过滤系统以及用于在该系统中使用的过滤箱的制作方法

专利名称：过滤系统以及用于在该系统中使用的过滤箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及过滤系统和过滤箱，尤其涉及具有适用于在灌溉中使用 的特殊过滤装置和/或压力调节装置的过滤系统和过滤箱。
背景技术：
本发明所涉及类型的过滤箱可具有其间设有过滤元件的两个室，从 而在流体从其中一个室流到另一个室时过滤流体，第一室与外部源流体 连通而第二室与管流体连通，通过该管将已过滤流体传送至其使用场所。 因此，第一室具有第一入口，待过滤流体通过该第一入口进入该箱，第 二室具有第二入口和出口，第二入口与第一室流体连通，已过滤流体通 过出口离开该箱，过滤元件布置在第二入口中。
在上述类型的过滤箱中，第一和第二入口及出口的相互布置可具有 各种设计。例如，在一种己知的箱中，出口布置成低于第二入口。

发明内容
按照本发明的第一方面，提供了一种具有中心垂直轴线的过滤箱， 该过滤箱包括第一室、第二室和至少一个过滤元件，第一室具有第一入 口，待过滤流体通过该第一入口进入所述箱，该第一室设计成向所述第 二室提供所述流体的涡旋流动，所述第二室具有第二入口和出口，该第 二入口与第一室流体连通，已过滤流体通过该出口离开所述箱，该出口 设置成低于所述第二入口；所述过滤元件设置在所述第二室内并且具有 这样的部分，该部分由于其中布置该部分的流体的至少部分地由所述涡 旋引起的运动而能够自由波动。
如上面限定的过滤箱的其中一个建议应用是用于在滴灌式系统中使 用。在这种情况下，所述过滤箱的出口适于经过滴线歧管连接至滴灌式
系统，该滴灌式系统可包括滴灌器。这样的滴灌器通常具有可操作的最 小压力。为了确保滴灌式系统以不低于该最小压力的压力从过滤箱接收 流体，可相应地在所述第二入口与滴灌线歧管的入口间建立起液压高度。 为了本发明至少这方面的目的，所述液压高度的至少一部分通过将^f述 第二入口定位在所述过滤箱出口上方的选定高度而建立。
通过将所述过滤箱中所述第二室的一部分设置在所述第一室的一部 分的上方，以将所述第二室的第二入口布置成高于所述第一室的第--入 口，而实现进一步的压力调节。在这种情况下，需要选定最小压力以使 流体从所述第一入口到达所述第二入口的高度并进入所述第二室。如果 不提供该选定的最小压力，那么流体不会进入所述第二室由此也不会进 入所述出口，由此提供了一种经过所述过滤箱的最小压力的控制形式。
所述第一室还可包括杂质积聚室，该积聚室的最低端设置成低于所 述第一入口，用于积聚已从流体沉淀的杂质。
供流体进入所述第二室的所述第二入口可形成为至少一个孔的形 式，所述过滤元件可形成为适于接收进入所述孔的流体的细长过滤袋的 形式。该过滤袋可具有接近于所述第二入口与所述第二室的底部间的垂 直距离的轴线向长度。
所述过滤袋可具有开口的上端和具有封闭端的主体，该上端被固定 以接收通过所述孔进入所述第二室的流体，该主体延伸到所述第二室中 且相对于所述开口端能自由运动。在这种情况下，与所述开口端间隔开 的至少一部分袋能通过流体流施加的力而自由波动。
另选的是，所述过滤元件可形成为具有开口顶端和开口下端的细长 套筒的形式，该开口顶端被固定以从所述孔接收流体，而所述幵口下端 与所述箱的处理出口流体连通。所述套筒的与其固定开口端间隔开的主 体的至少一部分能通过流体流施加的力而自由地波动。
应注意的是，所述过滤箱可具有多个任何适当形状的过滤元件。
所述过滤箱还可包括与所述过滤元件流体连通的收集室，该收集室 包括所述处理出口，杂质可通过该处理出口离开所述过滤箱。该收集室 还可包括与所述过滤元件流体连通的处理管。
所述过滤元件可由允许其进行如上所述的波动的任何合适的材料制 成。特别是，该收集室可用惰性聚合物线制成。所述线的非刚性性质可 允许所述袋由于流体流的方向变化而自由地波动。为了进一步便于自由 波动，所述细长袋应没有任何限制性的附件。而且，可在所述聚合物线 中加入除藻剂化学品以进一步增加袋的阻塞时间。
