一般而言，本发明专利技术提供一种过滤系统，其具有一个或多个用来过滤气体、液体或流体（如：水）以将微粒物质移除的装置及制造与使用该装置的方法。更特别地，实施例关于施加离心力来使待过滤的流体或气体通过装置内的多孔膜或过滤器，进而将其中的微粒物质分离出的装置及方法。本发明专利技术利用了自旋转中心体放射出的圆柱状过滤器内的科氏效应。该过滤装置提供一种以微过滤（或其它过滤处理）来将气体及流体（诸如：废水）中的污染物移除的节能系统。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般关于一种气体或流体的过滤系统，这种过滤系统具有一个或多个用于 过滤气体及/或流体(如水)以将其中的微粒物质移除的装置。本专利技术还关于一种制造 该装置的方法及一种使用该装置过滤气体及/或流体的方法。在一种实施例中，本专利技术关 于一种制造金属过滤膜的方法。更特别地，本专利技术的实施例关于产生离心力及/或利用科 氏效应(Coriolis effect)来促使待过滤的气体或流体通过装置内的多孔膜或过滤器，进 而使微粒物质与气体或液体分开的装置及方法。
技术介绍
微过滤、超过滤(Ultra-filtration)及反渗透都涉及以物理方式将流体中的微 粒物质分离出。一般而言，可通过提供有够小的孔洞以将颗粒排除的过滤器的机械过滤法 来将微粒污染物移除。比膜内孔洞大的物质会被完全移除掉，比膜的孔洞小的物质则有部 分会被移除，其取决于膜上废物层(refuse layer)或过滤层的结构或构造。在水纯化(例如工业用水、城市用水及/或生活用水纯化)的情形中，所溶解固 体、浊度、微生物及离子被移除的程度取决于膜内孔洞的大小。图7提供各种孔径及/或尺 寸大小范围的等级，以及具有确定孔径的过滤膜所能过滤的流体内物质类型(例如微粒 物质)。微过滤使用孔径为0. 1 10微米的膜，其差不多能够将待过滤的水中的细菌全部 移除。超过滤(UF)膜的孔径典型在0.01 0. 10微米的范围内，而其能够有效地将细菌、 大部分的病毒、胶体(例如铅)及泥沙移除。随着过滤器所含的孔径愈小，分离效率增加，但需要更高的压力维持流经该过滤 器的流体。因此，过滤器的孔径愈小，愈需要高压泵或其他产生高压的工具。这样的设备典 型需要并耗损极大量的能量来执行过滤处理，而且需要更复杂及/或昂贵的技术来清洁过滤器。一般用来将液体中的固体分离出的方法包括将固体及液体混合物通过管状膜或 过滤器。举例而言，这样的过滤器通常在反渗透处理中使用。这样的分离处理需要使用高 的流体压力来促使液体流过过滤器，而使液体与污染物分离。典型使用高压泵来产生高流 体压力。这些高压泵在产生合适的过滤压力时，特别是当阻塞孔洞的微粒物质的量增加时， 会耗损大量的能量。因此，仍需要更高效能的流体过滤装置。离心机或其他使用离心力(及选择性使用过滤器)来将流体成分自固相物质中分 离出来的机器(例如洗衣机)提供与圆筒或旋转机环绕着中心传动轴旋转所产生的惯性 有关的能源效率。现今已有用于分离固体(织物/衣服)中的液体(水)的离心过滤装置， 例如家用洗衣机。然而，这类型的装置在应用于进行其他诸如废水处理、回收工业溶剂、药品及血液制品纯化及食品制造业的水净化的作业时，在技术上会遇到多种困难及限制。举 例来说，在废水处理中，分离水中微粒污染物的离心系统的实际应用一般会受限于过滤器 及其所适合分离的微粒物质类型，举例来说，孔洞也许会过大以致于无法分离废水中绝大 部分的悬浮固体。因此，此领域中仍有需要去开发一种新颖的且改善过的系统、结构及操作方法，其 能以更高的效率、可扩充性(scalability)且更易于清洁的方式将相对高容量的流体或气 体中的微粒物质分离出。
技术实现思路
本专利技术的实施例关于过滤系统(例如水或气体过滤系统)及其使用方法，其能够 有效地将流体或气体中的微粒物质移除，并且相当容易清洁。本专利技术的其他实施例关于制 造本专利技术过滤系统的方法，以及制造适合于这样的过滤系统中使用的经改进的金属过滤器 的方法。因此，本专利技术的一方面提供一种用于在连续操作中将流体及/或气体中的微粒物 质过滤出，以解决或克服前述现有装置及方法中所遇到的困难及/或限制的新颖装置及方 法。具体而言，本专利技术的一方面提供一种使用离心力及/或科氏效应来有效的将使用者想 要纯化的气体及/或流体中的微粒物质分离出的新颖过滤系统。