本发明提供一种过滤罐，转动地支撑在支座上的罐体；驱动罐体在支座上振动的振动装置；容纳在罐体中的过滤芯；以及驱动罐体连同过滤芯一起围绕罐体相对于支座的转动轴线往复摆动的摆动机构；过滤芯具有穿出罐体的采水管、和套设在采水管的位于罐体中的管段上的一组过滤单元，每个过滤单元具有供待过滤水流经且在流经路径上设有滤膜的出水通道、以及将经滤膜过滤后的水送入所述采水管的采水通道，过滤芯中所有过滤单元中出水通道首尾依次连通，并构成围绕采水管的轴线贯穿所述过滤芯的水流通道。本发明不仅能够防止过滤时产生的固体颗粒堵塞过滤芯中的滤膜、而且可以更加容易地清洗过滤时残留的污垢。
驱动所述罐体（116）在所述支座上振动的振动装置；
容纳在所述罐体（116）中的过滤芯（100）；以及
驱动所述罐体（116）连同所述过滤芯（100）一起围绕所述罐体（116）相对于所述支座的转动轴线往复摆动的摆动机构；
其中，所述过滤芯（100）具有穿出所述罐体的采水管（103）、和套设在所述采水管（103）的位于所述罐体中的管段上的一组过滤单元（101），其中，每个过滤单元（101）具有供待过滤水流经且在所述流经路径上设有滤膜的出水通道、以及将经所述滤膜过滤后的水送入所述采水管的采水通道，其中，所述过滤芯（100）中所有过滤单元中的所述出水通道首尾依次连通，并构成围绕所述采水管（103）的轴线贯穿所述过滤芯的水流通道，其中，所述支座包括：底座（119）、固定在所述底座（119）上的支撑板（117），其中，在所述罐体（116）的罐底外侧固定有伸出轴（120），所述伸出轴（120）通过轴承支撑在所述支撑板（117）中，以将所述罐体（116）转动支撑在所述支座上，其中，所述摆动机构包括：固定在所述支撑板（117）上的调频电机（121）；
由所述调频电机（121）的输出轴转动的转盘（124），在所述转盘（124）上设有一圈围绕所述转盘（124）的转动轴线的凹槽（125）；以及连杆（122），其一端与所述伸出轴（120）固定连接，另一端随所述转盘（124）的转动在所述凹槽（125）中滑动；
其中，所述凹槽（125）围绕所述转盘的转动轴线布置，并且所述凹槽的布置轨迹设计成具有使所述连杆随所述转盘的转动而带动所述伸出轴摆动的形状，所述摆动围绕的轴线是所述伸出轴（120）的轴线，其中，所述振动装置为固定在所述支撑板（117）上的多个振动电机（126），在所述支撑板（117）与所述底座（119）之间的接触位置处还设有减震垫（118），或所述振动装置为固定在所述罐体（116）的罐顶（109）上的振动电机，其中，所述多个振动电机（126）在所述罐体（116）的外侧围绕所述采水管（103）的轴线均匀布置，所述支撑板（117）布置成垂直于所述采水管的轴线方向。
所述采水管（103）的一个端口密封，所述采水管（103）的另一个端口敞开以构成采水出口；以及，在所述采水管（103）的对应于每个过滤单元（101）的所述采水通道的位置处，设有将所述采水通道与所述采水管连通的径向孔。
所述罐体（116）为立式罐，所述过滤芯（100）在所述立式罐中布置成使得所述采水管的轴线呈竖直方向。
在所述采水管（103）上，分别套设有具有第一通孔（102）的顶板（104）和具有第二通孔（108）的底板（106），这一组过滤单元夹持在所述顶板和所述底板之间，其中，沿所述采水管的竖直轴线方向，这一组过滤单元（101）中具有位于其顶部的顶部过滤单元、以及位于其底部的底部过滤单元，其中，所述顶部过滤单元的所述出水通道的入水口与所述第一通孔（102）连通，所述底部过滤单元的所述出水通道的出水口与所述第二通孔（108）连通。
在所述立式罐中的罐底设有顶部敞开、且底部连接有排水管（114）的排水腔（115），其中，所述底板（106）封闭所述排水腔（115）的顶部，所述底板（106）的第二通孔（108）构成所述排水腔（115）的进水口。
还包括将待过滤水送入所述过滤芯中的送水管（110），所述送水管（110）的一个端口与所述顶板（104）的第一通孔（102）连通，另一个端口从所述立式罐的罐顶伸出。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的过滤罐，其特征在于，每个所述过滤单元包括：叠片组，由平面状刚性挡水片（1）、和在所述平面状刚性挡水片（1）的一侧上依次层叠的第一滤网（2）和第一过滤膜（7）形成，所述第一过滤膜（7）用作所述滤膜；
第一和第二挡水圈（6、9），均层叠在所述第一过滤膜（7）上，所述第二挡水圈（9）包围所述第一挡水圈（6）；
贯穿所述叠片组并由所述采水管（103）穿过的第一穿孔（5），位于所述第一挡水圈（6）的包围区域内，所述第一滤网（2）和所述第一过滤膜（7）从所述第一穿孔（5）的内周壁处露出；
多个套设有套筒（10）的第二穿孔（17），所有第二穿孔（17）位于所述第一和第二挡水圈（6、9）之间的区域内，并且均贯穿所述叠片组；
