DE112014006316T5 - Filtervorrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Filtervorrichtung enthält ein Gehäuse, das einen Einlass für ein Fluid von der Außenseite und einen Auslass für das darin gefilterte Fluid aufweist; Filterelemente, die Öffnungen an einander gegenüberliegenden Enden haben, in dem Gehäuse vorhanden sind und jeweils das Fluid filtern, indem sie das Fluid in Richtungen von innen nach außen hindurch strömen lassen; Rückspül-Rohre, die aufeinanderfolgend zu unterschiedlichen Zeiten für die Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden jedes Filterelementes aufeinanderfolgend mit den Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden verbunden werden, um so das Filterelement rückzuspülen, indem sie das Fluid in Richtungen von außen nach innen hindurch strömen lassen, Einrichtungen zum Entfernen, die durch den Filter- oder Rückspül-Strom jeweils axial in dem entsprechenden Filterelement bewegt werden und dabei in Kontakt mit dem Innenumfang des Filterelementes gleiten, um so eingefangene Objekte zu entfernen, sowie ein Rohr zum Ableiten von Rückspül-Fluid, das mit der Ableitseite der Rückspül-Rohre verbunden ist und zulässt, dass jedes der durch jede Einrichtung zum Entfernen eingefangener Objekte zur Außenseite abgeleitet wird.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Vorrichtung betrifft eine Filtervorrichtung, die röhrenförmige Filterelemente für Filterung von innen nach außen enthält, die jeweils Öffnungen an in ihrer Längsrichtung einander gegenüberliegenden Enden haben und die gespült werden können, indem Fluid durch die Filterelemente in der umgekehrten Richtung zu der für Filterung geleitet wird, um so an den Filterelementen angelagerte und haftende Objekte zu entfernen. Das heißt, die vorliegende Erfindung betrifft die Filtervorrichtung, die Filterung und Spülen über die einander gegenüberliegenden Enden befindlichen Öffnungen der Filterelemente durchführt und dabei die angelagerten Objekte mit Einrichtungen zum Entfernen angelagerter Objekte entfernt, die in den Filterelementen vorhanden sind und durch den Fluidstrom in der axialen Richtung, der bei Filterung oder beim Spülen erzeugt wird, in ihrer axialen Richtung bewegt werden können.
  • Technischer Hintergrund
  • Herkömmlicherweise werden verschiedene Filtervorrichtungen zum Filtern von Wasser, wie beispielsweise Meerwasser, Wasser aus Seen, Wasser aus Flüssen, Trinkwasser oder Abwasser zu filtern, Flüssigkeiten zu filtern, die verbreitet in der Industrie eingesetzt werden, so beispielsweise Kühlwasser oder Prozessflüssigkeiten für verschiedenartige Vorrichtungen, sowie zum Filtern von Gasen als Bestandteile oder dergleichen, die in einer Chemieanlage oder dergleichen eingesetzt werden, und damit Substanzen, wie beispielsweise Mikroteilchen und Staub, einzufangen und zu entfernen, die in derartigem zu filternden Fluid enthalten sind.
  • Wenn die Filtervorrichtung Filtern über lange Zeiträume durchführt, sammelt sich feste und/oder gelartige Substanzen, wie beispielsweise die Filterelemente aufgefangener Staub, in den Filterelementen akkumuliert. Dadurch erhöht sich der Widerstand der Filtermaterialien gegenüber dem Hindurchtreten des Fluids, sodass die Filtervorrichtung schließlich das Fluid kaum noch filtern kann. Um dieses Problem zu lösen, wird das Filtervermögen der Filterelemente wiederhergestellt, indem beispielsweise periodisch ein als ”Spülen” bezeichneter Vorgang periodisch durchgeführt wird, bei dem es sich um einen Prozess handelt, bei dem Fluid in der umgekehrten Richtung zu der zum Filtern durch die Filterelemente geleitet wird, um so Objekte zu lösen, die an den Filterelementen eingefangen und an ihnen haften.
  • Dieser Spülvorgang ist wirksam, jedoch werden mitunter die an den Filterelementen eingefangenen und haftenden Objekte nicht vollständig entfernt, sodass nach dem Spülen einige Objekte in den Filterelementen eingefangen bleiben. Daher verhindert möglicherweise selbst Wiederholen des Spülvorgangs nicht eine Zunahme des Widerstandes des Filtermaterials gegenüber dem Fluidstrom, wodurch schließlich die Filtervorrichtung das Fluid kaum noch filtern kann. Insbesondere ist es, wenn gelartige Substanzen, wie beispielsweise Staub und/oder Substanzen, wie beispielsweise Staub, der mit stark haftendem Material überzogen ist, fest an den Oberflächen der Filterelemente haften, wie dies beim Filtern von industrieller Flüssigkeit der Fall ist, schwierig, das Filtervermögen der Filterelemente lediglich mittels Spülen wiederherzustellen, bei dem nur Fluid in der umgekehrten Richtung zu der beim Filtern durch die Filterelemente geleitet wird. Dies gilt insbesondere bei einer Filtervorrichtung, die Filterelemente einer Maschenweite von weniger 200 μm enthält.
  • Annähernd das Gleiche gilt für Filtern, das in dem Zustand durchgeführt wird, indem Substanzen, wie beispielsweise faserartiger Staub, in den Filterelementen verheddert sind. Ein derartiger Zustand beim Filtern tritt mit großer Wahrscheinlichkeit insbesondere dann auf, wenn das zu filternde Fluid Mikroorganismen enthält, so beispielsweise beim Filtern von Wasser, wie z. B. Meerwasser, Wasser aus Seen, Wasser aus Flüssen, Trinkwasser oder Abwasser. Wenn beispielsweise Ballastwasser (Meerwasser) in einem Ballasttank eines Schiffs gefiltert wird, werden in der Filtervorrichtung zahlreiche Algen eingefangen, die in dem Meerwasser enthalten sind. Dadurch verheddern sich faserartige Substanzen einschließlich faserartiger Algen und/oder Zellulose-Substanzen in den Filterelementen und können nicht ohne Weiteres aus diesen entfernt werden.
  • Um das oben dargestellte Problem zu lösen, ist eine Filtervorrichtung vorgeschlagen worden, mit der das Filtervermögen der Filterelemente wiederhergestellt werden kann. Ein Beispiel für die Filtervorrichtungen dieses Typs schließt einen Einlasskanal für den zu filternden Strom, einen Auslasskanal für den gefilterten Strom, ein Anzahl paralleler Filterelemente sowie wenigstens einen Spülmechanismus ein. Die Filterelemente öffnen sich an beiden Enden, in die der zu filternde Strom geleitet werden kann, sodass das Filtern durch das Element hindurch aus dem Element nach außen stattfindet. Der Spülmechanismus verbindet abwechselnd die verschiedenen Enden der Elemente an beiden Enden der Filterelemente und bildet einen Ableitkanal für das Rückspülen der Elemente, das mit dem Druck des gefilterten Stroms erzeugt wird. Jedes der Filterelemente ist zwischen seinen Enden zweigeteilt, sodass der mit dem Ende des Elementes verbundene Spülmechanismus Rückspülen nur jeweils für einen Teil der Länge des Elementes bewirkt (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
  • Ein weiteres Beispiel für die Filtervorrichtungen dieses Typs schließt ebenfalls einen Einlasskanal für den zu filternden Strom, einen Auslasskanal für den gefilterten Strom, eine Anzahl paralleler Filterelemente, die an beiden Enden offen sind, sowie einen Spülmechanismus ein. Der Spülmechanismus stellt abwechselnd Verbindung mit den verschiedenen Enden der Elemente an beiden Enden der Filterelemente her und bildet einen Ableitkanal für das Rückspülen der Elemente, das mit dem Druck des gefilterten Stroms bewirkt wird (siehe beispielsweise Patentdokument 2).
  • Liste der Bezugsdokumente
  • Patentdokumente
    • Patentdokument 1: JP 2003-509200 A
    • Patentdokument 2: WO 2007/062763 A1
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Mit der Erfindung zu lösende Probleme
  • Jede der in den Patentdokumenten 1 und 2 offenbarten Filtervorrichtungen führt Rückspülen zum Lösen von an den Filterelementen eingefangenen und anhaftenden Objekten über die Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden jedes der Filterelemente zu unterschiedlichen Zeitpunkten durch. Diese Filtervorrichtungen führen jedoch Rückspülen unter Verwendung des Drucks des Fluidstroms durch. Es ist jedoch schwierig, das Filtervermögen der Filterelemente lediglich mittels Rückspülen wiederherzustellen, bei dem einfach der Druck des Fluidstroms genutzt wird, wenn faserartige Substanzen, wie beispielsweise Staub, in den Filterelementen verheddert sind oder die verhedderten faserartigen Substanzen mit stark klebrigem oder haftendem Material überzogen sind.
  • Um die oben aufgeführten Probleme zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung die Filtervorrichtung, die Filter und Rückspülen über die Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden der Filterelemente durchführt und dabei die eingefangenen Objekte mit den Einrichtungen zum Entfernen eingefangener Objekte entfernt, die in den Filterelementen vorhanden sind und durch den Fluidstrom in der axialen Richtung, der beim Filtern oder Rückspülen erzeugt wird, in ihrer axialen Richtung bewegt werden.
  • Mittel zum Lösen der Probleme
  • Um die oben aufgeführten Probleme zu lösen, enthält die Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gehäuse, mehrere Filterelemente, Rückspülrohre, Einrichtungen z um Entfernen eingefangener Objekte sowie ein Rohr zum Ableiten von Rückspül-Fluid. Das Gehäuse weist einen Fluid-Einlass, der Fluid von einer Außenseite des Gehäuses her einströmen lässt, sowie einen Fluid-Auslass auf, der zulässt, dass das in der Filtervorrichtung gefilterte Fluid zur Außenseite strömt. Die Filterelemente sind in dem Gehäuse parallel zueinander angeordnet. Jedes der Filterelemente hat eine röhrenartige Form mit Öffnungen an einander gegenüberliegenden Enden in einer Längsrichtung desselben und filtert das Fluid, indem es zulässt, dass das Fluid von der Innenseite zur Außenseite durch das Filterelement hindurchtritt. Die Rückspül-Rohre werden aufeinanderfolgend zu unterschiedlichen Zeiten für die Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden jedes der Filterelemente mit den Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden der mehreren Filterelemente verbunden, sodass das Filterelement gespült wird, das mit einem der Rückspül-Rohre verbunden ist, indem zugelassen wird, dass das Fluid von der Außenseite zur Innenseite durch das Filterelement strömt. Die Einrichtungen zum Entfernen eingefangener Objekte befinden sich in den Filterelementen. jede der Einrichtungen zum Entfernen eingefangener Objekte wird durch einen Strom des Fluids in einer axialen Richtung des entsprechenden Filterelementes, der beim Filtern oder Rückspülen erzeugt wird, in dem Filterelement in der axialen Richtung bewegt, wobei ein Außenumfang der Einrichtung zum Entfernen eingefangener Objekte in Kontakt mit einem Innenumfang des Filterelementes gleitet, um so ein durch das Filterelement eingefangenes Objekt zu entfernen. Mit einer Austrittseite der Rückspül-Rohre ist das Rohr zum Ableiten von Rückspül-Fluid verbunden, um das eingefangene Objekt, das mit jeder der Einrichtungen zum Entfernen eingefangener Objekte entfernt worden ist, die durch den beim Rückspülern des entsprechenden Filterelementes erzeugten Fluidstrom bewegt wird.
  • Jede der Einrichtungen zum Entfernen eingefangener Objekte kann eine Beseitigungsbürste sein, die einen Bürsten-Hauptkörper und Borsten aufweist, die an einem Außenumfang des Bürsten-Hauptkörpers eingesetzt sind.
  • Als Alternative dazu kann jede der Einrichtungen zum Entfernen eingefangener Objekte ein klingenförmiger oder spatelförmiger Schaber sein, der aus einem Metall, einem Kunststoff oder Gummi besteht.
  • Die Rückspül-Rohre, die Verbindungsanschlüsse aufweisen, die sequenziell mit den Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden der Filterelemente verbunden werden, können mit Verschlussdeckeln an den Verbindungsanschlüssen versehen sein. Jeder der Verschlussdeckel ist lang genug, um zwei beliebige benachbarte der Öffnungen der Filterelemente abzudecken und erstreckt sich asymmetrisch in Bezug auf das entsprechende Rückspül-Rohr, so dass die asymmetrische Anordnung des Verschlussdeckels an den einen Enden der Filterelemente umgekehrt zu der des Verschlussdeckels an den anderen Enden der Filterelemente ist.
