CN101605584B - 水处理装置,尤其是过滤装置和筒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水处理装置,尤其是过滤装置,包括筒(1),筒具有用于容纳水处理介质尤其是过滤介质的容器(2)、安置在容器(2)上的接头(10),接头外表面上有至少一个入口(20,22)和至少一个出口(24)。该装置还包括连接件(40),其有用于接头(10)且有至少一个流入口(60)和至少一个流出口(62)的容座(50),流入口和流出口借助密封件密封连通到接头(10)的入口和出口(20,22,24)。接头(10)朝向其自由端(13)渐缩,该外表面有至少一个相对筒(1)纵轴线(3)倾斜或成弧形的第一外表面部(14,14a,14b)、和与第一外表面部(14,14a,14b)对置的第二外表面部(16,16a,16b)。入口和出口(20,22,24)在第一和/或第二外表面部(14a,14b,16a,16b)中。接头(10)沿轴向被插入容座(50)。容座(50)的内表面至少具有与第一和第二外表面部(14a,14b,16a,16b)互补的第一和第二内表面部(54a,54a,54b,56,56a,56b)。
Description
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的水处理装置,尤其是过滤装置,它包括筒和连接件,筒具有用于容纳水处理介质且尤其是用于容纳过滤介质的容器、和安置在容器上的接头,接头具有至少一个入口和至少一个出口,连接件具有用于接头的且有至少一个流入口和一个流出口的容座,流入口和流出口借助密封件以密封方式连通到至接头的入口和出口。本发明也涉及筒,尤其是滤筒。
背景技术
除了过滤之外,水处理也指给水添加定量的物质。物质的添加也可以与水的过滤结合。
一方面,滤筒是指这样的构件,其具有用于机械过滤的筛状构造。另一方面,滤筒也指这样的构件,其除了筛状构造外,还包含例如呈颗粒状的过滤介质,过滤介质用于化学地和/或机械地去除和/或减少有机杂质和/或无机杂质。因此,这样配备的滤筒可以实现能与机械过滤联合的非机械过滤。滤筒被用于水的优化处理,在这里,优化处理是指机械过滤和/或非机械过滤。例如,饮用水的软化和除钙就属于优化处理。
国际专利申请公开号WO01/64312公开滤筒的各种实施方式,它们基本上具有装有过滤介质的容器、以及位于底部和盖子上的接头。在第一实施方式中设有多个圆柱形接头,它们沿轴向被插入相应设计的连接件中。入口通道和出口通道沿轴向延伸,因而沿插接方向延伸。
第三实施方式具有下侧的球窝接头和弯曲一定角度的上侧接头,因而上侧接头可以在垂直于其纵轴线的方向上被插入连接件中。通过使滤筒绕 球窝接头转动,滤筒和连接件被组装在一起。出口通道同样沿插接方向延伸。上侧接头的变化规定了一条沿滤筒纵向延伸的出口通道。
所有实施方式的共同点是有两个接头,因此在更换滤筒时,也总是需要两次插接过程或连接过程,以便按规定接好滤筒。此外,球窝接头成本高昂并且有密封问题,这是因为球窝接头也容纳入口通道并且密封件在滤筒摆动时有时会受损。
美国专利申请US2006/0032202描述一种过滤装置,它有多个并排设置的滤筒,每个滤筒在上端具有一个单独的接头。接头不仅有入口通道,也有出口通道。滤筒以其下端装入摆动容座中,随后使接头与连接件相连。
还公开了带有圆柱形接头的滤筒,接头借助旋转被拧入连接件中。
美国专利US5653871公开这样一种过滤装置,其中,输入通道和输出通道对置布置在圆柱形接头中。密封借助O形圈来完成,O形圈被装入一个开设在圆柱面周缘上的槽中。在例如按照注塑法制成的接头中,由模具决定的分型线经过该槽,这造成泄漏。因为连接件的圆柱形容座的内横截面匹配于滤筒接头的外横截面并且必须通过O形圈来保证密封,所以在装入滤筒时需要很大的摩擦力。另外,密封件可能受到磨损。
发明内容
