专利名称：过滤装置和过滤方法
过滤装置和过滤方法技术领域。本发明涉及一种用于过滤含有固体物质的流体介质的过滤装置， 其中该过滤装置包括反冲洗过滤器和冲洗管路，通过该冲洗管路可以 把来自反冲洗过滤器的反冲洗流体输送给继续处理装置。
背景技术：
这种过滤装置基于现有技术是已知的。在这种类型的已知的过滤装置中， 一方面，在反冲洗阶段反冲洗 的流体，而另一方面，在反冲洗过滤器中积聚的粗污物被通过分开的 清除管路输送给接收容器。发明内容本发明基于如下任务，完成一种开头所述类型的过滤装置，在该 过滤装置中，从反冲洗过滤器排出污物被简化。根据本发明，通过具有权利要求l的前序部分特征的过滤装置来解 决该任务，反冲洗过滤器具有粗污物出口，该粗污物出口与冲洗管路 连接，使得通过粗污物出口到达冲洗管路中的粗污物可以在反冲洗阶 段与反冲洗流体一起被输送给继续处理装置。在根据本发明的解决方案中，用于在反冲洗阶段中被反冲洗的流 体的冲洗管路与用于从反冲洗过滤器中排出粗污物的粗污物出口相互 连接，使得反冲洗流体与粗污物从粗污物出口和冲洗管路的连接位置 处开始在共同的管路中被输送给继续处理装置。通过粗污物位于在反 冲洗阶段来自反冲洗过滤器的反冲洗流体的流动路径中，使得被积聚
的粗污物以简单和有效的方式被传送至继续处理装置，而对此不需要 供应附加的流体。由此，过滤装置的流体消耗明显减少。根据本发明的过滤装置特别适用于使用在具有含水清洁剂、油类 和/或乳浊液的清洁装置内。在待过滤的流体介质中所含的固体物质特别是可以包括铁磁性固 体物质。在本发明的优选构造方案中设置，粗污物出口可借助粗污物阀被 封闭。此外可以设置，粗污物出口通到冲洗管路的基本上水平分布的部 分中。于是，这个部分构成过滤装置的粗污物收集空间。为了实现，当在过滤装置的粗污物收集空间中已经积聚确定数量 的粗污物时，总是开始反冲洗过滤器的反冲洗阶段，可以设置，过滤 装置包括传感器，借助该传感器可以探测在粗污物出口内和/或冲洗管 路内的粗污物收集空间的填充状态。这种传感器特别是可以被构成为金属传感器。冲洗管路可以具有反冲洗阀，该反冲洗阀布置在粗污物出口通入 冲洗管路的通入处的上游。此外，冲洗管路可以具有排出阀，该排出阀布置在粗污物出口通 入处的下游并由此截止或者开放通向继续处理装置的通道。
在本发明的优选的构造方案中，反冲洗过滤器被构成为自动反冲 洗过滤器，当反冲洗过滤器的过滤元件的污物容纳能力被用尽和/或在 粗污物收集空间内已经积聚一定量的粗污物时，该反冲洗过滤器的反 冲洗阶段自动开始。用于继续处理和处理其中含有杂质的(特别是其中含有粗污物的)反冲洗流体的继续处理装置特别是可以包括沉积装置和/或固体物质分 离紫两研o本发明基于如下其它任务，完成一种借助反冲洗过滤器来过滤含 有固体物质的介质的过滤方法，该方法使从反冲洗过滤器中的污物排 出得以简化。根据本发明，该任务通过借助反冲洗过滤器来过滤含有固体物质的介质的过滤方法来解决，该过滤方法包括以下方法步骤-在过滤阶段，把粗污物从反冲洗过滤器中通过粗污物出口排出 到冲洗管路中；-在反冲洗阶段，对反冲洗过滤器进行反冲洗和把来自反冲洗过 滤器的反冲洗流体与在冲洗管路内积聚的粗污物一起被输送至继续处 理装置。在根据本发明的方法中，通过粗污物与来自反冲洗过滤器的反冲 洗流体一起被冲洗至继续处理装置，从而粗污物被以非常有效率的方 式传送至继续处理装置，而对此不需要供应附加的流体。根据本发明的过滤方法的特别构造方案是从属权利要求10到15的 主题，该构造方案的优点已经在前面结合根据本发明的过滤装置的特 别构造方式进行了说明。
本发明的其它的特征和优点是实施例的下列描述和图示表达的主题。在图中示出图l用于过滤含有固体物质的流体介质的过滤装置的示意图； 图2在反冲洗过滤器的过滤阶段，反冲洗过滤器的部分剖切侧视 图，该反冲洗过滤器具有来自图l的过滤装置的冲洗管路和粗污物出图3在反冲洗过滤器的反冲洗阶段，具有粗污物出口和冲洗管路的反冲洗过滤器的与图2相应的视图；图4在沉淀装置的沉淀阶段，来自图l的过滤装置的沉淀装置的示 意的部分剖切侧视图；图5在沉淀装置的沉淀物-和澄清相体排出阶段的沉淀装置的与图4相应的视图；图6在沉淀装置的澄清相体排出阶段结束时，沉淀装置的与图5 相应的视图；和图7在沉淀装置的筛冲洗阶段，沉淀装置的与图6相应的视图。
