一种多模态休闲水体过滤系统的控制方法

技术领域

本发明涉及休闲水体处理技术领域，具体涉及一种多模态休闲水体过滤系统的控制方法。

背景技术

随着泳池、水上乐园等休闲水体行业的不断发展，人们对水质的要求越来越高，以满足人们对健康、休闲和娱乐的需求。

现有技术中，通常采用过滤缸对休闲水体进行过滤，过滤缸是一种用于水处理、水净化或其他液体过滤的装置。过滤缸可以有效地过滤掉水中的杂质和颗粒物，从而实现净化水质的目的。但是，过滤缸在过滤时杂质会不断堆积在过滤材料上，当过滤材料上的杂质积累过多时，就需要进行清洗和清洗以维护设备的正常运行，延长滤料的使用寿命。

目前的技术通常使用增大进水管道的压力对过滤材料进行清洗，但是清理效果不佳，存在很多死角无法清理，且耗费时间较长。采用人工辅助清理过滤材料杂质的方式，人工成本高且效率低。为了提高清洗效果和工作效率，需要设计更加高效和精确的过滤系统和方法。

发明内容

本发明针对现有技术中的上述不足，提供了一种多模态休闲水体过滤系统的控制方法，用于控制包括通过管道分别连接第一阀体、第二阀体、第三阀体、第四阀体和第五阀体的过滤缸在内的过滤系统，使所述过滤系统具有第一过滤模式和/或反冲洗模式；