其中，所述第一滤网（2）的和所述第一过滤膜（7）的从每个所述第二穿孔（17）露出的部分、与所述套筒（10）之间水密封连接，其中，所述第一过滤膜（7）、所述第一和第二挡水圈、以及每个套筒，一起构成所述出水通道，所述出水通道以所述第一过滤膜（7）为底面并以每个套筒（10）为出水口、以所述第一过滤膜（7）的位于所述第一和第二挡水圈之间的区域为承接待过滤水的入水口，所述第一过滤膜（7）构成所述出水通道中的所述滤膜，其中，所述第一滤网（2）构成所述采水通道并在所述第一穿孔（5）处与所述采水管（103）连通。
每个所述套筒（10）的一个轴向端构造成压在所述第一过滤膜（7）上的第一外翻边，另一轴向端构造成压在所述挡水片（1）上的第二外翻边，其中，所述第一挡水圈（6）高出所述第一过滤膜（7）的高度、以及 所述第二挡水圈（9）高出所述第一过滤膜（7）的高度，均大于所述第一外翻边高出所述第一过滤膜（7）的高度。
9.根据权利要求7-8中任一项所述的过滤罐，其特征在于，
所述第一滤网（2）为两层结构，由层叠在一起的第一层滤网和第二层滤网构成，所述第一层滤网的网孔尺寸大于所述第二层滤网的网孔尺寸，其中，所述第一层滤网层叠在所述挡水片（1）上，所述第一过滤膜（7）层叠在所述第二层滤网上。
10.根据权利要求7-8中任一项所述的过滤罐，其特征在于，
所述刚性挡水片（1）为钢片，所述第一和第二挡水圈（6、9）均为钢圈，在所述第一挡水圈（6）的外周壁上套设有第一密封圈（4），在所述第二挡水圈（9）的内周壁上套设有第二密封圈（8）。
11.根据权利要求1-6中任一项所述的过滤罐，其特征在于，每个所述过滤单元包括：叠片组，由平面状刚性挡水片（1）、依次层叠在所述挡水片（1）的第一侧上的第一滤网（2）和第一过滤膜（7）、以及依次层叠在所述挡水片（1）的第二侧上的第二滤网（11）和第二过滤膜（12）一起构成，所述第一侧和所述第二侧为所述挡水片（1）的相对两侧，所述第一过滤膜（7）和所述第二过滤膜（12）一起构成所述滤膜；以及第一和第二挡水圈（6、9），均层叠在所述第一过滤膜（7）上，所述第二挡水圈（9）包围所述第一挡水圈（6）；
贯穿所述叠片组并由所述采水管（103）穿过的第一穿孔（5’），位于所述第一挡水圈（6）的包围区域内，所述第一和第二滤网（2、11）和所述第一和第二过滤膜（7、12）均从所述第一穿孔（5’）的内周壁处露出；
多个套设有套筒（10’）的第二穿孔（17’），所有第二穿孔（17’）均贯穿所述叠片组、并位于所述第一和第二挡水圈（6、9）之间区域内；
其中，所述第一和第二滤网的和所述第一和第二过滤膜的从每个所述第二穿孔（17’）露出的部分、均与所述套筒（10’）之间水密封连接，其中，所述第一过滤膜（7）、所述第一和第二挡水圈（6、9）、和每个套筒（10’）一起构成所述出水通道，所述出水通道以所述第一过滤膜（7） 为底面并以每个套筒（10’）为出水口、以所述第一过滤膜（7）的位于所述第一和第二挡水圈之间的区域为承接待过滤水的入水口，其中，所述第一滤网（2）构成第一输水通道并在所述第一穿孔（5’）处与所述采水管（103）连通，所述第二滤网（11）构成供经所述第二过滤膜（12）过滤后的水从所述第一穿孔（5’）流向所述采水管（103）的第二输水通道，所述第一输水通道和所述第二输水通道一起构成所述采水通道。
每个所述套筒（10’）的一个轴向端构造成压在所述第一过滤膜（7）上的第一外翻边，另一轴向端构造成压在所述第二过滤膜（12）上的第二外翻边，其中，所述第一挡水圈（6）高出所述第一过滤膜（7）的高度、以及所述第二挡水圈（9）高出所述第一过滤膜（7）的高度，均大于所述第一外翻边高出所述第一过滤膜（7）的高度。
13.根据权利要求11-12中任一项所述的过滤罐，其特征在于，
所述第一滤网（2）和第二滤网（11）均为两层结构，均由沿垂直地远离所述挡水片（1）的方向依次层叠在一起的第一层滤网和第二层滤网构成，其中，所述第一层滤网的网孔尺寸大于所述第二层滤网的网孔尺寸。
14.根据权利要求11-12中任一项所述的过滤罐，其特征在于，
所述刚性挡水片（1）为钢片，所述第一和第二挡水圈（6、9）均为钢圈，在所述第一挡水圈（6）的外周壁上套设有第一密封圈（4），在所述第二挡水圈（9）的内周壁上套设有第二密封圈（8）。
过滤罐
技术领域
[0001] 本发明涉及一种过滤罐。
背景技术
[0002] 现有技术中，过滤例如海水、苦咸水等待过滤水的常规过滤装置是具有卷式膜的过滤装置。以紧密叠置在一起的过滤膜和滤网为一独立过滤单元，将这样的过滤单元卷绕在具有径向孔的采水管上，这些卷绕在采水管上的过滤单元就是卷式膜，并且每相邻两个卷绕的过滤单元之间紧密接触。
[0003] 当工作时，待过滤的水以一定压力从卷式膜的一个轴向端进入，进入卷式膜的水沿卷式膜的径向流向采水管，即沿该径向方向水被层层过滤，过滤后的水经采水管的径向孔进入采水管中从采水口流出。
[0004] 但是，上述具有卷式膜的过滤装置存在如下缺陷：
[0005] (1)由于待过滤的水从卷式膜的一个轴向端进入，这导致过滤时的残留物不仅残留在过滤膜上也残留在滤网上，从而不易清洗；
