带有可移除及可更换的ro杆的模块化饮用水过滤系统的制作方法

专利名称：带有可移除及可更换的ro杆的模块化饮用水过滤系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及饮用水净化系统，且更具体地是涉及用于使用可更换的筒的在台面下 或水槽下安装的模块化系统，且所述模块化系统可构造为最多能使用四个筒的系统，所述 筒包括反渗透(RO)筒。
背景技术：
适用于在台面下安装的饮用水过滤器系统在美国专利6，436，282中示出。被公开 的该系统带有三个可更换的过滤器筒，其中一个是RO过滤器筒。所述三个筒连接至一个共 同的头部，但是所述三个筒的相异性会要求对每个过滤器筒使用在所述头部中的不同的连 接头。同样，所述头部是为三个筒设计的，然而具有根据特定的应用而使用一至四个筒的模 块化系统是所期望的。具有可使用一至四个单独的过滤器筒的模块化系统也是所期望的，其中一个过滤 器筒可以是RO筒，其中可由制造者或销售者使用相同的过滤器头及模块化地连接的安装 装置装配该系统。在多个头依次互相连接以形成所期望的构造的情况下，使用相同的头可 为大多数的筒提供安装布置及流动连接。可设计将需要非标准头的RO筒用于模块化装配 中。具有可提供专有配合的模块化系统也是所期望的，这种专有配合将过滤器筒匹配至所 述头以确保适当的配合。上述的模块化系统，易实现容易地安装并提供容易的筒更换的水槽下或台面下系 统。将此模块化设计应用于本发明的系统还提供了 使用共用过滤器头的能力，其中共用过 滤器头带有被过滤器筒的连接及移除所控制的相同的内部流动阀杆；在杆和头之间提供密 封的简单且有效的方法；可用于为销售者提供专有特征并确保使用适当的更换筒的、过滤 器筒和头之间的、可定制的重要布置；在特殊的RO筒和头中容易地移出及更换RO控制阀的 能力；及便于过滤器筒装配的特殊的装配技术，过滤器筒包括轴向对准的进口和出口，颜色 编码端环及用来便于筒更换的高摩擦端盖。

发明内容
本发明在其各个方面适用于可更换的水过滤器筒的组合，所述过滤器筒具有过滤 器本体和过滤器头，本体在一个端部带有轴向延伸的颈部，所述颈部具有水的进口和出口， 所述过滤器头具有限定了圆柱形内壁的外部壳体，圆柱形内壁带有用于待处理的水的进口 开口和用于已处理水的出口开口。阀杆设置在所述外部壳体中，用以在过滤器本体轴线上 在流动和非流动位置之间做往复旋转运动，由此提供了外部壳体进口开口和出口开口与筒 进口和出口之间的连接和非连接。所述杆具有用于收纳筒颈部以提供流动的连接和非连接 的内腔。根据本发明的一个方面，提供了改进的流动路径和密封布置，由此，所述杆具有以 紧密的间隙共轴配合关系定位至外部壳体的圆柱形内壁的圆柱形外壁部分；一对沿直径相 对配置且同轴地对准的流动口被提供在杆外壁部分中，其在流动位置上与外部壳体进口开
3口及出口开口对准，而在非流动位置上不与那些开口对准；整体式双功能密封件被提供给 每个流动口，每个密封件支撑在杆外壁部分上并具有内部周缘密封肋部和外部周缘密封肋 部，其中内部周缘密封肋部在流动位置上围绕所述流动口，并在流动和非流动位置上都与 所述外部壳体的圆柱形内壁处于密封配合，外部周缘密封肋部围绕内部密封肋部并构造及 定位为在流动和非流动位置上都与外部壳体的内壁处于密封配合，内部及外部肋部在非流 动位置上一同阻止流动。改进的流动路径和密封布置较佳地包括在杆外壁部分的面中的安装凹部，内部及 外部密封肋部收纳在安装凹部中。中间腹板连接内部及外部密封肋部并被安置在安装凹部 中。内部肋部较佳地为圆形，且安装凹部具有一体式圆柱形嘴，所述嘴限定了所述流动口并 径向向外延伸为与所述密封内部肋部密封及支撑接触。根据本发明的另一方面，提供了一种用以确保筒到过滤器头的相容性和可工作的 连接的布置。所述布置包括具有第一适配环，定位装置的第一半形成于其上，第一适配环安 装在头中，与内壁共轴，定位装置的第一半被定位在沿圆周地被选择好的位置处。第二适配 环具有形成于其上的定位装置的第二半，第二适配环安装在过滤器筒上，围绕颈部并与其 共轴。定位装置的第二半被定位在沿圆周地被选择好的位置处以与第一半配合并允许筒至 头的可工作连接。在一个当前的优选实施例中，上适配环和下适配环具有安置在杆中及筒本体的颈 部上的各自的互补焊接沟槽中的一体式焊接凸缘。环通过旋转焊接固定。上适配环的暴露 的面具有一对沿直径相对配置的轴向延伸的指状部，其与在下适配环中的一对沿直径相对 配置的凹部相配合，以保证过滤器筒和头之间的相容性。上适配环及下适配环可以选择性 地沿圆周地重新定位以为已选择的用户提供专有配合。而且，指状部及互补凹部的位置可 在环表面上径向地变动以为专有配合提供更广泛的范围。在另外一个实施例中，所述定位装置的第一半包含限定了第一轴向延伸邻接面的 第一面朝轴向的非平坦表面。定位装置的第二半包含第二面朝轴向的非平坦表面，所述第 二面朝轴向的非平坦表面与所述第一非平坦表面互补且限定了相对的第二轴向延伸邻接 面。筒在其轴线上的相对于过滤器头内壁的相对旋转和轴向位移导致邻接面的配合。使用 定位装置的沿直径相对配置的成对的第一及第二半是特别地优选的。面朝轴向的非平坦表面中的一个具有限定了邻接面的轴向凸部，另一个面朝轴向 的非平坦表面具有限定了邻接面的轴向凹部。较佳地，过滤器头包含限定了内部圆柱形壁 的外部壳体，内部圆柱形壁具有用于待处理的水的进口开口和用于已处理水的出口开口。 阀杆被可旋转地设置在外部壳体上，用于在流动和非流动位置之间旋转往复运动，从而各 自地将外部壳体进口开口及出口开口与筒进口及出口连接起来或者分离开。阀杆限定了圆 柱形内壁，用于收纳筒颈部。第一适配环被连接至阀杆的圆柱形内壁上的第一安装表面，且第二适配环被连接 至过滤器本体的颈部上的第二安装表面。第一及第二安装表面包含直径大体上相同的环形 肩部。适配环较佳地通过焊接连接至其各自的安装表面，此焊接较佳地是摩擦焊接，更较佳 地是旋转焊接。适配环沿圆周地被定位以确保已选择的过滤器筒的第二邻接面与杆中的第 一邻接面的配合。在一个不同的实施例中，定位装置的第一半包含形成在第一适配环上的切口，且定位装置的第二半包含在第二适配环上的轴向延伸的指状部，指状部的尺寸及定位被定为 与切口配合以建立起可工作连接。壳体被提供给过滤器本体，壳体具有圆形开放端部，过滤 器本体的颈部可延伸通过所述圆形开放端部。环形端盖使过滤器本体及颈部互相连接，并 在完全装配状态下提供至壳体的开放端部的密封连接。定向凹部被提供在端盖中以与在壳 体开放端部的内侧上的互补定向凸舌配合。凸舌在完全装配状态下被收纳在凹部中以固定 指状部在第二适配环上的沿圆周地选择的位置。本实施例中的适配环通过焊接，较佳地通 过超声波焊接进行连接。根据本发明的另一个方面，提供了一种用于安装过滤器头和可拆卸地支撑过滤器 筒的布置(arrangement)，所述布置包括安装架和一体形成的安装环。改进的布置包括过滤 器头外部壳体，壳体带有一对限定了进口开口及出口开口的相反地延伸的共轴套筒。安装 凸耳布置被提供在过滤器头外部壳体上，且在安装环上提供协配槽布置以允许壳体及阀杆 在可工作位置连接并锁定至安装环。