滤水系统转让专利
申请号 : CN200880023527.9
文献号 : CN101730569A
文献日 : 2010-06-09
发明人 : J·D·吉尔摩
申请人 : 史普因科技过滤股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种滤水系统(60、150)，其包括：给水入口(62)；形成滤液存放区域(82)的各壁；形成通道(66)的各壁，其具有连接于所述给水入口的上游端部(165)和连接于所述滤液存放区域的下游端部(83)；过滤装置(72)，其位于所述通道中并且只允许滤液流经所述通道到达所述存放区域；能移动的部件(92)，其位于一容器(94)中，所述能移动的部件具有形成所述存放区域的一个壁的上游面(132)并且具有形成一个容器壁的下游面(134)，所述滤水系统(60、150)包括：给水源(110、174)，其以在50psi的量级上的压力供给给水；
阀装置(118)，其在生产滤液的期间将所述自来水源连接于所述给水入口(62)以便使给水流入所述通道的上游端部(65)；
排水管(107)，其在所述容器中的一位置处连接于所述容器，所述位置朝向所述能移动的部件的所述上游面。
2.根据权利要求1所述的系统，包括：
所述阀装置能被操作以便使给水流入所述容器内，紧靠所述能移动的部件的下游面(134)，并使给水从所述存放区域的上游(U)流动经过所述通道(66)和在所述通道中的所述过滤装置，并且流出所述通道的上游端部(65)到达排水部(121)。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，
所述给水源包括增压装置(90、151)，增压装置(90、151)在回洗期间在所述容器的所述滤液侧使所述滤液加压，使得滤液的压力大于通过所述给水源在水的净化期间向所述通道的上游端部供给的所述给水的压力。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，
所述能移动的部件具有上游面和下游面，并且所述下游面(134)密封于在第一直径(D2)处的所述容器，所述上游面密封于在第二直径(D1)处的所述容器，第二直径小于所述第一直径，所述能移动的部件承受在所述直径上的所述被加压的供给流体，并且所述能移动的部件承受在所述第二直径上的在所述通道的下游端部中的滤液。
5.一种滤水系统，其具有：形成通道(66)的各壁，通道(66)具有上游端部(65)和下游端部(83)；过滤装置(72)，其位于所述通道中并且被定位成用于在生产滤液期间过滤经过所述端部之间的水以便产生滤液(85)；加压给水源(110)，其连接于所述通道的上游端部，以便在给水移动经过在所述通道中的所述过滤装置期间向所述上游端部提供待过滤的被加压的给水并产生滤液；形成滤液存放区域(82)的壁，滤液存放区域(82)连接于所述通道的下游部分，以便累积滤液；以及滤液加压设备(90)，其连接于所述滤液存放区域以便使所述滤液加压用于回洗所述过滤装置，其中所述滤液加压设备包括形成容器(94)的各壁；能移动的部件(92、152)，该能移动在部件位于所述容器中，并且具有分别承受所述给水和所述滤液的上游侧(132)和下游侧(134)；以及阀装置，其控制来自所述被加压的给水源的给水的流动；
所述阀装置在回洗期间能被操作以便使来自所述给水源的给水停止流入所述通道的上游端部(65)，而使给水流入所述容器(94)，紧靠所述能移动的部件的所述下游侧，以便向上游推动所述能移动的部件并且迫使所述滤液向上游流经所述通道和所述过滤装置，同时将所述通道的上游部分连接于排水部分(121)。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，
在回洗期间，所述被加压的给水源在所述能移动的部件的所述下游侧连接于所述容器；
所述系统包括增压装置，所述增压装置在回洗期间使在所述能移动的部件的所述滤液侧(132)的滤液加压，使得滤液的压力大于通过所述给水源向所述能移动的部件的下游侧(132)供给的所述被加压的给水的压力。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，
所述能移动的部件具有上游端部和下游端部，并且所述下游端部密封于在第一直径处的所述容器，所述上游端部密封于在第二直径处的所述容器，第二直径小于所述第一直径，所述能移动的部件承受在所述直径上的所述被加压的供给流体，并且所述能移动的部件承受在所述第二直径上的在所述通道的下游端部中的滤液。
