互鎖支撐塊體的系統和方法

2023-10-05 16:30:39 2

專利名稱：互鎖支撐塊體的系統和方法
技術領域：
本發明關於一種過濾介質系統的支撐系統，尤其關於一種互鎖過濾介質支 撐塊體的系統和方法。
背景技術：
水、廢水和工業過濾單元通常具有暗渠系統以支撐過濾介質並且將過濾 介質與過濾器底部分離。除了為過濾介質提供支撐，暗渠系統還用於兩個主 要目的收集通過介質的過濾後的水以及均勻分配通過過濾器的回流水、回 流氣體或二者的組合。
形成的支撐塊體經常被用於構建暗渠系統。支撐塊體可以由預製混凝土 塊或混凝土填充塑料夾套塊製成。高強度混凝土塊被並排並且端對端的放置 在過濾器底部，以形成"假底"。塊體為過濾介質提供支撐，且被製作為用於 收集通過介質的過濾後的水。
在操作中，介質過濾器需要通過反衝洗過濾器來進行周期性清潔。除了
形成用於收集的形狀，塊體還具有管道(conduits),也就是習知的分支 (lateral),以允許作為回流的水和空氣的通道。管子如集氣管，是空氣回流 分配系統的一部分。回流水通過水槽進入系統。集氣管帶入加壓的空氣，加 壓的空氣從集氣管的頂部由管子通過水槽並進入分支，以分配給分支。
在回流操作中，空氣被強行通過氣體分配管並進入暗渠塊體的氣體分 支。加壓的空氣可用於作為回流或與水結合用於氣體/水回流。加壓的氣體/ 水組合使過濾後的水以足夠的速度向上通過介質以防止過濾問題，如泥球、 過濾器開裂、在介質粒上出現聚集以及過濾器內出現非活性區域的出現。暗 渠塊體也形成屏障以便將過濾介質和塊體下方的氣體分配管物理性分離。分 離過濾介質和氣體分配管可以防止過濾介質的微小顆粒堵塞管子內的孔。 由於氣體和/或水逆著塊體的向上壓力太大，在回流過程中可能出現問
題。有時壓力在2 psi到6psi範圍內下降。這種強壓易於使塊體錯位，也就 是所知的隆起的過程。當隆起發生時，過濾介質落入管子上並破壞架構。修 補這種損壞成本很高。此外，排空過濾器並重新對齊塊體的代價也很昂貴。 這個過程勞動密集並且需要過濾器的實質停機時間。因此，需要一種能夠抵 抗條起的支撐系統。
在現有的過濾介質支撐系統中，已經使用了幾個類型的支撐塊體系統。 在Jantsch等人申請的第6,143,188號美國專利中，使用漿液填充塊體之間的 間隔。另一種系統簡單地依靠塊體的重量防止塊體移位。在Roberts申請的 第6，325，931號美國專利中，側軌用於幫助在過濾器容器內並排對齊塊體。 位於一側上的側軌從位於另一惻上的側軌偏移，以便允許軌道與相鄰塊體的 軌道重疊，進而防止隆起。
另一個例子是Brown申請的第5,160,614號美國專利的暗渠系統，包括 一系列與飄塵塊體互聯的模塊。飄塵塊體的行橫向延伸到多個分支。分支由 和相鄰行平行的獨立暗渠塊體的連接定義。飄塵塊體的互聯使分離的飄塵塊 體內部之間能夠進行液體流通，以便通過單一的氣體供給源提供回流氣體。
現有的暗渠塊體設計僅提供一定的回流穩定性，並且某些難於組裝。由 於支撐系統的穩定性對避免構架損壞很重要，因此需要提供一種改良的暗渠 系統，能夠易於組裝，並且在回流處理過程中限制暗渠塊體在水平和垂直方 向的移動。
定義
為了實現本發明目的，引導體被定義為用於穩定或指引滑塊移動的裝置。 為了實現本發明目的，滑塊被定義為被一個或多個部件引導的延伸，其
中滑塊在這些部件內滑動。

發明內容
本發明可在回流處理過程中提供防止支撐塊體由於隆起力導致的水平 和垂直移動的穩定性。為了解決隆起導致的問題，本發明提供一種防止塊體 水平和垂直移動的雙鎖定系統。有利的是，互鎖的滑塊和引導體形成第一鎖
結合。當支撐塊體側壁上的柱體插入相鄰支撐塊體的插孔內時形成第二鎖結
合。柱體和插孔通過互鎖滑塊和引導體保持在適當的位置。柱體和插孔形成
的第二鎖結合防止塊體的垂直移動。
