ФИЛЬТРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ Российский патент 2017 года по МПК B01D24/02 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к фильтрующему устройству и системе очистки жидкости, которая позволяет удалять мелкие загрязнения, такие как мелкие частицы пыли, содержащиеся в жидкости, инородные вещества и другие вещества, размешанные в жидкости, загрязняющие вещества, а также легкий мусор, такой как нитевидные и волокнистые материалы.

Уровень техники

[0002] Например, в устройстве для обработки материалов резанием резка выполняется с подачей смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) из резервуара, в СОЖ содержатся такие мелкие частицы как мелкозернистая пыль, образующаяся при резке, инородные вещества, вещества, размешанные в жидкости, и загрязняющие вещества.

[0003] Когда в СОЖ содержатся мелкие частицы, которые поступают на фильтрующее устройство, фильтрующее устройство удаляет такие мелкие частицы и возвращает СОЖ в резервуар (например, см. Патентную литературу 1).

Перечень ссылок

Патентная литература

[0004]

Патентная литература 1: JP 2001-137743 А

Сущность изобретения

Техническая проблема

[0005] Примеры фильтрующего устройства, указанного выше, включают в себя фильтрующее устройство, которое улавливает мелкие частицы с помощью мембраны фильтра для удаления мелких частиц или удаляет мелкие частицы путем осаждения. Однако возможно засорение мембраны фильтра, и, если мембрана фильтра засорена, требуется очистка мембраны фильтра потоками очищающей жидкости, проходящей в направлении, противоположном направлению фильтрации, или требуется демонтаж фильтрующего устройства для очистки мембраны фильтра.

[0006] Например, в фильтрующем устройстве, в котором очистка фильтрующей мембраны выполняется потоком очищающей жидкости, проходящем в направлении, противоположном направлению фильтрации, сложно очистить мембрану фильтра с высокой эффективностью, а в более сложном и проблематичном случае для очистки требуется демонтаж фильтрующего устройства для очистки мембраны фильтра. Если мембрана фильтра не используется постоянно, степень фильтрации, скорее всего, снижается, поэтому засорение мембраны становится более вероятным. Поэтому большинство мембран фильтров являются одноразовыми и, следовательно, более дорогостоящими.

[0007] В фильтрующем устройстве, которое удаляет мелкие частицы с помощью центробежного сепаратора или схожим способом, легкие загрязнения, такие как нитевидный мусор или волокнистый мусор, часто не удаляются, и поэтому возникает проблема с образованием водорослей после очистки.

[0008] В свете обстоятельств, приведенных выше, задачей настоящего изобретения является предоставление фильтрующего устройства и системы очистки жидкости, которая надежно удаляет мелкие частицы, очистка которой возможна простым способом без замены и стоимость которой является низкой.

Решение проблемы

[0009] Для того чтобы решить задачу, поставленную выше, и достичь цели, настоящее изобретение включает в себя следующее.

[0010] Изобретение, описываемое в п. 1, является фильтрующим устройством, которое фильтрует жидкость для удаления мелких частиц, размешанных в жидкости. Фильтрующее устройство включает в себя камеру фильтрации для фильтрации жидкости. В фильтрующем устройстве множество фильтрующих частиц находится в камере фильтрации, множество фильтрующих частиц служит для фильтрации жидкости и множество фильтрующих частиц рассредоточивается для очистки.

[0011] Изобретение, описываемое в п. 2, является фильтрующим устройством в соответствии с п. 1, которое отличается тем, что в камере фильтрации объем фильтрующей части, для размещения множества фильтрующих частиц, меняется в зависимости от состояния фильтрации и состояния очистки, объем фильтрующей части доводится до состояния фильтрации для образования скопления фильтрующих частиц, и, следовательно, для фильтрации жидкости, и объем фильтрующей части увеличивается до состояния очистки, чтобы рассредоточить фильтрующие частицы и, следовательно, для того чтобы выполнить очистку фильтрующих частиц.

[0012] Изобретение в соответствии с п. 3 является фильтрующим устройством, которое фильтрует жидкость для удаления мелких частиц, размешанных в жидкости. Фильтрующее устройство включает в себя камеру фильтрации для фильтрации жидкости. В фильтрующем устройстве в камере фильтрации находится фильтрующая часть, в которой фильтрующие частицы образуют скопление для фильтрации жидкости, и очищающая часть, в которой множество фильтрующих частиц рассредоточивается для очистки, и включает в себя средства, которые обеспечивают перемещение фильтрующих частиц между фильтрующей частью и очищающей частью.

[0013] Изобретение в соответствии с п. 4 является фильтрующим устройством в соответствии с п. 1-3, которое включает в себя средства перемешивания, которые выполняют перемешивание, когда множество фильтрующих частиц рассредоточено для очистки.

[0014] Изобретение в соответствии с п. 5 является системой очистки, которая включает в себя центробежный сепаратор, который отделяет мелкие частицы, содержащиеся в жидкости, с использованием центробежной силы, и фильтрующее устройство в соответствии любым из п. 1-4, находящееся после центробежного сепаратора. В системе очистки жидкости фильтрующее устройство удаляет оставшиеся мелкие частицы, отделенные центробежным сепаратором.

Преимущества изобретения

[0015] В соответствии с положениями, указанными выше, настоящее изобретение обладает следующими полезными эффектами.

