CN105636663B - 液体净化装置的过滤模块(变型) - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于净化液体的过滤装置，其用于自来水和其它家用液体的额外净化。用于净化液体的装置的过滤模块(变型)包括两个工作区和至少一个固定装置。第一工作区设置有液体进入孔和空气出口孔。第二工作区充填有填充剂并且在基部中设置有至少一个出口孔。该模块组装有包含至少一种填充剂的第三工作区。根据第二变型，过滤模块的第一工作区包含填充剂。技术效果：提高了过滤模块的工作性能，提供了有效的水净化以及随后的将矿物质向正被过滤或已被过滤的水中的导入。

Description

液体净化装置的过滤模块(变型)

技术领域

要求保护的发明(变型)群组涉及用于净化液体的过滤装置，该过滤装置被设计成提供自来水和其它家用液体的二次净化。

背景技术

用于大水罐型液体净化装置的现有技术结构通常包括三个部件：漏斗形式的可滤性水/待过滤水容器和大水罐形式的已过滤水容器，所述容器借助于过滤结构而彼此连通。液体被灌注到待过滤(水)容器内，并且承受重力的水流经过滤装置并被收集在已过滤水容器中。同时，如已知的，该过滤装置包括两个工作区，即上工作区和下工作区。上工作区是具有待过滤液体入口孔和空气出口孔的盖子，所述盖子通常充填有过滤介质。活性碳通常被用作这种过滤装置中的过滤介质。

已知的是US 8,216,465(IPC B01D 27/02，C02F 1/00，2012年7月10日公布)的过滤组件。该组件包括在其顶部中带有螺纹连接部的杯、可更换的滤筒(插入件)和在其底部中带有螺纹连接部以装配和拆卸该组件的盖子，其中滤筒是由透水材料制成的密封单元，所述单元可插入杯内并通过上支承结构和下支承结构固定在该组件内。支承结构是被设计成将滤筒固定在过滤组件的可被拆卸的杯内的水可渗透的连接板。在资源失效之后，可用新滤筒(插入件)替代该滤筒，而杯和盖子可重复利用，这对于使用者来说是节省成本的。此方案的缺点是不会为待过滤的水提供饱和矿物质的过滤组件的受局限的用途。此外，US 8,216,465的过滤组件具有螺纹连接部，该螺纹连接部成为收集可经由插入件的壁与装配杯的壁之间的间隙渗入到已过滤水中的有害微生物的位置/部位。

本领域中已知一种用于US 7,695,615(IPC B01D 24/10，C02F 1/18，2010年4月13日公布)的“过滤装置”的结构。该过滤装置包括两个工作区，其中第一工作区被制造成具有液体入口孔和空气出口孔，而第二工作区充填有过滤材料并在固定装置的基部中设置有至少一个出口孔。

US 7,695,615中装置的缺点是关于在源水的性能不同的区域中使用的局限性，因为该装置仅可改善水的感官参数并去除溶解的有机物质。

本领域中已知US 2007/0235381 A1(IPC B01D27/02，2016年4月5日公布)(第二实施例)中的装置。此方案是在技术原理上最接近本发明的方案并被当作原型。

根据第二实施例的原型公开了一种旋拧至自来水供应管道上的过滤模块，并且加压水进入该过滤模块。该原型的过滤模块包括三个工作区：第一工作区用于引入原始液体，第二工作区包括主过滤模块，并且第三工作区用于使已净化的液体流出并且包括附加的过滤模块。第一工作区包括设置有外螺纹并且旋拧至第二工作区的顶部覆盖壳体4上的入口件。第二工作区包括设置有内螺纹411的中央凸缘411、过滤元件11以及底部覆盖壳体3，该底部覆盖壳体具有容纳用的开口腔室31以在其中容纳过滤元件11。形成有外螺纹361并且在覆盖壳体3的中央处构造有管35，该管设置有孔321以使待净化的液体流出。第三工作区包括过滤模块，该过滤模块包括两个磁体37、增补的过滤元件5和两个喷口6，所述增补的过滤元件包括具有用于待净化的液体的入口孔的壳体以及逐层布置的两种过滤材料12和13(纳米银纤维)，所述喷口6具有内螺纹61并且设计成使待净化的液体进入。布置在第二工作区中的过滤模块11包括逐层布置的四种过滤材料12、13、14、15。

该原型的装置提供了有效的液体净化，然而，该装置不能为已净化的液体提供除从液体中去除污垢物以外的任何附加性能。由于该原型的过滤模块设计成提供加压水以用于有效的液体净化，必须使用精细的纳米过滤材料。通过螺纹连接部实施全部三个工作区的彼此连接，所述螺纹连接部设置有密封环，该密封环随着时间流逝会磨损。由于密封环(例如，环341)的磨损，模块的密封性可能被破坏，这将降低它的工作效率并且将导致细菌渗入到待净化的液体中。

