CN112601596B - 自主控制的自清洗过滤器设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于诸如为水过滤的应用场合的利用筛网过滤器的流体过滤设备,并且尤其涉及这种具有自主控制的自清洗功能的过滤设备。自清洗过滤器设备包括:过滤壳体,用于过滤穿过筛网过滤器的流体;冲洗腔室,用于容纳被过滤出的碎屑;以及控制组件,该控制组件用于基于沿着控制组件的各个部分被引导的通过过滤器的压差而在过滤器的过滤阶段之间自主地切换,控制组件包括冲洗阀组件、三位二通(3/2)阀和压差(DP)开关。
Description
技术领域
本发明涉及用于诸如为水过滤的应用场合的利用筛网过滤器的流体过滤设备,并且具体地说,涉及这种具有自主控制的自清洗功能的过滤设备。
背景技术
本发明涉及一种用于过滤流动流体、特别是水的自清洗筛网过滤器设备。自清洗筛网过滤器系统,例如在申请人为Barzuza的美国第4,060,483号专利中所公开的自清洗筛网过滤器系统,利用可控制的阀和马达来实现自动化,以控制清洗循环的开始。这种系统使用控制器和压差计,以便控制自清洗功能的开始并执行自清洗功能。这种自动的自清洗过滤系统需要高端的电子器件和/或液压装置来进行这种自清洗功能。这使得设备昂贵并且依赖于内部和/或外部的电源,因此对于许多过滤应用场合而言是不可行的。
发明内容
本发明通过提供一种独立的自主控制的自清洗筛网过滤器设备克服了背景技术的不足。过滤器设备被构造成引导和利用在过滤过程期间建立的流体流和压差,以控制过滤器设备的运作。具体地,由于过滤过程而建立的压差被引导到整个过滤器设备,以提供对过滤器设备的循环和/或过滤器的过滤阶段与清洗阶段之间的切换的自主控制。
因此,本发明的过滤器设备提供了建立和利用动态压差通量以在过滤器设备阶段之间进行自主地切换(即在过滤阶段与清洗阶段之间进行切换),并且以便进一步驱动过滤器设备的自清洗功能。
本发明的目的在于提供一种自清洗筛网过滤器设备,其在自清洗筛网过滤器设备的清洗和冲洗阶段期间不需要用于激活阀和马达的一个或多个昂贵的控制器。
本发明提供了一种自清洗筛网过滤器设备,该自清洗筛网过滤器设备建立、利用和引导可用的系统性流体压差,以自主地启动、驱动和调节自清洗循环并返回到过滤阶段。
本发明的实施例通过提供一种非昂贵的、独立的装置来克服背景技术的不足,该装置利用并引导流动流体中的能量和压差通量穿过过滤器设备的不同部分。因此,使用压差通量来驱动自清洗阶段,而无需电子控制器、阀或马达。
本发明的实施例克服了背景技术的自清洗筛网过滤器的不足,该自清洗筛网过滤器利用自动阀来打开和/或关闭冲洗阀,以便将过滤器壳体暴露于大气压以启动过滤器设备的自清洗阶段。在一些现有技术应用中,进一步使用马达来使清洗元件和抽吸喷嘴旋转,从而对过滤器表面进行清洗。本发明克服了现有的过滤器的缺点,因为本发明不利用任何外部装置来控制冲洗阀或者使抽吸喷嘴旋转。
本发明的特征在于,本发明利用过滤器设备的不同部分之间的压差通量来打开和关闭冲洗端口。具体地,冲洗端口被设置在活塞组件上;因此,活塞组件打开和关闭冲洗端口。通过引入控制组件来提供对活塞组件的控制,该控制组件包括3/2阀和液压机械式DP开关。因此,控制组件提供了对压差通量状态的建立和引导,以便使得冲洗端口能够被活塞组件打开和/或关闭。对活塞组件的控制是基于利用过滤器本身的压差而在整个活塞组件的活塞板上建立压差。
在一些实施例中,控制组件可以进一步包括三位阀继电器,以进一步增强控制组件对施加在活塞组件的各个部分上的压差通量进行的引导的控制。
在一些实施例中,控制组件可以进一步包括另一个切换构件,以有助于对3/2阀进行额外的控制,以进一步增强控制组件对施加在活塞组件的各个部分上的压差通量进行的引导的整体控制。
在实施例中,过滤器设备可以被构造成利用具有任何形式或尺寸的筛网过滤器,例如包括但不限于网格、线材等或其任意组合。
在实施例中,过滤器设备可以采用至少一个或多个筛网过滤器,该至少一个或多个筛网过滤器被构造成沿着过滤器的内表面或过滤器的外表面以定向的方式对未经过滤的流动流体进行过滤。
在本发明的实施例中,可以利用多个筛网过滤器,该多个筛网过滤器可以由多个分层的筛网过滤器组成。
在本申请的实施例中,可以利用多个筛网过滤器,该多个筛网过滤器可以相对于彼此串联和/或连续地构造和/或放置。
在实施例中,本发明可以进一步提供一种可控制的清洗喷嘴构造,该可控制的清洗喷嘴构造提供了对与过滤器设备相关联的清洗抽吸喷嘴的定时的控制,以确保在清洗阶段期间对过滤器筛网进行清洗。
本发明的实施例提供了一种流体过滤器清洗设备,包括:壳体,该壳体具有入口端口、出口端口以及装有阀的冲洗出口,壳体经由过滤构件在端口之间限定出流体通道;过滤器清洗模块,该过滤器清洗模块被可动地安装在壳体内并且具有至少一个抽吸喷嘴,该抽吸喷嘴被适配成靠近过滤构件的表面移动并在入口部分与装有阀的清洗出口之间提供流体流动路径;以及流体响应装置,该流体响应装置被定位在流动路径中,并被适配成引起清洗主体的移动;该布置使得当过滤器被至少部分地堵塞时打开装有阀的冲洗出口,从而使流体经由抽吸喷嘴通过清洗模块流入清洗出口,从而制动流体响应装置以引起清洗模块的移动;并且其中,清洗模块的移动提供了对控制构件的致动,以便控制通过喷嘴的流动程度或者确定哪个喷嘴处于激活状态。
本发明的一个方面提供了一种用于自清洗筛网过滤器的控制模块,该控制模块能够引导压差,以便在过滤阶段与清洗阶段之间自主地切换。控制模块包括压差开关,三位二通阀以及具有活塞组件的冲洗阀组件。
本发明的一个方面提供了一种用于自清洗筛网过滤器设备的清洗模块,清洗模块包括:至少一个抽吸喷嘴,该抽吸喷嘴具有在第一端部与第二端部之间的流动路径,该第一端部和第二端部与筛网过滤器的过滤表面相关联并且被构造成用于从筛网过滤器抽吸碎屑,抽吸喷嘴具有:与筛网过滤器的过滤表面相关联的第一端部;与回收管连通的第二端部;回收管,该回收管与抽吸喷嘴流体连通并且被构造成接收由抽吸喷嘴收集的碎屑流;以及喷嘴控制构件,该喷嘴控制构件沿着喷嘴的流动路径设置并截断喷嘴的流动路径并且被构造成对通过抽吸喷嘴的流进行控制。
为了便于演示,将针对下述筛网过滤器来描述实施例:该筛网过滤器利用由内到外的过滤器流,并且在该筛网过滤器中,过滤表面沿着过滤器的内表面设置。然而,本发明的实施例不仅仅限于由内到外的过滤方向,因此,本发明的实施例可以类似地被构造成和/或调节成提供穿过筛网过滤器的由外到内的过滤方向。
在本申请的上下文内,术语流动流体可以可互换地指代任何液体、气体、空气或其混合物。尽管为了易于理解,主要针对呈水的形式的液体描述了本发明,但是,本发明可以用于过滤任何形式的流动流体,因此不限于用作水过滤器系统。
除非另外界定,否则本文中所使用的所有技术和科技术语具有本发明所属领域的技术人员通常所理解的相同含义。本文所提供的材料、方法和实例仅仅为说明性的,而不旨在限制。
本发明的方法和系统的实施方案涉及以手动、自动或手动自动组合的方式来执行或完成某些选定的任务或步骤。
附图说明
在此参考附图仅以示例的方式来描述本发明。现详细地具体参考各图,应强调,所示详情是作为示例并且仅用于本发明的优选实施例的说明性论述的目的,并且呈现在此是为了提供被认为是本发明的原理和概念方面最有用且易于理解的描述。在这点上,没有试图用比基本理解本发明所必要的细节更多的细节来示出本发明的结构细节,结合各图的描述使本领域的技术人员明白如何可以实际实施本发明的若干形式。
在附图中:
图1A是根据本发明的实施例的过滤器设备的示意性框图;
图1B是根据本发明的实施例的过滤器设备的示意性框图;
图2A至图2B是示出了根据本发明的实施例的过滤器设备的芯部的示意图的分解图;
图3A至图3G是示出了用于从根据本发明的实施例的过滤器设备的过滤器主体中去除碎屑的芯部部分的示意图的各个视图;
图4是示出了根据本发明的实施例的过滤器设备的不同的压力区域的局部分解图;
图5至图7是示出了用于对根据本发明的实施例的过滤设备进行自主控制的控制组件及其对压差通量的动态控制的流程图;
图8A至图8B是示出了根据本发明的实施例的可选的控制组件的示意图的特写图;以及
图9至图11是示出了图8A至图8B的用于自主控制根据本发明的实施例的过滤设备的控制组件的功能及其对压差通量的动态控制的流程图。
具体实施方式
可以参考附图和所附描述来更好地理解本发明的原理和操作。以下附图参考标号在整个说明中用于指代在以下说明书中所使用的类似的功能部件。
10 未经过滤的原始流体(颗粒状箭头);
12 经过滤的流体(白色箭头);
14 被过滤出的碎屑(黑色箭头);
100,101 流体过滤器设备;
106 过滤构件;
106f 过滤表面;
110 过滤器壳体;
111 接口构件;
112 流体入口(未经过滤);
114 流体出口(经过滤);
116 碎屑流动通道;
120 碎屑回收模块;
122 碎屑抽吸模块;
124 碎屑抽吸喷嘴构件;
124s 喷嘴弹簧;
126 喷嘴控制构件;
126a 控制构件壳体;
126o 凹部开口;
128 碎屑回收管;
128a 回收管的第一部分;
128b 回收管的碎屑流动凹部;
128c 回收管帽;
130 碎屑冲洗腔室;
132 下表面;
134 碎屑喷射管;
134a 喷射管端部;
134R 喷射管旋转;
134L 去除管线性运动;
136 碎屑去除开口;
138 中介(活塞)联接构件;
140 三位液压阀继电器;
