CN105451853B - 带有气塞预防特性的玻璃瓶过滤器 - Google Patents

Abstract

一种用于重力给料应用的过滤器，具有空心中心的过滤介质，所述过滤器通常易于在过滤器壳腔的流体中由于气滞或气塞而退化或停止，其在过滤期间产生。扩散元件被引入用来刺穿被俘获的气泡，所述扩散元件是连接到过滤器壳顶端盖的延长结构并且延伸穿过俘获的气泡至过滤介质。

Description

带有气塞预防特性的玻璃瓶过滤器

技术领域

本发明涉及一种过滤器，特别是一种设计用于重力给料应用的过滤器，具有空心中心的过滤介质，过滤器通常易于在过滤器壳腔的流体中由于气滞或气塞而退化或停止，其在过滤期间产生。扩散元件或表面张力干扰器被引入过滤器外壳用来刺穿被俘获的气泡，并且通过分散别的大的气泡堵塞物防止气塞发生在过滤期间，并且容许流体流动穿过较小的被俘获的气泡。

背景技术

饮用水中多余的和潜在有害的污染物的存在是引起健康顾虑的原因。此类顾虑引起了适用于在家使用和用于水处理的便携式仪器的期望。几种类型的重力流过滤系统已被开发用来解决各种健康顾虑。

本发明的常见应用是针对分批处理和过滤设备，其中水被过滤、处理并存储在容器中。处理后的水从水容器的龙头被倒出，其功能作为自包含的水处理系统。这些自包含的系统通常具有被过滤筒隔开的较高和较低腔室。最流行的方式是倒过玻璃瓶或冰箱水箱。此类系统包括用于接收未经过滤的较高储液器，用于接收和存储过滤后的水的较低储液器，以及通常是颗粒活性炭或褶皱的纤维板的过滤器，带有至少一个入口在过滤器壳顶和至少一个出口在过滤器壳底，其容许水从较高储液器流动到较低储液器。倒过玻璃瓶的尺寸能被手持，保持大约半加仑的水并且可被倾斜用于倒出过滤后的水，就像传统的水壶或玻璃瓶。

重力流玻璃瓶过滤器已多年商业可获得，并且他们在消费者中的流行度持续增长。目前商业可获得的水玻璃瓶能够使用离子交换树脂去除铅，使用碳颗粒去除不良味道和气味，并且使用填充床结构去除大颗粒。

冰箱水箱系统通常是较大的矩形水箱，使用龙头用来将过滤后的水排到玻璃制品或盘中。玻璃瓶或水箱设计都使用重力促使顶部储液器中未经过滤的水向下流动穿过过滤筒并进入较低储液器，其中过滤后的水留下直到它被使用。

用于这些类型的应用的过滤介质通常是圆筒状的成形有用于流体的空心中心。未经过滤的流体被引入穿过过滤介质，其已知用来俘获空心中心和壳顶盖之间的空气，形成大的气泡。气泡阻止流体进入核心并将空气置换，从而导致通常被称为“气封”或“气密”的条件，其退化或停止流体。

在先有技术中，小心维护充分装填好的情况，即防止空气进入装填好的过滤器。容许空气进入将容许装填期间除去的阻塞空气夹杂物再形成在过滤孔结构中，显著降低流动性直到重建装填的情况。保持装填的优势是可基本上延伸到任何微孔过滤介质而无需考虑组合物，包括陶瓷、碳、或聚合物膜或者无机或有机组合物的过滤体。然而这种技术要求过滤介质保持持续并完整地淹没在水中，从而空气夹杂物不能在过滤器中再形成。

本发明设计用来减轻未经过滤的水引入的气塞进入过滤介质中，甚至当没有完全淹没时。

发明内容

记住先有技术的问题和不足，因此本发明的目的是提供一种重力给料过滤系统，其能够维持流体流动，即使当过滤介质的空心中心内被俘获的空气在过滤期间被引入时。

上述和其它实现在本发明中的目的，其对本领域技术人员非常明显，其指向一种用于重力给料应用的过滤器，包含：具有流体入口孔并且与过滤介质流动连通的顶盖；具有空心中心的过滤介质；附着到过滤介质上的底盖；以及从顶盖延伸到过滤介质空心中心的扩散器；其中顶盖在过滤期间基本上是被流体淹没，并且扩散器刺穿过滤期间形成在空心中心的任何气泡。

