具体实施方式

本文讨论的系统和方法包括耐用的水过滤系统，该水过滤系统使用最少的材料，并且可以适于各种水容器。在某些实施方式中，水过滤系统中的多孔管(例如，0.1μm绝对精度(absolute)，0.2μm绝对精度)可以用于过滤水。该系统可以包括具有阀部件的水流控制。水过滤可以通过重力或其他方法来促进。在某些实施方式中，泵可以用作清洁多孔管的装置。

在一些实施方式中，系统包括：水容器，其用于容纳未过滤的水，该水容器包括孔，该孔位于水容器的壁(例如，侧壁)中；阀，其包括阀杆以控制水流，该阀和该阀杆位于水容器的侧壁的外表面；以及过滤器壳体，该过滤器壳体用于过滤未过滤的水，该过滤器壳体位于水容器的侧壁的内表面，并且与阀对齐(例如，水平对齐)，该过滤器壳体的第一端经由水容器的孔连接至阀，该过滤器壳体的第二端连接到多孔管以收集病原体。在一些实施方式中，可拆卸的过滤器套筒构造成连接至过滤器壳体以包裹多孔管，以及构造成与过滤器壳体断开连接，以提供用于清洁多孔管的通路。可拆卸的套筒保护多孔管。在一些情况下，可拆卸的过滤器套筒包裹多孔管，其中可拆卸的过滤器套筒环绕管，但是过滤器套筒上存在至少一个孔或者狭槽，以允许水进入套筒，并且进入多孔管，以移动穿过过滤器壳体，以及离开到阀来离开水过滤系统。

在一些实施方式中，多孔管是中空纤维(例如，合成材料)。

在一些实施方式中，多孔管被封装在过滤器壳体中。

在一些实施方式中，多孔管被尼龙网包裹。

在一些实施方式中，手动泵组装在阀和过滤器壳体之间，手动泵可以位于水容器的侧壁的外表面上，并且手动泵可以构造成压缩，以在反清洗过程中将水从外部水源供应到水容器中来清洁多孔管。在一些实施方式中，龙头可以附接至过滤器壳体。

所公开的水过滤系统可以用在世界的欠发达地区，以提供源自河流、湖泊、溪流、深井或浅井、水龙头或其他各种水源的过滤的水。所公开的水过滤系统可以由用户用一只手通过从过滤器壳体拆卸过滤器套筒并且清洁多孔管来清洁。多孔管可以通过清洗、移动、擦洗、旋动或搅动多孔管来清洁。在一些实施例中，水过滤系统从水中过滤“污染物”。对于本公开的目的，污染物可以包括杂质、碎屑、病原体、细菌、寄生虫、微生物、元素或用户希望从水中过滤掉的其他外来物质。在一些实施例中，水过滤系统将过滤掉病毒。

所公开的发明允许在未过滤的水中清洁多孔管。例如，在一些实施例中，用户可以拆卸过滤器套筒，并且在水容器7中在原始的未过滤的水中清洁多孔管。在另一示例中，用户可以清空水容器7，添加新的未过滤的水，用新的未过滤的水填充的水容器7可以搅动并由此清洁多孔管。在水过滤系统中可以不需要反清洗。

图1示出了第一实施例中的示例水过滤系统100的示意图。图1中水过滤系统100被示出为未组装的并且包括过滤器壳体12，该过滤器壳体12具有在水容器7中连接到阀部件(例如在图2、图4和图5中所示的阀部件17)的可拆卸的过滤器套筒14。

水容器7可以是各种装置。例如，水容器7可以是桶、罐、鼓或壶，或更大的系统、装置、具有多个过滤器或单个过滤器的容器、或便携式容器。在其他示例中，水容器可以是水瓶。过滤器壳体12和阀部件17可以用螺母4和两个垫圈5彼此连接，并且可以设想其他类似的连接部件。在一些实施方式中，垫圈5和螺母4越过阀杆1和过滤器壳体的阀座8，以形成对水容器7的密封。因此，在水容器7的壁的每一侧可以具有垫圈。

过滤器壳体12被示出为具有第一凸缘(bead)9，该第一凸缘9锁定在阀座8中。在过滤器壳体12的第一端，示出了过滤器壳体开口10和螺纹11。在过滤器壳体12的第二端，示出了多孔管13。多孔管13为水容器7中未过滤的水提供过滤。

