CN111841133A - 处理流体的流体过滤器、包括流体过滤器和空气释放装置的容器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及处理流体的流体过滤器，其包括用于过滤流体的过滤介质，以及具有用以承载过滤介质的不透流体板的过滤器壳体。流体出口和流体出口以交错的方式在过滤介质的高度方向上布置，使得流体在过滤介质中沿着其流动的流动路径被延长，优选地被最大化，从而提供延长的流体停留时间。本发明还公开了一种水容器，该水容器包括水过滤器和用于将残留在水过滤器中的空气排放到大气中的空气释放装置。

Description

处理流体的流体过滤器、包括流体过滤器和空气释放装置的 容器

技术领域

本发明涉及一种用于处理诸如水的流体的流体过滤器。更具体地，本发明涉及一种用于从水中去除杂质的水过滤器，该水过滤器具有紧凑的构造但是为流体提供延长的停留时间，并且涉及一种包括这种水过滤器和用于将残留在水过滤器中的空气排放到大气中的空气释放装置的水容器。

背景技术

水是维持生命的基本必需品。因此，对干净和纯净的水的需求永远不会消失，尤其是当公众提高了对与饮用含有杂质的水相关的负面健康影响的认识时。寻求更好质量和口感的消费者已经在商业上推动了各种过滤产品，这些过滤产品提供了健康益处、便利性和经济性。

传统上，设计用于饮用水容器(例如水瓶或饮用水瓶)的过滤器为圆筒形式或圆盘形式。对于圆筒形式的过滤器，水从位于水过滤器上部部分的储存器垂直地倒出，以通过过滤器并流入容器的储存器中。圆筒形式过滤器的深度很大，因此，水通过过滤器需要更长的停留时间。在过滤过程中，一部分过滤器将浸入过滤后的水中，并产生水压以减慢流速。而且，圆筒形式的过滤器占据了容纳过滤后的水的容器的很大一部分空间。

对于圆盘形式的过滤器，水将从过滤器的一侧进入滤盘，然后从过滤器的另一侧排出。在过滤过程中，过滤器不会浸入过滤后的水中，因此可以保持高流速。但是，圆盘形式的过滤器的过滤深度较小，并且会减少水在过滤材料中的停留时间，因此显示出较差的过滤效率。

流行的过滤产品之一是灌注式过滤器水瓶的变型。通常，包含颗粒状过滤材料(例如活性炭)的传统过滤器占据相对较大的体积，以提高去除污染物的过滤效率，并在需要更换之前提供足够的过滤寿命。相对较大体积的颗粒状过滤材料导致在现有技术的灌注式过滤器中通常是笨重的构造。因此，必须增加与过滤器一起使用的水瓶的尺寸，并且必须减少水瓶的可用体积；或者必须容忍较大的储存器和过滤器元件的组合。另外，已知颗粒状过滤材料滤筒在使用中会产生通路，导致停留时间不足和过滤能力下降。

可以通过本文公开的发明来克服传统过滤器的缺点，并且本主题发明可以实现更大的实用性和改善的便利性，而不会降低性能或经济性。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种紧凑结构的用于从流体中去除杂质的流体过滤器，该流体过滤器有效地实现高水平的流体处理，快速填充以输送干净和新鲜的水，并且允许最大化待填充和待利用的容器的总体积。

通过本发明实现了上述目的和其他目的，本发明提供了一种用于处理流体容器中的流体的流体过滤器，该流体过滤器包括用于过滤流体的过滤介质，以及过滤器壳体，所述过滤器壳体具有用于承载所述过滤介质的不透流体板。流体过滤器包括穿过所述不透流体板形成的用以允许流体从所述过滤器流出的一个或多个流体出口，所述一个或多个流体出口布置在沿所述过滤介质的高度方向偏离一个或多个流体入口的位置处，流体通过所述流体入口进入所述过滤介质的内部，使得流体在所述过滤介质中沿其流动的流动路径被延长，优选地被最大化，从而提供延长的流体停留时间。

在本发明的一个优选实施例中，所述过滤器壳体可被构造为包括敞开的底部、上边缘、设置在所述上边缘上方的顶盖、所述顶盖除了不透流体板之外还具有穿过其形成的多个流体入口。所述不透流体板可设置在所述过滤器壳体内，以在所述过滤器壳体的侧壁与所述不透流体板之间限定间隙，其中，所述流体流入所述多个流体入口并通过所述间隙。

