DE202009019064U1

DE202009019064U1 - Drinking straw with hollow fiber liquid filter

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Publication number: DE202009019064U1
Application number: DE202009019064.1U
Authority: DE
Original assignee: LIFESTRAW SA
Current assignee: VESTERGAARD SA, CH
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2016-03-01
Anticipated expiration: 2019-12-19

Abstract

Eine Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten, wobei die Vorrichtung einem Flüssigkeitseinlass (16) und einem Flüssigkeitsauslass (2) hat, sowie ein Rohr (3), das mit dem Flüssigkeitsauslass (2) für den Transport von Flüssigkeit zu dem Flüssigkeitsauslass (2) verbunden ist, wobei das Rohr (3) nur ein einziges Bündel von Hohlfasern (10) enthält; wobei ein Trägerteil (5) in abdichtender Weise mit dem Rohr (3) verbunden ist, wodurch ein Hohlraum (9) zwischen dem Trägerteil (5) und dem Flüssigkeitsauslass (2) gebildet wird; wobei jede Hohlfaser (10) eine mikroporöse Membran hat, die einem Innenraum ummantelt zum Filtern von Mikropartikeln, wenn Flüssigkeit durch die Membran strömt; wobei jede der Fasern (10) ein offenes Ende (11) hat, dass in dem Trägerteil (5) getragen wird, und ein geschlossenes Ende in einem Strang, der sich von dem Trägerteil weg erstreckt, oder wobei jede der Fasern (10) mit beiden Enden (11) in dem Trägerteil (5) ge-tragen wird und einen schleifenförmigen Abschnitt hat, der sich vom Trägerteil (5) weg erstreckt, wobei die geschlossenen Enden oder die schleifenförmigen Ab-schnitte sich von dem Trägerteil in den Hohlraum (9) in Richtung des Flüssigkeits-auslasses (2) erstrecken; wobei der Flüssigkeitsauslass (2) ein Mundstück (1) aufweist, das für eine Positionierung im Mund eines Trinkenden der Flüssigkeit geformt ist; wobei der Flüssigkeitseinlass (16) ein oder mehr Vorfilter (14, 15) aufweist auf der relativ zum Trägerteil (5) stromaufwärtigen Seite entgegengesetzt der stromabwärtigen Seite, aus welcher sich die Fasern (10) in den Hohlraum (9) erstecken.A device for filtering liquids, the device having a liquid inlet (16) and a liquid outlet (2) and a pipe (3) connected to the liquid outlet (2) for the transport of liquid to the liquid outlet (2) wherein the tube (3) contains only a single bundle of hollow fibers (10); wherein a support member (5) is sealingly connected to the tube (3), thereby forming a cavity (9) between the support member (5) and the liquid outlet (2); each hollow fiber (10) having a microporous membrane encasing an interior for filtering microparticles as liquid flows through the membrane; wherein each of said fibers (10) has an open end (11) carried in said support member (5) and a closed end in a strand extending away from said support member, or wherein each of said fibers (10) includes both ends (11) is carried in the support member (5) and has a loop-shaped portion extending away from the support member (5), the closed ends or the loop-shaped portions extending from the support member into the cavity (9 ) extend in the direction of the liquid outlet (2); the liquid outlet (2) having a mouthpiece (1) shaped for positioning in the mouth of a drinker of the liquid; wherein the liquid inlet (16) comprises one or more pre-filters (14, 15) on the upstream side relative to the support member (5) opposite the downstream side from which the fibers (10) extend into the cavity (9).

Description

Technisches Gebiet Technical area

Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft eine Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung mit einem Mundstück. The present utility model relates to a hollow fiber membrane filtration device with a mouthpiece.

Stand der Technik State of the art

Hohlfasern werden in einer großen Vielfalt von Wasserfiltriervorrichtungen verwendet, sowohl in großes kommunalen Wasserwerken wie in tragbaren Wasserfiltriervorrichtungen. Hollow fibers are used in a wide variety of water filtration devices, both in large municipal waterworks and in portable water filtration devices.

Eine mögliche Hohlfaserkonfiguration für Wasserfilter ist in US4435289 offenbart, wo poröse Hohlfasern durch ein gehärtetes Harz an beiden Enden der Fasern gehalten werden und abgedichtet sind. Wasser fließt in das Innenvolumen der Fasern an den festgehaltenen offenen Enden und wird gefiltert, wenn es durch die Membranwand der Hohlfasern fließt. Diese Strömung ist von innen nach außen gerichtet, und das Filtrat sammelt sich im Innenvolumen der Fasern an. Solche Fasern werden durch Vorwärtsspülung mit Wasser durch das innere Volumen der Fasern gereinigt, gegebenenfalls kombiniert mit einer Rückspülung, wie in der internationalen Patentanmeldung WO2008/101172 von Vestergaard Frandsen offenbart. One possible hollow fiber configuration for water filters is in US4435289 discloses where porous hollow fibers are held and sealed by a cured resin at both ends of the fibers. Water flows into the internal volume of the fibers at the retained open ends and is filtered as it flows through the membrane wall of the hollow fibers. This flow is directed from the inside to the outside, and the filtrate accumulates in the internal volume of the fibers. Such fibers are cleaned by forward flushing with water through the internal volume of the fibers, optionally combined with a backwash, as in the international patent application WO2008 / 101172 by Vestergaard Frandsen.

