CN116075349A - 过滤器装置 - Google Patents

Abstract

过滤器装置包括用于清洁过滤器装置的至少一个滤网过滤器的清洁机构。该清洁机构具有冲洗室、延伸穿过冲洗室的中心中空芯和装配到芯的抽吸喷嘴。芯在相对的轴向端部之间延伸，至少在清洁机构的清洁操作期间，该相对的轴向端部位于冲洗室的外部，暴露于基本上类似的压力。

Description

过滤器装置

技术领域

本发明的实施例涉及过滤器装置，特别是包括一个或更多个滤网过滤器和用于这种一个或更多个滤网过滤器的清洁机构的类型的过滤器装置。

背景

常见的滤网过滤器结构(screen filter formation)包括过滤器主体、圆柱形滤网元件以及入口端口和出口端口。未过滤的水以进入压力P通过入口端口进入。从那里，进入的水流入圆柱形滤网元件的内侧，穿过滤网网格，在滤网网格处，水中的大多数污垢被阻挡并保持在圆柱形滤网元件的内侧上，这被称为“滤饼(filtration cake)”。较清洁的水在压力P_出(P out)下向前流向出口端口。

包括基于抽吸的液压自清洁机构的过滤器通常包括清洁机构，该清洁机构通过利用过滤器内的压力与大气压力或其他低压力源之间的压差来促进滤网的内面的清洁。这种过滤器通常具有中心清洁机构，该中心清洁机构包括位于圆柱形滤网元件中心的带有抽吸喷嘴的内管。喷嘴喷口位于滤网的内面附近，以便通过抽吸来帮助清洁“滤饼”。

由喷嘴抽吸的水可以流过内管到达冲洗室，该冲洗室可以通过打开或关闭内部或外部冲洗阀而与周围环境连接或断开连接。只要冲洗阀关闭，抽吸过程就暂停，并因此不会进行过滤器清洁。一旦冲洗阀打开，过滤器内的压力与周围环境或其他较低压力源之间的压差促使清洁动作开始。过滤器入口压力(P)与大气压力之间的压差在喷嘴末端处产生抽吸力，从而清洁过滤器的内侧。

为了清洁滤网的所有内面，在执行喷嘴的抽吸过程时，喷嘴也被促使沿着滤网的内面移动。过滤器的内侧的这种扫描通常通过抽吸喷嘴的圆形移动和线性移动的组合来执行。圆形移动和线性(轴向)移动可以通过使用产生轴向移动和圆形移动的螺杆来执行，该轴向移动和圆形移动可以由水涡轮机或其他旋转移动致动器(诸如马达、弹簧(等等))来产生。

通过抽吸喷嘴的组合的轴向移动和旋转移动来扫描过滤器的自清洁过滤器可以通过利用协调或非协调移动模式(例如旋转移动和轴向移动不一定具有相同的比率和/或定时)来执行这种清洁动作。

在非协调模式下，可以彼此独立地执行径向移动和轴向移动。在某些情况下，径向移动和轴向移动可以同时执行，但不能彼此协调。

在协调模式中，径向移动和轴向移动可以彼此协调。这可以使用锥形螺杆来实现，当该锥形螺杆旋转时，该锥形螺杆可以在其锥形末端处沿着螺杆的中心轴线产生轴向移动。螺杆的旋转移动是利用内部液压力(水涡轮机)或外力(轴的手动旋转、马达操作机构等)来实现的。

外部操作轴可以使用单向螺杆，因为控制轴向移动的方向很简单——顺时针旋转将导致向一侧的轴向移动，而逆时针旋转将导致向另一侧的轴向移动。

内部操作轴，其中驱动力是通过涡轮弯曲通道的冲洗水，并且旋转产生机构是内部的且位于潮湿、加压的室内，难以在可变旋转方向模式下操作。

因此，大多数螺杆操作的自清洁过滤器(包括内部旋转涡轮)使用双向螺杆，因此旋转方向不变，但轴向移动在锥形端部(螺纹端部)位置处切换。

例如，US6267879描述了一种过滤设备，其中在操作中，进入该过滤设备的入口的水穿过滤网进入过滤室，然后穿过过滤元件，之后经由出口离开该设备。该设备的清洁系统包括连接器单元，该连接器单元具有用于清洁过滤元件的污垢抽吸构件和喷射喷嘴。每当液体差压超过指示圆柱形过滤器需要清洁处理的预定阀时，清洁系统被激活。

在又一示例中，US8028841描述了一种包括过滤器的设备及包括用于该过滤器的清洁过程的方法。旋转清洁元件由真空压力致动，并且控制装置确保在清洁循环期间对过滤器表面的所有部分进行真空清洁。

某些滤网过滤器的潜在缺点可能是施加在过滤器抽吸轴的两侧上的力出现不平衡(例如在冲洗期间)。这些压差通常可导致轴向力被施加在抽吸轴/管和抽吸机构上。这些力可能放大摩擦、磨损和载荷，也可能放大冲洗机构处的其它部件上的摩擦、磨损和载荷，并且降低系统效率、可靠性、鲁棒性(等等)。

概述

结合系统、工具和方法来描述和说明下面的实施例及其方面，该系统、工具和方法意为示例性和说明性的，并非限制范围。

在至少某些实施例中，提供了一种过滤器装置，该过滤器装置具有适于在过滤操作期间保持内部压力的外部主体。

在至少某些实施例中，这种过滤器装置可以被布置成包括所谓的平衡清洁系统，该平衡清洁系统可以采用抽吸喷嘴来清洁位于过滤器装置的外部主体内的一个或更多个滤网过滤器。

这种具有平衡清洁系统的过滤器装置可以通过利用大致对称的过滤器构造(例如大致对称的双过滤器构造)来获得，以平衡在清洁操作期间施加在系统上的轴向力。

在某些实施例中，这种清洁系统可以通过利用可被布置成通过在大致压力平衡的情况下抽吸过滤器的滤网过滤器构造来清洁的清洁系统来获得。滤网过滤器构造可以包括一个或更多个滤网过滤器构件，例如两个滤网过滤器构件。

