水處理系統用的可移走的蓋板組合件的製作方法
2023-07-07 02:01:21 1
專利名稱：水處理系統用的可移走的蓋板組合件的製作方法
技術領域：
本發明涉及住家和辦公室過濾水中汙染物用並設有一個或多個過濾器隔層的水處理系統使用的一種可移走的蓋板組合件。
參考引用文件本發明按照35 USC§119(e)請求對2002.02.19提出申請的序號為60/357,908的題為「水處理系統使用站」的美國臨時專利擁有優先權。
本申請整個參考引用題為「具有感應耦合鎮流器的水處理系統」的美國專利6,436,299號，題為「水處理系統的使用站」的美國專利6,245,229號，和題為「水過濾器筒」的美國專利5,344,558號。
背景技術：
本發明要減少或克服與以前的水處理系統(WTS)單元的住家或辦公室使用站有關的一些問題。這種WTS單元通常包括一個過濾器，用來去除水中的汙染物，或一個電磁輻射源如紫外燈(UV燈)用來殺死水中的細菌或使它失活。過濾器或UV燈被封閉在流體處理室內。通常這種流體處理室設有可移走的蓋板以便在WTS操作時防止流體從室內濺出，並使用戶能夠接近過濾器或UV燈。
許多WTS單元遇到的第一個問題是流體處理室的蓋板難於裝卸，特別是當蓋板依靠螺紋連接和O形環密封時更是如此。這種蓋板與流體處理室結合構成封閉的壓力容器，在WTS操作時其內安置著過濾器或UV燈。過濾器的直徑通常較大以便增加過濾器的容量和預期壽命。類似地，流體處理室和室蓋板的直徑也必須較大以便容納過濾器。較大的直徑在室和室蓋板之間造成較大的接觸表面，需用較大的力才能使蓋板從流體處理室上移走。
某些過濾器只需一年更換一次，以致O形環長時間被壓縮在流體處理室和蓋板之間。在這時間內O形環材料會粘結或沉陷在鄰接的密封表面上。因此在移走蓋板時需要有很大的分解力才能克服這種沉陷。
過濾器的蓋板和流體處理室通常都由塑料製成，在它們之間的傳統的螺紋連接常會「焊接」在一起，這個現象被稱為咬住。這個「焊接」作用部分是由於過濾器的更換期長，同時也由於WTS單元是在溼潤而溫暖的環境下操作。
某些WTS單元包括有UV(紫外)燈用來殺死要被處理的水內的細菌。這種UV燈通常都連續操作。在水還沒有通過WTS單元運行足夠多的時間如過夜時，從UV燈和其他電路產生的熱會在內部積聚起來並將存儲在流體處理室內的水的溫度提高。這樣造成的升高的溫度會使塑料蠕變並使蓋板和處理室的螺紋連接「焊接」在一起，或使O形環沉陷到鄰接的表面內。可能需要相當大的力才能將螺紋間的「焊接」或O形環的沉陷分裂開而將蓋板從處理室上釋放出來。這種型式的過濾器蓋板的一例曾在美國專利6,120,691號中公開過。
另外，某些WTS單元使用以卡口安裝的流體處理室蓋板。這種安裝型式存在的問題是，為了將蓋板安裝到流體處理室上，蓋板必須準確地對準WTS流體處理隔開。而且即使使用卡口安裝，在蓋板O形環密封件和流體處理殼體之間仍有相當大的接頭接觸面積。同樣，可能需要相當大的力才能使長久連續在一起的蓋板從流本處理室上分離。這種型式的蓋板的一例在美國專利5,344,558號中公開過，其主要內容被本文參考引用。
最後，某些WTS單元依靠凸輪裝置，在蓋板上設有帶凸輪的水平鎖緊葉片，而在流體處理室上設有相應的凹槽。可以使用一個裝有杆系和凸輪的提升手柄在操作WTS時使鎖緊葉片伸入到室上相應的凹槽內，並可用來使鎖緊葉片退回而將蓋板移走以便接近過濾器。這種型式的蓋板組合件需要較複雜的杆系和流體處理室的設計以資在蓋板和流體處理室之間實際密封。這種型式的蓋板機構在美國專利6,245,229號中示出，其內容被本文完整地參考引用。
本發明包括的設計和特點可以克服或至少減少上面列出的以前的水處理系統的蓋板機構所遇到的許多問題。