优选地，过滤器壳体还可包括偏转板，所述偏转板设置在所述顶盖和所述不透流体板之间并且具有中心孔。在某些情况下，所述过滤介质可包括设置在所述顶盖和所述偏转板之间的第一过滤材料层，以及设置在所述偏转板和所述不透流体板之间的第二过滤材料层。从所述顶盖的流体入口流出的流体可被引导以流入第一过滤材料层，并向下通过所述偏转板的中心孔流入第二过滤材料层的中心，从而使得第二过滤材料层中的流体朝向所述过滤器壳体的侧壁偏转以到达由所述不透流体板和所述过滤器壳体的侧壁限定的间隙。

在某些情况下，所述第一过滤材料层可包括尼龙和/或可过滤的无纺布，所述第二过滤材料层包括活性炭、或离子交换树脂或其组合。

支撑构件可以从过滤器壳体的侧壁横向延伸以支撑所述偏转板。可以设置多个间隔的肋以连接所述支撑构件和所述不透流体板，从而在所述偏转板和所述不透流体板之间限定了多个窗口，通过所述窗口所述流体流入所述间隙。

在本发明的一个特别优选的实施方式中，过滤介质还可包括第三过滤材料层，所述第三过滤材料层设置成封闭所述过滤器壳体的所述敞开的底部，然后流过所述间隙的液体被引导以流入所述第三过滤材料层并从所述流体过滤器流出。有利地，第三过滤材料可以被构造为层压体，从流体的流动方向观察，所述层压体包括支撑层、预过滤器层、纳米纤维涂覆层和纳米纤维层。例如，支撑层可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，该PET的基本重量约在10至80gsm的范围内，优选约40gsm。所述预过滤层可以包括吸水面料，所述吸水面料的基本重量约在10至150gsm的范围内，例如约40至80gsm，优选65gsm。纳米纤维层可以包括直径在10至900纳米范围内的多个基于聚合物的纳米纤维；所述纳米纤维涂覆层可以包括PET，所述PET涂覆有多个基于聚合物的纳米纤维，所述基于聚合物的纳米纤维基本重量在约5至70gsm的范围内，优选约30gsm。有利地，层压体可进一步包括作为最外层的保护层，并且该保护层包括PET，所述PET的基本重量在约5至70gsm的范围内，优选约30gsm。

在本发明的另一实施例中，一个或多个流体入口可以邻近过滤介质的周边布置，并且单个一个流体出口可以在不透流体板中居中以产生用于流体的曲折流动路径。在本发明的又一实施例中，单个流体入口可以在过滤介质上居中，并且流体出口可以邻近不透流体板的周边布置以产生用于流体的曲折流动路径。

在本发明的另一实施例中，过滤介质可包括一层或多层相同类型或不同类型的过滤材料。优选地，过滤介质可以被构造为具有多层结构，所述多层结构包括沿流体流动方向上的第一过滤材料层、第二过滤材料层和第三过滤材料层。第一过滤材料层可以包括尼龙或可过滤的无纺布，所述第二过滤材料层可以包括活性炭、或离子交换树脂或其组合，以及所述第三过滤材料层包括纳米纤维。无纺布可以优选地为包括聚丙烯腈(PAN)和/或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的多层结构的形式。

由于曲折的设计以延伸流体的流动路径，所以根据水容器的尺寸和用途，流体过滤器可以有利地构造成圆盘的形式。过滤器的宽度与深度之比可以在1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、8：1、10：1、12：1、15：1、18：1、20：1、25：1至30：1的范围内

本发明的又一方面提供了一种旨在用于流体过滤器中的空气释放装置，其用于将残留在所述流体过滤器的内部的空气排放到大气中，所述空气释放装置在邻近所述过滤器壳体的上边缘的位置处结合到所述流体过滤器的过滤器壳体中。例如，空气释放装置可以附接到过滤器壳体中，例如在邻近过滤器壳体的上边缘的位置处附接到过滤器壳体的侧壁。

