TW201347823A - 過濾系統 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種具有整體式歧管閥之過濾系統。此過濾系統僅僅運用一個樞轉組件-歧管之樞轉。此歧管閥包括一用於雙重直線對準方案之雙孔設計，其配備有流體源入口及出口管線。本發明不必有一包括多個內部可轉動部件之多組件迴轉閥，或一用於起動此迴轉閥以便使用者可轉動諸轉動組件之起動組件(例如柄)。這設計在可活動組件上之減少將可降低此過濾系統故障之可能性並可增加其可靠度。

Description

過濾系統

本發明概括地有關於水過濾系統，其結合至少一過濾器濾芯與一歧管，且尤其有關於一種具有可移去濾芯但在更換濾芯期間可維持水流之型式的水過濾系統。更具體而言，本發明關於一種具有多個濾芯之家庭水過濾系統，其被設計可於無水溢出下進行更換，且在過濾器更換期間無需移除或停止流至房內的水。此水過濾系統被設計成藉由減少活動組件來提升可靠性，以便執行前述之特性。

如藉由參考先前技藝而顯然可知，迄今為止在水過濾系統中仍運用一閥以利過濾器濾芯之移除與更換。如果此過濾系統被設計成具有一旁通特徵(於此旁通處流體從源頭到終點之流動在過濾器濾芯更換期間將維持不被間斷)，則該閥必須能提供至少兩個不同之流路。第一流路係為當一過濾器濾芯被固定於歧管內時，流體從流體源被引導至歧管，經過濾芯以進行過濾，再自此歧管流出至其目的地；而第二流路係為當有必要停止流體或直接從流體源流至且通過歧管時，第二流路繞過(被移除)過濾器濾芯，並自此歧管流出至其目的地。

除此之外，通常最好是使歧管-濾芯接合部 被密封以便在過濾器濾芯移除期間杜絕不需要的洩漏或滴漏。最好是使濾芯之移除過程變成一個簡單程序，其可由終端使用者(通常係未經訓練的人)快速且有效地達成。解決此問題的方法一直都不令人滿意，因為這些所要之功能已造成在過濾系統歧管及濾芯設計上之複雜度，增加了組件的數量，增加了製造成本，且部分由於多個活動部件之增加而降低了產品可靠性。

雖然先前技藝已嘗試去滿足這些關切，但在 實施上仍然不足且亟需另外方法。例如，在2002年10月8日10日頒予Rief等人之美國第6,460,564號專利案「用於流體吸入系統之自動鎖定式關斷閥」中，一迴轉式關斷閥被教示成具有一促動器殼體、一基底構件、一真空反應構件、一彈簧、及一活塞。此促動器殼體被固定至與柱塞相鄰之閥體上，並形成一與閥室成流體連通之致動器腔室。此基底構件被固定在促動器殼體上之適當位置處，以便形成促動器腔室之一端部。此基底構件亦形成：(1)一套筒，其供活塞之一部分穿過；(2)一導件，其啣合活塞之一部分；及(3)一第一彈簧座。一旦此關斷閥被促動，必須藉由使一重設/撤銷桿返回至預備位置才能手動重新設定。此設計式組件密集的，且在執行此迴轉閥時並無旁通結構。

在2011年10月13日對Gale等人所公開之 美國第2011/0247974號專利公開案「過濾系統」中揭示一種過濾系統，其包括一過濾器歧管及一過濾器濾芯。 此過濾器歧管包括一托架、一柄促動式多組件閥、一歧管進給口、及一歧管過濾口。一多組件迴轉閥被托架所保持，並包括一被連接至此托架上之固定部分與一轉動部分。重要地，此柄在操作上被連接至此閥之轉動部分上並包括一濾芯舉起件，其在此柄轉動時會舉起並固定濾芯。此濾芯舉起件具有一凸輪斜面式或凸輪凸耳-舉起件相啣合結構。此柄係可轉動至一過濾位置及一脫離、保養或更換位置。歧管進給口在此柄位於脫離位置時將被該閥所阻擋。此過濾器濾芯具有一外濾芯面，其具有可供啣合該舉起件啣合結構用之一凸輪凸耳及一凸輪斜面中之一者。

美國第2011/0247974號專利公開案在迴轉 部分上之設計係一多組件設計，其包括一具有第一及第二圓柱部分之兩部件式外殼。第一圓柱部分界定一進給通道。第二圓柱部分界定一過濾通道。第一圓柱部分及第二圓柱部分各包括一旁通通道之一部分。此旁通通道將進給水源流體地連接至過濾器歧管之過濾出口，當該轉動部分係位於鎖定位置時。當該柄被轉動時，該閥之轉動部分被啣合並轉動。此外，當該柄被轉動，一濾芯舉起件啣合一位於過濾器濾芯上之相容特徵，藉此將此過濾器濾芯從一濾芯支撐架處舉起，並將此濾芯拉向過濾器歧管。為使水源脫離啣合並更換濾芯，該閥之轉動部分被該柄所促動。此柄在該濾芯保持在垂直位置上時向上移動。在功能上，此設計試圖在該柄從向下(過濾)位置被移至向上(保養)位置時提供進入水一轉向或旁通 管。

美國第2011/0247974號專利公開案之柄體 係設計成被連接至歧管，藉以保持住迴轉閥。此柄體特定地連接至該閥之諸轉動部分的端部。當此柄體被轉動時，該閥之轉動部分被轉動；然而，濾芯則始終維持在其被配置之(過濾器)位置中，亦即在垂直位置上。此柄體轉動及迴轉閥轉動並不會轉動此過濾器濾芯。

該多組件閥(使該閥之轉動部分被套疊在一 固定部分內，且僅對一分離柄之轉動有回應)需要多個額外之組件，增加了製造之複雜性，並降低過濾系統之可靠度。此外，由於過濾器濾芯在該柄被促動(向上移動)時仍維持於其被配置之(過濾器)位置，唯一可發現水未經過濾(亦即此系統處於旁通模式中)之指示係該柄之位置，此可能最終誤導或混淆使用者認為水過濾系統仍在執行中。

