专利名称：浮力阀、水力自动化全塑曝气循环滤机及滤机组合的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于净化水的滤机，尤其是一种全塑滤机。
技术背景
本申请人申请的中国专利201120207078. 2公开了一种重力式水力自动化过滤系统，该系统包括过滤罐，过滤罐罐体内设有滤板，罐体上设有罐体进水管，罐体内壁上连接有分隔顶，分隔顶顶部设有虹吸管，分隔顶与其上方的罐体围成清水腔，清水腔顶部连有清水出水管；罐体旁设有虹吸水箱；罐体进水管与虹吸管相连通，所述罐体进水管的另一端连通有高位水箱；虹吸管的顶部侧向倾斜向上延伸后向下弯折，高位水箱的水位高于虹吸管的最高点；虹吸管的顶部通过喇叭口向下连有辅助虹吸管，辅助虹吸管上设有水射器，水射器连接有抽气管，抽气管与虹吸管的最高点处相连通。其中罐体进水管具有U形弯，U形弯起到水封的作用。该系统反冲洗过程无须人工时刻监视运行状态并手动启动反冲洗过程，极大节省了人力，也避免了人工监视设备状态带来的不确定因素，使反冲洗过程更加及时。同时，该系统还具有如下的缺陷罐体进水管的U形弯部分的底部须低于虹吸水箱，否则反冲洗时虹吸作用经常将罐体进水管中的水吸进去，从而弱化反冲洗效果，甚至使反冲洗过程无法正常停止。其原理是 由于进水管进水时，沿水流方向，U形弯前的进水并不是满管子流，而是沿进水管管壁向下流(正常进水时，水进入U形弯时空气自然向上排出，所以只有水能正常通过U形弯进入罐体)，因此当反冲洗时虹吸作用将罐体进水管U形弯中的水吸入后，会接着将进水管中的气体以及进水一同吸入，从而产生夹气现象(尤其是U形弯底部高于虹吸水箱时更容易产生夹气现象)。由于辅助虹吸管一直对虹吸管的顶部起到抽气作用，因此产生夹气现象后，虹吸管内的进气和抽气有可能达到平衡。此时，由于气、水混合物的密度低于水的密度，因此虹吸作用会优先抽吸进水管中的气、水混合物，而不是虹吸破坏管中的水，这就使得破坏斗中的水无法被正常抽完，不能通过虹吸破坏管向虹吸管内送入大量空气(超过辅助虹吸管的抽气能力)，这样虹吸作用就不会停止，从而使反冲洗过程无法正常停止。为此，所述罐体进水管的U形弯部分的底部必须低于虹吸水箱(从而防止在U形弯与虹吸管之间产生稳定的虹吸作用)。虹吸水箱都是设置在地面上的，因此罐体进水管的U形弯的底部就必须低于地表，这给系统的安装使用带来不便。同时，罐体进水管的U形弯部分体积较大，占地面积较大，使系统整体结构不够紧凑，在空间有限的使用场合安装时更加不便。
如果罐体进水管不设置U形弯部分，则正常进水无法防止气体进入罐体，反冲洗时也无法防止气体进入虹吸管。申请人曾尝试在进水管U形弯处设置普通的单向阀以防止反冲洗时产生夹气现象，但由于进水管进水速度较慢，水流的动能常常不足以克服单向阀所带来的阻力，造成进水困难的现象。目前，现有技术中没有能够解决上述问题的技术方案。发明内容
本发明的目的在于提供一种浮力阀。
为实现上述目的，本发明的浮力阀包括挡板，挡板上表面设有浮漂，挡板下表面设有配重结构。
所述配重结构为配重箱，配重箱顶部设有进水孔。
所述配重结构为配重块。
本发明的浮力阀具有如下的优点1.结构简单，使用方便，便于制造，成本较低。使用时本发明用来密封水箱等结构的底部开口。本发明能够在水位高时自动上浮从而开启下方的水路开口，同时在水位低时自动下降并通过挡板将下方的水路开口密闭起来。
2.挡板为环形，便于安装本发明；只要挡板的外径大于水路开口，本发明即可在水位较低时将水路开口密闭起来。当然，如果挡板的形状是方形等其它形状，则挡板需要更大的面积才能确保将水路开口密封起来，这样就浪费了材料，增大了体积，既上升了成本， 又不便于运输和安装。配重结构为配重箱，配重箱顶部设有进水孔，这样的结构使得本发明非常轻便，既节约了材料消耗(从而降低成本、大量推广后又具有十分重要的环保作用)，又十分便于运输和安装。安装好后，当水流经配重结构时会通过进水孔进入配重箱内，从而增加配重箱的重量，使其起到配重作用。
3.配重结构为配重块，结构更为简单，便于制造。
