技术领域

本发明涉及一种过滤装置， 特别是涉及一种染色机过滤器。 背景技术

在染整工业中， 染色机是布匹或纱锭染色不可缺少的设备。 过滤器是 保护染液循环系统的关键装置， 它能隔除染液中的残留物， 避免损坏水泵 等结构精密的机器组件。 同时， 处染织物或纱锭， 还需使用换热装置以调 节染色机内染液的温度。 已有的染色设备的换热装置都与染色机分离， 被 安装于染液循环当中， 以蒸汽或冷水将热量注入或从中带走。 同时， 已有 过滤器的流体入口位于该过滤器的上方， 当流体进入过滤器时是自由落下 的， 对过滤器内的流向会产生不良影响， 容易做成紊流， 减低过滤效能。 同时， 已有染色系统中的染液经过过滤器后被引导至 其位于主体旁边的出 口。 因其圆筒形的设计， 主体的内壁必须与过滤网保持若干距离， 此室亦 占去一部分的空间。 在染液循环系统中， 这也额外增加了水的用量。

刮刀是过滤器中的关键的部件， 已有的染色机过滤器刮刀存在着许多 缺陷， 如专利号 201120339401.1所公开的一种过滤器上的刮刀呈月� ��状， 当刮刀依随轴心旋转时， 截留物会仍会积聚于刮刀表面上， 虽然采用了弹 簧及铰接式等设计改善， 但若遇上韧性较强的物质仍可能出现拖行甚至 卡 死的现象， 损坏刮刀结构。 发明内容

染整设备的生产中， 如何减少工业用水成为一大趋势， 设备制造商竭 力在机器结构上减少多余的用水空间， 以减少织物与染液的比例。 本发明 的目的在于提供一种新型的过滤器， 将过滤器和散热装置做一体设计， 将 换热装置安装于过滤器中， 以提高效率， 解决减少流体处理系统内的用水 量。 同时， 对刮刀进行技术改进， 解决现有技术的刮刀存在的上述缺陷， 而且创造不同于已有过滤器的新颖的引流设计 ， 并采用新型的过滤网， 实 现对过滤器的技术改进， 大量节约用水， 并提高生产效率。

本发明提供的技术方案是：

本发明提供一种有换热装置的染色机过滤器， 其结构包括主体 （1)、 过滤网 （8)、 刮刀 （9)、 流体入口 （2)、 流体出口 （3)、 端盖 （16)、 马达 (17)， 其特征在于其结构还包括有换热装置， 安装在主体 （1) 的内壁与 过滤网 （8)之间， 端盖（16)安装在主体（1)顶部， 主轴（11)、 刮刀 （9) 及过滤网同圆心安装， 端盖 （16) 上安装有马达 （17) 以驱动主轴 （11) 及主轴 （11) 的刮刀 （9) 旋转， 刮刀旋转时其刮缘触碰过滤器的内壁。

本发明提供一种有换热装置的染色机过滤器， 所述换热装置是由金属 结构的换热器 （13) 构成， 换热器 （13) 内有供换热介质行走的管道， 换 热器 （13) 的进口连接主体 （1) 以外的蒸汽或水源， 换热器 （13) 的出口 连接主体 （1) 外的排放管道。

本发明提供一种有换热装置的染色机过滤器， 所述换热器 （13) 是圆 筒式结构， 圆筒由内壁及外壁构成， 顶部由一圆环形封盖密封， 底部有换 热介质入口及出口， 换热介质从圆筒底部注入内壁与外壁之间的空 间。

本发明提供一种有换热装置的染色机过滤器， 所述换热器 （13) 是盘 本发明提供一种有换热装置的染色机过滤器， 所述换热器 （13) 的内 侧设有过滤网（8)， 过滤网的内侧设有圆筒（10)， 过滤网（8)与端盖（16) 相连， 过滤网内侧和圆筒之间形成过滤腔， 过滤网外侧与主体的壁之间形 成换热腔。