Eine weit verbreitete Konfiguration umfasst ein gebogenes Faserbündel, dass mit beiden Enden des Bündels in einem Kopf gehalten wird, aus dem sich die Fasern nach unten in eine Kammer erstrecken, aus dem das Wasser für das Filtern geliefert wird. Dieses Prinzip wird in großen oder kleinen Trinkwasseranlagen verwendet wird, wie beispielsweise in den amerikanischen Patenten US4636307 , US5160673 oder US7081201 offenbart ist, sowie für persönliche Trinkhalme, wie beispielsweise in WO2008/101150 offenbart. Ein anderes Beispiel ist in WO2008/101159 offenbart A widely used configuration includes a bent fiber bundle held with both ends of the bundle in a head from which the fibers extend down into a chamber from which the water for filtering is delivered. This principle is used in large or small drinking water systems, such as in the US patents US4636307 . US5160673 or US7081201 is disclosed, as well as for personal drinking straws, such as in WO2008 / 101150 disclosed. Another example is in WO2008 / 101159 disclosed

Dieses Prinzip ist auch in Verbindung mit persönlichen Trinkhalmen, wie im europäischen Patent EP1235502B1 , offenbart. Dieser Trinkhalm hat ein Mundstück, um Wasser durch den Trinkhalm zu saugen und ein Bündel von gebogenen, hohlen, mikroporösen Fasern, die mit beiden Enden in einem Kopf direkt unter dem Mundstück getragen werden. Durch Saugwirkung mit dem Mund des Benutzers fließt das Wasser von der Außenseite des Trinkhalms durch die Membranwände der Hohlfasern in das Innenvolumen der Fasern. Von dem Innenvolumen der Fasern wird das gefilterte Wasser in einer Richtung nach oben durch die offenen Enden im Kopf und durch das Mundstück über dem Kopf freigegeben. This principle is also in connection with personal drinking straws, as in the European patent EP1235502B1 , disclosed. This drinking straw has a mouthpiece for sucking water through the drinking straw and a bundle of curved, hollow, microporous fibers that are carried with both ends in a head directly under the mouthpiece. By suction with the user's mouth, the water flows from the outside of the drinking straw through the membrane walls of the hollow fibers into the internal volume of the fibers. From the internal volume of the fibers, the filtered water is released in an upward direction through the open ends in the head and through the mouthpiece above the head.

Der Trinkhalm, wie im europäischen Patent EP1235502B1 offenbart, beinhaltet ein generelles Problem, das man bei derartigen Filtern begegnet und das im Folgenden weiter erläutert wird. Die Hohlfasern sind hydrophil, um Wasser effizient durch die Membranen zu transportieren. Die Hydrophilizität impliziert, dass Luft nicht oder nur kaum die Membranwände durchqueren kann, wenn diese nass sind. Die Folge ist eine Gefahr von Lufteinschüssen in dem Volumen um die Fasern herum, was den Wasserfluss verringert, da die eingeschlossene Luft eine effiziente Wasserströmung durch die Membranen verhindert. The drinking straw, as in the European patent EP1235502B1 discloses a general problem encountered with such filters, which will be further discussed below. The hollow fibers are hydrophilic to efficiently transport water through the membranes. The hydrophilicity implies that air can barely or hardly cross the membrane walls when they are wet. The consequence is a risk of air inlets in the volume around the fibers, which reduces the flow of water because the trapped air prevents efficient flow of water through the membranes.

Dieses Problem ist bekannt, und Lösungen für dieses Problem sind vorgeschlagen worden, beispielsweise durch Einbringen einer Anzahl von hydrophoben Fasern, wie in dem oben erwähnten US4636307 offenbart. Jedoch ist diese Lösung produktionstechnisch komplizierter und teurer. This problem is known and solutions to this problem have been proposed, for example by incorporating a number of hydrophobic fibers, as in the above-mentioned US4636307 disclosed. However, this solution is technically more complicated and expensive.

Es wäre wünschenswert, eine einfachere Lösung zu finden. It would be desirable to find a simpler solution.

