回流阀和具有该阀的过滤装置 技术领域 本发明涉及一种过滤装置，特别涉及一种回流阀和使用该阀的过滤装置，特别地，本发明的回流阀能够控制或转换流经过滤器的水流方向，以便从水中过滤杂质和/或自动排出已被过滤器过滤的杂质。
背景技术 在本领域众所周知，净水机或过滤装置从外部接受水，并从水中清除杂质，根据所希望的用途产生净化水。净水机或过滤装置使水经过过滤器流动，产生饮用水或循环水。所以，过滤器的性能对净水机或过滤装置的净化能力影响很大。
当净水机不断对水进行净化时，例如，过滤器会在其中聚集各种杂质。那么就需要根据杂质的数量来更换过滤器。如果聚集的杂质量很大而不更换过滤器，聚集的杂质将损害过滤器的性能，并提供适合于微生物繁殖的环境。
因此，现有技术的净水机维护费用大，要正常发挥净化能力就要在一定的时期内更换过滤器。另外，更换过滤器过程复杂，更换下来的过滤器产生环境污染。
用于游泳池，公共浴池，水产养殖场，水族馆，建筑和工厂里的排水过滤装置使用的过滤器在合适的时期内也需要更换新的，以便清除其中聚集的杂质。否则，也要清除过滤器中聚集的杂质。
例如，装备在公共浴池中的过滤装置使用诸如网状物的过滤器来过滤污水中含有的杂质，例如头发、肥皂件和来自人体的污物，以便利用公共浴池排放的污水里含有的热能。然而，使用者需要通过人工去除聚集在过滤器器上的杂质，因而带来不便。另外，由于聚集在过滤器上的杂质是通过人工被去除的，所以可能去除的不干净，因而对其它阀会产生损害。
发明内容 本发明地做出是为了解决前述问题，所以，本发明的一个目的是提供一种回流阀和一种使用该阀的过滤装置，其能够控制或转换流经过滤器的水流方向，以便从水中过滤杂质和/或自动排出已被过滤器过滤的杂质。
本发明的另一目的是提供一种回流阀和使用该阀的过滤装置，其能够通过使用一种旋转式方向控制单元或往复式方向控制单元来控制或转换流经过滤器的水流方向，以便从水中过滤杂质和/或自动排出已被过滤器过滤的杂质。
为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种回流阀，其包括：一中空体；一可移动地安装在中空体内的方向控制单元，其外表面与中空体的内表面紧密接触，其中中空体包括：沿中空体纵向在第一侧壁形成的第一组连接通道；与第一组连接通道相应的第二组连接通道，其形成在第二侧壁，第二侧壁与形成有第一组连接通道的第一侧壁相对；其中方向控制单元包括：一第一部分，用于使第一组连接通道与第二组连接通道在第一位置相通；和一第二部分，用于使第一组连接通道在第二位置相互连通和第二组连接通道在第二位置相互连通。
为达上述目的，根据本发明的另一方面，提供一种使用本发明回流阀的过滤装置，包括：一过滤器，用于接受来自外部水源的未净化水和在其中过滤杂质；一回流阀，用于控制或转换从水源流入过滤器的未净化水的流向，并用于使过滤器净化未净化水中含有的杂质或把所过滤的杂质自动排出外部。
为达上述目的，根据本发明的再一方面，提供一种使用本发明回流阀的过滤装置，包括：一过滤器，用于接受来自外部的第一或第二未净化水和过滤其中的杂质；一回流阀，用于控制或转换第一未净化水的流向，和使过滤器净化第一未净化水，并产生净化水或从第二未净化水中自动排出杂质。
本发明的上述及其它目的，特征和其它优点，将结合附图从下面的描述中得到比较清楚的理解，其中：
图1是表示本发明净水机的方框图；
图2A表示在图1中所示旋转回流阀的结构；
图2B是图2A中表示的旋转式控制单元的放大视图；
图3A表示本发明具有过滤作用净水机的结构；
图3B表示在图3A中所示的旋转式回流阀在净水操作期间的结构；
图4A表示本发明净水机在回流操作时的结构；
图4B表示图4A中所示净水机在回流操作时旋转式回流阀的结构；
图5表示本发明过滤装置的结构；
图6A表示图5所示往复式回流阀的结构；
图6B表示图6A中往复式方向控制单元的结构；
图6C表示图6A中沿A-A线的横截面；
图6D表示图6A中往复式回流阀的盖；
图7A表示本发明具有过滤作用过滤装置的结构；
图7B表示图7A中本发明过滤装置在过滤过程中往复式回流阀的结构；
图8A表示过滤装置在回流操作时的结构；
图8B表示图8A所示本发明过滤装置在回流操作时往复式回流阀的结构；
