阅读说明：本技术 过滤系统 (Filter system ) 是由 K·德维尔 O·伊莱士 于 2018-11-29 设计创作，主要内容包括：一种用于过滤液体的过滤器,包括：圆柱形壳体；以及垂直于圆柱形壳体的高度定位的多个盘,多个盘中的每个盘包括第一数量的盒体,其中每个盒体的形状为截头扇形体,该截头扇形体具有宽端和窄端,所述盒体被布置成使得盘的周边由第一数量的盒体的宽端构成,并且其中第一数量的盒体中的每个盒体在其宽端处连接至壳体,并且每个盒体具有沿宽端的开口,其中在过滤期间,被过滤的液体在多个盘上流向多个盘的周边。(A filter for filtering a liquid, comprising: a cylindrical housing; and a plurality of discs positioned perpendicular to the height of the cylindrical housing, each disc of the plurality of discs comprising a first number of cartridges, wherein each cartridge is in the shape of a truncated sector having a wide end and a narrow end, the cartridges being arranged such that the perimeter of the disc is constituted by the wide ends of the first number of cartridges, and wherein each cartridge of the first number of cartridges is connected to the housing at its wide end and has an opening along the wide end, wherein during filtration, liquid being filtered flows over the plurality of discs to the perimeter of the plurality of discs.)

过滤系统

相关申请的交叉引用

本申请要求在2017年11月29日提交并且名称为“过滤系统(Filtration System)”的美国临时专利申请No.62/591,941的优先权，该申请的全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及过滤系统的领域。

背景技术

鼓型过滤器组件通常包括鼓状壳体，其中具有包括一个或多个基本圆形的平行过滤阵列的过滤系统。每个阵列基本成形为盘并且由一个或多个扇形体组成，每个扇形体的形状都可以像具有宽端和截角从而形成窄端的区段。通常，所述扇形体在其窄端连接至导管，或形成这种导管，这种导管构成过滤器的出口。

因此，液体从盘的周边流入过滤器中，并通过围绕过滤盘的中心形成的导管流出。

该模型具有许多缺点，包括高的占用空间，即，相对于过滤器组件的尺寸而言，吞吐量低。因此，在本领域中需要一种胜过现有技术系统的优点的高级过滤系统。

相关领域的前述示例和与之相关的限制意图是说明性而不是排他性的。通过阅读说明书和研究附图，相关领域的其他限制对于本领域技术人员将变得显而易见。

发明内容

结合系统、工具和方法来描述和说明以下实施例及其多个方面，这些系统、工具和方法旨在为示例性和说明性的，而不限制范围。

所公开的主题的一个示例性实施例是用于过滤液体的过滤器，其包括：圆柱形壳体；以及垂直于圆柱形壳体的高度定位的多个盘，多个盘中的每个盘包括第一数量的盒体，其中每个盒体的形状为截头扇形体，该扇形体具有宽端和窄端，所述盒体被布置成使得盘的周边由第一数量的盒体的宽端形成，并且其中第一数量的盒体中的每个在其宽端处连接至壳体，并且每个盒体沿宽端具有开口，其中在过滤期间，被过滤的液体朝向多个盘的周边流过多个盘。

在过滤器内，多个盘可选地在液体过滤期间和系统冲洗期间为静态的。

在过滤器内，每个盒体可选地在其宽端处包括开口，并且其中经过滤的液体通过该开口流出系统。

在过滤器内，可选地连接包括在相邻盘中的相应盒体的开口以形成导管，从而形成数量与第一数量相等的导管，经过滤的液体通过该导管流出系统。

在过滤器内，每个盒体可选地包括在其上具有多个支撑件的板，并且每个盒体被围绕盒体形成环的线状物包裹。

在过滤器内，待过滤的液体可选地垂直于盘流入盒体中并从盒体中流出，并平行于盘在过滤器内流动。

在过滤器内，每个盒体可选地包括其上具有多个支撑件的板，并且每个盒体由围绕盒体形成线环的线状物包裹，并且其中待过滤的液体垂直于盘流入过滤器中并从过滤器中流出，并平行于盘在过滤器内流动，使得待被滤除的颗粒被捕获在线环之间。

