KR20060045383A

KR20060045383A - 유체 처리 장치

Info

Publication number: KR20060045383A
Application number: KR1020050027176A
Authority: KR
Inventors: 주니어 테일러 로이 엠.; 윌리엄 티. 스토너
Original assignee: 액세스 비지니스 그룹 인터내셔날 엘엘씨
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2006-05-17
Also published as: US20050218047A1

Abstract

본 발명에 설명된 실시예는 통기식 물 처리 시스템을 제공한다. 일실시예에 따르면, 통기구는 물 처리 내의 압력을 실질적으로 대기압과 동등하게 하면서 물 처리 시스템 하우징으로 습기 및 다른 오염물이 진입하는 것을 방지한다.

유체 처리 시스템, 전자 모듈, 필터 하우징, 통기구

Description

유체 처리 장치{FLUID TREATMENT SYSTEM}

도1은 물 처리 시스템 유닛의 전방 사시도.

도2는 물 처리 시스템 유닛의 후방 사시도.

도3은 물 처리 시스템의 분해도.

도4는 물 처리 시스템 상측 하우징의 분해도.

도5a 내지 도5c는 배터리 하우징의 일 실시예의 도면.

도6은 전환기 밸브의 일 실시예에 대한 분해도.

도7은 전환기 밸브의 일 실시예에 대한 단면도.

도8a 내지 도8d는 고정 디스크의 일 실시예에 대한 도면.

도9a 내지 도9d는이동 디스크의 일 시예에 대한 도면.

도10a 내지 도10e은 밸브 스템의 일 실시예에 대한 도면.

도11a 내지 도11c은 시일의 일 실시예에 대한 도면.

도12a 내지 도12c는 리테이너의 일 실시예에 대한 도면.

도13은 물 처리 시스템에 설치된 통기구의 일 실시예의 단면도.

본 출원은 발명의 명칭이 통기된 물 처리 시스템이고 2004년 3월 31일 출원된 테일러 로이 엠. 주니어 등의 미국 가출원 제60/558,223호를 우선권으로 주장하고, 이에 대한 장점을 주장한다. 이전 출원의 전체 개시물이 여기에 참조로 병합된다. 본 출원은 발명이 명칭이 "물 필터 카트리지"인 허여된 미국 특허 제5,344,558호를 전체로 여기에 참조로 병합한다. 본 출원은 또한 발명의 명칭이 전환기 밸브 조립체이고 2004년 10월 15일 출원된 스티브 오 모크 등의 미국 특허 출원 제10/966,771호 및 발명의 명칭이 물 필터 조립체이고 2002년 5월 6일 출원된 카렌 오 반더쿠이 등의 미국 특허 출원 제10/140,123호를 전체로 여기에 참조로 병합한다.

본 발명은 유체 공급 장치로부터 오염물을 필터링하기 위해 사용되는 유체 처리 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 종래의 유체 처리 시스템, 특히, 온도가 변화는 유체를 처리하기 위해 사용되는 유체 처리 시스템과 관련된 수 개의 문제점을 최소화하거나 또는 극복한다. 이러한 유체 처리 시스템은 종종 물로부터 오염물을 제거하도록 사용되는 필터, 또는 물의 유기체를 죽이거나 또는 비활성화하도록 사용되는 자외선 램프(UV 램프)와 같은 전자기 방사원을 포함하거나 또는 양자 모두를 포함한다. 또한, 이러한 유체 처리 시스템은 UV 램프를 감시 및 제어하고, 유체 처리 시스템이 사용되는 시간을 감시하고, 유체 처리 시스템에 의해 처리되는 물의 부피를 추적하고, 사용자에게 정보를 제공하거나 또는 다르게 유체 처리 시스템을 제어하거나 또는 이 와 상호 작용하도록 사용되는 전자 회로를 포함할 수 있다. 일반적으로, 전자 회로 또는 부품은 유체 처리 시스템에 의해 처리되는 유체와 유체 연통되지 않는 하우징 또는 챔버 내에 위치된다. 이러한 하우징 또는 챔버의 내부는 열 순환에 의해 발생되는 가변 내부 압력에 노출된다. 예를 들면, 유체 처리 시스템이 고온 유체를 처리할 때, 유체 처리 시스템은 가열되어, 유체 처리 시스템 내부의 가스의 기압은 대략 온도의 증가에 비례하여 증가된다. 기압이 증가된 상기 기간 동안, 유체 처리 시스템의 시일 및 가스켓이 파손될 수 있어, 외부 하우징 내의 가스가 유출될 수 있다. 후속하는 냉각 사이클 동안, 또는 유체 처리 시스템이 사용되지 않을 때 냉각됨에 따라, 유체 처리 시스템 내의 가스의 기압은 다시 대략 온도의 감소에 비례하여 감소된다. 그러나, 가스가 가열 사이클 동안 유출되었으므로, 대기압과 관련하여 유체 처리 시스템 내부에 약간의 진공이 형성될 수 있다. 이 진공으로 인해 유체 처리 시스템을 둘러싸는 가스는 유체 처리 시스템 내로 유동될 수 있어, 유체 처리 시스템 내부의 수분 민감성 부품을 손상시킬 수 있는 수분 및 오염물이 운반되게 된다.

