TW201817483A - 液體處理裝置、其製造方法及液體處理系統 - Google Patents

Abstract

一種液體處理裝置包括本體。該本體包括：容器部分(10；210；310；410；510；610；710；810；910)，其限定用於容納待處理液體的容器；以及液體處理部分(11；211；311；411；511；611；711；811；911)，其限定腔(215；315；415；515；615；715；815；915)，並包括至少一個液體處理部(224；324；424；524；624；724,737；814；914)。該本體包括：至少一個液體不可滲透壁(12,212；312；412；512；612；712；812；912)，其限定容器的至少底部以及封閉所述腔(215；315；415；515；615；715；815；915)的至少一個壁(213,214,219；313,314,319；413,414,419；514,519,527；614,627,632；714,719,727；813,814,819；914,919,927)。這些壁(212,213,214,219；312,313,314,319；412,413,414,419；512,514,519,527；612,614,627,632；712,714,719,727；813,814,819；914,919,927)為不可分離的，這些壁之間的過渡部中的任一接縫位於藉由結合而連接的本體的各部分之間。該液體處理裝置設置有至少一個第一液體可滲透窗，允其許液體從該裝置流出，和 至少一個第二液體可滲透窗(221；321；421；521；621；721；821；921)，其允許液體從容器的內部(222；322；422；522；622；722)流至腔(215；315；415；515；615；715；815；915)。該液體處理裝置在腔(215；315；415；515；615；715；815；915)與容器內部(222；322；422；522；622；722；822；922)之間，包括與本體不可分離的屏障(213；313；413；527；627；727；813；927)，該屏障(213；313；413；527；627；727；813；927)包括至少一個第二窗(221；321；421；521；621；721；821；921)。

Description

液體處理裝置、其製造方法及液體處理系統

本發明涉及一種液體處理裝置，其包括本體，該本體包括：容器部分，其限定用於容納待處理液體的容器，以及液體處理部分，其限定腔，並包括至少一個液體處理部，其中所述本體包括：至少一個液體不可滲透壁，其限定所述容器的至少底部，以及至少一個壁，其包圍所述腔，其中，所述本體的這些壁不可分離，這些壁之間的過渡部中的任一接縫位於藉由結合而連接的本體的各部分之間，以及其中，所述液體處理裝置設置有至少一個第一液體可滲透窗和至少一個第二液體可滲透窗，所述至少一個第一液體可滲透窗允許液體從所述裝置流出，所述至少一個第二液體可滲透窗允許液體從所述容器的內部流至所述腔， 其中，所述液體處理裝置包括所述腔和所述容器內部之間的屏障，所述屏障包括至少一個第二窗。

本發明還涉及一種液體處理系統。

本發明還涉及一種製造上述類型的液體處理裝置的方法。

WO94/04245A1公開了一種用於容納水或其他液體的濾壺，該壺包括：第一隔室，用於從供給接收液體；第二隔室，用於容納待從第二隔室的出口倒出的已過濾液體；過濾腔，液體從第一隔室到第二隔室必須經過該過濾腔，該過濾腔容納有過濾介質，並且過濾介質存在於具有液體可滲壁的撓性袋中。第一隔室是可移除的內殼體，其具有適當尺寸，以容納在第二隔室上部中。在第一實施方式中，筒形延伸部在內殼體底面的孔下方懸掛，並限定過濾腔或水槽。底面在孔的區域具有凹陷，並且具有盤狀蓋適配在孔上。在第二實施方式中，整體形成的過濾腔從內殼體的底面懸掛。該腔具有朝其基部變細的總體筒形壁，並在其上端限定用於接收蓋的環形肩部。蓋具有總體橢圓形狀，並且具有由允許液體流進腔的多個孔圍繞的中央突起。還設置有通氣孔，以有助於水的流動。

撓性袋必須具有足夠撓性，以將其中的過濾介質均勻地分佈在過濾腔中。該過濾腔還必須不能具有污染物。在盤狀蓋的情況中，蓋的形狀決定過濾腔必須具有圓形截面。橢圓蓋允許過濾腔具有長形截面，但該 蓋不能藉由機械固定例如使用卡銷或螺紋件牢固地保持在適當位置。因此，在使用中，需要使用者使用蓋以其不會移動的方式塞住孔。

本發明的目的是提供開頭段落中所述類型的液體處理裝置、系統和方法，其不依賴於用戶來確保只有待處理的液體以及所有待處理的液體從容器內部流進液體處理部分中的腔。

藉由根據本發明的液體處理裝置實現該目的，其特徵在於屏障與本體不可分離。

該液體處理裝置包括限定用於容納待處理液體的容器的部分。該容器可以為包括真空泵的用於液體處理系統的罐。該罐通常用於例如咖啡機中。可選地，容器可以為用於重力驅動的液體處理系統的構件。實例包括過濾壺，以及重力驅動的水篩檢程式和設置有分配閥並配置為放置在檯面或冰箱擱板上的分配系統。該液體處理裝置包括液體處理部分，其包括至少一個液體處理部並限定腔。該液體處理部分可相對於限定容器的部分的壁突出，例如從限定容器的部分懸掛、或突出至其內部。至少一個液體處理部可包括用於處理水性液體，例如飲料，的液體處理介質。其尤其包括用於處理管道飲用水的液體處理介質。至少一種液體處理介質可包括用於過濾待處理液體中物質的介質、包括至少一種離子交換材料的吸附劑、或二者的組合。液體處理部可包括機械篩檢程式，例如用於移除細菌和可選的病毒的微生 物過濾裝置，例如膜過濾裝置。包括在液體處理部的至少一個中的一些或所有液體處理介質，可以為顆粒及/或纖維形式，受束的或鬆散。該液體處理介質可以容納在液體可滲材料例如箔或織物材料的袋中。

