专利名称：鼓轮过滤器组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种鼓轮过滤器组件，该组件适合于在水产养殖系统中<吏用，也可以使用在^f壬^r其它7K处理应用中。 背景技木水产养殖业已发展成在户外池塘中养殖鱼、坏及其他海洋生物(或 海洋无脊推动物)。然而，池塘会因为粪便、未吃完的食物及海藻(或 藻类)会沉到池塘底部而污染，使得池塘几乎无法清洁。此外，需要大 量的有价值水维持这些系统的功能。户外水产养殖系统也具有其他缺 点。譬如，疫病会吃掉畜产，而恶劣天气状况，如洪水也可能冲掉畜产 而导致畜产的损失。同时，热天气会造成藻类水面增殖而杀死畜产。此 外，在十分热或冷的天气中，畜产会停止生长。有污泥的水或扰动的水 也会造成畜产不再美味。为克服上述缺点，室内商业水产养殖系统被引入，使得鱼或其他海 洋生物在建筑物或棚房中的贮水池(槽)中生长。已知系统的另一项缺点在于含有水产养殖系统的建筑物或棚房类 似于管道及管路迷宫，因为在系统元件，如槽、过滤器、生物过滤器、 泡沫分级分离装置、紫外线水处理单元及其他水处理元件之间进行泵 送。这些元件为必须装设在建筑物的不同部分中的单个元件。鼓轮过滤器已为用以过滤由废弃食物、粪便及其他外来杂质中产生 的细废料粒中的水份的水产养殖系统的 一部分。大部分过滤器为电马达 驱动离中心驱动轴，其轴承上支持转动的鼓轮过滤器。在大部分状况 下，清洁工作藉由必须以水通过一架设在中间的垂直圆盘而执行。鼓轮 过滤器为分开的单元，且包括特别设计成保持过滤器及其支承元件并保持水的一外壳。水入口孔及出口孔也必须备置特定的浮动开关，以在水 平面(水位)上升时启动清洁的程序。一般而言，在清洁时，水流停止或绕道，以允许未清洁水回流至鱼 池中。若水停止任何一段时间，均可能对养殖许多鱼的鱼池中的鱼造成 严重伤害，因为鱼仅可能在致命前存活约六分钟。另一主要缺点在于若 轴承或其他主要机械故障发生时，移开鼓轮过滤器及所有配件十分费 时，且在许多状况下会导致整个养殖生物的损失。已知的当前鼓轮过滤 器的清洁十分困难，因为容易地进入鼓轮的内部。发明内容本发明目的在于备置一改良的鼓轮过滤器，该组件特别适合于在水 产养殖系统中使用，也可以使用在任何其它水处理设备中。本发明的其 他目的及优点将在下文中说明。因此在第一优选的方面，本发明提供一种鼓轮过滤器组件，它包括 中空的鼓轮过滤器，所述鼓轮过滤器具有纵向轴线和外部滤网或网过滤材料；在所述鼓轮过滤器外部用于支承所述鼓轮过滤器围绕它的纵向轴 线转动的装置；用于将要过滤的液体引入到所述鼓轮过滤器内部的入 口；以及用于使所述鼓轮过滤器围绕所述纵向轴线转动的装置。优选地设有在所述鼓轮过滤器外部的用于清洁所述滤网或网过滤 材料的装置。所述清洁装置可包括在所述鼓轮过滤器上方用于将水对着 所述滤网或网过滤材料进行喷洒的装置。用于喷洒水的所述装置可包括 从所述鼓轮过滤器纵向延伸的细长注入管，所述注入管具有一个或多个 所述水喷洒出口 。所述清洁装置另外或替代地可包括用于对着所述滤网 或网过滤材料施加加压空气的装置。用于施加加压空气的所述装置可包 括从所述鼓轮过滤器纵向延伸的细长空气管，所述空气管具有一个或多 个所述力口压空气出口 。优选地设置有在所述鼓轮过滤器内部用于捕获并收集通过所述清 洁装置从所述滤网或网过滤材料移除的材料的装置。用于捕获移除的材 料的所述装置包括从所述鼓轮过滤器纵向延伸在内部的漏斗。所述漏斗 可与一废料管相连通以引导那些材料丟弃。所述漏斗可延伸至鼓轮的一 端或相对端部之外，以确保大体上收集所有自鼓轮中去除的材料。所述入口包括供给管道，所述供给管道具有一个或多个液体出口。