CN1656027A - 水过滤装置 - Google Patents

Abstract

一种允许在制冷机制造时统一安置于制冷机中的水过滤组件(10)，包括成套单元(11)，其包括接嵌在一个单元中的过滤部件(16)、入口(12)和出口(22a，22b)接管以及储水装置(14)，用于在制冷机制造期间，该单元除了与制冷机的制冷系统连接的入口单独点之外整体地安置在制冷机中，所述单独点连接制冷机的外部供水系统(13)。一种在制冷机制造时在制冷机中统一安置水过滤组件的方法。

Description

水过滤装置

相关申请

本申请要求享有2002年5月23日提交的美国临时申请60/383,187的优先权，在此全部引入该申请作为参考。

发明领域

本发明通常涉及安装在制冷机中的水过滤系统领域。更具体地是涉及一种适于在制冷机中快速、无泄漏安装的成套水过滤装置。

背景技术

水过滤装置在本领域是熟知的。随着人口密度的增加，对于家用的水过滤的需要正在增加。许多市政供水系统被工业和生活污染物所污染，这些污染物不利于检测或者甚至使得这些水不可饮用。此外，在许多农村地区，地下水含有如矿物质这样的物质，使其有令人不舒适的外观、味道和/或气味。

现有许多便携式过滤装置，如Stern的美国专利No.3,950,253。所述’253的装置设计为便携式，在市场上主要用于工作台面。由于这种系统中的储水容器仅保存有限的水并且不直接连接到供水系统，需要用户来不断地重充装置。

现有安装了直接连接到水供应系统的过滤系统的制冷机。例如，Whirpool在他们的制冷机中使用了水过滤系统。这些系统能够如置于供水管线上的单独过滤器一样简单，制造商在任何地方都可找到安装它们的位置。这种系统的安装对于制造商来说是麻烦的。需要将供水管线和部件分段地在整个制冷机中安置。此外，整个制冷机中装置的部件(即过滤器、储水容器、进口/出口阀)分开安装，这会造成设备/装置较长，并增加潜在泄漏点数目。

对于制冷机的每一模型和大小，这些分段系统的装配都必须不同。能安置在任何制冷机中统一位置的成套单元会大大改进现有过滤系统。

发明内容

本发明水过滤组件是在制造时允许统一安置于器具中的成套单元，最典型的器具是制冷机。本发明水过滤组件包括全都安嵌在一个单元中的过滤部件、入口/出口接管和储水装置。然后，该单元能在制造期间以整体的方式安置在制冷机中。

过滤部件可有多种过滤配置。所述过滤器的一个实施例可设计为仅使用粒状活性炭作为过滤介质。另一实施例可结合粒状活性炭使用系列前处理和后处理过滤介质。另一实施例还可包括石榴石、无烟煤、湿砂、耐蚀铝合金、方解石、软化树脂、离子交换介质、微滤布、聚合物、陶瓷、沸石、流纹岩或其它合适的过滤介质。

入口部分与制冷机的供水系统接管有流体联系。出口部分可包括一个或多个出口通道，一出口可输送饮用水，另一出口可向制冰机供水。所述水过滤组件可包括具有阀控制的分配歧管来将水输送到特定出口。

该水过滤组件也可包括与测量流量的传感器电子单元连接的流量传感器。

该储水装置可以是简单的水箱，也可以是保存预定容积水的预定长度的管道。该管道系统充当在水分配之前对其进行冷却的热交换系统。

本发明是一种允许在制冷机制造时统一安置于制冷机中的水过滤组件，该组件是包括接嵌在一个单元中的过滤部件、入口和出口接管以及储水装置的成套单元，以便在制冷机制造期间，该单元整体地安置在制冷机中，仅入口的一个单独点连接到制冷机的制冷系统，所述单独点连接制冷机的供水系统接管。本发明还是一种在制冷机制造时在制冷机中统一安置水过滤组件的方法。

在一个实施例中，本发明是容易安置在制冷机之内的水过滤组件。该水过滤组件包括支撑结构，该支撑结构包括如过滤部件、入口和出口接管以及储水容器这样的部件，所有这些部件彼此有流体联系。

在另一实施例中，本发明是用于安装设计成统一安置在制冷机中的成套水过滤组件的方法。所述水过滤组件典型地包括过滤部件、入口和出口接管以及储水容器。所述水过滤组件设计成作为一个单独单元安装在制冷机之内。

