[发明专利]便携式过滤装置、喷淋装置以及水化包形式的双级超滤装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2005年9月2日提交的申请号为60/714,058、2006年1月30日提交的申请号为60/763,642、以及2006年5月30日提交的申请号为60/809,648的美国专利的权益，它们全部通过整体引用结合在此。

技术领域

本发明涉及过滤装置及方法，更具体地，涉及一种用于生产无菌流体的具有重复/冗余过滤级的便携式过滤滤筒，另一方面，涉及一种耐磨移动式水化包(水袋，hydration pack)等，其包含储存生水(未处理的水)的元件以及将生水提纯为净化水的设备，该设备同样可以存储在水化包中。

背景技术

所属领域技术人员应该意识到，在各种需要现场处理水的地点例如工厂等、以及需要在边远位置处理水的野外例如野营旅行或边远军事驻扎等需要液体(水)处理设施，在那些位置不容易或不可能包含和供应饮用水。例如，当野营或徒步旅行时，由于水本身的净重，携带必要的给水是非常麻烦的。由于个人绝对需要消耗必要量的水来补充流体和维持适当的水合，这使得其非常困难。

不幸的是，取决于环境和精确位置，获得饮用给水即使不是不可能，也可能很困难。例如，当野营或处于其他天然环境时，从河、溪流、湖泊等中饮用流水可能是不安全的，因为这些水源中可能包含杂质，例如微生物、有机废物等，这最低程度可导致疾病或身体不适，最坏的情况甚至能导致严重的健康问题，并且当饮用了有害化学物或有毒天然元素时，最极端的情况甚至导致死亡。

有很多政府机构和组织承担着调节公众饮用水的供应。特别地，环境保护局(EPA)和职业安全与健康监察局(OSHA)通过制定和实施工作场所内外的标准以确保公众的安全与健康。有很多规范来管理应用于水消耗特别是公众水系统的标准。这些标准通过限制在饮用水中污染物的含量来保护公众的健康，其中，一些常见的污染物是微生物、有机物质、无机和有机化学品、消毒副产品和杀虫剂等。

但是，如前所述，当个人处于边远位置例如野外时，即便周围有丰富的水，由于水可能是不可饮用的，因此携带和/或生产足量的饮用水也是困难的。尽管在饮用水处理设备领域已经进行了一些工作，但是由于这些设备和系统在设计上通常不是便携式的，因此趋向于过于复杂、笨重，通常是不实用的。因此，期待制造出一种水处理装置，其本质上是真正便携式的，并且由于其设计紧凑，可以方便地携带到边远位置。

需要水处理的另一领域是血液透析中心或医疗中心。简言之，血液透析帮助身体不能过滤血液的病人。在血液透析中心，一般包括静止和固定设备，以将所需的水过滤到血液透析机器所需的纯度。

需要水处理的另一领域在于野外机构，例如战地医院或位于边远位置例如战争环境或者大联邦公园中心的急救诊所，那里距位置最近的医疗急救机构也有几英里。除了对手术过程中使用的设备等消毒外，还需要供应已消毒的水用于对病人进行医疗处理。

一种水处理装置是耐磨水化包，其提供了净化水的移动式尝试；但是，如下所述，这种装置具有很多缺点。更具体地，这种耐磨水化包包含单个柔性囊(bladder)；然而，这些装置通常仅储存用于饮用的水。这种产品存在一些构造，由此人们可以尝试净化放入该单个囊中的水，或者尝试在饮用前水离开囊时对水进行净化。这些构造存在如下面详细描述的由本发明克服的一些缺点。例如，对于在将水加入单个柔性囊前需要从未净化的或味道不好的水源中对水进行净化的情况，用户需要停留在未净化水源处并使水流经净化过滤器直至充满囊。如果用户处在边远或危险位置，例如在军事行动中，长时间地停留在这种水源处可能是不安全的。对于将未净化的水装入囊并依赖于囊出口处的净化装置的情况，在饮用水时，用户受限于净化装置的输出量。此外，如果水中包含细菌和其他水生有机物，那么，生物膜能在囊内发展。

如上所述，存在许多需要净化流体的场合和应用。这包括但不限于用于注射、饮用、和/或为免疫系统受损的病人洗浴的无菌流体，以及此外，用于需要无菌流体的其他实验室或工业应用或用途。在很多应用中，市政自来水甚至不能用于为具有受抑制或削弱的免疫系统或者具有一些其他状况的病人洗浴，此时在自来水中包含的微粒或其他杂质包括细菌能危害病人的健康。