CN104853824B - 具有自动反洗的水过滤设备 - Google Patents

Abstract

用于水过滤的具有自动和可重复反洗的设备包括：穿过其供应未过滤的水的供给管，具有与所述供给管流体连接的供给入口的下室，和位于所述下室中的过滤器，上室，当所述过滤器已经捕获一定量的悬浮的固体时的产生反洗的工具，以及停止所述反洗的工具。

Description

具有自动反洗的水过滤设备

发明领域

本发明大体上涉及一种具有自动反洗(backwash)功能的水过滤设备，并且更具体地涉及一种水过滤设备，其使用与被称为虹吸钟形物(siphon bell)相似的装置以启动自动反洗。

发明背景

今天，亿万的人生活在不能取得足够地清洁的水的地方。工业过程产生大量的废水，其在适合于排入地表水系统之前需要处理。所以存在对满足出厂水的粒度(size)和纯度的不同应用和要求的水过滤系统的巨大需求。还期望的是在维护或维修方面不需要太多的水过滤系统，使得它们可以留在具有不足清洁水的区域中持续更长的时间，而不需要技术人员或专门工具。水过滤系统的另一个期望的特征是在没有电的情况下其每日24小时运行的能力。这些需要清洁水的区域中的许多区域或具有有限的电力的或不能获得电力。其他期望的特征是占地面积小、在偏远的地方可以获得，而具有最小的环境影响以及使用最低限度的工程结构的安装的简单性。对于水过滤系统的另一个重要的特征是其阻止人的干涉或机械干涉或误使用的能力。

具有在之前段落中提到的许多属性的一种类型的水过滤系统是重力系统，其使用处在高处的供给水的势能驱动水穿过或介质成分例如沙子的过滤器或膜型过滤器，并且用于延长这些系统的使用寿命的技术之一是把自动反洗功能包括入该系统中，使得当具有足够的在过滤器的上游侧处捕获的悬浮的固体和其他颗粒时，过滤器通过反洗自动地清洁。Mak在马来西亚专利申请第PI2010005202号中公开了具有这样的自动反洗功能的水过滤器，其使用喷射器和互连管的系统以当遍布在薄膜上的一定压头差因在薄膜的上游侧处捕获的悬浮固体达到时，启动产生反洗功能的虹吸。使用喷射器管子的一个缺点是具有用于压头(head)的最小高度，该最小高度对启动产生反洗的虹吸是必需的。这导致当所需要的最小的压头是不可获得或成本太高而不能提供并因此在多种应用中不能使用时，不能建造该设备。另一个缺点是为了启动虹吸所需要的供给水的必要的体积。这减少了用于消费的清洁水的生产。在干旱或旱季期间，供给水的减少也可能损害喷射器的有效性。此外，来自供给水的细小的固体可能堵塞喷射器，从而使其停转。

在本领域中所需要的是克服上文提到的缺点的水过滤系统。

发明内容

通过提供这样一种水过滤设备，即其结合有以可重复的方式自动地产生从过滤器的上游侧除去捕获的悬浮的固体的反洗的工具，本发明力图克服上文提到的缺点。

本发明涉及一种用于水过滤的具有自动和可重复反洗功能的设备，其能够在过滤模式中或反洗模式中。供给管把未过滤的水供应至该设备。提供过滤器，该过滤器适合于主要地允许水穿过并且适合于通过在上游侧处捕获悬浮的固体而限制所述悬浮的固体穿过。

在第一优选的实施方案和第二优选的实施方案中，该设备具有分离室(splitchamber)构造，其中下室连接至位于下室上方一定距离处的上室。下室在位于靠近下室的底部的供给入口处接纳供给管的一个端部。过滤器是膜过滤器，并且过滤器放置在下室中在下室的供给入口和产物开口之间，使得膜过滤器把下室分为上游(在过滤器之前)侧和下游(在过滤器之后)侧。下室的产物开口经由互连管连接至上室的底部侧。上室具有用于把已过滤的水排出以用于外部用途的产物出口。在过滤模式期间，未过滤的水穿过所述供给管进入下室的上游侧中，在该处未过滤的水中含有的悬浮的固体由过滤器过滤并且已过滤的水进入下室的下游侧中并且然后进入上室中。在那里，其经由产物出口被排出以用于外部用途。

在第三优选的实施方案和第四优选的实施方案中，该设备具有层列式室(tieredchamber)构造，其中上室直接地位于下室的顶部上。典型地，上室是底部开放的并且下室是顶部开放的。下室在位于靠近下室的底部的供给入口接纳供给管的一个端部。过滤器是膜过滤器，并且过滤器放置在下室中，其中下室接合至上室，使得过滤器被夹在下室和上室之间。以这种方式，膜过滤器把下室分为上游(在过滤器之前)侧和直接地流入上室中的下游(在过滤器之后)侧。上室具有用于把已过滤的水排出以用于外部用途的产物出口。在过滤模式期间，未过滤的水穿过所述供给管进入下室的上游侧中，在该处未过滤的水中含有的悬浮的固体由过滤器过滤并且已过滤的水进入下室的下游侧中并且然后进入上室中。在那里，其经由产物出口被排出以用于外部用途。

在第五优选的实施方案和第六优选的实施方案中，过滤器是沙子或其他的介质过滤器。具有放置在下室上方的上室，和放置在下室中的沙子或其他的介质过滤器。下室在位于靠近下室的顶部的供给入口接纳供给管的一个端部。过滤器包括具有多个开口的过滤器喷嘴板，过滤器喷嘴放置入该开口中，并且介质例如沙子搁置在过滤器喷嘴和过滤器喷嘴板上。该介质过滤器放置在沿着下室向下的中间并且把所述下室分割为上游侧和下游侧。不同于前四个实施方案，上游侧在本实施方案中在下室的上部分中，并且下游侧在下室的下部分中。多个互连管提供下室的下部分和上室的下部分之间的流体连接，以把已过滤的水传送至上室。上室位于下室上方并且具有用于把已过滤的水排出以用于外部用途的产物出口。在过滤模式期间，未过滤的水穿过所述供给管进入下室的上游侧中，在该处所述未过滤的水中含有的悬浮的固体由介质过滤器过滤并且已过滤的水进入下室的下游侧中，向上经由互连管并且进入上室中。在那里，其经由产物出口被排出以用于外部用途。

在第一实施方案、第三实施方案和第五实施方案中，该设备提供当归因于过滤器在其上游侧处捕获的悬浮的固体的量而已经达到预定的压头差(head differential)时自动地产生反洗的工具，使得已过滤的水穿过过滤器从下游侧流回至上游侧，并且在该情况下从过滤器上游侧除去了悬浮的固体。该产生反洗的工具包括：虹吸管，其具有与过滤器的上游侧流体连接的下端部，虹吸管上升至虹吸水平件(siphon level)，在该处虹吸管与虹吸滴管的上端部流体连接，所述虹吸滴管向下下降至下端部；密封的壳体，其具有第一顶部开口、第二顶部开口和底部开口，该第一顶部开口与虹吸滴管的下端部流体连接；钟形物，其位于密封的壳体内并且在密封的壳体的底部端部处，具有包围密封的壳体的底部开口的开放的底部、顶部开口、和在底部节段处的至少一个钟形物进入开口，该至少一个钟形物进入开口允许所述钟形物和密封的壳体之间的流体连通；通气管，其包括具有较高的端部和下端部的倒U形状的管子，较高的端部与钟形物的所述顶部开口流体连接，并且下端部与密封的壳体流体连通；聚水器，其包括具有较高的端部和下端部的U形状的管子；立管，其包括竖直管，该竖直管具有与聚水器的所述较高的端部流体连接的下端部，所述立管突出穿过所述密封的壳体的所述底部开口进入所述钟形物中，使得立管的较高的端部达到高于所述通气管的所述下端部的高度；以及与聚水器的所述下端部流体连接的排水管。优选地，立管具有比聚水器大的直径，并且减径管把立管接合至聚水器。密封的壳体、钟形物、通气管、立管、和聚水器共同地形成与被称为虹吸钟形物相似的装置。为了简洁的目的，将在本描述的其余部分中把该装置称为虹吸钟形物。排气管设置成在反洗模式期间防止大气空气的进入密封的壳体中的任何进入。如果当虹吸开始时空气被吸入密封的壳体中，那么虹吸将不会保持，从而中断反洗模式。