过滤包括在重力作用下在流体中淹没至少过滤器的顶盖，并且使流体穿过空心中心进入过滤介质，并且径向向外横穿过滤介质的侧壁，或轴向向下横穿底盖，或两者都有。

扩散器可包含延长的圆柱状延伸，并且可包含锥形侧壁。

扩散器可延伸到至少过滤介质的空心中心的顶部内，并且与顶盖是一体的。

在第二方面，本发明指向一种用于重力给料应用的过滤外壳，包括：具有流体入口孔的顶端盖；附着到顶端盖上的壳体；具有空心中心并且被壳体包裹的过滤介质；附着到壳体上的底端盖；位置穿过壳体或底端盖或两者的流体出口；以及附着到顶端盖上的气塞预防探测器，气塞预防探测器从顶端盖延伸到临近在壳体中被包裹的过滤介质的最顶部的点。

附图说明

本发明的特性相信是新颖的并且本发明的元件特征是在所附权利要求中具体阐述的。这些图仅用作说明而不是画出规格。然而无论是对组织还是对操作方法，参考结合附图的具体实施方式可以最佳地理解本发明本身，其中：

图1描述了过滤器外壳的侧视图，其采用了本发明的气塞预防特性；

图2描述了图1中过滤器外壳的横截面图；

图3描述了图1中过滤器外壳的顶部透视图；

图4描述了带有侧壁的过滤器外壳的顶部透视爆炸视图；以及

图5描述了没有侧壁的过滤器外壳的顶部透视爆炸视图。

具体实施方式

在描述本发明的优选实施例中，将会参考附图中的图1-5，其中相同的数字指代本发明相似的功能。

图1描述了过滤器外壳10的侧视图，其可被用来采用本发明新颖的气塞预防特性。像大多数过滤器外壳一样，过滤器外壳10包括顶盖12圆周地固定或附着到过滤介质顶端盖15上，过滤介质顶端盖15附着到过滤介质22上。过滤介质顶端盖15通常都通过密封或摩擦安装固定到过滤介质22上。过滤介质22被实现为褶皱的纤维板，但也可以是碳块或具有空心中心的其它合适的介质。作为褶皱的层状材料，过滤介质22还可包含褶皱的包裹、外部纤维板和排水层。其它分层组合也不排除，并且本发明将与任何具有空心中心的过滤介质很好地工作。

过滤器可进一步包括侧外罩壳或外部盖罩14。过滤介质圆周地终止于底盖16。在本实施例中，过滤器侧外罩壳具有在盖罩14上的侧孔18，其容许过滤后的流体从过滤器外壳10流出；然而侧外壳孔18无需如所示进行配置或成形，并且任何容许连续的过滤后的流体流进保持盆的孔配置都是足够的。对重力给料过滤系统来说，必要的仅仅是可获得出口孔用于将过滤后的水流入保持盆或存储容器(未示出)。这样的设计通常采用出口点在底盖16处，其可用于本发明而不会有害于性能或者无需如图所示的侧外壳孔。

本发明被设计用来容纳过滤介质，其中流体径向渗透穿过介质并且可能退出侧壁或底盖。这种定向流动通常会使空气积聚在过滤介质的空心中心。被俘获的空气可能导致气阻，其最终降低或基本上停止流体流动。

图2描述了本发明的过滤器外壳10的横截面图。空心中心20使得过滤介质22以圆柱形过滤器10的轴中心为中心而围绕。在该实施例中，过滤介质22包含褶皱的纤维板；然而过滤介质也可以是固体块介质，例如挤压筒、炭块。过滤器外壳被设计使得流体从顶盖12上的入口端和过滤介质顶端盖15流出穿过过滤介质22的空心中心20，并且径向向外朝向侧孔18。横穿过滤介质22之后，流体也可向外流动穿过底盖16的边缘。

一般来说，位于过滤介质22顶部的气穴或气泡24将在过滤期间俘获空气在空心中心20中，并且不利地影响流体流动到空心中心20中。基本上，在过滤期间顶盖12都被淹没在流体中，并且空气不能够轻易地脱离滤波器。为了减轻这种空气俘获，顶盖12包括延长的表面张力干扰器或扩散器26，其从顶盖12延伸临近空心中心20或至其中，并且特别设计用来刺穿气穴24，优选终止仅低于过滤介质22最顶部的部分。扩散器26优选以针鼻或针状的方式形成，能够刺穿气穴24并且打破表面张力，从而保持并形成气穴24成更小的气泡，其不能够保持气阻。在这种方式下，作为流体进入的后果，在气穴24处形成的任何气体将不再不利地影响流体流动，因为气穴的表面张力被表面张力干扰器或扩散器26破坏。

扩散器26可以是针鼻或销状延伸以外的形状。例如，它可以是延长的圆柱状延伸等等，其被设计伸入并穿过潜在的空心中心20中预定尺寸的气泡，并且在过滤介质的最顶端部分延伸。扩散器26的长度是这样的，它能够延伸至空心中心20内以刺穿预定尺寸的气泡。

