CN113747961A - 过滤设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过滤设备，包括过滤器壳体(1)和至少一个在过滤器壳体(1)中接纳的一件式或多件式的滤芯(7、9)，过滤器壳体包括用于未滤物的流体入口(11)和用于滤物的流体排出口(19)，所述滤芯利用至少一个回流冲洗机构(10)在相对于过滤方向的逆流中可净化，回流冲洗机构借助旋转驱动装置的引导流体的驱动轴(20)沿相应的滤芯(7、9)的内侧(17)可移动并且在其与该内侧(17)相邻的端部上具有可预定的间隙宽度的间隙形的穿通开口(22)，穿通开口平行于驱动轴(20)的旋转轴线延伸并且通入与驱动轴(20)引导流体地连接的流动空间(14)中，其特征在于，相应的回流冲洗机构(10)的穿通开口(22)和相邻配置的滤芯(7、9)之间存在可预定的间距，所述间距优选为回流冲洗机构(10)的穿通开口(22)的间隙宽度的八分之一至一半。

Description

过滤设备

技术领域

本发明涉及一种过滤设备，该过滤设备包括过滤器壳体和至少一个在过滤器壳体中接纳的一件式或多件式的滤芯，所述过滤器壳体包括用于未滤物的流体入口和用于滤物的流体排出口，所述滤芯利用至少一个回流冲洗机构在相对于过滤方向的逆流中可净化，所述回流冲洗机构借助旋转驱动装置的引导流体的驱动轴能沿相应的滤芯的内侧移动并且在其与该内侧相邻的端部上具有可预定的间隙宽度的间隙形的穿通开口，所述穿通开口平行于驱动轴的旋转轴线延伸并且通入与驱动轴引导流体地连接的流动空间中。

背景技术

此类过滤设备通过DE 10 2017 001 970A1已知。对于内燃机的运行安全和使用寿命而言，润滑油的良好状况意义重大。尤其是例如在海洋应用中以重油运行的柴油机的连续运行对润滑油的状况提出特别高的要求，从而在这样的应用中，使用所述类型的过滤设备以用于润滑油净化是不可缺少的。对此，在现有技术(DE 34 43 752A1)中利用过滤设备，在该过滤设备中滤芯可回流冲洗，以便能够实现在更换滤芯之间的较长的使用寿命并且由此保持小的维护成本。

在回流冲洗时的净化效率在所述类型的装置中很大程度上依赖于回流冲洗体积流的变化过程，所述回流冲洗体积流在间隙形的穿通开口上可供使用的压差时通过流动空间延伸至引导流体的、即空心的驱动轴。在回流冲洗过程中在穿通开口的间隙上有效的压差应该能够实现在间隙处的尽可能高的进入速度和尽可能高的回流冲洗体积流，所述压差在引导环境压力的驱动轴和由系统压力产生的回流冲洗压力的情况下例如为1.5巴。

为了达到该目的，在已知的同类的解决方案(DE 10 2017 001 970A1)中设置，相应的回流冲洗机构以其自由的端侧无间距地在该内壁上借助可旋转的驱动轴引导经过，所述端侧具有间隙形的穿通开口，所述穿通开口朝向可配置的滤芯的内壁，其中在已知的解决方案中设置，在横向于穿通开口处于的平面的另一个平面中，流动空间从该穿通开口出发朝驱动轴的方向连续扩宽，从而流动空间构成一种扩散器，所述扩散器以有利的方式导致压力损耗的减少并且借此在穿通开口的间隙上的回流冲洗体积流以及进入速度的最大化。

在按照DE 10 2017 002 646A1的另一种同类的已知的解决方案中，相应的回流冲洗机构以其穿通开口又无间距地沿可配置的滤芯的内侧引导，其中这样无间距的布置结构借助调节装置可预定，伴随提供公差补偿的可能性，从而也在通常的误差范围内能够实现在过滤材料的壁上的相应的回流冲洗机构的间隙形的排出开口的优化的无间距的贴靠。

发明内容

从该现有技术出发，本发明的任务是，在保持已知的解决方案的优点的情况下，提供如下进一步改善的好的过滤和回流冲洗能力，即，以低成本以及易于维护和装配的方式能够实现这样的过滤设备。在整体上具有权利要求1的特征的过滤设备解决这样的任务。

