CN109626457B - 一种水处理用过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生活用水过滤领域，尤其涉及水处理用过滤装置，包括筒体，筒体上连通有第一管和第二管，筒体的顶部转动连接有搅拌杆，搅拌杆上套设有套筒，套筒只能单向转动，套筒上连接有扭簧和第一伞齿轮；第一管上并联有第三管，第三管内转动连接有第一转轮，第一转轮上连接有第一齿轮，第一转轮只能单向转动；第一齿轮的上方设有传动机构，传动机构包括与第一齿轮啮合的第二齿轮，第二齿轮上同轴连接有与第一伞齿轮啮合的第二伞齿轮；第二管上并联有第四管，第四管内转动连接有第二转轮，第二转轮上连接有绳辊，绳辊上缠绕有拉绳，拉绳连接在传动机构上，第一管、第二管、第三管和第四管上均设有单向阀。本方案实现了逆洗时搅拌杆的自动转动。

Description

一种水处理用过滤装置

技术领域

本发明涉及生活用水过滤领域，尤其涉及一种水处理用过滤装置。

背景技术

以目前国内的用水而言，均是完全依赖水厂处理后，再分送于各个家庭所共有的储水塔中，现今所知储水塔不论是进水前置或出水后置间，并无再过滤或再处理的滤水系统机能存在；所以，储水塔的干净与否直接关系着用水的安全性。

为了解决上述技术问题，授权公告号为CN203763926U的实用新型专利涉及一种过滤筒的结构，其包含：一过滤筒本体以及一搅拌件，过滤筒本体内部为一中空状的容设空间，该容设空间底侧配合卡设有一滤网，并配合容设有滤材，而该过滤筒本体的上端设有一第一清洁口，另于筒身侧边下方处设有一第二清洁口，又该过滤筒本体的筒身设有一第一过滤口以及第二过滤口，该第二过滤口则相对处于容设空间的滤网下方，另于筒身底部设有一脏污口，一搅拌件具有一上盖配合组设于过滤筒本体的第一清洁口处，该上盖由中央处上、下侧设有连动的作动摆臂及接杆，该接杆底侧另延伸设有多个搅拌支杆。通过上述结构，俾能构成一种过滤筒的结构，解决了上述技术问题。

但是，该过滤筒在使用过程中，具有以下缺点：1、逆洗时，搅拌件不能实现自动旋转，当需要旋转搅拌件时，需要人工使作动摆臂转动，或者特意开启机器，使机器带动作动摆臂转动，这样，操作比较复杂，自动化程度较低。2、当需要将滤材排出时，滤材从第二清洁口出来，但是第二清洁口是设置在过滤筒本体的侧面上，而滤材从第二清洁口出来时，不会受到横向的推力，因此滤材容易堆积在第二清洁口上，造成第二清洁口堵塞。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水处理用过滤装置，以实现逆洗时搅拌杆的自动转动。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种水处理用过滤装置，包括筒体，筒体内设有滤网，滤网的上方设有若干层滤材，筒体上连通有第一管和位于第一管下方的第二管，筒体的顶部转动连接有搅拌杆，搅拌杆的一端位于筒体内，搅拌杆的另一端位于筒体外侧，搅拌杆位于筒体外侧的部位上套设有套筒，套筒与搅拌杆之间设有第一单向轴承，套筒上连接有扭簧，套筒上固定连接有第一伞齿轮；第一管上并联有第三管，第三管内转动连接有第一转轮，第一转轮上连接有第一转轴，第一转轴远离第一转轮的一端位于第三管的外侧，且第一转轮位于第三管外侧的部位上固定连接有第一齿轮，第一转轴与第三管之间设有第二单向轴承，第三管上连接有第一单向阀，第三管的两端分别与第一管的连接处之间设有位于第一管上的第二单向阀；第一齿轮的上方设有可竖向移动的传动机构，传动机构包括与第一齿轮啮合的第二齿轮，第二齿轮上同轴连接有第二伞齿轮，第二伞齿轮和第一伞齿轮间歇性啮合；第二管上并联有第四管，第四管内转动连接有第二转轮，第二转轮上连接有第二转轴，第二转轴远离第二转轮的一端位于第四管的外侧，第二转轴位于第四管外侧的部位上固定连接有绳辊，绳辊上缠绕有拉绳，拉绳远离绳辊的一端连接在传动机构上；第四管上设有第三单向阀，第四管的两端分别与第二管的连接处之间设有位于第二管上的第四单向阀。

