CN108472806A - 流体容器扩散系统与相关的使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种工具，适用于与扩散匣和流体容器一起使用，其中此工具适用于协助将扩散匣置入流体容器及从流体容器上移除。扩散匣包含有矿物制剂珠粒或其他能够提高容器内所含流体品质的材料。

Description

流体容器扩散系统与相关的使用方法

相关申请的交叉引用

本申请案主张申请于2015年12月18日的美国临时申请案第62/269,534号的优先权，并在此以引用的方式结合于本文中。

相关声明：联邦政府赞助的研究/开发。

不适用。

背景

技术领域

本发明是有关于一种延伸工具，更特别的，是有关于一种适用于协助将扩散匣置入水瓶中的延伸工具。

背景技术

个人的水分补给包括需要可携式的饮用流体容器和瓶子。由于跟塑料和一次性水瓶相关的永续性及环境问题，使得可重复使用的容器如不锈钢水瓶受到消费者所吸引。再者，不锈钢瓶可以形成为不含BPA、铅或其他毒素而制造出更为健康的容器。此外，消费者已经了解到经处理的饮用流体如碱性水对于健康上的好处。就此点考量，本领域有需要将可重复使用的容器的优点与容易获得的经过处理的流体如碱性水予以结合。

碱性水被认为有利健康，从而可保持身体的稳定性，并有助于解决在健康个体和导致血液酸化的条件下身体中的酸沉积。据说碱性水有助于消化，可中和酸度，还有助于减少自由基。另外，在大多数情况下，碱性水具有较小水分子团簇的特征，且其pH值高于7.0，这也已经被确定为可让人体更容易吸收水份。通常来说，碱性水是凭借水电解和/或通过矿物制剂的化学处理方式来获得。在许多用于产生碱性水的背景技术装置中，需使用结合电力的装置，或者利用其他具有复杂结构的装置，这并不利于以携带方式处理可饮用流体。在2007年9月27日所公型开的Chung的美国公型开专利第2007/0221556号中，其揭示了用于产生碱性水的类型和系统的讨论，在此并以引用的方式结合于本文中。

现有技术装置还揭示了在流体容器中使用矿物制剂，可使得未处理的水与矿物制剂接触来形成碱性水。然而，这种背景技术的装置包括多组件结构，对于使用者并不友善，而且可能不会如预期的那样保持固定在容器中，或者在容器内使用了不希望的容量，而无法促进矿物制剂周围的水流动。因此，本领域的一个需求是可在可携式流体容器中无忧地使用反应制剂，其将不会超过容器的功能用途及使用不合预期的容量的瓶子。

此外，许多流体容器被形成为包括在流体容器的狭窄颈部处形成的封闭端部分和开口端部分。流体容器的狭窄构造可能使得难以将与矿物制剂相关的结构置入流体容器中。因此，在本领域中还需要有助于将矿物制剂置入流体容器的装置。

本发明的各个方面解决了这个特定需求，后面将更详细的讨论。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了一种适用于扩散匣和流体容器的工具，其中该工具适用于协助扩散匣置入流体容器和从流体容器中移除。扩散匣包含有矿物制剂珠粒或其他能够提高容器内所含流体品质的材料。

根据一个实施例，此工具适用于与扩散匣和流体容器一起使用，流体容器具有一基部、与基部连接的一保持壁和一上边缘，且基部和上边缘限定一容器高度。扩散匣与保持壁可拆卸地接合，以呈现嵌套构造。此工具包括一底部区段，底部区段具有与扩散匣形状互补的第一端部，并且适用于与扩散匣选择性地接合，以及具有底部区段连接器的第二端部。此工具还包括一中间区段，中间区段与底部区段分开，并具有适用于与底部区段连接器接合的第一中间连接器以及第二中间连接器。此工具还包括与底部区段和中间区段分开的一顶部区段，顶部区段具有适用于与第二中间连接器接合的顶部区段连接器。当工具处于组装构造时，中间区段连接至底部区段和顶部区段，且工具的尺寸和构造使得扩散匣的端部表面和工具的顶部区段的一部分共同限定一个大于容器高度的操作长度。

