CN111194297A - 滤水器 - Google Patents

Abstract

一种滤水器包括：过滤元件；供应导管，用于将待过滤的流体供应至所述过滤元件；输送导管，用于从所述过滤元件接收过滤后的流体；压力室，其与所述输送导管连接；净水出口，其与所述压力室连通，所述净水出口设有限流器，所述限流器用于限制过滤后的流体进入净水出口。所述限流器致动后，过滤后的流体从压力室回流，以对过滤元件进行反冲洗。限流器可以手动或自动致动。

Description

滤水器

技术领域

本发明涉及流体过滤器，尤其是一种包含限流器的滤水器，该限流器可以手动或自动操作，并且构造成使得对滤水器进行反冲洗。本发明还涉及一种操作该滤水器的方法。

背景技术

本发明总体上涉及一种滤水器，用于使得过滤后的水可安全饮用。以下对本发明的讨论是在特定使用实例的背景下进行的，但是本发明可以适用于需要应用反冲洗功能的任何滤水器。

本发明使用已知的净水方法，例如使用过滤模块，该过滤模块可以包含具有中空纤维的中空纤维膜模块。过滤模块的中空纤维允许水穿过其壁上的微观孔隙，但会阻止病原体和其他颗粒穿过。例如，PCT申请WO 2008/1 10172描述了使用中空纤维膜的这种过滤系统。

还已知，在净化浑浊的水时，微观孔隙可能会被颗粒堵塞，颗粒会减慢并最终阻止水从中流过。为了解决这个问题，可以通过错流清洁的方式（其中使大量的水流过纤维的微观孔隙），和/或通过反冲洗的方式（即，迫使净水反向流过微观孔隙）来清洁中空纤维。在使用膜片模块净化水的大型设备中，这些操作可以通过泵、阀和定时器自动进行。

然而，这种手段并非没有缺点。典型的滤水器利用泵，阀和定时器，结构复杂，导致制造的滤水器价格更高。因此，这种滤水器通常对于在低收入地区使用而言成本太高。此外，由于滤水器结构的复杂性，这种滤水器的操作很少是简单易懂的，在滤水器中进行错流清洁和反冲洗尤为如此。

本发明旨在消除和/或减轻此类与滤水器相关的问题。例如，本发明的一个目的是提供一种更简单的反冲洗系统。在紧急情况下使用时以及在低收入群体中使用时，这一功能特别重要。本发明的另一个目的是提供一种适用于手动操作式过滤器的简单的自动反冲洗手段。本发明的再一个目的是将自动反冲洗与自动错流相结合。本发明的又一个目的是提供一种适用于紧急情况以及适用于低收入家庭和群体的滤水器。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了一种滤水器，该滤水器包括过滤元件；供应导管，用于将待过滤的流体供应至所述过滤元件；输送导管，用于从所述过滤元件接收过滤后的流体；压力室，其与所述输送导管连接；净水出口，其与所述压力室连通，所述净水出口设有限流器，所述限流器用于限制过滤后的流体进入净水出口，所述限流器致动后，过滤后的流体从所述压力室回流，并对所述过滤元件进行反冲洗。

在作为过滤器的正常运行模式下，使未过滤的流体（如待过滤水）经由供应导管流入过滤元件，流过过滤元件，然后经由输送导管流入压力室，并流出净水出口。

在反冲洗运行模式下，净水出口受到限流器的限制，并且基本上或完全地被其封闭。过滤后的流体在压力腔中积聚，达到一个产生背压的点，该背压导致过滤后的流体以与正常运行模式相反的流过方向穿过过滤元件而回流，或者“反冲洗”过滤元件，从而对过滤元件进行清洁。因此，该配置提供了一种通过迫使清洁流体在背压下流过过滤元件来清洁过滤元件的手段。

这样做的优点是，滤水器的设计简易化，制造成本较低。另外，滤水器易于使用者操作，特别适于紧急情况。

可选地，该滤水器还可以包括过滤模块，所述过滤模块包括：壳体，所述壳体设有用于容纳所述过滤元件的过滤空间；滤水入口，其用于供待过滤的流体流入过滤元件，所述滤水入口与所述供应导管连通；一级出口，其用于供过滤后的流体流出过滤元件，所述一级出口与所述输送导管连通。

可选地，所述滤水入口设有单向阀。例如，单向流量调节器可以构造成允许未过滤的流体沿一定的方向流入过滤空间，但基本上或完全地阻止未过滤的流体在正常工作流体压力下沿另一个方向流出过滤空间。

也就是，可以提供一种单向流量调节器，该单向流量调节器允许流体沿第一方向流入过滤空间，但基本上或完全地限制流体沿第二方向流出过滤空间。

因此，如果出口流量在反冲洗运行模式下受到运行的限流器的限制，压力将会在由过滤空间和压力室空间限定的流体空间内增加，从而可以使过滤后的流体从压力室回流以进行反冲洗，从而利用过滤后的流体清洁过滤元件。

