CN120960853A - 一种具有防堵塞功能的自清洗过滤装置 - Google Patents

一种具有防堵塞功能的自清洗过滤装置

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Abstract

本发明公开了一种具有防堵塞功能的自清洗过滤装置，涉及过滤装置技术领域，该具有防堵塞功能的自清洁过滤装置包括进水外壳和控制器，进水外壳下端安装有出水外壳，进水外壳上开设有过滤器进水口，过滤器进水口上安装有上三向阀，出水外壳上开设有过滤器出水口，过滤器出水口上安装有下三向阀，出水外壳上设置有自清洁组件，灌溉水经过上三向阀从过滤器进水口输入过滤装置，当过滤装置内部发生堵塞时，过滤器进水口和过滤器出水口会产生压差，控制器控制自清洁组件通过利用过滤器进水口和过滤器出水口的压差进行内部自清洁，不需要额外的驱动设备，减低设备能效和使用条件，提高了野外设备的适用性。

Description

一种具有防堵塞功能的自清洗过滤装置
技术领域
本发明涉及过滤装置技术领域，具体是一种具有防堵塞功能的自清洗过滤装置。
背景技术
现有自清洗网式过滤器大多采用电机驱动清洗杆进行运动，需要外界电源且能耗大，从而达到自清洗功能。
同时现有自清洗网上过滤器采用吸污或者刮板的单一方式进行清洗杂质，存在要么吸不掉或者刮不掉的杂质的情况，无法很好满足灌溉过滤器的需求。
另外现有自清洗网式过滤器只能对精密过滤网配置了自动清洗杆，而对于入口的粗滤还需人工进行插入外壳进行人工清洗，减低了设备效率，同时粗滤堵塞也会造成入口压力升高，入口压力降低，进而导致精密过滤网的自清洗功能误判，不断进行清洗，但进出水口却无法变化的情况，会造成设备不断在自清洗，影响后续灌溉的用水。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有防堵塞功能的自清洗过滤装置，以解决现有技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：该具有防堵塞功能的自清洁过滤装置包括进水外壳、电磁头和控制器，所述进水外壳下端安装有出水外壳，所述进水外壳和出水外壳通过第一卡箍相连接，所述进水外壳上开设有过滤器进水口，所述过滤器进水口上安装有上三向阀，所述出水外壳上开设有过滤器出水口，所述过滤器出水口上安装有下三向阀，所述出水外壳上设置有自清洁组件，所述自清洁组件利用堵塞时过滤装置进水口和出水口处的压差提供驱动力。
作为优选技术方案，所述进水外壳上安装有粗过滤筒，所述粗过滤筒下端安装有疏水过滤网，所述疏水过滤网所使用材质为不锈钢材质，所述疏水过滤网内部表面添加环氧树脂基疏水涂层。
作为优选技术方案，所述环氧树脂基疏水涂层具体配方为：氯化固体微球PTFE树脂50wt%,二氧化硅纳米颗粒30wt%;三乙烯四胺固化剂10wt%、丙三醇三缩水甘油醚活性稀释剂5wt%；丙酮溶剂5%。
作为优选技术方案，所述进水外壳上端安装有冲洗阀，所述上三向阀上设有上三向阀进水口、上三向阀第一出水口和上三向阀第二出水口，所述下三向阀上设有下三向阀进水口、下三向阀第一出水口和下三向阀第二出水口，所述冲洗阀、上三向阀和下三向阀均与控制器电性连接。
作为优选技术方案，所述自清洁组件包括活塞筒、刮板和刷头嘴、吸污口、离心盘、离心盘连接杆、活塞筒活塞、活塞连接杆、吸污杆；
所述出水外壳下端安装有反冲洗腔，所述反冲洗腔与出水外壳通过第二卡箍相连接，所述反冲洗腔下端安装有活塞筒，所述活塞筒内安装有活塞连接杆，所述活塞连接杆端部安装有活塞筒活塞，所述活塞筒活塞上安装有离心盘连接杆，所述离心盘连接杆端部安装有离心盘，所述离心盘上安装有吸污杆，所述吸污杆上安装有若干组刮板和刷头嘴和吸污管。
作为优选技术方案，所述吸污杆上均布有若干组刮板和刷头嘴和吸污管，所述刮板和刷头嘴和吸污管的分布将过滤网等分。