본 발명의 개시된 실시예는 온도가 변하는 유체를 처리하도록 구성된 유체 처리 시스템을 제공한다. 일 실시예를 따르면, 유체 처리 시스템은 하나 이상의 압력 통기구로 구성되며, 하나 이상의 압력 통기구는 유체 처리 시스템과 대기압 내에서 하나 이상의 섹션 또는 챔버 내의 압력을 대략 동등하게 하면서 수분이 유체 처리 시스템의 상기 섹션 또는 챔버로 진입하는 것을 방지한다.

본 발명은 첨부된 도면 및 명세서에 도시된 구조와 부품 구성과 배열의 상세에 그 적용이 한정되지 않는다. 설명하기 위한 목적으로, 도시된 실시예는 포인트 오브 유스 물 처리 시스템(point-of-use water treatment system - WTS)과 관련하여 설명될 것이며, 특히 물로부터 특정 오염물을 제거하거나 미립자를 여과하기 위해 하나 이상의 탄소계 필터에 의존하는 배쓰(bath) WTS와 관련하여 설명될 것이다. 특정한 적용과 관련하여 설명되지만, 당해 분야의 숙련자들은 본 발명이 본원의 범위 내에서 다양한 방식으로 실시될 수 있음을 알 수 있다.

도1 및 도2를 참고하면, 물 처리 시스템(WTS)의 일 실시예는 상측 하우징(20), 슬리브(50), 기부(60), 제어판(30), 노브(35), 상측 하우징 통기구(40), 출구 너트(71) 및 입구 너트(81)로 구성된다. 상측 하우징(20)은 배터리 하우징(90)과 배터리 도어(95)로 더 구성된다.

도3을 참고하면, WTS(10)은 오버캡(61), 필터(67), 필터 하우징(65), 필터 하우징 기부(66), 시일(52) 및 밸브(55)로 더 구성된다. 필터 하우징(65)은 입구 오리피스(64)와 출구 오리피스(63)로 더 구성된다. 슬리브(50)는 슬리브 립(51)으로 더 구성된다. 필터(67)는 필터 하우징(65) 내로 삽입되도록 구성되며 상세히 후술될 것이다. 도시된 실시예를 따르면, 필터(67)는 대체로 원통형인 카본 블록 필터 및 필터 출구(69)로 구성된다. 도시된 실시예에 사용되도록 구성된 카본 필터의 일예는 본원에 참조로 인용된 반데르쿠이 등에게 허여된 "물 필터 조립체(Water Filter Assembly)"를 제목으로 하는 미국 특허 공보 제2003/0205518호에 개 시되어 있다.

도4를 참조하면, 상부 하우징(20)은 폐쇄 단부를 갖는 대략 원통 형상의 벽을 포함하고, 중공의 체적을 형성한다. 상부 하우징(20)은 아래에 더 설명될 하우징 유출 오리피스(70) 및 하우징 유입 오리피스(80)를 더 포함한다. 상부 하우징(20)은 노브(35)와, 노브 시일(34)과, c-클립(32)과, 제어 패널(30)과, 가스켓(36 A/B)과, 전자 모듈(38)과, 가스켓(28)과, 통기구 오리피스(42)와, 출구 가스켓(72 및 82)과, 배터리 브라켓(94)과, 배터리 브라켓 기부(97)와, 배터리 브라켓 가스켓(96)과, 전기 배선 장치(100)을 더 포함한다. 배선 장치(100)는 전기 커넥터(93)를 갖는 배터리 하우징(90) 내에 하나 이상의 배터리 또는 다른 충전 저장 장치(미도시)와 전기적으로 연결되도록 구성되고, 유량 검출 센서(256)은 아래에 보다 상세히 설명한다.

전자 모듈(38)은 WTS 10에 관한 정보를 모니터하고 표시하도록 구성된다. 예를 들면, 전자 모듈(38)은 타이머 회로를 포함하여 WTS 10이 작동하는 시간의 양을 모니터하도록 구성되고, 소정량의 시간 경과 후에 가청적인 또는 가시적인 표시를 제공한다. 유사하게, 전자 모듈(38)은 아래에 보다 상세히 서술되는 바와 같이, WTS 10에 의해 취급되는 물의 양을 모니터할 수 있고, 필터(67)가 그 수명 한계에 접근하거나 도달될 경우 사용자에게 가청적인 또는 가시적인 표시를 제공한다.

도5a, 도5b 및 도5c를 참조하면, 배터리 하우징(97)의 정면도, 평면도 및 후면도를 각각 제공한다. 도시된 실시예에 따르면, 배터리 하우징(97)은 배터리 하 우징 통기 오리피스(98)와, 배터리 하우징 통기구(45)와, 하나 이상의 배선 채널(86)과, 나사 구멍(92)을 포함한다. 도시된 실시예의 배터리 하우징 통기구(45)는 주연 모서리에 접착제를 갖는, 디스크 형태의 미세 다공성 플루오로폴리머(flouropolymer) 멤브레인을 포함한다. 미세 다공성 플루오로폴리머 멤브레인은 기체가 쉽게 통과되도록 하는 반면, 물의 표면 장력은 물이 멤브레인을 통과하는 것을 방해한다. 배터리 하우징 통기구(45)는 또한 배터리 하우징 통기구 오리피스(98)를 통해 먼지 및 티끌 등의 오염물의 통과를 방해한다. WTS 10을 이용하기에 적합한 배터리 하우징 통기구의 일 예는 델라웨어주 소재의 더블유. 엘. 고어와 뉴어크의 어소시에이트(W. L Gore and Associates of Newark, Delaware)에 의해 제조된 통기구 VE 40510이다. 당해 분야의 숙련된 자들은 기체는 투과하지만 액체는 투과하지 않는 다른 멤브레인이 등가적으로 기능한다는 것을 이해할 것이다.