液體處理裝置包括本體，本體包括過渡至彼此並且彼此不可分離的壁。也就是說，這些壁僅以不可逆的方式可分離，例如藉由切割或將它們撕開、或對製作它們的材料或將它們結合的材料進行熔融。不可分開的壁組中的小組可以為製成為一體的本體(例如模制本體)的組成部分，使壁之間的過渡部為無縫的。可選地或另外，可藉由壁邊緣處的結合物或焊接點形成一些或所有過渡。構成本體的這組壁包括液體處理裝置的至少一個外部的液體不可滲壁，其形成限定容器的部分的至少底部和側面。取決於限定容器的部分的形狀，能夠做出底壁，或形成側面的壁可向內彎曲以形成容器底部。容器內部和腔之間的屏障(barrier)可以為底壁的部分、或者為形成側面並向內彎曲以形成容器底部的壁的部分。這些壁界定容器內部，以當待處理液體填充進入容器時接觸待處理液體。形成側面和液體處理部分端部的壁也可以為液體處理裝置的外壁，除非液體處理部分佈置在容器內部。至少一個液體處理裝置的壁設置有或形成有至少一個液體可滲透窗，允許來自腔的液體從液體處理裝置流出。這通常為形成液體處理部分的側面和端部的壁中的一個，在此液體處理部分定位為與容器部分相鄰。

在液體不可滲透壁中，由孔形成一個或多個液體可滲透窗。可選地，該窗可包括液體可滲透件，諸如多孔體、濾網等，其可設置在設置有窗的另一液體不可滲透壁的孔中或與其抵接。液體可滲透窗可基本上構造為防止微粒物質例如液體處理介質從腔逸出，或進入用於待處理液體的容器內部、或進入液體處理裝置的下游環境中。在使用中，僅少量的刮擦物質可能被帶入液體中。相反地，它們還將微粒物質保持在腔外，這可以增加液體處理部的使用壽命。

腔完全由壁包圍。液體可滲透窗允許待處理液體流經腔，但液體處理部不能以非破壞性方式移除。當液體處理部達到其使用壽命時，更換整個液體處理裝置，包括限定容器的部分。實際上，液體處理裝置形成用於液體處理系統的筒。因此，不需要提供可更換的液體處理筒的殼體與用於待處理液體的罐或料斗之間的密封。也不需要提供用於將液體處理介質保持在該罐或料斗中的壁與壁的蓋或遮蓋物之間的密封。待處理液體不能繞過液體處理部分中的腔。其只能以預期的方式流經腔，例如，經過液體可滲透窗。

屏障佈置為保留最小尺寸大於一定閾值的物體。注意到，藉由一系列這樣的屏障，腔可與容器內部分開，這些屏障中的至少一個為與液體處理裝置的本體不可分離的。屏障可以僅為網狀物或液體可滲透箔，以不可分離且密封的方式圍繞其邊緣連接至液體處理裝置的本體。可選地，屏障可以由本體限定的壁的一部分形成，與本體製成為一體。

在一個實施方式中，屏障為壁部，其中設置至少一個第二窗，並且壁部與本體中圍繞壁部的鄰接部分之間的過渡部中的任一接縫位於藉由結合而連接的本體的各部分之間。

此外的，過渡部為無縫的，位於製成一體的各部分之間。液體不能在屏障的邊緣與本體的鄰接部分之間通過。其被迫使流經屏障中的至少一個第二窗。本體中圍繞壁部的鄰接部分可以為側壁，側壁形成由屏障隔開的管道。可選地，其可以為至少形成容器底部的液體不可滲透壁。

因此，在該實施方式的第一變化例中，壁部與限定至少容器底部的壁製成為一體。

在同一實施方式的另一變化例中，壁部為腔殼體的壁，殼體藉由結合而連接至容器部分，例如連接至限定至少容器底部的壁。

在液體處理裝置的實施方式中，液體處理部分包括圍繞腔自封閉的腔側壁，並且例如在接近容器部分的腔側壁的端部處，腔側壁的周緣與限定至少容器底部的至少一個液體不可滲透壁之間的過渡中的任一接縫，位於藉由結合而連接的本體的各部分之間。

此外的，在製成為一體的單個本體的部分之間，該過渡為無縫的。在該實施方式中，防止液體繞行形成至少容器底部的液體不可滲透壁及繞行通過液體處理部分。

在一個實施方式中，腔側壁形成第一液體可滲透窗。其可包括例如褶狀的至少一層片材。

在該實施方式中，液體處理部包括腔側壁或者由其形成。其提供用於液體過濾的相對較大表面。其可以特別是形成微生物篩檢程式。片材可包括膜和功能化織物片中的至少一個，功能化織物片可以為非織造織物片。功能化織物片可包括物理或化學活化的材料，例如，將其設置為具有靜電位或通常使其具有吸附性。片材可足夠硬，以自支撐，尤其在由多層構成時。可選地，其可以由至少一個自支撐框架支撐。

在一種實施方式中，至少一個液體處理部包括顆粒狀和纖維狀液體處理介質中的至少一種。

該介質可以為鬆散或受束的。鬆散的或鬆散地受束的顆粒狀或纖維狀液體處理介質呈現與液體相對較大的接觸面積。

在一個實施方式中，在腔中佈置至少一個液體處理部。

屏障佈置為保持液體處理介質，因此液體處理介質能夠包括相對較精細的微粒或纖維，例如當浸入在液體中時其具有低於液體的密度。屏障防止該精細微粒或纖維逸出。還可以保持密相床，在其中不會容易地形成溝槽。因此，顆粒狀或纖維狀液體處理介質能夠為鬆散物質的形式。

