本发明涉及一种液体处理芯，其包括：
壳体，所述壳体包括形成壳体轴向端部的壳体部件，并且包括在壳体轴向端部处的连接头；
其中所述连接头包括至少三个液体端口，每个液体端口在由壳体部件限定的相应通道的端部处；
其中所述连接头配置成用于插入到液体处理系统的头部部件内，使得连接头的液体端口处于与头部部件内相应液体端口的密封液体连通；以及
在壳体内侧上的至少一个单独的导流器(flowconductor)部件，其附接到壳体部件并包括用于引导液体的至少一个导管，以便将至少两个通道的内端部与至少一个另外通道的那些内端部分隔开。
本发明还涉及一种液体处理芯，例如为前述类型的，其包括壳体，所述壳体包括形成壳体轴向端部的壳体部件并且包括在壳体轴向端部处的连接头；
其中所述连接头包括至少一个液体端口，并配置成用于插入到液体处理系统的头部部件内，使得连接头的液体端口与头部部件内的相应液体端口处于密封液体连通；
其中所述连接头可在轴向方向上插入到头部部件的接收部件的空腔内，所述接收部件可相对于所述头部部件的壳体枢接(journalled)地移动；以及
其中所述连接头包括至少一个对准部件，该对准部件用于在将连接头插入到空腔内的过程中将接收部件与所述液体处理芯轴向地对准；
所述对准部件设置在连接头的外表面上，用于当连接头插入到空腔内时插入到接收部件的凹槽内。
本发明还涉及成组的液体处理芯，每个液体处理芯为上面在开头段落中所限定的类型。
本发明还涉及至少一系列液体处理芯的制造方法，每个液体处理芯为上面在开头段落中所限定的类型。
本发明还涉及一种液体处理系统。
背景技术：
US2010/0116729A1公开了一种用于处理水的装置，具体是一种过滤装置，所述装置包括芯，所述芯具有用于接纳对水进行处理的处理剂的容置部和布置在容置部上的连接头。连接头具有至少一个入口开口和至少一个出口开口。该装置包括用于连接头的保持器，连接头具有至少一个流入开口和至少一个流出开口，上述开口通过密封元件以密封的方式连接到连接头的入口开口和出口开口。在一个实施例中，连接头具有四个侧表面和一个端表面。侧表面由具有三个开口的第一外表面区段形成。存在第一和第二水入口开口，以便将两个部分流(partialstream)引导到芯的内部。如果稀释机构布置在保持器元件内或布置在保持器元件的上游，则需要两个入口开口。如此引入的部分流在过滤芯内经受不同的处理，然后合并到一起。处理过的水经由水出口开口取出。
这种一般类型的芯目前由申请人以PurityC的命名出售。其主要的不同之处在于入口开口设置在与开口出口设置在其上的表面区段相对的表面区段上。排水管(falltube)插入到连接头内以便将其中一个部分流引导到壳体内部的相对端部。同心部件插入到连接头内以便将第二部分流引导到沿着壳体纵向轴线的大约中间的位置。
这将有可能提供一种具有用于插入到连接头内的排水管的不同的内部部件，使得部分流在进行处理之前在排水管内混合。例如如果将不设置稀释机构以及想在芯中使用相同连接头的话，这将是可取的，所有的水在芯内经受同样的处理，而无需关闭其中一个所述入口开口。然而，通过量将受到单个出口开口的限制。因此，人们不能使用相同的连接头来实现例如高通量的芯。使得单一出口开口比单独的入口开口大得多将意味着赋予其细长的横截面形状或增加连接头的直径。
技术实现要素：
本发明的第一个目的在于提供上面在开头段落中所提及类型的液体处理芯，成组的这种芯，至少一系列这种液体处理芯的制造方法以及包括至少一个这种芯的液体处理系统，所述芯具有包括连接头的壳体部件，通过将适当的内部部件附接到壳体部件，该连接头允许芯被配置成实现覆盖相对较宽应用范围的一系列芯类型。
WO2005/077490A1公开了包括滤芯的滤芯和歧管系统，所述滤芯具有头部，所述头部装配有一对横向相对的凸轮凸耳或凸轮销，该头部与具有安装在其内的芯止回阀的一对入口端口和出口端口相结合。芯入口端口和出口端口以从芯头部平行隔开的关系轴向向上延伸。芯入口端口和出口端口取向成与一对相应的入口和出口接头滑动配合推进式耦联，所述接头以从管状阀体平行隔开的关系径向向外突出。管状阀体可移动地安装在变位支撑托架上，以便当滤芯安装或拆卸以便更换时随变位歧管帽进行旋转运动。支撑托架包括下部的一对向前突出的托架臂，所述托架臂限定一对向前打开的大致水平取向的凸轮槽或轨道。歧管帽可旋转地安装到支撑托架上，以及管状阀体由随其旋转的歧管帽承载。由歧管帽承载的内帽壳还限定向下打开的大致椭圆形通道，所述通道具有定位在其中的径向突出的歧管入口接头和出口接头，歧管入口接头和出口接头进一步适于滑动配合接纳在滤芯上的向上突出的入口端口和出口端口。歧管帽还限定形成在其相对侧壁上的向下打开的一对垂直细长凸轮轨道，其用于滑动配合接纳在滤芯上的凸轮销。初始的滤芯安装通过最初使得歧管帽围绕阀体轴线朝向部分升高成角度向外取向来执行。该局部升高的帽位置对于帽凸轮轨道而言足以通过托架凸轮轨道的前端或远端，并且由此容许通畅地滑入接纳芯凸轮销。
初始的滤芯安装，特别是滤芯的纵向轴线与歧管的入口接头和出口接头的对准仍然是难以实现的。只有当芯的入口端口和出口端口插入到入口接头和出口接头内时才能确保对准，但是它们则必须足够坚固以承受由于滤芯重量导致的力。
本发明的另一个目的在于提供上面在第二段落中所提及类型的液体处理芯，其适于轴向插入到接收部件中，所述接收部件枢接成在头部部件内随所插入的芯回转，该芯的轴线可相对容易地与由接收部件所决定的插入方向对准。
根据本发明的第一方面，第一目的通过根据本发明的液体处理芯来实现，所述液体处理芯的特征在于在由壳体部件限定的相应通道的端部处的至少三个液体端口包括至少第四液体端口。
液体处理芯包括壳体。壳体的轴线由液体处理芯插入到液体处理系统的头部部件内的预定插入方向限定。所述轴线将通常对应于所述纵向轴线，可能除了在液体处理芯具有不同寻常的矮胖形状(squatshape)从而具有相对低体积的情况之外。壳体部件形成壳体的轴向端部，并包括形成所述壳体轴向端部的连接头。壳体部件包括主体，该主体可以大量的数量来制备以便组装一系列不同的液体处理芯。通过提供不同设置的至少一个单独的导流器部件，独立于主体但附接到主体，变型能够依据液体被引导到、通过和流出液体处理芯的方式而不同。所述连接头包括至少四个液体端口，每个液体端口在由壳体部件限定的相应通道的端部处。液体端口布置成使得液体能够通过它们，也就是说，液体端口是液体可透过的端口。在主体部件内设置通道。连接头配置成用于插入到液体处理系统的头部部件内，使得连接头的液体端口处于与头部部件内的相应液体端口的密封液体连通。为此目的，可在液体端口上或其周围设置密封件。这种密封件可与壳体部件的主体分隔开或是一体式的特征。由于在相应通道的端部处存在至少四个这样的液体端口，可以将所有的入口和出口设置在液体处理芯的轴向端部处。当制造一系列的芯时这是有用的，因为芯壳体的轴向长度可在范围内的不同变型之间进行变化。此外，因为只有一个头部部件，因此液体处理芯的安装更容易。由于在相应通道的端部处的至少四个端口，可以确保不存在限制通过所述液体处理芯的流率的一个通道和端口。如果例如有两个单独的入口流以及将提供一种类型的处理液体的话，该液体可被设置成通过类似尺寸的两个出口端口到达两个入口端口。相反，可以提供流过相应端口的不同组分的两个出口流以及可以提供通过两个入口端口的具有一种特定组分的液体，以确保流率不受到入口端口的尺寸限制。即使在使用时仅存在进入液体处理芯的一种类型的液体以及流出液体处理芯的一种类型的液体，可通过提供两个入口端口和两个出口端口来提高通过量。相比于提供一个大的入口端口和一个大的出口端口，连接头的直径可保持相对低，而不必使得端口具有细长形状，例如通过以大致轴向对准的排布置两个圆形端口或通过以围绕轴线的90°间隔分布端口。