过滤器可以进一步包括冲洗系统，该冲洗系统包括连接至公共导管的多个喷嘴，每个喷嘴位于两个相邻的过滤盘之间。

在过滤器内，多个喷嘴中的每个喷嘴的端部可选地在两个相邻过滤层的基本整个区域上移动。

在过滤器内，公共导管可选地通过行星齿轮移动。

在过滤器内，多个喷嘴中的每个喷嘴的端部可选地以螺旋运动的方式在两个相邻的过滤盘上旋转。

在过滤器内，可选地由两个电机产生螺旋运动。

在过滤器内，两个电机可选地具有不同的转速。

在过滤器内，螺旋运动由以不同角速度旋转的两个钝齿轮(cogwheel)产生。

在过滤器内，多个喷嘴可选地通过圆柱形壳体外部的机构移动。

除了上述示例性方面和实施例之外，通过参考附图并通过研究以下

具体实施方式

，其他方面和实施例将变得显而易见。

附图说明

从以下结合附图的具体实施方式中，将更充分地理解和领会本公开的主题，在附图中，相应或相似的标号或字符表示相应或相似的部件。除非另有指示，否则附图提供本公开的示例性实施例或方面，并且不限制本公开的范围。在附图中：

图1为根据本主题的一些示例性实施例的过滤器的内部构件的图示；

图2A为根据本公开的一些示例性实施例的单个盒体的图示；

图2B为根据本公开的一些示例性实施例的盒体的横截面和液体流动方向的图示；

图2C为根据本公开的一些示例性实施例的两个盒体和液体流动方向的图示；

图3为根据所公开的主题的一些示例性实施例的过滤器的盘的图示；

图4为根据所公开的主题的一些示例性实施例的具有冲洗机构的过滤器的盘的图示；

图5为根据所公开的主题的一些示例性实施例的过滤器的横截面的图示；

图6为根据所公开的主题的一些示例性实施例的过滤器的盘及其平台的图示；

图7为根据所公开的主题的一些示例性实施例的过滤器的外部视图的图示；以及

图8A-8E为根据所公开的主题的一些示例性实施例的过滤器的内部构件的图示。

具体实施方式

本文公开了一种用于过滤液体诸如但不限于水的过滤系统。

常规的鼓状过滤系统包括多个平行盘，也称为阵列，每个平行盘包括多个过滤元件，也称为盒体或扇形体。每个盒体的形状为扇形体，该扇形体具有宽端和形成窄端的截角。盒体定位为沿其侧边缘彼此相邻以形成盘，并且所有盒体在其截断端部均连接至中心导管。液体在发生过滤的盘上方从鼓的周边流入过滤器中，并流入鼓的中心部分，并流到导管，过滤后的液体通过该导管输出。

这种布置具有许多缺点。

一种这样的缺点与系统的占用空间有关：入口体积显著大于出口体积，因为液体在每个盒体的整个区域上流入其最窄的区域，从而将过滤器的流出流量限制在体积的一部分，该体积可以通过周边输入到系统。因此，相对于所提供的吞吐量，该系统过大。

这种系统的另一个缺点在于相对的机械弱点，该弱点由于盒体在其最窄的区域处连接至输出导管而引起。

这种系统的另一个缺点在于冲洗用于去除收集的污物的盘的复杂性。由于盒体连接至鼓的中心部分或在鼓的中心部分处形成导管，因此用于冲洗盘的整个区域的旋转机构不能置于中心区域以冲洗盒体的整个区域。因此，盘需要被旋转以便能够冲洗它们的整个区域，这抑制了将盘固定到鼓并因此削弱了结构。

当前公开的主题涉及一种鼓状壳体，其中具有多个平行盘，每个平行盘均包括如上所述的形状为截头扇形体的盒体，其中扇形体不连接至中心导管，从而与中心区域无关。而是，盒体可以通过穿过截头扇形体的宽端的杆连接至过滤器的壳体，或连接至内部鼓。可替代地，所述盘可以另外地固定到壳体或固定到内部鼓。

液体沿垂直于盘的方向进入过滤器中并且在整个盘区域上方。然后，流转向并通过在盒体上流动来过滤液体。然后，过滤后的液体再次转向到由多个盒体的宽端处的细长开口形成的导管中并平行于鼓继续转向，这使液体流入过滤器中并从鼓流出过滤器。

冲洗系统可以位于靠近盒体的窄端的中心区域内，并且由于该区域是自由的，因此冲洗系统可以在其中自由移动。冲洗系统可包括一组喷嘴，其中每个喷嘴在一个盘的一侧和相邻盘的相对侧上喷射清洁液，诸如水。

在一些实施例中，喷嘴可以通过两轴旋转系统旋转，因此喷嘴头可以以螺旋运动的方式移动并且在盘的整个区域上喷射清洁液。

在一些实施例中，冲洗系统进一步包括连接至第二公共导管的第二组多个喷嘴，所述第二组的每个喷嘴位于两个相邻的过滤盘之间。

因此，所公开的过滤系统具有优于现有技术系统的显著优点。经过滤的液体流过盘的整个区域，并通过盘的周边流出过滤器。因此，输出流不受系统最窄部分的限制，并且对于相同的吞吐量，可以实现更小的占用空间。

