專利名稱：流體處理和分配裝置、系統(tǒng)、制品和方法
流體處理和分配裝置、系統(tǒng)、制品和方法
背景技術(shù)：
本說明總體上涉及流體處理和分配裝置、制品、系統(tǒng)和方法。更具體地，本發(fā)明涉 及用于可飲用液體的便攜式流體處理和分配裝置、制品、系統(tǒng)和方法。比以前更多的人飲用從塑料瓶中出來的水。通常，這些水瓶即使是可重復(fù)使用的 也會被丟棄。這樣的做法對環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。此外，每年要花費(fèi)大量的原油來制造通 常被人們使用和丟棄的塑料水瓶。而且，某些零售商戶使用大量的空間來存儲水瓶，由此減 小了他們銷售其它產(chǎn)品的空間。感興趣的是再利用水瓶，從而不僅減小對環(huán)境的有害作用， 而且使得為更換丟棄的水瓶等而必須使用的原油量最小化。此外，感興趣的是在各種情況 下以用戶友好的方式增強(qiáng)處理和分配水的靈活性。已知多種為消費(fèi)者處理水的水過濾裝置。通常，有兩類水過濾裝置。一類包括與 外部流體源聯(lián)接的所謂內(nèi)嵌式系統(tǒng)，其通常需要外部管件并且需要具有足夠的強(qiáng)度以經(jīng)受 附帶的流體增壓。另一類包括成批地處理水并且不需要外部管件的間歇式單元。間歇式裝 置的例子是重力供給的水罐/玻璃水瓶以及灌注水的較大貯存器。灌注穿過或重力供給的 過濾裝置是眾所周知的。這些裝置已經(jīng)獲得了廣泛的歡迎，并且在各種環(huán)境中具有多種用 途，例如露營、遠(yuǎn)足、劃船，甚至用于應(yīng)急準(zhǔn)備。多個(gè)已知的后一類水過濾裝置使用濾筒，濾 筒雖然可更換，但是通常較為昂貴并且比較難以操作。通常，在許多濾筒中采用的過濾方法可能需要幾分鐘來完成。此外，這些后一種裝 置通常將處理過的水分配到特別構(gòu)造的布置成與過濾單元配合的容器中。換句話講，該系 統(tǒng)通常不兼容已知的水瓶，更不用說多個(gè)水瓶。從而，通常需要額外的步驟來將過濾單元的 處理水灌注到水瓶中。雖然不一定費(fèi)力，但是某些人可能會認(rèn)為這是較為繁雜的過程。據(jù) 稱，瓶裝飲用水之所以受歡迎，是因?yàn)榕c瓶裝水相關(guān)的健康、純凈以及口感等因素。因此，期 望在各種情況下提供飲用水的這些屬性。這種情況可以包括但不限于飲用水，尤其是用于 戶外活動的飲用水，這些戶外活動包括露營、遠(yuǎn)足、劃船，甚至用于應(yīng)急準(zhǔn)備。雖然這種已知的水過濾系統(tǒng)已經(jīng)令人滿意地運(yùn)行，但是仍然有不斷的進(jìn)行改進(jìn)的 興趣，尤其是考慮到上述限制和缺陷。發(fā)明概述本說明涉及一種用液體填充多個(gè)容器的裝置。該裝置包括流體貯存器組件，其用 于儲存液體；以及流體處理單元，其布置成與流體貯存器組件流體連通，用于處理流體貯存 器組件中的液體，其中，流體貯存器組件和流體處理單元允許液體借助重力穿過，并且流體 貯存器組件包括多個(gè)出口，每個(gè)出口都基本上用于將處理后的液體轉(zhuǎn)移到容器中。本說明涉及一種用于填充多個(gè)單獨(dú)容器的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括多個(gè)單獨(dú)容器，其 中直接接收液體；以及用處理后的液體填充多個(gè)容器的裝置，該裝置包括用于儲存液體的 流體貯存器組件；以及流體處理單元，其布置成與流體貯存器組件流體連通以處理液體，其 中，流體貯存器組件和流體處理單元允許液體借助重力穿過，并且流體貯存器組件包括多 個(gè)出口，每個(gè)出口都基本上用于將處理后的液體轉(zhuǎn)移到其中一個(gè)單獨(dú)容器中。本說明涉及一種處理液體和將液體分配到多個(gè)容器中的單獨(dú)容器中的方法。該方法包括提供多個(gè)容器，該多個(gè)容器中適于接收處理后的液體；提供用處理后的液體填 充多個(gè)容器的裝置，其中該裝置包括用于儲存液體的貯存器組件；以及流體處理單元，該流 體處理單元布置成與流體貯存器組件流體連通，其中，流體貯存器組件包括多個(gè)出口，每個(gè) 出口都基本上用于將處理后的液體轉(zhuǎn)移到單獨(dú)容器中；以及將液體引入到流體貯存器組件 中，使得液體在重力的影響下流過所述裝置，以便處理和分配到容器中。本說明包括能夠使 分配大致能夠同步進(jìn)行。本說明涉及一種便攜式可飲用液體容器，包括本體，其包括貯存器和第一流體開 口，以及位于第一流體開口中的閥，該閥用于允許可飲用液體流入到貯存器中。本說明描述了一種用處理后的可飲用液體填充多個(gè)容器的裝置。該裝置包括流 體貯存器組件，其用于儲存液體；以及流體處理單元，該流體處理單元布置成與流體貯存器 組件流體連通，用于處理流體貯存器組件中的液體，其中，流體貯存器組件包括多個(gè)出口， 基本上用于將處理后的可飲用液體轉(zhuǎn)移到每個(gè)容器中；該流體貯存器組件是能收縮且能伸 展的，并且響應(yīng)于通過手動施加的力進(jìn)行收縮而將處理過的可飲用液體迫入到容器中。