本发明专利技术提供了一种液体容器(10)，其中利用该容器的加压作用推动液体使其透过一个或多个膜至出口处。将膜基本上沿容器全长放置，并且相对于空气而言，优先使液体通过。因此，可在任何方向上从该容器获得该液体。该容器的一个具体应用是用作一种含滤器(20)的便携式水瓶。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】水纯化装置本申请是2007年9月25日提交的名称为“水纯化装置”的200780035452.1专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及除去水中杂质的装置。本专利技术还涉及可以任何方向工作的流体分配器。
技术介绍
当没有可用的饮用水源时，人们通常会携带装有饮用水的水瓶或其他容器。人们预先将瓶装满以获得安全的饮用水。但是，这种做法存在很多问题。很难甚至经常不可能保证他们用来装入瓶中的水的质量。人们需计算他们离开最近的饮用水源的时间，随身携带旅途上合适用量的水。人们能够携带的水量很有限。但所需的水量会受到旅途时间延长以及条件改变(例如，天气变热时他们会需要消耗更多的水)的影响。在极端条件下，无法获得饮用水会导致死亡。而且，如果人们选择饮用周围环境的水，他们就会有化学物质中毒或者因摄入水中天然存在的细菌或病毒而病倒的风险。此外，如果人们只能获得盐水，饮用盐水的后果会很严重。饮用海水会导致脱水，从而造成癫痫发作、昏迷和脑损伤。极端条件下，肾会逐渐受损并丧失功能。这就会导致死亡。现有的一种杀灭水中的细菌和病毒的方法是使用消毒片(化学消毒剂)。然而，该法不能除去有害的化学物质。此外，即使是严格按照使用说明行事，仍存在有细菌或病毒未被杀灭的风险。这是因为它们通常定居于悬浮在水中的消毒剂无法穿透的颗粒物内。因此，这种方法无法被成功地放心用于保护饮用者，并且会使他们容易生病或死亡。而且，这些化学消毒剂留在水中会造成饮用者的口腔内残留有臭味或令人讨厌的味道。此外，有些人对这些化学消毒剂不耐受。另一种现有的水纯化方法是使用便携式初级滤器。然而，虽然有些便携式装置能达到可接受的安全除菌水平，但他们不能除去病毒，原因是滤器孔径太大。滤器的孔径是使待滤物质通过的孔的直径。并且它们也不能将化学物质去除到可接受的水平。此外，他们不能对水脱盐。由于现有的用于携带水或纯化水的所有方法均不能实现充分的过滤以保证水的安全饮用，因此它们都不令人满意。常规的液体运载器领域中存在的另一个难题是，要分配液体时，一般都必需以特定的方向放置运载器。这会使得运载器在各种情况下的使用很不方便。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种除去水中杂质的装置，该装置包括:一个由液体储器界定出的流体通路，一个滤器和一个出口 ；对所述液体储器加压从而使得当出口开放时压差促使水流沿流体通路流过滤器至出口处的工具，其中所述滤器的孔径小于或等于25纳米。在一个优选的实施方案中，本专利技术提供一种含有一个超微孔(ultra-fine)滤器的水瓶。水在压力下通过该滤器。这可使水通过的滤器孔径比储器不加压时可能通过的孔径更小。因此本专利技术可使用一般并不用于便携装置的现有滤器类型。孔径小于或等于25纳米时足以除去液体中大部分微生物，包括病毒，由此提供安全的饮用水和比先前可获得的便携式水过滤系统更有效的系统。但，出于进一步安全性的考虑，本专利技术优选的实施方案的孔径小于或等于20纳米，更优选地，孔径小于或等于15纳米。本领域已知，一种材料的孔径实际上是该材料上各孔(或洞)的单个孔径的平均值，因为任何含有许多孔的材料的各个孔径不可避免地会有一些差异。优选的用于本专利技术的滤器具有严格限定的孔径分布，从而使得最大孔径和平均孔径之间的差异最小。优选地，孔径分布的标准差小于平均孔径的30%，更优选地，小于平均孔径的15%。在本专利技术优选的实施方案中，所述滤器的最大孔径小于或等于30纳米，更优选地，小于或等于25纳米，最优选地，小于或等于20纳米。在其他实施方案中，所述最大孔径甚至可以更低，以实现例如纳滤或反渗透。用于本专利技术的优选的滤器适于超滤，即可除去所有粒径大于0.01微米的颗粒。在另一个优选的实施方案中，所述滤器适于纳滤或反渗透。反渗透滤器能除去液体中除纯水(H2O)外的所有物质(包括盐和油)。