專利名稱：過濾系統(tǒng)以及用于在該系統(tǒng)中使用的過濾箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及過濾系統(tǒng)和過濾箱，尤其涉及具有適用于在灌溉中使用 的特殊過濾裝置和/或壓力調(diào)節(jié)裝置的過濾系統(tǒng)和過濾箱。
背景技術(shù)：
本發(fā)明所涉及類型的過濾箱可具有其間設(shè)有過濾元件的兩個室，從 而在流體從其中一個室流到另一個室時過濾流體，第一室與外部源流體 連通而第二室與管流體連通，通過該管將已過濾流體傳送至其使用場所。 因此，第一室具有第一入口，待過濾流體通過該第一入口進(jìn)入該箱，第 二室具有第二入口和出口，第二入口與第一室流體連通，已過濾流體通 過出口離開該箱，過濾元件布置在第二入口中。
在上述類型的過濾箱中，第一和第二入口及出口的相互布置可具有 各種設(shè)計(jì)。例如，在一種己知的箱中，出口布置成低于第二入口。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的第一方面，提供了一種具有中心垂直軸線的過濾箱， 該過濾箱包括第一室、第二室和至少一個過濾元件，第一室具有第一入 口，待過濾流體通過該第一入口進(jìn)入所述箱，該第一室設(shè)計(jì)成向所述第 二室提供所述流體的渦旋流動，所述第二室具有第二入口和出口，該第 二入口與第一室流體連通，已過濾流體通過該出口離開所述箱，該出口 設(shè)置成低于所述第二入口；所述過濾元件設(shè)置在所述第二室內(nèi)并且具有 這樣的部分，該部分由于其中布置該部分的流體的至少部分地由所述渦 旋引起的運(yùn)動而能夠自由波動。
如上面限定的過濾箱的其中一個建議應(yīng)用是用于在滴灌式系統(tǒng)中使 用。在這種情況下，所述過濾箱的出口適于經(jīng)過滴線歧管連接至滴灌式
系統(tǒng)，該滴灌式系統(tǒng)可包括滴灌器。這樣的滴灌器通常具有可操作的最 小壓力。為了確保滴灌式系統(tǒng)以不低于該最小壓力的壓力從過濾箱接收 流體，可相應(yīng)地在所述第二入口與滴灌線歧管的入口間建立起液壓高度。 為了本發(fā)明至少這方面的目的，所述液壓高度的至少一部分通過將^f述 第二入口定位在所述過濾箱出口上方的選定高度而建立。
通過將所述過濾箱中所述第二室的一部分設(shè)置在所述第一室的一部 分的上方，以將所述第二室的第二入口布置成高于所述第一室的第--入 口，而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的壓力調(diào)節(jié)。在這種情況下，需要選定最小壓力以使 流體從所述第一入口到達(dá)所述第二入口的高度并進(jìn)入所述第二室。如果 不提供該選定的最小壓力，那么流體不會進(jìn)入所述第二室由此也不會進(jìn) 入所述出口，由此提供了一種經(jīng)過所述過濾箱的最小壓力的控制形式。
所述第一室還可包括雜質(zhì)積聚室，該積聚室的最低端設(shè)置成低于所 述第一入口，用于積聚已從流體沉淀的雜質(zhì)。
供流體進(jìn)入所述第二室的所述第二入口可形成為至少一個孔的形 式，所述過濾元件可形成為適于接收進(jìn)入所述孔的流體的細(xì)長過濾袋的 形式。該過濾袋可具有接近于所述第二入口與所述第二室的底部間的垂 直距離的軸線向長度。
所述過濾袋可具有開口的上端和具有封閉端的主體，該上端被固定 以接收通過所述孔進(jìn)入所述第二室的流體，該主體延伸到所述第二室中 且相對于所述開口端能自由運(yùn)動。在這種情況下，與所述開口端間隔開 的至少一部分袋能通過流體流施加的力而自由波動。
另選的是，所述過濾元件可形成為具有開口頂端和開口下端的細(xì)長 套筒的形式，該開口頂端被固定以從所述孔接收流體，而所述幵口下端 與所述箱的處理出口流體連通。所述套筒的與其固定開口端間隔開的主 體的至少一部分能通過流體流施加的力而自由地波動。
應(yīng)注意的是，所述過濾箱可具有多個任何適當(dāng)形狀的過濾元件。
所述過濾箱還可包括與所述過濾元件流體連通的收集室，該收集室 包括所述處理出口，雜質(zhì)可通過該處理出口離開所述過濾箱。該收集室 還可包括與所述過濾元件流體連通的處理管。
所述過濾元件可由允許其進(jìn)行如上所述的波動的任何合適的材料制 成。特別是，該收集室可用惰性聚合物線制成。所述線的非剛性性質(zhì)可 允許所述袋由于流體流的方向變化而自由地波動。為了進(jìn)一步便于自由 波動，所述細(xì)長袋應(yīng)沒有任何限制性的附件。而且，可在所述聚合物線 中加入除藻劑化學(xué)品以進(jìn)一步增加袋的阻塞時間。
由于上述過濾元件的形狀和自由波動性能，根據(jù)本發(fā)明第一方面的 過濾箱可具有下述優(yōu)點(diǎn)和其它優(yōu)點(diǎn)
限制了被過濾的雜質(zhì)，用于有效收集和清除積聚的垃圾； ，增加了過濾面積；
