过滤组件和方法与流程

本发明涉及一种过滤组件，其具有：过滤筒，所述过滤筒具有开口和由过滤介质形成的壁部，所述壁部具有限定过滤器净化侧的内侧和限定过滤器未过滤侧的外侧；通风装置，所述通风装置用于将待净化的空气首先输送通过所述壁部并且随后输送通过所述过滤筒的开口；和净化装置，所述净化装置设置用于将压缩空气冲击通过所述开口输送到所述过滤筒中并且通过所述壁部从所述过滤筒中输送出来，以便将污物从所述壁部的外壁输送远离。此外，本发明涉及一种用于探测过滤筒的泄漏的方法，其中，过滤筒具有开口和由过滤介质形成的壁部，该壁部带有限定过滤器净化侧的内侧和限定过滤器未过滤侧的外侧。

背景技术：

从现有技术中已知具有多个呈相应的容器形式的过滤筒的过滤组件。在所谓的过滤箱中，至多1000个过滤筒并不罕见地并联连接。例如由于过滤介质的泄漏而引起的仅一个过滤筒的故障可能由于增加的净化侧的排放而导致完全的生产和/或设备停机和相应地导致生产的高故障成本。就此而言，人们一直以来致力于尽快且简单地识别出受损的过滤筒。

然而，在具有许多并联连接的过滤筒的过滤箱中，不能可靠地借助于差压来探测单个过滤筒的泄漏，因为在差压几乎保持不变的情况下，通过单个有故障的过滤筒的体积流提高。就此而言，必须用昂贵的方法寻找受损的过滤筒，例如借助发光的粉尘和特殊摄像机来探测受损的过滤筒。使用昂贵的粉尘或排放颗粒测量设备虽然能够在空间上限缩损害源的范围，但是不能识别受损的过滤筒。一种用于测量通过单个过滤筒的体积流的已知方法使用叶轮，然而由于可运动的部件，所述叶轮容易受到污染和磨损。另一种用于测量体积流的方法使用热线风速仪，这非常耗能并且就此而言成本高昂。

技术实现要素：

基于这种情况，本发明的任务在于提供一种过滤组件和相应的方法，以便能够以更简单和更节省成本的有效方式识别出，尤其是在具有并联连接的数百个过滤筒的过滤箱中识别出受损的过滤筒。

本发明的任务通过独立权利要求的特征来实现。在从属权利要求中给出有利的设计方案。

因此，该任务通过一种过滤组件来实现，其具有

过滤筒，其具有开口和由过滤介质形成的壁部，该壁部带有限定出过滤器净化侧的内侧和限定过滤器未过滤侧的外侧，

通风装置，其设置用于并且随后输送通过所述过滤筒的开口，

净化装置，其设置成用于将压缩空气冲击通过开口输送到过滤筒中并且通过壁部从过滤筒中排出，以便清除壁部外侧的污物，和

传感器，用于确定由于压缩空气冲击而作用到测量区域上的力。

本发明的一个重要方面在于，过滤筒配备有传感器，借助于该传感器能够以简单且成本有利的方式定位不再正常起作用的过滤筒，例如由于过滤介质中的泄漏而不再正常起作用的过滤筒。所提出的解决方案尤其在具有数百个过滤筒的过滤箱中是有利的，因为基于作用到测量区域上的力的变化来确定受损的过滤筒尤其是可行的。传感器可以构造为差压传感器，以便除了过滤筒的差压之外同样检测尤其有规律的、净化侧的压缩空气冲击的强度。该解决方案基于这样的认识，即在存在泄漏的情况下，作用到测量区域上的力或压缩空气冲击的强度相对于完好无损的过滤筒的力较小。为此，传感器被以有利的方式设置，用于确定由于压缩空气冲击而作用到测量区域上的力的变化。在特别优选的方式中，借助于传感器，替代地或附加地，能够检测在过滤介质上的差压，如在下面还将详细阐述的那样。尤其通过确定在压力冲击期间差压的负振幅的变化，可以探测到过滤筒的泄漏。

过滤筒可以以任意方式构成。在优选的设计方案中，过滤筒具有柱形的容器，在其上侧中构造有开口。开口优选地被构造为圆形，并且可以形成容器的部分或的整个上侧。优选地，净化装置被设计成以规则的间隔(例如每1、2、3、4、5或10秒)将压缩空气脉冲例如以4、5、6、8或10巴的管路压力穿过开口引入到过滤筒中。为此，净化装置可以构造有喷嘴，该喷嘴或者说其中净化装置布置在容器的上方。

