КЛАПАН, ПРИВОДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИВОДА КЛАПАНА, КАРТРИДЖ И ПЕРЕХОДНИК ДЛЯ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ
VALVE, DRIVE DEVICE FOR VALVE DRIVE, CARTRIDGE AND ADAPTER FOR FLUID TREATMENT SYSTEM

Настоящее изобретение относится к клапану для регулировки потока жидкости, протекающего через канал в стенке посадочного гнезда для картриджа в системе обработки жидкости, причем клапан содержит по меньшей мере следующее:
клапанный корпус, ограничивающий по меньшей мере одно отверстие,
по меньшей мере один подвижный клапанный компонент, выполненный с возможностью перемещения относительно клапанного корпуса и содержащий регулирующую часть, выполненную с возможностью выборочного перекрытия потока жидкости, протекающей через указанное по меньшей мере одно отверстие, и приводную часть для взаимодействия с приводным устройством для привода клапана, вставленным в посадочное гнездо.
Настоящее изобретение также относится к резервуару для системы обработки жидкости, содержащему:
посадочное гнездо для картриджа, содержащее:
камеру, имеющую отверстие в осевом конце, через которое обеспечена возможность вставки в осевом направлении по меньшей мере части картриджа для обработки жидкости,
уплотнительную поверхность для взаимодействия по меньшей мере с частично вставленным картриджем с уплотнением вдоль его периметра,
канал для жидкости, проходящий через стенку камеры, а также
клапан, установленный с возможностью регулировки потока жидкости, протекающей через канал для жидкости.
Настоящее изобретение также относится к приводному устройству для привода клапана, содержащему секцию для взаимодействия с приводной частью подвижного клапанного компонента, причем указанная секция выполнена с возможностью ее вставки в осевом направлении через отверстие для ввода жидкости в клапан.
Настоящее изобретение также относится к картриджу для обработки жидкости, имеющему корпус, содержащий:
по меньшей мере одно пропускающее жидкость окно, образующее впускное отверстие для впуска жидкости,
по меньшей мере одно пропускающее жидкость окно, образующее выпускное отверстие для выпуска жидкости,
по меньшей мере одну обрабатывающую камеру, содержащую, например, среду для обработки жидкости, расположенную между пропускающими жидкость окнами, образующими впускное отверстие или впускные отверстия для впуска жидкости и выпускное отверстие или выпускные отверстия для выпуска жидкости, и сообщающуюся с указанными окнами с возможностью перемещения жидкости, и
приводное устройство для привода клапана.
Настоящее изобретение также относится к переходнику для обеспечения возможности размещения сменного картриджа для обработки жидкости в посадочном гнезде в системе обработки жидкости, содержащему приводное устройство для привода клапана.
Изобретение также относится к набору деталей для системы обработки жидкости, содержащему переходник и картридж для обработки жидкости, имеющий корпус, содержащий:
по меньшей мере одно пропускающее жидкость окно, образующее впускное отверстие для впуска жидкости,
по меньшей мере одно пропускающее жидкость окно, образующее выпускное отверстие для выпуска жидкости, и
по меньшей мере одну обрабатывающую камеру, содержащую, например, среду для обработки жидкости, расположенную между пропускающими жидкость окнами, образующими впускное отверстие или впускные отверстия для впуска жидкости и выпускное отверстие или выпускные отверстия для выпуска жидкости, и сообщающуюся с указанными окнами с возможностью перемещения жидкости.
Настоящее изобретение также относится к системе для обработки жидкости.
В международной публикации WO 2010/081845 А1 раскрыто устройство для обработки жидкости, выполненное в виде устройства для фильтрации воды, которое снабжено приемником для жидкости, выполненным с возможностью удержания нефильтрованной воды, и собирающим приемником, выполненным с возможностью приема фильтрованной воды и расположенным под приемником для жидкости. Приемник для жидкости имеет нижнюю стенку, в которой размещена приемная камера. Приемная камера задана периферийной стенкой и нижней стенкой. В эту приемную камеру, в нижней стенке которой выполнено выпускное отверстие, вставляют картридж для обработки жидкости, имеющий уплотнительную кромку, стенку и дно. Клапан, имеющий корпус клапанного седла с клапанным седлом в виде формованного уплотнительного кольца вставлен снизу в выпускное отверстие. Напротив клапанного седла расположен затвор, выполненный наподобие уплотнительного кольца и имеющий уплотнительный диск, который взаимодействует с клапанным седлом и на нижней стороне которого имеется шарообразная выдающаяся часть, а на верхней стороне элемент, выполненный в виде рычага. Наружная сторона этого элемента имеет криволинейную поверхность. В случае, когда фильтрующий картридж полностью вставлен с уплотнением в приемную камеру, уплотнительная кромка фильтрующего картриджа плотно прилегает к внутренней стороне периферийной стенки приемной камеры. Это предотвращает возможность поступления жидкости из приемника в приемную камеру в необработанном виде и, следовательно, из этой приемной камеры в расположенный под ней собирающий приемник. Фильтрующий картридж снабжен углублением, на нижней стороне которого имеется приводное устройство для привода клапана, выполненное в виде кольцевой оправки. Эта кольцевая оправка погружена в углубление приемной камеры и проходит в область рычага, так что внутренняя поверхность кольцевой оправки взаимодействует с криволинейной поверхностью рычага. Таким образом, затвор приводят в наклонное положение, в результате чего освобождается отверстие клапана, ограниченное клапанным седлом.
Проблема, связанная с наклоном затвора, заключается в том, что он может быть поднят из клапанного седла только с одной стороны. Создание большого прохода для воды требовало бы наклонения затвора на большой угол. Однако диапазон перемещения затвора ограничен внутренней поверхностью кольцевой оправки.
Одна из задач настоящего изобретения состоит в создании клапана, резервуара, устройства для привода клапана, картриджа для обработки жидкости, переходника, набора деталей и системы для обработки жидкости, каждый из которых выполнен как описано выше и которые обеспечивают альтернативный механизм для открытия и по меньшей мере частичного закрытия клапана, который остается относительно компактным.
Эта задача решена в соответствии с первым аспектом путем создания клапана согласно настоящему изобретению, который отличается тем, что приводная часть содержится в механизме для преобразования линейного перемещения приводного устройства во вращательное движение указанного по меньшей мере одного подвижного клапанного компонента и содержит элемент каждой пары по меньшей мере из одной пары, образованной спиральным контуром и частью для взаимодействия со спиральным контуром.
Клапан для регулировки потока жидкости, протекающей через канал, выполненный в стенке посадочного гнезда в системе обработки жидкости, может быть выполнен с возможностью обеспечения протекания жидкости в случае, когда все приводное устройство надлежащего типа вошло в надлежащее взаимодействие с приводной частью. По сравнению с этим случаем в других случаях наблюдается меньший поток жидкости, например наблюдается по существу отсутствие потока. В этой ситуации можно считать, что клапан находится в закрытом состоянии. Приводное устройство может представлять собой часть картриджа, выполненного с возможностью размещения в посадочном гнезде, или часть переходника, выполненного с возможностью использования с таким картриджем. Обычно посадочное гнездо является перегородкой, отделяющей верхнюю часть системы обработки жидкости от нижней части, в которой собирают обработанную жидкость. Если предпринимается попытка вставить картридж, тип которого отличается от предусмотренного типа, или картридж установлен в посадочном гнезде ненадлежащим образом, то возможно оповещение пользователя о таком случае. Если в таких ситуациях поток жидкости оказывается заблокированным, ненадлежащим образом обработанная или необработанная жидкость не проходит через посадочное гнездо. Резкое уменьшение потока по отношению к потоку в открытой конфигурации вызывает по меньшей мере оповещение пользователя. Клапан содержит по меньшей мере один клапанный корпус, ограничивающий по меньшей мере одно отверстие, выполненное проницаемым для жидкости и сообщающееся с каналом. Указанный по меньшей мере один подвижный клапанный компонент содержит регулирующую часть. Регулирующая часть выполнена с возможностью перемещения по отношению к клапанному корпусу и возможностью блокировки отверстия до степени блокировки, зависящей от положения этой регулирующей части, в том числе от ее ориентации. Указанный по меньшей мере один подвижный клапанный компонент содержит приводную часть для взаимодействия с приводным устройством, вставленным в посадочное гнездо. В большинстве случаев приводное устройство является частью картриджа, выполненного с возможностью его размещения в посадочном гнезде. На практике такой картридж будет размещен в посадочном гнезде путем его перемещения к этому гнезду в направлении, обычно называемом в настоящей заявке осевым направлением. Приводная часть содержится в механизме для преобразования линейного перемещения приводного устройства во вращательное движение подвижного клапанного компонента и содержит элемент каждой пары по меньшей мере из одной пары, образованной спиральным контуром и частью для взаимодействия со спиральным контуром, поэтому механизм для преобразования перемещения приводного устройства в осевом направлении во вращательное движение вокруг этой оси или параллельной оси получился относительно компактным. При этом не требуется наличие связи. Кроме того, подвижный клапанный компонент не оказывается наклоненным. В одном из вариантов реализации подвижный клапанный компонент может быть перемещен с размещением по меньшей мере перед одним отверстием или может быть перемещен с обеспечением полного выхода из перекрытия с указанным по меньшей мере одним отверстием. В качестве альтернативы вращательное движение может быть дополнительно преобразовано в линейное перемещение в противоположном осевом направлении для того, чтобы полностью поднять подвижный клапанный компонент из клапанного седла. В любом случае нет необходимости в перемещении какой-либо части подвижного клапанного компонента в боковом направлении по отношению к оси вращения. Таким образом, в открытой конфигурации может быть обеспечен относительно высокий расход, однако клапан при этом может иметь относительно небольшие поперечные размеры. В частности, в случае, в котором посадочное гнездо выполнено таким образом, что картридж, полностью помещенный в посадочное гнездо, окружает часть посадочного гнезда, в котором установлен клапан, можно использовать картриджи с относительно большим объемом. Клапан в особенности подходит для систем, функционирующих под действием силы тяжести. В таких системах имеется перегородка, которая отделяет верхнюю часть от нижней части и в которой выполнено посадочное гнездо. Во время эксплуатации верхняя часть находится на более высоком уровне по сравнению с нижней частью. Благодаря лучшему доступу к верхней части картридж обычно вставляют в посадочное гнездо по направлению вниз. Предлагаемый механизм для преобразования линейного перемещения картриджа по направлению вниз в перемещение регулирующей части для перемещения клапана из закрытой конфигурации, является более компактным по сравнению, например, с альтернативными вариантами, использующими рычаг первого рода для поднятия регулирующей части из клапанного седла.
Винтовой контур может представлять собой спиральный контур, т.е. может иметь постоянный угол наклона спиральной линии. При этом винтовой контур не обязательно должен совершать полный оборот. Обычно винтовой контур имеет постоянный радиус по отношению к оси, вокруг которой он совершает оборот. Таким образом, термин "спиральный" в данном документе используют в том же значении, что и при описании спиральной канавки на боковой стороне цилиндра.
В одном из вариантов реализации изобретения регулирующая часть и приводная часть являются составными частями одного целого, образующего подвижный клапанный компонент.
Результат заключается в уменьшении количества отдельных составных частей клапана. Единый подвижный клапанный компонент может быть выполнен за одно целое в виде цельной детали. Такая цельная деталь может быть получена путем формования, например литьем под давлением. Эта деталь может быть выполнена из одного материала, например из пластмассы. Цельная деталь может быть также выполнена из нескольких материалов, например сформованных пластмасс.
В одной из разновидностей этого варианта реализации корпус, образующий подвижный клапанный компонент, содержит углубленную секцию, расположенную между приводной частью и регулирующей частью.
Результат заключается в возможности протекания жидкости мимо подвижной клапанной детали в осевом направлении с меньшим сопротивлением. Указанная по меньшей мере одна углубленная секция находится по оси между приводной частью и регулирующей частью, при этом указанная ось является осью вращения. Дополнительный результат заключается в уменьшении веса части клапана и уменьшении необходимого материала. Приводная часть и регулирующая часть могут иметь относительно большой диаметр. Таким образом, для поворота подвижной клапанной детали может быть необходимо меньшее усилие. Для полного освобождения отверстия регулирующая часть может быть повернута на меньший угол.
