CN106267980B - 一种自动清洗过滤器及发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动清洗过滤器及发电系统，主要涉及污水过滤领域。自动清洗过滤器包括壳体和过滤组件，过滤组件设置于壳体内，过滤组件围成第一空腔，过滤组件与壳体之间形成第二空腔，过滤组件与壳体转动连接，第一空腔内设置有自驱动装置，自驱动装置与过滤组件固定连接，自驱动装置用于在水流的作用下驱动过滤组件相对于壳体转动。本发明提供自动清洗过滤器，其能够使过滤器在过滤过程中达到自驱动清洗的效果，降低使用成本。本发明提供发电系统，利用过滤器过滤过程中产生的水流动能，将其转换成所需的电能，达到节约能源的作用。

Description

一种自动清洗过滤器及发电系统

技术领域

本发明涉及污水过滤领域，具体而言，涉及一种自动清洗过滤器及发电系统。

背景技术

随着节水农业灌溉技术的推广应用，过滤器成为普通的应用设备，对于如何提高过滤器在节水农业的灌溉使用中的效率，减少水分无效损失提高水分有效性现成为了发展节水农业灌溉的关键之处。

目前的污水过滤器在使用一段时间后会因被污物堵塞过滤网孔从而影响使用效果，并且清洗过滤网孔过程复杂而繁琐，同时全面清洗过程需要外接动力源来辅助实现，增加了使用成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动清洗过滤器，其能够实现在过滤过程中达到自驱动清洗的效果，降低使用成本。

本发明的另一目的在于提供一种发电系统，利用动态过滤过程中产生的动能，将其转换成所需的电能，达到节约能源的作用。

本发明的实施例是这样实现的：

一种自动清洗过滤器，包括壳体和过滤组件，所述过滤组件设置于所述壳体内，所述过滤组件围成第一空腔，所述过滤组件与所述壳体之间形成第二空腔，所述过滤组件与所述壳体转动连接，所述第一空腔内设置有自驱动装置，所述自驱动装置为分流器，所述分流器将所述第一空腔分隔为第三空腔和第四空腔，所述分流器包括连接件和分流件，所述连接件为多个导向叶片，多个所述导向叶片沿所述分流件周向分布，并与所述分流件固定连接，多个所述导向叶片均固定连接于所述过滤组件，多个所述导向叶片和所述分流件形成多个所述分流通道，多个所述分流通道将所述第三空腔和所述第四空腔连通，所述分流器具有多个分流通道，多个所述分流通道可将水流分为多个水束，多个所述分流通道可将水流分为多个水束，多个所述水束向着所述过滤组件的方向流动，用于在水流的作用下驱动所述过滤组件相对于所述壳体转动，所述壳体设置有进水口、出水口和排污口，所述进水口和所述排污口分别与所述第一空腔连通，所述出水口与所述第二空腔连通。

进一步地，在本发明较佳实施例中，所述分流件包括凸部与延伸部，所述凸部与所述延伸部固定连接，所述连接件连接于所述凸部与所述延伸部，所述延伸部延伸至所述过滤组件。

进一步地，在本发明较佳实施例中，所述自动清洗过滤器还包括传动组件，所述传动组件与所述过滤组件连接，用于输出所述过滤组件转动状态下产生的动力。

进一步地，在本发明较佳实施例中，所述传动组件包括固定件、输出轴和传动件，所述固定件固定连接于所述过滤组件，所述输出轴的一端与所述固定件固定连接，另一端伸出所述壳体并与所述传动件连接。

进一步地，在本发明较佳实施例中，所述固定件包括多个固定部和安装部，所述输出轴与所述安装部固定连接，多个所述固定部沿所述安装部周向分布，相邻两个所述固定部与所述安装部形成排水口，所述排水口将所述第一空腔与所述排污口连通。

进一步地，在本发明较佳实施例中，所述自动清洗过滤器还包括冲洗组件，所述冲洗组件用于冲洗所述过滤组件，所述冲洗组件包括喷水管和加压水泵，所述喷水管与所述加压水泵连接，所述喷水管设置于所述第二空腔内，所述加压水泵设置于所述壳体外，所述加压水泵与所述传动组件连接，所述传动组件为所述加压水泵提供加压动力。

