CN110430928A - 液体净化设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及净化液体(优选地是饮用水)的设备，该设备用作家庭、户外、村庄和服务部门的独立操作设备。特别地，本发明属于压力离线单元领域。本发明可用于水净化和家用其他液体、医药和其他工业部门。要求保护的液体净化设备在气体压力下操作，并且包含带有颈部的原始液体容器、盖子、过滤筒、净化液体容器、输出净化液装置、连接到原始液体容器并且包含气体注入装置、控制面板和电源的气体注入块，其中，液体净化设备能够至少以两阶段打开盖子，并且在第一阶段上能够将压力释放降至大气压。

Description

液体净化设备

技术领域

本发明属于液体(主要是水)净化设备，用作家庭、户外、村庄和服务部门的离线单元。特别地，所给的发明属于压力离线单元领域。

本发明可用于水净化和家用其他液体、医药和其他工业部门。

背景技术

根据专利WO2017013029的国际申请(IPC C02F 1/00，B65D 51/28，2017年1月26日公布，申请人为Brita GMBH)，从现有技术中可知液体净化设备。专利WO2017013029的国际申请的设备包含具有可移除盖子的原始液体容器、过滤筒、具有净化液体出口装置的净化液体容器。原始液体容器由上部和下部组成。上部由瓶颈与下部分开，瓶颈沿着原始液体容器外壁的周边制成。密封圈沿瓶颈制成。在原始液体容器的上部的侧壁和后壁上形成突起。原始液体容器的瓶口制有边缘，其长度比瓶口的长度长。原始液体容器的边缘具有突出的内部部分。突起形成在边缘的突出部分中。突起完全闭合净化液体容器的净化液体出口装置。

原始液体容器的至少部分瓶口与水平面成角度制成。将原始液体容器插入净化液体容器中。在净化液体容器的内前壁上对称地制成两个突起。在净化液体容器的内后壁上制成一个突起。

盖子的形状完全重复原始液体容器的瓶口的形状。密封环沿侧壁下边缘的周边制成。密封环由柔软的弹性材料制成，并且当原始液体容器被盖子覆盖时变平，从而在盖子和原始液体容器的瓶口之间提供气密连接。密封圈由弹性材料制成并与裂口一致。在盖子的外表面上有一个用于打开盖子的耳朵。在原始液体容器边缘的后部内部存在裂口。当原始液体容器用盖子闭合时，在盖子下部制成的裂口和在原始液体容器边缘内部的后壁上制成的裂口匹配在一起并形成用于空气流动的通道。

根据国际专利申请WO2017013029的设备以下列方式起作用。将原始液体容器插入净化液体容器中。原始液体容器处于其初始阶段。原始液体通过瓶口倒入原始液体容器中。用盖子闭合原始液体容器。沿着侧壁下边缘的周边制成的密封环提供了原始液体容器的气密性。液体流入净化液体容器中，并逐渐被空气取代，空气通过在盖子和瓶口中制成的两个裂口形成的通道进入原始液体容器。当过滤过程结束时，顾客按压原始液体容器的瓶口的突出部分。当按压瓶口的突出部分时，由于在净化液体容器的内壁上形成的突起、分开原始液体容器的上部和下部的所述瓶颈、以及在原始液体容器的后壁上制成的突起，原始液体容器进入第二阶段。这意味着具有瓶口的水平部分的容器的一部分上升，打开净化液体容器的净化液体出口，并且具有瓶口的倾斜部分的原始液体容器部分下降。在原始液体容器的后壁上形成的突起使原始液体容器保持在第二阶段。通过盖子的裂口和在瓶口中裂口形成的通道使空气代替流出过滤筒的液体。

根据专利WO2017013029的国际申请的设备具有若干缺点。例如，该设备不能单独返回其初始阶段，例如在原始液体容器的重力作用下返回。消费者必须将原始液体容器返回其初始阶段。此外，如前所述，沿着原始液体容器上边缘的周边制成的密封件由弹性和柔软的材料制成并提供气密连接，但由于这个原因，可能难以打开盖子，可能会发生一种粘连。

