本实用新型涉及一种过滤设备,其具有流体入流口、流体出流口和滤液出流口。流体入流口和流体出流口经由流体分配室彼此连接,处于流体分配室中的流体能够通过多个滤片单元从所述流体分配室流动到滤液收集室中,随后所述流体作为经过滤的流体即滤液从滤液出流口中流出所述滤液收集室。
背景技术:
这种构型的过滤设备被用于超精细过滤过程。原则上,能够通过如下方式实现特别精细的过滤:使载有颗粒的流体经受序列的过滤,其中首先在粗略过滤器中过滤所述流体,将从中产生的滤液输送给更精细的过滤器并且必要时在下游连接另外的过滤级。这种序列的过滤的优点是,降低如下效应:颗粒对过滤器的堵塞妨碍流体通过过滤器,在所述过滤器中,过滤分配到具有不同的颗粒穿透性的多个过滤级上。
用于实现特别精细的过滤的另一方案在于,载有颗粒的流体直接被提供给足够精细的过滤级并且通过该过滤级来过滤。在这类单级的过滤中,一方面能够通过提供尽可能大的过滤面来提高效率,另一方面,能够采取除去堵塞过滤级的颗粒的措施。
原则上,也可考虑如下过滤方法和设备,所述过滤方法和设备将这两个方法彼此组合,以便由此实现特别精细的过滤。
从ep2521606b1中已知膜片过滤装置,所述膜片过滤装置借助于驱动设备进入振动。通过所述振动,在膜片过滤装置尤其膜片之内产生载有颗粒的流体与过滤级之间的相对运动。所述相对运动在膜片的表面的区域中引起剪力作用并且能够使颗粒有效地从膜片脱离。由此,膜片在长的运行时间段上保持对于滤液是可穿透的,使得实现高效的过滤。
一般而言,能够借助于所述构型的过滤设备在两个维护间隔之间的长的运行时间段中实施有效的过滤,在所述维护间隔中必须更换膜片。然而,已知的设备在不同的功能方面证明还是尚可改进的。
一方面,必须在更换膜片的过程中由使用者重新构造过滤器堆叠体,并且在这种情况下,膜片及其承载片必须在正确的顺序和设置中安装。此外,在进行所述安装时,在多个过滤设备的情况下,需注意在特定的部位处正确的密封以及在另外的部位处提供可穿透性或者设置穿透口,以便一方面实现流体的所期望的分配,另一方面实现滤液在为此设置的流动路径上的所期望的收集。已经证实,在现有技术中存在如下风险:一方面会出现不期望的不密封性,另一方面会出现不期望的阻塞,所述不密封性和阻塞会损害或完全妨碍过滤设备的高效运行。这种不密封性或阻塞可能直接显现,但是也可能仅当识别到过滤质量缺失时才发现。
原则上所期望的是,延长在两个维护过程之间的运行持续时间的时间段,其中在所述维护过程中必须更换过滤级例如膜片,而在这种情况下不损害过滤效率,即一方面不损害过滤质量而且不损害滤液通过量,然而,已经显示,在长的运行时间段的情况下,通过振动作用于过滤等级的力的相互作用能够引起过滤等级处的损害。
技术实现要素:
本实用新型所基于的目的在于,提供克服所述缺点的过滤设备。
所述目的借助于一种过滤设备实现,所述过滤设备包括:流体入流口;第一流体出流口;流体分配室,所述流体分配室使流体入流口与流体出流口连接,以便能够实现通过流体入流口流入的载有颗粒的流体流动至流体出流口;多个滤片单元,所述多个滤片单元沿着中间纵轴线堆叠式设置,其中每个滤片单元具有流体可穿透性和颗粒阻挡功能,以便引起对载有颗粒的流体的过滤作用;第二滤液出流口;滤液收集室,所述滤液收集室与滤液出流口流体连接,其中过滤器堆叠体的每个滤片单元使流体分配室与滤液收集室分离,使得流体能够通过每个滤片单元从流体分配室转入到滤液收集室中,并且防止颗粒从每个滤片单元离开流体分配室进入到滤液收集室中,其中多个滤片单元彼此上下堆叠成沿着中间纵轴线延伸的过滤器堆叠体,在过滤器堆叠体中,设置流体分配室,并且滤片单元在过滤器堆叠体的外环周区域中相对于彼此密封,以便使设置在过滤器堆叠体中的流体分配室相对于围绕过滤器堆叠体的空间密封,其中,相邻地设置在过滤器堆叠体中的两个滤片单元的密封通过在每个滤片单元处构成的第一滤片密封件直接贴靠在在每个滤片单元处构成的第二滤片密封件上构成。
根据本实用新型,设有流体入流口和流体出流口。通过流体入流口流入到过滤设备中的载有颗粒的流体能够经由流体分配室流向流体出流口。在所述流动路径上,载有颗粒的流体不被过滤。流体分配室邻接多个滤片单元,使得所述多个滤片单元通过载有颗粒的流体在从流体入流口至流体出流口的路径上润湿。流体能够穿过所述滤片单元并且在这种情况下被过滤,使得产生滤液。所述滤液在沿着流动方向上位于滤片单元下游的滤液收集室中收集并且输送给滤液出流口。因此,根据本实用新型的过滤设备在载有颗粒的流体的恒定穿流并且在滤液经由旁路排出时工作。通过这类流动引导,能够确保两个维护间隔之间的长的运行时间段。
根据本实用新型,多个滤片单元彼此上下堆叠成过滤器堆叠体。在所述过滤器堆叠之内,设置有流体分配室。这不排除:流体分配室的部段,例如也在过滤器堆叠体之外设置离开流体入流口的流入区域中或设置离开流体出流口的流出区域中。但是,根据本实用新型,与实现过滤的滤片单元接触的流体分配室设置在过滤器堆叠体之内。因此,载有颗粒的流体在穿过流体分配室地所述路径上穿流过滤器堆叠体,并且过滤器堆叠体为此以特别的方式密封。
为了实现所述密封,在每个滤片单元处构成有第一滤片密封件和第二滤片密封件。所述第一滤片密封件和第二滤片密封件共同作用并且通过如下方式实现密封:滤片单元直接彼此重叠地安置。通过滤片单元的这种直接彼此叠置,一个滤片单元的第一滤片密封件与另一滤片单元的第二滤片密封件单元接触并且有效地相互密封。不仅第一滤片密封件而且第二滤片密封件直接在滤片单元处构成,也就是说,其不是独立待插入的密封元件。因此,根据本实用新型的过滤设备和尤其为此待构造的过滤器堆叠体能够一方面高效地构造,另一方面,相对于安装错误以及由此所产生的不密封性以高的安全性构造。
特别地,能够通过第一滤片密封件和第二滤片密封件的构造向使用者提供两个相邻地待彼此叠置的滤片单元的所定义的设置,并且通过密封件的直接的整体的构成避免使用独立待插入的密封件。因此,根据本实用新型,根据本实用新型的所述方面,以舒适的和特别可靠的方式一方面实现所述设置,另一方面实现密封作用。
根据本实用新型,滤片单元沿着中间纵轴线堆叠式设置。所述设置能够实现:滤片单元围绕旋转轴线运动,这能够是呈振动形式的枢转运动或是具有恒定旋转的运动。优选地,滤片单元构成为具有大致圆形的环周轮廓的面状的元件,然而,也可实现具有例如多边形几何形状的其他环周轮廓,所述多边形几何形状是三角形、四边形的或更多边形。
每个滤片单元具有流体可穿透性和颗粒阻挡功能从而在从流体入流口至滤液出流口的流动路径上引起所期望的过滤。所述流体可穿透性/颗粒阻挡功能能够通过如下方式实现:整个滤片单元作为整体的结构实现相应的过滤面和流动引导,在作为一件式构件的这种整体的实施方案中,当在较长的使用持续时间之后滤波器混入颗粒时,可能需更换或整修整个滤片单元。但是,每个滤片单元也能够多件式地构成,其方式例如是:机械稳定的承载件结构与一个或两个过滤器膜片形成滤片单元的组成部分或整个滤片单元,所述承载件结构在滤片单元之内提供流动引导。
