过滤器的制造方法
【专利说明】过滤器
[0001]本申请是申请日为2011年I月20日、申请号为201180017031.2、名称为“过滤器”的中国发明专利申请(国际申请号为PCT/GB2011/050095)的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种过滤器，并且更具体地涉及(但是不局限于)筒型过滤器、管线内过滤器(in-line filter)。本发明特别地可应用于水、和饮用水过滤的领域。
【背景技术】
[0003]过滤器，并且具体地说，水过滤器被广泛地用于家庭和商业设备中以过滤出流体(诸如饮用水)、体液(例如血液)、高洁净度应用(例如医学应用)中使用的化学和/或水中的杂质。取决于需要多少流体或者水，和/或流体或者水是否由自来水源或水箱供给，流体可以被分批(batch-wise，不连续地)过滤或者连续地过滤。
[0004]在大量流体需要被过滤的情形中，或者在流体流速较高的情形中，通常更方便地是使用水管中的连续过滤系统。该系统较为公知并且通常地包括过滤容器，该过滤容器包括入口孔和出口孔，所述入口孔连接至流体的供给源，所述出口孔连接至水龙头或使用过滤后的流体的装置。容纳在过滤容器内的过滤介质通常被提供为以如下方式密封地介于入口孔与出口孔之间，所述方式即，一旦流体已穿过过滤介质则仅允许流体通过出口孔流出。
[0005]取决于需要从流体/水源(water supply，自来水)去除的杂质的大小和化学性质，可以使用多种过滤介质。实际上，过滤系统可以包括陆续地滤出不同尺寸和/或类型的杂质的一系列过滤器。因此，所谓的多级过滤器便可以容纳在单个单元中，或者一系列过滤器可顺序地用在给定的流体/水源中。
[0006]已知的过滤介质包括树脂、稀松织物(scrim)、网状片、多孔膜、以及真正多孔块介质(诸如压缩活性炭块)。
[0007]在使用中，一旦过滤器介质被过滤出的杂质堵塞或者由于时间周期过长而存在生物滋生的危险，过滤器需要周期性更换。出于方便并且减少不正确服务的可能性，已成为惯例的是，将过滤容器和过滤介质形成为单个的一次性过滤器盒，可以夹持在供给源内部和外部。该已知的盒通常包括专有连接器，该连接器防止或者减小不正确安装的可能性，从而减小污染流体或者水源的可能性，例如通过安装具有相反入口和出口孔的过滤器。
[0008]已知的一次性过滤器盒的一个主要缺点是它们由多种材料构成，例如塑料容器、橡胶密封件、炭块等，这使得在它们的使用周期结束后盒的再循环很困难并且很昂贵。已经建议仅更换过滤介质而不是整个筒来缓解该问题，但是由于过滤器盒的剩余部分在它们可以放回使用之前需要彻底的清洁和再装配，因此这种方案不是深受欢迎。此外，通常认为工厂密封的单元(相对于要求最终用户介入的单元)较少地易不正确装配的影响，并且在制造、运输、安装和处理循环中的每个阶段都能被监控和/或检查。
【发明内容】
[0009]本发明的一个目的是解决上述问题中的一个或多个并且提供替换的和/或改进的流体/水过滤系统。根据本发明的第一个方面，提供了一种滤芯(filter insert)，该滤芯包括:本体部分和端部封闭的管，该管的开口端密封地附着于本体部分的周边周围；入口孔和出口孔，每个孔均经由本体部分中的通孔与管的内部相通；过滤介质，该过滤介质位于管中并且密封地介于入口孔与出口孔之间，其中管至少部分地由柔性塑料材料制造，并且其中本体部分较为刚性。
[0010]可以提供加强板以支撑壳体的上表面并且抑制/防止在自来水(mains water)压力的作用下的它的变型。该加强板可以包括位于壳体顶部上的可移除金属盘，并且其在使用中介于壳体与一连接器(过滤器能够固定于所述连接器上)之间。
[0011]相对柔性的中空本体部分可以包括由塑料膜制成的袋子。塑料膜可以在其一侧或两侧上设有金属化表面涂层，这可以抑制光侵入从而减小了生物膜生长的可能性。塑料膜可以是无菌的、FDA和/或食品级聚合物膜。塑料膜优选地包括层压塑料膜，最优选地包括多层聚乙烯(为了容易地结合至壳体)、铝(以减小膜的透光性)、例如尼龙?的聚酰胺(用于强度)以及聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0012]根据本发明的第二个方面，提供了一种过滤器，该过滤器包括:连接器、可拆除地固定至连接器的壳体以及可移除地容纳在壳体中的滤芯；所述连接器包括用于分别连接至流体供给和流体消耗装置的入口孔和出口孔；滤芯包括可解除且密封地可连接至连接器的入口孔和出口孔的入口孔和出口孔、密封地介于入口孔与出口孔之间的过滤介质以及围绕所述滤芯且布置为防止流体与壳体接触的基本流体不可渗透屏障。