一种发电系统，包括发电装置和自动清洗过滤器，自动清洗过滤器包括壳体和过滤组件，所述过滤组件设置于所述壳体内，所述过滤组件围成第一空腔，所述过滤组件与所述壳体之间形成第二空腔，所述过滤组件与所述壳体转动连接，所述第一空腔内设置有自驱动装置，所述自驱动装置为分流器，所述分流器将所述第一空腔分隔为第三空腔和第四空腔，所述分流器包括连接件和分流件，所述连接件为多个导向叶片，多个所述导向叶片沿所述分流件周向分布，并与所述分流件固定连接，多个所述导向叶片均固定连接于所述过滤组件，多个所述导向叶片和所述分流件形成多个所述分流通道，多个所述分流通道将所述第三空腔和所述第四空腔连通，所述分流器具有多个分流通道，多个所述分流通道可将水流分为多个水束，多个所述分流通道可将水流分为多个水束，多个所述水束向着所述过滤组件的方向流动，用于在水流的作用下驱动所述过滤组件相对于所述壳体转动，所述壳体设置有进水口、出水口和排污口，所述进水口和所述排污口分别与所述第一空腔连通，所述出水口与所述第二空腔连通，所述发电装置与所述过滤组件连接。

本发明实施例的有益效果是：本发明提供的自动清洗过滤器，水流进入自动清洗过滤器内时通过自驱动装置，自驱动装置在水流的作用下可以驱动所述过滤组件相对于壳体转动，从而实现动态过滤，并能实现良好的清洗功能，降低了使用成本。同时本发明提供的发电系统，其利用过滤组件在过滤过程中因转动产生的动能，将其转换成所需的电能，达到节约能源的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的自清洗过滤器的结构示意图。

图2为本发明第一实施例提供的自驱动装置的结构示意图。

图3为本发明第一实施例提供的固定件结构示意图。

图4为本发明第二实施例提供的发电系统流程示意图。

图标：100-自清洗过滤器；110-壳体；111-第一封头；112-第一空腔；113-第二封头；114-第二空腔；115-主壳体；116-第五空腔；117-固定部；1111-第一轴承；1113-进水口；1131-第二轴承；1133-排污口；1121-第三空腔；1123-第四空腔；1135-出水口；1171-第三轴承；1173-通水孔；130-过滤组件；131-进水部；133-过滤元件；135-排污部；1311-进水管；1313-第一连接部；1315-第一安装部；1331-过滤孔；1333-紧固螺杆；1351-排污管；1353-第二连接部；1355-第二安装部；150-冲洗组件；151-喷水管；153-加压水泵；155-安装座；1531-水泵进水管；1533-水泵出水管；170-传动组件；171-固定件；173-输出轴；175-传动件；1711-固定部；1713-安装部；1715-排水通道；190-自驱动装置；191-连接件；193-分流件；195-分流通道；1931-凸部；1933-延伸部；10-发电系统；200-自清洗过滤器；300-发电装置；400-用电器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另外有更明确的规定与限定，术语“设置”、“设有”、“连接”、“相通”应做更广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或是一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

图1为本发明第一实施例提供的自清洗过滤器100的结构示意图。本发明提供的自清洗过滤器100主要应用于水过滤系统，例如自来水过滤，工业用水过滤以及农业灌溉中的脏水过滤等。本实施例中，以农业灌溉中的脏水过滤为例进行说明，将脏水通过自清洗过滤器100过滤之后成为可用于农田灌溉的干净水；同时将过滤过程中产生的动能利用发电设备转换成电能，从而达到水力发电的作用。

请参阅图1，本发明第一实施例提供的自清洗过滤器100包括壳体110、过滤组件130、冲洗组件150、传动组件170和自驱动装置190。过滤组件130和冲洗组件150均设置于壳体110内，过滤组件130围成第一空腔112，过滤组件130与壳体110之间形成第二空腔114，过滤组件130可相对于壳体110转动，传动组件170分别与过滤组件130和冲洗组件150连接，自驱动装置190设置于第一空腔112内并与过滤组件130连接。