根据本实用新型,在滤片单元处构成有第一滤片密封件和第二滤片密封件。所述第一滤片密封件和第二滤片密封件能够通过相应的密封区域表征,所述密封区域出于在两个彼此叠置的滤片单元之间的密封作用的目的构成。第一滤片密封件和第二滤片密封件本身与滤片单元自身或作为滤片单元的组成部分的过滤器承载片相比能够由相同的材料构成。第一滤片密封件和第二滤片密封件整体地在滤片单元处构成。将其理解为:第一滤片密封件和第二滤片密封件都不构成为独立的密封元件,而是替代于此要么一件式地模制在滤片单元的进行承载的结构元件例如过滤器承载片处,要么在总的来说整体的滤片单元的情况下一件式地模制在所述滤片单元上。第一滤片密封件或第二滤片密封件与滤片单元自身或诸如过滤器承载片的承载结构自身相比能够由不同的材料构成,第一或第二滤片密封件例如能够通过喷溅方法或共挤压方法形成从而如上述那样一件式地构成。优选地,第一滤片密封件和第二滤片密封件中的仅一个滤片密封件由这种不同的材料构成,由此在两个彼此叠置的滤片单元之间实现有效的和可承受机械负荷的密封和定位。但是,在特定的应用中,由不同的材料设计这两个滤片密封件也能够是有利的,第一滤片密封件和第二滤片密封件尤其也能够由不同的材料构成。
第一滤片密封件和第二滤片密封件共同起作用,以便在两个相邻的,彼此叠置的滤片单元之间实现密封作用。为此,能够在第一滤片密封件与第二滤片密封件之间在几何方面设置面状的或线形的接触。进行密封的共同作用能够通过第一滤片密封件和/或第二滤片密封件的部分弹性的或塑性的变形引起。第一滤片密封件和第二滤片密封件能够按照形状配合彼此一致地匹配,例如通过这两个密封件中的一个密封件的突起地轮廓,所述突起的轮廓沉入到另一密封件的凹部轮廓中。
特别优选地,第一滤片密封件和第二滤片密封件构成为,使得要么借助于将一个滤片单元的第一滤片密封件设置在另一滤片单元的第一滤片密封件上或借助于向着彼此设置相应第二滤片密封件不会在结构上错误地安装两个滤片单元,例如因为由此整个过滤器堆叠体的高度不再匹配于安装空间,要么给使用者发出可直接在光学或触觉上可识别的错误安装的信号,例如通过出现两个滤片单元的错位或不充分的彼此匹配。
由此,能够预防因滤片单元错误地彼此分开而引起的安装错误。
根据第一实施方式提出,每个滤片单元包括过滤器承载片,所述过滤器承载片包括由第一材料构成的承载片和在承载片处整体地构成的密封部段,优选地与承载片材料配合地连接的、由与第一材料不同的第二材料构成的密封部段,其中密封部段形成第一滤片密封件。根据所述实施方式,在每个滤片单元中包括过滤器承载片,所述过滤器承载片就其而言包括第一滤片密封件。在此,第一滤片密封件构成为承载片处的密封部段,密封部段整体地在承载片处构成。密封部段尤其材料配合地,即例如以喷射、粘接或焊接的方式,与承载片连接。由此,第一滤片密封件防丢失地和限定位置地设置在滤片单元处。在此,根据本实用新型优选地提出,形成第一滤片密封件的密封部段由与承载片不同的材料构成。由此,与如下材料相比,其中所述材料用作为承载片材料的材料,并且从所述材料处与从形成第一滤片密封件地密封部段处相比得到更高的结构强度、更低的弹性和塑性,例如能够将更有弹性的或更有塑性的材料用作为第一滤片密封件。密封部段的更高的弹性和塑性也能够有利地在功能上用于提供衰减作用,所述衰减作用使得作用到过滤器组上或在过滤器组之内起作用的碰撞作用衰减从而减小机械负荷和噪音生成。这种碰撞作用能够关于中间纵轴线径向地、轴向地或在环周方向上出现。
根据所述实施方式,滤片单元例如能够附加地包含一个或两个膜片,所述膜片在过滤器承载片上置于一侧或在两侧上并且实现过滤。过滤器承载片在这种情况下不是一次性制品并且在维护过程期间通常不更换,替代于此,在所述实施方式中,更换过滤器堆叠体的膜片并且重复使用过滤器承载片。在这种情况下,将整体的构成方案理解为,承载片和密封部段形成一件式的构件,所述密封部段不可丢失地固定在承载片上。特别地,承载片和密封部段为此能够在共同的制造步骤中制造并且从这种共同的制造步骤中产生为制成的构件。在这种情况下,将材料配合理解为密封部段与承载片之间的凝聚的或粘性的连接。当密封部段和承载片由相似的或相同的材料构成并且在一个生产步骤中铸造、喷涂或以其它方式成形或通过钎焊或溶剂粘接彼此连接时,例如获得凝聚的连接。当密封部段和承载片彼此熔焊或粘接时或当密封部段作为不同的材料喷射到承载片上时,例如实现粘性的连接。
根据另一优选的实施方式提出,每个滤片单元包括过滤器承载片,并且第一滤片密封件通过凹部或凸缘构成,所述凹部或凸缘在过滤器承载片的外环周的区域中环绕中间纵轴线,并且在沿着中间纵轴线的纵截面中作为凹部或凸缘示出,并且第二滤片密封件相应地通过凸缘或凹部构成,所述凸缘或凹部在过滤器承载片的外环周的区域中环绕中间纵轴线,并且在沿着中间纵轴线的纵截面中作为相应一致的凸缘或凹部示出,其中通过第一滤片密封件和第二滤片密封件构成的凸缘和凹部的组合密封性地相配合。根据所述实施方式,第一滤片密封件通过环绕的凹部或环绕的凸缘构成,即例如构成为环形槽或构成为隆起部,所述隆起部在过滤器承载片处构成。相应地与此匹配地,第二滤片密封件构成为与第一滤片密封件的凸缘匹配的凹部或构成为与第一滤片密封件的凹部匹配的凸缘。由此,第一滤片密封件和第二滤片密封件彼此一致并且能够在彼此上下接合的情况下实现密封作用。
凸缘和凹部原则上环绕地设置在滤片单元的外边缘区域中从而能够在环周区域中实现密封作用。由此,两个滤片单元之间的相对于此处于内部的区域形成分配室的部段。
此外优选地,通过驱动设备改进过滤设备,所述驱动设备构成用于以围绕中间纵轴线的扭矩驱动过滤器堆叠体,尤其驱动到进行围绕中间纵轴线恒定旋转的或往复枢转的运动。根据所述实施方式,过滤器堆叠体与驱动设备连接并且通过所述驱动设备加载围绕中间纵轴线的扭矩。所述扭矩能够是恒定扭矩,以便实现过滤器堆叠体的恒定旋转从而例如在分配室中将离心作用施加到流体上。由此,能够在滤片单元的表面上实现所期望的剪力作用,所述剪力作用引起堵塞的颗粒的脱离。扭矩也能够随着作用方向的交替而施加到过滤器堆叠体上,由此,所述过滤器堆叠体能够进入往复的、即振荡的运动中。通过所述振荡的运动,能够由于流体的惯性同样在滤片单元的表面上产生剪力,这能够再次引起滤片单元例如在包括在其中的膜片的所期望的脱离和释放。总体上,驱动单元因此用于,使颗粒从滤片单元脱离并且在流体分配室中保持悬浮在流体中从而实现该颗粒在从流体入流口向流体出流口流动的流体中所期望的浓度。
在此,特别优选地,每个滤片单元包括第一扭矩传输部段,所述第一扭矩传输部段构成用于将由驱动设备驱动的围绕中间纵轴线的扭矩传输到滤片单元上,其中第一扭矩传输部段构成为在中间纵轴线的区域中的法兰,所述法兰与从法兰处延伸的过滤器承载片连接并且由第一材料构成,所述第一材料与构成过滤器承载片的第二材料不同。根据所述实施方式,通过驱动设备施加在过滤器堆叠体上的扭矩经由第一扭矩传输部段施加到设置在过滤器堆叠中的滤片单元中的每个滤片单元上。来自驱动设备的扭矩作用到滤片单元上的这种直接作用引起可能的结构上的连接设备以及滤片单元自身之间的连接面的卸除负荷,由此尤其能够使在两个相邻的滤片单元之间的经由第一滤片密封件和第二滤片密封件引起的密封面免受可能的围绕中间纵轴线的扭矩影响从而以改进的方式确保密封作用。通过选择与过滤器承载片材料不同的材料,在降低冷焊的危险的同时能够实现高的强度。因此,第一扭矩传输部段例如能够构成为由金属材料构成的法兰并且过滤器承载片能够由塑料制造。