本說明的一個(gè)方面涉及尤其是重力供給型的流體處理和分配裝置、系統(tǒng)、制品和 方法，其中，可飲用液體被迅速處理并且被較快地直接分配到諸如水瓶等的多個(gè)可飲用液 體容器中。本說明的另一個(gè)方面涉及處理和分配裝置、制品、系統(tǒng)和方法，其能夠以各種方式 處理可飲用液體。本說明的另一個(gè)方面涉及處理和分配裝置、制品、系統(tǒng)和方法，其能夠添加至少一 種材料，該材料至少分離、凈化或改變液體。本說明的另一個(gè)方面涉及用裝置、制品、系統(tǒng)和方法處理和分配水，其能夠使用可 重復(fù)使用的或已有的水瓶。本說明的另一個(gè)方面涉及用裝置、制品、系統(tǒng)和方法處理和分配可飲用水，其是輕 型的、緊湊的并且較為容易攜帶且能夠存儲的。本說明的另一個(gè)方面涉及用裝置、制品、系統(tǒng)和方法處理和分配可飲用水，其具有 用戶友好界面。本說明的另一個(gè)方面涉及用便攜的和可靠的裝置、制品和系統(tǒng)處理和分配可飲用 水，其制造和操作簡單且經(jīng)濟(jì)。本文中所述的各方面僅僅是可以通過使用本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的一些方面中的幾個(gè)方面。 其前面的描述并不意味著必須只能以特定的方式實(shí)施本發(fā)明才能實(shí)現(xiàn)前述各方面的內(nèi)容。


通過下文對示例性實(shí)施例的具體描述，將更充分地理解本發(fā)明的這些和其他特征 和方面。應(yīng)當(dāng)理解，前述說明和以下的詳細(xì)說明是示例性的，并且不是對本說明的限制。圖1是根據(jù)本說明的便攜式流體處理和分配裝置或設(shè)備的一個(gè)示例性實(shí)施例的 示意性正視圖。圖2是圖1中所示的流體處理和分配設(shè)備沿圖1的線2-2的示意性平面圖，但是 省略了一些元件以便清楚地示出便攜式流體處理和分配設(shè)備的組件。圖3是便攜式流體處理和分配裝置或設(shè)備的另一個(gè)示例性實(shí)施例的示意性透視圖。圖4是根據(jù)本說明的便攜式流體處理和分配裝置或設(shè)備的另一個(gè)示例性實(shí)施例 的示意性透視圖。圖5A-C是用于從根據(jù)本說明制造的便攜式流體處理和分配設(shè)備填充水瓶的填充 序列的一個(gè)示例性實(shí)施例的剖視正視圖。圖6是用于從根據(jù)本說明制造的便攜式流體處理和分配設(shè)備填充水瓶的另一個(gè) 示例性實(shí)施例的示意圖。圖7是用于從根據(jù)本說明制造的便攜式流體處理和分配設(shè)備填充水瓶的另一個(gè) 示例性實(shí)施例的示意圖。圖8是用于從根據(jù)本說明制造的便攜式流體處理和分配設(shè)備填充水瓶的另一個(gè) 示例性實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本說明，提供的是通過極為可靠且成本低廉的方式對流體處理和將可飲用液 體分配到多個(gè)流體容器例如水瓶中的上述缺點(diǎn)和缺陷進(jìn)行改進(jìn)。詞語“一種”、“一個(gè)”和“所述”與“至少一個(gè)”可互換地使用，表示一個(gè)或多個(gè)所描 述的元件。通過使用表示方位的詞語例如“頂”、“底”、“覆蓋”、“前”和“背”等來表示所公 開的制品中各種元件的位置時(shí)，我們是指該元件相對于水平設(shè)置的主體部分的相對位置。參考圖1-3，圖1-3示出了本說明的示例性實(shí)施例。本說明總體上涉及一種流體處 理和分配系統(tǒng)10，其用于處理和分配流體，例如液體、可飲用液體，包括但不限于可飲用水、 飲料等。雖然描述的是可飲用水，但是應(yīng)當(dāng)理解，同樣也可以以與本說明一致的方式處理其 他的非飲用液體。具體地講，流體處理和分配系統(tǒng)10包括貯存器和處理或過濾器殼體組件 12，該處理或過濾器殼體組件12是便攜式的并且適于處理水14以及將水14大致同時(shí)地分 配到多個(gè)單獨(dú)流體容器16中，該流體容器16可拆卸地連接到流體貯存器殼體組件18。在 該示例性實(shí)施例中，單獨(dú)流體容器16可以是已知類型的水瓶16或者其他可重復(fù)使用的類 似物。在圖1-2的示例性實(shí)施例中，包括流體貯存器殼體組件18的貯存器和過濾器殼體 組件12接收諸如水、可飲用液體或類似物的液體以及處理組件或單元20，該處理組件或單 元20適于以將要描述的幾種方式中的任一種方式來處理液體。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，流 體貯存器殼體組件18可以包括兩件式模制塑料容器18，其包括矩形殼體托盤部分22和覆 蓋件M，該覆蓋件可拆卸地連接到前者上，以便形成可關(guān)閉的容器?？