CN215742212U - 一种气动旋转滤芯、水处理装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气动旋转滤芯、水处理装置及系统，气动旋转滤芯，包括滤芯本体、转轴(6)、安装平台和驱动气嘴(216)；滤芯本体固定在转轴的下端，安装平台上设有轴承(215)，转轴的上端插装在轴承中，在转轴或滤芯本体上设有叶轮(214)，驱动气嘴(216)设置在安装平台上用于驱动叶轮旋转，驱动气嘴通过气管与气源相连，气管上设有气阀。本实用新型能实现自动滤芯清洗。

Description

一种气动旋转滤芯、水处理装置及系统

技术领域

本实用新型涉及一种气动旋转滤芯、水处理装置及系统。

背景技术

智能水处理装置的核心要求之一是滤芯的自洁，自洁可以保障滤芯循环工作，自洁是清除滤芯外壁的固体物或污渍，防止滤孔被堵住。

另外，滤芯的旋转的驱动机构也是关键结构，如何设计一种结构更简洁，驱动方式平稳，且重量较轻，节能更佳的驱动机构，也是智能水处理装置亟待解决的问题。

因此，有必要设计一种新型的旋转滤芯、水处理装置及系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种气动旋转滤芯、水处理装置及系统，该气动旋转滤芯、水处理装置及系统能实现滤芯的稳定旋转，易于控制，重量轻。

实用新型的技术解决方案如下：

一种气动旋转滤芯，其特征在于，包括滤芯本体、转轴、安装平台和驱动气嘴；

滤芯本体固定在转轴的下端，安装平台上设有轴承，转轴的上端插装在轴承中，在转轴或滤芯本体上设有叶轮，驱动气嘴设置在安装平台上用于驱动叶轮旋转，驱动气嘴通过气管与气源相连，气管上设有气阀。

安装平台为升降平台，升降平台由升降机构驱动。如液压升降机构，电动推杆升降机构。

升降平台由设置在外筒、横梁或支架上的驱动机构驱动。

还包括用于清洁滤芯外表面的自洁机构。

自洁机构为喷水式自洁机构、气动式喷液机构和毛刷喷液机构。

驱动气嘴为多个，多个驱动气嘴相对于转轴的周向设置；优选的，周向等分布置；

一种水处理装置，包括容器、滤芯、滤芯升降机构、进液管、抽液机构和排料机构；

滤芯置于容器中；滤芯的桶壁上设有多个滤孔；

滤芯升降机构包括作为安装平台的升降平台和用于驱动升降平台作升降运动的电控升降驱动机构；滤芯设置在升降平台上；升降平台的升降能带动滤芯同步升降；固定可以是完全固定，或可以保持一定的松动性；

进液管固定在容器上；进液管用于将待净化的水和水处理药剂导入到容器内，进液管的供水管路上设有进液阀；

抽液机构包括液泵和与液泵相连的抽水管，抽水管的下端位于滤芯内的底部，用于抽出滤芯中已经处理过的水；液泵优选自吸出水泵；

排料机构包括设置在容器的底部的用于排出废料的出料管和出料管上设置的排料阀；

滤芯为前述的气动旋转滤芯。

容器内设有用于检测容器内液体量或液体深度的传感器。

智能水处理装置还包括控制模块，控制模块用于控制滤芯升降机构、进液阀、抽液机构和排料动作；传感器与控制模块相连。

传感器可以直接采用液位传感器，或采用其他传感器换算为液位，如采用进水管处的流量计，通过流量以及外桶的横截面积，换算成液位，也可以通过压力传感器采集的液压数据换算成液位，因为液体底部的压力与液位成正比。

优选的，液泵设置在容器外部，不设置在升降平台上

一种水处理系统，多个水处理装置级联；级联是指前一级的抽液机构抽出的废水进入下一级的进液管，或经中间池缓冲后进入下一级的进液管；且在每一级的具有旋转内桶智能水处理装置进行水处理前，均加入水处理药剂(如絮凝剂等)。

