CN104176787A - 具有手动切换机构的流体处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有手动切换机构的流体处理装置。本发明的流体处理单元具有用于容纳流体处理介质的腔室，所述腔室由圆筒状的外筒限定，圆筒状的外筒的两端分别形成所述腔室的入口和出口，在所述腔室内形成有导流板，所述导流板的延伸方向不平行于所述圆筒状的外筒的轴线，由此引导流体沿着相对于所述轴线倾斜的方向流动。

Description

具有手动切换机构的流体处理装置

本申请是申请日为：2010年3月5日、申请号为：201010129273.8、发明名称为“具有手动切换机构的流体处理装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种流体处理装置，尤其涉及该流体处理装置所采用的流体处理单元、密封结构、手动切换机构等。

背景技术

流体处理装置通常利用一种或几种流体处理介质来处理诸如水之类的各种流体，并且通常包括容纳有流体处理介质的一个或更多个流体处理单元。流体穿过流体处理介质时，其中的杂质及污染物通过与处理介质发生物理及化学作用而被去除。这种流体处理装置的典型示例是对水进行净化以及软化的装置，通过该装置一方面去除水中的例如氯、重金属、硫化物等化学污染物以及颗粒污染物等，另一方面去除水中的钙镁等而使水软化。这样的水处理装置可以为家庭提供适于直接饮用的净化水及洗涤用水，目前已经是家庭生活的重要用品，并且对中国的家庭来说尤其如此。

现有技术公开了这样的装置。例如在美国专利US 5 415 770中公开了在使水经受水软化离子交换介质之前的水预处理中，使用细碎的铜锌合金去除例如氯这样的化学污染物，借此延长离子交换介质的寿命，或者也可以使用细碎的铜锌合金用来对水进行后处理。

中国发明专利申请公开文献CN1250748A也公开了一种用于对水进行处理的设备，该设备可以在正常使用、回洗、冲洗、关闭和旁路等许多工作模式中的任—个下工作。如该文献的图1和图4所示，该设备具有圆筒形的外壳12，以及安装在外壳下部并能够与外壳一起旋转的圆盘形阀板38，该阀板包含数条通道，用于在不同工作模式下有选择地与阀室的通道相连通。通过旋转外壳12来带动阀板38旋转，借此切换到不同的工作模式。

在这样构造的设备中，由于阀板和阀室占用处理设备的一段高度，使得处理设备的高度增大；阀板的截面较大(接近于壳体的截面)，加之该阀板与阀室中的密封件紧密接触，因此在旋转阀板时所需的力量也较大，由此使得操作不便。并且，在经常大角度地转动阀板的情况下，阀板和密封件之间的摩擦容易导致二者之间的密封劣化，从而缩短设备的使用寿命。

另外，现有的处理装置通常具有带密封件的底座，该底座和密封件通过旋转安装到装置的筒状壳体的下端。在安装过程中，密封件随底座旋转，由此产生非常大的摩擦阻力，这一方面造成操作困难，另一方面使得密封件容易受伤而破坏密封效果。

此外，随着对流体的处理要求的提高，现有技术中的处理单元的处理路径并不能提供对此要求的支持，因此处理单元自身也有待改进。

发明内容

本发明的目的主要在于，避免并消除上述现有技术的缺点。

为此，本发明的第一方面提供了一种用于流体处理装置的手动切换机构，所述流体处理装置具有接收流体的入口，以及用于对流体进行处理的处理装置主体；所述流体处理装置还具有用于向处理装置主体供应流体的待处理流体进入通道，用于排出处理后流体的已处理流体排出通道，用于向处理装置主体提供反冲流体的反冲流体进入通道、以及用于排出反冲流体的反冲流体排出通道；其中，手动切换机构具有能够被手动操作的阀芯，该阀芯设置在所述处理装置主体的侧面，并且能够被手动操作而处于至少两个不同的位置，所述至少两个不同的位置包括处理位置和反冲位置，当处于所述处理位置时，所述阀芯连接所述入口和所述待处理流体进入通道，并且堵塞所述反冲流体排出通道；当处于所述反冲位置时，所述阀芯连接所述入口和所述反冲流体进入通道，并且使所述反冲流体排出通道与所述流体处理装置的外部连通。

本发明通过在处理装置主体的侧面(而不是在下面)设置阀芯，能够将阀芯的尺寸设计得较小，从而通过操作阀芯转过较小的路程就能够完成处理装置使用状态的切换，有利于避免阀芯和阀室表面的磨损从而确保密封效果；另一方面，阀芯尺寸的减小有利于减小操作力，而设置在侧面有利于使用者通过旋钮操作；此外，阀芯在侧面的布置有利于降低处理装置的高度。

优选的是，本发明的阀芯总体上为圆柱形状，并具有沿圆柱的径向贯穿该阀芯的直孔，该直孔用于连接所述入口和所述待处理流体进入通道；所述阀芯还具有由阀芯的圆柱表面通向一个端面的第一孔，以及由阀芯的圆柱表面通向另一端面的第二孔，该第一孔用于连接所述入口和所述反冲流体进入通道，该第二孔用于使所述反冲流体排出通道与所述流体处理装置的外部连通。