[0006] (2)又由于卷式膜中每相邻两个卷绕的过滤单元彼此之间直接接触得太紧密，即，在每相邻两个过滤单元中，一个过滤单元的过滤膜与另一过滤单元的滤网之间紧密接触，这导致过滤时残留在卷式膜中的污垢更加不易清洗且清洗不干净。
[0007] 综上，现有卷式膜由于不易清洗而且也清洗不干净，从而使得卷式膜过滤效果不好，而且长时间清洗不干净的污垢会产生绿苔，也会使得卷式膜使用寿命短。
发明内容
[0008] 针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种过滤罐，以不仅能够防止过滤时产生的固体颗粒堵塞过滤芯中的滤膜、而且能更加容易地清洗过滤时残留的污垢。
[0009] 为实现上述目的，本发明提供了一种过滤罐，包括：转动地支撑在支座上的罐体；驱动罐体在支座上振动的振动装置；容纳在罐体中的过滤芯；驱动罐体连同过滤芯一起围绕罐体相对于支座的转动轴线往复摆动的摆动机构；过滤芯具有穿出罐体的采水管、和套设在采水管的位于罐体中的管段上的一组过滤单元，其中，每个过滤单元具有供待过滤水流经且在流经路径上设有滤膜的出水通道、以及将经滤膜过滤后的水送入采水管的采水通道，其中，过滤芯中所有过滤单元中的出水通道首尾依次连通，并构成围绕采水管的轴线贯穿过滤芯的水流通道。
[0010] 优选地，支座包括：底座、固定在底座上的支撑板，在罐体的罐底外侧固定有伸出轴，伸出轴通过轴承支撑在支撑板中，以将罐体转动支撑在支座上。
[0011] 优选地，摆动机构包括：固定在支撑板上的调频电机；由调频电机的输出轴转动的转盘，在转盘上设有一圈围绕转盘的转动轴线的凹槽；以及连杆，其一端与伸出轴固定连接，另一端随转盘的转动在凹槽中滑动；凹槽的围绕转盘的转动轴线布置，并且凹槽的布置轨迹设计成具有使连杆随转盘的转动而带动伸出轴摆动的形状，摆动围绕的轴线是伸出轴的轴线。
[0012] 优选地，振动装置为固定在支撑板上的多个振动电机，在支撑板与底座之间的接触位置处还设有减震垫，该多个振动电机在罐体的外侧围绕采水管的轴线均匀布置，支撑板布置成垂直于采水管的轴线方向。
[0013] 优选地，振动装置为固定在罐体的罐顶上的振动电机。
[0014] 优选地，采水管的一个端口密封，采水管的另一个端口敞开以构成采水出口；以及，在采水管的对应于每个过滤单元的采水通道的位置处，设有将采水通道与采水管连通的径向孔。
[0015] 优选地，罐体为立式罐，过滤芯在立式罐中布置成使得采水管的轴线呈竖直方向。
[0016] 优选地，在采水管上，分别套设有具有第一通孔的顶板和具有第二通孔的底板，这一组过滤单元夹持在顶板和底板之间，其中，沿采水管的竖直轴线方向，这一组过滤单元中具有位于其顶部的顶部过滤单元、以及位于其底部的底部过滤单元，其中，顶部过滤单元的出水通道的入水口与第一通孔连通，底部过滤单元的出水通道的出水口与第二通孔连通。
[0017] 优选地，在立式罐中的罐底设有顶部敞开、且底部连接有排水管的排水腔，其中，底板封闭排水腔的顶部，底板的第二通孔构成排水腔的进水口。
[0018] 优选地，过滤罐还包括将待过滤水送入过滤芯中的送水管，送水管的一个端口与顶板的第一通孔连通，另一个端口从立式罐的罐顶伸出。
[0019] 优选地，提供过滤单元的第一种实施方式，此时，每个过滤单元包括：叠片组，由平面状刚性挡水片、和在平面状刚性挡水片的一侧上依次层叠的第一滤网和第一过滤膜形成，第一过滤膜用作滤膜；第一和第二挡水圈，均层叠在第一过滤膜上，第二挡水圈包围第一挡水圈；贯穿叠片组并由采水管穿过的第一穿孔，位于第一挡水圈的包围区域内，第一滤网和第一过滤膜从第一穿孔的内周壁处露出；多个套设有套筒的第二穿孔，所有第二穿孔位于第一和第二挡水圈之间的区域内，并且均贯穿叠片组；其中，第一滤网的和第一过滤膜的从每个第二穿孔露出的部分、与套筒之间水密封连接，其中，第一过滤膜、第一和第二挡水圈、以及每个套筒，一起构成出水通道，出水通道以第一过滤膜为底面并以每个套筒为出水口、以第一过滤膜的位于第一和第二挡水圈之间的区域为承接待过滤水的入水口，第一过滤膜构成出水通道中的滤膜，其中，第一滤网构成采水通道并在第一穿孔处与采水管连通。
[0020] 优选地，每个套筒的一个轴向端构造成压在第一过滤膜上的第一外翻边，另一轴向端构造成压在挡水片上的第二外翻边，其中，第一挡水圈高出第一过滤膜的高度、以及第二挡水圈高出第一过滤膜的高度，均大于第一外翻边高出第一过滤膜的高度。
[0021] 优选地，第一滤网为两层结构，由层叠在一起的第一层滤网和第二层滤网构成，第一层滤网的网孔尺寸大于第二层滤网的网孔尺寸，其中，第一层滤网层叠在挡水片上，第一过滤膜层叠在第二层滤网上。
[0022] 优选地，刚性挡水片为钢片，第一和第二挡水圈均为钢圈，在第一挡水圈的外周壁上套设有第一密封圈，在第二挡水圈的内周壁上套设有第二密封圈。
