CN105916567A - 速度减小的水池过滤器端口 - Google Patents

Abstract

其中设有速度减小过滤器端口。更具体地说，这里设有水池过滤器，此水池过滤器壳体具有：限定内室的侧壁与底壁；与定位在过滤器壳体的侧壁中的入口部分；定位在过滤器壳体的侧壁中的出口部分；附接到入口部分的流动控制器，此流动控制器具有流动控制器入口、流动控制器出口、以及其间的壁，其中流动控制器入口具有入口横截面面积并且流动控制器出口具有大于入口横截面面积的出口横截面面积。

Description

速度减小的水池过滤器端口

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年10月28日提交的美国临时专利申请No.61/896,640的优先权的权益，为了全部目的其内容通过它们整体引用的方式包含于此。

技术领域

本公开大体上涉及用于水池过滤器的速度减小的切向端口。

背景技术

当水通过壳体的流体入口与出口进入与离开时水池过滤器通常地经历跨过滤器壳体的压降。此压降减小过滤器的液压效率与有效性并且增加了要求用于操作水池泵的能量。由于水池过滤器制造困难(例如，水池过滤器的2.4英寸入口通常容纳2英寸管道)与管道基础设施限制(例如，许多水池在水池周围具有2英寸管道，当获得相同压降时可能在水池周围需要4英寸管道)，通过减小水池过滤器内的流体压力而使此压降最小化通常是困难的。

因此，可能期望的是提供减小过滤器中的压降并且改进过滤器性能的过滤器壳体。

发明内容

本公开涉及用于水池过滤器的速度减小切向端口。通过增加入口端口的横截面面积(例如直径)，过滤器壳体的速度减小端口使进入水池过滤器(例如，筒状水池过滤器)的流体流动的速度减慢，使得当流体流动进入过滤器的入口时，减小了通过过滤器引致的压降。通过减小过滤器的压降，过滤器的液压效率增加，并且操作水池泵所需的能量减小。此外，在一些实施方式中，过滤器壳体可以包括用于使水的流动转向并且保护过滤筒免受直接流体流动的导流罩，由此延长了过滤筒的使用寿命。

在其它实施方式中，提供了用于过滤流体的方法。用于过滤流体的方法包括提供水池过滤器，包括：(a)过滤器壳体，其具有限定内室的侧壁与底壁；(b)入口部分，其定位在过滤器壳体的侧壁中；(c)出口部分，其定位在过滤器壳体的侧壁中；(d)附接到入口部分的第一流动控制器，第一流动控制器具有第一流动控制器入口、第一流动控制器出口、以及其间的第一壁，其中第一流动控制器入口具有第一流动控制器入口横截面面积并且第一流动控制器出口具有大于第一入口横截面面积的第一流动控制器出口横截面面积；以及(e)附接到出口部分的第二流动控制器，第二流动控制器具有第二流动控制器入口、第二流动控制器出口、以及其间的第二壁，其中第二流动控制器入口具有第二流动控制器入口横截面面积并且第二流动控制器出口具有小于第二入口横截面面积的第二流动控制器出口横截面面积，将所述第一流动控制器入口附接到与水池流体联通的第一管道，第一管道具有小于第一流动控制器出口横截面面积的第一管道出口横截面面积，将第二流动控制器出口附接到与水池流体联通的第二管道，第二管道具有小于第二流动控制器入口横截面面积的第二管道入口横截面面积，并且通过水池过滤器将流体从第一管道过滤到第二管道。在一些实施方式中，入口部分切向地定位在过滤器壳体的侧壁中，由此当流体过滤通过水池过滤器时在水池过滤器的过滤器壳体的内室内形成旋转流体流动。