过滤筒可设计成带有由编织的过滤介质构成的壁部的容器、所谓的过滤器软管，在其内腔中设置有支撑架、像比如支撑托架。同样可行的是，过滤筒由一个或多个柱形的过滤器元件形成，所述过滤器元件具有固定的基础结构，例如具有上端盘和下端盘，布置在上端盘和下端盘之间的过滤介质以及必要时也布置在过滤介质上的支撑结构。在由多个过滤器元件形成的过滤筒中，这些过滤筒典型地相叠地布置成使得上部的过滤器元件的下端盘位于下部的过滤器元件的上端盘上。为此，两个端盘可设有开口，且一个或两个端盘设有面对另一过滤器元件的密封件。这样，为了形成过滤筒，可彼此相叠地布置多达10个或多于10个过滤器元件。

在过滤筒的正常运行中，待净化的空气可通过通风装置穿过过滤介质被吸入到过滤筒的内腔中且穿过开口被抽出。从空气中净化掉的颗粒作为污物颗粒堆积在过滤介质的或侧向区段的外壁上。通过压缩空气冲击，已净化掉的颗粒从侧向区段径向“被打碎”，并且能够被收集在设置在过滤筒下方的收集容器中，以进一步进行处置或处理。典型地，过滤组件包括多个过滤筒。优选地，过滤组件具有中央通风装置，该中央通风装置设置在过滤组件的入口和/或出口处，并且吹送和/或抽吸相应待净化的空气使其通过过滤组件的所有过滤筒。同样可以设置多个分散的通风装置，以便通过过滤筒的体积流更均匀。此外，可以设置中央的净化装置，利用该净化装置可以选择性地、并行地或顺序地依次使得过滤组件的各个过滤筒可以借助于相应的压缩空气冲击来净化。特别的，可以设置具有一个或多个可移动的管路臂，每个管路臂分别具有多个喷嘴的净化装置，所述喷嘴移动经过过滤筒的开口。在经过期间，可以输出压缩空气脉冲或者排出持续的压缩空气流，该压缩空气流由于经过相应的过滤筒的开口而作为压缩空气冲击进入到所述过滤筒中。

结果，通过确定由于压缩空气冲击而作用到测量区域上的力或该力的变化，可以探测到过滤筒的可能的泄漏。特别是在具有数百个过滤筒的过滤箱中存在单个受损的过滤筒，其余的过滤筒通过的体积流仅是最小地下降，且过滤器净化侧和过滤器未过滤侧之间的差压不会发生显著改变，就此而言不能检测到单个受损的过滤筒的情况下，所提出的过滤组件允许以特别简单且可靠的方式明确地确定受损的过滤筒。就此而言，所提出的解决方案最小化了过滤箱的生产和/或设备停机并且降低了相应的故障成本。在压缩空气冲击通过过滤筒扩散时，可确定的体积流通过过滤筒的壁部向外引导并且在过滤筒中产生过压。因为压缩空气冲击通常仅持续非常短的时间，所以压缩空气冲击快速地摆动成负压，而没有使得吹到过滤筒中的整个压缩空气体积通过过滤器壁部向外流出。当在过滤器壁部出现泄漏时，在压缩空气冲击期间向外出现的体积流增大，因此，更少的空气到达测量区域，从而在测量区域中可通过压缩空气冲击检测到力的下降，。在泄漏的情况下，由于体积流增大，在单个过滤筒中由压缩空气冲击产生的过压同样较低。