如图所示，扩散器26优选显示为针鼻管形状，通常具有圆柱状截面，在过滤介质22的接合点带有锥形端点。然而，本发明不限于任何用于扩散器的特定的横截面形状，假如所选形状容许扩散器刺穿在流体流动期间形成的气泡。

图3描述了本发明的过滤器外壳的顶部透视图。顶盖12被描绘有几个进水端口或孔30a-c。当过滤器顶盖12部分或者更可能是完全淹没在流体中时，孔30a-c容许流体流入过滤器10。流体进入穿过这些孔并且指向过滤介质22的空心中心20。流体指向过滤介质22的侧壁，从空心中心20向外径向横穿。

图4描述了带有侧壁14的过滤器外壳10的顶部透视、爆炸视图。侧壁14可包括或不包括孔。如果侧壁14不包括孔，则底盖16将提供流体出口孔。在图4所述的实施例中，侧壁14被显示带有流体出口孔18。

如前所述，过滤介质22被描述为一组褶皱的板；然而它可使用实心圆柱形滤芯，例如碳块核心，单独地或与褶皱的过滤介质串联。

图5描述了没有侧壁的过滤器外壳10的顶部透视、爆炸视图。流体进入空心中心20并且径向退出穿过过滤介质22的两侧。还如图5所示，对齐标签32用来帮助固定带有扩散器26的顶盖12到过滤介质端盖15。

本发明不限于单一过滤介质或者仅由褶皱板组成的过滤介质的应用。只要中心核心容易在过滤期间俘获空气，用来刺穿在流体流动期间形成的任何气泡的扩散器足以减轻气密的情况，否则不论何时流体入口超过气流出口时其将形成。

尽管本发明已结合特定的优选实施例被具体描述，对本领域技术人员来说，显然根据上述描述的许多替代品、修改和变化将是明显的。因此，考虑到所附权利要求将包含任何此类替代品、修改和变化，而不背离本发明的真正范围和精神。

Claims (12)

1.一种用于重力给料应用的过滤器，包含：

顶盖，具有流体入口孔并且与过滤介质进行流体连通；

所述过滤介质，具有顶端，底端以及空心中心；

过滤介质顶端盖，在所述顶端附着到所述过滤介质；

底盖，在所述底端附着在所述过滤介质上；以及

扩散器，通过所述过滤介质顶端盖从所述顶盖延伸到所述过滤介质的空心中心，并且延伸到所述过滤介质空心中心的顶部内；

其中所述顶盖在过滤期间基本上是淹没在流体中，并且所述扩散器刺穿在所述过滤期间形成在所述空心中心中的任何气泡。

2.权利要求1中的所述过滤器，其中所述过滤包括在重力作用下在流体中淹没至少所述过滤器的所述顶盖，并且使所述流体穿过所述空心中心进入所述过滤介质，并且径向向外横穿所述过滤介质的侧壁，或者轴向向下横穿所述底盖，或者两者都有。

3.权利要求1中的所述过滤器，其中所述扩散器包含延长的圆柱状延伸。

4.权利要求3中的所述过滤器，其中所述扩散器包括锥状侧壁。

5.权利要求1中的所述过滤器，其中所述扩散器以针状的形状形成，能够刺穿所述过滤介质的所述空心中心的顶部内的气泡。

6.权利要求1中的所述过滤器，其中所述扩散器与所述顶盖是一体的。

7.权利要求1中的所述过滤器，其中所述过滤介质包括形成有空心中心的褶皱纤维板。

8.权利要求1中的所述过滤器，其中所述过滤介质包括形成有空心中心的多孔块。

9.权利要求1中的所述过滤器，包括：

过滤介质顶端盖，如此所述过滤介质在顶端附着到所述过滤介质顶端盖上，并且所述底盖在底端；以及

所述过滤介质顶端盖附着到所述顶盖上，并且与所述顶盖进行流体连通。

10.权利要求9中的所述过滤器，包括围绕所述过滤介质的侧壁外罩壳，所述侧壁外罩壳附着到所述过滤介质顶端盖和所述底盖上。

11.权利要求10中的所述过滤器，其中所述侧壁外罩壳包括流体出口孔。

12.一种用于重力给料应用的过滤器外壳，包括：

顶盖，具有至少一个第一流体入口孔；

过滤介质，具有空心中心；

过滤介质顶端盖，具有允许流体进入所述过滤介质的孔；

过滤介质壳体，附着到所述过滤介质顶端盖上；

底端盖，附着到所述壳体；

至少第二流体出口孔，穿过侧外罩壳、所述底端盖或两者都有；

扩散器，从所述顶盖延伸到所述过滤介质空心中心的顶部，以此所述扩散器刺穿流体流动到所述过滤介质所形成的气泡。