水处理装置为前述的水处理装置。

优选的，气阀为电控气阀。

滤芯的外周为滤网，滤网上网孔的直径在0.1-2mm之间，根据具体应用场合和要求设置，若要过滤效果好，可以选择直径小的滤孔，若要过滤效率高，则可以选择直径大的滤孔。或者多个水处理装置串联，前级的滤孔直径大于后级的滤孔直径。滤网可以是钢丝网，优选的，滤网还可以采用蚀刻技术生产，强度高。图中滤孔的大小为示意，并非代表滤孔与设备的实际比例关系，特此说明。

有益效果：

(一)本实用新型中，气动驱动机构具有的优点是：结构轻，相比于电机驱动，结构更轻，升降时更节约能耗；易于控制。

(二)本实用新型的具有压缩空气喷嘴的滤芯自洁机构，具有以下特点：优点说明：

(1)采用气嘴清洁方式，结构简单，易于实施；气嘴倾斜且向下设置，能更好的清洁滤芯外壁；

(2)气嘴清洗与水洗相结合，增强清洁效果；

(3)气嘴与旋转滤芯配合，效果更佳。

采用旋转滤芯，气嘴和喷嘴可以设置的数量较少，如2-10个，而且优选的，喷水和喷气的与滤芯旋转的方向相反，这样可以增强清洁效果。

喷水和喷气与升降的滤芯相配合。

(三)毛刷清洁机构优点：

1.能采用简洁的方式实现滤芯外壁的清洗；

2.当毛刷与喷水相结合，能增加清洗效率。

3.毛刷分成多组，且倾斜设置，清洗效果更佳。

4.毛刷本身旋转时，清扫效果更佳。

(四)环形水管自洁

结构简单，进水(未处理的水)的同时可以清洗滤芯。

毛刷自洁，气动自洁，环形水管自洁三种方式可以结合使用，即三种方式都可以同时采用，如高中低依次设置，增强自洁效果。

(五)水处理装置具有以下特点：

1.水处理装置(水处理单元)结构紧凑，一体式结构；占用空间小；便于灵活配置；

2.自动化运行；可以无人值守；远程监控；

设备在控制器的控制下，能自动化运行，能实现无人值守，控制器连接有通信模块后，可以实现远程控制，现场的数据能传输到远程服务器或数据终端(如智能手机)，能实现远程监视；因此，自动化程度高，数字化程度高；

也可以采用模拟的继电控制系统实现控制，具体控制为现有成熟技术。

3.采用模块式理念，模块式运行；

可以灵活并联或级联；模块式运行，便于后期维护；

4.水处理装置(水处理单元)具有自洁功能；

整个流程和结构，设计构思巧妙；处理能力强。

5.在出水管处可以进一步增加紫外杀菌，臭氧杀菌；

本实用新型可以处理污水，也可以用于水厂的净水，应用广泛；

滤芯目数可以根据需要设置，目数越大，能实现精滤。

另外，在水中投入的药剂药不同，进行不同的处理。

液位传感器，可以是磁传感器(霍尔传感器)或光传感器(如红外对射管等)。

本实用新型的水处理装置的核心特点：自动升降(升降的作用，清洗滤芯和循环动作)、自洁、通过过滤净化废水，循环动作；且滤芯上升时旋转，加强清洗的效果。

(六)水处理系统

系统将多个水处理装置级联，能灵活配置，根据需要在不同的级投入不同的水处理剂，或设置不同大小的滤孔，能有效的对待处理的水进行过滤和进化。

综上所述，本实用新型的气动旋转滤芯、水处理装置及系统，自动化程度高，能实现对废水或待净化的水做精细化的处理，易于实施，结构紧凑，便于灵活移动和组合，是对现有水处理设备的重大改进，具有巨大的社会效益和经济效益。