通过按照权利要求1的特征部分，在相应的回流冲洗机构的穿通开口和相邻地配置的滤芯之间存在可预定的间距，所述间距优选为回流冲洗机构的穿通开口的间隙宽度的八分之一至一半，能够在无须采用复杂化构造的扩散器元件(DE 10 2017 001 970A1)的情况下实现压力损失的减少和借此在穿通开口的间隙上的回流冲洗体积流以及进入速度的最大化，这尤其是在紧邻间隙形的穿通开口的附近允许在回流冲洗过程期间特别有效的净化。此外，相对于已知的解决方案，按照本发明的过滤设备能够以少量构件以结构上简单的方式实现，这实现易于维护和装配的总体结构。

按照本发明的解决方案首先设置用于过滤含水的流体，即用于压舱水的海水、洗涤器(湿式洗涤机)或用于在船上的饮用水、工业和工艺用水获取。此外按，照本发明的解决方案用于工业的工艺用水以及表面水的过滤。

在按照本发明的过滤设备的一种有利的实施形式中设置，在相应的回流冲洗机构和可相邻地配置的滤芯之间的间距能借助调节装置预定，如其示例性地在DE 10 2017 002646A1中示出的。然而，回流冲洗机构也能够以结构上预定的间距固定不动地设置在包括其流动空间的驱动轴上，如其示例性地在DE 10 2017 001 970A1中示出的。

已示出，当以有利的方式相应的回流冲洗机构借助旋转的驱动轴得到0.1m/s至0.5m/s之间的圆周速度时，围绕驱动轴的纵轴线的以360°的仅一个整圈回转已经足够使得存在总滤芯的至少一部分的显著的或基本上完全的回流冲洗。此外，已示出，只要对于过滤材料采用确定的层构造结合其支撑和/或保护体以及在几何设计上维持可预定的数量级，则按照本发明的过滤设备能够在其过滤和回流冲洗运行方面进一步优化。这样的设计是进一步的从属权利要求的主题。

附图说明

接着借助在附图中示出的实施例详细解释本发明。

附图以原理式的并且不按比例的方式：

图1示出按照本发明的过滤设备的一部分的透视斜视图；

图2和3示出在图1中示出的包括打褶的或平整构成的过滤材料的过滤设备的一部分的部分水平剖面和部分视图。

具体实施方式

图1示出过滤设备的重要的部件。所述过滤设备具有整体上以1表示的过滤器壳体，所述过滤器壳体在其构造方面对应于有关的现有技术(参见DE 20 2016 003 089U1的图1)。在按照图1的缩短的显示中，因此对过滤器壳体1只示出壳体主体部件3的部分和在下部连接到所述壳体主体部件上的壳体底部或输入件5的部分。在主体部件3中设置第一滤芯7和处于其上的第二滤芯9，所述滤芯中仅下部的滤芯整体可见。以环形接管的形式的侧向的入口11处于底部部件5上，所述环形接管只部分地示出，并且未滤物通过所述环形接管在过滤运行中流入底部部件5中。此外，未滤物在流经输入过滤器13之后通过通道15到达具有分别一个内侧17的滤芯7和9的内部的空腔中，所述输入过滤器在海洋应用中作为所谓的鱼筛设置。在从内向外流经滤芯7、9的过滤过程中，流体随后到达包围滤芯7、9的空间18中，所述空间在主体部件3中形成滤物侧，从所述空间，滤物通过又以仅仅部分地示出的以环形接管形式的侧向的滤物排出口19流出。

在通过四角管形成的驱动轴20上，对于每个滤芯7、9存在回流冲洗机构10，所述回流冲洗机构在接纳壳体21中具有两个相叠设置的回流冲洗子机构(未示出)。这样的构造在DE 10 2017 002 646A1详细说明，从而在这里只还对其在其对于按照本发明的解决方案的功能重要时讨论。作为回流冲洗机构10起作用的接纳壳体21具有间隙形的穿通开口22，所述穿通开口在接纳壳体21的前侧上除去其封闭限定基本上在平行于驱动轴20的旋转轴线测量的整个高度上延伸，所述前侧朝向相应的滤芯7、9的内侧17。平行于用于驱动轴20的旋转轴线延伸的穿通开口22在驱动轴20的旋转运动中对于360°的整个回转以可预定的间距a(参见图2和3)沿分别可配置的滤芯7、9的内侧17引导。在中央设置在接纳壳体21的自由的端侧上的穿通开口22也可以分成多个间隙开口(未示出)。也存在可行性，在未进一步示出的实施形式中，在多个间隙开口的情况下，所述间隙开口沿径向方向彼此以可预定的间距在接纳壳体21上错开地设置。优选地，对于每个滤芯7、9存在分别一个回流冲洗机构10，所述回流冲洗机构以轴向的相叠布置结构彼此成对相对置地以至少90°、优选以180°彼此错开地在空心的驱动轴20上作用。能以冲洗头的型式设计地使用多于两个并且直至十二个回流冲洗机构10。也可以对于一个滤芯7、9使用多于一个回流冲洗机构10。所述回流冲洗机构在使用三个回流冲洗机构10时径向地以120°、在四个回流冲洗机构10时以90°彼此错开地设置。