此外,在此优选地,每个滤片单元包括过滤器承载片并且第二扭矩传输部段通过在过滤器承载片的外环周处构成的凹槽或通过在过滤器承载片的外环周处构成的凸缘形成。根据所述实施方式,附加的或替选的第二扭矩传输部段设置在过滤器承载片的外环周处。一方面,第二扭矩传输部段的所述设置具有如下优点:扭矩被引入到对于滤片单元的机械结构决定性的、呈过滤器承载片形式的器件中从而即使在重复使用所述过滤器承载片时并且在负载作用交替时也实现高的可靠性。另一方面,借助于所述实施方式实现如下优点:通过在过滤器承载片的外环周处导入扭矩在传输扭矩的构件的区域中,由于关于中间纵轴线在外环周处有利的杠杆臂仅须传输小的力。这相对于另外的解决方案是具有减小的力的一类对于可靠性和耐久性有利的扭矩传输,所述另外的解决方案例如临近于中间纵轴线设置传输扭矩的几何结构或功能。
此外优选地,驱动设备包括沿着中间纵轴线延伸的传输元件,所述传输元件与在过滤器承载片的外环周处构成的凹槽或在过滤器承载件的外环周处构成的凸缘共同作用以传输扭矩。借助于所述实施方式,驱动设备包括相应的传输元件,所述传输元件例如以一个杆元件的形式或者以多个这种杆元件的形式形成,所述一个杆元件沿着过滤器堆叠体的外环周延伸,所述多个杆元件在不同的角位置中纵向地沿着过滤器堆叠体的外环周延伸。一方面,这种杆元件能够用于将过滤器堆叠体保持在一起,例如通过在纵向方向上沿着中间纵轴线提供相应的张紧装置的方式。这能够以最简单的方式通过用于产生张紧力的具有螺纹旋紧部的相应的棒实现。这些棒同时接合到相应的凹槽中或抵靠过滤器承载片的外环周处的相应的凸缘,从而能够将围绕中间纵轴线的扭矩传输到滤片单元上。
此外优选地,滤片单元在过滤器堆叠体中沿着中间纵轴线上下堆叠地设置并且在两个相邻的滤片单元之间分别设置有流体分配室部段,其中每个滤片单元具有一个或两个穿通口,以便实现使载有颗粒的流体从设置在滤片单元的一侧上的流体收集部段进入到设置在滤片单元的另一侧上的流体分配室部段中,其中流体分配室部段优选以如下方式设置在过滤器堆叠体中:两个相邻的滤片单元以围绕中间纵轴线的安装转动角度彼此转动的方式被插入过滤器堆叠体中,这两个相邻的滤片单元的穿通口彼此不对齐地设置,优选以围绕中间纵轴线的在45°和180°之间(包括边界值)的安装转动角度彼此转动地设置。根据所述实施方式,滤片单元也以特别的方式构成用于,将流体分配到分配室中,或能够让其流动穿过流体分配室。出于该目的,在各两个相邻的滤片单元之间提供流体分配室部段,所述流体分配室部段是流体分配室的一部分。流体能够通过滤片单元中的开口穿过滤片单元,这种穿过在不具有过滤作用的情况下进行。因此,滤片单元中的所述穿通口能够实现使载有颗粒的流体快速地和完全地穿流过滤器堆叠体并且在各两个相邻的滤片单元之间在流体分配室部段的区域中从两侧完全润湿滤片单元。
在此,当在每个过滤器承载片中分别设有恰好一个穿通口并且所述穿通口在过滤器堆叠体中交替地左右设置时,能够序列地穿流过滤器堆叠体。流体于是相继穿流所有间隙并且如在迷宫中那样流动穿过过滤器堆叠体。替选地,当在每个过滤器承载片中分别设有两个穿通口并且所述穿通口不仅在左而且在右对齐地设置在过滤器堆叠中时,穿流过滤器堆叠能够以并行的方式实现。流体在相同的方向上穿流所有间隙。
此外,根据所述实施方式提出,滤片单元在对于各两个相邻的滤片单元而言彼此围绕中间纵轴线转动的位置中安装在过滤器堆叠体中。通过这种转动了安装转动角度的定位,当使用具有恰好一个穿通口的滤片单元时,滤片单元的穿通口彼此不处于彼此对齐的位置中,也就是说,流体经由多个滤片单元中的穿通口穿过流体分配室的流动路径在直线的路径上是不可行的。替代于此,流体在其穿过流体分配室的路径上转向以穿流两个滤片单元之间的流体分配室部段,以便从滤片单元中的穿通口到达相邻的滤片单元中的最近地穿通口。以这种方式实现,在每个流体分配室部段中,载有颗粒的流体在两个滤片单元之间覆盖滤片单元的大的面,从而有效地使用在过滤器堆叠体之内可供使用的整个过滤器面区域并且以高的流动速度穿流所述过滤器面区域。尤其优选地,滤片单元中的穿通口相对于与所述滤片单元相邻的滤片单元中的穿通口错开180°,使得载有颗粒的流体流动穿过这两个相邻的滤片单元之间的整个流体分配室部段,以便从一个穿通口到达另一穿通口。因此,流体在穿过过滤器堆叠体的流动路径上序列地从最下方的穿通口至最上方的穿通口穿流滤片单元的所有流体分配室。
特别有效的是如下实施方式:每个滤片单元仅具有恰好一个穿通口,或在存在多个穿通口的情况下,所述穿通口设置在围绕中间纵轴线的在小于45°或小于25°或小于10°的具体受限的角部段中,以便由此能够通过提供在两个相邻的滤片单元之间的安装转动角度有效地实现液体的所期望的分配。
相反,如果使用具有两个穿通口的滤片单元,所述穿通口以围绕中间纵轴线以大的角度彼此错开地设置,那么能够实现所述穿通口的对齐设置,使得构成穿过过滤器堆叠的两个穿通通道。在这种情况下,载有颗粒的流体在一侧上穿过流体入流口进入到过滤器堆叠体中,并且随后能够直线地经由形成第一穿通通道的第一穿通口流入到过滤器堆叠体中的最高的滤片单元中。流体出流口相对于流体入流口错开180°从而与形成第二穿通通道的第二穿通口对齐。因此,流体在穿过过滤器堆叠体的流动路径上并行地从第一穿通通道至第二穿通通道穿流滤片单元的所有流体分配室。原则上,也能够在过滤器堆叠体中通过如下方式实现由并行的和序列的穿流构成的组合的设置:具有仅一个穿通口或具有两个穿通口的滤片单元彼此组合成过滤器堆叠体。
在此,特别优选地,在具有第一扭矩传输部段或第二扭矩传输部段的滤片单元中,如之前所阐述的那样,第一扭矩传输部段或第二扭矩传输部段构成用于使滤片单元在至少两个不同的角度设置中抗扭矩地容纳在过滤器堆叠体中。根据所述实施方式,通过扭矩传输部段,在围绕中间纵轴线的至少两个不同的角位置中能够实现抗扭矩地锚固滤片单元的可行性,所述可行性对于提供两个相邻的滤片单元之间的安装转动角度是必要的。这例如能够通过如下方式实现:唯一的传输元件沿着中间纵轴线在滤片单元的环周区域中延伸,以便传输扭矩,并且所述传输元件与替选地两个设置在每个滤片单元处的凸缘或凹槽中的各一个共同作用以形状配合地传输扭矩。同样地,例如能够设有两个围绕中间纵轴线错开一定角度的传输元件,所述传输元件接合到相应两个在滤片单元的外环周处构成用于传输扭矩的轮廓中,其中所述轮廓彼此在180度的角度中设置,使得在两个相邻的滤片单元之间能够实现180度的安装转动角度。
