滲透過濾系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種滲透過濾設(shè)備，其包括具有待過濾的水的入口孔以及過濾后的水的出口孔的外罩；在外罩中介于入口孔和出口孔之間的第一過濾裝置；介于第一過濾裝置和出口孔之間的第二過濾裝置；腔室，其限定在過濾裝置和如下裝置之間，該裝置用來對所述腔室排氣以便排出與將通過過濾裝置被過濾的液體流一起收集在腔室中的氣體；其特征在于第一過濾裝置包括可更換的濾筒，外罩包括用于濾筒的底座，形成在分隔元件中，分隔元件在所述設(shè)備（1）之內(nèi)將接收待過濾的水的第一容器與接收過濾后的水的第二容器中分開，并且其中濾筒被可拆卸地容納，并且所述腔室限定在濾筒和底座之間。
【專利說明】滲透過濾系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的主題是包括在主要權(quán)利要求前序部分中提及的特征的滲透過濾器設(shè)備類型。
【背景技術(shù)】
[0002]在滲透過濾器設(shè)備中，由于過濾基本上在重力作用下發(fā)生，要過濾的流體受到的氣壓梯度相當(dāng)?shù)?。過濾器裝置一般包括多層活性炭、離子交換樹脂以及由于其各自表面張力可引起空氣被捕集在過濾器層的相似材料。這進(jìn)而導(dǎo)致一些劣勢。第一劣勢是，當(dāng)過濾器截留空氣時，要過濾的液體通流的有用橫截面減小，使流動變慢。這導(dǎo)致過濾后的水的低流速以及過濾所需時間隨之發(fā)生的延長。
[0003]第二劣勢(其加重了第一劣勢)是由于捕集空氣的過濾器層的這些區(qū)域不參與過濾，導(dǎo)致形成濾床的材料的不均勻(差的)利用的事實所致。這導(dǎo)致濾筒過早耗盡和/或易導(dǎo)致其使用壽命結(jié)束的故障。
[0004]加拿大專利CA2350292通過在過濾材料的相鄰層之間提供過濾排氣腔室克服這些劣勢，通過過濾排氣腔室，捕集在過濾器中的空氣可通過排氣管排出。在許多情況下，這些過濾器包括兩層或更多層過濾材料；最后一層由中空纖維組成，中空纖維具有如下已知特性:其保留微生物、細(xì)菌以及囊孢，從而減少過濾后的水的微生物及細(xì)菌載量。這種層通常是最昂貴的，但幸運地是，通常具有相對長的使用壽命，一般比活性炭或離子交換層長。然而，當(dāng)過濾元件形成為整體式濾筒，一旦達(dá)到使用壽命最短的組件的使用期限，其必須被更換，因此浪費了具有較長使用壽命的其他組件的未耗盡過濾能力。而且，不可能使用可同樣用于其他過濾設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化過濾元件來構(gòu)成過濾層。
[0005]在描述過濾系統(tǒng)的專利申請JP2000042536中描述了另一種解決方案，在其中有兩個單獨的可更換濾筒。該過濾系統(tǒng)還包括排氣管道，其在過濾后的液體從第一濾筒出來的位置處形成，允許在第二濾筒中捕集的空氣排出。
[0006]然而，通過從第一濾筒出來的過濾后的水施加的壓力不允許空氣的有效排放，并且因此不解決上述在使用濾筒時過濾操作緩慢和均勻性差的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所基于的問題是提供在結(jié)構(gòu)上和功能上設(shè)計的過濾設(shè)備，來克服關(guān)于所述現(xiàn)有技術(shù)討論的所有劣勢。該問題通過本發(fā)明通過與根據(jù)所附權(quán)利要求而形成的過濾設(shè)備來解決。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]通過對本發(fā)明一些實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的特性和優(yōu)勢將更清楚，這些實施例通過參照附圖的非限制性 示例得以描述，其中:
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明過濾設(shè)備的第一實施例的示意剖面圖；[0010]圖2是根據(jù)本發(fā)明過濾設(shè)備的第二實施例的示意剖面圖；
[0011]圖3是圖2的細(xì)節(jié)透視圖；
[0012]圖4是根據(jù)本發(fā)明過濾設(shè)備的第三實施例的示意剖面圖；
[0013]圖5是根據(jù)本發(fā)明過濾設(shè)備的第四實施例的示意剖面圖；
[0014]圖6是示出從上面看的圖5的細(xì)節(jié)俯視圖；
[0015]圖7和圖8分別是根據(jù)本發(fā)明過濾設(shè)備的第五和第六實施例的示意剖面圖?！揪唧w實施方式】[0016]在附圖中，滲透過濾設(shè)備，總體用I表示，是如下類型的:其具有外罩2，例如罐形外罩2，分隔元件4依靠帶凸緣的支撐3懸置在其中并且將接收過濾后的水的第二容器6與接收待過濾的水的第一容器5分開。
[0017]待過濾的水的流徑被限定在分隔元件4中，并且通過第一和第二過濾裝置10、11在第一和第二容器5、6之間延伸，第一和第二過濾裝置10、11是按順序布置的并且水在重力作用下流過它們。
[0018]第一過濾裝置10包括可更換的濾筒，在至少一些以下描述實施例中，其可以為傳統(tǒng)已知類型，例如，是從本 申請人:的專利申請W02009/000374或W02010/116543的描述中已知的類型，其內(nèi)容通過引用合并于此。在圖1的具體示例中，濾筒包括在外圍邊緣14區(qū)域連在一起的上部12和下部13，外圍邊緣14放射狀地向外突出并且構(gòu)成密封，借助于其，濾筒10密封安裝于在分隔元件4的底部中形成的底座17的口部16。與裝備有開口 18的濾筒上部12—起，口部16在流徑中限定待過濾的水的入口孔。下部13包括濾床，其用已知的方式由從活性炭、鹽類、離子交換樹脂等中選定的混合材料構(gòu)成。
[0019]底座17包括外圍殼體19和基底20。腔室21被限定在底座17和濾筒的下部13的外殼之間。排氣裝置(總體上用22表示)用于排出捕集在腔室21中的空氣或氣體，從而提高通過濾筒10的濾床的水的流量。排氣裝置22包括排氣管23，排氣管23限定排氣管道，并且從在濾筒的兩個突體24之間包括的凹槽23a區(qū)域中的濾筒10的下部的基底延伸，通濾筒的大部分并且通過濾床。在兩個突體24的區(qū)域中，濾筒還具有洞，但是在附圖中未示出，這些洞面向腔室21，用于過濾后的水從第一過濾裝置的出口。
[0020]在本實施例中，排氣管在上部12附近的濾筒10內(nèi)部終結(jié)。網(wǎng)眼過濾器25或者，優(yōu)選地，在氣體排放方向開放并且在相反方向關(guān)閉的單向閥裝置26，在排氣管23的末端裝配。在圖3示出的閥裝置，由包括凸膜27的盤型閥26 (其凹面面向排氣管的基底)形成，其中切割出一條或更多條狹縫28來形成兩個或更多(優(yōu)選四個)通常當(dāng)閥關(guān)閉時互相支撐的瓣狀物29，但是瓣狀物29通過彈性變形可打開，沿著膜突起的方向分開，以便允許氣體排出。
[0021]而且，應(yīng)當(dāng)指出，即使有網(wǎng)眼過濾器，網(wǎng)眼的尺寸會基本足夠小，以便限制流體流在重力作用下從上部容器出來，同時允許進(jìn)入排氣管的空氣的排放。
[0022]孔30在底座17的基底20中形成，用作從第一過濾裝置10向第二過濾裝置11過濾的水的出口。
[0023]孔30裝備有附加過濾器31，例如篩式過濾器，其用來保留濾床從第一過濾裝置逸入腔室21的任何顆粒，并且孔在分隔元件4的輸出端具有套環(huán)32。所述附加過濾器31可限定第二過濾裝置的不可拆卸部分。
[0024]因此第二過濾裝置包括外殼33，其可通過快速裝配連接來與套環(huán)32接合，例如，螺栓連接34或卡口 /卡銷(bayonet)連接，乃至簡單的過盈配合，以便允許第二過濾裝置11從分隔元件4單獨拆除。第二過濾裝置11優(yōu)選地但非絕對地由中空纖維過濾器35組成，例如在允許如通過逆向滲透處理過的水的微濾的CA2350292中描述的。
