水过滤系统的制作方法

水过滤系统
相关申请的交叉引用
1.本专利申请要求于2019年11月15日提交的美国临时专利申请62936111和2019年12月16日提交的美国临时专利申请62948784、以及2020年1月6日提交的美国实用专利申请16735615的优先权，这些申请以参见的方式纳入本文。发明背景
发明领域
2.本技术涉及过滤装置，并且更具体地涉及用于饮用水和其它液体的水过滤系统。背景
3.在发展中国家，大约80％的疾病与水和卫生条件差有关。全世界每5名5岁以下的死亡病例中，就有1人死于与水有关的疾病。
4.清洁和安全的水对健康生活至关重要，但是在人均收入水平低于发达国家的工业化程度较低的国家，许多人仍然无法获得清洁的饮用水。
5.水污染可包括物理、化学和生物污染物，比如浊度、金属、有机物和细菌。各种技术用于去除污染物，包括通过过滤、混凝和絮凝去除污染物的物理过程，以及诸如氯化之类的消毒过程。
6.参考图16-18，传统的沉淀物过滤器在扁平结构中构造有相同或相似尺寸的穿孔的孔尺寸。如果分层，粉尘分布根据孔尺寸。通过过滤器的流动通常是从面向入口的过滤器表面并通过面向出口的过滤器表面流出的直线。一旦孔洞被沉淀物堵塞，流速就会降低。
7.各种类型的便携式过滤系统可用于清洁饮用水。然而，一些小型系统可能具有有限的容量或过滤寿命，并且也可能很脆弱和/或昂贵。因此，需要一种改进的便携式水过滤系统。发明概述
8.在一个总的方面，过滤器组件包括入口端、具有面向入口端的沉淀物过滤器表面的沉淀物过滤器和大致圆柱形的过滤器。沉淀物过滤器表面与每个大致圆柱形的过滤器表面正交。
9.各实施例可包括以下特征中的一个或多个。例如，沉淀物过滤器可以包括大致圆形的盘并且沉淀物过滤器表面可以包括由圆形界定的平面。作为另一个特征，圆柱形过滤器可以定位在同心环中。
10.第一通道和第二通道可以将沉淀物过滤器流体连接到更多圆柱形过滤器。第一通道可以具有与一个以上圆柱形过滤器的中心轴线正交的中心轴线。第二通道的中心轴线可以在沿着一个以上圆柱形过滤器的长度的方向上。
11.至少一个圆柱形过滤器可以包括环形的活性碳的环。圆柱形过滤器还可以包括构造成同心环的多个褶状介质过滤器。
12.位于同心环的中心内的出口管可以包括壁，该壁使水流的方向从与褶状介质过滤器的中心轴线正交的方向改变为与褶状介质过滤器的中心轴线平行的方向。出口管的壁可
以使水流改变为与平行于褶状介质过滤器的中心轴线的方向相反的方向，以通过出口离开过滤器组件。
13.在另一个总的方面，过滤器组件包括入口端、具有面向入口端的沉淀物过滤表面的沉淀物过滤器。沉淀物过滤器包括大致圆形的盘、同心环中的圆柱形过滤器、将沉淀物过滤器流体连接到圆柱形过滤器的通道、在同心环中心的出口管。出口管包括壁，该壁使水流的方向在沉淀物过滤器的方向上从与圆柱形过滤器的中心轴线正交的方向改变为与圆柱形过滤器的中心轴线平行的方向，以及反方向远离沉淀物过滤器以到达出口管端部处的出口。
14.各实施例可包括以上或以下特征中的一个或多个。例如，沉淀物过滤器表面可以与圆柱形过滤器的每个圆柱形过滤表面正交。
15.圆柱形过滤器包括环形的活性碳和/或离子交换树脂的环和多个波纹状介质过滤器，这些过滤器构造成位于环形的活性碳环内侧的同心环中。
