一种微灌用自报警多级复合网式过滤器及其组装方法
【专利摘要】本发明涉及一种微灌用自报警多级复合网式过滤器及其组装方法，包括壳体、报警器、多级网式滤芯和分段式刷体，所述的壳体为分段式，从左至右依次为左壳体、中间壳体和右壳体，所述的左壳体、中间壳体和右壳体通过管箍密封连接，所述的左壳体上设置有出水口，所述的左壳体内表面设置有多个卡槽；所述的多级网式滤芯包括若干个网式滤筒，网式滤筒开口端设置有与卡槽相匹配的卡环，所述的滤筒通过卡环旋扣在卡槽内；所述的分段式刷体包括与滤筒个数相匹配的刷毛框架、多根连接杆、连接头和动力装置，所述的刷毛框架上设置有单面刷毛束。本发明的过滤器能更方便的进行过滤器安装、拆卸、检修、维护保养工作。
【专利说明】
一种微灌用自报警多级复合网式过滤器及其组装方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种微灌用自报警多级复合网式过滤器及其组装方法，属于农田灌溉机械领域。
【背景技术】
[0002]过滤器是微灌系统关键装置，对微灌系统灌水质量和安全运行有重要影响，网式过滤器结构简单，操作方便，备受农户青睐，然而目前网式过滤技术尚存在一定问题:(I)过滤时杂质在滤网上形成滤饼，如不及时冲洗，会使得过滤器压差增大，能耗增加，由于农户往往需要边灌溉边进行田间作业，无法一直值守在过滤器旁，何时开始冲洗并作出预警和报警，提醒农户，这一问题需要解决；(2)微灌系统往往需进行多级过滤才能保证过滤精度和过滤流量，目前多级过滤一般采用多个过滤器串联模式，这无疑占据了很大空间，且需要使用较多的管件连接，不经济也增加了微灌系统的能耗；(3)现有的网式过滤器滤网清洁过程中大多需要停止向微灌系统供水，或者并联过滤装置，如何保证清洗过程中微灌系统不停止工作，需要解决。专利(201420455391.1)提到了一种过滤器清洗报警装置，采用了蜂鸣器等，一定程度上解决了清洗报警问题，但仅能实现就近提示，如农户距离过滤器较远，很难听到，且只是报警，不能实现预警功能；专利(201520487335.0)提到了一种双级灌溉手动清洗过滤器，其具有双层滤网，但缺点在于①最多只能设置两层滤网结构，这不一定能达到用户要求;②结构复杂，安装拆卸困难，难以实现批量组装生产，且维修养护不便;③手摇刷和二级排污口的组合方式没有明确手摇刷连接方式，根本无法具体操作;④具有二个排污口，进行冲洗操作时需依次分开开启，效率低下。
[0003]为此，需开发一种微灌用自报警多级复合网式过滤器，安装拆卸和使用方便，能实现清洗的预警和报警功能，能进一步降低过滤能耗，提升微灌首部空间利用率，保障滤网清洁时微灌系统不停水。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种微灌用自报警多级复合网式过滤器及其组装方法，解决了现有过滤器占据空间大、过滤清洗不方便以及报警不及时准确等问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
[0006]—种微灌用自报警多级复合网式过滤器，包括壳体、报警器、多级网式滤芯和分段式刷体，所述的壳体为分段式，从左至右依次为左壳体、中间壳体和右壳体，所述的左壳体、中间壳体和右壳体通过管箍密封连接，所述的左壳体上设置有出水口，所述的左壳体内表面设置有多个卡槽;所述的多级网式滤芯包括若干个网式滤筒，网式滤筒开口端设置有与卡槽相匹配的卡环，所述的滤筒通过卡环旋扣在卡槽内；所述的分段式刷体包括与滤筒个数相匹配的刷毛框架、多根连接杆、连接头和动力装置，所述的刷毛框架上设置有单面刷毛束，所述的单面刷毛束从外至内分别与滤筒的外表面相接触，所述的连接杆穿过网式滤筒通过连接头相连接，所述的连接杆穿过右壳体与动力装置相连接;所述的中间壳体上设置有进水口，所述的进水口与出水口之间设置有压差计，所述的压差计与PLC控制器相连接，所述的PLC控制器上设置有报警器和指示灯;所述的左壳体上设置有与刷毛框架相对应的排污管，所述的排污管上设置有单向阀。