在該實施方式的變化例中，腔側壁內表面界定腔。

與液體處理部(例如用於在擴散過程中處理液體的液體處理介質)接觸的液體，也能夠接觸腔側壁內表面。在腔中具有相對較少的未使用空間。

在該實施方式的變化例中，佈置在腔中的液體處理介質佈置為接觸腔側壁內表面。

這確保液體不會容易地在未處理或正在處理時經過液體處理介質與腔側壁內表面之間。液體處理介質均勻地延伸至腔側壁內表面。液體處理介質沒有容納在液體可滲透的袋或囊中。由於液體處理介質完全由壁包圍，在其使用壽命結束時其不能也不需要替換。代替地，與液體處理裝置的本體一起回收利用。因此，可以不使用用於從腔移除鬆散的液體處理介質的袋或囊。

在液體處理裝置的一個實施方式中，至少一個液體處理部包括至少離子交換樹脂。

該樹脂在與液體接觸時具有膨脹傾向。不可分離的屏障不會由於該膨脹而被移動，使離子交換樹脂保持在所需密度。

在液體處理裝置的一個實施方式中，從腔觀察，屏障為凹形。

這提供了其中收集氣體的空間。屏障中的至少一個第二可滲透窗延伸至低於屏障凹部頂端的位置，以允許液體進入腔。

在一個實施方式中，液體處理部分具有長形截面。

對於給定的液體處理裝置的最小橫向尺寸，這允許截面相對較大。液體可相對長時間保持在液體處理部中，而不會導致不可接受的較長通流時間。該實施方式特別適於重力驅動的液體處理系統，其中液體處理裝置設置在壺或罐中。

在液體處理裝置的一個實施方式中，液體處理部分的側壁、以及屏障和端壁之一為製成為一體的杯狀構部件的組成部分，所述端壁在液體處理部分與屏障相對的端部處。

杯狀部件相對容易握持。特別是，當將液體處理部放置在其中之後，其口部能夠將其結合至另一部分。如果杯狀部件製成為一體，則簡化了製造。

在該實施方式的變化例中，屏障和液體處理部分的相對端處的端壁中的另一個，結合至杯狀部件，以形成元件，並且該元件結合至容器部分。

因此，該實施方式基本由類似於常規可更換液體處理筒的液體處理部分構成，液體處理部分以不可分離並且密封的方式結合至類似於常規漏斗或罐的容器部分，以形成用於液體處理系統的可替換單元。其相對容易製造。

在液體處理裝置的一個實施方式中，在容器部分與液體處理部分相對的側，在容器的口部處，容器部分的側壁設置有橫向突出脊。

因此，這允許容器部分和液體處理裝置懸浮在另一容器中，例如壺、罐、玻璃瓶或分配箱。橫向突 出脊能夠設置在該另一容器的口部邊緣上，或者在該容器靠近其口部的側壁內側形成的壁架上。

在一個實施方式中，液體處理部分中包圍腔的壁為液體不可滲透的，除了設置在其中的任意第一和第二液體可滲透窗之外。

腔形成有用於容納液體處理介質的腔室。液體不可滲透壁迫使液體在特定方向流經腔，並且保持在腔中一定時間。該效果是有利的，在腔中佈置至少一種在擴散過程中用於液體處理的液體處理介質。