所述第一孔和第二孔可以在阀芯的径向上相对地布置。

优选的是，该手动切换机构还具有一阀杆，该阀杆的一端与阀芯抗扭转地连接，从而使得该阀杆绕自身轴线的旋转能够带动所述阀芯旋转；所述阀杆的另一端与一操作旋钮抗扭转地连接，所述操作旋钮能够被操作人员从所述流体处理装置的外部手动操作。该阀杆可以设置在反冲流体进入通道内，并且操作旋钮通过一个密封件与所述操作旋钮抗扭转地连接，所述密封件密封地安装在所述反冲流体进入通道内并且可在该反冲流体进入通道内旋转。更优选的是，所述阀杆的另一端连接有一个滑动密封件，当所述阀芯位于处理位置时，所述滑动密封件打开所述已处理流体排出通道，当所述阀芯位于反冲位置时，所述滑动密封件堵塞所述已处理流体排出通道。

本发明还提供了一种优选用于流体处理装置的密封结构，该密封结构包括：圆筒，该圆筒在其一端形成有开口，所述圆筒具有内壁表面和外壁表面，并且在外壁表面上设置有外螺纹；密封盖，该密封盖能够与圆筒的内壁表面密封地配合从而密封所述开口；支撑盖，该支撑盖能够与所述圆筒通过螺纹配合而相连接；当为了螺纹连接所述支撑盖与所述圆筒而相对旋转所述支撑盖和圆筒时，所述支撑盖能够支撑并推动所述密封盖，以使得所述密封盖到达密封所述开口的位置。

该密封结构在组装时，作为密封件的密封盖仅在支撑盖的推动下平动，并不发生转动，由此仅需要克服平动所需的摩擦力。如此设计的密封结构一方面方便操作，另一方面能够避免密封件的磨损。

优选的是，所述支撑盖具有面向开口的支撑面；所述密封盖具有背离开口的被支撑面；所述支撑面和被支撑面间的摩擦系数如此之低，以使得当所述支撑盖相对于所述圆筒旋转并且所述支撑面支撑并推动所述被支撑面时，所述密封盖并不相对于所述圆筒旋转，而只是相对于所述圆筒平移。或者，在所述支撑盖和所述密封盖之间设置有滚珠或滚柱来减小摩擦力。

此外，所述支撑盖和所述密封盖优选具有将二者连接在一起的连接结构，当从所述圆筒上旋转卸下所述支撑盖时，所述支撑盖借助该连接结构带动所述密封盖平移以便离开所述开口。该连接结构可以如此设计，即其包括：设置在所述支撑盖的圆心处的贯通孔，接合件，该接合件具有贯穿所述贯通孔的杆部，该杆部的一端与所述密封盖相连接，该杆部的另一端连接有头部，所述头部尺寸大于所述贯通孔的尺寸，从而能够阻止所述支撑盖脱离所述密封盖。

本发明还提供了改进的两种流体处理单元。一种流体处理单元具有容纳处理介质的腔室，所述腔室具有用于引入流体的入口和用于排出流体的出口，其中，在形成腔室的壁中，彼此相对的第一壁和第二壁分别向对方延伸出多个导流板，所述第一壁的导流板和第二壁的导流板间隔排列，以使得由所述入口进入所述腔室的流体导流板的引导下弯折地流向所述出口。

通过上述构造，本发明的流体处理单元在不增大体积的情况下增长流体的处理路径，改善处理效果。

在上述流体处理单元中，所述腔室优选为圆环形，该腔室由圆筒状的内壁、环绕所述内壁的圆筒状的外壁、以及连接所述内壁和外壁的一端的第一端壁、连接所述内壁和外壁的另一端的第二端壁形成。所述第一端壁为第一壁，所述第二端壁为第二壁；当然，也可以所述内壁作为第一壁，以所述外壁作为第二壁。第一壁的导流板和第二壁的导流板优选基本上在包含所述圆筒形的内壁的轴线的平面内延伸。

另外，优选设置隔断所述圆环形的腔室的一个隔断板，所述圆环形腔室具有在所述隔断板两侧的两端，所述入口和出口分别设置在所述两端，由此使得流体流过所述圆环形腔室的整个圆周；或者，所述入口和出口设置在所述圆环形腔室的沿径向对称的位置，由此使得流体流过所述腔室的半个圆周。

本发明的另一种流体处理单元具有用于容纳流体处理介质的腔室，所述腔室由圆筒状的外筒限定，圆筒状的外筒的两端分别形成所述腔室的入口和出口，其中，在所述腔室内形成有导流板，所述导流板的延伸方向不平行于所述圆筒状的外筒的轴线，由此引导流体沿着相对于所述轴线倾斜的方向流动。

该流体处理单元通过导流板，与不设置导流板的情况相比，能够引导水流沿倾斜方向流动，由此增大处理路径，提高处理效力。

优选的是，上述流体处理单元具有设置在所述外筒内并且与所述外筒同轴的圆筒状的内筒，从而在所述内筒和外筒之间形成一个环形的空间，所述导流板位于该环形的空间内；或者，该流体处理单元还具有设置在所述外筒内并且与所述外筒同轴的至少一个圆盘，所述圆盘的外周面所在的圆柱面与所述外筒之间形成一个环形的空间，至少部分所述导流板位于该环形的空间内。

