水處理容器及其濾筒的製作方法
2023-08-01 08:27:21
專利名稱：水處理容器及其濾筒的製作方法
技術領域：
本發明涉及水處理容器，特別涉及家庭水處理和儲存容器。
背景技術：
裝有濾筒以減少家用水中汙染物的存在並改善家用水的味感和氣味的水處理容器是廣為人知的。該容器可以簡單地是一個壺，處理過的水裝於其中並可倒出。該容器可選地為水加熱器如釜，或者水冷卻容器。在申請人的國際專利申請WO2004/014519中描述了一種可用於不同容器的濾筒的實例。
這些濾筒無論用於何處，當超過其使用期限後，用戶需要更換這些濾筒。例如，提供帶有以棘輪機構顯示壺已裝填次數的使用指示器(usage indicator)的過濾壺在本領域中是眾所周知的。然而，更合乎需要的是有濾筒已使用時間的指示，因為基於衛生的原因，不論處理介質是否耗盡，在使用一定時間後都應當更換濾筒；事實上，帶有自濾筒最後更換以來所消逝的時間指示器的過濾壺也是已知的。
在WO 02/00552中已提出了提供一種帶有顯示自指示器激活以來消逝的時間的完整指示器的濾筒。通過倒入壺中的水與沿多孔介質擴散的特定染料接觸或者與同反應介質反應的試劑接觸來進行激活。
然而，申請人充分注意到擴散速率與溫度有關，因此，這些為應用於桌面的濾筒或水處理壺設計的指示器如果用於冰壺或釜將不準確。指示器通過化學反應產生漸進的顏色變化的特性也與溫度有關。本發明的一個目的是解決這些問題。
發明內容
根據本發明的第一方面，提供一種水處理容器，該容器包含水處理濾筒，經過時間指示器(an elapsed time indicator)，及定位裝置(denominating means)，該裝置與指示器分開，用於指明(denominating)與所要求的經過時間對應的指示器部分，以便當指示器顯示所要求的經過時間時，用戶能夠看到。
本發明也提供未裝配濾筒和/或指示器的容器本身。因而，從第二方面來看，本發明提供一種適合於安裝使用中的經過時間指示器的水處理容器；所述容器包含定位裝置，用於定位與所要求的經過時間相對應的指示器部分，使得當指示器指示所要求的經過時間時，用戶能夠看到。
這樣根據本發明，通過與容器有關的顯示指示器待查看部分的單獨定位裝置和指示器之間的協同作用，能夠得到與濾筒使用期限相對應的準確經過時間。
熟練的技術人員能夠注意到可以設計單獨的定位裝置，以便定位指示器設備適合於容器功能的部分。換句話說，定位裝置與指示器之間的協同作用取決於指示器在容器中所處的溫度範圍。在不同的指示器溫度下，同一指示器的不同部分將對應於特定的所要求的經過時間，其原因在於，指示器的顯示變化與溫度相關。因此，定位裝置將指明(denominate)用於例如水加熱器、水冷卻設備和室溫水處理壺的指示器的不同部分。
特別地，水處理濾筒用於在不同溫度下運行的容器中時，單獨的定位裝置和指示器之間的協同作用能夠確保給出濾筒使用期限的準確指示。在能夠將普通的濾筒和/或指示器應用於多種不同的容器方面有明顯的經濟效益。
指示器可以安裝於用戶可以看到的容器內部或上部的任何位置。特別是如果該容器有一個或多個透明的部分，那麼指示器可以安裝在容器內部。在一些優選實施方案中，指示器在安裝於容器內的水處理濾筒上，這對方便用戶是有利的。水處理濾筒安裝在容器內部時，在可見的任何位置可以有與之接觸或成為一體的經過時間指示器。例如，指示器可以在濾筒側壁的上部或內部。在優選實施方案中，指示器在濾筒的頂部，以便可以從上面查看。