由于自由波動、重力和通過第二入口進(jìn)入的向下流體將垃圾從袋 的管狀部移除并堆積在其封閉的下端而產(chǎn)生的自清潔效果。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種具有中心垂直軸線的過濾箱， 該過濾箱包括第一室、第二室和至少一個過濾元件；所述第一室具有 第-一 入口，待過濾流體通過該第一入口進(jìn)入所述箱中；所述第二室具有 第二入口和出口，該第二入口與第一室流體連通，已過濾流體通過該出 口離開所述箱；所述第一入口和/或所述第一室被設(shè)計(jì)成確保在流體進(jìn)入 到所述第一室時和/或在流體進(jìn)入所述第一室后使流體產(chǎn)生相對于所述中 心垂直軸線的離心力，所述過濾元件至少部分地設(shè)置在所述第二室內(nèi)。
所述第一室的形狀和/或所述第一入口可被設(shè)計(jì)成使得在流體進(jìn)入第 一室時，其流動路徑與該第一室的外周基本相切地定向。這例如可通過 使所述第一入口切向定向而實(shí)現(xiàn)，該第一入口的切向定向與所述第一室 的基本筒形相結(jié)合會特別有效。這種設(shè)計(jì)可通過相對于所述中心軸線產(chǎn)
生離心力而增加所述第一室中的湍流，從而使雜質(zhì)沉淀并下沉到該第一 室的底部上。在其中第一入口位于與第二入口不同的高度處的過濾箱中， 所得到的流動路徑為基本螺旋狀。
所述第一室還可包括雜質(zhì)積聚室，該積聚室的最低端布置成低于所 述第一入口，用于積聚上述的沉淀雜質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的過濾箱可包括能自由波動的多個過濾元件， 這些過濾元件與根據(jù)本發(fā)明第一方面的過濾箱中的過濾元件相似。在其
中所述第一室中具有基本螺旋狀的流體流動路徑的情況下，通過該螺旋 狀的流動路徑可以使所述第二室中產(chǎn)生額外的湍流，從而進(jìn)一步增加這 些過濾元件的自由波動并由此提高沉淀和過濾效果。
本發(fā)明上述兩個方面中的任何一個方面的過濾箱還可包括湍流發(fā)生 裝置，其例如布置在所述第一入口與所述過濾元件的最上端之間的流體 流動路徑中。這種湍流發(fā)生裝置可為靜態(tài)葉片或任何適當(dāng)形狀的葉片的 形式。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種包括過濾箱和控制機(jī)構(gòu)的過濾 系統(tǒng)，該過濾箱具有上述特征的任意組合，所述控制機(jī)構(gòu)能改變進(jìn)入所 述第一入口的流體流的速度，以使流過所述過濾箱的流體流保持調(diào)節(jié)的 壓力范圍。
所述控制機(jī)構(gòu)可具有與所述第一入口流體連通的入口管、安裝在該 入口管上的閥、以及壓力控制傳感器，該壓力控制傳感器能檢測所述箱 中的流體壓力變化并啟動所述閥。所述閥的啟動可對流入第一入口的流 體產(chǎn)生限制，從而
允許在過濾箱中使用柔性過濾元件，這些過濾元件通常是不能夠被 使用的，因?yàn)樗鼈儾荒芡旰脽o損地承受這樣的高壓條件；或者
允許使用這樣的過濾元件，這些過濾元件能承受高壓條件，而不用 擔(dān)心雜質(zhì)被擠出過濾元件。
在一個實(shí)施方式中，所述控制機(jī)構(gòu)還包括固定壓頭塔(headpressure column),該固定壓頭塔具有向大氣開口的頂部，安裝所述入口管上并與 之連通，并設(shè)置在所述閥與所述第一入口之間。所述壓力控制傳感器可 呈布置在所述塔內(nèi)的浮子傳感器的形式且適于感測該塔內(nèi)的流體高度變 化?？删哂兄辽俚谝慌欧殴?，其一端插入所述塔的頂部而第二端與所述 第一室或所述第二室流體連通。
所述塔內(nèi)的流體高度可由于所述室中的一個或兩個室的過大流體壓 力引起的從所述至少第一排放管流入的流體而增加，應(yīng)認(rèn)識到，將所述 至少第一排放管插入到所述塔的向大氣開口的頂部中，基本上防止了所 述過濾元件受到高于流體塔的高度的壓力。所述塔的另一功能可以在流
入所述塔之前的管系統(tǒng)的流體被意外停止的情況下看到，這種意外停止 會導(dǎo)致系統(tǒng)中的流體沿反流方向被向后抽吸。該反流會通過例如在相關(guān) 滴灌系統(tǒng)中使用的滴灌器而將污物吸入到管系統(tǒng)中，由此污染管系統(tǒng)中
的流體。如果部分管系統(tǒng)用于農(nóng)業(yè)之外的用途，例如用于提供飲用^:，
則這種污染會特別危險(xiǎn)。在這種情況下，所述塔通過開口的頂部向管系 統(tǒng)提供空氣，從而消除了污物被抽吸到管系統(tǒng)中。
在另一實(shí)施方式中，所述箱例如通過安裝在一平臺上而設(shè)置在相對 于地面升高的位置處，并且所述壓力控制傳感器設(shè)置在所述第一室中以 檢測所述箱中的過大流體壓力。
所述控制機(jī)構(gòu)還包括灌溉計(jì)，用于檢測和/或顯示所述入口管或與所 述出口流體連通的出口管中的流體壓力變化。