[0007]进一步，本发明的一种优选方案:所述的卡环上设置有凸起，所述的卡槽上设置有与凸起相匹配的凹槽。
[0008]进一步，本发明的一种优选方案:所述的卡槽内设置有圆环形垫片。
[0009]进一步，本发明的一种优选方案:所述的刷毛框架上设置有双面刷毛束，最外面的双面刷毛束一面刷毛束与滤筒的外表面相接触，另一面刷毛束与壳体内表面相接触，其它双面刷毛束一面刷毛束与上级滤筒内表面相接触，另一面与下级滤筒外表面相接触。
[0010]进一步，本发明的一种优选方案:所述的连接头包括一个三通接头、比滤筒个数少个的四通接头和一.通接头。
[0011]进一步，本发明的一种优选方案:所述的刷毛束中包括30-50%的长刷毛，所述的长刷毛对应滤筒上的过滤孔位置。
[0012]进一步，本发明的一种优选方案:所述的PLC控制器上设置有无线通信模块。
[0013]进一步，本发明的一种优选方案:所述的动力装置为手摇柄，所述的手摇柄与连接杆相连接。
[0014]进一步，本发明的一种优选方案:所述的动力装置为直流电机，所述的直流电机分别于与连接杆和PLC控制器相连接。
[0015]本发明的一种微灌用自报警多级复合网式过滤器的组装方法，包括以下步骤:
[0016](I)先将最内层的网式滤筒通过卡环旋扣在卡槽内固定；
[0017](2)将最内层的刷毛框架通过三通接头与连接杆固定；
[0018](3)连接杆穿过下一层网式滤筒，下一层网式滤筒通过卡环旋扣在卡槽内固定；
[0019](4)下一层刷毛框架通过四通接头与连接杆连接；
[0020](5)重复步骤(3)和(4)，直到滤筒和刷毛框架安装完毕；
[0021](6)将左壳体和中间壳体通过管箍固定；
[0022](7)连接杆穿过右壳体，然后将中间壳体和右壳体通过管箍固定；
[0023](8)连接杆通过二通接头与动力装置相连接；
[0024](9)安装剩余配件，即完成微灌用自报警多级复合网式过滤器的组装。
[0025]本发明的有益效果:
[0026](I)能更方便的进行过滤器安装、拆卸、检修、维护保养工作。过滤器壳体采用装配式，使用管箍连接;滤芯采用多级网式，能快速安装在壳体的左壳体上；网刷采用分段组装，能与多级网滤芯一样逐级装配，方便过滤器安装、拆卸、检修、维护保养工作。
[0027](2)可按需求不断增加过滤级数，实现多级复合过滤。根据过滤需求，可不断增加过滤级数，只需增加网式滤芯即可。刷洗时最终会汇集一个排污口，操作简单便捷，且设置单向阀，不会引起不同级滤芯水质混合现象。
[0028](3)实现了远程预警、报警功能，简单快捷的指示过滤冲洗时间，设置了报警装置，能实时监测过滤器进出口水管压差，可根据用户设置阈值进行预警、报警，并可与移动终端物联网互通，实现远程传送功能，微灌首部无需留人值守。
[0029]总之，提供的微灌用自报警手摇刷式多级复合网过滤器，将多级滤网安置于一个壳体，使得微灌系统首部空间更省、管路连接更少，进一步降低了微灌首部造价和运行能耗;安装便利，操作简单，冲洗过程可不停水灌溉，不用专职人员值守，与以往技术方案相比，本发明有较大的优势和效益。
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本发明的一个实施例的剖面结构示意图；
[0032]图2为本发明的一个实施例的平面结构示意图；
[0033]图3为本发明的分段式刷体的结构示意图；
[0034]图4为图1中A部的放大图；
[0035]图5为卡槽和圆环形垫片的结构示意图；
[0036]图6为本发明的另一个实施例的剖面结构示意图；
[0037]图7为本发明的一个实施例中刷毛的结构示意图；
[0038]图8为本发明的又一个实施例的平面结构示意图。
