CN101954214A

CN101954214A - 一种不溶解空气式永久性反冲洗过滤器

Info

Publication number: CN101954214A
Application number: CN2009101403418A
Authority: CN
Inventors: 唐伟钊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-07-11
Filing date: 2009-07-11
Publication date: 2011-01-26

Abstract

一种不溶解空气式永久性反冲洗过滤器，由原水、原液进口、原水、原液出口、滤芯、过滤器外壳、净化腔、空气压力腔、原水、原液腔等组成，原水、原液进口与原水、原液腔和原水、原液出口依次相连通；净化腔外围是外壳；净化腔通过连接通道与空气压力腔相连通；空气压力腔由不接触水、液体的空气压力腔和接触水、液体的空气压力腔组成，也可由气囊3B3和空气压力腔3B4组成；3B1、3B3可以是内含气体的全封闭的球形体、方形体、其他任意形状；3B1和3B2之间、3B3表面是气密性弹性隔膜隔气材料层6例如橡胶等，3B1和3B2互不连通；气囊B3置于空气压力腔3B之内，气囊3B3和空气压力腔3B4互不连通。

Description

一种不溶解空气式永久性反冲洗过滤器

不溶解空气式永久性反冲洗过滤器所属技术领域：

---本发明涉及水质、液体净化处理技术，具体地说是一种不溶解空气式永久性反冲洗过滤器。

技术背景：目前国内外的净化滤水滤液装置，技术设计多采用滤芯，例如PP、PE、活性碳和陶瓷滤芯、钛金属、不锈钢滤芯、超滤膜滤芯、反渗透滤芯等，将水或液体中杂质、脏物、细菌进行过滤，其结构采用一级、两级或多级过滤，其原理为通过滤芯对自来水或井水、河水进行压滤或渗滤，由滤芯对水或液体中杂质脏物细菌进行阻隔，经过滤芯以后的另一端为净化水，能让家庭饮用水更洁净，更符合环保和健康要求。2009年4月10日由本人申请的专利″一种排水排液进气式反冲洗过滤器”存在经常即一个月左右需要打开排水进气阀的手工或电动打开的缺陷；同时，传统的众多反冲洗滤水滤液器，大多采用多路阀进行反冲洗调节，其缺陷主要是反冲洗是采用原水、原液或含有污染物的自来水而不是用过滤后的净水、净液作为反冲洗的原水、原液，导致净水、净液腔混进不干净的原水、原液或自来水，从而影响净水、净液腔的卫生标准，特别是目前的PE滤芯、中空纤维膜等滤芯的反冲洗应用范围因成本高和技术复杂，导致反冲洗应用范围不广，阻碍了净水器特别是家用净水器的大面积推广，本过滤器采用空气压力差的原理对滤芯进行反冲洗，用净化后的水或液体对滤芯进行反冲洗，避免了原水、原液对净化腔的污染。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题：克服现有技术存在需要手动或电动的不足，特别是克服空气溶解到水、液体后需要不断补充的不便，让反冲洗过滤器对净化腔污染变成用净化后的水或液体作为原水原液进行永久性反冲洗，本过滤器技术，它不但能够自动永久性地反冲洗滤芯吸附的脏物，脏物在原水、原液或自来水、二次供水的水流动中被冲洗排掉，而且可以避免以原水、原液进行反冲洗造成对净化腔的污染。

