一种铁路列车用净水过滤装置的制作方法

本实用新型涉及水过滤装置，具体涉及一种铁路列车用净水过滤装置。

背景技术：

列车饮用水的有效供给是列车运营不可或缺的重要一环。随着社会的发展和生活水平的不断提高，人们对列车特别是动车和高铁上提供的饮用水的品质要求也日益提高。为此，用于对饮用水进行过滤的净水过滤装置在列车特别是动车和高铁上逐步得到应用。列车上用的净水过滤装置一般至少包括过滤构件，过滤构件具有进水口和净水出口，进水口接列车饮用水源，过滤后的净水由净水口输出供加热饮用或直接饮用。目前列车上常见装备的净水过滤装置典型如图1和图2所示，其主要由外壳1、设于外壳1内的过滤构件、进水管路3、净水出水管路4和废水出水管路5等组成，过滤构件至少由1个以上的过滤桶2（如图1）或者1个以上的过滤桶2加上前置过滤桶6的组合构成（如图2）；过滤桶2具有壳体21和滤芯22，壳体21上设有进水口21-1、净水出口21-2以及废水出口21-3，进水管路3的一端与过滤桶2的进水口21-1相连或者设有前置过滤桶6时与前置过滤桶6的进水口相连，进水管路3的另一端向外壳1外伸出；净水出水管路4和废水出水管路5各自一端与过滤桶2的净水出口21-2和废水出口21-3对应连接；净水出水管路4和废水出水管路5各自另一端向外壳1外伸出；装置在安装使用时，进水管路3伸出外壳1的一端通过列车供水管101与列车上的压力水源相连接，列车上的压力水源一般采用两种方式，其一，利用增压水泵100向过滤装置提供压力水（如图3所示），其二，利用相对于过滤装置位于高处的重力供水水箱102利用重力供水（如图5所示），压力水由过滤装置过滤后，供饮用的净水从净水出水管路4放出，过滤后产生的废水由废水出水管路5排出回收另作他用。

现有的列车净水过滤装置在常温状态下能够有效满足使用的需要，然而，列车运行的地域和环境往往变化巨大，目前铁路部门要求列车上装备的净水过滤装置在-40℃～40℃的温度范围内均能有效应用，在-40℃情况下12小时内不冰冻，然而现有的列车净水过滤装置难以达到上述要求，在-40℃左右的极低温度环境下，装置极易发生冰冻不能正常使用以及冻裂损坏现象。现有的列车净水过滤装置为解决极低温度下易发生冰冻不能正常使用以及冻裂损坏的问题，采取的办法是利用外部管道上的排空阀将净水过滤装置内的水及与其连接的外部水箱内的水均放空，然而，由于结构的限制，此种方法并不能完全将列车净水过滤装置的过滤筒及内部管路中的存水排空，净水过滤装置内的存水仍然存在将净水过滤装置内部冰冻不能正常使用以及冻裂损坏的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是：针对现有技术中存在的问题，提供一种结构改进的铁路列车用净水过滤装置，该装置在-40℃左右的极低温度环境下不用时，能够有效将内部的水排空从而能够有效避免因冰冻不能正常使用以及冻裂损坏问题的发生。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的铁路列车用净水过滤装置，包括外壳，设于上述外壳内且具有进水口和净水出口的过滤构件，各自一端在外壳内分别与上述过滤构件的进水口和净水出口对应连接并且各自另一端伸出于外壳之外的进水管路和净水出水管路；其结构特点是：还包括与上述进水管路和净水出水管路相连接，用于将上述净水过滤装置内部存水排空的管路存水排空装置，以及在上述过滤构件和位于外壳内的进水管路、净水出水管路的外壁上分别设置的电加热元件。

进一步的方案是：上述电加热元件为电伴热带或电热膜。

进一步的方案是：上述净水过滤装置还包括废水出水管路，上述过滤构件还具有废水出口，上述废水出水管路的一端在外壳内与上述过滤构件的废水出口相连接并且另一端伸出于外壳之外；废水出水管路位于外壳内的部分的外壁上设有电加热元件。

进一步的方案是：上述管路存水排空装置包括气源接口、第一单向阀、第一三通、第二单向阀、第二三通以及第一排空通气管，上述气源接口具有进气口、第一出气口和第二出气口；上述第一三通的一个连接端与上述进水管路伸出于外壳之外的一端相连，第一三通的另一个连接端使用时与列车供水管相连，第一三通的第三个连接端与第一单向阀的出气端相连，第一单向阀的进气端与气源接口的第一出气口相连；第二三通设于上述过滤构件的净水出口与净水出水管路之间，第二单向阀的出气端与第二三通相连接，第二单向阀的进气端与第一排空通气管的一端相连接；第一排空通气管的另一端与气源接口的第二出气口相连接；使用时，气源接口的进气口外接列车上的压力气源。

