用于处理管道中的、特别地供水管网的管道中的流体的过滤器，及其操作方法与流程

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于处理特别地供水管网的管道中的流体的过滤器。此外，本发明涉及所述过滤器的操作方法。本发明特别地涉及特别地用于家庭和/或工业用途的加热和/或冷却系统的管道。

背景技术：

在液体循环加热和/或冷却系统中，采取旨在保持传热流体(其通常为可能添加有乙二醇或类似物质的水)尽可能干净并且不具有杂质的一切可能的措施已经变得越来越普遍，所述杂质特别是在旧系统中通常具有从系统构件、特别地从管道(通常由铁制成)以及散热器所释放的非常高的浓度的含铁颗粒。

这样的杂质通过系统中所包含的泵循环；因此，它们倾向于损害控制元件(例如阀构件)的以及此外发电机中所包含的任何热交换器(例如热水器，制冷机，热泵，等等)的适当的、有效的操作。

如果不去除这样的杂质，从长远来看，它们可能降低系统的效率并导致它的构件(例如，所述控制元件，交换器和发电机)的损坏。

而且，这样的杂质可能由于腐蚀而导致管道的穿孔；实际上，与水中所存在的氧气接触的积聚的杂质将倾向于使系统的、沉积有它们的那些部件氧化并且可能导致对这样的部件的腐蚀，从而导致穿孔管。

为此，在现有技术中存在各种技术和方法，用于从在供水管网的、特别地加热和/或冷却系统的管道中循环的流体去除杂质。

第一种方法需要使用化学添加剂，其中和流体中所包含的所述杂质；然而，该技术具有一些明显的缺点，因为必须不断地监测这样的添加剂的存在，并且必须关闭系统，以便在添加剂的浓度不足和/或低于有效地去除杂质所需的浓度时添加更多的添加剂。

另一种方法使用与供水管网的、特别地加热和/或冷却系统的管道相关联的至少一个过滤器，所述过滤器捕获系统中所包含的杂质并且通常与系统的回路的管道相关联，用于保护发电机(无论是加热发电机，例如热水器，还是冷却发电机)。特别地，根据该另一个技术，已知的是，使用包括有至少一个磁性元件的过滤元件，所述磁性元件适于拦截和捕获存在于待处理的流体中的含铁杂质。

显而易见的是，必须定期地维护通常用于加热和冷却系统保护的过滤器，特别是为了去除在传热流体多次流动通过过滤器之后积聚的杂质残留物。

然而，现有技术中已知的过滤器有一些缺点，因为它们被设计成不容许人们知道何时需要所述维护来去除积聚在所述过滤元件的所述至少一个磁性元件上的杂质，这损害后者的适当的操作。

现有技术中已知的过滤器的另一个缺点是，它们被设计成使得它们不能被安装于现代的加热和冷却系统中通常可用的、用于过滤器的有限空间中，所述过滤器被专门设计成用于从热传递流体分离和去除含铁部分；必须指出的是，在发电机(热水器)被放置于合适的墙壁单元中的公寓和房屋中特别容易出现这个问题，所述墙壁单元通常没有留下足够的空间来定位用于从热传递流体分离和去除含铁部分的过滤器。

另一个缺点在于，现有技术中已知的过滤器不是通用的，并且不容许安装者容易地联合不同类型的发电机以及不同的安装构造使用同一个过滤器。

技术实现要素：

在这个框架中，本发明的主要目的是提供一种用于处理特别地供水系统的管道中的流体的过滤器，其被设计成克服现有技术的缺点。

特别地，本发明的一个目的是提供一种用于处理特别地供水管网的管道中的流体的过滤器，以及其操作方法，其可提供关于积聚在过滤元件上的杂质的量的指示，特别是为了知道何时需要维护以便去除所述杂质。

