NO315736B1 - Filter-arrangement - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelsen omfatter et filter-arrangement for å fjerne faste partikler fra en væske, omfattende et filterhus, i det minste ett sylindrisk filter som er slik montert i huset at væsken vil flyte gjennom filterveggen, og et væske-innløp og - utløp.

Et filter eller en filtreringsanordning av den typen som er nevnt ovenfor er kjent fra for eksempel DE 1 536 939.1 det tilfelle, er det sylindriske filteret slik plassert i huset, at en ende av filteret fanger hele væskestrømmen, mens den andre ligger mot den indre veggen av filter-huset for å hindre at væsken unnslipper gjennom den enden av filteret.

Patentpublikasjonen SE B 311342 viser et rørformet filterhus med et sylindrisk filter der filtret i tillegg til å være åpent i begge ender også har en åpning langs den ene siden. Væsken strømmer inn i åpningen langs siden og ut gjennom filterveggene.

Formålet med oppfinnelsen er å framskaffe et nytt filter-arrangement som er betydelig forbedret med hensyn til væske-gjennomstrømningen.

Følgelig er det i samsvar med oppfinnelsen foreslått et filter-arrangement for fjerning av faste partikler fra en strømmende væske, omfattende et filterhus, med i det minste ett sylindrisk filter montert i huset på en slik måte at væsken vil strømme gjennom filter-veggen, og et inn-, henholdsvis utløp for væske, hvor væsken vil strømme samtidig gjennom de motstående endene på henholdsvis filteret eller filtrene, og hvor filteret eller filtrene er omgitt av et væske-ugjennomtrengelig deksel som er montert i avstand fra veggene på filterhuset og som lar de motstående endene være frie, idet det indre av dekslet er forbundet med enten inn- eller utløpet, fortrinnsvis utløpet, mens rommet mellom filterhuset og det indre dekselet er forbundet med den andre av inn- eller utløpet, fortrinnsvis innløpet.

Ytterligere fordelaktige utførelsesformer er angitt i de uselvstendige patentkravene.

Dette arrangementet oppnår en fordelaktig reduksjon i strømningsmotstanden gjennom filteret eller filtrene, samt at den nyttiggjør det totale filter-arealet mer likt. En annen fordel er at de tyngre partiklene kan følge veggen i filterhuset til de nedre deler av huset, uten å komme inn i filteret eller filtrene. Filterhuset kan bli utstyrt med en åpning i de laveste partiene, hvorved partiklene som har blitt samlet i bunnen av huset kan bli fjernet.

Filterhuset og/eller det indre dekselet har en egnet rund utforming, for eksempel som ei kule, for derved å oppnå en fordelaktig lav strømningsmotstand. Med hensyn til væskestrømmen er det også hensiktsmessig at det kombinerte arealet av filter-endene generelt faller sammen med arealet på innløpet til filter-arrangementet

Dersom huset er utstyrt med en rørstuss i bunnen som kan bli stengt med et avtakbart deksel, kan det være fordelaktig å utstyre det indre dekselet med en bunnåpning som ligger rett overfor rørenden slik at filteret eller filtrene kan fjernes fra dekselet og huset for eksempel for å renses, og deretter bli utskiftbart montert tilbake i det indre dekselet. Dette gjør det mulig for filteret eller filtrene å bli løsbart låst i arbeidsposisjonen eller posisjonene i det indre dekselet. For eksempel kan filteret eller filtrene bli utstyrt med en hendel for å gjøre utskiftning lettere, og for kombinasjon med et låseorgan som kan flyttes manuelt til en side og fungerer for å låse filteret eller filtrene løsbart til det indre dekselet. Når filter-arrangementet består av flere filter plassert side ved side, kan endene på filtrene bli tilpasset endeplater som fungerer for å holde filtrene sammen, og som tetter åpenrommet mellom dem.

