專利名稱：用于分配旋塞的流體過濾組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及水輸送系統(tǒng)，包括各種樣式和形狀的分配旋塞。更具體地，本發(fā)明涉及流體過濾組件結(jié)構(gòu)，其與分配旋塞協(xié)作地布置。依據(jù)本發(fā)明，引入的水被導(dǎo)入水池下部分。一旦水通過作為水池下部分的一部分的過濾筒被處理，水流入軟管，軟管依次輸送水至由分配旋塞限定的出口。
背景技術(shù)：
盡管水分配旋塞是已知的且盡管流體過濾組件是已知的，但相關(guān)于被提供的特征及通過過濾器和旋塞組合的整體功能，限定了用于旋塞或流體過濾組件或二者的新的創(chuàng)造性實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)或益處。設(shè)計(jì)更可靠或更有效的產(chǎn)品的能力或提供更具用戶友好性的特征的能力均構(gòu)成關(guān)于流體過濾組件和分配旋塞的改進(jìn)。提供增加的安全或者可靠性的設(shè)計(jì)特征或者可結(jié)合一些類型的自動(dòng)防故障性能的設(shè)計(jì)特征也被看作改進(jìn)。
根據(jù)本發(fā)明，通過關(guān)于監(jiān)控和指示狀態(tài)狀況的各種操作特征和設(shè)備的組裝結(jié)構(gòu)，提供設(shè)計(jì)改進(jìn)。更具體地，本發(fā)明允許簡單的安裝、容易的連接、容易的維護(hù)以及易于更換部件。對(duì)部件的維護(hù)和更換是本發(fā)明所提供的結(jié)構(gòu)的整個(gè)便易作業(yè)的一部分。本發(fā)明呈現(xiàn)了有成本競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，所述產(chǎn)品設(shè)計(jì)能夠提供給顧客/用戶關(guān)于流體過濾組件狀況、其操作條件、電池壽命以及系統(tǒng)內(nèi)部是否泄漏電的反饋。反饋包括讓用戶知道已過濾的水什么時(shí)候流動(dòng)、流動(dòng)什么時(shí)候處于正?；蚰繕?biāo)范圍以下(暗示可能的堵塞)、流動(dòng)什么時(shí)候處于正常范圍之上、濾筒什么時(shí)候需要更換、電池什么時(shí)候需要更換、什么時(shí)候使用了未經(jīng)許可的過濾器以及在系統(tǒng)內(nèi)部是否有泄漏。
在新的和非顯而易見的用于分配旋塞的流體過濾組件的上下文中，這里描述了這些設(shè)計(jì)改進(jìn)的每一個(gè)。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于水分配旋塞的流體過濾組件包括殼體組件和蓋組件，殼體組件被構(gòu)造和布置以連接至水分配旋塞的噴嘴；蓋組件被構(gòu)造和布置以被可拆卸地連接至所述殼體組件，所述蓋組件和所述殼體組件的連接組合限定內(nèi)部容納空間。還包括可更換濾筒，其被安裝在所述容納空間內(nèi)，用于在輸送至所述分配旋塞之前過濾水流。殼體組件包括響應(yīng)于磁通量變化的多個(gè)簧片開關(guān)，以提供包括在下面一組中的多個(gè)電子指示關(guān)于使用壽命的濾筒狀況的電子指示、安裝非核準(zhǔn)濾筒的電子指示、沒有安裝濾筒的電子指示、在流體過濾組件內(nèi)有水泄漏的電子指示和一個(gè)濾筒被另一濾筒更換的電子指示。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的用于分配旋塞的流體過濾組件。
根據(jù)下面的說明書，本發(fā)明的相關(guān)目的和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的。


圖1是依據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例的用于水分配旋塞的流體過濾組件的分解圖。
圖2是蓋組件的全部截面的放大前視圖，所述蓋組件包括圖1的流體過濾組件的一部分。
圖3是殼體組件的全部截面的放大前視圖，所述殼體組件包括圖1的流體過濾組件的一部分。
圖4是圖3殼體組件的分解圖。
圖5是分流調(diào)節(jié)器的全部截面的側(cè)視圖，所述分流調(diào)節(jié)器包括圖3殼體組件的一部分。
圖6是圖5分流調(diào)節(jié)器的全部截面的前視圖。
圖7是分配旋塞的部分截面的局部側(cè)視圖，所述分配旋塞適于使用于圖1的流體過濾組件。
圖8是圖7的分配旋塞的部分截面的局部前視圖。
圖9是依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的流體過濾組件的局部分解圖。
圖10是殼體組件的全部截面的放大前視圖，所述殼體組件包括圖9流體過濾組件的一部分。
圖11是圖10殼體組件的局部分解圖。
圖12是軟管組件的前視圖，所述軟管組件包括圖9的流體過濾組件的一部分。
圖13是光導(dǎo)管組件的前視圖，所述光導(dǎo)管組件包括圖9的流體過濾組件的一部分。
圖14是概述用于圖9的流體過濾組件的數(shù)據(jù)處理的邏輯步驟的框圖。
具體實(shí)施例方式
為了促使對(duì)本發(fā)明的原理的理解的目的，現(xiàn)在將參考圖中所示實(shí)施例，并將使用特定語言描述所述實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，不用于限制本發(fā)明的范圍，因此對(duì)于本發(fā)明相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域人員而言，所示設(shè)備的變型和進(jìn)一步改進(jìn)，以及這里所述的本發(fā)明的原理的進(jìn)一步應(yīng)用將被認(rèn)為是很容易想到的。
