专利名称：自洁式过滤器的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对工业循环水进行净化处理的过滤器，尤其涉及一种自洁式过滤器的自动控制装置。
背景技术：
对工业循环水进行在线净化处理过滤器其结构一般如图1所示，原水从进水口91输入粗滤腔92，经粗滤网93将原水中颗粒较大的杂质拦截，再进入细滤腔94，经细滤网95进一步过滤后净水从出水口96排出。经过一定的时间过滤后，细滤网94的内壁往往会积聚一层杂质，在细滤网内外产生一个逐步增大的压差，当这种压差过大时就会影响到正常的过滤速度，为此，一般需要在细滤网围成的柱形细滤空腔中沿轴向中央设置有吸污器总成6，吸污器总成上间隔设置有吸嘴61，在反清洗即排污时，排污阀自动打开，吸污器总成一方面由水力马达7带动旋转，同时还由清洗驱动器2驱动沿细滤腔的轴向平移，从而实现对吸附在细滤网内壁表面的杂质的全方位清洗。在这种反冲洗过程中，水流可以不断流，因而可以实现连续且自动化的生产。
自洁式过滤器要想实现上述功能，必须要有适时检测内外压差的装置，当该压差达到或超过设定的阈值时，上述的吸污器总成就应该动作，启动反冲洗过程；随着反冲洗进程的进行，内外压差逐步降低，吸污器总成也相应地适时停止动作，以免影响正常的循环水过滤效率，直到下一次该压差增大到前述阈值时再动作。
现有的自洁式过滤器的压差检测装置5，其一般结构可以如图2所示在检测装置的内部设置两个相邻的密封腔室高压腔51和低压腔52，高压腔与细滤网95内壁的空腔相通，低压腔与细滤网外壁的空腔相通；高压腔和低压腔之间通过一周边被固定的弹性薄膜53液密封隔开；在低压腔内紧靠该弹性薄膜53，设置有胶板54；在该低压腔壁上还设置有一出水口55以及用来液密封该出水口的锥面堵头56，锥面堵头的前端穿过出水口，并通过其后端的压紧弹簧57紧抵在胶板上，压紧弹簧的另一端通过一顶块58和调节螺栓59固定。该压差检测装置的工作原理是当在细滤网内外产生的水力压差逐步增大到设定值时，弹性薄膜的两侧所受的水力压力也会逐步增大，直到可以通过胶板克服弹簧的压力将锥面堵头顶开，使得出水口打开，据此而实现适时检测压差的功能。顶块和调节螺栓的设置是为了根据需要确定、调节上述的特定阈值或设定值。
现有的自洁式过滤器的控制装置中的压差检测装置一般都是单独安装在过滤器的壳体1上，而在过滤器的端部11则用来安装清洗驱动器2中的活塞顶杆、活塞和活塞腔(活塞缸)等部件总成21，以便活塞顶杆可以沿细滤腔94轴向来回平移并驱动吸污器6总成，清洗驱动器中除了活塞顶杆和活塞等相关部件外的其他部件一般也是独立安装在过滤器壳体1上，也就是说活塞顶杆、活塞和活塞腔(活塞缸)等部件总成21、清洗驱动器中除了活塞顶杆和活塞等相关部件外的其他部件、压差检测装置5相互之间是分置于过滤器的壳体上不同位置的，使得过滤器的控制装置的结构显得非常松散、零碎、不紧凑，安装起来也比较复杂。
此外，现有的自洁式过滤器的清洗驱动器一般通过电动控制，即在压差检测装置检测到预定的信号时，由一个电动马达(图中未示出)带动清洗驱动器中的活塞顶杆作轴向运动，然而，电动控制往往是不可靠的，尤其是通过压差提供的信号作为启动马达的指令，至少需要将压力信号转换成电信号后才可以实现实时控制，其可靠性总是难以令人满意的；而且，过滤器需要电源才可以工作，未能彻底地实现完全自动化的自洁过滤，即自动反清洗过滤。
发明内容
为克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是旨在提供一种完全自动化且可靠性较高的自洁式过滤器的控制装置。
本发明进一步的目的是提供一种结构紧凑的自洁式过滤器的控制装置。