由于上述过滤元件的形状和自由波动性能，根据本发明第一方面的 过滤箱可具有下述优点和其它优点
限制了被过滤的杂质，用于有效收集和清除积聚的垃圾； ，增加了过滤面积；
由于自由波动、重力和通过第二入口进入的向下流体将垃圾从袋 的管状部移除并堆积在其封闭的下端而产生的自清洁效果。
根据本发明的第二方面，提供了一种具有中心垂直轴线的过滤箱， 该过滤箱包括第一室、第二室和至少一个过滤元件；所述第一室具有 第-一 入口，待过滤流体通过该第一入口进入所述箱中；所述第二室具有 第二入口和出口，该第二入口与第一室流体连通，已过滤流体通过该出 口离开所述箱；所述第一入口和/或所述第一室被设计成确保在流体进入 到所述第一室时和/或在流体进入所述第一室后使流体产生相对于所述中 心垂直轴线的离心力，所述过滤元件至少部分地设置在所述第二室内。
所述第一室的形状和/或所述第一入口可被设计成使得在流体进入第 一室时，其流动路径与该第一室的外周基本相切地定向。这例如可通过 使所述第一入口切向定向而实现，该第一入口的切向定向与所述第一室 的基本筒形相结合会特别有效。这种设计可通过相对于所述中心轴线产
生离心力而增加所述第一室中的湍流，从而使杂质沉淀并下沉到该第一 室的底部上。在其中第一入口位于与第二入口不同的高度处的过滤箱中， 所得到的流动路径为基本螺旋状。
所述第一室还可包括杂质积聚室，该积聚室的最低端布置成低于所 述第一入口，用于积聚上述的沉淀杂质。
根据本发明第二方面的过滤箱可包括能自由波动的多个过滤元件， 这些过滤元件与根据本发明第一方面的过滤箱中的过滤元件相似。在其
中所述第一室中具有基本螺旋状的流体流动路径的情况下，通过该螺旋 状的流动路径可以使所述第二室中产生额外的湍流，从而进一步增加这 些过滤元件的自由波动并由此提高沉淀和过滤效果。
本发明上述两个方面中的任何一个方面的过滤箱还可包括湍流发生 装置，其例如布置在所述第一入口与所述过滤元件的最上端之间的流体 流动路径中。这种湍流发生装置可为静态叶片或任何适当形状的叶片的 形式。
根据本发明的第三方面，提供了一种包括过滤箱和控制机构的过滤 系统，该过滤箱具有上述特征的任意组合，所述控制机构能改变进入所 述第一入口的流体流的速度，以使流过所述过滤箱的流体流保持调节的 压力范围。
所述控制机构可具有与所述第一入口流体连通的入口管、安装在该 入口管上的阀、以及压力控制传感器，该压力控制传感器能检测所述箱 中的流体压力变化并启动所述阀。所述阀的启动可对流入第一入口的流 体产生限制，从而
允许在过滤箱中使用柔性过滤元件，这些过滤元件通常是不能够被 使用的，因为它们不能完好无损地承受这样的高压条件；或者
允许使用这样的过滤元件，这些过滤元件能承受高压条件，而不用 担心杂质被挤出过滤元件。
在一个实施方式中，所述控制机构还包括固定压头塔(headpressure column),该固定压头塔具有向大气开口的顶部，安装所述入口管上并与 之连通，并设置在所述阀与所述第一入口之间。所述压力控制传感器可 呈布置在所述塔内的浮子传感器的形式且适于感测该塔内的流体高度变 化。可具有至少第一排放管，其一端插入所述塔的顶部而第二端与所述 第一室或所述第二室流体连通。
所述塔内的流体高度可由于所述室中的一个或两个室的过大流体压 力引起的从所述至少第一排放管流入的流体而增加，应认识到，将所述 至少第一排放管插入到所述塔的向大气开口的顶部中，基本上防止了所 述过滤元件受到高于流体塔的高度的压力。所述塔的另一功能可以在流
入所述塔之前的管系统的流体被意外停止的情况下看到，这种意外停止 会导致系统中的流体沿反流方向被向后抽吸。该反流会通过例如在相关 滴灌系统中使用的滴灌器而将污物吸入到管系统中，由此污染管系统中
的流体。如果部分管系统用于农业之外的用途，例如用于提供饮用^:，
则这种污染会特别危险。在这种情况下，所述塔通过开口的顶部向管系 统提供空气，从而消除了污物被抽吸到管系统中。
