水过滤装置及其制造方法.pdf

下面结合附图对本发明进行进一步地说明，其中，唯一的附图示
出了根据本发明的水过滤装置的一个推荐实施例。

在附图中，过滤壳体由标记10表示。过滤壳体10设有入口接头
11和出口接头12。在过滤壳体10内设有一组毛细过滤膜20，其第一
端21模铸在膜夹持器30内。在第一端21处，毛细膜有开口，而在另
外一端22，毛细膜是封闭的。过滤壳体10可由硬质材料如聚砜
(polysulphone)、PVC或金属制成，但也可由柔性材料制成。在后一
情况下，水过滤装置可在弯曲状态下使用。在所示的实施例中，过滤
壳体10包括一筒形元件。

在所示的实施例中，膜20的第一端21嵌入树脂如环氧或聚氨脂
内，该树脂用作膜夹持器30。在另外一端22处，毛细膜20由热密封
方法封闭，即在夹紧的同时加热。这是封闭毛细膜的有效而可靠的方
法。也可由树脂塞对每个毛细膜20进行封闭。与第一端21类似的是，
毛细膜20的第二端也可嵌入树脂内；然而，毛细膜20的第二端也可
由树脂封闭。

在过滤壳体10的入口接头11处，设有两个斜置的挡板40。这样，
要过滤的液体总产生紊流，以防止在液体流内产生任何空气的聚集。
这样，膜不会被气泡堵塞，以更有效地进行过滤。

毛细膜20的孔具有对称结构，该孔的直径沿液体的流动方向逐渐
减小，也就是说，最大的孔直径位于所示实施例的毛细膜的外侧。应
该注意，液体也可以从内侧向外穿过毛细膜，在该情况下，最大的孔
直径位于毛细膜的内侧。这样，毛细膜外侧的流动阻力减小，在相同
数目的毛细膜的情况下，可实现较高的流速。

已经看出，由于该对称的结构，过滤性能比采用对称孔结构的情
况要好得多。例如，流动阻力要小得多。该优点部分来自该对称结构
和膜的永久亲水特性，特别是，膜的材料是聚醚砜/聚乙烯吡咯烷酮聚
合物(PES/PVP聚合物)，这种膜不容易被污染物堵塞，因此，在较低
的操作压力下就可实现高的处理能力，特别是，可达1000升/平方米/
小时/巴以上。在毛细膜使用了一段时间以后，可以进行很好地清洗，
该优点来自于孔的对称结构，清洗方法是改变流动方向，然后，毛细
膜可再使用。

在所示实施例中，毛细膜20外侧的孔的直径大约为1μm，在毛
细膜20的内侧，根据实际应用，孔的直径大约为0.01至0.3μm。尺
寸大于上述直径范围的颗粒可有效地从要过滤的饮用水中过滤掉。孔
的直径范围还可比上述的范围小得多。另外，毛细膜可在0至120℃
的温度下很好地使用。

特别是，该水过滤装置可在水的出口中或出口处使用，水的出口
可以是混合龙头(mixing tap)。一般地，这样的龙头每分钟可提供10
升水，所需的膜的表面积大约为0.1平方米。该表面积由大约150个
毛细膜实现，每个毛细膜的外径为大约1.2mm，内径为大约0.8mm，对
称结构的孔的最小的直径是0.1μm，这是在要过滤的水中具有少量病
毒时最常采用的结构。实际上，膜的数目在100至200的范围内，根
据采用的膜的数目，所述膜的长度在30至15cm之间。已经看出，对
于特定数目的毛细膜，根据过滤壳体的尺寸，水过滤装置的总能力都
可达到最大值。

由所示水过滤装置过滤过的水中去除了污染物和病菌，如细菌和
病毒。从而得到了可靠的饮用水，通过在饮用水中加入氯和其它溶液，
在碳吸收剂的联合作用下，可进一步去除不好的气味和味道。该水过
滤装置的使用寿命长，可以清洗和再利用。在用于水龙头时，根据本
发明的水过滤装置可作为龙头的一部分，也可把该水过滤装置连接在
水龙头上，例如，可由螺纹或卡口连接方式，这样，水过滤装置也可
用作出水管。也可把该水过滤装置安装在建筑如房屋的主水管上。很
明显，水过滤装置的尺寸必须适当。

本发明并不仅仅局限于上述的实施例。在本发明的构思和所附的
权利要求书的范围内，该水过滤装置可由多个实施例实现，每个这样
的实施例都将落入本发明的保护范围内。