由于多孔管13的密度，污垢、碎屑和有机材料聚集在多孔管13之间。过滤器套筒14包裹并保护多孔管13免受偶然损坏并减少与水容器7中的沉积物的接触。过滤器套筒14可以滑接在过滤器壳体12上，或者它可以通过其他方式附接，例如通过扭转、旋拧、或者凸缘/阴凸缘(bead/female bead)附接的方式。例如，在图1中，过滤器套筒14滑接在过滤器壳体12上。在图6中，如下所述，过滤器套筒14滑接，然后通过第二凸缘24和第二阴凸缘25附接和锁定。当过滤器套筒14滑接在过滤器壳体12上时，多孔管13进入过滤器套筒14一端上的第一套筒孔22。第二套筒孔21位于过滤器套筒的相对端，在该第二套筒孔21处，水可以进入过滤器套筒14。

如图1所示，过滤器套筒14是管状部件，具有圆形的第一套筒孔22和圆形的第二套筒孔21。在图6中，(如下所述)，过滤器套筒14是管状部件，具有位于在第一端的圆形的第一套筒孔22，和圆形的第二端，第二端直径略微减小并具有第二孔21，第二孔21根据过滤器套筒14中的狭槽20成形。狭槽20使得更多的水流入过滤器套筒14。在其他实施例中，过滤器套筒14、孔和狭槽的形状可以变化。

过滤器套筒14可以被拆卸，以允许通过诸如冲洗、反清洗、旋动、通过人手手动地擦洗掉碎屑的方法更有效地清洁和维护。然而，在一些实施方式中，水过滤系统100中没有可拆卸的过滤器套筒14。

在清洁期间，过滤器壳体12可以与阀部件17断开连接，并且多孔管可以在水中旋动或擦洗以去除细菌、污垢、病原体等。在一些实施方式中，过滤器壳体12不被拆卸，并且在过滤器壳体连接至阀部件17的同时，可以在水中擦洗多孔管。水可以是水容器中的未过滤的水，或者是引入到水容器中的新的未过滤的水。在这样的实施方式中，可能不需要反清洗。

阀部件17可以包括多个组成部件。例如，如图1所示，阀部件17包括阀杆1、第一凸缘3和阀开口2，在阀开口2处，水可以流进和流出。在其他实施方式中，如下文所讨论的，阀部件可包括龙头、球阀、或其他部件。图1中的阀杆1控制进出阀部件17的水流。为了减少水过滤系统100中的部件，图1中的第一凸缘3直接锁定在过滤器壳体12的阀座8中，使得阀开口2可以平行于地面旋转以对齐过滤器壳体的开口10，以允许水流动。

阀部件17定位在水容器7的侧壁的外表面上，而过滤器壳体12定位在水容器7的侧壁的内表面上。阀部件17和过滤器壳体12之间的连接可以定位在水容器7的侧壁的任一侧，或者定位在水容器7的侧壁的内部。阀部件17和过滤器壳体12之间的连接可以定位在孔6中或孔6的外部。

阀部件17和过滤器壳体12可以一起定位在水平轴线上。取决于系统100是用于水过滤还是通过从外部水源到阀部件17、穿过过滤器壳体12并且流出多孔管13的反清洗的方式被清洁，水可以通过重力移动穿过阀部件17或过滤器壳体12。可以设想的是，除重力之外的用于使水移动穿过水过滤系统100的其他方式。例如，如图5中所讨论的，在清洁过程期间，可以使用手动泵来帮助促进水的移动。在另一个示例中，可以存在附接至阀部件17或过滤器壳体17的机械系统。

图2示出了第一实施例中的示例水过滤系统200的示意图。在图2中，第一实施例中的水过滤系统300被示出为与可拆卸的外壳14组装在一起，在水容器7中外壳14包裹过滤器壳体12上的多孔管(未示出)。阀部件17被示出为具有阀杆1、阀座8和螺母4。

图3示出了第二实施例中的示例水过滤系统300的示意图。在图3中，第二实施例中的水过滤系统300被示出为与可拆卸的外壳和软管15组装在一起，该外壳包裹过滤器壳体12上的多孔管(未示出)，该软管15附接至过滤器壳体12的阀座8。

在一些实施例中，箭头23描绘了水可以穿过附接至过滤器壳体12的软管15从过滤器壳体12移动到外部水源并流出水容器7。

在一些实施例中，箭头16描绘了水可以穿过附接至过滤器壳体12的软管5从外部水源流入水容器7中。外部水源可以反清洗过滤器壳体12和多孔管。

图4示出了第三实施例中的示例水过滤系统400的示意图。在图4中，水过滤系统400被示出为具有可拆卸的外壳14，该外壳14包裹过滤器壳体12上的多孔管(未显示)。球阀17被示出为位于水容器的侧壁的外表面上，并且连接至过滤器壳体12。连接至过滤器壳体的阀部件可以变化(例如，带有阀杆、龙头、球阀等的阀部件)。

