JP5856164B2 - 水等の流体を濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化する装置 - Google Patents

水等の流体を濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化する装置 Download PDF

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Description

2009年1月3日に出願された米国出願第12/319,219号及び2009年3月25日に出願された米国出願第12/383,578号の全内容を、本出願に参考に組込んでいる。
本発明は、水等の流体を濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化する装置に関し、より詳しくは、水等の流体を濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化するカートリッジ、ばら媒体等を保持する圧力容器を使用する装置に関する。本発明は、又、例えば、航空機用の飲料水配送システム等の各種の流体配送システムにも関する。
(航空機の飲料水使用)
適当な水分補給は、特に、20時間を超える航続時間の飛行が可能な現代の大型長距離航空機に乗る快適な航空旅行に特に重要である。典型的に、水は、航空機の調理室、トイレと飲料水出口に配送されて、飛行中に、乗客に飲料水を提供したり、食品及び飲料の準備のために水を提供したり、個人の衛生(例えば、洗顔、手洗い、歯磨き等)のために水を提供する。航空機は、典型的に、1週間に商業旅客機を通過する赤ん坊、小さな子供、障害者、多分、病人及び種々の背景を抱える人々を含む数千人の乗客で満員である。乗客と乗員は、共に、航空機内の微生物個体群に寄与し、細菌、ウイルス、病原性シスト及び他の微生物が、配水システムを通じて乗客に伝達される可能性を最小化し避けるために、特別の予防策を取らねばならない。
更に、水は、多くの場所から航空機に供給されて、味と衛生品質において広く変動する。効果的な使用時点機載飲料水マイクロフィルター/清浄器に加えて、細菌とウイルスに対する一次衛生防護機構が、貯水配水システム内の塩素、好ましくは、遊離塩素の適当な残量を維持する。更に、効果的な使用時点機載飲料水マイクロフィルター/清浄器は、塩素処理によって制御されないジアルジア及びクリプト等の寄生虫性嚢胞(水によって世界中に運ばれる病気の主原因)を確実に除去する。
(航空機の配水と水管理)
典型的に、航空機上の配水システムは、中央配送線から航空機中の位置に延在する各種の分岐線又は脚を集中分配線に供給する貯水タンクを備える。例えば、水は、飛行中の食品と飲料の準備のためや個人の衛生のための必要に応じて、調理室、トイレと他の位置に配水システムを介して配送される。調理室は、コーヒーメーカー、湯沸かし器と飲料水出口等の多くのサービス点を含む。同様に、トイレは、しばしば、飲料水出口を含むと共に、洗顔、手洗い、歯磨き及び短時間の個人的投薬に使用されたりする。航空機の飲料水システム/飲料水供給部は、航空機に搭載された時にたとえ衛生的に安全であっても、微生物で汚染される多くの機会がある。
典型的に、各々がハウジング圧力容器と濾過/清浄化カートリッジを備える水フィルター/清浄器ユニットが、航空機配水システムの一部として調理室とトイレの中又はその近くに設置され、消費のための及び食品と飲料の準備のための水質を改善する。清浄器(清浄化要素を有する水フィルター/清浄器)は、細菌、ウイルスとシストに関する「微生物清浄器のためのEPA指針基準プロトコル」を満たすことが独立して証明されなければならない。ジェネラル・エコロジー社から販売されているストラクチャード・マトリックス(Structured Matrix)(商標)清浄器は、又、優れた濾過を行う。ジェネラル・エコロジー社のストラクチャード・マトリックス(商標)マイクロフィルター又は簡単で微細な又は粗い炭素及び/又は沈殿システム等のフィルターは、複雑であるかもしれないが、このようなフィルターは、「微生物清浄器のためのEPA指針基準プロトコル」を満たすことが証明されない場合は、法的に微生物清浄器とは呼ぶことができない。調理室とトイレの区画のスペースは、高価で厳しく制限されている。従って、水フィルター/清浄器は、通常、他のより容易にアクセスし得る装置と隔壁の後方でしばしばアクセスすることが困難な位置に離れて設置される。
(衛生業務)
関心のある起こり得る微生物は、病原性細菌、シストとウイルスである。クリプト等の耐塩素性病原性シストは、使用時点水フィルター/清浄器ユニット(例えば、貫流する水から病原性シストを除去するように、航空機配水システムに沿って水清浄器)を設ける等の特別の考慮と保護処置を必要とする。このような水フィルター/清浄器ユニットは、又、貫流する水から細菌、ウイルスと他の微生物も除去する。更に、ウイルスと細菌の水システムを介した伝染と航空機飲料水配送システム内のコロニー形成の問題を解消するために、航空会社は、しばしば、航空機給水部内の適当な塩素残量を保証しようとする。たとえそうであっても、典型的に、高濃度(100ppm)塩素溶液の2時間以上の浸漬で、航空機配水システムを定期的に消毒する必要がある。衛生工程は、衛生工程の前に、航空機全体の調理室、水源とトイレに設置された水フィルター/清浄器ユニットから濾過/清浄化カートリッジを除去するという時間がかかると共に骨の折れる作業を必要とする。カートリッジの除去の後、消毒液を配水システム中に完全に配送すると共に、2時間の消毒浸漬中のこの高腐食性酸化消毒液の漏れを防止するように、圧力容器を再組立てしなければならない。
カートリッジ除去は、少なくとも2個の理由、1)高濃度の塩素が、殆どの濾過/清浄化カートリッジに対して有害である点と、2)より重要なことに、微生物が、水フィルター/清浄器ユニットの封止面インターフェース(バイオフィルム形成の理想的な位置)における隙間と欠陥部に隠蔽されることにより、消毒工程の有効性を危うくして、配送システムの再コロニー形成をもたらす点とで必要である。消毒は有効であると認識されているけれども、典型的に、消毒工程の相対的に高いコストと消毒工程中の航空機の停止時間による収益損失のため、消毒は、多分、6か月毎又は他の整備が行われる時は簡便な点検間隔又はより長い間隔でたまにだけ行われる。
2時間の塩素のフラッシングと浸漬の後、以下の現在の慣行として、圧力容器が、もう一度開かれて、同じカートリッジ(又は、新しい交換カートリッジ)が設置される。極めて高濃度の消毒液を完全除去するために、飲料水が、航空機配水システム全体にフラッシングされる。航空機を消毒するのに数時間を要する結果、1ユニット当たり数百ドルを超える平均コストがかかる。より効率的でより低いコストの消毒は、より頻繁な消毒を行わせて、多分、より高品質の飲料水をより優れた経済性で提供する。
(システムのドレイニングと補充)
冷たい気候における不使用時(夜通し等)に、水は、航空機から排出されなければならない。提案されているEPA規則は、航空機の飲料水の品質と安全性を改善しようとして、貯水タンクの大幅に頻繁なドレイニングと補充を要求している。水システムのドレイニングと充填は、フィルター、清浄器と他の装置の正常な機能を確保するために、水が適当に開放されるべき装置位置と、空気が逃散されるべきベントとにおいて、真空破壊を必要とする。非常に最新のフィルター/清浄器ユニットは、自動の真空破壊とガス抜きを含むけれども、殆どの航空機ユニットは、しばしば水の不適当なドレイニングと充填につながる手動作動を必要とする。
又、EPA規則では、以前は時々無視された手動ベントと真空破壊のアクセスと作動は、水フィルター/清浄器ユニットへの困難なアクセスと、航空機のサービス外収益コストとにより、大幅に高い整備コスト項目となる。
(微生物の成長)
周期的な消毒をしても、細菌は、配水システムの各種の分岐線(脚)にコロニー形成する。細菌は、急速に増殖し、時には、約16分で数が2倍になる。従って、少数の細菌は、特に、塩素、まずい味と臭気を除去するように不適当に設置/サービスされたフィルター/清浄器の下流で消費される予定の水内で感染濃度に急速に到達する。更に、配水システムに沿った半遠隔位置に設置された水フィルター/清浄器ユニットは、しばしば、特定のサービス点(例えば、水が配水システムから排出される点)に対する所望の配送ラインよりも長い配送ラインを必要とする。これらの配送ラインは、以前に清浄化された水に、水フィルター/清浄器ユニットの下流の配送ラインで行われた不注意な移植、短期の細菌増殖又はバイオフィルム形成/脱落による再汚染の不必要な機会を与える。
本発明の目的は、水等の流体を濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化する装置を提供することである。
本発明の他の目的は、旅客機又は他の用途でのより効率的で、より費用効果がある改善された水質管理をもたらす新概念を可能にすると共に持出すことである。例えば、より詳しくは、旅客機用途に関して、その概念は、航空機の調理室とトイレ内で客室乗務員が容易にアクセスできる各種のサービス位置(サービス点)に、好ましくは、水が、いつでも使えるように、濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化される場所に又はその場所の近くに設置される水フィルター及び水清浄器システムを提供することである。本発明は、客室乗務員がアクセスできる適当な位置で配水システムに組込まれたインターフェースに止着された互換性自蔵式キャニスター(例えば、各々が濾過及び/又は清浄化媒体16を収納する圧力容器15)で行われる各種の形式の濾過及び清浄化工程に備える。貯えられた水は、飲料水配送システムから排出される使用時に使用位置において直ちに濾過及び/又は清浄化され得る。
