專利名稱：具有灌注計(jì)量濾筒的水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于諸如重力輸送裝置的水處理裝置和用于這種裝置上的過(guò)濾器濾筒。本發(fā)明特別關(guān)于一個(gè)灌注計(jì)量的濾筒和除去來(lái)自處理后的水的水處理顆粒的濾筒組件。
背景技術(shù)：
家用水處理裝置在技術(shù)上是已知的。它們包括在管線中的裝置(例如在一個(gè)水槽下)、終端裝置(例如安裝的水龍頭或計(jì)數(shù)蓋)和成批處理水的獨(dú)立系統(tǒng)。該成批處理的裝置的例子是水瓶和/或飲水瓶和大的水筒，處理后的水從一個(gè)出口倒出。該成批水處理系統(tǒng)也可與其它裝置、如咖啡壺裝在一起。這些獨(dú)立系統(tǒng)通常具有由過(guò)濾器濾筒分開的上、下腔。它們依靠重力迫使水從上腔通過(guò)濾筒進(jìn)入下腔，從而產(chǎn)生處理后的水。
防止顆粒通過(guò)而處理水的機(jī)械過(guò)濾器，具有一個(gè)簡(jiǎn)易的壽命終止指示器，它是通過(guò)由于顆粒沉積而使流量減少來(lái)指示的?；瘜W(xué)清除介質(zhì)(如活性炭基介質(zhì)和離子交換介質(zhì))采用吸附法和離子交換法來(lái)處理水，這些方法沒(méi)有減少水流量或提供其它的壽命終止指示。
已研究了多種途徑來(lái)提供一種不是由介質(zhì)產(chǎn)生的壽命終止指示。例如人們已知的用機(jī)械和電子方法來(lái)“累計(jì)”已處理水的量的方法。機(jī)械方法一般包括一個(gè)渦輪和減速齒輪。電子方法一般包括一個(gè)壓力轉(zhuǎn)換器和與之做成整體計(jì)算體積的微處理器。然而這些系統(tǒng)都相當(dāng)昂貴，不適用于批量處理裝置。
在批量處理系統(tǒng)中，可以通過(guò)計(jì)量灌注次數(shù)而大致知道已處理過(guò)的水的量。在1994年11月17日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)No.08/341420中描述了這項(xiàng)先有技術(shù)，該申請(qǐng)估計(jì)不久將被授與專利權(quán)。該專利申請(qǐng)的灌注計(jì)量系統(tǒng)采用了一個(gè)浮體，在裝置每灌注一次時(shí)浮體在一根螺紋桿上轉(zhuǎn)一圈。這種方法的不足之處是不能連續(xù)可見(jiàn)地指示剩下的使用壽命的量，僅在壽命終止時(shí)才有指示。
當(dāng)采用較松散的介質(zhì)時(shí)，如在批量系統(tǒng)中常用的松散的顆粒狀活性炭和樹脂時(shí)，介質(zhì)顆粒可能隨著處理后的水跑出漏筒。雖然攝入這些顆粒不會(huì)產(chǎn)生大的健康問(wèn)題，但顧客不希望在處理后的水中看到沉淀物。在美國(guó)專利No.4969996中示出了具有這項(xiàng)不足的重力輸送系統(tǒng)的例子。
現(xiàn)在需要的是一種新穎的灌注計(jì)量機(jī)構(gòu)，它能提供過(guò)濾器濾筒中剩下的使用壽命的量。也還需要有一種新穎的過(guò)濾器濾筒組件，它能減少處理后的水中的介質(zhì)顆粒。
發(fā)明概述本發(fā)明的某一方面涉及一種重力輸送水處理裝置的過(guò)濾器濾筒的壽命終止機(jī)構(gòu)。雖然在這里示出為一飲水瓶，但應(yīng)看到，本發(fā)明可用于各種其它的重力輸送裝置中，例如具有傾倒插口的較大的水箱或咖啡機(jī)上。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，壽命終止機(jī)構(gòu)包括一個(gè)浮體，在水處理裝置灌注時(shí)升起，在水被處理后落下。一個(gè)計(jì)量機(jī)構(gòu)計(jì)量該水處理裝置灌注的次數(shù)。