1.本发明涉及建筑节能技术领域，尤其是涉及一种低阻力液态流体过滤器。
背景技术：
2.液态流体过滤器是液态流体管网中常见的一种管件，用于过滤液态流体中的杂质，保护 液态流体管路中的设备。
3.图1是现有技术中一种常见的液态流体过滤器，称为y型过滤器，包括主体1和滤芯2。 滤芯2是一端开口一端封闭的圆筒形结构，其壁面为网状，具有过滤作用。滤芯2斜插到流 体通道中，当流体流过时，流体中的杂质被滤芯2的网状壁面过滤，并进入到滤芯2内部。 为了配合滤芯2的安装，y型过滤器中的流体通道在滤芯2处缩小，同时，滤芯2的网状壁 面的开孔率一般不超过30％，因而在滤芯2处流体通道的实际流通面积一般只有入口处流体 通道截面面积的25％左右，这会大大增加流动阻力。当滤芯上存在杂质后，过滤器阻力会进 一步增大。
4.图2是现有技术中另一种常见的液态流体过滤器，称为角型过滤器，包括主体1和滤芯 2。滤芯2是一端开口的圆筒形结构，其壁面为网状，具有过滤作用。液态流体在从进口流到 出口的过程中经过滤芯，其中的杂质被过滤。液态流体在从进口流到出口的过程中，会沿最 捷路径流动，所以，虽然滤芯2的过滤网面积很大，但真正起到过滤作用的只是位于流体通 道上的那部分过滤网，有效面积并不大。角型过滤器的进口流动方向和出口流动方向呈90
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夹角，这会在过滤器内部会产生较大涡流。以上因素使得角型过滤器的流动阻力也比较大。 当滤芯上存在杂质后，会进一步增大过滤器阻力。
5.总之，现有技术中过滤器阻力较大，且随着过滤杂质数量的增加，阻力进一步增大。
技术实现要素：
6.(一)要解决的技术问题
7.为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明提供一种低阻力液态流体止回阀。与现有 技术相比，本发明的流动阻力较小。
8.(二)技术方案
9.本发明提供一种低阻力液态流体过滤器，其特征在于，包括：
10.过滤器筒体，为一段横截面为圆形且各截面直径相等的直管，液态流体在所述过滤器筒
11.过滤网，所述过滤网安装在所述过滤器筒体内，其形状为一曲面或平面。如下定义坐标 系：坐标系的原点位于所述过滤器筒体中心轴线的中点，x坐标轴与所述过滤器筒体的中心 轴线重合，方向与液态流体流动方向相同，z坐标轴通过坐标系的原点且与x坐标轴垂直，y 坐标轴通过坐标系的原点且与x坐标轴和z坐标轴垂直。在上述坐标系下，所述过滤网曲面 函数满足以下条件：
12.(1)z＝f(x)，即z值与y值无关；
13.(2)z(x)＝-z(-x)，即该曲面围绕y轴旋转180
°
和原曲面是重合的；
14.(3)式中a、b均为常数，且a≥0，b＞0，即z对x的导数随着x的绝 对值的增大而增大。
15.进口段，为一段直管，其横截面为圆形，所述进口段第二端与所述过滤器筒体第一端的 大小相同且相互连接，所述进口段的第二端的截面直径大于其第一端的截面直径；
16.出口段，为一段直管，其横截面为圆形，所述出口段第一端与所述过滤器筒体第二端的 大小相同且相互连接，所述进口段的第一端的截面直径大于其第二端的截面直径，所述过滤 器筒体、进口段和出口段的中心轴线在同一条直线上。
17.进一步的，所述过滤网的材质为塑料、橡胶、铜、铝或不锈钢材料，或上述材料的复合 材料。
18.进一步的，所述一种低阻力液态流体过滤器，还包括：
19.排污阀，所述排污阀通过管道连接在所述过滤器筒体上，位于所述过滤器筒体外部，与 所述过滤器筒体内部所述过滤网与所述过滤器筒体第一端之间的空间连通，所述排污阀的中 心轴线位于上述坐标系的xz坐标平面上
20.进一步的，所述排污阀采用球阀或蝶阀。
21.(三)有益效果
22.由于以下原因，本发明所提供的一种低阻力液态流体过滤器，其阻力远小于现有技术中 的液态流体过滤器：
23.(1)所述过滤器筒体直径大于所述进口段第一端的直径，也即，所述过滤器筒体直径大 于过滤器进口直径，又过滤网在过滤器筒体中倾斜布置，因而过滤网面积远大于过滤器进口 截面面积。进口段和出口段的存在使得在过滤器筒体中流速在截面上的分布比较均匀，因而 过滤网的面积能够得到充分有效利用。因而，在本发明中，过滤网的可有效利用的面积较大， 流动阻力较小；
24.(2)过滤器筒体、进口段和出口段在同一直线上，同时进口段和出口段的存在又使得过 滤器中流体流速变化存在一个渐变过程，因而过滤器中涡流较少，这有益于减少流动阻力。
25.(3)考虑到流体在圆管中流动时，离圆心越近流速较高，靠近壁面处流速较低，在本发 明中，过滤网的倾斜角度在圆心处较小，在靠近壁面处较大，从而实现了过滤网上阻力的优 化分布，因而，过滤网总体流动阻力较小；
26.(4)过滤网向来流方向倾斜，过滤网上的杂质在重力和流体冲刷力的双重作用下，自动 脱落，因而，在长期运行的情况下，过滤网上不易集聚脏物，流动阻力较小。
27.(5)排污阀与过滤网前的空间相同，打开后可利用水的冲刷力将污物排出。排污阀采用 球阀或蝶阀，打开时可形成一条通路，刷子可经此通路探入过滤网前空间，刷洗过滤网表面。 因而，本发明具有定期维护的条件，在定期维护的情况下，可以长期使用并保证较小阻力。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术 描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一 些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些 附图获得其他的附图。
29.图1为现有技术中y型过滤器的结构示意图。
30.图2为现有技术中角型过滤器的结构示意图。
31.图3为本发明实施例1提供的一种低阻力液态流体过滤器的结构示意图。
32.图4为本发明实施例2提供的另一种低阻力液态流体过滤器的结构示意图。
具体实施方式