附图说明

结合附图通过本公开的下面的详细描述上述特征将会显而易见，在附图中：

图1是本公开的水池过滤器壳体的前视立体图；

图2是水池过滤器壳体的另一个立体图；

图3是水池过滤器壳体的俯视图；

图4是水池过滤器壳体的仰视图；

图5是水池过滤器壳体的左侧视图；

图6是沿着图5的剖面线6-6所取的水池过滤器壳体的横截面视图；

图7是沿着图5的剖面线7-7所取的水池过滤器壳体的横截面视图；

图8是水池过滤器壳体的右侧视图；

图9是沿着图5的剖面线9-9所取的水池过滤器壳体的横截面视图；

图10是水池过滤器壳体的前视图；

图11是沿着图5的剖面线11-11所取的水池过滤器壳体的横截面视图；

图12是水池过滤器壳体的后视图；

图13是显示流体流动的压力分布的切向入口端口的视图；

图14是显示流体流动的压力分布的切向入口端口的视图；

图15是显示流体流动的速度分布的径向出口端口的视图；

图16是显示流体流动的压力分布的径向出口端口的视图；以及

图17是示出过滤器壳体的实施方式的立体图。

具体实施方式

本公开涉及如下面结合图1-图17详细说明的用于过滤器壳体的速度减小切向端口。速度减小切向端口减小了流动进入水池过滤器所处的速度以减小了横跨整个过滤器的压降。此端口改进了过滤器的液压效率并且改进了被过滤颗粒在过滤介质表面上的分布。尽管速度减小切线端口具体公布为与水池过滤器壳体一起使用，但是可以在其中流体流动改变方向并且期望最大液压效率的任意产品或设计中实施此端口及其相关公开。可以通过包括辅助处理或特定处理(例如，成型、吹塑成型、预先成型/制造技术等)的任意适当制造处理制造本公开的过滤器壳体。

图1-图2是本公开的水池过滤器壳体10的立体图。过滤器壳体10包括限定内室14的圆柱形侧壁12。圆柱形侧壁12具有在其顶部外部处的螺纹部分16(尽管螺纹部分可以替代地在侧壁的内部上)。螺纹部分16允许过滤器覆盖件的可移除应用，由此提供了进入过滤器壳体10的内室14的入口以从那里增加或移除过滤筒(例如，过滤介质)。过滤器壳体10还包括底壁(未示出)与在圆柱形侧壁12的底部处的凸缘18以便例如将过滤器壳体10安装与固定到水池垫。凸缘18可以包括用于安装过滤器壳体10的通孔20(例如，螺纹通孔)。

过滤器壳体10还包括引导流体流动的几个端口。更具体地说，过滤器壳体10包括切向入口部分22(例如，流体入口、入口端口、流体入口端口等)(下面更加详细说明)、出口部分24(例如，流体出口、出口端口、流体出口端口等)(下面更加详细说明)、以及排放端口26。切向入口部分22与径向出口部分24可以连接到水池循环系统(或者任何其它流体循环系统)，使得切向入口部分22容纳污水并且径向出口部分分配清水。切向入口部分22例如可以在过滤器壳体10内形成旋转流体流动(例如，向内旋转和/或螺旋流动)。参见图1-图3，一个实例流动F示出了可以通过这里说明可能由水池过滤器提供的流体流动的实例形状。通过切向入口部分22创建的实例螺旋流动F允许流体在过滤介质(例如，过滤筒)周围循环，而不是将流体直接地推进到过滤介质上。如下面更加详细说明的，切向入口部分22的流动控制器使过滤器壳体10内的流体的速度减小。因此，在一些实施方式中，实例螺旋流动F和/或减少的速度增强了过滤碎片的均匀分布，增强了压力的均匀分布(例如，参见图14)，增加了捕获碎片的可能性(例如，通过更好地停留在过滤介质上)，并且降低了颗粒被推动(例如，迫使)通过过滤介质的可能性。

排放端口26从圆柱性侧壁12径向地突出并且可以在其内(或者外)表面上包括螺纹28。螺纹28可以与排放柱塞盖、导管、管子等接合。例如，排放端口26用于在其从流体循环系统移除以前使过滤器排水。

