申请日2005.02.10
公开(公告)日2007.02.21
IPC分类号B01D35/153; C02F1/00
摘要
关闭阀可包括从第一位置移动到第二位置的伸缩块和包含所述伸缩块的套管。关闭阀也可包括阀门。伸缩块可包括高度水可溶胀材料。套管可包括至少一个流通孔。当与水接触时，伸缩块在预定时段后可从所述第一位置膨胀到所述第二位置。当伸缩块在所述第二位置时，流通孔可至少基本上被所述伸缩块直接或间接阻塞。伸缩块可用于水处理滤筒和/或可用于指示水处理滤筒的寿命状况。
权利要求书
1.一种水处理滤筒，所述滤筒包括：
(a)用于接收水进入所述水处理滤筒的入口;
(b)用于使水从所述水处理滤筒流出的出口;
(c)用于处理所述水的水处理材料;和
(d)用于至少基本上阻止水流过所述水处理滤筒的关闭阀，特征 在于所述关闭阀具有伸缩块;
其中所述伸缩块的至少一部分在与水接触时膨胀，使得作为所述 伸缩块膨胀的直接或间接结果，所述关闭阀在预定时段后，至少 基本上阻止水流过所述水处理滤筒。
2.如权利要求1所述的水处理滤筒，其中在最初和持续与水接触之 后，所述伸缩块持续膨胀，直到至少基本上阻止水流过所述水处 理滤筒，并且优选所述伸缩块不可逆地阻止水流过所述水处理滤 筒。
3.如权利要求1或2所述的水处理滤筒，其中所述伸缩块的膨胀 是由于水扩散通过所述伸缩块的至少一部分。
4.如权利要求1至3中任一项所述的水处理滤筒，其中所述关闭 阀还包含套管，其中所述伸缩块被所述套管部分包封，使得所述 伸缩块基本上在一个方向膨胀。
5.如权利要求1至4中任一项所述的水处理滤筒，其中所述伸缩 块选自高度水可溶胀材料、水可溶胀材料、水不可溶胀材料、水 不可渗透材料、高度水可渗透材料、水可渗透材料，以及它们的 混合物，并且优选地所述伸缩块选自水溶性聚合物、交联水溶性 聚合物、水凝胶、共聚物、粘土、木材，以及它们的混合物，并 且更优选地所述伸缩块选自聚酰胺、聚醚、聚酰胺与聚醚的共聚 物、纤维素、天然树胶和树脂，以及它们的混合物。
6.如权利要求1至5中任一项所述的水处理滤筒，其中所述关闭 阀还包含阀门，并且其中所述伸缩块的膨胀推进所述阀门，使得 所述阀门至少基本上阻止水流过所述水处理滤筒。
7.如权利要求6所述的水处理滤筒，其中所述关闭阀还包含含有至 少一个流通孔的套管，其中所述阀门被所述伸缩块推进，直至所 述阀门阻塞所述流通孔，从而所述阀门至少基本上阻止水流过所 述水处理滤筒。
8.如权利要求1至5中任一项所述的水处理滤筒，其中所述预定 时段为1个月至1年，优选为2个月至6个月。
9.一种方法，所述方法包括以下步骤：
(a)将待处理的饮用水引入水处理滤筒，所述滤筒包含入口、出 口和关闭阀，所述关闭阀具有伸缩块;和
(b)用所述水处理滤筒处理所述水，直到至少基本上阻止水流过 所述水处理滤筒。
10.一种关闭阀，所述关闭阀具有：
(a)用于从第一位置移动到第二位置的伸缩块，所述伸缩块具有 高度水可溶胀材料;和
(b)用于包含所述伸缩块的套管，所述套管具有至少一个流通 孔;
其中当与水接触时，所述伸缩块在预定时段后从所述第一位置膨 胀到所述第二位置;当所述伸缩块位于所述第二位置时，所述流 通孔至少基本上被所述伸缩块直接或间接阻塞。
说明书
水处理滤筒关闭阀
发明领域
本发明涉及水处理滤筒领域。更具体地讲，本发明涉及包括关闭阀 的水处理滤筒领域，所述关闭阀用于阻止水流过该水处理滤筒。
