CN108349750A - 渗透型过滤设备 - Google Patents
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Abstract
一种渗透型过滤设备，包括：外部壳体；漏斗状分隔元件；座部，该座部形成在漏斗状分隔元件中且位于流动路径的区域中，以便以可移除的方式接纳第一过滤装置；排放开口，该排放开口形成在座部中并且能够以可移除的方式接纳第二过滤装置；通风开口，该通风开口被放置为使座部与外部壳体的外侧连通。通风开口在沿着排放路径的相对于第一过滤装置的连接部分的下游方向上在座部中敞开。漏斗状分隔元件还包括第一周边壁和第二周边壁，在第一周边壁和第二周边壁之间限定了一空间，该空间限定该通风开口的扩张。
Description
本发明涉及包括在主权利要求的前序部分中提及的特征的类型的渗透型过滤设备。
在渗透型过滤设备中，因为过滤基本上借助于重力进行，待过滤的流体所经受的压力梯度相对较低。过滤装置通常含有活性炭层、离子交换树脂和类似材料，由于各自的表面张力的作用，这些材料可能导致空气会被困在过滤层中。这又导致了一些缺点。第一个缺点是，当过滤层保留有空气时，对于待过滤的液体流动有用的通道的横截面减小，该流动因此减慢。这导致过滤后的水的低流速并且随之增加过滤所需的时间。
加重第一个缺点的第二个缺点是由于困住空气的过滤层的区域不参与过滤，其结果是形成过滤床的材料的不均匀(差的)使用。这涉及过滤筒的过早耗尽和/或其故障，使其使用寿命趋于结束。
该问题在提供使用两个不同的过滤筒的解决方案中甚至更为相关，这两个不同的过滤筒可以单独更换，并且其通常意在用于双重过滤，第一个过滤针对执行离子交换作用，而第二个过滤用于减少细菌载量。
为了改进水的排放的目的，以相同申请人的名义的国际专利申请WO2012/168896提出使用通风装置，以便在随着要被过滤的流体流动的同时，释放储存在两个筒之间限定的腔室中的气体。
尽管发现该解决方案有效地防止大量空气剩余困在过滤材料内，并因此改进了水的排放能力，但是发现通风装置的生产在一定程度上是复杂的。
特别地，在第一实施方式的基础上，该通风装置借助于形成在排放路径上游的筒中的通道形成。
很明显，该解决方案需要构造意在仅用于那些双重过滤系统的特定的筒。
代替地，第二实施方式提供了使用沿着壁延伸的管道，该壁形成壶的分隔元件。该管道通过将限定在过滤筒之间的腔室连接到壶的外侧的管获得。
然而，在壶的不同构造步骤期间，将管附接到将第一筒与第二筒分开的中间腔室的附接件，在物理和机械清洁方面限定了临界区域。因此，如果随着时间的推移其应该经受磨损、分裂或遭受任何损坏，液体可能会从中间腔室直接泄漏到下部贮存器。如果该情况发生，液体将不会被具有抗菌作用的过滤器有规律地过滤，导致细菌污染的风险。
此外，无论如何，该解决方案从构造角度来看相当复杂，并且可能涉及在排放管道处灰尘或其他材料的积聚。因此，如果壶与单个过滤筒一起使用，该解决方案也被发现是不适合的，因为在没有第二个筒的情况下，由管道的存在导致的细菌载量的积聚未被正确地过滤。
在专利DE19615102中描述了设置有通风开口的壶的另一个实例。然而，该解决方案是针对具有单个过滤装置的解决方案，并仍具有上述相同的缺点。
因此，本发明所基于的问题是提供一种过滤设备，该过滤设备在结构上和功能上被配置为克服关于所引用的现有技术阐述的所有缺点。本发明通过根据所附权利要求构造的过滤设备解决了该问题。
本发明的特征和优点将从其一些实施方式的详细描述中更好地理解，该实施方式参照附图以非限制性实例的方式来说明，在附图中：
图1是根据本发明的过滤设备的侧视图；
图2是图1的过滤设备的平面图；
图3和图3A是根据本发明的过滤设备的截面侧视图和特定漏斗状分隔元件的相关细节；以及
图4是图3的漏斗状分隔元件的平面图。