在液體處理裝置的一個實施方式中，本體的液體不可滲透壁是自支撐的。

在該實施方式中，尤其是容器部分不會坍塌。這將該實施方式與包括囊液體處理裝置的區分開，囊在其出口中密封有液體處理裝置。該實施方式相對容易地安裝在液體處理系統中。

根據另一方面，根據本發明的液體處理系統包括用於收集已處理液體的容器和懸掛在用於收集已處理液體的容器基部上方的根據本發明的液體處理裝置。

在一個實施方式中，液體處理裝置懸掛在用於收集已處理液體的容器中。

這允許用於收集已處理液體的容器的蓋也遮蓋容器內部。液體處理裝置不具有其自身的蓋。

因此，在一個實施方式中，液體處理系統包括用於遮蓋容納待處理液體的容器內部的單獨蓋，例如具有填充開口的蓋。

根據另一方面，根據本發明之製造液體處理裝置的方法包括形成具有至少一個壁的本體、並將本體與其他壁結合在一起。

尤其可藉由結合進行連接，使壁之間的任一接縫為液體不可滲透的。

該實施方式的變化例包括分開製造液體處理部分和容器部分，並且將液體處理部分連接至容器部分。

通過該實施方式，可產生容器部分的相對較大產量。液體處理部分的不同變化例、例如包括不同的液體處理部，可單獨生產，並且在交付之前按照需要並相對較快地連接至容器部分。

1‧‧‧壺

2‧‧‧傾倒壺嘴

3‧‧‧把手

4‧‧‧壺軸線

5‧‧‧蓋

6‧‧‧閉合件

7‧‧‧壺嘴蓋

8‧‧‧漏斗

9‧‧‧脊

10、210、310、410、510、610、710、810、910‧‧‧容器部分

11、211、311、411、511、611、711、811、911‧‧‧液體處理部分

12、212、312、412、512、612、712、812、912‧‧‧漏斗側壁

213、313、413、813‧‧‧壁部

214、314、414、514、614、714、814、914‧‧‧腔側壁

215、315、415、515、615、715、815、915‧‧‧腔

216、316、416、516、616、716、816、916‧‧‧漏斗軸線

217、417‧‧‧凸緣

218、418‧‧‧結合物

219、319、419、519、719、819、919‧‧‧軸向端壁

220a、b；320a、b；420a、b；520a、b；620a、b；720a、b；820、920‧‧‧排氣孔

221a、b；321a、b；421a、b；521a、b；621a、b；721a、b；821a、b；921a、b‧‧‧狹縫

222、322、422、522、622、722、822、922‧‧‧容器內部

223、323、423、523‧‧‧網狀物

224、324、424、524、624、724‧‧‧液體處理介質

325、425、525、625、725‧‧‧接近容器部分的凸緣

326、426‧‧‧近端的凸緣結合物

527、627、727、927‧‧‧帽型部件

528、628‧‧‧上部凸緣結合物

529、629、929‧‧‧邊緣

530、630、730‧‧‧下部凸緣結合物

631‧‧‧袋

632‧‧‧過濾件

633‧‧‧多孔本體

634‧‧‧邊緣

635‧‧‧腔側壁邊緣

636‧‧‧邊緣結合物

737‧‧‧液體處理模組

738‧‧‧分隔壁

739‧‧‧上部分隔壁結合物

740‧‧‧下部分隔壁結合物

741‧‧‧中心通道

742‧‧‧模組液體處理介質

843、943‧‧‧內部環形懸垂壁部

844、944‧‧‧外部環形懸垂壁部

845、945‧‧‧內部環形脊

846、946‧‧‧外部環形脊

847、947‧‧‧上部結合物

848、948‧‧‧下部結合物

949‧‧‧結合物

參照附圖對本發明進行更詳細的說明，其中：圖1是液體處理系統的側視圖；圖2是用於圖1的液體處理系統的第一可替換液體處理裝置的局部截面圖；圖3是用於圖1的液體處理系統的第二可替換液體處理裝置的局部截面圖；圖4是用於圖1的液體處理系統的第三可替換液體處理裝置的局部截面圖；圖5是用於圖1的液體處理系統的第四可替換液體處理裝置的局部截面圖；圖6是用於圖1的液體處理系統的第五可替換液體處理裝置的局部截面圖； 圖7是用於圖1的液體處理系統的第六可替換液體處理裝置的局部截面圖；圖8是用於圖1的液體處理系統的第七可替換液體處理裝置的局部截面圖；以及圖9是用於圖1的液體處理系統的第八可替換液體處理裝置的局部截面圖。

用於處理水性液體諸如管道飲用水的液體處理系統包括壺1，作為用於收集已處理液體的容器的實例。壺1設置有傾倒壺嘴2和把手3。壺1在與基部相對的一端為打開的。對於垂直于豎向軸4的截面，壺1具有長形截面形狀，當壺1直立在其基部上時豎向軸4大致豎直取向。

壺1的開口端由蓋5關閉，蓋5包括填充開口，其由可樞轉的閉合件6關閉。可樞轉的壺嘴蓋7是蓋5的一部分，並且當壺1直立在其基部上時，壺嘴蓋7關閉傾倒壺嘴2。

漏斗8形式的液體處理裝置懸掛在壺1中。為此，在使用中，漏斗8上端處的外脊9由壺1側壁的內表面上形成的壁架支撐。壁架和脊9不需要自始至終圍繞漏斗8的圓周延伸。壁架位於這樣的位置，使漏斗8完全懸浮在壺1中。蓋5由壺1支撐並且遮蓋漏斗8的嘴口。

在該實例中，當漏斗8懸掛在壺1中時，能夠將漏斗8的豎向軸限定為與壺的軸4一致。在軸向觀 察時，漏斗8包括兩個相鄰的部分。一個部分10限定用於容納待處理液體的容器。另一部分11限定迫使液體流經的腔，並且在該腔中佈置至少一種液體處理介質。

容器部分10包括將容器的內部與外界分開的側壁。該側壁圍繞漏斗軸自封閉。在使用中，在漏斗8上端處的邊緣限定漏斗8的進口。外脊9設置在該端部。側壁朝限定腔的液體處理部分11向內傾斜，從而限定用於容納待處理液體的容器的部分10不具有明確限定的底壁。在一個不同的實施方式中(未示出)，可具有這樣的壁，其在明確限定的邊緣處過渡成側壁。

液體處理部分11的腔可形成這樣的腔室，其佈置為容納一種或多種液體處理介質，該一種或多種液體處理介質用於處理液體諸如水性液體。一個實例可以為管道飲用水或另一種水飲料。液體處理介質可包括在擴散過程中用於液體處理的液體處理介質，例如對液體減少或增加成分的介質。具體而言，該介質可包括藉由吸附作用進行液體處理的液體處理介質，為此，其包括離子交換、吸收和吸附作用。該介質可包括活性碳。它們可包括離子交換樹脂，例如陽離子交換樹脂。陽離子交換樹脂可包括氫形式的陽離子交換樹脂。在具體實施方式中，大多數離子交換樹脂為氫形式。為了更加有效利用可用容積，陽離子交換樹脂可以為弱酸性陽離子交換樹脂。液體處理介質一般至少部分地為顆粒形式。

漏斗8的至少一個壁設置有至少一個液體可滲透窗，其允許來自液體處理部分11的腔的液體但不允 許大於特定尺寸的任意顆粒物質從漏斗8流出。漏斗8的至少一個壁設置有至少一個液體可滲透窗，其允許腔中的液體但不允許大於特定尺寸的任意顆粒物質在由部分10限定的容器內部與腔之間通過。此外，液體不可滲透壁包括的壁部位於腔與容器內部之間，使得至少由該壁部將它們彼此分開。該壁部包括在一組液體不可滲透壁之一中，這組液體不可滲透壁是漏斗8的本體的組成部分。這些壁中的每個不可分開的連接至本體的其餘部分的壁，或者是製成為一體的本體部分的組成部分，使壁無縫過渡至本體的其餘部分。

漏斗8的液體不可滲透壁通常由塑膠製成，例如苯乙烯-丙烯腈(SAN)、聚乙烯丙綸、苯乙烯-馬來酐(SMA)、或聚苯乙烯。所述的後兩種材料，尤其是SMA，提供相對持久的光澤度，而無需大量使用添加劑。它們在壁連接的位置結合，從而形成好的材料結合。這意味著壁的材料與可選的黏合劑材料或填充物材料合為一體。它們可藉由焊接、焊合或黏合結合而連接。壁為自支撐，無需外部加強就能夠保持大致穩定的形狀。