150 过滤器设备的控制器组件;
152 冲洗阀组件;
152h 冲洗阀壳体;
154 冲洗阀的出口端口;
154a 冲洗端口开放区域;
156 端口;
158 冲洗阀活塞组件;
158a 上活塞板部分;
158c 下活塞板部分/活塞帽;
158b,158d,158e 活塞轴构件;
159 帽;
159a 帽轴;
159b 帽轴弹簧;
159c 帽内部流动通道;
160 三通二位阀(3/2阀);
162 3/2控制轴;
162a 通向冲洗阀组件的端口;
162b 通向系统性高压的端口;
162c 通向大气的端口;
165 压差开关;
165a 高压端口;
165b 低压端口;
165s DP弹簧;
165H DP高压区域;
165L DP低压区域;
166 DP轴;
167 DP指示器;
170 开关构件;
252 冲洗阀组件;
252d 冲洗阀分隔板;
252h 冲洗阀壳体;
254 冲洗阀的出口端口;
254a 大气端口开放区域;
256 端口;
258 冲洗阀活塞组件;
258a 上活塞板;
258b 活塞轴构件;
258c 下活塞板塞/帽;
259 帽;
自清洗筛网过滤器设备对上游的“未经过滤”的原始水提供了过滤,该原始水通过入口被引入过滤器壳体中,以流过筛网过滤器,以便将碎屑从上游的水流中滤出,以产生“经过滤的”清洁水,该清洁水通过清洁水出口从下游流出。这种自清洗过滤器设备提供了使用过滤器内部的清洗设备来清洗过滤器并去除碎屑,该清洗设备去除残留和/或积累在筛网过滤器上的碎屑,然后通过专用的冲洗出口将碎屑从过滤器设备中冲出。
本发明的实施例提供了一种能够在过滤阶段与清洗阶段之间自主地切换的自清洗过滤器设备。过滤器的阶段之间的切换仅通过对由流过过滤构件的水流提供的压差进行管理来完成。
本发明的实施例进一步提供了对用于清洗筛网过滤器的清洗设备进行控制,以便使待清洁的过滤器表面最大化。
现在参照附图,在附图中,参照图1至图4详细地描述了过滤器设备100、101,图1至图4示出了过滤器设备的示意图,并示出了根据本发明的实施例的过滤器设备的各种详解图。图5至图7的流程图中进一步描绘了过滤器组件100的工作。
图8A至图8B示出了本发明的另一种可选的描述,该描述利用可选的冲洗阀组件252,其中,图1至图4中描绘的冲洗阀组件152的线性移动(向上和向下)被颠倒。图9至图11示出了流程图(类似于图5至图7中所示的流程图),其描绘了使用图8A至图8B的冲洗组件252所提供的移动。
图1A至图1B示出了根据本发明的实施例的自清洗过滤器设备100、101的示意图。过滤器设备100、101是自主调节的自清洗过滤器设备,其不需要外部控制或外部能源以在过滤阶段与过滤器清洗阶段之间进行改变。过滤器设备被示出为用于过滤流体(例如包括但不限于水)的筛网过滤器设备。
在实施例中,本发明的自清洗过滤器设备100、101可以用作独立的过滤设备或用作包括彼此流体连通从而形成网络的两个或更多个自清洗过滤器设备100、101的过滤装置的网络的一部分。
根据本发明的过滤器设备100、101在阈值压差(例如约0.3个大气压至0.7个大气压)下提供自清洗。即,当压差低于设定的阈值压力时,过滤器设备处于过滤阶段,而高于阈值压力的压差启动清洗阶段。
阈值压差可以由用户出于任何原因和/或需要或者根据至少一个或多个参数(例如包括但不限于,过滤器应用需求、过滤器应用类型、过滤频率、水质等或其任意组合)进行控制和/或调节。
根据本发明的实施例的过滤器设备100、101的特征在于,过滤阶段与清洗阶段之间的转换是自主控制的,而不需要外部输入、人类或机器、或外部能量、或阀的外部操纵。其中,过滤器设备100、101优选地是自控制和调节的。
如将参照图4更详细地进行讨论的,通过引导在过滤阶段期间在过滤器设备100、101的不同部分上建立的压差来提供用于在过滤阶段与清洗阶段之间转换的自主驱动力,以便在过滤器设备内的不同区域和/或各部分上产生足够的压差通量。
优选地,压差通量是驱动力,该驱动力沿着整个过滤器设备以运动的方式设定了一连串的活动,以驱动设备100、101的在过滤阶段与清洗阶段之间的转换。
过滤器设备100、101(图1A至图1B)包括:过滤壳体110,用于过滤穿过筛网过滤器106的流体10;冲洗腔室130,用于在去除被过滤出的碎屑之前容纳该被过滤出的碎屑;以及控制组件150,用于控制不同的过滤器阶段之间的转换。最优选地,控制组件150对沿着过滤器设备的不同部分的压差提供了引导。
图1B中所示的过滤器设备101是如图1A中所描绘的过滤器设备100,如图所示,该过滤器设备101进一步装配有三位液压阀继电器140,该三位液压阀继电器通过管道与过滤器设备100的一部分、特别是控制组件150流体连通。优选地,三位液压阀继电器140以常开的液压阀三位继电器的形式被构造和设置。阀继电器140被设置为故障保护措施,以有助于控制组件150的运作,从而有助于过滤阶段与清洗阶段之间的平滑转换,反之亦然。
为了易于理解本发明的实施例,将在两个模式和/或阶段(即过滤阶段和清洗阶段)中描述过滤器设备100、101的运作。
过滤阶段
在过滤阶段期间,未经过滤的原始流动流体10(例如包括但不限于水)经由入口112流入过滤壳体110并流过过滤器构件106(在图2A至图2B中,过滤器构件被设置在过滤壳体110的内部),从而形成通过出口114从过滤壳体110中流出的经过滤的流体12,而从原始流体10中提取的被过滤出的碎屑14沿着过滤器106的过滤表面106f和/或体积被捕获和/或积聚。
过滤阶段一直持续直至诸如穿过过滤器106、特别是穿过滤表面106f的压差达到预设的压差阈值压力(例如介于0.3巴至0.7巴之间)。
清洗阶段
在清洗阶段(也被称为冲洗阶段)期间,如图1A中的黑色箭头14所示,所积聚的碎屑14通过冲洗端口154从过滤壳体110中被排出和/或冲洗。
为了从过滤阶段切换到清洗阶段和/或冲洗阶段,控制组件150必须打开冲洗端口154,以便使得能够从过滤器设备100、101中冲出碎屑14。一旦满足适当的条件(控制组件内的压差通量),控制组件150就打开冲洗端口154,以便使得设备100、101能够自主地打开冲洗端口154。优选地,控制组件150通过在过滤器设备内引导压差通量而提供了自动打开和关闭冲洗端口154,这将下文参考控制组件的运作进行更详细的描述。
下文描述了清洗阶段期间的流体流动。在清洗阶段期间,碎屑14从过滤器106中被去除,并且被允许经由管道网络通过冲洗端口154从过滤器设备中流出。在清洗阶段期间,碎屑14的流动在图3B中最佳地可见,在图3B中,黑色箭头表示来自过滤器106的碎屑14流过包括至少一个或多个喷嘴构件124的碎屑回收模块120,并最终向上流过过滤器设备100、101并从冲洗端口154流出。
图2至图3示出了呈回收模块120形式的管道网络,该管道网络使得碎屑14能够流动远离过滤器构件106并且最终通过出口端口154(图3B)流出,该设备包括:回收模块120,该回收模块提供了从过滤器表面106f回收碎屑,该回收模块连接到被设置在碎屑冲洗腔室130内的喷射管134,在该碎屑冲洗腔室中,一旦利用控制组件150使冲洗端口154打开,从过滤器106中去除的碎屑就会在通过出口端口154被冲出之前进行积聚。
碎屑回收模块120包括与碎屑回收管128流体连通的碎屑抽吸模块122。碎屑抽吸模块122具有至少一个或更多个喷嘴构件124。喷嘴构件124通过扫掠过滤表面106f来对过滤表面106f上的碎屑14进行清洗,从而使得喷嘴构件124能够在由于在清洗阶段期间流体回流而导致从过滤表面106f上去除碎屑14时收集碎屑14。
图3F和图3G中所示的喷嘴构件124通过允许水回流通过过滤器106而有助于使碎屑14流动远离过滤器表面106f。在清洗阶段期间会发生回流,在该清洗阶段中,流动方向被颠倒,并且水沿与过滤阶段期间的流动方向相反的方向流动。回流提供了从筛网106的过滤器表面106f去除碎屑并且使碎屑进入喷嘴构件124。
更优选地,碎屑抽吸模块122包括和/或容纳多个抽吸喷嘴构件124。
在实施例中,可以基于不同的参数和/或基于喷嘴构件所用于的过滤应用场合来确定在任一时间点所利用和/或所采用的喷嘴构件124的数量。
在实施例中,可以基于过滤构件106的至少一个尺寸(例如包括但不限于,长度、半径、体积、表面积、周长、筛网过滤器孔径、过滤方向(进或出)等或其任意组合)来确定所利用和/或所采用的喷嘴构件124的数量。
在实施例中,可以基于水质和/或过滤构件的长度来确定所利用和/或所采用的喷嘴构件124的数量。
在实施例中,可以基于所利用的过滤器106的类型来确定所利用和/或所采用的喷嘴构件124的数量。
在实施例中,碎屑抽吸模块122可以进一步包括至少一个或更多个喷嘴控制构件126,该喷嘴控制构件与喷嘴构件124相关联并且对通过喷嘴构件124的流动进行控制。特别地,如将在下文参照图3G更详细地描述的,喷嘴控制构件126指示了哪个喷嘴构件124处于激活状态。
如图所示,抽吸喷嘴124联接到碎屑回收管128并与其流体连通。碎屑回收管128以管道组件的形式设置,该碎屑回收管被构造成将来自喷嘴构件124的碎屑流14接收到回收管128的内部体积(内腔)中。碎屑回收管128包括与至少一个抽吸喷嘴构件124流体连通的第一部分128a,以及与被设置在冲洗腔室130内的喷射管134流体连通的流动凹部128b。因此,在清洗阶段期间,利用流体回流回收管128使得碎屑14能够从被设置在过滤壳体110中的过滤器表面106f经由管128流动并流入冲洗腔室130中,并且最终例如如在图3B中代表碎屑流14的黑色箭头所示的那样经由冲洗端口154从过滤器设备中流出。
