用于液体的过滤容器

技术领域

本发明涉及用于液体的过滤容器，液体特别是水，该类型的过滤容器包括主体和过滤元件，该过滤元件布置成对从形成在主体中的开口排出的水进行拦截。

背景技术

在水处理方面，各种过滤方案被广泛使用，这些过滤方案适用于去除水中的不期望的物质和/或改进水的特性和味道。

通常，这种需求与使公共的水分配服务所供给的水的质量改进的期望有关。为此，存在例如具有离子交换或活性碳类型的已使用的过滤床。

与这些过滤系统有关的主要困难之一与需要为水提供足够的静水推力使得水穿过过滤表面相关联，该过滤表面在本质上表示对于水的通过的障碍物。

一个可能的解决方案可以是所谓的渗滤式过滤系统，例如WO2010/142473Al中描述的过滤系统，该过滤系统利用重力的作用使水从上部箱通过过滤床流动至下部箱。明显的是，这种解决方案即使有效，也需要给定的时间来过滤水，因为通常使用的是具有离子交换的过滤床。

经常用于体育活动中的瓶中的另一种解决方案涉及具有可变形壁的容器的使用，其中在该容器的出口的区域中布置有过滤器。

因此，通过按压壁，可以迫使水穿过过滤器，并且将水几乎立即从容器中排出。

还存在已知的解决方案，在这些解决方案中容器还设置有单向阀，该单向阀允许空气进入，但不允许液体排出，从而允许容器的壁恢复至非变形状态。

在美国专利US 6,565,743中描述了这种过滤系统的示例。

用于瓶的另一种解决方案涉及具有与吸管相结合的刚性壁的容器的使用，使用者可以通过该吸管吸取液体。

这些瓶的示例在US 2018/044201、US 2008/203007、WO 2006/031838和US 2016/031721中描述。

然而，明显的是，这种解决方案可能适于瓶的旨在被用于体育背景下的背景中，但不适用于其他情况，例如用于普通家庭使用。

然而，将需要具有过滤系统，在该过滤系统中以足够的速度进行过滤，而不需要对液体施加除静水压力外的任何额外的压力。

发明内容

因此，本发明解决的问题是提供一种过滤容器，该过滤容器在结构和功能上构造成克服参照现有技术所提到的缺点中的一个或更多个缺点。

另一目的是提供一种过滤容器，该过滤容器可以确保液体的过滤和随后的分配，这对于正常的家庭使用且特别是与食品相关的使用来说是足够迅速的。

另一目的是提供一种过滤容器，其中液体的过滤和分配可以在除静水推力外没有额外的力作用在该液体上的情况下进行。

本发明的另一目的是提供一种过滤容器，该过滤容器可以由使用者方便地使用，例如，用于在餐桌处饮用水。

本发明借助于根据所附权利要求中的一项或更多项构造的过滤容器而解决了该问题并且实现了这些目的。

事实上，将理解的是，尽管存在过滤元件，但是存在于通气区中的敞开于主体的内部的通气管确保了在液体分配期间容器内部的空气进入，从而促进了从容器排出的液体的正常流动。此外，即使通气管的开口被液体打湿，由于管的呈朝向容器的主体的内侧伸长的元件的形式的伸长范围，因此作用在管的区域中的静水压力小于作用在过滤器上的压力。这允许流动被改进，从而允许空气更简单地进入容器内部。

因此，分配区域优选地布置成与容器的主体的侧壁相邻，使得液体可以借助于容器的侧向倾斜而被自然地分配。优选地，通气区布置在与分配区相反的位置，以便优化空气的进入、使被分配的水或其他液体的压力平衡。

在一些实施方式中，过滤容器构造成使得液体的排放仅通过使容器的主体倾斜而发生。

根据本发明的一方面，主体的开口在平表面中延伸，其中，分配区和通气区布置在与平表面本身相反的位置。优选地，分配管的横截面小于分配区的尺寸，使得分配管的存在不阻止水与分配区之间的接触。优选地，当容器被支撑在平表面上时，通气管的主体内部的开口布置在比过滤元件低的位置。更通常地，通气管可以在相对于开口的远端位置的主体内部开口。