[0039]图中，I为排污主管，2为第一排污支管，3为第二排污支管，4为第三排污支管，5为出水口，6为第三网式滤筒，7为第二网式滤筒，8为第一网式滤筒，9为压差计，10为报警器，11为PLC控制器，12为指示灯，13为进水口，14为单面刷毛束，15为第一刷毛框架，16为第二刷毛框架，17为支架，18为第三刷毛框架，19为单向阀，20为左壳体、21为中间壳体，22为管箍，23为右壳体，24为三通接头，25为连接杆，26为四通接头，27为二通接头，28为手摇柄，29为圆环形垫片，30为卡环，31卡槽，32为双面刷毛束，33为短刷毛，34为长刷毛，35为手机，36为无线通信模块，37为直流电机，38总阀。
【具体实施方式】
[0040]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作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。
[0041 ] 实施例1
[0042]如图1-5所示，一种微灌用自报警多级复合网式过滤器，包括壳体、报警器10、多级网式滤芯和分段式刷体。壳体的下部设置有支架17，壳体为分段式，从左至右依次为左壳体20、中间壳体21和右壳体23。左壳体20、中间壳体21和右壳体23通过管箍22密封连接，左壳体20上设置有出水口 5，所述的左壳体20内表面设置有多个卡槽31，卡槽31的个数和结构可以根据实际情况设置，只要能起到卡合紧固的作用即可。本实施例中的卡槽31为4个，均匀设置。
[0043]多级网式滤芯包括若干个网式滤筒，对于微灌来说，网式滤筒的个数一般小于等于3，本实施例采用三个，即第一网式滤筒8、第二网式滤筒7、第三网式滤筒6，网式滤筒从外到内目数依次增加(一般第一网式滤筒8采用50目、第二网式滤筒7采用80目、第三网式滤筒6采用120目)，过滤精度从外到内不断提高，滤筒为圆柱体，从外到内半径逐渐减小。滤筒开口端设置有与卡槽31相匹配的卡环30，滤筒通过卡环30旋扣在卡槽31内。
[0044]分段式刷体包括与滤筒个数相匹配的刷毛框架、连接杆25、连接头和动力装置。本实施例中为3个，依次为第一刷毛框架15、第二刷毛框架16和第三刷毛框架18，每个刷毛框架上设置有单面刷毛束14，单面刷毛束14从外至内分别与第一网式滤筒8、第二网式滤筒7、第三网式滤筒6的外表面相接触，连接杆25依次穿过第二网式滤筒7和第一网式滤筒8通过连接头相连接，连接杆25穿过右壳体23与动力装置相连接。本实施例中的动力装置为手摇柄28，所述的手摇柄28与连接杆25相连接。
[0045]中间壳体21上设置有进水口13，所述的进水口 13与出水口 5之间设置有压差计9，压差计9与PLC控制器11相连接，PLC控制器11上设置有报警器10和指示灯12。报警器10采用声光报警器。
[0046]左壳体20上设置有与刷毛框架相对应的排污管，所述的排污管设有三根排污支管和一根排污主管I，即壳体与第一网式滤筒8之间设置第一排污支管2、第一二网式滤筒之间设置第二排污支管3、第二三网式滤筒之间设置第三排污支管4，三根排污支管汇至排污主管I。为防止水流连通，交叉污染，每个排污支管上设有单向阀19。
[0047]本实施例中一个过滤腔内设置三个过滤筒，达到了微灌过滤的要求，有效的降低了过滤器占地面积。另外壳体采用三段分体式设计，方便过滤筒和刷体的安装，使整个安装过程方便快捷。再者采用分段式刷体，实现每个滤筒针对性去污，方便高效。
[0048]作为优选:卡环30上设置有凸起，所述的卡槽31上设置有与凸起相匹配的凹槽。设置凸起和凹槽的结构，可以使滤筒旋扣到左壳体20上更加牢固，增加过滤过程中的稳定性。
[0049]作为优选:卡槽31内设置有圆环形垫片29。圆环形垫片29起到与卡环30密封的作用，可以有效的防止水在卡环30和卡槽31之间流通，提高过滤效果。
[0050]作为优选:连接头包括一个三通接头24、比滤筒个数少一个的的四通接头26和一个二通接头27。连接头主要是将刷毛框架与连接杆25固定连接，实现分段式刷体的快速便捷拆装，可以采取任何一种实现其功能的结构。本实施例采用多个螺纹接头的结构，一方面螺纹连接拆装方面，另一方面螺纹连接通用性强，生产制造方便。
