CN1208259C - 液体多级过滤的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种液体多级过滤装置和一种从液体中过滤掉微生物和其他不要杂质的多级方法，本发明在活性炭过滤级前使用一个微生物清除过滤级，故特别适于家庭供水用途。

Description

液体多级过滤的方法和装置
本专利根据1999年9月30日申请的序号为60/156,892的临时专利申请书，因此享有其优先权。
发明领域
本发明涉及从水和其他液体中清除不要的微粒和微生物的装置和方法。本发明特别涉及更有效地过滤类如水的液体的装置和方法。
发明的背景
人们用的水要求无有害成份或此种成份含量低于有害水平。城市为了向家庭和工商业提供饮水，采用工业规模的方法以便消除或减少从自然大水源汲取水中的有害成份。饮水也经常小规模地从井和泉中取得，而且通常在饮用前不进行任何处理。
不幸的是特定水源是否适用有时成问题。城市进行水处理的稳定性和有效性可能由于类如暴雨、设备故障和采用的水准等许多因素而变化。城市根据水处理中变数的严重性，可能被迫通知用户在即将饮用前，需要对供应的水进行类如煮沸的额外处理，以策安全。从自然水源直接取得的水由于水源附近的环境条件也可能引起疑问。例如井和泉可能由于渗流的雨水将污染物带入水源而受到污染。因此，需要有一些大小和规模适合民居或办公室使用的液体过滤装置。
于是，液体过滤装置便应运而生。此种装置的范围从装在使用点上的(即厨房洗涤槽上的龙头和类如水罐的自流配水器以及类如运动水瓶的低压配水器)直到一般体积较大的输入点(point of entry)装置，该装置装在家庭或办公室的自来水管道系统中隐蔽的地方。许多这些装置至少在过滤过程的一个级上使用活性炭。活性炭有助于清除强烈的气味。活性炭特别能清除水中的氯和沉淀物。
使用活性炭(亦称活性碳)所带来的问题是某些类如细菌的微生物迅速地在活性炭内传播。此问题至少有三个不希望的后果：第一，细菌在炭内生长可能妨碍水流过过滤器的这一级；其次，更重要的是由于活性炭造成一种促进细菌繁殖的潮湿和营养丰富的环境而实际上增加细菌在水中的浓度，这一点在1996年Daschner等人的《商品化家庭用水过滤系统中饮用水的微生物污染》(15 Eur.J.Clin.Microbiol.Infect.Dis.233～37页)中已予介绍；第三，在间歇使用情况下，当经过一段未使用时期后，在首次流过活性炭的水中，其细菌浓度将达到峰值。
一般情况下，在所有供水中均存在一定浓度的细菌。如果活性碳被从某个过滤器中流出的水使用过一段时间后未予冲洗，则该活性炭中的细菌浓度可能增加。结果在每次间歇使用情况下，由于细菌从活性炭中冲刷出来而都出现峰值浓度。细菌浓度升高是和装置过滤器的目的相违背的。虽然现有许多过滤机构，但尚无一个除了经常更换活性炭外能解决这些挑战性的问题。
美国专利NO.5,271,837介绍一种使用中心过滤盒的多级饮水过滤系统，该盒由浸银活性炭、一种阳离子交换树脂和一种阴离子交换树脂构成。过滤系统的第一级是活性炭，随后是树脂。为了防止微粒堵塞中心过滤盒，美国专利NO.5,271,837公开一种装在中心过滤盒前的微粒过滤器。但是，此专利并未解决任何专门的微生物过滤问题，亦未解决防止细菌在活性炭中生长的问题。
美国专利NO.5,891,333介绍一种在厨房工作台面上或工作台面下使用的部件式多级水过滤器。此专利提出的装置拥有可卸和可换的盒，其包含的过滤介质的构形可以按照所要求的过滤能力而改变其大小规模。此发明并未规定特别的过滤介质或成份的过滤程序。从供水中清除任何特定的成份问题未予说明。
美国专利NO.5,318,703介绍一种煮咖啡用的水过滤组件，用于在水和咖啡粉接触前清除残余氯、恶臭、异味、杂质和未予说明的其他沉淀物。该公布的过滤介质是用滤网固定的活性碳。可能用聚合材料制成的滤网通过机械方式清除类如沉淀物和其他尘粒的大颗粒杂质，但亦未涉及清除微生物或任何和其他有关的特定问题。
