CN117599476A - 一种多功能液体智能过滤设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及过滤设备技术领域，尤其涉及一种多功能液体智能过滤设备及其使用方法。技术问题是：现有砂滤罐清洁自身石英砂滤料手段单一。本发明的技术实施方案是：一种多功能液体智能过滤设备，包括有罐体、进水总管、出水总管和出水支管等；罐体上部贯穿固接有进水总管，进水总管上端右侧是进水口，进水总管底部用于流出污水，且设有避免石英砂流出的滤网；进水总管内穿设有出水总管，出水总管上端左侧是出水口；出水总管下端连通有若干个出水支管。本发明新型多功能液体智能过滤设备，通过合理设计结构，增加了针对轻微污染的清洁手段。

Description

一种多功能液体智能过滤设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及过滤设备技术领域，尤其涉及一种多功能液体智能过滤设备。

背景技术

在日常生产和生活中，通常会使用砂滤罐来进行水过滤处理。砂滤罐主要通过天然石英砂等滤料来截留水中的大分子颗粒和胶体，以使水变得更加清澈。然而，随着砂滤罐的运行时间增长，石英砂的过滤效果会逐渐下降，需要对其进行清洗。目前常用的清洗方式是从底部喷涌清洁用水，并使清洁用水沿着与水流方向相反的方向流动，以冲击石英砂，使石英砂相互摩擦，从而实现对所有石英砂的反向冲洗。

由于污水从上到下流经石英砂，表层石英砂首先受到污染。虽然现有的反向冲洗方法可以清洗所有石英砂，但并未专门针对表层石英砂进行处理。尤其是在表层污染较轻微且只需清洁表层石英砂时，现有技术仍需要翻动所有石英砂，这使得石英砂的清洁效果不够有针对性。

因此，迫切需要一种多功能液体智能过滤设备，既能对所有石英砂进行清洗，又能专门针对表层石英砂进行清洁。这样的设备将能更有效地清洗砂滤罐，并提高水处理的效率和质量。

发明内容

为了克服现有砂滤罐清洁自身石英砂滤料手段单一的缺点，本发明提供一种多功能液体智能过滤设备。

本发明的技术实施方案是：一种多功能液体智能过滤设备，包括有罐体、进水总管、出水总管和出水支管；罐体上部贯穿固接有进水总管，进水总管上端右侧是进水口，进水总管底部用于流出污水，且设有避免石英砂流出的滤网；进水总管内穿设有出水总管，出水总管上端左侧是出水口；出水总管下端连通有若干个出水支管；还包括有筒状气囊和充气装置；罐体内上部安装有筒状气囊，筒状气囊内环面设有若干上下排布的刚性圆环，用于防止筒状气囊膨胀时内环面收缩，筒状气囊下表面为不会变形的硬质平面；筒状气囊安装有充气装置。

可选地，还包括有环形气囊和气泵；筒状气囊下部连通有环形气囊；筒状气囊内部安装有一个气泵，且气泵和环形气囊连通，气泵用于控制环形气囊内部的空气的量，以让环形气囊膨胀或收缩。

可选地，还包括有清洁凸点；筒状气囊内环面下部分布有从上至下螺旋排列的若干个清洁凸点。

可选地，还包括有导流槽板；筒状气囊下表面粘接有若干个环形分布的导流槽板。

可选地，还包括有反冲支管；出水总管中部连通固接有若干个反冲支管，反冲支管表面开有向上的开口用于喷水，且反冲支管表面的开孔内部有只允许水流喷出的单向阀门，以避免沙砾进入反冲支管，且反冲支管距离石英砂堆表层最低点至少有5CM，一方面保证过滤层有充足厚度用于过滤，另一方面保证反冲支管距离受污染的石英砂有足够距离，使得单独使用反冲支管时，大部分受污染的石英砂位于反冲支管上方，进而受污染石英砂可以被下方的反冲支管喷出的向上的反冲水流清洗。