为解决上述技术问题，本发明提出一种自洁式过滤器的控制装置，包括用于检测过滤器的细滤网内外压差的压差检测装置，用于驱动吸污器总成作轴向运动的清洗驱动器，所述的压差检测装置内部设置两个相邻的密封腔室高压腔和低压腔，高压腔与细滤网内壁的空腔相通，低压腔与细滤网外壁的空腔相通；所述低压腔壁上设置有由所述细滤网内外压差控制开合的出水口，所述出水口在所述内外压差超过设定值时适时开启；所述的清洗驱动器包括与吸污器总成轴向连动的活塞顶杆和活塞以及，在活塞腔的外侧自内向外依次并行设置的第一腔室、第二腔室、第三腔室、泄压腔室，所述的第一腔室和第二腔室通过第一柔性薄膜、第二腔室和第三腔室通过第二柔性薄膜实现液密封，所述的第一柔性薄膜和第二柔性薄膜的中部通过连接组合件相接在一起；所述的第三腔室和泄压腔室之间设置开口，套接有回位弹簧的芯轴安装在所述的开口中，所述的芯轴一端与所述的连接组合件刚性连接、所述芯轴的另一端在位于所述泄压腔室一侧设置有封堵所述开口的堵盖，所述堵盖由所述的回位弹簧向内侧拉紧而实现第三腔室和泄压腔室之间单向液密封；位于所述活塞外端的活塞腔与所述的第一腔室相通，所述的第一腔室、第三腔室相互连通并均与细滤网外壁的空腔相通，所述的第二腔室则与所述压差检测装置的低压腔的单向出水口相通。
在上述结构基础上，可以将所述的压差检测装置直接设置在位于所述的清洗驱动器的外侧，所述的第二腔室通过自动控制装置壳体中预设的通道与所述压差检测装置的低压腔的单向出水口直接相通。
采用上述本发明的技术方案后，由于过滤器的吸污器总成与清洗驱动器中的活塞顶杆轴向连动，而活塞的往复运动则完全依靠水力压差以及该压差的动态变化来控制并驱动，并协助吸污器总成完成反冲洗动作，整个过程无需电子设备或电力驱动，仅仅依靠机械设部件的动作就能实现自动反冲洗，因此可靠性较高；此外，清洗驱动器中的其他部件可以直接设置在活塞腔的外端，显得非常紧凑。
通过将压差检测装置直接设置在位于所述的清洗驱动器的外端，而不是独立设置在过滤器的壳体上，使得检测装置与驱动装置连为一体，这样两者之间可以通过壳体中预设的通道实现直接连通，不再由独立的水管来连通，不但结构更紧凑，也可进一步提高设备的可靠性。
下面将通过一个具体的实施例并结合附图对本发明的特征、原理、工作过程以及优点及进行详细说明。
图1是现有的自洁式过滤器的结构示意图；图2是自动压差检测装置的结构示意图；图3是本发明所述的自洁式过滤器的控制装置一种实施方式的剖面结构示意图；具体实施方式
参照附图2，在本发明所述的自洁式过滤器的控制装置的一种实施方式中，包括用于检测过滤器的细滤网内外压差的压差检测装置5，用于驱动吸污器总成6作轴向运动的清洗驱动器2。该压差检测装置可以采用前述背景技术图2中所述的具体结构，在其内部设置两个相邻的密封腔室高压腔51和低压腔52，高压腔与细滤网内壁的空腔相通，低压腔与细滤网外壁的空腔相通；高压腔和低压腔之间通过一周边被固定的弹性薄膜53液密封隔开；在低压腔内紧靠该弹性薄膜，设置有胶板54；在该低压腔壁上还设置有一出水口55以及用来液密封该出水口的锥面堵头56，锥面堵头的前端穿过出水口，并通过其后端的压紧弹簧57紧抵在胶板54上，压紧弹簧的另一端通过一顶块58和用来调节该弹簧的预紧力的调节螺栓59固定，显然，这种通过压差实现单向控制的方式不局限图2所示的一种具体结构，比如使用具有柔性的密封垫来代替锥面完全可以达到相同的功能(如后述的第三腔室与泄压腔室的单向液密封结构也可)。而其他结构只要可以在细滤网内外压差超过设定值即阈值时，该出水口即行开启，使得上述低压腔中的水适时输出，否则该出水口55关闭并液密封即可；在图3中，清洗驱动器包括与吸污器总成6轴向连动的活塞顶杆211和活塞212，而在活塞腔213的外侧，本发明的控制装置自内向外依次并行设置有第一腔室22、第二腔室23、第三腔室24以及可以向外泄水减压的泄压腔室25，这样前述各个腔室的壳体26就可以与活塞腔的壳体214顺利地安装或装配在一起，即使活塞向外移动时也不会发生干涉现象，第一腔室22也可以非常方便地在制作加工时，预留工艺管道，来实现和活塞腔213顺利、可靠地连通，具有安装简便、可靠、结构紧凑等优点。
