申请日2013.03.25
公开(公告)日2014.12.17
IPC分类号B01D39/02; C02F1/28
摘要
本发明公开了用在具有已被过滤的水的贮水器的便携式水处理装置中的手动操作的重力流动水处理滤筒，该重力流动水处理滤筒包括外壳，该外壳包括限定多个隔室的框架，该隔室包含被松散地布置在所述隔室中的固体颗粒水处理介质。
权利要求书
1.一种用在具有已被过滤的水的贮水器的便携式水处理装置中的手动
操作的重力流动水处理滤筒，所述水处理滤筒包括：
(a)外壳，所述外壳包括限定多个隔室的框架，其中所述外壳被构 造为可移除地布置在所述水处理装置中;和
(b)固体颗粒水处理介质，所述固体颗粒水处理介质松散地布置在 所述隔室的每个中。
2.根据权利要求1所述的水处理滤筒，其中所述外壳还包括围绕所述 框架的周边延伸的侧壁，并且其中所述外壳包括与所述框架的相对 侧相邻布置的介质保持构件，由此水易于流过所述介质保持构件， 并且由此所述水处理介质被所述介质保持构件保持在所述隔室内。
3.根据权利要求2所述的水处理滤筒，其中所述外壳包括入口侧和出 口侧，并且其中所述外壳还包括与所述入口侧和所述出口侧中的至 少一个相邻布置的流量调节构件。
4.根据权利要求3所述的水处理滤筒，其中所述流量调节构件是布置 在所述外壳的所述出口侧的整体的上方的稀松布、筛网、非织造材 料或布料中的至少一个。
5.根据权利要求4所述的水处理滤筒，其中所述流量调节构件将穿过 所述水处理介质的水流限制为不大于约2升每分钟每100平方厘米 (2lpm/100cm2)的水处理表面积。
6.根据权利要求5所述的水处理滤筒，其中所述流量调节构件包含掺 入有活性炭颗粒的纤维非织造材料。
7.根据权利要求1所述的水处理滤筒，其中所述水处理滤筒以至少约 302升(80加仑)的容量通过NSF标准42。
8.根据权利要求1所述的水处理滤筒，其中所述固体颗粒水处理介质 包括离子交换树脂和活性炭水处理介质的组合。
9.根据权利要求8所述的水处理滤筒，其中所述活性炭具有至少约 30um且不大于约800um的平均粒度。
10.根据权利要求1所述的水处理滤筒，其中当所述水处理介质处于其 干燥状况时，每个隔室包含按体积计少于约80%的水处理介质，从 而允许所述离子交换树脂在水中膨胀。
11.根据权利要求1所述的水处理滤筒，其中所述外壳的所述入口侧具 有至少约20cm2且不大于约250cm2的水处理表面积。
12.根据权利要求11所述的水处理滤筒，其中从所述外壳的所述入口侧 到所述外壳的所述出口侧的距离限定流动路径，并且其中所述流动 路径为至少约0.65cm且不大于约5cm。
13.根据权利要求12所述的水处理滤筒，其中每个隔室具有至少约 0.25cm3且不大于约10cm3的体积。
14.根据权利要求13所述的水处理滤筒，其中所述外壳具有至少约 0.005且不大于约0.05的厚度/横截面积的比率。
15.根据权利要求1所述的水处理滤筒，其中在3/4英寸(1.9cm)的水的 压头下穿过所述水处理滤筒的水的流速为至少约0.03升/分钟 (lpm)并且在2英寸(5.1cm)的水的压头下为不大于约5.0lpm。
16.根据权利要求1所述的水处理滤筒，其中所述外壳是由注塑的热塑 性聚合物形成的。
17.根据权利要求1所述的水处理滤筒，其中每个隔室具有六边形横截 面形状，从而形成蜂窝状结构。
18.一种水处理滤筒，包括：
(a)外壳，所述外壳包含多个隔室，其中每个隔室包含固体颗粒水 处理介质;和
(b)流量调节构件，所述流量调节构件被布置用于限制水流过所述 水处理介质。
19.一种水处理装置，包括：
(a)容器，所述容器限定贮水器;
(b)水处理滤筒，所述水处理滤筒被构造为可移除地布置在所述贮 水器中，其中所述水处理滤筒包括外壳，所述外壳包括限定多 个隔室的框架、围绕所述框架的周边延伸的侧壁、与所述框架 的相对侧相邻布置的开口稀松布、以及被布置用于限制水流过 所述水处理介质的非织造纤维网;和
(c)固体颗粒水处理介质，所述固体颗粒水处理介质至少包括活性 炭和离子交换树脂并松散地布置在所述隔室的每个中。
说明书
水处理滤筒
背景技术
本公开整体涉及水处理，更具体地讲，涉及诸如水罐或水瓶的水处理 装置以及用于在此类水处理装置中处理自来水的水处理滤筒。
用于过滤家用自来水的重力给水过滤装置是本领域已知的。例如，美 国专利No.5,225,078(Polasky等人)公开了一种灌注式罐状过滤器组件， 该组件包括致密过滤元件，该元件包括薄的模制活性炭环形盘以及周边的 环形密封元件。
发明内容