首先参照图1，渗透型过滤设备总体被指定为1。过滤设备1包括例如壶状形式的外部壳体2，在该外部壳体中接纳有优选地通过凸缘支撑件3悬挂的漏斗状分隔元件4，那些剩余的装置在图3中更好地示出。
仍将理解的是，本发明可以进一步应用于不同的系统，诸如，例如水壶、咖啡壶、管路过滤器等，以及更普遍地所有便携式的渗透型过滤设备。还应该注意的是，在本发明的上下文中，术语“便携式”意在表示可以由人容易地用手搬运的设备。
漏斗状分隔元件4意在储存待过滤的水，并且一旦被接纳在外部壳体2中，其就在其下方限定了用于储存过滤后的水的贮存器6。
在分隔元件4中限定待过滤的水的流动路径7，该流动路径在相对于分隔元件4的下游方向上延伸通过顺序布置的第一过滤元件和第二过滤元件10、11，并且待过滤的水借助于重力通过该流动路径。
优选地，设备1还包括覆盖外部壳体2并因此覆盖分隔元件4的盖9。根据优选的实施方式，在盖9中限定了用于朝向壳体2的内侧并且具体地朝向分隔元件4的水的通路的开口90。优选地，还提供了一种装置，该装置用于建立所执行的过滤循环，和/或用于指示本身已知类型的第一过滤元件和/或第二过滤元件10、11的过滤能力的消耗水平。
根据优选的实施方式，第一过滤元件10包括可替换的筒型过滤器101，该筒型过滤器至少在下面描述的某些实施方式中，可以是常规的已知的类型，例如，从同一申请人的专利申请WO2009/000374或WO2010/115643的说明书中已知的类型，该已知的类型的内容通过引用并入本说明书中。在本实施方式中，筒型过滤器101包括上部12和下部13，该上部12和下部13在周边边缘14处连在一起，该周边边缘径向朝向外侧突出，并且其以密封的方式在座部17的开口16中构成与筒型过滤器101连接的密封件，该座部形成在分隔元件4的底部处。开口16和设置有孔(图中未示出)的筒的上部12一起限定了流动路径中的待过滤的水的入口开口。在一个实施方式中，在下部13中含有过滤床，该过滤床在图中是看不见的，并且该过滤床可以以本身已知的方式通过混合选自活性炭、盐、离子交换树脂等的材料来组成。
筒型过滤器101和座部17之间的密封连接在其连接部分18处产生，优选地由形成座部17的周边壁的衬里的环形区域限定。
当筒型过滤器101插入分隔元件4的座部17中时，在座部17和筒型过滤器的下部13的壳体之间限定有腔室21。
在座部17中还形成有排放开口30，由第一过滤元件10过滤的水通过该排放开口。
排放开口还被设置用于以可移除的方式接纳第二过滤元件11。
为此，排放开口包括关于第二过滤元件11的连接元件。通过实例，该连接元件可以是卡口式系统、螺纹或简单的干涉型连接的形式。
以这种方式，由第一过滤元件10过滤的水通过重力朝向第二过滤元件11输送。
根据优选实施方式，开口30设置有附加过滤器31，例如网型的过滤器，该附加过滤器用于将从第一过滤元件释放的过滤床的任何颗粒保留在腔室21中。
优选地，开口30在分隔元件4的出口处还设置有套管32，在该套管的区域中布置有连接元件，并且在该连接元件中装配有第二过滤元件11。
根据优选实施方式，第二过滤元件11因此包括壳体33，该壳体能够例如如上所述地以螺钉或卡口式，或者也可以简单地借助于过盈的方式快速连接到套管32，以便允许从分隔元件4单独移除第二过滤元件11。
第二过滤元件11优选是具有细菌过滤的类型。
该过滤元件的第一实例由中空纤维型过滤器35构成，诸如CA2350292中所描述的过滤器，其允许例如通过反渗透对所处理的水进行微过滤。
然而应当理解，作为中空纤维的替代，也可以使用不同的过滤技术，诸如膜型系统、具有化学杀菌元素(例如，碘、溴)的筒，或纳米膜型的其他解决方案，或带有作为抗微生物剂的电荷的解决方案。
通常，第二过滤元件的使用寿命基本上大于第一过滤元件的使用寿命，并且对于上面指示的结构，其单独替换是可能的。
设备1还包括通风开口22，该通风开口使座部与外部壳体2的外侧连通，以便排放困在腔室21中的空气或气体，并从而改进通过筒型过滤器10的过滤床的水的流动。
