CN102272051A - 液体过滤器设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种过滤器设备，用于通过使液体通过一种或者多种过滤介质来过滤该液体。过滤器设备包括盒，所述盒限定处理区，所述处理区填充有所述一种或者多种过滤介质，并且过滤器设备包括液体入口和液体出口。锁定机构可以位于通过盒的液体流内，并且构造成在所述至少一种过滤介质的寿命终止时锁定液体入口和液体出口中的至少一个。

Description

液体过滤器设备
技术领域
通过使流体经过或者循环通过过滤介质来保持期望的流体质量对于多种应用来说是重要的，例如用于处理饮用水的过滤的应用。过滤通常认为是用于去除水中常规存在的固体微粒和/或溶解物和/或生物制剂的有效手段。从大量的可用技术中选择使用哪一种过滤方法取决于待过滤的水的特性和/或污染程度和/或过滤方法的制造成本和/或操作成本。
背景技术
已经开发了用于过滤液体的多种技术，尤其用于过滤水来获得饮用水的技术。这些技术典型地利用水经过的过滤介质。在某些情况下，过滤处理包括多个阶段，每个阶段都设计用于特定类型的污染物或者特定的一组污染物。
在US 7,311,829、WO 08/044230、WO 08/129551和WO 08/026208中说明了过滤器、过滤技术和过滤介质的示例，所有这些都转让给了本申请的受让人。
用在流体过滤器中的过滤介质具有有限的使用寿命，在寿命结束之后过滤介质由于过滤出的杂质或者污染物变得饱和并且在从流体去除这些杂质或者污染物方面不再有效。用于指示过滤器到达其使用寿命终点的装置对于许多应用是重要的。已经开发出这样的过滤器设备，即，所述过滤器设备利用用于向用户指示过滤器设备的状态的装置，从而允许用户识别出过滤器已经变得无效。例如在US 4,681,677、US5,997,734和6,491,811以及上述的国际公布WO 08/044230中说明了这些设备。
发明内容
通过此处公开内容的一个方面，提供一种液体过滤器设备，所述液体过滤器设备具有当过滤介质无效时自动地(不需要用户干预)关闭/阻隔的能力。通过此处公开内容的另一方面，提供一种液体过滤器设备，所述液体过滤器设备构造成能够将过滤器中的过滤介质保持在最优的条件下。
本发明提供一种新颖的过滤器设备，所述过滤器设备根据本发明的一个方面构造成用于将该过滤器设备中的过滤介质的至少一部分保持在液体环境中。这是重要的，以便不会失去多孔性(porousivity)，如果过滤器介质变干了，则会失去多孔性。
因而，提供一种过滤器设备，所述过滤器设备用于通过使液体部分通过至少一种过滤介质来过滤该液体部分。过滤器设备包括：至少一个盒，所述至少一个盒包括处理区，所述处理区填充有至少一种过滤介质；入口，所述入口用于将液体部分输入到处理区中；和液体出口，所述盒包括：第一阵列的壁，所述第一阵列的壁在从所述入口朝向所述出口的液体路径中成间隔开的关系布置在所述处理区中，在所述壁之间限定有容器状空间的阵列以使液体相继地流过所述容器状空间而进入所述液体出口处的管状容器中，所述管状容器的尺寸选择成在所述容器状空间的阵列内产生连通容器的效果，以便由此将所述至少一种过滤介质的至少一部分保持在液体环境中。
第一阵列的壁的壁布置使得限定液体的通过每两个相邻的容器状空间的交替的向上和向下流动。在本发明的某些实施例中，第一阵列的壁的每个壁都具有闭环的几何结构，并且这些壁同心地布置。管状容器可以位于同心布置的中心处。液体因而可以沿着从盒的周边朝向盒的中心的两个总体相反的流动方向从入口流到出口。在某些其它实施例中，第一阵列的壁的壁构造为间隔开的板(平面的板或者不是平面的板)。液体可以沿着从盒的一侧朝向盒的另一侧的总体的流动方向从入口流到出口，在所述盒的另一侧处定位有管状容器。
过滤器设备可以包括预处理区，所述预处理区容纳在朝向入口的液体路径中以在液体去往处理区的途中将额外的处理施加到液体。例如，盒可以包括盖，并且预处理区位于盖的内部区域的至少一部分中。预处理例如可以是释放营养物质或者具有消毒价值的物质。例如，包含在预处理区中的预处理是从含有碘的基质释放碘。