本发明提供一种有换热装置的染色机过滤器， 所述刮刀 （9)为螺旋形 刀片， 其刮缘在旋转时与过滤网相触碰。

本发明提供一种有换热装置的染色机过滤器， 所述刮刀 （9)是多片刀 片安装在转动轴上。

本发明提供一种有换热装置的染色机过滤器， 所述刮刀 （9) 固定在圆 筒 （10) 上， 圆筒 （10) 内壁有支架与主轴 （11 ) 连接。

本发明提供一种有换热装置的染色机过滤器， 所述过滤网 （8)上有凹 槽 （20)， 使过滤网内壁形成一部分刮刀旋转时无法触碰 的空间。

本发明提供一种有换热装置的染色机过滤器， 所述换热器 （13 ) 内有 多块导流板 （6)， 间隔安装在换热器 （13 ) 的空间内。

本发明提供一种有换热装置的染色机过滤器， 所述主体（1 )下方设置 有流体入口 （2)， 流体入口 （2) 与圆筒 （10)连接， 主体底部有一残余物 排放口 （4)， 流体进入主体后从上而上注满圆筒 （10)， 再从圆筒 （10) 顶 端溢出。

本发明提供一种有换热装置的染色机过滤器， 所述端盖 （16) 及过滤 网 （8) 可从主体 （1 ) 中拆卸。

本发明提供一种有换热装置的染色机过滤器， 所述马达 （17 ) 连接短 轴 （19)， 联轴装置 ( 18) 把短轴 ( 19) 与主轴 ( 11 ) 同心地连接， 联轴装 置 （18) 是一对可分离的板件， 马达 （17 ) 可从端盖 （16) 上移出

织物染整机械设备中， 过滤器与换热器各自独立分开是传统的染液循 环系统的安排。 染色中所界定的用水量包括整个循环系统内所 占的用水， 本发明的换热器置于过滤器内可以达至节省用 水的重要目的， 透过缩减循 环系统， 相对的用水量便会减少， 在不影响系统中的过滤与换热功能下， 本发明结合上述两种功能于同一主体内的设计 ， 是染整机械行业内创新的 设计， 是染整机械中过滤器设备的显着进步。 以相同的换热性能比较， 本 发明的设计比分开过滤器及换热器后所占的流 体容量能大大减少。

本发明将换热装置放入过滤器内， 使其同时拥有热交换器与过滤器的 功能。 将过滤功能和换热效能集中于同一主体内， 其流体占用量大大低于 已有的过滤器与换热器分开的设计， 减少循环系统占水量， 可以为该染整 机械节省系统内的用水量， 机器运作成本降低， 减少能耗， 在大量用水的 染整行业中成效显着。

同时， 本发明中对过滤器中的叶片进行改进， 能更有效减轻因截留物 积聚于刮刀上导致变形的阻力。 本发明中设计的螺旋形叶片， 结构上较已 有技术的月牙状的刀片坚硬， 与传动轴的连接面更大， 能更有效减轻因截 留物积聚于刮刀上导致变形的阻力， 能更有效减轻因截留物积聚于刮刀上 导致变形的阻力。 螺旋形叶片不限数目， 在同一支传动轴上可同时使用两 片或更多刮刀。

为了防止流体进入主体时因流速过快而产生紊 流， 本发明采用了一种 新颖的引流设计。 一般过滤器的引流是简单而直接的， 如专利号 201120339401.1 所公开的一种过滤器， 其流体入口位于主体上方， 直接将 流速较快的流体导入至过滤腔， 而没有作任何缓速的设计。 流速过快容易 做成紊流， 不利于残渣在主体内沉淀。 本发明采用了新颖的导流设计， 有 效阻止紊流形成。 将流体入口置于主体下方， 使流体从下至上以溢流方式 填满主体， 再配合导流板转换流向， 使主体内流体的流速进一步降低。 本 发明的引流设计的特征如下： 流体入口 （2)位于主体下方， 使流体从主体 底部进入主体的中心。 主体中心内有一直立圆筒（10)， 圆筒与流体入口连 接， 使流体进入主体后从下而上注满圆筒。 圆筒被注满后流体从圆筒顶端 溢出， 将主体内余下的空间填满。