Anstelle der Verwendung von gebogenen Fasern, die sich in eine stromaufwärts gelegene Kammer erstrecken, könnten die Fasern ein offenes Ende in einem Kopf haben und sich mit einem geschlossenen Ende in eine stromaufwärtige Wasserkammer erstrecken, beispielsweise wie in der europäischen Patentanmeldung EP0938367 offenbart und wie es auch in dem europäischen Patent EP1235502B1 erwähnt ist. Das Prinzip ist analog zu dem soeben beschriebenen und beinhaltet das gleiche Problem. Instead of using bent fibers extending into an upstream chamber, the fibers could have an open end in one head and extend with a closed end into an upstream water chamber, for example as in the European patent application EP0938367 as well as in the European patent EP1235502B1 is mentioned. The principle is analogous to the one just described and involves the same problem.

Eine etwas andere Anordnung ist in der amerikanischen Patentanmeldung US2004/078625 offenbart, wo zwei gebogene Hohlfaserbündel in einem einzigen Gehäuse vorgesehen sind, die einander mit den gebogenen Abschnitten zugewandt sind. Wasser fließt abwärts durch die oberen offenen, eingebetteten Enden der Hohlfasern und durch die gebogenen Membranwände der Fasern. Als redundante Maßnahme wird der zweite Filter mit einer Strömungsrichtung von auβen nach innen durchflossen, wonach das Wasser den Filter durch die offenen Enden des zweiten Filters verlässt. Dieses System leidet an der Tatsache, dass Luft, die durch den ersten Filter in den Zwischenraum zwischen den beiden Filtern befördert wird, sich darin ansammeln und einen geeigneten Flüssigkeitsstrom verhindern kann. A somewhat different arrangement is in the American patent application US2004 / 078625 discloses where two curved hollow fiber bundles are provided in a single housing, which face each other with the bent portions. Water flows downwardly through the upper open, embedded ends of the hollow fibers and through the bent membrane walls of the fibers. As a redundant measure, the second filter is traversed with a flow direction from the outside inwards, after which the water leaves the filter through the open ends of the second filter. This system suffers from the fact that air carried by the first filter into the space between the two filters can accumulate therein and prevent proper fluid flow.

Beschreibung des Gebrauchsmusters Description of the utility model

Es ist die Aufgabe des Gebrauchsmusters, einen verbesserten Hohlfaserflüssigkeitsfilter, zum Beispiel Wasserfilter, bereitzustellen. Insbesondere ist es die Aufgabe, einen Trinkhalm mit einem Hohlfaserflüssigkeitsfilter mit einfachen Mitteln bereitzustellen, bei dem Lufteinschüsse in dem Filter leichter vermieden wird. It is the object of the utility model to provide an improved hollow fiber liquid filter, for example water filter. In particular, it is the object to provide a drinking straw with a hollow fiber fluid filter with simple means in which air inlets in the filter is easier to avoid.

Diese Aufgabe wird mit einer Filtriervorrichtung zum Filtern von Flüssigkeiten gelöst, wie aus dem Folgenden hervorgeht. This object is achieved with a filtering device for filtering liquids, as will be apparent from the following.

Eine Filtereinrichtung ist vorgesehen, die einen Flüssigkeitseinlass und einen Flüssigkeitsauslass und ein Rohr, das mit dem Flüssigkeitsauslass für den Transport von Flüssigkeit zu dem Flüssigkeitsauslass verbunden ist, umfasst. Das Rohr enthält nur ein einziges Bündel von Hohlfasern. Das Trägerteil ist mit dem Rohr in abdichtender Weise verbunden, wodurch ein Hohlraum zwischen dem Trägerteil und dem Flüssigkeitsauslass gebildet wird. Jede Hohlfaser hat eine mikroporöse Membran mit einem Innenraum zum Filtern von Mikropartikeln aus der umgebenden Flüssigkeit, wenn die Flüssigkeit durch die Membranen strömt. Jede der Fasern hat entweder ein offenes Ende, dass in dem Trägerteil gelagert ist, und ein geschlossenes Ende eines Stranges, der sich von dem Trägerteil weg erstreckt, oder aber jede der Fasern hat beide Enden in dem Trägerteil abgestützt und hat einen schleifenförmigen Abschnitt, der sich vom Trägerteil weg erstreckt. Die geschlossenen Enden oder die schleifenförmigen Abschnitte erstrecken sich von dem Trägerteil in den Hohlraum in Richtung des Flüssigkeitsauslasses. A filter means is provided which comprises a liquid inlet and a liquid outlet and a pipe connected to the liquid outlet for the transport of liquid to the liquid outlet. The tube contains only a single bundle of hollow fibers. The support member is sealingly connected to the tube, thereby forming a cavity between the support member and the fluid outlet. Each hollow fiber has a microporous membrane with an interior for filtering microparticles from the surrounding liquid as the liquid flows through the membranes. Each of the fibers has either an open end supported in the support member and a closed end of a strand extending away from the support member, or each of the fibers has both ends supported in the support member and has a loop-shaped portion extends away from the carrier part. The closed ends or the loop-shaped portions extend from the carrier part into the cavity in the direction of the liquid outlet.