本发明的任务是提供一种包括筒的水处理装置,该筒可以简单更换,其中应该在筒和连接件的连接区域内保证所需要的密封性。
该 利用下述水处理装置来完成,其特点是,接头本身朝向其自由端渐缩,外表面具有至少一个相对筒纵轴线倾斜或成弧形的第一外表面部、和与第一外表面部对置的第二外表面部,入口和出口位于第一和/或第二外表面部中,接头沿轴向被插入容座,容座的内表面具有至少与第一和第二外表面部互补的第一和第二内表面部。
接头的轴向插入是指筒在筒纵轴线方向上运动,最好没有附加转动。
接头渐缩有以下优点,接头的轴向插入几乎不用力地实现,这是因为接头外 和容座内表面在开始时没有相互接触。倘若设有密封件并且其 相对外表面或内表面突出,则密封件只在插入过程的最终阶段接触与之相对的面。密封件只在短的剩余路段上受到摩擦和压缩作用,因而在筒更换时,密封件几乎不会受到任何磨损。
由于外表面部和与之互补的容座内表面部是对置的,所以在剩余路段上,所需 力施加在密封件上,从而在开口区域内保证所期望的密封性。
在拆下筒时,只在开始时需要轴向力,因而总体而言,在更换筒时只需要用较小的力。
另一个优点在于,在装置工作中,液体根据第一和/或第二外表面部或容座的、与之互补构成的第一和第二内表面部的倾斜角度或曲率而或多或少垂直于筒纵轴线地流入和流出。这样一来,产生垂直于筒纵轴线的力分量,该力分量将接头固定在容座内。通入接头和连接件的各自入口和出口中的通道部分最好垂直于纵轴线或相对纵轴线倾斜地取向。
接头最好非对称地形成。由于接头非对称地形成,所以容座也相应地非对称构成。这样保证了只有唯一的安装位置,在此安装位置,入口和出口或者容座的流入口或流出口相互对置。由此排除了筒的错误定位。
第一外表面部最好是平面,其相对筒的纵轴线倾斜角度α,0<α<90°。角度α最好小于20°,尤其优选在1°至5°范围,尤其在2.5°至3.5°范围。平面构成滑动斜面,其有利于筒的插入。在此情况下,1°至5°的角度经证明是非常有利的,这是因为避免了优选由塑料制成的零部件的自锁,这种自锁 将会阻碍筒的拆卸。
作为斜面的替代方式,第一外表面部可以是弧形的,在这里,优选是球面或圆锥面,或者球面或圆锥面的一部分。代替几何形状可描述清楚的面,也可以采用所谓的自由形状曲面。可以按圆锥形、截锥形或球帽或半球形或自由形状面的形式构成上述接头。
总之,造成接头渐缩的第一外表面部可以与第二外表面部结合,第二外表面部例如也以平面或弧面的形式构成。
如 二外表面部也是平面,则它的取向也可以平行于筒纵轴线,这等于β=0。该平面可以同第一外表面部一样相对筒纵轴线倾斜,结果,接头获得屋顶状外轮廓。在此情况下,角度α、β可以同样大小。为了限定出明确的安装位置,最好是α≠β。
按照另一个实施方式,第二外表面部可以是弧形的。就明确的安装位置而言,第一外表面部的曲率最好不等于第二外表面部的曲率。
入口和出口和/或流入口和流出口分别被至少一个密封件包围。作为密封件,优选考虑采用O形圈和密封垫。密封件例如被安置到槽中,槽围绕相关的开口。槽本身位于第一和/或第二外表面部中或者在容座的互补的内表面部中,这带来以下优点,即尤其当零部件用注塑法制成时,可以避免在槽区域内避免由模具决定的分型线。
容座的最小内横截面最好小于接头的最小外横截面。在密封件和/或相应的表面部上发生任何磨损时,此实施方式允许接头插入容座略微更深一些,以确保在开口区域中的期望的密封。
对于因第一和第二外表面部的设计而没有明确界定安装位置的情况来说,例如当接头对称设计时,接头有至少一个导向机构可能是有利的,导向机构与容座的导向机构配合作用。这些导向机构可以是槽和/或脊,它们例如在接头与容座组装时相应地相互配合并且明确界定安装位置。
为了固定被插入的筒,设置锁止件是有利的,其中最好是连接件具有作用于筒的该锁止件。作为这样的锁止件,可以采用锁紧环。在此情况下,锁紧环成卡口环的形式是有利的。卡口环连同相应的锁止件形成卡口锁,其最好如此构成,即在锁止过程中没有造成已插入的接头在容座中进一步移动的轴向力。根据另一个实施方式,闭锁件,特别是卡口锁,将会推动滤筒进入容座一段预定路程,以便对密封件施加有限的压力。还可以想到,在筒上 锁止件如锁紧环。