作为优选技术方案，所述离心盘上开设有若干个离心盘离心出水口，所述离心盘离心出水口的开口方向与离心盘侧面相切。
作为优选技术方案，所述自清洁组件还包括排污安装管，所述出水外壳上安装有排污安装管，所述排污安装管上安装有排污弯管，所述排污弯管远离排污安装管一侧位排污口，所述排污弯管嵌套在排污安装管内，所述排污安装管远离排污弯管一端设有推动腔排水口，所述排污安装管内滑动安装有排污推杆，所述排污推杆与排污安装管通过弹簧相连接，所诉排污推杆靠近排污弯管一端为推杆密封锥面，所述排污安装管远离出水外壳一侧安装有排污进水阀门。
作为优选技术方案，所述活塞筒远离出水外壳一端安装有升降阀门。
作为优选技术方案，所述电磁头与控制器电性连接，所述电磁头与上三向阀、排污进水阀门和升降阀门均通过软管相连接，连接所述升降阀门和电磁头的软管与推动腔排水口相连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、经过粗过滤和细过滤两级过滤，有效提高过滤效率和净化程度，同时通过疏水过滤网上的疏水涂层，可以让过滤杂质不容易附着在过滤网上，便于清洗。
2、冲洗清洁可以对过滤装置进行简单清洁，当控制器检测到压差恢复正常时，便可以继续过滤，当压差持续维持在设定值以上时，控制器则控制自清洁组件进行深度清洁，两种清洁方式相结合，降低自清洁的频次，在需要的时候再进行自清洁，可以有效提高过滤效率和延长装置的使用寿命。
3、吸污杆上所有的刮板和刷头嘴和吸污管一边旋转一边往上移动，运行一个周期就将覆盖整个过滤网的全部面积，实现自吸式清除杂质的效果，通过这种水力驱动形式，依靠过滤装置堵塞时的水压使水力驱动吸污杆运动和吸污，从而减低设备能效和使用条件，提高了野外设备的适用性。
附图说明
图1为本发明的第一视角结构示意图；
图2为本发明的第二视角结构示意图；
图3为本发明的第三视角结构示意图；
图4为本发明的第一剖切结构示意图；
图5为本发明的第二剖切结构示意图及过滤时水流方向示意图；
图6为本发明的自清洁时水流方向示意图；
图7为本发明的第三剖切结构示意图。
图中：1、进水外壳；2、出水外壳；3、反冲洗腔；4、活塞筒；5、第一卡箍；6、第二卡箍；7、上三向阀；8、过滤器进水口；9、过滤器出水口；10、上三向阀进水口；11、上三向阀第一出水口；12、上三向阀第二出水口；13、电磁头；14、控制器；15、冲洗阀；16、排污口；17、粗过滤筒；18、疏水过滤网；19、刮板和刷头嘴；20、排污安装管；21、离心盘；22、离心盘连接杆；23、活塞筒活塞；24、活塞连接杆；25、吸污杆；26、离心盘离心出水口；27、下三向阀；28、排污弯管；29、推动腔排水口；30、排污推杆；31、弹簧；32、推杆密封锥面；33、排污进水阀门；34、下三向阀进水口；35、下三向阀第一出水口；36、下三向阀第二出水口；37、吸污管；38、升降阀门。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：如图1-图6所示，本发明提供一种具有防堵塞功能的自清洗过滤装置技术方案，该具有防堵塞功能的自清洁过滤装置包括进水外壳1和控制器14，进水外壳1下端安装有出水外壳2，进水外壳1和出水外壳2通过第一卡箍5相连接，进水外壳1上开设有过滤器进水口8，过滤器进水口8上安装有上三向阀7，出水外壳2上开设有过滤器出水口9，过滤器出水口9上安装有下三向阀27，出水外壳2上设置有自清洁组件，自清洁组件利用堵塞时过滤装置进水口和出水口处的压差提供驱动力。
该具有防堵塞功能的自清洁过滤装置在进行过滤时，灌溉水经过上三向阀7从过滤器进水口8输入过滤装置，当过滤装置内部发生堵塞时，过滤器进水口8和过滤器出水口9会产生压差，控制器14检测到压差后，会控制自清洁组件通过利用过滤器进水口8和过滤器出水口9的压差进行内部自清洁，依靠灌溉系统的水压实现吸污排污的功能，不需要额外的驱动设备，减低设备能效和使用条件，提高了野外设备的适用性。
