具有膜過濾器和該過濾器的自動反沖洗系統(tǒng)的無電式水凈化設(shè)備的制作方法
【專利摘要】具有膜過濾器和該過濾器的自動反沖系統(tǒng)的無電運行的水凈化裝置，特征在于，在運行期間，在能夠增加至切斷通向膜過濾器的反饋的特定最大壓力的漸增的壓力下，導流固定百分比的流出的經(jīng)過濾的水，并且將其儲存在容器中，從而因此，在通過膜過濾器過濾特定體積的經(jīng)污染的水之后，容器內(nèi)的壓力將超出單向閉合件的最大可抵抗壓力，該單向閉合件隨后將打開，從而在高于原始過濾壓力的較高壓力下，迫使容器內(nèi)的內(nèi)容物向后穿過該膜過濾器，而在容器被清空后，在該自動閉合件中將提供有該原始過濾壓力。
【專利說明】具有膜過濾器和該過濾器的自動反沖洗系統(tǒng)的無電式水凈化設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的主題是具有膜過濾器和該過濾器的自動反沖系統(tǒng)的水凈化設(shè)備，該設(shè)備能夠在不使用電子測量與控制技術(shù)或電動裝置的情況下工作。
【背景技術(shù)】
[0002]在世界的許多區(qū)域中，并不易于得到電力，而且潔凈的水通常是缺乏的或甚至是不存在物品?，F(xiàn)代水處理設(shè)備通常利用膜過濾器技術(shù)，其中，用于清潔的過濾器的頻繁反沖是持續(xù)運行的條件。在目前的系統(tǒng)中，該反沖是電子控制的，并且電力對于電子測量與控制裝置和多個過濾器的運行是不可或缺的。這就測量合適給定的過濾器需要進行洗滌，通常隨后利用一個過濾器的內(nèi)容物或來自蓄水池的供應(yīng)在較高的壓力和電動泵的幫助下來洗滌其他過濾器。
[0003]這就意味著現(xiàn)存的系統(tǒng)不能在缺乏電力或不能供應(yīng)電力的地方中使用。
[0004]本發(fā)明的目的是得到運行可靠并且易于維護的用于水處理設(shè)備中的膜過濾器的自動反沖的系統(tǒng)，該系統(tǒng)不需要使用電子測量與控制技術(shù)或電動裝置，該水處理設(shè)備用于飲用水的生產(chǎn)，例如在不能得到電的區(qū)域中其可作為公眾使用的水供應(yīng)源。
[0005]申請2009/019592描述了一種以膜過濾器和憑借使用簡單泵送機構(gòu)的反沖清潔那些過濾器的裝置為特征的設(shè)備。該設(shè)備明顯地以小規(guī)模使用，并且理論上似乎在這些環(huán)境中是能夠滿足指定的目標。然而，實際上，在如此低壓下以及如此小量下的反沖是不夠有效的。此外，假定對該系統(tǒng)施加來自使用者用于沖洗的蓄意行為，這意味著特別是當設(shè)備通過幾個使用者同時運行時，不能確保常規(guī)清潔。
[0006]專利申請FR2699830也描述了一種具有反沖系統(tǒng)的水處理設(shè)備。在該情況下，在不超過泵的供應(yīng)壓的壓力下，經(jīng)處理的水的一部分被儲存用于蓄水池中反沖的目的。該系統(tǒng)并不能滿足可以在供應(yīng)壓以上的壓力下進行反沖的需求。另一不足是:在每個泵沖程中，由于一旦蓄水池被完全充滿，上升的壓力導致水從出口處流出，從而打開和關(guān)閉放置在出口的限壓閥，這樣供應(yīng)泵不斷出現(xiàn)反壓。此外，在由于下降的泵壓，在該排放閥將打開的假定下，由于在廢水罐水平降至特定水平后，停止泵送并且使得系統(tǒng)中現(xiàn)存壓力來產(chǎn)生穿過過濾器的反向流動，這樣就開始反沖，由此該反沖系統(tǒng)并不是自動的。然而，根據(jù)本專利申請，由于反沖壓將仍然施加至該閥，所以該假定是不成立的。
[0007]專利申請DE10044713A1描述了一種具有用于過濾器的反沖系統(tǒng)的處理設(shè)備，其包括未連接至供應(yīng)泵的活塞，該活塞憑借加壓的空氣在氣缸中前后移動。這吸入了經(jīng)凈化的水以隨后在通過限壓閥限制的壓力下對其加壓而使其穿過過濾器。由于系統(tǒng)的性質(zhì)，沖回少量的經(jīng)凈化的水 ，并且該設(shè)備并不適用于凈化用于人類消耗的水。其也不用于如本文中(第一頁，第二段，第3至4行)所述的目的。此外，并不清楚的是，反沖是否是自動地進行，并且如果是自動進行，是如何進行的。