Vorgesehen ist eine Strömung der Flüssigkeit hinein in den Flüssigkeitseinlass, durch die offenen Enden der Fasern in die Innenräume der Fasern, von den Innen-räumen durch die Membranen in den Hohlraum und aus dem Hohlraum hinaus aus dem Rohr durch den Flüssigkeitsauslass. Provided is a flow of liquid into the liquid inlet, through the open ends of the fibers into the interiors of the fibers, from the interior spaces through the membranes into the cavity and out of the cavity out of the tube through the liquid outlet.

Im Gegensatz zu der oben erwähnten amerikanischen Patentanmeldung US2004/078625 beinhaltet die Vorrichtung nur ein einziges Bündel von Hohlfasern, so dass Lufteinschlüsse in eine Zwischenkammer vermieden werden, auch wenn keine Ventile zum Entweichen der Luft oder keine hydrophoben Fasern eingesetzt werden, so dass das System nur Fasern mit hydrophilen Membranen enthält. In contrast to the above-mentioned American patent application US2004 / 078625 For example, the system includes only a single bundle of hollow fibers so as to avoid trapped air in an intermediate chamber, even though no valves are used to escape the air or any hydrophobic fibers, so that the system contains only fibers with hydrophilic membranes.

Da die Strömungsrichtung relativ zu dem europäischen Patent EP1235502B1 umgekehrt ist, ist das Risiko für Lufteinschlüsse drastisch reduziert, da die Summe der Volumen der Innenräume in den Hohlfasern viel kleiner als das Volumen im Hohlraum um die Fasern herum. As the flow direction relative to the European patent EP1235502B1 Conversely, the risk of air pockets is drastically reduced because the sum of the volumes of the interior spaces in the hollow fibers is much smaller than the volume in the cavity around the fibers.

Das Gebrauchsmuster ist besonders nützlich, wenn die Filtriervorrichtung mit dem Flüssigkeitseinlass nach unten orientiert ist. In diesem Fall kann Lufteinschluss nur in den Innenräumen der Hohlfasern vorkommen, was einem sehr kleinen Volumen entspricht, aus dem Luft relativ leicht durch die hydrophilen Membranen entweichen kann, da diese in der Praxis winzige Mengen Luft durchlassen trotz ihrer Hydrophilie. The utility model is particularly useful when the filtration device is oriented with the liquid inlet facing down. In this case, air entrapment can occur only in the interiors of the hollow fibers, which corresponds to a very small volume from which air can escape relatively easily through the hydrophilic membranes, since in practice they allow minute amounts of air through despite their hydrophilicity.

Vorteilhafterweise ist der Flüssigkeitsauslass mit einem Mundstück versehen, dass zur Positionierung im Mund eines Trinkendens der Flüssigkeit geformt ist. Durch Saugkraft am Mundstück mit dem Mund eines Trinkendens kann Flüssigkeit durch die Filtervorrichtung gesaugt werden. Advantageously, the liquid outlet is provided with a mouthpiece shaped for positioning in the mouth of a drink end of the liquid. By suction on the mouthpiece with the mouth of a drinker, liquid can be sucked through the filter device.

Dadurch, dass die Filtervorrichtung ein Mundstück hat, bildet sie einen Trinkhalm. Wenn sie mit dem Mundstück nach oben orientiert ist und mit dem Trägerteil nach unten relativ zu dem Mundstück, so dass sich die Fasern von dem Trägerelement nach oben hin erstrecken, funktioniert das Trägerelement als Sockel. Die Flüssig-keit fließt vom Flüssigkeitseinlass nach oben durch die offenen Enden der Fasern in die Innenräume der Fasern, aus den Innenräumen durch die Membranen in den Hohlraum und durch das Mundstück in den Mund eines Trinkendens. Because the filter device has a mouthpiece, it forms a drinking straw. When oriented upwardly with the mouthpiece and with the carrier member downwardly relative to the mouthpiece so that the fibers extend upwardly from the carrier member, the carrier member functions as a pedestal. The liquid flows from the liquid inlet up through the open ends of the fibers into the interiors of the fibers, from the interiors through the membranes into the cavity, and through the mouth into the mouth of a drink end.

Der Unterschied dieses Trinkhalms relativ zu Trinkhalmen nach dem Stand der Technik, wie im europäischen Patent EP1235502B1 beschrieben, ist eine relativ umgekehrt orientierte Anordnung der Fasern in der Leitung, so dass diese eine von innen nach außen gerichtete Strömungsrichtung haben im Gegensatz zu der von außen nach innen gerichteten Strömungsrichtung im System der EP1235502. Insbesondere erstrecken sich die geschlossenen Enden oder schleifenförmige Abschnitte von dem Trägerteil in den Hohlraum in Richtung des Mundstücks. Durch diese einfache Änderung hat es sich in Experimenten gezeigt, dass die Lufteinschlüssen im System kein Problem mehr darstellen, unabhängig davon, ob die Fasern trocken oder nass, leer oder teilweise oder vollständig mit Wasser gefüllt sind. The difference of this drinking straw relative to drinking straws according to the prior art, as in the European patent EP1235502B1 is a relatively inversely oriented arrangement of the fibers in the conduit so that they have an inwardly directed flow direction, as opposed to the outward inward flow direction in the system EP1235502. In particular, the closed ends or looped portions extend from the support member into the cavity towards the mouthpiece. This simple change has shown in experiments that the air bubbles in the system are no longer a problem, regardless of whether the fibers are dry or wet, empty or partially or completely filled with water.