进一步的方案是：上述管路存水排空装置还包括空气压缩泵，上述气源接口的进气口与空气压缩泵相连。

进一步的方案是：上述第一单向阀和第一三通的组合，以及第二单向阀和第二三通的组合，各由1个两位三通电磁阀代替。

进一步的方案是：上述管路存水排空装置包括气源接口、自动排气阀、第二单向阀、第二三通以及第一排空通气管，上述气源接口为具有进气口和出气口的弯头；上述第二三通设于上述过滤构件的净水出口与净水出水管路之间，第二单向阀的出气端与第二三通相连接，第二单向阀的进气端与第一排空通气管的一端相连接；第一排空通气管的另一端与气源接口的出气口相连接；上述自动排气阀垂直设于位于外壳内的进水管路上，且自动排气阀具有的阀口伸出于外壳之外；使用时，气源接口的进气口外接列车上的压力气源；上述进水管路伸出于外壳之外的一端通过列车供水管与列车上的重力供水水箱相连。

进一步的方案是：上述管路存水排空装置还包括空气压缩泵，上述气源接口的进气口与空气压缩泵相连。

进一步的方案是：上述过滤构件包括依次串接的前置过滤桶、用作一级过滤的第一过滤桶和用作二级过滤的第二过滤桶，过滤桶具有进水口和净水出口，前置过滤桶具有进水口，前置过滤桶的进水口即为上述过滤构件的进水口，第二过滤桶的净水出口即为上述过滤构件的净水出口；

上述管路存水排空装置包括气源接口、第一单向阀、第一三通、第二单向阀、第二三通、第三三通以及第一排空通气管，上述气源接口具有进气口、第一出气口和第二出气口；上述第一三通的一个连接端与上述进水管路伸出于外壳之外的一端相连，第一三通的另一个连接端使用时与列车供水管相连，第一三通的第三个连接端与第一单向阀的出气端相连，第一单向阀的进气端与气源接口的第一出气口相连；第三三通设于过滤构件的净水出口与净水出水管路之间，第一排空通气管的一端与第三三通相连，第一排空通气管的另一端与气源接口的第二出气口相连接；第二三通和第二单向阀设于第一排空通气管位于外壳内的部位上，第一过滤桶的净水出口与第二三通相连。

进一步的方案是：上述过滤构件包括依次串接的前置过滤桶、用作一级过滤的第一过滤桶和用作二级过滤的第二过滤桶，过滤桶具有进水口和净水出口，前置过滤桶具有进水口和出水口，前置过滤桶的进水口即为上述过滤构件的进水口，第二过滤桶的净水出口即为上述过滤构件的净水出口；

上述管路存水排空装置包括气源接口、第一单向阀、第一三通、第二单向阀、第二三通、第三三通、第一排空通气管和第三排空通气管，上述气源接口具有进气口、第一出气口和第二出气口；上述进水管路伸出于外壳之外的一端使用时与列车供水管相连，第一三通和第一单向阀设于外壳内，第一三通的一个连接端与第一过滤桶的进水口通过管道相通，第一三通的另一个连接端与前置过滤桶的出水口通过管道相通，第一三通的第三个连接端与第一单向阀的出气端相连，第一单向阀的进气端通过第三排空通气管与气源接口的第一出气口相通；第三三通设于过滤构件的净水出口与净水出水管路之间，第一排空通气管的一端与第三三通相连，第一排空通气管的另一端与气源接口的第二出气口相连；第二三通和第二单向阀设于第一排空通气管位于外壳内的部位上，第一过滤过滤桶的净水出口与第二三通相连。

进一步的方案还有：上述净水过滤装置还包括保温层，上述保温层在上述过滤构件的周围和位于外壳内的进水管路、净水出水管路的周围设置，或者上述保温层在外壳内满铺设置。

本实用新型具有积极的效果：（1）本实用新型的铁路列车用净水过滤装置，其通过管路存水排空装置本身的结构及其与过滤构件相结合的整体结构设计，使其在需要防冻时，能够将装置内管路中的存水排空，由于本装置内没有存水，加之装置内在过滤件及管路上设有电加热元件，并且辅助设置保温层，能够有效解决现有技术中同类装置在-40℃左右的极低温度环境下易发生的因存水冰冻不能正常使用以及装置冻裂损坏的问题。（2）本实用新型的铁路列车用净水过滤装置，其只需要在现有同类列车净水过滤装置的基础上进行简单改造即可，成本较低，实现方便，性价比高。