在所述第一过滤模式下：

关闭所述第二阀体和所述第四阀体，通过开启所述第一阀体使待过滤水流流入到所述过滤缸中的过滤材料上方；

通过开启所述第三阀体使待过滤水流以朝向所述过滤缸侧壁的出水方向流入所述过滤缸中，在所述过滤材料上方形成旋转水流，并经所述过滤材料过滤后形成已过滤水流；

通过开启所述第五阀体将所述已过滤水流排出；

在所述反冲洗模式下：

关闭所述第一阀体和所述第五阀体，通过开启所述第二阀体使所述清洗水流自下而上清洗所述过滤材料；

通过开启所述第三阀体使所述清洗水流以朝向缸体侧壁的出水方向流入缸体内，并在所述过滤材料上方形成旋转水流；

通过开启所述第四阀体将所述过滤材料上方的旋转水流排出。

上述技术方案中，优选的，所述过滤系统具有第一过滤模式、第二过滤模式和反冲洗模式中的至少一种，在所述第二过滤模式下：

通过关闭所述第一阀体，使所述待过滤水流全部通过所述第三阀体流入所述过滤材料上，在所述过滤材料上形成旋转水流，经所述过滤材料过滤后形成已过滤水流；

通过所述第五阀体将所述已过滤水流排出。

上述技术方案中，优选的，在所述第一过滤模式下，通过所述旋转水流的旋转状态调整所述第三阀体的开启度，以调整所述旋转水流的流量；

和/或，在所述反冲洗模式下：通过所述旋转水流的旋转状态调整所述第三阀体的开启度，以调整所述旋转水流的流量。

上述技术方案中，优选的，通过设置在所述过滤缸侧壁的上观察窗获取所述旋转水流的旋转状态，以调整所述旋转水流。

上述技术方案中，优选的，所述过滤系统中还包括驱动模块；

通过所述驱动模块驱动所述待过滤水流或清洗水流流入所述过滤缸中。

上述技术方案中，优选的，所述驱动模块包括第一驱动模块和第二驱动模块；

通过所述第二驱动模块驱动所述待过滤水流或所述清洗水流经所述第三阀体流入所述过滤缸中；

在所述第一过滤模式下：

通过所述第一驱动模块驱动所述待过滤水流经所述第一阀体流入所述过滤缸中；

在所述反冲洗模式下：

通过所述第一驱动模块驱动所述清洗水流经所述第二阀体流入所述过滤缸中。

上述技术方案中，优选的，所述驱动模块包括第一驱动模块；

所述第一驱动模块中并联设置有第一驱动装置和第二驱动装置；

在所述第一过滤模式下：

通过所述第一驱动装置或所述第二驱动装置驱动所述待过滤水流流入所述过滤缸中；

在所述反冲洗模式下：

通过所述第一驱动装置和所述第二驱动装置驱动所述清洗水流流入所述过滤缸。

上述技术方案中，优选的，通过所述第三阀体开关出水方向朝向所述过滤缸侧壁的待过滤水流或清洗水流，以及控制出水方向朝向所述过滤缸侧壁的待过滤水流或清洗水流的流量；

或，通过所述第三阀体开关出水方向朝向所述过滤缸侧壁的待过滤水流或清洗水流，通过与所述第三阀体串联的第六阀体控制出水方向朝向所述过滤缸侧壁的待过滤水流或清洗水流的流量，

上述技术方案中，优选的，在所述第一过滤模式或所述第二过滤模式下：

将所述已过滤水流排出至用于存储待过滤水流的预设第一区域，以循环过滤所述待过滤水流。

上述技术方案中，优选的，在所述反冲洗模式下：

通过间歇的方式控制所述驱动模块驱动所述清洗水流流入所述过滤缸，并在所述过滤缸中产生清洗所述过滤材料的强冲击力水流。

有益效果：本发明提供的一种多模态休闲水体过滤系统的控制方法，通过驱动模块和阀体的组合控制，使过滤系统兼具多种模式，在过滤模式和反冲洗模式下，都能够在过滤材料上产生旋转水流，避免过滤材料上的杂质产生堆积，使过滤材料上的杂质时刻保持松散易清洗的状态。使得在不增加流体强度的情况下，增加了反冲洗效果，实现了自动对过滤材料无死角的清洗，不需要人工辅助清洗，节约了人工成本，减少了清洗时间和清洗用水，提高了清洗效率。

附图说明

图1为本发明在第一过滤模式下的方法示意图；

图2为本发明在第二过滤模式下的方法示意图；

图3为本发明在反冲洗模式下的方法示意图；

图4为本发明第二实施例的结构示意图；

图5为本发明第一驱动模块和第二驱动模块的结构示意图；

图6为本发明第一水泵、第二水泵和第三水泵的安装结构示意图；

图7为本发明第四管道的结构示意图。

附图标记如下：1-第一阀体；2-第二阀体；3-第三阀体；4-第四阀体；5-第五阀体；6-第六阀体；7-第七阀体；8-第一驱动模块；9-第二驱动模块；11-第一管道；12-第二管道；13-第三管道；14-第四管道；15-过滤缸；16-观察窗；17-过滤材料；31-旋流水口；40-散射装置；101-第一水泵；102-第二水泵；103-第三水泵。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。

在下文中，将更全面地描述本发明的各种实施例。本发明可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本发明的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本发明理解为涵盖落入本发明的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：在本发明中，除非另有明确的规定和定义，“安装”、“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、或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也是可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。

在本发明中，本领域的普通技术人员待要理解的是，文中指示方位或者位置关系的术语为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者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发明的限制。

在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

实施例一

本实施例提供了一种多模态休闲水体过滤系统的控制方法，用于控制包括通过管道分别连接第一阀体1、第二阀体2、第三阀体3、第四阀体4和第五阀体5的过滤缸15在内的过滤系统，使过滤系统兼具第一过滤模式和反冲洗模式。

在第一过滤模式下，如图1所示，包括以下步骤(101、102和103)：

步骤101：关闭第二阀体2和所述第四阀体4，通过开启第一阀体1使待过滤水流进入过滤缸15，并经由第一管道11流入到过滤缸15中的过滤材料17上方；

步骤102：通过开启第三阀体3使待过滤水流自过滤材料17上方流入过滤缸15，经过滤材料17过滤后在过滤缸15中的过滤材料17内或过滤缸下部的空间内形成已过滤水流；优选的，已过滤水流形成于过滤缸15下部的空间内；