发明背景
水可包含许多不同种类的污染物，这些污染物包括例如颗粒、化学 物质以及诸如细菌、病毒和原生动物的微生物体。在多种情况下，在水 可被饮用之前，必须减小这些污染物的浓度，或者从水中完全去除这些 污染物。
世界各地的水质差别很大。在美国和其它发达国家，饮用水典型地 经过市政处理。处理时，在将水排到消费者住宅之前，从水中除去诸如 悬浮固体、有机物质、重金属、氯、细菌、病毒和原生动物之类的污染 物。然而，设备故障和/或基本设施损坏以及与水处理设施有关的其它问 题，可导致污染物的去除不完全。
许多发展中国家没有水处理设施。因此，由于许多发展中国家人口 密度不断增加、日益缺乏水源并且没有水处理设施，与受到污染的水接 触已经导致了致命的后果。由于饮用水源普遍与人和动物的排泄物非常 接近，因此微生物污染是影响健康的一个主要问题。
由于水中滋生微生物所产生的污染，估计每年会造成大约六百万人 死亡，其中有一半是5岁以下的儿童。1987年，美国环境保护局(本 文简称“EPA”)提出了“Guide Standard and Protocol for Testing Microbiological Water Purifiers”。该指导标准和议定书为饮用水处 理系统提供了指导方针和执行标准，所述饮用水处理系统设计用于在公 用或家用供水系统中减少影响健康的特定污染物。要求从水处理系统流 出的水显示具有99.99%(或相当于4log)的病毒清除率、99.9999% (或相当于6log)的细菌清除率和99.9%(或相当于3log)的原生动 物(孢囊)清除率，才能够满足要求。
对于化学物质和颗粒(例如，氯、挥发性有机化合物、三卤甲烷、 浑浊物等)的去除，EPA指导标准和议定书以及其它国家卫生基金会 (本文简称“NSF”)测试标准要求，取决于寿命指示器的存在，水处理 滤筒要测试到它们的额定容量(例如379L(100加仑))或稍微高些 (例如454L(120加仑))。典型地预计，当水处理滤筒超过其额定容 量使用时，水处理滤筒的性能将减弱，使得化学物质和微生物可流过水 处理滤筒进入流出的水中。为了保护这些水处理滤筒的使用者免受损 害，水处理滤筒的制造商典型地指示使用者在预定的时段和/或容量后丢 弃该水处理滤筒。然而，基于消费者的通常习惯，预计此类指示将被忽 视或不被注意，导致水处理滤筒的使用超过其额定时间和/或容量。因 此，有必要向水处理滤筒的使用者提供在预定时段后至少基本上阻止水 流过其中的水处理滤筒，以确保使用者遵守指示，从而确保使用者的安 全和健康。
此外，由于上述与污水有关的健康问题(尤其是在发展中国家)， 因此期望提供在污水突破流过水处理滤筒的指定流动通道后，至少基本 上阻止水流过其中的水处理滤筒。换句话讲，从污水最初突破流过水处 理滤筒的指定流动通道的时间算起，期望在较短的预定时段后至少基本 上阻止水从中流过。
发明概述
水处理滤筒可包括接收水进入水处理滤筒的入口、使水从水处理滤 筒流出的出口、用于处理水的水处理材料和用于至少基本上阻止水流过 水处理滤筒的关闭阀。关闭阀可包括伸缩块。伸缩块的至少一部分在接 触水后会膨胀，使得在预定时段后，直接或间接地由于伸缩块的膨胀， 关闭阀至少基本上阻止水流过水处理滤筒。阻止水流过水处理滤筒可能 是不可逆的。