В одном из вариантов реализации клапана спиральные контуры заданы спиральными канавками, выполненными с возможностью размещения в них частей для взаимодействия со спиральным контуром.
В результате обеспечена возможность открытия и закрытия клапана за счет взаимодействия между приводным устройством и приводной частью подвижного клапанного компонента. Таким образом, если в картридже содержится приводное устройство, клапан может быть открыт при установке картриджа в посадочное гнездо и закрыт при извлечении картриджа из посадочного гнезда в противоположном направлении. Контур с канавками образует противолежащие спиральные направляющие поверхности, выполненные с возможностью взаимодействия с толкателем. Одна из направляющих поверхностей подвергается воздействию при перемещении толкателя в одном из осевых направлений, а другая направляющая поверхность подвергается воздействию при перемещении толкателя в противоположном осевом направлении. Фактически приводная часть подвижного клапанного компонента имеет форму барабанного кулачка.
В одной из разновидностей этого варианта реализации канавки расширяются по направлению к осевому концу приводной части по отношению к оси вращения указанного по меньшей мере одного подвижного клапанного компонента.
Это облегчает вставку толкателя в контур с канавками, при которой относительно сложно достичь идеального выравнивания между приводным устройством и приводной частью перед входом во взаимодействие.
В одном из вариантов реализации клапана приводная часть содержит по меньшей мере один из указанных спиральных контуров.
Приводное устройство, которое обычно установлено на картридже или переходнике, образующем с картриджем комплект, должно быть относительно простым, поскольку обе части предназначены для одноразового или ограниченного использования. Части, задающие указанные контуры, являются относительно сложными, если эти контуры заданы канавками, так что по меньшей мере приводная часть должна их содержать. Приводная часть содержится в клапане посадочного гнезда, который выполнен таким образом, что он имеет более длительный срок службы и, соответственно, может быть более дорогим в изготовлении по сравнению с приводным устройством.
В одном из вариантов реализации клапана указанная по меньшей мере одна часть для взаимодействия со спиральным контуром содержит по меньшей мере секцию с выступающей винтовой резьбой.
Это обеспечивает относительно надежное преобразование линейного перемещения во вращательное движение. Спиральные поверхности (одна из которых имеет спиральный контур, а другая имеет выступающую винтовую резьбу) совершают друг вдоль друга скользящее перемещение. Таким образом, вместо конфигурации с кулачком и толкателем имеется надлежащая винтовая передача.
В одном из вариантов реализации указанный по меньшей мере один элемент механизма, включенный в приводную часть, размещен на радиально наружной стороне приводной части.
Таким образом, указанный по меньшей мере один элемент приводного механизма, включенный в приводную часть, обращен радиальном направлении наружу. В этом варианте реализации приводная часть может иметь относительно небольшой диаметр и не должна быть полой. В результате подвижный клапанный компонент имеет более высокую надежность.
В одной из разновидностей этого варианта реализации приводная часть окружена втулкой, проходящей в осевом направлении и предназначенной для формирования пространства для размещения в нем полой выступающей части приводного устройства, причем втулка и приводная часть выполнены за одно целое как части одного корпуса, образующего подвижный клапанный компонент.
Таким образом, приводное устройство может быть снабжено полой выступающей частью, на внутренней поверхности которой имеются элементы из пары, образованной указанным по меньшей мере одним спиральным контуром и указанной частью для взаимодействия с указанным спиральным контуром. Втулка ограничивает перемещение подвижного клапанного компонента по отношению к клапанному корпусу, например при нахождении посадочного гнезда в перевернутом положении. Это может происходить в случае, в котором посадочное гнездо находится в компоненте системы обработки жидкости, который собираются помыть в посудомоечной машине. Выступающий внутрь заплечик может взаимодействовать с втулкой для ограничения диапазона ее осевого перемещения по отношению к клапанному корпусу. Втулка также может ограничивать боковое перемещение или наклон подвижного клапанного компонента по отношению к оси, выровненной с осью вращения или расположенной параллельно ей.
В одном из вариантов реализации механизм содержит несколько спиральных контуров и частей для взаимодействия с ними.
Усилия, действующие эксцентрично (по отношению к оси вращения) могли бы способствовать наклону приводной части подвижного клапанного компонента, тогда как желательно, чтобы приводная часть по существу вращалась исключительно вокруг оси, выровненной с направлением вставки приводного устройства. Для снижения риска наклона вокруг оси могут быть равномерно распределены места взаимодействия между спиральными контурами и зацепляющим элементом.
В одной из разновидностей этого варианта реализации количество частей для взаимодействия со спиральным контуром меньше количества зацепляемых спиральных контуров.
В результате стало больше угловых положений приводной части, в которых зацепляющие элементы могут входить во взаимодействие с контурами. Это облегчает перемещение приводной части в посадочное гнездо в надлежащем угловом положении.
В одном из вариантов реализации клапана клапанный корпус содержит по меньшей мере одну наклонную поверхность, например несколько наклонных поверхностей, по меньшей мере частично обращенных в осевом направлении и по меньшей мере частично обращенных в направлении по касательной к оси вращения указанного по меньшей мере одного подвижного клапанного компонента, причем указанная по меньшей мере одна наклонная поверхность выполнена с возможностью удержания по меньшей мере одного указанного подвижного клапанного компонента по меньшей мере в положениях, в которых обеспечена возможность протекания жидкости через заданное отверстие.
Ось вращения обычно является вертикальной осью, так что сила тяжести будет притягивать подвижный клапанный компонент к наклонной поверхности или наклонным поверхностям. Поскольку наклонные поверхности частично обращены в осевом направлении и частично обращены в направлении по касательной к оси вращения указанного по меньшей мере одного подвижного клапанного компонента, части удерживаемого подвижного клапанного компонента, опирающегося на наклонную поверхность или наклонные поверхности, будут перемещаться по ним вниз по меньшей мере при их легком встряхивании для преодоления трения покоя. При этом подвижный клапанный компонент будет совершать поворот. В одной из реализаций имеется смещающий механизм, выполненный с возможностью перемещения подвижного клапанного компонента в одно из конечных угловых положений при отсутствии взаимодействия с приводным устройством.
В одном из вариантов реализации указанная по меньшей мере одна наклонная поверхность образует гребни и впадины, расположенные вокруг оси вращения, например по существу окружающие ось вращения.
Таким образом, по умолчанию имеется множество таких угловых положений. Для достижения одного из этих угловых положений необходимы лишь небольшой поворот и ограниченное осевое перемещение подвижного клапанного компонента.
В одной из разновидностей варианта реализации, в котором клапанный корпус имеет по меньшей мере одну наклонную поверхность, например несколько наклонных поверхностей, по меньшей мере частично обращенных в осевом направлении и по меньшей мере частично обращенных в направлении по касательной к оси вращения по меньшей мере одного подвижного клапанного компонента, а указанная по меньшей мере одна наклонная поверхность выполнена с возможностью удержания по меньшей мере одного указанного подвижного клапанного компонента по меньшей мере в положениях, в которых обеспечена возможность протекания жидкости через заданное отверстие, указанная по меньшей мере одна наклонная поверхность дополнительно частично обращена в радиальном направлении, например в радиальном направлении внутрь.
В результате обеспечено еще и центрирование удерживаемого подвижного клапанного компонента, например по меньшей мере регулирующей части, с осью, соответствующей предполагаемой оси вращения или параллельной ей. Небольшой диапазон осевого перемещения подвижного клапанного компонента по отношению к клапанному корпусу возможен даже при относительно небольшом усилии, действующем на подвижный клапанный компонент, поскольку дополнительный контакт для поворота указанной части подвижного клапанного компонента может быть сведен к минимуму.
В одном из конкретных вариантов реализации, в котором клапанный корпус содержит по меньшей мере одну наклонную поверхность, например несколько наклонных поверхностей, по меньшей мере частично обращенных в осевом направлении и по меньшей мере частично обращенных в направлении по касательной к оси вращения по меньшей мере одного подвижного клапанного компонента, а указанная по меньшей мере одна наклонная поверхность выполнена с возможностью удержания по меньшей мере одного указанного подвижного клапанного компонента по меньшей мере в положениях, в которых обеспечена возможность протекания жидкости через заданное отверстие, удерживаемый подвижный клапанный компонент содержит гребни, выступающие в осевом направлении по направлению к удерживающим поверхностям.
Фактически это обеспечивает возможность относительно беспрепятственного перемещения удерживаемого подвижного элемента по направлению вниз по наклонной поверхности или наклонным поверхностям. Наклонная поверхность или наклонные поверхности могут входить во впадины между гребнями. Удерживаемый подвижный клапанный компонент может иметь относительно небольшие размеры, не становясь при этом слишком филигранным.
В одной из разновидностей данного варианта реализации гребни удерживаемого подвижного клапанного компонента образованы наклонными поверхностями, например наклонными поверхностями с углом наклона, по существу совпадающим с углом наклона наклонных поверхностей, удерживающих подвижный клапанный компонент.
В данном варианте гребни могут относительно легко перемещаться по наклонной поверхности или наклонным поверхностям.
В одной из разновидностей данного варианта реализации, в котором клапанный корпус содержит по меньшей мере одну наклонную поверхность, например несколько наклонных поверхностей, по меньшей мере частично обращенных в осевом направлении и по меньшей мере частично обращенных в направлении по касательной к оси вращения по меньшей мере одного подвижного клапанного компонента, а указанная по меньшей мере одна наклонная поверхность выполнена с возможностью удержания по меньшей мере одного указанного подвижного клапанного компонента по меньшей мере в положениях, в которых обеспечена возможность протекания жидкости через указанное отверстие, клапанный корпус содержит уплотнительную поверхность, выполненную с возможностью взаимодействия с регулирующей частью, отделенной от наклонных поверхностей.
Таким образом, наклонная поверхность или наклонные поверхности и уплотнительная поверхность могут быть оптимизированы под соответствующие цели. Наклонная поверхность или наклонные поверхности смещают удерживаемую подвижную клапанную деталь в одно из заданных положений. Уплотнительная поверхность обеспечивает хорошее уплотнение, что по существу обеспечивает блокировку любого потока жидкости при нахождении удерживаемой подвижной клапанной детали в таком заданном положении. Для обеспечения малого коэффициента трения наклонная поверхность или наклонные поверхности могут быть выполнены относительно твердыми и гладкими. Уплотнительная поверхность может быть выполнена более мягкой, в частности даже из другого материала. Возможно также, например, нанесение на наклонную поверхность или наклонные поверхности и уплотнительную поверхность разных покрытий. Кроме того, нет необходимости в сохранении угла наклона и формы наклонной поверхности или наклонных поверхностей в таких диапазонах с жестким допуском, как в случае, если бы они также выполняли функцию уплотнительной поверхности или уплотнительных поверхностей.
В одном из вариантов реализации клапана клапанный корпус ограничивает клапанное седло, которое предназначено для размещения в нем регулирующей части и в котором выполнено указанное отверстие.
Благодаря тому, что отверстие выполнено в клапанном седле, клапан выводят из закрытого состояния путем перемещения, например путем подъема регулирующей части из клапанного седла. Таким образом, клапанное седло может быть герметично закрыто относительно хорошо без увеличения сопротивления перемещению подвижного клапанного компонента, как это было бы, например, в случае золотникового клапана или клапана с подвижной задвижкой.
В одной из разновидностей этого варианта реализации клапанный корпус имеет по меньшей мере одну наклонную поверхность, например несколько наклонных поверхностей, по меньшей мере частично обращенных в осевом направлении и по меньшей мере частично обращенных в направлении по касательной к оси вращения по меньшей мере одного подвижного клапанного компонента, содержащего регулирующую часть, а указанная по меньшей мере одна наклонная поверхность выполнена с возможностью удержания указанного по меньшей мере одного подвижного клапанного компонента, содержащего регулирующую часть.