도6 및 도7을 참조하면, WTS 10의 도시된 실시예로 이용될 수 있는 밸브(55)의 일 예는 밸브 본체(212)와, 밸브 스템(270)과, 리테이너(280)를 포함한다. 밸브 본체(212)는 1차 입구(220)와, 1차 출구(230)와, 2차 출구(240)와, 2차 입구(250)와, 밸브 하우징(200)을 더 포함한다. 밸브(55)는 각각 아래에 보다 상세하게 설명될 고정 디스크(260B)와 이동 디스크(260A)와 시일(290)을 더 포함한다.

또한, 밸브 본체(212)는 밸브 챔버(201), 견부(204), 통로(214), 1차 입구 채널(221), 1차 출구 채널(234), 2차 출구 채널(241), 2차 입구 채널(254)로 구성된다. 통로(214)는 1차 입구 채널(221) 및 2차 출구 채널(241)을 통해 1차 입구(220) 및 2차 출구(240)과 각각 유체 연통한다. 통로(214)는 다음에서 보다 상세 히 설명되는 바와 같이 1차 출구 채널(234)을 통해 1차 출구(230)와 선택적으로 유체 연통한다.

본 기술 분야의 숙련자는 다른 제조 재료 및 공정이 밸브 본체(212)의 제조에 동등하게 적합하다는 것을 알 수 있지만 밸브 본체(212)는 통상적으로 주입 성형되고 다우(Dow) 화학 회사의 고압, 고온의 아이소플라스트(isoplast)로 구성된다.

도시된 실시예에서 2차 출구(240)의 외부 표면(240A) 및 2차 입구(250)의 외부 표면(250A)는 갑작스런 리지, 즉 "파티 라인(party line)" 또는 밸브 본체(212)의 몰딩 조각들 사이의 이음부에 의해 유발된 다른 인위적 흔적 없이 제조된다. 이것은 아이소플라스트를 밸브 본체(212) 몰드(도시되지 않음) 안쪽으로 주입하기 전, 후, 또는 도중에 개구(240, 250)의 외부 표면(240A, 250A)에 대응하는 몰드 리세스 안쪽으로 파이프 또는 다른 관형 장치(도시되지 않음)를 삽입하여 이루어진다. 파이프 또는 다른 관형 장치는 외부 표면(240A, 250A)에 부착되거나 고정되지 않는다.

유량 조절기(222)는 1차 입구 채널(221)의 완전한 내부에 선택적으로 배치된다. 유량 조절기(222)는 다음에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이 밸브(55)를 통해 유체 유동을 조절한다. 유량계(252)는 2차 입구 채널(254)의 완전한 내부에 선택적으로 배치된다. 유량계 센서(256)는 유량계(252)에 인접한 밸브 본체(212) 상에 장착된다. 유량계(252) 및 유량계 센서(256)는 다음에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이 전환기 밸브 조립체(210)를 통해 유체의 유동을 모니터하도록 작동된다. 본 분야의 숙련자에게는 유량계 센서(256)가 유량계(252)에 인접하여 위치하면서 유량계(252)가 하나 이상의 1차 입구 채널(221), 1차 출구 채널(234), 또는 2차 출구 채널(241) 내에 선택적으로 배치될 수 있다는 것이 명백하다. 체크 밸브(232)는 1차 출구 채널(234)의 완전한 내부에 선택적으로 배치될 수 있다. 체크 밸브(232)는 다음에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이 밸브(55)를 통해 유체의 역류를 방지하도록 작동된다.

1차 출구(230)의 외부는 선택적으로 나선부(230A, 230B)로 구성된다. 본 실시예에 따르면, 나선부(230B)는 나선부(230A)보다 작은 외경을 가진다. 이러한 두개의 다른 나선부는 외부 가스켓(72)이 너트(71)와 상부 하우징(20) 사이에 개재되면서 나선부(230A) 상의 외부 오리피스(70) 및 나선 너트(71)를 통해 1차 출구(230)를 삽입시킴으로써 밸브(55)가 상부 하우징(20) 제거 가능하게 부착되도록 한다. 나선부(230B)는 사용자가 유체 고정부를 1차 출구(230)와 결합시키는 것을 허용하도록 노출 유지된다.

도시된 실시예의 1차 입구(220)는 물 파이프, 호스, 용기 또는 기술 분야에 알려진 다른 유체 공급 시스템과 같은 유체 공급 시스템과 연결되도록 구성된다. 도시된 실시예의 1차 출구(230)는 물꼭지, 샤워 헤드, 탭, 주둥이, 마개 또는 기술 분야에 알려진 다른 유체 설비와 같은 유체 설비에 연결되도록 구성된다. 여기서, 구 "연결되다"는 하나 이상의 중간 부품을 통해 직접 연결되거나 또는 간접으로 연결되는 것을 의미한다. 이러한 중간 부품은 파이프, 호스, 튜브, 피팅, 커플링 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

2차 출구(240)는 필터 하우징(65)의 입구 오리피스(64)와 연결되도록 구성된다. 2차 입구(250)는 필터 하우징(65)의 출구 오리피스(63)와 연결되도록 구성된다.