在其它優選實施方案中，指示器安裝在與濾筒分開的容器部分。這樣便於用戶安裝或更換指示器。指示器可以安裝在容器側壁或蓋子的上部或內部。可選擇地，指示器可以安裝在用於容器的無線電源底座上。在優選實施方案中，指示器安裝於容器的外手柄部分。因而在容器使用時容易查看指示器，無需打開容器查看濾筒和/或指示器。此外，當指示器在手柄部分時，由於總是使用手柄部分，用戶更可能看到或注意到所顯示的經過時間。
經過時間指示器可以是任何與溫度相關的合適類型，優選指示器具有液體通過擴散或毛細管作用沿介質前進的類型。優選地，行進中的液體通過有色液體的擴散或化學反應產生可觀察到的顏色變化。顏色變化通過介質的遷移給出經過時間的可見指示。化學反應可以是金屬離子與螯合劑的螯合作用，pH指示器的酸/鹼反應，氧化還原指示器的給電子體/電子接收體反應，或者是酶與酶作用物之間的反應。有色液體可以是含食用染料的食用油，使得即使在指示器損壞或裂開的事故中，與指示器接觸的水仍保持無毒。
更優選地，指示器具有如WO 03/007088所述的類型。在其權利要求中具有這種指示器的水處理濾筒是有新穎性和創造性的。因此，從另一方面來看，本發明提供一種具有經過時間指示器的水處理濾筒，該指示器包括安裝有色指示器液體的貯液器和遷移介質，這樣布置使所述液體在初始時與所述遷移介質隔離，但通過施加壓力於貯液器，所述液體與遷移介質接觸，使得液體沿遷移介質遷移，所述遷移的範圍給出自激活以來經過時間的指示。
優選地，第二貯液器排列在第一貯液器和遷移介質之間。優選地，第二貯液器包含被來自第一貯液器的液體所膨脹的膨脹袋。更優選地，第一貯液器包含在第二貯液器內。第一貯液器優選地位於指示器的底層，第二貯液器優選地位於設置在底層上的中間層。
在優選實施方案中，經過時間指示器包括在液體貯液器上的壓力破裂式封口，以便僅通過施加壓力於貯液器，使貯液器放出液體，例如流入第二貯液器，使得指示器被激活。指示器中液體通過遷移介質的遷移產生的顏色變化可以是任何可見的變化，但優選從其它任何顏色變為紅色。用戶容易理解這樣給出的經過時間的指示。
液體遷移的速率或者產生顏色變化的反應速率取決於指示器的溫度，因此經過時間的指示也取決於指示器的溫度。然而，申請人注意到不論是否在濾筒上，同一指示器可以方便地應用於任一含有前述定位裝置的多種水處理容器，因為定位裝置能夠顯示出在容器操作溫度下與所要求的經過時間(如濾筒的使用期限)相對應時指示器的部分。
顏色變化通過全部遷移介質遷移的時間取決於指示器的溫度。指示器於室溫下在30分鐘到六個月的時間段內是可用的。在優選實施方案中，安裝在釜內的指示器在約40℃的平均溫度下，到消逝約四周的時間為止，顏色變化不會遷移通過全部遷移介質。在較低溫度下，顏色變化在同樣的時間內遷移通過較少的遷移介質。例如，如果在平均溫度為3～5℃下用於電冰箱，顏色變化僅遷移全程的1/4。
指示器可以是任何合適的尺寸和任何形狀，如三角形、長方形、多邊形、圓形或圓形的一部分。在一些優選實施方案中，指示器呈圓盤形狀，例如以合適的尺寸裝配在濾筒頂部的中央部分。在這些實施方案中，遷移介質自身可以是環形的。可選擇地，介質可以呈螺旋軌跡狀或者一條或多條放射狀延伸條狀。在其它優選實施方案中，指示器呈條狀，例如以合適的尺寸裝配在容器的手柄部分。
在一些實施方案中，指示器露出在其中產生顏色變化的連續部分或全部遷移介質。在其它實施方案中，遷移介質為透明層所覆蓋，該透明層形成一個或多個窗口，通過該窗口可見顏色變化。這些窗口可以是任何合適的形狀，但在優選實施方案中，指示器呈圓盤狀，窗口可以是同心弓形部件。