附图说明

下文将参照附图描述本发明的优选实施方式。其中：

图1是本发明第一实施方式的流体处理装置的示意剖视图；

图2是本发明第二实施方式的流体处理装置在正常处理状态下的示意剖视图；

图3是本发明第二实施方式的流体处理装置在反冲状态下的示意剖视图；

图4(a)-4(d)是本发明流体处理装置的手动切换机构的示意图；

图5(a)-5(c)是本发明流体处理装置的密封结构的示意图；

图6(a)-6(c)是本发明的流体处理装置的一种流体处理单元的示意图；

图7(a)-7(c)是本发明的流体处理装置的另一种流体处理单元(部分)的示意图；

图8(a)-8(c)是本发明的流体处理装置的另一种流体处理单元的变形例(部分)的示意图；

具体实施方式

参照上文说明可知，本发明的流体处理装置及包含其的各处理单元和机构可用于水的处理，但并不局限于此；在最佳用途中，其用于水的处理。并且为了表述的方便，下文以水处理装置、水处理单元、水处理介质等为例来介绍本发明，应理解，这里的水可以为任何流体。

图1是本发明第一实施方式的水处理装置的示意剖视图，该装置处于对待处理水进行处理的正常处理状态。在优选的应用中，处理装置100可以是连接水龙头的设备，用于处理城市或其它饮用水源。这样的水处理装置至少能够在对待处理的水进行处理的正常处理状态、以及对装置内的水处理介质进行反冲洗涤的反冲状态下工作(图2和图3所示的第二实施方式即分别示出了在正常处理状态和反冲状态下工作的水处理装置)。

在本第一实施方式的水处理装置具有一个主壳体1，该主壳体优选呈圆筒形。本文中，主壳体1及其内部的用于处理水的各部件(过滤器、各处理单元等)被合称为处理装置主体。圆筒形主壳体1的下方开口被一密封结构(下文将详细介绍)密封。在该主壳体的下部并且在密封结构的上方设置有用于引入待处理水的入水通道11，在主壳体的上部设置有用于排出已处理水的出水通道12，主壳体内的处理单元通过一出水孔13与该出水通道12相连通。另外，该主壳体1的上部(以及下文所述的附加壳体21的上部)还设置有用于引入反冲水的水平反冲水进入通道14，该水平反冲水进入通道14通过一反冲水进入孔15与各处理单元相连通，在主壳体1的下方设置有用于排出反冲水的反冲水排出通道16，在本实施方式中，反冲水排出通道优选与入水通道共用一个通道。

在该根据本实施方式，在主壳体的内部设置有组合起来的过滤器2以及多个处理单元；当然，在主壳体1内可以不设置过滤器，并且也可以仅设置一个处理单元，这可以由本领域技术人员根据实际的使用情况来确定。在各处理单元的腔室内容纳有处理介质。通常情况下，处理介质不会填满整个腔室，这样一方面为了提供充裕的空间供处理介质活动，另一方面能够避免水通过处理单元前后的压降过大。但是在必要的情况下，也可以在腔室内充满处理介质。如图1所示，在主壳体1内部，按照待处理水的流动方向设置有：过滤器2，第一处理单元3，第二处理单元4，第三处理单元5、第四处理单元6以及第五处理单元7。关于过滤器3以及第一、第四和第五处理单元，其可以采用任何合适的处理单元，因此在此并不详细介绍；而第二和第三处理单元相对于现有技术有显著改进，下文将对此作详细的介绍。

在主壳体1的一侧，如图1所示的左侧，设置有一附加壳体21。该附加壳体21也优选为圆筒形，并且其轴线与主壳体1的轴线平行。该附加壳体21用于安装手动切换机构的至少一部分，该手动切换机构至少能够在正常处理状态和反冲状态之间切换。关于该手动切换机构，下文中将会进行更详细的介绍。该附加壳体21与主壳体1可以采用各种方式连接起来，优选二者形成为一体，如图1所示。

下面将参照图1和图5来详细说明本发明的密封结构。图5(a)表示旋紧密封结构的示意剖视图，图5(b)表示旋松密封结构的示意剖视图，图5(c)是图5(b)的局部放大视图。如图5(a)所示，本发明的密封结构位于形成主壳体1的圆筒的下部，用于密封该圆筒的下端开口，并且为该主壳体1提供一个底座。该密封结构主要包括相密封配合的圆筒内壁表面和安装在圆筒内的密封盖31，密封盖31的周缘优选具有能够增强密封效果的密封圈34，该密封圈34能够密封地抵接所述圆筒的内壁表面。另外，为了顺利地装卸该密封盖31，本发明还具有设置了支撑盖32来带动该密封盖。具体来说，该支撑盖具有内螺纹，该内螺纹与圆筒的外壁表面上的外螺纹相配合，从而能够通过相对旋转将支撑盖32安装到主壳体1或从主壳体1上拆下。该支撑盖32的面向圆筒下部开口的一侧形成支撑面，而密封盖31背离开口的一侧形成被支撑面。在安装的时候，贴合支撑面和被支撑面之后，在支撑盖32的内螺纹和圆筒的外螺纹啮合的状态下旋动支撑盖32。在旋动过程中，密封圈34开始接触圆筒的内壁，由此产生抑制密封盖31旋转的摩擦力。在本发明中，将支撑面和被支撑面之间的摩擦系数设置的足够小，以使得当密封盖31刚接触圆筒内壁而受到摩擦力的时候，密封盖31就不再旋转，而是相对于支撑盖转动；此时，支撑盖因继续旋转而如图所示地上升，而密封盖31则沿着圆筒内壁向上平移，直至到达合适的密封位置。与现有技术中的旋转移动的密封盖完全不同，本发明这样的这种构造使密封盖31仅发生平移而不旋转，所以仅需克服平移所需的摩擦力，因而操作者只需要使用较小的力气就可以该密封结构组装到位。

