过滤器的制作方法

1.本实用新型涉及生物制药用水技术领域，特别是涉及一种过滤器。


背景技术：

2.生物制药对用水的要求极为严格。介质过滤器是一种通过填充不同粒径的介质(过滤填料、过滤物)，以有效去除水中的大颗粒杂质、悬浮物、胶体等杂质的器件。工作过程中，需要定期检测介质过滤器的前后端运行压力，若压差大于设定的数值范围，则表明介质过滤器存在淤堵，需停机反洗，以确保介质过滤器的过滤功能有效。
3.反洗时，水在介质过滤器内反向流动，以将附着在介质上的杂质去除，达到清除淤堵的目的。然而，这种反洗存在以下问题：
4.一、为达到预期的反洗效果，通常需要消耗大量的水，经济性差；
5.二、不同的介质之间结构复杂，出现淤堵时，杂质与介质紧密结合，仅通过大流量的水难以冲刷干净，使得清洗不彻底，加速了后期再次淤堵；
6.三、若清洗不及时，杂质会结块并附着在介质上，更难通过大流量的水冲刷干净，使得介质过滤器的过滤功能失效；
7.四、若清洗不彻底，不仅影响过滤功能，而且还使介质过滤器内滋生和繁殖微生物，消毒杀菌困难，抬高了运营成本。


技术实现要素：

8.基于此，有必要提供一种过滤器；该过滤器能够降低反洗时的耗水量，清洗更为彻底，且杂质不易与介质结合，保证过滤器的正常过滤功能。
9.其技术方案如下：
10.一个实施例提供了一种过滤器，包括：
11.腔体，所述腔体具有内腔；
12.第一过滤介质，所述第一过滤介质设在所述内腔；
13.第一超声波发生器，所述第一超声波发生器的至少一部分位于所述第一过滤介质内；
14.过滤操作时，所述第一超声波发生器能够以第一频率工作；反洗操作时，所述第一超声波发生器能够以第二频率工作。
15.上述过滤器，过滤操作时，液体如原水通过第一过滤介质进行过滤，同时，第一超声波发生器以第一频率工作，以确保杂质不易结块附着在第一过滤介质上；而反洗操作时，第一超声波发生器以第二频率工作，将第一过滤介质上的杂质振动掉，进而无需大量的反洗水进行冲刷，不仅降低了反洗用水量，而且也使清洗更加彻底，确保了过滤器的过滤功能。
16.下面进一步对技术方案进行说明：
17.在其中一个实施例中，所述过滤器还包括第二过滤介质和第二超声波发生器；所
述第二过滤介质设在所述内腔，所述第二过滤介质用于对所述第一过滤介质过滤后的液体进行再次过滤；所述第二超声波发生器的至少一部分位于所述第二过滤介质内；反洗操作时，所述第二超声波发生器能够以第三频率工作。
18.在其中一个实施例中，所述腔体设有第一端口和第二端口，所述第一过滤介质位于所述内腔的靠近所述第一端口的区域，所述第二过滤介质位于所述内腔的靠近所述第二端口的区域；
19.过滤操作时，液体能够由所述第一端口进入并依次经由所述第一过滤介质和所述第二过滤介质后由所述第二端口排出；
20.反洗操作时，液体能够由所述第二端口进入并依次经由所述第二过滤介质和所述第一过滤介质后由所述第一端口排出。
21.在其中一个实施例中，所述第一超声波发生器设有至少两个并间隔设置；所述第二超声波发生器设有至少两个并间隔设置。
22.在其中一个实施例中，所述过滤器还包括振动件，所述振动件埋设在所述第一过滤介质内，所述振动件与至少一个所述第一超声波发生器连接。
23.在其中一个实施例中，所述振动件设有至少两个，不同的所述振动件沿所述第一过滤介质的深度方向间隔布置。
24.在其中一个实施例中，每个所述振动件均与所有的所述第一超声波发生器固定；或所述振动件的设置数量与所述第一超声波发生器的设置数量相同，所述振动件与所述第一超声波发生器一一对应并固定。
25.在其中一个实施例中，所述振动件呈板状设置并设有至少两个通孔，所述振动件的所在平面与所述腔体的深度方向垂直。
26.在其中一个实施例中，所述过滤器还包括控制器，所述控制器与所述第一超声波发生器和所述第二超声波发生器均电性连接，所述控制器用于控制所述第一超声波发生器和所述第二超声波发生器；所述第一过滤介质的粒径大于所述第二过滤介质的粒径；
27.过滤操作时，所述第一超声波发生器能够以第一频率工作，所述第二超声波发生器不工作；反洗操作时，所述第一超声波发生器能够以第二频率工作，所述第二超声波发生器能够以第三频率工作，且所述第二频率和所述第三频率均大于所述第一频率。
28.在其中一个实施例中，所述过滤器还包括支撑板，所述支撑板设在所述腔体内，所述第一过滤介质和所述第二过滤介质均位于所述支撑板的一侧，所述支撑板的另一侧与所述腔体的底部间隔设置，以形成汇流腔；所述支撑板设有至少两个过滤单元，所述过滤单元能够使所述第二过滤介质过滤后的液体进入所述汇流腔。
附图说明
29.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