16.在又一个总的方面，过滤器组件包括用于接收来自容器的水流的圆形进口盖、附连到圆形进口盖的圆柱形壁、在圆柱形壁内的内部带端口的圆形壁，其将圆柱形壁内部的容积分为沉淀物过滤室和圆柱形过滤室，在沉淀物过滤室中的沉淀物过滤器，在圆柱形过滤室的同心环中的圆柱形过滤器，圆柱形过滤室中的盖壁导致来自沉淀物过滤器的水流改变为朝向同心环的外侧的横向方向，以及圆柱形过滤器的同心环内侧的圆形出口管，其迫使水流向上朝向沉淀物过滤器改变方向，然后再次向下通过出口端口进入出口室。各实施例可包括以上特征中的一个或多个。
17.在另一个总的方面，过滤器系统包括具有孔径范围重叠的第一过滤器、第二过滤器和第三过滤器。第一过滤器、第二过滤器和第三过滤器各自包括纤维层，纤维层具有第一过滤器表面和第二过滤器表面，以及将纤维层的第一过滤器表面和第二过滤器表面夹在中间的一对表面层。表面层包括比纤维层更高的密度。第一层、第二层和第三层的表面层各自分别包括第一、第二和第三孔径范围。第二孔径范围小于第一孔径范围但与第一孔径范围重叠，而第三孔径范围小于第二孔径范围但与第二孔径范围重叠。
18.各实施例可包括以下特征中的一个或多个。例如，第一过滤器、第二过滤器和第三过滤器的纤维层和表面层可以包括连结在一起的边缘。在另一个实施例中，纤维层的表面和表面层连结在一起。
19.第一过滤器、第二过滤器和第三过滤器的纤维层可以包括构造为三维层的缠结的纤维网，并且它还可以具有比这对表面层的深度基本上更大的深度。
20.第一过滤器、第二过滤器和第三过滤器的纤维层可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯。纤维层还可以包括高度缠结的纤维结构和/或晶体结构，例如假勃姆石。
21.通过向第二过滤器添加额外的表面层，第二过滤器的孔径范围可以小于第一过滤器的孔径范围，并且通过向第三过滤器添加额外的表面层，第三过滤器的孔径范围可以小于第二过滤器的孔径范围。
22.在另一个总的方面，沉淀物过滤器系统包括一系列部段层，每个部段层具有夹在外层之间的纤维层，其中包括外层的材料相比，该系列部段层中的每一个包括不同比例的包括纤维层的材料。纤维层相对于外层具有低的密度，而外层组成较高的部段层包括额外
的外层片材，从而减小了孔径范围。
23.各实施例可包括以下特征中的一个或多个。例如，该系列的部段层可包括组成为50-95％之间的纤维层和5-50％的外层的第一部段层，以及组成为40-85％之间的纤维层和15-60％的外层的第二部段层，以及组成为0-75％之间的纤维层和25-100％外层的第三部段层。
24.该系列部段层还可以包括具有75％pet和25％pp组分的第一部段层、具有55％pet和45％pp组分的第二部段层、具有25％pet和75％pp组分的第三部段层，以及具有100％pp组分的第四部段层。
25.外层可以包括聚丙烯(pp)并且纤维层可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)。低密度纤维层可以构造为允许粉尘颗粒以迂回方向移动通过纤维层的三维结构。粉尘颗粒通过纤维层的迂回路径可以增加纤维层的粉尘颗粒存储容量。在一个总的方面，一种水过滤器系统，包括：储存器皿，其具有填充端口和沉淀物排放口并限定内部容积，其在填充端口和沉淀物排放口之间具有流体路径；过滤器壳体，包括圆柱形过滤壁，过滤器壁具有入口端和出口端；沉淀物过滤器，其设置在入口端内并具有面向入口端的沉淀物过滤器表面，其中，沉淀物过滤器的表面基本上平行于填充端口和沉淀物排放口之间的流体路径，一个以上圆柱形过滤器靠近出口端，一个以上圆柱形过滤器各自具有圆柱形过滤器表面，其中，沉淀物过滤器表面与每个圆柱形过滤器表面正交，并且螺纹盖封围圆柱形过滤器壁的出口端，并构造成接收储存器皿上的螺纹套环，螺纹盖具有离开端口，离开端口流体连接到最里面的圆柱形过滤器表面内侧的容积。过滤器壳体的至少一部分定位在储存器皿的内部容积内。