  • Die Verschlussdeckel, die so eingerichtet sind, dass die asymmetrische Anordnung des Verschlussdeckels an den einen Enden der Filterelemente umgekehrt zu der des Verschlussdeckels an den anderen Enden der Filterelemente ist, können so ausgebildet sein, dass, wenn der Verbindungsanschluss einer der Rückspül-Rohre mit einer der Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden eines beliebigen der Filterelemente verbunden ist, die andere der Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden des Filterelementes mit einem längeren Abschnitt eines der Verschlussdeckel verschlossen wird, der sich von dem anderen Rückspül-Rohr aus erstreckt.
  • Jedes der Filterelemente kann mit einem Trennelement versehen sein, das sich an einem Mittelabschnitt in der Längsrichtung des entsprechenden Filterelementes befindet und das so aufgebaut ist, dass es in der Lage ist, den Fluidstrom in dem Filterelement einzuschränken und gleichzeitig zuzulassen, dass ein Teil des Fluids hindurchströmt. In diesem Fall können sich die Einrichtungen zum Entfernen eingefangener Objekte an einander gegenüberliegenden Seiten des Trennelementes in dem Filterelement befinden, d. h. einer Seite, die näher an der einen der an den einander gegenüberliegenden Enden liegt, und einer Seite, die näher an der anderen der Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden liegt.
  • Effekte der Erfindung
  • Bei der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die die Filterelemente enthält, die parallel zueinander in dem Gehäuse angeordnet sind und die jeweils eine röhrenartige Form mit Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden in der Längsrichtung desselben haben, werden die Rückspül-Rohre aufeinanderfolgend mit den Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden der Filterelemente zu unterschiedlichen Zeiten für die Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden jedes der Filterelemente verbunden. Die Rückspül-Röhre ermöglich es, dass die Filtervorrichtung Rückspülen durchführt, indem das Fluid von der Außenseite zur Innenseite durch die Filterelemente geleitet wird. Des Weiteren enthält die Filtervorrichtung darüber hinaus die Einrichtungen zum Entfernen eingefangener Objekte in den Filterelementen. Jeder der Einrichtungen zum Entfernen eingefangener Objekte kann Objekte entfernen, die von dem entsprechenden Filterelement eingefangen werden, indem sie bewirkt, dass ihr Außenumfang in Kontakt mit dem Innenumfang des Filterelementes gleitet und dabei der Fluidstrom in der axialen Richtung des Filterelementes, der beim Filtern oder Rückspülen erzeugt wird, die Einrichtung zum Entfernen eingefangener Objekte in dem Filterelement in seiner axialen Richtung bewegt. So kann mit der Filtervorrichtung jedes der Filterelemente unter Nutzung des Fluidstroms rückgespült werden, der über die Rückspül-Rohre eintritt, während gleichzeitig an dem Innenumfang des Filterelementes eingefangene und haftende Objekte unter Verwendung der entsprechenden Einrichtung zum Entfernen eingeschlossener Objekte entfernt werden, die durch den Fluidstrom in dem Filterelement in seiner axialen Richtung bewegt werden kann. Diese Konstruktion ermöglicht eine stabilere Wiederherstellung des Filtervermögens der Filterelemente als mit den herkömmlichen Methoden, selbst dann, wenn sich faserartige Substanzen, wie Staub, in den Filterelementen verheddert haben, und selbst dann, wenn die verhedderten faserartigen Substanzen mit stark klebendem oder haftendem Material überzogen sind.
  • Die Filtervorrichtung, die wie oben dargestellt, aufgebaut ist, kann als eine Ballastwasser-Behandlungsvorrichtung zum Filtern von Ballastwasser (Meerwasser) in einem Ballasttank eines Schiffs eingesetzt werden. Bei diesem Einsatz kann die Filtervorrichtung leicht faserartige Algen entfernen, die sich in den Filterelementen verheddert haben. Des Weiteren kann die Filtervorrichtung zum Filtern von Wasser, wie beispielsweise Meerwasser, Wasser aus Seen, Wasser aus Flüssen, Trinkwasser oder Abwasser eingesetzt werden, um Flüssigkeiten zu filtern, die verbreitet für industrielle Zwecke eingesetzt werden, so beispielsweise Kühlwasser oder Prozessflüssigkeiten verschiedenartiger Vorrichtungen, sowie auch zum Filtern von Gasen oder dergleichen, die als Bestandteile in einer chemischen Anlage oder dergleichen eingesetzt werden. Bei diesem Einsatz können mit der Filtervorrichtung Substanzen, wie beispielsweise Mikropartikel und Staub, eingefangen und entfernt werden, die in einem derartigen zu filternden Fluid enthalten sind.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine als Schnitt ausgeführte Vorderansicht einer Ausführungsform der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine Schnittansicht der in 1 gezeigten Filtervorrichtung entlang einer Linie A-A.
  • 3 ist eine Schnittansicht der in 1 gezeigten Filtervorrichtung entlang einer Linie B-B.
  • 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Filtervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform, die der Veranschaulichung der Funktionsabläufe derselben dient, und die den Zustand zeigt, in dem eines der Filterelemente das Fluid unter der Bedingung filtert, dass sich keine der Rückspül-Düsen mit einer der Öffnungen des Filterelementes am oberen und am unteren Ende überlappt.
  • 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Filtervorrichtung, die der Darstellung der Funktionsabläufe derselben dient und die den Zustand zeigt, in dem Rückspülen des Filterelementes soeben begonnen hat, unter der Bedingung, dass die Rückspül-Düse die Öffnung am oberen Ende des Filterelementes teilweise überlappt, wobei die Mittelachse der Rückspül-Düse links von der Mittelachse des Filterelementes befindet.
  • 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Filtervorrichtung, die der Darstellung der Funktionsabläufe derselben dient und die den Zustand, in dem das Filterelement rückgespült wird, unter der Bedingung zeigt, dass die Rückspül-Düse mit der Öffnung am oberen Ende des Filterelementes verbunden ist, wobei ihre Mittelachsen miteinander übereinstimmen, und die Öffnung am unseren Ende des Filterelementes durch den Verschlussdeckel vollständig verschlossen wird, der um eine andere Rückspül-Düse herum vorhanden ist.
  • 7 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Filtervorrichtung, die der Darstellung der Funktionsabläufe derselben dient und einen vorübegehenden Zustand, in dem das Filterelement 2 seiner Öffnungen sowohl am oberen als auch am unteren Ende rückgespült wird, unter der Bedingung zeigt, dass die Rückspül-Düse die Öffnung am oberen Ende des Filterelementes teilweise überlappt, wobei sich die Mittelachse der Rückspüldüse rechts von der Mittelachse des Filterelementes 2 befindet und gleichzeitig eine weitere Rückspül-Düse die Öffnung am unteren Ende des Filterelementes teilweise überlappt und sich dabei die Mittelachse der Rückspül-Düse links von der Mittelachse des Filterelementes befindet.
  • 8 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Filtervorrichtung, die der Darstellung der Funktionsabläufe derselben dient und den Zustand, in dem das Filterelement über sein unteres Ende rückgespült wird, unter der Bedingung zeigt, dass die Rückspül-Düse die Öffnung am unteren Ende des Filterelementes teilweise überlappt und sich dabei die Mittelachse der Rückspül-Düse rechts von der Mittelachse des Filterelementes befindet.
  • 9 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Filtervorrichtung, die der Darstellung der Funktionsabläufe derselben dient und den Zustand, in dem das Filterelement weiterhin über sein unteres Ende rückgespült wird, unter der Bedingung zeigt, dass die Rückspül-Düse die Öffnung am unteren Ende des Filterelementes teilweise überlappt und sich dabei die Mittelachse der Rückspül-Düse rechts von der Mittelachse des Filterelementes befindet.
  • 10 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Filtervorrichtung, die der Darstellung der Funktionsabläufe derselben dient und den Zustand, in dem das Filterelement das Fluid filtert, unter der Bedingung zeigt, dass keine der Rückspül-Düsen die Öffnungen am oberen und am unteren Ende des Filterelementes überlappt.
  • 11 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Filtervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform, die der Darstellung der Funktionsabläufe derselben dient und den Zustand, in dem eines der Filterelemente das Fluid filtert, unter der Bedingung zeigt, dass keine der Rückspül-Düsen die Öffnungen am oberen und am unteren Ende des Filterelementes überlappt.
  • 12 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Hauptteils der Filtervorrichtung, die der Darstellung eines weiteren Beispiels des Trennelementes dient.
  • 13 ist eine Schnittansicht der Filtervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform entlang der Linie A-A in 1
  • 14 ist eine Schnittansicht der Filtervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform entlang der Linie B-B in 1
  • 15 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Filtervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform, die der Darstellung der Funktionsabläufe derselben dient und den Zustand zeigt, in dem Rückspülen für den oberen Abschnitt des Filterelementes soeben begonnen hat, unter der Bedingung zeigt, dass die Rückspül-Düse die Öffnung am oberen Ende des Filterelementes überlappt und sich dabei die Mittelachse der Rückspül-Düse links von der Mittelachse des Filterelementes befindet.
  • 16 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Filtervorrichtung, die der Darstellung der Funktionsabläufe derselben dient und den Zustand, in dem der obere Abschnitt des Filterelementes weiter rückgespült wird, unter der Bedingung zeigt, dass die Rückspül-Düse die Öffnung am oberen Ende des Filterelementes teilweise überlappt und sich dabei die Mittelachse der Rückspül-Düse rechts von der Mittelachse des Filterelementes befindet.
  • 17 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Filtervorrichtung, die der Darstellung der Funktionsabläufe derselben dient und den Zustand, in dem das Filterelement das Fluid filtert, unter der Bedingung zeigt, dass sich die Rückspül-Düse von der Öffnung am oberen Ende des Filterelementes entfernt, so dass der Rückspül-Vorgang endet.
  • Ausführungsarten der Erfindung
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist eine später ausgeführte Vorderansicht einer Ausführungsform der Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Filtervorrichtung wird zum Filtern von Wasser, wie beispielsweise Meerwasser (beispielsweise Ballastwasser in einem Schiff), Wasser aus Seen, Wasser aus Flüssen, Trinkwasser oder Abwasser, zum Filtern von Flüssigkeiten, die verbreitet für industrielle Zwecke eingesetzt werden, so beispielsweise Kühlwasser oder Prozessflüssigkeiten für verschiedenartige Vorrichtungen, und auch zum Filtern von Gasen und dergleichen eingesetzt, die als Bestandteile einer chemischen Anlage oder dergleichen zum Einsatz kommen. Mit der Filtervorrichtung werden Substanzen, wie beispielsweise Mikroteilchen und Staub, eingefangen und entfernt, die in derartigem zu filternden Fluid enthalten sind, und sie enthält ein Gehäuse 1, Filterelemente 2, Rückspül-Rohre 3a und 3b, Einrichtungen 4 zum Entfernen eingefangener Objekte sowie ein Rohr 5 zum Ableiten von Rückspül-Fluid, wie dies in 1 dargestellt ist.
  • Das Gehäuse 1 ist eine Außenschale der Filtervorrichtung und in einer Form, wie beispielsweise einer röhrenartigen Form (z.B. zylindrische Form) mit oberer Abdeckung und geschlossenem Boden oder einer quaderartigen Form ausgebildet. Das Gehäuse 1 weist beispielsweise einen Fluid-Einlass 6 an dem unteren Ende der Seitenwand des Gehäuses 1 sowie einen Fluid-Auslass 7 in einem oberen Abschnitt der Seitenwand auf. Der Fluid-Einlass 6 lässt Fluid von der Außenseite einströmen. Der Fluid-Auslass 7 lässt das in der Filtervorrichtung gefilterte Fluid zu der Außenseite strömen. Das Gehäuse 1 besteht aus einem Material, wie beispielsweise Metall oder einem Kunststoff und kann jede beliebige Form und Größe haben, die entsprechend den Bedingungen, wie beispielsweise dem geplanten Einsatz der Filtervorrichtung, dem Typ und Volumen an Flüssigkeit, Gas oder dergleichen, das zu filtern ist, sowie dem Standort bestimmt werden.
  • Trägerplatten 8a und 8b sind jeweils ringförmige Platten, die beispielsweise eine kreisförmige Öffnung in der Mitte haben und jeweils an den Innenseiten oberer und unterer Abschnitte des Gehäuses 1 angebracht sind. Eine zylindrische Wand 9 steht vertikal an den Umfangsrändern der Mittelöffnungen der Trägerplatten 8a und 8b vor. Mehrere Durchgangslöcher 10 sind in jeder der Trägerplatten 8a und 8b ausgebildet. Die Innenwand des Gehäuses 1, die Trägerplatten 8a und 8b und die zylindrische Wand 9, die wie oben dargestellt angeordnet sind, umschließen und umgrenzen einen röhrenartigen ringförmigen Raum.
