开口318o。
图17D示出了弹簧326的可选形式,该弹簧具有包括两个自由端部326c和中心弹簧主体326a的扭转弹簧的形式。弹簧326装配在主体328和壳体324上,其中自由端部326c在专用弹簧凹槽324d处装配在壳体324上;而弹簧主体326a被容置在专用弹簧壳体328c中而装配在活塞主体328上,如图17E所示。
图17C示出了具有至少两个弹簧凹槽324c和至少两个固定锁钉324的活塞组件壳体324。壳体324具有大致圆筒形的主体,该主体包括(内)远端部324i和(外)近端部324o,该(内)远端部被构造成与开口318o相连(continuous),该(外)近端部被构造成与流体转向器310的外表面相邻,更具体地被构造成与孔318的外表面相邻。弹簧凹槽324c用于容置弹簧的端部326c。固定锁钉324d具有外表面324a,该外表面被设置成用于联接和/或固定和/或容置围绕开口318o布置的联接构件318c,例如如图16B所示。固定锁钉324d具有内表面324b,该内表面用于联接和/或关联和/或容置活塞主体328的至少一部分,更优选地用于联接和/或关联和/或容置至少一个或更多个联接翅片328d。因此,固定锁钉324d用于通过联接构件318c将组件320固定在开口318o上并且通过联接翅片328d将主体328固定。
图17E示出了活塞主体328的透视图。主体328具有外端部表面328a、内端部表面328b、弹簧壳体凹槽328c、固定翅片328d、密封凹槽328e和中心主体328f。在实施例中,如图17A和图17B所示,当主体328位于壳体324内时,内端部表面328b被设置成用于与内表面324b匹配,并因此共同密封和/或封闭开口318o。主体328具有与内端部表面328b相邻的密封凹槽328e,其中凹槽328e用于容置密封件(未示出),以增加对开口318o的封闭。
弹簧壳体凹槽328c用于容置弹簧主体部分326a。
优选地,固定翅片328d与内端部表面328b相邻,并且如上所述,用于将主体328与壳体324联接。可选地,固定翅片可被定向成正交于和/或垂直于中心主体328f,例如,如图所示。
中心主体328f限定了活塞主体328的中心主体,该中心主体限定了活塞主体328的长度,并且因此跨越在内端部表面328b和外端部表面328a之间。优选地,中心主体328f的外边缘限定了主体328的外端部表面328a,例如如图所示。在实施例中,优选地,端部表面328a被构造成延伸超过壳体324的外近端部324o,例如如图17A和图17B所示,以使得端部表面328a能够延伸超过流体转向器310的外表面,并且更具体地能够延伸超过孔318的外表面,以便接近覆盖流体转向器310的上壳体12的内表面。在一些实施例中,端部表面328a的轮廓可以根据上壳体12的内表面的曲率和/或几何形状来构造。
例如根据本发明的可选的非限制性实施例的上述压力释放活塞组件320用于使得通过可选的控制器能够更容易地操纵内部流体转向器310,可选的控制器例如手动控制器150或例如呈本文所述的流体马达160和/或类似马达组件的形式的机动和/或自动控制器155。更具体地,压力释放活塞组件320用于减轻在过滤阶段到自清洁阶段之间的过滤器(100,102)过渡期间跨流体转向器建立的任何压力差累积,并且反之亦然。更具体地,压力释放活塞320布置在孔开口318o上时,使得能够在过滤阶段和自清洁阶段之间进行平滑且易于管理的过渡,因为高压差可能会在过滤阶段即将结束时且恰好在自清洁阶段之前在孔318、118、218内和孔318、118、218周围累积。因此,对于压力累积的优选解决方案是减轻由活塞组件320提供的压力累积,该活塞组件使得在过滤阶段期间在孔318与出口孔314之间能够进行压力均衡。这样,通过大大减小使流体转向器310转动所需的力,所产生的压力释放使得能够更容易地操纵例如手动手柄、杆和/或自动马达和/或流体马达160的控制器150、155。