梢圆捎萌魏斡糜诳?拆卸地聯(lián)接這兩者的合適方式。流體貯存器殼體組件18可以具有各種形狀和尺寸，以及足 夠的容積以允許大致同時(shí)地填充多個(gè)瓶。這個(gè)方法是極為有利的，因?yàn)槎鄠€(gè)瓶將迅速填充 有處理后的水。在該示例性實(shí)施例中，貯存器和過濾器殼體組件12為重力進(jìn)給型裝置。這 樣，使用者僅需將水灌注到流體貯存器殼體組件18中，并且水由于重力而被處理組件20處 理。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，可以想到的是，將流體處理和分配系統(tǒng)10的尺寸形成為 與例如典型加侖的瓶裝水的占有面積相比具有較為緊湊的占有面積。該緊湊構(gòu)造允許其能 夠儲存在例如冰箱或類似物中。
流體貯存器殼體組件18包括多個(gè)出口開口 26，該多個(gè)出口開口與要一次填充的 水瓶的數(shù)量對應(yīng)。流體貯存器殼體組件18包括多個(gè)連接部分觀，每個(gè)連接部分都被構(gòu)造成 與相應(yīng)的一個(gè)水瓶可釋放地連接。在示例性實(shí)施例中，連接部分觀具有內(nèi)螺紋區(qū)段30，該 內(nèi)螺紋區(qū)段30適于螺紋配合到水瓶頸部的外螺紋(未示出)上，如圖1所示。還可以采用 其他的合適的已知方法來實(shí)現(xiàn)可釋放的連接。托盤部分22和覆蓋件M都可以由用于處理和分配可飲用液體例如可飲用水的合 適材料制成。這樣的材料可以選擇成滿足由私營和政府團(tuán)體制定的食物接觸標(biāo)準(zhǔn)。通常， 托盤部分和覆蓋件可以由通常用在液體容器中的合適的熱塑性聚合材料制成。這樣的材料 通常重量輕，從而方便便攜。所采用的熱塑性聚合材料可以包括但不限于聚對苯二甲酸乙 二醇酯(PET)，聚碳酸酯，聚丙烯等等。更典型的是，熱塑性聚合材料可以是透明的并且具 有足夠的強(qiáng)度，以經(jīng)受消毒而能夠重復(fù)使用。還可以使用其他的合適的材料，例如熱固性塑 性，復(fù)合材料，金屬以及它們的組合。在該示例性實(shí)施例中，托盤部分22可以具有矩形形狀的底部32，該底部32具有直 立的側(cè)壁34，該側(cè)壁34限定了開口 36，該開口 36成形為可拆卸地接收處理組件20以及待 處理的飲用水。覆蓋件M包括外周唇38，該外周唇38的尺寸和形狀形成為可釋放地和可 密封地接合托盤部分22的側(cè)壁，以便實(shí)現(xiàn)兩者的密封關(guān)系。本說明并不限于具有這種特定 構(gòu)造的托盤部分22和覆蓋件24，因?yàn)檫€可以設(shè)想到各種構(gòu)造和尺寸。覆蓋件M還可以包 括至少一個(gè)攜帶裝置40，例如柄部40等，以有助于便攜性。柄部40可以為大致U形的柄 部，其附接到覆蓋件M上，以便折疊和配合在覆蓋件的凹陷部(未示出)中。柄部40或其 他合適的攜帶裝置還可以附接到托盤部分22上。在所示的示例性實(shí)施例中，處理組件20廣義地包括處理材料50，該處理材料可以 通過分離、凈化中的至少一個(gè)來處理水，從而實(shí)現(xiàn)水和/或其成分的改變。所使用的處理材 料可以采用各種形式，并且可以包括各種組合物。此外，可能使用的處理類型包括但不限于 通過過濾進(jìn)行分離，但是包括吸附、吸收、凝聚、絮凝、離子交換，以及其他已知的工藝。處理 材料50可以通過從水中分離成分而實(shí)現(xiàn)分離，例如通過物理地移除成分的合適過濾材料。 過濾可以包括微過濾和超過濾。過濾器構(gòu)造的典型例子包括但不限于晶體、顆粒、樹脂、粒 子等的床，以及它們的任意組合或自支承的構(gòu)件。在所示的實(shí)施例中，處理材料50可以是自支承過濾器構(gòu)件50，例如過濾器膜50。 過濾器膜50可以由幅材膜制成，該幅材膜可以由合適的材料制成，該合適的材料包括但不 限于織造纖維和/或非織造纖維；熱塑性聚合物材料，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、 聚碳酸酯、聚丙烯、為半結(jié)晶材料的聚酯樹脂如聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)；熱固性塑 料；金屬；離子交換樹脂；陶瓷；活性炭；等等。除了實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)的分離之外，上述過濾材料還可以用一些材料進(jìn)行處理以實(shí)現(xiàn)凈化 和/或?qū)λM(jìn)行其他改變。凈化和改變可以通過這樣的材料來實(shí)現(xiàn)，該材料可強(qiáng)化水、對水 進(jìn)行消毒、對水進(jìn)行化學(xué)處理和/或生物處理。凈化和改變可以利用各種已知的材料來實(shí) 現(xiàn)。