除了探测泄漏外，从对作用到测量区域上的力的确定中也可以得出其它结论。例如，如果在过滤筒投入运行时力已经保持在预期值之下，则可以探测到导致泄露的过滤筒的安装错误。此外，单个压缩空气冲击的测得的力在一定的时间段上的缓慢减小可以表明，测量区域缓慢地装载有颗粒，一方面可能由于非常小的泄漏而引起，但另一方面也在正常运行中出现，当在待净化的空气中也存在不能通过过滤介质的细度过滤的颗粒时。此外，在多个过滤筒中的力同时下降时，可推断出净化装置或其管路和/或喷嘴的泄漏或堵塞。此外，通过分析所有过滤筒的测量信号，即确定的力，可以推断在过滤箱中的净化过程的均匀性。原则上值得期望的是，穿过所有的过滤筒的流量相同，也就是说在所有的过滤筒中测量到相同的力。如果分析显示出一个流动性较差或较好的区域，则在该区域的设备的相应的构造中相应地改变通风装置的功率和/或净化装置的功率。此外，通过力的增加可以推断出过滤筒逐渐堵塞，因为在过滤介质逐渐堵塞时，只有较小的体积流可以通过过滤介质。如果发现这一点，那么在设备的相应的构型中可以提高净化功率或者输出用于更换过滤器的信号。

对于上述分析，在一个过滤箱中的所有过滤筒都可以配备一个测量区域或传感器。同样可能的是，仅一部分的过滤筒配备传感器。这对仅在大量泄漏发生之后才达到某些污染极限值时可能是特别有利的。设有测量区域的过滤筒可以说明有代表性的泄漏值，该泄漏值可以根据过滤筒的总数量来推算出来。配备传感器的过滤筒可以在过滤箱的区域内设置为直接相互相邻，尤其也可以设置在具有特别高磨损量的区域内，比如直接靠近过滤箱的空气入口处和/或分布在过滤箱上。规定在过滤箱上的均匀分布对上述对于净化过程的均匀性的分析或对发现在净化装置中的泄漏而言是有意义的。

优选地，测量区域被构造在过滤筒内部、壁部上或壁部内。此外，测量区域可以设置在过滤介质的表面上、过滤端盘的表面上、支撑托架的表面上或者传感器本身的表面上。尤其是当传感器本身布置在过滤筒的内部时，是后一种情况。传感器同样可布置在过滤介质内(例如嵌入到过滤器软管中)、布置(例如浇注)在过滤端盘内或布置在支撑托架的结构中，以便由此监控测量区域。此外，当测量区域位于过滤筒的外侧时，传感器可以布置在过滤筒的外部。通过作用到例如过滤筒的下端盘上的力，其外侧可向外拱曲。

根据一种优选的改进方案，测量区域设置在过滤筒的开口相对位置。这样可以保证直接检测到压缩空气冲击，因为此时该压缩空气冲击直接对准测量区域。特别优选地，测量区域设置在过滤筒的与过滤筒的开口相对位置的端部上。以这种方式达到最可靠的测量结果，因为压缩空气冲击在达到测量区域上之前发生强制地的减弱。

同样存在不同的构造传感器的可行方案。根据一种优选的改进方案，传感器被设计为压电元件，膜片——尤其是能够伸展的、特别是具有柔性电极的弹性体薄膜，应变仪，用于在流入侧和流出侧进行差压测量、用于确定所述过滤筒的内腔与所述过滤筒的周围环境之间的差压的差压传感器，麦克风，和/或光学传感器，比如激光测距仪或摄像机。尤其是，传感器可以设置在下端盘内部，或设置在过滤筒内侧的下端盘上，或设置在可由过滤筒下侧取下的支撑部分的内侧上。通过在内侧即净化侧的安装，未过滤侧的可能有害的污染不会污染到传感器。在传感器被设计为弹性体薄膜的情况下，通过薄膜的变形改变电容，由此可确定力的变化。在传感器被设计为应变仪的情况下，它优选地与rfid收发器一体构成。同样可以考虑的是，传感器监控多个过滤筒的多个测量区域。例如，在过滤筒的下侧中可以设置柔性的膜片，或者如可以由所谓的软管式过滤器的过滤介质构成过滤筒的下侧，从而在过滤筒下方设置的摄像机可以探测到压缩空气冲击时膜片或下侧的伸展。可以通过在其视野中布置多个过滤筒的方式设置摄像机。