參考圖1，描述了流體過濾組件20，其被用作依據(jù)本發(fā)明的分配旋塞的一部分。盡管有相關(guān)部件協(xié)作以將已過濾的水輸送到分配旋塞，但是如圖1所示，包括流體過濾組件20的部件被組裝和定位在水池下或與分配旋塞相關(guān)聯(lián)的臺(tái)面下。為了將流體過濾組件20與分配旋塞(見圖7和8)結(jié)合在一起，存在關(guān)于水流管道或?qū)Ч艿倪B接，以及將被描述的用于電子互聯(lián)的選擇，以提供關(guān)于流體過濾組件狀況和狀態(tài)的電子指示。
流體過濾組件20包括蓋組件21、過濾部件或?yàn)V筒22，殼體組件23、壁板24、蓋體25和電池固定器26。蓋組件21的細(xì)節(jié)被顯示在圖2中，重要地，封裝在蓋體27內(nèi)的是流量積算器，通過將所述流量積算器28超聲焊接在期望位置且具有期望方位，將所述流量積算器固定在蓋體27內(nèi)。
濾筒22是安裝在蓋組件21中的可更換部件。濾筒22具有設(shè)計(jì)的使用壽命或壽命期望值，在所述壽命期間，其作為過濾器的效用處于這種部件的設(shè)計(jì)參數(shù)內(nèi)。由于這種可用過濾壽命是不確定的，因此重要的是知道何時(shí)過濾器性能不再處于設(shè)計(jì)參數(shù)內(nèi)，因而到了拋棄安裝的濾筒及使用新濾筒取代它的時(shí)候。用于濾筒22的合適市售產(chǎn)品是PūR牌濾筒、型號(hào)RF-4050L。合適濾筒的替代結(jié)構(gòu)被示出在圖9中，作為圖9實(shí)施例的一部分。用于濾筒150的合適市售產(chǎn)品是PūR牌RF-9999型濾筒。
如這里所示的，殼體組件23鎖住(capture)濾筒22的上部且旋進(jìn)蓋體27的開口端31中，即以配合形式被內(nèi)部旋緊。第一密封墊圈32被定位在蓋體27中，作為蓋組件21的一部分。在殼體組件23的外螺紋上的凹槽33鎖住方形環(huán)34，以密封殼體組件23和蓋組件21之間的螺紋嚙合。環(huán)34的方形環(huán)突出(lobe)設(shè)計(jì)代表較高壓力應(yīng)用的優(yōu)選設(shè)計(jì)。墊圈32是重要的，以當(dāng)蓋組件21和殼體組件23被螺紋連接在一起時(shí)幫助減少被收集的空氣數(shù)量。已知的是，收集的空氣在其中被壓縮的氣袋的存在產(chǎn)生不期望的反壓。墊圈32的使用及其與方形環(huán)34的配合結(jié)構(gòu)隔離了被收集的空氣的體積，進(jìn)而阻止這種體積的收集空氣影響濾筒22的性能。
替換殼體設(shè)計(jì)被顯示在圖10中。這種替換設(shè)計(jì)涉及不同風(fēng)格的用于圖9濾筒的密封界面。替換殼體設(shè)計(jì)的局部、分解視圖被顯示在圖11中，示出被組裝入殼體的部件部分。
流量積算器28被構(gòu)造和布置，以測(cè)量水流量，以及在適當(dāng)時(shí)基于被監(jiān)控的條件關(guān)斷水。操作中，進(jìn)水口35限定開口于蓋組件21的中空內(nèi)部。水進(jìn)入進(jìn)水口35，沿濾筒22方向流過中空內(nèi)部。水在濾筒22周圍流至蓋體27的底部。水流經(jīng)過機(jī)械流量積算器28且轉(zhuǎn)動(dòng)作為流量積算器構(gòu)造的一部分的齒輪，以測(cè)量水流量，以及在特定條件下準(zhǔn)確地關(guān)斷水。水流出流量積算器28，進(jìn)而流入濾筒22中。
流量積算器28被描述在于1996年6月11日授予Hembree的美國專利No.5,525,214中，這個(gè)授權(quán)專利對(duì)適當(dāng)流量積算器的說明在這里通過引用被特別地合并在本發(fā)明中，例如流量積算器28。
繼續(xù)參考圖1、2及另外參考圖3，流過濾筒22的水經(jīng)由濾筒22的出口36流出，進(jìn)而流入作為殼體組件23的一部分的進(jìn)口39。進(jìn)口39被配置有嵌入式襯套40和O環(huán)41。這種結(jié)構(gòu)使用液密封連接連接至出口36，以阻止在界面處的水泄漏?，F(xiàn)在參考圖3和4，作為殼體組件23的一部分被包括的是止回閥42和膨脹空間43。流入進(jìn)口39的水向上穿過止回閥42進(jìn)入膨脹空間43。在蓋組件21被去除以更換濾筒22時(shí)，止回閥42防止水沿水線流至旋塞，導(dǎo)致水池溢流。
限定膨脹空間43的分流調(diào)節(jié)器44以組裝狀態(tài)被顯示在圖3、4中，作為分離部件被顯示在圖5、6中。水流通過孔47流出膨脹空間，應(yīng)當(dāng)注意，孔47包括以大約10度的角度49設(shè)置的錐形側(cè)面48。當(dāng)水退出孔47時(shí)，它由于側(cè)面48以一個(gè)角度流出。有角度的水流被導(dǎo)向渦輪葉片50(見圖4)，使它旋轉(zhuǎn)。水流繼續(xù)向上移動(dòng)并通過出口帽51流出，并且從那里進(jìn)入旋塞組件的軟管組件52(見圖7)。水流繼續(xù)向上通過噴口53，然后經(jīng)由水口54被分配。軟管組件52及其連接件的細(xì)節(jié)被顯示在圖9中。