本発明の別の目的は、濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化された水が、水がインターフェースの出口ポートから機器に間接的に運ばれた場合に発生する汚染物に暴露されることを減らすために、インターフェースの内の少なくとも1個のインターフェースの出口ポートを、航空機の調理室に配置されたコーヒーメーカー又は他の水使用装置等の機器に直接的に接続するように、航空機の調理室とトイレ内で客室乗務員が容易にアクセスできる各種のサービス位置又はサービス点に局地的に設置されたインターフェースを有する航空機飲料水配送システムを提供することである。
本発明の更に別の目的は、専門整備員の出動と支援を必要とせずに、通常業務の延長として頻繁に非技術的運航乗員サービス業務、即ち、濾過/清浄化カートリッジの除去とその交換を許容する装置と航空機飲料水配送システムを提供することである。
これらの及び他の目的は、以下に記載する本発明によって達成される。
エンドキャップホルダー309がインターフェース13に固定されておらず、本発明に従った構造の、水等の流体を濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化する装置11の断面図である。 上で耳207が形成されていると共に、いくつかの追加部分が断面で図示された隆起又はランプ119をより明確に示すために、図1の右側の耳207を図2から削除した図1の部分拡大図である。 キャニスター(カートリッジ16が装入された圧力容器15)からの出口ポートとして機能する中空管187を有するエンドキャップ183の底面図である。 図3に示す線と矢印4−4に沿った断面図である。 圧力容器15のカバー159の内部を示す、カバー159の斜視図である。 本発明のキャニスター(カートリッジ16を収納する圧力容器15)の平面図である。 圧力容器15がインターフェース13に接続される時にフラッパ弁211を自動的に開く作動手段111の斜視図である。 カートリッジ16を収納する圧力容器15が落下した場合の損傷からカートリッジ16を保護するリング123の斜視図である。 圧力容器15の封止継目部217の回りに固定された補強部材219を備える圧力容器15の正面図である。 本発明に従った構造の、圧力容器15のボウル167内に形成される自動ベント装置239を示す部分断面図である。 図10に示す自動ベント装置239の分解図である。 インターフェース13に装着される装着ブラケット221とエンドキャップホルダー309(エンドキャップ291を有する)とを備える、本発明のインターフェース13の斜視図である。 図12に示すインターフェース13、装着ブラケット221、エンドキャップホルダー309とエンドキャップ291の底面図である。 図13に示す線と矢印14−14に沿った断面図である。 図13に示す線と矢印15−15に沿った断面図である。 図12に示すインターフェース13、装着ブラケット221、エンドキャップホルダー309とエンドキャップ291の平面図である。 エンドキャップホルダー309がインターフェース13に固定されておらず、インターフェース13に装着された装着ブラケット221と、インターフェース13の凹所241にねじ込まれたエンドキャップ291とを示すインターフェース13の斜視図である。 図17に示すインターフェース13、装着ブラケット221とエンドキャップ291の平面図である。 図18に示す線と矢印19−19に沿った断面図である。 エンドキャップホルダー309は、エンドキャップホルダー309が、図12、13、15と16において、インターフェース13上に配置した場所とは異なる場所でインターフェース13上に配置し、インターフェース13に装着される装着ブラケット221とエンドキャップホルダー309とを備えると共に、エンドキャップ291が、インターフェース13の凹所241から分解された、インターフェース13の分解図である。 図20に示すインターフェース13、装着ブラケット221とエンドキャップホルダー309を示す斜視図である。 図21に示すインターフェース13、装着ブラケット221及びエンドキャップホルダー309と、インターフェース13の凹所241にねじ込まれたエンドキャップ291とを示す斜視図である。 弁21と弁95が組立てられる時にばね40が各弁の弁ハウジング23内に配置され、圧力容器15を有しないが、エンドキャップ291とエンドキャップホルダー309を有する装置11の分解図である。
図面には、水等の流体を濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化する本発明の装置11が示されている(EPA規則に従う清浄化は、微生物清浄器のためのEPA指針基準プロトコルを満たす性能を必要とし、濾過と状態調整は、味と臭気の除去、スケール制御等で有用な殆どどれでもよい)。
特に、図1、図2と図23を参照して、装置11は、水等の流体を濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化するカートリッジ16、ばら媒体等を保持する圧力容器15のためのインターフェース13(自動弁作用ユニット又はバルブヘッド又はマニホールドとしても知られる)を含む。インターフェース13は、圧力容器15がインターフェース13に接続されている時に圧力容器15への流体流を自動的に発生すると共に、圧力容器15がインターフェース13から分離される時にインターフェース13からの不連続流体流を自動的に発生する。
インターフェース13は、ステンレス鋼又はアルミニウム等の金属から機械加工されることが好ましいと共に、耐引掻性と長寿命のために硬質酸化アルミニウム被膜で被覆及び封止されることが好ましい。図1と図2に示すように、インターフェース13は、それを貫通すると共に航空機飲料水配送システムの給水ライン等の流体輸送ラインに接続するように構成された第1通路17を有する。好ましくは、インターフェース13は、第1通路17の入口において、流体輸送ラインのめねじ継手を受承するねじ込入口ポート19を有する。
特に図2を参照して、第1弁21が、インターフェース13の第1通路17に形成された環状棚22上に配置されて、第1弁21が閉鎖される時に、第1通路17を通る流体流を妨げる。好ましくは、第1弁21は、逆止め弁(以下、「第1逆止め弁21」又は「弁21」と呼ぶ)であり、第1逆止め弁21は、環状内壁面27を有する環状底部25を有する弁ハウジング23(好ましくは、適当な高分子材料から成る)を含むことが好ましい。環状棚29が、内壁面27に形成されて、弁座31を作製する。
好ましくは、第1逆止め弁21は、弁ハウジング23内に収納される移動自在の弁体33(好ましくは、適当な高分子材料から成る)を含み、弁体33は、弁体33が弁座31に当接する時に第1逆止め弁21を閉鎖すると共に、弁体33が弁座31に当接していない時に第1逆止め弁21を通る流体流を許容する。好ましくは、弁ハウジング23は、又、複数のアーム35を含み、アーム35は、弁ハウジング23の底部25から、環状底部25によって形成される弁ハウジング23の開口を覆って延在し、弁体33を弁ハウジング23に収納するかご状構造物を形成する。図2と図23に示すように、好ましくは、弁体33は、その上流面上に形成されてその上流面から上流に延在するガイドピン37を有する。ガイドピン37は、アーム35の端部に形成されたガイドピンホルダー39(小さな中空円筒)と係合すると共にガイドピンホルダー39に滑り込み、ここで、アーム35は、弁体33の弁座31への適当な着座を許容する線上での弁体33の運動を維持するように、環状底部25の開口上で合致する。ばね40が、弁21を閉鎖位置に偏倚するように、弁21内に設けられている。即ち、ばね40は、弁体33を弁座31に対して偏倚するように、弁21内に設けられている。出口ポート41が、インターフェース13の第1通路17の出口端部に形成されている。
図1と図2を参照して、圧力容器15は、圧力容器15がインターフェース13に接続されている時に、インターフェース13の第1通路17の出口端部に形成された出口ポート41と流体連通する入口ポート43を有する。圧力容器15は、流体を濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化するように、圧力容器15の入口ポート43から、流体が貫通するカートリッジ16、ばら媒体等に延在する第1通路45と、カートリッジ16、ばら媒体等から圧力容器15の出口ポート49に延在する第2通路47とを有する。
インターフェース13は、又、貫通する第2通路51を備え、第2通路51は、第2通路51の出口ポート53において流体受けライン(航空機飲料水配送システムのコック又は飛行機で使用されるコーヒーメーカー等の装置)に接続されるように構成されている。好ましくは、出口ポート53は、流体受けラインのめねじ継手に受承されるねじ付き継手を有する。インターフェース13は、インターフェース13の第2通路51の入口部に形成された入口ポート55を有し、入口ポート55は、圧力容器15がインターフェース13に接続されている時に圧力容器15の出口ポート49と流体連通する。
図1と図2を参照して、接続/分離手段が、所望時にインターフェース13の第1通路17から圧力容器15の入口ポート43への流体流を許容するように、圧力容器15をインターフェース13に接続すると共に、所望時にインターフェース13の第1通路17からの流体流を停止するように、圧力容器15をインターフェース13から分離するように、設けられている。その全体が参考に本明細書に組込まれた米国特許第5695168号(Williams)に開示されるように、好ましくは、接続/分離手段は、圧力容器15のネック59の外面に形成されたねじ57と、インターフェース13に形成された相手ねじ61とを備える。
本出願人の米国特許出願第12/319219号に記載するように、別のやり方として、接続/分離手段は、圧力容器15のネック59に形成された複数の溝と、インターフェース13に装着された対応する個数のピンとを含む差込み型マウントを備える。各溝は、対応するピンが挿入される第1端部を有して、ピンが溝の第2部分に到達するまで圧力容器15をその中心軸心の回りで回動することによって、ピンが溝に沿って移動させられる結果、圧力容器15がインターフェース13に固定される。
