CN102811783A - 一种滤水器 - Google Patents

Abstract

在腔体中包括大量不连续的过滤介质的滤水器需要定期清洗。然而，所述过滤介质会相互粘合在一起并与腔体的内表面粘合。本发明提供了一种用于水池的滤水器，包括一个含有过滤介质的过滤腔体，以及一个第一可移动的分割组件，所述分割组件大致邻近设置于腔体的内壁处，使之能够在壁的内部表面上移动，以分裂过滤介质对内壁的附着。

Description

一种滤水器

本发明涉及一种滤水器和一种在滤水器中清洁多个过滤介质元件的方法，并不以之为限，尤其是用于池塘和水族箱中的滤水系统。

池塘和水族箱中的水由于水中藻类和废弃物长期的积累，水质会变差。而相应的，已知的滤水器具有包括过滤介质的腔体。过滤介质有开孔泡沫、沙子或其他元件，其中的一些或所有均不会和水发生反应。水穿过过滤腔体，随后穿过过滤介质，因此，如水中的废弃物就会从水中被排除。但是，时间一长，废弃物的积累会降低过滤介质的效率，使得过滤后的水仍然很脏，或者使得过滤介质被阻塞。这会导致水溢出，或绕开过滤介质。另外，过滤介质中水的流速可能会由于系统所产生的背压而减小。这时，过滤介质就需要清洗。

有几种不同的方式用于清洗过滤介质。一种方式是取出过滤介质进行清洗。这对于同类的过滤介质，如开孔泡沫块来说，相对容易。另一种方式是通过使用纯水临时反转通过腔体的水流，使废水改向排出水池。

这些方法确实能够提供对过滤介质起到一些清洁的作用，但它包含一些（可能大量）不连续的元件，要从腔体内取出并清洗它们，非常耗时且困难。并且，不连续的介质可能会由于废弃物的累积而粘结成块。而如果单一地采用反转水流，作为在生成的块内清洗的方法，介质仍然会大致上互相粘附。这样的过滤介质“块”严重地降低了过滤层的性能，相应的且重要的是，在清洗过程中，块会被分裂成其组成介质。

一种完成的方式是使用可在块内旋转的搅棒。但是搅棒在过滤操作前就设于过滤腔中，因此容易卡在块中。搅棒的旋转通常只能够部分分裂“块”。

不连续的过滤介质元件也会附着在过滤腔的内壁上。包括侧面壁和/或底座，和/或如果过滤介质漂浮，还会附着在盖子上。如果使用一些典型常用的清洁方法，诸如反转水流或是使用搅棒，一些过滤介质仍然会附着在内壁上，成为“聚集点”，会在重新进行过滤操作中附着更多的过滤介质。

因此，需要一种改进的装置能够分离不连续的过滤介质，来提高对滤水器的清洗。

在第一个方面中，提供了一种用于水池的滤水器，包括一个含有过滤介质的滤水腔体，以及一个第一可移动分割组件，所述第一分割组件大致设于极邻近于腔体内壁处，使之能够经过腔体内壁表面时，能够分裂过滤介质对内壁的附着。

术语“水池”包括水族箱、池塘以及其他任何盛水的容器。过滤腔大致上为圆柱体的形状，但其他形状也可预期到。所述过滤腔具有限定其内部的墙，在内部中具有过滤介质。过滤介质意味着一种能够通过物理方式过滤水的过滤器，但在一些情况下，将该介质替换为能够通过化学的和/或生物的方式与水作用，也是通过本发明可预期的。在内壁表面的移动意味着与内壁大体平行。移动可以是在内壁的整个表面，也可以是内壁的一部分。

所述第一分割组件可以沿着内壁和过滤介质之间的边界移动，以分裂两者之间的相互的附着。这可能是在腔的侧壁的内部和/或盖子和/或腔的底壁。

所述第一分割组件包括一个或多个大体呈丝状的装置。在这个方面中，术语“丝状”包括直径小于6毫米的丝线，优选为1至4毫米。

所述第一分割组件也可以是平坦的形状。其厚度小于6毫米，优选为1至4毫米，宽度大约10毫米。

所述滤水器包括一个或多个第二可移动分割组件，用来搅动过滤介质。这些分割组件可以径向设置在第一分割组件上。所述第二分割组件可以和第一分割组件有相同或类似的尺寸大小，但也可以不同。在一个实施例中，至少一个第二分割组件可以是一根搅棒，它有着比第一分割组件实质上更大的表面积。