支撐系統易於組裝，這是因為在一個實施例中，支撐塊體可以通過垂直
組裝被互鎖。
一個塊體的滑塊向下移動進入另一個塊體的引導體。通過這種
方式，不需要布局和滑動支撐塊的水平空間。在過濾器支撐系統需要在密閉
空間下組裝時是有利的。
在另一實施例中，本發明的支撐系統包括兩行或多行互鎖支撐塊體。每
個支撐塊體包括殼體。殼體包括第一側壁、第二側壁、第一端壁、第二端壁、 頂壁和底壁。 一個或多個滑塊從第一側壁凸出。 一個或多個引導體從第二側 壁凸出。每個引導體都能夠從相鄰支撐塊體接收一個滑塊，這樣塊體能夠成 行對齊， 一行塊體的滑塊可以插入相鄰行塊體的弓I導體內。
有利的是，每個引導體包括第一突出體和遠離第一突出體的第二突出 體，滑塊的形狀能夠完全適合位於第一突出體和第二突出體之間。第一側壁 定義一個或多個插孔。第二側壁進一步包括一個或多個柱體。每個柱體都適 合位於相鄰支撐塊體的一個插孔內。由於滑塊劃入引導體內，因此每個柱體 被彈性鎖入插孔內。
在本發明方法的一個實施例中，組裝支撐系統的方法包括將第一支撐塊 體的滑塊與第二支撐塊體的引導體對齊。第一支撐塊體的滑塊垂直移動進入 第二支撐塊體的引導體。每個支撐塊體均具有第一壁和第二側壁。第二側壁 的柱體彈性鎖入第一側壁的插孔內。


圖1是圖示兩個支撐塊體的支撐系統實施例的俯視圖。
圖2是支撐塊體的第一側壁的側視圖，其顯示了滑塊末端和插孔的。 圖3是支撐塊體的第二側壁的側視圖，其顯示了引導體和柱體。 圖4是圖示與互補引導體互鎖的扇形滑塊和T形滑塊的俯視圖。 圖5是柱體的幾個實施例的側視圖。 圖6是支撐塊體的兩個端壁的三維側視圖。
詳細說明
現在請參考圖1，圖示了用於過濾器的介質支撐系統的一個實施例的俯 視圖。支撐系統用於為過濾器提供假底。假底為架構、回流管分支以及水倉 提供空間。假底還保護架構防止介質朝向底部向下過濾。支撐系統可用於廢 水過濾系統中。
支撐系統包括兩個或多個互鎖行支撐塊體2、 4。多行的支撐塊體經常用 於形成過濾器的假底。端對端排列的支撐塊體形成一行。每個支撐塊體2包 括殼體6。殼體6包括第一側壁8、第二側壁10、第一端壁12、第二端壁14、 頂壁16和底壁18 (如圖2所示)。在一個實施例中，殼體由塑料材料製成。 殼體形成空腔，空腔填充有材料以增加塊體的重量。塊體的重量幫助抵抗隆 起力。適合的填充材料的例子包括碎石、水泥和沙子。
有利的是，具有被鎖入相鄰行內的塊體的互鎖支撐系統使用相連塊體的 組合重量抵抗隆起力。本發明包括抵抗塊體的水平和垂直方向運動的雙鎖系 統。在一個實施例中，互鎖機構包括一個或多個滑塊20，滑塊20從第一側 壁8凸出。 一個或多個引導體22從第二側壁10凸出。每個引導體22能夠從 相鄰的支撐塊體接收一個滑塊31。每個導體22包括第一突出體24和遠離第 一突出體24的第二突出體26。滑塊的形狀正好適合在在第一突出體和第二 突出體之間。
互鎖塊體被並排對齊，使第一行塊體的引導體22與第二行內的滑塊相 對。由於塊體放置在過濾器的底板上，引導體22和滑塊31對齊，滑塊31 在引導體22的第一突出體24和第二突出體26之間移動，形成第一鎖結合 (lockingjoint)以將塊體互鎖。繼續放置塊體，直到假底完成並且每行與相 鄰行互鎖。塊體的一行與另一行的互鎖幫助支撐系統抵抗回流過程導致的隆 起和移位。
為了進一步保證塊體的互鎖，第一側壁8定義一個或多個插孔28。第二 側壁10進一步包括一個或多個柱體30。每個柱體30能夠安全地適應在相鄰 支撐塊體4的一個插孔33內，以形成第二鎖結合。
形成雙互鎖機構的引導體、滑塊、柱體和插孔20、 22、 30、 31和32可
以模塑到塊體的側壁8、 10內，或者作為單獨的部分接合到塊體的側壁8、 10內。模塑的互鎖機構在製造時形成為塑料塊體的部件。模塑部件從側壁本 身形成，而非附加到側壁上的單獨部分。當元件20、 24、 26、 30和31由獨 立的部分形成時，它們通過適合的接合方式被接合，例如黏合或螺絲連接。
