CN107303444A - 一种自清洗过滤装置及过滤装置自清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自清洗过滤装置及过滤装置自清洗方法，用于解决现有自动反冲洗过滤装置结构复杂以及反冲洗清洗过滤层不彻底的技术问题，该过滤装置包括：罐体、反冲洗模块、过滤层、进水管路、出水管路、反冲洗管路、排污管路、第一固定组件和第二固定组件；反冲洗模块包括：空心轴和多个喷嘴；第一固定组件、罐体和空心轴共同围成密闭腔，反冲洗管路与密闭腔连通；空心轴上设置有连通孔，密闭腔通过连通孔依次与空心轴的中部、多个喷嘴、过滤层围成的第一空间连通；第一固定组件、罐体、第二固定组件和过滤层共同围成第二空间，进水管路和排污管路与第二空间连通；出水管路与第一空间连通。该自清洗过滤装置拆装方便、维修简单。

Description

一种自清洗过滤装置及过滤装置自清洗方法

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种自清洗过滤装置及过滤装置自清洗方法。

背景技术

按照物质的纯度，通常将物质分为混合物和纯净物，在生产和生活中，根据不同的使用需求，对物质纯度的要求往往会不同，当对物质具有较高的纯度和质量要求时，则需要通过一定的手段将混合物中的杂质滤除而保留所需的主要物质，在现有技术中一般通过物理、化学、生物反应等手段在混合物中获取需要的物质。

以工业用水、民用水、生产用水等领域为例，其往往对水体的纯度和质量有较高的要求，而水源提供的水体中通常都混合有一定的固体成分，而使得水体的纯度和质量无法达标，在现有技术中一般通过物理方法实现固液分离，即在过滤装置中设置过滤层，让水体通过过滤装置，并利用过滤层直接拦截水体中的杂质，去除水体悬浮物、颗粒物，降低浊度，净化水质。然而，此类过滤装置在使用的过程中，在过滤水体的同时会在过滤层上沉积滤除的杂质，随着使用时间的增加，过滤层上沉积的杂质会越来越多，进而影响过滤装置的过滤效果，因此需要在过滤层上的杂质达到一定量时，对过滤层进行清洗。

现有的固液过滤装置种类繁多，多采用反冲洗方式实现对过滤层的清洗，如图1所示，在过滤装置中部设置有过滤层1，将过滤装置内部分隔为区域A和区域B，这类固液过滤装置一般包括一个进水口2、一个净化水出口3和一个排污水出口4，其中，进水口2和排污水出口4直接与区域A连通，净化水出口3直接与区域B连通；在过滤时，排污水出口4关闭，水体从进水口2进入过滤装置区域A，经过过滤层1滤除杂质后进入区域B，并从净化水出口3流出；在反冲洗时，进水口2关闭，水从净化水出口3进入过滤装置的区域B，并反向冲洗过滤层1，以使过滤层1上的杂质被冲洗落入区域A中，并随着水体通过排污水出口4排出过滤装置。

从反冲洗方式来看，过滤装置大体分为手动反冲洗过滤器和自动反冲洗过滤器。前者制作简单，成本较低，但是反冲洗时手动操作较为麻烦，自动化程度较低，应用局限性较大；后者自动化程度较高，可自动反冲洗，但制作相对前者结构较复杂，附属设备较多，成本较高，维护要求高、反冲洗清洗过滤层不彻底。

发明内容

针对现有技术中存在的自动反冲洗过滤装置结构复杂以及反冲洗清洗过滤层不彻底的技术问题，本发明通过提供一种自清洗过滤装置及过滤装置自清洗方法，能够在实现良好的固液分离的同时，对过滤装置的过滤层进行自动反冲洗，拆装方便、维修简单、维护成本低。

一方面，本发明提供了一种自清洗过滤装置，用于过滤水体中的杂质以及在控制系统的控制下对过滤装置进行自动清洗，所述过滤装置包括：罐体，设置在所述罐体中的反冲洗模块和过滤层，设置在所述罐体外、与所述罐体连通且与所述控制系统控制连接的进水管路、出水管路、反冲洗管路和排污管路；

设置在所述罐体上的第一固定组件，用于与所述过滤层的第一端固定连接；所述第一固定组件的中部设置有第一通孔；

设置在所述罐体上的第二固定组件，用于与所述过滤层的第二端固定连接；所述第二固定组件的中部设置有第二通孔；

所述反冲洗模块包括：空心轴，以及设置在所述空心轴上且与所述空心轴连通的多个喷嘴；所述空心轴穿设于所述第一通孔中，所述空心轴的设置有所述多个喷嘴的部分位于所述过滤层围成的第一空间内，所述第二通孔与所述第一空间连通；