最好至少接头和/或容座由塑料构成,在此,根据一个特别的实施方式,这些零部件是注塑而成的。
连接件最好具有推顶机构。推顶机构促成在容座内的接头的拆卸,这例如在以下情况下是有利的,即,容座具有与接头的所有面互补的内表面,因而筒有时可能卡死在容座中。
有利的设计方案是从属权利要求的主题,已经结合装置对其做出了说明。
附图说明
以下,将结合附图来详细说明实施方式的例子,其中:
图1是包括筒和连接件的装置的透视图;
图2是在插入筒时的图1所示装置的截面图;
图3是此时筒已插入的图1所示装置的截面图;
图4a和图4b是筒的筒体上部和接头的透视图;
图5是图4a和图4b所示筒的接头的竖直截面图;
图6是根据另一个实施方式的接头的侧视图;
图7至图12是根据其它实施方式的接头的透视图;
图13是根据另一个实施方式的接头和连接件的截面图;
图14是带有推顶机构的连接件的透视图。
具体实施方式
在图1中示出了水处理装置的透视图,其包括带有容器2的筒1和连接件40。连接件40成帽状并且在下边缘具有锁紧环46,借此将连接件40固定在筒1上。
在连接件40的侧旁,一体形成有输入管接头42和输出管接头44。这两个管接头42、44垂直于筒1的纵轴线3延伸并且在在此示出的实施方式中并排布置。
根据应用目的的不同,在筒1的容器2中填充有适当的处理介质。在此情况下,它可以是过滤介质和/或也可以是将物质发散到待处理水中的介质。所示装置将优选被用作压力作用式装置,特别是用于制备饮用水。
在图2中示出了图1所示装置的上部区域沿线I-I剖开的竖直截面。图2表示将筒1的接头10插入连接件40中的过程。
筒1在容器2上具有接头10,此接头的横截面随着至容器2的距离的递增即朝着自由端13方向是渐缩的。从图2中将看到,接头10具有第一外表面部14和与之相对的第二外表面部16。此外,接头10具有端面12和未示出的侧面。接头10的表面结构的细节将结合根据图4a至图12的各实施方式加以说明。
在图2所示的实施方式中,两个外表面部14、16分别构成平面,所述平面相对筒1的纵轴线3以倾斜角度α和β设置,结果,实现了接头10的渐缩。接头10是对称构成的,即,α=β。
在接头10内设有入口通道21和出口通道25,两者以其垂直于纵轴线3取向的部分在第一表面部14中具有通口。入口20和出口24位于外表面部14的平面内。开口20、24分别被呈O形圈形式的密封件70包围。O形圈被安置在外表面部14内的对应槽中并且相对外表面部14略微突出。
连接件40呈帽状并在内部具有容座50,此容座具有与接头10的外表面部14和16互补的内表面部54、56,该内表面部的倾斜角度对应于接头10的外表面部14、16的倾斜角度。此外,连接件40也具有端面52和有流入口60的入流通道61、以及有流出口62的排流通道63。开口60、62位于同时起到密封面72作用的第一内表面部54上,密封件70在接头10被完全推入的情况下贴靠密封面72,如图3所示。
在将接头10导入容座50时,表面部14、16和54、56相互分隔开。因此,不存在由密封件70引起的摩擦。当进一步推入时,外表面部14、16接近内表面部54、56,直到表面部14、16和54、56在压紧密封件70的情况下相互贴靠。在此最终位置上,开口20和60、24和62相互对置,从而使入流通路和排流通路分别密封地相互连通(图3)。
因为连接件40的容座50的最小内横截面小于接头10的最小外横截面,即在这里,端面52小于端面12,所以在接头10被完全推入时,在两个端面12和52之间留有间隙6。根据需要,间隙6使接头10在更强烈地压迫密封件和/或在密封件出现磨损时能被更深地推入容座50中。