[0008]專利申請DE10302014A1描述了一種反沖系統(tǒng)，其包括用于儲存經(jīng)處理的水的壓力容器。這就使得在沒有泵的情況下，通過打開在過濾器的廢水側(cè)上的出口而使得經(jīng)處理的水沖回。壓力容器已經(jīng)在反沖系統(tǒng)中應(yīng)用了一段時間。在正常運行中，通過恰巧在反沖前指定填充壓力容器的可能性，從而泵不需要抵抗壓力容器中建立的壓力工作，并且基于這樣的事實:通過打開在過濾器的廢水側(cè)的出口來實現(xiàn)反沖的需要，除此之外，該專利申請顯示，該系統(tǒng)也沒有滿足在本申請的引言中指定的自動反沖的目的。
[0009]在新鮮的水反沖穿過過濾器期間，泵的單個使用者，以及時的方式全面部署足夠的壓力對于能夠普遍展開并且不需任何人引導下使用水處理設(shè)備是重要的需求。現(xiàn)存的專利未提供符合該目的的用于自動反沖的方法或裝置。
[0010]最近期的實用新型AT11812U2也未滿足用于該類自動反沖的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]上述提出的方案均未能完全符合所宣稱的目的，特別是在不需要使用者的蓄意行為的情況下，以及時的方式發(fā)生反沖，并且在基本較高的壓力下，尤其是供應(yīng)壓的兩倍的壓力下，足夠量的經(jīng)過濾的水以連續(xù)流動的方式?jīng)_回穿過過濾器。
[0012]在引言中所述的環(huán)境下，本發(fā)明的目的是開發(fā)一種水處理設(shè)備，該設(shè)備包括至少一個裝配有自動反沖系統(tǒng)的膜過濾器，在供應(yīng)壓以上的壓力下，該水處理設(shè)備允許至少等于過濾器的內(nèi)容物的量的濾液被壓回穿過過濾器并且以連續(xù)流動的方式從過濾器排出，所有這些，是在在處理完特定量的水之后并且未使用電力和/或電子測量與控制技術(shù)以及未通過使用者的蓄意行為下進行。
[0013]對于該目的，本發(fā)明提出了一種水處理設(shè)備，所述水處理設(shè)備以膜過濾器和所述膜過濾器的自動反沖系統(tǒng)為特點，其特征在于，通過泵將固定百分比的從膜過濾器流出的經(jīng)過濾的水經(jīng)由限壓單向閥泵入洗滌水容器，所述泵具有估算的輸出和壓力容量，其中，通過現(xiàn)有技術(shù)中任何可能已知的方法-例如風箱來產(chǎn)生反壓(P)(高于水被過濾的液壓)。原則上，洗滌水容器應(yīng)當在一定壓力下通過現(xiàn)有技術(shù)中的任何可能的方法來與通向相關(guān)的膜過濾器的反饋相隔離，但是優(yōu)選地，經(jīng)由如本專利的結(jié)論5和6中描述的能夠打開且關(guān)閉的限壓密封件來與相關(guān)的膜過濾器的反饋相隔離，由此憑借任何現(xiàn)有技術(shù)，優(yōu)選通過本專利說明書中的結(jié)論7中的發(fā)現(xiàn)部分中所述的方法通過超壓打開該限壓密封件，該限壓密封件的打開與幾乎同時地中斷來自相關(guān)膜過濾器的濾液的流入以及至出口的濾液的排放和膜過濾器的廢水入口上的排出管的打開相聯(lián)，以確保洗滌水能夠僅經(jīng)由膜過濾器沖回至相關(guān)排出管。當然，在這種情況下，可以自由地確定泵的容量、洗滌水容器中的反壓、限壓密封件的耐壓性、以及洗滌水容器的體積之間的相互關(guān)系，但優(yōu)選地，應(yīng)當設(shè)置成使在過濾一定量的廢水后，在限壓密封件允許的最大壓力下，洗滌水容器被填充有足夠的濾液以沖回至少等于在壓力下待被沖洗的膜過濾器或過濾器的內(nèi)容物的體積，該壓力為過濾廢水的供應(yīng)壓的至少兩倍。
[0014]憑借各種現(xiàn)存的非電機械方法可自然地實現(xiàn)在打開密封件期間，對水進行加壓以使其穿過膜過濾器、以及將固定百分比的從該膜過濾器流出的濾液導流至洗滌水容器、以及構(gòu)建限壓密封件和關(guān)聯(lián)性中斷流動和打開排放通道。從現(xiàn)有技術(shù)中已知，限壓閥在超壓的情況下打開，但是只要超壓終止，限壓閥關(guān)閉。然而，在所提出的系統(tǒng)中，該閥必須保持打開直到所需的體積被壓出洗滌水容器。理論上，這可憑借在打開期間被激活的計時機構(gòu)來暫時阻斷密封組件來得到保證。