图9表示公共浴池中本发明过滤装置的结构；
图10A表示本发明的过滤装置在公共浴池进行过滤操作时的结构；
图10B表示本发明的过滤装置在公共浴池回流操作时的结构。
图1是本发明净水机的方框图。该净水机包括：一旋转式回流阀100，用于通过管路接受水罐110中储存的未净化水，和在控制或转换未净化水方向后排出所接受的水，并用于接受、排出净水或杂质；连接到旋转式回流阀一端的一动力产生单元120，用于控制旋转式回流阀的操作；一过滤单元130，用于接受来自旋转式回流阀的未净化水或半净水，对未净化水或半净水进行净化，以产生最终净化水和将最终进化水返回到旋转式回流阀100，或通过从旋转式回流阀100接受未净化水，和用于将过滤过程中积聚的杂质输出到旋转式回流阀100；一连接到上述部件的电路单元140，用于接受控制这些部件的检测信号和产生控制信号。
如图2A中所示，旋转式回流阀100包括一圆柱体103，其具有第一到第四连接通道1-4和第五到第9连接通道5-9，它们形成在圆柱体的两侧，还具有设置在其中的旋转式方向控制单元102，一第一盖101，用于覆盖圆柱体103的一端，和第二盖104，用于覆盖圆柱体103的另一端，使旋转式方向控制单元102的轴S从盖102凸出。
如图2B所示，旋转式方向控制单元102包括第一连接平面P1，其形成在该控制单元102的一侧，并通过一预定深度形成一槽，用于使第一到第4连接通道1-4在预定的第一位置相互连通，和第二连接平面P2，其形成在第一连接平面P1的相对侧，通过一预定的深度形成一槽，用于使第六到第九连接通道6-9相互连通，一第一孔H1，用于相对于第一位置旋转一合适的角度，例如90度后，在第二位置使第一连接通道1与第八连接通道8在第二位置连通，一第二孔H2，用于在第二位置使第二连接通道2与第七连接通道7在第二位置连通，一第三孔H3，用于在第二位置使第三连接通道3与第六连接通道6在第二位置连通，一第四孔H4，用于在第二位置使第四连接通道4与第五连接通道5在第二位置连通，和设置在圆柱体另一端的轴S，及连接到该轴的动力产生单元120。在此情况下，在圆柱体中形成的第一到第四孔H1-H4垂至于第一和第二平面P1和P2。
第一连接平面P1具有包括或覆盖第一到第四连接通道1-4的长度和包括或覆盖第一到第四连接通道1-4之一直径的宽度，并且通过挖掘(一定的深度)形成旋转式方向控制单元102的外表面，其与圆柱体紧密接触形成一槽；相似地，第二连接平面具有包括或覆盖第六到第九连接通道6-9的长度和包括或覆盖第六到第九连接通道6-9之一直径的宽度，并且通过挖掘(一定的深度)形成旋转式方向控制单元102的外表面，其与圆柱体紧密接触形成一槽。
孔H1-H4在相邻的连接通道之间相互间隔一定的距离，并具有相似于连接通道的直径，所以它们被对应于连接通道设置，并且孔的轴线平行于第一或第二连接面。
过滤单元130包括：第一过滤器10，用于通过连接通道1和第一孔H1从第八连接通道8接受未净化水，以产生第一次进化水，并将第一次净化水排到第二连接通道2，一第二过滤器20，用于通过第二连接通道2和第二孔H2从第七连接通道7接受第一次净化水，以便产生第二次净化水，并将第二次净化水排到第三连接通道3，和一第三过滤器30，用于通过第三连接通道3和第三孔H3从第六连接通道6接受第二次净化水，并将第三次净化水排到第四连接通道4。该第一过滤器10包括：过滤材料12，其由沙石，活性炭，淡英斑岩，自然硬玉和它们的混合物制成，用于净化所接受未净化水中的杂质，设置在过滤器10内的一防排出过滤器部分13，用于防止在输出净化水时过滤材料的排出，和一检测器11，用于检测过滤器10内部的压力，以便决定聚集在过滤器内的杂质量和向电路单元输出一检测信号。相似地，第二和第三过滤器20和30包括过滤材料部分22和32，防排出过滤器部分23和33，及检测器21和31，他们在结构功能上分别相应于过滤材料12、防排出过滤器部分13和检测器11。另外，过滤单元130还包括一阀40，用于从第一过滤器10向外排出第一次净化水。
动力产生单元120还可由一旋转电机实施，该电机具有一轴，在电路单元140或可人工操作的一旋转杆的控制下，可被旋转一预定的角度，例如90度。
检测器11、21和31可由压力检测器实施，它们能够检测第一到第三过滤器10、20和30的内部压力。
