BRPI0713597A2

BRPI0713597A2 - dispositivo de filtro para filtragem de lìquido de uma fonte

Info

Publication number: BRPI0713597A2
Application number: BRPI0713597-1A
Authority: BR
Inventors: Patrick Farrely; Robert Verkerk; Sean Mccormack; David Maybin
Original assignee: Aquua Nu Filtration Systems Ltd
Priority date: 2006-06-14
Filing date: 2007-06-13
Publication date: 2012-10-30
Also published as: IES20070418A2; CN101484388A; CA2658251C; WO2007144160A1; AU2007260245B2; PL2040814T3; JP2009539590A; CA2658252A1; EA015234B1; WO2007144159A1; ATE536213T1; PT2040814E; MY151170A; MX2008015941A; AU2007260246A1; BRPI0713404B1; AU2007260245A1; EA200900018A1; IES20070425A2; EP2038222A1

Abstract

DISPOSITIVO DE FILTRO PARA FILTRAGEM DE LìQUIDO DE UMA FONTE. A presente invenção refere-se a um dispositivo de filtro para filtragem do líquido que passa por ele, o dispositivo de filtro compreendendo um alojamento (101) para se segurar a uma fonte do líquido (3) e tendo um duto de acomodação de líquido (10) através dele para acomodar o líquido. O duto (10) se estendendo de uma extremidade a montante para comunicação com a fonte de liquido (3), para uma extremidade a jusante terminando em uma saída (14) através da qual o líquido é descarregado do dispositivo de filtro, caracaterizado pelo fato de que o dispositivo de filtro incorpora um elemento de filtro (110, 111, 113) para substancialmente remover bactéria do líquido que passa através dele.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DE FILTRO PARA FILTRAGEM DE LÍQUIDO DE UMA FONTE".

A presente invenção refere-se a um dispositivo de filtro para fil- tragem do líquido de uma fonte, embora não limitado a um dispositivo de filtro para filtragem do líquido de um contêiner, por exemplo, uma garrafa de material de plástico ou vidro, e tipicamente de uma garrafa de material de plástico do tipo em que é vendida água destilada ou gasosa.

As garrafas de material de plástico em que é vendida água desti- lada são da ordem de 0,25 litro a 2 litros, e em certos casos, pode ser até de 5 litros, e é pretendido que o dispositivo de filtro de acordo com a invenção seja usado em conjunção com tais garrafas, e na verdade, outros contêine- res, tais como, por exemplo, garrafas de vidro, latas de metal e o similar.

Devido à qualidade relativamente pobre da água da torneira que é tipicamente suprida por um esquema de utilidade pública ou um grupo de suprimento de água, em geral, tal água é de sabor desagradável para beber, e em certos casos extremos pode conter contaminantes, que podem levar a uma doença séria. Por conseguinte, a água para propósitos de beber co- mumente tende a ser comprada em garrafas ou outros contêineres adequa- dos, e a compra de tal água pode ser um tanto dispendiosa. Por exemplo, no caso de atletas que requerem um consumo regular de água quando estão se exercitando, o custo com água engarrafada pode ser relativamente alto.

Existe, por conseguinte, a necessidade por um dispositivo de filtro que supere esse problema.

A presente invenção é direcionada para fornecer um dispositivo de filtro para filtragem de água de uma garrafa de modo que a água da tor- neira de canalizações contida na garrafa pode ser filtrada conforme ela está sendo puxada da garrafa para beber ou descarregada dela. Adicionalmente, a invenção é direcionada para fornecer um filtro para filtragem de um líquido de um contêiner, e a invenção é também direcionada para fornecer um dis- positivo de filtro para filtragem do líquido de uma fonte de líquido.

De acordo com a invenção existe um dispositivo de filtro para filtragem do líquido que passa através dele, o dispositivo de filtro compreen- dendo um alojamento para segurá-lo a uma fonte do líquido e tendo um duto de acomodação do líquido através dele para acomodar o líquido, o duto se estendendo de uma extremidade a montante para se comunicar com a fonte do líquido, para uma extremidade a jusante terminando em uma saída atra- vés da qual o líquido é descarregado do dispositivo de filtro, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de filtro incorpora um elemento de filtro para substancialmente remover bactérias do líquido que passa através dele.

Preferivelmente, o elemento de filtro compreende um filtro de cerâmica.

O elemento de filtro de cerâmica é preferivelmente contido den- tro de um cartucho de filtro, substituível, engatável no dispositivo de filtro.

O elemento de filtro de cerâmica preferivelmente compreende pelo menos terra diatomácea e cobre.

Preferivelmente, é fornecido um filtro adicional compreendendo carbono ativado granulado.

Preferivelmente, é adicionalmente fornecido um filtro de mem- brana.

O filtro de membrana é preferivelmente um elemento de filtro a montante localizado a montante no duto para remover matéria particulada do líquido que passa através do duto, o filtro de cerâmica é um elemento de filtro a jusante, localizado a jusante do elemento de filtro a montante, e dis- tanciado dele para definir com ele uma câmara de filtro, um meio de filtro na forma de carbono ativado granulado estando localizado na câmara de filtro para remover bactérias do líquido que passa através do duto.

Preferivelmente, é fornecida uma câmara a montante e uma câ- mara a jusante, cada uma contendo carbono ativado granulado.

As câmaras a montante e a jusante são preferivelmente separa- das por uma membrana de filtro.

O carbono ativado granulado nas ditas câmaras a montante e/ou a jusante é preferivelmente impregnado com cobre.

O elemento de filtro no dispositivo de filtro pode vantajosamente compreender carbono ativado granulado. O carbono ativado granulado do elemento de filtro está preferi- velmente contido em um cartucho de filtro substituível disposto no dispositivo de filtro.

O carbono ativado granulado é preferivelmente impregnado com cobre.

Preferivelmente, a saída, tem uma superfície interna e uma su- perfície externa, e a superfície interna é substancialmente revestida com uma camada de cobre.

Preferivelmente, o dispositivo de filtro é fornecido com um dispo- sitivo de acoplamento para acoplar com um contêiner do líquido.

O elemento de filtro de cerâmica preferivelmente também com- preende celulose, fundente e goma de celulose. Um exemplo de um funden- te é frita de bórax.

A invenção adicionalmente fornece um cartucho de filtro para uso no dispositivo de filtro da Reivindicação 1, o dito cartucho tendo qual- quer elemento de filtro descrito aqui.

Preferivelmente, um elemento de filtro a montante localizado a montante no duto para remover matéria particulada do líquido que passa através do duto, um elemento de filtro a jusante localizado a jusante do ele- mento de filtro a montante, e distanciado dele para definir com ele uma câ- mara de filtro, um meio de filtro estando localizado na câmara de filtro para remover bactéria do líquido que passa através do duto, e um dispositivo de acoplamento para acoplar o alojamento da fonte de líquido. Preferivelmente, o meio de filtro na câmara de filtro remove contaminantes do líquido bem como bactérias.

Em uma modalidade da invenção o elemento de filtro a montante é um filtro de membrana perfurada, e preferivelmente, é um filtro de gaze. Preferivelmente, o tamanho da malha da gaze do elemento de filtro a mon- tante é de modo a impedir que o material particulado de tamanho de partícu- la maior do que 200 micra passe através dela, e vantajosamente, o tamanho da malha do elemento de filtro a montante é de modo a impedir que partícu- las de tamanho maior do que 150 micra passem por ela, e idealmente, o ta- manho da malha do elemento de filtro a montante é de modo a impedir que partículas de tamanho maior do que 100 micra passem por ela.

Em uma outra modalidade da invenção o meio de filtro na câma- ra de filtro é um meio de filtro particulado, e preferivelmente, é fornecido por material de carbono ativado granulado, e o material de carbono ativado gra- nulado pode ser derivado de carvão vegetal ou de casca de coco, ou tanto de carvão vegetal quanto de casca de coco.