以上以支撑盖具有内螺纹、圆筒具有外螺纹为例说明支撑盖和圆筒的连接方式。但本发明并不局限于此，本领域技术人员也容易想到，可以在支撑盖上设置外螺纹而在圆筒上设置内螺纹，通过支撑盖的外螺纹和圆筒的内螺纹的配合来实现二者的连接。

为了将支撑盖32的旋转运动转化为密封盖31的直线运动，本实施方式中的支撑面和被支撑面以接触摩擦的方式相对运动。但是本发明并不局限于此。例如，可以在支撑面和被支撑面之间设置滚柱或滚珠，从而形成止推轴承构造，借此可以使得两个面之间的摩擦力更小。

为了从主壳体1上拆卸密封盖31，本实施方式还设置了一个连接结构，借助该连接结构，支撑盖在被旋下主壳体1的过程中能够带动密封盖31脱离密封位置并且离开圆筒开口。该连接结构可以有多种实施方式。在一个优选实施方式中，如图5所示，该连接结构包括：设置在支撑盖的圆心处的贯通孔，设置在密封盖31的圆心处的接合孔，以及一个作为接合件的螺杆33。该螺杆具有杆部和头部，头部尺寸大于所述贯通孔的尺寸，杆部的远离头部的末端具有螺纹。在组装时，杆部从支撑盖的背离支撑面的一侧穿过贯通孔，杆部的末端与所述密封盖31的接合孔通过螺纹而接合；由于头部尺寸大于贯通孔的尺寸，所以支撑盖32被夹持在该头部和密封盖31之间而无法脱离所述密封盖31。这样，在从主壳体1上旋下支撑盖32的过程中，螺栓33并不旋转，支撑盖32带动螺栓33平移并进而带动密封盖31平移，最终脱离主壳体1。为了使螺栓33与密封盖31接合紧密，可以在螺栓33与密封盖31螺纹配合之后加以热熔或施加粘合剂，借此避免螺栓33与密封盖31相对旋转。另外，优选螺栓33的杆部与贯通孔之间形成间隙配合，从而减小摩擦阻力。

上述连接结构仅为举例说明，其他的构造也是本领域技术人员根据本发明的教导可以想到的。例如，可以采用一个带头杆件作为接合件，该接合件没有螺纹，在密封盖的圆心处也可以不设置螺纹孔，而仅仅将接合件的与头部相反的一端连接到密封盖的圆心位置，连接方式可以采用现有的任何合适的方式，例如：熔接、焊接等不可拆卸的连接方式，或者卡接、销接等可拆卸的连接方式等等。类似地，接合件的杆部与头部也可以采用多种方式相连接，例如，可拆卸的螺纹接合、销接、卡接等，以及不可拆卸的一体成型、焊接、粘结等。此外，杆部也并非必须为圆杆，而是可以具有其他形状的截面。

由于密封盖31在装卸时仅发生移动而并不发生转动，因此本发明的密封盖31可以采用任意形状，相应地，主壳体的内壁表面也可以采用除了圆柱面之外的其他面，例如，椭圆柱形、各种棱柱形，等等。但是对于主壳体的外壁表面来说，至少在与支撑盖相结合的部分应为圆柱形以便形成外螺纹，而其他部分则并非必须为圆柱形。

下面将详细介绍本发明的第一实施方式中的第二和第三处理单元。参照图6和图7，图6示例性地示出了第二处理单元4的详细结构，其中图6(a)表示该处理单元4的局部被剖开的立体图，图6(b)表示该处理单元的顶视图，图6(c)表示该处理单元的侧视图；图7示例性地示出了第三处理单元5的详细结构，其中图7(a)表示该处理单元5的立体图，图7(b)表示该处理单元的顶视图，图7(c)表示该处理单元的侧视图；

图6所示的处理单元的构造基于这样的发明构思，即，增长水在处理单元内的流动路径，由此能够被处理单元内的处理介质更充分地处理。本实施方式中的第二处理单元4优选为环形构造。如图所示，该处理单元具有圆筒状的内壁41、环绕所述内壁并同轴设置的圆筒状的外壁42、以及连接所述内壁和外壁的一端(图中上端)的第一端壁43、连接所述内壁和外壁的另一端(图中下端)的第二端壁44，内壁41、外壁42、第一端壁43和第二端壁44形成了单元腔室，在该单元腔室内容纳有水处理介质。通常情况下，水处理介质不会填满整个腔室，这样一方面为了提供充裕的空间供水处理介质活动，另一方面能够避免水通过处理单元前后的压降过大。但是在必要的情况下，也可以在腔室内充满处理介质。单元腔室的入口设置在内壁41，出口设置在外壁42。为了增长水流路径，在上壁43上形成有向下壁突出的上壁导流板45，在下壁44上形成有向上壁突出的下壁导流板46。显然，在上壁导流板45和下壁44之间必然存有间隙，否则会切断水流路径；同理，在下壁导流板46和上壁43之间也必然存有间隙。虽然各导流板的所在平面优选通过圆环的轴线，但也并非严格如此，一定程度内的偏斜并不会影响处理效果。