Diese Änderung der Strömungsrichtung relativ zum europäische Patent EP1235502B1 ermöglicht auch eine effiziente Rückspülung der Hohlfasern mit gefiltertem Wasser durch Blasen mit dem Mund in den Hohlraum, wodurch das darin zurückgebliebene gefilterte Wasser rückwärts durch die Membranen fließt, wodurch die Filtrierlebensdauer des Produkts verlängert wird. Die umgekehrte Konfiguration relativ zum Stand der Technik bewirkt einen Hohlraum mit rückspülbarem Wasser, das im Vergleich zu dem Gesamtvolumen der Innenräume der Fasern ein großes Volumen ausmacht, was bedeutet dass darin relativ viel Wasser zur Rückspülung bereitgestellt wird. This change of flow direction relative to the European patent EP1235502B1 also allows for efficient backwashing of the hollow fibers with filtered water by blowing with the mouth into the cavity, whereby the filtered water remaining therein flows backwards through the membranes, thereby prolonging the filtration life of the product. The reverse configuration relative to the prior art causes a backwashable water cavity that occupies a large volume compared to the total volume of the interiors of the fibers, meaning that relatively much water is provided therein for backwashing.

Es gibt eine große Nachfrage nach gut funktionierenden tragbaren Trinkhalmen, weil viele Menschen in ländlichen Gebieten ausschließlich davon für die Versorgung mit gefiltertem Wasser abhängig sind. Der Trinkhalm kann kompakt gestaltet werden, so dass er mit seinem Mundstück nur eine Länge zwischen 15 und 30 cm und eine Breite zwischen 2 bis 4 cm hat. There is a great demand for well-functioning portable drinking straws because many people in rural areas depend solely on the supply of filtered water. The drinking straw can be made compact, so that it has only a length between 15 and 30 cm and a width between 2 to 4 cm with its mouthpiece.

Typischerweise wird das Trägerteil durch Standardgiessverfahren hergestellt, so dass das Trägerteil ein Harz enthält, in das die offenen Enden der Fasern eingebettet sind. Typically, the support member is made by standard casting techniques such that the support member includes a resin in which the open ends of the fibers are embedded.

Um das Eindringen größerer Partikel in die Fasern zu verhindern, kann der Trinkhalm einen Flüssigkeitseinlaß mit einer Anzahl von Vorfiltern auf der relativ zum Trägerelement stromaufwärtigen Seite aufweisen, welche gegenüber der stromabwärts gelegenen Seite ist, aus der die Fasern sich in den Hohlraum erstrecken. Wahlweise ist ein solcher Vorfilter ein Gitter oder ein Textilfilter sein oder eine Kombination davon. Beispielsweise kann die Maschengröße und die Porengröße des Vorfilters zu 5 Mikrometern gewählt werden, um Partikel größer als diese Größe zu filtern. To prevent the penetration of larger particles into the fibers, the drinking straw may have a liquid inlet with a number of pre-filters on the upstream side relative to the support member, which is opposite the downstream side from which the fibers extend into the cavity. Optionally, such a prefilter will be a grid or a textile filter or a combination thereof. For example, the mesh size and pore size of the prefilter can be selected to be 5 microns to filter particles larger than this size.

Obwohl der Trinkhalm in erster Linie zur Reinigung von Wasser durch Herausfiltern von Partikeln und Mikroorganismen vorgesehen ist, kann dieser auch für andere Flüssigkeiten verwendet werden, insbesondere polare Flüssigkeiten. Although the drinking straw is intended primarily for purifying water by filtering out particles and microorganisms, it can also be used for other liquids, in particular polar liquids.

