专利名称：水净化设备和过滤单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水净化设备和过滤单元。
为了获得安全的饮用水，水净化设备正变得越来越重要。水可 以包含很多不同类型的污染物，例如包括微粒、有害化学品和多种 类型的微生物，例如细菌、寄生虫、包嚢和病菌。在适合被人类安 全地消费之前，任何有害污染物都应当从水中去除。暴露于受污染 水的相关结果可能非常严重甚至是致命的，特别是在安全用水并不 总是可获得的欠发达的国家中更是如此。
背景技术：
基于一种或多种净化技术，已经开发了多种不同类型的水净化 系统，从而使得水可以被人类消费。已知的水净化技术包括对水进 行蒸馏、沸腾、化学消毒、反渗透和过滤。
对水进行过滤的水净化设备通常包括过滤单元，该单元容纳有 对水进行过滤的活性元件。这些过滤元件需要定期更换，因为其会 逐渐地被颗粒阻塞。当更换该过滤元件的时候，人们通常打开该过 滤单元的封闭件或盖子，从而能够去除和更换过滤元件。
在之前段落中的水净化设备的问题在于，通常很难更换过滤元 件。外壳通常容纳占用很多空间的许多部件。因此，在该外壳中没 有很多空闲的空间，从而使得很难将盖子从过滤单元去除。有些时 候，甚至当在外壳内有足够空间的时候也很难将过滤元件去除。这 发生在水净化设备安装在相当紧凑的房间中，例如由于有很多相邻 设备。在此情况中，在水净化设备自身周围没有太多空间可供腾挪。 水净化设备通常位于厨房中，在这里有很多其他的厨房用具，厨拒 等等。
发明内容
本发明的目的是提供一种水净化设备，其解决或至少改善了上
述缺陷。
为此目的，本发明提供一种根据权利要求1的水净化设备。当 过滤元件需要更换的时候，首先将该过滤单元从正常位置移动到维 护位置。这样，盖子移动到其基本上处于外壳之外的位置。这为去 除盖子并访问过滤单元内的过滤元件提供了更大的空间。当过滤元 件被更换了时，重新安装盖子并将该过滤单元移动回到其正常的工 作位置，从而该设备再次准备就绪以供使用。所有的这些步骤都可 以手动地进行，并且不需要任何工具。
在该设备的一个实施方式中，该过滤单元相对于外壳可枢转地 设置。枢转移动可以相对容易地设置，并且在将盖子从外壳中释放 时相当高效。在筒单和实际的实施方式中，该外壳包括支架，同时 提供了从过滤单元伸出的凸起，该凸起耦接到所述支架以对过滤单 元进行枢转。
在该设备的一个实施方式中，该过滤单元具有第一端和相对的 第二端，并且其中，该凸起提供在第一端，而盖子提供在第二端。 这样的有益效果在于，在外壳中需要相对较小的腾挪空间，从而能 够倾斜该过滤单元。
在该设备的一个实施方式中，过滤单元通过柔性管连接到管道 系统，并且包括自动关断阀门，该阀门在去除过滤元件时切断对过 滤单元的供水。这样的有益效果在于，过滤单元的水连接可以随着 该单元一起移动，而无需在更换过滤单元的时候首先将过滤单元从 管道系统中断开连接。
在该设备的一个实施方式中，该外壳包括至少一个面板，用于 访问该外壳内部。这样的有益效果在于，通常保护外壳内部的部分 免受外部环境影响。当这些部分需要服务的时候，例如更换过滤元 件的时候，通过打开相应的面板来访问它们。否则，该外壳将包括 开口，其提供对外壳内的部分的所需访问，同时连续地将这些部分暴露于外部环境。
在该设备的一个实施方式中，水净化意味着水净化装置包括UV
腔室，用于利用uv辐射对水进行照射，该uv腔室提供在过滤单元 的上游。紫外消毒是一种已知的用于制备安全饮用水的手段。将未
净化水暴露于UV辐射将消灭所述水中所有活体，这是因为它们的 DNA暴露于UV辐射。过滤元件和上游UV源的组合已经证明能够 非常高效地对水进行过滤和清洁。
进一步地，本发明涉及一种用于在^4居前述任一实施方式的水 净化设备中使用的过滤单元，该过滤单元用于容纳过滤元件，并且 具有用于更换该过滤元件的盖子。