具体实施方式
相同的或功能等效的元件在所有图中以同一参考标识表示。在图1到7中被示出的，作为整体以100表示过滤装置用于过滤含有 固体物质的例如含水清洁剂、油或者乳浊液的流体介质的过滤装置， 该过滤装置包括用于容纳待过滤的介质的污物罐102，该污物罐102通 过过滤器-供应管路104与反冲洗过滤器108的污物侧空间106连接。过滤泵110被布置在过滤器-供应管路104中，用于把待过滤的介质 从污物罐102中输送至反冲洗过滤器108。从图2到图3中可以详尽地看到反冲洗过滤器108的结构。 反冲洗过滤器108包括过滤器壳体112，该过滤器壳体112具有基本 上呈圆柱形的上部分114以及下部分116，该下部分116朝向下方连接到 上部分114上，朝向下方呈圆锥形变细。过滤器壳体112的上部分114通过水平的分隔壁118被分为位于分 隔壁118的上方的滤出液侧空间120和位于分隔壁118的下方的污物侧 空间106，其中过滤器壳体112的下部分116的内部空间也算作反冲洗过 滤器108的污物侧空间106。此外，在过滤器壳体112内布置滤芯122，该滤芯122借助马达124 可以围绕垂直转动轴126转动和含有多个过滤元件128，通过滤芯122围 绕转动轴线126的转动，过滤元件128可以依次运动到反冲洗过滤器108 的过滤室130中。在滤出液侧，分别位于过滤室130内的过滤室元件128—方面与过 滤器壳体112的滤出液侧空间120连接和另一方面与反冲洗管路132连 接，该反冲洗管路132从过滤室130导向反冲洗阀134。此外，反冲洗阀 134被连接到冲洗管路136上，该冲洗管路136从反冲洗过滤器108导向 沉淀容器140的流体入口138 (参见图4)。反冲洗过滤器108的通到过滤器壳体112的污物侧空间106中的污 物侧进口 142被连接到过滤器-供应-管路104上。反冲洗过滤器108的通到过滤器壳体112的滤出液侧空间120中的 滤出液侧的回流144通过过滤器-回流-管路146 (参见图l)与用以容纳 已过滤的介质的清洁罐148连接。此外，压縮空气供应装置162通到过滤器壳体112的滤出液侧的空 间120中，该压縮空气供应装置162与(未被示出的)压縮空气源连接。
过滤器壳体112的以圆锥形收尾的下部分116在其下部末端可借助 粗污物阀150封闭。此外，粗污物阀150通过垂直分布的粗污物管路152与冲洗管路136 连接，其中用作粗污物出口的粗污物管路152在其下部末端上通入到冲 洗管路136的基本上水平分布的部分154中，使得在位于粗污物管路152 的通入区域内的冲洗管路136中形成粗污物收集空间156。在粗污物管路152上布置用于探测在粗污物管路152中的粗污物的 填充状态的金属传感器158。在粗污物收集空间156的下游，在冲洗管路136中布置反冲洗-排出 阀160，借助该反冲洗-排出阀160，到图4至7中被详尽示出的沉淀容器 140的通道可被截止。沉淀容器140包括容器壳体164，该容器壳体164具有基本上呈圆柱 形的上部分166和朝向下方连接到该上部分166上的，呈圆锥形朝向下 方变细的下部分168。冲洗管路136通过流体入口138通到容器壳体164的上部分166中， 更确切地说，是通到位于沉淀容器140内的流体液面170的上方。沉淀容器140的以圆锥形收尾的部分168的下部末端通到作为整体 以172表示的闸门装置中，该闸门装置172包括与沉淀容器140邻接的上 闸阀174、构成闸门装置172的下部终端的下闸阀176和被布置在上闸阀 174与下闸阀176之间的闸室178，该闸室178的内部空间构成沉淀物收 集区域。下闸阀176可以被特别构成为滑阀。 此外，下闸阀176通过沉淀物-导出管路180与固体物质分离器182 (参见图l)的入口连接。固体物质分离器182被用于把含在来自闸室178的沉淀物内的剩余 的流体介质与沉淀物的固体物质部分分开。固体物质分离器182可以特别如在WO 2004/041438 Al中所述的磁 性固体物质分离器一样被构造和运转。