可选地，还包括有单向阀和冲洗管；出水总管安装有单向阀，单向阀位于出水支管上方，且单向阀只允许水流从下向上流动；出水总管下端连通有冲洗管。

可选地，还包括有封堵阀、柔性橡胶管、升降装置和清洁线；罐体上顶板贯穿安装有若干个封堵阀，封堵阀用于避免罐体内部气体在正常运行时外溢；筒状气囊贯穿有若干个柔性橡胶管，且柔性橡胶管数量和封堵阀数量一致，位置上柔性橡胶管位于对应封堵阀正下方；罐体外部设置有升降装置；升降装置粘接有若干环形分布的清洁线，且清洁线数量和柔性橡胶管数量一致，且清洁线穿过对应的封堵阀和柔性橡胶管，清洁线另一端连接在出水总管上，清洁线下部埋在石英砂中，且封堵阀不会干扰清洁线移动。

可选地，还包括有滑动件和倾斜推板；每个反冲支管滑动连接有一个滑动件；每个滑动件远离出水总管一侧固接有一个倾斜推板。

可选地，还包括有楔形件；每个滑动件靠近出水总管一侧固接有一个楔形件，楔形件用于方便滑动件滑动。

可选地，使用新型多功能液体智能过滤设备方法如下：步骤一：从出水支管喷出清水，用水流搅动石英砂；步骤二：启动充气装置，使得筒状气囊向下膨胀，让筒状气囊向下膨胀，挤压出污水，让部分石英砂沉淀在筒状气囊下方和筒状气囊内环空间；步骤三：启动气泵，膨胀环形气囊；步骤四：反向运行充气装置，让筒状气囊收缩而上升，使得石英砂从环形气囊内环漏出，堆积成锥形；步骤五：控制气泵反向运行，让环形气囊恢复原状。

本发明具有如下优点：本发明新型多功能液体智能过滤设备，通过合理设计结构，增加了针对轻微污染的清洁手段，让新型多功能液体智能过滤设备可以根据污染程度，选择清洁方式，更有针对性的清洁新型多功能液体智能过滤设备内的石英砂。

楔形件用于破碎分开黏在反冲支管上的石英砂结块，一些石英砂结块可能黏附在反冲支管上，反冲支管喷水时，水从这些结块的孔隙中喷出，导致无法通过喷水清除这些石英砂结块，清洁线拉伸时，带动滑动件在反冲支管上向出水总管移动，楔形件破碎分开黏在反冲支管上的石英砂结块，当滑动件移动至尽头后，向出水总管送入清水，清水从反冲支管喷出，水流冲击倾斜推板，带动滑动件向远离出水总管方向移动，此时滑动件反过来带动清洁线下压，所以升降装置会配合下降。

附图说明

图1为本发明多功能液体智能过滤设备公开的外观结构示意图；

图2为本发明多功能液体智能过滤设备公开的剖视图；

图3为本发明多功能液体智能过滤设备公开的A处放大图；

图4为本发明多功能液体智能过滤设备公开的筒状气囊外观示意图；

图5为本发明多功能液体智能过滤设备公开的筒状气囊剖面图；

图6为本发明多功能液体智能过滤设备公开的筒状气囊收缩上升时石英砂从筒状气囊内环空间中下落形成石英砂堆的状态图；

图7为本发明多功能液体智能过滤设备公开的锥形石英砂堆和下方的石英砂组成的过滤层的侧视示意图。

图中附图标记的含义：1-罐体，2-进水总管，3-出水总管，4-出水支管，101-筒状气囊，102-充气装置，111-环形气囊，112-气泵，121-清洁凸点，122-导流槽板，201-反冲支管，202-单向阀，203-冲洗管，211-封堵阀，212-柔性橡胶管，213-升降装置，214-清洁线，221-滑动件，222-倾斜推板，223-楔形件，101a-刚性圆环。