Die Vorrichtung gemäß des Gebrauchsmusters kann auch mit einem antimikrobiellen Mittel versehen sein, um Mikroben, wie Bakterien und Viren, entgegenzuwirken, beispielsweise im Hohlraum. Das antimikrobielle Mittel kann ein Biostatitikum und/oder Biozid enhalten, um die Proliferation von Mikroben zu verhindern oder sie sogar zu töten oder anderweitig zu deaktivieren oder zu zerstören, beispielsweise im Hohlraum. Insbesondere können Mikroben bei Rückspülung durch Blasen mit dem Mund durch den Flüssigkeitsauslaß in den Hohlraum rückwärts eingebracht werden, wo diese Mikroben sich dann vermehren und daher ein Gesundheitsrisiko darstellen können. Normalerweise genügt ein antimikrobielles Mittel nur im Hohlraum zwischen dem Trägerteil und dem Flüssigkeitsauslass. Es kann aber auch, gegebenenfalls, in dem stromaufwärts gelegenen Teil auf der zweiten Seite des Trägerteils in Richtung Flüssigkeitseinlass vorgesehen sein. The device according to the utility model may also be provided with an antimicrobial agent to counteract microbes, such as bacteria and viruses, for example in the cavity. The antimicrobial agent may include biostatics and / or biocide to prevent the proliferation of microbes, or even kill or otherwise disable or destroy them, for example in the lumen. In particular, microbes can be introduced backwashing by blowing with the mouth through the liquid outlet into the cavity backwards, where these microbes then multiply and therefore may pose a health risk. Normally, an antimicrobial agent only suffices in the cavity between the carrier part and the liquid outlet. However, it may also, if appropriate, be provided in the upstream part on the second side of the carrier part in the direction of liquid inlet.

Eine Vielzahl von unterschiedlichen Optionen für antimikrobielle Mittel sind in der internationalen Patentanmeldung WO2008/067817 von Vestergaard Frandsen offenbart. Nach speziellen Prinzipien in der WO2008/067817 kann die antimikrobielle Quelle in die Innenwand des Rohrs eingebracht werden oder auf der Innenwand des Rohrs vorgesehen sein, oder kann eine separate in dem Hohlraum vorgesehen Quelle sein. Auch das Mundstück kann antimikrobiell sein. Wahlweise können auch die Membranen mit einem antimikrobiellen Mittel versehen sein. A variety of different options for antimicrobial agents are in the international patent application WO2008 / 067817 by Vestergaard Frandsen. According to special principles in the WO2008 / 067817 For example, the antimicrobial source may be introduced into the inner wall of the tube or provided on the inner wall of the tube, or may be a separate source provided in the cavity. The mouthpiece can also be antimicrobial. Optionally, the membranes may also be provided with an antimicrobial agent.

Vorteilhafterweise ist die Filtervorrichtung mit einer Nahrungsquelle ausgestattet für die Bereitstellung von Spurenelementen für die Ernährung den Trinkenden, beispielsweise Vitamine und Mineralstoffe, Salze und Metall-basierte Mineralien. Advantageously, the filter device is equipped with a food source for providing trace nutrients to the drinker, such as vitamins and minerals, salts and metal-based minerals.

Kurzbeschreibung der Zeichnung Brief description of the drawing

das Gebrauchsmuster wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung detaillierter beschrieben, wobei the utility model is described in more detail below with reference to the drawing, wherein

1 eine Skizze von einem Trinkhalm mit gebogenen Fasern ist, 1 is a sketch of a drinking straw with bent fibers,

2 eine Skizze von einem Trinkhalm mit an einem Ende geschlossenen geraden Fasern ist. 2 is a sketch of a drinking straw with straight fibers closed at one end.

Ausführliche Beschreibung des Gebrauchsmusters Detailed description of the utility model

Die Zeichnung in 1 und 2 zeigt eine Filtervorrichtung gemäß des Gebrauchsmusters, jedoch in Form eines Trinkhalms für das Trinken von Flüssigkeit, typischerweise Wasser. 1 ist eine Skizze eines Trinkhalms mit gebogenen Fasern, und 2 ist eine Skizze eines Trinkhalms mit geraden Fasern, die an einem Ende geschlossen sind. The drawing in 1 and 2 shows a filter device according to the utility model, but in the form of a drinking straw for drinking liquid, typically water. 1 is a sketch of a drinking straw with bent fibers, and 2 is a sketch of a drinking straw with straight fibers that are closed at one end.

Der Trinkhalm besteht aus einem Mundstück 1 mit einem Auslass 2, das für die Positionierung in den Mund eines Trinkenden der Flüssigkeit geformt ist. Ein hohles Rohr 3 hat eine abdichtende Verbindung 4 zum Mundstück 1 oder ist integral damit ausgebildet. Im Rohr 3 ist ein Trägerteil 5 vorhanden. Das Trägerteil 5 erstreckt sich quer durch das Rohr 3 und dichtet an der Innenwand 6 des Rohrs 3 ab. The drinking straw consists of a mouthpiece 1 with an outlet 2 which is shaped for positioning in the mouth of a liquid's drinker. A hollow tube 3 has a sealing connection 4 to the mouthpiece 1 or is integrally formed therewith. In the pipe 3 is a carrier part 5 available. The carrier part 5 extends across the pipe 3 and seals on the inner wall 6 of the pipe 3 from.

