机械过滤元件、设备及方法技术

本公开涉及一种用于形成静态过滤包(11)以对液体执行机械过滤的机械过滤元件(2)。机械过滤元件(1)具有一个或多个过滤单元(19)。本公开还涉及一种具有过滤室(10)的机械过滤设备(1)，过滤室(10)包括用于形成静态过滤包(11)以对液体执行机械过滤的多个机械过滤元件(2)。机械过滤设备(1)被配置成在过滤期间形成通过机械过滤元件(2)的液体的流以形成静态过滤包(11)。此外，本公开涉及一种机械地过滤液体的方法。在过滤室(10)中设置有多个机械过滤元件(2)，多个机械过滤元件(2)中的每一个都包括一个或多个过滤单元(19)。在过滤期间，液体流经过滤室(10)以建立所述机械过滤元件(2)的静态过滤包(11)以机械地过滤液体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机械过滤元件、设备及方法
本公开涉及一种机械过滤元件、机械过滤设备以及机械过滤方法。更特别地但非排它性地，本公开涉及一种用于过滤游泳池、室内游泳池、嬉水池、热水浴缸、温泉浴场和休闲公园中的水的机械过滤元件、机械过滤设备和机械过滤方法。
技术介绍
对液体执行机械过滤以从液体中去除颗粒物，例如在液体中保持悬浮状态的颗粒物。将理解的是，机械过滤不同于生物过滤(也称为“生物过滤法”)。图1和图2示出用于过滤游泳池中的水的已知机械过滤设备101。例如通过加入氯或盐处理游泳池水以抑制生物活性。机械过滤设备101适于通过物理地捕获颗粒物来对水执行机械过滤。过滤介质102设置在形成于过滤壳体106中的过滤室110中。过滤介质102通常由在过滤室110的底部形成静态过滤床111的砂、硅玻璃或玻璃珠组成。在构成静态过滤床111的过滤介质102之间形成有收缩部。在过滤期间，液体被泵送通过静态过滤床111，液体中诸如颗粒物的污染物被物理地捕获在过滤介质102之间。从液体过滤出的颗粒物的尺寸取决于过滤介质102的尺寸。静态过滤床111可由数层不同等级的过滤介质102构成，以在水通过静态过滤床111时逐渐过滤较小的颗粒物。如图1所示，在过滤期间，水通过第一管道107被引入到过滤室110中，并通过第二管道108流出。第一管道107具有第一孔径112；一个或多个第二管道108具有第二孔径113。在第二孔径113上设置有网或格栅以防止过滤介质102进入第二管道108。水流经静态过滤床111，并且悬浮颗粒物被捕获在静态过滤床111中，从而过滤水。静态过滤床111通过使流动方向倒转来进行定期性地清洁，以去除被捕获的颗粒物。通过静态过滤床111的流动的倒转被称为反洗。如图2所示，在反洗期间，水通过第二管道108被引入过滤室110中，并通过第一管道107流出。第一管道107在反洗期间连接到排放管道(未示出)，以从过滤室110去除所过滤出的物质。在反洗操作期间，静态过滤床111基本上保持完好。如果在反洗期间施加过大的流体压力，则可能使静态过滤床111分散(这被称为翻转过滤床)，导致过滤介质102通过第一管道107排出。然后，必须重置静态过滤床111以有效地进行操作。现有的机械过滤设备101存在各种已知的限制。值得注意的是，在高压下执行过滤以迫使水通过静态过滤床111。需要高压高流量的翻转泵来泵送水通过静态过滤床111。此外，由于静态过滤床111的堵塞，泵必须具有足够的能力来在反洗之前补偿性能下降。可能在静态过滤床111内的堵塞区域之间出现痕迹，从而导致由于过滤过程中缺乏均匀性而引起的细菌问题的相关潜在上升。特别地，细菌和微生物可能在静态过滤床111中水没有流过的那些区域中滋生。此外，静态过滤床111可能表现出难以清洁，需要较高的反洗流量。因此，随着需要大量的更换水，并且需要额外更换诸如氯、钙等化学物质，维护成本较高。在清洁之前，需要提供一个超大型泵来补偿流量的减少，从而导致更高的能源成本。此外，可实现的过滤限于尺寸大于7-10微米的颗粒物。在清洁过程中需要较高的水更换，这通常需要添加化学物质以在游泳池中达到适当的化学水平。此外，由于静态过滤床111的颗粒物容量相对较低，所以必须经常进行清洁，从而导致流量的快速损失。如果机械过滤设备101使用砂作为过滤介质102，则砂会随着时间的推移而退化，使得在反洗操作期间越来越难以清洁。这可能进一步降低机械过滤设备101的效率。为了解决这个问题，应当定期地更换机械过滤设备101中的砂，例如每两年更换一次。这可能是困难且肮脏的过程，而且成本很高。在这种背景下，已经构思了本专利技术。至少在某些实施例中，本专利技术试图克服或改善与已知机械过滤设备相关的至少一些缺点。
技术实现思路