此外优选地,每个滤片单元具有过滤器承载片、流体分配室部段,在两个在过滤器堆叠体中相邻的过滤器承载片之间设置有具有膜片过滤面和滤液收集室部段的膜片单元,其中膜片单元以相对于流体分配室密封的方式贴靠在两个相邻的过滤器承载片上,使得流体仅能够通过膜片过滤面流动到膜片单元中的与滤液收集室流体连接的滤液收集室部段中。优选地,膜片单元具有膜片过滤面,所述膜片过滤面通过贴靠在第一过滤器承载片上的第一膜片以及贴靠在第二过滤器承载片上的第二膜片形成,并且膜片单元的滤液收集室部段设置在第一膜片与第二膜片之间。根据所述实施方式,在过滤器堆叠体中在各两个相邻的过滤器承载片之间插入膜片单元。一方面,所述膜片单元用于过滤来自载有颗粒的流体的颗粒,以便从中产生滤液,另一方面,收集和导出所述滤液。出于该目的,膜片单元在一侧具有一个膜片或在两侧具有两个膜片,流体能够穿过所述膜片流动到在膜片单元中构成的、与一侧的膜片相邻地或处于两个在两侧的膜片之间的滤液收集室部段中。在所述滤液收集室部段中,滤液能够被引导至收集通道并且随后经由滤液出流口流走或排出。滤液例如能够径向向内从膜片单元之内的滤液收集室部段中排出,而在两侧的膜片在外环周处彼此连接进而借此防止载有颗粒的流体经由外环周进入到滤液收集室部段中。同样地,反过来能够径向内部地设置膜片的连接部并且滤液经由外环周部段排出。原则上需理解的是,在根据本实用新型的过滤设备中,能够在流体分配室与滤液收集室之间产生压力比,以便将流体运送穿过膜片面。所述所谓的“跨膜压力”能够通过滤液出流口处的相对的负压或在流体入流口处的相对的超压或这两者产生。跨膜压力例如能够处于1bar至100bar之间并且与流体特性和膜片特性相关地设定。
替选于此优选的是,每个滤片单元包括过滤器承载片、过滤器承载片的第一侧上的第一过滤面以及在过滤器承载片的与第一侧相对置的第二侧上的第二过滤面,并且过滤器承载片在与滤液收集室处于流体连接的过滤器承载片室中容纳从流体分配室中流动穿过第一过滤面和第二过滤面的流体。根据所述实施方式,滤片单元在至少一侧上具有第一过滤面,优选地在滤片单元的两侧上设有过滤面。所述过滤面能够通过独立的膜片提供,所述膜片是滤片单元的组成部分并且安置到过滤器承载片上。膜片例如能够自由安置并且通过过滤设备之内的流动比和压力比压到过滤器承载片上。同样地,能够在过滤器承载片处设有用于固定膜片的相应固定机构。过滤器承载片具有与滤液收集室流体连接的过滤器承载片室。在所述实施方式中,与前述原理相反,载有颗粒的流体通过进行过滤的膜片输送给过滤器承载片并且从在过滤器承载片中设置的滤液收集室部段中排出。
这意味着,在过滤器承载片中构成的过滤器承载片室能够是滤液收集室的组成部分或通过流动连接以如下方式连接:在过滤器承载片室流入中的滤液能够向滤液收集室流动。过滤器承载片室例如能够通过给过滤器承载片的表面的加筋实现,以便由此实现膜片非面式的地安置在过滤器承载片上并且能够实现穿流膜片。同样地,过滤器承载片能够具有处于内部的空腔,所述空腔通过多孔的过滤器承载片壁部对于穿过膜片滤液而言是可到达的过滤器承载片室能够经由在滤片单元中构成的相应的流动通道与滤液收集室流体连接。例如能够中央地在中间纵轴线的区域中设置沿着中间纵轴线延伸的收集管,所述收集管是滤液收集室的组成部分并且与每个过滤器承载片室流体连接。经由所述收集管,滤液能够引导至流体出流口并且随后通过所述流体出流口从过滤设备导出。
更优选地,第一滤片密封件和第二滤片密封件构成用于,仅在恰好两个角位置中通过两个相邻地上下安置的滤片单元彼此配合地构成密封件,所述角位置围绕中间纵轴线具有预定的安装转动角度。通过所述实施方式,滤片单元的位置在安装或堆叠成过滤器堆叠体时通过滤片密封件的共同作用限定从而必然引起所期望的安装转动角度。出于所述目的,滤片密封件并非圆形地围绕中间纵轴线构成,而是具有至少一个非圆形的几何特征,所述特征限定相对于彼此的角位置。
本实用新型的另一方面是用于上述构型的过滤设备的滤片单元,所述滤片单元包括过滤器承载片,所述过滤器承载片具有:第一滤片密封件,所述第一滤片密封件在过滤器承载片的第一侧上整体地构成和设置;以及第二滤片密封件,所述第二滤片密封件在过滤器承载片的与第一侧相对置的第二侧上整体地构成和设置,其中第一滤片密封件和第二滤片密封件如此构成:在两个相同类型的过滤器承载片之间,一个滤片的第一滤片密封件密封地与另一滤片的第二滤片密封件共同作用,所述两个相同类型的过滤器承载片上下叠置地设置成,使得一个过滤器承载片的第一侧朝向另一过滤器承载片的第二侧。所述构型的滤片单元设置用于在过滤设备中使用,所述过滤设备根据本实用新型的上述过滤设备构造并且具有其功能。尤其地,能够以这种滤片单元制造相应的过滤器堆叠体。滤片单元也能够用于,改装现有的过滤设备并且替代在其中至今使用的不具有根据本实用新型的功能优点的滤片单元。
滤片单元能够通过如下方式改进:过滤器承载片包括由第一材料构成的承载片以及与承载片材料配合地连接的、由与第一材料不同的第二材料构成的密封部段,其中密封部段形成第一滤片密封件,和/或第一滤片密封件通过凹部或凸缘构成,所述凹部或凸缘在过滤器承载片的外环周的区域中环绕垂直于过滤器承载片的中间纵轴线,并且在沿着中间纵轴线的纵截面中作为凹部或凸缘示出,并且第二滤片密封件相应地通过凸缘或凹部构成,所述凸缘或凹部在过滤器承载片的外环周的区域中环绕中间纵轴线,并且在沿着中间纵轴线的纵截面中作为相应一致的凸缘或凹部示出,其中当两个相同类型的过滤器承载片上下叠置地设置成,使得一个过滤器承载片的第一侧朝向另一过滤器承载片的第二侧时,通过第一滤片密封件和第二滤片密封件构成的凸缘和凹部密封地相匹配,使得所述凸缘沉入在所述凹部中,和/或在过滤器承载片处构成有扭矩传输部段,所述扭矩传输部段设计用于将围绕中间纵轴线的扭矩传输给滤片单元,尤其用于形状配合地传输扭矩,其中优选地,扭矩传输部段通过在过滤器承载片的外环周处构成的凹槽或通过在过滤器承载片的外环周处构成的凸缘形成,和/或当两个相同类型的过滤器承载片上下叠置地设置成,使得一个过滤器承载片的第一侧朝向另一过滤器承载片的第二侧时,第一滤片密封件和第二滤片密封件构成用于,构成环绕垂直于过滤器承载片的中间纵轴线的密封件,其中第一滤片密封件和第二滤片密封件围绕这两个相同的过滤器承载片的中间纵轴线在至少两个、优选地仅恰好两个不同的角度设置中构成环绕的密封件,并且这两个过滤器承载片在所述两个角度设置中的一个角度设置中以彼此间旋转了预定的、唯一的安装转动角度的方式上下叠置地设置,其中安装转动角度优选地处于45°和180°之间(包括边界值)。
关于滤片单元的可行的改进方案,参照对前述过滤设备的与此对应的改进、其变型形式以及功能上的优点。
本实用新型的另一方面是一种用于制造过滤器承载片的方法,所述方法具有以下步骤:使由第一材料构成的承载片成形,所述承载片具有第一侧和与第一侧相对置的第二侧,其中第一侧和第二侧垂直于中间纵轴线定向;在第一侧上使与承载片材料配合地连接的第一滤片密封件成形,所述第一滤片密封件由与第一材料不同的第二材料构成;在第二侧上使第二滤片密封件成形,其中第二滤片密封件构成为,使得在两个相同类型的过滤器承载片之间,一个滤片的第一滤片密封件密封地与另一滤片的第二滤片密封件共同作用,所述两个相同类型的过滤器承载片上下叠置地设置成,使得一个过滤器承载片的第一侧朝向另一过滤器承载片的第二侧。
根据所述实施方式,提供一种用于过滤器承载片制造方法,在所述过滤器承载片处,第一滤片密封件和第二滤片密封件一件式地、即整体地构成。在这种情况下,第一滤片密封件或第二滤片密封件或这两个滤片密封件能够由与形成承载片的材料不同的材料构成,所述承载片是过滤器承载片的组成部分。第一滤片密封件或第二滤片密封件与承载片之间的材料配合的连接能够通过粘接、喷射、整体的实施方案实现,特别地,过滤器承载片能够是前述滤片单元的组成部分。过滤器承载片例如能够在共挤出法或注塑成型法中制造,其中挤出或注塑成型两种不同的材料并且实现所述两种材料之间的材料配合的连接。