[0016] В изобретении, описываемом в п. 1, жидкость подается в камеру фильтрации для того чтобы образовать скопление фильтрующих частиц и, следовательно, отфильтровать жидкость, и жидкость подается в камеру фильтрации для рассредоточения и очистки фильтрующих частиц. После завершения очистки жидкость подается в камеру фильтрации для образования скопления фильтрующих частиц и, таким образом, фильтруется. Следовательно, возможно повторное использование фильтров без необходимости демонтажа или замены.

[0017] В изобретении, описываемом в п. 2, объем фильтрующей части доводится до состояния фильтрации, чтобы образовать скопление фильтрующих частиц и, таким образом, чтобы отфильтровать жидкость, и объем фильтрующей части увеличивается в состоянии очистки, чтобы рассредоточить фильтрующие частицы и, таким образом, очистить фильтрующие частицы. Поскольку объем фильтрующей части является переменным, фильтрация жидкости и очистка фильтрующих частиц может выполняться одновременно, таким образом, возможно повторное использование фильтров без необходимости демонтажа или замены.

[0018] В изобретении, описываемом в п. 3, в камере фильтрации предусмотрена фильтрующая часть, в которой образуется скопление фильтрующих частиц для фильтрации жидкости, и очищающая часть, в которой фильтрующие частицы рассредоточены для очистки, и фильтрующие частицы перемещаются между фильтрующей частью и очищающей частью, чтобы выполнять фильтрацию жидкости и очистку фильтров, таким образом, возможно повторное использование фильтрующих частиц без необходимости демонтажа или замены.

[0019] В изобретении, описываемом в п. 4, выполняется перемешивание, когда фильтры рассредоточены для очистки, и эффективная очистка фильтров возможна с таким перемешиванием.

[0020] В изобретении, описываемом в п. 5, мелкие частицы, содержащиеся в жидкости, отделяются центробежным сепаратором, а оставшиеся мелкие частицы, отделенные центробежным сепаратором, удаляются фильтрующим устройством, в соответствии с одним из п. 1-4, которое находится после центробежного сепаратора, при этом обеспечивается надежное удаление мелких частиц.

Краткое описание чертежей

[0021] Фиг. 1 - вид, на котором показано фильтрующее устройство в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 - вид, на котором показано фильтрующее устройство в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3 - вид, на котором показано фильтрующее устройство в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 - вид, на котором показано фильтрующее устройство в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5 - вид, на котором показано фильтрующее устройство в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 6 - вид, на котором показано фильтрующее устройство в соответствии с шестым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 7 - вид, на котором показан первый вариант осуществления системы фильтрации жидкости.

Фиг. 8 - вид, на котором показан второй вариант осуществления системы фильтрации жидкости.

Фиг. 9 - вид, на котором показан третий вариант осуществления системы фильтрации жидкости.

Описание осуществления изобретения

[0022] Далее приведено описание вариантов осуществления фильтрующего устройства и системы очистки жидкости в соответствии с настоящим изобретением. В этих вариантах осуществления изобретения отражены наиболее предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, и настоящее изобретение не ограничиваются только этими вариантами его осуществления.

[0023] Фильтрующее устройство и система очистки жидкости в соответствии с настоящим изобретением используются для удаления мелких частиц, которые содержатся в сырьевых материалах и других жидкостях, используемых для медицинский целей, в химической промышленности, пищевой промышленности, в процессе производства напитков, для удаления мелких частиц, таких как смазочно-охлаждающие порошки, которые могут попадать в СОЖ, используемые для автомобильной промышленности, высокоточного оборудования, инструментов машинной обработки, в перерабатывающей промышленности, для удаления мелких частиц, содержащихся в оборотной воде и водостоках предприятий, для водоподготовительных объектов или схожих с ними, для удаления мелких частиц, которые являются загрязняющими веществами, содержащимися в жидкостях, используемых в полупроводниковых технологиях и биотехнологиях, а также для удаления мелких частиц, являющихся загрязняющими веществами, в жидкостях, таких как промывочная вода и растворители. Таким образом, фильтрующее устройство и система очистки жидкости широко применяются для улавливания и удаления мелких частиц, содержащихся в жидкостях и жидких газах.

[0024] [Фильтрующее устройство]

(Первый вариант осуществления изобретения)

Фильтрующее устройство в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения описывается на основе Фиг. 1. На Фиг. 1(a) показано фильтрующее устройство в состоянии фильтрации, а на Фиг. 1(b) показано фильтрующее устройство в состоянии очистки.

[0025] Фильтрующее устройство 50 в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения фильтрует жидкость для удаления мелких частиц, размешанных в жидкости. В этом фильтрующем устройстве 50 корпус устройства 10 включает в себя камеру фильтрации 11 для фильтрации жидкости. Камера фильтрации 11 оснащена сетчатыми пластинами 13а и 13b, и множеством фильтрующих частиц 12, расположенным между сетчатыми пластинами 13а и 13b. Камера фильтрации 11 расположена в проточном канале 1, через который проходит жидкость. Хотя камера фильтрации 11 фильтрует жидкость, проходящую из одного проточного канала 1а в другой проточный канал 1b, камера фильтрации 11 может фильтровать жидкость, проходящую из проточного канала 1b в проточный канал 1а, жидкость может поступать из любого проточного канала - 1а или 1b. Фильтрующие частицы 12 скапливаются вместе под воздействием давления, создаваемого потоком жидкости, и жидкость фильтруется скоплением фильтрующих частиц 12 для захвата и удаления мелких частиц (Фиг. 1(a)).

