CN103889535B - 过滤设备和水过滤系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过滤设备（10），水过滤系统以及用于操作水过滤系统的方法。该过滤设备通常包括：外壳（12），该外壳限定可连接至排水系统的出口的入口端口（12.4），以便在使用中从排水系统接收污水或灰水；和位于入口端口下游的出口端口（12.5）；以及多个模块式过滤装置（20，22，24），所述模块式过滤装置可操作地布置在外壳（12）中，以便在使用中过滤接收到的污水。该系统方便地具有多个根据本发明的设备，其设置有与排水系统（17）的出口流动连通的入口端口，以便在使用时接收来自排水系统的污水或灰水；以及可操作地连接至雨水排水系统的出口端口。

Description

过滤设备和水过滤系统及方法

发明背景

本发明涉及一种过滤设备，水过滤系统和用于操作水过滤系统的方法。

饮用水在全世界范围内供应短缺，并且由于用于其它非饮用目的（例如洗碗，洗衣和洗澡）的饮用水的过度消耗而使该问题更加严重。通过这些行为产生的水，通常被称为污水或灰水，包括很大比例的住宅污水。

尽管灰水往往未被严重污染，在大多数情况下，它不适于饮用，并且通常被引导至建筑物的污水处理系统中，并且随着（来自洗手间等）的污水以较高的成本进行回收利用。

因此，本发明的目的在于至少解决上述情况以及与污水或灰水相关的问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种过滤装置，包括：

外壳，该外壳限定可连接至排水系统的至少一个出口装置的入口端口，以便在使用中从排水系统接收污水或灰水；和位于入口端口下游的出口端口；以及

多个可移除的模块式过滤装置，该过滤装置在使用中可操作地布置在外壳中，以便过滤接收到的污水。应该注意的是，一个或多个模块式过滤装置可以有利地以嵌套方式和堆叠方式中的一种或两种方式可移除地容纳在外壳中。

该过滤装置可以包括可移除的第一过滤装置，该第一过滤装置包括用于在使用中从接收到的污水中捕获固体废物的大颗粒的粗网过滤器。粗网过滤器可以布置成与入口成一定角度，使得粗网过滤器的远端区域在外壳内被设置成与入口对置，并且位于比入口更低的高度处。

粗网过滤器可以包括斜坡部，该斜坡部可以以可移除的方式被容纳在与第一过滤装置相关的第一过滤装置外壳中。第一过滤装置外壳的底部还可以包括另一个粗网过滤器。

在一种实施例中，过滤装置可以包括：

可移除的第二过滤装置，其布置在第一过滤装置的下游，第二过滤装置包括细网过滤器，用于在使用中捕获从第一过滤器接收的固体废物的较小颗粒；以及可移除的第三过滤装置，布置在第二过滤装置的下游，第三过滤装置具有包括棉织物，原棉，丝织物等的第一可移除织物过滤器，用于在使用中过滤从第二过滤器接收到的流体。

包括棉织物、原棉、丝织物等的第二可移除织物过滤器可以与第二过滤装置一起设置，或者设置在第二过滤装置中。第三过滤装置可以包括布置在第一织物过滤器的下游处的多个孔。

过滤设备可以包括颗粒过滤器，该颗粒过滤器与一个或多个过滤装置一起设置，或者设置在一个或多个过滤装置中。颗粒过滤器可以包括可移除的木炭片，石块等等。

过滤设备可以包括可容纳在外壳中的过滤装置框架，该过滤装置框架可以包括积水池，该积水池具有一个或多个与过滤设备的出口端口流动连通的出口，其中过滤装置框架可以被构造成以堆叠方式和嵌套方式中的一种或两种方式来以可移除的方式容纳过滤装置。

