一种低负载启动的过滤器的制作方法

1.本发明属于过滤器技术领域，具体涉及一种低负载启动的过滤器。


背景技术：

2.cn201620143903.x公开了一种叶轮驱动排污式前置过滤器，水流从进水口进入滤网总成，过滤之后再输送至出水口，滤网总成将杂质截留在滤网总成的滤网上。当需要排污的时候，打开下部的阀门，水流经过叶轮推动毛刷，对滤网进行洗刷。该技术方案存在以下缺点：
3.1、毛刷必须较为紧密的贴合在滤网表面，才能有较好的清洁能力；但是，毛刷贴合较紧密的时候，会导致叶轮转动阻力增大；当水压不足的时候，叶轮可能无法启动；
4.2、长时间使用之后，毛刷会变形或磨损，不能保持最初的贴合效果，滤网的清洁能力逐渐下降，只能通过更换配件进行维护；
5.3、毛刷只能清理滤网总成的一个面，清理效果有限。
6.4、滤网依靠骨架进行支撑，有效的过滤面积不足，过滤效果有限；长时间使用之后，骨架附近的滤网会受到水压的影响而变形，无法与毛刷贴合，使得清洁能力下降；
7.5、滤网总成是固定安装的，旋转支架是需要转动才能清洁；因此，每一次清洁都会导致滤网总成的磨损，长时间之后，滤网总成和旋转支架之间就会产生缝隙，水流不经过滤网而是直接从缝隙通过；
8.6、毛刷由旋转支架进行带动，旋转支架则由叶轮带动；叶轮需要克服毛刷和滤网总成之间的阻力、旋转支架和滤网总成之间的阻力等，即便标准水压的情况下，叶轮的转动也比较困难；部分厂家为了达到高速转动的效果，刻意降低了毛刷和滤网总成的贴合度，清洁效果薄弱。


技术实现要素：

9.本发明旨在提出一种利用离心力进行低负载启动，再达到相应转速的时候实现清洁滤网总成的过滤器。
10.本发明的目的是这样实现的：
11.一种低负载启动的过滤器，包括，
12.壳体，其上部设置有进水口和出水口，下部设置有排污口；
13.滤网总成，呈圆筒状，安装在壳体的中部；
14.旋刮机构，可转动的安装在壳体内，用于刮除滤网总成表面的杂物；
15.阀，用于关闭或打开所述排污口；在阀打开时，水流经过旋刮机构的叶轮，并推动所述旋刮机构；
16.所述旋刮机构包括旋转支架，在旋转支架上设置有若干个安装槽，安装槽内置放有刮片；旋转支架转动时，离心力直接或间接作用于所述刮片，使得刮片贴紧在滤网总成的表面。
17.优选的，所述滤网总成内部的上端与所述进水口导通；滤网总成内部的下端与所述排污口导通；滤网总成外部的腔室与出水口导通。
18.优选的，所述旋刮机构包括滤网内壁旋刮机构：在旋转支架的中部设置有第一立柱，在第一立柱的侧部设置有第一安装槽，第一安装槽内设置有内刮片置放在第一安装槽中；所述第一立柱伸入所述滤网总成的内部；
19.在旋转支架受外力而旋转时，第一立柱转动并将内刮片甩出至贴紧在所述滤网总成的内壁上。
20.优选的，所述旋刮机构包括滤网外壁旋刮机构：在旋转支架的周侧设置有若干个第二立柱，第二立柱上设置有第二安装槽，第二安装槽内置放有滤网外刮片；滤网外刮片外侧的第二立柱上铰接有摆杆；
21.在旋转支架旋转时，摆杆的一端受离心力向外甩出并形成离心端，摆杆的另一端向内移动并形成工作端，工作端将滤网外刮片抵靠在所述滤网总成上。
22.优选的，所述滤网外刮片为柔性的片材，滤网外刮片的内部嵌装有辅助条，辅助条具有一定硬度。
23.优选的，所述旋刮机构包括壳体内壁旋刮机构：在旋转支架的周侧设置有第三立柱，在第三立柱的外侧部第三安装槽，第三安装槽内设置有瓶身刮片；旋转支架转动时，第三立柱将瓶身刮片甩出至贴紧在所述壳体的内壁上。