繼續(xù)參考圖1，濾筒22被鎖定在蓋組件21和殼體組件23之間。使用螺紋裝配在殼體組件23上的蓋組件21，流體過濾組件20的組裝的下一步驟是連接壁板24和蓋體25及插入電池固定器26。殼體組件23的結(jié)構(gòu)被最佳地由圖3及4示出。參見圖4，示出的一些其它部件包括帽59、O環(huán)60、活塞61、止回閥62、彈簧63、帽64、柱塞65、按鈕66、O環(huán)67、O環(huán)68、柱塞69、電路板70、光導(dǎo)管支座7 1和安裝螺絲72。用于適當(dāng)壁板的替代結(jié)構(gòu)被顯示在圖9中。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，已經(jīng)描述了濾筒22被構(gòu)造和布置以耦合嵌入式襯套40，以形成液密連接，以阻止在界面處的任意水泄漏。如果嘗試將非標(biāo)準(zhǔn)或非核準(zhǔn)的濾筒用作預(yù)期濾筒22的替代品或替換物，則泄漏可能發(fā)生。任何這種泄漏可能淹沒作為濾筒22的一部分的葉片76的區(qū)域(見圖1)，進(jìn)而可能流出通氣口77(見圖3)。如果濾筒150由非標(biāo)準(zhǔn)或非核準(zhǔn)的濾筒替代，則類似的泄漏問題出現(xiàn)。再者，泄漏可能出現(xiàn)在肋155的區(qū)域中。如果沒有添加其他部件，則經(jīng)由通氣口77(見圖3)的泄漏將進(jìn)入水池箱。因此，本發(fā)明所提供的一個(gè)改進(jìn)是將帶有磁性部分的活塞61和優(yōu)選O環(huán)60的密封部件組裝到通氣口77附近。活塞61和O環(huán)60被插入通氣口腔室78。如果有因任何原因的水泄漏，包括非標(biāo)準(zhǔn)或非核準(zhǔn)的濾筒的使用，則溢出通氣口77的水壓向上擠壓活塞61，直至O環(huán)接合密封表面79，這導(dǎo)致密封或封堵通氣口77。使用帽59，磁性活塞61被保持在殼體組件23中。帽59需要通過使用焊接或彈性密封被密封至殼體組件23的本體的適當(dāng)位置中。使用超聲焊接接頭用于流體過濾組件20的優(yōu)選實(shí)施例。
關(guān)于非核準(zhǔn)的濾筒可能被使用的情況，應(yīng)當(dāng)注意的是濾筒22和殼體組件23之間界面的機(jī)械裝配和液密封的完整性是關(guān)鍵的。假如選擇不具有必要密封所需的界面結(jié)構(gòu)的待核準(zhǔn)的濾筒，則可能發(fā)生泄漏，如上面所述，如果這種情況發(fā)生，必須提示用戶。這些同樣問題和關(guān)注點(diǎn)應(yīng)用至圖9中的可更換濾筒設(shè)計(jì)以及圖10和11中對(duì)應(yīng)的可更換殼體組件。如果濾筒的界面設(shè)計(jì)受專利保護(hù)，則這是一種方法，可以知道適當(dāng)裝配的唯一濾筒是那些被批準(zhǔn)專利和被專利覆蓋的濾筒，除侵權(quán)行為以外。
繼續(xù)參考圖3，活塞61的磁化使流體過濾組件20具有另外的功能和性能。當(dāng)磁化活塞61由于經(jīng)由通氣口77的水壓而在向上方向移動(dòng)時(shí)，它足夠靠近地移至電路板70，以使能夠觸發(fā)被安裝在電路板70上的簧片開關(guān)82。當(dāng)簧片開關(guān)82被觸發(fā)時(shí)，信號(hào)被以閃爍紅光的形式發(fā)送，通知用戶相應(yīng)流體過濾組件20出故障。這給予用戶機(jī)會(huì)以檢查流體過濾組件20，確定發(fā)生了什么情況或出了什么故障以及可能的原因。在使用非標(biāo)準(zhǔn)或非核準(zhǔn)的濾筒的情況中，考慮已仿造以模擬核準(zhǔn)濾筒的濾筒，將凹槽83設(shè)置在主殼體84的頂表面上，以有目的地阻止得到確定的密封。這接下來導(dǎo)致泄漏，以使活塞61移動(dòng)，從而觸發(fā)簧片開關(guān)82。
渦輪葉片50也是磁化部件，其被容納在單體的、模制塑料分流器44中。將葉片50實(shí)際組裝到分流器44中利用了一對(duì)軸向排列的軸樁(spud)85和86(見圖3和6)作為葉片50的中心孔的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。重要地，為了能夠擴(kuò)展軸樁85和86的面對(duì)末端之間的中心間隙的間距，提供活動(dòng)鉸鏈(living hinge)87和88作為分流器44的一部分。應(yīng)理解，活動(dòng)鉸鏈87和88分別允許側(cè)面板89和90被樞轉(zhuǎn)或展開，以增加軸樁85和86的尖端或面對(duì)端部之間的距離，而不破壞分流器44的任意部分。在軸定位樁85和86展開的情況下，可以輕易地組裝葉片50，而沒有對(duì)葉片損傷的風(fēng)險(xiǎn)。為了保持葉片50免于與靠近的側(cè)面板89和90粘在一起，支承肋91和92被提供分別作為側(cè)面板89和90的一部分。肋91和92的面對(duì)端部之間鄰接建立了側(cè)面板89和90之間的最小間隔。O環(huán)67在環(huán)形凹槽93中的使用實(shí)現(xiàn)了分流器44和主殼體84的套筒95的圓柱膛孔94之間的氣密封。
通過葉片50的旋轉(zhuǎn)數(shù)測(cè)量過濾器壽命。當(dāng)葉片50旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片50的磁通量松開或觸發(fā)被安裝至電路板70的第二簧片開關(guān)99。葉片50的每個(gè)完整旋轉(zhuǎn)允許設(shè)定量的水流發(fā)生，并且通過簧片開關(guān)99得到或記錄一個(gè)計(jì)數(shù)。使用這種配合機(jī)械和電氣關(guān)系，建立起葉片旋轉(zhuǎn)(也就是，計(jì)數(shù))和水流速(體積)之間的相互關(guān)系。通過對(duì)旋轉(zhuǎn)數(shù)(也就是，簧片開關(guān)99計(jì)數(shù))進(jìn)行計(jì)數(shù)使得能夠建立水的加侖流量。將比較簧片開關(guān)計(jì)數(shù)和關(guān)于計(jì)數(shù)與流量關(guān)系被定義的任何參數(shù)進(jìn)行比較的軟件被提供，以精確地確定在任一時(shí)刻濾筒22的流量使用進(jìn)程。
