水处理筒、水喷口单元和包括水处理筒的套件的制作方法

[0001]
本公开涉及一种用于装配到加压水供应管线中的水处理筒和具有这种水处理筒的水喷口单元、以及包括水处理筒的套件。


背景技术：

[0002]
通常根据水源的类型(例如，井水、湖水、河水、淡化水、再生水等)，不同区域中的市政用水通常质量不同。通常这种水不仅质量不同，而且它们的味道和气味也不同。
[0003]
因此，通常希望在用户终端处处理市政用水，以改变其味道或质量、添加各种营养素和调味剂、以及从水中去除各种污染物。


技术实现要素：

[0004]
本公开提供了一种水处理筒，所述水处理筒包含一种或多种水处理物质，并且被构造成用于装配到加压水供应管线中，例如装配到市政加压水供应系统或者房屋或建筑物的加压水系统。一旦装配到水供应管线中，则流过筒的水源水经历一种或多种期望的水处理过程(将在下面描述)，从而在使用者终端处分配处理过的水。
[0005]
本公开的筒的独特特征之一是形成在筒内的弯曲水流路径，使得待处理的水被以下面详细描述的方式引导以在筒内弯曲地流动，由此增大水与沿着弯曲流动路径设置的水处理物质之间的接触时间。这种布置提供了延长的筒内水处理时间，同时允许维持筒的紧凑尺寸。
[0006]
因此，在其一个方面中，本公开提供了一种用于装配到加压水源和水分配装置(例如水分配器、水龙头或喷口)之间的加压水供应管线中的水处理筒。水处理筒包括筒体，筒体具有可连接到加压水源的加压水入口、可连接到水分配装置的已处理水出口、以及限定在加压水入口和已处理水出口之间的弯曲水流路径。一种或多种水处理物质设置在弯曲水流路径中。
[0007]
术语“弯曲流动路径”意在表示任何曲折或盘绕的流动路径。弯曲流动路径可以螺旋形的、曲线形的、正弦曲线形的、随机曲线形的等。
[0008]
通常，所述弯曲流动路径被限定在形成于筒体内的水处理空间中，并且根据一些实施例，水处理空间包括流动引导装置，用于限定并形成加压水入口和已处理水出口之间的所述弯曲流动路径。
[0009]
水处理空间通常至少部分地填充有所述一种或多种水处理物质，使得通过加压水入口进入筒体的水处理空间中的水被流动引导装置转向，以在通往已处理水出口的途中形成经过水处理物质的弯曲流动路径。
[0010]
在一个实施例中，弯曲流动路径是螺旋流动路径。该实施例在本文中将被称为“螺旋实施例”。
[0011]
在所述螺旋实施例中，流动引导装置可以包括纵向轴和至少一个翅片，所述纵向轴沿着筒体的纵向轴线在水处理空间内延伸，所述至少一个翅片沿着所述纵向轴的至少一
部分螺旋地布置、并且在纵向轴的表面与筒体的壁之间垂直地延伸。在这种布置方案中，围绕纵向轴形成连续的螺旋流动路径，使得水围绕纵向轴螺旋并且轴向且径向地前进通过水处理空间。以这种方式，在水处理空间内形成螺旋形或螺旋状的流动路径。
[0012]
流动引导装置可以包括沿着纵向轴的至少一部分螺旋地布置的单个翅片。有时，翅片沿着纵向轴的整个长度螺旋地布置。然而，在一些实施例中，可以使用超过一个的翅片。例如，可以沿着纵向轴布置两个或更多个翅片，每个翅片沿着纵向轴的长度的一部分布置。在另一布置方案中，两个或更多个翅片可以沿着纵向轴的长度的至少一部分布置，使得翅片可以沿着纵向轴的长度彼此偏置，以便至少部分地彼此重叠。
[0013]
所述至少一个翅片可以与纵向轴一体地形成；然而，还可以设想，翅片可以是通过各种器件或者甚至通过由驻留在水处理空间中的水处理物质施加的静压而保持在适当位置的独特结构元件。
[0014]
在另一实施例中，弯曲流动路径是曲线形流动路径。该实施例在本文中将被称为“曲线实施例”。
[0015]
