[发明专利]利用阶梯式可变涡流产生旋转片的过滤装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够把含有各种杂物或混合物的流体(以下称原水)过滤成净化流体(以下称净化水)的过滤装置，特别是涉及一种阶梯式过滤装置，它在设置于密闭型桶体内的多层过滤膜之间以阶梯式设置用于产生涡流的不同直径的旋转片，以此实现使用动力最小化。 

背景技术

过滤装置的作用是把受到杂质或混合物等的污染，或含有混合物的原水过滤成净化水。通常使用的过滤装置上设有带有很多微小隙孔(Pore)并被称为薄分离膜的过滤器(下面称为膜片(membrane))。 

当将含有各种污染物的原水注入到过滤装置时，污水通过设置于过滤装置内的膜片进行过滤，通过膜片得到净化的净化水通过净化水处理通道向外排出，而未能通过膜片的各种杂质、残渣等则被阻滞并浓缩在膜片表面或隙孔内，当其浓度达到一定程度时，在另设的信号系统的作用下，通过浓缩水排出口向外排出。 

这种污废水处理装置工作一段时间后，被阻滞、浓缩在膜片上的污染物质便会堵塞膜片的隙孔，使膜片的净化能力逐渐下降，最终不得不更换膜片。为了长久保持膜片的良好过滤性能，人们在污废水处理装置内增设了可去除固着于膜片上的污染物质的装置。 

目前，人们已开发并公开了多种去除附着在膜片上的各种杂质来 延长其过滤功能的过滤装置。其中，由本人开发并申请的发明专利(申请号为10-2007-0106192的“设有超音波振荡器的密闭型污废水处理装置”)中详细公开了其过滤过程及原理。 

简要说明如下： 

当注入含有污染物的原水时，原水中的纯净水流过设置于膜片的隙孔而得到过滤，过滤的净化水通过净化水排出口排出，而含有污染物的原水经过一段时间后被浓缩并通过浓缩水排出口排出。在过滤过程中，未能通过膜片隙孔而固着的杂质在设置于转动轴上的涡流产生旋转片的旋转力，即涡流(Vortex)力的作用下脱落，以此防止杂质堵塞膜片的隙孔，进而延长膜片的使用寿命。 

如图8、图9所示，如上所述的现有过滤装置50由密闭型桶体51；设置于桶体51内，用于过滤污染物的多层膜片52；与所述膜片52相互交错地固设在受驱动电机53驱动的转动轴54上，并可与所述转动轴54一同旋转而产生涡流(Vortex)的涡流产生旋转片55；用于向所述桶体51内注入含有各种污染物的原水的原水流入口56；排出经过所述膜片52得到过滤的净化水的净化水排出口57；排出未通过膜片52而滞留在桶体51内的浓缩污水的浓缩水排出口58构成。 

上述的现有过滤装置50中，当通过原水流入口56注入含有各种污染物的原水时，转动轴54在电机53的作用下开始旋转，并带动固设在转动轴54上的所述涡流产生旋转片55转动，并搅动流入的原水，以去除固着在膜片52表面和隙孔内的杂质，或者防止杂质固着在膜片表面和隙孔内，从而优化膜片52的性能。

随着原水不断流入，原水中的污染物会越来越多地沉积在桶体51内，当其浓度达到一定程度时，通过其它设备打开浓缩水排出口，向外排出浓缩水。 

现有过滤装置50大部分呈垂直于地面的立式结构，但这种立式过滤装置50的高度不能太高。因为，该装置不但受安装场所层高的限制，而且，进行大规模安装时，不能多层安装。另外，如果安装的过滤装置50过高，还可能导致设备倒塌。 

上述过滤装置50存在的另一个问题是，当设置一定高度的过滤装置时，为了增大容量必须采用大直径的膜片52或涡流产生旋转片55，由于所述膜片52和涡流产生旋转片55的直径变大，其重量也就会随之增加。这样，在其自身重量的作用下，所述膜片52和旋转片55就会发生弯曲或下沉，从而会影响装置的过滤功能，难以形成大容量过滤装置。 

此外，上述过滤装置50的旋转片55的大小(直径)都相同，也就是，靠设在原水流入口56的旋转片55的大小(直径)与靠设在浓缩水浓度最高的浓缩水排出口58的旋转片55的大小(直径)完全相同。实际上，流入原水流入口56时的原水污染浓度远远低于浓缩水排出口58侧的原水污染浓度，所以不需要设置大小相同的旋转片55来消耗和浪费驱动电机的电力。从原水流入口56到浓缩水排出口58的原水的浓度之所以逐渐变大是因为原水从靠近原水流入口56的膜片52开始依次进行过滤，过滤后不断向外排出净化的水，而沉积污染物。

发明内容