底部区段可包括一腔体，腔体适用于在底部区段的第一端部与扩散匣接合时接收扩散匣的一部分。底部区段还可包括一通道，通道适用于接收扩散匣的一部分，以实现底部区段和扩散匣之间的接合。通道可包括轴向区段和径向区段。

顶部区段可以包括与顶部区段连接器相对的一扩大的端部，其中扩大的端部的尺寸和构造被设定为可由使用者抓握。

当第一端部与扩散匣接合时，工具的尺寸和构造可以从扩散匣伸出并延伸超出流体容器的上边缘。

底部区段、中间区段和顶部区段可以由塑料材料形成。中间区段和顶部区段与底部区段的部分可各自限定基本上彼此相等的外径。

工具可以由多个可连接元件所形成，多个可连接元件在连接时限定其长度足够长，以允许使用者在使用者的手保持在容器外部时，可将扩散匣从流体容器中置入或移除。如此一来，使用者不需要将他或她的手挤过通常与这种流体容器相关的狭窄开口。工具及其使用允许将扩散体附接到容器底部，而不需要具有用于接近或打开容器底部的机构。当流体容器具有底部开口，这增加了制造成本，并提高了使用复杂性等问题。再者，与将扩散体设置在容器盖体中相反，例如，当容器不完全满时，流体可能不接触扩散体，具有位于容器底部的扩散体有助于增加扩散成分与流体的接触量。

当结合所附图式阅读时，凭借参考以下详细说明将最好地理解本发明。

附图说明

请参考以下详细说明和所附图式，将更好地理解本发明所揭示的各种实施例的这些和其他特征及优点。

图1是包括容器主体和盖体的容器的上部透视图；

图2是扩散匣的上部透视、局部剖视、分解图，此扩散匣适用于嵌套在位于容器主体内的保持壁内；

图3是扩散匣的上部透视图；

图4是扩散匣的下部透视图；

图5是容器主体的底部的前剖视图，其中扩散匣嵌套在保持壁内，扩散匣的一部分被切除以露出扩散匣内的矿物制剂珠粒；

图5A是容器本体和扩散匣的底部的另一实施例的前剖视图，扩散匣嵌套在保持壁内；

图5B和图5C分别是图5A所示的实施例的局部和完全分解图；

图6是适用于将扩散匣置入容器和从容器移除的工具的上部透视组装图；

图7是图6所示的工具的上部透视分解图；

图8是显示工具与扩散匣接合、扩散匣与容器本体接合的上部透视、部分剖视图；

图9-图11是显示将工具接合到扩散匣，并且使用工具从容器中移除扩散匣的一系列步骤；及

图12-图23显示工具的一个特定实施例的各种视图。

具体实施方式

在图式和说明中使用相同的图式符号来表示相同的元件。

以下结合所附图式阐述的详细说明，其意旨在作为用于将扩散匣置入例如水瓶的流体容器中的工具的某些实施例的内容，但不表示为仅有的形式，而可予以开发或利用。此些内容阐述了与所示实施例相关的各种结构和/或功能，但是应该理解的，相同或等同的结构和/或功能可以通过不同实施例来实现，而这些实施例也包括在本发明的范围内。还应该理解的，例如第一和第二等等相关术语的使用，其仅用于将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或暗示这些实体之间的任何实际的这种关系或顺序。

现在请参照图1-图5，其显示出了流体容器(例如，容器)10，其包括容器主体12和可与容器主体12可操作地接合的盖体14。容器主体12是由延伸的不锈钢侧壁16与基部18所形成，且侧壁16在适用于与盖体14接合的颈部20处逐渐变细。颈部20终止于上边缘21，其中容器主体12具有第一高度HI(见图8)，第一高度HI等于基部18和上边缘21之间的距离。使用者可以利用将盖体14固定在容器主体12的颈部20处，来选择性地打开和关闭容器10。可以在盖体14上面使用O形环，当盖体14放置在容器主体14上以关闭容器10时，有助于形成流体密封。