在图4a中示出了筒1的透视图。在容器2上设有接头10,该接头有四个侧面和一个端面12。一个侧面由第一外表面部14构成,第一外表面部有三个开口。有一个第一入水口和一个第二入水口20、22,用于引导两股水流进入筒。当在连接件40中或者在连接件40的上游设有一个分流机构(未示出)时,则需要两个入口20、22。所引入的分股水流在滤筒内经受不同处理,随后汇聚在一起。
经过处理的水通过出水口24从筒1中被排出。两个入口20、22基本上下布置,而出水口24侧向错开地布置在两个入水口20、22的旁边。在接头10的背面(参见图4b)是第二外表面部16。在两个外表面部14、16之间设有弧形侧面。
所有的面14、16、18和19具有多个凹口15a。面14中的凹口15a设置在口20、22和24的周围。第一外表面部14由此缩减成为凹口15a和/或开口20、22和24之间的连接部15b。
在面16、18和19中形成长条形的多个凹口15a,它们通过相应的长条形连接脊部15b相互分开。由于连接脊部和进而与摩擦力相关的面尤其在第二外表面部16中在竖直方向上延伸,所以装配时的摩擦力得以减小。
在图5中示出了图4a和图4b所示的筒的接头10的竖直截面。与纵轴线3相关地标出了平坦的外表面部14、16的角度α和β。在在此示出的图中,选定的角度α和β相等。
在图6中示出了另一个实施方式,它的区别在于,只有第一外表面部14构成斜面,其中角度α为大约10°。第二外表面部16没有倾斜,这意味着,在此情况下的角度β为0,即第二外表面部16的取向平行于纵轴线3。两个开口20、24位于第二外表面部16上。
在图7中示出了另一个实施方式,其与根据图4a和图4b的实施方式的区别在于,设有平坦的侧面18、19,并且入口20以及出口24设置在外表面部14中,而第二入口22设置在第二外表面部16中。未示出密封件。也可以将密封件设置在连接件40中。因为接头10是对称的,所以它为了界定出在面18中的安装位置而具有呈竖槽形式的导向机构17,该导向机构与连接件40的对应的导向机构47(参见图14)配合作用。
在图8中示出了另一个实施方式,此时的接头10具有平坦的且有两个开口20和24的第一外表面部14,此外具有一个呈截圆柱形的第二外表面部16。
在图9中,接头10具有棱锥体形构造,其中,进水口20设置在第一外表面部14a中,出水口24设置在另一个第一外表面部14b中。
分别与两个第一外表面部14a和14b相对地设有两个第二外表面部16a和16b。对应的容座50具有四个互补的内表面部54a、54b和56a、56b。
在图10中示出了接头10的另一个实施方式,其具有第一弧形外表面部14,其中,曲率随着至容器2的距离的增大而朝向接头10自由端13增大。在自由端13的区域内,第一外表面部14过渡到平的端面12。
第二外表面部16通过一个竖直的平面构成。在外表面部14和16之间设有竖直的侧面18和19。两个开口20、24位于第二外表面部16中。
在图11中示出了接头10的另一个实施方式。接头10具有带圆锥包络面和平端面12的截锥形。在此实施方式中,两个外表面部14和16都位于圆锥面上。
在图13中,根据图12的接头10被插入带有面积较大的、平的内表面部54和56的容座50中。这两个设置在半球上的、环形的第一和第二外表面部14和16抵靠于所述平的内表面部54和56上。在此实施方式中,通道61和63、以及通道21、25的端部是倾斜布置的。
在图14中示出了连接件40的另一个实施方式。在连接件40内,推顶机构80可绕水平摆动轴线81枢转。通过操作把手部82,使锤形操作端83朝下移动,从而筒(未示出)连同其接头10被朝下压出到容座50之外。容座50的内表面除了内表面部54、56之外还具有侧面58,一个连接部47设置在该侧面上,作为导向机构(也参见图7)。
附图标记一览表