根据专利US 2007/0221561(IPC B01D 27/00，2007年9月27日公布，申请人：3M创新财产公司(3M Innovative Properties Company))的申请，从现有技术中可知液体净化设备。该设备包含净化液体容器、过滤筒、净化液体出口装置和盖子。将过滤筒置于净化液体容器中。该设备由柔性软管制成，该软管连接到原始水源，例如连接到水龙头，原始液体在压力下从该水龙头流出。过滤筒包含带有原始水入口的碗。带有活性炭(carbonelement,碳元素)的套管插入碗内。在套管的下壁有原始水孔。具有位于相对侧的两个眉状件的约束壁形成在碗的上壁上。在活性炭内部形成净化液体的通道。套管的上壁有一个头部。用于净化液体出口的喷嘴位于头部中。喷嘴连接到净化液体通道。此外，在套管的外壁的相对侧上有两个眉状件。眉状件被缩进以便将具有活性炭的套管快速紧固到过滤筒的碗中。液体净化设备的盖子完全闭合净化液体容器。盖子上有一个舱口(hatch)。在舱口的内壁上有两个眉状件，它们彼此相隔一定距离。这些眉状件对于确定具有活性炭的套管是否以适当的方式插入过滤筒的碗中是必要的。

根据专利US 2007/0221561的申请，液体净化设备的功能如下。打开盖子中制成的舱口。具有活性炭的套管放置在过滤筒碗中。之后转动套管，使得在套管的相对侧上制成的眉状件被过滤筒的碗的限制壁的眉状件覆盖。然后关闭盖子的舱口。如果过滤筒以正确的方式放置，则悬在套管上的喷嘴将位于所示的眉状件之间并将被固定，舱口将完全关闭以提供气密连接。然后将喷嘴连接到处于压力下的原始液体源。原始液体通过喷嘴流入入口孔然后进入滤碗。液体与套管碰撞，改变其方向，并通过套管下壁形成的孔流入活性炭。净化液体沿着活性炭中形成的通道向上流动，并通过喷嘴进入净化液体容器。在净化液体容器充满净化液体之后，可以从原始液体源切断液体净化设备。

根据申请US 2007/0221561的设备具有以下缺点。从描述中可以理解，盖子是净化液体容器的一部分。舱口是与环境的唯一连接，并且是净化液体容器的内部空间的唯一入口。这种结构降低了易用性，例如难以清洁净化液体容器的内部空间。这将导致在已经净化的水中形成膜和细菌生长。此外，原始液体来自外源，在压力下工作。如果压力降低，过滤速度也会降低。使用根据专利申请US2007/0221561的液体净化设备的这种液体净化方法使指定设备的指定区域变窄。它只能在有压力下工作的原始液体源的地方——具有管道的城市和乡村房屋中使用。

根据俄罗斯联邦专利第2445999号(RU 2445999)(IPC B01D 27/02，B01D 35/26，2012年3月27日公布，申请人为ZAO《净水器生产(Aquaphor Production)》)，从现有技术中可知液体净化设备。根据专利RU2445999的设备包含具有瓶口的原始液体容器，盖子、过滤筒、净化液体容器、净化液体出口装置、连接到原始液体容器并包含气体注入装置、控制面板和电源的气体注入块。盖子是一个可拆卸部分，通过螺钉、卡口连接或通过闩锁覆盖原始液体容器的瓶口。在净化液体容器中有液位传感器。气体注入块还具有液位传感器和至少一个反馈耦合装置。作为气动增压器执行的气体注入装置的出口连接到控制面板入口，其出口连接到电源入口。液位传感器和至少一个反馈耦合装置连接到控制面板。控制面板设置过滤期间气动增压器的顺序和时间模式。在过滤期间设定气动增压器的顺序和时间模式通过例如位于控制面板中的可编程控制器完成。通过反馈算法，使用反馈耦合装置和将正压力值转换成用于控制面板的信号的其他传感器或装置，稳定原始水位上的正气压。

专利RU2445999的液体净化设备的功能如下。将原始液体通过瓶口倒入原始液体容器中。用盖子闭合容器。然后接通设备。气动增压器开始将空气泵入原始水容器。在正气压下，液体开始流过滤筒进入净化液体容器。当达到正压的特定值时，反馈耦合装置将信号提供给控制面板并且关断气动增压器。当液体流过滤筒时，原始液体容器中的压力降低。当正压力达到其最小值时，反馈耦合装置向控制面板发出信号，该信号接通气动增压器以将正压力升高到特定值。重复这种循环操作模式直到所有原始液体都被过滤。放置在原始液体容器中的传感器向控制面板发出信号。之后，关断液体净化设备。

专利RU2445999的液体净化设备的主要缺点在于，在液体净化设备的运行模式期间或在过滤循环结束后控制面板出现故障时，盖子和瓶口的结构不允许紧急和安全地打开盖子。换句话说，在原始液体容器突然立即和完全密封失效的情况下，盖子可以被弹开，这导致使用者受伤。