再び図1、図2と図23を参照して、作動手段が、圧力容器15がインターフェース13に接続されている時に弁21を自動的に開放するために設けられている。好ましくは、作動手段は、インターフェース13の第1通路17の出口端部における出口ポート41と弁体33との間でインターフェース13の第1通路17内に配置されたピン79を含む。ピン79は、第1端部81と第2端部83を有し、第1端部81は、弁体33の下流面に形成された孔85に受承されることにより弁体33と係合する一方、第2端部83は、ピン79が、ピン79の中心軸心に沿って前後に自由に摺動するピンホルダー87(第1通路17内で弁21と環状棚89の間に配置される)によって保持される。半径方向に延在する隆起91が、ピンホルダー87の一部と当接するようにピン79に設けられて、ピン79が出口ポート41を介して第1通路17から完全に落下することを防止する。弁21が開放されている時にピン79が配置された第1通路17を流体が貫流するように、ピン79の断面は、隆起91においてでさえ、第1通路17の断面より小さい。又、弁21が開放されている時、流体は、第1通路17内で弁体33と心合せされて(ピン79の第2端部を摺動関係で保持する)管状部93を囲むと共に配置する間隔設定フランジ92(図示の本発明の実施の形態では、3個の間隔設定フランジ92が使用される)の間を通ることにより、ピンホルダー87が設置される第1通路17を通過する。
圧力容器15がインターフェース13に接続されている時、圧力容器15のネック59の第1端部73が、ピン79を押圧することにより、ピン79の第1端部81に、弁体33を弁座31から十分に離れて押させて、弁21と通路17を通る流体流を許容するように、弁21を開放する。
特に、図2と図23を参照して、好ましくは、インターフェース13は、又、特に、圧力容器15がインターフェース13に接続されていいない時にインターフェース13の第2通路51からの流体の逆流を妨げるように、インターフェース13の第2通路51に形成された環状棚97の上に配置された第2弁95を備える。好ましくは、第2弁95は、第1逆止め弁21について前述したように、逆止め弁95(以下、「第2逆止め弁95」又は「弁95」と呼ぶ)であり、第2逆止め弁95は、好ましくは、移動自在の弁体33を収納する弁ハウジング23を含む。第1弁21のように、ばね40が、弁95を閉鎖位置に偏倚するように第2弁95内に設けられている。即ち、弁95のばね40は、弁95の弁体33を弁95の弁座31に対して偏倚するように設けられている。圧力容器15からの流体流は、第2逆止め弁95の弁座31から離れるように第2逆止め弁95の移動自在の弁体33を押圧すると共に、圧力容器15から流れる流体が、第2弁95とインターフェース13の第2通路51を介して、インターフェース13の第2通路51の出口ポート53に接続された流体受けラインに流れるように、弁体33を第2弁95の弁座31から離れる下流方向に移動させる。しかしながら、弁95の上流から弁95の下流に第2弁95を通る流体流が停止する場合に弁95のばね40が弁95を閉鎖位置に押圧することと、流体の逆流が、第2逆止め弁95の移動自在の弁体33を第2逆止め弁95の弁座31に押上げて、第2逆止め弁95を閉鎖させることとにより、インターフェース13の第2通路51を通る流体の逆流は、第2逆止め弁95によって妨げられる。
図1を参照して、圧力容器15は、頂部壁161と、カバーリム165が形成される下端部を有する側壁163とを有するカバー159を含む。圧力容器15は、又、底壁169と、ボウルリム173が形成される上端部を有する側壁171とを有するボウル167を含む。好ましくは、圧力容器15は、保護外殻172を備え、保護外殻172は、防火性であることが好ましい。
図示の本発明の実施の形態では、流体を濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化する手段は、カートリッジ16を備える。図1に示すように、好ましくは、カートリッジ16は、通過する流体を濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化する円筒状の微量濾過マトリックス177を備える。マトリックス177は、流体がマトリックス177を通過した後に流体を受承するその中心軸心に沿った円筒状流路179を有し、流路179は、圧力容器15の第2通路47の一部を成す。エンドキャップ181は、マトリックス177の底部端に固定される一方、エンドキャップ183は、マトリックス177の頂部端に固定されている。カートリッジ16を圧力容器15の内部に固定するために、ボウル167は、カートリッジ16が使用中に圧力容器15内で前後に揺れるのを防止するために、エンドキャップ181内に形成された安定化スタブ175を受承するようにボウル167の底壁169に形成された凹部185を備える。
図1乃至図4を参照して、エンドキャップ183は、第1端部189と、第2端部191と、(流路179から流体を受ける)第1端部189から第2端部191まで管187を貫通する通路193とを有する中空管187を備え、通路193は、又、圧力容器15の第2通路47の一部を成す。管187は、マトリックス177の頂部端と係合するフランジ部197と一体に形成された外面部195を有する。好ましくは、管187は、圧力容器15がインターフェース13に接続されている時に、管187とインターフェース13の第2通路51への中空円筒入口ポート55の間を封止する(その結果、圧力容器15の入口ポート49とインターフェース13の第2通路51への入口ポート49の間の封止接続を確立する)ように、Oリング201と202を受承する、第2端部191に形成された2個の環状溝199と200を有する。好ましくは、管187の第2端部191は、米国マサチューセッツ州ウェイクフィールドのアギオンテクノロジーズ社で販売されている抗菌性材料を第2端部191に含浸させるような抗菌性表面を備える。
図1乃至図4を参照して、管187は、又、複数のフィンガー又は突起205を受承する、第2端部191に形成された別の環状溝198を有し(図示の本発明の実施の形態では、4個のフィンガー205が使用されている)(図5及び図6参照)。管187が、ネック59の中心軸心に沿って延在すると共に圧力容器15内の水平運動及び垂直運動に対してカートリッジ16を固定するために、管187を配置するように、フィンガー205が、ネック59と一体に形成されていると共に、ネック59の壁59aから内方に延在する。又、好ましくは、複数の突起又は耳207(図示の本発明の実施の形態では、4個の耳207が使用されている)が、カバー159の頂部壁161に形成されるのが好ましい環状の隆起又はランプ199上に設けられる。耳207が、圧力容器15内の垂直運動に対してカートリッジ16を固定するために、エンドキャップ183のフランジ部197に当接する。複数の等間隔配置の耳196が、エンドキャップ183のフランジ部197上の周辺部に形成され、耳207は、又、圧力容器15内の回転運動に対してカートリッジ16を固定するために、1対の耳196の間でフランジ部197に当接する。もし隆起又はランプ119が設けられなければ、耳207は、カバー159の頂部壁16に形成することによって設けられることが好ましい。
図1と図2を参照して、好ましくは、圧力容器15は、軟質弁体209を含むフラッパ弁211を備える。管187から外方に延在すると共に、フラッパ弁211が第1位置又は閉鎖位置にある時、圧力容器15の入口ポート43からの流体の逆流を低減/防止するために、フラッパ弁211を閉鎖するように、カバー159に形成されたネック59の一部と係合する軟質弁体209の中心部を、溝203が受承する。圧力容器15がインターフェース13に接続されていない時、圧力容器15の第1通路45内の流体のいかなる逆流も、圧力容器15の入口ポート43からの流体の逆流を低減/防止するために、フラッパ弁211とフラッパ弁211における圧力容器15の第1通路45を閉鎖して、圧力容器15の内部ネック壁59aと当接するように弁体209を押すように、弁体209の圧力容器15の入口ポート43と反対の側122を押圧する。フラッパ弁211は、圧力容器15の第1通路45からの流体の逆流を防止する。何故なら、フラッパ弁211の弁体209がネック壁59aとの当接を防止されていない時の圧力容器15の第1通路45内の下流から上流への流体の逆流は、軟質弁体209を押圧して、カバー159に形成されたネック壁59aと係合するように弁体209を屈曲させて、フラッパ弁211を閉鎖することにより、圧力容器15の第1通路45からの流体の逆流を閉塞するからである。
好ましくは、弁体209が、圧力容器15の第1通路45を横断して、圧力容器15の第1通路45に沿って圧力容器15のネック壁59aの一部に当接することにより、圧力容器15の入口ポート43からの流体の逆流を低減/防止する、フラッパ弁211の閉鎖位置と、弁体209が、圧力容器15の第1通路45に沿って圧力容器15のネック壁59aと当接解除状態に配置されて、圧力容器15の第1通路45を貫流する流体に対して圧力容器15の第1通路45を開放する、フラッパ弁211の開放位置との間で、弁体209が、管187に形成された環状溝203内を管187に沿って軸方向に移動自在であるように、溝203の幅(即ち、溝203をまたぐ距離)が設定される。
好ましくは、フラッパ弁211は、圧力容器15がインターフェース13に接続される時にフラッパ弁211を自動的に開放する作動手段111(図1、図2及び図7参照)も含む。図示の本発明の実施の形態では、作動手段111は、管187の外面部195の回りに配置したリング113を含む。リング113は、管187に沿って軸方向に移動自在である。リング113は、弁体209の方に延在する少なくとも1個の突起又は脚117(図示の本発明の実施の形態では4個の脚117)を有し、リング113が、圧力容器15の第1通路45を開放するために、弁体209を圧力容器15の第1通路45に沿って圧力容器15のネック壁59aと当接解除状態に押すように、弁体209の方に移動させられる時に、少なくとも1個の突起又は脚117は、弁体209の方に移動して弁体209と当接する。