在图2中，第一腔室和第二腔室通过第一柔性薄膜225、第二腔室和第三腔室通过第二柔性薄膜235实现液密封，而在第三腔室和泄压腔室之间则设置有开口241，该开口在位于泄压腔室25一侧设置有柔性密封垫263，该柔性密封垫由芯轴262、可以使芯轴回位的弹簧261以及定位柔性密封垫263的螺母264向内侧拉紧，只要使该弹簧261一端固定、另一端套接在该芯轴上并预先设置好弹簧的预紧力就可以实现第三腔室24和泄压腔室25之间单向液密封，即水流仅能够从第三腔室24流向泄压腔室25；如上述机械式的压差检测装置中的液体流动单向控制装置一样，本发明中此处的单向密封结构不限于图2所示的一种方案，总的来说就是在芯轴262位于该开口241的这一端，在位于所述泄压腔室25的一侧设置有封堵该开口241的堵盖，堵盖由回位弹簧向内侧拉紧而实现第三腔室和泄压腔室之间单向液密封，因为这样的单向液密封结构显然还有其他方案，比如可将芯轴的这一端设计成为锥面装置，与所述芯轴一体成型，也可以借助回位弹簧达到上述效果或功能。
第一柔性薄膜225和第二柔性薄膜235的中部通过图2中的连接组合件27，相接在一起，芯轴262在相对于所述的柔性密封垫263的另一端与该连接组合件27刚性连接在一起；连接组合件的具体结构可以采用如图2所示的方式，包括分别位于第一柔性薄膜、第二柔性薄膜两侧的胶垫或/和压片272，以及将这些胶垫或/和压片连接在一起的螺钉273等固定连接件，而位于第一柔性薄膜左侧的胶垫28最好还设置有止动外圈281，以防第一柔性薄膜、第二柔性薄膜的中心部位在反冲洗时向外过渡变形或外移，确保本发明在长期使用后，这些部件的可靠性。
位于活塞外端的活塞腔需要与第一腔室相通，而第一腔室、第三腔室需要相互连通并均要与细滤网外壁的空腔相通，第二腔室则要与压差检测装置的低压腔的单向出水口相通。
如图3所示，本发明可以将压差检测装置5直接设置在位于所述的清洗驱动器的外侧，所述的第二腔室通过自动控制装置壳体中预设的通道与所述压差检测装置的低压腔的单向出水口直接相通，不再以专用的软管或金属管路连通第二腔室和前述的单向出水口，这样可以进一步改善本发明所述的控制装置的紧凑性和可靠性。
本发明的工作原理和过程是这样的在过滤器正常过滤时，压差检测装置中的高、低压腔之间的压差较小，出水口关闭；与此同时，第一腔室与第三腔室压力保持平衡，位于泄压腔中的柔性密封垫由芯轴和回位弹簧拉紧，使第三腔室和泄压腔之间的开口处于关闭状态，吸污器总成不进行反清洗动作。随着过滤的持续进行，当细滤网的内壁积聚的杂质使细滤网内外产生的压差逐步增大到设定的阈值时，压差检测装置中的出水口被顶开，低压腔中的水由该出水口通过内部管道急速进入第二腔室，使得第二腔室压力增大，从而快速推动芯轴向外侧移动并打开此前被关闭的柔性密封垫，第三腔室的水压经该开口向泄压腔泄压，此时，与现有的过滤器装置一样，与第三腔室相通的过滤器的排污阀门3，也可因压差或内部水流的变化而相应适时打开，过滤器不需要借助其他的外力，就开始自动进行反冲洗动作，由于第一腔室、第三腔室以及活塞腔均相通，因此第一腔室和活塞腔中的水压均会因第三腔室的泄压而一并快速降低，图3中箭头方向为反清洗动作启动时水流的方向，活塞顶杆依靠细滤网内壁的压力就会推动活塞向外侧移动(图中的空箭头方向)，并同时带动吸污器总成向外作轴向运动。当活塞以及顶杆完成一个工作行程后，过滤器中的进出口水压力恢复平衡状态，也就是压差检测装置中的低压腔进水压力与高压腔获得平衡，此时，出水口在弹簧的作用下被锥面堵头关闭，第二腔室不再加压，芯轴也依靠回位弹簧得以回位，并密封第三腔室与排污腔的开口，这样，活塞腔重新注水并推动活塞向内侧移动复位，完成反冲洗的工作循环。