  • In dem röhrenartigen ringförmigen Raum, der von der Innenwand des Gehäuses 1, den Trägerplatten 8a und 8b sowie der zylindrischen Wand 9 umschlossen wird, sind die mehreren Filterelemente 2 parallel zueinander angeordnet. Jedes Filterelement 2 ist in einer röhrenartigen form, wie beispielsweise einer zylindrischen Form, ausgebildet und lässt zu filterndes Fluid von der Innenseite zur Außenseite durch, um so feste und/oder gelartige Substanzen, wie beispielsweise Staub, der in dem Fluid enthalten ist, einzufahren und herauszufiltern. Das Filterelement 2 weist Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden in seiner Längsrichtung auf. Die Filterelemente 2 sind vertikal in dem Gehäuse 1 angeordnet und diese Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden sind mit den Durchgangslöchern 10 verbunden, die in den Trägerplatten 8a und 8b ausgebildet sind. So ist der von der Innenwand des Gehäuses 1, den Trägerplatten 8a und 8b sowie der zylindrischen Wand 9 umschlossene röhrenartige ringförmige Raum so ausgeführt, dass er eine Filterkammer bildet, mit der das zu filternde Fluid gefiltert wird.
  • Die mehreren Filterelemente 2 sind, wie in 2 und 3 gezeigt, auf einem oder mehreren (beispielsweise drei) konzentrischem/konzentrischen Kreis/en in der röhrenartigen ringförmigen Filterkammer angeordnet, die von der Innenwand des Gehäuses 1, den Trägerplatten 8a und 8b sowie der zylindrischen Wand 9 umschlossen wird. Die Filterelemente 2 auf jedem konzentrischen Kreis sind in einem vorgegebenen Abstand angeordnet, der einzeln für jeden der konzentrischen Kreise festgelegt wird. Die Anzahl der Filterelemente 2 kann sich von einem konzentrischen Kreis zum anderen unterscheiden. Obwohl die Filterelemente 2 in 2 und 3 auf den drei konzentrischen Kreisen angeordnet sind, ist die Anzahl dieser konzentrischen Kreise nicht auf 3 beschränkt, sondern kann eins, zwei oder mehr als vier betragen.
  • Jedes Filterelement 2 muss lediglich zwei mehrschichtige Filtermaterialien enthalten, bei denen das Filtermaterial mit der kleinsten Maschenweite in der innersten Schicht liegt. Beispiele für das Filterelement 2 schließen ein zylindrisches gesintertes Sieb-Filterelement, ein zylindrisches Notch-Wire-Filterelement sowie ein zylindrisches Spaltsieb-Filterelement ein. Das zylindrische gesinterte Sieb-Filterelement kann ausgebildet werden, indem mehrere Metallgeflecht-Schichten gesintert werden, um ihre Formbeständigkeit zu verbessern, und dann diese gesinterten Geflecht- bzw. Siebschichten in eine zylindrische Form gebracht werden. Wenn das gesinterte Sieb-Filterelement eingesetzt wird, kann die Maschenweite der innersten Schicht geeigneter Weise aus dem Bereich von 10 bis 200 μm ausgewählt werden, während die Maschenweite der anderen äußeren Schichten entsprechend aus dem Bereich von 200 bis 5000 μm ausgewählt werden kann. In diesem Fall beeinflussen die Eigenschaften von verstärkendem Geflecht und schützendem Geflecht in den anderen Schichten neben der innersten Schicht die Festigkeit des Filterelementes. Dementsprechend werden die Anzahl, die Maschenweite und der Drahtdurchmesser dieser äußeren Schichten geeigneter Weise so ausgewählt, dass das Filterelement eine erforderliche Festigkeit aufweist. Das Geflecht des Filterelementes 2 kann in Leinwandbindung, Köperbindung, Atlasbindung, Tressenbindung, Köpertressenbindung und/oder dergleichen gewebt sein. Als Alternative dazu kann das Filterelement 2 ausgebildet werden, indem zunächst um Metallgeflecht in der innersten Schicht herum zylindrische perforierte Röhren mit zahlreichen viereckigen Löchern oder ein Verstärkungselement angeordnet wird, das mehrere sich axial erstreckende dünne Stäbe enthält, die nebeneinander angeordnet sind, und dann die entstehenden Schichten gesintert werden. Die Form, Größe und Anzahl der Filterelemente 2 können geeigneter Weise entsprechend den Bedingungen, wie beispielsweise dem geplanten Einsatz und der Filterleistung der Filtervorrichtung, der Größe des Gehäuses 1 sowie dem Typ des zu filternden Fluids ausgewählt werden.
  • Die Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden (oberen und unteren Enden) der mehreren Filterelemente 2 sind, wie in 1 gezeigt, mit den Rückspül-Rohren 3a und 3b verbunden. Die Rückspül-Rohre 3a und 3b werden zum ”Rückspülen” eingesetzt, bei dem es sich um einen Prozess handelt, bei dem Fluid von der Außenseite zur Innenseite umgekehrt zum Filtern durch die Filterelemente 2 geleitet wird, um so an den Filterelementen 2 eingefangene und haftende Objekte zu lösen. Das erste Rückspül-Rohr 3a wird aufeinanderfolgend mit den Öffnungen am oberen Ende des Filterelementes 2 verbunden. Das zweite Rückspül-Rohr 3b wird aufeinanderfolgend mit den Öffnungen am unteren Ende des Filterelementes 2 zu anderen Zeiten als das Rückspül-Rohr 3a verbunden.
  • In 1 ist das erste Rückspül-Rohr 3a kommunizierend mit dem oberen Ende eines hohlen Ableit-Rohrs 11 verbunden, das drehbar in der Mitte des Gehäuses 1 angeordnet ist. Das erste Rückspül-Rohr 3a enthält einen rechten und einen linken Zweig, die sich radial von dem Ableit-Rohr 11 aus erstrecken. In 1 und 2 erstreckt sich der rechte Zweig zu den Öffnungen am oberen Ende des Filterelementes 2 auf dem zweiten konzentrischen Kreis von der Mitte aus. Dementsprechend ist eine Rückspül-Düse 12a des ersten Rückspül-Rohrs 3a, die nach unten gerichtet ist, mit einem der Durchgangslöcher 10 verbunden, die in der oberen Trägerplatte 8a ausgebildet sind. Der linke Zweig erstreckt sich zu den Öffnungen am oberen Ende der Filterelemente 2 auf dem ersten und dem dritten konzentrischen Kreis von der Mitte aus. Dementsprechend sind Rückspül-Düsen 12b und 12c des ersten Rückspül-Rohrs 3a, die nach unten gerichtet sind, mit einem der Durchgangslöcher 10 verbunden, die in der oberen Trägerplatte 8a ausgebildet sind.
  • In 1 ist das zweite Rückspül-Rohr 3b kommunizierend mit dem unteren Ende des hohlen Ableit-Rohrs 11 verbunden. Das zweite Rückspül-Rohr 3b enthält einen rechten und einen linken Zweig, die sich radial von dem Ableit-Rohr 11 aus erstrecken. In 1 und 2 erstreckt sich der rechte Zweig zu den Öffnungen am unteren Ende der Filterelemente 2 auf dem zweiten konzentrischen Kreis von der Mitte aus. Dementsprechend ist eine Rückspül-Düse 13a des zweiten Rückspül-Rohrs 3b, die nach oben gerichtet ist, mit einem der Durchgangslöcher 10 verbunden, die in der unteren Trägerplatte 8b ausgebildet sind. Der linke Zweig erstreckt sich zu den Öffnungen am unteren Ende des Filterelementes 2 auf dem ersten und dem dritten konzentrischen Kreis von der Mitte aus. Dementsprechend sind Rückspül-Düsen 13b und 13c des zweiten Rückspül-Rohrs 3b, die nach oben gerichtet sind, mit einem der Durchgangslöcher 10 verbunden, die in der unteren Trägerplatte 8b ausgebildet sind.
  • Eine Welle 14 ist an dem oberen Ende des Ableit-Rohrs 11 angebracht, das mit dem ersten Rückspül-Rohr 3a verbunden ist. Die Welle 14 erstreckt sich an der Mittelachse des Ableit-Rohrs 11 so nach oben, dass sie aus dem Gehäuse 1 nach oben vorsteht. Ein Getriebe 15 befindet sich an dem vorstehenden Ende der Welle 14 und wird von einem Motor 16 rotierend angetrieben. Der Motor 16 dreht beim rotierenden Antrieb die Welle 14 beispielsweise, wie mit Pfeil P angedeutet, im Uhrzeigersinn. Dadurch dreht sich das erste Rückspül-Rohr 3a in der mit Pfeil P angedeuteten Richtung, so dass die Rückspül-Düsen 12a, 123b und 12c des ersten Rückspül-Rohrs 3a aufeinanderfolgend mit den Öffnungen am oberen Ende der mehreren Filterelemente 2 verbunden werden, die beispielsweise, wie in 2 gezeigt, auf den konzentrischen Kreisen angeordnet sind. Gleichzeitig dreht sich, wie in 3 gezeigt, das zweite Rückspül-Rohr 3b in der mit Pfeil Q angedeuteten Richtung (in einer Schnittansicht entlang der Linie A-A in 1 identisch mit Pfeil P angedeuteten Richtung), so dass die Rückspül-Düsen 13a, 13b und 13c des zweiten Rückspül-Rohrs 3b aufeinanderfolgend mit den Öffnungen am unteren Ende der mehreren Filterelemente 2 verbunden werden.
  • In diesem Fall ist, wie in 2 und 3 gezeigt, die Position, an der das erste Rückspül-Rohr 3a mit dem oberen Ende des Ableit-Rohrs 11 verbunden ist, gegenüber der Position, an der das zweite Rückspül-Rohr 3b mit dem unteren Ende des Ableit-Rohrs 11 verbunden ist, um einen Winkel verschoben, der entsprechend den Anordnungsabständen der Filterelemente 2 festgelegt wird. Dementsprechend werden, wenn der in 1 gezeigte Motor 16 rotierend angetrieben wird und das erste sowie das zweite Rückspül-Rohr 3a und 3b dreht, die Rückspül-Düsen 12a, 12b und 12c an dem ersten Rückspül-Rohr 3a aufeinanderfolgend mit den Öffnungen am oberen Ende der Filterelemente 2 verbunden, während die Rückspül-Düsen 13a, 13b und 13c an dem zweiten Rückspül-Rohr 3b zu anderen Zeiten als bei dem Rückspül-Rohr 3a aufeinanderfolgend mit den Öffnungen am unteren Ende der Filterelemente 2 verbunden werden.
  • 1 zeigt die Filtervorrichtung so, als ob die Rückspül-Düsen 12a, 12b und 12c an dem ersten Rückspül-Rohr 3a mit den Öffnungen am oberen Ende der Filterelemente 2 verbunden wären, deren Öffnungen am unteren Ende mit den Rückspül-Düsen 13a, 13b und 13c an dem zweiten Rückspül-Rohr 3b verbunden sind. Dies ist jedoch lediglich darauf zurückzuführen, dass 1 dadurch vereinfacht wird, dass die in 2 und 3 dargestellte Verschiebung weggelassen wird, d. h. die Tatsache, dass die Position, an der das erste Rückspül-Rohr 3a mit dem Ableit-Rohr 11 verbunden ist, gegenüber der Position, an der das zweite Rückspül-Rohr 3b mit dem Ableit-Rohr 11 verbunden ist, um einen geeigneten Winkel verschoben ist. Tatsächlich sollte keine der Rückspül-Düsen 12 an dem ersten Rückspül-Rohr 3a mit einer der Öffnungen am oberen Ende des Filterelementes 2 verbunden werden, deren Öffnungen am unteren Ende zur gleichen Zeit mit den Rückspül-Düsen 13 an dem zweiten Rückspül-Rohr 3b verbunden werden, wie dies weiter unten unter Bezugnahme auf 4 bis 10 beschrieben ist.