根據(jù)本發(fā)明的其他方面，提供了與根據(jù)本發(fā)明的第一和第二方面的 過濾箱一起使用的過濾系統(tǒng)。


為了理解本發(fā)明并了解本發(fā)明在實(shí)踐中是如何實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)參照附圖
僅通過非限定性的實(shí)施例來描述實(shí)施方式，在附圖中
圖1為根據(jù)本發(fā)明一個方面的第一實(shí)施方式的過濾箱的示意性平面
圖2A為圖1中所示的過濾箱的內(nèi)部的示意性側(cè)視圖2B為根據(jù)本發(fā)明上述方面的第二實(shí)施方式的過濾箱的內(nèi)部的示
圖2C為根據(jù)本發(fā)明上述方面的第三實(shí)施方式的過濾箱的內(nèi)部的示
圖3為根據(jù)本發(fā)明第二方面的一個實(shí)施方式的過濾系統(tǒng)的示意圖； 圖4為根據(jù)本發(fā)明第二方面的第二實(shí)施方式的過濾系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1至圖2C示出了根據(jù)本發(fā)明不同方面的示例過濾箱，圖3和圖4
示出了根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步方面的過濾系統(tǒng)的實(shí)施例，在這些系統(tǒng)中采 用了圖1和圖2A中所示的過濾箱。該過濾箱和過濾系統(tǒng)被設(shè)計(jì)用于在滴 灌式系統(tǒng)中使用，該滴灌式系統(tǒng)通常包括滴線歧管和可包括滴灌器的灌 溉線。這種滴灌器通常具有可操作的最小壓力。
參照圖1和圖2A，過濾箱10包括具有中心垂直軸線X的基本為筒 形的殼體12，該殼體具有包括可密封蓋15的頂面14、底面16和側(cè)面18， 在全部這些面之間限定了箱10的內(nèi)部。殼體12的側(cè)面18形成有第--入 口 20和出口 22，待過濾流體(未示出)通過該第一入口進(jìn)入箱10，出 口 22位于箱10的徑向相反側(cè)，該出口 22定位成比第一入口 20更靠近 殼體12的底面16。如圖1中所示，第一入口 20與殼體12的側(cè)面18相 切地定向。
箱10還包括隔壁24，該隔壁包括中央圓形部26、外周環(huán)形部28和 外周筒形部30，該外周筒形部具有與中央部26結(jié)合的上端32和與環(huán)形 部28結(jié)合的下端34。隔壁24可為與殼體12整體形成的一體式，或者僅 其--部分可與殼體12整體形成，而其余部分可拆卸地組裝到其上。例如， 中央圓形部26可為可拆卸地附接至外周筒形部30的板的形式。
外周環(huán)形部28具有面向殼體14頂部的上表面36和面向殼體16的 底部的下表面38。環(huán)形部28與殼體18的側(cè)面結(jié)合，從而其上表面36布 置在第一入口20的下方，其下表面38布置在出口22的上方。環(huán)形部28 還包括凹陷40，該凹陷包括布置成低于第一入口 20的最下端42以及第 一側(cè)壁44和第二側(cè)壁46。外周環(huán)形部28中的凹陷40與外周筒形部30 和側(cè)面18結(jié)合，以在其間形成雜質(zhì)積聚室48的內(nèi)部。
環(huán)形部28將殼體12的側(cè)面18分成包括第一入口 20的上部50和包 括出口22的下部52。因此，隔壁24將殼體12分成第一室54和第二室 56，該兩室同軸線并設(shè)置為使第一室54環(huán)繞第二室56的設(shè)置在殼體12 的側(cè)面18的上部50內(nèi)的部分。
因此第一室54限定在隔壁24、殼體12的頂面14和殼體12的側(cè)面 18的上部50 (包括第一入口 20)之間，環(huán)形部28的上表面36構(gòu)成第一 室54的底部。如上所述由于環(huán)形部28包括凹陷40，因此最下端42構(gòu)成
第一室54的最低區(qū)域。在這種情況下，第一室54設(shè)置有清潔蓋58，該 清潔蓋形成在雜質(zhì)積聚室48的附近，從而便于移除積聚在環(huán)形部28的 最低區(qū)域內(nèi)的雜質(zhì)。
應(yīng)提及的是，第一入口 20不必必須如圖2A所示相對于出口 22位于 箱10的徑向相反側(cè)或緊鄰環(huán)形部28，而是可以與其間隔開(未示出)并 可位于殼體12的側(cè)面18的上部50的任何部分中，并可延伸到隔壁24 的中央部26和環(huán)形部28之間的任何空間。優(yōu)選的是與中央部相比更靠 近于環(huán)形部。
第二室56限定在隔壁24(即構(gòu)成第二室56的頂面的中央部26和環(huán) 形部28)、殼體12的底面16和殼體12的側(cè)面18的下部52 (包括出口 22)之間。需提及的是，出口 22不必必須如圖2A所示定位成緊鄰環(huán)形 部28的凹陷40，而是可以與其間隔(未示出)，例如，朝向殼體12的底 面16，即第二室56的底部。