[0013]根据本发明的第三方面，提供了一种过滤器，该过滤器包括用于容纳滤芯的壳体，该滤芯包括:滤芯壳体；入口孔和出口孔，每个孔均与滤芯壳体的内部相通；过滤介质，该过滤介质位于滤芯壳体内并且密封地介于入口孔与出口孔之间，其中所述滤芯壳体至少部分地由柔性材料制成，该过滤器还包括可解除地可连接至壳体的连接器，该连接器包括用于分别连接到水供给和水出口的入口插塞(inlet spigot)和出口插塞，连接器的入口插塞和出口插塞分别可密封地可连接至滤芯的入口孔和出口孔。
[0014]在本发明优选实施例中，滤芯壳体的外表面与过滤器壳体的内表面之间的径向间隙小于1mm，更优选地小于0.5mm，并且最优选地小于0.25mm。通过减小滤芯与壳体之间的间隙，可以减小塑料膜的变形量和/或移动。特别地，在供给压力随时间的消逝而变化的情况中，柔性塑料可以略微地膨胀和收缩，这可导致疲劳损坏。此外，应变/变形的延长周期可导致塑料膜中的蠕变或者永久变形，从而潜在地减小其寿命，特别地减小其中任何接合处/结合处的寿命。因此，通过减小滤芯与壳体之间的间隙，可以减小塑料膜中的应变量。过滤介质可以包括由多孔材料(诸如压缩和/或烧结活性炭和/或树脂)制成的管。从滤芯的入口孔到出口孔的流体的流动优选地布置为从管的外部径向向内地朝向管的内部。这种构造被认为提供了过滤介质的增加的过滤以及寿命，因为管外表面(较大比例的滤出的污物堵塞在外表面)的表面积大于内部表面(较小比例的滤出的污物累积在那里或者没有过滤出的污物)的表面积。该管状过滤介质优选地在一个端部处被封闭以防止流体绕过过滤介质的多孔本体。管状过滤介质的端部可以利用附接(例如粘接)至管的端部的盲板(blanking plate)封闭，和/或过滤介质可以包括含有轴向盲孔的多孔材料的圆柱形块。
[0015]滤芯在使用中优选地被容纳在相对刚性的壳体中。相对刚性的壳体(如果提供的话)可包括相对刚性的中空本体，滤芯轴向地可容纳在其中。相对刚性的壳体优选地包括用于定位和接合滤芯的过滤介质的接合装置。该接合/定位装置可以包括与过滤介质接合的肋部或凸起。有利地，接合/定位装置可以用于支撑和/或加固过滤介质，所述过滤介质在面对过滤器的操作和/或运输过程中可能发生的振动与冲击力的情况下可能通常是相对易碎的和/或易受损。
[0016]连接器和壳体优选地是使用刺刀式连接器相互可接合的:壳体包括可滑动地被容纳在连接器的孔内的多个突出部(lug)，或者反之亦然。突出部(如果提供的话)优选地与接合表面可接合，以使得，在将突出部插入到孔中以后，壳体与连接器的相对旋转致使壳体紧密地抵靠连接器定位。
[0017]根据本发明的第四个方面，提供了一种过滤器，包括壳体、连接器和用于可解除地将壳体锁定至连接器的部分转动锁定机构，该部分转动锁定机构包括:第一锁定位置，在该第一锁定位置中，壳体锁定至连接器并且与连接器接触；第二锁定位置，在该第二锁定位置中壳体与连接器接合，但是轴向地与之隔开；以及第三解锁位置，在该第三解锁位置中壳体从连接器解锁。
[0018]根据本发明的第五个方面，提供了一种过滤器，包括连接器、可拆除地附于连接器的壳体以及用于可解除地将壳体锁定至连接器的锁环(locking collar)，壳体、连接器和锁环中的一个包括适于与所述壳体、连接器和锁环中的另一个的接合表面接合的突出部，该接合表面包括第一平坦部分和倾斜部分，其中锁环和连接器沿着第一方向的相对旋转致使突出部在第一平坦部分上滑动，从而抑制壳体与连接器的轴向分离，并且然后在倾斜部分上滑动，从而使壳体朝向连接器轴向地移动，并且其中锁环与连接器沿着第二方向(该第二方向与第一方向相对)的相对旋转致使突出部在倾斜部分上滑动，从而允许壳体远离连接器轴向地移动，并且然后在第一平坦部分上滑动，从而抑制壳体与连接器的轴向分离。
[0019]过滤器在第一平坦部分中还可以包括孔，该孔定位在与倾斜部分径向隔开的位置处并且大于所述突出部以允许所述突出部从中通过，从而当锁环沿着第二方向旋转了预定量时允许壳体与连接器分尚。
[0020]接合表面可以包括定位在倾斜部分的与第一平坦部分相对的相对侧上的第二平坦部分。
[0021]可以提供与多个接合表面可接合的多个突出部，每个接合表面都包括第一平坦部分、倾斜部分、以及可选地，第二平坦部分。
[0022]突