在一個實施例中，支撐塊體2包括至少兩個引導體22、至少兩個滑塊 31、至少兩個柱體30和至少兩個插孔33。引導體22、滑塊31、柱體30和 插孔33可被放置到與支撐塊體的端壁12、 14相鄰的位置，而不是靠近支撐 塊體的中點。將這些互鎖元件放置到與端壁相鄰的位置降低了支撐塊體的移 動。
圖2圖示了支撐塊體2的一個實施例的詳細側視圖，其中每個滑塊20 均包括端面34。滑塊的每個端面34定義一個插孔28。在本實施例中，柱體 30可以定位在引導體22的突出體24和26之間。當一行塊體的滑塊鎖入第 二行塊體的引導體內時，每個引導體22內的柱體30與每個滑塊31的端面上 的插孔33互鎖，以進一步固定塊體並形成第二鎖定系統。在這種結構下，引 導體22和滑塊31工作以對齊柱體30和插孔33。
此外，引導體22、滑塊31、柱體30和插孔33共同作用以將塊體彈性 鎖定到一起。當滑塊31插入引導體22時，柱體30接觸滑塊的端面34。由 於支撐塊體的彈性特性，當施力使滑塊持續移動時，支撐塊體變形以允許移 動繼續。變形發生在側壁8、 10，引導體22和滑塊31上，或者這三者的任 意組合上。當柱體30和插孔33對齊時，變形終止，柱體30強行進入插孔 33，將柱體30彈性鎖入插孔33。
柱體30彈性鎖入插孔33反向操作，也就是解鎖塊體比將柱體和插孔齧 合更難，這是因為柱體通過引導體22和滑塊31的嚙合被保留在插孔內。然 而在插孔33內，柱體30不能逆著滑塊的端面34推動從而產生將柱體30從 插孔33內移出所需的變形。
柱體嚙合進入插孔可以阻止與隆起相關的垂直力。當柱體位於插孔內 時，柱體和插孔的重疊區域防止單獨一個塊體獨立向上移動。當一個塊體將 要向上抬起時，它的柱體和插孔將被相鄰塊體的柱體和插孔限制。
現在請參考圖3，在一個實施例中，引導體的第一突出體24和引導體的
第二突出體26被垂直對齊。這樣允許滑塊31通過垂直移動入引導體22而與 引導體22嚙合。移動和對齊支撐塊體可以人工進行，或利用提升機械如起重 機或挖掘機輔助進行。引導體和滑塊的垂直嚙合使組合支撐系統比水平嚙合 更容易。垂直嚙合與水平嚙合相比需要更小的工作區域，這是因為引導體和 滑塊直接在彼此上方對齊，而不是偏移塊體和滑動整個塊體。而且，在垂直 嚙合中，重力將幫助提供柱體30彈性鎖入插孔33所需的向下的力。
現在請參考圖4，在一個實施例中，每個引導體22與相鄰支撐塊體的一 個滑塊31形成第一鎖結合200。第一鎖結合200防止支撐塊體的水平移動。 第一鎖結合200的形成導致一個塊體的柱體30凸出進入相鄰塊體的一個插孔 33，形成第二鎖結合。在一個實施例中，滑塊可為扇形210。在另一實施例 中，滑塊為T形220。扇形210和T形220均沿著它們的互補引導體22滑動 形成第一鎖結合200，第一鎖結合200阻止水平拉動相鄰塊體分離的力。引 導體22的形狀使滑塊31易於在塊體側壁的切線方向移動到引導體22內，然 而，當滑塊31和引導體21為扇形或T形時，引導體22將逆著滑塊31拉動 以防止塊體被拉動分離。
現在請參考圖5，在支撐系統一個實施例中，每個柱體為圓柱形500， 每個插孔33的形狀是與柱體500緊密配合。在進一步的實施例中，圓柱形柱 體500具有傾斜的端面510。在另一實施例中，圓柱形柱體500包括圓形端 面。或者，柱體和插孔可以基本上是半球形530。傾斜端面和圓形端面510、 520和530通過減小柱體30和引導體的端面34之間的接觸表面來幫助柱體 和插孔嚙合。這樣降低了阻止柱體30移動的摩擦力。
