CN102580388B - 一种自洁抽吸式过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自洁抽吸式过滤器，原水从过滤器的进水口引入，经粗滤网到粗滤腔，再从粗滤腔进入细滤腔，经细滤网二次过滤后从出水口引出；吸污器总成可转动地置于细滤网中央，并通过吸污管与排污腔相通，吸污管上间隔固设有多个用于吸附细滤网内壁上的附着物的“T”字形吸嘴；还包括一个位于细滤腔末端并与细滤腔相通的集砂腔，所述粗滤腔、细滤腔、集砂腔高度渐次降低，抽吸泵通过抽吸管与排污腔相通；采用本发明，原水中外径大于吸嘴的污杂物会自动聚集集砂腔中并被及时排出，从而保证过滤器在长期运行后，仍具有稳定的过滤功能，尤其适用了农业、雪山融水滴灌、煤矿等领域的净水工程。

Description

一种自洁抽吸式过滤器

技术领域

本发明涉及水处理精度过滤领域的装置，尤其涉及适用于对水质条件苛刻，水系统污着物颗粒直径较大、且对系统压力要求较低的自洁式过滤器。

背景技术

2008年10月24日申请、2009年4月8日公开的申请号为200810217079.8的中国发明专利申请公开说明书就公开了一种电控自洁式过滤器，对工业循环水进行在线净化处理过滤器其结构一般如图1所示，原水从进水口101输入粗滤腔102，经粗滤网103将原水中颗粒较大的杂质拦截，再进入细滤腔104，经细滤网105进一步过滤后净水从出水口106排出。经过一定的时间过滤后，细滤网105的内壁往往会积聚一层杂质，在细滤网内外产生一个逐步增大的压差，当这种压差过大时就会影响到正常的过滤速度，为此，在细滤网围成的柱形细滤腔104中沿轴向中央设置有吸污器总成6，该吸污器总成6上间隔设置有多个吸嘴61，该吸污器总成6通过旋转驱动电机7驱动连接在螺旋杆8上的连轴器9，在反清洗即排污时，排污阀门11自动打开，该吸污器总成6在旋转驱动电机7的驱动下向排污腔107方向作螺旋平移，致使吸嘴61同步运行，排污阀门11打开，引起与大气相通的排污腔107的压力急骤下降，排污腔107同该吸污总成6与吸嘴61连通，从而相对于细滤腔的压力同步急骤下降，从而吸嘴61实现对吸附在细滤网内壁表面的杂质的全方位吮吸，杂质通过吸污总成6到达排污腔107由排污阀门11排出，达到清洗的目的。在这种反冲洗过程中，水流可以不断流，因而可以实现连续且自动化的作业。

然而，上述抽吸方式的自洁式过滤器，在抽吸附着于细滤网内壁的污杂物时，原水中外径大于吸嘴的口径与细滤网网孔间隙的污杂物难以被有效清除，而且这些大颗粒污杂物往往会对吸污器以及细滤网形成卡阻现象，降低吸污和过滤效果，过滤器正常过滤功能的稳定性因此难以保证。

此外，吸嘴所产生的吸力必须根据水系统的压力产生，即吸嘴的吸附力取决于系统内的水压与大气压的压差大小，在水系统压力过低工况下，吸嘴相对产生的吸力不够，难以有效清除细滤网上的附着力较强的附着污杂物，当过滤器使用时间较长时，在细滤网内表面会逐渐形成一定的杂质层，影响细滤网的过滤效率，甚至细滤网的网孔会被完全堵塞、失去过滤功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种自洁抽吸式过滤器，旨在改善现有技术中原水水质条件复杂，水中的大颗粒污杂物难以被有效收集或清除的技术缺陷。

本发明的另一个目的是提供一种自洁抽吸式过滤器，使用在原水系统压力较低的工况下，仍可以有效清除细滤网上的附着力较强的污杂物。

为实现上述目的，本发明提供的自洁抽吸式过滤器包括过滤部、吸污器总成；所述过滤部包括进水口、粗滤网、粗滤腔、细滤腔、细滤网和出水口，原水从进水口引入，经粗滤网到粗滤腔，再从粗滤腔进入细滤腔，经细滤网二次过滤后从出水口引出；所述吸污器总成可转动地置于所述细滤网中央，并通过吸污管与排污腔相通，所述吸污管上间隔固设有多个用于吸附细滤网内壁上的附着物的吸嘴；还包括一个位于所述细滤腔末端并与细滤腔相通的集砂腔，所述粗滤腔、细滤腔、集砂腔高度渐次降低。具体地，可以在过滤器靠近所述粗滤腔的一端的底部设置一个用以增高的支架。