第二室56具有第二入口，該第二入口 (總體上以附圖標(biāo)記60表示) 形成在隔壁24的中央圓形部26中，并與過濾裝置(總體上以附圖標(biāo)記 62表示)相關(guān)聯(lián)。第二入口 60為多個孔64的形式，過濾裝置62為多個 過濾元件66的形式。各個孔64與相應(yīng)的過濾元件66相關(guān)聯(lián)。
在這種情況下，各過濾元件66為細(xì)長袋68的形式，該細(xì)長袋由柔 性材料例如由惰性聚合物線制成，能夠收集待過濾流體中預(yù)料的雜質(zhì)， 并可使己過濾流體通過。而且，可以將除藻劑化學(xué)品結(jié)合到聚合物線中 以進(jìn)一步增加袋68的阻塞時間。
袋68具有開口端70和管狀體72，開口端70繞相應(yīng)孔64固定至中 央圓形部26以相對于流體流(未示出)固定，管狀體72具有封閉端74 并從開口端70向下懸掛至第二室56中，從而袋68的與開口端70間隔 開的一部分相對于開口端70能自由運(yùn)動。袋68的尺寸的一個實(shí)施例為 直徑約7英寸，軸線向長度為30英寸并且從第二入口 60至出口 22的距 離大約為42英寸。
第一室54具有形成在其頂面上的第一排放口 76，第二室56具有形 成在其頂面上的第二排放口 78，這兩個排放口分別由殼體12的頂面14和隔壁24的中央圓形部26構(gòu)成。
在操作中，沿一路徑(用箭頭示出)流動的待過濾流體(未示出)
通過第一入口 20進(jìn)入箱10，具體是進(jìn)入第一室54，并且沿著由第一入 口 20的切向定向、第一室54的筒形形狀和第一入口 20與第二入口 60 間的垂直高度差的組合而引起的基本螺旋狀的路徑流動。穿過螺旋狀路 徑的流體受離心力的影響而導(dǎo)致流體不利地撞擊第一室54的外周，從而 沿著軸線X猛然落下。可以將第二入口 60高于第一入口 20的布置選擇 成增加螺旋狀路徑的長度，從而允許從流體分離出的雜質(zhì)(未示出)在 所述落下時沉到外周環(huán)形部的上表面36上。這些位于環(huán)形部的上表面36 上的落下雜質(zhì)(未示出)由于被除去了這些雜質(zhì)的流體的運(yùn)動施加于其 上的力而可繼續(xù)沿所述上表面36運(yùn)動，隨后下降到雜質(zhì)積聚室48中。
可以(優(yōu)選在箱中沒有流體時)通過打開清潔蓋58而移除積聚室48 中發(fā)現(xiàn)的雜質(zhì)來對積聚室58進(jìn)行清潔。
在流體到達(dá)第二室56的第二入口 60的高度，具體是到達(dá)第二入口 60的孔64時，第一室54中的螺旋流體路徑結(jié)束，流體通過該第二入口 60以渦旋流體(未示出)形式進(jìn)入各袋68的開口端70。流過各袋68的 流體隨后作為過濾后流體(未示出)進(jìn)入第二室56，并使雜質(zhì)(未示出) 留存在袋68的外周中。由于袋68相對于其開口端70能自由運(yùn)動，因此 留存的雜質(zhì)被進(jìn)入孔64的流體的渦旋流動和周圍的流體流的方向的改變 導(dǎo)致的自由波動而自由振動。該自由雜質(zhì)隨后由于重力而下沉并且被收 集在袋68的封閉端74中。被過濾的流體經(jīng)出口 22離開第二室56和箱 10。雜質(zhì)仍留在封閉端74中直到將它們手工清除，例如，通過移除可密 封蓋15 (優(yōu)選在箱內(nèi)沒有流體時)以進(jìn)入袋68來進(jìn)行。
將第二室56的第二入口 60布置成高于第一室54的第一入口 20，確 保在流體從第一入口 20能夠進(jìn)入第二入口 60并由此進(jìn)入第二室56之前 達(dá)到選定的最小流體壓力。如果不能由系統(tǒng)向流體提供最小壓力，那么 該流體將不能進(jìn)入第二室56以及隨后的出口 22。
將第二室56的第二入口 60布置成高于出口 22，確保通過出口 22離 開的流體所需的最小流體壓力，從而防止流體以不希望的低壓力水平到
達(dá)滴灌器(未示出)。
排放口 76和78可以如以下參考圖3所詳細(xì)描述的那樣連接至壓力 控制系統(tǒng)，或者如果第一和第二室內(nèi)的壓力超過最大操作壓力，則可以 用于使流體能從各自的第一和第二室排出。而且，排放口76和78可用 于釋放通常在使其中的流體流經(jīng)受壓力水平變化的液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生的氣 泡。
圖2B示出了一種過濾箱80，該過濾箱與箱10的元件相同的元件釆 用同樣的附圖標(biāo)記。箱80的第一和第二室54和56的構(gòu)造與箱10相同， 但其與箱IO的不同之處在于其還包括收集裝置，該收集裝置用于通過連 接至袋68的封閉端74的管狀管82從袋68接收雜質(zhì)(未示出)。管狀管 82為細(xì)長柔性管，因而一方面不會限制袋68的自由波動，另一方面，其 自身可自由波動，以便于其中的雜質(zhì)沿其運(yùn)動。該收集裝置為與箱80 — 體的收集室84的形式，該收集室中包括處理管86，該處理管適于接收袋 68的雜質(zhì)并將它們送至箱80的外部。