所述供给管道可纵向上由所述鼓轮过滤器延伸。在一种形式中，所述液 体出口优选设置在所述鼓轮过滤器中。所述液体出口可通过径向延伸的 管元件来限定。所述供给管道可具有在管元件之外的障板，以阻止液体 流至所述鼓轮过滤器之外。所述漏斗可与在障板之外和废物相连或与废 物相通的供应管的延伸部相通。用于所述鼓轮过滤器的所述外部支承装置可包括可旋转的辊子，所 述辊子支承所述鼓轮过滤器，使得其纵向轴线基本上是水平的。优选所述鼓轮过滤器包括一对端元件，所述端元件的环形周边支承 在所述辊子上，用来围绕所述纵向轴线转动。至少一个所述端元件可包 括具有中心开口的环形元件，所述开口包括所述出口。另一种方案，所述端元件包括环形元件。优选地所述鼓轮过滤器具有多个转动件，所述转动件适于与流动的 液体共同作用，以实现所述鼓轮过滤器的转动。所述转动件可设置在所 述鼓轮过滤器内部。优选地所述转动件包括周向上间隔开的元件。在另一种形式中，所述转动件设置在所述鼓轮过滤器的外部上。 所述流动的液体适合地包括从所述一个或多个液体出口流出的液体。在另一种驱动设置中，可设有用来转动地驱动至少一个所述辊子以 实现所述鼓轮过滤器的转动的装置。另一种方式是，连接到所述鼓轮过 滤器的装置可以设置成用于直接转动所述鼓轮过滤器，用于转动所述鼓 轮过滤器的所迷装置包括连接到所述鼓轮过滤器上的马达。所述鼓轮过滤器适合地包括数个在周边上间隔的元件，所述元件在 端元件之间在纵向上延伸，所述过滤器筛或网材料由在周边上间隔的元 件支承。因此，所述过滤器筛或网材料在所述鼓轮过滤器周边附近延固定在所述过滤器的端元件的肋部。在所述过滤器由从所述液体出口流 出的液体驱动的情况下，所述液体出口优选定位在所述肋部的附近。所 述出口适合地沿所述供给管道间隔开。
本发明将配合图式及较佳实施例说明如下，其中图1为确定一水产养殖系统的一建筑物模块的立体图，该系统结合有依据本发明的第 一 实施例的鼓轮过滤器； 图2为图1的建筑物的侧剖视图； 图3为图1的建筑物的平剖视图； 图4显示图1的建筑物，而其端部打开； 图5为加入建筑物模块的底或基底内的系统的管路的布局图； 图6为显示用于本系统中的鼓轮过滤器及其支承方式的立体图； 图7为显示鼓轮过滤器及相关注入、排出及清洁元件的侧视图； 图8为显示图7在方向A下的端视图；图9及10显示用于本发明的水产养殖系统的鼓轮过滤器的另一实 施例的侧3见及端^见图；以及图11及12显示鼓轮过滤器的另一驱动系统。
具体实施方式
参看图1至4,其中显示依据本发明的一实施例的一水产养殖系统 10,其为一模块化的建筑物11，包括且界定用以装载鱼或海洋生物之一 主要室12,作为一主要过滤器的一涡漩室13，以及一第二过滤器的一 生物过滤器鼓轮或筛过滤器室14。该室12、 13、 14的底大体上在同一 高度上，然而各室中的水位被控制，使得室14中的水位低于室13中的 水位，而室13中的水位低于室12中的水位。如此可允许水流自主要室 流至涡旋室13,然后在重力影响下不须泵送而流至室14。该模块化的 建筑物11也界定一生物过滤槽15，其升高且位在主要室12之上。相对 端一体四坡(或一体成形)屋顶及壁部16、 17自槽15的相对侧边延伸 且在主要室12上，而涡漩室13及过滤器室14分別界定在主要室12及 室13、 14上的封闭空气空间。建筑物11可以任何适当的材料制成，譬 如，钢、木材、玻璃纤维或任何其他可模制材料，或任何其他材料。然 而，构造材料最好为水泥，最好是防水且强度足以支承建筑物11的水 泥，且该水泥另具有高隔热性，使得不须另作隔热，且有利于槽12及 室13、 14、 15的模制。主要室12及室13、 14可形成一单一模制体， 大体上如附图标记18所示，而槽15及屋顶及壁部16、 17制成分开的 模块，然后组合及连接至下模块18。