26.各实施例可包括以下特征中的一个或多个。例如，沉淀物过滤器可以是大致圆形的盘，并且圆柱形过滤器可以包括一个以上的同心环中的过滤器。
27.第一通道和第二通道可以将沉淀物过滤器流体连接到一个以上圆柱形过滤器，并且第一通道具有第一中心轴线，该第一中心轴线与一个以上圆柱形过滤器的圆柱形过滤器中心轴线正交。第二通道的第二中心轴线平行于圆柱形过滤器中心轴线。
28.圆柱形过滤器可以包括环形的环或环形的环过滤器，其具有安装在第一环形壁和第二环形壁之间的第一圆形壁和第二圆形壁。环形的环填充有吸附颗粒，比如活性碳微粒，并且第一圆形壁和第二圆形壁可渗透水但保留碳微粒。
29.成对分隔壁可以安装在第一圆形壁和第二圆形壁之间，以将空间分成第一通道、第二通道和第三通道。等分壁可以在第一圆形壁和第二圆形壁之间附连到第一分隔壁和第二分隔壁，以将水流的导向从第一通道中的第一方向改变为第二通道中的第二方向和第三通道中的第三方向。
30.突出壁可以安装在第二通道中，以部分地阻塞和产生流体湍流第二通道。例如，突起壁可以包括成对的楔形或卷曲壁，其构造成在第二通道内引起z形或s形水流。突出壁可以安装到第一环形壁和第二环形壁中的一个或两个。在另一个实施例中，突出部可以表现为从环形壁延伸到第二通道中的楔形或冰柱形(钟乳石和石笋)结构。
31.圆柱形过滤器可以包括多个褶状介质过滤器，这些褶状介质过滤器构造在环形的环内侧的同心环中。作为另一个特征，出口管位于同心环的中心中，其中出口管包括壁，该壁使水流的方向从与褶状介质过滤器的中心轴线正交的方向改变为与褶状介质过滤器的
中心轴线平行的方向。
32.储存器皿可以是矩形的和/或可以具有带有开口的基本上竖直的壁，其中，过滤器壳体被接纳在竖直壁的开口内。竖直壁可以使沉淀物过滤器表面基本上平行于竖直壁，使得非悬浮颗粒绕过沉淀物过滤器。
33.在另一个总的方面，用于流体容器的过滤器组件包括过滤器壳体，该过滤器壳体具有带有入口端和出口端的圆柱形过滤壁，沉淀物过滤器，该沉淀物过滤器设置在入口端内并且具有面向入口段的沉淀物过滤表面，其中，沉淀物过滤器包括大致圆形的盘，至少一个圆柱形过滤器，其包括限定内部容积的环形的环过滤器，内部容积至少部分地填充有吸附颗粒并且具有不渗透水的第一环形壁和第二环形壁，安装在第一环形壁和第二环形壁之间的、可渗透水但保留吸附颗粒的第一圆形壁和第二圆形壁，分隔壁，其安装在第一圆形壁和第二圆形壁之间以将内部容积分成第一通道和第二通道，等分壁，其附连在第一圆形壁和第二圆形壁之间，以将水流的导向从第一通道中的第一方向改变为第二通道中的第二方向，以及安装在第二通道中的一个以上的突出壁，其部分地阻挡第二通道，从而增加第二通道中的湍流水流。
34.各实施例可包括以上或以下特征中的一个或多个。例如，突出壁可以包括成对的壁，其构造成在第二通道内引起z形或s形水流。这些对可以包括匹配的弯曲表面。每个突出壁可以安装到第一环形壁和第二环形壁中的一个或两个。
35.作为另一个特征，通道可以将沉淀物过滤器流体连接到至少一个圆柱形过滤器，并且出口管可以位于圆柱形过滤器的中心。出口管可以包括壁，该壁使水流的方向在沉淀物过滤器的方向上从与至少一个圆柱形过滤器的中心轴线正交的方向改变为与一个以上的圆柱形过滤器的中心轴线平行的方向，以及反方向远离沉淀物过滤器以到达出口管端部处的出口。
