液體過濾器設(shè)備的制作方法
【專利摘要】提供了一種過濾器設(shè)備，用于通過使液體通過一種或者多種過濾介質(zhì)來過濾該液體。過濾器設(shè)備包括盒，所述盒限定處理區(qū)，所述處理區(qū)填充有所述一種或者多種過濾介質(zhì)，并且過濾器設(shè)備包括液體入口和液體出口。鎖定機(jī)構(gòu)可以位于通過盒的液體流內(nèi)，并且構(gòu)造成在所述至少一種過濾介質(zhì)的壽命終止時(shí)鎖定液體入口和液體出口中的至少一個(gè)。
【專利說明】液體過濾器設(shè)備
[0001]本分案申請(qǐng)是基于中國發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?01080001667.3 (國際申請(qǐng)?zhí)朠CT/IL2010/000741)、發(fā)明名稱“液體過濾器設(shè)備”、申請(qǐng)日2010年9月7日的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]通過使流體經(jīng)過或者循環(huán)通過過濾介質(zhì)來保持期望的流體質(zhì)量對(duì)于多種應(yīng)用來說是重要的，例如用于處理飲用水的過濾的應(yīng)用。過濾通常認(rèn)為是用于去除水中常規(guī)存在的固體微粒和/或溶解物和/或生物制劑的有效手段。從大量的可用技術(shù)中選擇使用哪一種過濾方法取決于待過濾的水的特性和/或污染程度和/或過濾方法的制造成本和/或操作成本。
【背景技術(shù)】
[0003]已經(jīng)開發(fā)了用于過濾液體的多種技術(shù)，尤其用于過濾水來獲得飲用水的技術(shù)。這些技術(shù)典型地利用水經(jīng)過的過濾介質(zhì)。在某些情況下，過濾處理包括多個(gè)階段，每個(gè)階段都設(shè)計(jì)用于特定類型的污染物或者特定的一組污染物。
[0004]在US7, 311，829, W008/044230, W008/129551 和 W008/026208 中說明了過濾器、過濾技術(shù)和過濾介質(zhì)的示例，所有這些都轉(zhuǎn)讓給了本申請(qǐng)的受讓人。
[0005]用在流體過濾器中的過濾介質(zhì)具有有限的使用壽命，在壽命結(jié)束之后過濾介質(zhì)由于過濾出的雜質(zhì)或者污染物變得飽和并且在從流體去除這些雜質(zhì)或者污染物方面不再有效。用于指示過濾器到達(dá)其使用壽命終點(diǎn)的裝置對(duì)于許多應(yīng)用是重要的。已經(jīng)開發(fā)出這樣的過濾器設(shè)備，即，所述過 濾器設(shè)備利用用于向用戶指示過濾器設(shè)備的狀態(tài)的裝置，從而允許用戶識(shí)別出過濾器已經(jīng)變得無效。例如在US4，681，677、US5，997，734和6，491，811以及上述的國際公布W008/044230中說明了這些設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]通過此處公開內(nèi)容的一個(gè)方面，提供一種液體過濾器設(shè)備，所述液體過濾器設(shè)備具有當(dāng)過濾介質(zhì)無效時(shí)自動(dòng)地(不需要用戶干預(yù))關(guān)閉/阻隔的能力。通過此處公開內(nèi)容的另一方面，提供一種液體過濾器設(shè)備，所述液體過濾器設(shè)備構(gòu)造成能夠?qū)⑦^濾器中的過濾介質(zhì)保持在最優(yōu)的條件下。
[0007]本發(fā)明提供一種新穎的過濾器設(shè)備，所述過濾器設(shè)備根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面構(gòu)造成用于將該過濾器設(shè)備中的過濾介質(zhì)的至少一部分保持在液體環(huán)境中。這是重要的，以便不會(huì)失去多孔性(porousivity),如果過濾器介質(zhì)變干了，則會(huì)失去多孔性。
[0008]因而，提供一種過濾器設(shè)備，所述過濾器設(shè)備用于通過使液體部分通過至少一種過濾介質(zhì)來過濾該液體部分。過濾器設(shè)備包括:至少一個(gè)盒，所述至少一個(gè)盒包括處理區(qū)，所述處理區(qū)填充有至少一種過濾介質(zhì)；入口，所述入口用于將液體部分輸入到處理區(qū)中；和液體出口，所述盒包括:第一陣列的壁，所述第一陣列的壁在從所述入口朝向所述出口的液體路徑中成間隔開的關(guān)系布置在所述處理區(qū)中，在所述壁之間限定有容器狀空間的陣列以使液體相繼地流過所述容器狀空間而進(jìn)入所述液體出口處的管狀容器中，所述管狀容器的尺寸選擇成在所述容器狀空間的陣列內(nèi)產(chǎn)生連通容器的效果，以便由此將所述至少一種過濾介質(zhì)的至少一部分保持在液體環(huán)境中。
[0009]第一陣列的壁的壁布置使得限定液體的通過每兩個(gè)相鄰的容器狀空間的交替的向上和向下流動(dòng)。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，第一陣列的壁的每個(gè)壁都具有閉環(huán)的幾何結(jié)構(gòu)，并且這些壁同心地布置。管狀容器可以位于同心布置的中心處。液體因而可以沿著從盒的周邊朝向盒的中心的兩個(gè)總體相反的流動(dòng)方向從入口流到出口。在某些其它實(shí)施例中，第一陣列的壁的壁構(gòu)造為間隔開的板(平面的板或者不是平面的板)。液體可以沿著從盒的一側(cè)朝向盒的另一側(cè)的總體的流動(dòng)方向從入口流到出口，在所述盒的另一側(cè)處定位有管狀容器。
[0010]過濾器設(shè)備可以包括預(yù)處理區(qū)，所述預(yù)處理區(qū)容納在朝向入口的液體路徑中以在液體去往處理區(qū)的途中將額外的處理施加到液體。例如，盒可以包括蓋，并且預(yù)處理區(qū)位于蓋的內(nèi)部區(qū)域的至少一部分中。預(yù)處理例如可以是釋放營養(yǎng)物質(zhì)或者具有消毒價(jià)值的物質(zhì)。例如，包含在預(yù)處理區(qū)中的預(yù)處理是從含有碘的基質(zhì)釋放碘。
[0011]優(yōu)選地，處理區(qū)被分隔成沿著液體路徑相繼布置的多個(gè)隔間，以便使液體在沿著容器狀空間流動(dòng)的同時(shí)穿過兩個(gè)或者更多個(gè)這種隔間。隔間包含不同的過濾介質(zhì)，并且隔間彼此聯(lián)接，以便在基本防止不同過濾介質(zhì)混合的同時(shí)允許液體在隔間之間通過。例如，相鄰的隔間之間的界面具有適當(dāng)尺寸的穿孔或者膜區(qū)的陣列。適于用在本發(fā)明的過濾器設(shè)備中的過濾介質(zhì)例如包括碳質(zhì)材料、殼聚糖、離子交換劑、金屬氧化物、金屬氫氧化物等。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該方面可以與上述將過濾介質(zhì)(多種過濾介質(zhì))的至少一部分保持在液體環(huán)境中的技術(shù)結(jié)合或者可以不與上述的技術(shù)結(jié)合，本發(fā)明提供一種過濾器設(shè)備，所述過濾器設(shè)備能夠當(dāng)過濾介質(zhì)已經(jīng)無效時(shí)自動(dòng)地關(guān)閉/阻隔。因而，根據(jù)本發(fā)明的該廣泛方面，提供一種過濾器設(shè)備，所述過濾器設(shè)備用于通過使液體通過一種或者多種過濾介質(zhì)來過濾該液體，過濾器設(shè)備包括:盒，所述盒限定處理區(qū)，所述處理區(qū)填充有一種或者多種過濾介質(zhì)；液體入口 ；液體出口 ；和鎖定機(jī)構(gòu)，所述鎖定機(jī)構(gòu)位于通過盒的液體流內(nèi)，并且構(gòu)造成在至少一種過濾介質(zhì)的壽命終止時(shí)鎖定液體入口和液體出口中的至少一個(gè)。
[0013]鎖定機(jī)構(gòu)包括可侵蝕構(gòu)件，所述可侵蝕構(gòu)件由選擇為在與液體(直接或者不直接)相互作用的過程中持續(xù)或逐漸地可侵蝕并由此具有可變體積的成分形成，并且所述鎖定機(jī)構(gòu)包括機(jī)械組件，所述機(jī)械組件聯(lián)接到可侵蝕構(gòu)件并且可從其未鎖定位置移動(dòng)到其鎖定位置，通過成分的體積減小而導(dǎo)致所述移動(dòng)，使得機(jī)械組件在移動(dòng)到其鎖定位置中時(shí)阻隔液體入口和液體出口中的至少一個(gè)。
[0014]機(jī)械組件的未鎖定位置與超過特定閾值的成分的體積相對(duì)應(yīng)，并且機(jī)械組件的鎖定位置與基本等于所述閾值的成分的體積相對(duì)應(yīng)。
[0015]在某些實(shí)施例中，可侵蝕構(gòu)件位于處理區(qū)外部。
[0016]在某些實(shí)施例中，機(jī)械組件包括阻隔構(gòu)件，所述阻隔構(gòu)件可從其收回位置位移到其釋放位置中，在所述收回位置中所述阻隔構(gòu)件與出口脫離，在所述釋放位置中所述阻隔構(gòu)件與出口接合并且由此將液體路徑與盒阻隔開。[0017]這種機(jī)械組件可以包括連接器，所述連接器在其一個(gè)端部處附裝到可侵蝕構(gòu)件并且在其相對(duì)的端部處與阻隔構(gòu)件接合。成分的體積減小將連接器從阻隔構(gòu)件拉開，直到連接器與阻隔構(gòu)件脫離，從而將阻隔構(gòu)件釋放到其釋放位置中。機(jī)械組件優(yōu)選地包括彈簧狀構(gòu)件，所述彈簧狀構(gòu)件與連接器關(guān)聯(lián)以在成分的體積減少過程中控制連接器的運(yùn)動(dòng)。
[0018]在某些其它實(shí)施例中，機(jī)械組件與液體入口關(guān)聯(lián)并且可以包括一個(gè)在另一個(gè)上方成平行關(guān)系布置的至少兩個(gè)板，每個(gè)板都具有用于使液體通過的多個(gè)穿孔或者膜區(qū)。板的布置可在其常開位置和其關(guān)閉鎖定位置之間移動(dòng)，在所述常開位置中板彼此間隔開或者定位成板的穿孔或者膜區(qū)之間對(duì)準(zhǔn)，從而允許液體流到盒中，在所述關(guān)閉鎖定位置中板彼此接觸并且定向成板的穿孔或者膜區(qū)之間不對(duì)準(zhǔn)，從而阻隔液體流到盒中。
[0019]這些板中的一個(gè)通過連接器聯(lián)接到可侵蝕構(gòu)件，并且通過由于成分的體積變化所導(dǎo)致的可侵蝕構(gòu)件的變化而被驅(qū)動(dòng)以相對(duì)于另一個(gè)板(另一些板)運(yùn)動(dòng)。因而，例如上板通過連接器而保持在與板的常開位置相對(duì)應(yīng)的位置中，并且在成分的體積連續(xù)地或者逐漸地減小的過程中上板落向與至少一個(gè)其它的板接觸的位置，并且上板被轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)果導(dǎo)致板的關(guān)閉鎖定位置。可以通過使用扭轉(zhuǎn)彈簧實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，處于常開位置中的板布置成彼此接觸，并且至少一個(gè)板可相對(duì)于至少一個(gè)其它的板轉(zhuǎn)動(dòng)(通過扭轉(zhuǎn)彈簧)，轉(zhuǎn)動(dòng)使板從與板的穿孔或膜區(qū)之間的對(duì)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的常開位置進(jìn)入關(guān)閉鎖定位置，在所述關(guān)閉鎖定位置中板的穿孔或膜區(qū)不對(duì)準(zhǔn)。
[0020]在本發(fā)明的某些其它實(shí)施例中，鎖定機(jī)構(gòu)包括機(jī)械組件，所述機(jī)械組件包括阻隔構(gòu)件和聯(lián)接構(gòu)件。通過相應(yīng)的彈簧，阻隔構(gòu)件向下被偏壓并且聯(lián)接構(gòu)件被向上偏壓。例如通過與固定包含在盒中的管狀結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的軸承阻止所述阻隔構(gòu)件向下位移，其中通過聯(lián)接構(gòu)件的桿阻止所述軸承橫向運(yùn)動(dòng)。可侵蝕構(gòu)件的體積變化通過彈簧導(dǎo)致聯(lián)接構(gòu)件向上位移，直到聯(lián)接構(gòu)件的桿從軸承之間的空間運(yùn)動(dòng)出來為止，從而允許軸承的橫向運(yùn)動(dòng)并且因此容許阻隔構(gòu)件向下運(yùn)動(dòng)，阻隔構(gòu)件在其遠(yuǎn)端處承載柔軟膜片，所述柔軟膜片幫助與出口的噴嘴的密封接合。
[0021]過濾器設(shè)備可以包括指示器，所述指示器響應(yīng)于鎖定機(jī)構(gòu)的條件并且產(chǎn)生用于提示用戶的輸出數(shù)據(jù)。`
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]為了理解本發(fā)明并且為了了解如何在實(shí)踐中實(shí)施本發(fā)明，現(xiàn)在將參照附圖僅以非限制性示例的方式說明實(shí)施例，其中:
[0023]圖1是本發(fā)明的過濾器設(shè)備的示例的示意圖；
[0024]圖2A和2B分別示出過濾器設(shè)備的盒內(nèi)側(cè)的壁布置的兩個(gè)示例；
[0025]圖3示出盒內(nèi)側(cè)的鎖定機(jī)構(gòu)的示例；
[0026]圖4A和4B示出盒內(nèi)側(cè)的鎖定機(jī)構(gòu)的構(gòu)造的另一個(gè)示例；
[0027]圖5A至舉例示出處于操作之前和操作之中的相繼位置中的過濾器設(shè)備；
[0028]圖6A和6B示出盒內(nèi)側(cè)的鎖定機(jī)構(gòu)的又一個(gè)示例。
【具體實(shí)施方式】
[0029]參照?qǐng)D1，示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)方面構(gòu)造和操作的過濾器設(shè)備10，所述過濾器設(shè)備10用于通過使液體(例如水)通過一種或者多種過濾介質(zhì)來過濾該液體。過濾器設(shè)備10可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)成安裝到便攜式飲用水容器或者桌面水過濾設(shè)備中，以及設(shè)定成可安裝在水供給閥上。過濾器設(shè)備10具有:盒11，所述盒11限定處理區(qū)12，所述處理區(qū)12填充有過濾介質(zhì)/多個(gè)過濾介質(zhì)；液體入口 14 ;和液體出口 16。
[0030]優(yōu)選地設(shè)置在盒11中的有鎖定機(jī)構(gòu)40，以下將進(jìn)一步說明所述鎖定機(jī)構(gòu)40的目的和構(gòu)造。 [0031]如圖1中進(jìn)一步示出，盒11包括多個(gè)壁W，所述多個(gè)壁W成間隔開的基本平行的關(guān)系布置在處理區(qū)12中從入口 14朝向出口 16的液體路徑中，所述盒11還優(yōu)選地包括總體上由L指示的與壁W基本垂直延伸的另一壁布置。壁W利用其間的空間限定豎直的流動(dòng)路徑。壁W和L將處理區(qū)12分成隔間，以下將進(jìn)一步說明所述隔間的目的。壁C形成有液體流動(dòng)孔口(穿孔或者膜區(qū))以允許隔間之間的液體流動(dòng)。
[0032]應(yīng)當(dāng)理解，通常入口 14以及出口 16可以包括一個(gè)或者多個(gè)窗(開口或者膜區(qū))以用于使液體從其通過以進(jìn)出盒11。例如，入口可以相對(duì)于盒圓周地分布。盒構(gòu)造為重力自流過濾器；因此，入口和出口分別位于處理區(qū)的上側(cè)和底側(cè)。還應(yīng)當(dāng)理解，過濾器設(shè)備可以包括以葉柵狀的方式布置的多于一個(gè)的盒，從而產(chǎn)生多級(jí)過濾器設(shè)備。
[0033]參照?qǐng)D2A和2B，圖2A和2B示出圖1的盒的構(gòu)造的兩個(gè)特定的非限制性的示例，即其處理區(qū)12。為了幫助理解，相同的附圖標(biāo)記用于指示對(duì)于本發(fā)明的所有示例共同的部件。
[0034]如圖2A和2B的兩個(gè)示例所示，盒11包括多個(gè)壁W，所述多個(gè)壁W在從入口 14朝向出口 16的液體路徑中成間隔開的關(guān)系布置在處理區(qū)12中。該布置在壁W之間限定了容器狀空間A、B、C、D的陣列。液體相繼流過這些容器狀空間而進(jìn)入液體出口處的管狀容器18中。選擇管狀容器18的尺寸(其高度)以在容器A、B、C、D和18的布置中產(chǎn)生將這些容器連通起來的效果，以便使過濾介質(zhì)/多個(gè)過濾介質(zhì)的至少一部分一直保持在液體環(huán)境中。更具體地，考慮到液體是一部分接著一部分地供應(yīng)到過濾器設(shè)備中的，一定量的已過濾的液體將保留在容器中，直到下一部分液體被供應(yīng)到處理區(qū)為止。而且，管狀容器18的直徑限定了液體通過過濾器設(shè)備的流量。例如，通過過濾器設(shè)備的液體的流量可以選擇為大約6分鐘/公升。
[0035]而且，如這兩個(gè)示例中所示，壁W布置成限定了液體的通過每兩個(gè)相鄰的U狀互連的容器狀空間的交替的向上和向下流動(dòng)。這導(dǎo)致所過濾液體的湍流，從而增大液體與過濾介質(zhì)/多個(gè)過濾介質(zhì)的微粒之間的相互作用，并且提高所過濾液體的質(zhì)量。
[0036]如圖2A的示例中所示,該構(gòu)造致使液體沿著從液體入口 14到液體出口 16的總體流動(dòng)方向d流過板狀壁W之間的空間。液體出口 16設(shè)置在管狀容器18中。
[0037]在圖2B的示例中，每個(gè)壁W都具有閉環(huán)的幾何結(jié)構(gòu)(例如，圓形或者多邊形)，并且壁W以同心的形式布置。管狀容器18位于中心容器D中。液體沿著兩個(gè)相反的總體流動(dòng)方向Cl1和(12從處理區(qū)12的周邊(容器A)流動(dòng)到中心(容器D)。
[0038]如在圖2B的示例中還示出，過濾器設(shè)備10可以在朝向處理區(qū)12的入口 16的液體路徑內(nèi)限定預(yù)處理區(qū)22。例如，盒可以具有蓋24，并且預(yù)處理區(qū)22位于蓋24的內(nèi)部區(qū)域(蓋24的至少一部分)內(nèi)。
[0039]參照?qǐng)D3，圖3示出位于通過盒11的液體流內(nèi)的鎖定機(jī)構(gòu)的構(gòu)造的示例?？傮w上由40指示的鎖定機(jī)構(gòu)構(gòu)造成在過濾介質(zhì)/多個(gè)過濾介質(zhì)的壽命終止時(shí)與液體入口或者液體出口關(guān)聯(lián)或者與液體入口和液體出口二者關(guān)聯(lián)。在圖3的現(xiàn)有示例中，鎖定機(jī)構(gòu)與液體出口 16關(guān)聯(lián)。
[0040]鎖定機(jī)構(gòu)40包括由在與液體相互作用的過程中持續(xù)地/逐漸地可消除的類型的特定成分形成的可侵蝕構(gòu)件42。因此，在將可侵蝕構(gòu)件42安裝到盒中之后，該成分的體積在過濾器設(shè)備的操作期間從操作開始時(shí)的最大值改變，直到由于該成分與液體相互作用而到達(dá)其最小值為止。最小值表示這樣的閾值，即，所述閾值用于與處理區(qū)中過濾介質(zhì)/多個(gè)過濾介質(zhì)不允許進(jìn)一步進(jìn)行過濾的條件相對(duì)應(yīng)的成分量。應(yīng)當(dāng)理解,根據(jù)過濾要求(例如，過濾介質(zhì)/多個(gè)過濾介質(zhì)、待過濾的液體、盒容積等)選擇所述成分中的材料(多種材料)和最大值。在鎖定機(jī)構(gòu)40中還設(shè)置有機(jī)械組件44，所述機(jī)械組件44聯(lián)接到可侵蝕構(gòu)件42，以通過可侵蝕構(gòu)件42的成分的體積減小而可從機(jī)械組件的未鎖定位置移動(dòng)到鎖定位置中。該構(gòu)造使得機(jī)械組件44在移動(dòng)到鎖定位置中時(shí)阻隔液體出口 16。因而，機(jī)械組件44的未鎖定位置與超過該特定閾值的成分42的體積值相對(duì)應(yīng)，并且機(jī)械組件44的鎖定位置與基本等于所述閾值的成分的體積相對(duì)應(yīng)。
[0041]應(yīng)當(dāng)注意到，適于用在可侵蝕構(gòu)件42中的可侵蝕材料可以是任何已知的類型，例如為了過濾水，可侵蝕成分可以包括聚合材料或者非聚合材料。典型地，這些材料可以包括:在沒有降解的情況下緩慢地溶解到過濾介質(zhì)中的材料；降解成可溶性碎片的材料；或者逐漸地分解成不能溶解的小微粒或者碎片的材料。這些材料在到達(dá)已過濾的液體之前通過過濾器誘獲，或者對(duì)于人類消費(fèi)是安全的而不會(huì)添加討厭的口味或者氣味。例如在轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人的W008/044230中說明了適當(dāng)?shù)牟牧系亩喾N示例。
[0042]通常，可侵蝕材料的選擇通過具體的待過濾的液體以及諸如溫度、壓力、存在添加劑等過濾器條件來限定。可侵蝕成分可通過液體或者液體內(nèi)的元素侵蝕。可侵蝕成分暴露于液體的程度與所述成分的侵 蝕程度有關(guān)系。
[0043]可侵蝕構(gòu)件42可以具有任何適當(dāng)?shù)男螤詈统叽纭？汕治g構(gòu)件42可以是基本實(shí)心的剛性本體、或者實(shí)心的柔性本體、或者中空的構(gòu)件；可以是由一種或者多種材料制成，例如多層的結(jié)構(gòu)。不同的材料可以具有不同的侵蝕速率，從而在材料一層接一層地侵蝕時(shí)提供成分體積的逐漸變化。
[0044]返回參照?qǐng)D3，機(jī)械組件44包括阻隔構(gòu)件46，所述阻隔構(gòu)件46與管狀容器18對(duì)準(zhǔn)并且可相對(duì)于管狀容器18從阻隔構(gòu)件46的收回位置位移到其釋放位置中。該構(gòu)造致使阻隔構(gòu)件46當(dāng)處于收回位置中的任一個(gè)中時(shí)與出口 16脫離(如附圖中所示位于出口上方)，并且當(dāng)阻隔構(gòu)件46處于釋放位置中時(shí)接合出口 16 (沿著管狀容器18向下運(yùn)動(dòng))。
[0045]通過可侵蝕/可消除的成分的體積變化來驅(qū)動(dòng)阻隔構(gòu)件46通過收回位置朝向釋放位置的位移。這通過將機(jī)械組件44 (即，其阻隔構(gòu)件46)經(jīng)由連接器48聯(lián)接到可侵蝕構(gòu)件42而實(shí)施。如圖所示，連接器48在其一個(gè)端部48A處附裝到可侵蝕構(gòu)件42并且在其相對(duì)的端部48B處與阻隔構(gòu)件46接合。成分的連續(xù)體積減小將連接器48沿著方向d3從阻隔構(gòu)件46 “拉開”，直到連接器與阻隔構(gòu)件46之間脫離為止，從而將阻隔構(gòu)件46釋放到其釋放位置中。在本發(fā)明的具體的而非限制性的示例中，通過提供鉤狀構(gòu)件49并且將阻隔構(gòu)件46的上端部聯(lián)接到所述鉤狀構(gòu)件49 (例如，鉤狀構(gòu)件49可以與阻隔構(gòu)件46成一體)而實(shí)現(xiàn)連接器48與阻隔構(gòu)件46之間的接合。連接器48通過其端部48B安裝在鉤狀構(gòu)件49的內(nèi)部，所述連接器48具有在所述鉤狀構(gòu)件49中滑動(dòng)的能力。成分42的體積從其初始最大值直到最小值(與閾值相對(duì)應(yīng))的變化導(dǎo)致連接器48沿著方向d3運(yùn)動(dòng)，直到連接器48從鉤狀組件49釋放并且從而與阻隔構(gòu)件46脫離，以使得阻隔構(gòu)件46 “落入”管狀容器18中而阻隔液體出口 16。
[0046]優(yōu)選地，機(jī)械組件44包括在連接器48和可侵蝕構(gòu)件42之間相互連接的彈簧構(gòu)件52。從而通過彈簧52的張力控制(在成分體積的減小過程中)連接器48沿著方向d3的運(yùn)動(dòng)。
[0047]如圖3中還示出，在該示例中，通過阻隔構(gòu)件46和管狀容器18之間的接合而實(shí)現(xiàn)液體出口的阻隔。更具體地，阻隔構(gòu)件46在其遠(yuǎn)端處可插入管狀容器18中。而且，機(jī)械組件44包括限制機(jī)構(gòu)54，所述限制機(jī)構(gòu)54限制阻隔構(gòu)件46相對(duì)于管狀容器18的運(yùn)動(dòng)。限制機(jī)構(gòu)54通過在兩個(gè)間隔開的位置處支撐阻隔構(gòu)件46的兩個(gè)支撐元件54A和54B形成。在該示例中，這些支撐元件54A和54B安裝在阻隔構(gòu)件54A上，以便使元件54A附裝到阻隔構(gòu)件46，而元件54B附裝到盒(附裝到定位有管狀容器46的容器狀空間D的壁，或者附裝到管狀容器)。因而，阻隔構(gòu)件46在朝向管狀容器18的方向上的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)通過環(huán)狀元件54A和54B之間的距離來限制。
[0048]元件54A和54B可以是可通過磁力彼此吸引的磁性元件。在阻隔構(gòu)件46的初始的收回位置(與可侵蝕成分的最大體積相對(duì)應(yīng))中，元件
[0049]現(xiàn)在參照?qǐng)D4A和4B，圖4A和4B示出鎖定機(jī)構(gòu)40的構(gòu)造的另一個(gè)示例。在該示例中，鎖定機(jī)構(gòu)與液體入口 14關(guān)聯(lián)。與上述的示例類似，鎖定機(jī)構(gòu)40包括可侵蝕構(gòu)件42和機(jī)械組件44，所述機(jī)械組件44聯(lián)接到可侵蝕構(gòu)件42并且通過所述構(gòu)件42(8卩，成分的體積變化)從液體入口的常開位置被驅(qū)動(dòng)到其關(guān)閉的阻隔位置中。機(jī)械組件44包括板的布置56(一個(gè)在另一個(gè)上方布置成平行關(guān)`系的至少兩個(gè)板56A和56B)。這些板56A和56B可以與盒的蓋(圖2B中的24)關(guān)聯(lián)。每個(gè)板都具有總體上由58指示的多個(gè)穿孔或膜區(qū)，以用于使液體從其通過。當(dāng)兩個(gè)板中的這些穿孔至少部分地對(duì)準(zhǔn)時(shí)，水能夠流動(dòng)；而當(dāng)沒有對(duì)準(zhǔn)時(shí)，阻隔水流動(dòng)。板56中的一個(gè)聯(lián)接到可侵蝕構(gòu)件42，所述可侵蝕構(gòu)件42的侵蝕中介運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致這些板一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)地從與鎖定機(jī)構(gòu)的常開位置相對(duì)應(yīng)的位置位移到與其關(guān)閉鎖定位置相對(duì)應(yīng)的位置。
[0050]通常，鎖定機(jī)構(gòu)的常開位置可以與當(dāng)板彼此間隔開從而允許液體流到盒中時(shí)板的布置相對(duì)應(yīng)。可替代地(或者另外地)，常開位置可以與這樣的板相對(duì)應(yīng)，其中所述板彼此接觸并且相對(duì)于彼此定向成板的穿孔或者膜區(qū)之間對(duì)準(zhǔn)，從而允許液體流到盒中。關(guān)閉鎖定位置與當(dāng)板彼此接觸并且定向成穿孔或者膜區(qū)之間不對(duì)準(zhǔn)從而阻隔液體流到盒中時(shí)所述板的位置相對(duì)應(yīng)。
[0051]在圖4A和4B的示例中，板56A和56B也彼此接觸，并且一個(gè)板，例如上板56A，可以相對(duì)于另一個(gè)板56B轉(zhuǎn)動(dòng)。板56A和56B保持在其穿孔/膜58之間對(duì)準(zhǔn)的位置中并且通過可侵蝕構(gòu)件42 (經(jīng)由板56A的轉(zhuǎn)動(dòng))被驅(qū)動(dòng)到不對(duì)準(zhǔn)的位置中。更具體地，可侵蝕構(gòu)件42聯(lián)接到阻隔構(gòu)件46并且經(jīng)由連接器48(參見圖4B)聯(lián)接到板56A。連接器48可以與扭轉(zhuǎn)彈簧(未示出)關(guān)聯(lián)。阻隔構(gòu)件46可連接到另一個(gè)板56B。這通過將阻隔構(gòu)件46安裝在狹槽62中而實(shí)現(xiàn)，所述狹槽62形成在支撐件60中，所述支撐件60剛性地連接到板56B(附圖中沒有具體示出)，阻隔構(gòu)件46能夠沿著狹槽滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。彈簧52設(shè)置成控制阻隔構(gòu)件46的向上運(yùn)動(dòng)。在鎖定機(jī)構(gòu)的打開位置中，阻隔構(gòu)件46與支撐件60接合(所述阻隔構(gòu)件46位于狹槽62的內(nèi)側(cè))，從而保持板56A和56B之間(經(jīng)由支撐件60和連接器48)的連接?？汕治g成分的體積變化導(dǎo)致阻隔構(gòu)件46的豎直位置變化，以將阻隔構(gòu)件46向上推動(dòng)直到阻隔構(gòu)件46從狹槽62脫離為止。這樣導(dǎo)致支撐件60 (板56B)和連接器48 (板56A)之間斷開，從而導(dǎo)致板56A相對(duì)于板56B朝向穿孔/膜之間不對(duì)準(zhǔn)的位置轉(zhuǎn)動(dòng)，阻隔液體入口進(jìn)入處理區(qū) 。
[0052]因而提供本發(fā)明的過濾器設(shè)備以用于自動(dòng)防止進(jìn)一步使用該設(shè)備，即，在過濾介質(zhì)的壽命終止時(shí)自動(dòng)地阻隔液體入口和/或液體出口。該技術(shù)不需要用戶干預(yù)，即，不需要任何用戶輸入，來阻隔過濾器設(shè)備。然而，過濾器設(shè)備可以包括指示器以告訴用戶關(guān)于過濾器設(shè)備不起作用的狀態(tài)。
[0053]參照?qǐng)D5A至圖5A至舉例示出過濾器設(shè)備的(B卩，過濾器設(shè)備的鎖定機(jī)構(gòu)和指示器)的四個(gè)相繼的位置。在該示例中，鎖定機(jī)構(gòu)構(gòu)造成與以上參照?qǐng)D4A至4B所述的示例類似。過濾器設(shè)備10具有盒，所述盒形成有蓋24，所述盒包括鎖定機(jī)構(gòu)(沒有具體地示出)，并且過濾器設(shè)備10配備有指示器單元70。指示器單元70安裝在蓋24上并且與可侵蝕構(gòu)件(圖4A至4B中的42)或者鎖定機(jī)構(gòu)40中的任一個(gè)連通或者與可侵蝕構(gòu)件和鎖定機(jī)構(gòu)40 二者連通，并且指示器單元70構(gòu)造成響應(yīng)于可侵蝕成分的體積變化和/鎖定機(jī)構(gòu)的位置變化，以便提供關(guān)于過濾器狀態(tài)的指示，尤其是在過濾器達(dá)到其有用壽命的終點(diǎn)時(shí)。例如，指示器70具有標(biāo)尺或刻度74和滑塊72，所述滑塊72安裝以用于沿著標(biāo)尺運(yùn)動(dòng)；滑塊72與阻隔構(gòu)件連通并且校準(zhǔn)成使得阻隔構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)與滑塊72的運(yùn)動(dòng)有關(guān)系。
[0054]如附圖中還示出，過濾器設(shè)備10也可以包括外鎖定機(jī)構(gòu)76，所述外鎖定機(jī)構(gòu)76可去除地安裝在盒上，以便保持盒處于其鎖定位置中，而阻止不期望地將盒內(nèi)側(cè)的可侵蝕構(gòu)件暴露到液體環(huán)境。圖5A示出操作之前的過濾器設(shè)備；鎖定機(jī)構(gòu)76處于操作位置中，在所述操作位置中鎖定機(jī)構(gòu)76附裝到在蓋24中設(shè)置的相對(duì)應(yīng)的開口 78以將可侵蝕構(gòu)件與過濾器設(shè)備的周圍遮蔽開來。為了使過濾器設(shè)備進(jìn)行工作，鎖定機(jī)構(gòu)76從蓋去除(圖5B)。在過濾器設(shè)備的初始操作位置中，板56A和56B定位成使得板的穿孔/膜58之間豎直對(duì)準(zhǔn)，并且指示器70的滑塊72處于與可侵蝕成分的最大值相對(duì)應(yīng)的較低位置中。在該設(shè)備操作期間，可侵蝕構(gòu)件與正過濾的液體相互作用，導(dǎo)致可侵蝕成分的體積減小以及滑塊72的相對(duì)應(yīng)的向上運(yùn)動(dòng)(圖5C)，直到與可侵蝕成分的體積的最小閾值相對(duì)應(yīng)的最靠上位置，并且因而直到液體入口的關(guān)閉的阻隔位置(即，過濾器設(shè)備不起作用的位置)為止(圖?)。
[0055]如上所述，盒可優(yōu)選地構(gòu)造成能夠借助多種(通常至少兩種)不同的過濾介質(zhì)過濾液體。這可以通過將處理區(qū)分隔成隔間陣列而實(shí)現(xiàn)。這在圖4A和4B中較好地看到。同樣如上所述，相鄰的隔間C彼此液體連通，使得分別基本防止所述隔間中的不同過濾介質(zhì)之間的混合。這可以通過在一維的隔間C之間的壁L中提供穿孔/膜而實(shí)現(xiàn)，所述穿孔/膜允許液體穿過所述穿孔/膜并且防止相應(yīng)的過濾介質(zhì)的微粒穿過。
[0056]現(xiàn)在參照?qǐng)D6A和6B,所述圖6A和6B不出過濾器設(shè)備10的又一個(gè)實(shí)施例。具有與上述元件相同功能的元件用相同的附圖標(biāo)記指示，并且讀者參照以上說明以用于功能的解釋。在該實(shí)施例中，鎖定機(jī)構(gòu)40與液體出口 16的管狀構(gòu)件18關(guān)聯(lián)。
[0057]該實(shí)施例的鎖定機(jī)構(gòu)40包括機(jī)械組件44，所述機(jī)械組件44具有阻隔構(gòu)件46和聯(lián)接構(gòu)件48，通過相應(yīng)的彈簧52A和52B，所述阻隔構(gòu)件46被向下偏壓并且所述聯(lián)接構(gòu)件48被向上偏壓。通過軸承80阻止構(gòu)件46向下位移，所述軸承80保持在環(huán)形凹槽82中，所述環(huán)形凹槽82形成在管狀結(jié)構(gòu)84的內(nèi)面上，所述管狀結(jié)構(gòu)84固定包含在盒11中，例如所述管狀結(jié)構(gòu)84與蓋24成一體。通過聯(lián)接構(gòu)件48的桿86阻止軸承80橫向運(yùn)動(dòng)。
[0058]在可侵蝕構(gòu)件侵蝕的情況下(B卩，體積變化)，聯(lián)接構(gòu)件48通過彈簧52B向上位移直到其中桿86從軸承80之間的空間運(yùn)動(dòng)出來的位置，并且結(jié)果軸承80可以橫向地運(yùn)動(dòng)，從而如圖6B中所示允許阻隔構(gòu)件46向下運(yùn)動(dòng)。阻隔構(gòu)件46在其遠(yuǎn)端處承載柔性(例如，由橡膠制成的)膜片88，該柔性膜片在圖6B中所示的狀態(tài)中提供與出口噴嘴90的密封接合。
【權(quán)利要求】
1.一種過濾器設(shè)備，所述過濾器設(shè)備用于通過使液體部分通過至少一種過濾介質(zhì)來過濾所述液體部分，所述過濾器設(shè)備包括:至少一個(gè)盒，所述至少一個(gè)盒包括處理區(qū)，所述處理區(qū)填充有所述至少一種過濾介質(zhì)；入口，所述入口用于將液體部分輸入到所述處理區(qū)中；和液體出口，所述盒包括:第一陣列的壁，所述第一陣列的壁在從所述入口朝向所述出口的液體路徑中成間隔開的關(guān)系布置在所述處理區(qū)中，從而在所述壁之間限定有容器狀空間的陣列，以使液體相繼地流過所述容器狀空間而進(jìn)入所述液體出口處的管狀容器中，所述管狀容器的尺寸選擇成在所述容器狀空間的陣列內(nèi)產(chǎn)生連通容器的效果，以便由此將所述至少一種過濾介質(zhì)的至少一部分保持在液體環(huán)境中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器設(shè)備，其中，所述第一陣列的壁包括具有閉環(huán)的幾何結(jié)構(gòu)且同心地布置的壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過濾器設(shè)備，其中，所述管狀容器位于同心布置的中心處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的過濾器設(shè)備，其中，所述第一陣列的壁布置成限定液體通過每兩個(gè)相鄰的容器狀空間的交替的向上和向下流動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的過濾器設(shè)備，包括容納在朝向所述入口的液體路徑中的液體預(yù)處理區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過濾器設(shè)備，其中，所述預(yù)處理區(qū)形成在所述盒的蓋單元的內(nèi)部區(qū)域的至少一部分中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的過濾器設(shè)備，其中，所述盒在所述處理區(qū)內(nèi)包括至少兩個(gè)隔間，所述隔間 沿著所述液體路徑相繼地布置并且分別包含至少兩種不同類型的過濾介質(zhì)，相鄰的隔間彼此聯(lián)接，以便在基本防止不同過濾介質(zhì)混合的同時(shí)允許液體在所述隔間之間通過。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過濾器設(shè)備，其中，所述隔間通過所述第一陣列的壁和第二陣列的壁形成，所述第二陣列的壁相對(duì)于所述第一陣列的壁傾斜，所述第二陣列的壁形成有多個(gè)穿孔或膜區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的過濾器設(shè)備，其中，所述至少一種過濾介質(zhì)從以下選擇:碳質(zhì)材料、殼聚糖、離子交換劑、金屬氧化物、金屬氫氧化物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的過濾器設(shè)備，包括鎖定機(jī)構(gòu)，所述鎖定機(jī)構(gòu)位于通過所述盒的液體流內(nèi)，并且構(gòu)造成在所述至少一種過濾介質(zhì)的壽命終止時(shí)阻隔所述液體入口和所述液體出口中的至少一個(gè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的過濾器設(shè)備，其中，所述鎖定機(jī)構(gòu)包括: 可侵蝕構(gòu)件，所述可侵蝕構(gòu)件由選擇為響應(yīng)于與液體的相互作用而能持續(xù)或逐漸地侵蝕并由此具有可變體積的成分形成；和 機(jī)械組件，所述機(jī)械組件聯(lián)接到所述可侵蝕構(gòu)件并且能從其未鎖定位置移動(dòng)到其鎖定位置，通過所述成分的體積減小而驅(qū)動(dòng)移動(dòng)，使得所述機(jī)械組件在移動(dòng)到其鎖定位置中時(shí)阻隔所述液體入口和所述液體出口中的至少一個(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過濾器設(shè)備，其中，所述機(jī)械組件的所述未鎖定位置與超過特定閾值的所述成分的體積相對(duì)應(yīng)，并且所述機(jī)械組件的鎖定位置與基本等于所述閾值的所述成分的體積相對(duì)應(yīng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過濾器設(shè)備，其中，所述機(jī)械組件包括阻隔構(gòu)件，所述阻隔構(gòu)件能從其收回位置沿著所述管狀容器位移到其釋放位置中，在所述收回位置中所述阻隔構(gòu)件與所述出口脫離，在所述釋放位置中所述阻隔構(gòu)件與所述出口接合并且由此將所述液體路徑與所述盒阻隔開。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的過濾器設(shè)備，其中，所述機(jī)械組件包括連接器，所述連接器在其一個(gè)端部處附裝到所述成分并且在其相對(duì)的端部處與所述阻隔構(gòu)件接合，使得所述成分的所述體積減小將所述連接器從所述阻隔構(gòu)件拉開，直到所述連接器與所述阻隔構(gòu)件脫離，從而將所述阻隔構(gòu)件釋放到其釋放位置中為止。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的過濾器設(shè)備，其中，所述機(jī)械組件包括彈簧構(gòu)件，所述彈簧構(gòu)件與所述連接器關(guān)聯(lián)以在所述成分的體積減少過程中控制所述連接器的運(yùn)動(dòng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過濾器設(shè)備，其中，所述機(jī)械組件與所述液體入口關(guān)聯(lián)，并且包括一個(gè)在另一個(gè)上方成平行關(guān)系布置的至少兩個(gè)板，每個(gè)板都具有用于使所述液體通過的多個(gè)穿孔或者膜區(qū)，所述板的布置能在其常開位置和其關(guān)閉鎖定位置之間移動(dòng)，在所述常開位置中所述板相對(duì)于彼此定位以允許所述液體流到所述盒中，在所述關(guān)閉鎖定位置中所述板定位成阻隔所述液體流到所述盒中。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的過濾器設(shè)備，其中，當(dāng)所述板處于所述板的布置的打開位置中時(shí)，所述板彼此間隔開，允許所述液體流過所述板之間的所述空間，并且當(dāng)所述板處于所述板的布置的關(guān)閉位置中時(shí)，所述板彼此接觸并且定向成使得所述板的穿孔或膜區(qū)之間不對(duì)準(zhǔn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的過濾器設(shè)備，其中，當(dāng)所述板處于所述板的布置的打開位置中時(shí)，所述板彼此接觸并且定位成使得所述板的穿孔或膜區(qū)之間對(duì)準(zhǔn)，并且當(dāng)所述板處于所述板的布置的關(guān)閉位置中時(shí)，所述板彼此接觸并且定向成使得所述板的穿孔或膜區(qū)之間不對(duì)準(zhǔn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求 17所述的過濾器設(shè)備，其中，所述板中的第一板通過所述連接器保持在與所述板的所述常開位置相對(duì)應(yīng)的位置中，在該位置中所述第一板與第二板間隔開，所述連接器聯(lián)接到所述可侵蝕構(gòu)件，以便在所述成分的體積減小的過程中所述第一板朝向與所述第二板接觸的位置運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致處于所述板的關(guān)閉鎖定位置中。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的過濾器設(shè)備，其中，所述連接器與彈簧構(gòu)件關(guān)聯(lián)。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的過濾器設(shè)備，其中，所述板布置成彼此接觸，并且所述板中的至少一個(gè)板能相對(duì)于至少一個(gè)其它的板轉(zhuǎn)動(dòng)，所述至少一個(gè)板的轉(zhuǎn)動(dòng)使所述板從所述常開位置進(jìn)入所述關(guān)閉鎖定位置中，所述常開位置與所述板的穿孔或膜區(qū)之間的對(duì)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)，在所述關(guān)閉鎖定位置中所述板的穿孔或膜區(qū)不對(duì)準(zhǔn)，所述板中的至少一個(gè)板聯(lián)接到所述可侵蝕構(gòu)件，以便通過所述成分的體積減小而導(dǎo)致所述轉(zhuǎn)動(dòng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的過濾器設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)板和所述成分之間經(jīng)由彈簧構(gòu)件聯(lián)接。
23.根據(jù)權(quán)利要求10所述的過濾器設(shè)備，其中，所述鎖定機(jī)構(gòu)包括機(jī)械組件，所述機(jī)械組件包括阻隔構(gòu)件和聯(lián)接構(gòu)件，通過相應(yīng)的彈簧，所述阻隔構(gòu)件被向下偏壓并且所述聯(lián)接構(gòu)件被向上偏壓。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的過濾器設(shè)備，其中，通過軸承阻止所述阻隔構(gòu)件向下位移，所述軸承與固定包含在所述盒中的管狀結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)，通過所述聯(lián)接構(gòu)件的桿阻止所述軸承橫向運(yùn)動(dòng)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的過濾器設(shè)備，其中，所述可侵蝕構(gòu)件的體積變化通過所述彈簧導(dǎo)致所述聯(lián)接構(gòu)件的向上位移，直到所述聯(lián)接構(gòu)件的桿從所述軸承之間的空間運(yùn)動(dòng)出來的位置為止，以允許所述軸承橫向運(yùn)動(dòng)，因而容許所述阻隔構(gòu)件向下運(yùn)動(dòng)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的過濾器設(shè)備，其中，所述阻隔構(gòu)件在其遠(yuǎn)端處承載柔軟膜片，所述柔軟膜片允許與所述出口的噴嘴的密封接合。
27.根據(jù)權(quán)利要求10所述的過濾器設(shè)備，包括指示器，所述指示器響應(yīng)于所述鎖定機(jī)構(gòu)的條件并且產(chǎn)生用于提示用戶的輸出數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】C02F1/42GK103553158SQ201310423101
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2009年9月9日
【發(fā)明者】H·威爾德, R·羅內(nèi), E·克里斯托, S·希勒爾 申請(qǐng)人:施特勞斯凈水有限公司