本发明的技术要求是这样的：

1)外壳、滤水层、密封材料例如密封胶和塑料、阀门等均采用卫生级或食品级材料。

2)原水、原液的压力为0.05-0.5MPA或以上压力。

本发明解决技术问题所采用的技术方案：

1)、利用水压或液压和滤芯对原水、原液腔的原水原液进行压滤，拦截原水原液的杂质脏物和细菌病毒等，制造净水、净液。

2)、利用空气压力腔和气囊内被水、液体挤压压缩的空气压力与原水、原液腔10内的水压或液压瞬间形成压力差，对滤芯进行反冲洗，排出污染物。

3)、A、一种不溶解空气式永久性反冲洗过滤器，其特征在于：原水、原液进口1与原水、原液腔10和原水、原液出口2依次相连通；原液腔10的水、液体受压力后，水、液体可以通过滤芯4渗透至净化腔9；滤芯的内孔即原水、原液腔10可以是1个、2个、...N个；滤芯的内孔可以是圆形、方形、其他任意形状；净化腔9外围是外壳5；净化腔9通过连接通道8与空气压力腔3B2相连通；连接通道8可以是内通道8A，也可以是外通道8B；空气压力腔3B由不接触水、液体的空气压力腔3B1、接触水、液体的空气压力腔3B2组成(图1)，也可由气囊3B3和空气压力腔3B4组成(图2)，也可以由水囊3B5、不接触水、液体的空气压力腔3B6组成；3B1、3B3可以是内含气体的全封闭的球形体、方形体、其他任意形状体，可以是1个、2个、...N个，当是2个以上时，可以是任意排列方式，也可以是气囊中囊的任意排列方式(图7)；3B1和3B2之间、3B3表面、3B5表面是气密性弹性隔水隔气材料层6例如橡胶等，3B1和3B2互不连通；气囊3B3、水囊3B5置于空气压力腔3B之内，气囊3B3和空气压力腔3B4互不连通；净水净液出口、连通下一级过滤器接口3A与3B2、3B4单独、同时直接、间接相连通；3B2、3B4内分别可以放置滤芯、滤料4A，也可以不放置滤芯、滤料4A；与3B2、3B4相连通的滤芯4为任何种类的滤芯，可以是1个、2个、...N个。

B、水囊3B5可以是1个、2个、...N个；水囊3B5通过连接通道8与净化腔9相连通；水囊3B5与不接触水、液体的空气压力腔3B6互不连通；水囊3B5的形状可以是球形、方形，也可以是其他任意形状；水囊3B5可以分别与连接通道8和下一级过滤接口11相连通(图11)，水囊3B5也可以与连接通道8、下一级过滤接口11依次、任意相连通(图9、图10)；与3B5相连通的滤芯4为中空纤维超滤膜滤芯之外的任何滤芯，即非中空纤维超滤膜滤芯，滤芯的内孔即原水、原液腔10可以是1个、2个、...N个。

实现本发明的一些具体方式和要求：

1、凡具备城市自来水供水或二次供水和其他液压用户等，只要管道水压或液压达到0.05-0.5MPA之间或以上标准，即可实现较理想的反冲洗过滤净化功能，自来水条件下，水压最好在0.2-0.3MPA之间。2、为让反冲洗达到较好的效果，气密性弹性隔膜隔气材料层6最好采用硅胶等优质弹性材料，也可采用其他无毒或食品级弹性橡胶，也可采用其他弹性气密性材料如塑料等。

2、过滤器的外壳可以采用塑料例如ABS、PP、PE外壳或金属例如不锈钢外壳。农村地区和水压液压较低的地区用户可加装水压液压增压泵来实现。

本发明产生的有益效果为：

---本发明的目的是克服现有技术存在需要手动或电动的不足，克服包括多路阀反冲洗需要手动或电动的不足，而且可以克服传统利用空气进行反冲洗的的不足，将空气和净水隔开，不让水和空气接触以避免空气溶解到净水中，达到空气永久性保存的方法，从而让反冲洗过滤器变得永久性反冲洗，同时无需任何的手动或电动的操作和麻烦，将“手动或电动反冲洗的方法”改变成为“全自动的不需要手动也不需要电动反冲洗的方法”；将传统的“以污染的原水或原液进行反冲洗，造成净化腔污染的技术”改变成为“用净化后的水或液体进行反冲洗，避免污染净化腔的净水的技术”，同时，不但减少了手动反冲洗操作的麻烦，而且降低了反冲洗的成本，特别是电动反冲洗的成本。

附图说明：图1为本发明的剖视图。

如图所示：1原水、原液进口，2原水、原液出口，3A净水净液出口、连通下一级过滤器接口，3B空气压力腔，3B1不接触水、液体的空气压力腔，3B2接触水、液体的空气压力腔，4滤芯，4A滤芯滤料，5过滤器外壳，5A压力腔外壳，6气密性弹性隔膜隔气材料层，7密封胶，8连接通道，9净化腔，10原水、原液腔。

图2为本发明的剖视图。1原水、原液进口，2原水、原液出口，3A净水净液出口、连通下一级过滤器接口，3B空气压力腔，3B1不接触水、液体的空气压力腔，3B2接触水、液体的空气压力腔，4滤芯，4A滤芯滤料，5过滤器外壳，5A压力腔外壳，6气密性弹性隔膜隔气材料层，7密封胶，8连接通道，9净化腔，10原水、原液腔。