在某些实施例中，过滤器可以布置成大致对称的装置，以促进这种压力平衡的清洁动作，并且在其他实施例中，过滤器可以不一定布置成这种大致对称的装置。

大致对称布置的过滤器的示例可以通过包括两个滤网过滤器构件的过滤器以及可能包括两个清洁机构的清洁系统来实现，每个清洁机构被构造为清洁过滤器装置的过滤器构件中的相应一个。

两个清洁机构可以通过清洁系统的轴向延伸的连续且可能一体的轴状芯(shaft-like core)连接，该轴状芯在冲洗室的两侧延伸出过滤器的冲洗室，使得轴端部上的总轴向力大致相等并且处于大致相反的轴向方向上，因此轴上的总轴向力等于零或非常小。

这可以通过在类似压力下在抽吸机构的两侧上使用类似的轴横截面来实现，或者通过在不同压力下分别使用不同的轴横截面，同时保持轴横截面与周围压力之间的相同比率来实现。

因此，这种轴可以是清洁系统的轴构件，一个或更多个清洁机构可以布置成围绕该轴构件旋转，同时还沿轴向方向前进，以基本上覆盖和清洁两个过滤器构件中的滤网过滤器的整个内表面。

在至少某些实施例中，两个过滤器构件可以与公共冲洗室连通，该公共冲洗室位于过滤器装置的清洁系统的中心并且位于过滤器构件之间。芯优选地穿过公共冲洗室，其中存在基本上低的压力和/或接近环境压力。

在大致对称布置的过滤器的情况下，芯可以布置成远离其在冲洗室内的中心区域延伸并延伸穿过过滤器构件，到达芯的相对的轴向端部，该相对的轴向端部布置成暴露于类似的压力条件。

例如，芯的相对的轴向端部可以分别位于它们各自的过滤器构件的端部区域内，暴露于存在于对称定位的过滤器构件中的基本上类似的压力条件。

在另一个示例中，芯的端部可以布置成延伸出过滤器构件到超出过滤器装置的外部主体的位置，可能延伸到其中可能同样存在基本上类似的大气压力的周围环境。

因此，在某些情况下可以观察到清洁系统的前述平衡，通过使芯在其中心区域处基本上没有暴露于轴向力，同时表现出在两个轴向端部处基本上类似地暴露于压力，这两个轴向端部处的压力用于基本上彼此抵消(在两个端部处暴露于类似压力的情况下)，并由此在清洁操作期间平衡施加在芯上并因此施加在清洁机构上的力(可能是轴向力)。

在至少某些实施例中，清洁系统的冲洗室可以在过滤器装置的相应入口和出口处与进入的水(并因此与压力)至少部分地分离。

冲洗室可以布置成包括出口端口，该出口端口包括内部或外部冲洗阀。这种冲洗阀可以以各种方式(例如，手动地、远程地、自动地、通过感测例如压力、时间、流动等)来控制以打开或关闭，并由此开始或停止清洁系统的清洁动作。

在至少某些实施例中，打开冲洗阀可以使冲洗室的内部暴露于低压，例如基本上是环境压力，从而促使液体经由清洁机构的抽吸喷嘴从过滤器装置内的加压环境中流出，并由此清洁滤网过滤器的滤网。由抽吸喷嘴抽吸的液体可以被布置成流过轴状芯中的内部通路到达冲洗室，以从冲洗室排放到滤网过滤器的外部，可能排放到周围环境。

清洁系统的这种清洁操作可以伴随着一个或更多个清洁机构沿着滤网面的移动。这种移动可以根据本发明的各种实施例以若干种方式来执行。

在某些实施例中，清洁系统的芯可以包括螺纹部分，在某些情况下包括双向螺杆/螺纹部分，用于促使芯和一个或更多个清洁机构在相反(可能往复)的轴向方向上的轴向移动，同时在类似的旋转方向上转动。

虽然典型的螺杆需要改变旋转方向以促使在相反轴向方向上的移动，但是这种双向螺杆/螺纹(也可能称为自反转螺杆(self-reversing screw))可以利用一个旋转方向来实现往复的双向横向移动。

这可以使用从动叶片螺母型构造(follower blade nut-type configuration)来获得，该从动叶片螺母型构造最初与形成在螺杆中的第一螺旋螺纹相匹配，以促使在第一方向上的轴向移动，其中所述叶片可以进行枢转，以便与形成在螺杆中的相对螺旋螺纹相匹配，从而促使在相反轴向方向上前进。

应当注意，在本发明的某些实施例中，其他类型的螺纹/螺杆装置也可能可用于辅助这种轴向移动，而在某些实施例中，可以采用其他措施来促使清洁机构的旋转/轴向移动。

在某些实施例中，涡轮构件可以装配在轴状芯的中心区域处，使得从抽吸喷嘴朝向冲洗室流过芯内的通路的液体可以布置成经由涡轮流动以排放到冲洗室中。

在某些情况下，涡轮可以形成有弯曲的通道，当液体流过弯曲的通道时，该弯曲的通道促使涡轮旋转，并从而促使芯与涡轮一起旋转。这种旋转可以促使芯和联接到芯的清洁机构的轴向移动和/或旋转移动。