最优选地，单向流量调节器是单向阀。

这样做的优点是，滤水器更有效，由于过滤后的流体保留在滤水器内直到在净水出口被输出，因此更少或者没有过滤后的流体返回到待过滤的流体。

优选地，所述过滤模块包括二级出口，所述二级出口与所述过滤空间连通，以供对所述过滤元件进行反冲洗后的流体流出过滤空间。

因此，在反冲洗运行模式期间，限流器运行时压力容器中的压力增加，导致过滤后的流体在背压下反向流过过滤模块，从而令流体有另一种从过滤空间中流出的路径。

这样做的优点是，保持流体反向流过过滤模块；另一个优点是，因清洗过滤元件而被污染的反冲洗后的流体被单独输送至容纳过滤后的流体的容器。这让滤水器更安全、更可靠。

在流动方向上，二级出口应位于过滤模块的与一级出口相反的一侧。也就是，在正常运行模式下，一级出口应在过滤模块的下游，而在反冲洗运行模式下，二级出口应在过滤模块的下游。

优选地，所述二级出口设置有封闭件，当过滤空间内的液体压力低于预定压力值时，封闭件封闭所述二级出口，当过滤空间内的液体压力高于预定压力值时，封闭件打开所述二级出口。

选择预定压力，使得可转换状态的封闭件在正常运行模式下处于封闭状态，但是会在较高压力（如在反冲洗运行模式下产生的压力）下打开。当待过滤的流体持续流入过滤空间，且过滤后的液体被限制从净水出口和限流器流出时，会产生高压，因此，压力室内的压力增加。封闭件可以设置成在反冲洗运行模式下通过待过滤的流体的压力打开。

优选地，封闭件包括阀。所述阀可以例如被驱动，例如被弹簧驱动到关闭位置。所述阀可以例如包括隔膜，该隔膜在正常运行模式期间被弹簧驱动至关闭位置。进入反冲洗运行模式后时，受弹簧驱动的隔膜会克服弹簧力而打开，从而可以有选择地操作成在较高压力下打开。也就是，阀可以包含隔膜，该隔膜可以包含在使用中被弹簧驱动的大致扁平的回弹材料片。该回弹材料可以是弹性材料。隔膜可以在使用中关闭或以其他方式停闭开口，因为弹簧将隔膜偏置成与开口形成气密密封。一旦在反冲洗运行模式中克服了弹簧力，隔膜就会被迫挠曲，从而破坏气密密封，并使流体流过开口并流出滤水器。

因此，无论是阀、隔膜还是类似物，封闭件均在较高的压力下打开，并在较低的压力下保持打开状态。

这样做的优点是，限流器可以响应滤水器内流体压力的变化。

可选地，二级出口可以设置有排出管，所述排出管用于限制流体流出过滤空间。

也就是，可以提供一种包含内腔的管，该内腔的尺寸设置成使得限制流过其中的流体的流量。以类似于上述可选择性操作的封闭件的方式，这使压力在滤水器内增加，导致过滤后的流体反冲洗流过过滤元件。

这样做的优点是，由于反冲洗运行模式，被污染的流体可以返回到包含待过滤的流体的容器中。换言之，被污染的流体被再循环，使得其可以被再次过滤。

优选地，压力室可以包含：所述压力室包括压力室入口，其与所述过滤空间的一级出口连通； 压力室出口，其与所述输送导管连通。

也就是，压力室可以包含入口，该入口用于使从过滤空间的一级出口接收的过滤后的流体经由输送导管流入。压力室还可以包含用于使所述过滤后的流体流出的压力室出口，该压力室出口与输送导管连通，或以其他方式流体连接。

优选地，压力室可以包含从压力室出口延伸的细长导管，其中该细长导管与输送导管连通。

也就是，具有一定长度的大体细长的导管或管道在压力室内，从压力室出口朝向压力室入口延伸。

这样，压力室方便地限定出了压力室空间，压力室空间的入口直接与过滤空间的出口连通，并且细长的供应导管从压力室空间内的输送导管入口穿过压力室出口延伸至位于压力通道出口之外的可关闭的输送导管出口。

在一个示例中，供应导管可以构造成在压力下将流体输入到过滤器，从而构成一种使流体在压力下穿过过滤元件的手段。

优选地，该滤水器还可以包含泵送模块，所述泵送模块利用压力将待过滤的流体通过所述供应导管输入至所述过滤元件中。

在使用中，优选的是，在反冲洗运行模式期间，使用者减慢或停止将输入的流体从泵送模块通过供应导管供应到过滤元件中。可选地，使用者在反冲洗运行模式期间令过滤后的液体完全停止流出滤水器。如此，由于在压力下供应待过滤的流体，导致压力在滤水器内增加，该压力迫使过滤后的流体回流过滤元件，从而对其进行反冲洗。