图3是示出其内部的水池过滤器壳体10的俯视图。如示出的，过滤器壳体10包括底壁30与从底壁30的中心延伸到过滤器壳体10的内部的出口通道32。出口通道32包括与过滤器壳体10的圆柱形侧壁12同心的竖直圆形侧壁34。此外，过滤器壳体10包括从底壁30与圆形侧壁12的内部延伸的多个外支座36，以及从底壁30与外通道32的圆形侧壁34的外表面延伸的多个内支座38。如下面所示，外支座36与内支座38支撑被插入到过滤器壳体10的室14中的过滤筒。

图4是水池过滤器壳体的仰视图，示出过滤器壳体10的底壁30的外部，以及凸缘18的底部、切向入口部分22、以及出口部分24；

图5是示出切向入口部分22与出口部分24的水池过滤器壳体10的左侧视图。

图6是沿着图5的剖面线6-6所取的水池过滤器10壳体的横截面视图。如示出的，切向入口部分22基本上切向于(例如，正交于)圆柱形侧壁12的外周(例如，切向入口部分的中心轴切向于过滤器壳体10的圆柱形侧壁12的外侧)，尽管切向入口部分22的中心轴可以与圆柱形侧壁12的外周的切向偏离。切向入口部分22允许流体流动在过滤器壳体10的圆柱形侧壁12的外径上进入，使得在一些实施方式中，此流动优选地未直接地喷射到过滤筒的一个区域上(例如，过滤介质)并且可以在整个过滤筒表面上更加均匀地分布。切向入口部分22减慢了流体流动以当此流转入到内室中时以减少能量损失并且当流体流动与已经在过滤器内移动的流相互作用时减少能量损失。切向设计与流动分布优选地允许未被过滤的水的流动横跨过滤介质表面更加均匀地分布，以确保用于过滤器的延长的可使用寿命。然而，此流动无需从过滤器壳体10的侧面进入，并且可以替代地从中心(例如，径向)或者从任何其它位置进入。

切向入口部分22包括流动控制器50(例如，第一流动控制器)、直线部分52、与弯曲部分54。流动控制器50具有流动控制器入口56、流动控制器出口58、以及其间的锥形壁60(例如20.3度角的锥度)。流动控制器入口56包括在其外表面上的螺纹62(尽管此螺纹62可以替代地在内表面上)。直线部分52与曲线部分54从流体壳体10的圆柱形侧壁12切向地延伸。流动控制器出口58连接到切向入口部分22的直线部分52并且可以通过，诸如焊接(例如，旋转焊接)、螺接、搭锁连接等的任何适当方式连接在一起。此外，流动控制器50可以与切向入口部分22的直线部分52一体地形成。

流动控制器入口56(例如，2.4英寸)的直径D1(以及横截面面积)小于流动控制器出口58(例如，4.1英寸)的直径D2(以及横截面面积)。由此，当流体流动进入切向入口部分22时，流动控制器50的直径膨胀使流体的速度减慢从而使用于在入口部分22周围再引导流体所需的能量减少，由此改进了液压效率(例如，由于较小直径端口因此对于相同体积流动来说致使较小拖拽与较少能量损失)。切向入口部分增加了横截面面积并且当流转向并且进入大的过滤器体积时允许其减慢。

替代增加入口端口的直径，可以使用多个入口端口以增加有效入口面积并且改进未过滤流动的分布。多个入口端口可以具有任意尺寸并且可以具有相同或不同的直径(或者横截面面积)。在一些实施方式中，入口端口(例如，入口流动控制器)的直径可以从其一端到另一端增加。可以提供用于增加有效入口横截面面积的任何适当的装置，诸如通过增加入口端口(例如，入口流动控制器)的入口横截面面积，增加所提供的入口端口的数量，和/或其组合。

流动控制器入口56从水池接收污水并且流动控制器出口56将污水发送到直线部分52以便过滤。流体流动通过直线部分52直到此流由弯曲部分54被再引导到流体壳体10的内室14中为止。导流罩64延伸到切向入口部分22的直线部分52的内部中(遵循与圆柱形壁12相同的曲率)。导流罩64抑制了从流动控制器50到过滤筒上的直接流体流动(由此延长了过滤筒的使用寿命)。流体然后朝向室14的中心(此处由出口通道32使其离开)流动通过过滤筒。尽管导流罩64的实施方式可以减小导流罩64与直线部分52(例如，直径D3)之间的流体流动的横截面面积，但是这可以通过进入到内室14(下述)中的细长开口补偿。