如图2-图6所示，进水外壳1上安装有粗过滤筒17，粗过滤筒17下端安装有疏水过滤网18，疏水过滤网18所使用材质为不锈钢材质，疏水过滤网18内部表面添加环氧树脂基疏水涂层。
环氧树脂基疏水涂层具体配方为：氯化固体微球PTFE树脂50wt%,二氧化硅纳米颗粒30wt%;三乙烯四胺固化剂10wt%、丙三醇三缩水甘油醚活性稀释剂5wt%；丙酮溶剂5%。
灌溉水先经过粗过滤筒17进行粗过滤，大于粗过滤精度的杂质挡在外面，其他水继续进入到达疏水过滤网18，大于过滤精度的杂质无法通过滤网，在过滤网内形成滤饼，经过粗过滤和细过滤两级过滤，有效提高过滤效率和净化程度，同时疏水过滤网18内部表面采用疏水独特配方，让过滤杂质不容易附着在过滤网上，容易清洗。
如图1和图4-图6所示，进水外壳1上端安装有冲洗阀15，上三向阀7上设有上三向阀进水口10、上三向阀第一出水口11和上三向阀第二出水口12，下三向阀27上设有下三向阀进水口34、下三向阀第一出水口35和下三向阀第二出水口36，冲洗阀15、上三向阀7和下三向阀27均与控制器14电性连接。
当控制器14检测到过滤器进水口8和过滤器出水口9压差到达设定值时，过滤装置内部对粗过滤筒17进行简单自清洁，此时上三向阀进水口10和上三向阀第二出水口12相通，上三向阀第一出水口11关闭，下三向阀进水口34与下三向阀第二出水口36相通，下三向阀第一出水口35关闭，冲洗阀15打开，水从过滤器出水口9进入，对粗过滤网进行冲洗，杂质从冲洗阀15流出，冲洗清洁可以对过滤装置进行简单清洁，当控制器14检测到压差恢复正常时，便可以继续过滤，当压差持续维持在设定值以上时，控制器14则控制自清洁组件进行深度清洁，两种清洁方式相结合，降低自清洁的频次，在需要的时候再进行自清洁，可以有效提高过滤效率和延长装置的使用寿命。
如图4-图6所示，自清洁组件包括活塞筒4、刮板和刷头嘴19、吸污管37、离心盘21、离心盘连接杆22、活塞筒活塞23、活塞连接杆24、吸污杆25；
所述出水外壳2下端安装有反冲洗腔3，所述反冲洗腔3与出水外壳2通过第二卡箍6相连接，所述反冲洗腔3下端安装有活塞筒4，所述活塞筒4内安装有活塞连接杆24，活塞连接杆24端部安装有活塞筒活塞23，活塞筒活塞23上安装有离心盘连接杆22，离心盘连接杆22端部安装有离心盘21，离心盘21上安装有吸污杆25，吸污杆25上安装有若干组刮板和刷头嘴19和吸污管37。
吸污杆25上均布有若干组刮板和刷头嘴19和吸污管37，刮板和刷头嘴19和吸污管37的分布将疏水过滤网18等分。
离心盘21上开设有若干个离心盘离心出水口26，离心盘离心出水口26的开口方向与离心盘21侧面相切。
离心盘离心出水口26的设置方式保证水流进入吸污杆25从离心盘离心出水口26排出时，产生离心力推动离心盘21进行转动，离心盘21转动时会通过吸污杆25带动刮板和刷头嘴19和吸污管37同步旋转，此时刮板和刷头嘴19和吸污管37可以对疏水过滤网18内形成的滤饼进行刮除和吸排，对疏水过滤网18进行清洁，保证过滤装置持续高效率工作，提高过滤效率。
如图4-图7所示，自清洁组件还包括排污安装管20，出水外壳2上安装有排污安装管20，排污安装管20上安装有排污弯管28，所述排污弯管28远离排污安装管20一侧位排污口16，排污弯管28嵌套在排污安装管20内，排污安装管20远离排污弯管28一端设有推动腔排水口29，排污安装管20内滑动安装有排污推杆30，排污推杆30与排污安装管20通过弹簧31相连接，所诉排污推杆30靠近排污弯管28一端为推杆密封锥面32，排污安装管20远离出水外壳2一侧安装有排污进水阀门33。