1-筒;2-容器;3-纵轴线;6-间隙;10-接头;12-端面;13-自由端;14、14a、14b-第一外表面部;15a-凹口;15b-连接部;16、16a、16b- 二外表面部;17-导向机构;18-侧面;19-侧面;20-第一入口;21-第一输入通道;22-第二入口;24-出口;25-输出通道;40-连接件;42-输入管接头;44-输出管接头;46-锁紧环;47-导向机构;50-容座;52-端面;54、54a、54b-第一内表面部;56、56a、56b-第二内表面部;58-侧面;60-流入口;61-入流通道;62-流出口;63-排流通道;70-密封件;80-推顶机构;81-摆动轴线;82-把手部;83-操作端。
Claims (41)
1.一种水处理装置,包括:
筒(1),该筒具有用于容纳水处理介质的容器(2)、和安置在该容器(2)上的接头(10),该接头在其外表面上具有至少一个入口(20,22)和至少一个出口(24);
连接件(40),该连接件具有用于该接头(10)的且有至少一个流入口(60)和至少一个流出口(62)的容座(50),所述流入口和流出口借助密封件以密封方式连通至该接头(10)的入口(20,22)和出口(24);
其特征是,该接头(10)朝向其自由端(13)渐缩,该外表面具有至少一个相对该筒(1)的纵轴线(3)倾斜或成弧形的第一外表面部(14,14a,14b)、和与该第一外表面部(14,14a,14b)对置的第二外表面部(16,16a,16b),
该入口(20,22)和该出口(24)位于所述第一外表面部(14,14a,14b)和/或第二外表面部(16,16a,16b)中,
该接头(10)沿轴向被插入该容座(50)中,其中该容座(50)的内表面(51)至少具有与该第一外表面部(14,14a,14b)和第二外表面部(16,16a,16b)互补的第一内表面部(54a,54a,54b,)和第二内表面部(56,56a,56b)。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征是,该接头(10)是非对称的。
3.根据权利要求1或2所述的装置,其特征是,该第一外表面部(14,14a,14b)是平面,其相对该筒(1)的纵轴线(3)倾斜角度α,0<α<90°。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征是,该角度α<20°。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征是,该角度α为1°至5°。
6.根据权利要求1或2所述的装置,其特征是,该第一外表面部(14,14a,14b)为圆锥面或球面、或圆锥面或球面的一部分,或是自由形状面。
7.根据权利要求3所述的装置,其特征是,第二外表面部(16,16a,16b)是平面,其与该筒(1)的纵轴线(3)形成一个角度β,0≤β<90°。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征是,α≠β。
9.根据权利要求1或2所述的装置,其特征是,该第二外表面部(16,16a,16b)是弧形的。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征是,该第二外表面部(16,16a,16b)的曲率不等于该第一外表面部(14,14a,14b)的曲率。
11.根据权利要求1或2所述的装置,其特征是,该第二外表面部(16,16a,16b)是圆锥面或球面、或者圆锥面或球面的一部分,或是自由形状面。
12.根据权利要求1或2所述的装置,其特征是,所述入口(20,22)和出口(24)和/或所述流入口(60)和流出口(62)分别被至少一个密封件(70)围绕。
13.根据权利要求12所述的装置,其特征是,该密封件(70)是围绕所述入口(20,22)和出口(24)和/或所述流入口(60)和流出口(62)的O形圈。
14.根据权利要求12所述的装置,其特征是,该密封件(70)是围绕所述入口(20,22)和出口(24)和/或所述流入口(60)和流出口(62)的密封垫。
