一种水动力自清洁过滤器的制作方法

本实用新型属于暖通过滤器设备领域，尤其是涉及一种水动力自清洁过滤器。

背景技术：

在暖通供水系统中，过滤器发挥着重要的作用，当循环水流经过滤器时，其内部的过滤网能将水中的杂质进行隔离，以保障循环水中不含有固体污染物。但是，由于暖通供水系统中的循环水需要进行反复加热，因此更加容易产生水垢，一旦过滤网产生水垢附着现象，就会严重影响过滤器的工作效果。而对过滤器的清洗工作有需要中断整个供水系统，耗费较大的人力物力。

现有的自清洁过滤器可大致分为两种：一种是依靠电力实现清洁过程的电动清洁过滤器，这类过滤器的造价过高，会大幅提升供水系统的制造成本，因此不易进行大范围推广；另一种是依靠水动力实现清洁过程的水动力清洁过滤器，这类过滤器利用水流提供的动力驱使内部清洁组件进行工作，已达到清洁过滤网的效果。但是现有的水动力清洁过滤器需要在过滤器内部设置水轮叶和清洁毛刷，因此会使过滤器的处理量下降。同时，在完成清洁工作后需要使过滤器停工，依靠沉降作用才能排出污染物，因此并不适用于需要连续工作的暖通供水系统。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种水动力自清洁过滤器，以实现利用水动力清除暖通供水过滤器内部水垢的目的。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种水动力自清洁过滤器，包括：壳体、过滤网筒和清洁组件；所述壳体的顶部设有进水口，壳体的侧壁上设有出水口，在壳体内部设有所述过滤网筒，在过滤网筒内部设有清洁组件，在壳体的底面上还设有排污管；

所述清洁组件包括：转动轴、动力叶片和清洁叶片；所述转动轴与过滤网筒的轴线相重合，且转动轴的底部与壳体底面转动连接；所述动力叶片为双螺旋叶片，设置在转动轴的侧壁上，其轴线与转动轴的轴线重合，用于为清洁组件提供转动扭矩，动力叶片的外侧边缘与过滤网筒之间留有空隙；所述清洁叶片为单螺旋叶片，设置在转动轴的侧壁上，其轴线与转动轴的轴线重合，用于对过滤网筒内壁进行螺旋清扫，清洁叶片的外侧边缘与过滤网筒的内壁相接触。

进一步的，所述清洁叶片包括导流孔，所述导流孔均匀布置在清洁叶片上，且导流孔的轴线与转动轴的轴线相平行。

进一步的，所述动力叶片与清洁叶片的旋向相同。

进一步的，所述动力叶片的轴向长度大于清洁叶片的轴向长度。

进一步的，所述动力叶片的螺距由顶部至底部逐渐变大，且动力叶片底端的螺距为顶端螺距的2倍。

进一步的，所述清洁叶片的螺距由顶部至底部逐渐减小，且清洁叶片顶端的螺距为底端螺距的3倍。

进一步的，所述转动轴的底部端面设有球形转动头，在转动头的底部中心处设有开口向下的锥形凹槽；在所述壳体的底面中心处设有尖端向上的锥形凸起，所述锥形凸起的尖端插入锥形凹槽内部。

进一步的，所述壳体底面设有环状容纳槽，所述容纳槽设置在锥形凸起的周向位置，且容纳槽与排污管相连通。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种水动力自清洁过滤器具有以下优势：

(1)本实用新型所述的一种水动力自清洁过滤器，能利用过滤器内部的水动力驱使清洁组件进行转动，进而实现对过滤网筒的清洁目的。其中，双螺旋结构的动力叶片能够为转动轴提供转动扭矩，使得整个清洁组件开始转动；单螺旋结构的清洁叶片能够跟随转动轴在过滤网筒内部进行转动，通过叶片的外侧边缘对水垢进行清理，以使得过滤器内部始终处于洁净状态。

(2)本实用新型所述的一种水动力自清洁过滤器，其动力叶片与清洁叶片的旋向相同，因此能够将清理下来的水垢输送至壳体底部，在不中断供水系统的前提下，方便水垢排出。

(3)本实用新型所述的一种水动力自清洁过滤器，通过在清洁叶片上设置导流孔来降低清洁叶片的阻力，保证清洁组件始终处于转动状态。

(4)本实用新型所述的一种水动力自清洁过滤器，在转动轴与壳体底面的连接部位设有互相配合的转动头和锥形凸起，能够避免清理下来的水垢对本装置转动副的堵塞，提升本装置的使用寿命。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种水动力自清洁过滤器的剖切内视图；