[0025]第二過濾裝置的壽命一般顯著比第一過濾裝置的使用壽命長，并且，通過上述結(jié)構(gòu)，其可單個更換。
[0026]在本發(fā)明的第三實施例中，參考圖4所描述的，排氣管23 —直延伸到濾筒的上部12附近，在這里其插入具有開放基底(但是在其他情況下是關(guān)閉的)的上腔室38，以便引起虹吸效應(yīng)，以致排放的氣體可排進(jìn)腔室38，并且可從濾筒10向上通過腔室38的開放基底排出，沒有未過濾的水或濾床顆粒進(jìn)入排氣管23。 [0027]在本發(fā)明另一變體中，參考圖5所描述的，為接收待過濾的水，腔室21通過在排氣腔室21和上部容器5之間延伸的導(dǎo)管40排氣。導(dǎo)管40由在濾筒的殼體和分隔元件4中的其底座之間的接合區(qū)中形成的校準(zhǔn)凹槽41在口部16附近組成，并且可完全地在分隔元件4中形成，完全地在濾筒10的外圍邊緣14中形成，或者部分地在兩個組件之一中形成并且部分地在另一組件中形成。在第二種情況下，參考圖7所描述的，導(dǎo)管由通過濾筒10的外圍邊緣14延伸的簡單的校準(zhǔn)洞42構(gòu)成。在最后兩個實施例中，導(dǎo)管可導(dǎo)致少量的未過濾的水繞過第一過濾裝置進(jìn)入腔室21。然而，這種影響可通過更精細(xì)的通道43消除，其在圖8中示出，其延伸到容器之外來接收待過濾的水，因此在過濾裝置I之外排放。
[0028]裝置I操作如下。
[0029]由于相對于在容器5中的水的自由表面的靜壓頭，待過濾的水進(jìn)入上部容器5并且經(jīng)過第一過濾裝置10的濾床。然而，產(chǎn)生的壓力是輕微的，并且，由于流徑包括幾層過濾層，每一層對水流提供一些阻力，主要由于水-氣界面的表面張力，氣泡在濾床中生成，并且不能通過濾床逸出并且不能由此再次升入上部容器。如果這些氣泡不排出，濾床的使用將會不均勻，因為氣泡影響的區(qū)域?qū)⒉荒苡糜谶^濾。而且，由于通過濾床的流體流的可用橫截面會因為氣泡占用區(qū)域的存在而減小，所以濾筒的有用流速會大大減小。然而，使用所述方案，氣泡向下傳送，以便收集在腔室21中，由此其可通過排氣管23和/或排氣導(dǎo)管41、42,43排放。應(yīng)該理解，因此形成的可更換濾筒不僅適合于裝配在具有疊加層(例如所描述的那樣)的過濾設(shè)備內(nèi)，而且還可裝配在如下設(shè)備中:其中第二過濾裝置是非可拆卸類型和/或其中上述排氣問題較小程度地出現(xiàn)。因此，能夠制造標(biāo)準(zhǔn)化濾筒，其可裝配在如上所述的具有多個(或多層)過濾器的過濾設(shè)備內(nèi)，并且可裝配在其中提供有可更換濾筒10構(gòu)成的單個過濾裝置的傳統(tǒng)設(shè)備中。
[0030]而且，第一過濾裝置適合于與第二過濾裝置分開維護(hù)，因為它們在結(jié)構(gòu)上互相獨立構(gòu)造，并且因此濾筒10比起中空纖維過濾器11可能更頻繁地更換，因此允許改進(jìn)對后者的使用壽命的利用。尤其是，為生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的利益，上述優(yōu)勢可在不根本修改傳統(tǒng)過濾設(shè)備和/或可更換濾筒的結(jié)構(gòu)的情況下實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種滲透過濾設(shè)備(I)，其包括: -分隔元件(4)，其在所述設(shè)備(I)之內(nèi)將接收待過濾的水的第一容器(5)與第二容器(6)中分離，并且其適合于在所述第一和第二容器(5、6)之間形成待過濾的水的流徑； -底座(17)，其在所述流徑中在所述分隔元件(4)中形成，用于可拆卸地容納第一過濾裝置(10)，所述第一過濾裝置(10)包括可更換的濾筒；以及 -出口孔(30)，其在所述底座(17)中形成，用于被所述第一過濾裝置(10)過濾的水； 