因此，本发明的一个目的是提供一种过滤器以及其操作方法，其被构思成确保所述过滤器的最佳操作并为使用者提供关于它的过滤元件上的杂质的积聚的指示。

本发明的另一个目的是提供一种用于处理特别地供水管网的管道中的流体的过滤器，其被构思成使得它可被最佳地安装于现代的加热和冷却系统中可用的有限空间中。

本发明的又一个目的是提供一种用于处理特别地供水管网的管道中的流体的过滤器，其为通用的并且其容许安装者容易地结合不同类型的发电机以及以不同的安装构造使用同一个过滤器。

本发明的再一个目的是提供一种用于处理特别地加热和/或冷却系统的供水管网的管道中的流体的过滤器，其被设计成使得它可容易地进行维护工作，用于去除在传热流体多次流动通过它之后积聚在其上的杂质残留物。

本发明通过一种用于处理特别地供水管网的管道中的流体的过滤器以及其操作方法实现所述目的，所述过滤器以及其操作方法包含在所附权利要求中所阐述的特征，所附权利要求为本发明的组成部分。

附图说明

根据以下具体描述并且根据作为非限制性解释说明性示例提供的附图，本发明的另外的目的、特征以及优点将变得显而易见，其中：

-图1为根据本发明的用于处理特别地供水管网的管道中的流体的过滤器的剖视图；

-图2为根据本发明所述的过滤器的局部分解剖视图；以及

-图3a、3b以及3c分别示出根据本发明所述的过滤器的在第一、第二以及第三工作状态中的立体图。

具体实施方式

在附图中，附图标记1整体上表示根据本发明所述的用于处理特别地供水管网的管道(附图中未示出)中的流体的过滤器。特别地，所述供水管网包括加热和/或冷却系统。

特别地，所述过滤器1包括：

-主体10，其包括至少一个内室10a；

-用于处理流体的过滤元件(总体上由附图标记20表示)，所述过滤元件20包括至少一个磁性元件21，其至少部分地容纳于所述室10a中并且适于拦截和捕获存在于待处理的流体中的含铁杂质。

根据本发明，过滤器1包括与所述主体10相关联的至少一个磁性检测器30，用于检测所述至少一个磁性元件21所生成的磁场。

另外，根据本发明所述的过滤器1包括与所述至少一个磁性检测器30相关联的控制单元40，所述控制单元40适于处理从所述至少一个磁性检测器30所接收的磁场信息，以及提供关于积聚在过滤元件20上的杂质的量的指示。

在第一实施例中，所述至少一个磁性检测器30可由至少一个磁开关构成，所述磁开关适于检测所述至少一个磁性元件21所生成的磁场的状态；替代地，根据第二实施例，所述至少一个磁性检测器30可包括至少一个磁性传感器，其适于测量所述至少一个磁性元件21所生成的磁场。

此外，所述至少一个磁性检测器30可至少部分地插入于室10a中，如图1的示例性实施例中所示；作为替代方案，所述至少一个磁性检测器30可与主体10的外部部分或表面相关联，如图2中所示的示例性实施例中，其中所述至少一个磁性检测器30被定位成围绕并大致环绕主体10的外表面；特别地，所述至少一个磁性检测器30可具有大致拱形或环形形状。

图1和2还示出的是，过滤器1优选地包括与所述控制单元40相关联的视频类型的第一信号装置41和/或音频类型的第二信号装置42，其中由所述控制单元40启动所述信号装置41、42中的至少一个，以便为使用者提供关于积聚在过滤元件20上的杂质的量的指示。

特别地，当积聚在过滤元件20上的杂质的量使得需要对过滤器1进行维护以便去除杂质时，所述指示可被作为警报信号(当由第一信号装置41发出时，为视觉类型，和/或当由第二信号装置42发出时，为可听类型)提供。