过滤筒可以设计成不同的结构形式。例如，过滤筒可以被设计为所谓的软管式过滤筒，其中过滤介质形成长软管，所述长软管在其一端同样由过滤介质或端盘封闭，并且在另一端形成开口。过滤筒同样可被设计为缸式过滤筒，在其中在两个端盘之间安装有固有刚性的过滤介质，该过滤介质可通过支撑结构来支撑。根据一种优选的改进方案，过滤筒由至少两个过滤器元件组成，其分别带有由过滤介质形成的壁部，所述壁部具有限定过滤器净化侧的内侧和限定过滤器未过滤侧的外侧，其中，过滤器元件的外侧形成过滤筒的外侧。过滤筒可以由多于十个的过滤器元件组成。以这种方式，过滤筒可非常好地与过滤组件相匹配。根据设备在特征方面的不同，过滤组件可以有很大的区别，例如在可使用的结构空间、通风装置功率和净化装置功率方面有很大的区别。如果过滤筒由单个过滤器元件组成，则可以最佳地满足这些要求。优选地，可以将测量区域和所配属的传感器事先集成在一个过滤器元件中。优选地，该过滤器元件设置得离开口最远，以便实现最大可能的测量可靠性。在此，可以使用上述类型中特别好的柱形过滤器元件，其中过滤介质围绕过滤器元件的整个侧面延伸，从而以较优的方式覆盖柱形过滤器元件的整个外周面。此外，过滤介质可设计成所谓的星形褶皱(sternfaltung)，在其中，过滤筒的外周面通过以之字形(zigzag)折叠的介质来形成。在过滤组件折褶之间可以设置间隔垫片，比如粘合条(kleberaupe)。过滤介质可以设计成可透气构造，以使空气流可以穿流侧向区段。过滤介质包括纤维素、具有合成纤维成分的纤维素、合成纤维或合成-假纤维混合介质、纳米纤维、聚四氟乙烯、玻璃纤维、活性炭、沸石类、离子交换剂、硅胶、栅格、熔喷/纺粘介质、生物功能层和/或具有针对细菌、病毒、等位基因和/或真菌的功能装备的介质会相对有利。同样地，过滤介质可包括上述材料的组合。

优选地，所述纳米纤维具有小于500nm的纤维直径，进一步的，具有200nm的纤维直径。同样地，纤维直径可以在50至300nm之间。“熔喷”的概念主要是指由纤维形成的非织造织物(vliese)，其由穿过喷嘴的聚合物熔体纺成后借助热空气流拉伸直至撕裂并且通过直接堆积形成。这种也称为熔融吹塑介质的非织造织物大多具有较长的类似于纺纤维的连续纤维，或者由具有连续纤维的混合物构成，或者完全由连续纤维构成。如果由纤维构成的非织造织物(其由穿过喷嘴的聚合物熔体纺成)借助冷空气和/或机械地缠结并通过直接堆积而形成，则其也被称为纺粘非织造织物或一般地被称为纺粘介质。由非织造织物形成的过滤介质通常由长丝或连续纤维构成。合成纤维可以包括pes、pet、pp、pa、pbt、ptfe等。此外，过滤介质可以包括ptfe膜介质。

在一种替代的改进方案中，测量区域构造在可从过滤筒移除的、具有传感器的承载板上。优选地，承载板被设计为圆形和/或保持在容易固定在过滤筒上的承载单元中。优选地，承载板可以被插接到不同的过滤筒或其过滤器元件上，使得一方面可以将前述具有传感器的承载板加装到现有技术中已知的过滤筒上，另一方面可以以简单的方式通过更换承载板来更换有缺陷的传感器。

根据另一种优选的设计方案，过滤组件具有基于计算机的控制单元，例如呈微控制器形式的控制单元，该控制单元用于确定通过压缩空气冲击作用到对应的传感器上的力的变化，以便检测对应的过滤介质是否存在泄漏，和/或由作用到对应的传感器上的力的变化来确定是否需要更换所述过滤筒。优选地，控制单元被设置用于参照至少两个相继进行的压缩空气冲击确定力关于时间的变化。在过滤器运行中，传感器优选测量在过滤筒上的差压。在净化运行中，也就是当净化装置发射压缩空气冲击时，可以通过传感器来检测压缩空气冲击的压力波的差压的负振幅。

根据另一种设计方案，传感器被设计为传感器单元的一部分，该传感器单元另外包括基于计算机的控制单元。如果传感器布置在承载部件上，则优选地将整个传感器单元布置在承载部件上。这样可以确保控制单元有规律的维护周期，因为可以以规律的时间间隔更换整个传感器单元。此外，当在一个过滤箱中的多个过滤器元件配备有自己的传感器单元时也有一定优势。因此，当识别到泄漏时，控制单元例如可以操纵信号装置，尤其是安装在承载部件的可见侧上的信号装置，比如信号灯和/或扬声器。此外，在通信连接的情况下，控制单元可以有线或无线地方式将分析的数据，即关于过滤筒的状态的信息以及关于上述分析的数据发送到中央处理单元，该中央处理单元也可以设置为在远程位置通过互联网进行连接。中央处理单元或每个单独的控制单元可以向用户发出信号，也可以执行设备的紧急关停。

