專利名稱：用于pou/poe過濾系統(tǒng)的壓力限制和/或流體調(diào)節(jié)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有壓力限制和/或流體調(diào)節(jié)閥的使用點(point-of-use)(POU)或進入點(point-of-entry)(POE)過濾系統(tǒng)，這種過濾系統(tǒng)，尤其是外殼，受到保護，使其避免暴露于極限壓力下，并且以選定的流動速率在一個寬的操作壓力范圍內(nèi)操作。

發(fā)明內(nèi)容
在第一方面，本發(fā)明涉及一種閥，該閥包括用于調(diào)節(jié)流體流經(jīng)設(shè)備及閥的下游組件的流動的結(jié)構(gòu)；具有入口和出口的腔，該腔在閥處于打開位置時與調(diào)節(jié)流動的結(jié)構(gòu)相連通；位于腔的入口下游的壓力傳感結(jié)構(gòu)；防止升高的壓力轉(zhuǎn)移到閥的下游組件的結(jié)構(gòu)，該用于防止升高的壓力轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)與用于傳感壓力的結(jié)構(gòu)機械地聯(lián)系，當(dāng)暴露于超出目標壓力范圍的升高的壓力之下時，用于傳感壓力的結(jié)構(gòu)觸發(fā)用于防止升高的壓力轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)阻塞腔的入口，當(dāng)隨后暴露于低于目標壓力范圍的壓力之下時，傳感壓力的結(jié)構(gòu)就觸發(fā)防止升高的壓力轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)打開腔的入口。
防止升高的壓力轉(zhuǎn)移到閥下游組件的結(jié)構(gòu)能夠阻塞腔的入口，從而將閥的下游組件與超出下游組件的爆發(fā)或疲勞壽命的壓力值相隔離。防止升高的壓力轉(zhuǎn)移的下游組件的結(jié)構(gòu)以及傳感壓力的結(jié)構(gòu)可以包括位于腔內(nèi)的壓力致動活塞，所述壓力致動活塞包括關(guān)閉尖端，該尖端用于可逆地阻塞腔的入口以停止腔內(nèi)壓力進一步升高；從關(guān)閉尖端伸展而出的軸，該軸在除了所述關(guān)閉尖端處于阻塞腔的入口時都與腔的入口和出口流體地連通；相應(yīng)于進入設(shè)備的壓力的壓力致動表面，位于關(guān)閉尖端的遠端，一旦壓力大于設(shè)備的目標壓力范圍，就引發(fā)壓力致動活塞的運動，使得關(guān)閉尖端阻塞通向所述腔的入口。通向腔的入口還可以包括一個管口，當(dāng)暴露于超過目標壓力范圍的壓力下時，關(guān)閉尖端配和座入管口內(nèi)從而封閉所述腔的出口。該閥還應(yīng)當(dāng)包括一個彈簧結(jié)構(gòu)使得閥下游的壓力降低到低于目標壓力范圍的壓力，該彈簧結(jié)構(gòu)幫助移動壓力致動活塞使得關(guān)閉尖端脫離上述腔的入口。優(yōu)選地，從關(guān)閉尖端伸展而出的軸具有流體通芯(flow-through core)。該調(diào)節(jié)流體的結(jié)構(gòu)能夠位于腔的上游或下游。優(yōu)選地，該閥還包括一個位于閥下游的過濾系統(tǒng)。所述過濾系統(tǒng)可以包括過濾組件，所述組件具有不足以承受300psi壓力或者100,000周期的150psi的加壓-減壓循環(huán)的爆裂強度或者疲勞壽命。優(yōu)選地，所述過濾系統(tǒng)位于一個制冷器內(nèi)，而且還可以包括一個過濾流體分配器。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種設(shè)備，該設(shè)備包括防止升高的壓力轉(zhuǎn)移到設(shè)備的下游組件的結(jié)構(gòu)；傳感防止升高的壓力轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)下游的壓力的結(jié)構(gòu)，一旦暴露于大于目標壓力防衛(wèi)的壓力下時，傳感壓力的結(jié)構(gòu)觸發(fā)防止升高的壓力轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)，將設(shè)備的下游組件與大于目標壓力范圍的壓力可逆地隔絕一段時間，直到壓力重新穩(wěn)定于小于目標壓力范圍。
按照本發(fā)明的設(shè)備還包括用于調(diào)節(jié)流體穿過設(shè)備及其下游組件的流動的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，該用于調(diào)節(jié)流體流動的結(jié)構(gòu)在一個較款的施壓范圍內(nèi)保持一個較窄的目標流動速率。該用于調(diào)節(jié)流動的結(jié)構(gòu)可以包括一個具有浮動O型環(huán)的流動控制孔，從而保持一個位于目標壓力范圍內(nèi)的基本穩(wěn)定的流動速率。在隨后暴露于小于目標壓力范圍內(nèi)時，該防止升高的壓力轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)就停止設(shè)備下游組件的隔離。
按照本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明涉及一種去除液體中污染物的設(shè)備，該設(shè)備包括過濾組件；壓力限制閥，其位于過濾組件上游，壓力限制閥包括防止升高的壓力轉(zhuǎn)移到設(shè)備下游的結(jié)構(gòu)；傳感防止升高的壓力轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)下游的壓力的結(jié)構(gòu)；調(diào)節(jié)液體流經(jīng)設(shè)備的流動的結(jié)構(gòu)，該用于調(diào)節(jié)流動的結(jié)構(gòu)位于壓力限制閥的上游或下游；一旦暴露于大于目標壓力范圍的壓力下時，傳感壓力的結(jié)構(gòu)觸發(fā)防止升高的壓力轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)以防止升高的壓力轉(zhuǎn)移到過濾組件，將過濾組件與大于目標壓力范圍的壓力可逆地隔離一段時間，直到壓力重新穩(wěn)定在小于目標壓力范圍。
所述過濾組件可以包括一個外殼，該外殼具有不足以承受300psi壓力或者100,000周期的150psi的加壓-減壓循環(huán)的爆裂強度或者疲勞壽命。優(yōu)選地，過濾組件包括擴散性的過濾介質(zhì)，其能夠去除重金屬、化學(xué)和微生物污染物。優(yōu)選地，壓力限制閥將過濾組件與大于或等于60至約120psi的壓力隔絕。優(yōu)選地，壓力限制閥和用于調(diào)節(jié)液體流經(jīng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)被結(jié)合在一個單獨的裝置中。優(yōu)選地，過濾組件和壓力限制閥位于設(shè)備的內(nèi)部，并且還可以包括過濾液體分配器。優(yōu)選地，當(dāng)被用戶執(zhí)行時，過濾液體分配器釋放壓力限制閥內(nèi)的壓力，所述壓力被傳感壓力的結(jié)構(gòu)所傳感以觸發(fā)防止壓力增加的結(jié)構(gòu)，以逆轉(zhuǎn)過濾組件的隔離。
在另一個方面，本發(fā)明涉及一種去除液體中污染物的設(shè)備，該設(shè)備包括一個閥，用于傳感和防止該閥下游的組件的升高的壓力，使得該去除污染物的設(shè)備能夠滿足給定過濾應(yīng)用的爆裂和疲勞壽命的要求；流動調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器與閥液體地連通，以提供在目標壓力范圍內(nèi)流經(jīng)去除污染物的設(shè)備的大致固定的速率，所述目標壓力范圍允許在整個目標壓力范圍內(nèi)具有適當(dāng)?shù)奈廴疚锶コ?；位于閥下游的組件，該組件包括外殼以及容納于外殼內(nèi)的擴散性過濾介質(zhì)，其中過濾組件具有不足的結(jié)構(gòu)整體性，不能滿足給定過濾應(yīng)用的爆裂和疲勞壽命的要求，當(dāng)暴露于大于目標壓力范圍的壓力時，閥將過濾組件隔離，并防止大于目標壓力范圍的壓力轉(zhuǎn)移到過濾組件，直到壓力重新穩(wěn)定于等于或小于目標壓力范圍。
優(yōu)選地，擴散性過濾介質(zhì)去除重金屬、化學(xué)污染物、微生物污染物、或上述類型的結(jié)合。優(yōu)選地，所述閥包括具有出口和入口的腔；位于上述腔內(nèi)的壓力致動活塞，活塞包括停止尖端，其可逆地阻塞腔的入口，以將過濾組件與大于目標壓力范圍的壓力隔離；從上述關(guān)閉尖端伸展而出的軸，該軸與腔流體地連通，除非關(guān)閉尖端處于接合狀態(tài)，阻塞了腔的入口；響應(yīng)于進入腔內(nèi)壓力的壓力致動表面，該致動表面位于關(guān)閉尖端的遠端，當(dāng)壓力大于目標壓力范圍時，導(dǎo)致壓力致動活塞啟動關(guān)閉尖端阻塞腔的入口；彈簧結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)幫助移動壓力致動活塞，使得關(guān)閉尖端脫離腔的入口。


相信本發(fā)明的技術(shù)特征是新穎的，本發(fā)明的構(gòu)成特征都陳述于權(quán)利要求書中。下述附圖只適用于解釋說明的目的，而不是按照比例畫出的。然而，通過參考結(jié)合下述附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的描述，將能夠最好的理解本發(fā)明自身，包括本發(fā)明的構(gòu)造及其操作方法。
圖1為按照本發(fā)明的實施例的設(shè)備的截面圖，其中的壓力限制閥處于關(guān)閉位置。
具體實施例方式
在按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的描述中，使用如圖1所示的附圖標記，相似的附圖標記表示相似的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的特征不必須按照圖中所示的比例。
按照本發(fā)明的設(shè)備包括一個機械裝置，該裝置防止過濾系統(tǒng)單獨地或與機械裝置一起暴露于升高的壓力下，所述機械裝置用于調(diào)節(jié)流經(jīng)所述過濾系統(tǒng)的流動速率。所述設(shè)備優(yōu)選地用于使用中途攔截的方法從流體中去除化學(xué)或微生物污染物的過濾系統(tǒng)中。一種具有外殼和位于外殼內(nèi)部的一個或多個過濾介質(zhì)的商業(yè)應(yīng)用的過濾系統(tǒng)，典型地，需要通過諸如NSF國際有限公司、國家健康署以及其它國家規(guī)定的機關(guān)的認證，證明該系統(tǒng)滿足規(guī)定的標準和/或健康要求。例如，過濾系統(tǒng)的爆裂測試，是將系統(tǒng)暴露于300psi并保持系統(tǒng)處于該壓力下經(jīng)過很長的一段時間的試驗。另外的例子是，疲勞壽命測試，要讓過濾系統(tǒng)承受100,000周期的150psi的加壓-減壓循環(huán)。這些過高的對爆裂及疲勞壽命需求使得過濾外殼需要被制造得很厚重并且昂貴，即使實際上外殼內(nèi)的過濾介質(zhì)能夠容易地在很低的壓力下工作。通過防止過濾外殼暴露于過高的壓力之下，所述過濾外殼能夠被設(shè)計得很低的壓力下工作，能夠被制造為具有更小的尺寸和更低的成本。
典型的流體控制器不能防止在系統(tǒng)暴露于升高的壓力下時發(fā)生的過濾系統(tǒng)的損壞，但是卻能提供所需的空板接觸時間(empty bedcontact time)，從而進行高效的擴散性過濾。當(dāng)使用吸附或擴散性攔截時，需要一個流入的流體與過濾介質(zhì)的最小接觸時間，雜質(zhì)需要足夠的時間擴散到過濾介質(zhì)的表面上。為了完成高效去污的目的，流經(jīng)過濾介質(zhì)的流動速率必須被調(diào)節(jié)，并提供足夠的接觸時間，即使進入系統(tǒng)和/或驅(qū)動流體流經(jīng)該系統(tǒng)的的壓力在很寬的范圍內(nèi)變動。
按照本發(fā)明的設(shè)備，能夠應(yīng)用于例如使用點(Point-of-use)或進入點(Point-of-entry)系統(tǒng)的過濾系統(tǒng)之中。使用點水過濾系統(tǒng)被用于在一個單獨的龍頭或多個龍頭處處理水，或者其它流體，但是不用于處理設(shè)備內(nèi)全部的水。進入點水過濾系統(tǒng)用于在進入設(shè)備時處理所有的或者部分的水。過濾系統(tǒng)，能夠，例如，被設(shè)計為用于去除微生物污染物和/或化學(xué)污染物。為了通過類吸附現(xiàn)象去除這些污染物，必須使得流體與過濾介質(zhì)具有足夠的接觸時間，保證成功的擴散性攔截。模范性的過濾系統(tǒng)在與本申請同系列的2002年11月1日申請的美國專利申請?zhí)柕?0/286,695號和美國專利號第6,630,016中公開，以上兩申請都受讓與本申請的受讓人。
過濾系統(tǒng)組件，例如過濾外殼，包含過濾介質(zhì)，典型地被構(gòu)造為金屬或塑料的結(jié)構(gòu)，在測試中，其必須承受3到4倍于正常工作時的最大操作壓力的壓力。典型地，過濾系統(tǒng)的操作壓力大約25至80psi。然而，過濾系統(tǒng)能夠暴露于大約80至大約120psi，甚至更高的壓力下。通過防止暴露于過高的壓力下，過濾外殼不需要具有像現(xiàn)有外殼似的褶皺結(jié)構(gòu)，或者能夠由更便宜、更低強度的材料制造。
按照本發(fā)明的設(shè)備，在流體壓力超過大約60至120psi或更高的壓力時，防止進入過濾系統(tǒng)下游的壓力增加。該設(shè)備還可以包括一個機械裝置，用于調(diào)節(jié)流入過濾系統(tǒng)的流動，使得能夠在一個較寬的應(yīng)用壓力范圍內(nèi)保持較窄的目標范圍內(nèi)的相對固定的流動速率。這種防止暴露于過高的壓力之下的裝置在此被稱為壓力限制閥，其位于過濾系統(tǒng)的上游，用于在傳感結(jié)構(gòu)傳感到進入閥的壓力增加時觸發(fā)上述隔離機械裝置，將過濾系統(tǒng)和下游組件與過高的壓力隔離。當(dāng)過濾系統(tǒng)內(nèi)的壓力低于上述升高的壓力時，該閥重新打開，并且響應(yīng)于傳感結(jié)構(gòu)終止過濾系統(tǒng)的隔離。優(yōu)選地，該閥在無手動干預(yù)的情況下操作，但是卻直接響應(yīng)于進入限制閥內(nèi)的流體壓力。
圖1為按照本發(fā)明的一個實施例的示意圖，按照本發(fā)明的限制閥10處于閥的關(guān)閉位置。閥10具有上殼12和下殼17，上殼上具有閥的入口15，下殼具有閥的出口20。上殼12和下殼17最好是通過超聲波焊接在一起，當(dāng)然也可以使用本領(lǐng)域其它的公知方法將兩外殼連接。兩外殼可以由金屬或聚合物材料制成，比如丙烯腈-丁二烯-苯二烯共聚物(ABS)。過濾系統(tǒng)組件(未示出)位于閥出口20的下游。過濾系統(tǒng)組件包括，但不限于，包含有過濾介質(zhì)的過濾外殼、必備的管道、流體分配系統(tǒng)，即其它類似的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，過濾介質(zhì)能夠同時或單獨去除化學(xué)污染物，例如有機化學(xué)制品，以及重金屬；微生物污染物，例如原生動物囊(protozoan cysts)、細菌、病毒微粒。優(yōu)選地，過濾介質(zhì)通過擴散操作。這些下游過濾組件可能承受的目標壓力范圍超過60至120psi，但是不能處理過高的流動速率，這導(dǎo)致壓力被允許直接激發(fā)缺乏流動限制或控制的流體。
當(dāng)流體流經(jīng)閥10的上殼12穿過入口15，流體進入流動調(diào)節(jié)器25，其被用于控制和調(diào)節(jié)進入閥10并隨后流入下游過濾系統(tǒng)組件特別是過濾介質(zhì)的流體。流動調(diào)節(jié)器25能夠使流動限制裝置，如康涅狄格州沃特伯里市Neoperl有限公司的銷售的具有不同的尺寸和流體速率的產(chǎn)品，其中的浮動O形環(huán)提供了一種益處，就是保持穿過該孔的處于較寬壓力范圍之下的流體具有較窄的目標流動速率范圍。當(dāng)下游過濾解釋利用擴散作為通過吸收去除污染物例如重金屬、化學(xué)制品或微生物微粒的機制時，流動調(diào)節(jié)對于保證足夠的時間使污染物有效的擴散到過濾介質(zhì)的表面，同時在較寬的應(yīng)用壓力范圍下保持相對穩(wěn)定的流動速率尤其重要。流體流經(jīng)調(diào)節(jié)器25進入閥10的下殼17內(nèi)的腔30。雖然本實施例所示流體調(diào)節(jié)器25位于腔30的上游，但是它也可以位于過濾系統(tǒng)的上游或下游，以提供流體與擴散過濾介質(zhì)的接觸時間。
在下殼17內(nèi)，腔30具有腔的入口3，在該處上殼12和下殼17連接在一起，以及腔的出口40，該出口與閥的出口20連通。腔的入口35的一半部分為管口(nozzle)37，其比腔入口35的其它部分更內(nèi)縮?？梢园▔毫η?0內(nèi)是一個傳感和防止過大的壓力進入下游過濾組件的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)致動活塞45。壓力致動活塞45具有關(guān)閉尖端50，軸55從關(guān)閉尖端50伸展而出，該軸具有流動通芯(flow-throughcore)60和壓力致動表面65。所述關(guān)閉尖端具有潛在的窄軸(narrowshaft)和小的周長，并且優(yōu)選的使用比外殼更強的材料制造壓力致動活塞。例如，壓力致動活塞45可以通過聚碳酸酯制造。
當(dāng)進入閥10內(nèi)的壓力位于或等于目標壓力范圍時，閥10保持開啟的位置，使得流體通過閥的入口15進入流動控制器25流入閥10。關(guān)閉尖端50位于腔入口35內(nèi)，但是不在管口37內(nèi)，使得流體能夠繞過關(guān)閉尖端50進入腔30。優(yōu)選地，關(guān)閉尖端60具有大致錐形或截頭圓錐的形狀以導(dǎo)向流體流動繞過關(guān)閉尖端60。隨后流體繞過軸55并流經(jīng)流動通芯60從腔的出40以及隨后的閥的出口20流出。圓圈支撐部件75可以為壓力致動活塞45提供結(jié)構(gòu)整體性。O形環(huán)80、85提供環(huán)繞壓力致動活塞45的防泄漏密封，從而輸送流體流動到流動通芯60處。彈簧90，圍繞壓力致動活塞45，提供必須的反作用力，以將壓力致動活塞45向閥的入口15方向移動，使關(guān)閉尖端50不在與管口37接合，從而打開閥10。優(yōu)選地，腔30內(nèi)容納彈簧90的部分通過窄槽95開放于大氣壓之下，從而只有彈簧90的壓力施加在壓力致動活塞45上，沒有由于圍繞彈簧90的空間內(nèi)的氣阱(gas trap)所造成的附加壓力。因此，流入閥10的流體，流經(jīng)流動調(diào)節(jié)器25，進入腔30，被導(dǎo)向經(jīng)過流動通芯60，隨后流到下游的過濾組件。
當(dāng)閥10遇到壓力大于目標壓力范圍的情況時，壓力被壓力致動表面65傳感到。過高的壓力進入腔30施加在壓力致動表面65上，從而推動壓力致動活塞45向閥的出口20方向移動，使關(guān)閉尖端50與腔入口35的管口37接合并置于其內(nèi)。O形環(huán)70環(huán)繞關(guān)閉尖端50，提供基本的防泄漏密封，使得腔30內(nèi)的流體流動停止，并且使得過高的壓力不能夠進入腔30。過高的壓力不能夠轉(zhuǎn)移到腔內(nèi)，下游的過濾組件與過高的壓力隔離開來。關(guān)閉尖端50可逆地阻塞了腔的入口35停止了超過目標壓力范圍的壓力施加在下游的過濾組件上。通過停止超過目標壓力范圍的壓力進入腔30，下游過濾組件與過高的壓力隔離，所述過高的壓力超過了過濾組件的爆裂強度和/或疲勞壽命。
當(dāng)壓力致動活塞45的壓力致動表面65傳感到較低的處于目標壓力范圍內(nèi)的壓力時，彈簧90推動壓力致動活塞45向閥的入口15方向移動，關(guān)閉尖端50從管口37中脫離。在下游過濾系統(tǒng)開放于大氣時，例如，當(dāng)用戶從過濾系統(tǒng)中撤銷過濾流體時，壓力能夠降低。一旦用戶停止撤銷過濾流體，關(guān)閉的過濾系統(tǒng)重新承受壓力，直到壓力超過目標壓力范圍。當(dāng)壓力致動表面65傳感到過高的壓力，壓力致動活塞45再一次的向閥的入口15方向移動，使得關(guān)閉尖端50與管口37接合，將下游的過濾系統(tǒng)和組件與增大的壓力隔離。
本發(fā)明的設(shè)備能夠結(jié)合于應(yīng)用設(shè)備之中，例如，具有過濾系統(tǒng)的電冰箱。在電冰箱中，空間受到極大的關(guān)注，通過減小或防止過濾組件暴露于過大的壓力之下，過濾組件不再需要過度嚴格的結(jié)構(gòu)整體性需求，以承受300psi壓力或者100,000周期的150psi的加壓/減壓循環(huán)。通過將按照本發(fā)明的設(shè)備結(jié)合于過濾系統(tǒng)的上游，過濾組件就能夠被設(shè)計為在低于壓力限制閥的最大壓力下工作。通過將壓力限制閥與流動調(diào)節(jié)裝置結(jié)合，過濾系統(tǒng)不再暴露于過高的流動速率之下，從而通過擴散方式工作的過濾介質(zhì)能夠供高效的去處化學(xué)和微生物污染物。過濾器外殼和其它組件的制造成本也能夠通過使用低成本材料和減小壁的厚度來降低。
雖然上文中結(jié)合特定的優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了詳細的描述，應(yīng)當(dāng)了解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述描述能夠進行許多的改變和變化。這些變化和改變包含于下述的權(quán)利要求書中，落入本發(fā)明的真實范圍和精神之中。
權(quán)利要求
1.一種閥，包括用于調(diào)節(jié)流經(jīng)所述設(shè)備和所述閥的下游組件的流體流動的結(jié)構(gòu)；具有入口和出口的腔，當(dāng)閥處于打開位置時，該腔與所述用于調(diào)節(jié)流動的結(jié)構(gòu)流體連通；傳感壓力的結(jié)構(gòu)，位于所述腔的入口的下游；防止升高的壓力(elevated pressure)轉(zhuǎn)移到所述閥的下游組件的結(jié)構(gòu)，該用于防止過高的壓力轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)與所述傳感壓力的結(jié)構(gòu)機械地聯(lián)系，其中，當(dāng)暴露于大于目標壓力范圍的壓力之下時，傳感壓力的結(jié)構(gòu)觸發(fā)防止升高的壓力轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)，阻塞腔的入口，當(dāng)隨后暴露于低于目標壓力范圍的壓力下時，傳感壓力的結(jié)構(gòu)觸發(fā)防止升高的壓力轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)打開腔的入口。
2.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于所述防止升高的壓力轉(zhuǎn)移到下游組件的結(jié)構(gòu)阻塞腔的入口，從而將閥的下游組件與超過下游組件的爆裂強度和疲勞壽命的壓力值隔離。
3.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于所述用于防止升高的壓力轉(zhuǎn)移到下游組件和所述傳感壓力的組件包括位于腔內(nèi)的壓力致動活塞，該壓力致動活塞包括關(guān)閉尖端，該關(guān)閉尖端可逆地阻塞所述腔的入口，終止腔內(nèi)部的進一步的壓力的升高；從上述關(guān)閉尖端伸展而出的軸，該軸與腔的入口和出口流體地連通，除非關(guān)閉尖端處于接合狀態(tài)，阻塞了所述腔的入口；壓力致動表面，該壓力致動表面響應(yīng)于進入設(shè)備的壓力，其位于關(guān)閉尖端的遠端，當(dāng)壓力大于設(shè)備的目標壓力范圍時，引起壓力致動活塞的移動，使關(guān)閉尖端阻塞腔的入口。
4.如權(quán)利要求3所述的閥，其特征在于所述腔的入口還包括一個管口(nozzle)，當(dāng)暴露于大于目標壓力范圍的壓力時，關(guān)閉尖端位于管口內(nèi)，從而阻塞腔的入口。
5.如權(quán)利要求3所述的閥，還包括彈簧結(jié)構(gòu)，以在所述閥下游的壓力下降到低于目標壓力范圍時，所述彈簧結(jié)構(gòu)幫助將所述壓力致動活塞移動，使得關(guān)閉尖端脫離腔的入口。
6.如權(quán)利要求3所述的閥，其特征在于所述從關(guān)閉尖端伸展而出的軸具有流動通芯(flow-through core)。
7.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于所述調(diào)節(jié)流動的結(jié)構(gòu)位于所述腔的上游或下游。
8.如權(quán)利要求1所述的閥，還包括位于所述閥的下游的過濾系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求8所述的閥，其特征在于所述過濾系統(tǒng)包括過濾組件，該過濾組件具有不足以承受大約300psi壓力或者100,000周期的150psi的減壓(pressure-depressurization)循環(huán)的爆裂強度或者疲勞壽命。
10.如權(quán)利要求8所述的閥，其特征在于所述過濾系統(tǒng)位于電冰箱內(nèi)。
11.如權(quán)利要求8所述的閥，還包括過濾流體分配器(dispenser)。
12.一種設(shè)備，包括用于防止升高的壓力轉(zhuǎn)移到所述設(shè)備的下游組件的結(jié)構(gòu)；傳感所述用于防止升高的壓力轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)下游的壓力的結(jié)構(gòu)，當(dāng)暴露于大于目標壓力范圍的壓力之下時，所述傳感壓力的機構(gòu)觸發(fā)所述防止過大壓力轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)，將大于目標壓力范圍的壓力與所述設(shè)備的下游組件可逆地隔離一段時間，直到壓力重新穩(wěn)定在小于目標壓力范圍內(nèi)。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，還包括用于調(diào)節(jié)流經(jīng)所述設(shè)備及其下游組件的流體流動的結(jié)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于所述調(diào)節(jié)流動的結(jié)構(gòu)在較寬的應(yīng)用壓力范圍內(nèi)保持較窄的目標流動速率。
15.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于所述調(diào)節(jié)流動的結(jié)構(gòu)包括具有浮動O型環(huán)的流動控制孔，使得流動速率被大致穩(wěn)定在目標壓力范圍內(nèi)。
16.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于當(dāng)隨后暴露于小于目標壓力范圍的壓力之下時，所述防止升高的壓力轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)停止所述設(shè)備下游組件的隔離。
17.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，還包括過濾系統(tǒng)。
18.一種從液體中去除污染物的設(shè)備，包括過濾組件；壓力限制閥，位于所述過濾組件上游，所述壓力限制閥包括用于防止過高的壓力轉(zhuǎn)移到所述設(shè)備的下游組件的結(jié)構(gòu)；傳感所述用于防止升高的壓力轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)下游的壓力的結(jié)構(gòu)；用于調(diào)節(jié)流經(jīng)所述設(shè)備液體流動的結(jié)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)流動結(jié)構(gòu)位于所述壓力限制閥的上游或下游；其中，當(dāng)暴露于大于目標壓力范圍的壓力之下時，所述傳感壓力的機構(gòu)觸發(fā)所述防止過大壓力轉(zhuǎn)移到過濾組件的結(jié)構(gòu)，將過濾組件與大于目標壓力范圍的壓力可逆地隔離一段時間，直到壓力重新穩(wěn)定在小于目標壓力范圍內(nèi)。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于所述過濾組件包括外殼，該外殼不足以承受大約300psi壓力或者100,000周期的150psi的減壓循環(huán)的爆裂強度或者疲勞壽命。
20.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于所述過濾組件包括擴散過濾介質(zhì)。
21.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于所述過濾組件包括能夠去除重金屬、化學(xué)和微生物污染物的過濾介質(zhì)。
22.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于所述壓力限制閥將所述過濾組件與大于或等于大約60至大約120psi的壓力隔絕。
23.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于所述壓力限制閥和所述調(diào)節(jié)流經(jīng)所述設(shè)備的液體流動的結(jié)構(gòu)合并于一個獨立的設(shè)備。
24.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于所述過濾組件和所述壓力限制閥位于所述應(yīng)用設(shè)備的內(nèi)部。
25.如權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其特征在于所述應(yīng)用設(shè)備還包括過濾液體分配器。
26.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于所述過濾液體分配器，當(dāng)用戶啟動時，釋放所述壓力限制閥內(nèi)的壓力，傳感壓力的結(jié)構(gòu)傳感到上述壓力，觸發(fā)防止壓力增加的結(jié)構(gòu)，以逆轉(zhuǎn)所述過濾組件的隔離。
27.一種去除液體中污染物的設(shè)備，包括閥，該閥用于防止和傳感位于所述閥下游的組件中壓力的增加，使得所述去除污染物的設(shè)備能夠滿足給定過濾應(yīng)用設(shè)備對爆裂強度和疲勞壽命的要求；流動調(diào)節(jié)器，該流動調(diào)節(jié)器與所述閥液體地連通，并在一個目標壓力范圍內(nèi)提供流經(jīng)所述去除污染物的設(shè)備流體的大致固定的速率，允許在該整個目標壓力范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)臏p少污染物；位于所述閥下游的過濾組件，所述組件包括外殼和位于外殼內(nèi)的擴散性過濾介質(zhì)，其中所述過濾組件具有不足的結(jié)構(gòu)整體性，以滿足給定過濾應(yīng)用設(shè)備對爆裂強度和疲勞壽命的要求，其中，當(dāng)暴露于大于目標壓力范圍的壓力時，該閥將所述過濾組件隔離，防止大于目標壓力范圍的壓力轉(zhuǎn)移到所述過濾組件，直到壓力穩(wěn)定到等于或小于目標壓力范圍為止。
28.如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其特征在于該擴散性過濾介質(zhì)去除重金屬、化學(xué)污染物、微生物污染物或它們的結(jié)合。
29.如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其特征在于所述閥包括具有入口和出口的腔；位于所述腔內(nèi)的壓力致動活塞，該活塞包括關(guān)閉尖端，該關(guān)閉尖端可逆地阻塞所述腔的入口，以將所述過濾組件與大于目標壓力范圍的壓力隔離；從上述關(guān)閉尖端伸展而出的軸，該軸與所述腔液體地連通，除非關(guān)閉尖端處于接合狀態(tài)，阻塞了所述腔的入口；壓力致動表面，該壓力致動表面響應(yīng)于進入所述腔的壓力，位于關(guān)閉尖端的遠端，當(dāng)壓力大于所述設(shè)備的目標壓力范圍時，導(dǎo)致所述壓力致動活塞的移動，使得關(guān)閉尖端阻塞所述腔的入口；彈簧結(jié)構(gòu)，用于幫助壓力致動活塞移動，使關(guān)閉尖端脫離腔的入口。
全文摘要
一種設(shè)備，包括壓力限制閥(10)，用于防止過高的壓力轉(zhuǎn)移到設(shè)備的組件上，該閥包括用于保持穩(wěn)定的流動速率的流動調(diào)節(jié)裝置(25)，和用于保持流過閥腔的入口(35)的流體壓力的壓力調(diào)節(jié)設(shè)備(40)。該壓力調(diào)節(jié)設(shè)備(40)包括關(guān)閉尖端(50)、活塞(45)和壓力組件(65)，其由彈簧(90)施加偏壓以將高于預(yù)定范圍的壓力與下游過濾和應(yīng)用設(shè)備隔離，防止發(fā)生爆裂和疲勞限制。
文檔編號B01D35/14GK1901985SQ200480039603
公開日2007年1月24日 申請日期2004年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月3日
發(fā)明者E·E·科斯洛, D·J·鮑姆加滕, B·E·薩沃伊 申請人:科斯洛技術(shù)公司