在另一实施方式中，所述箱例如通过安装在一平台上而设置在相对 于地面升高的位置处，并且所述压力控制传感器设置在所述第一室中以 检测所述箱中的过大流体压力。
所述控制机构还包括灌溉计，用于检测和/或显示所述入口管或与所 述出口流体连通的出口管中的流体压力变化。
根据本发明的其他方面，提供了与根据本发明的第一和第二方面的 过滤箱一起使用的过滤系统。


为了理解本发明并了解本发明在实践中是如何实现的，现参照附图
仅通过非限定性的实施例来描述实施方式，在附图中
图1为根据本发明一个方面的第一实施方式的过滤箱的示意性平面
图2A为图1中所示的过滤箱的内部的示意性侧视图2B为根据本发明上述方面的第二实施方式的过滤箱的内部的示
图2C为根据本发明上述方面的第三实施方式的过滤箱的内部的示
图3为根据本发明第二方面的一个实施方式的过滤系统的示意图； 图4为根据本发明第二方面的第二实施方式的过滤系统的示意图。
具体实施例方式
图1至图2C示出了根据本发明不同方面的示例过滤箱，图3和图4
示出了根据本发明更进一步方面的过滤系统的实施例，在这些系统中采 用了图1和图2A中所示的过滤箱。该过滤箱和过滤系统被设计用于在滴 灌式系统中使用，该滴灌式系统通常包括滴线歧管和可包括滴灌器的灌 溉线。这种滴灌器通常具有可操作的最小压力。
参照图1和图2A，过滤箱10包括具有中心垂直轴线X的基本为筒 形的壳体12，该壳体具有包括可密封盖15的顶面14、底面16和侧面18， 在全部这些面之间限定了箱10的内部。壳体12的侧面18形成有第--入 口 20和出口 22，待过滤流体(未示出)通过该第一入口进入箱10，出 口 22位于箱10的径向相反侧，该出口 22定位成比第一入口 20更靠近 壳体12的底面16。如图1中所示，第一入口 20与壳体12的侧面18相 切地定向。
箱10还包括隔壁24，该隔壁包括中央圆形部26、外周环形部28和 外周筒形部30，该外周筒形部具有与中央部26结合的上端32和与环形 部28结合的下端34。隔壁24可为与壳体12整体形成的一体式，或者仅 其--部分可与壳体12整体形成，而其余部分可拆卸地组装到其上。例如， 中央圆形部26可为可拆卸地附接至外周筒形部30的板的形式。
外周环形部28具有面向壳体14顶部的上表面36和面向壳体16的 底部的下表面38。环形部28与壳体18的侧面结合，从而其上表面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。环形部28 还包括凹陷40，该凹陷包括布置成低于第一入口 20的最下端42以及第 一侧壁44和第二侧壁46。外周环形部28中的凹陷40与外周筒形部30 和侧面18结合，以在其间形成杂质积聚室48的内部。
环形部28将壳体12的侧面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将壳体12分成第一室54和第二室 56，该两室同轴线并设置为使第一室54环绕第二室56的设置在壳体12 的侧面18的上部50内的部分。
因此第一室54限定在隔壁24、壳体12的顶面14和壳体12的侧面 18的上部50 (包括第一入口 20)之间，环形部28的上表面36构成第一 室54的底部。如上所述由于环形部28包括凹陷40，因此最下端42构成
第一室54的最低区域。在这种情况下，第一室54设置有清洁盖58，该 清洁盖形成在杂质积聚室48的附近，从而便于移除积聚在环形部28的 最低区域内的杂质。
应提及的是，第一入口 20不必必须如图2A所示相对于出口 22位于 箱10的径向相反侧或紧邻环形部28，而是可以与其间隔开(未示出)并 可位于壳体12的侧面18的上部50的任何部分中，并可延伸到隔壁24 的中央部26和环形部28之间的任何空间。优选的是与中央部相比更靠 近于环形部。