在另一种设计方案中，传感器单元具有至少一个用于检测环境值的另外的传感器，尤其是用于检测温度、空气湿度、颗粒和/或有害物质的传感器。由另外的传感器获得的附加的值可用于调节过滤组件的运行和/或提供用于相关地确定过滤器泄漏的特征值，控制单元可以参考这些值。因此，过滤介质和/或测量膜片可以根据空气湿度和温度而具有不同的柔性和透气性。

根据另一种优选的改进方案，过滤筒具有通信装置，用于无线传输通过控制单元产生的数据组。优选地，通信装置是传感器单元的一部分。同样，通信装置可以设置在上述可取下的承载单元上。优选地，传感器单元或过滤筒具有电池、传感器、存储器和与接收装置处于通讯连接的控制单元。通过传感器确定的力或为此产生的数据组可以在存储器中暂时存储和/或通过控制单元处理，例如暂存或处理检测到的确定的力随时间的变化而产生的数据组。控制单元可以以简单的方式将数据组传输到接收装置，然后通过该接收装置将数据提供给用户。用户利用合适的装置将输出请求发送到通信单元，该通信单元然后接收该输出请求并且启动确定的动作也是可以的。例如，动作可以是数据组的输出、测量周期的启动，特别的，也可以是利用过滤筒上的对应的信号装置发出声音信号或光信号。

原则上，可以根据需要设计通信装置。根据一种特别优选的改进方案，通信装置被设计用于根据wlan、rfid、zigbee、z-wave和/或蓝牙标准来进行无线传输。优选地，通信装置根据ieee-802.11wlan标准来实施，具有rfid应答器和/或根据ieee802.15.1蓝牙标准来实施。通过设置通信装置，可以以特别方便的方式检查多个过滤筒的泄漏情况以及相应的更换情况，而不必对每个过滤筒进行手动的缺陷检查。

根据一种优选的实施方案，通信装置在对应的过滤筒中的定位，可以使得主发射功率的发射方向正交于过滤筒的排列方向。对于通常并排排列的主要为柱形的过滤筒来说，其实际上意味着，主发射功率朝向其中一个端部或两个端部方向发射。主发射功率可以通过过滤筒的开口发射到位于其上的自由空间中或者通过过滤筒的下端部发射到位于其下的自由空间中，从而预计只有较少的由其他过滤筒或其金属支撑结构引起的干涉，有利地，可以在其下或其上的自由空间中设置唯一的接收装置。

在传感器单元上可以设置电池和/或所谓的能量收集器，以便为传感器单元供电。设置合适的系统，例如用于从压力和/或振动中获得能量的压电元件，如珀耳帖元件之类的热电发电机，或是用于通过如无源rfid之类的天线接收电磁辐射的无源系统。特别是在rfid的情况下，传感器、通信装置和电源可以集成在一个元件中。

根据另一种优选的实施方案，每个传感器单元都具有电池，并且对应的通信装置被设置成仅在发现对应的过滤筒泄漏时或者在发现对应的过滤筒必须更换时，或者在确定的时间间隔之后或者在获得输出请求之后，才传输数据组。以这种方式确保电池尽可能少地被加载，以使传感器装置在例如五年的长时间段内可使用。还可以规定，传感器的查询也不是持续进行的，而是仅在固定的时间间隔之后进行，例如每小时一次、每天一次或每周一次地进行。传感器查询的频率取决于地区性的法律规定所要求的纯度。优选地，电池被设计为使得传感器可以持续地查询。仅通信装置可在固定的间隔之后或在需要更换过滤筒的情况下进行信息发送。此外，优选地，用户可将输出请求传输到通信装置，以便检验过滤筒以及传感器单元的状态。

