[发明专利]一种饮用水过滤装置及其制作方法

摘要

本发明公开了一种饮用水过滤装置及其制作方法，包括以下步骤：1）截取一段裸子植物的木质部作为过滤材料，并制为圆台状；2）采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜获取植物结构特征，获取植物管胞与纹孔的几何结构数据，计算该段材料的平均管胞、纹孔分布数据；3）根据上面步骤中取得的数据，计算该段过滤材料的压力；4）根据上面步骤中取得的数据，计算该段过滤材料的流量；5）根据使用环境的流量要求，选取多段圆台状过滤材料，令所选取的过滤材料流量之和大于使用环境的压力要求；将多段过滤材料并联使用。本发明的过滤装置价格低廉、取材方便；本发明的过滤方法具有天然、无毒害的特点；过滤方法及装置均无须电力供应。

主权项

1.一种饮用水过滤装置及其制作方法，其特征在于：包括以下步骤：1）截取一段裸子植物的木质部作为过滤材料，并制为圆台状；2）采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜获取植物结构特征，采用光学图像计算方法获取植物管胞与纹孔的几何结构数据；并结合蒙特卡罗数理概率统计方法，得到该段材料的平均管胞、纹孔分布数据；3）根据步骤1）、2）中取得的数据，用式I、II、III计算该段过滤材料的压力：（I）（II）（III）式中，为纹孔膜两边压力差，y为引起的位置偏移量，为纹孔膜中径向微纤维开口数；为微纤维开口的弹性模量；为偏移的应力数；为微纤维开口的横截面积；是纹孔膜偏离后产生的半径；为纹孔膜的直径；为纹孔塞直径；为圆台状过滤材料的高，为单位长度（1mm）条件下水过滤经过纹孔数，为安全系数，根据设计要求确定，π为圆周率；4）根据步骤1）、2）、3）中取得的数据，根据哈根-泊肃叶方程，建立木质部圆台的水动力阻力；用式Ⅳ ，Ⅴ ，Ⅵ，VII 计算该段过滤材料的流量；（Ⅳ）（V）（VI）式中，为木质部总的水流阻力；为管胞长度；为管胞直径；为水的粘度系数；π为圆周率；为纹孔膜阻力系数；为多孔介质的系数；为微纤维宽度；为平均孔的直径；为开口直径；为开口空腔长度；为纹孔膜的直径；为纹孔塞直径；为单管胞横截面积的平均速度；p为过滤材料的压力；Q为水过滤的流量；,分别为圆台的上下圆直径；为管胞空腔所占木质部横截面积的比例系数；是木质部过滤圆台并联数目；5）根据使用环境的流量要求，选取多段圆台状过滤材料，令所选取的过滤材料流量之和大于使用环境的压力要求；将多段过滤材料并联使用。