发明内容

本发明的目的和利用本发明实现的技术结果是开发提高安全性和易用性的新的液体净化设备。

使用本发明时要解决的问题和要求保护的技术结果是通过液体净化设备实现的，该设备在气体压力下操作并且包含带有瓶口的原始液体容器、盖子、过滤筒、净化液体容器、输出净化液体装置、连接到原始液体容器并且包含气体注入装置、控制面板和电源的气体注入块，其中，液体净化设备能够至少两步打开盖子，并且在第一步中能够将压力释放降至大气压。盖子包含底座和上部，放置在主体框架中，并且液体净化设备包含闭合构件，并且它可以在连接瓶口和盖子时形成，并且在原始液体容器的瓶口上有螺纹，并且每圈螺纹上至少有一个凸缘，凸缘的长度至少是螺纹圈长度的一部分，盖子的上部可以做成翻盖，翻盖由夹持设备制成。闭合构件可以由在盖子的底座中制成的至少一个凸缘和在翻盖夹持设备上制成的至少一个突起形成。夹持设备可以由在翻盖的下表面上和在盖子的底座中的凹槽中形成的闩锁形成。弹簧阀形成在翻盖中，弹簧阀连接到原始液体容器。盖子可以配备盖子提升速度限制装置，用作微提升装置并且制成接头，将盖子的上部与其底座连接。盖子上部有盘，盘上配备有密封元件。液体净化设备配备有作为与控制面板接触的液位传感器的气体注入开关。

附图说明

图1描绘了液体净化设备。

图2描绘了原始液体容器的瓶口和盖子。

图3描绘了在上部具有旋转盘的盖子。

图4描绘了具有闭合构件的盖子，该盖子由翻盖和盖子的底座形成。

注意：通过术语“翻盖”，可以理解盖子的翻盖边缘部分。

图5描绘了由翻盖夹持设备的凸缘和盖子底座的突起形成的闭合元件。

图6描绘了升力速度限制装置。

图7描绘了由弹簧阀、翻盖闩锁和盖子的底座的凹槽形成的闭合构件。

具体实施方式

液体净化设备1包含原始液体容器2、盖子3、净化液体容器4、过滤筒5、输出净化液体装置7、连接到原始液体容器2(图1)的气体注入块(图中未示出)。

设备1也可配备有手柄6(图1)。在净化液体容器4的侧壁上彼此对称设置的空腔也可用作手柄(图中未示出)。

用于原始液体的容器2制有瓶口8。瓶口上有螺纹(图1和2)。至少三螺纹圈9中的每一圈具有至少一个凸缘10。凸缘10的长度是螺纹圈9的长度的至少一部分(图2)。用于原始液体的容器2通过通道39与盖子3连接(图1、3、4、7)。

盖子3制成可拆卸部分，并由框架14、底座11和上部12组成(图2和3)。螺纹13沿着盖子3的上部12的侧壁的周边制成。上部12的内上壁15可以制成例如盘。在内壁15上有密封元件16，其例如以垫圈的形式制成。盖子3的框架的一部分可以制成翻盖14'(图4)。

液体净化设备1制有闭合元件。所示的闭合元件对于在打开盖子的第一步骤中使液体净化设备易于减压是必要的。

当原始液体容器2的盖子3和瓶口8连接在一起时，可以形成闭合构件(图2)。如前所述，在瓶口8的螺纹圈9上有凸缘10(图2)，在盖子3的内侧壁上有螺纹13(图3)。由于盖子3的上部12的这种结构，盘能够旋转。当打开和关闭盖子3时，对于垫圈16不会移动并经受摩擦是必要。

在盖子3的框架14的部分以翻盖14'的形式制成的情况下，盖子3可以配备有提升速度限制装置20。所示的装置20可以形成在翻盖14'连接到盖子3的底座11的位置。在盖子3的底座11中有一个水平支柱。支柱放在壳体22中，壳体22的长度略小于支柱21的长度。壳体22包围支柱21的中心部分，在两侧留下凸缘。翻盖14'设置在这些凸缘上。因此，在翻盖14'和盖子3的底座11之间形成接头。由于设置在支柱21中的弹簧23(图5)，盖子3的提升速度限制装置20用作微提升装置。