30.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.此外，附图并不是以1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。
32.图1为本实用新型实施例中过滤器的整体结构示意图；
33.图2为图1中腔体、第一过滤介质、第一超声波发生器、第二过滤介质、第二超声波发生器、振动件等的布置结构图；
34.图3为一个实施例中的振动件的结构示意图；
35.图4为另一个实施例中的振动件的结构示意图。
36.附图标注说明：
37.100、腔体；101、第一端口；102、第二端口；110、内腔；120、汇流腔；210、第一过滤介质；220、第二过滤介质；310、第一超声波发生器；320、第二超声波发生器；400、振动件；410、通孔；500、控制器；610、支撑板；620、过滤单元。
具体实施方式
38.下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明：
39.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
40.请参照图1和图2，一个实施例提供了一种过滤器，包括腔体100、第一过滤介质210和第一超声波发生器310。其中：
41.如图1和图2所示，腔体100具有内腔110。
42.如图1所示的实施例中，腔体100可以是封闭的容器或封闭壳体，可以呈圆柱状设置。
43.如图1和图2所示，第一过滤介质210设在内腔110。
44.如图1所示的实施例中，第一过滤介质210填充在内腔110内，以对流经腔体100的液体进行过滤。
45.可以理解的是：
46.第一过滤介质210为能够对液体中的杂质等进行过滤处理的颗粒状填料。
47.如图1和图2所示，第一超声波发生器310的至少一部分位于第一过滤介质210内。
48.第一超声波发生器310能够产生振动，以将第一过滤介质210上附着或沉积的杂质去除，从而提高清除效果，并提高杂质板结的难度。
49.过滤操作时，第一超声波发生器310能够以第一频率工作；反洗操作时，第一超声波发生器310能够以第二频率工作。
50.可选地，第一频率不大于第二频率。
51.该过滤器在进行过滤操作时，液体如原水通过第一过滤介质210进行过滤，同时，第一超声波发生器310以第一频率工作，以确保杂质不易结块附着在第一过滤介质210上；而反洗操作时，第一超声波发生器310以第二频率工作，将第一过滤介质210上的杂质振动掉，进而无需大量的反洗水进行冲刷，不仅降低了反洗用水量，而且也使清洗更加彻底，确
保了过滤器的过滤功能。
52.可以理解的是：
53.液体流经第一过滤介质210进行过滤操作时，由于第一超声波发生器310以第一频率工作，因此，产生的振动会提高杂质板结并附着到第一过滤介质210上的难度；而在反洗操作时，第一超声波发生器310以第二频率工作，以将附着到第一过滤介质210上的杂质振动掉，以便于通过反洗书冲走，一方面减少了反洗水的用量，无需大量的反洗水进行冲刷，另一方面也使得对杂质的清理更为彻底。
54.第一超声波发生器310通过产生的机械效应，使液体与固体的第一过滤介质210之间产生高频小幅度振动，在液体与第一过滤介质210之间产生喷射流，喷射速度可达100m/s，进行超高强度清洗，确保清洗效果。利用超声波空化原理，快速去除过滤器内截留的有机物成分，消除微生物的滋生条件。
55.在一个实施例中，请参照图1和图2，过滤器还包括第二过滤介质220和第二超声波发生器320；第二过滤介质220设在内腔110，第二过滤介质220用于对第一过滤介质210过滤后的液体进行再次过滤；第二超声波发生器320的至少一部分位于第二过滤介质220内；反洗操作时，第二超声波发生器320能够以第三频率工作。
56.如图1和图2所示，腔体100内填充有第一过滤介质210和第二过滤介质220，进入腔体100的液体首先由第一过滤介质210进行过滤，接着再由第二过滤介质220进行过滤。
57.可以理解的是：
58.第一过滤介质210和第二过滤介质220均为能够对液体中的杂质进行过滤的颗粒状填料。由于第二过滤介质220需要对第一过滤介质210过滤后的液体再次过滤，因此，可以使第二过滤介质220的过滤精度比第一过滤介质210的过滤精度更高。
59.反洗时，第一超声波发生器310和第二超声波发生器320均工作，第一超声波发生器310将附着板结在第一过滤介质210上的杂质进行去除，第二超声波发生器320将附着板结在第二过滤介质220上的杂质进行去除，之后再使反洗水反向冲走这些杂质。
