申请日1995.11.13
公开(公告)日1997.10.29
IPC分类号C02F9/00; B01D29/60; B01D35/157; G04F1/08
摘要
一种用来处理水并带有一个能指示寿命终止的水处理心子的装置，该装置含有一个至少带有一个可让液体流入一个腔室的开口的壳体，所述的腔室由该壳体的内腔与水处理器构成。腔室内有一个安装在壳体上的支承件，在该支承件上可转动地安装了一个浮标。在水处理器的每次循环(使用)所引起的浮标的每次转动中，支承件限制浮标移动一个预定距离。一旦浮标转动过规定的转数并移动过支承件的全部距离，浮标就停止在位置上，表明水处理器已经失效。
権利要求書
1.一种装置，含有：
一个具有由一隔板分开的第一和第二储箱的容器;
一个处理水并能指示处理失效的装置，它含有一个水处理器，一个 与该水处理器相结合构成一个腔室的壳体，该壳体有一个分别用来供水 注入上述腔室和使水从上述腔室排出的开口，水注满上述腔室和从上述 腔室排净构成至少一个循环，上述腔室与上述水处理器是流体连通的， 上述水处理装置还带有一个指示水处理器寿命终止的标识器，该标识器 安装在上述腔室内，并带有一个由注入上述腔室和从上述腔室排出的水 推动的元件和在上述的至少一个循环过程中推动上述元件向端点移动的 机构;和
一个用来将上述装置支承在位于上述的第一储箱与第二储箱之间的 上述隔板上的机构;
其特征在于，水从上述的第一储箱流过上述装置进行处理，然后进 入上述的第二储箱，从第二储箱流出来的水便可使用。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，上述的元件是一个浮 标，上述的推进机构含有一个上述浮标的支承件，上述推进机构还 含有将上述支承件固定到上述壳体上的机构;上述的支承件含有使 上述的浮标在上述的至少一个循环过程中的移动限制在一个增量 距离的机构。
3.根据权利要求2的装置，其特征在于，上述的至少一个循环 是单一循环，上述的推进机构还含有使上述浮标停止移动而位于一 个反向终端位置上的机构，该反向终端位置代表上述浮标已移动过 全部行程，因为它已移动过与相当于水处理器可用寿命的上述单一 循环的次数相对应的若干个上述的增量距离。
4.根据权利要求2的装置，其特征在于，上述的限动机构包括 包括上述支承件上的第一螺纹部分和上述浮标上的第二螺纹部 分，该第一和第二螺纹部分彼此啮合。
5.根据权利要求3的装置，其特征在于，上述的浮标具有一个 底面，上述的开口设置在可通过它看见上述的浮标处于反向终端位 置上时的上述底面的位置上。
6.根据权利要求5的装置，其特征在于，上述的支承件具有一 根轴线，上述的浮标具有一个位于上述轴线与上述底面之间的第一 距离，该第一距离仅仅略小于上述轴线与上述开口之间的第二距 离，所以，当上述浮标处于上述的反向终端位置时，上述的底面便 封闭上述的开口。
7.一种装置，含有：
一个具有由一隔板分开的和第一储箱和第二储箱的容器;
一个处理水并可指示寿命终止的装置，该装置含有一个水处理 器，一个与上述水处理器液体连通的腔室，进入水处理器的水流过 上述腔室，水每一次流过该腔室就构成至少一次循环，上述装置还 含有一个指示上述水处理器寿命终止的标识器，该标识器安装在上 述腔室内，并含有一个浮标和一个支承该浮标的支承件，该支承件 具有一根轴线，上述的标识器还含有一种扭力机构，在上述的至少 一个循环内，通过腔室的水推动上述的浮标沿上述支承件的轴向移 动一个增量距离;和
一个将上述水处理装置支承在位于上述第一储箱与第二储箱 之间的隔板上的机构;
其特征在于，水从上述的第一储箱流过上述的装置进行处理， 再进入上述的第二储箱，从第二储箱流出来的水便可使用。
8.根据权利要求7的装置，其特征在于，上述的扭力机构包括 上述支承件上的第一螺纹部分和上述浮标上的第二螺纹部分，上述 的第一螺纹部分和第二螺纹部分彼此啮合，上述的浮标具有一个浮 力中心，当水通过上述腔室并浸没上术浮标时，上述浮标的浮力就 产生一个第一扭力，该第一扭力推动上述浮标沿上述支承件的轴向 移动，这样，当水从浸没上述浮标的状态退出时作用在上述浮标上 的表面张力以及浮标的重心和重量便产生一个第二扭力推动上述 浮标沿上述支承件的轴向移动。
9.用来处理水并可指示寿命终止的装置，含有：
一个水处理器;
一个与上述水处理器相结合而形成一个腔室的壳体，该壳体具 有一个可分别让水注满上述腔室和从该腔室排净水的开口，水注满 上述腔室和从该腔室排净构成至少一次循环，上述腔室与上述水处 理器是液体连通的;和