在清洗阶段期间,回收模块120和抽吸模块122被构造成旋转(120R)并线性地上下移动(120L),以便对过滤器106的整个表面进行清洗并进一步控制对哪个抽吸喷嘴124进行激活。稍后将关于控制组件150和整个过滤器设备的压力控制来对引起回收模块和抽吸模块的移动的因素进行讨论。
现在参照图3F和图3G,图3F示出了设备100、特别是回收模块120的局部分解图,图3G示出了回收模块120和抽吸模块122的特写图,两者都用于对过滤器106的过滤表面进行清洗。抽吸模块122可以被设置在过滤器106的内部,以便使喷嘴124接触和/或尽可能地靠近待清洗的过滤器表面106f。
可选地并且优选地,例如如图3G中所示,喷嘴124的端部可以装配有喷嘴弹簧124s,以便有助于沿着过滤器表面106f紧密地靠近过滤器106。
可选地,喷嘴弹簧124s可以进一步确保喷嘴124沿着过滤器表面106s进行平滑运作和移动,并且防止从喷嘴124处发生泄漏。
喷嘴弹簧124s进一步有助于与其相关联的喷嘴控制构件126的侧向(来回)运动,优选地,使得较大的碎屑不会在喷嘴控制构件126上下移动期间堵塞喷嘴控制构件126。
在实施例中,利用喷嘴控制构件126并通过利用过滤壳体110内的线性移动120L来控制在清洗过滤器表面106f时多个抽吸喷嘴124中的哪个抽吸喷嘴处于激活状态。
喷嘴控制构件126被设置为穿过抽吸喷嘴124的一部分,并截断喷嘴流动路径,从而使得该喷嘴控制构件控制阻塞或打开流动路径,该流动路径经由端部128a进入回收管128的内腔中。控制构件126可以被构造成以二元(接通/关断)的方式和/或以连续的方式控制穿过喷嘴124的流动路径的流动程度和/或水平。
优选地,控制构件126沿着抽吸模块122被设置在壳体126a内(图3G),使得控制构件126可以截断或允许流穿过喷嘴124并进入管128的内腔中,从而获得对喷嘴124的控制。
喷嘴控制构件126优选地包括至少一个凹部开口126o,其中,凹部126o被构造成与抽吸喷嘴124的流动路径对准,从而使得流体能够流过该抽吸喷嘴,并且如在图3G中最佳地可见,当开口126o和喷嘴流动路径对准时,这样做对抽吸喷嘴进行激活。
控制构件126还设置有一部分,该部分通过阻塞/截断穿过抽吸喷嘴124的流动路径而完全或部分地阻挡/阻止流体流穿过喷嘴构件124。因此,当模块122沿直线方向移动120L时,控制构件126的端部与刚性表面进行接触,以根据线性运动120L的方向向上或向下推动该构件。一旦控制构件126移动,它就改变了喷嘴124的流动路径与开口126o之间的对准。例如,当模块120朝向冲洗腔室130向上移动时,控制构件126的上端部与密封板118接触,从而导致控制构件126相对于喷嘴构件124向下压。这种向下运动通过使一些喷嘴构件124与凹部126o对准而打开这些喷嘴构件的流动路径,并且通过阻塞其他喷嘴构件124的流动路径而关闭其他喷嘴构件。优选地,凹部126o的直径基本上等于喷嘴124的流动路径的直径。
可以利用控制构件126对抽吸喷嘴构件124的控制来对用于清洗过滤器106的定时和扫掠模式进行控制。优选地,控制构件126提供了对至少一个或更多个抽吸喷嘴构件124的接通/关断状态的激活控制。控制构件126可以被设置为对抽吸模块122的移动敏感和/或响应于抽吸模块的移动,其中,抽吸模块122的线性运动120L和/或其围绕由回收管128形成的轴线的旋转移动可以用于打开和/或关闭单独的抽吸喷嘴构件124。
可选地,控制构件126和喷嘴弹簧124s可以一起工作,以进一步有助于喷嘴124和开口126o的侧向(来回)运动,以有助于碎屑流14沿着喷嘴124的路径到达管128并且确保较大的碎屑不会堵塞喷嘴路径。
可选地,喷嘴弹簧124s进一步有助于与其相关联的喷嘴控制构件126的侧向(来回)运动,优选地,使得较大的碎屑不会在喷嘴控制构件126上下移动期间堵塞该喷嘴控制构件。
在实施例中,抽吸模块122可以包括多个喷嘴控制构件126。
在实施例中,喷嘴控制构件126可以被设置在抽吸喷嘴124的端部处。
在实施例中,激活构件126可以被构造成具有多个激活凹部开口126o,该多个激活凹部开口与由单独的激活构件控制的抽吸喷嘴124的数量相对应。在实施例中,激活构件凹部开口126o可以被构造成具有可变的尺寸、直径,以便控制穿过喷嘴流动路径的流动程度。
在实施例中,喷嘴控制构件126可以与具有多个喷嘴124的碎屑抽吸模块122相关联,使得该抽吸模块122的线性位置或旋转位置确定对哪个喷嘴124进行激活。
可选地,如前所述,碎屑去除管134的旋转移动以及抽吸模块122的旋转移动可以进一步通过利用至少一个或更多个控制构件126来对至少一个抽吸喷嘴124的接通/关断状态进行控制。在实施例中,例如如图所示,清洗模块120和/或抽吸模块122可以设置有多个抽吸喷嘴124和至少一个或更多个控制构件126。
在实施例中,这种清洗模块和/或抽吸模块可以被构造成使得每个抽吸喷嘴124可以设置有单独的控制构件126。可选地,至少两个抽吸喷嘴124可以设置有公共的控制构件126。可选地,可以由公共的控制构件126来对多个抽吸喷嘴中的一组抽吸喷嘴124进行控制。因此,清洗模块可以被构造成具有多个控制构件126,每个控制构件提供了对抽吸喷嘴124的子组的控制。在实施例中,可以由至少两个控制构件126对每个抽吸喷嘴124进行控制。在实施例中,可以由至少两个控制构件126对每个喷嘴流动路径进行控制。
在实施例中,穿过过滤构件106的流动方向可以被构造成由外到内,其中,过滤构件106的外表面被构造为有效过滤器表面106f,并且其中,抽吸模块122可以沿着过滤器106的外表面设置,其中,抽吸模块122的至少一个抽吸喷嘴124提供了对外部有效过滤器表面106f进行扫掠。
如在图1A至图2B中最佳地可见,过滤壳体110和冲洗腔室130通过具有通道116的密封板118彼此联接和密封。
优选地,冲洗腔室130具有下表面132,该下表面使腔室130牢固地固定到密封板118上,该密封板牢固地联接并固定到过滤壳体110上。
优选地,通道116提供了过滤壳体110和冲洗腔室130与接口构件111的接合,其中,接口构件111被装配在通道116内并使得碎屑回收模块120的至少一部分进入冲洗腔室130,从而使得碎屑14能够流动远离过滤器106并经由回收管128的流动凹部128b进入腔室130。可选地,接口构件111以密封件的形式设置。
回收管128被部分地设置在过滤壳体110和冲洗腔室130内,并因此通过穿过接口构件111经由通道116延伸穿过板118而跨越两个壳体。回收管流动凹部128b提供了与喷射管134进行联接,以便形成连续的流体流动路径,该流体流动路径使得碎屑14能够从管道组件128的内部体积流入喷射管134。其中,具体地,通过与碎屑喷射管134联接和流体连通,流动凹部/开口128b被构造成设置在冲洗腔室130的至少一部分内。可选地并且优选地,管道组件128装配有与喷射管134直接相关联并流体连通的至少两个或更多个流动开口128b。
利用冲洗腔室130内的帽构件128c(图3F至图3G)对管道组件128进行密封,以便确保碎屑14仅通过开口128b流入喷射管134并且流到喷射管端部134a上,从而导致喷射管134如由图2B、图3A中所示的箭头134r所示的那样旋转。
可选地,可以由彼此流体连通的至少两个或更多个管道部段来提供管道组件128,并且该管道组件提供了使碎屑14从喷嘴构件124流到喷射管134并流入冲洗腔室130的体积中。
冲洗腔室130包括与回收管128流体连通的碎屑喷射管134。如图所示,喷射管134以具有喷射端部134a的旋转喷洒器的形式设置。由于喷射管134的S形和/或旋转喷洒器形状,穿过喷射管134的流通过喷射管端部134a被喷出,从而导致喷射管134如由图2B、图3A的方向箭头134r所示的那样旋转。其中,穿过喷射管134的碎屑14的流通过端部134a被喷出并且进入冲洗腔室130的体积中。
冲洗腔室130提供了具有开放体积的容纳腔室,该容纳腔室用于在通过冲洗阀出口端口154从过滤器设备100、101中冲出碎屑14之前容纳经由管128从喷射管134接收到的碎屑。
在清洗阶段的碎屑冲洗期间,碎屑14从冲洗腔室130的开放体积朝向已经被控制组件150打开的端口154流动。一旦冲洗端口154被打开,碎屑14就从冲洗腔室130流入冲洗阀组件152中,并通过端口154流出。例如如图2A中所示,冲洗阀组件152通过沿着冲洗腔室130的上表面设置的碎屑去除开口136与冲洗腔室130联接并流体连通。因此,碎屑14从腔室130流过开口136并从端口154流出。
开口136在腔室130与冲洗阀组件152之间提供了流动通道,以便使得碎屑14能够从该流动通道中流过。可选地,开口136可以与中介构件138配合,以有助于将冲洗阀组件152联接到冲洗腔室130并且提供与冲洗阀组件152的流动通道。
控制组件
如上文所讨论的,控制组件150提供了在过滤器设备的过滤阶段与清洗阶段之间自主地切换。如图3A至图3D中所示,控制组件150包括冲洗阀组件152、三位二通(3/2)阀160和压差(DP)开关165。