在本发明的一个实施例中的空气释放装置限定了内腔，通过所述内腔，所述流体过滤器的内部以流体方式与大气连通。空气释放装置包括位于内腔中并且能够浮在流体上的浮球。当内腔中的液位升高时，可以使所述浮球上升直到浮球的至少一部分阻塞所述流体过滤器的内部与大气之间的流体连通；以及当液位下降时，所述浮球可以下降并恢复所述流体过滤器的内部与大气之间的流体连通。

在本发明的一个具体实施例中，所述空气释放装置还包括：

附接到所述过滤器壳体的固定部分，

至少一个进气口，残留在流体过滤器的内部的空气通过所述进气口流入所述内腔，一个或多个孔或通路，所述一个或多个孔或通路形成在所述内腔的下部部分处，以允许流体从所述流体过滤器流入，

定位在所述内腔上部部分的出气口，以及

与出气口连通并通向大气的通道，

其中，当所述内腔中的液位升高时，所述浮球上升直到浮球的至少一部分阻塞出气口；以及当液位下降时，所述浮球下降并从出气口移开。

在本发明的特别有利的实施例中，空气释放装置包括附接到过滤器壳体的固定部分。空气释放装置限定固定到固定部分的内腔，并且还包括：

至少一个进气口，残留在流体过滤器中的空气通过该进气口流入内腔，

一个或多个孔或通路，所述一个或多个孔或通路形成在所述内腔的下部部分处，以允许流体从所述流体过滤器流入，

定位在所述内腔上部部分的出气口，

与出气口连通并通向周围环境的通道，以及

位于内腔中并且能够浮在流体上的浮球，其中，当所述内腔中的液位升高时，使所述浮球上升直到浮球的至少一部分阻塞出气口；以及当液位下降时，所述浮球下降并从出气口移开。

优选地，空气释放装置可以包括密封构件，所述密封构件布置在所述固定部分和所述过滤器壳体之间，以产生对所述通道的密封效果。

本发明的另一方面在于提供一种具有净水装置的水容器，其中所述净水装置包括本发明的流体过滤器。流体过滤器的过滤器壳体可以设置有上边缘，所述上边缘适于与容器的敞开的顶边缘接合。水容器的一个特定示例是水滤器水瓶，例如灌注式水瓶，其包括用于存储过滤后的水的储存器，并且本发明的流体过滤器被构造成作为可与所述储存器的敞开的顶边缘可移除地接合的水瓶顶部。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例构造的水过滤器的剖视图。

图2是示出了去除了第三过滤材料层的图1的水过滤器的透视图。

图3是示出可用于图1的水过滤器的第三过滤材料层的层压体的示意图。

图4是可用于图1的水过滤器的偏转板的俯视图。

图5是包括图1的水过滤器的示例性灌注式水瓶的透视图。

图6A是示出根据本发明的第二实施例构造的水过滤器的示意图。

图6B是示出图6A的水过滤器中的流体的流动路径的示意图。

图7A是示出根据本发明的第三实施例构造的水过滤器的示意图。

图7B是示出图7A的水过滤器中的流体的流动路径的示意图。

图8是具有空气释放装置的图1的水过滤器的剖视图。

图9是图8的A部分的放大图，示出了空气释放装置。

图10A是水过滤器的内部和外部之间的流体连通通过空气释放装置保持打开的剖视图。

图10B是水过滤器的内部和外部之间的流体连通被空气释放装置阻挡的剖视图。

图11是置于容器内的水过滤器的剖视图，该容器适于容纳准备接受过滤处理的水。

具体实施方式

尽管在优选实施例中示出和描述了本发明，但是本发明的流体过滤器和容器可以以许多不同的构造、尺寸、形式和材料来制造。

现在参考附图，图1至图4示出了根据本发明的第一优选实施例构造的水过滤器。水过滤器100为紧凑圆盘形状，并且包括具有敞开的顶部和敞开的底部的壳体110、邻近敞开顶部的上边缘111、可移除地放置在上边缘111上方的顶盖112、从顶盖112向上延伸并用于抓紧顶盖112的手柄113。顶盖112形成有多个孔，这些孔用作水过滤器100的进水口114，以允许水流入壳体110。进水口114分布在整个顶盖112上，这可以提高水进入过滤器100的流速。