优选地，处理区被分隔成沿着液体路径相继布置的多个隔间，以便使液体在沿着容器状空间流动的同时穿过两个或者更多个这种隔间。隔间包含不同的过滤介质，并且隔间彼此联接，以便在基本防止不同过滤介质混合的同时允许液体在隔间之间通过。例如，相邻的隔间之间的界面具有适当尺寸的穿孔或者膜区的阵列。适于用在本发明的过滤器设备中的过滤介质例如包括碳质材料、壳聚糖、离子交换剂、金属氧化物、金属氢氧化物等。
根据本发明的另一方面，该方面可以与上述将过滤介质(多种过滤介质)的至少一部分保持在液体环境中的技术结合或者可以不与上述的技术结合，本发明提供一种过滤器设备，所述过滤器设备能够当过滤介质已经无效时自动地关闭/阻隔。因而，根据本发明的该广泛方面，提供一种过滤器设备，所述过滤器设备用于通过使液体通过一种或者多种过滤介质来过滤该液体，过滤器设备包括：盒，所述盒限定处理区，所述处理区填充有一种或者多种过滤介质；液体入口；液体出口；和锁定机构，所述锁定机构位于通过盒的液体流内，并且构造成在至少一种过滤介质的寿命终止时锁定液体入口和液体出口中的至少一个。
锁定机构包括可侵蚀构件，所述可侵蚀构件由选择为在与液体(直接或者不直接)相互作用的过程中持续或逐渐地可侵蚀并由此具有可变体积的成分形成，并且所述锁定机构包括机械组件，所述机械组件联接到可侵蚀构件并且可从其未锁定位置移动到其锁定位置，通过成分的体积减小而导致所述移动，使得机械组件在移动到其锁定位置中时阻隔液体入口和液体出口中的至少一个。
机械组件的未锁定位置与超过特定阈值的成分的体积相对应，并且机械组件的锁定位置与基本等于所述阈值的成分的体积相对应。
在某些实施例中，可侵蚀构件位于处理区外部。
在某些实施例中，机械组件包括阻隔构件，所述阻隔构件可从其收回位置位移到其释放位置中，在所述收回位置中所述阻隔构件与出口脱离，在所述释放位置中所述阻隔构件与出口接合并且由此将液体路径与盒阻隔开。
这种机械组件可以包括连接器，所述连接器在其一个端部处附装到可侵蚀构件并且在其相对的端部处与阻隔构件接合。成分的体积减小将连接器从阻隔构件拉开，直到连接器与阻隔构件脱离，从而将阻隔构件释放到其释放位置中。机械组件优选地包括弹簧状构件，所述弹簧状构件与连接器关联以在成分的体积减少过程中控制连接器的运动。
在某些其它实施例中，机械组件与液体入口关联并且可以包括一个在另一个上方成平行关系布置的至少两个板，每个板都具有用于使液体通过的多个穿孔或者膜区。板的布置可在其常开位置和其关闭锁定位置之间移动，在所述常开位置中板彼此间隔开或者定位成板的穿孔或者膜区之间对准，从而允许液体流到盒中，在所述关闭锁定位置中板彼此接触并且定向成板的穿孔或者膜区之间不对准，从而阻隔液体流到盒中。
这些板中的一个通过连接器联接到可侵蚀构件，并且通过由于成分的体积变化所导致的可侵蚀构件的变化而被驱动以相对于另一个板(另一些板)运动。因而，例如上板通过连接器而保持在与板的常开位置相对应的位置中，并且在成分的体积连续地或者逐渐地减小的过程中上板落向与至少一个其它的板接触的位置，并且上板被转动，结果导致板的关闭锁定位置。可以通过使用扭转弹簧实现转动运动。根据另一个实施例，处于常开位置中的板布置成彼此接触，并且至少一个板可相对于至少一个其它的板转动(通过扭转弹簧)，转动使板从与板的穿孔或膜区之间的对准相对应的常开位置进入关闭锁定位置，在所述关闭锁定位置中板的穿孔或膜区不对准。
在本发明的某些其它实施例中，锁定机构包括机械组件，所述机械组件包括阻隔构件和联接构件。通过相应的弹簧，阻隔构件向下被偏压并且联接构件被向上偏压。例如通过与固定包含在盒中的管状结构关联的轴承阻止所述阻隔构件向下位移，其中通过联接构件的杆阻止所述轴承横向运动。可侵蚀构件的体积变化通过弹簧导致联接构件向上位移，直到联接构件的杆从轴承之间的空间运动出来为止，从而允许轴承的横向运动并且因此容许阻隔构件向下运动，阻隔构件在其远端处承载柔软膜片，所述柔软膜片帮助与出口的喷嘴的密封接合。
过滤器设备可以包括指示器，所述指示器响应于锁定机构的条件并且产生用于提示用户的输出数据。
附图说明
为了理解本发明并且为了了解如何在实践中实施本发明，现在将参照附图仅以非限制性示例的方式说明实施例，其中：
图1是本发明的过滤器设备的示例的示意图；
图2A和2B分别示出过滤器设备的盒内侧的壁布置的两个示例；
图3示出盒内侧的锁定机构的示例；
图4A和4B示出盒内侧的锁定机构的构造的另一个示例；
图5A至5D举例示出处于操作之前和操作之中的相继位置中的过滤器设备；
图6A和6B示出盒内侧的锁定机构的又一个示例。
具体实施方式