还包括抽吸泵，所述抽吸泵设置在过滤器外部，抽吸泵的抽吸管与所述排污腔相通。

旋转电机通过传动连接杆带动所述吸污器总成转动，所述吸嘴为长条形吸嘴，并通过吸嘴支撑杆与所述吸污管相通，各吸嘴的长度之和略大于细滤腔的总长。

所述细滤网为筒状两端无端盖结构，细滤网的一端与粗滤网相通，另一端和集砂腔相通；所述吸污器总成设置在筒状细滤网的中心轴线上。

本发明在原有机构的基础上，在细滤腔末端增加了集砂腔，且将粗滤腔、细滤腔、集砂腔高度渐次降低，呈现为一个前高后低的倾角结构，原水中颗粒较大的污杂物，尤其是外径大于吸嘴的口径与细滤网网孔间隙的污杂物在过滤过程中，因其自重和水流导向的作用下而逐渐集中到集砂腔中，因而可以降低这些较大的污杂物对细滤网和吸嘴的卡阻效应，改善或稳定过滤器的正常使用功能；另行增设的抽吸泵可以明显提高吸嘴的压差，增强吸嘴的吸附力，进一步提高细滤网的清洗效果，从而保证过滤器在长期运行后，吸污、排污能力仍旧很可靠，即具有稳定的过滤功能，尤其适用了农业微灌系统、雪山融雪形成的沟渠水滴灌、煤矿水的防尘等环节。

附图说明

图1是一种普通的循环水过滤器的内部结构示意图；

图2是本发明所述的一种自洁抽吸式过滤器结构示意图；

图3是图2所示的自洁抽吸式过滤器外部结构部件图；

图4是图2所示的自洁抽吸式过滤器的滤网结构示意；

图5是图2所示的自洁抽吸式过滤器吸污器总成结构示意。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

结合参照图2、图3、图4、图5，本发明较佳实施例提供的一种自洁抽吸式过滤器包括过滤部、吸污器总成；所述过滤部包括进水口101、粗滤网102、粗滤腔103、细滤腔104、细滤网105和出水口106，原水从进水口引入，经粗滤网到粗滤腔，再从粗滤腔进入细滤腔，经细滤网二次过滤后从出水口引出，这些都是通常结构或过滤原理；该吸污器总成6依照通常方式可转动地置于所述细滤网中央，吸污器总成6的吸污管62与排污腔107通过排污管口64相通，吸污管62通过自身的管壁与过滤器腔室内的水实现隔离，吸污管62上间隔固设有多个用于吸附细滤网105内壁上的附着物的吸嘴63，吸嘴与细滤网内壁之间的间隙一般控制在2mm以下，以便在反冲洗细滤网内壁的污杂物时，顺利地将污杂物从细滤网内壁吸走，经吸污管62、排污管口64到排污腔，再由抽吸泵211排出，实现对细滤网的反清洗。

本发明与现有技术的主要区别之一在于还包括一个位于所述细滤腔104末端并与细滤腔相通的集砂腔108，所述粗滤腔、细滤腔、集砂腔高度渐次降低，实践中最简单的做法是如图2和图3所示，在过滤器的底部，靠近粗滤腔的一端设置一个支架5，即从外部支撑、增高过滤器靠近粗滤腔的这一端，使粗滤腔、细滤腔、集砂腔的高度渐次降低，过滤器的其余部件的结构大体不变，这样粗滤腔、细滤腔、集砂腔的中轴线与水平面之间形成一定的倾角，以便原水中颗粒较大、难以被过滤和吸附的污杂物，在过滤过程之中，随水流逐渐、自动地沉降、聚集到集砂腔108中，当然，以其他功能或效果等同的常规方式，将粗滤腔、细滤腔、集砂腔依次逐渐降低，与水平面之间形成一定的倾角，便于聚集、自动沉降较大较重的污杂物，也是可以的。

设置上述集砂腔108的主要作用是原水中颗粒较大的污杂物，尤其是外径大于吸嘴与细滤网网孔间隙的污杂物在过滤过程中，因其自重和水流导向的作用下而逐渐集中到集砂腔中，因而可以降低这些较大的污杂物对细滤网和吸嘴的卡阻效应，改善或稳定过滤器的正常使用功能。

在上述集砂腔108的排沙口设置有排沙阀门109，目的是待集砂腔中颗粒较大的污杂物聚集较多时，通过打开排沙阀门109，将其直接排出，确保排污功能和过滤功能的稳定性。