定位裝置可以通過覆蓋、過濾、選擇、適應或者與指示器相互作用來指明(denominating)指示器的某一部分。例如，當指示器安裝於容器中時，定位部分可能包括應用於指示器的刻度、框架或標記。優選地，定位裝置包括一個或多個窗口，使得只有指示器的選定部分是可見的。如前所述，可見部分將在所要求的時間消逝後顯示顏色變化，例如約一個月顯示出水處理濾筒使用期限終結。這樣給出了非常簡單的是/否指示，使得用戶能夠在通過窗口看到顏色變化或其它指示時，他或她知道預定時間已經消逝，因此是更換濾筒的時候。功能性等同的選擇可以是用鏡頭或其它觀察器僅聚焦於指示器的特定區域。
定位裝置可以與容器整體配置或者固定在容器上。在一些優選實施方案中，指示器安裝在濾筒上，定位裝置優選地位於容器中，使得水處理濾筒可以直接固定於定位裝置之下。如果濾筒頂部有指示器，那麼用戶可以從上方選擇性查看指示器的定位部分。容器的壁上可以有供用戶查看定位裝置的查看裝置。然而，優選地，容器上設有帶查看裝置如窗口的蓋子，這樣排列使得用戶能夠通過蓋子查看定位裝置。因此，用戶甚至在容器使用過程中能夠通過容器的壁或蓋子查看定位裝置，以及當濾筒固定在容器中時，查看指示器的被指明部分(the denominated portion)。
在其它優選實施方案中，指示器與濾筒分開，定位裝置優選地與容器的手柄部分成一整體。這樣排列允許指示器安裝在手柄部分，使得用戶能夠通過定位裝置查看指示器，並如前面解釋的那樣，從容器外容易看到指示器。優選地，容器的手柄部分包括一個或多個窗口用於指明(denominating)和選擇指示器待查看部分。
指示器可以在裝入容器前手工激活。然而，優選地，當指示器安裝好後，容器通過其自身或作為濾筒的部分激活指示器。指示器安裝於濾筒上時，可以通過容器和濾筒間的協同作用產生壓力施加於指示器的壓力破裂封口(pressure-rupturable seal)來激活指示器。例如，濾筒或容器的一些部分可以配有用於激活指示器的裝置，如突起、節點、肋狀物、斜面或其它表面部件，只有當這些濾筒裝入容器時，這些部件壓在指示器的壓力破裂封口上。
當指示器分開時，用於安裝指示器的設備優選地配備有用於激活指示器的裝置，如突起、節點、肋狀物、斜面或其它表面部件，只有當安裝指示器時，這些部件壓在指示器的壓力破裂封口上。
上述兩種安排確保指示器安裝後直接被激活，無需用戶記著去激活它。激活裝置可以與定位裝置分開，但優選與定位裝置成一整體。
在提供安裝指示器的設備時，優選包括鍵控排列，安裝設備成某種形狀以致指示器只能以特定方向插入其中。指示器可以是不對稱的或者有其它與容器中鍵控排列協同作用的鍵控部件。在一些優選實施方案中，容器中有安裝指示器的槽，槽和指示器成某種形狀以致指示器只能按特定方向完全插入到槽中。這樣確保經過時間的指示沿指示器以相對於容器中定位裝置的正確方向遷移，以便指示正確的經過時間。
現參照附圖並僅以示例方式來描述本發明的某些優選實施例，其中圖1表示了根據本發明的一個實施方案在頂部有圓盤狀經過時間指示器的水處理濾筒的透視圖；圖2表示了根據本發明的另一實施方案在頂部有經過時間指示器的水處理濾筒的透視圖；圖3表示了用於水加熱容器中帶有裝在其下的水處理濾筒的定位罩(denominating mask)；圖4表示了用於室溫壺帶有裝在其下的水處理濾筒的定位罩；圖5表示了用於水冷卻容器帶有裝在其下的水處理濾筒的定位罩；
圖6表示了圖3中實施方案的截面；圖7表示了圖6中截面的詳圖；圖8表示了根據本發明的另一實施方案水處理容器中裝有經過時間指示器的手柄部分的透視圖；圖9表示了根據本發明的另一實施方案水處理容器中裝有經過時間指示器的手柄部分的透視圖；圖10表示了圖9中手柄部分的俯視圖；圖11表示了圖10中手柄部分的截面及該截面的詳圖；和圖12表示了裝於a)水加熱容器，b)室溫水處理容器，c)水冷卻容器的手柄部分的經過時間指示器。
具體實施例方式
