CN1091673A

CN1091673A - 滤水器套筒

Info

Publication number: CN1091673A
Application number: CN94101592A
Authority: CN
Inventors: 丹尼斯·J·库尔
Original assignee: Amway Corp
Current assignee: Ekers International Commercial Group Corp.
Priority date: 1993-02-16
Filing date: 1994-02-16
Publication date: 1994-09-07
Anticipated expiration: 2014-02-16
Also published as: US5344558A; EP0616826A1; KR100328686B1; MX9400880A; JPH06246109A; CA2113703A1; EP1136110A2; HK1041840A1; AU668621B2; EP1136110A3; AU5384394A; KR940019338A; CN1043850C; BR9400481A; CA2113703C

Abstract

一个用于处理饮用水的水处理系统中的自含一次性滤水器套筒在入水口和出水口具有单向球形止回阀。通常为圆筒形的滤水器套筒的一端一般为球形，而另一端基本上是平的，并且具有焊接的塑料结构。在平的一端的外周附近径向设置的不对称突起适合于与水处理系统中的一个带开孔的盖板配合。

Description

本发明通常涉及用来从饮用水中滤除化学物质和含水微粒的滤水器。更特别地，本发明涉及自含可更换的滤水器套筒组件，该组件自有碳块滤水器压力罐以及配备有单向止回阀的入口和出口。本发明的滤水器套筒被设计成一次性的并可以很容易地由用户进行更换。设在本发明的套筒的入口和出口内的单向止回阀被设计用来防止被污染水倒流进入供水入口并在更换过程中用来防止水从套筒的入口和出口处泄漏出来。

目前用于处理饮用水的生活用水处理系统采用了一个具有可拆除的底部的圆筒形压力槽。该底部的底面设有入口和出口，且其顶端配上一个外螺纹元件以便采用螺纹配合方式在其上容纳一个圆筒形滤水器。让过滤器部件固定在底部上，则外螺纹元件与底部的底面上的出口及过滤器部件本身呈液体联通。当底部固定在压力器的外壳部分上时，入口与由滤水器部件和压力器外壳内部之间的空间所限定的一个区域相联通。

在使用中，入口与一个水龙头或类似部件相连，当该部件打开时，允许水在过滤器部件和压力器外壳内部之间的流入压力罐中，在其中水由压力迫使经过过滤器部件。碳过滤器部件通常在位于远离底部的一端上有一个无孔塑料帽，而在近端有一个其设有内螺纹的无孔塑料帽，该螺纹适于与底部的外螺纹元件进行螺纹连接。然而，衬有多孔塑料材料的空芯的过滤器将允许水在管线压力下流经空芯中的多孔塑料并继续通过出口流出。过滤器套筒的出口通常或者与一个用户可从中取水使用的龙头相连，或者与一个如紫外光腔室的第二级水处理系统相连，以便杀灭在过滤阶段未被捕获的细菌及其它生物体。

生活用水过滤系统周期性地需要进行维护，尤其是为了更换过过滤器部件的目的。为了使用户得以更换过滤器部件，用户必需首先关掉水源，并从入口和出口管道附件上拆下压力罐。对于从压力罐的入口和出口上拆除管道附件以及打开压力器以得到过滤器来说，拆除和更换过滤器通常需要一系列种类齐全的工具。其它的系统采用可快速拆除配件和适于用于打开的压力器的方式使用户较容易地得到滤水器。在任何情况下，如果过滤器在拆除压力器之前已经使用的话，则在维修过程中，过滤后的和未过滤的水都将留在过滤器和压力罐内。一旦入口和出口的管道配件从压力罐上被拆下，则过滤后的水将流出压力罐出口。由于这样很脏，且甚至很危险，尤其是当水处理系统中包含任何电子部件时，甚至更严重的是未过滤的水从压力罐入口流出，因此，使得被设计成只处理过滤水的水处理系统的组件被污染。