附图说明

图1为气动旋转滤芯结构示意图(短轴型)；

图2为气动旋转滤芯结构示意图(长轴型)；

图3为具有压缩空气喷嘴的滤芯自洁机构与滤芯位置关系示意图(4个喷嘴)；

图4为具有压缩空气喷嘴的滤芯自洁机构与滤芯位置关系示意图(16个喷嘴)；

图5为具有旋转滤芯的水处理装置的结构示意图(滤芯升起时)；

图6为具有旋转滤芯的水处理装置的结构示意图(滤芯下降时)；

图7为液泵与外桶位置关系示意图；

图8为具有外置液泵的水处理装置三级级联示意图；

图9为喷气式自洁机构通过垂管设置在横梁上的结构示意图；

图10为固定毛刷的自洁装置示意图；

图11为具有旋转毛刷自洁装置的水处理装置的结构示意图；

图12为旋转毛刷的自洁装置示意图；

图13为具有喷水管的毛刷结构示意图；

图14为刷毛倾斜设置示意图；

图15为进水管(进液管)结构示意图；

图16为进水管(进液管)立体图；

图17为单纯的水洗自洁的水处理装置结构示意图。

标号说明：1-流量传感器，2-液泵，3-抽水管，4-液位传感器，5-进液管， 6-转轴，7-滤芯，8-容器，9-磁浮反集水器，10-机脚；

11-出料阀，12-出料管，13-电机，17-电控升降驱动机构。18-升降平台；20- 横梁，21-沉积池；

51-管体，52-出水孔；53-管体进水端，54-管体外端；

61-中心管；63-垂杆。

201-毛刷框体，202-毛刷，203-毛刷自洁机构驱动电机，204-自洁机构轴承， 205-自洁机构支架，206-自洁装置齿轮，207-排水管，208-出料泵，209-自洁喷水孔，210-毛刷清洗水管。

211-自洁气嘴，212-喷头，213-固定架，214-叶轮，215-轴承，216-驱动气嘴。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：

实施例1：

如图1-9，一种气动旋转滤芯，包括滤芯本体、转轴(6)、安装平台和驱动气嘴(216)；

滤芯本体固定在转轴的下端，安装平台上设有轴承(215)，转轴的上端插装在轴承中，在转轴或滤芯本体上设有叶轮(214)，驱动气嘴(216)设置在安装平台上用于驱动叶轮旋转，驱动气嘴通过气管与气源相连，气管上设有气阀。安装平台为升降平台，升降平台由升降机构驱动。如液压升降机构，电动推杆升降机构。升降平台由设置在外筒、横梁或支架上的驱动机构驱动。还包括用于清洁滤芯外表面的自洁机构。

自洁机构为喷水式自洁机构、气动式喷液机构和毛刷喷液机构，详见后文；

驱动气嘴为多个，多个驱动气嘴相对于转轴的周向设置；优选的，周向等分布置；如图1，图2中为2个，关于转轴对称设置；图1为短轴(转轴)的情况，图2，图5和图6为长轴的情况，根据需要设置即可。

一种水处理装置，包括容器、滤芯7、滤芯升降机构、进液管、抽液机构和排料机构；滤芯置于容器中；滤芯的桶壁上设有多个滤孔；滤芯升降机构包括作为安装平台的升降平台和用于驱动升降平台作升降运动的电控升降驱动机构；滤芯设置在升降平台上；升降平台的升降能带动滤芯同步升降；固定可以是完全固定，或可以保持一定的松动性；进液管固定在容器上；进液管用于将待净化的水和水处理药剂导入到容器内，进液管的供水管路上设有进液阀；抽液机构包括液泵2和与液泵相连的抽水管3，抽水管的下端位于滤芯内的底部，用于抽出滤芯中已经处理过的水；液泵优选自吸出水泵；排料机构包括设置在容器的底部的用于排出废料的出料管12和出料管上设置的排料阀11；滤芯为前述的气动旋转滤芯。容器内设有用于检测容器内液体量或液体深度的传感器。智能水处理装置还包括控制模块，控制模块用于控制滤芯升降机构、进液阀、抽液机构和排料动作；传感器与控制模块相连。传感器可以直接采用液位传感器，或采用其他传感器换算为液位，如采用进水管处的流量计，通过流量以及外桶的横截面积，换算成液位，也可以通过压力传感器采集的液压数据换算成液位，因为液体底部的压力与液位成正比。

优选的，液泵设置在容器外部，不设置在升降平台上，参见图7-8；

参见图7-8，一种水处理系统，多个水处理装置级联；级联是指前一级的抽液机构抽出的废水进入下一级的进液管，或经中间池缓冲后进入下一级的进液管；且在每一级的具有旋转内桶智能水处理装置进行水处理前，均加入水处理药剂(如絮凝剂等)。水处理装置为前述的水处理装置。优选的，气阀为电控气阀。