本發明的概述本發明包括一種水處理系統(WTS)用的獨特的蓋板組合件，該組合件能容易而迅速地固定到WTS的流體處理室上並從其上卸下。本發明的蓋板組合件提供一個連結在蓋板上的桶柄，該桶柄利用機械效益，形式最好為樞支的手柄，它將多個凸輪抵壓在WTS的表面上，從而裂開在蓋板組合件和WTS流體處理室之間的密封，提升蓋板使它離開流體處理室。
本發明的一個目的是要提供一種WTS蓋板，該蓋板容易安裝，並且即使長期被安裝在流體處理室上，也容易將它移走。
本發明另一個目的是要提供一種具有提升機構的WTS蓋板，該提升機構利用機械效益，用戶可不需過分的力或強度便可使蓋板從WTS上移走。
本發明另一個目的是要提供一種WTS的蓋板，該蓋板具有一種人體工學的提升機構，使用戶能夠容易地從WTS流體處理室上提走蓋板。
在閱讀下面關於本發明目前較優實施例的結合附圖的詳細說明後當可對本發明的上述這些和其他一些特點和優點有清楚的了解。
附圖簡述
圖1A和1B分別為一水處理系統單元的前、後透視圖；圖2為一裝有本發明的蓋板的WTS的分解圖；圖3為一WTS的基本殼體的透視圖；圖4為一過濾器和UV燈的組合件的透視圖；圖5A、5B和5C分別為一WTS的保持環的頂視圖、側視圖和剖視圖。
圖6A、6B、6C和6D分別為一WTS的電子模塊的頂視圖、側視圖、底視圖和透視圖。
圖7為本發明的蓋板組合件的分解圖；圖8A、8B和8C分別為本發明的蓋板組合件的頂平面圖、側視圖和底平面圖；圖9A-C均為透視圖示出一個蓋板被移走的情況。
所示實施例的詳細說明本發明並不將其應用限於在其附圖和說明所闡明的部件的構造和配置的細節。為便於闡明，本發明的蓋板組合件的實施例將就一水處理系統(WTS)進行說明，更具體點說，就依靠炭基過濾器來過濾顆粒並去除某些汙染物、並依靠紫外(UV)燈來殺死水中的細菌的WTS進行說明。雖然根據這個具體情況來說明，但業內人士當會知道，本發明在權利要求書限定的範圍內，還能以各種方式來實施。
圖1A和1B給出採用本發明的蓋板組合件的典型的水處理系統(WTS)10的兩個透視圖。WTS10包括頂罩20、基本殼體30、供電線420、處理水出口530和生水入口540。
WTS10的主要子構件以分解的方式在圖2中示出，包括頂罩20、基本殼體30、過濾器和UV燈組合件200、保持環300、電子模塊400和供電線420、及蓋板組合件500。
參閱圖3，基本殼體30的主要細部包括將在下面詳細說明的可卸除地連接到保持環300上的帶螺紋的表面34、多個對準短柱32、及將在下面較詳細地論述的凸輪表面36。基本殼體300還具有圓筒形的流體處理室38，過濾器和UV燈組合件就設置在其內以便進行WTS10的操作。圓筒形流體處理室38的壁與蓋板組合件500密封地配合，從而構成一個封閉的壓力容器，水就在其內流動通過過濾器和VP燈組合件200，這將在下面詳細論述。
圖4示出一個用來與本發明的蓋板組合件結合的典型的過濾器和UV燈組合件200的透視圖。組合件200的主要構件包括過濾器元件210、UV燈基本殼體250、帶螺紋的肩部220、過濾器O形環230、基本O形環260、及處理過的流體的出口270。這裡只是示出適宜使用於本發明的WTS蓋板組合件的過濾器和UV燈組合件的一種可能的實施例。本行業的行家很快當會認識到本發明的蓋板組合件還能適用於多種不同的過濾器和UV燈的組合件。
圖5A-C分別為過濾器保持環300的頂視圖、側視圖和剖視圖。過濾器保持環為圓形，中間有一貫穿的孔，並包括一個帶螺紋的內表面310和環的唇邊320。