在2009年9月24日對Eserkaln等人所公開 之美國第2009/0236271號專利公開案「具有鎖制結構以確保濾芯相容性之模組式飲水過濾系統」中，一模組過濾器系統被教示成利用可更換過濾器濾芯，其包括一用以防止流量控制閥桿在過濾器頭部中轉動之鎖定結構。 此鎖定結構包括多個被載於該過濾器頭部上之彈壓鎖定銷及多個位於過濾器濾芯上之匹配解開銷，以經由一在組裝時便已被安置之中間轉接環以匹配該等鎖定及解開銷之位置。一閥桿被配置在外殼體上，以利過濾器本體軸線往復旋轉運動於流動與無流動位置之間，藉此可提 供外殼體入口及出口與濾芯之入口及出口間之連接與脫離。過濾器濾芯之旋轉會將一桿(迴轉閥之一型式)從無流動位置轉動至流動位置。為了移除過濾器濾芯，此濾芯朝相反方向轉動，此導致該桿朝相同方向轉動，以便可關閉該閥。水流藉此動作而被停止而非繞過。此桿係一額外之活動組件，其係與歧管有所區別且不同。

其他與濾芯移除有關之水中止設計被教示在 於2006年6月6日頒予Stankowksi等人之第7,056,436號美國專利案「具有簡易更換特徵之可棄式流體分離裝置及歧管總成設計」中，以及於2001年2月27日頒予Magnusson等人之第6,193,884號美國專利案「無滴漏淨化歧管及濾芯」中。在此兩案中，水流在濾芯移除期間被停止；然而，其並無旁通特徵。

謹記先前技藝之問題與缺失，本發明之一目的因此在於提供一種水過濾系統，其具有可在濾芯更換期間維持水流之轉動式可移除濾芯。

本發明之另一目的在於提供一種家庭水過濾系統，其中多個濾芯被設計成可在無水溢出下被移除，且在過濾器更換期間無需停止水流入房子內。

本發明之再一目的在於提供一種家庭水過濾系統，其併合一滴漏過濾器濾芯更換設計，其將活動組件減至最小，並在濾芯更換期間可重新改向水流。

本發明之又一目的在於提供一種水過濾系統，其消除一多組件迴轉閥以及對一起動柄之需求。

本發明之其他目的及優點部分地可明顯思及且部分地將由本說明書而顯然可知。

對於熟習本藝之人士而言顯而易知的，上述及其他目的將可依據本發明而被達成，而本發明係有關於一種具有過濾及旁通模式之過濾系統，其包括：一過濾器濾芯總成，其具有：一過濾介質；一污水罐；一過濾器罩體；一緊固件；及一入口及一出口，其延伸自該過濾器罩體且與該過濾介質成流體連通；一安裝托架，其具有分別配備左及右流體孔口之左及右側，該等孔口係與一歧管及複數條外部流體管線成流體連通，而該安裝托架支撐該過濾器濾芯總成及該歧管；該歧管係與該過濾器濾芯總成及該等安裝托架流體孔口成流體連通，該歧管在一左側上包括至少第一及第二孔且在一右側上包括相對應之至少第一及第二孔，該等歧管左及右側第一孔係分別與該過濾器濾芯總成入口及出口成流體連通，並在該過濾系統處於該過濾模式下時與該等安裝托架流體孔口成流體連通，藉此使得流體流動橫貫該過濾器濾芯總成，該等歧管左及右側第二孔在該過濾系統處於該旁通模式下時係與該等安裝托架流體孔口成流體連通，藉此使得流體流動繞過該過濾器濾芯總成。

此過濾系統包括：使該歧管被可樞轉地連接至該安裝托架，以致使當該歧管相對於該安裝托架被樞轉至一第一位置時該過濾系統可被安置在該過濾模式中，且當該歧管相對於該安裝托架被樞轉至一第一位置時該過濾系統可被安置在該旁通模式中。

位於該歧管左側上之該至少第一及第二孔係 彼此相鄰接，且位於該歧管右側上之該至少第一及第二孔係彼此相鄰接。在分別位於該歧管左及右側上之該至少第一及第二孔周圍處可固定設置一周圍密封件。

位於該等歧管左及右側上之該等第一孔係較 佳地被分別地垂直定位成較高於該等第二孔，以致使該等第一孔在該過濾器濾芯總成縱向軸線係垂直且該歧管被樞轉至該第一位置時可與該等安裝托架左及右流體孔口成流體連通，藉此使得該過濾系統被安置在該過濾模式中，且以致使該等第二孔在該過濾器濾芯總成縱向軸線被轉離垂直且該歧管被樞轉至該第二位置時可與該等安裝托架左及右流體孔口成流體連通，藉此使得該過濾系統被安置在該旁通模式中。

該等相鄰的第一及第二孔可包括一腎臟形外 部範圍。

此過濾系統可另包括：複數個位於該安裝托 架之該等左及右側上的弧形支撐突出部；及至少一個位於該污水罐上之濾芯軸套。該等安裝托架弧形支撐突出部係較佳地在該過濾系統被安置在過濾模式中時係與該至少一濾芯軸套成滑動接觸。

該歧管可包括至少一左及右樞轉軸套，其係 與分別位於該等安裝托架左及右側上之複數個左及右樞轉軸套收納部成轉動接觸。

此過濾系統可包括至少一位於該歧管及該安 裝托架上可供滑動地匹配該歧管與該安裝托架用之導 軌-帶肩螺栓組合，該至少一導軌會導引該歧管從該第一位置樞轉至該第二位置。

一過濾器蓋體具有：一與該歧管相鄰接並相 接觸的過濾器蓋體頂面，及一與該過濾器罩體之一頂面相鄰接並相接觸的過濾器蓋體底面。該過濾器蓋體可包括至少一被形成在或被連接於該過濾器蓋體底面上之凸肋或凹槽，且該過濾器罩體包括至少一被形成在或被連接於該過濾器罩體頂面上之相對應凹槽或凸肋，以致使該過濾器蓋體之該底面可經-由分別匹配該至少一凸肋及凹槽而與該過濾器罩體之該頂面相毗連。

