CN117619012A - 一种过滤器的水动力清洁装置和前置过滤器 - Google Patents

Abstract

一种过滤器的水动力清洁装置和前置过滤器，包括旋转架和叶轮组件，旋转架为可轴向旋转地套设于滤芯组件外周，旋转架可在进水水流的冲击下旋转并同步带动水流通道内的水流旋转流动，叶轮组件靠近瓶体的排污端并设有叶轮；排污端开启排污时，水流通道内的水流驱使叶轮与旋转架同轴且同向旋转，叶轮旋转同时沿轴向移动至与旋转架传动配合并加速旋转架的旋转；排污端关闭排污时，叶轮停止旋转且沿轴向移动回位脱离旋转架，本发明使脏污不粘附于滤瓶内壁和滤芯组件上，减少滤网堵塞、提升清洁效果。

Description

一种过滤器的水动力清洁装置和前置过滤器

技术领域

本发明涉及过滤器领域，特别是指一种过滤器的水动力清洁装置和前置过滤器。

背景技术

前置过滤器一般安装在管道的前端，通常为“T”型结构。上面的“一横”的位置左右两端分别为进出水口。下面的“一竖”位置为机身和内部的筒形过滤网，最下端则为排污口，靠一个阀门来控制开启和关闭排污。

市面上已有的前置过滤器具有清洁功能，其以水为动力带动具有内嵌刷毛或硅胶条的刮洗结构旋转刮洗清洁滤网，排污时打开排污阀，利用正冲洗或反冲洗带走滤网外表面和滤瓶内表面的杂质、脏污。

采用这种刮洗结构具有如下不足：过滤器工作于过滤取水和排污时，刮洗结构均由相同的水压驱动旋转即动力相同。而排污时，滤芯单一地进行正冲洗或反冲洗，刮洗结构对长久粘附的脏污刮洗时所需动力将增大，而采用与过滤取水时相同的动力将无法满足刮洗结构的动力需求，造成清洁效果不佳。另外，刮洗结构刮洗滤网表面时，容易把粘附在滤网上的杂质挤压过滤网，造成过滤后的水被再次污染；并且当脏污积累较多时，刮洗结构容易卡死，造成失效。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术采用刮洗结构刮洗滤网实现清洗时的缺陷，提出一种过滤器的水动力清洁装置和前置过滤器，减少滤网堵塞、提升清洁效果。

本发明采用如下技术方案：

一种过滤器的水动力清洁装置，安装于瓶体和滤芯组件之间，瓶体内壁和滤芯组件外周之间形成有水流通道；其特征在于：包括旋转架和叶轮组件，旋转架为可轴向旋转地套设于滤芯组件外周，旋转架可在进水水流的冲击下旋转并同步带动水流通道内的水流旋转流动，叶轮组件靠近瓶体的排污端并设有叶轮；排污端开启排污时，水流通道内的水流驱使叶轮与旋转架同轴且同向旋转，叶轮旋转同时沿轴向移动至与旋转架传动配合并加速旋转架的旋转；排污端关闭排污时，叶轮停止旋转且沿轴向移动回位脱离旋转架。

旋转架设有驱动部，驱动部位于旋转架的靠近进水端一端并设有若干传动片，若干传动片为沿旋转架周向间隔分布，传动片设置有传动斜面，传动斜面为轴向延伸且沿顺时针或逆时针倾斜。

还包括有导流架，导流架固定套设于滤芯组件外周的靠近进水端一端并设有若干导流通道，若干导流通道为沿导流架周向间隔分布，导流通道还设置有导流斜面，导流斜面为轴向延伸且其倾斜方向与传动斜面的倾斜方向相反，进水水流经导流斜面导流后再冲击传动斜面。

旋转架还包括两套体、若干连杆和螺旋体，两套体为沿轴向间隔分布，若干连杆为沿周向间隔分布且连接于两套体之间，螺旋体与若干连杆相连且呈螺旋状；驱动部位于靠近水流通道的进水端的套体外周。

叶轮组件靠近瓶体的排污端并设有叶轮腔，叶轮腔与水流通道连通，叶轮位于叶轮腔内并设有第一传动部；旋转架相对叶轮一端设置有第二传动部；排污端开启排污时，水流通道内的水流进入叶轮腔驱使叶轮与旋转架同轴且同向旋转，叶轮旋转同时沿轴向移动使得第一传动部与第二传动部传动配合加速旋转架的旋转；排污端关闭排污时，叶轮停止旋转且沿轴向移动回位使得第一传动部脱离第二传动部。