例如，泵送模块可以包含手动操作泵。

更优选地，该手动操作泵可以包含：活塞，其被筒体包围，其中该活塞联接至手柄；以及流体腔，其与活塞连通，该流体腔包括用于使待过滤的流体进入的入口，其中该流体腔与供应导管连通。

如上所述，优选的是，在反冲洗运行模式期间，使用者减慢或停止对手动操作泵的操作。可选地，使用者在反冲洗运行模式期间完全停止对手动操作泵的操作。如此，由于手动操作泵的操作，导致压力在滤水器内增加，该压力迫使过滤后的流体回流过滤元件，从而对过滤元件进行反冲洗。

这样做的优点是，使用者可以简单轻松地在压力下输入待过滤的流体。泵送模块还使结构简易化，因此降低了制造成本。

甚至更优选地，手动操作泵的入口可以包含单向流量调节器，例如单向阀。也就是，单向流量调节器允许未过滤的流体沿一定的方向流入流体腔，但限制并且优选地在正常工作流体压力下基本上或完全地阻止未过滤的流体沿另一个方向流出流体腔。

也就是，可以提供一种单向流量调节器，该单向流量调节器允许流体沿第一方向流入流体腔，但基本上或完全地限制流体沿第二方向流出流体腔。

可选地，滤水器可以包含排出孔，该排出孔用于连通手动操作泵的流体腔与过滤元件。也就是，排出孔可以设置在一块用于将手动操作泵的流体腔和过滤元件隔开的板上，排出孔用于使手动操作泵的流体腔和过滤元件连通。因此，当使用者操作手动操作泵以将待过滤的流体吸入流体腔时，排出孔还使未过滤的流体从过滤元件回流到流体腔中。

这样做的优点是，加大了过滤元件内的错流清洁。

优选地，滤水器的过滤元件可以包含中空的过滤纤维。

也就是，过滤元件可以包含过滤介质，如中空过滤纤维，这些纤维是具有管腔的大体细长的纤维。大体细长的中空纤维还可以包含微观孔隙，这些孔隙仅允许干净的流体穿过其中。因此，将污染物捕获在这些微观孔隙内，并且随着流体从这些微观孔隙渗出而形成过滤后的流体。

所述滤水器还包括预滤器。

预滤器可以在过滤流体之前过滤掉粗大颗粒。预滤器可以与供应导管流体连通，或者可以与泵送模块的流体腔流体连通。

这样做的优点是，由于去除了较大的污染物和碎屑，过滤元件不会很快堵塞。因此，可以较少地利用反冲洗运行模式，如此可以更多地使用提供过滤后的流体的正常运行模式。

优选地，净水出口可以包含净水出口管，该净水出口管包含止回装置。

也就是，净水出口管包含的装置仅允许过滤后的流体流出出口，但是不允许过滤后的流体回流到限流器或压力室。

这样做的优点是，将保留过滤后流体的压力室的污染降至最低。

更优选地，净水出口管可以是弹性管，并且止回装置是弹性管的扁平部分。

甚至更优选地，弹性管的扁平部分可以通过刚性外部部分保持在适当的位置。

也就是，弹性管基本上由刚性外部部分包围并包含在其中，其中该刚性外部部分接合弹性管以形成扁平部分。

这提供了一个合适的密封，以防止储存过滤后的液体的压力室受到污染。

供应导管可以构造成在压力下将流体输入到过滤器，从而构成一种使流体在压力下穿过过滤元件的手段。

优选地，滤水器还包括流体供应模块，例如适于将流体供应到供应导管，该流体供应模块例如包括泵送模块，该泵送模块设置成经由供应导管将待过滤的流体供应到过滤元件并令待过滤的流体通过该过滤元件。

泵送模块可以包含手动操作泵。

在第一个主要备选配置中，限流器可以手动致动。

也就是，限流器可以适于由使用者或通过其他干预手动致动。此外，限流器可以直接致动，或者独立于输送导管中流动的流体以其他方式致动。这样的限流器一般需要使用者干预，以便基本上或完全地阻止过滤后的流体从净水出口流出。

例如，优选地，限流器可以是由使用者手动打开和关闭的手动式阀门。

这样做的优点是，使用者可以控制何时进入反冲洗运行模式，这使得滤水器的可控性更强。

因此，本发明的第一个备选配置中包括带有过滤元件的过滤器、一种迫使流体在压力下通过过滤元件的手段以及一种通过在压力下迫使过滤后的液体回流至过滤元件以对过滤元件进行清洁的手段，它们均通过利用阀使过滤后的液体回流的方法实现，所述阀因待过滤的流体的压力而打开。

在一种可能的运行模式中，阀在相对较高的压力下打开，并在稍低的压力下保持打开状态。结果，优选地，阀被构造成通过相对较高的打开压力而打开，并保持打开状态直到达到相对较低的关闭压力。