[0026] В фильтрующем устройстве 50, хотя жидкость фильтруется, проходя через фильтрующие частицы 12 для удаления мелких частиц, размешанных в жидкости, возможно засорение из-за того, что мелкие частицы улавливаются и удаляются фильтрующими частицами 12. Таким образом, например, жидкость течет из проточного канала 1а в проточный канал 1b, или жидкость течет из проточного канала 1b в проточный канал 1а, и жидкость течет из какого-либо проточного канала - 1а или 1b, под таким давлением, что происходит рассредоточение скопившихся фильтрующих частиц 12. Такая конструкция позволяет рассредоточивать скопившиеся фильтрующие частицы 12 и очищать их в камере фильтрации 11 с использованием давления, создаваемого потоком жидкости (Фиг. 1(b)). Жидкость, которая используется для рассредоточения и очистки скопившихся фильтрующих частиц 12, включает в себя очищающую жидкость, смешанную с химическими веществами, водопроводной водой, очищенной водой и паром. Возможна не только очистка скопившихся фильтрующих частиц 12, но и стерилизация или термическая обработка с использованием пара или другим схожим способом.

[0027] В соответствии с описанным выше, хотя жидкость поступает в камеру фильтрации 11 с заранее заданным давлением, для того чтобы обеспечить скопление фильтрующих частиц 12 и, таким образом, обеспечить фильтрацию, во время очистки фильтрующих частиц 12 жидкость поступает в камеру фильтрации 11 при низком давлении, отличном от давления во время фильтрации, для того чтобы рассредоточить и очистить фильтрующие частицы 12. После завершения очистки жидкость поступает в камеру фильтрации 11 с заранее заданным давлением, чтобы обеспечить скопление фильтрующих частиц 12 и, таким образом, обеспечить фильтрацию; исходя из этого возможно повторное использование фильтрующих частиц 12 без необходимости демонтажа или замены.

[0028] <Фильтрующие частицы>

Хотя фильтрующие частицы имеют зернистую форму, возможно использование фильтрующих частиц любой формы, например, гравийные частицы, небольшие сферические частицы, хлопковые частицы или пластинчатые частицы, и хотя предпочтительный размер составляет от 0,1 см² до 5 см², никакие особые ограничения не накладываются.

[0029] Средний диаметр поры микропористой фильтрующей мембраны, используемой в фильтрующих частицах, может варьироваться от 0,01 μм или более до 10 μм или менее. Предпочтительный размер составляет 0,45 μм или более и 3 μм или менее, еще более предпочтительный размер - 0,45 μм или менее. В качестве альтернативы, предпочтительный размер 0,02 μм или более и 0,2 μм или менее, и самый предпочтительный размер - 0,02 μм или более и 0,1 μм или менее.

[0030] Микропористая фильтрующая мембрана со средним диаметром пор 0,45 μм или более, а также 3 μм или менее часто используется в тех областях применения, где требуется фильтрация сырьевых материалов и других жидкостей, используемых в медицинских целях, в химической промышленности, в пищевой промышленности, в производстве напитков, а микропористая фильтрующая мембрана со средним диаметром пор 0,02 μм или более и 8,0 μм или менее особенно подходит для использования с СОЖ для автомобильной промышленности, высокоточного оборудования, инструментов машинной обработки и перерабатывающей промышленности. Тем временем, микропористая фильтрующая мембрана со средним диаметром пор 0,45 μм или более и 5 μм или менее часто используется для фильтрации оборотной воды и сточных вод на предприятиях, для водоподготовки или схожим способом, микропористая фильтрующая мембрана со средним диаметром пор 0,02 μм или более и 0,2 μм или менее особенно подходит для использования в системах фильтрации жидкости для полупроводниковой биотехнологической промышленности. Чем выше уровень интеграции полупроводника, тем более предпочтительно использование мембраны с меньшим диаметром пор, наиболее предпочтительно использование мембран с диаметром пор 0,02 μм или более и 0,1 μм или менее.

[0031] Примерами материалов, из которых изготавливается мембрана, могут являться фтор-каучуки, такие как политетрафтороэтилен (ПТФЭ) и поливинилиденфторид (ПВДФ), используемые в качестве материалов мембраны, обладающие высокой устойчивостью к воздействию температуры и химических веществ и низкой растворимостью, и полисульфонные полимеры, такие как полисульфон, полиэфирсульфон и полифениленсульфон (ПФС). Примеры материалов мембран с высокой степенью устойчивости к воздействию химических веществ включают в себя полиолефиновые мембраны из таких материалов как полиэтилен и полипропилен.

[0032] (Второй вариант осуществления изобретения)

Фильтрующее устройство в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения описывается на основе Фиг. 2. На Фиг. 2(a) показано состояние фильтрации фильтрующего устройства, а на Фиг. 2(b) показано состояние очистки фильтрующего устройства.