圧力容器15がインターフェース13に接続されている間にフラッパ弁211を開放位置に設定及び維持するように、圧力容器15がインターフェース13に接続される時に、弁体209の方にリング113から延在する少なくとも1個の突起又は脚117が、弁体209と当接するように移動すると共に、弁体209を圧力容器15の第1通路45に沿って圧力容器15のネック壁59aと当接解除状態に持上げるように、作動手段111は、リング113と係合してリング113を弁体209の方に押す、インターフェース13の入口ポート55の端部112を更に含む。
好ましくは、少なくとも1個の突起又は脚117が管187から離れて角度を成すように、少なくとも1個の突起又は脚117がリング113から延在する。少なくとも1個の突起又は脚117が、フィンガー又は突起205を通り越して圧力容器15内に進入するように、リング113が、管187の第2端部191の回りで管187上に配置する。従って、圧力容器15がインターフェース13に接続されていない時、外方に角度を成す少なくとも1個の突起又は脚117が、ネック壁59aの一部と当接することによって、リング113が、圧力容器15から脱落することを妨げられる。少なくとも1個の突起又は脚117が弾性であるので、管187上の所定位置に設置された少なくとも1個の突起又は脚117は、内方に圧迫され、フィンガー205を通り越して押されて、次に、再び、管187から外方に角度を成すように解放される。よって、圧力容器15がインターフェース13に接続されていない時、リング113が、管187から離れて軸方向に移動する前に、少なくとも1個の突起又は脚117の一部がネック壁59aの一部に当接するように、少なくとも1個の突起又は脚117が、管187から離れて角度を成す。
フラッパ弁211が開放位置にあり、流体が、圧力容器15の第1通路45内を上流から下流に流れている時、流体は、軟質弁体209を押圧して、弁体209をネック壁59aから離れる下流方向に屈曲させて、第1通路45を開放させることにより、流体を更に圧力容器15に流入させる。
好ましくは、環状隆起又はランプ119(図1及び図2参照)が、フラッパ弁211の弁体209の下流でフラッパ弁211の弁体209の外周121を囲んで、圧力容器15の第1通路45に沿って圧力容器15の内部ネック壁59a(即ち、カバー159の頂部壁161)の一部に形成される。隆起又はランプ119は、圧力容器15の第1通路45内で隆起又はランプ119の下流から隆起又はランプ119の上流に流体を逆流させ、隆起又はランプ119を超えて弁体209の圧力容器15の入口ポート43とは反対側122の上に流体を移動させて、圧力容器15の内部ネック壁59aと当接させるように弁体209を押して、フラッパ弁211において圧力容器15の第1通路45を閉鎖することにより、圧力容器15の入口ポート43からの流体の逆流を低減/防止する。
好ましくは、フラッパ弁211は、又、フラッパ弁211の弁体209の上流で管187の溝203に配置されたOリング204を含み、Oリング204は、フラッパ弁211が閉鎖位置にある時に弁体209がOリング204を押圧することにより、弁体209と管187の間を封止する。
図1乃至図8を参照すると、好ましくは、リング123が、カートリッジ16と圧力容器15の主要部の内壁125の近くで且つそれらの間に配置される。リング123は、圧力容器15の内壁125と係合すると共に圧力容器15の落下による損傷からカートリッジ16を保護する緩衝器として働く外方に延在する弾性フランジ127を有する。好ましくは、リング123は、マトリックス177の中心を貫通する流路179を画成する内壁133に当接する中空円筒状ハブ131にマトリックス177を介して延在する円板部129の回りに形成されると共に、円板部129によって支持される。ハブ131と円板部129は、リング123をカートリッジ16の回りの所定位置に保持するように作用する。円板部129は、流体を円筒部129を介して円板部129の上流のマトリックス177に送って、流体をして円板部129の下流にマトリックス177を貫流させるように、開口135を備える。
図1を参照すると、好ましくは、ポリフォーム材料からなる、好ましくは、ポリフォーム封止圧縮性心コラムからなる圧縮性コラム213が、好ましくは、コラム213の端部をエンドキャップ181の受口215に接着することによって、圧力容器15に装着される。流体が、マトリックス177と圧縮性コラム213の間の流路179を貫流するスペースがまだあるように、コラム213は、受口215から流路179に延在する。圧縮性コラム213は、流体(例えば、水)が、凍結中に膨張する型式の流体である場合に流体の膨張のためのスペースを設けることによって、濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化される流体が、圧力容器15内で凍結する時の損傷から圧力容器15及び/又はマトリックス177を保護する。圧縮性コラム213は、又、起こり得るミリ秒及びマイクロ秒の圧力スパイクから圧力容器15を保護する。又、コラム213の圧縮性ポリフォーム材料は、空気を含有する閉鎖セルを有するので、圧力容器15内のスペースの一部は、圧力容器15内で処理される流体の代わりに(コラム213のポリフォーム材料の閉鎖セル内に含有される)空気によって占有され、処理される流体が水である場合、空気は、処理される流体より軽いから、圧力容器15の操作重量は、コラム213を有しない圧力容器15よりも軽い。
再び、図1乃至図4を参照すると、管187は、又、管187の第1端部189の内面部に形成されてその中心軸心に向けて通路193に進入する複数のフィン又はフランジ214(図示の実施の形態では、4個のフィン214が使用されている)を有する。更に、管187は、圧力容器15内で濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化された流体が、流路179から切欠き212を介して管187に流入するように形成された複数の切欠き212(図示の実施の形態では、4個の切欠き212が使用されている)を備える。もしコラム213が受口215から離脱して管187の第1端部189に当接すると、フィン214は、コラム213が管187に入るのを妨げ、たとえコラム213が管187の第1端部189に当接しても、切欠き212は、流体が管187に続けて流入することを許容する。
管187は、又、フランジ部197の近くで第1端部189の外面部195に形成されて、貫通する通路179の一部に沿ってマトリックス177と係合すると共に、管187を流路179に心出しするための複数のリブ216(図示の実施の形態では、8個のリブ216が使用されている)を備える。
カバー159とボウル167は、好ましくは、高分子材料から成る。カートリッジ16が、カバー159とボウル167の上に配置された後、カバー159とボウル167は、好ましくはスピン溶接によって、夫々のリム165と173に沿って接合されて、封止継目部217を形成する。
圧力容器15と、好ましくは、継目部217及び継目部217における圧力容器15の側壁163と171とを補強するように、補強部材219(図9)が、圧力容器15の回りに、好ましくは、圧力容器15の継目部217において及びその近くで圧力容器15の側壁163と171の回りに固定されることが好ましい。例えば、補強部材219は、圧力容器15の回りに包装されてエポキシ、ポリウレタン又は他のバインダーで保持された炭素繊維、ガラス繊維又はアラミド繊維(例えば、ケブラー(Kevlar)(登録商標)繊維)等の繊維から成る。補強部材219は、補強メタル又は他の締付装置を備えてもよい。
図1、図10と図11を参照すると、図1に示すように、圧力容器15が、インターフェース13に接続される時に、ネック側を下方に向けて、圧力容器15がインターフェース13の上方に配置される時、圧力容器15は、空気を抜くと共に不必要な真空を破る自動ベント装置239を備えることが好ましい。
自動ベント装置239を圧力容器15に形成するために、ボウル167の底壁169を完全に貫通する第3通路241が、圧力容器15に設けられ、自動ベント装置239は、通路241に配置される。自動ベント装置239は、第3通路241に沿って形成された室243内に配置されたベントスリーブ143を含む。自動ベント装置239のベントスリーブ143は、ベントスリーブ143の下流端部に形成されて内方に延在する棚149を有する円筒壁147と、(図11に示すように)ベントスリーブ143の下流端部からベントスリーブ143の上流端部の方に延在するように、壁147にオプションとして形成される複数の切欠き151(2個が、図11に示す実施の形態では使用されている)とを有する。ベントスリーブ143の棚149は、上流端部149aと下流端部149bを有し、上流端部149aと下流端部149bの各々は、面取りされることが好ましい。Oリング、Xリング又はカッドシール等の封止部材153が、棚149の下流端部149bの下流真近に配置されると共に、棚149の下流端部149bによって、室243に上流へ落下することを妨げられる。ベントシール245が、封止部材153の上に着座すると共に、封止部材153の下流部を受承する凹部247と、ベントシール245を貫通して、第3通路241からの空気が抜かれる中心開口245aとを有する。好ましくは、ベントシール245は、圧力容器15のボウル167に形成される環状隆起257に形成される凹所248によって受承されるタブ246を有する。好ましくは流体の密度よりも小さい密度を有するボール155(例えば、もし水が流体であれば、ボール155の好ましい比重は約0.97である)が、ベントスリーブ143内に配置されると共に、流体が、ボール155を押して封止部材153と係合させて、ボール155と封止部材153の間及び封止部材153とベントシール245の間でシールを作製することにより、第3通路241を閉鎖するまで、空気排出と不必要な真空を破ることを許容する。
自動ベント装置239の室243における第3通路241の直径と円筒ベントスリーブ143及びボール155の直径は、室243の上流での第3通路241の直径より大きい。
自動ベント装置239のベントスリーブ143の上流で室243に配置されるスクリーン156と、ベントシール245の下流側端部に形成された凹部249に配置されて、その上に配置されたベントキャップ251によって保持されるスクリーン152とが、あり得る妨害の屑又は微粒子をはねつけるために設けられている。