壳体110容纳偏转板120和不透水板130，偏转板120紧密地承载在支撑构件121上，该支撑构件121从壳体110的侧壁横向地和周向地延伸，不透水板130在垂直方向上相对于偏转板120以间隔开的方式设置。在该实施例中，偏转板120可拆卸地承载在支撑构件121上，并且这种可拆卸结构提供了清洁过滤器100和更换过滤器介质的容易性。如图4清楚地所示，偏转板120具有中心孔122，以允许水从中流过。偏转板120优选地由不透水的材料制成，例如不透水的树脂，以防止水向下流过除中心孔122之外的偏转板120的其他区域。不透水板130的直径小于壳体的内径，从而在其之间限定圆形间隙131。

如图所示，设置有多个间隔的肋140，以将支撑构件121的底侧与不透水板130的顶表面连接，从而在偏转板120和不透水板130之间限定了多个窗口141(见图2)。肋140可以使用本领域中已知的任何方法与支撑构件121和不透水板130连接，例如，它们可以由塑料材料制成并且一体地模制在一起。圆形间隙131与窗口141流体连通。

水过滤器100还包括用于过滤水以去除或减少细菌、病毒和颗粒物的浓度的过滤介质。特别地，过滤介质包括第一过滤材料层151，其用作从进水口114流入过滤器中的水的粗过滤器。第一过滤材料层151可以由第一过滤材料组成，例如尼龙或本领域已知的其他合适的过滤材料。第一过滤材料层151被布置在由壳体110内的顶盖112和偏转板120限定的空间中。过滤介质还包括第二过滤材料层152，该第二过滤材料层152包括第二过滤材料，该第二过滤材料层152被布置在由偏转板120和不透水板130一起限定的空间中。第二过滤材料是例如活性炭或离子交换树脂或其混合物。

水过滤器100的一特征是第三过滤材料层153，通过本领域已知的方法，第三过滤材料层153布置成封闭壳体110的敞开的底部。例如，第三过滤材料层153被保持在圆环中，该圆环可以被紧固到壳体110的底部。来自圆形间隙131的水被引导以流入第三过滤材料层153并从水过滤器100中流出。在图3中示出了第三过滤材料层153的特别优选的实施例。第三过滤材料层153通常是层压结构。在图3所示的图示实施例中，沿水流动方向观察，层压结构包括支撑层1531、预过滤层1532、纳米纤维涂覆层1533、纳米纤维层1534和保护层1535。支撑层1531可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成，该PET的基本重量约在10至80gsm的范围内，优选约40gsm。预过滤层1532可以由吸水面料组成，该吸水面料的基本重量约在10至150gsm的范围内，例如约40至80gsm，优选65gsm。纳米纤维层1533可以由直径在10至900纳米范围内的多个基于聚合物的纳米纤维形成，它们能够去除或减少细菌、病毒和重金属，可以用基本重量分别在约5至70gsm的范围内，优选约30gsm的PET形成纳米纤维涂覆层1534和保护层1535。水从第二过滤材料层152通过圆形间隙131流入该第三过滤材料层153，然后流过纳米纤维基层压过滤器层，从而流出水过滤器100。

有利地，使用本领域中已知的任何方法，例如热熔层压方法，将保持在两个外层1531、1535之间的三个层1532、1533、1534层压在一起。然后将层压结构与顶部支撑层1531叠加，并将其直接放置在底部保护层1535上方。

水经由进水口114流入第一过滤材料层151，并且由第一过滤材料层151过滤后的水向下流过偏转板120的中心孔122，然后由不透水板130引导，从而使水流偏转，在第二过滤材料层152内横向地流向由肋140、不透水板130和偏转板120形成的多个窗口141。由第二过滤材料层152过滤后的水流过窗口141，然后进入不透水板130和壳体110之间的圆形间隙131。水将通过圆形间隙131向下流到第三过滤材料层153，该第三过滤材料层153放置成封闭外壳110的敞开底部。延长的水流路径遵循图1中所示的箭头方向。

由于采用偏转结构的设计，通过第一过滤材料层151→偏转板120→偏转板120的中心孔122→第二过滤材料层152→多个窗口141→圆形间隙131→第三过滤材料层153→过滤器100的壳体110的外部形成了水在过滤器100中流动的流动路径。偏转结构能够使水偏转并引导水在壳体内的曲折路径中流动，从而显著地增加了流动路径的长度，这反过来又增加了水在过滤器100中的停留时间以及水与过滤介质的接触表面，从而提高了过滤效果，同时大大减小了过滤器100的厚度。第一过滤材料层和第二过滤材料层151、152有效去除和截留氯、重金属和其他颗粒物质。纳米纤维层压结构起到有效过滤掉水中存在的大多数纳米颗粒、细菌和病毒的作用，同时保持低压降。