在一些实施例中,过滤器设备101的控制组件150进一步包括三位液压阀继电器140(图1B),该三位液压阀继电器与控制组件150的部分、最优选地与冲洗阀组件152和三位二通(3/2)阀160流体连通。
优选地,三位液压阀继电器140是备用和/或故障保护措施,以有助于对3/2阀160进行控制。阀继电器140被设置为故障保护措施,以有助于控制组件150的运作,从而有助于过滤阶段与清洗阶段之间的平滑转换。通过这样做,阀继电器140的运作有助于活塞组件158为打开冲洗端口154而进行的向上线性移动158L与活塞组件158为关闭冲洗端口154而进行的向下线性移动158L之间的转换。
控制组件150提供了过滤阶段与清洗阶段之间的转换,反之亦然。优选地,这是通过对活塞组件158的线性移动158L进行控制来实现的。通过在过滤器组件的不同部分、特别是控制组件150的各个部分上建立并引导压差通量来提供控制。沿着过滤器组件在六个区域上以闭环的方式对压差通量进行控制,这六个区域如图4中所示并被标记为区域A至F,并提供如下:
区域A:例如沿着过滤器106的出口侧114,建立设备100、101的系统性低压;
区域B:例如沿着过滤器106的入口侧112,建立设备100、101的系统性高压;
区域C:动态压力区域,例如回收管帽128c;
区域D:动态压力区域,例如冲洗阀活塞板158a、158c;
区域E:压力输送和切换区域,包括3/2阀160,并可选地与阀继电器140组合;
区域F:压力感测区域,包括DP开关165。
因此,控制组件150引导在过滤器106(区域A-B)上建立的压差,以在整个控制组件150上产生压差通量,以便自主地控制冲洗端口154的状态。这是通过使得能够将所施加的动态压差通量转换成施加到控制组件的各个部分上的机械力来实现的,特别是冲洗阀组件152控制活塞组件158的线性移动,以便打开或关闭冲洗端口154。
DP开关165
在图3C至图3D中最佳地可见的DP开关165被构造成对过滤器设备100、101的期望压差阈值敏感,使得该DP开关被构造成在阈值水平下进行切换。DP开关165包括两个隔室:沿着上部分的高压隔室165H和沿着下部分的低压隔室165L。DP开关165包括柱塞166,该柱塞被设置在两个隔室之间,使得该柱塞对由两个隔室中的每个隔室施加的压力敏感。柱塞166能够取决于被施加更多压力的位置而朝向高压侧165H向上移动或朝向低压侧165向下移动。
高压隔室165H装配有端口165a,该端口与系统性高压(例如来自区域B)流体连通。其中,高压隔室165H对系统性高压环境敏感。高压隔室165H被设定为沿着柱塞166的上部分施加力,从而向下推动柱塞166。
低压隔室165L装配有端口165b,该端口与由区域A限定的系统性低压流体连通。其中,低压隔室165L感测系统性低压环境。隔室165L进一步装配有偏置弹簧165s,该偏置弹簧确定过滤器设备100、101的压差阈值。低压隔室165L和偏置弹簧165s沿着柱塞166的下部分施加共同的力,从而向上推动柱塞166。
最优选地,只要柱塞166上的压差低于过滤器的预设阈值压力,柱塞166就保持处于稳定状态和/或平衡状态,其中,在过滤阶段期间,DP开关处于平衡状态。
DP开关165被构造成使得一旦柱塞166上的压差高于阈值压差,柱塞166就朝向低压隔室165L压下,从而产生具有从过滤阶段切换到清洗阶段/冲洗阶段的一系列动作的第一步骤。
优选地,例如如图3D中所示,柱塞166的下端部与3/2阀160的3/2控制轴162毗邻但不联接也不固定。其中,当压差被超过(向上)时,柱塞166将3/2阀160的状态从其常开位置改变为关闭位置。
可选地,可以通过控制与DP开关165相关联的至少一个或更多个参数来调节由弹簧165s限定的压差阈值水平。可选地,可以通过设定弹簧165s的公差来调节和/或控制阈值水平。因此,可以通过选择在DP开关165中利用的合适的压差弹簧165s,来为根据本发明的设备100、101的每个应用场合选择用于启动自清洗的阈值压差。可选地,可以通过手动调节弹簧165s的公差来手动地调节DP阈值,以便产生必要的弹簧张力以控制自清洗阶段的压差阈值。
3/2阀160
最优选地,阀160沿着阀160的上部分与DP开关165毗邻但不联接,并且沿着阀160的下部分与冲洗阀组件152毗邻。阀160提供了压力输送和/或切换装置,同时该阀在内部不受沿着设备100、101的动态压力的直接影响,取而代之的是,该阀提供了将压力变化状态中继和/或输送和/或连通到冲洗阀组件152。
如图所示,三通二位(3/2)阀160优选地被设置在冲洗阀组件152与压差开关165之间。其中,如在图3C至图3D中最佳地可见,阀160提供了在DP开关165与冲洗阀组件152之间传递和/或连通压力。
最优选地,阀160是常开(N.O.)的。3/2阀使得在过滤阶段期间,3/2阀160对大气压(排气)关闭并在冲洗阀组件152与DP开关165之间桥接。因此,阀160提供了在设置在冲洗阀组件152中的活塞板158a上相对于出口端口154维持和/或建立必要的压差,从而有助于控制出口端口154的打开/关闭状态。
三通二位(3/2)阀160包括三个端口(通道):出口端口162a和两个入口端口162b和162c。端口162a提供了经由端口156与冲洗阀组件152流体连通的出口端口。端口162b是接收过滤器设备的系统性高压并对其敏感的端口,其中,该端口162b与高压区域(例如包括但不限于入口112)流体连通。端口162c是通向大气压的排气端口。因此,3/2阀160提供了一种阀,该阀能够在三个端口(通道)之间进行切换以提供两个位置和/或流体连接,即介于端口162a与端口162b或162c之间。
通过控制轴和/或柱塞162提供了在3/2阀160的两个位置之间的切换。柱塞162的位置由施加在柱塞162的两端(DP开关165的上侧和冲洗阀组件152的下侧)上的力确定。柱塞162的上端部与DP开关的柱塞轴166接触地关联但不固定。如在图3D中可见,柱塞162的下端部与阀组件152的冲洗阀帽轴159a接触地关联但不固定。
因此,阀160经由经连接的端口162a和156与阀组件152流体连通,以便经由端口162b输送系统性高压或经由端口162c输送大气压。这种连接提供了对沿着阀组件柱塞158a的上部分所施加的压力的控制,其中,3/2阀160的位置表示了沿着阀组件柱塞158a的上部分所施加的压力水平是通过端口162b的系统性高压还是通过端口162c的大气压。
最优选地,3/2阀160被构造成是常开的,使得在过滤阶段期间端口162a与端口162b流体连通,并且在清洗阶段期间端口162a与端口162c流体连通并因此通至和/或暴露于大气压。
在过滤阶段期间,常开的阀160有助于控制组件150维持冲洗出口端口154关闭。在清洗阶段期间,3/2阀160在冲洗阀组件152与阀160的大气端口之间建立流动路径,以便改变活塞板158a上的压差,以有助于打开冲洗端口154。
在实施例中,如图1B中所示,过滤器设备100可以进一步装配有阀继电器140,以形成设备101。阀继电器140被提供为故障保护措施,以有助于控制组件150的运作,从而有助于活塞组件158的上和下(158L)两种线性移动之间的平滑转换,并因此有助于过滤阶段与清洗阶段之间的平滑转换。三位液压阀继电器140以常开的三位液压阀继电器的形式被构造和设置,该三位液压阀继电器被设置在3/2阀160的端口162a与冲洗阀组件152的端口156之间并进一步连接到排气端口162c。因此,液压阀继电器140提供了故障保护措施,以有助于3/2阀160的轴162的移动,以确保完成该轴162的向上移动以关闭端口162c。该故障保护措施特别是在从清洗阶段切换回过滤阶段期间被提供,从而间接地有助于关闭冲洗端口154。
冲洗阀组件152
在图3C至图3F中最佳地可见的冲洗阀组件152沿着阀组件152的上部分与3/2阀160相关联,并且沿着组件152的下部分与冲洗腔室130相关联。
冲洗阀组件152包括壳体152h,该壳体具有沿其上部分被冲洗阀壳体帽159包封的限定体积、沿着壳体152h的周界的冲洗阀出口端口154、以及在壳体152h内部的冲洗阀活塞组件158。
冲洗阀组件152基于施加在活塞组件158的活塞板158a、158c上的压差通量而利用冲洗阀活塞组件158打开和关闭出口端口154。
冲洗阀组件壳体152h具有限定体积。可选地,可以基于至少一个或更多个过滤参数(例如包括但不限于,过滤器应用类型、压差阈值、过滤阶段的长度、清洗阶段的长度、水质、水压等或其任意组合)来控制和/或选择壳体152h的体积和/或尺寸。可选地,可以基于过滤器设备的至少一个或更多个部分的尺寸(例如包括但不限于,冲洗腔室130的体积/高度、过滤器尺寸、过滤壳体的体积和/或长度等或其任意组合)来限定壳体152h的体积。
壳体152h可以采用任何形状,并且不限于本文附图中所描绘的圆柱形形状。
壳体152h的下端部经由开口136和设置在其上的中介构件138与冲洗腔室130流体连通。中介构件138可以例如呈联接螺母的形式被实现,该联接螺母在开口136上方将壳体152h的下端部与冲洗腔室130进行连接。
如图3A至3F中所示,壳体152h的上端部被设置成与3/2阀160相邻并且装配有帽159。
帽159为密封壳体152h提供了物理屏障,并且进一步提供了用于沿着帽159的上表面与3/2阀160对准并相关联的平台。