Das Trägerteil 5 hat eine erste Seite 7 und eine zweite, gegenüberliegende Seite 8. Ein Hohlraum 9 wird durch das Mundstück 1, das Rohr 3 und das Trägerteil 5 gebildet und abgegrenzt. The carrier part 5 has a first page 7 and a second, opposite side 8th , A cavity 9 gets through the mouthpiece 1 , the pipe 3 and the carrier part 5 formed and demarcated.

Eine Mehrzahl von Hohlfasern 10 sind mit ihren Enden 11 in dem Trägerelement 5 eingebettet, wodurch ein schleifenförmiger Abschnitt gebildet wird, wie in 1 dargestellt, der sich von der ersten Seite 7 des Trägerelements 5 und in die Kammer 9 in Richtung des Mundstücks 1 erstreckt. A plurality of hollow fibers 10 are with their ends 11 in the carrier element 5 embedded, whereby a loop-shaped portion is formed, as in 1 presented, extending from the first page 7 the carrier element 5 and in the chamber 9 in the direction of the mouthpiece 1 extends.

In alternativer Konfiguration, wie in 2 illustriert, sind die Fasern gerade und jede hat ein geschlossenes Ende, das sich von der ersten Seite her erstreckt. In alternative configuration, as in 2 illustrated, the fibers are straight and each has a closed end extending from the first side.

Das Trägerteil 5 ist typischerweise in einem Gießverfahren hergestellt, wo die Enden 11 der Fasern 10 in einem flüssigen Harz eingebettet werden, das dann aushärtet, um ein festes Trägerteil 5 zu bilden. The carrier part 5 is typically made in a casting process where the ends 11 the fibers 10 be embedded in a liquid resin, which then hardens to a solid support part 5 to build.

Ein oder mehrere, in diesem Fall zwei, Halter 12, 13 sind an der Leitung 3 befestigt. Die Halter 12, 13 umfassen Vorfilter, beispielsweise ein grobmaschiges Filter 15 stromaufwärts eines Textilfilters 14, um große Partikel daran zu hindern, in den Wassereinlaß 16 und die Hohlfasern 10 zu gelangen. One or more, in this case two, holders 12 . 13 are on the line 3 attached. The holders 12 . 13 include pre-filters, for example a coarse-meshed filter 15 upstream of a textile filter 14 to prevent large particles from entering the water inlet 16 and the hollow fibers 10 to get.

Die Abbildung zeigt den Trinkhalm in einer betriebsbereiten Orientierung, wo das untere Ende 12 des Trinkhalms in einer Flüssigkeit, typischerweise Wasser, platziert wird, und eine Saugkraft am Mundstück durch den Mund eines Trinkenden ausgeübt wird. The picture shows the drinking straw in an operational orientation where the lower end 12 of the drinking straw is placed in a liquid, typically water, and a suction force is applied to the mouthpiece through the mouth of a drinker.

Die Funktionsweise ist in weiteren Einzelheiten im Folgenden erläutert. Wenn der Trinkhalm zum ersten Mal im Wasser platziert wird und Saugkraft am Mundstück ausgeübt wird, werden der untere Teil mit den Filtern 14, 15 und die Innenräume der Fasern 10 mit Luft gefüllt. Da die Fasern trocken sind, kann die Luft durch die Membranwand entweichen, und Wasser wird in die Innenräume der Membranen fließen. Größere Teilchen werden durch das Netzfilter 15 am Eintreten in den Wassereinlass 16 gehindert. Kleinere Teilchen werden im Textilfilter 14 gefangen, so dass nur Mikroben und Mikropartikel durch den Wassereinlass und die offenen Enden 11 der Fasern 10 in die Innenräume der Fasern 10 gelangen. Das Wasser wird in einer von innen nach außen gerichteten Bewegung durch die Membranen gefiltert, so dass Mikroben in den Innenräumen der Fasern 10 verbleiben und das gereinigte Wasser in den Hohlraum 9 außerhalb der Fasern 10 strömt. Aus dem Hohlraum wird sauberes Wasser weiter durch den Auslass 2 im Mundstück 1 gesaugt. The operation is explained in more detail below. When the drinking straw is placed in the water for the first time and suction is applied to the mouthpiece, the bottom part becomes the filters 14 . 15 and the interiors of the fibers 10 filled with air. Because the fibers are dry, the air can escape through the membrane wall and water will flow into the interiors of the membranes. Larger particles will pass through the net filter 15 entering the water inlet 16 prevented. Smaller particles are in the textile filter 14 trapped, leaving only microbes and microparticles through the water inlet and the open ends 11 the fibers 10 into the interiors of the fibers 10 reach. The water is filtered through the membranes in an inward-outward movement, leaving microbes in the interiors of the fibers 10 remain and the purified water in the cavity 9 outside the fibers 10 flows. From the cavity, clean water will continue through the outlet 2 in the mouthpiece 1 sucked.