另外，根据本发明所述的过滤器1优选地包括与所述控制单元40相关联的发射/接收装置43，其适于：

-将所述控制单元40所处理的、关于积聚在过滤元件20上的杂质的量的指示发送至远程站(图中未示出)，和/或

-在任何时间响应来自所述远程站的询问，以提供所述控制单元40所处理的指示，和/或

-从所述远程站接收指令。

所述远程站(其可为与过滤器1相关联的发电机的一体部分，或者其可由便携式终端构成)因此可获取控制单元40所处理的与过滤器1的堵塞状况有关的指示，并因此确定需要采取什么措施，所述措施可包含与外部应用集成的通知(经由信息传送、电子邮件等等)，将特定指令发送至发射/接收装置43以及控制单元40(例如，在过滤器1完全地堵塞之前停止发电机的指令)，以及等等。

优选地，控制单元40与电源装置(附图中未示出)相关联，所述电源装置可包括例如电池；此外，所述至少一个磁性检测器30、控制单元40、视频类型的第一信号装置41、音频类型的第二信号装置42以及发射/接收装置43优选地安装于这样的结构(在附图中未示出)上，该结构可直接地形成于主体10的外部部分或表面上或者与主体10的所述外部部分或表面相关联。

根据本发明所述的所述至少一个磁性检测器30的以及控制单元40的独特的特征容许以确保所述过滤器1的最佳操作的方式实现所述过滤器1，因为磁性检测器30以及控制单元40连续地为使用者提供关于过滤元件20上的杂质的积聚的精确的指示。因此显而易见的是，由于所述指示，使使用者处于这样的状态，在该状态中，了解何时需要进行维护工作以从过滤元件20去除杂质并且容易采取措施以便使过滤器1恢复到它的最佳操作条件。

在优选实施例中，过滤器1包括与所述主体10相关联的多个磁性检测器30，特别地所述磁性检测器30被定位于距离过滤元件20的所述至少一个磁性元件21的不同的距离处。这种设置确保关于积聚在过滤元件20上的杂质的量的更精确的且可靠的指示。实际上，将所述磁性检测器30布置于距离所述至少一个磁性元件21的不同的距离处使人们能够了解与磁性元件21所生成的磁通线有关的几何区域何时倾向于充满含铁杂质，并且还由于包含于控制单元40中的合适的管理逻辑而容许为使用者提供适当的信号。例如，可通过视频类型的第一信号装置41所生成的发光序列(例如，通过使用这样的光源，该光源具有的颜色范围从绿色-以指示不存在杂质或杂质的低浓度-到红色-以指示过滤元件20上的杂质的过高的浓度-可能具有多种中间色)和/或通过音频类型的第二信号装置42所发出的可听信号(例如，所述可听信号可为间歇信号和/或强度随过滤元件20上的杂质的浓度增加的信号)来提供所述信号。另外，可通过以下方式提供所述信号发送：通过所述发射/接收装置43将所述控制单元40所处理的、关于积聚在过滤元件上的杂质的量的指示发送至远程站，和/或响应来自便携式终端或来自所述远程站的询问；作为这样的信号发送的结果，远程站可获取控制单元40所处理的关于过滤器1的堵塞状况的指示，并且可相应地决定采取什么措施(与外部应用集成的通知，将指令发送至发射/接收装置43以及控制单元40，以在过滤器1完全地堵塞之前停止发电机，以及等等)。应当指出的是，为简单起见，图1和2分别示出仅仅两个磁性检测器30(参见图1)以及仅仅一个磁性检测器30(参见图2)；然而，显而易见的是，与主体10和/或与室10a相关联的磁性检测器30的数量可更大。

还应当指出的是，可以知道过滤元件20上的杂质的浓度水平的原理基于这样的事实：磁性元件21所生成的磁通线倾向于通过积聚的含铁杂质，并且当所述积聚的含铁杂质到达磁性检测器30时(特别是当磁性检测器30由磁性开关组成时)，连接有检测器的电路将闭合，从而使得还可以区别不同程度的堵塞。