在所有的上文的实施方案中，该设备提供停止所述反洗的工具，包括：虹吸中断管道，其具有在虹吸水平件处与所述虹吸管的开口流体连接的较高的端部和经由所述上室的中断管道开口突出进入上室中的下端部；位于所述上室内的杯子，所述虹吸中断管道的所述下端部被浸没入所述杯子中，但是所述下端部高于所述杯子的底部定位。

当过滤器由于在其上游侧处捕获的悬浮的固体渐进地变得较不可渗透时，过滤器上游压力升高并且未过滤的水逐渐地沿着虹吸管升高。当更多的悬浮的固体在过滤器的上游侧处被捕获时，虹吸管中的水位继续升高，直到其达到预定的压头差，该压头差是虹吸水平件的高度。水最终溢出虹吸水平件，沿着虹吸滴管向下并且进入密封的壳体中。密封的壳体开始填充，因为具有允许密封的壳体和钟形物之间的流体连通的钟形物进入开口，这也填充钟形物。当密封的壳体和钟形物中的该水位淹没通气管的下端部时，一些空气将被在通气管以及钟形物的上部分的范围中被捕获，并且因为允许空气经由第二顶部开口从密封的壳体排出，所以密封的壳体中的水位比钟形物中的水位更迅速地升高。密封的壳体中的该升高的水位导致钟形物中的压力的一致的升高。这继续，直到钟形物中的水位达到立管的所述较高的端部，于是水开始经由立管流入所述聚水器中并且填充所述聚水器。最终，密封的壳体中的水位达到“临界点(tipping point)”，当钟形物中的该一致的压力高至足以推动已经收集在聚水器中的水被排出，从而启动虹吸。这首先以被称为“外至外(out-to-out)”的反洗使未过滤的水从供给入口穿过反洗产生工具流动并且经由排水管出来。当供给入口的压头下降至低于产物出口的压头时，已过滤的水以被称为“内至外(in-to-out)”的反洗从上室流入下室中，穿过反洗产生工具并且经由排水管出来。这种穿过过滤器的反向流动除去了在过滤模式期间在过滤器的上游侧处已被捕获的悬浮的固体。这种反洗继续，直到上室中的水位下降至杯子的上水平，在该处杯子中的一定体积的水被所述虹吸中断管道的吸入把水从杯子中排出，直到空气被吸入所述虹吸中断管道中，使虹吸中断，这进而使设备切换回至过滤模式。以这种方式，上室中的在产物出口的水平和杯子的上水平之间的水的体积被称为用于本发明的设备的预定的储存的反洗体积。

在上文描述的并且在第二实施方案、第四实施方案和第六实施方案中实施的反洗产生工具的变型中，具有为反洗产生工具添加的反洗滴管。该反洗滴管包括管子的水平节段和竖直节段，该水平节段和竖直节段以直角彼此接合，使水平节段在上面，使得反洗滴管具有倒L形状。反洗滴管的较高的端部连接至虹吸管与虹吸滴管会合的位置，并且下端部连接至聚水器与排水管会合的位置。其作为旁路起作用以允许更多的水在反洗模式期间流动穿过反洗产生工具。在本发明的设备的更大的设计中，代替按比例放大虹吸钟形物的尺寸，通过添加反洗滴管以允许一定体积的水在反洗模式期间绕开虹吸钟形物，可以使用相对地较小的虹吸钟形物。该反洗滴管的直径或横截面积典型地大于虹吸滴管的横截面积。这种变型减少了用于较大的设备的建造成本和占地面积。在该变型中，提供了排气管，其具有与虹吸水平件的顶部开口流体连接的上连接部，和与密封的壳体的顶部端部流体连接的下端部。该排气管起作用以在反洗模式期间防止大气空气的进入密封的壳体中的任何进入。如果允许大气空气进入密封的壳体中，那么在虹吸滴管上的从密封的壳体的吸入将被损害，并且将不发生有效的反洗。排气管的第二个功能是把空气从反洗滴管的所述水平节段吸出。当虹吸开始时，密封的壳体将成为真空并且反洗滴管的水平节段中的过量的空气经由排气管被吸出。这将诱导水穿过反洗滴管流出。在这些实施方案中，必要的是，在排水管的下端部处使用反洗集水槽。

在第二、第四和第六实施方案中描述的反洗产生工具的第二变型中，在本发明的第七、第八和第九实施方案中也可以具有没有U形状的聚水器的反洗产生工具。在该变型中，立管直接地流动进入排水管中。虽然该变型不产生如上文的实施方案的有效的虹吸，但是仍然可能产生虹吸。为了增加反洗产生工具的该变型的有效性，可以把漏斗添加至立管的较高的端部中。

在所有的上文的实施方案中，排气管道，其具有在高于虹吸水平件的位置处流体连接至供给管的较高的端部和连接至下室的排气出口的下端部，并且可以被提供以允许在下室的上游侧中被捕获的任何空气从下室被排出。在下室的上游侧中的被捕获的空气可以使过滤器不太有效的和不太高效。对于膜过滤器，在下室的上游侧中的被捕获的空气也可以使虹吸过早地开始，因为空气可以使过滤器上游压力升高。同样对于膜过滤器，在下室的上游侧中的被捕获的空气也可以使过滤器的上节段过早地出故障。

在所有的上文的实施方案中，可以提供手动开始反洗的工具。其包括形成过滤器的下游侧和虹吸滴管之间的流体连接的手动旁通管和用于允许手动打开和关闭所述流体连接的手动旁通阀。该手动开始反洗的工具当操作者期望根据意愿手动地开始反洗时是有用的。

在本发明中使用的重力供给在过滤器处产生低的压力，这在过滤器上导致悬浮的固体嵌入至较小的程度。这允许在反洗模式期间从过滤器更彻底的除去捕获的悬浮的固体。这最终导致过滤器较少的污垢。

