CN110582202B - 池塘过滤器和操作池塘过滤器的方法 - Google Patents

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Abstract

池塘过滤器单元以及用于操作池塘过滤器单元(1)的方法。集成控制单元(12)控制池塘过滤器单元的操作，包括生物过滤器的清洁周期。池塘过滤器单元还包括一个或多个插头(14)，用于连接一个或多个辅助设备。池塘过滤器单元的集成控制单元还基于一个或多个辅助设备中的每一个的输入设置来控制连接到插头的一个或多个辅助设备。集成控制单元还控制清洁周期，以清洁容器(3)中的生物过滤器。清洁周期包括一系列的反冲洗和/或机械过滤器清洁程序，其中过滤器清洁电动机单元(6)旋转容器中的过滤器清洁装置(7)。池塘过滤器单元允许通过集成控制单元控制一个或多个辅助设备，并且相对于生物过滤器的控制来协调附加设备的控制。

Description

池塘过滤器和操作池塘过滤器的方法
技术领域
本发明涉及一种池塘过滤器单元，用于泵送、循环和净化池塘、喷泉或类似水应用中的水，所述池塘过滤器单元包括容纳在容器中的过滤器单元、泵和至少一个用于控制水流流入和流出过滤器单元的阀，并且池塘过滤器还包括用于清洁池塘过滤器中的过滤材料的清洁装置。
此外，本发明涉及一种用于操作根据本发明的池塘过滤器单元的方法。
背景技术
当前，池塘过滤器单元用于与鱼池、喷泉或其他水产业有关的应用，特别是用在花园、公园或类似的应用中，例如在水族馆中。类似地，池塘过滤器单元可与用于繁殖食用鱼的商业鱼池一起使用。
在本申请中，术语“池塘”还将涵盖保持在人工环境或人造环境例如前段中所提到的那些花园池塘、喷泉等中的其他水体。
池塘过滤器单元通常包括容纳在容器中的过滤器单元，可选地，包括泵和至少一个用于控制水流进出过滤器单元的阀。
池塘水循环流经过滤器单元，并且在通过过滤器过滤以去除水体中所含的悬浮固体或微粒之后回到池塘。此外，由于存在于水中的微生物附着在过滤材料上，在微生物的自然生长期间生长并积累，在过滤材料上和/或之中逐渐建立自然的生物好氧过滤器。微生物的这种生物过滤层有助于从水中去除某些化合物或营养物，比如有机物，比如鱼饲料的剩余物质、无机污染物，例如N-化合物、P-化合物等。在生物过滤层中微生物的生长期间，通过其积累、消化和/或转化将化合物从水中去除。因此，生物过滤器有助于净化水体中的可溶性物质，例如，众所周知的与池塘过滤器有关的无机盐等。
通常，过滤块或松散的过滤体为生物过滤器中生物膜的生长提供表面。这样的过滤器很容易定期清理多余的生物膜。
薄膜过滤器和砂粒过滤器非常不适合清洗鱼池中的水，因为这水中度到重度地载有微粒(以及营养素、有机碳)，将很快堵塞。
已知的池塘过滤器单元通常还包括用于清洁池塘过滤器中的过滤材料的手动操作的清洁装置。为了清除任何积聚的悬浮固体或其他微粒物质，以及为了清除过滤材料上生物层中存在的任何多余的微生物聚集层，必须定期清洁池塘过滤器中的过滤材料，以便避免过滤器单元的堵塞，从而降低了过滤器变得效率低下的风险。
这些清洁装置的性质各不相同，可涉及为了去除过滤期间捕获在过滤材料中的任何微粒物质和/或去除任何多余的生物材料，比如来自过滤材料上和/或之中的生物过滤层的微生物、粘液、粪便等，进行的过滤器的反冲洗、过滤器主体或过滤材料的机械拧绞、敲打或摩擦。
US 2009/218285公开了一种用于清洁游泳池水的膜单元，其包括容纳在容器中的膜过滤器以及用于通过反冲洗膜来清洁膜的装置。
US 5730861 A公开了一种用于清洁池水的过滤器系统，该系统包括在控制器的指导下运行的相互作用的池维护组件的网络。该系统包括砂滤器、反冲洗装置和集成控制单元。
CN 105981679 A公开了一种具有生物过滤器的鱼缸或水族箱，该生物过滤器用于清洁再循环到鱼缸的水。生物过滤器单元包括容纳在容器中的生物过滤器。该系统还包括至少一个阀，该阀用于控制进出生物过滤器的水流。池塘生物滤池单元还包括控制单元，用于控制池塘生物滤池单元的操作，包括生物滤池的清洁周期。
JP 3-045478A公开了一种用于鱼池的水处理的系统，其包括用于从水中去除氨的厌氧和好氧处理。
为了维持存在于池塘的水中营养物含量的微妙平衡，特别是当水生动物，例如鱼类生活在水中时，必需确保过滤器单元总是正常运行，并且经常冲洗过滤材料，以避免堵塞过滤器。如果过滤器无法以最佳方式运行，例如由于过滤材料的堵塞，由于这样可能导致池塘过滤器性能下降，导致池塘中水的净化不足，从而引起藻类增长、存在于池塘中的鱼群死亡或疾病等等。
发明目的
因此，本发明的目的在于，提供一种改进的池塘过滤器单元和一种用于操作该池塘过滤器单元的方法，该池塘过滤器单元可以有效地净化水，从而使水可以再循环到池塘中。