所述第一固定组件、所述罐体和所述空心轴共同围成密闭腔，所述反冲洗管路与所述密闭腔连通；所述空心轴与所述密闭腔相对的轴壁上设置有至少一个连通孔，所述密闭腔通过所述至少一个连通孔依次与所述空心轴的中部、所述多个喷嘴、所述第一空间连通；所述第一固定组件、所述罐体、所述第二固定组件和所述过滤层共同围成第二空间，所述进水管路和所述排污管路与所述第二空间连通；所述出水管路通过所述第二通孔与所述第一空间连通。

可选的，所述第一固定组件包括：设置在所述罐体的第一侧部的端部上的连接件，以及与所述连接件间隔设置的第一固定管板；

所述第一通孔包括：形成于所述连接件中部的第一子通孔，以及形成于所述第一固定管板中部的第二子通孔。

可选的，所述密闭腔具体由所述罐体、所述连接件、所述第一固定管板和所述空心轴共同围成。

可选的，所述反冲洗模块还包括：与所述空心轴的一端连接，用于驱动所述空心轴转动的电机驱动机构。

可选的，所述进水管路上设置有进水口阀门和第一压力表，所述第一压力表位于所述进水口阀门和所述罐体之间、且靠近所述罐体的管路上；

所述出水管路上设置有出水口阀门和第二压力表，所述第二压力表位于所述出水口阀门和所述罐体之间、且靠近所述罐体的管路上。

可选的，所述反冲洗管路上设置有反冲洗阀门，所述排污管路上设置有排污阀门。

可选的，所述多个喷嘴的喷射面积能够覆盖全部过滤层。

另一方面，本发明还提供了一种过滤装置自清洗方法，包括以下步骤：

S1、当进水管路上的第一压力表与出水管路上的第二压力表的压力差达到设定值时，控制关闭所述出水管路上的出水口阀门，同时控制打开反冲洗管路上的反冲洗阀门和排污管路上的排污阀门；

S2、通过所述反冲洗管路向密闭腔中充入反冲洗介质，以使所述反冲洗介质通过空心轴上的至少一个连通孔依次进入所述空心轴的中部、多个喷嘴、第一空间，对过滤层进行冲洗，并通过所述排污管路将污垢排出。

可选的，所述步骤S1还包括：启动电机驱动机构，以通过电机驱动机构驱动空心轴转动。

可选的，所述步骤S2具体包括：

S21、通过所述反冲洗管路向密闭腔中充入第一介质，以使所述第一介质通过空心轴上的至少一个连通孔依次进入所述空心轴的中部、多个喷嘴、第一空间，对过滤层进行冲洗；

S22、通过所述反冲洗管路向密闭腔中充入第二介质，以使所述第二介质通过空心轴上的至少一个连通孔依次进入所述空心轴的中部、多个喷嘴、第一空间，对过滤层进行冲洗；其中，所述第一介质与所述第二介质不同

S23、通过所述排污管路将过滤层上冲洗掉的污垢排出。

本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于在本发明方案中，自清洗过滤装置包括：罐体，设置在所述罐体中的反冲洗模块和过滤层，设置在所述罐体外、与所述罐体连通且与所述控制系统连接的进水管路、出水管路、反冲洗管路和排污管路；设置在所述罐体上的第一固定组件，用于与所述过滤层的第一端固定连接；所述第一固定组件的中部设置有第一通孔；设置在所述罐体上的第二固定组件，用于与所述过滤层的第二端固定连接；所述第二固定组件的中部设置有第二通孔；其中，所述反冲洗模块包括：空心轴，以及设置在所述空心轴上且与所述空心轴连通的多个喷嘴；所述空心轴穿设于所述第一通孔中，所述空心轴的设置有所述多个喷嘴的部分位于所述过滤层围成的第一空间内，所述第二通孔与所述第一空间连通；所述第一固定组件、所述罐体和所述空心轴共同围成密闭腔，所述反冲洗管路与所述密闭腔连通；所述空心轴与所述密闭腔相对的轴壁上设置有至少一个连通孔，所述密闭腔通过所述至少一个连通孔依次与所述空心轴的中部、所述多个喷嘴、所述第一空间连通；所述第一固定组件、所述罐体、所述第二固定组件和所述过滤层共同围成第二空间，所述进水管路和所述排污管路与所述第二空间连通；所述出水管路通过所述第二通孔与所述第一空间连通。该过滤装置具有过滤结构和独创的反冲洗结构，能够过滤水体中的杂质以及在控制系统的控制下对过滤装置进行自动清洗，拆装方便、维修简单、维护成本低。有效地解决了现有技术中存在的自动反冲洗过滤装置结构复杂以及反冲洗清洗过滤层不彻底的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为背景技术提供的反冲洗过滤装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的第一种自清洗过滤装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种自清洗过滤装置的第一固定组件与罐体的连接结构示意图；