  • Die Einrichtungen 4 zum Entfernen eingefangener Objekte befinden sich in den Filterelementen 2. Jede der Einrichtungen 4 zum Entfernen eingefangener Objekte ist, wie in 4 gezeigt, eine Beseitigungsbürste. Wenn beim Filtern oder Rückspülen ein axialer Fluidstrom in einem der Filterelemente 2 erzeugt wird, bewegt der Fluidstrom die Einrichtung 4 zum Beseitigen eingefangener Objekte in dem Filterelement 2 in der axialen Richtung. Dadurch gleitet der Außenumfang jeder Einrichtung 4 zum Entfernen eingefangener Objekte in Kontakt mit dem Innenumfang des entsprechenden Filterelementes 2 und entfernt eingefangene Objekte aus dem Filterelement 2.
  • Jede der Beseitigungsbürsten 4 wird ausgebildet, indem Borsten 4b an dem Außenumfang eines Bürsten-Hauptkörpers 4a eingesetzt werden, und sie bewegt sich in dem entsprechenden Filterelement 2 entlang einer Mittelachsen-Stange 17 desselben. In der Mitte des Bürsten-Hauptkörpers 4a ist ein Loch ausgebildet, in das die Mittelachsen-Stange 17 eingepasst ist. Der Bürsten-Hauptkörper 4a ist als eine ringförmige Scheibe ausgebildet, die eine vorgegebene Dicke und einen Außendurchmesser hat, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Filterelementes 2. Die Borsten 4b werden in einer ringartigen Struktur an dem Außenumfang des Bürsten-Hauptkörpers 4a so eingesetzt, dass ihre Spitzen beim Gleiten in Kontakt mit dem Innenumfang des entsprechenden Filterelementes 2 sind. Die Borsten 4b müssen lang genug sein, um zuzulassen, dass wenigstens ihre Spitzen mit einem bestimmten Druck in Kontakt mit dem Innenumfang des Filterelementes 2 kommen.
  • Die Borsten 4b können aus jedem beliebigen Material ausgebildet werden, das verbreitet für Borsten von Bürsten eingesetzt wird, so beispielsweise aus Natur- oder Kunstfasern oder Drähten aus Metall, wie Stahl, Kupfer oder Messingdrähten. Die Borsten 4b sind flexibel genug, dass sie durch den Druck des Fluidstroms in den Filterelementen 2 gebogen werden. Wenn die Borsten 4b durch den Fluiddruck gebogen werden, wird durch die Biegung ein Zwischenraum zwischen den Spitzen der Borsten 4b und dem Innenumfang des Filterelementes 2 gebildet, so dass das Fluid durch den Zwischenraum strömen kann.
  • Anschläge 18 sind, wie in 4 gezeigt, an dem oberen und dem unteren Ende der Mittelachsen-Stange 17 in jedem der Filterelemente 2 angebracht. Die Anschläge 18 bringen die Bewegung der entsprechenden Beseitigungsbürste 4 an dem oberen und dem unteren Ende des entsprechenden Filterelementes 2 zum Halten, wenn sich die Beseitigungsbürste 4 in dem Filterelement 2 entlang der Mittelachsen-Stange 17 nach oben und nach unten bewegt. Jeder Anschlag 18 besteht vorzugsweise aus einem stoßdämpfenden Material, wie beispielsweise Gummi, oder aus einer Feder.
  • Das Rohr 5 zum Ableiten von Rückspül-Fluid ist, wie in 1 gezeigt, mit der Ableit-Seite der Rückspül-Rohre 3a und 3b verbunden, d. h. mit dem unteren Ende des Ableit-Rohrs 11. Das Rohr 5 zum Ableiten von Rückspül-Fluid ist als ein gerades Rohr ausgebildet, das in einer radialen Richtung des Gehäuses 1 verläuft. Das Rohr 5 zum Ableiten von Rückspül-Fluid dient dazu, eingefangene Objekte, die von den Einrichtungen 4 zum Entfernen eingefangener Objekte entfernt wurden, die durch den beim Rückspülen der Filterelemente 2 erzeugten Fluidstrom bewegt werden, aus dem Gehäuse 1 nach außen abzuleiten. Ein Verbindungsanschluss-Abschnitt 19 befindet sich an dem unteren Ende des Rohrs 5 zum Ableiten von Rückspül-Fluid und öffnet sich nach oben. Das untere Ende des Ableit-Rohrs 11 ist mit dem Verbindungsanschluss-Abschnitt 19 verbunden. Ein Ableitanschluss 20 an dem vorderen Ende des Rohrs 5 zum Ableiten von Rückspül-Fluid steht aus dem Gehäuse 1 nach außen vor.
  • Das Rohr 5 zum Ableiten von Rückspül-Fluid ist an dem Gehäuse 1 befestigt. An der Verbindungs-Grenzfläche zwischen dem Ableit-Rohr 11 und dem Verbindungsanschluss-Abschnitt 19 am unteren Ende des Rohrs 5 zum Ableiten von Rückspül-Fluid sind ein Lagerungsmechanismus und ein Dichtungsmechanismus vorhanden. Der Lagerungsmechanismus, wie beispielsweise ein Lager, trägt das Ableit-Rohr 11, und der Dichtungsmechanismus verhindert, dass abzuleitende Objekte einem ungefilterten Fluid beigemischt werden. Der Motor 16 dreht, wenn er rotierend angetrieben wird, das Ableit-Rohr 11 und das erste sowie das zweite Rückspül-Rohr 3a und 3b in der mit Pfeil P angedeuteten Richtung unter Verwendung des Verbindungsanschluss-Abschnitts 19 als Drehlagerung, wobei die Verbindungs-Schnittstelle zwischen dem Ableit-Rohr 11 und dem Verbindungsanschluss-Abschnitt 19 abgedichtet gehalten wird.
  • Die wie oben dargestellt aufgebaute Filtervorrichtung filtert beim Filtern Fluid auf die im Folgenden beschriebene Weise. Zunächst wird das zu filternde Fluid, wie mit Pfeil C angedeutet, über den Fluid-Einlass 6 zugeführt. Dadurch strömt das Fluid über die Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden (oberen und unteren Enden) der Filterelemente 2, die parallel zueinander zwischen der oberen und der unteren Trägerplatte 8a und 8b angeordnet sind, in die Filterelemente 2. Das Fluid, das in die Filterelemente 2 eingetreten ist, wird gefiltert, indem es von der Innenseite zur Außenseite durch die Filterelemente 2 hindurch geleitet wird. Beim Filtern wird der Druckunterschied zwischen der Innenseite und der Außenseite jedes Filterelementes 2 vorzugsweise auf ungefähr 0,05 MPa oder weniger eingestellt. Ein derartiger Druckunterschied kann jedoch mitunter beim Filtern maximal 0,5 MPa erreichen. Es ist anzumerken, dass die Bewegung der Beseitigungsbürsten 4 beim Filtern weiter unten beschrieben wird. Beim Filtern werden in den Filterelementen 2 Fremdkörper, wie beispielsweise Plankton und Algen, eingefangen. Das Fluid, das durch Hindurch-Gleiten durch die Filterelemente 2 gefiltert wird, wird, wie mit Pfeil D angedeutet, über den Fluid-Auslass 7 nach außen geleitet.
  • Bei dem Rückspülvorgang, mit dem das Filtervermögen der Filterelemente 1 aufrecht erhalten oder wieder hergestellt wird, wird der Motor 16 rotierend angetrieben und dreht die Welle 14. Dadurch dreht die Welle 14 die Rückspül-Rohre 3a und 3b, die damit verbunden sind, so, dass die Rückspül-Rohre 3a und 3b aufeinanderfolgend mit den Öffnungen an den oberen und den unteren Enden der Filterelemente 2 zu unterschiedlichen Zeitpunkten für die Rückspül-Rohre 3a und 3b verbunden werden können. Dadurch wird ein Druckunterschied zwischen der Innenseite und der Außenseite jedes Filterelementes 2 erzeugt, der bewirkt, dass das Fluid von der Innenseite zur Außenseite durch die Filterelemente 2 hindurch strömt. So werden die Filterelemente 2 mittels Rückspülen gereinigt. Bei diesem Rückspül-Vorgang erreicht der Druckunterschied zwischen der Innenseite und der Außenseite jedes Filterelementes 2 mitunter ungefähr maximal 0,5 MPa. Die mittels Rückspülen entfernten eingefangenen Objekte werden in das Ableit-Rohr 11 eingeleitet und, wie mit Pfeil E angedeutet, über den Ableit-Anschluss 20 des Rohrs 5 zum Ableiten von Rückspül-Fluid, mit dem das untere Ende des Ableit-Rohrs 11 verbunden ist, zur Außenseite abgeleitet.
  • Bei dem Rückspülvorgang werden die Rückspül-Rohre 3a und 3b zu unterschiedlichen Zeiten für die Rückspül-Rohre 3a und 3b aufeinanderfolgend mit den Öffnungen am oberen und am unteren Ende der Filterelemente 2 verbunden. Um einen derartigen Vorgang zu ermöglichen, wird eine erste Ausführungsform geschaffen. In der ersten Ausführungsform sind, wie in 2 und 3 gezeigt, Verschlussdeckel 21 und 22 an Verbindungsanschlüssen der Rückspül-Rohre 3a und 3b vorhanden. Die Verbindungsanschlüsse sind mit den Öffnungen an einander gegenüberliegenden Enden der Filterelemente 2 verbunden. Jeder der Verschlussdeckel 21 und 22 ist lang genug, um zwei beliebige benachbarte Öffnungen der Filterelemente 2 abzudecken. Des Weiteren erstreckt sich jeder Verschlussdeckel 21 asymmetrisch in Bezug auf das Rückspül-Rohr 3a, und erstreckt sich jeder Verschlussdeckel 22 asymmetrisch in Bezug auf das Rückspül-Rohr 3b. Die asymmetrische Anordnung der Verschlussdeckel 21 an den oberen Enden der Filterelemente 2 ist entgegengesetzt zu der der Verschlussdeckel 22 an den unteren Enden der Filterelemente 2.
  • Die Verschlussdeckel 21a, 21b und 21c befinden sich, wie in 2 gezeigt, die den Aufbau des oberen Endes der Filterelemente 2 darstellt, an dem in 1 gezeigten ersten Rückspül-Rohr 3a. Das heißt, die Verschlussdeckel 21a, 21b und 21c befinden sich an den Verbindungsanschlüssen der Rückspül-Düsen 12a, 12b bzw. 12c. Hingegen befinden sich, wie in 3 gezeigt, die den Aufbau des unteren Endes der Filterelemente 2 darstellt, die Verschlussdeckel 22a, 22b und 22c an dem in 1 gezeigten zweiten Rückspül-Rohr 3b. Das heißt, die Verschlussdeckel 22a, 22b und 22c befinden sich an den Verbindungsanschlüssen der Rückspül-Düsen 13a, 13b bzw. 13c. Jeder der Verschlussdeckel 21a bis 21c und 22a bis 22c ist, wie in 2 und 3 gezeigt, in Form einer kreisbogenartigen Platte ausgebildet, die, in Draufsicht, auf die Mittelachse des Ableit-Rohrs 11 zentriert ist. Jeder Verschlussdeckel hat längere und kürzere Abschnitte, die sich in einander entgegengesetzten Richtungen von der entsprechenden Rückspül-Düse aus erstrecken. Die Asymmetrie aufgrund dieser längeren und kürzeren Abschnitte an der Seite des oberen Endes ist entgegengesetzt zu der an der Seite des unten Endes.
  • Die Verschlussdeckel 21 und 22 sind, wie oben beschrieben, asymmetrisch so angeordnet, dass die asymmetrische Anordnung an der Seite des oberen Endes der Filterelemente 2 entgegengesetzt zu der asymmetrischen Anordnung an der Seite des unteren Endes derselben sein kann. Das heißt, die Verschlussdeckel 21 und 22 sind so angeordnet, dass, wenn die Verbindungsanschlüsse des Rückspül-Rohrs 3a mit den Öffnungen am oberen Ende beliebiger Filterelemente 2 verbunden sind, die Öffnungen am unteren Ende dieser Filterelemente 2 mit den längeren Abschnitten der Verschlussdeckel 22 verschlossen werden können. Diese Konstruktion ermöglicht es, dass die Rückspül-Rohre 3a und 3b zu unterschiedlichen Zeiten für die Rückspül-Rohre 3a und 3b aufeinanderfolgend mit den Öffnungen am oberen Ende und am unteren Ende der Filterelemente 2 verbunden werden.
  • Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf 4 bis 10 die Funktionsabläufe der Filtervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, die, wie oben dargestellt, aufgebaut ist, beim Filtern und Rückspülen beschrieben. 4 bis 10 sind jeweils eine vergrößerte Schnittansicht, die integral Schnittansichten entlang der Linie F-F in 2 und der Linie G-G in 3 einschließt. 4 bis 10 zeigen jeweils drei benachbarte der Filterelemente 2, die auf dem dritten konzentrischen Kreis von der Mitte in 2 und 3 aus angeordnet sind. Der Einfachheit halber werden lediglich die Funktionsabläufe für das mittlere der drei benachbarten der Filterelemente 2 beschrieben.
  • 4 zeigt den Zustand, in dem das in der Mitte dargestellte Filterelement (im Folgenden als mittleres Filterelement 2 bezeichnet) das Fluid filtert. In diesem Zustand überlappt keine der Rückspül-Düsen des ersten und des zweiten Rückspül-Rohres 3a und 3b eine der Öffnungen am oberen und am unteren Ende des mittleren Filterelementes 2. Stattdessen überlappen die Rückspül-Düsen 12c und 13C des ersten bzw. des zweiten Rückspül-Rohres 3a und 3b das an der linken Seite in 4 gezeigte Filterelement 2. In 4 hat das Rückspülen für das mittlere Filterelement 2 noch nicht begonnen. In diesem Zustand strömt das über den in 1 gezeigten Fluid-Einlass 6 zugeführte fluid in dem mittleren Filterelement 2 durch die Öffnungen an seinem oberen und seinem unteren Ende. Das Fluid, das in das Filterelement 2 eingetreten ist, wird gefiltert, indem es von der Innenseite zur Außenseite durch das Filterelement 2 geleitet wird. In diesem Fall wird durch den nach oben und den nach unten gerichteten Strom des ungefilterten Fluids, das über die Öffnungen am oberen und am unteren Ende eingetreten ist, die Beseitigungsbürste 4, die in dem Filterelement 2 vorhanden ist, in entgegengesetzte Richtungen gedrückt, so dass die Beseitigungsbürste 4 an einem Gleichgewichtspunkt zwischen den Drücken dieser einander entgegengesetzten Ströme in dem Filterelement 2 zum Halten kommt, so beispielsweise an einem mittleren Abschnitt.
  • 5 zeigt den Zustand, in dem das Rückspülen für das mittlere Filterelement 2 soeben begonnen hat. Das erste und das zweite Rückspül-Rohr 3a und 3b drehen sich in dem in 4 gezeigten Zustand in der mit Pfeil P in 2 angedeuteten Richtung (identisch mit der mit Pfeil Q in 3 angedeuteten Richtung) und bewirken Übergang zu dem in 5 gezeigten Zustand. In 5 überlappt die Rückspül-Düse 12c des ersten Rückspül-Rohrs 3a teilweise die Öffnung am oberen Ende des mittleren Filterelementes 2. Die Mittelachse der Rückspül-Düse 2c liegt links von der Mittelachse des Filterelementes 2. Dieser Zustand bewirkt, dass die Rückspül-Düse 12c das Fluid aus dem Filterelement 2 ansaugt und so bewirkt, dass das Fluid über die Öffnung am oberen Ende des Filterelementes 2 in die Rückspül-Düse 12c einströmt. Dadurch beginnt das Fluid von der Außenseite zur Innenseite durch das Filterelement 2 zu strömen, was bedeutet, dass Rückspülen des Filterelementes 2 beginnt. Hierbei bedeutet die Formulierung ”die Rückspül-Düse 12c saugt das Fluid aus dem Filterelement 2 an”, dass der Druck an der Seite der Rückspül-Düse 12c niedriger ist als der Innendruck des Filterelementes 2 und dass dieser Druckunterschied bewirkt, dass das Fluid auf die Rückspül-Düse 12c zu strömt. Dementsprechend bedeuten die Formulierungen wie ”die Rückspül-Düse saugt das Fluid aus”, dass ”der Druckunterschied bewirkt, dass das Fluid auf die Rückspül-Düse zu strömt”.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird die Öffnung am unteren Ende des mittleren Filterelements 2 nicht vollständig von dem Verschlussdeckel 22c verschlossen, der um die Rückspül-Düse 13c des zweiten Rückspül-Rohrs 3b herum vorhanden ist. So strömt das ungefilterte Fluid über den Zwischenraum in das Filterelement 2. Das Einströmen des ungefilterten Fluids erzeugt einen nach oben gerichteten Strom, und durch diesen nach oben gerichteten Strom wird die Beseitigungsbürste 4 in dem Filterelement 2 entlang der Mittelachsen-Stange 17 nach oben gedrückt. Dadurch gleiten die Borsten 4b an dem Außenumfang der Beseitigungsbürste 4 in Kontakt mit dem Innenumfang eines oberen Abschnitts des Filterelementes 2 und entfernen an dem Innenumfang eingefangene und haftende Objekte.
  • 6 zeigt den Zustand, in dem das mittlere Filterelement 2 rückgespült wird. Das erste und das zweite Rückspül-Rohr 3a und 3b drehen sich in dem in 5 gezeigten Zustand in der gleichen Richtung wie der oben dargestellten und gehen zu dem in 6 gezeigten Zustand über. In 6 ist die Rückspül-Düse 12c des ersten Rückspül-Rohrs 3a mit der Öffnung am oberen Ende des mittleren Filterelementes 2 verbunden, und sind ihre Mittelachsen deckungsgleich miteinander. Die Öffnung am unteren Ende des Filterelementes 2 wird vollständig von dem Verschlussdeckel 22c verschlossen, der um die Rückspül-Düse 13c des zweiten Rückspül-Rohrs 3b herum angeordnet ist. Dieser Zustand bewirkt, dass die Rückspül-Düse 12c das Fluid aus dem Filterelement 2 heraussaugt und so bewirkt, dass das Fluid über die Öffnung am oberen Ende des Filterelementes in das erste Rückspül-Rohr 3a einströmt. Dadurch strömt das Fluid von der Außenseite zur Innenseite durch das Filterelement 2, wobei dies bedeutet, dass das Filterelement 2 weiter rückgespült wird. Gleichzeitig wird, da die Öffnung am unteren Ende des Filterelementes 2 durch den Verschlussdeckel 22c vollständig verschlossen wird, ein von außen nach innen gerichteter Fluidstrom an der Seite des unteren Endes des Filterelementes 2 erzeugt und drückt die Beseitigungsbürste 4 an der Mittelachsen-Stange 17 entlang nach oben, bis die Beseitigungsbürste 4 an dem Anschlag 18 am oberen Ende des Filterelementes 2 anschlägt. Dadurch kommt die Beseitigungsbürste 4 an ihrer obersten Position zum Halten.
  • Die Beseitigungsbürste 4, die nach dem Anschlagen an dem Anschlag 18 zum Halten kommt, verengt den Strömungskanal in dem Filterelement 2. Dementsprechend wirkt der Großteil des Drucks (Rückspül-Druck) aufgrund des Stroms des Rückspül-Fluids auf die Beseitigungsbürste 4. Durch diesen Rückspül-Druck werden die Borsten 4b gebogen, die an dem Innenumfang des Filterelementes 2 angeschlagen haben, und wird ein Zwischenraum zwischen den Borsten 4b und dem Innenumfang des Filterelementes 2 erzeugt. Dadurch strömt das Rückspül-Fluid über die Öffnung am oberen Ende des Filterelementes 2 in die Rückspül-Düse 12c. So strömen die eingefangenen Objekte, die die Beseitigungsbürste 4 von dem Innenumfang des Filterelementes 2 entfernt hat, während sie sich, wie in 5 gezeigt, bewegt hat, über die Rückspüldüse 12c in das erste Rückspül-Rohr 3a ein. Anschließend werden die eingefangenen und entfernten Objekte sowie das Rückspül-Fluid über das in 1 gezeigte Ableit-Rohr 11 in das Rohr 5 zum Ableiten von Rückspül-Fluid eingeleitet und zur Außenseite abgeleitet.
  • 7 zeigt den vorübergehenden Zustand, in dem das mittlere Filterelement 2 über die Öffnungen sowohl an seinem oberen als auch seinem unteren Ende rückgespült wird. Das erste und das zweite Rückspül-Rohr 3a und 3b drehen sich in dem in 6 gezeigten Zustand in der gleichen Richtung wie der oben dargestellten und gehen zu dem in 7 gezeigten Zustand über. In 7 überlappt die Rückspül-Düse 12c des ersten Rückspül-Rohrs 3a teilweise die Öffnung am oberen Ende des mittleren Filterelementes 2, wobei sich die Mittelachse der Rückspül-Düse 12c rechts von der Mittelachse des Filterelementes 2 befindet. Die Rückspül-Düse 13c des zweiten Rückspül-Rohrs 3b überlappt die Öffnung am unteren Ende des Filterelementes 2 teilweise, wobei sich die Mittelachse der Rückspül-Düse 13c links von der Mittelachse des Filterelementes 2 befindet. Dieser Zustand bewirkt, dass die Rückspül-Düse 12c das Fluid aus dem Filterelement 2 heraussaugt, so dass das Fluid über die Öffnung am oberen Ende des Filterelementes 2 in das erste Rückspül-Rohr 3a einströmt. Des Weiteren bewirkt der Zustand, dass die Rückspül-Düse 13c das Fluid aus dem Filterelement 2 heraussaugt, so dass das Fluid über die Öffnung am unteren Ende des Filterelementes 2 in das zweite Rückspül-Rohr 3b einströmt. Dadurch strömt das Fluid von der Außenseite zur Innenseite durch das Filterelement 2, was bedeutet, dass das Filterelement 2 in diesem Zustand weiter rückgespült wird. Der in dem Zustand in 7 durchgeführte Vorgang gleicht bis auf die oben aufgeführten Punkte dem in 6.
  • 8 zeigt den Zustand, in dem das mittlere Filterelement 2 über sein unteres Ende rückgespült wird. Das erste und das zweite Rückspül-Rohr 3a und 3b drehen sich in dem in 7 gezeigten Zustand in der gleichen Richtung wie der oben beschriebenen und gehen zu dem in 8 gezeigten Zustand über. In 8 überlappt die Rückspül-Düse 13c des zweiten Rückspül-Rohres 3b teilweise die Öffnung am unteren Ende des Filterelementes 2, wobei sich die Mittelachse der Rückspül-Düse 13c rechts von der Mittelachse des Filterelementes 2 befindet. Dieser Zustand bewirkt, dass die Rückspül-Düse 13c das Fluid aus dem Filterelement 2 heraussaugt, wo dass das Fluid über die Öffnung am unteren ende des Filterelementes 2 in die Rückspüldüse 13c einströmt. Dadurch strömt das Fluid von der Außenseite zu der Innenseite durch das Filterelement 2, was bedeutet, dass das Rückspülen für das Filterelement 2 über sein unteres Ende gerade begonnen hat. Zu diesem Zeitpunkt ist, da sich der Verschlussdeckel 21c, der um die Rückspül-Düse 12c des ersten Rückspül-Rohrs 3a herum vorhanden ist, in der mit Pfeil P angedeuteten Richtung bewegt hat, die Öffnung am oberen Ende des Filterelementes 2 teilweise geöffnet. So strömt das ungefilterte Fluid über den Zwischenraum zwischen dem Verschlussdeckel 21c und der Öffnung am oberen Ende in das Filterelement 2 hinein. Das Einströmen des ungefilterten Fluids erzeugt einen nach unten gerichteten Strom, und durch diesen nach unten gerichteten Strom wird die Beseitigungsbürste 4 in dem Filterelement 2 an der Mittelachsen-Stange 17 entlang nach unten gedrückt. Dadurch gleiten die Borsten 4b an dem Außenumfang der Beseitigungsbürste 4 in Kontakt mit dem Innenumfang eines unteren Abschnitts des Filterelementes 2 und entfernen an dem Innenumfang eingefangene und haftende Objekte.
  • 9 zeigt den Zustand, in dem das mittlere Filterelement 2 weiterhin über sein unteres Ende rückgespült wird. Das erste und das zweite Rückspül-Rohr 3a und 3b drehen sich in dem in 8 gezeigten Zustand in der gleichen Richtung wie der oben beschriebene und gehen zu dem in 9 gezeigten Zustand über. In 9 überlappt die Rückspüldüse 13c des zweiten Rückspül-Rohrs 3b teilweise die Öffnung am unteren Ende des Filterelementes 2, wobei sich die Mittelachse der Rückspül-Düse 13c rechts von der Mittelachse des Filterelementes 2 befindet. Dieser Zustand bewirkt, dass das Fluid in dem Filterelement 2 über die Öffnung am unteren Ende des Filterelementes 2 in die Rückspül-Düse 13c einströmt. Zu diesem Zeitpunkt ist, da sich der Verschlussdeckel 21c, der um die Rückspül-Düse 12c des ersten Rückspül-Rohrs 3a herum angeordnet ist, in der mit Pfeil P angedeuteten Richtung bewegt hat, die Öffnung am oberen Ende des Filterelementes 2 halb geöffnet. So strömt das ungefilterte Fluid über diese Öffnung in das Filterelement 2 ein. Das Einströmen des ungefilterten Fluids erzeugt einen nach unten gerichteten Strom und durch diesen nach unten gerichteten Strom wird die Beseitigungsbürste 4 in dem Filterelement 2 an der Mittelachsen-Stange 17 entlang nach unten gedrückt, bis die Beseitigungsbürste 4 an dem Anschlag 18 am unteren Ende anschlägt. Dadurch kommt die Beseitigungsbürste 4 an ihrer am weitesten untenliegenden Position zum Halten.
