用于过滤管道和加热系统中循环的流体的装置和方法与流程

文档序号:22556099发布日期:2020-10-17 02:38阅读:145来源:国知局
用于过滤管道和加热系统中循环的流体的装置和方法与流程

本发明涉及一种用于过滤在管道和加热系统中循环的流体的装置和相关方法。

本发明在用于住宅建筑、商业建筑或工业建筑中的温度调节和/或生活热水供应的管道系统中具有有利的应用。



背景技术:

加热或生活热水供应系统提供了流体(通常是水)的循环,该流体通过各种系统组件(管道、锅炉、泵、阀门、辐射元件、公用设施等)循环。

在这样的系统中,使用适合于保持循环流体尽可能清洁的过滤器是众所周知的,尽可能清洁是指没有杂质,例如污垢、沙子、污染性颗粒等。这是因为这些杂质在系统中循环时会引起堵塞,某些组件(尤其是锅炉和阀门)的故障,并且通常会导致各种组件的性能下降和整体效率下降。

在各种杂质中,去除铁质颗粒特别重要,铁质颗粒通常由系统组件(如管道和辐射元件,例如加热器和散热器)释放,因为它们会导致系统中的锅炉部件内部破裂或锅炉管道中的穿孔。

过滤器通常安装在输送从系统返回的通常含有杂质和铁质颗粒的流体的管线与将进入的流体发送到锅炉(或热泵)的管线之间。以这种方式,过滤器可以通过输送已经过滤和清除杂质的流体作用在至锅炉的输送阶段,即在锅炉的上游。

由于这种典型的安装方式,已知的过滤器通常被称为“锅炉上游”的过滤器;此外,在该技术领域的行话中,这种过滤器由于其去除杂质的功能而被称为“除污器”。

同样已知的是,可以打开过滤器以进行定期维护操作,并且特别是去除由过滤器收集的杂质或更换过滤元件。

一种已知类型的过滤器既可以使用保留杂质如沙子和灰尘的网状过滤元件,又可以使用磁性类型的过滤元件,其可以通过吸附将铁质颗粒从运输中的流体中分离出来,并使铁质颗粒与磁性元件接触。

在欧洲专利申请ep3159313a1中描述了机械磁性过滤器的示例。该解决方案设想了一种过滤器主体,该过滤器主体具有三个独立的入/出嘴,所述入/出嘴彼此相同,其中两个在主体的侧向相对位置处,一个在上部。本质上,这三个嘴的排列方式类似于“t”形。在安装时,可以选择三个嘴中的哪一个将连接至系统的回流管路,以及哪一个必须连接至输送到锅炉的管线。根据锅炉下方的可用空间(在某些情况下非常有限)以及通过适当连接管口将锅炉固定在墙壁上的位置,可以将过滤器垂直或水平安装。

申请人已经发现,上述现有技术解决方案并非没有缺点,并且可以在几个方面进行改进。

首先,已知的具有三个嘴的“t”形布置的解决方案仅在中央嘴(即位于过滤器主体顶部的嘴)用于使流体进入过滤器或用于将流体从过滤器排出时,是有过滤效率的。这是因为已知的解决方案设想了在滤室本身的整个长度上沿纵向布置在过滤室内的圆柱形网状过滤元件(机械过滤),以及依次设置在圆柱形网状过滤元件中的磁过滤元件。在此配置中,中央嘴(位于圆柱体的顶部)位于圆柱形网状元件内部,而两个侧向嘴(位于圆柱体的相对侧)位于圆柱形网状元件的外部。

这意味着,特别是在其中两个侧向嘴用于待过滤的流体的入口和被过滤的流体的出口(且上方嘴被盖住)的配置中,流体可以很容易地经过过滤室,绕圆柱形网状元件通过,而不必穿过它,因此大多数流体通过过滤器而没有经过机械过滤(即不通过网状元件),从而减少了杂质和灰尘的过滤,并且流体不会流到磁性元件附近,因此减少了对铁质颗粒的过滤。

简而言之,尽管一些已知的解决方案提出了根据各种配置满足不同的安装需求的使用,但是它们仅在一种配置中有效地运行,而在其他配置中,整个流体没有穿过过滤元件,仅需从入口到出口的简单过渡。

另外,由于对在过滤室中循环的流体的非最佳管理方式,已知的解决方案存在执行机械过滤的圆柱形网状元件堵塞的风险。堵塞会降低通过过滤器的流量,甚至完全阻塞。此外,已知的过滤器不能针对所有不同的安装条件和不同类型的锅炉、热交换器或热泵在组装、接入和维护方面提供有效的解决方案。



技术实现要素:

在这种情况下,本发明基础上的目的是在其各个方面和/或实施方式中,提供一种用于过滤流体的装置和方法,该装置和方法可以弥补上述一个或多个缺点。

本发明的另一个目的是提供一种能够有效过滤在管道和加热系统中循环的流体的装置和方法。

本发明的另一个目的是提供一种用于过滤流体的装置,该装置的特点是多功能性强,并且能够适用于大量和不同类型的加热系统的锅炉或其他部件。

本发明的另一个目的是提供一种用于过滤流体的装置,该装置能够以稳定的高性能运行,而与管道和加热系统内部的安装方式无关。

本发明的另一个目的是提供一种用于过滤流体的装置,该装置的特征在于操作可靠性高和/或对故障和错误的倾向性低,和/或能够以简单快速的方式进行维护。

本发明的另一个目的是提供一种用于过滤流体的装置,其特征在于结构简单合理。

本发明的另一个目的是提供一种用于过滤流体的装置,该装置的特征在于相对于所提供的性能和质量而言生产成本较低。

本发明的另一个目的是在构造用于过滤在管道和加热系统中循环的流体的装置和方法的结构和/或开辟新的设计领域时,为现有技术提供替代解决方案。

这些目的和任何其他目的在以下描述的过程中将变得更加明显的,基本上是通过根据所附权利要求中的一项或多项的用于过滤流体的装置和方法来实现的,每个权利要求单独(没有相关的从属关系)或与其他权利要求的任何组合,以及根据上述权利要求与以下方面和/或实施方式的不同组合。

在第一个方面,本发明涉及一种用于过滤流体的装置,所述装置包括该装置的主体,该主体在其中限定了要向其中输送流体以进行过滤的过滤室,所述主体具有:

-第一入/出开口,其将所述过滤室设置成与装置的外部连通,并且构造成与管线相关联,以从该管线接收将进入该装置的所述主体的流体,或向该管线发送将从该装置的所述主体排出的流体;

-第二入/出开口,其将所述过滤室设置成与装置的外部连通,并且构造成与管线相关联,以从该管线接收将进入该装置的所述主体的流体,或向该管线发送将从该装置的所述主体排出的流体;

-第三入/出开口,其将所述过滤室设置成与装置的外部连通,并且构造成与管线相关联,以从该管线接收将进入该装置的所述主体的流体,或向该管线发送将从该装置的所述主体排出的流体;

在一个方面,所述装置被配置为,根据多种操作配置,以选择性的方式操作流体从所述第一入/出开口、第二入/出开口和第三入/出开口中的一个开口通过所述第一入/出开口、第二入/出开口和第三入/出开口中的另一个开口;

在一个方面,该装置包括过滤元件,其至少部分地容纳在所述过滤室内,或与所述装置的所述主体相关联,并且可操作地置于所述第一入/出开口,第二入/出开口和第三入/出开口之间,以对通过过滤室的流体进行过滤;

在一个方面,该装置包括导流插件,在所述多个操作配置的每一个中,其被容纳在所述过滤室内并且构造成引导流体通过所述过滤室,以使所述流体至少部分地通过所述过滤元件。

在一个方面,该装置被配置为与输送管线相关联或沿着输送管线安装,或与输送管线串联安装,以将流体输送到管道和加热系统的设备,以对在系统中循环的流体在该设备的上游位置进行过滤。

在一个方面,所述导流插件构造成至少在以下任一使用位置选择性地操作:

-第一使用位置,在该位置中,导流插件引导在过滤室中循环的流体,以防止流体直接从第一开口到达第二开口或从第一开口到第三开口,而不通过过滤元件;

-第二使用位置,在该位置中,导流插件引导在过滤室中循环的流体,以防止流体直接从第二开口到达第一开口或从第三开口到达第一开口,而没有通过过滤元件。

在一个方面,所述多个操作配置至少包括:

-第一操作配置,其中所述第一开口接收进入所述装置的流体,所述第二开口发送从所述装置流出的过滤后的流体,并且所述第三开口被所述封闭元件拦截;

-第二操作配置,其中所述第一开口接收进入所述装置的流体,所述第三开口发送从所述装置流出的过滤后的流体,并且所述第二开口被所述封闭元件拦截;

-第三操作配置,其中所述第三开口接收进入所述装置的流体,所述第一开口发送从所述装置流出的过滤后的流体,并且所述第二开口被所述封闭元件拦截;

-第四操作配置,其中所述第二开口接收进入所述装置的流体,所述第一开口发送从所述装置流出的过滤后的流体,并且所述第三开口被所述封闭元件拦截。

在一个方面,所述装置包括封闭元件,所述封闭元件构造成选择性地拦截所述第一入/出开口、第二入/出开口和第三入/出开口中的一个开口。

在一个方面,所述导流插件被配置为选择性地定位:

-当装置以所述第一操作配置或所述第二操作配置操作时,导流插件被定位在所述第一使用位置;

-当装置以所述第三操作配置或所述第四操作配置操作时,导流插件被定位在所述第二使用位置。

在一个方面,所述导流插件具有中心轴线、围绕所述中心轴线延伸的外壁和在所述外壁内部并垂直于所述中心轴线的通道部分,导流插件具有相对于中心轴线的两个相对侧,其中:

-第一侧在外壁上设置,并具有相对于通道部分凸起的边缘,和拦截所述通道部分的隔板;

-第二侧在外壁上没有凸起的边缘,并且在通道部分没有隔板,从而使流体能够通过通道部分,并且第二侧具有从外壁径向向外伸出的分离部分。

在一个方面,插件的结构使得:

-第二侧使来自插件外部的流体沿着沿所述中心轴线的第一方向通过通道部分;

-第一侧阻止来自插件外部的流体通过通道部分,并沿第二方向引导流体,所述第二方向为沿着所述中心轴线的方向且与第一方向相反。

在一个方面,所述第一侧和所述第二侧构成所述插件的两半,它们彼此面对并且沿着分隔平面连接,其中插件的中心轴线位于分隔平面。

在一个方面:

-在所述第一使用位置,将插件的第一侧面向第三入/出开口,第二侧面向第一入/出开口;

-在所述第二使用位置,将插件的第一侧面向第一入/出开口,第二侧面向第三入/出开口。

在一个方面,所述导流插件以围绕第二入/出开口的方式位于过滤室内。

在一个方面,过滤室在侧面由装置的主体的侧面限定,在上面由装置的主体的顶面限定,在下面由装置的主体的底面限定。

在一个方面,第二入/出开口设有分隔壁,该分隔壁在过滤室内延伸并位于装置主体的纵轴和第一入/出开口之间。

在一个方面,所述分隔壁从第二入/出开口开始,沿平行于所述装置主体的纵轴的方向在过滤室内延伸,且其延伸至的高度与第一入/出开口在主体的外侧面上的尺寸一致。

在一个方面,分隔壁从过滤室的顶面延伸进入过滤室内部。

在一个方面,分隔壁在下方终止于用于使流体转向的部分,并且该转向部分朝向装置的主体的纵轴延伸。

在一个方面,所述插件位于所述过滤室的内部,由此插件的外壁在所述分隔壁的转向部分的外部围绕。

在一个方面,分隔壁的转向部分相对于插件的第一侧的隔板互补地成形。

在一个方面,插件和分隔壁的转向部分相对于彼此定位,以使得:

-当插件被选择性地设置在所述第一使用位置时,相对于主体的纵轴,插件的第一侧位于与转向部分相对的一侧,并面对转向部分,以使得隔壁和转向部分完全拦截插件的通道部分,从而防止流体通过通道部分;

-当将插件被选择性地设置在所述第二使用位置时,相对于主体的纵轴,插件的第一侧位于与转向部分相同的一侧,并且第一侧在外部包围转向部分,然而插件的第二侧相对于主体的纵轴在与转向部分相对的一侧上,并且由于第二侧没有隔板,它使流体能够通过通道部分。