因此，槽15及屋顶的相对端壁以 及壁部16、 17与模块18的相对侧壁对齐，且屋顶的外端壁及壁部16、 17与模块18的相对端壁对齐。屋顶的相对端壁及壁部16、 17以铰接面板19关闭，该面板可如4图所示向上旋转，以在室12的一端备置入口 ， 或另一端备置室13、 14的入口。生物过滤槽15也以上盖面板20关闭， 而该面板以中心铰链21铰接地架设，以使它们上升，备置进入槽15之 内部的入口。显然，当面板19关闭时，建筑物11界定在室上的一完全 封闭空气空间，以有助于如下所述水温及空气的控制。主要室12大体上是矩形或正方形，而其角如附图标记22所示被截 断。 一溢流道23备置在室12的一侧上，且在一上升的位置，以输送在 溢流道23的水面上的室12中的水至涡漩室13中。如此起到自室12中 的水面去除任何浮动泡沫或其他物质的 一撇沫器的作用。类似网形式的 一篩24^黄i夸溢流道23而备置，以阻止鱼自主要室12游至涡漩室13中。 主要室12也包括一中心4非水口 25,其在附图才示i己27处通过一通道26 与涡凝室13之底的周边相通，而该通道引导室12的水以大体上圆周的 方向进入室13中，以对譬如室13中水的逆时针方向水的旋转动作产生 影响。通道26引导鱼及食物废料从主要室12进入室13中，不必使用 可打碎室12内颗粒的泵设备。通道26也可具有一支线管28，水可在配 置于建筑物模块IO之外的一阀29控制下通过它而自室12中排出(参 看图5)。主要室12也包括在外部的成对被截断的角22， 一对用以氧化及清 洁在主要室12中的水的泡沫分馏器30。与各泡沫分馏器30相关的是一 紫外线单元31，其用以杀死水中的病原体，且可选择地为一个或数个臭 氧反应器或发生器单元32,以引导臭氧至分馏器30中的水中，以杀灭 水中的细菌。泡沫分馏器30与主要室12经由紫外线单元31而相通，该紫外线 单元31容纳一细长形紫外线发生器，由此在通入到泡沫分馏器30之前 的水暴露在紫外线中。臭氧发生器32装栽一臭氧反应器或发生器，以射出臭氧至泡沫分 馏器30的水中，以泡沫形式向上通过泡沫分馏器30中的水，以暴露水于臭氧中。因此，用以在泡沫分馏器30中处理的水最初经由管43通过紫外线 单元31，在该室中暴露至紫外线中，而紫外线会破坏水中的病原体。供 应至泡沫分馏器30的空气以在通过泡沫分馏器30向上通过的水中的气 泡形式排出，以将水中的秽物及油脂颗粒或其他杂质携带至表面。此外，臭氧反应器或发生器单元32产生的臭氧气泡也向上通过泡沫分馏 器30,以杀菌及清洁水。涡漩室13大体上为六边形，以助于水流的打漩，并接收来自主要 室12通过溢流道23的携带浮动废物的水进入室13中。溢流道23的周 边进入室13中，且大体上在切线方向，以在室13中产生一循环或旋涡 流。出口孔27与室12的底部相通，且大体上朝向周边或为切线，以在 室中产生旋涡水流。当室13中的水位低于室12的水位时，水会自室12 从上到下完全流入室13中，由此将废物带入室13。水的旋涡流会造成 重的颗粒鱼及食物废物收集在室13的底部中间处。一水出口孔33通过室13的一侧壁34延伸，以引导水自室13流入 过滤器室14中，而壁34为室13、 14所共有。出口孔33在溢流道23 的高度之下，因此设定室13中的正常水位低于主要室12的水位。 一注 入管35可松开地通过外/内螺紋连接至出口孔33,并在中间且共轴地通 过一鼓轮过滤器36延伸，以精细过滤自室13流入的水。如图6所清楚 显示的鼓轮过滤器36包括一对环形端元件37，该元件以数个绕着在环 形元件37的内/外径中间位置的一圆周管线间隔地布置的纵向延伸肋状 部38连接。