  • Die Beseitigungsbürste 4, die nach Anschlagen an dem Anschlag 18 zum Halten kommt, verengt den Strömungskanal in dem Filterelement 2. Dementsprechend wirkt der Großteil des Drucks (Rückspül-Druck) aufgrund des Stroms des Rückspül-Fluids auf die Beseitigungsbürste 4. Durch diesen Rückspül-Druck werden die Borsten 4b gebogen, die an den Innenumfang des Filterelementes 2 anliegen, und wird ein Zwischenraum zwischen den Borsten 4b und dem Innenumfang des Filterelements 2 erzeugt. Dadurch strömt das Rückspül-Fluid über die Öffnung am unteren Ende des Filterelementes 2 in die Rückspül-Düse 13c ein. So strömen die eingefangenen Objekte, die mit der Beseitigungsbürste 4 von dem Innenumfang des Filterelementes 2 entfernt worden sind, während sie sich, wie in 8 gezeigt, bewegt hat, über die Rückspül-Düse 13c in das zweite Rückspül-Rohr 3b ein. Anschließend werden die eingefangenen und entfernten Objekte sowie das Rückspül-Fluid über das in 1 gezeigte Ableit-Rohr 11 in das Rohr 5 zum Ableiten von Rückspül-Fluid eingeleitet und zur Außenseite abgeleitet.
  • 10 zeigt den Zustand, in dem das mittlere Filterelement 2 das Fluid filtert. Das erste und das zweite Rückspül-Rohr 3a und 3b drehen sich in dem in 9 gezeigten Zustand in der gleichen Richtung wie der oben beschriebenen und gehen zu dem in 10 gezeigten Zustand über. In diesem Zustand überlappt keine der Rückspül-Düsen des ersten und des zweiten Rückspül-Rohrs 3a und 3b eine der Öffnungen am oberen und am unteren Ende des mittleren Filterelementes 2. Stattdessen überlappen die Rückspül-Düsen 12c und 13C des ersten bzw. des zweiten Rückspül-Rohrsw 3a und 3b das auf der rechten Seite in 4 gezeigte Filterelement 2 (im Folgenden als rechtes Filterelement 2 bezeichnet). In 10 wird das rechte Filterelement 2 rückgespült. In diesem Zustand deckt der Verschlussdeckel 21c, der um die Rückspül-Düse 2c des ersten Rückspül-Rohrs 3a herum angeordnet ist, die Öffnung am oberen Ende des mittleren Filterelementes 2 nicht ab. Des Weiteren deckt der Verschlussdeckel 22c, der um die Rückspül-Düse 13c des zweiten Rückspül-Rohrs 3b herum angeordnet ist, die Öffnung am unteren Ende des mittleren Filterelementes 2 nicht ab. So strömt das über den in 1 gezeigten Fluid-Einlass 6 zugeführte Fluid in das mittlere Filterelement 2 über seine Öffnungen am oberen und am unteren Ende. Das Fluid, das in das Filterelement 2 eingetreten ist, wird gefiltert, indem es von der Innenseite zur Außenseite durch das Filterelement 2 geleitet wird. In diesem Fall wird durch den nach oben gerichteten Fluidstrom, der über die Öffnung am unteren Ende eingetreten ist, die in dem Filterelement 2 vorhandene Beseitigungsbürste 4 von der in 9 gezeigten Position aus nach oben gedrückt. Des Weiteren wird die Beseitigungsbürste 4 durch den nach unten gerichteten Fluidstrom, der über die Öffnung am oberen Ende eingetreten ist, nach unten gedrückt. Dadurch kommt die Beseitigungsbürste 4 an einem Gleichgewichtspunkt zwischen den Drücken dieser einander entgegengesetzten Ströme in dem Filterelement 2 zum Halten, so beispielsweise an einem Mittelabschnitt.
  • Anschließend werden die in 4 bis 10 gezeigten Vorgänge zum Filtern und Rückspülen in jedem der Filterelemente 2 durchgeführt. Oben sind lediglich die Funktionsabläufe in dem mittleren der benachbarten drei der in 4 bis 10 gezeigten drei der Filterelemente 2 beschrieben worden. Die gleichen Vorgänge zum Filtern und Rückspülen wie die für das mittlere Filterelement 2 werden jedoch nacheinander in jedem von dem linken und dem rechten dieser drei benachbarten der Filterelemente 2 durchgeführt, wenn sich das erste und das zweite Rückspül-Rohr 3a und 3b in der mit Pfeil P in 2 angedeuteten Richtung (identisch mit der mit Pfeil Q in 3 angedeuteten Richtung) drehen.
  • 11 ist eine vergrößerte Ansicht des Hauptteils einer Filtervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform ist jedes der Filterelemente 2 mit einem Trennelement 23 und zwei Einrichtungen 4 zum Entfernen eingefangener Objekte versehen. Das Trennelement 23 befindet sich in einem Mittelabschnitt in der Längsrichtung des Filterelementes 2 (beispielsweise in der Mitte seiner Länge). Das Trennelement 23 hat einen Aufbau, mit dem der Fluidstrom in dem entsprechenden Filterelement 2 eingeschränkt werden kann, während gleichzeitig ein Teil des Fluids hindurch strömen kann. Die Einrichtungen 4 zum Entfernen eingefangener Objekte befinden sich an den einander gegenüberliegenden Seiten, d. h. an der Seite der oberen Öffnung und der Seite der unteren Öffnung des Trennelementes 23 in dem Filterelement 2.
  • Jedes der Trennelemente 23 setzt in dem mittleren Abschnitt des entsprechenden Filterelementes 2 dem Fluidstrom (insbesondere Fluidstrom beim Rückspülen) darin Widerstand entgegen. Das Trennelement 23 ist in Form einer kreisrunden Scheibe ausgebildet, die einen Außendurchmesser hat, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Filterelementes 2. Das Trennelement 23 ist an der Mittelachsen-Stange 17 beispielsweise am Mittelpunkt in seiner Längsrichtung befestigt. Des Weiteren sind die Anschläge 18 an der Mittelachsen-Stange 17 an der oberen und der unteren Seite des Trennelementes 23 angebracht. Zwischen dem Außenumfang des Trennelementes 23 und dem Innenumfang des Filterelementes 2 ist ein Zwischenraum g ausgebildet. Der Zwischenraum g lässt zu, dass ein Teil des Fluids durch das Trennelement 23 in dem Filterelement 2 hindurch nach oben und nach unten strömt.
  • Es ist anzumerken, dass der Aufbau jedes der Trennelemente 23 nicht auf den in 11 gezeigten beschränkt ist. Als Alternative dazu kann das Trennelement 23 als eine kreisrunde Scheibe ausgebildet sein, die eine oder mehrere Öffnung/en 24 und einen Außendurchmesser hat, der so groß ist wie der Innendurchmesser der Filterelemente 2, so dass, wie in 12 gezeigt, der Fluidstrom blockiert wird. Die Öffnungen 24 befinden sich an geeigneten Punkten in jedem der kreisrunden scheibenförmigen Trennelemente 23 und lassen einen Teil des Fluids durch das Trennelement 23 in dem entsprechenden Filterelement 2 nach oben und nach unten strömen. Zwei oder mehr Öffnungen 24 befinden sich vorzugsweise in der Nähe des Außenumfangs jedes der kreisrunden scheibenförmigen Trennelemente 23 mit einem bevorzugten Abstand zueinander in der Umfangsrichtung.
  • Des Weiteren befindet sich in dem Filterelement 2 die Einrichtung 4A zum Entfernen eingefangener Objekte an der Seite der oberen Öffnung des Trennelementes 23 und befindet sich die zweite Einrichtung 4B zum Entfernen eingefangener Objekte, wie in 11 gezeigt, an der Seite des Trennelementes 23, die näher an der Seite der unteren Öffnung liegt. Jede dieser Einrichtungen 4A und 4B zum Entfernen eingefangener Objekte ist eine in der oben beschriebenen Figur gezeigte Beseitigungsbürste, die ausgebildet wird, indem Borsten 4b an dem Außenumfang einer Borsten-Hauptkörpers 4a eingesetzt werden. Die erste Beseitigungsbürste 4A bewegt sich zwischen dem Anschlag 18 an der oberen Seite des Trennelementes 23 und dem Anschlag 18 an dem oberen Ende des Filterelementes 2 nach oben und nach unten. Die zweite Beseitigungsbürste (4B) bewegt sich zwischen dem Anschlag 18 an der unteren Seite des Trennelementes 23 und dem Anschlag 18 an dem unteren Ende des Filterelements 2 nach oben und nach unten.
  • In der ersten Ausführungsform sind die Verschlussdeckel 21 und 22, wie in 2 und 3 gezeigt, um die Rückspül-Düsen 12 und 13 der Rückspül-Rohre 3a und 3b herum vorhanden. Im Unterschied dazu müssen die Verschlussdeckel 21 und 22 bei der Filtervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform, wie sie in 11 dargestellt ist, nicht vorhanden sein. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die in 11 gezeigten Trennelemente 23 Alternativen zu den Verschlussdeckeln 21 und 22 sind. Jedes der Trennelemente 23 ermöglicht, wie weiter unten beschrieben, die Erzeugung des Rückspül-Stroms, der sich von der Außenseite zur Innenseite durch das entsprechende Filterelement 2 hindurch bewegt.
  • In diesem Fall ist, wie in 13 und 14 gezeigt, die Position, an der das erste Rückspül-Rohr 3a mit dem oberen Ende des Ableit-Rohrs 11 verbunden ist, gegenüber deren Position, an der das zweite Rückspül-Rohr 3b mit dem unteren Ende des Ableit-Rohrs 11 verbunden ist, um einen Winkel (beispielsweise 90°) versetzt, der geeigneter Weise entsprechend den Anordnungsabständen der Filterelemente 2 eingestellt wird. Dementsprechend werden, wenn der in 1 gezeigte Motor 16 rotierend angetrieben wird und das erste sowie das zweite Rückspiel-Rohr 3a und 3b dreht, die Rückspül-Düsen 12 an dem ersten Rückspül-Rohr 3a nacheinander mit den Öffnungen am oberen Ende der Filterelemente 2 verbunden, während die Rückspül-Düsen 13 an dem zweiten Rückspül-Rohr 3b nacheinander zu anderen Zeiten als bei dem Rückspül-Rohr 3a mit den Öffnungen am unteren Ende der Filterelemente 2 verbunden werden. Mit dieser Konstruktion wird verhindert, dass jedes der Filterelemente 2 gleichzeitig über seine Öffnungen am oberen und am unteren Ende rückgespült wird. Die Versetzung der Positionen, an denen das erste und das zweite Rückspül-Rohr 3a und 3b mit dem Ableit-Rohr 11 verbunden sind, ist nicht auf 90° beschränkt. Die Versetzung entsprechend den Anordnungsabständen der Filterelemente geeigneter Weise auf jeden beliebigen Winkel festgelegt werden, durch den verhindert wird, dass jedes der Filterelemente 2 gleichzeitig über die Öffnungen an seinem oberen und seinem unteren Ende rückgespült wird. Die Versetzung kann beispielsweise 30°, 45° oder 60° betragen.
  • Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf 15 bis 17 die Vorgänge zum Filtern und Rückspülen der Filtervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform, die wie oben dargestellt ausgeführt ist, beschrieben. 11 sowie 15 bis 17 sind jeweils eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie H-H in 13. 11 und 15 bis 17 zeigen jeweils drei benachbarte der Filterelemente 2, die auf den dritten konzentrischen Kreis von der Mitte in 13 aus angeordnet sind. Der Einfachheit halber werden nur die Funktionsabläufe für das mittlere der benachbarten drei der Filterelemente 2 beschrieben. Der Zeitpunkt, zu dem die Rückspül-Düse 12 an dem ersten Rückspül-Rohr 3a mit der Öffnung am oberen Ende jedes der Filterelemente 2 verbunden wird, unterscheidet sich von dem Zeitpunkt, zu dem die Rückspül-Düse 13 an dem zweiten Rückspül-Rohr 3b mit der Öffnung am unteren Ende des Filterelementes 2 verbunden wird. So werden die Rückspül-Düsen 12 und 13 nicht gleichzeitig mit den Öffnungen an dem oberen und dem unteren Ende eines der Filterelemente 2 beschrieben. Für jedes der Filterelemente 2 gleichen die Vorgänge zum Filtern und Rückspülen über die Öffnung am oberen Ende weitgehend denjenigen über die Öffnung am unteren Ende. Dementsprechend werden im Folgenden nur die Vorgänge zum Filtern und Rückspülen über die Öffnung am oberen Ende für das Filterelement 2 beschrieben.
  • 11 zeigt den Zustand, in dem das mittlere Filterelement 2 das Fluid filtert. In diesem Zustand überlappt keine der Rückspül-Düsen des ersten und des zweiten Rückspül-Rohrs 3a und 3b eine der Öffnungen am oberen und am unteren Ende des mittleren Filterelementes 2. In 11 das Rückspülen für das mittlere Filterelement 2 noch nicht stattgefunden. In diesem Zustand strömt das über den in 1 gezeigten Fluid-Einlass 6 zugeführte Fluid in das mittlere Filterelement 2 über seine Öffnungen am oberen und am unteren Ende. Das Fluid, das in das Filterelement 2 eingetreten ist, wird gefiltert, indem es über den oberen und den unteren Abschnitt des Filterelementes 2 von der Innenseite zu der Außenseite hindurch tritt. In diesem Fall werden durch die nach oben und nach unten gerichteten Ströme des ungefilterten Fluids, die über die Öffnungen am oberen und am unteren Ende eingetreten sind, die ersten und die zweiten Beseitigungsbürsten 4A und 4B, die sich in dem Filterelement 2 befinden, auf das Trennelement 23 zu gedrückt. Dadurch wird die erste Beseitigungsbürste 4A an den Anschlag 18 an der oberen Seite des Trennelementes 23 gepresst und ihre Bewegung dort zum Halten gebracht und wird die zweite Beseitigungsbürste 4B an den Anschlag 18 an der unteren Seite des Trennelementes 23 gepresst und ihre Bewegung dort zum Halten gebracht.
  • 15 zeigt den Zustand, in dem das Rückspülen für den oberen Abschnitt des mittleren Filterelementes 2 gerade begonnen hat. Das erste Rückspül-Rohr 3a dreht sich in dem in 11 gezeigten Zustand in der mit Pfeil P in 13 angedeuteten Richtung und geht zu dem in 15 gezeigten Zustand über. In 15 überlappt die Rückspül-Düse 12c des ersten Rückspül-Rohrs 3a die Öffnung am oberen Ende des mittleren Filterelementes 2, wobei sich die Mittelachse der Rückspül-Düse 12c links von der Mittelachse des Filterelementes 2 befindet. Dieser Zustand bewirkt, dass die Rückspül-Düse 12c das Fluid aus dem Filterelement 2 heraussaugt, so dass das Fluid über die Öffnung am oberen Ende des Filterelementes 2 in die Rückspül-Düse 2c hinein strömt. Dadurch beginnt das Fluid von der Außenseite zur Innenseite durch den oberen Abschnitt des Filterelementes 2 zu strömen, was bedeutet, dass Rückspülen für den oberen Abschnitt beginnt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Öffnung am unteren Ende des Filterelementes 2 vollständig geöffnet und lässt das ungefilterte Fluid in das Filterelement 2 einströmen. Das Einströmen des ungefilterten Fluids erzeugt einen nach oben gerichteten Strom, und durch diesen nach oben gerichteten Strom wird die untere Beseitigungsbürste 4B an den Anschlag 18 an der unteren Seite des Trennelementes 23 gepresst, so dass die Bewegung der Beseitigungsbürste 4B weiter angehalten wird. Zu diesem Zeitpunkt tritt das Fluid von der Innenseite zur Außenseite durch den unteren Abschnitt des mittleren Filterelementes 2 hindurch, was bedeutet, dass der untere Abschnitt das Fluid weiter filtert.
  • Das ungefilterte Fluid, das über die Öffnung am unteren Ende eingetreten ist, strömt nach oben durch den Zwischenraum g, der zwischen dem Außenumfang de Trennelementes 23 und dem Innenumfang des Filterelementes 2 ausgebildet ist. Der nach oben gerichtete Strom verläuft oberhalb des Trennelementes 23 und drückt die erste Beseitigungsbürste 4A an der Mittelachsen-Stange 17 nach oben. Dadurch gleiten die Borsten 4b an dem Außenumfang dieser oberen Beseitigungsbürste 4A in Kontakt mit dem Innenumfang des oberen Abschnitts des Filterelementes 2 und entfernen an dem Innenumfang eingefangene und anhaftende Objekte.
  • In der zweiten Ausführungsform hat jedes der Trennelemente 23 einen Aufbau, der zulässt, dass, wie oben beschrieben, ein Teil des Fluids in dem entsprechenden Filterelement 2 hindurch strömt. Der Einsatz dieses Aufbaus zielt darauf ab, beim Beginn des Rückspül-Vorgangs für den oberen Abschnitt des Filterelementes 2, wie er in 15 dargestellt ist, zu verhindern, dass das über die Öffnung am unteren Ende eingetretene ungefilterte Fluid direkt über die Öffnung am oberen Ende in die Rückspül-Düse 12c einströmt. Das heißt, der verengte Kanal durch den Zwischenraum g hindurch, der zwischen dem Außenumfang der Trennelementes 23 und dem Innenumfang des Filterelementes 2 gebildet wird, erzeugt einen Widerstand, der einen Druckunterschied zwischen der Innenseite und der Außenseite des Filterelementes 2 bewirkt, wenn die Rückspül-Düse 12c das Fluid aus dem Filterelement 2 heraussaugt, und dieser Druckunterschied bewirkt, dass der obere Abschnitt rückgespült wird. Das heißt, der Druck an der Seite des Rohrs 5 zum Ableiten von Rückspül-Fluid (siehe 1) oder an der Seite der Rückspül-Düse 12c ist niedriger als der innere Druck des Filterelementes 2, und dieser Druckunterschied bewirkt, dass das Fluid über den Zwischenraum g zwischen dem Außenumfang des Trennelementes 23 und dem Innenumfang des Filterelementes 2 strömt (Gleiches gilt für den in 16 gezeigten Zustand).
  • 16 zeigt den Zustand, in dem der obere Abschnitt des Filterelementes 2 weiter rückgespült wird. Das erste Rückspül-Rohr 3a dreht sich in dem in 15 gezeigten Zustand in der gleichen Richtung wie der oben beschriebenen und geht zu dem in 16 gezeigten Zustand über. In 16 überlappt die Rückspül-Düse 12c des ersten Rückspül-Rohrs 3a die Öffnung am oberen Ende des Filterelementes 2 teilweise, wobei die Mittelachse der Rückspül-Düse 12c sich rechts von der Mittelachse des Filterelementes 2 befindet. Zu diesem Zeitpunkt ist die Öffnung am unteren Ende des Filterelementes 2 nach wie vor vollständig geöffnet und lässt das ungefilterte Fluid in das Filterelement 2 einströmen. Das Einströmen des ungefilterten Fluids erzeugt einen nach oben gerichteten Strom, und durch diesen nach oben gerichteten Strom wird die untere Beseitigungsbürste 4B an den Anschlag 18 an der unteren Seite des Trennelementes 23 gepresst, so dass Bewegung der Beseitigungsbürste 46 weiterhin aufgehalten wird. Zu diesem Zeitpunkt tritt das Fluid von der Innenseite zur Außenseite durch den unteren Abschnitt des mittleren Filterelementes 2 hindurch, was bedeutet, dass der untere Abschnitt das Fluid weiter filtert.
  • Dieser Zustand bewirkt, dass die Rückspül-Düse 12c das Fluid aus dem Filterelement 2 heraussaugt, so dass das Fluid über die Öffnung am oberen Ende des Filterelementes 2 in das erste Rückspül-Rohr 3a einströmt. Dadurch strömt das Fluid von der Außenseite zur Innenseite durch den oberen Abschnitt des Filterelementes 2 hindurch, was bedeutet, dass der obere Abschnitt weiter rückgespült wird. Zu diesem Zeitpunkt strömt das ungefiltert Fluid, das über die Öffnung am unteren Ende eingetreten ist, durch den Zwischenraum g nach oben, der zwischen dem Außenumfang des Trennelementes 23 und dem Innenumfang des Filterelementes 2 ausgebildet ist. Der nach oben gerichtete Strom verläuft oberhalb des Trennelementes 23 und drückt die erste Beseitigungsbürste 4A an der Mittelachsen-Stange 17 nach oben. Des Weiteren drückt der durch das Rückspülen erzeugte Fluidstrom die obere Beseitigungsbürste 4A weiter nach oben. Dadurch bewegt sich die Beseitigungsbürste 4A an der Mittelachsen-Stange 17 entlang nach oben, bis die Beseitigungsbürste 4A an dem Anschlag 18 am oberen Ende des Filterelementes 2 anschlägt, wobei die Borsten 4b am Außenumfang der Beseitigungsbürste 4A in Kontakt mit dem Innenumfang des oberen Abschnitts des Filterelementes 2 gleiten, um an dem Innenumfang eingefangene und haftende Objekte zu entfernen. Dann kommt die Beseitigungsbürste 4a an ihrer obersten Position zum Halten.
  • Die erste Beseitigungsbürste 4A, die nach Anschlagen an dem Anschlag 18 zum Halten kommt, verengt den Strömungskanal in dem Filterelement 2. Dementsprechend wirkt der Großteil des Drucks (Rückspül-Druck) aufgrund des Stroms von Rückspül-Fluid auf die Beseitigungsbürste 4A. Durch diesen Rückspül-Druck werden die Borsten 4b gebogen, die an dem Innenumfang des Filterelementes 2 anliegen, und wird ein Zwischenraum zwischen den Borsten 4b und dem Innenumfang des Filterelementes 2 erzeugt. Dadurch strömt das Rückspül-Fluid über die Öffnung am oberen Ende des Filterelementes 2 in die Rückspül-Düse 12c. So strömen die eingefangenen Objekte, die die erste Beseitigungsbürste 4A bei ihrer Bewegung, wie sie in 15 dargestellt ist, von dem Innenumfang des Filterelementes 2 entfernt hat, über die Rückspül-Düse 12c in das erste Rückspül-Rohr 3a. Anschließend werden die eingefangenen und beseitigten Objekte sowie das Rückspül-Fluid über das in 1 gezeigte Ableit-Rohr 11 in das Rohr 5 zum Ableiten von Rückspül-Fluid eingeleitet und zur Außenseite abgeleitet.
  • 17 zeigt den Zustand, in dem das mittlere Filterelement 2 das Fluid filtert. Das erste Rückspül-Rohr 3a dreht sich in den in 16 gezeigten Zustand in der gleichen Richtung wie der oben beschriebenen und geht zu dem in 17 gezeigten Zustand über. In diesem Zustand löst sich die Rückspül-Düse 12c von der Öffnung am oberen Ende des Filterelementes 2, so dass der Rückspülvorgang für den oberen Abschnitt endet. Zu diesem Zeitpunkt überlappt die Rückspül-Düse 12c des ersten Rückspül-Rohrs 3a das rechte Filterelement 2 und wird der obere Abschnitt des rechten Filterelementes 2 rückgespült. In diesem Zustand sind die Öffnungen am oberen und am unteren Ende des mittleren Filterelementes 2 vollständig geöffnet. So strömt das über den in 1 gezeigten Fluid-Einlass 6 zugeführte Fluid in das mittlere Filterelement 2 über seine Öffnungen am oberen und am unteren Ende. Das Fluid, das in das Filterelement 2 eingetreten ist, wird gefiltert, indem es von der Innenseite zu der Außenseite durch das Filterelement 2 hindurch tritt. In diesem Fall wird durch den nach unten gerichteten Fluidstrom, der über die Öffnung am oberen Ende eingetreten ist, die erste Beseitigungsbürste 4A, die sich in dem Filterelement 2 befindet, von der in 16 gezeigten Position aus nach unten gedrückt. Dadurch bewegt sich die erste Beseitigungsbürste 4A nach unten zu dem Anschlag 18 an der oberen Seite des Trennelementes 23, so dass ihre Bewegung zum Halten kommt.