其特征在于另外包括: -第二過濾裝置(I I )，其被放置在所述出口孔(30 )中； -腔室(21)，當(dāng)所述濾筒被容納在所述底座(17)中時，所述腔室(21)在所述濾筒的外殼(13)和所述底座(17)之間形成，所述腔室(21)位于所述過濾裝置(10、11)之間；以及 -用于所述腔室(21)的排氣裝置(23 )，其用來排出與將通過所述過濾裝置(10、11)被過濾的液體流一起收集在所述腔室(21)中的氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾設(shè)備(1)，其中所述第二過濾裝置(11)包括可拆卸的過濾器(35)，其能夠與所述出口孔(30)的接合部分(32)接合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的過濾設(shè)備(I)，其中所述第二過濾裝置(11)包括中空纖維過濾器(35)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任何一項所述的過濾設(shè)備(I)，其中所述排氣裝置包括至少延伸部分通過所述濾筒(10)的排氣管(23)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任何一項所述的過濾設(shè)備(I)，其中所述排氣裝置包括導(dǎo)管(40)，其延伸通過所述底座(17)的口部(16)，并且在所述腔室(21)和在所述底座(16)與所述濾筒(10)的殼體之間的接合區(qū)域中的所述上部容器(5)之間延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任何一項所述的過濾設(shè)備(I)，其中所述濾筒(10)具有與所述底座(17)的口部(16)接合的邊緣(14)，并且所述排氣裝置包括延伸通過所述邊緣(14)的導(dǎo)管(40)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的過濾設(shè)備(1)，其中所述導(dǎo)管(40)以校準(zhǔn)通道(41、42)的形式制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任何一項所述的過濾設(shè)備(1)，其中所述排氣裝置包括導(dǎo)管(41、43)，其延伸通過所述底座(17)的口部(16)，并且延伸到接收待過濾的水的所述容器(5)的頂部之外。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求的任何一項所述的過濾設(shè)備(I)，其中所述第二過濾裝置(11)包括不可拆卸類型的附加過濾器(31)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過濾設(shè)備(I)，其中在氣體排出的方向開放并且在相反方向關(guān)閉的單向閥裝置(26)被插入在所述管(23)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的過濾設(shè)備(1)，其中所述閥裝置包括帶有狹縫膜(27)的盤形閥(26)。
12.根據(jù)權(quán)利要求2至11中的任何一項所述的過濾設(shè)備(1)，其中所述第二過濾裝置(35)包括與所述出口孔(30)接合的快速裝配裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的過濾設(shè)備(1)，其中所述連接部分(32)包括用于與所述第二過濾裝置(35)快速接合的螺紋套環(huán)。
【文檔編號】B01D36/00GK103619759SQ201280028235
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月7日
【發(fā)明者】M·莫雷托 申請人:萊卡公司