60.如图1和图2所示，第一超声波发生器310和第二超声波发生器320均为圆柱状超声波发生器。
61.在一个实施例中，请参照图1和图2，腔体100设有第一端口101和第二端口102，第一过滤介质210位于内腔110的靠近第一端口101的区域，第二过滤介质220位于内腔110的靠近第二端口102的区域。
62.过滤操作时，液体能够由第一端口101进入并依次经由第一过滤介质210和第二过滤介质220后由第二端口102排出；
63.反洗操作时，液体能够由第二端口102进入并依次经由第二过滤介质220和第一过滤介质210后由第一端口101排出。
64.如图1和图2所示的实施例，腔体100大致呈圆柱状设置，第一端口101和第二端口102分别设在腔体100的相对两端。
65.具体地：第一端口101设在腔体100的顶端，第二端口102设在腔体100的底端。过滤操作时，液体从第一端口101进入，在经由第一过滤介质210和第二过滤介质220进行过滤后从第二端口102排出；反洗操作时，液体从第二端口102进入，在经由第二过滤介质220和第一过滤介质210之后，将第二过滤介质220和第一过滤介质210上振落掉的杂质冲刷出，并由
第一端口101排出。
66.在一个实施例中，请参照图1和图2，第一超声波发生器310设有至少两个并间隔设置。
67.在一个实施例中，请参照图1和图2，第二超声波发生器320设有至少两个并间隔设置。
68.如图1和图2所示，第一超声波发生器310和第二超声波发生器320均设有至少两个，且第一超声波发生器310的振动部分沿腔体100的深度方向(沿深度方向从上到下)插入第一过滤介质210内，第二超声波发生器320的振动部分沿腔体100的深度方向(沿深度方向从下到上)插入第二过滤介质220内。
69.在一个实施例中，请参照图1和图2，过滤器还包括振动件400，振动件400埋设在第一过滤介质210内，振动件400与至少一个第一超声波发生器310连接。
70.第一过滤介质210堆积在腔体100内，而第一超声波发生器310产生的振动在第一过滤介质210中传导的过程中会逐渐衰减，从而使距离第一超声波发生器310较远的第一过滤介质210难以得到更好的振动效果，因此，布置振动件400，以将第一超声波发生器310产生的振动扩散到第一超声波发生器310的周边，尽可能的使振动覆盖到不同区域的第一过滤介质210，提高清除杂质的效果。
71.在一个实施例中，请参照图1和图2，振动件400设有至少两个，不同的振动件400沿第一过滤介质210的深度方向间隔布置。
72.如图1和图2所示的视角下，振动件400设有多个，多个振动件400呈上下间隔布置，以使第一超声波发生器310产生的振动在不同深度的第一过滤介质210所在位置进行传导，确保第一过滤介质210的不同区域的杂质均能够被振出。
73.在一个实施例中，请参照图1和图2，每个振动件400均与所有的第一超声波发生器310固定。
74.如图1和图2所示的实施例中，第一超声波发生器310设有四个，振动件400设有四个，四个第一超声波发生器310的下端间隔插设在堆砌的第一过滤介质210中，每个振动件400均与所有的第一超声波发生器310固定。
75.在另一个实施例中，振动件400的设置数量与第一超声波发生器310的设置数量相同，振动件400与第一超声波发生器310一一对应并固定。
76.该实施例中，每个振动件400只与一个第一超声波发生器310固定，使每个第一超声波发生器310通过连接的振动件400将振动传导到对应区域的第一过滤介质210中。
77.可选地，振动件400和第一超声波发生器310之间可以通过焊接的方式进行固定。
78.当然，在其他实施例中，第二超声波发生器320也可以配置类似的振动部件，以将第二超声波发生器320的振动传导到第二过滤介质220的不同区域，不再赘述。
79.在一个实施例中，第二超声波发生器320设有六个并间隔设置。
80.在一个实施例中，请参照图3和图4，振动件400呈板状设置并设有至少两个通孔410，振动件400的所在平面与腔体100的深度方向垂直。
81.如图3和图4所示，振动件400呈平板状设置，振动件400上间隔布置有多个通孔410，部分通孔410用于与第一超声波发生器310固定。当然，与第一超声波发生器310连接的通孔410也可以额外设置，不再赘述。
82.在一个实施例中，请参照图3，通孔410呈条状设置，不同的通孔410之间间隔设置，以形成网状结构。
83.在另一个实施例中，请参照图4，通孔410呈圆形设置，不再赘述。