附图说明

图1为现有技术的列车用净水过滤装置的一种结构示意图；

图2为现有技术的列车用净水过滤装置的另一种结构示意图；

图3为本实用新型第一种实施例的结构示意图；

图4为本实用新型第二种实施例的结构示意图；

图5为本实用新型第三种实施例的结构示意图；

图6为本实用新型第四种实施例的结构示意图；

图7为本实用新型第五种实施例的结构示意图；

图8为本实用新型第六种实施例的结构示意图。

上述附图中的附图标记如下：

外壳1；过滤桶2，壳体21，进水口21-1，净水出口21-2，废水出口21-3，滤芯22，进水管路3，净水出水管路4，废水出水管路5；前置过滤桶6；

管路存水排空装置7，气源接口71，单向阀72，第一单向阀72-1，第二单向阀72-2，三通73，第一三通73-1，第二三通73-2，第三三通73-3；排空通气管74，第一排空通气管74-1，第二排空通气管74-2，第三排空通气管74-3，空气压缩泵75，两位三通电磁阀76，自动排气阀77；保温层8，电加热元件9；

增压水泵100，列车供水管101，重力供水水箱102，排空阀103。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

（实施例1）

见图3，本实施例的铁路列车用净水过滤装置，其主要由外壳1、过滤构件、进水管路3、净水出水管路4、废水出水管路5、管路存水排空装置7、保温层8和电加热元件9组成。

本实施例中，过滤构件主要由过滤桶2构成，过滤桶2设于外壳1内；过滤桶2具有壳体21和滤芯22，壳体21上设有进水口21-1、净水出口21-2以及废水出口21-3，进水管路3的一端与过滤桶2的进水口21-1相连，进水管路3的另一端向外壳1外伸出；净水出水管路4和废水出水管路5的各自一端分别与过滤桶2的净水出口21-2和废水出口21-3对应连接；净水出水管路4和废水出水管路5的各自另一端向外壳1外伸出。本实施例中，列车供水管101上设有增压水泵100，用于实现向本装置提供压力水，压力水由本装置过滤后，供饮用的净水从净水出水管路4放出，过滤后产生的废水由废水出水管路5放出回收另作他用。此段所涉内容均为现有技术，不做详述。

本实施例中，管路存水排空装置7主要由气源接口71、单向阀72、三通73和排空通气管74组成。气源接口71具有进气口、第一出气口和第二出气口，气源接口71可采用三通，单向阀72包括第一单向阀72-1和第二单向阀72-2，三通73包括第一三通73-1和第二三通73-2，排空通气管74为第一排空通气管74-1。第一三通73-1的一个连接端与进水管路3的伸出端相连，第一三通73-1的另一个连接端与列车供水管101相连，第一三通73-1的第三个连接端与第一单向阀72-1的出气端相连，第一单向阀72-1的进气端与气源接口71的第一出气口相连；第二三通73-2设于过滤桶2的净水出口21-2与净水出水管路4之间，第二单向阀72-2的出气端与第二三通73-2相连接，第二单向阀72-2的进气端与第一排空通气管74-1的一端相连接；第一排空通气管74-1的另一端与气源接口71的第二出气口相连接；使用时，气源接口71的进气口外接列车上的压力气源。作为优选方式，本实施例中，管路存水排空装置7还包括空气压缩泵75，气源接口71的进气口与空气压缩泵75相连，以解决本装置在列车上安装位置处无合适的列车压力气源问题。本实施例中，列车供水管101上设有增压水泵100，由增压水泵100增压为本装置提供压力水源。

保温层8作为优选方式设置，保温层8在过滤构件以及进水管路3、净水出水管路4、废水出水管路5位于外壳1内的部分的周围设置，或者保温层8外壳1内满铺设置，保温层8的材质本实施例中优选采用聚氨脂发泡材料。

电加热元件9在过滤桶2的壳体21外壁上以及进水管路3、净水出水管路4和废水出水管路5各自位于外壳1内的部分的外壁上分别设置。电加热元件9可采用电伴热带、电热膜等，本实施例中，电加热元件9优选采用电伴热带。

本实施例的铁路列车用净水过滤装置，其在列车净水过滤装置需要防冻时，首先如现有技术中一样切断水源或排空水源，然后将气源接口71的进气口接列车上的压力气源或者列车上无合适压力气源时启动空气压缩泵75，压力空气分两路对本装置内的存水进行排空：其中一路压力空气沿气源接口71的第一出气口、第一单向阀72-1、第一三通73-1、进水管路3、过滤桶2以及废水出水管路5对本装置内的存水进行排空；另一路压力空气沿气源接口71的第二出气口、第一排空通气管74-1、第二单向阀72-2、第二三通73-2以及净水出水管路4对净水存水进行排空，从而通过压力空气可将本装置内的存水排空，由于本装置内没有存水，并在必要时开启电加热元件9辅热，加之保温层8的辅助，从而可使得本装置在-40℃左右的极低温度环境下，能够有效解决现有技术中同类装置因存水冰冻不能正常使用以及装置冻裂损坏的问题发生。