因此，本发明的目的还在于，提供一种改进的池塘过滤器单元和一种用于操作该池塘过滤器单元的方法，其有效地净化和循环利用中度至高度载有微粒、营养物和/或有机碳的(鱼)池塘水，并且/或该过滤器堵塞的风险很小或没有风险。
本发明的目的还在于，提供一种改进的池塘过滤器单元和用于操作该池塘过滤器单元的方法，其中控制单元易于由用户进行操作，并且/或者用户可以检查和/或改变该控制单元的设置。
因此，本发明的目的在于，提供一种改进的池塘过滤器单元和一种用于操作该池塘过滤器单元的方法，其中该过滤器单元的维护以自动化的方式有效地控制。
本发明的目的还在于，提供一种改进的池塘过滤器单元和一种用于操作该池塘过滤器单元的方法，确保可以定期清洗过滤器而无需手动作用。
本发明的目的还在于，提供一种改进的池塘过滤器单元和一种用于操作该池塘过滤器单元的方法，减少了由于过滤器堵塞或故障或由于过滤器单元冲洗不充分造成的藻类生长增加的风险和/或池塘中的鱼群的死亡或产生疾病的风险。
本发明的目的还在于，提供一种改进的池塘过滤器单元和一种用于操作该池塘过滤器单元的方法，能够控制用于与池塘相连的其他设备。
此外，本发明的目的在于，提供一种改进的池塘过滤器单元和一种用于操作该池塘过滤器单元的方法，能够控制用于与池塘相连的其他过滤器单元和/或其他设备，例如泵、照明/灯、气泵、喂食器等。
发明内容
通过本发明解决了这些目的和上述问题。
因此，本发明提供
用于泵送、循环和净化池塘、喷泉或类似水应用中的水的池塘过滤器单元，所述池塘过滤器单元包括容纳在容器中的生物过滤器以及至少一个用于控制水流进出生物过滤器的阀，微生物生物膜将在过滤材料上进行生长，并且其中池塘过滤器单元还包括用于清洁过滤材料和/或去除生物过滤器中多余生物膜的清洁装置，其中池塘过滤器单元包括集成控制单元，该集成控制单元控制池塘过滤器的操作，包括过滤器的清洁周期，并且其中池塘过滤器单元还包括可连接至一个或多个辅助设备的一个或多个插头，该一个或多个辅助设备比如一个或多个泵、一个或多个附加的池塘过滤器单元、气泵、照明单元和/或用于自动喂食水生动物比如鱼类的喂食器单元、或其组合，并且池塘过滤器集成控制单元还设置为基于用于一个或多个辅助设备中的每一个的输入设置来操作一个或多个辅助设备，并且其中集成控制单元：
通过控制将附加设备连接到池塘过滤器的插头中的功率输出，比如通过接通/断开相关插头的电源或改变至相关插头的输出电流或频率；
通过提供控制信号，比如经由有线或无线连接至一个或多个附加设备的控制信号，或通过向一个或多个附加设备提供控制信号，或
通过有线连接，比如通过低压控制信号；
来控制一个或多个辅助设备中的每一个。
这使得通过池塘过滤器单元中的集成控制单元可控制连接到池塘过滤器单元的其他设备。因此，可提供一种控制方式，其中辅助装置和池塘过滤器单元由同一控制器，即池塘过滤器控制器，来进行控制。这使得可创建适用于相关池塘的所有设备的控制方式。此外，拥有或维护池塘的人可能对自动控制或手动控制有个体需求，这可以通过本发明来满足。
例如，关于水净化以及辅助设备，例如气泵或喂鱼机的操作需求，可以很容易地用单个控制器调节和改变池塘过滤器单元和/或辅助设备。例如可以控制单个集成控制单元来调整单个池塘，例如池塘的大小/要过滤的水量、一年中的季节例如夏季/冬季模式、池塘中水量的变化，例如由雨季或旱季引起的水量变化、池塘中生活的水生动物的数量、大小和/或种类、池塘中对空气的需求、鱼喂养等。
因此，可以根据所有者的要求或基于池塘的条件，将每个辅助设备与池塘过滤器单元一起控制，或者将每个辅助设备与池塘过滤器单元分开控制。这能够简单并容易地控制池塘过滤器单元和辅助设备。例如，可以确保池塘中的自动喂鱼装置仅在白天，即池塘中存在的鱼和/或其他水生动物活跃的时间进行喂食，或者自动喂食设备在清洁周期运行时不向池塘投食。另一个实例确保在清洁周期中，气泵向池塘提供了额外的氧气。
由于过滤系统是受控水环境中的主要关键功能部件，因此本发明在紧凑经济且易于管理的系统中提供了用于维持健康水环境的所有重要控制，该系统能够添加和控制其他关键功能，例如泵和喂食器以及其他有关水环境和周围环境的应用。
现有的外部系统主要被构造用于一般用途，如照明/灌溉目的或电力控制，可能用于园艺设备作为单独的应用，没有本发明所涵盖的主焦点和控制。
本发明在简单、紧凑、经济和易于管理的系统中为池塘和水环境提供独特的控制和监视，其重点是过滤器单元的正常运行，这对于维持清洁和稳定的水环境至关重要。
在池塘过滤器单元的最简单的变型中，插头是用于提供电流以向一个或多个辅助设备供电的母插头。这使得通过集成控制单元提供将电流与相关的插头连通或断开的控制信号，以控制连接到相关插头的辅助设备，从而能够以简单的连通/断开方式来控制一个或多个辅助设备。这可以提供一种简单而有效的方式来控制一个或多个辅助设备，例如气泵、自动喂食设备和/或照明装置。