图3B和图3E示出了帽159,该帽优选地包括用于接纳帽轴159a的中心凹部。轴159a与3/2阀160的轴162对准并接合。因此,轴159a有助于切换3/2阀160的状态。最优选地,轴159a推动轴162,以便使3/2阀160回到其常开位置,如上文所讨论的,通过这样做有助于在清洗阶段之后关闭冲洗端口154。
例如,如图所示,轴159a可选地并优选地沿其下部分装配有弹簧159b。弹簧159b有助于轴159a的移动,并且进一步在活塞组件158的一部分上施加向下的力,该力优选地是沿着活塞轴组件158b的上部分、更优选地沿着轴部分158e施加的。
如图3B中所示,帽159具有限定出端口156的内部流动通道159c。形成端口156的通道159c使得活塞板158a的上表面能够暴露于压差通量,以便有助于对冲洗端口154的打开/关闭状态进行控制。在清洗阶段期间,端口156将活塞板158a的上表面暴露于源自3/2阀160的端口162c的大气压。在过滤阶段期间,端口156将活塞板158a的上表面暴露于源自3/2阀160的端口162b的系统性高压。
壳体152h的外表面具有冲洗端口154,该冲洗端口优选地被设置成与壳体152h的下端部相邻。冲洗端口154沿着壳体152h的尺寸(直径)和/或位置可以沿着壳体152h被控制和/或设置在任何位置,以便对过滤阶段、清洗阶段和/或中间过渡阶段中的至少一个的定时进行控制。可选地,可以根据至少一个或更多个过滤参数(例如包括但不限于,过滤器应用类型、压差阈值、过滤阶段的长度、清洗阶段的长度、水质、水压等或其任意组合)来适配冲洗端口154的位置和/或尺寸(直径)。
可以利用设置在壳体152h内部的活塞组件158来打开和关闭冲洗端口154。活塞组件158包括活塞板组件,该活塞板组件包括上部分158a、下部分158c和活塞轴158b、158d、158e。
活塞板组件包括上部分158a和下部分158c,其特征在于,该活塞板组件形成了与端口154相邻的冲洗端口区域154a,该冲洗端口区域在保持端口154关闭的同时通至大气压。通过由活塞板部分158a沿着上边缘并且由活塞板部分158c沿着下边缘对端口154进行密封而形成冲洗端口区域154a,从而形成通至大气压的暴露和/或开放的区域154a。冲洗端口区域154a提供了沿着活塞板158a的下表面和活塞板158c的上表面同时施加大气压。通过这样做,冲洗端口开放区域154a提供了压差通量,使得在过滤阶段期间,仅过滤器设备100、101的冲洗端口区域154a是开放的并且暴露于大气压。然而,在清洗阶段期间,当下活塞板158c向上移动到交叉区域154a以使端口154打开并且使冲洗腔室130暴露于大气压时,冲洗端口154被打开。
可选地,活塞板组件158a、158c可以由能够形成区域154a的多个部件和/或单个整体部件提供。
活塞板部分158a具有上表面和下表面,在该上表面和下表面上施加压差通量以控制冲洗端口154的状态。如上所述,活塞板部分158a的下表面暴露于大气压。活塞板部分158a的上表面暴露于经由端口156以及与该端口连接的3/2阀160的端口162b所供应的压力。因此,通过施加在活塞板部分158a的表面上的压差通量的平衡来确定对活塞板部分158a在壳体152h内的线性位置的控制。
在过滤阶段期间,施加在板158a上的净压差通量下降,以维持端口154关闭,上表面经由端口156和端口162b施加系统性高压,而下表面经由端口154施加大气压。
在清洗阶段期间,施加在板158a上的净压差通量上升,以维持端口154打开,上表面经由端口156、162c施加大气压,并且下表面经由端口154施加大气压并通过轴158b、158d、158e提供向上的机械力,大气压和机械力的组合导致板158a向上移动。
活塞轴可以被实现为沿着活塞组件的长度的单个轴构件,或者如图所示,可以由活塞轴158b、158d和158e的连续网络提供活塞轴,例如如图3E中所示。优选地,多个活塞轴部分158b、158d、158e彼此毗邻,从而形成连续的活塞轴组件,该活塞轴组件被构造成以连续的方式彼此相互作用。
活塞板部分158c具有上表面和下表面,在该上表面和下表面上施加压差通量以控制冲洗端口154的状态。如上所述,活塞板部分158c的上表面通过冲洗端口区域154a暴露于大气压以及暴露于施加在板部分158a上的净力。活塞板部分158c的下表面暴露于冲洗腔室130的压力。
因此,通过施加在活塞板部分158c的表面上的净力和压差通量来确定对活塞板部分158c在壳体152h内的线性位置的控制。
在过滤阶段期间,施加在板158c上的净压差通量下降,以维持端口154关闭,上表面暴露于大气压端口154a以及由板部分158a施加的净力,而下表面暴露于来自冲洗腔室130的系统性低压。
在清洗阶段期间,作用在板158c上的净力提高,以打开端口154并使其保持打开,上表面施加了在处于大气压下的板部分158a上所施加的力,并且下表面施加了由轴158b、158d、158e提供的源于帽128c的向上的净机械力,这些力的组合导致板158c向上移动。
活塞轴部分158b、158d、158e牢固地与活塞板部分158a、158c相关联,并且用于在活塞板158a、158c上施加机械力,以控制该活塞板在壳体152h内的线性位置。
如图所示,活塞轴158b延伸到冲洗腔室130的开放体积中,并且在一端处与帽128c相关联。优选地,在图3F至图3G中,帽128c以及轴158b的下端部以非固定和/或刚性的方式彼此相关联。优选地,非刚性关联和/或联接允许以连续的线性运动的方式进行平移。
可选地,如上所述,喷射管134和/或帽128c可以装配有适配器和/或凹部(未示出),用以接纳活塞轴158b的下端部,以便与其非刚性地关联,同时用以提供使得能够进行相应的线性运动的联接凹部。
优选地,控制组件150是自持的并且不需要外部输入或电源。应当理解,尽管过滤器组件100、101的正常功能不需要外部输入或电源,但是可以将这种自动化装置添加到本发明的实施例中。此外,可以经由DP开关指示器167手动地控制控制组件150,从而提供“手动超控”,该DP开关指示器提供了通过压下指示器167来启动自清洗循环。类似地,过滤器组件100、101可以装配有自动化装置,该自动化装置用于致动和/或压下DP开关165的指示器167以启动自清洗循环。
压差通量路径
在实施例中,如图4中所示,通过自主改变沿着被标记为A至F的六个区域被施加在过滤器设备上的压差通量来提供从过滤阶段到清洗阶段的转换,反之亦然。
过滤器设备100、101提供了一种过滤设备,该过滤设备能够自主地平衡区域A-F之间的压差通量的状态,并且尤其是平衡区域A-B-C与D-E-F之间的动态压差,以便围绕活塞板158a、158c引导压差,以提供对出口端口154的状态的自主控制。最优选地,在没有外部输入和/或能量的情况下对动态压差流进行管理。通过使用3/2阀160和可选的继电器140来提供对不同区域之间的压差通量的管理。
区域A包括通常限定出系统性低压区域的过滤器106的出口侧。
区域B通常限定出系统性高压,包括由过滤器106的入口侧形成的下边界、回收模块120的长度以及由密封板118形成的上边界。
区域C围绕冲洗腔室130,包括:具有喷射管134、管帽128c和活塞轴158b的下边界;以及包括活塞板158c的上表面的上边界。
区域D包括由活塞板158a的下表面限定出的下边界以及由端口156限定出的上边界。
区域E包括3/2阀160,其三个端口162a、162b、162c与端口156连通。在一些实施例中,区域E可以被提供为包括与阀继电器140结合的阀160。
区域F包括DP开关165,该DP开关具有预设的DP阈值水平,该预设的DP阈值水平被限定为介于系统性低压与系统性高压之间,低压端口165b反映由区域A提供的该系统性低压,而高压端口165b反映由区域B提供的该系统性高压。
压差逐渐产生,并且随着过滤器被堵塞(过滤阶段)和解除堵塞(清洗阶段)而在过滤器106的两侧上变化。改变的压差在区域A至区域F的所有区域中连通和/或循环,以便使得过滤器设备100、101能够在清洗阶段与过滤阶段之间自主地切换。
图5的流程图描述了从过滤阶段到清洗阶段的切换:
I.在区域A至区域B之间限定出在过滤器106上建立的压差,区域A限定了系统性低压,并且区域B限定了系统性高压。区域A和区域B通过管道与区域F流体连通,以控制DP开关165的位置。区域A与低压端口165b连通,并且区域B与高压端口165a连通。这样,DP开关165相对于由弹簧165s限定的预设阈值对过滤器106上的压差敏感。正如阶段500至阶段502所描述的。
II.区域F使压差状态连通到区域E,从而使阀160从其常开位置切换到关闭位置。阀160现在将产生大气压的端口162c连接到与端口156连通的端口162a。因此,区域E连通了来自区域F的压差,以将大气从区域E输送到区域D中。正如阶段503至阶段504所描述的。
III.区域E引入了经由端口156施加在区域D内的大气压。区域D包括呈活塞板158a、158c形式的压差敏感构件,其中,压差沿着该压差敏感构件的上部分和下部分产生。现在,活塞板158a的上表面经受来自端口156的大气压。活塞板158a的下表面经受从冲洗端口区域154a和关闭的冲洗端口154产生的大气压。端口154保持关闭,直至从区域C经由板158c沿着活塞板158a的下表面施加额外的压力为止。正如阶段505和阶段520所描述的。