由扁平长条状元件构成的肋状部38的主要尺寸位在大体上 以径向延伸的平面上，如图8所示，并支承着在周边上绕着肋状部38 且通过^"子固定至肋状部38的一细过滤篩或网39。各环状端元件37被 一对自由移动的带槽的导向轮40所支持，并在其中运转，该带槽的导 向轮40可转动地架设至在室14中的一支架或障板41,以支承鼓轮过滤 器36绕着在鼓轮过滤器36纵向延伸的一大体上水平轴线转动。通过注入管35以及注入鼓轮过滤器36用于过滤的来水还用来可转 动地驱动鼓轮过滤器36。为此目的， 一系列间隔的径向管42自注入管 35延伸并在毗邻肋状部38处打开。在注入管35中的一障板43阻止水 直接通过管35。当水流入注入管35中并在附图标记44处流出通过管42 时，它施加一力量至各自肋状部38，因而造成鼓轮过滤器36的转动。 此外，流出管42的水被过滤，以在附图标记45处通过滤网39。该端部 元件37以其环状构形限定在滤网36内部径向间隔配置的一内环状唇部 46。该唇部46阻止任何水在通过篩网材料39之前流出鼓轮过滤器36 的开放端。在水位在鼓轮过滤器36内上升的极端情况下，它不会因过 度填充而塞住鼓轮过滤器36，因为它仅会落在唇部46上，而不会阻挡鼓轮过滤器36转动。为清洁滤网39, —对管47、 48备置在鼓轮过滤器36上，以纵向延 伸。 一管47连接至潜放在过滤器室14的一端部50中的一水泵，且其 具有数个水可朝向筛39以清洁篩39的间隔喷嘴51。另一管48也备置 数个间隔喷嘴52，且其连接至一空气泵53。计时器与水泵49相关，且 空气泵53以有规律的时间间隔操作泵，以迫使加压水及空气通过喷嘴 51及52，并冲击滤网39，以清洁滤网39上集聚的物质。自篩39上移 除的物质收集在一废物收集槽54中，该槽具有一似漏斗V字形的横截 面，其配置在鼓轮过滤器36内延伸，且其中心在清洁水及空气管47、 48之下。废物收集槽54^接收从滤网39上移除的物质，以及纟皮迫通过滤 网39的水。废物收集槽54定位在注入管35中的一纵向延伸长形孔55 内，并突出于鼓轮过滤器36的各端。槽54的相对端56以似漏斗构形 向外展开，以捕捉所有由鼓轮过滤器36中洗出的物质。毗邻室13的部 分50的端部56延伸至障板43之外。且其中具有一开口 57，以允i午水 及细的物质排入障板43之外的注入管35的一延伸部58中。注入管35 的延伸部58的端部将收集的废物导入一排出管59中，该排出管在室13 中的水位超过一预定高度时也作为一溢流排水道。清洁管47及48的优点在于当鼓轮过滤器36以全速运转时可不停 下水流，或绕过系统而对滤网39进行清洗。当鼓轮过滤器36转动时， 空气或水或两者卸落下任何塞在鼓轮过滤器36上的细小物质，并吹动 或迫使其进入V形截面收集槽54中，以通过进入注入管部分58,然后 至排出管59。流入排出管59中的水可排出废弃。可选择地， 一过滤袋 60经由一阀可连接至管部58，以收集细颗粒并过滤收集的废水。袋60 可定期或当塞住或其上有废物时拆卸并清洁、或替换。另一种选择是或 此外， 一过滤器装置可备置在排出管59中，以使废水循环。鼓轮过滤器36可通过从出口孔33上卸下注入管35而轻易地拆卸， 且当管35被拆下时，V字形废物收集槽54也自注入管35上拆卸。清洁 水管47及空气管48可向下折叠至鼓轮过滤器36的相对侧边。在移开 注入管35及槽54后，即可拆下整个鼓轮过滤器36。这意味着一鼓轮过 滤器36可被拆除，而另一完整的鼓轮过滤器36可在需要时快速地架 设。由鼓轮过滤器36所过滤的以及在附图标记45处流经滤网39的水进入室l4的下方，该室14中装载一生物过滤介质61以备置细菌生存 的一表面。