根据本发明，这些和其它在相关技术领域中的问题通过提供一种自含的滤水器套筒而得以解决，这种套筒以一个压力容器为主要特征，该压力容器通常呈圆筒形，并且有一个通常为球形的端和一个通常平的底部，该底部适于与模制的入口和出口适配，入口和出口与压力容器内部液体相通。本发明的滤水套筒具有焊接结构，并以下列组装部件为主要特征：一个压力容器外壳;一个内部模制有一个入口的底部和一个具有环状垫圈座的突出的插配元件;一个适合于设置在环状垫圈座上和模制的突出的出口上的弹性体O形环垫圈;一个设在出口附近和出口上游的弹性体出口球形止回阀;一个位于入口附近及入口上游的弹性体球形止回阀;一个其中有与底部入口和出口相对应的通孔的底板;一个适合于与过滤器元件螺纹连接的外螺纹元件;一个适于在外螺纹元件和过滤器元件之间实现密封的弹性体环状压缩垫圈;一个过滤器元件;具有一个圆形端的压力器外壳;沿底部径向设置的不对称突起，用来将底部安装在相应地适于容纳这些突起的水处理装置上。

本发明的滤水器套筒可以具有既与龙头相连，也与第二级水处理系统（如紫外线处理部分）相连的出口。为便于公开，本发明是作为相对于紫外线型水处理系统来说的过滤部分而被采用的，其中第二部分是利用紫外线杀灭已过滤的水中的生物体。

在组装时，与过滤套筒相连的螺纹管接头被焊接在过滤器底部，并将球形止回阀永久地封闭在出口处。过滤器元件以螺纹连接方式固定在外螺纹元件上，抓住入口止回球，使压缩垫圈在其间实现密封。整个组件均被置于压力器外壳内并以水密方式在套筒底部被焊接在外壳上。这种安装方式得到了自含的、可自由维护的、一次性的滤水器套筒，它能够承受住.34mpa的内部压力，进而超过了对于用在可携带水处理中的压力器来说的国家公共卫生基金组织标准（National Sanitation Foundation Standard）第53号的最小性能指标。

图1是沿图3的线Ⅱ-Ⅱ部分剖开的本发明的滤水器套筒的透视图;

图2是本发明的滤水器套筒的一个分解图;

图3是本发明的滤水器套筒的一个立面图;

图4是本发明的滤水器套筒的一个剖面图;以及

图5是同样以剖开表示的包含本发明的滤水套筒的一个水处理系统的剖视图。

参照附图，且特别参照图1和图2，其中图1是部分剖面图，而图2是分解的，总的用10代表滤水器套筒。滤水器套筒由两个主要部分构成：一个压力容器外壳20，它基本上呈圆形，且一般一端为球形，和一个压力容器底部30，它通常呈圆平面形。与压力器底部30共轴设置的是一个出口，总的以11表示，在图1中以剖开示出。出口11的主要部件是中空的、通常为圆筒形的出口接头12，它与出口11同轴设置，并从压力容器外壳20向远端伸出。在压力容器外壳20附近及内部设有一个螺纹管接头13。螺纹管接头13是中空的，并且与压力容器外壳20和出口管接头12呈液体连通。出口管接头12的一端是向外呈锥形的，并终止于一个远端限制开孔14，进而在出口接头12开始呈锥形的位置和远端限制开孔14和圆周之间限定了一外斜面15。斜面15的内部限定了一个环形密封壁19。

设在出口管接头12内的是一个第一弹性体出口球形止回阀16，它按照与环形密封壁19相互密封的关系处于其通常的关闭位置。设置在压力容器底部30和斜面15之间的出口管接头12的外径上的是一个环状O形环垫圈座17，在其中设有一个弹性体出口O形环垫圈18，在图1和图4中以剖面方式更清楚地表示。

特别参照图1和图4，靠近出口11并设置在压力器底部30内的是一个总的以25表示并剖开示出的入口。特别参照图4，一个斜的入口开孔26为第二弹性体入口止回球形阀27提供了一个密封表面。位于压力器底部30上的螺纹管接头13附近的以剖面表示的入口阀套28将第二球形止回阀27保持在斜的入口开孔26的斜面上。通过重力的作用使第二球形止回阀27保持就位，并且当水进入斜的入口开孔26时，由于水压的作用而移位，进而允许水流入分段的入口阀套28，并因此而进入到压力容器外壳20中进行过滤。