根据本发明，过滤元件20包括多个磁性元件21，其特别地与彼此相关联，以便形成大致杆状形状。

特别地，所述多个磁性元件21被布置成平行于过滤器1的纵向轴线a-a发展(所述纵向轴线a-a在图1中通过点划线表示)。

优选地，过滤元件20还包括以下元件：

-适于容纳所述至少一个磁性元件21的磁体盒22；

-适于固定至所述主体10的插塞23；

-护套24，其适于容纳磁体盒22并且联接至插塞23。

特别地，磁体盒22以及护套24以容许所述至少一个磁性元件21定位于主体10的室10a内的方式延伸。

而且，所述护套24为可移除的，因为它可与所述磁体盒22和/或至少一个磁性元件21以及插塞23分离；而且，它优选地由塑料材料制成。

护套24可被移除的事实有助于清洁所述至少一个磁性元件21所捕获的含铁残留物，否则由于所述至少一个磁性元件21所生成的磁场的相当大的强度，所述清洁将难以进行。

优选地，根据本发明所述的过滤器1包括设置于插塞23与主体10之间的至少一个密封元件25(例如垫圈)，以防止流体从过滤器1的任何泄漏。

特别地，通过插入一对密封元件25将插塞23拧紧至主体10。

根据本发明所述的过滤元件20的特定的设置容许提供一种用于处理特别地供水管网中的流体的过滤器1，其被设计成容许最佳地去除在所述供水管网中流动的流体中所包含的杂质，同时还有助于去除在传热流体多次流动通过它之后积聚的杂质残留物所需的维护。

必须指出的是，根据本发明所述的过滤器1还可包括设置于室10a中的、特别地网状类型的第二过滤元件26；特别地，所述第二过滤元件26使流体能够经受额外的过滤作用，以便捕获可能从磁性过滤元件20所施加的磁场的作用逸出的非铁磁性杂质。

在优选实施例中，所述第二过滤元件26具有大致管状形状；特别地，第二过滤元件26被定位成环绕或包围由过滤元件20、磁体盒22以及护套24所组成的组件。

有利地，主体10包括壁14，其平行于过滤器1的纵向轴线a-a延伸，以便与第二过滤元件26的管道配合并使它能够被正确地定位于室10a内。

特别地，壁14也为大致管状形状并且可具有：

-比第二过滤元件26的截面略小的截面(如图1中所示)，以使得所述壁14可被插入至第二过滤元件26的最初的管道中，或者

-比第二过滤元件26的截面略大的截面(如图2中所示)，以使得所述壁14可在第二过滤元件26的最初的管道之上滑动。

而且，插塞23被优选地形成为包括凹槽23a(特别地，在正视图中具有大致圆形形状，亦即当沿平行于过滤器1的轴线a-a的方向观察时)，其适于容纳第二过滤元件26的终端部分并且使它能够被正确地定位于室10a内，特别地与壁14配合。

根据本发明的过滤器1的优选实施例，主体10包括第一口部11、第二口部12以及第三口部13，它们具有大致相同的形状。

如在图1和2中可看到的，所述第一口部11、第二口部12以及第三口部13分别包括第一导管c1、第二导管c2以及第三导管c3，其容许流体进入和/或离开室10a。

特别地，第一口部11的第一侧11a、第二口部12的第二侧12a以及第三口部13的第三侧13a在尺寸和形状方面以大致相同的方式制造；应当注意的是，在本说明书中，术语“侧”指口部11、12、13的表面，该表面分别与面对第一导管c1、第二导管c2以及第三导管c3的表面相对。

而且，第一口部11、第二口部12以及第三口部13包括类似的连接装置；例如，所述连接装置可由所述第一口部11、第二口部12以及第三口部13的侧11a、12a、13a上的相同的螺纹构成。

在优选实施例中，第一口部11、第二口部12以及第三口部13被定位于主体10上，以便位于大致同一个纵向平面中，所述纵向平面平行于过滤器1的纵向轴线a-a(在图1中可见)；在图1和2中可观察到口部11、12、13的这个特征，图1和2示出过滤器1的纵向截面，亦即根据平行于过滤器1的所述纵向轴线a-a的纵向平面。