該過濾器蓋體可包括至少一被形成在或被連 接於該過濾器蓋體底面上之突起形狀或嵌入形狀，且該過濾器罩體可包括至少一被形成在或被連接於該過濾器罩體頂面上之相對應嵌入形狀或突起形狀，以致使該過濾器蓋體之該底面可經由分別匹配該至少一突起形狀及嵌入形狀而與該過濾器罩體之該頂面相毗連。

該過濾器蓋體亦可包括至少一被形成在或被 連接於該過濾器蓋體頂面上之凸肋或凹槽，且該歧管具有一底面，其包括至少一被形成在或被連接於該歧管底面上之對應凹槽或凸肋，以致使該過濾器蓋體之該頂面可經由分別匹配該至少一凸肋及凹槽而與該歧管之該底面相毗連。

在一第二態樣中，本發明係有關於一種用於 過濾系統之歧管，其包括：一閥，其在該歧管之一左側上包括一第一及第二孔且在該歧管之一右側上包括一對 應之第一及第二孔，位於該歧管左側上之該等第一及第二孔彼此相鄰接，且位於該歧管右側上之該等第一及第二孔彼此相鄰接，位於該等歧管左及右側上之該等第一孔被分別地垂直定位成較高於該等第二孔，以致使該等第一孔在該歧管被樞轉至一第一位置時可與該等安裝托架左及右流體孔口成流體連通，且該等第二孔在該歧管被樞轉至該第一位置時可與該等安裝托架左及右流體孔口成流體連通；及至少一樞軸，以便提供該歧管相對於該安裝托架之可樞轉的轉動。

該樞軸包括至少一位於該歧管上之樞轉軸套 或樞轉軸套收納部，其係與位於該安裝托架上之至少一互補樞轉軸套收納部或樞轉軸套成轉動接觸。或者，該樞軸包括至少一位於該歧管上之樞軸銷或用以收納一樞軸銷之孔，其係與位於該安裝托架上之至少一互補孔或樞軸銷成轉動接觸。

該歧管可包括一具有複數個凸肋或凹槽之歧 管底面，而該等凸肋或凹槽係用於匹配複數個被嵌入一過濾器蓋體頂面內之互補凹槽或凸肋。

在一第三態樣中，本發明係關於一種用於固 定過濾器濾芯總成之歧管-安裝托架組合，其包括：該歧管包括：一閥，其在該歧管之一左側上包括一第一及第二孔，且在該歧管之一右側上包括一對應之第一及第二孔，位於該歧管左側上之該等第一及第二孔彼此相鄰接，且位於該歧管右側上之該等第一及第二孔彼此相鄰接，位於該等歧管左及右側上之該等第一孔被分別地垂 直定位成較高於該等第二孔，以致使該等第一孔在該歧管被樞轉至一第一位置時可與該等安裝托架左及右流體孔口成流體連通，且該等第二孔在該歧管被樞轉至該第一位置時可與該等安裝托架左及右流體孔口成流體連通；至少一樞轉軸套或樞轉軸套收納部；及至少一帶肩螺栓或導軌；及該安裝托架包括：至少一樞轉軸套收納部或樞轉軸套，其係與位於該歧管上之該至少一互補樞轉軸套或樞轉軸套收納部成轉動接觸，以便可提供該歧管可樞轉之轉動；至少一導軌或帶肩螺栓，其係與位於該歧管上之該至少一互補帶肩螺栓或導軌成滑動接觸，以利滑動匹配該歧管與該安裝托架，該至少一導軌會導引該歧管從該第一位置樞轉至該第二位置。

在一第四態樣中，本發明係關於一種可更換 過濾器，其包括：一過濾介質；一過濾器罩體，其包括至少一關聯之凹槽、凸肋、突起形狀、或嵌入形狀，其被形成在或被連接於該過濾器罩體頂面，以致使一具有至少一互補凸肋、凹槽、嵌入形狀、或突起形狀之過濾器蓋體可藉由匹配該至少一凸肋、凹槽、突起形狀、或嵌入形狀而與該過濾器罩體之該頂面相毗連；一緊固件；及一入口及一出口，其延伸自該過濾器罩體並與該過濾介質成流體連通。

在一第五態樣中，本發明係關於一種可更換 過濾器，其包括：一過濾介質；一過濾器罩體；一緊固件；一入口及一出口，其延伸自該過濾器罩體並與該過濾介質成流體連通；及一彈性過濾袋，其包容該過濾介 質，且該過濾袋具有複數個孔以便可提供滲透性及減壓。

1‧‧‧過濾介質

2‧‧‧污水罐

3‧‧‧過濾器罩體

4‧‧‧過濾器蓋體

5‧‧‧入口

6‧‧‧出口

7‧‧‧O形環

8‧‧‧過濾袋

9‧‧‧濾芯軸套

10‧‧‧過濾器濾芯總成

12‧‧‧雙孔閥/歧管閥

14‧‧‧密封件

15a‧‧‧過濾孔口/上孔口

15b‧‧‧旁通孔口/下孔口

17‧‧‧鉗夾/箍帶

18‧‧‧樞轉軸套

19‧‧‧螺紋孔

20‧‧‧歧管

21‧‧‧左安裝托架

22‧‧‧右安裝托架

23‧‧‧底面

29‧‧‧孔/出口

32‧‧‧帶肩螺栓

34‧‧‧凸肋

35‧‧‧突起形狀

37‧‧‧凹槽

38‧‧‧嵌入形狀

40‧‧‧垂直軸線

50‧‧‧過濾器

100‧‧‧對準線

210a/210b/210c‧‧‧導軌

222‧‧‧突出部

224‧‧‧流體孔口

240‧‧‧背側表面

本發明據信為新穎之諸特徵以及本發明之元件特性被詳細地提出在後附之申請專利範圍中。諸圖式係僅作為圖例說明且並非依比例繪製。然而，在結構及操作方法上，此發明本身可藉由參閱下節中之詳細說明並參照所附圖式而被最佳地理解；此諸隨附之圖式中：第1圖係一水過濾系統之立體分解圖，而此水過濾系統包括一具有一整體式旁通管特徵之歧管閥。