第二室56限定在隔壁24(即构成第二室56的顶面的中央部26和环 形部28)、壳体12的底面16和壳体12的侧面18的下部52 (包括出口 22)之间。需提及的是，出口 22不必必须如图2A所示定位成紧邻环形 部28的凹陷40，而是可以与其间隔(未示出)，例如，朝向壳体12的底 面16，即第二室56的底部。
第二室56具有第二入口，该第二入口 (总体上以附图标记60表示) 形成在隔壁24的中央圆形部26中，并与过滤装置(总体上以附图标记 62表示)相关联。第二入口 60为多个孔64的形式，过滤装置62为多个 过滤元件66的形式。各个孔64与相应的过滤元件66相关联。
在这种情况下，各过滤元件66为细长袋68的形式，该细长袋由柔 性材料例如由惰性聚合物线制成，能够收集待过滤流体中预料的杂质， 并可使己过滤流体通过。而且，可以将除藻剂化学品结合到聚合物线中 以进一步增加袋68的阻塞时间。
袋68具有开口端70和管状体72，开口端70绕相应孔64固定至中 央圆形部26以相对于流体流(未示出)固定，管状体72具有封闭端74 并从开口端70向下悬挂至第二室56中，从而袋68的与开口端70间隔 开的一部分相对于开口端70能自由运动。袋68的尺寸的一个实施例为 直径约7英寸，轴线向长度为30英寸并且从第二入口 60至出口 22的距 离大约为42英寸。
第一室54具有形成在其顶面上的第一排放口 76，第二室56具有形 成在其顶面上的第二排放口 78，这两个排放口分别由壳体12的顶面14和隔壁24的中央圆形部26构成。
在操作中，沿一路径(用箭头示出)流动的待过滤流体(未示出)
通过第一入口 20进入箱10，具体是进入第一室54，并且沿着由第一入 口 20的切向定向、第一室54的筒形形状和第一入口 20与第二入口 60 间的垂直高度差的组合而引起的基本螺旋状的路径流动。穿过螺旋状路 径的流体受离心力的影响而导致流体不利地撞击第一室54的外周，从而 沿着轴线X猛然落下。可以将第二入口 60高于第一入口 20的布置选择 成增加螺旋状路径的长度，从而允许从流体分离出的杂质(未示出)在 所述落下时沉到外周环形部的上表面36上。这些位于环形部的上表面36 上的落下杂质(未示出)由于被除去了这些杂质的流体的运动施加于其 上的力而可继续沿所述上表面36运动，随后下降到杂质积聚室48中。
可以(优选在箱中没有流体时)通过打开清洁盖58而移除积聚室48 中发现的杂质来对积聚室58进行清洁。
在流体到达第二室56的第二入口 60的高度，具体是到达第二入口 60的孔64时，第一室54中的螺旋流体路径结束，流体通过该第二入口 60以涡旋流体(未示出)形式进入各袋68的开口端70。流过各袋68的 流体随后作为过滤后流体(未示出)进入第二室56，并使杂质(未示出) 留存在袋68的外周中。由于袋68相对于其开口端70能自由运动，因此 留存的杂质被进入孔64的流体的涡旋流动和周围的流体流的方向的改变 导致的自由波动而自由振动。该自由杂质随后由于重力而下沉并且被收 集在袋68的封闭端74中。被过滤的流体经出口 22离开第二室56和箱 10。杂质仍留在封闭端74中直到将它们手工清除，例如，通过移除可密 封盖15 (优选在箱内没有流体时)以进入袋68来进行。
将第二室56的第二入口 60布置成高于第一室54的第一入口 20，确 保在流体从第一入口 20能够进入第二入口 60并由此进入第二室56之前 达到选定的最小流体压力。如果不能由系统向流体提供最小压力，那么 该流体将不能进入第二室56以及随后的出口 22。
将第二室56的第二入口 60布置成高于出口 22，确保通过出口 22离 开的流体所需的最小流体压力，从而防止流体以不希望的低压力水平到
达滴灌器(未示出)。
排放口 76和78可以如以下参考图3所详细描述的那样连接至压力 控制系统，或者如果第一和第二室内的压力超过最大操作压力，则可以 用于使流体能从各自的第一和第二室排出。而且，排放口76和78可用 于释放通常在使其中的流体流经受压力水平变化的液压系统中产生的气 泡。