本专利技术的方面涉及一种过滤设备、游泳池过滤设备、用于执行机械过滤的机械过滤元件以及过滤液体的方法。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于形成静态过滤包以对液体执行机械过滤的机械过滤元件，该机械过滤元件包括一个或多个过滤单元。在使用中，多个机械过滤元件形成待过滤的液体通过的静态过滤包。在静态过滤包内形成的过滤单元可产生液体的流动减少的局部区域。在这些区域中，可用于悬浮液体内颗粒物的能量减少。液体中的至少一些颗粒物可能脱离悬浮落到过滤单元内。液体中的颗粒物可沉降在形成静态过滤包的机械过滤元件的一个或多个过滤单元内和/或沉降在形成静态过滤包的机械过滤元件的外部。机械过滤元件捕获液体中的任何污染颗粒物，从而机械地过滤液体。举例来说，去除污染物颗粒物可用于处理商业休闲和私人泳池水处理，典型地为游泳池、温泉浴场、休闲和娱乐池。机械过滤元件可形成静态过滤包。至少在某些实施例中，静态过滤包可比现有技术的过滤器具有更大的保持能力(即，保持过滤出的物质的能力增大)。例如，由所述机械过滤元件构成的静态过滤包可具有比包括砂作为过滤介质的等同过滤床更大的保持能力。可减少对静态过滤包执行清洁的频率。与现有技术的过滤介质相比，可减少液体(以及其中提供的例如对液体进行杀菌的任何化学物质)的消耗。形成在每一个机械过滤元件中的一个或多个过滤单元可比从液体过滤出的颗粒物更大。本文所述的机械过滤元件用于促进颗粒物的沉降。至少在某些实施例中，这可减少过滤单元的阻塞或堵塞。至少在某些实施例中，静态过滤包可以过滤尺寸小至一微米的颗粒物。机械过滤元件中的一个或多个过滤单元允许低压头进入过滤设备中。至少在某些实施例中，机械过滤元件允许较低的操作压力，这可以允许使用较小的泵。减压头还可允许过滤壳体具有较轻结构。通过静态过滤包的流量损失的减少也可促进诸如加热器、给料单元等的相关设备的操作。将理解的是，颗粒物可被物理地捕获在机械过滤元件之间形成的收缩部中。然而，相信的是，沉降是颗粒物通过机械过滤元件从液体中过滤的主要机制。通过静态过滤包的液体的流动可能比现有技术的过滤器更少地受到颗粒物在所述一个或多个过滤单元内的积聚的影响，在现有技术的过滤器中，过滤主要通过在过滤介质之间捕获颗粒物来进行。在某些实施例中，通过静态过滤包的液体的流动可基本上不受颗粒物在所述一个或多个过滤单元内的聚集的影响。通过静态过滤包的液体的流动在过滤期间可基本恒定(即，稳定状态)。保持通过静态过滤包的流量所需的液体的操作压力可低于现有技术的过滤器。可通过减少操作压力来减少过滤设备的能量消耗。机械过滤元件可以通过挤出工艺，例如通过挤压模挤出聚合物来形成。在某些实施例中，机械过滤元件可以是圆形塑料挤压件的形式。机械过滤元件可以具有多个外肋和包括多个过滤单元的内部截面。过滤单元可以是空隙的形式。机械过滤元件被配置成将颗粒物捕获在过滤单元内。机械过滤元件在整个静态过滤包中提供均匀的过滤表面。过滤过程通过使液体在介质周围流动并进入过滤单元来进行操作。液体中的颗粒物物质(其也可被称为颗粒物)在过滤单元内失去能量并被捕获。由于静态过滤包的均匀性，在整个静态过滤包内存在一致的过滤，这有助于避免停滞区域。由于机械过滤元件的开放区域，较高吞吐量、低压系统和较高的捕获容量有助于减少效率退化。清洁很简单，可以使用反洗来置换捕获的颗粒物。至少在某些实施例中，机械过滤元件适用于所有当前的休闲泳池清洁产品，并且可潜在地延长所安装的过滤单元的使用寿命。至少在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成静态过滤包以对液体执行机械过滤的机械过滤元件，所述机械过滤元件包括一个或多个过滤单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.15 GB 1508392.6;2016.01.11 GB 1600483.01.一种用于形成静态过滤包以对液体执行机械过滤的机械过滤元件，所述机械过滤元件包括一个或多个过滤单元。2.根据权利要求1所述的机械过滤元件，其中所述一个或多个过滤单元至少具有第一单元开口。3.根据权利要求2所述的机械过滤元件，其中所述第一单元开口设置在所述过滤单元的第一端处。4.根据权利要求3所述的机械过滤元件，其中所述一个或多个过滤单元包括设置在所述过滤单元的第二端处的第二单元开口。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的机械过滤元件，其中所述机械过滤元件在所述液体中具有基本上中性的浮力或负浮力。