一个指示上述水处理器寿命终止的标识器，该标识器安装在上 述腔室内，并带有一个由注入和排出上述腔室的水推动的元件和在 上述的至少一次循环过程中向端点推进上述元件的机构。
10.根据权利要求9的水处理装置，其特征在于，上述的元件 是一个浮标，上述的推进机构含有一个上述浮标的支承件，而且还 含有用于将上述支承件固定到上述壳体上的机构，上述的支承件含 有使上述浮标在上述的至少一次循环过程中的移动限制在一个增 量距离的机构。
11.根据权利要求10的水处理装置，其特征在于，上述的至少 一次循环是一种单一循环，上述的推进机构还含有终止上述浮标的 移动而使它处于一个反向终端位置上的机构，上述的反向终端位置 代表浮标已移动过全部行程，因为它已经移动过与相当于水处理器 可用寿命的上述单一循环的次数相对应的多个上述的增量距离。
12.根据权利要求11的水处理装置，其特征在于，上述的限制 机构包括上述支承件上的，第一螺纹部分和上述浮标上的第二螺纹 部分，该第一和第二螺纹部分彼此啮合。
13.根据权利要求12的水处理装置，其特征在于，上述的浮标 具有一个底面，上述的壳体具有一个顶部，上述壳体上的上述开口 位于上述的顶部位置上，所以，当上述浮标处于反向终端位置时， 可通过上述开口看见上述的底面。
14.根据权利要求13的水处理装置，其特征在于，上述的支承 件具有一根轴线，上述的浮标具有一个位于该轴线与上述底面之间 的第一距离，该第一距离仅仅略小于上述轴线与上述开口之间的第 二距离，所以，当上述浮标处于上述的反向终端位置时，上述的底 面便封闭上述的开口。
15.用来处理水并可指示寿命终止的装置，含有：
一个水处理器;
一个与上述水处理器液体连通的腔室，进入水处理器内的水流 过上述腔室，每一次水流过上述腔室便构成至少一次水处理循环; 和
一个指示上述水处理器寿命终止的标识器，该标识器安装在上 述腔室内，并带有一个浮标和一个上述浮标的支承件，该支承件具 有一根轴线，上述的标识器还含有一个扭力机构，在上述的至少一 次循环内，通过上述腔室的水推动上述浮标沿上述支承件的轴向移 动一个增量距离。
16.根据权利要求15的水处理装置，其特征在于，上述的扭力 机构包括上述支承件上的第一螺纹部分和上述浮标上的第二螺纹 部分，该第一和第二螺纹部分彼此啮合，上述的浮标有一个浮力中 心，当水流过上述腔室并浸没上述浮标时，上述浮标的浮力便产生 一个第一扭力，推动上述浮标沿上述支承件的轴向移动，当水从浸 没上述浮标的状态退出时，作用在上述浮标上的表面张力，浮标的 重心和重量便产生一个第二扭力，推动上述浮标沿上述支承件的轴 向移动。
说明书
水处理心子寿命终止的指示机构
本发明涉及水处理心子，具体地说是涉及水处理心子有效寿命终止 的指示机构。
对公用供水质量的深入研究已提到日程上了。用户已意识到水质量 的下降并开始借助于水处理装置来除掉水中不希望的化学物质和/或微生 物组分。现有技术中已有一些民用的商业性水处理装置。一般的水处理 装置或者安装在供水系统的管道终端，或者作为一种分批处理水的自贮 系统。安装在管道中的例子是一种私下出售的在水到达龙头之前对其进 行过滤的装置。终端装置则是对顶地安装在水龙头上的装置。自贮的分 批处理装置依赖于由过滤心子连接起来的注水室和排水室。
普通的水处理装置采用机械过滤法或化学除污介质。机械过滤器通 过阻止微粒例如水垢、沙子等流过而处理水，如果滤网足够细的话，还 可阻止胶状物质。这种机械过滤器在快要失效时，由于颗粒的积聚而使 水流减速或停止流动，这就预示必须更换零件。
化学水处理介质(例如活性炭基介质和离子交换介质)利用吸附和 离子交换作用来除去不希望有的化学物质。化学除污介质的问题在于， 当化学除污介质失效时，便会减低或停止其除掉不希望的化学物质的功 能，而心子不会向用户提供任何表明心子内的化学除污介质已失效的指 示。
为此，提出了各种为用户显示水处理器失效的办法，这些办法并不 一定通过介质的行为来表现。美国专利No.4,686,037(Lang)公开了 一种例子。在这种方法中，采用了一种预过滤器来捕捉污物，并由用户 对预过滤器的颜色与基准条进行比较而确定什么时候需要更换过滤介 质。该方法的缺点是要人为的判定颜色，故较为主观且易出现误判。此 外，用户容易忘记检查作为基准的预过滤器并且错误地认为已失效的介 质仍在处理通过预过滤器的水。
一种更准确的指示普通处理装置失效的方法是借助于一种采用称为 “流量累加”法的装置。这些装置可累加流过过滤介质的液体流量。这 种基于流量累加的装置已被认为是指示失效寿命最为精确的方法。例如 美国国际卫生基金会水处理装置验证处规定，在未使用失效指示机构的 情况下，要获得批准证书，必须采用两倍于过滤介质容量的额定量，而 在使用失效指示机构时，则只需再加20%容量则可。