可选地，阀由隔膜组成。

在一个可能的配置中，阀在压力下通过打开小塞子来打开，并且在较低的压力下通过横截面比小塞子大的活塞保持打开状态。

在一个例子中，用于反冲洗的过滤后的流体存储在流体贮存器中。在该例子中，滤水器还包括流体贮存器。流体贮存器可以与压力容器连通。

流体贮存器可以在顶部关闭，以便在填充流体时，通过顶部捕获的空气使流体处于压力下。

可选地，通过关闭出口阀门并在压力下输入流体来填充流体贮存器。以这种方式，流体贮存器用作如上所述的压力容器。

在一个示例中，输入流体由泵供应。优选地，泵为手动操作式。

可选地，过滤器可以包含预滤器，用于从流体中去除粗颗粒。

在该配置的又一个示例中，还通过由将流体推入其下端的间歇泵和在其上端的定量气体贮存器产生的错流，对过滤器进行清洁。

因此，可以看出，提供的过滤器具有中空纤维膜片模块、净水贮存器、泵、带有阀门的净水出口、和带有阀的未净水出口，该阀在压力下打开。然后可以通过关闭出口阀门和泵送进行反冲洗。

在第二个主要备选配置中，限流器可以响应于输送导管中的流体流动而自动致动。

也就是，由于流体在输送导管中流动，导致限流器自动致动。例如，限流器可以构造成在预定的流速中自动致动。

因此，这种限流器的运行情况可以直接取决于输送导管中的流体流量。这种限流器不需要使用者干预，从而自动控制反冲洗运行模式。

而且，滤水器可以具有自动反冲洗功能，一个或多个阀、封闭件或至少包含限流器的类似物由滤水器中的流体控制。

最优选地，自动致动式限流器和输送导管连通。

这样做的优点是，在过滤元件由于污染物而被堵塞的情况下，使用者仅需保持将待过滤的流体泵送到滤水器中。这种配置的结构提供了一种自动反冲洗系统，从而使滤水器更易于操作。这种自动反冲洗系统需要最少的使用说明，并且可以使用更长的时间。

在该配置的另一个实施例中，自动致动式限流器能够响应于过滤模块的二级出口的关闭而打开。

也就是，自动致动式限流器与过滤模块的二级出口连通，例如流体连通。因此，当过滤模块的二级出口关闭时，如上所述限流器内压力会增加，这将导致自动致动式限流器打开。

最优选地，自动致动式限流器是阀。例如，该阀可以是在使用中被弹簧驱动而关闭的隔膜。隔膜可以是回弹材料，例如弹性材料，使得隔膜可以在压力增加时克服弹簧力而挠曲。

因此，本发明的第二主要备选配置包括具有自动反冲洗功能的滤水器，该配置包括在压力下输入流体和存储输出流体，反冲洗是由一个或多个直接受流体压力驱动的阀实现的。

在一方面，输入流体压力借助阀在设定压力下关闭出口的流量，并且输入流体在较高压力下打开第二阀，使得所存储的输出水能够在过滤器中回流。

在另一方面，过滤器包括中空膜纤维。

优选地，在该配置的一个方面，借助活塞泵、储水器和气垫来提供自动错流清洁。

在可能的运行模式下，控制输出流体的阀在输入流体处于设定压力时打开，并在较低压力时关闭。因此，控制输出流体的阀可以构造成在输入流体处于设定打开压力时打开，并在输入流体处于设定关闭压力时关闭，其中，所述打开压力高于所述关闭压力。

在一种可能的运行模式下，控制输入流体的阀在相同流体处于设定压力时打开，并在处于较低压力时关闭。因此，控制输入流体的阀可以构造成在输入流体处于设定打开压力时打开，并且在输入流体处于设定关闭压力时关闭，其中，所述打开压力高于所述关闭压力。

可选地，控制输入流体的阀的设定压力被设定为比关闭输出流体的输入流体压力高的输入流体压力。

可选地，通过空气或流体压力直接打开或关闭阀门，而不是通过任何其他手段打开或关闭阀门。优选地，两个控制反冲洗的阀都通过弹簧复位。

可选地，有连续的输入流体从过滤器排出；还有一个阀，通过该阀，输入流体以设定压力定量分配输出流。

因此，可以看出，提供了具有膜片模块和自动系统的过滤器，该膜片模块和自动系统用于通过待过滤的水的压力来反冲洗膜纤维，这是通过弹簧加载阀实现的。可选地，该反冲洗系统与自动错流清洗相结合。

此外，根据本发明，一种流体过滤方法包括依次进行的以下步骤：令待过滤的流体通过供应导管进入过滤元件中；由所述过滤元件过滤后的流体通过输送导管供应到压力室中，其中，所述压力室与所述输送导管连通；致动限流器，以限制过滤后的流体从所述压力室流到所述净水出口；使来自所述压力室的所述过滤后的流体通过输送导管回流并流入所述过滤元件，从而对所述过滤元件进行反冲洗。