从下文的公开和所附的权利要求，其他的目的和优点将更加充分地明显。

附图说明

图1示出了本发明的第一实施方案中的水过滤设备的横截面图，该水过滤设备具有处在分离的构造中的下室和上室，使用膜过滤器。

图2示出了本发明的第二实施方案中的水过滤设备的横截面图，该水过滤设备具有处在分离的构造中的下室和上室并且具有反洗滴管，使用膜过滤器。

图3示出了本发明的第三实施方案中的水过滤设备的横截面图，该水过滤设备具有处在层列式构造中的下室和上室，使用膜过滤器。

图4示出了本发明的第四实施方案中的水过滤设备的横截面图，该水过滤设备具有处在层列式构造中的下室和上室并且具有反洗滴管，使用膜过滤器。

图5示出了本发明的第五实施方案中的使用沙子或其他的介质过滤器的水过滤设备的横截面图。

图6示出了本发明的第六实施方案中的使用沙子或其他的介质过滤器并且具有反洗滴管的水过滤设备的横截面图。

图7a示出了图1、图3和图5的细节62A的放大的横截面图，其示出了本发明的第一、第三和第五实施方案中的与被称为虹吸钟形物相似的装置。

图7b示出了图2、图4和图6的细节62B的放大的横截面图，其示出了本发明的第二、第四和第六实施方案中的与被称为虹吸钟形物相似的装置。

图7c示出了图9、图10和图11的细节62C的放大的横截面图，其示出了本发明的第七、第八和第九实施方案中的与被称为虹吸钟形物相似的装置。

图8示出了图2、图4、图6、图7、图8和图9的细节80的放大的横截面图，其示出了本发明的第二、第四、第六、第七、第八和第九实施方案中的反洗集水槽。

图9示出了本发明的第七实施方案中的水过滤设备的横截面图，该水过滤设备具有处在分离的构造中的下室和上室，使用膜过滤器。

图10示出了本发明的第八实施方案中的水过滤设备的横截面图，该水过滤设备具有处在层列式构造中的下室和上室，使用膜过滤器。

图11示出了本发明的第九实施方案中的使用沙子或其他的介质过滤器的水过滤设备的横截面图。

具体实施方式

应当注意，下文的详细描述涉及具有自动反洗的水过滤器并且不限于任何具体的尺寸或构造，而是实际上多种尺寸和构造处在下面的描述的总体范围内。

参照图1和图7a，示出了一种用于水过滤的具有自动和可重复反洗功能的设备，其能够处于过滤模式或反洗模式，并且使用膜过滤器，在本发明的第一实施方案中，其具有处在分离的构造中的下室(20)和上室(50)。示出了供给系统(10)，包括供给管(12)、流量测量工具(13)、供应入口(14)和流量控制工具(15)。在通过包括转子流量计的流量测量工具(13)和包括手动阀的流量控制工具(15)之后，未被过滤的供给水从供应入口(14)穿过供给管(12)供应。下室(20)设置有靠近于其底部的供给入口(212)，供给管(12)连接至供给入口(212)，使得未被过滤的水通过该供给入口(212)进入下室(20)。下室还设置有靠近于其顶部的产物开口(214)。膜过滤器(30)放置在下室(20)中在供给入口(212)和产物开口(214)之间，使得过滤器(30)把下室(20)分为上游(在过滤器之前)侧(21)和下游(在过滤器之后)侧(22)。所述过滤器(30)适合于主要地允许水穿过并且适合于限制悬浮的固体穿过。下室的产物开口(214)经由互连管(40)连接至上室(50)的底部开口(52)。上室(50)具有产物出口(54)，产物出口(54)用于把已过滤的水经由出口管(56)排出以供外用用于外部用途。在过滤模式期间，未过滤的水穿过所述供给管进入下室的上游侧中，其中未过滤的水中含有的悬浮的固体由过滤器(30)过滤并且已过滤的水进入下室的下游侧(22)中并且然后进入上室(50)中。在那里，其经由产物出口(54)排出以用于外部用途。具有开始反洗的手动工具，其包括形成所述上室(50)的下部分和虹吸滴管(615)之间的流体连接的手动旁通管(90)和用于允许手动打开和关闭所述流体连接的手动旁通阀(92)。

仍参照图1和图7a，还示出了反洗产生工具(60)。这是当归因于由过滤器(30)在其上游侧处捕获的悬浮固体的量，已经达到预定的压头差时，自动地产生反洗的工具，使得已过滤的水穿过过滤器从下游侧(22)至上游侧(21)流动返回，并且在这种流动的反转中，悬浮的固体从过滤器上游侧被除去。该反洗产生工具(60)包括：虹吸管(610)，虹吸管(610)具有经由位于靠近下室(20)的底部的虹吸出口(216、236)与过滤器的上游侧流体连接的下端部(612)，虹吸管(610)上升至在其处管子成为水平的虹吸水平件(611)，在其之后管子向下折弯回去，在该处其成为虹吸滴管(615)，所述虹吸滴管向下下降至下端部(617)；密封的壳体(620)，具有第一顶部开口(621)、第二顶部开口(623)和底部开口(622)，第一顶部开口(621)与虹吸滴管(615)的下端部(617)流体连接；钟形物(635)，其位于密封的壳体内并且在密封的壳体的底部端部处，具有包围密封的壳体的底部开口(622)的开放的底部，顶部开口(636)，和在底部节段处的至少一个钟形物进入开口(645)，该至少一个钟形物进入开口(645)允许所述钟形物和密封的壳体之间的流体连通；通气管(625)，包括具有较高的端部(626)和下端部(627)的倒U形状的管子，较高的端部(626)与钟形物的所述顶部开口(636)流体连接，并且下端部(627)与密封的壳体(620)流体连通；聚水器(660)，包括具有较高的端部(661)和下端部(662)的U形状的管子；立管(640)，包括竖直管，该竖直管具有与所述聚水器(660)的所述较高的端部(661)流体连接的下端部(641)，所述立管突出穿过所述密封的壳体(620)的所述底部开口(622)进入所述钟形物(635)中，使得立管(640)的较高的端部(642)达到高于所述通气管(625)的所述下端部(627)的高度；以及与聚水器的所述下端部(662)流体连接的排水管(670)。立管(640)具有比聚水器(660)大的直径，并且减径管(650)把立管(640)接合至聚水器(660)。密封的壳体(620)、钟形物(635)、通气管(625)、立管(640)、和聚水器(660)共同地形成虹吸钟形物(62A)。提供了排气管(655)，其具有与密封的壳体的第二顶部开口(623)流体连接的较高的端部和与聚水器的下端部(662)流体连接的下端部。这对于在反洗模式期间防止大气空气的进入密封的壳体(620)中的任何进入来说是必要的。如果当虹吸开始时空气被吸入密封的壳体中，那么虹吸将不会保持，从而中断反洗模式。

还示出了反洗停止工具(70)，其是自动地停止所述反洗的工具，包括：虹吸中断管道(710)，具有在所述虹吸水平件(611)处与所述虹吸管(610)开口流体连接的较高的端部(711)和经由上室的中断管道开口(58)突出进入上室(50)中的下端部(712)；位于所述上室(50)内的杯子(720)，其中虹吸中断管道的下端部(712)浸没入杯子(720)中，但是所述下端部(712)高于所述杯子(720)的底部定位。

