一种离心式净水给水装置的制作方法

本发明涉及水处理技术领域，具体的说涉及一种离心式净水给水装置。

背景技术：

目前采用离心式装备多种多样，但是还没有能够同时对重油、轻油、颗粒物进行分离净化的设备，通常这些工艺处理要多个不同的设备配合使用，成本高昂。

技术实现要素：

鉴于以上所述的技术问题，本发明实施例提供了一种离心式净水给水装置，解决现有技术不能同时对重油、轻油、颗粒物进行分离净化的问题。

一种离心式净水给水装置，包括呈锥筒形的分离腔室，分离腔室的小径端位于底部，由下向上形成敞口的结构，在分离腔室的底部设置有与分离腔室内部相通且垂向布置的柱筒结构，在柱筒结构的内部垂直安装叶轮和由电机驱动的转轴，并且叶轮水平布置，在柱筒结构的侧面设置有进水管；所述分离腔室的顶部设置有圆形的盖板，在盖板的中央设置有能够上下浮动的浮球，浮球通过中空的管筒连接到盖板的外部，在盖板的中央设置有导向装置，使管筒能够沿着导向装置上下浮动，浮球的底部和与底部连接的侧壁采用亲油疏水材料制造成的薄膜，在所述浮球的内部设置有吸油管，吸油管触及浮球的底部，并且吸油管沿着管筒延伸到盖板的外部；所述盖板的边缘略大于所述分离腔室的顶部边缘，同时略高于分离腔室的顶部边缘，盖板的边缘设置为向下倾斜的挡板，以阻挡水流，使水流向上流动撞到挡板后沿着挡板与分离腔室的顶部边缘向外溢出，挡板外侧的盖板边缘沿着水平方向向外侧延伸形成水平环板；环绕分离腔室的顶部圆周，设置有环形的沉淀室，沉淀室位于水平环板的下方，在沉淀室的内部设置有竖直布置的环形隔板，环形隔板的顶部与水平环板之间保留间隙以允许水流通过，环形隔板的底部与沉淀室的底部保留间隙，并且挡板的下边缘位于环形隔板和沉淀室的内侧壁之间，在环形隔板与沉淀室靠近分离腔室一侧的内壁之间设置有滤水网，在环形隔板与沉淀室另一侧的内壁之间设置有滤水膜，滤水膜的孔径小于滤水网的孔径；沉淀室的外侧壁的边缘低于分离腔室的顶部边缘，在沉淀室外侧设置有与沉淀室连通、环形的导流室，导流室的底部设置有两个或三个漏水孔；对应于每个漏水孔的下方设置有螺旋形环绕在分离腔室四周的接水槽，接水槽共同连接到出水管，每个接水槽的底板上铺设有活性炭多孔板。

在滤水网和滤水膜下方的沉淀室设置有可拆卸的u形底板。

在所述导向装置内部设置有滑动变阻器，所述管筒的外壁上设置有与滑动变阻器连接的滑触片，并且滑动变阻器与电机的控制器连接，当管筒下落时，使电机的转速减小，当管筒上行时，使电机转速加大；所述控制器根据滑动变阻器的接入电流大小控制所述电机的转速；或者所述滑动变阻器直接与电机的控制电路连接，通过滑动变阻器改变电机的控制电路的电流。

所述进水管设置有初级过滤网，进水管还设置一个控制进水的进水泵或者进水阀门。

所述挡板采用弧形结构。

浮球的底面为锥面。

本发明提供的离心式净水给水装置，能够同时对重油、轻油、颗粒物进行分离净化；具体地，在叶轮的驱动下，待分离净化的水被旋转驱动、沿着分离腔室的内壁呈螺旋上升，从而将水中的颗粒物在离心的作用下向外侧滤出，当粒物撞到挡板之后下落，从而进入到沉淀室内部，而水流则沿着环形隔板与水平环板之间的空隙流出；由于沉淀室内部设置的滤水网和滤水膜，从而使沉淀室并不是一个半封闭的腔室，而是一个开放的腔室，当颗粒物沉淀之后落在了滤水网上，其中的细小颗粒物会沿着滤水网的网孔继续下落，并被收集在沉淀室的底部，而一部分小水流则会沿着滤水膜向上流出，但是此过程中的细小颗粒物一方面由于重力作用而不会被小水流带走，另一方面由于滤水膜的过滤作用而不会被小水流带出，从而实现颗粒物和水的分离；