根据另一方面，通气管包括在主体内部延伸的管状件或管。

在一些实施方式中，由上述管状件形成的通气管在主体内部可以延伸等于主体的纵向范围的1/15、优选地1/10的距离。在优选的实施方式中，主体在开口的区域中具有圆形截面。优选地，分配组借助于螺纹连接部连接至开口。这简化了容器的构型，并且使封闭组件可以互换，使得该封闭组件可以适应于不同的容器。

根据本发明的另一方面，过滤元件具有平坦形状，并且优选地以可移除的方式被接纳在限定于封闭组件中的接纳部中。这一特点允许过滤元件在其过滤能力消耗后易于更换。

根据优选的实施方式，通气管在与主体的侧壁的靠近通气区的部分相邻的主体内部延伸，并在相对于开口的远端位置的主体内部开口。当容器倾斜以倒出其内容物时，这可以防止或在任何情况下减少容器中的液体直接从通气管排出的风险。

优选地，分配装置包括分配喷口，该分配喷口形成在封闭组件上。在一些实施方式中，该喷口相对于主体的轴向范围方向横向地延伸。

根据本发明的另一方面，封闭组件包括盖，该盖用于允许或防止触及过滤元件的接纳部。

在优选的实施方式中，在盖与过滤元件之间限定有储存室，流体在从过滤元件排出期间被收集在该储存室中。分配喷口相对于储存室侧向地布置。通过这种方式，在从容器排出液体的过程中，液体的流动可以更缓慢地进行。

根据另一方面，通气管具有收缩部，该收缩部适于防止水在从主体排出期间穿过管本身。通过这种方式，使未经过滤的液体可以穿过通气管被倒出的情况最小化。

优选地，主体由刚性材料制成，从而允许容器被易于握持并且被倾斜，以便倒出该主体的内容物。

在本发明的另一方面的基础上，尽管存在过滤元件，但预期存在通气管，该通气管在通气区中的主体内部开口，该通气区布置在与液体的分配区不同的位置，以确保在液体的分配期间容器内部空气的进入，从而在空气从容器排出期间促进液体的正常流动。

在一些实施方式中，考虑到分配区的外周位置，通气区可以相对于开口延伸的表面居中地布置。

在优选的实施方式的基础上，过滤容器构造成仅通过使容器的主体倾斜而排出液体。

根据本发明的另一方面，主体的开口由封闭组件而封闭，该封闭组件优选地具有上部壁。因此，在上部壁与容器的过滤元件之间限定出储存室，液体在从过滤元件排出期间被收集在该储存室内。

根据优选的实施方式，通气管在储存室内部开口。

优选地，储存室具有平坦形状以及至少0.6mm的高度。

根据本发明的另一方面，由过滤元件所限定的过滤表面的高度与面积之间的比率高于1/200。

申请人已经观察到，这些特征中的一个或更多个特征的存在允许通过通气管来聚集空气，而不会妨碍通气管的正常流动的水的排放。特别地，储存室的特征允许水和空气同时通过，从而允许液体快速且规则地排出。

根据本发明的一方面，主体的开口在平表面上延伸，其中，分配区和通气区布置在与平表面本身相反的位置。

在优选的实施方式中，主体在开口的区域中具有圆形横截面。优选地，分配组借助于螺纹连接部连接至开口。这简化了容器的构型，并且使封闭组件可以互换，使得该封闭组件可以适应于不同的容器。

根据本发明的另一方面，过滤元件具有平坦形状，并且优选以可移除的方式被接纳在限定于封闭组件中的接纳部中。这一特点允许过滤元件在其过滤能力消耗后易于更换。

本发明的优选特征一般由从属权利要求来限定。

附图说明

参考所附的附图，通过以非限制性示例的方式示出的本发明的多个实施方式的详细描述，将更好地理解本发明的特征和优点，在附图中：

图1是根据本发明的过滤容器的横截面图；

图1A是示出了本发明的容器当在该容器中的液体被倒出时的横截面图；

图2是图1的过滤容器的详细视图；以及

图3至图16是本发明的过滤容器的替代性实施方式的横截面图；

图17和图17A是根据本发明的另一实施方式的过滤容器的横截面图和相关细节；

图18是图17的容器的俯视图；

图19是图17的容器的具有相关过滤元件和通气管的封闭元件的细节的立体分解图；

图20A和图20B是图19的过滤元件的仰视图和侧视图。

具体实施方式

首先参照图1，过滤容器通常用数字100表示。

容器1可以例如以瓶状方式或壶状方式形成并且包括对适于容纳待过滤液体的空间进行限定的主体1。

更通常地，容器100包括握持部分10，借助于该握持部分10容器可以被握持和提升，以便对于容器中所容纳的液体进行倾倒。为此，主体1可以有利地由刚性材料制成，比方说例如为热塑性材料或玻璃材料。