所述一个或多个的第二分割组件可以设置成大致水平的或垂直的。这些术语与滤水器的通常使用相关，并按照它们本身通常的含义，例如水平表示和地平线大致平行。

所述一个或多个第二分割组件包括两个大致为环状的丝状装置，以及至少一个位于所述两个环状的丝状装置之间的丝状装置。所述至少一个位于所述两个环状的丝状装置之间的丝状装置可以是第一分割组件，或至少是在腔内类似的布设。就这一点而言，术语环状，包括六边形或大体上为封闭环形的多边形。

所述一个或多个第二分割组件包括至少一个搅棒。可用于搅拌过滤介质，从而提高过滤介质组成和内壁之间的附着的分裂。

所述滤水器还包括一种从腔体外移动第一分割组件，或第一和第二分割组件的移动装置。例如，可以设置一个可转动的杆或轴，所述第一或第二分割组件可以从所述杆或轴上突出。杆从腔的壁（或盖）突出，并且装备了一个把手或其他能够手动转动所述杆的装置。可选的，或附加的，杆可以由动力装置，如电动机驱动旋转。

此处所述的发明也可以设想为第一分割装置静止，而腔相对该第一分割组件运动。就这一点而言，术语“可移动分割组件”意味着腔和分割组件之间的运动时相对运动。据此，所有涉及杆的运动都应该被解释为移动装置可以相对于杆/分割组件来移动腔。

在一个具体实施例中，所述移动装置和分割组件可能在物理上并不互相接触。在这方面中，仍然设置有一个杆，所述分割组件从杆上突出，但是该杆可能不会从盖子或壁上伸出。这可以防止由于缺少密封造成泄漏，并提高装置的机械可靠性。把手也可以仍然设置在腔外部，并且设置有一个使连接外部的把手和腔内部的杆连接的装置。例如，移动装置和分割装置中的一个可以包括一个磁铁，移动装置和分割装置中的另一个包括一个磁体元件和/或此贴。这样，由于磁铁两部分的相互吸引，移动装置（例如，把手）的旋转会引起杆的旋转。就这一点而言，术语“磁铁”包括电磁铁。

尽管已经就杆关于一个实施例进行了描述，实施例中移动装置和分割装置可能在物理上并不互相连接，但也可能没有杆。而是，分割组件在腔内被松弛地握住，但由于移动装置和分割装置之间磁体的吸引移动，也能够在其中移动或旋转。盖子上可能会设有一条路径，在这条路径中移动装置能够在腔的外部移动和/或在这条路径中分割组件能够在腔内移动。

所述移动装置可以被设置成在移动第二分割组件之前移动第一分割组件。这样，过滤介质和腔内壁表面之间范围的附着可以被最先分裂。随后，当第二分割组件移动时，由大量过滤介质组成的块会被分裂。

所述移动装置可以包括空转装置来实现设计目的。可选的，滤水器可以包括两个移动装置，其一是用于第一分割组件，另一个是用于第二分割组件。

滤水器中包含多个实质上为惰性的组成物质。

在第二个方面中，本发明提供了一种可在滤水器中清洁多个过滤介质的方法，包括以下步骤：提供一个根据第一方面和在本文中所述和/或所要求保护的滤水器；在过滤腔中设置多个实质上是惰性的过滤介质；移动第一分割组件以分裂过滤介质在腔的内壁上的附着。

该方法，还包括步骤：移动第一和第二分割组件以搅动过滤介质。该步骤可以通过本文所述的空转装置来实现。

滤水器包括一个进水口和一个出水口，在典型的滤水器的操作中，通过进口放入水进入滤水腔体，而通过出口排出水；在滤水器中清洁多个过滤介质的方法，还包括步骤：反转水流向，使水从出口进，进口出。反转水流可以帮助分裂附着物质，并以此移除碎屑杂质。

本发明上述的以及其他特性、特征和优点通过后文的详细说明连同附图的显示，经由实施例以及本发明的原理，将会非常明显。此处的说明仅是举例，并不是限制本发明的范围。后文的示出的参考标记与附图相关联。

图1是一种滤水器的透视图；

图2是一种分割组件的透视图；

图3是一种不同的滤水器的透视图；

图4-6是一种用于滤水器的空转装置的操作步骤平面图；

图7和8是不同的分割组件的透视图图；以及

图9是另一种滤水器的顶部的平面图。

本发明会分别根据特定实施例以及特定的附图进行说明，但是只受限于权利要求书中的内容，而并不受限于上述实施例和附图。附图仅是本发明的示意图，而不是本发明的限制。在附图中，根据说明的目的，相关器件的尺寸可能会变大，或并未示出。图中部件之间的相对尺寸并不是本发明部件实际上的相对尺寸。