图4为本申请实施例提供的第二种自清洗过滤装置的结构示意图；

图5A为本申请实施例提供的第三种自清洗过滤装置的结构示意图；

图5B为本申请实施例提供的第三种自清洗过滤装置的径向截面示意图；

图6为本申请实施例提供的第四种自清洗过滤装置的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的第一种过滤装置自清洗方法流程图；

图8为本申请实施例提供的第二种过滤装置自清洗方法流程图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种自清洗过滤装置，解决了现有技术中存在的自动反冲洗过滤装置结构复杂以及反冲洗清洗过滤层不彻底的技术问题，能够在实现良好的固液分离的同时，对过滤装置的过滤层进行自动反冲洗，拆装方便、维修简单、维护成本低。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本申请实施例提供了一种自清洗过滤装置，用于过滤水体中的杂质以及在控制系统的控制下对过滤装置进行自动清洗，所述过滤装置包括：罐体，设置在所述罐体中的反冲洗模块和过滤层，设置在所述罐体外、与所述罐体连通且与所述控制系统控制连接的进水管路、出水管路、反冲洗管路和排污管路；设置在所述罐体上的第一固定组件，用于与所述过滤层的第一端固定连接；所述第一固定组件的中部设置有第一通孔；设置在所述罐体上的第二固定组件，用于与所述过滤层的第二端固定连接；所述第二固定组件的中部设置有第二通孔；所述反冲洗模块包括：空心轴，以及设置在所述空心轴上且与所述空心轴连通的多个喷嘴；所述空心轴穿设于所述第一通孔中，所述空心轴的设置有所述多个喷嘴的部分位于所述过滤层围成的第一空间内，所述第二通孔与所述第一空间连通；所述第一固定组件、所述罐体和所述空心轴共同围成密闭腔，所述反冲洗管路与所述密闭腔连通；所述空心轴与所述密闭腔相对的轴壁上设置有至少一个连通孔，所述密闭腔通过所述至少一个连通孔依次与所述空心轴的中部、所述多个喷嘴、所述第一空间连通；所述第一固定组件、所述罐体、所述第二固定组件和所述过滤层共同围成第二空间，所述进水管路和所述排污管路与所述第二空间连通；所述出水管路通过所述第二通孔与所述第一空间连通。

可见，在本申请实施例中，在使用过滤装置正常过滤时，通过进水管路向所述第一固定组件、所述罐体、所述第二固定组件和所述过滤层共同围成第二空间中注入待过滤的水体，并经过滤层过滤处理后，从出水管路排出；在使用过滤装置反冲洗时，关闭出水管路，并通过反冲洗管路向所述第一固定组件、所述罐体和所述空心轴共同围成密闭腔中注入反冲洗介质，并通过空心轴上的至少一个连通孔依次进入所述空心轴的中部、多个喷嘴、第一空间，对过滤层进行冲洗，并通过所述排污管路将污垢排出。该过滤装置兼具过滤结构和独创的反冲洗结构，能够过滤水体中的杂质以及在控制系统的控制下对过滤装置进行自动清洗，拆装方便、维修简单、维护成本低。有效地解决了现有技术中存在的自动反冲洗过滤装置结构复杂以及反冲洗清洗过滤层不彻底的技术问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

实施例一

请参考图2和图3，本申请实施例提供了一种自清洗过滤装置，用于过滤水体中的杂质以及在控制系统的控制下对过滤装置进行自动清洗，所述过滤装置包括：罐体21，设置在罐体21中的反冲洗模块22和过滤层23(具体可为滤网形式)，设置在罐体21外、与罐体21连通且与所述控制系统控制连接的进水管路24、出水管路25、反冲洗管路26和排污管路27；

设置在罐体21上的第一固定组件28，用于与过滤层23的第一端固定连接；第一固定组件28的中部设置有第一通孔281；

设置在罐体21上的第二固定组件29，用于与过滤层23的第二端固定连接；第二固定组件29的中部设置有第二通孔291；

反冲洗模块22包括：空心轴221，以及设置在空心轴221上且与空心轴221连通的多个喷嘴222；空心轴221穿设于第一通孔281中(结合图2和图3)，空心轴221的设置有多个喷嘴222的部分位于过滤层23围成的第一空间P1内，第二通孔291与第一空间P1连通；