仍参照图1和图7a：在过滤模式期间，未过滤的水穿过所述供给管(12)进入所述下室(20)中，在该处所述未过滤的水中含有的悬浮的固体由过滤器(30)过滤并且已过滤的水进入上室(50)中，在该处其经由产物出口(54)排出以用于外部用途。当过滤器(30)由于在其上游侧处捕获的悬浮的固体逐步地变得较不可渗透的时，过滤器上游压力升高并且未过滤的水逐渐地沿着虹吸管(610)升高。当在过滤器(30)的上游侧(21)处捕获更多的悬浮的固体时，虹吸管(610)中的水位继续升高，直到其达到预定的压头差，该压头差是虹吸水平件(611)的高度。水最后流动越过虹吸水平件(611)，沿着虹吸滴管(615)向下并且进入密封的壳体(620)中。密封的壳体(620)开始填充，因为具有允许密封的壳体(620)和钟形物(635)之间流体连通的钟形物进入开口(645)，这也填充钟形物(635)。当密封的壳体(620)和钟形物(635)中的该水位淹没通气管(625)的下端部(627)时，一些空气将在通气管(625)以及钟形物(635)的上部分的范围中被捕获，并且因为空气被允许经由第二顶部开口(623)从密封的壳体(620)排出，所以密封的壳体(620)中的水位比钟形物(635)中的水位更迅速地升高。密封的壳体(620)中的升高的水位导致钟形物(635)中的压力的一致的升高。这继续，直到钟形物(635)中的水位达到立管(640)的所述较高的端部(642)，在此处水开始经由立管(640)流入所述聚水器(660)中并且填充所述聚水器(660)。最终，密封的壳体(620)中的水位达到“临界点”，当钟形物(635)中的该一致的压力高至足以推动已经收集在聚水器(660)中的水被排出，从而启动虹吸。这首先使未过滤的水从供给入口流动穿过反洗产生工具(60)并且经由排水管(670)出来。当供给入口的压头下降至低于产物出口(54)的压头时，已过滤的水从上室(50)流入下室的下游侧(22)中，穿过过滤器(30)，并且进入下室的上游侧(21)中。水然后流动穿过反洗产生工具(60)并且经由排水管(670)出来。这种穿过过滤器(30)的反向流动除去了在过滤模式期间在过滤器(30)的上游侧处已经捕获的悬浮的固体。该反洗继续，直到上室(50)中的水位下降至杯子(720)的上水平(721)，于是杯子(720)中的一定体积的水通过所述虹吸中断管道(710)的吸入从杯子(720)中排水，直到空气被吸入所述虹吸中断管道中，使虹吸中断，这进而使设备切换回至过滤模式。以这种方式，上室中在产物出口(54)的水平和杯子的上水平(721)之间的水的体积称为用于本发明的设备的预定的储存的反洗体积。

现在参照图3和图7a，示出了一种用于水过滤的设备，具有自动和可重复反洗功能，能够处在过滤模式或反洗模式中，并且使用膜过滤器，在本发明的第三实施方案中具有处在层列式构造中的下室(20)和上室(50)。在该实施方案中，上室(50)直接位于下室(20)的顶部上。典型地，上室(50)是底部开放的并且下室(20)是顶部开放的，使得当放置在一起时，它们形成更大的室。示出了供给系统(10)，包括供给管(12)、流量测量工具(13)、供应入口(14)和流量控制工具(15)。在穿过包括转子流量计的流量测量工具(13)和包括手动阀的流量控制工具(15)之后，未过滤的供给水从供应入口(14)穿过供给管(12)供应。下室(20)设置有靠近其底部的供给入口(212)，供给管(12)连接至供给入口(212)，使得未过滤的水经由该供给入口(212)进入下室(20)。膜过滤器(30)靠近上室(50)放置在下室(20)中或放置在在下室(20)接合至上室(50)的位置，使得过滤器(30)把下室(20)分为上游(在过滤器之前)侧(21)和下游(在过滤器之后)侧(22)。所述过滤器(30)适合于主要地允许水穿过并且适合于限制悬浮的固体穿过。上室(50)具有产物出口(54)，产物出口(54)用于把已过滤的水经由出口管(56)排出以用于外部用途。在过滤模式期间，未过滤的水穿过所述供给管进入下室的上游侧中，在该处未过滤的水中含有的悬浮的固体由过滤器过滤并且已过滤的水进入下室的下游侧中并且然后进入上室中。在那里，其经由产物出口排出以用于外部用途。具有开始反洗的手动工具，包括形成所述上室(50)的下部分和虹吸滴管(615)之间的流体连接的手动旁通管(90)和用于允许手动打开和关闭所述流体连接的手动旁通阀(92)。

仍参照图3和图7a，还示出了反洗产生工具(60)。这是当归因于由过滤器(30)在其上游侧捕获的悬浮固体的量，已经达到预定的压头差时，自动地产生反洗的工具，使得已过滤的水从下游侧(22)穿过过滤器流回至上游侧(21)，并且在该情况下悬浮的固体从过滤器上游侧被除去。该反洗产生工具(60)包括：虹吸管(610)，具有经由位于靠近下室(20)的底部的虹吸出口(216)与过滤器的上游侧流体连接的下端部(612)，虹吸管(610)上升至在该处管子成为水平的虹吸水平件(611)，在这之后管子向下折弯回去，在该处其成为虹吸滴管(615)，所述虹吸滴管向下下降至下端部(617)；密封的壳体(620)，具有虹吸滴管(615)的下端部(617)流体连接的第一顶部开口(621)、第二顶部开口(623)和底部开口(622)，该第一顶部开口(621)；钟形物(635)，位于密封的壳体内并且处在密封的壳体的底部端部处，具有包围密封的壳体的底部开口(622)的开放的底部，顶部开口(636)，和在底部节段处的至少一个钟形物进入开口(645)，该至少一个钟形物进入开口(645)允许所述钟形物和所述密封的壳体之间的流体连通；通气管(625)，包括具有较高的端部(626)和下端部(627)的倒U形状的管子，较高的端部(626)与钟形物的所述顶部开口(636)流体连接，并且下端部(627)与密封的壳体(620)流体连通；聚水器(660)，包括具有较高的端部(661)和下端部(662)的U形状的管子；立管(640)，包括竖直管，该竖直管具有与聚水器(660)的所述较高的端部(661)流体连接的下端部(641)，所述立管突出穿过所述密封的壳体(620)的所述底部开口(622)进入所述钟形物(635)中，使得立管(640)的较高的端部(642)达到高于所述通气管(625)的所述下端部(627)的高度；以及与聚水器的所述下端部(662)流体连接的排水管(670)。立管(640)具有比聚水器(660)大的直径，并且减径管(650)把立管(640)接合至聚水器(660)。密封的壳体(620)、钟形物(635)、通气管(625)、立管(640)、和聚水器(660)共同地形成虹吸钟形物(62A)。提供了排气管(655)，其具有与密封的壳体的第二顶部开口(623)流体连接的较高的端部和与聚水器的下端部(662)流体连接的下端部。这在反洗模式期间对于防止大气空气的进入密封的壳体(620)中的任何进入来说是必要的。如果当虹吸开始时空气被吸入密封的壳体中，那么虹吸将不会保持，从而中断反洗模式。

还示出了反洗停止工具(70)，其是自动地停止所述反洗的工具，包括：虹吸中断管道(710)，其具有在所述虹吸水平件(611)处与虹吸管(610)的开口流体连接的较高的端部(711)和经由上室的中断管道开口(58)突出进入上室(50)中的下端部(712)；杯子(720)，其位于所述上室(50)内，其中虹吸中断管道的下端部(712)浸没入杯子(720)中，但是所述下端部(712)高于所述杯子(720)的底部定位。