많은 밸브 조립체가 본 발명의 도시된 실시예와 함께 사용하기에 적절하다는 것은 기술 분야의 숙련자들에게 명백하다. 본 발명의 도시된 실시예와 함께 사용하기에 적절한 밸브 조립체의 예는 모크 등에게 허여되고 발명의 명칭이 "변환식 밸브 조립체"인 계류중인 미국 특허 출원 제10/966,771호에 개시되어 있고, 그 내용은 본 명세서에 참조로 합체되어 있다. 밸브(55)가 WTS(10)의 외측에 위치되거나 또는 WTS(10)가 밸브(55) 없이 사용되도록 구성될 수 있다는 것은 기술 분야의 숙련자들에게 또한 명백하다.

도8a, 도8b, 도8c, 도8d는 각각 고정 디스크(260B)의 평면도, 측면도, 저면도 및 단면도를 제공한다. 도시된 실시예에 따르면, 고정 디스크(260B)는 세람텍 에이지(Ceramtec AG)에 의한 히록스(Hilox) 965와 같은 96% 알루미나 세라믹으로 구성되지만, 기술 분야의 숙련자는 고정 디스크(260B)를 위해 다른 재료들이 동등하게 사용될 수 있다는 것을 알 것이다. 고정 디스크(260B)는 복수의 탭(262), 원형 구멍(261A-C) 및 상부면(263)을 더 포함한다.

도9a, 도9b, 도9c, 도9d는 각각 이동 디스크(260A)의 평면도, 측면도, 저면도 및 단면도를 제공한다. 도시된 실시예에 따르면, 이동 디스크(260A)는 세람텍 에이지에 의한 히록스 965와 같은 96% 알루미나 세라믹으로 구성되지만, 기술 분야의 숙련자는 이동 디스크(260A)를 위해 다른 재료들이 동등하게 사용될 수 있다는 것을 알 것이다. 이동 디스크(260A)는 슬롯(265), 원형 리세스(266), "C"형 리세스(267) 및 하부면(269)을 더 포함한다.

도10a, 도10b, 도10c, 도10d, 도10e는 밸브 스템(270)의 정면도, 좌측면도, 배면도, 단면도 및 저면도를 제공한다. 밸브 스템(270)은 아세탈(Acetal) M90과 같은 폴리머로 구성되지만, 기술 분야의 숙련자는 밸브 스템(270)을 위해 다른 재료들이 동등하게 사용될 수 있다는 것을 알 것이다. 밸브 스템(270)은 탭(271), 돌기(272) 및 샤프트(273)를 더 포함한다.

도11a, 도11b 및 도11c는 시일(290)의 평면도, 단면도 및 상세도를 각각 나타낸다. 도시된 실시예에 따르면, 당업자는 다른 재료가 시일(290)용으로 균등물로써 사용될 수 있다는 것을 이해하겠지만, 시일(290)은 규소로 구성된다. 시일(290)은 외측면(291), 원형 구멍(292A, 292B)과 대체로 타원형 구멍(292C)을 더 포함한다. 도10c는 구멍들(292A, 292C) 사이와 구멍들(292B, 292C) 사이의 시일(290)의 상세한 단면도를 제공한다.

도12a, 도12b와 도12c는 리테이너(280)의 평면도, 단면도, 저면도 및 사시도를 각각 제공한다. 리테이너(280)는 구멍(281)과 밸브 하우징(200)의 2개 이상의 대응 견부(204)를 결합하는 2개 이상의 탭(282A/B)으로 구성되어, 밸브 하우징(200)과 리테이너(80)의 삽입형 장착의 신속한 해제를 제공한다.

도시된 실시예에 따르면, 고정 디스크(260B)의 구멍(261A)은 시일(290)의 구멍(292A), 제1 출구 채널(234) 및 제1 출구(230)와 유체 연통된다. 고정 디스크(260B)의 구멍(261B)은 시일(290)의 구멍(292B), 제2 입구 채널(254) 및 제2 입구 (250)와 유체 연통된다. 고정 디스크(260B)의 구멍(261C)은 시일(290)의 구멍(292C) 및 통로(214)와 유체 연통된다. 또한, 이동 디스크(260A)의 바닥면(269)은 고정 디스크(260B)의 상부면(263)과 활주 접촉한다. 시일(290)의 외측면(291)은 밸브실(201)의 내측면과 밀봉 접촉한다.

작동하는 동안, 밸브 스템(270)의 텝(271)은 이동 디스크(260A)의 슬롯(265)을 결합한다. 또한, 밸브 스템(270)의 돌기부(272)는 이동 디스크(260A)의 오목부(266)를 결합한다. 부착 노브(35)에 의한 축(273)의 회전은 탭(271)을 밸브 스템(270)의 중심축 주위로 회전시키고, 그 결과 이동 디스크(260A)가 고정 디스크(260B)에 대해 회전한다. 고정 디스크(260B)의 탭(262)은 밸브실(205)의 대응 슬롯(205)과 결합하여, 고정 디스크(260B)가 밸브 본체(212)에 대하여 회전하는 것을 방지한다.