[0023] 优选地，提供过滤单元的第二种实施方式，此时，每个过滤单元包括：叠片组，由平面状刚性挡水片、依次层叠在挡水片的第一侧上的第一滤网和第一过滤膜、以及依次层叠在挡水片的第二侧上的第二滤网和第二过滤膜一起构成，第一侧和第二侧为挡水片的相对两侧，第一过滤膜和第二过滤膜一起构成滤膜；以及第一和第二挡水圈，均层叠在第一过滤膜上，第二挡水圈包围第一挡水圈；贯穿叠片组并由采水管穿过的第一穿孔，位于第一挡水圈的包围区域内，第一和第二滤网和第一和第二过滤膜均从第一穿孔的内周壁处露出；多个套设有套筒的第二穿孔，所有第二穿孔均贯穿叠片组、并位于第一和第二挡水圈之间区域内；其中，第一和第二滤网的和第一和第二过滤膜的从每个第二穿孔露出的部分、均与套筒之间水密封连接，其中，第一过滤膜、第一和第二挡水圈、和每个套筒一起构成出水通道，出水通道以第一过滤膜为底面并以每个套筒为出水口、以第一过滤膜的位于第一和第二挡水圈之间的区域为承接待过滤水的入水口，其中，第一滤网构成第一输水通道并在第一穿孔处与采水管连通，第二滤网构成供经第二过滤膜过滤后的水从第一穿孔流向采水管的第二输水通道，第一输水通道和第二输水通道一起构成采水通道。
[0024] 优选地，在第二个实施方式的过滤单元中，每个套筒的一个轴向端构造成压在第一过滤膜上的第一外翻边，另一轴向端构造成压在第二过滤膜上的第二外翻边，其中，第一挡水圈高出第一过滤膜的高度、以及第二挡水圈高出第一过滤膜的高度，均大于第一外翻边高出第一过滤膜的高度。
[0025] 优选地，在第二个实施方式的过滤单元中，第一滤网和第二滤网均为两层结构，均由沿垂直地远离挡水片的方向依次层叠在一起的第一层滤网和第二层滤网构成，第一层滤网的网孔尺寸大于第二层滤网的网孔尺寸。
[0026] 优选地，在第二个实施方式的过滤单元中，刚性挡水片为钢片，第一和第二挡水圈均为钢圈，在第一挡水圈的外周壁上套设有第一密封圈，在第二挡水圈的内周壁上套设有第二密封圈。
[0027] 相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
[0028] 本发明过滤罐中每个过滤单元中提供的出水通道和采水通道，使得出水通道中待过滤水只有经滤膜过滤后才能进入采水通道，即，待过滤水只有经滤膜过滤后才能进入采水通道，没有经滤膜过滤的水只能在出水通道中流动而无法进入采水通道，从而本发明过滤罐在过滤水时，过滤后剩余的残留物只能残留在滤膜上，这使得清洗过滤罐中过滤时残留的污垢变得容易。相比于现有技术中卷式膜而言，由于待过滤的水从卷式膜的一个轴向端进入，这导致过滤时的残留物不仅残留在卷式膜的过滤膜上也残留在卷式膜的滤网上，从而存在不易清洗且清洗不干净的缺陷。
[0029] 而且，过滤罐提供的由所有过滤单元中的出水通道构成的、围绕采水管的轴线贯穿过滤芯的水流通道，为冲洗残留在滤膜表面上的污垢提供了足够的冲洗空间，使得清洗污垢更加容易。尤其是相比于卷式膜中过滤单元之间直接接触没有间隙的情形而言，本发明中水流通道所取得易于冲洗的效果更为显著。
[0030] 由于过滤罐在过滤过程中会有一些固体颗粒(肉眼可见或不可见)残留在过滤芯的滤膜上，本发明所提供的驱动罐体相对于支座振动的振动装置，使得过滤芯随罐体一起振动，所提供的驱动罐体连同其中的过滤芯绕罐体相对于支座的转动轴线摆动的摆动机构，该摆动与振动的复合运动使得这些固体颗粒在滤膜上跳动，从而能够防止这些固体颗粒对滤膜的堵塞。至此，本发明过滤罐不仅能够使得清洗过滤时残留的污垢更加容易、而且能够防止过滤时产生的固体颗粒堵塞过滤芯的滤膜。
[0031] 更详细地，从以下两种情形说明本发明的部分有益效果：
[0032] 1.对于本发明中过滤单元采用以平面状刚性挡水片、和依次层叠在挡水片一侧上的第一滤网和第一过滤膜为叠片组的情形：
[0033] (1)由于用作滤膜的第一过滤膜位于第一和第二挡水圈之间的区域为承接待过滤水的入水口，此时第一滤网构成供经第一过滤膜过滤后的水流向采水管的采水通道，因此，待过滤水经该过滤单元过滤时残留的污垢只能残留在第一过滤膜的表面上，而无法残留在第一滤网上，因此便于清洗污垢。
[0034] (2)又由于第一过滤膜、第一和第二挡水圈、以及每个套筒一起构成以第一过滤膜为底面并以每个套筒为出水口的出水通道，该出水通道使得上下叠置在一起的每两个这样的过滤单元中，位于下方的过滤单元的第一过滤膜不会被位于其上方的过滤单元的平面状刚性挡水片直接接触，而是有间隙的，因此该出水通道就为冲洗残留在第一过滤膜表面上的污垢提供了足够的冲洗空间，使得清洗污垢更加容易。相比于现有技术卷式膜中过滤单元彼此之间直接紧密接触而言，这种效果显而易见。
[0035] (3)当第一滤网设为两层结构，并且该两层结构由第一层滤网和第二层滤网构成时，即使当待过滤水施加于第一过滤膜的压力导致第一过滤膜凹陷以堵塞第一层滤网时，第二层滤网不会由于过滤膜的凹陷而堵塞，从而依然可以提供通畅的采水通道。
[0036] 2.对于本发明中过滤单元采用以平面状刚性挡水片、依次层叠在挡水片第一侧上的第一滤网和第一过滤膜、以及依次层叠在挡水片第二侧的第二滤网和第二过滤膜为叠片组的情形：