通过使得活塞组件320能够逐渐确定开口318o的打开/关闭状态来提供压力均衡,其中使得更多的流体能够从打开状态过渡到关闭状态。这种流体和/或逐渐过渡减轻了压力累积,使得压力累积能够逐渐得到缓解,其中大幅度减小操纵例如手动手柄、杆和/或自动马达和/或流体马达160的控制器150、155所需的力。
例如,在过滤阶段期间,活塞组件320处于打开构造,其中外端部表面328a被压靠在上壳体12的内表面上,从而导致中心主体部分328f抵靠弹簧326向内移位,进而进一步推动内端部表面328b向内移位以打开开口318o,使得当出口孔314和孔318均暴露于下游水流时,在出口孔314和孔318之间能够进行压力均衡。在实施例中,活塞主体328相对于壳体324的移位为约10毫米(mm)。
在实施例中,活塞组件320可以被构造成提供从约5mm到约25毫米(mm)的线性运动,以便控制开口318o的打开/关闭状态。在实施例中,活塞组件320的移位可以相对于弹簧326的偏压力来构造。
在实施例中,活塞组件320的移位可以相对于过滤器可用的流体压力来构造。
在自清洁阶段期间,相反的情况发生,其中开口318o关闭并且由于弹簧326没有反作用力而保持关闭,如在过滤阶段期间的情况那样,并且因此通过内端部表面328b自动关闭开口318o。
在过滤阶段和自清洁阶段之间的过渡期间,压力释放组件320维持出口孔114与孔118之间的压力均衡,直到出口孔114关闭。一旦孔114关闭,弹簧326向内推动中心主体328f以通过内端部表面328b关闭开口118o。因此,组件320通过在孔114和118之间维持压力均衡一延长的时间段,使得能够容易地使流体转向器310转动。
图9A至图9C示出了根据本发明的可选实施例的主杆组件220的可选视图。图9A示出了主杆组件220的透视图,该主杆组件的结构与如前所述的主杆组件120的结构类似。主杆组件220具有多个主杆分支224,多个主杆分支包括多个喷雾孔口224o,多个喷雾孔口被设置成在自清洁模式期间排出流动流体。主杆组件220进一步包括与如前所述的支撑构件128a、128b类似的支撑构件228a、228b。可选地,例如,如图9C的俯视图所示,径向支撑构件228a可被构造成用作涡轮叶片,以促进主杆组件220和与该主杆组件关联的盘式过滤器介质20的旋转。
主杆组件220具有与如前所述的主杆组件120的第二端部122和第一端部126类似的第二端部222和第一端部226。如图9C所示,第二端部222被设置成用于与可选的流体转向器110、210联接,并且包括主杆连接通道220c,以将流动流体从外周通道110c、210c引导到主杆分支124、224中。
如图9B最佳所示,主杆组件的第一端部226具有适配器壳体226p,该适配器壳体被设置成用于容置适配器236的至少一部分,如图10所示。如前关于第一端部126所述,第一端部226用于将主杆组件120、220与活塞组件130、230联接和/或关联。优选地,适配器壳体226p用于容置和容纳适配器236,其示例在图10中示出,该适配器促进主杆组件120、220与活塞组件130、230之间的联接。
优选地,适配器236被设置成用于控制设置有控制器150的转向器110、210和主杆组件120,220的旋转运动,以致动活塞组件130、230的构造。因此,适配器236使得活塞组件130、230基于流体转向器110、210的位置(如控制器150所示),分别在过滤和自清洁模式期间能够使盘式过滤元件20堆叠(压缩)或解除堆叠(释放)。
图10示出了具有螺栓状主体的适配器236,该螺栓状主体包括头部236a和尾部236b。优选地,头部236a沿着第一端部126、226(例如在壳体226p内)与主杆组件120、220关联。可选地,头部236a可包括至少一个或更多个联接构件236c,用于将适配器236牢固地关联在壳体226p内。