Em uma outra modalidade da invenção o elemento de filtro a jusante é fornecido com propriedades anti-bacterianas, e preferivelmente, o elemento de filtro a montante é um filtro de cerâmica, e compreende uma composição de cerâmica que inclui terra diatomácea e cobre.

Alternativamente, o elemento de filtro a jusante compreende um filtro perfurado, que preferivelmente, é um filtro de gaze, e preferivelmente, o tamanho da malha do filtro de gaze do elemento de filtro a jusante é de ta- manho para impedir que partículas de tamanho maior do que 200 micra pas- sem através dele. Vantajosamente, o tamanho da malha do filtro de gaze do elemento de filtro a jusante é do tamanho para impedir que partículas de ta- manho maior do que 150 micra passem através dele. Idealmente, o tamanho da malha do filtro de gaze do elemento de filtro a jusante é o tamanho para impedir que partículas de tamanho maior do que 100 micra passem através dele.

Em uma outra modalidade da invenção um elemento de filtro intermediário está localizado entre o elemento de filtro de membrana a mon- tante e o elemento de filtro a jusante, e em uma modalidade da invenção o elemento de filtro intermediário é um filtro de membrana perfurada, e preferi- velmente, é de um material de gaze. Preferivelmente, o tamanho da malha da gaze do elemento de filtro intermediário é de modo a impedir que partícu- las de tamanho maior do que 200 micra passem por ele. Vantajosamente, o tamanho da malha da gaze do elemento de filtro intermediário é de modo a impedir que partículas de tamanho maior do que 150 micra passem através dele. Idealmente, o tamanho da malha da gaze do elemento de filtro inter- mediário é de modo a impedir que partículas de tamanho maior do que 100 micra passem através dele.

Alternativamente, o elemento de filtro intermediário é um filtro de cerâmica e preferivelmente, o material de cerâmica do elemento de filtro in- termediário tem propriedades antibacterianas, e vantajosamente, o elemento de filtro intermediário compreende uma composição de cerâmica que inclui terra diatomácea e cobre.

Idealmente, o elemento de filtro intermediário está localizado distanciado do elemento de filtro a montante e do elemento de filtro a jusan- te, e define com o elemento de filtro a montante uma câmara de filtro a mon- tante, e define com o elemento de filtro a jusante uma câmara de filtro a ju- sante. Preferivelmente, um meio de filtro está localizado nas câmaras de filtro a montante e a jusante, e vantajosamente, o meio de filtro na câmara de filtro a montante é de tamanho de partícula bruta e o meio de filtro na câ- mara de filtro a jusante é de tamanho de partícula fina.

Em uma outra modalidade da invenção, o meio de filtro na câ- mara de filtro a montante compreende o material de carbono ativado granu- lado, que preferivelmente, é derivado de carvão vegetal, e preferivelmente, o tamanho da partícula do material de carbono ativado granulado na câmara do filtro a montante está na faixa de 800 micra a 1200 micra. Vantajosamen- te, o tamanho da partícula do material de carbono ativado granulado na câ- mara de filtro a montante está na faixa de 900 micra a 1100 micra, e ideal- mente, o tamanho da partícula do material de carbono ativado granulado na câmara de filtro a montante é da ordem de 1000 micra.

Em uma outra modalidade da invenção o meio de filtro na câma- ra de filtro a jusante compreende o material de carbono ativado granulado, que preferivelmente, é derivado de casca de coco, e preferivelmente, o ta- manho da partícula do material de carbono ativado granulado na câmara de filtro a jusante está na faixa de 200 micra a 600 micra. Vantajosamente, o tamanho da partícula do material de carbono ativado granulado na câmara de filtro a jusante está na faixa de 300 micra a 500 micra, e idealmente, o tamanho da partícula do material de carbono ativado granulado na câmara de filtro a jusante é da ordem de 400 micra. Em uma outra modalidade da invenção o dispositivo de filtro é adaptado para filtragem de um líquido de um contêiner, e o dispositivo de acoplamento compreende um membro de acoplamento tubular tendo um orifício se estendendo através dele, e preferivelmente, o membro de aco- plamento termina em uma extremidade com o orifício internamente com ros- cas para engatar roscas correspondentes em uma saída do contêiner, e a outra extremidade do orifício termina em uma rosca interna para engatar uma rosca externa correspondente no alojamento do dispositivo de filtro. Alternativamente, o dispositivo de filtro é adaptado para filtragem de um Ii- quido, tal como água de uma torneira, e o dispositivo de acoplamento com- preende um membro de acoplamento tendo um orifício que se estende atra- vés dele para engatar uma saída da torneira.

Em uma modalidade adicional da invenção um dispositivo de fechamento, que preferivelmente compreende um membro de fechamento é fornecido para fechar a saída do dispositivo de filtro, e idealmente, o membro de fechamento é articuladamente conectado ao alojamento.

A invenção será mais claramente entendida a partir da descrição que segue de algumas modalidades dela, que são dadas somente a título de exemplo, com referência aos desenhos em anexo, em que:

A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um dispositivo de filtro de acordo com a invenção em uso;

A Figura 2 é um recorte de uma vista em perspectiva do disposi- tivo de filtro da Figura 1 também em uso;

A Figura 3 é uma vista em perspectiva de uma porção do dispo- sitivo de filtro da Figura 1;

A Figura 4 é uma outra vista em perspectiva da porção da Figura .3 do dispositivo de filtro da Figura 1;

A Figura 5 é um recorte de uma vista em perspectiva do disposi- tivo de filtro da Figura 1; A Figura 6 é um recorte de uma vista em perspectiva da porção da Figura 3 do dispositivo de filtro da Figura 1;

A Figura 7 é uma vista similar à Figura 6 de uma porção de um dispositivo de filtro de acordo com uma outra modalidade da invenção;

A Figura 8 é uma vista similar à Figura 6 de uma porção de um dispositivo de filtro de acordo com uma modalidade adicional da invenção;

A Figura 9 é uma vista similar à Figura 6 de uma porção de um dispositivo de filtro de acordo ainda com uma adicional modalidade da in- venção;

A Figura 10 é uma vista em perspectiva explodida de uma outra modalidade do dispositivo de filtro de acordo com a invenção;

A Figura 10a é uma vista em perspectiva da parte inferior de um cartucho substituível para o dispositivo de filtro da Figura 10;

A Figura 11 é uma vista em corte da modalidade montada da Figura 10;

A Figura 12 é uma vista em corte de uma outra modalidade do dispositivo de filtro de acordo com a invenção;

A Figura 13 é uma vista em corte de uma modalidade adicional do dispositivo de filtro de acordo com a invenção;

A Figura 14 é uma vista em corte de uma outra modalidade do dispositivo de filtro de acordo com a invenção; e

A Figura 15 é ainda uma modalidade adicional do dispositivo de filtro de acordo com a invenção.