第2圖係第1圖中所示之歧管的立體圖。

第3圖係第2圖中所示之歧管的左側視圖。

第4圖顯示本發明之過濾系統的一較佳實施例，而此過濾系統係呈過濾模式之形態。

第5圖係第1圖中所示之右安裝托架的前視圖。

第6圖顯示第5圖中所示之右安裝托架的內側面。

第7A圖顯示濾芯總成在過濾系統處於過濾模式下之定位。

第7B圖顯示濾芯總成在過濾系統處於保養模式下之定位。

第8圖係此過濾系統上部之部分透明剖視圖。

第9A圖係一顯示當過濾器濾芯總成處於過濾模式下時右安裝托架之流體孔口與整體式歧管閥之過濾孔口間之直線對準的分解圖。

第9B圖係一顯示當過濾器濾芯總成處於保養模式下時右安裝托架之流體孔口與整體式歧管閥之旁通孔口 間之直線對準的分解圖。

第10圖係一顯示歧管在諸安裝托架間之配置情形以及一使此歧管可繞其而相對於諸安裝托架轉動之樞轉動作之定位的立體圖。

第11圖係一顯示過濾器濾芯之一部份的分解圖，其中過濾介質被裝進一過濾袋中，此兩者均被嵌入過濾器污水罐內。

第12圖係一顯示過濾袋之頂部的分解側視圖。

第13圖顯示可更換過濾器總成。

第14圖顯示一具有多個突起凸肋與一突起形狀之過濾器罩體頂面，及一具有多個與諸過濾器罩凸肋相對應之凹槽和一與過濾器罩突起形狀相對應之嵌入形狀的過濾器蓋體底面。

在敘述本發明之較佳實施例時，本文中將參照第1-14圖之圖式，其中同樣之數字係指本發明之同樣特徵。

現時，為了更換一在全戶式過濾系統中之過濾器，消費者必須關閉流至整個屋子的水。水必須從下游管線處被排出，或者另一就被安置在此過濾系統後之閥必須被關閉。一旦此過濾系統已和水源隔離，一特別之工具經常被用以移除包封住過濾器之殼體。在一新的過濾器被更換至殼體內之前，舊的過濾器連同污水罐中之沉積物必須先從殼體上被移除。一旦殼體被清理乾淨後，新的過濾器則被放置入此殼體內。此殼體接著被手 動固定至歧管。所有水閥被再度開啟以便驗證已適當組裝。因為水管很有可能會被排掉，所以此水管中之超量空氣必須被驅出。

本發明係有關一種住家水過濾系統，其包含一可更換之過濾器濾芯。此過濾系統通常被放置在一就在進入一住家後之水管上，以便可對整個住家執行水過濾。最好是能夠在不需移除水源或停止流至屋處之水流下完成一過濾器濾芯之移除與更換。此較佳實施例強調使用最少之組件，其包含一單件式歧管閥，而此閥可與該歧管一體成型、藉由濾芯本身之運動而被起動、且在操作上並不需額外之組件，諸如一把手或迴轉閥。

第1圖係配備有本發明歧管閥特徵之水過濾系統的分解立體圖。此水過濾系統包括一過濾器濾芯總成10。此過濾器濾芯總成10係一適合於承受壓力之容器，並包括一污水罐2、一可更換過濾器50、一鉗夾或箍帶17、及一過濾器蓋體4，其全部被鉗夾17所固定。可更換過濾器50係終端使用者將依需要而更換之總成。此總成包括一由過濾袋8所容納之過濾介質1，例如碳塊、過濾器罩體體3、及各種不同之相關聯O形環7。入口5及出口6延伸自過濾器罩體體3並彼此及與歧管20成流體連通。鉗夾或箍帶17將可更換過濾器50固定至過濾器蓋體4及污水罐2上。此可更換過濾器50被顯示於第13A圖中。第13B圖係可更換過濾器50之分解圖。歧管20可相對於左安裝托架21及右安裝托架22而繞著與此諸安裝托架21、22相匹配之左及右樞轉軸套 18轉動。歧管20較佳係一單件式轉動件，其可繞著諸樞轉軸套18轉動。諸樞轉軸套18較佳地係由多個位於諸安裝托架21、22中之樞轉軸套收納部(較佳係圓柱形之凹部)所支撐。在一可替代實施例中，諸樞轉軸套可由至少一樞轉銷所取代，且諸樞轉軸套收納部可由多個隙孔或貫穿孔所取代。這些及其他樞轉結構均可被運用以確保該歧管可相對於諸安裝托架而轉動。

複數個雙孔閥12被形成在可樞轉之歧管20上。此雙孔設計消除對一種不同樣地運用很多內不可轉動部件之多組件迴轉閥的需求。此外，因為只有歧管20需要被樞轉以再改向流體流動，所以不再需要額外之組件(例如一把手)來啟動此閥。憑藉此被直接地固定至歧管20上之過濾器濾芯總成10，此設計可讓終端使用者只要向上舉起濾芯脫離垂直位置，此便可使得歧管20繞諸樞轉軸套18轉動。這動作將重新定位此整體式雙孔閥12並重新將進入的流體從此諸雙孔中之一者導向至另一者處，而在設計上無需任何內部可轉動組件且無需使用一起動把手來操作此諸內部可轉動組件。

過濾器濾芯總成10係藉由左及右安裝托架21、22而被固定至歧管20。諸安裝托架21、22將一左側濾芯軸套9及右側濾芯軸套(未示於圖)固定在污水罐2之頂部上。各雙孔整體式歧管閥12係藉由一彈性密封件14而被封在輪廓處，以便防止在重新定位期間發生流體洩漏。入口5及出口6在歧管20之諸各別側邊上成直線排列，並視所要之流體流動方向而定地與歧管閥12之諸 各別孔口成流體連通。