33.为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容，但本发明的保 护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本 发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个 或多个这些细节而得以实施。以下结合附图对本发明进行进一步的说明。
34.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等 是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据 在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有
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以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、 方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列 出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
35.实施例1
36.如图3所示，本实施例提供一种低阻力液态流体过滤器，包括：
37.过滤器筒体11，为一段横截面为圆形且各截面直径相等的直管，液态流体在过滤器筒体 11中流动并从其第一端流向第二端；
38.过滤网12，过滤网12安装在过滤器筒体11内，其形状为一曲面。如下定义坐标系：坐 标系的原点位于过滤器筒体11中心轴线的中点，x坐标轴与过滤器筒体11的中心轴线重合， 方向与液态流体流动方向相同，z坐标轴通过坐标系的原点且与x坐标轴垂直，y坐标轴通过 坐标系的原点且与x坐标轴和z坐标轴垂直。在上述坐标系下，过滤网12曲面函数满足以下 条件：
39.(1)z＝f(x)，即z值与y值无关；
40.(2)z(x)＝-z(-x)，即该曲面围绕y轴旋转180
°
和原曲面是重合的；
41.(3)式中a、b均为常数，且a＞0，b＞0，即z对x的导数随着x的绝 对值的增大而增大。
42.进口段13，为一段直管，其横截面为圆形，进口段13的第二端与过滤器筒体11的第一 端的大小相同且相互连接，进口段13的第二端的截面直径大于其第一端的截面直径；
43.出口段14，为一段直管，其横截面为圆形，出口段14的第一端与过滤器筒体11的第二 端的大小相同且相互连接，进口段4的第一端的截面直径大于其第二端的截面直径，过滤器 筒体11、进口段13和出口段14的中心轴线在同一条直线上。
44.在本实施例中，过滤器筒体11的直径大于进口段13的第一端的直径，即，过滤器筒体 11直径大于过滤器进口的直径。又因为过滤网12在过滤器筒体11中倾斜布置，因而过滤
网 12的面积远大于过滤器进口截面积，能够减小过滤网造成的流动阻力。
45.在本实施例中，过滤器筒体11、进口段13和出口段14在同一直线上，流体的流动截面 在进口段13中逐渐扩大，在出口段14中逐渐收缩，这样可以避免大的涡流产生，从而减小 流动阻力。流动截面在进口段13中逐渐扩大也使得在过滤器筒体11中流动截面上的流速分 布较为均匀，从而使得过滤网12的面积得到充分有效利用，减小了流动阻力。
46.在本实施例中，过滤网12的倾斜角度在圆心处较小，在靠近壁面处较大。流体在圆管中 流动时，离圆心越近流速越高，离壁面越近流速越低，在流速较高处，容易产生较大阻力， 在流速较低处，阻力相对较小。在本实施例中，过滤网12的倾斜角度在圆心处较小，在靠近 壁面处较大，从而可以平衡流动截面上各处的阻力，使总体阻力达到最小。
47.在本实施例中，过滤网12向来流方向倾斜，过滤网12上的杂质可以在重力和流体冲刷 力的双重作用下自动脱落，因而，在长期运行情况下，过滤网上不易集聚脏物，也能保持较 小流动阻力。
48.根据上述分析，本实施例只要具备了上述特征就可以实现较小的流动阻力，解决现有技 术存在的问题。其他特征并不是必须的。
49.可选的，所述过滤网12的材质为塑料、橡胶、铜、铝或不锈钢材料，或上述材料的复合 材料，可以避免腐蚀，从而保证过滤网12的可靠性。
50.可选的，所述一种低阻力液态流体过滤器，还包括：
51.排污阀15，排污阀15通过管道连接在过滤器筒体11上，位于过滤器筒体11外部，与 过滤器筒体11内部过滤网12与过滤器筒体第一端之间的空间连通，所述排污阀15的中心轴 线位于上述坐标系的xz坐标平面上
52.可选的，所述排污阀15采用球阀或蝶阀。
53.排污阀15与过滤器筒体11内部过滤网12与过滤器筒体第一端之间的空间连通，因而， 排污阀15打开后可利用水的冲刷力将污物排出。排污阀15采用球阀或蝶阀，打开时可形成 一条通路，刷子可经此通路探入过滤网前空间，刷洗过滤网表面。这样，本发明就具有定期 维护的条件，在定期维护情况下，可以长期使用并保证较小阻力。
54.实施例2
55.如图4所示，本实施例提供另一种低阻力液态流体过滤器。在本实施例中，过滤器12的 形状为一平面，其余特征与实施例1相同。与实施例1定义相同的坐标系，过滤网12的曲面 函数满足以下条件：
56.(1)z＝f(x)，即z值与y值无关；
57.(2)z(x)＝-z(-x)，即该曲面围绕y轴旋转180
°
和原曲面是重合的；
58.(3)式中b均为常数。
59.在实施例2中，虽然未根据圆管中圆心处流速较高、壁面处流速较低的物理现象对过滤 网12的形状进行相应设计，但由于其他方面特征与实施例1相同，因而仍具有较低的流动阻 力。
60.与实施例1相比，实施例2的优点是制作比较简单。
61.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技 术人人对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案 的精神和范围，均应涵盖在本发明权利要求范围当中。