发明内容

发明(变型)群组的一个目的是提供一种过滤模块，该过滤模块使得可以分别扩展该过滤模块的性能特征和液体净化装置的性能特征。根据要求保护的发明群组的新型过滤模块的结构允许待过滤的水包含饱和的对人体有用的矿物质。

发明群组的技术效果在于改善了过滤模块的功能性，即提供了对水的有效净化，继而将矿物质导入待过滤的和已过滤的水中。

所述目的和使用发明所要求的技术效果在本发明的第一实施方式中通过一种液体净化装置的过滤模块实现，所述过滤模块包括三个工作区和至少一个固定装置，其中第一工作区被制造成具有液体入口孔和空气出口孔，第二工作区充填有填充剂并在基部中设置有至少一个出口孔，而第三工作区包括至少一种填充剂并且布置在所述第二工作区的下游以便提供可处理液体的至少一部分与所述第三工作区的所述填充剂的接触，所述第三工作区包括上部和下部，所述下部充填有至少一种填充剂，其中，具有可变形状和尺寸的、采用水平地取向的通道形式的空腔形成在所述第二工作区的基部的外表面与所述第三工作区的所述上部的外表面之间；其中，所述第三工作区的所述下部例如以壳体的形式实施，所述壳体具有包括以预定形状的至少一个区段的形式实施的内部空间的复杂构型，其中，区段的竖向壁和基部具有液体出口孔，其中，至少一个区段的内部空间包括至少两种填充剂，所述填充剂是例如水平地和/或竖直地逐层设置的填充剂体系，各层具有预定厚度，所述第三工作区的所述上部例如以具有液体入口孔和出口孔的盖子的形式实施，其中所述第三工作区的所述下部通过紧固装置与所述第三工作区的所述上部连接，所述紧固装置具有设置在所述第三工作区的下部上的紧固部件和设置在所述第三工作区的所述上部中的相应数量的孔，所述紧固部件被导入所述孔内，且所述紧固部件和所述孔共同构成所述第三工作区的所述下部和所述上部的所述紧固装置；其中至少所述第二工作区和所述第三工作区布置在一个壳体内，其中所述第三工作区通过用于填充剂的固定装置与所述第二工作区分离并且包括上部和下部，其中所述第三工作区的所述下部充填有至少一种填充剂，而所述第三工作区的所述上部是未充填有填充剂的、具有可变形状和尺寸的空腔，其中所述第三工作区以复杂构型实施为具有内部空间，所述内部空间以预定形状的至少一个区段的形式实施，其中，区段的竖向壁和基部具有液体出口孔，其中至少一个区段的内部空间包括至少两种填充剂，所述填充剂是例如水平地和/或竖直地逐层设置的填充剂体系，各层具有预定厚度，其中，包括所述第一工作区、所述第二工作区和所述第三工作区的所述模块是一体的；所述第一工作区还包括填充剂，其中使用粒状材料或粉状材料，例如矿化材料(mineralizing material)与活性炭的混合物，作为所述第三工作区中的所述至少一种填充剂，其中，使用基于镁化合物和/或钙化合物的材料，例如，白云石、方解石、碳酸镁、碳酸钙、硅酸镁、氯化镁、氧化镁、及其混合物，或包含天然来源的或通过天然材料的热处理生产的氧化镁/氧化钙的混合物，作为所述矿化材料。

根据第一实施例的要求保护的模块是具有三个工作区的过滤模块，其中两个工作区——第二工作区和第三工作区——是有效的，而第一工作区实施为具有液体入口孔和空气出口孔且未充填有任何填充剂。要求保护的过滤模块的结构的特征在于提供了水的有效净化，继而使可过滤的水包含饱和的人体所需的矿物质。在一特定实施例中，所述第一工作区还可包括填充剂。