叶轮腔内设置有旋转轴和排污孔，旋转轴与旋转架的转轴为同轴设置，排污孔连通至排污端；叶轮可转动地套设于旋转轴外且设有若干叶片，若干叶片为沿叶轮周向间隔分布，叶片还设置为沿轴向倾斜延伸且其与旋转轴之间具有夹角，夹角为5-30°。

叶轮组件还包括外壳和内壳，外壳套设于内壳外且与之形成有叶轮腔；内壳外周设置有至少一导流口，导流口连通叶轮腔和水流通道并设有斜面。

第一传动部包括若干第一传动齿，若干第一传动齿为周向间隔分布；第二传动部包括若干第二传动齿，若干第二传动齿为周向间隔分布，第一传动部和第二传动部传动配合时，若干第一传动齿和若干第二传动齿啮合。

一种具有清洁功能的前置过滤器，包括瓶体、滤芯组件和排污阀组，瓶体设置有进水端、出水端和排污端，滤芯组件位于瓶体内，排污端分别与进水端和出水端连通，排污阀组与排污端相连以开启或关闭排污，其特征在于：还包括上述的一种过滤器的水动力清洁装置；出水端开启出水且排污端关闭排污时，水流通道内的旋转水流经滤芯组件过滤后从出水端流出；排污端开启排污时，水流通道内的水流从排污端的排污阀组排出。

瓶体包括瓶身和接头，瓶身为轴向贯通且其一端设有排污端；接头可拆卸地固定于瓶身另一端且设有进水端和出水端，滤芯组件位于瓶身内。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明中，设置旋转架可轴向旋转地套设于滤芯组件外周，旋转架可在进水水流的冲击下旋转带动水流通道内的水流旋转流动，使脏污不粘附于滤瓶内壁和滤芯组件上，减少滤网堵塞；排污端开启排污时，叶轮组件的叶轮与旋转架同轴且同向旋转，叶轮与旋转架传动配合并加速旋转架的旋转，提高清洁强度；所述排污端关闭排污时，叶轮脱离旋转架，避免对旋转架的旋转产生干涉。

2、本发明中，驱动部设有若干传动片，传动片设有传动斜面；还包括有导流架，导流架的若干导流通道分别设置有导流斜面，导流斜面倾斜方向与传动斜面的倾斜方向相反，则进水水流经导流斜面导流后使水流持续以固定角度冲击传动斜面，确保旋转架能高速稳定地旋转。

3、本发明中，旋转架还包括套体、若干连杆和螺旋体，若干连杆连接于两套体之间，螺旋体与若干连杆相连且呈螺旋状，采用这种镂空结构不影响水流通道内的水流流动，并且设置螺旋状的螺旋体使得旋转架旋转时，能引导水流形成类似螺旋状旋流，确保轴向方向上的脏污都能同步旋转，而不粘附于滤瓶内壁和滤网上。

4、本发明中，叶轮腔内设置有旋转轴，旋转轴与旋转架的转轴同轴，确保叶轮的旋转与旋转架同轴，叶轮上还设置有沿轴向倾斜延伸的叶片，叶片与旋转轴之间具有夹角，夹角为5-30°，采用这种具有偏角的叶片使得叶轮旋转同时还能沿轴向移动，以顺利地与旋转轴传动配合。

附图说明

图1为本发明过滤器结构图；

图2为图1的爆炸图；

图3为旋转架立体图一；

图4为旋转架立体图二；

图5为图4的的A处放大图；

图6为导流架的立体图；

图7为叶轮组件分解图；

图8为叶轮立体图；

图9为叶轮主视图；

图10为图8的B处放大图；

图11为内壳结构图；

图12为滤芯组件分解图；

图13为旋转架与叶轮组件配合图(第一传动部和第二传动部分离)；

图14为旋转架与叶轮组件配合图(第一传动部和第二传动部传动配合)；

图15为本发明过滤器剖视图(过滤状态)；

图16为本发明过滤器剖视图(排污状态)；

其中：

10、瓶体，11、瓶身，12、接头，13、进水端，14、出水端，15、排污端，16、水流通道，20、滤芯组件，21、滤网，22、支架，30、旋转架，31、驱动部，32、传动片，33、传动斜面，34、套体，35、连杆，36、螺旋体，37、第二传动部，40、导流架，41、导流通道，42、导流斜面，50、叶轮组件，51、叶轮腔，52、叶轮，53、第一传动部，54、旋转轴，55、排污孔，56、叶片，57、外壳，58、内壳，59、导流口，60、排污阀组，61、转接头，62、排污阀，70、压力表组件。

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

本发明中，对于术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于描述中，采用了“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”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，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置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保护范围的限制。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