[0033] Хотя фильтрующее устройство 50 в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения имеет конструкцию, сходную с первым вариантом осуществления изобретения, предусматривается использование переключающих клапанов 2а и 2b в проточных каналах 1а и 1b, через которые проходит жидкость. Переключающие клапаны 2а и 2b перенаправляют поток жидкости между стороной фильтрации и стороной очистки. Если переключающие клапаны 2а и 2b перенаправляют поток жидкости на сторону фильтрации, жидкость проходит через множество фильтрующих частиц 12, скапливающихся под воздействием потока жидкости из проточного канала 1а в камеру фильтрации 11 (Фиг. 2(a)). Если переключающие клапаны 2а и 2b перенаправляют поток жидкости на сторону очистки, жидкость проходит из проточного канала 1d в камеру фильтрации 11 в направлении, противоположном направлению очистки/фильтрации, для того чтобы рассредоточить и очистить скопившиеся фильтрующие частицы 12 в камере фильтрации 11 под воздействием давления потока жидкости, и жидкость, используемая для очистки, сливается из проточного канала 1с (Фиг. 2(b)). Жидкость, поступающая из проточного канала 1d в камеру фильтрации 11, является очищающей жидкостью, смешанной с химическими веществами, водопроводной водой, очищенной водой, паром и т.д. Возможна не только очистка скопившихся фильтрующих частиц 12, но и стерилизация или термическая обработка их с использованием пара или другим схожим способом.

[0034] (Третий вариант осуществления изобретения)

Фильтрующее устройство в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения описывается на основе Фиг. 3. На Фиг. 3(a) представлен вид, на котором показан третий вариант осуществления изобретения, применяемый к фильтрующему устройству в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения, а на Фиг. 3(b) представлен вид, на котором показано применение третьего варианта осуществления изобретения к фильтрующему устройству в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения.

[0035] В варианте осуществления изобретения, показанном на Фиг. 3(a), используются средства перемешивания 20, которые выполняют перемешивание, когда множество фильтрующих частиц 12 рассредоточено для очистки. Средства перемешивания 20 являются механической мешалкой и используются для перемешивания жидкости в камере фильтрации 11, для того чтобы рассредоточить фильтрующие частицы 12 и, таким образом, обеспечить эффективную очистку фильтрующих частиц 12. Средство перемешивания 20 включает в себя инжектор для впрыска жидкости и может впрыскивать жидкость в камеру фильтрации 11 для перемешивания жидкости, или средство перемешивания 20 включает в себя генератор ультразвуковых волн, который могут генерировать ультразвуковые волны в камере фильтрации 11, чтобы вызвать колебания и, таким образом, обеспечить перемешивание жидкости. В варианте осуществления изобретения, показанном на Фиг. 3(b), помимо подачи жидкости в камеру фильтрации 11, переключающие клапаны 2а и 2b закрыты для того чтобы сохранить жидкость в камере фильтрации 11 и, таким образом, размешать жидкость, и тем самым очистить фильтрующие частицы 12, при этом выполняется слив.

[0036] (Четвертый вариант осуществления изобретения)

Фильтрующее устройство в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения описывается на основе Фиг. 4. На Фиг. 4(a) показано фильтрующее устройство в состоянии фильтрации, а на Фиг. 4(b) показано фильтрующее устройство в состоянии очистки.

[0037] В фильтрующем устройстве 50 в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения корпус устройства 10 включает в себя камеру фильтрации 21 для фильтрации жидкости. В камере фильтрации 21 объем фильтрующей части 22, в которой находится множество фильтрующих частиц 12, изменяется в зависимости от состояния фильтрации и состояния очистки с помощью средств изменения объема 23.

[0038] Средства изменения объема 23 имеют подвижную пластину 23а и рабочий вал 23b, который перемещает подвижную пластину 23а. Подвижная пластина 23 а представляет собой сетчатую пластину с множеством небольших пор, и подвижно установлена в камере фильтрации 21. Рабочий вал 23b может перемещаться в осевом направлении камеры фильтрации 21 путем вращения, а передний конец рабочего вала 23b соединен с подвижной пластиной 23а с возможностью вращения. Вращение рабочего вала 23b выполняется вручную или приводным механизмом, например, электродвигателем.

[0039] Когда рабочий вал 23b задействован, подвижная пластина 23а доводит объем фильтрующей части 22 до состояния фильтрации, чтобы образовать скопление фильтрующих частиц 12, и, затем подать поток жидкости в направлении фильтрации из верхнего проточного канала 1а. Жидкость проходит через фильтрующую часть 22 для фильтрации скопившимися фильтрующими частицами 12, мелкие частицы вещества улавливаются и удаляются фильтрующими частицами 12, и затем выпускается через нижний проточный канал 1b (Фиг. 4(a)). В этом варианте осуществления изобретения, при задействовании рабочего вала 23b, подвижная пластина 23а изменяет объем фильтрующей части 22, и это изменение объема приводит к изменению плотности фильтрующих частиц 12. Таким образом, возможен контроль плотности фильтрующих частиц 12.

[0040] Когда рабочий вал 23b задействован, подвижная пластина 23а увеличивает объем фильтрующей части 22 до состояния очистки для рассредоточения фильтрующих частиц 12 и затем создается поток жидкости от нижнего проточного канала 1b в направлении, противоположном направлению очистки/фильтрации. В соответствии с этой конструкцией, рассредоточенные фильтрующие частицы 12 подвергаются очистке (Фиг. 4(b)).