IV.由于经由活塞轴158b、158d、158e的至少一部分而施加在板158a、158c的下侧上的向上的压力,区域C提供了打开冲洗端口154所需的额外的压力。由帽128c施加在轴158b上的向上的压力源于在区域B与区域C之间产生在密封板118上、特别是产生在回收模块120的长度上的压差。从回收管的内腔内施加在帽128c的内表面上的力导致回收模块120向上移动。该力是区域B内的系统性高压与被施加在回收模块120的小的表面(即冲洗腔室130(区域C)内的帽128c的内表面)上的相同压力的合力,该系统性高压被施加在过滤器壳体110(区域B)内的回收模块120的一部分上。表面积的差异导致向上作用在帽128c的内表面上的更高的净力,该更高的净力导致回收模块120的向上线性运动120L。向上线性运动120L进而转化为喷射管134的向上运动134L以及活塞轴158b的向上线性运动158L。正如阶段510和阶段511所描述的。
V.活塞轴158b的向上的力以及向上线性运动158L沿着活塞板158c的下侧施加向上的力,从而将该活塞板向上推动以使端口154通至冲洗腔室130。向上的线性力被传递到活塞轴部分158d,然后被传递到活塞板158a的下侧。正如阶段512和阶段513所描述的。
VI.应当理解,在I至III(阶段500至阶段505)中所描述的活动基本上同时发生,并且与在IV至VI(阶段510至阶段513)中所描述的活动并行。因此,如阶段520中所描述的,作用在活塞板158a的两侧上的累积力确定了何时打开端口154。
VII.一旦冲洗端口154被打开,则该冲洗端口使冲洗腔室130经由端口154暴露于大气压,从而引起压差,该压差使得碎屑14能够通过冲洗端口154从过滤器设备100、101中流出。
VIII.只要端口154被打开,就继续清洗阶段并对碎屑14进行冲洗。当端口154被打开时,活塞板158a上的压差使得活塞轴158b、158d、158e能够继续在壳体152h内向上朝向帽159进行向上移动。活塞轴158e与帽轴159a接触,从而导致3/2阀160的位置进行切换,也导致开始关闭冲洗端口154,如图6中所描述的。
IX.图6的流程图描述了当从清洗阶段切换到过滤阶段时端口154的关闭。在阶段600至阶段605中,改变3/2阀160的位置使阀160移回其常开位置,在该常开位置,端口156与端口162a流体连通,该端口162a与系统性高压端口162b流体连通。其中,经由端口156切换3/2阀160的位置使阀组件152内的压力从大气压改变为系统性高压。组件152内的压力变化被引导并施加在活塞板158a的上表面上,从而在活塞板152a上施加向下的力以将其向下推动到壳体152h内。活塞板158a的运动方向是由沿其上表面和其下表面所施加的压力的不平衡(压力和/或力的总和)所提供的。沿着板158a的下侧所施加的力源于由活塞轴158b施加的源于区域C的向上压力。因此,当清洗过滤器106时,由活塞轴158b施加的压力减小,从而使得板158a能够在壳体152h内向下移动,最终关闭冲洗端口154(阶段615)。因此,在壳体152h中沿着板158a的上表面的表面积施加的压力产生了向下的力,该向下的力导致活塞组件158向下移动,从而引起向下移动158L。
X.因此,如阶段610至阶段612所示,当清洗过滤器106时,从高压隔室165H作用在DP开关165的柱塞166上的力等于从低压隔室165L和偏置弹簧165s的组合所施加的力。
XI.维持冲洗端口154处于其打开状态,直至活塞板158c穿过端口154被向下推回为止。在此期间,继续利用回收模块120清理过滤器106中的碎屑14,使用喷射管134并通过冲洗端口154排空该碎屑(阶段620)。
图7示出了一流程图,该流程图总结了从打开冲洗端口154(阶段700)的时间到关闭冲洗端口154的时间,过滤器组件100、101中的整体流动和线性移动。
现在参照图8A至图8B,图8A至图8B示出了采用冲洗阀组件252的根据本发明的过滤器组件100、101的可选实施例。如前所述,冲洗阀组件252可以替代阀组件152和/或与该阀组件可互换地与过滤器组件100、101一起使用。为了清楚和简洁起见,下文仅详细讨论了冲洗阀组件152与冲洗阀组件252之间的差异。冲洗阀组件152和冲洗阀组件252及其单独部件的编号被相似地进行编号,以便反映相似的功能部件和/或构件。
冲洗阀组件252可以通过与DP开关165和三位二通阀160在功能上相关联而被用在控制组件150内。在可选的实施例中,如前所述,控制阀150可以进一步包括继电器140。DP开关165、3/2阀160和继电器140的各个功能未关于其与冲洗阀组件252的功能进行详细描述。
冲洗阀组件252与冲洗阀组件152的不同之处在于:冲洗阀组件152的部件的线性移动158L被配置成在不同的过滤阶段期间被反向。如前所述,冲洗阀组件152的部件被构造成在清洗阶段期间向上移动,并且在转换到过滤阶段期间向下移动。可逆地,组件252的类似功能部件被构造成在清洗阶段期间向下移动,并且在返回到过滤阶段的转换阶段期间向上移动。
因此,例如如图所示,装配有冲洗阀组件252的过滤器100、101利用被装配在冲洗腔室130的上部分处的喷射管。
冲洗阀组件252包括壳体252h,该壳体具有:带有限定的体积的总体为圆柱形的主体,该限定的体积通过壳体帽259沿其上部分被包封;内部分隔板252d;以及用于将壳体252h联接到冲洗腔室130的开放的下端部。
壳体252的周界具有被设置在分隔板252d的下方的冲洗端口254,以及暴露于大气压并被设置在分隔板252d的上方的端口254a。分隔板252d提供了将碎屑14从冲洗腔室130通过冲洗端口154引出,从而防止碎屑14进入壳体252h的上部分。优选地,分隔板252d包括中心凹部,该中心凹部用于接纳轴258b的一部分,这形成了轴258b的引导轴线,以便使得轴258b能够沿着壳体252h的长度线性地移动258L。
帽259具有端口156,该端口提供了将阀组件252连接到3/2阀160。
阀组件252的内部体积具有冲洗阀活塞组件258。活塞组件258在形式和功能上类似于前述的活塞组件158。
冲洗阀组件252基于施加在活塞组件258的活塞板258a上的压差通量而利用冲洗阀活塞组件258提供了打开和关闭冲洗端口154。
冲洗阀组件壳体252h具有限定的体积。可选地,可以基于至少一个或更多个过滤参数(例如包括但不限于,过滤器应用类型、压差阈值、过滤阶段的长度、清洗阶段的长度、水质、水压等或其任意组合)来控制和/或选择壳体252h的体积和/或尺寸。可选地,可以基于过滤器设备的至少一个或更多个部分的尺寸(例如包括但不限于,冲洗腔室130的体积/高度、过滤器尺寸、过滤壳体的体积和/或长度等或其任意组合)来限定壳体252h的体积。
壳体252h可以采用任何形状,并且不限于本文附图中所描绘的圆柱形形状。
如前所述,壳体252h的下端部经由开口136和设置在其上的中介构件138与冲洗腔室130流体连通。中介构件138可以例如呈联接螺母的形式实现,该联接螺母在开口136处将壳体252h的下端部与冲洗腔室130进行连接。
如图8A至8B中所示,壳体152h的上端部被设置成与3/2阀160相邻并且装配有帽259。
帽259为密封壳体252h提供了物理屏障,并且进一步提供了用于经由端口256沿着帽259的上表面与3/2阀160对准并相关联的平台。
控制组件150提供了过滤阶段与清洗阶段之间的转换,反之亦然。优选地,这是通过控制活塞组件258的线性移动258L来实现的,该线性移动被提供以便控制冲洗端口254的状态,当处于自清洗阶段时,如图8B中所示,该冲洗端口打开,并且当处于过滤阶段时,如图8A中所示,该冲洗端口关闭。
活塞组件258包括活塞轴258b,该活塞轴具有与轴258b的上端部相邻地设置的活塞板258a以及与轴158b的下端部相邻地设置的下活塞板帽258c。
活塞板帽258c提供了通过控制碎屑14从冲洗腔室130通过开口136的流动来打开或关闭冲洗端口254。优选地,帽258c通过打开或关闭开口136来控制碎屑14的流动。因此,如图8B中所示,在清洗阶段期间,帽258c向下移动以打开开口136,该开口使得碎屑14能够从冲洗腔室130流到冲洗端口254。在过滤阶段期间,如图8A中所示,帽258c处于关闭位置,在该关闭位置,开口136被关闭,从而维持冲洗端口254关闭。
如图所示,活塞板258a被设置在壳体252h的上部分内,在分隔板252d的上方。如前所述,板258a被构造成对过滤器106上的在过滤器壳体110内的压差变化起反应和/或敏感。
在过滤循环的所有阶段期间,板258a的下部分连续地暴露于大气压,该大气压源自连续地通至大气压的端口254a。
板258a的上部分暴露于由端口156提供的源于2/3阀160的端口162a的压力,该端口162a在过滤阶段期间提供了来自端口162c的大气压,或者在清洗阶段期间提供了通过端口162b的系统性高压(来自区域“B”)。在过滤期间,活塞板258a的上部分被设定为经受来自阀160通过端口156的大气压;阀160被设定为将端口162a与端口162c进行连接,以在板258a的上部分上产生大气压。因此,在过滤阶段期间,活塞板258a是静止的,因为在板258a的两侧上实现了压力平衡。