具体实施方式

在本文中提及实施例意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

实施例1

一种多功能液体智能过滤设备，如图1-7所示，包括有罐体1、进水总管2、出水总管3和出水支管4；罐体1上部贯穿焊接有进水总管2，进水总管2上端右侧是进水口，进水总管2底部用于流出污水，且设有避免石英砂流出的滤网；进水总管2内穿设有出水总管3，出水总管3上端左侧是出水口；出水总管3下端连通有六个出水支管4；

还包括有筒状气囊101和充气装置102；罐体1内上部安装有筒状气囊101，筒状气囊101内环面设有若干上下排布的刚性圆环101a，用于防止筒状气囊101膨胀时内环面收缩，筒状气囊101下表面为不会变形的硬质平面，筒状气囊101可以沿着罐体1向下膨胀；筒状气囊101安装有充气装置102。

还包括有环形气囊111和气泵112；筒状气囊101下部连通有环形气囊111；筒状气囊101内部安装有一个气泵112，且气泵112和环形气囊111连通，气泵112用于控制环形气囊111内部的空气的量，以让环形气囊111膨胀或收缩。

还包括有清洁凸点121；筒状气囊101内环面下部分布有从上至下螺旋排列的若干个清洁凸点121。

还包括有导流槽板122；筒状气囊101下表面粘接有若干个环形分布的导流槽板122。

在以下的描述中，参照附图，以出水总管3为中心，以充气装置102所在侧为左侧。

多功能液体智能过滤设备用于过滤污水，罐体1内填有石英砂，且石英砂不填满罐体1，所有的石英砂构成本装置的过滤层，此时过滤层为圆柱状，过滤层上表面为平面，日常工作时，从进水总管2上部右端的进水口送入待处理污水，待处理污水被喷向石英砂上表面，水经过石英砂过滤净化，进入出水支管4，净化后的水汇集进出水总管3，从出水总管3上端的出水口送出，污水中的杂质则留在罐体1内的石英砂上。

使用一段时间后，石英砂内掺杂较多杂质，无法继续起到过滤作用，此时从出水总管3灌入干净的清水，清水从出水总管3进入出水支管4，出水支管4将清水送入下部的石英砂，清水从下向上流过石英砂，水带着石英砂翻涌搅动，石英砂互相摩擦将杂质去除，水也将石英砂之间的杂质走，清洗后的水从石英砂表面进入进水总管2，从进水总管2的进水口流出，流出的污水被单独收集另作处理，以上即是石英砂的反冲洗过程。

本装置由筒状气囊101和环形气囊111制造锥形石英砂堆，在石英砂反冲洗过程结束后，立即启动充气装置102，向筒状气囊101内充气，筒状气囊101向下膨胀，筒状气囊101逐渐占据罐体1内大部分空间，由于石英砂被水搅动，此时还未沉淀，流动性较大，在筒状气囊101的挤压下，水和石英砂的混合物向进水总管2流动，水从进水总管2排走，石英砂被滤网拦截，之后石英砂沉淀，大部分石英砂位于在罐体1中筒状气囊101下方的部位，一部分沉淀在筒状气囊101的内环空间，启动气泵112，此时向环形气囊111充气，让环形气囊111向内膨胀，相当于缩小了筒状气囊101内环空间下端的开口，关闭气泵112，让环形气囊111保持膨胀的状态，反向运行充气装置102，逐渐放出筒状气囊101内的空气，此时筒状气囊101由于收缩而逐渐上升，筒状气囊101内环空间中的石英砂从环形气囊111内环漏出，石英砂在重力作用下向四周扩散，由此形成锥面，当筒状气囊101内环空间的石英砂漏出后，石英砂堆的顶点和筒状气囊101底面齐平，启动气泵112，排出环形气囊111内的空气，此时筒状气囊101和环形气囊111都恢复到原初的干瘪状态，需要说明的是，形成石英砂堆只用了过滤层中的部分石英砂，现在过滤层是下部圆柱状的石英砂加上上部圆锥状石英砂堆。