美国专利NO.5,554,288提出一种用纸过滤介质构成的一次性过滤器。纸过滤介质用其中均匀散布着吸附剂粉末的纸浆制成。有各种构形以满足不同的用途。其权利要求书包括包含活性炭在内不同的吸附剂。美国专利NO.5,554,288特别提到浸泡在被处理水中的碳过滤盒能够变成有利于细菌生长的介质。但是正如该专利所请求保护那样，此一特定的问题已经避免，因为美国专利NO.5,554,288的过滤器用后即被抛弃而不再浸在水中。但是此种解决方法要求用户经常地更换过滤器，并且要求处理掉用过的过滤器。
所以，为了从类如水的液体中清除不要的微粒和诸如细菌、病毒、原生动物、酵母、霉菌和微生物孢囊的微生物，需要一种改进的方法和装置。特别需要一种改进的方法和装置，其过滤液体的效率更高，并能解决先有技术未能解决的消除微生物峰值浓度的问题。
发明概述
本发明解决前述一些问题的方法是：提出一种过滤类如水的液体的方法和装置，其能减少细菌和过滤器活性碳级的接触。更具体地言，在多级过滤器的水流中，就在活性碳前方水流中的一个地点放置一过滤级，从而使水在被活性炭过滤前先从其中基本上清除掉微生物。
由于后来防止细菌和活性炭接触，因而细菌浓度增加以及随之而来的流量减少问题得以避免。在间隙使用情况下，由于不让微生物到达无水流期内条件有利于繁殖的活性碳，从而浓度峰值问题得以避免。
本发明可以采用多种实施例。例如在圆柱形或其他形状的腔室内将层状的材料叠起来构成多级的过滤器。液体可从一端进入腔室，纵向通过不同的过滤介质级，然后离开腔室到达使用的地点。本发明的范围也包括其他构形的过滤系统，同时结构构形的改进不应影响本发明装置和方法有效过滤类如水的液体的能力。应该认识到：本文虽然举出一个水过滤方法的例子，但该方法和装置亦可视要求清除的污染物的特点用于过滤其他液体。
本发明中使用的材料层可能包括碎粒、树脂、颗粒材料或压缩吸附剂，并且可以进行电荷处理或非电荷处理。此外在另一实施例中，过滤器的一些级包括叠在一起的片状或网状过滤介质，让水从其中流过。每一片可以由专门用来清除某种成份的过滤介质构成。在另一实施例中，过滤器一些级的形状是一层层同心圆柱体，水要么径向地向内，要么径向地向外流过这些层，然后到达使用地点。
本发明的范围不限于本文中所举特定实施例。相反，本发明要求液体在流经活性碳之前，应先使用清除微生物的过滤介质对液体过滤，和容纳或使用过滤器的装置的实施例、构形或形状无关。本文中使用的和对微生物作用有关的术语“清除微生物”包括杀死、捕住或使这些微生物失去活力。
此外，在不限制本发明范围的情况下，过滤器可以根据要求清除的成份，增加另外的过滤介质级。这些级可以置于含有活性碳的级前或级后。其次，本发明要求在含有活性炭的级前至少有一清除微生物的级。
根据消费者的愿望或用途，至少包括两级的整个过滤装置可以装配成不同的外形和构形。例如在不限制本发明范围的情况下，包含过滤介质的装置可以轻易地装到厨房洗涤槽的龙头上或其他供水阀上。在另一构形中，包含过滤元件的装置可以装在柜内或商住楼的自来水管系统内。其他实施例包括带嘴水桶、运动水壶或其他自动售货机上的用途。
在本发明的一个特别实施例中，进入过滤装置的水首先通过一个由一种熔喷网(meltbrown web)、一种电荷改性熔喷网(aCharge-modified meltblown Web)、一种玻璃纤维网或一种电荷改性(Charge-modified)玻璃纤维网构成的级。此级的作用是清除可能使液体和各种沉淀物变浑浊的和混浊度有关的成份和各种沉淀物以及某些有机成份。该水然后通过由一种或多种类如微纤维玻璃的微孔材料构成的另一级。包括细菌在内的微生物主要在此级上清除。
