CN104602783B - 过滤容器组件和方法 - Google Patents

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Abstract

一种过滤容器组件大体包括：外容器，具有第一端和第二端并限定出内腔；被构造成要容装在外容器内腔中的插入组件，其中该插入组件包括具有第一端和第二端以及限定出内孔的外壁的内套，其中该外壁从所述第一端至第二端是连续的，该插入组件还包括被接合至该内套的第二端的过滤器组件。

Description

过滤容器组件和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年6月25日提交的美国临时申请号61/664073、于2012年7月24日提交的美国临时申请号61/675267和于2013年5月22日提交的美国临时申请号61/826460的权益，这些文献的全部公开内容兹被援引纳入本申请。
背景技术
一些人更喜欢过滤自来水以除去不希望有的杂质、味道、重金属和其它有毒物质。另外，当汇集来自未经处理的天然水源如湖泊或河流时，或者当在不处理自来水的国外旅行时，过滤或处理水以除去微生物污染是重要的。
目前，利用几种不同类型的过滤系统来过滤自来水，例如水龙头接头、冰箱过滤器系统或者水罐或水盆型滴滤系统，使用者由此可以将来自过滤器系统的滤净水倒入他或她的杯子中。未经处理的天然水一般利用手持式过滤泵来过滤，该过滤泵一般采用真空负压将水吸入该过滤器。利用正压的改进型过滤器组件是符合期望的，因为滴滤过程可能耗时长并且真空过滤方法可能对使用者来说是艰苦工作。
具有单个容器的正压型咖啡和茶滤压机通常包括容装在外容器中的柱塞。该柱塞一般包括安装在轴杆端部上的滤网过滤器。热水在容器内与磨制咖啡混合，该轴杆被使用者向下压进容器中。当轴杆被压下时，该滤网过滤器将磨制咖啡压向容器底部，同时允许滤出咖啡经过滤网而到达容器顶部。根据滤网过滤器在容器内的装配紧密程度，某些磨渣可能围绕滤网过滤器的外周边进入滤出咖啡，导致在使用者的咖啡中有不希望有的咖啡磨渣。因为滤出咖啡中可能有混杂物，“咖啡滤压”型水过滤器不是用于水过滤的良好设计方案。
因此，人们需要改进的正压过滤器组件，其能改善使用者在过滤水、咖啡和其它液体中的体验。人们也需要对容器组件的其它改进、如改进的盖组件。
发明概述
本概述用于以简单形式介绍还要在下面的详细说明中进一步描述的构想的选择。本概述既不打算指明要求保护的主题的关键特征，也不打算被用来帮助确定要求保护的主题的范围。
根据本文的一个实施例，提供一种过滤容器组件。该组件大体包括外容器，其具有第一端和第二端并限定出内腔。该组件进一步包括被构造成要容装在外容器的内腔中的插入组件，其中该插入组件包括内套，其具有第一端、第二端和限定出内孔的外壁，其中该外壁从所述第一端到第二端是连续的，该插入组件还包括被接合至内套的第二端的过滤器组件。
根据本文的另一个实施例，提供一种过滤容器组件。该组件大体包括外容器，其具有第一端和第二端并限定出内腔。该组件进一步包括被构造成要容装在外容器的内腔中的插入组件，其中该插入组件包括具有第一端和第二端并限定出内孔的内套，其中该内套的横截面积在所述第一端和所述第二端是基本相同的，该插入组件还包括被接合至内套的第二端的过滤器组件。
根据本文的另一个实施例，提供一种液体过滤方法。该方法大体包括获得具有内腔的外容器并且用液体灌装该外容器的至少一部分。该方法进一步包括获得具有内套的插入组件，该内套具有第一端和第二端并限定出内孔，其中该插入组件被构造成要容装在该外容器的内腔中，其中该内套具有从第一端延伸至第二端的连续外壁，并且其中该插入组件包括在第二端被接合至该插入组件的过滤器。该方法进一步包括将该插入组件压入该外容器的内腔，从而液体从该外容器的内腔流经该过滤器并流入该插入组件的内套。
根据本文的另一个实施例，提供一种过滤容器组件。该组件大体包括外容器，其具有第一端和第二端并限定出内腔。该组件进一步包括被构造成要容装在外容器的内腔中的插入组件。该组件进一步包括被构造成用于附接至外容器的第一端的盖组件，其中该盖组件包括把手，其可定位用于关闭该盖组件的饮用部。
根据本文的另一个实施例，提供一种容器组件。该组件大体包括外容器，其具有第一端和第二端并限定出内腔，该组件还包括被构造成用于附接至外容器的第一端的盖组件，其中该盖组件包括把手，其可定位用于关闭该盖组件的饮用部。
在本文所述的任何一个实施例中，该外容器可以具有敞开的第一端和闭合的第二端。
在本文所述的任何一个实施例中，该外容器可以具有基本呈圆柱形的限定出该内腔的外壁。
在本文所述的任何一个实施例中，该内套可具有基本呈圆柱形的外壁。