  • Anschließend werden die in 11 und 15 bis 17 gezeigten Filter- und Rückspülvorgänge in jedem der Filterelemente 2 durchgeführt. Oben sind lediglich die Filter- und Rückspülvorgänge über die Öffnung am oberen Ende des Filterelementes 2 beschrieben worden. Jedoch werden annähernd die gleichen Filter- und Rückspülvorgänge wie diejenigen über die Öffnung am oberen Ende über die Öffnung am unteren Ende durchgeführt. Des Weiteren sind oben lediglich die Funktionsabläufe in der mittleren der drei benachbarten der Filterelemente 2, die in
  • 1 sowie 15 bis 17 dargestellt sind, beschrieben worden. Jedoch werden die gleichen Filter- und Rückspülvorgänge wie diejenigen in dem mittleren Filterelement 2 nacheinander in jeden von dem linken und dem rechten dieser drei benachbarten der Filterelemente 2 durchgeführt, wenn sich das erste und das zweite Rückspül-Rohr 3a und 3b in der mit Pfeil P in 13 angedeuteten Richtung drehen (identisch mit der mit Pfeil Q in 14 angedeuteten Richtung).
  • In der obenstehenden Beschreibung ist jede der Einrichtungen 4 zum Entfernen eingefangener Objekte, beispielsweise eine Beseitigungsbürste. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Einrichtung 4 zum Entfernen eingefangener Objekte muss lediglich durch beim Filtern oder Rückspülen erzeugten Fluidstrom in dem entsprechenden Filterelement 2 in seiner axialen Richtung bewegt werden können und an dem Außenumfang ein Element aufweisen, das in Kontakt mit dem Innenumfang des Filterelementes 2 gleiten und eingefangene Objekte von dem Innenumfang entfernen können muss.
  • Beispielsweise kann die Einrichtung 4 zum Entfernen eingefangener Objekte als Alternative dazu ein klingenförmiger oder spatelförmiger Schaber oder dergleichen sein, der aus einem Metall, einem Kunststoff oder Gummi besteht.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gehäuse
    2
    Filterelement
    3a
    erstes Rückspül-Rohr
    3b
    zweites Rückspül-Rohr
    4, 4A und 4B
    Einrichtung zum Entfernen eingefangener Objekte (Beseitigungsbürste)
    4a
    Bürstenhauptkörper
    4b
    Borsten
    5
    Rohr zum Ableiten von Rückspül-Fluid
    6
    Fluid-Einlass
    7
    Fluid-Auslass
    8a und 8b
    Trägerplatte
    9
    zylindrische Wand
    10
    Durchgangsloch in Trägerplatte
    11
    Ableit-Rohr
    12a, 12b und 12c
    Rückspül-Düse von erstem Rückspül-Rohr
    13a, 13b und 13c
    Rückspül-Düse von zweitem Rückspül-Rohr
    17
    Mittelachsen-Stange
    18
    Anschlag
    20
    Ableitanschluss von Rohr zum Ableiten von Rückspül-Fluid
    21a, 21b und 21c
    Verschlussdeckel von ersten Rückspül-Rohr
    22a, 22b und 22c
    Verschlussdeckel von zweiten Rückspül-Rohr
    23
    Trennungselement
    24
    Öffnung

Claims (6)

  1. Filtervorrichtung, die umfasst: ein Gehäuse, das einen Fluid-Einlass, der Fluid von einer Außenseite des Gehäuses einströmen lässt, sowie einen Fluid-Auslass hat, der das Fluid, das in der Filtervorrichtung gefiltert worden ist, zu der Außenseite strömen lässt; eine Vielzahl von Filterelementen, die parallel zueinander in dem Gehäuse angeordnet sind und von denen jedes eine röhrenartige Form mit Öffnungen an einander gegenüberliegenden Enden in einer Längsrichtung desselben hat und das Fluid filtert, indem es das Fluid von der Innenseite zur Außenseite durch das Filterelement hindurchtreten lässt. Rückspül-Rohre, die aufeinanderfolgend mit den Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden der Vielzahl von Filterelementen zu unterschiedlichen Zeiten für die Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden jedes der Filterelemente verbunden werden, um so das Filterelement rückzuspülen, das mit einem der Rückspül-Rohre verbunden ist, indem zugelassen wird, dass das Fluid von der Außenseite zu der Innenseite durch das Filterelement hindurch strömt; Einrichtungen zum Entfernen eingefangener Objekte, die in den Filterelementen vorhanden sind und durch einen Strom des Fluids in der axialen Richtung, der beim Filtern oder beim Rückspülen erzeugt wird, in einer axialen Richtung des entsprechenden Filterelementes in dem Filterelement bewegt werden können, wobei ein Außenumfang der Einrichtung zum Entfernen eingefangener Objekte in Kontakt mit einem Innenumfang des Filterelementes gleitet, um ein durch das Filterelement eingefangenes Objekt zu entfernen; und ein Rohr zum Ableiten von Rückspül-Fluid, mit dem das eingefangene Objekt, das durch jede der Einrichtungen zum Entfernen eingefangener Objekte entfernt worden ist, die durch den beim Rückspülen des entsprechenden Filterelementes erzeugten Fluidstrom bewegt wird, aus dem Gehäuse nach außen abgeleitet wird, wobei das Rohr zum Ableiten von Rückspül-Fluid mit einer Ableitseite der Rückspül-Rohre verbunden ist.
  2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, wobei jede der Einrichtungen zum Entfernen eingefangener Objekte eine Beseitigungsbürste ist, die einen Bürsten-Hauptkörper und Borsten hat, die an einem Außenumfang des Bürsten-Hauptkörpers eingesetzt sind.
  3. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, wobei jede der Einrichtungen zum Entfernen eingefangener Objekte ein klingenförmiger oder spatelförmiger Schaber ist, der aus einem Metall, einem Kunststoff oder Gummi besteht.
  4. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Rückspül-Rohre Verbindungsanschlüsse aufweisen, die aufeinanderfolgend mit den Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden der Filterelemente 2 verbunden werden, und mit Verschlussdeckeln an den Verbindungsanschlüssen versehen sind, wobei jeder der Verschlussdeckel lang genug ist, um beliebige zwei benachbarte der Öffnungen der Filterelemente abzudecken, und sich asymmetrisch so in Bezug auf das entsprechende Rückspül-Rohr erstreckt, das die asymmetrische Anordnung des Verschlussdeckels an einen Enden des Filterelementes entgegengesetzt zu der des Verschlussdeckels an den anderen Enden der Filterelemente ist.
  5. Filtervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Verschlussdeckel, die so eingerichtet sind, dass die asymmetrische Anordnung des Verschlussdeckels an den einen Enden der Filterelemente gesetzt zu der des Verschlussdeckels an den anderen Enden der Filterelemente ist, so ausgebildet sind, dass, wenn der Verbindungsanschluss eines der Rückspül-Rohre mit einer der Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden eines beliebigen der Filterelemente verbunden ist, die andere der Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden des Filterelementes von einem längeren Abschnitt eines der Verschlussdeckel verschlossen wird, der sich von dem anderen Rückspül-Rohr aus erstreckt.
  6. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jedes der Filterelemente mit einem Trennelement versehen ist, das an einem Mittelabschnitt des entsprechenden Filterelementes in der Längsrichtung vorhanden ist und einen Aufbau hat, mit dem der Fluidstrom in dem Filterelement eingeschränkt werden kann, während gleichzeitig ein Teil des Fluids hindurch strömen kann, und die Einrichtungen zum Entfernen eingefangener Objekte in dem Filterelement an einander gegenüberliegenden Seiten vorhanden sind, d. h. einer Seite, die näher an einer der Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden liegt, und einer Seite, die näher an der anderen der Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden des Trennelementes liegt.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10058803B2 (en) * 2015-12-18 2018-08-28 Synfuel Americas Corporation Filter assembly and method of use
DE102017004661A1 (de) * 2017-05-08 2018-11-08 Hydac Process Technology Gmbh Filtervorrichtung
US10442712B2 (en) * 2017-06-23 2019-10-15 Nanjing University, Nanjing University & Yancheng Academy of Environmental Protection Technology and Engineering Membrane bioreactor for strengthening membrane fouling control and method thereof
DE112018006379T5 (de) * 2017-12-14 2020-09-03 Koki Holdings Co., Ltd. Entstauber
CN108043123A (zh) * 2017-12-15 2018-05-18 安徽喜尔奇日用品有限公司 一种易于更换清洗的家用空气净化装置
CN108079642A (zh) * 2018-02-08 2018-05-29 江苏优耐特过滤装备有限公司 刮刀自清洗过滤器
KR101853898B1 (ko) * 2018-03-12 2018-05-02 권영준 선박 평형수 필터장치
CN109200658B (zh) * 2018-11-16 2021-11-30 蚌埠碧水蓝环境科技有限公司 一种污水过滤装置
KR102075112B1 (ko) * 2019-05-27 2020-02-10 주식회사 미드니 원심 분리와 캔들형 막여과를 융합한 자동 역세필터 시스템
DK3782711T3 (da) * 2019-08-19 2022-07-11 Alfa Laval Moatti Filtreringsenhed med forbedret afdækningsindretning
US20220323886A1 (en) * 2021-04-08 2022-10-13 Chevron U.S.A. Inc. Filtration System and Method
CN113413660B (zh) * 2021-06-18 2022-11-15 湖北恒通石化设备有限公司 石油分离过滤装置及其过滤系统
CN113617099A (zh) * 2021-08-11 2021-11-09 黄为可 一种用于过滤滑油和燃油的全自动反冲洗自清洁滤器
CN114832487B (zh) * 2022-05-23 2023-07-18 宿州中粮生物化学有限公司 自清洁式过滤设备及其控制方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3318452A (en) 1966-02-01 1967-05-09 Renard P Adams Backwash means for an open ended multiple tube filter assembly
US3623607A (en) 1969-07-28 1971-11-30 Gulf Oil Corp Filter assembly
IL40046A (en) 1972-08-03 1976-03-31 Evron Kibbutz Hashomer Hatzair Self cleaning filter
JPS61149214A (ja) 1984-12-25 1986-07-07 Japan Organo Co Ltd 濾過装置
US4835001A (en) 1987-09-09 1989-05-30 The Proctor & Gamble Company Baked goods made with sucrose fatty acid esters
DE4030084C2 (de) 1990-09-22 1999-09-30 Boll & Kirch Filter Rückspülfilter
DE4128210C2 (de) 1991-08-26 1994-04-21 Mann & Hummel Filter Filter für Flüssigkeiten
DE4345412C2 (de) 1993-11-26 1999-11-11 Boll & Kirch Filter Filterkerze
US5817158A (en) * 1994-04-28 1998-10-06 Air Equipment & Engineering, Inc. Air/foreign material separator
FI110483B (fi) * 1999-09-20 2003-02-14 Parker Hannifin Oy Suodatuslaitteisto
DE10024402C2 (de) 2000-05-19 2002-03-07 Boll & Kirch Filter Rückspülfilter, insbesondere für die Wasserfilterung und Verfahren zu deren Rückspülung
US7093721B2 (en) 2003-09-03 2006-08-22 Delaware Corporation Formation, Inc. Filter assembly with sealed, magnetically coupled cleaning head actuator
ATE423607T1 (de) 2005-12-01 2009-03-15 Boll & Kirch Filter Rückspülfilter und zugehöriges filterelement
DE202005018853U1 (de) 2005-12-01 2007-04-05 Boll & Kirch Filterbau Gmbh Rückspülfilter und Filterelement hierfür
DE102011007003C5 (de) 2011-04-07 2016-09-08 Georg Schünemann GmbH Bernoulli-Filter und Verfahren zum Filtrieren von Flüssigkeiten
JP5759336B2 (ja) 2011-10-27 2015-08-05 富士フィルター工業株式会社 濾過装置
WO2013111682A1 (ja) 2012-01-24 2013-08-01 富士フィルター工業株式会社 濾過装置
JP5864282B2 (ja) 2012-01-24 2016-02-17 富士フィルター工業株式会社 濾過装置
KR101414789B1 (ko) 2012-06-22 2014-07-03 주식회사고려필터 백워싱 필터 장치
WO2015107624A1 (ja) 2014-01-15 2015-07-23 富士フィルター工業株式会社 フィルターエレメント及び濾過装置

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Publication number Publication date
WO2015114812A1 (ja) 2015-08-06
US20170151512A1 (en) 2017-06-01
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