專利名稱：重力式過(guò)濾器以及液體凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于凈化液體(尤其是水)的方法、裝置以及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已公知用于過(guò)濾液體(尤其是用于過(guò)濾水以獲得飲用水)的過(guò)濾裝
置和方法。例示為美國(guó)專利No.789,968和No.l,090，283。這種過(guò)濾裝置 通常容納有帶反應(yīng)物的過(guò)濾介質(zhì)，過(guò)濾介質(zhì)能夠去除被過(guò)濾的水中的有
害物質(zhì)或其它不期望的物質(zhì)。
WO 2004/071961公開了一種水處理裝置和用于處理水的方法。所述 裝置包括集水室和過(guò)濾室，該過(guò)濾室包括一組反應(yīng)物，所述反應(yīng)物包括 聚陽(yáng)離子、聚陰離子以及可選的其他組分。所述過(guò)濾器包括插設(shè)于彼此 之間的空間中的向上延伸的圓形壁和向下延伸的圓形壁。水借助于重力 流過(guò)過(guò)濾器。WO 2005/092798公開了另一種水過(guò)濾裝置和方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種新穎的凈化系統(tǒng)，該凈化系統(tǒng)用于過(guò)濾在 重力作用下流動(dòng)的液體，本文有時(shí)也稱作"液體過(guò)濾器"或"過(guò)濾器"。 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述液體為水。
本發(fā)明提供一種液體凈化系統(tǒng)，該液體凈化系統(tǒng)用于將液體從源或 儲(chǔ)存器過(guò)濾到凈化的液體貯器中。根據(jù)優(yōu)選但不專有的應(yīng)用，本發(fā)明的 系統(tǒng)適于利用重力將液體從位于所述過(guò)濾器上方的源或儲(chǔ)存器過(guò)濾并凈 化到位于所述過(guò)濾器下方的凈化液體貯器中。所述過(guò)濾器包括具有頂部 和底部的殼體，該殼體包含容納有液體處理介質(zhì)的大致水平取向的過(guò)濾 空間。
應(yīng)注意，術(shù)語(yǔ)"頂部"、"底部"、"水平的"、或"水平取向"僅是為
7了方便而提供的參考系，以描述過(guò)濾器各部件的相對(duì)位置和取向。根據(jù) 所述過(guò)濾器的其中一個(gè)實(shí)施方式，在利用重力過(guò)濾對(duì)液體進(jìn)行過(guò)濾期間， "頂部"面向上，而"底部"面向下。然而，在其它使用模式以及/或者 其它實(shí)施方式中，該取向可以不同，例如，在根據(jù)本文所教導(dǎo)的過(guò)濾器 在便攜式飲用水容器的底部的情況下，該過(guò)濾器在過(guò)濾期間使"頂部" 向上取向，而在使用期間使"底部"向上取向。
過(guò)濾器的殼體在過(guò)濾器的頂部設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)液體進(jìn)口，并在過(guò) 濾器的底部設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)液體出口。所述一個(gè)或多個(gè)液體進(jìn)口和所 述一個(gè)或多個(gè)液體出口被構(gòu)造成使得液體沿大致橫向方向流過(guò)液體處理 介質(zhì)，例如，沿大致徑向從位于殼體的頂部周邊部分的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)口 流到位于圍繞殼體底部中央的底部出口 ，或者從位于殼體中央頂部的進(jìn) 口流到位于殼體底部周邊部分的一個(gè)或多個(gè)周邊出口。術(shù)語(yǔ)"大致橫向 方向"意指以下事實(shí)，即，所述流動(dòng)(如以下將要描述的那樣具有曲線
流路，由于其是利用重力流動(dòng)，所以通常還具有大致向下的走向(trend)) 具有大致水平的走向，該大致水平的走向比豎直的走向更為顯著。 一個(gè) 或多個(gè)第一壁從過(guò)濾空間的底壁向上延伸到該過(guò)濾空間中， 一個(gè)或多個(gè) 第二壁從該過(guò)濾空間的頂壁向下延伸到該過(guò)濾空間中。這些壁中的每個(gè)
壁均限定封閉路徑，第一和第二壁被構(gòu)造成共同使得沿大致橫向方向從 一個(gè)或多個(gè)進(jìn)口流到一個(gè)或多個(gè)出口的流體流動(dòng)成采取大致曲線流路。 一個(gè)或多個(gè)第一或第二壁用作阻擋件，使得水不能沿直徑路徑流動(dòng)，而 只能沿曲線路徑流動(dòng)。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述壁被構(gòu)造成使 得第一壁中至少一個(gè)或第二壁中的至少一個(gè)壁分別延伸到形成在兩個(gè)相 鄰的相對(duì)第二壁或第一壁之間的空間中。根據(jù)本文所教導(dǎo)的一個(gè)實(shí)施方 式，第一壁的頂點(diǎn)為這樣，即沿著液體流路越遠(yuǎn)的各頂點(diǎn)與沿著液體 流路越近的第一壁的頂點(diǎn)相比位于更低的高度(level)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，液體進(jìn)口位于過(guò)濾器的周邊，出口位 于過(guò)濾器的底壁的中央部。根據(jù)該實(shí)施方式，液體從周邊沿大致徑向的、 整體下降的曲線流路流到過(guò)濾器的中央出口 。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施 方式，進(jìn)水口形成在上壁的中央部分處，出口限定在過(guò)濾器的底部的周邊部分處。根據(jù)該實(shí)施方式，液體沿大致徑向的、整體下降的流路從中 央進(jìn)水口流到周邊出口中。