在本文所述的任何一个实施例中，该外容器的内腔和该插入组件的内套可以彼此同心。
在本文所述的任何一个实施例中，该插入组件可以被构造成被套叠在外容器的内腔。
在本文所述的任何一个实施例中，该过滤器组件可以包括过滤器，其选自由滤网、筛式过滤器、粒状活性炭过滤器、金属合金过滤器、微孔陶瓷过滤器、炭块树脂过滤器、静电纳米纤维过滤器、反渗透过滤器、离子交换过滤器、紫外线过滤器、中空纤维膜过滤器和超滤膜过滤器组成的组。
在本文所述的任何一个实施例中，该过滤器组件可以包括压力释放机构。
在本文所述的任何一个实施例中，该压力释放机构可以包括浮动密封。
在本文所述的任何一个实施例中，该浮动密封可以容装在沿该过滤器组件的外周边的环形空间内。
在本文所述的任何一个实施例中，该浮动密封可以包括浮动部和非浮动部。
在本文所述的任何一个实施例中，该压力释放机构可以包括泄压阀。
在本文所述的任何一个实施例中，该压力释放机构可以被构造成在插入组件正被插入外容器时保持一密封。
在本文所述的任何一个实施例中，该压力释放机构可以被构造成在插入组件正从外容器被取出时解除该密封。
在本文所述的任何一个实施例中，该插入组件可以包括用于与外容器相接的套环组件。
在本文所述的任何一个实施例中，该套环组件可以被构造成在所述插入组件和外容器之间产生过盈配合。
在本文所述的任何一个实施例中，该套环组件可以包括密封和套环。
在本文所述的任何一个实施例中，该套环组件可以被构造成与在该内套的外壁中的多个凹陷部相接合。
在本文所述的任何一个实施例中，该过滤器组件可以可分离地接合至该内套的第二端。
在本文所述的任何一个实施例中，该过滤器组件和内套可以通过螺纹连接可分离地连接。
在本文所述的任何一个实施例中，该内套可包括在第二端的螺纹。
在本文所述的任何一个实施例中，该过滤器组件可以包括壳体，在该壳体的外周面上具有螺纹。
在本文所述的任何一个实施例中，该过滤器组件可以包括壳体，该壳体具有从该过滤器组件伸出的螺纹。
在本文所述的任何一个实施例中，该过滤容器组件可以进一步包括被构造用于锁定接合该过滤器组件和内套的过滤器锁。
在本文所述的任何一个实施例中，该过滤器锁可以在拿持部被拉扯离开内胆套外壁的外表面时脱开。
在本文所述的任何一个实施例中，该过滤容器组件可以进一步包括被构造成用于附接至外容器的第一端的盖组件。
在本文所述的任何一个实施例中，该盖组件可以包括被构造用于与内套的内孔的内表面上的多个伸出部相接合的多个槽。
在本文所述的任何一个实施例中，该盖组件可与外容器可转动接合。
在本文所述的任何一个实施例中，该盖组件可以包括把手，该把手可定位在用于关闭该盖组件的饮用部的第一位置上。
在本文所述的任何一个实施例中，该盖组件把手可定位在用于按下阀以允许空气进入外容器的第二位置上。
在本文所述的任何一个实施例中，该盖组件可以包括平坦外表面，其选自由基本垂直于该过滤容器组件的中心轴线的面和相对于该基本垂直面倾斜的面组成的组。
附图说明
前述的各方面和本文的许多附带优点通过参照下文的详细描述同时结合附图将会变得更容易理解而变得更加易懂，其中：
图1是根据本文的一个实施例的过滤容器组件的等轴视图；
图2是图1的过滤容器组件的分解视图；
图3是图1的过滤容器组件的横剖视图；
图4是如图2的过滤容器组件的分解视图所示的插入组件的分解视图；
图5是如图2的过滤容器组件的分解视图所示的过滤器组件的分解视图；
图6至图11是如图2的过滤容器组件的分解视图所示的盖组件的各不同视图；
图12A至图12D是图1的过滤容器组件的横剖视图，示出了过滤过程的各不同阶段；
图13至图16B是根据本文的另一个实施例的过滤器组件的横剖视图和分解视图；
图17至图19是根据本文的另一个实施例的盖组件的各不同视图；和
图20至图27根据本文的又一个实施例的过滤器组件的各不同视图。
具体实施方式
以下结合附图阐明的详细描述打算作为对所公开的主题的各实施例的描述，而不是打算表示唯一的实施例，其中在所述附图中相似的附图标记表示相似的元件。本文所述的每个实施例只作为一个实例或示例来提供，并且不应该被解释为比其它实施例更优选或有利。本文所提供的说明性实例不打算穷举性的或者要将本文限制成所公开的准确形式。相似地，本文所述的任何步骤可以与其它步骤或步骤组合互换以获得相同或基本相似的结果。
在下文的描述中阐明了大量的具体细节以提供本文的示例性实施例的透彻理解。但本领域技术人员将会认识到本文的许多实施例可以在没有某些或全部具体细节的情况下实施。在一些情况下众所周知的方法步骤没有详细描述以免不必要地模糊本文的各方面。进一步地，人们将会认识到本文的实施例可以采用本文所述特征的任意组合。