En spesiell fordel er oppnådd dersom filter-arrangementet blir integrert i en gass-separator direkte forbundet med inn- eller utløpet av arrangementet. I samsvar med en foretrukket utførelse inkluderer filter-arrangementet og gass-separatoren en generell sylindrisk ytre form, som er felles for både filter-arrangementet og gass-separatoren og som med sin brukstilstand har i det minste en horisontal akse, hvorved filter-arrangementet og gass-separatoren er gjensidig adskilt med en skillevegg som rager på tvers av dekselet, og hvorved et rør som det strømmer væske gjennom og som har en åpen øvre del slik at oppadstigende gass-bobler kan skilles fra, rager i gass-separatoren mellom en ende av det ytre dekslet og skilleveggen.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet mer i detalj med referanser til et antall eksempler på utførelse og også med referanse til figurene hvor: Figur 1 viser et vertikalt aksialt snitt gjennom en første utførelse av et filterarrangement i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, snittet er tatt langs linja I-1 på figur 2; Figur 2 viser et horisontalt snitt tatt langs linja II-II i figur 1; Figur 3 viser et vertikalt kryssnitt av utførelsen vist i figur 1 og 2; Figur 4 viser et snitt likt med figur 1, og viser en annen utførelse av filter-arrangementet; Figur 5 viser et horisontalt snitt langs linja V-V i figur 4; Figur 6 viser et vertikalt snitt av et filter-arrangement kombinert med en gass-separator i samsvar med oppfinnelsen;

Figur 7 viser et snitt langs linja VII-VII i figur 6; og

Figur 8 viser et snitt tilsvarende figur 6, og som illustrerer en annen utførelse av et filterarrangement kombinert med en gass-separator i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen.

Samsvarende eller generelt samsvarende komponenter i de illustrerte utførelsene er gitt samme referanse-nummer.

Filter-arrangementet vist i figur 1-3 omfatter et filterhus 1, et sylindrisk filter 2 som er åpent i begge ender, og et indre deksel 3. Referansenummer 4 angir innløpet for væsken som skal filtreres i løpet av passeringen gjennom filterarrangementet, mens referanse-nummer 5 angir væskeutløpet. Innløpet 4 er forbundet med filterhuset 1, mens utløpet 5 er forbundet med den delen av det indre dekslet 3 som omgir filteret 2. Det indre dekselet 3 og endene av filteret er plassert i avstand fra de indre veggene på filterhuset 1, og det indre dekslet er utstyrt med topp- og bunnåpninger 6,7 som er utformet slik at de motstående åpningene av filteret 2 er åpent for samtidig gjennomstrømning av væske. Filteret 2 er holdt i korrekt posisjon i det indre dekslet 3 av en øvre inngående kant 8, som innsiden av den øvre delen av filteret 2 er presset mot av et låseorgan (beskrevet i nærmere detalj nedenfor) for slik å løsbart låse filteret 2 i dets arbeidsposisjon i det indre dekslet 3.

Motstående av bunnåpningen 7 i det indre dekslet 3 er det festet en rørstuss 9 som kan bli lukket med et avtakbart deksel eller lokk 10. Lokket er festet ved hjelp av en kant sammenføyd ved kantene 11,12 på henholdsvis rørstussen og lokket, og bolter 13. Lokket er forseglet med en O-ring 14 som ligger i en ytre grop i lokket 10. Lokket 10 er utstyrt med en sentrumsåpning 15 som tillater fjerning av partikler som har blitt samlet i rørstussen 9, og tettes med en plugg eller lignende (ikke vist). Hele lokket er fjernet når det er ønskelig å fjerne filteret 2, for eksempel for rensing.

Filteret 2 er utstyrt med et stigbøyle-formet handtak 16 som gjør fjerning av filteret 2 fra filterhuset lettere. Filteret 2 kan bli låst i dets arbeidsposisjon i det indre dekslet 3 ved et låseorgan som er plassert på dens ende. I utførelsesformen vist i figur 1-3, inkluderer låseorganet en bøyd bladfjær 17 som er forbundet med det indre dekslet 3 og et fjærbein rager vanligvis over en større del av åpningen 6. Som vist i figur 3, er fjærbeinet festet til en stang 18 som vanligvis rager sentrisk ned gjennom filteret 2 og bunn-enden inkluderer vanligvis U-formede deler 19, 20 som er bøyd utover i motsatte retninger, hvorved den nederste delen 20 er ment for å gripe rundt det stigbøyle-formede handtaket 16 på den illustrerte måten, og derved holde den øverste delen av filteret 2 presset mot kanten 8. Den øverste kurvede delen 19 fungerer som et handtak for å drive del 20 ned, mot kraften fra fjæra 17, og til en side ut av inngrepet med filterhandtaket 16 etter fjerning av lokket 10, for slik å kunne fjerne filteret 2 fra dekslet 3 og filterhuset 1.