闭合元件也可以由在盖子3的底座11中制成的至少一个凸缘17和在翻盖14'的夹持设备19中制成的至少一个突起18形成(图5-C)。

闭合构件也可以由闩锁32形成，闩锁32形成在翻盖14'的下部和形成在盖子3的底座11上的凹槽33上(图7)。同时在翻盖14'上有一个弹簧阀。弹簧阀放置在壳体34中并且具有支柱35、设置在支柱35上的密封环36以及弹簧37。在翻盖14'上有按钮38。阀的壳体35制成使得阀的内部空间与通道39连接，并且与原始液体容器2连接。

气体注入块包括气体注入装置24、控制面板25和电源26(图1和3)。气体注入块可以放置在盖子3中位于盖子3的其底座11中，或者部分地放在盖子3的底座11中并且部分地放在翻盖14'中。例如，气体注入装置24可以放置在盖子3提升速度限制装置20的壳体22中，并且控制面板25放置在翻盖14'的框架14下面(图4)。所有其他元件放置在盖子3的底座11中(图1、3、4)。气体注入装置24可以制成气动增压器24，例如微压缩机，通过接头元件连接到原始液体容器。气体注入装置24连接到气体供应装置，例如连接到环境空气。

气体注入装置24也可以制成手动控制的泵，例如泵或活塞泵(图中未示出)。

控制面板25可以制成微控制器，包含易失性存储器、实时计数器和评估器。控制面板25可以放置在框架14下方，位于盖子3的底座11上(图1、2)或液体净化设备的手柄6中(图中未示出)。

在如果将气体注入装置24制成手动控制泵的情况下，控制面板25可以制成活塞或按钮以将空气泵送到原始液体容器2内。

电源26可以放置在例如液体净化设备1的底座11(图1和3)或手柄6(图中未示出)中。电源26可以是例如电池电源或蓄电池。

气体注入块的元件之间的连接如下。电源26连接到控制面板25的输入端，控制面板25的输出端连接到气体注入装置24，气体注入装置24的输出连接到原始液体容器2。

过滤筒5由主体28(图1)组成，其中放置至少一个过滤元件(图中未示出)。过滤元件可以是在高效细分散吸附剂的基础上的厚吸附剂混合物，例如粉末状活性炭、不同分散体的离子交换树脂、离子交换纤维、活性炭纤维。此外，过滤元件可包括孔径为0.4至20mkm的多孔微过滤器或网，以保护水免受直径为0.4至20mkm的颗粒(例如，细菌-大肠杆菌、志贺氏痢疾杆菌、兰布雷斯胞囊)的影响。

或者例如可以在过滤元件5主体28内放置两个另外的过滤元件。其中一个可以与吸附混合物一起放置在过滤元件内，并且可以是例如中空纤维模块或活性炭。第三过滤元件可以放置在第二过滤元件的底部，以避免中空纤维模块的污染。第三过滤元件可以填充有例如活性炭。

在这种情况下，过滤元件5可以具有用于净化水输出的管子27。在完成液体过滤之后，将管子27放置在过滤筒5的上部，在净化液体容器4中的净化液面之上(图1)。

管子27可以模制成过滤筒5的主体28的一部分(图1)。

所要求保护的液体净化设备1还配备有开关按钮(图中未示出)，该开关按钮可以放置在底座11中或盖子3的框架14中，或者放置在手柄6中。

要求保护的液体净化设备1配备有气体注入块切断装置。切断装置可以制成液位传感器29，与控制面板25接触，其中放置不可移动的传感器30。液位传感器29可以是浮子传感器。不可移动传感器30可以是例如霍尔传感器或簧片开关。

液体净化设备1的功能如下。

打开盖子3。将原始液体通过瓶口8倒入原始液体容器2中。然后闭合盖子3。用开关按钮(图中未示出)开关设备1。气体注入块开始将气体注入原始液体容器2中：如果气体注入设备24是气动增压器，则这是自动完成的，如果其是手动操作的泵或活塞，则这是手动完成的。在气体正压下，液体开始流入过滤筒5。净化液体被收集在净化液体容器4中。当气体注入装置24是气动增压器时，当原始液体容器2中的液位下降到其最小值时浮子型传感器29和不可移动传感器30之间的接触闭合，同时控制面板25将关断气动增压器24。

液体净化设备1中的压力降至大气压。盖子3可以容易地从原始液体容器中取出。但是存在一些情况，当用户必须在设备1处于压力下时拿开盖子3，例如，在过滤过程期间或当控制面板25将不能关断气体注入块时。当设备1处于压力下时打开盖子3可能是危险的，因为盖子3可能被抛开并且可能伤害使用者。与最接近的类似方案相比，所要求保护的设备允许使用者安全地拿开盖子3，即使在设备1处于压力下时也是如此。