參照圖1和圖2，水處理濾筒2包括含有大量水處理顆粒(未示出)的筒體4。顆粒可以包含離子交換微粒、活性碳微粒、礦物、其它處理材料或其混合物。濾筒筒體4在橫截面方向通常是橢圓形的，從其高端6到其低端8以弓形方式逐漸變細。濾筒筒體的高端6有兩個安裝凸耳10。如WO 2004/014519所述，這些安裝凸耳10成形，使得當凸耳固定於水處理容器中時，通過凸輪傳動使濾筒進入位置。雖然所示濾筒帶有安裝凸耳，但可以忽略，濾筒可以是任何適於裝入特定容器的形狀。
經過時間指示器圓盤12凹陷於濾筒帽16的中心面14。如圖1所示，指示器圓盤12可以包含透明蓋，通過透明蓋可以看到遷移介質。如從圖2所見，指示器12可選擇地包括一個或多個弓形窗口18，通過這些窗口可以看到遷移介質的區域。
指示器12可以是在液體貯液器上有壓力可破裂封口的類型。可以按下面解釋那樣通過破裂封口激活指示器12。激活後，顏色變化作為可見端從中心向盤12的外圍擴展。圖2所示實施方案中，在顏色變化向外傳播時，通過每個環形窗口部分18，顏色變化漸進可見。
如從圖3、4和5所見，如圖1和2所示的水處理濾筒能夠固定於水處理容器(未完全示出)中定位罩下，該罩形成了未處理水貯槽的基礎。如從圖3所見，罩20包括形成水處理容器內貯槽基礎的外部22，以及可使水流入其下濾筒2的一個或多個開口24。罩20有套在濾筒2指示器上的中央圓盤26。中央圓盤26有4個弓形狹縫狀的窗口28，用戶通過每個窗口可以選擇性地查看被罩20指明(denominating)的指示器的部分。用戶通過容器蓋子的透明部分能夠方便地看到窗口28，使得即使容器正在使用，指示器的選定部分仍然可見。
圖3所示定位罩(denominating mask)20設計用於水加熱容器如壺。相對接近於盤26的外圍定位窗口28，因為在高溫下指示器中顏色變化的遷移速率較快。設置窗口28以便指明(denominating)在容器正常使用約四周後顯示顏色變化的指示器部分，指示器在此期間將經常受到熱蒸汽的影響。
圖4所示定位罩30設計用於室溫水處理壺。除根據室溫下指示器內顏色變化遷移的預期速率，將弓形狹縫窗口38定位於距盤26中央的中間半徑範圍外，該罩與前述罩20相似。設置窗口38以便指明(denominating)在約四周後顯示顏色變化的指示器部分。
圖5所示定位罩40設計用於水冷卻容器。除因為低溫下指示器中顏色變化的遷移速率較慢，將窗口48定位於相對接近盤26的中央外，該罩與前面的實施方案相同。設置窗口28以便指明(denominating)在容器中使用約四周後顯示顏色的指示器部分，其將水冷卻到約3～5℃。
因此能夠注意到，不管指示器暴露於容器中的溫度，帶有時間指示器的同一類型濾筒能夠固定於任何種類的水處理容器並仍然準確指示所要求的經過時間(典型地，標準水處理濾筒的更換時間為四周)。這是因為每套容器有定位罩，例如參照圖3、4和5所描述的，當定位罩用於該容器時，指明(denominating)對應於所要求的經過時間的指示器不同部分。
通過從圖3實施方案截面示6和7清晰所見的濾筒12和定位罩20的協同作用可以激活指示器12。在該實施方案中，定位罩20有一按鈕50定位於中央盤26的下側。當濾筒20裝入到容器中時，在其頂端表面上的指示器12開始接觸並擠壓按鈕50，使得液體貯液器的封口破裂，指示器被激活。還有多種在安裝時濾筒和容器協同作用激活指示器的其它可能方法。
現在參照圖8～12描述水處理容器中安裝單獨的經過時間指示器的手柄部分。