本实用新型的另一方面是一种用于制造过滤设备的方法,所述过滤设备具有由多个根据本实用新型的过滤器承载片构成的过滤器堆叠体,所述方法具有以下步骤:将多个过滤器承载片彼上下叠置成过滤器堆叠体,其方式是,过滤器堆叠沿着中间纵轴线延伸,并且分别每两个彼此相邻地接触的过滤器承载片通过一个过滤器承载片的第一滤片密封件与另一过滤器承载片的第二滤片密封件的共同作用构成环绕地围绕旋转纵轴线密封的内部空间,其中优选地,当两个相同类型的过滤器承载片上下叠置地设置成,使得一个过滤器承载片的第一侧朝向另一过滤器承载片的第二侧时,第一滤片密封件和第二滤片密封件构成用于,构成关于垂直于过滤器承载片垂直的中间纵轴线环绕的密封件,其中第一滤片密封件和第二滤片密封件在这两个相同的过滤器承载片的至少一个定位中构成环绕的密封件,在所述定位中,这两个过滤器承载片以彼此间旋转了预定的安装转动角度的方式上下叠置地设置,其中安装转动角度优选地处于45°和180°之间(包括边界值),并且第一滤片密封件和第二滤片密封件优选地仅在具有预定的安装转动角度的唯一的位置中彼此匹配地构成密封件。
根据本实用新型的所述方面,提供用于过滤设备的安装方法,在所述方法中,从前述类型的滤片单元中创立滤片堆叠体。在所述滤片堆叠体中,多个滤片沿着中间纵轴线上下堆叠。在此,在各两个相邻的滤片单元中,滤片单元分别具有彼此错开的穿通口,使得流动通过所述穿通口并且填满所述过滤器堆叠体之内的流体分配室的载有颗粒的流体近似完全沿着滤片单元的表面流动从而通过沿着所述表面的流动过程引起完全的润湿和完全的流体交替。
在此,在根据本实用新型的制造方法中,过滤器堆叠体在滤片单元的外环周区域中的密封有利地通过整体地构成的滤片密封件实现,特别地,能够通过第一滤片密封件和第二滤片密封件的共同作用确保两个相邻的滤片密封件的所限定的位置,并且此外实现:两个相邻的滤片密封件彼此仅在特定的定向中上下安置并且彼此密封。
原则上,本实用新型能够通过具有一个、两个或更多个开口的滤片单元来实施。在唯一的开口的情况下,优选地在围绕滤片单元的中间纵轴线的例如小于15°、小于10°或小于5°的受限的角度范围中,流体从滤片单元的一侧穿通到另一侧上是可行的。所述设计方案例如能够实现开口在过滤器堆叠体中的错开的设置,以便迫使进行迷宫式穿流。在滤片单元处构成两个开口的情况下,所述两个开口能够彼此间角度错开,例如围绕中间纵轴线错开180°的角度。这两个开口中的每个开口如上所述再次在受限的角度区域上延伸。这实现直接穿过过滤器堆叠体中的开口的对齐的位置的穿通并且例如能够部段地使用,以便实现更低的流动阻力并且用流体的部段式并行分配来替代过滤器堆叠体的序列穿流。
附图说明
根据附图阐述优选的实施方式。附图示出:
图1示出从侧上方观察根据本实用新型的过滤设备的立体的、在竖直方向上构成为分解示图的侧视图,
图2示出沿着根据图1的中间纵轴线剖视的立体视图,
图3示出沿着根据图1的实施方式的中间纵轴线剖视的侧视图,
图3a在示出穿流过滤设备内部的流体分配室的情况下示出根据图3的视图,
图3b在示出穿流一个替选的实施方式中的过滤设备内部的流体分配室的情况下示出根据图3的视图,
图3c在示出穿过流体分配室的主要穿流和进入滤液收集室中的旁流的情况下示出根据图3的一部分的示图,
图4示出用于根据图1的过滤设备的单个过滤器承载片的立体视图。
具体实施方式
本实用新型的在附图中示出的实施例包括抗弯曲的底板10和抗弯曲的顶板20。底板10和顶板20具有在横截面中围绕中间纵轴线100圆形的轮廓。在底板10与顶板20之间设置有过滤器堆叠体,所述过滤器堆叠体由纵向地沿着中间纵轴线100上下堆叠的滤片单元30a-d组成。在附图中,为了简化示图,描绘仅仅包括四个滤片单元的过滤器堆叠体。需理解的是,本实用新型能够通过具有多于四个、尤其多于十个、多于二十个或多于五十个的过滤器堆叠体实现。本实用新型的在下文中详细阐述的结构原理引起通过滤片单元的数量的这种提升来增大用于从流体分配室中穿流到滤液收集室中的可使用的过滤面。
底板10、滤片单元30a-d和顶板20被串到沿着中间纵轴线100延伸的销钉50上,并且与所述销钉50进行传输扭矩的形状配合。销钉50实施为六边形轮廓,并且在底板10、滤片单元30a-d和顶板20中存在相应的六边形凹槽。销钉50从底板向下伸出并且从顶板向上伸出从而在顶板上方和下方构成销钉末端。在所述销钉末端处,能够容纳并且可转动地支承所述过滤设备。同时,能够经由所述销钉末端引入围绕中间纵轴线100的驱动扭矩,以便使过滤设备进入围绕中间纵轴线100的振动。因此,中间纵轴线100也是旋转轴线。
在底板10中,相对于中间纵轴线100偏心地设置入流口11,所述入流口从正圆的横截面向内过渡为扩大的大约三角形倒圆的横截面。在顶板20中,同样偏心地设置有出流口21,所述出流口同样从外部具有首先圆形的横截面,所述圆形的横截面过渡为扩大的大约三角形的倒圆的横截面。
底板10和顶板20能够彼此一致地构成。底板和顶板以如下方式串到销钉50上,使得底板和顶板关于横向于中间纵轴线100的平面镜像地设置。此外,底板10和顶板20以围绕中间纵轴线彼此枢转了180度的安装转动角度地方式串在销钉50上,使得底板中的用作为流体进入口的入流口11在示图中的设置在销钉50的左侧上,并且用作流体流出口的出流口21以围绕中间纵轴线转动180°的方式设置在销钉的右侧上。在所示出的实施方式中,底板和顶板的所述转动的设置匹配于过滤器堆叠体中的偶数数量的滤片单元。如果在过滤器堆叠体中构造奇数数量的滤片单元,那么入流口和出流口尤其彼此对齐地设置在关于中间纵轴线相同的侧上。
在附图中所描绘的版本中,过滤器堆叠体总共包括四个滤片单元。最下方的滤片单元30d直接贴靠在底板20上。每个滤片单元包括过滤器承载片31。每个过滤器承载片具有在横截面中围绕中间纵轴线100的大约圆形的外形。圆形的外形通过每个过滤器承载片的环周中的两个凹槽32中断,所述凹槽是在径向方向上的凹部。每个过滤器承载片31的环周中的所述两个凹槽32围绕中间纵轴线彼此错开180度的角度地设置。
此外,每个过滤器承载片具有中央的法兰51,所述法兰串在销钉50上,这尤其从图4中看到。为此,中央的法兰51具有在横截面中六角形的凹槽52,所述凹槽关于中间纵轴线100居中地且旋转对称地设置。此外,在中央的法兰51中,设置有多个贯通部55,所述贯通部偏心地设置在这些六边形凹槽的旁边,具有穿过整个法兰51的轴向延伸部。所述贯通部55形成滤液收集室的部段。上下堆叠的过滤器承载片31的贯通部55彼此对齐地设置从而形成总共八个贯通的通道,所述通道以均匀地分布在圆形的设置中的方式围绕中间纵轴线100设置。在顶板20中,同样与所述贯通部55对齐地设置有八个贯通开口25。所述八个贯通开口25用作为滤液出流口,并且滤液能够经由所述八个贯通开口排出,所述贯通开口与每个过滤器承载片31中的相应八个贯通部流体连接。具有贯通部55的区域在上侧上由密封件53a围绕而在下侧上由密封件53b围绕。