进一步的，说明书和权利要求书中的第一、第二、第三等类似术语用于区别相似的部件，而不用于表明时间或空间、层级或其他形式上的顺序关系。应了解，术语在特定环境下是可替换的，而此处所述的本发明实施例在其他操作步骤下也可进行操作，而不单限于此处所述的情况。

并且，说明书和权利要求书中的顶部、底部、在上方、在下方等类似术语用于说明目的，而不用于表述相对位置关系。应了解，术语在特定环境下是可替换的，而此处所述的本发明实施例在其他操作步骤下也可进行操作，而不单限于此处所述的情况。

应注意，权利要求书中的术语“包括”不应被解释为限于其后所包含的内容；它并不排除其他的部件或步骤。因此，应被解释为确定了所述的特征、整体部件、步骤是存在于其中的，但并不排除其他一个或多个特征、整体部件、步骤或组成，或组在其中。所以，“一个设备包括部件A和B”的表述，其范围并不限于该设备仅包括组成部件A和B。它表明，关于本发明，相关的组成部分有A和B。

说明书中多处出现的“一个实施例”，表明该实施例中的一个特定特征，结构或典型描述会包含在本发明中其他至少一个实施例里。因此，说明书中多处出现的短语“在一个实施例中”并不指的是相同的实施例，而是指不同的实施例。进一步的，本说明中的特定的特征、结构或特性可以结合任意合适的形式，在具体的一个或多个实施例中与现有技术形成显著的区别。

类似应注意的是，本发明说明中的典型实施例，发明的不同特征有时在单一的实施例、数字或说明中会被组合起来，以精简所述的技术方案，帮助理解一个或多个发明点。这种表述的方法，并不能理解为表明所述的发明需要比权利要求书中更多的特征。而是，正如权利要求书中所述，发明点比之前单一所述的实施例说解释的特征要少。因此，在说明书后的权利要求书以此种方式并入详细说明中，每一条权利要求建立在本发明分开的实施例中。

另外，此处所述的一些实施例中包含了在其他实施例中所包含的特征，不同实施例之间特征的结合属于本发明的范围之内，而且根据本文的技巧，在形式上可推出的其他的实施例。例如在随后的权利要求书中，任何陈述的实施例可以任意结合。

此处的说明书，提出了许多特定细节。但是，本发明的实施例可以在没有这些特定细节的情况下被实施。在其他的例子中，已知的著名方法、结构和技术并未详述，是为了不至于对本说明产生不清晰的理解。

本发明将会详细介绍其多个不同的实施例。本发明的其他实施例，在不背离本发明的精神和技术启示的情况下，可以根据本领域技术人员的现有知识完成。本发明仅由附上的权利要求书限定。

在图1中，一个滤水器10包括一个具有圆柱体形主体的呈鼓状的腔体20，，并且在其末端有一端壁50。所述腔体20中通过进口30注入水，通过出口40排出过滤后的水。尽管图1中进口30在底部，而出口40在顶部，但它们的相对位置可以反转，或者在腔体上的其他位置，如在侧边。在使用中，腔体20会至少部分充满不连续的过滤介质（为了清晰起见，并未在图中示出）。网格，并未示出，会设置在腔体20的顶部和/或底部以防止过滤物质被水冲出。一个分割组件90邻近设置在腔体20的主体的壁的内部表面上。所述分割组件90设于一条径向延伸的臂80的末端，该臂80设于垂直的杆或轴70的末端。杆70从腔体20的外部延伸穿过腔体20端壁（盖子）50的中心点55。如图所示，臂80大体上邻近于腔体20的盖子或顶端壁的下面。但可以预期，臂80的高度可以是腔体20内部的任意高度。臂80能够是一个分割组件。

在杆70位于腔体20的外部的末端设有一个把手60。在使用中，把手60绕着杆70的纵轴转动，这样分割组件80，90就会沿着腔体20的内壁运动。分割组件80，90可以接触到内壁，或非常接近但本身并不接触到内壁。

这样，附着在腔体20内壁表面过滤介质将会被移除，而将过滤介质块与腔体之间的密封被打破。继续以上步骤，过滤介质也可以通过其他方式被搅动，如搅棒等其它的分割组件。

图1中的分割组件90显示为简单的丝状介质。但也可以有其它形状和尺寸，例如相对较薄平面的介质（例如其高、宽、厚的比例为10:1:0.2）。

图2示出了另一个实施例，其中分割组件100是一种在两个大体上为圆环形丝120，130之间设置丝状介质110的排列布设。上端的圆环形丝130通过沿径向延伸的辐条125与杆170连接。径向臂（并未示出）也可以被设置在下端的圆环形丝130和杆170之间。分割组件布设100的整体形状大体类似于一个鼓，与图1中示出的滤水器腔体20的形状大小近似，因而可以匹配腔体20的内部，使分割组件110邻近设置在腔体20的内壁表面。