图2B示出了一种过滤箱80，该过滤箱与箱10的元件相同的元件釆 用同样的附图标记。箱80的第一和第二室54和56的构造与箱10相同， 但其与箱IO的不同之处在于其还包括收集装置，该收集装置用于通过连 接至袋68的封闭端74的管状管82从袋68接收杂质(未示出)。管状管 82为细长柔性管，因而一方面不会限制袋68的自由波动，另一方面，其 自身可自由波动，以便于其中的杂质沿其运动。该收集装置为与箱80 — 体的收集室84的形式，该收集室中包括处理管86，该处理管适于接收袋 68的杂质并将它们送至箱80的外部。
收集室84通过隔壁88与第二室56分开，该隔壁形成有孔卯，管 82经过该孔90通到收集室84中。收集室84还形成有处理出口 92，处 理管86通过该处理出口 92从过滤箱80突出。另外，处理管86可具有 安装在其上的阀94，该阀可自动或手动控制而操作。在收集室84中可设 置底盖96以便于对过滤箱80进行清洁和内部维护。
在操作中，过滤箱80与己描述的用于过滤箱10的相同的方式来过 滤流体。然而，袋68的封闭端74中的杂质(未示出)将通过管状管82 下降到处理管86中，在该处理管处，这些杂质可通过打开阀94而被沖 出。第二室56的流体压力可便于该冲出动作。在预定时间后，阀94可 关闭，从而使流体流停止通过处理管86。该冲出操作可在设定的期间内 自动进行。
图2C示出了一种过滤箱100，该过滤箱与箱10和80的元件相同的 元件采用相同的附图标记。箱100与前述的过滤箱10和80的不同之处 在于采用了过滤套筒102来取代过滤袋68，并且在该收集室84中没有 管状管82，而是具有位于在隔壁88中的处理开口 104和带有阀94的处
理管106，该处理管附接至处理出口 92。各套筒102具有开口顶端108 和开口底端110，并从隔壁24的中央部26中的由套筒102的顶端108环 绕的孔64沿第二室56的整个高度延伸至壁中的由套筒102的底端110 环绕的处理开口 104。该套筒102可由与袋68相同的材料制成并可被安 装在第二室56中，从而套筒102与顶端108和与底端110间隔开的一部 分能通过流体流施加的力而自由地波动。
在操作中，流体(未示出)经过孔64和套筒102的顶端108进入第 二室56。该流体穿过套筒102的外周而作为已过滤流体(未示出)进入 第二室56，从而将杂质(未示出)留存在套筒102的外周上。套筒102 中留存的杂质可通过周围流体流的方向变化对套筒102造成的自由波动 而自由振动。该自由的杂质随后由于重力而下沉，并被收集到收集室84 中。已过滤的流体经过出口 22离开第二室56。收集室84可通过打开阀 94而定期将其内容物冲出。第二室56的流体压力能够进行该冲出'动作。 在预定时间后，可关闭阀94，使流体流停止通过处理管106。
图3示出了一种塔式控制过滤系统120，其中包括上述的箱10、入 口管122和出口管124，该入口管与箱10的第一入口20流体相连，该出 口管与箱10的出口22流体连通。应说明的是，任何与上述的箱10或箱 60和80相似的箱均可用于该控制系统120中。
过滤系统120包括用于控制箱内最大压力的塔式控制机构126。该控 制机构126包括阀128，其安装在入口管122上用于控制来自管系统(未 示出)的流体流；固定压头塔130，其布置在阀128与第一入口 20之间， 安装在入口管122上并与之流体连通；压力控制传感器132，其位于压头 塔130内并能启动阀128;第一和第二排放管134和136。压头塔130具 有向大气开口的顶部138，压力控制传感器132为适于感测塔130中的流 体高度变化的浮子传感器的形式。
第一排放管134和第二排放管136分别具有连接至箱10的各排放口 76和78的一端，而另一端与压头塔130的顶部138流体连通。
入口管122包括灌溉计140，用于检测连接至该灌溉计的管122内的 流体压力变化。这可用于在入口管122中的流体压力下降到期望水平以
下的情况时向农夫报警。该报警可就地显示或者被传输到计算机(未示 出)。另选的是，该灌溉计140可设置在出口管124上。