[0037] (1)此时，第一过滤膜和第二过滤膜用作过滤单元中出水通道的滤膜，无论待过滤水(具有一定压力)是从第一过滤膜的位于第一和第二挡水圈之间的区域进入，还是从第二过滤膜处进入，该过滤单元过滤时残留的污垢均残留在第一过滤膜的表面上或者残留在第一和第二过滤膜的表面上，而无法残留在第一滤网和第二滤网上，因此便于清洗污垢。
[0038] (2)又由于第一过滤膜、第一和第二挡水圈、以及每个套筒一起构成以第一过滤膜为底面并以每个套筒为出水口的出水通道，该出水通道即为该过滤单元中的出水通道，其使得上下叠置在一起的每两个这样的过滤单元之间的过滤膜由出水通道间隔开(即，是有间隙的而不是直接接触的)。因此，该出水通道能为冲洗残留在第一过滤膜表面和第二过滤膜表面上的污垢提供了足够的冲洗空间，使得清洗污垢更加容易。
[0039] (3)由于过滤单元在刚性挡水片的第一侧依次层叠有第一滤网和第一过滤膜，在刚性挡水片的第二侧依次层叠有第二滤网和第二过滤膜，从而待过滤水(具有一定压力)可以分别从第一过滤膜和第二过滤膜处分别进行过滤，这使得过滤单元的滤能力增加，相应地过滤罐的过滤能力增加。
[0040] (4)当第一滤网和第二滤网设为两层结构，并且该两层结构均由第一层滤网和第二层滤网构成时，即使当待过滤水施加的压力导致第一和第二过滤膜凹陷以堵塞第一滤网的第一层滤网和第二滤网的第二层滤网时，二者的第二层滤网均不会由于各自过滤膜的凹陷而堵塞，从而依然可以提供通畅的采水通道。
附图说明
[0041] 图1是本发明过滤罐中一个实施例的剖视图，其中示出了驱动罐体相对于支座振动的振动装置、以及驱动罐体连同其中过滤芯一起绕罐体相对于支座的转动轴线往复摆动的摆动机构；
[0042] 图1a是图1中I部的放大图，示出了摆动机构的细节；
[0043] 图1b是用以说明图1中摆动机构的简化原理图；
[0044] 图2是本发明过滤罐中过滤芯的一个实施例的剖视图；
[0045] 图3是本发明的具有图2过滤芯的过滤罐的一个实施例的剖视图，其中过滤芯容纳在过滤罐中；
[0046] 图4是本发明中过滤单元的第一实施例的剖视图，为了清楚起见，此处省略了本应有的贯穿叠片组的第二穿孔；
[0047] 图5是本发明中过滤单元的第一实施例的另一剖视图，示出了图4中省略了的第二穿孔；
[0048] 图6是本发明中过滤单元的第二实施例的剖视图；
[0049] 图7是图6的俯视图；
[0050] 图8是例如六个过滤单元叠加在一起的一个示例。
具体实施方式
[0051] 以下参见附图描述本发明具体实施方式。
[0052] 参见图1、图1a以及图2，本发明的过滤罐，包括：转动地支撑在支座上的罐体116、容纳在罐体116中的过滤芯100、驱动罐体116在支座上振动的振动装置、以及摆动机构，该摆动机构驱动罐体116连同过滤芯100一起绕罐体116相对于支座的转动轴线进行往复摆动。
[0053] 当过滤芯100由于上述振动装置和摆动机构，同时进行这振动和摆动时，过滤芯100中滤膜上的固体颗粒(过滤时留在滤膜上的固体颗粒)的运动就是振动和摆动的复合运动，此处称之为跳动。从而，由于固体颗粒在过滤芯的滤膜上跳动，就能够防止这些固体颗粒对滤膜的堵塞。
[0054] 参见图1，支撑罐体116的支座可以设置为：包括：底座119、通过减震垫118固定在底座119上的支撑板117，即，在支撑板117与底座119之间的接触位置处设有减震垫118。为了将罐体116转动地支撑在支座上，可以在罐体116的罐底外侧固定有伸出轴120，然后将伸出轴120通过轴承转动支撑在支撑板117中即可。
[0055] 参见图1a，摆动机构包括：带有一圈凹槽125的转盘124、驱动转盘124转动的调频电机121、以及连杆122。其中，连杆122的一端与伸出轴120固定连接，连杆122的另一端随转盘124的转动在凹槽125中滑动。
[0056] 结合图1a和图1b，凹槽125围绕转盘124的转动轴线布置成一圈，并且这种布置应使得连杆122随转盘124的转动而带动伸出轴120摆动。由于：伸出轴120固定在罐体116上，所以罐体116相应地发生摆动，又由于相对于罐体116的轴线方向罐体116与过滤芯100之间是固定的，所以罐体116能够与过滤芯100一起摆动。出于简化起见，在图1b中以H表示被摆动机构摆动的过滤罐。根据以上描述，再结合图1可知，在该实施方式中，罐体连同过滤芯一起摆动时，该摆动所围绕的轴线是伸出轴120的轴线。
[0057] 在图1b中，凹槽125的轨迹是相对于转盘124的圆心的偏心圆，该偏心圆相对于转盘124的圆心的偏心距以L表示。图1b中的箭头为转盘124的转动方向示例。当转盘124转动时，凹槽125由于与转盘124的转动轴线偏心，因此会通过在其中滑动的连杆122带动伸出轴120摆动，从而实现罐体以及容纳在罐体中的过滤芯一起摆动。
[0058] 应该理解，凹槽125的轨迹不是必须为图1b所示偏心圆，只要该轨迹满足：具有使连杆122随转盘124的转动带动伸出轴120摆动的轨迹形状即可。显然也可以用具有凹槽125轨迹形状的凸轮来代替转盘124，此时只要保证连杆122的一端(原来在凹槽中滑动的那一端)随凸轮转动而在凸轮的外边缘上滑动即可。