現在請參考圖6，在支撐系統一個實施例中，第一端壁12包括第一調整 片(tab) 42和第二調整片44。第一調整片42和第二調整片44水平對齊。 第二端壁14包括第三調整片46。第三調整片46被定位為適合位於相鄰支撐 塊體的第一調整片42和第二調整片44之間。支撐塊體的端壁上的調整片的 嚙合還幫助防止塊體的水平移動。
組裝本發明的過濾介質支撐系統經常在現場進行。在互鎖過濾系統的支 撐塊體方法的一個實施例中，該方法包括將第一支撐塊體的滑塊31與第二支 撐塊體的引導體22對齊。第一支撐塊體的滑塊31垂直移動入第二支撐塊體的引導體22。移動和對齊支撐塊體可以以任何可行的方式進行，支撐塊體通 常通過人工移動。也可以採用起重機，挖掘機或其它起重方式幫助移動塊體。
當重力足夠嚙合塊體時，本發明的方法可以進一步包括施加向下的力給 第一支撐塊體直到第二支撐塊體上的柱體30彈性鎖入第一支撐塊體上的插 孔33。在另一實施例中，本發明的方法包括使第一支撐塊體的端壁上的一個 調整片46適合位於相鄰支撐塊體的端壁上的兩個調整片42和44之間。
為了組裝形成過濾器假底的整個支撐系統，本發明的方法可以根據需要 重複多次。
儘管本發明的系統和方法己經通過幾個實施例進行了圖示和描述，但本 領域技術人員應該理解，在不脫離本發明的精神和範圍的情況可以對本發明 的細節和形式進行各種變化。上述的實施例僅用於說明本發明的目的，並不 用於限制本發明；本發明僅被其權利要求限制。
權利要求
1.一種用於過濾器的支撐系統，其包括兩行或更多行互鎖的支撐塊體；每個支撐塊體均包括殼體，該殼體包括第一側壁、第二側壁、第一端壁、第二端壁、頂壁和底壁；一個或更多的滑塊，該滑塊從該第一側壁凸出；以及一個或更多的引導體，該引導體從該第二側壁凸出，每個引導體能夠從相鄰的支撐塊體接收一個滑塊以形成第一鎖結合，每個引導體包括第一突出體和遠離該第一突出體的第二突出體，該滑塊的形狀完全適合位於該第一突出體和該第二突出體之間，該第一側壁定義一個或更多插孔，該第二側壁進一步包括一個或多個柱體，每個柱體能夠適合位於相鄰的支撐塊體的一個插孔內，以形成第二鎖結合。
2. 如權利要求1所述的過濾器的支撐系統，其中，每個柱體位於一個引 導體內。
3. 如權利要求2所述的過濾器的支撐系統，其中，每個滑塊均具有端面， 每個端面定義一個插孔，從而該引導體內的柱體與該滑塊的端面上的插孔互 鎖。
4. 如權利要求1所述的過濾器的支撐系統，其中，該第一突出體和該第 二突出體水平對齊。
5. 如權利要求1所述的過濾器的支撐系統，其中，該滑塊為扇形。
6. 如權利要求1所述的過濾器的支撐系統，其中，該滑塊為T形。
7. 如權利要求1所述的過濾器的支撐系統，其中，每個引導體與相鄰的 支撐塊體的一個滑塊形成第一鎖結合，並且每個柱體凸出進入相鄰塊體的一 個插孔以形成第二鎖結合。
8. 如權利要求1所述的過濾器的支撐系統，其中，每個柱體均為圓柱形， 並且每個插孔的形狀是完全與插孔適合。
9. 如權利要求8所述的過濾器的支撐系統，其中，該圓柱形柱體包括傾 斜的端面。
10. 如權利要求9所述的過濾器的支撐系統，其中，該圓柱形柱體包括 圓形的端面。
11. 如權利要求1所述的過濾器的支撐系統，其中，該柱體和該插孔基 本上為半球形。
12. 如權利要求1所述的過濾器的支撐系統，其中，該殼體包括塑料材料。
13. 如權利要求1所述的過濾器的支撐系統，其中，引導體和滑塊被模 塑在該側壁內。
14. 如權利要求1所述的過濾器的支撐系統，其中，第一端壁包括第一 調整片和第二調整片，第一調整片與第二調整片水平對齊；第二端壁包括第 三調整片，第三調整片的位置適合位於相鄰支撐塊體的第一調整片和第二調 整片之間。
15. 如權利要求1所述的過濾器的支撐系統，其中，該過濾系統為廢水 過濾系統。
16. 如權利要求1所述的過濾器的支撐系統，其中，每個支撐塊體均包 括至少兩個引導體、至少兩個滑塊、至少兩個柱體和至少兩個插孔。