外部壳体具有下圆柱形裙缘且凸耳布置包括一体地形 成在裙缘的下边缘上的一对沿直径相对配置的安装凸耳。安装环具有用于收纳壳体圆柱形 裙缘的环形凹部及一对用于收纳安装凸耳的狭槽，安装凸耳中的一个适合配合进仅其中一 条狭槽以确保共轴进口套筒及出口套筒的适当的流动朝向。安装环的环形凹部中的圆形轨 道的尺寸被形成为响应于外部壳体在凹部中旋转而收纳安装凸耳，且圆柱形裙缘上的阻挡 止动件靠在轨道中的第一阻挡件上并与轨道中的第一阻挡件配合以阻止反向旋转并建立 起可工作位置。此外，锁定止动件被提供在圆柱形裙缘上以与轨道中的第二阻挡件配合，第 二阻挡件阻止外部壳体自可工作位置的反向旋转。本设备还包括用于可工作地将过滤器筒连接至安装环及过滤器头的布置。在此布 置中，在过滤器筒的颈部上提供一对相反的连接凸耳，在安装环的下边缘上提供一对进入 槽，用于在筒颈部轴向垂直向上运动进入过滤器头时，收纳所述连接凸耳。进入槽终止在环 形肩部中，所述环形肩部响应于所述连接凸耳沿肩部相对于安装环的旋转运动，可与所述 连接凸耳配合并支撑所述连接凸耳。过滤器筒由此被安装环支撑在可工作位置中。较佳地， 连接凸耳的首端部在旋转方向中具有锥形面，且进入槽具有协配斜坡面以便于筒的轴向及 旋转运动。较佳地，阀杆的下端部具有杆裙缘，在杆裙缘的下边缘提供了一对切口。协配的半 环形凹部形成在外部壳体裙缘的内部下边缘中以收纳所述连接凸耳。切口具有端面，所述 端面响应于凸耳的旋转运动，与所述连接凸耳的前端部配合，以建立起过滤器筒的旋转限 制及其可工作位置。在相关实施例中，安装架较佳地为矩形形状，且安装布置包括具有大体上平坦的 底座及前安装面的模块化后板，前安装面具有被平行轨道所限定的端部开放的安装槽。安 装槽适于当安装架被插入端部开放的狭槽中时，收纳其边缘，且一旦安装架完全插入到狭 槽中，架阻挡件与安装架配合。较佳地，架阻挡件在安装架的一个边缘上包含可与相关联的 轨道中的止动件配合的切口。后板较佳地具有平行的相对边缘，边缘具有用于相邻后板的 模块化互相锁定连接的互补配合装置。后板的面自安装槽延伸离开并包括加强的引导布置，所述加强的引导布置适于配 合并便于过滤器筒本体的轴向对准，以用于连接至安装环，并硬化安装架。较佳地，加强的 引导布置包含一对从安装面直立地延伸的间隔面板及一系列连接至安装面的间隔加强板，板之间的支架，以支撑过滤器筒本体。安装布置还包括盖，所述盖具有沿邻近过滤器头的一个边缘至后板的铰接件。盖 的相对边缘具有至后板的另一个边缘的闩锁连接件。盖罩住过滤器头及安装环并具有在闩 锁位置与安装环轴向对准的通道。此布置容许过滤器筒通过盖中的通道，经由筒的自由端 部的手动配合而成为可移除的及可更换的。盖的侧边缘较佳地包括互补连接装置以提供相 邻盖的模块化互相锁定。根据本发明的另一个方面，提供了一种用于移除和更换特殊杆的布置，这种特殊 杆用于反渗透或其他半渗透薄膜过滤器筒。用于RO筒的阀杆装纳着可与杆一起更换的特 殊双隔膜截止阀。在此实施例中，杆被可拆卸地锁定至过滤器头外部壳体。杆锁定布置包 括在杆的外壁上的环形沟槽，较佳地在双功能密封件上方。外杆壁与杆外壁部分共轴，且沟 槽具有狭槽，所述狭槽形成有自其通过的轴向延伸通道。过滤器头外部壳体的内部上的凸 耳被收纳在沟中并保持杆，防止其自过滤器头壳体的轴向位移超过杆的旋转范围，此范围 包括在流动和非流动位置之间的杆运动。响应于过滤器筒的分离，杆的手动旋转超出上述 确定的范围，及杆脱离外部壳体的轴向运动，凸耳适于在环形沟槽中并相对于环形沟圆周 地运动并轴向地相对于狭槽运动并通过狭槽。过滤器筒包含半渗透薄膜过滤器。半渗透薄膜可包含超过滤器薄膜或反渗透薄 膜。用于过滤器头和筒的安装环包括环形凹部，环形凹部用于在一个轴向上收纳及连 接过滤器头壳体，并用于在相反轴向方向上收纳及可拆卸地连接过滤器筒颈部。过滤器壳 体和筒颈部将杆夹持在其间的操作位置上。此设备较佳地具有手动可工作的移除工具，工 具在一个轴向端部上具有杆配合凸耳，凸耳适于配合杆以克服密封摩擦并便于杆移除。使用在本发明的设备中的水过滤元件被承载在类似尺寸和形状的壳体中，以在其 有方便的可更换性外还可适应模块化构造。一种用于在壳体内为此可更换的过滤器筒装配 水过滤元件的优选方法使用具有被环形的直径减小部分所限定的开放的可工作端部的壳 体。过滤元件具有端罩，端罩带有轴向延伸颈部，所述轴向延伸颈部密封地与壳体的直径减 小部分的内部配合，并包括轴向地延伸经过直径减小部分的端部。过滤元件与壳体的直径 减小部分的内部的配合限定了阻挡位置。颈部也具有用于水的进口及出口。装配方法包括 步骤(1)为壳体的相对端部提供用于收纳过滤元件的环形开口，( 将过滤元件轴向插入 通过环形开口直到所述元件抵达阻挡位置，(3)当过滤元件在阻挡位置处时，位于所述壳体 的所述直径减小部分的端部沿轴向的外侧的位置，并与所述壳体的直径减小部分的所述端 部相配合地，将维持环连接至过滤元件的颈部，以防止元件反向轴向运动，及(4)将壳体端 盖连接至壳体中的环形开口以密封开口并将过滤元件保持在阻挡位置。之前的方法较佳地包括步骤(1)在过滤元件的颈部提供环形沟槽，及( 将维持 环置于环形沟槽内。维持环较佳地包含0型环。该方法还较佳地包括通过旋转焊接连接壳体端盖。也可使用超声波焊接。将盖握 持件连接至壳体端盖也是较佳的，其中盖握持件可包括用筒辨识标记为盖握持件编码的步 骤。此标记可包含颜色编码。连接步骤可包含卡扣式配合且握持件较佳地具有高摩擦表面 以加强手动握持。由之前装配方法提供的组件包括圆柱形壳体，壳体具有开口，开口具有被环形的
6直径减小部分所限定的开放的可工作的端部，及在直径大于开放的可工作端部的直径的相 对端部上的环形开口。过滤元件被定位在壳体中且具有端罩，端罩带有与直径减小部分的 内部形成密封接触的轴向延伸颈部。过滤元件具有小于环形开口并大于开放的可工作端部 的主直径，使得过滤元件被靠着轴向阻挡件定位在壳体中以限定可工作位置。位于所述壳 体的所述直径减小部分的端部沿轴向的外侧的位置，并与所述壳体的直径减小部分的所述 端部相配合地，将维持环连接至过滤元件颈部，以防止所述元件轴向运动。


图1是使用本发明的模块化构造的饮用水过滤系统的前透视图。图2是图1中所示系统的侧视图。图3是过滤器系统的透视图，其中罩壳被打开以显示系统构造的特征。图4是安装架及过滤器头组件的分解透视图。图5是图4中所示的组件的透视图，其中过滤器头连接至安装架。图6是图5中所示组件的垂直截面，附加地显示了阀杆。图7是以图5的线7-7截取的水平截面。图8A是过滤器头，安装架及过滤器筒组件的分解视图。图8B是头，安装架及过滤器筒组件以图8A的线8B-8B截取的分解垂直截面。图9是图6及图8中所示的阀杆的透视图。图10是类似于图9的透视图并附加地显示双功能密封件。图11及12是用在图8的过滤器组件中的互补式适配环的透视图。图IlA及12A是图8中所示的适配环的变体实施例的透视图。图13是通过使用反渗透过滤器筒的过滤器系统的实施例的垂直截面。图14是图13的放大的截面细节。图15A，15B及15C是类似于图14的放大的截面细节，但取自不同的旋转垂直面以 显示系统构造的附加元件。图16是用于图13中所示的系统的安装架和安装环的俯视图。