[0041] В соответствии с описанным выше, объем фильтрующей части 22 доводится до состояния фильтрации, чтобы образовать скопление фильтрующих частиц 12, и, таким образом, обеспечивается фильтрация жидкости, или объем фильтрующей части 22 увеличиваются до состояния очистки, чтобы рассредоточить фильтрующие частицы 12, и, таким образом, обеспечивается очистка фильтрующих частиц. В частности, поскольку объем фильтрующей части 22 является переменным, фильтрация жидкости и очистка фильтрующих частиц 12 может выполняться совместно, таким образом, возможно повторное использование фильтров 12 без необходимости демонтажа или замены.

[0042] (Пятый вариант осуществления изобретения)

Фильтрующее устройство в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения описывается на основе Фиг. 5. На Фиг. 5(а)-5(с) показаны виды, на которых пятый вариант осуществления изобретения применяется к фильтрующему устройству четвертого варианта осуществления изобретения.

[0043] Этот вариант осуществления изобретения применяется к фильтрующему устройству в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения, и используются средства перемешивания 20, которые выполняют перемешивание, когда множество фильтрующих частиц 12 рассредоточено для очистки. Средства перемешивания 20 представляют собой инжектор для впрыска жидкости, который впрыскивает жидкость в фильтрующую часть 22 и перемешивает жидкость. В ином случае средства перемешивания 20 представляют собой генератор ультразвуковых волн, который создает ультразвуковые волны и может распространять ультразвуковые волны в фильтрующей части 22, таким образом, перемешивая жидкость.

[0044] В варианте осуществления изобретения, показанном на Фиг. 5(a), когда происходит фильтрация жидкости, переключающие клапаны 2а и 2b открыты для того, чтобы перенаправить поток жидкости к фильтрующей стороне, и жидкость поступает в камеру фильтрации 11 для фильтрации путем прохождения через множество фильтрующих частиц 12. При этом, когда фильтрующие частицы 12 очищаются, жидкость сохраняется в камере фильтрации 11, а переключающие клапаны 2а и 2b закрыты для того, чтобы перенаправить потом жидкости к стороне очистки. Затем происходит перемешивание жидкости, которая удерживается в камере фильтрации 11, при этом происходит очистка фильтрующих частиц 12. Когда сток сливается, переключающий клапан 2а закрыт для того, чтобы перенаправить поток жидкости к стороне слива, а переключающий клапан 2b затем открывается для слива к стороне слива.

[0045] Хотя вариант осуществления изобретения, показанный на Фиг. 5(b), устроен схожим образом с вариантом осуществления изобретения, показанным на Фиг. 5(a), когда происходит очистка фильтрующих частиц 12, в то время как переключающий клапан 2b закрыт для того, чтобы перенаправить поток жидкости к стороне очистки, клапан 2а открыт для того, чтобы перенаправить поток жидкости к стороне очистки, и очищающая жидкость смешана с химическими веществами, водопроводной водой, фильтратом, очищенной водой или паром и подается в камеру фильтрации 11 для перемешивания и, таким образом, выполняется очистка фильтрующих частиц 12. Возможна не только очистка фильтрующих частиц 12, но и стерилизация или термическая обработка с использованием пара или другим схожим способом. Когда выполняется слив, в то время как переключающий клапан 2а закрыт для перенаправления потока жидкости к стороне слива, клапан 2b открыт для перенаправления потока жидкости к стороне слива, при этом выполняется слив.

[0046] Вариант осуществления изобретения, показанный на Фиг. 5(c) устроен схожим образом с вариантом осуществления изобретения, показанном на Фиг. 5(a), и когда выполняется фильтрация жидкости, переключающие клапаны 2а и 2b открыты для того чтобы перенаправить поток жидкости на сторону фильтрации, таким образом, поток жидкости поступает в камеру фильтрации 11, где выполняется фильтрация жидкости скопившимися фильтрующими частицами 12. В то же время, полученный фильтрат хранится в резервуаре очищающей жидкости 90. Когда очищаются фильтрующие частицы 12, в то время как переключающий клапан 2b закрыт для того, чтобы перенаправить поток жидкости к очищающей стороне, переключающий клапан 2а открыт для того, чтобы перенаправить поток жидкости к очищающей стороне, и жидкость подается в камеру фильтрации 11 для перемешивания, таким образом, очищаются фильтрующие частицы 12. В конце процесса очистки фильтрат, находящийся в резервуаре очищающей жидкости 90, размешивается в потоке. При сливе переключающий клапан 2b открывается для того, чтобы перенаправить поток к стороне слива и, таким образом, выполняется слив.

[0047] (Шестой вариант осуществления изобретения)

Фильтрующее устройство в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения описывается на основе Фиг. 6(а)-6(с). Хотя вариант осуществления изобретения в соответствии с Фиг. 6(a) устроен схожим образом с четвертым вариантом осуществления изобретения, центральная часть 13а сетчатой пластины 13 образует колоннообразную форму для того, чтобы увеличить площадь поверхности сетчатой пластины 13. Площадь фильтрации множества фильтрующих частиц 12 увеличивается путем увеличения площади поверхности сетчатой пластины 13.