用于對水進(jìn)行化學(xué)誘導(dǎo)凈化和改變的典型材料包括但不限于螯合劑、離子交換樹脂、金 屬(如，銀)、陶瓷、氯化劑和沸石。用于對水進(jìn)行生物誘導(dǎo)凈化和改變的典型材料包括抗微 生物物質(zhì)等等。用于對水進(jìn)行誘導(dǎo)改變的其他典型材料可以包括處理水以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化，例如 借助合適的添加劑，添加劑包括但不限于礦物質(zhì)/組合物(如、碳酸氫鈉)等等。該強(qiáng)化可以改善口感、顏色、氣味、美化外觀等等?？梢酝ㄟ^一些材料引起其他的改變，這些材料將通 過利用氯化材料對水進(jìn)行消毒?；剡^去參考所示的示例性實(shí)施例，自支承過濾器膜幅材50，其可以由例如PET的 碳加載的熱塑性材料制成，碳加載的熱塑性材料不僅用來從水中物理地分離成分，而且利 用活性炭處理水。此外，無論使用何種過濾材料，要求其孔隙度值不僅可以處理飲用水，而且可以增 強(qiáng)被處理的水的流量。這是為了同時(shí)且相對快速地迅速填充水瓶。應(yīng)當(dāng)理解，孔隙度值范 圍與要完成的過濾類型以及被處理的流體類型相關(guān)。根據(jù)本說明，用于處理飲用水的過濾 材料50可以允許水在室溫下以每分鐘0. 250至2. 50加侖(gpm)之間的流量流動。在一個(gè) 示例性實(shí)施例中，過濾材料50可以是碳加載膜50，該碳加載膜是能夠商購的。雖然公開了 幅材形式的過濾器膜50，但是應(yīng)當(dāng)理解，也可以使用用于處理可飲用水的各種其他材料。上 述范圍和這些材料不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制性的，而僅僅是示例性的。過濾材料50可以容納在容器或殼體52內(nèi)。容器52可以為多孔模制塑料容器52 的形式，該多孔模制塑料容器包括底部和可拆除的覆蓋件，過濾材料50被放置在該多孔模 制塑料容器中。過濾材料殼體52可以放置在出口上方，以便允許流入到水瓶中。可以想到 其他的合適方式來相對于出口定位該過濾材料。雖然沒有示出，但是本說明可以想到，過濾 器可以作為一個(gè)單元滑入(未示出)到殼體組件中，或者甚至一體地連接(未示出)到殼 體組件上。此外，如圖所示，多個(gè)單獨(dú)過濾材料(未示出)而不是單個(gè)材料可以以疊置的關(guān) 系放置到對應(yīng)的出口上?，F(xiàn)在參考圖3，以示出本說明的另一個(gè)示例性實(shí)施例。雖然與圖1和2中所述和所 示的類似，但是該示例性實(shí)施例的不同之處在于，流體處理和分配系統(tǒng)310設(shè)有大致矩形 的臺架；344，該臺架344用于在存儲和運(yùn)輸期間承載和穩(wěn)定各個(gè)水瓶316。臺架344可以通 過柱子366連接至貯存器和過濾器殼體組件312。臺架344間隔成允許容易插入和移除水 瓶。此外，封蓋348覆蓋貯存器和過濾器殼體組件312中的填充開口(未示出)。此外，包 括過濾材料350的處理組件320可以由直接位于填充開口之下而不是在出口緊上方的合適 結(jié)構(gòu)(未示出)支撐。處理后的可飲用水通常同時(shí)流過開口 326。柄部340連接至流體貯 存器殼體組件?，F(xiàn)在參考圖4，其用于示出根據(jù)本說明制造的流體處理和分配系統(tǒng)410的另一個(gè) 示例性實(shí)施例。在該示例性實(shí)施例中，貯存器和過濾器殼體組件412具有這樣的構(gòu)造壓 力可以從外部手動地施加到該構(gòu)造中，以便迫使飲用水通過包括過濾材料450的處理組件 420并且最終進(jìn)入多個(gè)水瓶416，該水瓶416可釋放地連接到流體貯存器殼體組件418的螺 紋部分428。在該示例性實(shí)施例中，流體貯存器殼體組件418包括可收縮并可伸展的波紋管 418。可收縮并可伸展的波紋管418由可選擇成允許其用于上述消費(fèi)目的的材料制成。此 外，該材料可以是輕型的、耐久的，并且具有如下物理特性，該物理特性允許其存放水同時(shí) 響應(yīng)于手動壓縮而迫使水通過處理組件420和出口開口 426?？墒湛s并可伸展的波紋管418在一個(gè)端部處具有入口開口 436，該入口開口能夠 由封蓋437關(guān)閉。具有至少一個(gè)柄部440，該柄部440可以連接至貯存器和過濾器殼體組件 412。此外，使用者可以采用柄部440來手動地壓縮波紋管并且迫使水通過處理組件412。 有利地，可收縮并可伸展的波紋管418能夠壓縮，以用于存儲和運(yùn)輸。