步骤103：通过开启第五阀体5将过滤缸15中的已过滤水流排出。

在第二过滤模式下，如图2所示，包括以下步骤(201和202)：

步骤201：通过关闭第一阀体1，使待过滤水流全部通过第三阀体3流入过滤缸15中的过滤材料上，经过滤材料17过滤后在过滤缸15下部的空间内形成已过滤水流；

步骤202：通过第五阀体5将过滤缸15中的已过滤水流流出。

在反冲洗模式下，如图3所示，包括以下步骤(301、302和303)：

步骤301：关闭第一阀体1和第五阀体5，通过第二阀体2将清洗水流从过滤缸15下部的空间内流入过滤缸15内，并使清洗水流自下而上清洗过滤材料17；

步骤302：通过第三阀体3使清洗水流以朝向缸体侧壁的出水方向流入过滤缸15内，并在过滤材料17上方形成旋转水流，带动过滤材料17中附着的杂质融入到旋转水流中。

步骤303：通过开启第四阀体4将过滤材料17上方的旋转水流排出。

优选的，通过旋转水流的旋转状态调整第三阀体3的开启度，以调整旋转水流的流量。示例性的，通过在过滤缸15内设置探测器自动感应旋转水流的旋转状态，并连接第三阀体3，调整第三阀体3的开启度。类似的，在反冲洗模式下，通过过滤缸15内的水流状态调整第四阀体4的开启度。

优选的，第一阀体1、第二阀体2和第三阀体3均设置在预设第一区域与过滤缸15之间，第一区域用于储存待过滤水流。第一阀体1用于开关第一管道11中第一区域与过滤缸15之间通道，第二阀体2用于开关第二管道12中第一区域与过滤缸15之间通道，第三阀体3用于开关第三管道13中第一区域与过滤缸15之间通道。

优选的，第五阀体5设置在第一区域(也可以是用于存储已过滤水流的其他区域)与过滤缸15之间，用于开关第二管道12中过滤缸15与第一区域之间的通道，以实现对已过滤水流的循环过滤。示例性的，如第一区域为泳池，将泳池中的液体经过滤缸15过滤后通过第二管道22排出到泳池中，同时泳池中的液体经第一管道11流入过滤缸15中进行过滤，实现循环过滤。在其他实施方式中，过滤后的液体通过第二管道22排出到外部储存装置，外部储存装置用于储存过滤后的液体。

进一步的，第三管道13分别连接过滤缸15和驱动模块，用于产生旋转水流，在过滤时过滤材料17上方的旋转水流用于带动滤除在过滤材料17上的杂质旋转，避免杂质产生沉积，从而难以清理。在反冲洗时产生旋转水流用于带动杂质旋转，全方面的清理过滤材料17上方，然后通过第一管道11和第四阀体4排出，第四阀体4设置在第一管道11中，用于开关第一管道11中用于将过滤材料17上方的旋转水流排出的通道。

优选的，过滤系统中还包括驱动模块，驱动模块用于驱动待过滤水流或清洗水流流入过滤缸15。在图5所示的实施方式中，驱动模块包括第一驱动模块8和第二驱动模块9，第二驱动模块9用于驱动待过滤水流或清洗水流经第三阀体3流入过滤缸15中，在第一过滤模式下：第一驱动模块8用于驱动待过滤水流经第一阀体1流入过滤缸15中；在反冲洗模式下：第一驱动模块8用于驱动清洗水流经第二阀体2流入过滤缸15中。示例性的，驱动模块包括水泵等驱动液体移动的驱动装置。在本实施方式中，第二驱动模块9用于单独驱动第三管道13中的水流进入过滤缸15，使过滤材料17上的旋转水流更加稳定，使更多杂质融入旋转水流，增加清洗效果。清洗水流可以是待过滤水流，也可以是其他杂质比待过滤水流少的水流，在本实施方式中，清洗水流为待过滤水流。

在图4所示的实施方式中，驱动模块包括第一驱动模块8，第一驱动模块8包括并联设置的第一驱动装置和第二驱动装置。在第一过滤模式下：第一驱动装置或第二驱动装置单独驱动待过滤水流流入过滤缸15中；在反冲洗模式下：第一驱动装置和第二驱动装置共同驱动清洗水流流入过滤缸15。在本实施方式中，反冲洗模式下需要更具冲击力的水流来对过滤材料17进行清洗，优选的，通过间歇的方式控制驱动模块驱动清洗水流流入过滤缸15，并在过滤缸15中产生清洗过滤材料17的强冲击力水流。示例性的，驱动装置为水泵，水泵在启动时会产生冲击力较大的水流，在水泵的功率相同的情况下，采用间歇的方式驱动外部水流对过滤材料17的清洗效果更好。