在曲线实施例中，流动引导装置通常包括布置在水处理空间中的多个分隔壁。分隔壁将处理空间划分成多个处理隔室，所述多个处理隔室围绕沿着筒体的纵向轴线延伸的导管周向地布置。所述多个处理隔室以串联方式彼此连接，使得在处理隔室之间形成串联流体连通。所述多个处理隔室中的第一个隔室与加压水入口液体连通，并且所述多个处理隔室中的最后一个隔室经由所述导管与已处理水出口液体连通。因此，在水从一个隔室连续地流到下一隔室时，形成了从加压水入口到已处理水出口的弯曲流动路径，如下文将描述的。
[0016]
隔室的周向布置是指这样的布置，其中各隔室沿着筒体的外周顺序地布置、并且彼此相邻地定位。例如，在筒体具有圆形横截面时，隔室围绕筒体的纵向轴线布置，使得每个隔室占据限定在圆的外周和导管的外周之间的环形环状件的扇区的一部分。如本领域技术人员可以理解的，筒体的横截面可以具有除圆形以外的其它形状，例如椭圆形、三角形、矩形等。
[0017]
隔室可以沿着一个或多个这样的环形环状件串联地布置，这些环状件同心地限定在筒体的外周和导管的外周之间。换句话说，隔室可以布置成使得每个环状件包含至少2个隔室(例如，布置2个、3个、 4个、5个、6个或甚至更多个这样的隔室以便一起形成环形环状件)。
[0018]
导管可以由大体圆筒形的中空轴向管、由沿容器主体的长度形成的轴向孔、或者甚至由在固体处理介质的轴向块(例如，多孔碳块) 中形成的轴向孔构成，所述中空轴向管、轴向孔可以位于处理空间的中心处并沿筒的纵向轴线延伸。导管通常在导管入口和导管出口之间延伸，导管入口与一系列隔室中的最后一个隔室的出口液体连通，导管出口与筒的已处理水出口液体连通。
[0019]
所述多个隔室中的每个隔室可以形成(或限定)在所述多个分隔壁的两个或更多个分隔壁之间。两个相邻隔室通常可以共用使相邻隔室之间分开的公共分隔壁。
[0020]
在一个示例中，所述多个处理隔室中的第一串联隔室可以通过底部通道而连接至所述多个处理隔室中的下一串联隔室，所述底部通道连接所述第一串联隔室的底部和所述下一串联隔室的底部。作为替代，所述多个处理隔室中的第一串联隔室可以通过顶部通道
而连接至所述多个处理隔室中的下一串联隔室，所述顶部通道连接所述第一串联隔室的顶部与所述下一串联隔室的顶部。通过这种布置，第一串联隔室中的液体流动的总体方向与下一串联隔室中的液体流动的总体方向相反。
[0021]
术语“第一串联”和“下一串联”意在表示隔室沿流动路径的连续位置。在提到隔室的串联布置时，第一串联隔室是液体流入其中的隔室，而下一串联隔室是液体从第一串联隔室流出后所进入的隔室。因此，当液体在彼此相邻地布置的隔室之间流动时，水从第一串联隔室流到下一串联隔室，所述下一串联隔室继而相对于隔室系列中的后一相邻隔室变为第一串联隔室。
[0022]
在一个实施例中，底部通道和/或顶部通道可以由限定在使所述第一串联隔室和所述下一串联隔室之间分开的分隔壁中的开口(例如通孔、一个或多个穿孔、网状元件等)构成，从而在第一串联隔室与下一串联隔室之间形成液体连通。在另一实施例中，底部通道或顶部通道可以分别由限定在处理空间的底壁与分隔壁的底部边缘之间的空间或限定在处理空间的顶壁与分隔壁的顶部边缘之间的空间构成。
[0023]
每个隔室通常至少部分地填充一种或多种水处理物质。不同隔室中的水处理物质可以相同或不同。
[0024]
如上所述，在螺旋实施例和曲线实施例这两个实施例中，一种或多种水处理物质设置在流动路径中，使得从加压水源供给的水流过水处理物质。弯曲流动路径增大了水与处理物质之间的接触时间，由此允许有效地处理水。水处理物质通常具有一种或多种所需的功能，例如从水中去除某种组分、消毒、将某种组分加入水中等。去除的组分可以是例如颗粒物质、有机物质(特别是有机污染物)、重金属、砷、某些盐、钙等。消毒可以包括去除细菌或病毒。向水中添加组分可以包括添加具有营养价值的物质，或者可以添加诸如溴等的消毒剂。
[0025]