参见图1至图16，一种过滤器的水动力清洁装置，用于实现清洁功能，其安装于瓶体10和滤芯组件20之间，瓶体10内壁和滤芯组件20外周之间形成有水流通道16，进水水流可经水流通道16进入滤芯组件20实现过滤。该清洁装置包括旋转架30和叶轮组件50，旋转架30为可轴向旋转地套设于滤芯组件20外周并设有驱动部31，驱动部31可在进水水流的冲击下驱使旋转架30旋转，旋转架30同步带动水流通道16内的水流旋转流动实现清洁，高速旋转的旋转架30带动水流通道16内的水形成旋流，该旋流可带动脏污同步旋转，使脏污不粘附于瓶体10内壁和滤芯组件20上。

其中，参见图3、图4，驱动部31位于旋转架30的靠近进水端13一端并设有若干传动片32，若干传动片32为沿旋转架30周向间隔分布，传动片32设置有传动斜面33，传动斜面33为轴向延伸且沿顺时针或逆时针倾斜。进水水流持续地冲击传动斜面33，冲击力可驱使旋转架30持续高速旋转，旋转架30旋转方向与传动斜面33的倾斜斜面相关，根据实际情况设定。

进一步的，为了确保进水水流以固定角度冲击驱动部31，使得旋转架30的旋转更稳定，参见图6，本发明还包括有导流架40，导流架40固定套设于滤芯组件20外周的靠近进水端13一端并设有若干导流通道41，若干导流通道41为沿导流架40周向间隔分布，导流通道41还设置有导流斜面42，导流斜面42为轴向延伸且其倾斜方向与传动斜面33的倾斜方向相反，例如传动斜面33为沿顺时针倾斜，则导流斜面42为沿逆时针倾斜，若传动斜面33为沿逆时针倾斜，则导流斜面42为沿顺时针倾斜。进水水流经导流斜面42导流后使水流产生单一方向的旋转惯性，再冲击至传动斜面33。

本发明的为了确保旋转架30能带动水流通道16内的水流高速旋转，旋转架30还包括两套体34、若干连杆35和螺旋体36等。两套体34为沿轴向间隔分布，一套体34靠近水流通道16的进水端13，另一套体34靠近水流通道16的排污端15，驱动部31位于靠近水流通道16的进水端13的套体34外周。若干连杆35为沿周向间隔分布且连接于两套体34之间，螺旋体36与若干连杆35相连且呈螺旋状，即旋转架30为镂空结构不影响水流通道16内的水流流动，并且设置螺旋状的螺旋体36使得旋转架30旋转时，能引导水流形成类似螺旋状旋流，确保轴向方向上的脏污都能同步旋转，而不粘附于滤瓶内壁和滤网21上。

本发明中，参见图7-图11，叶轮组件50靠近瓶体10的排污端15并设有叶轮腔51和叶轮52等。叶轮腔51与水流通道16连通，则水流通道16的水可流入叶轮腔51，叶轮52位于叶轮腔51内并设有第一传动部53，叶轮52设置成可轴向移动且可周向旋转，并且叶轮52的旋转轴与旋转架30的旋转轴54重合。旋转架30相对叶轮52一端设置有第二传动部37，叶轮腔51可开设有工第二传动部37插入的孔。

本发明设置叶轮组件50，在排污端15开启排污时，水流通道16内的水流进入叶轮腔51，冲击叶轮52使得叶轮52与旋转架30同轴且同向旋转，叶轮52旋转速度大于旋转架30的旋转速度，叶轮52旋转同时沿轴向移动使得第一传动部53与第二传动部37传动配合，则叶轮52带动旋转架30加速旋转，更大强度地清洁杂质和脏污，带有杂质和脏污的水流快速地旋转流动并从排污端15排出。当排污端15关闭排污时，叶轮52停止旋转，在重力作用下沿轴向移动回位也即下沉，使得第一传动部53脱离第二传动部37，叶轮52与旋转架30之间无直接连接，避免对旋转架30的旋转产生干涉。

进一步的，叶轮腔51内设置有旋转轴54和至少一排污孔55。旋转轴54与旋转架30的转轴为同轴设置，排污孔55连通至排污端15，则叶轮腔51内的水流可从排污孔55流至排污端15后排出。叶轮52可转动地套设于旋转轴54外且设有若干叶片56，若干叶片56为沿叶轮52周向间隔分布，叶片56还设置为沿轴向倾斜延伸，可以是顺时针或逆时针倾斜延伸，且叶片56与旋转轴54之间具有夹角a，夹角a取值根据实际情况设置，例如夹角为5-30°。叶片56的数量可根据实际需求设定，例如为3-8片。叶轮52的叶片56采用这种倾斜设置，使得叶片56旋转时，还能再水流作用下沿旋转轴54朝第二传动部37所在方向移动。