参照图1，示意性地示出根据本发明的多个方面构造和操作的过滤器设备10，所述过滤器设备10用于通过使液体(例如水)通过一种或者多种过滤介质来过滤该液体。过滤器设备10可以适当地设计成安装到便携式饮用水容器或者桌面水过滤设备中，以及设定成可安装在水供给阀上。过滤器设备10具有：盒11，所述盒11限定处理区12，所述处理区12填充有过滤介质/多个过滤介质；液体入口14；和液体出口16。
优选地设置在盒11中的有锁定机构40，以下将进一步说明所述锁定机构40的目的和构造。
如图1中进一步示出，盒11包括多个壁W，所述多个壁W成间隔开的基本平行的关系布置在处理区12中从入口14朝向出口16的液体路径中，所述盒11还优选地包括总体上由L指示的与壁W基本垂直延伸的另一壁布置。壁W利用其间的空间限定竖直的流动路径。壁W和L将处理区12分成隔间，以下将进一步说明所述隔间的目的。壁C形成有液体流动孔口(穿孔或者膜区)以允许隔间之间的液体流动。
应当理解，通常入口14以及出口16可以包括一个或者多个窗(开口或者膜区)以用于使液体从其通过以进出盒11。例如，入口可以相对于盒圆周地分布。盒构造为重力自流过滤器；因此，入口和出口分别位于处理区的上侧和底侧。还应当理解，过滤器设备可以包括以叶栅状的方式布置的多于一个的盒，从而产生多级过滤器设备。
参照图2A和2B，图2A和2B示出图1的盒的构造的两个特定的非限制性的示例，即其处理区12。为了帮助理解，相同的附图标记用于指示对于本发明的所有示例共同的部件。
如图2A和2B的两个示例所示，盒11包括多个壁W，所述多个壁W在从入口14朝向出口16的液体路径中成间隔开的关系布置在处理区12中。该布置在壁W之间限定了容器状空间A、B、C、D的阵列。液体相继流过这些容器状空间而进入液体出口处的管状容器18中。选择管状容器18的尺寸(其高度)以在容器A、B、C、D和18的布置中产生将这些容器连通起来的效果，以便使过滤介质/多个过滤介质的至少一部分一直保持在液体环境中。更具体地，考虑到液体是一部分接着一部分地供应到过滤器设备中的，一定量的已过滤的液体将保留在容器中，直到下一部分液体被供应到处理区为止。而且，管状容器18的直径限定了液体通过过滤器设备的流量。例如，通过过滤器设备的液体的流量可以选择为大约6分钟/公升。
而且，如这两个示例中所示，壁W布置成限定了液体的通过每两个相邻的U状互连的容器状空间的交替的向上和向下流动。这导致所过滤液体的湍流，从而增大液体与过滤介质/多个过滤介质的微粒之间的相互作用，并且提高所过滤液体的质量。
如图2A的示例中所示，该构造致使液体沿着从液体入口14到液体出口16的总体流动方向d流过板状壁W之间的空间。液体出口16设置在管状容器18中。
在图2B的示例中，每个壁W都具有闭环的几何结构(例如，圆形或者多边形)，并且壁W以同心的形式布置。管状容器18位于中心容器D中。液体沿着两个相反的总体流动方向d1和d2从处理区12的周边(容器A)流动到中心(容器D)。
如在图2B的示例中还示出，过滤器设备10可以在朝向处理区12的入口16的液体路径内限定预处理区22。例如，盒可以具有盖24，并且预处理区22位于盖24的内部区域(盖24的至少一部分)内。
参照图3，图3示出位于通过盒11的液体流内的锁定机构的构造的示例。总体上由40指示的锁定机构构造成在过滤介质/多个过滤介质的寿命终止时与液体入口或者液体出口关联或者与液体入口和液体出口二者关联。在图3的现有示例中，锁定机构与液体出口16关联。
锁定机构40包括由在与液体相互作用的过程中持续地/逐渐地可消除的类型的特定成分形成的可侵蚀构件42。因此，在将可侵蚀构件42安装到盒中之后，该成分的体积在过滤器设备的操作期间从操作开始时的最大值改变，直到由于该成分与液体相互作用而到达其最小值为止。最小值表示这样的阈值，即，所述阈值用于与处理区中过滤介质/多个过滤介质不允许进一步进行过滤的条件相对应的成分量。应当理解，根据过滤要求(例如，过滤介质/多个过滤介质、待过滤的液体、盒容积等)选择所述成分中的材料(多种材料)和最大值。在锁定机构40中还设置有机械组件44，所述机械组件44联接到可侵蚀构件42，以通过可侵蚀构件42的成分的体积减小而可从机械组件的未锁定位置移动到锁定位置中。该构造使得机械组件44在移动到锁定位置中时阻隔液体出口16。因而，机械组件44的未锁定位置与超过该特定阈值的成分42的体积值相对应，并且机械组件44的锁定位置与基本等于所述阈值的成分的体积相对应。