通风开口22在沿着排放路径的相对于连接部分18的下游方向上在座部17中敞开。
换句话说，通风开口22以这种方式邻近连接部分18形成：当筒型过滤器101被接纳在座部17中时，通风开口位于周边边缘14下方。优选地，通风开口22形成在这样的位置以便被布置在周边边缘14紧下面，使得水位不易于到达开口22本身。
在根据本发明的设备1中，通风开口22在漏斗状分隔元件4的第一周边壁24和第二周边壁25之间限定的空间23处扩张。
因此，空间23限定通风开口22的扩张。
优选地，空间23沿着漏斗状分隔元件4在竖直方向上延伸。甚至更优选地，空间23在整个漏斗状分隔元件4上在竖直方向延伸。
此外，根据优选实施方式，第一周边壁24的一部分限定另一个贮存器5的一部分，该贮存器用于储存待过滤的水，而第二周边壁25面向外部壳体2。优选地，用于储存待过滤的水的附加贮存器5被完全地叠置在座部17上。
在实施方式中，空间23沿竖直方向延伸基本上直到外部壳体2的上部，优选地在盖9的区域处或在盖9的区域中。
还应该注意的是，优选地，第一周边壁以U形横截面纵向延伸，如图4所示。
此外，优选地，第二周边壁25连接到凸缘支撑件3，借助于该凸缘支撑件，分隔元件4悬挂在外部壳体2上。
优选地，设备1还包括连接到外部壳体2的把手8。基于该实施方式，空间23被构造在分隔元件4的邻近把手8的部分处。
根据另一个优选实施方式，空间23还包括可移除的盖帽26，该盖防止意外地将水或其他材料引入空间内，特别是如果仅使用第一过滤元件10。
根据优选的实施方式，座部17和排放开口30布置成相对于外部壳体2的中心平面偏移。
以这种方式，座部17和排放开口30优选地构造在分隔元件4中，以便被定向(direct)在通风开口22和空间23的同一侧。
可以理解的是，以这种方式构造的过滤设备不仅适用于装配可替换类型的过滤元件，诸如所描述的那些，而且还适用于其中第二过滤元件是不可移除类型的设备和/或不设置第二过滤元件的设备。
以这种方式，可以生产标准的筒型过滤设备，该筒型过滤设备能够用作如上所述的具有多个过滤器的过滤设备以及用作设置有单个过滤元件的常规设备二者，该单个过滤元件由可替换的筒型过滤器构成。
最后但同样重要地，上面提及的优点是在没有对常规过滤设备和/或可替换筒型过滤器的架构进行彻底修改的情况下获得的，以有利于生产的经济性。
Claims (19)
1.一种渗透型过滤设备(1)，包括：
外部壳体(2)；
漏斗状分隔元件(4)，所述漏斗状分隔元件用于储存待过滤的水，并且所述漏斗状分隔元件被接纳或能够被接纳在所述外部壳体(2)中，并且在所述漏斗状分隔元件下面限定了用于储存过滤后的水的贮存器(6)，所述漏斗状分隔元件(4)能够限定所述待过滤的水的流动路径(7)；
座部(17)，所述座部形成在所述漏斗状分隔元件(4)中且位于所述流动路径(7)的区域中，以便以可移除的方式接纳第一过滤元件(10)，所述第一过滤元件(10)包括可替换的筒型过滤器(101)；
排放开口(30)，所述排放开口用于来自所述第一过滤元件(10)的所述过滤后的水，并且所述排放开口形成在所述座部(17)中，并且所述排放开口能够以可移除的方式接纳第二过滤元件(11)，
其中，在所述座部(17)中限定有连接部分(18)，在所述连接部分的区域中，所述筒型过滤器(101)以密封的方式连接在所述座部(17)中；
通风开口(22)，所述通风开口被放置为使所述座部(17)与所述外部壳体(2)的外侧连通；
其特征在于，所述通风开口(22)在沿着所述排放路径的相对于所述连接部分(18)的下游方向上在所述座部(17)中敞开，并且其中，所述漏斗状分隔元件(4)包括第一周边壁(24)和第二周边壁(25)，在所述第一周边壁和所述第二周边壁之间限定了一空间(23)，所述空间限定所述通风开口(22)的扩张。