此外,每个过滤器承载片31在受限的角度范围中并且关于中间纵轴线100在外部具有穿通口38。穿通口38能够实现,载有颗粒的流体从过滤器承载片的一侧(例如从下侧)流动到过滤器承载片的另一侧(即在实例中上侧)。穿通口38通过多个稳定支柱划分并且在所示出的形式中理解为唯一的穿通口。
两个相邻的过滤器承载片31的穿通口38以围绕中间纵轴线100彼此转动了180度的安装转动角度的方式设置在过滤器堆叠体中。因此,在过滤器堆叠体中产生穿通口38在左侧和右侧上的交替设置。原则上,具有两个或更多个穿通口的过滤器承载片也可在特定的应用中使用并且是有利的。因此,例如能够与在图4中描绘的开口相对置地、即围绕中间纵轴线100错开180°地设有附加的第二开口。由此,能够实现开口在过滤器堆叠体的这两侧上对齐的设置。
在所述实施例中,所有过滤器承载片31相同地构成。在本实用新型的另外的配置中,也能够使用具有仅一个穿通口的过滤器承载片和具有两个穿通口的过滤器承载片,例如以便在过滤器堆叠体的部段中实现流体的具有小的流动阻力的并行分配。也能够交替地上下堆叠具有一个和两个穿通口的过滤器承载片,以便实现对于特定的流体有利的分配和过滤作用。
一方面,通过如下方式能够实现180度的安装转动角度:六边形凹槽能够实现将滤器承载片31在恰好六个所限定的角位置中串在销钉50上,并且仅当从所述六个可行的安装角度中选择两个彼此转动了180°的位置中的一个位置时,每个过滤器承载片中的凹槽32才彼此对齐地沿着中间纵轴线的方向设置。因为凹槽32用于容纳进行扭矩传输的杆元件(未示出),所述杆元件延伸穿过底板10直至并且穿过顶板20,所以必须选择这种对齐的设置。因此,180度的安装转动角度通过安装过程预设为相对于0度的安装转动角度的唯一的替选方案。
通过穿通口38的交替设置,产生在从流体入流口11至流体出流口21的主穿流路径中对过滤器承载片31的完全的绕流。载有颗粒的流体的所述主穿流路径在图3a中通过双线箭头81-86描绘。如所看到的那样,流体通过流体入流口11流入到过滤器堆叠体中(81)并且经由流体入流口11的扩大的横截面流入到最下方的过滤器承载片31的穿通口38中(82)。流体穿过最下方的过滤器承载片31的所述流体穿通口38并且从所述右边缘起在最下方的过滤器承载片31与在其上方相邻地设置的过滤器承载片31之间的间隙中向过滤器堆叠体(83a、83b)的左侧流动。在各两个过滤器承载片之间,设置有膜片单元60。因此,流体一方面在最下方的过滤器承载片31与在其上方设置的膜片单元60之间而另一方面在膜片单元60与处于其上的过滤器承载片31之间以两个被分开的流体流83a、83b流动。
在图3a中的左边缘处,这两个流体流83a、83b再次汇合,并且作为共同的流体流84穿流向上限界流体流83b的倒数第二个过滤器承载片31的左侧的穿通口38。由此,载有颗粒的流体到达倒数第二个与倒数第三个过滤器承载片31之间的间隙,并且在所述间隙中作为再次二分的流85a、85b流向过滤器堆叠体的右侧。在过滤器堆叠体的所述右侧上,流体能够再次穿过倒数第三个过滤器承载片31的穿通口38向上流动,到达所述倒数第三个过滤器承载片与最上方的过滤器承载片之间的间隙中,在所述间隙中,流体再次作为二分的流向左流动。在所述间隙的左端部处,流体作为所汇聚的流体流86流入到流体流出口21中。
从流体流出口21中,流体能够借助于循环泵再次输送给流体进入口11,以便在流体回路中引导载有颗粒的流体通过过滤设备。
在这种情况下,优选地,不仅在流体进入口11上,而且在流体流出口21上连接有柔性的软管接头,以便引导流体。通过柔性的软管接头,流体管路能够跟随整个过滤器堆叠体的振动。
图3b描绘根据本实用新型的具有替选的流动引导的过滤设备的替选的结构。所述实施例与前述实施例的区别在于,替代具有唯一的穿通口38的过滤器承载片31,在所述替选的实施方式中使用具有两个穿通口138a、138b的过滤器承载片131。穿通口138a、138b围绕中间纵轴线彼此错开180°地设置。
由此,在根据图3b的实施方式中产生用于载有颗粒的流体穿过过滤器堆叠体的另一流动路径。经由流体入流口11流入的流体181能够再次进入到最下方的滤片单元130d的右侧的开口138中,但是随后经由滤片单元130a-c的处于滤片单元130d上方的对齐的穿通口138a穿过过滤器堆叠体的整个高度。在左侧,也通过错开180°的穿通口构成通道,所述通道在过滤器堆叠体的整个高度上延伸并且所述通道与流体出流口21连接。为了到达在其中形成的左侧的收集流184中并且流动穿过(186)流体出流口,流体沿着膜片单元从右向左穿流间隙。产生间隙的并行穿流183a、83b,即在相同的方向上从右向左穿流每个间隙。
原则上,过滤器堆叠体也能够构造为根据图3a和图3b的变型形式的组合并且由本实用新型包括。
在根据图3a和图3b的这两个实施例中,流体穿过膜片单元60的流动以及滤液的流动根据图3c描述。图3c示出过滤器堆叠体的一部分中的穿流,最下方的过滤器承载片31、131和在其上方设置的倒数第二个过滤器承载片的右部段与处于其间的膜片单元一起示出。膜片单元60中的每个膜片单元在过滤器承载片之间置于多个弯曲引导的肋33上,所述肋定义围绕销钉50进入到在膜片单元60的表面与过滤器承载片之间的间隙中的流动路径。不仅在每个过滤器承载片31的上侧上设有所述肋33,而且在每个过滤器承载片31的下侧上设有所述肋,并且所述肋在上侧和下侧上具有一致的变化曲线。因此,不仅在每个膜片单元60的下侧与处于所述膜片单元60下方的过滤器承载片之间而且在所述膜片单元的上侧与设置在所述膜片单元上方的过滤器承载片31之间,构成有流体分配室部段,所述流体分配室部段通过膜片单元在肋33上的这种设置形成。流体分配室部段通过下侧的环绕的密封件53a和上侧环绕的密封件53b在围绕贯通部55区域中在每个过滤器承载片的法兰部段51中相对于贯通部55密封。因此,流体分配室中的流动穿过每个膜片单元60与每个过滤器承载片31之间的肋33的流体,不能够直接进入到通过贯通部55形成的滤液收集室部段中。
如已经关于图3a,3b所描述的那样,载有颗粒的流体经由流体入流口11流动到最下方的过滤器承载片31、131的右侧的穿通口38、138中,并且在穿过所述穿通口38、138之后被划分成两个流体流83a、83b,183a、183b,所述两个流体流在膜片单元60下方和上方从过滤器堆叠体的右侧流动到过滤器堆叠体的左侧。在图3c中,示出在根据图3a的变型形式中的倒数第二个过滤器承载片,即具有在左侧设置的唯一的穿通口的过滤器承载片。需理解的是,在此同样能够呈现图3b中的一部分,在所述部分中,可能存在倒数第二个过滤器承载片的右侧的穿通口138,流体穿过所述穿通口竖直地流动。
流动83a、83b,183a、83b在如下通道中以相对于每个过滤器承载片31的中央的法兰区域密封的方式进行,所述通道在通过每个过滤器承载片的肋33在膜片单元与过滤器承载片之间构成。膜片单元60通过所述流动引导在两侧完全地被载有颗粒的流体润湿。