此时过滤层上部圆锥状石英砂的顶点，位于进水总管2底部正下方，从进水总管2上部右端的进水口送入的待处理污水，从进水总管2底部洒向滤层上部圆锥状石英砂堆的顶点，污水一部分直接从该处向下流动，一部分沿着圆锥状石英砂堆向下蔓延，从石英砂堆的侧面进入石英砂堆，这样，整个石英砂堆的侧面都能用于过滤，和原本的上表面为平面的过滤层相比，石英砂堆增加了过滤的面积，由于过滤面积增大，过滤同样数量的污水时，被过滤的污渍分散在更大的面积上，污渍的密度就较低，低密度的污渍更不容易堵塞石英砂之间的缝隙，提高了石英砂可以正常工作的时间，同时，从顶部向下流动的污水也会带走表面的部分被污染的石英砂，将它们冲至石英砂堆下边缘处，被冲走石英砂的部位暴露出下方较为干净的石英砂，这部分石英砂之间的间隙未被堵塞，这就让长时间工作的过滤层表面始终存在充足的孔隙用于过滤，因此提高了过滤层可正常工作的时间，降低了反冲洗的频率，让本装置更为节能，随着污水的冲刷，圆锥形的石英砂堆表面的污染的石英砂被不断冲向石英砂堆下边缘，导致石英砂堆塌陷变平，此时过滤层也吸附了大量污渍，此时只需要再进行一次石英砂的反冲洗，然后由筒状气囊101和环形气囊111制造新的锥形石英砂堆。

在筒状气囊101向下膨胀时，水和石英砂都被挤压向筒状气囊101内环流动，在流动中，石英砂互相间也因为碰撞完成了清洁，靠近筒状气囊101下底面的水流动时，会被导流槽板122引导而旋转，让水流旋转，提高清洁效果，而水和石英砂进入筒状气囊101内环空间后，又会和清洁凸点121碰撞摩擦，进一步提高清洁效果。

实施例2

作为实施例1的更进一步，如图2所示，还包括有反冲支管201；出水总管3中部连通焊接有六个反冲支管201，反冲支管201表面开有向上的开口用于喷水，且反冲支管201表面的开孔内部有只允许水流喷出的单向阀门，以避免沙砾进入反冲支管201，且反冲支管201距离石英砂堆表层最低点至少有5CM，一方面保证过滤层有充足厚度用于过滤，另一方面保证反冲支管201距离受污染的石英砂有足够距离，使得单独使用反冲支管201时，大部分受污染的石英砂位于反冲支管201上方，进而受污染石英砂可以被下方的反冲支管201喷出的向上的反冲水流清洗。

还包括有单向阀202和冲洗管203；出水总管3安装有单向阀202，单向阀202位于出水支管4上方，且单向阀202只允许水流从下向上流动；出水总管3下端连通有冲洗管203。

由于污渍主要是过滤层表面的石英砂过滤，所以污渍主要分布于过滤层上部，而过滤层下部的石英砂较干净，很多时候只需要清洁罐体1内上层的石英砂，而完全对罐体1石英砂反冲洗，使得从出水支管4送出的水流要经过过滤层下层的石英砂，过滤层下层石英砂较为干净，这部分水流起到的清洁作用较弱，同时水压白白损失在下层的石英砂上，在设置反冲支管201、单向阀202和冲洗管203后，从出水总管3送入的清水由于单向阀202的阻碍，不会进入出水支管4，而是全部从反冲支管201喷出，专门用于搅动表层的石英砂，清洁表层的石英砂，这样避免了清洁用水的水压损失，废水同样从进水总管2的进水口流出，流出的污水被单独收集另作处理，要进行彻底反冲洗时，从冲洗管203和出水总管3同时送入清水，清水一部分从出水支管4喷出，一部分从反冲支管201喷出，清洗用水就更均匀的分布在罐体1之中，对石英砂进行冲洗。