另外，第一口部11以及第三口部13相对于室10a在相对的侧上定位于主体10上，并且被定位成具有大致彼此重合的第一纵向轴线x(注意，所述第一纵向轴线x大致垂直于过滤器1的所述纵向轴线a-a)；因此，在图2的剖视图中，第一口部11以及第三口部13的第一纵向轴线x显然被表示为一个轴线x。

在本实施例中，第二口部12被定位于主体10上，以便具有大致垂直于第一口部11以及第三口部13的第一纵向轴线x的第二纵向轴线y；因此，第二纵向轴线y大致平行于过滤器1的所述纵向轴线a-a(并且也可与之重合)。

在优选实施例(在图2中示出)中，第一口部11、第二口部12以及第三口部13在主体10上被定位成使得：

-在第二轴线y与穿过第一口部11的第一入口截面11b的直线之间所测量的第一距离a，以及

-在第一轴线x与穿过第二口部12的第二入口截面12b的直线之间所测量的第二距离b，

之间的比位于从最小值0.8至最大值1.2的值的范围内，特别地所述第一距离a以及第二距离b小于50mm。

显而易见的是，所述距离a也可为第二轴线y与穿过第三口部13的第三入口截面13b的直线之间的距离。此外，所述距离b也可为第三口部13的第一轴线x与穿过第二口部12的所述第二入口截面12b的直线之间的距离，因为第一口部11以及第三口部13具有大致重叠的第一纵向轴线x。

优选地，主体10具有大致圆柱形形状；在本实施例中，第一口部11以及第三口部13位于主体10的侧表面上，而第二口部12位于大致圆柱形主体10的一个端部(或基部)处。

根据本发明所述的过滤器1的独特的特征使得所述过滤器1适合于被最佳地安装于现代的加热和冷却系统中可用的有限空间中。

实际上，如在图3a至3c中所观察到的，可按以下构造毫无区别地使用根据本发明所述的过滤器1：

-第一构造(在图1和3a中示出)，其中第一口部11与导管50(特别地用于朝向发电机(未示出)传递流体)相关联，第二口部12与第一开关阀51a(其容许停止流体的朝向过滤器1的流动)相关联，第三口部13与关闭元件52(其在图3a中被显示为处于其中它使第三口部13敞开的状态中，亦即流体可通过第三口部13从发电机和/或系统排出的状态)相关联；

-第二构造(在图3b中示出)，其中第一口部11与第一开关阀51a(其容许停止流体的朝向过滤器1的流动)相关联，第二口部12与用于朝向发电机传递流体的导管50相关联，第三口部13与关闭元件52相关联；

-第三构造(在图3c中示出)，其中第一口部11与第一开关阀51a(其允许停止流体的朝向过滤器1的流动)相关联，第二口部12与关闭元件52相关联，第三口部13与用于朝向发电机传递流体的导管50相关联；所述导管50和/或所述第三口部13可以与第二开关阀51b相关联。

应当注意的是，在第一构造(图3a)中，过滤器1以及过滤元件20大致水平地定位，而在第二和第三构造(图3b和3c)中，它们大致指向下。

因此，本发明的设置容许提供非常通用的过滤器1，因为这样的设置将使安装者能够容易地且轻松地结合不同类型的发电机以及以不同的安装构造使用过滤器1。

如前所述，主体10具有大致圆柱形形状；在本实施例中，过滤元件20的插塞23被固定于主体10的一个端部处，该端部和与第二口部12相关联的端部相对。

在图1和2中还可以观察到的是，第二过滤元件26被布置成围绕第二导管c2的在室10a中的入口部分并且平行于过滤器1的纵向轴线a-a(在图1中可见)延伸直至它与插塞23接触。