盖子3的打开分两步完成。在第一步，对设备1减压。由于存在闭合构件或盖子3的提升速度限制装置20，这是可能的。当闭合构件由瓶口8的螺纹圈9上的凸缘10和盖子3中制成的螺纹13形成时，转动盖子3。首先，盖子3的转动表面沿着盖子3的瓶口的螺纹圈9的表面滑动，逐渐打开原始液体容器2。压力减小，但盖子3的螺纹圈9与形成在瓶口8上的螺纹圈处的突起10接合，因此盖子3保持在瓶口8上，并且使用者可以在第二阶段容易且安全地打开盖子3。如果闭合构件由盖子3的底座8的内壁上的凸缘17和翻盖14'夹持件19上的突起18形成，则产生相同的过程。当存在位于翻盖14'的外壁中的按钮(图中未示出)时，夹持设备19的凸缘18从底座8的突起18的夹持中移出。盖子3的升程速度限制装置20用作微提升装置。当用户按下按钮(图中未示出)时，盖子3提升速度限制装置20逐渐打开翻盖14'，因此压力在一定时间内逐渐减小。

当翻盖14'中有弹簧阀时，用户按下按钮38并且闩锁32移出凹槽33，并且按钮38的侧壁开始按压支柱36，压缩弹簧37，密封环36离开框架，打开出气口的孔。因此，液体净化设备的减压发生在第一阶段。在此之后，用户可以容易地、安全地和完全地打开盖子-盖子打开的第二阶段。

从所述内容可以看出，为使用者安全地完成了盖子3打开和减压。盖子3的结构易于使用。除了盖子3，还可以一同取出其中放置微控制器和微型泵的气体注入装置。因此，可以在不损坏控制面板25和气动增压器26的情况下清洗原始液体净化容器2。

在本发明的描述中给出了优选的实施方案。能够在本权利要求的范围内改变本发明。这提供了其普遍使用的可能性。

Claims (14)

1.一种液体净化设备，在气体压力下操作，并且包含带有瓶口的原始液体容器、盖子、过滤筒、净化液体容器、输出净化液装置、连接到所述原始液体容器并且包含气体注入装置、控制面板、以及电源的气体注入块，其特征在于，所述液体净化设备能够至少两阶段打开盖子，并且在第一阶段能够将压力释放降至大气压。

2.根据权利要求1所述的液体净化设备，其特征在于，所述盖子包括底座和上部，并放置在主体框架中。

3.根据权利要求1所述的液体净化设备，其特征在于，所述液体净化设备包含闭合构件。

4.根据权利要求3所述的液体净化设备，其特征在于，当所述瓶口和所述盖子连接时，能够形成所述闭合构件。

5.根据权利要求1所述的液体净化设备，其特征在于，在所述原始液体容器的所述瓶口上有螺纹。

6.根据权利要求5所述的液体净化设备，其特征在于，在所述螺纹的每圈上至少有一个凸缘，该凸缘的长度至少是所述螺纹的圈的长度的一部分。

7.根据权利要求2所述的液体净化设备，其特征在于，所述盖子的上部能够制成为翻盖。

8.根据权利要求7所述的液体净化设备，其特征在于，所述翻盖由夹持设备制成。

9.根据权利要求3所述的液体净化设备，其特征在于，所述闭合构件能够由在所述盖子的底座中制成的至少一个凸缘和在翻盖的夹持设备上制成的至少一个突起而形成。

10.根据权利要求2所述的液体净化设备，其特征在于，所述夹持设备能够由制成在所述翻盖的下表面的闩锁和制成在所述盖子的底座中的凹槽而形成。

11.根据权利要求2所述的液体净化设备，其特征在于，弹簧阀制成在翻盖中，该弹簧阀连接到所述原始液体容器。

12.根据权利要求4所述的液体净化设备，其特征在于，所述盖子能够配备有提升速度限制装置，用作微提升装置并且制成接头，将所述盖子的上部与所述盖子的底座连接。

13.根据权利要求4所述的液体净化设备，其特征在于，在所述盖子的上部设置有盘，所述盘配备有密封元件。

14.根据权利要求1所述的液体净化设备，其特征在于，所述液体净化设备配备有气体注入装置开关，该气体注入装置开关制成为与所述控制面板接触的液位传感器。