侧壁16围绕中心轴22设置，颈部20提供开口，使得流体可以从容器主体12注入或抽出，且要足够宽，以利于直接从容器主体12饮用。侧壁16的一部分可以被握持垫覆盖，以增强其可抓握性。可以想到的是，侧壁16可以是单壁或双壁，双壁结构用于增强容器主体12的绝缘特性。像这些类地，可以在双壁之间设置绝缘材料或物质。

扩散匣24可拆卸地固定/可接合到基座18，且适用于具有矿物制剂珠粒26(见图5)或可与容器主体12内所包含的流体相互作用及处理的其他材料。矿物制剂珠粒26固定在扩散匣24内，使其不从扩散匣24中逸出并进入容器主体12的空隙。在此示范的扩散匣24是圆柱形，但是本领域技术人员将容易理解扩散匣24可以采用其他形状，包括但不限于球形、长方体形或任何其他形状。

扩散匣24包括形成在其中的多个穿孔28，穿孔28的尺寸是相对于矿物制剂珠粒26来决定，以将矿物制剂珠粒26保持在扩散匣24内，同时，允许矿物制剂珠粒26浸泡于包含在容器主体12内的水/流体。如图所示的穿孔28是配置成多行和多列，但是穿孔28可以用任何配置或图案来形成在扩散匣24上。图中所示的扩散匣24是两件式组件，具有上主体25以及与上主体25接合的下主体27。扩散匣24的两部分结构有助于在扩散匣24的制造期间置入过滤珠粒26。下主体27包括具有形成在其中的穿孔的端壁，以及从端壁延伸并与上主体25接合的环形壁。上主体25包括容纳下主体的开口端部分，且上主体25在邻近开口端部分具有略微减小的直径，以便与下主体27接合并保持下主体27。在示范的矿物匣24上所形成的穿孔28，其形成在上主体25和下主体27中。根据一个实施例，扩散匣24限定其外径较佳为在0.5-2.0英寸之间，并且更佳为等于约1.125英寸。再者，扩散匣24的高度较佳为在1.0-3.0英寸之间，更佳为等于约1.6875英寸。

扩散匣24适用于与保持壁30接合，保持壁30围绕保持腔32延伸且连接到容器10的基部18。保持壁30和相应的保持腔32在形状上与扩散匣24互补。扩散匣24可选择性地嵌套在保持腔32内并与保持壁30接合，以将扩散匣24固定到容器主体12上。扩散匣24和保持壁30构造成当扩散匣24嵌套在保持腔32内时会充分地彼此接合，以致当使用者反复倾斜容器主体12来饮用其中所含的水时，会将扩散匣24保持在嵌套位置。就这方面而言，扩散匣24和保持壁30可以适用于通过摩擦紧配合、弹簧型凸片33、锁定框缘等产生这种接合。

图5是容器10下部的剖视图，其显示出了扩散匣24与保持壁30接合。在图5所示的实施例中，保持壁30包括环形部分31和底板35，且环形部分31从底板35向上延伸。底板35以直接的平面-平面接合的方式连接到容器主体12的基部18上。也就是说，底板35的底部平面表面是与基部18的平面表面相对设置。底板35可以通过焊接、粘剂或本领域技术人员已知的其他机械连接技术来连接到基部18上。

现在请参照图5A-图5C，其描述了容器110下部的另一个实施例。容器主体112显示为具有基部118，基部118与图5中所示的基部18略有不同。特别是基部118包括具有侧壁116的圆形过渡，而在图5所示的实施例中，基座18和侧壁16之间的过渡是方形的。

容器110还包括保持壁130，保持壁130包括环形部分131和底部135。底部135包括从底板139延伸的多个凸块/凸起137，且凸块或凸起137提供结构给基部118可以点焊或以其他方式连接。就这方面来说，整个底部135不与基部118平面-平面接合，且实际上，当凸块/凸起137连接到基部118时，底板139可以与基部118间隔开来。