在漏斗8的第一實施例中(圖2)，漏斗側壁212無縫過渡至分隔壁部213，使它們成為製成一體的同一本體的組成部分。該本體可藉由例如射出成型獲得。該本體還包括液體處理部分211的側壁214，其包圍腔215。該腔側壁214圍繞豎向漏斗軸216自封閉。腔側壁214成型為提供具有長形截面的腔室215(截面垂直於漏斗軸216)。

在與腔側壁214和漏斗側壁212之間的過渡處相對的軸向端處，腔側壁214設置有凸緣217。上述類型的結合物218將軸向端壁219連接至腔側壁214的凸緣217，以封閉腔215。軸向端壁219設置有貫穿通道，形成液體可滲透出口窗。

從腔215觀察，壁部213為凹形。其大致為圓頂形狀。排氣孔220a、220b設置在圓頂的頂端處。狹縫221a、221b形成液體可滲透進口窗，其允許液體從容器內部222流進腔215。這些狹縫221a、221b大致延伸至圓頂基部。在佈置於腔215中的液體處理介質224與壁部213之間，設置有網狀物223。液體處理介質224為顆粒狀、纖維狀或二者的混合物。腔側壁214的內表面界定腔215，使得液體處理介質224自由接觸該內表面。

為了製造本發明第一實施例的漏斗，網狀物223沿其邊緣結合至分隔壁部213。將該元件倒轉，以使用液體處理介質224填充腔215。然後，將軸向端壁219結合至腔側壁214。

在漏斗8的第二實施例中(圖3)，漏斗側壁312也無縫過渡至分隔壁部313，使它們成為同一本體的組成部分，該同一本體為例如藉由射出成型的一體結構。

液體處理部分311包括杯狀部件，杯狀部件由液體處理部分311的腔側壁314和軸向端壁319形成並且限定腔315。因此，在這種情況下，軸向端壁319和腔側壁314之間的過渡部為無縫的。杯狀部件可由例 如射出成型而模制。腔側壁314圍繞豎向漏斗軸316自封閉。腔側壁314成型為提供具有長形截面的腔315(截面垂直於漏斗軸316)。

在接近漏斗側壁312的軸向端處，腔側壁314設置有凸緣325。上述類型的結合物326將漏斗側壁312連接至腔側壁314的凸緣325，以封閉腔315。

軸向端壁319設置有形成液體可滲透出口窗的貫穿通道。從腔315觀察，分隔壁部313為凹形。其大致為圓頂形狀。排氣孔320a、320b設置在圓頂的頂端處。狹縫321a、321b形成液體可滲透進口窗，允許液體從容器內部322進入腔315。網狀物323設置在腔315中佈置的液體處理介質324與壁部313之間。然而，腔側壁314的內表面界定腔315。沒有其他結構將該內表面與液體處理介質324分開，從而後者與該內表面自由接觸。

為了製作本發明第二實施例的漏斗，使用液體處理介質324填充杯狀部件。網狀物323可首先結合至凸緣325，然後將該元件結合至漏斗側壁312。可選地，在形成結合物326之前，網狀物323可夾置在漏斗側壁312與凸緣325之間。

在漏斗8的第三實施例中(圖4)，漏斗側壁412也無縫過渡至分隔壁部413，使它們成為製成一體的同一本體的組成部分。限定腔415的液體處理部分411的側壁414為分開的部分，例如模制部分。腔側壁414圍繞豎向漏斗軸416自封閉。腔側壁414成型為腔提供 長形截面(截面垂直於漏斗軸416)。腔側壁414在遠離漏斗側壁412的軸向端處設置有第一凸緣417，並且在接近漏斗側壁412的軸向端處設置有第二凸緣425。上述類型的第一結合物426將近端的凸緣425連接至漏斗側壁412。上述類型的第二結合物418將遠軸端處的凸緣417連接至軸向端壁419，以封閉腔415。軸向端壁419設置有形成液體可滲透出口窗的貫穿通道。

從腔415觀察，壁部413為凹形。其大致為圓頂形狀。排氣孔420a、420b設置在圓頂的頂端處。狹縫421a、421b形成液體可滲透進口窗，允許液體從容器內部422流進腔415。網狀物423設置在腔415中佈置的液體處理介質424與壁部413之間。腔側壁414的內表面界定腔415，在其與液體處理介質424之間沒有任何結構，使得後者與該內表面自由接觸。液體處理介質424為顆粒狀、纖維狀或二者的混合物。

為了製造本發明第三實施例的漏斗，軸向端壁419可首先連接至腔側壁414。在這種情況下，其餘步驟與用於製造本發明第二實施例中漏斗的步驟相同。可選地，能夠首先將網狀物423與腔側壁414連接在一起。在這種情況下，其餘步驟與用於製造本發明第一實施例中漏斗的步驟相同。

在漏斗8的第四實施例中(圖5)，首先製造一個配置有常規結構的筒，並且將筒連接至漏斗側壁512，以佔用其底部的孔。

杯狀部件包括限定腔515的液體處理部分511的側壁514，側壁514圍繞豎向漏斗軸516自封閉。腔側壁514成型為提供具有長形截面的腔515(截面垂直於漏斗軸516)。杯狀部件還包括液體處理部分511的軸向端壁519，使腔側壁514與軸向端壁519之間的過渡為無縫的。軸向端壁519設置有形成液體可滲透出口窗的貫穿通道。