可能地，抽吸喷嘴可以布置成从轴状芯大致径向延伸，以适当地定位用于扫描滤网面。

因此，在某些实施例中，双向螺杆可以位于芯的端部处，使得当芯旋转时，双向螺杆与芯一起旋转，从而导致清洁机构根据双向螺杆的螺距(pitch)轴向移动，双向螺杆与其相关联的叶片螺母型构造接合。

一旦叶片到达它沿着前进的螺距的端部，则叶片的枢转促使它现在沿着螺杆内具有相反螺距的另一个螺纹前进。这又促使联接到双向螺杆的芯的轴向移动，并因此促使装配到双向螺杆的清洁机构在相反方向上的轴向移动，同时螺杆继续其在相同方向上的旋转。因此，在这种实施例中，当冲洗阀打开时，可以对过滤器的一个或更多个滤网执行来回扫描和清洁。

在某些实施例中，可以提供两个活塞代替螺杆，在芯的每一侧各有一个活塞。可能在过滤器外部的控制机构可以被布置成交替地操作每个活塞，从而轴向地来回移动一个或更多个清洁机构，而旋转移动可能可以通过其他独立的源(液压的、电动的或其他的)来实现。

在某些实施例中，过滤器装置实施例可以不一定包括内部涡轮，而可能在这样的构造中，芯可以在其中心区域处包括穿孔部分，该穿孔部分位于冲洗室内。

在某些实施例中，可以通过将芯的至少一个端部布置成突出于过滤器装置的外部主体以联接到被布置成旋转芯并由此旋转附接到芯的清洁机构的外部装置(例如马达)，以便根据例如联接到芯的螺杆引发轴向移动来执行轴状芯和联接到轴状芯的清洁机构的移动。

在某些实施例中，联接或形成在芯中的螺杆可以是单向螺杆，并且在外部联接到芯的马达可以被促使在相反的旋转方向上来回旋转，以便例如经由外部控制器使清洁机构在相反的轴向/旋转方向上前进。

根据本发明的各种实施例，单向螺杆型的驱动构件可以被限定为需要旋转方向的改变，以便促使在相反的轴向方向上的移动。

在某些实施例中，清洁机构可以布置成基本上完全在过滤器装置的外部主体内，并且可以与轴状芯内或联接到轴状芯的磁性构件相匹配。外部马达可以连接到磁性构件，以用于旋转抽吸喷嘴，而外部马达和抽吸喷嘴之间没有物理接触。在某些实施例中，抽吸喷嘴可以包括磁性构件，并且外部马达可以通过磁力被促使旋转抽吸喷嘴，而外部马达和抽吸喷嘴之间没有物理接触。

在至少某些实施例中，可以提供一种过滤器装置，该过滤器装置包括可以利用液压力来产生其轴状芯的旋转的机构(可能是自动的)。可能地，轴旋转可以在冲程位置结束时自动转变。

该机构可以基于组合的双向涡轮结构，该组合的双向涡轮结构包括连接的两个相对的涡轮，每个涡轮包括相对的内部弯曲通道。每个涡轮的入口可以在两个涡轮之间分开，因此水流可以被引导到一个涡轮，而另一个涡轮被阻挡。

流过涡轮中的第一个涡轮的水可以促使该涡轮在第一旋转方向上(例如顺时针)旋转，并且引导水流过涡轮中的第二个涡轮促使该涡轮在相反的旋转方向上(例如逆时针)旋转。

这种双向涡轮可以定位在过滤器的抽吸轴装置的芯上，以促使轴的旋转移动。涡轮相对于轴的这种移动可以被限定为发生持续一定的距离或角度，通过可能地由带沟道的槽(grooved slot)和止动销(stop pin)(或类似物)来限制该距离或角度，该带沟道的槽和止动销允许在这些限制内的精确移动。

在某些实施例中，这种双向涡轮可包括两个分离且相对的流动通道。给定的一个流动通道的每个进口端口可以与抽吸轴管处的相应端口对准。双向涡轮可以沿着主轴滑动，同时阻挡涡轮一侧的入口端口，并允许水穿过涡轮处的相对通道的端口。

该移动可以是线性的(沿着轴的轴线)或旋转的(围绕轴的轴线)，并且可以通过使用槽和定位在槽内的定心销来限制，以限制涡轮沿着轴的滑动移动。

当涡轮到达冲洗室的侧面时，它可能被迫沿着抽吸轴移动(由于与冲洗室壁或其它限制部件的接触)。由于轴可以自由移动(因为它不受冲洗室壁的约束)，并且具有惯性，即使涡轮被迫停止，轴也可以继续相对于涡轮单独地移动，从而能够阻挡一组流动通道，并打开另一组流动通道，如上所述。

一旦定心销到达槽的端部，该移动就可以停止。在这一点上，由于涡轮旋转方向可能已经由于主动流动通道的切换而改变，涡轮和抽吸轴从抽吸室壁抽出并前进到抽吸室的另一侧，反之亦然。除了上述描述的示例性的方面和实施例之外，通过参考附图和研究下面的详细描述，另外的方面和实施例将变得明显。

附图简述

在参考的附图中图示了示例性实施例。意图是本文所公开的实施例和附图应被认为是说明性的而非限制性的。然而，本发明(就组织和操作方法两者而论)连同其目标、特征和优点可以通过在结合附图阅读时参考下面的详细描述被最好地理解，在附图中：