Com referência aos desenhos e inicialmente às Figuras 1 a 6, é ilustrado um dispositivo de filtro de acordo com a invenção, indicado geral- mente pelo número de referência 1, para filtragem de líquido de uma fonte, nessa modalidade da invenção a água de um contêiner, isto é, uma garrafa de plástico 3 do tipo em que uma água destilada ou gasosa é tipicamente vendida. Em geral, a garrafa 3 terá a capacidade de 0,25 litro a 2 litros, em- bora possa ser mais larga, e pode ser até 5 litros. O dispositivo de filtro 1 compreende um alojamento 5 de material de plástico formado em quatro seções, isto é, uma seção a montante 6, uma seção a jusante 7 e um par de seções intermediárias 8 todas de material de plástico moldado por injeção que são segurados juntos por qualquer dispositivo de segurança adequado, tipicamente, de soldagem ultra-sônica ou um adesivo seguro para alimento. Como pode ser visto, as seções a montante, à jusante e intermediária 6, 7 e 8 são engatáveis umas com as outras através de juntas sobrepostas 9. Um duto 10 se estende através das seções a montante, à jusante e intermediária 6, 7 e 8 do alojamento 5 de uma extremidade a montante 11 que em uso se comunica com a garrafa 3, e uma extremidade a jusante 12 que termina em uma saída 14 da qual alguém pode beber, ou da qual a água pode ser des- carregada da garrafa 3. Um dispositivo de acoplamento, nessa modalidade da invenção um membro de acoplamento 15, que é descrito em mais deta- lhes abaixo, acopla o alojamento 5 à garrafa 3 adjacente a uma saída 16 da garrafa 3.

Os suportes de filtro 17, 18 e 19 estão localizados no duto 10 para suportar os filtros dentro. O suporte de filtro 17 suporta um elemento de filtro a montante 20, que nessa modalidade da invenção é fornecido por um filtro de gaze de tamanho de malha suficiente para impedir que partículas de tamanho maior do que 200 micra passem através dele. O suporte de filtro 18 nessa modalidade da invenção suporta um elemento de filtro intermediário 22 que nessa modalidade da invenção é um filtro de cerâmica formado de uma composição de material de cerâmica que inclui terra diatomácea e co- bre, ambas as quais atuam como agentes antibacterianos. Um elemento de filtro a jusante 24 está localizado a jusante do elemento de filtro intermediário 22 e é suportado no suporte de filtro 19. Nessa modalidade da invenção o elemento de filtro a jusante 24 é também fornecido por um filtro de cerâmica, que é substancialmente similar ao filtro de cerâmica do elemento de filtro intermediário 22. A composição do material de cerâmica de cada um dos elementos de filtro intermediário e a jusante 22 e 24, por exemplo, compre- endendo terra diatomácea e cobre, também compreende celulose, fundente e goma de celulose, conhecida como goma CMC (Sódio Carboximetilcelulo- se). A celulose atua como um agente de inchação, e queima em 300°C du- rante o processo de queima na fabricação do filtro, deixando, por conseguin- te, uma estrutura de colméia dentro da cerâmica. A Blanose atua para uma composição maleável, e o fundente atua para aglutinar os constituintes, isto é, a terra diatomácea e o cobre durante o processo de queima na fabricação do filtro, e dá uma resistência adicional ao filtro de cerâmica acabado. O fun- dente pode ser frita de bórax.

O elemento de filtro intermediário 22 define com o elemento de filtro a montante 20 e o elemento de filtro a jusante 24 uma câmara de filtro a montante 25 e uma câmara de filtro a jusante 26, respectivamente, dentro do que os meios de filtro de partícula a montante e a jusante (não mostrado) estão localizados. O meio de filtro a montante é de tamanho de partícula bru- ta, e o meio de filtro a jusante é de tamanho de partícula fina. Nessa modali- dade da invenção o meio de filtro na câmara de filtro a jusante 26 compre- ende material de carbono ativado granulado que é derivado de casca de co- co, e é de tamanho de partícula fina, nessa modalidade da invenção da or- dem de 400 micra. O meio de filtro na câmara de filtro a montante 2 compre- ende material de carbono ativado granulado derivado de carvão vegetal e de tamanho de partícula bruta na ordem de 1000 micra. O material de carbono ativado granulado nas câmaras de filtro a montante e a jusante 25 e 26 é fornecido para remover e eliminar bactérias, por exemplo, E. coli, bem como produtos químicos e metais incluindo ferro da água.

Uma válvula sem retorno 28 está localizada no duto 10 adjacen- te à saída 14 para impedir o retorno de água para a garrafa 3. Uma superfí- cie 29 do duto 10 adjacente à saída 14 é cobreada em torno da sua periferia interna para remoção de bactérias, e eliminação de E. coli presentes na á- gua conforme está sendo descarregada ou puxada através da saída 14. A cobreação na superfície 29 mata E. coli na água na área de saída 14 em particular água que permanece estagnada nessa área quando a garrafa não está sendo usada. A cobreação impede um desenvolvimento de E. coli den- tro do bocal já que mata uma colônia inicial de E. coli nessa área.

Um dispositivo de fechamento para fechar a saída 14 compre- ende uma tampa de fechamento 30 que é articuladamente acoplada ao alo- jamento 5 por uma articulação de plástico 31. Uma projeção central 32 no interior da tampa 30 engata vedavelmente à saída 14 para seu fechamento vedável. Uma aba 33 que se estende da tampa 30 fornece uma garra para articulação da tampa 30 da saída 14. Retornando agora ao membro de acoplamento 15, o membro de acoplamento 15 é de material de plástico moldado por injeção tendo um ori- fício central 35 se estendendo através dele. O orifício 35 termina em roscas internas 36 em uma extremidade dele para segurar o membro de acopla- mento 15 ao alojamento 5 com as roscas internas 36 engatando as roscas externas correspondentes 37 que se estendem em torno do alojamento 5. A outra extremidade do orifício 35 termina em roscas internas 38 para engatar as roscas externas correspondentes 39 na saída 16 da garrafa 3 para segu- rar o membro de acoplamento 15 à garrafa 3 e, por sua vez, para segurar o alojamento 5 à garrafa 3.

Uma vedação de anel em O 40, localizada em uma ranhura 41 em torno da seção a montante 6 veda contra uma superfície interna da saída 16 da garrafa 3, como pode ser visto na Figura 2.

Em uso, em geral, o alojamento 5 será vendido pré-preso ao membro de acoplamento 15. Em geral, o membro de acoplamento 15 será preso à saída 16 da garrafa 3 no lugar da tampa de rosca normal com a qual a garrafa 3 é suprida. Quando é desejado beber da garrafa 3 ou na verdade descarregar água da garrafa 3, a tampa 30 é articulada da saída 14, e uma pessoa que deseja beber da garrafa 3 bebe da saída 14. Alternativamente, se é desejado descarregar água da garrafa 3, por exemplo, em um copo ou uma xícara, a água é da mesma forma descarregada através da saída 14. Conforme a água é puxada ou passa através do duto 10, a água é filtrada inicialmente pelo elemento de filtro de gaze a montante 20, então através do meio de filtro ativado na câmara de filtro a montante 25 e depois pelo ele- mento de filtro de cerâmica intermediário 22, sucessivamente pelo meio de filtro de carbono ativado granulado na câmara de filtro a jusante 26 e então através do elemento de filtro de cerâmica a jusante 24 antes de passar atra- vés da válvula sem retorno 28 na saída 14. Nesse estágio, virtualmente toda matéria particulada, bactérias e metais são removidos da água.

Com referência agora à Figura 7, é ilustrada uma porção de um dispositivo de filtro também de acordo com a invenção, indicado geralmente pelo número de referência 50. O dispositivo de filtro 50 é substancialmente similar ao dispositivo de filtro 1 e componentes similares são identificados pelos mesmos números de referência. A diferença principal entre o dispositi- vo de filtro 50 e o dispositivo de filtro 1 é que no dispositivo de filtro 50 o e- Iemento de filtro intermediário 22 em vez de ser fornecido com um filtro de cerâmica é fornecido com um filtro de gaze, que é similar ao filtro de gaze do elemento de filtro a montante 20, mas de tamanho de malha menor, nesse caso o tamanho da malha do filtro de gaze do elemento de filtro intermediá- rio 22 é de modo a impedir que partículas de tamanho maior do que 160 mi- cra passem através dele.

De outra maneira, o dispositivo de filtro 50 é similar ao dispositi- vo de filtro 1, como é seu uso.