在这里关于这种固体物质分离 器的构造和运行方式明确参引WO 2004/041438 Al。剩余液体-回流管路186从固体物质分离器182的流体出口184导向 污物罐102。来自闸室178的沉淀物的、在固体物质分离器182中被与剩余流体 分离的固体物质部分到达固体物质收集容器187中。此外，在沉淀容器140内基本居中地布置冲洗管188，该冲洗管188 沿基本竖直的管轴穿过沉淀容器140的盖190，在该沉淀容器140的内部 空间中一直延伸到容器壳体164的下部分168中去和在那里在位于流体 液面170下方的位置上通到沉淀容器140的内部空间中。冲洗管188的开口在冲洗管188的下部末端被筛192封闭。冲洗管188的上部末端被密封板193封闭。澄清相体-回送管路196的与冲洗管188共轴布置的起始部分194 分布在冲洗管188的内部，该澄清相体-回送管路196贯通密封板193 和从沉淀容器140导向污物罐102 (参见图1)。
在澄清相体-回送管路196内布置截止阀198和流量调节器200。此外，压縮空气供应管路202通到沉淀容器140的内部空间的位 于流体液面170的上方的部分中，在该压縮空气供应管路202中布置 压縮空气阀204和压力调节器206。压縮空气供应管路202与(未被示出的)压縮空气源连接。此外，通风管路208通到沉淀容器140的内部空间的位于流体液 面170上方的部分中，通风阀210被布置在通风管路208内，使得沉 淀容器140的内部空间在通风阀210开启时可以与环境空气通风。此外，沉淀容器140被设有用于探测沉淀容器140内的流体液面 170的高度的高度探测器212。前述过滤装置IOO将按照如下方式运行在污物罐102内收集混合有要被滤去的固体物质的流体介质，例 如含水清洁液、油或者乳浊液。待过滤的介质通过过滤泵110被从污物罐102中输送给反冲洗过 滤器108的污物侧空间106。如从图2可以看到的，反冲洗过滤器108的进口 142基本切向于 过滤器壳体112的内分界壁地分布，使得待过滤的介质以螺旋式的轨 迹214运动穿过过滤器壳体112的内部空间。当待过滤的介质进入到反冲洗过滤器108中时，重的污物颗粒朝 向下方穿过开启的粗污物阀150和粗污物管路152下沉到冲洗管路136 中的粗污物收集空间156内，这样因此在反冲洗过滤器108的过滤阶 段，在粗污物收集空间156内形成粗污物积聚215 (参见图2)。
当反冲洗过滤器108处于在图2中所示的过滤阶段时，反冲洗阀134和反冲洗-排出阀160被关闭。待过滤的介质从反冲洗过滤器108的污物侧空间106出来通过位 于过滤室130内的过滤《元件128，被输送给反冲洗过滤器108的滤出液 侧空间120。滤出液从反冲洗过滤器108的滤出液侧空间120出来通过过滤器-回流管路146到达清洁罐148中。在经过过滤元件128时，细小的固体物质颗粒与过滤元件128的 过滤精度相应地被拦在过滤元件128的污物侧与清洁侧之间。当达到过滤元件128的最大的污物容纳能力时，开始反冲洗过滤 器108的在图3中示出的反冲洗阶段，用以再生(Regeneration)过滤 元件128，也就是说，对过滤介质进行从清洁侧到污物侧去的压縮空气 支持的反冲洗。对于该反冲洗过程，关闭粗污物阀150，和开启在冲洗管路136 中的反冲洗-排出阀160。随后，短时开启反冲洗阀134，且反冲洗过滤器108的滤出液侧空 间120借助压縮空气供应装置162被施加以压縮空气，这样滤出液从 反冲洗过滤器108的滤出液侧空间120在压缩空气支持下穿过过滤元 件128的过滤介质返回到反冲洗过滤器108的污物侧空间106中，滤 出液被从污物侧空间106冲到沖洗管路132中和从污物侧空间106穿 过开启的反冲洗阀134被冲到冲洗管路136中。在反冲洗时从过滤元件128剥离的杂质也与被用作冲洗介质的滤 出液一起到达冲洗管路136中。反冲洗流体也通过粗污物收集空间156到达沉淀容器140中，和 把在粗污物收集空间156中积聚的粗污物通过开启的反冲洗-排出阀 160冲到沉淀容器140中。