收集室84通過隔壁88與第二室56分開，該隔壁形成有孔卯，管 82經(jīng)過該孔90通到收集室84中。收集室84還形成有處理出口 92，處 理管86通過該處理出口 92從過濾箱80突出。另外，處理管86可具有 安裝在其上的閥94，該閥可自動或手動控制而操作。在收集室84中可設(shè) 置底蓋96以便于對過濾箱80進(jìn)行清潔和內(nèi)部維護(hù)。
在操作中，過濾箱80與己描述的用于過濾箱10的相同的方式來過 濾流體。然而，袋68的封閉端74中的雜質(zhì)(未示出)將通過管狀管82 下降到處理管86中，在該處理管處，這些雜質(zhì)可通過打開閥94而被沖 出。第二室56的流體壓力可便于該沖出動作。在預(yù)定時間后，閥94可 關(guān)閉，從而使流體流停止通過處理管86。該沖出操作可在設(shè)定的期間內(nèi) 自動進(jìn)行。
圖2C示出了一種過濾箱100，該過濾箱與箱10和80的元件相同的 元件采用相同的附圖標(biāo)記。箱100與前述的過濾箱10和80的不同之處 在于采用了過濾套筒102來取代過濾袋68，并且在該收集室84中沒有 管狀管82，而是具有位于在隔壁88中的處理開口 104和帶有閥94的處
理管106，該處理管附接至處理出口 92。各套筒102具有開口頂端108 和開口底端110，并從隔壁24的中央部26中的由套筒102的頂端108環(huán) 繞的孔64沿第二室56的整個高度延伸至壁中的由套筒102的底端110 環(huán)繞的處理開口 104。該套筒102可由與袋68相同的材料制成并可被安 裝在第二室56中，從而套筒102與頂端108和與底端110間隔開的一部 分能通過流體流施加的力而自由地波動。
在操作中，流體(未示出)經(jīng)過孔64和套筒102的頂端108進(jìn)入第 二室56。該流體穿過套筒102的外周而作為已過濾流體(未示出)進(jìn)入 第二室56，從而將雜質(zhì)(未示出)留存在套筒102的外周上。套筒102 中留存的雜質(zhì)可通過周圍流體流的方向變化對套筒102造成的自由波動 而自由振動。該自由的雜質(zhì)隨后由于重力而下沉，并被收集到收集室84 中。已過濾的流體經(jīng)過出口 22離開第二室56。收集室84可通過打開閥 94而定期將其內(nèi)容物沖出。第二室56的流體壓力能夠進(jìn)行該沖出'動作。 在預(yù)定時間后，可關(guān)閉閥94，使流體流停止通過處理管106。
圖3示出了一種塔式控制過濾系統(tǒng)120，其中包括上述的箱10、入 口管122和出口管124，該入口管與箱10的第一入口20流體相連，該出 口管與箱10的出口22流體連通。應(yīng)說明的是，任何與上述的箱10或箱 60和80相似的箱均可用于該控制系統(tǒng)120中。
過濾系統(tǒng)120包括用于控制箱內(nèi)最大壓力的塔式控制機(jī)構(gòu)126。該控 制機(jī)構(gòu)126包括閥128，其安裝在入口管122上用于控制來自管系統(tǒng)(未 示出)的流體流；固定壓頭塔130，其布置在閥128與第一入口 20之間， 安裝在入口管122上并與之流體連通；壓力控制傳感器132，其位于壓頭 塔130內(nèi)并能啟動閥128;第一和第二排放管134和136。壓頭塔130具 有向大氣開口的頂部138，壓力控制傳感器132為適于感測塔130中的流 體高度變化的浮子傳感器的形式。
第一排放管134和第二排放管136分別具有連接至箱10的各排放口 76和78的一端，而另一端與壓頭塔130的頂部138流體連通。
入口管122包括灌溉計(jì)140，用于檢測連接至該灌溉計(jì)的管122內(nèi)的 流體壓力變化。這可用于在入口管122中的流體壓力下降到期望水平以
下的情況時向農(nóng)夫報(bào)警。該報(bào)警可就地顯示或者被傳輸?shù)接?jì)算機(jī)(未示 出)。另選的是，該灌溉計(jì)140可設(shè)置在出口管124上。
過濾系統(tǒng)120中的流體壓力按如下調(diào)節(jié)如果第一室54中的流體壓 力高于第一排放管134中在頂部138處的流體壓力，那么流體(未示出) 將通過第一排放管134流入到塔130中，從而增加了塔130中的流體高 度，由此啟動傳感器132，這會至少部分地關(guān)閉閥128，從而限制流體流 入第一室54中，并因而降低箱10中的流體壓力。還可注意到，從箱IO 流到塔130中的流體可能不會被浪費(fèi)，而是在閥128限制流過該閥128 的期間內(nèi)，可以經(jīng)過入口管122而重新進(jìn)入箱10。由于箱10內(nèi)的流體壓 力的降低，從箱10經(jīng)過排放管134流到塔130中的流體最終停止，從而 允許塔130中的流體經(jīng)過入口管122排出到箱10，將流體的高度降低至 先前/期望的水平。 一旦流體高度降低到先前的水平，則浮子傳感器132 可啟動閥128，將該閥重新打開到先前的設(shè)置。同樣，如果第二室56內(nèi) 的壓力高于第二排放管136中在頂部138處的流體壓力，則流體將通過 第二排放管136流入到塔130中，從而改變塔130中的流體高度，并以 與上述相似的方式使箱10內(nèi)的流體壓力降低。
