DE202008009426U1 - filter - Google Patents
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Abstract
Filter (10) zum Reinigen eines Fluids, insbesondere einer Flüssigkeit, mit einem Filterelement (1; 14; 20), das in einem Filterbetrieb in einer Hauptströmungsrichtung (4) von der Flüssigkeit durchströmt oder umströmt wird und an dem sich im Filterbetrieb ein Filterkuchen bildet, und mit einer Absaugeinrichtung, durch die zumindest in einem Teilbereich des Filterelements (1; 14; 20) der Filterkuchen absaugbar ist, wobei das Filterelement (1; 14; 20) eine Vielzahl von jeweils an einem festen Ende mit einer Basisschicht (2) des Filterelementes (1; 14; 20) verbundenen Fasern (3) umfasst, die zumindest abschnittsweise zur Hauptströmungsrichtung (4) der Flüssigkeit quer angeordnet sind und zu einer Absaugströmungsrichtung (9) parallel ausgerichtet sind oder durch das Absaugen zu dieser Absaugströmungsrichtung (9) parallel ausrichtbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptströmungsrichtung (4) an der Basisschicht (2) entlang führt.filter (10) for cleaning a fluid, in particular a fluid, with a filter element (1; 14; 20) operating in a filter mode in a main flow direction (4) of the liquid flows through or is flowed around and at the forms a filter cake in filter operation, and with a suction device, by the at least in a partial region of the filter element (1; 14; 20) of the filter cake is sucked, wherein the filter element (1; 14; 20) a plurality of each at a fixed end with a Base layer (2) of the filter element (1; 14; 20) connected fibers (3), which at least in sections to the main flow direction (4) the liquid are arranged transversely and to a Absaugströmungsrichtung (9) are aligned in parallel or by the suction to this Absaugströmungsrichtung (9) are aligned parallel, characterized in that the Main flow direction (4) along the base layer (2) along leads.
Description
Die Erfindung betrifft einen Filter zum Reinigen eines Fluids, insbesondere einer Flüssigkeit, mit einem Filterelement, das in einem Filterbetrieb in einer Hauptströmungsrichtung von der Flüssigkeit durchströmt oder umströmt wird und an dem sich beim Filtern der Flüssigkeit ein Filterkuchen bildet, und mit einer Absaugeinrichtung, durch die zumindest in einem Teilbereich des Filterelementes der Filterkuchen abgesaugt werden kann. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben des Filters.The The invention relates to a filter for cleaning a fluid, in particular a liquid, with a filter element in one Filter operation in a main flow direction flows through the liquid or is flowed around and at the filter while the liquid forms a filter cake, and with a suction through at least in a portion of the filter element of the filter cake can be sucked off. Furthermore, the invention relates to a method to operate the filter.
Aus
der
In
der
Neben den Oberflächenfiltern sind auch so genannte Tiefenfilter bekannt, die in der Regel aus Zellulose oder Glasfasern („Filtervlies") bestehen. Bei Tiefenfiltern werden die Schmutzpartikel im Inneren des „Filtervlieses" zurückgehalten. In ihrem Wirkungsgrad sind sie effektiver als Oberflächenfilter und zeichnen sich durch eine hohe Aufnahmekapazität von Schmutzpartikeln aus. Die Untergrenze einer wirtschaftlichen Feinstfilterung liegt dabei niedriger als die Untergrenze einer wirtschaftlichen Feinstfilterung bei Oberflächenfiltern.Next The surface filters are also called depth filters known, which are usually made of cellulose or glass fibers ("filter fleece") consist. With depth filters, the dirt particles in the interior The efficiency of the "filter fleece" they are more effective than surface filters and paint through a high absorption capacity of dirt particles out. The lower limit of economic ultrafiltration lies it is lower than the lower limit of economic ultrafiltration in surface filters.
Tiefenfilter können im Allgemeinen nicht gereinigt und nicht wieder verwendet werden, sieht man von den Sandfiltern ab, die auch den Tiefenfiltern zugeordnet werden können. Entsprechend ist die Lebensdauer von Tiefenfiltern begrenzt. Nachteile von Sandfiltern bestehen darin, dass Sandfilter einen vergleichsweise großen Raumbedarf haben und ein Spülen oder Reinigen mit einem hohen Verbrauch an Spülflüssigkeit einhergeht.depth filter generally can not be cleaned and not again can be used, apart from the sand filters, which also the Depth filters can be assigned. Corresponding is limits the lifetime of depth filters. Disadvantages of sand filters are that sand filters a comparatively large Have space and a rinse or clean with a high consumption of flushing fluid is associated.