雖然示出的是可收縮并可伸展的波紋管418，但是應(yīng)當(dāng)理解，也可以采用其他類型 的可壓縮和可伸展的流體供應(yīng)殼體。例如，可收縮的袋等可以用作流體供應(yīng)殼體。在這種 布置中，處理組件可以位于可收縮袋的內(nèi)部。本說明包括能夠手動地泵送流體的其他類型 的構(gòu)造。參考圖5A-C，其示出了顯示填充水瓶的本說明的另一個(gè)示例性實(shí)施例。有利地， 該示例性實(shí)施例示出流體處理和分配系統(tǒng)510，其中，事實(shí)上，并不是所有的潛在地能夠固 定的多個(gè)水瓶516都在進(jìn)行填充之前固定到流體貯存器殼體組件上。在前述示例性實(shí)施例 中，所有的水瓶必須在同時(shí)填充之前進(jìn)行連接。在該示例性實(shí)施例中，閥機(jī)構(gòu)560可以與各 個(gè)出口相關(guān)聯(lián)，以便保持水，或者直到該閥機(jī)構(gòu)打開。因此，允許不同時(shí)填充所有的瓶。在 該示例性實(shí)施例中，閥機(jī)構(gòu)560響應(yīng)于單個(gè)水瓶516的插入和移除來進(jìn)行操作，以便分別打 開和關(guān)閉出口 526。本說明可以想到其他的閥構(gòu)造和操作方法。在所示的示例性實(shí)施例中，閥機(jī)構(gòu)560為偏壓單向閥，該偏壓單向閥允許填充標(biāo) 準(zhǔn)類型的流體容器，例如水瓶516，水瓶516不具有閥，但是可以是實(shí)際上通常能夠獲得的 水瓶。雖然閥機(jī)構(gòu)可以是單向閥，但是本說明可以想到的是，閥可以是任意已知的能夠致動 打開和關(guān)閉的類型。在所示的實(shí)施例中，閥機(jī)構(gòu)560可以包括卷簧562，該卷簧562圍繞管 狀柱塞閥構(gòu)件564并且向下推壓該管狀柱塞閥構(gòu)件564，如圖5A所示。這樣，附接到柱塞 564的一個(gè)端部上的傘狀密封構(gòu)件565被推壓成接合貯存器殼體518的底部表面，以便密封 開口 5 并且阻塞流體流動。柱塞564包括排放口 566，該排放口 566從柱塞564縱向延 伸，以便于在填充期間設(shè)定水瓶516中的水位，如將要解釋的。排放口 566可以是細(xì)長管， 該細(xì)長管通過徑向幅材567徑向連接至柱塞564的內(nèi)側(cè)，以便與柱塞一起運(yùn)動并且與柱塞 一起承載密封構(gòu)件565。如圖所示，柱塞和排放口都適于進(jìn)入瓶516中，并且排放管的遠(yuǎn)端 的位置將控制瓶中的水位(見圖5C)。排放口的另一端延伸通過壁555，而壁555通向可處 于環(huán)境壓力的隔室。壁555可以設(shè)置成與容納的過濾材料550相鄰。閥機(jī)構(gòu)560包括圍繞開口 5 的一對內(nèi)、外同心管狀套管部分568和570。具有所 示構(gòu)造的密封構(gòu)件572置于柱塞562上并且具有遠(yuǎn)端574，該遠(yuǎn)端574與內(nèi)套管部分的外表 面滑動密封接合，以便防止從這里經(jīng)過時(shí)的滲漏。卷簧562位于套管部分568和570之間 并且靠著柱塞562上的凸緣576。環(huán)狀保持器578將卷簧562和柱塞562保持到貯存器殼 體上。0形環(huán)579如圖所示地連接。在圖5A中，0形環(huán)密封件579適于在填充之前與一個(gè)水瓶516的開口端部接合并 且密封該水瓶516的開口端部。這樣，柱塞和排放口都適于插入到瓶中。為了打開閥機(jī)構(gòu)， 如圖5B所示，水瓶將克服卷簧562的偏壓而向上壓迫柱塞564，由此將傘狀閥構(gòu)件從與貯存 器密封組件的密封接合狀態(tài)提升并且打開出口，以便允許水瓶填充來自貯存器殼體的水。 在圖5C中，使用者允許水瓶擱置在表面(未示出)上。諸如臺架表面的該表面的被隔開使 得卷簧562向下驅(qū)動瓶。卷簧562的作用不足以關(guān)閉閥機(jī)構(gòu)。然而，排放口 566將允許瓶 中的空氣在填充期間移動和排出。一旦水位上升到阻塞排放口 566的遠(yuǎn)端，那么留在瓶中 的壓縮空氣就設(shè)定瓶中的填充液位，而不會出現(xiàn)溢出的問題。應(yīng)當(dāng)理解，在填充之后移除水 瓶將允許卷簧將柱塞回復(fù)到其初始條件(見圖5A)并且關(guān)閉閥機(jī)構(gòu)560。有利地，貯存器和 過濾器殼體組件允許獨(dú)立地填充水瓶并且允許承載前者，而不需要附接所有的或任意的水 瓶。這樣，本實(shí)施例所提供的極大靈活性在于，可以容易地和簡單地填充已知的沒有閥的水瓶?，F(xiàn)在參考圖6，其示出了本說明的流體處理和分配系統(tǒng)610的又一示例性實(shí)施例， 顯示了水瓶616的填充，但是閥機(jī)構(gòu)660結(jié)合到貯存器組件618中，止回閥670和排氣口 672結(jié)合到瓶中。有利地，該示例性實(shí)施例示出流體處理和分配系統(tǒng)610，其中，實(shí)際上，并 不是所有的潛在地能夠固定的多個(gè)水瓶都在進(jìn)行填充之前固定。閥機(jī)構(gòu)660包括傘狀閥構(gòu)件662。