在当前情况下，由单独的导流器部件引起的分隔使得至少一个导流器部件位于分隔开的内端部之间，以至少迫使从其中一个内端部流动到另一个内端部的任何液体流动通过导管。从其中一个分隔开的内端部流出的液体被运载远离壳体部件，但也可在通过液体处理部件之后返回到分隔开的内端部。通常，在分隔开的内端部之间的任何路径将通过由至少一个分隔的导流器部件限定的导管。因此所述至少一个单独的导流器部件确定哪些端口用作入口端口以及哪些端口用作出口端口。它们还确定多个入口端口或多个出口端口是否被隔离，使得通过它们提供的液体流动不在芯内混合。
在一个实施例中，壳体部件包括单个模制的主体，液体端口和通道在其中形成。
该实施例允许容易地制造和组装。仅需要在外部上提供密封环等。这种密封元件甚至可被共模制。壳体部件还可包括一个或多个键控元件以便在液体处理芯的不同变型之间进行区分，但是这些可相对小并容易地应用到壳体部件的外部。在该实施例的一个变型中，端口被模制。在另一个变型中，壳体部件被模制有至少一个通道，所述通道由闭塞部件封闭，所述闭塞部件可被容易地分隔开以便释放通道。该闭塞部件例如可以是通过易碎连接而连接到通道壁的盘状部。
在一个实施例中，至少一个导流器部件中的至少一个插入到所述壳体部件内，例如插入到至少一个通道中的内端部内。
该实施例比较容易组装。需要很少的紧固件或不需要紧固件来将至少一个导流器部件连接到所述壳体部件。此外，壳体部件可相对紧凑，因为如果导流器部件被插入到通道的内端部内则没有必要给单独的连接机构提供空间。在一个变型中，被插入的部件通过它和壳体部件之间的摩擦配合而保持在适当的位置下。例如，具有基本上对应于通道内端部的横截面形状的横截面形状的导管部件可被插入到通道内。摩擦配合可由在导管的插入端部和通道壁之间围绕导管壁的至少一个密封元件提供。
在一个实施例中，壳体包括一个容器，以及壳体部件形成帽，该帽在容器的轴向端部处封闭该容器。
该容器可具有相对大的轴向范围，即是相对深的。它形成用于容纳液体处理芯的至少一个液体处理部件的腔室。该腔室在轴向端部处由帽封闭。所述帽可相对浅，因此可相对容易地接近内部以便附接导流器部件。该容器在相对的轴向端部处通常被封闭，从而液体处理芯的所有端口都设置在形成帽的壳体部件的连接头中。
在一个实施例中，连接头在轴向方向上相对于所述壳体部件的剩余部分突出。
从而其液体处理芯形成可更换组件的液体处理系统的头部部件可以是相对紧凑的。连接头同样如此。但是液体处理芯仍具有相对大的体积，而无需增加其轴向尺寸。
在液体处理芯的一个实施例中，导流器部件中的至少一个被包括在液体处理组合件内，所述液体处理组合件包括中空的、液体可透过的液体处理组件并布置成将液体沿径向引导通过所述液体处理组件。
液体处理组件可包括中空的、多孔的、液体可透过的块，该块包括液体处理材料。这种块的液体处理材料可以是粒状的、纤维状的或两者的混合。其可通过粘合剂(例如为颗粒的形式)热粘结。液体处理材料可包括吸附剂，例如诸如活性炭的吸附剂或用于结合重金属的吸附剂。它可进一步或备选地包括离子交换树脂。液体流沿径向向内进入到块的中空部件内或沿径向向外从所述中空部件流出。所述组合件可替代地或另外地包括液体可透过的芯体，机械过滤介质围绕该芯体卷绕。实例包括线绕模块或至少一层液体可透过的织物或膜围绕其缠绕的芯体。织物材料例如可以是网状物或无纺材料。这样的织物层也可并入到中空的、多孔的、液体可透过的块内或围绕所述块缠绕。至少四个端口确保连接头对流施加相对低的阻力。从而对于通过液体处理系统的相同总压降而言，对液体处理组件的流的阻力可相对高。例如这允许更有效的机械过滤或与并入到液体处理组件内的液体处理材料的较长接触时间。
在一个实施例中，其可与前一实施例结合，液体处理芯包括液体处理材料床，以及至少一个导流器部件包括导管，所述导管用于将液体引导通过壳体部件的内部，该壳体部件的内部在壳体部件和通过至少一部分液体处理材料床与壳体部件分隔开的轴向位置之间。
在该实施例中，可通过迫使液体在轴向方向上行进通过材料床的相对长的距离来确保由液体处理材料的充分处理。因而导流器部件确保与液体处理材料的接触时间是足够的。连接头的低阻力补偿由液体处理材料床对流施加的阻力。液体处理材料基本上是松散的材料。它可以是粒状的、纤维状的或两者的混合。它将通常布置成通过扩散过程来处理液体，从而受益于延长的接触时间。实例包括吸附、洗脱和离子交换。在一个变型中，一个或多个导流器部件布置成将液体引导到材料床的相对轴向端部，所述液体从材料床的相对轴向端部流动通过该材料床到达壳体部件。具有带有径向外边缘(相对于通道的内端部)的内端部的至少一个通道布置成收集液体。在该实施例中，至少一个弹性的、液体可透过的部件可布置在材料床的与壳体部件相同的一侧上以便将压缩力施加到材料床。这有助于通过通道反向引导。在另一个实施例中，一个或多个导流器部件布置成使得进入的液体在至少一部分材料床的相反侧上被收集，并通过一个或多个立管导管引导通过材料床。在任一实施例中，液体可透过的筛网可在至少一部分材料床的相反侧上布置在导流器部件的开口处。此外，流量分配部件和用于保持所述液体处理材料的保持部件中的至少一个可布置在材料床的与壳体部件相同的一侧上。这分别有助于相对均匀的轴向流动，并有助于保持被处理的液体摆脱液体处理材料。
在液体处理芯的一个实施例中，至少一个导流器部件布置成将至少两个通道的内端部与彼此并与至少一个另外的通道的内端部分隔开。
通过将至少两个通道的内端部与彼此分隔开，在它们的端部处的端口可以都是入口端口或都是出口端口，其中所述至少一个另外的端口是入口端口和出口端口中的另一个。具有不同组分的液体可设置成通过相应的入口端口或相应的出口端口。备选地，也可以设置成使得液体以特定的体积流率比通过两个入口端口。
在该实施例的一个变型中，至少一个导流器部件布置成将至少两个通道的内端部与彼此并与至少两个另外的通道中的每一个通道分隔开，并且至少两个另外通道中的至少两个处于直接流体连通。
直接连通导致通道的内端部仅通过壳体部件本身分隔开，如果确实被分隔开的话。直接流体连通的两个通道用于增加通过液体处理芯的流率。在该实施例的一个实施方式中，液体处理芯布置成不同地处理两个单独的液体进入流或处理到不同的程度，然后将它们混合。体积流率比可彼此不同，例如根据所述液体处理芯包括在其中的液体处理系统的头部部件的设置。其设置混合比。混合可通过两个端口提供，提高芯的通过量。在该实施例的另一个实施方式中，液体处理芯布置成接收作为通过单独的入口端口的两个流的进入液体。所述流被立即混合，例如为了压力平衡的目的。所得的液体流在液体处理芯中被分成两个子流，该液体处理芯布置成不同地处理该两个子流或将其处理到不同程度，然后提供通过不同的相应出口端口的单独输出流。两个入口端口提高通过量。该配置也适于实现反渗透芯或超滤芯，其提供作为滤液流和滞留物流的输出。在液体到芯壳体的入口处存在更低的压降。