根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施方式，液體進(jìn)口和出口被設(shè)置成使得液 體大致均勻地流過(guò)過(guò)濾器的整個(gè)內(nèi)部過(guò)濾空間，使得整個(gè)過(guò)濾介質(zhì)均參 與該過(guò)濾過(guò)程。例如，在進(jìn)水口位于過(guò)濾器的上部周邊的情況下， 一個(gè) 或多個(gè)進(jìn)水口被布置成沿過(guò)濾器的周邊具有基本均勻的圓周分布。類似 地，在出水口位于過(guò)濾器的底部的周邊部分的情況下，這樣的一個(gè)或多 個(gè)出口被布置成在所述周邊處具有基本均勻的圓周分布。例如，進(jìn)水口 可以包括沿過(guò)濾器的頂部周邊等距分布的多個(gè)孔；也可以包括沿過(guò)濾器 的頂部周邊的許多(例如2、 3、 4、 5、 6、或8個(gè))細(xì)長(zhǎng)的弧形開口。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，第一和第二壁同心、通常同軸且基本 平行于過(guò)濾器的豎直軸線。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，第一和第二壁 中的每個(gè)壁均為圓形壁。
本發(fā)明還提供了一種液體過(guò)濾器，該液體過(guò)濾器具有以上所限定的 類型的殼體，該過(guò)濾器包括形成在所述殼體頂部的一個(gè)或多個(gè)通氣口。 在過(guò)濾器為具有如上所述內(nèi)壁的類型情況下，通氣口通常為通向圍繞最 外緣的第二壁的空間中的口。這樣的口排出空氣，這些空氣如果不被釋 放可能會(huì)留置在過(guò)濾空間內(nèi)，這樣會(huì)減弱連續(xù)的過(guò)濾處理。這些通氣口 通常形成為比液體進(jìn)口的高度更高的高度處。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方 式，液體進(jìn)口和通氣口通過(guò)傾斜的、從所述進(jìn)口向所述孔上升的壁部連 接。
本發(fā)明的用于凈化水目的的系統(tǒng)具體為一種用于生產(chǎn)飲用水的裝 置。在這種情況下，所述裝置可包括具有本身已公知的反應(yīng)物的過(guò)濾介 質(zhì)，例如在WO 2004/071961和WO 2005/092798中所描述的那些過(guò)濾介 質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，所述液體處理介質(zhì)可包括向飲用水釋 放有益物質(zhì)的部件。這種物質(zhì)可以具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值或健康價(jià)值，或者可以 具有對(duì)水進(jìn)行消毒的作用。這種物質(zhì)的一個(gè)具體示例為碘。
通過(guò)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，所述凈化裝置包括通常布置在所述過(guò)
9濾器的進(jìn)口上方的多孔基板，該多孔基板將所述有益物質(zhì)釋放于水。例 如，這種多孔基板可以呈網(wǎng)狀網(wǎng)、多孔材料或纖維材料等形式。從而水 在通過(guò)所述進(jìn)口進(jìn)入所述過(guò)濾器空間之前與所述基板接觸。根據(jù)一個(gè)實(shí) 施方式，還設(shè)置有吸附基板，用于吸附可能從所述多孔基板釋放到所述 源水儲(chǔ)存器中的物質(zhì)。這種吸附基板通常布置在釋放物質(zhì)的多孔基板的 上方，并且在碘的情況下，吸附基板可以是活性炭、多孔材料或纖維材 料等。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，過(guò)濾空間具有布置在液體進(jìn)口與過(guò)濾 空間之間的流路中的流動(dòng)延遲室。該流動(dòng)延遲室在其室內(nèi)或一端或兩端 處可包括呈一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)、網(wǎng)眼、多孔材料、纖維材料等形式或者是它 們的任意組合的流動(dòng)阻擋件。
本發(fā)明還提供了一種凈化系統(tǒng)，該凈化系統(tǒng)用于將水過(guò)濾并凈化成 飲用水，所述凈化系統(tǒng)具有上述類型的殼體，并包括結(jié)合有碘并能夠?qū)?所述碘釋放于源水的聚合物基板。結(jié)合有碘并能夠?qū)⑺龅忉尫诺街車?br> 水介質(zhì)中的聚合物普遍公知的。示例為諸如尼龍6、尼龍6，6、尼龍ll和
天然蛋白質(zhì)之類的聚酰胺、由二異氰酸酯和二醇制備的聚氨酯(例如
由甲苯二異氰酸和短鏈聚乙二醇、聚丁二醇、聚已內(nèi)酯制成的鏈段聚合 物)、聚脲、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亞胺、聚乙烯胺、殼聚糖、聚乙烯 吡啶和其它聚合物以及帶有酰胺和胺以及氨基甲酸酯基的共聚物。碘可
以包含在這種聚合物中，所述碘呈中性碘(12)或碘化物陰離子(V)與
酰胺、胺或氨基甲酸酯鍵的靜電和配位絡(luò)合物的形式，其中這種絡(luò)合物