因此，在一些实施例中，所述一种或多种水处理物质可以选自水过滤物质、污染物吸收物质、消毒剂、抗微生物物质、食物或营养补充剂、香味释放物质、掩味物质、气味释放物质、气味掩盖物质及其任何混合物或组合。应当理解，术语“物质”包括单组分物质(例如纯物质或未掺杂的物质)或多组分的混合物或组合物。该水处理物质可以呈任何合适的形式，例如块体、多孔块、薄片、颗粒、颗粒剂、刨花、多层颗粒、粉末、小球、胶囊、树脂等。
[0026]
当在筒中使用两种或更多种水处理物质时，水处理物质可以以所需的顺序布置，例如沿着流动路径连续地布置，或者以任何在给定的水量沿着流动路径流动时使水量以所需的处理顺序连续地被物质(即，一次一种物质)处理的布置方案设置。作为替代，可以以混合物形式提供水处理物质，使得水量同时通过各种物质处理。
[0027]
待包括的处理功能的选择可以基于待处理水的具体性质和质量、基于被处理水的预期性质、基于监管要求和许多其他要求。如将理解的，本文提供的筒不限于水处理物质的特定组合。
[0028]
筒可以构造成重新填充或更换容纳在其中的水处理物质。例如，筒可具有形成在筒体中的可闭合开口，所述可闭合开口允许使用者清空用过的水处理物质并用新的或不同的物质重新填充筒。在另一布置方案中，筒体可以由至少两个壳体构件构成，所述至少两个壳体构件彼此可拆卸地装配以形成筒体，使得使用者可以分开各壳体构件以接近筒体的内部空间。
[0029]
筒可以固定地(即永久地)连接到加压水源和已处理水分配装置中的一者或两者。在另一布置方案中，筒可以可拆卸地连接到加压水源和已处理水分配装置中的一者或两者，从而使用者可以拆卸筒并从水供应管线移除筒，例如用于更换筒、或更换和/或重新填充筒内的水处理介质。这种可拆卸的连接可以是任何本身已知的适当形式，例如通过螺纹配合、卡扣配合、卡口连接等。
[0030]
在另一布置方案中，筒设置有用作已处理水分配装置的水喷口，类似于标准的家用喷口，并且可作为附加单元连接到加压水供应管线。因此，在另一方面中，本公开提供了一种用于装配到加压水供应管线的水出口上的水喷口单元，所述水喷口单元包括如本文中所述的水处理筒和连接至已处理水出口的已处理水喷口。
[0031]
喷口可以与筒一体地形成，使得该单元被设置作为组装到加压水管线上的附加装置，例如以便更换标准的家用水喷口。在其他布置方案中，喷口可拆卸地附接至筒上。
[0032]
另一方面提供了一种用于装配到加压水源和水分配装置之间的加压水供应管线中的水处理筒，所述水处理筒包括筒体，所述筒体具有可连接到加压水源的加压水入口、可连接到水分配装置的已处理水出口、以及限定在所述加压水入口和所述已处理水出口之间的弯曲水流路径。筒体构造成容纳待设置在所述弯曲水流路径内的一种或多种水处理物质，以允许使用者利用所述水处理物质填充、重新填充或更换筒体。
[0033]
此外，提供了一种包括如本文中所述的筒和一种或多种水处理物质的套件。
附图说明
[0034]
为了更好地理解本文公开的主题并举例说明如何在实践中实施本公开，现在将参考附图通过仅非限制性的示例描述各实施例，其中：
[0035]
图1a-1c是根据本公开的一个实施例的示例性筒的以侧视图(图 1a)、纵截面(图1b)、和纵截面(图1c)(其示出了通过筒的水的螺旋流动路径)示出的示意图。
[0036]
图2a-2b是根据本公开的一个实施例的示例性喷口单元的以侧视图(图2a)和纵截面(图2b)示出的示意图。
[0037]
图3是根据本公开的另一实施例的喷口单元的以分解视图示出的示意图。
[0038]
图4a-4b是根据本公开的另一实施例的喷口单元(图4a)和筒 (图4b)的示意性透视图。
[0039]
图5a-5e是分别沿着线a-a、b-b、c-c、d-d和e-e贯穿筒的剖面的透视图。
具体实施方式
[0040]
在下面的描述中，将参考示出了本公开的特征的筒和喷口单元的具体实施例以一些细节来说明本发明。该说明在所描述的全部范围内是示例性的而非限制本公开。
[0041]