本发明使用的过滤网是圆筒形的， 圆筒上拥有至少一凹槽 （20) 向圆 心以外凸出，如图 3的顶视图所示。由于本发明的刮刀（9)置于过 滤网（8 ) 之内壁， 故此该槽相对刮刀是凹陷的。 当刮刀经过上述凹槽的时候， 被夹 附而拖拉于刮刀与过滤网之间的残余物因为两 者分开而得到短暂的时间松 脱， 配合过滤网周围的液流， 残余物能有效于上述刮刀边缘与过滤网短暂 分离的时间内从刮刀上被冲走， 并于凹槽处掉入容器底部的残余物排放口 (4)， 能及时的清洁刮刀刮除的过滤网内壁黏附的残 留物， 减少了清洁过 滤网的人工， 提高了染液的清洁度。 附图说明

图 1是本发明的剖面主示图。

图 2是换热器的内部结构。

图 3是过滤网与刮刀的俯视图。

图 4是过滤网与刮刀的立体剖视图。

图 5是本发明的立体示意图。 附图中：

1主体

2流体入口

3流体出口

4残余物排放口

5换热器出入口喉路

6导流板

7过滤腔

8过滤网

9刮刀

10圆筒 11主轴

12换热腔

13换热器

14阀门

15隔板

16端盖

17马达

18联轴装置

19短轴

20凹槽 具体实施方式

下面通过实施例， 对本发明作进一步的阐述：

如图 1-图 5所示， 本实施例包含主体 1， 其周边有流体出口 3、 流体入 口 3、 换热器出入口喉路 5、 截留物排放口 4， 附有一马达 17及传动组件 驱动主体 1内的刮刀 9， 主体 1内亦包含过滤网 8及换热器 13， 过滤网的 布置横跨主体 1内的流体流向。

流体入口位于装置的下方。 进入过滤器的流体经管道被引流至过滤器 中心的范围， 以溢流的方式填满流经过滤网前的空间。 特别的引流设计提 升过滤效能， 最大限度地使用过滤网的覆盖范围。

过滤网 8是一圆筒形的金属薄片， 附有让液体流过的细小穿孔， 并阻 隔截留物。 刮刀 9安装于圆筒的中心， 其边缘触碰圆筒的内壁。 该刮刀连 接至马达驱动的主轴 11使其可在圆筒中心转动。该主轴与圆筒形过� ��网相 对的安装位置是同心的， 使刮刀转动时可触及过滤网的全部带孔面积， 将 黏附在圆筒内壁的截留物刮走， 或将其割断直至截留物的体积能通过细小 穿孔， 以达到自动清洗的效果。 换热器安装于流经过滤器后的空间， 经过滤后的流体进入到主体 1内 的另一个室， 而换热器则安装于此室的空间内。 换热器由金属构成， 内里 包含一管道让换热介质流经换热器内部。 换热介质与流经换热腔的染液被 换热器的金属外壳所分隔， 彼此不能接触。 热传导作用透过金属内外两侧 的温差而产生， 使热能从换热介质渗入染液， 或从染液中被换热介质带走， 造成染液升温或降温的效果。

换热器在换热腔内没有既定的形状， 可藉由延长换热介质行走的管程 以增加换热面积， 提升换热效率。 构成换热器的组件包括至少一条金属中 空管道， 管道两端连接主体 1 以外， 使流体可从一端进入管道， 并以单方 向流经位于主体 1 内的一部分管道， 再由另一端离开主体 1。 因为换热器 与过滤器共享一主体 1， 换热器在主体 1内的大小、走向以至形状受主体 1 内过滤器的位置限制。 换热器的外壁于主体 1 的空间内均会接触被处理的 流体， 在热传导学上这些接触面被界定为换热面积。 为增加主体 1 的换热 效能， 惯常的做法是于有限的空间内尽可能提升其换 热面积。