本实施例中，壳体110包括第一封头111、第二封头113、主壳体115和固定部117，第一封头111、第二封头113和固定部117分别与主壳体115固定连接，且第一封头111和第二封头113设置于主壳体115两端，有利于提高壳体110内的可利用空间。固定部117设置于第一封头111和第二封头113之间，固定部117与第二封头113之间形成第五空腔116。

作为优选，本实施例中，第一封头111为圆台形封头，第一封头111内设置有第一轴承1111，第一封头111通过第一轴承1111与过滤组件130转动连接，第一封头111设置有进水口1113。

第二封头113也为圆台形封头，第二封头113内设置有第二轴承1131，第二封头113通过第二轴承1131与传动组件170转动连接。

主壳体115为圆筒结构，主壳体115上开设有出水口1135与排污口1133，出水口1135将第二空腔114与壳体110外界连通，排污口1133将第五空腔116与壳体110外界连通。

固定部117为中部开设有通水孔1173的圆柱形隔板，固定部117内设置有第三轴承1171，固定部117通过第三轴承1171与过滤组件130转动连接，通水孔1173将第一空腔112与第五空腔116连通。

需要说明的是，本实施例中，第一轴承1111、第二轴承1131和第三轴承1171优选为水密封型轴承，但是不仅限于此，可以采用任何轴承连接。

本实施例中，过滤组件130包括过滤元件133、进水部131和排污部135。进水部131和排污部135分别固定连接于过滤元件133两端。

作为优选，本实施例中，过滤元件133为圆柱形筒状过滤网，过滤元件133设置有多个过滤孔1331，过滤孔1331等间距均匀分布于过滤元件133上，多个过滤孔1331将第一空腔112与第二空腔114连通。

进水部131呈漏斗圆筒型结构，使水流进入第一空腔112内形成减速稳流区域，有利于污水过滤。进水部131包括进水管1311、第一连接部1313和第一安装部1315。第一连接部1313呈圆锥形，第一安装部1315固定连接于第一连接部1313的开口处，进水管1311与第一连接部1313远离第一安装部1315的一端连接并连通。进水管1311通过进水口1113伸出壳体110外，并与第一轴承1111连接。

排污部135呈漏斗圆筒型结构，能加速排污水流排出壳体110外，有利于节约排污时间。排污部135包括排污管1351、第二连接部1353和第二安装部1355。第二连接部1353呈圆锥形，第二安装部1355固定连接于第二连接部1353的开口处，排污管1351与第二连接部1353远离第二安装部1355的一端连接并连通。排污管1351穿过通水孔1173与第三轴承1171连接，使过滤组件130可相对于壳体110转动。

本实施例中，第一安装部1315与第二安装部1355相对设置，第一安装部1315和第二安装部1355通过多个紧固螺杆1333固定连接，用以固定过滤元件133。

本实施例中，冲洗组件150包括安装座155、喷水管151和加压水泵153，用于冲洗过滤组件130。安装座155与喷水管151均设置于第二空腔114内，喷水管151通过安装座155与壳体110连接，喷水管151与加压水泵153连接，加压水泵153设置于壳体110外。

喷水管151为两端封闭并且侧壁开有多个条形孔(图未示)，多个条形孔与过滤元件133相对设置，用于向过滤元件133喷水，达到清洗的效果。

加压水泵153包括水泵进水管1531和水泵出水管1533，水泵进水管1531的一端与第二空腔114连通，另一端与加压水泵153连接，水泵出水管1533的一端与加压水泵153连接，另一端伸入壳体110并与喷水管151连接，利用第二空腔114里过滤完成的水作为加压水泵153的水源，使冲洗组件150形成一个完整的水循环。