图1A至图1D示意性地示出了根据本发明的大致对称的过滤器装置的实施例的各种视图；

图1E和图1F示意性地示出了根据本发明的大致非对称的过滤器装置的实施例的各种视图；

图2示意性地示出了可用于本发明的过滤器装置的实施例中的可能的自反转螺杆和叶片螺母型构造；

图3至图6示意性地示出了可用于过滤器装置实施例中的各种涡轮；以及

图7和图8示意性地示出了在本发明的各种过滤器装置实施例中可用于引导清洁动作的各种螺旋轨道构造。

应理解的是，为了说明的简单和清楚，图中所示的元件不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，元件中的一些的尺寸可能相对于其他元件被放大。此外，在适当的情况下，附图标记可以在附图内重复，用于表示类似的元件。

详细描述

首先请注意图1A至图1D，图1A至图1D图示了本发明的过滤器装置10的至少一些可能的实施例。在图1A中，可以看到过滤器装置10包括外部主体12，外部主体12包封大致对称的平衡过滤器构造，这里由具有两个相对的过滤部件101、102的双过滤器构造实施。在一些示例中，外部主体可以形成为两个盖构件。

过滤器装置10具有入口14、出口16以及冲洗阀15，通过入口14接收要清洁的进入的液体(例如水)，在过滤掉污垢/颗粒之后，相对较清洁的液体可以通过出口16离开，冲洗阀15用于在过滤器的反冲洗清洁动作期间冲洗出液体。

另外，请注意图1B和图1C，图1B和图1C分别图示了过滤器部件101、102内部的组装视图和分解视图，示出了滤网过滤器181、182和本发明的清洁系统20的实施例。

所示示例中的清洁系统20包括两个相对的清洁机构201、202，每个清洁机构被构造为清洁过滤器构件181、182中的相应一个。清洁系统20具有轴状中空芯22，该轴状中空芯22具有沿着其定位的抽吸喷嘴24，抽吸喷嘴24被布置成与轴状中空芯的内部通路(见图3中可见的221)连通。

清洁系统20还包括位于芯的中心区域25处的涡轮装置23，并且相对的清洁机构201、202中的每个清洁机构被限定为包括远离中心区域25延伸的轴状芯的相应相对部分和与该部分相关联的抽吸喷嘴24。

清洁机构20还包括驱动构件28，在该示例中，驱动构件28被实施为自反转螺杆281和叶片螺母型构造282(也参见图1D)。同样，看到清洁机构20包括位于滤网过滤器181、182之间并与滤网过滤器181、182连接的冲洗室29，其中冲洗阀15被构造成将液体从冲洗室中传送出去，可能地传送到周围环境中。

在清洁机构20和滤网过滤器181、182的组装状态下(参见图1B和图1D)；芯的中心区域25及其涡轮装置23位于冲洗室29内，其中每个清洁机构201、202延伸穿过滤网过滤器181、182中的相应一个。

在过滤过程期间(参见图1D)，由虚线标记的液体经由入口14进入过滤器装置10，沿着冲洗室29的外侧通过，并沿着滤网过滤器181、182的内部面流动。然后，液体在大致径向方向上穿过滤网过滤器到达滤网过滤器的外部，同时被清洁掉污垢，并在滤网过滤器的内部侧留下所谓的“滤饼”。然后，清洁的液体经由出口16流出过滤器装置10，如虚线箭头所示。

冲洗阀15可以以各种方式(例如，手动地、远程地、自动地、通过感测例如压力、流动等)来控制以打开或关闭，并由此开始或停止清洁系统的清洁动作。

在至少某些实施例中，打开冲洗阀15可以使冲洗室29的内部暴露于低压，例如基本上是环境压力，从而促使液体经由抽吸喷嘴24从过滤器装置内的加压环境中被抽吸出。图1D右下侧的放大部分中的虚线箭头图示了通过抽吸喷嘴施加到滤网过滤器的内侧的抽吸过程。

这又导致对滤网过滤器的内侧清洁所谓的“滤饼”，该“滤饼”从滤网过滤器181、182被抽吸走。由抽吸喷嘴抽吸的液体流过芯的内部通路流向冲洗室。图1D左上侧的放大部分中的虚线箭头图示了从两个滤网过滤器181、182抽吸走的这种液体到达冲洗室内的芯的中心区域。

清洁系统的这种清洁操作可以伴随着清洁机构201、202沿着滤网过滤器181、182的移动。根据本发明的各种实施例，可以通过为清洁系统提供各种类型的驱动构件来执行这种移动。

在图1所示的示例中，驱动构件28(也在图2中示出)被实施为自反转螺杆281和叶片螺母型构造282。叶片螺母型构造282可以布置成最初与螺杆281内的第一螺旋螺纹相匹配，以促使在第一方向上的轴向移动。在沿着第一方向完成过滤器滤网的扫描后，叶片282可以进行枢转，以便与螺杆281内的相对螺旋螺纹相匹配，从而促使在相反轴向方向上前进。

在本发明的一个方面，通过利用可能的大致对称的过滤器构造，例如这里所示的大致对称的双过滤器构造，过滤器装置10可以设置有所谓的平衡清洁系统，以在清洁操作期间平衡施加在系统上的轴向力。

在某些情况下可以观察到清洁系统的平衡，通过使芯在其中心区域处暴露于压力P0(该压力P0可以基本上为“零”)，同时在两个轴向端部处暴露于基本上类似的压力P1(该压力P1用于基本上彼此抵消)，并且由此在清洁操作期间平衡施加在芯上并因此施加在清洁机构上的力(可能是轴向力)。

在某些情况下(未示出)，芯的端部可以延伸到过滤器装置的主体的外部，并且由此可以暴露于周围环境处的类似压力P1——再次用于在清洁系统的操作期间平衡施加在清洁系统上的力。