（实施例2）

见图4，本实施例的铁路列车用净水过滤装置，其他方面与实施例1相同，不同之处在于：实施例1中的第一单向阀72-1和第一三通73-1的组合，以及第二单向阀72-2和第二三通73-2的组合，各由1个两位三通电磁阀76代替。

（实施例3）

见图5，本实施例的铁路列车用净水过滤装置，其他方面与实施例1相同，不同之处在于：列车供水管101与列车上的重力供水水箱102相通由重力供水水箱102供水，列车供水管101在重力供水水箱102下方处设有排空阀103；管路存水排空装置7中的排空通气管74还包括第二排空通气管74-2，第二排空通气管74-2的一端与气源接口71的第一出气口相连接，第二排空通气管74-2的另一端与第一单向阀72-1的进气端相连接。本实施例的装置在需要防冻时，先利用排空阀103将重力供水水箱102和列车供水管101内的水排空，然后对装置内的存水排空原理和过程同实施例1。

（实施例4）

见图6，本实施例的铁路列车用净水过滤装置，其他方面与实施例3相同，不同之处在于：管路存水排空装置7不包括实施例3中的第二排空通气管74-2、第一单向阀72-1、第一三通73-1；管路存水排空装置7中的气源接口71采用具有进气口和出气口的弯头，第一排空通气管74-1的一端与弯头的出气口相连接；本实施例中，管路存水排空装置7还包括垂直设于外壳1内的进水管路3上的自动排气阀77，自动排气阀77的阀口伸出于外壳1。本实施例的装置在需要防冻时，先利用排空阀103将重力供水水箱102和列车供水管101内的水排空，利用自动排气阀77与大气相通，使得过滤桶2和废水出水管路5内的存水利用重力排空，对净水出水管路4内的存水排空原理和过程同实施例1。

（实施例5）

见图7，本实施例的铁路列车用净水过滤装置，其他方面与实施例1相同，不同之处在于：本装置中，过滤构件主要由2个过滤桶2和1个前置过滤桶6构成，前置过滤桶6和2个过滤桶2按照水流方向由前至后通过内部管路依次串接，2个过滤桶2用作一级过滤和二级过滤，前置过滤桶6具有进水口和出水口，前置过滤桶6的进水口与进水管路3相连接；净水出水管路4和废水出水管路5各自一端分别与用作二级过滤的过滤桶2的净水出口21-2和废水出口21-3对应连接。此均为现有技术，不做详述。

管路存水排空装置7在实施例1的基础上还包括第三三通73-3，第三三通73-3设于用作二级过滤的过滤桶2的净水出口21-2与净水出水管路4之间，第一排空通气管74-1的一端与第三三通73-3相连，第一排空通气管74-1的另一端与气源接口71的第二出气口相连接；第二三通73-2和第二单向阀72-2设于位于外壳1内的第一排空通气管74-1上，用作一级过滤的过滤桶2的净水出口21-2与第二三通73-2相连。相应地，前置过滤桶6的外周壁上以及第一排空通气管74-1的外周壁上也设有电加热元件9。本实施例中，在增压水泵100和第一三通73-1之间的列车供水管101上还设有排空阀103，排空阀103用于防冻时排空增压水泵100后端的列车供水管101和进水管路3内的存水。本实施例的装置利用压力空气将装置内的存水排空的原理与实施例1基本相同，不再重复。

（实施例6）

见图8，本实施例的铁路列车用净水过滤装置，其他方面与实施例5相同，不同之处在于：本实施例的装置中，管路存水排空装置7还包括第三排空通气管74-3，进水管路3的伸出端直接与列车供水管101相连，第一三通73-1和第一单向阀72-1设于外壳1内，第一三通73-1的一个连接端与用作一级过滤的过滤桶2的进水口通过管道相通，第一三通73-1的另一个连接端与前置过滤桶6的出水口通过管道相通，第一三通73-1的第三个连接端与第一单向阀72-1的出气端相连，第一单向阀72-1的进气端通过第三排空通气管74-3与气源接口71的第一出气口相通。本实施例的装置较之于实施例5，对前置过滤桶6内的存水排空效果更佳。

以上实施例是对本实用新型的具体实施方式的说明，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本实用新型的专利保护范围。