Это решает проблему перемещения регулирующей части в клапанное седло и из него при вращении приводной части, введенной во взаимодействие с приводным устройством. Наклонная поверхность или наклонные поверхности имеют такую ориентацию, что вращение вызывает подъем и опускание регулирующей части в зависимости от направления вращения. Таким образом, перемещение по направлению вниз приводного устройства, которое входит во взаимодействие с приводной частью подвижного клапанного компонента, вызывает вращение этой приводной части, что в свою очередь вызывает подъем этой приводной части по отношению к посадочному гнезду. Клапан и приводное устройство фактически образуют винтовой приводной механизм, выполненный с возможностью преобразования линейного перемещения приводного устройства в одном из осевых направлений в линейное перемещение указанной по меньшей мере одной подвижной клапанной детали в противоположном осевом направлении.
В одной из разновидностей варианта реализации, в котором клапанный корпус ограничивет клапанное седло, которое выполнено с возможностью приема регулирующей части и в котором выполнено отверстие, клапанное седло выполнено в целом коническим, а регулирующая часть содержит согласующую поверхность, соответствующую по форме по меньшей мере одному из участков боковой поверхности конуса.
Результатом является улучшение уплотнения при нахождении клапана в закрытом состоянии. Согласующая поверхность представляет собой коническую поверхность или поверхность усеченного конуса. Взаимодействующие поверхности проходит по существу параллельно друг другу, при этом достигается эффект самоцентрирования.
В одной из разновидностей варианта реализации, в котором клапанный корпус ограничивает клапанное седло, которое выполнено с возможностью размещения в нем регулирующей части и в котором выполнено отверстие, клапанный корпус содержит по меньшей мере одну поперечную планку, например решетку, расположенную поперек отверстия.
Это предотвращает прохождение через отверстие посторонних предметов, мешающих надлежащему закрытию клапана, со стороны, противоположной стороне, на которой расположена регулирующая часть.
3
-3
3
-3
3
-3
В одном из вариантов реализации подвижный клапанный компонент выполнен из материала с плотностью более 1⋅10 кг⋅м. Этот материал, например, может иметь плотность более 1,3⋅10 кг⋅м. Подвижный клапанный компонент может, например, иметь плотность более 1⋅10 кг⋅м.
Таким образом, подвижный клапанный компонент может быть выполнен с возможностью беспрепятственного перемещения в пределах ограниченного диапазона по отношению к клапанному корпусу по меньшей мере при отсутствии взаимодействия с приводным устройством. При погружении подвижного клапанного компонента в воду он будет оставаться в своем заданном положении и не будет всплывать. Это особенно важно в случае, в котором клапанный корпус ограничивает клапанное седло, которое выполнено с возможностью приема регулирующей части и в котором выполнено отверстие. Подвижный клапанный компонент будет находиться в посадочном гнезде при условии, что клапанный корпус выполнен с возможностью удержания подвижного клапанного компонента в закрытом состоянии. Таким образом, при погружении посадочного гнезда в воду клапан будет оставаться в закрытом состоянии, однако при этом подходящий картридж не будет находиться в правильном месте в посадочном гнезде картриджа. Объемная плотность имеет значение, если подвижный клапанный компонент имеет внутренние пустоты, предназначенные, например, для уменьшения количества материала, необходимого для изготовления этого подвижного клапанного компонента.
В одном из вариантов реализации подвижный клапанный компонент и клапанный корпус выполнены из разных материалов.
Таким образом, подвижный компонент и клапанный корпус могут быть выполнены каждый из материала, который лучше всего соответствует его назначению. Например, материал клапанного корпуса может быть выбран для обеспечения совместимости с материалом по меньшей мере той части посадочного гнезда, с которой контактирует клапанный корпус при его установке. В качестве материала подвижного клапанного компонента может быть выбран материал с плотностью, достаточной для того, чтобы подвижный клапанный компонент не плавал в обрабатываемой жидкости.
В одном из вариантов реализации клапанный корпус имеет радиально наружную боковую поверхность, выполненную конической и/или по существу цилиндрической, например поверхность, имеющую форму круглого цилиндра.
Это обеспечивает возможность вставки клапанного корпуса или его фиксации в проходе посредством посадочного гнезда. Посадочное гнездо может иметь, например, осевую торцевую стенку, в которой выполнен указанный проход. Клапан может быть установлен путем его вставки в проход, например со стороны, противоположной стороне, на которой во время эксплуатации следует размещать картридж.
В одном из вариантов на осевом конце клапанного корпуса по отношению к оси вращения по меньшей мере одного подвижного клапанного компонента имеетсяфланец.
Это облегчает установку клапана, в особенности его корпуса, в посадочном гнезде описанного типа. Клапанный корпус вставляют на заданное расстояние. Кроме того, фланец способствует предотвращению утечек между клапанным корпусом и стенкой прохода.
В одном из вариантов реализации по меньшей мере осевая секция подвижного клапанного компонента, которая содержит по меньшей мере осевую часть регулирующей части, размещена в выемке, имеющей по существу круглое поперечное сечение и расположенной на осевом конце клапанного корпуса, например на осевом конце, противоположном осевому концу, на котором имеется фланец.
Таким образом, подвижный клапанный компонент по меньшей мере частично вращается в пределах клапанного корпуса. Установка клапана является относительно простой, поскольку подвижный клапанный компонент может быть размещен в выемке перед установкой клапанного корпуса с относительно небольшим риском потери подвижного клапанного компонента в процессе этой установки.
В соответствии еще с одним аспектом предложен резервуар для системы обработки жидкости согласно настоящему изобретению, содержащий:
посадочное гнездо для картриджа, содержащее:
камеру, имеющую отверстие на осевом конце, через которое обеспечена возможность вставки в осевом направлении по меньшей мере части картриджа для обработки жидкости,
уплотнительную поверхность, выполненную с возможностью герметичного взаимодействия по меньшей мере с частично вставленным картриджем вдоль его периметра,
канал для жидкости, проходящий через стенку камеры, и
клапан согласно настоящему изобретению, установленный с возможностью регулировки потока жидкости, протекающей через канал.
По отношению к опорной оси, обычно соответствующей оси вращения по меньшей мере одного подвижного клапанного компонента или параллельной ей, посадочное гнездо содержит камеру, имеющую отверстие на одном из осевых концов. При вставке картриджа через отверстие на заданное расстояние в осевом направлении он оказывается введенным во взаимодействие с уплотнением вдоль своего периметра. Таким образом, жидкость может поступать в камеру только через картридж, который снабжен по меньшей мере одним пропускающим жидкость впускным отверстием перед уплотнением и по меньшей мере одним пропускающим жидкость выпускным отверстием за уплотнением. В стенке камеры, которая в иных случаях выполнена по существу закрытой, выполнен канал для жидкости. Таким образом, жидкость, которая прошла через картридж в камеру, может выйти из этой камеры, или жидкость, которая попала в камеру через канал, может выйти через картридж в зависимости от предполагаемого направления потока. В системе обработки жидкости, функционирующей под действием силы тяжести, это зависит от того, установлено ли посадочное гнездо на за резервуаром на его стенке или в резервуаре. В первом случае картридж свисает с резервуара, а во втором случае картридж вставляют при пустом резервуаре, а затем заполняют обрабатываемой жидкостью. В обоих случаях резервуар опорожняют через картридж. Клапан регулирует поток жидкости для обеспечения возможности опорожнения резервуара только при нормальном расходе, когда приводное устройство поместило клапан в открытое положение. В противном случае клапан будет закрыт, в связи с чем расход будет заметно ниже или будет равен нулю.
В одном из вариантов реализации по меньшей мере секция канала для жидкости образована частью посадочного гнезда, при этом клапанный корпус вставлен в канал для жидкости, а указанный по меньшей мере один подвижный клапанный компонент удерживается клапанным корпусом и по меньшей мере одной секцией части посадочного гнезда, выступающей в канал для жидкости, и располагается между ними.
Этот вариант реализации изобретения имеет относительно небольшое количество отдельных деталей. Часть посадочного гнезда может быть единой, например может быть выполнена за одно целое с резервуаром. Если имеется только один подвижный клапанный компонент, к клапану добавляются только две части. Подвижный клапанный компонент может представлять собой отдельную деталь, которая не соединена с клапанным корпусом. Однако при этом нет необходимости в третьей детали, которая бы предотвращала потерю подвижного клапанного компонента. В частности, нет необходимости в создании полости для удержания подвижного клапанного компонента. Выступающие секции оставляют свободным вход в пространство между клапанным корпусом и этими выступающими секциями, в которых удерживают подвижный клапанный компонент. Таким образом, жидкость может попасть в это пространство и выйти из него через указанное по меньшей мере одно отверстие клапана при нахождении клапана в открытом состоянии.
В одной из разновидностей этого варианта реализации указанная по меньшей мере одна выступающая секция части посадочного гнезда представляет собой по меньшей мере один выступ, выступающий от боковой стенки канала для жидкости вокруг центрального отверстия.
Таким образом, обеспечена возможность доступа к приводной части, в результате чего она может быть подвергнута воздействию приводного устройства. Выступающий конец приводного устройства может быть вставлен через центральное отверстие для ввода во взаимодействие с приводной частью подвижного клапанного компонента.
В одной из конкретных разновидностей данного варианта реализации по меньшей мере два конца выступа расположены на расстоянии друг от друга в касательном направлении для обеспечения возможности прохождения жидкости между ними при работе.
Клапан следует открывать для обеспечения возможности протекания жидкости при нахождении приводного устройства во взаимодействии с приводной частью, т.е. при вставке приводного устройства через центральное отверстие. Для предотвращения чрезмерного ограничения потока через клапан в этом варианте жидкость может протекать мимо приводного устройства через пространство или пространства между концами выступа. В действительности внутренние края выступа или выступов могут касаться вставленной части приводного устройства, в результате чего они выполняют направляющую функцию.
В одном из вариантов реализации резервуара канал для жидкости задан частью посадочного гнезда, выполненной из того же материала, что и клапанный корпус.
Это облегчает присоединение клапанного корпуса к посадочному гнезду посредством связующего, в частности путем сварки. В одном из конкретных вариантов клапанный корпус соединен с посадочным гнездом путем ультразвуковой сварки. Материал подвижного клапанного компонента может отличаться от материала клапанного корпуса.
В одном из вариантов реализации резервуара по меньшей мере секция канала для жидкости образована частью посадочного гнезда, выступающей по отношению по меньшей мере к секции стенки камеры, например стенки на осевом конце, противоположном отверстию, через которое обеспечена возможность вставки картриджа.
Клапан обычно имеет значительную высоту, превышающую толщину стенки камеры. В этом варианте реализации эта стенка может быть выполнена относительно тонкой. Если при эксплуатации камера открыта с верхней стороны, то стенка будет представлять собой нижнюю стенку камеры. Указанная выступающая часть может быть образована этой стенкой и полностью окружать клапан.
В одной из разновидностей данного варианта реализации выступающая часть посадочного гнезда и секция стенки камеры, по отношению к которой она выступает, выполнены за одно целое как части единого компонента.
Таким образом, нет необходимости в отдельной установке выступающей части посадочного гнезда. Выступающая часть может и не превышать выступ стенки камеры.
В одной из разновидностей варианта, в котором по меньшей мере секция канала для жидкости задана частью посадочного гнезда, выступающей по отношению по меньшей мере к секции стенки камеры, например стенки на осевом конце, противоположном отверстию, через которое обеспечена возможность вставки картриджа, выступающая часть посадочного гнезда выступает в камеру.
В этом варианте резервуар может иметь с наружной стороны несколько выступающих частей, которые могут быть повреждены при его использовании или во время транспортировки с завода к потребителю, или может вовсе не иметь таких выступающих частей. Выступающая часть окружена и защищена стенками камеры. Картридж может быть снабжен выемкой, выполненной в осевой торцевой стенке для охвата выступающей части при вставке картриджа. Картридж такого типа описан, например, в патенте США №2009/0294346 А1. Во время эксплуатации, при открытии камеры с верхней стороны некоторое количество жидкости остается в камере после опорожнения резервуара через картридж. Таким образом, пропускающее жидкость выпускное отверстие или пропускающие жидкость выпускные отверстия картриджа могут быть все еще погружены в жидкость после опорожнения резервуара. Это может быть полезно в случае, в котором картридж содержит бактериостатическое вещество, которое элюируется в жидкость, которая является пригодной для питья жидкостью, такой как питьевая вода. Еще один результат заключается в уменьшении высоты резервуара. В вариантах реализации изобретения, в которых резервуар подвешен в сосуде для сбора обработанной жидкости, остается больше места для обработанной жидкости при заданной общей высоте системы.