該機(jī)構(gòu)包括一個(gè)棘輪裝置的機(jī)構(gòu)，其中浮體在它每次升降時(shí)沿棘輪裝置行程行進(jìn)。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，壽命終止機(jī)構(gòu)包括計(jì)量水處理裝置灌注次數(shù)的機(jī)構(gòu)。該灌注計(jì)量機(jī)構(gòu)包括一個(gè)由水移動(dòng)的構(gòu)件。一個(gè)可見(jiàn)的指示機(jī)構(gòu)與灌注計(jì)量機(jī)構(gòu)配合提供過(guò)濾器濾筒中剩下的使用壽命的連續(xù)可見(jiàn)的指示。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，本發(fā)明包括一個(gè)減少處理后水中的水處理顆粒的過(guò)濾器濾筒組件。雖然這里僅公開了重力輸送的系統(tǒng)，但本發(fā)明也可用于不用重力而將水壓過(guò)介質(zhì)的系統(tǒng)中。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，本發(fā)明包括一個(gè)水處理裝置的過(guò)濾器濾筒組件。該組件包括一個(gè)過(guò)濾器濾筒，該濾筒包含水處理材料，并具有上部入口端和下部出口端。一個(gè)水盤放在下出口端的下方，可拆卸地連接到過(guò)濾器濾筒上，并可從水處理裝置上分開。該水盤制成并布置成使從出口端流出的處理后的水通常朝入口端流動(dòng)并流出水盤。該水盤留住從出口端來(lái)的水處理材料的顆粒，從而使處理后的水在基本沒(méi)有顆粒的情況下流出水盤。
附圖概述現(xiàn)將參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中同樣的參照數(shù)字表示相應(yīng)的部件

圖1是本發(fā)明的水處理裝置的分解透視圖，圖2是本發(fā)明的包含壽命終止機(jī)構(gòu)的過(guò)濾器濾筒的剖視圖，圖3是本發(fā)明棘輪裝置的行程的簡(jiǎn)圖，圖4是沿圖2中4-4線的過(guò)濾器濾筒壽命終止機(jī)構(gòu)的頂視圖，圖5表示本發(fā)明過(guò)濾器濾筒組件的剖視圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述這里描述的過(guò)濾器濾筒10可用在各種重力輸送的水處理裝置中。過(guò)濾器濾筒10在這里裝在一個(gè)飲料瓶中。參見(jiàn)圖2，濾筒10包括一個(gè)計(jì)量該水處理裝置已被灌注的次數(shù)的機(jī)構(gòu)20。當(dāng)灌注計(jì)量機(jī)構(gòu)20裝在過(guò)濾器濾筒10中時(shí)，也可從它上分開，重新使用。
灌注計(jì)量機(jī)構(gòu)20包括一個(gè)浮體25，它在每次灌注水處理裝置時(shí)沿棘輪裝置的行程前進(jìn)。浮體25包括若干朝下伸展的環(huán)狀壁26，在浮體25的下方形成通道27。通道27聚集空氣，從而在浮體沉浸時(shí)使它能向上升起。
棘輪裝置是一個(gè)機(jī)構(gòu)，通過(guò)它使一個(gè)構(gòu)件通過(guò)重復(fù)移動(dòng)沿兩個(gè)預(yù)計(jì)的停止位置之間的一條行程前進(jìn)。棘輪裝置行程的例子可在擺鐘上發(fā)現(xiàn)。上面未描述的棘輪裝置行程也可在本發(fā)明的原理下進(jìn)行使用，例如棘輪裝置行程可以是線性的而不是圓的。另外作為鐘擺，在兩個(gè)預(yù)計(jì)位置之間移動(dòng)的構(gòu)件不必是沿棘輪裝置行程前進(jìn)的同一個(gè)構(gòu)件。棘輪裝置行程的形狀也可與這里描述的鋸齒狀行程不同。
優(yōu)選的棘輪裝置行程30包括分別形成在上部32和下部36棘輪裝置上的上部行程33和下部行程37。正如圖3所示，上部行程33和下部行程37通常為鋸齒形并相互偏置。