容器110还包括矿物匣124，其与上面讨论的矿物匣24略有不同。特别地，矿物匣124包括上主体125和下主体127。于图5A-图5C中所示的矿物匣124相对于图5中所示的矿物匣24的主要区别在于下主体127相对于下主体27倒置。特别地，下主体127包括位于上主体125内的端壁129，且下主体127包括从端壁129朝向上主体125的末端边缘延伸的环形壁133，其中当下主体127与上主体125接合时，上主体125的末端邻近于上主体125的开口端部分。上主体125和下主体127之间的这种接合，可以通过压配接合(press-fit engagement)，或通过使用其他机械紧固机制来协助，其他机械紧固机制包括但不限于粘剂、紧固件等等。

有关容器主体和扩散匣的结构的更多资料，请参照标题为具有内部穿孔隔室的流体容器的美国公型开专利第2014/0367318号，其内容通过引用方式明确地结合于本文中。以下讨论将集中于如图6-图23所示的特定构造的工具34的结构和用途，用于将扩散匣24置入容器主体12中，并随后从容器主体12移除扩散匣24。再者，尽管以下讨论有关扩散匣24，但是本领域技术人员将容易理解，此些讨论同样适用于扩散匣124和相应的容器110。

根据一个实施例，工具34是拉长的，并由多个单独的工具元件所形成，包括有底部元件36、中间元件38和顶部元件40。工具34构造成使得工具34可以是由个人手动操作或握持，以将扩散匣24置入容器主体12或从容器主体12移除扩散匣24，其中工具34构造成允许个人的手在整个置入或移除过程中保持在容器主体12的外部。就这方面而言，工具34和扩散匣24共同限定高度H2，高度H2大于容器主体12的高度HI，当工具34与扩散匣24接合，并且扩散匣24嵌套在保持腔32内，使得工具34的一部分得以延伸超过容器主体24的上边缘21。

底部元件36包括适用于与扩散匣24接合的第一端部42和适用于与中间元件38接合的第二端部44。第一端部42包括围绕腔体设置的圆柱形壁，且圆柱形壁终止于远端46。而腔体适用于接收扩散匣24，其中圆柱形壁的内径略大于扩散匣24的外径。一对沿径向相对的切口48从远端46延伸到圆柱形壁，且每个切口具有轴向区段50和径向区段52。轴向区段50从远端46延伸，且径向区段52与远端46间隔开来。切口48的尺寸对应于形成在扩散匣24上的一对径向相对的凸块54或凸起。具体而言，切口48构造成使得每个凸块54可以被接收在相应的切口48内，以将底部元件36可操作地连接到扩散匣24。

第二端部44通过中间延伸区段56连接到第一端部42，中间延伸区段56的直径小于第一端部42的圆柱形壁。第二端部44包括公型连接器壁58，且公型连接器壁58的外径小于中间延伸区段56的外径。一对径向相对的锁定凸片60从公型连接器壁58径向向外延伸。根据一个实施例，每个锁定凸片60径向向外延伸一段距离，此距离等于中间延伸区段56的直径与公型连接器壁58的直径的差的一半。

中间元件38包括第一端部62和第二端部64以及设置在它们之间的中间区段66。第一端部62适用于与底部元件36接合，第二端部64适用于与顶部元件40接合。在示范的实施例中，第一端部62限定适用于与底部元件36的公型连接器接合的母型连接器，而第二端部64限定适用于与顶部元件40的公型连接器接合的母型连接器。

第一端部62限定圆柱形壁具有一对沿直径方向相对的切口68，切口68从远端70延伸到圆柱形壁中。每个切口68包括轴向区段和径向区段。切口68的尺寸和构造设计成使得底部元件36的锁定凸片60能够在其中延伸，以将底部元件36连接到中间元件38。

第一端部62的圆柱形壁过渡到中间区段66，且圆柱形壁的外径与中间区段66的外径相同。

第二端部64包括公型连接器壁72，公型连接器壁72的外径小于中间延伸区段66的直径。一对径向相对的锁定凸片74从公型连接器壁72径向向外延伸。根据一个实施例，每个锁定凸片74径向向外延伸一段距离，此距离等于中间区段66的直径与公型连接器壁72的直径之间的差的一半。