根据另一种优选的实施方案，设置有用于接收通信装置的数据组的接收装置，其设置成根据对应的信号强度和/或信号编码来确定对应的通信装置的对应的发送位置。这一点可以利用如zigbee，z-wave和/或蓝牙mesh标准来实现，并且有利地能够实现，各个传感器单元不必以特定的布置方式安装到过滤筒上，而是可以简单自由地分布。然后，可以通过分配发送位置来确定哪个过滤筒有故障。如果仅仅粗略地检测到发送位置，也就是说不能明确地检测到发送位置，则可以有利地向传感器单元发出请求，使该传感器单元激活所设置的信号装置，尤其是光和/或声音。

根据一种替代的设计方案，过滤组件具有多个过滤筒和多个传感器，所述多个传感器分别具有配属的测量区域，其中，基于计算机的控制单元设置用于接收和分析由多个传感器传输的所有信号，并且通过对应的传感器信号的变化来确定通过压缩空气冲击作用到对应的测量区域上的力的变化，以便检测对应的过滤筒是否存在泄漏，和/或从对应的传感器信号的变化确定出，是否需要更换所述过滤筒。优选地，设置≥100、≥200、≥300、≥400、≥600、≥800、≥1000和/或≤400、≤600、≤800、≤1000或≤1200个过滤筒。进一步地，过滤筒布置在共同的过滤器壳体中和/或并联连接。特别是在各个传感器信号的有线传送时，可以有利地通过唯一的控制单元进行分析。传感器与基于计算机的控制单元的连接可以在远程进行。例如，通过接收装置接收并分析由对应的通信装置发送的传感器信号的控制单元可以被布置在远程的控制台中。在通过互联网传送传感器信号或数据组时，可以这些传感器信号或数据组进行相应的加密发送。

此外，本发明的任务通过一种用于探测过滤筒的泄漏的方法来实现，其中，过滤筒具有

开口和由过滤介质形成的壁部，该壁部带有限定过滤器净化侧的内侧和限定过滤器未过滤侧的外侧，该方法具有以下步骤：

经过开口将压缩空气冲击输送到所述过滤筒中，和

确定通过压缩空气冲击作用到测量区域上的力。

尤其是通过确定由相应的压缩空气冲击作用到测量区域上而引起的力随时间的变化，可以方便地识别出过滤筒是否受损，如过滤介质是否有泄漏。这是因为，在过滤筒正常运行时，在压缩空气冲击期间作用到测量区域上的力或脉冲分别在时间曲线中大小相同或近似相同。如果过滤介质有故障，例如发生泄漏，则在压缩空气冲击期间作用到测量区域上的力通过泄漏而减弱，或者相对于正常起作用的过滤筒，其内侧与外侧之间的差压的负振幅会减小。相应地，通过所提出的方法可以以可靠的方式识别出过滤筒是否受损。

在一种优选的改进方案中，该方法具有以下步骤：

通过传感器将由于压缩空气冲击而产生的传感器信号从所述过滤筒传输到控制单元，和

通过控制单元确定通过压缩空气冲击作用到过滤筒的下侧上的力的变化，以便检测对应的过滤介质是否存在泄漏，和/或

通过所述控制单元，由作用到所述测量区域上的力的变化来确定，是否需要更换所述过滤筒。

借助于这种改进方案，不必手动检查每个单独的过滤筒的泄漏情况，尤其适用在具有多个过滤筒的过滤箱中，例如。通过设置有控制单元的中央控制台，可以以简单的方式自动确定受损的过滤筒。控制单元可以设置在远离过滤箱的位置，例如，在过滤筒的制造商处或在服务商处进行安装。替代地，可以给每个传感器分配有一个单独的控制单元。

根据一种优选的改进方案，该方法包括以下步骤：当通过控制单元检测到对应的过滤介质的泄漏，和/或通过控制单元确定需要更换过滤筒时，通过控制单元产生具有关于过滤筒的状态的信息的数据组，和/或当事先从通信装置接收到输出请求时，通过通信装置将数据组传输到接收装置。

根据本方法的另一种优选的改进方案，设置多个过滤筒。进一步优选地，过滤筒布置在共同的过滤箱中。在该方法的另一优选的改良方案中，过滤组件具有多个传感器。尤其地，所有的过滤筒可以配备有测量区域和所配属的传感器。此外，传感器可以布置在可从过滤筒中移除的传感器单元中。优选地，在多个过滤筒的情况下，每个过滤筒具有一个如上所述的传感器。