附图简述

图1是本发明水过滤组件实施例的示意图；

图2是图1的水过滤组件的图示。

图3是水过滤组件实施例的图示。

图4是具有多个级联过滤元件的可选实施例的图示。

图5是水过滤组件实施例的图示。

图6是水过滤组件实施例的图示。

图7是水过滤组件实施例的图示。

图8是水过滤组件实施例的图示。

图9是水过滤组件实施例的图示。

图10是水过滤组件实施例的图示。

图11是水过滤组件实施例的图示。

图12是水过滤组件实施例的图示。

图13是水过滤组件实施例的图示。

图14是水过滤组件实施例的图示。

图15是水过滤组件实施例的图示。

具体实施方式

图1和图2显示水过滤组件10的实施例。图2是图1中的组件10的更详细的图示。水过滤组件10包括其它部件安装在其上的支撑结构11。支撑结构11可以是外壳、刚性框架或柔性互连件。支撑结构11能提供用于将水过滤组件10方便地安装到如制冷机这样的器具。外壳能包括完全密闭的盒状装置、敞开的框架装置等，同时通常提供更换废的、损坏的或破裂的部件的通道。其它支撑结构11设计同样将水过滤组件的其它部件保持为一个单元。支撑结构11可包括用于在制冷机内连接水过滤组件10的安装表面。

水过滤组件10还包括连接到供水系统的水入口12。水入口12典型地包括一段塑料管道，例如由聚丙烯、聚乙烯、尼龙和其它合适的聚合物构造的管道。水入口1与储水装置14有流体联系。储水装置14可具有许多配置，其典型地作为用于应要求供应冷却的、过滤水的热交换器。储水装置14可以是一个水箱或多个水箱。储水装置14也可以是一段弯曲或盘绕的管道，以提高管道长度从而增加储水容积，也可以不是弯曲或盘绕的管道。储水装置14可包括隔板以减少或消除任何水流的死点，如图1所示。储水装置14能由如铝或钢的金属制成，也能由如聚丙烯、聚乙烯、尼龙和其它合适的聚合物这样的塑料聚合物制成。储水装置14与过滤歧管15的入口侧有流体联系。

过滤歧管15连接到过滤元件16。过滤歧管15和过滤元件16能按可旋转的方式连接，如美国专利6,027,644以及序列号为09/618,686，09/929,920，10/196,340，10/202,290和10/406,637的美国专利申请所披露，或者所述接管按可滑动的方式插入，如序列号为10/210,890的美国专利申请所披露，所有上述专利和专利申请都共同转让给本发明的受让人，因此都作为参考全部引入。过滤歧管能够通过例如浇注过程成为储水装置14整体的一部分或可直接连接到储水装置14。过滤元件16可包括以下过滤介质的任意一种或者多种的结合：粒状活性炭、块状活性炭、石榴石、无烟煤、湿砂、耐蚀铝合金、方解石、软化树脂、多孔单纯膜或微织布、熔喷物、离子交换树脂、聚合物、陶瓷、沸石、流纹岩或其它合适的过滤介质。过滤歧管15可包括在流体歧管15的入口侧或出口侧或者整体浇注在过滤歧管15内的流量传感器18。如图3所示，水过滤组件10能在没有流量传感器18的情况下构造。

除了流量传感器18之外或者说可选择的传感器中，水过滤组件10可包括多种其它的的传感器如传导率/电阻率、PH值和温度传感器。合适的传感器可包括条形码传感器以连接向过滤元件16提供的条形编码，以便能够确定如生产日期或流量这样的一些信息。流量传感器18能够导电连接到如制冷机部件这样的外部单元的电子单元19。电子单元19能够集成在水过滤组件10中或者是如制冷机部件这样的外部单元。典型地，电子单元19包括能够与流量传感器18通讯的微处理器。电子单元19能包括许多使用由流量传感器18提供的流量信息的性能和故障检修程序。这些程序的例子可包括总流量、更换计划表和当前系统状态。显示单元23能包括液晶显示器或能够显示关于系统状态的文本消息的类似的显示器。可选地，显示单元23能包括用于指示状态或所需服务的一道或多道光亮。水过滤组件10也能包括分配歧管20，用于将过滤水引导到需要的使用点，如通过能使用2个或多个出口的多个水出口22a、22b的饮用水分配器或制冰机。分配歧管20能包括多个根据来自使用点的输入打开和关闭的电磁阀21A、21B。在可选实施例中，分配歧管20能包括流量由如电磁阀这样的单独阀门控制的单独出口。在其它实施例中，电磁阀21A、21B可与电子单元19导电连接，如果例如通过流量传感器18监视的那些如总流量、水质标准或基于制造日期的过滤器寿命这样的一些准则，超出了可接受的水平，则可使得过滤组件10失效。