可達(dá)到載體重量的50%w/w。碘根據(jù)接觸時(shí)間、溫度及在載體中的配位過(guò) 程而通過(guò)溶解逐漸釋放到水中。 -
通常，包括碘釋放聚合物的凈化系統(tǒng)還包括用于隨后從水中吸收碘 的部件。這種部件通常包含在過(guò)濾空間內(nèi)的過(guò)濾介質(zhì)中。
本發(fā)明還提供一種用于將水過(guò)濾成飲用水的過(guò)濾器，該過(guò)濾器具有 上述類型的殼體，并包括陶瓷過(guò)濾裝置，該陶瓷過(guò)濾裝置通常裝配在出 水口處，用于與已過(guò)濾的水接觸，以從水中吸收重金屬。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述凈化系統(tǒng)被構(gòu)造成用于與便攜式飲用水容器相關(guān)聯(lián)使用。這種容器通常包括飲用水儲(chǔ)存器，其具有可 密封的分配出口；本文所公開的凈化系統(tǒng)，其裝配在容器的基部，使得 所述出口從所述過(guò)濾器通向所述儲(chǔ)存器中；以及水貯器，其用于接收源 水并將其供給到所述液體進(jìn)口中。所述容器具有過(guò)濾位置，在該過(guò)濾位 置，所述容器通過(guò)使其基部向外取向而倒置，用于將源水過(guò)濾成蓄積在 儲(chǔ)存器中的飲用水。
根據(jù)本發(fā)明的便攜式水容器的一個(gè)實(shí)施方式，所述水貯器裝配在所 述過(guò)濾器的頂側(cè)上，并具有塌縮狀態(tài)和伸展?fàn)顟B(tài)，在所述塌縮狀態(tài)，所 述水貯器被壓緊而與所述頂側(cè)相鄰。為了過(guò)濾源水，所述貯^打開成所 述伸展?fàn)顟B(tài)。通常，根據(jù)該實(shí)施方式的飲用水容器包括過(guò)濾器罩，用于 在所述水貯器處于塌縮狀態(tài)時(shí)裝配在所述水貯器上。所述罩因此還用作 用于所述容器的基部。所述過(guò)濾器罩的裝配可以是螺紋型配合或者是任 何其它便利的配合機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，所述過(guò)濾器包括一體式通氣口，用于 使所述飲用水儲(chǔ)存器通氣。所述通氣口具有至少一個(gè)第一開口和至少一 個(gè)第二開口，所述第一開口通向所述飲用水儲(chǔ)存器中，所述第二開口通 向外部。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，其中所述過(guò)濾器與所述便攜式飲 用水容器集成為一體，至少一個(gè)第二出口通常可例如通過(guò)O型環(huán)密封， 所述O型環(huán)被所述過(guò)濾器罩壓縮。
根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明還提供一種方法，該方法用于過(guò)濾和凈化 源液體，該方法包括引導(dǎo)所述液體以大致橫向、整體下降的曲線流路流 過(guò)過(guò)濾介質(zhì)。


為了理解本發(fā)明并了解本發(fā)明在實(shí)踐中如何實(shí)施，以下參考附圖僅 通過(guò)非限制性實(shí)施例的方式來(lái)描述優(yōu)選實(shí)施方式，在附圖中
圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的過(guò)濾器的剖視圖2為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的過(guò)濾器的剖視圖3為示出將圖1的過(guò)濾器裝配在便攜式飲用水容器以及源水貯器上的局部剖視圖，其中源水貯器處于縮回且覆蓋有過(guò)濾器罩的狀態(tài)； 圖4示出了圖3的飲用水容器，其中源水貯器處于伸展?fàn)顟B(tài)； 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)合在臺(tái)式水過(guò)濾裝置中的
過(guò)濾器；
圖6A和圖6B分別為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的過(guò)濾器的剖切立 體圖和剖視圖7A和圖7B示出了穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的過(guò)濾器的剖 切立體圖，顯示出用于使飲用水儲(chǔ)存器通氣的一體式通氣口，其中圖7A 示出了處于密封狀態(tài)的通氣口，圖7B示出了處于打開通風(fēng)狀態(tài)的通氣 1=1;
圖7C和圖7D分別示出了放大兩倍的圖7A和圖7B的圈起部分。
具體實(shí)施例方式
在下列描述中，將描述本發(fā)明的用于將源水過(guò)濾并凈化成飲用水的 特定實(shí)施方式。應(yīng)理解，本發(fā)明并不局限于該實(shí)施方式，本發(fā)明的過(guò)濾 器可用于過(guò)濾和凈化任何其它液體。
首先參照?qǐng)D1，示出了總體上標(biāo)以附圖標(biāo)記100表示的過(guò)濾器裝置， 該過(guò)濾器裝置包括外殼102，在該特定實(shí)施方式中，外殼102由上過(guò)濾器 部件104和下過(guò)濾器部件106形成，上過(guò)濾器部件104和下過(guò)濾器部件 106通過(guò)外緣鎖扣和對(duì)應(yīng)的槽108以卡合型的布置裝配在一起。這兩個(gè)過(guò) 濾器部件共同限定了過(guò)濾空間110。在使用時(shí)，過(guò)濾空間110填充有過(guò)濾 介質(zhì)，過(guò)濾介質(zhì)可包括諸如樹脂、活性炭等本身已知的組分等，用于通 過(guò)介質(zhì)去除令人作嘔的物質(zhì)或其它不期望的物質(zhì)。過(guò)濾介質(zhì)的成分可以 根據(jù)源水質(zhì)量、期望的飲用水質(zhì)量而定，通?？梢栽O(shè)計(jì)成滿足于可接受 或規(guī)章限制的標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)合適的過(guò)濾組分所需要考慮的因素本身已公知。