閥構(gòu)件662包括柱塞664，該柱塞664滑動通過 中心壁663，該中心壁663通過貯存器組件618中的開口 6 中的徑向幅材(未示出)支 撐。卷簧668連接到貯存器組件618和柱塞664上且連接至貯存器組件618和柱塞664之 間，并且向下偏壓閥構(gòu)件662，如圖中所示。這使得閥構(gòu)件662(虛線位置)抵靠貯存器殼體 618的底部表面并且關(guān)閉出口 626。當(dāng)水瓶616被迫靠著閥機(jī)構(gòu)660時(shí)將分配水。就這一點(diǎn)而言，水瓶616在水瓶頂 蓋673中包括單向止回閥670，該頂蓋673螺紋連接到瓶上。單向止回閥670包括球元件 674，該球元件通常被卷簧676偏壓至靠著限定了開口 682的壁680的關(guān)閉位置(見虛線位 置)。保持器678將單向止回閥670在瓶頂蓋673中保持就位。保持器678可以是薄構(gòu)件， 當(dāng)單向止回閥670打開時(shí)，該薄構(gòu)件允許水流過。為了打開單向止回閥670，水瓶頂蓋672配合在套管684中，如圖所示。使用者提 升水瓶，直到球元件674被迫靠著柱塞664的端部。這個(gè)動作使得不僅球元件674從壁680 移動，由此打開水瓶，而且傘狀閥構(gòu)件662移動離開表面而到達(dá)實(shí)線位置。因此，允許水從 貯存器殼體流過開口擬6并且流入水瓶616中。水瓶616的移除將允許兩個(gè)閥關(guān)閉。在該 示例性實(shí)施例中，排氣口 672設(shè)置在水瓶中。排氣口 672允許空氣在填充期間離開水瓶。排 氣口 672可以由液體不可透過但是允許空氣和其他氣體逸出的材料685制成。各種材料可 以選擇成提供上述功能，例如聚合物微纖維材料。這種材料的例子是Thinsulate ，其能夠 從3MC0rp0rati0n，St. Paul, MN商購獲得。此外，雖然描述了上述的閥和材料，但是本說明 可以想到其他等效的閥和材料。現(xiàn)在參考圖7，其示出了本說明的流體處理和分配系統(tǒng)710的又一示例性實(shí)施例， 顯示了從頂部向下填充水瓶716。該示例性實(shí)施例與前述實(shí)施例不同之處在于，水瓶716包 括內(nèi)致動器717，該內(nèi)致動器717操作單向位移閥760，該單向位移閥760與貯存器殼體組 件718相關(guān)聯(lián)。位移閥尺寸適于擬合在開口水瓶中。在該示例性實(shí)施例中，單向位移閥760 可以是位于從屬殼體構(gòu)件764中的止回閥760，該止回閥760具有球元件762，該球元件762 被卷簧766偏壓到關(guān)閉裝置(見虛線)，該卷簧766由與前述示例性實(shí)施例中的上述保持器 類似的保持器768保持。貯存器殼體718設(shè)有排放管770，該排放管770的一個(gè)端部771b 適于擬合在水瓶716的開口中，而另一端部771a適于穿過壁755進(jìn)入到流體貯存器殼體組 件718中的環(huán)境壓力中。壁755可以設(shè)置成與過濾材料750相鄰。排放管770可以由任何 合適的材料制成并且適于設(shè)定水在水瓶716中的填充水位，同時(shí)避免溢出。0形環(huán)密封件 772抵靠貯存器殼體718放置，如圖所示，以便在填充期間對水瓶716的開口端部和排放管 770密封。水瓶716具有頸部716a，該頸部716a具有外螺紋，該外螺紋與出口開口部分7 的螺紋進(jìn)行螺紋接合。當(dāng)完全接合時(shí)，致動器717是可操作的。在該示例性實(shí)施例中，致動 器717可以具有直立的致動器元件780，如圖所示，該致動器元件780打開止回閥760，以便 允許流體流入水瓶716的開口嘴中。填充將會繼續(xù)，直到飲用水水位由排放管770設(shè)定，如前述示例性實(shí)施例中所解釋的。水瓶716的移除將允許止回閥760在彈簧766的偏壓下關(guān) 閉。這個(gè)示例性實(shí)施例的水瓶716可以包括多個(gè)部件(例如兩個(gè)部件)，該多個(gè)部件具 有使彼此快速連接的構(gòu)造?？梢韵氲接糜谶B接該多個(gè)部件的其他合適的方法。水瓶716可 以包括可分離的頂部部分716b和底部部分716c。水瓶716的可分離性允許其容易地被消 毒和重復(fù)使用。致動器717可以是弓形構(gòu)件782，該弓形構(gòu)件782中心承載致動器780，致 動器780布置成接合并移動球元件762。致動器717可以是薄塑料元件，其具有所示的構(gòu)造 并且可以通過聲波焊接或任何其他合適的用于將構(gòu)件固定在一起的附接或連接方法而固 定到頂部部分716b內(nèi)側(cè)。弓形構(gòu)件782允許流體流過。有利地，該示例性實(shí)施例提出流體 處理和分配系統(tǒng)710，其中，實(shí)際上，并不是所有的潛在地能夠固定的多個(gè)水瓶716都在進(jìn) 行填充之前固定。