密封滤筒制造技术

本发明专利技术公开了一种包括过滤组件的密封滤筒，该过滤组件包括炭精块过滤部件和微孔过滤部件。该滤筒具有永久密封的储液槽，其形成在结构上能容纳该过滤组件的内腔，该储液槽具有允许未过滤的流体进入内腔以与该过滤组件的径向外表面连通的进口、和允许滤出流体从该过滤组件的轴向部分离开内腔的出口。该过滤组件的微孔过滤部件可以包括位于该炭精块部件的轴向空腔内的中空纤维子组件，所述纤维子组件包括多个中空微孔纤维，或环绕该炭精块部件的径向外表面的折叠过滤部件。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求于2002年4月19日提交的临时美国专利申请序列号60/374067的优先权权益，该文献全文引入本文以供参考。
技术介绍
1.专利
本专利技术涉及流体过滤设备，更具体地说，涉及具有在结构上能容纳过滤组件的永久密封的储液槽的密封滤筒。该过滤组件包括炭精块过滤部件和微孔过滤部件。该过滤组件的微孔过滤部件可以是例如安装在炭精块部件的轴向空腔内的中空微孔纤维子组件或环绕在炭精块过滤部件的径向外表面上的折叠过滤部件。2.相关技术背景在世界上大多数地区，引用水或自来水含有大量有害的或讨厌的化学物质、悬浮的颗粒物质和微生物。在各种情况下，在水可以使用前必须除去这些污染物。尽管市政水处理厂试图解决这个问题，但很多个人和组织发现这种努力不够充分并使用现场的水过滤器。通常，这类水过滤器被结合到用具内，如冰箱的制冰机或水分配器。已知包含活性炭的过滤部件能有效从水中除去化学物质，如氯、硫化氢、杀虫剂、除草剂、苯酚、氯酚和烃。这类污染物的除去通常改善了滤过水的味道、气味和外观。但是，大多数含碳过滤部件不足以除去细菌、病毒或其它微生物。为此，除含碳过滤部件外，还在过滤设备内结合各种微孔过滤部件。已知的能有效除去细菌、病毒和其它微生物的微孔过滤组件包括中空微孔纤维，如美国专利No.3,526,001中描述的那些(本文引入其公开内容作为参考)，微孔膜，如美国专利No.6113784中描述的那些(本文引入其公开内容作为参考)，和其它能实现类似功能的结构。一般地说，现场过滤器被设计安装在与流体流连在一起的，例如与管串联的永久壳内，并包括一些通向壳内部滤筒的通道用于在需要时替换这类筒。将流体过滤器与流体流连在一起的另一方法是利用工作台面过滤单元。工作台面过滤单元为尺寸适合靠近水槽的标准家庭工作台面并适合于连接流体流出口如龙头的轻便设备。A.包括碳和微孔纤维的复合流体过滤装置一些文献描述了利用中空纤维过滤组件和炭精块过滤部件组合的流体过滤装置。例如，Giordano等人的美国专利No.5,151,180描述了用于住宅水供应系统的过滤装置。该装置包括具有封闭空腔并在这个空腔内设有过滤器单元的容器。该过滤器单元包括第一径向流过滤器子组件和第二轴向流过滤器子组件。根据美国专利No.5,151,180的一个实施方案，该径向流子组件包括被预过滤层覆盖并在嵌入其中心的轴向流子组件外部径向设置的炭精块柱。轴向流子组件包括设置在圆柱状塑料壳内的中空纤维型过滤器单元。进口和出口配件被连接到过滤器单元底座的下侧。要被净化的水从进口沿向上的方向流入到内腔，径向向内通过炭精块过滤器，然后沿向下的方向通过径向流组件，通过腔底部的出口离开内腔。该过滤装置可拆卸地设置在壳内。Inoue等人的美国专利No.4,636,307描述了中空纤维过滤组件和使用这种中空纤维过滤组件的水净化设备。根据美国专利No.4,636,307的一个实施方案，水净化设备包括容器、可拆卸地安装在容器内的吸附组件、安装在该吸附组件内的中空纤维过滤组件和放出已处理水的管口。该管口位于容器的顶部和过滤组件的上面。美国专利No.4,636,307指明吸附组件可包含粒状活性炭。要被净化的水通过设备底部的进口流入容器。一旦水充满容器内壁和吸附组件外壁之间的空间，水就通过该组件上表面进入吸附组件，并沿向下的方向流动通过其整个长度。然后，流体进入中空纤维过滤组件并沿向上的方向流动，从而可通过容器顶部的管口抽出净化的流体。由于在吸附组件内使用了粒状的活性炭，因而这种水净化设备具有各种不利之处，如碳颗粒随时间的沉降，导致过滤效率降低，滤液在吸附剂床中由于无意的冲击或振动产生的沟道效应，导致过滤系统的可靠性降低。