图5示出了第四实施例中的示例水过滤系统500的示意图。在图5中，第一实施例中的水过滤系统被示出为具有可拆卸的外壳7，该外壳14包裹过滤器壳体12上的多孔管(未显示)。水位4被示出以说明水容器7中的水内的过滤器壳体。在该实施例中，手动泵8被示出为附接在过滤器壳体和阀之间。手动泵18构造成执行并促进多孔管的清洗。在一些实施方式中，可使用手动泵、波纹管泵或其他泵或装置来促进过滤器壳体在水容器中的移动以清洁多孔管。

图6示出了第五实施例中的示例水过滤系统100的示意图。图6中所示的水过滤系统600是未组装的并且包括过滤器壳体12，该过滤器壳体12具有在水容器7中连接到阀部件(例如在图2、图4和图5中所示的阀部件17)的可拆卸的过滤器套筒14。水容器7可以是各种装置。例如，水容器7可以是桶、罐、鼓、壶、水瓶、或更大的系统或装置。

过滤器壳体12和阀部件17可以用越过螺纹11的两个垫圈5彼此连接，螺纹11进入并旋入过滤器壳体开口10，以形成对水容器7的密封。可以预期其他类似的连接部件。在过滤器壳体12的第二端，示出了多孔管13。多孔管13为水容器7中未过滤的水提供过滤。

由于多孔管13的密度，污垢、碎屑和有机材料聚集在多孔管13之间。过滤器套筒14包裹并保护多孔管13免受偶然损坏并减少与水容器7中的沉积物的接触。过滤器套筒14可以滑接在过滤器壳体12上，或者它可以通过其他方式附接，例如通过扭转、旋拧、或者凸缘/阴凸缘附接的方式。例如，在图1中，过滤器套筒14滑接在过滤器壳体12上。在图6中，过滤器套筒14滑接，然后通过第二凸缘24和第二阴凸缘25附接和锁定。当过滤器套筒14滑接在过滤器壳体12上时，多孔管13进入过滤器套筒14一端上的第一套筒孔22。第二套筒孔21位于过滤器套筒的相对端，在该第二套筒孔21处，水可以进入过滤器套筒14。

在图6中，过滤器套筒14是管状部件，具有圆形的第一套筒孔22和圆形的第二套筒孔21。在图6中，过滤器套筒14是管状部件，具有位于在第一端的圆形的第一套筒孔22，和圆形的第二端，第二端直径略微减小并具有第二孔21，第二孔21根据过滤器套筒14中的狭槽20成形。狭槽20使得更多的水流入过滤器套筒14。在其他实施例中，过滤器套筒14、孔和狭槽的形状可以变化。在一些实施例中，可以存在一个或多个狭槽。

在清洁期间，过滤器壳体12可以与阀部件17断开连接，过滤器套筒14可以被拆卸，多孔管可以在水中旋动或擦洗以去除细菌、污垢、病原体等。在一些实施方式中，过滤器壳体12不被拆卸，过滤器套筒14不被拆卸，可以在过滤器壳体连接至阀部件17的同时，擦洗或者以其它方式搅动或冲洗多孔管。在一些实施例中，当水流减慢时，可以拆卸过滤器套筒14并且清洁多孔管。取决于水的浑浊度，多孔管可能需要更频繁地清洁，例如一天多次。在一些实施例中，多孔管可能仅需要一周清洁一次。在一些实施例中，水过滤系统中不需要反清洗。

阀部件17可以包括多个组成部件。例如，如图6所示，阀部件17包括阀杆1、第一凸缘3、第一阴凸缘9和阀开口2，在阀开口2处，水可以流进和流出。在其他实施方式中，如下文所讨论的，阀部件可包括龙头、球阀或其他部件。图6中的阀杆1控制进出阀部件17的水流。为了减少空间，阀部件17以竖直对齐的方式定位在水容器7附近。

阀部件17定位在水容器7的侧壁的外表面上，而过滤器壳体12定位在水容器7的侧壁的内表面上。阀部件17和过滤器壳体12之间的连接可以定位在水容器7的侧壁的任一侧，或者定位在水容器7的侧壁的内部。在一些实施例中，阀部件17和过滤器壳体12之间的连接可以定位在孔6中或孔6的外部。

取决于实施方式，阀部件17和过滤器壳体12可以一起定位在水平轴线或竖直轴线上。取决于系统100是用于水过滤还是通过从外部水源到阀部件17、穿过过滤器壳体12并且流出多孔管13的反清洗的方式被清洁，水可以通过重力移动穿过阀部件17或过滤器壳体12。可以设想的是，除重力之外的用于使水移动穿过水过滤系统100的其他方式。例如，如图5中所讨论的，在清洁过程期间，可以使用手动泵来帮助促进水的移动。在另一个示例中，可以存在附接至阀部件17或过滤器壳体12的机械系统。