當(dāng)水開始流動(dòng)時(shí)，電子信號(hào)通知同樣被安裝到電路板70上的LED100打開(也就是，發(fā)光)。最初LED發(fā)綠光，這個(gè)“go”顏色警示使用者已過濾的水正在流動(dòng)的狀況。在預(yù)設(shè)累積流量體積水平下，LED100的顏色從綠色變?yōu)殓晟跃臼褂谜邽V筒22已經(jīng)被使用直至特定量。例如，一旦濾筒22的使用壽命或容量的百分之八十(80％)已經(jīng)被消耗掉，則LED100可能從綠色變?yōu)殓晟?。?dāng)濾筒22使用壽命的終點(diǎn)達(dá)到時(shí)，流體過濾組件20的相應(yīng)電子設(shè)備/軟件使LED100的顏色變?yōu)榧t色。這種(紅)顏色提示使用者是更換濾筒22的時(shí)候了。大致在LED100變紅的同一時(shí)刻，流量積算器28(見圖2)經(jīng)由堵塞水流的球閥結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作。當(dāng)球堵塞水通道時(shí)，水流停止且這種狀況還意味著是改變或更換濾筒22的時(shí)候了。即使使用者沒有看到紅LED發(fā)光，當(dāng)水流停止時(shí)，使用者意識(shí)到某些問題或狀況。在旋塞處將會(huì)被看到的紅光確認(rèn)是更換濾筒22的時(shí)候了。應(yīng)當(dāng)注意的是，所有LED發(fā)光都需要水的流動(dòng)。
來自LED100的光優(yōu)選使用作為光導(dǎo)管組件103的一部分的光纖光纜102(見圖7、8和13)被耦合至旋塞安裝透鏡101(見圖8)。可選擇結(jié)構(gòu)是將LED100實(shí)際安裝在旋塞座中，并且利用至電路板70的導(dǎo)線連接。參考7、8和13，光導(dǎo)管組件103除了光纖光纜102之外還包括基座104和頂蓋(header)105。光纜102包括光纖元件102a和外部聚乙烯套102b?；?04被設(shè)計(jì)具有快速配合彈簧104a，以被光導(dǎo)管支撐件71接收。支撐件71被定位在LED100上方，并且被優(yōu)選超聲焊接至電路板70的表面。光纜102的傳輸開口端被定位在LED100附近，用于以最小損耗或散射接收發(fā)射光。與支撐件71的內(nèi)部設(shè)計(jì)相配合的彈簧104a控制光纜102相對(duì)于LED100的定位。獨(dú)特形狀的彈性墊圈110被裝配在頂蓋105周圍，既牢固地在基座112內(nèi)鎖住頂蓋105又提供在該位置處的密封。
繼續(xù)參考圖4，為了在濾筒22被更換時(shí)重置流量測(cè)量計(jì)數(shù)，使用柱塞69。首先，應(yīng)當(dāng)注意，柱塞69被磁化且通過被安裝在匹配孔106中而被組裝進(jìn)殼體組件23。磁化柱塞69的長銷釘部107置于環(huán)形邊沿108上，限定蓋體27的開口端(見圖2)。當(dāng)蓋組件21從殼體組件23被旋松時(shí)，銷釘部分107和磁化柱塞69的剩余部分在向下方向中移動(dòng)。在這個(gè)方向移動(dòng)意味著柱塞69進(jìn)一步移離被安裝在電路板70上的第三簧片開關(guān)109。柱塞69在這個(gè)向下方向中的移動(dòng)，至少通過其行進(jìn)末端，導(dǎo)致柱塞69的磁通量損耗，否則該柱塞69將被簧片開關(guān)109檢測(cè)到。這種磁通量損耗引起第三簧片開關(guān)109將測(cè)量流量的計(jì)數(shù)器重置為零(0)。因此，這在新的濾筒被安裝的同時(shí)提供了至零的重置。當(dāng)通過濾筒的流動(dòng)繼續(xù)時(shí)，用于期望水流測(cè)量的計(jì)數(shù)重新開始。
響應(yīng)于各種輸入和條件的電路板70的各種性能特征和能力以及LED100的操作通過控制器模塊(未顯示)被控制，所述控制器模塊包括用于流體過濾組件的所有電子監(jiān)控電路。這種控制器模塊使用電池模塊來供電。作為流體過濾組件20的一部分的控制器模塊的合適位置處于葉片50的附近?？刂破髂K的一個(gè)功能是根據(jù)磁性葉片50檢測(cè)和計(jì)數(shù)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)。在電池更換期間，這種計(jì)數(shù)被存儲(chǔ)在非易失存儲(chǔ)器中。在濾筒被更換時(shí)，計(jì)數(shù)被歸零以對(duì)新的濾筒重新啟動(dòng)。
圖14中顯示了用于控制功能的系統(tǒng)框圖。塊111a將輸入提供給表示控制器模塊和雙色LED100的塊111b。來自塊111c的輸入表示來自兩塊AA電池，標(biāo)稱電壓3Vdc的電池電源。來自塊111b的輸出進(jìn)入導(dǎo)光管組件103。來自塊111a的輸入包括簧片開關(guān)信號(hào)，用于計(jì)數(shù)、重置和通氣。LED指示器包含如前所述的紅色、綠色和“琥珀色”，注意到紅色和綠色的組合產(chǎn)生該第三種顏色。優(yōu)選包含用于反向電壓保護(hù)特性的阻塞二極管。
在流動(dòng)從旋塞停止及葉片50停止旋轉(zhuǎn)之后的500ms之后，控制模塊進(jìn)入操作的睡眠模式。這種模式是控制模塊的低功率狀況，以保持電池壽命?？刂颇K停留在這個(gè)睡眠模式，直到由于旋塞被打開時(shí)的葉片旋轉(zhuǎn)或重置信號(hào)的激勵(lì)而使控制模塊檢測(cè)到中斷。當(dāng)旋塞打開時(shí)，控制模塊進(jìn)入其喚醒模式。一旦電池被插入和電池電壓被施加時(shí)，控制模塊進(jìn)入操作的初始化模式。所有中斷、定時(shí)、初始化變量發(fā)生在加電時(shí)。當(dāng)葉片50轉(zhuǎn)動(dòng)通過相應(yīng)的簧片開關(guān)時(shí)，控制模塊在計(jì)數(shù)輸入端口計(jì)數(shù)開關(guān)閉合至大地。當(dāng)由于水流通過過濾器殼體而使葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)，每個(gè)旋轉(zhuǎn)的一個(gè)脈沖被計(jì)數(shù)。預(yù)期的是，對(duì)于每分鐘在0.3和0.7加侖之間的流動(dòng)范圍，這種整體結(jié)構(gòu)可被精確到百分之一(1％)的范圍內(nèi)。脈沖計(jì)數(shù)被存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器中，同時(shí)葉片被旋轉(zhuǎn)。一旦葉片旋轉(zhuǎn)完成，則在控制模塊進(jìn)入其睡眠模式時(shí)，總計(jì)數(shù)值被存儲(chǔ)在控制模塊的非易失部分(EEPROM)。