Aus
der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Filter bereitzustellen, der eine Filtration von Feinstpartikel ermöglicht, einen geringen Raumbedarf aufweist, wirtschaftlich betrieben werden kann und dessen Lebensdauer möglichst groß ist.Of the The invention therefore has for its object to provide a filter, which allows a filtration of Feinstpartikel, a has low space requirements, can be operated economically and whose life is as large as possible.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mit der Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele können den Unteransprüchen entnommen werden.The The object underlying the invention is with the feature combination solved according to claim 1. Preferred embodiments may to be taken from the dependent claims.
Das Filterelement des erfindungsgemäßen Filters umfasst eine Vielzahl von Fasern, die zumindest abschnittsweise zur Hauptströmungsrichtung des Mediums quer angeordnet sind und zu einer Absaugströmungsrichtung parallel ausgerichtet sind oder durch das Absaugen zu dieser Absaugströmungsrichtung parallel ausrichtbar sind. Sind die einzelnen Fasern parallel zur Absaugströmungsrichtung ausgerichtet, so lassen sich Schmutzpartikel, die sich zwischen den einzelnen Fasern verfangen haben, längs der parallel ausgerichteten Fasern in einfacher Weise absaugen. Bei dieser Ausrichtung bilden die Fasern praktisch keinen Strömungswiderstand für die Schmutzpartikel, die durch die Absaugeinrichtung von dem Filterelement getrennt werden sollen.The Filter element of the filter according to the invention comprises a plurality of fibers, at least in sections to the main flow direction of the Mediums are arranged transversely and to a Absaugströmungsrichtung are aligned in parallel or by the suction to this Absaugströmungsrichtung are aligned parallel. Are the individual fibers parallel to the Suction flow direction aligned, so can be dirt particles, which have caught between the individual fibers, along suck the parallel aligned fibers in a simple manner. In this orientation, the fibers form virtually no flow resistance for the dirt particles passing through the suction device of to be separated from the filter element.
Der erfindungsgemäße Filter zeichnet sich dadurch aus, dass die Hauptströmungsrichtung an der Basisschicht entlang führt. Dies bedeutet, dass das Filterelement mit seiner Basisschicht quer angeströmt wird, wobei die Flüssigkeit in Hauptströmungsrichtung gesehen eine Vielzahl von hintereinander angeordneten Fasern passieren muss.Of the inventive filter is characterized from that the main flow direction at the base layer along leads. This means that the filter element with its base layer is flowed transversely, wherein the liquid seen in the main flow direction a plurality of arranged one behind the other Fibers must pass.
Die Fasern sind jeweils an einem festen Ende mit der Basisschicht des Filterelementes verbunden. Die Basisschicht kann dabei ein Gewebe sein. Das Gewebe kann dabei aus einem gleichen Material wie die Fasern selbst bestehen. Alternativ ist es möglich, dass die Basisschicht aus einem anderen Material ist, an dem die Fasern in geeigneter Weise befestigt sind. Die Fasern können aus Kunststoff sein, vorzugsweise aus einem Polymer.The Fibers are each at a fixed end to the base layer of the Filter element connected. The base layer can be a tissue. The fabric can be made of the same material as the fibers exist yourself. Alternatively it is possible that the base layer is of a different material to which the fibers are suitable Way are attached. The fibers can be made of plastic, preferably of a polymer.
Die Fasern können ein bewegliches Ende aufweisen. Dies kann zum einen ein freies Ende sein, so dass eine Faser die Form eines Haares aufweist, das an einem Ende befestigt und an dem anderen Ende frei ist. Zum anderen können die Fasern jeweils als Schlingen ausgebildet sein, wobei dann das bewegliche Ende die Schlingenrundung beziehungsweise der Schlingenbogen ist. Die durch das Absaugen verursachte Aufrichtung oder Ausrichtung der Fasern soll vorzugsweise die gesamte Länge der Fasern erfassen. Damit wäre eine Faser vom festen Ende bis zum freien Ende parallel zur Absaugströmungsrichtung ausgerichtet.The fibers may have a movable end. This can be a free end, so that a fiber has the shape of a hair, which is attached at one end and free at the other end. On the other hand, the fibers may each be formed as loops, in which case the movable end is the loop rounding or the loop loop. The erection or orientation of the fibers caused by the suction should preferably cover the entire length of the fibers. Thus, a fiber from the fixed end to the free end would be aligned parallel to Absaugströmungsrichtung.