该方法优选地是使用本发明的第一实施例的过滤器的方法，并且最特别地，是一种通过已过滤的水进行反冲洗来清洁本发明的第一实施例的过滤器的方法。

因此，从本文对本发明的第一实施例的过滤器的使用的讨论中，可以通过类推理解该方法的其他优选特征。也就是，滤水器的上述任一可选特征均等同地应用于该滤水器的使用方法。

可选地，该方法可以包含可手动致动的限流器。

也就是，限流器可以适于由使用者或通过其他干预手动致动。此外，限流器可以直接致动，或者独立于输送导管中的流体流而以其他方式致动。这样的限流器一般需要使用者干预，以便基本上或完全地阻止过滤后的流体从净水出口流出。

例如，优选地，限流器可以是由使用者手动打开和关闭的手动式阀门。因此，该方法可以包含以下步骤：手动关闭手动致动式限流器。例如，该方法可以包含以下步骤：手动关闭手动式阀门，使得对过滤元件进行反冲洗。

这样做的优点是，使用者可以控制何时进入反冲洗运行模式，从而使滤水器的可控性更强。

可选地，该方法可以包含可自动致动的限流器。所述限流器响应于所述输送导管中的流体流动而自动致动。

也就是，由于流体在输送导管中流动，导致限流器自动致动。例如，限流器可以构造成在预定的流速下自动致动。

因此，这种限流器的运行直接取决于输送导管中的流体流量。这种限流器不需要使用者干预，从而自动控制反冲洗运行模式。

而且，滤水器可以具有自动反冲洗功能，一个或多个阀、封闭件或至少包含限流器的类似物由滤水器中的流体控制。

该方法包含与输送导管连通的自动致动式限流器。

这样做的优点是，如果过滤元件由于污染物而被堵塞，使用者仅需保持将待过滤的流体泵送到滤水器中。这种配置的结构提供了一种自动反冲洗系统，从而使滤水器更易于操作。这种自动反冲洗系统需要最少的使用说明，并且可以使用更长的时间。

可选地，过滤元件包括：一级出口，其用于供所述过滤后的流体流出过滤元件，所述一级出口与所述输送导管连通；二级出口，其用于供对所述过滤元件进行反冲洗后的流体流出过滤元件，当二级出口关闭时，所述限流器不限流。该方法可以包含以下步骤：当二级出口关闭时，所述限流器不限流。

也就是，限流器与过滤模块的二级出口连通，例如流体连通。因此，当过滤模块的二级出口关闭时，如上所述滤水器内压力会增加，这将导致限流器打开。

最优选地，自动致动式限流器是阀。例如，该阀可以是在使用中被弹簧驱动而关闭的隔膜。隔膜可以是回弹材料，例如弹性材料，使得隔膜可以在压力增加时克服弹簧力而挠曲。

附图说明

附图示出了本发明的当前示例性实施例，并且与以上一般描述和以下实施例的具体描述一起，仅通过示例的方式对本发明的原理进行说明。

图1是根据本发明的第一个配置的滤水器的剖视图。

图2是用于图1的滤水器中的备选阀的剖视图。

图3是用于图1的滤水器中的另一种备选阀的剖视图。

图4是根据本发明第二个配置的滤水器的剖视图。

图5是用于图4的滤水器中的备选阀的剖视图。

图6是图4的滤水器的出口管的剖视图。

图7是根据本发明的第三个配置的滤水器的剖视图。

在具体描述和附图中，相同的元件由相同的附图标号表示。在不同的实施例中，相同的元件使用相差10的同一附图标号表示。

具体实施方式

参照图1，在本发明的第一种配置中，滤水器10包含过滤模块20，压力室30和泵送模块40。过滤模块20包含壳体22和中空膜纤维24（即过滤元件）。中空纤维24通过已知手段密封在壳体22内。在所示的实施例中，将滤水器10放置在待过滤的水中1。未处理的水1穿过预滤器（如网状粗滤器12），然后借助泵送模块40泵入过滤模块20中，特别是中空纤维24的芯中。所示实施例中的泵送模块40是用户操作的泵，其包含圆柱形壳体42，活塞密封组件44，活塞杆46和手柄48。通过上下推动手柄48来促进流动，使得待过滤的水1经由第一阀14（如吸入阀）进入流体腔18，然后流过过滤模块20（其在所述实施例中为第二阀）的滤水入口16。第一阀14和第二阀16包含回弹元件，该回弹元件通过已知的手段仅允许水单向通过。也就是，在所描述的实施例中的阀14、16为单向阀。

然后，迫使待过滤的水1通过中空纤维24的壁，使污染物滞留，然后通过一级出口26流出到压力室30。换言之，迫使未处理的水通过中空纤维24的壁，并将污染物滞留在其微观孔隙中；并且将处理后的水推出中空纤维24并流过一级出口26。