腔側壁514在如下軸向端處設置有凸緣525，該軸向端遠離設置有軸向端壁519的軸向端並且接近漏斗側壁512。

帽型部件527包括將容器內部522與液體處理部分511分開的壁部。帽型部件527設置有周緣，藉由該周緣，帽型部件527以不可分離的方式連接至凸緣525，以形成上述類型的上部結合物528。這樣封閉了腔515。從腔515觀察，帽型部件527為凹形的。其大致為圓頂形狀。排氣孔520a、520b設置在圓頂的頂端處。狹縫521a、521b形成液體可滲透進口窗，允許液體從容器內部522流進腔515。在佈置於腔515中的液體處理介質524與帽型部件527之間，設置有網狀物523。腔側壁514的內表面界定腔515，在其與液體處理介質524之間沒有任何結構，使得液體處理介質524與該內表面自由接觸。

凸緣525還連接至圍繞在漏斗側壁512中限定的孔的邊緣529，以形成上述類型的下部結合物530。下部凸緣結合物530防止液體任一分流通過，確保容器內部522的所有液體經過腔515。

漏斗8的第五實施例(圖6)類似於第四實施例。然而，在該實施例中，省略了網狀物523。代替地，將液體處理介質624包裹在液體可滲透袋631中，例如由液體可滲的織造或非織造織物或液體可滲的箔片製成的袋631。液體處理介質624為顆粒狀、纖維狀或二者的混合物。腔側壁614的內表面仍然界定腔615，並且接觸液體處理介質624的液體也自由接觸該內表面。然而，很大程度地防止了液體處理介質624與腔側壁614的內表面之間的直接接觸。

軸向端壁基本由WO2013/139821A1中更充分描述的類型的過濾件632形成。該過濾件632包括多孔、液體可滲透的本體633。其還包括遮蓋多孔本體633的至少周邊表面的邊緣634，以給第一和第二主要表面區域設置框架。藉由上述類型的結合物636，過濾件632連接至腔側壁614的邊緣635。因此，多孔本體633包括在液體可滲透窗中，允許來自腔615的液體流出。

應注意到，過濾件632不需要與液體可滲透袋631中的液體處理介質624組合。這些特徵中的每一個可以在沒有另一個的情況下採用。

漏斗8的第六實施例(圖7)類似於第四和第五實施例。

杯狀部件包括限定腔715的液體處理部分711的側壁714，腔側壁714圍繞豎向漏斗軸716自封閉。腔側壁714成型為提供具有長形截面的腔715(截面垂直於漏斗軸716)。杯狀部件還包括液體處理部分711 的軸向端壁719，使腔側壁714與軸向端壁719之間的過渡部為無縫的。軸向端壁719設置有形成液體可滲透出口窗的貫穿通道。然而，這些貫穿通道僅設置在軸向端壁719的週邊部分中。

腔側壁714在如下的軸向端處設置有凸緣725，該軸向端遠離設置軸向端壁719的軸向端，並且接近漏斗側壁712。

帽型部件727包括壁部，該壁部將用於容納待處理液體的容器內部722與液體處理部分711分開。帽型部件727設置有周緣。液體處理模組737包括液體不可滲透的分隔壁738，其具有中心孔形式的液體可滲透窗。分隔壁738位於腔715與帽型部件727之間。分隔壁738還設置有凸緣，其位於帽型部件727與腔側壁714的凸緣725之間並且與它們接觸。上述討論的類型的結合物739、740、730將這些壁以密封並且不可分離的形式連接在一起。液體處理模組737包括中心通道741，在一個軸向端處，中心通道741與貫穿分隔壁738的液體可滲透窗處於密封的液體連通。在相對的軸向端處，中心通道741封閉。在使用中，經液體處理模組737的流動在中心通道741與腔715的其餘部分之間為徑向。

該徑向流動經過模組液體處理介質742，模組液體處理介質742可佈置為進行純粹地機械過濾，及/或可包括上述討論的任意液體處理介質，其例如以熱黏合的液體可滲透的多孔塊佈置。

在可選的實施方式中(未詳細示出)，分隔壁738與膜過濾元件、例如中空纖維膜元件、處於密封的液體連通。在這樣的實施方式中，膜包括液體處理介質。

如所示出的，另一液體處理介質724圍繞液體處理模組737佈置在腔715中。該液體處理介質724可以為天然顆粒狀、纖維狀或二者的混合物。其可包括上述討論類型的任意液體處理介質，例如包括離子交換樹脂。

腔側壁714的內表面界定腔715，在其與液體處理介質724之間不存在任何結構，使液體處理介質724自由接觸該內表面。

從腔715的方向觀察，帽型部件727為凹形。其大致為圓頂形狀。排氣孔720a、720b設置在圓頂的頂端處。狹縫721a、721b形成液體可滲透進口窗，允許液體從容器內部722流進分隔壁738與帽型部件727之間的空間，並且從此處進入液體處理模組737的中心通道741。

為了製造本發明第六實施例中的漏斗，首先將液體處理模組737和周圍的液體處理介質724放置在杯狀部件中。然後將帽型部件727放置在頂部。可將該元件放置進限定用於容納待處理液體的容器的部分710的底部的孔中，然後可大致同時形成結合物739、740、730。如果使用焊接，會使過程順利進行。可選地，可以在將元件放置在限定用於容納待處理液體的容器的部分710底部的孔中之前，形成上下分隔壁結合物739、740。

在所有實施例中，整個漏斗8在其使用壽命結束時可替換，並且兩個部分10、11之間的不可分離的密封連接確保沒有未處理液體的分流繞行流進壺1。

漏斗8的第七實施例(圖8)也包括容器部分810和液體處理部分811。液體不可滲透的漏斗側壁812無縫過渡至分隔壁部813，使它們作為製成為一體的同一本體的組成部分。例如可藉由射出成型獲得本體。以此方式，對於液體，不可能在不進入液體處理部分811的情況下流出容器內部822。