所述目的和使用发明所要求的技术效果在本发明的第二实施方式中通过一种液体净化装置的过滤模块完成，所述过滤模块包括三个工作区和至少一个固定装置，其中第一工作区被制造成具有液体入口孔和空气出口孔，第二工作区充填有填充剂并在基部中设置有至少一个出口孔，而第三工作区包括至少一种填充剂并且布置在所述第二工作区的下游，以便提供可处理液体的至少一部分与所述第三工作区的所述填充剂的接触，其中，根据本发明，所述第三工作区包括上部和下部，所述下部充填有至少一种填充剂，其中，具有可变形状和尺寸的、采用水平地取向的通道形式的空腔形成在所述第二工作区的所述基部的外表面与所述第三工作区的所述上部的外表面之间；其中，所述第三工作区的所述下部例如以壳体的形式实施，所述壳体具有包括以预定形状的至少一个区段的形式实施的内部空间的复杂构型，其中，区段的竖向壁和基部具有液体出口孔，至少一个区段的内部空间包括至少两种填充剂，所述填充剂是例如水平地和/或竖直地逐层设置的填充剂体系，各层具有预定厚度，所述第三工作区的所述上部例如以具有液体入口孔和出口孔的盖子的形式实施，所述第三工作区的所述下部通过紧固装置与所述第三工作区的所述上部连接，所述紧固装置具有配置在所述第三工作区的下部上的紧固部件和配置在所述第三工作区的所述上部中的相应数量的孔，所述紧固部件被导入所述孔内，且所述紧固部件和所述孔共同构成所述第三工作区的所述下部和所述上部的所述紧固装置；至少所述第二工作区和所述第三工作区布置在一个壳体内，其中，所述第三工作区通过用于填充剂的固定装置与所述第二工作区分离并包括上部和下部，其中所述第三工作区的所述下部充填有至少一种填充剂，而所述第三工作区的所述上部是未充填有填充剂的、具有可变形状和尺寸的空腔，其中，所述第三工作区以具有内部空间的复杂构型实施，所述内部空间以预定形状的至少一个区段的形式实施，其中，区段的竖向壁和基部具有液体出口孔，至少一个区段的内部空间包括至少两种填充剂，所述填充剂是例如水平地和/或竖直地逐层设置的填充剂体系，各层具有预定厚度，其中，包括所述第一工作区、所述第二工作区和所述第三工作区的所述模块是一体的；其中，使用矿化材料和活性炭的混合物作为粉状材料，使用基于镁化合物和/或钙化合物的材料，例如，白云石、方解石、碳酸镁、碳酸钙、硅酸镁、氯化镁、氧化镁、及其混合物，或包含天然来源的或通过天然材料的热处理生产的氧化镁/氧化钙的混合物作为所述矿化材料，其中所述第一工作区、所述第二工作区和所述第三工作区的填充剂不彼此协作。

根据第二实施例的要求保护的发明也是具有三个工作区的过滤模块，其中所有三个过滤模块都是有效的。

所述过滤模块可被用作液体净化装置的构成单元和独立的单元。

过滤模块的结构实施例提供了待处理和已处理的水与第三工作区中的填充剂的充分接触时间，这使得改善了已处理水在过滤模块的全部使用寿命期间的一般矿化、在维持水净化效力时的水软化，例如从水中去除氯、有机化合物和重金属，并提供预定的水过滤模式。

要求保护的发明群组的实质在于提供了具有包括至少一种填充剂的第三工作区的过滤模块的结构实施例，所述第三工作区可被实施为提供可处理液体的至少一部分与第三工作区的填充剂的接触并在模块的使用寿命期间保持第三工作区的填充剂的性能；具体地，所述区可包括上部和下部，其中下部充填有填充剂，第三工作区可通过固定装置与第二工作区连接或与第二工作区分离并与第二工作区布置在一个壳体内或包括充填有填充剂的一个部分。在各所述实施例中，充填所述工作区的填充不彼此协作，这是因为第二工作区与第三工作区之间存在空腔或间隙，所述空腔未充填有填充剂，而所述空腔和间隙提供通风条件以便在模块的使用寿命期间保持第三工作区中的容易溶解的填充剂的性能。

附图说明

通过附图更详细地说明要求保护的发明群组的实质，其中：

图1示出根据第一实施例的过滤模块的大体截面图和仰视图，所述过滤模块在第二工作区的基部的外表面与第三工作区的上部的外表面之间具有水平地取向的通道形式的空腔；

图2示出根据第一实施例的过滤模块的大体截面图和仰视图，所述过滤模块具有形成在第二工作区与第三工作区之间的间隙；

图3示出根据第一实施例的过滤模块的大体截面图和仰视图，其中第二工作区和第三工作区设置在一个壳体中；

图4示出根据第二实施例的过滤模块的大体截面图和仰视图，所述过滤模块在第二工作区的基部的外表面与第三工作区的上部的外表面之间具有水平地取向的通道形式的空腔；

图5示出根据第二实施例的过滤模块的大体截面图和仰视图，所述过滤模块具有形成在第二工作区与第三工作区之间的间隙；

图6示出根据第二实施例的过滤模块的大体截面图和仰视图，其中第二工作区和第三工作区设置在一个壳体中；

图7是由上部和下部组成的第三工作区的俯视图；

图8示出由上部和下部组成的第三工作区在拆卸后的轴侧投影图；

图9示出根据第二实施例的过滤模块的轴侧截面图，所述过滤模块在第二工作区的基部的外表面与第三工作区的上部的外表面之间具有水平地取向的通道形式的空腔；

图10示出具有根据第二实施例的过滤模块的液体净化装置的大体截面图。

具体实施方式

根据第一实施例(图1、2、3)和第二实施例(图4、5、6)的过滤模块包括被实施为具有充填有填充剂(在第一实施例中，第一工作区1可被另外充填以填充剂)并例如沿同一轴线配置的第一工作区1、第二工作区2和第三工作区3，其中该模块设置有至少一个套箍4(图1)以提高将该模块固定和密封在漏斗形式的待过滤液体容器36(图10)内的可靠性。