本方案的工作原理为：第一管和第二管均可用于使水进入到筒体中或使水从筒体中出来。第一管上的第二单向阀只能使筒体的水向外流动，不能使水向筒体内流动。第三管上的第一单向阀只能使水向筒体内流动，不能使水向筒体外流动。第二管上的第四单向阀不能使水向筒体内流动，只能使筒体内的水向外流动。第四管上的第三单向阀只能使外界的水向筒体内流动，不能使筒体内的水向外流动。

当正常过滤过程中，即水从筒体的上方进入，并从筒体的下方流出。此时，外界的水经过第三管流入到筒体中，第三管中的水冲击第一转轮，使第一转轮转动，第一转轮通过第一转轴带动第一齿轮转动，第一齿轮带动第二齿轮转动，第二齿轮带动第二伞齿轮转动，第二伞齿轮带动第一伞齿轮转动，第一伞齿轮带动套筒转动。由于套筒与搅拌杆之间连接有第一单向轴承，故套筒转动时，不会带动搅拌杆转动，此时套筒空转，套筒转动使扭簧扭曲而蓄力。由于第一转轴与第三管之间设有第二单向轴承，故第一转轮带动第一转轴转动时，第一转轴可与第三管之间相对转动，从而使第一转轴正常转动；而当第一转轮停止转动时，即停止向筒体顶部供水时，套筒也停止转动，但是扭簧在弹力的作用下具有使套筒反转的趋势，此时第二单向轴承正好可防止第一转轴反转，第一齿轮将第二齿轮锁死，从而使得套筒不会通过第一伞齿轮和第二伞齿轮的啮合带动第二齿轮反向转动，从而防止扭簧释放储存的势能。

当逆洗时，即水从筒体的下方进入，从筒体的上方流出。此时，外界的水经过第四管进入到筒体中，第四管中的水冲击第二转轮，第二转轮通过第二转轴带动绳辊转动，绳辊将拉绳缠绕起来，拉绳变短，拉绳拉动传动机构向上移动，第一伞齿轮和第二伞齿轮分离，第一齿轮和第二齿轮分离，第一齿轮和第二齿轮之间的锁死作用力消失，套筒在扭簧的弹力作用下反向转动，套筒通过第一单向轴承带动搅拌杆转动，搅拌杆对筒体滤材的顶部进行搅动，防止滤材的顶部结块而使水源无法有效进行冲刷，保证了逆洗的效果。

采用上述技术方案时，在逆洗过程中，通过搅拌杆达到对筒体内的滤材搅散松开的动作，从而增添了滤材的逆洗清洁效果，保证了较佳的逆洗效果。并且，本方案中无需人工或者特意使机器带动搅拌杆转动，当逆洗时，搅拌杆能够自动转动，省去了人为使搅拌杆转动或者启动机器的步骤，操作比较简单方便。并且，搅拌杆转动使通过水的流动转化为弹性势能再转化为搅拌杆转动的机械能，无需消耗化学能源或者电能，成本较低，不会污染环境。