浮體25沿棘輪裝置行程30按如下方式前進(jìn)。參見(jiàn)圖2和3，當(dāng)浮體25沿中心桿28升起時(shí)，銷子29(優(yōu)選的浮體包括若干銷子)從下部行程37的第一個(gè)齒38(位置A)升到上部行程33(位置B)的第一個(gè)齒34。然后在浮體升起時(shí)銷子沿第一個(gè)齒34從位置B到C。當(dāng)浮體落下時(shí)，銷子降到下部行程37(位置D)的第二個(gè)齒39和進(jìn)一步降到位置E，因此，浮體25每次升降一次，它將沿棘輪裝置行程30前進(jìn)一個(gè)齒。
灌注計(jì)量機(jī)構(gòu)20以下列方式提供了過(guò)濾器濾筒10內(nèi)使用壽命的連續(xù)可見(jiàn)的指示。參見(jiàn)圖2和4，浮體上的齒輪24與一個(gè)行星齒輪22嚙合，行星齒輪22在浮體25轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)沿著上部棘輪裝置32的齒31的圓形行程中前進(jìn)。行星齒輪22包括通過(guò)蓋40上的一個(gè)或多個(gè)開口可見(jiàn)到的桿23。行星齒輪22按順時(shí)針(見(jiàn)圖4中箭頭)轉(zhuǎn)動(dòng)，一直轉(zhuǎn)到上部棘輪裝置32上的止動(dòng)齒35時(shí)為止。在蓋40上裝有合適的指示裝置，在例如濾筒壽命還有一半和已到達(dá)壽命終止時(shí)告訴用戶。
在本發(fā)明的原理范圍內(nèi)，也可采用這里未公開的各種連續(xù)可見(jiàn)的指示機(jī)構(gòu)。例如該機(jī)構(gòu)可采用由水移動(dòng)的構(gòu)件，如一個(gè)漿輪而不是浮體。指示構(gòu)件可連接到由水以各種方式移動(dòng)的構(gòu)件上。這種機(jī)構(gòu)也不必包含棘輪裝置行程。
水以下列方式流過(guò)過(guò)濾器濾筒10。水通過(guò)蓋40上的開口41、43和下部棘輪裝置36和上部棘輪裝置32上的圓的進(jìn)水孔42進(jìn)入浮體腔21。為了在水平而下降時(shí)確保浮體25下降時(shí)破壞上棘輪裝置32和浮體25之間的表面張力，在上棘輪裝置32具有向下突出的棱45。水從浮體腔21通過(guò)下部棘輪裝置上的槽46流到介質(zhì)12。水還通過(guò)槽44直接進(jìn)入介質(zhì)12，槽44位于下部棘輪裝置36的下方，從而使水處理裝置的上腔內(nèi)的幾乎所有的水均流入過(guò)濾器濾筒。然后過(guò)濾后的水從罩14底部的槽15存在過(guò)濾器濾筒中。
現(xiàn)在將參照附圖1～5來(lái)描述本發(fā)明的過(guò)濾器濾筒組件50。應(yīng)該看到，雖然圖示的組件50是一飲水瓶100狀，它也可在本發(fā)明的原理之內(nèi)用于不是水處理裝置的各種場(chǎng)合。
在圖1中所示的過(guò)濾器濾筒組件50呈飲水瓶100的形狀。飲水瓶100包括構(gòu)成臟水上腔的漏斗105和構(gòu)成處理后水的下腔的水瓶102。水瓶102包括把手103和傾倒口104。當(dāng)飲水瓶100組裝后，漏斗105插入水瓶102內(nèi)，蓋101蓋在其頂上。
圖5示出了一種優(yōu)選的過(guò)濾器濾筒組件50，組件50包括過(guò)濾器濾筒10和杯子55，杯子55可分開地由三個(gè)朝內(nèi)的凸件56裝到濾筒10上，三個(gè)凸件相隔120°，它們貼合到濾筒10的相應(yīng)的扣爪16上。濾筒10由圍繞著罩14上端周邊的合適的彈性密封邊緣17封裝到漏斗105的向下伸展的密封表面106上。杯子55的通道54置于過(guò)濾器罩14的凹陷區(qū)13內(nèi)，以后將裝配到杯子55的通道54內(nèi)的鍵107用于使杯子55和濾筒10相對(duì)于漏斗105確當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)。