36.螺纹帽可以构造成接纳流体容器上的螺纹套环。流体容器可以具有填充端口和沉淀物排放口，其中，流体容器包括内部容积，该内部容积限定了从填充端口到沉淀物排放口的第一流体路径和从入口端通过沉淀物过滤器的第二流体路径，该第二流体路径大致正交于第一流体路径，并且其中，流体容器接纳过滤器壳体的至少一部分。
37.作为另一个特征，沉淀物过滤器表面可以与至少一个圆柱形过滤器的每个圆柱形过滤表面正交。吸附颗粒可以包括活性碳微粒。
38.圆柱形过滤器可以包括多个波纹状介质过滤器，这些波纹状介质过滤器构造在环形的环过滤器内侧的同心环中。
39.在又一个总的方面，环形的环过滤器包括：不渗透水的第一环形壁和第二环形壁；安装在第一环形壁和第二环形壁之间的、可渗透水的第一圆形壁和第二圆形壁；分隔壁，其安装在第一圆形壁和第二圆形壁之间，以将限定在第一环形壁和第二环形壁以及第一圆形壁和第二圆形壁内的内部容积分成第一通道和第二通道；等分壁，其附连在第一圆形壁和第二圆形壁之间，以将水流的导向从第一通道中的第一方向改变为第二通道中的第二方向；以及安装在第二通道中的多个突出壁，其中，突出壁部分地阻挡第二通道，从而增加第二通道中的湍流水流，其中，内部容积至少部分地填充有吸附颗粒。
40.各实施例可包括以上或以下特征中的任何一个或多个。例如，吸附颗粒包括活性碳微粒。
附图说明
41.图1-6示出了根据本发明实施例的便携式水过滤系统。
42.图7示出了便携式水过滤器系统的保护性过滤器笼。
43.图8、9a和9b示出了便携式水过滤系统的局部剖视图。
44.图10示出了根据本发明实施例的水过滤器组件的分解图。
45.图11示出了水过滤器组件的剖视图。
46.图12是水过滤器组件的同心过滤器的分解图。
47.图13是水过滤器组件的立体图。
48.图14和15示出了水过滤器组件的保护性过滤器笼的立体图和剖视图。
49.图16示出了传统过滤器的剖视图。
50.图17和18示出了传统过滤器的表面视图。
51.图19和20示出了根据本发明实施例的沉淀物过滤器的表面视图。
52.图21-23示出了沉淀物过滤器的部段层。
53.图24和25示出了沉淀物过滤器的表面视图和剖视图。
54.图26-28示出了沉淀物过滤器的部段层aa、a、b、c和d的表面视图、剖切视图和全堆叠轮廓视图。
55.图29-33示出了沉淀物过滤器的部段层aaa的横截面视图、分层表面视图、单层表面视图、轮廓视图和堆叠轮廓视图。
56.图34-36示出了部段层d的表面视图、轮廓视图和堆叠轮廓视图。
57.图37-39示出了部段层e的表面视图、轮廓视图和堆叠轮廓视图。
58.图40-42示出了部段层f的表面视图、轮廓视图和堆叠轮廓视图。
59.图43和44分别示出了具有一个底部离开部和两个底部离开部的部段层aaa、aa、a、b、c、d、e和f的完整堆叠轮廓。
60.图45示出了部段层aa、a、b、c或d之一的单层轮廓视图。
61.图46-48示出了作为圆柱形过滤器的本发明的过滤器的另一个实施例。
62.图49示出了作为袋式过滤器的本发明的过滤器的另一个实施例。
63.图50-54示出了包括环形的环过滤器的另一个实施例。
具体实施方式
64.参考图1-6，便携式水过滤系统100可用于没有可用的饮用水系统的区域。系统100包括把手105、过滤器组件110和保持一定体积的水的容器器皿115。泵120可用于对器皿115加压以促进水流过过滤器组件110。