24.优选的，所述旋刮机构包括驱动机构：在壳体下部的内侧设置有固定座，旋转支架可转动的设置在固定座的内部；旋转支架的下部固定有所述叶轮，叶轮的周侧设置有水流出口；所述水流出口朝向固定座内侧的水流冲击面，水流冲击面包括间隔设置的凹部和凸部。
25.优选的，所述水流冲击面上设置有若干个竖向的凸条，相邻两个凸条之间形成凹槽。
26.优选的，所述壳体包括瓶体和基座；
27.所述基座内侧的中部向下成型有套管，套管与所述进水口或出水口导通；
28.所述滤网总成的上端伸入套管内，并与套管的壁面贴合密封；
29.所述套管内设置有弹簧，弹簧的下端抵在滤网总成的上端，使得滤网总成保持向下运动的趋势，滤网总成的下端贴合在旋转支架的中部。
30.优选的，所述基座包括金属外壳和塑料内壳；
31.所述金属外壳呈顶端封闭的圆筒状，金属外壳的一侧设置有进水管路，金属外壳的另一侧设置有出水管路；
32.所述塑料内壳贴合在金属外壳的内壁面，塑料内壳的顶部向下成型有套管，套管与塑料内壳同心设置，并将塑料内壳的腔室分隔为进水腔和出水腔；
33.所述进水管路的内壁设置有塑料的进水内管，进水内管的内端延伸至套管并导通进水腔；
34.所述出水管路的内壁设置有塑料的出水内管，出水内管的内端延伸至出水腔。
35.本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
36.本发明的刮片初始状态时，对滤网总成和瓶体内壁都是没有压紧的，在这些部位不存在负载；使得旋刮机构在较低负载的情况下启动，在达到一定转速的情况下，离心力的
作用才使得刮片对滤网总成产生挤压，进行杂物的刮除，清洁效果好，尤其适用于水压较低的场合。
37.本发明的刮片是直接或间接依靠离心力驱动的，当刮片产生磨损之后，离心力使得剩余部分的刮片自动补偿贴合，依然能够保持较好的刮除效果，不会导致性能下降，使用寿命很长。
38.本发明能够清理滤网总成的的内外侧壁，有能够清理瓶体的内壁，有效提升了清理的效果。
39.本发明的滤网是一个完整的圆筒，无需骨架进行支撑；每一次的刮除都是滤网内壁和外壁同时进行的，刮除的过程也是对滤网的形状进行修复的过程，无需担心水压对滤网的变形。
40.本发明的滤网总成上端设置有弹簧，弹簧使得滤网总成具有往下移动的运动趋势，当滤网总成下端磨损之后，弹簧使得滤网总成自动下移，依然保持滤网总成和旋转支架之间的贴合，确保水流必须经过滤网。
41.本发明的叶轮的水流出口朝向固定座内侧的水流冲击面，水流冲击面包括间隔设置的凹部和凸部；叶轮转动的时候，水流出口射出的水流是顺序经过凹部和凸部的，会改变水流排出的顺畅度，使得叶轮的受力是一个变化的状态，该设计能更顺利的启动叶轮，确保旋刮机构的正常运行。
42.本发明的基座包括金属外壳和塑料内壳，使得金属部分几乎不与水流接触，确保水流不会收到重金属的污染，也不易生锈；而且，在偏寒冷的区域，金属外壳存在冻裂现象，但是塑料内壳基本不会冻裂，能够进一步保障水流的输送，安全可靠。
附图说明
43.图1是过滤器的立体图；
44.图2是过滤器的剖视图；
45.图3是过滤器的另一方向的剖视图；
46.图4是过滤器的旋刮机构的示意图；
47.图5是过滤器的旋刮机构的部件分解图；
48.图6是旋转支架的示意图；
49.图7是滤网总成的局部剖开的示意图；
50.图8是滤网总成下部的耐磨环及刀片部的示意图；
51.图9是滤网总成外壁的旋刮示意图；