過(guò)濾器設(shè)計(jì)成用于將水從過(guò)濾器上方的水源過(guò)濾到飲用水貯器中， 飲用水貯器可以放置在過(guò)濾器下方。過(guò)濾器包括許多(在該特定實(shí)施方 式中為兩個(gè))第一組壁112和第二組壁116，第一組壁112從底壁114向 上延伸，第二組壁116從過(guò)濾器的上壁118向下延伸。該特定實(shí)施方式
12中的所有壁限定了圓形路徑，所有壁均平行且同軸。 一個(gè)或多個(gè)進(jìn)水口
122形成在周邊上部中，并且通常設(shè)置成允許較均勻的進(jìn)水口遍布于過(guò)濾 器的整個(gè)周邊。這可以通過(guò)以圓陣列等距間隔開的多個(gè)開口來(lái)實(shí)現(xiàn)；或 者可選的是可以通過(guò)一個(gè)或若干個(gè)位于頂部中的環(huán)形開口來(lái)實(shí)現(xiàn)。 過(guò)濾器在其中央底部處具有出水口 124。
第一壁112和第二壁116以楔形接合的方式交錯(cuò)布置，使得一個(gè)或 多個(gè)第二壁裝配在兩個(gè)相鄰的第一壁之間的空間中，反之也使得一個(gè)或 多個(gè)第一壁裝配在兩個(gè)相鄰的第二壁之間的空間中。因此，在進(jìn)水口 122 與出水口 124之間限定了大致橫向的、整體下降的曲線流路。
第一壁112具有這樣的頂點(diǎn)，即沿流路越遠(yuǎn)的各頂點(diǎn)與沿著流路 越近的第一壁的頂點(diǎn)相比處于更低的高度。這是確保在重力下水過(guò)濾的 產(chǎn)量較高的重要特性。水沿著由波浪箭頭130表示的曲線流路流過(guò)過(guò)濾 器。水沿大致徑向從進(jìn)水口 122流到出水口 124，通過(guò)過(guò)濾空間110 (至 少通過(guò)其主要部分)的水流具有大致橫向取向且具有略向下的走向，如 箭頭132所示。
過(guò)濾器還包括一個(gè)或多個(gè)通氣口 134，用于釋放可能留置在過(guò)濾器內(nèi) 的空氣，如虛線箭頭136所示。通氣口通常呈細(xì)長(zhǎng)的圓周開口或者多個(gè) 以圓陣列等距地間隔開的出口的形式。
圖2示出了過(guò)濾器200的另一個(gè)實(shí)施方式。圖2中與圖1中的功能 類似的元件采用百位增加了 100的相同的附圖標(biāo)記。過(guò)濾器200包括形 成在上壁218中的中央進(jìn)水口 208，并具有一個(gè)或多個(gè)位于底壁214的周 邊部分中的周邊出水口 224。在該實(shí)施方式中，進(jìn)水口 208與出水口 224 之間限定了大致橫向的、整體下降的曲線流路。箭頭232表示該大致橫 向的略向下走向的路徑。第一壁212的頂點(diǎn)配置成位于沿流路逐減小的 高度處，在該實(shí)施方式中所述流路限定在從中央到周邊之間。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，其示出了與圖1所示的過(guò)濾器類似的過(guò)濾器100，該 過(guò)濾器100結(jié)合到便攜式飲用水容器300中。過(guò)濾器100形成過(guò)濾組件 302的一部分，該過(guò)濾組件302除了過(guò)濾器100夕卜，還包括示出為呈塌縮 狀態(tài)的水貯器304和通常以螺紋式接合的方式裝配在塌縮的水貯器304上的過(guò)濾器罩306。過(guò)濾器罩306具有平坦底部308，該平坦底部308在 圖3所示的狀態(tài)下可用作容器300的支撐基部。在相對(duì)端，飲用水容器 300具有由封閉件312密封的分配出口 310，分配出口 310具有裝配在分 配開口 310的頸部316上的間隔件314，間隔件314適于典型地以螺紋型 的方式接合并密封開口。封閉件312具有側(cè)部318，側(cè)部318包圍瓶的上 部320。該封閉件312裝配成當(dāng)如下所述為了過(guò)濾水而被倒置時(shí)用來(lái)支撐 瓶。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，其以倒置的方式示出了容器300的底部，其中過(guò)濾器 IOO位于上部，源水貯器304伸展至完全打開狀態(tài)，從而限定內(nèi)貯器空間 322，該內(nèi)貯器空間322可接收將由過(guò)濾器100過(guò)濾并凈化的源水，從該 圖可以看到，源水貯器304具有波紋型構(gòu)造。如可看到的那樣，進(jìn)水口 122與E器空間流體連通，由此引入貯器空間的水可以穿過(guò)過(guò)濾器，如箭 頭130示出的那樣，而進(jìn)入飲用水容器300中。這樣的過(guò)濾之后，貯器 304會(huì)塌縮，于是可將過(guò)濾器罩308適當(dāng)?shù)胤胖贸扇鐖D3所示的狀態(tài)。
圖5示出了圖1所示的過(guò)濾器100的類型的過(guò)濾器，該過(guò)濾器結(jié)合 在臺(tái)式水過(guò)濾裝置500中。裝置500由分隔件502分隔成源水貯器504 和具有分配閥出口 508的飲用水儲(chǔ)存器506。裝置500裝配有支腳509。 通氣口 510沿裝置500的側(cè)壁延伸到飲用水儲(chǔ)存器506中，并在水被過(guò) 濾到儲(chǔ)存器506中的同時(shí)允許空氣釋放。