根据第一实施例的过滤模块的第一工作区1(图1)至少设置有侧面液体入口孔6和侧面空气出口孔(图1)。该模块的第一工作区1的外形由具体制造技术决定并且能以直径朝向基部扩大(图1)的不同构型呈现或可具有恒定的流动截面(图中未示出)，这对要求保护的技术效果没有影响。

根据第二实施例的过滤模块的第一工作区1采用(直径减小的(图4))容器8的形式，该容器8具有充填有填充剂40(图4、5、6)——例如粒状材料，主要是离子交换树脂——的内部空间，其中容器8(图4)可例如设置有配置在该容器8的中央的至少一个通道7以允许空气从第二工作区2经第一工作区1的内部空间(图4)自由逸出该模块。第一工作区1的基部9(图4)可逐渐合并到所述通道7的壁中(由具体技术决定)，通道7可被实施为具有通向模块的第二工作区2内的侧向待过滤液体出口孔10(图4、5、6)或可在第一工作区1的基部中具有液体出口孔(图中未示出)。

第二工作区2的壁的形状由技术决定并且可具有不同的构型，例如，可被实施为具有切口5(图1)。第一工作区1和第二工作区2例如通过摩擦焊接(图2、5)或超声波焊接(图1、4)彼此连接。

根据第一实施例和第二实施例的过滤模块的第二工作区2是具有充填有填充剂41的内部空间的壳体11(图2、5)。使用透水的(合成或天然)聚合材料作为用于第二工作区2的填充剂41的固定装置12，所述材料例如通过热焊接而被焊接在环形件13上，环形件13例如通过摩擦焊接而被焊接在所述壳体11的内表面上(图5)或不利用焊接而插入到壳体11内(图3、6)，或该透水的聚合材料被焊接至所述壳体11(图中未示出)。固定装置12布置在根据第一或第二实施例的过滤模块的第一工作区1和第二工作区2之间并且设置有至少一个阀14，阀14设置成使空气在过滤液体的过程中逸出第二工作区2(图1)或进入第一工作区1的通道7内(图4)或进入第一工作区1的内部空间内(图1)。各种空气出口孔或狭缝针对蓄积在第二工作区2的填充剂41与固定装置12之间的空气可起到阀14的作用(图1、4)。

第二工作区2的壳体11的形状具有例如可变的流动截面，其朝向基部逐渐缩小(图1、4)并且设置有待过滤液体出口孔15(图9)和从壳体的壁延伸到配置在第二工作区2的中央并且设计成将第二工作区2与第三工作区3连接的部分17的加强肋16(图9)。例如由透水的(合成或天然)聚合材料或例如筛网(图9)制成的第二工作区2的出口孔15实现了在滤过根据第一实施例和第二实施例(图1、2、4、5)的过滤模块的第二工作区2的填充剂41的过程中膨胀的/增大的助留剂的功能。

在一具体实施例中，第三工作区3(图7、8)由上部20和下部21组成(图8)，其中下部21实施为例如采用壳体22(图4、9)的形式，壳体22具有包括至少一个区段的复杂构型，例如，包括预定形状的区段29，其数量为4(图2、5、8)，其中每个区段29的竖向壁都具有液体出口孔31且其基部具有液体出口孔23(图4)。而且，第三工作区3(图8)的上部21例如以盖子的形式实施，所述盖子具有配置在盖子的基部中的待过滤液体入口孔24(图7)，在所述基部的中央设置有被设计成将第二工作区2连接至第三工作区3且连接至出口孔30(图8)的部分17(图7、8)。出口孔30(图8)对于降低形成死端型气泡的概率而言是必要的。第三工作区3的下部21通过紧固装置26(图7)与第三工作区3的上部20连接，紧固装置26具有设置在第三工作区3的下部21上的n个紧固部件27(图8)和设置在第三工作区3的上部20中的相应数量的孔28(图8)，紧固部件27被导入孔28内且紧固部件27和孔28共同构成第三工作区3的下部21和上部20的紧固装置26(图7、8)。同时，第三工作区3的上部20例如被实施为具有套箍25，套箍25具有出口孔30(图7、8)。

第二工作区2和第三工作区3上部的连接可分别在第二工作区的基部的外表面和第三工作区的上部的外表面的中央实施，以形成具有可变形状和尺寸的水平地取向的通道形式的空腔(图2)或在第二工作区2与第三工作区3之间形成具有可变形状和尺寸的间隙(图5)。水平地取向的通道或间隙形式的该空腔被设计成提供第二工作区2的填充剂41与第三工作区3的填充剂42的接触以便在过滤模块的使用寿命期间保持第三工作区3的填充剂42的性能(图2、5)。