实际应用中，叶轮组件50还包括外壳57和内壳58，外壳57可与瓶体10的靠近排污端15相对固定，外壳57外周与瓶体10内壁之间通过密封圈进行密封。外壳57套设于内壳58外且与之形成有叶轮腔51，外壳57与内壳58的连接之间也设置密封圈进行密封。外壳57与内壳58之间可采用拆卸连接方式，例如螺纹连接或者卡扣配合等。内壳58外周设置有至少一导流口59，导流口59连通叶轮腔51和水流通道16并设有斜面，设置导流口59及其斜面使得水流通道16的水流以设定角度进入叶轮腔51，并冲击叶片56，确保叶片56旋转的稳定。

参见图5、图10，第一传动部53形成于旋转轴54端部，第一传动部53包括若干第一传动齿，若干第一传动齿为周向间隔分布。第二传动部37形成于旋转架30的套体34的对应端，第二传动部37包括若干第二传动齿，若干第二传动齿为周向间隔分布，第一传动部53和第二传动部37传动配合时，若干第一传动齿和若干第二传动齿啮合实现周向传动，即第一传动部53旋转时，同步带动第二传动部37同轴旋转。

本发明的水动力清洁装置可应用于具有瓶体10和滤芯组件20的过滤器中。

基于此，参见图1、图2和图15-图16，本发明还提出一种具有清洁功能的前置过滤器，包括瓶体10、滤芯组件20、排污阀组60和上述的一种过滤器的水动力清洁装置。瓶体10设置有进水端13、出水端14和排污端15，滤芯组件20位于瓶体10内以用于过滤杂质和脏污等，排污端15分别与进水端13和出水端14连通，排污阀组60与排污端15相连以开启或关闭排污。上述的水动力清洁装置安装于瓶体10和滤芯组件20之间。

其中，瓶体10包括瓶身11和接头12，瓶身11为轴向贯通且其一端设有排污端15，接头12可拆卸地固定于瓶身11另一端且设有进水端13和出水端14，滤芯组件20位于瓶身11内。接头12上还可安装有压力表组件70，用于检测出水端14水压。

滤芯组件20采用常规的过滤结构实现，参见图12，包括有滤网21和支架22，滤网21固定于支架22上，支架22放置于旋转架30内，导流架40可固定套设于支架22的靠近进水端13一端，通过导流架40将支架22与瓶体10相对固定。导流架40与支架22之间为可拆卸固定，例如螺纹连接或卡扣连接等。

排污阀组60包括转接头61和排污阀62，该转接头61与瓶体10的排污端15相固定，排污阀62的进水端13与接头相连，出水端14通过另一转接头61可连接排污管道。通过控制排污阀62动作开启或关闭排污。

本发明的装置和过滤器，其工作原理如下：

参见图15，过滤器的出水端14开启出水且排污端15关闭排污时，水流经进水端13进入导流架40，经导流架40的导流斜面42引导，冲击至旋转架30的传动斜面33驱使旋转架30旋转，旋转架30旋转带动水流通道16内的水流及脏污也旋转，水流经滤芯组件20过滤后流至出水端14。该状态下，叶轮组件50的叶轮52在重力的作用下下沉，其第一传动部53不与旋转架30的第二传动部37啮合，且叶轮52不发生转动，旋转架30能量损失小，旋转速度快，使得过滤器整机压降小。

参见图16，排污端15开启排污时，可关闭出水端14，水流经进水端13进入导流架40，经导流架40的导流斜面42引导，冲击至旋转架30的传动斜面33驱使旋转架30旋转，旋转架30旋转带动水流通道16内的水流及脏污也旋转，旋转的水流经叶轮腔51的导流口59进入，并冲击叶片56驱使叶轮52旋转，叶轮52旋转同时沿轴向移动使得第一传动部53与第二传动部37传动配合，则叶轮52带动旋转架30加速旋转，更大强度地清洁杂质和脏污，带有杂质和脏污的水流在叶轮腔51内快速地旋转流动，再经排污孔55流至排污端15的排污阀组60后排出。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (11)

1.一种过滤器的水动力清洁装置，安装于瓶体和滤芯组件之间，所述瓶体内壁和所述滤芯组件外周之间形成有水流通道；其特征在于：包括旋转架和叶轮组件，所述旋转架为可轴向旋转地套设于所述滤芯组件外周，所述旋转架可在进水水流的冲击下旋转并同步带动所述水流通道内的水流旋转流动，所述叶轮组件靠近所述瓶体的排污端并设有叶轮；所述排污端开启排污时，所述水流通道内的水流驱使所述叶轮与所述旋转架同轴且同向旋转，所述叶轮旋转同时沿轴向移动至与所述旋转架传动配合并加速所述旋转架的旋转；所述排污端关闭排污时，所述叶轮停止旋转且沿轴向移动回位脱离所述旋转架。

