流体过滤单元和系统的制作方法
【专利说明】流体过滤单元和系统
[0001]本发明是申请号为201180058435.6 (PCT/IL2011/000793)、申请日为 2011 年 10 月
6日、发明名称为“流体过滤单元和系统”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]当前公开的主题涉及过滤单元和利用该过滤单元的过滤组件。所公开的主题还涉及过滤器单元机构。
[0003]更具体地，所公开的主题涉及过滤单元和过滤组件，所述过滤单元和过滤组件配置有用于清洗过滤介质的清洗机构。更具体地，所述公开内容涉及具有逆向清洗或反向清洗构造的所谓自清洁或自清洗过滤系统。
[0004]根据所公开的主题的过滤器和过滤系统可以用于过滤不同的流体介质，包括气体材料和不同的液体，诸如淡水、灌溉水、海水、污染水(包括城市污水)、乳状液、粘性液体，其中其流体压力和其它参数的范围基本上不受限制。
【背景技术】
[0005]长期以来，为了各种目的而使用过滤系统，并且所述过滤系统在构造的多样性方面是优异的。
[0006]自清洁过滤系统构造为用于有效地清洗(清洁)过滤介质而不必打开和拆卸所述单元以用于手动地清洁过滤单元和过滤介质。
[0007]自清洁过滤器系统在现有技术中也是已知的。例如,US 4,655,911公开了一种液体过滤装置，具体的是用于水灌溉设备的液体过滤装置，该液体过滤装置包括具有进口和出口的壳体以及位于壳体内的过滤器组件，所述过滤器组件包括中空细长筒状构造的过滤构件以及支承构件，所述过滤构件在从壳体的出口至进口的反向清洗液体流动期间适于围绕该支承构件旋转，该液体过滤装置的特征在于设置在位于支承构件的外表面和过滤构件的内表面之间的环形空间中的可旋转喷洒构件、以及用于将液体从出口供应至喷洒构件的阀装置，从而使得喷洒构件绕其旋转并对着过滤器构件的所述内表面喷洒液体射流。
[0008]US 7, 192, 528公开了这样一种设备，该设备包括:具有壳体的环盘过滤器系统；位于壳体内的环盘过滤器元件的叠堆，该叠堆具有进口和出口，所述进口和出口用于使流体从进口流过过滤器元件的叠堆并且向外流向出口 ；多个脊柱腿，这些脊柱腿位于所述环盘元件的叠堆的内部；流体分流器，所述流体分流器在正常过滤操作期间用于将流体从进口引导通过环盘过滤器元件，以产生过滤动作，改进之处包括:a.喷洒管，所述喷洒管位于所述脊柱腿的内部并且具有多个流体口，这些流体口沿着喷洒管的长度轴向间隔开；b.所述喷洒管设置在所述环盘过滤器元件的叠堆的内侧，以用于将流体向外引导通过所述环盘过滤器元件从而将杂质清洗到壳体中；c.用于将具有杂质的流体从所述设备排出；以及d.挤压板，所述挤压板组装在所述喷洒管上，以用于将过滤器元件正常地保持在一起以用于过滤掉流体中的杂质；并且所述挤压板和所述喷洒管能够响应于在喷洒管内向上流动的流体压力一起移动，以解除过滤器元件上的压力，由此打开过滤器元件之间的空间以方便清洗动作。
【发明内容】
[0009]根据公开内容的方面中的第一方面，本公开内容涉及配置有反流清洗机构的流体过滤组件。
[0010]以下是在整个说明书和权利要求书中使用的术语列表:
[0011]流1-任何可流动的物质，即气体或液体，与其目的、污染程度、颗粒大小、粘性、压力或者任何其它参数无关。因此，在本文的说明书和权利要求书中，术语流体在其最广义含意下使用。
[0012]过滤器单元-包括一种或多种类型的一个或多个流体过滤介质的单元，原料流体从该单元穿过以用于被过滤；
[0013]过滤介质-仟何形式的过滤材料和构造,例如，紧凑的过滤盘的叠堆、过滤网(即，细筛材料)、线型筒等；