由于轻油（比水的比重小）在离心的作用下，被集中在分离腔室的中心，并形成了漩涡，浮球的作用是在亲油疏水的薄膜的作用下，吸附漩涡的轻油，特别是浮球可以在浮力作用下随着漩涡的高度而进行自动吸附轻油进入到浮球内部，并且通过外部的吸油泵，借助吸油管将轻油吸出，从而实现轻油和水的分离；

当水从导流室进入到接水槽时，螺旋形的接水槽底部设置的活性炭多孔板，可以吸附水中的重油；由于接水槽设置为两个或者三个（一般也可以设置四个以上，但是那样结构过于复杂，而且会降低接水槽的长度，所以两个或者三个接水槽是最优选择），可以在需要更换活性炭多空板时，关闭其中一个漏水孔，待更换完成后再打开，从而可以连续净化不需要停机。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明，其中：

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1是本发明实施例提供的离心式净水给水装置的结构示意图。

图中：

10、分离腔室；11、柱筒结构；12、叶轮；13、转轴；

20、盖板；21、浮球；22、管筒；23、导向装置；24、薄膜；25、吸油管；26、挡板；27、水平环板；

30、沉淀室；31、环形隔板；32、滤水网；33、滤水膜；

40、导流室；41、漏水孔；42、接水槽；43、活性炭多孔板；

51、进水管；52、出水管。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。

现在将参考地描述示例实施方式，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的主要技术创意。

如图1所示，本发明提供一种离心式净水给水装置，包括呈锥筒形的分离腔室10，分离腔室10的小径端位于底部，由下向上形成敞口的结构，在分离腔室10的底部设置有与分离腔室内部相通且垂向布置的柱筒结构11，在柱筒结构11的内部垂直安装叶轮12和由电机（图中未示出）驱动的转轴13，并且叶轮12水平布置，在柱筒结构11的侧面设置有进水管51；柱筒结构11一方面提供了转轴13的布置空间，另一方面还为进水管的进水提供了通道，使水沿着柱筒结构进入到分离腔室10内，并在叶轮的驱动下旋转，进而使水中的轻油位于中心，而重油和颗粒物在边缘，其中的电机位于柱筒结构的下方，可以直接驱动转轴13也可以通过变速机构驱动转轴13。底部设置转轴、叶轮和进水口的结构设计，可以避免沉积物在分离腔室的底部堆积，可以在进水的同时将沉积物冲向上部，从而不需要对分离腔室进行清理，可以达到连续工作的目的。

所述分离腔室10的顶部设置有圆形的盖板20，在盖板的中央设置有能够上下浮动的浮球21，浮球21通过中空的管筒22连接到盖板20的外部，在盖板20的中央设置有导向装置23，使管筒22能够沿着导向装置上下浮动，浮球21的底部和与底部连接的侧壁采用亲油疏水材料制造成的薄膜24，在所述浮球21的内部设置有吸油管25，吸油管25触及浮球21的底部，并且吸油管25沿着管筒22延伸到盖板20的外部；所述盖板20的边缘略大于所述分离腔室10的顶部边缘，同时略高于分离腔室10的顶部边缘，盖板20的边缘设置为向下倾斜的挡板26，以阻挡水流，使水流向上流动撞到挡板后沿着挡板26与分离腔室10的顶部边缘向外溢出，挡板26外侧的盖板20边缘沿着水平方向向外侧延伸形成水平环板27；盖板20可以防止水流向上溢出，浮球21的作用是吸附中间漩涡的轻油，进而通过吸油管将轻油吸出，浮球上部的管筒22为吸油管提供了导出的通道，同时为浮球的上下浮动提供了导向作用，浮球和管筒通常采用轻质材料，为了避免浮球内部的轻油过多，通常是随着轻油进入到浮球内部的同时就把轻油吸走，避免轻油积存；浮球可以确保浮力作用跟随漩涡的液面高度而自动浮动，不管是液位高低都能够完成吸油的作用。导向装置23提供了一个上下一定长度的空间，可以设置导向通道便于管筒上下滑动，而可以在管筒上设置截至结构，使管筒下滑到一定位置之后不再继续下滑，避免和底部的叶轮接触，通常可以在管筒的顶部设置一个大螺母或者卡块即可；向外延伸的水平环板27的作用也是避免水流向上溢出；浮球21的底部和与底部连接的侧壁都设置薄膜，可以使浮球在沉入水中之后，其侧壁仍能够在亲油疏水的作用下将轻油过滤到浮球内部，通常地，需要在浮球内设置支撑其形状的装置，例如在底部设置泡沫塑料，泡沫塑料可以设计出向上延伸支撑侧壁的支撑杆，泡沫塑料可以进一步降低浮球整体的密度；为了便于浮球的安装和拆卸，可以将浮球设计成上下对接的两部分，薄膜和泡沫塑料位于下部；吸油管是一个软管，并且吸油管的长度相对较长，即使在浮球处于最低工作位置时，吸油管也可以触及浮球的底部，但为了避免吸油管过重，也不应该过长，吸油管只要在浮球处于最低工作位置仍然能触及浮球的底部即可。