杯子55做成并布置成能防止水處理介質(zhì)12中的顆粒進(jìn)入水處理裝置的下腔(這里是水瓶102)。這在重力輸送裝置中尤其重要，因?yàn)樵谶@種裝置中采用了諸如顆粒狀活性碳和離子交換樹脂的松散的介質(zhì)顆粒。進(jìn)入上部進(jìn)口端18的臟水迫使介質(zhì)顆粒12從下部出口端19排出并進(jìn)入杯子55的底部59。當(dāng)水向上行進(jìn)時(shí)顆粒留在杯子55的底部59。處理后的水通過(guò)內(nèi)側(cè)壁52和外側(cè)壁53之間的間隙51從杯子50中流出，壁52和53起到一個(gè)導(dǎo)流板的作用引導(dǎo)處理過(guò)的水向下。凹口58通過(guò)減小杯子50底部59下側(cè)的水的表面張力來(lái)協(xié)助水的流動(dòng)。如果該水處理裝置是一個(gè)飲水瓶102，間隙51最好開在把手103的同側(cè)，從而在傾倒時(shí)顆粒不從杯子55中出來(lái)。
這樣，杯子55起到一個(gè)水杯的作用，它可防止介質(zhì)顆粒進(jìn)入水瓶102。在置換過(guò)濾器濾筒10時(shí)，杯子55能被拆下，沖洗并重新裝到下一個(gè)過(guò)濾器濾筒上。杯子55可在本發(fā)明的原則、在有利于減少處理后水中的介質(zhì)顆粒量的情況下做成各種其它形式。
應(yīng)該看到，本發(fā)明不僅限于上述實(shí)施例，這些實(shí)施例僅作說(shuō)明之用。在本發(fā)明的原理內(nèi)，即由所附權(quán)利要求表達(dá)術(shù)語(yǔ)的廣泛意義指出的整個(gè)范圍內(nèi)，可以在細(xì)節(jié)上、特別在形狀、尺寸、零部件布局或元件材料上進(jìn)行變化。
權(quán)利要求
1．一種用于重力輸送水處理裝置的過(guò)濾器濾筒的壽命終止機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)在灌注水處理裝置時(shí)升起、在水被處理以后落下的浮體，和計(jì)量水處理裝置灌注次數(shù)的裝置，包括一個(gè)棘輪裝置，其中上述浮體沿棘輪裝置行程行進(jìn)，每次上述浮體升起和落下。
2．按照權(quán)利要求1的過(guò)濾器濾筒壽命終止機(jī)構(gòu)，其中上述浮體繞中心軸沿著通常為圓形的棘輪裝置行程轉(zhuǎn)動(dòng)。
3．按照權(quán)利要求1的過(guò)濾器濾筒壽命終止機(jī)構(gòu)，其中上述棘輪裝置行程包括上部和下部的通常為鋸齒狀相互偏置的行程，這樣，當(dāng)上述浮體升起時(shí)它也從上述下部棘輪裝置行程的第一個(gè)齒上升起，并沿著上述上部棘輪裝置的行程的第一個(gè)齒行進(jìn)，當(dāng)上述浮體落下時(shí)，它與上述下部棘輪裝置行程的第二個(gè)齒嚙合，由此使上述浮體前進(jìn)。
4．按照權(quán)利要求1的過(guò)濾器濾筒壽命終止機(jī)構(gòu)，其中上述浮體包括至少一個(gè)與上述棘輪裝置行程嚙合的伸出的凸體。
5．按照權(quán)利要求1的過(guò)濾器濾筒壽命終止機(jī)構(gòu)，還包括在該過(guò)濾器濾筒到達(dá)其使用壽命終端時(shí)提供可見(jiàn)指示的裝置。
6．按照權(quán)利要求1的過(guò)濾器濾筒壽命終止機(jī)構(gòu)，還包括提供過(guò)濾器濾筒剩下的使用壽命量的連續(xù)可見(jiàn)的指示裝置。
7．按照權(quán)利要求6的過(guò)濾器濾筒壽命終止機(jī)構(gòu)，其中上述連續(xù)可見(jiàn)指示裝置包括一個(gè)指示構(gòu)件，該構(gòu)件在上述浮體沿上述棘輪裝置行程行進(jìn)時(shí)，由上述浮體推進(jìn)該指示構(gòu)件。