Lawrence等人的美国专利No.5,102,542描述了复合罐型过滤器。根据一个实施方案，该复合过滤器可包括圆柱状碳过滤系统和中空纤维束。该碳部分具有轴向空腔，中空纤维束可嵌入到这个空腔内。碳部分的中心空腔还包含环绕纤维束的圆柱状流动控制管。该管迫使水沿更长的路径通过碳以便为进入的流体提供附加的过滤。优选地，该流动控制管使大约70％的束长度同径向流隔离。在某种程度上由于使用了流体控制管，这种布置需要高的流体过滤压力，并导致过滤过程中流体压降高。另外，尽管可通过增加水通过碳介质的路程来改善过滤，但美国专利No.5,102,542未能考虑到由于径向过滤可用的纤维暴露表面积减少而显著降低了多孔中空纤维的过滤速度效率和装置的过滤寿命。此外，尽管美国专利No.5,102,542声称提供了从其壳拆卸过滤部件的改进步骤，但方法仍相当复杂。日本专利No.1-135583描述了水净化装置。该装置包括包含活性炭的第一杯状过滤部分和大部分安装在第一部分内并包含弯曲成U形的多孔中空纱的第二过滤部分。根据该专利技术的一些实施方案，水进入水净化装置底部的第一过滤部分，向上和向内流动通过活性炭，并通过其内表面离开第一部分。然后水进入第二过滤部分的中空纱，并沿向上方向上朝着水净化装置顶部的出口流动。根据日本专利No.1-135583的其它实施方案，要被净化的水进入第一过滤部分通过这部分的上表面，向下流动通过活性炭，并在第一部分的底部聚集。一旦足够的水聚集在第一部分底部，水就进入第二部分的中空纱，并朝着该装置顶部的出口向上流动。日本专利No.1-957682描述了具有内外壳的流体过滤器。根据该专利技术的一个实施方案，活性炭位于内外壳之间。在内壳内装有中空纤维束。要被净化的水进入该装置底部壳之间的空间并沿向上的方向流动通过活性炭。当到达由内外壳形成的空腔的顶部时，流体灌入内壳并通过微孔纤维在沿向下的方向朝着位于底部的出口流动。日本专利No.2-83086描述了具有用于除去化学杂质的主过滤部件、用于除去微生物的辅助过滤部件和在该主过滤部件与该辅助过滤部件之间的抗菌装置的水净化器。根据日本专利No.2-83086的一个实施方案，该主过滤部件为圆柱状活性炭过滤器，该辅助过滤部件为安装在该碳过滤器中心空腔内的中空纤维部件。可以通过向制成中空纤维单元的材料中加入抗菌剂、通过在辅助过滤部件的水入口处放置含有抗菌剂的非纺布或通过向停留在主过滤部件和辅助过滤部件之间的水中供入消毒剂来实现抗菌装置。水首先被供给到封闭的主过滤部件和辅助过滤部件的外壳内。水从外壳中径向向内流动通过活性炭过滤器，沿向上的方向通过中空纤维部件的滤孔，然后通过顶部的中心通道从过滤部件中取出。Muramutsu等人的美国专利No.5,092,990描述了过滤器装置，包括普通圆柱状外壳和包含在外壳内的过滤部件。根据一个实施方案，过滤部件包括波纹状过滤膜和与过滤膜内表面接触的支撑网。波纹状膜可用滤布制成，并被成形具有一般的圆柱状轮廓，同时在膜的外表面上形成活性炭颗粒的预涂层。中空纤维部件设置在支撑网内。要被过滤的水通过波纹状过滤膜的外表面进入过滤部件，通过支撑网并沿向上的方向流动通过中空纤维后，通过顶部的中心孔离开过滤部件。美国专利No.5,092,990中描述的预涂层结构具有多方面的缺陷。例如，用活性炭层涂敷膜的外表面抑制了膜的孔隙，从而有涂层的膜变得相对不能粗滤。另外，预涂层结构可能导致碳层的深度不够和厚度不均匀，或甚至可能在膜上产生障碍点。B.包括碳和微孔膜的复合流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封滤筒，包括：ａ）过滤组件，该过滤组件包括（ｉ）炭精块过滤部件，和（ｉｉ）微孔过滤部件，所述过滤组件具有上端、下端、轴向部分和径向外表面；和ｂ）形成结构上能容纳过滤组件的内腔的永久密封的储液槽， 该储液槽具有允许未过滤介质进入该内腔以与过滤组件的径向外表面连通的进口、和允许已过滤的介质从过滤组件的轴向部分离开该内腔的出口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳伦斯W巴塞特，马丁布拉泽，托马斯哈姆林，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]