该水在此两级之后通过一个活性碳级。在此级上，其他杂质通过吸附被清除掉。由于细菌在此级前已被清除，故活性碳被诸如细菌的微生物弄脏的程度要轻些。
参考下述的说明和所附权利要求书，会更好地了解本发明的这些和那些特点、方面和优点。包含在本说明书内且构成本说明一部分的附图，与该说明一起说明本发明的一个实施例，用以解释本发明的原理。
附图简介
在包括参照附图的本说明书以下部分中对本领域的普通技术人员更详细地作出包括最佳模式在内的本发明的充分而允许的公开。在附图中：
图1为本发明一个实施例的简图，表明流经过滤介质的水；
图2为本发明另一实施例的简图，表明流经过滤介质的水；
图3为本发明圆柱体过滤级实施例的简图(腔室未示出)；
图4为本发明圆柱体过滤级实施例的简图(腔室未示出)。
优先实施例详述
现在详细介绍本发明的实施例。下文将举出其中一个或一个以上的例子。每个例子都是为了解释发明而非限制发明。实际上本领域内的技术人员很清楚，本发明可以进行各种改进和变化而不脱离本发明的范围和精神。例如作为一个实施例一部分予以描述的特征可以用于另一实施例，从而创造出再一个实施例。所以希望本发明覆盖落在所附权利要求书范围内的这些改进和变型及其等同物。在以下的详细说明中公开了本发明其他的目的、特征和方面，或者由于以下的详细说明，所述这些方面会变得明显。本领域内的一个普通技术人员应该明白：现在的讨论只是对示例性实施例的说明，而非要限制本发明的更为广阔的方面。
本发明总的涉及一种过滤液体的方法和装置，其能减少细菌和过滤器活性炭级的接触。特别是可以将一个过滤级置于多级过滤器内紧靠活性碳级之前的水流中，从而在由活性碳过滤之前先从水中基本上清除掉微生物。
图1所示为一个包含一个腔室12的多级过滤器10，其有一个进水的入口14；一个出水的出口16；一个位于腔室12内和与入口14相通液体中的第一过滤级18；一个位于腔室12内和与出口16相通液体中的第二过滤级20。正如图1中指出水流方向的箭头所示，第二过滤级20位于腔室12内，其位置能使水先通过第一过滤级18，再通过第二过滤级20。
应该知道过滤级还可以采用各种其他的安排。例如这些级可以不位于同一个腔室内，但可以通过管道等将液体连通起来。
构成第一过滤级18的过滤介质清除、捕住、杀死或使微生物失去活力。举例言，第一过滤级18使用的材料可为类如无纺熔喷网、无纺微纤维玻璃网的微孔材料或者类如无纺电荷改性熔喷网或无纺电荷改性微纤维玻璃网的各种电荷改性介质。第一过滤级可使用的其他过滤介质包括能杀死或使微生物失去活力的介质。
通常如果使用微孔材料，此种材料的孔的尺寸应等于或小于20μ。在某些实施例中，孔的尺寸等于或小于10μ。在其他实施例中，微孔材料的最大孔尺寸为7.5μ。这些包括各种微纤维玻璃构形以及各种无纺纤维网。
本文中使用的术语“无纺纤维网”指的是一种纤维网或具有一些单独纤维或丝线组织的纤维。这些纤维或丝线形成夹层，但和编织物或纺织物不同。无纺纤维网一般都用本领域内普通技术人员熟悉的方法制造。仅为说明问题起见，这些方法可以熔融喷、coforming、纺粘、梳理和粘合、气流以及湿法成网为例。熔喷、coforming和纺粘法由以下作为本说明书参考文献的各文献予以举例说明。
(a)熔喷文献包括例如R.W.Perry，Jr.的美国专利No.3,016,599；J.S.Prentice的No.3,704,198；J.P.Keller等人的No.3,755,527；R.R.Butin等人的No.3,849,241；R.R.Butin等人的No.3,978,185以及J.J.Wisneski等人的No.4,663,220。还可参考1956年《工业和工程化学》Vol.48，No.8中1342-1346页上V.A.Wente的“超细热塑性纤维”；美国商务部技术服务署华盛顿特区海军研究实验室1954年5月25日发表的NRL报告4364(111437)号“超细有机纤维制造”；1973年《纸浆与造纸工业技术协会期刊》Vol.56，No.4中74-77页上Robert R.Butin和DwightT.Lohkamp的“熔喷-新的无纺产品用的一步成网法”；