仍参照图3和图7a：在过滤模式期间，未过滤的水穿过所述供给管(12)进入所述下室(20)中，在该处所述未过滤的水中含有的悬浮的固体由过滤器(30)过滤并且已过滤的水进入上室(50)中，在该处其经过产物出口(54)排出以用于外部用途。当过滤器(30)由于在其上游侧处捕获的悬浮的固体渐进地成为较不可渗透的时，过滤器上游压力升高并且未过滤的水逐渐地沿着虹吸管(610)升高。当更多的悬浮的固体在过滤器(30)的上游侧(21)处被捕获时，虹吸管(610)中的水位继续升高，直到其达到预定的压头差，该压头差是虹吸水平件(611)的高度。水最终流动越过虹吸水平件(611)，沿着虹吸滴管(615)向下并且进入密封的壳体(620)中。密封的壳体(620)开始填充，因为具有允许密封的壳体(620)和钟形物(635)之间的流体连通的钟形物进入开口(645)，这也填充钟形物(635)。当密封的壳体(620)和钟形物(635)中的该水位淹没通气管(625)的下端部(627)时，一些空气将在通气管(625)以及钟形物(635)的上部分的范围中被捕获，并且因为允许穿过第二顶部开口(623)从密封的壳体(620)排出空气，所以密封的壳体(620)中的水位比钟形物(635)中的水位更迅速地升高。密封的壳体(620)中的升高的水位导致钟形物(635)中的压力的一致的升高。这继续，直到钟形物(635)中的水位达到立管(640)的所述较高的端部(642)，在此处水开始经由立管(640)流入所述聚水器(660)中并且填充所述聚水器(660)。最终，密封的壳体(620)中的水位到达“临界点”，当钟形物(635)中的该一致的压力高至足以推动已经收集在聚水器(660)中的水被排出，从而启动虹吸。这首先使未过滤的水从供给入口流动穿过反洗产生工具(60)并且经由排水管(670)出来。当供给入口的压头下降至低于产物出口(54)的压头时，已过滤的水从上室(50)流动穿过过滤器(30)进入下室的上游侧(21)中。水然后流动穿过反洗产生工具(60)并且经由排水管(670)出来。这种穿过过滤器(30)的反向流动除去了在过滤模式期间捕获在过滤器(30)的上游侧处已经被捕获的悬浮的固体。该反洗继续，直到上室(50)中的水位下降至杯子(720)的上水平(721)，于是杯子(720)中的一定体积的水通过所述虹吸中断管道(710)的吸入从杯子(720)中排水，直到空气被吸入所述虹吸中断管道中，使虹吸中断，这进而使设备切换回至过滤模式。以这种方式，上室中的在产物出口(54)的水平和杯子的上水平(721)之间水的体积称为用于本发明的设备的预定的储存的反洗体积。

现在参照图5和图7a，示出了一种用于水过滤的设备，具有自动和可重复反洗功能，能够处在过滤模式或反洗模式中，并且使用沙子或其他的介质过滤器，在本发明的第五实施方案中具有处在层列式构造中的下室(20)和上室(50)。在该实施方案中，上室(50)直接位于下室(20)的顶部上。示出了供给系统(10)，包括供给管(12)、流量测量工具(13)、供应入口(14)和流量控制工具(15)。在穿过包括转子流量计的流量测量工具(13)和包括手动阀的流量控制工具(15)之后，未过滤的供给水从供应入口(14)穿过供给管(12)供应。下室(20)设置有靠近其顶部的供给入口(232)，供给管(12)连接至供给入口(232)，使得未过滤的水在越过堰(238)之后经由该供给入口(232)进入下室(20)。介质过滤器(30)放置在下室(20)中。过滤器(30)包括具有多个开口的过滤器喷嘴板(32)，过滤器喷嘴(34)放置入该开口中，并且介质(36)例如沙子搁置在过滤器喷嘴(34)和过滤器喷嘴板(32)上。该介质过滤器(30)沿着下室(20)放置在中间并且把下室分为上游侧(21)和下游侧(22)。在该第五实施方案中，因为典型的介质过滤器在过滤模式期间把水的流动约束为向下，所以上游侧(21)处在下室(20)的上部分中，并且下游侧(22)处在下室(20)的下部分中。多个互连管(40)提供下室(20)的下部分和上室(50)的下部分之间的流体连接，每个互连管(40)包括竖直管，该竖直管具有在下室的下部分处的下开口(41)并且在顶部端部连接至上室的底部开口(52)以便把已过滤的水传送至上室。上室(50)具有产物出口(54)，产物出口(54)用于把已过滤的水经由出口管(56)排出以用于外部用途。为了允许过滤器喷嘴板(32)、过滤器喷嘴(34)和介质(36)易于安装和维护，提供沿着下室(20)的壁的上游人孔(240)和下游人孔(242)。在过滤模式期间，未过滤的水穿过供给管(12)进入下室(20)的上游侧中，在该处所述未过滤的水中含有的悬浮的固体由介质过滤器(30)过滤并且已过滤的水进入下室的下游侧(22)中，向上穿过互连管(40)并且进入上室(50)中。在那里，其经过产物出口(54)排出以用于外部用途。具有开始反洗的手动工具，包括形成上室(50)的下部分和虹吸滴管(615)之间的流体连接的手动旁通管(90)和用于允许手动打开和关闭所述流体连接的手动旁通阀(92)。

仍参照图5和图7a，还示出了反洗产生工具(60)。这是当归因于由过滤器(30)在其上游侧捕获的悬浮固体的量，已经达到预定的压头差时，自动地产生反洗的工具，使得已过滤的水穿过过滤器从下游侧(22)流回至上游侧(21)，并且在该情况下悬浮的固体从过滤器上游侧被除去。该反洗产生工具(60)包括：虹吸管(610)，具有经由位于靠近下室(20)的顶部的虹吸出口(236)与过滤器的上游侧流体连接的下端部(612)，虹吸管(610)穿过上室(50)升高，经由虹吸管开口(59)出来并且向上至在该处管子成为水平的虹吸水平件(611)，在这之后管子向下折弯回去，在该处其成为虹吸滴管(615)，所述虹吸滴管向下下降至下端部(617)；密封的壳体(620)，具有与虹吸滴管(615)的下端部(617)流体连接的第一顶部开口(621)、第二顶部开口(623)和底部开口(622)；钟形物(635)，其位于密封的壳体内并且在密封的壳体的底部端部处，具有包围密封的壳体的底部开口(622)的开放的底部，顶部开口(636)，和在底部节段处的至少一个钟形物进入开口(645)，该至少一个钟形物进入开口(645)允许所述钟形物和所述密封的壳体之间的流体连通；通气管(625)，包括具有较高的端部(626)和下端部(627)的倒U形状的管子，较高的端部(626)与钟形物的所述顶部开口(636)流体连接，并且下端部(627)与密封的壳体(620)流体连通；聚水器(660)，包括具有较高的端部(661)和下端部(662)的U形状的管子；立管(640)，包括竖直管，该竖直管具有与聚水器(660)的所述较高的端部(661)流体连接的下端部(641)，所述立管突出穿过所述密封的壳体(620)的所述底部开口(622)进入所述钟形物(635)中，使得所述立管(640)的较高的端部(642)达到高于所述通气管(625)的所述下端部(627)的高度；以及与聚水器的所述下端部(662)流体连接的排水管(670)。立管(640)具有比聚水器(660)大的直径，并且减径管(650)把立管(640)接合至聚水器(660)。密封的壳体(620)、钟形物(635)、通气管(625)、立管(640)、和聚水器(660)共同地形成虹吸钟形物(62A)。提供了排气管(655)，其具有与密封的壳体的第二顶部开口(623)流体连接的较高的端部和与聚水器的下端部(662)流体连接的下端部。这对于在反洗模式期间防止大气空气的进入密封的壳体(620)中的任何进入来说时必要的。如果当虹吸开始时空气被吸入密封的壳体中，那么虹吸将不会保持，从而中断反洗模式。

还示出了反洗停止工具(70)，其是自动地停止所述反洗的工具，包括：虹吸中断管道(710)，具有在所述虹吸水平件(611)处与所述虹吸管(610)的开口流体连接的较高的端部(711)和经由上室的中断管道开口(58)突出进入上室(50)中的下端部(712)；位于所述上室(50)内的杯子(720)，其中虹吸中断管道的下端部(712)浸没入杯子(720)中，但是所述下端部(712)高于所述杯子(720)的底部定位。