尾部236b被设置成用于与活塞组件130、230关联。优选地,尾部236b具有螺纹和/或槽236t,该螺纹和/或槽被设置成用于与布置在活塞组件130、230上的对应的螺纹和/或导轨232t(图11B)联接,以便于致动活塞组件130、230的状态和/或构造。
图11A至图11D示出了活塞组件230的可选视图,该活塞组件的功能类似于如前所述的活塞组件130的功能。活塞组件230、130用于控制沿主杆组件120、220的盘式过滤器20的压缩状态,同时优选地控制冲洗开口14f,以使在自清洁模式期间打开冲洗开口并且在过滤模式期间关闭冲洗开口。
图11C和图11D示出了当活塞组件230布置在壳体10内、在下部分14周围在冲洗开口14f上时的活塞组件230的截面视图。图11C和图11D示出了当冲洗开口14f打开时处于自清洁模式的活塞组件。
图11A和图11B示出了活塞组件230的不同视图,该活塞组件的功能类似于如前所述的活塞组件130的功能,该活塞组件具有压缩板232、132和弹簧134、234。可选地并且优选地,如前所述,组件130、230可以与例如呈所示的塞子的形式的内部冲洗阀140联接,以控制开口14f的状态(打开/关闭)。
活塞组件230具有压缩板适配器壳体232a,该压缩板适配器壳体232a用于容置如图10的适配器10的至少一部分,如前所述。优选地,壳体232a被构造成容置尾部236b。优选地,壳体232a包括螺纹和/或轨道232t,该螺纹和/或轨道被构造成与导轨和/或适配器螺纹236t对应。
图12A和图12B示出了过滤器组件100、120的可选实施例的透视图,该过滤器组件装配有双向流体马达160,该双向流体马达被设置成用于控制内部流体转向器110的位置。优选地,双向流体马达160用于使流体转向器110转动,以改变通过过滤器主体的流动方向,并如前所述有效地在过滤阶段和自清洁阶段之间切换。因此,双向流体马达160可以使流体转向器沿顺时针方向和逆时针方向转动,以控制流体转向器110的位置。
最优选地,双向流体马达160利用可控的流体阀(flow valves)156,该流体阀可以由控制器155控制以确定通过双向流体马达160的流动方向,如图1A和图1B示意性所示。
图13A和图13B示出了双向流体马达160的放大视图。图13A示出了双向流体马达160的透视图,该双向流体马达具有壳体161,该壳体与过滤器100、102的过滤器壳体10的一部分牢固地联接,以提供到达流体转向器110的位置的通道。最优选地,壳体161联接在上壳体12上,以提供到达流体转向器110的通道。
流体马达160包括至少两个流入口162,至少两个流入口包括入口162a和162b,每个入口提供顺时针或逆时针的单独的流动方向。在实施例中,优选地,通过入口162的流由可控阀156控制,该控制阀可以由控制器模块155控制。可选地,每个入口可以由单独的阀156控制。可选地,两个入口可以由多向阀156控制,使得使用中的入口162a或162b由单个多向阀156控制。
流体马达包括至少一个流出口164,并且可选地包括两个流出口164a、164b,如图所示,其中每个流出口对应于流入口162a、162b。
图13B示出了流体马达160的横截面,示出了包括流涡轮模块166和转向器联接适配器170的双向流体马达160的内部隔室。在实施例中,可选地,流体马达可以进一步包括齿轮和离合器模块168。
涡轮模块166提供涡轮,该涡轮通过利用流动流体通过入口162进入壳体161并通过出口164流出壳体来利用流动能产生双向运动。优选地,涡轮166是双向涡轮,该双向涡轮基于用于使双向涡轮叶片165旋转的流入口162在顺时针和逆时针方向上旋转。最优选地,涡轮166与适配器170功能性联接,使得将涡轮模块166提供的旋转运动转换为适配器170的旋转运动,进而使得适配器170以可控地旋转,以使流体转向器110沿所需的方向旋转。