在一个方面,当将插件有选择地设置在所述第一使用位置时,在隔板和转向部分之间产生表面连续性,从而完全拦截插件的通道部分。

在一个方面,所述过滤元件包括机械过滤器,所述机械过滤器被配置为将存在于待处理流体中的悬浮在流体中的物质和固体颗粒与流体本身分开;机械过滤器的结构具有设置有多个通道的结构,该多个通道具有给定的过滤部分,从而使流体在从机械过滤器的一个内侧流向机械过滤器的外侧的流通过程中,将存在于流体中并且尺寸大于所述过滤部分的物质和颗粒滞留在内侧上。在另一个方面,如果流体从该结构的外侧流向该结构的内侧,存在于流体中并且尺寸大于所述过滤部分的物质和颗粒滞留在外侧上。

在一个方面,所述过滤元件包括磁性过滤器,磁性过滤器与所述装置的主体相关联并且构造成收集和保持存在于待处理流体中的物质和铁质颗粒(或具有铁磁特性的颗粒),以使其与通过装置的流体分离。

在一个独立的方面,本发明涉及一种加热系统,其包括根据上述方面中所述的一个或多个的装置。

在一个独立的方面,本发明涉及一种用于过滤在管道和加热系统中循环的流体的方法,所述方法包括以下步骤:

-布置至少一个用于过滤流体的装置;

-确定来自管道和加热系统的管线,特别是来自加热元件系统的热水回流管,该管线承载待过滤的水流;

-确定一条通往管道和加热系统锅炉的管线,该管线载有经过过滤的水流至锅炉;

-在所述操作配置之一中选择性地操作该装置:

-第一操作配置,包括以下步骤:

-将第一入/出开口与来自管道和加热系统的管线,特别是来自加热元件系统的热水回流管液压地连接,以接收待过滤的水流;

-将第二入/出开口与指向管道和加热系统的锅炉的管线液压地连接,以便在过滤后将水流送至该管线;

-通过封闭元件拦截第三入/出开口;

-将导流插件定位在所述第一使用位置;

-经由插件的第二侧,并经由分隔壁的外部,进入第一开口的流体被直接输送通过所述插件的通道部分,并由此进入机械过滤器内部的过滤室的第二部分,在这里流体被磁性过滤器过滤;

-流体通过机械过滤器从过滤室的第二部分流出并进入过滤室的第一部分,并从那里通过插件的第一侧朝第二开口输送,由于插件的第一侧的隔板和分隔壁的转向部分,流体不能再次通过通道部分。

-第二种操作配置,其中:

-将第一入/出开口与来自管道和加热系统的管线,特别是来自加热元件系统的热水回流管液压地连接,以接收待过滤的水流;

-通过封闭元件拦截第二入/出开口;

-将第三入/出开口与指向管道和加热系统的锅炉的管线液压地连接,以便在过滤后将水流送至该管线;

-将导流插件定位在所述第一使用位置;

-经由插件的第二侧,并经由分隔壁的外部,进入第一开口的流体被直接输送通过所述插件的通道部分,并由此进入机械过滤器内部的过滤室的第二部分,在这里流体被磁性过滤器过滤;

-流体通过机械过滤器从过滤室的第二部分流出并进入过滤室的第一部分,并从那里通过插件的第一侧朝第三开口输送,由于插件的第一侧的隔板和分隔壁的转向部分,流体不能再次通过通道部分。

-第三种操作配置,其中:

-第三入/出开口与从管道和加热系统来的管线,特别是来自加热元件系统的热水回流管液压地连接,以接收待过滤的水流;

-第二入/出开口被封闭元件拦截;

-第一入/出开口与连接到管道和加热系统的锅炉的管线液压地连接,以便在过滤后将水流送至该管线;

-将导流插件定位在所述第二使用位置;

-经由插件的第二侧,进入第三开口的流体直接通过插件的通道部分输送,并由此进入机械过滤器内部的过滤室的第二部分,在这里流体被磁性过滤器过滤;

-流体通过机械过滤器从过滤室的第二部分流出并进入过滤室的第一部分,并从那里通过插件的第一侧朝第一开口输送,由于插件的第一侧的凸起的边缘和分隔壁的外侧,流体不能再次通过通道部分。

-第四种操作配置,包括以下步骤:

-将第二入/出开口与来自管道和加热系统的管线,特别是来自加热元件系统的热水回流管液压地连接,并接收待过滤的水流;

-通过封闭元件拦截第三入/出开口;

-将第一入/出开口与指向管道和加热系统的锅炉的管线液压地连接,以便在过滤后将水流发送给该管道;

-将导流插件定位在所述第二使用位置;

-经由插件的第二侧,进入第二开口的流体直接通过插件的通道部分输送,并由此进入机械过滤器内部的过滤室的第二部分,在这里流体被磁性过滤器过滤;

-流体通过机械过滤器从过滤室的第二部分流出并进入过滤室的第一部分,并从那里通过插件的第一侧朝第一开口输送,由于插件的第一侧的凸起的边缘和分隔壁的外侧,流体不能再次通过通道部分。

本发明的上述每个方面都可以单独使用,也可以与权利要求或所描述的其他方面结合使用。

附图说明

通过对根据本发明的用于过滤在管道和加热系统中循环的流体的装置和方法的一些非排他的实施方式(包括优选实施方式)的详细描述,其他特征和优点将变得更加明显。下面参考附图提供该描述,这些附图仅出于提供近似而非限制性示例的目的而提供,其中:

-图1示出了根据本发明的用于过滤流体的装置的可能的实施方式;

-图2示出了图1的装置的正视图;

-图3示出了图1的装置的俯视图;

-图4示出了图1的装置的分解透视图;

-图5示出了图1的装置沿平面v-v在沿纵向的的截面图和分解图,其中一些部件被去除了;

-图6示出了作为图1的装置的一部分的导流插件的透视图;

-图7示出了图6的插件的另一透视图;

-图8示出了从图6的左侧观察图6的插件的侧视图;

-图9示出了从图6的右侧观察图6的插件的侧视图;

-图10示出了图6的插件的俯视图;

-图11示出了图6的插件沿着平面xi-xi的中间截面图;

-图12示出了在第一操作配置中沿平面v-v剖开的图1的装置;

-图13示出了在第二操作配置中沿平面v-v剖开的图1的装置;

-图14示出了在第三操作配置中沿平面v-v剖开的图1的装置;