请注意图1E和图1F，图1E和图1F图示了非对称的过滤器装置100、110的实施例，也举例说明了大致平衡的过滤器构造。

两种过滤器装置都包括轴状中空芯22，该轴状中空芯22具有沿着其定位的抽吸喷嘴24，该抽吸喷嘴24适于清洁过滤器的相应滤网过滤器183。

在这些实施例中可以观察到清洁系统的平衡，通过使芯在其两个轴向端部处暴露于基本上类似的压力P1(该压力P1用于基本上彼此抵消)，并且由此在清洁操作期间平衡施加在芯上并因此施加在清洁机构上的力(可能是轴向力)。

在一个示例中，通过将芯的两个轴向端部保持在例如过滤器的冲洗室的外部(冲洗室的外部中的压力P0较低，可能基本上等于周围环境中的压力)，可以实现芯在两个轴向端部处的这种暴露于基本上类似的压力。

过滤器装置100(参见图1E)举例说明了一个实施例，其中过滤器的入口14和出口16邻近过滤器的一个轴向端部(这里是上端部)，而过滤器的涡轮装置23、冲洗室29和冲洗阀15邻近过滤器的相对的轴向端部定位。过滤器装置110(参见图1F)举例说明了一个实施例，其中入口14、出口16、涡轮装置23、冲洗室29和冲洗阀15都邻近过滤器的轴向端部中的一个(这里是上端部)定位。

请注意图3，图3图示了涡轮装置231的实施例。涡轮231包括盘构件2311和从芯的内部通路221延伸到盘构件的外周的多个通道2312。在这个示例中，所有的通道都是类似地弯曲的，并因此流过涡轮231的液体被布置成围绕芯的轴线在一个方向上产生扭矩T，从而促使芯围绕其轴线在所述方向上旋转。

将涡轮231与包括自反转螺杆281和叶片螺母型构造282的驱动构件28的实施例组合，可以提供清洁机构沿着滤网过滤器的来回移动，其中涡轮(例如231)可以围绕芯的轴线仅在一个旋转方向上促使旋转。通过关闭冲洗阀15，可以停止滤网过滤器的清洁过程。

请注意图4A，图4A图示了涡轮装置232的实施例，该涡轮装置232包括第一盘构件2321和第二盘构件2322。盘构件中的每一个分别形成有多个通道23211、23221，这些通道从芯的内部通路延伸到每个盘构件的外周。

在该实施例中，第一盘构件的通道被布置成形成扭矩T1，该扭矩T1促使芯围绕其轴线在第一旋转方向(R1)上旋转，而第二盘构件的通道被布置成形成扭矩T2，该扭矩T2促使芯围绕其轴线在第二旋转方向(R2)上旋转，第二旋转方向与第一旋转方向相反。

涡轮232可以形成有桥接部(bridge)30，桥接部30将第一盘构件2321和第二盘构件2322彼此连接。桥接部30可以形成有狭缝32，并且芯可以形成有位于狭缝内的销34，从而允许涡轮232在销接合狭缝的相对端部的第一极限点(extremity)和第二极限点之间绕芯转换。

在每一个极限点处，涡轮232被布置成使仅在其盘构件(分别为2321、2322)中的给定一个盘构件内的通道(23211、23221)暴露于在芯的内部通路221内流动的液体，从而根据当液体流过给定盘构件的通道时形成的相应扭矩促使芯的旋转。在图4A的下侧，涡轮232示出为处于其中一个极限点处，其中第二盘构件2322与在芯内流动的液体连通。因此，在该下部视图中示出的布置描绘了涡轮和芯在方向R2上的旋转。

驱动构件(在单向类型的该示例中，其需要改变螺纹部分的旋转方向以促使在相反方向上的轴向移动)可以装配到芯，该驱动构件可以指示涡轮232的旋转R2，该旋转促使芯和装配到芯的一个或更多个清洁机构沿着芯的轴线在方向X2上的轴向移动。因此，涡轮和芯可以在方向X2上行进，直到固定到涡轮的止动构件36(可能为凹口或齿的形式)接合冲洗室的右手侧屏障38R(或装配在其上的结构)。

例如在大致对称的过滤器构造(诸如图1A至图1D所示)中实施涡轮232，可导致清洁机构201、202的移动由驱动机构(如上所述)辅助。例如在大致非对称的过滤器构造(诸如图1E和图1F所示)中实施涡轮232，可导致该过滤器的清洁机构的移动由这些图中所示的单向驱动机构(诸如2800)辅助。

请注意图4A中最上部的视图，以解决本发明的一个总体方面，该方面涉及在轴状中空芯的内部通路内的两个分开的通径的形成。在该示出的示例中，通过在内部通路内在沿着轴状中空芯的一部分(轴状中空芯的该部分大致位于过滤器的冲洗室29内)的这处位置处设置屏障77，内部通路221被分成两个这样的分开的通径2211、2212。

基于抽吸喷嘴的滤网过滤器的自清洁是为了从滤网的内侧排出碎屑(滤饼)，依靠喷嘴末端处的抽吸力以便促进过滤器面的有效抽吸和清洁。

更高的抽吸力或抽吸速度通常转化为更好的抽吸和更好的清洁能力。喷嘴处的抽吸力或抽吸速度可以是喷嘴面积(喷嘴的总和)和冲洗水流量的函数(例如，“喷嘴抽吸速度”大致可以等于“喷嘴面积”/“抽吸水流量”)。