应当注意到，适于用在可侵蚀构件42中的可侵蚀材料可以是任何已知的类型，例如为了过滤水，可侵蚀成分可以包括聚合材料或者非聚合材料。典型地，这些材料可以包括：在没有降解的情况下缓慢地溶解到过滤介质中的材料；降解成可溶性碎片的材料；或者逐渐地分解成不能溶解的小微粒或者碎片的材料。这些材料在到达已过滤的液体之前通过过滤器诱获，或者对于人类消费是安全的而不会添加讨厌的口味或者气味。例如在转让给本申请的受让人的WO 08/044230中说明了适当的材料的多种示例。
通常，可侵蚀材料的选择通过具体的待过滤的液体以及诸如温度、压力、存在添加剂等过滤器条件来限定。可侵蚀成分可通过液体或者液体内的元素侵蚀。可侵蚀成分暴露于液体的程度与所述成分的侵蚀程度有关系。
可侵蚀构件42可以具有任何适当的形状和尺寸。可侵蚀构件42可以是基本实心的刚性本体、或者实心的柔性本体、或者中空的构件；可以是由一种或者多种材料制成，例如多层的结构。不同的材料可以具有不同的侵蚀速率，从而在材料一层接一层地侵蚀时提供成分体积的逐渐变化。
返回参照图3，机械组件44包括阻隔构件46，所述阻隔构件46与管状容器18对准并且可相对于管状容器18从阻隔构件46的收回位置位移到其释放位置中。该构造致使阻隔构件46当处于收回位置中的任一个中时与出口16脱离(如附图中所示位于出口上方)，并且当阻隔构件46处于释放位置中时接合出口16(沿着管状容器18向下运动)。
通过可侵蚀/可消除的成分的体积变化来驱动阻隔构件46通过收回位置朝向释放位置的位移。这通过将机械组件44(即，其阻隔构件46)经由连接器48联接到可侵蚀构件42而实施。如图所示，连接器48在其一个端部48A处附装到可侵蚀构件42并且在其相对的端部48B处与阻隔构件46接合。成分的连续体积减小将连接器48沿着方向d3从阻隔构件46“拉开”，直到连接器与阻隔构件46之间脱离为止，从而将阻隔构件46释放到其释放位置中。在本发明的具体的而非限制性的示例中，通过提供钩状构件49并且将阻隔构件46的上端部联接到所述钩状构件49(例如，钩状构件49可以与阻隔构件46成一体)而实现连接器48与阻隔构件46之间的接合。连接器48通过其端部48B安装在钩状构件49的内部，所述连接器48具有在所述钩状构件49中滑动的能力。成分42的体积从其初始最大值直到最小值(与阈值相对应)的变化导致连接器48沿着方向d3运动，直到连接器48从钩状组件49释放并且从而与阻隔构件46脱离，以使得阻隔构件46“落入”管状容器18中而阻隔液体出口16。
优选地，机械组件44包括在连接器48和可侵蚀构件42之间相互连接的弹簧构件52。从而通过弹簧52的张力控制(在成分体积的减小过程中)连接器48沿着方向d3的运动。
如图3中还示出，在该示例中，通过阻隔构件46和管状容器18之间的接合而实现液体出口的阻隔。更具体地，阻隔构件46在其远端处可插入管状容器18中。而且，机械组件44包括限制机构54，所述限制机构54限制阻隔构件46相对于管状容器18的运动。限制机构54通过在两个间隔开的位置处支撑阻隔构件46的两个支撑元件54A和54B形成。在该示例中，这些支撑元件54A和54B安装在阻隔构件54A上，以便使元件54A附装到阻隔构件46，而元件54B附装到盒(附装到定位有管状容器46的容器状空间D的壁，或者附装到管状容器)。因而，阻隔构件46在朝向管状容器18的方向上的滑动运动通过环状元件54A和54B之间的距离来限制。
元件54A和54B可以是可通过磁力彼此吸引的磁性元件。在阻隔构件46的初始的收回位置(与可侵蚀成分的最大体积相对应)中，元件
现在参照图4A和4B，图4A和4B示出锁定机构40的构造的另一个示例。在该示例中，锁定机构与液体入口14关联。与上述的示例类似，锁定机构40包括可侵蚀构件42和机械组件44，所述机械组件44联接到可侵蚀构件42并且通过所述构件42(即，成分的体积变化)从液体入口的常开位置被驱动到其关闭的阻隔位置中。机械组件44包括板的布置56(一个在另一个上方布置成平行关系的至少两个板56A和56B)。这些板56A和56B可以与盒的盖(图2B中的24)关联。每个板都具有总体上由58指示的多个穿孔或膜区，以用于使液体从其通过。当两个板中的这些穿孔至少部分地对准时，水能够流动；而当没有对准时，阻隔水流动。板56中的一个联接到可侵蚀构件42，所述可侵蚀构件42的侵蚀中介运动导致这些板一个相对于另一个地从与锁定机构的常开位置相对应的位置位移到与其关闭锁定位置相对应的位置。