도13에서, 상부 하우징 통기구(40)는 상부 하우징(20)의 통기구 오리피스(42) 내에 설치된 것으로 도시되어 있다. 가스켓(41)은 상부 하우징 통기구(40)와 상부 하우징(20) 사이에 개재된다. 당업자는 통기구(40)가 반드시 상부 하우징(20) 안에 설치될 필요가 없으며, 또는 WTS 10이 하나만의 통기구로 제한됨을 이해할 것이다. 통기구(40)는 어디에든 설치될 수 있으나, WTS의 내부의 일부분과 대기압 사이의 압력을 같게 하는 것이 바람직하다. 본 실시예에 따르면, 통기구(40)는 기부(43), 박막(26) 및 통기구 캡(44)으로 구성된다. 본 실시예에 따르면, 박막(46)이 미세 다공성 확대된 폴리테트라플루오로에틸렌("ePTFE")으로 구성되며, 접착, 클램핑, 용접, 프레스 등에 의해 기부(43)에 부착된다. 당업자는 가스에는 투과성이지만 유체에는 비투과성인 다른 박막도 균등하게 작동할 것으로 이해할 것이다. 도시된 실시예에 따르면, 기부(43)의 탭(48)이 통기구 오리피스(42) 안으로 고정(clip)된다. 상부 하우징(20)의 벽을 관통하여 부착된 것으로 도시되었지만, 기부(43)는 용접, 접착 등에 의해 WTS에 부착될 수 있다. WTS 10에 사용될 수 있는 통기구는 델라웨어주, 뉴어크의 더불유.엘. 고어와 어소시에이트(W.L. Gore and Associates)의 Gore POV/SNAP-FIT 박막 통기구 PMF100128이다. 대체예에 따르면, 박막(46)은 상부 하우징(20) 및 커버 오리피스(42)의 내부 또는 외부 면에 일직선으로 접착되고, 체결되고, 융착되고, 가압되고, 또는 달리 부착될 수 있다. 하나 이상의 박막(46)은 하나 이상의 내부 체적 및 대기압 사이에서 동등한 압력을 유지하도록 제공될 수 있음이 이 기술 분야의 숙련자에게 명백하게 된다.

WTS(10)의 구조 및 작동의 설명이 지금 제공될 것이다. 실례가 되는 목적을 위해, WTS(10)는 온수 및 냉수, 특히 목욕 또는 샤워 물을 취급하는데 사용되는 물을 취급하는 시스템의 구성 부분에서 논의될 것이다. 도시된 실시예에 따르면, 슬리브(50)는 슬리브(50) 및 기부(60) 사이에 시일을 생성하는 슬리브 립(51)과 함께, 기부(60)의 하부를 통해 삽입된다. 그리고 나서 필터 하우징(65)은 기부(60) 내로 가압 끼움되어, 필터 하우징(65)의 중요부는 슬리브(50) 이내에 있게 된다. 다르게는, 필터 하우징(65)은 기부(60)에 접착되고, 융착되고, 나사 결합되고, 또는 달리 부착된다.

필터(67)는 필터 하우징 출구(63) 내로 삽입된 필터 출구(69)와 함께, 필터 하우징(65) 내로 제거 가능하게 삽입된다. 필터 하우징 기부(66)는 필터 하우징 (65)에 제거 가능하게 부착된다. 필터 하우징 기부(66)는 필터(67)의 제거 또는 교체가 가능하도록 필터 하우징(65)에 가압 끼움되고, 나사 결합으로 연결되고, 또는 달리 제거 가능하게 연결될 수 있다. 오버캡(61)은 기부(60)에 제거 가능하게 부착된다. 오버캡(61)은 기부(60)에 가압 끼움 또는 나사 결합으로 연결될 수 있다.

밸브(55)의 2차 출구(240)는 필터 하우징 입구(64)와 결합되고, 2차 입구(250)는 필터 하우징 출구(63)와 결합된다. 상부 하우징(20)은 상부 하우징(20) 및 슬리브(50) 사이에 개재된 시일(52)과 함께, 슬리브(50) 상으로 제거 가능하게 가압된다. 1차 출구(230)는 상부 하우징 출구 오리피스(70) 내에 삽입된다. 너트(71)는 상부 하우징(20) 및 너트(71) 사이에 개재된 출구 가스켓(72)과 함께, 1차 출구(230)에 나사 결합으로 연결된다. 1차 입구(220)는 입구 오리피스(80) 내로 삽입된다. 너트(81)는 상부 하우징(20) 및 너트(81) 사이에 개재된 출구 가스켓(82)과 함께, 1차 입구(220)에 나사 결합으로 연결된다.

배터리 브라켓(94)은 배선 장치(100)에 의해 유동 센서 미터(256) 및 커넥터(93)와 전기적으로 결합된다. 배터리 브라켓 기부(97)는 배터리 브라켓 기부(97)의 표면(88) 및 상부 하우징(20)의 내벽 사이에 시일을 형성하는 가스켓과 함께, 상부 하우징(20)의 중공 내부 체적 이내에 위치 설정된다. 배터리 브라켓(94)은 나사(91)와 함께 배터리 브라켓 기부(94)에 제거 가능하게 부착된다. 배선 장치(100)의 와이어는 상부 하우징(20)의 중공 내부 체적 내로 와이어 채널(86)을 통해 루트가 정해진다. 커넥터(93)는 전자 모듈(38)과 전기적으로 결합된다. 배터리 브라켓 기부(94)는 상부 하우징(20)에 접착되고, 가압 끼움되고, 또는 달리 부착되거나, 또는 배터리 브라켓 기부(94)는 상부 하우징(20)의 일체 부분으로 형성될 수 있음이 이 기술 분야의 숙련자에게 명백하게 된다. 배터리 브라켓(94)은 (도시되지 않은) 축전기 또는 수퍼 축전기와 같은 (도시되지 않은) 하나 이상의 배터리 또는 다른 전기 전하 저장 소자를 유지하도록 구성된다.