本文的实施例大体上针对过滤和容器组件以及方法。在图1至图3中的示出的实施例中，过滤容器组件20大体包括外容器22和插入组件24，该插入组件包括内套26和过滤器组件28。过滤容器组件20可以进一步包括盖组件30。如下根据本文的实施例更详细地描述，当外容器22至少部分灌充液体时，使用者能对内套26施压以将插入组件24套叠在外容器22中，由此使用正压将外容器22中的液体经该过滤器组件28排移入内套26中。
虽然作为个人水过滤容器组件被示出和描述，但人们应该认识到其它实施例也在本文的范围内。例如，在本文范围内的组件可以被构造成如罐、冷藏器具、桶或箱的大型容器或者如瓶或吸嘴杯的小型容器。人们应该认识到较大的形状系数可以采用曲轴或甚至电动马达来获得过滤所需要的正压值。
另外，具有内套和外容器的但包括滤网和筛式过滤器而不是颗粒过滤器和微生物过滤器的咖啡滤压机或茶滤压机也在本文的范围内。根据本文的实施例，适用在该容器组件中的过滤器包括但不限于滤网、筛式过滤器、粒状活性炭过滤器、金属合金过滤器、微孔陶瓷过滤器、炭块树脂过滤器、静电纳米纤维过滤器、反渗透过滤器、离子交换过滤器、紫外线过滤器、中空纤维膜过滤器和超滤膜过滤器。
在本申请中任何提到方向基准如“上”、“下”、“顶”、“底”等都打算参照在附图中提供的取向来描述本文的实施例，而不是打算要限制。
参见图1和图2，现在将描述外容器22。在示出的实施例中，外容器22是基本呈圆柱形的杯，其具有在敞开的第一端36和闭合的第二端38之间延伸且限定出内腔40的壁34。术语“基本”在本文被用于涵盖标准的工程和/或制造容差。虽然如在示出的实施例中所示在内表面和外表面都具有基本呈圆柱形的壁34，但人们应该认识到其它横截面形状也在本文的范围内。例如，外容器22可以具有基本呈圆柱形的内腔40，但具有非圆柱形的外表面。如下更详细描述，基本呈圆柱形的内腔40被设计和构造成与本文所描述的过滤器组件28的一个实施例相匹配。
在第一端36，外容器22包括沿着外壁34的顶部周边的可选槽口42。在第一端36附近，外容器22进一步包括在壁34的内表面上的内环形槽44。人们应该认识到环形槽44也可就位在壁34的外表面上。槽口42和环形槽44都被设计和构造用于帮助外容器22和插入组件24之间的相互接合，如下更详细的描述。
外容器22被构造成接收液体如未净化或未过滤的自来水或来自天然的未经处理的水源的水。就此而言，当在使用中时，外容器22可被灌充或至少部分灌充液体。
参见图2至图4，现在将描述插入组件24。如上所述，插入组件24包括内套26和过滤器组件28，两者都被设计成要容装在外容器22的内腔40中。在示出的实施例中，内套26具有在敞开的第一端52和敞开的第二端54之间延伸且限定出内孔56的壁50。因此，内套26具有连续侧壁以阻止混杂物迁移入存储在内套26中的滤净液体。
内套26被构造成像活塞一样相对于外容器22移动，因此该内套被设计成要容装在外容器22中。尽管不是必须的，但内套26沿内套26的长度可以具有基本恒定的横截面积和/或横截面形状。虽然外容器22如图所示基本呈圆柱形，但人们应该认识到外容器22可以被构造成具有任何横截面形状，只要外容器22的内腔40和内套26的外壁50能够套叠起来。在本文的一个实施例中，内套26在套叠时被完全容纳在外容器22的内腔40里。在示出的实施例中，外容器22的内腔40基本呈圆柱形，并且插入组件24的插入端46被构造成通过插入组件24的活塞运动形成与内腔40的密封(对比图12A、图12B和图12C)。
如下更详细的描述，内套26包括用于与过滤容器组件20的其它部分相接的各种特征。例如，就位在内套26的壁50的外表面上的可选的导向机构58允许在内套26和外容器22之间的被引导的但有间隔的配合。或者，例如由塑料硅或橡胶制造的垫块可以被用来代替导向机构58，该垫块可以是密封、垫圈、滚子或者任何其它合适的垫块。在壁50的外表面上的靠近内套26的第一端52的多个凹陷部72b(见图4)允许在内套26的本体和套环组件62之间的可靠配合，如下更详细的描述。另外，在内孔56的内表面上，内套26包括多个与盖组件30相接的伸出部72a(见图2和图4)。
在敞开的第一端52，内套26被设计和构造成与外容器的敞开的第一端36相接。就此而言，内套26可以包括环形边缘60和套环组件62用于与外容器22的敞开的第一端36相接合。当内套26和外容器22相互接合时，套环组件62帮助保持内套26和外容器22之间的接合并且阻止分离。在示出的实施例中，通过过盈配合保持这种接合，但人们应该认识到螺纹连接和除过盈配合外的其它接合连接也在本文的范围内。