(b)Coforming文献包括R.A.Anderson等人的美国专利No.4,100,324和E.R.Hauser的No.4,118,531；
(c)纺粘文献中尤其包括Kinney的美国专利No.3,341,394；Dorschner等人的No.3,655,862；Dorschner等人的No.3,692,618；Dobo等人的No.3,705,068；Matsuki等人的No.3,802,817；Porte的No.3,853,651；Akiyama等人的No.4,064,605；Harmon的No.4,091,140；Schwartz的No.4,100,319；Appel和Morman的No.4,340,563；Appel和Morman的No.4,405,297；Hartman等人的No.4,434,204；Greiser和Wagner的No.4,627,811以及Fowells的No.6,644,045。
一种无纺电荷改性微纤维玻璃网可以用上面有阳离子电荷层的玻璃纤维的纤维网制造。一般，此种微纤维是直径约为10μ或小于10μ的玻璃纤维。该涂层包含一种被加热交联的功能化阳离子聚合物。换言之，该功能化阳离子聚合物在涂到玻璃纤维上以后再通过加热交联。此种纤维过滤器的制造方法包括提供一种含有玻璃纤维的纤维过滤器，使可以加热交联的功能化阳离子聚合物溶液在基本上足以将功能化阳离子聚合物涂到纤维上的条件下通过纤维过滤器以及在足以使玻璃纤维上的功能化阳离子聚合物进行交联的温度和时间条件下加热对得到的已有涂层的纤维过滤器进行处理。该功能化阳离子聚合物可为一种表氯醇功能化的聚胺或一种表氯醇功能化的聚酰胺-胺(polyamido-amine)。
一般，电荷改性微纤维玻璃网按过滤介质内全部纤维的重量计算，至少应含50％(按重量)玻璃纤维。在一些实施例中，基本上100％的纤维是玻璃纤维。但在有其他纤维时，它们一般应为纤维素纤维。此种纤维用合成热塑性聚合物或其混合物制造。
本文中涉及玻璃纤维涂层时用的术语“阳离子电荷化”和涉及功能化聚合物时用的“阳离子的”意味着在相应涂层和聚合物中存在多种正电荷团。因此术语“阳离子电荷化”和“正电荷化”是同义语。此种正电荷团一般包含多个四元铵团，但也不一定限于四元铵团。
本文中的术语“功能化的”意味着在阳离子聚合物内除了阳离子团外还存在多个功能团，这些功能团在受热时可以交联。因此，该功能团是可以热交联的团。此种功能团的例子包括环氧树脂、乙撑亚胺(ethylenimino)和环硫化物(episulfido)。这些功能团容易和阳离子聚合物中一般存在的其他团起作用。其他团一般至少有一个活性氢原子，并且可以氨基、羟基以及硫醇为代表。值得注意的是一个功能团和其他一个团的反应常常产生另外一些能和功能团起反应的团。例如一个环氧树脂团和一个氨基团起作用形成一个β-羟基氨基团。
因此，术语“功能化阳离子聚合物”意味着包含任何含有多个正电荷化团和多个可以通过加热进行交联的其他功能团的聚合物。此种聚合物中特别有用的例子是环氧氯丙烷功能化的聚胺和环氧氯丙烷功能化的聚酰胺-胺。此两种类型的聚合物均可以德拉华州威尔敏顿(Wilmington)市赫尔克利斯(Hercules)公司生产的Keymene树脂为代表。其他合适的材料包括类如National Starch公司的RediBond的阳离子改性淀粉。
本文中使用的术语“热交联的”意味着功能化阳离子聚合物涂层在足以使上述功能团进行交联的温度和时间条件下进行了加热。加热温度一般可在约50℃～约150℃之间变化。加热时间一般是温度和阳离子聚合物中功能团型式的函数。例如加热时间可以从不到1min变到约60min或大于60min。