В одном из вариантов реализации резервуара камера имеет удлиненную форму сечения, например овальную форму, в плоскости, перпендикулярной оси.
Это относится по меньшей мере к сечению рядом с входным отверстием камеры. Остальная часть резервуара обычно имеет согласующуюся форму. В направлении более короткой оси корпусу резервуара и камере могут быть приданы размеры с учетом обычной ширины дверцы холодильной камеры. Для увеличения площади сечения более длинная ось корпуса может быть относительно длинной. Эти оси корпуса могут представлять собой оси симметрии формы сечения. Картридж обычно имеет согласующуюся форму сечения и, таким образом, относительно большой объем и относительно низкое сопротивление потоку.
В одном из вариантов реализации резервуара камера образована в виде дополнения к секции нижней стенки резервуара.
Это обеспечивает возможностью полного опорожнения резервуара от обрабатываемой жидкости под действием силы тяжести.
В одном из вариантов реализации резервуар содержит по меньшей мере один наружный выступ, выполненный с возможностью удержания резервуара в верхней секции сосуда для сбора обработанной жидкости.
В частности, этот вариант реализации изобретения предназначен для реализации системы обработки жидкости, функционирующей под действием силы тяжести.
В соответствии еще с одним аспектом приводное устройство для привода клапана, например клапана согласно настоящему изобретению, отличается тем, что секция находится в механизме для преобразования линейного перемещения приводного устройства в осевом направлении во вращательное движение подвижного клапанного компонента и содержит элемент каждой пары по меньшей мере из одной пары, образованной спиральным контуром и частью для взаимодействия со спиральным контуром.
Приводное устройство выполнено с возможностью вставки в осевом направлении через отверстие для подачи жидкости к клапану таким образом, что часть, находящаяся во вставленной детали, входит во взаимодействие с приводной частью подвижного клапанного компонента. Это перемещение может представлять собой по существу линейное перемещение, например перемещение, соответствующее перемещению картриджа в посадочное гнездо. Поскольку эта секция находится в механизме для преобразования линейного перемещения приводного устройства в осевом направлении во вращательное движение подвижного клапанного компонента и содержит элемент каждой пары по меньшей мере из одной пары, образованной спиральным контуром и секцией для взаимодействия со спиральным контуром, линейное перемещение преобразуют во вращательное движение подвижного клапанного компонента, что обеспечивает открытие клапана.
В одном из вариантов реализации приводного устройства секция для взаимодействия с приводной частью подвижного клапанного компонента содержит полую часть, выполненную с возможностью размещения в ней по меньшей мере осевой концевой секции приводной части подвижного клапанного компонента, а элементы механизма, содержащиеся в секции для взаимодействия с приводной частью подвижного клапанного компонента, выполнены на обращенной внутрь поверхности полой части.
Таким образом, приводная часть подвижного клапанного компонента может иметь относительно небольшой диаметр, но быть при этом относительно прочной, то есть приводная часть может выдерживать многочисленные взаимодействия с приводным устройством. При заданном радиальном расстоянии от спиральных контуров до оси вращения подвижный клапанный компонент может иметь относительно небольшой диаметр.
В одной из разновидностей данного варианта реализации элементы механизма, находящиеся в секции для взаимодействия с приводной частью подвижного клапанного компонента, выступают от обращенной внутрь поверхности полой части.
Полая часть может иметь относительно малую толщину стенки по сравнению со стенкой, в которой имеются спиральные контуры в виде канавок. Вместо этого, такие контуры могут иметься на приводной части подвижного клапанного компонента.
В одном из вариантов реализации секция для взаимодействия с приводной частью подвижного клапанного компонента по меньшей мере частично, например полностью, размещена в выемке устройства.
Таким образом, большая часть этой секции выполнена защищенной. Таким образом, уменьшается риск повреждения этой секции, что могло бы препятствовать вставке указанной секции через отверстие клапана. В частности, секция для взаимодействия с приводной частью может содержать полую часть, выполненную с возможностью размещения в ней по меньшей мере осевой концевой секции приводной части указанного по меньшей мере одного подвижного клапанного компонента. Эта часть может представлять собой, например, относительно узкую цилиндрическую или коническую колонну.
В одной из разновидностей этого варианта реализации выемка ограничена боковой стенкой, замыкающейся на себя по окружности и расположенной в радиальном направлении на расстоянии от секции для взаимодействия с приводной частью подвижного клапанного компонента.
Радиальное расстояние допускает наличие пространства для протекания жидкости в отверстие клапана или из него.
В одном из вариантов реализации секция для взаимодействия с приводной частью подвижного клапанного компонента содержит полую выступающую часть, имеющую боковую стенку, снабженную по меньшей мере одним разрывом, проходящим в осевом направлении по меньшей мере через часть этой выступающей части до края на ее свободном осевом конце.
Результат заключается в возможной деформации полой выступающей части, например при ее сжатии или расширении, для обеспечения упругого усилия. Это может быть использовано для присоединения с помощью зажима или защелки полой части к посадочному гнезду, ограничивающему канал и/или отверстие, через которое обеспечена возможность вставки полой части. Соединение путем посадки с защелкиванием или зажимное усилие удерживают приводное устройство на месте после его вставки. Даже если при этом не происходит деформирования полой выступающей части, разрывы уменьшают сопротивление клапана потоку жидкости после вставки секции приводного устройства.
В одном из вариантов реализации приводное устройство содержит часть, расположенную на расстоянии от секции для взаимодействия с приводной частью подвижного клапанного компонента для удержания приводного устройства в посадочном гнезде, содержащем клапан.
Таким образом, после перемещения клапана приводным устройством в открытое состояние фиксируется по меньшей мере осевое положение приводного устройства. Таким образом, обеспечена возможность удержания открытого состояния до тех пор, пока к приводному устройству не будет приложено усилие, достаточное для преодоления удерживающего усилия.
В одном из вариантов реализации, в котором приводное устройство содержит часть в форме сосуда, а указанная секция для взаимодействия с приводной частью подвижного клапанного компонента размещена на нижней стенке в осевом конце части в форме сосуда, приводное устройство дополнительно содержит обращенный наружу ободок, выполненный на боковой стенке части в форме сосуда и проходящий по периметру части в форме сосуда.
В качестве части в форме сосуда может быть использована сосудообразная часть картриджа. Также часть в форме сосуда может быть частью переходника и может быть выполнена с возможностью размещения в ней картриджа с уплотнением и в свою очередь выполнена с возможностью ее вставки с уплотнением в посадочное гнездо. Обращенный наружу ободок, имеющийся на боковой стенке, входит во взаимодействие с посадочным гнездом для предотвращения прохождения жидкости между частью в форме сосуда и посадочным гнездом. Вместо этого жидкость вынуждена протекать через часть в форме сосуда.
Таким образом, в одном из вариантов реализации приводное устройство содержит часть в форме сосуда, секция для взаимодействия с приводной частью подвижного клапанного компонента выполнена в нижней стенке на осевом конце части в форме сосуда, а в нижней стенке выполнено по меньшей мере пропускающее жидкость окно.
В одной из разновидностей этого варианта реализации указанное по меньшей мере одно пропускающее жидкость окно находится рядом с секцией для взаимодействия с приводной частью подвижного клапанного компонента.
Таким образом, жидкость может протекать вокруг секции для взаимодействия с приводной частью по меньшей мере одного подвижного клапанного компонента, а не через эту секцию. В частности, в случае, в котором секция для взаимодействия с приводной частью выполнена полой и установлена с возможностью размещения в ней приводной части, жидкость не может легко протекать через такую секцию, поскольку приводная часть будет перекрывать поток жидкости. Таким образом, недостаточно выполнить пропускающее жидкость окно на осевом конце полой секции, противоположном осевому концу, вставленному в отверстие клапана.
В одном из вариантов реализации приводного устройства секция для взаимодействия с приводной частью подвижного клапанного компонента содержит часть или части для взаимодействия со спиральным контуром или спиральными контурами механизма, при этом детали или деталям для взаимодействия со спиральным контуром или спиральными контурами придана форма, подходящая для их вставки в спиральные канавки, образующие спиральные контуры.
Результат заключается в обеспечении возможности открытия и закрытия клапана за счет взаимодействия между приводным устройством и приводной частью подвижного клапанного компонента. Таким образом, если в картридже находится приводное устройство, клапан может быть открыт при размещении картриджа в посадочном гнезде и закрыт при извлечении картриджа из посадочного гнезда в противоположном направлении. Каждая канавка имеет противоположные спиральные направляющие поверхности, выполненные с возможностью взаимодействия с толкателем. Одна из них оказывается задействованной при перемещении толкателя в одном из осевых направлений, а другая направляющая поверхность оказывается задействованной при перемещении толкателя в противоположном осевом направлении. Фактически, приводная часть подвижного клапанного компонента имеет форму барабанного кулачка.
В одной из разновидностей этого варианта реализации часть для взаимодействия со спиральным контуром сужается по направлению к осевому концу секции для взаимодействия с приводной частью подвижного клапанного компонента.
Это упрощает вставку этой части в контур с канавками.
В одном из вариантов реализации секция для взаимодействия с приводной частью подвижного клапанного компонента содержит часть или части для взаимодействия со спиральным контуром или спиральными контурами механизма, при этом часть для взаимодействия со спиральным контуром содержит по меньшей мере секцию выступающей винтовой резьбы.
Большая площадь контакта обеспечивает распространение касательных усилий на большее осевое расстояние. При этом достигается улучшенное преобразование линейного перемещения во вращательное движение.
В одном из вариантов реализации механизм содержит несколько частей для взаимодействия со спиральным контуром и несколько спиральных контуров.
Усилия, приложенные эксцентрично (по отношению к оси вращения), могли бы способствовать наклону приводной части подвижного клапанного компонента, однако желательно, чтобы приводная часть по существу вращалась вокруг оси, выровненной с направлением вставки приводного устройства. Для снижения риска наклона вокруг оси могут быть равномерно распределены места взаимодействия между спиральными контурами и взаимодействующим элементом.
В одной из разновидностей этого варианта реализации части механизма, которыми снабжены секция для взаимодействия с указанной по меньшей мере одной приводной частью подвижного клапанного компонента, распределены по существу равномерно вокруг центральной оси указанной секции, которая является осью, выровненной с направлением вставки и расположенной параллельно ему.
Это дополнительно снижает риск наклона. Кроме того, может быть достигнута некоторая степень вращательной симметрии, так что имеется не только одно угловое положение приводного устройства, которое обеспечивает возможность вставки этого приводного устройства через отверстие для введения жидкости и возможность его взаимодействия с приводной частью по меньшей мере одного подвижного клапанного компонента.
В одной из разновидностей варианта реализации, в котором механизм содержит несколько частей для взаимодействия со спиральным контуром и несколько спиральных контуров, количество частей для взаимодействия со спиральным контуром может быть меньше количества соответствующих спиральных контуров.
Результат заключается в увеличении количества угловых положений приводной части, в которых зацепляющие элементы могут входить во взаимодействие с контурами. Это облегчает перемещение приводной части в посадочное гнездо в надлежащее угловое положение. Кроме того, изготовление приводного устройства вызывает меньше сложностей, в особенности в случае, в котором части для взаимодействия со спиральным контуром выполнены на внутренней поверхности полой секции, выполненной с возможностью вставки через отверстие клапана, а по меньшей мере эта полая часть сформована методом литья под давлением.