过滤系统120中的流体压力按如下调节如果第一室54中的流体压 力高于第一排放管134中在顶部138处的流体压力，那么流体(未示出) 将通过第一排放管134流入到塔130中，从而增加了塔130中的流体高 度，由此启动传感器132，这会至少部分地关闭阀128，从而限制流体流 入第一室54中，并因而降低箱10中的流体压力。还可注意到，从箱IO 流到塔130中的流体可能不会被浪费，而是在阀128限制流过该阀128 的期间内，可以经过入口管122而重新进入箱10。由于箱10内的流体压 力的降低，从箱10经过排放管134流到塔130中的流体最终停止，从而 允许塔130中的流体经过入口管122排出到箱10，将流体的高度降低至 先前/期望的水平。 一旦流体高度降低到先前的水平，则浮子传感器132 可启动阀128，将该阀重新打开到先前的设置。同样，如果第二室56内 的压力高于第二排放管136中在顶部138处的流体压力，则流体将通过 第二排放管136流入到塔130中，从而改变塔130中的流体高度，并以 与上述相似的方式使箱10内的流体压力降低。
如果意外停止塔130之前的管系统中的流体流从而致使该系统中的 流体沿反流方向被向回抽吸，则塔130还起到防止污物经过箱10进入该 管系统的作用。该反流在与箱10的第一入口 20和塔130流体连通的第 一管122上产生抽吸作用。塔130中含有的流体和空气被抽吸到入口管 122中，随后被抽吸到管系统。尽管存在反流，但是塔130中的空气经过 开口顶部138继续快速流到管系统中，从而消除了箱10的第一入口 20 上的抽吸作用。
图4示出了一种平台式控制过滤系统150，其中与塔式控制过滤系统 120相同的元件采用相同的附图标记。
在图4的系统中，箱10安装在平台152上，该平台位于地平面154 上方选定的垂直距离处。入口管122具有第一垂直伸出部分156，该垂直 伸出部分使入口管能够到达现在的第一入口20的提升高度。类似地，出 口管124具有第二垂直伸出部分158，该垂直伸出部分使出口管从现在的
出口 22的提升高度到达地平面154。
在本实施方式中，压力控制传感器132为布置在第一室54内的浮子 传感器，并适于对阀128进行控制。箱10具有第一短排放管160和第二 短排放管162，第一短排放管从第一室54的第一排放口 76垂直延伸，第 二短排放管从第二室56的第二排放口 78垂直延伸。与图3中的排放管 不同，这些排放管短且具有刚性，并且主要用于排出由箱中的流体压力 波动而产生的气泡。
在操作中，向入口管122供给的流体(未示出)将流过灌溉计140 和阀128，穿过入口管122的第一垂直部分156，在该部分处该流体随后 经过第一入口 20进入箱10并经过出口 22从箱10排出。
如果入口管122中的流体压力不足以使该流体穿过第一垂直部分156 并到达第二入口 60的高度，则流体将不会进入第二室56并因此也不会 进入出口22。因此，对于该系统运行来说需要一定的能够使流^*到达箱 10的第二室56的第二入口 60的所需最小流体压力，该所需最小流体压 力取决于平台152的高度以及从第一入口 20到第二入口 60的距离。
如果第- -室54中的流体压力高到将第一室54中的流体高度水平增 加到超过预定水平，那么传感器132将至少部分地关闭阀128，从而限制 流体流到第一室54中并由此降低箱10中的流体压力。由于箱10中的流 体压力降低并且第一室54中的流体返回至期望水平，所以浮子传感器132 启动阀128而使其重新打开至其先前的设置。
本发明所属领域的技术人员将容易地认识到，在不脱离己作出必要 修整的本发明的范围的情况下，可以进行各种改变、变化和修改。
权利要求
1.一种具有中心垂直轴线的过滤箱，该过滤箱包括第一室、第二室和至少一个过滤元件；所述第一室具有第一入口，待过滤流体通过该第一入口进入所述箱，并且该第一室被设计成向所述第二室提供所述流体的涡旋流动；所述第二室具有第二入口和出口，该第二入口与所述第一室流体连通，已过滤流体通过该出口离开所述箱，所述出口设置为低于所述第二入口；所述过滤元件布置在所述第二室中且具有这样的部分，该部分由于其中布置该部分的流体的至少部分地由所述涡旋引起的运动而能够自由波动。