另外，该过滤系统的结构比常规系统更鲁棒，因为盒体通过孔或另一种结构在其宽端而不是在其直接连接至导管的窄端连接至壳体。这提供了更坚固的结构，并且不易磨损。

更进一步地，盘连接至壳体，并且因此在过滤期间以及在冲洗机器期间是静态的，从而提供了更高的耐久性。

现在参考图1，其示出了根据本主题的一些示例性实施例的过滤器的内部构件的图示，以及参考图2，其示出了单个盒体100的图示。过滤器包括彼此平行堆叠的多个盘。每个盘由多个盒体100制成，每个盒体均成形为截头扇形体。因此，每个盒体100具有右侧201、左侧201'、窄端202和宽端203，使得属于同一盘的两个相邻盒体100具有与相邻盒体的右侧边缘201'相邻的一个盒体的左侧边缘201。

每个盒体100包括在其宽端203上被边沿132环绕的开口136，并且如下所述，属于相邻盘的两个重叠的盒体100彼此连接，使得所有重叠的盒体100的开口136形成出口导管。因此，过滤系统包括输出与层中的盒体的数量相同数量的已过滤液体的导管，例如12个、18个等。导管的长度根据圆柱形壳体或包含盘的鼓的高度而确定。

术语“相应的盒体”涉及属于两个平行且相邻的盘并且位于各个盘内的相同位置的两个盒体，诸如盒体100和100'。属于相邻盘的每对相应的盒体100、100'可以通过环绕两个扇形体的边沿132的连接器来连接。连接器可以为椭圆形的或可以具有另一种形状。因此，一系列开口136形成导管，经过滤的液体通过该导管流出过滤器。

过滤器可进一步包括冲洗机构，该冲洗机构包括一组多个喷嘴108，该一组多个喷嘴连接至公共导管110并从公共导管110接收冲洗液体。喷嘴108和导管110构成歧管。每个喷嘴108可以为细长管道，该细长管道在其远端(背向导管110的一端)附近具有孔口(未示出)，例如距远端0-3厘米；所述孔口可以形成在管道的侧壁中，使得流体垂直于管道的长度或相对于管道的长度以45°-135°的角度从所述孔口流出。可选地，每个喷嘴108在管道的外壁中包括两个这样的彼此背向的孔口。

如下所述，在一些实施例中，喷嘴108由使外部钝齿轮124旋转的电机112和使内部钝齿轮120旋转的电机116旋转。内部钝齿轮120可通过三个或更多轴承128附接到过滤器的壳体。然而，应当理解，喷嘴108可以使用任何其他机构旋转。诸如但不限于链、带、摩擦物等。

现在参考图2A，每个盒体100由其上具有支撑件或突起204的板205构成，并由形成过滤介质或过滤基质的线状物208包裹。线状物208可以由金属、塑料、织物等制成。支撑件204防止线状物208粘附在板205上，从而为过滤后的水提供流过的空间。当液体在盒体上从盒体100上的任何地方朝着宽端203流动时，待被滤除的污物或其他颗粒被捕获并保留在线环之间，而液体则流过板205并围绕支撑件204流动。液体最终流入孔212中，并通过孔216排出到形成出口导管的开口136中。

每个盒体100进一步包括在宽端203的任一侧上的孔140。当组装过滤系统时，杆被***穿过盒体100的每个堆叠的相应孔140，其中每个盒体属于不同的盘，使得盘彼此保持紧密。

每个盒体100可在宽端203的任一侧上包括凹口228。当组装过滤器时，轨道被***经过所有盘的相应盒体100的凹口228，并且轨道的端部连接至过滤器的壳体或鼓，从而将盒体放置在它们所需的位置处。

使液体在基本上垂直于盘平面并且基本上在整个盘区域上方的方向上通过过滤介质。流然后转向，并且液体在线环208下方和线环208之间流动，使得颗粒被捕获在线环之间。经过滤的液体然后再次转向进入由开口136形成的导管中，并继续平行于鼓的高度转向，并从那里离开过滤器。

现在参考图2B，其示出了盒体100的横截面以及液体流动方向。液体在基本上正交于盒体表面的方向上到达盒体100，并基本上平行于方向212在线状物208之间的盒体表面上流向盒体的宽端203。在宽端203处，液体倒入开口136中，同时沿基本正交的方向再次转向到假定方向216。

现在参考图2C，其示出了在两个盒体100上方和两个盒体100之间的液体流动。液体在基本上正交于盒体表面的方向224上到达盒体100，并在基本上平行于方向212在线状物208之间的盒体表面上流向盒体的宽端203。在宽端203处，液体倒入开口136中，同时沿基本正交的方向再次转向到假定方向216。