仍参照图5和图7a：在过滤模式期间，未过滤的水穿过所述供给管(12)进入所述下室(20)中，在该处所述未过滤的水中含有的悬浮的固体由过滤器(30)过滤并且已过滤的水进入上室(50)中，在该处其经过产物出口(54)排出以用于外部用途。当过滤器(30)由于在其上游侧处捕获的悬浮的固体渐进地成为较不可渗透的时，过滤器上游压力升高并且未过滤的水逐渐地沿着虹吸管(610)升高。当更多的悬浮的固体在过滤器(30)的上游侧(21)处被捕获时，虹吸管(610)中的水位继续升高，直到其达到预定的压头差，该压头差是虹吸水平件(611)的高度。水最终溢出虹吸水平件(611)，沿着虹吸滴管(615)向下并且进入密封的壳体(620)中。密封的壳体(620)开始填充，因为具有允许密封的壳体(620)和钟形物(635)之间的流体连通的钟形物进入开口(645)，这也填充钟形物(635)。当密封的壳体(620)和钟形物(635)中的该水位淹没通气管(625)的下端部(627)时，一些空气将在通气管(625)以及钟形物(635)的上部分的范围中被捕获，并且因为允许经过第二顶部开口(623)从密封的壳体(620)排出空气，所以密封的壳体(620)中的水位比钟形物(635)中的水位更迅速地升高。密封的壳体(620)中的升高的水位导致钟形物(635)中的压力的一致的升高。这继续，直到钟形物(635)中的水位达到立管(640)的所述较高的端部(642)，于是水开始经由立管(640)流入所述聚水器(660)中并且填充所述聚水器(660)。最终，密封的壳体(620)中的水位达到“临界点”，当钟形物(635)中的该一致的压力高至足以推动已经收集在聚水器(660)中的水被排出时，从而启动虹吸。这首先使未过滤的水穿过反洗产生工具(60)从供给入口流动并且经由排水管(670)出来。当供给入口的压头下降至低于产物出口(54)的压头时，已过滤的水从上室(50)流入下室的下游侧(22)中，穿过过滤器(30)，并且进入下室的上游侧(21)中。水然后流过反洗产生工具(60)并且经过排水管(670)出来。这种穿过过滤器(30)的反向流动除去了在过滤模式期间在过滤器(30)的上游侧处已经捕获的悬浮的固体。该反洗继续，直到上室(50)中的水位下降至杯子(720)的上水平(721)，在该处杯子(720)中的一定体积的水通过所述虹吸中断管道(710)的吸入把水从杯子(720)中排出，直到空气被吸入所述虹吸中断管道中，使虹吸中断，这进而使设备切换回至过滤模式。以这种方式，上室中的在产物出口(54)的水平和杯子的上水平(721)之间的水的体积称为用于本发明的设备的预定的储存的反洗体积。

图2、图7b和图8示出了在本发明的第二实施方案中的在上文图1和图7a中描述的第一实施方案的变型。该第二实施方案相似于上文的第一实施方案，其中为反洗产生工具(60)添加了反洗滴管(68)。

图4、图7b和图8示出了在本发明的第四实施方案中的在上文图3和图7a中描述的第三实施方案的变型。该第四实施方案相似于上文的第三实施方案，其中为反洗产生工具(60)添加了反洗滴管(68)。

图6、图7b和图8示出了在本发明的第六实施方案中的在上文在图5和7a中描述的第五实施方案的变型。该第六实施方案相似于上文的第五实施方案，其中为反洗产生工具(60)添加了反洗滴管(68)。

参照图2、图4、图6、图7b和图8，该反洗滴管(68)包括管子的水平节段(682)和竖直节段(684)，水平节段(682)和竖直节段(684)以直角彼此接合，其中水平节段(682)在上面，使得反洗滴管(68)具有倒L形状。反洗滴管(68)的较高的端部连接至虹吸管(610)与虹吸滴管(615)会合的位置，并且下端部连接至排水管(670)的中间点。排水管(670)具有上部分，由此处上部分把聚水器的下端部(662)接合至上部分接合反洗滴管(68)的位置，和下部分，由此处下部分把反洗滴管(68)接合至其下端部(671)。排水管(670)的下部分具有与反洗滴管(68)的横截面积相同的横截面积。排水管(670)的上部分具有，大体上，比反洗滴管(68)的横截面积小的横截面积，和与聚水器(660)的横截面积相同的横截面积。其作为旁路起作用以允许更多的水在反洗模式期间流动穿过反洗产生工具(60)。在本发明的设备的更大的设计中，代替按比例放大虹吸钟形物(62B)的尺寸，通过添加反洗滴管(68)以允许一定体积的水在反洗模式期间绕开虹吸钟形物(62B)，可以使用相对地较小的虹吸钟形物(62B)。该反洗滴管(68)的直径或横截面积典型地大于虹吸滴管(615)的横截面积。这种变型减少了用于较大的设备的建造成本和占地面积。在该变型中，排气管(655)具有与虹吸水平件(611)的顶部开口流体连接的上连接部(656)，和与密封的壳体的第二顶部开口(623)流体连接的下端部。该排气管(655)起作用以在反洗模式期间防止大气空气的进入密封的壳体(620)中的任何进入。如果大气空气被允许进入密封的壳体(620)中，那么在虹吸滴管(615)上的从密封的壳体的吸入被损害，并且将不发生有效的反洗。排气管(655)的第二个功能是把空气从反洗滴管(68)的所述水平节段(682)吸出。当虹吸开始时，密封的壳体将成为真空并且反洗滴管的水平节段(682)中的过量的空气经由排气管(655)吸出。这将诱导水穿过反洗滴管流动。

示出了具有第一隔室(82)和第二隔室(86)的开放顶部的反洗集水槽(80)，所述隔室由分割壁(84)隔开。分割壁(84)低于反洗集水槽(80)的外壁(81)。排水管(670)具有浸没入第一隔室(82)中的下端部(671)。分割壁(84)设置有排水孔(83)，其允许水在第一隔室(82)和第二隔室(86)之间流动。排水孔(83)位于比排水管的下端部(671)的高度低的高度处，并且具有比排水管(670)的横截面积显著地小的横截面积。示出了连接至第二隔室(86)以允许从第二隔室向外部排水的排水开口(88)。该排水开口(88)位于比排水孔(83)的高度低的高度处。排水开口(88)的横截面积大于排水管(670)的横截面积。当本发明的设备在过滤模式中时，因为第一隔室(82)中的水位位于排水孔(83)的水平处，排水管的下端部(671)被暴露。当反洗即将开始并且水开始沿着排水管(670)向下流动时，比排水孔(83)能够排出的更多的水流入第一隔室(82)中，并且排水管的下端部(671)淹没在水中。这产生在排水管(670)和反洗滴管(68)内的气闸(air-lock)，该气闸防止大气空气的进入密封的壳体(620)中的进入。在虹吸开始之后，密封的壳体(620)经由虹吸滴管(615)和排气管(655)吸入在反洗滴管的水平节段(682)中捕获的残留空气，在水平节段(682)中产生真空，从而允许更多的水流入水平节段(682)中。进入具有比虹吸滴管(615)大的直径的水平节段(682)中的流量超过了虹吸滴管(615)能够处理的流量。这导致水穿过反洗滴管(68)溢出，从而启动虹吸的完全的力和自动的反洗模式。在所述虹吸中断并且水停止沿着排水管(670)流动之后，所述第一隔室(82)中的水位逐渐地穿过排水孔(83)排出，直到其暴露排水管的下端部(671)，并且消除所述反洗滴管(68)中的任何真空，从而为设备准备好其下一个反洗模式。

参照图1至图6，和图9至图11，示出了排气管道(16)，其具有较高的端部，该较高的端部在高于虹吸水平件(611)的位置处流体连接至在向供给管(12)，并且可以提供下端部，该下端部连接至下室(20)的排气出口(217、237)的下端部以允许在下室的上游侧(21)中捕获的任何空气从下室排出。在下室的上游侧(21)中的所捕获的空气可能使过滤器(30)不太有效的和不太高效率。在下室的上游侧(21)中的所捕获的空气还可能使虹吸过早地开始，因为空气使过滤器上游压力升高。