根据发明群组，第三工作区3的壳体22可被实施为不可分解的(图中未示出)，其中下部21和上部20彼此超声焊接并由丙烯Moplen HP500N(LyondellBasell)制成。不可分解的结构形式的第三工作区3的使用使得不可能更换填充剂42。复合/合成结构(图7、8)的使用提高了客户使用本结构的能力并允许客户更换第三工作区3的填充剂42。这样一来，使用一种填充剂——例如矿化材料(图1、3、6)——作为填充剂42。或者，使用至少两种填充剂，所述填充剂是例如水平地和/或竖直地逐层布置的填充剂体系，各层具有预定厚度，这使得可以通过对矿化材料及其一层的厚度的选择根据源水的组分来修正已过滤的饮用水的组分。例如，使用基于镁化合物和/或钙化合物的材料，如白云石(中国河北驰达制造和贸易公司)、方解石、碳酸镁、碳酸钙、硅酸镁、氯化镁、氧化镁、及其混合物，或包含天然来源的或通过天然材料的热处理生产的氧化镁/氧化钙的混合物，或经受热处理的天然材料，或金属镁和/或金属钙及其合金作为所述矿化材料。

根据本发明群组，第三工作区3实施为具有复杂的构型，其中第三工作区3的内部空间例如可被分割为四个区段29(图8)，每个区段都以例如具有布置在各区段上的n个紧固部件26(图7)的三角形的形式实施。同时，各区段的侧壁设置有一排竖直开口31(图8)以提供液体净化装置中存在的已处理液体和/或待处理液体与已处理液体的混合物与第三工作区的填充剂42的接触。使第三工作区3分割成多个区段29将允许根据对所生产的水的要求来使用多种填充剂42，例如矿化剂。

在一具体实施例中，根据发明群组，包括第一工作区1、第二工作区2和第三工作区3的过滤模块可以是一体的，其中至少第二工作区2和第三工作区3配置在一个壳体中(图3、6)，其中第三工作区3通过用于填充剂41的下固定装置(图3、6)与第二工作区2分离并且包括上部20和下部21，其中下部21充填有填充剂42(图3、6)，而第三工作区的上部20是未充填填充剂的具有可变形状和尺寸的空腔。第三工作区也以具有内部空间的复杂构型实施，所述内部空间例如如图8所示以预定形状的至少一个区段的形式实施并且包括四个区段29，其中，区段的竖向壁和基部具有液体出口孔。正如前面的实施例中一样，至少一个区段的内部空间包括至少两种填充剂，所述填充剂是例如水平地和/或竖直地逐层布置的填充剂体系，各层具有预定厚度，或包括一种填充剂。

在形成第一工作区1、第二工作区2和第三工作区3完成时(图3、6)，例如通过锁闩33(图3、6)或橡胶密封件(图中未示出)将盖子32固定在模块的壳体上。这种情况下，第三工作区3是过滤模块的不可分解的部分，该第三工作区也以复杂构型实施并例如被分割成预定形状的四个区段，在竖向壁中带有出口孔31并且在基部中带有待过滤液体出口孔23(图3、6)。在将诸如填充剂42的模块装配到第三工作区3中时，优选使用矿化材料。或者，使用过滤器系统，所述填充剂例如水平地和/或竖直地逐层设置，各层具有预定厚度(图中未示出)。

模块的装载从第三工作区3的形成开始，接着安装用于第二工作区2的填充剂41的下固定装置34(图3、6)。然后，形成第二工作区2，其主要由纤维和粒状材料的混合物组成。这样一来，在充填有填充剂42的第三工作区3的下部21与用于填充剂42的下固定装置34(图3、6)之间形成了根据发明群组的间隙。在形成第二工作区2之后，安装用于第二工作区2的填充剂42的固定装置12，接着插入具有基部9的以通道7的形式实施的部件35并形成第一工作区1(图6)。主要使用粒状离子交换材料或例如粒状材料与纤维材料的混合物作为第一工作区1的填充剂40。盖子32可以例如通过特殊锁闩33(图3、6)或螺纹连接部(图中未示出)紧固。

图10示出具有例如根据第二实施例的过滤模块的液体净化装置的大体截面图。该装置包括漏斗形式的待过滤水容器36和大水罐形式的已过滤水容器37，所述容器经由根据本发明的过滤模块38(图10)彼此连通。

液体净化装置的过滤模块操作如下。将自来水灌注到大水罐型液体净化装置的待过滤水容器36中，其中结合了根据要求保护的实施例中的任一项的要求保护的过滤模块(图10)。当承受重力时，水首先流经第一工作区1，然后流经第二工作区2，最终流经第三工作区3(图1)，并且蓄积在大水罐形式的已过滤水容器37(图10)中。