8.一种用于操作滤水系统的方法，该滤水系统包括给水入口(62)，给水入口(62)在过滤操作期间接收来自被加压的给水源(110)的被加压的给水，并且使被加压的给水向下游流经过滤器(72)以便在生产滤液期间产生清洁水或滤液(85)，并且将一些滤液保持在存放区域(82)，并且在回洗期间给水入口将压力施加于在所述存放区域中的滤液以便使滤液向上游流经过滤器；其中，所述系统包括：形成有限容积(94)的壁；以及在所述有限容积中的能移动的部件(92)，所述能移动的部件(92)具有承受在所述有限容积中的流体的压力的所述能移动的部件的下游面(134)和承受在所述存放区域中的滤液的压力的所述能移动的部件的上游面(132)；其中在回洗操作期间，停止所述供给流体流入所述给水入口(62)并且将来自于所述源的被加压的供给流体施加于所述能移动的部件的所述下游面(134)，以便移动所述能移动的部件，使其紧靠在所述存放区域中的滤液。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，
所述将供给流体施加于所述下游面的步骤包括将所述供给流体施加于刚性的能移动的部件的下游面，刚性的能移动的部件具有围绕具有第一直径(D2)的圆密封于所述有限容积的固定壁的下游外周和围绕具有第二直径(D1)的圆密封于所述固定壁的上游外周，第二直径小于所述第一直径，从而由此增加施加于在所述存放区域中的所述滤液的回洗压力。
说明书 :
背景技术
有杂质的给水能够通过使给水加压以强迫其向下游经过过滤装置而在家庭中被纯净。得到的滤液流入滤液存放区域。过滤装置可包括一束由过滤材料构成的管，同时，给水经过在管外和管内之间的管壁。管材料具有小孔，在过滤期间，小孔塞满微小的粒子。滤管通过回洗能清除堵塞物，其中，一部分滤液被迫沿着相反方向或上游方向经过过滤材料，同时，回洗的水被倾入排水管。一种类型的过滤系统包括位于滤液存放区域中的、能拉伸的带状物，同时，滤液在一个带状物上，加压空气在另一个带状物面上。当滤液进入滤液存放区域中时，膜弯曲并且压缩空气。在下一次回洗期间，加压空气随后沿向上游方向压滤液。这种装置遇到的一个问题是：回洗压力低于预期，并且当回洗继续的时回洗压力降低。遇到的另一个问题是：横过过滤装置的压力差可能小于预期，并且当过滤继续时压力差减小，并且带状物气压增加。期望过滤系统在过滤期间以及在回洗期间不断地产生高压。还期望：如果能够施加回洗压力，回洗压力甚至高于在滤液的生产期间施加的压力。
发明内容
通过使用加压设备能够获得甚至更彻底的回洗，该加压设备施加甚至比自来水源更高的回洗压力。加压设备包括可移动部件，例如活塞，可移动部件具有大直径的下游端，下游端由自来水源加压，并且具有较小直径的上游端压靠在滤液存放区域中的滤液。能够设置分开的滤液供给区域，在任何时候从滤液供给区域能取出滤液以便使用。
本发明的新颖性特别通过所附权利要求来说明。当结合附图阅读时本发明根据下面的说明能最好地理解。
附图说明
图2是本发明的一个实施例的滤水系统的剖视图，示出了滤液生产过程。
图3是图2的系统的剖视图，但示出了本系统的回洗操作。
图4是图2的系统的滤管中的一个的放大剖视图。
图5是本发明的另一个实施例的剖视图，其中，可移动部件由O形环密封。
具体实施方式
在产生足够量的滤液之后，多孔的滤管被粒子堵塞。操作阀14以便使给水从通道16向上游沿路径52进入排水部分来处理它。室44中的空气压力移动带状物以便将滤液向上游推入通道16。在这种回洗期间，来自区域40的滤液进入滤管24的内部，从而滤液流经管壁进入通道16然后到达排出部分。滤液冲洗在滤管的小孔中的粒子。在通道中的流体包括回洗开始时存在的供给流体、滤液和驱逐粒子。回洗能够持续直到区域40中的滤液用尽。在回洗期间施加的滤液40的压力随着带状物42返回其初始的未变形位置而逐渐降低。申请人注意到，“上游U”和“下游D”指的是水流向或离开阀14，可能包括通道的直角部分等。
图2示出本发明的滤水系统60，其包括接收被加压的给水的给水入口62。阀64引导给水进入给水入口以便流入壳体71的管道70的通道66的上游端部65。过滤装置72位于管道中，并且包括大量的滤管74和挡板76。给水流经通道并且到达滤管外部，经过管壁进入滤管内部(沿图4中的路径30)。从滤管的下游端36流出的水就是滤液85，其从滤管的下游端36和管道的下游端部83流入滤液存放区域82。申请人注意到滤管具有被堵住的上游端84，并且给水流经支撑部86。管的下游端向下游延伸超出管道，滤液将从管道下游端部流入存放区域。