如果意外停止塔130之前的管系統(tǒng)中的流體流從而致使該系統(tǒng)中的 流體沿反流方向被向回抽吸，則塔130還起到防止污物經(jīng)過箱10進(jìn)入該 管系統(tǒng)的作用。該反流在與箱10的第一入口 20和塔130流體連通的第 一管122上產(chǎn)生抽吸作用。塔130中含有的流體和空氣被抽吸到入口管 122中，隨后被抽吸到管系統(tǒng)。盡管存在反流，但是塔130中的空氣經(jīng)過 開口頂部138繼續(xù)快速流到管系統(tǒng)中，從而消除了箱10的第一入口 20 上的抽吸作用。
圖4示出了一種平臺式控制過濾系統(tǒng)150，其中與塔式控制過濾系統(tǒng) 120相同的元件采用相同的附圖標(biāo)記。
在圖4的系統(tǒng)中，箱10安裝在平臺152上，該平臺位于地平面154 上方選定的垂直距離處。入口管122具有第一垂直伸出部分156，該垂直 伸出部分使入口管能夠到達(dá)現(xiàn)在的第一入口20的提升高度。類似地，出 口管124具有第二垂直伸出部分158，該垂直伸出部分使出口管從現(xiàn)在的
出口 22的提升高度到達(dá)地平面154。
在本實(shí)施方式中，壓力控制傳感器132為布置在第一室54內(nèi)的浮子 傳感器，并適于對閥128進(jìn)行控制。箱10具有第一短排放管160和第二 短排放管162，第一短排放管從第一室54的第一排放口 76垂直延伸，第 二短排放管從第二室56的第二排放口 78垂直延伸。與圖3中的排放管 不同，這些排放管短且具有剛性，并且主要用于排出由箱中的流體壓力 波動而產(chǎn)生的氣泡。
在操作中，向入口管122供給的流體(未示出)將流過灌溉計(jì)140 和閥128，穿過入口管122的第一垂直部分156，在該部分處該流體隨后 經(jīng)過第一入口 20進(jìn)入箱10并經(jīng)過出口 22從箱10排出。
如果入口管122中的流體壓力不足以使該流體穿過第一垂直部分156 并到達(dá)第二入口 60的高度，則流體將不會進(jìn)入第二室56并因此也不會 進(jìn)入出口22。因此，對于該系統(tǒng)運(yùn)行來說需要一定的能夠使流^*到達(dá)箱 10的第二室56的第二入口 60的所需最小流體壓力，該所需最小流體壓 力取決于平臺152的高度以及從第一入口 20到第二入口 60的距離。
如果第- -室54中的流體壓力高到將第一室54中的流體高度水平增 加到超過預(yù)定水平，那么傳感器132將至少部分地關(guān)閉閥128，從而限制 流體流到第一室54中并由此降低箱10中的流體壓力。由于箱10中的流 體壓力降低并且第一室54中的流體返回至期望水平，所以浮子傳感器132 啟動閥128而使其重新打開至其先前的設(shè)置。
本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地認(rèn)識到，在不脫離己作出必要 修整的本發(fā)明的范圍的情況下，可以進(jìn)行各種改變、變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種具有中心垂直軸線的過濾箱，該過濾箱包括第一室、第二室和至少一個過濾元件；所述第一室具有第一入口，待過濾流體通過該第一入口進(jìn)入所述箱，并且該第一室被設(shè)計(jì)成向所述第二室提供所述流體的渦旋流動；所述第二室具有第二入口和出口，該第二入口與所述第一室流體連通，已過濾流體通過該出口離開所述箱，所述出口設(shè)置為低于所述第二入口；所述過濾元件布置在所述第二室中且具有這樣的部分，該部分由于其中布置該部分的流體的至少部分地由所述渦旋引起的運(yùn)動而能夠自由波動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾箱，其中，所述第二入口呈多個孔的 形式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的過濾箱，該過濾箱包括多個過濾元件，每 個所述過濾元件與所述孔中的一個相關(guān)聯(lián)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的過濾箱，其中，所述過濾元 件為細(xì)長形并具有上端、下端和位于該兩端之間的主體部，所述上端相 對于流體流固定，至少部分所述主體部能進(jìn)行所述波動。