实施例二

如图4所示，本实施例提供了一种休闲水体过滤系统，包括驱动模块、控制模块、第一管道11、第二管道12、第三管道13和过滤缸15。驱动模块设置在过滤缸15与预设第一区域之间，以驱动待过滤水流或清洗水流流入过滤缸15中，第一区域用于储存待过滤水流。过滤材料17设置在过滤缸15中，用于对待过滤水流进行过滤处理形成已过滤水流，在其他实施方式中，过滤材料17可以是由下至上依次致密的第一过滤层、第二过滤层和第三过滤层组成(图中未示出)。

第一管道11、第二管道12和第三管道13分别连接过滤缸15，控制模块用于分别控制第一管道11、第二管道12和第三管道13的开关，以控制液体进出过滤缸15。第三管道13设置在过滤材料17上方，并且出水方向偏离缸体内壁的半径方向，用于输出待过滤水流或清洗水流，以在过滤材料17上方形成旋转水流，并通过旋转水流带动沉积在过滤材料17上的杂质旋转。过滤缸15的侧壁中设置有用于观察过滤材料17上方是否形成旋转水流的观察窗16。

优选的，将第三管道13与过滤缸15的交接中心点的切线方向定义为第一方向，第三管道13出水口为旋流水口31，将旋流水口31的出水方向定义为第二方向。在一个实施方式中，第三水管进入过滤缸15后保持直线，且第二方向平行于水平面。使第一方向与第二方向的夹角的角度范围为大于0°小于90°，以在第一空间5中形成稳定的旋转水流。优选的，当第一方向与第二方向的夹角的角度范围为大于10°～60°时，过滤缸15中形成的旋转水流对杂质有较好的带动效果，能很好的避免杂质沉积在过滤材料17上。

在其他实施方式中，第三水管进入过滤缸15后保持直线，当第一方向与第二方向的夹角的角度为90°时，从旋流水口31流出的水流会朝过滤缸15的中心轴(如图6中的虚线)流去，从而导致无法形成稳定旋转水流。当第一方向与第二方向的夹角的角度为0°时，从旋流水口31流出的水流会直接撞向过滤缸15的内壁，从而无法形成稳定的旋转水流。

示例性的，第二方向还可以不平行于水平片，而是与水平面形成一个范围为小于90°的夹角，即第二方向不垂直于水平面，此时，旋流水口31流出的水流为过滤材料17上的水流提供一个切向力，使水流在过滤材料17上形成旋转水流。当第二方向垂直于水平面时，旋流水口31排出的水流垂直流向过滤材料17或朝过滤缸15的顶部流出，从而导致无法形成旋转水流。

优选的，第一管道11在过滤缸15内的水口设置在过滤材料17的上方且在过滤缸15的中心轴上，以在排出过滤材料17上方的水流时避免影响旋转水流的形成。并且第一管道11位于旋转水流的中心，提升排出旋转水流的速度。第二管道12设置在过滤材料17中，用于排出已过滤水流或朝过滤材料17喷射清洗水流以对过滤材料17进行清洗。第一管道11在反冲洗时用于排出过滤材料17上方的水流，在过滤时用于流入待过滤水流。第一管道11分别连接过滤缸15、驱动模块和用于将已清洗过滤材料17之后的水流排出的区域，第三管道13分别连接过滤缸15和驱动模块，用于产生旋转水流。

优选的，控制模块包括：第一阀体1、第二阀体2、第三阀体3、第四阀体4和第五阀体5，第一阀体1至第五阀体5均为电动阀，在其他实施方式中，第一阀体1至第五阀体5均设置为气动阀或其他自动化控制的阀门，并通过连接一个外部的主控系统，自动控制阀体的开关。