В соответствии еще с одним аспектом предложен картридж для обработки жидкости согласно настоящему изобретению, имеющий корпус, содержащий:
по меньшей мере одно пропускающее жидкость окно, образующее впускное отверстие для впуска жидкости,
по меньшей мере одно пропускающее жидкость окно, образующее выпускное отверстие для выпуска жидкости,
по меньшей мере одну обрабатывающую камеру, содержащую, например, среду для обработки жидкости, и расположенную между пропускающими жидкость окнами, образующими впускное отверстие или впускные отверстия для впуска жидкости и выпускное отверстие или выпускные отверстия для выпуска жидкости, с возможностью жидкостной связи с указанными окнами, и
приводное устройство для привода клапана согласно настоящему изобретению.
Таким образом, картридж для обработки жидкости приводит в действие непосредственно сам клапан при условии, что приводное устройство имеет правильную форму, а картридж правильно вставлен. В дальнейшем жидкость протекает по меньшей мере через одно пропускающее жидкость окно, образующее впускное отверстие для впуска жидкости, далее через обрабатывающую камеру и вытекает по меньшей мере из одного пропускающего жидкость окна, образующего выпускное отверстие для выпуска жидкости.
В одном из вариантов реализации картриджа корпус выполнен с возможностью по меньшей мере частичной вставки через отверстие камеры посадочного гнезда для картриджа и содержит по меньшей мере один ободок, проходящий вокруг периметра корпуса и замкнутый на себя вокруг оси, параллельной направлению вставки.
Картридж может удерживаться и/или может быть установлен с уплотнением по отношению к боковой стенке камеры для предотвращения протекания жидкости между корпусом картриджа и стенкой камеры.
В одном из вариантов ободок отделяет пропускающие жидкость окна, образующие по меньшей мере одно впускное отверстие для впуска жидкости, от пропускающих жидкость окон, образующих по меньшей мере одно выпускное отверстие для выпуска жидкости.
Таким образом, жидкость вынуждают течь через корпус.
В одной из разновидностей варианта реализации, в котором корпус выполнен с возможностью по меньшей мере частичной вставки через отверстие камеры посадочного гнезда, корпус содержит по меньшей мере один ободок, проходящий вокруг периметра корпуса и замкнутый на себя вокруг оси, параллельной направлению вставки, причем указанный ободок содержит радиально внутреннюю секцию, выступающую по меньшей мере частично в радиальном направлении по отношению к боковой стенке корпуса вдоль его периметра.
Таким образом, есть место для сгибания радиально внутренней части при вставке картриджа в камеру посадочного гнезда. Это создает упругое усилие, улучшающее уплотнение. Радиально внутренняя часть может образовывать, например, изгибаемую опору (также называемую гибким шарниром) для радиально наружной секции ободка.
В одном конкретном варианте ободок содержит радиально наружную секцию по меньшей мере с одной секцией, расположенной под углом к радиально внутренней секции и представляющей по меньшей мере частично обращенную в радиальном направлении наружу поверхность.
Таким образом, радиально внутренняя секция может быть выполнена относительно тонкой. При этом, благодаря секции, расположенной под углом к радиально внутренней секции и представляющей по меньшей мере частично обращенную в радиальном направлении наружу поверхность, радиально наружная секция обеспечивает относительно большую площадь контакта с поверхностью взаимодействия посадочного гнезда. Сгибание радиально внутренней секции обеспечивает возможность обращенной наружу поверхности соответствовать поверхности взаимодействия.
В одном из конкретных вариантов настоящего изобретения радиально наружная секция содержит две секции, расположенные под углом к радиально внутренней секции и проходящие в противоположных осевых направлениях.
Таким образом, увеличена общая площадь контакта с поверхностью взаимодействия посадочного гнезда.
В одной из конкретных разновидностей варианта, в котором ободок содержит радиально наружную секцию по меньшей мере с одной секцией, расположенной под углом к радиально внутренней секции и представляющей по меньшей мере частично обращенную в радиальном направлении наружу поверхность, одна из указанных секций радиально наружной секции образует направленный вверх выступ, окружающий пропускающие жидкость окна, образующие по меньшей мере одно впускное отверстие.
Это обеспечивает возможность сбора жидкости в резервуаре, на дне которого имеется посадочное гнездо.
В одном из вариантов реализации картриджа корпус содержит часть в форме сосуда и часть в форме крышки, закрывающую ее.
В данном варианте реализации обрабатывающая камера содержит сыпучие среды, например гранулированные, среды для обработки жидкости.
В одной из разновидностей этого варианта реализации часть в форме сосуда имеет закраину на открытом осевом конце, а часть в форме крышки размещена на закраине и прикреплена к ней.
Результат заключается в облегчении образования клеевого соединения между частью в форме сосуда и частью в форме крышки. Часть в форме крышки может быть, в частности, соединена с частью в форме сосуда с помощью сварки, например ультразвуковой сварки, при этом закраина обеспечивает преимущество при работе приспособления, такого как наковальня или сонотрод.
В одной из разновидностей варианта реализации, в котором корпус выполнен с возможностью по меньшей мере частичной вставки через отверстие камеры посадочного гнезда, этот корпус содержит по меньшей мере один ободок, проходящий вокруг периметра корпуса и замкнутый на себя вокруг оси, параллельной направлению вставки, указанный ободок содержит радиально внутреннюю секцию, выступающую по меньшей мере частично в радиальном направлении по отношению к боковой стенке корпуса вдоль его периметра, а по меньшей мере часть радиально внутренней секции ободка образует закраину.
Таким образом, ободок может быть размещен на крайнем осевом конце части в форме сосуда, поскольку нет необходимости оставлять место для отдельной закраины. Ободок выполняет двойную функцию. Радиально наружная часть ободка может быть оставлена свободной для обеспечения конкретной степени изгиба ободка при вставке картриджа в посадочное гнездо. Часть в форме крышки усиливает по меньшей мере радиально внутреннюю секцию ободка, который в результате этого может быть выполнен относительно тонким.
В соответствии еще с одним аспектом переходник согласно настоящему изобретению, обеспечивающий возможность размещения сменного картриджа для обработки жидкости в посадочном гнезде для картриджа в системе обработки жидкости, содержит приводное устройство для привода клапана согласно настоящему изобретению.
Производитель может использовать переходник для создания группы из двух или большего количества картриджей, имеющих один и тот же корпус, но различные части для обработки жидкости, например различные среды для обработки жидкости, расположенные в камере, через которую жидкость проходит во время эксплуатации. Для того, чтобы пользователь конкретной системы обработки жидкости, для которой подходит только один из картриджей для обработки жидкости, использовал конкретный картридж из группы картриджей, эти картриджи могут поставляться в наборе, в котором каждый картридж имеет различную версию переходника. Форма контура или расстояние могут определять, подходит ли переходник для обеспечения работы клапана. Если переходник не походит для обеспечения работы клапана, то картридж, поставляемый с переходником, не может быть использован.
Таким образом, в соответствии еще с одним аспектом набор деталей согласно настоящему изобретению для системы обработки жидкости содержит переходник согласно настоящему изобретению и картридж для обработки жидкости, имеющий корпус, содержащий:
по меньшей мере одно пропускающее жидкость окно, образующее впускное отверстие для впуска жидкости,
по меньшей мере одно пропускающее жидкость окно, образующее выпускное отверстие для выпуска жидкости,
по меньшей мере одну обрабатывающую камеру, содержащую, например, среду для обработки жидкости и расположенную между окнами, образующими впускное отверстие или впускные отверстия для впуска жидкости и выпускное отверстие или выпускные отверстия для выпуска жидкости, с возможностью жидкостной связи с указанными окнами.
В соответствии еще с одним аспектом система обработки жидкости согласно настоящему изобретению содержит резервуар согласно настоящему изобретению, сменный картридж для обработки жидкости и приводное устройство для привода клапана согласно настоящему изобретению.
Приводное устройство для привода клапана может содержаться в картридже для обработки жидкости или в отдельном переходнике.
Настоящее изобретение будет более подробно описано со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 показан вид сверху системы для обработки жидкости, функционирующей под действием силы тяжести и содержащей резервуар для обрабатываемой жидкости.
На фиг. 2 показан перспективный вид первого сменного картриджа для обработки жидкости, используемого в системе для обработки жидкости.
На фиг. 3 показан вид спереди картриджа, показанного на фиг. 2.
На фиг. 4 показан вид сбоку картриджа, показанного на фиг. 2 и 3.
На фиг. 5 показан вид в разрезе картриджа, показанного на фиг. 2-4.
На фиг. 6 показан увеличенный вид части изображения по фиг. 5, иллюстрирующий детали приводного устройства, содержащиеся в картридже.
На фиг. 7 показан вид в разрезе со стороны картриджа, показанного на фиг. 2-6.
На фиг. 8 показан увеличенный вид части изображения по фиг. 7, иллюстрирующий детали приводного устройства.
На фиг. 9 показан перспективный вид в разрезе картриджа, показанного на фиг. 2-8.
На фиг. 10 показан вид снизу картриджа, показанного на фиг. 2-9.
На фиг. 11 показан увеличенный вид части изображения по фиг. 10, иллюстрирующий детали приводного устройства.
На фиг. 12 показан перспективный вид деталей приводного устройства.
На фиг. 13 показан перспективный вид в разрезе деталей приводного устройства.
На фиг. 14 показан перспективный вид составной части, выполненной в форме сосуда, корпуса картриджа, показанного на фиг. 2-13.
На фиг. 15 показан вид сверху составной части, выполненной в форме сосуда, показанной на фиг. 14.
На фиг. 16 показан перспективный вид составной части в форме крышки в корпусе картриджа, показанном на фиг. 2-15.
На фиг. 17 показан перспективный вид снизу составной части в форме крышки, показанной на фиг. 16.
На фиг. 18 показан вид в разрезе нижней секции резервуара системы для обработки жидкости, показанной на фиг. 1.
На фиг. 19 показан вид в разрезе посадочного гнезда для картриджа, которым снабжен резервуар, показанный на фиг. 18.
На фиг. 20 показан перспективный вид в разрезе посадочного гнезда.
На фиг. 21 показан увеличенный вид части изображения, показанного на фиг. 20.
На фиг. 22 показан перспективный вид в разрезе, иллюстрирующий картридж по фиг. 2-13, вставленный в посадочное гнездо по фиг. 20-21 и взаимодействующий с клапаном, которым снабжено посадочное гнездо.
На фиг. 23 показан перспективный вид клапанного корпуса.
На фиг. 24 показан второй перспективный вид клапанного корпуса, показанной на фиг. 24, под немного другим углом.
На фиг. 25 показан перспективный вид в разрезе клапанного корпуса.
На фиг. 26 показан перспективный вид подвижного клапанного компонента, показанного на фиг. 22-25.
На фиг. 27 показан перспективный вид подвижного клапанного компонента, показанного на фиг. 26, под другим углом.
На фиг. 28 показан перспективный вид снизу подвижного клапанного компонента, показанного на фиг. 26-27.
На фиг. 29 показан перспективный вид подвижного клапанного компонента, показанного на фиг. 26-28, еще под одним углом.
На фиг. 30 показан вид в разрезе подвижного клапанного компонента, показанного на фиг. 26-29.
На фиг. 31 показан перспективный вид в разрезе посадочного гнезда, показанного на фиг. 19-22, и клапана, показанного на фиг. 23-30, в сочетании с переходником, содержащим приводное устройство, выполненное с возможностью привода клапана.
На фиг. 32 показан перспективный вид нижней стенки картриджа, выполненного с возможностью использования с переходником, показанным на фиг. 31.
На фиг. 33 показан перспективный вид переходника, показанного на фиг. 32.
На фиг. 34 показан перспективный вид снизу переходника, показанного на фиг. 32-33.
На фиг. 35 показан перспективный вид снизу переходника, показанного на фиг. 32-34, под другим углом.
На фиг. 36 показан перспективный вид в разрезе переходника, посадочного гнезда и клапана с переходником, находящийся во взаимодействии с клапаном.
На фиг. 37 показан вид в частичном разрезе, иллюстрирующий посадочное гнездо, клапан, переходник и картридж, показанный на фиг. 32.
На фиг. 38 показан подробный вид в разрезе, иллюстрирующий переходник, находящийся во взаимодействии с клапаном и размещенный в выемке, выполненной в нижней стенке картриджа и показанной на фиг. 32.