在其中至少一个导流器部件布置成将至少两个通道的内端部与彼此并与至少一个另外通道的内端部分隔开的实施例的替代性变型中，该至少一个导流器部件布置成将至少四个通道的内端部与彼此分隔开，并且液体处理芯包括至少一个部件，所述至少一个部件用于将通过四个通道之一所接收到的液体流分成被引导到芯内不同位置的至少两个子流。
该变型允许单个液体处理芯来提供三种不同的输出，如不同处理或处理到不同的程度的两个液体流，并提供来自这些流的液体的一种混合。备选地，三个不同处理的液体流可作为输出提供。在一个实施方式中，液体处理芯包括至少一个隔室，该至少一个隔室包括用于通过离子交换处理液体的液体处理材料，以及至少一个子流旁路绕过这些隔室中的至少一个。在这种实施方式的一个特定实例中，存在三个隔室：一个隔室包括用于降低水的碳酸盐硬度的为氢形式的阳离子交换介质；一个隔室包括为羟基形式的阴离子交换介质；以及第三隔室是空的或包括不同的液体处理介质。在该实例中，液体处理芯可提供具有降低的碳酸盐硬度的一个液体流、具有降低矿物质含量的一个液体流和未被处理的一个液体流，所述未被处理的该液体流具有较少降低的碳酸盐硬度或只是被洗掉有机污染物和/或重金属。在该实例中，将存在两个分流(split)。一个分流是阳离子交换隔室的上游，以形成针对空的、或只包括吸附剂而非离子交换材料的隔室的子流。另一分流经过具有阳离子交换材料的隔室。该流然后在处理之后再次分流。一些液体旁路绕过具有阴离子交换材料的隔室以便提供仅碳酸盐硬度降低的液体。一些通过具有阴离子交换材料的隔室以便用于生产脱矿物质的液体。
在可替代的实施方式中，有芯壳体的内部有两个隔室。一个隔室包括用于降低水的碳酸盐硬度的氢形式的阳离子交换材料。另一个隔室是空的或包括诸如活性炭的吸附剂或包括不能有效地或更少有效地降低水的碳酸盐硬度的阳离子交换材料。通过入口端口进入的液体被分成两个子流，每个子流通到其中一个相应的隔室。流在隔室的出口处被分流，以提供四个子流。来自每个隔室的一个被混合，而另一个保持被分隔开。因而在相应的出口端口处提供三个具有不同组分的单独液体流。
从上述可知液体处理芯的实施例包括至少一个隔室，所述至少一个隔室包括用于通过离子交换处理液体的至少一种介质，其中所述液体处理芯布置成引导通过至少一个液体端口接收的至少一个液体流以及引导经由将液体流分割成通过壳体内部的子流而获得的液体子流，以便旁路绕过这些至少一个隔室中的至少一个的至少一部分。
在液体处理芯的实施例中，至少一个通道的内端部设置在至少一个另外通道内。
相比较于具有并排定位的内端部，这对于给定的通道直径而言有助于保持连接头的宽度(对应于横向于轴线的尺寸)相对低。此外，导流器部件可容易地将芯从其中通过相应端口的液体流混合的默认配置适应性地改变到其中它们在壳体部件中保持分隔开的一种配置。这通过至少一个导流器部件来实现，所述至少一个导流器部件包括从内端部延伸通过内部端设置在其中的至少一个通道的导管。然后环形通道形成在这些通道的最内侧通道和延伸通过该最内侧通道的导流器部件之间。
在该实施例的一个变型中，在通道内端部处的至少端部部分同心地布置。
这使得相对容易地保持芯壳体内的液体流分隔开，通过沿径向将它们分隔开，而且还保持简单和相对均匀的流动模式。均匀的轴向流动条件具体通过将通道和导管定中在芯壳体的中心轴线上并且使得导管基本上旋转对称而实现。
在一个实施例中，通道的至少径向内侧的通道具有基本上轴向进入到壳体内部的内端部。
这简化了芯的组装，特别是简化了导流器部件到壳体部件的附接。内端部形成一个端口，该端口的边缘限定基本上垂直于轴向方向的平面，和/或通道的相应端部部分具有基本上平行于轴向方向的纵向轴线。特别是在一个通道的内端部位于其它通道之一内的情况下，容易插入直管或类似的导管。不需要弯管件，如果有弯管件则会更难以插入到通道的内端部内。
在一个实施例中，大部分例如所有的端口设置在连接头的在相对于轴向方向成一定角度的方向上面对的表面部分内。
为了在连接头的轴向端部处设置四个端口将另外需要四根同心管，所述四根同心管具有在不同的轴向位置处的出口，因而在头部部件内需要相对深的空腔以便接纳连接头。相反，通过将端口设置在连接头的在相对于轴向方向成一定角度的方向上、特别是在相对于轴向方向的基本横向方向上面对的表面部分内，在其端部处设置端口的通道可相对短(在轴向方向上)。在一个实施例中，至少两个端口设置于在不同方向(例如相反方向)上面对的表面部分内。因此，这些端口可处于重叠的轴向位置处。在一个实施例中，至少两个端口设置在同一表面部分内的不同轴向位置处。该表面部分在大致一个方向上面对。于是不需要在连接头周围提供端口。这在下述情况下是有用的，其中连接头将被插入到由接收部件所限定的空腔内，所述接收部件枢接以便相对于所述头部部件的支撑部件运动。四个端口中的两个端口可设置于在基本上第一共同方向上面对的相同或不同的表面部分内，以及四个端口中的两个可设置于在基本上第二共同方向上面对的相同或不同的表面部分内，该第二共同方向不同于第一方向。第一和第二方向的垂直于轴向方向的组件可基本上相反指向。一种简单的变型是成对的端口设置在连接头的相对侧上。这种布置也简化了头部部件的结构。例如，在多个头部部件布置成一排、例如安装在壁上的情况下，如果端口布置成大致在头部部件在排内的对准方向上面对，则排可以是相对窄的。
在一个变型中，表面部分基本上是平面的。
该变型使得相对容易地在所述端口与连接头插入到其中的头部部件空腔内的端口之间提供密封连接。密封件将位于一个平面内，并可相对均匀地压靠平面表面。
在一个变型中，表面部分相对于所述轴线倾斜，使得连接头朝向壳体的轴向端部渐变成锥形。
在这个变型中，设置在芯的端口上或其周围的密封元件接触头部部件的空腔壁，连接头仅在插入路径的端部处插入到所述空腔内。这降低了损坏或移位密封元件的风险。这适用于下述情况该情况为密封元件在腔室壁内设置在端口上或其周围并且布置成在插入路径的端部处接触倾斜的表面部分。
根据第二方面，在上面开头段落中所提及的第二目的通过一种液体处理芯来实现，例如根据上述实施例之一，其特征在于用于插入到凹槽内的对准部件布置成同时在多个轴向位置处接触凹槽。
液体处理芯包括壳体。壳体的轴线由液体处理芯插入到液体处理系统的头部部件内的预定插入方向限定。所述轴线将通常对应于所述纵向轴线，可能除了在液体处理芯具有相对低体积的情况之外。壳体部件形成壳体的轴向端部，并包括形成所述壳体轴向端部的连接头。连接头配置成用于插入到液体处理系统的头部部件内，使得连接头的液体端口与头部部件内的相应液体端口处于密封液体连通。为此目的，可在液体端口上或其周围设置密封件。这种密封件可与壳体部件的主体分隔开或是一体式的特征。液体端口布置成使得液体能够通过它们，也就是说，它们是液体可透过的端口。连接头可在轴向方向上插入到头部部件的接收部件的空腔内，所述接收部件相对于所述头部部件的壳体可移动地枢接。在其中头部部件例如附连到壁的情况下，所述液体处理芯可在相对于壁成一定角度的方向上插入，然后回转到位。连接头在该阶段已完全插入到接收部件空腔内。所述连接头包括用于在将连接头插入到凹部内的过程中将接收部件与液体处理芯轴向对准的至少一个对准部件。这便于轴向插入并避免在端口的位置处将应力施加到连接头或接收部件的部件上，例如密封元件上。一个或多个对准部件分别设置在连接头的外表面上，以便当连接头插入到凹部内时插入到接收部件的相应的通常基本上是直的凹槽内。可存在多个对准部件，例如销，提供与凹槽接触的多个点，或者可存在单个对准部件，该单个对准部件布置成在多个轴向位置处接触所述凹槽。液体处理芯可布置成与设有多个凹槽的接收部件一起使用，使得一个或多个对准部件的布置针对每个另外的凹槽复制一次。由于线由至少两个点限定，仅仅通过对准部件和凹槽可实现对准，对准部件和凹槽可适当地定制成一定的尺寸和形状以便承受所产生的力。所提及的一个或多个外表面将通常为暴露表面，其限定在一个或多个对准部件的轴向位置处的连接头的径向范围，以使后者即对准部件确实可以进入凹槽。这就是说，这些表面将通常是平面的或凸出的。然而如果它们是凹入的，则一个或多个所述对准部件将具有相对于所述一个或多个表面的足够的高度以便从对准部件所设置在其中的表面部分的凹入部分突出。