进一步，拉绳的外侧设有滑轮，拉绳跨过滑轮。滑轮用于使拉绳滑动的更加顺畅。

进一步，筒体上连通有出料管，出料管与筒体的连接处位于滤网的上方；筒体上连通有与出料管正对的缸体，缸体内滑动连接有推动柱，推动柱上连接有推动杆，推动杆远离推动柱的一端位于缸体的外侧，推动杆密封滑动连接在缸体的端部上；搅拌杆上的内部设有空腔，搅拌杆内滑动连接有活塞，活塞上连接有活塞杆，活塞杆远离活塞的一端位于搅拌杆的外侧且位于筒体内，活塞杆远离活塞的一端固定连接有搅拌爪；活塞与空腔的顶部之间形成油腔，油腔的顶部与活塞之间连接有拉簧；筒体的外侧设有油箱，油箱与缸体之间连通有进油管，进油管上设有第五单向阀，缸体与油腔连通，缸体与油腔之间设有第六单向阀，油腔与油箱连通，油腔与油箱之间设有截止阀。第五单向阀用于使油箱中的液压油单向进入到缸体中。第六单向阀用于使缸体中的液压油单向进入到油腔中。截止阀用于控制油腔中的液压油是否进入到油箱中。当滤材使用一段时间后，需要对筒体内部的滤材进行更换。此时，通过推动杆使推动柱在缸体内往复滑动。当推动柱向靠近出料管方向滑动时，推动柱将滤材从出料管中推出，从而便于滤材从出料管中排出；同时，推动柱将油箱中的液压油吸入到缸体中存储起来。当推动柱向远离出料管方向滑动时，推动柱将缸体中的液压油压入到搅拌杆的油腔中，油腔中的油压变大，活塞在油压的作用下向下滑动，活塞通过活塞杆带动搅拌爪向下移动，搅拌爪向下压滤材，从而使滤材沿筒体向下移动，便于推动柱下次继续推动滤材从出料管中出来。

进一步，搅拌爪包括横板和若干竖杆，若干竖杆固定连接在横板上，活塞杆远离活塞的一端固定连接在横板的中部上。由此，横板与滤材的顶部的接触面积较大，当横板下压滤材时，有利于滤材向下移动。

进一步，筒体的顶部设有气压表和泄压阀。气压表用于测量筒体中的水流压力。泄压阀用于使筒体内的压力降低，防止压力过大而出现安全隐患。

进一步，筒体的底部设有脏污口。通过将脏污口打开，脏污口可利于筒体底部的脏污、水分排出。

附图说明

图1为一种水处理用过滤装置的纵向剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：筒体1、滤材2、搅拌爪3、活塞杆4、气压表5、盖体6、第一伞齿轮7、套筒8、搅拌杆9、活塞10、油腔出油管11、截止阀12、油腔13、拉簧14、油腔进油管15、第二伞齿轮16、滚动轴承17、连接轴18、第二齿轮19、滑轮20、第一齿轮21、第二单向轴承22、第一转轮23、第三管24、第一单向阀25、第二单向阀26、第一管27、油箱28、缸体进油管29、第五单向阀30、缸体出油管31、推动柱32、推动杆33、绳辊34、拉绳35、第二转轮36、第四单向阀37、第四管38、容腔39、第二管40、第三单向阀41、支脚42、脏污口43、出料管44、封盖45、滤网46。

实施例基本如附图1所示：一种水处理用过滤装置，包括机架和筒体1，筒体1的顶部设有气压表5和泄压阀，筒体1的底部设有脏污口43，筒体1的底部设有具有支撑作用的支脚42，筒体1内设有滤网46，滤网46的上方设有滤材2，滤材2依序堆栈有多层，且该滤材2由下往上可分别形成有粗珊瑚砂、唐山石、帝王石、轻石、20目过滤网、粗石英砂和细石英砂。筒体1上连通有位于滤材2上方的第一管27和位于滤网46下方的第二管40，第一管27的左端和第二管40的左端均伸入到了筒体1中，且第一管27的左端向上弯折，第二管40的左端向下弯折。筒体1的顶部设有盖体6，盖体6内转动连接有竖直设置的搅拌杆9，搅拌杆9的底端位于筒体1内，搅拌杆9的顶端位于筒体1外侧，搅拌杆9位于筒体1外侧的部位上套设有套筒8，套筒8与搅拌杆9之间设有第一单向轴承(图中未示出)，套筒8与机架之间连接有扭簧(图中未示出)，套筒8上焊接有第一伞齿轮7。第一管27上并联有位于第一管27上方的“门”字形的第三管24，第三管24内转动连接有第一转轮23，第一转轮23上焊有第一转轴，第一转轴的左端穿过第三管24的侧壁位于第三管24的外侧，且第一转轴的左端焊接有第一齿轮21，第一转轴与第三管24之间设有第二单向轴承22，具体的，第二单向轴承22的内圈与第一转轴焊接，第二单向轴承22的外圈与第三管24的外壁焊接。第三管24上连接有使水单向流向筒体1的第一单向阀25，第三管24的两端分别与第一管27的连接处之间设有位于第一管27上的第二单向阀26，第二单向阀26只能使得筒体1内的水从第一管27中向右流动。