在本发明的实施例中， 运用了一种圆筒式换热器， 所述圆筒由内壁及 外壁构成， 顶部由一圆环形封盖密封。 底部连接一换热介质入口及出口， 换热介质从圆筒底部注入内壁与外壁之间的空 间。 为使换热介质完全充斥 圆筒内的空间，一些导流板将换热介质引导以 之字形行走圆筒内所有空间， 流向如图 2的箭嘴所示。

在本实施例中， 管道以圆环方式盘迭在过滤网的外围。 该管道两端连 接至过滤装置以外的换热介质源， 如自来水和蒸汽。 以任一换热介质注满 管道后， 若流经其外壁的流体， 亦即经过过滤器的流体与管道外壁接触并 存在温差， 便产生热量传导。 依靠所述的传导作用， 流体便可藉换热介质 获取或抽走热量， 造成升温或降温的效果。

在使用操作中， 流体经流体入口进入主体内， 并藉循环系统本身的压 力引导至主体 1内的顶部。 流体入口 2位于主体下方， 使流体能以溢流方 式填满主体， 减少湍流， 使过滤后的残余物更易沉淀。 主体 1 内有一中空 圆筒 10作为连接流体入口的管道， 流体进入主体 1后逐渐注满圆筒。

过滤腔由圆筒 10的外壁与过滤网 8的内壁所界定。过滤网是圆筒形的， 由一块布满微细孔洞的金属板构成， 其布置横跨整个流体于主体 1 内行走 的通道。 过滤网上的孔洞大小应不足以让流体内的杂物 譬如毛屑等通过， 以致于过滤器操作期间， 杂物会因不能流至过滤器另一端而被隔停于过 滤 网内壁上。 随着操作时间延长， 过滤网上的隔除物会逐渐积累并开始堵塞 过滤网上的孔洞， 影响流体通过过滤网的速度及流量。 将过滤网上的截留 物移除以恢复正常的流速是必须的。 于此实施例中， 至少一把刮刀 9被安 装于过滤腔 7内， 螺旋形刮刀与过滤网被同心地安装于主体 1内， 并以机 械方式与一马达连接， 使刮刀能透过传动装置于主体 1 内转动。 刮刀的设 计使其刮除缘于转动时恒久接触过滤网内壁的 表面， 并将截留物从过滤网 上刮掉。刮刀 9与圆筒 10连为一体以作支撑， 圆筒内壁有支架连接至主轴 11， 以致当主轴转动时， 圆筒及刮刀亦同时向同一方向转动。 在此实施例 中， 主轴与圆筒、 刮刀及过滤网是同心地安装的， 其中主轴朝主体 1 的端 盖 16往外延伸并连接动力以驱动主体 1内的刮刀。主轴穿越端盖的位置亦 有机械密封装置防止流体从该处渗漏。 这些都是处理密封式主体 1 中常见 的机械设计。

当流体进入过滤腔后， 其过滤网是横跨整个流体流向的， 故此流体透 过过滤网上的穿孔穿过过滤网。 流体中体积较穿孔大的截留物会被阻隔于 穿孔上， 即停滞于过滤网的上游。 转动中的螺旋形刮刀触碰到过滤网上的 截留物， 其刀锋会将截留物从过滤网上拖离或将其切割 、 撕裂至体积更小 的截留物。 视乎其大小， 被切碎的截留物或会再次停留于过滤网上， 或细 小至足以穿越过滤网上的穿孔。 部分亦会沉淀至过滤腔的底部， 而刮刀的 转速亦被调较至不足以制造过大的湍流， 影响沉淀。