无纺电荷改性熔喷网可能由疏水聚合纤维、吸附在至少部分疏水聚合物纤维表面上的两亲微分子和至少部分同两亲微分子结合的可交联功能化阳离子聚合物(其中功能化阳离子聚合物已经交联)构成。交联可以通过使用化学交联剂或加热达到。最好采用加热的热交联。一般两亲微分子可为下述型式中的一种或几种：蛋白、聚(乙烯醇)、单糖、双糖、聚糖、多羟基化合物、聚胺、聚内脂等等。两亲微分子最好为类如球蛋白或盘曲形无规蛋白微分子的两亲蛋白微分子。例如奶蛋白微分子。功能化阳极聚合物一般可为含多个正电荷团和多个例如可藉化学交联剂或加热进行交联的其他功能团的任何聚合物。此种聚合物中特别有用的例子是环氧氯丙烷功能化聚胺和环氧氯丙烷功能化聚胺-胺。其他的合适材料包括阳离子改性淀粉。
制造无纺电荷改性熔喷网的方法包括提供一种纤维熔喷过滤介质，该介质含有疏水聚合纤维；将含有两亲微分子的溶液在剪应力条件下通过纤维过滤器，从而使至少部分两亲微分子被吸附到至少某些疏水聚合纤维上，从而产生一种两亲微分子涂敷的纤维网；将一种可交联的功能化阳离子聚合物溶液在足以使功能化阳离子聚合物和至少部分两亲微分子结合的条件下通过两亲微分子涂敷的纤维网，从而产生一种功能化阳离子聚合物涂敷的纤维网-该纤维网中功能化阳离子聚合物和至少部分两亲微分子结合以及用化学交联剂或加热对得到的经过涂覆的纤维过滤器进行处理。该涂覆的纤维过滤器最好在足以使功能化阳离子聚合物进行交联的温度和时间条件下进行加热处理。
第二过滤级20包含活性碳。该活性碳可以球形存在，或者压缩成一种具有包含圆柱状、板状和盘状在内的无数种形状的体积。过滤器最好是多孔的整体，因为其易于操作和处置。其制造方法可为对一种热塑性粘结剂和一种粉状或球状活性碳的混合物进行挤压。在此含活性碳的过滤级内可能存在各种其他成份，类如沸石、离子交换树脂、粘结剂和其他各种吸附剂。
本文中使用的术语“热塑性粘结剂”指的是一般为任何热塑性聚合物的粘结剂。该聚合物加热后可以软化和流动，而当冷却后会再次硬化。仅为说明目的而举例，热塑性粘结剂包括：封端聚缩醛树脂，类如聚(甲醛)或聚氧化甲烯、聚(三氯乙醛)、聚(n-戊醛)、聚(乙醛)和聚(丙醛)；内烯酸聚合物，类如聚丙烯酰胺、聚(丙烯酸)、聚(异丁烯酸)、聚(丙烯酸乙脂)和聚(异丁烯酸甲脂)；氟碳聚合物，类如聚(四氟乙烯)、全氟乙烯-丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚(三氟氯乙烯)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、聚(1，1-二氟乙烯)和聚(氟乙烯)；聚酰胺，类如聚(6-氨基己酸)或聚(e-乙内酰胺)、聚(己二酸己二酰胺)、聚(hexamethylenesebacamide)和聚(11-aminoundecanoic酸)；芳族聚酰胺(polyaramides)，类如聚(亚氨基-1，3-苯撑亚氨基间苯二酰)或聚(m-苯撑间苯二甲氨)；聚对二甲苯基，类如聚-P-亚二甲苯基和聚(氟基-P-亚二甲苯基)；多芳基醚(polyaryl ethers)，类如聚(氧化-2，6-二甲基-1，4-苯撑)或聚(P-亚苯基醚)；聚芳砜，类如聚(氧化-1，4-phenylenesulfonyl-1，4-phenyleneoxy-1，4-phenyleneisopropylidene-1，4-phenylene)和聚(磺酰基-1，4-苯撑-氧化-1，4-phenylensulfonyl-4，4′-biphenylene)；聚碳酸脂，类如聚(双酚A)或聚(碳酸基-1，4-苯异亚丙基-1，4-苯撑)；聚脂，类如聚(对苯二酸-乙二醇)，聚(四亚甲基对钛酸盐)和聚(亚环乙基-1，4-二亚甲基对钛酸盐)或聚(甲醛-1，4-cyclohexyleneme-thyleneoxy