以此方式，当5个分割元件110绕杆170旋转时，5个分割元件110各自都会刮除一部分附着在腔体20内壁表面上的过滤介质。

上部圆环形丝130和下部圆环形丝120可以设于过滤介质块之中，使整个丝状布设100不仅能破坏过滤介质和腔体内壁之间的密封，也能够（由于径向臂125）将过滤介质块分为两层或三层。这进一步的有助于将过滤介质块作为一个整体分裂。径向臂125可以设于大体上邻接于腔体顶端或盖子下面，使它们的旋转分裂在过滤介质块和盖子之间的附着。此外，低位的径向臂也可设于邻近腔体的底端壁或底座，以分裂这一区域的附着。

图3示出了一种可选的滤水器200。与图1相似，滤水器200有一个腔体220，所述腔体220包括一个进口230和一个出口240。并且，滤水器200有一个分割组件290，设于径向延伸的臂280的末端，所述分割组件290大体上邻近于腔体220的内壁表面。臂280从中心空心杆275处径向沿着远离中心空心杆275的方向延伸，所述中心空心杆275穿过腔体220的端壁（盖子）250上的孔洞255。臂280可以设于非常邻近于腔体220盖子或顶端壁250的下方。

另外两个分割组件295分别设于径向延伸的臂285的末端。这些臂285比臂290短，且分割组件295设于大致在腔体220中央（杆270所在位置）和腔体200外壁之间的半途。

这些臂285接触或连接于中心杆270，中心杆270延伸地设于空心杆275的内部。两根杆270，275在大多数情况下，可以各自独立旋转，后文将会详述。

把手260设于腔体220的外部，以使外部杆275旋转。

根据图4-6，内部杆270包括一个径向延伸的支托272。支托272以杆270为中心，径向上向外延伸，且位于外部杆275的范围之内。

外部杆275包括一个向内延伸的支托277，支托277从空心杆275的内表面向杆270延伸。支托272，277具有适合的尺寸和布设，以使它们在特定条件下，能够相互碰撞。后文将会详述。

在图4中，杆270，275在初始位置相对另一个是静止的。在这一状态下，支托277周向地位于支托272的前方（顺时针方向）。相应的，把手260的旋转会使杆275旋转，并使第一分割组件290在腔体220内部旋转。然而，分割组件295不会发生旋转，因为内部杆270不会产生扭矩。

当支托277差不多绕270旋转了一周，它将会和支托272发生碰撞（图5），这时来自把手260的旋转将会使杆270和杆275旋转，因此，所有的分割组件290会在腔体220内部旋转（图6）。

该装置可包括有偏压装置（未示出），一旦来自把手260的扭矩不再发生时，以使外部杆275和内部杆270回到初始位置（图4）。这是可行的，因为在清理程序结束时，过滤介质会宽松地布设，以让分割组件295的自由旋转，使其回到其初始位置（图4）。这样的偏压装置可能包括一个弹簧。

这种布设可以在通过分割组件295进一步的搅动之前，破坏腔体220内的过滤介质和腔体220内壁表面之间的密封。

尽管这些分割组件295在形式上示出显示为丝状，但是，它们也可以有其它的形式或者形状，类似于搅棍或搅棒。

在一个实施例中，分割组件290是一个叶片，其前缘比较锋利，大体上邻近设置于腔体220内壁的表面，并且其本体向内沿半径方向延伸（尽管并不需要垂直于腔体壁的切线）。臂280可以是一个分割组件。

其它用来在分割组件290和分割组件295之间提供空转的布设方式可以预期，比如独立的推动方式。

在另一种实施例中（见图7），滤水器包括一种布设300，其中4个以直线丝状介质形式呈现的分割组件320悬挂于一个大体呈圆环形的阀瓣构件310。该阀瓣构件310包括一个位于其上部表面的磁铁或磁体构件340。阀瓣包括一个和杆或轴（未示出）的连接件330，使布设300可以绕其中心旋转。磁铁或磁体构件340能够使腔外部的布设300旋转，这将会在后文详述。