В показанном примере система обработки жидкости, функционирующая под действием силы тяжести, содержит сосуд для сбора обработанной жидкости, такой как водосодержащая жидкость, в виде кувшина 1. Альтернативными вариантами сосуда являются графины и бутылки.
В кувшине 1 подвешен резервуар 2, выполненный в виде воронки. Для этой цели резервуар 2 снабжен наружной закраиной 3, проходящей вокруг большей части окружности этого резервуара. Закраина 3 опирается на уступ в боковой стенке, находящийся в горловине кувшина 1. Кувшин 1 с подвешенным в нем резервуаром 2 закрыт крышкой 4, в которой выполнено наливное отверстие. Наливное отверстие закрыто закрывающим элементом 5. Резервуар 2 расположен рядом с разливочным носиком 6, в связи с чем отсутствует необходимость в извлечении резервуара при эксплуатации.
Резервуар содержит посадочное гнездо для картриджа, содержащее камеру 7 (см. фиг. 18-20), имеющую отверстие в одном из осевых концов. При использовании опорная ось 8 (см. фиг. 18) ориентирована в целом вертикальном направлении. Камера 7 образована в виде дополнения 9 (см. фиг. 1), к секции нижней стенки резервуара 2. Дополнение 9 выполнено за одно целое с резервуаром 2. Резервуар 2 может быть выполнен из пластмассы и обычно может быть сформован методом литья под давлением.
В показанном варианте реализации при использовании отверстия в камере 7 выполнено в ее осевом конце, который при работе является верхним. Если смотреть сверху в осевом направлении, то отверстие в камере 7 и форма его сечения в осевых местах, находящихся рядом с этим отверстием, имеют удлиненную форму. То же самое справедливо и для резервуара 2 и кувшина 1. Верхняя секция боковой стенки 10 камеры посадочного гнезда для картриджа (см. фиг. 18-22, 31, 37, 38) образует уплотнительную поверхность для герметичного взаимодействия по меньшей мере с частично вставленным картриджем вдоль его периферии.
На осевом конце камеры 7, противоположном по отношению к ее отверстию, находится нижняя стенка 11 камеры. Нижняя стенка 11 содержит выступающую часть 12, которая выступает в камеру 7 по отношению к окружающей секции нижней стенки 11. Выступающая часть 12 и окружающая ее секция нижней стенки 11 представляют собой выполненные за одно целое части единого компонента, являющегося в этом примере резервуаром 2.
Выступающая часть 12 выполнена полой и образует канал для жидкости, имеющий отверстие в одном из осевых концов, через которое во время эксплуатации выпускают жидкость. Это отверстие образует проем в нижней стенке 11, видимый с другой стороны нижней стенки 11, если смотреть в камеру 7. В варианте реализации, представленном на чертежах, во время эксплуатации обработанную жидкость выпускают через это отверстие в кувшин 1.
В противоположном осевом конце канала для жидкости выполнено центральное отверстие. Вокруг центрального отверстия выполнены выступы 13а,b (см. фиг. 20, 21), в частности в показанном варианте реализации выполнены два выступа 13а,b. Концы этих выступов 13а,b расположены на расстоянии друг от друга в направлении по касательной для образования щелевых отверстий 14 (см. фиг. 21), которые обеспечивают возможность прохождения жидкости между выступами 13а,b. Таким образом, даже если центральное отверстие оказывается заблокированным, жидкость все еще может вытекать из камеры 7 в канал для жидкости, образуемый выступающей частью 12. В одном из альтернативных вариантов реализации имеется только один выступ. Этот выступ имеет один разрыв по периметру центрального отверстия, так что между концами этого выступа образовано только одно щелевое отверстие. Однако равномерное распределение щелевых отверстий 14 вдоль периметра центрального отверстия будет в результате улучшать характер движения потока. В частности, в случае, в котором камера 7 имеет сечение удлиненной формы (с плоскостью сечения, перпендикулярной опорной оси 8), полезно иметь на противоположных сторонах центрального отверстия по меньшей мере два щелевых отверстия 14, которые выровнены с главной осью указанной удлиненной формы.
Клапан, содержащий клапанный корпус 15 (см. фиг. 23-25) и подвижный клапанный компонент 16, вставлен в канал для жидкости, образованный выступающей частью 12. Подвижный клапанный компонент 16 установлен с возможностью внутреннего вращения вокруг опорной оси 17 (см. фиг. 30) и возможностью ограниченного осевого перемещения по отношению к клапанному корпусу 15. Во время эксплуатации опорная ось 17 подвижного клапанного компонента 16 имеет по существу вертикальную ориентацию и по существу выровнена с опорной осью 8, заданной для камеры 7. В этом примере опорная ось соответствует оси вращения подвижного клапанного компонента 16.
Клапанный корпус 15 и подвижный клапанный компонент 16 представляют собой формованные детали, каждая из которыхявляется цельной и выполнена из одного материала. В одном из вариантов реализации клапанный корпус 15 и подвижный клапанный компонент 16 представляют собой детали, сформованные методом литья под давлением. Клапанный корпус 15 и подвижный клапанный компонент 16 могут быть выполнены из пластмассы, например из термопластичного материала. В этом примере клапанный корпус 15 и подвижный клапанный компонент 16 выполнены из разных материалов. Клапанный корпус 15 выполнен из того же самого материала, что и остальная часть резервуара 2 для обеспечения возможности соединения клапанного корпуса 15 с резервуаром с помощью сварки, например ультразвуковой сварки. Одним из примеров подходящего материала является полипропилен. Подвижный клапанный компонент 16, в котором в этом примере не имеется закрытых пустот, выполнен из материала с плотностью, которая больше плотности воды. Это предотвращает возможность всплытия подвижного клапанного компонента 16 при его погружении в воду. Одним из примеров подходящего материала является полиоксиметилен.
Клапанный корпус 15 имеет радиально наружную боковую поверхность 18, которая соответствует по форме внутренней поверхности канала для жидкости, образованного выступающей частью 12. Его форма может цилиндрической. Клапанный корпус 15 соединен с выступающей частью 12 и/или нижней стенкой 11, например путем фрикционной посадки и/или посредством связующего, например адгезивного связующего. Подвижный клапанный компонент 16 установлен без жесткой фиксации, однако диапазон его осевого перемещения ограничен выступами 13а,b и клапанным корпусом 15. Таким образом, подвижный клапанный компонент 16 удерживается клапанным корпусом 15 и выступами 13а,b, выступающими в канал для жидкости, образованный выступающей частью 12, и находится между клапанным корпусом 15 и выступами 13а,b.
Фланец 19 (см. фиг. 23-25) ограничивает расстояние, на которое клапанный корпус 15 клапана может быть вставлен в канал для жидкости, образованный выступающей частью 12 при установке картриджа. Это предотвращает сильное ограничение диапазона осевого перемещения подвижного клапанного компонента 16. Кроме того, фланец 19 обеспечивает контактную поверхность для контакта с нижней стенкой 11 для того, чтобы жидкость не могла вытекать из канала для жидкости между клапанным корпусом 15 и внутренней поверхностью выступающей части 12.
Клапанный корпус 15 образует пропускающее жидкость отверстие в осевом конце, являющимся наиболее близким к фланцу 19. В отверстии размещена решетка 20 (см. фиг. 24-25). В этом варианте реализации решетка 20 выполнена за одно целое с клапанным корпусом 15. Решетка обеспечивает возможность прохождения жидкости через отверстие, а также предотвращает проникновение посторонних предметов через отверстие снизу. Это является целесообразным, поскольку отверстие размещено в центре клапанного седла 21. В одном из альтернативных вариантов реализации для реализации этой функции может быть достаточно одной поперечной планки.
В этом варианте реализации клапанное седло 21 имеет по существу коническую форму. Подвижный клапанный компонент 16 имеет согласующую поверхность 22, соответствующую по форме по меньшей мере участку боковой поверхности конуса. Как пояснено ниже, клапанный корпус 15 перемещают в осевом направлении с обеспечением его ввода во взаимодействие с клапанным седлом 21 и вывода из этого взаимодействия для закрытия и открытия клапана. Таким образом, осевой конец подвижного клапанного компонента 16, на котором находится уплотнительная поверхность 22, образует регулирующую часть подвижного клапанного компонента 16, которую размещают в выбранном положении для блокировки потока жидкости через отверстие. На противоположном осевом конце находится приводная часть подвижного клапанного компонента 16. В промежуточном положении находится углубленная секция 23 (см. фиг. 26 и 30).
Боковая стенка 24 (см. фиг. 23-25) клапанного корпуса 15, которая в этом примере также образует радиально наружную боковую поверхность 18, образует выемку, в которой размещают по меньшей мере осевую секцию подвижного клапанного компонента 16, содержащую по меньшей мере секцию регулирующей части этого компонента. Выемка имеет по существу круглое сечение. В этом примере по меньшей мере часть выемки имеет форму круглого цилиндра, однако она также может иметь несколько коническую форму. Боковая стенка 24 поддерживает подвижный клапанный компонент 16 с боковой стороны при установке компонента 16 и клапанного корпуса 15 в канале для жидкости, образованном в выступающей детали 12. Боковая стенка также обеспечивает центрирование подвижного клапанного компонента 16, когда он не находится в клапанном седле 21.
Однако подвижный клапанный компонент 16 не контактирует с внутренней поверхностью выемки по всей ее окружности. Наоборот, основание 25 (см. фиг. 26-30) имеет сечение (с плоскостью сечения, перпендикулярной опорной оси 17), которое лежит в пределах воображаемой описанной окружности с подходящим диаметром. Наружный контур сечения касается описанной окружности в нескольких точках по окружности, которые в целом равномерно распределены по окружности. Наружный контур лежит в радиальном направлении на расстоянии от описанной окружности между этими точками, так что имеется пространство для протекания жидкости в целом в осевом направлении. Таким образом, сохраняется боковая поддержка подвижного клапанного компонента 16, однако он уже не блокирует поток жидкости при открытом клапане. В показанном примере основание 25 лежит в осевом направлении рядом с углубленной секцией 23, что дополнительно уменьшает сопротивление потоку клапана, находящегося в открытом положении.
На осевом конце подвижного клапанного компонента 16, которым подвижный клапанный компонент 16 опирается на клапанный корпус 15, выполнены гребни 26a-f (см. фиг. 28). Все гребни 26a-f имеют одну и ту же форму, при этом их вершины находятся в одном и том же осевом положении. Гребни 26a-f выступают в осевом направлении к удерживающим поверхностям клапанного корпуса 15 и образованы наклонными поверхностями. Гребни расположены по кругу, центр которого находится на оси вращения подвижного клапанного компонента 16, т.е. на опорной оси 17. Уплотнительная поверхность 22 также расположена в круге, описанном вокруг опорной оси 17, однако на меньшем расстоянии от указанной оси в радиальном направлении. Таким образом, эта поверхность 22 отделена от поверхностей гребней 26a-f. Наклонные поверхности гребней 26a-f имеют нормали, частично направленные в радиальном направлении наружу, частично направленные в осевом направлении и частично направленные в касательном направлении. Таким образом, эти наклонные поверхности частично обращены в радиальном направлении наружу. В одном из альтернативных вариантов реализации эти наклонные поверхности могут быть частично обращены в радиальном направлении внутрь. В любом случае достигается эффект дополнительного центрирования. Смежные наклонные поверхности соседних гребней 26a-f обращены в касательном направлении друг к другу.
Клапанный корпус 15 имеет согласующие наклонные поверхности, образованные согласующими гребнями 27а-b с формой и размерами, схожими с гребнями 26a-f, выступающими из подвижного клапанного компонента 16. Количество гребней 27a-f равно количеству гребней 26a-f на подвижном клапанном компоненте 16. Наклонные поверхности клапанного корпуса 15 по меньшей мере частично обращены в осевом направлении к подвижному клапанному компоненту 16 и по меньшей мере частично обращены в касательном направлении таким образом, что смежные наклонные поверхности соседних гребней 27а-b обращены друг к другу. Наклонные поверхности гребней 27а-b частично обращены в радиальном направлении внутрь. Эти наклонные поверхности удерживают подвижный клапанный компонент 16 в случае, в котором подвижный клапанный компонент 16 находится в положении, в котором обеспечена возможность протекания жидкости через отверстие, выполненное в клапанном корпусе 15.