再次參考圖1，流體過濾組件20被構(gòu)造和布置以通過壁板24被安裝到箱體或結(jié)構(gòu)壁?？梢允褂贸Ｒ?guī)安裝硬件例如螺絲用于壁板24的安裝。在壁板24的底部上的卡口連接113被構(gòu)造和布置以與被模制進(jìn)殼體組件23的后板部分114內(nèi)的匹配孔相配合。匹配孔被定位成相對(duì)于壁板24的大致垂直方位轉(zhuǎn)動(dòng)45度。這意味著，殼體組件23必須從垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)45度，以組裝在卡口連接113上。一旦實(shí)施這種初始組裝，則殼體組件23被轉(zhuǎn)回45度變?yōu)榇怪狈轿弧＿@樣將殼體組件23鎖定在壁板24的卡口連接113上。卡接部件115將殼體組件23以可感覺和可聽到的卡接方式鎖定至壁板24。阻擋器116保持殼體組件23免于相對(duì)于壁板旋轉(zhuǎn)通過預(yù)期方位。這種優(yōu)選方位是垂直的。
被構(gòu)思用于本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)變化包括芯式插座，所述插座被模制進(jìn)壁板24中，將容納作為殼體組件23的一部分的模制的突起。這種組合被構(gòu)造和布置以將殼體組件23的頂部鎖定至壁板24，從而對(duì)殼體組件23和壁板24的連接提供附加的支撐和更大的穩(wěn)定性。
繼續(xù)參考圖1，電池固定器26包括接觸彈簧119及120和向外伸展的壁部分121及122。固定器26被構(gòu)造和布置以容納流體過濾組件20的預(yù)期操作和功能所需要的電池。電路板70包括被分別設(shè)計(jì)用于接觸彈簧119及120的機(jī)械和電接受的匹配接觸件123及124。后板部分114是模制結(jié)構(gòu)，其被成型有導(dǎo)軌125和126。導(dǎo)軌125和126分別容納壁部121和122，以引導(dǎo)和對(duì)齊彈簧119及120在接觸件123及124中的插入。
在電池需要被更換時(shí)，用于控制LED100的綠色、琥珀色和紅色發(fā)光的流體過濾器組件20的所述電子設(shè)備被構(gòu)造和布置，以提供閃爍或頻閃琥珀色光。假如在濾筒22和殼體組件23之間有泄漏，則LED100閃爍紅光，提示使用者流體過濾器組件20出故障。在電池被更換時(shí)，LED100持續(xù)10秒閃爍紅/綠光，作為電池正確安裝的指示?？刂七@些電子設(shè)備的控制模塊在其存儲(chǔ)器中保存濾筒22已被使用或消耗的計(jì)數(shù)和流量壽命，以使在電池被更換時(shí)，這種信息不會(huì)失去。
繼續(xù)參考圖3和4，顯示了被包含的機(jī)械通氣口組件130，其被包括以作為殼體組件23的一部分。套管131是容納包括機(jī)械通氣口組件130的部件的主殼體84的整體部分。這些部件包含止回閥62、彈簧63、帽64、柱塞65、按鈕66和O環(huán)60。以配合的方式，主殼體84限定通風(fēng)孔132，所述通風(fēng)孔132從主殼體84的內(nèi)部133導(dǎo)入套管131的大致圓柱形內(nèi)部。連接通道134從套管131內(nèi)部通向出口135。出口135開口至出口帽51的中空內(nèi)部。
在殼體組件23和蓋組件21以螺紋方式連接在一起以封閉濾筒22時(shí)，有可能將空氣收集在流體過濾組件20的內(nèi)部133中。在流體過濾組件20內(nèi)收集的空氣將經(jīng)受壓縮和隨之膨脹，即使在旋塞閥關(guān)閉時(shí)，通過旋塞出口的繼續(xù)流動(dòng)是可能的，盡管在流量上受到限制。這就是在旋塞閥處于上游且水僅在使用時(shí)通過濾筒輸送的情況下，整個(gè)單元(流體過濾組件20)在不使用時(shí)沒有處于管道壓力下的效果。
通氣口組件130的使用開始于沿向下方向手動(dòng)按下按鈕66。這種動(dòng)作導(dǎo)致彈簧加載的柱塞65沿向下方向移動(dòng)，以打開止回閥62。止回閥62的開啟使收集的空氣和任何空氣/水的混合物能夠流過通風(fēng)孔132。經(jīng)由通風(fēng)孔132進(jìn)入套管131的流動(dòng)隨之流出套管131和經(jīng)由連接通道134進(jìn)入出口135。止回閥42阻止水通過流體過濾組件20的任何回流。O環(huán)60(兩個(gè)位置)被構(gòu)造和布置以阻止水在使用中通過通氣口組件130泄漏。在沒有使用時(shí)，彈簧63和止回閥在沒有致動(dòng)力施加到按鈕上66上時(shí)保證這個(gè)通氣口是閉合的。
現(xiàn)在參考圖9，可選擇的濾筒150被顯示。濾筒150和濾筒22之間的主要差異涉及與相應(yīng)殼體組件的連接界面的設(shè)計(jì)。濾筒150的可替換結(jié)構(gòu)要求殼體組件的可替換設(shè)計(jì)，關(guān)于殼體組件151的這種可替換設(shè)計(jì)被顯示在圖10和11中。濾筒150的其它部分，包括其內(nèi)部構(gòu)造和性能，基本上與濾筒22相同。