[0014]清洁单元-包括与过滤单元反向地延伸的一个或多个流体端口的结构，以用于向过滤单元施加流体射流和/或施加抽吸，以从流体过滤介质移除污物和颗粒；
[0015]原料流体(在相关图中以“R”标引箭头表示)-表示待被过滤的流体(气体或液体)；
[0016]清洗流体(在相关图中以“C”标引箭头表示)_表示用于清洗/清洗过滤器单元或者过滤介质或者过滤器组件的其它部件的流体(气体和/或液体)。应注意，在一些情况下，过滤流体也用作清洗流体；
[0017]过滤流体(在相关图中以“F”标引箭头表示)_表示在过滤处理之后(即在移除了颗粒或污染物质之后)获得的流体/液体；
[0018]推进流体(在相关图中以“P”标引箭头表示)-表示用作液动/气动推动媒介的流体(气体和/或液体)，以用于将过滤器单元和清洁单元中的一者或两者沿轴向取向或旋转取向或者沿这两者来移位。根据若干个构造，清洗流体也可以用作推进流体。
[0019]根据所公开的主题的第一方面，公开了一种流体过滤组件，该流体过滤组件包括:壳体，该壳体配置有一个或多个过滤器单元，所述过滤器单元在原料流体进口和过滤流体出口之间流体流动连通地延伸；过滤器清洗组件，所述过滤器清洗组件与清洗流体进口流体连通；以及推进流体进口，所述推进流体进口与推进机构流动连通，以用于将所述过滤器清洗组件和所述过滤器单元中的一者或两者相对于彼此推进。
[0020]应理解，根据本公开的主题的过滤系统中的过滤器介质能够是任何种类的过滤介质，诸如过滤盘的叠堆、过滤网(即，细筛材料)或者线型筒，并且下面所示的实施例绝不局限于任何一种或多种所例示的过滤介质或者其它过滤介质。
[0021]然而，根据具体的实施例，过滤介质是线型过滤器，所述过滤器包括在支承构件上张紧地卷绕并且构成细过滤介质的线。这样的过滤介质构造成线筒。
[0022]下列特征和设计中的任何一个或多个能够独立地或组合地构造在根据当前公开的主题的过滤系统中:
[0023].流体端口能够容易用于一种以上的功能，这取决于在给定时间过滤组件的具体性能；
[0024].过滤介质和过滤器清洗组件中的一者或两者构造为实现回转运动和线性移位中的至少一种运动；
[0025].过滤介质和过滤器清洗组件中的一者或两者的回转运动能够是连续的(S卩，单向的)或往复的；
[0026].通过过滤介质的过滤可沿径向向内的方向或者径向向外的方向进行；
[0027].清洗组件构造为用于从流体过滤介质移除污物和颗粒。这能够通过向过滤介质发射流体射流或者通过施加抽吸力来实现。根据具体构造，公开了一种组合操作，该组合操作包括同时或间断地进行清洗和抽吸的结构，该结构包括与过滤单元相反地延伸的一个或多个流体端口，以用于对过滤单元施加流体射流和/或施加抽吸，从而从流体过滤介质移除污物和颗粒；
[0028].过滤介质能够构造为一级过滤器，或者多级过滤器(即，包括两个或更多个过滤介质)。
[0029]还应注意，在一些情况下，从原料流体过滤(分类、分离)的材料是所关注的材料，其中系统被用作“分类系统”。
[0030]此外，在下文中，过滤单元或清洗组件的推进(回转移位和轴向移位中的一者或两者)可以通过任何种类的机构来实现，所述机构例如是液动装置/气动装置/电动装置/电磁装置，即，活塞、涡轮机、螺线管等。
[0031]相应的进口和出口可用于一种以上的功能。例如某个端口可以在一个阶段用作原料流体进口而在另一个阶段用作废物/清洗出口。
[0032]用于清洁/清洗过滤介质的流体射流能够利用合适的射流喷嘴以任何形状施加，例如，尖头射流、细长射流等，应注意，具有小横截面面积的射流通常提供更高的压力，而导致更有效的清洗。然而，利用小射流需要合适的屏蔽系统，以用于使过滤介质和一个或多个射流中的一者或两者相对于彼此移位，从而获得清洁过程的最佳覆盖率。