顶部元件40包括第一端部76和第二端部78。第一端部76限定圆柱形壁具有从远端82延伸到圆柱形壁中的一对径向相对的切口80。每个切口80包括轴向区段和径向区段。切口80的尺寸和构造设计成使得中间元件38的锁定凸片74能够在其中延伸，以将中间元件38连接到顶部元件40。

圆柱形壁过渡到第二端部78，第二端部78包括向外逐渐变细的壁，以提供符合人体工程学的抓握部分。

利用上述工具34的基本结构，以下讨论将集中于工具34的示范使用。为了将扩散匣24置入容器主体12中，使用者将首先通过连接中间元件38的第一端部62到底部元件36、中间元件38的第二端部64到顶部元件40来组装工具34。一旦组装了工具34，使用者通过将形成在底部元件36上的切口48与形成在扩散匣24上的凸块54对准，将扩散匣24附接到工具34。然后，使用者将工具34推进到矿物匣24上，使得凸块54穿过对应切口48的轴向区段50。之后，使用者将工具34旋转第一方向，而让凸块54穿过对应切口48的径向区段52。一旦凸块54穿过轴向区段50和径向区段52，则扩散匣24附接到工具34。

然后，通过将工具34保持在顶部元件40处，并将扩散匣24和工具34的底部元件36与容器主体12的开口对准，将扩散匣24置入容器主体12中。使用者将工具/矿物匣组件降入容器主体12，直到扩散匣24到达保持壁30。当扩散匣24与保持壁30对准时，使用者将工具34按压/推入其中，直到扩散匣24嵌套在保持腔32中。一旦扩散匣24固定/嵌套在保持腔32内，使用者沿与第一方向相反的第二方向旋转工具34，这使得凸块54通过径向区段52后退。接着，使用者抬起工具34，这使得凸块54通过轴向区段50后退，最终工具34得以脱离。然后，将工具34从容器主体12中完全移开，且使用者可以继续使用容器主体12，且扩散匣24固定在容器主体12中。

如果工具34被拆卸后，为了移除扩散匣24，则使用者再次组装工具34，如上所述。然后，将组装好的工具34置入容器主体12中，直到底部元件36到达扩散匣24。之后，使用者旋转工具34，使切口48与凸块54对齐。一旦凸块54对准，使用者压下，使凸块54穿过轴向区段50，然后，沿第一方向旋转工具34，让凸块54穿过径向区段52，最后，将工具34固定到扩散匣24。接着，使用者用一只手握住容器主体12，并拉动工具34，以克服将扩散匣24保持在保持壁30上的接合力，从而让扩散匣24从保持壁30上释放。然后，使用者拉动容器主体12中的工具/矿物匣组件，直到工具34和扩散匣24完全从容器主体12移除。

这里所提供的细节仅作为示例，只用于说明性讨论的目的，并非用来表现最有用且易于理解的本发明的各种实施例的原理和概念。就这方面而言，也并无意图显示比对各种实施例的不同特征的基本理解所必需要的更多细节，而凭借所附图式进行的说明，使得本领域技术人员可以明了如何在实际中进行实现。

Claims (20)

1.一种工具，适用于与一扩散匣和一流体容器使用，该流体容器具有一基部、连接到该基部的一保持壁和一上边缘，该基部和该上边缘限定一容器高度，该扩散匣可拆卸地与该保持壁接合，以呈现一嵌套构造，该工具具有：

一底部区段，其具有：

一第一端部，在形状上与该扩散匣互补，且适用于可选择性地与该扩散匣接合；以及

一第二端部，具有一底部区段连接器；

一中间区段，与该底部区段分开，并具有：

一第一中间连接器，其适用于与该底部区段连接器接合；以及

一第二中间连接器；

一顶部区段，与该底部区段和该中间区段分开，该顶部区段具有：

一顶部区段连接器，其适用于与该第二中间连接器接合；

当该工具处于一组装构造时，该中间区段连接到该底部区段和该顶部区段，该工具的尺寸和构造使得该扩散匣的一端部表面和该工具的一顶部区段的一部分共同限定一操作长度，该操作长度大于该容器高度。