第一固定组件28、罐体21和空心轴221共同围成密闭腔P2，反冲洗管路26与密闭腔P2连通；空心轴221与密闭腔P2相对的轴壁上设置有至少一个连通孔221-1，密闭腔P2通过至少一个连通孔221-1依次与空心轴221的中部、多个喷嘴222、第一空间P1连通；第一固定组件28、罐体21、第二固定组件29和过滤层23共同围成第二空间P3，进水管路24和排污管路27均与第二空间P3连通；出水管路25通过第二通孔291与第一空间P1连通。

进一步，在具体实施过程中，进水管路24上设置有进水口阀门241和第一压力表242，第一压力表242位于进水口阀门241和罐体21之间、且靠近罐体21的管路上；出水管路25上设置有出水口阀门251和第二压力表252，第二压力表252位于出水口阀门251和罐体21之间、且靠近罐体21的管路上。反冲洗管路26上设置有反冲洗阀门261，排污管路27上设置有排污阀门271。其中，上述提及的阀门可为电动、气动等其它驱动形式的阀门，同时这些阀门可采用球阀、闸阀、蝶阀等形式；上述提及的压力表可选用一切带数据输出的压力表，并且在其它实施方式中，第一、第二压力表可更换为流量计、断流器，并在控制系统中将对应压力表的压力差自动反冲洗设定条件更改为对应流量计或断流器的流量变化自动反冲洗设定条件。

在具体实施过程中，本申请自清洗过滤装置的适用于过滤一切固液分离的水体，同时能够在需要时通过反冲洗模块22对过滤层23进行自清洗。其中，在过滤装置正常过滤时，控制系统控制反冲洗模块22不工作，并控制关闭反冲洗阀门261和排污阀门271，以使反冲洗管路26和排污管路27处于关闭状态，同时控制打开进水口阀门241和出水口阀门251，以使进水管路24和出水管路25处于打开状态，待过滤水体从进水管路24进入第二空间P3，并经过滤层23过滤处理后，进入第一空间P1，再通过第二通孔291流向出水管路25，以获得过滤后纯度和质量较高的水体。

在正常过滤的过程中，通过进水管路24上的第一压力表242与出水管路25上的第二压力表252采集过滤装置进、出口的压力数据，并把该数据传输到可编程逻辑控制器(PLC，Programmable Logic Controller)控制系统进行大小比较，随着过滤时间的增加，过滤层23被杂质逐渐覆盖导致过滤面积减少，过滤水头损失逐步增加，进、出口压力差会逐步增大，当两者差异值达到设定值时，PLC控制系统启动反冲洗模式。

在过滤装置进入反冲洗模式时，所述控制系统控制关闭出水口阀门251，以使出水管路25处于关闭状态，并控制打开反冲洗阀门261和排污阀门271，以使反冲洗管路26和排污管路27处于打开状态，根据反冲洗管路26充入的反冲洗介质的不同，控制进水口阀门241打开或关闭，例如，当反冲洗介质为压缩气体时，则需控制打开进水管路24，当反冲洗介质为液体时，则可控制关闭进水管路24。具体的，反冲洗管路26与反冲洗介质源(如气罐、空压机、压力水箱等)连通，可根据需要对充入密闭腔P2的反冲洗介质(如压缩空气或压力水)的压力与流量进行调整，该压力与流量可恒定也可改变。进一步，过滤装置的自清洗原理为：通过反冲洗管路26向密闭腔P2中充入反冲洗介质，以使所述反冲洗介质通过空心轴221上的至少一个连通孔221-1依次进入空心轴221的中部、多个喷嘴222、第一空间P1，对过滤层23进行冲洗，并通过排污管路25将污垢排出。优选的，空心轴221与密闭腔P2相对的轴壁上设置有位置相对的两个连通孔221-1，以使反冲洗介质通过两个连通孔221-1进入空心轴221的中部时，空心轴221受力平衡，减小对空心轴221的冲击。

在具体实施过程中，罐体21可采用中空的圆柱体、立方体、长方体等形状，制作材料可选择金属、陶瓷等，这里不做具体限定；过滤层23可选择不锈钢、陶瓷、碳钢、PVC等材质制作而成，过滤目数可大可小，过滤层23所围成的第一空间P1的形状可为圆柱体、立方体、长方体等，这里不做具体限定；任一喷嘴222可采用空心锥喷嘴、实心锥喷嘴、方形喷嘴、椭圆形喷嘴、扇形喷嘴、柱流(直流)喷嘴、二流体喷嘴、多流体喷嘴等形式，材料可选择金属、陶瓷等，具体的，可根据过滤杂质对过滤层23的附着力的大小选择不同形式的喷嘴，当杂质对过滤层23的附着力较大时则选用射流较大的喷嘴，当杂质对过滤层23的附着力较小时则选用射流较小的喷嘴，任一喷嘴222与空心轴221的连接形式可采用螺纹连接、焊接等形式，这里不做具体限定。