17. 如權利要求16所述的過濾器的支撐系統，其中，每個引導體均位於 與第二側壁的末端相鄰的位置，並且每個滑塊均位於與第一側壁的末端相鄰 的位置。
18. —種用於過濾系統的支撐塊體，其包括殼體，該殼體包括第一側壁、第一端壁、第二端壁、頂壁和底壁； 一個或更多的滑塊，該滑塊從該第一側壁凸出；一個或更多的引導體，該引導體從該第二側壁凸出，每個引導體能夠從 相鄰的支撐塊體接收一個滑塊，與權利要求l相同，每個引導體包括第一突 出體和遠離該第一突出體的第二突出體，每個滑塊均包括端面，該端面定義 插孔，第二側壁進一步包括一個或多個柱體，每個柱體均位於一個引導體內， 每個柱體均能夠適應位於相鄰的支撐塊體的一個插孔內。
19. 如權利要求18所述的過濾系統的支撐塊體，其中，第一突出體和第 二突出體水平對齊。
20. 如權利要求18所述的支撐塊體，其中，該滑塊為扇形。
21. 如權利要求18所述的支撐塊體，其中，該滑塊為T形。
22. 如權利要求18所述的支撐塊體，其中，該柱體和該插孔均為圓柱形。
23. 如權利要求22所述的支撐塊體，其中，該圓柱形柱體包括傾斜的端面。
24. 如權利要求22所述的支撐塊體，其中，該圓柱形柱體包括圓形的端面。
25. 如權利要求23所述的支撐塊體，其中，該柱體被製造為能夠彈性鎖 入該插孔內。
26. 如權利要求18所述的支撐塊體，其中，該導體和該滑塊被模塑在該 側壁內。
27. 如權利要求18所述的支撐塊體，其中，該柱體和該插孔基本上為半 球形。
28. 如權利要求18所述的支撐塊體，其中，該殼體包括塑料材料。
29. 如權利要求18所述的支撐塊體，其中，第一端壁包括第一調整片和 第二調整片，第一調整片與第二調整片水平對齊，第二端壁包括第三調整片， 第三調整片的位置適合位於相鄰支撐塊體的第一調整片和第二調整片之間。
30. 如權利要求18所述的支撐塊體，其中，該塊體包括至少兩個引導體、 至少兩個滑塊、至少兩個柱體和至少兩個插孔。
31. —種互鎖過濾器系統的支撐塊體的方法，其包括下述步驟 將第一支撐塊體的一個或多個滑塊與第二支撐塊體的一個或多個引導體對齊；以及將該第一支撐塊體的一個或多個滑塊垂直移動進入該第二支撐塊體的 一個或多個引導體。
32. 如權利要求31所述的方法，其進一步包括向該第一支撐塊體施加 向下的力直至該第二支撐塊體上的柱體彈性鎖入該第一支撐塊體上的插孔 內。
33. 如權利要求31所述的方法，其中，該過濾系統包括多行支撐塊體， 該方法進一步包括根據權利要求31所述的方法將一行支撐塊體與相鄰行的支撐塊體互鎖的步驟。
34.如權利要求31所述的方法，其進一步包括使第一支撐塊體的端壁 上的一個調整片配合位於相鄰的支撐塊體的端壁上的兩個調整片之間。
全文摘要
一種具有雙鎖定機構的過濾介質支撐形成系統及其方法。支撐系統包括一行或多行互鎖支撐塊體(2，4)。一個或多個滑塊(20)和一個或多個引導體(22)從塊體的側壁(8，10)凸出。每個引導體(22)能夠從相鄰支撐塊體(4)接收一個滑塊(31)，形成第一鎖結合。側壁(8，10)還包括一個或多個柱體(30)和一個或多個插孔(28)。每個柱體(30)均能夠適合位於相鄰塊體的一個插孔(33)內，形成第二鎖結合。在一個實施例中，支撐系統的組裝方法包括將第一支撐塊體(2)的滑塊(20)與第二支撐塊體(4)的引導體(22)對齊。第一支撐塊體(2)的滑塊(20)垂直移動進入第二支撐塊體(4)的引導體(22)。施加力使柱體(30)彈性鎖入插孔(33)。
文檔編號B01D24/46GK101374580SQ200680052832
公開日2009年2月25日 申請日期2006年2月15日 優先權日2006年2月15日
發明者戴維·斯萊克, 約瑟夫·博納扎, 納溫·卡達起亞 申請人:賽維特倫特水淨化有限公司