在清洗阶段期间,板258a的上部分被设定为经受系统性高压(如前所述,来自区域B),同时沿着下部分经受来自端口254a的大气压。在板258a上产生的压力不平衡推动板258a、轴258b以及塞子258c一起向下呈线性地移动,以打开冲洗端口254,从而使得碎屑14能够经由开口136逸出冲洗腔室130。压力不平衡是由DP开关165引起的,该DP开关通过将端口162b连接到端口162a并连接到端口156中来将如前所述的2/3阀160的位置从大气压切换到系统性高压。活塞组件258的向下移动进一步推动碎屑回收管128和喷射管134向下移动。
板258a向下移动,直至其到达分隔板252d,可选地保持在该分隔板处直至过滤器106被清洗而减小在过滤器106上产生的系统性压力为止,这进而导致活塞组件线性地向上移动。
在一些实施例中,分隔板252d可以与例如以液压和/或机械开关和/或电枢的形式提供的切换构件170配合和/或相关联,该切换构件提供了将3/2阀160的位置切换回大气压,以在板258a上重新建立压力平衡。板258a上的压力平衡使得能够关闭冲洗端口254,从而结束清洗阶段并使过滤器返回到过滤阶段。
图9至图11示出了与图5至图7所讨论的流程图类似的流程图,图9至图11描述了如图8A至图8B中所示的冲洗阀组件252所经受的移动和在过滤器100、101上的压力通量。
虽然本发明已经针对有限数量的实施例进行描述,但是应意识到,本发明多个部分(包括大小、材料、形状、形式、功能、和操作方式、组件、以及用途的变体)的最佳尺寸关系被认为是对本领域技术人员容易了解且明显的,并对在附图中展示的和在说明书中描述的这些的所有等同关系旨在被本发明涵盖。
因此,以上内容被认为是仅说明本发明的原理。此外,由于本领域的技术人员会容易地做出多种修改和改变,故此没有描述将本发明限制于所示出和阐述的确切的结构和操作,并且因而,所有的适合的修改和等效物都可以归结于并且落入本发明的范围。
应了解的是,本发明的某些特征(为清晰起见在单独的实施例的背景下描述)还可以按组合形式被提供在单一实施例中。相反,为简便起见而在单一实施例的背景下描述的本发明的不同特征也可以被单独的或以任何适当的子组合的方式或者作为适用于本发明的任何其他描述的实施例来提供。在不同实施例的背景下描述的某些特征不被认为是这些实施例的基本特征,除非该实施例没有这些元件就不起作用。
虽然已经结合本发明的特定实施例描述了本发明,但显然,许多的替代、修改和变体对于本领域技术人员将是显而易见的。相应地,所旨在的是涵盖落入所附权利要求书的范围内的所有这样的替代、修改和变体。
本申请中的任何引用的引证或确认不应当被解释为承认这样的引用可以作为本发明的现有技术。
在此使用了段落标题以便容易地理解本说明书并且不应被解释为必要的限制。
Claims (62)
1.一种自清洗过滤器设备(100,101),用于过滤原始的流动流体,所述设备包括:过滤壳体(110),所述过滤壳体用于对穿过过滤器(106)的流体进行过滤;冲洗腔室(130),所述冲洗腔室用于容纳被过滤出的碎屑;以及控制组件(150),所述控制组件用于对不同的过滤器阶段之间的转换进行控制,所述控制组件包括冲洗阀组件(152)、三位二通阀(160)以及压差开关(165),并且其中,所述控制组件的特征在于,所述控制组件通过沿着所述控制组件(150)引导压差状态而在过滤阶段与清洗阶段之间自主地切换;并且
其中,所述冲洗阀组件具有与所述冲洗腔室(130)流体连通的端部以及与所述三位二通阀(160)流体连通的第二端部;所述冲洗阀组件具有活塞组件(158,258),所述冲洗阀组件具有:
a.壳体(152h,252h),所述壳体具有与所述冲洗腔室(130)流体连通的冲洗端口(154,254);以及与所述三位二通阀(160)流体连通的端口(156,256);
b.所述活塞组件(158,258),所述活塞组件被设置在所述壳体(152h,252h)的内部,所述活塞组件被构造成响应于压差而线性地移动(158L,258L),所述活塞组件具有活塞轴构件(158b),所述活塞轴构件联接到上活塞板构件(158a,258a)和下活塞板构件(158c,258c);
i.所述上活塞板构件(158a,258a)被构造成响应于穿过其表面的压差,其中,所述上活塞板的上表面暴露于源于所述端口(156,256)的压力;并且所述上活塞板的下表面暴露于大气压;
ii.所述下活塞板构件(158c,258c)被定位成对从所述冲洗腔室(130)到所述冲洗端口(154,254)的流动进行控制。
2.根据权利要求1所述的自清洗过滤器设备,其中,所述壳体(252h)进一步包括内部的分隔板(252d),所述分隔板具有用于接纳所述活塞轴构件(158b)的中心孔,其中,所述分隔板在内部将所述壳体分隔成具有所述上活塞板的上部分和具有所述下活塞板的下部分。
3.根据权利要求2所述的自清洗过滤器设备,其中,所述壳体(252h)进一步包括大气端口(254a),所述大气端口沿着所述上部分的外表面设置;并且其中,所述冲洗端口(254)沿着所述下部分的外表面设置。
4.根据权利要求1所述的自清洗过滤器设备,其中,所述壳体沿着上部分具有端帽(259,159),所述端帽被设置成用于联接所述壳体与所述三位二通阀(160)。
5.根据权利要求4所述的自清洗过滤器设备,其中,所述帽具有端口(156,256)。
6.根据权利要求5所述的自清洗过滤器设备,其中,所述帽具有帽轴(159a)、帽轴弹簧(159b)和内部流动通道(159c),并且其中,所述内部流动通道与所述端口(156,256)流体连通。
7.根据权利要求6所述的自清洗过滤器设备,其中,所述帽轴(159a)在功能上与所述三位二通阀(160)相关联。
8.根据权利要求2所述的自清洗过滤器设备,其中,所述壳体的上部分具有切换构件(170),所述切换构件在功能上与所述三位二通阀(160)相关联。
9.根据权利要求1所述的自清洗过滤器设备,其中,所述活塞轴构件(158b)的端部与碎屑去除管(134)相关联,其中,所述碎屑去除管(134)和所述活塞轴的线性移动是一致的。
10.根据权利要求9所述的自清洗过滤器设备,其中,所述碎屑去除管(134)联接到抽吸模块(122),使得至少一个抽吸喷嘴(124)与所述碎屑去除管(134)的移动同步地移动。
11.根据权利要求10所述的自清洗过滤器设备,其中,所述碎屑去除管(134)的移动进一步提供了对所述至少一个抽吸喷嘴(124)的接通/关断状态的控制。
12.根据权利要求9所述的自清洗过滤器设备,其中,抽吸模块(122)包括多个抽吸喷嘴(124)。
13.根据权利要求9所述的自清洗过滤器设备,其中,所述碎屑去除管(134) 的线性移动(134L)由抽吸模块(122)的线性移动(120L)控制。
14.根据权利要求13所述的自清洗过滤器设备,其中,所述抽吸模块(122)的线性移动(120L)进一步提供了对多个抽吸喷嘴(124)中的至少一个抽吸喷嘴的接通/关断状态的控制。
15.根据权利要求9所述的自清洗过滤器设备,其中,所述碎屑去除管(134)联接到抽吸模块(122),使得当处于自清洗阶段时,所述碎屑去除管(134)的旋转移动被设置成提供至少一个或多个抽吸喷嘴(124)的相应的旋转移动。
16.根据权利要求15所述的自清洗过滤器设备,其中,所述抽吸模块(122)进一步包括抽吸喷嘴控制构件(126),所述抽吸喷嘴控制构件被构造成基于所述抽吸模块(122)的线性移动(120L)来激活不同的抽吸喷嘴(124),所述抽吸喷嘴控制构件(126)被构造成允许或防止流体流穿过所述抽吸喷嘴(124)。
17.根据权利要求16所述的自清洗过滤器设备,其中,所述抽吸喷嘴控制构件(126)包括至少一个凹部开口(126o),其中,所述凹部开口(126o)被构造成与所述抽吸喷嘴(124)的流动路径对准,从而使得流体能够流过所述抽吸喷嘴,从而激活所述抽吸喷嘴;并且其中,所述抽吸喷嘴控制构件(126)具有阻塞/阻止流体流穿过所述抽吸喷嘴(124)的部分。
18.根据权利要求17所述的自清洗过滤器设备,其中,所述抽吸喷嘴控制构件(126)被设置成穿过所述抽吸喷嘴(124)的一部分,从而截断所述喷嘴流动路径。
19.根据权利要求18所述的自清洗过滤器设备,其中,所述抽吸喷嘴控制构件(126)被设置在所述抽吸喷嘴(124)的端部处。
20.根据权利要求18所述的自清洗过滤器设备,其中,所述抽吸喷嘴控制构件(126)被构造成具有与受控的抽吸喷嘴(124)的数量相对应的多个凹部开口(126o)。
21.根据权利要求18所述的自清洗过滤器设备,其中,所述抽吸喷嘴控制构件(126)与所述抽吸模块(122)相关联,使得所述抽吸模块(122)的线性位置决定所激活的喷嘴。
22.根据权利要求9所述的自清洗过滤器设备,其中,所述碎屑去除管(134)联接到所述过滤器设备,使得当处于自清洗阶段时,所述碎屑去除管(134)的移动被设置成提供过滤器(106)的相应的且同时的移动,其中,该移动提供了从所述过滤器(106)中去除碎屑。
23.根据权利要求22所述的自清洗过滤器设备,其中,穿过所述过滤器(106)的流的方向被设置成由内到外的,其中,所述过滤器(106)的内表面被构造成有效过滤器表面(106f)。
24.根据权利要求22所述的自清洗过滤器设备,其中,抽吸模块(122)被设置在所述过滤器的内部,在内部开放体积内,其中,所述抽吸模块(122)的至少一个抽吸喷嘴(124)提供了对内部的有效过滤器表面(106f)进行的扫掠。
25.根据权利要求22所述的自清洗过滤器设备,其中,穿过所述过滤器(106)的流的方向被设置成由外到内的,其中,所述过滤器(106)的外表面被构造成有效过滤器表面(106f)。