本體還包括內外環形懸垂壁部843、844。相似地，它們與形成容器部分810的至少底部的壁製成為一體。

液體處理部分811包括腔815，在該實施方式中其為空的。在可選實施方式中，其可包括上述類型的顆粒狀或纖維狀液體處理介質，或它們的混合物。

在該實施方式中，設置有液體可滲透的腔側壁814。該腔側壁814圍繞豎向漏斗軸816自封閉。腔側壁814成型為提供具有基本圓形截面的腔815(截面垂直於漏斗軸816)。在可選的實施方式中，該截面可以為長形。

液體可滲透的腔側壁814包括至少一層片材。該至少一層片材可以為膜形式或織造或非織造織物形式，其設置為過濾微生物。可以將織物纖維功能化，以設置它們具有化學或電物理特性，使這些纖維製成的片材能夠過濾微生物。例如，織物材料可包括銀或銀鹽 或銀的化合物。其可包括電活性纖維或荷電纖維。該類纖維通過電吸附可有效保留微生物。包括該纖維的材料可包括具有範圍在20至75毫伏例如40至70毫伏的電動電位的部分。織物材料的纖維可包括由塗層製成或設置有塗層的纖維，該塗層包括金屬氧化物，例如氧化鋁、氫氧化鋁或氧化鋯。一個具體實例是勃姆石(γ-AlO(OH))。纖維可具有2至1000納米範圍內的直徑，例如2至100納米範圍內。它們可具有例如1至5之間的長徑比。

腔側壁814的一層或多層片材的其他纖維可以為纖維素纖維、玻璃纖維、黏膠纖維、聚酯纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、棉纖維或其混合物，可選地具有黏合劑。

腔側壁814可包括一層片材，該層片材包括活性碳纖維。該片材可藉由如下方式獲得，對由有機纖維製成的非織造織物材料進行熱處理以將它們碳化，接著進行活化步驟。可選地，片材層可包括不需要受約束的粉狀活性碳，例如，具有範圍在2至10微米的平均粒徑(d₅₀)的粉狀活性碳。例如，在WO03/000407A1中提供了合適片材的具體實施例。與半滲透膜相比，功能化的織造或非織造織物片材的變化例具有更低的阻力，以在能夠過濾微生物的同時流動。

雖然未示出，液體可滲透的支撐管可在徑向朝片材內部佈置。片材可選地可以佈置在自支撐結構上。在一個實施方式中，在徑向朝片材外部佈置的隔板(未示出)可以保護片材。

片材包括半滲透膜，其可以由例如醋酸纖維素、聚醚碸、聚醯胺、聚四氟乙烯或聚碳酸酯製成。膜可具有多孔空隙，平均孔的尺寸在0.05微米至5微米之間，例如小於2微米。

液體不可滲透的軸向端壁819為分隔件，成型為具有指向容器部分810的內外環形脊845、846。

上部結合物847在一個軸向端以密封方式將腔側壁814連接至容器部分810。下部結合物848以密封方式將腔側壁814連接至軸向端壁819。以此方式，對於液體在經過腔側壁814的過程中，不可能在沒有被處理的情況下離開液體處理部分811。例如，結合物847、848可由諸如聚氨酯等灌封化合物或由熱熔黏結劑製成。

從腔815觀察，分隔壁部813為凹形。其大致為圓頂形狀。排氣孔820設置在圓頂的頂端處。狹縫821a、821b形成液體可滲透進口窗，允許液體從容器內部822流進腔815。這些狹縫821a、821b大致延伸至圓頂基部。

漏斗8的第八實施例(圖9)是第七實施例的變化例，也包括容器部分910和液體處理部分911。在該變化例中，首先液體處理部分911獨立於容器部分910被製造，然後將兩部分組裝起來以成為不可分離的。

液體處理部分911包括液體可滲透的腔側壁914和液體不可滲透的軸向端壁919的組件。後者成型帶有指向容器部分910的內外環形脊945、946。腔側壁 914與上述關於第七實施方式的腔側壁814為同一類型。腔側壁914藉由結合物948類似地連接至軸向端壁919。腔側壁914和軸向端壁919形成杯狀部件。

在其相對的軸向端，腔側壁914藉由結合物947以密封方式連接至帽型部件927。為此，帽型部件包括一體的內外環形懸垂壁部943、944。因此，帽型部件927封閉腔915，腔915在該實施方式中為空的。在一個可選實施方式中，腔915可容納上述類型的顆粒狀或纖維狀或其混合物的液體處理介質。

腔側壁914圍繞豎向漏斗軸916自封閉。腔側壁914成型為腔915提供基本圓形截面(截面垂直於漏斗軸916)。在可選實施方式中，截面可以為長形。

帽型部件927為自支撐結構，並且由液體不可滲透的材料製成。從腔915觀察時，帽型部件927為凹形。其大致為圓頂形狀。排氣孔920設置在圓頂的頂端處。狹縫921a、921b形成液體可滲透進口窗，允許液體從容器內部922流進腔915。這些狹縫921a、921b大致延伸至圓頂基部。

帽型部件927形成有凸緣，藉由該凸緣，液體處理部分911連接至容器部分910。具體而言，結合物949(黏結劑或焊接縫)設置在凸緣與邊緣929之間，邊緣929圍繞漏斗側壁912中形成容器部分910底部的部分中的孔。

由於腔側壁914與漏斗側壁912之間的過渡中任意接縫位於藉由結合而連接的部件之間，容器內部 922中未處理的液體不能分流繞開液體處理部分911中的液體處理部，如對於上述各實施方式的情況。此外，污染物不能進入腔915，使液體處理部具有更長的使用壽命。一旦該使用壽命結束，替換整個漏斗8。

本發明不限於上述的實施方式，其可以在所附權利要求的範圍內變化。例如，液體處理裝置可以放置在飲料機中，例如咖啡機中。該系統不需要包括用於收集已處理液體的容器，已處理液體可以直接流入機器中準備飲料的部分。該機器可包括抽吸泵，用於通過限定腔的液體處理裝置的部分抽取液體，在腔中可佈置至少一種液體處理介質。