通常，生物过滤介质89包括数个细菌可生存于其上的元件。 室M还设有排水管62，而排水管62经由在需要时可打开的一共同管63 及阀64连接至废料，以清洁室14或排出其中的废料(参看图5)。一个或数个可沉没的泵65备置在室14的端部50中，以将水从室 14中经由一管66打入主生物槽15中。泵65连续地操作，并造成水通 过整个系统IO循环的流动，并进一步确保自室14中汲出的水量相等于 或大于通过注入管35而进入室14的水量，以保持室14中的水位。泵 65还可用来经由一支管增加鼓轮过滤器36的滤网39的清洁，该支管可 打开以连4妾泵65或喷洒管47。槽15的底部还包括一倾斜部分， 一个或数个出口孔67通过它，而 来自槽l5中的水经由该出口孔回到或再循环至主要室12 (参看图3)。为控制建筑物模块ll内的空气温度， 一逆循环空调器68备置在主 要室12上的建筑物11的部分16上的一壁内，以通过加热或冷却控制 建筑物模块内的温度。被调节的空气在主要室12上循环的空气也通过 空气管ll2进入在涡旋室13及鼓轮过滤器室14上的区域中。如此可在 建筑物模块ll的部分内维持大体上恒定的温度。建筑物模块ll内的空 调器设备68不但空气温度的控制还控制了通过系统10的循环水的温 度，因为被空气泵汲出通过泡沫分馏器30及生物过滤槽15中的水的空 气是来自建筑物模块ll内的空气。现在参看图9及10，其中显示另一种形式的用于本发明水产养殖系 统的鼓轮过滤器。该鼓轮过滤器69具有类似于图6过滤器36的构造， 其包括由纵向延伸筋71连接的环形端壁70，而一过滤织物或材料72包 绕并固定至该筋71。过滤器69还被支承用于在架设至障板74的间隔轮 73上转动，而鼓轮过滤器69以类似于参考图7所述的方法藉由一注入 管75以来自涡漩室的水供应，但不同之处在于管75上的开口 76允许 水自管75通过过滤器69过滤织物72向下流。为影响鼓轮过滤器69转 动， 一个或两个端壁70备置数个在周边上间隔的元件77,该元件可包 括筋71端的延伸部，且塑形成与经由一注入管78而供应的水相配合。 此动作使鼓轮过滤器69转动以连续地提供过滤织物72的一新的部分至 流出开口76的水。与图6实施例相同的是，空气及水清洁管79、 80以 间隔的时间喷洒水或空气通过织物72以收集在槽81中，并引导至废物管59中。另一种驱动布置如图11所示， 一个或数个导向轮73可以由一电动 或液压动力马达82经由一环形带或链条83驱动，以造成被驱动轮73 及鼓轮过滤器69转动，以对来水连续地提供一新的过滤表面。在如图 12所示的另一布置中，鼓轮过滤器69可藉由通过与鼓轮过滤器69共轴 的一轮或滑4仑84,以及与一驱动马达86的一驱动带或链条85的连4矣而 直4妄驱动。上述实施例中所述的鼓轮过滤器不须^使用减少水的筛孔面积的垂 直滤网，以拉紧槽，无中间轴或轴承，不须一特别的外壳体。鼓轮过滤 器可架设在一单一支架上，且若需要可在鱼槽上悬吊，且可在全速继续 操作时进行清洁。由于鼓轮过滤器没有轴，元件可容易地安装在过滤器 内部中，通过使用压缩空气以及水，鼓轮过滤器可根据需要连续地清 洁，或断续性地清洁。水及空气杆可并排地设置，以分别使用，或组合 成一单元。可使用其他无毒或无污染气体进行清洁。上述鼓轮过滤器系统当然可用于非上述说明水产养殖系统中或作 其他过滤之应用。
权利要求
1.一种鼓轮过滤器组件，它包括中空的鼓轮过滤器，所述鼓轮过滤器具有纵向轴线和外部滤网或网过滤材料；在所述鼓轮过滤器外部用于支承所述鼓轮过滤器围绕它的纵向轴线转动的装置；用于将要过滤的液体引入到所述鼓轮过滤器内部的入口；以及用于使所述鼓轮过滤器围绕所述纵向轴线转动的装置。