现有技术中已有电气的与机械的“流量累加”法。美国专利No. 4,918,426(Butts等)和5,089,144(Ozkahyaog1u等)公开了电气方 法。这些专利中所公开的装置采用了带有与出口做成整体的压力传感器 来计算总流量。在达到预定流量之后，便电动地关闭阀门而停止水流。
美国专利4,681,677(Kuh等)和4,698,164(Ellis)公开了机械 装置的实例。这些装置一般都带有一个与一系统齿轮互相连接在一起的 涡轮，并由齿轮机械地“总加”流过水处理装置的水量。这些齿轮与一 个阀互相连接，以便在流过处理装置的水达到预定量之后，机械地关闭 阀门而停止水流。
虽然流量累加法能够解决失效指示的问题，但是还存在一些缺点。 其缺点之一是流量累加装置昂贵且复杂，因为它们的结构必须符合精确 的技术条件。机械流量累加装置的另一个缺点是其自动指示机构通常太 大，无法装入紧凑的处理装置中。而且，它们不适用于在低流量和低压 力下工作的分批处理装置。
在这方面，用户分批过滤用的装置有例如美国专利No.4,895,684 (Hankammer)公开的过滤器和Mr CoffeeWF 1型的过滤器。 Hankammer的专利(4,895,648)公开了一种装置，该装置具有一个带 标记的圆盘环形表面，该表面上标有日历年的月份，并带有调节指针。 在上述过滤器安装到水处理装置之后，将指针调至安装过滤器的月份。
这种装置的缺点是其平均寿命是估算出来的。因此，实际上没法确 定心子的有效期何时结束。而且，即使指针被调节到要更换过滤器的合 适月份，为了计算有效期，制造商还要预先估算每一定时间内的使用次 数。这样，改变用法便无法计数。
Mr.Coffee过滤器含有一个与指示盘相连接的机械棘齿机构和出 水管。使用时，用户要处理每一瓶水都人工地推动一次棘齿机构。结果， 所估算的过滤介质的寿命就更准确地符合实际处理的水的体积。当要过 滤一次水时，则滑开与牵引弹簧相连接的窗口，与此同时，增加棘齿机 构的计数并关闭出口。该棘齿机构与目视的指示盘相连接，当过滤器充 满水后，关闭窗口而打开出口。一旦指示盘到达寿命终止的位置，就用 钥匙重调棘齿/弹簧机构。
这种装置的缺点在于，它使用不方便，因为在希望使用纯化水的过 滤器时，必须沿每一方向滑动窗子。另外，钥匙必须严格地正确操作， 而且，如果丢失，装置就无法使用。此外，这种装置体积大，需要大量 复杂而昂贵的零件。
本发明提出一种可克服现有技术中存在的缺点，且带有一种便宜的 自动指示机构的水处理心子的装置，这种装置可用于分批生产液态产品 的器具例如水纯化器、果汁处理器、咖啡器具、冰镇茶具等等。这种装 置具有一种可提供目视标识的机构，而且，在一个实施例中，还带有一 种在到达寿命期时可限制水流的机构。
本发明的这种装置含有一个水处理器、一个与该水处理器相结合构 成一个腔室的壳体、和一个水处理器寿命终止标识器。上述壳体具有一 个可对上述腔室供水的开口，该腔室与水处理器是流体连通的。上述的 寿命终止标识器安装在腔室内，它含有一个元件和一个在腔室每次注满 水和排净水的循环中向端点推动上述元件的机构。
本发明的装置具体用于一种带有一个具有由隔板分开为第一储箱和 第二储箱的容器的装置中。本发明的处理水和指示寿命终止的装置安装 在上述容器中，并固定在第一储箱与第二储箱之间的隔板上。这样，水 从第一储箱流过上述装置进行处理，而后进入第二储箱，从第二储箱流 出来的水便可使用。所述的装置特别适用于进一步用水的器具例如果汁 处理器、咖啡器具或冰镇茶具。
本发明装置的特别优越之处在于，它是一个种自动作业的、结构简 单而且可靠的装置。上述的寿命终止标识器在存在浮力或者说位移力、 重量和表面张力的情况下起作用，加上正确地设计重心和浮力中心，使 得在水注入腔室和排出腔室时，上述的力产生合适的扭矩而使浮标转 动。水处理器在它工作到应予更换或进行恢复功能处理之前，可以承受 上述的水注满和排净循环的最大循环数。
在至少一个实施例中，浮标在指示寿命终点的同时基本上封住供水 进入处理器的腔室注水口。因此，本发明装置的优点不仅在于通过开口 显示寿命终止的标志，而且还基本上阻止水流过，在实用上，可保证水 处理器的更换或者恢复处理。
本发明的装置不仅由于结构简单而价格低廉，而且在更换或回复水 处理器功能时不需要更换装置，而且几乎不必再进行调整。
本发明的装置和过滤器以巧妙而令人满意的简单方式解决了现有技 术中的问题。