濾筒150包括大致圓柱形的出口152，所述大致圓柱形的出口152由壁152a和同心環(huán)繞圓柱壁153限定。在壁153的外表面和大致圓柱形濾筒壁154的內(nèi)表面之間伸展的是一系列等間距肋155。濾筒150的其它部分，包含其與蓋組件21的組裝和配合，實(shí)際上與濾筒22相同。
參考圖10和11，顯示了殼體組件151的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。殼體組件151和殼體組件23之間的唯一不同存在于與濾筒150的密封界面的區(qū)域處。主殼體158相比于主殼體84在設(shè)計(jì)上被改變，即在限定進(jìn)口161的圓柱壁160周圍增加環(huán)繞圓柱壁159。
為了配置主殼體158以便以所要求的密封界面容納濾筒150，另外的組件被組裝入主殼體158，以接收濾筒150。這些部件被顯示在圖10和11中，并且包括嵌入式襯套162、O環(huán)163、套管164和O環(huán)165。方形密封34與用于殼體組件23的是相同的。如圖10中所示，襯套162被壓入口161，并且O環(huán)163被卡在壁160的自由邊沿和襯套162的徑向凸緣162a之間。套管164被擠壓入壁159，且O環(huán)165由凹槽164a卡住。
使用如所述和所顯示的構(gòu)造的主殼體158，通過將出口152插入和環(huán)繞襯套162、O環(huán)163和入口161，安裝濾筒150。這種配合應(yīng)為緊配合，以壓O環(huán)163，從而建立安全的、液密的界面。壁152a裝配在襯套162和套管164之間。外壁163被構(gòu)造和布置以便以安全的、液密的界面容納套管164和O環(huán)165，擠壓O環(huán)165以建立期望的密封。關(guān)于對(duì)這種界面保護(hù)以嘗試阻止非核準(zhǔn)濾筒使用的先前討論適用于圖9-11的替換設(shè)計(jì)。假如非核準(zhǔn)濾筒被嘗試使用，則將這種情況的警告指示提供給使用者。
繼續(xù)參考圖9，壁板24的可替換設(shè)計(jì)被圖示為壁板168。取代用于與壁板24組裝需要的后面板部分114的45度轉(zhuǎn)動(dòng)，通過相對(duì)垂直運(yùn)動(dòng)組裝壁板168和后面板部分169。壁板168包括向上開口夾片170、171和172。后面板部分169包括相應(yīng)槽口，其中之一在圖9中被顯示為槽173。通過定位后面板部分169，以使其三個(gè)槽與三個(gè)夾片170-172對(duì)準(zhǔn)，可將后面板部分169推向壁板168，以將各個(gè)夾片插入對(duì)應(yīng)的槽中。此后，后面板部分169向下滑動(dòng)以使將各個(gè)槽的頂邊沿安置在各個(gè)夾片的閉合基座上。在后面板部分169中的兩個(gè)孔174與上升凸起175配合為快速配合接收，以給出后面板部分169已經(jīng)正確安置在壁板168上的觸覺和聽覺指示。
參考圖12，軟管組件52的細(xì)節(jié)被顯示。軟管組件52包括快速連接接頭178、管段179和推動(dòng)連接壓力接頭180。接頭180的設(shè)計(jì)類似于由新澤西的Pine Brook的John Guest USA有限公司提供的產(chǎn)品，并且以其SUPER SPEEDFIT商標(biāo)銷售。取代可在兩端連接的John Guest USA有限公司的類型，只有這種類型的接頭的一半被用于接頭180。開口端181被構(gòu)造和布置以使用簡單、快速連接組件連接至出口帽51。管179的相對(duì)端被固定到接頭180中。接頭180的開口端183被構(gòu)造和布置有彈性密封，所述彈性密封具有小于管184外徑的限定內(nèi)徑，所述彈性密封被設(shè)計(jì)用于容納所述管184。這種尺寸差異產(chǎn)生擠壓配合(干涉)，以建立理想的密封和牢固機(jī)械連接。
用于軟管組件52的合成材料的使用阻止在其間流過的水接觸金屬。由于金屬污染物通過濾筒22和150被從水中提取出來，將這種污染物重新導(dǎo)回濾筒下游的水中起到相反的作用。
盡管在圖中和前述說明書中已經(jīng)詳細(xì)描述和說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明被認(rèn)為是示例性的且在性質(zhì)上不是限制性的，應(yīng)當(dāng)理解，顯示和描述的僅僅是優(yōu)選實(shí)施例，落入本發(fā)明本質(zhì)內(nèi)的所有改變和變型也將被保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種用于水分配旋塞的流體過濾組件，包括殼體組件，其被構(gòu)造和布置以連接至水分配旋塞的噴嘴；蓋組件，其被構(gòu)造和布置以被可拆卸地連接至所述殼體組件，所述蓋組件和所述殼體組件的連接組合限定內(nèi)部容納空間；可更換濾筒，其被安裝在所述容納空間內(nèi)，用于在輸送至所述分配旋塞之前過濾水流；以及其中所述殼體組件包括響應(yīng)于磁通量變化的多個(gè)簧片開關(guān)，以提供包括在以下電子指示組中的多個(gè)電子指示，所述電子指示組包括關(guān)于使用壽命的濾筒狀況的電子指示、當(dāng)非核準(zhǔn)濾筒被安裝時(shí)的電子指示、沒有安裝濾筒的電子指示、在流體過濾組件內(nèi)有水泄漏的電子指示和一個(gè)濾筒被另一濾筒更換的電子指示。
2.如權(quán)利要求1所述的流體過濾組件，其中所述多個(gè)簧片開關(guān)包括三個(gè)簧片開關(guān)，其中第一簧片開關(guān)被用于檢測(cè)泄漏。
3.如權(quán)利要求2所述的流體過濾組件，其中第二簧片開關(guān)被用于測(cè)量流過所述流體過濾組件的水的體積。