可选地,双向涡轮叶片能够以双重和/或“背对背”勺和/或杯状的形式提供,例如,如图14A和图14B所示。
在可选的实施例中,涡轮模块166提供的旋转能可以通过可选的齿轮和离合器模块168被放大,使得为适配器170提供足够的动力以可控制地转动,以使流体转向器110沿所需的方向转动。
图14A和图14B提供了以双重杯状叶片的形式示出的示意性双向涡轮叶片165的放大视图。每个叶片165由彼此背对背联接的两个杯和/或弯曲构件形成,以形成两个单独的表面,两个单独的表面被构造成接收流动流体,以使涡轮根据所使用的流入口沿顺时针或逆时针两个方向之一旋转。因此,双向杯状叶片165能够使流体马达160沿顺时针方向和逆时针方向双向旋转。
进而,将涡轮模块166提供的旋转运动(可选地通过齿轮和离合器模块168)转换为模块170的机械运动,以使流体转向器110沿适当的方向转动,以确定通过过滤器壳体10的流动方向和过滤阶段,如前所述进行自清洁或过滤。
虽然本发明已经根据有限的实施例进行了描述,但是应当认识到,对于本领域技术人员而言,包括尺寸、材料、形状、形式、功能和操作方式、组装和使用的变化在内的本发明的部件的最佳大小关系被认为是显而易见的,并且与附图中所示和说明书中所述的所有等效关系均旨在被本发明涵盖。
因此,前述内容应当认为仅仅是本发明原理的说明。此外,因为本领域技术人员容易想到许多修改和变化,所以没有描述将本发明限制在所示的和所描述的精确构造和操作中,并且因此,所有适当的修改和等价物都可被认为落入本发明的范围内。
已经参照附图描述了本发明的特定优选实施例,应当理解的是,本发明不限于该精确的实施例,并且本领域的普通技术人员可以在其中进行各种变化和修改而不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围或精神。
应当理解,为清楚起见,在单独实施例中所描述的本发明的某些特征也可以在单个实施例中组合提供。相反,为简洁起见,在单个实施例中所描述的本发明的各种特征也可以单独地或者以任何合适的子组合提供或者如以本发明的任何其他所述实施例适当地提供。在各种实施例中所描述的某些特征不应被认为是那些实施例的必要特征,除非该实施例在没有这些元件的情况下是不起作用的。
虽然本发明已经根据有限的实施例进行了描述,但应当理解的是,本发明也可做出许多变型、修改和其他应用。
Claims (17)
1.一种过滤装置(100),所述过滤装置具有过滤模式和自清洁模式,所述过滤装置被设置成用于在利用第一流动方向的过滤模式期间用呈多个可堆叠盘的形式的过滤元件(20)过滤上游流动流体,所述过滤装置(100)还被构造成在利用第二流动方向的自清洁模式期间用所述上游流动流体对所述过滤元件(20)进行自清洁,所述过滤装置(100)被封装在过滤器壳体(10)内并且包括:内部流体转向器(310)、中心主杆组件(120)和活塞组件(130),所述内部流体转向器用于控制通过所述过滤器壳体的流,所述中心主杆组件用于容纳所述多个可堆叠盘,所述活塞组件用于控制所述过滤元件沿着所述中心主杆组件的构造;
a. 所述过滤器壳体(10)包括至少三个开口,以使得能实现过滤模式期间所述第一流动方向以及自清洁模式期间的所述第二流动方向,所述至少三个开口包括入口开口(12i)、出口开口(12o)和冲洗出口(14f),所述入口开口用于接收上游未过滤的流体,所述出口开口用于接收下游已过滤的流体,所述冲洗出口用于去除过滤后的废料,其中,在所述至少三个开口之间通过所述过滤器壳体(10)的流由所述内部流体转向器(310)的位置控制;
b. 所述中心主杆组件(120)用于在所述过滤模式期间将所述过滤元件(20)保持为被堆叠构造并且在所述自清洁模式期间将所述过滤元件保持为被解除堆叠构造;所述中心主杆组件(120)具有第一端部(126)和第二端部(122);