大的滤网面积通常需要更多的抽吸喷嘴(因为每个喷嘴只能覆盖滤网的有限面积)，并因此总喷嘴面积增加。这反过来可能需要更高的冲洗流量，以便在喷嘴处保持相同的抽吸速度。

由于以下几个原因，在至少某些情况下可能不太推荐增加冲洗流量：可能需要更大且更昂贵的泵来支持系统，在冲洗期间使用更高的能量(泵)，从系统中冲洗出的水量增加，冲洗系统内更大的压力损失，以及在冲洗期间在灌入流量下可能存在大且显著的流动干扰。

除其他外，与最后提到的原因相关的示例可能如下。如果灌入需要例如100m³/小时，且冲洗需要30m³/小时，这意味着在清洁动作期间，大约30％的流动可能被转移以从过滤器装置中冲洗出来。另一方面，如果冲洗流速更小，例如为所讨论的实施例中的大约一半，即大约15m³/小时，那么只有大约15％的水可能最终被转移以从总流动中冲洗出来。

因此，在过滤器装置包括多于一个过滤元件(例如，滤网)的至少某些实施例中，每个过滤元件的选择性冲洗可能是有利的，以便避免如果被冲洗的水流较大时可能出现的上述缺点。可能合适的是，包括两个滤网过滤器181、182的图1中的过滤装置是过滤装置的一个示例，在该过滤装置中在轴状中空芯的内部通路内形成这样两个分开的通径。

在本文讨论的过滤装置包括单个共享冲洗机构的实施例中，包括屏障的存在(该屏障将穿过轴状中空芯的内部通路分成分开的通路构件2211、2212)的装置可以适合于解决上述问题。

尽管在附图中关于涡轮装置232已经举例说明了两个分开的通径的设置，但是应当注意，在其它过滤装置中和/或与其它涡轮装置(诸如23、231、2320、233(或类似物))结合时，可以设想这样的两个分开的通径的形成。

止动构件36与(在所讨论的示例中的)右手侧屏障38R(或装配在其上的结构)之间的接合可以促使涡轮232开始在相反方向上旋转。这可以通过暂时停止涡轮在方向R2上的旋转而发生，而芯由于动量继续在方向R2上旋转，从而转换销34以接合狭缝32的相对极限点。

在该相对极限点处，涡轮232被布置成使形成在第一盘构件2321内的通道与流过芯的液体连通(同时阻挡在盘2322处的流动通道组)，从而促使涡轮232在方向R1上围绕芯的轴线旋转，且结合在方向X1上的轴向移动。

芯和装配到芯的一个或更多个清洁机构的这种新的组合移动(R1、X1)可以促使一个或更多个滤网过滤器在相反方向上的清洁扫描动作。这可以持续直到装配到涡轮的相对侧的止动件接合冲洗室的左手侧屏障38L为止，从而潜在地引发根据R2和X2的重复移动。通过关闭冲洗阀15，可以停止滤网过滤器的清洁过程。

请注意图4B和图4C，图4B和图4C图示了涡轮实施例2320，该涡轮实施例2320大致类似于232，但主要不同于232的是涡轮实施例2320的用于在接合其冲洗室的屏障时改变旋转方向的机构。在该实施例中，冲洗室的每个屏障(38R、38L)可以在该屏障的面向冲洗室的相应内侧39处装配有杠杆构件37，该杠杆构件37枢接于内侧。

特别注意图4C，将描述该实施例的所提出的机构的操作，同时从该图的右上侧图像开始，并且然后根据“虚线”箭头行进到该图中的后续图像。

图4C中的右上侧图像图示了这样一种情况，其中在方向R2上旋转的涡轮的一侧上的止动构件36，到达靠近屏障的内侧39的位置，并且接合该内侧上的杠杆构件37。

在随后的图像(图4C的左上图像)中可以看到由止动构件36枢转的偏置杠杆构件37接合固定到轴状中空芯22的突出凸起部(bulge)35。仍然在方向R2上旋转的涡轮继续经由杠杆37对凸起部35施加旋转力，从而促使芯22也在方向R2上旋转。

芯22在方向R2上的这种旋转继续进行，直到同样固定到芯的销34转换到销34接合狭缝32内的相对极限点的位置。在该位置，形成在第一盘构件2321内的通道与流过芯的液体连通，从而促使涡轮2320围绕芯的轴线在相反方向R1上旋转(参见图4C中的右下侧图像)，并由于与驱动构件(诸如单向类型的驱动构件，其需要改变螺纹部分的旋转方向以促使在相反方向上的轴向移动)的相互作用而具有可能的组合的在方向X1上的轴向移动。

请注意图5，图5图示了涡轮装置233的又一实施例。涡轮233包括盘构件2331，该盘构件2331在该示例中形成有两组通道23311、23312，该两组通道23311、23312从芯的内部通路221延伸到盘构件的外周。该通道组23311、23312中的每一组通道被布置成围绕芯的轴线在相反方向上产生扭矩，从而促使围绕芯的轴线在相反旋转方向R1、R2上旋转。

盘构件2331的内侧形成有凹槽40，该凹槽40接合形成在芯上的凸起部42。因此，凹槽40和凸起部42之间的接合允许涡轮233在两个极限点之间在芯上滑动，其中在每个极限点处，通道组23311、23312中的一组通道暴露于流过芯的液体。

当通道组中的相应一组通道暴露于从芯到达的液体时，涡轮根据由所述通道形成的相应扭矩被促使围绕芯的轴线旋转。

装配到芯的驱动构件可以决定例如涡轮233的旋转R1促使芯和装配到芯的一个或更多个清洁机构沿着芯的轴线在方向X1上的轴向移动。因此，涡轮和芯可以在方向X1上前进，直到接合冲洗室的右手侧屏障38R。