[0051]运行方法如下:通过PLC控制器11设置好预警和示警压力后让过滤器开始运行，农户外出作业，待压力达到预警压力时，报警器10启动，农户通过声音和光线得到报警信号，赶回微灌系统首部，待压力达到示警压力，指示灯12亮起，开启排污水管的总阀38，摇动手柄，进行过滤器滤网清洗作业，待压力回复到正常以后，关闭排污水管阀门，过滤器继续工作。
[0052]实施例2
[0053]如图6所示，与实施例1基本相同，不同之处在于:所述的刷毛框架上设置有双面刷毛束32，最外面的双面刷毛束32—面刷毛束与网式滤筒的外表面相接触，另一面刷毛束与壳体内表面相接触，其它双面刷毛束32—面刷毛束与上级网式滤筒内表面相接触，另一面与下级网式滤筒外表面相接触。具体到本实施例，双面刷毛束32为三层，最外面的双面刷毛束32—面刷毛束与第一网式滤筒8的外表面相接触，另一面刷毛束与壳体内表面相接处，中间的双面刷毛束32—面刷毛束与第一网式滤筒8内表面相接触，另一面与第二网式滤筒7外表面相接触，最里面的双面刷毛束32—面刷毛束与第二网式滤筒7内表面相接触，另一面与第三网式滤筒6外表面相接触。采用双面刷毛束32的结构，可以实现对过滤器内部全面的清刷，去污彻底，可以针对灌溉水杂质含量高的地方使用。作为一种更优选的方案，可以在最里面滤筒内增加一个刷毛框架上，刷毛框架上设置单面刷毛束14，同时在对应滤筒的左壳体20上增加一个排污支管，实现对滤筒内表面的清洗和排污。
[0054]实施例3
[0055]如图7所示，与实施例2基本相同，不同点在于:刷毛束中包括30-50%的长刷毛34，所述的长刷毛34对应滤筒上的过滤孔位置。刷毛束中设置长刷毛34，长刷毛34的长度与短刷毛33相比，其增加的长度与过滤孔的深度一致或者略短于过滤孔的深度。采用长短刷毛33配合的结构，可以有效的实现滤筒表面和过滤孔表面的清洗，提高清洗的效果，进而提高过滤效率。
[0056]实施例4
[0057]如图8所示，与实施例1基本相同，不同点在于:PLC控制器11上设置有无线通信模块36。动力装置为直流电机37，直流电机37分别与连接杆25和PLC控制器11相连接。排污总管I上的总阀38与PLC控制器11连接。采用无线通信模块36，可以把PLC控制器11接收到的信号传递到信号接收终端，如手机35等，实现远程监控。采用直流电机37作为动力，电源采用直流可充电电源。
[0058]运行过程:通过PLC控制器11设置好预警、示警压力和电机转动转速后让过滤器开始运行，农户外出作业，待压力达到预警压力时，报警器10启动，报警信号通过无线通信模块36传送到农户的手机35上。待压力达到示警压力，指示灯亮起，PLC控制器11发出信号，开启排污总管I上总阀38和直流电机37，电机带动分段式刷体转动，进行过滤器滤网清洗作业，待压力回复到正常以后，PLC控制器11发出信号关闭排污水管的排污总管I上总阀和直流电机37，过滤器继续工作。在整个过来运行过程中，无线通信模块36将预警、示警压力、电机启动关闭和排污总管I上总阀启动关闭的信号实时发送到农户的手机35上，实现农户对过滤器工作过程的远程监控。
[0059]实施例5
[0060]—种微灌用自报警多级复合网式过滤器的组装方法，以实施例1的结构为例，包括以下步骤:
[0061 ] (I)先将第三网式滤筒6通过卡扣旋扣在卡槽31内固定；
[0062](2)将第三刷毛架通过三通接头24与连接杆25固定；
[0063](3)连接杆25穿过第二网式滤筒7，第二网式滤筒7通过卡扣旋扣在卡槽31内固定；
[0064](4)第二刷毛架通过四通接头26与连接杆25连接；
[0065](5)连接杆25穿过第一网式滤筒8，第一网式滤筒8通过卡扣旋扣在卡槽31内固定；
[0066](6)第一刷毛架通过四通接头26与连接杆25连接；
[0067](7)将左壳体20和中间壳体21通过管箍22固定；
[0068](8)连接杆25穿过右壳体23，然后将中间壳体21和右壳体23通过管箍22固定；
[0069](8)连接杆25通过二通接头27连接手摇柄28;