相应的穿通开口22在未进一步示出的子机构的内部在流动空间14中继续，所述流动间隙通过分别一个流体引导部23与驱动轴20的作为所述空间14的一部分的内部连接。这些流体引导部23在处于驱动轴20上的接头部24中伸缩式并且在这里可纵向移动地引导。所述驱动轴20按照现有技术通过电动机对应地可驱动和可旋转地支承，其中支承部中仅下部的旋转轴承25可见，驱动轴20的下端部到该旋转轴承处以引导流体的方式过渡到污泥排出管26中。

为了接纳壳体21的进给、即调节间隙形的穿透开口22与驱动轴20的旋转轴线的间距a，设置有包括螺杆传动装置的调节装置。该螺杆传动装置在按照图1的实施例中具有螺纹主轴27，所述丝杆沿与旋转轴线垂直的方向引导通过驱动轴20。螺纹主轴27形成进给机构，所述进给机构以其朝向接纳壳体21的端部与接纳壳体在中部连接。接纳壳体21具有包括长边28和29的板条状本体的形状，所述长边相对于驱动轴20的旋转轴线平行地延伸，其中在接纳壳体21的内部，所述两个子机构以垂直轴线(Hochachse)对齐地在长边28、29之间相叠地设置。

两个子机构的流体引导部23分别具有输出管30，所述输出管伸缩式地引导在驱动轴的所属的接头部24中。螺纹主轴27的朝向接纳壳体21的端部与接纳壳体21在板31上连接，所述板形成接纳壳体21的朝向驱动轴20的端壁。与螺杆传动装置27的连接部37处于流体引导部23之间的中心。为了螺纹主轴27的位置调节，在驱动轴20的朝向接纳壳体21的外侧上固定有螺母32，所述螺母与螺纹主轴27的外螺纹螺纹啮合。在驱动轴20的对置的外侧33上固定有螺母32，所述螺母与螺纹主轴27的外螺纹处于螺纹嵌接中。在驱动轴20的对置的外侧33上，滚花螺母34与螺纹主轴27的外螺纹螺纹啮合。手动可操纵的扭杆35处于螺纹主轴27的超过滚花螺母34伸出的自由端部上。

螺纹主轴27的端部在接纳壳体21的板31上的连接部37这样实施，使得主轴27相对于接纳壳体21可旋转；然而，通过主轴27限定接纳壳体21的径向向外伸出的位置。该位置以如下方式可调节，在滚花螺母34未拧紧的情况下在螺纹主轴27借助杠杆35的扭转时通过与螺母32的螺纹啮合，预定主轴27的轴向位置和借此预定接纳壳体21的完全伸出的端部位置。通过拧紧滚花螺母34，固定主轴27的旋转位置并且借此将调节锁定到预定的间距a。此外，可以在流体引导部23上插入弹簧元件36，为了进给，所述弹簧元件用于径向向外地加载接纳壳体21，从而在主轴27和板31之间的连接部37有利地能以浮动支承部的方式实施，所述浮动支承部形锁合地限定接纳壳体21径向向外超过可预定的间距a的运动，然而为了公差补偿允许接纳壳体21围绕横向于其主轴延伸的轴线的翻转运动并且必要时为了弹性行程径向向内提供轴向间隙。代替借助螺杆传动装置的间距调节，回流冲洗机构10能够利用相应的穿通开口22也固定地以可预定的间距a设置在驱动轴20上(未示出)。