Die Fasern können oberflächenbeschichtet sein. Beispielsweise kann eine schmutzabweisende Oberflächenschicht vorgesehen sein, so dass sich Schmutzpartikel, die sich zwischen den Fasern verfangen haben, gut aus diesen absaugen lassen, wenn die Fasern durch das Absaugen in Absaugströmungsrichtung parallel ausgerichtet sind. Alternativ oder zusätzlich können die Fasern eine besondere Oberflächenstruktur aufweisen, durch die der Schmutz abgewiesen wird (Lotos-Effekt).The Fibers can be surface-coated. For example can provide a dirt-repellent surface layer Be so that there are dirt particles that are between the fibers have caught good, suck off these well when the fibers by sucking in Absaugströmungsrichtung in parallel are aligned. Alternatively or additionally the fibers have a special surface structure, through which the dirt is rejected (lotus effect).
Die Fasern können in Reihen angeordnet sein, die sich quer zur Hauptströmungsrichtung erstrecken. Dabei können die Fasern einer Reihe zu den Fasern einer benachbarten Reihe versetzt angeordnet sein. Somit trifft die Flüssigkeit auf eine Vielzahl von Fasern, die in Hauptströmungsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind. Die Flüssigkeit muss sich dabei den Weg durch die versetzt zueinander angeordneten Fasern suchen, wobei sich dann Schmutzpartikel zwischen den einzelnen Fasern verfangen.The Fibers may be arranged in rows that are transverse extend to the main flow direction. It can the fibers of one row are offset to the fibers of an adjacent row be arranged. Thus, the liquid meets one Variety of fibers in the main flow direction to each other are arranged offset. The liquid must be there looking for the path through the staggered fibers, which then entrap dirt particles between the individual fibers.
Die Fasern können einen runden Querschnitt aufweisen, können aber auch in ihrem Querschnitt anders ausgebildet sein. Beispielsweise könnte der Querschnitt mehreckig, oval oder sichelförmig ausgebildet sein. Die Fasern können dabei zur Hauptströmungsrichtung so angeordnet sein, dass eine längere Seite des Querschnitts (zum Beispiel des ovalen Querschnitts) quer zur Hauptströmungsrichtung verläuft. Bei einem sichelförmigen Querschnitt kann der konkave Teil des Querschnitts zur Hauptströmungsrichtung gewandt sein, so dass sich in dem konkav geschnittenen Bereich vor einer Faser Schmutzpartikel sammeln können.The Fibers may have a round cross section but also be designed differently in their cross section. For example the cross-section could be polygonal, oval or sickle-shaped be educated. The fibers can thereby to the main flow direction be arranged so that a longer side of the cross section (For example, the oval cross section) transverse to the main flow direction runs. In a crescent-shaped cross-section can the concave part of the cross section to the main flow direction be facing, so that in front of the concave section a fiber can collect dirt particles.
Die Fasern können einen Querschnitt aufweisen, der in Längsrichtung der Fasern variiert. Beispielsweise können die Fasern im Bereich des festen Endes breiter oder dicker ausgebildet sein als im Bereich des freien Endes.The Fibers may have a cross-section which is longitudinal the fibers varies. For example, the fibers in the Be formed area of the fixed end wider or thicker than in the area of the free end.