如可以在图3和图4中所见，环形边缘60悬伸在内套26的壁50之外，在边缘60下方产生一空隙68。在示出的实施例中，套环组件62包括密封64和套环66，它们被构造成在空隙68的至少一部分内相互套叠并且在环形边缘60附近从该空隙68伸出。就此而言，密封64可以由能够压缩的柔性材料如硅或橡胶制造。套环66可以是更加刚性的，例如作为注塑塑料件来制造。套环66的嵌合形状如下更详细的描述的那样容许与密封64的简单组装。
在示出的实施例中，密封64包括环形体，其具有第一端76和第二端78。在第一端76，密封64包括第一和第二相接区域80和82用于接纳并与套环66的第一和第二锁定部84和86配合。另外，该密封64的第一端76被构造成容装在环形边缘62下方的间隙68中。在第二端78，密封64包括密封凸脊88，其被构造成容装在外容器22中并与之形成密封。但人们应该认识到外容器22和内套26可以相互配合而无需锁定机构，例如利用塞封配合(例如，与红酒瓶软木塞配合相似)、磁性附接、闩锁或任何其它合适的配合机构。
如上所述，套环66包括第一和第二锁定部84和86。这些锁定部84和86被接合至连接部90和92以形成套环结构。为了保持相对于内套26的定位，套环66包括多个内伸出部94，它们被构造成与内套26的外壁50中的所述多个凹陷部72b相接合(见图4)(注意在示出的实施例中，所述多个凹陷部72b通过将所述多个伸出部72a冲压入内套26的壁50中来形成)。锁定部84和86均包括各自的突片96，其被构造成与在外容器22的第一端36内的每个槽口42相配合(见图1和图2)。
现在参见图2和图3，在内套26的敞开的第二端54，内套26被构造成与该过滤器组件28接合。在示出的实施例中，内套26的敞开的第二端54包括螺纹98用于与在过滤器组件28的外周上的反螺纹126螺纹配合相接(见图2)。虽然作为在内套的第二敞开端54和过滤器组件28之间的螺纹配合连接形式被示出，但人们应该认识到其它相互连接如过盈配合连接也在本文的范围内。
参见图3和图5，现在将更详细的描述过滤器组件28。过滤器组件28包括过滤器壳体100、过滤介质106和用于分别与内套26和外容器22相接的第一和第二密封112和114。人们应该认识到过滤器组件28是可取出的且可替换上新的或不同的过滤器。
在示出的实施例中，过滤器壳体100包括第一和第二配合部102、104。第一和第二配合部可帮助简化组装过程，但是应该认识到该过滤器壳体也可以作为单件来制造或者被分为其它多个配合部。
在所示出的实施例中，第一配合部102是顶盖部，第二配合部104是底座部。如可以在图3和图5中所见，能看到底座部104包括多个同心槽116用于提供容装过滤介质106的结构，但也允许水流经过壳体100。另外，底座部104包括底部外边缘118，其尺寸和构型允许它容装在外容器22的内壁34中。底座部104包括沿着外边缘118的多个孔120，当该过滤器组件28经受正压时，所述孔允许液体从外容器22进入该过滤器组件28，经过滤介质106而进入内套26。
同样地，顶盖部102也包括多个同心槽122以提供用于容纳过滤介质106的结构，但也允许水流经过该壳体100。如可在图3示出的实施例中看到的，顶盖部102包括外壁124，该外壁具有用于与在内套26的第二端54上的螺纹98相接的螺纹126。另外，像底座部104一样，顶盖部102也包括底部外边缘128，其尺寸和构型允许它容装在外容器22的内壁34中。顶盖部102中的中心孔132允许液体穿过底座部104内的孔120经过滤介质106进入内套26。
顶盖部102上的槽134被构造成容纳第一密封112以在该过滤器组件28被接合至内套26时形成与内套26的内壁34的密封。在示出的实施例中，第一密封112是O形环型密封，但其它类型的密封也在本文的范围内。
当顶盖部102与底座部104配合时，沿着壳体组件100的外边缘的在各自底部外边缘118和128之间的间隔、如间隙130被设置用于容纳第二密封114。人们也应该认识到第二密封114可以容装在沿壳体组件100的外周所形成的槽内。因为间隙130的尺寸被设定成略大于第二密封114的直径，故第二密封114可以是“浮动”密封，其能够在第一“上”位置和第二“下”位置之间运动(对比图12C和图12D)，如下更详细的描述。在示出的实施例中，第二密封114是O形环型密封，但其它类型的密封也在本文的范围内。例如参见图21至图22B的浮动密封414。
过滤介质106和第一和第二过滤器封装部108和110容纳在该壳体中。封装部108和110被用于将过滤介质106固定密封就位。就此而言，封装部108和110可以是被浇入或加入在过滤器壳体100的各自的底座部104和顶盖部102内的井部或同心槽116和122中的液体或糊膏封装。在另一个实施例中，封装部108和110可以通过超声波焊或其它非液体非糊膏技术来形成。