在下文中，为方便起见，将参照上下定向来描述示例性筒。朝向图底部的方向将被视为“向下”，而朝向图顶部的方向将被视为“向上”。正如可理解的，这不必然具有任何功能上的意义，并且在实际使用中筒可以具有不同的定向，例如筒可以被倒置、横向地旋转等。
[0042]
首先参考图1a-1b，示出了具有筒体102的筒100，筒体102具有例如通过螺纹构件106可连接到加压水源(未示出，例如加压水供应管线、加压水容器或罐等)的加压水入口104。筒体还具有例如通过螺纹构件110可连接到水分配装置(未示出)的已处理水出口108。
水分配装置可以是本身已知的任何装置，例如水分配器、喷口、龙头、喷嘴、淋浴头等。在示例性的实施例中，纵向轴线112被限定在加压水入口104和已处理水出口108之间。
[0043]
在筒体102内形成其中限定螺旋流动路径(图1c中最佳地看出) 的水处理空间114。在示例性的螺旋实施例中，螺旋流动路径由流动引导装置116限定并形成。流动引导装置116具有在水处理空间内纵向延伸的纵向轴118，翅片120围绕该纵向轴118螺旋地布置。翅片 120具有螺旋结构，使得翅片沿着纵向轴118螺旋地布置，即翅片被连接到纵向轴，使得翅片到纵向轴的连接位置122沿随沿着纵向轴表面的螺旋或螺旋状线。翅片120从其位于纵向轴的表面上的连接位置 122与纵向轴线112垂直地延伸到筒体102的内表面124。
[0044]
在图1a-1c的示例性实施例中，翅片120围绕纵向轴118的整个长度布置。然而，如上所述，还可以设想翅片围绕纵向轴的长度的一部分布置，或者超过一个翅片沿着纵向轴布置，例如沿着纵向轴线间隔开或者至少部分地与纵向轴的区段重叠。
[0045]
水处理空间114可以是先天填充的，或者可以由使用者用一种或多种水处理物质126(如图1c中示意地示出的)填充和/或重新填充。如图1c中所示，加压水通过加压水入口104而供给至筒中。随着翅片120从纵向轴118的表面延伸到筒体的内表面124，接触翅片的加压水被迫沿着由处理空间内的翅片布置形成的螺旋状空间以螺旋流动路径朝向已处理水出口108流动，如通常由箭头128所表示的。这种螺旋流动增大了水通过筒的停留时间和/或路径长度，因此增大了水与筒内的水处理物质之间的接触时间。这种布置允许获得有效的水处理，同时维持紧凑的筒体积和整体尺寸。
[0046]
图2a-2b中可见的是根据本公开的一个示例性实施例的水喷口单元1000。为了便于参考，与结合图1a-1c的筒所描述的那些功能元件类似的功能元件被赋予变化了1000的相似附图标记。例如，图2a-2b 中的筒体1102的功能和结构与图1a-1c中的筒体102类似，出于完整描述读者参考图1a-1c的描述。
[0047]
在喷口单元1000中，筒体1102包括通过螺纹构件1106能够可拆卸地连接到加压水源(未示出)的加压水入口1104。已处理水出口1108 与用作水分配装置的喷口构件1200流动连通并且连接到喷口构件 1200。一旦将加压水引入筒中，水就在螺旋路径中流动通过筒(如结合图1a-1c所述的)，然后从喷口构件1200出来以供使用者消费。这种喷口单元可以在使用点(例如厨房或浴室水龙头)处装配至家用水供应管线上。
[0048]
如上所述，筒可以构造成允许使用者用水处理物质填充、更换或重新填充水处理空间。例如，如图3中可看出的，喷口单元2000包括具有筒体的筒，所述筒体由一起形成筒体的两个壳体构件2302和2304 构成。壳体构件2302和2304彼此可拆卸地装配，使得使用者可以在需要或期望时进入水处理空间，以便用水处理物质填充、更换或重新填充水处理空间。
[0049]
在图4a-5e中示出了根据本公开的曲线实施例的筒的示例。
[0050]
在图4a中看到的是水喷口单元3000，该水喷口单元包括筒200，筒与用作水分配装置的喷口构件3200流动连通并相连。筒装配在被从水供应管线进给加压水的水龙头3300之上。