第一齿轮21的上方设有可竖向移动的传动机构，传动机构包括与第一齿轮21啮合的第二齿轮19，第二齿轮19上焊接有连接轴18，连接轴18的左端连接有第二伞齿轮16，第二伞齿轮16和第一伞齿轮7间歇性啮合，连接轴18上套设有滚动轴承17，滚动轴承17的外圈竖向滑动连接在机架上，传动机构在重力的作用下可使第一齿轮21与第二齿轮19啮合，第一伞齿轮7和第二伞齿轮16啮合。第二管40上并联有位于第二管40下方的“凹”字形的第四管38，第四管38内转动连接有第二转轮36，第二转轮36上同轴连接有第二转轴，第二转轴的右端穿过第四管38的侧壁且位于第四管38的外侧，第二转轴的右端焊接有绳辊34，绳辊34上缠绕有拉绳35。拉绳35的外侧设有转动连接在机架上的滑轮20，拉绳35跨过滑轮20，拉绳35远离绳辊34的一端连接在滚动轴承17的外圈上。第四管38上设有使水单向流向筒体1的第三单向阀41，第四管38的两端分别与第二管40的连接处之间设有位于第二管40上的第四单向阀37,第四单向阀37只能使筒体1中的水从第二管40流向右端。

筒体1的左侧上连通有出料管44，出料管44与筒体1的连接处位于滤网46的上方，出料管44的左端螺纹连接有封盖45。筒体1的右侧上连通有与出料管44正对的缸体，缸体内滑动连接有推动柱32，推动柱32的右端焊接有推动杆33，推动杆33的右端位于缸体的外侧，推动杆33密封滑动连接在缸体的右端部上，推动柱32与缸体的右端之间形成容腔39。搅拌杆9的内部设有空腔，搅拌杆9内密封滑动连接有活塞10，活塞10上连接有位于活塞10下方的活塞杆4，活塞杆4的底端位于搅拌杆9的外侧且位于筒体1内，活塞杆4的底端焊有搅拌爪3，搅拌爪3位于第一管27左端的下方，搅拌爪3包括横板和若干竖杆，若干竖杆焊接在横板上，竖杆插入到滤材2中，活塞杆4的底端焊接在横板的中部上；活塞10与空腔的顶部之间形成油腔13，油腔13的顶部与活塞10之间连接有拉簧14。筒体1的外侧设有油箱28，油箱28与缸体的容腔39之间连通有缸体进油管29，缸体进油管29上设有只能使油从油箱28单向流向缸体内的第五单向阀30，容腔39的右端设有缸体出油管31，油腔13上设有油腔进油管15，缸体出油管31与油腔进油管15之间连通有软管(图中未示出)，缸体出油管31上设有只能使油从缸体单向流向油腔13中的第六单向阀。油腔13上设有与油箱28连通的油腔出油管11，油腔出油管11上设有截止阀12。