圖8表示了具有縱向內槽102的手柄部分100，經過時間指示器條112可以通過開口104插入該槽。槽102有從其下表面升起的肋條106。指示器條112通過滑動進入開口104並沿槽的下表面進入把手部分，插入槽102。當指示器條112滑入肋條106上的位置時，通過升起肋條106施加壓力使染料貯液器的封口破裂，激活指示器。一旦激活，染料沿指示器條112縱向前進。窗口110使用戶能夠查看條上對應於所要求的經過時間(如水處理濾筒約四周的使用期限)的預定部分。當通過窗口110能夠看到延條112遷移的有色染料時，用戶知道是更換濾筒的時候了。
手柄部分100在槽開口104的相對末端有一孔108，使在指示器條112完全推入槽106時，用戶可以看到。孔108足夠大以便在需要更換指示器條時，用戶能夠施加手指壓力於指示器條112的末端幫助移去該條。於是新的指示器條能夠滑入槽中，並如前所述立即被激活。
一個可選擇的實施方案如圖9所示，其中水處理容器的手柄部分200安裝具有銷狀(key shape)214的指示器條212。銷狀214位於相對於染料遷移開始點216的指示器條212的末端，確保指示器條按正確的方向插入。在條安裝槽201的末端有對應的銷狀220。手柄部分200在槽201中有用於安裝和調節指示器條212染料貯槽的凹槽202。窗口210使用戶可以查看插入的指示器212的一部分，在需要更換指示器條時，孔208使用戶可以將指示器條212推出手柄。
槽201上有指示器形式的三角形部件206。正如從圖10和11能夠更清楚地看到的那樣，指示器206位於槽201的上方，槽超過指示器206的部分有一斜面部分218，使槽超過指示器206的部分變窄。當指示器條212沿槽201滑動並進入槽201插入到手柄部分200時，來自槽窄端施加於條212上的壓力與來自指示器206的壓力一起，通過使染料貯液器封口破裂激活指示器。於是染料開始從開始點216沿條212遷移。槽202末端上相應的銷狀220確保指示器條212隻有按正確方向才能夠完全插入和被激活。這確保了染料從開始點216沿條212向窗口210和向手柄部分200的末端孔208遷移。
圖12表示了定位窗(denominating windon)的位置如何根據容器的功能沿手柄部分變化。圖12a)中手柄300有位於靠近插入的指示器條312末端的窗口310。這樣的排列適合於手柄300經常遭受熱蒸汽，因而染料沿指示器312遷移相對較快的水處理容器。
圖12b)中所示手柄部分400適用於室溫水處理容器。設置窗口410以便指明(denominating)沿該條約中間的指示器條412部分。
圖12c)所示手柄部分500適用於水冷卻容器如冰壺。設置窗口510以便指明(denominating)沿該條僅約四分之一的指示器條512部分，因為在典型的冷卻器溫度3～5℃染料遷移速率相對較慢。
在前述多個實施方案中，濾筒2有一連接於濾筒帽16中央表面14的盤狀指示器12。然而，能夠注意到的是，指示器不限於盤狀，可以是需要的或適合特定濾筒的任何形狀。例如指示器可以為條狀。相反地，所述其餘不同實施方案中手柄不限於具有用於安裝指示器條的縱向槽，而是能夠具有用於安裝任意形狀指示器的孔、槽、凹進或其它容器的任一種。例如指示器可以是圓盤狀，手柄部分可以有用於安裝指示器的半圓形狹槽。
容器的定位裝置(denominating means)不限於窗口，可選擇地提供刻度或其它標記，在指示所要求的經過時間時，讓用戶能夠看到。例如指示器可以簡單地裝配到位於手柄上或容器的其它部分，其旁邊標有時間刻度的凹進中，與時間刻度對照，染料在指示器中的進展能夠得到比較和測量。能夠注意到的是，根據本發明，與帶有指示器的水處理濾筒一起使用的定位罩(denominating mask)不限於所示帶弓形窗口的圓形，可以是例如包含單一圓形或矩形的窗口，或者一系列沿指示器條間隔分布的窗口。