通过插头的输出电流优选地通过该区域中的电网，例如如在欧洲的230V的交流电来提供。
可替代地，根据辅助设备的要求，一个或多个插头可以提供低压电流，例如12V的直流电，凭此，单独的设备不需要单独的变压器提供电流来操作此特定设备。这在提供有一个或多个辅助设备而没有内置变压器的情况下可能是有意义的。池塘过滤器集成控制单元中还可以包括变压器，以提供信号电流，例如0-10V的控制信号。
该集成控制单元包括处理器和存储器，该存储器存储与附接到池塘过滤器单元的插头的每个辅助设备、池塘过滤器单元的设置和/或任何可能连接到池塘过滤器的相关辅助设备有关的信息。
可替代地，可以通过调节，即分别增加和/或减少通过相关插头提供的电流或电频率来控制辅助设备。因此，除了连通/断开例如气泵的控制，可以控制气泵的泵送效果。类似地，可以通过“调节”控制插头中的输出电流，来改变自动喂食设备的速度和/或照明装置的光强度。
可替代地或以其组合，可在池塘过滤器中设计一个或多个第二类型的插头来提供低压电流，例如0-10V的直流控制信号，其用作控制信号，用于控制通过有线连接附接到相关第二类型插头的辅助设备。
池塘过滤器单元的集成控制单元中的一个或多个插头可以是母插头或公插头，其中提供有适配器以允许适配于用于电气母插头/公插头的各种标准，该电气母插头/公插头允许应用于不同国家的电动装置，特别是用于将设备连接到该地区的电网。或者，过滤器单元中的一个或多个插头可包括标准的母插头，该标准的母插头适合于该国家或地区用于连接到电网的公插头。
在一种变体中，池塘过滤器单元中的母/公插头是专门设计的插头，仅与具有相对的公/母插头的辅助设备装配在一起。这消除了由例如如果用户连接未被设计为连接到池塘过滤器单元的设备，通过池塘过滤器单元引起电源过载，而可能导致危险状况的风险。在使用特殊设计的插头的时候，可消除这种风险，因为不可能将鱼池周围使用的其他设备，例如电动割草机连接在插头上。
可以通过输入设备，例如多个按钮、触摸屏或类似的输入选项，在池塘过滤器集成控制单元上设定设置输入。可以将显示面板应用于该集成控制单元，该集成控制单元显示池塘过滤器单元和/或一个或多个辅助设备的当前设置。
可替代地，如下面进一步讨论地，可以通过远程控制设备来应用设置。
基于存储在集成控制单元存储器中的设置，池塘过滤器中的集成控制单元控制池塘过滤器的操作。另外，池塘过滤器集成控制单元通过控制将附加设备连接到池塘过滤器的插头中的功率输出，比如通过打开/关闭电源或改变相关插头的输出电流或频率；通过提供控制信号，比如经由有线或无线连接到一个或多个附加设备的控制信号，或通过向一个或多个附加设备提供控制信号；或通过有线连接，比如通过低压控制信号，从而来控制一个或多个附加设备中的每一个。这将在下面进一步讨论。
池塘过滤器单元具有过滤器清洁单元。池塘过滤器单元中的过滤材料包括至少一个或多个柔性过滤材料块，比如聚合物开孔泡沫或柔性纤维过滤材料块。一个或多个柔性过滤块被设置成板，该板包括中心孔，如下所述，该中心孔设置在管或紫外灯单元上。以此方式，一个或多个过滤块被设置成可在容器中旋转。
电动清洁单元包括可旋转的纵向杆，该杆与过滤材料的外围连接。可旋转纵向杆压在一个或多个柔性过滤材料块的外表面上。可旋转纵向杆具有异型表面，当该杆通过电动机单元旋转时，该异型表面会对过滤块的外表面产生机械作用，从而导致过滤材料旋转，而杆则压在过滤块的表面上并引起过滤材料拧绞、敲打和摩擦共同作用。这使过滤器中存在的一部分生物膜和/或颗粒松散。然后可以在同时的或随后的反冲周期中将松散的生物过滤器材料和颗粒从过滤器中取出。
异型杆例如可以包括径向延伸的翼；相对杆的表面可包括凹槽，例如纵向延伸的凹槽等。
异型杆例如可以通过螺纹连接与电动机单元连接，从而例如在杆磨损或损坏而必须更换时，能够更换异型杆。这使得所有者能够自己用新的杆替换磨损的异型杆。
如上所述，微生物的生物膜在至少一个或多个柔性过滤材料块，比如聚合物开孔泡沫或纤维过滤材料的柔性块上粘附并在其上生长。如下所述，定期清洁一个或多个过滤块以去除任何多余的生物膜。
在生物过滤器的变体中，生物过滤器单元或与上述过滤块组合，可包括鼓状网或容器，其填充有常规的松散的生物过滤体，例如球、拉西环或类似的常规的松散的生物过滤器填充体。这增加了生物过滤器的容量，并通过旋转鼓状物并由此搅动过滤体，增强了生物过滤能力，并允许在过滤器清洁过程中选择性的去除多余的生物膜。这会使一些生物膜变松，并允许将其从过滤材料中去除。
在另一替代方案中，圆柱形过滤块可以围绕或整合到包含松散的过滤体的鼓状物中。如上所述，使用旋转杆来清洁泡沫圆柱块还提供了所需的搅动，以从松散的过滤体中清除多余的生物膜。
可替代地，圆柱形过滤块可以被包含松散的过滤体的鼓状物包围。