[0033]如与尖头(局部/集中)射流相反，可以构造一个或多个细长形状的射流，其中使过滤介质和一个或多个射流构件中的一者或两者回转移位。同样，能够施加一个或多个环形或缝线形射流，然而，同样存在使过滤介质和一个或多个射流构件中的一者或两者轴向移位的需要。
[0034]根据所公开主题的另一方面，提供了一种线张紧/松弛机构，该线张紧/松弛机构用于分别在过滤模式和清洗模式之间相应地张紧/松弛线型过滤筒的卷绕线。应注意，根据一些具体构造，过滤介质在其清洗期间张紧并且在过滤模式期间松弛。
[0035]用于控制线型过滤筒的卷绕线的张紧的线张紧机构包括线支承件的阵列，所述线支承件轴向延伸并且能够分别在张紧的模式和松弛的清洗模式之间径向移位。
[0036]下列特征和设计中的任何一个或多个能够独立地或组合地应用到当前公开的主题的线张紧机构中:
[0037]?所述线支承件是纵向节段，所述纵向节段在处于松弛的清洗模式时径向收缩，使得相邻的纵向节段的纵向边缘彼此邻接，并且在处于张紧的过滤模式时相邻的纵向节段的纵向边缘间隔开；
[0038].所述线支承件中的至少一些配置有线定位构件，所述线定位构件与所述过滤筒的纵向轴线横切；
[0039]?所述张紧机构配置有用于将沿纵向轴线的轴向运动转换成在法向于所述纵向轴线的平面内的径向运动的机构；
[0040].在所述张紧机构的相应端部处设置有可移位的端板，所述端板与所述过滤筒同轴并且能够绕所述过滤筒的纵向轴线轴向移位，并且抵靠所述纵向节段的端部边缘，其中所述端板和所述端部边缘中的一者或两者配置有锥形表面，借此所述端板的轴向移位导致所述纵向节段径向移位；
[0041 ].所述线支承件包括间隔开的固定的纵向支承构件的阵列以及夹设在所述支承构件之间的可旋转地布置的支承梁的阵列，所述支承梁大体上与所述支承构件以相同程度在所述支承梁之间突出，其中在张紧模式时所述支承梁在两个相邻的支承构件之间大体上等距地延伸并且在松弛模式时所述支承梁延伸成与两个相邻的支承构件中一个邻近；
[0042].所述线支承件包括纵向支承构件的阵列，所述纵向支承构件具有接合线的外表面，所述接合线的外表面平行于所述纵向轴线延伸，所述纵向支承构件的内表面相对于所述纵向轴线倾斜并且在等同地倾斜的承载构件上滑动地布置，借此所述支承构件和所述承载构件中的一者或两者朝向彼此的轴向移位导致所述支承构件径向膨胀，并且所述支承构件和所述承载构件中的一者或两者远离彼此的轴向移位导致所述支承构件径向收缩；
[0043].所述支承构件是纵向条，这些纵向条滑动地保持在轴向地构造在筒状承载构件上的锥形凹槽内。
[0044]根据所公开的主题的又一方面，提供了一种芯结构件，该芯结构件用于支承线型过滤筒的盘绕线，同时便于流体流从所述盘绕线流过。
[0045]因此提供了一种芯结构件，该芯结构件用于支承线型过滤筒的盘绕线，所述芯结构件包括带脊的筒形结构，所述筒形结构配置有多个轴向延伸的间隔件，所述间隔件从由所述筒形结构限定的外表面径向地突出，从而在所述外表面和由所述多个间隔件限定的周边之间限定有过滤空间，所述过滤空间与所述筒形结构内的内部空间和所述筒形结构的端板中的一者或两者流动连通。
[0046]下列特征和设计中的任何一个或多个能够独立地或组合地应用于当前公开的主题的芯结构件中:
[0047].所述外表面是筒状管构件的外表面；
[0048].所述外表面由同轴设置的环的阵列限定，所述同轴设置的环由所述纵向间隔件支承；
[0049].所述端板径向突出超过所述间隔件并且在所述端板中轴向地形成有多个开口，以便于与所述过滤空间流体连通。
[0050]所公开的主题还旨在提供一种流体过滤系统，所述流体过滤系统包括壳体和位于该壳体内的清洁组件，所述壳体容纳有多个过滤单元，所述过滤单元平行地设置在所述壳体内，其中，所过过滤单元和所述清洁组件中的一者或两者以可旋