52.图10是旋转支架的旋转机构示意图；
53.图11是基座和瓶体配合的示意图；
54.图12是滤网总成和刮片配合的示意图；
55.图13是实施例2的滤网总成和切刀结构的示意图；
56.图14是实施例3的滤网总成和切刀结构的示意图；
57.图15是实施例3的旋转支架的驱动结构示意图。
具体实施方式
58.下面以具体实施例对本发明做进一步描述，
59.实施例1，参见图1-图10所示，一种低负载启动的过滤器，包括，
60.壳体10，其上部设置有进水口11和出水口12，下部设置有排污口13；
61.滤网总成20，呈圆筒状，安装在壳体10的中部；
62.旋刮机构30，可转动的安装在壳体10内，用于刮除滤网总成20表面的杂物；
63.阀14，用于关闭或打开所述排污口13；在阀14打开时，水流经过旋刮机构30的叶轮31，并推动所述旋刮机构30；阀通常采用球阀，可以设计为手动开启，也可以设计为电动开启，本实施例为电动定时开启，全自动清洗。
64.所述旋刮机构30包括旋转支架32，在旋转支架32上设置有若干个安装槽321，安装槽内置放有刮片33；旋转支架32转动时，旋转支架围绕着滤网总成旋转，离心力直接或间接作用于所述刮片33，使得刮片33贴紧在滤网总成20的表面。刮片33包括内刮片33a和滤网外刮片33b。安装槽321限定了刮片33的伸出方向，确保清洁效果。安装槽321是围着滤网总成20并径向设置的。
65.优选的，所述滤网总成20内部的上端与所述进水口11导通；滤网总成20内部的下端与所述排污口13导通；滤网总成20外部的腔室与出水口12导通。
66.优选的，所述旋刮机构30包括滤网内壁旋刮机构：在旋转支架32的中部设置有第一立柱325，在第一立柱的侧部设置有第一安装槽321a，第一安装槽321a内设置有内刮片33a置放在第一安装槽321a中；所述第一立柱325伸入所述滤网总成20的内部；
67.在旋转支架32受外力而旋转时，第一立柱325转动并将内刮片33a甩出至贴紧在所述滤网总成20的内壁上。
68.第一安装槽321a为贯通立柱两侧的通槽；第一安装槽321a内设置有两片所述内刮片33a，分别从第一安装槽321a两侧的开口伸出。
69.优选的，所述旋刮机构30包括滤网外壁旋刮机构：在旋转支架32的周侧设置有若干个第二立柱327，第二立柱327上设置有第二安装槽321b，第二安装槽内置放有滤网外刮片33b；滤网外刮片33b外侧的第二立柱327上铰接有摆杆34；
70.在旋转支架32旋转时，摆杆34的一端受离心力向外甩出并形成离心端341，摆杆34的另一端向内移动并形成工作端342，工作端342将滤网外刮片33b抵靠在所述滤网总成20上。如图9所示，工作端342的重量与离心端341的重量比值，可以设计为1:4，只需轻微的摆动就能实现较好的抵紧效果。
71.优选的，所述滤网外刮片33b为柔性的片材，滤网外刮片33b可选用硅胶材质的具有一定厚度的片材；滤网外刮片33b的内部嵌装有辅助条331，辅助条331沿着滤网外刮片33b的长度方向布置，辅助条331具有一定硬度。辅助条331可以选用轻型的金属件，例如不锈钢片；如果没有辅助条，工作端342向内抵紧滤网外刮片33b的时候，受力点只有两个点，滤网外刮片33b会发生变形，使得清洁效果变弱；
72.每一个滤网外刮片33b均配置有两个摆杆34，两个摆杆一上一下布置在第二安装槽内，两个摆杆的工作端分别位于滤网外刮片33b的上下两侧，两个摆杆的离心端均位于滤网外刮片33b的中部，确保压紧的效果，提高清洁能力。