[0059] 如图1所示，驱动转盘124的调频电机121可以固定在支撑板117上，将调频电机121的输出轴与转盘124固定连接，以转动转盘124。在优选方式中，调频电机输出轴的轴向与转盘124的轴向可以重合。
[0060] 进一步，如图1所示，驱动罐体116相对于支座振动的振动装置可构造为：固定在支撑板117上的多个振动电机126，该多个振动电机126在所述罐体116的外侧围绕采水管103的轴线均匀布置。如图1所示，可以将支撑板117垂直于采水管103的轴线方向布置。
这种均匀布置振动电机的方式，能够使得罐体116沿着采水管的轴向往复振动。这样罐体
116相对于支座的运动包括：由振动装置驱动的振动、以及由摆动机构驱动的复合运动。作为另一实施方式，振动装置可以为固定在罐体116的罐顶109上的振动电机。本领域人员应该理解，通过调整振动电机的安装方式及调节振动电机中两个扇片的角度，可以改变罐体的振动方向以及振幅的大小。
[0061] 在一种优选方式中，伸出轴120的轴线、采水管103的轴线、罐体116在支座上的转动轴线、罐体116的轴向、以及调频电机121的输出轴的轴线与转盘124的轴线同轴。
[0062] 在图2中可看出，过滤芯100具有：穿出罐体116的采水管103、和套设在采水管103的位于罐体116中的管段上的一组过滤单元101。为了简化起见，图2中进出了过滤芯中的部分过滤单元。
[0063] 本发明中每个过滤单元101具有出水通道，以供待过滤水流经且在其流经路径上设有滤膜；每个过滤单元101还具有采水通道，以将经滤膜过滤后的水送入采水管103。由此，本发明的过滤罐在过滤水的过程中，使得过滤后残留的污垢只能残留在滤膜的表面上而无法进入采水通道中，并且所采用的出水通道为冲洗残留在滤膜表面上的污垢提供了足够的冲洗空间，所以本发明使得清洗过滤后的残留污垢更加容易。过滤芯100中所有过滤单元中的出水通道首尾依次连通构成水流通道(以下详细描述)，该水流通道围绕采水管103的轴线贯穿过滤芯100。
[0064] 图2中还可看出，采水管103的一个端口密封(例如通过橡胶套进行水密封)、另一个端口敞开以构成采水出口；以及在采水管103上还设有径向孔，这些径向孔的设置位置对应于每个过滤单元的采水通道的位置，以将每个过滤单元的采水通道与采水管103连通。
[0065] 进一步，图2中还示出了罐体116为立式罐的情形，此时，过滤芯100在立式罐中布置成使得采水管103的轴线呈竖直方向。在采水管103上分别套设有顶板104和底板106，所述的一组过滤单元通过长螺杆105夹持在顶板104和底板106之间，长螺杆依次穿过顶板104、一组过滤单元、以及底板106，其中长螺杆105的两端为螺纹连接端，通过螺母与螺纹连接端的配合即可将这一组过滤单元夹紧在顶板和底板之间。过滤单元与采水管之间可以采用例如花键槽式的连接，这可以防止过滤单元围绕采水管103的轴线转动。在图2中，沿采水管103的竖直轴线方向，这一组过滤单元中具有位于其顶部的顶部过滤单元、以及位于其底部的底部过滤单元，顶部过滤单元的出水通道的入水口与顶板104上的第一通孔102连通，底部过滤单元的出水通道的出水口与底板106的第二通孔108连通。
[0066] 参见图3，在立式罐中的罐底113设有顶部敞开、且底部连接有排水管114的排水腔115，底板106封闭排水腔115的顶部，底板106的第二通孔108构成排水腔115的进水口。图3中排水腔115的周壁以112表示。
[0067] 继续参见图3，本发明的过滤罐还包括将待过滤水送入过滤芯中的送水管110，送水管110的一个端口与顶板104的第一通孔102连通，另一个端口从立式罐的罐顶109伸出。
[0068] 从图3中还可以看出，本发明采用的罐体116中，罐顶109和罐底113可以从罐周壁111拆卸，这便于过滤罐的组装和拆卸。
[0069] 对于本发明过滤罐中的过滤芯所采用的过滤单元，参见图4-图8详细说明过滤单元的第一实施例和第二实施例如下：
[0070] [过滤单元的第一实施例]
[0071] 为了便于清楚地理解本发明中过滤单元，先参见图4的省略了第二穿孔(在图5详细示出)的视图描述，再结合图5示出了第二穿孔的过滤单元进行完整地描述。
[0072] 参见图4所示，在该实施例中，过滤单元包括：叠片组，由从下到上依次层叠的平面状刚性挡水片1、第一滤网2、和第一过滤膜7形成；贯穿叠片组并由采水管103(图2示出)穿过的第一穿孔5；第一挡水圈6和第二挡水圈9，这两个挡水圈均层叠在第一过滤膜7上，并且第一挡水圈6在第二挡水圈9的包围区域内；以及第一穿孔5位于第一挡水圈6的包围区域内。
[0073] 所采用的刚性挡水片1是为了使得该过滤单元具有刚性，能够防止过滤单元由于过滤过程中水压的作用而塌陷，所具有的刚性保证多个这样的过滤单元能够从下到上依次层叠地使用。作为一种优选方式，刚性挡水片1可以是钢片。又，刚性挡水片1具有相对的第一侧和第二侧，可以认为刚性挡水片1的层叠有第一滤网2和第二过滤膜7的一侧为上述的第一侧。