由于设计的特性，来自流体流动的大部分压力都被施加在弯曲部分54的内部上。因此，支撑肋部66(或者任何其它适当结构)可以用于支撑切向入口部分22并且对入口部分22结构提供额外强度，其中支撑肋部66附接到侧壁12的外部以及弯曲部分54的外部。

图7是沿着图5的剖面线7-7所取的水池过滤器壳体的横截面视图。径向出口部分22包括流动控制器70(例如，第二流动控制器)与直线部分72。流动控制器70具有流动控制器入口76、流动控制器出口78、以及其间的锥形壁80(例如20.3度角的锥度)。流动控制器出口78包括在其外表面上的螺纹82(尽管此螺纹82可以替代地在内表面上)。直线部分72从流体壳体10的圆柱形侧壁12径向地延伸。流动控制器出口78连接到径向出口部分24的直线部分72，并且可以通过诸如焊接(例如，旋转焊接)、螺纹、卡合连接等的任何适当方式连接在一起。此外，流动控制器70可以与切向出口部分24的直线部分72一体地形成。流动控制器入口76从出口通道32接收干净水并且流动控制器出口76将干净水向回发送以便再循环到水池。

流动控制器入口76的直径D4(以及横截面面积)大于流动控制器出口78(例如24英寸)的直径D5(以及横截面面积)。此外，底壁30包括通道90，用于使水的流动转向到排放端口26。由此，当离开流动控制器出口58时流速减慢。

图8是示出如上所述的切向入口部分22、径向出口部分24、支撑肋部66与排放端口26的水池过滤器壳体的右侧视图。如示出的，流动控制器50、70中的每个还包括与流动控制器50、70一体形成的外突出部92、94(尽管此凸缘可以是附接到那里的单独部件)。每个突出部92、94都可以包括沿着流动控制器50、70的周向延伸的周向延伸部分96、98，以及沿着流动控制器50、70纵向地延伸的纵向延伸部分100、102。周向延伸部分96、98与纵向延伸部分100、102可以设置成使流动控制器50、70以旋转焊接而连接到入口部分22与出口部分24上(例如，以便在流动控制器50、70的应用过程中提供转矩)。例如，周向延伸部分96、98提供了一个表面，其用于施加径向力以将流动控制器50、70应用到过滤器壳体10，并且纵向延伸部分100、102提供了一个表面，其用于施加圆形力(例如，转矩)以将流动控制器50、70应用到过滤器壳体10。

图9是沿着图8的剖面线9-9所取的水池过滤器10壳体的横截面视图。如上所述，出口通道32从底壁30的中心竖直地延伸到过滤器壳体10的内部中。此外，过滤器壳体10包括从底壁30与圆形侧壁12的内部延伸的多个外支座36，以及从底壁30与外通道32的圆形侧壁34的外表面延伸的多个内支座38。如下面所示，外支座36与内支座38支撑被插入到过滤器壳体10的室14中的过滤筒。

图10是示出切向入口部分22与排放端口26的水池过滤器壳体10的前视图。

图11是沿着图10的剖面线11-11所取的水池过滤器壳体10的横截面视图。如示出的，到用于切向入口部分22的室的内部中的开口104水平地伸长以便补偿由于如上所述的导流罩的示出实施方式的被减小的横截面面积。此外，出口通道32示出了弯曲部分106，用于引导水流动通过直线部分108到径向出口部分24的流动控制器70。

图12是示出切向入口部分22、径向出口部分24、排放端口26与支撑肋部66的水池过滤器壳体10的后视图。

图13-图16是显示横跨切向入口部分22与径向出口部分24的流体流动的样本速度与压力分布的视图。图13是显示流体流动的速度分布的切向入口端口的视图；图14是显示流体流动的压力分布的切向入口端口的视图；图15是显示流体流动的速度分布的径向出口端口的视图；以及图16是显示流体流动的压力分布的径向出口端口的视图。