图2为本实用新型实施例所述的一种水动力自清洁过滤器的剖视图；

图3为本实用新型实施例所述的清洁组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的转动轴与壳体连接部位的局部放大示意图。

附图标记说明：

1-壳体；11-进水口；12-出水口；13-排污管；2-过滤网筒；3-转动轴；31-转动头；32-锥形凹槽；4-动力叶片；5-清洁叶片；51-导流孔；6-锥形凸起；7-容纳槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种水动力自清洁过滤器，其结构可由附图1和附图2进行示意，包括：壳体1、过滤网筒2和清洁组件。所述壳体1的顶部设有进水口11，所述进水口11通过连接法兰与暖通供水系统的进水管相连，以使得循环水进入本过滤器内部。在壳体1的侧壁上设有出水口12，所述出水口12通过连接法兰与暖通供水系统的出水管相连，以使得经过本过滤器处理的循环水再次流入供水系统中。在壳体1的底部设有排污管13，所述排污管13用于排出滤网筒2截流的固体杂质和清洁过程产生的污染物。所述过滤网筒2设置在壳体1内部，利用过滤网筒2能够对循环水中的固体杂质进行截流，以提升循环水的洁净度。在过滤网筒2的内部设有清洁组件，所述清洁组件能够利用水流产生的动力在网筒2内部进行转动，以清洁附着在过滤网筒2上的水垢或其他杂质，确保过滤网筒2正常工作。

附图3为清洁组件的结构示意图，如图所示，清洁组件包括：转动轴3、动力叶片4和清洁叶片5。其中，转动轴3与过滤网筒2的轴线相重合，且转动轴3的底部与壳体1的底面转动连接。所述动力叶片4为双螺旋叶片，设置在转动轴3的侧壁上，动力叶片4的轴线与转动轴3的轴线相重合，且动力叶片4的外侧边缘与过滤网筒2之间留有允许水流通过的空隙。

当有循环水进入壳体内部时，水流会对清洁组件施加一个轴向的压力，这一压力同时作用于动力叶片4的表面，由于动力叶片4呈双螺旋结构，因此水流产生的轴向压力会使得动力叶片4内部出现扭矩，这一扭矩会促使动力叶片4带动转动轴3进行转动，以实现清洁组件在过滤网筒2内部的运动。

在清洁组件中，用于实现过滤网筒2清洁作用的清洁叶片5也设置在转动轴3的侧壁上。具体的，所述清洁叶片3为单螺旋结构，其轴线与转动轴3的轴线相重合，且清洁叶片5的外侧边缘与过滤网筒2的内壁相接触。

当动力叶片4带动转动轴3进行旋转时，所述清洁叶片5也会随之转动。由于清洁叶片5的外侧边缘与过滤网筒2的内壁相接触，因此这清洁叶片5的旋转会使得叶片边缘与过滤网内壁产生相对运动，这一运动过程会导致附着在过滤网筒2上的污染物脱落，从而实现对过滤器的清洁目的。

由于暖通供水系统中的循环水需要反复加热，因此过滤网筒2上会出现较多的水垢附着。与常规污染物相比，水垢具有更强的附着力，因此若采用常规的清洁毛刷对其进行清理，容易产生清洁残留，在长期使用过程中仍会出现过滤网堵塞的现象。在本实施例中，清洁叶片5可选用硬质材料，如铜铝合金或不锈钢，以使得在清洁叶片5的转动清洁过程中不易产生形变，并将附着在过滤网筒2内壁上的水垢彻底的剥离下来，保障过滤器的清洁效果。

下面对上述方案进行效果说明：

上述方案中提供了一种水动力自清洁过滤器，通过双螺旋动力叶片4对水流的流动加以利用，使得清洁组件在过滤网筒2内部进行旋转。同时，随着这一转动过程，单螺旋结构的清洁叶片5能对过滤网筒2内壁上的水垢及污染物进行清理，实现对过滤器的清洁效果。

可选的，为降低清洁叶片5对水流产生的阻力，提升清洁组件的转动速度，可在清洁叶片5上设置导流孔51，所述导流孔51均匀布置在清洁叶片5上，且导流孔51的轴线与转动轴3的轴线相平行。

