[发明专利]水处理装置

说明书

本发明总地来说涉及一种水处理装置，更具体地说涉及一种水处理装置，它具有用于指示使用寿命终止的机构、自动关闭机构、自动关闭的复位机构、以及旁路机构。

家用和其他用途的水处理装置早已是人们所熟知的。将这种装置安装在供水系统中的方式可以是安装在管线上，也可以安装在终端上。前者的例子是一种台下装置(under-the-counter device)，在水达到龙头之前对水进行过滤。有两种常见类型的终端装置，即台面类型(contertop)和龙头安装类型。与台面类型和台下装置相比较，设计一个安装在龙头上的装置需要克服一些特殊的困难，例如使之足够轻便，以便能够安装在水龙头上，同时使之足够紧凑，以避免占用宝贵的通道空间。

水处理装置可以采用机械过滤方式或化学处理方式进行水处理。机械过滤通过阻止颗粒物质通过来到实现水处理。当机械过滤装置接近其使用寿命的终点时，由于颗粒物质的累积而造成水流的减慢和停止，从而提供了需要更换过滤原件的指示。相比之下，当超过化学元件的处理能力时，就无法提供这样的指示。化学处理是通过诸如吸收(例如活性介质)和离子交换(例如消除铅)方法来实现的。这样的化学处理最终会劣化并变得无效。然而，此时无法给使用者提供一个指示，告诉使用者所提供的水已经不再是经过介质有效处理后的水。

因此，人们采用了种种方式，以便当所采用的过滤介质不能因其本身特性而提供一种其使用寿命已经终止的指示信号时，为使用者提供上述指示。美国专利4686037号提供了一个例子。根据该专利，采用一个预过滤器来收集污染物质，由使用者将该预过滤器的颜色与一个基准条进行比较，以便确定是否需要更换过滤介质。然而，问题在于这种方法从其实质上讲是主观性的，因此难免出现失误。此外，使用者很容易忘记对基准过滤器进行检查，从而在介质已经不能进行净化的情况下仍然错误地以为它还能够正常工作。

一种更为准确和可靠的指示使用寿命终止的方式是对流过介质的总量进行累计，当预定体积的水流过装置之后自动地关闭水流。尽管上述流量累计机构和关闭阀门机构较为昂贵和复杂，但是被认为是指示使用寿命终止的最为准确的方式。例如，美国对水处理装置进行认证的机构，即美国国家卫生组织要求对额定容量进行认证，当没有采用自动关闭机构时，需要提供双倍的介质容量，而当采用自动关闭机构时，只需要提供20％的附加容量。

已知技术公开了各种电的和机械式的流量累计机构。例如美国专利4918426和5089114号公开了电子式的流量累计机构。根据所述专利，采用诸如压力变送器之类装置对流速进行测量，然后再计算总的流量。当达到预定的数量时，以电的方式启动一个阀门，将水流切断。

美国专利4681677和4689164号公开了机械式的水处理装置流量累计机构。在机械方式中，典型的方法是采用一个由流经水处理装置的水来驱动的叶轮，让该叶轮与一组齿轮相连接，以机械方式对流过该装置的水量进行“累计”。此外，上述齿轮机构还和一个阀门相连接，当预定数量的水流过该装置之后以机械方式启动该阀门，切断流过该装置的水流。

然而，已知的机械式自动关闭机构存在某些缺点。其中一个问题是诸如美国专利4681677号采用的机构过于笨重，无法将它安装在一个紧凑的装置中。已知技术的另一个问题是使得对流量累计机构和关闭机构的复位变得过于困难和/或昂贵。例如，为了对美国专利4681677号所述的装置进行复位，需要以手动方式使阀门与一个旋转凸轮相脱离，并以手动方式释放齿轮机构，使流量累计机构回到0读数位置。在美国专利4698164号中，将一个阀门关闭机构装入到可更换的过滤盒中，在更换过滤盒时使关闭阀与齿轮机构相连接。这种方法过于浪费和昂贵，因为关闭阀将随着过滤盒一起扔掉，而不是再次使用。

对于安装在水龙头上的水处理装置来说，已知技术没有公开在产生使用寿命终止指示时自动关闭的技术。这至少是部分地由于将符合所需紧凑尺寸的流量累计机构和关闭机构装配在一起具有某种困难。其结果，已知装置所采用的是相当不完善的使用寿命终止指示机构，例如上述美国专利4686037号。已知的使用寿命终止指示装置不仅不够精确，而且由于认证标准常常要求频繁地更换过滤盒，因而也很不经济。

安装在水龙头上的水处理装置具有一个共同的特点，即能够对于流过过滤介质的水进行旁路或分流从而可以从水龙头上得到未经处理的水。这一特点是人们所希望的，因为它能够避免对过滤介质的不必要使用，当水并非用于饮用，而是用于诸如洗手或洗碗等等时，上述特点使得使用者能够将水处理装置旁路。