[发明专利]带织物插入件的过滤装置

说明书

本发明涉及一种带有一充填了过滤材料的过滤杯和一盖子的液体过滤装置。过滤杯的底部具有至少一个如滤网的液体出孔；而盖子上设置有至少一个如滤网的液体入孔，并以液体密封方式连接于过滤杯。

已知有多种上文所述类型的过滤装置，如水过滤装置，其中的过滤材料采用离子交换器和/或活性碳。已知的过滤装置有筒形的，其中心轴线是严格垂直的，其盖子在顶部而过滤杯的底则位于下部。液体，尤其是待过滤的水从顶部进入盖子，而从底部向下流出过滤杯。设置在一水净化装置中的漏斗中插入已知的过滤装置，该漏斗是安置于一过滤液体的接受或收集容器中，其顶部最好设置有一可卸下的盖子。用户将如自来水从顶部送入漏斗中，等自来水通过过滤装置进入收集容器后，此过滤后的水就可沏茶或调制诸如此类的饮料。

已知的过滤杯和盖子具有形成为入孔和出孔的窄缝隙，这些零件利用注模工艺很容易制出。这样的过滤装置最好采用注模塑料。

为了尽量有效地过滤，希望使液体进入过滤装置所通过的过滤材料的面积尽量大，并迫使液体进行一个尽量充分而全面的吸附步骤。已知的是，当使用颗粒状材料作为过滤材料时，每个过滤颗粒的尺寸愈小，其有效作用表面积愈大。碰巧的是，过滤材料中现有颗粒的大小约为200μm和更小。这样，供待过滤液体可使用的有效作用表面积是足够大了。然而，伴随此优点也带来其缺点，即有些最小尺寸的颗粒通过了盖子上的入孔和底部的出孔。如一些黑色活性碳颗粒会浮在液体的表面，给用户带来麻烦，这是不希望的。

这种过滤装置的制造商自然想减小入孔和出孔的尺寸。对于将这些孔做成窄缝的情况，利用注模法是很容易办到的，然而，要以可再生产的和受控制的方式将窄缝的宽度精确控制到小于200μm，没有成功。特别是，活性碳颗粒可为片状的，它们的最小尺寸达到250μm或更小些，如此正是这些可由用户用光学方法可看到的颗粒，能通过代表注模工艺的下极限的入口缝和出口缝。

现今已将纤维网形式的平面筛状织物放在过滤杯底部的内表面上，用此办法防止较小颗粒从此通过。但是，其不利的是，微生物会积聚在这样的纤维网和如用纸浆制成的筛状织物上。

也有一些用塑料注模滤网状织物，它们带有较小尺寸的孔，如为200μm，将它们试验性地安放在过滤杯的顶部和底部，以求挡柱过滤材料。然而，至今产生的问题是用这样的滤网使液体的通流(through-flow)发生了困难，达到令人费解的程度。

本发明的目的在于对过滤装置提供改进措施以达到这种程度，即使如≤200μm宽的小颗粒不能通过盖子上的孔，也能保持上述过滤装置的正常功能。

由于填充技术和操作技术的原因，填充材料在已知的过滤杯中所占体积仅大致为杯子总的内部容积的85％至95％，接着将盖子以液体密封的方式配装和固定于过滤杯的顶缘上。

然而，按照能实现上述发明目的考虑本发明的技术时，在过滤杯与盖子之间设置有一织物插件，它至少有一织物件插入过滤杯中，如此，就明显改善了保留性能(retaining ability)，并确保有良好的通流。

设想有一平面通过杯子的顶缘，特别是在此考虑的过滤杯，盖子则位于此平面以液体密封方式封盖于过滤杯上。如在过滤杯与盖子之间，大致在这设想的平面区上设置一平的织物插件，将会发生待过滤液体难以流过的问题。原因很清楚，这是因为浸没在待过滤的液体中的盖子的上方，水的高度并不高，所以重力造成的液体压力并不大。另外，正如大家所知的，液体有表面张力，尤其在网孔尺寸很小情况下，表面张力的负作用能达到在盖子下的轻微的空气背压力足以阻止液体流过的程度。使用平的织物插件不会减轻这种缺点。

按照本发明，现提供一种织物插件，它至少有一织物件(fabric piece)，也就是有其筛网织物(sieve fabric)的一面积，该织物件从所说的平面伸入过滤杯中，也就是说沿着过滤材料的方向。当用过滤材料填充过滤杯，几乎呈“直到过滤杯的顶部”时，也就是说占有了多达85％或95％的过滤杯容积时，按本发明的新织物插件的这一段伸出的织物与过滤材料相接触。这样，在这点上的液体表面张力就被阻断了，结果使液体开始从此流过，盖子下方的空气垫被挤出，从而，反抗液柱压力的任何背压力明显减小，最后消失了。待过滤的液体就能毫无问题地通过过滤材料，过滤材料的小颗粒同时被非常好地挡柱。