[0048] На Фиг. 6(b) корпус устройства 10 сконфигурирован таким образом, что цилиндрический кожух 24 установлен в камере фильтрации 21, и часть 24а цилиндрического кожуха 24, которая расположена в камере фильтрации 21, представляет собой сетку. Подвижная пластина 23а устанавливается подвижно в цилиндрическом кожухе 24, и часть 24а цилиндрического кожуха 24, которая расположена в камере фильтрации 21, представляет собой сетку, при этом площадь фильтрации фильтрующих частиц 12 увеличивается. Когда выполняется слив, слив после очистки выполняется через сливной проточный канал 1f при открытии переключающего клапана 2с.

[0049] Хотя вариант осуществления изобретения, показанный на Фиг. 6(c) устроен схожим образом с вариантом осуществления изобретения, показанном на Фиг. 6(b), нижний участок части 24а цилиндрического кожуха 24, которая расположена в камере фильтрации 21, углублен внутрь в форме колонны, при этом часть 24а цилиндрического кожуха 24, которая расположена в камере фильтрации 21, представляет собой сетку, при этом площадь фильтрации фильтрующих частиц 12 увеличивается.

[0050] [Система очистки жидкости]

(Первый вариант осуществления изобретения)

Система очистки жидкости в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения описывается на основе Фиг. 7. В данном варианте осуществления изобретения предлагается центробежный сепаратор 60, в котором происходит отделение мелких частиц, содержащихся в жидкости, с помощью центробежной силы, и фильтрующее устройство 50, установленное после центробежного сепаратора 60.

[0051] В центробежный сепаратор 60 жидкость поступает из впуска 61, и в жидкости содержатся мелкие частицы. Когда жидкость поступает в центробежный сепаратор 60 с заранее установленным расходом жидкости, образуется вихрь, с помощью которого мелкие частицы перемещаются в направлении наружу в центробежном состоянии. Скорость вихря снижается в направлении к внешней стороне для осаждения мелких частиц, и осажденные мелкие частицы удаляются через выпускную трубу 63 при открытии клапана сброса 62.

[0052] Жидкость в центробежном сепараторе 60 направляется в фильтрующее устройство 50 для фильтрации с помощью фильтрующего устройства 50 и, таким образом, удаляются оставшиеся мелкие частицы, отделенные сепаратором 60, при этом жидкость проходит через выпуск 64. Оставшиеся мелкие частицы, отделенные центробежным сепаратором 60, удаляются, при этом происходит более надежное удаление мелких частиц.

[0053] В фильтрующем устройстве 50 этого варианта осуществления изобретения корпус устройства 10 включает в себя камеру фильтрации 30 для фильтрации жидкости, и камера фильтрации 30 имеет часть 31, в которой образуется скопление множества фильтрующих частиц 12 для фильтрации жидкости, и часть 32, в которой происходит рассредоточение фильтрующих частиц 12 для очистки. Фильтрующая часть 31 имеет форму цилиндра малого диаметра, очищающая часть 32 имеет форму цилиндра большего диаметра в сравнении с фильтрующей частью 31, и дно очищающей части 32 соединяется с фильтрующей частью 31 через конус. Фильтрующая часть 31 формируется в форме сетчатой трубы.

[0054] Между фильтрующей частью 31 и очищающей частью 32 находится средство 33 для перемещения, которое перемещает фильтрующие частицы 12, и средство 33 для перемещения оснащается первым механизмом перемещения 34 и вторым механизмом перемещения 35. Первый механизм перемещения 34 включает в себя сетчатую пластину 34а, удерживающий вал 34b, и приводной механизм 34с, при этом передний конец удерживающего вала 34b соединен с центральной частью сетчатой пластины 34а. Удерживающий вал 34b приводится в действие приводным механизмом 34с, а сетчатая пластина 34а перемещается вдоль фильтрующей части 31 (Фиг. 7(b)).

[0055] Второй механизм перемещения 35 включает в себя сетчатую пластину 35а, удерживающий вал 35b, и приводной механизм 35с, при этом передний конец удерживающего вала 35b соединен с наружным кольцевым участком сетчатой пластины 35а. Удерживающий вал 35b приводится в действие приводным механизмом 35с, а сетчатая пластина 35а перемещается между фильтрующей частью 31 и очищающей частью 32.

[0056] В фильтрующем устройстве 50 в соответствии с настоящим изобретением фильтрующие частицы 12 скапливаются в фильтрующей части 31 фильтрующей камеры 30 с использованием сетчатых пластин 34а и 35а, и жидкость проходит в направлении фильтрации через впускной проточный канал 1а. Жидкость фильтруется, проходя через скопившиеся фильтрующие частицы 12, чтобы уловить и удалить мелкие частицы, и чтобы затем вывести эти мелкие частицы через нижний проточный канал 1b (Фиг. 7(a)).

[0057] В фильтрующем устройстве 50, хотя жидкость фильтруется, проходя через фильтрующие частицы 12 для удаления мелких частиц, размешанных в жидкости, возможно засорение из-за того, что мелкие частицы улавливаются и удаляются фильтрующими частицами 12. Таким образом, первый механизм перемешивания 34 и второй механизм перемешивания 35 приводятся в действие, и скопившиеся фильтрующие частицы 12, образуемые с использованием сетчатых пластин 34а и 35а, перемещаются из фильтрующей части 31 в направлении очищающей части 32 (Фиг. 7(b).