在另一替代方案中，生物过滤器单元包括鼓状物或容器，该鼓状物或容器具有一个或多个带有松散的过滤体的隔室或鼓状物。通过定期搅动松散的过滤体来清洁生物过滤器的任意的多余的生物膜和/或微粒物质。将鼓状物或容器设置成可在容器中旋转，例如电动驱动单元，来搅动过滤体；或上述电动清洁单元包括可旋转的纵向杆，其设置在鼓状物或容器中，以搅拌鼓状物或容器内的松散的过滤体。
在又一替代方案中，生物过滤器容器包括两个或多个腔室，例如两个或多个腔室串联连接，其中腔室包含上述松散的过滤体或过滤块。
池塘过滤器的清洁周期由池塘过滤器集成控制单元控制，如下文进一步所述。
电动清洁单元由池塘过滤器集成控制单元通过来自集成控制单元的控制信号进行控制。因此，池塘过滤器集成控制单元包括频率的设置以及清洁周期的持续时间，在该清洁周期中电动清洁单元被启动。
除了池塘过滤器的电动清洁器之外，池塘过滤器优选地配备成提供过滤器的反冲洗。反冲洗装置包括三通阀，在清洁周期中，当退出池塘过滤器时，该三通阀引导池塘水逆向流至排水沟。反冲洗可以单独启动和/或与电动过滤器清洁单元的可旋转纵向杆一起启动，例如如下所讨论的。优选地，基于来自池塘过滤器集成控制单元的控制信号来驱动三通阀改变阀座位置。三通阀是例如电磁驱动阀或由具有相应位置开关的电动机驱动。三通阀还通过来自池塘过滤器集成控制单元的控制信号进行驱动。
池塘过滤器单元可以进一步包括紫外灯单元，该紫外灯单元设置成使通过过滤器单元的水流，优选地使过滤器单元的出口水流暴露于紫外线辐射，并且集成控制单元设置为，根据关于紫外线辐射持续时间和/或紫外线辐射的激活间隔的输入设置来控制紫外灯的操作。
优选地，紫外灯设置被设置为在一个或多个定义的间隔以及持续时间内启动灯。UV灯优选地以一定间隔启动一定时间段。持续时间以及间隔取决于脏的程度，特别是取决于池塘水中存在的藻类。池塘水中存在的藻类数量取决于温度、日光和/或人造光的量，该日光在高温下通常更强、和/或废弃物的数量、和/或有机和/或无机氮化合物和/或磷化合物含量，特别是无机化合物比如水中的铵-N、硝酸盐-N、磷酸盐-P等的含量。因此，在温暖的时期，例如在夏季，紫外灯开启时间可能比冬季更长。UVA灯的预设持续时间可以被设置为每天0.05-24小时。可以根据单个池塘的需求、季节等在集成控制单元的面板上或通过远程控制设备来调整设置。例如，在夏季，紫外灯可能会连续打开。
紫外灯单元可以设置在过滤器单元的出口管中。出口管可以设置在容器中，使得上述过滤块如上所述设置在出口管的外表面上。
池塘过滤器集成控制单元优选地可通过远程控制单元远程控制。远程控制单元可以通过有线或无线连接提供到池塘过滤器集成控制单元的控制信号。无线连接是例如基于红外、射频，NFC(近场通讯)、蓝牙、LoRa(远程)或平等协议、移动电话网络、本地有线或WIFI网络和/或它们的组合的连接。因此，远程控制单元可以是基于短程无线连接，特别是红外连接的传统的单独产生的远程控制单元。可替代地，远程控制单元可以包括安装在固定计算机或便携式计算机、平板电脑和/或手机，特别是智能电话上的控制应用或程序。
当远程控制单元是安装在移动电话，特别是智能电话上的控制应用时，可以从远距离控制池塘过滤器和/或连接到一个或多个插头的一个或多个辅助设备。例如，花园池塘的所有者可以监控和/或启动池塘过滤器的操作和/或清洁周期。类似地，可以从远处启动连接到池塘过滤器单元上的插头的一个或多个辅助设备，例如自动喂食设备。
类似地，当远程控制单元是安装在移动电话，特别是智能电话上的控制应用时，可以例如以主从配置或单独地控制多个池塘过滤器单元，这取决于池塘过滤器是应用于同一池塘还是应用于不同池塘，例如当花园所有者在休假，而远离具有池塘且在该池塘中装有池塘过滤器的花园时。这也使得维护多个池塘(例如在几个不同位置的池塘，比如不同所有者花园的池塘)的看护者或服务提供者能够监控和/或控制多个池塘以及安装成与特定池塘连接的辅助设备。
池塘过滤器单元是模块化的，凭此可以轻松地更换各个部分，以确保安全性，维护期间的停工时间短并且维修和/或维护成本降低。
本发明还提供一种用于操作根据本发明的池塘过滤器单元的方法。集成控制单元控制池塘过滤器单元的操作，包括过滤器的清洁周期。池塘过滤器单元还包括用于连接一个或多个辅助设备的一个或多个插头，该一个或多个辅助设备比如一个或多个附加的池塘过滤器单元、气泵和/或用于自动喂食生活在池塘中的鱼类的喂食器单元，并且池塘过滤器的集成控制单元还基于一个或多个辅助设备中的每一个的输入设置来进一步控制一个或多个辅助设备。集成控制单元
通过控制将该附加设备连接到池塘过滤器的插头中的功率输出，比如通过接通/断开电源或改变至有关插头的输出电流或频率；
通过提供控制信号，比如通过有线或无线连接到一个或多个附加设备的控制信号，或通过向一个或多个其他设备提供控制信号，或
通过有线连接，比如通过低压控制信号；
来控制一个或多个附加设备中的每一个。