通常，锁定机构的常开位置可以与当板彼此间隔开从而允许液体流到盒中时板的布置相对应。可替代地(或者另外地)，常开位置可以与这样的板相对应，其中所述板彼此接触并且相对于彼此定向成板的穿孔或者膜区之间对准，从而允许液体流到盒中。关闭锁定位置与当板彼此接触并且定向成穿孔或者膜区之间不对准从而阻隔液体流到盒中时所述板的位置相对应。
在图4A和4B的示例中，板56A和56B也彼此接触，并且一个板，例如上板56A，可以相对于另一个板56B转动。板56A和56B保持在其穿孔/膜58之间对准的位置中并且通过可侵蚀构件42(经由板56A的转动)被驱动到不对准的位置中。更具体地，可侵蚀构件42联接到阻隔构件46并且经由连接器48(参见图4B)联接到板56A。连接器48可以与扭转弹簧(未示出)关联。阻隔构件46可连接到另一个板56B。这通过将阻隔构件46安装在狭槽62中而实现，所述狭槽62形成在支撑件60中，所述支撑件60刚性地连接到板56B(附图中没有具体示出)，阻隔构件46能够沿着狭槽滑动运动。弹簧52设置成控制阻隔构件46的向上运动。在锁定机构的打开位置中，阻隔构件46与支撑件60接合(所述阻隔构件46位于狭槽62的内侧)，从而保持板56A和56B之间(经由支撑件60和连接器48)的连接。可侵蚀成分的体积变化导致阻隔构件46的竖直位置变化，以将阻隔构件46向上推动直到阻隔构件46从狭槽62脱离为止。这样导致支撑件60(板56B)和连接器48(板56A)之间断开，从而导致板56A相对于板56B朝向穿孔/膜之间不对准的位置转动，阻隔液体入口进入处理区。
因而提供本发明的过滤器设备以用于自动防止进一步使用该设备，即，在过滤介质的寿命终止时自动地阻隔液体入口和/或液体出口。该技术不需要用户干预，即，不需要任何用户输入，来阻隔过滤器设备。然而，过滤器设备可以包括指示器以告诉用户关于过滤器设备不起作用的状态。
参照图5A至5D，图5A至5D举例示出过滤器设备的(即，过滤器设备的锁定机构和指示器)的四个相继的位置。在该示例中，锁定机构构造成与以上参照图4A至4B所述的示例类似。过滤器设备10具有盒，所述盒形成有盖24，所述盒包括锁定机构(没有具体地示出)，并且过滤器设备10配备有指示器单元70。指示器单元70安装在盖24上并且与可侵蚀构件(图4A至4B中的42)或者锁定机构40中的任一个连通或者与可侵蚀构件和锁定机构40二者连通，并且指示器单元70构造成响应于可侵蚀成分的体积变化和/锁定机构的位置变化，以便提供关于过滤器状态的指示，尤其是在过滤器达到其有用寿命的终点时。例如，指示器70具有标尺或刻度74和滑块72，所述滑块72安装以用于沿着标尺运动；滑块72与阻隔构件连通并且校准成使得阻隔构件的运动与滑块72的运动有关系。
如附图中还示出，过滤器设备10也可以包括外锁定机构76，所述外锁定机构76可去除地安装在盒上，以便保持盒处于其锁定位置中，而阻止不期望地将盒内侧的可侵蚀构件暴露到液体环境。图5A示出操作之前的过滤器设备；锁定机构76处于操作位置中，在所述操作位置中锁定机构76附装到在盖24中设置的相对应的开口78以将可侵蚀构件与过滤器设备的周围遮蔽开来。为了使过滤器设备进行工作，锁定机构76从盖去除(图5B)。在过滤器设备的初始操作位置中，板56A和56B定位成使得板的穿孔/膜58之间竖直对准，并且指示器70的滑块72处于与可侵蚀成分的最大值相对应的较低位置中。在该设备操作期间，可侵蚀构件与正过滤的液体相互作用，导致可侵蚀成分的体积减小以及滑块72的相对应的向上运动(图5C)，直到与可侵蚀成分的体积的最小阈值相对应的最靠上位置，并且因而直到液体入口的关闭的阻隔位置(即，过滤器设备不起作用的位置)为止(图5D)。
如上所述，盒可优选地构造成能够借助多种(通常至少两种)不同的过滤介质过滤液体。这可以通过将处理区分隔成隔间阵列而实现。这在图4A和4B中较好地看到。同样如上所述，相邻的隔间C彼此液体连通，使得分别基本防止所述隔间中的不同过滤介质之间的混合。这可以通过在一维的隔间C之间的壁L中提供穿孔/膜而实现，所述穿孔/膜允许液体穿过所述穿孔/膜并且防止相应的过滤介质的微粒穿过。