[0058] Если скопление фильтрующих частиц 12, образованное с использованием пластин 34а и 35а, перемещается из фильтрующей части 31 к очищающей части 32, фильтрующие частицы 12 рассредоточиваются в очищающей части 32. Если жидкость подается в камеру фильтрации 30 через нижний проточный канал lb в этом состоянии, фильтрующие частицы 12 очищаются, а жидкость, используемая для очистки, отводится через нижний проточный канал 1b (Фиг. 7(c)). Когда очищаются фильтрующие частицы 12, возможно перемешивание жидкости с помощью средств перемешивания. Например, в качестве средства перемешивания может использоваться мешалка, инжектор для впрыска жидкости или генератор ультразвуковых волн.

[0059] После очистки фильтрующих частиц 12 первый механизм перемешивания 34 первым приводится в действие для перемещения сетчатой пластины 34а из очищающей части 32 в направлении к фильтрующей части 31. Перемещение сетчатой пластины 34а позволяет рассредоточенным фильтрующим частицам 12 переместиться в фильтрующую часть 31 (Фиг. 7(d)).

[0060] Когда фильтрующие частицы 12 перемещаются из очищающей части 32 в фильтрующую часть 31, чтобы покинуть очищающую часть 32, второй механизм перемешивания 35 приводится в действие для перемещения сетчатой пластины 35а из очищающей части 32 в фильтрующую часть 31. Перемещение сетчатой пластины 35а позволяет рассредоточенным фильтрующим частицам 12 переместиться в фильтрующую часть 31, и образуется скопление фильтрующих частиц 12 под воздействием сетчатых пластин 34а и 35а (Фиг. 7(e)). Затем жидкость подается в направлении фильтрации через верхний проточный канал 1а, при этом происходит фильтрация жидкости скопившимися фильтрующими частицами 12 (Фиг. 7(a)).

[0061] В соответствии с описанным выше, в камере фильтрации 30 находится часть 31, в которой фильтрующие частицы 12 скапливаются для фильтрации жидкости, и часть 32, в которой фильтрующие частицы 12 рассредоточиваются для очистки, и фильтрующие частицы 12 перемещаются между фильтрующей частью 31 и очищающей частью 32 для фильтрации жидкости и очистки фильтров, таким образом, возможно повторное использование фильтрующих частиц 12 без необходимости демонтажа или замены.

[0062] (Второй вариант осуществления изобретения)

Система очистки жидкости в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения описывается на основе Фиг. 8. В данном варианте осуществления изобретения предлагается центробежный сепаратор 60, в котором происходит отделение мелких частиц, содержащихся в жидкости, с помощью центробежной силы, и фильтрующее устройство 50, устанавливаемое после центробежного сепаратора 60. В качестве такого фильтрующего устройства 50 может использоваться любое фильтрующее устройство в соответствии с 1-6 вариантом осуществления изобретения. Фильтрующее устройство 50 удаляет оставшиеся мелкие частицы, отделенные центробежным сепаратором 60. В варианте осуществления изобретения, показанном на Фиг.8(a), центробежный сепаратор 60 и фильтрующее устройство 50 соединены трубой, а в варианте осуществления изобретения в соответствии с Фиг. 8(b) фильтрующая часть фильтрующего устройства 50 находится в центробежном сепараторе 60.

[0063] В центробежный сепаратор 60 жидкость поступает из впуска 66, и в жидкости содержатся мелкие частицы. Когда жидкость поступает в центробежный сепаратор 60 с заранее установленным расходом жидкости, образуется вихрь, с помощью которого мелкие частицы перемещаются в направлении наружу в центробежном состоянии. Скорость вращения вихря снижается к внешней стороне для осаждения отделенных мелких частиц. Жидкость, использованная для отделения мелких частиц, направляется в камеру фильтрации фильтрующего устройства 50. Оставшиеся мелкие частицы, отделенные центробежным сепаратором 60, удаляются фильтрующим устройством 50, при этом происходит более надежное удаление мелких частиц. В нижней части центробежного сепаратора 60 находится сливная труба 68. На сливной трубе 68 находится сливной клапан 69, и сливной клапан 69 открывается для сброса осажденных мелких частиц. Конструкция центробежного сепаратора 60 не ограничивается конструкцией в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения, сепаратор может иметь конструкцию любого обычного центробежного сепаратора.

[0064] (Третий вариант осуществления изобретения)

Система очистки жидкости в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения описывается на основе Фиг. 9. Хотя этот вариант осуществления изобретения устроен схожим образом с первым вариантом осуществления изобретения, центробежный сепаратор 60 и фильтрующее устройство 50 формируются интегрально, а фильтрующая часть на стороне впуска жидкости фильтрующего устройства 50 находится в центробежном сепараторе 60. Этот вариант осуществления изобретения обладает настолько простой конструкцией, что жидкость, используемая для отделения мелких частиц, напрямую поступает внутрь со стороны впуска жидкости фильтрующего устройства 50 без трубы, и оставшиеся мелкие частицы, отделенные центробежным сепаратором 60, удаляются фильтрующим устройством 50. В этот варианте осуществления изобретения, хотя фильтрующая часть на стороне впуска жидкости фильтрующего устройства 50 укорочена, для того чтобы исключить ее расположение напротив впуска 61, конструкция не ограничивается только этой конструкцией.