压力室30包含：压力室入口32，其与过滤模块20的一级出口26流体连通；贮存器34；细长管道36；和阀门或塞子38（即限流器）。这样，处理后的水从中空纤维24的孔隙，流过一级出口26并经由压力室入口32流入压力室30。然后，过滤后的水在阀门或塞子38打开时，顺着细长管36向上流动，流过阀门或塞子38，并从净水出口39流出。

进一步参照图1，打开阀门或塞子38后，可选地通过计量气室50实现连续的错流。在泵送模块40的下行冲程中，将水向上推到中空纤维24的孔隙，并压缩计量气室50中的空气，从而在泵送模块40的上行冲程中，计量气室50中的空气膨胀并且将水向下回推。以这种方式，通过错流对中空纤维24的内壁进行连续清洗。在两个冲程中，一些水流过中空纤维24的壁，导致在一级出口26处连续流出。

在需要反冲洗时，关闭阀门或塞子38，并操作泵送模块40，使得一部分净水填充贮存器34，并压缩滞留在贮存器34顶部的空气。换言之，当净水填充贮存器34时，阀门38和贮存器34之间的空气进入细长管36并被压缩。这增加了输入到过滤模块20中的水的压力，直到管道52（相当于二级出口）中的水迫使覆盖管道52的出口的隔膜54（相当于封闭件）打开。在使用中，隔膜54通常受弹簧56驱动而关闭，但当隔膜54受到的压力因过滤模块20中的流体增加而增加时，隔膜54克服弹簧力的阻力而打开。

在所描绘的实施例中，隔膜54是回弹材料。打开后，隔膜54在水压下保持打开，并且由于水的力对隔膜54持续作用，隔膜54仅会在较低水压下因弹簧56的力而再次关闭。

在所描绘的实施例中，连续泵送会使来自压力室30的贮存器34的净水首先通过中空纤维24的壁回流，然后经由空计量气室50和管道52冲出过滤模块20。因此，在隔膜54打开时，净水流过管道52并从反冲洗出水管58流出。

反冲洗和清除污染物都可以通过上述手段实现。在该实施例中，优选地具有一种限制反冲洗出水管58中水流的器件，用于保持足够的压力，以便在冲洗掉污染物时使隔膜54保持打开。例如，这可以通过限制反冲洗出水管58的孔径来实现。

在反冲洗之后，操作员只需停止泵送，打开阀门38，然后如上所述，重新将净水泵送出净水出口39。

参照图2，提供了备选的压力操作阀60。与图1的隔膜54一样，阀60关闭管道52。在图2中，管道52的出口使用塞子62封闭。塞子62包含紧密配合在壳体66中的阀盘64，因此塞子62一旦被打开，水压就会使其保持打开状态，并允许水通过反冲洗出水管58溢出。

参照图3，提供了另一种备选压力操作阀70。压力操作阀70通过塞子72关闭管道52，塞子72由壳体76内的弹簧74压紧。在该实施例中，反冲洗仍在工作，但是清除效果较差。在打开塞子72以使水从中通过时，水从反冲洗水出口78流出。

参照图4，在本发明的第二种配置中，提供了一种滤水器10，其包含过滤模块120，压力室130和泵送模块140。

过滤模块120含有用水泥122a、122b密封在壳体122中的中空纤维124。在使用中，将过滤器放置在待处理的水中101。如关于第一实施例（图1）所述，未处理的水101通常经由预滤器112和阀114流入流体腔118，预滤器112可以是如图所示的网状粗滤器。然后，通过阀门116泵送未处理的水101，该阀门是过滤模块的入口。如图1的滤水器中所述，阀114、116可以是单向阀。因此，未处理的水101被泵送通过中空纤维124的孔，并且净水渗透通过其壁中的微观孔隙。

然后，净水经由一级出口126从过滤模块120流出，并经由压力室入口132流入压力室130。压力室入口132与一级出口126连通。通过阀138，沿着管136a将净水向上泵送通过管道136，并通过净水出口170泵出。在所示的实施例中，阀138是在使用中受驱动而打开的隔膜。为了防止过滤器10在储存期间受到污染，可选地设置了扁平弹性管或其他止回装置或阀门形式的止回开口。