由上所述，整个反冲洗动作均依靠过滤器内本身存在的水力压差的变化自动完成，可靠性非常高。第一腔室、第二腔室、第三腔室和排污腔装配在活塞腔的外侧，甚至压差检测装置也可以如图3所示装配在清洗驱动器的外侧，不需要在过滤器的壳体上再独立设置压差检测装置和清洗驱动器的其他部件，因而相比较现有的过滤器的检测、控制装置，使用本发明的控制装置的紧凑性、运行可靠性均有很好的改善。
权利要求
1.一种自洁式过滤器的控制装置，包括用于检测过滤器的细滤网内外压差的压差检测装置，用于驱动吸污器总成作轴向运动的清洗驱动器，所述的压差检测装置内部设置两个相邻的密封腔室高压腔和低压腔，高压腔与细滤网内壁的空腔相通，低压腔与细滤网外壁的空腔相通；所述低压腔壁上设置有由所述细滤网内外压差控制开合的出水口，所述出水口在所述内外压差超过设定值时适时开启；其特征在于所述的清洗驱动器包括与吸污器总成轴向连动的活塞顶杆和活塞以及，在活塞腔的外侧自内向外依次并行设置的第一腔室、第二腔室、第三腔室、泄压腔室，所述的第一腔室和第二腔室通过第一柔性薄膜、第二腔室和第三腔室通过第二柔性薄膜实现液密封，所述的第一柔性薄膜和第二柔性薄膜的中部通过连接组合件相接在一起；所述的第三腔室和泄压腔室之间设置开口，套接有回位弹簧的芯轴安装在所述的开口中，所述的芯轴一端与所述的连接组合件刚性连接、所述芯轴的另一端在位于所述泄压腔室一侧设置有封堵所述开口的堵盖，所述堵盖由所述的回位弹簧向内侧拉紧而实现第三腔室和泄压腔室之间单向液密封；位于所述活塞外端的活塞腔与所述的第一腔室相通，所述的第一腔室、第三腔室相互连通并均与细滤网外壁的空腔相通，所述的第二腔室则与所述压差检测装置的低压腔的单向出水口相通。
2.如权利要求1所述的一种自洁式过滤器的控制装置，其特征在于所述堵盖包括安装在所述芯轴上的柔性密封垫以及用于定位所述柔性密封垫的螺母。
3.如权利要求1所述的一种自洁式过滤器的控制装置，其特征在于所述堵盖为锥面装置，与所述芯轴一体成型。
4.如权利要求1、2或3所述的一种自洁式过滤器的控制装置，其特征在于所述的压差检测装置位于所述的清洗驱动器的外侧，所述的第二腔室通过自动控制装置壳体中的通道与所述压差检测装置的低压腔的单向出水口直接相通。
全文摘要
本发明公开了一种自洁式过滤器的控制装置，包括压差检测装置，通过活塞顶杆与吸污器总成轴向连动的清洗驱动器以及，在活塞腔的外侧自内向外依次并置的第一腔室、第二腔室、第三腔室、泄压腔室；第一腔室和第二腔室、第二腔室和第三腔室分别通过中部连接在一起的柔性薄膜液密封，第三腔室和泄压腔室之间则通过套接有回位弹簧的芯轴和柔性密封垫向内侧拉紧而实现两腔室之间的单向液密封，活塞腔与第一腔室相通，第一腔室、第三腔室相互连通并均与细滤网外壁的空腔相通，第二腔室则与压差检测装置低压腔的单向出水口相通，压差检测装置还可进一步位于清洗驱动器的外侧，本发明可实现控制装置的完全自动化运行，还有结构紧凑，运行可靠等优点。
文档编号B01D37/00GK1772333SQ20051010053
公开日2006年5月17日 申请日期2005年10月19日 优先权日2005年10月19日
发明者黄庆 申请人:黄庆