图3为本发明中的空气压力腔3B的剖视简图。

3B空气压力腔，3B1不接触水、液体的空气压力腔，3B2接触水、液体的空气压力腔，6气密性弹性隔膜隔气材料层，8连接通道。

图4为本发明中的空气压力腔3B的剖视简图。

图5为本发明中的空气压力腔3B的剖视简图。

图6为本发明中的空气压力腔3B的剖视简图。

3B空气压力腔，3B3气囊，3B4接触水、液体的空气压力腔，8连接通道。

图7为本发明中空气压力腔的3B的剖视简图。

图8为本发明中的空气压力腔3B的剖视简图。

图9为本发明的剖视图。

如图所示：1原水、原液进口，2原水、原液出口，3A净水净液出口、连通下一级过滤器接口，3B空气压力腔，3B5水囊，3B6不接触水、液体的空气压力腔，4滤芯，5过滤器外壳，5A压力腔外壳，6气密性弹性隔膜隔气材料层，7密封胶，8连接通道，9净化腔，10原水、原液腔，11下一级过滤接口。

图10本发明的剖视图。

图11为本发明的剖视图。

图12为本发明的横剖视图。

如图所示：5过滤器外壳，7密封胶，8连接净化腔(9)和水囊(3B5)的连接通道。

如图所示：

具体实施方式：下面结合附图及一个优选实施例叙述本发明实施例1(胶球为气囊式)：

图1是不溶解空气式永久性反冲洗过滤器的结构剖视示图：

(一)过滤器原始状态：所有进出口阀门均处于闭合状态。

(二)制造净水、净液的过程：当连接原水、原水原液管道，开启原水原液进口1，打开净水净液出口、连通下一级过滤器接口3A时，此时原水、原液腔10的原水原液向滤芯4渗透，原水原液的杂质脏物和细菌病毒等被阻隔在滤芯4的外面，净水净液进入净化腔9，向净水净液出口、连通下一级过滤器接口3A流出，这就是完整的净水、净液制造过程。

(三)自动反冲洗滤芯并排污的过程：

一)、如图1：当打开原水、原液进口1时，气密性弹性隔膜隔气材料例如橡胶6等受到接触水、液体的空气压力腔3B2的水、液体的压力而向上弯曲(如图3)，不接触水、液体的空气压力腔3B1被压缩导致压力变大，直至与3B2的压力相平衡。当打开原水、原液出口2时，原水、原液腔10内的水压、液压瞬间降低，不接触水、液体的空气压力腔3B1与之形成压力差而出现膨胀(如图4)，对接触水、液体的空气压力腔3B2的水、液体进行挤压，空气压力腔3B2的水、液体通过连接通道8、净化腔9，再通过滤芯4连同滤芯4滤层内的脏物被挤压到原水、原液腔10内并向原水、原液出口2排出，这就是图1利用净水、净液对滤芯4进行反冲洗和排污的整体过程。

二)、如图2：当打开原水、原液进口1时，气囊3B3的体积受到接触水、液体的空气压力腔3B4的水、液体的压力而变小，气囊3B3的空气被压缩导致压力变大，直至与3B4的压力相平衡。当打开原水、原液出口2时，原水、原液腔10内的水压、液压瞬间降低，气囊3B3与之形成压力差而出现膨胀，对接触水、液体的空气压力腔3B4的水、液体进行挤压，空气压力腔3B4的水、液体通过连接通道8、净化腔9，再通过滤芯4连同滤芯4滤层内的脏物被挤压到原水、原液腔10内并向原水、原液出口2排出，这就是图2利用净水、净液对滤芯4进行反冲洗和排污的整体过程。

图3、图4、图5的实施方式与图1相同(省略)。

图6、图7、图8的实施方式与图2相同(省略)。

(四)、空气不被溶解达到永久性反冲洗的过程：

接触水、液体的空气压力腔3B2、3B4的空气被逐渐被溶解到水、液体后变为零，而不接触水、液体的空气压力腔3B1和气囊3B3内的空气不接触到水、液体，从而不会溶解到水、液体中，气体永久性不外泄，达到永久性反冲洗的目的。

图9、图10、图11的实施方式(胶球为水囊式)：

实施例2：

图9是不溶解空气式永久性反冲洗过滤器的结构剖视图：

(一)过滤器原始状态：所有进出口阀门均处于闭合状态。

(二)制造净水、净液的过程：当连接原水、原水原液管道，开启原水原液进口1，打开净水净液出口、连通下一级过滤器接口3A时，此时原水、原液腔10的原水原液向滤芯4渗透，原水原液的杂质脏物和细菌病毒等被阻隔在滤芯4的外面，净水净液进入净化腔9，向净水净液出口、连通下一级过滤器接口3A流出，这就是完整的净水、净液制造过程，此过程也是净化腔9的净化水通过连接通道8进入到水囊3B5并导致水囊3B5膨胀的过程。