在一个实施例中，至少一个对准部件是外表面上的脊状部。
相比于在多个轴向位置处提供多个接触点的一排单独的对准部件，脊状部允许更容易地将连接头插入到接收部件内。此外，很容易提供相对坚固的脊状部，这也有助于增强脊状部设置于其上的壁。脊状部可以平行于轴线的大致直线延伸。
在一个变型中，脊状部设置在连接头的相对于所述轴线倾斜的表面部分上，使得连接头朝向壳体的轴向端部渐变成锥形，以及脊状部的至少一部分相对于表面部分的高度在轴向方向上朝向壳体的轴向端部增加。
在这个变型中，端口也可设置于相对于轴线倾斜的倾斜表面部分内，使得连接头朝向壳体的轴向端部渐变成锥形。设置在芯端口处或其周围的密封元件接触头部部件的空腔壁，连接头仅在插入路径的端部处插入到所述空腔内。这降低了损坏或移位密封元件的风险。这适用于下述情况，该情况为密封元件在腔室壁内设置在端口上或其周围并且布置成在插入路径的端部处接触倾斜的表面部分。因为脊状部相对于表面部分的渐增高度，因此脊状部可在插入开始时进入凹槽以便履行其对准作用。
在一个实施例中，脊状部的至少一部分具有在轴向方向上和在高度方向上从脊状部设置在其上的表面部分延伸的平行相对的表面。
脊状部，或者至少其主要部分，因此基本上成形为设置于表面上的平行六面体形状。但是其可具有锥形或倒角的前沿轴向端部部分。其在表面部分的平面上具有的恒定宽度，允许它沿着至少所述主要部分的长度引导连接头。与此相反，弯曲的或锥形的脊状部将不提供与凹槽的边缘接触的直线或直表面。
在一个实施例中，至少一个对准部件邻近至少两个液体端口的一排定位。
当在不同的轴向位置处端口以一个在另一个上方的方式位于连接头的侧表面部分内的情况下，它们应该处于侧表面部分上的中央位置内，以允许它们相对较大。使得对准部件邻近于所述排定位保持连接头的高度相对较小，并且确保所述端口与空腔内与之建立密封连接的端口的对准。因为对准部件以任何方式突出以允许它们进入凹槽，因此对准部件可设置在具有相对小曲率半径的表面部分上，其中成排的端口设置在具有相对较大曲率半径的相邻表面部分或平面表面部分内。
在一个实施例中，对准部件在数量上至少为两个。
对准部件布置成用于插入到不同的相应凹槽内。这有助于确保连接头相对于接收部件和相对于轴线的正确旋转位置。
在一个实施例中，对准部件用作保持部件，用于将所述液体处理芯保持在适当的位置，其中所述连接头至少部分地插入到所述头部部件内。
该实施例避免了对于在例如连接头上的单独保持特征的需要。因此，对于一个或多个对准部件和端口存在更多的空间。
在一个实施例中，保持部件的远离壳体轴向端部的轴向端部具有圆形的形状。
该轴向端部可相对容易地沿着凸缘(ledge)移动，即使接收部件仍在移动时，该轴向端部与所述凸缘配合以保持液体处理芯处于头部部件内。
根据本发明的另一方面，提供成组的液体处理芯，每个液体处理芯根据至少开头段落并任选包括上述任何液体处理芯的特征，其中形成相应液体处理芯壳体轴向端部的所述壳体部件的至少主体在形状和尺寸方面基本相同，并且其中至少两个液体处理芯的导流器部件将至少四个通道的内端部不同地分隔开。
该组液体处理芯可相对高效地制造，因为针对所有变型的壳体部件主体可以大量的数量制造。制造哪种类型的液体处理芯可在制造过程中的相对靠后的阶段内来确定。壳体部件的主体是壳体部件的包括大多数材料并支撑外壳部件的任何剩余部件(诸如密封元件、键控部件、标签等)的部件。至少一个导流器部件的几种可能组中的不同的组附接到所述壳体部件，使得至少四个通道的内端部在两个芯内不同地分隔开。该组可包括具有两个入口端口和两个出口端口的液体处理芯，其中出口端口布置成提供具有不同组分的液体流。一个实例是反渗透芯或超滤芯。该组可包括具有两个入口端口的液体处理芯，所述入口端口用于接收保持与液体处理部件的上游分隔开的单独液体流，其中两个出口端口布置成提供具有相同或不同组分的液体流。一个实例是一种液体处理芯，其用于以相对高的流率提供具有降低碳酸盐硬度的水混合物或用于提供具有不同水平碳酸盐硬度的液体流。该组可包括具有一个入口端口和用于提供具有不同组分的液体流的三个出口端口的液体处理芯。一个例子是一种液体处理芯，其用于并行地提供具有降低的碳酸盐硬度的水、具有降低矿物质含量的水和仅仅具有降低污染物水平的水。另一个实例是一种液体处理芯，其用于提供具有不同碳酸盐硬度水平的流。在一个变型中，至少一个液体处理芯布置成具有一个入口端口和三个出口端口，其中两个出口端口提供具有相同组分但与待被处理的液体不同的处理后的液体，以及一个出口端口提供具有与其它两个出口端口所提供组分不同的组分的液体。在一个实施方式中，该液体处理芯布置成提供仅通过吸附(例如通过至少活性炭)而非离子交换处理的液体，和至少通过离子交换(例如通过用于降低水的碳酸盐硬度的离子交换材料)处理的液体。至少通过离子交换处理的液体也可通过除了离子交换之外的吸附(例如通过至少活性炭)进行处理。在这些实施方式的每一个中，通过吸附而非通过离子交换的液体处理可通过包括结合的液体处理材料的液体处理组件进行，例如中空的液体处理组件，例如中空圆柱形的液体处理组件。
在一个实施例中，至少两个液体处理芯在以下的至少一个方面上有所不同：
(i)布置成用作入口端口的液体端口的数量；以及
(ⅱ)布置成用作出口端口的液体端口的数量。
这增加了可制造的不同类型液体处理芯的范围。一些类型可具有平衡数量的入口端口和出口端口以提供相对高的通过量。一些类型可具有比入口端口多的出口端口，以便提供具有不同组分作为输出的液体。
在一个实施例中，至少两个液体处理芯还在下述方面有所不同，即它们是否包括每个下列类型液体处理组件以及它们包括多少每个下列类型液体处理组件的方面：
(ⅰ)膜过滤模块；
(ii)材料床，用于通过扩散过程处理液体，例如通过离子交换、吸附和洗脱中的至少一种；以及
(iii)包括热粘结材料的液体可透过的多孔主体的组件，用于通过扩散过程处理液体，例如通过离子交换、吸附和洗脱中的至少一种。
这些类型通常均需要入口端口和出口端口的不同配置。它们可设有具有至少一个共同头部部件的壳体。针对每种类型适当地选择单独的导流器部件。
根据本发明的另一方面，提供至少一系列液体处理芯的制造方法，每个液体处理芯根据至少开头段落并任选包括上述任意一个液体处理芯的特征，包括选择和附接至少一个导流器部件的若干不同组中的一组来配置液体处理芯。
在一个实施例中，一系列液体处理芯的下一个被制造成包括壳体部件，该桥体部件的至少主体的形状和尺寸与之前液体处理芯的壳体部件的形状和尺寸相同，其中选择和附接不同的组，使得至少四个通道的内端部在两个芯中不同地分隔开。
因此能够提供针对不同应用的一系列不同的液体处理芯，例如高通过量的芯(其是用于将水的碳酸盐硬度降低到可调水平的一种芯)、反渗透芯等。