[0051]
从图4b中单独看到的筒200具有筒体202，筒体具有可连接至加压水源的加压水入口204和可连接至水分配装置(未示出)的已处理水出口208。在入口204和出口208之间限定纵向轴线212。
[0052]
在示例性的曲线实施例中，水处理空间214被布置在处理空间内的多个分隔壁217
划分成统一标注为215的多个隔室，如图5a-5e中可看出的。如在图5b中可最佳地看出的，示出了筒的底部区段211 (沿图4b中的线b-b截取)。底部区段211包括底壁221，在该底壁中限定加压水入口206。一些分隔壁217从底壁221向上延伸(如图 5b所示)，而其他分隔壁219(如图5c所示)可以从筒体的上壁(未示出)向下延伸。如图5a-5e中可看出的，限定在分隔壁之间的隔室通常是轴向细长的，并且至少部分地由水处理介质填充(为清楚起见在这些图中未示出)。
[0053]
可以看出，隔室围绕沿筒体的纵向轴线212延伸的导管223周向地布置，并且隔室215彼此流体连通地串联布置。第一个隔室(在图 5b中标记为“1”)与加压水入口206液体连通，而最后一个隔室(在该示例中，在图5b中标记为“12”的隔室)通过导管223与已处理水出口208液体连通。
[0054]
注意，在本特定示例中，示出了12个隔室。然而，应该理解的是，可以使用更少或更多数量的隔室，例如3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个或甚至更多个。此外，在本特定示例中，各隔室沿着两个同心的环形环状件连续地布置；可以理解的是，筒可以仅包括一个这样的环形环状件、或多于两个的环形环状件。因此，在本特定示例中，水流过筒，以下述方式连续地流过各隔室之间-从隔室“1”开始，并且在依次通过所有隔室之后在隔室“12”处终止。
[0055]
在一系列隔室中，水从第一串联隔室流到下一串联隔室。例如，当第一串联隔室是隔室“1”时，下一串联隔室将是隔室“2”。在水流入隔室“2”中时，隔室“2”继而将变为第一串联隔室，而下一串联隔室于是则为隔室“3”，以此类推。
[0056]
每个第一串联隔室可以通过以下部件中的一者而连接至下一串联隔室：(i)连接所述第一串联隔室的底部和所述下一串联隔室的底部的底部通道、或者(ii)连接所述第一串联隔室的顶部和所述下一串联隔室的顶部的顶部通道，使得所述第一串联隔室中的液体流动的方向与所述下一串联隔室中的液体流动的方向相反。
[0057]
底部通道和/或顶部通道可以由通过使第一串联隔室和下一串联隔室之间分开的分隔壁限定的开口构成。作为替代，底部通道或顶部通道由分别限定在底壁和分隔壁的底部边缘之间或限定在顶壁和分隔壁的顶部边缘之间的空间构成。例如，隔室“1”通过限定在顶壁227 和分隔壁217的顶部边缘229之间的空间而连接至隔室“2”(如图5e 中可看出的)，而隔室“2”和“3”通过限定在底壁221和分隔壁219 的底部边缘231之间的空间连接(如图5d中可看出的)。
[0058]
现在将说明水流动通过该示例的整个筒的方式。水通过加压水入口206进入筒，并且由歧管元件225横向转移至隔室“1”中。水沿大体轴向方向沿着隔室“1”向上流动，并且通过限定在分隔壁的上边缘 229和顶壁227之间的空间而流入隔室“2”。在隔室“2”中，水与通过隔室“1”的流动相反地沿大体轴向方向向下流动。水从隔室“2”通过限定在底壁221和分隔壁219的底部边缘231之间的空间而进入隔室“3”。以这种方式，水从隔室“1”连续地流到隔室“12”，穿过所有隔室。以这种方式(并且如图5a-5e中的箭头示意性地示出的)，水沿相反的方向在相邻的隔室中流动，从而形成通过筒的曲线形流动路径。水从隔室“12”通过孔口233流入导管223，然后向上通过导管而流到已处理水出口208。