因此，通过在相应的底座部和顶盖部104和102的同心槽116和122中的一个之中放置封装、将过滤介质106安放在该槽内、允许该封装将过滤介质106紧固至壳体部，然后将过滤介质106翻转以施加封装至相应的底座部和顶盖部104和102的同心槽116和122中的另一个并允许封装将过滤介质106紧固至壳体部104或102，形成过滤器组件28。封装的目的是在壳体的底座部和顶盖部104和102内密封过滤介质106，以阻止被污染的水渗漏并保持该过滤器组件28作为组合件。
在本文的一个实施例中，过滤介质106可以是非织造介质过滤器，例如包括炭、氧化铝纤维、银或任何其它细菌、病毒、臭气或气味的材料。过滤介质106能够从液体中过滤掉(但不限于)隐孢子虫、贾第鞭毛虫、病毒、臭气和气味。在示出的实施例中，过滤介质106是复式同心过滤器。但人们应该认识到单件式过滤器也在本文的范围内(见图14和图15)。同样地，人们应该认识到三重过滤器和其它多重过滤器以及其它类型过滤器包括但不限于活性炭块过滤器、反渗透过滤器、颗粒活性炭过滤器、离子交换过滤器和其它过滤器也在本文的范围内。
现在参见图6至图11，现在将更详细地描述所述盖组件。盖组件30大体包括用于附接至内套26的环形边缘60的附接部140、允许使用者饮用来自过滤容器组件20的液体的饮用部142和把手组件144。图17至图19显示出了替代实施例。
附接部140包括多个斜槽150用于容纳所述从内套26的内孔56的内表面伸出的多个伸出部72a(例如见图2)。在每个斜槽150的端部，槽150中的承座152允许伸出部72a落座就位。伸出部72a可以在使伸出部72a在槽150内反向转动以使伸出部72a脱离槽150之前通过下压该盖组件30从承座中被移出。
参见图8和图9，盖组件30的饮用部142包括第一部分160、第二部分162和第三部分164。在本文的一个实施例中，第一部分160是与内套26相接的接合部。就此而言，第一部分160可以由塑料或者其它适当的材料制造，所述材料具有柔性和压缩性。就此而言，塑料的第一部分160有助于消除盖组件30和内套26之间的咔嗒声。而且，塑料的第一部分l60包括柔性的舌状阀178，如下更详细的描述。第三部分164是精加工部分，其例如由不锈钢、涂覆金属、塑料或者具有合适的美观性能的其它合适的材料制造。第二部分162是密封部分，其例如由硅或具有适当密封性能的其它材料制造。第二部分162可以围绕盖组件30的外周提供密封以用作在盖组件30和内套26之间的垫圈，以及围绕在第一和第三部分160和164内的饮用孔和空气孔166和176提供密封(见图10和图11)，如下更详细的描述。
第一、第二和第三部分160、162和164均包括各自的饮用孔166、168或170，使用者从所述饮用孔接收液体。在盖组件30的相对侧，底座160、插入部162和顶盖164均包括各自的空气孔172、174或176，空气由所述空气孔进入内套26以便经饮用孔将液体输送至使用者。底座160中的空气孔172包括阀178，该阀需要按压以允许空气进入(见图11)。
把手组件144接合至把手接合孔182，该把手接合孔从盖组件30的饮用部142伸出。把手组件144可以在遮盖饮用孔166的第一位置(见图10)和压下阀178的第二位置(见图11)之间运动。当处于第一位置或第二位置时，把手组件144可锁定就位，需要压下解锁机构180。当被压下时，解锁机构180提供杠杆作用以使把手组件144脱离与在第二和第三部分162和164内的锁止部186和188的锁定接合。当处于竖立位置时，把手组件144也可被用于扭转盖组件30以使槽150转动越过伸出部72a并解除盖组件30的接合。
参见图9，第一、第二和第三部分160、162和164在组装过程期间通过连接组合机构相互配合，该连接组合机构包括从第三部分164的底侧伸出的瘤节190，该瘤节被容装在位于各自的第二和第一部分162和160上的接纳部192和194中。接纳部194包括多个柔性指，其形成与在瘤节190的端部上的边缘198的卡扣配合。
现在将参照图12A至图12D来更详细地描述过滤容器组件20的使用。参见图3和图12D，外容器22和插入组件24能够相互套叠。就此而言，插入组件24的过滤器组件28落位在外容器22的内腔40的底部上，此时第二密封114与外容器22的内壁34形成密封。从内套26的外壁50延伸出的导向机构58提供内套26和外容器22之间的适当的间隙。套环组件62允许外容器22和插入组件24相互接合并在其间形成密封。
参见图12A，当插入组件24已经从外容器22被取出时，可以给外容器22灌充液体。参见图12B和图12C，随着插入组件24被插入到外容器22中，它通过过滤器组件28过滤来自外容器22的水并在内套26中存储水。