4.如權(quán)利要求3所述的流體過濾組件，其中第三簧片開關(guān)被用于在更換濾筒被安裝時(shí)將流量測(cè)量計(jì)數(shù)器重置為零。
5.如權(quán)利要求4所述的流體過濾組件，其中磁化的、可移動(dòng)的柱塞被用于觸發(fā)所述第三簧片開關(guān)。
6.如權(quán)利要求2所述的流體過濾組件，其中所述殼體組件進(jìn)一步包括電路板，所述第三簧片開關(guān)被組裝至所述電路板。
7.如權(quán)利要求6所述的流體過濾組件，進(jìn)一步包括電池固定器，所述電池固定器被構(gòu)造和布置以便滑動(dòng)以與所述電路板電接觸。
8.如權(quán)利要求1所述的流體過濾組件，進(jìn)一步包括LED，所述LED被構(gòu)造和布置以產(chǎn)生多種不同發(fā)光顏色，用于指示流體過濾組件狀況。
9.如權(quán)利要求8所述的流體過濾組件，進(jìn)一步包括遠(yuǎn)距離定位透鏡，其可操作地被耦合至所述LED，以給出流體過濾組件狀況的可視指示。
10.如權(quán)利要求9所述的流體過濾組件，其中所述透鏡和所述LED之間的可操作耦合是利用纖維光導(dǎo)管進(jìn)行的。
11.如權(quán)利要求10所述的流體過濾組件，其中所述多個(gè)簧片開關(guān)包括三個(gè)簧片開關(guān)，其中第一簧片開關(guān)被用于檢測(cè)泄漏。
12.如權(quán)利要求11所述的流體過濾組件，其中第二簧片開關(guān)被用于測(cè)量流過所述流體過濾組件的水的體積。
13.如權(quán)利要求12所述的流體過濾組件，其中第三簧片開關(guān)被用于在更換濾筒被安裝時(shí)將流量測(cè)量計(jì)數(shù)器重置為零。
14.如權(quán)利要求13所述的流體過濾組件，其中磁化的、可移動(dòng)的柱塞被用于觸發(fā)所述第三簧片開關(guān)。
15.如權(quán)利要求1所述的流體過濾組件，其中一個(gè)簧片開關(guān)被用于測(cè)量流過所述流體過濾組件的水的體積。
16.如權(quán)利要求1所述的流體過濾組件，其中一個(gè)簧片開關(guān)被用于在更換濾筒被安裝時(shí)將流量測(cè)量計(jì)數(shù)器重置為零。
17.如權(quán)利要求16所述的流體過濾組件，其中磁化的、可移動(dòng)的柱塞被用于觸發(fā)所述簧片開關(guān)。
18.如權(quán)利要求1所述的流體過濾組件，其中所述殼體組件包括機(jī)械通氣口，所述機(jī)械通氣口被構(gòu)造和布置以釋放收集的空氣。
19.如權(quán)利要求18所述的流體過濾組件，其中所述機(jī)械通氣口包括彈簧加載的柱塞，所述柱塞被構(gòu)造和布置為可手動(dòng)移動(dòng)。
20.一種組合，包括a.水分配旋塞，其包括使用者可見的基座部分和分配噴嘴；以及b.用于所述水分配旋塞的流體過濾組件，包括殼體組件，其被構(gòu)造和布置以連接至水分配旋塞的噴嘴；蓋組件，其被構(gòu)造和布置以被可拆卸地連接至所述殼體組件，所述蓋組件和所述殼體組件的連接組合限定內(nèi)部容納空間；可更換濾筒，其被安裝在所述容納空間內(nèi)，用于在輸送至所述分配旋塞之前過濾水流；以及其中所述殼體組件包括LED，所述LED被構(gòu)造和布置有工作電路，以根據(jù)流體過濾組件狀態(tài)提供多種不同顏色的發(fā)光；以及c.纖維光導(dǎo)管，其將所述LED的發(fā)光連接至透鏡，所述透鏡被安裝作為所述水分配旋塞的基座的一部分。
21.如權(quán)利要求20所述的組合，其中所述殼體組件進(jìn)一步包括電路板和被組裝到所述電路板的多個(gè)簧片開關(guān)，所述多個(gè)簧片開關(guān)響應(yīng)于磁通量變化，以提供包括在以下電子指示組中的多個(gè)電子指示，所述電子指示組包括關(guān)于使用壽命的濾筒狀況的電子指示、當(dāng)非核準(zhǔn)濾筒被安裝時(shí)的電子指示、沒有安裝濾筒的電子指示、在流體過濾組件內(nèi)有水泄漏的電子指示和一個(gè)濾筒被另一濾筒更換的電子指示。
22.如權(quán)利要求21所述的組合，其中一個(gè)簧片開關(guān)被用于檢測(cè)泄漏。
23.如權(quán)利要求21所述的組合，其中一個(gè)簧片開關(guān)被用于測(cè)量流過所述流體過濾組件的水的體積。
24.如權(quán)利要求21所述的組合，其中一個(gè)簧片開關(guān)被用于在更換濾筒被安裝時(shí)將流量測(cè)量計(jì)數(shù)器重置為零。
25.如權(quán)利要求24所述的組合，其中磁化的、可移動(dòng)的柱塞被用于觸發(fā)所述簧片開關(guān)。
26.如權(quán)利要求25所述的組合，其中所述殼體組件包括機(jī)械通氣口，所述機(jī)械通氣口被構(gòu)造和布置以釋放收集的空氣。
27.如權(quán)利要求26所述的組合，其中所述機(jī)械通氣口包括彈簧加載的柱塞，所述柱塞被構(gòu)造和布置為可手動(dòng)移動(dòng)。
28.如權(quán)利要求20所述的組合，其中所述殼體組件包括機(jī)械通氣口，所述機(jī)械通氣口被構(gòu)造和布置以釋放收集的空氣。
29.如權(quán)利要求28所述的組合，其中所述機(jī)械通氣口包括彈簧加載的柱塞，其被構(gòu)造和布置為可手動(dòng)移動(dòng)。
30.一種用于水分配旋塞的流體過濾組件，包括殼體組件，其被構(gòu)造和布置以連接至水分配旋塞的噴嘴，所述殼體組件包括磁化渦輪葉片和配合簧片開關(guān)；蓋組件，其被構(gòu)造和布置以被可拆卸地連接至所述殼體組件，所述蓋組件和所述殼體組件的連接組合限定內(nèi)部容納空間；可更換濾筒，其被安裝在所述容納空間內(nèi)，用于在輸送至所述分配旋塞之前過濾水流，所述磁化渦輪葉片和所述配合簧片開關(guān)被布置以記錄通過所述濾筒的水的體積；以及其中所述渦輪葉片被組裝至軸桿，所述軸桿被布置為兩個(gè)可分離的部分，所述可分離的部分中的每一個(gè)通過使用相應(yīng)的活動(dòng)鉸鏈?zhǔn)强梢苿?dòng)的。