需要说明的是，本实施例中，水泵进水管1531与第二空腔114直接连通，但不仅限于此，水泵进水管1531可以直接接入其他干净水源。

本实施例中，自驱动装置190与过滤组件130固定连接，用于在水流的作用下驱动过滤组件130相对于壳体110转动。自驱动装置190设置于第一空腔112内，并将第一空腔112分隔为第三空腔1121和第四空腔1123。

请参阅图2，本实施例中，自驱动装置190为分流器，与进水部131固定连接，优选为焊接。自驱动装置190包括相互连接的连接件191和分流件193，连接件191沿分流件193周向设置，连接件191和分流件193形成分流通道195，分流通道195将第三空腔1121和第四空腔1123连通。

本实施例中，连接件191为多个导向叶片，连接件191沿分流件193周向均匀分布，相邻两个连接件191与分流件193共同形成一个分流通道195。

分流件193呈圆锥形，包括凸部1931和延伸部1933，凸部1931和延伸部1933固定连接，优选为一体成型。水流由进水管1311进入第三空腔1121，达到自驱动装置190时，凸部1931止挡水流，迫使水流流向分流通道195，从而旋转进入第四空腔1123，同时水流被分为多个水束，多个水束沿着延伸部1933向过滤元件133方向流动，强有力的水束不仅能带动过滤组件130转动，同时有利于过滤元件133过滤和冲洗。

请继续参阅图1，本实施例中，传动组件170包括输出轴173、固定件171和传动件175，固定件171固定连接于排污管1351内，优选为焊接连接，输出轴173的一端与固定件171固定连接，另一端穿过第二轴承1131伸出壳体110外，并与传动件175连接。

请参阅图3，固定件171的横截面呈“Y”型，包括三个固定部1711和安装部1713，多个固定部1711沿安装部1713周向均匀分布；输出轴173与安装部1713固定连接，相邻两个固定部1711与安装部1713形成排水通道1715，排水通道1715将第一空腔112与排污口1133连通，形成一个完整的排污水流过程。

需要说明的是，固定部1711的数量不作限定，可以为多个固定部1711均匀分布于安装部1713四周，形成多个排水通道1715。

本实施例中，传动件175为皮带轮，通过过滤组件130带动输出轴173的转动，从而带动传动件175输出动力，传动件175外接可以用于发电的设备，用于提供电力，形成完整的水利发电回路。

另外，在本发明的其他实施例中，传动件175可以为其他能转换动力的装置。

为了便于描述，本实施例中设定自清洗过滤器100正常过滤的水流方向为正向，与正常工作过程中的水流方向相反的方向为反向。本实施例提供的自清洗过滤器100的工作原理如下：

正常过滤时，脏水通过进水管1311进入第三空腔1121内，并通过自驱动装置190中的分流通道195旋转进入第四空腔1123内，由于自驱动装置190分流作用将水流分为多个水束，水束贴近过滤元件133进行过滤，同时带动过滤组件130转动，实现动态过滤；脏水通过过滤元件133中过滤之后，进入第二空腔114，成为较为干净可达到了使用要求的干净水，可通过壳体110上的出水口1135排出。

排污过程中，在过滤过程中脏物会存于过滤元件133内壁和第一空腔112中，水流经过自驱动装置190将水流分流后贴近过滤元件133内部做正向冲洗，同时过滤组件130相对于壳体110进行转动，形成动态正向冲洗，由此利用正向水流可以将过第一空腔112中大部分脏物进行清洗，通过通水孔1173进入第五空腔116，再由排污口1133排出壳体110，达到初步自洗效果。再由冲洗组件150为过滤组件130提供的反向冲洗水流将过滤元件133内壁脏物由外向内进行反向冲洗，利用正向自洗过程和反向冲洗过程相互结合可以将自清洗过滤器100中的过滤组件130清洗干净，达到很好的清洗效果。