此外，在设置导流孔51后，能够使壳体1内部的水流形成局部乱流，并利用这一乱流对过滤网筒21上附着的污染物进行二次清洁，能够提升本过滤器的清洁效果。

如图4所示，为本实施例中壳体1与转动轴3的连接部位结构示意图，如图所示，在转动轴3的底部端面设有球形转动头31，在转动头31的底部中心处设有开口向下的锥形凹槽32，在壳体1的底面中心处设有尖端向上的锥形凸起6，且锥形凸起6的尖端插入锥形凹槽32内部。当清洁组件开始转动时，锥形凸起6与锥形凹槽32的配合能够降低转动轴3与壳体的摩擦系数，保障清洁组件的转动稳定性。

可选的，在壳体1底面还设有环状容纳槽7，容纳槽7设置在锥形凸起6的周向位置，且容纳槽7与排污管13相连通。

在清洁过程中，从过滤网筒2上脱落的污染物会因重力作用而向壳体1的底部沉降，因此容易在转动轴3与壳体1的连接部位周围产生污染物堆积。这些污染物会随着过滤器中的水流运动而进入到连接部位内部，这样一来容易使得转动轴3的旋转发生滞塞，严重时还会导致连接部位损坏。在本实施例中，连接头31的形状为球形，因此次脱落的污染物不易附着在连接头31上，同时，连接头31上的锥形凹槽32的开口向下，因此也不容易发生污染物嵌入的情况。而堆积在连接部位的污染物会沿锥形凸起6的侧壁而进入容纳槽7内部，并通过排污管13排出本装置。

此外，为方便过滤器内部的污染物排放，使得本过滤器能连续工作状态下完成清洁目的，本过滤器中的清洁组件带有污染物运输功能。具体的，所述动力叶片4与清洁叶片5的旋向相同，因此清洁叶片5的转动方向与清洁叶片5的螺旋方向相同。示例性的，所述清洁叶片5和动力叶片4均为右旋结构，当承受来自顶部的水流作用时，清洁装置会进行顺时针转动(俯视)。此时，漂浮在壳体1内部的污染物将会被清洁叶片5输送到壳体1底部，方便污染物直接从排污口13排出。

作为本实施例的一个可选实施方式，所述动力叶片4的轴向长度大于清洁叶片5的轴向长度。由于清洁组件的转动扭矩来自于动力叶片4，且清洁叶片5会对清洁组件的转动产生阻碍，因此当动力叶片4的长度较大时能够提升清洁组件的转动效果，确保清洁组件始终处于旋转状态。

作为本实施例的又一可选实施方式，所述动力叶片4的螺距由顶部至底部逐渐变大；清洁叶片5的螺距由顶部至底部逐渐减小。

具体的，所述动力叶片4底端的螺距为顶端螺距的2倍；所述清洁叶片5顶端的螺距为底端螺距的3倍。

由于过滤器内部的循环水通常不具备较高的流速，因此需要动力叶片4能在较低流速的状态下对转动轴3实现驱动作用。当动力叶片4的螺距由上至下逐渐增大时，流经动力叶片4的循环水会在清洁组件外部制造涡流，此时循环水对清洁组件施加的切向应力会增大，因此能够使清洁组件获得足够的驱动力。

此外，由于过滤器中的水垢会因重力作用进行沉降，过滤网筒2底部的水垢含量会大于顶部。在本实施例中，清洁叶片5靠近底部的螺距减小能够使得过滤网筒2底部的刷洗频率增高，在水垢含量较高的位置进行多次刷洗，以提升过滤网筒2的整体清洁效果。

下面对本实施例进行效果说明：

本实施例提供了一种水动力自清洁过滤器，依靠过滤器内部的水流动力实现了过滤网筒2的自动清洁。其双螺旋结构的动力叶片4能够为转动轴3提供转动扭矩，使得整个清洁组件在转动状态下对过滤网筒2进行清洁。其单螺旋结构的清洁叶片5能够跟随转动轴3在过滤网筒2内部进行转动，通过叶片的外侧边缘对附着力较强的水垢进行清理，并将清理下来的污染物输送到壳体1的底部，在不中断供热系统的前提下排出污染物。与现有设备相比，本装置更适应暖通供水系统，能够实现过滤器自动清洁的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。