31.如權(quán)利要求30所述的流體過濾組件，進(jìn)一步包括用于檢測(cè)泄漏的第二簧片開關(guān)。
32.如權(quán)利要求31所述的流體過濾組件，進(jìn)一步包括第三簧片開關(guān)，其被用于在更換濾筒被安裝時(shí)將流量測(cè)量計(jì)數(shù)器重置為零。
33.如權(quán)利要求32所述的流體過濾組件，其中磁化的、可移動(dòng)的柱塞被用于觸發(fā)所述第三簧片開關(guān)。
34.如權(quán)利要求33所述的流體過濾組件，其中所述殼體組件進(jìn)一步包括電路板，所述三個(gè)簧片開關(guān)被組裝至所述電路板。
35.如權(quán)利要求34所述的流體過濾組件，進(jìn)一步包括電池固定器，所述電池固定器被構(gòu)造和布置以便滑動(dòng)以電接觸所述電路板。
36.如權(quán)利要求35所述的流體過濾組件，進(jìn)一步包括LED，所述LED被構(gòu)造和布置以產(chǎn)生多種不同發(fā)光顏色，用于指示流體過濾組件狀況。
37.如權(quán)利要求36所述的流體過濾組件，進(jìn)一步包括遠(yuǎn)距離定位透鏡，所述透鏡可操作地耦合至所述LED，以給出流體過濾組件狀況的可視指示。
38.如權(quán)利要求37所述的流體過濾組件，其中在所述透鏡和所述LED之間的可操作耦合通過使用纖維光導(dǎo)管來進(jìn)行。
39.如權(quán)利要求38所述的流體過濾組件，其中所述殼體組件包括機(jī)械通氣口，所述機(jī)械通氣口被構(gòu)造和布置以釋放收集的空氣。
40.如權(quán)利要求39所述的流體過濾組件，其中所述機(jī)械通氣口包括彈簧加載的柱塞，所述柱塞被構(gòu)造和布置為可手動(dòng)移動(dòng)。
41.如權(quán)利要求30所述的流體過濾組件，其中所述殼體組件包括機(jī)械通氣口，所述機(jī)械通氣口被構(gòu)造和布置以釋放收集的空氣。
42.如權(quán)利要求41所述的流體過濾組件，其中所述機(jī)械通氣口包括彈簧加載的柱塞，所述柱塞被構(gòu)造和布置為可手動(dòng)移動(dòng)。
43.一種用于水分配旋塞的流體過濾組件，包括殼體組件，其被構(gòu)造和布置以連接至水分配旋塞的噴嘴，所述殼體組件包括可手動(dòng)致動(dòng)機(jī)械通氣口；蓋組件，其被構(gòu)造和布置以被可拆卸地連接至所述殼體組件，所述蓋組件和所述殼體組件的連接組合限定內(nèi)部容納空間；可更換濾筒，其被安裝在所述容納空間內(nèi)，用于在輸送至所述分配旋塞之前過濾水流；以及其中所述機(jī)械通氣口包括通氣室，所述通氣室被構(gòu)造和布置以容納在致動(dòng)時(shí)從所述容納空間內(nèi)收集的空氣，以及所述殼體組件限定通氣通道，以將從所述容納空間接收的空氣自動(dòng)排至所述水分配旋塞。
44.如權(quán)利要求43所述的流體過濾組件，其中所述殼體組件包括多個(gè)簧片開關(guān)，所述多個(gè)簧片開關(guān)響應(yīng)于磁通量的變化，以提供包括在以下的電子指示組中的多個(gè)電子指示，所述電子指示組包括關(guān)于使用壽命的濾筒狀況的電子指示、當(dāng)非核準(zhǔn)濾筒被安裝時(shí)的電子指示、沒有安裝濾筒的電子指示、在流體過濾組件內(nèi)有水泄漏的電子指示和一個(gè)濾筒被另一濾筒更換時(shí)的電子指示。
45.如權(quán)利要求44所述的流體過濾組件，其中所述多個(gè)簧片開關(guān)包括三個(gè)簧片開關(guān)，其中第一簧片開關(guān)被用于檢測(cè)泄漏。
46.如權(quán)利要求45所述的流體過濾組件，其中第二簧片開關(guān)被用于測(cè)量流過所述流體過濾組件的水的體積。
47.如權(quán)利要求46所述的流體過濾組件，其中第三簧片開關(guān)被用于在更換濾筒被安裝時(shí)將流量測(cè)量計(jì)數(shù)器重置為零。
48.如權(quán)利要求47所述的流體過濾組件，其中磁化的、可移動(dòng)的柱塞被用于觸發(fā)所述第三簧片開關(guān)。
49.如權(quán)利要求38所述的流體過濾組件，進(jìn)一步包括LED，所述LED被構(gòu)造和布置以產(chǎn)生多種不同發(fā)光顏色，用于指示流體過濾組件狀況。
50.如權(quán)利要求49所述的流體過濾組件，進(jìn)一步包括遠(yuǎn)距離定位透鏡，所述透鏡可操作地耦合至所述LED，以給出流體過濾組件狀況的可視指示。
51.如權(quán)利要求50所述的流體過濾組件，其中在所述透鏡和所述LED之間的可操作耦合通過使用纖維光導(dǎo)管來進(jìn)行。
全文摘要
一種用于水分配旋塞的流體過濾組件，包括殼體組件，其被構(gòu)造和布置以連接至旋塞；蓋組件，其可以螺旋方式連接至殼體組件，用于限定內(nèi)部容納空間；和被安裝在所述容納空間內(nèi)的可更換濾筒。利用響應(yīng)于磁通量變化的多個(gè)簧片開關(guān)提供過濾器狀態(tài)的電子指示。這些指示包括濾筒有用過濾壽命、非核準(zhǔn)濾筒的存在、沒有安裝濾筒指示、水泄漏和濾筒已更換的指示。
文檔編號(hào)B01D35/143GK1993164SQ200580025762
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月21日
發(fā)明者祖海爾·A·伊茲, 加里·R·馬蒂, 凱爾·H·麥克梅因斯, 杰弗里·L·莫爾, 克里斯托弗·M·科菲 申請(qǐng)人:麥斯克公司