Filterhuset 1 og/eller det indre dekslet 3 kan ha en passende kuleform, og derved oppnå fordeler med hensyn til mekanisk styrke og væskestrømmen gjennom arrangementet. Det kombinerte arealet av filter-endene vil fortrinnsvis være like stort som arealet av innløpet 4 og også omtrent likt med arealet av utløpet 5. Dette vil resultere i et relativt lavt trykkfall over filter-arrangementet når væsken strømmer gjennom innløpet 4, langs innsiden av filterhuset 1 og utsiden av det indre dekslet 3 og gjennom åpningene 6, 7 og derfra inn i filteret 2, hvorfra væsken går ut gjennom filterveggen, mens de faste partiklene blir holdt igjen, og forsvinner gjennom utløpet 5. Fordi væsken flyter inn i det sylindriske filteret 2 fra begge endene, vil hele filterarealet bli likt utnyttet, og arealet av fllteroverflaten kan økes eller minskes med relativt små effekter på de ytre dimensjonene av filter-arrangementet. I den illustrerte og foretrukne filter-orienteringen, kan faste partikler i væsken falle rett ned i bunn-rørstussen 9, de fjernes ellers fra væsken på filter-overflaten og faller fra overflaten rett ned i rørstussen 9, hvorfra partiklene kan fjernes gjennom åpningen 15 eller fra filterhuset etter å ha fjernet lokket 10. Det er også mulig å reversere strømningsretningen gjennom filter-arrangementet, selv om det er mindre fordelaktig fordi fraseparerte partikler vil samles i det indre dekslet 3. På den andre siden kan kortvarig reversering av strømningsretningen være fordelaktig, siden det vil løsne partikler som sitter fast på innsiden av filteret 2, slik at disse kan falle ned i rørstussen 9.

I utførelsen av filter-arrangementet vist i figur 4 og 5, har filterhuset 1 og det indre dekslet 3 en ulik utforming i forhold til i utførelsen i figur 1-3. For eksempel er filterhuset 1 vanligvis sylindrisk med en bøyd øvre del. Det indre dekslet 2 er også sylindrisk og er åpen i begge ender. Det indre dekslet 3 er plassert sentrisk i filterhuset 1, mer presist slik at væsken vil strømme gjennom hele rommet mellom huset 1 og dekslet 3 med omtrent samme strømningshastighet. Arrangementet omfatter flere sylindriske filter 2A, og de åpne endene er satt på sirkulære endeplater 21, 22 som er utstyrt med sammenfallende åpninger 6A, 7A som er fast festet til filtrene 2A med forseglende sidestøtte av det sylindriske indre dekselet 3. Sammenstillingen som omfatter filtrene 2A og endeplatene 21,22 er utstyrt med et handtak 16 og er flyttbart holdt i posisjon i det indre dekslet 3 ved kraft av at handtaket hviler mot den indre veggen i bunn-lokket 10 som er flyttbart festet til filterhuset 1. Lokket er utstyrt med en sentrisk rense-åpning som er lukket med en skruplugg. Resten av komponentene i figur 4 og 5 ha samme henvisningstall som i figur 1-3, og vil ikke bli beskrevet i detalj her.

Bruk av flere sylindriske filter 2A gjør det mulig å øke filterarealet uten å øke volumet av filter-arrangementet. Partiklene som blir fjernet fra væskstrømmen gjennom filterarrangementet samles hovedsakelig i den fjernbare bunnen 10 på filterhuset 1. Bunn-delen av filterhuset er utformet som et bunnrør tilsvarende rørstussen 9 i figur 1-3.

Figur 6 og 7 viser en utførelse hvor filter-arrangementet som i all hovedsak tilsvarer filter-arrangementet vist i figur 1-3 er kombinert med en gass-separator. En slik gass-separator kan gi fordeler ved bruk i et væske-sirkulerende system, siden tilstedeværelsen av gass, for eksempel i et system med vann-båret varme, vil senke effektiviteten og forårsake hulromsdannelse i sirkulasjonspumpene. Gass-separatoren og filter-arrangementet omfatter et felles ytre deksel IA utformet som en horisontal sylinder med buede eller kurvede ender og er separert med en tverrgående skillevegg 24. Gass-separatoren har innløp 25 og stengbare topp og bunn-rørstusser 26,27 hvor den samlede gassen og de samlede faste partiklene kan bli fjernet når det er nødvendig. Ragende sentrisk gjennom det indre av gass-separatoren mellom innløpet 25 og skilleveggen 24 er et rør 28 hvis øvre del stort sett er åpen, som vist ved 29, og nedstrømsrørenden 30 som går gjennom skilleveggen 24 er innløpet på filter-arrangementet. Gass-bobler som følger væsken inn i gass-separatoren kan forlate røret 28 gjennom åpningen 29, for å bli hentet fra den øvre delen av separatoren. I noen grad, kan også faste partikler fjernes fra væsken, hvorved disse partiklene fjernes gjennom rørstussen 27. Som best vist i figur 7, er det ønskede strømningsmønstret gjennom gass-separatoren fremmet ved hjelp av flanker eller skjermer 31. Væsken som ankommer filter-arrangementet gjennom rørenden 30 blir filtrert på samme måte som beskrevet i figur 1-3.