在过滤过程中，水经液体入口孔6和空气出口孔流入第一工作区1中(图1、4)。根据第一实施例的过滤模块的第一工作区1是不起作用的，水自由流经设置在第一工作区1与第二工作区2之间的用于填充剂41的固定装置12，并充填第二工作区2的内部空间。随着待过滤水流经第二工作区2中的填充剂41，起先例如存在于纤维过滤材料中并形成气泡以使得能够降低水流经模块的速度的空气开始渗出。为了从第二工作区2中除去气泡，用于填充剂41的固定装置12安装在第一工作区1与第二工作区2之间并设置有与原型中相似的阀14(图3、6)。由于采用各种构型的阀14(图中未示出)的存在，根据本发明执行过滤处理。第二工作区2通常充填有填充剂，该填充剂的选择由已过滤水的最终参数决定。根据本发明，例如，使用纤维材料和粒状材料的混合物作为第二工作区2中的填充剂41，其中使用例如基于离子交换纤维的吸附剂作为纤维材料，同时使用活性碳或主要使用活性碳与离子交换树脂的混合物作为粒状材料。这种填充剂41的组合促进了已过滤水的部分软化并使得从饮用水中去除氯、有机化合物、重金属。已过滤的水经基部中的出口孔15(图9)离开第二工作区2，并且在根据本发明的实施例中，进入具有可变形状和尺寸的水平地取向的通道18形式的空腔(图1、4)。在接下来的步骤，待处理液体进入第三工作区3并至少部分地与第三工作区3的填充剂42协作，这是因为已过滤的水的一部分离开第二工作区2，经过配置在第三工作区3的上部中的出口孔30(图8)。或者，已过滤的水的一部分经第二工作区2与第三工作区3之间的间隙进入第三工作区3，而已过滤的水的另一部分经第二工作区2的侧壁的边缘处的间隙离开并绕开第三工作区(图2、5)。或者，已过滤的水的一部分经过空腔20并经出口孔31的上部离开而不与填充剂42接触地进入到例如大水罐形式的已过滤水容器中，而已过滤的水的另一部分在与填充剂42接触时含有饱和的矿物并以已经矿化的形式离开第三工作区3的下部进入已过滤水容器中。这种结构实施例允许已过滤的水按预定参数矿化。根据本发明，例如，使用能够溶于水中的矿化材料，例如，基于镁化合物和/或钙化合物的材料，例如，白云石、方解石、碳酸镁、碳酸钙、硅酸镁、氯化镁、氧化镁、及其混合物，或包含天然来源的或通过天然材料的热处理生产的氧化镁/氧化钙的混合物，或金属镁和/或金属钙及其合金作为第三工作区3的填充剂42。如上所述，第三工作区3可以是合成工作区(图7、8)或不可分解的工作区(图中未示出)，这对要求保护的技术效果没有影响。作为合成结构(图7、8)的第三工作区3的壳体22(图2)的实施例旨在提高模块的工作性能。第三工作区3的壳体22的结构被实施为具有比第三工作区3的填充剂42的粒径小的出口孔23、24和31(图8)。根据要求保护的发明群组，第三工作区3的壳体22例如被实施为具有四个区段29(图8)。已处理的水经分别设置在各区段29的竖向壁和基部中的液体出口孔31和23(图8)离开第三工作区3。根据本发明，可在第三工作区3中使用具有不同性能并且安置在不同区段29中的填充剂42或使用表现为例如水平地和/或竖直地逐层设置的填充剂体系的至少两种填充剂，各层具有预定厚度。

第三工作区3充填有填充剂42，其中当液体过滤结束时填充剂42的上部料位低于大水罐形式的已过滤水容器37中的已处理水的水位，这进一步促进了已过滤的水增浓矿物质。在过滤过程中，水蓄积在大水罐形式的已过滤水容器37中，其中第三工作区3因此配置成提供已处理液体与第三工作区3的填充剂42的接触。在一具体实施例中，第一工作区1还可包括填充剂(图中未示出)。

根据第二实施例的过滤模块的特征在于对待处理饮用水的化学成分的变化有影响的三个有效区的存在。充填有填充剂40的第一工作区1提供了待处理水的软化和酸化，这对通过使水经过第三工作区3的填充剂42的进一步的水处理有积极作用。在过滤过程中，水经上部和侧面入口孔6流入第一工作区1中并与第一工作区1的填充剂40协作(图4)。水经设置在模块的第一工作区1和第二工作区2之间的固定装置12流入过滤模块的第二工作区内。例如纤维过滤材料中存在的空气通过待过滤液体被向上排出模块，并且由于固定装置12中的阀14的存在而执行根据本发明的过滤处理，所述阀与第一工作区1的通道7相结合地操作(图4、6)。与第一实施例相似，第二工作区2的填充剂41提供预定品质的饮用水过滤。水流经第二工作区2的入口孔15(图9)并例如经预定形状和尺寸的水平地取向的通道18(图1、4)进入第三工作区3。

因此，根据第二实施例的过滤模块的使用提供了饮用水的三级处理，其中液体软化在第一阶段发生，氯、有机化合物和重金属的过滤和去除在第二阶段发生，并且液体的矿化在第三阶段发生以提供待处理液体的至少一部分与第三工作区3的填充剂42的接触。