由此，池塘过滤器集成控制单元也能够控制连接到一个或多个插头的辅助设备。因此，在使用同一集成控制单元时可以控制辅助设备，例如泵、气泵、自动喂食设备。这使得可以这种辅助设备的操作与过滤器单元的控制相匹配。例如，如果为了使池塘水循环流经池塘过滤器，将外部泵与池塘过滤器单元一起使用，则能够从池塘过滤器单元对泵的控制进行控制，比如正常过滤模式下的泵送效果和/或反冲洗程序中水流的反向，从而使得其与池塘过滤器控制，包括过滤器清洁程序的控制相协调。
池塘过滤器集成控制单元设计为，通过远程控制单元上的控制应用的自动启动/停用，以及/或者在远程控制单元或在池塘过滤器的控制显示屏上进行人工输入，来启动/停用池塘过滤器单元的清洁周期、紫外灯和/或一个或多个辅助设备。
如果发生故障，比如池塘过滤器单元的故障或失效，例如过滤器堵塞、紫外灯、三通阀和/或集成的或单独的水循环泵的故障或失效，集成控制单元还可包括一个或多个警报功能。
除了通知所有者、看护人和/或参与池塘过滤器维护的维护提供者以外，还可以将警报功能设置为执行一项或多项特殊操作，例如在过滤器或泵发生故障时，打开气泵，以防止池塘中的水生动物群死亡率或疾病增加；停止将水泵送到排水沟或将淡水泵送至池塘，以防止水的意外流失等。
此外，远程控制单元上的输入装置或池塘过滤器上的控制显示器可用于改变紫外灯、池塘过滤器单元的设置，例如清洁周期的持续时间和/或其频率和/或更改一个或多个辅助设备的设置，包括辅助设备任何可能的登记和/或删除，其与池塘过滤器单元上的一个插头的连接或断开相关。
也可能在集成控制单元中识别出，具有多个被识别的插头的箱连接到池塘过滤器单元上的特定插头。该单独的箱可以包含多个插头，例如2、3、4、5或更多个单独的插头。当在池塘过滤器集成控制单元中识别出该箱时，可以允许该集成控制单元对连接到箱中的各个插头的每个设备进行单独控制。
优选地，通过集成控制单元至少执行以下程序来实施过滤器清洁周期：
启动至少一个阀装置，以将来自再循环出口的出口水流引导至池塘过滤器单元的废水出口，并将水重新导至反冲洗过滤介质，
在清洁周期中，启动过滤器清洁电动机单元，以使容器中的过滤器清洁设备以一个或多个预定时间间隔旋转；在清洁周期中，以一个或多个预定时间间隔启动泵送装置，以将水引导至废水出口，
通过启动至少一个阀装置以将池塘过滤器单元的出口水流从废水出口引导至再循环出口来终止清洁周期。
因此，在整个清洁过程中，过滤器清洁单元可以与处于反冲洗模式的泵送装置一起被启动。
当过滤器清洁器旋转时，与旋转杆构件接触的过滤材料被径向压缩。这导致过滤器旋转，并且在过滤器旋转的同时，与清洁杆接触期间过滤材料在被压缩的同时被有效地清洁。这提供了一种简单但高效的方式，通过机械冲击来清洁整个过滤器。过滤器清洁器单元上的电动机单元提供了自动化的方案的可能性。
或者，过滤器清洁单元以0.5-5分钟或1-3分钟的间隔运行。这些间隔被重复多次，例如至少两次、三次、四次、五次或六次或更多次。然后，在过滤器清洁器单元关闭的间隔内，启动泵送装置，该泵送装置提供通过过滤器的池塘水反冲洗流。这个过程可在清洁过程中节省水，因为作为废水离开系统的水较少。
此外，确保了在反冲洗期间，将从过滤器中清除的任何微粒物质均有效地引导至废水出口。
这些可能的清洁周期适于过滤器单元中的过滤材料的日常清洁，以便维持过滤材料中健康的微生物生物膜。如果以太低的频率清洁生物过滤器，则存在于生物膜中一定部分的微生物存在死亡并降解的风险，从而导致鱼池富营养化。
优选地，并且如以上所讨论关于池塘过滤器单元，用于操作池塘过滤器的方法还包括：集成控制单元控制一个或多个辅助设备中的每一个。这允许一个或多个辅助设备例如外部泵的控制与池塘过滤器的控制相协调。
例如，还可以确保在过滤器清洁周期中，自动喂食设备不会将饲料分配到池塘中。这样确保不会浪费饲料，因为在将池塘水循环流经过滤器并将其排干的反冲洗过程中，饲料直接排到池塘过滤器中，并/或直接引导至排水沟中。由此也避免了饲料被截留在过滤器内并在过滤器单元内腐烂。
在一个变体中，通过控制将附加设备连接到池塘过滤器的插头中的功率输出，比如通过接通/断开电源或改变至相关插头的输出电流，来控制一个或多个辅助设备。这允许通过连接至设备的池塘过滤器单元上的插头来简单接通/断开控制供给该设备的电流，从而能非常简单地控制例如自动喂食设备或气泵的启动。类似地，通过调节经由池塘过滤器上的相关插头提供给辅助设备的电流，可以容易地在预定的最小值和最大值之间调节辅助设备的效果。因此，由此可以获得对例如气泵和/或自动喂食设备的非常简单容易的控制。
可替代地，通过有线连接，比如低压控制，例如0-10V的控制信号，向一个或多个附加设备提供控制信号来获得对一个或多个辅助设备的控制。
可替代地，通过无线连接或如上所述向一个或多个附加设备提供控制信号，来获得对一个或多个辅助设备的控制。
如上所述，清洁周期的频率和/或持续时间、UV辐射和/或一个或多个辅助设备的控制的操作可以轻易地在远程控制单元上进行调节。