2.如权利要求1所述的工具，其中该底部区段包含一腔体，当该底部区段的该第一端部与该扩散匣接合时，该腔体适用于接收该扩散匣的一部分。

3.如权利要求1所述的工具，其中该底部区段包括一通道，该通道适用于接收该扩散匣的一部分，以实现该底部区段和该扩散匣之间的接合。

4.如权利要求3所述的工具，其中该通道包括一轴向区段和一径向区段。

5.如权利要求1所述的工具，其中该顶部区段包括一扩大端部，该扩大端部与该顶部区段连接器相对，且该扩大端部的尺寸和构造设计成可由一使用者抓握。

6.如权利要求1所述的工具，其中当该第一端部与该扩散匣接合时，该工具的尺寸和构造设计成从该扩散匣延伸并超出该流体容器的该上边缘。

7.如权利要求1所述的工具，其中该底部区段、该中间区段和该顶部区段由塑料材料形成。

8.如权利要求1所述的工具，其中该中间区段和部分的该顶部区段和该底部区段各自限定了彼此实质相等的一外径。

9.一种工具，适用于与一扩散匣和一流体容器使用，该流体容器具有限定该容器高度的一基部与一上边缘以及连接到该基部的一保持壁，该扩散匣与该保持壁可拆卸地接合，以呈现一嵌套构造，该工具具有：

一延伸工具主体，具有适用于可选择性地与该扩散匣接合的一第一端部和适用于由一使用者抓握的一第二端部；

当该扩散匣处于该嵌套构造时，该第一端部与该扩散匣接合，该延伸工具主体的尺寸和构造设计成从该扩散匣延伸并超出该流体容器的该上边缘。

10.如权利要求9所述的工具，其中该工具主体包括可彼此配合地接合的复数主体区段。

11.如权利要求10所述的工具，其中该复数主体区段选择性地过渡于一分离构造与一组装构造之间，其中该复数主体区段在该分离构造彼此分离，该复数主体区段在该组装构造彼此互连。

12.如权利要求10所述的工具，其中该复数主体区段中的相邻部分适用于通过一主体区段相对于另一主体区段的相对旋转而彼此接合。

13.如权利要求10所述的工具，其中该复数主体区段中的一第一个包括形成在其中的一通道，且该复数主体区段中的一第二个包括一凸起，该凸起适用于被接收在该通道内，以使该复数主体区段中的该第一个与该复数主体区段中的该第二个接合。

14.如权利要求13所述的工具，其中该通道包括一轴向区段与一径向区段。

15.如权利要求9所述的工具，其中该延伸工具主体由塑料材料形成。

16.一种组件，用以与一流体容器一起使用，该流体容器具有一基部、连接到该基部的一保持壁以及一上边缘，该基部和该上边缘限定一容器高度，该组件包括：

一扩散匣，适用于处理该流体容器中的一流体，该扩散匣可选择性地与该流体容器的该保持壁接合；以及

一延伸工具主体，具有适用于可选择地与该扩散匣接合的一第一端部和适用于由一使用者抓握的一第二端部；

该延伸工具主体的尺寸和构造设计成当该第一端部与该扩散匣接合时以及当该扩散匣与该保持壁接合时，从该扩散匣延伸并超出该流体容器的该上边缘。

17.如权利要求16所述的组件，其中该工具主体包括可彼此配合地接合的复数主体区段。

18.如权利要求17所述的组件，其中该复数主体区段选择性地过渡于一分离构造与一组装构造之间，其中该复数主体区段于该分离构造彼此分离，该复数主体区段于该组装构造彼此互连。

19.如权利要求17所述的组件，其中该复数主体区段中的相邻部分适用于通过一主体区段相对于另一主体区段的相对旋转而彼此接合。

20.如权利要求17所述的组件，其中该复数主体区段中的一第一个包括形成在其中的一通道，且该复数主体区段中的一第二个包括一凸起，该凸起适用于被接收在该通道内，以使该复数主体区段中的该第一个与该复数主体区段中的该第二个接合。