按照图1的示图直接在端侧毗连的滤芯7、9作为空心圆柱体设计，其具有圆柱形的横截面。所述滤芯也能够彼此间隔开地在过滤设备的过滤篮中对应地装入。证实为特别有利的是，对于相应的滤芯7、9的完全的净化，分别可配置的回流冲洗机构10借助旋转的驱动轴20得到0.1m/s至0.5m/s之间的圆周速度，从而一旦刚刚可配置的回流冲洗机构10实施围绕驱动轴20的纵轴线的一个360°的完全回转，则存在相应的滤芯7、9的完全的或基本上完全的回流冲洗。

如尤其是按照图2的横截面示出的，其涉及相应的滤芯7、9的空心圆柱体的局部，在两个空心圆柱形的支撑体39之间设置多层的对未滤物进行过滤的织物41。此外，在强烈简化的图中示出回流冲洗机构10的前部的部分，包括在中心的间隙状的穿通开口22。所述穿通开口22至少在从回流冲洗机构10的前部的端侧排出的区域中具有例如15mm的间隙宽度x。如此外由图2得出的，回流冲洗机构10以可预定的间距a沿嵌件7、9的内侧17引导。为了改善的回流冲洗结果，在此，间距a显著大于零地选择并且优选为用于回流冲洗机构10的穿通开口22的间隙宽度x的八分之一至一半。此外，对于回流冲洗证实为有利的是，外部的支撑体39的厚度d₁和/或内部的支撑体39的厚度d₂小于或等于可配置的回流冲洗机构10的穿通开口22的间隙宽度x的1.5倍。在此，特别优选的是，厚度d₁等于厚度d₂。也满足用于织物41的保护体的功能的所述支撑体39在本情况中由穿孔的板材形成并且两个支撑体39与织物41一起形成相应的滤芯7、9。代替穿孔的板材，支撑和/或保护体39可以分别单独也由线材织物、间隙筛、金属板网组成或由栅格结构或以线材的螺旋形的缠绕形成。

进行过滤的织物41本身包括至少一个支撑和/或排水层、优选两个这样的层，并且还具有处于其间的过滤层。以特别有利的方式，织物41三层至五层地构造。对于回流冲洗证实为特别有利的是，褶皱高度h小于或等于间隙宽度x的1.9倍地选择。此外有利的是，在使用打褶的织物41时，褶皱宽度b相对于间隙宽度x增大或减少±35％地选择。

按照图2的多层的织物41作为支撑和/或排水层使用由线材织物、金属板网栅格和/或穿孔的筛(如微筛)制成的层。在上述的层之间的相应的过滤层由织物(如线材织物)和/或无纺织物(如金属纤维绒)制成。相应的过滤层在此要优选具有通道40，所述通道的通道宽度分别处于0.1μm和1000μm之间、优选在1μm和100μm之间。

图3仅仅还在其明显与按照图2的实施形式不同的方面说明。在这里对于图2涉及的实施方式以明了的方式据此也适用于按照图3的实施形式，其中代替打褶的织物41现在使用多层的平整织物43。在使用这样的平整织物43时，用于回流冲洗机构10的间隙宽度x优选为大约15mm，其中相应的回流冲洗机构10的穿通开口22和相应的嵌件7、9的内侧17之间的间距a又优选为恒定选择的穿通开口22的间隙宽度x的八分之一至一半。内部的空心圆柱体的支撑体45由线材织物形成，并且向外支撑平整织物43的外部的支撑体47包括间隙筛，在所述间隙筛中，根据间隙大小以其绕线保持间距的支撑线材作为支撑和保护体47起作用。

在使用多层的平整织物43时，其厚度d₃又与用于打褶的织物41的褶皱高度相类似地小于或等于间隙宽度x的1.9倍。也在这里用于相应的过滤层的通道40处于用于打褶的织物41的通道宽度。对于两个支撑体45、47也能够使用不同型式的支撑体，如示例性地对于按照图2的解决方案示出的。同样用于平整织物43的相应的过滤层能够对应地构建。也对于按照图3的实施形式有利的是，相应的回流冲洗机构10借助旋转的驱动轴20得到0.1m/s至0.5m/s之间的圆周速度。