Oリング253が、ベントシール245の下流側に形成された環状隆起255の回りに着座して、ベントシール245と、圧力容器15のボウル167に形成されて、第3通路241の出口ポート259を画成する環状隆起257との間を封止する。
ベントキャップ251は、それを貫通して第3通路241からの空気を抜く中心開口251aを有して、環状隆起257に固定されることにより、スクリーン152をベントシール245の凹部249に固定すると共に、自動ベント装置239を第3通路241内の所定位置に固定する。
図1に示すように方向設定されている時、本発明は、流体が使用される装置に流体が後で移送される前に流体を中間位置に供給するよりも、濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化された流体を、流体が使用される装置に直接供給することを容易にする。例えば、濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化されている流体が水である場合、インターフェース13の出口ポート53を、飛行機の調理室内のコックに通じる受水ラインに接続し、水をコックから容器に引いて、次に、容器から、水を使用するコーヒーメーカー等の装置に水を注入するよりも、出口ポート53を、コーヒーメーカーに直接接続すればよい。従って、この構成で、マトリックス177に流通させることによって、濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化された水が、出口ポート53から出た後に細菌等の汚染物に接触することによる汚染の機会が少なくなる。
図1、図2と図12乃至図23を参照すると、好ましくは、装着ブラケット221が、インターフェース13を所望使用位置に装着するために設けられる。好ましくは、装着ブラケット221は、インターフェース13に接続される板223と、板223の端部から直角に延在するフランジ部225とを有し、フランジ部225は、インターフェース13を使用するのが望ましい位置にブラケット211を装着するように、ねじ、ねじ込ボルト等を受承する貫通穴227を有する。図示の本発明の実施の形態では、板223は開口228を有し、ねじ込ボルト229が、開口228を介して、インターフェース13のねじ穴231に挿入されて、板223をインターフェース13に固定する。
好ましくは、インターフェース13の第1通路17の入口ポート19は、インターフェース13の第1通路17の入口端部においてインターフェース13に着脱自在に装着される中空円筒状入口ポート部材233を備え、インターフェース13の第2通路51の出口ポート53は、インターフェース13の第2通路51の出口端部においてインターフェース13に着脱自在に装着される中空円筒状出口ポート部材234を備える。弁21が、入口ポート部材233の第1通路17の部分に挿入された後、Oリング236と入口ポート部材233の端部237が、入口ポート部材233が設置された時に入口ポート部材233を少し超えて第1通路17の入口端部に挿入される。同様に、弁95が、出口ポート部材234の第2通路51の部分に挿入された後、Oリング238と出口ポート部材234の端部240が、出口ポート部材234が設置された時に出口ポート部材234を少し超えて第2通路51の出口端部に挿入される。次に、入口ポート部材233が、板233の開口247を貫通して、出口ポート部材234が、板223の開口249を貫通すると共に、入口ポート部材233の端部237に形成されて外方に延在する環状棚235と、出口ポート部材234の端部240に形成されて外方に延在する環状棚251とが、インターフェース13の端部239と装着ブラケット221の板223の間に挟持され、更に、ねじ込ボルト229が、板223を貫通してインターフェース13のねじ穴231に挿入されて、板223をインターフェース13の所定位置に保持するように、板223を配置することによって、入口ポート部材233と出口ポート部材234が、インターフェース13の所定位置に保持される。
好ましくは、入口ポート部材233と出口ポート部材234は、エンドユーザーの要求に合わせて、例えば、異なる長さ、接続手段又は孔径を有する各種の他のポート部材と互換性がある。
又、入口ポート部材233と出口ポート部材234は、インターフェース13に着脱自在に装着されるので、装着ブラケット221の板223、入口ポート部材233と出口ポート部材234が取外されるように、インターフェース13からねじ込ボルト229をねじ戻すだけで、入口ポート部材233と出口ポート部材234は、インターフェース13から取外される。弁21と95は、板223とポート部材233及び234がインターフェース13から取外された後、弁21と95をインターフェース13の通路17と51から摺動取出しした後に、容易に掃除、修理又は交換される。弁21と95を掃除又は修理した後、ポート部材233と234を所定位置に固定するように、板223を用いてポート部材233と234をインターフェース13に再び着脱自在に装着することによって、弁21と95が、インターフェース13の夫々のポート部材233と234に再挿入されて、インターフェース13内の所定位置に固定される。もし古い弁21と95を新しい弁21と95と交換することが望ましいならば、掃除又は修理した弁21と95よりむしろ、新しい弁21と95が、インターフェース13の夫々のポート部材233と234に挿入される。
使用時に、本発明によれば、ねじ57がインターフェース13に形成されたねじ61と係合することによって、圧力容器15のネック59がインターフェース13の凹所241に受承及び保持されるように、圧力容器15をインターフェース13にねじ込むことによって、圧力容器15がインターフェース13に接続され、Oリング201と202が入口ポート55と管187の間を封止することにより、管187の端部191が、インターフェース13の第2通路51の入口ポート55に封止状態で受承されると共に、圧力容器15のネック59の第1端部73の一部が、ピン79を押すことにより、ピン79が、第1弁21の弁体33を弁座33から押動して、第1弁21と通路17を通る流体流を許容するように、第1弁21を開放し、更に、インターフェース13の入口ポート55の端部112が、リング113を押すことにより、少なくとも1個の突起又は脚117が、弁体209を圧力容器15のネック壁59aから当接解除されるように押動して、圧力容器15がインターフェース13に接続されている時にフラッパ弁211を開放位置に設定及び維持する。
第1通路17を貫流した後、流体は、インターフェース13の第1通路17の出口ポート41を出て、入口ポート43を介して、圧力容器15に形成された第1通路45に入り、次に、第1通路45に沿ってマトリックス177の外側に進み、次に、マトリックス177を介して、圧力容器15に形成された第2通路47の流路179に進む。次に、流体は、流路179から、管187に形成された通路193を貫流し、管187の端に形成された出口ポート49から圧力容器15を出て、入口ポート55を介して、インターフェース13に形成された第2通路51に入る。次に、流体は、第2逆止め弁95の移動自在の弁体33を第2逆止め弁95の弁座31から押動して、弁体33を第2弁95の弁座31から離れる下流方向に移動させて、流体が、インターフェース13の第2弁95と第2通路51を介して、出口ポート53に接続された流体受けラインに流れることを許容する。
圧力容器15をインターフェース13からねじ戻すことにより、ピン79は、弁21の弁体33を弁21の弁座31から持上げるように、圧力容器15によって押されることは最早なく、第1通路17に流入する流体は、弁21の弁体33を弁21の弁座31に押し戻して、弁21を閉鎖するので、第1通路17を通る流体流は中止される。
圧力容器13の第2通路47からの流体の逆流は、逆止め弁95によって妨げられる。何故なら、このような逆流は、弁95の弁体33を弁95の弁座31に押して、弁95を閉鎖するからである。
図12、図13、図15乃至図20、図22と図23を参照すると、好ましくは高分子から成るエンドキャップ291が、インターフェース13の第1通路17からの出口ポート41とインターフェース13の第2通路51への入口ポート55を含むインターフェース13の第2端部71への汚れ、屑又は他の汚染物の容易なアクセスを妨げることによって、インターフェース13内部の衛生状態を維持するために、圧力容器15がインターフェース13に固定されていない時にインターフェース13に固定されるように設けられることが好ましい。図18に示すように、好ましくは、エンドキャップ291は、エンドキャップ291をインターフェース13に接続するネック部295と、エンドキャップ291をインターフェース13の所定位置にねじ込む時とエンドキャップ291をインターフェース13からねじ戻す時にエンドキャップ291の把持を容易にするように形成された4個のくぼみ297とを有する本体293を有する。圧力容器15のネック59と同様に、ネック部295は、ネック部295の外面に形成されて、エンドキャップ291が、圧力容器15の代わりにインターフェース13にねじ込まれる時にインターフェース13に形成された相手ねじ61と係合するねじ292を有する。エンドキャップ291は、又、本体293内に形成された凹部295の所定位置にスピン溶接されるライナー294(オプションとして、抗菌性材料から成る又は抗菌性材料で被覆される)を含む。環状溝305が、エンドキャップ291の回りに設けられ、Oリング307が、凹所241においてエンドキャップ291とインターフェース13の第2端部239の間を封止するように、環状溝305に着座する。エンドキャップ291を凹所241にねじ込んで両者を封止接続するエンドキャップ291の別の用途は、インターフェース13の第1通路17の出口ポート41とエンドキャップ291の間でインターフェース13の第1通路17の出口ポート41から凹所241の一部299に流入する流体を、インターフェース13の第2通路51の入口ポート55に導入することである。もしキャニスター(例えば、カートリッジ16、ばら媒体等の濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化手段を収納する圧力容器15)が、装置11の使用中に目詰りを生じると、交換キャニスター(例えば、カートリッジ16、ばら媒体等の濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化手段を各々が収納する圧力容器15)を利用することができないので、目詰りしたキャニスターは、使用から外されて(即ち、インターフェース13から取外されて)、流体が、流体配送システムに沿って配置されたインターフェース13において閉塞されずに、流体配送システムを貫流するように、エンドキャップ291と交換される。