图17是图14细节中使用的RO过滤器头的底部透视图。
图18是图13系统中使用的RO过滤器筒的透视图。
图19是附接至安装环及过滤器头的图18中所示的筒的透视图
图20是图14，15A及15B中所示阀杆的透视图。
图21是图14，15A及15B中所示阀杆驱动环的放大透视图。
图22是RO过滤元件的正视图。
图23是用于图22中所示过滤元件的端盖的透视图。
图24是用于图22中所示的过滤元件的适配环的透视图。
图25是用于图20中所示的杆的适配环的透视图。
图26是图20中所示的杆的底部平面视图。
图27是杆移除工具的透视图。
图28是图8中所示的筒的过滤元件的透视图。
图29是用于图28中所示的元件的壳体的透视图。
图30是图观中的过滤元件及图四中的壳体的装配的局部分解视图。图31是用于确保过滤器相容性及可工作连接的另一个布置的垂直剖视图。图32是显示杆从头上解锁的图31的一部分的放大视图。图33是使用在图31布置中的适配环的顶部平面视图。图34是显示完全解锁位置的类似于图32的视图。图35是阀杆及锁定销布置的透视端部视图。图36是图33中所示的适配环的透视底部视图。
具体实施例方式图1中所示的水过滤器系统10包括三个可更换的过滤器筒，过滤器筒被液压地连 接以对未经处理的水提供连续处理，所述未经处理的水经由进口 12进入系统并成为已处 理的水经由出口 13离开系统。每个筒11形成独立的过滤器模块14的一部分，过滤器模块 14可用作单独的过滤单元或，如图所示，连接至邻近的模块14以形成包括多达四个或更多 个筒模块的系统。而且，模块化系统10中所选用的筒11可履行在很大程度上相异的过滤 器功能。例如，在所示的系统中，通过进口 12直接接收未经处理的水的第一筒可包含颗粒 活性碳过滤元件。从第一筒接收经预处理的水的第二筒可包含反渗透(RO)过滤器单元，且 第三筒17可包含直接从RO过滤器16 (或从加压存储罐，未显示)接收经过滤的水的最终 的或精细过滤器，水经由已处理的水的出口 13由其排出供使用。图1所示的过滤器系统10安装有过滤器筒11，过滤器筒11垂直地设置在它们 的轴线上，但是本发明的一个重要特征允许模块化构造的系统在筒的几乎任意朝向上的连 接。而且，如下文将进行的更详细的解释，模块化过滤器系统10容易很好地达到系统的定 制装配，以利用共用部件及方便的互相连接的方式满足用户的特定的需求。每个过滤器模块14包括后板18，后板18包含主支撑结构并提供将模块安装至任 意的方便的平直表面，如水槽下的橱柜的内侧表面。后板18具有总体上平坦的基座20，基 座20包括一对用于将后板方便地连接至支撑表面的间隔开的通用安装开口 21。后板18的 前表面具有被一对平行轨道23所限定的端部开放的安装槽22。安装槽轨道23的尺寸被 定为可收纳携带有整体式安装环25的矩形安装架M的边缘。安装环25为筒11和过滤器 头26提供支撑，并且提供了筒11和过滤器头沈的互相连接，这种互相连接将在下文中更 详细地描述。带有安装环25的安装架M滑入限定了安装槽22的轨道23中，直到当安装架完 全插入时，内部的架阻挡件进入配合状态。架阻挡件可包括在架的一个边缘上的切口 27，在 架完全插入时，切口 27与相关轨道23中的止动件观配合。因为安装槽22在两端上都是 端部开放的，因此通过手动地克服架阻挡件四所提供的锁定并线性地移动安装架，安装架 24可直接地滑动通过一块后板18上的安装槽22并进入下一块邻近的后板上的安装槽。后板18的侧边缘30配有互补的钩-槽边缘连接器31、，使邻近的后板互相连接以 提供模块化构造。后板基座20的一部分具有包括了一对间隔面板33的加强及筒引导布置 件32，间隔面板33包括硬化加强板34且托架35支撑在其之间，在筒11被插入通过安装环 25并与过滤器头沈进行可工作的配合时，托架35帮助支撑并引导筒11。硬化加强板34 的某部分也配有钩-槽边缘连接器36以在后板18的模块化装配中帮助提供刚度。
相邻的过滤器头沈由弹性的管状连接器39互相连接。连接器39具有插在过滤 器头中的进口套筒48中的一端以及在下一个相邻的过滤器头的出口套筒50中的另一端。 进口及出口套筒48及50的轴向对准使相邻的过滤器模块14的连接简单而可靠。罩壳37使过滤器系统10的模块化装配得以完成，罩壳37进一步帮助将过滤器筒 11固定在它们的安装位置，使筒移除和更换便利，且为系统提供美学上的遮盖。由于每块 后板18携带其自己的壳体模块38，因此壳体也是模块化的。每个壳体模块具有到后板18 的边缘的铰接件40，使壳体模块38枢转从而从后板上离开以进行安装架M和过滤器头沈 的安装，通过将安装架滑进安装槽22而将安装架M和过滤器头沈两者典型地互相连接及 安装到一起。然而，邻近的壳体模块38也互相连接，以使得在完全装配好的过滤器系统10 中，所有的壳体模块38在图3的打开位置和图1的关闭位置之间一同枢转。每个壳体模块 38具有限定了三个椭圆形筒开口 42的不规则形状波纹前表面41。当壳体模块38枢转至 关闭位置时，与铰接件40相对的边缘被弹簧锁合连接件43闩锁到后板基座20的边缘上， 弹簧锁合连接件43可由用户在必需触及过滤器头沈时手动释放以打开壳体。在壳体37 的关闭位置，椭圆形筒开口 42被轴向对准并与托架35及安装环25轴向对准，以使过滤器 筒11可轴向地插入通过安装环25并进入过滤器头26。在安装位置，如图所示，过滤器筒 11的自由端可被触及并可被使用者方便地抓住以旋动并移除筒，这将在下文中更详细地讨 论。壳体前表面41的波纹边缘44具有连接器开口 45，在邻近的壳体模块38被对准 时，连接器开口 45可与圆铲形连接器46连接。应理解，通过使用后板边缘连接器31，相邻 的间隔面板33上的边缘连接器36，用于壳体模块的铰接件40及用于邻近的壳体模块38的 铲形连接器46，可产生非常刚性的装配。而且，如以上所建议的，后板基座20中的安装开口 21允许系统在几乎任意可让使用者触及过滤器筒11的方位上安装。现参见图4至6，安装架M上的安装环25为过滤器头沈提供了连接并为过滤器 筒11提供了可拆卸的支撑。过滤器头26也提供至过滤器筒及出自过滤器筒的流动连接， 过滤器筒的可工作端部被轴向地插入过滤器头中。过滤器头包括限定了外部壳体49的圆 柱形顶部部分47，外部壳体49携带了 一对反向地延伸的共轴套筒48及50，共轴套筒48及 50分别地限定了至过滤器头的水的进口开口及出自过滤器头的水的出口开口。在过滤器头 壳体的内部，安装有流动控制阀杆，其功能将在后文中详述。过滤器头外部壳体49具有直径稍微大于顶部部分47的底部圆柱形裙缘。圆柱形 裙缘51的边缘配有一对沿直径相对的安装凸耳52及53。安装环25具有大体上开放的环 形内部，环形内部包括外部壁M，外部壁M的尺寸定为收纳过滤器头外部壳体49的圆柱 形裙缘51。安装环外部壁M的上边缘包括一对向内开放的狭槽55及56，各自用于接收安 装凸耳52及53。