参照图1至图6，和图9至图11，示出了供给系统(10)，其包括供给管(12)、流量测量工具(13)、供应入口(14)和流量控制工具(15)。流量测量工具(13)包括转子流量计，并且流量控制工具(15)包括沿着供给管(12)定位的手动阀。这允许手动监测和控制供给水的流量，使得其可以被限制以在设备的设计参数内操作。

参照图1至图6，和图9至图11，示出了开始反洗的手动工具。其包括形成过滤器(30)的下游侧(22)和虹吸滴管(615)之间的流体连接的手动旁通管(90)和用于允许手动打开和关闭该所述流体连接的手动旁通阀(92)。该开始反洗的手动工具当操作者期望根据意愿手动地开始反洗时是有用的。

现在参照图7c、图9、图10和图11，示出了在本发明的第七、第八和第九实施方案中的使用第二、第四和第六实施方案的反洗产生工具的变型的三个另外的实施方案。该反洗滴管(68)包括管子的水平节段(682)和竖直节段(684)，水平节段(682)和竖直节段(684)以直角彼此接合，使水平节段(682)在上面，使得反洗滴管(68)具有倒L形状。反洗滴管(68)的较高的端部连接至虹吸管(610)和虹吸滴管(615)会合的位置，并且下端部连接至排水管(670)的中间点。排水管(670)具有上部分，由此处上部分把立管(640)接合至其接合反洗滴管(68)位置，和下部分，由此处下部分把反洗滴管(68)接合至其下端部(671)。排水管(670)的下部分具有与反洗滴管(68)的横截面积相同的横截面积。排水管(670)的上部分具有，大体上，比反洗滴管(68)的横截面积小的横截面积。其作为旁路起作用以允许更多的水在反洗模式期间流过反洗产生工具(60)。在本发明的设备的更大的设计中，代替按比例放大虹吸钟形物(62C)的尺寸，通过添加反洗滴管(68)以允许一定体积的水在反洗模式期间绕开虹吸钟形物(62C)，可以使用相对地较小的虹吸钟形物(62C)。该反洗滴管(68)的直径或横截面积典型地大于虹吸滴管(615)的横截面积。这种变型减少了用于较大的设备的建造成本和占地面积。在该变型中，排气管(655)具有与虹吸水平件(611)的顶部开口流体连接的上连接部(656)，和与密封的壳体的第二顶部开口(623)流体连接的下端部。该排气管(655)起作用以在反洗模式期间防止大气空气的进入密封的壳体(620)中的任何进入。如果允许大气空气进入密封的壳体(620)中，那么在虹吸滴管(615)上的从密封的壳体的吸入被损害，并且将不发生有效的反洗。排气管(655)的第二个功能是把空气从反洗滴管(68)的所述水平节段(682)吸出。当虹吸开始时，密封的壳体将成为真空并且反洗滴管的水平节段(682)中的过量的空气经由排气管(655)被吸出。这将诱导水穿过反洗滴管流出。

在该变型中，虹吸钟形物(62C)不具有前六个实施方案的U形状的聚水器。虹吸钟形物(62C)包括：密封的壳体(620)，具有与虹吸滴管(615)的下端部(617)流体连接的第一顶部开口(621)、第二顶部开口(623)和底部开口(622)；钟形物(635)，其位于密封的壳体内并且在密封的壳体的底部端部处，具有包围密封的壳体的底部开口(622)的开放的底部，顶部开口(636)，和在底部节段处的至少一个钟形物进入开口(645)，该至少一个钟形物进入开口(645)允许所述钟形物和密封的壳体之间的流体连通；通气管(625)，包括具有较高的端部(626)和下端部(627)的倒U形状的管子，较高的端部(626)与钟形物的所述顶部开口(636)流体连接，并且下端部(627)与密封的壳体(620)流体连通；立管(640)，包括具有下端部(641)和较高的端部(642)的竖直管，所述立管突出穿过所述密封的壳体(620)的所述底部开口(622)进入所述钟形物(635)中，使得所述立管(640)的所述较高的端部(642)达到高于所述通气管(625)的所述下端部(627)的高度；与所述立管(640)的所述下端部(641)流体连接的排水管(670)。漏斗(649)放置在立管的较高的端部(642)处。该漏斗(649)提高了虹吸的有效性。在该变型中，排气管(655)具有与虹吸水平件(611)的顶部开口流体连接的上连接部(656)，和与密封的壳体的第二顶部开口(623)流体连接的下端部。该排气管(655)起作用以在反洗模式期间防止大气空气的进入密封的壳体(620)中的任何进入。如果允许大气空气进入密封的壳体(620)中，那么在虹吸滴管(615)上的从密封的壳体的吸入被损害，并且将不发生有效的反洗。排气管(655)的第二个功能是把空气从反洗滴管(68)的所述水平节段(682)吸出。当虹吸开始时，密封的壳体将成为真空并且反洗滴管的水平节段(682)中的过量的空气经由排气管(655)被吸出。这将诱导水穿过反洗滴管流动。在该变型中，如在第二、第四和第六实施方案中，采用了图8的反洗集水槽，并且放置在排水管(670)的下端部处。

在所有的上文的实施方案中，在反洗模式期间穿过过滤器(30)的水流量是在过滤模式期间的至少二倍。

当已经描述和图示了本发明的多个特别地优选的实施方案时，对于本领域的技术人员，现在应当明显的是，可以作出各种改变和修改，而不背离本发明的范围。因此，下文的权利要求意图包括在本发明的范围内的这样的改变、修改和应用的领域。

Claims (17)

1.一种用于水过滤的具有自动和可重复反洗功能的设备，包括：

供给管(12)，穿过所述供给管(12)供应未过滤的水；

下室(20)，其具有与所述供给管(12)流体连接的供给入口(212、232)，过滤器(30)位于所述下室内并且把所述下室分为上游侧(21)和下游侧(22)，所述过滤器适合于主要地允许水穿过并且适合于限制悬浮的固体穿过；

上室(50)，其与所述下室(20)的所述下游侧(22)流体连接，以及产物出口(54)，其用于把已过滤的水排出以用于外部用途；

当归因于由所述过滤器(30)在其上游侧(21)处捕获的悬浮的固体的量而已经达到预定的压头差时产生反洗的反洗产生工具(60)，所述反洗产生工具(60)包括：

虹吸管(610)，其具有与所述下室(20)的虹吸出口(216、236)流体连接的下端部(612)，所述虹吸管上升至虹吸水平件(611)，在该虹吸水平件(611)处所述虹吸管与虹吸滴管(615)的上端部流体连接，所述虹吸滴管向下下降至下端部(617)；

密封的壳体(620)，其具有第一顶部开口(621)、第二顶部开口(623)和底部开口(622)，所述第一顶部开口(621)与所述虹吸滴管(615)的所述下端部(617)流体连接；

钟形物(635)，其位于所述密封的壳体(620)内并且在所述密封的壳体(620)的底部端部处，具有包围所述底部开口(622)的开放的底部、顶部开口(636)、和在底部节段处的至少一个钟形物进入开口(645)，所述至少一个钟形物进入开口(645)允许所述钟形物(635)和所述密封的壳体(620)之间的流体连通；

通气管(625)，其包括倒U形状的管子，所述倒U形状的管子具有与所述钟形物的所述顶部开口(636)流体连接的较高的端部(626)，和与所述密封的壳体(620)流体连通的下端部(627)；