-图15示出了在第四操作配置中沿平面v-v剖开的图1的装置。

具体实施方式

参考上述附图,附图标记1整体上表示根据本发明的用于过滤流体的装置。通常,可能在其变型实施方式中,相同的附图标记用于相同或相似的元件。

装置1旨在对在管道和加热系统中循环的流体(通常是水)进行过滤,该系统通常包括管道和导管、阀门、锅炉或发电机、泵、辐射元件(加热器、散热器、地暖盘管等)、公共设施等。

在附图中,由于该装置所针对的系统本身在本发明的技术领域中是已知的,所以未详细示出或描述。

装置1首先包括主体2,在主体2中限定了过滤室3,该过滤室旨在使要进行过滤的流体通过该过滤室。主体2设置有第一入/出开口10、第二入/出开口20和第三入/出开口30:它们中的每一个都使所述过滤室3与装置的外部连通并且被构造成与系统的管线相关联,以便从管线接收从所述装置的主体中进入的流体或向管线发送从所述装置的主体中流出的流体。

装置1被构造成操作流体通过过滤室3的通道,即从所述第一开口10、第二开口20和第三入/出开口30中的一个开口到所述第一开口10、第二开口20和第三入/出开口30中的另一个开口。可以根据多个操作配置,根据需要,选择在其间发生流体通过的两个开口(在上述三个开口10、20和30之间),这将在下面更清楚地显示。

装置1包括过滤元件40,其至少部分地容纳在过滤室3内,或与装置的主体2相关联,并且可操作地插入在三个入/出开口的开口10、20和30之间,以过滤通过过滤室3的流体。

装置1还包括导流插件70,该导流插件70被容纳在过滤室3内并且被构造成在多个操作配置中的每一个中引导流体通过过滤室,以使得流体总是至少部分地通过过滤元件40。

特别地,导流插件70构造成至少在以下任一位置选择性地操作:

-第一使用位置,在该第一位置中,导流插件70引导在过滤室3中循环的流体,以防止流体不通过过滤元件40而直接从第一开口10流至第二开口20,或从第一开口10流至第三开口30;

-第二使用位置,在该第二位置中,导流插件70引导在过滤室3中循环的流体,以防止流体不通过过滤元件40而直接从第二开口20流至第一开口10,或从第三开口30流至第一开口10。

优选地,该装置包括封闭元件4,该封闭元件4构造成选择性地拦截上述第一开口10、第二开口20和第三入/出开口30中的一个开口。

根据一个优选实施方式,所述多个操作配置包括:

-第一操作配置,其中第一开口10接收进入装置的流体,第二开口20排出从装置出来的过滤后的流体,而第三开口被封闭元件4拦截;

-第二操作配置,其中第一开口10接收进入装置的流体,第三开口30排出从装置出来的过滤后的流体,第二开口20被封闭元件4拦截。

-第三操作配置,其中第三开口30接收进入装置的流体,第一开口10排出从装置出来的过滤后的流体,第二开口20被封闭元件4拦截;

-第四操作配置,其中第二开口20接收进入装置的流体,第一开口10排出从装置出来的过滤后的流体,而第三开口30被封闭元件4拦截。

封闭元件4优选地是帽,其与开口可拆卸地相关联。

显然,在每种操作配置中,三个开口中的一个用作入口,三个开口中的另一个用作出口,其余的开口被封闭并且优选不使用。

操作配置在图12-15中表示,并且将在下面的描述中详细讨论。

给定上述四种配置,导流插件70配置为选择性定位:

-当装置以第一操作配置或第二操作配置下操作时,导流插件70处于前述的第一使用位置(图12和13);

-当装置在第三操作配置或第四操作配置下操作时,导流插件70处于前述的第二使用位置(图14和15)。

根据在附图中,特别是在图6-11中以示例的方式示出的实施方式,导流插件70具有中心轴线71、围绕该中心轴线延伸的外壁72以及在外壁内部的且垂直于中心轴线的通道部分73。外壁72优选地完全围绕中心轴线71延伸,以便形成在其中限定通道部分73的闭环结构。优选地,插件70相对于中心轴线71具有两个相对侧,即,第一侧74和第二侧77,其中:

-第一侧74在外壁72上设置有相对于通道部分73的凸起的边缘75,以及与通道部分相交的隔板76;

-第二侧77在外壁上没有凸起的边缘,并且在通道部分上没有隔板,从而使流体能够通过通道部分73,并且第二侧77设有从外壁72径向远离中心轴线71伸出的分离部分78。

第二侧77的分离部分78基本上代替第一侧74上的凸起边缘75。所述分离部分优选地构造成水平地输送来自第二侧的外部的流体,而所述凸起边缘被构造成防止流体从外壁的外部流向插件70的内部。

优选地,分离部分78与通道部分73基本齐平。

优选地,插件70以如下方式构造:

-第二侧77使得来自插件70的外部的流体能够沿着沿中心轴线71的第一方向通过通道部分73;

-第一侧74阻碍来自插件70的外部的流体通过通道部分73,并且确定沿着沿中心轴线71的与第一方向相反的第二方向引导流体。

在图4-15中,沿中心轴线71的上述第一方向是向下的,而上述第二方向是向上的。

优选地,第一侧74和第二侧77为插件70的两半,它们彼此面对并沿着分隔平面79连接,中心轴线71位于该分隔平面79中。

优选地,插件70由单件制成。优选地,插件70由塑料或金属材料制成。

优选地,插件70相对于对称平面(图10中的平面xi-xi)对称(或镜面对称),中心轴线71位于该对称平面中并且对称平面垂直于分割平面79。

根据在附图中,特别是在图1-5和12-15中以示例的方式示出的实施方式,装置的主体2具有大体上圆柱形的形状,并且具有纵轴2a,上表面5,外侧面6和下表面7。

优选地,主体具有围绕纵轴2a旋转的固体的配置并且主体围绕纵轴2a具有径向对称性。

优选地,第一入/出开口10和第三入/出开口30位于装置的主体2的外侧面6上并且相对于过滤室3位于相对侧。

优选地,第二入/出开口20位于装置的主体2的上表面5上。

优选地,第一入/出开口10、第二入/出开口20和第三入/出开口30具有圆形的横截面,并且每个都具有各自的中心轴线(这些开口的中心轴线在图中分别用10a、20a和30a表示)。