优选地，用于操作池塘过滤器单元的方法包括：集成控制单元还基于关于紫外辐射的持续时间和/或紫外灯启动间隔的输入设置来控制紫外灯单元，该紫外灯单元设置成将通过过滤器单元的水流，优选地，将过滤器单元的出口水流暴露于紫外辐射中。优选地，还相对于池塘过滤器的清洁周期，来协调控制紫外灯。
如上面已经讨论的，UV灯被应用于通过辐射来自池塘过滤器的再循环出口中的池塘水来减少池塘中藻类的存在，该再循环出口将池塘水引导回到池塘中。因此，将池塘过滤器集成控制单元设计为，当通过由于控制应用而自动启动来开始清洁周期时，和/或当通过远程控制单元上的输入或池塘过滤器上的控制显示器开始手动清洁循环时，如果紫外灯为开启的，则将其关闭。这样节省电能，因为在反冲洗水会离开过滤器直到废水出口的反冲洗过程中无需打开UV灯。
紫外灯的控制方式可能取决于季节、温度和上面已经描述的类似参数。
一个或多个传感器可以通过有线或无线连接被连接到集成控制单元。传感器向集成控制单元提供输入，以提供适合相关池塘、池塘及其周围环境条件的全自动解决方案。
可以根据期望的或相关的可能的控制选项，例如如以下所述，来选择一个或多个传感器，其可以包括两个或多个下列传感器，例如三个、四个、五个或六个下列传感器的组合：
-温度传感器，其测量池塘中或优选地过滤器单元中的水温。温度传感器可以向集成控制单元提供输入以控制过滤器清洁和/或UV灯的频率，因为较暖的水倾向于产生更多的藻类，并增加对过滤器清洁的需求。温度传感器还可以调节潜在连接的自动喂食设备的喂食速率，例如来降低冬季的喂食速度；
-压力传感器，其测量过滤材料至少一侧上的压力，并在过滤器上游侧的压力超过设定值时，向集成控制单元提供输入以开始清洁程序。在过滤器上游侧的压力表明过滤器脏了或堵塞。或者，如果在过滤器的上游侧，存在与大气压相对应的压力，则泵可能有故障，并且可能会触发警报；
雨量计、水位传感器或类似装置可以连接到池塘过滤器中的集成控制单元，来向过滤器单元的阀提供控制信号，以将阀位置切换至雨水/反冲洗位置来排放作为废水的水，以防例如由于大雨，池塘处于泛洪的危险中。类似地，当在池塘中检测到低水位时，池塘过滤器的集成控制单元可向自来水连接，例如阀提供控制信号，以打开向池塘中添加淡水；
光传感器，用于检测紫外灯的正确功能，并在检测到故障时发出警报，和/或
氧气传感器，用于检测池塘中氧气浓度，由池塘过滤器集成控制单元用作输入来控制与池塘过滤器插头和/或第二插头相连的任何气泵。
附图说明
现在将参考附图描述本发明，其中
图1示出了根据本发明的自动池塘过滤器的透视图。
图2示出了根据本发明的自动池塘过滤器的爆炸图。
图3示出了根据本发明的集成控制单元和自动池塘过滤器的顶部的侧视图，以及
图4示出了根据本发明的自动池塘过滤器的顶部的俯视图，包括集成控制单元。
具体实施方式
图1-4示出了根据本发明的池塘过滤器单元1。
池塘过滤器1包括过滤体1。池塘过滤器单元中的过滤体2包括至少一个或多个柔性过滤材料块2’、2”、2’”，例如设置在容器3中的聚合物开孔泡沫或柔性的纤维过滤材料块。一个或多个过滤块2’、2”、2’”包括中心孔，该中心孔设置在限定出口的中心管4上。用这种方式，一个或多个过滤块2’、2”、2’”被设置成可在容器3中旋转。
电动清洁单元5包括设置成与过滤材料2的外围连接的可旋转纵向杆7。可旋转纵向杆7压在一个或多个柔性过滤材料块2的外表面上。可旋转纵向杆具有异型表面，当杆5’通过电动机单元6旋转时，引起对过滤块的外表面的机械作用。图2所示的异型杆包括径向延伸的翼7’，其作用在过滤材料2的表面上。
电动清洁单元通过来自集成控制单元12的控制信号进行控制。
此外，池塘过滤器配备了池塘过滤器电动清洁器，以对过滤器2进行反冲洗。反冲洗装置包括三通阀8，其在清洁周期中当引导池塘水的逆流离开池塘过滤器进入排水沟。三通阀8是基于来自池塘过滤器集成控制单元12的控制信号而被驱动来改变阀座位置的阀。优选地，三通阀8是电磁阀。
池塘过滤器单元1包括设置在中心管4中的UV灯单元16，以将出口水流暴露于紫外线辐射。集成控制单元12设置为根据如上所述的输入设置来控制UV灯16的操作。
池塘过滤器集成控制单元优选地可通过如上所述的远程控制单元进行远程控制。远程控制单元可以通过有限或无线连接至池塘过滤器集成控制单元来提供控制信号，优选地通过接通/断开/调节经由一个或多个如上文进一步所述的插头14供应的电流，或者，可替代地，通过经由有线连接或无线连接提供的0-10V的控制信号，该无线连接例如WIFI网络、手机网络、互联网和/或其组合。因此，远程控制单元可以是基于短程无线连接，特别是红外连接的传统的单独产生的远程控制单元。优选地，远程控制单元包括安装在固定或便携式计算机、平板电脑和/或手机，特别是智能电话上的控制应用或控制程序。