初始状态下，推杆密封锥面32顶紧排污弯管28端部，此时的排污安装管20内部和过滤装置内部联通但不与大气联通，当需要进行自清洁时，控制器14控制电磁头13使排污进水阀门33开启，进入排污进水阀门33的水推动弹簧31和排污推杆30向靠近推动腔排水口29一侧移动，此时推杆密封锥面32与排污弯管28端部分离，过滤装置内部通过排污口16与大气压联通，从离心盘离心出水口26排出的水流携带着吸污管37吸排的杂质从排污口16排出外界，实现杂质的外排，保证过滤装置的内部清洁，同时由于过滤装置内部的压差，排污安装管20与外联通后，会形成真空负压，促进水流从离心盘离心出水口26排出，保证离心盘21的转动，实现对疏水过滤网18上滤饼的清除。
活塞筒4远离出水外壳2一端安装有升降阀门38。
同时，控制器14控制电磁头13打开升降阀门38，在离心盘21旋转向活塞筒4内注水推动活塞筒活塞23带动吸污杆25上移，离心盘21就可往上一边旋转一边往上移动，带动吸污杆25上所有的刮板和刷头嘴19和吸污管37同步360度一边旋转一边往上移动，形成先刷一次，运行一个周期就将覆盖整个过滤网的全部面积，实现对疏水过滤网18内的全面清洁。
电磁头13与控制器14电性连接，电磁头13与上三向阀7、排污进水阀门33和升降阀门38均通过软管相连接，连接升降阀门38和电磁头13的软管与推动腔排水口29相连接。
本发明的工作原理：
灌溉水从过滤器进水口8进入过滤器，上三向阀7的上三向阀进水口10和上三向阀第一出水口11连通，经过粗过滤筒17进行第一次粗过滤，大于粗过滤精度的杂质挡在外面，其他水继续进入到达疏水精密疏水过滤网18，大于过滤精度的杂质无法通过滤网，在过滤网内形成滤饼，干净水通过从过滤器出水口9流出经由下三向阀27的下三向阀进水口34和下三向阀第一出水口35排出，完成过滤，经过粗过滤和细过滤两级过滤，有效提高过滤效率和净化程度。
在压差达到设定值时，过滤装置内部对粗过滤筒17进行简单自清洁，此时上三向阀进水口10和上三向阀第二出水口12相通，上三向阀第一出水口11关闭，下三向阀进水口34与下三向阀第二出水口36相通，下三向阀第一出水口35关闭，冲洗阀15打开，水从过滤器出水口9进入，对粗过滤网进行冲洗，杂质从冲洗阀15流出，冲洗结束后，进行自清洗或者恢复过滤状态，进行冲洗可以对粗过滤筒17进行清洁，提高过滤效率。
当过滤网拦截杂质达到一定程度后，其过流量将降低，此时控制器14检测到过滤器进水口8压力和过滤器出水口9压差达到设定值后,控制器14控制电磁头13使排污进水阀门33开启，进入排污进水阀门33的水推动弹簧31和排污推杆30向靠近推动腔排水口29一侧移动，此时推杆密封锥面32与排污弯管28端部分离，过滤装置内部通过排污口16与大气压联通，此时，疏水过滤网18内的未及时过滤水被压差压入吸污杆25，并由离心盘离心出水口26喷出，由于离心盘离心出水口26的开口方向与离心盘21侧面相切，因此过滤喷出时形成离心力，带动离心盘21旋转，离心盘21通过吸污杆25带动刮板和刷头嘴19和吸污管37对疏水过滤网18上的滤饼进行刮除和吸出排放；
同时，控制器14控制电磁头13打开升降阀门38，在离心盘21旋转向活塞筒4内注水推动活塞筒活塞23带动吸污杆25上移，离心盘21就可往上一边旋转一边往上移动，带动吸污杆25上所有的刮板和刷头嘴19和吸污管37同步360度一边旋转一边往上移动，运行一个周期就将覆盖整个过滤网的全部面积，实现自吸式清除杂质的效果，当设定运行时间结束后，所有设备复位，吸污杆回到原始位置，等待下一次运行，通过这种水力驱动形式，依靠过滤装置堵塞时的水压使水力驱动吸污杆25运动和吸污，从而减低设备能效和使用条件，提高了野外设备的适用性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种具有防堵塞功能的自清洗过滤装置，其特征在于：自清洁过滤装置包括进水外壳（1）、电磁头（13）和控制器（14），所述进水外壳（1）下端安装有出水外壳（2），所述进水外壳（1）和出水外壳（2）通过第一卡箍（5）相连接，所述进水外壳（1）上开设有过滤器进水口（8），所述过滤器进水口（8）上安装有上三向阀（7），所述出水外壳（2）上开设有过滤器出水口（9），所述过滤器出水口（9）上安装有下三向阀（27），所述出水外壳（2）上设置有自清洁组件，所述自清洁组件利用堵塞时过滤装置进水口和出水口处的压差提供驱动力。