聚水器(660)，其包括具有较高的端部(661)和下端部(662)的U形状的管子；

立管(640)，其包括竖直管，所述竖直管具有与所述聚水器的所述较高的端部(661)流体连接的下端部(641)，所述立管突出穿过所述密封的壳体的所述底部开口(622)，进入所述钟形物(635)中，使得所述立管(640)的较高的端部(642)达到高于所述通气管(625)的所述下端部(627)的高度；

排水管(670)，其与聚水器的所述下端部(662)流体连接；

停止反洗的工具(70)，其包括：

虹吸中断管道(710)，其具有在所述虹吸水平件(611)处与所述虹吸管(610)的开口流体连接的较高的端部(711)以及突出进入所述上室(50)中的下端部(712)；以及

杯子(720)，其位于所述上室内，并且所述杯子的体积浸没所述虹吸中断管道(710)的所述下端部(712)，并且所述下端部(712)高于所述杯子(720)的底部定位。

2.根据权利要求1所述的用于水过滤的具有自动和可重复反洗功能的设备，还包括排气管(655)，所述排气管(655)具有与所述密封的壳体(620)的第二顶部开口(623)流体连接的较高的端部，和与所述聚水器(660)的所述下端部(662)流体连接的下端部。

3.根据权利要求1所述的用于水过滤的具有自动和可重复反洗功能的设备，还包括反洗滴管(68)，所述反洗滴管(68)在较高的端部处连接至所述虹吸管(610)接合所述虹吸滴管(615)的位置，并且在所述下端部处连接至所述聚水器(660)会合所述排水管(670)的位置。

4.根据权利要求3所述的用于水过滤的具有自动和可重复反洗功能的设备，其中，所述反洗滴管(68)具有比所述虹吸滴管(615)大的横截面积。

5.根据权利要求3所述的用于水过滤的具有自动和可重复反洗功能的设备，还包括排气管(655)，所述排气管(655)具有与所述反洗滴管的水平节段(682)流体连接的较高的端部(656)，和与所述密封的壳体的所述第二顶部开口(623)流体连接的下端部。

6.根据权利要求3所述的用于水过滤的具有自动和可重复反洗功能的设备，还包括反洗集水槽(80)，所述反洗集水槽(80)适合于在反洗模式期间把所述排水管的下端部(671)浸没在水中，并且适合于在过滤模式期间把所述下端部(671)暴露于大气空气。

7.根据权利要求1所述的用于水过滤的具有自动和可重复反洗功能的设备，其中，所述立管(640)具有比所述聚水器(660)大的横截面积。

8.根据权利要求1所述的用于水过滤的具有自动和可重复反洗功能的设备，还包括排气管道(16)，所述排气管道(16)具有流体连接至所述供给管(12)的较高的端部，和连接至所述下室(20)的排气出口(217、237)的下端部。

9.根据权利要求1所述的用于水过滤的具有自动和可重复反洗功能的设备，还包括手动地开始反洗模式的工具，所述手动地开始反洗模式的工具包括形成所述上室(50)的下部分和所述虹吸滴管(615)之间的流体连接的手动旁通管(90)和用于允许手动打开和关闭所述流体连接的手动旁通阀(92)。

10.一种用于水过滤的具有自动和可重复反洗功能的设备，包括：

供给管(12)，经过其供应未过滤的水；

下室(20)，其具有与所述供给管(12)流体连接的供给入口(212、232)，过滤器(30)位于所述下室内并且把所述下室分为上游侧(21)和下游侧(22)，所述过滤器适合于主要地允许水穿过并且适合于限制悬浮的固体穿过；

上室(50)，其与所述下室(20)的所述下游侧(22)流体连接，以及产物出口(54)，其用于把已过滤的水排出以用于外部用途；

当归因于由所述过滤器(30)在其上游侧(21)处捕获的悬浮的固体的量而已经达到预定的压头差时产生反洗的反洗产生工具(60)，所述反洗产生工具(60)包括：

虹吸管(610)，其具有与所述下室(20)的虹吸出口(216、236)流体连接的下端部(612)，所述虹吸管上升至虹吸水平件(611)，在该虹吸水平件(611)处所述虹吸管与虹吸滴管(615)的上端部流体连接，所述虹吸滴管向下下降至下端部(617)；

密封的壳体(620)，其具有第一顶部开口(621)、第二顶部开口(623)和底部开口(622)，所述第一顶部开口(621)与所述虹吸滴管(615)的所述下端部(617)流体连接；

钟形物(635)，其位于所述密封的壳体(620)内并且在所述密封的壳体(620)的底部端部处，具有包围所述底部开口(622)的开放的底部、顶部开口(636)、和在底部节段处的至少一个钟形物进入开口(645)，所述至少一个钟形物进入开口(645)允许所述钟形物(635)和所述密封的壳体(620)之间的流体连通；

通气管(625)，其包括倒U形状的管子，所述倒U形状的管子具有与所述钟形物的所述顶部开口(636)流体连接的较高的端部(626)，和与所述密封的壳体(620)流体连通的下端部(627)；

立管(640)，其包括具有下端部(641)和较高的端部(642)的竖直管，所述立管突出穿过所述密封的壳体的所述底部开口(622)，进入所述钟形物(635)中，使得所述立管(640)的所述较高的端部(642)达到高于所述通气管(625)的所述下端部(627)的高度；

排水管(670)，其与所述立管(640)的所述下端部(641)流体连接；

停止反洗的工具(70)，其包括：

虹吸中断管道(710)，其具有在所述虹吸水平件(611)处与所述虹吸管(610)的开口流体连接的较高的端部(711)和突出进入所述上室(50)中的下端部(712)；以及

杯子(720)，其位于所述上室内，并且所述杯子的体积浸没所述虹吸中断管道(710)的所述下端部(712)，并且所述下端部(712)高于所述杯子(720)的底部定位。

11.根据权利要求10所述的用于水过滤的具有自动和可重复反洗功能的设备，还包括反洗滴管(68)，所述反洗滴管(68)在较高的端部处连接至所述虹吸管(610)接合所述虹吸滴管(615)的位置，并且在所述下端部处连接至所述排水管(670)的中间点。

12.根据权利要求11所述的用于水过滤的具有自动和可重复反洗功能的设备，其中，所述反洗滴管(68)具有比所述虹吸滴管(615)大的横截面积。

13.根据权利要求11所述的用于水过滤的具有自动和可重复反洗功能的设备，还包括排气管(655)，所述排气管(655)具有与所述反洗滴管的水平节段(682)流体连接的较高的端部(656)，和与所述密封的壳体的所述第二顶部开口(623)流体连接的下端部。

14.根据权利要求11所述的用于水过滤的具有自动和可重复反洗功能的设备，还包括反洗集水槽(80)，所述反洗集水槽(80)适合于在反洗模式期间把所述排水管的下端部(671)浸没在水中，并且适合于在过滤模式期间把所述下端部(671)暴露于大气空气。

15.根据权利要求10所述的用于水过滤的具有自动和可重复反洗功能的设备，其中，所述立管(640)具有比所述排水管(670)大的横截面积。

16.根据权利要求10所述的用于水过滤的具有自动和可重复反洗功能的设备，还包括排气管道(16)，所述排气管道(16)具有流体连接至所述供给管(12)的较高的端部，和连接至所述下室(20)的排气出口(217、237)的下端部。

17.根据权利要求10所述的用于水过滤的具有自动和可重复反洗功能的设备，还包括手动地开始反洗模式的工具，所述手动地开始反洗模式的工具包括形成所述上室(50)的下部分和所述虹吸滴管(615)之间的流体连接的手动旁通管(90)和用于允许手动打开和关闭所述流体连接的手动旁通阀(92)。