밸브 스템(270)은 가스켓(28), 전자 모듈(38), 제어 패널(30) 및 노브 시일(34)을 통해 삽입되도록 구성된다. c 클립(32)이 밸브 스템(270)에 노브(35)를 착탈식으로 고정함에 따라, 노브(35)는 밸브 스템(270)에 착탈식으로 결합된다.

작동 중에, 유체가 제1 입구(220)를 통해 밸브(55)로 유입된다. 밸브(55)는 또한 필터(67)를 우회하여 제1 출구(230)로 직접 물의 유동을 유도하도록 선택적으로 작동될 수 있다. (이하, "우회 모드") 이와 달리, 밸브(55)는 입구(220)로 유입되는 유체를 필터 하우징(65)의 내부로 필터(67)를 통해 유도하도록 작동될 수 있다. (이하, "처리 모드")

우회 모드 중에, 가동 디스크(260A)가 정지 디스크(260B)에 대하여 밸브 스템(270)에 의해 제1 위치로 회전됨으로써, 제1 입구(220)를 제1 출구(230)와 유체 연통하도록 위치 설정한다. 유체는 제1 입구 채널(221), 선택적 유량 조절기(222) 및 통로(214)를 통해 이동한다. 도시된 실시예에 따르면, 유량 조절기(222)는 약 5 내지 125 파운드/제곱인치(PSI)(0.34 내지 8.51 기압)의 유입 압력 범위에서 약 1.6 내지 2.65 갤론/분(GPM)(0.10 내지 0.167 l/s) 의 비교적 균일한 유량을 제공한다. 당업자라면 당업계에 알려진 다른 유량 조절기를 본 발명에 따라 사용할 수 있다는 것을 인식하겠지만, 전환기 밸브 어셈블리(10)와 함께 사용할 수 있는 유량 조절기는 네오펄(Neoperl Inc.)의 이-엔티 58.6273.1(E-NT 58.6273.1) 유량 조절기이다. 그런 다음, 유체는 시일(290)의 개구(292C)와 고정 디스크(260B)의 개구(261C)를 통해 순차적으로 이어지고, 개구(261A)를 통해 가동 디스크(260A)의 리세스(267)에 의해 전환된다. 그런 다음, 유체는 시일(290)의 개구(292C), 제1 출구 채널(234), 선택적 체크 밸브(232) 및 마지막으로 제1 출구(230)를 통해 진행한다. 도시된 실시예에 따르면, 선택적 체크 밸브(232)에 의해 유체가 개구(230)를 통해 밸브로 유입되는 것을 방지한다. 당업자라면 당업계에 알려진 다른 체크 밸브를 본 발명에 따라 사용할 수 있다는 것을 인식하겠지만, 밸브(55)와 함께 사용할 수 있는 체크 밸브는 네오펄사의 오브이15(OV15) 체크 밸브이다.

처리 모드 중에, 가동 디스크(260A)는 밸브 스템(270)에 의해 정지 디스크(260B)에 대해 제2 위치로 회전되며, 그에 따라 개구(361A)는 리세스(367)를 통해 개구(361B)와 유체 연통한다. 이러한 방향에서, 후술하는 바와 같이, 제2 입구(250)은 제1 출구(230)와 유체 연통하며, 제1 입구(220)는 제1 출구(230)와 유체 연통하지 않는다. 제1 입구(220)에서 밸브(55)로 유입된 유체는 제1 입구 채널(221) 및 선택적 유량 조절기(222)를 통해, 통로(214)를 가로질러, 제2 출구 채널(241) 및 제2 출구(240)를 통해 이동하며, 입구 오리피스(64)를 통해 필터 하우징(65)으로 유입된다. 그런 다음, 유체는 필터(67)와 필터 출구(69)를 통해 밸브(55)의 제2 입구(250)로 방사상 안쪽으로 흐른다. 그런 다음, 유체는 제2 입구 채널(254) 및 선택적 유량계(252)를 통해 진행한다. 유량계(252)는 유량계 센서 (256)에 자기적으로 결합되어 유량계(252)를 통해 유체가 유동함에 따라 신호를 생성한다. 당업계에 알려진 방법을 사용하여 제2 입구(250)를 통해 유동 체적을 결정하기 위해 이 신호를 사용할 수 있다. 밸브(55)와 함께 사용할 수 있는 센서에 자기적으로 결합된 인라인(inline) 유량계의 일 실시예는, 클랙(Clack) 등에 허여되고 그 내용이 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는 미국 특허 제5,876,610호에 개시되어 있다.

유량계(252)를 통과한 후, 유체는 시일(290)의 개구(290B)와 고정 디스크(260B)의 개구(361B)를 차례로 통과하고, 이동 디스크(260A)의 리세스(267)에 의해 개구(261A)로 전환된다. 그 후, 유체는 시일(290)의 개구(290A)와, 1차 출구 채널(234)과, 선택적 체크 밸브(232)와, 1차 출구(230)를 통과한다.