特别参照图4，利用一个过滤器35来防止入口球形止回阀27脱离入口阀套28的约束，当以螺纹固定在螺纹管接头13上时，过滤器35将靠在分段的入口阀套28的开口处，进而大体上将入口球形止回阀27限制在其中。通过在接头12一端安置一个螺纹管接头13而将出口球形止回阀16限制在出口管接头12中。

参照图5，以分段的入口阀套28、斜的入口开孔26和第二球形止回阀27与过滤器入口的水通道31呈液体联通，进而当水压施加于斜的入口开孔26时，压力将使得止回阀27在分段的入口阀套28中移动，使水在其分段之间进入到压力容器外壳20中。在从入口25流入压力容器外壳20中之后，未过滤的水将充满由压力容器外壳20的内壁中的过滤器35的外周之间的区域限定的一个空间42，在该空间中，在压力作用下，水将进入过滤器35并向下流动，流出出口11。

继续参照图5，过滤水流出出口11的通道用流向并进入紫外线处理腔60的箭头表示。在紫外线处理腔60中，过滤后的水暴露在紫外光下，进而杀灭微生物，而后将流出紫外线腔60并最终流出水龙头（未示出）以便被用户所使用。

现在参考图1，一组两个或更多个不对称突起32从压力器底部的外周径向伸出，并适合于与位于图5所示的盖板65上的开孔或相应的爪（未示出）相匹配以便将套筒10固定在图5中以70表示的水处理系统70内的正确位置上。然而，水处理系统70和盖板65只是为了参考的目的而表示出的，而不是作为本发明的过滤套筒10的最佳实施例而给出的。应该理解的是，通过或许对出口11和不对称突起32作出局部改动，过滤器套筒10可以适合于提供给具有不同形状的各种水处理系统而不会偏离本发明的精神范畴。

参考图5，位于水处理系统70的盖板65中的出口衬套8与紫外线处理腔60呈液体连通，并适合于容纳出口管接头12，同时，O形环垫圈18在两者间产生水密密封。当出口管接头12插入到出口衬套8中时，与其同轴地设置在出口衬套8内的垂直销9将进入出口管接头12中，进而与第一球形止回阀16相接触，并使其从环状密封壁16处移开。为了使过滤器套筒10在水龙头处理系统70的盖板65上准确地对中，则用户将用手转动过滤器套筒10直到不对称突起32在盖板65上的准确位置上与相应的爪（未示出）对齐。现在将第一球形止回阀16移开，则出口打开，允许过滤后的水从过滤器套筒10中流经此处，通过出口衬套8，并进入紫外线处理腔60，此后，水就从该腔中流出水龙头（未示出）。

水处理系统70的盖板65既可以与用户用来取水的水龙头相管接，也可以，优选地，与上述第二级相管接，其中水在紫外线处理腔60中经过处理。

继续参照图5，在操作过程中，水处理系统70的盖板65上的一个口将被管接到加压水上，并与入口25液体联通。当施加水压时，压力将使第二球形止回阀27移位，允许水进入到分段的阀套28的截面之间的入口25，进入到压力容器外壳20充注空间42。在压力作用下，水将通过渗透作用进入过滤器35，通过过滤器虹吸（Wicking）并通过重力作用，向下流经螺纹管接头13和出口11。让过滤器套筒10就位，销子9将出口球形止回阀16移开，进而允许水流经出口11进入衬套8，并进入水龙头，或在优选实施例中，进入紫外线处理腔60。

当用户需要取下过滤器套筒10进行维护时，用户应用于转动套筒10，直到不对称突起32（如图1所示）与水处理系统70的盖板65上的对应的爪相脱离，然后，将整个过滤器套筒10抬离盖板68，因此，将出口管接头12拉出衬套8，允许出口球形止回阀16落在环形密封壁19上，因此，防止了水从出口11中漏出。同时，由于在入口球形止回阀27上不再施加水压，则该阀将保持在其正常的闭合位置上，与斜的入口开孔26密封接触，如图4所示，因此，当从盖板65上取下套筒10时，防止了未经过滤的水漏出。安装一个新的套筒10采用与上述完全相反的步骤。