[0074] 显然，在图4中，刚性挡水片1可以设置为具有第一直径的第一圆片结构，第一滤网2和第一过滤膜7均可以设置为具有第二直径的第二圆片结构，其中第一直径大于第二直径，并且在刚性挡水片1上设有围绕第一滤网2和第一过滤膜7布置的多个固定孔3。
[0075] 图4中还示出了，在第一挡水圈6的外周壁上套设有第一密封圈4，以防止第一挡水圈6与第一过滤膜7之间出现水泄漏；在第二挡水圈9的内周壁上套设有第二密封圈8，以防止第二挡水圈9与第一过滤膜7之间出现水泄漏。应该理解，第一挡水圈6、第二挡水圈9均可以是刚性件，例如均可以是钢圈；第一和第二密封圈可以是例如硅橡胶圈。
[0076] 另外，前述第一滤网2可以是单层结构(例如图4示出的)，但是也可以是多层结构。例如，第一滤网2可以设置为两层结构，由层叠在一起的第一层滤网和第二层滤网构成。具体地，第一层滤网层叠在挡水片1上，第一过滤膜7层叠在第二层滤网上，并且第一层滤网的网孔尺寸大于第二层滤网的网孔尺寸。简而言之，第一层滤网可以称之为粗网、第二层滤网可以称之为细网。采用第一层滤网和第二层滤网的优势在于，即使当待过滤水施加于过滤膜的压力导致过滤膜凹陷以堵塞第一层滤网时，第二层滤网不会由于过滤膜的凹陷而堵塞，从而依然可以提供通畅的采水通道。
[0077] 如图5示出的，在本实施例中过滤单元应具有第二穿孔17。在位于第一和第二挡水圈6、9之间的区域中设置了多个贯穿叠片组的第二穿孔17，每个第二穿孔17中套设有套筒10，并且第一滤网2的从第二穿孔17露出的部分与套筒10之间、以及第一过滤膜7的从第二穿孔17露出的部分与套筒10之间均为水密封连接。此时，第一过滤膜7、第一和第二挡水圈6、9、以及每个套筒10，一起构成以第一过滤膜7为底面并以每个套筒10为出水口的出水通道。显然第一过滤膜7在出水通道中用作前述描述过滤罐时提及的滤膜。
[0078] 继续参见图5，本实施例中，过滤单元的用以承接待过滤水的入水口，就是第一过滤膜7的位于第一和第二挡水圈6、9之间的区域。当过滤水时，由于第一挡水圈6和第二挡水圈9的存在、由于套筒10与第一滤网2的从第二穿孔17露出的部分之间的水密封连接、以及由于套筒10与第一过滤膜7的从第二穿孔17露出的部分之间的水密封连接，因此，待过滤水只能经第一过滤膜7过滤后才能进入第一滤网2中(不可能不经过第一过滤膜7的过滤而直接进入第一滤网)，然后以第一滤网2为采水通道流入采水管103中(即获得经第一过滤膜7过滤后的水)。所以，过滤时残留污垢只能存在于第一过滤膜7上而不可能存在于第一滤网2中；至于待过滤水中未被第一过滤膜7过滤的部分，会由于水压的作用而在上述出水通道中流动，最后经套筒10流出。从套筒10流出的水既可以根据需要排掉、也可以流向另一个相同的过滤单元继续进行过滤。
[0079] 进一步，上述出水通道由于第一和第二挡水圈6、9的存在而具有一定的深度，该深度就是第一和第二挡水圈高出第一过滤膜7的高度(理想的情况下，这两个挡水圈高出第一过滤膜的高度是相同的)。这样，出水通道就为冲洗残留在第一过滤膜7表面上的污垢提供了足够的冲洗空间，进一步使得污垢更加容易清洗。
[0080] 从图5中还可看出，为了使得上述出水通道能够以套筒10为出水口，可以将套筒以如下方式固定在第二穿孔17中。具体地，将每个套筒10的一个轴向端构造成紧压在第一过滤膜7上的第一外翻边，每个套筒10的另一轴向端构造成紧压在挡水片1上的第二外翻边。并且，第一挡水圈6高出第一过滤膜7的高度、以及第二挡水圈9高出第一过滤膜7的高度，均应大于第一外翻边高出第一过滤膜7的高度。当然，应该理解，要保证第一外翻边与第一过滤膜7之间的水密封。
[0081] 对于过滤罐中过滤芯的过滤单元采用，将一组上述的过滤单元依次叠加地套设在采水管上的情形：对于从下到上依次叠加的每两个这样的过滤单元(为便于描述，以位于下方的第一过滤单元和叠加于第一过滤单元上的第二过滤单元进行区分)，在第一过滤单元中第一过滤膜的位于第一过滤单元中第一和第二挡水圈之间的区域处，第一过滤单元的第一过滤膜与第二过滤单元的刚性挡水片之间由于第一过滤单元中第一和第二挡水圈而彼此间隔开、而不是相互直接接触。从而，为清洗残留在第一过滤膜上的污垢(在本实施例中只能残留在第一过滤膜的表面上)提供清洗空间。对于上述的过滤芯情形而言，还应该理解的是：第一过滤单元的第一密封圈应能保证----第一过滤单元的第一挡水圈与第二过滤单元的刚性挡水片之间实现水密封；第一过滤单元的第二密封圈应能保证----第一过滤单元的第二挡水圈与第二过滤单元的刚性挡水片之间实现水密封。
[0082] [过滤单元的第二实施例]
[0083] 参见图6和图7，描述过滤单元的第二实施例。该实施例是在过滤单元的第一实施例基础上进行的改进，图6中与图4相同标号表示相同的零部件。
[0084] 当以平面状刚性挡水片1的依次层叠有第一滤网2和第一过滤膜7的一侧定义为第一侧，将挡水片1的与第一侧相对的另一侧定义为第二侧时，第二实施例相比于第一实施例的差别在于：第二实施例还在挡水片1的第二侧依次层叠有第二滤网11和第二过滤膜12，即，此时第二实施例中过滤单元的叠片组发生了变化，其还包括第二滤网11和第二过滤膜12。