(三)自动反冲洗滤芯并排污的过程：

如图1、图2、图3：水囊3B5膨胀到最大体积时，水囊3B5不接触水、液体的空气压力腔3B6的压力处于平衡状态，当打开原水、原液出口2进行洗涤时，原水、原液腔10水压突然下降，与空气压力腔3B形成压力差，水囊3B5内的水被挤压通过通道8、净化腔9、滤芯4向原水、原液腔10向原水、原液出口2排出，这就是利用空气压力腔3B以净水、净液对进行反冲洗和排污的全过程。

(四)、空气不被溶解达到永久性反冲洗的过程：

不接触水、液体的空气压力腔3B6的空气因不接触到水、液体，从而不会溶解到水、液体中，气体永久性不外泄，达到永久性反冲洗的目的。

本发明优选实施例1(气囊式)和实施例2(水囊式)的实验数据完全相同：

以气囊式实施例为例：

(1)、采用0.3MPA水压力条件下的实验数据：

A、实验材料：

1)、钢玉陶瓷滤芯：上腔滤芯精度是1微米，高度：23毫米，外径：63毫米，内径：43毫米；

2)、硅胶球：下腔内部高度是145毫米，下腔内置2个硅胶空心球，每个硅胶球的外直径是63毫米，内直径是61.5毫米。

3)、上腔内置塑料滚球：直径：6.8毫米，数量：68颗，材料：ABS(实心)，来源于本人的专利号：02226908.8。

B、实验数据和步骤：

第一步：先过滤流量1吨以后，滤芯脏物基本饱和，并进行连续30次的反冲洗排污，每次10秒，并以此作为实验的起始数据，此时数据为：净水流量：3L/分钟。

第二步：然后，每天模拟早中晚饭后洗涤例如洗碗共30次，洗涤每次时间：20秒，反冲洗每次10秒，连续2个月后，滤芯的净水恢复量为2.86L/分钟，净水恢复率是：95.3％。(以上面相同条件包括滤芯高度、精度、时间、操作方式等全部相同条件进行实验，采用UHMWPE滤芯的净水恢复量80％。)

按上面相同条件(起始净水流量是3L/分钟)但不加专利号：02226908.8一起实施，则以上钢玉滤芯和UHMWPE滤芯的净水恢复率分别是65％(净水流量：1.95L/分钟)和53％(净水流量：1.59L/分钟)。

Claims

1.一种不溶解空气式永久性反冲洗过滤器，其特征在于：原水、原液进口1与原水、原液腔10和原水、原液出口2依次相连通；原液腔10的水、液体受压力后，水、液体可以通过滤芯4渗透至净化腔9；滤芯的内孔即原水、原液腔10可以是1个、2个、...N个；滤芯的内孔可以是圆形、方形、其他任意形状；净化腔9外围是外壳5；净化腔9通过连接通道8与空气压力腔3B2相连通；连接通道8可以是内通道8A，也可以是外通道8B；空气压力腔3B由不接触水、液体的空气压力腔3B1、接触水、液体的空气压力腔3B2组成(图1)，也可由气囊3B3和空气压力腔3B4组成(图2)，也可以由水囊3B5、不接触水、液体的空气压力腔3B6组成；3B1、3B3可以是内含气体的全封闭的球形体、方形体、其他任意形状体，可以是1个、2个、...N个，当是2个以上时，可以是任意排列方式，也可以是气囊中囊的任意排列方式(图7)；3B1和3B2之间、3B3表面、3B5表面是气密性弹性隔水隔气材料层6例如橡胶等，3B1和3B2互不连通；气囊3B3、水囊3B5置于空气压力腔3B之内，气囊3B3和空气压力腔3B4互不连通；净水净液出口、连通下一级过滤器接口3A与3B2、3B4单独、同时直接、间接相连通；3B2、3B4内分别可以放置滤芯、滤料4A，也可以不放置滤芯、滤料4A；与3B2、3B4相连通的滤芯4为任何种类的滤芯，可以是1个、2个、...N个。

2.根据权利要求1所述的水囊3B5，水囊3B5可以是1个、2个、...N个；水囊3B5通过连接通道8与净化腔9相连通；水囊3B5与不接触水、液体的空气压力腔3B6互不连通；水囊3B5的形状可以是球形、方形，也可以是其他任意形状；水囊3B5可以分别与连接通道8和下一级过滤接口11相连通(图11)，水囊3B5也可以与连接通道8、下一级过滤接口11依次、任意相连通(图9、图10)；与3B5相连通的滤芯4为中空纤维超滤膜滤芯之外的任何滤芯，即非中空纤维超滤膜滤芯，滤芯的内孔即原水、原液腔10可以是1个、2个、...N个。