73.本实施例中，第二立柱327设置有两个，分别位于两个相对的侧面；两个第二立柱
上均配置有相应的滤网外壁旋刮机构。
74.优选的，所述旋刮机构30包括壳体内壁旋刮机构：在旋转支架32的周侧设置有第三立柱326，在第三立柱326的外侧部第三安装槽321c，第三安装槽321c内设置有瓶身刮片33c；旋转支架32转动时，第三立柱将瓶身刮片33c甩出至贴紧在所述壳体10的内壁上。
75.优选的，所述旋刮机构包括驱动机构：在壳体10下部的内侧设置有固定座35，旋转支架32可转动的设置在固定座35的内部；旋转支架32的下部固定有所述叶轮31，叶轮的周侧设置有水流出口311；所述水流出口311朝向固定座35内侧的水流冲击面351，水流冲击面351包括间隔设置的凹部352和凸部353。固定座35的下部直接导通至排污口，只需要将排污口打开，就使得水流从上往下畅通，水流经过叶轮喷射到水流冲击面351。叶轮转动的时候，水流出口射出的水流是顺序经过凹部和凸部的，会改变水流排出的顺畅度，使得叶轮的受力是一个变化的状态，使得旋转支架的转动更具有爆发力，刮除效果更好。
76.优选的，所述水流冲击面351上设置有若干个竖向的凸条，相邻两个凸条之间形成凹槽。
77.所述旋转支架包括底座322，底座322中部向下延伸形成螺接柱324，螺接柱324周侧的底座上设置有贯通孔323；
78.所述叶轮31包括盖板313和若干个叶片312，叶片312成型在盖板313上，相邻两个叶片312之间形成所述水流出口311；
79.所述盖板313安装在螺接柱324上，并与底座322配合形成叶轮腔，所述旋转支架32上部的水流通过所述贯通孔323再经过叶轮31。
80.所述旋转支架32的下部套装有轴承36，轴承36安装在固定座35的轴承安装位355内；
81.所述叶轮31与旋转支架32之间设置有垫片37，垫片37的上侧与底座322配合夹紧所述轴承36的内环部。该设计使得旋转支架32的安装方式较为简单，密封可靠。
82.所述水流冲击面351上设置有若干个竖向的凸条，相邻两个凸条之间形成凹槽。凸条即为所述的凸部，凹槽即为所述的凹部。
83.所述凸条与水流出口之间的距离为1-5mm；所述凹槽的宽度为2-5mm；所述凸条的宽度为1-3mm；所述水流出口的宽度为2-5mm。水流出口的宽度大于凸条的宽度时，水流排出的顺畅度变化会更为明显，叶轮的受力变化更频繁但幅度也相应平缓，该设计能更顺利的确保旋刮机构的正常运行。
84.优选的，所述壳体10包括瓶体15和基座16；
85.所述基座16内侧的中部向下成型有套管163，套管163与所述进水口11或出水口12导通；
86.所述滤网总成20的上端伸入套管163内，并与套管163的壁面贴合密封；
87.所述套管163内设置有弹簧164，弹簧的下端抵在滤网总成20的上端，使得滤网总成20保持向下运动的趋势，滤网总成的下端贴合在旋转支架32的中部。
88.所述滤网总成20包括上部固定环201、下部固定环202和滤筒203；
89.所述上部固定环201和下部固定环202分别安装在滤筒203的上下两端。上部固定环201的一侧设置有定位凸块204，定位凸块204与套管163内的定位凹槽相配合，防止滤网总成偏转。