일 실시예에 따르면, 이동 디스크(260A)의 리세스(267)는 전술한 바와 같이 이동 디스크(260A)가 제1 위치로부터 제2 위치로 변화할 때 개구들(261A, 261B, 261C) 사이에 유체 연통을 제공하도록 구성된다. 이러한 실시예는 1차 입구(220)가 1차 출구(230)와 유체 연통하기 전까지 2차 입구(250)가 1차 출구(230)로부터 격리되지 않는 것을 보장함으로써 필터 하우징(65) 내부의 압력이 증가하는 것을 방지하는데 도움을 줄 수 있다.

슬리브(50), 오버캡(61) 및 상부 하우징(20)은, WTS(10)의 부품들을 실질적으로 수납하며 이들 부품을 주위 환경으로부터 격리시키는 WTS(10)의 외부 하우징을 포함한다. 특히, WTS(10)의 외부 하우징은 내부 부품들을 바람직하지 않은 습기, 먼지, 오물 및 기타 오염물질로부터 보호한다. 상부 하우징(20)의 중공의 내 부 공간은 WTS(10)의 전자 부품들, 예컨대 배터리 브라켓(94), 배선 장치(100), 전기 커넥터(93), 유량계 센서(256), 전자 모듈(38) 등을 실질적으로 수납하도록 구성된다. 필터 하우징(65), 필터 하우징 기부(66) 및 선택 밸브(55)는 WTS(10)의 외부 하우징에 수납되어 WTS(10)의 습기에 민감한 부품들을 WTS(10)에 의해 처리된 유체로부터 유체 격리시키도록 구성된, 보다 상세하게는 배터리 하우징(97), 전자 모듈(38), 배선 장치(94) 등의 WTS(10) 내에 있는 습기에 민감한 모든 부품을 WTS(10)에 의해 처리된 유체로부터 격리시키도록 구성된 밀폐식 유체 처리 서브어셈블리를 포함한다. 배터리 하우징 통기 오리피스(98)는 배터리 하우징(90)의 내부 압력과 상부 하우징(20)의 내부 압력을 같게 만들 수 있도록 구성된다. 배터리 하우징 통기구(45)는 습기나 기타 오염물질이 배터리 하우징 통기 오리피스(98)를 통해 이동하는 것을 방지하도록, 특히 습기가 상부 하우징(20)의 내부로부터 배터리 하우징(90)에 유입되는 것을 실질적으로 방지하도록 구성된다. 통기 오리피스(42)는 상부 하우징(20)의 내부 압력과 WTS(10)를 둘러싸고 있는 주위의 대기압을 같게 할 수 있도록 구성된다. 상부 하우징 통기구(40)는 습기나 기타 오염물질이 WTS(10)의 주위 환경으로부터 상부 하우징(20)으로 유입되는 것을 실질적으로 방지하도록 구성된다.

예시된 실시예에 따르면, WTS(10)는 다양한 온도의 물을 처리하도록 구성된다. 예컨대, 예시된 실시예는 40 내지 140 ℉(4.4 내지 60 ℃) 사이의 수조의 물을 처리하는데 이용될 수 있다. WTS(10)가 가열 및 냉각될 때, 배터리 하우징(90) 및 상부 하우징(20) 내부의 부품들 및 기체들은 팽창 및 수축한다. 상부 하우징 통기구(40)는 상부 하우징(20)의 내부 압력이 주위 대기압과 같게 될 때 주위 환경으로부터 상부 하우징(20)으로 습기가 유입되는 것을 실질적으로 방지한다. 마찬가지로, 배터리 하우징 통기구(45)는 배터리 하우징(90)의 내부 압력이 상부 하우징(20)의 내부 압력과 같게 될 때 상부 하우징(20)으로부터 배터리 하우징(90)으로 습기나 기타 오염물질이 유입되는 것을 방지한다.

본 발명의 상기 명세서에서 일정한 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으며, 많은 상세는 도시를 목적으로 기재되었지만, 본 발명이 변경을 허용하고 본 명세서에 기재된 일정한 다른 상세가 본 발명의 기본 원리에서 벗어나지 않으면서 상당히 변할 수 있는 것이 당해 분야의 숙련자에게 명백할 것이다.

물 처리 내의 압력을 실질적으로 대기압과 동등하게 하면서 물 처리 시스템 하우징으로 습기 및 다른 오염물이 진입하는 것을 방지할 수 있다.