源水貯器504由罩512覆蓋，并且當(dāng)抬起罩512時(shí)，可將源水填充 到貯器504中，于是可以以前面示出且描述的方式通過(guò)過(guò)濾器100將水 過(guò)濾到]I&器506中以供后續(xù)使用。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6A和圖6B，示出了具有外殼602的過(guò)濾器裝置600， 外殼602以與圖1的過(guò)濾器類似的方式由兩個(gè)過(guò)濾器部件形成，這兩個(gè) 過(guò)濾器部件包括上過(guò)濾器部件604和下過(guò)濾器部件606，這兩個(gè)過(guò)濾器部 件通常焊接在一起，并共同限定過(guò)濾空間610。過(guò)濾空間610在使用時(shí)填 充有過(guò)濾介質(zhì)，用于過(guò)濾并去除水中的有毒或有害或不想要的物質(zhì)。
該過(guò)濾器裝置包括預(yù)處理裝置639，該預(yù)處理裝置639包括罩件640 和水處理室641，水處理室641限定在罩件640與上壁618之間，并容納有多孔基板642。多孔基板642適于向水中釋放碘。多孔基板642可例如 呈由聚氨酯制成的海綿的形式。多孔基板通常在其中吸附有碘，并且可 例如由乙烯一醋酸乙烯酯涂層覆蓋，該涂層用于提供對(duì)釋放參數(shù)的部分 控制，并通過(guò)抑制存儲(chǔ)期間的碘釋放來(lái)增進(jìn)存儲(chǔ)穩(wěn)定性。涂層可例如通 過(guò)噴射形成。碘的消毒功能在于其能夠去除水中的微生物。通常，碘隨 后會(huì)被過(guò)濾空間610內(nèi)的過(guò)濾介質(zhì)吸收。如可看到的那樣，罩件640具 有多個(gè)允許水進(jìn)出的開口 644，這些開口通常被細(xì)網(wǎng)覆蓋，細(xì)網(wǎng)一方面允 許水進(jìn)出，另一方面具有許多功能，包括過(guò)濾出顆粒物質(zhì)并維持保持在 其下的多孔基板642的完整性。過(guò)濾器裝置600還包括均未審結(jié)的專利 申請(qǐng)系列號(hào)No.60/828,643和60/872,489中所述類型的過(guò)濾器狀態(tài)測(cè)量裝 置650，這些專利申請(qǐng)的內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。
過(guò)濾器裝置600包括呈環(huán)形開口形式的進(jìn)水口 622，進(jìn)水口 622遍布 于上壁618的整個(gè)周邊，以使得在過(guò)濾器的整個(gè)周邊上水能基本均勻流 入。環(huán)形開口 622通常也由細(xì)網(wǎng)覆蓋。過(guò)濾器裝置600還包括通氣口 634， 用于釋放可能隨水進(jìn)來(lái)的氣泡。通氣口 634形成在比進(jìn)水口 622的高度 更高的高度處，并且通過(guò)壁部635連接，壁部635傾斜并從進(jìn)水口 622 上升到通氣口 634。
進(jìn)水口 622通向流動(dòng)延遲室660，流動(dòng)延遲室的底部由壁部662限定， 壁部662包括通常由網(wǎng)元件覆蓋的圓周開口 664。在本發(fā)明的一些實(shí)施方 式中，室660可以由流動(dòng)延遲基板(其可以是多孔基板、纖維基板、海 綿等)填充。在其它實(shí)施方式中，流動(dòng)延遲功能在覆蓋開口 664的網(wǎng)中 實(shí)現(xiàn)。流動(dòng)延遲室660用于延緩水流，以為碘釋放件642的消毒作用留 出時(shí)間。
過(guò)濾空間610內(nèi)包括第一組壁612A和612B，這些壁為圓形且與更 靠周邊的壁612A同心，更靠周邊的壁612A的頂點(diǎn)高于壁612B的頂點(diǎn) 的高度，壁612B環(huán)繞出水口 624。該過(guò)濾空間還包括向下延伸的第二壁 616，第一和第二壁一起使得水采取大致橫向但為曲線的流路穿過(guò)過(guò)濾介 質(zhì)。
蓋672裝配在圓形壁670上，圓形壁670從過(guò)濾器裝置600的底部圍繞開口 624向下延伸，蓋672保持陶瓷過(guò)濾件674，根據(jù)本發(fā)明的特定 實(shí)施方式，該陶瓷過(guò)濾件674設(shè)計(jì)成過(guò)濾并去除水中的金屬(例如砷等)。 過(guò)濾件674為多孔的，從而允許水從其流過(guò)。蓋672的底部具有通常被 網(wǎng)覆蓋的大的開口，以允許水從其流過(guò)。如所看到的那樣，過(guò)濾件674 由蓋672壓靠被容納在槽678中的0形環(huán)676上，0形環(huán)提供水密密封， 從而確保水完全流過(guò)過(guò)濾件674。開口 624通常還由網(wǎng)680覆蓋。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7A至7D，其示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的過(guò)濾 器裝置700。過(guò)濾器700具有過(guò)濾器主體702，該過(guò)濾器主體702結(jié)合有 一體式通氣裝置704，用于對(duì)裝配到過(guò)濾器700的頂面706 (頂面706是 本文所示狀態(tài)下的頂面；當(dāng)在過(guò)濾期間倒置時(shí)變成過(guò)濾器的底面)的飲 用水儲(chǔ)存器(未示出)進(jìn)行通氣。該過(guò)濾器包括過(guò)濾器罩708，該過(guò)濾器 罩708的功能與圖3和圖4所示的相似，并具有底面709，當(dāng)其處于正常 使用模式時(shí)(即除了過(guò)濾水時(shí))，能夠使瓶(在圖7A和圖7B中未示出) 直立在該底面709上。過(guò)濾器罩708具有內(nèi)螺紋710，該內(nèi)螺紋710與主 體702上的外螺紋接合，因此通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)可在圖7A所示的完全接合或關(guān)閉 的狀態(tài)與如圖7C所示的部分打開狀態(tài)以及用于過(guò)濾水的完全打開狀態(tài) (未示出)之間轉(zhuǎn)換，在完全接合或關(guān)閉的狀態(tài)中，罩708的上緣714 抵靠臺(tái)肩716緊配合。過(guò)濾器罩708可以與圖3和圖4所示的實(shí)施方式 中類似的方式容納折疊式水貯器(圖7A和圖7B中未示出)。
在過(guò)濾器主體702中限定過(guò)濾空間716，過(guò)濾器主體702包括進(jìn)水口 718、通氣口 720、流動(dòng)延遲室722以及裝配有蓋726的出水口 724，蓋 726可以保持與圖6A和圖6B中的過(guò)濾件674功能類似的陶瓷過(guò)濾件。 預(yù)處理裝置730設(shè)置成具有與圖6A和圖6B中的預(yù)處理裝置639類似的 功能。
通氣裝置707具有主通氣通道734，主通氣通道734具有通向飲用水 儲(chǔ)存器(未示出)的第一開口 736和可以通向外部的第二開口 738，最佳 可從圖7C和圖7D看出。O形環(huán)740具有雙重功能， 一方面，在關(guān)閉狀 態(tài)下其用于確保罩708與主體702之間的液密密封。另一方面，其用作 第二開口 738的閥。在關(guān)閉狀態(tài)下，O形環(huán)740被壓縮而密封開口 738，如圖7C中可以看出。當(dāng)罩打開時(shí)，O形環(huán)740被釋放而形成允許空氣流
出的圓形截面形狀，如圖7D中的箭頭750所示，結(jié)果用己過(guò)濾的飲用水— 填充水容器。
權(quán)利要求
1.一種液體過(guò)濾器，該液體過(guò)濾器利用重力將液體從該過(guò)濾器上方的儲(chǔ)存器過(guò)濾到該過(guò)濾器下方的已過(guò)濾液體的貯器中，該過(guò)濾器包括具有頂部和底部的殼體，該殼體包含大致水平的過(guò)濾空間，該過(guò)濾空間容納有液體處理介質(zhì)，在該過(guò)濾器的頂部具有一個(gè)或多個(gè)液體進(jìn)口，在該過(guò)濾器的底部具有一個(gè)或多個(gè)液體出口，所述液體進(jìn)口和所述液體出口被構(gòu)造成使得液體沿大致橫向方向流過(guò)所述液體處理介質(zhì)；以及兩個(gè)或更多個(gè)第一壁，所述第一壁從所述過(guò)濾空間的底壁向上延伸到所述過(guò)濾空間中，并終止于頂點(diǎn)；以及一個(gè)或多個(gè)第二壁，所述第二壁從所述過(guò)濾空間的頂壁向下延伸到所述過(guò)濾空間中，每個(gè)所述壁均限定封閉路徑，所述第一壁和所述第二壁共同使得所述液體沿從所述進(jìn)口到所述出口的曲線流路流動(dòng)，所述第一壁的頂點(diǎn)為這樣，即沿液體流路越遠(yuǎn)的各頂點(diǎn)與沿所述液體流路越近的第一壁的頂點(diǎn)相比位于更低的高度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾器，其中，所述第一壁中的至少一個(gè)或所述第二壁中的至少一個(gè)延伸到形成在兩個(gè)鄰近的相對(duì)壁之間的空間 中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的過(guò)濾器，其中，所述一個(gè)或多個(gè)液體 進(jìn)口位于所述殼體的頂側(cè)的中央部分處，所述一個(gè)或多個(gè)液體出口位于 所述殼體的底側(cè)的周邊處。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的過(guò)濾器，其中，所述一個(gè)或多個(gè)液體進(jìn)口 位于所述殼體的頂側(cè)的周邊處，所述一個(gè)或多個(gè)液體出口位于所述殼體 的底惻的中央部分處。
5. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的過(guò)濾器，其中，所述一個(gè)或多個(gè)出口在最內(nèi)部的第一壁的邊界內(nèi)位于所述殼體的底壁部分處。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的過(guò)濾器，其中，所述一個(gè)或多個(gè)液體進(jìn)口包括位于所述殼體的頂部周邊部分處的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)口孔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的過(guò)濾器，其中，所述一個(gè)或多個(gè)進(jìn)口孔對(duì)稱地分布在所述殼體的周邊，以提供均勻的進(jìn)口流。
8. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過(guò)濾器，其中，所述第一壁與所 述第二壁同心布置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的過(guò)濾器，其中，所述第一壁和第二壁同軸 且基本豎直取向。
10. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的液體過(guò)濾器，該過(guò)濾器包括一個(gè) 或多個(gè)通氣口，所述通氣口形成在所述殼體的頂壁部分處，用于從所述 述過(guò)濾空間內(nèi)釋放氣體。
11. 一種液體過(guò)濾器，該液體過(guò)濾器利用重力將液體從該過(guò)濾器上 方的儲(chǔ)存器過(guò)濾到該過(guò)濾器下方的己過(guò)濾液體的貯器中，該過(guò)濾器包括具有頂部和底部的殼體，該殼體包含大致水平的過(guò)濾空間，該過(guò)濾 空間容納有液體處理介質(zhì)，在該過(guò)濾器的頂部具有一個(gè)或多個(gè)液體進(jìn)口 ，在該過(guò)濾器的底部具有一個(gè)或多個(gè)液體出口；以及一個(gè)或多個(gè)通氣口，所述通氣口形成在所述殼體的頂壁部分處，用 于從所述過(guò)濾空間內(nèi)釋放氣體。
12. —種液體過(guò)濾器，該液體過(guò)濾器利用重力將液體從該過(guò)濾器上方的儲(chǔ)存器過(guò)濾到該過(guò)濾器下方的已過(guò)濾液體的貯器中，該過(guò)濾器包括 具有頂部和底部的殼體，該殼體包含大致水平的過(guò)濾空間，該過(guò)濾 空間容納有液體處理介質(zhì)，在該過(guò)濾器的頂部具有一個(gè)或多個(gè)液體進(jìn)口，在該過(guò)濾器的底部具有一個(gè)或多個(gè)液體出口，所述液體進(jìn)口和所述液體 出口被構(gòu)造成使得液體沿大致橫向方向流過(guò)所述液體處理介質(zhì)；兩個(gè)或更多個(gè)第一壁，所述第一壁從所述過(guò)濾空間的底壁向上延伸 到所述過(guò)濾空間中，并終止于頂點(diǎn)；以及一個(gè)或多個(gè)第二壁，所述第二 壁從所述過(guò)濾空間的頂壁向下延伸到所述過(guò)濾空間中，每個(gè)所述壁均限 定封閉路徑，所述第一壁和所述第二壁共同使得所述液體沿從所述進(jìn)口 到所述出口的曲線流路流動(dòng)；以及一個(gè)或多個(gè)通氣口，所述通氣口形成在所述殼體的頂壁部分處，用 于從所述過(guò)濾空間內(nèi)釋放氣體。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的過(guò)濾器，其中，所述一個(gè)或多個(gè)通氣口通向圍繞最外緣的第二壁的空間中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾器，其中，所述一 個(gè)或多個(gè)通氣口形成為位于比所述液體進(jìn)口的高度更高的高度處。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾器，其中，所述液 體進(jìn)口和所述通氣口通過(guò)從所述進(jìn)口向所述通氣口上升的壁部連接。
16. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過(guò)濾器，其中，所述液體為水。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的過(guò)濾器，該過(guò)濾器被構(gòu)造為用于將源水 過(guò)濾成飲用水。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的過(guò)濾器，該過(guò)濾器包括向飲用水 中釋放物質(zhì)的部件，所述物質(zhì)具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值或健康價(jià)值，或者具有對(duì)水 進(jìn)行消毒的作用。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的過(guò)濾器，其中，所述物質(zhì)為碘。
20. —種水過(guò)濾器，該水過(guò)濾器利用重力將源水從該過(guò)濾器上方的 儲(chǔ)存器過(guò)濾到該過(guò)濾器下方的飲用水貯器中，該水過(guò)濾器包括具有頂部和底部的殼體，該殼體具有位于該過(guò)濾器頂部的一個(gè)或多 個(gè)進(jìn)水口以及位于該過(guò)濾器底部的一個(gè)或多個(gè)出水口；以及 多孔基板，該多孔基板適于向所述源水釋放碘。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的過(guò)濾器，其中，所述基板布置在所述進(jìn) 口的上方。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18至21中任一項(xiàng)所述的水過(guò)濾器，該水過(guò)濾器 包括吸附基板，用于吸附可能從所述多孔基板釋放到源水儲(chǔ)存器中的物 質(zhì)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求18至22中任一項(xiàng)所述的水過(guò)濾器，該水過(guò)濾器包括布置在所述液體進(jìn)口與主過(guò)濾空間之間的流路中的流動(dòng)延遲室。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的水過(guò)濾器，其中，所述流動(dòng)延遲室包括位于該室內(nèi)或者位于其一端或兩端處的流動(dòng)阻擋件。
25. —種水過(guò)濾器，該水過(guò)濾器利用重力將源水從該過(guò)濾器上方的 儲(chǔ)存器過(guò)濾到該過(guò)濾器下方的飲用水貯器中，該水過(guò)濾器包括具有頂部和底部的殼體，該殼體具有位于該過(guò)濾器頂部的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)水口以及位于該過(guò)濾器底部的一個(gè)或多個(gè)出水口；以及陶瓷過(guò)濾裝置，該陶瓷過(guò)濾裝置安裝成與已過(guò)濾的水接觸，以從所 述水中吸收重金屬。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的過(guò)濾器，其中，所述陶瓷過(guò)濾裝置安裝 到所述一個(gè)或多個(gè)出水口。
27. 根據(jù)權(quán)利要求1至26中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾器，該過(guò)濾器包括一 體的通氣口，用于使相關(guān)聯(lián)的飲用水儲(chǔ)存器通氣。
28. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過(guò)濾器，該過(guò)濾器被構(gòu)造成用 于與便攜式飲用水容器相關(guān)聯(lián)使用。
29. —種飲用水容器，該飲用水容器包括根據(jù)權(quán)利要求28所述的液 體過(guò)濾器。
30. —種飲用水容器，該飲用水容器包括 飲用水儲(chǔ)存器，該飲用水儲(chǔ)存器具有可密封的分配出口； 根據(jù)權(quán)利要求28所述的過(guò)濾器，該過(guò)濾器裝配在所述容器的基部處，使得所述出水口通向所述儲(chǔ)存器；以及 水貯器，用于引進(jìn)源水，并將其供給到所述液體進(jìn)口； 所述容器具有水過(guò)濾位置，在該水過(guò)濾位置，所述容器被倒置成使其底部向上取向，以用于將源水過(guò)濾成蓄積在所述儲(chǔ)存器中的飲用水。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的飲用水容器，該飲用水容器包括儲(chǔ)存器 通氣口，用于在過(guò)濾的同時(shí)使所述儲(chǔ)存器通氣。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的飲用水容器，其中，所述通氣口一體形 成在所述過(guò)濾器內(nèi)。
33. 根據(jù)權(quán)利要求30至32中任一項(xiàng)所述的飲用水容器，其中，所 述水貯器裝配到所述過(guò)濾器的所述頂側(cè)，并具有塌縮狀態(tài)和伸展?fàn)顟B(tài)， 在所述塌縮狀態(tài)，所述水貯器被壓緊而鄰近所述頂側(cè)，其中所述貯器能 打開成所述伸展?fàn)顟B(tài)，以便引進(jìn)源水。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的飲用水容器，該飲用水容器包括過(guò)濾器 罩，用于在所述貯器位于塌縮狀態(tài)時(shí)裝配在該貯器上，所述罩還用作用 于所述容器的基部。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的飲用水容器，其中，所述過(guò)濾器罩的配 合為螺紋型配合。
36. 根據(jù)權(quán)利要求34或35所述的飲用水容器，該飲用水容器包括 圓周密封件，以用于確保在所述過(guò)濾器罩與所述過(guò)濾器之間的液密密封。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的飲用水容器，該飲用水容器包括儲(chǔ)存器 通氣口，用于在過(guò)濾的同時(shí)使所述儲(chǔ)存器通氣，該儲(chǔ)存器通氣口一體形 成在所述過(guò)濾器內(nèi)，所述通氣口具有一個(gè)或多個(gè)位于所述過(guò)濾器的外側(cè) 壁處的外側(cè)開口，使得所述開口在將所述過(guò)濾器罩裝配到所述過(guò)濾器時(shí) 被所述密封件密封，而在打開所述罩時(shí)被打開。
全文摘要
提供一種液體凈化系統(tǒng)，其用于凈化利用重力從水源或儲(chǔ)存器流動(dòng)到凈化液體貯器中的液體。該系統(tǒng)包括具有頂部和底部的殼體，該殼體具有大致水平的過(guò)濾空間，該過(guò)濾空間容納有液體處理介質(zhì)。在該過(guò)濾器的頂部具有一個(gè)或多個(gè)液體進(jìn)口，在該過(guò)濾器的底部具有一個(gè)或多個(gè)液體出口。所述液體在所述殼體內(nèi)沿大致橫向方向流過(guò)所述液體處理介質(zhì)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，在所述殼體內(nèi)形成有兩個(gè)或更多個(gè)第一壁，該第一壁從所述過(guò)濾空間的底壁向上延伸到所述過(guò)濾空間中，并終止于頂點(diǎn)；一個(gè)或多個(gè)第二壁，該第二壁從所述過(guò)濾空間的頂壁向下延伸到所述過(guò)濾空間中。每個(gè)所述壁均限定封閉路徑。所述第一壁和所述第二壁共同使得所述液體沿從所述進(jìn)口到所述出口的曲線流路流動(dòng)。所述第一壁的頂點(diǎn)為這樣，即沿液體流路越遠(yuǎn)的各頂點(diǎn)與沿所述流路越近的第一壁的頂點(diǎn)相比位于更低的高度。還描述了其它實(shí)施方式。
文檔編號(hào)C02F1/00GK101528609SQ200780039622
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2007年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月28日
發(fā)明者亞伯拉罕·J·多姆, 哈伊姆·懷爾德 申請(qǐng)人:H2Q水工業(yè)