第2圖係歧管20之立體圖。雙孔整體式閥12被構形為兩個分離且不同之上與下流體孔口，即一過濾孔口15a及一旁通孔口15b，以便在此過濾系統係處於過濾模式中時用於將流向及流自濾芯總成10之水流重新定向於一方向上，及在此過濾系統係處於保養模式中時用於繞過濾芯總成10重新定向於一不同之可替代方向上。在此較佳實施例中，這些雙孔12之經組合幾何形狀形成一腎臟形狀，但並不被限制成任何特定之幾何形狀。此諸雙孔亦較佳地相互鄰接但被一薄壁所分隔，以便允許在最小洩漏下快速再改向流體流動；然而，如果在流體從一孔口流動至另一孔口處期間並不允許有洩漏之情形下，此諸孔亦可被分隔開。此雙孔被形成在歧管20上且較佳係與其一體成型。如在下文中將進一步詳細說明的，當過濾器濾芯總成10被向上樞轉脫離垂直面時，入水及出水管線之直線排列被直接地彼此連接，以致使流體繞過該過濾器濾芯總成10並直接流入未過濾之家庭用水中。

第3圖係歧管20之左側視圖。螺紋孔19被形成在三個位於此歧管上之位置處。多個螺紋孔19用以固定帶肩螺栓32(參第4圖)，歧被可滑動地繫接至若干位於諸安裝托架21、22中之弧形導軌210a,b,c處。歧管20之諸底面23緊靠過濾器濾芯總成10。

第4圖顯示本發明之過濾系統的一較佳實施例，其被組態在過濾模式中。安裝托架21、22包括一背 側平坦表面240，其具有多個貫穿孔以利將過濾系統連接至一壁或其他外安裝表面上。在過濾模式期間，過濾器濾芯總成10的縱向軸線被直線排列成與諸支撐安裝托架21、22之背側表面240的平面相平行。依此方式，過濾器濾芯總成10在過濾模式中通常是垂直的，當諸安裝托架21、22典型地被連接至一壁或其他垂直支撐表面上。諸帶肩螺栓32被顯示位於各個導軌210a,b,c之一端部處。

第5圖係右安裝托架22之前視圖。諸安裝托架21、22可由多個分離之組件所構成。在一較佳實施例中，此諸安裝托架係一單件式整體結構，但亦能以一多組件設計被運用。流體孔口224側向地向外延伸以便連接至一外部流體管線(未示於圖)。若干弧形支撐突出部222被形成在諸安裝托架21、22之下部上。此諸突出部222支撐諸濾芯軸套9，其承受部分由於過濾器濾芯總成10及濾芯中之殘餘流體之重量以及當此過濾系統處於過濾模式時之流體壓力所導致的向下力。諸突出部222係成弧形，其具有一經界定之半徑以便在當可轉動過濾器濾芯總成10被自由地轉入可供進行過濾模式之位置內時可與諸濾芯軸套9保持持續不變之接觸。諸突出部222之彈性使過濾器濾芯總成10在處於過濾模式時可有一滑扣配合。當此過濾系統被放置在保養模式時，過濾器濾芯總成10被轉離垂直軸線，遠離諸安裝托架21、22，直到諸濾芯軸套9脫離各自之安裝托架21、22的各突出部222為止。在此點處，濾芯可被拉離歧管20且可更換 過濾器50被交換。

第6圖顯示右安裝托架22之內側面。以一類似之型式，左安裝托架21被形成為與右安裝托架22相同者，其等具有對稱相反特徵。諸安裝托架21、22包括至少一弧形導軌，且較佳係三條弧形導軌210a,b,c，其較佳地係一體成型之槽孔。弧形導軌210a,b,c可滑動地分別收納被連接在歧管20之各側邊上的諸帶肩螺栓32。導軌210a,b,c允許歧管20可滑動地從垂直位置(底面23在此處係與該過濾器濾芯總成10之縱向軸線成垂直，如第4圖中所示)樞轉至一脫離垂直之角度。導軌210a,b,c在歧管20轉動期間提供結構支撐，並確保歧管20之諸轉動擋止點可被界定並與將過濾器濾芯總成10放置在過濾模式或保養模式下者相一致。

第7A及7B圖顯示過濾器濾芯10在此過濾系統處於過濾模式下(第7A圖)時以及在此過濾系統處於保養模式下(第7B圖)時之定位。在第7A圖中，過濾器濾芯總成10之縱向軸線係與垂直軸線40成一直線。在第7B圖中，過濾器濾芯總成10被轉動離開垂直軸線40大約一角度θ，以致使諸軸套9脫離諸突出部222以便可移去濾芯。在此位置中，對終端使用者而言顯然可知的，此過濾系統係處於旁通模式下，因為過濾器濾芯總成10不再成垂直。

第8圖係此過濾系統之上部的部分透明剖視圖。圖中顯示右安裝托架22之內側係與過濾器濾芯總成10成流體連接。在此圖式中，大致上所有安裝托架21 係透明的，除了圓形流體孔口28外，其係與諸外部流體管線成流體連通。此視圖中除了雙孔閥以外，歧管20被移除了，以便可顯示流體孔口28與入口5成直線對齊排列。在一類似之直線排列型式中，位於入口5後方者係出口6(未示於圖)，其與位於右安裝托架22上之腎臟形閥12的上孔口15a係成直線對齊排列。當位於此位置中時，過濾器濾芯總成10係處於過濾模式下。過濾器濾芯總成10之入口5與出口6係垂直的，並係與諸歧管閥12之上孔口15a成流體連通，且與位在諸安裝托架21、22上之諸流體孔口28成流體連通。