这种接合可以促使涡轮朝向其在芯上的相对极限点滑动，因为芯由于在方向X1上前进的动量而继续前进。在该相对极限点处，涡轮233被布置成使另一组通道与流过芯的液体连通，从而促使涡轮233围绕芯的轴线在方向R2上旋转，且结合在方向X2上的轴向移动。

芯和装配到芯的清洁机构的这种新的组合移动(R2、X2)可以促使滤网过滤器181、182在相反的方向上进行清洁动作。这可以持续直到涡轮接合冲洗室的左手侧屏障38L为止，从而潜在地引发根据R1和X1的重复移动。通过关闭冲洗阀15，可以停止滤网过滤器的清洁过程。

请注意图6A至图6C，图6A至图6C图示了可设想的各种其它涡轮实施例。在图6A中，示出了一个实施例，其中喷嘴本身可用于促使扭矩并因此促使芯的旋转移动。这可以通过随着喷嘴径向向外远离芯延伸而适当地弯曲喷嘴来实现，使得当液体在清洁操作期间被喷嘴抽吸时，喷嘴施加所需的扭矩。

在图6B中，示出了一个实施例，其中轴向延伸的涡轮可以被选择为装配在芯的内部通路的轴向部分内。在清洁操作期间被促使流过芯并流过由该涡轮限定的螺旋路径的液体可以被设计成施加合适的扭矩以促使芯的旋转。

在图6C中，示出了一个实施例，其中涡轮节段可以被选择为装配在芯的内部通路的端部附近，此处该端部是靠近过滤器的冲洗室的端部。在清洁操作期间被促使流过芯并流过由该涡轮节段限定的螺旋路径的液体可以被设计成施加合适的扭矩以促使芯的旋转。

请注意图7和图8，图7和图8图示了本发明的一个方面，该方面针对用于促使清洁机构沿着滤网过滤器的组合的旋转移动和轴向移动的替代布置。在实施例中，过滤器装置可设置有螺旋轨道500，该螺旋轨道500形成在过滤器装置的滤网过滤器的内侧上。

包括用于促使其清洁机构围绕芯的轴线旋转的任何类型的措施的过滤器装置可以被螺旋轨道500引导以呈现组合的旋转移动和轴向移动。应当注意，这种用于促使旋转的措施可以包括上文讨论的涡轮示例中的任何一个，同时还包括任何其他技术，诸如联接到过滤器的芯的外部马达(等等)。

用于从滤网过滤器的内侧去除“滤饼”的清洁机构的抽吸喷嘴24可以被引导为根据螺旋的螺距在轴向方向上移动。

使抽吸喷嘴的末端紧密地位于螺旋轨道的节段之间的这种定位可有助于将抽吸在径向方向上导向过滤器滤网的内侧。因此，位于抽吸末端的两侧上的螺旋节段可基本上阻挡液体从基本上不存在目标“滤饼”的横向侧被抽吸到这样的喷嘴中。

图7中的下部视图图示了轮构件501、502的可选用途，该轮构件501、502装配到每个喷嘴并适于在滤网过滤器的清洁动作期间接合轨道500。提供这样的轮构件可用于确保喷嘴的末端保持在与过滤器的滤网的期望距离处，以适合于执行过滤器的滤网的预期清洁动作，同时避免与过滤器的滤网的预期接触，该接触可能损坏滤网。

在本申请的描述和权利要求中，动词“包括(comprise)”、“包括(include)”和“具有(have)”及其变化词中的每一个用于表示动词的一个或更多个宾语不一定是对该动词的一个或更多个主语的构件、部件、元件或零件的完整的列举。

另外，虽然本申请或技术已经在附图和前面的描述中详细地说明和描述，但是这种说明和描述被认为是说明性或示例性的并且是非限制性的；本技术因此并不限于所公开的实施例。根据对附图、技术和所附权利要求的研究，所公开的实施例的变型可以被所属领域的技术人员理解和实现并且实践所要求保护的技术。

在权利要求中，词语“包括(comprising)”不排除其它元素或步骤，并且不定冠词“一(a)”或“一(an)”不排除多于一个。单个处理器或其它单元可以实现权利要求中叙述的若干个项的功能。在相互不同的从属权利要求中叙述了某些措施的这一事实并不表示这些措施的组合不可以被有利地使用。

本技术还被理解为涵盖确切的术语、特征、数值或范围等，如果在这里这些术语、特征、数值或范围等是结合了诸如“大约、大概、基本上、大致、至少”等术语来提及的话也是如此，换言之，“大约3”也应包括“3”，或者“基本上垂直”也应包括“垂直”。权利要求中的任何附图标记不应被理解为限制范围。

尽管已经在一定程度上具体描述了本发明的实施例，但应理解，可以做出各种改变和修改而不脱离本文所要求保护的本发明的范围。

Claims (28)

1.一种过滤器装置，包括清洁机构，所述清洁机构用于清洁所述过滤器装置的至少一个滤网过滤器，所述清洁机构包括冲洗室、延伸穿过所述冲洗室的中心中空芯、以及装配到所述芯的抽吸喷嘴，其中，所述芯在相对的轴向端部之间延伸，至少在所述清洁机构的清洁操作期间，所述相对的轴向端部位于所述冲洗室的外部，暴露于基本相似的压力。

2.根据权利要求1所述的过滤器装置，其中，在清洁操作期间，由所述抽吸喷嘴抽吸并流过所述芯的液体可以经由所述冲洗室排出所述过滤器装置。

3.根据权利要求1或2所述的过滤器装置，其中，基本上应用于滤网过滤器的全轴向延伸部的清洁操作是清洁循环，并且至少在全清洁循环期间，所述芯的所述相对的轴向端部位于所述冲洗室的外部。