在每个反冲洗阶段，反冲洗-排出阀160以例如大约1秒到3秒的 时间间隔被开启。反冲洗过滤器108的反冲洗阶段通过关闭反冲洗阀134和反冲洗-排出阀160以及通过重新开启粗污物阀150来结束，反冲洗过滤器108 的新的过滤阶段随之开始。当借助金属传感器158在粗污物管路152上探测到预先规定的在 粗污物管路152内粗污物的最大填充状态时，可以开始反冲洗过滤器 108的反冲洗阶段。此外，可选的或者作为补充的是，当在过滤元件128的污物侧与 清洁侧之间的压力差超过预先规定的最大值时，可以开始反冲洗过滤 器108的反冲洗阶段。在反冲洗阶段中反冲洗流体的处理在图4到7中被示出的沉淀容 器140中进行。如从图4可以看到的，流体入口 138基本切向于容器壳体164的 内壁地取向，使得反冲洗流体以螺旋式轨迹216进入到沉淀容器140 的内部空间。在反冲洗流体中所含的固体物质(粗污物和从过滤元件128反冲 洗出来的杂质)在沉淀容器140中沉淀和穿过开启的上闸阀174到达
闸室178中，该闸室178朝向下方被关闭的下闸阀176封闭。 在闸室178中形成沉淀物积聚218。由此，沉淀容器140与闸门装置172共同构成过滤装置100的沉 淀装置。在图4中所示的沉淀阶段中，澄清相体-回送管路196中的截止阔 198、压縮空气供应管路202中的压縮空气阀204和通风管路208中的 通风阀210是关闭的。在沉淀阶段中，通过来自冲洗管路136的反冲洗流体的供应，沉 淀容器140中的流体液面170升高。预先规定的沉淀时间过去之后，上闸阀174被关闭。随后，沉淀容器140的内部空间通过开启压縮空气阀204而受控 制地被施加以在例如大约0.3巴超压下的压缩空气。此外，开启在澄清相体-回送管路196中的截止阀198，使得在沉 淀容器140的内部空间中所含的无固体物质的液体(澄清相体)穿过 在冲洗管188的下部末端上的筛192被压入到澄清相体-回送管路196 中和通过该澄清相体-回送管路196回送到污物罐102中。在此，朝外被冲洗管188限定和朝内被澄清相体-回送管路196的 起始部分194限定的气囊室220中的澄清相体-液位也上升，使得填充 气囊室220的上区域的气囊222被压縮，直到其中达到超压例如大约 0.3巴为止，压縮空气被以该超压输送给沉淀容器140的内部空间。在澄清相体-排出阶段期间(图5中示出其开始和在图6中示出其
结束)沉淀容器140中的流体液面170下沉，直到达到图6中所示的 预先规定的最低高度为止，这借助高度探测器212来探测。在澄清相体-排出阶段期间，闸室178通过开启下闸阀176被排空， 使得在闸室178中积聚的含有固体物质部分和剩余液体的沉淀物通过 沉淀物导出管路180到达固体物质分离器182中。在排空闸室178之后，下闸阀176被再次关闭(参见图6)。在固体物质分离器182中，沉淀物的固体物质部分被与剩余液体 分开。剩余液体通过剩余液体-回流管路186被输送给污物罐102。固 体物质部分被输送给固体物质收集容器187和从那里被输送至进一步 处理或者清除。在沉淀容器140中的流体液面170达到最低高度之后，压縮空气-供应-管路202内的压縮空气阀204和澄清相体-回送管路196中的截止 阀198被关闭。随后，通风阀210和上闸阀174被同时开启，使得处于气囊室220 的下方区域内的液柱瞬间减压。因此，存在于气囊室220的上区域内的被压縮的气囊222瞬间朝 向下方扩张，由此位于冲洗管188的下方区域内的液体穿过筛192被 压入到容器壳体164的下部分168中和在此将在筛192上积聚的杂质 与筛分离和将所述杂质一同带走。以这种方式从筛192被分离的杂质朝向下方穿过被开启的上闸阀 174下沉到闸室178中。由此在图7中被示出的筛清洁阶段结束。
沉积容器140的再度的沉淀阶段以反冲洗-排出阀160的下一次打开(参见图4)开始，也就是说，以反冲洗过滤器108的下一个反冲洗阶段开始。在前述的过滤装置100的可选构造方案中，澄清相体-回送管路196 从沉淀容器140出来，未导向污物罐102，而是导向清洁罐148。另外，过滤装置100的该可选实施方式关于构造和功能与前述的 过滤装置IOO相同。
权利要求