圖6A-D分別為用來與本發明的蓋板組合件結合的電子模塊400的頂視圖、側視圖、底視圖和等角透視圖。電子模塊400一般為圓筒形，並由電子殼體405、多個狀態顯示指示器410和供電線420構成。再請參閱圖6B和6C，電子殼體的底表面由同心的圓形凹槽440、側向凹槽450和多個保持夾430構成，而每一保持夾430又由保持夾小片431構成。狀態顯示器410能將電子模塊400內藏的電子線路所提供的WTS10和WTS構件的狀態用光學方法顯示出來。例如，電子模塊400可含有一個定時器來監控WTS所使用過的時間量。在WTS使用到預定的時間間隔時，這個定時器便能使狀態顯示器410顯示出來，以便指示用戶該過濾器和UV燈組合件200已到達壽命的終端，應予更換以便保證WTS10的功能繼續為最佳。裝在電子模塊內的主要電工構件可包括一個感應鎮流器電路、用來將電力供給UV燈的初級線圈、一個感光器、或對操作或維護WTS10有用的其他電子構件。另外一些可被包括在電子模塊400內的構件曾在題為「具有感應耦合的鎮流器的美國專利6,436,299號中示出，其內容被本文完整地參考引用。本行業的行家當會很快認識到本發明的蓋板組合件可適用於多種電子模塊。電子模塊400可拆卸地裝在蓋板500上，這將在下面詳述。
蓋板組合件500在圖7和8A-C中示出。其構件包括過濾器蓋510、彈性體的O形環594和筒柄600。過濾器蓋510一般為圓形，具有一個周邊的保持脊563、同心的室560、筒柄凹槽578和多個對準凹槽550。過濾器蓋510還具有多個升起的小片570，在每一個小片的中央都開有一個保持短柱孔。在每一個升起小片570的鄰近，外側為凸輪杆凹槽572，內側為保持夾凹槽576。室560包括一個貫穿的孔眼566。所示實施例的過濾器蓋510還具有一個輕質管口520、處理水的出口530和生水的入口540。為了圖示的目的，所示輕質管口520可裝有Omni塑料公司製造的型號為1681的輕質管。而所示處理水出口530和生水入口540都可裝上John Guest美國公司製造的軟膠管連接器900。在有一實施例中，處理水出口處還設有一個水流計，如同Gems傳感器公司生產的型號為WSA1351的那一種(未示出)。本行業的行家很快就會認識到有多種輕質管、水流計和膠管適配器都可用於本發明的蓋板。
再請參閱圖7，筒柄600包括一個弧形握持部605、提升片610、多個凸輪、和多個保持短柱630。保持短柱630又具有至少一條槽640，該槽基本上與弧形握持部605平行。
現在參閱附圖，特別是圖8B和8C，過濾器蓋510的底表面具有在外的同心的升起的唇590和在內的同心的升起的唇562。在外的升起唇590與一個或多個環狀肩592模製在一起，環狀肩用來卡住彈性的O形密封環。在內的升起唇562的內表面564上制有螺紋或用其他合適的方法使該蓋能拆卸地裝到過濾器和UV燈組合件200上。對本行業的行家來說，要將蓋板組合件500可拆卸地裝到過濾器和UV燈組合件200上，螺釘、夾子、卡口安裝件、摩擦力或壓配合等都可考慮使用。過濾器蓋510的底表面還具有多個支撐輻條599。帶螺紋的水的出口在液流上與室560連通，而口子532在液流上與生水入口530連通。所示實施例的過濾器蓋510和筒柄600都是用注射模塑法由玻璃纖維填充的聚丙烯塑料(GFPP)製造出來，其中按重量計，玻璃佔30％，如Ferro公司製造的、零件號為RPP 30 EB57HB的那一種。
現在就所示WTS的構造和本發明的蓋板的操作綜合地進行說明。參閱附圖，過濾器和UV燈組合件200用螺紋或其他方法可拆卸地連結在蓋板組合件500上，以帶螺紋的頸圈220可拆卸地連結在內升起唇562的內表面564上，使過濾器O形環230和基本O形環260與內表面564的壁密封地接觸，而UV燈殼體250在室560內至少部分封閉。當將UV燈殼體插入到室560內時孔眼566使室560內的空氣能通向大氣。於是可將蓋板500和連結在其上的過濾器和UV燈組合件200插入到基本殼體30內，使O形環594滑動到與過濾器隔間38的壁密封地接合，同時對準短柱32被插入到對準凹槽550內，從而使過濾器蓋板組合件500與水處理系統10正確地對準。本行業的行家當會知道有許多可替代的方法可使蓋板組合件500與水處理系統對準。然後可將過濾器保持環300的螺紋旋上，或用其他方法可拆卸地連結到基本連結表面34上，而將保持脊563固定在環的唇部320和凸輪表面36之間。電子殼體400可拆卸地連結在過濾器蓋510上，使同心的室560配合在圓形凹槽440內，入口530和出口540配合在側向凹槽450內，並且保持夾430被插入到保持夾凹槽576內而保持夾小片431被插入到槽640內。然後將頂罩20放置在基本殼體30上。生水供源被連接到生水入口540上，而處理好的水被連接到處理水出口530上。