因此可推断出在一个变型中，不同类型的液体处理部件布置在两个液体处理芯的壳体内。
不同的液体处理部件可根据它们被设置成执行的液体处理类型(例如机械过滤、离子交换、吸附污染物)或仅根据处理程度而有所不同。
根据本发明的另一方面，提供一种液体处理系统，其包括根据本发明的至少一个头部部件和至少一个可更换的液体处理芯。
附图说明
将参照附图对本发明进行更详细地解释说明，其中：
图1是液体处理芯壳体的烧杯形部件的立体图；
图2是图1所示烧杯形壳体部件的横截面视图；
图3是示出帽形壳体部件封闭所述烧杯形壳体部件的开口端的详细横截面视图；
图4是第一帽形壳体部件的立体图；
图5是第一帽形壳体部件的另一个立体图；
图6是第一帽形壳体部件的第一侧的平面视图；
图7是第一帽形壳体部件的第二侧的平面视图；
图8是第一帽形壳体部件的第三侧面的平面视图；
图9是在液体处理芯第一配置下的第一帽形壳体部件的第一横截面平面视图；
图10是在第一配置下的第一帽形壳体部件的横截面立体图；
图11是在第一配置下的第一帽形壳体部件的第二横截面平面视图；
图12是在第一配置下的第一帽形壳体部件的第二横截面立体图；
图13是在第一配置下的第一帽形壳体部件的第三横截面平面视图；
图14是在第一配置下的第一帽形壳体部件的第三横截面立体图；
图15是在液体处理芯第二配置下的第一帽形壳体部件的第一横截面立体图；
图16是在第二配置下的第一帽形壳体部件的第二横截面立体图；
图17是在液体处理芯第三配置下的第一帽形壳体部件的横截面平面视图；
图18是在第三配置下的第一帽形壳体部件的第一横截面立体图；
图19是在第三配置下的第一帽形壳体部件的第二横截面立体图；
图20是在第三配置下的第一帽形壳体部件的第三横截面立体图；
图21是在第三配置下的第一帽形壳体部件的第四横截面立体图；
图22是具有第二帽形壳体部件的液体处理芯的立体图；
图23是第二帽形壳体部件第一侧的平面视图；
图24是第二帽形壳体部件第二侧的平面视图；
图25是第二帽形壳体部件的立体图；
图26是第二帽形壳体部件第三侧的平面视图；
图27是第二帽形壳体部件的横截面平面视图；
图28是第二帽形壳体部件的第一横截面立体图；
图29是第二帽形壳体部件的第二横截面立体图；
图30是第二帽形壳体部件的第三横截面立体图；
图31是第二帽形壳体部件的第四横截面立体图；
图32是在包括径向流动液体处理部件的配置下的具有第二帽形壳体部件的液体处理芯的一部分的横截面平面视图；
图33是在图32的配置下的液体处理芯一部分的横截面立体图；
图34是用于接收具有第二帽形壳体部件的液体处理芯的头部部件的接收部件的第一示意性侧视图；
图35是图34所示接收部件的第二示意性侧视图；
图36是一个示意图，其示出在第一配置下的包括第一或第二帽形壳体部件的液体处理芯的液体处理和导流器部件；
图37是一个示意图，其示出在第二配置下的液体处理芯的液体处理和导流器部件；
图38是一个示意图，其示出在第三配置下的液体处理芯的液体处理和导流器部件；以及
图39是一个示意图，其示出在第四配置下的液体处理芯的液体处理和导流器部件。
具体实施方式
如以下描述的液体处理芯包括壳体，壳体包括为烧杯形壳体部件1形式的容器(图1-3、图22、图36-39)。烧杯形壳体部件1是细长形状的。液体处理芯的中心轴线2(在该实例中为纵向轴线2(图2、图3))形成参考轴线。烧杯形壳体部件1在一个轴向端部处封闭以及在相对的轴向端部处开口。烧杯形壳体部件1沿其长度的大部分是大致圆柱形的。封闭的轴向端部被圆形化以便在使用期间承受烧杯形壳体部件1内液体的压力。烧杯形壳体部件1可由例如铝的金属或例如聚丙烯的塑料制成。烧杯形壳体部件1的开口端部由帽形壳体部件封闭且不可逆地结合到帽形壳体部件。
第一帽形壳体部件3(图3-21)包括主体4，主体4可通过模制(例如注塑模制)获得，并且将通常可由例如聚丙烯的塑料制成。
主体4部分地插入烧杯形壳体部件1的开口端部内以增加接触面积。接合处例如可通过焊接(例如超声波焊接、钎焊)或粘合剂粘接而获得。直立的周边脊状部5，在该实例中具有凸缘6，有助于提供接合处。凸缘6确定主体4的正确插入。脊状部提供工具可抵靠其放置的径向内表面，例如在超声波焊接的情况下工具为砧座或超声波发生器，或在粘合剂粘结的情况下工具为用于施加压力的工具。
壳体部件的主体4包括连接头7，用于插入到例如在US2010/0307964A1中具体关于其图9B所公开类型的液体处理系统的头部部件的空腔内。因此，连接头7包括凹部8(图5-9)，锁定轴(未示出)可通过将其从解锁位置旋转到锁定位置而被固定在凹部8中。
连接头7在轴向方向上相对于主体4的其余部分、特别是相对于主要在轴向方向面对的周围表面部分9(图4)突出。
在连接头7中形成第一至第四通道10-13，每个通道具有在其端部处的相应端口14-17并且每个通道具有内端部部分18-21(具体在图9、图11、图13、图17中)。通道10-13在相对开口处(即在端口14-17处)的端部部分基本上是直的并且沿径向指向。这简化了用于模制第一帽形壳体部件3的主体4的加工。
内端部部分18-21同心地定中布置到中心轴线上。至少中心的三个内端部部分18-21基本被轴向引导到芯壳体的内部。内端部部分18-20设置于此的第一至第三通道10-12的端部分别终止于不同的相应轴向位置处，以使这些内端部设置在至少一个其它通道即周围通道内。其结果是，第二至第四通道11-13包括为环形的至少一个部分。此外，液体可在这些内端部处混合，除非它们被单独的导流器部件分隔开，如将在下面解释的那样。
端口14-17在连接头7的相对侧上设置在成对的、倾斜的(在该实例中基本上是平面的)表面部分22、23内。这些表面部分22、23相对于所述中心轴线倾斜，但主要在横向方向上面对，使得连接头7略微渐变成锥形。表面部分22、23的平面和中心轴线之间的角度因此是锐角，而表面部分22、23的法线和中心轴线之间的角度是钝角。端口14-17由凹槽24-27环绕，密封环(未示出)可保持在所述凹槽内。应当指出的是，第一和第二倾斜的表面部分22、23可具有微小的曲率，但凹槽24-27通常将把相同的密封环基本定位在平面内，以确保均匀的压缩和从而密封。
简单的第一、第二和第三导流器部件28-30(分别见图17-21、图9-10和图11-16)配置成分别插入到所述第一、第二和第三内端部部分18-20内。它们每个都包括一个导管，用于引导液体通过芯壳体内部的至少一部分，以便将至少两个通道10-13的内端部与至少一个其它的(例如所有的)其余通道10-13分隔开。在其与被插入的端部相对的端部处，这些导流器部件28-30可连接到另外的导流器部件(未示出)或液体处理组件以形成组合件。第一导流器部件28将第二和第三通道11、12的内端部与第一通道10的内端部分隔开。第二导流器部件29将第一和第二通道10、11的内端部与第三和第四通道12、13的那些内端部分隔开。第三导流器部件30将第一、第二和第三通道10-12的内端部与余下的一个通道即第四通道13的内端部分隔开。应当指出的是，在替代实施例中，分隔开可仅通过组装多个导流器部件来获得。
第一导流器部件28包括具有外径的部分，所述外径基本上等于第一通道10的内端部部分18的内径。该部分终止于凸缘31(图17)，该凸缘31用于接合内端部部分18的壁，以确定第一导流器部件28可插入的程度。该部分设有两个密封环32a、32b，提供第一导流器部件28和内端部分18的壁之间的密封。它们还提供足以将第一导流器部件28保持在适当位置下的摩擦配合。