1. 用于过滤含有固体物质的流体介质的过滤装置，所述过滤装置包括反冲洗过滤器(108)和冲洗管路(136)，通过所述冲洗管路(136)在反冲洗阶段来自所述反冲洗过滤器(108)的反冲洗流体能被输送给继续处理装置，其特征在于，所述反冲洗过滤器(108)具有粗污物出口，所述粗污物出口与所述冲洗管路(136)连接，使得通过所述粗污物出口到达所述冲洗管路(136)中的粗污物(215)在所述反冲洗阶段能与所述反冲洗流体一起被输送给所述继续处理装置。
2. 根据权利要求l所述的过滤装置，其特征在于，所述粗污物出 口可以借助粗污物阀(150)来封闭。
3. 根据权利要求1或2之一所述的过滤装置，其特征在于，所述 粗污物出口通到所述冲洗管路(136)的基本水平分布的部分(154) 中。
4. 根据权利要求1到3之一所述的过滤装置，其特征在于，所述 过滤装置(100)包括传感器(158)，借助所述传感器(158)可以探 测在所述粗污物出口中和/或在所述冲洗管路(136)中的粗污物收集空 间(156)的填充状态。
5. 根据权利要求4所述的过滤装置，其特征在于，所述传感器被 构成为金属传感器(158)。
6. 根据权利要求1到5之一所述的过滤装置，其特征在于，所述 冲洗管路(136)具有反冲洗阀(134)，所述反冲洗阀(134)布置在 所述粗污物出口的通入处的上游。
7. 根据权利要求1到6之一所述的过滤装置，其特征在于，所述 冲洗管路(136)具有排出阀(160)，所述排出阀(160)布置在所述 粗污物出口的通入处的下游。
8. 根据权利要求1到7之一所述的过滤装置，其特征在于，所述 反冲洗过滤器(108)被构成为自动反冲洗过滤器。
9. 用于借助反冲洗过滤器(108)过滤含有固体物质的介质的过 滤方法，所述过滤方法包括以下方法步骤-在过滤阶段，将粗污物从所述反冲洗过滤器(108)中通过粗污 物出口排出到冲洗管路(136)中；-在反冲洗阶段，对所述反冲洗过滤器(108)进行反冲洗并将来 自所述反冲洗过滤器(108)的反冲洗流体与在所述冲洗管路(136) 中积聚的粗污物一起输送至继续处理装置。
10. 根据权利要求9所述的过滤方法，其特征在于，所述粗污物 出口在反冲洗阶段借助粗污物阀(150)来封闭。
11. 根据权利要求9或IO之一所述的过滤方法，其特征在于，借 助传感器探测在所述粗污物出口中和/或在所述冲洗管路(136)中的粗 污物收集空间(156)的填充状态。
12. 根据权利要求ll所述的过滤方法，其特征在于，借助金属传 感器(158)探测所述粗污物收集空间(156)的所述填充状态。
13. 根据权利要求9到12之一所述的过滤方法，其特征在于，所 述冲洗管路(136)在所述过滤阶段借助布置在所述粗污物出口通入所 述冲洗管路(136)的通入处的上游的反冲洗阀(134)来封闭。
14. 根据权利要求9到13之一所述的过滤方法，其特征在于，所 述冲洗管路(136)在所述过滤阶段借助布置在所述粗污物出口通入所述冲洗管路(136)的通入处的下游的排出阀(160)来封闭。
15.根据权利要求9到14之一所述的过滤方法，其特征在于，当 在所述反冲洗过滤器(108)的污物侧与清洁侧之间的预先规定的压力 差被超过和/或在所述冲洗管路(136)中的粗污物收集空间(156)的 预先规定的最大填充状态被探测到时，所述反冲洗过滤器(108)被自 动反冲洗。
全文摘要
为了完成一种用于过滤含有固体物质的流体介质的过滤装置，该过滤装置包括反冲洗过滤器(108)和冲洗管路(136)，通过该冲洗管路(136)在反冲洗阶段来自反冲洗过滤器(108)的反冲洗流体可以被输送给继续处理装置，在该过滤装置中，从反冲洗过滤器中排出污物被简化，提出，反冲洗过滤器具有粗污物出口，该粗污物出口与冲洗管路连接，使得通过该粗污物出口到达冲洗管路中的粗污物可在反冲洗阶段期间与反冲洗流体一起输送给继续处理装置。
文档编号B01D29/66GK101400422SQ200780008438
公开日2009年4月1日 申请日期2007年2月23日 优先权日2006年3月9日
发明者埃贡·卡斯克 申请人:杜尔艾科克林有限公司