图17是示出覆盖件152附接到那里并且具有把手的过滤器壳体150的实施方式的立体图。过滤器壳体150还包括用于显示内部压力的压力计154，以及具有多个把手156的环。

已经由此详细地描述了此系统与方法，应该理解的是上面的描述不是旨在限定本发明的精神与范围。应该理解的是这里描述的本公开的实施方式仅仅是示例性的并且在不偏离本公开的精神与范围的情况下本领域中的技术人员可以进行多种修改与变型。全部此变型与修改，包括上述这些，都旨在包括在本公开的范围内。

Claims (27)

1.一种水池过滤器，包括：

过滤器壳体，其具有限定内室的侧壁与底壁；

入口部分，其定位在所述过滤器壳体的所述侧壁中；

出口部分，其定位在所述过滤器壳体的所述侧壁中；以及

流动控制器，其附接到所述入口部分，所述流动控制器具有流动控制器入口、流动控制器出口、以及在流动控制器入口与流动控制器出口之间的壁，其中所述流动控制器入口具有入口横截面面积并且所述流动控制器出口具有大于所述入口横截面面积的出口横截面面积。

2.根据权利要求1所述的水池过滤器，其中所述流动控制器入口是圆形，所述流动控制器出口是圆形，并且所述流动控制器入口的入口直径小于所述流动控制器出口的出口直径。

3.根据权利要求1所述的水池过滤器，其中所述侧壁是圆筒状，并且其中所示入口部分与所述侧壁的外周相切。

4.根据权利要求3所述的水池过滤器，其中所述入口部分包括导流罩，其延伸到所述入口部分的内部中以使所述水的流动转向。

5.根据权利要求1所述的水池过滤器，还包括定位在所述过滤器壳体的所述侧壁中的排放端口。

6.根据权利要求1所述的水池过滤器，还包括定位在所述过滤器壳体的所述内室中的过滤筒。

7.一种水池过滤器，包括：

过滤器壳体，其具有限定内室的侧壁与底壁；

至少一个入口部分，其定位在所述过滤器壳体的所述侧壁中；

出口部分，其定位在所述过滤器壳体的所述侧壁中；以及

用于增加有效入口面积的装置。

8.根据权利要求7所述的水池过滤器，其中用于增加有效入口面积的装置包括两个或多个入口端口。

9.根据权利要求7所述的水池过滤器，其中用于增加有效入口面积的装置包括附接到至少一个入口部分的流动控制器，所述流动控制器具有流动控制器入口、流动控制器出口、以及在流动控制器入口与流动控制器出口之间的壁，其中所述流动控制器入口具有入口横截面面积并且所述流动控制器出口具有大于所述入口横截面面积的出口横截面面积。

10.根据权利要求7所述的水池过滤器，其中所述流动控制器入口是圆形，所述流动控制器出口是圆形，并且所述流动控制器入口的入口直径小于所述流动控制器出口的出口直径。

11.根据权利要求7所述的水池过滤器，其中所述侧壁是圆筒状，并且其中所示入口部分与所述侧壁的外周相切。

12.根据权利要求11所述的水池过滤器，其中所述入口部分包括导流罩，其延伸到所述入口部分的内部中以使所述水的流动转向。

13.根据权利要求7所述的水池过滤器，还包括定位在所述过滤器壳体的所述侧壁中的排放端口。

14.根据权利要求7所述的水池过滤器，还包括定位在所述过滤器壳体的所述内室中的过滤筒。

15.一种水池过滤器，包括：

过滤器壳体，其具有限定内室的侧壁与底壁；

入口部分，其定位在所述过滤器壳体的所述侧壁中；

出口部分，其定位在所述过滤器壳体的所述侧壁中；以及

流动控制器，其附接到所述出口部分，所述流动控制器具有流动控制器入口、流动控制器出口、以及在流动控制器入口与流动控制器出口之间的壁，

其中所述流动控制器入口具有入口横截面面积并且所述流动控制器出口具有小于所述入口横截面面积的出口横截面面积。

16.根据权利要求15所述的水池过滤器，其中所述流动控制器入口是圆形，所述流动控制器出口是圆形，并且所述流动控制器入口的入口直径大于所述流动控制器出口的出口直径。