第二导流器部件29和第三导流器部件30也同样设有这样的凸缘33、34和密封环35a、35b、36a、36b(参见图9、图13)。
第一至第三导流器部件28-30示出将被插入到所述内端部部分18-20内的导流器部件端部的基本结构。通常情况下，类似结构的导流器部件将被包括在更复杂的组合件中。一些实例将参照图36-39进行论述，其中第一帽形壳体部件3为了清楚起见已被省略且仅示意性地示出导流器部件。
在此之前，对第二帽形壳体部件37(图21-33)进行了论述。第二帽形壳体部件37包括主体38，其通过模制、例如注射模制而获得，并且将通常由例如聚丙烯的塑料制成。
主体38部分地插入烧杯形壳体部件1的开口端部内以增加接触面积。接合处例如可通过焊接(例如超声波焊接、钎焊)或粘合剂粘接而获得。直立的周边脊状部39，在该实例中具有凸缘40，有助于提供接合处。凸缘40确定主体38的正确插入。脊状部提供工具可抵靠其放置的径向内表面，例如在超声波焊接的情况下工具为砧座或超声波发生器，或在粘合剂粘结的情况下工具为用于施加压力的工具。
壳体部件的主体38包括连接头41，用于在轴向方向上插入到由接收部件42(图34、图35)所限定的空腔内，所述接收部件42可移动地枢接在液体处理系统的头部部件(未示出)内，头部部件的液体处理芯形成可更换的组件。
连接头41在轴向方向上相对于主体38的其余部分突出，特别是主要在轴向方向上面对的周围表面部分43(图25)。参考轴线44(图23)与插入方向对准并且对应于至少所述连接头41的主体轴线。
第一至第四通道45-48形成在连接头41内，每个通道具有在其端部处的相应端口49-52以及每个通道具有内端部部分53-56。通道45-48的在通道45-48通到内端部部分53-56的其它端部处的端部部分基本上是直的并且沿径向指向。这简化了用于模制帽形壳体部件37的主体38的加工。
内端部部分53-56同心地定中布置到中心轴线上。至少中央的三个通道内端部部分53-55基本被轴向引导到芯壳体的内部。内端部部分53-55设置于此的第一至第三通道45-47的端部分别终止于不同的相应轴向位置处，以使这些内端部设置在至少一个其它通道即周围通道内。其结果是，第二至第四通道46-48包括为环形的至少一个部分。此外，液体可在这些内端部处混合，除非它们被单独的导流器部件分隔开，如将在下面解释的那样。
端口49-52在连接头41的相对侧上设置在成对的、倾斜的(在该实例中基本上是平面的)表面部分57、58内(图27)。这些表面部分57、58相对于所述参考轴线44倾斜，但主要在横向方向上面对，使得连接头41略微渐变成锥形。表面部分57、58的平面和中心轴线之间的角度因此是锐角，而表面部分57、58的法线和中心轴线之间的角度是钝角。端口49-52由凹槽59-62环绕，密封环(未示出)可保持在所述凹槽内。应当指出的是，第一和第二倾斜的表面部分57、58可具有微小的曲率，但凹槽59-62通常将把相同的密封环基本定位在平面内，以确保均匀的压缩和从而密封。
形成选自于一系列不同组的导流器部件中的一组的一个或多个导流器部件配置成分别插入到第一、第二和第三内端部部分53-55内。插入到内端部部分53-55内的每个导流器部件都包括一个导管，用于引导液体通过芯壳体内部的至少一部分，以便将至少两个通道45-48的内端部与至少一个其它的(例如所有的)其余通道45-48分隔开。在其与被插入的端部相对的端部处，这些导流器部件可连接到另外的导流器部件或液体处理组件以形成组合件。因此，插入到第一端端部部分53内的导流器部件将第二和第三通道46、47的内端部与第一通道45的内端部分隔开。插入到第二内端部部分54内的第二导流器部件将第一和第二通道45、46的内端部与第三和第四通道47、48的那些内端部分隔开。插入到第三内端部部分55内的导流器部件将第一、第二和第三通道45-47的内端部与余下的一个通道即第四通道48的内端部分隔开。应当指出的是，在替代实施例中，分隔开可仅通过组装多个导流器部件而实现。
在一个图示的配置(图32、图33)中，第一导流器部件63插入到第二内端部部分54内。第一导流器部件63包括具有外径的一个部分，所述外径基本上等于第二通道46内端部部分54的内径。该部分终止于凸缘64，所述凸缘64用于接合内端部部分54的壁，以便确定第一导流器部件63可插入的程度。该部分设有两个密封环65a和65b，提供第一导流器部件63和内端部部分54的壁之间的密封。它们还提供足以将第一导流器部件63保持在适当位置下的摩擦配合。
在图32和图33的配置中，第一导流器部件63的相反的轴向端部插入到端帽66内，所述端帽66以密封的方式固定到滤块67的轴向端部。为此目的，两个另外的密封环65c、65d提供第一导流器部件63和形成端帽66的一部分的突出圆柱形导管的内表面之间的密封。
滤块67形成中空的液体可透过的液体处理组件。与端帽66和封闭滤块67的相对轴向端部的类似端帽(未示出)一起，所述第一导流器部件63布置成引导液体沿径向通过滤块67。通常情况下，流动方向将是径向向内的。其结果是，第三和第四端口51、52将形成液体入口端口以及第一和第二端口49、50将形成液体出口端口。在图示配置下的帽形壳体部件37从而是高通过量液体处理芯的一部分。所述第一和第二通道45、46与彼此处于直接流体连通。第三和第四通道47、48同样与彼此处于直接流体连通。
滤块67将通常由热粘结的液体处理材料形成。液体处理材料是粒状的、纤维状的或二者的混合，例如是粘结剂。颗粒粘结剂具有提供点粘结的效果，尤其是如果滤块是通过加热粘结剂颗粒和液体处理材料的混合物而没有太多的压缩获得话。合适的粘结剂材料例如是超高密度聚乙烯。液体处理材料包括用于通过扩散过程处理液体的液体处理材料，例如通过吸附、洗脱和离子交换手段中的至少一种。在一个有用的实施例中，所述液体处理材料包括活性炭。
连接头41布置成插入到其中的接收部件42(图34和图35)枢接以便相对于头部部件的桥体围绕主轴68旋转。仅示出壳体的两个凸缘69、70(图35)。接收部件42在其壁中设有端口71、72。当插入时，设置在连接头41的凹槽59-62中的密封元件抵靠接收部件42的壁的内表面密封，使得在接收部件42的端口71、72和连接头41的那些端口之间提供密封连接。柔性导管(未示出)例如在外侧上可连接到接收部件42的端口71、72，使得待被处理的液体和处理过的液体可提供给液体处理芯以及从液体处理芯接收。
接收部件42的侧壁的至少内表面以与连接头41的第一和第二倾斜表面部分57、58相同的方式倾斜。
接收部件42包括凹槽限定部分73、74，其从倾斜的侧壁向外突出以便限定在由接收部件42所限定的空腔内侧上的凹槽。狭槽75、76在处于空腔开口处的接收部件42边缘和凹槽端部之间限定。
连接头41在外表面上设有脊状部77、78，当连接头41沿轴向方向插入到由接收部件42所限定的空腔内时，所述脊状部77、78用于插入到由凹槽限定部件73、74所限定的凹槽内。