环绕分离腔室10的顶部圆周，设置有环形的沉淀室30，沉淀室30位于水平环板27的下方，在沉淀室30的内部设置有竖直布置的环形隔板31，环形隔板31的顶部与水平环板27之间保留间隙以允许水流通过，环形隔板31的底部与沉淀室30的底部保留间隙，并且挡板26的下边缘位于环形隔板31和沉淀室30的内侧壁之间，在环形隔板31与沉淀室30靠近分离腔室10一侧的内壁之间设置有滤水网32，在环形隔板与沉淀室另一侧的内壁之间设置有滤水膜33，滤水膜33的孔径小于滤水网32的孔径；沉淀室30的外侧壁的边缘低于分离腔室10的顶部边缘，在沉淀室30外侧设置有与沉淀室连通、环形的导流室40，导流室40的底部设置有两个或三个漏水孔41；挡板使得颗粒物与其碰撞之后改变方向，从而在重力的作用下落入到环形隔板内侧的沉淀室中，滤水网、滤水膜以及环形隔板下部的空隙，使沉淀室不再是一个底部封闭的空间，而是形成了一个底部也有水流通过的、起到沉淀作用的过滤室，经过实践检验表明，有水流经过，可以使颗粒物下落更快，并且过滤网的存在可以使细小颗粒物经过之后落入到沉淀室底部，但却使水流仍可沿着小颗粒物上方的空间经过，从而减少了清除小颗粒物的频率，而如果需要清除，可以在沉淀室的底部开口，这样也可以保证不停机清除颗粒物。而通常地，水中的大颗粒物可以在进入分离腔室之前就过滤掉，所以实际使用的过程中，滤水网上部的大颗粒物很少堆积；滤水膜虽然会降低水流速度，但是考虑到环形隔板的下方并不需要太高的流速（主要水流是通过环形隔板上方的空隙流过），所以滤水膜可以防止颗粒物被带出，并且由于水流是向上流出，所以不会使小颗粒物在滤水膜处堆积。

对应于每个漏水孔41的下方设置有螺旋形环绕在分离腔室四周的接水槽42，接水槽42共同连接到出水管52，每个接水槽的底板上铺设有活性炭多孔板43；活性炭多孔板上的孔隙可以吸附重油，活性炭多孔板可以拆卸连接，当活性炭多孔板上吸附的重油过多时，可以更换新的活性炭多孔板；水平环板27与导流室40的外侧边锁紧连接，水平环板的周围可以与导流室的边缘密封连接，可以通过外部的锁扣将二者固定。

关于亲油疏水材质的薄膜，截至申请日为止，已经有诸多材料文献公开了这方面的研究，并且自2018年开始已经有多个专利使用了亲油疏水膜，所以本发明中的薄膜可以采用目前技术上实现的亲油疏水膜，例如采用高分子的塑胶、树脂制成，并且高分子材料里面具有亲油的c10～c20的烃基基团，或者也可以是聚氧丙烯基、长链全氟烷基、聚硅氧烷基等亲油基。

浮球的底面为锥面，这也与现有技术的浮球结构不同，现有技术的浮球为球体结构，本方案中采用底面为锥面，使其刚好与浮油层（由于密度问题，浮油层是平面）形成的漩涡全面接触，从而能够达到更快速吸油的作用，并且采用锥面的结构，能够使吸油管可以触及锥面的底部，可以实时将油排出。