84.在一个实施例中，请参照图1，过滤器还包括控制器500，控制器500与第一超声波发生器310和第二超声波发生器320均电性连接，控制器500用于控制第一超声波发生器310和第二超声波发生器320。
85.控制器500用于对第一超声波发生器310和第二超声波发生器320进行控制，以实现对过滤操作和反洗操作的控制。
86.控制器500能够控制第一超声波发生器310和第二超声波发生器320的工作参数，例如工作频率、工作时长等。
87.在一个实施例中，第一过滤介质210的粒径大于第二过滤介质220的粒径。
88.第一过滤介质210相当于对液体进行初次过滤，然后再经由第二过滤介质220进一步过滤，实现两级过滤。
89.可以理解的是：
90.在实际应用时，不限制只布置两种不同的过滤介质，还可以有第三过滤介质等，相应的，也可以对第三过滤介质配置第三超声波发生器，不再赘述。
91.过滤操作时，第一超声波发生器310能够以第一频率工作，第二超声波发生器320不工作；反洗操作时，第一超声波发生器310能够以第二频率工作，第二超声波发生器320能够以第三频率工作，且第二频率和第三频率均大于第一频率。
92.过滤操作时，第一超声波发生器310以第一频率工作，以尽可能的避免过滤掉的杂质板结到第一过滤介质210上；而反洗操作时，第一超声波发生器310以更高的第二频率工作，将附着在第一过滤介质210上的杂质去除，而第二超声波发生器320以更高的第三频率工作，将附着在第二过滤介质220上的杂质去除，然后通过反洗的水将去除的杂质冲刷带走，完成清洗，提高清除效果。
93.需要说明的是：
94.第一频率、第二频率、第三频率的具体设置，可以至少基于第一过滤介质210的粒径、第二过滤介质220的粒径等因素进行设定。
95.例如，第一过滤介质210的粒径大于第二过滤介质220的粒径。过滤操作时，控制器500使第一超声波发生器310以20khz-25khz的第一频率、间隔周期为5s-10s、单次工作时长为5s-10s进行工作，第二超声波发生器320不工作；而在反洗操作时，首先，控制器500使第一超声波发生器310和第二超声波发生器320均以4000khz的工作频率(此时第二频率和第三频率相等)、工作时长为60s进行工作，到达设定的工作时长之后，使反洗水从第二端口102流入腔体100，以反向流经第二过滤介质220和第一过滤介质210，从而反向冲洗被振下的杂质，并从第一端口101排出。当然，反洗时间和反洗的流速均可根据实际情况设定，例如，可以设定反洗时间为120s。当反洗结束之后，进行正向冲洗阶段，冲洗水由第一端口101流入腔体100内，冲洗水的流速与过滤操作时的流速可以保持相同。
96.在一个实施例中，请参照图1和图2，过滤器还包括支撑板610，支撑板610设在腔体100内，第一过滤介质210和第二过滤介质220均位于支撑板610的一侧，支撑板610的另一侧与腔体100的底部间隔设置，以形成汇流腔120；支撑板610设有至少两个过滤单元620，过滤
单元620能够使第二过滤介质220过滤后的液体进入汇流腔120。
97.如图1和图2所示的实施例中，支撑板610设在腔体100内且与腔体100的底部间隔形成汇流腔120，通过第二过滤介质220后的液体再次由过滤单元620过滤后进入汇流腔120汇聚，第二端口102与汇流腔120相通，汇流腔120内的液体最后由第二端口102排出，进入下一工序。
98.如图1和图2所示，支撑板610用于支撑第二过滤介质220，过滤单元620一方面阻挡第二过滤介质220通过过滤单元620流出，另一方面，也对液体再次过滤。
99.可选地，过滤单元620可以是筛管。
100.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
101.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
102.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
103.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
104.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
105.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
106.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于
本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。