好ましくは、エンドキャップホルダー309が、エンドキャップ291を使用しない時にエンドキャップ291を保管するために設けられる。好ましくは、エンドキャップホルダー309は、開放端315を有するエンドキャップホルダー309に形成される凹所又は管状部313によって少なくとも部分的に画成される保管室311を有し、エンドキャップ291が、開放端315を介して、保管室311に挿入される。管状部313は、エンドキャップ291に形成されたねじ292と適合すると共に接続自在に螺合するめねじ317が形成された内面を有する。そこで、エンドキャップ291を使用していない時、エンドキャップ291を保管室311にねじ込むことにより、エンドキャップ291は、エンドキャップホルダー309の保管室311に固定される。好ましくは、エンドキャップホルダー309は、エンドキャップホルダー309をインターフェース13に固定するように、インターフェース13の回りを囲んで閉鎖するスナップリング319を備える。従って、エンドキャップ291は、不使用時に、インターフェース13に極めて近接して保管される。
インターフェース13が接続される流体配送システム(例えば、航空機飲料水配送システム)を消毒することが望ましい時、圧力容器15をインターフェース13から取外した後、エンドキャップ291が、各インターフェース13の凹所241にねじ込まれる。これにより、使用される消毒液が、流体配送システムに流入して流体輸送ラインに沿って各インターフェース13に流れ、各インターフェース13を貫流し、次に、各インターフェース13から下流の流体配送システムの流体輸送ラインに戻って、流体配送システムを消毒する。
濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化された水、特に、清浄化水を、例えば、航空機の飲料水配送システムから提供することに関する本発明の好ましい実施の形態では、インターフェイス13は、航空機の調理室とトイレ内で客室乗務員が容易にアクセスできる各種のサービス位置(サービス点)に局所的に設置され、飲料水配送システムは、各インターフェース13に接続される。好ましくは、インターフェース13に止着された圧力容器15内で濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化された水が、飲料水配送システムから排出される場所に又はその場所の近くに配置される。この構成では、濾過/清浄化キャニスター(例えば、カートリッジ16、ばら媒体等の濾過/状態調整/清浄化手段を各々が収納する圧力容器15)をインターフェース13に設置したり、使用した濾過/清浄化キャニスター(例えば、カートリッジ16、ばら媒体等の濾過/状態調整/清浄化手段を各々が収納する圧力容器15)を取外して、新しいキャニスター(例えば、カートリッジ16、ばら媒体等の濾過/状態調整/清浄化手段を各々が収納する圧力容器15)をそれらの位置に設置するように、インターフェース13を容易にアクセスできる。又、水が、塩素、まずい味と臭気を除去するように、一群のより遠隔の又は集中化のフィルター/清浄器を通過させられ、次に、飲料水配送システムの分岐線又は脚に沿って送られて、私用のために分岐線又は脚から排出され、分岐線又は脚内で成長する細菌で汚染され得る従来の航空機飲料水配送システムと異なり、本発明の好ましい実施の形態では、水は、水がインターフェース13から排出されて実際に使用される地点で又はその地点の非常に近くで濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化されることにより、水が、濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化された後に分岐線又は脚内で成長する細菌による汚染の機会と、遠隔又は集中化フィルター/清浄器と飲料水配送システムからの排出地点の間で起こり得る汚染の機会とが低減される。更に、インターフェイス13が、水をコーヒーメーカーや紅茶用に水を加熱する湯発生装置等の機器に直接小出しする時、濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化された水に対する汚染物のアクセスが、より強く制限される。
本発明では、水が、濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化された水の使用地点において、更に、濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化された水の使用時点において、濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化されるから、濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化された水が、使用前に汚染される機会が大幅に低減される。
図1に示すように、圧力容器15がインターフェース13の上方に配置されるように方向設定した本発明の少なくとも1個の装置11を備える流体配送システムの流体配送ラインをドレイニングすることが必要な時、圧力容器15がインターフェース13に接続されている時にフラッパ弁211が開放位置にあるので、各圧力容器15内の流体は、圧力容器15の出力ポート49だけでなく圧力容器15の入口ポート43も介して圧力容器15から流出するから、各圧力容器15内の流体は、流体配送システムの流体の残りでドレイニングされる。圧力容器15が、流体配送システムの流体ドレイニング中にインターフェース13上に配置されるので、第1弁21が、作動ピン79によって開放保持されるから、流体配送システムのドレイニング中の圧力容器15の入口ポート43からの流体ドレイニングは、第1弁21を通過する(即ち、第1弁21を通る逆流)。従って、冷たい気候における不使用時(夜通し等)に本発明の少なくとも1個の装置11を備える航空機内の配水システムをドレイニングすることが望ましい時、本発明によれば、各圧力容器15を各インターフェース13から取外すことなく、圧力容器15を含む全配水システムをドレイニングすることができる。
航空機飲料水配送システムへの適用に加えて、本発明は、リクリエーションボート、リクリエーションヨット、商用ボート、リクリエーショナル・ビークル/キャラバン、居住住宅の飲料水システムと、(病院、学校、家庭と工場で使用されるような)水自動販売機、冷水機、温水機及び水ディスペンサーとにも適用できる。本発明は、又、歯医者と研究所内の水システムにも適用できる。
本発明は、極端な効果(水処理結果と費用効果に関する)及び汎用性と濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化された水の提供に関する航空機及び他の使用のためのしばしばの重量削減をもたらす。本発明の装置11は、操作するのが容易であり、整備を殆ど必要とせず、更に、信頼できる。
装置11は、非常に小型、軽量及び長持ちであり、極度に長い使用のための改修が容易で、薄形設計を盛込んでいる。
濾過/清浄化キャニスター(例えば、カートリッジ16、ばら媒体等の濾過/状態調整/清浄化手段を収納する圧力容器15)は、軽量の混成構造を備える。その寸法/構造により、濾過/清浄化キャニスターは、従来のフィルター/清浄器よりも、約50%少ない使用不可能な「転移水」(キャニスターが最適に機能するために必要でキャニスターに保持される水)を保持していることにより、配水システム内の水のより多くを使用に利用できる。
本発明は、使用の地点と使用の時点の有利をもたらす。例えば、航空機において、本発明は、好ましくは、濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化される水が、飲料水配送システムから排出される場所で又はその場所の近くで、航空機の調理室とトイレ内で客室乗務員が容易にアクセスできる各種のサービス位置又はサービス点で、局地的に設置されたインターフェース13を有する飲料水配水システムを提供する。更に、本発明は、インターフェース13の出口ポート53を、航空機調理室内で使用されるコーヒーメーカー等の機器に直接接続するので、このような水が、代わりに、インターフェース13の出口ポート53から機器に間接的に接続されたならば出会う汚染物への濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化される水の起こり得る暴露を低減する。
本発明は、本発明の装置11を便利で容易にアクセスできる位置に配置する。例えば、航空機配水システムに関しては、従来技術と異なり、本発明の装置11は、濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化される水が、飲料水配送システムから排出される場所で又はその場所の近くで、航空機の調理室とトイレ内で客室乗務員が容易にアクセスできる各種のサービス位置に設けられる。
カートリッジ16は、米国ペンシルベニア州エクストンのジェネラル・エコロジー社から入手できると共に、ユーザーが、その用途に関連する最適の使用のために望むことを提供するように構成されている。例えば、カートリッジ16は、現行の「微生物清浄器のためのEPAプロトコル」で独立して保証されるように、微生物清浄化をしたり、又は、スケール制御と味及び臭気の除去を行ったり、又は、より大規模な病原体除去と共に味及び臭気の除去を行うように構成してもよい。