本发明的目的还在于提供一种使用上述浮力阀的水力自动化全塑曝气循环滤机。
为实现上述目的，本发明的水力自动化全塑曝气循环滤机包括过滤罐，过滤罐包括罐体，罐体内水平设有滤板，滤板与其下方的罐体围成出水腔，滤板上的罐体内装有滤料，罐体上设有罐体进水管；滤料上方的罐体内壁上连接有分隔顶，分隔顶的顶部连通有虹吸管，所述分隔顶与其上方的罐体围成清水腔，所述罐体外壁上设有连通所述出水腔和所述清水腔的连通管，所述清水腔顶部连通有清水出水管；所述罐体旁设有虹吸水箱，虹吸水箱内装有清水；所述罐体进水管与所述虹吸管相连通，所述罐体进水管的另一端连通设有高位水箱，高位水箱连接有高位水箱进水管；所述虹吸管的顶部侧向倾斜向上延伸后向下弯折，弯折后虹吸管的底端开口在所述虹吸水箱的底部；所述虹吸管的顶部连接有喇叭口，喇叭口向下连通有辅助虹吸管，辅助虹吸管的底端开口在所述虹吸水箱内，所述辅助虹吸管上设有水射器，水射器连接有抽气管，抽气管与所述虹吸管的最高点处相连通；所述清水腔上部设有破坏斗，破坏斗顶部畅口设置，破坏斗顶部畅口的高度低于所述清水出水管； 所述虹吸管的最高点处连通设有虹吸破坏管，虹吸破坏管的另一端开口在所述破坏斗的底部。所述高位水箱底部设有连通所述罐体进水管的水箱开口，该水箱开口处设有所述的浮力阀，所述配重结构朝下，所述挡板用于在高位水箱内水位较低时密封所述水箱开口。
所述罐体进水管为新型水封结构，该水封结构包括外筒，外筒内套设有内筒，内筒底端畅口设置并与外筒底端之间留有间隙，内筒外壁与外筒内壁之间的环形空间形成上升水路；内筒上端伸出所述的外筒且与所述高位水箱的底部水箱开口相连通，外筒上部与所述罐体相连通。
所述虹吸水箱连接有排污管，所述高位水箱顶部为畅口设置。
本发明的水力自动化全塑曝气循环滤机具有如下的优点1.当水位较低时，配重结构在重力的作用下落下，使挡板随之下落并将水箱开口密封起来；随着高位水箱进水管的不停地供水，高位水箱内的水位逐渐上升，最终在浮漂的浮力作用下，浮力阀上升，使挡板离开水箱开口，从而使水箱中的水通过水箱开口向下流出。这样的工作过程保证了高位水箱内一直有一定水位，从而在通常情况下只有水能够通过罐体进水管进入过滤罐的罐体内，进而避免了以往的夹气现象，使滤机在包括反冲洗过程在内的各工作阶段均能够稳定、正常地工作。上述浮力阀的工作过程完全自动化，无须人工值守，使用成本低。
2.新型水封结构的工作过程为水由内筒上端流入，向下流向内筒底端。在此过程中，如流入的水中夹有气体，则气体会在浮力的作用下上浮出去，从而保证只有液体(水) 能够经过内筒底端进入内、外筒之间的上升水路并流入罐体。这种结构进一步保证了气体无法通过罐体进水管进入罐体，同时也避免了以往反冲洗时的夹气现象。新型水封结构与浮力阀等结构的联合使用，可完全杜绝以往因夹气现象而导致的反冲洗不正常、无法停止等问题。新型水封结构与以往的U形弯水封结构相比，体积更小，更便于运输和安装，同时水封效果更好。当然，新型水封结构与浮力阀等结构联合使用，也使新型水封结构在安装时不必低于虹吸水箱。即便新型水封结构与虹吸管之间产生了虹吸现象，也因为以下两种因素不会产生夹气现象1.只有水能够通过新型水封结构；2.当虹吸作用将高位水箱内的水降低后，浮力阀会将高位水箱底部的水箱开口密闭起来，从而使虹吸作用只能抽取过滤罐内的水。
3.排污管的设置便于清理虹吸水箱。高位水箱顶部畅口设置，便于进水，同时也有一定的曝气作用。
本发明的目的还在于提供一种使用上述水力自动化全塑曝气循环滤机的滤机组I=I O
为实现上述发明目的，本发明的滤机组合包括两套以上所述的水力自动化全塑曝气循环滤机，以及为该两套以上所述滤机配水的曝气配水箱；各所述滤机的高位水箱皆设在曝气配水箱内，曝气配水箱下部连通设有高位水箱进水管，曝气配水箱内各高位水箱之间的空间形成配水水路，各高位水箱通过配水水路与高位水箱进水管相连通；配水水路中的水位高于各高位水箱顶部时，水从各高位水箱的顶部溢流进入各高位水箱。