第二和第三过滤装置可以包括可以与第一过滤装置一起被容纳在过滤装置框架中的滤盘，具有过滤装置的过滤装置框架在使用中可以紧密地被容纳在外壳中。

滤盘可以是矩形的滤盘。

外壳可以包括具有可移除盖件的中空密封外壳；以及设置为基本邻近第一过滤装置的溢流出口端口。

该设备可以包括限定流动路径的部件，所述部件可附接至入口端口、出口端口和溢流端口中的一个或多个。

外壳可以包括平行六面体形状的主体。

外壳可以包括用于帮助将过滤设备附接至墙壁的附接部件。

根据本发明的第二方面，提供了一种水过滤系统，该系统包括多个如上所述的设备，其中，这些设备设置有：

入口端口，这些入口端口与排水系统的出口流动流动连通，以在使用中接收来自排水系统的污水或灰水；以及

出口端口，这些出口端口可操作地连接至雨水排水系统。

该设备可以设置有可操作地连接至污水处理系统的溢流端口。

根据本发明的第三方面，提供了一种操作水过滤系统的方法，包括：

提供如本文之前所描述的多个过滤设备，这些设备与排水系统的出口装置流动连通，以便在使用中接收来自排水系统的污水或灰水；并且

将已过滤的水从这些设备引导至雨水排水系统。该方法还包括在雨水排水系统中将水过滤。

附图说明

图1示出了根据实施方式的过滤设备的立体分解图；

图2示出了根据实施方式的图1的过滤设备的部分组装立体图；

图3示出了附图中的图2中示出的部分组装的实施方式的侧视图；

图4示出了根据实施方式的组装好的过滤设备的立体图；以及

图5示出了根据实施方式的系统的一部分。

具体实施方式

在下面的描述中，为了进行说明，提出了大量具体的细节，以便提供对本公开的实施方式的全面的理解。然而，这对本领域技术人员来说是明显的，本公开可以在没有这些具体细节的情况下进行实践。

参照附图的图1至图5，根据实施方式的过滤设备主要由附图标记10表示。过滤设备10通常用于过滤从与建筑物（例如与家庭，公寓楼，酒店，房屋，公司，工厂等等相关的建筑物）相关的排水系统接收到的污水或灰水。为此，应该理解的是，虽然具体参照居住房屋/家庭描述了实施方式，但设备10可以在形状和/或尺寸方面进行扩展，从而用于更大的或者更小的排水系统，例如排水系统网。

在任何情况下，参照图1至图3，具体地，过滤设备10包括中空的平行六面体外壳，该外壳通常由附图标记12表示，并且由非腐蚀性的和/或耐久的塑料材料构成。外壳12可以经由诸如镜子安装夹，安装托架等等的附接装置（未示出）被安装在墙壁上，例如与家庭中的排水系统的至少一个排水沟或排水槽邻接。应该注意的是，外壳12不必安装在室内，与排水沟或排水槽邻接，而是如下面将要描述的，可以安装在室外，使得设备10与一个或多个排水沟或排水槽的至少一个出口装置流动连通，以便从其接收待被过滤的污水。

如图4所示，外壳12包括可移除的盖件12.1和通过互连侧面板12.3连接至底面板的可选的可移除的主板12.2，互连侧面板连接在一起限定用于接收污水的密封空腔。盖件12.1和面板12.2、12.3可以借助密封的摩擦配合夹紧在一起。作为替代或补充，盖件12.1和面板12.2、12.3可以通过螺钉等的方式进行附接。

密封的外壳12可以限定多个用于流体的入口和出口的端口。在一种实施方式中，外壳12包括入口端口12.4，该入口端口可经由诸如管道14（图4和图5）的限定流动路径的装置而连接至与家庭排水系统相关的一个或多个排水沟或排水槽（图5）的至少一个出口装置，以便从其接收待被过滤的污水。

外壳12还包括出口端口12.5，该出口端口位于入口端口12.4下游，并且与入口端口流动连通。出口端口12.5可有利地经由管道16连接至雨水排水系统17（图5）。外壳12还包括溢流端口12.6，该溢流端口可以经由管道18连接至与家庭相关的污水处理系统19（图5）。

应该理解的是，雨水排水系统17和污水处理系统19可以是与城市关联的传统系统，并且可以包括将家庭系统连接至例如图5中示出的系统21的相关的过滤系统的管道网。

应该理解的是，端口12.6被有利地连接至与污水处理系统相对的雨水排水系统17，如在特定情况下，以较低的成本，并且以比污水处理系统19中的水更简单/容易的方式便利地对雨水排水系统17中的水进行回收（例如通过过滤系统21）。

在其他未示出的实施例中，应该理解的是，视情况而定，外壳12可以包括多于一个的端口12.4、12.5和12.6。然而为了便于描述，只示出每种端口中的一个，其中入口端口12.4和溢流端口12.6设置在相对的侧面板12.3上，基本上位于相似的轴向面板上，并且端口12.5设置成邻近底部面板。

外壳12还包括内隔板或内壁12.7，用于将外壳分成出口区域11和过滤区域13。具体地，隔板12.7平行于一个侧壁12.3且与出口端口12.5相邻地延伸，以便在基本邻近溢流端口12.6的区域处与侧壁12.3连接，由此基本将出口端口12.5与进入的污水隔离。为此，在一些实施方式中，隔板12.7被永久附接至面板12.2。