本专利技术的第一方面关于一种包括一个或多个装置的过滤系统，该装置包括用来 接收待过滤的流入物的入口 ；内部具有流入物分配单元的旋转中心滚筒、轴或其他物体，该 流入物分配单元具有适合用来接收该流入物的中心接收管，以及多个由该中心接收管放射 状延伸出的输送管；多个过滤器，其配置成以环状方式围绕着该旋转中心体，各个该过滤器 与该多个输送管中的一个连接，并且各个该过滤器具有配置成用来接收来自与其连接的输 送管的所排出的流入物的入口、供浓缩物通过的末端、及一个或多个孔径高达约500 μ m的 多孔管状膜；一个或多个外部腔室，各个该外部腔室环绕着该过滤器中的一个或多个，并配 置成用来收集通过该过滤器的渗透物；多个渗透物收集管，各个该渗透物收集管与该外部 腔室中的一个连接，并配置成用来使渗透物自该外部腔室传送出；多个浓缩物收集管，各个 该浓缩物收集管与该过滤器中的一个或该外部腔室中的一个的末端连接，并配置成用来使 浓缩物自该过滤器传送出；及驱动机构或电动机，其配置成用来旋转该旋转中心体及该过 滤器(例如绕着中心轴旋转)。在本专利技术的第二方面中，本专利技术关于一种过滤流入物的方法，该方法包括输送该 流入物进入一个或多个过滤单元，该过滤单元内具有中心滚筒(central drum)或其他物体 以及流入物分配单元，其中该流入物分配单元适合用来将流入物输送至多个自该中心体放 射状延伸出的过滤器，该多个过滤器各自具有适合浓缩物通过的末端，以及一个或多个孔 径高达约500 μ m的多孔管状膜；以足以透过该多孔管状膜过滤该流入物的速度旋转该中 心体；及在一个或多个环绕该过滤器的外部腔室中收集渗透物。本专利技术的第三方面关于一种制造过滤装置的方法，其包括将多个过滤器中的每一 个以环状方式与对应的多个自中心滚筒或其他物体中的中心接收管放射延伸出的输送管 连接，各个该过滤器具有适合浓缩物通过的末端，以及一个或多个孔径高达约500 μ m的多 孔管状膜；沿着一个或多个该过滤器的周围放置一个或多个外部腔室，各外部腔室配置成用来收集通过该过滤器的渗透物；将第一出口管与各个该外部腔室连接，该第一出口管适 合用来收集该渗透物；将第二出口管与该过滤器的末端或该外部腔室的末端连接，该第二 出口管适合用来收集该浓缩物；及操作上将驱动机构或电动机与该中心体结合，该驱动机 构或电动机配置成用来旋转该旋转中心体。本专利技术成功地研发出可用于废水处理、家用水纯化、工业溶剂回收、工业废气洗 ^条及 / 或回收(industrial effluent gas scrubbing and/or recycling)、药品及血液 品纯化、食品工业的水纯化、及其他过滤应用的节能过滤系统。过滤系统的几种实施例及其 使用方法叙述于本文中。在一些应用(例如废水处理)中，本专利技术可提高过滤效率(例如 能源效率)。本专利技术还提供一种相当容易清洁这样的装置、系统及方法内过滤器的技术。由 下述各种实施例的详细描述将可更清楚本专利技术的这些以及其他的优点。附图说明图1是离心过滤装置的例示性实施例的剖面示意图。图2A是图1的离心过滤装置例示性实施例的横切面俯视图。图2B至2C显示双过滤器配置方式的备选实施例，其中该过滤筒以连续或并行方式结合。图3是显示在离心过滤装置的一种例示性实施例中圆柱状过滤筒沿旋转圆筒外 壁的配置方式。图4A是显示圆柱状过滤筒的一种例示性实施例的剖面示意图，其中该过滤筒包 含单一管状过滤膜或多个同本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种具有一个或多个装置的过滤系统，所述装置包括：入口，其适合用来接收待过滤的流入物；旋转中心体，其内具有流入物分配单元，其中所述流入物分配单元具有适合用来接收所述流入物的中心接收管，以及多个自所述中心接收管放射状延伸出的输送管；多个过滤器，其配置成以环状方式围绕着所述旋转中心体，各个所述过滤器与所述多个输送管中的一个连接，并且各个所述过滤器具有配置成用来接收来自所述多个输送管中的一个的流入物的入口、供浓缩物通过的末端及一个或多个孔径高达约５００μｍ的管状多孔膜；一个或多个外部腔室，各个所述外部腔室环绕着所述过滤器中的一个或多个，并配置成用来收集通过所述过滤器的渗透物；多个渗透物收集管，各个所述渗透物收集管与所述外部腔室中的一个连接，并配置成用来使渗透物自所述外部腔室传送出；多个浓缩物收集管，各个所述浓缩物收集管与所述过滤器中的一个或所述外部腔室中的一个的末端连接，并配置成用来使浓缩物自所述过滤器传送出；及驱动机构或电动机，其配置成用来旋转所述旋转中心体及所述过滤器。
【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：李伟德，
申请(专利权)人：李伟德，
类型：发明
国别省市：US
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