滤机组合结构简单，能够方便地将多台滤机组合在一起使用，使各滤机围绕曝气配水箱布设。这种组合方式安装方便，统一了各滤机的进水，节约了进水管等设备/材料， 同时使得各滤机的布设结构更加紧凑(以往为各滤机单独设置进水结构，管路多，布管不便，各滤机难以集中在一起，使得各滤机的整体占地面积大大增加)，大大节约了各滤机的占地面积，提高了空间利用率。
图1是本发明的浮力阀的结构示意图； 图2是滤机组合的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的浮力阀包括环形挡板1，挡板1上表面设有浮漂10，浮漂10 的密度低于水的密度，挡板1下表面设有配重结构。所述配重结构采用配重箱2，配重箱2顶部设有进水孔3 ；当然配重结构也可以采用配重块。
如图2和图1所示(图2中箭头所示方向为水的流动方向)，本发明还提供了一种使用所述浮力阀的水力自动化全塑曝气循环滤机，包括过滤罐，过滤罐包括罐体4，罐体4 内水平设有滤板5，滤板5与其下方的罐体4围成出水腔6，滤板5上的罐体4内装有滤料 7，罐体4上设有罐体进水管8。
滤料7上方的罐体4内壁上连接有分隔顶9，分隔顶9的顶部连通有虹吸管11，所述分隔顶9与其上方的罐体4围成清水腔12，所述罐体4外壁上设有连通所述出水腔6和所述清水腔12的连通管13，所述清水腔12顶部连通有清水出水管14。
所述罐体4旁设有虹吸水箱15，虹吸水箱15内装有清水；所述罐体进水管8与所述虹吸管11相连通，所述罐体进水管8的另一端连通设有高位水箱17，高位水箱17通过曝气配水箱16连接有高位水箱进水管18 ；所述虹吸管11的顶部侧向倾斜向上延伸后向下弯折，弯折后虹吸管11的底端开口在所述虹吸水箱15的底部。
所述虹吸管11的顶部连接有喇叭口 19，喇叭口 19向下连通有辅助虹吸管21，辅助虹吸管21的底端开口在所述虹吸水箱15内，所述辅助虹吸管21上设有水射器22，水射器22连接有抽气管23，抽气管23与所述虹吸管11的最高点处相连通。
所述清水腔12上部设有破坏斗33，破坏斗33顶部畅口设置，破坏斗33顶部畅口的高度低于所述清水出水管14 ；所述虹吸管11的最高点处连通设有虹吸破坏管34，虹吸破坏管34的另一端开口在所述破坏斗33的底部。
所述高位水箱17底部设有连通所述罐体进水管8的水箱开口 24，该水箱开口 M 处设有所述的浮力阀，所述配重结构朝下，所述挡板1用于在高位水箱17内水位较低时密封所述水箱开口 24。
所述罐体进水管8为新型水封结构，该水封结构包括外筒25，外筒25内套设有内筒26，内筒沈底端畅口设置并与外筒25底端之间留有间隙，内筒沈外壁与外筒25内壁之间的环形空间形成上升水路27 ；内筒沈上端伸出所述的外筒25且与所述高位水箱17的底部水箱开口 M相连通，外筒25上部通过管路与所述罐体4相连通。所述虹吸水箱15连接有排污管观，所述高位水箱17顶部为畅口设置。
如图2和图1所示，本发明还提供了一种使用上述水力自动化全塑曝气循环滤机的滤机组合，包括两套以上所述的水力自动化全塑曝气循环滤机，以及为该两套以上所述滤机配水的曝气配水箱16 ；各所述滤机的高位水箱17皆设在曝气配水箱16内，曝气配水箱16下部连通设有高位水箱进水管18，曝气配水箱16内各高位水箱17之间的空间形成配水水路四，各高位水箱17通过配水水路四与高位水箱进水管18相连通；配水水路四中的水位高于各高位水箱17顶部时，水从各高位水箱17的顶部溢流进入各高位水箱17。所述辅助虹吸管21还连通设有第二辅助虹吸管31，第二辅助虹吸管31与所述配水水路四相连通。
使用时，水由高位水箱进水管18流入曝气配水箱16中，沿配水水路四溢流进入各高位水箱17之中，并通过进水孔3进入配重箱2。当某一高位水箱17中的水位较低时， 在重力的作用下浮力阀下降，挡板1将水箱开口 M封闭，从而防止气体进入罐体进水管8、 产生夹气现象。当高位水箱17中的水位上升至一定高度(可调节浮漂10的体积和/或比重来控制该高度的具体值)后，在浮力的作用下浮力阀向上升起、挡板1离开水箱开口 24，此时高位水箱17中的水通过水箱开口 M流出，进入新型水封结构的内筒沈之中，并经上升水路27流入罐体4。本发明中的浮力阀以及新型水封结构起到了双重防夹气作用，能够杜绝以往因夹气现象而导致的各种缺陷，如降低反冲洗强度、使反冲洗过程无法正常停止等等。其中浮力阀可以保证及时将水箱开口 M封闭，从而使虹吸作用只能将罐体4内的水倒抽出来，相较以往(虹吸作用一直同时抽吸罐体4内的水和罐体进水管8内的水)反冲洗强度大大增强。