第9A及9B圖係顯示右安裝托架22之流體孔口28與歧管20之諸雙孔整體式歧管閥12在過濾器濾芯總成10處於過濾模式下(第9A圖)及在過濾器濾芯總成10處於保養模式下(第9B圖)之直線對準的分解圖。諸對準線100表示歧管閥12相對於流體孔口28之相對配置。流體孔口28係為了過濾目的而與歧管閥12之上孔口15a成流體連通，或為了保養目的而與歧管閥12之下孔口15b成流體連通。當處於保養模式下時，歧管20被向上樞轉，如第9B圖所示，被轉離垂直軸線。歧管20之諸帶肩螺栓32被可滑動地安置在安裝托架22之諸弧形導軌210a,b,c內並被其所導引。流體流動從歧管閥12之上(過濾)孔口15a被再改向至歧管閥12之下(旁通)孔口15b，且由於彈性密封件14的密封特性而無任何洩漏，此密封件14係將歧管閥12之上及下孔口15a,b之周圍密封住。歧管20之一單獨旋轉運動使得歧管閥12 之上孔口15a相對於流體孔口28而移位；亦即，歧管20之樞轉使得歧管閥12相對於諸安裝托架21、22上之流體孔口28而移動。諸安裝托架21、22不會轉動。此歧管使此過濾系統之唯一轉動組件，其用於導引流體流動之方向。因此，本發明之旁通特徵並無內部活動部件-唯一樞轉運動係歧管本身之運動。不存在迴轉閥。因此，並不需要任何用來起動一迴轉閥所需之額外組件(例如一把手)。在本發明中，並無任何需要用一把手來控制之內部可轉動組件。因為過濾器濾芯總成10被連接至歧管20，故歧管20將此系統放置在保養模式中之轉動可輕易地藉由只向上移動過濾器濾芯總成10而被起始，以便使歧管20如第7B圖中所示者般。此具有可向終端使用者示意之附加好處，亦即示意該濾芯要準備更換了，因為其已不再處於垂直操作位置上。

在第9A圖所示之直線對準定位中，此過濾系統係處於過濾模式下，且來自流體源之流體經由流體孔口28被轉向，通過位於歧管20之一側邊上之歧管閥孔口12的上過濾孔口15a，到達過濾器濾芯總成10(未示於圖)，然後繼續其返回通過此過濾器濾芯出口之路徑，亦即通過位於歧管20之相對側邊上之歧管閥孔口12的相對應上過濾孔口15a，而進入家用水中。

內建之旁通特徵使得流體在濾芯更換期間可流入位過濾家用水中。在更換過濾器濾芯總成10後，只要將濾芯樞轉回至垂直位置便可，此將可讓歧管閥12的上過濾孔口15a與流體孔口28再度直線對準。此新的直 線對準可將過濾系統重新置回過濾模式下。

第10圖顯示歧管20在諸安裝托架21、22間之配置的立體圖，以及歧管20所繞著轉動之諸樞轉軸套18的定位。唯一的活動部件係樞轉歧管20，其顯著地增加過濾系統的可靠性並有助於製造。

本發明之過濾系統的一優點在於過濾器與殼體之間的連接以及更換過濾器之簡易性(不需任何工具來關閉水閥或開啟殼體)。

重要地，整體式歧管閥被特別設計成一雙孔閥，諸如所揭示之較佳腎臟形實施例，儘管其他雙孔結構者亦為可行。雙孔設計有助於再轉動後轉動切斷及再改向流體從過濾位置至更換位置之流動。周圍密封件14確保在當流體先流入該雙孔(迴轉)閥之一孔內且接著再改向流入另一孔內的轉換期間沒有洩漏。因此，流體流動之一不滴漏且快速重新導向將可用此方式被達到。此雙孔設計之諸孔的相鄰安置導致在此孔之簡單樞轉下便可有一無縫且不滴漏之流體改向轉移。

在一些實施例中，過濾器濾芯總成10包括一撓性可滲透過濾袋8，其容納過濾介質1。此撓性材料較佳係由聚乙烯或其他類似者所製成。第11圖係過濾器濾芯總成10之一部分的分解圖，其中顯示過濾介質1被包封在過濾袋8中，兩者可被插置入過濾器污水罐2內。第12圖顯示過濾袋8之頂部的分解側視圖。若干孔或出口29被形成在過濾袋8上接近頂部的位置處，此使得過濾袋8成可滲透並提供用於在過濾系統操作期間限制流 體及氣體的流動。藉由使過濾袋8成可滲透，諸孔29在移除並更換該過濾器濾芯總成時可去壓。將這些孔高高安置在接近污水罐2之頂部處亦可限制將否則會聚積在污水罐2底部處之淤泥量。如果過濾袋8不是由多個相關聯孔29而被製成可滲透的，則過濾袋8之加壓將需要過濾器污水罐2之剛性以便確保過濾袋結構之整體性，因為過濾袋8之彈性特質會導致其在壓力下且無污水罐2之支撐下顯著地膨脹。諸孔29確保此不想要的膨脹將不會發生。在無諸孔29下，當更換過濾器50時，過濾袋8可與污水罐2之內部一起形成真空，藉此制止易於被拔出之情形。

過濾器濾芯總成10之建構包括將過濾器罩體體壓至一碳塊(過濾介質1)上。過濾袋8接著較佳地被旋轉焊接至此過濾器罩體體上，儘管本藝中之其他連接手段也可被運用。若干密封O形環7然後被放置在過濾器罩體體上。過濾袋8及過濾器罩體體3兩者較佳係由HDPE材料所製成。過濾器罩體體3較佳係比過濾袋8厚以便增加強度。過濾器罩體體3可由聚丙烯(一種略較硬材質)所製成且仍可產生良好之旋轉焊接接合。第13圖顯示本發明之可更換過濾器50，其包括過濾介質1、過濾袋8、及過濾器罩體3。

為了適應各種不同之使用者環境(其中可能必需因應不同用途而使用不同過濾器，及不宜用一種過濾器類型來更換另一種不同之過濾器類型)，在本發明之一實施例中，過濾器罩體體3之頂面及過濾器蓋體4之 相接合底面可包括：複數個凸肋，其突起在過濾器罩體體頂面及/或過濾器蓋體底面上；及複數個對應凹槽，其嵌入在過濾器罩體體頂面及/或過濾器蓋體底面內，以便收納諸凸肋。諸凸肋與諸相對應凹槽之任何組合將使僅有一特定之過濾器罩體體可與一對應之過濾器蓋體相匹配，藉此制止不正確之過濾器更換。除了一凸肋/凹槽匹配結構外，在另一實施例中，突起及嵌入之形狀可被用來執行相同之更換過濾器辨識功能。此凸肋/凹槽匹配結構及突出/嵌入形狀匹配結構可被單獨使用或組合使用。如一在第14圖中之示範例子，其中顯示一過濾器罩體體3的頂面，其具有若干突起凸肋34及一突起形狀35；及一過濾器蓋體4的底面，其具有與諸凸肋34相對應之凹槽37及一與突起形狀35相對應之嵌入形狀38。