在具体实施过程中，仍请参考图2和图3，第一固定组件28包括：设置在罐体21的第一侧部的端部上的连接件282(具体可为连接法兰)，以及与连接件282间隔设置的第一固定管板283，第一固定管板283与过滤层23的第一端固定连接，其连接方式可采用法兰连接、焊接、螺纹、一体成型等方式；第一通孔281包括：形成于连接件282中部的第一子通孔281-1，以及形成于第一固定管板283中部的第二子通孔281-2。具体的，连接件282沿第一子通孔281-1的孔壁向外延伸形成有第一限位部281-3，第一固定管板283沿第二子通孔281-2的孔壁向外延伸形成有第二限位部281-4，空心轴221的一端穿设于第一子通孔281-1和第二子通孔281-2中，并通过第一限位部281-3和第二限位部281-4进行限位。其中，连接件282和第一固定管板283均可采用法兰连接、焊接、螺纹、一体成型等方式与罐体21紧固连接。第二固定组件29具体可为第二固定管板，与过滤层23的第二端以及罐体21固定连接，其连接方式同样可采用法兰连接、焊接、螺纹、一体成型等方式。

进一步，密闭腔P2具体由罐体21、连接件282、第一固定管板283和空心轴221共同围成，具体的，连接件282上开设有通孔，用于与反冲洗管路26连接。在这一实施方式中，密闭腔P2位于罐体21的第一侧部。

在另一实施方式中，请参考图4，密闭腔P2还可位于罐体21的第二侧部，此时，第一固定组件28包括：设置在罐体21的第一侧部的端部上的连接件282，设置在罐体21的第二侧部、与连接件282间隔设置的第一固定管板283，以及设置在罐体21的第二侧部、与第一固定管板283间隔设置的第三固定管板284，所述第一侧部与所述第二侧部相对；密闭腔P2具体由罐体21、第一固定管板283、第三固定管板284和空心轴221共同围成，并且在第三固定管板284上开设有一通孔，用于与所述反冲洗管路26连接。如图4所示，第二固定管板29位于连接件282与第一固定管板283之间，罐体21、第二固定管板29和第一固定管板283共同围成第三空间P4，在罐体21的与第三空间P4相对应的侧壁上开设有一通孔，用于与出水管路25连通。

在具体实施过程中，反冲洗模块22至少有以下三种实现方式：

1)请参考图2和图4，反冲洗模块22包括：空心轴221，以及设置在空心轴221上且与空心轴221连通的多个喷嘴222，其中，空心轴221通过第一固定组件28固定安装在罐体21中，多个喷嘴222分布在空心轴221上，所有喷嘴222的喷射面能够覆盖全部过滤层23。

2)请参考图5A和图5B，反冲洗模块22包括：空心轴221，以及设置在空心轴221上且与空心轴221连通的多个喷嘴222，其中，空心轴221可转动地限位于第一通孔281中(结合图3、图5A和图5B)，即在外力作用下空心轴221可相对于第一通孔281发生转动，多个喷嘴222分布在空心轴221上，多个喷嘴222在保证对过滤网23的360度全方位清洗的前提下，可以选择不同的中心喷射方向，即多个喷嘴222的中心喷射方向可与空心轴221的径向成一定夹角，如图5A和图5B所示，喷嘴222-1的中心喷射方向a与空心轴221的径向c具有一定夹角，此夹角优选为90度，使得在多个喷嘴222进行喷射时由于反冲洗介质与过滤层23发生冲击而对空心轴221产生反作用力，进而使空心轴221在喷射过程中自动绕轴中心线d发生转动，以实现对过滤网23的360度全方位清洗。值得注意的是，在此种情况下，空心轴221可以不依靠外置的电机驱动机构实现自动转动，进而达到精简零部件的目的，当然在具体实施过程中，也可采用电机驱动机构驱动空心轴221转动。

3)请参考图6，反冲洗模块22包括：空心轴221，设置在空心轴221上且与空心轴221连通的多个喷嘴222，以及与空心轴221的一端连接、用于驱动空心轴221转动的电机驱动机构223；其中，电机驱动机构223可采用电机驱动、汽油机驱动等驱动方式。具体的，在反冲洗模块22工作时，控制系统控制启动电机驱动机构223，以通过电机驱动机构223驱动空心轴221匀速转动或变速转动。针对此种情况，多个喷嘴222的中心喷射方向可均设置为与空心轴221的轴中心线垂直，如图6所示，喷嘴222-2的中心喷射方向b可与空心轴221的轴中心线d垂直，反冲洗介质垂直冲刷过滤层23，冲击力最大冲刷效果最佳，但此时需要依靠电机驱动机构223保证空心轴221的转动。