定位在进口套筒48下方的安装凸耳52具有开放的间隙57。在安装环外 部壁M中的狭槽55具有凸部58，凸部58的尺寸定为当壳体圆柱形裙缘51轴向地移动进 安装环25时，轴向地移动通过间隙57。相比之下，壳体安装凸耳53 (与安装凸耳52沿直 径相对)没有间隙且狭槽56不具有凸部。因此，过滤器头沈只可在一个圆周位置插入安 装环。当过滤器头的圆柱形裙缘51下降通过狭槽时，下边缘进而停靠到安装环的内部上的 圆形轨道60上。轨道60限定了环形槽61的底部，环形槽61的高度仅稍大于安装凸耳52 及53的厚度，使得当过滤器头在圆形轨道60上旋转时，凸耳52及53进入环形槽61直到过滤器头处于共轴的进口及出口套筒48及50的轴线平行于安装架M的可工作位置，如图 5所示。在此位置中，圆柱形裙缘51上的阻挡止动件62与圆形轨道60中的第一阻挡件63 配合以防止反向旋转并建立起过滤器头的可工作位置。而且，圆柱形裙缘51上的锁定止动 件64同时与圆形轨道上的第二阻挡件65配合以防止过滤器头继续旋转并将其锁定在其可 工作位置。参见图6，过滤器头沈的顶部部分47具有圆柱形内壁66，在其中形成有沿直径相 对配置的源自进口套筒48的进口开口 67及通往出口套筒50的出口开口 68。同样参见图 8A及8B，过滤器头沈的外部壳体49容纳了阀杆70，阀杆70的往复旋转运动控制水流进及 流出过滤器筒11。过滤器筒被轴向地插入通过安装环25的底部，在这种情况下，垂直轴向 运动和旋转运动的组合同时将筒11锁定到安装环25上并将杆70从关(非流动)位置旋 转至开(流动)位置。阀杆70具有以紧密的间隙共轴配合关系定位至过滤器头沈的圆柱 形内壁66的圆柱形本体71。圆柱形杆本体71具有一对沿直径相对配置并共轴地对准的流 动口 73，其随杆70的旋转在流动位置和非流动位置之间运动，以提供过滤器头内壁中的进 口开口及出口开口 67及68与筒进口及出口的连接及非连接，现对其进行描述。过滤器筒11具有本体74，本体74在一个端部上带有轴向地延伸的颈部75。颈部 限定了用于待处理的水的进口 76及用于通过流动通过内部的过滤元件78而被处理的水的 出口 77。颈部75具有阶梯式构造，包括邻近过滤器本体74的大直径的肩部80，其具有环 形形状，但是颈部75因一对沿直径相对配置的连接器凸耳81而不连续。在横截面中，连接 器凸耳81具有平行四边形形状，带有在旋转方向上限定了凸轮表面83的狭窄的首边缘及 尾边缘82。安装环25中的圆形轨道60具有一对沿直径相对配置的狭槽84，每条狭槽具有 成一定角度的接触表面85，接触表面85限定了开口，过滤器筒颈部上的连接器凸耳81可 以通过此开口。当过滤器筒颈部75被轴向地插入安装环25和杆70时，筒同时向右的旋转 (顺时针方向上)允许连接器凸耳81上的前凸轮面83沿接触表面85向上滑动，进入安装 环25并到达圆形轨道60上。当连接器凸耳81抵达此位置时，其首边缘与在杆70的下边 缘中的狭槽87的边缘86配合(同时见图10)。过滤器筒的继续旋转导致杆从非流动位置 旋转至流动位置。在狭槽边缘86上的阻挡件88与形成在过滤器头圆柱形裙缘51的内侧 上的浅沟91的面90的配合阻止了杆超越流动位置的进一步旋转(见图6)。为了移除过滤 器筒11，例如用于更换时，筒的自由端被使用者抓住并向左(逆时针方向)旋转，连接器凸 耳81的相对边缘82与在杆70的边缘中的狭槽87的相对边缘86配合以引起杆在相同方 向的旋转以关闭阀。当连接器凸耳81抵达安装环圆形轨道60中的狭槽84时，凸耳下降通 过狭槽且筒轴向地移出过滤器头和安装环。特别地，参见图6，9及10，杆70必须具有密封布置，此密封布置在杆的圆柱形本 体71的外侧和过滤器头沈的圆柱形内壁66之间提供水密界面。主要密封界面由上0型 环密封件92和下0型环密封件93提供。杆70也在杆上的流动口 73与进口开口和出口开 口 67及68之间提供重要的密封界面，其中进口开口和出口开口 67及68延伸通过过滤器 头的圆柱形内壁66及各自的进口套筒及出口套筒48和50。双功能密封件94被提供给共 轴的，沿直径相对配置的每个流动口 73。密封件94搁在杆的本体71中的凹部95中。流动 口 73被套筒状嘴96所限定，套筒状嘴96被在密封件94上的内部密封肋97所围绕，以使 得当内部密封肋与过滤器头的内侧上的进口开口及出口开口 67及68对准时，过滤器头和筒之间的流动成为可能，如上所述。内部密封肋97承靠着头的圆柱形内壁66以密封防止 流动位置的泄漏。内部密封肋97被外部密封肋98围绕并通过中间腹板100连接至外部密 封肋98以提供紧贴地靠在凹部95中的整体式密封。外部密封肋的一部分可包括内部密封 肋的局部，如图所示。当杆70旋转至非流动位置时，一起围绕中间腹板100的外部密封肋 98和内部密封肋97的一部分围绕并遮盖过滤器头的圆柱形内壁上的进口开口和出口开口 67及68。双功能密封件94由任意合适的合成橡胶密封材料模制而成并具有轻微的曲度以 与杆本体71匹配以紧贴地配合在凹部95中。再次参见图8B，在过滤器筒11可工作地连接至过滤器头沈的情况下，自进口套筒 48通过杆本体中的流动口 73的水流被引入筒进口 76中，筒进口 76包括在筒颈部75中的 环形通道101。进来的水流入过滤器本体74内部和过滤元件78的外侧之间的空间，径向地 向内通过所述元件并进入所述元件的中空内部102。经过滤的水从过滤元件的内部向上流 入筒颈部75，从包括了筒出口 77的轴向出口通道103流出，并流入杆70，在此处被引出流 动口 73并流入出口套筒50，所有这些由图8中的箭头大体地示出。为了消除或大大地减少 过滤器筒11从过滤器头和安装环移除后的不期望有的来自过滤器筒11的泄漏，环形多孔 盘104被置于环形进口通道101中且圆形多孔盘105被置于轴向出口通道103中。这些盘 较佳地包括开孔型多孔聚丙烯本体，此本体具有足够的可穿透性以至于常压下其不会阻止 通过系统的流动，但在压力缺失时其阻止流动，如当筒被移除时。再次参见图6，8々及88，也参见图11及12及IlA及12A，提供用以确保过滤器筒 的相容性及筒与过滤器头的可工作连接的布置。所述布置还可用于依照本发明的教导为被 选择的过滤系统的分销商或安装者提供专有布置。在一个实施例中，上适配环106被安装 进杆70中且下适配环107被连接至过滤器筒11的颈部75。环106及107具有互补型的互 相配合布置，可确保过滤器筒与过滤器头间的相容性。在图11及12所示的实施例中，上适配环106被固定至被上部杆本体71和大直径 的杆裙缘110之间的界面所限定的肩部108。适配环106具有一体式焊接凸缘111且安装 肩部108具有互补的焊接沟槽112。下适配环107以类似的方式安装到肩部113上，肩部 113在连接器凸耳81的上方的筒本体74的颈部上。下适配环107具有安置在肩部113中 的互补的焊接沟槽115中的一体式焊接凸缘114。通过旋转焊接，超声焊接或任意其它合 适的焊接工序，环106和107皆被固定至各自的肩部108和113。除了一对沿直径相对配 置的轴向延伸的指状部116外，上适配环106的暴露面是平坦的。