现在参照图6A和6B，所述图6A和6B示出过滤器设备10的又一个实施例。具有与上述元件相同功能的元件用相同的附图标记指示，并且读者参照以上说明以用于功能的解释。在该实施例中，锁定机构40与液体出口16的管状构件18关联。
该实施例的锁定机构40包括机械组件44，所述机械组件44具有阻隔构件46和联接构件48，通过相应的弹簧52A和52B，所述阻隔构件46被向下偏压并且所述联接构件48被向上偏压。通过轴承80阻止构件46向下位移，所述轴承80保持在环形凹槽82中，所述环形凹槽82形成在管状结构84的内面上，所述管状结构84固定包含在盒11中，例如所述管状结构84与盖24成一体。通过联接构件48的杆86阻止轴承80横向运动。
在可侵蚀构件侵蚀的情况下(即，体积变化)，联接构件48通过弹簧52B向上位移直到其中杆86从轴承80之间的空间运动出来的位置，并且结果轴承80可以横向地运动，从而如图6B中所示允许阻隔构件46向下运动。阻隔构件46在其远端处承载柔性(例如，由橡胶制成的)膜片88，该柔性膜片在图6B中所示的状态中提供与出口喷嘴90的密封接合。

Claims (45)

1.一种过滤器设备，所述过滤器设备用于通过使液体通过一种或者多种过滤介质来过滤所述液体，所述过滤器设备包括：盒，所述盒限定处理区，所述处理区填充有所述一种或者多种过滤介质；液体入口；液体出口；和锁定机构，所述锁定机构位于通过所述盒的液体流中，并且构造成在所述至少一种过滤介质的寿命终止时锁定所述液体入口和所述液体出口中的至少一个。
2.根据权利要求2所述的过滤器设备，其中，所述锁定机构包括：
可侵蚀构件，所述可侵蚀构件由选择为响应于与液体的相互作用而能持续或逐渐地侵蚀并由此具有可变体积的成分形成；和
机械组件，所述机械组件联接到所述可侵蚀构件并且能从其未锁定位置移动到其锁定位置，通过所述成分的体积减小而驱动移动，使得所述机械组件在移动到所述锁定位置中时阻隔所述液体入口和所述液体出口中的至少一个。
3.根据权利要求2所述的过滤器设备，其中，所述机械组件的所述未锁定位置与超过特定阈值的所述成分的体积相对应，并且所述机械组件的锁定位置与基本等于所述阈值的所述成分的体积相对应。
4.根据权利要求2或3所述的过滤器设备，其中，所述机械组件包括阻隔构件，所述阻隔构件能从其收回位置位移到其释放位置中，在所述收回位置中所述阻隔构件与所述出口脱离，在所述释放位置中所述阻隔构件与所述出口接合并由此将所述液体路径与所述盒阻隔开。
5.根据权利要求4所述的过滤器设备，其中，所述机械组件包括连接器，所述连接器在其一个端部处附装到所述成分并且在其相对的端部处与所述阻隔构件接合，使得所述成分的所述体积减小将所述连接器从所述阻隔构件拉开，直到所述连接器与所述阻隔构件脱离，从而将所述阻隔构件释放到其释放位置中。
6.根据权利要求5所述的过滤器设备，其中，所述机械组件包括弹簧构件，所述弹簧构件与所述连接器关联以在所述成分的体积减少过程中控制所述连接器的运动。
7.根据权利要求2或3所述的过滤器设备，其中，所述机械组件与所述液体入口关联，并且包括一个在另一个上方成平行关系布置的至少两个板，每个板都具有用于使所述液体通过的多个穿孔或者膜区，所述板的布置能在其常开位置和其关闭锁定位置之间移动，在所述常开位置中所述板相对于彼此定位以允许所述液体流到所述盒中，在所述关闭锁定位置中所述板定位成阻隔所述液体流到所述盒中。
8.根据权利要求7所述的过滤器设备，其中，当所述板处于所述板的布置的打开位置中时，所述板彼此间隔开，允许所述流体流过所述板之间的所述空间，并且当所述板处于所述板的布置的关闭位置中时，所述板彼此接触并且定向成使得所述板的穿孔或膜区之间不对准。
9.根据权利要求7所述的过滤器设备，其中，当所述板处于所述板的布置的打开位置中时，所述板彼此接触并且定位成使得所述板的穿孔或膜区之间对准，并且当所述板处于所述板的布置的关闭位置中时，所述板彼此接触并且定向成使得所述板的穿孔或膜区之间不对准。
10.根据权利要求8所述的过滤器设备，其中，所述板中的第一板通过所述连接器保持在与所述板的所述常开位置相对应的位置中，在该位置中所述第一板与第二板间隔开，所述连接器联接到所述可侵蚀构件，以便在所述成分的体积减小的过程中所述第一板朝向与所述第二板接触的位置运动，导致处于所述板的关闭锁定位置中。