如图所示，该处理单元优选在平放状态(即圆筒状内壁的中心轴线沿上下方向)下使用，并且，上壁导流板43和下壁导流板44基本上沿上下方向延伸，并且二者交替设置，使得水流在导流板的引导下在单元腔室内沿着折线流动。导流板的数量可以由本领域技术人员确定，一般来说，导流板数量较多则水流路径增长，处理效果会更好；而导流板数量少则水流路径短，处理效果相比不佳，但是水流经处理单元的压降较小。

如图6(a)和6(b)所示，在环形的单元腔室内设置有一个隔断腔室的隔断板47，在该隔断板的两侧为该环形腔室的两端。如图6(b)所示，该环形腔室的位于图中隔断板47下方的一端为入口端，入口48为设置在内壁上的两个孔；而位于图中隔断板上方的一端为出口端，出口49为设置在外壁上的两个孔。进入处理单元的水以经过多次转折之后流过整个环形腔室。当然，也可以将该处理单元的入口设置在外壁，出口设置在内壁；另外，也可以选择上壁、下壁设置入口和出口。

在本实施方式中，环形的处理单元由两个半壳体组合而成，图6(a)中所示的上半壳体401包括内壁的上半部分、外壁的上半部分、上壁以及上壁导流板；图中所示的下半壳体402包括内壁的下半部分、外壁的下半部分、下壁以及下壁导流板。二者对接而形成处理单元。

以上仅为对本发明的一个流体处理单元的示例性的描述。根据本发明的上文所述的发明构思，为实现增长水的流动路径的目的，可以在环形处理单元的内壁41和外壁42上设置分别交替向对方伸出的导流板。在处理单元平放(环形的中心轴线沿竖直方向)的状态下，水流上下弯折流动。此外，环形处理单元的使用姿势并不局限于平放，其可以在任何姿势下进行水处理。

水流路径也并不局限于整个环形，而可以是部分环形，例如，可以是半个环形。此时，在不设置隔断板的情况下，可以将入口设置在环形腔室的任一处的壁上(不仅可以设置在内壁、外壁上，也可以设置在上壁、下壁上)，同时将出口设置在与入口径向相对的另一处的壁上。这样，由入口流入处理单元的水必然经过半个圆周流出处理单元。进一步地，可以设置径向对置的两个隔断板，由此将环形腔室分成两段，每段是一个半圆。在每个半圆的两端(即在隔断板的两侧紧邻隔断板的位置处)分别设置入口和出口，由此也可以使水流过半个圆环。

进一步地，由上述发明构思也可想到，单元腔室的形状并不局限于环形，其可以为任意的形状，此时，只要在单元腔室的入口和出口之间，从相对的壁面交替向对方伸出导流板即可使水流弯折前进，从而增长处理路径。例如，腔室可以为具有矩形横截面的细长柱体，此时矩形截面的任意相对的两个边所在的两个壁可以设置有导流板；或者，腔室形状为具有圆形横截面的细长柱体，将圆形分为相对的两个半圆，这两个半圆所在的两个壁分别设置有导流板；等等。

图7所示的处理单元的构造基于与上文所述的相同的发明构思，即，增长水在处理单元内的流动路径，由此能够被处理单元内的处理介质更充分地处理。该处理单元具有如图1所示的环形腔室，在该腔室内容纳有处理介质。该腔室由主要由圆筒状的外筒(图7中未示出)以及设置在外筒内并且与外筒同轴的圆筒状的内筒51限定，入口和出口分别形成在环形腔室的轴向两端。也就是说，本实施方式中的水沿环形腔室的轴向流过，这与图6所示的实施方式中水沿环形腔室的周向流动有所不同。如图所示，为了增长水流路径，在该环形腔室内形成有螺旋形的导流板52来强制水流路线发生转折；该螺旋形的导流板52具有大致水平的上缘和下缘，以及呈螺旋线状分别位于圆环的径向内侧和外侧的内缘和外缘。该导流板的内缘优选接触内筒51，外缘优选接触外筒。由于导流板的存在，从入口进入的水不会直接流向出口，而是在导流板的强制引导下沿螺旋方向流动,从而增成了流动路线并增长了被处理时间。举例来说，水接触到内缘令水改向外流，水接触到外缘令水改向内流，结果水接触内筒和外筒机会减少，最终水接触处理单元内的细碎的处理介质机会增加，达到最佳过滤效果。

为了使进入单元内的水得到均匀的处理，优选采用多个螺旋导流板，这些螺旋导流板具有相同的螺距并且间隔开布置。例如，可以在内筒51和外筒之间设置四个相同的螺旋形导流板52，这些导流板优选等间距布置。当然，无论采用一个螺旋导流板还是多个螺旋导流板，螺旋形状相同还是各异，它们的螺旋角以及高度都是可以由本领域技术人员根据本发明容易确定的。