下面参考图2，本发明的过滤套筒10通常具有焊接结构，因而在组装过程中，过滤器35以螺纹方式固定在压力容器底端30上的螺纹管接头13上，并用一个平垫圈29密封。然而，通过焊接或另外牢固地将两部分粘在一起的方式将压力容器外壳20和压力容器底部30彼此牢固地连接起来达到一种水密密封，这样就提供了一种满足或超过国家公共卫生基金组织标准（National Sanitation Foundation Standard）第53号的结构。

对于过滤器套筒10的所有模制部分来说的优选材料是Noryl PX1543，这是一种改性的对聚苯氧化物（polyphenyleneoxide），它允许套筒在0～50psi的压力之间能够承受10，000次循环和承受15分钟的150psi的流体静压力，这些都满足或超过了上面提到的国家公共卫生基金组织标准第53号。

因此，获得了一种小巧的，很结实的一次性滤水器套筒，这种套筒在生产方面及对于用户来说购买一个水处理系统中的更换套筒都相对较便宜。

以上所述是本发明的一个优选实施例，可以进行各种变换和改进而不会偏离本发明的精神和更宽的方面，如在所附的权利要求书中所公开的，该权利要求将根据专利法的原则，（包括等同物原则）进行解释。

Claims

1、一个滤水器套筒，其组成包括：

一个基本圆筒形的压力容器：

所述压力容器具有一个基本球形的第一端和一个通常为平的第二端；

所述第二端包括一个与所述压力容器液体连通的入口和一个出口；

所述入口和出口中的一个与所述压力容器同轴设置；

所述入口和所述出口中的另一个在其附近设置；

所述出口还包括一个第一球形止回阀，它适用于当滤水器套筒不在工作状态时，阻塞该出口；

所述入口包括一个第二球形止回阀，适于允许水只向着压力容器的所述第一端的方向流动。

2、如权利要求1所述的滤水器套筒，还包括一个滤水器。

3、如权利要求1所述的滤水器套筒，其中所述第二端还包括至少两个不对称突起，它们沿径向设置在其周边附近，并适合于与一个水处理系统的带开孔的盖板相匹配，以便将所述过滤水器套筒保持就位。

4、如权利要求2所述的滤水器套筒，其中：所述过滤器包括织物筛网和碳。

5、如权利要求1所述的滤水器套筒，其中：所述第一端还包括一个压力容器外壳及所述第二端包括一个压力容器底部。

6、如权利要求5所述的滤水器套筒，其中：所述压力器外壳和压力器底部是由对聚苯氧化物构成的。

7、如权利要求1所述的滤水器套筒，其中：所述出口还包括同轴设置在所述出口的一个通常为圆筒形的中空管接头，其中的一个较大部分从所述第二端伸出，而其中一个较小部分朝向所述第一端延伸。

8、如权利要求7所述的滤水器套筒，其中：所述中空管接头还包括一个限定了一个受约束开口的开口端。

9、如权利要求8所述的滤水器套筒，其中：所述受约束开口还包括一个限定了一个环状密封壁的内表面，其上所述第一球形止回阀是以密封方式设置的。

10、如权利要求1所述的滤水器套筒，其中：所述中空管接头还包括一个设置在其外径周围的径向垫圈座，其上设有一个垫圈。

11、如权利要求9所述的滤水器套筒，其中：所述第一球形止回阀适合于由一个设在水处理系统入口处的销子从所述环状密封壁移开。

12、如权利要求1所述的滤水器套筒，其中：所述入口还包括一个衬套，它沿着相对于所述第二端的近似方向向内伸出;

所述衬套具有与所述入口和所述压力容器外壳呈液体连通的分段内壁;

所述衬套具有一个较大直径，一个位于远离较大直径端的具有较小直径的一个通常为圆筒形开口处的斜的密封表面;及

所述衬套内设有与所述斜的密封表面密封接触的所述第二球形止回阀。

13、如权利要求12所述的滤水器套筒，其中：所述第二球形止回阀适于通过水压从所述斜密封表面处移开。

14、一个滤水器套筒，其组成包括：

一个基本上为圆筒形的压力容器;