Wenn der Trinkhalm nicht in Gebrauch ist, fließt das Wasser vom Wassereinlass 16 aus dem Trinkhalm nach unten ab. Der Benutzer kann verbleibendes sauberes Wasser aus dem Hohlraum 9 rückwärts durch den Filter mit Druck hinausblasen, und dadurch das System mit gefiltertem Wasser für die Reinigung zurückspülen. When the drinking straw is not in use, the water flows from the water inlet 16 from the drinking straw down. The user can keep remaining clean water from the cavity 9 blow backward through the filter with pressure, thereby flushing the system with filtered water for cleaning.

Etwas Wasser verbleibt aufgrund der Kapillarwirkung in den Fasern, wobei der Trinkhalm für die nächste Verwendung bereit ist, wenn die Zeit der Einlagerung des Trinkhalms nicht so lang ist, dass das Wasser in den Innenräumen austrocknet. Sofern die Membranen trocken sind, erfolgt der Startvorgang mit der durch die Membranen entweichende Luft auf die gleiche Weise wie oben für die erste An-wendung beschrieben. Some water remains in the fibers due to capillary action, the straw being ready for the next use when the time of storage of the straw is not so long that the water in the interior dries out. If the membranes are dry, the starting process is done with the air escaping through the membranes in the same way as described above for the first application.

Selbst in dem Fall, wo die Membranen noch nass sind und mit Luft in den Innenräumen, kann die relativ kleine Menge an Luft, die in den Innenräumen der Fasern gefangen ist, relativ leicht durch die Membranen entweichen, weil die Hydrophilie den Transport der Luft nicht vollständig verhindert. Even in the case where the membranes are still wet and with air in the interior spaces, the relatively small amount of air trapped in the interiors of the fibers can escape through the membranes relatively easily because the hydrophilicity does not facilitate the transport of the air completely prevented.

Die Konfiguration des Systems reduziert die Menge der eingeschlossenen Luft, so dass ein Entweichen desselben schnell geschieht, wenn der Trinkhalm in Gebrauch ist, egal ob die Membranen nass sind oder nicht, was zur Vielseitigkeit des Systems gegenüber dem Stand der Technik der Trinkhalme beiträgt. The configuration of the system reduces the amount of entrapped air so that escape thereof occurs quickly when the straw is in use, whether the membranes are wet or not, which adds to the versatility of the system over the prior art drinking straws.

Obwohl die Funktionsweise in Bezug auf Wasser beschrieben wurde, gilt es analog für andere Flüssigkeiten, insbesondere polare Flüssigkeiten. Although the functionality has been described in relation to water, it applies analogously to other liquids, especially polar liquids.

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Claims

A device for filtering liquids, the device being a liquid inlet ( 16 ) and a liquid outlet ( 2 ), as well as a pipe ( 3 ) connected to the liquid outlet ( 2 ) for the transport of liquid to the liquid outlet ( 2 ), wherein the pipe ( 3 ) only a single bundle of hollow fibers ( 10 ) contains; wherein a carrier part ( 5 ) in a sealing manner with the tube ( 3 ), whereby a cavity ( 9 ) between the carrier part ( 5 ) and the liquid outlet ( 2 ) is formed; each hollow fiber ( 10 ) has a microporous membrane encasing an interior for filtering microparticles as liquid flows through the membrane; each of the fibers ( 10 ) an open end ( 11 ) has that in the carrier part ( 5 ) and a closed end in a strand extending away from the support member or each of the fibers (FIG. 10 ) with both ends ( 11 ) in the carrier part ( 5 ) and has a loop-shaped section extending from the carrier part ( 5 ), wherein the closed ends or the loop-shaped sections extend from the carrier part into the cavity (FIG. 9 ) in the direction of the liquid outlet ( 2 ) extend; wherein the liquid outlet ( 2 ) a mouthpiece ( 1 ) shaped for positioning in the mouth of a drinker of the liquid; wherein the liquid inlet ( 16 ) one or more prefilters ( 14 . 15 ) has on the relative to the support part ( 5 ) upstream side opposite the downstream side from which the fibers ( 10 ) in the cavity ( 9 ).

A device according to claim 1, wherein the mouthpiece ( 1 ) at the liquid outlet ( 2 ) has a different shape than the liquid inlet ( 16 ), the mouthpiece ( 1 ) has a taper for positioning in the mouth of a person drinking from the mouthpiece.

A device according to claim 1 or 2, wherein the device only uses fibers ( 10 ) having hydrophilic membranes.

A device according to any one of the preceding claims, wherein the cavity ( 9 ) is provided with a biostat to control the multiplication of microbes, including bacteria and viruses, in the cavity ( 9 ) to prevent.

A device according to any one of the preceding claims, wherein the cavity ( 9 ) is provided with a biocide to kill or deactivate microbes, including bacteria and viruses, in the cavity.

A device according to any one of the preceding claims, wherein the device also comprises a food source for humans, the food source containing vitamins or minerals, or both.