根据要求保护的发明群组，例如，使用容易溶解的矿化材料作为第三工作区3的填充剂42。在过滤处理完成时非常不希望这种材料与第二工作区2的纤维填充剂41接触，这是因为这会引起矿化材料的软化和快速溶解或填充剂42的性能的劣化。为了在模块的使用寿命期间保持第三工作区3的填充剂42的性能，具有可变形状和尺寸(图1、4)的采用水平地取向的通道18形式的空腔在要求保护的模块中形成在第二工作区2的基部19的外表面与第三工作区3的上部20的外表面之间，或者第二工作区2与第三工作区3之间存在间隙。

根据要求保护的发明群组，如上所述，过滤模块可完全模制，然后可借助于锁闩33(图3、6)将盖子32安装在模块的壳体上。采用过滤模块的这种实施方式，液体将如上所述流经全部三个工作区。然而，为了在模块的使用寿命期间保持第三工作区3的填充剂42的性能以提供第二工作区2与第三工作区3之间的通风，矿化成分的充装应当是固定的且不应当占用一半以上为第三工作区3设计的空间(图3、6)。根据第二实施例的过滤模块实施例例如通过密封环39(图6)固定在液体净化装置的待过滤水容器36(图10)内。

根据本发明的过滤模块可用于生产已过滤的含盐饮用水；换言之，发明群组的结构实施例允许模块的功能性的提高。

技术人员可根据液体净化装置的用途和生产能力来选择过滤模块的实施例中的具体尺寸和个别的结构参数。

本发明的过滤模块可在用于热塑性材料的注塑的机器中制造，所述热塑性材料例如可由聚丙烯组成。

本说明书涉及发明群组的优选实施例。本领域的技术人员针对公开内容和说明应理解的是，在要求保护的发明的实质和范围内，可以做出各种形式和细节的修改。

Claims (32)

1.一种液体净化装置的过滤模块，包括三个工作区和至少一个固定装置，其中，第一工作区被制造成具有液体入口孔和空气出口孔，第二工作区充填有填充剂并在基部中设置有至少一个出口孔，而第三工作区包括至少一种填充剂并且设置在所述第二工作区的下游，以便提供可处理液体的至少一部分与所述第三工作区的所述填充剂的接触，所述模块的特征在于，所述第三工作区包括上部和下部，其中，所述下部充填有至少一种填充剂，其中，所述第三工作区的所述下部以壳体的形式实施，所述第三工作区的所述上部以盖子的形式实施，在水平方向上具有可变形状和尺寸的、采用水平地取向的通道形式的空腔形成在所述第二工作区的基部的外表面与所述第三工作区的所述上部的外表面之间。

2.根据权利要求1所述的过滤模块，其特征在于，所述壳体具有包括以预定形状的至少一个区段的形式实施的内部空间的构型，其中，区段的竖向壁和基部具有液体出口孔。

3.根据权利要求2所述的过滤模块，其特征在于，至少一个区段的内部空间包括至少两种填充剂，所述填充剂是逐层设置的填充剂体系，各层具有预定厚度。

4.根据权利要求1所述的过滤模块，其特征在于，所述盖子设置有液体入口孔和出口孔。

5.根据权利要求1所述的过滤模块，其特征在于，所述第三工作区的所述下部通过紧固装置与所述第三工作区的所述上部连接，所述紧固装置具有设置在所述第三工作区的下部上的紧固部件和设置在所述第三工作区的所述上部中的相应数量的孔，所述紧固部件被导入所述孔内，且所述紧固部件和所述孔共同构成所述第三工作区的所述下部和所述上部的所述紧固装置。

6.根据权利要求1所述的过滤模块，其特征在于，至少所述第二工作区和所述第三工作区布置在一个壳体内，其中，所述第三工作区通过用于填充剂的固定装置与所述第二工作区分离，并且包括上部和下部，所述第三工作区的所述下部充填有至少一种填充剂，而所述第三工作区的所述上部是未充填有填充剂的、在水平方向上具有可变形状和尺寸的空腔。

7.根据权利要求6所述的过滤模块，其特征在于，所述第三工作区以一构型实施为具有内部空间，所述内部空间以预定形状的至少一个区段的形式实施，其中，区段的竖向壁和基部具有液体出口孔。