具体实施过程如下：当进行正常的过滤过程时，水源则会因驱动马达的吸取而由第一管27的右端进入，由于第一管27上第二单向阀26的阻碍作用，水经过第三管24从第一管27的左端流入到筒体1中，进而通过多层滤材2过滤后再由第二管40的左端流入到第二管40中，由于第四管38上第三单向阀41的阻碍作用，水经过第二管40从第二管40右端流出。从第二管40右端流出的水再由驱动马达抽往水源处，用以达到多次循环过滤的效果。

水在第三管24中流动的过程中，向下冲击第三管24中的第一转轮23，第一转轮23转动，第一转轮23通过第一转轴带动第一齿轮21转动，第一齿轮21带动第二齿轮19转动，第二齿轮19通过连接轴18带动第二伞齿轮16转动，第二伞齿轮16带动第一伞齿轮7转动，从而带动套筒8转动。此时，套筒8在第一单向轴承的作用下空转，套筒8转动比较省力，套筒8不会带动搅拌杆9转动，并且套筒8使扭簧蓄力。即便当第一转轮23停止转动时，即第三管24中没水经过时，套筒8也停止转动，但是扭簧在弹力的作用下具有使套筒8反转的趋势，此时第二单向轴承22正好可防止第一转轴反转，第一齿轮21将第二齿轮19锁死，从而使得套筒8不会通过第一伞齿轮7和第二伞齿轮16的啮合带动第二齿轮19反向转动，从而防止扭簧释放储存的弹力。

筒体1顶部的气压表5用来检测筒体1内部的压力，当压力过大时，即滤材2因过滤吸附脏污过多形成阻塞，使水流无法顺畅流动造成压力过大时，必须通过泄压阀进行泄压，以及逆洗的清洁动作。当使用者欲进行逆洗过程时，先切换循环管路的流动路径，使水流受驱动马达的吸取而由第二管40的右端进入，由于第四单向阀37的阻碍作用，水流动到第四管38内，然后再通过第二管40的左端进入到筒体1中。由于第二管40左端处于往下弯折的状态，故水流能先往下流动冲击筒体1底部再往上冲刷，能利用水流的冲刷将滤材2间所吸附的脏污、粒子随水流而带出。冲刷之后的水通过第一管27的左端进入到第一管27中，然后从第一管27的右端排出。

由于最上层的滤材2所积附的杂质浓度更高，容易造成滤材2结块而使水无法有效进行冲刷。此时，水在第四管38中流动时，向下冲击第二转轮36，第二转轮36通过第二转轴带动绳辊34转动，绳辊34将拉绳35缠绕起来，拉绳35变短，拉绳35的顶端向上拉动滚动轴承17，滚动轴承17在机架上向上滑动，从而使第二齿轮19、第二伞齿轮16向上移动，第二齿轮19与第一齿轮21分离，第二伞齿轮16与第一伞齿轮7分离，第一齿轮21和第二齿轮19的锁死功能消失，套筒8在扭簧的作用下反向转动，套筒8通过第一单向轴承带动搅拌杆9转动，搅拌杆9带动搅拌爪3转动，搅拌爪3对最上层的滤材2进行搅拌，从而利于将滤材2内部吸附的脏污释放以供水流冲刷带出，这样，达到了清洗筒体1内部滤材2的效果，以保证最上层滤材过滤水源的较佳状态。

当筒体1内的滤材2使用一段时间后需要对其更换。打开出料管44上的封盖45，并使气缸驱动推动杆33往复移动，推动杆33带动推动柱32往复滑动。当推动柱32向左滑动时，推动柱32将滤材2从出料管44中推出，同时缸体右端的容腔39变大，产生负压，油箱28内的液压油通过缸体进油管29进入到缸体中存储起来。当推动柱32向右移动到缸体中时，缸体右端的容腔39空间变小，推动柱32将液压油通过缸体出油管31、软管和油腔进油管15压入到油腔13中，油腔13中的液压变大，活塞10向下移动，活塞10通过活塞杆4带动搅拌爪3向下移动，搅拌爪3上的横板向下压动滤材2，从而使滤材2向下移动到滤网46上，便于推动柱32的下次推动。而此时，推动柱32位于缸体内，故推动柱32不会阻碍滤材2向下移动。由此，推动柱32往复循环移动，完成滤材2的清理。至于落入筒体1底部的脏污、水分，打开脏污口43，则脏污、水分可由筒体1底部的脏污口43排出，让筒体1内部水分、脏污及滤材2可完全被清出，以利于滤材2的更换以及提高过滤使用纯净度。当滤材2从筒体1内排完后，打开截止阀12，液压油通过油腔出油管11排出到油箱28中，油腔13内的压强减小，同时，拉簧14向上拉动活塞10，从而实现了液压油的循环使用。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (6)