本発明によれば、抗菌性表面は、特に、短期の開放不使用時に細菌、白カビとカビの後ろ向きの成長を防止するのを助けるように、管187等の装置11の各種の部品に設けられる。
インターフェース13で行われる逆流防止は、キャニスターがインターフェース13から取外される時のインターフェース13からの漏れを防止する。更に、この逆流防止は、キャニスターの清浄化/濾過水側への水の逆流を防止する。
軟質エラストマー材料から成ることが好ましい弁211は、キャニスターからの逆流を防止して、キャニスターがインターフェース13から取外される時の漏れを防止する。
インターフェース13の構造により、インターフェース13は、容易に分解されると共に、Oリング、逆止め弁等の部品を交換する普通の交換部品で、もし必要なら手工具を使用して、極端に長い寿命のために安価に改修される。従って、本発明のインターフェース13は長持ちする。
本発明の好ましい実施の形態では、圧力容器15は、空気を抜くと共に圧力容器15内の真空を破る自動ベント特徴を備える。
キャニスターが、インターフェース13の上方でインターフェース13上に配置されるように(これは、装置11からコーヒーメーカー等の機器への流体の直接の供給を容易にする)、装着され得ることに加えて、インターフェース13は、インターフェース13の出口ポート53が上方に向くように逆位置に装着してもよい。
本発明の装置11は、非専門で非熟練人員による極端に迅速で簡単な片手のキャニスター交換をもたらす。
キャニスター(例えば、カートリッジ16、ばら媒体等の濾過/状態調整/清浄化手段を各々が収納する圧力容器15)は、使い捨てであり、完全に焼却することができる。キャニスターの圧力容器15は、インターフェースから取外されて廃棄される時に、中古キャニスターの内部の汚染部分との接触を防ぐバリヤーを供給する。
装置11は、キャニスターがインターフェース13から分離される時にインターフェース13の出口ポート41からの流れを中断し、キャニスターがインターフェース13に接続される時にインターフェース13を介してキャニスターに入る流体(例えば、水)の流れを活性化する自動弁特徴を備える。
キャニスターは、凍結が圧縮性コラム213によって発生しても、破断から保護される。従って、もし凍結温度が存在するならば、キャニスターのドレイニングは不要である。更に、キャニスターは、解凍後に正常に機能する。
キャニスターは、185°Fの機能限界温度まで2時間耐熱性を有する。本発明のキャニスター(例えば、カートリッジ16、ばら媒体等の濾過/状態調整/清浄化手段を各々が収納する圧力容器15)は、空気と少量の残留製造材料を排出するために、通常最小の水のパージをして設置した直後に使用できる。
光学的特徴であるエンドキャップ291は、キャニスターがインターフェース13に設置されない時に配水システムを汚染物と屑から保護するのに利用できる。凹所241にねじ込まれたエンドキャップ291は、エンドキャップ291が接続されたインターフェース13を流体が貫流することを許容することにより、流体を、インターフェース13の下流の流体配送システムの流体配送ラインに流す。
キャニスターは、キャニスターの上方又は下方に配置されるように設置することができる。
本発明は、インターフェース13への濾過/清浄化キャニスター(例えば、カートリッジ16を各々が収納する圧力容器15)の容易で、迅速で費用効果のある交換をもたらすので、濾過/清浄化キャニスター(例えば、カートリッジ16を各々が収納する圧力容器15)は、汚染した又は使い切った濾過/清浄化キャニスター(例えば、カートリッジ16を各々が収納する圧力容器15)の使用を避けるために、航空機の各飛行の前に又は航空機のその日の最初の飛行の前に、インターフェース13から取外されて、新しい濾過/清浄化キャニスター(例えば、カートリッジ16を各々が収納する圧力容器15)と交換されることが好ましい。逆に、従来のシステムにおける濾過/清浄化キャニスターの変更の費用と困難のため、従来のシステムにおける濾過/清浄化キャニスターの変更は、典型的に、90日位毎よりも頻繁に整備員によって行われない。
11 装置
13 インターフェース
15 圧力容器
16 カートリッジ
17 第1通路
21 第1弁
41 出口ポート
45 第1通路
47 第2通路
49 出口ポート
51 第2通路
53 出口ポート
55 入口ポート
111 作動手段
159 カバー
167 ボウル
169 底壁
177 マトリックス
181 エンドキャップ
183 エンドキャップ
211 フラッパ弁
213 圧縮性コラム
221 装着ブラケット
291 エンドキャップ
309 エンドキャップホルダー
319 スナップリング

Claims (22)

  1. 流体を濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化する装置において、
    第1通路を有するインターフェースと、
    インターフェースの第1通路に配置されて、閉鎖時に、第1通路を通る流体流を妨げる第1弁と、
    インターフェースの第1通路の出口端部に形成される出口ポートと、
    圧力容器と、
    圧力容器内に配置されて、流体を濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化する手段と、
    望ましければ、圧力容器をインターフェースに接続すると共に、望ましければ、圧力容器をインターフェースから分離するように、インターフェースと圧力容器に形成される接続/分離部材と、
    インターフェースの第2通路に配置されて、圧力容器がインターフェースに接続されない時に、インターフェースの第2通路からの流体の逆流を妨げる第2弁と
    を備え、
    インターフェースの第1通路は、インターフェースを貫通すると共に流体輸送ラインに接続されるように構成され、
    圧力容器は、圧力容器がインターフェースに接続される時に、インターフェースの出口ポートと流体連通する入口ポートを有し、
    圧力容器は、圧力容器の入口ポートから前記手段まで延在する第1通路を有し、
    圧力容器は、前記手段から圧力容器の出口ポートまで延在する第2通路を有し、
    インターフェースは、インターフェースを貫通すると共にインターフェースの第2通路の出口ポートにおいて流体受けラインに接続されるように構成された第2通路を有し、
    インターフェースは、インターフェースの第2通路の入口端部に形成された入口ポートを有し、
    インターフェースの入口ポートは、圧力容器がインターフェースに接続される時に、圧力容器の出口ポートと流体連通し、
    圧力容器の出口ポートは、通路を有する管を含み、前記通路は、濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化された流体が圧力容器を出るように通過する管を貫通し、
    管は、外面部を有し、
    外面部は、それに形成された第1環状溝を有し、
    圧力容器は、更に、フラッパ弁を含み、フラッパ弁は、フラッパ弁が閉鎖位置にある時に、圧力容器の入口ポートからの流体の逆流を低減/防止し、
    フラッパ弁は、管の第1管状溝に装着される弁体を含み、弁体は、管が貫通するように形成された中心開口を有し、
    弁体が、圧力容器の第1通路を横断して、圧力容器の第1通路に沿って圧力容器の内壁の一部に当接して、圧力容器の第1通路を閉鎖することにより、圧力容器の入口ポートからの流体の逆流を低減/防止する、フラッパ弁の閉鎖位置と、弁体が、圧力容器の第1通路に沿って圧力容器の内壁と当接解除状態に配置されて、圧力容器の第1通路を貫流する流体に対して圧力容器の第1通路を開放する、フラッパ弁の開放位置との間で、弁体は、第1管状溝において管に沿って軸方向に移動自在であり、
    フラッパ弁が、圧力容器がインターフェースに接続される時にフラッパ弁を自動的に開放する作動手段を更に含み、
    作動手段が、管の外面部の回りに配置されたリングを含み、リングは、管に沿って軸方向に移動自在であり、リングは、リングから弁体の方に延在する少なくとも1個の突起を有し、
    圧力容器の第1通路を開放するために、弁体を圧力容器の第1通路に沿って圧力容器の内壁と当接解除状態に押すように、リングが弁体の方に移動させられる時に、突起が、弁体の方に移動して弁体と当接し、
    圧力容器がインターフェースに接続されている間にフラッパ弁を開放位置に設定及び維持するように、圧力容器がインターフェースに接続される時に、突起が、弁体と当接するように移動すると共に、弁体を圧力容器の第1通路に沿って圧力容器の内壁と当接解除状態に持上げるように、作動手段は、リングと係合してリングを弁体の方に押す、インターフェースの端部を更に含む
    装置。
  2. フラッパ弁の弁体の上流で管の第1管状溝に配置されたOリングを更に含み、Oリングは、弁体がOリングを押圧する時に、弁体と管の間を封止する請求項1に記載の装置。
  3. フラッパ弁の弁体は、外周、圧力容器の入口ポートに対向する第1側部、及び圧力容器の入口ポートと反対側に対向する第2側部を有し、
    フラッパ弁の弁体の下流で圧力容器の第1通路に沿って圧力容器の内壁の一部に形成される隆起を更に含み、
    隆起は、フラッパ弁の外周を囲み、圧力容器の第1通路内で隆起の下流から隆起の上流に流体を逆流させる一方、隆起を超えて弁体の第2側部の上に流体を移動させて、圧力容器の内壁と当接させるように弁体を押して、フラッパ弁において圧力容器の第1通路を閉鎖することにより、圧力容器の入口ポートからの流体の逆流を低減/防止する請求項1に記載の装置。
  4. 接続/分離部材は、インターフェースに形成されると共にインターフェースの第1通路の出口ポートとインターフェースの第2通路の入口ポートを囲む中空円筒状接続部を含み、
    中空円筒状接続部は、圧力容器がインターフェースに接続される時に圧力容器のネック部を受承する凹所を画成し、凹所は、圧力容器がインターフェースに接続される時に圧力容器のネック部が、凹所に入るように、通過する入口開口を有し、
    エンドキャップを更に含み、