Com referência à Figura 8, é ilustrado um dispositivo de filtro 60 de acordo com uma outra modalidade da invenção. O dispositivo de filtro 60 é similar ao dispositivo de filtro 1 e similar aos componentes identificados pelos números de referência. A principal diferença entre o dispositivo de filtro .60 e o dispositivo de filtro 1 é que o elemento de filtro a jusante 24 é forneci- do com um filtro de gaze que é similar ao filtro de gaze do elemento de filtro a montante 20, mas de tamanho de malha menor, nesse caso, o tamanho da malha da gaze do elemento de filtro a jusante 24 é de modo a impedir que partículas de tamanho maior do que 160 micra passem através dele.

De outra forma, o dispositivo de filtro 60 dessa modalidade da invenção é similar ao dispositivo de filtro 1, como é seu uso.

Com referência agora à Figura 9, é ilustrada uma porção de um dispositivo de filtro 70 de acordo com uma modalidade adicional da inven- ção. O dispositivo de filtro 70 é substancialmente similar ao dispositivo de filtro 1 e os componentes similares são identificados pelos mesmos números de referência. A principal diferença entre o dispositivo de filtro 70 e o disposi- tivo de filtro 1 é que no dispositivo de filtro 70 todos os elementos de filtro, isto é, o elemento de filtro a montante 20, o elemento de filtro intermediário . 22 e o elemento de filtro a jusante 24 são, cada um, fornecidos com filtros de gaze, similares ao elemento de filtro a montante 20, com a exceção que os tamanhos da malha dos filtros, intermediário e a jusante 22 e 24, são meno- res do que o tamanho da malha da gaze do filtro a montante 20. Nessa mo- dalidade da invenção o tamanho da malha do filtro de gaze do elemento de filtro intermediário 22 é de modo a impedir que partículas de tamanho maior do que 160 micra passem através dele, e o tamanho de malha da gaze do elemento de filtro a jusante 24 é de modo a impedir que partículas de tama- nho maior do que 160 micra passem através dele.

De outra maneira, o dispositivo de filtro 70 é similar ao dispositi- vo de filtro 1, como é seu uso.

São muitas as vantagens do dispositivo de filtro de acordo com a invenção. Em particular, o dispositivo de filtro de acordo com a invenção é particularmente adequado para filtragem de água da torneira de canaliza- ções. A garrafa pode ser preenchida com água da torneira de canalizações, e conforme a água está sendo bebida da garrafa e está sendo puxada atra- vés do filtro, a água é filtrada, removendo, dessa maneira, bactérias, conta- minantes e outros elementos indesejáveis na água da torneira de canaliza- ções.

Embora o dispositivo de filtro tenha sido descrito como sendo adequado para acoplar a uma garrafa para filtragem de água da garrafa, é considerado que o dispositivo de filtro pode ser usado para filtragem de água de qualquer contêiner, e na verdade, pode ser usado para filtrar qualquer líquido de qualquer contêiner. É também considerado que o dispositivo de filtro pode ser adaptado para acoplar a uma torneira de água de canaliza- ções para filtrar diretamente a água conforme ela está sendo descarregada através da torneira. Na verdade, é adicionalmente considerado que o dispo- sitivo de filtro pode estar localizado em uma linha de suprimento de água de canalizações a montante de uma torneira de água de canalizações, ou na verdade, em qualquer outro local adequado em uma linha de suprimento de água de canalizações para filtrar a água de canalizações através dele. Adi- cionalmente, é considerado que o dispositivo de filtro pode ser adaptado pa- ra filtrar um líquido de qualquer fonte, em cujo caso, o dispositivo de aco- plamento do dispositivo de filtro seria adaptado para acoplar à fonte do líqui- do. Com referência agora às Figuras 10, 10a e 11 é mostrada aí uma vista em perspectiva explodida de uma outra modalidade de dispositivo de filtro de acordo com a invenção. Nessa modalidade o dispositivo de filtro 100 compreende uma tampa de garrafa 101 para adaptar a uma garrafa 3, como previamente descrito. A tampa de garrafa 101 contém um cartucho substituível 102 que é engatável em e removível da tampa de garrafa 101. O cartucho 102 compreende um corpo de cartucho 103 e uma cabeça 104 com um flange com rosca de parafuso 105 que parafusa no topo 106 da tampa de garrafa 101. A cabeça 104 tem presa nela uma tampa de fechamento 107. Uma válvula sem retorno 108 é adaptada dentro da cabeça 104. A ex- tremidade de topo 109 do corpo de cartucho 103 pode ser fixada à cabeça 104, ou pode se apoiar em engate de vedação dentro do flange 105.

O cartucho 102 tem um filtro de membrana 110 fixado nele e também um filtro de cerâmica 111 que tem uma vedação anular 112. O filtro de cerâmica 111 compreende terra diatomácea e cobre como previamente descrito.

O espaço entre o filtro de cerâmica 111 e o filtro de membrana 110 define um compartimento 118 em que é fornecido um meio de filtro 113 na forma de carbono ativado granulado como previamente descrito. O car- bono ativado granulado pode vantajosamente ser impregnado com cobre.

Um anel de vedação em "O" 114 está localizado na extremidade 115 do corpo de cartucho 103 e veda o corpo de cartucho 103 para a super- fície interna 116 do gargalo 117 de uma garrafa 3 que contém o líquido a ser filtrado.

Dentro da extremidade inferior 120 do cartucho é fornecida uma

pluralidade de palhetas 121 que fazem com que o fluxo em espiral de líquido entre no cartucho da garrafa 3.

Em uma modalidade o cartucho 103 pode conter somente um filtro de cerâmica 111, ou somente um filtro de membrana 110 ou somente um meio de filtro na forma de carbono ativado granulado 113 ou carbono ativado granulado impregnado com cobre ou qualquer combinação desses filtros. Por exemplo, tais combinações podem incluir um filtro de cerâmica e carbono ativado granulado ou carbono ativado granulado impregnado com cobre; um filtro de cerâmica com um filtro de membrana; um filtro de mem- brana com carbono ativado granulado ou carbono ativado granulado impreg- nado com cobre. No presente exemplo, no entanto, o cartucho contém um filtro de membrana 110 e um filtro de cerâmica 111 como previamente des- crito e também um meio de filtro na forma de carbono ativado granulado, que pode se desejado, ser impregnado com cobre.

A superfície 29 do duto 10 adjacente à saída 14 é cobreada co- mo previamente descrito. A tampa 101 define um orifício 35 (como previa- mente descrito) tendo roscas internas 38 para engatar roscas externas 39 correspondentes na saída 16 da garrafa 3. Por conseguinte, o líquido na gar- rafa 3 é filtrado primeiro pelo filtro de membrana 110, a seguir pelo filtro de carbono ativado granulado 113 (ou carbono ativado granulado impregnado com cobre) e finalmente pelo filtro de cerâmica 111 até ele sair do dispositivo de filtro 100 na saída 14 depois de passar através da válvula sem retorno 108 (que é opcional).