纳滤可除去粒径大于0.001微米的颗粒(包括水溶液中的盐)。所述滤器可由多个子滤器形成。子滤器彼此之间可完全相同或者在任何参数上不同。例如，子滤器的孔径沿流体通路可以越来越细(孔径逐渐变小)。根据需要，可以在流体通路中放置其他滤器。优选地，本专利技术的装置可通过任何大小的压差过滤水。例如，一个优选的实施方案的工作压差优选地大于lOkPa，更优选地为50kPa_1500kPa，更优选地为100kPa-1000kPa，更优选地为150kPa-300kPa。本专利技术的滤器优选地为膜过滤器。它优选地包括至少一个亲水膜。亲水膜可吸引水，因此比起其他液体和气体，它们更易使水通过。由此，不仅本专利技术优选的实施方案提供的过滤得到改进，而且甚至还可以在滤器不完全浸入液体中时使用该滤器。本专利技术的膜过滤器材料的表面积优选地大于0.05m2，更优选地大于0.1m2,更优选地大于0.2m2，更优选地大于0.25m2。一个优选的表面积为约0.3m2。所述表面积优选地小于 Im20所述膜优选地为毛细管膜。优选地，它们还是半透膜。所述膜的作用是滤过水，同时仅粒径小于其孔径的颗粒可通过它们。纤维膜可包括碳或其他化学元素，或者反渗透膜。所述滤器中可包含不同类型的滤器膜的组合。它们可包括超滤、纳滤和反渗透膜。当水一进入毛细管膜时，它就会沿其管样结构被输送至出口。因此，水可在沿膜的任何点进入，并到达出口处，并且同样被过滤。优选地，所述滤器基本上沿液体储器全长分布，以确保储器中的所有液体接触该膜，并使液体优先于气体通过。优选地，所述滤器沿超过70%的液体储器全长分布，更优选地超过80%，更优选地超过90%。这就意味着，当储器和外部空气之间存在压差并且出口开放时，无论该装置处于哪个方向，储器内的液体都会流过滤器到达出口处。因此，在优选的实施方案中，本专利技术允许液体在任何方向上从储器中分配出来。优选地，所述出口包括一个限流器。在一个优选的实施方案中，所述出口为一个具有开放状态和关闭状态的出口嘴，其中当该出口嘴处于开放状态时，可从该装置获得液体。优选地，所述加压工具包括一个泵。更优选地，所述泵为手动操作泵。或者，也可使用其他加压方式，例如压缩气体或化学反应物。优选地，所述泵为包括一个单向阀和一个活塞筒的活塞泵，所述单向阀可使空气由其通入储器内，活塞头穿越所述活塞筒移动从而使空气通过单向阀。在一个优选的实施方案中，所述泵可从该装置上拆卸下来以使得可将该液体储器重新填充。在一个优选的实施方案中，所述活塞筒贯穿滤器。优选地，所述液体储器、所述滤器和所述活塞筒基本上为圆柱形，并且基本上具有同一个中心轴。本专利技术的这些优选的部件提供了一个紧凑的装置，由此改进该装置的便携性。 优选地，所述滤器包括一个环形外壳，所述外壳具有一个外壁，所述外壁具有多个穿过它的孔。在本专利技术的一个优选的实施方案中，所述滤器基本上为圆柱形。优选地，所述孔基本上沿滤器全长分布。所述滤器优选地可从该装置上拆卸下来。这使得可根据需要对滤器进行清洗和更换。本专利技术还可包括一个可观察该装置的内容物的目视指示器。例如，可在该液体储器中设置一个透明窗口。优选地，本专利技术包括一个压力调节器。例如，所述压力调节装置可包括一个当储器中压力超过预定水平时被调整以适于释放液体和/或气体的排放阀。优选地，所述膜沿液体储器全长的至少90%分布。而且，膜在与该全长垂直的平面上的外周周长界定出的面积优选大于或等于该平本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种除去液体中杂质的装置，所述装置包括：一个由液体储器界定出的流体通路，一个滤器和一个出口；和一个对所述液体储器加压从而使得当出口处于开放状态时压差促使液体流沿所述流体通路流过滤器至出口处的泵，所述泵包括：一个可使空气经由其被泵入所述液体储器的单向阀；和一个活塞筒，其中活塞头穿过活塞筒移动从而使空气经所述单向阀泵入，其中所述活塞筒基本上被所述滤器包围。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·普里查德，
申请(专利权)人：迈克尔·普里查德，
类型：发明
国别省市：英国;GB
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