Utførelsen som er illustrert i figur 8 avviker fra utførelsen illustrert i figur 6 og 7 bare ved at filter-arrangementet er lokalisert foran gass-separatoren den er bygd sammen med. Væsken som blir filtrert i filter-arrangementet strømmer ut gjennom utløpet, hvorfra det passerer gjennom enden 30 av det delvis åpne røret og forlater gass-separatoren gjennom rørenden 25.

Claims (9)

1. Filter-arrangement for fjerning av faste partikler fra en strømmende væske, omfattende et filterhus (1), med i det minste ett sylindrisk filter (2; 2A) montert i huset på en slik måte at væsken vil strømme gjennom filter-veggen, og et inn-, henholdsvis utløp (4,5) for væske, karakterisert ved at væsken vil strømme samtidig gjennom de motstående endene på henholdsvis filteret eller filtrene (2; 2A), og at filteret eller filtrene er omgitt av et væske-ugjennomtrengelig deksel (3) som er montert i avstand fra veggene på filterhuset og som lar de motstående endene være frie, idet det indre av dekslet er forbundet med enten inn- eller utløpet (4,5) fortrinnsvis utløpet (5), mens rommet mellom filterhuset (1) og det indre dekselet (3) er forbundet med den andre av inn- eller utløpet, fortrinnsvis innløpet (4).

2. Filter-arrangement ifølge krav 1, karakterisert ved at filterhuset (1) har en generell kuleform.

3. Filter-arrangement ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det indre dekselet (3) har en generell kuleform.

4. Filter-arrangement ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at det sammenlagte arealet til filter-endene hovedsakelig er overensstemmende med arealet av innløpet (4) og fortrinnsvis også med arealet av utløpet (5).

5. Filter-arrangement ifølge en av kravene 1-4, der bunnen av filterhuset (1) er utstyrt med en rørstuss (9) som er stengt med et avtakbart lokk (10), karakterisert ved at det indre dekselet (3) er utstyrt med åpning i bunnen rett overfor rørstussen (9) hvorved filteret eller filtrene (2, 2A) kan bli fjernet fra det indre dekselet og filterhuset, og bli returnert til filterhuset (1) og bli utskiftbart montert i det indre dekselet (3).

6. Filter-arrangement ifølge krav 5, karakterisert ved at filteret eller filtrene (2; 2A) kan være flyttbart lokalisert i en arbeidsposisjon i det indre dekslet.

7. Filter-arrangement ifølge krav 6, karakterisert ved at filteret eller filtrene (2; 2A) er utstyrt med et handtak (16) for å gjøre fjerning og innsetting av filteret / filtrene lettere, der et låseorgan (17-20) som kan flyttes manuelt til en side og som fungerer for løsbart å låse filteret eller filtrene (2; 2A) i en arbeidsposisjon i det indre dekslet (3) er utformet for å kunne samvirke med handtaket (16) på denne enden.

8. Filter-arrangement ifølge et av kravene 1-7, karakterisert ved at det er integrert med en gass-separator (24-29) som er direkte forbundet med enten inn- eller utløpet til filter-arrangementet.

9. Filter-arrangement ifølge krav 8, karakterisert ved at filter-arrangementet og gass-separatoren (24-29) har et felles, vanligvis sylindrisk, ytre deksel (IA), hvis akse er minst vesentlig horisontal i en arbeidsposisjon, filter-arrangementet og gass-separatoren er gjensidig separert med en tversgående skillevegg (24) i det ytre dekslet, gass-separatoren omfatter et rør (28) som væsken strømmer gjennom og som rager mellom en ende av det ytre dekslet (IA) og skilleveggen (24), og den øvre delen (29) av røret (28) er delt for å la gass-bobler forlate væsken oppover.