如图2所示，为了排出在过滤单元130中聚集的杂质，当旋转回流阀的旋转控制单元被旋转90度时，未净化水通过第一连接通道1沿着与净化过程流向相反的流向流过过滤单元130，该过程被定义为“回流过程”，后面将对其加以解释。本发明的上述结构的净水机的操作将被参考附图描述如下：
1)过滤操作
图3A是表示本发明净水机过滤操作的方框图，图3B表示净水机在操作期间旋转式回流阀的操作位置。
如图中所示，当过滤器10、20和30过滤通过旋转式回流阀100来自水罐110的未净化水时，旋转式回流阀100的旋转式方向控制单元102保持其旋转位置，以便第一到第四孔H1-H4与第一到第四连接通道1-4和第八到第五连接通道8-5分别连接，如图3B所示。然后，如图3A所示，从水罐110送入的未净化水通过第一连接通道1和随后的第八连接通道8进入第一过滤器10。第一过滤器10过滤未净化水，产生第一次净化水，然后把第一次净化水排向第二连接通道2。第一次净化水被通过第二连接通道2送入第二净化器20，然后排向第七连接通道7。第二净化器20净化第一次净化水，产生第二次净化水，然后把第二次净化水排向第三连接通道3。第二次净化水被通过第三连接通道3和随后的第六连接通道6送入第三过滤器30。第三过滤器30净化第二次净化水，产生第三次净化水或最终净化水，并把最终净化水排向第四连接通道4。然后，最终净化水通过第四和第五连接通道4和5被排入使用者的容器。
2)回流操作
图4A是表示本发明净水机回流操作的方框图。图4B表示净水机在回流操作时旋转式回流阀的操作位置。
当净水机对未净化水进行净化时，第一到第三过滤器10、20和30连续过滤未净化水，并且在其内部空间中聚集杂质。电路单元140接受诸如来自分别安装在过滤器10、20和30中的检测器11、21和31的压力检测信号，并且在检测信号大于预定设定值时，使净水机执行回流操作。当净水机执行回流操作时，旋转式回流阀的旋转式方向控制单元102在电路单元140的控制下旋转，如图4B所示。也就是，在旋转式方向控制单元102的主体中形成的第一连接平面P1把第一到第四连接通道1-4连接在一起，同时第二连接平面P2把第六到第九连接通道6-9连接在一起。然后，从水罐110输出的未净化水被送入第一连接通道，并通过第二到第四连接通道2-4被排入第一到第三过滤器10、20和30，如图4A中所示。水从第二到第四连接通道2-4流向第一到第三过滤器10、20和30的方向，与被每个水净化器10、20和30产生的净化水的流向相反。
所以，通过每个防排出过滤器部分13、23和33送入过滤器10、20和30的未净化水被排向第八到第六连接通道8-6，并且在水中含有原先通过管路聚集在过滤器10、20和30中的杂质，未净化水或中间净化水(即第一和第二次净化水)就是通过所述管路在过滤器10、20和30净化操作期间被引入的。然后，旋转式回流阀把通过第八到第六连接通道8-6输入的含有杂质的回流水向外排出到第九连接通道9。
图5是表示本发明过滤装置的方框图。该过滤装置包括：一往复式回流阀300，用于接受从储水单元200送入的污水或来自外部水源的未净化水，并用于在控制或转换污水或未净化水的方向后，排出污水经净化后形成的净化水或排出未净化水及过滤单元400在净化操作时聚集的杂质，过滤单元400将在后面解释；一连接到回流阀300一端的动力产生单元301，用于控制阀的操作；一过滤单元400，用于从往复式回流阀300接受污水或未净化水，排出污水或未净化水经净化后形成的净化水，及在回流操作时向回流阀300一并排出聚集的杂质，和一电连接到上述部件的电路单元500，用于接受来自这些部件的检测信号和产生控制这些部件的控制信号。
如图6A中所示，往复式回流阀300包括：一主体302，设置在主体302两侧的第一、第二连接通道1’和2’和第三到第六连接通道3’-6’，和设置在主体302中的往复式方向控制单元303。该往复式回流阀300还包括：如图6D中所示，一第一盖304，用于覆盖主体302的一端，和连接到主体302另一端的第二盖，第二盖中央有一连接通道，以便动力产生单元301与往复式方向控制单元303连接。该往复式回流阀300被制造成圆柱形，如图6C中所示，该图是沿图6中A-A线剖开的截面图。