每个膜片单元60三层地构造并且在其下侧上具有进行过滤的膜片61并且在其上侧处具有沿着中间纵轴线间与所述膜片单元间隔开的进行过滤的第二膜片62。在这两个进行过滤的膜片61,62之间,设置有引导滤液的层63,所述层能够实现滤液在膜片单元之内关于中间纵轴线100的径向流动。因此,通过下膜片61或通过上膜片62流入到膜片单元中的流体在穿过膜片61、62时被过滤并且就此成为滤液。这两个膜片在其外环周上彼此连接,例如焊接、粘接或缝合。居中地,膜片单元具有圆形的开口64,所述开口圆周地围绕纵轴线100设置,并且在所述开口处,滤液可以从间隙63离开。在穿过下膜片或上膜片61、62之后,滤液能够在膜片单元的中部的、作用为滤液收集空间的引导滤液的间隙63中径向向内流动,从间隙63中径向向内进入到开口64中并且流向贯通部55。经由所述贯通部55,滤液在过滤器堆叠体中向上引导并且能够经由相应的滤液出流口25在顶板中排出。
载有颗粒的流体能够在膜片单元的整个横截面上穿过下膜片61或上膜片62流入到膜片单元中,并且在这种情况下被过滤从而成为滤液。具有过滤作用的所述入流通过箭头91在图3c中示出。
因此,在图3a和图3b的所示出的实施例中,具有径向进行导出的滤液收集室部段的唯一的膜片与最下方的滤片单元30d、130d相关联,并且最下方的滤片单元30d的过滤器承载片仅在其上侧上由载有颗粒的流体绕流。这两个中部的滤片单元30b、30c,130b、130c具有过滤器承载片31、131,所述过滤器承载片在两侧由载有颗粒的流体绕流,并且在两侧上,相邻的膜片单元的膜片分别与所述过滤器承载片相关联。最上方的滤片单元30a、130a再次具有过滤器承载片,所述过滤器承载片仅在所述下侧上由载有颗粒的流体绕流,并且处于所述过滤器承载片下方的膜片单元的膜片也仅在所述下侧上与所述过滤器承载片相关联。
在每个过滤器承载片处,相对于外环周处的外边缘相邻地设置有第一滤片密封件36和第二滤片密封件37。第一滤片密封件36构成为环绕的隆起部或在横截面中构成为凸缘。第二滤片密封件构成为环绕的槽或在横截面中构成为凹部。第一滤片密封件36设置在过滤器承载片的上侧上而第二滤片密封件37设置在过滤器承载片的下侧上。因此,如果两个相同的过滤器承载片上下堆叠,那么一个过滤器承载片的第一滤片密封件和另一过滤器承载片的第二滤片密封件能够通过如下方式密封地共同作用:隆起部接合到槽中并且在这种情况下构成密封件。优选地,第一滤片密封件和第二滤片密封件以如下方式一致地构成:在着两个密封件的共同作用下借助于隆起部沉入到槽中构成两个环绕的线形的密封件,但是,也能够通过隆起部在槽中总体上面状的贴靠实现密封作用。
第一滤片密封件36构成为橡胶弹性的隆起部。与形成第二滤片密封件37的材料相比,所述橡胶弹性的隆起部具有更高的可变形性。第一滤片密封件例如能够通过弹性体材料构成,如一般性地由热塑性弹性体,例如热塑性聚氨酯(tpu)、硅酮或优选地嵌段共聚丁苯(tpe-s)构成。
第二滤片密封件37能够优选地同样如过滤器承载片在法兰39之外的区域那样由与此相对更低弹性的、即更坚硬的、抗弯曲的材料构成,优选地由塑料材料构成,例如由聚丙烯或聚酰胺构成。尤其优选地,在此使用纤维增强材料(例如gfk),以便实现过滤器承载片的所述区域中的高的刚性和强度。
法兰51与在其中构成的贯通部55优选能够由金属材料、尤其不锈钢如v2a制造。
在制造工艺中,法兰51优选能够通过用过滤器承载片的塑料材料注塑包封在肋33的区域中制造,并且第一滤片密封件通过直接喷射而材料配合地、形状配合地或通过机械夹紧固定在所述塑料材料上。因此,如下过滤器承载片是一件式的构件,所述过滤器承载片具有第一滤片密封件、第二滤片密封件和法兰51以及将所述法兰和第一滤片密封件连接的带有肋33的中部的结构,从而安装相对于错误设置是特别安全的并且相对于不密封性是可靠的。需理解的是,替选于第一滤片密封件,第二滤片密封件也能够由更高弹性的材料如热塑性弹性体构成并且相应地能够被喷射。在另外的实施方式中,不仅第一滤片密封件而且第二滤片密封件也能够由更高弹性的材料构成并且相应地材料配合地与过滤器承载片的更坚硬的塑料材料连接。
通过第一滤片密封件和第二滤片密封件围绕中间纵轴线100的并非圆形的变化曲线,而是替代于此通过所述第一滤片密封件和第二滤片密封件的在每个过滤器承载片的外环周中伸展的轮廓的凹槽32,在上下重叠地设置两个过滤器承载片31时,仅在两个所定义的安装角度中实现第一滤片密封件和第二滤片密封件接合到彼此中的设置。因此,当建立第一滤片密封件和第二滤片密封件的形状配合的接合时,除了在者两个待堆叠的过滤器承载片中精确对齐地设置穿通口38之外,仅考虑以转开180°的安装转动角度的方式设置这两个过滤器承载片31。这在安装时确保这两个过滤器承载片31在过滤器堆叠体中的正确安装。
1.一种过滤设备,所述过滤设备包括:
流体进入口;
流体流出口;
流体分配室,所述流体分配室使所述流体进入口与所述流体流出口连接,以便能够实现通过所述流体进入口流入的载有颗粒的流体朝向所述流体流出口流动;
多个滤片单元,所述多个滤片单元沿着中间纵轴线堆叠地设置,其中每个滤片单元具有流体穿透性和颗粒阻挡功能,以便实现对所述载有颗粒的流体的过滤作用;
滤液流出口;
滤液收集室,所述滤液收集室与所述滤液流出口流体连接,其中过滤器堆叠体的每个滤片单元使所述流体分配室与所述滤液收集室分开,使得流体通过每个滤片单元能够从所述流体分配室溢出流入到所述滤液收集室中,并且防止颗粒从每个滤片单元处离开所述流体分配室进入到滤液收集室中,
其特征在于,所述多个滤片单元上下堆叠成沿着中间纵轴线延伸的过滤器堆叠体,所述流体分配室设置在所述过滤器堆叠体中,并且所述滤片单元在所述过滤器堆叠体的外环周区域中相对于彼此密封,以便相对于围绕所述过滤器堆叠体的空间密封设置在所述过滤器堆叠体中的所述流体分配室,
其中两个相邻地设置在所述过滤器堆叠体中的滤片单元的密封通过第一滤片密封件直接贴靠在第二滤片密封件上的方式构成,所述第一滤片密封件在每个滤片单元处构成,所述第二滤片密封件在每个滤片单元处构成。
2.根据权利要求1所述的过滤设备,
其特征在于,每个滤片单元包括过滤器承载片,所述过滤器承载片包括由第一材料构成的承载片和在所述承载片处整体地构成的密封部段,所述密封部段由与所述第一材料不同的第二材料构成,其中所述密封件段形成所述第一滤片密封件。
3.根据权利要求2所述的过滤设备,
其特征在于,所述密封部段是与所述承载片材料配合地连接的密封部段。
4.根据权利要求1或2所述的过滤设备,
其特征在于,每个滤片单元包括过滤器承载片,并且所述第一滤片密封件通过凹部或凸缘构成,所述凹部或凸缘在所述过滤器承载片的外环周的区域中环绕所述中间纵轴线,并且在沿着所述中间纵轴线的纵截面中作为凹部或凸缘示出,并且所述第二滤片密封件相应地通过凸缘或凹部构成,所述凸缘或凹部在所述过滤器承载片的外环周的区域中环绕所述中间纵轴线,并且在沿着所述中间纵轴线的纵截面中作为凸缘或凹部示出,其中通过所述第一滤片密封件和所述第二滤片密封件构成的、凸缘和凹部的组合密封地配合。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤设备,
其特征在于,设有驱动设备,所述驱动设备构成用于以围绕所述中间纵轴线的扭矩驱动所述过滤器堆叠体。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤设备,