2. 根据权利要求1所述的过滤箱，其中，所述第二入口呈多个孔的 形式。
3. 根据权利要求2所述的过滤箱，该过滤箱包括多个过滤元件，每 个所述过滤元件与所述孔中的一个相关联。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的过滤箱，其中，所述过滤元 件为细长形并具有上端、下端和位于该两端之间的主体部，所述上端相 对于流体流固定，至少部分所述主体部能进行所述波动。
5. 根据权利要求4所述的过滤箱，其中，所述过滤元件的所述下端 构成能进行波动的所述部分的一部分。
6. 根据权利要求4所述的过滤箱，其中，所述下端基本上固定，所 述主体部至少在其与所述过滤元件的所述上端和所述下端间隔开的区域 处能够进行所述波动。
7. 根据权利要求4至6中任一项所述的过滤箱，该过滤箱还包括收 集室和处理出口，该收集室与所述过滤元件的所述下端流体连通，以从 其接收杂质，杂质可通过该处理出口离开所述收集室。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的过滤箱，其中，所述过滤元 件的轴线向长度接近所述第二入口和所述出口间的垂直距离。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的过滤箱，其中，所述过滤元 件由柔性材料制成。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的过滤箱，其中，所述材料为惰性聚合物线。
11. 根据权利要求1至10中任一项所述的过滤箱，其中，所述第一 室还包括底部，该底部的最低部设置成低于所述第一入口，以积聚杂质。
12. 根据权利要求l至ll中任一项所述的过滤箱，其中，所述第二 入口设置成高于所述第一入口。
13. 根据权利要求1至12中任一项所述的过滤箱，其中，至少所述 第一入口设计成使流体在所述箱内的所述第二入口之前的流体流动路径 的至少一部分中产生相对于所述中心垂直轴线的离心力。
14. 根据权利要求1至13中任一项所述的过滤箱，其中，所述第一 入口与所述第一室的外周相切地定向。
15. 根据权利要求1至13中任一项所述的过滤箱，其中，至少所述 第一室和/或所述第二室基本为筒形，所述第一室环绕所述第二室，所述 第二入口设置成在轴线向上高于所述第一入口 。
16.—种具有中心垂直轴线的过滤箱，该过滤箱包括第一室、第 二室和过滤元件；所述第一室具有第一入口，待过滤流体通过该第一入 口进入所述箱；所述第二室具有第二入口和出口，该第二入口与所述第 一室流体连通，已过滤流体通过所述出口离开所述箱；所述过滤元件布 置在所述第二室中，至少所述第一入口或所述第一室设计成在所述箱内 的所述第二入口之前的流体流动路径的至少一部分中，使流体产生相对 于所述中心垂直轴线的离心力。
17. 根据权利要求16所述的过滤箱，其中，所述第一入口与所述第 一室的外周相切地定向。
18. 根据权利要求16或17所述的过滤箱，其中，所述第一室和/或 所述第二室基本为筒形，所述第一室环绕所述第二室，所述第二入口设 置成在轴线向上高于所述第一入口 。
19. 一种包括根据权利要求1至18中任一项所述的过滤箱的过滤系 统，该过滤系统包括一控制机构，该控制机构能改变流到所述第一入口 中的流体流的速度，以使穿过所述过滤系统的流体流能保持调节的压力 范围；其中所述控制机构包括入口管，其与所述第一入口流动连通；阀，其安装在所述入口管上；出口管，其与所述出口流动连通；以及压力控制传感器，其能检测流体压力变化并启动所述阀。