如图6B中所示，往复式方向控制单元303包括：孔h1和h3，它们的形状相同，以相同的方向排列，在孔h1和孔h3之间形成的孔h2，其方向相对于孔h1和h3是上下颠倒的，每个孔一端的大小相应于通道1’或2’的大小，其中孔h1或h2在第一位置，如图7A中所示，并且相应于通道3’-6’之一的大小，此时孔h2在其第一位置。另外，每个孔另一端的孔大小能够覆盖通道1’和2’，其中孔h2处于其第二位置，如图8A中所示，并且能够覆盖通道3’或4’和5’或6’，这时孔h3和h1分别处于第二位置。孔h1到h3在往复式方向控制单元303的两侧成对称形式。往复式方向控制单元303的主体被这样制造，即使其有孔h1-h3的表面与往复式回流阀300的内壁和没有孔h1-h3形成的表面p1和p2具有相同的曲率。在平面p1和p2和往复式回流阀的内壁，可形成一键槽(未示出)或支撑，用于防止旋转的产生。该往复式方向控制单元303还包括在其一端的一连接部分306，用于连接动力产生单元301的轴。
往复式方向控制单元可沿主体综向移动一定的距离，该距离与保持在第一或第二位置的相邻连接通道之间的距离相同。
同时，孔h1-h3的构形为韩语字母(其发音为woo)或(发音为oh)，如图6A和6B中所示。亦即，孔h1-h3具有一宽的部分和相邻的窄的部分，宽的部分具有的长度包括连接通道之间的距离，并且具有相似于第一或第二组连接通道的截面尺寸，而且是通过挖去第一或第二组连接通道的一定深度形成的。窄的部分从宽的部分的中心位置(或底部)形成在主体的另一壁上，其大小基本上与每个连接通道的大小相同。
过滤单元400包括：过滤材料402，或由沙石，活性炭，淡英斑岩，自然硬玉制成的混合物，用于净化从第五连接通道5’而来的污水，产生净化水，一防排出过滤器部分404设置在过滤单元400的内部，用于防止输出净化水时排出过滤材料，和一检测器，用于检测过滤单元内部的压力，以便决定聚集在其中的杂质数量，并且向电路单元500输出一相应于内部压力的检测信号。
动力产生单元301可由空气泵或气泵实施或由人工操作的一杆实施，所述泵能够在电路单元500的控制下使其轴作往复移动。
检测器403可由压力检测器实施，其能够检测过滤单元400内部的压力。
储水单元200包括：一水罐201，用于容纳污水，一污水水位检测器202，用于检测水罐201中的污水水位，和一泵203，用于从水罐201中强制向往复式回流阀300排出污水。
后面，将参考附图对本发明上述结构的过滤装置的操作过程描述如下：
1)过滤操作
图7A表示本发明过滤装置在过滤过程的结构，图8B表示图7A中本发明过滤装置在操作时往复式回流阀的结构。
如图7A和7B中所示，当过滤单元400过滤来自储水单元200、经过往复式回流阀300送入的污水时，往复式回流阀30的往复式方向控制单元303保持在第一水平档位，以便第二和第三孔h2和h3与第一和第二连接通道1’和2’及第五和第四连接通道5’和4’分别连通，如图7B所示。然后，如图7A中所示，从储水罐单元200送入的污水通过第一连接通道1’及随后的第五连接通道5’进入过滤单元400。过滤单元400对污水进行过滤，产生净化水，并把产生的净化水排向第四连接通道4’。之后，往复式回流阀300通过第四连接通道4’接受已净化水，并且通过第二连接通道2’排出外面。
2)回流操作
图8A表示过滤装置回流操作的结构，图8B表示图8A中本发明过滤装置的往复式回流阀在回流操作时的结构。
如上所述，过滤单元400在执行净化作业时连续过滤杂质，并且把杂质聚集在其中。电路单元500接受在过滤单元400内安装的检测器403的内部压力转换成的检测信号，如果检测信号大于预定值，就执行回流操作。亦即，为了执行回流操作，如图8B所示，往复式方向控制单元303在电路控制单元500的控制下处于其第二水平档位。往复式方向控制单元303的第二孔h2则连接第一连接通道1’和第二连接通道2’，第三孔h3连接第三连接通道3’和第四连接通道4’，第一孔h1连接第五连接通道5’和第六连接通道6’。