参照通过以下描述中的示例以及参照附图描述的实施方式，本 发明的这些和其它方面将变得明显，附图中 图1示出了水净化设备的示意图； 图2示出了水净化设备的正视图； 图3示出了用于安装和支持过滤单元的主要部件； 图4示出了过滤单元的剖视图。
在附图中，与已经描述过的单元相对应的各种单元具有相同的 附图标记。
具体实施例方式
图1中所示的水净化设备通常连接到向该设备提供受污染水1 (即不能饮用的生水)的水龙头。受污染水1通过入口 2被引入。 这里，假设根据本发明的设备在其中来自供水系统的水不是直接可 饮，至少没有对其进行过净化的国家中使用。
如图l所示，所述用于受污染水的入口 2与第一过滤器Fl例如 沉积物过滤器和第二过滤器F2例如活性炭过滤器F2流体连通，其 中该活性炭过滤器F2用于从水中去除例如氯、有机化学品和铅(lead)。这两个过滤器集成在定制的过滤单元4中。该过滤器已经 被提供在UV腔室3的"上游"，即水流方向上处于"前部"，该 UV腔室3具有UV灯，用于通过将水暴露于UV灯下而消灭水中的 微生物。因此，过滤器可以去除任何可能影响高效UV消毒的污染 物。如图l所示，阀门5,例如螺线管阀门，控制对过滤器F1和F2 的受污染水11的供应。
从UV腔室3中出来的水15在人类安全地饮用水的意义上是净 化的，并且水可以被分发以供使用。需要理解的是，设备可以包括 附加的过滤器，、例如，用于根据该设备所使用的地方来去除世界上 特定区域中唯一的特定杂质。
如图1所示，根据本发明的自主(autonomously)功能设备包括 压力开关6，其处于阀门5的上游，用于确定受污染水1的可用性。 压力开关6电耦接到控制装置7，其响应于来自压力开关6的信号 12来接通UV腔室3中的UV灯。所述控制装置7例如可以包括电 路板，在该电路板上安装有若干电子部件和电路。延迟元件例如可 以允许UV灯变暖以使得UV腔室中充满能量，从而确保水被足够剂 量的UV光照射。
本发明的设备优选地还包括流计数器10,用于监视已经被过滤 器净化过的水量。该流计数器可以例如是回转片(rotary van)类型 的电子-机械计数器。此流计数器根据流量进行一定数量的转动，因 此产生电子脉沖，该电子脉沖一皮标定为通过该设备的流。流计数器 IO通过控制装置7电耦接到阀门5,从而如果已经对预设量的水进 行了净化，则通过关闭阀门5来中断受污染水的供应。所累积的流 数据存储在设备的人工存储器中，并且用于确定是否已经对选定的 预设量的水进行了净化。所述预设量的水例如可以对应于存储容器 的容积，该存储容器用作净化水的紧急供应。
在已经对所述预设量的水进行了净化之后，该设备例如可以发 出指示所述预设量的水已经被净化的信号(声音，和/或可见信号， 例如显示器上的文本消息)。因为用户可以很容易地调节将要被净化的水量。
流计数器所提供的数据可以进一步用于检查过滤装置的到期状 态，即用于检查过滤装置是否仍然适合使用还是应当被更换。可替 换地，或者附加地，过滤装置的到期状态可以基于时间。也就是说， 如果自过滤器被引入到设备中起已经过去了预定的时间段，则设备 还可以停止对设备供水和/或向用户发出信号。
如上所述，该设备连接到用于电力供应的干线。如图1所示， 该设备还包括集成的可充电电池8，其可以克当在干线电源9中断的
情况下提供电力的备用系统。当干线电源中断的时候，电池8对设 备供电，直到干线电力再次可用。当干线电源可用时，电池8将被 充电，从而电池为供电可能中断的下一时段准备待命。在必要的时 候，该设备进一步可以包括传统的部件，例如用于在120-260V AC 中转换例如12伏特电池功率的变压器。
提供灯传感器15,其具有面对UV灯的测量表面。该传感器测 量UV灯辐射的强度，并向控制单元提供相应的输出信号。当该强 度降低到特定水平以下或者灯一点都不发挥作用时，控制装置7关 闭阀门5以中断受污染水的供应。优选地，显示器还显示警示信号。