По большей части даже небольшой вибрации достаточно для того, чтобы вызвать скользящее перемещение гребней 26a-f подвижного клапанного компонента 16 по направлению вниз по контактным наклонным поверхностям гребней 27а-b в случае, когда подвижный клапанный компонент 16 по существу опирается на клапанный корпус 15. Вследствие этого подвижный клапанный компонент 16 совершает перемещение в осевом направлении в клапанное седло 21, так что уплотнительная поверхность 22 контактирует с клапанным седлом 21. Подвижный клапанный компонент 16 занимает одно из шести возможных угловых положений.
При последующем повороте подвижного клапанного компонента 16 взаимодействие между гребнями 26a-f, 27a-b вызывает перемещение подвижного клапанного компонента в осевом направлении, так что уплотнительная поверхность 22 выходит из взаимодействия с клапанным седлом 21. Таким образом, происходит открытие клапана.
Диапазон осевого перемещения подвижного клапанного компонента 16 по направлению от клапанного седла 21 ограничен втулкой 28, имеющей диаметр, достаточный для обеспечения возможности ее контакта с выступами 13а,b, выступающими от поверхности канала для жидкости, образованного выступающей частью 12. Несмотря на то, что в данном примере втулка 28 имеет по существу форму круглого цилиндра, в других вариантах реализации эта втулка может иметь разрыв вдоль своей окружности. Втулка также может иметь другую форму, например может иметь звездообразное сечение, при условии, что ее свободный осевой конец находится в одном осевом положении для предотвращения наклона подвижного клапанного компонента 16 при переворачивании резервуара 2 вверх дном. Это необходимо для предотвращения заклинивания подвижного клапанного компонента 16 при переворачивании резервуара 2 вверх дном, например для его помещения в посудомоечную машину.
Втулка 28 окружает приводную часть, которая имеет меньшую ширину и центр которой находится на опорной оси 17, т.е. оси вращения. Приводная часть в целом представляет собой колонну с выполненными в ней винтовыми канавками 29a-f (см. фиг. 27), каждая из которых открыта с конца, являющегося ближайшим к свободному осевому концу колонны для обеспечения возможности введения в канавку 29a-f толкателя или другого взаимодействующего элемента приводного устройства. Винтовые канавки 29a-f расширяются по направлению к осевому открытому концу для облегчения введения такого взаимодействующего элемента. Кроме того, количество винтовых канавок 29a-f равно количеству гребней 26a-f на противоположном осевом конце подвижного клапанного компонента 16 и, соответственно, количеству гребней 27а-b. Аналогично гребням 26a-f, винтовые канавки 29a-f равномерно распределены вокруг опорной оси 17. Таким образом, при нахождении клапана в закрытом положении отверстия на осевых концах винтовых канавок 29a-f всегда находятся по существу в одних и тех же положениях. Взаимодействующая деталь выступает через центральное отверстие, окруженное выступами 13а-b (см. фиг. 22 и 31).
Приводная часть подвижного клапанного компонента 16 может быть подвергнута воздействию приводного устройства для открытия и закрытия клапана. В первом варианте реализации приводное устройство находится в первом картридже 30 для обработки жидкости, в частности в его корпусе. Во втором варианте реализации приводное устройство находится в переходнике 31, предусмотренном в наборе деталей, дополнительно содержащем отдельный второй картридж 32 для обработки жидкости. Взаимодействие между приводной частью подвижного клапанного компонента 16 и приводным устройством описано сперва на примере первого варианта реализации.
Приводная часть подвижного клапанного компонента 16 находится в винтовом приводе для преобразования линейного по существу осевого перемещения приводного устройства во внутреннее вращение подвижного клапанного компонента 16 вокруг оси 17. Как указано выше, это вращательное движение в дальнейшем преобразуют в осевое перемещение в направлении, противоположном направлению приводного устройства, для подъема подвижного клапанного компонента 16 с обеспечением выхода из контакта с клапанным седлом 21, если начинать из закрытого положения.
Первый картридж 30 для обработки жидкости имеет корпус, содержащий часть 33 (см. фиг. 14, 15) в форме сосуда, открытый конец которой закрыт частью 34 в форме крышки (см. фиг. 16, 17). Опорная ось 35 картриджа (см. фиг. 3, 4) может быть задана в соответствии с вертикальной оси корпуса. Опорная ось 35 по существу выровнена с опорной осью 8 посадочного гнезда и, соответственно, с опорной осью 17 подвижного клапанного компонента 16 при вставке первого картриджа 30 в посадочное гнездо.
Часть 33 образует осевой конец корпуса, который вставлен в камеру 7. Часть в форме сосуда имеет выемку 36, образованную в осевой торцевой стенке, называемой в данном документе нижней стенкой 37 картриджа. Отверстие выемки 36 образует проем в окружающей секции нижней стенки 37. В выемке 36 размещена по меньшей мере часть полой выступающей части 38, а в данном случае вся полая выступающая часть 38. В показанном примере полая выступающая часть 38 выступает на осевом конце выемки 36 от стеночной секции, противоположной отверстию выемки 36 и обращенной к нему.
Полая выступающая часть 38 выполнена с возможностью размещения в ней приводной части подвижного клапанного компонента 16, содержащей, в частности, секцию с винтовыми канавками 29a-f, при вставке первого картриджа 30 внутрь посадочного гнезда на достаточно большое расстояние. Из этого следует, что полая выступающая часть 38 имеет наружный диаметр, обеспечивающий возможность ее вставки в центральное отверстие со стороны конца прохода для жидкости, образованного выступающей частью 12. Кроме того, между радиально наружной поверхностью полой выступающей части 38 и боковой стенкой 39 (см. фиг. 5-8) выемки 36 имеется расстояние, достаточное для обеспечения возможности размещения по меньшей мере осевой концевой секции выступающей части 12 в выемке 36. При размещении этой секции в выемке 36, боковая стенка 39 все еще находится на расстоянии от вставленной части выступающей части 12. Кроме того, свободный осевой конец выступающей части 12 находится на расстоянии от осевой торцевой стенки выемки 36. Это расстояние обеспечивает возможность протекания жидкости в выемку между вставленной частью выступающей части 12 и боковой стенкой 39. В дальнейшем из этой выемки жидкость может затекать в выступающую часть 12 по меньшей мере через щелевые отверстия 14а,b.
Полая выступающая часть 38 может иметь наружную поверхность, которая по существу представляет собой цилиндрическую поверхность, как это показано на чертежах. В одном из альтернативных вариантов реализации на наружной поверхности имеются одна или несколько выпуклостей, защелкивающихся за выступы 13а,b для удержания первого картриджа 30 в рабочем осевом положении в посадочном гнезде. Между наружной поверхностью полой выступающей части 38 и радиально внутренним краем выступов 13а,b может быть также обеспечена фрикционная посадка. С этой целью полая выступающая часть 38 может быть сжата в радиальном направлении за счет взаимодействия с выступами 13а,b. Для облегчения этого сжатия в стенке полой выступающей части 38 имеются разрывы 40а,b (см. фиг. 7, 8, 11, 12), проходящие в осевом направлении по меньшей мере через часть этой выступающей части до края на ее свободном осевом конце. Вследствие этого площадь щелевых отверстий 14а,b определяет расход через посадочное гнездо при открытом клапане. Кроме того, первый картридж 30 надлежащим образом выровнен с посадочным гнездом. При этом практически исключена возможность перекоса первого картриджа 30.
Части винтового приводного механизма, которыми снабжен первый картридж, содержат выдающиеся секции 41а,b с винтовой резьбой, которые выполнены на внутренней поверхности полой выступающей части 38. Каждой из выдающихся частей приданы форма и размеры, подходящие для взаимодействия с одной из винтовых канавок 29а,b для контакта по меньшей мере с одной из винтовых боковых стенок канавки 29a-f. Каждая такая винтовая боковая стенка образует винтовой контур. Секция 41а,b, вставленная в канавку 29, взаимодействует по меньшей мере с одним из контуров при открытом клапане и по меньшей мере выходит из этого взаимодействия при закрытом клапане. Обычно имеется некоторый люфт, так что секция 41а,b будет взаимодействовать единовременно только с одним из двух контуров.
В этом варианте реализации количество секций 41а,b меньше количества винтовых канавок 29a-f. Таким образом, в каждом направлении (вставки и удаления первого картриджа) имеются две пары, образованные винтовым контуром и частью для взаимодействия с винтовым контуром.
Следует отметить, что расстояние по касательной между смежными частями для взаимодействия с винтовым контуром кратно расстоянию по касательной между смежными винтовыми канавками 29a-f. Для дальнейшего облегчения вставки секции 41а,b сужаются по направлению к концу, являющемуся ближайшим к свободному осевому концу полой выступающей части 38.
Кроме того, следует отметить, что секции 41а,b не обязательно должны доходить до свободного осевого конца полой выступающей части 38. Части с винтовой нарезкой также не обязательно должны проходить на величину полного оборота вокруг оси 35. В одном из альтернативных вариантов реализации угол наклона винтовой линии изменяется в осевом направлении, например непрерывно, так что канавки 29a-f являются по существу спиральными, а не винтовыми.
Перед описанием альтернативного варианта приводного устройства, выполненного в виде переходника 31, ниже описана оставшаяся часть конструкции первого картриджа 30.
Частью 33 в форме сосуда ограничена обрабатывающая камера. В показанном варианте реализации обрабатывающая камера закрыта сверху частью 34 в форме крышки. В одном из вариантов реализации на внутренней стороне части 34 в форме крышки может быть выполнена пропускающая жидкость сетка (не показана).
Обрабатывающая камера выполнена с возможностью удержания одной или нескольких сред для обработки жидкостей, таких как водосодержащие жидкости. Одним из примеров является водопроводная питьевая вода. В качестве среды может быть использована среда для обработки жидкости диффузионным методом, например путем удаления компонентов из жидкости или их добавления в жидкость. В частности, среды могут содержать среду для обработки жидкости методом сорбции, который для достижения настоящих целей включает в себя ионный обмен, адсорбцию и абсорбцию. Среды могут содержать активированный уголь. Среды могут содержать ионообменные смолы, например катионообменную смолу. Катионообменная смола может содержать катионообменную смолу с катионами в водородной форме. В одном из конкретных вариантов реализации большая часть ионообменной смолы находится в водородной форме. Для более эффективного использования имеющегося объема катионообменная смола может представлять собой слабокислую катионообменную смолу. Среда для обработки жидкости по меньшей мере частично находится в гранулированной форме.
Часть 33 снабжена двумя пропускающими жидкость окнами 42а,b, образующими выпускные отверстия для выпуска жидкости, сообщающиеся с камерой обработки. Каждое из пропускающих жидкость окон 42a,b снабжено решеткой для удержания гранулированной среды для обработки жидкости. Вместо этой решетки может быть использована любая аналогичная фильтрующая деталь для механической фильтрации.
Часть 34 в форме крышки (см. фиг. 16, 17) имеет пропускающие жидкость окна 43a-d, образующие впускные отверстия для впуска жидкости и вентиляционные проемы 44a-d. Часть 34 в форме крышки имеет центральную куполообразную часть с вентиляционными проемами 44a-d, выполненными в ее вершине. Пропускающие жидкость окна 43a-d выполнены в осевом местоположении, находящемся ближе к пропускающим жидкость окнам 42а,b, образующим выпускные отверстия, по сравнению с вентиляционными проемами 44a-d. Таким образом, пузырьки газа с меньшей вероятностью закупорят пропускающие жидкость окна 43a-d, образующие впускные отверстия, при погружении первого картриджа в обрабатываемую жидкость, налитую в резервуар 2.