参见图12C和图12D，水已经从内套26被排出并且插入组件24可以从外容器22中被取出，从而可以再次灌充外容器22。为了使插入组件24脱离该外容器，使用者同时用一手抓住外容器24并用另一手的拇指和食指按压释放突片96。当释放突片96被压下时，第一和第二锁定套环部84和86被紧压在所述密封80和82的第一和第二界面部段上，解除了作用于第一和第二锁定套环部84和86的弹力。因此，第一和第二锁定套环部84和86的钩状部能够脱离外容器22的内环形槽44，解除了插入组件24与外容器22的接合。
当使插入组件24脱离外容器22时，该过滤器组件28的第二密封114移动至“下”位置，产生空气或液体的流路以释放外容器22内的压力，如箭头A1所示。
现在参见图12A，在插入组件24从外容器22被取出的情况下，外容器22可被灌充液体。现在参见图12B，在外容器22已灌充了液体之后，插入组件24可被再次插入到外容器22中以过滤该液体并在内套26的内孔56中存储该液体。如可在图12B中所见，在过滤时，该过滤器组件28的第二密封114移动至“上”位置，在外容器22和内套26之间产生密封并由此迫使外容器22内的所有的水经该过滤器组件28流入内套26的内孔56，如箭头A2所示。
参见图12C，当插入组件24被完全插入外容器22中时，该插入组件可以通过将套环组件62的第一和第二锁定套环部84和86的钩状部与外容器22的内壁34中的槽44紧固在一起而被固定就位。
尽管作为用于压力释放的浮动密封来示出和描述，但人们应该认识到其它的压力释放方法也在本文的范围内。现在参见图13至图16B，将描述过滤器组件的一替代实施例。图13至图16B的过滤器组件228基本与图1至图5和图12A和图12D的过滤器组件28相似，除了与压力释放机构和第一和第二壳体部之间的接合有关的差异。与用于图1至图5和图12A和图12D的过滤器组件28的相似的附图标记被用于图13至图16B的过滤器组件228，但属于200系列。
参见图13至图16B，过滤器组件228包括第一和第二密封212和214，用于分别与内套的内孔(未示出)和外容器的内腔(未示出)密封。但是在过滤器组件228中，第二密封214不是浮动密封，相反，它是静态密封，其固定就位在第一和第二壳体部202和204之间。代替浮动密封式压力释放机构，所示实施例的过滤器组件228包括泄压阀260。
参见图13和图15，泄压阀260接合至第二壳体部202内的孔262并且能够受压弯曲。就此而言，泄压阀260适当地由硅或其它的柔性可压缩材料制造。在示出的实施例中，泄压阀260包括杆264和瘤节266用于容装在孔262内并与该孔接合，该泄压阀还包括柔性瓣部268，柔性瓣部在被接合至孔262时适当就位在该过滤器组件228的第二壳体部204的下方，以盖住泄放孔270(见图13和图15)。
在使用期间，当该插入组件正被插入到外容器时(例如见图16A)，水压保持泄压阀260处于阻断位置以阻断任何液体进入通孔262或释放孔270。但当该插入组件正从外容器被取出时(例如见图16B)，真空负压造成瓣部268弯曲并向下伸展，产生经过在第二壳体部204内的泄放孔270的流路(见图15)，空气或水可流过所述泄放孔，如箭头A4所示，从而解除外容器222中的真空负压。人们应该认识到其它排气机构也在本文的范围内，例如单向阀、泄放阀和其它机构。
在图13至图16B所示的实施例中，过滤器组件228进一步包括可选的瓣状阀272，该瓣状阀可以被用于阻止内套中的水在其已被过滤后再次进入该过滤器组件228。瓣状阀272包括杆274和接合部276，用于接合第一壳体部202内的孔278。瓣状阀272进一步包括瓣状部280，用于遮盖第一壳体部202内的流通孔282(见图13和图14)。当插入组件正被插入到外容器中时(例如见图16A)，水压推动瓣状阀272的瓣状部280，造成瓣状部280弯曲并向上伸展，产生经过第一壳体部202内的流通孔282的路径，如箭头A3所示。
进一步地，在图13至图16B示出的实施例中，第一和第二壳体部202和204通过将从第一壳体部202向下伸出的多个指284咬合入在第二壳体部204底面的外周上的多个孔286而卡扣配合在一起。孔286大到足以在插入组件正被插入外容器时也允许未过滤的水流进过滤器组件228(例如见图16A)。
现在参见图17至图19，现在将描述盖组件的一个替代实施例。图17至图19的盖组件330与如图6至图11所示的盖组件30基本相似，除了与盖组件的饮用部和把手组件有关的差异外。与用于图6至图11的盖组件30的相似的附图标记被用于图17至图19的盖组件330，但属于300系列。