2.如权利要求1所述的一种过滤器的水动力清洁装置，其特征在于：所述旋转架设有驱动部，所述驱动部位于所述旋转架的靠近进水端一端并设有若干传动片，若干所述传动片为沿所述旋转架周向间隔分布，所述传动片设置有传动斜面，所述传动斜面为轴向延伸且沿顺时针或逆时针倾斜。

3.如权利要求2所述的一种过滤器的水动力清洁装置，其特征在于：还包括有导流架，所述导流架固定套设于所述滤芯组件外周的靠近进水端一端并设有若干导流通道，若干所述导流通道为沿所述导流架周向间隔分布，所述导流通道还设置有导流斜面，所述导流斜面为轴向延伸且其倾斜方向与所述传动斜面的倾斜方向相反，所述进水水流经所述导流斜面导流后再冲击所述传动斜面。

4.如权利要求1所述的一种过滤器的水动力清洁装置，其特征在于：所述旋转架还包括两套体、若干连杆和螺旋体，两所述套体为沿轴向间隔分布，若干连杆为沿周向间隔分布且连接于两所述套体之间，所述螺旋体与若干所述连杆相连且呈螺旋状；所述驱动部位于靠近所述水流通道的进水端的所述套体外周。

5.如权利要求1所述的一种过滤器的水动力清洁装置，其特征在于：所述叶轮组件设有叶轮腔，所述叶轮腔与所述水流通道连通，所述叶轮位于所述叶轮腔内并设有第一传动部；所述旋转架相对所述叶轮一端设置有第二传动部；所述排污端开启排污时，所述水流通道内的水流进入所述叶轮腔驱使所述叶轮与所述旋转架同轴且同向旋转，所述叶轮旋转同时沿轴向移动使得所述第一传动部与第二传动部传动配合加速所述旋转架的旋转；所述排污端关闭排污时，所述叶轮停止旋转且沿轴向移动回位使得所述第一传动部脱离所述第二传动部。

6.如权利要求5所述的一种过滤器的水动力清洁装置，其特征在于：所述叶轮腔内设置有旋转轴和排污孔，所述旋转轴与所述旋转架的转轴为同轴设置，所述排污孔连通至所述排污端；所述叶轮可转动地套设于所述旋转轴外且设有若干叶片，若干所述叶片为沿所述叶轮周向间隔分布，所述叶片还设置为沿轴向倾斜延伸且其与所述旋转轴之间具有夹角。

7.如权利要求6所述的一种过滤器的水动力清洁装置，其特征在于：所述叶片与所述旋转轴之间的夹角为5-30°。

8.如权利要求5所述的一种过滤器的水动力清洁装置，其特征在于：所述叶轮组件还包括外壳和内壳，所述外壳套设于所述内壳外且与之形成有所述叶轮腔；所述内壳外周设置有至少一导流口，所述导流口连通所述叶轮腔和所述水流通道并设有斜面。

9.如权利要求5所述的一种过滤器的水动力清洁装置，其特征在于：所述第一传动部包括若干第一传动齿，若干所述第一传动齿为周向间隔分布；所述第二传动部包括若干第二传动齿，若干所述第二传动齿为周向间隔分布，所述第一传动部和所述第二传动部传动配合时，若干所述第一传动齿和若干所述第二传动齿啮合。

10.一种具有清洁功能的前置过滤器，包括瓶体、滤芯组件和排污阀组，所述瓶体设置有进水端、出水端和排污端，所述滤芯组件位于所述瓶体内，所述排污端分别与所述进水端和所述出水端连通，所述排污阀组与所述排污端相连以开启或关闭排污，其特征在于：还包括权利要求1至9中任一项所述的一种过滤器的水动力清洁装置；所述出水端开启出水且所述排污端关闭排污时，所述水流通道内的旋转水流经所述滤芯组件过滤后从所述出水端流出；所述排污端开启排污时，所述水流通道内的水流从所述排污端的排污阀组排出。

11.如权利要求10所述的一种具有清洁功能的前置过滤器，其特征在于：所述瓶体包括瓶身和接头，所述瓶身为轴向贯通且其一端设有所述排污端；所述接头可拆卸地固定于所述瓶身另一端且设有所述进水端和所述出水端，所述滤芯组件位于所述瓶身内。