为适应低压力原水的过滤，增加吸污器总成上的吸嘴在反清洗时的吸附力，本发明还设置一个抽吸泵211，该抽吸泵设置在过滤器壳体203的外部，抽吸泵的抽吸管209与排污腔107相通，这样在对细滤网内壁进行反清洗时，可以借助抽吸泵产生的负压，增强与其相通的吸嘴的吸附力，因为在现有技术中，吸嘴的吸附力主要依靠原水压力与大气压力之差产生吸附力，而对于低压原水，吸嘴的吸附力往往难以满足要求，在长期使用后，过滤功能会显著降低，过滤器的运行稳定性不足。本发明增加的抽吸泵可以很好地弥补这个缺陷，实践中，可以根据实际需要，如适时监测到的细滤网内外压差，设置压差阈值，包括超过压差阈值的现象产生的频率等等因素，手动或自动调节抽吸泵的功率，进而调节抽吸压力的大小。

所述吸污器总成6由旋转电机7通过常规方式，比如以传动连接杆71带动该吸污器总成6转动，由于本发明已经增设了前述抽吸泵，提高了吸嘴之处的内外压差，所以吸嘴63可以设置成为长条形的吸嘴，如图5所示，相比较现有技术中的尖嘴式的吸嘴，本发明的长条形吸嘴63抽吸的区域显然增大很多，而且因为抽吸泵的存在仍旧有足够的吸附力，满足吸附的需要，吸附效率更高。

前述吸嘴通过吸嘴支撑杆65与吸污管62相通，如图5所示，吸嘴支撑杆与吸嘴呈“T”字形结构；各吸嘴63可以如图5所示，从四个不同的方向间隔、错位、均匀地布置各个吸嘴，各吸嘴63的长度之和略大于细滤腔104的总长，因为在运行中，吸污器总成是转动的，每一个“T”字形吸嘴可以负责与吸嘴长度相当的细滤网的柱形区域，当多个“T”字形吸嘴间隔分布时，只要依照常规方式避免盲区，即相邻吸嘴在细滤网中心轴线上的投影没有分离、间断现象，那么全部吸嘴在吸污器总成6转动一周后，就可以覆盖细滤网带有网孔的全部内壁，实现无盲区的、对细滤网的反清洗。

由于把吸嘴更换成长方形，与吸嘴支撑杆形成“T”字结构，传动连接杆71可以不再是现有技术所述的：必须是螺旋丝杆的结构，即一边旋转，一边作轴向平移，带动吸污器总成和吸嘴沿细滤网内壁呈线状的扫描方式抽吸污杂物，而在本发明中，传动连接杆71仅需要完成旋转的传动功能即可，多个“T”字形吸嘴足以在吸污器总成转动一周后，就可以覆盖细滤网带有网孔的全部内壁，吸污器总成无需再做轴向平移，因为吸污器总成的轴向平移而要求过滤器有较好的液密封性能，在本发明中也不需要了，这样，过滤器的总体结构将更为简洁、紧凑，运行也更为可靠、稳定，维修也更为方便。

由于本发明中，使用转动的方式驱动吸污器总成6反清洗细滤网，因此，细滤网105最好是如图4所示的筒状结构，吸污器总成6设置在筒状细滤网105的中心轴线上，当然其他结构只要能够保证吸嘴转动吸附细滤网内壁的污杂物时，吸嘴与细滤网内壁的间距能够小一些，但又不发生运动干涉都是可以的，本发明中，细滤网为两端无端盖结构，细滤网的一端与粗滤网相通，为制作或安装的方便，一般可以将粗滤网与细滤网连接成整体并成筒状结构，通过滤网支撑套302和粗细滤腔室隔板303支撑和隔离，但这不是说粗滤网或细滤网的结构只能是筒状结构的。

细滤网的一端与粗滤网相通，经粗滤网初步过滤的水直接经细滤网再行过滤；细滤网的另一端和集砂腔108相通，本发明的具体实施方式中，集砂腔108设置在细滤网的末端，如图2所示，介于细滤腔与排污腔之间，吸污管仍旧从集砂腔中穿过直达排污腔，即在现有技术基础上将细滤腔末端单独留出一块空间作为独立设置的集砂腔，并用图2所示的粗细滤腔室隔板304支撑和隔离；需要补充说明的是：图2所示的具体实施方式中，排污腔和粗滤腔分别位于细滤网的两端，因此，集砂腔108介于细滤腔与排污腔之间，但实践中，如果排污腔和粗滤腔位于细滤网的同一端时（此时一般需要将吸污器总成从粗滤腔穿过，再引入细滤腔），集砂腔108并不是介于细滤腔与排污腔之间，而应该是与粗滤腔相对，两者分别设置在细滤腔不同的端部。