图4中显示可选的水过滤组件15。水过滤组件15利用具有多个可更换过滤元件16a-16d的过滤元件16。过滤元件16a-16d在物理上对齐，在流体上级联连接，以便水流依次流经过滤元件16a-16d。过滤元件16a-16d的介质可按需要从上述列表中选择。通过使每个过滤元件16a-16d滑出或滑入过滤元件外壳16，过滤元件16a-16d可按需要一次更换一个或者全部一起更换。元件16b可按需要包括活性炭以及多个前过滤或后过滤元件16a、16c、16d。

尽管图1-4显示组件部件方便的配置，所述部件能够在组件内用其它的安置方法配置。例如图5和6显示具有不同部件配置的可选水过滤组件26和28。每个水过滤组件包括支撑结构11和至少一个出口12和多个如22a、22b这样的出口。水过滤组件28包括传感器18。图7和8显示具有在储水箱上游阀门的可选水过滤组件30和32。每个水过滤组件包括支撑结构11和至少一个出口12和多个如22a、22b这样的出口。水过滤组件32包括传感器18。图9和10显示包括不是组件一部分的上游储水箱的可选的水过滤组件34和36。每个水过滤组件包括支撑结构11和至少一个出口12和多个如22a、22b这样的出口。水过滤组件36包括传感器18。图11和12显示包括不是组件一部分的下游储水箱的可选的水过滤组件38和40。每个水过滤组件包括支撑结构11和至少一个出口12和多个如22a、22b这样的出口。水过滤组件40包括传感器18。图13和14显示可选的水过滤组件42和44。水过滤组件42和44包括不是组件一部分的阀门，以及供应入口46和分配入口48，还包括过滤出口50以及出口22b。水过滤组件44包括传感器18。水过滤组件26、28、30、32、34、36、38、40、42和44是在不背离本发明精神和范围的情况下能制成的各种修改类型的代表。

图15中，水过滤组件52包括过滤组件56上游的阀门组件54。水从过滤组件56流向出口22a、22b所连接的水箱58。出口22a能直接装设到制冰机，而出口22b能将过滤水输送到饮用水分配器或其它使用点。

对于所示和所述的实施例，另外的包括多个过滤元件提供多个过滤步骤的配置能够在水过滤组件中按多种序列或非序列方式安置以达到一些需要的过滤水平，例如去除氯、有机物、全部溶解固体等等。

实际中，本发明的所述水过滤组件由制冷机制造商在安装之前装配和测试。当制造商接收到所述水过滤组件10时，决定该组件的位置，并将支撑结构11牢固地安装到制冷机。能通过多种装置包括螺钉、卡扣接头、托架和其它合适的安装装置来完成所述安装。一旦安装了支撑结构11，所有通常留给制冷机制造商的就是将入口12连接到制冷机供水系统13以及将出口22a、22b连接到使用点。如过滤元件16等这样的可更换部件能够由制冷机制造商或终端用户安装。

在实际使用中，水通过入口12流入水过滤组件10。水流入储水装置14，在过滤和使用之前水可在此预先冷却。当电磁阀21a或21b根据使用点的输入打开时，水开始从储水装置14流入过滤元件16。一旦过滤了，所述水流出过滤元件16，流经流量传感器18。所述流量传感器18可以是浆轮、涡轮、齿轮泵或任何其它合适的构造以测量用水的总量和/或流速。传感器18与用于接收传感器18的输出的电子单元19通讯。电子单元19接着将其输出传输到显示设备23，用以提醒用户当前的状态以及所需的任何动作，如改变过滤元件16。然后，过滤水流入分配歧管20并通过出口22a或22b流到使用点。

尽管已披露多种本发明的实施例，但是对于本领域的技术人员显而易见的是，这些实施例容易结合，并可得到许多水过滤装置实施例。

Claims (30)

1.一种易于安置在器具中的水过滤组件，所述水过滤组件包括：

成套单元，包括支撑结构、过滤部件、入口和出口接管以及储水容器，全部连接在一起共同安置在制冷机中，其中，所述入口接管与穿过过滤器以及储水容器并最终与出口接管相连的流体通道有流体联系。