4.根据权利要求3所述的过滤器装置，其中，所述芯被布置成在清洁循环期间在两个相对的轴向位置之间轴向移动。

5.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器装置，并且所述过滤器装置包括涡轮，在清洁操作期间液体流过所述涡轮，并且其中，流过所述涡轮的液体流被布置成促使所述芯的旋转。

6.根据权利要求5所述的过滤器装置，并且所述过滤器装置包括驱动构件，所述驱动构件用于将所述芯的旋转也转变为所述芯的轴向移动。

7.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器装置，其中，所述芯被布置成包括相对的芯节段，所述相对的芯节段在相反的轴向方向上远离所述冲洗室延伸，并且其中每个芯节段包括抽吸喷嘴。

8.根据权利要求5或6所述的过滤器装置，其中，所述涡轮位于所述过滤器装置的所述冲洗室内。

9.根据权利要求5或6或8中任一项所述的过滤器装置，并且是围绕所述芯的轴向延伸部的大致盘形的。

10.根据权利要求9所述的过滤器装置，并且所述过滤器装置包括形成在所述涡轮中的至少一个通道组，所述至少一个通道组用于当液体流过所述通道组时在所述涡轮上以及因此在所述芯上施加扭矩。

11.根据权利要求10所述的过滤器装置，其中，所述至少一个通道组是两个通道组，并且其中，当液体流过所述通道组中的第一个通道组时由所述第一个通道组形成的扭矩与当液体流过另一个通道组时由所述另一个通道组形成的扭矩在相反的方向上。

12.根据权利要求9所述的过滤器装置，其中，所述涡轮包括两个盘构件和两个通道组，每个通道组形成在所述盘构件中的相应一个盘构件内，所述通道组中的第一个通道组被布置成当液体流过所述第一个通道组时施加围绕所述芯的轴线在第一旋转方向上的扭矩，并且所述通道组中的第二个通道组被布置成当液体流过所述第二个通道组时施加围绕所述芯的轴线在相反旋转方向上的扭矩。

13.根据权利要求12所述的过滤器装置，其中，所述两个盘构件彼此轴向间隔开。

14.根据权利要求11或12或13所述的过滤器装置，其中，在清洁操作期间，液体不能同时流过所述两个通道组。

15.根据权利要求5或6或8至14中任一项所述的过滤器装置，其中，穿过所述中心中空芯的通路被分成两个分开的通径。

16.根据权利要求15所述的过滤器装置，其中，在所述两个分开的通径之间分隔的屏障位于所述芯的在所述冲洗室内延伸的节段内。

17.根据权利要求16所述的过滤器装置，其中，所述涡轮围绕所述芯大致在所述屏障所处的相同位置处形成。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的过滤器装置，并且所述过滤器装置包括两个滤网过滤器，并且其中，所述两个分开的通径有助于一次仅选择性地清洁所述滤网过滤器中的一个滤网过滤器。

19.根据权利要求18所述的过滤器装置，其中，在清洁操作期间，所述涡轮被布置成被促使沿着所述芯滑动，以便在被清洁的所述滤网过滤器之间转换。

20.根据权利要求18所述的过滤器装置，其中，在清洁操作期间，所述涡轮被布置成被促使围绕所述芯旋转，以便在被清洁的所述滤网过滤器之间转换。

21.根据权利要求1至5中任一项所述的过滤器装置，并且所述过滤器装置包括至少一个螺旋轨道，所述至少一个螺旋轨道沿着所述滤网过滤器的内侧形成，并且在清洁操作期间，所述喷嘴中的至少一些喷嘴通过与所述轨道接合而被保持防止与所述滤网过滤器的所述内侧接合。

22.根据权利要求1至5中任一项所述的过滤器装置，并且所述过滤器装置包括至少一个螺旋轨道，所述至少一个螺旋轨道沿着所述滤网过滤器的内侧形成并且用作用于将所述芯的旋转也转变为所述芯的轴向移动的驱动构件。

23.根据权利要求5至7中任一项所述的过滤器装置，其中，所述涡轮位于所述中心中空芯内。

24.根据权利要求23所述的过滤器装置，其中，所述涡轮位于所述中心中空芯的端部处，可能邻近所述冲洗室。

25.一种过滤器装置，包括清洁机构，所述清洁机构用于清洁所述过滤器装置的至少一个滤网过滤器，所述清洁机构包括中心中空芯和装配到所述芯的抽吸喷嘴，其中，所述过滤器装置还包括至少一个螺旋轨道，所述至少一个螺旋轨道沿着所述滤网过滤器的内侧形成，以用于通过所述清洁机构的至少一部分，例如所述喷嘴中的至少一些喷嘴，与所述轨道之间的接合来引导所述清洁机构的清洁操作。

26.根据权利要求26所述的过滤器装置，其中，所述清洁机构的所述至少一部分与所述轨道之间的所述接合使得阻止所述喷嘴的末端与所述滤网过滤器的内侧接合。

27.根据权利要求25或26所述的过滤器装置，其中，所述芯被布置成在清洁操作期间围绕所述芯的轴线旋转并引导所述清洁操作另外包括通过所述清洁机构的所述至少一部分与所述螺旋轨道之间的接合将所述芯的旋转也转变为所述芯的轴向移动。

28.根据权利要求25至27中任一项所述的过滤器装置，其中，所述螺旋轨道的节段被布置成放置在所述抽吸喷嘴中的至少一些抽吸喷嘴的抽吸末端的横向侧上，以便限制液体从所述横向侧被抽吸到所述喷嘴中，并由此基本上从所述滤网过滤器的所述内侧在大致径向上直接抽吸到所述喷嘴中。

Images