为了制造和装配的方便，优选通过环状的连接件53将多个导流板52连接成一体，从而组成一个导流单元54。该导流单元的高度或数量可以由本领域技术人员根据使用情况来设定，例如，在整个单元内腔的高度内设置一个，两个或更多个导流单元。尽管优选导流单元占据单元整个腔室，但也并非必须如此，例如，可以仅在单元的下半部设置导流单元。如果一个单元腔室内设置有两个或更多个导流单元，这些导流单元的螺旋方向可以是相同，但也可以采用相邻导流单元的螺旋方向相反的布置。

如图7所示，在该实施方式的一个处理单元内采用了四个导流单元54，其中，每个导流单元均具有四个导流板51，其高度大约为单元内腔高度的四分之一；并且，相邻导流单元的螺旋方向相反，上方导流板的下缘与下方导流板的上缘在同一上下延伸的平面内上下相邻。借助如此构造处理单元54，水流从下向上沿着折线流动。

为了避免各个导流单元54在上下方向上交错重叠，优选在相邻的导流单元之间设置分隔环55。该分隔环55位于处理单元的内筒和外筒之间，其沿处理单元径向的宽度小于处理单元的环形腔室的径向宽度，由此在尽量不阻挡水流的情况下将上下相邻两个导流单元分隔开。

除了能够延长流动路线和处理时间之外，如上所述设置的导流板或导流单元还能够增强单元腔室内细碎的流体处理介质的自清洁效果。这是因为介质颗粒在向上水流的作用下会撞击导流板，并且介质颗粒之间的撞击次数和强度也会增加，由此能够更有效地清洁掉颗粒表面的污物。在本发明中，导流板和/或分隔环优选为磁体，或者优选在导流板和/或分隔环上设置磁体。这样，作为流体处理介质的颗粒或细碎材料可在磁场的作用下撞击分隔环和/或导流板，由此能够带来更佳的清洁效果。

本发明中的导流板并不严格限定为螺旋形，其可以为相对于单元的圆筒轴线倾斜的平板、或总体上倾斜的带有台阶的板，只要能够引导水流沿着相对于单元的圆筒轴线倾斜的方向流动即可。并且，导流板相对于处理单元的轴线方向倾斜也可以根据实际情况设定，优选大约为45度。另外，本领域技术人员也容易想到的是，可以设置与内筒一体的导流板，该导流板从内筒向外突出；也可以设置与外筒一体的导流板，该导流板从外筒向内突出。优选的是，在内筒和外筒上均设置螺旋形的导流板，内筒和外筒通过相对旋转而类似螺纹啮合一样组装在一起，并且使这些导流板在内筒和外筒组装之后相互间隔开，从而也能够达到上述导流单元的效果。

图8是图7所示的处理单元的一个变形例，其中图8(a)表示该处理单元的立体图，图8(b)表示该处理单元的顶视图，图8(c)表示该处理单元的侧剖视图；为简便起见，与图7所示相同的构造在此将不再赘述，以下将主要介绍二者的区别之处。

图8所示的处理单元具有一圆筒状的外筒(图8中未示出)，但是并不具备内筒。也就是说，图8所示的处理单元的腔室为一个圆柱形，而不是环形。入口和出口分别形成在圆柱形腔室的轴向两端。如图所示，该处理单元具有设置在外筒内的4个圆盘56，各圆盘56的中心轴线优选与外筒的中心轴线相同，并且各圆盘的大小也优选相同。这样，在圆盘的外周面所在的圆柱面与所述外筒之间形成一个环形的空隙，水从该环形空隙间流过。该变形例中的导流单元与图7所示的相同。在此，圆盘56起到了分隔各个导流单元的作用，从这方面来看，其具有上文所述的分隔环的功能。在本例中，圆盘与导流单元可以为单独件，或者也可以形成为一个整体。在本例中，水流遇到螺旋导流板之后会转向，并且在遇到圆盘之后也会转向，从这个意义来讲，该圆盘实质上也构成了导流板。

以上介绍了带有导流板的处理单元，但是本发明的设计不止如此。例如，还可以在罐体内设置一个内筒并且将导流板直接安置在罐体和内筒之间的环形空间内，由此构成一个流体处理装置。在该流体处理装置中，罐体相当于上文所述的外筒，之前所述的带有外筒和内筒的处理单元的构造同样适用于此情况。在该实施方式中，由罐体入口进入的水首先流经罐体和内筒之间的环形空间，由此被导流板弯折引导而得到处理；处理后的水由内筒的下端开口进入内筒，进而由内筒引导排出罐体。或者也可以沿反方向流动。

下面参照图2、图3和图4来具体介绍本发明的手动切换机构。图4(a)和图4(b)表示阀芯和阀杆的立体图，图4(c)和图4(d)表示阀芯和阀杆的剖视图。设置该手动切换机构的主要目的是在至少两个状态，即正常处理状态和反冲状态之间容易地切换。为此，本发明在主壳体1的一侧设置附加壳体21，以该附加壳体21形成切换用阀的阀室。