优选地,第二入/出开口20的中心轴线20a与装置的主体2的纵轴2a重合。

优选地,第一入/出开口10的中心轴线10a、第二入/出开口20中心轴线20a和第三入/出开口30的中心轴线30a都与装置主体2的纵轴2a相交(优选地相交在过滤室3内部的同一个点处)。

优选地,第一入/出开口10的中心轴线10a和第三入/出开口30的中心轴线30a正交于装置的主体2的纵轴2a。

优选地,第一入/出开口10的中心轴线10a和第三入/出开口30的中心轴线30a重合。

优选地,装置的主体具有对称的中心面v-v,纵轴2a位于对称的中心面v-v中,所述对称的中心面将装置的主体2分成基本相同的两半。平面v-v在图3中表示,并且图5和12-15中的截面是相对于此绘制的。

装置的主体也相对于中间平面2b基本对称,纵轴2a位于该中间平面2b中并且该中间平面2b正交于对称的中心面v-v。

优选地,第一开口10的中心轴线10a、第二开口20的中心轴线20a和第三开口30的中心轴线30a都位于装置的主体2的对称的中心面v-v中。

优选地,插件70的中心轴线71与装置的主体2的纵轴2a重合。

优选地,插件70的中心轴线71与第二入/出开口20的相应中心轴线20a重合。

根据一个优选的实施方案:

-在第一使用位置(图12和13)中,插件70的放置方式应使其第一侧74面向第三入/出开口30,第二侧77面向第一入/出开口10;

-在第二使用位置(图14和15)中,插件70的放置方式应使其第一侧74面向第一入/出开口10、第二侧77面向第三入/出开口30。

优选地,插件70在第一使用位置和第二使用位置之间的转换通过插件绕其自身的中心轴线71(即相对于主体2的纵轴2a)旋转(优选地180°)进行。

优选地,导流插件70以过滤室3围绕第二入/出开口20的方式位于过滤室3内。

优选地,过滤室3在侧面由装置的主体2的侧面3a限定,在上面由装置的主体2的顶面3b限定,在下面由装置的主体2的底面3c限定。

优选地,第二入/出开口20设置有分隔壁21,该分隔壁21在过滤室3内延伸并且位于主体2的纵轴2a与第一入/出开口10之间。

换言之,分隔壁21在过滤室3内完全在过滤室的一半中延伸,分隔壁21包含在中间平面2b和第一入/出开口10之间,所述中间平面2b正交于主体2的对称的中心面v-v并且纵轴2a位于中间平面2b中。在图5和图12-15中示出了分隔壁的示例性实施方式。

优选地,分隔壁21从第二入/出开口20开始在过滤室3内沿平行于装置主体2的纵轴2a的方向延伸,并且分隔壁21延伸至的高度基本上与第一入/出开口10在主体2的外侧面6上的尺寸一致。

优选地,分隔壁21在过滤室3内从在上方界定过滤室3的顶面3b开始延伸。

优选地,分隔壁21相对于装置的主体2固定。

优选地,分隔壁21在下方终止于用于使流体转向的部分22,该转向部分22朝着装置主体的纵轴2a延伸。

优选地,导流插件70以其外壁72在外部围绕分隔壁21的转向部分22的方式位于过滤室3内。

优选地,分隔壁21的转向部分22相对于插件70的第一侧74的隔板76互补地成形。

参见图12-15。优选地,导流插件70和分隔壁21的转向部分22相对于彼此的定位确定为:

-当插件70被选择性地设置在第一使用位置(图12和13)时,插件的第一侧74相对于主体2的纵轴2a位于与转向部分22相对的一侧,并面对转向部分22,以使得隔板76和转向部分22完全拦截插件的通道部分73,从而防止流体通过通道部分73;

-当插件70被选择性地设置在第二使用位置(图14和15)时,插件的第一侧74相对于纵轴2a在转向部分22的同一侧,并且第一侧74在外部包围转向部分22,然而插件70的第二侧77相对于纵轴2a在转向部分22的对侧,并且由于第二侧77没有隔板,它使流体能够通过通道部分73。

换言之:

-当插件70被选择性地设置在第一使用位置(图12和13)时,隔板76拦截插件的通道部分73的一半,从而阻碍流体的通过,并且转向部分22拦截插件的通道部分73的另一半,从而也阻碍了流体的通过;隔板76和转向部分22一起完全阻挡了流体通过通道部分73。

-当插件70被选择性地设置在第二使用位置(图14和15)时,隔板76与转向部分22在同一侧,并且由于隔板和转向部分形状互补,因此二者装配在一起;隔板76和转向部分22拦截插件70的通道部分73的相同一半,从而仅阻止流体在那一半中通过;相反,插件的第二侧77在与转向部分(和隔板)相对的一侧,并且由于第二侧没有隔板,所以通道部分73的一半受到插件的第二侧77的影响,使得流体流过。

当将插件70选择性地设置在第一使用位置时,优选地,在隔板76和转向部分22之间产生表面连续性,并且使得其完全拦截插件的通道部分73。

优选地,插件70在第一使用位置和第二使用位置时相对于装置的主体2的纵轴2a彼此相对。

优选地,如图所示,插件70的隔板76基本上具有球冠的一部分的形状(或球形壳的一部分)的形状;它优选地具有四分之一球冠状(或四分之一球形壳)的形状。

优选地,分隔壁21的转向部分22基本上具有球冠的一部分(或球形壳的一部分)的相应形状;优选地,它具有四分之一球冠状(或四分之一球形壳)的形状。

优选地,插件70的隔板76基本上具有“半杯”形状,并且具有相对于中心的给定的曲率半径的表面。

优选地,分隔壁21的转向部分22基本上具有相应的“半杯”形状,并且具有相对于中心的给定的曲率半径的表面。

优选地,插件70的隔板76相对于分隔壁21的转向部分22的互补形状通过限定隔板76的球冠部的半径和隔板76的半径和限定转向部分22的球冠状的半径的适当尺寸来获得。

隔板76和转向部分22的球冠状部分的一部分(或球形壳的一部分或“半杯”)的形状使得插件70(可移动)能够相对于转向部分22(固定)旋转,因此插件在第一使用位置和第二使用位置之间的切换。如果尺寸不合,则无法完成上述切换。插件从第一使用位置到第二使用位置的旋转180°而发生切换,它将导致隔板76在转向部分22的下方的滑动,从而打开了通道部分73的一半;反向旋转180°,从而使插件从第二位置转到第一使用位置,使隔板76与转向部分22并排,以形成完全阻塞通道部分73的完整的球形半壳(或半球冠)。