在一可替代之實施例中，過濾器蓋體4之頂面及相連接之歧管20的底側可包括：複數個凸肋，其突起超過濾器蓋體頂面及/或歧管底側面；及複數個相對應凹槽，其嵌入在過濾器蓋體頂面及/或歧管底側面內以供收納諸凸肋。諸凸肋與諸相對應凹槽之任何組合將使僅有一特定之過濾器蓋體可與一對應之歧管相匹配，因此制止不正確之過濾器濾芯總成更換。依一與過濾器罩體體/過濾器蓋體辨識方案相類似之方式，在另一實施例中，突起及嵌入之形狀可被運用在過濾器蓋體頂面及/或歧管底側面上以執行相同之更換過濾器辨識功能。此凸肋/凹槽匹配結構及突出/嵌入形狀匹配結構可被單獨使用或組合使用。

本發明提出一種具有一整體式歧管閥12之過濾系統。此過濾僅運用一樞軸組件-歧管20之樞轉。歧管閥12包括一用於雙重直線對準方案之雙孔設計，其配備有流體源之入口及出口管線。重要地，本發明不需要一具有多個內部可轉動部件之多組件迴轉閥，或一用於起動此迴轉閥以便使用者可轉動諸轉動組件之起動組件(例如一把手)。此設計在可活動組件上之減少將可降低過濾系統故障之可能性並增加其可靠度。

雖然本發明已結合一特定之較佳實施例而被具體地說明，但顯然許多可替代例、修改及變更對於熟習本藝之人士而言在參照前述說明下將是顯而可知的。因此可預期的是，後附之申請專利範圍將涵蓋任何此類落在本發明之實際範圍及精神內之可替代例、修改及變更。

既已說明本發明，茲請求其專利範圍。

1‧‧‧過濾介質

2‧‧‧污水罐

3‧‧‧過濾器罩體

5‧‧‧入口

6‧‧‧出口

8‧‧‧過濾袋

9‧‧‧濾芯軸套

10‧‧‧過濾器濾芯總成

12‧‧‧雙孔閥/歧管閥

14‧‧‧密封件

17‧‧‧鉗夾/箍帶

18‧‧‧樞轉軸套

20‧‧‧歧管

21‧‧‧左安裝托架

22‧‧‧右安裝托架

Claims (27)