17.根据权利要求15所述的水池过滤器，其中所述侧壁是圆筒状，并且其中所示入口部分与所述侧壁的外周相切。

18.根据权利要求17所述的水池过滤器，其中所述入口部分包括导流罩，其延伸到所述入口部分的内部中以使所述水的流动转向。

19.根据权利要求15所述的水池过滤器，还包括定位在所述过滤器壳体的所述侧壁中的排放端口。

20.根据权利要求15所述的水池过滤器，还包括定位在所述过滤器壳体的所述内室中的过滤筒。

21.一种水池过滤器，包括：

过滤器壳体，其具有限定内室的侧壁与底壁；

入口部分，其定位在所述过滤器壳体的所述侧壁中；

出口部分，其定位在所述过滤器壳体的所述侧壁中；

第一流动控制器，其附接到所述入口部分，所述第一流动控制器具有第一流动控制器入口、第一流动控制器出口、以及在第一流动控制器入口与第一流动控制器出口之间的第一壁，其中所述第一流动控制器入口具有第一入口横截面面积并且所述第一流动控制器出口具有大于所述第一入口横截面面积的第一出口横截面面积；以及

第二流动控制器，其附接到所述出口部分，所述第二流动控制器具有第二流动控制器入口、第二流动控制器出口、以及在第二流动控制器入口与第二流动控制器出口之间的第二壁，其中所述第二流动控制器入口具有第二入口横截面面积并且所述第二流动控制器出口具有小于所述第二入口横截面面积的第二出口横截面面积。

22.根据权利要求21所述的水池过滤器，其中所述侧壁是圆筒状，并且其中所示入口部分与所述侧壁的外周相切。

23.根据权利要求22所述的水池过滤器，其中所述入口部分包括导流罩，其延伸到所述入口部分的内部中以使所述水的流动转向。

24.根据权利要求21所述的水池过滤器，还包括定位在所述过滤器壳体的所述侧壁中的排放端口。

25.根据权利要求21所述的水池过滤器，还包括定位在所述过滤器壳体的所述内室中的过滤筒。

26.一种用于过滤流体的方法，包括：

提供水池过滤器，包括：

(a)过滤器壳体，其具有限定内室的侧壁与底壁；

(b)入口部分，其定位在所述过滤器壳体的所述侧壁中；

(c)出口部分，其定位在所述过滤器壳体的所述侧壁中；

(d)第一流动控制器，其附接到所述入口部分，所述第一流动控制器具有第一流动控制器入口、第一流动控制器出口、以及在第一流动控制器入口与第一流动控制器出口之间的第一壁，其中所述第一流动控制器入口具有第一流动控制器入口横截面面积并且所述第一流动控制器出口具有大于所述第一入口横截面面积的第一流动控制器出口横截面面积；以及

(e)第二流动控制器，其附接到所述出口部分，所述第二流动控制器具有第二流动控制器入口、第二流动控制器出口、以及在第二流动控制器入口与第二流动控制器出口之间的第二壁，其中所述第二流动控制器入口具有第二流动控制器入口横截面面积并且所述第二流动控制器出口具有小于所述第二入口横截面面积的第二流动控制器出口横截面面积；

将所述第一流动控制器入口附接到与水池流体联通的第一管道，所述第一管道具有小于所述第一流动控制器出口横截面面积的第一管道出口横截面面积；

将所述第二流动控制器出口附接到与所述水池流体联通的第二管道，所述第二管道具有小于所述第二流动控制器入口横截面面积的第二管道入口横截面面积；并且

通过所述水池过滤器过滤从所述第一管道到所述第二管道的流体。

27.根据权利要求26所述的方法，其中所述入口部分切向地定位在所述过滤器壳体的所述侧壁中，由此当通过所述水池过滤器过滤流体时在水池过滤器的所述过滤器壳体的所述内室内形成旋转流体流动。