对于上述第2)和3)中空心轴221可转动的两种实施方式，可在空心轴221上增设刷子、刮刀，在对过滤层23冲洗的同时，对过滤层23进行刮刷，以实现高效、彻底、快速地对过滤层23上的杂质进行清洗。

在具体实施过程中，本过滤装置可根据需要选择立式安装、卧式安装，并且进水管路24和排污管路27的设置位置可沿罐体21的轴中心线移动。当选用立式安装方式时，较优的方式为将排污管路27设置在罐体21的对应第二空间P3的侧壁的靠近第二固定组件29的位置上；当选用卧式安装方式时，排污管路27可设置在罐体21的对应第二空间P3的侧壁的任一位置上，此时只需保证罐体21的设置有排污管路27的一侧朝下即可。另外，如若过滤装置具有电机驱动机构223且过滤装置采用立式安装方式时，设置电机驱动机构223的一侧可在下或在上。

总而言之，通过采用本申请实施方式中的自清洗过滤装置至少具备以下技术效果：

1)在使用过滤装置正常过滤时，通过进水管路24向第一固定组件28、罐体21、第二固定组件29和过滤层23共同围成第二空间P3中注入待过滤的水体，并经过滤层23过滤处理后，从出水管路25排出；在使用过滤装置进行反冲洗时，关闭出水管路25，并通过反冲洗管路26向第一固定组件28、罐体21和空心轴221共同围成密闭腔P2中注入反冲洗介质，并通过空心轴221上的至少一个连通孔221-1依次进入空心轴221的中部、多个喷嘴22、第一空间P1，对过滤层23进行冲洗，并通过排污管路27将污垢排出。该过滤装置兼具过滤结构和独创的反冲洗结构，能够过滤水体中的杂质以及在控制系统的控制下对过滤装置进行自动清洗，拆装方便、维修简单、维护成本低。有效地解决了现有技术中存在的自动反冲洗过滤装置结构复杂以及反冲洗清洗过滤层不彻底的技术问题。

2)反冲洗模块22的空心轴221和多个喷嘴22的设置方式灵活，反冲洗模块22形式多样，能够满足不同的应用需求。

3)对于空心轴221可转动的情况，可在空心轴221上增设刷子、刮刀，对冲洗的同时，对过滤层23进行挂刷，以实现高效、彻底、快速地对过滤层23上的杂质进行清洗。

4)本自清洗过滤装置支持气冲、水冲以及气水混合冲的冲洗方式，可避免现有吸允不干净、刷子易磨损脱落、刮刀磨损等问题，同时可对过滤层23进行彻底冲洗。

实施例二

基于同一发明构思，请参考图2、图4-图6和图7，本发明实施例还提供了一种过滤装置自清洗方法，应用于实施例一中所述的自清洗过滤装置中，所述方法包括以下步骤：

S1、当进水管路24上的第一压力表242与出水管路25上的第二压力表252的压力差达到设定值时，控制关闭所述出水管路25上的出水口阀门251，同时控制打开反冲洗管路26上的反冲洗阀门261和排污管路27上的排污阀门271；

S2、通过所述反冲洗管路26向密闭腔P2中充入反冲洗介质，以使所述反冲洗介质通过空心轴221上的至少一个连通孔221-1依次进入所述空心轴221的中部、多个喷嘴222、第一空间P1，对过滤层23进行冲洗，并通过所述排污管路27将污垢排出。

在具体实施过程中，进水管路24上设置有进水口阀门241和第一压力表242，第一压力表242位于进水口阀门241和罐体21之间、且靠近罐体21的管路上；出水管路25上设置有出水口阀门251和第二压力表252，第二压力表252位于出水口阀门251和罐体21之间、且靠近罐体21的管路上。反冲洗管路26上设置有反冲洗阀门261，排污管路27上设置有排污阀门271。其中，上述提及的阀门可为电动、气动等其它驱动形式的阀门，同时这些阀门可采用球阀、闸阀、蝶阀等形式；上述提及的压力表可选用一切带数据输出的压力表，并且在其它实施方式中，第一、第二压力表可更换为流量计、断流器，并在控制系统中将对应压力表的压力差自动反冲洗设定条件更改为对应流量计或断流器的流量变化自动反冲洗设定条件。

在具体实施过程中，本申请自清洗过滤装置的适用于过滤一切固液分离的水体，同时能够在需要时通过反冲洗模块22对过滤层23进行自清洗。其中，在过滤装置正常过滤时，控制系统控制反冲洗模块22不工作，并控制关闭反冲洗阀门261和排污阀门271，以使反冲洗管路26和排污管路27处于关闭状态，同时控制打开进水口阀门241和出水口阀门251，以使进水管路24和出水管路25处于打开状态，待过滤水体从进水管路24进入第二空间P3，并经过滤层23过滤处理后，进入第一空间P1，再通过第二通孔291流向出水管路25，以获得过滤后纯度和质量较高的水体。