如图所示，该附加壳体21具有明显小于所述主壳体1的直径，在该附加壳体21内形成一个圆柱形空间。该空间的下部为阀室，在此安装有一切换用的圆柱形的阀芯22。在主壳体1和附加壳体21的之间，并且在阀芯22的高度范围内形成有一个通道11，该通道作为向处理装置主体的各处理单元供水的入水通道11，并且也优选同时作为反冲水排出通道；在附加壳体21的侧壁，并且在阀芯的高度范围内形成有一个开口17，该开口作为向整个处理装置供水(无论是待处理水还是反冲用水)的入口。在附加壳体21内，在阀芯的上方形成有向上延伸的竖直反冲水进入通道18，该竖直反冲水进入通道18与上文所述水平反冲水进入通道14相连，共同形成用于导入反冲水的反冲水进入通道；在阀芯的下方形成有反冲水排出口19。

在圆柱形阀芯22的上端面抗扭转地连接有一阀杆23，该阀杆23在竖直反冲水进入通道18内向上延伸，并且在上端与一旋钮24抗扭转地连接。该旋钮24的一部分插入附加壳体21，该部分与附加壳体21之间保持密封，该旋钮24可以由操作者从外部手动操作。这样，当操作者转动旋钮24时，旋钮24会带动阀杆23和阀芯22转动，实现工作状态的切换。如图4所示，阀杆23在其上端的偏离旋转轴线的位置处可转动地连接有一个连杆25，该连杆25的另一端可转动地连接有一个密封活塞(滑动密封件)26，该密封活塞26用于隔断出水通道12和反冲水进入通道。在转动阀杆23的情况下，该密封活塞26被连杆25带动而能够在主壳体1上部的出水通道12内平移，从而能够在打开出水通道12和封闭出水通道12的位置之间切换。通过比较图2和3可见，当密封活塞26位于反冲水进入孔15和出水孔13之间时，出水孔13开放而使得装置主体内的水能够通过出水通道12流出；当密封活塞26移动到出水孔13上方而堵塞出水孔时，水无法进入出水通道12。也就是说，该密封活塞通过堵塞或避让开出水孔13来实现对出水通道12的通断控制。

阀芯22的切换功能通过该阀芯上的孔在阀芯处于不同位置时有选择地连通不同的通道来实现。如图4所示，阀芯具有沿圆柱的径向的直孔221，该直孔221用于连接入口17和入水通道11；另外，该阀芯22还具有由阀芯22的圆柱表面通向图中所示上端面的第一孔222，以及由阀芯22的圆柱表面通向另一端面的第二孔223，该第一孔222用于使入口17和反冲水进入通道(具体来说是竖直反冲水进入通道18)相连通，该第二孔223用于使反冲水排出通道16与反冲水排出口19相连通。显然，上述的直孔221、第一孔222和第二孔223彼此互不连通；并且，在入水通道11和反冲水排出通道16共用同一通道的情况下，第一孔222和第二孔223在阀芯22圆柱面上的开口在阀芯22的径向也优选是对称的。

下面通过图2和图3来说明手动切换机构的动作。

图2示出了水处理装置处于正常处理状态。此时，手动切换机构处于处理位置。具体来说，阀芯22的直孔221对准入口17和入水通道11，而密封活塞26打开出水通道12。沿着如此形成的路径，如图2中的箭头所示，待处理水从入口经过阀芯22上的直孔221进入入水通道11，从入水通道11进入处理装置主体，并且在被处理之后经过主壳体1上部的出水通道12排出。

图3示出了水处理装置处于反冲状态。此时，手动切换机构处于反冲位置。具体来说，阀芯22的第一孔222连通入口11和反冲水进入通道(具体来说是竖直反冲水进入通道18)，而第二孔223连通反冲水排出通道16和反冲水排出口19，密封活塞26封闭出水通道12。沿着如此形成的路径，如图3中的箭头所示，反冲用水从入口经过阀芯22上的第一孔222进入反冲水进入通道18和14，经过处理装置主体上部的反冲水入口15进入处理装置主体，并且在完成冲洗之后经过主壳体1上部的反冲水排出通道16(也是入水通道11)排出。

在本实施方式中，优选设置密封活塞26，其有助于以简单的构造确保正常处理时以及反冲时的水正确流动。但是该构造也并非必须具有，例如，可以在出水孔13和反冲水进入孔15之间设置固定的密封件，用于将二者隔开，并且在反冲时为了防止反冲水流通过出水孔13和出水通道12流出，可以在出水通道12的通向装置外部的一端安装密封塞。

在本实施方式中，优选入水通道和反冲水排出通道为同一个通道，由此使得阀芯和壳体的结构简化。但是二者也可以用不同的通道，这可以通过在阀芯上和壳体(主壳体和附加壳体之间的部位)设置与图示位置不同的孔来实现。

Claims (31)