Dessa maneira, claramente a invenção fornece um dispositivo de filtro 100 incorporando um elemento de filtro ou dispositivo de filtro, com- preendendo tanto um filtro de membrana 110, quanto um filtro de cerâmica 111 ou um meio de filtro na forma de carbono ativado granulado, ou carbono ativado granulado impregnado com cobre. O dispositivo de filtro 100 pode ter um cartucho substituível 102, como descrito. Alternativamente, estará claro que o elemento de filtro ou dispositivo de filtro, pode ser disposto no interior da tampa de garrafa 101 sem qualquer necessidade por um cartucho substi- tuível 102. A vantagem de ter um cartucho substituível 102 é que o cartucho pode ser substituído por um novo cartucho quando a capacidade ou eficiên- cia de filtragem tiver sido reduzida através do uso. O cartucho expirado pode então ser dispensado com ou readaptado com um elemento de filtro. Se o elemento de filtro ou dispositivo de filtro não está disposto em um cartucho, mas de preferência está integralmente disposto com a tampa de garrafa 101 completa, então a tampa 101 inteira deve ser dispensada quando a eficiên- cia de filtragem do aparelho for reduzida através do uso. Na Figura 12 é mostrada uma modalidade adicional da invenção. A diferença primária entre essa modalidade e aquela mostrada na Figura 11 é que o cartucho 102 tem dois compartimentos 118a e 118b separados por um adicional filtro de membrana 110a. O compartimento superior 118a con- tém carbono ativado granulado de um grau fino e o compartimento inferior .118b contém carbono ativado granulado de um grau bruto. O carbono ativa- do granulado em cada um dos compartimentos 118a e 118b pode se dese- jado, ser impregnado com cobre. Nessa construção o corpo de cartucho 103 pode ser formado em duas partes com o filtro de membrana 110a localizado entre as duas partes e as duas partes podem ser vedadas juntas de modo ultra-sônico. Estará claro que o carbono ativado granulado nos compartimen- tos 118a e 118b podem ser do mesmo tipo e grau, ou podem ser variados dependendo das exigências de filtragem.

Na Figura 13 é ilustrada uma modalidade adicional da invenção. A principal diferença entre essa modalidade e aquela descrita em relação às Figuras 10-12 é que não existe cartucho. Por conseguinte, a tampa de garra- fa 101' tem uma cabeça 104' fixada nela por vedação ultra-sônica. Um com- partimento 118' é definido dentro da tampa de garrafa 101' e contém carbo- no ativado granulado ou carbono ativado granulado impregnado com cobre. A tampa de garrafa 101' pode ser fixada à extremidade de uma garrafa 3 de uma maneira similar àquela previamente descrita. Números de referência similares foram usados para indicar partes similares. Uma vedação de face .120 é fornecida onde o topo da saída 16 da garrafa 3 apóia o flange 121 da tampa de garrafa 101'. A vedação de face 121 pode ser disposta para apoiar e reter um filtro de membrana 110'.

Alternativamente, a tampa de garrafa 101' pode ter somente um dos filtros mencionados, o filtro de membrana 110', o filtro de cerâmica 111' ou carbono ativado granulado no compartimento 118', ou carbono ativado granulado impregnado com cobre. Ainda alternativamente, a tampa de garra- fa 101' pode conter dois filtros dos filtros mencionados percebidos acima. Além do mais, se desejado, o compartimento 118 pode ser disposto como dois compartimentos (separados por um filtro de membrana), cada um tendo dispositivo de filtro diferente, por exemplo, graus ou tipos diferentes de car- bono ativado granulado.

Na Figura 14 é mostrada uma modalidade da invenção similar àquela da Figura 13 exceto que não existe filtro na forma de carbono ativado granulado. Por conseguinte, o compartimento 118 é muito menor e poderia, é claro, ser eliminado se desejado. Nesse arranjo, dessa maneira, é mostra- do um dispositivo de filtro 100 contendo somente um filtro de cerâmica 111' e um filtro de membrana 110'. Claramente, qualquer desses filtros poderia ser eliminado de modo que o dispositivo de filtro compreenderia somente um filtro de membrana 110', ou somente um filtro de cerâmica 111', ou alternati- vamente somente um filtro na forma de carbono ativado granulado.

Na Figura 15, é mostrada uma modalidade da invenção similar àquela da Figura 13 exceto que são fornecidos dois compartimentos 118a' e 118b' separados por um filtro de membrana 110a'. O compartimento 118a' e o 118b' podem conter diferentes tipos ou graus de carbono ativado granula- do, por exemplo, grau bruto em compartimento 118b' e grau fino em compar- timento 118a'. Alternativamente, o carbono em cada ou em ambos os com- partimentos pode ser impregnado com cobre.

A invenção adicionalmente fornece um filtro de cerâmica com- preendendo:

(a) de cerca de 75% a cerca de 95% em peso de terra diatomá- cea e cobre;

(b) de cerca de 10% a cerca de 20% em peso de fundente; e

(c) de cerca de 0,03% a cerca de 0,4% em peso de um compos- to metálico;

as percentagens em peso sendo percentagens em peso do filtro de cerâmi- ca.

Como usado aqui, o termo "fundente" é pretendido significar um agente de vitrificação que reduz as temperaturas de fusão dos ingredientes e induz a aglutinação de cerâmica.

Os compostos metálicos para uso na invenção incluem compos- tos metálicos do Grupo Vl-Xll1 excluindo prata. Tais compostos metálicos são preferivelmente selecionados do cromo, manganês, cobalto, níquel, co- bre e zinco, mais preferivelmente selecionado do cobre e zinco. O cobre é particularmente preferido. O composto metálico está preferivelmente presen- te no filtro em uma quantidade de cerca de 0,05% a cerca de 0,3% preferi- velmente de 0,1% a cerca de 0,25%, mais preferivelmente cerca de 0,18% em peso do filtro de cerâmica.

O filtro de cerâmica é convenientemente capaz de remover o material que tem um tamanho de diâmetro de 1,5pm ou maior.

O filtro de cerâmica da invenção preferivelmente tem uma razão de compressão de cerca de 0,30 a cerca 0,55, mais preferivelmente de cer- ca de 0,35 a cerca de 0,50 ou de cerca de 0,37 a cerca de 0,45. Como usa- do aqui, o termo "razão de compressão" é pretendido significar a razão da espessura do filtro de cerâmica em milímetros depois da queima para a es- pessura do filtro de cerâmica em milímetros antes da queima, em que o filtro de cerâmica teve um peso aplicado de aproximadamente 0,08 kg/cm2 apli- cado nele durante a queima.

O filtro de cerâmica da invenção preferivelmente tem uma es- pessura de cerca de 2,Omm a cerca de 4,5mm, preferivelmente de cerca de 2,5mm a cerca de 4,0mm. Uma espessura de aproximadamente 3,3mm é preferida.

A terra diatomácea preferivelmente tem um conteúdo de sílica de pelo menos 70%. É preferida uma terra diatomácea compreendendo síli- ca, sódio, magnésio e ferrita. Uma terra diatomácea vendida sob o nome comercial Celatom e compreendendo pelo menos 70% de sílica, de cerca de 4% a cerca de 8% de sódio, de cerca de 2% a cerca de 4% de magnésio e de cerca de 1,5% a 2,5% de ferrita, é particularmente preferida. A terra dia- tomácea é preferivelmente uma terra diatomácea vendida sob o nome co- mercial Celaton FW, mais preferivelmente uma terra diatomácea vendida sob o nome comercial Celatom FW-12 (tendo um diâmetro médio de partícu- la de cerca de 24μηπ e capaz de remover o material que tem um tamanho de partícula de cerca de 0,7μιη), FW-14 (tendo um diâmetro de partícula médio de cerca de 28pm e capaz de remover material que tem um tamanho de par- tícula de cerca de 0,7μηι), FW-18 (tendo um diâmetro de partícula médio de cerca de 31 pm e capaz de remover material que tem um tamanho de partí- cula de cerca de O1Spm), FW-20 (tendo um diâmetro de partícula médio de cerca de 33pm e capaz de remover material que tem um tamanho de partí- cuia de cerca de 0,9μηι), FW-40 (tendo um diâmetro de partícula médio de cerca de 40pm e capaz de remover material que tem um tamanho de partí- cula de cerca de 1,0pm), FW-50 (tendo um diâmetro de partícula médio de cerca de 42μιτι e capaz de remover material que tem um tamanho de partí- cula de cerca de I1Ipm), FW-60 (tendo um diâmetro de partícula médio de cerca de 48pm e capaz de remover material que tem um tamanho de partí- cula de cerca de 1,2pm), ou FW-80 (tendo um diâmetro de partícula médio de cerca de 77μιη e capaz de remover material que tem um tamanho de par- tícula de cerca de 1,6pm), ou misturas deles.