[0085] 为了与第一实施例中第二穿孔17进行区分，以标号17’表示第二实施例中的第二穿孔。为了与第一实施例中第一穿孔5区别开，该实施例中贯穿叠片组的第一穿孔以5’标示。为与第一实施例区分，每个第二穿孔17’中套筒标示为10’。
[0086] 在第二实施例的过滤单元中，第一和第二滤网2、11和第一和第二过滤膜7、12均从第一穿孔5’的内周壁处露出，第一滤网2构成供经第一过滤膜7过滤后的水从第一穿孔5’流入采水管103的第一输水通道，第二滤网11构成供经第二过滤膜12过滤后的水从第一穿孔5’流入采水管103的第二输水通道。该第一输水通道和第二输水通道一起构成将该过滤单元过滤后的水送入采水管的采水通道。
[0087] 在第二实施例的过滤单元中，第一和第二滤网2、11的从每个第二穿孔17’露出的部分均与套筒10’之间水密封连接，第一和第二过滤膜7、12的从每个第二穿孔17’露出的部分均与套筒10’之间水密封连接。此时，第一过滤膜7、第一和第二挡水圈6、9、和每个套筒10’，一起构成以第一过滤膜7为底面并以每个套筒10’为出水口的出水通道。显然，第一过滤膜和第二过滤膜一起构成前述描述过滤罐时提及的出水通道中的滤膜。
[0088] 在第二实施例的过滤单元中，对于每个套筒10’两个轴向端分别设为翻边的情形，套筒10’的一个轴向端构造成压在第一过滤膜7上的第一外翻边，套筒10’的另一轴向端构造成压在第二过滤膜12上的第二外翻边。
[0089] 与第一实施例相似，第二实施例中第一滤网和第二滤网中任何一个既可以是单层结构也可以是多层结构。
[0090] 第二实施例中其余未描述的部分，与在上述第一实施例中的描述相同，不再赘述。
[0091] 为便于进一步理解待过滤水在过滤芯的流动路径，图8示出了过滤罐中的过滤芯所采用的一组过滤单元为：将多个(例如6个)第二实施例的过滤单元依次叠加地套设在采水管上的情形，其中出于简化目的图8中省略了采水管。
[0092] 图8中以A1、A2、B、A3、A4、C表示6个依次叠置在一起的过滤单元，其中，过滤单元A1、A2、A3、A4的结构相同，有两个第二穿孔；过滤单元B与过滤单元A1-A4的差别在于第二穿孔的位置和数量；过滤单元C与过滤单元B的差别在于第二穿孔的位置。当将这6个过滤单元如图8布置时，这六个过滤单元的出水通道之间彼此首尾连通，待过滤水在该首尾连通的出水通道中围绕采水管的轴向以之字形流动，沿采水管的竖直轴线向下移动。具体地待过滤水的之字形流动路径箭头M1、M2、M3、M4表示。在图8中，待过滤水从箭头M1方向竖直向下流动，然后转而沿箭头M2方向水平向右流动，再沿箭头M3方向竖直向下流动，接着沿箭头M4水平向左流动，再接着沿箭头M5的方向向下流动，藉此形成一段之字形的流动路径。随着过滤单元数量的增加，并适当调整第二穿孔的数量和位置，就可以使得待过滤水沿之字路径，顺着采水管的竖直向下的轴向方向一直往下流动，直至希望终止为止。显然对于过滤芯而言，所有的出水通道最终形成的水流通道，是围绕采水管的轴线竖直向下的之字形通道。过滤芯的过滤行为，就是在待过滤水于水流通道的流动过程中发生的。
[0093] 以图8中过滤单元A1、A2为例，在这两个过滤单元中过滤行为如下：第一次过滤是：待过滤水经过滤单元A1的第一和第二过滤膜过滤后，经过滤单元A1的第一滤网和第二滤网从过滤单元A1的第一穿孔流向采水管；第二次过滤是：待过滤水经过滤单元A2的第一和第二过滤膜过滤后，经过滤单元A2的第一滤网和第二滤网从过滤单元A2的第一穿孔流向采水管。从图8中还可看出：过滤单元A1中下方的过滤膜，与过滤单元A2中上方的过滤膜彼此相互面对、且由于过滤单元A2中第一和第二挡水圈的存在而彼此间隔开。简而言之，过滤单元A1与过滤单元A2之间彼此相互面对的过滤膜之间彼此间隔开而不是直接接触的。
[0094] 本发明中所述的滤膜(包括第一过滤膜、第二过滤膜)的孔径，例如可以是0.0001μm或者0.001μm等能够过滤分子(例如能过滤盐分子)的膜，也可以是能过滤颗粒而不过滤分子的膜。
[0095] 结合图3和图8，说明如何清洗本发明过滤罐中的过滤芯。具体地，将采水管103的两端封闭，从送水管110以通入一定压力的冲洗水(例如5公斤压力的自来水等)，冲洗水沿着水流通道前进，将水流通道中所有滤膜表面上残留的污垢冲走，最后冲洗水连同污垢一起从水流通道的出口流入排水腔115中，再经排水腔115底部的排水管114排出。需要说明的是，这种冲洗，相比于现有技术中卷式膜的反向冲洗而言，本发明的这种冲洗属于正冲洗，冲洗水进入水流通道的水量与最后从水流通道中流出的水量是相同的，因为在整个冲洗过程中采水管的两端封闭的(即，水密封的)。显然，与过滤水时的情形不同的是，过滤水时采水管的一端水密封另一端为敞开的采水出口，而冲洗时采水管的两个端口均是水密封的。
[0096] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