根据又一种优选的改进方案，传感器设计为压电元件，膜片——尤其是能够伸展的、特别是具有柔性电极的弹性体薄膜，应变仪，用于在流入侧和流出侧进行差压测量、用于确定过滤筒的内腔和过滤筒的周围环境之间的差压的差压传感器，麦克风和/或光学传感器。

所述方法的其它设计方案和优点对于本领域技术人员来说类似于上述的过滤组件。

附图说明

下面参照附图根据优选的实施例详细阐述本发明。附图中显示出：

图1是根据本发明的一个优选的实施例的过滤组件的示意性剖面图，

图2是根据本发明的另一个优选的实施例的过滤组件的示意性剖面图，

图3是根据本发明的一个优选的实施例的图1或2的过滤组件的过滤筒的示意性剖面图，

图4是根据本发明的优选的实施例的图3的过滤筒的示意性剖面图，

图5是根据本发明的另一个优选的实施例的图1或2的过滤组件的过滤筒的示意性剖面图，

图6是根据本发明的一个替代的实施例的图1或2的带有软管式过滤器的过滤组件的过滤筒的示意性剖面图，并且

图7是时间曲线图，该时间曲线图根据本发明的优选实施例的图3的过滤筒的体积流和差压，在上面绘出了其体积流，在下面绘出了其差压。

具体实施方式

图1和2分别是本发明的一个优选实施例的在过滤箱1中的过滤组件的示意性剖面图。过滤组件具有多个过滤筒2，所述过滤筒在过滤箱1中并联连接并且沿排列方向50并排地保持在分隔板15中，其目的是为了从空气流过滤颗粒，空气流的流动方向通过箭头来表征。图1显示出并联连接的五个过滤筒2，而在图2中则并联连接有七个过滤筒2。在图2中在左边显示出的过滤筒2分别由两个过滤器元件20组成，而在图2中在右边显示出的过滤筒2仅由一个过滤器元件20组成。

如图2至图5所示的不同的示例性设计方案的示意性剖面图，过滤筒2分别以柱形容器的形式设计，所述柱形容器设置有呈上端盘35形成的上侧3，上侧3上设置有开口30，呈下端盘36的形式的封闭的下侧4，和在上侧3与下侧4之间延伸的由过滤介质5a构成的壁部5。过滤介质5a一直延伸到上侧3和下侧4上的相应边缘，围绕过滤筒2的整个侧面延伸，并且因此构成柱形容器的外周面。壁部5具有褶皱以形成过滤介质5a，褶皱在壁部5的内壁和外壁之间延伸，且通过带彼此分离。设置在过滤箱1上的通风装置6将待净化的空气通过相应的壁部5吸入到过滤筒2的内腔中并且随后通过上侧3中的开口30从过滤筒2中向外抽出。

为了清除堆积在过滤介质5a的外壁上的污物，过滤组件具有净化装置7，所述净化装置设置有多个喷嘴70和压缩空气源75。净化装置7布置在过滤筒2上方，其中，喷嘴70被设计成使压缩空气冲击(如图3所示)通过开口30输送到对应的过滤筒2中并且通过壁部5从过滤筒2中输送出来。堆积在壁部5的外侧上的污物借助于这种由净化装置7周期性地排出的压缩空气冲击从外侧径向地向外“被打碎”并且朝底部落入到过滤组件的收集容器8中。在此，四个图2所示的静态喷嘴70'静态地布置在对应的过滤筒2上方并且以限定的时间间隔排出压缩空气脉冲，而右侧的运动的喷嘴70”被设计为可运动的喷嘴，该可运动的喷嘴持续地排出压缩空气并在三个右侧的过滤筒2上连续运动，以形成压缩空气脉冲。所有静态喷嘴70'不是同时排放其压缩空气脉冲，而是在时间上错开地进行排放。

图2中的过滤筒2的下侧4被设计为可从壁部5或其下侧4取下的承载板90。传感器9集成在承载板90上，以便确定由于压缩空气冲击而作用到在下侧4上的测量区域40上的力。图3和图4所示的设计方案中，传感器9被设计为膜片，即，具有柔性电极的可伸展的弹性体薄膜，其面向内侧的上侧形成测量区域40。通过弹性体薄膜的变形，如图3和4所示，膜片的电容改变，从而可以确定作用到测量区域40上的力并且因此确定压缩空气冲击的强度。传感器信号可以经由接触部100被传递到未示出的控制单元13上。通过接触部100也实现了传感器9的电流供给。