由于曲折流动路径的设计，过滤器100能够实现全面的深度过滤，并具有显着降低传统过滤器材料(例如多孔树脂珠、活性炭制品)的填充深度的特点。因此，过滤器100可以具有紧凑的配置，但仍然获得可靠的过滤性能。

现在转向图5，其示出了水瓶1，该水瓶1包括用于存储过滤后的水的储存器2和水瓶顶部。储存器2具有敞开的顶边缘3。水瓶1的水瓶顶部由以上讨论并在图1-3中示出的过滤器100形成。过滤器100的壳体110的上边缘111可移除地与储存器2的敞开的顶边缘3接合，其中顶盖112作为水瓶1的盖子。应当理解，可以提供额外的盖子构件以覆盖顶盖112以避免灰尘。过滤后的水可以从过滤器100流入储存器2。

在某些情况下，水过滤器100内的空气很可能无法逸出并保留在水过滤器100的内部，这可能会对通过水过滤器100的水流速产生影响。为了解决该问题，如图8所示，将与本发明的优选实施例一致构造的空气释放装置160合并到水过滤器100中。

在图9、10A和10B中清楚地示出了空气释放装置160，该空气释放装置160包括顶部部分161和内腔162，该内腔162位于顶部部分161下方并且与水过滤器100的内部和周围环境流体连通。具体地，顶部部分161是大致L形的，并且包括通过例如与水过滤器100一起模制而附接到水过滤器100的侧壁的水平部分1611和垂直部分1612。空气释放装置160限定内腔162、位于内腔162的上部部分处的至少一个进气口163、在内腔162的底部形成的用以允许水从水过滤器流入的一个或多个孔或通路164以及位于内腔161顶部的出气口165。残留在水过滤器100中的空气通过进气口163流入内腔162。出气口165通过相对于内腔162的纵向轴线的横向通道166通向周围环境。通道166延伸穿过顶部部分161和壳体110的侧壁，并因此通向周围环境。

在顶部部分161和壳体110的侧壁之间设置密封构件168，从而为延伸穿过顶部部分161和水过滤器100的侧壁的通道166产生密封效果。设置密封构件168可以有效地防止空气或水从通道166泄漏到顶部部分161和水过滤器100的侧壁之间的间隙中。

空气释放装置160还包括位于内腔162中的浮球167，其大小设计成使得浮球167的至少一部分可以完全阻塞出气口165。浮球能够上下浮动以关闭或打开出气口165。优选地，内腔162在从底部到顶部的方向上逐渐变细，以限制浮球167朝着出气口165的向上运动。浮球167由例如能够浮在水上的塑料制成。当水过滤器100中的水位上升以到达内腔162底部的孔或通路164时，水通过孔或通路164进入内腔162并作用在浮球167上，这导致浮球167朝着出气口165上升，直到浮球167的一部分关闭或阻塞出气口165(见图10B)。残留在水过滤器100中的空气流入内腔162，并且当内腔162充满水时将其排出。出气口165始终保持打开状态，因此水过滤器100的内部和外部之间的流体连通一直保持到水位上升到浮球167的阻塞位置以阻塞出气口165为止。当过滤器水向下流动并从水过滤器100中流出并且内腔162中的水位同时下降时，水通过孔或通路164从内腔162中离开，并且浮球167下降并落入内腔162的底部，出气口165打开，使得水过滤器100的内部和外部之间的流体连通恢复。

如图11所示，可以提供容器170以容纳水过滤器100。容器170可被构造为具有用于水流入和流出的敞开或穿孔的顶部以及敞开或穿孔的底部。容器170包括下部部分171和上部部分172。下部部分171具有向下逐渐变细的锥形侧壁173，该锥形侧壁173适于被保持在用于存储过滤后的水的储存器上。水过滤器100紧贴地位于下部部分171内。为了清楚和简单起见，在该图中未示出水过滤器的过滤介质的内部结构。上部部分172适于容纳一定体积的水，该水由水过滤器100进行净化处理。