隔板12.7可以包括至少一个可透水区域，该可透水区域包括一个或多个孔，该孔允许已过滤的水流经该孔到达出口端口12.5，如下面将要描述的。

如图1中更清楚示出的，外壳12，尤其是其过滤区域13，以堆叠和/或嵌套的方式方便地容纳多个可移除的模块式的过滤装置，以便过滤接收到的污水。具体地，过滤设备10包括可移除的第一过滤装置20，第一过滤装置包括用于捕获来自接收到的污水的固体废物的大颗粒的粗网过滤器20.1。

粗网过滤器20.1可以布置成与入口端口12.4成一定角度，使得粗网过滤器20.1的远端区域20.2在外壳12内与入口端口12.4对置，并且位于比入口端口12.4更低的高度处。这样，废物至少在重力作用和/或污水流的作用下被从入口端口12.4朝向过滤器20.1的远端区域20.2引导。

粗网过滤器20.1可以包括斜坡部，该斜坡部可以以可移除的方式容纳在与第一过滤装置20相关的第一过滤装置外壳20.3中。粗网过滤器20.1可以由诸如金属合金或塑料材料的非腐蚀性材料构成。与粗网过滤器20.1相关的孔可以被定形状和定尺寸为用于捕获固体废物的较大颗粒，例如骨头，水果，蔬菜皮等的残渣。固体废物的较小颗粒可以通过过滤器20.1。以这种方式，第一过滤装置20不容易被接收到的废物堵塞。在一种实施方式中，粗网过滤器可以包括间隔开2mm的5mm的孔洞。

粗网过滤器20.1包括纺锤形的手柄20.4，以便于容易地从外壳20.3中移除该粗网过滤器20.1，例如如果过滤器20.1被碎屑堵塞时，用于清洁目的。在一些实施方式中，过滤装置20可以包括可移除的篮筐，该篮筐具有有助于从外壳12移除过滤装置的手柄。

外壳20.3可以具有另一个粗网过滤器20.5，邻近过滤器20.1并位于其下方（组装状态下），由此进一步过滤流入的污水，并且允许被第一过滤装置20过滤的流体在重力作用下下落至在组装状态下布置在第一过滤装置20下方的第二可移除过滤装置22。

第二过滤装置22包括细网过滤器22.1，用于捕获从第一过滤装置20接收到的固体废物的较小颗粒。细网过滤器22.1可以具有较小的孔，使得粗网过滤器20.1捕获所有残余的固体废物，并且允许废水受重力作用下降到下方。该过滤器22.1通常捕获米粒和骨头，水果，蔬菜等的较小的残渣。在一种实施方式中，粗网过滤器可以包括间隔开1mm的3mm的孔洞。

第二过滤装置22可以具有包括过滤器22.1的矩形的滤盘。包括棉织物、原棉、丝织物等等的织物过滤器22.2可以可选地容纳在滤盘22.1中，用于过滤油，脂肪等。织物过滤器22.2可以重复使用，并且可以设置在细网过滤器22.1的上游（上方）或下游（下方）。替代地或附加地，过滤器22.2可以是一次性的或者由类似的过滤器22.2替换，并且可以定形状为和/或定尺寸成被紧密地容纳在滤盘22.1中。

在第二过滤装置22的下游，尤其是在第二过滤装置22的下方（组装状态下）设置有可移除的第三过滤装置24。第三过滤装置24包括矩形的滤盘24.1，该滤盘限定可渗透的底部，包括多个狭缝状的孔，用于接收包括棉织物、原棉、丝织物等等的可移除的织物过滤器24.2，从而过滤从第二过滤装置22接收的流体。在一些实施方式中，过滤器24.1基本上与过滤器22.2相类似。

过滤器22.2和24.2有利地是透水的，由此进行水过滤。

过滤设备10可以包括颗粒过滤器，该颗粒过滤器设置有一个或多个过滤装置20、22和24或者设置在一个或多个过滤装置20、22和24中，例如，在与第二过滤装置相关的外壳中，位于细网过滤器22.1的下游。颗粒过滤器可以包括可移除的木炭片，石块等等，以便捕获污水中的油和乳状液。在未示出的特定的实施方式中，颗粒过滤器可以是单独的过滤装置。

应该注意的是，过滤设备10可以包括过滤装置框架26，该框架可以紧密地容纳在外壳12中，使得框架壁部26.1抵靠或者非常靠近侧壁12.3，并且框架壁部26.2抵靠或非常靠近隔板12.7。框架壁部26.2可以成形为基本上顺应隔板12.7。