65.参考图3，器皿115具有被盖125覆盖的填充端口。保持环130用于保持盖125。由排放口盖135覆盖的沉淀物排放口定位在器皿115的底部处。出口软管140安装在过滤器组件110的出口中。
66.参考图4，泵120包括可挤压球145、压力软管150和由蝶形手柄155致动的阀。阀可以密封器皿115以保持压力。
67.参考图7、14和15，保护性笼158围绕过滤器组件(未示出)。笼158包括一系列围绕过滤器组件的肋。这保护过滤器组件免受冲击，比如，在容器100掉落的情况下。
68.参考图8，过滤器组件110包括位于同心环中的碳环160和一系列波纹过滤器165。如将在下文将更详细地描述的，水从过滤器的同心环的外侧流到内侧到达离开端口。
69.参考图9a，过滤器组件110定位在附连到容器110的螺纹套环165中。螺纹帽170拧入螺纹套环165以将过滤器组件110固定在容器110中。密封环175或垫圈定位在过滤器组件110的螺纹盖和唇缘180之间，使得过滤器组件被夹紧在螺纹套环165和螺纹盖170之间以实现防水密封。参考图9b，螺纹盖被集成到过滤器组件110中，使得整个过滤器组件110通过旋转集成的盖而旋入套环中。
70.参考图10和11，过滤器组件110包括圆形进口盖185、沉淀物过滤器190、大致圆柱形的壁195、内圆形壁200和同心过滤器上方的盖壁205。圆形进口盖185具有一系列肋和开口，它们允许水从器皿115流入过滤器组件110。内圆形壁200将过滤器组件分成沉淀物过滤器室210和同心环过滤器室215。内圆形壁200具有一系列端口以允许水从沉淀物过滤器室210流到同心环过滤器室215。
71.大致圆柱形的壁195可以具有直的或平行的侧部以及呈圆柱形状或形式的圆形或椭圆形横截面。然而，它可能具有其它矩形轴或槽口。
72.沉淀物过滤器190相对于器皿115的高度以竖直方向定位。因此，重沉淀物绕过沉淀物过滤器190并直接落到沉淀物排放口，从而延长沉淀物过滤器190的寿命。
73.参考图11，水从器皿115流动通过进口盖185在箭头a所示的方向上进入沉淀物过滤器室210。然后水从沉淀物过滤器室流到同心环过滤室215。在同心过滤器上方的盖壁205是实心圆形壁，其将水流从向下方向转向横向方向，朝向同心环形过滤器室215的外侧，如箭头b所示。然后水在圆柱形壁195和碳环160的外表面之间在箭头c的方向上向下流动。碳环160包括活性碳并且可以是材料的组合物，比如，嵌入银的碳。可以使用其它类型的过滤介质来代替碳或附加于碳，例如离子交换树脂或离子交换聚合物。
74.水在箭头d的方向上从外侧向内侧流动通过碳环190。然后水流动通过分隔壁218进入波纹过滤器165的同心环。
75.图11所示的实施例具有一系列四个波纹过滤器220、225、230和235。过滤器220、225、230和235由分隔壁240、245和250间隔开。
76.如图12所示，分隔壁218、240、245和250中的每一个具有允许水流朝向同心环的中心的端口或狭槽。圆形出口管255定位在分隔壁218、240、245和250的中心处。在其它实施例中，可以添加额外的分隔壁或可以不使用分隔壁。同心过滤器220、225、230和235中的一个或多个可以构造成去除悬浮物质、微生物物质和/或化学物。
77.再次参考图11，圆形出口管255迫使水向上朝向沉淀物过滤器190改变方向，然后再次向下通过出口端口260进入出口室，如箭头e所示。然后水向下朝向离开端口265流动，如箭头f所示，在离开容器100的方向上。