8．按照權(quán)利要求7的過(guò)濾器濾筒壽命終止機(jī)構(gòu)，其中上述指示構(gòu)件是一個(gè)齒輪，它與上述浮體上的相應(yīng)的齒嚙合，這樣，當(dāng)上述浮體沿上述棘輪裝置行程轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上述浮體推進(jìn)通常為國(guó)形行程的指示齒輪，上述指示齒輪的一部分是可見(jiàn)的，從而提供過(guò)濾器濾筒剩下的使用壽命的連續(xù)可見(jiàn)的指示。
9．按照權(quán)利要求1的過(guò)濾器濾筒壽命終止機(jī)構(gòu)，其中上述壽命終止機(jī)構(gòu)裝入過(guò)濾器濾筒中。
10．一種用于重力輸送水處理裝置的過(guò)濾器濾筒壽命終止機(jī)構(gòu)，包括用于計(jì)量灌注水處理裝置次數(shù)的裝置，包括一個(gè)由水移動(dòng)的構(gòu)件，與上述灌注計(jì)量裝置合作的裝置，用于提供過(guò)濾器濾筒剩下的使用壽命的連續(xù)可見(jiàn)的指示。
11．按照權(quán)利要求10的過(guò)濾器濾筒的壽命終止機(jī)構(gòu)，其中上述構(gòu)件是一個(gè)浮體。
12．按照權(quán)利要求11的過(guò)濾器濾筒的壽命終止機(jī)構(gòu)，其中上述灌注計(jì)量裝置包括一個(gè)棘輪裝置機(jī)構(gòu)，其中上述浮體沿棘輪裝置行程行進(jìn)。
13．按照權(quán)利要求12的過(guò)濾器濾筒的壽命終止機(jī)構(gòu)，其中上述連續(xù)可見(jiàn)的指示裝置包括在上述浮體沿上述棘輪裝置行程行進(jìn)時(shí)由上述浮體推進(jìn)的指示構(gòu)件。
14．按照權(quán)利要求10的過(guò)濾器濾筒的壽命終止機(jī)構(gòu)，其中上述壽命終止機(jī)構(gòu)裝入過(guò)濾器濾筒中。
15．一種用于水處理裝置的過(guò)濾器濾筒組件，包括一個(gè)含有水處理材料并具有上部進(jìn)口和下部出口的過(guò)濾器濾筒；和一個(gè)放在上述出口端下方的水盤，它可拆卸地裝到上述過(guò)濾器濾筒上，并可從水處理裝置上分開，上述水盤做成并布置成使從上述出口端流出的處理后的水通常朝上述入口端流動(dòng)并流出上述水盤。
16．權(quán)利要求15的過(guò)濾器濾筒組件，其中上述水盤通常制成基本伸到上述上部入口端的杯子形。
17．權(quán)利要求15的過(guò)濾器濾筒組件，其中水盤包括一個(gè)朝下伸展形成一個(gè)導(dǎo)流板的外側(cè)壁，和一個(gè)通過(guò)內(nèi)側(cè)壁的底端向上伸展的內(nèi)側(cè)壁，這樣，處理后的水通過(guò)上述內(nèi)、外側(cè)壁之間的間隙流出上述水盤。
18．權(quán)利要求15的過(guò)濾器濾筒組件，其中上述水盤包括一個(gè)從上述水盤的底部向上伸展的凹口，用以減小上述底部下側(cè)上的處理后的水的表面張力。
19．權(quán)利要求15的過(guò)濾器濾筒組件，其中上述水盤在其上端附近連到上述過(guò)濾器濾筒上。
20．權(quán)利要求15的過(guò)濾器濾筒組件，其中上述過(guò)濾器濾筒組件制成并布置成用在和配在重力輸送水處理裝置中。
全文摘要
一種過(guò)濾器濾筒的壽命終止機(jī)構(gòu)和水處理裝置的過(guò)濾器濾筒組件,該壽命終止機(jī)構(gòu)包括在該裝置每次灌注時(shí)沿棘輪裝置行程移動(dòng)的浮體。連接到浮體上的計(jì)量機(jī)構(gòu)提供過(guò)濾器濾筒剩下的使用壽命量的連續(xù)可見(jiàn)的指示。濾筒組件包括可拆卸地裝到過(guò)濾器濾筒上的水盤。該水盤放在濾筒外端的下方,從處理后的水中除去水處理顆粒。
文檔編號(hào)B01D29/00GK1216970SQ97194292
公開日1999年5月19日 申請(qǐng)日期1997年4月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月30日
發(fā)明者約翰·D·托尼, 大衛(wèi)·J·埃蒙斯, 埃里克·G·奧威爾 申請(qǐng)人:雷科維里工程有限公司