在中空纤维124的孔隙被部分堵塞的情况下，继续泵送将会增加过滤器10内未处理的水的压力。这将增加气室150中的气压，该气压将经由通道150a并通过孔150b传递到阀138的上侧。示出为隔膜的阀138由弹性材料制成，并且常常因弹簧138a驱动而打开，以使净水从中通过。然而，因中空纤维124堵塞导致的压力上升，造成未处理的水超出设定气压，在这种情况下，使阀138关闭，从而切断净水的供应。然后，继续泵送会迫使净水进入贮存器134，到达水位134a。由于阀138处于关闭状态，因此当水填充贮存器134时，会使空气滞留在管道136、136a内。因此，滞留在管道136、136a内的空气之后将净水推回穿过过滤模块120，从而增加了气室150中的空气压力。如此增加的空气压力打开另一个阀154，在该实施例中，该阀154为另一个隔膜，其通常被弹簧156驱动而关闭。未处理的水可以流过空气室150，流过通道152，并通过反冲洗水出口158流出过滤器。从出口158到过滤器10的外部的通道未示出，但是水既可以流出到单独的容器中，也可以回流到含有待处理的水101的未处理的水中。通向过滤器外部的该通道具有某种形式的限制，使得隔膜在泵送继续进行时保持打开状态。然后，通过贮存器134中的气压，将净水通过中空纤维124推回到过滤器的外部。通过这些手段，在中空纤维124开始阻塞的情况下，操作人员仅需要继续泵送，流动将会停止并开始进行反冲洗。换言之，对过滤器10的反冲洗是自动进行的。

在该实施例中被描绘为隔膜的阀154还用作泄压阀，其会在泵送力过大的情况下限制过滤器中的流体压力。

从图4可以看出，阀138、154需要在通道150b和孔152中有高压才会打开，并且由于打开后阀138、154的受力面更大，因此阀138、154会保持在打开直到压力变得非常低。这意味着，在反冲洗后压力下降时，阀138、154返回其工作位置以继续提供净水。

参照图5，示出了备选的止回阀160，该止回阀160可以代替阀138、154中的一个或两个。如图5所示，止回阀160包含封闭输入孔164的密封件162和带有阀盘166的阀杆。阀杆和阀盘166向下偏置，换言之，阀杆和阀盘166被弹簧166a驱使关闭。因此，阀杆和阀盘166被弹簧166a压紧。如上所述，当输入压力使密封件打开时，阀盘166后面的压力使阀盘166抬起，或打开阀，以露出出口168。也就是，空气压力在阀盘166上增加并作用在阀盘166上，从而迫使阀盘抵抗由弹簧166a施加在其上的弹簧力，从而打开阀160。阀盘166和密封件162停留在出口168上方，直到达到较低的压力，此时阀盘166和密封件162可以返回到关闭状态。

参照图6，更详细地示出了图1的净水出口170。在所示的实施例中，净水出口170包含外部件172和内部件139。内部件139形成了用于输出处理后的水的实际出口。从图6中可以看出，外部件172与内部件139接合以使内部件139的口部保持闭合。进而，通过将内部件139封装在外部件172中来提供更大的扁平形状，可防止净水出口170发生泄漏。

图7示出了本发明的第三个配置。滤水器20与图5所示的滤水器10的结构类似，不同之处在于隔膜阀158由排出管258代替。滤水器20的所有其他元件与图4所示的滤水器10的基本相同，并且以相同的方式运行。

排出管258使一部分泵送的输入水能够连续返回到含有待处理的水的输入容器（未示出）中。当阀238（在该实施例中再次示为隔膜）关闭净水出口270时，持续的快速泵送将会填充压力室的贮存器（未示出，但与图4中所示的134等效），并且当泵送停止时，贮存器中的水通过中空纤维的微观孔隙将水推回，并通过排出管258将其排出。

238的结构和操作与关于图4的阀138所描述的相同。特别地，阀238在使用中被弹簧238a驱动打开。还设有通道250a和孔250b，其使空气室250和阀238连通。这样，当空气室250中的气压增加时，迫使阀238克服弹簧238a的力而关闭。因此，由于阀238关闭，导致包含外部件272和内部件239的净水出口270被关闭。这使得可以对过滤模块220的中空纤维进行反冲洗，从而使水从排出管258流出。

参照图4和7，滤水器10、20可以通过利用第二空气室180、280而包含自动错流。在泵送模块140的下行冲程中，水向上流过中空纤维124的孔，并压缩第二空气室180、280中的空气，然后在返回冲程中，空气可以膨胀并将水向下推回到中空纤维124中。同时，一些水渗透通过中空纤维124的壁，然后渗透通过一级出口126。通过这种方式，在两个方向上清洗中空纤维124的内壁。如果需要增加错流，则可以包含一个与腔体118流体连通的小排出孔182（见图4）。这使一些未处理的水回流到泵筒142中，这时在泵送模块140的下行冲程中返回。

进一步参照图4和图7，阀138、154、238和通道150a、150b、250a、250b均由壳体部件184、186、188、284、286、288容纳。尽管本领域技术人员可以采用其他结构，但所述壳体部件184、186、188、284、286、288示出了该部分过滤器的可能结构。壳体部件184、186、188、284、286、288可以方便地拧在一起，并使用衬垫和橡胶圈密封。泵和贮存器未示出结构细节，但是与本发明内容和公知常识一起，本领域技术人员可以设想出这种细节。

本领域技术人员将理解的是，以上实施例仅通过示例的方式进行了描述，而不具有任何限制意义，并且在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以进行各种更改和修改。