在某些示例中，水过滤系统可以是水瓶或水壶。在这种情况下，过滤器壳体可以定位在盖的内表面或水瓶的端壁上，并且水阀部件可以是位于盖或端壁的外表面上并且构造成用于用户从水瓶中喝水或倒水的部件。

图7是使用水过滤系统的示例操作700的流程图。操作702用未过滤的水填充水容器。操作704在水容器中穿过过滤器壳体，以过滤未过滤的水，以获得过滤的水。过滤器壳体定位在水容器中的侧壁的内表面附近。在一些实施例中，过滤器壳体在水平轴线上定位在水容器中的壁(例如，侧壁)的内表面的附近(如图1和图6所示)。在一些实施例中，过滤器壳体在竖直轴线上定位在水容器(例如，水瓶)中的壁(例如，盖或端壁)的内表面附近。

操作704使过滤的水沿水平轴线或竖直轴线从过滤器壳体移动至连接到过滤器壳体的第一端的阀。阀在水平轴线或竖直轴线上定位在水容器中的侧壁的外表面附近。阀经由位于水容器的侧壁中的孔连接至过滤器壳体。

操作706旋转阀杆，以打开和关闭阀上的阀开口。当阀开口打开时，过滤的水可以流出阀。

在另一个操作中，水源可以附接到阀杆上，并且水可以穿过阀杆、过滤器壳体和多孔管反清洗。在另一个操作中，水可以穿过阀杆、过滤器壳体和多孔管进行反清洗，其中水源连接至阀。在一些实施方式中，通过利用手动泵将过滤器壳体朝向水容器的内侧壁压缩(其中手动泵定位在阀和过滤器壳体之间，以及将阀连接到过滤器壳体)，水可以穿过阀杆、过滤器壳体和多孔管进行反清洗。

在使用的一些实施方式中，多孔管可以从过滤器壳体的第二端拆卸，并且多孔管可以被旋动或以其他方式搅动，以移除污染物。例如，过滤器壳体可以与阀部件分离，并且过滤器壳体可以在水中旋动、摇动或以其他方式搅动，从而释放多孔管上的碎屑。

在使用的一些实施方式中，可拆卸的套筒可以连接至过滤器壳体的第二端，以包裹多孔管。例如，套筒可用于保护多孔管。在使用期间，可拆卸的套筒可以附接至过滤器壳体上，允许水从一端进入可拆卸的套筒，并且经过多孔管到达阀部件，穿过水容器的外侧上阀将未过滤的水转化为过滤的水。

在使用的一些实施方式中，可拆卸的套筒可以从过滤器壳体的第二端上断开连接，以提供接近多孔管的通路。在使用的一些实施方式中，通过擦洗多孔管来清洁多孔管。

图8是组装水过滤系统的示例操作800的流程图。操作802将阀的阀杆安装到过滤器壳体的阀座内。操作804将阀连接至过滤器壳体的第一端。阀杆和过滤器壳体穿过位于水容器的壁中的孔连接。在一些实施例中，阀杆和过滤器壳体穿过位于水容器的壁(例如，侧壁)中的孔在水平轴线上连接。在一些实施例中，阀杆和过滤器壳体穿过位于水容器的壁(例如，端壁)中的孔在竖直轴线上连接。

阀可以定位在侧壁的外表面上，并且过滤器壳体定位在侧壁的内表面上。操作806可以将封装的多孔管附接至过滤器壳体的第二端。

在一些实施方式中，该方法包括在水过滤系统中相邻地组装垫圈和螺母。垫圈和螺母可以构造成越过阀杆和过滤器壳体的阀座并形成密封。在一些实施方式中，该方法包括将第一凸缘组装在阀杆中，以直接锁定在过滤器壳体的阀座中，以旋转阀开口来允许水流动。在一些实施方式中，该方法包括封装多孔管，并将多孔管包裹在尼龙网中。

构成本文描述的实施方式的逻辑操作被不同地称为操作、步骤、对象或模块。此外，应当理解，逻辑操作可以按任何顺序执行，根据需要增加或省略操作，除非另外明确主张或特定顺序是权利要求书固有地需要的。

以上说明、示例和数据提供了对本发明示例性实施例的结构和使用的完整描述。由于在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出本发明的许多实施例，因此本发明存在于所附的权利要求书中。此外，在不脱离所引用的权利要求书的情况下，不同实施例的结构特征可以组合在又一实施例中。