自洁机构介绍：

(一)空气自洁机构；

参见图1，图3；一种具有压缩空气喷嘴的滤芯自洁机构，包括4个压缩空气喷嘴211；压缩空气喷嘴通过固定架213安装在固定物上；滤芯设置在固定物上；固定物为外桶、横梁或支架，固定物为横梁时，固定架通过垂杆与横梁相连，参见图9；压缩空气喷嘴通过气管与气源相连；气源是空气压缩机或压缩气体罐体；气管上设有气阀；滤芯的横截面为圆形；如圆筒形，或圆锥形；压缩空气喷嘴分布在滤芯的周边，且压缩空气喷嘴与滤芯的外表面之间具有间隙。固定架为环型固定架，压缩空气喷嘴固定在固定架上；4个压缩空气喷嘴关于滤芯的周向均匀布置。压缩空气喷嘴横向倾斜布置；横向倾斜是指压缩空气喷嘴与压缩空气喷嘴所在的位置相对于滤芯径向的夹角为45度。滤芯为旋转滤芯，滤芯优选为升降滤芯。压缩空气喷嘴向下倾斜布置；向下倾斜是指压缩空气喷嘴与水平面夹角为15度。容器或固定架上还设有4个用于向滤芯外壁喷水的喷头212，喷头通过水管与水源相接，优选的，多个喷头周向等分布置。水管上设有电控阀门。喷头倾斜布置；倾斜是指喷头与喷头所在的位置相对于滤芯径向的夹角为 45度。喷头向下倾斜布置；向下倾斜是指压缩空气喷嘴与水平面夹角为15度；气阀为电控气阀。

作为变化，如图4，压缩空气喷嘴为16个。

容器为水池，具有旋转滤芯；

参见图9，滤芯自洁机构包括4个压缩空气喷嘴211；压缩空气喷嘴安装在固定架213上；固定物为外桶、横梁或支架，固定架通过垂杆与横梁相连，参见图8，横梁位于水池的上方，横梁的两端由地面上的支柱支持；

(二)毛刷自洁机构；

(二-1)如图10，图13-14，具有固定毛刷的滤芯自洁机构包括毛刷框体201 和设置在毛刷框体外壁的毛刷(202)；毛刷框体固定在水处理装置的固定件上；毛刷框体为圆环型；毛刷框体与水处理装置中的圆筒形的滤芯共轴线设置；毛刷框体的内直径大于圆筒形的滤芯的外直径；当水处理装置中的滤芯升降时，毛刷能与滤芯的外表面接触实现对滤芯外壁的清扫。毛刷框体内设有多个自洁喷水孔(209)，自洁喷水孔与外部的水管相接，喷水孔的作用：毛刷清洗时喷水可以辅助清洗滤芯，另外，喷出的水还可以进一步清洗毛刷，使得毛刷循环使用。优选喷水孔为喷出清洁水，也可以是喷未过滤的水，优选的，自洁喷水孔的设置方向为径向。毛刷包括多个独立的刷体，且所有的刷体均现对于毛刷框体的轴线倾斜设置。毛刷的刷毛也可以布满整个框体的内壁。分组倾斜的做法，便于杂物排出，避免杂物堆积。倾斜角度为45度。