圖9A-C示出在卸去頂罩20、電子模塊400和保持環300以後，將蓋板500從基本殼體30上移走的情況。將提升片610向上拉出使它離開過濾器蓋510，這樣便可使筒柄600環繞位在升起片570內的保持短柱孔眼旋轉，進一步使凸輪620抵壓在凸輪表面36上，從而將蓋板500和連結在其上的過濾器和UV燈組合件200提升起來使它們離開基本殼體30，並使在O形環594和流體處理隔間38的壁之間的密封裂開。
雖然在上面本發明已就某些較優實施例進行說明，並為了闡述提出了許多細節，但對業內人士來說，在不偏離本發明的基本原理的情況下，本發明是可以改變的並對本文所說明的一些其他細節能作相當大的改變。
權利要求
1.一種水處理系統使用的具有過濾器隔間的蓋板組合件，所說蓋板組合件包括一個蓋；一個可旋轉地連結在該蓋上的筒柄；連結在該筒柄上的至少一個凸輪。
2.權利要求1的蓋板組合件，其特徵在於該筒柄可被旋轉地驅動，使該至少一個凸輪可移動地與該水處理系統接合。
3.權利要求2的蓋板組合件，其特徵在於該蓋還包括一個彈性體密封件，其中所說彈性體密封件在該過濾器蓋和過濾器隔間之間提供密封。
4.權利要求3的蓋板組合件，其特徵在於該蓋還包括一個適宜接納一輕質管組合件的孔。
5.權利要求3的蓋板組合件，其特徵在於該蓋還包括一個水進入孔。
6.權利要求3的蓋板組合件，其特徵在於該蓋還包括一個水輸出口。
7.權利要求3的蓋板組合件，其特徵在於該蓋還裝有凹槽以便與該水處理系統對準地接合。
8.權利要求3的蓋板組合件，其特徵在於該蓋還裝有一些短柱，以便與該水處理系統對準地接合。
9.權利要求3的蓋板組合件，其特徵在於該彈性體密封件為一O形杯。
10.權利要求3的蓋板組合件，其特徵在於該蓋還適宜可拆卸地連結到一個過濾器上。
11.權利要求3的蓋板組合件，其特徵在於該蓋還適宜可拆卸地連結到一個電磁輻射發射裝置上。
12.一種水處理系統使用的，具有一個適宜容納一個過濾器組合件的過濾器隔間的蓋板組合件，所說蓋板組合件包括1)一個適宜可拆卸地連結到該過濾器組合件上的蓋，其中該蓋具有多個適宜使流體流過該過濾器蓋的孔眼和一個適宜接納一輕質管組合件的孔；2)多個可以操作以便在該蓋和過濾器隔間之間提供密封的密封件；3)一個可旋轉地連結在該蓋上的筒柄，所說筒柄還具有多個凸輪；該蓋板組合件被這樣構造，使該筒柄旋轉時能使該多個凸輪中的至少一個凸輪要滑動地與該過濾器隔間的至少一個表面接合，從而使該過濾器蓋板升離該過濾器隔間。
13.權利要求12的蓋板組合件，其特徵在於該蓋還包括一個使該蓋板組合件與該水處理系統可旋轉地對準的設施。
14.權利要求12的蓋板組合件，其特徵在於該蓋還適宜可拆卸地連結在一水處理裝置上。
15.權利要求14的蓋板組合件，其特徵在於該水處理裝置為一炭素過濾器。
16.權利要求14的蓋板組合件，其特徵在於該水處理裝置為一電磁輻射發射裝置。
全文摘要
本發明提供一種水處理系統用的蓋板組合件(500)，該組合件能容易而迅速地固定到水處理系統的蓋板組合件上並從其上卸下。本發明的蓋板組合件(500)提供一個連結在其上能利用機械效益的筒柄(600)。
文檔編號H01J5/52GK1756581SQ03804217
公開日2006年4月5日 申請日期2003年2月18日 優先權日2002年2月19日
發明者E·K·巴特庫斯, K·E·康拉, D·J·德克 申請人:通達商業集團國際公司