c. 所述中心主杆组件(120)在第一端部(126)处与所述活塞组件(130)关联,所述活塞组件在过滤模式期间具有关闭构造,并且在自清洁模式期间具有打开构造;其中,所述活塞组件(130)的所述关闭构造被设置成用于在所述过滤模式期间将所述过滤元件(20)沿所述中心主杆组件(120)的长度保持为堆叠形式;并且其中,所述活塞组件(130)的打开构造被设置成用于在自清洁模式期间使所述过滤元件(20)解除堆叠以便于通过所述冲洗出口(14f)冲洗废料;其中,所述活塞组件(130)由所述内部流体转向器(310)的位置致动;
d. 所述中心主杆组件(120)在第二端部(122)处与所述内部流体转向器(310)关联,所述内部流体转向器(310)由流体转向器控制器(150)在所述过滤器壳体的外部进行控制;所述内部流体转向器(310)具有两种状态,以用于在过滤模式和自清洁模式之间致动;所述内部流体转向器具有专用孔,所述专用孔与在自清洁模式下使用的外周通道(310c)流体连通,所述专用孔被构造成接收被转向到所述外周通道(310c)并进入所述中心主杆组件(120)的多个主杆分支(124)中的流动流体,其中所述主杆分支(124)具有沿所述主杆分支的长度限定的孔口(124o),所述孔口(124o)用于喷射流体以清洁所述过滤元件;
e. 所述内部流体转向器(310)具有第一开口孔(314)和压力释放孔(318),所述压力释放孔具有开口(318o),所述开口具有压力释放活塞组件(320),其中,所述压力释放活塞组件(320)被构造成通过打开或关闭所述开口(318o)来均衡所述第一开口孔(314)和所述压力释放孔(318)之间的压力,从而减小使所述内部流体转向器转动所需的力;其中,所述压力释放活塞组件(320)包括活塞组件壳体(324)、弹簧(326)和活塞主体(328);
其中,所述活塞组件壳体(324)被构造成牢固地装配在所述开口(318o)上并容纳所述活塞主体(328);
所述弹簧(326)布置在所述活塞组件壳体(324)和所述活塞主体(328)之间,并且被构造成使所述活塞主体(328)相对于所述活塞组件壳体(324)移动,以控制所述开口(318o)的打开或关闭状态;以及
其中,所述活塞主体具有外端部表面(328a)和内端部表面(328b);
i. 其中,所述内端部表面(328b)被构造成装配在所述开口(318o)上和/或覆盖所述开口(318o),以密封所述开口(318o);以及
ii. 其中,所述外端部表面(328a)被构造成对移位力敏感,以使得所述活塞主体(328)能够相对于所述活塞组件壳体(324)运动,以导致所述内端部表面(328b)相对于所述开口(318o)移位,其中,所述外端部表面(328a)的轮廓根据所述过滤器壳体(10)的上部分的内表面的曲率来构造。
2.根据权利要求1所述的过滤装置(100),其中,所述内部流体转向器(310)具有包括上表面、下表面和周边表面的基本圆筒形的主体,所述圆筒形的主体具有基本开放的中心腔;
a. 所述内部流体转向器的上表面适于在所述过滤器壳体的上部分(12)处牢固地关联在所述过滤器壳体(10)内;所述内部流体转向器的上表面被设置成与布置在所述过滤器壳体外部的流体转向器控制器(150)关联;
b. 所述内部流体转向器的下表面适于在所述第二端部(122)处容置所述中心主杆组件(120)并与所述中心主杆组件流体连通;所述内部流体转向器的下表面具有中心开口,所述中心开口与所述开放的中心腔流体连通;所述中心开口由沿所述下表面的周边布置的外周通道(310c)围绕;所述外周通道(310c)被构造成容置所述中心主杆组件的第二端部(122)并与所述中心主杆组件的第二端部牢固地联接,其中,所述中心开口被构造成与主杆组件内腔(120L)流体连通并相连;并且其中,所述外周通道(310c)被构造成与限定所述主杆组件内腔(120L)的多个主杆分支(124)流体连通;
c. 所述内部流体转向器的周边表面具有沿所述周边表面限定的流入口部分(312)和从所述周边表面延伸的至少三个孔,所述至少三个孔包括两个开口孔和压力释放孔(318),所述两个开口孔包括所述第一开口孔(314)和第二开口孔(316);