78.参考图13，螺旋流搅拌器部件270定位在圆形出口管255中。搅拌器部件270引起湍流，从而水与出口管255中的消毒剂介质的接触增加。在另一个实施例中，搅拌器部件还可以包括消毒介质。
79.参考图19和20，过滤材料设计为具有比传统过滤器更大的孔径范围。图19所示的孔径范围通常大于图20所示的孔径范围，然而，孔径范围可以重叠。
80.图21示出了构成沉淀物过滤器的各种过滤介质部段层。通常，构成每个过滤器部
段层aaa、aa、a、b、c、d、e和f的表面材料的孔径范围通常变小。在一个实施例中，部段层aa、a、b、c、e和f中的一些由夹设第二过滤材料的不同量的第一表面材料构成。
81.第一表面材料的孔径范围可以通过一起添加或减去过滤介质的各个层来调整，比如熔喷聚丙烯(pp)网的层。熔喷网的纤维缠结程度、纤维直径和密度也可用于改变pp的有效孔径。在另一个实施例中，例如，当需要额外的强度时，可以使用纺粘型织物来补充或代替pp。
82.在图21所示的实施例中，部段层aaa、aa、a、b、c和d包括构成部段层中的每一个的四个单独的层。在不同的实施例中，四个单独的层可以具有彼此连结以构成部段层的表面，或者它们可以彼此堆叠，使得它们接触相邻的单独的层而不连结在一起。在另一个实施例中，单独的层的表面在离散位置处、比如在每层的中心和边缘处与相邻的单独的层粘合。
83.参考图22-23，过滤介质部段层aaa、aa、a、b、c、d、e和f堆叠在一起。每个部段aaa、aa、a、b、c、d、e和f与相邻部段层接触，但部段层的表面不连结在一起。
84.参考图24，过滤介质部段层被堆叠并一起切割成期望的形状。例如，可以堆叠部段层，并且可以使用超声波切割器。在切割过程期间可以在部段层的边缘处形成密封部或连结部。在其它过程中，可以使用一种热焊接形式将部段边缘连结在一起。
85.参考图25，部段层的边缘可以用塑料环或硅树脂包覆模制夹紧或连结在一起以形成沉淀物过滤器。如图所示，沉淀物过滤器可以在边缘处更密集，而中心在顶部、底部或顶部和底部处都向外凸出。
86.参考图29-33，更详细地示出了介质过滤器部段层aaa，其具有多层表面视图、单层表面视图和轮廓视图。每个轮廓图都是从侧部看的，过滤介质夹在载玻片之间，仅用于说明目的。部段层aaa由连结在一起的多层pp形成。在一个实施例中，四个单独的层构成一个部段层aaa，其是密度为20-70克每平方米(gsm)的100％pp。
87.参考图26-28和45，部段层aa、a、b和c由表面视图、剖切视图、全堆叠轮廓视图和单层轮廓视图示出。术语“完整堆叠轮廓”是指组成部段层的单独的层的组合，而单层轮廓是指部段层的单独的层。每个单独的层的外层由pp形成，pp连结到由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)纤维形成的内层。pp外层决定了孔径范围，而pet纤维提供了过滤介质的三维矩阵，其对颗粒流动的阻力比pp表面或外层小得多。pet纤维基质允许沉淀物颗粒在改变的方向上通过过滤介质以及横向行进。与具有更多单向流过过滤介质的过滤器相比，这提供了更高体积的颗粒负载。pet和pp纤维连结在一起以形成每一层。
88.部段层具有不同的组成，具有减小的孔径和沉淀物颗粒储存容量。例如，在一个实施例中，部段层aa包括75％pet/25％pp的组合物，部段层a包括55％pet/45％pp的组合物，部段层b包括45％pet/55％pp的组合物，并且部段层c包括25％pet/75％pp的组合物。每个部段层aa、a、b和c可以具有大约70gsm的密度。