2.根据权利要求1所述的一种具有防堵塞功能的自清洗过滤装置，其特征在于：所述进水外壳（1）上安装有粗过滤筒（17），所述粗过滤筒（17）下端安装有疏水过滤网（18），所述疏水过滤网（18）所使用材质为不锈钢材质，所述疏水过滤网（18）内部表面添加环氧树脂基疏水涂层。
3.根据权利要求2所述的一种具有防堵塞功能的自清洗过滤装置，其特征在于：所述环氧树脂基疏水涂层具体配方为：氯化固体微球PTFE树脂50wt%,二氧化硅纳米颗粒30wt%;三乙烯四胺固化剂10wt%、丙三醇三缩水甘油醚活性稀释剂5wt%；丙酮溶剂5%。
4.根据权利要求2所述的一种具有防堵塞功能的自清洗过滤装置，其特征在于：所述进水外壳（1）上端安装有冲洗阀（15），所述上三向阀（7）上设有上三向阀进水口（10）、上三向阀第一出水口（11）和上三向阀第二出水口（12），所述下三向阀（27）上设有下三向阀进水口（34）、下三向阀第一出水口（35）和下三向阀第二出水口（36），所述冲洗阀（15）、上三向阀（7）和下三向阀（27）均与控制器（14）电性连接。
5.根据权利要求4所述的一种具有防堵塞功能的自清洗过滤装置，其特征在于：所述自清洁组件包括活塞筒（4）、刮板和刷头嘴（19）、吸污管（37）、离心盘（21）、离心盘连接杆（22）、活塞筒活塞（23）、活塞连接杆（24）、吸污杆（25）；
所述出水外壳（2）下端安装有反冲洗腔（3），所述反冲洗腔（3）与出水外壳（2）通过第二卡箍（6）相连接，所述反冲洗腔（3）下端安装有活塞筒（4），所述活塞筒（4）内安装有活塞连接杆（24），所述活塞连接杆（24）端部安装有活塞筒活塞（23），所述活塞筒活塞（23）上安装有离心盘连接杆（22），所述离心盘连接杆（22）端部安装有离心盘（21），所述离心盘（21）上安装有吸污杆（25），所述吸污杆（25）上安装有若干组刮板和刷头嘴（19）和吸污管（37）。
6.根据权利要求5所述的一种具有防堵塞功能的自清洗过滤装置，其特征在于：所述吸污杆（25）上均布有若干组刮板和刷头嘴（19）和吸污管（37），所述刮板和刷头嘴（19）和吸污管（37）的分布将疏水过滤网（18）等分。
7.根据权利要求6所述的一种具有防堵塞功能的自清洗过滤装置，其特征在于：所述离心盘（21）上开设有若干个离心盘离心出水口（26），所述离心盘离心出水口（26）的开口方向与离心盘（21）侧面相切。
8.根据权利要求7所述的一种具有防堵塞功能的自清洗过滤装置，其特征在于：所述自清洁组件还包括排污安装管（20），所述出水外壳（2）上安装有排污安装管（20），所述排污安装管（20）上安装有排污弯管（28）所述排污弯管（28）远离排污安装管（20）一侧位排污口（16），所述排污弯管（28）嵌套在排污安装管（20）内，所述排污安装管（20）远离排污弯管（28）一端设有推动腔排水口（29），所述排污安装管（20）内滑动安装有排污推杆（30），所述排污推杆（30）与排污安装管（20）通过弹簧（31）相连接，所诉排污推杆（30）靠近排污弯管（28）一端为推杆密封锥面（32），所述排污安装管（20）远离出水外壳（2）一侧安装有排污进水阀门（33）。
9.根据权利要求8所述的一种具有防堵塞功能的自清洗过滤装置，其特征在于：所述活塞筒（4）远离出水外壳（2）一端安装有升降阀门（38）。
10.根据权利要求9所述的一种具有防堵塞功能的自清洗过滤装置，其特征在于：所述电磁头（13）与控制器（14）电性连接，所述电磁头（13）与上三向阀（7）、排污进水阀门（33）和升降阀门（38）均通过软管相连接，连接所述升降阀门（38）和电磁头（13）的软管与推动腔排水口（29）相连接。
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