6.根据前述权利要求中任意一项所述的机械过滤元件，其中形成所述机械过滤元件的材料的密度大于或等于1g/cm3、大于或等于1.2g/cm3或者处于1g/cm3至1.59g/cm3的包含范围内。7.根据权利要求1至4中任意一项所述的机械过滤元件，其中所述机械过滤元件在所述液体中具有基本上中性的浮力或正浮力。8.根据权利要求7所述的机械过滤元件，其中形成所述机械过滤元件的材料的密度小于或等于1g/cm3、小于或等于0.8g/cm3或者处于0.5g/cm3至1g/cm3的包含范围内。9.根据前述权利要求中任意一项所述的机械过滤元件，其中所述一个或多个过滤单元具有大于或等于5mm的长度。10.根据权利要求8所述的机械过滤元件，其中每个过滤单元具有小于或等于10mm的长度。11.根据前述权利要求中任意一项所述的机械过滤元件，其中每个过滤单元具有小于或等于10mm2、8mm2、5mm2或3mm2的截面积。12.根据前述权利要求中任意一项所述的机械过滤元件，其中每个过滤单元具有大于或等于1mm2、3mm2或5mm2的截面积。13.根据前述权利要求中任意一项所述的机械过滤元件，其中每个过滤单元至少具有基本上相同的截面积。14.根据权利要求13所述的机械过滤元件，其中每个过滤单元具有处于2.8mm2至2.9mm2范围内的截面积。15.根据前述权利要求中任意一项所述的机械过滤元件，其中每个过滤单元具有小于30mm3的内部体积。16.根据前述权利要求中任意一项所述的机械过滤元件，其中每个过滤单元限定具有大于或等于9mm2且小于或等于225mm2的截面积的过滤区域。17.根据前述权利要求中任意一项所述的机械过滤元件，其包括至少一个第一过滤单元和至少一个第二过滤单元；其中所述至少一个第一过滤单元被配置成机械地过滤具有比由所述至少一个第二过滤单元机械地过滤的颗粒物的尺寸更小的尺寸的颗粒物。18.根据前述权利要求中任意一项所述的机械过滤元件，其中所述机械过滤元件具有小于或等于1000kg/m3、500kg/m3、300kg/m3、250kg/m3或200kg/m3的每单位体积的质量。19.根据前述权利要求中任意一项所述的机械过滤元件，其包括抗菌剂和/或抗微生物剂。20.一种用于机械地过滤水的机械过滤元件，所述机械过滤元件包括抗菌剂和/或抗微生物剂。21.根据权利要求19或20所述的机械过滤元件，其中所述机械过滤元件由包括所述抗菌剂和/或所述抗微生物剂的材料形成。22.根据权利要求19或20所述的机械过滤元件，其中所述抗菌剂和/或所述抗微生物剂被涂覆到所述机械过滤元件。23.根据前述权利要求中任意一项所述的机械过滤元件，其包括一个或多个外部翅片。24.一种用于机械地过滤水的机械过滤元件，所述机械过滤元件包括一个或多个外部翅片。25.根据权利要求23或24所述的机械过滤元件，其中所述机械过滤元件包括多个所述外部翅片。26.根据权利要求23、24或25中任意一项所述的机械过滤元件，其中每个所述外部翅片径向向外延伸。27.一种静态过滤包，其包括多个根据前述权利要求中任意一项所述的机械过滤元件。28.一种机械过滤设备，其包括多个根据权利要求1至26中任意一项所述的机械过滤元件。29.一种用于从液体中去除颗粒物的机械过滤设备，所述机械过滤设备包括：过滤室，其包括用于形成静态过滤包以机械地过滤所述液体的多个机械过滤元件；所述机械过滤元件，每个所述机械过滤元件都包括一个或多个过滤单元。30.根据权利要求29所述的机械过滤设备，其中所述机械过滤设备可操作以形成通过所述过滤室的所述液体的流，以建立所述静态过滤包并机械地过滤所述液体。31.根据权利要求29或30所述的机械过滤设备，其中所述机械过滤元件在所述液体中具有基本上中性的浮力或负浮力。32.根据权利要求31所述的机械过滤设备，其中所述机械过滤设备被配置成在过滤期间形成通过所述机械过滤元件的所述液体的下降流。33.根据权利要求29或30所述的机械过滤设备，其中所述机械过滤元件在所述液体中具有基本上中性的浮力或正浮力。34.根据权利要求33所述的机械过滤设备，其中所述机械过滤设备被配置成在过滤期间形成通过所述机械过滤元件的水的上升流。35.根据权利要求31、31或33中任意一项所述的机械过滤设备，其中所述机械过滤设备被配...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·J·杰克森，J·H·M·库佩尔，
申请(专利权)人：进化水有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB