專利名稱：臺式水過濾系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有新穎和獨特特征的多部件臺式水過濾系統(tǒng)，更具體地涉及一種具有兩個過濾介質(zhì)筒的臺式水過濾系統(tǒng)，一個介質(zhì)筒可以在第二介質(zhì)筒超過其使用壽命并需要更換之前更換至少兩次，以及具體地涉及一種將管路部件和電子元件分隔開的臺式水過濾系統(tǒng)，其中下外殼單元容納例如水過濾壓力容器、管件和流量指示發(fā)送裝置等管路部件，而上外殼單元容納電子元件，本發(fā)明還涉及與此有關(guān)的過濾方法。
背景技術(shù)：
過去，各種類型的過濾系統(tǒng)(包括裝置)已經(jīng)用于過濾水。這些年來，已經(jīng)開發(fā)了大量的水過濾系統(tǒng)和裝置以滿足希望過濾其使用水的用戶的需要，這種需要超出了包括市政水過濾工作的各種其它方法所提供的內(nèi)容。看起來隨著技術(shù)進步而減輕人們的日常負擔(dān)，我們的社會似乎產(chǎn)生更多的污染物和附加物，然后這些污染物和附加物出現(xiàn)在我們的水供給源中。這樣，為了減少我們對現(xiàn)在在我們的水供給源中發(fā)現(xiàn)的污染物和雜質(zhì)的暴露，采取超出市政水處理的另外的步驟已經(jīng)變的日益重要，以便在我們使用水之前從水中去除污染物。
此時，許多最終用戶已經(jīng)表達了與其飲用水供給源中的污染程度有關(guān)的極大關(guān)注。為應(yīng)對這些關(guān)注，最終用戶已經(jīng)采取各種措施以保證從其飲用水中去除最大數(shù)量的污染。為達此目的，某些最終用戶現(xiàn)在購買瓶裝水，而其它用戶已經(jīng)在家中安裝了水過濾系統(tǒng)。
目前，存在多種類型的可在市場上買到的家用水過濾系統(tǒng)，這些系統(tǒng)中的某些利用蒸餾、活性碳過濾、沉淀過濾器、去離子、離子交換、逆滲透分離以及用于從飲用水中去除雜質(zhì)的其它類型的過濾和分離系統(tǒng)。房主可獲得的系統(tǒng)的類型的范圍從具有去除雜質(zhì)的有限能力的簡單過濾器到可以復(fù)雜和笨重的精巧和昂貴的系統(tǒng)。某些系統(tǒng)/裝置直接安裝或掛在水龍頭或水龍頭上。還存在這樣的裝置，其在與水龍頭或水龍頭連接之前需要復(fù)雜的管路附件。另外，存在這樣的臺式裝置，其可以與水龍頭或水龍頭連接，但是暫用水龍頭或水龍頭附近的臺面空間。
大多數(shù)水過濾系統(tǒng)需要與飲用水的流入供給源連接的壓力容器。水進入壓力容器，水中的雜質(zhì)通過水在壓力下強制通過過濾或分離介質(zhì)而過濾/分離出。然后，允許廢水從系統(tǒng)排出，而流出的凈化水導(dǎo)向出口，供用戶使用。通常來說，壓力容器容納在外殼中，該外殼的外觀比壓力容器在美學(xué)上更加令人滿意。另外，通常的裝置在壓力容器的一端具有入口，并在該容器的另一端具有出口。這樣，通常情況是需要考慮明顯管路，以容納需要用來使過濾系統(tǒng)與房主的現(xiàn)有管路連接的管子或軟管。情況總是如此，某些類型的過濾器或分離介質(zhì)在去除水中的某些類型的雜質(zhì)方便更加操作。這樣，盡管活性碳過濾器可以過濾出不需要的溶解有機化合物，但是不會消除細菌或病毒雜質(zhì)。從而所有的單級過濾系統(tǒng)局限于可由壓力容器內(nèi)的單過濾介質(zhì)操作完成的過濾。
在試圖解決單級過濾系統(tǒng)的限制的過程中，已經(jīng)開發(fā)了幾種多級過濾系統(tǒng)，該多級過濾系統(tǒng)將至少兩種過濾介質(zhì)組合成一個裝置或一系列單獨裝置，以接合每種介質(zhì)在過濾過程中的優(yōu)點。房主可獲得的系統(tǒng)中水的多級過濾的主要缺點在于，這種系統(tǒng)可能會復(fù)雜和昂貴并需要水源和過濾介質(zhì)之間的精巧管件。另外，供給家庭的飲用水中包含的雜質(zhì)的數(shù)量或程度可以隨地點顯著變化。這樣，雖然一個房主可能具有消除細菌污染的需要，但是另一房主可能具有去除較高程度的污染物微粒的需要。從而，每個社區(qū)內(nèi)的最終用戶可能面臨完全不同的過濾需要。例如，一個社區(qū)內(nèi)的最終用戶可能不需要系統(tǒng)去除細菌污染，而如果不需要這種能力，那么這個社區(qū)內(nèi)的最終用戶當然不希望購置這種能力。
此外，隨著使用，過濾系統(tǒng)收集在過濾器等內(nèi)獲取的雜質(zhì)。這種雜質(zhì)收集會顯著降低過濾系統(tǒng)的效率。之前的這些過濾系統(tǒng)中的某些不具有可更換的過濾介質(zhì)。這樣，必須購買整個新的過濾系統(tǒng)，而不是僅用新的干凈介質(zhì)更換堵塞介質(zhì)。
存在這樣的系統(tǒng)，即由于安裝在過濾介質(zhì)上并作為壓力邊界的一部分的端蓋的功能只是閉合壓力容器而不是用作流體流出口，所以該端蓋不具有流體端口。如同Bassett的美國專利No.6,325,929中那樣，流體連通通過壓力容器的相反端。
盡管家用水過濾系統(tǒng)已經(jīng)取得大量進展，但是提供這樣的過濾系統(tǒng)是一種改進，即可以在不損害整個過濾系統(tǒng)的完整性的情況下單獨更換過濾介質(zhì)，以便使得房主用戶可以使每種過濾介質(zhì)的使用壽命最大化。
提供這樣的過濾系統(tǒng)，也會是另一種改進，即可以取出過濾介質(zhì)，以便用新的過濾介質(zhì)更換堵塞或變臟的過濾介質(zhì)，從而提高系統(tǒng)的工作效率并使固定系統(tǒng)部件的數(shù)目最大化。
提供這樣的多級過濾系統(tǒng)會是進一步的改進，即該系統(tǒng)引導(dǎo)流出的飲用水經(jīng)過單個緊湊容器內(nèi)的過濾和分離級，該容器占用最小的臺面空間并消除過濾級之間的互連管件的需要。
在目前的制造技術(shù)發(fā)展水平下，已經(jīng)知道平衡多級過濾器的各個級。在該技術(shù)中可以知道，平衡指的是首先測量每一過濾級的每種過濾介質(zhì)的性能和壽命的設(shè)計過程。然后，在努力保證每一個過濾級的過濾介質(zhì)操作同時廢棄的過程中，匹配每個過濾級的過濾介質(zhì)的壽命或性能。以前已經(jīng)證明難以克服當一個過濾級中的一種介質(zhì)的壽命長于或性能優(yōu)于一個或更多其它過濾級的過濾介質(zhì)時出現(xiàn)的問題。如同以下所說明的，通常的微粒過濾介質(zhì)即具有6倍于通常的化學(xué)還原過濾介質(zhì)級的壽命。這種過濾介質(zhì)壽命上的實質(zhì)差異已經(jīng)成為應(yīng)用傳統(tǒng)介質(zhì)平衡方法時相當大損害的原因。如同下面所說明的，本發(fā)明提供這樣的解決方案，即以新穎方式組合最長壽命微粒還原介質(zhì)及(約2年的壽命)與成本具競爭力的化學(xué)還原過濾介質(zhì)。如果需要化學(xué)還原介質(zhì)具有與微粒還原過濾級介質(zhì)相同的壽命，則已經(jīng)表明幾乎沒有用戶能夠負擔(dān)得起所得到的過濾系統(tǒng)，用戶也不愿意接受需要用來容納所得到的較大數(shù)量的過濾介質(zhì)的所得到的較大過濾器外殼。
本發(fā)明的創(chuàng)新通過允許用戶以與具有較長壽命的過濾介質(zhì)不同的頻度更換具有最短壽命的過濾介質(zhì)。最為一個典型事例，一個過濾介質(zhì)筒包含碳塊介質(zhì)而另一個過濾介質(zhì)筒包含折疊薄膜介質(zhì)。根據(jù)過濾器性能規(guī)格，VOC、鉛、汞、氯、TTHM等的碳塊過濾介質(zhì)筒會在約4個月內(nèi)廢棄，而包囊、石棉、混濁物、沉淀物會具有長達2年的使用壽命。如果兩種過濾介質(zhì)在通常典型的單濾筒中，則在4個月的時間點上廢棄該濾筒會造成20個月的薄膜壽命損失。通過使用本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的濾筒創(chuàng)新的濾筒，本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)能夠以因能力提高而產(chǎn)生的明顯較高的效率滿足碳塊過濾介質(zhì)筒的嚴格性能規(guī)格，以經(jīng)濟地經(jīng)常更換該碳塊過濾介質(zhì)筒。當與本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)比較時，由于顯著的效率降低，所以在傳統(tǒng)的濾筒過濾系統(tǒng)中能夠滿足碳塊濾筒得這樣嚴格的性能規(guī)格更加有限。
過濾介質(zhì)由完全不同性能特性構(gòu)成的臺式雙過濾器過濾系統(tǒng)的設(shè)計挑戰(zhàn)包括在使壓力容器最小化的同時將兩種過濾介質(zhì)密封在單個壓力容器中。
一種過濾介質(zhì)(例如折疊薄膜等機械還原過濾介質(zhì))能夠比例如碳塊等化學(xué)還原過濾介質(zhì)壽命更長且通常成本更高。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，為了制造與機械過濾器壽命匹配的化學(xué)過濾器，化學(xué)過濾器必須極大。除了對于最終用戶不方便之外，這種結(jié)構(gòu)需要更高的成本來制造碳塊并將兩種過濾介質(zhì)密封在單個壓力容器中，因而最終增加了最終用戶的費用。
已經(jīng)有用于制造雙級過濾裝置的許多嘗試。然而，這樣的嘗試總是面對這樣的問題，即如何在保持裝置的裝置尺寸的控制的同時，平衡單個壓力容器內(nèi)的過濾級，以優(yōu)化性能、壓降和化學(xué)/機械性能。過去，當過濾級的其中一個廢棄時，更換整個壓力容器。然而，當另一個過濾級具有剩余使用壽命或較小尺寸是第一考慮因素時，證明這種做法是浪費的。
以前已經(jīng)通過制造更大的壓力容器或通過制造多級過濾系統(tǒng)由其他人解決了這一基本設(shè)計問題。對于之前的大多數(shù)多級過濾系統(tǒng)來說，機械和化學(xué)過濾器容納在單獨壓力容器中。當任何一種過濾介質(zhì)廢棄時，更換此特定濾筒，而留下系統(tǒng)中的另一種過濾介質(zhì)。
以上問題的一種典型的可行解決方案是提供單個壓力容器(集水槽外殼)，其中中心過濾介質(zhì)可更換，而將第二過濾介質(zhì)保持在原位置。此外，憑借這種結(jié)構(gòu)，機械過濾介質(zhì)容納和密封在壓力容器中，該壓力容器具有安裝在閉合部分的頸部上的輸入和輸出端口。該閉合部分還向機械過濾器周圍的中心或濾芯增加開口特征，以允許化學(xué)過濾介質(zhì)插入其間。此化學(xué)過濾介質(zhì)通過密封件和鎖定凸耳與壓力容器操作連接。當使用機械過濾單元和化學(xué)過濾單元時，壓力容器尺寸縮減是通過以下方式實現(xiàn)的，即將機械過濾介質(zhì)固定操作定位和密封在壓力容器內(nèi)，并提供化學(xué)過濾介質(zhì)的位置，該化學(xué)過濾介質(zhì)可取出的插入機械過濾介質(zhì)的中心濾芯內(nèi)的開口內(nèi)，化學(xué)過濾介質(zhì)通過前面提到的密封件和鎖定鍵安裝在壓力容器上。這種結(jié)構(gòu)減小了壓力容器所需的尺寸。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，此特定結(jié)構(gòu)使用具有6倍于化學(xué)過濾介質(zhì)的壽命的機械過濾介質(zhì)運轉(zhuǎn)良好。
新穎壓力容器具有可取出的中心濾芯筒，該中心濾芯筒允許在4個月的時間點上更換碳塊濾筒，并將外薄膜濾筒留在壓力容器內(nèi)的原位置。一但達到碳塊濾筒的是用壽命，則取出廢棄的碳塊濾筒，并將新的碳塊濾筒插入壓力容器中，而操作定位在壓力容器中的薄膜部分仍然具有剩余使用壽命。在一個典型系統(tǒng)中，碳塊部件更換的次數(shù)比薄膜部件多6倍。
對于最終用戶的主要益處在于，最終用戶只更換廢棄的過濾介質(zhì)而不更換仍然具有剩余過濾器使用壽命的過濾介質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于前述需要和需要水過濾系統(tǒng)的最終用戶所經(jīng)歷的問題，本發(fā)明的首要目的在于提供一種改進的水過濾系統(tǒng)，該水過濾系統(tǒng)可以通過在不損害系統(tǒng)的完整性的情況下可互換地將各種類型的過濾介質(zhì)引入系統(tǒng)或更換被污染的介質(zhì)，來給予房主根據(jù)房主的要求過濾水的靈活性，以實現(xiàn)符合房主需要的最有效的水過濾。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種裝置，該裝置可以放置在從其取水進行處理的水龍頭或水龍頭附近的臺面上，這種臺式過濾系統(tǒng)使其入口和出口連接件接近該系統(tǒng)的一端，從而不再需要大量的管路。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種裝置，該裝置吸引人且緊湊，使得該裝置占用最小的臺面空間，并呈現(xiàn)對于房主在美學(xué)上令人滿意的外觀。
本發(fā)明的又一個目的在于提供一種位于壓力容器下方的封閉存放室，該存放室用于存放管子和連接件，使其遠離房主的視野，其中，這種結(jié)構(gòu)提供了穩(wěn)定基座，壓力容器可以通過該穩(wěn)定基座可靠地擱在臺面或任何水平面上。
本發(fā)明的又一個目的在于提供位于緊湊的器具式容器中的多級水過濾結(jié)構(gòu)，以在消除過濾級之間的互連管件并占有最小量的空間的同時使過濾能力最大化。
在本發(fā)明的包括流體過濾系統(tǒng)的一個方面中實現(xiàn)以上及其它目的，該流體過濾系統(tǒng)包括上外殼；電子元件，其操作定位在該上外殼中；下外殼；壓力容器，其操作定位在該下外殼中；以及至少一個已過濾流體輸送結(jié)構(gòu)，其中所述壓力容器包括至少兩種不同的過濾介質(zhì)部件，這些過濾介質(zhì)部件都分別操作定位在該下外殼中；以及管路部件，其用于使該壓力容器與流體供給源操作連接。
根據(jù)下列說明書、附圖和所附的權(quán)利要求書，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將是顯而易見的。


圖1是本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的典型分解透視圖；
圖2是本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的典型上外殼的分解透視圖；圖3是本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的典型系統(tǒng)監(jiān)視器的分解透視圖；圖4是用于圖3所示典型系統(tǒng)監(jiān)視器中的典型電路板的透視圖；圖5是圖3所示典型系統(tǒng)監(jiān)視器的透視圖；圖6是本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的下外殼的典型截面的透視圖；圖7是從不同視角看到的圖6所示的下外殼的典型截面的透視圖，包括典型換向閥和相關(guān)連的管件；圖8是本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的典型壓力容器的頂視圖；圖9是圖8所示的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的典型壓力容器的一直沿圖8的線9-9截取的橫截面示圖；圖10是除了包括將壓力容器的過濾介質(zhì)筒分隔開的中心濾芯分隔件之外與圖9相似的局部橫截面視圖；圖11是圖8～10所示的壓力容器的上部的透視圖；圖12是圖11所示的壓力容器的上部的頂視圖；圖13是沿圖12的線13-13截取的典型減壓閥的橫截面；圖14是本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的壓力容器的典型內(nèi)濾筒組件的透視圖；圖15是用于與內(nèi)濾筒相互作用的典型新穎端蓋的透視圖，該端蓋用于密封壓力容器，并為已過濾水提供離開壓力容器的路徑；圖16是圖15所示的典型端蓋的頂視圖；圖17是沿圖16的線17-17截取的圖15和圖16所示的端蓋的橫截面視圖；圖18是本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的典型流量控制裝置/磁體的頂視圖；圖19是沿圖18的線19-19截取的流量控制裝置/磁體的橫截面視圖；
圖20是供本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)使用的典型電池盒的平面圖；圖21是圖20所示電池盒的透視圖；圖22是位于本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的典型上外殼內(nèi)部的電池盒和電路板外殼的局部透視圖；圖23是通過本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的典型系統(tǒng)監(jiān)視器顯示的各個階段的說明圖；圖24A和24B示出了將碳濾筒插入本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的折疊薄膜過濾介質(zhì)筒中；圖25A～C示出了將典型壓力容器組裝到本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的下外殼中；圖26A和26B示出了使軟管咬合組件與本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的典型壓力容器的入口連接；圖27示出了本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的典型壓力容器的出口的連接；圖28示出了水源和本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的典型換向閥之間的典型可操作連接；圖29A和29B示出了將典型上外殼安裝到本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的典型下外殼上；圖30示出了本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的換向閥的用于獲得未過濾的冷熱噴淋水的典型第一設(shè)置；圖31示出了本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的換向閥的用于獲得未過濾的冷熱涌流水的典型第二設(shè)置；圖32示出了本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的換向閥的僅用于獲得已過濾的冷水的典型第三設(shè)置；圖33A和33B示出了已啟動狀態(tài)下的系統(tǒng)監(jiān)視器的交互顯示，該顯示表明水流經(jīng)系統(tǒng)或按下測試按鈕，并表明本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的每個過濾器中的剩余能力；圖34示出了閃爍的電池壽命指示器，該指示器閃爍表明在本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的典型系統(tǒng)監(jiān)視器中剩余大致2周的電池壽命；圖35A和35B示出了通過同時按監(jiān)視器下方的測試按鈕和上外殼下面的重置按鈕來使得所有燈點亮，從而將本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的典型監(jiān)視器重新設(shè)置為開始位置的方法；圖36A和36B示出了可以在表明典型監(jiān)視器上看到的內(nèi)碳過濾器需要更換的顯示；圖37和圖38示出了用于從本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的壓力容器取出碳塊濾筒的過程；圖39A和39B示出了用于將碳塊濾筒重新插回到本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的壓力容器中的過程；圖40A和40B示出了在將碳塊濾筒重新插入本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的壓力容器中之后可以在交互監(jiān)視器上看到的顯示；圖41示出了使用減壓閥以去除可能截留在本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的折疊薄膜過濾介質(zhì)筒附近的壓力容器中的任何空氣的過程；圖42A和42B示出了可以在系統(tǒng)監(jiān)視器上看到的顯示，該顯示表明，對于本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)，已經(jīng)開始對折疊薄膜過濾介質(zhì)筒的更換進行遞減計數(shù)；圖43示出了可以在系統(tǒng)監(jiān)視器上看到的顯示，該顯示表明，在本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)中，碳過濾器和折疊薄膜過濾介質(zhì)筒都需要更換；圖44A～F示出了這樣的典型過程，該過程用于在取出由折疊薄膜過濾介質(zhì)筒和碳塊過濾介質(zhì)筒構(gòu)成的更換壓力容器之后，在下外殼中更換該壓力容器；圖45A和45B示出了這樣的過程，該過程用于重新設(shè)置交互顯示，以保證對于本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的下一序列的正確遞減計數(shù)；以及圖46示出了在換向閥設(shè)為本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)的已過濾水位置的狀態(tài)，沖洗替換碳塊過濾介質(zhì)筒和替換折疊薄膜過濾介質(zhì)筒，以便去除系統(tǒng)中的任何碳渣和截留氣泡。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及一種具有幾個新穎和獨特特征的多部件臺式水過濾系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括但并不局限于具有兩種過濾介質(zhì)的臺式水過濾系統(tǒng)50，其中一種介質(zhì)可以在第二種介質(zhì)超過其使用壽命并需要更換之前更換至少兩次，現(xiàn)在優(yōu)選的是兩種過濾介質(zhì)都容納在單個壓力容器中，并且該系統(tǒng)包括但并不局限于這樣的臺式水過濾系統(tǒng)，即其中管路部件和電子元件分隔開，使得下外殼容納包括但并不局限于水過濾壓力容器、管件和流量指示發(fā)送裝置的管路部件，而上外殼容納包括但并不局限于監(jiān)視器180、電池和流量指示接收裝置的電子元件，本發(fā)明還涉及與此有關(guān)的過濾方法。
臺式系統(tǒng)如圖1所示，本發(fā)明的系統(tǒng)50包括四個主要部件，它們是用于容納電子元件66的上外殼52和用于容納壓力容器56的下外殼54，壓力容器56操作定位在下外殼54中，并包括至少兩種不同的過濾介質(zhì)筒和用于使壓力容器56與最終用戶水供給源連接的管路部件?，F(xiàn)在詳細說明這些主要部件的每一個。
如圖1～2所示，上外殼52包括敞開區(qū)域60，該敞開區(qū)域用于裝入壓力容器56的上部62，并用于與下外殼54操作配合。如圖所示，系統(tǒng)50的電子元件66操作定位在上外殼52中，該電子元件包括電路板和其它常規(guī)部件。如圖3～5所示，電路板70和用于容納給電系統(tǒng)供電的電池的電池盒72操作定位在上外殼52的內(nèi)部。從上外殼52的下表面76延伸并超過該下表面的突出部74與電池盒72相鄰，該突出部適于與操作形成于下外殼54中的相應(yīng)的第一孔77配合。舌簧開關(guān)80操作定位在上外殼52的突出部74中，磁體82操作定位在下外殼54中，以與舌簧開關(guān)80配合。
下外殼54包括通常為中空的容器84，該中空容器現(xiàn)在優(yōu)選由塑料制成，并包括用于容納例如管件89等管路88的結(jié)構(gòu)86，管路88用于與容納濾筒的壓力容器56對接。如圖6所示，下外殼54包括在其側(cè)部形成的第二孔90，以使管件89進入下外殼54的內(nèi)部92。
在圖1和圖7中示出用于使最終用戶水供給源(未示出)與壓力容器56操作連接的入口管件94和出口管件96。用于與最終用戶水供給源操作連接的結(jié)構(gòu)99操作定位在入口管件94和出口管件96的一端。結(jié)構(gòu)99包括常規(guī)的可選位置換向閥98，該換向閥用于選擇性的使水從水供給源到壓力容器56并回到可選位置換向閥98。
如圖1和8～13所示，本發(fā)明的壓力容器56包括現(xiàn)在優(yōu)選由注入成型塑料制成的下壓力部件100，和同樣現(xiàn)在優(yōu)選由注入成型塑料制成的上壓力部件102。當最后組裝完時，現(xiàn)在優(yōu)選的是，下注入成型壓力部件100和上注入成型壓力部件102通過旋轉(zhuǎn)焊接或其它等效方法操作連接。
下壓力部件100包括用于裝入第一過濾介質(zhì)筒(薄膜)106的外中空區(qū)域104和外中空區(qū)域104內(nèi)部的用于可拆卸地接納第二過濾介質(zhì)筒(碳塊)110的第二中空區(qū)域108。如圖所示，壓力容器56的上壓力部件102的開口端112包括結(jié)構(gòu)114，該結(jié)構(gòu)用于將第二過濾介質(zhì)筒110在操作上可拆卸地定位在第一過濾介質(zhì)筒106的內(nèi)部。
入口管路管件94經(jīng)由入口116與壓力容器56操作連接，該入口操作定位在壓力容器56的上壓力部件102中。如圖1和8～13所示，常規(guī)接頭118與入口116操作連接，使得水進入空間120中，該空間形成于壓力容器56的下壓力部件100的內(nèi)壁122和第一過濾介質(zhì)之間。如圖所示，用于將來自壓力容器56的已過濾水轉(zhuǎn)移回到可選位置換向閥98的出口128操作定位，使得已過濾水經(jīng)由中心濾芯組件132的在操作上可拆卸地定位在上壓力部件102中的上端130(如下面更詳細說明)，然后通過與壓力容器56的上壓力部件102的頸部131中的出口128操作連接的出口管路管件96離開壓力容器56。另外，減壓閥133操作定位在壓力容器56的上壓力部件102的上表面134上，以允許可能截留在第一或外濾筒106的后側(cè)的任何空氣從系統(tǒng)中放出，以使水可以有效地流經(jīng)外濾筒106。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所知，當空氣截留時，不存在足夠的壓力以克服起泡點并允許水通過過濾介質(zhì)排出空氣而使得水可以流經(jīng)過濾介質(zhì)。
上面已經(jīng)總體上說明了整個系統(tǒng)，下面更加詳細地說明整個系統(tǒng)50和每個子部件。
系統(tǒng)的濾筒結(jié)構(gòu)和過濾介質(zhì)性能平衡方案本發(fā)明的一個獨特特征涉及濾筒結(jié)構(gòu)和過濾介質(zhì)性能平衡方案。如大家所知，濾筒通常容納例如沉淀物過濾器、碳塊或薄膜等單介質(zhì)類型。之前已知的容納幾種介質(zhì)類型的現(xiàn)有組合過濾器，例如拆分式預(yù)過濾器，通常由位于單個部件外殼中的碳介質(zhì)和沉淀物過濾器構(gòu)成。在這些類型的組合過濾器中，當更換組合濾筒時，同時更換所有介質(zhì)類型。基于最先用完的過濾介質(zhì)來認定廢棄每個濾筒。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，更換濾筒時廢棄的介質(zhì)之一中通常仍然剩余一定的使用壽命。
為了使已知組合過濾器的過濾器性能最大化，必須平衡其中使用的不同過濾介質(zhì)，以保證最終用戶不會廢棄剩余不可接受數(shù)量的可用過濾壽命或過多的未用完的過濾壽命的過濾介質(zhì)。某些過濾介質(zhì)具有比其它過濾介質(zhì)長得多得潛在使用壽命。如上所述，當一種或更多種過濾介質(zhì)的尺寸成為限制因素時，各種過濾介質(zhì)之間的可用過濾壽命不對等會引起平衡問題。例如，如果過濾介質(zhì)之間的可用過濾壽命不對等是6倍，則要做的選擇就是或者使較低可用壽命的過濾介質(zhì)的尺寸增大6倍，從而導(dǎo)致明顯更大的外殼，或者使較長可用壽命的過濾介質(zhì)的尺寸減小至1/6。如所屬領(lǐng)域中所知，存在多種情況，其中任一種可選方案要么不可能要么無法接受。
通過允許最終用戶以與具有較長可用壽命的過濾介質(zhì)不同的頻度更換具有最短可用壽命的過濾介質(zhì)，本發(fā)明為過濾介質(zhì)平衡問題提供可接受的解決方案。一個具體典型實例包括但并不局限于壓力容器56，該壓力容器包括碳塊過濾介質(zhì)筒110和折疊薄膜過濾介質(zhì)筒106。根據(jù)過濾介質(zhì)性能，碳塊過濾介質(zhì)筒110可在約4個月內(nèi)超過其使用壽命，而折疊薄膜過濾介質(zhì)筒106可能會在長達2年之后超過其使用壽命，不對等為6倍。如果兩種過濾介質(zhì)放在典型的單個壓力容器56中，則在約4個月的時間點上廢棄容納兩種不同過濾介質(zhì)的單個壓力容器56會損失約20個月的薄膜使用壽命。
在努力解決這一問題的過程中，本發(fā)明的壓力容器56包括可拆卸的中心濾芯組件132，該中心濾芯組件包括碳塊過濾介質(zhì)筒110，并允許在約4個月的時間點上更換上述碳塊過濾介質(zhì)筒110，而將折疊薄膜過濾介質(zhì)筒留在壓力容器56中的原位置。此時，包括碳塊過濾介質(zhì)筒110的新的可拆卸中心濾芯組件132操作插入壓力容器56中，而薄膜過濾介質(zhì)筒仍具有可用壽命。在此典型實例中，碳塊過濾介質(zhì)筒110部件的更換次數(shù)比薄膜過濾介質(zhì)筒部件多6倍。如下面更詳細所討論的，包括碳塊過濾介質(zhì)筒110的優(yōu)選中心濾芯組件132的附加特征在于，如同目前所構(gòu)造的，最終用戶不必斷開任何管路88或電子元件66，以便更換碳塊過濾介質(zhì)筒110部件。
應(yīng)該容易看出，上述典型壓力容器56的結(jié)構(gòu)向最終用戶提供的主要益處在于，最終用戶僅更換使用壽命用完的過濾介質(zhì)筒，而不更換仍具有使用壽命的過濾介質(zhì)筒。
中心濾芯組件上端蓋如圖14～17所示，本發(fā)明的另一典型和獨特特征是中心濾芯組件132的端蓋140的結(jié)構(gòu)設(shè)計，該端蓋包括上板142和下板144，下板144包括用于壓力容器56外部的流體連通的流路146，不需要定位在端蓋140中的單獨的流體端口。
這一特別設(shè)計的一個特別有用的益處在于，可以在不斷開多部件臺式水過濾系統(tǒng)的任何管路配件88的情況下，完成中心濾芯組件132的過濾介質(zhì)筒的更換。應(yīng)該明顯看出，當最終用戶以高于外部的壓力容器56的過濾介質(zhì)筒的頻度更換中心濾芯組件132的過濾介質(zhì)筒時，非常需要之前未實現(xiàn)的能夠簡單而不用斷開任何管路連接件地更換此中心濾芯組件132的過濾器的便利性，而這種便利性可通過本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)50來實現(xiàn)。
在之前的Bassett的Cuno美國專利No.6,325,929中，端蓋安裝在過濾介質(zhì)上，并作為壓力邊界的一部分。由于此端蓋的唯一功能是閉合壓力容器56，所以該端蓋不具有流體端口。這樣，壓力容器56外部的流體連通通過壓力容器56的相反端或其它位置來實現(xiàn)。
在本發(fā)明的新式臺式水過濾系統(tǒng)50的情況下，中心濾芯組件132的過濾器或過濾介質(zhì)筒通過壓力容器56的頂部或流體連接端來更換。當最終用戶需要更換中心濾芯組件132的過濾器或過濾介質(zhì)筒時，斷開任何管路配件88是相當不方便的，本發(fā)明的新式端蓋140經(jīng)由端口128流體連通到壓力容器56外部，該端口操作定位在壓力容器56的頸部131上，然后與出口配件和管件96操作連接。
由于過濾介質(zhì)筒的出口通常位于中心，并且在這種情況下，該出口位于頸部131上或壓力容器56的側(cè)部，所以開發(fā)新式中心濾芯組件132的下端蓋板144，以應(yīng)對這一情況。如圖14～17所示，中心濾芯組件132的上端蓋140的下板144與過濾介質(zhì)筒操作連接，并用作介質(zhì)筒端蓋。下板144通過O形密封圈密封在頸部131的內(nèi)部。另外，下板包括至少一個現(xiàn)在優(yōu)選操作定位在其中心的孔146，以便允許已過濾水穿過下板144，并經(jīng)由操作定位為與孔146流體連通的出口128離開本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)50。
如圖1和14～17所示，中心濾芯組件132的上端蓋140的上板142位于下板144上方并與下板144平行。如圖所示，上板142也通過O形密封圈密封在頸部131的內(nèi)部。上板142是實心的，其中不具有流體通路，因而成為壓力容器56的閉合部件。上板142和下板144這兩個板通過支撐肋148固定在一起，以得到基本上為剛性的部件。
如圖所示，出口128和與其相關(guān)的管路配件88操作定位在壓力容器56的頸部131上的上板142和下板144之間。來自中心濾芯組件132的過濾介質(zhì)筒的已過濾水流體穿過形成于下板144中的流體通道裝置或至少一個孔146，進入形成于上板142和下板144之間的區(qū)域150中。已過濾水流體允許從兩個板之間的區(qū)域150穿過出口128到達操作定位在該出口和使用點處的最終用戶可選換向閥98之間的出口管路88。
本發(fā)明的此新式中心濾芯組件132的上端蓋140的包括如上所述的上板和下板的構(gòu)造便于最終用戶在不必斷開流體出口配件的情況下取出和更換中心濾芯組件132的過濾介質(zhì)筒。本發(fā)明的新式端蓋140的構(gòu)造的另一個益處是通過減小構(gòu)成中心濾芯組件132的上端蓋140的部件數(shù)量提高可靠性和降低成本。使其功能是保證流體穿過過濾介質(zhì)的端蓋140還作為壓力容器56的閉合件以及與出口管路88連通的方法，相對于組裝各種可行的不同構(gòu)造減少了部件數(shù)和勞動。
用于提供機械優(yōu)點以便減小更換過濾介質(zhì)所需卸除力的手柄本發(fā)明的另一個新穎和獨特特征包括手柄160的構(gòu)造，該構(gòu)造為O形密封圈在不旋轉(zhuǎn)的情況下脫開，以便減小取出和更換中心濾芯組件132的過濾介質(zhì)筒所需的卸除力。
為了滿足與所去除的污染物的數(shù)量有關(guān)的某些過濾器性能規(guī)定，中心濾芯組件132的過濾介質(zhì)筒的一個典型實施例需要約2.25英寸的外徑。這樣大小的外徑意味著壓力容器56的頂部的開口112的直徑需要更大一些。我們知道，當O形圈密封區(qū)域的直徑增大時，將O形密封圈從其閉合工作位置移走所需的力也增大。我們還知道，O形密封圈停留在閉合工作位置的時間越長，從閉合工作位置卸除該密封件的力就越大。因而，存在密封直徑的有限極限，在該極限不再可能用手克服卸除力，而需要例如扳手等附加力以便提供足夠的力以卸下O形密封圈。
為了減小傳遞到中心濾芯組件132的過濾介質(zhì)筒以克服卸除力以便取出中心濾芯組件132的過濾介質(zhì)筒所需的扭矩，開發(fā)了旋轉(zhuǎn)手柄160的構(gòu)造。在通過直角回轉(zhuǎn)法從流體連接件上取下過濾介質(zhì)筒的情況下，O形密封圈隨著平移出O形圈密封區(qū)域而旋轉(zhuǎn)。當從工作位置取出過濾介質(zhì)筒時，存在至少兩個要克服的分力，即旋轉(zhuǎn)力或旋轉(zhuǎn)分量(最難克服)和平移分力(較容易克服)。此外，這些分量的每一個都具有同樣必須克服的卸除力。這兩個分力合起來已經(jīng)在傳統(tǒng)上證明是非常難以克服的，特別是在密封區(qū)域/直徑大，并且O形圈已經(jīng)在工作位置中操作接合較長時間的情況下。通過將密封端蓋140和取出手柄160作為兩個部件組裝，并用旋轉(zhuǎn)接頭162將它們操作連接，取出中心濾芯組件132的過濾介質(zhì)筒所需的兩個分力有效減少為只有平移分力及其卸除分力。另外，旋轉(zhuǎn)接頭162提供機械優(yōu)點。
在這種情況下，通過使用旋轉(zhuǎn)接頭162，旋轉(zhuǎn)分力從250磅的理論值顯著減小到約20英寸×磅的工作值。通過允許手柄160相對于端蓋140回轉(zhuǎn)，隨著手柄160繼續(xù)旋轉(zhuǎn)并開始因取出坡道137而平移，手柄160回轉(zhuǎn)以接合過濾介質(zhì)筒取出坡道137，而端蓋140仍然保持在工作位置上的原位置。由于手柄160安裝在端蓋140上，因而端蓋140跟隨手柄160的平移。坡道輪廓并非角形，而是具有凸輪輪廓，其中凸輪的開始部分非常淺以施加最大的機械優(yōu)點，從而使得卸除力得到克服。由于只要O形圈一開始移動所需力就會減小，所以凸輪坡道向其端部變得更陡。這同樣適用于相反的情況，當最終用戶將新的中心濾芯組件132的過濾器插入工作位置時，端蓋140在安裝過程中不會旋轉(zhuǎn)，減小了完成安裝所需的力量。
電子元件與管路部件的分離本發(fā)明的臺式水過濾系統(tǒng)50的另一個新穎特征是將電子元件66和管路88有效分隔開。
已經(jīng)在開發(fā)和使用之前的臺式水過濾裝置的過程中觀察到，將電子元件66容納在與壓力容器56相同的位置會使凝結(jié)物累積在印刷電路板70(PCB)上并使電子元件66短路。出于這種及其它原因，本發(fā)明的臺式水過濾系統(tǒng)50將電子元件66容納在上外殼52中，并將管路部件88容納在下外殼54中。這樣，電子元件66與可能的凝結(jié)物和可能使電子元件66發(fā)生例如短路等故障的其它環(huán)境因素隔開。為達此目的，流量感測發(fā)送部件67和容納在突出部74中的流量感測接收部件69設(shè)計為容納在系統(tǒng)50的單獨外殼部件中。
通常當設(shè)計之前的臺式系統(tǒng)時，流量開關(guān)是單個部件。已知的是，兩個部件構(gòu)成典型的常規(guī)單部件流量開關(guān)。一個部件包括流量感測發(fā)送部件67和通常存在于流量室81中的磁體82。當發(fā)生流動時，磁體82沿流動方向移動。這一移動使磁體的磁場接近流量感測發(fā)送部件67和舌簧開關(guān)80。舌簧開關(guān)80感測磁場，并閉合而構(gòu)成電子電路。由于用于流量開關(guān)中的典型磁體較弱，所以舌簧開關(guān)80需要定位為非常接近磁體82。需要如此接近地定位是流量開關(guān)通常作為單個部件出售的首要原因。
本發(fā)明的臺式水過濾系統(tǒng)50將磁體82操作定位在與下外殼54操作連接的流量室81中，舌簧開關(guān)80與上外殼52操作連接。然而，兩個部件的這種定位產(chǎn)生了為提供堅固的臺式水過濾系統(tǒng)50而需要克服的幾個問題。在本發(fā)明的臺式水過濾系統(tǒng)50的開發(fā)過程中遇到的第一個問題是，一開始確定磁體82和舌簧開關(guān)80需要分開約3倍的正常距離。這種增大的分開距離需要較強的磁體82和發(fā)展一種新方法，該新方法用于保證當流量開關(guān)的兩個部件有效操作地相互作用時，該兩個部件總是安全定位在流量開關(guān)啟動區(qū)內(nèi)。
如果沒有上述流量開關(guān)80的構(gòu)造，則當最終用戶需要更換濾芯組件132的流體過濾介質(zhì)筒時，最終用戶需要斷開管路88或斷開電子連接器。在本發(fā)明的現(xiàn)有優(yōu)選實施例中，最終用戶只需從下外殼54上拆下上外殼52，而不用斷開管路88或電子連接件。取下上外殼52使容納在下外殼54中的管路88和流體過濾介質(zhì)筒或壓力容器56露出。由于最終用戶不需要記得斷開某些東西或必須記得重新連接某些東西，所以這一新穎結(jié)構(gòu)對于最終用戶非常方便。這樣，可以認為需要分開兩個流量開關(guān)部件的上述構(gòu)造相對于之前的流量開關(guān)技術(shù)是新穎和獨特的。
使系統(tǒng)運轉(zhuǎn)上面已經(jīng)說明了本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)50的各種部件，下面將說明最終用戶如何在使用環(huán)境下使系統(tǒng)50運轉(zhuǎn)。首先，最終用戶使多部件臺式水過濾系統(tǒng)50的上外殼52與下外殼54分離，把上外殼52翻過來并將電池盒72(見圖2和20～21)定位在多部件臺式水過濾系統(tǒng)50的上外殼52內(nèi)部并取出電池盒蓋73。將2個AA電池安裝在電池盒72中，保證正確安裝每個電池的(+)和(-)端子的朝向。
一旦安裝完電池，則放回電池盒72的蓋73。為測試電池連接以及保證系統(tǒng)監(jiān)視器180起作用，按上外殼52前面的按鈕182并保持約6秒鐘。系統(tǒng)監(jiān)視器180就會將其功能循環(huán)一遍，依次啟動所有燈。如果系統(tǒng)監(jiān)視器180不工作，則應(yīng)該檢查電池(見圖20和22；應(yīng)該注意，每當下一狀態(tài)條從過濾器標記2的顯示上消失之前，圖23所示的序列都會出現(xiàn))。
從盒子中取出折疊薄膜過濾介質(zhì)筒(兩個濾筒中的較大者)。從盒子中取出碳濾筒110，并將該碳濾筒插入折疊薄膜過濾介質(zhì)筒106的中心部分中。如圖24A和24B所示，將碳濾筒一直向下插入折疊薄膜過濾介質(zhì)筒中，并一直向右旋轉(zhuǎn)碳塊過濾介質(zhì)筒手柄160直到旋轉(zhuǎn)停止。
如圖25A～C所示，首先保證下外殼54中的軟管是干凈的；其次，將下外殼54上的兩個豎直肋與下外殼54的開口中的切口對準，以便允許壓力容器56完全配合在多部件臺式水過濾系統(tǒng)50的下外殼54中；然后將構(gòu)成系統(tǒng)壓力容器56的組裝好的兩個過濾器組件插入多部件臺式水過濾系統(tǒng)50的下外殼54中。
接下來，如圖26A和26B及圖30所示，取兩個軟管中的較長者，將其引導(dǎo)在組裝好的壓力容器56的側(cè)部周圍，并將端接頭咬接在配合在組裝好的壓力容器56的另一側(cè)的入口116上。然后，將軟管壓入剩余配件的基座中的圓形切口中。將較短軟管咬接在剩余出口配件128上。
此時不要重新安裝上外殼52。上外殼52將在多部件臺式水過濾系統(tǒng)50與例如水龍頭等水供給結(jié)構(gòu)完全連接之后安裝。
如圖28所示，通過在軟管的端部使用換向閥98來完成與水供給結(jié)構(gòu)的連接。然后換向閥98與選擇用來向多部件臺式水過濾系統(tǒng)50供給冷水的水龍頭連接。水龍頭的端部結(jié)構(gòu)應(yīng)該與多部件臺式水過濾系統(tǒng)50的適當轉(zhuǎn)接頭(未示出)匹配。安裝正確的轉(zhuǎn)接頭并使換向閥98與水龍頭端部可靠的連接。然后，測試換向閥98的連接是否泄漏。此時應(yīng)該注意，在其它潛在不利結(jié)果中，由于熱水會降低碳過濾器的效率，所以要保證不在多部件臺式水過濾系統(tǒng)50中使用熱水。
非常緩慢地打開冷水水龍頭。在軟管咬接在配件上的換向閥98處和多部件臺式水過濾系統(tǒng)50的下外殼54中查找任何漏水處。如果換向閥98或下外殼54的配件泄漏，則重新組裝連接件。如果未觀察到泄漏，則如圖29A和B所示，將上外殼52安裝到多部件臺式水過濾系統(tǒng)50的下外殼54上，確保上外殼52咬接在適當位置。
在第一次使用多部件臺式水過濾系統(tǒng)50之前以及每次碳過濾器更換之后，用戶必須用水沖過碳濾筒110，以便去除任何碳渣和截留的氣泡。在進行沖洗時，要確保將換向閥98設(shè)置在已過濾水位置。
換向閥98具有用戶可能需要的控制來自水源的水的流動的三種設(shè)置。用戶可以通過將換向閥98的右側(cè)的控制手柄101轉(zhuǎn)向三個位置中的任何一個來獲得每種設(shè)置。如圖30～32所示，位置A用于未過濾噴淋水，適用于冷熱水。位置B用于未過濾涌流水，同樣適用于冷熱水。位置C只適用于已過濾冷水。一旦確認換向閥98處于正確位置(位置C)，則打開并沖洗系統(tǒng)至少5分鐘。
在換向閥98設(shè)置用于已過濾水流并且換向水流看起來低于預(yù)期或沒有水從過濾水出口流出的情況下，可能會有空氣截留在折疊薄膜過濾介質(zhì)筒過濾器外殼中。為解決這一情況，確保進來的冷水流是打開的，并確保換向閥98設(shè)為已過濾水位置。確定壓力容器56側(cè)部的紅色減壓閥133的按鈕的位置，并按該按鈕直到水剛開始從設(shè)為已過濾水位置的換向閥98流出為止。當水剛開始從換向閥98流出時，表明截留空氣已經(jīng)從壓力容器56中排空，并且壓力容器56充滿水。已過濾水現(xiàn)在應(yīng)該從處于已過濾水位置的換向閥98正常流出。
如圖33A和33B所示，多部件臺式水過濾系統(tǒng)50包括先進的系統(tǒng)監(jiān)視器180。為測試監(jiān)視器性能，用戶需要按監(jiān)視器180下面的按鈕182并保持約6秒鐘。監(jiān)視器180應(yīng)該使其所有燈的功能循環(huán)一遍，并在該循環(huán)結(jié)束時發(fā)出嘟嘟聲，以表明系統(tǒng)50運行正常。
多部件臺式水過濾系統(tǒng)50的表面上的交互顯示保持內(nèi)碳濾筒(過濾器標記1)、外折疊薄膜過濾介質(zhì)筒(過濾器標記2)和電池(2AA)中的剩余壽命的記錄。該顯示僅當水流經(jīng)系統(tǒng)50的壓力容器56或當按下測試按鈕182(顯示器下方的圓形按鈕)時啟動。當兩個過濾器都是新的時，過濾器標記1和過濾器標記2的所有燈都會在兩側(cè)點亮，如圖33所示。點亮的綠色燈表示各個過濾器中剩余過濾能力的數(shù)量。
隨著過濾能力減小，經(jīng)過大致4個月的時間或在使用約500升水之后，內(nèi)碳濾筒的顯示會改變。過濾器標記1周圍的5個綠色燈依次熄滅，直到僅有過濾器標記1的標記保留并閃現(xiàn)紅光為止，如圖36A所示。紅色閃光顯示表明內(nèi)碳過濾器(即過濾器標記1)需要更換。除第一次更換之外，在內(nèi)碳濾筒的每次更換之后，外折疊薄膜過濾介質(zhì)筒的一個綠色燈在使用過程中將不再點亮。當?shù)?個碳過濾器(即內(nèi)碳濾筒)耗盡其使用壽命時，過濾器標記2周圍的所有綠色燈在使用過程中將不再點亮，并且過濾器標記2將閃現(xiàn)紅光，如圖36B所示。此時，外折疊薄膜過濾介質(zhì)筒需要與內(nèi)碳濾筒一起更換，如下列表格及上述附圖所示。
表1

表2


電池壽命指示器出現(xiàn)在監(jiān)視器180的橢圓形面板的底部中心。除監(jiān)視器180的測試循環(huán)過程中之外，該指示器在正常使用條件下不會點亮。在測試循環(huán)過程中，電池指示器發(fā)出一種紅色閃光。當電池電力耗盡而需要更換時，該指示器在多部件臺式水過濾系統(tǒng)50分配水時閃爍紅光。閃爍紅光的電池?zé)舯砻饔脩粜枰诖笾?周內(nèi)更換電池。
如果有必要，可將監(jiān)視器180重新設(shè)為開始位置。用水和/或以前濾筒更換的任何歷史記錄將被刪除。為將監(jiān)視器180完全重新設(shè)置為開始位置，同時按監(jiān)視器180下方的測試按鈕182和蓋下面的重置按鈕184并保持2秒鐘，直到聽到嘟嘟聲為止。監(jiān)視器180的電路將重新設(shè)置為使用0升，并顯示所有綠色燈。
如圖39A和39B所示，接下來從內(nèi)部或第一碳塊濾筒開始，討論用以更換過濾器的過程。當過濾器標記1閃現(xiàn)紅光時，表明內(nèi)碳濾筒需要更換，如圖36B所示。
當從多部件臺式水過濾系統(tǒng)50取出時，內(nèi)碳濾筒是浸濕的。為避免任何水滴到臺面上的可能性，應(yīng)該把多部件臺式水過濾系統(tǒng)50放置在空水槽中或水槽邊上。但是，應(yīng)該注意確保上外殼52不會意外跌落。此外，應(yīng)該注意確保上外殼52不會浸入水或任何液體中。
內(nèi)碳塊過濾介質(zhì)筒110位于壓力容器56的中心，并通過在中心具有孔的旋轉(zhuǎn)手柄160來識別。此時，應(yīng)該注意沒有必要觸摸過濾器的浸濕部分。
如圖39A和39B所示，用一只手握住壓力容器56，并使濾筒的手柄160逆時針回轉(zhuǎn)。將內(nèi)碳塊過濾介質(zhì)筒提起到壓力容器56的外部。在插入新的內(nèi)碳濾筒之前，務(wù)必通過在水槽上方小心地翻轉(zhuǎn)壓力容器56和下外殼54，來倒空壓力容器56和下外殼54內(nèi)部剩余的任何水，以便避免在新濾筒安裝過程中可能有水溢出到臺面上。
廢棄用過的濾筒。從新濾筒上去除任何保護性衛(wèi)生包裝材料。握住手柄160，以避免觸摸濾筒本身。以與取出濾筒相反的順序?qū)⑿聻V筒插入壓力容器56中，并壓下和順時針回轉(zhuǎn)手柄160，直到感覺到手柄160停止為止。此時，就安裝了替換濾筒。
在重新安裝上外殼52之前，必須重新設(shè)置交互顯示，以保證為下一次碳濾筒更換正確遞減計數(shù)。重置按鈕184位于上外殼52的底部。如圖40A和40B所示，為重新設(shè)置交互顯示，按下按鈕184并保持直到聽到嘟嘟聲(大致3秒鐘)為止。此時，交互顯示將重新設(shè)置為開始為即將第二次更換的過濾器標記1(碳濾筒)的遞減計數(shù)。隨后的過濾器標記1的更換以與最初更換相同的方式進行。
在重新安裝上外殼52之后和恢復(fù)多部件臺式水過濾系統(tǒng)50的使用之前，必須用沖洗水流經(jīng)所更換的碳塊過濾介質(zhì)筒，以便去除任何碳渣和截留氣泡。在此過程中，換向閥98必須設(shè)為已過濾水位置。接下來，打開多部件臺式水過濾系統(tǒng)50，并沖洗系統(tǒng)至少2分鐘。
如同最初安裝過程中那樣，在換向閥98設(shè)為用于已過濾水流并且換向水流看起來比所預(yù)期的慢或沒有水從換向閥流出的情況下，空氣可能截留在折疊薄膜過濾介質(zhì)筒過濾器外殼中。如同前面一樣，為解決此問題，確保進來的冷水流是打開的并且將換向水流設(shè)為已過濾水。如圖41所示，確定壓力容器56的側(cè)部的紅色減壓閥133的按鈕的位置，并按該按鈕直到水剛開始從換向閥98流出。當水剛開始從換向閥98流出時，表明截留的空氣已經(jīng)從壓力容器56中排空，并且壓力容器56充滿水，過濾水現(xiàn)在應(yīng)該從換向閥98正常流出。
當此過程結(jié)束時，重新設(shè)置的顯示現(xiàn)在顯示在過濾器標記2周圍只剩余4個燈。這表明對于外折疊薄膜過濾介質(zhì)筒的更換的遞減計數(shù)已經(jīng)開始。當?shù)?個內(nèi)碳濾筒壽命終止時，過濾器標記2周圍的所有燈在使用過程中將不再點亮，并且過濾器標記2閃現(xiàn)紅光。此時，外折疊薄膜過濾介質(zhì)筒需要與內(nèi)碳濾筒一起更換。
當?shù)?個內(nèi)碳濾筒壽命終止時，交互監(jiān)視器180將警示用戶外折疊薄膜過濾介質(zhì)筒也需要更換。這應(yīng)該發(fā)生在大致2年后或用完約3,000升水之后。此時，監(jiān)視器180將以紅色顯示過濾器標記1和過濾器標記2，如圖43所示。
外折疊薄膜過濾介質(zhì)筒更換與內(nèi)碳塊過濾介質(zhì)筒更換過程有些相似。如上所述，為了避免任何水滴到臺面上的可能性，建議最終用戶將多部件臺式水過濾系統(tǒng)50放置在空水槽中或水槽邊上。如同最初過濾器更換一樣，從下外殼54上取下上外殼52，將上外殼52放在旁邊。
最終用戶現(xiàn)在將在更換外折疊薄膜過濾介質(zhì)筒的同時更換內(nèi)碳塊過濾介質(zhì)筒。最終用戶作為組件即壓力容器56從下外殼54中一起取出兩個濾筒。碳塊過濾介質(zhì)筒是配合在壓力容器56的折疊薄膜過濾介質(zhì)筒外殼部分的中心內(nèi)的過濾器。下外殼54包括兩條操作安裝在其上的軟管。通過按每個連接件上的灰色按鈕并從配件中提起該連接件使這兩條軟管脫開。在此操作過程中，應(yīng)該注意也要從其它連接件的基座下面將較長軟管從其推入配件中取出。此時，確保將兩條軟管推在旁邊，并從多部件臺式水過濾系統(tǒng)50的下外殼54中提起整個折疊薄膜過濾介質(zhì)筒/碳塊過濾介質(zhì)筒組件/壓力容器56。
此時，應(yīng)該正確廢棄用完的過濾器。下一步是打開并另外準備兩個新的過濾器以供使用。一旦完成，則將新的碳塊過濾介質(zhì)筒插入壓力容器56的新的折疊薄膜過濾介質(zhì)筒過濾器外殼部分中，順時針回轉(zhuǎn)該碳塊過濾介質(zhì)筒的手柄160，直到感覺到其停止為止，這就完成了新壓力容器56的組裝。
在重新安裝新組件/壓力容器56之前，折疊薄膜過濾介質(zhì)筒外殼上的兩個豎直肋必須與下外殼54的開口中的切口對準，以便允許過濾器組件/壓力容器56完全配合到多部件臺式水過濾系統(tǒng)50的下外殼54中，如圖44A～C所示。在重新組裝過程中，這些肋應(yīng)該與多部件臺式水過濾系統(tǒng)50的下外殼54中的相應(yīng)切口對齊，并將濾筒組件/壓力容器56放置在下外殼54中，并將軟管放回到配件基座中的切口中。此時，通過將軟管端部連接件一直向下推到外殼配件上直到它們咔嗒一聲就位為止，而使兩條軟管與其相應(yīng)配件重新連接，如圖44D～F所示。
在重新安裝上外殼52之前，用戶必須經(jīng)由位于上外殼52的底部的重置按鈕184重新設(shè)置交互顯示，以保證對于接下來的2年序列的正確遞減計數(shù)，如圖45A～B所示。為達此目的，用戶同時按下測試按鈕182和重置按鈕184并保持直到聽到嘟嘟聲(大致3秒鐘)為止。此時，交互顯示重新設(shè)置為開始為過濾器1和過濾器2的遞減計數(shù)。如同前面那樣重新安裝上外殼52。
在第一次使用多部件臺式水過濾系統(tǒng)50之前，用戶必須用水沖洗所更換的碳濾筒和所更換的折疊薄膜過濾介質(zhì)筒，以便去除任何碳渣和截留氣泡。在進行沖洗時，務(wù)必將換向閥98設(shè)為已過濾水位置。一旦確認換向閥98位于正確位置，則打開并沖洗系統(tǒng)至少5分鐘，如圖46所示。
如同最初安裝過程中那樣，在換向閥98設(shè)為用于已過濾水流并且換向水流看起來比所預(yù)期的慢或沒有水從換向閥98流出的情況下，空氣可能截留在折疊薄膜過濾介質(zhì)筒過濾器外殼中。如同前面一樣，為解決此問題，確保進來的冷水流是打開的并且將換向水流設(shè)為已過濾水。確定壓力容器56的側(cè)部的紅色減壓閥133的按鈕的位置，并按該按鈕直到水剛開始從換向閥98流出。當水剛開始從換向閥98流出時，表明截留空氣已經(jīng)從壓力容器56中排空，并且壓力容器56充滿水，過濾水現(xiàn)在應(yīng)該從換向閥98正常流出。
運轉(zhuǎn)上面已經(jīng)說明了本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)50的各種部件以及最終用戶如何使系統(tǒng)50在使用環(huán)境下運轉(zhuǎn)，下面將說明本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)50的運轉(zhuǎn)。
如圖7所示，換向閥98與例如水龍頭(未示出)等水源操作連接。當最終用戶想要過濾水時，使換向閥位于已過濾水位置，并且水從該換向閥經(jīng)由管件94流到壓力容器。如圖6所示，管件94布置在下外殼54的內(nèi)部，并最終到達入口116，經(jīng)過外濾筒106和內(nèi)濾筒110進入中空區(qū)域150，并通過出口128到外部，如圖9所示。
再次回到圖6和圖7，已過濾水在穿過部件67的外殼磁體82之后，經(jīng)由管件96離開下外殼54，并最終經(jīng)由過濾水出口170離開換向閥98。流量感測發(fā)送部件67是常規(guī)式的，并包括上外殼190、下外殼192、磁體82、彈簧194、彈簧座墊圈196、流量墊圈198、流量墊圈座200和計量活塞202。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以知道，此流量感測發(fā)送部件以常規(guī)方式與流量感測接收部件一起工作。
最近開發(fā)的本發(fā)明實施例包括將圖19所示流量墊圈198重新定位到圖9所示位置199，已經(jīng)得到證實，流量墊圈198的這種重新定位會使得本發(fā)明的多部件臺式水過濾系統(tǒng)較安靜運轉(zhuǎn)。
雖然用于使用和制造在此所包含的制品的系統(tǒng)、制品、裝置和方法構(gòu)成本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不局限于這些具體的制品、裝置和方法，而是可以在未背離本發(fā)明所附權(quán)利要求書所限定的保護范圍的情況下對其做出變更。
權(quán)利要求
1.一種流體過濾系統(tǒng)，包括第一外殼；第二外殼；電子元件，其包括操作定位在所述第一外殼中的流量指示接收裝置和操作定位在所述第二外殼中的流量指示發(fā)送裝置；壓力容器，其具有入口和出口，并操作定位在所述第二外殼中，所述壓力容器包括至少兩個不同的過濾介質(zhì)部件，所述過濾介質(zhì)部件各操作定位在所述第二外殼中；以及管路部件，其用于使流體供給源與所述壓力容器的所述入口操作連接；以及至少一個已過濾流體輸送結(jié)構(gòu)，其用于使流體供給源與所述壓力容器的所述出口操作連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體過濾系統(tǒng)，還包括舌簧開關(guān)，其操作定位在所述第一外殼中；以及磁體，其操作定位在所述第二外殼中，其中，所述舌簧開關(guān)和所述磁體操作配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體過濾系統(tǒng)，其中，所述已過濾流體輸送結(jié)構(gòu)還包括可選位置換向閥，其用于選擇性地使水從所述流體供給源到壓力容器并通過所述管路部件回到所述可選位置換向閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體過濾系統(tǒng)，其中，所述壓力容器還包括第一壓力部件；以及第二壓力部件，所述第一和第二壓力部件操作連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的流體過濾系統(tǒng)，其中，所述第一壓力部件包括第一外中空區(qū)域，其用于裝入第一過濾介質(zhì)筒；以及所述外中空區(qū)域內(nèi)部的第二中空區(qū)域，其用于可拆卸地接納第二過濾介質(zhì)筒。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的流體過濾系統(tǒng)，其中，所述第二壓力部件包括用于將所述第二過濾介質(zhì)筒在操作上可拆卸地定位在所述第一過濾介質(zhì)筒的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的流體過濾系統(tǒng)，其中，所述壓力容器還包括折疊薄膜過濾介質(zhì)筒，其操作定位在所述第一外中空區(qū)域中；以及碳塊過濾介質(zhì)筒，其操作定位在所述外中空區(qū)域內(nèi)部的所述第二中空區(qū)域中并位于所述折疊薄膜過濾介質(zhì)筒內(nèi)部，所述碳塊過濾介質(zhì)筒至少由所述第二中空區(qū)域部分圍繞。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流體過濾系統(tǒng)，其中，所述碳塊過濾介質(zhì)筒具有約4個月的使用壽命。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流體過濾系統(tǒng)，其中，所述折疊薄膜過濾介質(zhì)筒具有約多達2年的使用壽命。
10.一種用于壓力容器的中心濾芯組件端蓋，所述端蓋包括第一板；以及第二板，每個板可與所述壓力容器在操作上可拆卸地連接，所述第二板具有操作形成于其中的流路，以流體連通到所述壓力容器的外部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的中心濾芯組件端蓋，其中，所述中心濾芯組件端蓋的所述第一板與過濾介質(zhì)筒操作連接，使得所述中心濾芯組件端蓋的所述第二板用作所述過濾介質(zhì)筒端蓋。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的中心濾芯組件端蓋，其中，所述第二板包括至少一個操作定位在其中的孔，以允許已過濾流體穿過所述第二板并經(jīng)由出口離開，所述出口操作定位為與所述孔流體連通。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的中心濾芯組件端蓋，其中，所述中心濾芯組件端蓋的所述第一板操作定位在所述第二板的上方并與所述第二板平行。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的中心濾芯組件端蓋，其中，所述第一板是實心的，其中不具有流體通路，從而形成所述壓力容器的閉合部件。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的中心濾芯組件端蓋，其中，所述第一和第二板通過至少兩個支撐肋操作連接，使得由此形成基本上為剛性的端蓋。
16.一種用于減小取出所安裝的過濾介質(zhì)筒所需卸除力的裝置，所述裝置包括具有O形密封圈的密封端蓋；手柄；以及旋轉(zhuǎn)接頭，其與所述手柄分離但與所述手柄操作連接，用于取出所述過濾介質(zhì)筒，使得不用旋轉(zhuǎn)就可脫開所述O形密封圈，其中，取出所述過濾介質(zhì)筒所需的兩個分力有效減少為平移分力。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述O形密封圈不用旋轉(zhuǎn)而有效脫開。
18.一種用于使安裝的過濾介質(zhì)筒從過濾系統(tǒng)脫開的方法，包括以下步驟提供用于減小取出所安裝的過濾介質(zhì)筒所需的卸除力的裝置，所述裝置包括具有O形密封圈的密封端蓋；手柄；以及旋轉(zhuǎn)接頭，其與所述手柄分離但與所述手柄操作連接，用于取出所述過濾介質(zhì)筒，使得不用旋轉(zhuǎn)就可脫開所述O形密封圈，其中，取出所述過濾介質(zhì)筒所需的兩個分力有效減少為平移分力，提供過濾介質(zhì)筒取出坡道，該坡道具有最初非常淺的凸輪輪廓；相對于所述端蓋旋轉(zhuǎn)所述手柄，使得所述手柄接合所述過濾介質(zhì)筒取出坡道，而所述端蓋保持在工作位置上的原位置；以及繼續(xù)旋轉(zhuǎn)所述手柄，使得所述端蓋開始因所述取出坡道而平移，使得所述端蓋在平移時跟隨所述手柄。
19.一種用于將所安裝好的過濾介質(zhì)筒安裝到過濾系統(tǒng)中的方法，包括以下步驟提供用于減小取出所安裝的過濾介質(zhì)筒所需的卸除力的裝置，所述裝置包括具有O形密封圈的密封端蓋；手柄；以及旋轉(zhuǎn)接頭，其與所述手柄分離但與所述手柄操作連接，用于取出所述過濾介質(zhì)筒，使得不用旋轉(zhuǎn)就可脫開所述O形密封圈，其中，取出所述過濾介質(zhì)筒所需的兩個分力有效減少為平移分力，提供過濾介質(zhì)筒取出坡道，該取出坡道具有最初非常淺的凸輪輪廓；將所述過濾介質(zhì)筒插入所述系統(tǒng)中的工作位置；以及相對于不會在安裝過程中旋轉(zhuǎn)的所述端蓋旋轉(zhuǎn)所述手柄，使得所述手柄接合所述過濾介質(zhì)筒取出坡道，從而減小完成安裝所需的力量。
20.一種用于液體過濾系統(tǒng)中的壓力容器，包括第一壓力部件，所述第一壓力部件包括第一中空區(qū)域，其用于裝入第一過濾介質(zhì)筒；以及所述第一中空區(qū)域內(nèi)部的第二中空區(qū)域，其用于可拆卸地接納第二過濾介質(zhì)筒；以及第二壓力部件，其具有開口端，并包括用于將所述第二過濾介質(zhì)筒在操作上可拆卸地定位在所述第一過濾介質(zhì)筒的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，所述第一和第二壓力部件操作連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新式多部件臺式水過濾系統(tǒng)，該多部件臺式水過濾系統(tǒng)具有兩個過濾介質(zhì)筒，一個介質(zhì)筒可以在第二個介質(zhì)筒超過其使用壽命并需要更換之前更換至少兩次，本發(fā)明包括這樣的機構(gòu)，該機構(gòu)用于在內(nèi)過濾介質(zhì)筒的更換過程中不用旋轉(zhuǎn)而解除與內(nèi)過濾介質(zhì)和外過濾介質(zhì)的操作連接相關(guān)聯(lián)的O形圈，本發(fā)明包括管路和電子元件的分離，其中，下外殼容納例如水過濾壓力容器、管件、流量指示發(fā)送裝置等管路部件，而上外殼容納電子元件，本發(fā)明還涉及與此有關(guān)的過濾方法以及使系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的方法。
文檔編號B01D35/30GK101031345SQ200580032985
公開日2007年9月5日 申請日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月29日
發(fā)明者勞倫斯·W·巴賽特, 蒂莫西·B·卡尼, 羅伯特·E·阿瑟爾, 鄭滇 申請人:3M創(chuàng)新有限公司