图2示出了水净化设备20，其具有外壳22和提供对外壳内部进 行访问的面板24。过滤单元4显示在其维护位置。过滤单元4容纳 过滤元件26，该过滤元件可以通过盖子来访问，该盖子优选地是旋 盖。过滤元件26包含吸附装置，例如活性炭过滤器和沉积物过滤器。 该吸附装置可以包括特殊的过滤元件，其适用于对在特定区域中频 繁出现在水系统中的特定物质进行过滤。过滤元件由于其阻塞需要 定期更换。该设备通过流计数器IO测量所过滤的总的水量。如果已 经过滤了特定的水量，则显示器(未示出)指示过滤元件26需要更 换。可替换地或者附加地，可以提供定时器，其在特定时段已经过 去时给出警示信号和/或关闭螺线管阀门5。
为了更换过滤元件，首先按照箭头A所指示的方向打开面板。接下来，以箭头B所指示的方向将过滤单元4相对于外壳进行倾斜。
通过该移动，过滤单元从其正常位置移动到维护位置，同时盖子28
被移动到其基本上处于外壳之外的位置。由此，这意味着过滤单元 被倾斜到用户可以很容易地去除或旋开盖子的程度。在接下来的步
骤，通过以箭头c所指示的方向来旋转盖子从而将其去除。在最后 的步骤，将过滤元件取出并以新的元件将其更换(箭头D所指示的 移动)。为了使设备可准备使用，以相反的顺序重复之前的步骤。 提供手柄27,以便于把持该过滤元件。
明显的是，相比于过滤单元处于正常的竖直位置，当过滤器处 于其维护位置时更容易更换过滤元件。
在设备前部的下部提供用于排放净化水的水出口 21。在设备的 底部提供水入口 (未示出)，该水入口连接到供水处，例如用于提 供(受污染)水的水龙头。优选地，该水入口包括路线(course)预 过滤器，例如用于就较大颗粒对来水进行过滤的预过滤网。
从水入口起，水流到处于外壳右部的过滤单元4(当从前看的时 候)。在流经过滤单元4之后，水流到UV腔室3，其被容纳在外壳 的左部。在流经UV腔室之后，净化水流到出口21。
图3示出了指示用于相对于外壳来安装和支持过滤单元4的主 要部件的剖视图。该过滤单元4包括两个环形突起30，其从过滤单 元在相对侧上伸出。在图3中，仅可以看到一个突起。支架32设置 在外壳(未示出)中。该突起30在支架的开口中延伸。通过支架盖 体34,该突起被完全包绕。以此方式，过滤单元4可以相对于支架 并由此相对于外壳进行枢转。具有两个弹性臂体38的夹具36设置 在外壳中。其适用于在其上部将过滤单元4夹住。该夹具36确保该 过滤单元4被保持在其正常位置，与此同时其可以通过臂体38的弹 性动作在正常位置和其维护位置之间容易地移动。
在过滤单元的底部提供入口连接42和出口连接41。这些连接通 过柔性管(未示出)链接到水净化设备的管道系统。
图3清楚地示出了在过滤单元的第一端46提供凸起，而在过滤单元相对的第二端48处提供盖子28。这使得在外壳中需要相对较小
的空间来倾斜过滤单元。在特定的倾斜角度，过滤单元的圓柱形侧 壁的底部抵靠到支架，由此防止了进一步倾斜。
在外壳的后壁，优选地提供安装支架或安装孔，以很容易地在 墙壁上安装该设备。
图4示出了过滤单元4的剖视图。在上述部分之后，该图示出 了容纳过滤元件26的容具58以及自动关断阀门50,该自动关断阀 门包括杆体52、弹簧54以及阀门O形圏56。这些部件与入口连接 相配合，从而一旦过滤元件26被从容具58中去除，则切断水的入 口。与上述的柔性管一起，这使得能够更换过滤元件，而无需断开 过滤单元的入口和出口连接。
该旋盖包括把手29,其可滑动地设置在盖子的顶面上。通过将 把手29滑动到盖子的外部，可以通过增加所施加的倾斜力而很方便 地旋开盖子。
O形圏64和66用于密封盖子28,而O形圏62密封过滤元件 的出口。水以径向(向内)和轴线(向上)方向二者从过滤元件的 外底部流出。当水在过滤元件26中到达某高度时，其最后通过管子 60流向水出口40。管子60还发挥通风通道的作用，用于去除过滤 单元中的多余空气。