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的過濾箱，其中，所述過濾元件的所述下端 構(gòu)成能進(jìn)行波動的所述部分的一部分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的過濾箱，其中，所述下端基本上固定，所 述主體部至少在其與所述過濾元件的所述上端和所述下端間隔開的區(qū)域 處能夠進(jìn)行所述波動。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的過濾箱，該過濾箱還包括收 集室和處理出口，該收集室與所述過濾元件的所述下端流體連通，以從 其接收雜質(zhì)，雜質(zhì)可通過該處理出口離開所述收集室。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的過濾箱，其中，所述過濾元 件的軸線向長度接近所述第二入口和所述出口間的垂直距離。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的過濾箱，其中，所述過濾元 件由柔性材料制成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的過濾箱，其中，所述材料為惰性聚合物線。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的過濾箱，其中，所述第一 室還包括底部，該底部的最低部設(shè)置成低于所述第一入口，以積聚雜質(zhì)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l至ll中任一項(xiàng)所述的過濾箱，其中，所述第二 入口設(shè)置成高于所述第一入口。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的過濾箱，其中，至少所述 第一入口設(shè)計(jì)成使流體在所述箱內(nèi)的所述第二入口之前的流體流動路徑 的至少一部分中產(chǎn)生相對于所述中心垂直軸線的離心力。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的過濾箱，其中，所述第一 入口與所述第一室的外周相切地定向。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的過濾箱，其中，至少所述 第一室和/或所述第二室基本為筒形，所述第一室環(huán)繞所述第二室，所述 第二入口設(shè)置成在軸線向上高于所述第一入口 。
16.—種具有中心垂直軸線的過濾箱，該過濾箱包括第一室、第 二室和過濾元件；所述第一室具有第一入口，待過濾流體通過該第一入 口進(jìn)入所述箱；所述第二室具有第二入口和出口，該第二入口與所述第 一室流體連通，已過濾流體通過所述出口離開所述箱；所述過濾元件布 置在所述第二室中，至少所述第一入口或所述第一室設(shè)計(jì)成在所述箱內(nèi) 的所述第二入口之前的流體流動路徑的至少一部分中，使流體產(chǎn)生相對 于所述中心垂直軸線的離心力。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的過濾箱，其中，所述第一入口與所述第 一室的外周相切地定向。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的過濾箱，其中，所述第一室和/或 所述第二室基本為筒形，所述第一室環(huán)繞所述第二室，所述第二入口設(shè) 置成在軸線向上高于所述第一入口 。
19. 一種包括根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的過濾箱的過濾系 統(tǒng)，該過濾系統(tǒng)包括一控制機(jī)構(gòu)，該控制機(jī)構(gòu)能改變流到所述第一入口 中的流體流的速度，以使穿過所述過濾系統(tǒng)的流體流能保持調(diào)節(jié)的壓力 范圍；其中所述控制機(jī)構(gòu)包括入口管，其與所述第一入口流動連通；閥，其安裝在所述入口管上；出口管，其與所述出口流動連通；以及壓力控制傳感器，其能檢測流體壓力變化并啟動所述閥。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的過濾系統(tǒng)，其中，所述控制機(jī)構(gòu)還包括: 固定壓頭塔，其具有向大氣開口的頂部，安裝在所述入口管上并與之流體連通，并且設(shè)置在所述閥與所述第一入口之間，所述壓力控制傳 感器布置在該壓頭塔中；第一排放口，其一體地形成在所述第一室的頂部中；第二排放口，其一體地形成在所述第二室的頂部中；第一排放管，其裝配至所述第一排放口；第二排放管，其裝配至所述第二排放口；并且其中所述壓力控制傳感器為浮子傳感器，所述第一排放管和所述第 二排放管在所述第一排放口和所述第二排放口的高度上方緊固至所述 塔。