替代地，下侧4也可以设置为具有朝向所述过滤筒2的内腔定向的压电元件的刚性传感器9。此外，可以设置未示出的其他传感器，如湿度传感器和/或温度传感器，以用于确定湿度和/或温度。图5显示出传感器9为应变仪的另一设计方案，直接在过滤筒2上用于流入侧和流出侧的差压测量。为此，应变仪设置在过滤筒2的下端盘36中，可以通过浇注固定在那里。因此，传感器9的应变取决于下端盘36的应变，并且测量区域40设置在下端盘36的位于过滤筒2中的上表面上。传感器9同样可以设计为用于确定容器的内腔与容器的周围环境之间的差压的差压传感器。

此外，过滤筒2具有集成在下端盘36中的通信装置10，该通信装置根据wlan、rfid和/或蓝牙标准无线传输所确定的力。此外，在下端盘36中设置有电池11以及带有用于分析和存储所确定的力的内部存储器的控制单元13，控制单元13与通信装置10以及传感器9处于连接中。此外，在过滤组件中设置有接收装置14，该接收装置接收通信装置10发送的数据组。下端盘36与电池11、传感器9、控制单元13和通信装置10形成传感器单元95。传感器单元95也可以如图2所示设置在可取下的承载板90上。在图2中的传感器单元仅包括传感器9、电池11和通信装置10，而控制单元13设置在中央的外部。信号装置110可以向用户显示故障情况。如果传感器单元95如图2中所示的那样被设置在可从壁部5取下的承载板90上，则电池11的更换可以以简单的方式实现，或者可以给现有的过滤筒2加装这种传感器单元95。过滤组件的多个过滤筒2与基于计算机的、安装在远程的控制台中的控制单元13处于通讯连接之中，该控制单元通过接收装置14接收和分析由对应的通信装置10发送的传感器信号。

图6所示是根据图1或图2的过滤组件的过滤筒2的一种替代的实施方式的示意性剖视图。壁部5由包围过滤筒2直到上侧3的过滤介质5a构成。过滤筒2通过压紧的密封区域34保持在分隔板15中。支撑托架19被引入到过滤筒2中，传感器9设置在其上与过滤筒2的开口30相对的位置。传感器9设计为麦克风，其上侧形成测量区域40，并且与控制单元13连接，控制单元13又与通信装置10连接。此外，在支撑托架上设有电池11，用于向传感器9、控制单元13和通信装置10供电。

图7所示为时间曲线图，在该时间曲线图中分别关于时间在上方显示出体积流，在下方显示出通过传感器9测量的差压。相应地，在横坐标上绘出时间并在纵坐标上绘出差压。差压在过滤器运行期间周期性地升高到最大值。紧接着，由于净化过滤筒2的压缩空气冲击，引起净化运行中的差压下降直至负值，这相应地描述为压力的负振幅。

过滤介质5a中出现泄漏5b时，如图4右边壁部5中所示，并且在时间上发生在图7中的轴交汇处，一方面穿过过滤筒2的体积流增大，另一方面，压力的负振幅减小。负振幅的减小对应于通过压缩空气冲击作用到传感器9上的力的变化。控制单元设计成用于检测这种变化或者减小的负振幅，从而确定相关的过滤介质5a存在泄漏5b并识别出过滤筒2的更换的必要。

所描述的实施例仅仅是示例，它们在权利要求的范围内可以以多种方式修改和/或补充。针对特定实施例描述的每个特征可以单独使用或与任何其它实施例中的其它特征组合使用。对于特定实施例描述的每个特征也可以相应地应用于另一类别的实施例中。

附图标记列表

过滤箱1

过滤筒2

上侧3

下侧4

壁部5

过滤介质5a

泄漏5b

通风装置6

净化装置7

收集容器8

传感器9

通信装置10

电池11

控制单元13

接收装置14

分隔板15

支撑托架19

过滤器元件20

开口30

密封区域34

上端盘35

下端盘36

测量区域40

排列方向50

喷嘴70

静态喷嘴70'

运动的喷嘴70”

压缩空气源75

承载板90

传感器单元95

接触部100

信号装置110