实施例3

作为实施例2的更进一步，如图2-3所示，还包括有封堵阀211、柔性橡胶管212、升降装置213和清洁线214；罐体1上顶板贯穿安装有若干个封堵阀211，封堵阀211用于避免罐体1内部气体在正常运行时外溢；筒状气囊101贯穿有若干个柔性橡胶管212，且柔性橡胶管212数量和封堵阀211数量一致，位置上柔性橡胶管212位于对应封堵阀211正下方；罐体1外部设置有升降装置213；升降装置213粘接有若干环形分布的清洁线214，且清洁线214数量和柔性橡胶管212数量一致，且清洁线214穿过对应的封堵阀211和柔性橡胶管212，清洁线214另一端连接在出水总管3上，清洁线214下部埋在石英砂中，且封堵阀211不会干扰清洁线214移动。

还包括有滑动件221和倾斜推板222；每个反冲支管201滑动连接有一个滑动件221；每个滑动件221远离出水总管3一侧焊接有一个倾斜推板222。

还包括有楔形件223；每个滑动件221靠近出水总管3一侧焊接有一个楔形件223，楔形件223用于方便滑动件221滑动。

使用新型多功能液体智能过滤设备方法如下：

步骤一：从出水支管4喷出清水，用水流搅动石英砂；

步骤二：启动充气装置102，使得筒状气囊101向下膨胀，让筒状气囊101向下膨胀，挤压出污水，让部分石英砂沉淀在筒状气囊101下方和筒状气囊101内环空间；

步骤三：启动气泵112，膨胀环形气囊111；

步骤四：反向运行充气装置102，让筒状气囊101收缩而上升，使得石英砂从环形气囊111内环漏出，堆积成锥形；

步骤五：控制气泵112反向运行，让环形气囊111恢复原状。

多次过滤后的石英砂容易结块，在送入清水之前，启动升降装置213，提拉清洁线214，将板结的石英砂拉出，在此过程中板结的石英砂也破碎成更小的结块，此时启动充气装置102，再次让筒状气囊101向下膨胀，用筒状气囊101的底板碾碎这些石英砂结块，与此同时，柔性橡胶管212随着筒状气囊101膨胀而伸长，柔性橡胶管212下端沿着清洁线214滑动，清洁清洁线214，在这一过程中，升降装置213也会适当上下移动以配合破碎石英砂结块。

一些石英砂结块可能黏附在反冲支管201上，反冲支管201喷水时，水从这些结块的孔隙中喷出，导致无法通过喷水清除这些石英砂结块，清洁线214拉伸时，带动滑动件221在反冲支管201上向出水总管3移动，楔形件223破碎分开黏在反冲支管201上的石英砂结块，当滑动件221移动至尽头后，向出水总管3送入清水，清水从反冲支管201喷出，水流冲击倾斜推板222，带动滑动件221向远离出水总管3方向移动，此时滑动件221反过来牵拉清洁线214，进而需要清洁线214上端下移，所以升降装置213下降，降低清洁线214上端高度，以配合滑动件221的移动。

尽管参照上面实施例详细说明了本发明，但是通过本公开对于本领域技术人员显而易见的是，而在不脱离所述的权利要求限定的本发明的原理及精神范围的情况下，可对本发明做出各种变化或修改。因此，本公开实施例的详细描述仅用来解释，而不是用来限制本发明，而是由权利要求的内容限定保护的范围。

Claims (10)

1.一种多功能液体智能过滤设备，包括有罐体（1）、进水总管（2）、出水总管（3）和出水支管（4）；罐体（1）上部贯穿固接有进水总管（2），进水总管（2）上端右侧是进水口，进水总管（2）底部用于流出污水，且设有避免石英砂流出的滤网；进水总管（2）内穿设有出水总管（3），出水总管（3）上端左侧是出水口；出水总管（3）下端连通有若干个出水支管（4）；其特征是：还包括有筒状气囊（101）和充气装置（102）；罐体（1）内上部安装有筒状气囊（101），筒状气囊（101）内环面设有若干上下排布的刚性圆环（101a），用于防止筒状气囊（101）膨胀时内环面收缩，筒状气囊（101）下表面为不会变形的硬质平面；筒状气囊（101）安装有充气装置（102）。