脊状部77、78设置于其上的表面部分79、80相对于所述轴线倾斜，使得连接头41朝向芯壳体的轴向端部渐变成锥形。然而，脊状部77、78相对于表面部分79、80的高度在轴向方向上朝向连接头41的轴向自由端部增加。其结果是，在轴向方向上最靠近连接头41的轴向端部的面向外的表面部分81、82(图23，图24)基本平行于轴线，其中该连接头41的轴向端部形成芯壳体的轴向端部。一旦脊状部77、78的轴向前端部进入由凹槽限定部分73、74所限定的凹槽内，则脊状部77、78可履行其对准作用。
每个脊状部77、78的至少轴向前部部分具有平行相对的表面83-86(图23-26)，所述表面在轴向方向上和在高度方向上从脊状部77、78设置于其上的表面部分79、80延伸。当脊状部77、78插入到由凹槽限定部分73、74所限定的凹槽内时，这些脊状部在多个轴向位置处接触凹槽的相对表面。
后端轴向端部部分87、88用于将液体处理芯保持在液体处理系统的头部部件内。后端轴向端部部分87、88设有圆形形状，以便当接收部件42相对于接收部件42所布置在其中的壳体移动时，后端轴向端部部分87、88促进移动同时接合凸缘69、70。只有当连接头41已在轴向方向上足够远地插入到接收部件42内时，这样的运动才是可能的。后端轴向端部部分87、88具有相对于脊状部77、78设置在其上的表面部分79、80增加的高度，使得它们不能够进入由凹槽限定部分73、74所限定的凹槽。实际上，它们相对于面向外的轴向相邻的表面部分81、82是阶梯式的。但是，它们能够进入狭槽75、76，并因此用作确定轴向运动在插入方向上的极限的止动部。
应当指出的是，设置在连接头41的轴向相邻于成排端口49-52取向的相对侧上的这两个脊状部77、78是主要的对准部件。然而，在图示的实施例中，设置相对短的第三脊状部89，其与由第三凹槽限定部分90限定的凹槽协作，该第三凹槽限定部分90朝向由接收部件42所限定的空腔开口。在替代实施例中，该第三脊状部89可被省略。
已经解释说明了连接头7、41的一般性结构，将给出凭借于通过选择合适导流器部件配置连接头7、41和烧杯形壳体部件1的组合可获得的芯配置的一些实例。这些示出其是如何可提供一系列液体处理芯的，所述一系列的液体处理芯在它们所布置成执行的处理类型的方面以及任选也在入口端口和出口端口的数量方面上有所不同。
在液体处理芯的第一配置(图36)中，提供由液体可透过的分隔部件93分隔开的第一和第二床91、92液体处理材料。下管94延伸通过第一和第二床91、92。下管94的一个轴向端部例如以第一导流器部件28的方式配置成用于插入到第一通道10、45内或用于插入到第二通道11、46内。同心的导流器95具有轴向端部，轴向端部例如以第二导流器部件29或第三导流器部件30的方式配置成用于插入到所述第二或第三通道11、12、46、47内，这取决于下管94插入到哪一通道。同心导流器95延伸到仅通过第二床92一部分与帽形壳体部件3、37分隔开的一个轴向位置。下管94和同心导流器95的壁基本上不透过液体。环形通道在同心导流器95的内部和下管94之间形成。通过该环形通道的液体流旁路绕过第一床91。
在一个实施例中，第一床91包括用于通过离子交换处理液体的基本上松散的粒状的液体处理材料，例如为氢形式的弱酸性阳离子交换树脂。它可进一步包括较小量的为钠或钾形式的弱酸性阳离子交换树脂。它还可包括另外的吸附剂，例如活性炭。第二床92可仅包括这样的一种吸附剂。在第一床91中处理的液体流与在第二床92中的旁路绕过第一床91的液体流混合。它通过第三和第四端口16、17、51、52流出液体处理芯，假设下管94插入到第一通道10、45内以及同心导流器95插入到第二通道11、46内。下管94将第一通道10、45的内端部与其它通道11-13、46-48(具体包括第二通道11、46)的内端部部分隔开。因此，通过第一端口14、49的液体流不与通过第二端口15的液体流混合，直到在第一床91中处理之后。两个流之间的体积流率比决定通过第三和第四端口16、17、51、52所提供的液体组分。
第一液体可透过的筛网96设置在第一床91和下管94的轴向端部之间，以便提供通过第一床91的更均匀的轴向流动模式，并防止下管94被阻塞。第二液体可透过的筛网97通过机械过滤处理后的液体将第二床92的材料保留在液体处理芯内。它可以进一步有助于防止在至少第二床92内的通道流动。分隔部件93可完成相对于所述第一床91类似的功能。
液体处理芯的第二配置(图37)还包括第一床98和第二床99液体处理材料、中央下管100和液体可透过的分隔部件101。它包括第一同心导流器102和第二同心导流器103。
下管100延伸通过第一和第二床98、99。下管100的一个轴向端部配置成用于插入到在帽形壳体部件3、37内设置的第一通道10、45内。第一同心的导流器102具有配置成用于插入到第二通道11、46内的轴向端部。第一同心导流器102延伸到一个轴向位置，该一个轴向位置只通过第一和第二床91、99中的第二床的一部分与所述帽形壳体部件3、37分隔开。第二同心导流器103具有配置成用于插入到第三通道12、47内的轴向端部。
如在第一配置下，第一液体可透过的筛网104设置在远离帽形壳体部件3、37的下管100的远端和第一床98的轴向端部之间。液体可透过的分隔部件101保持捕获在它和第一液体可透过的筛网104之间的第一床98的材料。类似的筛网(未示出)可设置在第一同心的导流器102的远离帽形壳体部件的轴向端部处且设置在邻近于帽形壳体部件3、37的轴向端部处的第一和第二同心的导流器102、103之间。这使第二床99的粒状材料保持在位并使得处理过的液体摆脱上述材料。
第二配置使得仅可提供通过第四端口17、52在第一床98中处理的液体。在第一床98和第二床99中处理的液体混合物通过第三端口16、51提供。
在这种配置的一个变型中，流动方向是相反的。第四端口17、52用作单个入口端口。下管100用作立管。通过第一端口14、49流出的液体仅在第一床98中进行处理。通过第三端口16、51流出的液体在第一床98和第二床99中进行处理。通过第二端口15、50流出的液体在第一床98中和在第二床99中进行处理，但与通过第三端口16、51流出的液体相比其处理较小的程度。在一个实例中，第一床91包括为氢形式的用于降低碳酸盐硬度的阳离子交换树脂以及第二床99包括为羟基形式的至少阴离子交换树脂。该变型当用于处理饮用水时将因此产生具有降低的碳酸盐硬度的三种组分，每种组分具有不同的总矿物质含量。
第三配置(图38)类似于第一配置，不同之处在于它包括中空的液体处理组件105，液体布置成通过所述组件在径向方向上流动。中空的液体处理组件105与布置在液体可透过的筛网107和液体可透过的分隔部件108之间的粒状液体处理材料床106相结合。
材料床106的组分对应于第一和第二配置的第一材料床91、98的组分。
中央下管109插入到第一通道10、45内，第一端口14、49设置在其端部处。第一端口14、49用作第一入口端口。同心导流器部件110插入到第二通道11、46的内端部部分19、54内。第二端口15、50也用作入口端口。同心导流器部件110插入到第一端帽111内，所述第一端帽111以密封的方式固定到中空液体处理组件105的轴向端部。第二端帽112固定到中空液体处理组件105的相对轴向端部。第二端帽112封闭中空液体处理组件105的轴向端面，只允许下管109穿过。
中空液体处理组件105包括多孔的液体可透过的主体。该主体例如可由热粘结的液体处理材料制成。液体处理材料在组分上可类似于上述的滤块67。