现在参考图3，其示出了根据所公开主题的一些示例性实施例的过滤器的盘的图示。盘300由沿侧面201和201′相邻的多个盒体100组成，从而形成环状阵列。

现在参考图4，其示出了根据所公开主题的一些示例性实施例的具有冲洗机构的盘的图示。

电机116使钝齿轮400旋转，钝齿轮400继而使外部钝齿轮120旋转。电机112使内部钝齿轮124转动。外部钝齿轮120的旋转使喷嘴转动，使得喷嘴在两个盘的所有盒体100上喷射清洁液，诸如水，喷嘴108位于所述两个盘之间。内部钝齿轮124和外部钝齿轮120之间的相对运动使喷嘴头在盒体100的窄端和宽端之间移动。如果外部钝齿轮124和内部钝齿轮120的角速度不同，则它们的组合运动将致使喷嘴108的端部进行螺旋移动，从而覆盖盘的整个区域。这提供了均匀的冲洗结果或冲洗喷嘴的稳定线速度。

清洁液进入过滤器，并通过导管110流入喷嘴108中。清洁液然后与污物或沉积在线环208上的其他颗粒一起流出。

现在参考图5，其示出了根据所公开的主题的一些示例性实施例的过滤器的横截面的图示。

图5示出了多个喷嘴108，每个喷嘴设置在两个盘之间，使得除了仅喷射一个盘的一侧的两个极端喷嘴之外，每个喷嘴108在两个盘中的每个盘的一侧上均喷射清洁液。

应当理解，内部钝齿轮124和外部钝齿轮120可以放置在过滤器的鼓的内部或外部。如果外部钝齿轮124和内部钝齿轮120在鼓的外部，则它们将不会浸入水中。因此，这种布置使得能够使用更多种材料来制造钝齿轮及其连接轴。

现在参考图6，其示出了根据所公开的主题的一些示例性实施例的过滤器的盘及其平台的图示。

该系统包括鼓状圆柱形壳体，该鼓状圆柱形壳体包括圆柱形盖(未示出)，并且该圆柱形盖覆盖盒体100，其中每组盒体100形成盘。

如图6所示，可以将盘放置在系统内的竖直位置。

在一些实施例中，电机112和116可以位于过滤器的外部，并且过滤器可以放置在平台600上。

现在参考图7，其示出了根据本公开的一些实施例的过滤系统的过滤器的入口和出口。过滤系统在具有主盖704和侧盖706的盘内。待过滤的液体可以通过导管708进入过滤系统，而过滤后的液体可以通过导管712流出。水或其他冲洗液可以通过导管716以高压进入过滤系统，然后通过导管770流出。

现在参考图8A-8E，其示出了替代的冲洗机构。除了这种不同的冲洗机构之外，过滤器的其他构件可以与上面讨论的相同。在这种冲洗机构中，与上面讨论的冲洗机构相反，具有两个歧管而不是一个歧管。

具体参考图8A，第一歧管包括连接至第一公共导管804a的第一组喷嘴802a，并且第二歧管包括连接至第二公共导管804b的第二组喷嘴802b。需指出，在图8A-8E中，除了最近侧的喷嘴以外的所有喷嘴都部分地隐藏在所述盒体之间。导管804a-b可以在它们的近端连接至接头座806，该接头座进而通过枢轴808连接至过滤器的底盘或框架(例如，经由连接结构810)。导管804a-b可在其远端处连接至机构(不完全可见)，该机构配置为使导管围绕过滤器的中心轴线(在径向布置的盒体之间的空间中)共同旋转，并分别使导管中的每个都围绕其自己的轴线独立旋转。图8A-8E中的每个图均示出了处于不同姿势的两个歧管，其中804a-b处于围绕过滤器的中心轴线并且围绕它们自己的轴线的不同旋转阶段，使得喷嘴802a-b的孔口(未示出)在盒体上的不同点的前面。

两个歧管的使用可以增强过滤器的冲洗动作的效率，和/或加快过滤器的冲洗。

已经出于说明的目的给出了对本发明的各种实施例的描述，但是并不旨在穷举或限制于所公开的实施例。在不脱离所描述的实施例的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。选择本文使用的术语是为了最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中发现的技术的技术改进，或者使本领域普通技术人员能够理解本文公开的各实施例。

在本申请的说明书和权利要求书中，词语“包含”、“包括”和“具有”中的每个及其形式不必限于与该词语相关联的列表中的成员。另外，在本申请与通过引用并入的任何文献之间存在不一致的地方，特此以本申请为准。