i. 所述流入口部分(312)被构造成与入口开口(12i)相对,以使得在过滤阶段期间上游未过滤的流动流体的流能够进入所述过滤器壳体(10)中、能够进入外周腔(10L)内;
ii. 所述第一开口孔(314)被构造成通过所述开放的中心腔与出口开口(12o)和限定在所述内部流体转向器的下表面上的所述中心开口对准,并通过所述开放的中心腔在出口开口和限定在所述内部流体转向器的下表面上的所述中心开口之间提供流体连通,其中,在所述过滤阶段期间,所述第一开口孔(314)接收已过滤的流动流体并通过所述出口开口(12o)将已过滤的流动流体从所述过滤器壳体中输送出;
iii. 所述第二开口孔(316)被构造成通过所述外周通道(310c)向所述主杆分支(124)提供流体连通,其中,所述第二开口孔(316)在自清洁期间被利用以促进清洁盘式过滤器介质,以及;
iv. 所述压力释放孔(318)具有开口(318o),所述开口具有压力释放活塞组件(320),其中,所述压力释放活塞组件(320)被构造成通过打开或关闭所述开口(318o)来均衡所述第一开口孔(314)和所述压力释放孔(318)之间的压力。
3.根据权利要求1所述的过滤装置(100),其中,所述内部流体转向器(310)能够通过手柄或杆(150L)手动控制。
4.根据权利要求1所述的过滤装置(100),还包括用于控制所述流体转向器控制器(150)并控制内部流体转向器(310)的位置的马达,其中,所述马达以双向马达的形式提供,所述双向马达沿上部分(12)联接到所述过滤器壳体(10)并与所述内部流体转向器(310)功能性关联。
5.根据权利要求4所述的过滤装置(100),其中,所述马达是双向流体马达(160),所述双向流体马达被构造成在可用的上游流动流体上运行。
6.根据权利要求5所述的过滤装置(100),其中,所述双向流体马达(160)包括:
a. 马达壳体(161),所述马达壳体适于牢固地连接到所述过滤器壳体(10)的上部分(12);
b. 所述马达壳体具有至少两个流入口(162)和至少一个流出口(164);其中,第一入口提供用于顺时针旋转的流体流,并且第二入口提供用于逆时针旋转的流体流;
c. 流涡轮模块(166),所述流涡轮模块被构造成用于接收来自所述至少两个流入口(162)之一的所述流动流体;以及
d. 其中,所述流涡轮模块与流体转向器适配器(170)功能性联接,所述流体转向器适配器与所述内部流体转向器功能性联接,以使所述内部流体转向器沿顺时针或逆时针方向旋转。
7.根据权利要求6所述的过滤装置(100),其中,所述流涡轮模块与齿轮和离合器模块(168)功能性联接,所述齿轮和离合器模块被设置成放大由所述流涡轮模块(166)提供的动力;其中,所述齿轮和离合器模块与所述流体转向器适配器(170)功能性联接。
8.根据权利要求6所述的过滤装置(100),其中,所述至少两个流入口与可控阀(156)流体连通,以选择所述两个流入口中的生效的流入口。
9.根据权利要求8所述的过滤装置(100),其中,控制器模块(155)被设置成用于控制所述可控阀(156)。
10.根据权利要求6所述的过滤装置(100),其中,所述流涡轮模块(166)包括多个双向涡轮叶片(165)。
11.根据权利要求10所述的过滤装置(100),其中,所述双向涡轮叶片(165)以弯曲构件的形式提供,所述双向涡轮叶片彼此背对背连接,以形成两个相对的弯曲表面,每个弯曲表面被设置成用于接收来自所述至少两个流入口(162)之一的流体流。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的过滤装置(100),进一步包括呈压力传感器或流量传感器形式的至少一个传感器(152)。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的过滤装置(100),进一步包括视觉指示器,所述视觉指示器指示从所述过滤模式切换到所述自清洁模式的时间。