Zudem können mehrere Gruppen von unterschiedlichen Fasern vorgesehen sein, wobei sich die Fasern einer Gruppe in Form, Größe, Material und/oder Eigenschaft von den Fasern einer anderen Gruppe unterscheiden. Beispielsweise können somit die Fasern unterschiedlich lang sein, unterschiedliche Querschnitte und/oder aus unterschiedlichen Materialien sein.moreover can provide several groups of different fibers be the fibers of a group in shape, size, Material and / or property of the fibers of another group differ. For example, thus the fibers can be different be long, different cross sections and / or different materials be.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Absaugeinrichtung wenigstens eine Absaugdüse auf, die auf das Filterelement gerichtet ist und bezogen auf das Filterelement bewegbar ist. Somit kann die wenigstens eine Absaugdüse, die im Strömungsquerschnitt vorzugsweise rund ausgebildet ist, das gesamte Filterelement abfah ren und sukzessive den Filterkuchen abtragen. Auch ist es möglich, dass die Absaugdüse, ortsfest ist, und das Filterelement bewegbar angeordnet ist, so dass durch eine entsprechende Bewegung des Filterelementes ein Absaugen des Filterkuchens in unterschiedlichen Bereichen des Filterelementes möglich ist.In In a preferred embodiment, the suction device at least one suction nozzle on the filter element is directed and is movable relative to the filter element. Consequently can the at least one suction nozzle, in the flow cross-section is preferably round, ren the entire filter element abfah and gradually remove the filter cake. It is also possible that the suction nozzle, is stationary, and the filter element is movably arranged, so that by a corresponding movement the filter element, a suction of the filter cake in different areas the filter element is possible.
Durch das Vorsehen mehrerer Absaugdüsen kann der Weg, denn die Absaugeinrichtung zurücklegen muss, um das gesamte Filterelement zum Zwecke des Abtragens des Filterkuchens zu überstreichen, vereinfacht oder verkürzt werden. Sind beispielsweise zwei Absaugdüsen in geeigneter Anordnung zueinander vorgesehen, so muss die Absaugeinrichtung nur die Hälfte des Wegs zurücklegen, den sie bei nur einer Absaugdüse zurücklegen müsste. Analoges gilt für die Form einer Absaugdüse. So kann die Absaugdüse die Form eines länglichen Spalts einnehmen. Dessen Länge kann beispielsweise einer Breite des Filterelementes entsprechen. In diesem Fall muss die Absaugdüse nur in einer Richtung quer zur Längserstreckung des Spalts geführt werden, um das gesamte Filterelement zu erfassen. Hinsichtlich der Form und der Ausmaße des (Gesamt-)Strömungsquerschnitts der Absaugdüse beziehungsweise der Absaugdüsen sind jedoch Grenzen gesetzt. Ist der (Gesamt-)Strömungsquerschnitt zu groß, kann ggf. kein genügend hoher Unterdruck zum Absaugen erzeugt werden. Ist der längliche Spalte zu schmal, können ggf. zu große Schmutzpartikel nicht durch die Absaugdüse gelangen und setzen sich vor der Absaugdüse fest.By The provision of several suction nozzles can be the way, because the Suction device must cover to the entire filter element for the purpose of removing the filter cake, simplified or shortened. For example, are two Suction nozzles provided in a suitable arrangement to each other, so the suction device has to cover only half of the way, she would have to travel with only one suction nozzle. analog applies to the shape of a suction nozzle. So can the Suction nozzle take the form of an elongated gap. Its length, for example, a width of the filter element correspond. In this case, the suction nozzle must only be in a direction transverse to the longitudinal extent of the gap, to capture the entire filter element. Regarding the form and the dimensions of the (total) flow cross section the suction nozzle or the suction nozzles However, there are limits. Is the (total) flow cross section too big, may not be enough high vacuum for Suction can be generated. If the oblong column is too narrow, may not be able to get too much dirt particles through the suction nozzle get in and sit in front of the suction nozzle firmly.
Die Absaugeinrichtung kann einen zum Filterelement bewegbaren Leitkörper mit einer Außenwand aufweisen, die von der Basisschicht beabstandet ist und einen Strömungsspalt begrenzt, der von den Fasern im Wesentlichen vollständig ausgefüllt ist. Zum Filtern wird die Flüssigkeit durch diesen Strömungsspalt geleitet und muss dabei die Fasern passieren, die den Strömungsspalt ausfüllen.The Suction device may be a movable element to the filter element having an outer wall extending from the base layer is spaced apart and limits a flow gap, the is substantially completely filled by the fibers. For filtering, the liquid is through this flow gap and must thereby pass the fibers that the flow gap fill out.