当远程控制单元是安装在例如移动电话，特别是智能电话上的控制应用时，有可能如上所述远距离控制连接到一个或多个插头的池塘过滤器和/或一个或多个辅助设备。
在池塘过滤器单元的操作中，集成控制单元12控制池塘过滤器单元的操作，包括过滤器2的清洁周期。池塘过滤器单元还包括一个或多个插头14，用于经由插头15连接电源和/或一个或多个辅助设备(未示出)的控制装置。然后，池塘过滤器的集成控制单元12基于一个或多个辅助设备中每一个的设置或预设存储的输入设置，来控制一个或多个辅助设备。
池塘过滤器集成控制单元12设置为，通过集成控制单元12的自动启动/停用，和/或当在远程控制单元上或者在池塘过滤器集成控制单元12上的控制按钮12a或触摸屏显示器12b上进行手动输入时，启动/停用池塘过滤器单元的清洁周期，即电动过滤器清洁单元5的电动机6和/或三通阀8、UV灯16和/或一个或多个辅助设备的清洁周期。
集成控制单元12可以具有用于显示状态(例如：过滤模式；清洁周期正在运行；池塘过滤器的UV灯打开/关闭等)的指示器，例如若干个LED指示灯。可替代地，状态信息可以显示在触摸屏显示器上。
如上所述，集成控制单元12上的输入装置12a或池塘过滤器集成控制单元和/或远程控制单元上的触摸屏控制显示器也可用于改变UV灯的设置。
还可以在集成控制单元12中识别出，具有多个识别插头(例如2、3、4、5或更多个单独的插头)的箱(未示出)被连接到特定的插头14或池塘过滤器单元1上的其他插头上，用于允许集成控制单元12对连接到箱中各个插头的每个设备进行单独和/或成组控制。
优选地，通过集成控制单元执行至少以下顺序来实施过滤器清洁周期：
启动至少一个阀8装置，以将出口水流从过滤水10的出口引导至池塘过滤器单元1的废水出口11，并且可选地，同时使水流反向通过过滤器2，以提供过滤器的反冲洗。然后，启动过滤器清洁电动机单元6以旋转容器3中的过滤器清洁杆构件7。
在清洁周期中，以一个或多个预定时间间隔，例如，每2分钟持续30秒，来启动泵送装置(未示出)，将水引到废水出口11。这也可以对过滤器2进行反冲洗。
通过启动至少一个阀8装置以将池塘过滤器单元的出口水流从废水出口11引导至再循环出口10来终止清洁周期。这通常还意味着泵的泵送方向从反冲洗方向逆转到过滤方向。
用于操作池塘过滤器的方法还包括：集成控制单元12控制一个或多个辅助设备中的每一个。这允许一个或多个辅助设备例如外部泵的控制将与池塘过滤器的控制相协调。例如，还可以确保在如上所述的过滤器清洁周期期间，自动喂食设备不将饲料分配到池塘中。
在一个变体中，通过控制插头14上的功率输出来控制一个或多个辅助设备，该插头14将附加设备连接到池塘过滤器1。通过接通/断开电源或改变到相关插头14的输出电流，从而经由连接至设备的池塘过滤器单元1中的插头14对供至该设备的电流进行简单的接通/断开控制，来简单有效地控制例如在池塘附近或池塘中使用的灯光单元、自动喂食设备或气泵的启动。类似地，通过调节，即增加或降低经由池塘过滤器1上的相关插头1供给辅助设备的电流，可以容易地在预定的最小值和最大值之间调节辅助设备的效果。或者，通过有线连接，比如低压控制，例如0-10V的控制信号，向一个或多个附加设备提供控制信号来获得对一个或多个辅助设备的控制。
如上所述，可以容易地在远程控制单元上调节清洁周期的频率和/或持续时间、UV辐射和/或一个或多个辅助设备的一个控制单元的操作。
优选地，用于操作池塘过滤器单元1的方法包括：集成控制单元12还基于输入设置，比如紫外线辐射的持续时间和/或紫外灯16启动之间的间隔来控制UV灯单元16，该UV灯单元16被设置成使通过过滤器单元1的水流暴露。
UV灯16的控制方式可以取决于清洁周期是否启动、季节、温度以及上文已经描述的类似参数。
如上所述，可以应用传感器来向集成控制单元提供输入。
特殊的功能和设计使池塘过滤器单元1非常适合于花园池塘、喷泉、水产养殖池塘、水族馆、水库和其他水应用。
在过滤器单元的最简单版本中，集成控制单元12不具有远程控制装置。在该变体中，通过预设设置和/或经由按钮11a或触摸屏显示器12b输入到集成控制单元的设置，来控制集成控制单元。
这将执行以下清洁过程：可选地，关闭泵或反转泵送的方向，更改三通阀8的位置，以将来自过滤水回流出口10的水流重导向到废水出口11。开始旋转过滤器清洁杆7以清洁过滤器泡沫板2、2”等，可选地，打开泵(如果关闭)以进行反冲洗，优选地，以逆流模式进行。可选地，过滤器清洁器5杆7的联合旋转和反冲洗程序可以同时进行或优选地依次进行。优选地，该程序由定时器的设定来限定。通过改变三通阀8的位置以将来自废水出口11的水重导向至过滤水出口10，来结束清洗程序。此外，流经过滤器单元的水从反冲洗方向逆转为过滤方向。这个步骤也可用于远程控制变体中。