11.根据权利要求9所述的过滤器设备，其中，所述连接器与弹簧构件关联。
12.根据权利要求8所述的过滤器设备，其中，所述板布置成彼此接触，并且所述板中的至少一个板能相对于至少一个其它的板转动，所述至少一个板的转动使所述板从所述常开位置进入所述关闭锁定位置中，所述常开位置与所述板的穿孔或膜区之间的对准相对应，在所述关闭锁定位置中所述穿孔或膜区不对准，所述板中的至少一个板联接到所述可侵蚀构件，以便通过所述成分的体积减小而导致所述转动。
13.根据权利要求13所述的过滤器设备，其中，所述至少一个板和所述成分之间经由弹簧构件联接。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器设备，其中，所述锁定机构包括机械组件，所述机械组件包括阻隔构件和联接构件，通过相应的弹簧，所述阻隔构件被向下偏压并且所述联接构件被向上偏压。
15.根据权利要求14所述的过滤器设备，其中，通过轴承阻止所述阻隔构件向下位移，所述轴承与固定包含在所述盒中的管状结构关联，通过所述联接构件的杆阻止所述轴承横向运动。
16.根据权利要求15所述的过滤器设备，其中，所述可侵蚀构件的体积变化通过所述弹簧导致所述联接构件的向上位移，直到所述联接构件的杆从所述轴承之间的空间运动出来的位置为止，以允许所述轴承横向运动，因而容许所述阻隔构件向下运动。
17.根据权利要求16所述的过滤器设备，其中，所述阻隔构件在其远端处承载柔软膜片，所述柔软膜片允许与所述出口的喷嘴的密封接合。
18.根据权利要求6至17中任一项所述的过滤器设备，包括指示器，所述指示器响应于所述锁定机构的条件并且产生用于提示用户的输出数据。
19.一种过滤器设备，所述过滤器设备用于通过使液体部分通过至少一种过滤介质来过滤所述液体部分，所述过滤器设备包括：至少一个盒，所述至少一个盒包括处理区，所述处理区填充有至少一种过滤介质；入口，所述入口用于将液体部分输入到所述处理区中；和液体出口，所述盒包括：第一阵列的壁，所述第一阵列的壁在从所述入口朝向所述出口的液体路径中成间隔开的关系布置在所述处理区中，在所述壁之间限定有容器状空间的阵列以使液体相继地流过所述容器状空间而进入所述液体出口处的管状容器中，所述管状容器的尺寸选择成在所述容器状空间的阵列内产生连通容器的效果，以便由此将所述至少一种过滤介质的至少一部分保持在液体环境中。
20.根据权利要求19所述的过滤器设备，其中，所述第一阵列的壁包括具有闭环的几何结构且同心地布置的壁。
21.根据权利要求20所述的过滤器设备，其中，所述管状容器位于所述同心布置的中心处。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的过滤器设备，其中，所述第一阵列的壁布置成限定液体通过每两个相邻的所述容器状空间的交替的向上和向下流动。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的过滤器设备，包括容纳在朝向所述入口的液体路径中的液体预处理区。
24.根据权利要求23所述的过滤器设备，其中，所述预处理区形成在所述盒的盖单元的内部区域的至少一部分中。
25.根据权利要求19至24中任一项所述的过滤器设备，其中，所述盒在所述处理区内包括至少两个隔间，所述隔间沿着所述液体路径相继地布置并且分别包含至少两种不同类型的过滤介质，相邻的隔间彼此联接，以便在基本防止不同过滤介质混合的同时允许液体在所述隔间之间通过。
26.根据权利要求25所述的过滤器设备，其中，所述隔间通过所述第一阵列的壁和第二阵列的壁形成，所述第二阵列的壁相对于所述第一阵列的壁倾斜，所述第二阵列的壁形成有多个穿孔或膜区。
27.根据权利要求19至26中任一项所述的过滤器设备，其中，所述至少一种过滤介质从以下选择：碳质材料、壳聚糖、离子交换剂、金属氧化物、金属氢氧化物。
28.根据权利要求19至27中任一项所述的过滤器设备，包括锁定机构，所述锁定机构位于通过所述盒的液体流内，并且构造成在所述至少一种过滤介质的寿命终止时锁定所述液体入口和所述液体出口中的至少一个。
29.根据权利要求28所述的过滤器设备，其中，所述锁定机构包括：
可侵蚀构件，所述可侵蚀构件由选择为响应于与液体的相互作用而能持续或逐渐地侵蚀并由此具有可变体积的成分形成；和