然而，由于因為閥或其他移動部件的控制的要求而必須在通過軸或類似物從外部侵入液壓回路的位置提供各種類型的密封件，所以這樣的機構(gòu)是脆弱且需要維護的。這也適用于在限壓密封件打開或關(guān)閉時控制廢水和濾液的流動的閥或的相似元件的同時關(guān)閉和開啟。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更好地滿足該目的并且使得該水處理設(shè)備易于維護且在運行中更可靠，本發(fā)明包括兩個優(yōu)選的技術(shù)方案:用于關(guān)閉或打開濾液或廢水的流入的嵌入在液壓回路中的磁壓限制器和嵌入在液壓回路中的隔膜閥。圖1、圖2和圖3示出了這兩種方案，本發(fā)明的潛在實施的說明中的相關(guān)水處理設(shè)備的部件，以及在每個圖示中相同的數(shù)字表示相同的部件。
【具體實施方式】
[0016]這三個附圖都示出了反沖系統(tǒng)，圖1和圖2為過濾期間，其中圖2更加詳細，圖3在反沖期間是詳細的。提出的實施例包括:a)供應(yīng)泵(2)，該供給泵(2)能夠借助杠桿而物理地操作以及從廢水源(I)抽取待處理的水，推動該待處理的水經(jīng)由蓄水池(4)穿過膜過濾器(3)至出口(5);以及b)次級泵(6)，該次級泵(6)與供給泵(2)并行地運轉(zhuǎn)，并且具有較小的流量，其轉(zhuǎn)移來自溢流罐(4)的較低區(qū)域的部分濾液，并且在反壓下憑借單向閥(7)將其向前泵入至洗滌水容器(8 )。憑借閉合組件(包括通過兩個磁力連接的部件(9a和9b )的磁力聯(lián)接件(link) (9)而保持在關(guān)閉位置的活塞(10))將容器與反饋(feedback) (12)隔開，直至在該洗滌水容器中的壓力超過磁力聯(lián)接件的強度，中斷磁力聯(lián)接件并且使活塞
(10)移動至通向膜過濾器的反饋通道(12)保持打開的位置。憑借間接地控制安裝在活塞
(10)的外殼(18)的外部的磁力閥(13和14)來完成打開用于排放已經(jīng)沖回穿過過濾器的水的排出管的同時關(guān)閉從供給泵(2)的流入，其中磁力閥(13和14)不經(jīng)由電磁控制鐵針，而是通過一個接一個放置在活塞(10)上的軸向方向上的相對極化的永久磁鐵(15a、15b、15c和15d)的磁化棒(13a和14a)而被放置在打開和關(guān)閉的位置。通過活塞(10)同時封閉至出口(5)的排出管。具有對廢水源的反饋的放置在隔膜閥前面的過壓閥防止在反沖期間連續(xù)泵送情況下反沖的損壞或中斷。
[0017]在通過反壓(P )使洗滌水被壓出容器之后，螺旋彈簧(11)將活塞(10 )沿相反方向推回，磁性聯(lián)接(9)恢復，控制隔膜閥通過磁鐵(15b和15d)被放回到它們的初始位置，通向出口的排出管(5)通過活塞(10)再次釋放，并且該過程將再次開始。
【權(quán)利要求】
1.一種無電式水處理設(shè)備，所述無電式水處理設(shè)備以膜過濾器和所述過濾器的自動反沖系統(tǒng)為特點，其特征在于，在過濾過程期間，通過非電泵(6)導流固定百分比的從所述膜過濾器流出的經(jīng)過濾的水，通過所述非電泵(6)將經(jīng)過濾的水穿過單向閥泵入洗滌水容器(8)，所述非電泵(6)具有估算輸出和壓力容量的目的，在所述洗滌水容器(8)中，通過現(xiàn)有技術(shù)中任何可能已知的方法-例如風箱來產(chǎn)生反壓(P)(高于廢水被壓入穿過所述膜過濾器(3)的壓力)，由此，所述洗滌水容器(8)在特定壓力下通過現(xiàn)有技術(shù)已知的或如本專利中所述任何可行的密封件來與通向膜過濾器(3)的反饋(11)相隔離，所述密封件能夠打開和閉合，并且不通過電子控制，從而，憑借現(xiàn)有技術(shù)中已知的或如本專利中所述任何非電方法，通過超壓打開該限壓密封件，而所述限壓密封件的打開與幾乎同時地中斷來自相關(guān)膜過濾器(3)的濾液的流入以及至出口(5)的排出管的閉合和所述過濾器的廢水入口上的排出管(14)的打開相聯(lián)，以允許在反沖后洗滌水穿過所述膜過濾器被排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理設(shè)備，其特征在于，憑借具有聯(lián)合驅(qū)動和不同的輸出速率的兩個脈沖泵完成將濾液供給至所述洗滌水容器和將固定百分比的濾液導流至所述洗滌水容器，在所述兩個脈沖泵中，其中具有較高輸出的脈沖泵(2)泵送廢水穿過所述膜過濾器(3)，而具有較小輸出的脈沖泵(6)轉(zhuǎn)移通過第一泵產(chǎn)生的濾液流量與其輸出成比例的一部分，并且將其泵送經(jīng)由單向閥(7 )進入洗滌水容器(8 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理設(shè)備，其特征在于，憑借泵完成將固定百分比濾液的流量導流至所述洗滌水容器(8)，所述泵由來自所述膜過濾器的濾液流以如下方式液壓地驅(qū)動:通過水閘中斷濾液至出口的輸送，所述水閘的運行取決于所述泵的運行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和其從屬權(quán)利要求中任一項所述的水處理設(shè)備，其特征在于，彼此相應(yīng)地設(shè)置待轉(zhuǎn)移濾液的百分比、以及所述洗滌水容器(8)的內(nèi)容物和在所述洗滌水容器(8)中產(chǎn)生的反壓(P)、所述泵(6)的壓力容量和輸出、以及所述限壓密封件的最大抗壓力，以使得在過濾完給定體積的廢水之后，在所述限壓密封件允許的最大壓力下，所述洗滌水容器(8)被填充有足量的濾`液來使得一次穿過所述膜過濾器或過濾器(3)向后沖洗等于待沖洗的所述膜過濾器或過濾器(3)的內(nèi)容物的體積，并且壓力為至少兩倍的過濾壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和其從屬權(quán)利要求中任一項所述的水處理設(shè)備，其特征在于，通過從所述過濾器至所述洗滌水容器(8)的流動路徑中的閉合組件(10)形成所述限壓密封件，所述閉合組件(10)能夠在封閉所述洗滌水容器(8)和通向所述膜過濾器的反饋(12)之間的連接的位置和聯(lián)接到所述閉合組件(10)的組件(9b)和相對于所述洗滌水容器固定的磁力可聯(lián)接的組件(9a)之間移動，憑借所述限壓密封件，所述閉合組件(10)被磁力固定在密封位置中，所述磁力對應(yīng)于在所述洗滌水容器(8)中必須特意達到的最大壓力，其中，在所述洗滌水容器(8)中的實際壓力影響所述閉合組件(10)導致磁力聯(lián)接件(9)上的拉力與所述磁力具有相反的作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和5中任一項所述的水處理設(shè)備，其特征在于，通過活塞(10)形成在所述洗滌水容器(8)和通向所述膜過濾器(3)的反饋之間的連接上的限壓密封件，所述活塞(10)在氣缸中軸向地移動，并且在閉合位置中(圖1)，所述活塞(10)磁力地連接至所述組件(9a)，所述組件(9a)相對于所述洗滌水容器被固定，由此，在所述閉合位置中，所述活塞(10)封閉所述洗滌水容器(8)至所述膜過濾器的反饋(12)，并且在所述磁力聯(lián)接件(9)由于所述洗滌水容器中的超壓而被中斷后，所述活塞(10)沿軸向方向逆著螺旋彈簧(11)的壓力移動至臨時位置(圖2)，其中只要洗滌水被壓出所述洗滌水容器(8)，所述洗滌水容器(8)和所述反饋(12)之間的連接就保持打開。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和其從屬權(quán)利要求中任一項所述的水處理設(shè)備，其特征在于，在打開和閉合所述限壓密封件期間，憑借間接控制的磁閥(13和14)來實現(xiàn)濾液和洗滌水的同時阻塞或通過，由此，通過兩個可移動的永久磁鐵控制放置在每個閥中的磁化棒，所述兩個可移動的永久磁鐵具有彼此相反的極化，且沿中間磁化棒的一側(cè)在閥的外部依次放置。所述閥以這樣的方式被安裝在所述洗滌水容器的限壓密封件的外殼(18)上:通過放置在閥(圖3，13a和14a)中的磁化棒和沿軸向一個接一個在所述限壓密封件的移動組件(10)上放置的相反極化的永久磁鐵(15a、15b、15c和15d)之間的相互作用打開和關(guān)閉所述閥。
【文檔編號】B01D61/00GK103732541SQ201280033614
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月6日
【發(fā)明者】羅伯特斯·馬丁努斯·范奧普多普 申請人:羅伯特斯·馬丁努斯·范奧普多普