下适配环107的暴露平 坦面具有一对沿直径相对配置的凹部117。上适配环及下适配环位于圆周上地精确的且互 补的位置，使得当过滤器筒11插入到杆70中时，其相对旋转和轴向移位可致使指状部116 被收纳在凹部117中。当然，环106和107可在杆及筒上互换。互补的上适配环及下适配 环106及107的经选择的沿圆周地重新定位可用于为已选择用户提供专有配合。为了建立 起所期望的位置及专有配合，使用用于旋转焊接固定的定位器119，可在圆周上改变指状部 117及凹部118的位置。而且，指状部和凹部的径向位置可一起被改变，如向环的中心或内 部边缘变化以提供广泛的专有配合的范围。当然，环的适当配合也确保了筒与过滤器头的 相容性。在图6，8A，8B，IlA及12A所示的另外一个实施例中，上适配环106a被固定至肩部 108，如关于前一实施例所描述的。相像地，适配环106a具有一体式焊接凸缘111a，且安装肩部108具有互补的焊接沟槽112。类似地，下适配环107a被安装在连接器凸耳上方的筒 本体裂口上的肩部113上。下适配环107a具有安置在肩部113中的互补焊接沟槽115中 的一体式焊接凸缘114a。环106a和107a皆通过旋转焊接(或其它合适的焊接工序)被 固定至各自的肩部108和113。上适配环106a的暴露的下表面是非平坦的且限定了一对 沿直径相对配置的、轴向延伸的邻接面116a。类似地，下适配环107a的暴露的上表面具有 一对沿直径相对配置的、轴向延伸的邻接面117a。如之前所述的实施例，上适配环及下适 配环106a和107a位于圆周上地精确的且互补的位置，以确保当筒被连接至过滤器头及安 装环时，邻接面116a和117a的配合。在上适配环106a上，邻接面116a被环本体上的凸部 118a所限定，在下适配环107a上，邻接面117a被环本体上的凹部120a所限定。用于确保筒至过滤器头的相容性和可工作连接的当前优选实施例在图31至36中 示出。此布置使用一起被连接至安装架M上的安装环25且被安装环25承载的相同的过 滤器头26及杆70。类似地，所述过滤器头和安装架被设计为收纳标准的过滤器筒11，均如 前所述。首先参见图31，筒颈部75上的肩部或端面113具有一对沿直径相对配置且垂直延 伸的解锁销对3。肩部113可具有圆形排列的孔M4，所述销的直径减小端部245可压配合 进其中。例如，如果筒肩部具有14个等间距的孔M4，沿直径相对配置的多对销243可被置 于七个不同的圆周位置。或者，销243可与下适配环一体式地形成并被携带在下适配环(未示出)上，此下 适配环与图8A中所示的适配环107a相似。所述适配环可通过超声波或其他焊接工序连接 至筒肩部113，如前所述。同时参见图32，杆70上的最低的肩部246具有贯通的孔洞M7的布局，当将筒连 接至过滤器头沈时，筒颈部上的销243被允许进入并通过贯通的孔洞M7。贯通的孔洞247 的布局与用于解锁销M3的孔M4的布局相匹配。上适配环248被夹持在杆70上的肩部246和垂直相邻的过滤器头沈上的肩部 250之间。上适配环248具有下表面252，下表面252以引起适配环248与杆70 —起旋转， 但并非固定地连接至杆的方式被连接至杆肩部M6的上表面。然而，因为环被夹持在肩部 246和250之间，凭借被收纳在杆肩部246的凹部邪4中的一对沿直径相对配置的凸块253， 适配环的下表面252可选择性地连接至杆肩部。凹部254以对应于杆中的贯通的孔洞247 的圆形布局的全圆周布局被提供。适配环248具有一对沿直径相对配置的通孔256，锁定止动件257以弹簧偏置销 258的形式延伸进入通孔256。锁定销258被安装进壳体肩部250的下表面259中的盲孔 260中。盲孔沈0以在数量和间距上与贯通的孔洞247及杆肩部M6中的凹部254的布局 相匹配的圆形布局形成。在肩部的面259上的一对弹簧偏置销258的位置被选择为对应于 适配环248中的通孔256的方位及筒颈部75上的一对销243的方位。当锁定销258延伸通 过上适配环中的孔256时，从图31中可最好地看出，杆70无法在头沈中轴向地旋动。当 然，这阻止了过滤器筒和头之间的连接和工作性配合。图31，32及；34显示了通过插入过滤器筒，且筒解锁销243被适当地在圆周上定向 以与适配环孔256及一对锁定销258的位置相匹配，从而解锁锁定销258的过程。当过滤 器筒11垂直地移动通过安装环25并进入杆70时，销243将被收纳到并进入到杆中的贯通
12的孔洞247中。如之前所解释的，过滤器筒至杆和头的连接遵循同时进行旋转和轴向运动 的路径，通孔M7的下表面具有斜面以允许销243平稳过渡到孔洞M7中并通过孔洞 2470销243的端部进入通孔256的底端中的缓和区域(relieved area) 262中并与锁定销 258的末端配合，迫使锁定销逆着偏置弹簧263的偏置方向垂直向上运动。杆和适配环的继 续轴向旋转引起环在锁定销258的末端底部滑动，迫使销向上移动超过适配环的倒角边缘 沈4，直到锁定销完全地从孔中退出并被支撑在适配环的上部的表面255上。为了确保筒与过滤器头的相容性及/或为了给已选择的客户或使用者提供专有 的布置，销243及适配环孔256的圆周位置被选择为与盲孔沈0的圆周位置相匹配，一对锁 定销258安装在盲孔沈0中。如上文所指示，藉由杆肩部M6中14个孔M7的样式，成对 筒销246可与成对锁定销258匹配以为专有配合提供7个不同位置。较多或较少布置的孔 的样式可被使用，并且，为了增加筒和头之间匹配配合的数目，销243和收纳孔247的横截 面也可变动。如果过滤器筒11中的一个为反渗透(RO)筒，如图1中所示的过滤器系统10中的 第二筒16，则包括了过滤器头，杆，安装环及筒的所有基础元件的构造与目前为止所述的系 统中的对应元件的构造不同。对用于RO系统的部件的不同的尺寸及形状的需求与处理三 股单独的水流的需求有关，即，与将被薄膜分离处理的进口水，成品水或通过薄膜后的渗透 物，及携带溶解性固体达相对较高水容量的盐水或渗余物有关。开始参考图13，14及19，RO筒121具有大体上为圆柱形的本体122，本体122承 载了圆柱形过滤元件123且在一端具有颈部124，通过颈部124，其可紧固至安装环125及 过滤器头126。过滤器头1 携带了以类似于前述实施例的杆70的方式提供流动控制功能 的阀杆127。然而，RO杆127还为盐水流提供流动路径，并提供用于调整至及来自存储罐的 成品水的流动的控制阀。RO单元被支撑在安装架1 上，相同的矩形底座允许其直接连接至上文所述的模 块化后板18。安装架1 也包括一体式安装环125，安装环125以类似于前述实施例中使 用的安装布置的方式提供过滤器头126和杆127自上方的连接及RO筒121自下方的可拆 卸的连接。然而，此过滤器布置还使得在过滤器筒121移除后，杆127的单独的移除成为可 能，如下文中更详细地介绍。RO筒121可以是通常熟知的构造，包括内部螺旋形缠绕半渗透薄膜131，薄膜131 包括缠绕在中央的中空成品水管132上的中间隔离层。