2. 如权利要求1所述的鼓轮过滤器组件，其特征在于，其包括在 所述鼓轮过滤器外部的用于清洁所述滤网或网过滤材料的装置。
3. 如权利要求2所述的鼓轮过滤器组件，其特征在于，所述清洁 装置包括在所述鼓轮过滤器上方用于将水对着所述滤网或网过滤材料 进行喷洒的装置。
4. 如权利要求3所述的鼓轮过滤器组件，其特征在于，用于喷洒 水的所述装置包括从所述鼓轮过滤器纵向延伸的细长注入管，所述注入管具有一个或多个所述水喷洒出口 。
5. 如权利要求2-4中任一项所述的鼓轮过滤器组件，其特征在于， 所述清洁装置包括用于对着所述滤网或网过滤材料施加加压空气的装 置。
6. 如权利要求5所述的鼓轮过滤器组件，其特征在于，用于施加 加压空气的所迷装置包括从所述鼓轮过滤器纵向延伸的细长空气管，所 述空气管具有一个或多个所述加压空气出口。
7. 如权利要求2-6中任一项所述的鼓轮过滤器组件，其特征在于， 其包括在所述鼓轮过滤器内部用于捕获并收集通过所述清洁装置从所 述滤网或网过滤材料移除的材料的装置。
8. 如权利要求7所述的鼓轮过滤器组件，其特征在于，用于捕获 移除的材料的所述装置包括从所述鼓轮过滤器纵向延伸在内部的漏 斗。
9. 如前述权利要求中任一项所述的鼓轮过滤器组件，其特征在于， 所述外部支承装置包括可旋转的辊子。
10. 如权利要求9所述的鼓轮过滤器组件，其特征在于，所述鼓轮 过滤器组件包括一对端元件，所述端元件的环形周边支承在所述辊子上，用来围绕所述纵向轴线转动。
11. 如权利要求10所述的鼓轮过滤器组件，其特征在于，至少一个所述端元件包括具有中心开口的环形元件，所述开口包括所述出口 。
12. 如前述权利要求中任一项所述的鼓轮过滤器组件，其特征在 于，所述入口包括供给管道，所述供给管道包括一个或多个液体出口。
13. 如权利要求12所述的鼓轮过滤器组件，其特征在于，所述鼓 轮过滤器具有多个转动件，所述转动件适于与流动的液体共同作用，以 实现所述鼓轮过滤器的转动。
14. 如权利要求13所述的鼓轮过滤器组件，其特征在于，所述转 动件设置在所述鼓轮过滤器内部。
15. 如权利要求14所述的鼓轮过滤器组件，其特征在于，所述转 动件包括周向上间隔开的元件。
16. 如权利要求13所述的鼓轮过滤器组件，其特征在于，所述转 动件设置在所述鼓轮过滤器的外部上。
17. 如权利要求1Q或11所述的鼓轮过滤器组件，其特征在于，所 述流动的液体包括乂人所述一个或多个液体出口流出的液体。
18. 如权利要求12-15中任一项所述的鼓轮过滤器组件，其特征在 于，所述供给管道纵向上由所述鼓轮过滤器延伸，且其中所述液体出口 沿所述供给管道间隔开。
19. 如权利要求9-12中任一项所述的鼓轮过滤器组件，其特征在 于，其包括用转动地驱动至少一个所述辊子以实现所述鼓轮过滤器的转 动的装置。
20. 如权利要求9-12中任一项所述的鼓轮过滤器组件，其特征在 于，其包括连接到所述鼓轮过滤器用于直接转动所述鼓轮过滤器的马 达。
全文摘要
本发明提出一种鼓轮过滤器组件，它包括中空的鼓轮过滤器(36)，该鼓轮过滤器具有纵向轴线和外部滤网或网过滤材料(39)，该鼓轮过滤器(36)支承在外部辊子(40)上用于围绕其轴线转动。且用于将要过滤的液体引入到该鼓轮过滤器(36)内部的入口(35)。该鼓轮过滤器(36)的转动通过流入到该鼓轮过滤器(36)的液体来实现。另外，该鼓轮过滤器(36)可由一外部马达(82、86)进行驱动。
文档编号A01KGK101228852SQ200710148968
公开日2008年7月30日 申请日期2002年9月12日 优先权日2001年9月12日
发明者I·G·库明斯 申请人:卡明斯科普有限公司