应当注意,分隔壁21和转向部分22是装置主体的一部分,但是它们在功能上可归属于第二入/出开口20。

优选地,第一开口10、第二开口20和第三入/出开口30具有相同的形状和尺寸;更优选地,三者相同。

优选地,封闭元件4可以选择性地施加在三个入/出开口10、20和30中的任何一个上,以使其封闭。优选地,第一入/出开口10、第二入/出开口20和第三入/出开口30具有各自的互连装置,该互连装置构造成将该入/出开口与外部管道、配件或水阀流体连接。互连装置优选地还构造成容纳封闭元件4。优选地,互连装置包括螺纹或压力连接件或类似机构。优选地,第一入/出开口10、第二入/出开口20和第三入/出开口30的互连装置在结构上相同。举例来说,三个入/出开口10、20和30具有用于管道区段的标准尺寸,例如直径为1/4英寸、1/2英寸、3/4英寸或1英寸。

现在将特别参考图4-5和12-15。

优选地,过滤元件40包括机械过滤器41,该机械过滤器41被配置为将存在于待处理流体中的悬浮在流体中的物质和固体颗粒与流体本身分开。机械过滤器41具有设置有多个通道42的结构,该多个通道42具有给定的过滤部分,从而使流体在从其结构的外侧43到结构的内侧44的通道的流通过程中,将存在于流体中且尺寸大于过滤部分的物质和颗粒滞留在外侧43上。以完全类似的方式,流体在从结构的内侧44到结构的外侧43的流通过程中,将存在于流体中且尺寸大于过滤部分的物质和颗粒滞留在内侧44上。

优选地,所述结构具有网状结构(或网格、网眼或织物)或多个微孔。

优选地,机械过滤器41由金属材料制成,优选地由不锈钢制成。

优选地,机械过滤器41具有在第一端46(图中的上端)和第二端47(图中的下端)之间绕中心轴线45延伸的圆柱形状,并且以中心轴线45与装置的主体2的纵轴2a重合的方式定位在过滤室3内。

优选地,机械过滤器41的至少第一端46是敞开的。

优选地,机械过滤器41的径向尺寸(或直径)小于过滤室3的相应径向尺寸(或相应直径),从而使机械过滤器41与过滤室3的侧面3a间隔开,并且机械过滤器41在过滤室3的内部限定机械过滤器41外部的第一室部分8和机械过滤器41内部的第二室部分9。

优选地,机械过滤器41轴向位于主体2的底面3c和导流插件70之间。

优选地,插件70的外壁72包括上套环70a和下套环70b,该上套环70a抵接在过滤室3的顶面3b上,该下套环70b与该上套环70a轴向相对并且被构造成容纳该机械过滤器41的第一端46。

优选地,过滤室3的底面3c包括构造成容纳机械过滤器41的第二端47的环形座3d。

以此方式,机械过滤器41轴向且可移除地插入在插件70的下套环70b与底面3c的环形座3d之间。

优选地,下套环70b具有与机械过滤器41的直径相对应的直径。环形座3d优选地在内部或外部具有与机械过滤器41的直径相对应的直径。以这种方式,机械过滤器41的中心可以相对于纵轴和相对于插件70被确定。

优选地,机械过滤器41定位在插件70下方,从而不直接面对三个开口10、20和30。

优选地,机械过滤器41定位在过滤室3中,以便与三个开口10、20和30流体连通,但是机械过滤器41沿着装置主体的纵轴2a(在远离第二开口20的方向上,或图中向下的方向上)位于三个开口的下方。

优选地,插件70在其底部接触机械过滤器41,并与机械过滤器41轴向对准。插件70位于顶面3b与机械过滤器的第一端之间;以这种方式,一旦插件处于装置1的组装和构造阶段,它就在装置的整个操作过程中保持稳定。然而,插件的置入是可逆的,并且这使得可以在每次打算改变操作配置(上述四种配置)或打算彻底拆卸装置以清洁或维护装置时,能够在第一和第二位置之间移动插件以进行使用。

如图12-15所示,插件的第二侧77的分离部分78优选地成形为使得:当插件在第一使用位置时,分离部分78在第一开口10处与过滤室3的侧面3a径向接触;当插件处于第二使用位置时,分离部分78在第三开口30处与过滤室3的侧面3a径向接触。以这种方式,分离部分78分别防止流体从第一开口10进入(当装置在第一或第二操作配置时,图12和13)或防止流体从第二开口20或第三开口30进入(当装置以第三或第四操作配置时,图14和15)过滤室3的第一部分8(机械过滤器41的外部)中,从而将流体水平地直接朝着通道部分73运输,并从那里直接输送到过滤室3的第二部分9。

这意味着,在所有的操作配置中,分离部分78垂直地分离出开口,流体从该开口进入(基于该操作配置),从而迫使流体从过滤室3的第一部分8进入过滤室的第二部分9。

换言之,如在图中可以看到的,在流体进入期间,分离部分78用作将过滤室3的上部与下部分开,三个开口10、20和30通过该上部进入过滤室3,下部中限定了机械过滤器外部的第一腔室部分8。

应当注意,优选地,分离室的第一部分8具有中空圆柱体的形式且,其中,中空部分由第二部分9表示并由机械过滤器41限定。

优选地,过滤元件40包括磁性过滤器50,该磁性过滤器50与装置的主体2相关联,并且构造成收集和保留存在于待处理的流体中的含铁物质和颗粒(或者通常具有铁磁特性的含铁物质和颗粒),从而将它们与通过装置的流体分开。

优选地,装置的主体2包括从底面3c朝着顶面3b轴向突出的中空突起51,所述中空突起51在装置主体的外部限定了壳体52,该壳体52的形状是细长的,并对应于中空突起51的形状,且壳体52可以从下表面7进入。

优选地,磁性过滤器50包括至少一个磁性元件53,该磁性元件被配置为产生永久磁场并且插入到主体2的壳体52中,以此方式作用于流经过滤室3的流体。并且,磁性元件53在主体2内部(特别是在腔室内)在中空突起51的表面上保留流体中存在的含铁物质和颗粒。本质上,磁性过滤器50被定位在过滤室的“内部”,即使它在物理上在壳体52中,且从主体2的外部触及而无需进入过滤室而触及。