[0070](9)安装压差计9、PLC控制器11、报警器10和单向阀19等配件，即完成微灌用自报警多级复合网式过滤器的组装。
[0071]本发明的安装方面简单快捷，可以实现过滤器的快速拆装更换。
[0072]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。
【主权项】
1.一种微灌用自报警多级复合网式过滤器，其特征在于:包括壳体、报警器、多级网式滤芯和分段式刷体，所述的壳体为分段式，从左至右依次为左壳体、中间壳体和右壳体，所述的左壳体、中间壳体和右壳体通过管箍密封连接，所述的左壳体上设置有出水口，所述的左壳体内表面设置有多个卡槽;所述的多级网式滤芯包括若干个网式滤筒，网式滤筒开口端设置有与卡槽相匹配的卡环，所述的滤筒通过卡环旋扣在卡槽内；所述的分段式刷体包括与滤筒个数相匹配的刷毛框架、多根连接杆、连接头和动力装置，所述的刷毛框架上设置有单面刷毛束，所述的单面刷毛束从外至内分别与滤筒的外表面相接触，所述的连接杆穿过网式滤筒通过连接头相连接，所述的连接杆穿过右壳体与动力装置相连接;所述的中间壳体上设置有进水口，所述的进水口与出水口之间设置有压差计，所述的压差计与PLC控制器相连接，所述的PLC控制器上设置有报警器和指示灯;所述的左壳体上设置有与刷毛框架相对应的排污管，所述的排污管上设置有单向阀。2.根据权利要求1所述的一种微灌用自报警多级复合网式过滤器，其特征在于:所述的卡环上设置有凸起，所述的卡槽上设置有与凸起相匹配的凹槽。3.根据权利要求1所述的一种微灌用自报警多级复合网式过滤器，其特征在于:所述的卡槽内设置有圆环形垫片。4.根据权利要求1所述的一种微灌用自报警多级复合网式过滤器，其特征在于:所述的刷毛框架上设置有双面刷毛束，最外面的双面刷毛束一面刷毛束与滤筒的外表面相接触，另一面刷毛束与壳体内表面相接触，其它双面刷毛束一面刷毛束与上级滤筒内表面相接触，另一面与下级滤筒外表面相接触。5.根据权利要求1所述的一种微灌用自报警多级复合网式过滤器，其特征在于:所述的连接头包括一个三通接头、比滤筒个数少一个的四通接头和一个二通接头。6.根据权利要求1-5任一项所述的一种微灌用自报警多级复合网式过滤器，其特征在于:所述的刷毛束中包括30-50%的长刷毛，所述的长刷毛对应滤筒上的过滤孔位置。7.根据权利要求1-5任一项所述的一种微灌用自报警多级复合网式过滤器，其特征在于:所述的PLC控制器上设置有无线通信模块。8.根据权利要求1-5任一项所述的一种微灌用自报警多级复合网式过滤器，其特征在于:所述的动力装置为手摇柄，所述的手摇柄与连接杆相连接。9.根据权利要求1-5任一项所述的一种微灌用自报警多级复合网式过滤器，其特征在于:所述的动力装置为直流电机，所述的直流电机分别于与连接杆和PLC控制器相连接。10.—种如权利要求1-9任一项所述的微灌用自报警多级复合网式过滤器的组装方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)先将最内层的网式滤筒通过卡环旋扣在卡槽内固定； (2)将最内层的刷毛框架通过三通接头与连接杆固定； (3)连接杆穿过下一层网式滤筒，下一层网式滤筒通过卡环旋扣在卡槽内固定； (4)下一层刷毛框架通过四通接头与连接杆连接； (5)重复步骤(3)和(4)，直到滤筒和刷毛框架安装完毕； (6)将左壳体和中间壳体通过管箍固定； (7)连接杆穿过右壳体，然后将中间壳体和右壳体通过管箍固定； (8)连接杆通过二通接头与动力装置相连接；(9)安装剩余配件，即完成微灌用自报警多级复合网式过滤器的组装。
【文档编号】B01D29/33GK105999807SQ201610509738
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】韩启彪, 黄修桥, 孙浩, 段福义, 冯俊杰, 李 浩, 李文, 南茜, 李宏燕
【申请人】中国农业科学院农田灌溉研究所