tereph thaloyl)；polyaryl sulfides，类如聚(p-亚苯基硫醚)或聚(硫-1，4-苯撑)；聚酰亚胺，类如聚(均苯四酸亚胺-1，4-苯撑)；聚烯羟，类如聚乙烯、聚丙烯、聚(1-丁烯)、聚(2-丁烯)、聚(1-戊烯)、聚(2-戊烯)、聚(3-甲基-1-戊烯)和聚(4-甲基-1-戊烯)；乙烯基聚合物，类如聚(醋酸乙烯脂)、聚(1，1-二氯乙烯)和聚(氯乙烯)；二烯系聚合物，类如1，2-聚-1，3-丁二烯、1，4-聚-1，3-丁二烯、聚异戊二烯和聚氯丁二烯；聚苯乙烯和上述的共聚物，尖如丙烯腈二乙烯丁二烯(ABS)共聚物。
腔室12的形状任意，只要适合过滤结构并让水按公布的程序流过各级便行。举例言，腔室12形状可按不同使用地点的用途设计，例如和龙头连接或者塞入自动售货机的顶部。在如此使用时，该腔室(以及过滤级)通常呈圆柱形。但是，本发明并不只要求圆柱形的腔室和过滤器。
同样，图2、3和4中每个都有图1中的元件，但它们是本发明不同的实施例。这些实施例仅说明一个本领域内的技术人员根据本文上述内容极易设想出的其他多种实施例。例如各种电荷改性介质可以用作活性碳级之前和之后的过滤级。另外一个例子是一个多级过滤器可以有一层电荷改性介质作为第一过滤级，然后有一个活性碳层作为第二过滤级，随后又有另外一层电荷改性介质作为起精滤级作用的第三过滤级，以便在流过含活性炭的级后将各种不要的杂质清除掉。此外，过滤级可以使用多个同样的层，类如一层电荷改性介质后有一层含活性炭的层，再后有两层电荷改性介质，再往后还有另外一层含活性碳的层，最后一层是电荷改性介质。
图2所示多级水过滤器110有一腔室112，该腔室有一进水入口114和一出水出口116；腔室112内有一位于和入口114相通液体中的第一过滤级118；腔室112内还一位于和出口116相通液体中的第二过滤级120；再有含一种微孔材料的第三过滤级。图2中用箭头指明的水流方向表示第二过滤级120在腔室112内的位置能使水在通过第一过滤级118后再通过第二过滤级120。
第三过滤级122在腔室112内的位置能使水先通过第三过滤级122，再通过第二过滤级120。因此第三过滤级122的位置如图2所示能使水在通过第一过滤级118后再通过第三过滤级122，或者第三过滤级122的位置能使水先通过第三过滤级122，再通过第一过滤级118，然后通过第二过滤级120。正如以上结合图1所讨论的那样，第二过滤级120含有活性碳。第一过滤级118和第三过滤级122可由以上结合图1讨论的微孔材料构成。在某些实施例中，此第三过滤级122可能包含孔结构逐渐变化的多孔材料，此意味着孔径从过滤级的一个表面到该过滤级的另一表面是变化的。例如当欲使第三过滤级起清除沉淀物级的作用时，孔径可从开始和液体接触的表面向着液体流出的表面减小。
图3为本发明的另一实施例，其表示水流径向向内运动，然后沿着圆柱体空心轴线流出圆柱体。如图所示，多级水过滤器210包括一个位于圆柱体外表面上的水流入口214；一个沿着圆柱体空心轴线的水流出口216；一个位于和入口214相通液体中的第一过滤级218以及一个位于和出口216相通液体中的第二过滤级220。第二过滤级220的位置如图1表明水流方向的箭头所示，能使水先通过第一过滤级218，再通过第二过滤级220。图3中未示出的腔室极易由本领域内的技术人员设计出来以适应此实施例的需要。如图1和图2的实施例那样，第一过滤级218包括一个类如电荷改性熔喷网或微纤维玻璃网的过滤介质，以便将微生物清除掉。同样，第二过滤级220含有活性碳。第三过滤级虽未示出，但极易通过增加一个第三同心过滤介质层加到图3实施例上。此第三过滤级可以作为一个同心层加在第一过滤级218的外面，或者作为一个同心层加在第一过滤级218和第二过滤级220之间。