1. 一種過濾系統，其具有過濾及旁通模式，該過濾系統包括：一過濾器濾芯總成，其包括：一過濾介質；一污水罐；一過濾器罩體；一緊固件；及一入口及一出口，其延伸自該過濾器罩體且與該過濾介質成流體連通；一安裝托架，其具有分別配備左及右流體孔口之左及右側，該等孔口係與一歧管及複數條外部流體管線成流體連通，而該安裝托架支撐該過濾器濾芯總成及該歧管；該歧管係與該過濾器濾芯總成及該等安裝托架流體孔口成流體連通，該歧管在一左側上包括至少第一及第二孔且在一右側上包括相對應之至少第一及第二孔，該等歧管左及右側第一孔係分別與該過濾器濾芯總成入口及出口成流體連通，並在該過濾系統處於該過濾模式下時與該等安裝托架流體孔口成流體連通，藉此使得流體流動橫貫該過濾器濾芯總成，該等歧管左及右側第二孔在該過濾系統處於該旁通模式下時係與該等安裝托架流體孔口成流體連通，藉此使得流體流動繞過該過濾器濾芯總成。
2. 如申請專利範圍第1項之過濾系統，其中該歧管被可樞轉地連接至該安裝托架，以致使當該歧管相對於該安裝托架被樞轉至一第一位置時，該過濾系統被安置在該過濾模式中，且當該歧管相對於該安裝托架被樞轉至一第二位置時，該過濾系統可被安置在該旁通模式中。
3. 如申請專利範圍第1項之過濾系統，其中位於該歧管左側上之該至少第一及第二孔係彼此相鄰接，且位於該歧管右側上之該至少第一及第二孔係彼此相鄰接。
4. 如申請專利範圍第1項之過濾系統，其包括一設置在分別位於該歧管左及右側上之該至少第一及第二孔周圍處之周圍彈性密封件。
5. 如申請專利範圍第2項之過濾系統，其中位於該等歧管左及右側上之該等第一孔被分別地垂直定位成較高於該等第二孔，以致使當該過濾器濾芯總成縱向軸線係垂直且該歧管被樞轉至該第一位置時，該等第一孔與該等安裝托架左及右流體孔口成流體連通，藉此使得該過濾系統被安置在該過濾模式中。
6. 如申請專利範圍第2項之過濾系統，其中位於該等歧管左及右側上之該等第一孔被分別地垂直定位成較高於相鄰的該等第二孔，以致使當該過濾器濾芯總成縱向軸線被轉離垂直且該歧管被樞轉至該第二位置時，該等第二孔與該等安裝托架左及右流體孔口成流體連通，藉此使得該過濾系統被安置在該旁通模式中。
7. 如申請專利範圍第3項之過濾系統，其中該等第一及第二孔包括一腎臟形外部範圍。
8. 如申請專利範圍第1項之過濾系統，其包括：複數個位於該安裝托架之該等左及右側上的弧形支撐突出部；及至少一個位於該污水罐上之濾芯軸套。
9. 如申請專利範圍第8項之過濾系統，其中當該過濾系統被安置在過濾模式中時，該等安裝托架弧形支撐突出部，係與該至少一濾芯軸套成滑動接觸。
10. 如申請專利範圍第1項之過濾系統，其中該歧管包括至少一左及右樞轉軸套，其係與分別位於該等安裝托架左及右側上之複數個左及右樞轉軸套收納部成轉動接觸。
11. 如申請專利範圍第1項之過濾系統，其中該安裝托架包括至少兩個部件。
12. 如申請專利範圍第1項之過濾系統，其中該安裝托架包括至少一可供將該過濾系統固定至一支撐結構上用之貫穿孔。
13. 如申請專利範圍第2項之過濾系統，其包括至少一導軌一帶肩螺栓組合，位於該歧管及該安裝托架上，用於滑動地匹配該歧管與該安裝托架，該至少一導軌會導引該歧管從該第一位置樞轉至該第二位置。
14. 如申請專利範圍第1項之過濾系統，其包括一過濾器蓋體，其具有一與該歧管相鄰接並相接觸的過濾器蓋 體頂面，及一與該過濾器罩體之一頂面相鄰接並相接觸的過濾器蓋體底面。
15. 如申請專利範圍第14項之過濾系統，其中該過濾器蓋體包括至少一被形成在或被連接於該過濾器蓋體底面上之凸肋或凹槽，且該過濾器罩體包括至少一被形成在或被連接於該過濾器罩體頂面上之相對應凹槽或凸肋，以致使該過濾器蓋體之該底面可經由分別匹配該至少一凸肋及凹槽而與該過濾器罩體之該頂面相毗連。
16. 如申請專利範圍第14項之過濾系統，其中該過濾器蓋體包括至少一被形成在或被連接於該過濾器蓋體底面上之突起形狀或嵌入形狀，且該過濾器罩體包括至少一被形成在或被連接於該過濾器罩體頂面上之相對應嵌入形狀或突起形狀，以致使該過濾器蓋體之該底面可經由分別匹配該至少一突起形狀及嵌入形狀而與該過濾器罩體之該頂面相毗連。
17. 如申請專利範圍第14項之過濾系統，其中該過濾器蓋體包括至少一被形成在或被連接於該過濾器蓋體頂面上之凸肋或凹槽，且該歧管具有一底面，其包括至少一被形成在或被連接於該歧管底面上之對應凹槽或凸肋，以致使該過濾器蓋體之該頂面可經由分別匹配該至少一凸肋及凹槽而與該歧管之該底面相毗連。
18. 一種用於過濾系統之歧管，其包括：一閥，其在該歧管之一左側上包括一第一及第二 孔且在該歧管之一右側上包括一對應之第一及第二孔，位於該歧管左側上之該等第一及第二孔彼此相鄰接，且位於該歧管右側上之該等第一及第二孔彼此相鄰接，位於該等歧管左及右側上之該等第一孔被分別地垂直定位成較高於該等第二孔，以致使該等第一孔在該歧管被樞轉至一第一位置時可與該等安裝托架左及右流體孔口成流體連通，且該等第二孔在該歧管被樞轉至該第二位置時可與該等安裝托架左及右流體孔口成流體連通；及至少一樞軸，以便提供該歧管相對於該安裝托架之可樞轉的轉動。
19. 如申請專利範圍第18項之歧管，其包括一設置在分別位於該歧管左及右側上之該等第一及第二孔周圍處之周圍彈性密封件。
20. 如申請專利範圍第19項之歧管，其中該等第一及第二孔包括一腎臟形外部範圍。
21. 如申請專利範圍第18項之歧管，其中該樞軸包括至少一位於該歧管上之樞轉軸套或樞轉軸套收納部，其係與位於該安裝托架上之至少一互補樞轉軸套收納部或樞轉軸套成轉動接觸。
22. 如申請專利範圍第18項之歧管，其中該樞軸包括至少一位於該歧管上之樞軸銷或用以收納一樞軸銷之孔，其係與位於該安裝托架上之至少一互補孔或樞軸銷成轉動接觸。
23. 如申請專利範圍第18項之歧管，其包括一具有複數個凸肋或凹槽之歧管底面，而該等凸肋或凹槽係用於匹配複數個被嵌入一過濾器蓋體頂面內之互補凹槽或凸肋。
24. 一種用於固定過濾器濾芯總成之歧管-安裝托架組合，其包括：該歧管包括：一閥，其在該歧管之一左側上包括一第一及第二孔，且在該歧管之一右側上包括一對應之第一及第二孔，位於該歧管左側上之該等第一及第二孔彼此相鄰接，且位於該歧管右側上之該等第一及第二孔彼此相鄰接，位於該等歧管左及右側上之該等第一孔被分別地垂直定位成較高於該等第二孔，以致使該等第一孔在該歧管被樞轉至一第一位置時可與該等安裝托架左及右流體孔口成流體連通，且該等第二孔在該歧管被樞轉至該第二位置時可與該等安裝托架左及右流體孔口成流體連通；至少一樞轉軸套或樞轉軸套收納部；及至少一帶肩螺栓或導軌；及該安裝托架包括：至少一樞轉軸套收納部或樞轉軸套，其係與位於該歧管上之該至少一互補樞轉軸套或樞轉軸套收納部成轉動接觸，以便可提供該歧管可樞轉之轉動；至少一導軌或帶肩螺栓，其係與位於該歧管上之該至少一互補帶肩螺栓或導軌成滑動接觸，以利滑動 匹配該歧管與該安裝托架，該至少一導軌會導引該歧管從該第一位置樞轉至該第二位置。
25. 一種可更換過濾器，其包括：一過濾介質；一過濾器罩體，其包括至少一關聯之凹槽、凸肋、突起形狀、或嵌入形狀，其被形成在或被連接於該過濾器罩體頂面，以致使一具有至少一互補凸肋、凹槽、嵌入形狀、或突起形狀之過濾器蓋體可藉由匹配該至少一凸肋、凹槽、突起形狀、或嵌入形狀而與該過濾器罩體之該頂面相毗連；一緊固件；及一入口及一出口，其延伸自該過濾器罩體並與該過濾介質成流體連通。
26. 如申請專利範圍第25項之可更換過濾器，其包括一可供將該過濾介質固定至該過濾器罩體用之箍帶。
27. 一種可更換過濾器，其包括：一過濾介質；一過濾器罩體；一緊固件；一入口及一出口，其延伸自該過濾器罩體並與該過濾介質成流體連通；及一彈性過濾袋，其包容該過濾介質，且該過濾袋具有複數個孔以便可提供滲透性及減壓。