26.根据权利要求25所述的自清洗过滤器设备,其中,抽吸模块(122)被设置在所述过滤器(106)的外部,其中,所述抽吸模块(122)的至少一个抽吸喷嘴(124)提供了对外部的有效过滤器表面(106f)进行的扫掠。
27.根据权利要求1所述的自清洗过滤器设备,其中,通过远程控制所述压差开关(165)的状态来对所述过滤器进行远程控制。
28.根据权利要求27所述的自清洗过滤器设备,其中,远程装置包括能够被远程控制的阀、开关、马达、致动器、活塞等。
29.根据权利要求27所述的自清洗过滤器设备,其中,所述压差开关(165)设置有指示器(167),所述指示器的形式选自手柄、旋转手柄或其任意组合。
30.一种用于自清洗筛网过滤器设备的清洗模块,所述清洗模块包括:
a.至少一个抽吸喷嘴(124),所述抽吸喷嘴具有在第一端部与第二端部之间的流动路径,所述第一端部和所述第二端部与所述筛网过滤器的过滤表面相关联并且被构造成用于从所述筛网过滤器抽吸碎屑,所述抽吸喷嘴具有:与所述筛网过滤器的过滤表面相关联的第一端部;与回收管连通的第二端部;
b.所述回收管,所述回收管与所述抽吸喷嘴(124)流体连通并且被构造成接纳由所述抽吸喷嘴收集的碎屑流;以及
c.抽吸喷嘴控制构件(126),所述抽吸喷嘴控制构件沿着所述喷嘴流动路径设置并截断所述喷嘴流动路径,并且被构造成对穿过所述抽吸喷嘴(124)的流进行控制。
31.根据权利要求30所述的清洗模块,其中,所述抽吸喷嘴控制构件(126)提供了对穿过所述喷嘴流动路径的流的流动程度的控制。
32.根据权利要求30所述的清洗模块,其中,所述抽吸喷嘴控制构件提供了针对穿过所述喷嘴流动路径的流的打开或阻塞。
33.根据权利要求30所述的清洗模块,所述清洗模块被构造成能够沿着所述过滤器的表面移动。
34.根据权利要求33所述的清洗模块,其中,所述移动是旋转移动或线性移动。
35.根据权利要求34所述的清洗模块,其中,所述线性移动或所述旋转移动中的至少一个提供了对所述抽吸喷嘴控制构件相对于所述喷嘴流动路径的位置的控制。
36.根据权利要求35所述的清洗模块,其中,所述清洗模块的线性移动提供了对所述抽吸喷嘴控制构件(126)相对于所述喷嘴流动路径的位置的控制,以便完全打开或完全阻塞所述流动路径。
37.根据权利要求30所述的清洗模块,所述清洗模块进一步包括多个抽吸喷嘴(124)。
38.根据权利要求37所述的清洗模块,其中,每个抽吸喷嘴设置有单独的抽吸喷嘴控制构件(126)。
39.根据权利要求37所述的清洗模块,其中,至少两个抽吸喷嘴(124)设置有公共的抽吸喷嘴控制构件(126)。
40.根据权利要求37所述的清洗模块,所述清洗模块包括多个抽吸喷嘴(124),其中,一组抽吸喷嘴由公共的抽吸喷嘴控制构件(126)控制。
41.根据权利要求37所述的清洗模块,所述清洗模块包括多个抽吸喷嘴控制构件(126),每个抽吸喷嘴控制构件提供了对一组抽吸喷嘴(124)的控制。
42.根据权利要求37所述的清洗模块,其中,每个抽吸喷嘴(124)能够由至少两个抽吸喷嘴控制构件(126)控制。
43.根据权利要求30所述的清洗模块,其中,每个喷嘴流动路径由至少两个抽吸喷嘴控制构件(126)控制。
44.根据权利要求30所述的清洗模块,其中,所述抽吸喷嘴控制构件是具有限定出开口的至少一个凹部的轴。
45.根据权利要求30所述的清洗模块,其中,所述抽吸喷嘴控制构件沿其长度包括多个凹陷的开口。
46.根据权利要求45所述的清洗模块,其中,所述多个凹陷的开口具有可变的尺寸。
47.根据权利要求44所述的清洗模块,其中,所述至少一个凹部的开口的直径等于所述流动路径的直径。
48.根据权利要求44所述的清洗模块,其中,所述抽吸喷嘴控制构件(126)的线性位置决定所激活的喷嘴。
49.一种流体过滤器清洗设备,包括:壳体,所述壳体具有入口端口、出口端口和装有阀的冲洗出口,所述壳体经由过滤构件在所述端口之间限定出流体通道;根据权利要求30至48中任一项所述的清洗模块,所述清洗模块被可动地安装在所述壳体内并且具有至少一个抽吸喷嘴,所述抽吸喷嘴被适配成以紧密地靠近所述过滤构件的表面的方式进行移动并在入口部分与所述装有阀的冲洗出口之间提供流体流动路径;以及流体响应装置(134),所述流体响应装置被定位在所述流动路径中并被适配成引起清洗主体的移动;其中,当所述过滤器被至少部分地堵塞时所述装有阀的冲洗出口被打开,从而使流体经由所述抽吸喷嘴穿过所述清洗模块流入所述冲洗出口,从而致动所述流体响应装置以引起所述清洗模块的移动;并且其中,所述清洗模块的移动提供了对所述抽吸喷嘴控制构件(126)进行的致动,以便控制通过所述喷嘴的流的流动程度。
50.根据权利要求1所述的自清洗过滤器设备,所述过滤器设备进一步包括与所述控制组件(150)流体连通的三位液压阀继电器(140)。
51.根据权利要求50所述的自清洗过滤器设备,其中,所述流体连通由管道提供,其中,所述三位液压阀继电器(140)还在所述冲洗阀组件(152)与所述三位二通阀(160)之间进行流体连通。
52.根据权利要求50所述的自清洗过滤器设备,其中,所述三位液压阀继电器(140)被构造为常开的三位液压阀继电器。
53.一种用于自清洗过滤器设备的过滤器控制组件(150),所述过滤器控制组件提供了对所述过滤器设备的过滤阶段与清洗阶段之间的转换的控制,所述控制组件的特征在于,所述控制组件通过引导所述过滤器设备的压差状态而在过滤阶段与清洗阶段之间自主地切换,所述过滤器控制组件(150)包括:
a.压差开关(165),所述压差开关具有带有高压端口(165a)的高压区域(165H)以及带有低压端口(165b)的低压区域(165L);其中,所述高压端口(165a)与过滤器组件的高压区域流体连通;并且其中,所述低压端口(165b)与所述过滤器组件的低压区域流体连通;所述压差开关(165)对在所述高压端口(165a)与所述低压端口(165b)之间感测到的阈值压差敏感;所述压差开关(165)在功能上与三位二通阀(160)相关联,其中,当达到所述阈值时,所述压差开关(165)致动所述三位二通阀(160);
b.所述三位二通阀(160),所述三位二通阀具有出口端口(162a)、第一入口端口(162b)和第二入口端口(162c);其中,所述第一入口端口(162b)与所述过滤器组件的高压区域流体连通;所述第二入口端口(162c)与大气压流体连通;并且其中,所述出口端口(162a)处的压力等于所述入口端口(162c,162b)中的一个处的压力;所述出口端口(162a)经由端口(156,256)与冲洗阀组件流体连通,以便将压力从所述出口端口(162a)连通到所述冲洗阀组件(152);
c.所述冲洗阀组件具有活塞组件(158,258),所述冲洗阀组件具有:
i.壳体(152h,252h),所述壳体具有冲洗端口(154,254),以及与所述三位二通阀(160)流体连通的端口(156,256);
ii.所述活塞组件(158,258),所述活塞组件被设置在所述壳体(152h,252h)的内部,所述活塞组件被构造成响应于压差而线性地移动(158L,258L),所述活塞组件具有活塞轴构件(158b),所述活塞轴构件联接到上活塞板构件(158a,258a)和下活塞板构件(158c,258c);所述上活塞板构件(158a,258a)被构造成响应于穿过其表面的压差,其中,所述上活塞板的上表面暴露于源于所述端口(156,256)的压力;并且所述上活塞板的下表面暴露于大气压;所述下活塞板构件(158c,258c)被定位成对从所述过滤器组件到所述冲洗端口(154,254)的流进行控制。
54.根据权利要求53所述的过滤器控制组件,其中,所述壳体(252h)进一步包括内部的分隔板(252d),所述分隔板具有用于接纳所述活塞轴构件(158b)的中心孔,其中,所述分隔板在内部将所述壳体分隔成具有所述上活塞板(258a)的上部分和具有所述下活塞板(258c)的下部分。
55.根据权利要求54所述的过滤器控制组件,其中,所述壳体(252h)进一步包括大气端口(254a),所述大气端口沿着所述上部分的外表面设置;并且其中,所述冲洗端口(254)沿着所述下部分的外表面设置。
56.根据权利要求53所述的过滤器控制组件,其中,所述壳体具有端帽(259,159),所述端帽将所述壳体与所述三位二通阀(160)进行关联。
57.根据权利要求56所述的过滤器控制组件,其中,所述帽具有所述端口(156,256)。
58.根据权利要求57所述的过滤器控制组件,其中,所述帽具有帽轴(159a)、帽轴弹簧(159b)和内部流动通道(159c),并且其中,所述内部流动通道与所述端口(156,256)流体连通。
59.根据权利要求58所述的过滤器控制组件,其中,所述帽轴(159a)在功能上与所述三位二通阀(160)相关联。
60.根据权利要求53至59中任一项所述的过滤器控制组件,所述过滤器控制组件进一步包括三位液压阀继电器(140)。
61.根据权利要求60所述的过滤器控制组件,其中,所述三位液压阀继电器(140)还在所述冲洗阀组件(152)与所述三位二通阀(160)之间进行流体连通。
62.根据权利要求60所述的过滤器控制组件,其中,所述三位液压阀继电器(140)被构造为常开的三位液压阀继电器。
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