图4为一液流运动和图3所示相反的实施例。具体言，图4中的水沿圆柱的空心轴线进入装置，然后径向向外通过一些过滤级。图4的多级水过滤器310包括一个水流沿着圆柱空心轴线的入口314；一个即为圆柱体表面的水流出口316；一个位于和入口314相通液体中的第一过滤级318和一个位于和出口316相通液体中的第二过滤级320。第二过滤级320的位置能使水按照图1(可能为“4”之误)指明水流方向的箭头所示先通过第一过滤级318，再通过第二过滤级320。图4中虽未示出腔室，但极易由本领域的技术人员设计出来，以适应此实施例的需要。和图1、图2及图3的实施例一样，第一过滤级318包括一种清除微生物的过滤介质。同样，第二过滤级320含有活性碳。第三过滤级虽未示出，但极易通过增加一个第三同心过滤介质层加到图4的实施例上。此第三过滤级可以作为一个同心层加在第一过滤级318的内面，或者作为一个同心层加在第一过滤层318和第二过滤层320之间。
现在来看图2，为了获得过滤水，应将腔室110和水流的途径连接起来。水通过第一过滤级118时，从水中清除掉微生物。然后水流过第三过流级122时，从水中清除掉沉淀物和一些有机物。流过第二过滤级120时，活性炭从水中清除掉某些量金属、氯和残余沉淀物。然后水流出第二过滤级120，通过水流出口116流出腔室110供应消费或过滤水储藏库。同样，图1、图3和图4的箭头表示通过相应实施例的水流方向，其中每个过滤级均完成图2中说明的作用。
虽然本发明的优先实施例已经利用专门的术语、装置和方法予以介绍，但此介绍仅为达到说明的目的。所用词语系用于说明而非用于限制。应该知道本领域的普通技术人员可以进行改变和变化而不脱离以下权利要求书中请求保护的本发明的精神或范围。此外，应该知道各个实施例之间可以整个地或部分地进行交换，因此所附权利要求书中的精神和范围不应限于本文所包括的对于优先型式的介绍。

Claims (10)

1.一种多级液体过滤器，包括：
一个具有液流入口和液流出口的腔室；
一个在所述腔室内和所述入口连通的第一过滤级，所述第一过滤级包含一种清除微生物的微孔材料；
一个在所述腔室内和所述出口连通的第二过滤级，所述第二过滤级包含活性碳；所述第二过滤级处在所述腔室内的位置能使液体先通过所述第一过滤级，再通过所述第二过滤级；
一个处于所述腔室内的第三过滤级，所述第三过滤级处在所述腔室内的位置能使液体先通过所述第三过滤级，再通过所述第一过滤级，其中所述第三过滤级为一种微纤维玻璃网。
2.按照权利要求1所述的多级液体过滤器，其特征在于所述微纤维玻璃网是电荷改性的。
3.按照权利要求1所述的多级液体过滤器，其特征在于所述液体为水。
4.按照权利要求1所述的多级液体过滤器，其特征在于所述过滤器和使用供水的地点连接。
5.按照权利要求1所述的多级液体过滤器，其特征在于所述第一过滤级是电荷改性微纤维玻璃网。
6.一种从液体中过滤杂质的多级方法，所述方法包括如下步骤：
将液体供给过滤器；
在第一过滤级中利用微孔材料从所述供给液体中清除掉至少一部分微生物；
而后在第二过滤级中，利用活性碳清除掉至少一部分有机物和其他非生物成份，还包括第三过滤级，该级先清除掉一些沉淀物和有机材料，而后流入所述第一过滤级，其中所述第三过滤级是利用微纤维玻璃网实现的，并发生在所述第一过滤级之前。
7.按照权利要求6的多级液体过滤方法，其特征在于所述微纤维玻璃网是电荷改性的。
8.按照权利要求6的多级液体过滤方法，其特征在于所述液体为水。
9.按照权利要求6所述的多级液体过滤方法，其特征在于所述一些过滤步骤是在使用供水的地点进行的。
10.按照权利要求6所述的多级液体过滤方法，其特征在于所述第一过滤步骤是利用一种电荷改性微纤维玻璃网实现的。
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