成品水径向向内地流动，通过成品 水管132中的孔进入成品水管132，然后沿管的内部垂直向上地流动并流入RO过滤器头 126。不通过薄膜的盐水流(水及溶解固体的高容量薄膜浓缩物)垂直向下流动并在底端 流出过滤元件123。盐水的量可包含高达待过滤水的总的进入流量的80%，但此比例可根 据系统操作的其他改变而改变。RO过滤器元件过滤元件123的上端部被端盖134罩住。端盖134用于帮助控制通 过筒121的水的流动，并且也提供确保适当的筒配合的定位功能及类似于前述实施例的方 式的功能。进入的水经由进口套筒135进入过滤器头126。随着杆127旋转至开放或流动位 置，进入的水从进口套筒135经过，通过在过滤器头1 的壁上的进口开口 136，并继续通过 在杆127上的进口 137。系统压力作用在双隔膜阀138的一个隔膜上，导致其移开并允许进入的水垂直地向下流动通过进口通道140并通过过滤元件123的端盖134中的开口。水 然后通过RO过滤元件123，如前所述，在此处，它被分为成品水(渗透物)流及盐水(渗余 物)流。这两股流经由杆127返回至过滤器头用于如下的进一步工序。特别地，参见图14，杆127的下端部具有靠着筒颈部124的外侧及靠着端盖134 的内侧密封的向下悬接的外部裙缘141。与外部裙缘141共轴的中间裙缘142为来自进口 137的水提供流动渠道。在外部裙缘141的外侧上的盐水流动通道143(图15A)为流出过 滤器的盐水提供了至杆的进口。中间裙缘142在内侧上被密封至成品水管132的外侧。杆 的内部裙缘144在其下进口端部中具有多孔聚丙烯盘145，多孔聚丙烯盘145提供了与之 前实施例中所述的盘104及105相同的防滴漏功能。多孔盘上方是止回阀146，止回阀146 阻止经处理的成品水回流进RO筒121，这将在下文中更详细地介绍。成品水流动通过垂直 的成品水通道147，在可移除的罩板153中的横通道149，然后垂直地流入罩板153中的腔 148，成品水在这里被暴露至双隔膜138的外侧隔膜154的面。成品水从腔148流动通过罩 板153中的出口 150，及过滤器头中的出口开口 151，出口开口 151直接通往出口套筒152。从筒颈部124和杆外裙缘141的外侧之间的RO筒121出来的较高容量的盐水流 经由外裙缘141的上部分中的径向通道143进入杆本体中。径向通道143与垂直通道156 汇合，进入杆本体至第二径向通道157，盐水流在此处流出杆本体并进入杆本体和过滤器头 126的内侧壁之间的大的开放区域腔160。盐水流继续大体上垂直地流动至径向出口通道 158，盐水流在此处流出大的开放区域并经由出口通道158重新进入杆本体，出口通道158 与在杆127的顶部处的开放上腔161相通。上腔与在下方的大的开放式含盐水腔160密封 隔开，且被过滤器头顶盖162罩住。盐水流经由过滤器头中的盐水出口开口 163及一体式 盐水出口套筒164流出上腔161。再回到图13及14，经由出口套筒152流出过滤器头沈的成品水流可被以本领域 所熟知的方式引至加压存储罐。存储罐典型地包括内部的弹性囊或壁，成品水流至其一侧 而在其另一侧是空气空间。当成品水充满存储罐并挤压着弹性囊时，在相对侧的空气被压 缩，因此，被净化的成品水在压力下被存储。对存储的成品水进行加压的其他手段也为人所 知。当存储罐中的压力达到期望的水平时，存储背压作用在双隔膜阀138的外侧隔膜巧4上 以克服顶着相对的内侧隔膜139的预过滤进口流的反压力，导致内侧隔膜139向着其安置 座移动并停止供给来自进口套筒135的进入流。如本领域所知，各自的内侧及外侧隔膜139 及154的面积可被选择，使期望的最大存储罐压力与常规的进入管线压力(incoming line pressure)相匹配，如与市政供水的压力相匹配。在典型的60psi的市政供水的压力及所 期望的40psi的存储罐压力的情况下，暴露至存储罐压力的外侧隔膜154的面积将是暴露 至进入管线压力的内侧隔膜139的面积的三分之二。在大约40psi的存储罐压力下，60psi 的进口管线压力可被克服且截止阀46将关闭。径向出口通道158具有流动限制器165，盐水从径向出口通道158流出在杆的外侧 和过滤器头126的内侧之间的大的开放腔160。流动限制器可以是任意的方便的构造，此构 造可产生足够的盐水背压以使期望容量的水被迫使通过RO薄膜以产生成品水渗透物。例 如，限制器可包含球阀及被开槽的座以允许被限制的盐水流经过它。大体上，盐水和成品水 之间的大约5 1至4 1的比例是所期望的。当来自加压存储罐的增大的渗透背压抵消 进口管线压力，此比例将会从最初启动时变动，由此稍微减少渗透流量。
同时参见图16及17，RO筒121及RO过滤器头1 需要的安装架1 及一体式安 装环125与前述过滤器筒11及过滤器头沈所使用的不同。然而，此不同主要在于尺寸，并 且，如下文将描述的，RO筒121及相关联的过滤器头126以基本上相同的方法连接至RO安 装环125。安装架128与之前所述的安装架M —样连接至相同的后板18以提供过滤器系 统的模块化装配。RO过滤器头1 具有外部壳体168，壳体168包括圆柱形底部裙缘170，裙缘170 具有大于外部壳体168的上部分的的外部直径。圆柱形裙缘170的下边缘具有一对沿直径 相对配置的安装凸耳171及172。安装环125具有总体上开放的环形内部，包括尺寸被定 为收纳过滤器头壳体的圆柱形底部裙缘170的外壁173。安装环外壁173的上边缘包括一 对各自用于收纳安装凸耳171及172的向内开放的狭槽174及175。定位在进口套筒135 下方的安装凸耳171具有开放间隙176。安装环外壁173中的狭槽174具有凸部177，凸部 177的尺寸被定为当壳体圆柱形裙缘170轴向移动进入安装环时，可轴向地移动通过间隙 176。相对配置的安装凸耳172不具有间隙且对应的狭槽175不具有凸部。因此，过滤器头 126只能在一个圆周位置插入到安装环中。当过滤器头的圆柱形底部裙缘170下降通过狭 槽时，下边缘最后靠在安装环的内部上的圆形轨道178上。轨道178限定了环形槽180的 底部，环形槽180具有正好大于安装凸耳171及172的厚度的高度，使得当过滤器头在圆形 轨道178上旋转时，凸耳171及172进入环形槽180直到过滤器头在可工作位置中，且共轴 的进口套筒及出口套筒135及152的轴线与安装架1 平行。在此可工作位置中，在圆柱 形裙缘170的外表面上的一对沿直径相对配置的阻挡止动件181与在圆形轨道178中的 各自的第一阻挡件182配合以阻止反向旋转并建立起过滤器头的可工作位置。而且，在安 装凸耳171及172的上方附近的、圆柱形裙缘170上的一对沿直径相对配置的锁定止动件 183与圆形轨道上的各自的第二阻挡件184相配合以阻止过滤器头的继续旋转并将其锁定 在它的可工作位置中。较佳地，阻挡止动件181具有斜面，用来允许它们在安装环中的过滤 器头的手动旋转力的作用下，沿圆形轨道178移动，直到阻挡止动件181与它们各自的阻挡 件182啪嗒一下相互配合。在此位置中，锁定止动件183抵达并同时配合第二阻挡件184 以建立起过滤器头的锁定的可工作位置。