图6A和6B以示意性的方式提供了根据本发明的第二实施例构造的更紧凑的结构的水过滤器200。水过滤器200包括以圆盘形式提供的过滤介质220和壳体210。该实施例的过滤器200包括两个或更多个进水口221，其布置在过滤器200的顶部的周边附近，以允许水进入过滤介质220的内部。水过滤器200还包括壳体210，壳体210具有用于容纳过滤介质220的敞开的顶部和封闭的底部211。壳体210由不透水的材料制成，并且封闭的底部用作不透水板以引导水的流动。

壳体210的封闭的底部211具有在底部211居中的孔，该孔用作水出口212，以允许水从过滤介质220中流出。由于不透水的壳体210，来自过滤介质220的水不能沿垂直方向流出过滤器。而是，引导水在壳体的底部211处朝向出水口212流动并从其流出(图6B)。这样，进水口221以交错的方式从出水口212偏离，以形成延伸流动路径，水在过滤介质220中沿该延伸流动路径流动，并且该流动路径的长度在过滤器的内部最大化。因此，水不能直接在过滤介质220的厚度方向(即高度方向)上流动，结果是增加了水在过滤器中的停留时间。

过滤介质220可以包括相同的过滤材料、或者两种或更多种不同的过滤材料。优选地，过滤介质220被配置为具有多层结构。具体地，过滤介质220包括形成第一过滤材料层的第一过滤材料、形成第二过滤材料层的第二过滤材料和形成第三过滤材料层的第三过滤材料。例如，第一过滤材料是尼龙或可过滤的无纺布；第二过滤材料选自活性炭、离子交换树脂珠、及其混合物；以及第三过滤材料是纳米纤维层，例如上面在第一实施例中讨论的基于纳米纤维的层压体。无纺布可以是包括聚丙烯腈(PAN)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等的多层结构的形式。

在某些情况下，过滤介质220的内部可能会被不透水的隔板所界定，从而形成更加曲折的流动路径。此外，过滤介质220可包括纳米纤维层压层，例如在本文第一实施例中讨论的用以进一步提高过滤效率的一个纳米纤维层压层。

类似于以上第一实施例的水过滤器100，水过滤器200可构造成形成水瓶顶部，该水瓶顶部适于可移除地或可枢转地与水瓶10的敞开的顶边缘接合。水通过进水口221流入过滤介质220，由于不透水的壳体210而横向地通过过滤介质220的内部朝向出水口212，然后从过滤器200离开进入水瓶10的储存器。该流动路径为水提供了延长的停留时间，从而提高了过滤效率。

图7A和7B以示意性方式提供了根据本发明的第三实施例构造的水过滤器300。本实施例的水过滤器300在结构上与上述第二实施例的水过滤器200基本相同，但是进水口和出水口的布置不同。如图所示，水过滤器300包括过滤介质320和用于容纳过滤介质320的不透水的壳体310。仅一个进水口321在过滤介质320中居中，以允许水流入过滤介质220的内部。壳体310具有封闭的底部311，该底部具有设置在壳体311的侧壁附近的两个或更多个出水口312，并且水被引导流向出水口312和从出水口312离开，该出水口312与壳体的侧壁相邻(图7B)。因此，为水创建了延长的流动路径，结果是增加了水在过滤器中的停留时间。

同样，水过滤器300可以构造成形成水瓶顶部，该水瓶顶部适于可移除地或可枢转地与水瓶10的敞开的顶边缘接合。

根据水容器的尺寸和用途，本发明的过滤器可以是圆盘的形式。优选地，过滤器200、300的宽度与深度之比在1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、8：1、10：1、12：1、15：1、18：1、20：1、25：1至30：1的范围内。

因此，本发明提供一种紧凑地构造的流体过滤器，使得该过滤器不会浸入过滤后的水中，并且不会明显占据水容器的内部空间。由于紧凑的结构，本发明的流体过滤器能够提高流体的流速并使过滤后的流体的空间使用最大化。另外，延长的流动路径导致在过滤介质内部的停留时间延长，这有助于增加过滤过程中过滤材料与流体之间相互作用的机会。因此，可以提高过滤效率。