1.一种流体处理单元，该流体处理单元具有用于容纳流体处理介质的腔室，所述腔室由圆筒状的外筒限定，圆筒状的外筒的两端分别形成所述腔室的入口和出口，其特征在于：

在所述腔室内形成有导流板，所述导流板的延伸方向不平行于所述圆筒状的外筒的轴线，由此引导流体沿着相对于所述轴线倾斜的方向流动。

2.如权利要求1所述的流体处理单元，其特征在于：

该流体处理单元还具有设置在所述外筒内并且与所述外筒同轴的圆筒状的内筒，从而在所述内筒和外筒之间形成一个环形的空间，

所述导流板位于该环形的空间内。

3.如权利要求2所述的流体处理单元，其特征在于：

所述导流板围绕所述圆筒状的外筒的中心轴线沿螺旋方向延伸。

4.如权利要求3所述的流体处理单元，其特征在于：

在所述腔室的内形成有多个导流板，所述多个导流板中的每个导流板具有靠近或接触所述内筒的内缘，靠近或接触所述外筒的外缘，以及位于导流板的沿轴向方向的两端的端缘。

5.如权利要求4所述的流体处理单元，其特征在于：

所述多个导流板在所述外筒的圆周方向上等间距分布。

6.如权利要求4或5所述的流体处理单元，其特征在于：

所述多个导流板通过环形的连接件连接为一体，从而形成作为单独件的一个导流单元。

7.如权利要求6所述的流体处理单元，其特征在于：

所述流体处理单元内具有上下叠置的多个导流单元。

8.如权利要求7所述的流体处理单元，其特征在于：

在所述多个导流单元中的任意两个相邻导流单元之间设置有用于分隔这两个导流单元的分隔环。

9.如权利要求1所述的流体处理单元，其特征在于：

该流体处理单元还具有设置在所述外筒内并且与所述外筒同轴的至少一个圆盘，所述圆盘的外周面所在的圆柱面与所述外筒之间形成一个环形的空间，

至少部分所述导流板位于该环形的空间内。

10.如权利要求9所述的流体处理单元，其特征在于：

所述导流板围绕所述圆筒状的外筒的中心轴线沿螺旋方向延伸。

11.如权利要求10所述的流体处理单元，其特征在于：

在所述腔室的内形成有多个导流板。

12.如权利要求11所述的流体处理单元，其特征在于：

所述多个导流板在所述外筒的圆周方向上等间距分布。

13.如权利要求11或12所述的流体处理单元，其特征在于：

所述多个导流板通过环形的连接件连接为一体，从而形成作为单独件的一个导流单元。

14.如权利要求13所述的流体处理单元，其特征在于：

所述流体处理单元内具有上下叠置的多个导流单元。

15.如权利要求14所述的流体处理单元，其特征在于：

在所述多个导流单元中的任意两个相邻导流单元之间均设置有一个所述圆盘。

16.如权利要求9或15所述的流体处理单元，其特征在于：

所述多个导流单元的导流板的螺旋方向相同。

17.如权利要求16所述的流体处理单元，其特征在于：

所述多个导流单元中任意两个相邻的导流板的螺旋方向相反。

18.如权利要求1、2或9所述的流体处理单元，其特征在于：

所述多个导流板均与外筒一体形成，由所述外筒向径向内侧延伸。

19.如权利要求2所述的流体处理单元，其特征在于：

所述多个导流板均与内筒一体形成，由所述内筒向所述外筒延伸。

20.如权利要求2所述的流体处理单元，其特征在于：

在所述内筒和所述外筒上均形成有向对方延伸出的所述导流板，由所述内筒延伸出的导流板和由所述外筒延伸出的导流板均为螺旋状并具有相同的螺旋方向并且相互间隔地分布。

21.如权利要求8所述的流体处理单元，其特征在于：

所述分隔环为磁体，或者在所述分隔环上设置有磁体。

22.如权利要求1-21之一所述的流体处理装置，其特征在于：

所述导流板为磁体，或者在所述导流板上设置有磁体。

23.一种流体处理装置，该流体处理装置包括一圆筒状的罐体，该罐体具有用于向罐体内引入流体的引入口和用于从罐体排出流体的排出口，

在所述罐体内与罐体同轴地设置有一圆筒状的内筒，在该内筒的外壁和罐体的内壁之间形成环形空间，该内筒的一端与上述排出口相连通，另一端朝向罐体内部敞开；其特征在于：

在所述环形空间内形成有导流板，所述导流板的延伸方向不平行于所述圆筒状的罐体的轴线，由此引导流体沿着相对于所述轴线倾斜的方向流动。

24.如权利要求23所述的流体处理装置，其特征在于：

所述导流板围绕所述圆筒状的罐体的中心轴线沿螺旋方向延伸。

25.如权利要求24所述的流体处理装置，其特征在于：

在所述腔室的内形成有多个导流板。

26.如权利要求25所述的流体处理装置，其特征在于：

所述多个导流板在所述外筒的圆周方向上等间距分布。

27.如权利要求26所述的流体处理装置，其特征在于：

所述多个导流板通过环形的连接件连接为一体，从而形成作为单独件的一个导流单元。

28.如权利要求27所述的流体处理装置，其特征在于：

所述流体处理装置内具有上下叠置的多个导流单元。

29.如权利要求28所述的流体处理装置，其特征在于：

在所述多个导流单元中的任意两个相邻导流单元之间设置有用于分隔这两个导流单元的分隔环。

30.如权利要求29所述的流体处理装置，其特征在于：

所述分隔环为磁体，或者在所述分隔环上设置有磁体。

31.如权利要求23-30之一所述的流体处理装置，其特征在于：

所述导流板为磁体，或者在所述导流板上设置有磁体。