采用浮球结构可以实时与分离腔室10内部的液位相适应，并可以利用浮球上的亲油疏水薄膜将浮游吸附，这解决了现有技术将浮游与水分离的难题。现有技术采用直接将浮游用吸油管排出，会同时将水也排出，导致后期仍要进一步进行油水分离；采用其他的吸附材料对轻油进行吸附，却不能持续的工作，并且吸附了轻油的吸附材料面临着如何再与轻油分离的难题。所以本方案中采用浮球+薄膜+吸油管的结合，完美的解决了轻油分离。

在滤水网和滤水膜下方的沉淀室设置有可拆卸的u形底板，当打开底板就可以对滤水网和滤水膜进行更换处理。

在所述导向装置内部设置有滑动变阻器，所述管筒的外壁上设置有与滑动变阻器连接的滑触片，并且滑动变阻器与电机的控制器连接，当管筒下落时，使电机的转速减小，当管筒上行时，使电机转速加大；所述控制器根据滑动变阻器的接入电流大小控制所述电机的转速；或者所述滑动变阻器直接与电机的控制电路连接，通过滑动变阻器改变电机的控制电路的电流。叶轮的转速越高，分离腔室内部的离心力越大，从而使中心的漩涡液位也就越低，叶轮转速越低，分离腔室内部的离心力越小，从而使中心的漩涡液位也就越高，为了便于保证分离腔室的离心力，通过滑动变阻器根据浮球的位置自动控制电机的转速，设计巧妙，可以使不需要人工来控制电机转速，也可以不需要借助其他的传感器或者控制装置。

所述进水管设置有初级过滤网，初级过滤网可以实现对水流中的大颗粒物的过滤作用；同时，进水管还应设置一个控制进水的进水泵或者进水阀门，从而控制进水的流量和流速，从而确保分离腔室内部对水进行充分的分离净化，这样设计的作用可以针对不同的水质设置不同的进给流速。

所述挡板采用弧形结构，但基于本领域技术人员的理解，其也可以是平面或者锥面结构。

本发明提供的离心式净水给水装置，能够同时对重油、轻油、颗粒物进行分离净化；具体地，在叶轮的驱动下，待分离净化的水被旋转驱动、沿着分离腔室的内壁呈螺旋上升，从而将水中的颗粒物在离心的作用下向外侧滤出，当粒物撞到挡板之后下落，从而进入到沉淀室内部，而水流则沿着环形隔板与水平环板之间的空隙流出；由于沉淀室内部设置的滤水网和滤水膜，从而使沉淀室并不是一个半封闭的腔室，而是一个开放的腔室，当颗粒物沉淀之后落在了滤水网上，其中的细小颗粒物会沿着滤水网的网孔继续下落，并被收集在沉淀室的底部，而一部分小水流则会沿着滤水膜向上流出，但是此过程中的细小颗粒物一方面由于重力作用而不会被小水流带走，另一方面由于滤水膜的过滤作用而不会被小水流带出，从而实现颗粒物和水的分离；

由于轻油比水的比重小在离心的作用下，被集中在分离腔室的中心，并形成了漩涡，浮球的作用是在亲油疏水的薄膜的作用下，吸附漩涡的轻油，特别是浮球可以在浮力作用下随着漩涡的高度而进行自动吸附轻油进入到浮球内部，并且通过外部的吸油泵，借助吸油管将轻油吸出，从而实现轻油和水的分离；

当水从导流室进入到接水槽时，螺旋形的接水槽底部设置的活性炭多孔板，可以吸附水中的重油；由于接水槽设置为两个或者三个（一般也可以设置四个以上，但是那样结构过于复杂，而且会降低接水槽的长度，所以两个或者三个接水槽是最优选择），可以在需要更换活性炭多空板时，关闭其中一个漏水孔，待更换完成后再打开，从而可以连续净化不需要停机。

本领域技术人员应能理解，上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。在权利要求书中，术语“包括”并不排除其他装置或步骤；不定冠词“一个”不排除多个；术语“第一”、“第二”用于标示名称而非用于表示任何特定的顺序。