14.根据权利要求1至11中任一项所述的过滤装置(100),其中,所述专用孔装配有可移除的网状过滤器环(22)。
15.一种内部流体转向器(310),所述内部流体转向器用于对流体过滤器装置进行自清洁,所述流体过滤器装置具有过滤阶段和清洁阶段,所述内部流体转向器(310)具有包括上表面、下表面和周边表面的基本圆筒形的主体,所述圆筒形的主体具有基本开放的中心腔,
a. 所述上表面适于牢固地关联在过滤器壳体(10)内;所述上表面被设置成与布置在所述过滤器壳体(10)外部的流体转向器控制器(150)关联;
b. 所述下表面适于容置所述流体过滤器装置的中心主杆组件(120)并与所述流体过滤器装置的所述中心主杆组件流体连通;所述下表面具有中心开口,所述中心开口与所述开放的中心腔流体连通;所述中心开口由沿所述下表面的周边布置的外周通道(310c)围绕;所述外周通道(310c)被构造成与所述中心主杆组件(120)流体连通;
c. 所述周边表面具有沿所述表面限定的流入口部分(312)和从所述周边表面延伸的至少三个孔,所述至少三个孔包括第一开口孔(314)、第二开口孔(316)和压力释放孔(318);
i. 所述流入口部分(312)被构造成在所述过滤阶段期间将上游未过滤的流动流体的流接收到所述过滤器壳体(10)内部;
ii. 所述第一开口孔(314)被构造成在所述过滤阶段期间接收下游已过滤的流动流体的流并将下游已过滤的流动流体的流输送到所述过滤器壳体(10)的外部;
iii. 所述第二开口孔(316)与所述外周通道(310c)流体连通,其中所述第二开口孔被构造成在所述过滤器清洁阶段期间接收流体流并将流体流转向到所述外周通道(310c)中,所述外周通道(310c)沿所述下表面布置并与所述中心主杆组件(120)流体连通;
iv. 所述压力释放孔(318)具有开口(318o),所述开口具有压力释放活塞组件(320),其中,所述压力释放活塞组件(320)被构造成在所述过滤阶段期间保持所述开口(318o)至少部分地打开,并且在所述过滤器的清洁阶段期间保持所述开口(318o)关闭;其中所述压力释放活塞组件(320)被设置成用于通过打开和/或关闭所述开口(318o)来保持所述第一开口孔(314)和所述压力释放孔(318)之间的压力均衡;其中,所述压力释放活塞组件(320)包括活塞组件壳体(324)、弹簧(326)和活塞主体(328);
d. 所述活塞组件壳体(324)被构造成牢固地装配在所述开口(318o)上并容纳所述活塞主体(328);
e. 所述弹簧(326)布置在所述活塞组件壳体(324)和所述活塞主体(328)之间,并且被构造成使所述活塞主体(328)相对于所述活塞组件壳体(324)移动,以控制所述开口(318o)的打开或关闭状态;以及
f. 其中,所述活塞主体具有外端部表面(328a)和内端部表面(328b);
i. 其中,所述内端部表面(328b)被构造成装配在所述开口(318o)上和/或覆盖所述开口(318o),以密封所述开口(318o);以及
ii. 其中,所述外端部表面(328a)被构造成对移位力敏感,以使得所述活塞主体(328)能够相对于所述活塞组件壳体(324)运动,以导致所述内端部表面(328b)相对于所述开口(318o)移位。
16.根据权利要求15所述的内部流体转向器(310),其中,所述弹簧(326)具有偏压力,并且其中,所述移位力必须克服所述弹簧(326)的所述偏压力。
17.根据权利要求15所述的内部流体转向器(310),其中,所述活塞组件壳体(324)在所述开口(318o)上与所述压力释放孔(318)成一体。
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