尽管结合当前被认为是最实际和最优选的实施例来描述本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施例，而是旨在覆盖权利要求书的精神和范围内所包括的各种修改和等效布置。在不脱离权利要求书所限定的本发明的新颖方面的情况下，可以对本发明进行修改和变化，并且本申请仅由权利要求书的范围限制。

数字参考

1、10、20水瓶

2储存器

3敞开的顶边缘

100、200、300过滤器

110、210、310壳体

111上边缘

112顶盖

113手柄

114、221、321进水口

120偏转板

121支撑构件

130不透水板

122中心孔

131圆形间隙

140肋

141窗口

151第一过滤材料层

152第二过滤材料层

153第三过滤材料层

1531支撑层

1532预过滤层

1533纳米纤维涂覆层

1534纳米纤维层

1535保护层

160空气释放装置

161顶部部分

1611水平部分

1612垂直部分

162内腔

163进气口

164孔或通路

165出气口

166通道

167浮球

168密封构件

170容器

171下部部分

172上部部分

173向下逐渐变细的锥形侧壁

211、311封闭的底部

212、312出水口

220、320过滤介质

Claims (25)

1.一种处理流体容器中的流体的流体过滤器，其特征在于，包括：

过滤介质，所述过滤介质用于过滤流体，和

过滤器壳体，所述过滤器壳体具有用以承载所述过滤介质的不透流体板，其中一个或多个流体出口穿过所述不透流体板形成，以允许流体从所述过滤器流出，所述一个或多个流体出口布置在与一个或多个流体入口在所述过滤介质的高度方向偏离的位置处，流体通过所述流体入口进入所述过滤介质的内部，使得流动路径被延长，流体在所述过滤介质中沿所述流动路径流动，优选地所述流动路径被最大化，从而提供延长的流体停留时间。

2.根据权利要求1所述的流体过滤器，其特征在于，所述过滤器壳体构造成包括：

敞开的底部，

上边缘，

顶盖，所述顶盖放置在所述上边缘上方并具有穿过其形成的多个流体入口，以及

所述不透流体板设置在所述过滤器壳体内，以在所述过滤器壳体的侧壁与所述不透流体板之间限定间隙，其中，所述流体流入所述多个流体入口并通过所述间隙。

3.根据权利要求2所述的流体过滤器，其特征在于，所述过滤器壳体还包括偏转板，所述偏转板设置在所述顶盖和所述不透流体板之间并且具有中心孔，

其中，所述过滤介质包括设置在所述顶盖和所述偏转板之间的第一过滤材料层，和设置在所述偏转板和所述不透流体板之间的第二过滤材料层，以及

其中，从所述顶盖的流体入口流出的流体被引导以流入所述第一过滤材料层，并向下通过所述偏转板的中心孔流入所述第二过滤材料层的中心，从而使流体朝向所述过滤器壳体的侧壁偏转以到达由所述不透流体板和所述过滤器壳体的侧壁限定的间隙。

4.根据权利要求3所述的流体过滤器，其特征在于，支撑构件从所述过滤器壳体的侧壁横向延伸以支撑所述偏转板。

5.根据权利要求4所述的流体过滤器，其特征在于，设置有多个间隔的肋以连接所述支撑构件和所述不透流体板，从而在所述偏转板和所述不透流体板之间限定了多个窗口，通过所述窗口所述流体流入所述间隙。

6.根据权利要求5所述的流体过滤器，其特征在于，所述过滤介质还包括第三过滤材料层，所述第三过滤材料层设置成封闭所述过滤器壳体的所述敞开的底部，其中，流过所述间隙的液体被引导以流入所述第三过滤材料层并从所述流体过滤器流出。

7.根据权利要求6所述的流体过滤器，其特征在于，从流体的流动方向观察，所述第三过滤材料是包括支撑层、预过滤器层、纳米纤维涂覆层和纳米纤维层的层压体。

8.根据权利要求7所述的流体过滤器，其特征在于，所述支撑层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；所述预过滤器层包括吸水面料；所述纳米纤维层包括多个基于聚合物的纳米纤维；以及所述纳米纤维涂覆层包括涂覆有多个基于聚合物的纳米纤维的PET。