过滤装置框架26可以包括积水池26.3，该积水池具有一个或多个与外壳12的出口端口12.5流动连通的出口装置26.4。为此，应该理解的是，出口装置26.4可以与隔板12.7的透水区域流动连通，从而使得已过滤的水能够经过隔板12.7并且流入出口区域11中，以便经由出口端口12.5流出。出口装置26.4通常包括一个或多个与隔板12.7的透水区域邻近的孔。以这种方式，只有已过滤的水能够有利地到达通常与入口端口12.4隔离的出口端口12.5。

应该理解的是，在一些实施方式中，出口装置26.4可以例如经由管道等被直接连接至出口端口12.5。

过滤装置框架26可以被构造成用于以堆叠的方式和嵌套的方式可移除地容纳过滤装置20、22和24，如图2和图3中更清楚的描述的。为此，应该注意的是，在组装状态下，盘状的过滤装置24被紧密地容纳在积水池26.3的顶部；盘状的过滤装置22被紧密地容纳在装置24的顶上；并且外壳20.3和过滤器20.1可以以堆叠和嵌套的方式被容纳在装置22的顶上。

框架26连同过滤装置20、22和24被紧密地容纳在外壳12的过滤区域13内。盖件12.1则可附接至外壳12上，由此借助不透水的密封件密封外壳12，如图4示出，当然省除了端口12.4、12.5和12.6。

应该注意的是装置22和24，以及框架26可以包括手柄，使得容易地对这些装置和框架进行处理。

在使用中，参照图1至图5，过滤仪器10在与家庭（为便于解释，在本文中被称为家庭）相关的建筑物的内部或外部，被安装在墙壁上的期望位置处。具体参照图5，没有具体的顺序，管道14被连接至入口端口12.4，并且连接至与家庭中的排水管或水槽15相关的出口装置。管道18连接至溢流端口12.6，并连接至污水处理系统19，管道16连接至出口端口12.5以及与家庭相关的雨水排水系统17。

当用户在水槽中洗碗等时，来自这种行为的污水或灰水流经与水槽相关的排水系统，并且经由管道14进入入口端口12.4。

随后，流入的污水经由过滤装置20、22和24被过滤，从而去除固体碎屑，油，油脂等，由此导致基本上更清洁的已过滤的水被收集在积水池26.3中。有角度的过滤器20.1有利地在重力作用下将较大的废物固体颗粒引导至区域20.2，由此改善第一过滤装置20被较大的废物颗粒或废物块阻塞的情况。

其他的过滤阶段进一步有利地以重力驱动的方式以机械的方式过滤污水，无需复杂的部件或电力。

应该理解的是，积水池26.3中已过滤的水可以通过孔26.4流出，并且流经隔板12.7的透水区域中的孔，并且经由出口端口12.5流出设备10，到达雨水排水系统用于进一步处理。

当需要清洁该设备时，有利地将盖件12.1从外壳12移除，由此允许用户接触到内部的过滤器。具体地，第一过滤装置20可以被移除，并且随后框架26可以被移除，由此基本同步地移除过滤装置22和24。过滤装置20、22和24可以被清洗，以便从中去除废物颗粒。过滤器22.2和24.2可以被清洗或者由新的基本类似的过滤器替换。随后，设备10被重新组装，并且由盖件12.1密封，从而以前面所述的方式进行使用。

现在更具体地参照附图中的图5，应该理解的是，多个布置在家庭中的过滤设备10（为了方便描述仅示出了几个）可以形成水过滤系统的一部分，通常由附图标记50表示。排水系统15的输出装置方便地可操作地连接至设备10的入口端部12.4。来自设备10的已被过滤的水有利地流出设备10的出口端口12.5，并且流入雨水排水系统17中。

雨水排水系统17中的水可以由过滤系统21以比污水处理系统19的污水过滤更简单更节省成本的方式进行过滤。设备10的使用有利地允许或者许可灰水或者污水从排水系统15流入雨水排水系统17，从而代替特定的传统装置，在特定的传统装置中，污水被引导进入污水处理系统19中，由此使得污水在与污水处理系统中的废水混合时，更难于进行回收。

剩余的未处理的/未过滤的污水在大多数情况下不适于引入雨水排水系统17中，然而，本发明通过方便地提供一种用于过滤污水，从而允许将已过滤的污水引入雨水排水系统17中的设备，而解决了该问题。

如本文前面所描述的，该设备方便地由重力驱动，因此，由于不需要安装复杂的电气元件，促进了易用性。设备的简单的特性有利地允许外行而不是熟练操作者来安装设备。此外，设备的可移除的组合性使得易于对设备进行清洁和组装。

Claims (18)

1.一种过滤设备，该过滤设备包括：

外壳，该外壳限定：能够连接至排水系统的至少一个出口装置的入口端口，以便在使用中接收来自所述排水系统的污水或灰水；以及出口端口，该出口端口位于所述入口端口的下游；以及