为了在根据本发明的过滤设备解决方案的自动的回流冲洗过滤器中的争取达到的精细过滤，要优选使用基于不锈钢织物41、43的过滤材料。相比于常规的间隙筛、微筛或类似物，编织的过滤材料如设定地在5μm至100μm的力求的过滤区域中原则上提供开口的过滤面的特别高的尺寸并且借此结果是提供在最小的压力损失的情况下的高的污物接收能力，这对于回流冲洗也证明为有利。用于过滤层的在这里优选使用的不锈钢线材织物在开口的过滤面中进一步具有优点，即，其机械的和热的稳定性高。

驱动轴20的内部的流动空间14可以连接到未进一步示出的阀装置或抽吸泵上，以便这样在流动空间14中和在相应的穿通开口22的自由端部上形成负压，所述负压使在滤芯7、9的回流冲洗中的净化变得容易。

Claims (11)

1.过滤设备，该过滤设备包括过滤器壳体(1)和至少一个在过滤器壳体(1)中接纳的一件式或多件式的滤芯(7、9)，所述过滤器壳体包括用于未滤物的流体入口(11)和用于滤物的流体排出口(19)，所述滤芯能利用至少一个回流冲洗机构(10)在相对于过滤方向的逆流中被净化，所述回流冲洗机构借助旋转驱动装置的引导流体的驱动轴(20)能沿相应的滤芯(7、9)的内侧(17)移动并且在其与该内侧(17)相邻的端部上具有间隙形的穿通开口(22)，所述穿通开口具有可预定的间隙宽度(x)，所述穿通开口平行于驱动轴(20)的旋转轴线延伸并且通入与驱动轴(20)引导流体地连接的流动空间(14)中，其特征在于，在相应的回流冲洗机构(10)的穿通开口(22)和相邻地配置的滤芯(7、9)之间存在可预定的间距(a)，所述间距优选为所述回流冲洗机构(10)的穿通开口(22)的间隙宽度(x)的八分之一至一半。

2.按照权利要求1所述的过滤设备，其特征在于，在相应的回流冲洗机构(10)和可相邻地配置的滤芯(7、9)之间的间距(a)能借助调节装置(27)预定。

3.按照权利要求1或2所述的过滤设备，其特征在于，相应的回流冲洗机构(10)借助旋转的驱动轴(20)得到0.1m/s至0.5m/s之间的圆周速度。

4.按照上述权利要求之一所述的过滤设备，其特征在于，一旦可配置的回流冲洗机构(10)实施围绕驱动轴(20)的纵轴线的360°整圈回转，则存在所述滤芯(7、9)的至少一部分的完全的或基本上完全的回流冲洗。

5.按照上述权利要求之一所述的过滤设备，其特征在于，所述滤芯(7、9)的至少一部分在两个支撑体(39；45、47)之间具有对未滤物进行过滤的多层的织物(41；43)，并且这两个支撑体(39；45、47)中的至少一个支撑体、优选两个支撑体的厚度(d₁、d₂)分别小于或等于可配置的回流冲洗机构(10)的穿通开口(22)的间隙宽度(x)的1.5倍。

6.按照上述权利要求之一所述的过滤设备，其特征在于，所述多层的织物(41、43)包括至少一个支撑和/或排水层、优选包括两个这样的层以及过滤层。

7.按照上述权利要求之一所述的过滤设备，其特征在于，所述多层的织物(41、43)平整或打褶地延伸地构成并且平整的织物(43)的厚度(d₃)或打褶的织物(41)的褶皱高度(h)小于或等于间隙宽度(x)的1.9倍。

8.按照上述权利要求之一所述的过滤设备，其特征在于，在使用打褶的织物(41)时，褶皱宽度(b)对应于所述间隙宽度(x)±35％的该间隙宽度(x)。

9.按照上述权利要求之一所述的过滤设备，其特征在于，相应的过滤层具有通道(40)，所述通道的通道宽度分别处于0.1μm和1000μm之间、优选在1μm和100μm之间。

10.按照上述权利要求之一所述的过滤设备，其特征在于，内部的和/或外部的朝向或背离回流冲洗机构(10)的支撑和/或保护体(39；45、47)由穿孔的板材或线材织物或间隙筛或金属板网或由栅格结构或以线材的螺旋形的缠绕形成。

11.按照上述权利要求之一所述的过滤设备，其特征在于，织物(41；43)的支撑和/或排水层由线材织物、金属板网栅格和/或穿孔的筛、如微筛制成，并且相应的过滤层由织物、如线材织物和/或无纺织物、如金属纤维绒制成。

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