9.根据权利要求8所述的流体过滤器，其特征在于，所述支撑层的PET的基本重量在约10至80gsm的范围内；所述预过滤层的吸水面料的基本重量在约10-150gsm的范围内，优选地约40-80gsm；以及所述纳米纤维涂覆层的PET的基本重量在约5至70gsm的范围内。

10.根据权利要求8所述的流体过滤器，其特征在于，所述层压体还包括作为最外层的保护层，并且所述保护层包括基本重量在约5至70gsm范围内的PET。

11.根据权利要求3所述的流体过滤器，其特征在于，所述第一过滤材料层包括尼龙和/或可过滤的无纺布；所述第二过滤材料层包括活性炭、或离子交换树脂或其组合。

12.根据权利要求1所述的流体过滤器，其特征在于，所述流体入口邻近所述过滤介质的周边布置，并且一个流体出口位于所述不透流体板的中心。

13.根据权利要求12所述的流体过滤器，其特征在于，一个流体入口位于所述过滤介质的中心，并且所述流体出口邻近所述不透流体板的周边布置。

14.根据权利要求1所述的流体过滤器，其特征在于，所述过滤介质包括一层或多层相同类型或不同类型的过滤材料。

15.根据权利要求14所述的流体过滤器，其特征在于，所述过滤介质被构造成具有多层结构，所述多层结构包括沿流体流动方向的第一过滤材料层、第二过滤材料层和第三过滤材料层，其中，所述第一过滤材料层包括尼龙或可过滤的无纺布，所述第二过滤材料层包括活性炭、或离子交换树脂或其组合，以及所述第三过滤材料层包括纳米纤维层。

16.根据权利要求15所述的流体过滤器，其特征在于，所述可过滤的无纺布以包括聚丙烯腈(PAN)和/或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的多层结构的形式提供。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的流体过滤器，其特征在于，所述流体过滤器被构造为圆盘的形式。

18.一种具有净水装置的水容器，其特征在于，所述净水装置包括根据权利要求1至17中任一项所述的流体过滤器。

19.根据权利要求18所述的水容器，其特征在于，所述流体过滤器的过滤器壳体设置有上边缘，所述上边缘适于与所述容器的敞开的顶边缘接合。

20.根据权利要求18或19所述的水容器，其特征在于，所述水容器包括用于储存过滤后的水的储存器的水过滤器水瓶，以及根据权利要求1至17中任一项所述的流体过滤器，其中，所述流体过滤器被构造成作为可与所述储存器的敞开的顶边缘可移除地接合的水瓶顶部。

21.一种旨在用于流体过滤器中的空气释放装置，其特征在于，所述空气释放装置用于将残留在所述流体过滤器的内部的空气排放到大气中，所述空气释放装置在邻近所述过滤器壳体的上边缘的位置处结合到所述流体过滤器的过滤器壳体中。

22.根据权利要求21所述的空气释放装置，其特征在于，所述空气释放装置限定了内腔，通过所述内腔，所述流体过滤器的内部以流体方式与大气连通，并且所述空气释放装置包括浮球，所述浮球位于所述内腔中并能够浮在所述流体上，其中，当所述内腔中的液位升高时，使所述浮球上升直到所述浮球的至少一部分阻塞所述流体过滤器的内部与大气之间的流体连通；以及当液位下降时，所述浮球下降并恢复所述流体过滤器的内部与大气之间的流体连通。

23.根据权利要求22所述的空气释放装置，其特征在于，还包括：

固定部分，所述固定部分附接到所述过滤器壳体，

至少一个进气口，残留在所述流体过滤器的内部的空气通过所述进气口流入所述内腔，

一个或多个孔或通路，所述一个或多个孔或通路形成在所述内腔的下部部分处，以允许流体从所述流体过滤器流入，

出气口，所述出气口定位在所述内腔的上部部分，以及

通道，所述通道与出气口连通并通向大气，

其中，当所述内腔中的液位升高时，所述浮球上升直到所述浮球的至少一部分阻塞出气口；以及当液位下降时，所述浮球下降并从所述出气口移开。

24.根据权利要求23所述的空气释放装置，其特征在于，还包括密封构件，所述密封构件布置在所述固定部分和所述过滤器壳体之间，以产生对所述通道的密封效果。

25.根据权利要求21至24中任一项所述的空气释放装置，其特征在于，所述流体过滤器选自根据权利要求1至17中任一项所述的流体过滤器。

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