89.部段层aa、a、b和c中的每一个可以由在pet纤维的每一侧上的三层或更多层单独的pp层夹层结构组成。外部pp层横跨片材表面呈现随机分布的孔径结构，该结构也是微三维结构。这有助于保持流速并防止压降。内部pet层由纤维组成，这些纤维形成了进一步的三维结构，以允许更好的粉尘负载能力，同时保持随机分布的孔径，这再次有助于防止压力下降和过早堵塞。pet层通常具有比pp层更低的密度并且具有更多的孔隙率。
90.夹层的多个层堆叠在彼此的顶部上，以形成具有更大深度并因此具有更多空隙和
更多三维结构的部段。这些随机分布的空隙有助于捕获一系列颗粒尺寸，以防止后续部段层过早堵塞。这些层的堆叠有助于创建具有多向流动的更多三维结构。
91.部段层aa由夹在pp层之间的pet纤维制成。这种“夹层”比随后的部段层更敞开，并且大致比随后的部段层具有更大的孔径结构，但具有比先前的部段层更小的孔径。
92.在一个实施例中，部段层aa可以由三个或更多单独的夹层结构组成。每个夹层的外层由熔喷聚丙烯组成，其横跨片材表面呈现随机分布的孔径结构，该片材也是微三维结构。这有助于保持流速并防止压降。内层由聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维组成，这些纤维形成了进一步的三维结构，以允许更好的粉尘负载能力，同时保持随机分布的孔径，这再次有助于防止压力下降和过早堵塞。
93.夹层的多个层堆叠在彼此的顶部上，以形成具有更大深度并因此具有更多空隙和更多三维结构的部段。这些随机分布的空隙有助于捕获颗粒尺寸，以防止后续部段层过早堵塞。这些层的堆叠有助于创建具有多向流动的更多三维结构。
94.参考图34-36，部段层d由轮廓视图、堆叠轮廓视图和表面视图示出。在一个实施例中，部段层d具有密度为约40gsm的全部pp的单独片材，它们连结在一起形成部段层d。pp片材可以具有0.5-2mm的深度。多个单独的片材被堆叠以创建具有深度和空隙的部段。这些随机分布的空隙有助于捕获高于3微米的较大粒径，以防止后续层过早堵塞并导致压力下降。这种堆叠有助于创建具有更大粉尘保持能力和多向流动的更三维的过滤器部段。
95.参考图37-39，部段层e以表面视图、剖切视图和轮廓视图示出。部段层e包括外表面上的pp，其间夹有假勃姆石(pseudoboehmite)。假勃姆石是一种铝化合物，化学成分为alo。它由精细结晶的勃姆石组成，但具有比勃姆石更高的含水量。
96.部段层e可以由具有6.25微米平均孔径的一层或多层单独的夹层结构组成。假勃姆石产生了进一步的三维结构，以允许更好的粉尘负载能力，同时保持随机分布的微孔径，这再次有助于防止压力下降和过早堵塞。这有助于保持流速并防止多向流动的压降。粉末活性碳也可以结合到夹层内侧，以减少味道和气味污染。
97.参考图40-42，部段层f以表面视图、剖切视图和轮廓视图示出。与部段层e类似，部段层f可以由包括外表面上的pp和夹在其间的假勃姆石组成，然而，单独的夹层结构具有更精细的1.25微米平均孔径。
98.可以使用其它过滤介质代替假勃姆石，比如非常细(小直径)、高度缠结和/或致密的pet纤维层。
99.图43和44是上面提到的图21-23中所示的部段层aaa、aa、a、b、c、d和f的完整堆叠的照片。所有部段层都与相邻层接触。在沉淀物过滤器被堵塞并失去其过滤能力之前，所得的沉淀物过滤器可以具有比传统过滤器更细的孔径和/或更高的粉尘负载能力。