權利要求
1.一種水處理容器包括水處理濾筒、經過時間指示器和定位裝置，定位裝置與指示器分開，用於指明對應於所要求的經過時間的指示器部分，使當指示器指示所要求的經過時間時，用戶能夠看到。
2.一種適於安裝使用中的經過時間指示器的水處理容器，所述容器包括定位裝置，用於指明對應於所要求的經過時間的指示器部分，使當指示器指示所要求的經過時間時，用戶能夠看到的。
3.如權利要求1要求的水處理容器，其中在水處理濾筒上有指示器。
4.如權利要求3要求的水處理容器，其中在水處理濾筒的頂部有指示器。
5.如權利要求1要求的水處理容器，其中在容器中與水處理濾筒分開的部分有指示器。
6.如權利要求2要求的水處理容器，其中容器在外手柄部分安裝有指示器。
7.如權利要求1或2要求的水處理容器，其中指示器為條形。
8.如權利要求2要求的水處理容器，其中定位裝置包括一個或多個窗口，使僅有指示器的選定部分可見。
9.如權利要求1要求的水處理容器，其中定位裝置位於容器上或容器中，使得所述或某一水處理濾筒可以直接固定於定位裝置下。
10.如權利要求1或2要求的水處理容器，其中容器有帶查看裝置的蓋子，查看裝置允許用戶通過所述蓋子查看定位裝置。
11.如權利要求1或2要求的水處理容器，其中定位裝置與容器的手柄部分成一整體。
12.如權利要求1或2要求的水處理容器，其中容器設置為指示器安裝時自動被激活。
13.如權利要求1要求的水處理容器，其中容器或濾筒配備有用於激活指示器的裝置，僅在安裝指示器或濾筒時，擠壓指示器壓力破裂封口。
14.如權利要求12要求的水處理容器，其中激活裝置與定位裝置成一整體。
15.如權利要求1或2要求的水處理容器，其中容器配備有用於安裝指示器的設備，所述用於安裝的設備包括成某種形狀的鍵控排列，使得指示器只能按特定方向插入。
16.如權利要求1或2要求的水處理容器，其中容器有用於安裝指示器的槽，槽和指示器成某種形狀，使得指示器只能按特定方向完全插入槽中。
17.如權利要求1要求的水處理容器，其中指示器為液體在其中沿介質前進的類型。
18.如權利要求17要求的水處理容器，其中前進的液體引起可觀察的顏色變化。
19.如權利要求18要求的水處理容器，其中在約40℃的平均溫度下，到消逝約四周時間為止，顏色變化不會遷移通過全部介質。
20.如權利要求1或2要求的水處理容器，其中經過時間指示器包括含有色指示器液體的貯液器和遷移介質，這樣布置使所述液體在初始時與所述遷移介質隔開，但通過施加壓力於貯液器，所述液體與遷移介質接觸，使得液體沿遷移介質遷移，所述遷移的範圍給出自激活以來經過時間的指示。
21.一種帶有包括含有色指示器液體的貯液器和遷移介質的經過時間指示器的水處理濾筒，這樣布置使所述液體在初始時與所述遷移介質隔開，但通過施加壓力於貯液器，所述液體與遷移介質接觸，使得液體沿遷移介質遷移，所述遷移的範圍給出自激活以來經過時間的指示。
22.如權利要求21要求的水處理濾筒，其中另一貯液器布置於所述貯液器和遷移介質之間。
全文摘要
一種適於安裝使用中的經過時間指示器(112)的水處理容器。該容器包括定位裝置，用於定位與所要求的經過時間相對應的指示器部分，使在指示器指示所要求的經過時間時，用戶能夠看到。定位裝置可以包括一個或多個窗口(110)，使僅有指示器的選定部分可見。布置水處理容器以在安裝指示器時自動激活指示器(112)。
文檔編號B01D35/02GK1823665SQ20051011915
公開日2006年8月30日 申請日期2005年12月17日 優先權日2004年12月17日
發明者I·費爾梅裡, M·J·斯科特 申請人:施特裡克斯有限公司