圖8表示所謂的顛倒型流體處理和分配系統(tǒng)810的示意圖，其用于通過各個(gè)水瓶 的底壁同時(shí)填充水瓶816。在該示例性實(shí)施例中，貯存器和過濾器殼體組件812可以包括開 口的隔室(未示出)，該隔室中可拆卸地接納單獨(dú)水瓶816，僅僅示出了其中的一個(gè)水瓶，從 而從貯存器和過濾器殼體組件812的單個(gè)流體貯存器殼體組件818進(jìn)行填充。在這個(gè)示例 性實(shí)施例中，流體貯存器殼體組件818包括入口 819，該入口允許水灌注到其中。入口 819 可以設(shè)有封蓋821。處理單元或組件820可以通過任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)(未示出)合適地安裝 在入口 819下方。流體貯存器殼體組件818中的水流過與其流體連通的多個(gè)相應(yīng)通道880 中的每一個(gè)并且流至對應(yīng)的其中一個(gè)單向貯存器閥890，該單向貯存器閥890可以位于貯 存器和過濾器殼體組件812的底部中。單向貯存器閥890可以包括彈簧偏置的閥構(gòu)件。在這種方法中，各個(gè)配合的瓶816可以設(shè)置有例如單向流體瓶閥892的可致動的 閥構(gòu)件、排氣口 894以及覆蓋水瓶816的嘴或入口的頂蓋896。單向瓶閥892可以位于水 瓶的底壁中?？梢允褂枚喾N單向閥892。在該示例性實(shí)施例中，單向閥892包括通常關(guān)閉 的彈簧偏置的止回閥構(gòu)件。排氣口 894可以與上述圖6中所述的類似。瓶頂蓋896可以設(shè) 置有上述類型的閥或者可以是已知類型的沒有閥的瓶頂蓋。瓶的單向閥892響應(yīng)于與位于 流體貯存器殼體組件818中的貯存器閥890的接合而打開。這樣的閥的配合與圖6中所述 的操作類似。一旦兩個(gè)閥都打開，則流體貯存器殼體組件818中的流體的壓頭負(fù)責(zé)填充水 瓶。盡管示出了手動打開閥，但是應(yīng)當(dāng)理解，也可以設(shè)置其他可致動的閥機(jī)構(gòu)或結(jié)構(gòu)，由此， 例如，獨(dú)立地手動打開閥。本發(fā)明可以在不脫離本說明的精神和范圍的情況下進(jìn)行多種修改和更改。因此， 本說明不限于上述示例性實(shí)施例，而是受以下權(quán)利要求書及其任何等同物中提及的限制的 控制。本說明也可以在不存在本文未具體描述的任何元件的情況下適當(dāng)實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種用液體填充多個(gè)容器的裝置，所述裝置包括流體貯存器組件，用于存儲液體； 以及流體處理單元，布置成與所述流體貯存器組件流體連通，用于處理所述流體貯存器組 件中的液體，其中，所述流體貯存器組件和所述流體處理單元允許液體借助重力穿過，所述 流體貯存器組件包括多個(gè)出口，每個(gè)出口都基本上用于將處理后的液體轉(zhuǎn)移到容器中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述流體貯存器組件被構(gòu)造成大致同時(shí)地將處 理后的液體轉(zhuǎn)移到所述多個(gè)出口中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述流體貯存器組件包括可收縮并可伸展的貯 存器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述流體處理單元包括將液體處理成可飲用液 體的材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述流體處理單元的材料還包括選自一組材料 中的至少一種材料，所述至少一種材料影響以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng)成分從可飲用液體中 的物理分離、可飲用液體的味道、可飲用液體的氣味、可飲用液體的透明度、可飲用液體的 風(fēng)味、可飲用液體的美觀性、可飲用液體的化學(xué)處理、可飲用液體的生物處理、可飲用液體 的消毒處理、以及它們的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述流體貯存器組件包括多個(gè)出口部分，每個(gè)出 口部分限定所述出口中的一個(gè)并且與單獨(dú)容器可釋放地耦聯(lián)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其提供被處理的液體的快速流量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述裝置提供的流量范圍為從約0.250gpm至約 2. 50gpmo