优选地,磁性过滤器50包括彼此相关联的多个磁性元件53,以形成轴向插入装置主体的壳体52中的杆状磁性盒54。

优选地,装置的主体2在下表面7上包括在通向壳体52的入口处的盖55,该盖55适于将所述至少一个磁性元件53或所述磁性盒54封闭在壳体52内部并且用于使其能根据需要被抽出。

从底面突出的中空突起51优选地完全容纳在机械过滤器41的内部,使得磁性过滤器50位于过滤室3的第二部分9的内部。在这种构造中,尽管磁性过滤器50没有处于直接与流体接触,也就是说,它不会被过滤室中循环的流体直接触碰;但由于其所在位置和磁效应,磁性过滤器50可以阻止主体内的中空突起上的亚铁质颗粒被阻塞。该装置优选地包括可移除的护套,其包裹在过滤室内的中空突起。滤出的含铁材料会沉积在护套上,通过移除机械过滤器并打开装置的主体,可以移除护套并将其从过滤材料上清洗掉。

在未示出的替代实施方式中,磁性过滤器可以直接容纳在过滤室内。

优选地,主体2包括彼此可移除地相关联的第一半主体61和第二半主体62,其中:

-第一半主体61与第二半主体62的组装在装置的主体内部限定了过滤室3,该过滤室3除了所述第一入/出开口10、第二入/出开口20和第三入/出开口30之外都与外部流体密封;

-第一半主体61与第二半主体62的拆分使得能够进入过滤室3并且放置导流插件70。

优选地:

-第一半主体61包括第一开口10、第二开口20、第三入/出开口30,顶面3b和分隔壁21,并且容纳导流插件70;

-第二半主体62包括底面3c和中空突起51。

优选地,过滤室3的侧面3a部分地由第一半主体61限定并且部分地由第二半主体62限定。

优选地,第一半主体和第二半主体通过螺纹联接件(未示出,已知类型)互连。

优选地,装置的主体2包括插入在第一半主体61和第二半主体62之间的垫圈,以确保在组装状态下过滤室3的密封性。

下面参考具体的图12、13、14和15描述上面介绍的四个操作配置。这些配置对应于本发明的装置的不同可能的操作模式。如图所示,装置1配置为根据安装要求选择性地以一种操作配置进行操作。

第一种操作配置如图12所示。在此配置中:

-第一入/出开口10旨在与来自管道和加热系统的管线,特别是来自加热元件系统(例如,加热器或散热器)的热水回流管连通,以便接收待过滤的水流;

-第二入/出开口20旨在与指向管道和加热系统的锅炉的管线连通,以便在过滤之后将水流发送至该管线;

-第三入/出开口30被封闭元件4拦截;

-导流插件70处于第一使用位置;

-经由插件的第二侧77,特别是第二侧的分离部分78,并经由分隔壁21的外部,进入第一开口10的流体被直接输送通过所述插件的通道部分73,并由此进入机械过滤器41内部的过滤室3的第二部分9,在这里流体被磁性过滤器50过滤;

-流体通过机械过滤器41从过滤室的第二部分9流出并进入过滤室的第一部分8,并从那里通过插件的第一侧74朝第二开口20输送,由于插件的第一侧的隔板和分隔壁的转向部分22,流体不能再次通过通道部分。

第二种操作配置如图13所示。在此配置中:

-第一入/出开口10旨在与来自管道和加热系统的管线,特别是来自加热元件系统(例如,加热器或散热器)的热水回流管连通,以便接收待过滤的水流;

-第二入/出开口20被封闭元件4拦截;

-第三入/出开口30旨在与指向管道和加热系统的锅炉的管线连通,以便在过滤之后将水流发送至该管线;

-导流插件70处于第一使用位置;

-经由插件的第二侧77,特别是第二侧的分离部分78,并经由分隔壁21的外部,进入第一开口10的流体被直接输送通过所述插件的通道部分73,并由此进入机械过滤器41内部的过滤室3的第二部分9,在这里流体被磁性过滤器50过滤;

-流体通过机械过滤器41从过滤室的第二部分9流出并进入过滤室的第一部分8,并从那里通过插件的第一侧74朝第三开口30输送,由于插件70的第一侧74的隔板76和分隔壁21的转向部分22,流体不能再次通过通道部分。

第三种操作配置如图14所示。在此配置中:

-第三入/出开口30旨在与来自管道和加热系统的管线,特别是来自加热元件系统(例如,加热器或散热器)的热水回流管连通,以便接收待过滤的水流;

-第二入/出开口20被封闭元件4拦截;

-第一入/出开口10旨在与指向管道和加热系统的锅炉的管线连通,以便在过滤之后将水流发送至该管线;

-导流插件70处于第二使用位置;

-经由插件的第二侧77,特别是第二侧的分离部分78,进入第三开口30的流体直接通过插件的通道部分73输送,并由此进入机械过滤器41内部的过滤室3的第二部分9,在这里流体被磁性过滤器50过滤;

-流体通过机械过滤器41从过滤室的第二部分9流出并进入过滤室的第一部分8,并从那里通过插件的第一侧74朝第一开口10输送,由于插件的第一侧74的凸起的边缘75和分隔壁21的外侧,流体不能再次通过通道部分73。

第四种操作配置如图15所示。在此配置中:

-第二入/出开口20旨在与来自管道和加热系统的管线,特别是来自加热元件系统(例如,加热器或散热器)的热水回流管连通,以便接收待过滤的水流;

-第三入/出开口30被封闭元件4拦截;

-第一入/出开口10旨在与指向管道和加热系统的锅炉的管线连通,以便在过滤之后将水流发送至该管线;

-导流插件70处于第二使用位置;

-经由插件的第二侧77,特别是第二侧的分离部分78,进入第二开口20的流体直接通过插件的通道部分73输送,并由此进入机械过滤器41内部的过滤室3的第二部分9,在这里流体被磁性过滤器50过滤;

-流体通过机械过滤器41从过滤室的第二部分9流出并进入过滤室的第一部分8,并从那里通过插件的第一侧74朝第一开口10输送,由于插件的第一侧74的凸起的边缘75和分隔壁21的外侧,流体不能再次通过通道部分73。