其特征在于,设有驱动设备,所述驱动设备构成用于以围绕所述中间纵轴线的扭矩驱动所述过滤器堆叠进行围绕所述中间纵轴线恒定旋转的或相互枢转的运动。
7.根据权利要求4所述的过滤设备,
其特征在于,每个滤片单元包括第一扭矩传输部段,所述第一扭矩传输部段构成用于,将从驱动设备处进行驱动的、围绕所述中间纵轴线的扭矩传输到所述滤片单元上,其中所述第一扭矩传输部段构成为在所述中间纵轴线的区域中的法兰,所述法兰与从所述法兰处延伸的过滤器承载片连接并且由第三材料构成,所述第三材料与构成所述过滤器承载片的第一材料不同。
8.根据权利要求7所述的过滤设备,
其特征在于,每个滤片单元包括过滤器承载片,并且第二扭矩传输部段通过在所述过滤器承载片的外环周处构成的凹槽或通过在所述过滤器承载片的外环周处构成的凸缘形成。
9.根据权利要求8所述的过滤设备,
其特征在于,所述驱动设备包括沿着所述中间纵轴线延伸的传输元件,所述传输元件与在所述过滤器承载片的外环周处构成的凹槽或在所述过滤器承载片的外环周处构成的凸缘共同作用来传输所述扭矩。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤设备,
其特征在于,所述滤片单元在所述过滤器堆叠体中沿着所述中间纵轴线上下堆叠地设置,并且在两个相邻的滤片单元之间分别设置有流体分配室部段,其中每个滤片单元具有穿通口,以便实现使载有颗粒的流体从设置在所述滤片单元的一侧上的流体分配室部段进入设置在所述滤片单元的另一侧上的流体分配室部段中。
11.根据权利要求10所述的过滤设备,
其特征在于,所述滤片单元在所述过滤器堆叠体中设置成,使得两个相邻的滤片单元以围绕所述中间纵轴线彼此转开安装转动角度的方式插入所述过滤器堆叠体中,使得所述两个相邻的滤片单元的穿通口彼此不对齐地设置。
12.根据权利要求11所述的过滤设备,
其特征在于,所述两个相邻的滤片单元的穿通口以围绕所述中间纵轴线彼此转开如下安装转动角度的方式设置,所述安装转动角度在45°和180°之间,其中包括边界值。
13.根据权利要求8所述的过滤设备,
其特征在于,所述第一扭矩传输部段和/或所述第二扭矩传输部段构成用于,使所述滤片单元围绕所述中间纵轴线在至少两个不同的角度设置中抗扭矩地容纳在所述过滤器堆叠体中。
14.根据权利要求13所述的过滤设备,
其特征在于,所述第一扭矩传输部段和/或所述第二扭矩传输部段构成用于,使所述滤片单元围绕所述中间纵轴线在恰好两个不同的角度设置中抗扭矩地容纳在所述过滤器堆叠中。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤设备,
其特征在于,
每个滤片单元具有过滤器承载片和流体分配室部段,在两个在所述过滤器堆叠体中相邻的过滤器承载片之间设置有具有膜片过滤面和滤液收集室部段的膜片单元,其中所述膜片单元相对于所述流体分配室密封地贴靠在所述两个相邻的过滤器承载片上,使得流体仅能够通过所述膜片过滤面流动到所述膜片单元中的滤液收集室部段中,所述滤液收集室部段与所述滤液收集室流体连接。
16.根据权利要求15所述的过滤设备,
其特征在于,所述膜片单元具有膜片过滤面,所述膜片过滤面通过贴靠在第一过滤器承载片上的第一膜片和贴靠在所述第二过滤器承载片上的第二膜片形成,并且所述膜片单元的滤液收集室部段设置在所述第一膜片与所述第二膜片之间。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤设备,
其特征在于,滤片单元包括过滤器承载片和位于所述过滤器承载片的第一侧上的过滤面,并且所述过滤器承载片在过滤器承载片室中容纳从所述流体分配室中流动穿过第一过滤面的流体,所述过滤器承载片室与所述滤液收集室流体连接。
18.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤设备,
其特征在于,所述第一滤片密封件和所述第二滤片密封件构成用于,仅在恰好两个角位置中通过两个相邻地上下安置的滤片单元彼此配合地构成密封件,所述角位置围绕所述中间纵轴线具有预定的安装转动角度。
19.一种用于根据权利要求1至18中任一项所述的过滤设备的滤片单元,
所述滤片单元包括:
过滤器承载片,所述过滤器承载片具有:
第一滤片密封件,所述第一滤片密封件在所述过滤器承载片的第一侧上整体地构成和设置;和
第二滤片密封件,所述第二滤片密封件在所述过滤器承载片的与所述第一侧相对置的第二侧上整体地构成和设置,
其特征在于,所述第一滤片密封件和所述第二滤片密封件构成为,使得在两个相同类型的过滤器承载片之间,一个所述滤片的第一滤片密封件密封地与另一所述滤片的第二滤片密封件共同作用,所述两个相同类型的过滤器承载片上下叠置地设置成,使得一个所述过滤器承载片的第一侧朝向另一所述过滤器承载片的第二侧。
20.根据权利要求19所述的滤片单元,其特征在于,
所述过滤器承载片包括由第一材料构成的承载片和与所述承载片材料配合地连接的密封部段,所述密封部段由与所述第一材料不同的第二材料构成,其中所述密封部段形成所述第一滤片密封件,和/或
所述第一滤片密封件通过凹部或凸缘构成,所述凹部或凸缘在所述过滤器承载片的外环周的区域中环绕垂直于所述过滤器承载片的中间纵轴线,并且在沿着中间纵轴线的纵截面中作为凹部或凸缘示出,并且所述第二滤片密封件相应地通过凸缘或凹部构成,所述凸缘或凹部在过滤器承载片的外环周的区域中环绕所述中间纵轴线,并且在沿着所述中间纵轴线的纵截面中作为相应一致的凸缘或凹部示出,其中当两个相同类型的过滤器承载片彼此上下叠置地设置成,使得一个所述过滤器承载片的第一侧朝向另一所述过滤器承载片的第二侧时,通过所述第一滤片密封件和所述第二滤片密封件构成的凸缘和所述凹部密封地配合,使得所述凸缘沉入在所述凹部中,和/或
每个过滤器承载片包括第一扭矩传输部段,所述第一扭矩传输部段构成用于,将从驱动设备处进行驱动的、围绕所述中间纵轴线的扭矩传输到所述滤片单元上,其中所述第一扭矩传输部段构成为在所述中间纵轴线的区域中的法兰,所述法兰与从所述法兰处延伸的过滤器承载片部段连接并且由第三材料构成,所述第三材料与构成所述过滤器承载片部段的第二材料不同,和/或
每个滤片单元包括过滤器承载片,并且第二扭矩传输部段通过在所述过滤器承载片的外环周处构成的凹槽或通过在所述过滤器承载片的外环周处构成的凸缘形成,和/或
当两个相同类型的过滤器承载片上下叠置地设置成,使得一个所述过滤器承载片的第一侧朝向另一所述过滤器承载片的第二侧时,所述第一滤片密封件和所述第二滤片密封件构成用于,构成环绕垂直于所述过滤器承载片的中间纵轴线的密封件,其中所述第一滤片密封件和所述第二滤片密封件围绕两个相同的所述过滤器承载片的中间纵轴线在至少两个不同的角度设置中构成环绕的所述密封件,并且这两个过滤器承载片在这两个角度设置中的一个角度设置中以彼此转开预定的唯一的安装转动角度的方式上下叠置地设置,其中所述安装转动角度在45°和180°之间,其中包括边界值。
21.根据权利要求20所述的过滤设备,
其特征在于,所述第一滤片密封件和所述第二滤片密封件围绕两个相同的所述过滤器承载片的中间纵轴线在恰好两个不同的角度设置中构成所述环绕的密封件。
技术总结