Часть 33 содержит уплотнительный ободок 45 на осевом конце, противоположном нижней стенке 37. Ободок проходит по окружности части 33 и замыкается на себя вокруг опорной оси 35. Уплотнительный ободок 45 отделяет пропускающие жидкость окна 43a-d, образующие впускные отверстия, от пропускающих жидкость окон 42а,b, образующих выпускные отверстия.
Уплотнительный ободок 45 содержит радиально внутренний сегмент 46 (см. фиг. 5, 7), выступающий по меньшей мере частично в радиальном направлении по отношению к боковой стенке 47 части 33 по ее окружности. Бороздка 48 отделяет радиально наружный сегмент от радиально внутреннего сегмента 46. Таким образом, уплотнительный ободок 45 может быть относительно легко изогнут. Радиально наружный сегмент содержит секцию, образующую направленный вверх выступ 49, и направленную вниз секцию 50, расположенные под углом к радиально внутреннему сегменту 46 и по меньшей мере частично образующие поверхность, обращенную в радиальном направлении наружу.
Направленный вверх выступ 49 окружает пропускающие жидкость окна 43a-d, образующие впускные отверстия, причем по меньшей мере секция пропускающих жидкость окон 43a-d выполнена в заданном осевом местоположении, находящемся ближе к пропускающим жидкость окнам 42а,b, образующим выпускные отверстия, по сравнению с краем направленного вверх выступа 49. Таким образом, резервуар может быть полностью опорожнен от обрабатываемой жидкости.
Обращенная в радиальном направлении наружу поверхность, представленная выступом 49 и секцией 50, выполнена с возможностью взаимодействия с боковой стенкой 10 с обеспечением закупоривания горловины посадочного гнезда и удержания первого картриджа 30 в посадочном гнезде. Таким образом, для удержания первого картриджа 30 не обязательно полагаться исключительно на взаимодействие полой выступающей части 38 с выступами 13а,b.
Часть 34 в форме крышки имеет закраину 51, проходящую по всей окружности этой части. Эта закраина 51 может быть расположена сверху напротив радиально внутреннего сегмента 46 для соединения части 34 в форме крышки с частью 33 в форме сосуда после ее заполнения обрабатываемой жидкостью. Закраину 51 не обязательно присоединять в радиальном направлении за бороздкой 48, если во время эксплуатации необходимо сильнее сгибать уплотнительный ободок 45.
Вместо использования первого картриджа 30 можно использовать набор деталей, содержащий второй картридж 32 и переходник 31.
Второй картридж 32 отличается от первого картриджа 30 тем, что он не содержит деталь, образующую приводное устройство. Таким образом, второй картридж содержит часть 52 в форме сосуда и часть 53 в форме крышки (см. фиг. 37). Часть 53 в форме крышки выполнена идентичной части 34 в форме крышки в первом картридже 30.
Часть 52 имеет уплотнительный ободок 54 (см. фиг. 32), который выполнен идентичным уплотнительному ободку 45 первого картриджа 30. Часть 52 также имеет осевую торцевую стенку, образующую нижнюю стенку 55 картриджа (см. фиг. 37, 38), в которой выполнены пропускающие жидкость окна 56а,b (см. фиг. 32, 37), образующие выпускные окна для выпуска жидкости. Они выполнены рядом с выемкой 57 картриджа (см. фиг. 32, 37, 38), выполненной в нижней стенке 55. В отличие от выемки 36 первого картриджа 30, выемка 57 второго картриджа 32 не имеет размещенной в ней полой выступающей части. Однако выемка 57 имеет ширину и глубину, достаточные для размещения в ней выступающей части 12 с переходником 31, который в этом примере вставлен в центральное отверстие канала для жидкости, образованного в выступающей части 12.
Ввиду отсутствия полой выступающей части 38 второй картридж 32 удерживают на месте в осевом направлении исключительно за счет взаимодействия уплотнительного ободка 54 с боковой стенкой 10.
Переходник 31 выполнен как единая отливка, например из пластмассы, полученная литьем под давлением. Переходник имеет основу 58 (см. фиг. 33-35). От одной стороны основы 58 выступает ручка 59, А от другой ее стороны выступает полая часть 60. Можно считать, что переходник 31 имеет опорную ось 61 (см. фиг. 33), которая выровнена с опорной осью 17, связанной с подвижным клапанным компонентом 16, когда переходник 31 приводит в действие клапан.
Полая выступающая часть 60 выполнена с возможностью размещения в ней приводной части подвижного клапанного компонента 16, в частности секции, снабженной винтовыми канавками 29a-f, при вставке этого подвижного клапанного компонента на достаточно большое расстояние внутрь канала для жидкости, образованного выступающей деталью 12. Из этого следует, что полая выступающая часть 60 имеет наружный диаметр, обеспечивающий возможность ее вставки в центральное отверстие со стороны одного из концов прохода для жидкости, образованного выступающей частью 12.
Полая выступающая часть 60 может иметь наружную поверхность, которая в целом выполнена цилиндрической, как это показано на чертежах. На наружной поверхности также могут быть выполнены одна или несколько выпуклостей, защелкивающихся за выступы 13а,Ь для удержания переходника 31 в рабочем осевом положении в посадочном гнезде. Также между наружной поверхностью полой выступающей части 60 и радиально внутренним краем выступов 13а,b может быть обеспечена фрикционная посадка. С этой целью полая выступающая часть 60 может быть сжата в радиальном направлении за счет взаимодействия с выступами 13а,b. Для облегчения этого сжатия в стенке полой выступающей части 38 имеются разрывы 62а,b проходящие в осевом направлении по меньшей мере через часть этой выступающей части до края на ее свободном осевом конце.
На внутренней поверхности полой выступающей части 60 выполнены выступающие секции 63а,b с винтовой резьбой. Каждая из выступающих секций 63а,b имеет форму и размеры, подходящие для взаимодействия с одной из винтовых канавок 29а,b для контакта по меньшей мере с одной из винтовых боковых стенок канавки 29a-f. Каждая такая винтовая боковая стенка образует винтовой контур. Секция 63а,b, вставленная в канавку 29, входит во взаимодействие по меньшей мере с одним из контуров при открытом клапане и по меньшей мере выходит из этого взаимодействия при закрытом клапане. Обычно имеется некоторый люфт, так что секция 63а,b будет единовременно взаимодействовать только с одним из двух контуров.
В этом варианте реализации количество секций 63а,b с винтовой резьбой меньше количества винтовых канавок 29a-f, в частности имеется две секции с винтовой резьбой. Расстояние по касательной между смежными секциями для взаимодействия с винтовым контуром кратно расстоянию по касательной между соседними винтовыми канавками 29a-f. Для дальнейшего облегчения вставки секции 63а,b сужаются по направлению к концу, являющемуся ближайшим к свободному осевому концу полой выступающей части 60.
Секции 63а,b не доходят до свободного осевого конца полой выступающей части 60, а также не проходят полный оборот вокруг опорной оси 61.
Разделители в виде радиально выступающих ребер 64a-d (см. фиг. 34, 35) проходят в радиальном направлении через основу 58 на расстояние, достаточное для предотвращения вставки этих разделителей в канал для жидкости, образованный в выступающей части 12. Радиально выступающие ребра 64a-d выполняют функцию стопоров, когда полая выступающая часть 60 вставлена в канал для жидкости, так что между основой 58 и выступающей частью 12 имеется пространство для поступления жидкости.
Во время эксплуатации переходник 31 сначала устанавливают путем вставки полой выступающей части 60 в канал для жидкости, выполненный в выступающей части 12. Это обеспечивает открытие клапана за счет преобразования осевого перемещения переходника 31 во вращательное движение подвижного клапанного компонента 16, что в свою очередь приводит к подъему этого подвижного клапанного компонента с обеспечением выхода из контакта с клапанным седлом 21. Фрикционная посадка между переходником 31 и выступами 13а,b предотвращает осевое перемещение переходника 31 в противоположном осевом направлении ввиду отсутствия достаточного тянущего усилия, прикладываемого к ручке 59. В дальнейшем второй картридж 32 вставляют в камеру 7 таким образом, что она оказывается закупоренной за счет взаимодействия между уплотнительным ободком 45 и боковой стенкой 10. Выступающую часть 12 размещают в выемке 57. Жидкость, наливаемая в резервуар, 2 протекает через камеру в картридже 32 и в ходе этого обрабатывается. Жидкость выходит через пропускающие жидкость окна 42а,b, а затем попадает в выемку 57, образованную между картриджем и выступающей частью 12. Жидкость протекает через щелевые отверстия 14 между концами выступов 13а,b, далее проходит втулку 28 подвижного клапанного компонента 16, углубленную секцию 23 и основание 25 подвижного клапанного компонента, а затем выходит через отверстие, выполненное в клапанном седле 21. Поскольку клапан имеет относительно небольшие радиальные размеры, то выемка 57 может иметь небольшой объем. Таким образом, камера во втором картридже 32 может иметь относительно большой объем. Уплотнительную поверхность 22 полностью поднимают с обеспечением выхода из контакта с клапанным седлом 21 без движения в сторону какой-либо части опорной оси 17, вокруг которой обеспечена возможность вращения.
Настоящее изобретение не ограничено вышеописанными вариантами реализации, которые могут быть изменены в пределах объема прилагаемой формулы изобретения.
Например, для взаимодействия с поверхностями, образующими винтовые канавки 29а-f, вместо винтовых секций 41а,b с винтовой резьбой могут быть использованы выступающие шипы с закругленным контуром.
Резервуар, снабженный посадочным гнездом, не обязательно выполнен с возможностью его подвешивания в сосуде для сбора обработанной жидкости. Этот резервуар может представлять собой, например, емкость для воды заданного устройства, такого как кофемашина (например, капельная кофеварка), паровой утюг или диспенсер для жидкости, например устройство для разлива жидкостей, например устройство для разлива жидкостей, встроенное в холодильник.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ НОМЕРОВ
1 - Кувшин
2 - Резервуар
3 - Выступ на резервуаре
4 - Крышка
5 - Закрывающий элемент
6 - Наливной носик
7 - Камера посадочного гнезда для картриджа
8 - Опорная ось
9 - Дополнительная часть
10 - Боковая стенка камеры посадочного гнезда
11 - Нижняя стенка камеры посадочного гнезда
12 - Выступающая часть посадочного гнезда
13а,b - Выступы
14 - Щелевое отверстие
15 - Клапанный корпус
16 - Подвижный клапанный компонент
17 - Опорная ось подвижного клапанного компонента
18 - Наружная поверхность клапанного корпуса
19 - Фланец клапанного корпуса
20 - Решетка
21 - Клапанное седло
22 - Уплотнительная поверхность клапанного компонента
23 - Углубленная секция клапанного компонента
24 - Боковая стенка клапанного корпуса
25 - Основание подвижного клапанного компонента
26a-f - Гребни
27a-b - Гребни клапанного корпуса
28 - Втулка
29a-f - Винтовые канавки
30 - Первый картридж для обработки жидкости
31 - Переходник
32 - Второй картридж для обработки жидкости
33 - Часть в форме сосуда
34 - Часть в форме крышки
35 - Опорная ось картриджа
36 - Выемка картриджа
37 - Нижняя стенка картриджа
38 - Полая выступающая часть
39 - Боковая стенка выемки
40а,b - Разрывы
41а,b - Секции с винтовой резьбой
42а,b - Пропускающие жидкость окна, образующие выпускные отверстия для выпуска жидкости
43a-d - Пропускающие жидкость окна, образующие впускные отверстия для впуска жидкости
44a-d - Вентиляционные проемы
45 - Уплотнительный ободок
46 - Радиально внутренняя секция ободка
47 - Боковая стенка картриджа
48 - Бороздка
49 - Направленный вверх выступ
50 - Направленная вниз секция ободка
51 - Закраина на части в форме крышки
52 - Часть в форме сосуда
53 - Часть в форме крышки
54 - Уплотнительный ободок
55 - Нижняя стенка картриджа
56 - Пропускающие жидкость окна
57 - Выемка картриджа
58 - Основа переходника
59 - Ручка
60 - Полая выступающая часть
61 - Опорная ось переходника
62а,b - Разрывы
63а,b - Секции с винтовой резьбой
64a-d - Радиально выступающие ребра