1.一种水处理用过滤装置，包括筒体，筒体内设有滤网，滤网的上方设有若干层滤材，所述筒体上连通有第一管和位于第一管下方的第二管，所述筒体的顶部转动连接有搅拌杆，搅拌杆的一端位于筒体内，搅拌杆的另一端位于筒体外侧，其特征在于：所述搅拌杆位于筒体外侧的部位上套设有套筒，套筒与搅拌杆之间设有第一单向轴承，套筒上连接有扭簧，套筒上固定连接有第一伞齿轮；所述第一管上并联有第三管，第三管内转动连接有第一转轮，第一转轮上连接有第一转轴，第一转轴远离第一转轮的一端位于第三管的外侧，且第一转轮位于第三管外侧的部位上固定连接有第一齿轮，第一转轴与第三管之间设有第二单向轴承，所述第三管上连接有第一单向阀，第三管的两端分别与第一管的连接处之间设有位于第一管上的第二单向阀；所述第一齿轮的上方设有可竖向移动的传动机构，传动机构包括与第一齿轮啮合的第二齿轮，第二齿轮上同轴连接有第二伞齿轮，第二伞齿轮和第一伞齿轮间歇性啮合；所述第二管上并联有第四管，第四管内转动连接有第二转轮，第二转轮上连接有第二转轴，第二转轴远离第二转轮的一端位于第四管的外侧，第二转轴位于第四管外侧的部位上固定连接有绳辊，绳辊上缠绕有拉绳，拉绳远离绳辊的一端连接在传动机构上；所述第四管上设有第三单向阀，第四管的两端分别与第二管的连接处之间设有位于第二管上的第四单向阀。

2.根据权利要求1所述的一种水处理用过滤装置，其特征在于：所述拉绳的外侧设有滑轮，拉绳跨过滑轮。

3.根据权利要求1所述的一种水处理用过滤装置，其特征在于：所述筒体上连通有出料管，出料管与筒体的连接处位于滤网的上方；筒体上连通有与出料管正对的缸体，缸体内滑动连接有推动柱，推动柱上连接有推动杆，推动杆远离推动柱的一端位于缸体的外侧，推动杆密封滑动连接在缸体的端部上；所述搅拌杆上的内部设有空腔，搅拌杆内滑动连接有活塞，活塞上连接有活塞杆，活塞杆远离活塞的一端位于搅拌杆的外侧且位于筒体内，活塞杆远离活塞的一端固定连接有搅拌爪；活塞与空腔的顶部之间形成油腔，所述油腔的顶部与活塞之间连接有拉簧；所述筒体的外侧设有油箱，油箱与缸体之间连通有进油管，进油管上设有第五单向阀，缸体与油腔连通，缸体与油腔之间设有第六单向阀，所述油腔与油箱连通，油腔与油箱之间设有第七单向阀。

4.根据权利要求3所述的一种水处理用过滤装置，其特征在于：所述搅拌爪包括横板和若干竖杆，若干竖杆固定连接在横板上，活塞杆远离活塞的一端固定连接在横板的中部上。

5.根据权利要求1所述的一种水处理用过滤装置，其特征在于：所述筒体的顶部设有气压表和泄压阀。

6.根据权利要求1所述的一种水处理用过滤装置，其特征在于：所述筒体的底部设有脏污口。

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