权利要求
1.浮力阀，其特征在于包括挡板，挡板上表面设有浮漂，挡板下表面设有配重结构。
2.根据权利要求1所述的浮力阀，其特征在于所述挡板为环形，所述配重结构为配重箱，配重箱顶部设有进水孔。
3.根据权利要求1所述的浮力阀，其特征在于所述挡板为环形，所述配重结构为配重块。
4.使用权利要求1至3中任一项所述浮力阀的水力自动化全塑曝气循环滤机，包括过滤罐，过滤罐包括罐体，罐体内水平设有滤板，滤板与其下方的罐体围成出水腔，滤板上的罐体内装有滤料，罐体上设有罐体进水管；滤料上方的罐体内壁上连接有分隔顶，分隔顶的顶部连通有虹吸管，所述分隔顶与其上方的罐体围成清水腔，所述罐体外壁上设有连通所述出水腔和所述清水腔的连通管，所述清水腔顶部连通有清水出水管；所述罐体旁设有虹吸水箱，虹吸水箱内装有清水；所述罐体进水管与所述虹吸管相连通，所述罐体进水管的另一端连通设有高位水箱，高位水箱连接有高位水箱进水管；所述虹吸管的顶部侧向倾斜向上延伸后向下弯折，弯折后虹吸管的底端开口在所述虹吸水箱的底部；所述虹吸管的顶部连接有喇叭口，喇叭口向下连通有辅助虹吸管，辅助虹吸管的底端开口在所述虹吸水箱内，所述辅助虹吸管上设有水射器，水射器连接有抽气管，抽气管与所述虹吸管的最高点处相连通；所述清水腔上部设有破坏斗，破坏斗顶部畅口设置，破坏斗顶部畅口的高度低于所述清水出水管；所述虹吸管的最高点处连通设有虹吸破坏管，虹吸破坏管的另一端开口在所述破坏斗的底部；其特征在于所述高位水箱底部设有连通所述罐体进水管的水箱开口，该水箱开口处设有所述的浮力阀，所述配重结构朝下，所述挡板用于在高位水箱内水位较低时密封所述水箱开口。
5.根据权利要求4所述的水力自动化全塑曝气循环滤机，其特征在于所述罐体进水管为新型水封结构，该水封结构包括外筒，外筒内套设有内筒，内筒底端畅口设置并与外筒底端之间留有间隙，内筒外壁与外筒内壁之间的环形空间形成上升水路；内筒上端伸出所述的外筒且与所述高位水箱的底部水箱开口相连通，外筒上部与所述罐体相连通。
6.根据权利要求5所述的水力自动化全塑曝气循环滤机，其特征在于所述虹吸水箱连接有排污管，所述高位水箱顶部为畅口设置。
7.使用权利要求6中所述水力自动化全塑曝气循环滤机的滤机组合，其特征在于包括两套以上所述的水力自动化全塑曝气循环滤机，以及为该两套以上所述滤机配水的曝气配水箱；各所述滤机的高位水箱皆设在曝气配水箱内，曝气配水箱下部连通设有高位水箱进水管，曝气配水箱内各高位水箱之间的空间形成配水水路，各高位水箱通过配水水路与高位水箱进水管相连通；配水水路中的水位高于各高位水箱顶部时，水从各高位水箱的顶部溢流进入各高位水箱。
全文摘要
本发明公开了一种浮力阀，包括挡板，挡板上表面设有浮漂，挡板下表面设有配重结构。本发明还公开了使用上述浮力阀的水力自动化全塑曝气循环滤机，包括过滤罐，过滤罐包括罐体，罐体内水平设有滤板，滤板与其下方的罐体围成出水腔，滤板上的罐体内装有滤料，罐体上设有罐体进水管；所述罐体进水管的连通有高位水箱，所述高位水箱底部设有连通所述罐体进水管的水箱开口，该水箱开口处设有所述的浮力阀，所述配重结构朝下，所述挡板用于在高位水箱内水位较低时密封所述水箱开口。本发明还公开了使用上述滤机的滤机组合。本发明能避免以往常见的夹气现象，使滤机及其组合在包括反冲洗过程在内的各工作阶段均能够稳定、正常地工作。
文档编号B01D24/40GK102537490SQ20111042500
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者黄江峰 申请人:黄江峰