20. 根据权利要求19所述的过滤系统，其中，所述控制机构还包括: 固定压头塔，其具有向大气开口的顶部，安装在所述入口管上并与之流体连通，并且设置在所述阀与所述第一入口之间，所述压力控制传 感器布置在该压头塔中；第一排放口，其一体地形成在所述第一室的顶部中；第二排放口，其一体地形成在所述第二室的顶部中；第一排放管，其装配至所述第一排放口；第二排放管，其装配至所述第二排放口；并且其中所述压力控制传感器为浮子传感器，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紧固至所述 塔。
21. 根据权利要求19所述的过滤系统，其中，所述箱设置在相对于 地面升高的位置处，所述压力控制传感器为放置在所述第一室内的浮子 传感器。
22. 根据权利要求19至21中任一项所述的过滤系统，该过滤系统 具有这样的设计该设计可使所述箱内的所述流体流的至少一部分产生 相对于所述中心垂直轴线的离心力。
23. —种包括根据权利要求16至18中任一项所述的过滤箱的过滤 系统，该系统还包括一控制机构，该控制机构能改变流到所述第一入口 中的流体流的速度，从而使穿过所述过滤系统的所述流体流能保持调节 的压力范围；其中所述控制机构包括入口管，其与所述第一入口流体连通； 阀，其安装在所述入口管上；出口管，其与所述出口流体连通； 压力控制传感器，其能检测流体压力变化并启动所述阀。
24. 根据权利要求23所述的过滤系统，所述控制机构还包括 固定压头塔，其具有向大气开口的顶部，安装在所述入口管上并与之流体连通，并设置在所述阀与所述第一入口之间，所述压力控制传感 器布置在该压头塔中；第一排放口，其一体地形成在所述第一室的顶部中；第二排放口，其一体地形成在所述第二室的顶部中；第一排放管，其装配至所述第一排放口；第二排放管，其装配至所述第二排放口；并且其中所述压力控制传感器为浮子传感器，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紧固至所述 塔。
25. 根据权利要求23所述的过滤系统，其中，所述箱设置在相对于 地面升高的位置处，所述压力控制传感器为放置在所述第一室内的浮子 传感器。
26. 根据权利要求23至25中任一项所述的过滤系统，其中，设置 在所述第二室内的所述过滤元件具有这样的部分，该部分由于其中布置 该部分的流体的运动而能自由波动。
27. —种用于与灌溉系统一起使用的过滤系统，该过滤系统包括过 滤箱、固定压头塔和用于向所述箱和所述塔供应流体的管系统；所述箱 具有中心垂直轴线并包括第一室、第二室和至少一个过滤元件；所述第 一室具有与所述管系统流体连通的第一入口 ，待过滤流体通过该第一入 口进入所述箱；所述第二室具有第二入口和出口，该第二入口与所述第 一室流体连通，已过滤流体通过该出口离开所述箱，并且该出口设置成 低于所述第二入口；所述固定压头塔具有向大气开口的顶部，并安装在 所述管系统上且与之流体连通，用于消除污物被抽吸到所述管系统中。
全文摘要
一种具有中心垂直轴线的过滤箱，其包括第一室、第二室和至少一个过滤元件。第一室具有第一入口，待过滤流体通过该入口进入该箱，该第一室被设计成向第二室提供流体的涡旋流动。第二室具有第二入口和出口，该第二入口与第一室流体连通，已过滤流体通过该出口离开该箱，并且该出口优选设置成低于第二入口。过滤元件可布置在第二室中，并且可具有这样的部分，该部分由于其中布置该部分的流体的运动而能自由波动，该运动至少部分地由进入第二室内的流体的涡旋而产生。该涡旋可通过在所述箱内的所述第二入口之前的流体流动路径的至少一部分中产生的离心力而获得。该箱可用于在包括固定压头塔和用于向该箱和该柱供应流体的管系统的过滤系统中使用。固定压头塔具有向大气开口的顶面，并安装在管系统上且与之流体连通，用于消除污物被抽吸到到管系统中。
文档编号B01D29/11GK101374581SQ200780003327
公开日2009年2月25日 申请日期2007年1月10日 优先权日2006年1月23日
发明者埃雷兹·齐霍尼, 詹姆斯·华莱士·贝尔福特 申请人:内塔芬有限公司