参照图2，本发明提供一种自洁抽吸式过滤器的工作原理如下：自洁抽吸式过滤器设有的压差装置中的压差开关216适时检测细滤网105的内外压差，当该压差达到或超过设定的阈值时，电控箱214输出控制信号，启动旋转电机7驱动吸污器总成6沿过滤器壳体203或细滤网105的中心轴线做旋转动作，同时电控箱214输出控制信号启动抽吸泵211，抽吸泵211开始抽吸，以达到增强排污腔108相对负压作用，吸嘴63依次通过吸嘴支撑杆65、吸污管62与排污腔108相通，从而吸嘴63相对于细滤网内外也成负压状态，吸嘴开始吸污，从细滤网内壁吸进的大部分水与污杂物混合物由吸嘴依次经过吸嘴支撑杆65、吸污管62排污到排污腔，再经由抽吸管209被抽吸泵211抽出，就此实现同时强力吸污、排污过程；随着吸污、排污进程的进行，内外压差逐步降低，当细滤网内外压差达到设定的阈值以内时，电控箱214输出控制信号用以停止旋转电机7、吸污器总成相应地适时停止动作，关闭水力控制阀抽吸泵211，该抽吸泵211所产生的抽吸功能也随之停止工作，直到下一次该压差增大到前述阈值时再次重复上述动作。前述内容为电动或自动控制对细滤网的反清洗过程，当然也可以是手动控制，由于控制启动和停止的方式并非本发明的重点，在此不再详述。在前述过滤的过程的同时，那些外径大于吸嘴63与细滤网105网孔间隙的较大颗粒污杂物在水流导向和自身重力的作用下，逐渐向集砂腔108集中，在一定时间后可手动或电动打开排沙阀门109开启排沙口，把集中在集砂腔108内的粗颗粒污杂物从排沙口直接排出。

一般情况下，自洁式过滤器要想全部实现上述功能，还需要有适时检测内外压差的装置，当该压差达到或超过设定的阈值时，电子控制单元输出电信号，上述的旋转驱动电机7驱动吸污器总成6作轴向螺旋平移，电磁排污阀11打开，吸污器总成6开始工作；随后内外压差逐步降低，旋转驱动电机7驱动吸污器总成6复位后相应地适时停止动作，电磁排污阀11关闭，以免影响正常的循环水过滤效率，直到下一次该压差增大到前述阈值时再动作，由于这些附加的装置与本发明的直接目的无关，在此不再赘述。

上述自洁抽吸式过滤器的其主要特点如下：

1.排污腔108在水系统压力与大气压力相通条件下，排污腔自身会产生相对负压，这样，与排污腔相通的吸嘴就会产生吸力，对细滤网的内表面进行吮吸吸物；

2、抽吸泵211可以显著增加吸嘴63的吸污和本发明的排污能力；并可以在抽吸泵211有效的扬程内，可利用常规方式对抽吸泵211产生的抽吸力进行调节；

3、吸嘴全方位对细滤网内表面进行了吮吸清洗，同时，也会有水流从细滤网外表面带着污杂物被吸入吸嘴；

4、外径大于吸嘴与细滤网内表面网孔间隙的粗颗粒污杂物在水流导向和重力的作用下，逐渐向集砂腔集中，可选择手动或自动直接排出；

5、本发明自洁抽吸式过滤器在线反清洗装置只消耗很少部分水，水系统在反清洗时还可以照常工作，不会影响本发明的正常过滤工作。 

Claims (2)

1.一种自洁抽吸式过滤器，包括过滤部、吸污器总成；所述过滤部包括进水口、粗滤网、粗滤腔、细滤腔、细滤网和出水口，原水从进水口引入，经粗滤网到粗滤腔，再从粗滤腔进入细滤腔，经细滤网二次过滤后从出水口引出；所述吸污器总成可转动地置于所述细滤网中央，并通过吸污管与排污腔相通，所述吸污管上间隔固设有多个用于吸附细滤网内壁上的附着物的吸嘴；其特征在于：还包括一个位于所述细滤腔末端并与细滤腔相通的集砂腔，所述粗滤腔、细滤腔、集砂腔高度渐次降低；旋转电机通过传动连接杆带动所述吸污器总成转动，所述吸嘴为长条形吸嘴，并通过吸嘴支撑杆与所述吸污管相通，各吸嘴的长度之和略大于细滤腔的总长。

2.根据权利要求1所述的一种自洁抽吸式过滤器，其特征在于：还包括抽吸泵，所述抽吸泵设置在过滤器外部，抽吸泵的抽吸管与所述排污腔相通。