机械组件，所述机械组件联接到所述可侵蚀构件并且能从其未锁定位置移动到其锁定位置，通过所述成分的体积减小而驱动移动，使得所述机械组件在移动到其锁定位置中时阻隔所述液体入口和所述液体出口中的至少一个。
30.根据权利要求29所述的过滤器设备，其中，所述机械组件的所述未锁定位置与超过特定阈值的所述成分的体积相对应，并且所述机械组件的锁定位置与基本等于所述阈值的所述成分的体积相对应。
31.根据权利要求29或30所述的过滤器设备，其中，所述机械组件包括阻隔构件，所述阻隔构件能从其收回位置沿着所述管状容器位移到其释放位置中，在所述收回位置中所述阻隔构件与所述出口脱离，在所述释放位置中所述阻隔构件与所述出口接合并且由此将所述液体路径与所述盒阻隔开。
32.根据权利要求31所述的过滤器设备，其中，所述机械组件包括连接器，所述连接器在其一个端部处附装到所述成分并且在其相对的端部处与所述阻隔构件接合，使得所述成分的所述体积减小将所述连接器从所述阻隔构件拉开，直到所述连接器与所述阻隔构件脱离，从而将所述阻隔构件释放到其释放位置中。
33.根据权利要求32所述的过滤器设备，其中，所述机械组件包括弹簧构件，所述弹簧构件与所述连接器关联以在所述成分的体积减少过程中控制所述连接器的运动。
34.根据权利要求29或30所述的过滤器设备，其中，所述机械组件与所述液体入口关联，并且包括一个在另一个上方成平行关系布置的至少两个板，每个板都具有用于使所述液体通过的多个穿孔或者膜区，所述板的布置能在其常开位置和其关闭锁定位置之间移动，在所述常开位置中所述板相对于彼此定位以允许所述液体流到所述盒中，在所述关闭锁定位置中所述板定位成阻隔所述液体流到所述盒中。
35.根据权利要求34所述的过滤器设备，其中，当所述板处于所述板的布置的打开位置中时，所述板彼此间隔开，允许所述流体流过所述板之间的所述空间，并且当所述板处于所述板的布置的关闭位置中时，所述板彼此接触并且定向成使得所述板的穿孔或膜区之间不对准。
36.根据权利要求34或35所述的过滤器设备，其中，当所述板处于所述板的布置的打开位置中时，所述板彼此接触并且定位成使得所述板的穿孔或膜区之间对准，并且当所述板处于所述板的布置的关闭位置中时，所述板彼此接触并且定向成使得所述板的穿孔或膜区之间不对准。
37.根据权利要求35所述的过滤器设备，其中，所述板中的第一板通过所述连接器保持在与所述板的所述常开位置相对应的位置中，在该位置中所述第一板与第二板间隔开，所述连接器联接到所述可侵蚀构件，以便在所述成分的体积减小的过程中所述第一板朝向与所述第二板接触的位置运动，导致处于所述板的关闭锁定位置中。
38.根据权利要求37所述的过滤器设备，其中，所述连接器与弹簧构件关联。
39.根据权利要求36所述的过滤器设备，其中，所述板布置成彼此接触，并且所述板中的至少一个板能相对于至少一个其它的板转动，所述至少一个板的转动使所述板从所述常开位置进入所述关闭锁定位置中，所述常开位置与所述板的穿孔或膜区之间的对准相对应，在所述关闭锁定位置中所述穿孔或膜区不对准，所述板中的至少一个板联接到所述可侵蚀构件，以便通过所述成分的体积减小而导致所述转动。
40.根据权利要求21所述的过滤器设备，其中，所述至少一个板和所述成分之间经由弹簧构件联接。
41.根据权利要求28至30中任一项所述的过滤器设备，其中，所述锁定机构包括机械组件，所述机械组件包括阻隔构件和联接构件，通过相应的弹簧，所述阻隔构件被向下偏压并且所述联接构件被向上偏压。
42.根据权利要求41所述的过滤器设备，其中，通过轴承阻止所述阻隔构件向下位移，所述轴承与固定包含在所述盒中的管状结构关联，通过所述联接构件的杆阻止所述轴承横向运动。
43.根据权利要求42所述的过滤器设备，其中，所述可侵蚀构件的体积变化通过所述弹簧导致所述联接构件的向上位移，直到所述联接构件的杆从所述轴承之间的空间运动出来的位置为止，以允许所述轴承横向运动，因而容许所述阻隔构件向下运动。
44.根据权利要求43所述的过滤器设备，其中，所述阻隔构件在其远端处承载柔软膜片，所述柔软膜片允许与所述出口的喷嘴的密封接合。
45.根据权利要求28至44中任一项所述的过滤器设备，包括指示器，所述指示器响应于所述锁定机构的条件并且产生用于提示用户的输出数据。
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