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述流體處理單元的材料包括由以下一組材料 中的至少一種制成的過濾材料織造纖維和/或非織造纖維、熱塑性聚合物材料、聚對苯二 甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯、聚丙烯、半結(jié)晶聚酯樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、 熱固性塑料、金屬、離子交換樹脂、陶瓷、活性炭、以及它們的組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述過濾材料是可更換的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述流體處理單元包括容器，所述容器具有允 許流體穿過的開口，所述容器裝有所述過濾材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述流體貯存器組件包括具有入口開口和多 個(gè)出口的殼體；閥，該閥與各個(gè)出口流體地關(guān)聯(lián)，以在當(dāng)其為關(guān)閉模式時(shí)防止液體流過，并 且在填充模式期間響應(yīng)于所述容器與所述閥的操作接合而允許液體流入到所述容器的一 個(gè)中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，還包括與所述閥相關(guān)聯(lián)的排放口，所述排放口在填 充模式期間能夠設(shè)置到所述容器中，并且能夠操作以控制填充所述容器的液體的液位。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述流體貯存器組件包括具有入口開口和多 個(gè)出口的殼體，所述多個(gè)出口位于所述殼體的底部中，容器被放置在所述多個(gè)出口上方；位 移閥，該位移閥與各個(gè)出口開口流體地關(guān)聯(lián)，用于在當(dāng)其為關(guān)閉模式時(shí)防止流體流出所述 出口，并且在填充模式期間響應(yīng)于所述容器中的位移閥操作地接合所述容器中的所述位移 閥而允許流體流入到所述容器的一個(gè)中。
15.一種用于填充多個(gè)單獨(dú)容器的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多個(gè)單獨(dú)容器，用于在其中直接接收液體；以及用處理后的液體填充多個(gè)容器的裝置，所述裝置包括用于存儲液體的 流體貯存器組件；以及流體處理單元，布置成與所述流體貯存器組件流體連通以處理液體， 其中，所述流體貯存器組件和所述流體處理單元允許液體借助重力穿過，所述流體貯存器 組件包括多個(gè)出口，每個(gè)出口都基本上用于將處理后的液體轉(zhuǎn)移到單獨(dú)容器中的一個(gè)中。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)裝置，其中，所述流體貯存器組件被構(gòu)造成大致同時(shí) 地將處理后的液體轉(zhuǎn)移到所述多個(gè)出口中。
17.一種便攜式可飲用液體容器，其包括本體，所述本體包括貯存器和第一流體開 口 ；以及位于所述第一流體開口中的閥，所述閥用于允許可飲用液體流入到所述貯存器中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的容器，其中，所述本體包括第二流體開口，所述第二流體開 口允許可飲用液體流過，其中所述第一流體開口位于所述本體的底壁中，并且所述第二流 體開口限定與所述第一流體開口相對的所述本體的嘴。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的容器，還包括空氣閥，所述空氣閥與所述貯存器連通以允 許填充，其中，所述空氣閥包括允許空氣通過且液體不能透過的材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的容器，還包括在所述本體中的內(nèi)部設(shè)置的閥致動器組件， 所述閥致動器組件適用于接合和致動閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了便攜式流體處理和分配裝置、系統(tǒng)、制品和方法，其尤其適合于處理可飲用液體，例如飲用水，并且將其分配到多個(gè)諸如水瓶的便攜式可飲用液體容器中。
文檔編號B67D7/76GK102105388SQ200980129494
公開日2011年6月22日 申請日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月10日
發(fā)明者凱文·E·金策, 本杰明·P·威廉姆斯, 朱迪·D·奧爾森, 羅伯特·J·洛依特, 肖恩·C·麥克格里維 申請人:3M創(chuàng)新有限公司