A terra diatomácea pode compreender uma mistura de duas ou mais terras diatomáceas de diferentes diâmetros de partícula, por exemplo, uma mistura de uma terra diatomácea que tem um diâmetro de partícula médio de cerca de 25μηι a cerca de 30μηι com uma que tem um diâmetro de partícula médio de cerca de 75pm a cerca de 80μηη. É preferida uma mis- tura de uma terra diatomácea que tem um diâmetro de partícula médio de cerca de 28pm com uma que tem um diâmetro de partícula médio de cerca de 77pm. Quando uma mistura de duas terras diatomáceas é usada, a terra diatomácea é preferivelmente capaz de filtrar matéria que tem um tamanho de partícula de cerca de Ο,δμητι a cerca de 3,0pm, preferivelmente de cerca de 1,0pm a cerca de 2,5μιη, mais preferivelmente de cerca de 1,5pm a cerca de 2,0μητι. É preferida uma mistura de terras diatomáceas vendida sob os nomes comerciais Celatom FW-14 e FW-80, preferivelmente uma mistura em uma razão de cerca de 30:70 a cerca de 70:30, mais preferivelmente de cerca de 60:40 a cerca de 40:60, o mais preferível de cerca de 50:50, em peso de terra diatomácea. É especialmente preferida uma mistura de 50:50 de terras diatomáceas vendida sob os nomes comerciais Celaton FW-14 e FW-80.

A terra diatomácea está preferivelmente presente em uma quantidade de cerca de 80% a cerca de 90%, preferivelmente cerca de 81% a cerca de 87%, mais preferivelmente de cerca de 83% a cerca de 85%, o mais preferí- vel de cerca de 84% em peso do filtro de cerâmica.

O fundente atua para aglutinar os constituintes, isto é, a terra diatomácea e o composto metálico durante o processo de queima na fabri- cação do filtro, e dá resistência adicional ao filtro de cerâmica acabado. Fun- dentes adequados para uso na invenção incluem carbonato de bário (Ba- CO3), bário (BaSO4), calcita (CaCO3), giz (CaCO3), cornish stone (variável), dolomita (CaCO3. MgCO3), feldspato (potassa) (K20.A1203.6Si02), feldspato (soda) (Na2O.A1203.6Si02), Iepidolita (Li2F2.A1203.3Si02), pedra calcária (CaCO3), carbonato de lítio (Li2CO3)1 carbonato de magnésio (MgCO3), car- bonato de magnésio (leve) 3MgCO3.Mg(OH)23H20, carbonato de manganês (MnCO3), dióxido de manganês (MnO2), nefelina sienito ((K)NaO. A1203.4Si02) (aprox.)), petalita (Li2CAI 203.8Si02), carbonato de potássio (cinza de potássio) (K2CO3), pó de pedra, por exemplo, basalto ou granito, carbonato de sódio (cinza de soda) (Na2CO3), espodumênio (Li20.A1203.4Si02), carbonato de estrôncio (SrCO3), talco (3Mg0.4Si02.H20), carbonato de cálcio (CaCO3), wollastonita (CaO-SiO2), cinza de madeira (pode conter solúveis) (variável, (muitas vezes alto em cal)), óxido de zinco (ZnO), e compostos contendo boro.

Os compostos que contêm boro são particularmente preferidos, preferivelmente óxidos de boro, sais de boro e hidratos dos sais. Os sais adequados incluem sais de metal alcalino de boro ou ácido bórico. Borato de sódio, também conhecido como tetraborato de sódio decahidratado, tetrabo- rato dissódico, decahidrato de bórax ou bórax (Na2B4O7-IOH2O), é preferido.

Os óxidos de boro adequados incluem colemanita (2Ca0.3B203.5H20 (variável)), borato de gerstley (mistura de colemanita [Ca2B6On-SH2O] e ulexita [Na0-2Ca0-5B203-5H20]) e óxido de boro tendo a fórmula B2O3. O óxido de boro que tem a fórmula B2O3 é preferido, opcio- nalmente na sua forma amorfa. Um fundente que compreende óxido de boro (B2O3), óxido de alumínio (AI2O3) e/ou sílica (SiO2) é preferido, particular- mente um fundente que compreende cerca de 10% a cerca de 30% de óxido de boro, preferivelmente cerca de 20% de oxido de boro; de cerca de 2% a cerca de 15% de óxido de alumínio, preferivelmente cerca de 8% de óxido de alumínio; e de cerca de 40% a cerca de 60% de sílica, preferivelmente cerca de 50% de sílica. Uma frita compreendendo boro é preferida, especi- almente uma frita compreendendo um óxido de boro. Uma frita compreen- dendo óxido de boro (B2O3)1 óxido de alumínio (Al2O3) e/ou sílica (SiO2) é particularmente preferida. Uma frita de boro compreendendo de cerca de 10% a cerca de 30% de óxido de boro, preferivelmente de cerca de 20% de óxido de boro; de cerca de 2% a cerca de 15% de óxido de alumínio, preferi- velmente de cerca de 8% de óxido de alumínio; e de cerca de 40% a cerca de 60% de sílica, preferivelmente de cerca de 50% de sílica é especialmente preferida.

O fundente preferivelmente tem uma temperatura de queima de cerca de 300°C a cerca de 1500°C, preferivelmente de cerca de 400°C a cerca de 1300°C, mais preferivelmente de cerca de 500°C a cerca de 1200°C. É preferida uma temperatura de queima de aproximadamente 1050°C. Uma frita de boro tendo uma temperatura de queima de aproxima- damente 1085°C é particularmente preferida.

O fundente está preferivelmente presente em uma quantidade de cerca de 12% a cerca de 18%, preferivelmente de cerca de 14% a cerca de 16%, mais preferivelmente de cerca de 15% em peso do filtro de cerâmi- ca. Uma frita de boro presente em uma quantidade de cerca de 15% é espe- cialmente preferida.

A invenção, também fornece uma composição para formar um filtro de cerâmica de acordo com a invenção, a composição compreendendo:

(a) de cerca de 10% a cerca de 30% em peso de terra diatomá- cea;

(b) de cerca de 1% a cerca de 6% em peso de um fundente;

(c) de cerca de 0,05% a cerca de 1,0% em peso de um compos- to metálico ou um sal dele ou um hidrato do sal;

(d) de cerca de 0,5% a cerca de 6% em peso de uma goma de celulose; e (e) de cerca de 2% a cerca de 10% em peso de um agente de

avultação; e

(f) de cerca de 50% a cerca de 85% em peso de água; as per- centagens em peso sendo percentagens em peso da composição total.

O composto metálico pode ser um composto metálico como de- finido acima para o filtro de cerâmica e está preferivelmente presente na composição na forma de um sal ou um hidrato do sal. O sal é preferivelmen- te selecionado de sulfato, carbonato, cloreto e acetato, o mais preferível sul- fato. O sulfato de cobre ou um hidrato dele é preferido, especialmente sulfato de cobre pentahidratado.

O composto metálico ou sal dele ou hidrato do sal está preferi- velmente presente na composição em uma quantidade de cerca de 0,07% a cerca de 0,8%, mais preferivelmente de 0,1 % a cerca de 0,5%, até mais preferivelmente de cerca de 0,15% a cerca de 0,3%, o mais preferível de cerca de 0,2% em peso da composição total.