Der Leitkörper kann einen Innenraum und wenigstens eine Öffnung an der Außenwand aufweisen, durch die der Filterkuchen und die Flüssigkeit aus dem Strömungsspalt in den Innenraum abgesaugt werden kann. Die Öffnung in der Außenwand bildet dabei eine Absaugdüse, die vorzugsweise quer zum Strömungsspalt ausgerichtet ist. Durch die Bewegung des Leitkörpers lässt sich die Öffnung innerhalb des Strömungsspaltes bewegen, so dass die in dem Strömungsspalt befindlichen Fasern durch das Absaugen gereinigt werden können.The guide body may have an inner space and at least one opening on the outer wall, through which the filter cake and the liquid can be sucked out of the flow gap into the interior. The opening in the outer wall forms a suction nozzle, which is preferably aligned transversely to the flow gap. By the movement of the guide body, the opening can be inside move half of the flow gap, so that the fibers located in the flow gap can be cleaned by the suction.
Eine Breite des Strömungsspalts kann einer Länge der Fasern entsprechen, wobei sich die Fasern quer zum Strömungsspalt erstrecken. Die Fasern werden dabei in ihrer gesamten Länge quer angeströmt. Die Absaugung der Schmutzpartikel zwischen den einzelnen Fasern beziehungsweise das Absaugen des Filterkuchens erfolgt längs zu den Fasern, so dass die Schmutzpartikel beim Absaugen nicht hintereinander angeordnete Fasern passieren müssen.A Width of the flow gap can be a length of Fibers match, with the fibers across the flow gap extend. The fibers are thereby in their entire length flowed across. The suction of dirt particles between the individual fibers or the suction of the filter cake takes place along the fibers so that the dirt particles do not have to pass through fibers arranged behind each other when aspirating.
Alternativ kann die Breite des Strömungsspalts kleiner sein als die Länge der Fasern, wobei sich die Fasern zumindest abschnittsweise längst zum Strömungsspalt erstrecken. Die Fasern befinden sich in dem Strömungsspalt in einer umgelegten Position, die sich zu einer aufrechten Position wandelt, wenn der Filterkuchen durch die Absaugeinrichtung abgesaugt wird.alternative For example, the width of the flow gap may be smaller than that Length of the fibers, wherein the fibers at least in sections extend long to the flow gap. The fibers are in the flow gap in a folded position, which transforms to an upright position when the filter cake is sucked through the suction.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Filter und Filterelemente soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:Based the filter and filter elements shown in the drawing should the invention will be explained in more detail. Show it:
In
einem Filterbetrieb wird das Filterelement
Eine
Hauptströmungsrichtung der Flüssigkeit ist durch
Pfeile
Die
in der
Die
Pfeile
Koaxial
zum Filterelement
Die
Eine
Mantelinnenfläche
Beim
Strömen durch den Strömungsspalt
In
der Außenmantelfläche
Durch
eine beispielsweise spiralförmige Bewegung des Leitkörpers
Die Öffnung
Augrund
ihrer Länge werden die Fasern
Analog
wie oben bereits beschrieben, lässt sich durch das Drehen
und die axiale Verschiebung des Leitkörpers
Nachdem
in dieser Weise ein Bereich des Filterelementes
- 11
- Filterelementfilter element
- 22
- Basisschichtbase layer
- 33
- Faserfiber
- 44
- HauptströmungsrichtungMain flow direction
- 55
- Schmutzpartikeldirt particles
- 66
- gefilterte Flüssigkeitfiltered liquid
- 77
- ungefilterte Flüssigkeitunfiltered liquid
- 88th
- Ansaugdüsesuction
- 99
- AbsaugströmungsrichtungAbsaugströmungsrichtung
- 1010
- Filterfilter
- 1111
- Gehäusecasing
- 1212
- Zuflussinflow
- 1313
- Abflussoutflow
- 1414
- Filterelementfilter element
- 1515
- MantelinnenflächeInner surface area
- 1616
- Saugwellesuction wave
- 1717
- Achseaxis
- 1818
- Pfeilarrow
- 1919
- Pfeilarrow
- 2020
- Filterelementfilter element
- 2121
- zylindrischer Innenraumcylindrical inner space
- 2222
- Leitkörperconducting body
- 2323
- Achseaxis
- 2424
- InnenmantelflächeInner surface area
- 2525
- AußenmantelflächeOuter casing surface
- 2626
- Strömungsspaltflow gap
- 2727
- Öffnungopening
- 2828
- Innenrauminner space
- BB
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Cited By (1)
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