流体经过过滤网后进入另一个室， 该室由主体 1的壁、 端盖 16、 及过 滤网 8及隔板 15组成， 被定义为换热腔 12。 因为主体 1与过滤网 8在此 实施例中是同心地安装的，故换热腔环绕着过 滤网。换热腔内有换热器 13， 换热器由至少一条金属中空管道组成。 管道两端连接至主体 1 以外并接驳 任何换热界质如水或饱和蒸气。 本发明的其它实施例中， 换热器可以采用 盘管的方式。 管道在主体 1 内的走向布置是围绕着过滤网的， 理论上以盘 迭的方式填充了大部分换热腔的空间。 管道在主体 1 的室内缠绕， 行走最 长的管程， 以制造最大的换热面积。 管道从里到外、 从上而下盘迭成若干 层数， 按换热腔的大小， 管道的布置亦能有所不同。 不同层数的管道与四 周的壁之间留有空间让流体从这些空间流过， 并接触管道的外壁。 本发明 设计该管道的布置应占据大部分换热腔的空间 ， 而管道的走向亦以实现最 大换热面积的方向设计。

当流体流经换热器的外壁时， 因应与换热器内的换热界质温差使流体 的热量被带走或从传热导体吸收热量。 藉由控制换热器内换热界质的种类 与流量以达到调节流体温度的效果。 流体通过换热腔后由流体出口离开主 体 1， 流体的流动方向如图 2箭嘴所示。 举例说， 将换热器注入蒸气， 使 蒸气于管道内单方向流动。 蒸气使换热器表面升温， 流经管道外的流体因 温差而同化， 温度得以上升。 反之当管道注入冷水而流体温度相对较高， 热量便透过冷水从流体中被带走， 降低流体温度。

当截留物从过滤器上被刮除， 部分截流物会沉积于主体 1底部。 主体 1底部是倒锥形的， 使残余物能滑落至残余物排放口 4。残余物排放口位于 主体 1底部， 并连上阀门 14， 使主体 1内的沉积物于阀门打开时能排出主 体 1夕卜。过滤腔与换热腔之间以隔板 15分隔开， 避免经过滤后的截留物返 回流体循环系统内。

过滤装置采用易拆易装的设计以方便使用者进 行维护， 过滤网可以被 拆除以进行清洗或更换维修。 为使主体 1能易于清理， 主体 1的顶部是开 放式的， 使过滤网可以从顶部取出。 主体 1顶部有一端盖 16， 以完全覆盖 主体 1顶部的开口。 端盖、 过滤网、 圆筒、 刮刀与其连接的主轴以机械方 式连接成一组件， 使端盖安装于主体 1顶部时， 整个过滤装置被置于主体 1内。

端盖上方可配置马达 17连接至主轴。本实施例中， 马达可以与端盖分 离， 马达所产生的转距藉联轴装置 18由马达上的短轴 19转移至主轴。 移 除了连接端盖和主体的螺丝后， 与端盖连接的组装部件， 包括过滤网、 刮 刀、 马达及主轴等皆可从主体中移走。 其中过滤网亦以螺丝连接至端盖底 部， 可藉由拆除连接过滤网与端盖的螺丝进一步将 过滤网从组件中分离， 以便进行维护与清洁。 返装时只需将过滤网先固定于端盖上， 再将端盖组 件重新装回主体便可进行操作。

图 3展示了过滤网 8、 刮刀 9与圆筒 10之间的设置。 除了凹槽 20处 的空间外， 刮刀于旋转的过程中恒久接触过滤器的表面。

图 4进一步以三维模式展示了过滤网 8、刮刀 9与圆筒 10之间的设置。 过滤网在此处是局部刮开的，以显示出刮刀的 位置。凹槽 20位于过滤网上， 使过滤网某部分从均匀的圆筒形往外突出， 制造出过滤网内刮刀不能覆盖 的空间。 凹槽于过滤网上的高度与刮刀相若， 目的是令刮刀中的旋转到达 凹槽的位置时， 被夹附而拖拉于刮刀与过滤网之间的残余物可 藉刮刀表面 短暂脱离过滤网而有机会随液流冲走， 达到自动清洁过滤网的有益效果。