A terra diatomácea é como definido acima para o filtro de cerâ- mica e está preferivelmente presente na composição em uma quantidade de cerca de 14% a cerca de 26%, mais preferivelmente de cerca de 16% a cer- ca de 24%, até mais preferivelmente de cerca de 18% a cerca de 22%, o mais preferível de cerca de 20% em peso da composição total.

O fundente é como definido acima para o filtro de cerâmica e está preferivelmente presente na composição em uma quantidade de cerca de 2% a cerca de 5%, mais preferivelmente de cerca de 2,5% a cerca de 4,5%, até mais preferivelmente de cerca de 3% a cerca de 4%, o mais prefe- rível de cerca de 3,8% em peso da composição total.

A goma de celulose na composição atua para produzir uma composição maleável. As gomas de celulose adequadas incluem metilcelu- lose, carboximetilcelulose, hidroximetilcelulose, hidroxipropilcelulose, hidro- xiproprilmetilcelulose, e misturas deles. O carboximetilcelulose é preferido. Uma goma de celulose é particularmente preferida, preferivelmente um car- boximetilcelulose modificado, especialmente carboximetilcelulose sódica. A carboximetilcelulose sódica vendida sob o nome comercial Blanose disponí- vel de Hercules S.A., Alizay, França, é particularmente preferido. A goma de celulose está preferivelmente presente em uma quantidade de cerca de 1 % a cerca de 5%, preferivelmente de cerca de 1,5% a cerca de 4%, mais prefe- rivelmente de cerca de 2% a cerca de 3%, o mais preferível de cerca de 2,3% em peso da composição total. A carboximetilcelulose sódica em uma quantidade de cerca de 2,3% é especialmente preferida.

Os agentes de avultação que podem ser usados na composição incluem cânhamo, algodão, linho, seda, lã, celulose, e misturas deles. A ce- lulose é preferida. O agente de avultação pode estar presente em uma quan- tidade de cerca de 3% a cerca de 7%, preferivelmente de cerca de 3,5% a cerca de 6%, mais preferivelmente de cerca de 4% a cerca de 5%, o mais preferível de cerca de 4,3% em peso da composição total. A celulose pre- sente em uma quantidade de cerca de 4,3% é particularmente preferida. O agente de avultação é queimado durante o processo de queima na fabrica- ção do filtro de cerâmica, deixando uma estrutura de colméia dentro da ce- râmica. A celulose é tipicamente queimada em uma temperatura de cerca de 300°C.

A água pode estar presente em uma quantidade de cerca de 55% a cerca de 80%, preferivelmente de cerca de 60% a cerca de 75%, mais preferivelmente de cerca de 65% a cerca de 70%, o mais preferivel- mente de cerca de 68% em peso da composição total.

A invenção, também fornece um filtro precursor para formar um filtro de cerâmica de acordo com a invenção, o filtro precursor compreen- dendo: (a) de cerca de 50% a cerca de 98% em peso de terra diatomá-

cea;

(b) de cerca de 2% a cerca de 20% em peso de um fundente;

(c) de cerca de 0,1% a cerca de 1,5% em peso de um composto metálico ou um sal dele ou um hidrato do sal; (d) de cerca de 2% a cerca de 20% em peso de uma goma de

celulose; e

(e) de cerca de 5% a cerca de 35% em peso de um agente de avultação; as percentagens em peso sendo percentagens em peso do filtro precursor total.

O composto metálico ou um sal dele ou um hidrato do sal, a ter- ra diatomácea, o fundente, a goma de celulose e o agente de avultação pre- sentes no filtro precursor são, cada um, como definidos acima para a com- posição.

O composto metálico ou sal dele ou hidrato do sal está preferi- velmente presente em uma quantidade de cerca de 0,2% a cerca de 1,2%, mais preferivelmente de 0,3% a cerca de 1,0%, até mais preferivelmente de cerca de 0,4% a cerca de 0,8%, o mais preferível de cerca de 0,5% em peso do filtro precursor.

A terra diatomácea está preferivelmente presente em uma quan- tidade de cerca de 55% a cerca de 90%, preferivelmente de cerca de 60% a cerca de 85%, mais preferivelmente de cerca de62% a cerca de 80%, o mais preferível cerca de 65% em peso do filtro de precursor total.

O fundente pode estar presente em uma quantidade de cerca de 5% a cerca de 15%, preferivelmente de cerca de 8% a cerca de 14%, mais preferivelmente cerca de 12% em peso do filtro precursor total.

A goma de celulose está presente preferivelmente em uma quantidade de cerca de 4% a cerca de 15%, preferivelmente de cerca de 5% a cerca de 10%, mais preferivelmente cerca de 8% em peso do filtro precur- sor total.

O agente de avultação está preferivelmente presente em uma quantidade de cerca de 8% a cerca de 30%, preferivelmente de cerca de 10% a cerca de 25%, mais preferivelmente aproximadamente 13% em peso do filtro precursor total.

A invenção também fornece um método para preparar um filtro de cerâmica de acordo com a invenção, o método compreendendo as eta- pas de:

(A) formar uma composição de acordo com a invenção combi- nando os seguintes ingredientes:

(a) de cerca de 10% a cerca de 30% em peso de terra diatomá- cea;

(b) de cerca de 1 % a cerca de 6% em peso de um fundente;

(d) de cerca de 0,5% a cerca de 6% em peso de uma goma de celulose; e

(e) de cerca de 2% a cerca de 10% em peso de um agente de avultação; e

(f) de cerca de 50% a cerca de 85% em peso de água;

as percentagens em peso sendo percentagens em peso da composição total;

(B) remover uma porção de água da composição de modo a formar uma composição que tem uma consistência de conformação;

(C) secar a composição de modo a remover qualquer água resi- dual para formar um filtro precursor de acordo com a invenção; e

(D) queimar o filtro precursor para formar o filtro de cerâmica.

Na etapa (A), os ingredientes são preferivelmente combinados em uma temperatura de cerca de 20°C a cerca de 40°C, preferivelmente de cerca de 30°C.

Na etapa (A), os ingredientes da composição são preferivelmen- te na seguinte ordem de adição:

(i) adicionar o composto metálico ou sal dele ou hidrato do sal á água;

(ii) adicionar a goma de celulose à mistura resultante;

(iii) adicionar o fundente à mistura resultante;

(iv) adicionar agente de avultação à mistura resultante; e

(v) adicionar terra diatomácea à mistura resultante.

Na etapa (B), a composição é preferivelmente permitida repou- sar de cerca de 30 minutos a cerca de 5 horas, mais preferivelmente de cer- ca de 1 hora a cerca de 3 horas, o mais preferível cerca de 2 horas, preferi- velmente em uma temperatura de cerca de 20°C a cerca 40°C, mais preferi- velmente cerca de 30°C. A consistência de conformação da composição convenientemente permite que ela seja cortada em conformações deseja- das.

Seguinte à etapa (B) e anterior à etapa (C)1 a composição é pre- ferivelmente cortada em conformações desejadas. As conformações deseja- das podem tomar qualquer forma adequada, mas são preferivelmente subs- tancialmente discos circulares, mais preferivelmente discos tendo um diâme- tro de cerca de 20mm a cerca de 25mm, preferivelmente aproximadamente .22mm.

A etapa (C) preferivelmente compreende aquecer por um perío- do de tempo de cerca de 30 minutos a cerca de 2 horas, preferivelmente cerca de 1 hora, em uma temperatura de cerca de 90°C a cerca de 1100C1 preferivelmente cerca de 100°C.

Na etapa (D), a queima é preferivelmente executada em uma temperatura de cerca de 800°C a cerca de 1200°C, mais preferivelmente de cerca de 900°C a cerca de 1150°C, até mais preferivelmente de cerca de .1000°C a cerca de 1100°C, o mais preferível cerca de 1085°C. Os filtros precursores são preferivelmente queimados por um período de cerca de 4 horas a cerca de 11 horas, preferivelmente de cerca de 6 horas a cerca de 9 horas, mais preferivelmente cerca de 8:25 horas.