15.根据权利要求1或2所述的装置,其特征是,至少该第一外表面部(14,14a,14b)和/或该第二外表面部(16,16a,16b)具有至少一个凹口(15a)。
16.根据权利要求1或2所述的装置,其特征是,该容座(50)的最小内横截面小于该接头(10)的最小外横截面。
17.根据权利要求1或2所述的装置,其特征是,该接头(10)具有至少一个导向机构(17),该导向机构与该容座(50)的导向机构(47)配合作用。
18.根据权利要求1或2所述的装置,其特征是,设有锁止件(46),该锁止件作用于该筒(1)或者该连接件(40)。
19.根据权利要求18所述的装置,其特征是,该锁止件(46)是锁紧环。
20.根据权利要求1或2所述的装置,其特征是,至少该接头(10)和/或该容座(50)由塑料构成。
21.根据权利要求20所述的装置,其特征是,至少该接头(10)和/或该容座(50)是注塑而成的。
22.根据权利要求1或2所述的装置,其特征是,该连接件(40)具有推顶机构(80)。
23.根据权利要求1所述的装置,其特征是,该水处理装置是过滤装置。
24.根据权利要求1所述的装置,其特征是,水处理介质包括过滤介质。
25.一种筒,包括用于容纳水处理介质的容器(2)、和安置在该容器(2)上且用于与连接件(40)相连的接头(10),其中该接头(10)在其外表面(11)上具有至少一个入口(20,22)和至少一个出口(24),其特征是,该接头(10)朝向其自由端(13)渐缩,该外表面(11)具有至少一个相对该筒(1)的纵轴线(3)倾斜或成弧形的第一外表面部(14,14a,14b)、和与该第一外表面部(14,14a,14b)对置的第二外表面部(16,16a,16b),该入口(20,22)和该出口(24)位于该第一外表面部(14,14a,14b)和/或第二外表面部(16,16a,16b)中。
26.根据权利要求25所述的筒,其特征是,该接头(10)是非对称的。
27.根据权利要求25或26所述的筒,其特征是,第一外表面部(14,14a,14b)是平面,其相对该筒(1)的纵轴线(3)倾斜角度α,0<α<90°。
28.根据权利要求27所述的筒,其特征是,该角度α<20°。
29.根据权利要求28所述的筒,其特征是,该角度α为1°至5°。
30.根据权利要求25或26所述的筒,其特征是,该第一外表面部(14,14a,14b)为圆锥面或球面,或是圆锥面或球面的一部分。
31.根据权利要求27所述的筒,其特征是,该第二外表面部(16,16a,16b)是平面,其与该筒(1)的纵轴线(3)形成一个角度β,0≤β<90°。
32.根据权利要求31所述的筒,其特征是,α≠β。
33.根据权利要求25或26所述的筒,其特征是,该第二外表面部(16,16a,16b)是弧形的。
34.根据权利要求33所述的筒,其特征是,该第二外表面部(16,16a,16b)的曲率不等于该第一外表面部(14,14a,14b)的曲率。
35.根据权利要求25或26所述的筒,其特征是,该第二外表面部(16,16a,16b)是圆锥面或球面、或者圆锥面或球面的一部分,或是自由形状面。
36.根据权利要求25或26所述的筒,其特征是,所述入口(20,22)和出口(24)分别被一个密封件(70)围绕。
37.根据权利要求36所述的筒,其特征是,该密封件(70)是围绕所述入口(20,22)和出口(24)的O形圈。
38.根据权利要求36所述的筒,其特征是,该密封件(70)是围绕所述入口(20,22)和出口(24)的密封垫。
39.根据权利要求25或26所述的筒,其特征是,至少该第一外表面部(14,14a,14b)和/或该第二外表面部(16,16a,16b)具有至少一个凹口(15a)。
40.根据权利要求25或26所述的筒,其特征是,该接头(10)具有导向机构(17)。
41.根据权利要求25所述的筒,其特征是,该水处理介质包括过滤介质。
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