RO过滤器头1 被制成允许在必须更换双隔膜截止阀138时移除杆127。以下的 叙述首先介绍如何将RO杆127安装在过滤器头1 中以及如何将RO过滤器筒121连接至 安装环125及可工作地连接至过滤器头及杆。杆127的上端部具有定位在紧贴在上0型环 密封件186的上方的环形锁定沟185 (见图13及14)，上0型环密封件186将上腔161与 下方的大的开放区域腔160密封隔开。类似地，下0型环密封件187在杆和过滤器头1 的内部之间提供密封界面，由此密封围绕杆127的垂直腔160。该腔还包括水进口 137及 轴向对准的出口 150，其中的后者，如上所述，实际上形成在罩板153中。杆127的本体具 有密封布置，此密封布置在杆本体和过滤器头126的圆柱形内部壁188之间产生了水密界 面。除上0型环密封件及下0型环密封件186及187外，被密封的界面还包括用于杆中的 各进口 137和出口 150及各自对应的过滤器头1 中的进口开口 136和出口开口 151的双 功能密封件190。双功能密封件190在构造和功能上类似于使用在前述实施例中的密封件 94(见图10)。这样，双功能密封件190随着杆127在流动位置和非流动位置之间旋转，其 中在流动位置时，过滤器头和筒之间的流动如上所述是可能的，在非流动位置时，流动是暂停的。在两个位置时，双功能密封件都会将通过过滤器头和杆的盐水流与进入的水流及成 品水流分离开来。因为杆127被设计为可移除的以用于更换隔膜截止阀138，因此在杆在过滤器头 中的正确位置上或不在过滤器头中的正确位置上的情况下，都有可能将过滤器头126安装 至安装环125。在过滤器头1 被安装至安装环125，处于可工作位置的情况下，如上所述， 杆127被从下方轴向地插入通过安装环125并进入过滤器头126。同时参见图20，杆的上 端部中的环形锁定沟185具有开放的切口 191，其尺寸被定为收纳在过滤器头1 的内壁上 正好位于盐水出口开口 163下方的凸耳192。凸耳192在切口 191中的收纳允许杆被完全 地插入且凸耳192与环形锁定沟槽185对准。杆的旋转引起锁定沟槽围住凸耳，从而防止 杆轴向运动出过滤器头。杆可相对于头及凸耳192旋转，直到凸耳在旋转约120°后，与锁 定沟185中的阻挡件193配合。这将杆旋转地置于非流动位置，随即，系统水可被打开以允 许操作。同时参见图16至18，RO筒121的颈部IM具有一对沿直径相对配置的连接器凸 耳194，类似于前述实施例中的连接器凸耳81 (见图8A)。连接器凸耳194在横截面上具有 被狭窄的首边缘及尾边缘195所限定的平行四边形形状，首边缘及尾边缘195在被旋转方 向上限定了凸轮表面196。安装环125的外部壁173上的圆形轨道178具有一对沿直径相 对配置的槽197，每条狭槽具有限定了开口的成一定角度的接触表面198，过滤器筒颈部上 的连接器凸耳194可通过此开口。当过滤器筒颈部被轴向地插入安装环及杆时，筒同时向 右的旋转(顺时针方向)允许连接器凸耳上的前凸轮表面196向上移动经过接触表面198， 进入安装环125并移动到圆形轨道178上。当连接器凸耳抵达这个位置时，它们的首边缘 与可旋转的杆驱动环201 (图21)的垂直驱动面200配合，杆驱动环201被夹持在过滤器头 外部壳体168，安装环125及杆127之间的界面中。更特别地，并参见图14，15A及15B，杆 驱动环201靠在过滤器头126的圆柱形内部壁188的环形肩部202上。驱动环201携带了 抵着过滤器头的圆柱形内部壁188进行密封的上0型环密封件203。驱动环和杆之间的界 面被下0型环密封件187所密封。杆上的下部凸缘205限定了携带下0型环密封件187的 沟槽的一面壁，且具有一对沿直径相对配置的驱动凸舌204(图20及26)。随着驱动环201 被置于到肩部202上，杆通过驱动环且插入过滤器头，从而允许驱动凸舌204下降到驱动环 内部的浅切口 206中。如果有必要的话，杆及驱动环的继续旋转将允许杆的上端部的环形 锁定沟槽185中的切口 191与过滤器头的内部上的凸耳192配合以建立起杆在头中的适当 的轴向位置且驱动凸舌204完全地安置到切口 206中。从此位置，杆和驱动环在逆时针方 向(顺时针旋转在切口 191的一侧被锁定沟槽185中的阻挡壁199所阻止)上的轴向旋转 允许环形锁定沟185相对于凸耳移动，直到凸耳在旋转约120°后抵达沟槽185中的阻挡件 193，凸耳192安置于沟槽185中。在此位置，杆是在非流动位置且水的供应可被打开。当 过滤器筒121被垂直地插入通过安装环125中的锥形槽197并插到圆形轨道178上时，凸 耳的首边缘将与杆驱动环上的垂直驱动面200配合以使杆从非流动位置旋转至流动位置。 顺时针方向上的继续运动被连接器凸耳194的首边缘195与过滤器头底部裙缘170的底部 边缘中的凹陷阻挡件189的配合所阻止。在此位置中，杆驱动环201的最低边缘207靠在 圆形轨道178上且凹陷边缘209靠在筒连接器凸耳194的顶面上。再次参见图13，15A及15C，及图22至25，RO过滤器筒121包含通过筒本体122的
16开放的底端插入并被下罩封端盖207保持在正确位置的过滤元件123。过滤元件123的上 端部被端盖Π4关闭，端盖134具有外部凸缘208，外部凸缘208被安置在盐水环210的上 端部中并被0型环密封件211密封在那里。端盖134的上端部具有更窄的颈部212，其外 侧安置有上0型环213，在筒被插入通过安装环并进入过滤器头时，上0型环213提供与杆 127的外部裙缘141的内侧的密封接触。0型环密封件211及213防止盐水与进入的水及 成品水混合，并确保盐水流被引至杆外部裙缘141中的盐水流动通道143中。进入的水流 与成品水流的分离由双0型环密封件214来实现，双0型环密封214被携带在与杆内部裙 缘144的内表面相配合的成品水管132上。RO筒121和阀杆127包括定位器布置，类似于前述实施例中所使用的，以确保过滤 器筒的相容性及筒121至过滤器头126的可工作的连接。这个布置也可用于为被选择的分 销商或经销商提供专有过滤器装配，也如之前上文所述。下适配环215 (图23及24)安置在端盖134的颈部212的内侧上的内肩部216上。 环215具有垂直于环的平面而延伸的一体形成的指状部217。可通过旋转焊接，超声波焊接 或其他合适的紧固工序将环固定到内肩部216上。端盖外凸缘208具有定位器切口 218。 当过滤元件123装配进筒本体122中时，定位器切口 218被定位以与过滤器筒本体的颈部 124的内侧上的匹配凸部配合。这确保了指状部217的适当的圆周方位。互补的上适配环 220(图25及26)被安置到杆外裙缘141的内侧上的肩部221上。上适配环220的内边缘 具有圆周地延伸的缺口 223，其依次具有居中切口 222，居中切口 222的尺寸被定为收纳从 下适配环215延伸出来的指状部217。上适配环220也可通过旋转焊接或其他合适的塑料 焊接工序贴附到肩部221上，这些工序将切口 222定位以使当筒被连接至过滤器头且杆127 在锁合位置时，指状部217将与切口 222配合。