所述压力器包括一个压力容器外壳和一个压力容器底部;

所述压力容器外壳具有一个开口的第一端和一个通常为球形的第二端;

所述压力容器还包括一个通常为圆的和平的压力器底部;

所述压力容器底部包括一个压力容器出口，它相对于所述压力容器底部圆周同轴设置，并从中穿过，与所述压力容器外壳液体相通;

所述压力容器底部还包括一个压力容器入口，该入口设置在所述压力容器出口附近并从底部穿过，与所述压力容器外壳液体相通;

所述压力容器出口包括一个同轴设置在所述出口的通常为圆筒形的中空管接头，其中一个较大部分从所述第二端伸出，而一个较小部分朝向所述第一端延伸;

所述中空管接头具有一个限定了一个受约束开口的开口端;

所述收缩开口具有一个限室一个环状密封表面的内表面;

在所述腔室内按照与所述环状密封壁密封的关系设置了一个第一弹性体球形止回阀;

所述中空管接头包括设置在其外径附近的径向垫圈座，其上设有一个垫圈;

所述入口包括一个衬套，它沿着相对于所述第二端的相近方向向内伸出;

所述衬套具有与所述入口和所述压力容器外壳液体相通的分段内壁;

所述衬套具有一个较大直径，一个位于远离所述较大直径端的具有较小直径的通常的圆筒形的开口处的斜的密封表面;

在所述衬套内，按照与所述斜密封表面密封的关系设置一个第二弹性体球形止回阀;和

所述压力容器底部还包括至少两个不对称突起，它们沿径向设置在其外周附近并适合于与水处理系统的盖板上的一对相应的爪相配合，以便将滤水器套筒保持就位。

15、如权利要求14所述的滤水器套筒，其中：所述第一弹性体球形止回阀适于通过水处理系统中的销子从所述环状密封壁移开。

16、如权利要求14所述的滤水器套筒，其中：所述第二弹性体球形止回阀适于通过水压从斜的密封表面移开。

17、一种滤水器套筒，其组成包括：

一个基本上的为圆筒形的压力容器;

所述压力容器具有一个基本上为球形的第一端和一个基本上平的第二端;

所述第二端包括与所述压力容器液体相通的一个出口和一个入口;

所述出口还包括一个正常情况下关闭的第一球形止回阀;

所述入口还包括一个正常情况下关闭的第二球形止回阀，当在所述入口处施加水压时，该阀打开;及

当把所述滤水器套筒安装在一个水处理系统中时，用来连接和打开所述正常情况下关闭的第一球形止回阀的装置。

18、如权利要求17所述的滤水器套筒，其中：所述用于连接和打开的装置包括一个设置水处理系统的盖板上的销子，用来移开设置在所述正常情况下关闭的第一球形止回阀中的球体。

19、如权利要求17所述的滤水器套筒，其中：所述第二端还包括至少两个不对称突起，它们沿径向设置在其周边附近，并适于与水处理系统中的一个带开孔的盖板相配合以便将所述滤水器套筒保持就位。

20、如权利要求17所述的滤水器套筒，其中：所述出口还包括一个与所述出口同轴设置的带受约束开口的通常的圆筒形的中空管接头，其较大部分从所述第二端中伸出，而其较小部分朝向所述第一端延伸。

21、如权利要求20所述的滤水器套筒，其中：所述受约束开口还包括一个限定了一个环状密封壁的内表面，其中所述第一球形止回阀以密封方式处于所述的正常关闭位置上。

22、一种自含一次性过滤器套筒包括：

一个基本上为圆筒形的压力器;

所述压力器具有一个基本上为球形的第一端和一个基本上平的第二端;

所述第二端包括一个正常情况下关闭的入口球形止回阀和一个正常情况下关闭的出口球形止回阀;及

其中所述的正常情况下关闭的入口球形止回阀当施加水压时则打开，而所述的正常情况下关闭的出口球形止回阀当与设置在容纳所述过滤器套筒的水处理系统上的销子相接合时则打开。