参见图17至图19，盖组件330的饮用部342包括基本平状的顶部外表面331，该顶部外表面在过滤容器组件处于其竖立取向时从饮用端376向空气孔端370倾斜。倾斜表面331允许水排入到饮用端376并在饮用期间给使用者的鼻子提供较大的空间。对比图6至图11的盖组件30的顶部外表面。在图6至图11所示的实施例中，盖组件30的顶面基本垂直于延伸穿过过滤容器组件20的纵向轴线(见图1)。
参见图18，把手组件344的解锁机构380包括如图所示为弹簧381的偏压机构以将解锁机构380偏置在锁定位置。
现在参见图20至图26，现在将描述过滤器组件的替代实施例。图20至图27的过滤器组件428基本与图3和图5的过滤器组件28相似，除了与浮动密封和与内套的接合界面相关的差异。与用于图3和图5的过滤器组件28的相似的附图标记被用于图20至图26的过滤器组件428，但属于400系列。
如可在图21至图24B所示的实施例所见，过滤器组件428包括具有第一部分402和第二部分404的过滤器壳体、过滤介质406、第一和第二密封412和414以及过滤器封装部408和410。如下更详细的描述，过滤器组件428进一步包括过滤器锁460。
与内套26的第二端54上的螺纹98相接的向上延伸的螺纹部426从第一部分402伸出(见图23)。参见图24A，第一部分402内的中心孔432允许液体穿过第二部分404内的孔420经过滤介质406从外容器22进入内套26。
第一部分402上的槽434被构造用于容纳第一密封412以在过滤器组件428被接合至内套26时(见图24A)形成与内套26的内壁34的密封。在示出的实施例中，第一密封412是O形环型密封，但其它类型的密封也在本文的范围内。
第一部分404上的槽430被构造用于容纳第二密封414。因为槽430的尺寸被设定成略微大于第二密封414的直径，故第二密封114可以是能在第一“上”位置和第二“下”位置(对比图22A和图22B)之间运动的“浮动”密封，如下将更详细地描述。与图3和图5的浮动密封114相比，图20至图27的浮动密封414包括被接合至非浮动部452的浮动部450，它们通过柔性接合部454相互接合。
在示出的实施例中，浮动部450如图所示呈O形环型外密封，非浮动部452如图所示呈内塞型密封。非浮动部452套叠在环形槽430里并阻止密封414侧向移动。虽然非浮动部452防止侧向移动，但浮动部450上下移动以允许空气如图24B中的箭头A1所示或者水如图24A中的箭头A2所示沿着过滤器组件428的侧面在过滤器组件428和外杯22之间经过。
参见图22、图23和图25至图27，现在将更详细地描述过滤器锁460。过滤器锁460的目的是在过滤器组件428和内套26之间提供锁定机构。如可在图22和图23中所见，过滤器锁460容装在过滤器组件428上的环形槽462内。现在参见图25至图27，过滤器锁460具有基本呈C形的本体472。过滤器锁460包括使用者拿持部464。与拿持部464相对地，本体部472的第一和第二端474和476延伸靠近彼此，但没有相结合。过滤器锁460由塑料或者任何其它合适的材料制造，所述材料能受力变形(见图26)并随后能在力解除时回复其正常状态(见图25)。
参见图22和图23，在组装起来时，过滤器锁460装入过滤器组件428上的槽462中。为了防止过滤器锁460相对于过滤器组件428转动，在过滤器锁460和槽462之间提供相互交接。在图23所示的实施例中，过滤器锁460包括槽466，所述槽容纳从过滤器组件428上的槽462延伸出的突出部468并与之接合。
仍参见图23，当过滤器组件428(包括过滤器锁460)与内套26接合时，使用者拿持部464被容装在内套26的外部底周面上的锁止部470中。
参见图25至图27，现在将描述过滤器锁460相对于过滤器组件428和内套26的运动。图25至图27以向上看向盖组件430的视角示出了被接合至内套26的过滤器组件428的横剖视图。参见图25，过滤器锁460处于其锁定位置，此时拿持部464容装在内套26的外部底周面上的锁止部470内。参见图24A和图24B，在此位置上，拿持部464抵靠内套26的内壁34并阻止过滤器组件428脱离内套26。这样一来，过滤器组件428在内杯26被插入外杯22时被“锁定”，防止意外旋松。因此过滤器锁460在容器组件的使用期间在过滤器组件428和内套26之间提供了可靠连接。