滤液加压设备或装置90位于系统的下游端部。其包括可移动部件或活塞92，可移动部件或活塞92沿下游方向D和上游方向U在壳体71的室或容器94内移动。活塞92通过第一密封件100密封于管道70，并且通过第二密封件102密封于容器的内部。两个密封件被示出为采取弹性片的形式。活塞通过滤液进入存放区域82被推向下游D。位于活塞的下游、容器内的水通过阀104排出容器，阀104引导水沿箭头106的路径流经排水管107到达排水部分。由于没有明显的压力(超过几psi)积累在活塞后面(下游D)或滤液存放区域82后面，施加于给水入口62的给水的大部分压力被施加为横跨滤管，用于生产比先前体积更大的滤液。在自来水的压力为50psi(3巴)的一个实例中，横跨系统的50psi的压降包括横跨滤管的壁的40psi的压降。
从自来水源或源头110获得被加压的供给流体。这种自来水源通常提供在50psi的量级上的压力的水。当滤液存放区域82充满水时，水不定期地通过阀112被排出到分配器114，在分配器114处，带状物116给水施加低压(例如，几psi)(通过弹性带状物和/或弹簧117)。
当必须回洗系统时，操作阀装置118，通向分配器的阀112关闭，并且阀104和64打开。这些阀能够通过控制器手动操作或电动操作。如图3所示，打开阀104导致水从自来水源110沿箭头120流入容器94到达活塞92的紧密的背后或下游的位置以便向上游U推动活塞。打开入口阀64导致水向上游U移动经过通道66，从而经过阀64，沿排水管121和路径122到达排水部分。如上所述，自来水源可施加大约50psi的压力到容器94以便向上游推动活塞并且迫使位于滤液存放区域82中的滤液进入滤管74的下游端36。滤液被迫从滤管内部到达其外部并且进入通道66，由此，滤液、在通道中先前留下的给水以及堵塞滤管的粒子流经阀64到达排水部分。在充分回洗之后，图3的过滤方法再次开始。
当回洗开始时，滤液被自来水的大约50psi的压力迫使向上游U。当滤液从每个滤管内部流到滤管外部时大部分压力被“用尽”。横跨滤管的大量压降使得滤管受到有力的并且更有效的清洁。当活塞92向上游U移动时回洗压力没有降低，所以有力的清洁在全部回洗过程中持续。
图3示出可移动的部件或活塞92具有厚壁130，同时，具有直径D1的活塞上游或滤液侧132密封于固定管道70，并且具有更大的直径D2的活塞下游侧134密封于被固定于管道的固定容器94。直径上的差别导致活塞施加于存放区域82中的滤液的压力是自来水压力的大约(D2/D1)2倍。通过在回洗期间施加比在生产滤液期间更大的压力差获得对多孔滤管更好的清洁，并且在使用相同量的滤液时本系统完成清洁。在一个实例中，自来水压力是50psi并且直径D2/D1的比是1.25，施加于滤液的回压是78psi。
图5示出另一个系统150，其类似于图2和图3中的系统，但是，其包括另一种增压装置151，该增压装置提供更高的回洗压力。该增压装置包括活塞152，活塞152通过O形环分别密封于容器160和管道162。容器和管道是相同壳体161的部分。容器内壁表面164具有直径D2，而管道内壁表面166具有小于D2的直径D1。这导致施加于在滤液存放区域172中的滤液170压力大于在初始用于给滤液加压的源174处的给水压力。如果大量的滤液在回洗之前从存放区域172被去除，弹簧180能够施加小的力到加压区域186，加压区域186由容器和可移动部件152的下游面182构成，与上游面184相对，并且滤液通过阀112能够从容器被取出。
因此，本发明提供了具有回洗(功能)的滤水系统，由于在滤液生产期间在滤液存放区域中没有形成大的压力，该系统能使高的压力差施加成横跨过滤部件，例如滤管。在回洗期间，回洗的滤液通过相同的高压给水源被加压，高压给水源用于在生产滤液期间通过该系统为给水施加压力。这确保了持续的高的回洗压力。通过具有上游端的活塞，回洗压力能够增加到在生产滤液期间使用的上述压力，在上游端供给流体被活塞加压。活塞下游端被密封，其具有比活塞的上游端的直径D1大的直径D2，经过活塞下游端，压力施加于被回洗的流体。
虽然已经描述了并在此示出了本发明的特殊实施例，但是应该意识到对本领域的技术人员来说能容易作出修改和改变，结果，希望权利要求被说明用来覆盖这种修改和类似物。