[发明专利]过滤器装置

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种过滤流体的装置，该流体流经过滤器装置。更具体地说，本发明涉及一种流体过滤器装置，该流体过滤器装置因多级过滤和离心分离的综合效果，在清洁之中具有相当长的使用寿命。

背景技术

基本传统流体过滤器的操作利用了多孔隔板将固体污染物从流体中分离出来，该隔板允许流体通过并因此包含固体污染物，从而将微粒污染物从流体中分离出来。最常用的隔板是各种材料制成的筛子或网眼，这些材料符合流体特性，例如流体压力、流体温度和流体腐蚀问题。典型的流体过滤器隔板具有大致对称的开孔，开孔的大小使污染物可以通过，污染物的尺寸小于开孔的尺寸，同时，隔板将尺寸大于开孔的污染物留住。几乎所有的典型微粒污染物大约均为球形，如果污染物的总体尺寸大于隔板开孔，那么，如果个别污染物的尺寸稍微大于隔板的尺寸，个别污染物将通过流体流入隔板的力而部分地将自己楔入隔板开孔；但是，如果个别污染物的尺寸明显地大于隔板的尺寸，那么个别污染物将不太可能被楔入隔板。因此，在隔板开孔和污染物之间有多个接触点，因而允许污染物楔入开孔，导致过滤器寿命缩短，因为更多的隔板开孔基本上被污染物挡住了，导致过滤器降低了其总流体流速能力，由于过滤器的负荷因污染物而增加，所以缩短了过滤器的有效使用寿命。

例如，如果启动反冲洗操作，换而言之，将流体流经隔板的流向倒过来以移除楔入开孔中的污染物，那么污染物可能不容易被移除，这是因为与开孔有多个接触点，这与隔板(典型地由纸张或聚合物、钢丝网等等构成)通常的半弹性性质和污染物(可能是流体浸泡过的，或以非对称方式使自身具有弹性)有关，导致即使在反冲洗操作过程中，也可以将个别的污染物留在隔板开孔上。另外，将污染物从隔板移走的流体流动力受到隔板的不同压力能力和过滤器材料的机械强度的限制。

个别污染物楔入隔板开孔的这种缺点已经在现有技术中得到了证实，其中一个解决方案是从基本对称的形状变成非对称的形状来重塑开孔，其通常为又长又细的矩形开孔，导致产生与隔板开孔仅有两个接触点的个别污染物，这通常会导致个别污染物很少“楔入”隔板中，可以通过之前描述的上述反冲洗程序将个别污染物从隔板中更有效地清除，其中这通常被称为“自我清洗”流体过滤器。另外，作为一种改进方式，在结构上需要时，自我清洗流体过滤器隔板中的又长又细的矩形开孔大致是由刚性材料构成(与前述讨论过的通常由弹性材料构成的传统过滤器隔板相比)，以容纳又长又细的矩形开孔的长跨度，这有利于在反冲洗操作过程中进一步有助于从隔板中移除污染物。通常，自我清洗流体过滤器具有两个不同的操作模式，第一个模式具有三个连续操作的过滤器流动端口，这包括一个脏流体入口孔、一个清洁流体出口孔和一个脏流体出口孔，在这种操作模式下，自我清洗流体过滤器被连续地清洗(无需反冲洗)并通过脏流体的连续流动而具有不间断的流体过滤操作，其中一个连续清洗流体流通过自我清洗过滤器而被“排放”，因为这种模式对连续自我清洗流体过滤器操作而言是最理想的，所以基本上免于维修。当流体流动系统不能容许连续脏流体流出出口时(例如，在发动机中有燃油过滤器系统或油品过滤器润滑系统时)，换而言之，当流体系统需要具有单一的脏流体入口和单一的清洁流体出口的过滤器时，(即，为汽车、轮船或任何其他机动设备上通常需要的闭合环系统)，这时自我清洗过滤器将需要间断的反冲洗操作，这就是自我清洗过滤操作的第二种模式。第二种模式具有两个间断操作的过滤器流动端口，这包括脏流体入口孔和清洁流体出口孔，其中需要间断反冲洗操作以便通过倒转流体流动方向来移除过滤器中积聚的被捕集的流体污染物，这样清洁流体出口就成为清洁流体入口，脏流体入口就成为脏流体出口，继续进行反冲洗操作直至从过滤器中基本上移除所有的污染物。