(二-2)如图11-14，-一种具有旋转毛刷的滤芯自洁机构，包括毛刷自洁机构驱动电机(203)、自洁机构轴承(204)、自洁机构支架(205)、毛刷框体 (201)和设置在毛刷框体外壁的毛刷(202)；毛刷自洁机构驱动电机通过自洁机构支架固定在水处理装置的固定件上；毛刷框体为圆环型，毛刷框体设置在自洁机构轴承上；自洁机构轴承固定在在水处理装置的固定件或自洁机构支架上；毛刷框体外周具有凸齿，毛刷自洁机构驱动电机的转轴上设置的自洁装置齿轮(26)与所述的凸齿啮合；毛刷框体与水处理装置中的圆筒形的滤芯共轴线设置；毛刷框体的内直径大于圆筒形的滤芯的外直径；在毛刷自洁机构驱动电机的驱动下，能毛刷框体能在自洁机构轴承上旋转，当水处理装置中的滤芯升降时，毛刷能与滤芯的外表面接触实现对滤芯外壁的清扫。毛刷的上方设有清洗管。清洗管的作用：毛刷清洗时清洗管喷出的水可以辅助清洗滤芯，另外，喷出的水还可以进一步清洗毛刷，使得毛刷循环使用。优选喷出清洁水，也可以是喷未过滤的水。毛刷包括多个独立的刷体，且所有的刷体均现对于毛刷框体的轴线倾斜设置。毛刷的刷毛也可以布满整个框体的内壁。分组倾斜的做法，便于杂物排出，避免杂物堆积。

倾斜角度为45度。或者，水处理装置的固定件为水处理装置的外桶顶部或吊杆下端，所述的吊杆与横梁相连。

(三)进水管自洁方式

参见图15-17，待处理的水直接进入进水管，再从进水管上的喷水孔(即出水孔52)中喷出，用于清洗滤芯外表面；进水管直接固定在外筒的开口处，喷水时与滤芯的升降相配合；效果更佳，喷水孔喷出的水向左右一侧倾斜，且向下倾斜，水流的可以与滤芯旋转方向相同或相反。

Claims (10)

1.一种气动旋转滤芯，其特征在于，包括滤芯本体、转轴(6)、安装平台和驱动气嘴(216)；

滤芯本体固定在转轴的下端，安装平台上设有轴承(215)，转轴的上端插装在轴承中，在转轴或滤芯本体上设有叶轮(214)，驱动气嘴(216)设置在安装平台上用于驱动叶轮旋转，驱动气嘴通过气管与气源相连，气管上设有气阀。

2.根据权利要求1所述的气动旋转滤芯，其特征在于，安装平台为升降平台，升降平台由升降机构驱动。

3.根据权利要求2所述的气动旋转滤芯，其特征在于，升降平台由设置在外筒、横梁或支架上的驱动机构驱动。

4.根据权利要求1所述的气动旋转滤芯，其特征在于，还包括用于清洁滤芯外表面的自洁机构。

5.根据权利要求3所述的气动旋转滤芯，其特征在于，自洁机构为喷水式自洁机构、气动式喷液机构和毛刷喷液机构。

6.根据权利要求1所述的气动旋转滤芯，其特征在于，驱动气嘴为多个，多个驱动气嘴相对于转轴的周向设置。

7.一种水处理装置，其特征在于，包括容器、滤芯(7)、滤芯升降机构、进液管、抽液机构和排料机构；

滤芯置于容器中；滤芯的桶壁上设有多个滤孔；

滤芯升降机构包括作为安装平台的升降平台和用于驱动升降平台作升降运动的电控升降驱动机构；滤芯设置在升降平台上；升降平台的升降能带动滤芯同步升降；

进液管固定在容器上；进液管用于将待净化的水和水处理药剂导入到容器内，进液管的供水管路上设有进液阀；

抽液机构包括液泵(2)和与液泵相连的抽水管(3)，抽水管的下端位于滤芯内的底部，用于抽出滤芯中已经处理过的水；

排料机构包括设置在容器的底部的用于排出废料的出料管(12)和出料管上设置的排料阀(11)；

滤芯为权利要求1-6任一项所述的气动旋转滤芯。

8.根据权利要求7所述的水处理装置，其特征在于，容器内设有用于检测容器内液体量或液体深度的传感器。

9.根据权利要求8所述的水处理装置，其特征在于，智能水处理装置还包括控制模块，控制模块用于控制滤芯升降机构、进液阀、抽液机构和排料动作；传感器与控制模块相连。

10.一种水处理系统，其特征在于，多个水处理装置级联；级联是指前一级的抽液机构抽出的废水进入下一级的进液管，或经中间池缓冲后进入下一级的进液管；且在每一级的具有旋转内桶智能水处理装置进行水处理前，均加入水处理药剂；

水处理装置为权利要求8或9所述的水处理装置。

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