本实施例提供的自清洗过滤器100，自驱动装置190可通过水流作用将过滤组件130转动，形成动态过滤过程，同时将水流分为多个水束，使水束能够贴近过滤元件133内壁流动，由于贴近过滤元件133内壁的水流流速相比中心部分的水流流速大，有利于正向冲洗，同时在冲洗组件150的反向冲洗和过滤组件130转动的作用下，可以将过滤元件133内壁的赃物冲向中心区域有利于冲洗和排污；该自清洗过滤器100能实现过滤元件133始终具有动态过滤和清洗的功能，提升排污效果。同时利用水流带动过滤组件130转动，从而将其产生的动能通过一系列的能量转换用于为加压水泵153提供动力，实现自己自足的工作状态。

需要说明的是，本实施例中，固定连接可以是一体成型，也可以是分别成型并组装成一体。

还需要说明的是，过滤元件133的数量不作限定，可以为多个过滤元件133同轴设置，增加过滤精度。

第二实施例

图4为本发明第二实施例提供的发电系统10的示意图。发电系统10主要用于水利发电过程中的能量转换，例如利用动态过滤过程中产生的动能通过发电设备进行转换。

在本实施例中，发电系统10包括自清洗过滤器200和发电装置300，本实施例提供的自清洗过滤器200，其基本结构和工作原理和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。自清洗过滤器200与发电装置300连接，发电装置300与用电器400连接，实现供给电力的作用。

综上所述，本实施例提供的发电系统10，利用自清洗过滤器200作为一个动力发电驱动件，能驱动发电装置300运作，从而使其能为用电器400提供电能。

需要说明的是，本实施例中，用电器400也可以为自清洗过滤器200，使其整个发电系统10形成一个完整的闭合回路。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自动清洗过滤器，其特征在于，包括壳体、过滤组件、传动组件以及冲洗组件，所述过滤组件设置于所述壳体内，所述过滤组件围成第一空腔，所述过滤组件与所述壳体之间形成第二空腔，所述过滤组件与所述壳体转动连接，所述第一空腔内设置有自驱动装置，所述自驱动装置为分流器，所述分流器将所述第一空腔分隔为第三空腔和第四空腔，所述分流器包括连接件和分流件，所述连接件为多个导向叶片，多个所述导向叶片沿所述分流件周向分布，并与所述分流件固定连接，多个所述导向叶片均固定连接于所述过滤组件，多个所述导向叶片和所述分流件形成多个所述分流通道，多个所述分流通道将所述第三空腔和所述第四空腔连通，所述分流器具有多个分流通道，多个所述分流通道可将水流分为多个水束，多个所述水束向着所述过滤组件的方向流动，用于在水流的作用下驱动所述过滤组件相对于所述壳体转动，所述壳体设置有进水口、出水口和排污口，所述进水口和所述排污口分别与所述第一空腔连通，所述出水口与所述第二空腔连通，所述传动组件与所述过滤组件连接，用于输出所述过滤组件转动状态下产生的动力，所述冲洗组件用于冲洗所述过滤组件，所述冲洗组件包括喷水管和加压水泵，所述喷水管与所述加压水泵连接，所述喷水管设置于所述第二空腔内，所述加压水泵设置于所述壳体外，所述加压水泵与所述传动组件连接，所述传动组件为所述加压水泵提供加压动力。

2.如权利要求1所述的自动清洗过滤器，其特征在于，所述分流件包括凸部与延伸部，所述凸部与所述延伸部固定连接，所述连接件连接于所述凸部与所述延伸部，所述延伸部延伸至所述过滤组件。

3.如权利要求1所述的自动清洗过滤器，其特征在于，所述传动组件包括固定件、输出轴和传动件，所述固定件固定连接于所述过滤组件，所述输出轴的一端与所述固定件固定连接，另一端伸出所述壳体并与所述传动件连接。

4.如权利要求1所述的自动清洗过滤器，其特征在于，所述固定件包括多个固定部和安装部，所述输出轴与所述安装部固定连接，多个所述固定部沿所述安装部周向分布，相邻两个所述固定部与所述安装部形成排水口，所述排水口将所述第一空腔与所述排污口连通。

5.一种发电系统，包括发电装置，其特征在于，所述发电系统包括如权利要求1-4任意一项所述的自动清洗过滤器，所述发电装置与所述过滤组件连接。