Claims (25)

1.一种滤水器，其特征在于：包括过滤元件；

供应导管，用于将待过滤的流体供应至所述过滤元件；

输送导管，用于从所述过滤元件接收过滤后的流体；

压力室，其与所述输送导管连接；

净水出口，其与所述压力室连通，所述净水出口设有限流器，所述限流器用于限制过滤后的流体进入净水出口，所述限流器致动后，过滤后的流体从所述压力室回流，并对所述过滤元件进行反冲洗。

2.根据权利要求1所述的滤水器，其特征在于：还包括过滤模块，所述过滤模块包括：壳体，所述壳体设有用于容纳所述过滤元件的过滤空间；

滤水入口，其用于供待过滤的流体流入过滤元件，所述滤水入口与所述供应导管连通；

一级出口，其用于供过滤后的流体流出过滤元件，所述一级出口与所述输送导管连通。

3.根据权利要求2所述的滤水器，其特征在于：所述滤水入口设有单向阀。

4.根据权利要求2所述的滤水器，其特征在于：所述过滤模块包括二级出口，所述二级出口与所述过滤空间连通，以供对所述过滤元件进行反冲洗后的流体流出过滤空间。

5.根据权利要求4所述的滤水器，其特征在于：所述二级出口设置有封闭件，当过滤空间内的液体压力低于预定压力值时，封闭件封闭所述二级出口，当过滤空间内的液体压力高于预定压力值时，封闭件打开所述二级出口。

6.根据权利要求5所述的滤水器，其特征在于：所述封闭件包括阀。

7.根据权利要求6所述的滤水器，其特征在于：所述阀为由弹簧驱动的隔膜。

8.根据权利要求4所述的滤水器，其特征在于：所述二级出口设置有排出管，所述排出管用于限制流体流出过滤空间。

9.根据权利要求1至权利要求8任一权利要求所述的滤水器，其特征在于：所述压力室包括压力室入口，其与所述过滤空间的一级出口连通；

压力室出口，其与所述输送导管连通。

10.根据权利要求1至权利要求8任一权利要求所述的滤水器，其特征在于：所述滤水器还包括泵送模块，所述泵送模块利用压力将待过滤的流体通过所述供应导管输入至所述过滤元件中。

11.根据权利要求1至权利要求8任一权利要求所述的滤水器，其特征在于：所述滤水器还包括预滤器。

12.根据权利要求1至权利要求8任一权利要求所述的滤水器，其特征在于：所述净水出口设有净水出口管，所述净水出口管设有止回装置。

13.根据权利要求1至权利要求8任一权利要求所述的滤水器，其特征在于：所述限流器可手动致动。

14.根据权利要求13所述的滤水器，其特征在于：所述限流器是由使用者手动打开或手动关闭的手动式阀门。

15.根据权利要求1至12中任一权利要求所述的滤水器，其特征在于：当输送导管中的流体流动时所述限流器自动致动。

16.根据权利要求15所述的滤水器，其特征在于：所述限流器与所述输送导管连通。

17.根据权利要求16所述的滤水器，其特征在于：当所述过滤模块的二级出口关闭时，所述限流器不限流。

18.根据权利要求17所述的滤水器，其特征在于：所述限流器为通过弹簧驱动实现关闭的隔膜。

19.一种流体过滤方法，其特征在于：包括依次进行的以下步骤：

a）令待过滤的流体通过供应导管进入过滤元件中；

b）由所述过滤元件过滤后的流体通过输送导管供应到压力室中，其中，所述压力室与所述输送导管连通；

c）致动限流器，以限制过滤后的流体从所述压力室流到所述净水出口；

d）使来自所述压力室的所述过滤后的流体通过输送导管回流并流入所述过滤元件，从而对所述过滤元件进行反冲洗。

20.根据权利要求19所述的流体过滤方法，其特征在于：所述限流器可手动致动。

21.根据权利要求20所述的流体过滤方法，其特征在于：所述限流器为手动式阀门，在所述步骤c中手动关闭手动式阀门，从而实现在步骤d中对过滤元件进行反冲洗。

22.根据权利要求19所述的流体过滤方法，其特征在于：所述限流器响应于所述输送导管中的流体流动而自动致动。

23.根据权利要求22所述的流体过滤方法，其特征在于：所述限流器为自动致动式限流器，所述自动致动式限流器与所述输送导管连通。

24.根据权利要求23所述的流体过滤方法，其特征在于：所述过滤元件包括：

一级出口，其用于供所述过滤后的流体流出过滤元件，所述一级出口与所述输送导管连通；

二级出口，其用于供对所述过滤元件进行反冲洗后的流体流出过滤元件，当二级出口关闭时，所述限流器不限流。

25.根据权利要求24所述的流体过滤方法，其特征在于：所述限流器为通过弹簧驱动实现关闭的隔膜。

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