90.所述上部固定环201和下部固定环202为硬质的耐磨塑料，可选用工程塑料。滤网总成20的下部设置有耐磨环206，耐磨环206和底座322的表面接触。耐磨环206为硬质的耐磨塑料或陶瓷材质或不锈钢材质，可选用工程塑料。当耐磨环206或下部固定环202发生磨损的时候，弹簧164使得整个滤网总成20能够往下移动，自动补偿。
91.所述滤筒203为筒状体，由一方形滤片沿着宽度方向卷曲并两端粘接而成，没有骨架支撑。
92.所述滤网总成20的上部固定环201和下部固定环202的外径大于滤筒203外径，使得滤网总成的侧部形成一个内凹区域205；
93.所述滤网外刮片33b的内端伸入该内凹区域205，并阻止滤网总成20脱离旋转支架32。该设计可以防止弹簧失效的情况下，滤网总成20向上活动。滤筒203是非常薄的一层金属网；非转动状态下，内刮片33a和滤网外刮片33b都会贴近滤筒203的内外两侧，但不贴紧。只需略微转动，就能通过离心力压紧。
94.优选的，所述基座包括金属外壳161和塑料内壳162，使得金属部分不与水流接触，确保水流不会受到重金属的污染，也不易生锈；
95.在北方，基座存在冻裂的现象，导致室内漏水，损失惨重；该设计实现了双重保险，即便金属外壳被冻裂，塑料内壳也能够保持完好，确保水流的输送，安全可靠。
96.所述金属外壳161呈顶端封闭的圆筒状，金属外壳161的一侧设置有进水管路165，金属外壳的另一侧设置有出水管路166；
97.所述塑料内壳162贴合在金属外壳161的内壁面，塑料内壳的顶部向下成型有套管163，套管与塑料内壳同心设置，并将塑料内壳的腔室分隔为进水腔167和出水腔168；
98.所述进水管路165的内壁设置有塑料的进水内管169，进水内管169的内端延伸至套管163并导通进水腔167；
99.所述出水管路166的内壁设置有塑料的出水内管170，出水内管170的内端延伸至出水腔168。
100.所述金属外壳161的下部设置有供过滤器瓶体旋入的螺纹部171。
101.所述螺纹部171裸露于所述塑料内壳162.
102.所述螺纹部171的顶端设置有垫片172，垫片172的内侧与塑料内壳162贴合；所述瓶体15旋入螺纹部171时，瓶体15的顶端抵靠在垫片172上。
103.初始状态下，内刮片33a、滤网外刮片33b和瓶身刮片33c都不会对旋转支架造成阻力，使得旋转支架能够迅速的转起来。基于离心力，旋转支架的转速越快，则内刮片33a、滤网外刮片33b和瓶身刮片33c的抵紧效果越好，刮除效果越好，旋转支架的负载逐渐增加，转速与负载之间达到平衡。
104.内刮片33a、滤网外刮片33b和瓶身刮片33c磨损之后，通过离心力实现自动补偿，而且更加贴合，刮除效果更好。
105.本技术中，水流是从滤网总成20的内部向外流动的，水流中的杂质都被拦截在滤网内壁上，可以通过排污口排出；部分小颗粒的杂质会通过滤网，排污的时候，小颗粒的杂质也能够再一次经过滤网再通过排污口排出，也可以通过出水口排出。
106.本实施例中，还设计了一种切碎水流中的絮状悬浮物的切刀结构，如图7和8所示，在耐磨环206的内侧设置有刀片部2061，刀片部2061可以和耐磨环206一体成型，刀片部
2061向内延伸至贯通孔323的上方并贴合底座322表面；当耐磨环206和滤网总成20是固定为一体的，当滤网总成20和旋转支架32之间相对转动时，刀片部2061沿着底座322表面进行剪切工作，刀片部2061的转动区域可以覆盖贯通孔323，使得卡在贯通孔323处的絮状漂浮物被切碎，便于排出。水流中的絮状漂浮物容易卡在贯通孔323处。