Claims

내부 체적을 갖는 외부 하우징과,

외부 하우징의 내부 체적 내에 실질적으로 포함되는 전자 모듈과,

외부 하우징 내에 실질적으로 포함되고, 유체 처리 장치에 의해 처리된 유체로부터 전자 모듈을 유체 분리하도록 구성되는 필터 하우징과,

대기압과 외부 하우징의 내부 체적 사이의 압력을 실질적으로 동등하게 하도록 구성되고, 대기 환경으로부터 외부 하우징의 내부 체적으로 유체가 진입하는 것을 실질적으로 방지하도록 더 구성되는 통기구를 포함하는 유체 처리 시스템.
제1항에 있어서, 전자 모듈은 유체 처리 시스템에 의해 처리되는 유체의 체적을 모니터하도록 구성되는 유체 처리 시스템.
제1항에 있어서, 유체 처리 시스템이 사용 중인 시간을 모니터하도록 구성되는 유체 처리 시스템.
제1항에 있어서, 통기구는 미세 다공성 확대된 폴리테트라플루오로에틸렌으로 구성되는 유체 처리 시스템.
제1항에 있어서, 필터 하우징과 유체 연통하고, 외부 하우징의 내부 체적 내 에 실질적으로 포함되는 밸브를 더 포함하는 유체 처리 시스템.
제5항에 있어서, 밸브는 필터 하우징 내로 유동하거나 필터 하우징을 우회하기 위해 유체 처리 시스템으로 진입하는 유체를 선택적으로 안내하도록 구성되는 유체 처리 시스템.
제6항에 있어서, 밸브는 밸브 본체 내에 적어도 부분적으로 배치되는 유량 조절기 및 밸브 본체로 구성되는 유체 처리 시스템.
제7항에 있어서, 밸브는 밸브 본체 내에 적어도 부분적으로 배치되는 유량계를 더 포함하는 유체 처리 시스템.
제8항에 있어서, 밸브는 밸브 본체 내에 적어도 부분적으로 배치되는 체크 밸브를 더 포함하는 유체 처리 시스템.
내부 체적을 갖는 외부 하우징과,

외부 하우징의 내부 체적 내에 실질적으로 포함되는 배터리 하우징과,

외부 하우징 내에 실질적으로 포함되고, 유체 처리 장치에 의해 처리된 유체로부터 배터리 하우징을 유체 분리하도록 구성되는 필터 하우징과,

대기압과 배터리 하우징의 내부 체적 사이의 압력을 실질적으로 동등하게 하 도록 구성되고, 대기 환경으로부터 배터리 하우징의 내부 체적으로 유체가 진입하는 것을 실질적으로 방지하도록 더 구성되는 통기구를 포함하는 유체 처리 시스템.
제10항에 있어서, 배터리 하우징의 내부 체적 내에 적어도 부분적으로 배치되는 배터리 브라켓을 더 포함하는 유체 처리 시스템.
제11항에 있어서, 전자 모듈을 더 포함하는 유체 처리 시스템.
제12항에 있어서, 배터리 브라켓 및 전자 모듈과 전기적으로 결합되는 배선 장치를 더 포함하는 유체 처리 시스템.
제13항에 있어서, 전자 모듈은 유체 처리 싯템에 대한 정보를 모니터하고 표시하도록 구성되는 유체 처리 시스템.
제14항에 있어서, 통기구는 미세 다공성 확대된 폴리테트라플루오로에틸렌으로 구성되는 유체 처리 시스템.
상부 하우징 및 내부 체적을 갖는 외부 하우징과,

실질적으로 상부 하우징에 의해 지지되고 상부 하우징의 내부 체적 내에 포함되는 전자 모듈과,

상부 하우징에 의해 지지되고 실질적으로 내부 하우징의 내부 체적 내에 포함되는 배터리 하우징과,

실질적으로 외부 하우징 내에 포함되고, 유체 처리 시스템에 의해 처리된 유체로부터 전자 모듈 및 배터리 하우징을 유체 분리하도록 구성되는 필터 하우징과,

배터리 하우징의 내부 체적과 상부 하우징의 내부 체적 사이의 압력을 실질적으로 동등하게 하도록 구성되고, 상부 하우징의 내부 체적으로부터 배터리 하우징의 내부 체적으로 유체가 진입하는 것을 방지하도록 더 구성되는 제1 통기구와,

상부 하우징의 내부 체적과 대가압 사이의 압력을 실질적으로 동등하게 하도록 구성되고, 대기 환경으로부터 상부 하우징의 내부 체적으로 유체가 진입하는 것을 방지하도록 더 구성되는 제2 통기구를 포함하는 유체 처리 시스템.
제16항에 있어서, 제1 및 제2 통기구는 미세 다공성 팽창된 폴리테트라플루오로에틸렌으로 구성된 유체 처리 시스템.
제17항에 있어서, 전자 모듈은 유체 처리 시스템에 대한 정보를 모니터하고 표시하도록 구성된 유체 처리 시스템.
전자 모듈을 제공하는 단계와,

유체 공급 시스템과 유체 연통하도록 구성되고, 전자 모듈로부터 유체 공급 시스템을 유체 분리하도록 더 구성되는 필터 하우징을 제공하는 단계와,

실질적으로 외부 하우징의 내부 체적 내에 전자 모듈 및 필터 하우징을 포함하는 단계를 포함하고,

외부 하우징은 외부 하우징의 내부 체적과 대기압 사이의 압력을 동등하도록 구성되는 통기구를 포함하고, 통기구는 대기 환경으로부터 상부 하우징의 내부 체적으로 습기가 진입하는 것을 방지하도록 구성되는 유체 처리 시스템 제조 방법.
필터 하우징과,

필터 하우징으로부터 유체 분리된 전자 모듈과,

전자 모듈을 지지하는 상부 하우징과,

상부 하우징의 벽과 대기 환경을 가로지르는 통기구를 포함하고,

상부 하우징은 유체의 물리적 특성에 의해 기압상 영향을 받고, 통기구는 상부 하우징의 내부와 대기 환경 사이의 압력을 동등하게 하면서 대기 환경으로부터 상부 하우징의 내부로 유체가 진입하는 것을 실질적으로 방지하는 포인트-오브-유스 물 처리 시스템.