现在参见图26，过滤器锁460被移动至其解锁位置，如箭头A5所示，其示出了拿持部464的移动。对此，使用者将用手指拉扯过滤器锁460的拿持部464离开内套26的外表面。随着拿持部464被拉动，在拿持部464底面上的槽466沿着从过滤器组件428上的槽462伸出的突出部468移动。此外，本体部472弯曲以致第一端和第二端474和476彼此远离且沿着过滤器组件428上的槽462的周边移动。随着本体部472弯曲，第一和第二端474和476上的止挡部480和482被设计成与从过滤器组件428上的槽462的周边向外延伸的突出部484、486相接。
在拿持部464被拉扯离开内套26的外表面的情况下，拿持部464与内套26的外部底周面上的锁止部470的锁定接合被解除。因此，现在参见图27，当解除锁定接合时，可以使内套26的螺纹相对于过滤器组件428上的螺纹转动。
虽然已经示出并描述了示例性实施例，但人们将会认识到可以在不超出本文的精神和范围的情况下在此做出各种修改。
请求排他权或特许权的本文的实施例被限定如下：

Claims (18)

1.一种过滤容器组件，该组件包括：
(a)外容器，具有第一端和第二端并且限定出内腔；和
(b)插入组件，具有第一端和第二端并被构造成要容装在该外容器的内腔中，其中该插入组件包括具有第一端和第二端以及限定出内孔的外壁的内套，其中该外壁从所述第一端至第二端是连续的，且该插入组件还包括在该内套的第二端接合至内套的过滤器组件，该插入组件包括用于从外容器的内腔释放压力的机构，用于释放压力的机构包括能在插入组件的第一和第二表面之间运动的浮动密封，该浮动密封包括接附至非浮动部的浮动部，其中该非浮动部连接至该插入组件中。
2.根据权利要求1所述的组件，其中，该外容器具有敞开的第一端和封闭的第二端。
3.根据权利要求1所述的组件，其中，该外容器具有基本呈圆柱形的限定出该内腔的外壁。
4.根据权利要求3所述的组件，其中，该内套具有基本呈圆柱形的外壁。
5.根据权利要求4所述的组件，其中，该外容器的内腔和该插入组件的内套彼此同心。
6.根据权利要求1所述的组件，其中，该插入组件被构造成套叠在该外容器的内腔中。
7.根据权利要求1所述的组件，其中，该过滤器组件包括过滤器，该过滤器选自由滤网、筛式过滤器、粒状活性炭过滤器、金属合金过滤器、微孔陶瓷过滤器、炭块树脂过滤器、静电纳米纤维过滤器、反渗透过滤器、离子交换过滤器、紫外线过滤器、中空纤维膜过滤器和超滤膜过滤器组成的组。
8.根据权利要求1所述的组件，其中，该用于从外容器的内腔释放压力的机构位于插入组件的第二端附近。
9.根据权利要求8所述的组件，其中，该用于释放压力的机构被构造成在该插入组件正被插入该外容器中时保持一密封。
10.根据权利要求9所述的组件，其中，该用于释放压力的机构被构造成在该插入组件正从该外容器被取出时解除该密封。
11.根据权利要求1所述的组件，其中，该插入组件包括用于与该外容器相接的套环组件。
12.根据权利要求11所述的组件，其中，该套环组件被构造成在该插入组件和该外容器之间产生过盈配合。
13.根据权利要求11所述的组件，其中，该套环组件包括密封和套环。
14.根据权利要求11所述的组件，其中，该套环组件被构造成与在该内套的外壁中的多个凹陷部接合。
15.根据权利要求1所述的组件，其中，该过滤器组件被可分离地接合至该内套的第二端。
16.根据权利要求15所述的组件，其中，该过滤器组件和该内套通过螺纹连接可分离地接合。
17.一种过滤容器组件，该组件包括：
(a)外容器，具有第一端和第二端并限定出内腔；和
(b)插入组件，具有第一端和第二端且被构造成要容装在该外容器的内腔中，其中该插入组件包括具有第一端和第二端并限定出内孔的内套，其中该内套的横截面积在其第一端和第二端是基本相同的，且该插入组件还包括被在该内套的第二端接合至该内套的过滤器组件，该插入组件包括位于插入组件的第二端附近的用于释放压力的机构，用于释放压力的机构包括能在插入组件的第一和第二表面之间运动的浮动密封，该浮动密封包括接附至非浮动部的浮动部，其中该非浮动部连接至该插入组件中。
18.一种过滤液体的方法，该方法包括：
(a)获得具有内腔的外容器并且给该外容器的至少一部分灌充液体；
(b)获得具有第一和第二端且包括内套的插入组件，该内套具有第一端和第二端并限定出内孔，其中该插入组件被构造成要容装在该外容器的内腔中，其中该内套具有从其第一端至第二端延伸的连续的外壁，并且该插入组件包括在内套的第二端被接合至该插入组件的过滤器，该插入组件包括位于插入组件的第二端附近的用于释放压力的机构，用于释放压力的机构包括能在插入组件的第一和第二表面之间运动的浮动密封，该浮动密封包括接附至非浮动部的浮动部，其中该非浮动部连接至该插入组件中；和
(c)将该插入组件压入该外容器的内腔中，以致液体从该外容器的内腔经过该过滤器流入该插入组件的内套中。
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