Claims (15)

1. 一種液體處理裝置，包括本體，所述本體包括：容器部分(10；210；310；410；510；610；710；810；910)，其限定用於容納待處理液體的容器，以及液體處理部分(11；211；311；411；511；611；711；811；911)，其限定腔(215；315；415；515；615；715；815；915)，並包括至少一個液體處理部(224；324；424；524；624；724,737；814；914)，其中所述本體包括：至少一個液體不可滲壁(12,212；312；412；512；612；712；812；912)，其限定所述容器的至少底部，以及至少一個壁(213,214,219；313,314,319；413,414,419；514,519,527；614,627,632；714,719,727；813,814,819；914,919,927)，封閉所述腔(215；315；415；515；615；715；815；915)，其中，所述本體的這些壁(212,213,214,219；312,313,314,319；412,413,414,419；512,514,519,527；612,614,627,632；712,714,719,727；812；813,814,819；912,914,919,927)為不可分離的，這些壁之間的過渡部中的任一接縫位於藉由結合而連接的本體的各部分之間，以及其中，所述液體處理裝置設置有至少一個第一液體可滲透窗(814；914)，其允許液體從所述裝置流出，和至少一個第二液體可滲透窗(221；321；421；521；621；721；821；921)，其允許液體從所述容器的內部 (222；322；422；522；622；722；822；922)流至所述腔(215；315；415；515；615；715；815；915)，其中，所述液體處理裝置在所述腔(215；315；415；515；615；715；815；915)與所述容器內部(222；322；422；522；622；722；822；922)之間包括屏障(213；313；413；527；627；727；813；927)，所述屏障(213；313；413；527；627；727；813；927)包括至少一個所述第二窗(221；321；421；521；621；721；821；921)，其特徵在於：所述屏障(213；313；413；527；627；727；813；927)不能與所述本體分離。
2. 如請求項1所述的液體處理裝置，其中，所述屏障(213；313；413；527；627；727；813；927)是壁部，其中設置有至少一個所述第二窗(221；321；421；521；621；721；821；921)，以及其中，在所述壁部與圍繞所述壁部的所述本體的鄰接部分之間的過渡部中的任一接縫位於藉由結合而連接的所述本體的部分之間。
3. 如請求項2所述的液體處理裝置，其中，所述壁部(213；313；413；813)與限定所述容器的至少底部的壁(212；312；412；812)整體構成。
4. 如請求項2所述的液體處理裝置，其中，所述壁部(527；627；727；927)是所述腔(515；615；715；915)的殼體的壁，所述殼體藉由結合而連接至所述容器部分(510；610；710；910)，例如， 連接至限定所述容器的至少底部的壁(512；612；712；912)。
5. 如請求項1至4中任一項所述的液體處理裝置，其中，所述液體處理部分(211；311；411；511；611；711；811；911)包括腔側壁(214；314；414；514；614；714；814；914)，其圍繞所述腔(215；315；415；515；615；715；815；915)自封閉，以及其中，在所述腔側壁(214；314；414；514；614；714；814；914)的周圍與限定所述容器的至少底部的至少一個液體不可滲透壁(212；312；412；512；612；712；812；912)之間的過渡部中的任一接縫，位於藉由結合而連接的所述本體的各部分之間，所述腔側壁(214；314；414；514；614；714；814；914)的周圍例如在接近所述容器部分(210；310；410；510；610；710；810；910)的端部處。
6. 如請求項5所述的液體處理裝置，其中，所述腔側壁(814；914)形成第一液體可滲透窗，例如其中所述腔側壁(814；914)包括至少一層例如褶狀的片材。
7. 如請求項1至6中任一項所述的液體處理裝置，其中，所述至少一個液體處理部包括顆粒狀液體處理介質和纖維狀液體處理介質中的至少一種(224；324；424；524；624；724)。
8. 如請求項1至7中任一項所述的液體處理裝置， 其中，所述至少一個液體處理部佈置在所述腔(215；315；415；515；615；715)中。
9. 如請求項8所述的液體處理裝置，其中，所述腔(215；315；415；515；615；715；815；915)的側壁(214；314；414；514；614；714；814；914)的內表面界定所述腔(215；315；415；515；615；715；815；915)。
10. 如請求項9所述的液體處理裝置，其中，佈置在所述腔(215；315；415；515；715)中的液體處理介質(224；324；424；524；724,737)被佈置為接觸所述腔側壁(214；314；414；514；714)的內表面。
11. 如請求項1至10中任一項所述的液體處理裝置，其中，所述液體處理部分(11；211；311；411；511；611；711；811；911)具有長形橫截面。
12. 如請求項1至11中任一項所述的液體處理裝置，其中，所述液體處理部分(211；311；511；611；711；811；911)的側壁(214；314；514；614；714；814；914)、以及所述屏障(213)和端壁(319；519；719；819；919)之一，是杯狀構件的部分，例如製成一體的杯狀部件的完整的部分，端壁(319；519；719；819；919)位於所述液體處理部分(211；311；511；611；711；811；911)與所述屏障(313；513；627；713；813；927)相對的端部。
13. 一種液體處理系統，其包括用於收集已處理液體的容器(1)和如請求項1至12中任一項所述的液體處理裝置(8)，該液體處理裝置(8)懸掛在用於收集已處理液體的所述容器(1)的基部上方。
14. 一種製造如請求項1至12中任一項所述的液體處理裝置(8)的方法，其包括：形成本體，所述本體包括所述壁中的至少一個；以及，將所述本體和其它壁結合在一起。
15. 如請求項14所述的方法，其包括分別製造所述液體處理部分(11)和所述容器部分(10)，並且將所述液體處理部分(11)連接至所述容器部分(10)。