本发明涉及家用水净化设备20，包括外壳22和包括容纳在外壳 中的过滤单元4的水净化装置，该过滤单元容纳过滤元件26并且具 有用于更换过滤元件的盖子28,其中该过滤单元可移动地相对于外 壳设置，以在正常位置和维护位置之间移动过滤单元，在该维护位 置中至少该盖子基本上位于外壳外部。该水净化设备20使得能够简 单快捷地更换过滤单元4中的过滤元件26。该发明还涉及过滤单元。
需要注意的是，在该文档中，术语"包括"并不排除存在所列 之外的其他元件或步骤，任何元件之前的单词"一"并不排除存在 多个此种元件，任何参考标记并不限制权利要求的范围，本发明可 以通过硬件和4大件来实现，可以通过石更件或软件的相同术语来表示若干"装置"或"单元，，，处理器可以实现一个或多个单元的功能， 可能配合硬件单元。进一步地，本发明不限于这些实施方式，并且 本发明涵盖以上特征的每种和任何新颖特征或特征的组合。
权利要求
1. 一种水净化设备(20)，包括外壳(22)；水净化装置，包括容纳在所述外壳中的过滤单元(4)，所述过滤单元容纳过滤元件(26)并且具有用于更换所述过滤元件的盖子(28)；管道系统，包括用于受污染水的水入口，所述入口与所述水净化装置液体连通，并且能够连接到供水系统；所述管道系统包括用于排放净化水的水出口(21)，所述出口与所述水净化装置液体连通；其中，所述过滤单元相对于所述外壳可移动地设置，从而在正常位置和维护位置之间移动所述过滤单元，在该维护位置处，至少所述盖子基本上位于所述外壳外部。
2. 根据权利要求1所述的设备(20),其中，所述过滤单元(4) 相对于所述外壳(22)可枢转地设置。
3. 根据权利要求2所述的设备(20),其中，所述外壳(22) 包括支架(32),以及设置从所述过滤单元(4)伸出的凸起(30)， 所述凸起耦接到所述支架以对所述过滤单元进4亍枢转。
4. 根据权利要求2所述的设备(20)，其中，所述过滤单元(4) 具有第一端(46)和相对的第二端(48),并且其中，所述凸起(30) 提供在所述第一端，并且所述盖子(28)提供在所述第二端。
5. 根据权利要求1所述的设备(20),其中，所述过滤单元(4) 通过柔性管连接到所述管道系统，并且包括自动关断阀门(50)， 所述自动关断阀门在去除所述过滤元件(26)时切断对所述过滤单 元的供水。
6. 根据权利要求1所述的设备(20),其中，提供两个弹性臂 体(38),其可释放地夹持所述过滤单元(4)以在正常位置中支持 所述过滤单元。
7. 根据权利要求1所述的设备(20),其中，所述外壳(22) 包括至少一个面板(24)用于访问所述外壳的内部。
8. 根据权利要求1所述的设备(20),其中，所述水净化装置 包括UV腔室(3),用于通过UV辐射对水进行照射，所述UV腔 室提供在所述过滤单元(4)的上游。
9. 一种过滤单元(4)，用于在根据权利要求1-8中任意一项所 述的水净化设备中使用，所述过滤单元容纳过滤元件(26)并且具 有用于更换所述过滤元件的盖子(28)。
全文摘要
本发明涉及一种家用水净化设备(20)，包括外壳(22)；以及水净化装置，包括容纳在外壳中的过滤单元(4)，所述过滤单元容纳过滤元件(26)并且具有用于更换所述过滤元件的盖子(28)，其中，所述过滤单元相对于所述外壳可移动地设置，从而在正常位置和维护位置之间移动所述过滤单元，在维护位置处，至少所述盖子基本上位于所述外壳外部。该水净化设备使得能够简单快捷地更换所述过滤单元内的过滤元件。本发明还涉及过滤单元(4)。
文档编号C02F1/00GK101535187SQ200780041253
公开日2009年9月16日 申请日期2007年11月5日 优先权日2006年11月7日
发明者N·N·帕瓦尔, W·H·M·布鲁金克 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司