此外，清洁程序的反冲洗程序可以包括如下可能性：通过将一定量的水引导至废水出口11，同时将来自其他来源例如普通自来水供应的相似量的水供至池塘，从而具有以一定时间间隔识别出程序预定水量变化的设置。对于严重污染的环境/含大量喂食造成的废物的池塘——像水产养殖场或其他大量放养的池塘，或在下大雨的情况下，这种定期更新水，尤其重要——在后一种情况下，以避免池塘泛洪。
标号
1.池塘过滤器
2.过滤器
3.容器
4.中心管
5.电动过滤器清洁单元
6.电动机
7.纵向杆
8.阀
9.进水口
10.过滤水出口
11.清洗循环水出口
12.集成控制单元
a.显示面板
b.输入按钮
13.电源
14.辅助设备的插座插头
15.辅助设备的公插头
16.紫外灯单元

Claims (10)

1.用于泵送、循环和净化鱼池和/或花园池塘或喷泉中的水的鱼池和/或花园池塘过滤器单元，所述池塘过滤器单元为独立的单元，并且包括容纳在容器中的生物过滤器，所述生物过滤器具有过滤材料，微生物的生物膜在所述过滤材料上生长，并且所述池塘过滤器单元的所述过滤材料包括至少一个或多个柔性过滤材料块，所述柔性过滤材料块为聚合物开孔泡沫或柔性纤维过滤材料块，并且所述池塘过滤器单元还包括至少一个用于控制水流进出所述生物过滤器的阀，并且其中池塘过滤器单元还包括机械过滤器清洁装置，所述机械过滤器清洁装置用于清洁所述过滤材料和/或去除池塘过滤器单元中的生物过滤器中多余生物膜，而无需手动作用，其中池塘过滤器单元包括集成控制单元，所述集成控制单元设置为控制池塘过滤器单元的操作，包括生物过滤器的清洁周期，并且其中池塘过滤器单元还包括可连接至一个或多个辅助设备的一个或多个插头，并且池塘过滤器单元的集成控制单元还设置为，基于一个或多个辅助设备中每一个的输入设置来操作一个或多个辅助设备，并且其中集成控制单元设置为通过接通/断开相关插头的电源或改变至相关插头的输出电流或频率来控制将辅助设备连接到池塘过滤器单元的插头中的功率输出，从而控制一个或多个辅助设备中的每一个。
2.根据权利要求1所述的鱼池和/或花园池塘过滤器单元，其特征在于，所述鱼池和/或花园池塘过滤器单元还用于泵送、循环和净化水应用中的水。
3.根据权利要求1所述的鱼池和/或花园池塘过滤器单元，其特征在于，所述辅助设备为一个或多个泵、一个或多个附加池塘过滤器单元、气泵、照明单元和/或用于自动喂食水生动物的喂食器单元、或其组合。
4.根据权利要求1所述的鱼池和/或花园池塘过滤器单元，其特征在于，所述机械过滤器清洁装置包括电动清洁单元，并且其中所述过滤材料还包括一个或多个具有松散过滤体的隔室或鼓状物，其被设置成可在容器中旋转，并且所述电动清洁单元包括设置在过滤材料的外围中的可旋转纵向杆，并且其中可旋转纵向杆压在一个或多个柔性过滤材料块的外表面上以引起过滤材料的拧绞、敲打和摩擦共同作用，并且/或者可旋转纵向杆搅动鼓状物或容器内松散的过滤体。
5.根据权利要求1所述的鱼池和/或花园池塘过滤器单元，其特征在于，它还包括紫外灯单元，该紫外灯单元设置成使流经池塘过滤器单元的水流暴露于紫外辐射中，并且所述集成控制单元设置为根据关于紫外线辐射的持续时间和/或紫外线辐射的激活间隔的输入设置或基于来自一个或多个传感器的输入来控制紫外灯的操作。
6.根据权利要求1所述的鱼池和/或花园池塘过滤器单元，其特征在于，能够借助基于红外、射频、NFC、蓝牙，LoRa、移动电话网络、本地有线或WIFI网络和/或它们的组合的无线连接，通过远程控制单元对所述集成控制单元进行远程控制。
7.根据权利要求1所述的鱼池和/或花园池塘过滤器单元，其特征在于，具有多个被识别的插头的箱连接到所述池塘过滤器单元上的特定插头，并且所述箱在所述集成控制单元中被识别，其中箱包含多个插头。
8.根据前述权利要求中任一项所述的鱼池和/或花园池塘过滤器单元，其特征在于，通过输入设备在池塘过滤器单元的集成控制单元上设定设置输入，其中将显示面板应用于集成控制单元中以显示池塘过滤器单元和/或一个或多个辅助设备的当前设置。
9.用于操作根据前述权利要求1-8中任一项所述的鱼池和/或花园池塘过滤器单元的方法，包括：通过所述集成控制单元，启动/停用池塘过滤器单元的清洁周期和/或一个或多个辅助设备。
10.根据权利要求9所述的用于操作鱼池和/或花园池塘过滤器单元的方法，其中通过所述集成控制单元执行以下程序来实施清洁周期：
启动至少一个阀装置，以将来自再循环出口的出口水流引导至池塘过滤器单元的废水出口，并重新导向入口水流来反冲洗过滤介质，在清洁周期中，启动电动清洁单元，以使容器中的机械过滤器清洁装置旋转一个或多个预定时间间隔；
在清洁周期中，以一个或多个预定时间间隔启动泵送装置，以将水引导至废水出口，通过启动至少一个阀装置以将池塘过滤器单元的出口水流从废水出口引导至再循环出口，来终止清洁周期。
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