在液体处理材料床106中处理的液体与在径向方向上在周围空间113内从中空液体处理组件105流出的液体混合。周围空间113可以是空的或包括另一液体处理材料床。处理过的液体混合物通过第三和第四端口16、51、17、52离开液体处理芯。
该实施例的一个变型是可能的，其中液体在相反的方向上流动。在这种实施例中，分隔部件108制成不透性的，在此其沿径向延伸超过中空液体处理组件105的相邻轴向端部。待被处理的液体进入周围空间113。所有的液体径向向内通过中空液体处理组件105。一些液体继续进入到液体处理材料床106内。所述的一些液体在液体处理材料床106中进行并通过中央管109流出，在此情况下中央管109用作立管。径向向内流动通过中空液体处理组件105的一些液体直接通过同心导流器部件110流出，旁路绕过液体处理材料床106。因此，该实施例能够供应只由中空液体处理组件105处理过的液体，以及通过中空液体处理组件105和在液体处理材料床106中处理过的液体。
在该实施例中，液体处理材料床106可包括用于降低通过其的水碳酸盐硬度的离子交换材料。中空液体处理组件可包括热结合的活性炭。如果至少粘结剂、可能还有活性炭是粒状形式，则其可以是点粘结的。
管109(在这种情况下为立管)可插入到所述第一内端部部分18、53内，以便只在第一端口14、49处提供仅通过中空液体处理组件105处理的液体。管109可替代地插入到第二内端部部分19、54内，以便在第一端口14、49和第二端口15、50两者处提供仅通过中空液体处理组件105处理的液体。同心导流器部件110则将被插入到所述第三内端部部分20、55内，使得存在一个入口、用于通过中空液体处理组件105和液体处理材料床106两者处理的液体的一个出口、和用于仅通过中空液体处理组件105处理的液体的两个出口。
第四液体处理芯配置(图39)是膜式滤芯，例如用于反渗透或超滤。它例如包括中空纤维膜模块114，其包括封装到端部部分115、116内的中空纤维(未单独示出)。
第一导流器部件117插入到第二通道11、46的内端部部分19、54内。不存在插入到第一通道10、45内的导流器部件，使得第一和第二通道10、45、11、46的内端部处于直接流体连通。所述第一和第二端口14、15、49、50均用作入口端口。第一导流器部件117密封地插入到膜模块的端部部分115内以便将原液引导到中空纤维内。
膜模块114以交叉流动方式操作。滤液径向向外流入到在第二导流器部件118内限定的空间内。第二导流器部件118将通常是导流器部件(为了简单起见未单独示出)的组合件。第二导流器部件118插入到第三通道12、47的内端部部分20、55内。由于第三通道12、47通过第一导流器部件117与第一和第二通道10、46、45、46分隔开以及通过第二导流器部件118与第四通道13、48分隔开，因此滤液只通过第三端口16、51流出液体处理芯。
滞留物通过另一膜模块的端部部分116离开膜模块114，第二导流器部件118密封地连接到另一膜模块的端部部分116。滞留物由此可仅在第二导流器部件118和烧杯形壳体部件1的壁之间流动以便到达第四通道13、48。第四端口17、52用作针对滞留物的出口端口。
因为第一和第二端口14、15、49、50均用作为入口端口，因此在连接头7、41内存在相对小的压降，而不必采取借助于具有细长的横截面形状的入口端口或更大的连接头7、41。相同的帽形壳体部件3、37，特别是相同的壳体部件的主体4、38，可以用来制造任何所示的芯配置。
本发明不限于上述的实施例，其可在所附权利要求的范围内进行变型。例如，可以通过使得下管109只从第二端帽112延伸到液体可透过的筛网107使得在第三配置(图38)中的流动方向反向，从而使得第一和第二通道10、11、45、46的内端部与彼此处于直接流体连通。然后在中空液体处理组件105内将在液体处理材料床106中处理的液体与与当径向向内流动通过中空液体处理组件105时处理的液体混合。
本文所述的液体处理系统和液体处理芯适于处理含水液体，例如饮用水。具体地，头部部件将通常布置成或多或少地永久地连接到液体加压源，诸如供水水源。在处理过的液体是饮用水的情况下，头部部件适于将其供应到诸如饮料机、洗碗机、蒸锅等的用具。头部部件设有用于连接到通到这些用具的导管的接头。其相对不频繁地与至少水源断开，如果存在断开的情况下。液体处理芯可相对频繁和相对容易地更换。制造商可根据需求将它们配置成提供低压降或不同组分或者变化组分的液体。
附图标记清单
1烧杯形壳体部件
2中心轴线
3第一帽形壳体部件
4第一壳体部件的主体
5周围的脊状部
6凸缘
7连接头
8在连接头中的凹部
9围绕所述连接头的表面部分
10第一通道
11第二通道
12第三通道
13第四通道
14第一端口
15第二端口
16第三端口
17第四端口
18第一通道的内端部部分
19第二通道的内端部部分
20第三通道的内端部部分
21第四通道的内端部部分
22第一倾斜的表面部分
23第二倾斜的表面部分
24第一凹槽
25第二凹槽
26第三凹槽
27第四凹槽
28第一导流器部件
29第二导流器部件
30第三导流器部件
31第一导流器部件的凸缘
32a、32b在第一导流器部件上的密封环
33第二导流器部件的凸缘
34第三导流器部件的凸缘
35a、35b在第二导流器部件上的密封环
36a、36b在第三导流器部件上的密封环
37第二帽形壳体部件
38第二壳体部件的主体
39周围的脊状部
40凸缘
41第二连接头
42接收部件
43围绕连接头的表面部分
44参考轴线
45第一通道
46第二通道
47第三通道
48第四通道
49第一端口
50第二端口
51第三端口
52第四端口
53第一通道的内端部部分
54第二通道的内端部部分
55第三通道的内端部部分
56第四通道的内端部部分
57第一倾斜的表面部分
58第二倾斜的表面部分
59第一凹槽
60第二凹槽
61第三凹槽
62第四凹槽
63第一导流器部件
64第一导流器部件的凸缘
65a-65d在第一导流器部件上的密封环
66端帽
67滤块
68主轴
69左凸缘
70右凸缘
71在接收部件中的上部端口
72在接收部件中的下部端口
73左侧的凹槽限定部分
74右侧的凹槽限定部分
75左侧的狭槽
76右侧的狭槽
77左侧的脊状部
78右侧的脊状部
79左侧脊状部设置在其上的表面部分
80右侧脊状部设置在其上的表面部分
81左侧面向外的表面部分
82右侧面向外的表面部分
83在左侧脊状部上的面向前的平行表面
84在左侧脊状部上的面向后的平行表面
85在右侧脊状部上的面向前的平行表面
86在右侧脊状部上的面向后的平行表面
87左侧脊状部的后侧轴向端部部分
88右侧脊状部的后侧轴向端部部分
89第三脊状部
90第三凹槽限定部分
91第一床
92第二床
93分隔部件
94下管
95同心导流器
96第一液体可透过的筛网
97第二液体可透过的筛网
98第一床
99第二床
100下管
101分隔部件
102第一同心导流器
103第二同心导流器
104液体可渗透的筛网
105中空的液体处理组件
106床
107液体可透过的筛网
108分隔部件
109下管
110同心导流器部件
111第一端帽
112第二端帽
113周围空间
114膜模块
115膜模块的上部端部部分
116膜模块的下部端部部分
117第一导流器部件
118第二导流器部件