107.如图12所示，滤网总成20固定，内刮片33a、滤网外刮片33b、瓶身刮片33c均周向转动，受离心作用；内刮片33a挤压滤网总成20的内壁；滤网外刮片33b在摆杆34的作用下，挤压滤网总成20的外壁；瓶身刮片33c挤压瓶体的内壁；
108.内刮片33a、滤网外刮片33b和瓶身刮片33c均设置有两组以上；
109.内刮片33a的工作表面设置有第一凹槽331a，不同的内刮片33a之间的第一凹槽331a互相错开，使得每一个内刮片33a负责清理不同区间的滤网总成20的内壁；进一步降低内刮片33a给予旋转支架的阻力；
110.滤网外刮片33b的工作表面设置第二凹槽331b，不同的滤网外刮片33b之间的第二凹槽331b互相错开，使得每一个滤网外刮片33b负责清理不同区间的滤网总成的外壁；进一步降低滤网外刮片33b给予旋转支架的阻力；
111.瓶身刮片33c的工作面上设置有第三凹槽331c，不同的瓶身刮片33c之间的第三凹槽331c互相错开，使得每一个瓶身刮片33c负责清理不同区间的瓶体内壁；进一步降低瓶身刮片33c给予旋转支架的阻力。
112.实施例2，本实施例与实施例1基本相同，其不同之处如图13所示，过滤的时候，滤网总成20外部向内进水(相应的，滤网总成20外部导通至进水口，滤网总成20内部的管路导通至出水口)，杂质被阻挡在滤筒203的外侧；滤筒203内部采用骨架207进行支撑，骨架207由不锈钢板卷曲形成，并在不锈钢板表面布置镂空的过水孔；滤网总成20的底部为封闭结构，滤网总成20的底部与底座322之间形成过水间隙，当下部的排污口打开时，水流直接从滤网总成的底部经过，再进入贯通孔323向下排出。
113.骨架207可以避免滤筒203向内凹陷；另外，由于加载了骨架，就取消了中部的第一立柱325和相应内刮片33a结构。
114.本实施例的切刀结构与实施例1不同，具体表现为：在滤网总成20的底部还设置有固定轴90a，固定轴90a上设置有刀片91a；固定轴90a的下端抵靠在旋转支架32上；滤网总成20和刀片91a相对固定设置；
115.旋转支架32转动时，相对刀片转动；水流中可能会有悬浮絮状物，旋转支架32的转动使得贯通孔323随同转动，使得水流旋转再带动悬浮絮状物，从而通过刀片切碎悬浮絮状物，便于排出。
116.实施例3，本实施例与实施例2基本相同，滤网总成20内部设置骨架207，滤网总成20的底部封闭，其不同之处如图13和图14所示，本实施例提出了又一种新的切刀结构，滤网总成20是可转动的安装在瓶体15内，在滤网总成20的底部固定设置有转动轴90b，转动轴90b上设置有刀片91b；旋转支架32上的中部设置有敞通孔3211，转动轴90b的下端穿过敞通孔3211再与叶轮31固定连接；叶轮31带动转动轴90b，再带动滤网总成20高速转动；旋刮机构30清洁滤网总成20表面的杂质，滤网总成20高速转动能够将表面的顽固杂质进一步甩出去；刀片91b的效果是切碎悬浮絮状物；
117.旋转支架32安装在轴承36上，旋转支架32的底部设置有三个行星轮80，三个行星
轮80围绕着转动轴90b，并与转动轴90b中部啮合；行星轮80的外侧套装有齿圈37；转动轴90b发生转动时，也带动旋转支架32进行转动；由于行星轮80和转动轴90b之间有齿数差，因此旋转支架32和滤网总成20之间也会有转速差，实现了刮除效果。
118.上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。