O método convenientemente compreende aplicar uma carga aos filtros precursores de modo a causar compressão deles durante e queima (etapa (D)). A carga é preferivelmente de cerca de 0,05 kg/cm2 a cerca de .0,1 kg/cm2, preferivelmente cerca de 0,08 kg/cm2.

As vantagens dos filtros de cerâmica da invenção incluem o se- guinte:

• Eles removem todas ou substancialmente todas as bactérias, incluindo Criptosporídio e Giárdia, da água da torneira.

• Quando o composto metálico no filtro é cobre, ele convenien- temente atua como um agente antibacteriano.

· Eles têm tanto propriedades de filtragem excelente quanto pro- priedades antibacterianas.

Os seguintes exemplos servem para ilustrar a invenção, mas será apreciado que a invenção não é limitada a esses exemplos.

EXEMPLO 1

Um filtro de cerâmica foi preparado dos ingredientes listados na Tabela 1, e preparados de acordo com as etapas na Tabela 2:

Tabela 1

<table>table see original document page 27</column></row><table>

1carboximetilcelulose sódica; 27,5% AI2O3, 18,0% B2O3, 50,0% SiO2, 14,0% CaO + MgO1 10,3% Li2O + Na2O + K2O, disponível de Johnson Mathey Ce- ramics, Stoke-on-Trent, Reino Unido; 350:50 mistura de terras diatomáceas vendida sob os nomes comerciais Celatom FW-14 e FW-80.

Tabela 2

<table>table see original document page 27</column></row><table> <table>table see original document page 28</column></row><table>

EXEMPLO 2

Um filtro precursor produzido, obtido na etapa 16 da Tabela 2 no

Exemplo 1 foi analisado e os resultados são mostrados na Tabela 3: Tabela 3

<table>table see original document page 28</column></row><table>

1carboximetilcelulose sódica; 27,5% AI2O3, 18,0% B2O3, 50,0% SiO2, 14,0% CaO + MgO, 10,3% Li2O + Na2O + K2O1 disponível de Johnson Mathey Ce- ramics, Stoke-on-Trent, Reino Unido; 350:50 mistura de terras diatomáceas vendida sob os nomes comerciais Celatom FW-14 e FW-80. EXEMPLO 3

Um filtro de cerâmica da invenção obtido na etapa 20 da Tabela 2 do Exemplo 1 foi analisado e o conteúdo mostrado na Tabela 4.

Tabela 4

<table>table see original document page 29</column></row><table>

2^50:50 mistura de terras diatomáceas vendida sob os nomes comerciais Ce- latom FW-14 e FW-80.

O filtro de cerâmica também compreende frita e outros compo- nentes.

EXEMPLO 4:

Seis filtros de cerâmica obtidos no Exemplo 1 e tendo um conte- údo típico como mostrado no Exemplo 3 foram submetidos a um teste de filtragem usando água deionizada, espigada com uma quantidade de 200 cistos de Giárdia e 200 oocistos de Criptosporídio. Antes do teste, as razões de espessura e de compressão foram determinadas para cada filtro. Dez litros da água espigada foram permitidos passar através de cada filtro de cerâmica em uma pressão 10kPa, seguindo em uma razão de 1 litro/min. A água foi analisada em pré-filtragem e pós-filtragem para o conteúdo de Crip- tosporídio e Giárdia. Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 5.

Tabela 5

<table>table see original document page 29</column></row><table>

Os filtros de cerâmica da presente invenção foram fundamenta- dos para remover até 98% de Criptosporídio, e até 100% de Giárdia. Os me- lhores resultados foram obtidos usando filtro de cerâmica n° 6 tendo uma espessura de garrafa 3,04mm e uma razão de compressão de 0,43.

Em resumo, os filtros de cerâmica da invenção têm mostrado ter excelentes propriedades de filtragem de protozoários, e podem ser usados em uma ampla variedade de aplicações.

Claims

1. Dispositivo de filtro para filtragem de líquido passando através dele, o dispositivo de filtro compreendendo um alojamento (101) para se se- gurar a uma fonte do líquido (3) e tendo um duto de acomodação de líquido (10) através dele para acomodar o líquido, o duto (10) se estendendo de uma extremidade a montante para comunicação com a fonte de líquido, para uma extremidade a jusante terminando em uma saída (14) através da qual o líquido é descarregado do dispositivo de filtro, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de filtro incorpora um elemento de filtro para substancialmente remover bactéria do líquido que passa através dele.

2. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 1, em que o elemento de filtro compreende um filtro de cerâmica (111).

3. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 2, em que o elemento de filtro de cerâmica (111) está contido dentro de um cartucho de filtro substituível (102) engatável no dispositivo de filtro.

4. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 2 ou 3, em que o elemento de filtro de cerâmica (111) compreende pelo menos terra diatomácea e cobre.

5. Dispositivo de filtro de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 2, 3 ou 4, em que é fornecido um filtro adicional compreendendo car- bono ativado granulado (113).

6. Dispositivo de filtro de acordo com qualquer reivindicação pre- cedente, em que é fornecido adicionalmente um filtro de membrana (110).

7. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 6, em que o filtro de membrana (110) é um elemento de filtro a montante localizado a montante no duto (10) para remover matéria particulada do líquido que pas- sa através do duto, o filtro de cerâmica (111) é um elemento de filtro a jusan- te localizado a jusante do elemento de filtro a montante (110) e distanciado dele para definir com ele uma câmara de filtro (118), um meio de filtro na forma de carbono ativado granulado (113) estando localizado na câmara de filtro (118) para remover bactéria do líquido que passa através do duto.

8. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 7, em que são fornecidas uma câmara a montante (118b) e uma câmara a jusante (118a) cada uma contendo carbono ativado granulado.

9. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 8, em que as câmaras a montante e a jusante (118a e 118b) são separadas por uma membrana de filtro (110a).

10. Dispositivo de filtro de acordo com qualquer uma das reivin- dicações 5 a 9, em que o carbono ativado granulado nas ditas câmaras a montante e/ou a jusante está impregnado com cobre.

11. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 1, em que o elemento de filtro compreende carbono ativado granulado (113).

12. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 11, em que o carbono ativado granulado está contido em um cartucho de filtro subs- tituível (102) disposto no dispositivo de filtro.

13. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 11 ou 12, em que o carbono ativado granulado está impregnado com cobre.

14. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 11, 12 ou 13, em que é fornecida uma câmara a montante (118b) e uma câmara a ju- sante (118a), cada uma contendo carbono ativado granulado.

15. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 14, em que as câmaras a montante e a jusante (118b e 118a) são separadas por uma membrana de filtro (110a).

16. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 14 ou 15, em que o carbono ativado granulado nas ditas câmaras a montante e/ou a jusante está impregnado com cobre.

17. Dispositivo de filtro de acordo com qualquer reivindicação precedente, em que a saída, tem uma superfície interna e uma superfície externa e a superfície interna é substancialmente coberta com uma camada de cobre 29.

18. Dispositivo de filtro de acordo com qualquer reivindicação precedente, em que o dispositivo de filtro é fornecido com um dispositivo de acoplamento (35, 38) para acoplar um contêiner de líquido.

19. Dispositivo de filtro de acordo com a reivindicação 14, em que o elemento de filtro de cerâmica também compreende celulose, flux e goma de celulose.

20. Cartucho de filtro para uso no dispositivo de filtro como defi- nido na reivindicação 1, o dito cartucho tendo um elemento de filtro de acor- do com qualquer reivindicação precedente.