    エンドキャップは、凹所の入口開口を閉鎖するように接続部に接続される時に、インターフェースの第1通路の出口ポートから凹所のインターフェースの第1通路の出口ポートとエンドキャップの間の部分に流れる流体を、インターフェースの第2通路の入口ポートに導入する請求項1に記載の装置。
  5. エンドキャップを使用しない時にエンドキャップを保管するようにインターフェースに装着されるエンドキャップホルダーを更に含む請求項4に記載の装置。
  6. エンドキャップホルダーは、開放端を有する管状部によって部分的に画成される保管室を有して、エンドキャップが、開放端を介して保管室に挿入され、
    管状部は、めねじが形成された内面を有し、
    エンドキャップを使用していない時、エンドキャップを保管室にねじ込むことにより、エンドキャップがエンドキャップホルダー内に保管されるように、エンドキャップは、管状部のめねじと適合及び接続自在に螺合するおねじが形成された外面を有する請求項5に記載の装置。
  7. 前記手段と圧力容器の内壁の近くで且つそれらの間に配置されるリングを更に含み、
    リングは、圧力容器の内壁と係合すると共に圧力容器の落下による損傷から前記手段を保護する緩衝器として働く外方に延在する弾性フランジを有する請求項1に記載の装置。
  8. 圧力容器は、圧力容器内に装着されると共に流体のあり得る膨張に適応するように、前記手段によって大略囲まれる圧縮性コラムを含み、
    圧縮性コラムは、流体の膨張のためのスペースを設けることによって、流体が、凍結し圧縮容器内で膨張しても、流体が凍結するにつれて、流体が、圧縮性コラム内に膨張して圧縮性コラムを圧縮することにより、凍結によって生じる損傷から圧力容器及び/又は前記手段を保護する請求項1に記載の装置。
  9. インターフェースの第1通路の入口ポートを更に含み、該入口ポートが、インターフェースの第1通路の入口端部においてインターフェースに着脱自在に装着される入口ポート部材を備える請求項1に記載の装置。
  10. インターフェースの第2通路の出口ポートを更に含み、該出口ポートが、インターフェースの第2通路の出口端部においてインターフェースに着脱自在に装着される出口ポート部材を備える請求項1に記載の装置。
  11. 入口ポート部材が、エンドユーザーの要求に合わせて、各種の他の入口ポート部材と互換性がある請求項9に記載の装置。
  12. 出口ポート部材が、エンドユーザーの要求に合わせて、各種の他の出口ポート部材と互換性がある請求項10に記載の装置。
  13. 圧力容器は、ベント目的のために圧力容器を貫通すると共に壁によって画成される通路を有し、
    前記通路に配置されて、自動的に空気を排出すると共に不必要な真空を破る自動ベント装置を備え、
    自動ベント装置は、前記通路に形成された室内に配置されたベントスリーブを含み、ベントスリーブは、下流端部と上流端部を有し、ベントスリーブは、ベントスリーブの下流端部に形成されて内方に延在する環状棚を有する円筒壁を有し、ベントスリーブは、円筒壁においてベントスリーブの上流端部からベントスリーブの下流端部の方に延在する複数の切欠きを有し、棚は、上流側と下流側を有し、
    棚の下流に配置されて、弁座を作製すると共に弁座と前記通路の壁の間を封止する手段と、
    濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化されている流体の密度より小さい密度を有すると共に、ベントスリーブ内に配置されるボールと
    を備え、
    自動ベント装置は、ボールが、前記通路を閉鎖するように、流体によって押されて弁座と係合するまで、開放位置のままである請求項1に記載の装置。
  14. 第1弁は、弁ハウジングと、弁ハウジング内に収納された移動自在の弁体とを含み、
    弁ハウジングは、環状内壁面を有する環状リングを有し、環状内壁面は、その上に形成されて弁座を作製する環状棚を有し、弁体は、弁体が弁座に載置されている時に第1弁を閉鎖すると共に、弁体が弁座に載置されていない時に第1弁を通る流体の流れを許容し、
    弁体は、その上流面上に形成されてその上流面から上流に延在するガイドピンを有し、ガイドピンは、第1弁が閉鎖される時に弁体の弁座への適当な着座を許容する線上での弁体の運動を維持するように、ガイドピンホルダーと係合すると共にガイドピンホルダーに滑り込み、ガイドピンホルダーは、環状リングの上流に配置され、
    圧力容器がインターフェースに接続される時にインターフェース内の第1弁を自動的に開放する作動手段を更に含み、
    作動手段は、弁体とインターフェースの第1通路の出口端部における出口ポートの間でインターフェースの第1通路内に配置されたピンを含み、ピンは、弁体と係合する第1端部と、第2端部とを有し、
    作動手段は、圧力容器の端部を更に含み、該端部は、第1弁を開放するように、ピンに第1弁の弁体を押圧及び第1弁の弁座から持上げさせて、圧力弁がインターフェースに接続される時に、ピンの第2端部と係合する請求項1に記載の装置。
  15. 第2弁は、弁ハウジングと、弁ハウジング内に収納された移動自在の弁体とを含み、
    弁ハウジングは、環状内壁面を有する環状リングを有し、環状内壁面は、その上に形成されて弁座を作製する環状棚を有し、弁体は、弁体が弁座に載置されている時に第2弁を閉鎖すると共に、弁体が弁座に載置されていない時に第2弁を通る流体の流れを許容し、
    弁体は、その下流面上に形成されてその下流面から下流に延在するガイドピンを有し、ガイドピンは、第2弁が閉鎖される時に弁体の弁座への適当な着座を許容する線上での弁体の運動を維持するように、ガイドピンホルダーと係合すると共にガイドピンホルダーに滑り込み、ガイドピンホルダーは、第2弁の環状リングの下流に配置される請求項1に記載の装置。
  16. 流体を濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化する圧力容器において、
    頂部壁、頂部壁から下方に延在する側壁、及び側壁の下端部に形成されたカバーリムを有するカバーと、
    底部壁、底部壁から上方に延在する側壁、及び側壁の上端部に形成されたボウルリムを有するボウルと、
    圧力容器内に配置されて、流体を濾過及び/又は状態調整及び/又は清浄化する手段と、
    入口ポートと、
    入口ポートから前記手段まで延在する第1通路と、
    管を含む出口ポートと、
    フラッパ弁と
    を備え、フラッパ弁は、フラッパ弁が閉鎖位置にある時に、圧力容器の入口ポートからの流体の逆流を低減/防止し、
    カバーリムとボウルリムは、圧力容器の封止継目部を形成するように、互いに接合され、
    フラッパ弁は、管の外面部に形成された第1管状溝に装着される弁体を含み、弁体は、管が貫通するように形成された中心開口を有し、
    弁体が、圧力容器の第1通路を横断して、圧力容器の第1通路に沿って圧力容器の内壁の一部に当接して、圧力容器の第1通路を閉鎖することにより、圧力容器の入口ポートからの流体の逆流を低減/防止する、フラッパ弁の閉鎖位置と、弁体が、圧力容器の第1通路に沿って圧力容器の内壁と当接解除状態に配置されて、圧力容器の第1通路を貫流する流体に対して圧力容器の第1通路を開放する、フラッパ弁の開放位置との間で、弁体は、第1管状溝において管に沿って軸方向に移動自在であり、
    フラッパ弁が、圧力容器がインターフェースに接続される時にフラッパ弁を自動的に開放する作動手段を更に含み、
    作動手段が、管の外面部の回りに配置されたリングを含み、リングは、管に沿って軸方向に移動自在であり、リングは、リングから弁体の方に延在する少なくとも1個の突起を有し、
    圧力容器の第1通路を開放するために、弁体を圧力容器の第1通路に沿って圧力容器の内壁と当接解除状態に押すように、リングが弁体の方に移動させられる時に、突起が、弁体の方に移動して弁体と当接する
    圧力容器。
  17. フラッパ弁の弁体は、外周、圧力容器の入口ポートに対向する第1側部、及び圧力容器の入口ポートと反対側に対向する第2側部を有し、
    フラッパ弁の弁体の下流で圧力容器の第1通路に沿って圧力容器の内壁の一部に形成される隆起を更に含み、
    隆起は、フラッパ弁の外周を囲み、圧力容器の第1通路内で隆起の下流から隆起の上流に流体を逆流させる一方、隆起を超えて弁体の第2側部の上に流体を移動させて、圧力容器の内壁と当接させるように弁体を押して、フラッパ弁において圧力容器の第1通路を閉鎖することにより、圧力容器の入口ポートからの流体の逆流を低減/防止する請求項16に記載の圧力容器。
  18. 前記手段と圧力容器の内壁の近くで且つそれらの間に配置されるリングを更に含み、
    リングは、圧力容器の内壁と係合すると共に圧力容器の落下による損傷から前記手段を保護する緩衝器として働く外方に延在する弾性フランジを有する請求項16に記載の圧力容器。
  19. 圧力容器内に装着されると共に流体のあり得る膨張に適応するように、前記手段によって大略囲まれる圧縮性コラムを含み、
    圧縮性コラムは、流体の膨張のためのスペースを設けることによって、流体が、凍結し圧縮容器内で膨張しても、流体が凍結するにつれて、流体が、圧縮性コラム内に膨張して圧縮性コラムを圧縮することにより、凍結によって生じる損傷から圧力容器及び/又は前記手段を保護する請求項16に記載の圧力容器。
  20. 圧力容器がインターフェースに接続されている間にフラッパ弁を開放位置に設定及び維持するように、圧力容器がインターフェースに接続される時に、突起が、弁体と当接するように移動すると共に、弁体を圧力容器の第1通路に沿って圧力容器の内壁と当接解除状態に持上げるように、作動手段は、リングと係合してリングを弁体の方に押す、インターフェースの端部を更に含む請求項16に記載の圧力容器。
  21. 圧縮性コラムは、空気を含有する閉鎖フォームセルを含む請求項8に記載の装置
  22. 圧縮性コラムは、空気を含有する閉鎖フォームセルを含む請求項19に記載の圧力容器。
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