已知的重力给水过滤装置具有流速低且过滤能力有限的过滤器。即， 水可流过此类过滤器介质的速率为不可取地低的，并且就可去除的污染物 的类型以及可去除的污染物的数量两者而言，此类过滤器可从水中去除污 染物的类型是有限的。这些过滤器还往往会较大，因此占据装置容积的相 当大一部分。因此，此类过滤器或增加装置的尺寸、或限制装置的存储容 量。另外，此类过滤器通常难以制造和/或造价昂贵，并且无法易于受到调 控以满足特定未过滤的供水的要求。
仍需要一种水处理装置以及一种用在水处理装置中的水处理滤筒，其 能够克服已知水过滤器装置的缺点和不足。具体地讲，仍然需要具有流速 提高、过滤能力增强的水处理滤筒的水处理装置。即，希望提供流速高于 常规水过滤器的水处理滤筒，并且就可除污染物类型以及可除污染物总量 而言，该水处理滤筒具有增强的过滤能力。此外，还希望提供结构紧凑、 因此占据较少的容器体积的水处理滤筒，并且允许设计更加紧凑的水处理 装置。还希望提供可易于制造、负担得起、并且可根据输入供水的品质而 易于受到调控的水处理滤筒，以满足特定供水的处理要求。
在一个实施例中，本公开提供用在具有已被过滤的水的贮水器的便携 式水处理装置中的手动操作的重力流动水处理滤筒。水处理滤筒包括外 壳，该外壳被构造为可移除地布置在水处理装置中。外壳包括限定多个单 元或隔室的框架，固体颗粒水处理介质松散地布置在所述隔室的每个中。
在更特定的方面，外壳可包括围绕框架的周边延伸的侧壁，并且外壳 可包括与框架的相对侧相邻布置的保持构件。保持构件用于将水处理介质 保持在隔室内，并且不显著阻碍水流过滤筒。
在一个方面，外壳包括入口侧和出口侧，并且外壳可包括与入口侧和 出口侧中的至少一个相邻布置的流量调节构件。例如，流量调节构件可以 是布置在外壳的整个出口侧上方的稀松布、筛网、非织造布料或织造布 料。
在更特定的方面，流量调节构件可将穿过水处理介质的水流限制为不 大于约2升每分钟每100平方厘米的水处理表面积(2lpm/100cm2)。在另 一方面，水处理滤筒以至少约302升(80加仑)的容量通过NSF标准42。
在一个实施例中，流量调节构件可包括纤维非织造材料。流量调节构 件还可包括掺入到纤维非织造材料中的活性炭颗粒。在各种方面，固体颗 粒水处理介质可包括离子交换树脂和活性炭的组合，活性炭可具有至少约 30um且不大于约800um的平均粒度，和/或当水处理介质处于其干燥状况 时，每个隔室可包含按体积计少于约80%的水处理介质。
在其它特定方面，外壳的入口侧可具有至少约20cm2且不大于约 250cm2的水处理表面积，外壳的入口侧与外壳的出口侧之间的距离可限定 长度为至少约0.65cm且不大于约5cm的流动路径，每个隔室可具有至少约 0.25cm3且不大于约10cm3的体积，外壳可具有至少约0.005且不大于约 0.05的的厚度/横截面积的比率，和/或在3/4英寸(1.9cm)的水压头下穿过水 处理滤筒的水的流速可为至少约0.03升/分钟(lpm)并且在2英寸 (5.1cm)的水压头下不大于约5.0lpm。
在其它方面，外壳可以是注塑的热塑性聚合物，或者外壳可由膨胀的 偏置粘合膜形成，由此粘合在一起的一条条的膜在膨胀时形成隔室。每个 隔室可具有六边形横截面形状，从而形成具有蜂窝状结构的框架。
在另一个实施例中，本公开提供的水处理滤筒包括外壳和流量调节构 件，外壳包含多个隔室，其中每个隔室包含固体颗粒水处理介质，流量调 节构件被布置用于限制水流过水处理介质。
在另一个实施例中，本公开提供的水处理装置包括容器、水处理滤 筒、和固体颗粒水处理介质，容器限定贮水器，水处理滤筒被构造为可移 除地布置在贮水器中，其中水处理滤筒包括外壳，外壳包括限定多个隔室 的框架、围绕框架的周边延伸的侧壁、与框架的相对侧相邻布置的开口稀 松布以及被布置用于限制水流过水处理介质的非织造纤维网，至少包括活 性炭和离子交换树脂的固体颗粒水处理介质松散地布置在所述隔室的每个 中。
例如，本文所述的水处理滤筒的某些实施例的优点包括它具有柔性、 多用途和/或可适应的设计，所述设计可针对不同的最终应用容易地调节或 定制。例如，水处理滤筒可被容易地构造为用在具有不同尺寸和形状的水 处理装置中，水处理介质可被定制以处理包含不同污染物或具有不同处理 要求的供水。另外，在某些实施例中，水处理滤筒可具有高流速。这允许 水处理滤筒具有薄的、薄型或换句话讲紧凑的设计，从而占据水处理装置 的较少体积。因此，水处理装置的尺寸可减小，而不会减小装置的保持容 量，或者给定尺寸的装置可具有更大的储存容量。此外，某些实施例还适 于灵活的制造工艺。