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的過濾系統(tǒng)，其中，所述箱設(shè)置在相對于 地面升高的位置處，所述壓力控制傳感器為放置在所述第一室內(nèi)的浮子 傳感器。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19至21中任一項(xiàng)所述的過濾系統(tǒng)，該過濾系統(tǒng) 具有這樣的設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)可使所述箱內(nèi)的所述流體流的至少一部分產(chǎn)生 相對于所述中心垂直軸線的離心力。
23. —種包括根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一項(xiàng)所述的過濾箱的過濾 系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括一控制機(jī)構(gòu)，該控制機(jī)構(gòu)能改變流到所述第一入口 中的流體流的速度，從而使穿過所述過濾系統(tǒng)的所述流體流能保持調(diào)節(jié) 的壓力范圍；其中所述控制機(jī)構(gòu)包括入口管，其與所述第一入口流體連通； 閥，其安裝在所述入口管上；出口管，其與所述出口流體連通； 壓力控制傳感器，其能檢測流體壓力變化并啟動所述閥。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的過濾系統(tǒng)，所述控制機(jī)構(gòu)還包括 固定壓頭塔，其具有向大氣開口的頂部，安裝在所述入口管上并與之流體連通，并設(shè)置在所述閥與所述第一入口之間，所述壓力控制傳感 器布置在該壓頭塔中；第一排放口，其一體地形成在所述第一室的頂部中；第二排放口，其一體地形成在所述第二室的頂部中；第一排放管，其裝配至所述第一排放口；第二排放管，其裝配至所述第二排放口；并且其中所述壓力控制傳感器為浮子傳感器，所述第一排放管和所述第 二排放管在所述第一排放口和所述第二排放口的高度上方緊固至所述 塔。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的過濾系統(tǒng)，其中，所述箱設(shè)置在相對于 地面升高的位置處，所述壓力控制傳感器為放置在所述第一室內(nèi)的浮子 傳感器。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23至25中任一項(xiàng)所述的過濾系統(tǒng)，其中，設(shè)置 在所述第二室內(nèi)的所述過濾元件具有這樣的部分，該部分由于其中布置 該部分的流體的運(yùn)動而能自由波動。
27. —種用于與灌溉系統(tǒng)一起使用的過濾系統(tǒng)，該過濾系統(tǒng)包括過 濾箱、固定壓頭塔和用于向所述箱和所述塔供應(yīng)流體的管系統(tǒng)；所述箱 具有中心垂直軸線并包括第一室、第二室和至少一個過濾元件；所述第 一室具有與所述管系統(tǒng)流體連通的第一入口 ，待過濾流體通過該第一入 口進(jìn)入所述箱；所述第二室具有第二入口和出口，該第二入口與所述第 一室流體連通，已過濾流體通過該出口離開所述箱，并且該出口設(shè)置成 低于所述第二入口；所述固定壓頭塔具有向大氣開口的頂部，并安裝在 所述管系統(tǒng)上且與之流體連通，用于消除污物被抽吸到所述管系統(tǒng)中。
全文摘要
一種具有中心垂直軸線的過濾箱，其包括第一室、第二室和至少一個過濾元件。第一室具有第一入口，待過濾流體通過該入口進(jìn)入該箱，該第一室被設(shè)計(jì)成向第二室提供流體的渦旋流動。第二室具有第二入口和出口，該第二入口與第一室流體連通，已過濾流體通過該出口離開該箱，并且該出口優(yōu)選設(shè)置成低于第二入口。過濾元件可布置在第二室中，并且可具有這樣的部分，該部分由于其中布置該部分的流體的運(yùn)動而能自由波動，該運(yùn)動至少部分地由進(jìn)入第二室內(nèi)的流體的渦旋而產(chǎn)生。該渦旋可通過在所述箱內(nèi)的所述第二入口之前的流體流動路徑的至少一部分中產(chǎn)生的離心力而獲得。該箱可用于在包括固定壓頭塔和用于向該箱和該柱供應(yīng)流體的管系統(tǒng)的過濾系統(tǒng)中使用。固定壓頭塔具有向大氣開口的頂面，并安裝在管系統(tǒng)上且與之流體連通，用于消除污物被抽吸到到管系統(tǒng)中。
文檔編號B01D29/11GK101374581SQ200780003327
公開日2009年2月25日 申請日期2007年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月23日
發(fā)明者埃雷茲·齊霍尼, 詹姆斯·華萊士·貝爾福特 申請人:內(nèi)塔芬有限公司