多个可移除的模块式过滤装置，所述模块式过滤装置可操作地布置在所述外壳中，以便在使用中过滤接收到的污水，

其中，一个或多个所述模块式过滤装置能够以嵌套方式和堆叠方式中的一种或两种方式可移除地容纳在所述外壳中；

其中，所述过滤设备包括可移除的第一过滤装置，该第一过滤装置包括至少一个粗网过滤器，该粗网过滤器用于在使用中捕获来自所述接收到的污水的固体废物的大颗粒；并且

其中，所述粗网过滤器被布置成与所述入口端口成一角度，使得所述粗网过滤器的远端区域在所述外壳内被设置成与所述入口端口对置，并且处于比所述入口端口低的高度处。

2.如权利要求1所述的过滤设备，其中，所述粗网过滤器包括斜坡部，该斜坡部能够以可移除的方式容纳在与所述第一过滤装置相关的第一过滤装置外壳中，并且其中所述第一过滤装置外壳的底部还包括另一个粗网过滤器。

3.如权利要求1所述的过滤设备，其中，所述过滤设备包括：

可移除的第二过滤装置，该第二过滤装置布置在所述第一过滤装置的下游，所述第二过滤装置包括细网过滤器，该细网过滤器用于在使用中捕获从所述第一过滤装置接收到的固体废物的较小颗粒；以及

可移除的第三过滤装置，该第三过滤装置布置在所述第二过滤装置的下游，所述第三过滤装置具有包括棉织物、原棉或丝织物的第一可移除织物过滤器，用于在使用中过滤从所述第二过滤装置接收到的流体。

4.如权利要求3所述的过滤设备，其中，包括棉织物、原棉或丝织物的第二可移除织物过滤器与所述第二过滤装置一起设置，或者设置在所述第二过滤装置中。

5.如权利要求4所述的过滤设备，其中，所述第三过滤装置包括布置在所述第一可移除织物过滤器下游的多个孔。

6.如权利要求3所述的过滤设备，其中，所述过滤设备包括颗粒过滤器，该颗粒过滤器与一个或多个过滤装置一起设置，或设置在一个或多个过滤装置中。

7.如权利要求6所述的过滤设备，其中，所述颗粒过滤器包括可移除的木炭片或石块。

8.如权利要求3所述的过滤设备，其中，所述过滤设备包括能够以可移除的方式容纳在所述外壳中的过滤装置框架，所述过滤装置框架包括积水池，该积水池具有与所述过滤设备的所述出口端口流动连通的一个或多个出口，其中所述过滤装置框架被构造成用于以堆叠方式和嵌套方式中的一种或两种方式可移除地容纳所述过滤装置。

9.如权利要求8所述的过滤设备，其中，所述第二过滤装置和第三过滤装置包括滤盘，该滤盘能够与所述第一过滤装置一起被容纳在所述过滤装置框架中，具有所述过滤装置的所述过滤装置框架在使用中能够紧密地容纳在所述外壳中。

10.如权利要求9所述的过滤设备，其中，所述滤盘是矩形滤盘。

11.如权利要求1所述的过滤设备，其中，所述外壳包括：具有可移除的盖件的中空密封外壳；以及设置为邻近所述第一过滤装置的溢流出口端口。

12.如权利要求11所述的过滤设备，其中，所述过滤设备包括限定流动路径的部件，所述部件能够附接至所述入口端口、出口端口和溢流端口中的一个或多个。

13.如权利要求1所述的过滤设备，其中，所述外壳包括平行六面体形状的主体。

14.如权利要求1所述的过滤设备，其中，所述外壳包括用于方便将所述过滤设备附接至墙壁的附接装置。

15.一种水过滤系统，该水过滤系统包括多个如权利要求1至14中的任一项所述的过滤设备，其中所述过滤设备设置有：

入口端口，该入口端口与排水系统的出口流动连通，以便在使用中接收来自所述排水系统的污水或灰水；以及

出口端口，该出口端口可操作地连接至雨水排水系统。

16.如权利要求15所述的水过滤系统，其中，所述过滤设备设置有可操作地连接至污水处理系统的溢流端口。

17.一种操作水过滤系统的方法，该方法包括以下步骤：

使多个如权利要求1至14中的任一项所述的过滤设备与排水系统的出口流动连通，以便接收来自所述排水系统的污水或灰水；并且

将已过滤的水从所述过滤设备引导至雨水排水系统。

18.如权利要求17所述的方法，该方法还包括过滤所述雨水排水系统中的水。