100.参考图46和47，示出了圆柱形沉淀物过滤器300，其中过滤介质部段层aaa'、aa'、a'、b'、c'、d'、e'和f'构造成同心环。每个部段aaa'、aa'、a'、b'、c'、d'、e'和f'都与相邻部段层接触，但相邻部段层的表面不连结在一起。部段层的组成可以类似于上面关于图21-23和43-44所描述的。在其它实施例中，可以有更多或更少的不同组成的部段层。
101.图48示出了使用中的圆柱形沉淀物过滤器300。圆柱形沉淀物过滤器300安装在过滤器外壳310中。过滤器外壳具有水输入管线，水流入过滤器外壳，如箭头a所示。
102.过滤器300的底部被密封或压配合抵靠外壳的底部，使得水流过过滤器，如箭头b
所示。水流到过滤器300中心处的敞开通道中，并在箭头c所示的方向上通过输出管线330流出外壳。
103.图49示出了构造为袋式过滤器350的沉淀物过滤器的另一个实施例。袋式过滤器350包括如上所述的多个部段层或可以具有部段层的另一种构造。袋式过滤器350的边缘可以基本上通过圆形套环卷曲或固定在一起，或者可以热连结或胶合在一起。
104.参考图50-54，在另一个实施例中，碳环160被环形的环过滤器510代替，环形的环过滤器510在外壳或封壳中包括吸附颗粒，比如活性碳微粒。过滤器510包括安装在第一环形壁525和第二环形壁530之间的第一圆形壁515和第二圆形壁520。环形的环过滤器510的内部容积填充有活性碳微粒。第一圆形壁515和第二圆形壁520可渗透水但保留碳微粒。
105.第一分隔壁535和第二分隔壁540安装在第一圆形壁515和第二圆形壁520之间，以将内部容积分成第一通道545、第二通道550和第三通道555。等分或终止壁560在第一圆形壁和第二圆形壁之间附连到分隔壁，以将水流的方向从第一通道中的第一方向改变为第二通道中的第二方向并且改变为第三通道中的第三方向。
106.突出壁565安装在第二通道中，其中突出壁部分地阻塞第二通道，从而增加第二通道中的湍流水流。突出壁包括匹配的成对的卷曲壁，其构造成在第二通道内引起z形或s形水流。每个突出壁565安装到分隔壁535、540。替代地，突出壁565可以在第二通道555中的位置处安装到环形壁。
107.水从环形的环过滤器510的外侧流向内侧。水通过外部圆形壁515进入过滤器。水在第一通道550中流动直到它到达分隔壁535的端部，在此它进入第二通道555。第二通道555填充有突出壁565，其部分阻碍或改变水流在第二通道555中的方向。所得的迂回路径导致与活性碳微粒的更多接触。
108.水流过第二通道555直到它到达第二分隔壁540的端部。然后水与可渗透的内侧过滤壁520接触。因此，水流过可渗透的过滤壁520，以离开环形过滤环510进入环的中心。一些水也流入第三通道545中，直到它也通过可渗透的内侧过滤器壁520离开。然后水可以进入其它过滤器，这些过滤器是环形的环过滤器510内侧的同心环的部分。
109.以上描述已经参考特定实施例进行了描述，然而，本领域技术人员将理解，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变并且可以替换等效物。此外，可以进行许多修改以适应特定情况、材料、物质组成、过程、一个或多个过程步骤，以适应本公开的客观精神和范围。例如，过滤器组件可以结合到另一种类型的水器皿中，比如滚筒、桶或固定的水系统。过滤器组件也可用于其它类型的液体。作为另一个示例，沉淀物过滤器可以具有另一种形状，比如矩形、球形或袋状。所有这些修改都旨在落入下面提供的权利要求书的范围内。