8.根据权利要求7所述的过滤模块，其特征在于，至少一个区段的内部空间包括至少两种填充剂，所述填充剂是逐层设置的填充剂体系，各层具有预定厚度。

9.根据权利要求1所述的过滤模块，其特征在于，包括所述第一工作区、所述第二工作区和所述第三工作区的所述模块是一体的。

10.根据权利要求1所述的过滤模块，其特征在于，所述第一工作区还包括填充剂。

11.根据权利要求9所述的过滤模块，其特征在于，所述第一工作区、所述第二工作区和所述第三工作区的填充剂是彼此独立的。

12.根据权利要求3所述的过滤模块，其特征在于，使用粒状材料和/或粉状材料、主要使用矿化材料作为所述第三工作区中的所述至少一种填充剂。

13.根据权利要求3所述的过滤模块，其特征在于，使用粒状材料和/或粉状材料作为所述第三工作区中的所述至少一种填充剂。

14.根据权利要求12或13所述的过滤模块，其特征在于，使用基于镁化合物和/或钙化合物的材料作为所述矿化材料。

15.根据权利要求3或8所述的过滤模块，其特征在于，所述填充剂是水平地和/或竖直地逐层设置的填充剂体系。

16.根据权利要求13所述的过滤模块，其特征在于，所述粒状材料和/或粉状材料为矿化材料和活性炭的混合物。

17.根据权利要求14所述的过滤模块，其特征在于，所述基于镁化合物和/或钙化合物的材料为白云石、方解石、碳酸镁、碳酸钙、硅酸镁、氯化镁、氧化镁、及其混合物、或者包含天然来源的或通过天然材料的热处理生产的氧化镁/氧化钙的混合物。

18.一种液体净化装置的过滤模块，包括三个工作区和至少一个固定装置，其中，第一工作区被制造成具有液体入口孔和空气出口孔，第二工作区充填有填充剂并在基部中设置有至少一个出口孔，而第三工作区包括至少一种填充剂并且布置在所述第二工作区的下游，以便提供可处理液体的至少一部分与所述第三工作区的所述填充剂的接触，所述模块的特征在于，所述第三工作区包括上部和下部，其中，所述下部充填有至少一种填充剂，并且所述第一工作区包含填充剂，其中，所述第三工作区的所述下部以壳体的形式实施，所述第三工作区的所述上部以盖子的形式实施，在水平方向上具有可变形状和尺寸的、采用水平地取向的通道形式的空腔形成在所述第二工作区的基部的外表面与所述第三工作区的所述上部的外表面之间。

19.根据权利要求18所述的过滤模块，其特征在于，所述壳体具有包括以预定形状的至少一个区段的形式实施的内部空间的构型，其中，区段的竖向壁和基部具有液体出口孔。

20.根据权利要求19所述的过滤模块，其特征在于，至少一个区段的内部空间包括至少两种填充剂，所述填充剂是逐层设置的填充剂体系，各层具有预定厚度。

21.根据权利要求18所述的过滤模块，其特征在于，所述盖子设置有液体入口孔和出口孔。

22.根据权利要求19所述的过滤模块，其特征在于，所述第三工作区的所述下部通过紧固装置与所述第三工作区的所述上部连接，所述紧固装置具有设置在所述第三工作区的下部上的紧固部件和设置在所述第三工作区的所述上部中的相应数量的孔，所述紧固部件被导入所述孔内，且所述紧固部件和所述孔共同构成所述第三工作区的所述下部和所述上部的所述紧固装置。

23.根据权利要求18所述的过滤模块，其特征在于，至少所述第二工作区和所述第三工作区布置在一个壳体内，其中，所述第三工作区通过用于填充剂的固定装置与所述第二工作区分离，并且包括上部和下部，所述第三工作区的所述下部充填有至少一种填充剂，而所述第三工作区的所述上部是未充填有填充剂的、在水平方向上具有可变形状和尺寸的空腔。

24.根据权利要求23所述的过滤模块，其特征在于，所述第三工作区以一构型实施为具有内部空间，所述内部空间以预定形状的至少一个区段的形式实施，其中，区段的竖向壁和基部具有液体出口孔。

25.根据权利要求24所述的过滤模块，其特征在于，至少一个区段的内部空间包括至少两种填充剂，所述填充剂是逐层设置的填充剂体系，各层具有预定厚度。

26.根据权利要求18所述的过滤模块，其特征在于，包括所述第一工作区、所述第二工作区和所述第三工作区的所述模块是一体的。

27.根据权利要求25所述的过滤模块，其特征在于，使用粒状材料和/或粉状材料、主要使用矿化材料作为所述第三工作区中的所述至少一种填充剂。

28.根据权利要求27所述的过滤模块，其特征在于，使用矿化材料和活性碳的混合物作为所述粒状材料或粉状材料。

29.根据权利要求27或28所述的过滤模块，其特征在于，使用基于镁化合物和/或钙化合物的材料作为所述矿化材料。

30.根据权利要求18所述的过滤模块，其特征在于，所述第一工作区、所述第二工作区和所述第三工作区的填充剂是彼此独立的。

31.根据权利要求20或25所述的过滤模块，其特征在于，所述填充剂是水平地和/或竖直地逐层设置的填充剂体系。

32.根据权利要求29所述的过滤模块，其特征在于，所述基于镁化合物和/或钙化合物的材料为白云石、方解石、碳酸镁、碳酸钙、硅酸镁、氯化镁、氧化镁、及其混合物、或包含天然来源的或通过天然材料的热处理生产的氧化镁/氧化钙的混合物。