在正常过滤的过程中，通过进水管路24上的第一压力表242与出水管路25上的第二压力表252采集过滤装置进、出口的压力数据，并把该数据传输到可编程逻辑控制器(PLC，Programmable Logic Controller)控制系统进行大小比较，随着过滤时间的增加，过滤层23被杂质逐渐覆盖导致过滤面积减少，过滤水头损失逐步增加，进、出口压力差会逐步增大，当两者差异值达到设定值时，PLC控制系统启动反冲洗模式。

在过滤装置进入反冲洗模式时，对应上述步骤S1和S2，所述控制系统控制关闭出水口阀门251，以使出水管路25处于关闭状态，并控制打开反冲洗阀门261和排污阀门271，以使反冲洗管路26和排污管路27处于打开状态，根据反冲洗管路26充入的反冲洗介质的不同，控制进水口阀门241打开或关闭，例如，当反冲洗介质为压缩气体时，则需控制打开进水管路24，当反冲洗介质为液体时，则可控制关闭进水管路24。具体的，反冲洗管路26与反冲洗介质源(如气罐、空压机、压力水箱等)连通，可根据需要对充入密闭腔P2的反冲洗介质(如压缩空气或压力水)的压力与流量进行调整，该压力与流量可恒定也可改变。进一步，过滤装置的自清洗原理为：通过反冲洗管路26向密闭腔P2中充入反冲洗介质，以使所述反冲洗介质通过空心轴221上的至少一个连通孔221-1依次进入空心轴221的中部、多个喷嘴222、第一空间P1，对过滤层23进行冲洗，并通过排污管路25将污垢排出。

进一步，在具体实施过程中，反冲洗模块22还包括：与所述空心轴221的一端连接、用于驱动所述空心轴221转动的电机驱动机构223；，所述步骤S1还包括：启动电机驱动机构223，以通过电机驱动机构223驱动空心轴221转动。

进一步，所述步骤S2具体包括：

S21、通过所述反冲洗管路26向密闭腔P2中充入第一介质，以使所述第一介质通过空心轴221上的至少一个连通孔221-1依次进入所述空心轴221的中部、多个喷嘴222、第一空间P1，对过滤层23进行冲洗；

S22、通过所述反冲洗管路26向密闭腔P2中充入第二介质，以使所述第二介质通过空心轴221上的至少一个连通孔221-1依次进入所述空心轴221的中部、多个喷嘴222、第一空间P1，对过滤层23进行冲洗；其中，所述第一介质与所述第二介质不同

S23、通过所述排污管路27将过滤层23上冲洗掉的污垢排出。

具体的，所述第一介质和所述第二介质可为压缩空气或压力水，当所述第一介质为压缩空气且所述第二介质为压力水时，在反冲洗的第一阶段，控制关闭出水口阀门251，并保持打开进水口阀门242，以使出水管路25处于关闭状态且进水管路24处于打开状态，并控制打开反冲洗阀门261和排污阀门271，以使反冲洗管路26和排污管路27处于打开状态，启动电机驱动机构223驱动空心轴221保持转动(可恒速或变速)，往反冲洗管路26通入压缩空气，在这个过程中保证通入的压缩空气的稳定恒压，压缩空气进入密闭腔P2，再通过空心轴221的连通孔221-1进入空心轴221内，最后通过多个喷嘴222冲刷过滤层23的内壁，由于多个喷嘴222随空心轴221旋转运动保证过滤层23被360度都可以冲刷到，过滤层23外壁附着的杂质被冲刷下来与液体一同经过排污管路27排放到废水系统中；接着，在反冲洗第二阶段，在保持反冲洗第一阶段各设备状态运行状态基础上关闭进水口电动阀24切断进水，同时切断往反冲洗管路26通入的压缩空气改为通入恒压恒流量的压力水，压力水进入密闭腔P2，再通过空心轴221的连通孔221-1进入空心轴221内，最后通过喷嘴222冲刷过滤层23内壁，由于多个喷嘴222随空心轴221旋转运动保证过滤层23被360度都可以冲刷到，过滤层23外壁附着的杂质被冲刷下来与冲洗水一同经过排污管路27排放到废水系统中。

上述反冲洗第一阶段与反冲洗第二阶段可以通过PLC控制系统设置冲洗时间，保证过滤层23冲洗干净彻底。反冲洗阶段结束后，PLC系统自动切换到正常过滤模式继续运行，全程不需要人工操作。

在具体实施过程中，反冲洗流程可由先气冲、再水冲，改为先水冲、后气冲，或者增加气水混合冲洗流程。

根据上面的描述，上述过滤装置自清洗方法应用于上述自清洗过滤装置中，所以，该方法的实施过程与上述过滤装置的一个或多个实施例的实施原理中得以说明，在此就不再一一赘述了。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种自清洗过滤装置，用于过滤水体中的杂质以及在控制系统的控制下对过滤装置进行自动清洗，其特征在于，所述过滤装置包括：罐体，设置在所述罐体中的反冲洗模块和过滤层，设置在所述罐体外、与所述罐体连通且与所述控制系统控制连接的进水管路、出水管路、反冲洗管路和排污管路；

设置在所述罐体上的第一固定组件，用于与所述过滤层的第一端固定连接；所述第一固定组件的中部设置有第一通孔；

设置在所述罐体上的第二固定组件，用于与所述过滤层的第二端固定连接；所述第二固定组件的中部设置有第二通孔；

所述反冲洗模块包括：空心轴，以及设置在所述空心轴上且与所述空心轴连通的多个喷嘴；所述空心轴穿设于所述第一通孔中，所述空心轴的设置有所述多个喷嘴的部分位于所述过滤层围成的第一空间内，所述第二通孔与所述第一空间连通；

所述第一固定组件、所述罐体和所述空心轴共同围成密闭腔，所述反冲洗管路与所述密闭腔连通；所述空心轴与所述密闭腔相对的轴壁上设置有至少一个连通孔，所述密闭腔通过所述至少一个连通孔依次与所述空心轴的中部、所述多个喷嘴、所述第一空间连通；所述第一固定组件、所述罐体、所述第二固定组件和所述过滤层共同围成第二空间，所述进水管路和所述排污管路与所述第二空间连通；所述出水管路通过所述第二通孔与所述第一空间连通。

2.如权利要求1所述的自清洗过滤装置，其特征在于，所述第一固定组件包括：设置在所述罐体的第一侧部的端部上的连接件，以及与所述连接件间隔设置的第一固定管板；

所述第一通孔包括：形成于所述连接件中部的第一子通孔，以及形成于所述第一固定管板中部的第二子通孔。

3.如权利要求2所述的自清洗过滤装置，其特征在于，所述密闭腔具体由所述罐体、所述连接件、所述第一固定管板和所述空心轴共同围成。

4.如权利要求1所述的自清洗过滤装置，其特征在于，所述反冲洗模块还包括：与所述空心轴的一端连接，用于驱动所述空心轴转动的电机驱动机构。

5.如权利要求1所述的自清洗过滤装置，其特征在于，所述进水管路上设置有进水口阀门和第一压力表，所述第一压力表位于所述进水口阀门和所述罐体之间、且靠近所述罐体的管路上；

所述出水管路上设置有出水口阀门和第二压力表，所述第二压力表位于所述出水口阀门和所述罐体之间、且靠近所述罐体的管路上。

6.如权利要求1所述的自清洗过滤装置，其特征在于，所述反冲洗管路上设置有反冲洗阀门，所述排污管路上设置有排污阀门。

7.如权利要求1所述的自清洗过滤装置，其特征在于，所述多个喷嘴的喷射面积能够覆盖全部过滤层。

8.一种过滤装置自清洗方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、当进水管路上的第一压力表与出水管路上的第二压力表的压力差达到设定值时，控制关闭所述出水管路上的出水口阀门，同时控制打开反冲洗管路上的反冲洗阀门和排污管路上的排污阀门；

S2、通过所述反冲洗管路向密闭腔中充入反冲洗介质，以使所述反冲洗介质通过空心轴上的至少一个连通孔依次进入所述空心轴的中部、多个喷嘴、第一空间，对过滤层进行冲洗，并通过所述排污管路将污垢排出。

9.如权利要求8所述的过滤装置自清洗方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：启动电机驱动机构，以通过电机驱动机构驱动空心轴转动。

10.如权利要求8或9所述的过滤装置自清洗方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S21、通过所述反冲洗管路向密闭腔中充入第一介质，以使所述第一介质通过空心轴上的至少一个连通孔依次进入所述空心轴的中部、多个喷嘴、第一空间，对过滤层进行冲洗；

S22、通过所述反冲洗管路向密闭腔中充入第二介质，以使所述第二介质通过空心轴上的至少一个连通孔依次进入所述空心轴的中部、多个喷嘴、第一空间，对过滤层进行冲洗；其中，所述第一介质与所述第二介质不同；

S23、通过所述排污管路将过滤层上冲洗掉的污垢排出。