2.如权利要求1所述的水过滤组件，过滤部件具有多种过滤配置，一种过滤配置仅使用粒状活性炭作为过滤介质。

3.如权利要求2所述的水过滤组件，包括与粒状活性炭相结合的一系列预处理和后处理过滤介质。

4.如权利要求3所述的水过滤组件，包括一系列预处理和后处理过滤介质，所述过滤介质从由石榴石、无烟煤、湿砂、耐蚀铝合金、方解石、软化树脂、离子交换介质、微滤布、聚合物、陶瓷、沸石和流纹岩组成的介质中选择。

5.如权利要求1所述的水过滤组件，包括具有至少一个出口通道的出口部分。

6.如权利要求4所述的水过滤组件，包括两个水出口通道，第一出口用于直接将过滤后的水输送到用户，第二出口用于将过滤后的水输送到制冰机。

7.如权利要求1所述的水过滤组件，具有分配歧管，所述分配歧管具有阀控制用于选择性地将水转入所选择的出口。

8.如权利要求1所述的水过滤组件，包括可与传感器电子仪器连接的流量传感器，用于测量至少第一选定的流动参数。

9.如权利要求8所述的水过滤组件，其中，所述流量传感器测量总用量。

10.如权利要求8所述的水过滤组件，其中，流量传感器测量流速。

11.如权利要求8所述的水过滤组件，其中，所述传感器电子仪器包括输出信号，用于提醒用户对于装置采取已知的维护行动。

12.如权利要求1所述的水过滤组件，其中，所述储水装置是简单的水箱。

13.如权利要求1所述的水过滤组件，其中，所述储水装置是保存预定容积的水的一段预定长度的管道。

14.如权利要求1所述的水过滤组件，其中，所述储水装置充当在水分配之前对其进行冷却的热交换系统。

15.一种包括如权利要求1所述的水过滤组件的制冷机。

16.一种在制冷机中统一安置水过滤组件的方法，所述方法包括：组装成套水过滤组件单元，包括过滤部件、入口和出口接管以及储水容器，其中，所述成套水过滤组件单元能作为一个单元放置在制冷机内，其入口与供水系统连接，至少有一个出口与至少一个使用点连接。

17.如权利要求16所述的方法，包括为过滤部件设置多种过滤配置，一种过滤配置仅使用粒状活性炭作为过滤介质。

18.如权利要求17所述的方法，包括与粒状活性炭结合设置一系列预处理和后处理过滤配置。

19.如权利要求18所述的方法，包括从介质中选择一系列预处理和后处理过滤配置，所述介质由石榴石、无烟煤、湿砂、耐蚀铝合金、方解石、软化树脂、离子交换介质、微滤布、聚合物组成。

20.如权利要求16所述的方法，包括设置两个出口，第一出口用于直接将过滤后的水输送到用户，第二出口用于将过滤后的水输送到制冰机。

21.如权利要求20所述的方法，包括通过具有至少一个阀控制的分配歧管选择性地将水输送到所选择的出口。

22.如权利要求16所述的方法，还包括通过可与传感器电子仪器连接的流量传感器测量至少第一选定的流动参数。

23.如权利要求22所述的方法，包括通过所述流量传感器测量总用量。

24.如权利要求22所述的方法，包括通过所述流量传感器测量流速。

25.如权利要求22所述的方法，包括通过所述传感器电子仪器提醒用户对于组件采取已知的维护行动。

26.如权利要求16所述的方法，包括提供简单的水箱作为储水容器。

27.如权利要求16所述的方法，包括提供保存预定容积水的一段预定长度的盘管作为储水容器。

28.如权利要求16所述的方法，还包括通过充当热交换系统的所述储水容器在水分配之前对水进行冷却。

29.一种可易于安置在器具中的水过滤组件，所述水过滤组件包括：

成套单元，包括支撑结构、过滤组件、入口和出口接管，以及

从由储水容器、分配阀组件和流量传感器组成的组中选择的至少一个部件，

其中，所述过滤组件、入口和出口接管和至少一个部件连接在一起以统一安置在器具中，并且入口接管与穿过过滤器和所述至少一个部件并最终与出口接管相连的流体通道有流体联系。

30.一种包括如权利要求29所述的水过滤组件的制冷机。

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