2.根据权利要求1所述的过滤设备(1)，其中，当所述筒型过滤器(101)被接纳在所述座部(17)中时，在所述筒的外部壳体(13)和所述座部(17)之间限定了腔室(21)，所述腔室(21)布置在过滤装置(10、11)和面向所述腔室(21)的所述通风开口(22)之间。
3.根据权利要求1或2所述的过滤设备(1)，包括布置在所述排放开口(30)的区域中的第二过滤元件(11)。
4.根据权利要求3所述的过滤设备(1)，其中，所述第二过滤元件(11)包括能够装配在所述排放开口(30)上的可移除的筒型过滤器(35)。
5.根据权利要求3或4所述的过滤设备(1)，其中，所述第二过滤元件(11)包括中空纤维过滤器(35)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备(1)，其中，所述第一周边壁(24)的一部分限定用于储存待过滤的水的附加贮存器(5)的一部分，并且所述第二周边壁(25)面向所述外部壳体(2)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备(1)，其中，所述第二周边壁(25)连接到凸缘支撑件(3)，借助于所述凸缘支撑件，所述分隔元件(4)悬挂在所述外部壳体(2)上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备(1)，其中，所述空间(23)包括可移除的盖帽(26)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备(1)，还包括连接到所述外部壳体(2)的把手(8)，所述空间被构造在所述漏斗状分隔元件(4)的面向所述把手(8)的部分的区域中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备(1)，其中，所述座部(17)和所述排放开口(30)被布置成相对于所述外部壳体(2)的中心平面偏移。
11.根据权利要求10所述的过滤设备，其中，所述座部(17)和所述排放开口(30)被构造在所述分隔元件(4)中，以便被定向在所述通风开口(22)和所述空间(23)的同一侧。
12.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备，其中，所述排放开口(30)包括用于关于所述第二过滤元件(11)的可移除连接的连接元件。
13.根据权利要求12所述的过滤设备，其中，所述连接元件布置在套管(32)的区域中，所述套管被构造在所述漏斗状分隔元件(4)的出口处。
14.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备，其中，所述空间(23)沿竖直方向在整个所述漏斗状分隔元件(4)上延伸。
15.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备，其中，所述漏斗状分隔元件(4)限定意在用于储存待过滤的水的附加贮存器(5)，所述附加贮存器完全地叠置在所述座部(17)上。
16.根据权利要求15所述的过滤设备，其中，所述空间(23)沿竖直方向延伸基本上直到所述外部壳体(2)的上部。
17.根据权利要求16所述的过滤设备，其中，所述外部壳体(2)的所述上部布置在盖(9)的区域处或所述盖的区域中。
18.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备，其中，所述第一周边壁(24)以U形横截面纵向地延伸。
19.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备，其中，所述通风开口(22)被构造为邻近所述连接部分(18)，使得当所述筒型过滤器(101)被接纳在所述座部(17)中时，所述通风开口(22)位于周边边缘(14)紧下面。
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