示例性的，第一阀体1、第二阀体2和第三阀体3均设置在过滤缸15与第一驱动模块8之间，第三阀体3用于开关第三管道13中过滤缸15与第一驱动模块8之间的水流，第二阀体2用于开关第二管道12中过滤缸15与第一驱动模块8之间的水流，第一阀体1用于开关第二管道12中过滤缸15与第一驱动模块8之间的水流。第四阀体4设置在过滤缸15与用于将已清洗过滤材料17之后的水流排出的区域之间，用于开关第一管道11中过滤缸15与用于将已清洗过滤材料17之后的水流排出的区域之间的水流。第五阀体5设置在过滤缸15与第一区域之间，用于开关第二管道12中过滤缸15与第一区域之间的水流。

示例性的，当第三阀体3和第四阀体4均为可控制管道的开关，而不能控制管道流量大小的阀体时，控制模块还包括第六阀体6和第七阀体7，第六阀体6设置在过滤缸15与第一驱动模块8之间，第六阀体6与第三阀体3串联，所述第六阀体6为手动阀，用于根据旋转水流的状态手动进行控制第三管道13的流量。优选的，通过设置在过滤缸15侧壁的上观察窗16观察旋转水流的旋转状态。在其他实施方式中，第七阀体7设置在过滤缸15与用于将已清洗过滤材料17之后的水流排出的区域之间，第七阀体7与第四阀体4串联，第七阀体7为手动阀，用于手动控制过滤缸15排出的水流的流量。

优选的，过滤缸15中还设置有一个或多个与第三管道13作用相同的第四管道14，如图7所示，共设置有3个第四管道14，第四管道14可由其他驱动装置驱动待过滤水流或清洗水流在过滤材料17上形成旋转水流，在其他实施方式中，第四管道14连接第三管道13，与第三管道13共用驱动装置，在过滤材料17上形成旋转水流。

在一个具体实施方式中，如图5所示，驱动模块包括第一驱动模块8和第二驱动模块9，在本实施例中第一驱动模块8仅用于驱动第一管道11中和第二管道12中的水流流入过滤缸15，第二驱动模块9为第三管道13的单独驱动模块。第二驱动模块9连接第三管道13和第一区域，仅用于驱动第三管道13输出待过滤水流或清洗水流。

在另一个具体实施方式中，如图4所示，驱动模块仅包括第一驱动模块，其中第一驱动模块包括第一驱动装置和第二驱动装置，第一驱动装置在第一管道11输出待过滤水流时开启；第二驱动装置在第二管道12朝过滤材料17喷射清洗水流时开启。示例性的，第一驱动装置和第二驱动装置均设置为驱动液体移动的驱动装置，例如水泵等。在其他实施例中，第一驱动模块8包括变频驱动装置，变频驱动装置的工作状态包括第一状态和第二状态，变频驱动装置工作在第二状态时的功率大于工作在第一状态时的功率。变频驱动装置在第一管道11输出清洗水流时工作在第一状态；变频驱动装置在第二管道12朝过滤材料17喷射清洗水流时工作在第二状态。

在其他实施例方式中，如图6所示，驱动模块包括第一水泵101、第二水泵102和第三水泵103，第一管道11中的水流由第一水泵101驱动，第二管道12中的水流由第二水泵102驱动，第三管道13中的水流由第三水泵103驱动。过滤缸内还设置有散射装置40，散射装置40连接第二管道，用于在第二管道朝过滤材料喷射清洗水流时，分散清洗水流，全面清洗过滤材料17。

本发明提供的一种多模态休闲水体过滤系统的控制方法，通过驱动模块和阀体的组合控制，使过滤系统兼具多种模式，在过滤模式和反冲洗模式下，都能够在过滤材料上产生旋转水流，避免过滤材料上的杂质产生堆积，使过滤材料上的杂质时刻保持松散易清洗的状态。使得在不增加流体强度的情况下，增加了反冲洗效果，实现了自动对过滤材料无死角的清洗，不需要人工辅助清洗，节约了人工成本，减少了清洗时间和清洗用水，提高了清洗效率。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。