如上所述，当连接通道相互连通时，污水不再被引入往复式回流阀300，而未净化水被引入第三连接通道3’。未净化水在通过第三连接通道3’被引入后，通过第三孔h3被排向第四连接通道4’，然后被引入过滤单元400。被引入过滤单元400后，未净化水与已聚集在过滤单元400内的杂质一起被输向第五连接通道5’。之后，被引入第五连接通道5’包含杂质的未净化水通过第一孔h1被排向第六连接通道6’。
所以，未净化水以与过滤单元在净化时相反的流向引入过滤单元，并且之后被与已聚集的杂质一起排出到外面。
本发明上述结构的过滤装置能与诸如游泳池，公共浴池，水产养殖场，水族馆，建筑和工厂的其它设施安装在一起，用于其中排水的净化。
如图9中所示，为了举例，装备在公共浴池中的过滤装置1000被安装在储水单元200和热交换器600之间，储水单元用于容纳未净化水。如上所述，当过滤装置对来自储水单元200的污水进行净化，并把已净化水排向热交换器600，热交换器600使净化水不直接接触从外部水源引入的未净化水，并把净化水所含的热量传给未净化水。
如图9中所示，热交换器600还可以配置诸如安装在过滤装置1000内回流阀300的第一往复式回流阀300-1，以便接受从过滤装置1000排出的净化水或未净化水，用于其中形成的结垢等的回流。
过滤装置1000，第一往复式回流阀300-1和热交换器600按如下被连接在一起：
过滤装置1000的往复式回流阀300的第二连接通道2’被连接到第一往复式回流阀300-1的第一连接通道1”，第二连接通道2”被连接到外部或另外的回流阀(未示出)。第三连接通道3”被连接到一从外部水源接受未净化水的管，第四和第五连接通道4”和5”被连接到热交换器600，第六连接通道6”被连接到一管，该管用于把杂质，例如在热交换器中形成的结垢，排出外部。
同时，热交换器600被连接到接受和排出未净化水的管，以便把来自第一往复式回流阀300-1的净化水中含有的热能传递给从外部水源输入的未净化水。
另外，热交换器可由一管式或板式热交换器实施。
公共浴池里具有上述结构的过滤装置实施过滤和回流操作的过程，如图10A和10B所示。
1)进行过滤和热交换的过程
当公共浴池里的过滤装置进行过滤和热交换时，安装在过滤装置中的回流阀300和300-1和热交换器保持图7B所示的位置。然后，如图10A所示，未净化水在按顺序流经部件1’→5’→400→4’→2’后，被过滤单元400处理成净化水。从过滤装置的第二连接通道2’流出的净化水通过第一往复式回流阀300-1的部件1”及随后的部件5”(1”→5”)流经热交换器600，并通过第一往复式回流阀300-1的部件4”和随后的2”(4”→2”)排向外部。所以，净化水把其含有的热能传递给未净化水。
2)回流过程
当公共浴池里的过滤装置执行过滤和热交换过程时，过滤单元400在其中连续聚集杂质。同时，当净化水流经管路和到达热交换器时形成细小的结垢。
为了回流过滤装置中的杂质和热交换器中含有的结垢，过滤装置和热交换器中安装的往复式回流阀300和300-1保持图8B所示的位置。如图10B中所示，过滤装置中的往复式回流阀300和热交换器中的第一往复式回流阀300-1从外部把未净化水引入第三连接通道3’和3”，使未净化水分别以与水净化时的流向和净化水的流向相反的方向流动。含有结垢等的未净化水在向外流动经过热交换器时，通过第一往复式回流阀300-1的第六连接通道6”向外排出，并且含有杂质的未净化水向外流动经过过滤单元400，被通过往复式回流阀300的第六连接通道6’排出。
工业实用性
如上祥述，本发明的回流阀能够自动或通过人工控制或转换未净化水流的输入/排出，所述未净化水流向或流出回流阀，具有该回流阀的回流过滤装置通过操作回流阀能够容易地排出聚集在其中的杂质，而不需替换安装在其中过滤器。
在上述已经描述的优选实施例中，本发明的净水机使用三个过滤器对未净化水进行净化和排出杂质。然而，过滤器的数量可以根据旋转式回流阀连接通道的数量进行变化。另外，旋转式回流阀平行或串连设置，以便能够对未净化水进行净化和从其中排出聚集的杂质。
另外，尽管本发明已经描述的过滤装置具有一个从其中排出杂质的过滤器，但过滤器的数量可根据往复式回流阀的连接通道的数量变化；往复式回流阀平行或串连设置，以便能够对未净化水进行净化和从其中排出聚集的杂质。
再有，根据本发明的实施例，旋转式回流阀和往复式回流阀可被结合在一起来提供另外的过滤装置。