有利地，壁14在室10a中被定位成围绕第二导管c2的在所述室10a中的入口部分。

下文将简要描述用于处理特别地供水管网的管道中的流体的过滤器1的操作方法，所述过滤器1包括：

-主体10，其包括至少一个内室10a；

-用于处理流体的过滤元件20，所述过滤元件20包括至少一个磁性元件21，其至少部分地容纳于所述室10a中并且适于拦截和捕获存在于待处理的流体中的含铁杂质。

根据本发明，所述方法包括以下步骤：

a)通过与所述主体10相关联的至少一个磁性检测器30检测所述至少一个磁性元件21所生成的磁场；

b)通过与所述至少一个磁性检测器30相关联的控制单元40处理从所述至少一个磁性检测器30所接收的、关于所检测到的磁场的信息；

c)通过所述控制单元40提供关于积聚在过滤元件20上的杂质的量的指示。

根据本发明，可通过步骤c1)执行所述步骤c)，在所述步骤c1)中所述控制单元40启动(无论直接地还是间接地)视频类型的第一信号装置41和/或音频类型的第二信号装置42，以便为使用者提供关于积聚在过滤元件20上的杂质的量的所述指示。

特别地，当积聚在过滤元件20上的杂质的量使得需要对过滤器1进行维护以去除杂质时，所述指示可被作为警报信号(当由第一信号装置41发出时，为视觉类型，和/或当由第二信号装置42发出时，为可听类型)提供。

此外，可通过步骤c2)执行所述步骤c)，在所述步骤c2)中所述控制单元40启动(无论是直接地还是间接地)发射/接收装置43，以便：

-将所述控制单元40所处理的、关于积聚在过滤元件20上的杂质的量的指示发送至远程站，和/或

-在任何时候响应来自所述远程站的询问，以提供控制单元40所处理的所述指示，和/或

-从所述远程站接收指令。

优选地，通过与所述主体10相关联的多个磁性检测器30执行测量磁场的所述步骤a)；特别地，所述磁性检测器30被定位于距离过滤元件20的所述至少一个磁性元件21的不同的距离处。

根据以上描述，根据本发明所述的过滤器1的特征以及其优点为显而易见的。

事实上，根据本发明所述的过滤器1的独特的特征容许以确保其最佳操作的方式实现所述过滤器1，因为磁性检测器30以及控制单元40连续地为使用者提供关于过滤元件20上的杂质的积聚的精确的指示。因此，显而易见的是，由于所述指示，使使用者处于这样的状态中，在该状态中，知道并且了解何时需要进行维护以从过滤元件20去除杂质并且容易采取措施以便使过滤器1恢复到它的最佳操作条件。

而且，通过将过滤器1实现为使得它包括与所述室10a相关联的多个磁性检测器30，特别地所述磁性检测器30被定位于距离过滤元件20的所述至少一个磁性元件21的不同的距离处，可获得关于积聚在过滤元件20上的杂质的量的更精确的且可靠的指示。

还应当注意的是，本发明的设置容许将所述过滤器1实现为使得它可被最佳地安装于现代的加热和冷却系统中可用的有限空间中。

此外，本发明的设置容许提供非常通用的过滤器1，因为这样的设置将使安装者能够容易地且轻松地结合不同类型的发电机以及以不同的安装构造使用过滤器1。

根据本发明所述的过滤器1的特定的构造还有助于去除在传热流体多次流动通过它之后积聚的杂质残留物所需的维护工作。

在不脱离本发明构思的新颖的精神的情况下，通过示例在本文中描述的用于处理特别地供水管网的管道中的流体的过滤器1可经受许多可能的变化；同样显而易见的是，在本发明的实际的实施方式中，所示例说明的细节可具有不同的形状或者可用其它技术上等同的元件替换。

因此可以容易地理解的是，本发明不限于上述过滤器以及其操作方法，而是可在不脱离如在以下权利要求中清楚地指定的本发明构思的情况下经受对等同部件和元件的许多修改、改进或替换。