Промышленная применимость

[0065] Настоящее изобретение может применяться к фильтрующему устройству и системе очистки жидкости, и позволит удалять мелкие вещества, такие как мелкие частицы пыли, содержащиеся в жидкости, инородные вещества и другие вещества, смешанные с жидкостью, загрязняющие вещества, а также легкий мусор, такой как нитевидные и волокнистые материалы. Фильтрующее устройство и система очистки жидкости надежно удаляют мелкие частицы, возможна очистка системы простым способом без замены, стоимость системы - низкая.

Перечень ссылочных позиций

[0066] 1 проточный канал, через который поступает жидкость

1а впускной проточный канал

1b выпускной проточный канал

1с сливной проточный канал

2 переключающий клапан

10 корпус устройства

11 камера фильтрации

12 фильтрующие частицы

13 сетчатая пластина

20 средство перемешивания

21 камера фильтрации

22 фильтрующая часть

23 средства изменения объема

23а подвижная пластина

23b рабочий вал

30 камера фильтрации

31 фильтрующая часть

32 очищающая часть

33 средства перемещения

34 первый механизм перемещения

35 второй механизм перемещения

50 фильтрующее устройство

60 центробежный сепаратор

Изобретение относится к системе очистки жидкости, которая позволяет удалять мелкие загрязнения, такие как мелкие частицы пыли, содержащиеся в жидкости, инородные вещества и другие вещества, размешанные в жидкости, загрязняющие вещества, а также легкий мусор, такой как нитевидные и волокнистые материалы. Система очистки жидкости включает в себя центробежный сепаратор, который отделяет мелкие частицы, содержащиеся в жидкости, с использованием центробежной силы, и фильтрующее устройство для удаления оставшихся мелких частиц, сохранившихся в жидкости после центробежного сепаратора, при этом центробежный сепаратор включает в себя цилиндрический кожух, в котором формируется вихрь путем подачи жидкости, содержащей мелкие частицы, из отверстия впуска жидкости так, что центробежная сила перемещает мелкие частицы изнутри, чтобы отделить эти мелкие частицы, и отделенные мелкие частицы осаждаются, и участок удаления мелких частиц для удаления мелких частиц, осевших на донном участке цилиндрического кожуха, за его пределы, фильтрующее устройство включает в себя камеру фильтрации для фильтрации жидкости, камера фильтрации имеет фильтрующую часть, размещенную внутри цилиндрического кожуха вдоль оси цилиндрического кожуха для фильтрации жидкости с использованием скопления множества фильтрующих частиц, очищающую часть, установленную снаружи цилиндрического кожуха и соединенную с отверстием для выпуска жидкости, для очистки путем рассредоточения множества фильтрующих частиц в объеме большем, чем объем фильтрующей части, и перемещающее устройство для перемещения множества фильтрующих частиц между фильтрующей частью и перемещающей частью, при этом при состоянии очистки жидкости множество фильтрующих частиц скапливаются в фильтрующей части для фильтрации подаваемой жидкости и фильтруемая жидкость направляется к отверстию для выпуска жидкости через очищающую часть для очистки этой жидкости, и при этом в состоянии очистки устройства множество фильтрующих частиц рассредоточены в очищающей части для очистки с использованием подаваемой жидкости и жидкость направляется к отверстию для выпуска жидкости для очистки устройства. Изобретение обеспечивает надежное удаление мелких частиц, очистку системы простым способом без замены. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Система очистки жидкости, которая включает в себя:

центробежный сепаратор, который отделяет мелкие частицы, содержащиеся в жидкости, с использованием центробежной силы; и

фильтрующее устройство для удаления оставшихся мелких частиц, сохранившихся в жидкости после центробежного сепаратора, при этом

центробежный сепаратор включает в себя

цилиндрический кожух, в котором формируется вихрь путем подачи жидкости, содержащей мелкие частицы, из отверстия впуска жидкости так, что центробежная сила перемещает мелкие частицы изнутри, чтобы отделить эти мелкие частицы, и отделенные мелкие частицы осаждаются, и

участок удаления мелких частиц для удаления мелких частиц, осевших на донном участке цилиндрического кожуха, за его пределы,

фильтрующее устройство включает в себя:

камеру фильтрации для фильтрации жидкости,

камера фильтрации имеет:

фильтрующую часть, размещенную внутри цилиндрического кожуха вдоль оси цилиндрического кожуха для фильтрации жидкости с использованием скопления множества фильтрующих частиц;

очищающую часть, установленную снаружи цилиндрического кожуха и соединенную с отверстием для выпуска жидкости, для очистки путем рассредоточения множества фильтрующих частиц в объеме большем, чем объем фильтрующей части; и

перемещающее устройство для перемещения множества фильтрующих частиц между фильтрующей частью и перемещающей частью,

при этом при состоянии очистки жидкости множество фильтрующих частиц скапливаются в фильтрующей части для фильтрации подаваемой жидкости и фильтруемая жидкость направляется к отверстию для выпуска жидкости через очищающую часть для очистки этой жидкости, и

при этом в состоянии очистки устройства множество фильтрующих частиц рассредоточены в очищающей части для очистки с использованием подаваемой жидкости и жидкость направляется к отверстию для выпуска жидкости для очистки устройства.

2. Система очистки жидкости по п. 1, отличающаяся тем, что отверстие впуска жидкости расположено в местоположении, противолежащем фильтрующей части.

3. Система очистки жидкости по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно включает в себя средства перемешивания, которые выполняют перемешивание, когда множество фильтрующих частиц рассредоточено для их очистки.