通过调整指状部217及切口 222的圆周位 置。通过准确控制焊接工序，可提供若干个可用以向用户提供专有产品的专有适配环位置。特别地参见图13，沈及27，当期望移除杆127，以例如更换隔膜阀138时，已发现 杆和头1 之间的很多密封的界面使得移除杆变得困难。为便于杆的移除，可使用如图27 中所示的特殊的杆移除工具224。在RO筒121被移除且水源被关掉以后，移除工具2M被 插入到杆中，其中内部的杆裙缘144被收纳在工具本体225的中空的内部中。在工具本体 的内端部上的弯曲的偏置部226的尺寸被定为配合进适配环220上的缺口 223中。当弯曲 的偏置部2 在缺口中居中时，在偏置部226的端部的配合凸耳227将通过缺口 223中切 口 222。工具在任意方向中的稍微旋转都会使配合凸耳227从与切口 222的对准中移出并 与环220的下侧配合。在先沿“打开”方向旋转工具以允许过滤器头126的上部分中的维 持凸耳192经过锁定沟槽185中的切口 191后，使用者然后可以轴向地拉动工具手柄228。为了进一步方便从过滤器头1 上移除杆127，也参见图17，过滤器头的圆柱形内 部壁188的大部分具有凹陷的圆柱形表面229，其具有大于密封表面219的直径，密封表面 219与双功能密封件190进行密封接触。当杆被旋转至移除位置时，双功能密封件190将会 与凹陷的表面配合，移除杆所必需的力在此处大大减小。参见图8B及图观至30，使用独特的过滤元件定位及稳定方法将过滤元件78装 配进筒11中。可包含颗粒活性碳或多孔炭块过滤元件的过滤元件78被轴向地插入通过筒 本体74中的底部开口 230。过滤元件78具有与筒颈部75的内侧配合的上端盖231。具体 地，上端盖231与四个等间距的圆形片232配合以提供对在向上的方向上进一步轴向移动的阻挡。过滤元件78被固定在筒本体74中，而底部端盖233在优选实施例中被旋转焊接 至底部开口 230。底部端盖233具有居中的柱239，柱239与过滤元件78的端罩M2中的 中心凹部241相配合。为了方便旋转焊接，将底部端盖与垂直定位的过滤器筒装配连接起 来是所期望的。这也就要求过滤元件78被维持不垂直向下运动，直到底部端盖233被成功 地旋转焊接至筒本体74中的开口 230。上端盖231包括向上延伸的过滤器颈部234，过滤 器颈部234限定了水进口 76及出口 77，前者的上端部具有与杆本体71的内部配合的上0 型环密封件235。过滤器颈部234的下部分具有下0型环密封236，下0型环密封236提供 了与筒本体颈部75的内部的密封接触。为了维持过滤元件78以进行旋转焊接工序，当元 件被向着片232轴向插入到过滤器本体中时，维持环237被插入到筒本体颈部75的上端部 的正上方的颈部的部分中的圆形沟槽238中。用于维持环237的沟槽238是浅的且导致维 持环径向延伸过颈部75的顶端的内边缘。维持环237提供防止元件在筒本体中反向地轴 向向下运动的有益的阻挡，由此可使旋转焊接工序完全地并牢固地罩住筒的底部。维持环 237不提供密封功能且当筒被连接至过滤器头沈时也可保留在正确的位置。
筒底部端盖233较佳地被扣住底部端盖的外围边缘的盖握持环240部分地罩住。 握持环MO由软的橡胶状塑料制成以方便被使用者握持以用于筒的安装或移除。而且，握 持环240可被着色以提供编码以辅助使用者选择及安装合适的过滤器筒。
权利要求
1.在可更换的水过滤器筒及过滤器头的组合中，所述水过滤器筒具有过滤器本体，所 述过滤器本体在一个端部上带有轴向地延伸的颈部，所述颈部具有用于水的进口和出口； 所述过滤器头具有限定了圆柱形内壁的外部壳体，所述圆柱形内壁具有用于待处理水的进 口开口和用于已处理水的出口开口，以及设置在所述外部壳体中的阀杆，所述阀杆用于在 所述过滤器本体轴线上在流动和非流动位置之间往复旋转运动，从而分别地提供所述外部 罩壳进口开口和出口开口与所述筒进口和出口之间的连接和分离，所述杆具有用于收纳所 述筒颈部以提供所述连接和分离的内腔，支撑着所述过滤器头并提供了用于所述过滤器筒 的连接的界面的环形安装环，一种用于移除并更换所述阀杆的改进的布置，包含杆锁定器，包括在所述杆的外壁上与杆旋转的轴线共轴的环形沟槽，在所述沟槽中提 供了自其通过的轴向延伸的通道的狭槽，及在所述过滤器头外部壳体的内部上的凸耳，所 述凸耳被收纳在所述沟槽中并保持所述杆，防止其从所述过滤器头外部壳体轴向位移超过 所述杆旋转运动的范围，所述运动包括在所述流动和非流动位置之间的运动，所述凸耳适 于在所述环形沟槽中沿圆周地运动，并轴向地相对于所述狭槽运动并通过所述狭槽，以响 应于所述过滤器筒的分离，所述杆的手动旋转超出所述范围，和所述杆轴向运动出所述外 部壳体。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述过滤器筒包含半渗透薄膜过滤器，且所述杆包 括可拆卸的压敏流动控制模块。
3.如权利要求2所述的设备，其中所述半渗透薄膜包含超过滤器薄膜。
4.如权利要求2所述的设备，其中所述半渗透薄膜包含反渗透薄膜。
5.如权利要求1所述的设备，其中所述安装环包括环形凹部，所述环形凹部用于从一 个轴向方向收纳并连接所述过滤器头壳体及用于从相对的轴向方向收纳并可拆卸地连接 所述过滤器筒颈部，所述过滤器头壳体及筒颈部将所述杆夹持在其间的可工作位置上。
6.如权利要求5所述的设备，还包含可手动操作的移除工具，所述工具在一个轴向端 部上具有适于与所述杆配合的杆配合凸耳，用于在所述过滤器筒分离后，克服密封摩擦并 实现杆移除。
7.如权利要求1所述的设备，包含所述杆上的圆柱形外壁部分，与所述外部壳体的所述圆柱形内壁处于紧密的间隙共轴 配合关系；所述阀杆外壁部分中的一对沿直径相对配置的流动口，所述沿直径相对配置的流动口 在所述流动位置上与所述外部壳体进口开口及出口开口对准，在所述非流动位置上，脱离 与所述进口开口及出口开口对准的状态，以响应于所述杆的往复旋转运动；用于每个流动口的双功能密封件，每个所述密封件支撑在所述杆外壁部分上并包括内 部周缘密封件，所述内部周缘密封件在所述流动位置上围绕所述流动口并在所述流动和非 流动位置上都与所述外部壳体的所述圆柱形内壁处于密封配合；以及外部周缘密封件，所 述外部周缘密封件围绕所述内部周缘密封件并在所述流动和非流动位置上都与所述外部 壳体的所述内壁处于密封配合，所述内部及外部密封件在非流动位置上一同阻止流动。
全文摘要
一种用于反渗透(RO)过滤器系统的阀杆被容纳在过滤器头中并连接至同样携带了可更换的RO筒的安装环。RO杆在通常操作中被锁定在头中，但可在筒被移除后被容易地移除，以允许杆更换或修理，而无需将头从安装架上拆解下来。
文档编号B01D35/30GK102083510SQ200980118916
公开日2011年6月1日 申请日期2009年3月19日 优先权日2008年3月21日
发明者保罗·W·艾瑟肯, 特里·P·泽尔格尔, 迈克尔·D·斯坦哈特, 迈克尔·J·库尔思 申请人:滨特尔过滤公司