图8中示出了另一种可能的形状，而不是阀瓣。布设400包括一个组件410，其形状大致呈六边形，6个丝状分割组件410悬挂在六边形“角”的位置。

图9示出了腔体端壁520，作为最外端的圆。在腔体端壁520内设有一个上部阀瓣组件510。阀瓣组件510可以是类似于图7中所示出的那种组件包括一个或多个悬挂的切割组件320。

阀瓣组件510的表面上，沿阀瓣组件510的圆周径向等分设有三个磁铁或磁体组件545。

腔体520的外部还有一个阀瓣560（内部圆环示出），设于邻接腔体的上表面（盖子或端壁）。阀瓣560包括三个磁铁或磁体组件540，设于从阀瓣569的中心径向位置，大体类似于腔体520内阀瓣510上设置的磁铁或磁体组件545。

在使用中，上部的外部阀瓣560可绕中心轴555旋转。这反过来能够使得腔体520内的阀瓣510产生旋转，因为磁铁或磁体540，545组件之间的相互的作用。

这样，过滤介质能够从腔体内壁的表面上分裂，并在其中搅动以进行清洗，而不需要盖子上或腔体上的孔洞到达杆。这防止了腔体不必要和不想要的泄漏，和/或对杆周围密封的需要，和/或其中的杆以及其他轴承等的淤塞。

可选的，腔体内分割组件的布设可以类似于图2中的显示。在这种情况下，磁铁或磁体组件545可以连接在上部圆组件上或径向臂125上。

另一种可选的实施方式，未示出，是只有一个磁铁或磁体组件540，545设于腔体520的内部和外部，并且腔体520外的一个磁铁部件540沿盖子表面上的一条轨道移动。腔体510内的阀瓣组件510可以包括磁铁或磁体组件545，它可以设置成绕圆环路径旋转，圆环路径设置在盖子下方，大致对应于盖子上方表面的路径。

此处所述的实施例可以通过其他过滤装置，例如UV灯、水泵、以及能潜水等装置实施。滤水器可以采用向水中提供化学或其他物质（剂量）等方式滤水。

Claims (15)

1.一种用于清洁水池的滤水器，包括一个含有过滤介质的滤水腔体，以及一个第一可移动的分割组件，所述分割组件大致邻近设置于腔体的内壁处，使之能够在壁的内部表面上移动，以分裂过滤介质对内壁的附着。

2.如权利要求1所述的滤水器，其特征在于，所述第一分割组件包括一个或多个大体上呈丝状的装置。

3.如权利要求1或2所述的滤水器，其特征在于，包括一个或多个第二可移动的分割组件，用来搅动过滤介质。

4.如权利要求3所述的滤水器，其特征在于，所述一个或多个第二分割组件被大致水平设置或垂直设置。

5.如权利要求3或4所述的滤水器，其特征在于，所述一个或多个第二分割组件包括两个大致上为圆环形的丝状装置，以及至少一个位于所述两个圆环形的丝状装置之间的丝状装置。

6.如权利要求3至5任一项所述的滤水器，其特征在于，所述一个或多个第二分割组件包括至少一个搅棒。

7.如前任一项权利要求所述的滤水器，其特征在于，还包括一种从腔体外移动第一分割组件，或第一和第二分割组件的移动装置。

8.如权利要求7所述的滤水器，其特征在于，所述移动装置和分割组件物理上互相不接触。

9.如权利要求8所述的滤水器，其特征在于，所述移动装置和分割组件中的一个包括一个磁铁，而所述移动装置和分割组件中的另一个包括一磁体和/或一个磁铁。

10.如权利要求7至9任一项所述的滤水器，当直接或者间接从属于权利要求3时，其特征在于，所述的移动装置设置为能够移动在移动第二分割组件前，移动第一分割组件。

11.如权利要求10所述的滤水器，其特征在于，所述移动装置包括空转装置。

12.如前任一项权利要求书所述的滤水器，包括过滤介质，所述过滤介质包括多种惰性成分。

13.一种可在滤水器中清洁大多数过滤介质的方法，包括以下步骤：提供根据权利要求1至11中任意一项所述的滤水器；在过滤腔中设置大体上是惰性的过滤介质；以及移动第一分割组件以分裂过滤介质在腔内壁上的附着。

14.如权利要求13所述的方法，当直接或者间接从属于权利要求3时，还包括步骤：移动第一和第二分割组件以搅动过滤介质。

15.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述滤水器包括一个进水口和一个出水口，在典型的过滤操作中，通过进口放入水进入滤水腔体，而通过出口排出水，在滤水器中清洁多种过滤介质的方法，还包括步骤：反转水流向，使水从出口进，进口出。

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