在第一操作配置、第二操作配置和第三操作配置中,装置竖直放置,即,装置的主体2的纵轴2a竖直定向;

在第四操作配置中,装置水平放置,即,装置的主体2的纵轴2a水平定向。

请参见图12-15中,箭头指示装置内部流体的路径。特别是:

-在第一配置(图12)中,流体从第一开口10进入,向下流入机械过滤器,经过磁过滤,径向通过机械过滤器外部(并经过机械过滤),然后向上回流直到从第二开口20流出(第三开口关闭);机械过滤产生的杂质和残留物保留在过滤室的第二部分。

-在第二配置(图13)中,流体从第一开口10进入,向下流入机械过滤器,经过磁过滤,径向通过机械过滤器外部(并经过机械过滤),然后向上回流直到从第三开口流出(第二开口关闭);机械过滤产生的杂质和残留物保留在过滤室的第二部分。如果锅炉位于装置上方,则可以在第三开口的外部连接一个角接头(直角接头),以便使流体朝锅炉方向上升。

-在第三配置(图14)中,流体从第三开口30进入,向下流入机械过滤器,经过磁过滤,径向通过机械过滤器外部(并经过机械过滤),然后向上回流直到从第一开口流出(第二开口关闭);机械过滤产生的杂质和残留物保留在过滤室的第二部分。如果锅炉位于装置上方,则可以在第一开口的外部连接一个角接头(直角接头),以便使流体朝锅炉方向上升。

-在第四配置(图15)中,流体从第二开口20进入,水平地直接进入机械过滤器,经过磁过滤,流至机械过滤器的外部(并经过机械过滤),然后回流直到从第一开口流出(第三开口关闭);机械过滤产生的杂质和残留物保留在过滤室的第二部分。本质上,在第三配置中的流体路径与第二配置中的流体路径相反,而在第四配置中的流体路径与第一配置中的流体路径相反。

应当指出的是,在所示的所有四个操作配置中,用作流体入口的开口是水平的,因为它将连接到系统的回流管线,该回流管线通常从锅炉下方的壁中出来。在任何情况下,第一、第二和第三配置也可以水平操作,而第四配置也可以垂直操作。在这种情况下,可以使用已知类型的合适的联接器,以在装置的入口和出口与将要连接到它们的系统的管道之间建立水连接。

此外,应注意的是,由于采用了导流插件,并且由于导流插件在过滤室内的结构和位置,在四种配置下,装置内部的流体路径是强制的。

在未示出的可能的替代实施方式中,第一入/出开口10和第三入/出开口30不彼此对准,即,第一入/出开口10和30的相应中心轴线10a和30a不重合而是偏移的。这意味着第一入/出开口10和第三入口30在主体2的外侧面6上沿纵轴相对于第二开口20位于不同的高度。这使得可以在第一开口10和第二开口20之间以及在第三开口30和第二开口20之间具有两个不同的纵向距离或中心之间的距离。通过这种方式,可以有利地选择使用第一开口10或第三开口30中的哪一个作为入口或出口,仅通过将装置的整个主体旋转180°即可实现。

这在基于系统的回流管(装置入口将与回流管连接)的位置以及基于引回到锅炉中的管线(装置出口将与该管线连接)的位置时,尤其是当在第四配置下运行时,特别有用。在这种情况下,例如,基于从安装壁到锅炉的输送管道的距离,选择第一或第三开口作为装置的流体出口可能是有用的。

通常,不管所选择的操作配置如何,装置1通常直接由系统的两条线路直接支撑,在该两条线路上安装有该装置(或者在其上安装有用作入口和出口的开口)。

根据本发明的用于过滤在管道和加热系统中循环的流体的方法对应于装置1的操作模式。本质上,该方法包括:

-根据已经描述的内容布置装置1;

-确定来自管道和加热系统的管线,特别是来自加热元件系统的热水回流管,该管线承载待过滤的水流;

-确定一条通往管道和加热系统锅炉的管线,该管线载有经过过滤的水流至锅炉;

-以上述操作配置之一选择性地操作装置。

如此构思的本发明可以进行多种修改和变型,所有修改和变型都落入本发明构思的范围内,并且所提及的组件可以由其他技术上等效的元件代替。

本发明具有重要的优点。首先,如从以上描述显而易见的,本发明使得能够克服现有技术的至少一些缺点。

本发明的装置能够有效地过滤在管道和加热系统中循环的流体,并在每种操作配置下都可以实现有效的过滤。尤其是,不管哪个开口用作入口,哪个开口用作出口,流体的过滤始终是最佳的。实际上,如上面的详细说明和图12-15所示,在每种操作配置中,整个流体都有效地进行了机械过滤和磁过滤,而没有任何一部分流体通过装置而没有被完全过滤,相反,在目前已知的解决方案中会发生这种情况。因此,本发明的装置结合了使用的通用性,因为三个入/出开口都是可用的,并且可以决定哪个开口将作为流体的入口和哪个开口作为流体的出口,这样的灵活性使得在每个操作配置中进行的过滤都具有最大的效率。

这使得该装置能够适应大量不同类型的加热系统的锅炉或其他组件,并且即使在非常有限的空间中也能够安装,同时有效地执行所需的过滤操作。

简而言之,本发明的装置能够以一致的高性能运行,而与管道和加热系统内部的安装方式无关。

尤其是通过导流插件使之成为可能,该导流插件使流体能够被移动,使其始终总是(即,在每个操作配置中)首先在机械过滤器(其中也存在磁性过滤器)内部流动的方式被引导,然后在通过之后,流至机械过滤器。这使得过滤始终是最佳的,克服了现有技术的问题。

过滤室中的流体的路径总是首先通过第二部分,然后再通过第一部分,即始终相对于过滤元件由内到外流动,这可以始终获得有效的双重过滤。

实际上,导流插件的两侧设计成可通过单个部件管理四种不同的配置:一旦选择了入口和出口(剩余的开口已关闭),就足以将插件放置在第一使用位置或第二使用(通过简单地旋转插件即可切换),该装置即可使用。

此外,本发明的装置的特征在于高的操作可靠性和不容易出现故障和错误,并且其可以以简单和快速的方式进行组装、拆卸、清洁和维护。

最后,本发明的装置的特征在于具有竞争力的成本和简单合理的结构。

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