2.按照权利要求1所述的一种多功能液体智能过滤设备，其特征是：还包括有环形气囊（111）和气泵（112）；筒状气囊（101）下部连通有环形气囊（111）；筒状气囊（101）内部安装有一个气泵（112），且气泵（112）和环形气囊（111）连通，气泵（112）用于控制环形气囊（111）内部的空气的量，以让环形气囊（111）膨胀或收缩。

3.按照权利要求1-2任意一项所述的一种多功能液体智能过滤设备，其特征是：还包括有清洁凸点（121）；筒状气囊（101）内环面下部分布有从上至下螺旋排列的若干个清洁凸点（121）。

4.按照权利要求3所述的一种多功能液体智能过滤设备，其特征是：还包括有导流槽板（122）；筒状气囊（101）下表面粘接有若干个环形分布的导流槽板（122）。

5.按照权利要求4所述的一种多功能液体智能过滤设备，其特征是：还包括有反冲支管（201）；出水总管（3）中部连通固接有若干个反冲支管（201），反冲支管（201）表面开有向上的开口用于喷水，且反冲支管（201）表面的开孔内部有只允许水流喷出的单向阀门。

6.按照权利要求5所述的一种多功能液体智能过滤设备，其特征是：还包括有单向阀（202）和冲洗管（203）；出水总管（3）安装有单向阀（202），单向阀（202）位于出水支管（4）上方，且单向阀（202）只允许水流从下向上流动；出水总管（3）下端连通有冲洗管（203）。

7.按照权利要求6所述的一种多功能液体智能过滤设备，其特征是：还包括有封堵阀（211）、柔性橡胶管（212）、升降装置（213）和清洁线（214）；罐体（1）上顶板贯穿安装有若干个封堵阀（211），封堵阀（211）用于避免罐体（1）内部气体在正常运行时外溢；筒状气囊（101）贯穿有若干个柔性橡胶管（212），且柔性橡胶管（212）数量和封堵阀（211）数量一致，位置上柔性橡胶管（212）位于对应封堵阀（211）正下方；罐体（1）外部设置有升降装置（213）；升降装置（213）粘接有若干环形分布的清洁线（214），且清洁线（214）数量和柔性橡胶管（212）数量一致，且清洁线（214）穿过对应的封堵阀（211）和柔性橡胶管（212），清洁线（214）另一端连接在出水总管（3）上，清洁线（214）下部埋在石英砂中，且封堵阀（211）不会干扰清洁线（214）移动。

8.按照权利要求7所述的一种多功能液体智能过滤设备，其特征是：还包括有滑动件（221）和倾斜推板（222）；每个反冲支管（201）滑动连接有一个滑动件（221）；每个滑动件（221）远离出水总管（3）一侧固接有一个倾斜推板（222）。

9.按照权利要求8所述的一种多功能液体智能过滤设备，其特征是：还包括有楔形件（223）；每个滑动件（221）靠近出水总管（3）一侧固接有一个楔形件（223），楔形件（223）用于方便滑动件（221）滑动。

10.一种新型多功能液体智能过滤设备的使用方法，该方法用于权利要求9所述的一种多功能液体智能过滤设备，其特征是，包括以下步骤：

步骤一：从出水支管（4）喷出清水，用水流搅动石英砂；

步骤二：启动充气装置（102），使得筒状气囊（101）向下膨胀，让筒状气囊（101）向下膨胀，挤压出污水，让部分石英砂沉淀在筒状气囊（101）下方和筒状气囊（101）内环空间；

步骤三：启动气泵（112），膨胀环形气囊（111）；

步骤四：反向运行充气装置（102），让筒状气囊（101）收缩而上升，使得石英砂从环形气囊（111）内环漏出，堆积成锥形；

步骤五：控制气泵（112）反向运行，让环形气囊（111）恢复原状。