握持部分10可以由主体1的适当形状的部分而形成，如图中所示的示例，或由把手或类似物形成。

优选地，在主体1中限定主轴X，该主轴X可以是纵向范围的轴线或主体1本身的轴向对称的轴线。

在优选的实施方式中，主体1限定出开口11，该开口11例如形成在主体1本身的上部端部的区域中。可以指出的是，在本发明的上下文中，形容词“上部”旨在被理解为当容器被支撑在与水平面平行的平表面、例如桌子上时，该容器的最高部分。

容器100还包括封闭组件2，该封闭组件2布置成根据将在下文详细描述的方法来封闭开口11。

有利地，封闭组件2可以借助于螺纹连接部6连接至开口11，并且为此，主体1可以在开口11的区域中设置有圆形横截面。在图6、图7、图8、图9、图15和图16的替代性实施方式中所示出的其他连接解决方案可以包括卡口式、互锁式和卡扣式连接等。

在图2中的优选实施方式中更好地示出的封闭组件包括过滤元件3，该过滤元件3布置在关于对从主体1被排出的液体进行拦截的这种位置中。

如图1A中可以看到的，当容器100倾斜时，该容器100中的液体打湿封闭组件2，到达可以由液体穿过的过滤元件3，并因此该液体被过滤。

作为示例，过滤元件3可以由以下各者形成：活性碳过滤器、碳块型过滤器、浸渍有碳的织物、浸渍有树脂的织物、浸渍有树脂和碳的织物、具有磁性电荷的抗菌织物、颗粒或粉末状材料、微孔织物、薄膜。显然，以上提供的清单是非详尽的，并且本发明也可以类似地在其他过滤材料的情况下使用。

在一些实施方式中，过滤元件3具有平行于从开口11的排出横截面布置的平坦形状。这样，当容器100倾斜时，可能使液体与过滤元件3的过滤表面之间的接触区最大化。

然而，如从图6至图9以及图14至图16的构造变型中可以看出的，也可以提供长形形式的过滤元件，例如具有筒形形状的过滤元件。

在一些实施方式中，过滤元件3可以以可移除的方式被接纳在封闭组件2中所限定的接纳部30中。该接纳部可以例如由腔制成，该腔可以通过移除合适的盖21而进入。优选地，将过滤元件3放置在对接纳部的基部进行限定的网状表面上的支座中。这是特别有利的，因为该支座允许在液体到达过滤元件3之前对该液体进行额外的过滤，并且对过滤元件3本身进行适当的支撑。

根据优选的实施方式，封闭组件2还包括分配喷口41，当容器100倾斜时，液体穿过该分配喷口而被倾倒。优选地，该喷口相对于主体1的轴向范围X横向地延伸。

换而言之，喷口41相对于开口11横向地布置，使得容器100构造成使得液体可以随着该容器的倾斜朝向喷口41倾倒，如例如图1A中所示的。

更通常地，可以存在分配装置4，该分配装置4构造成使得液体通过液体的分配区40而被分配，该分配区40被限定成与主体1的侧壁相邻。可以指出的是，例如在图1和图1A的实施方式中，分配区40是如何被限定在开口11附近的主体1的壁附近的。

可以指出的是，可以为本实施方式的喷口的分配装置4提供替代性的解决方案。例如，分配装置可以由下述制成或更通常地包括下述：用于来自封闭组件的流体的出口通道或者以不同方式构造的出口开口。

此外，分配装置可以由适用于借助于优选的倾斜度来迫使或至少促进液体倾倒的任何元件而制成。例如，适当构造的手柄或握持件的存在可以使得分配区40被明确地限定成与关于本实施方式所描述的分配区相似，即使在缺少喷口41的情况下也是如此。

现在再次参考图2，在优选的实施方式中，在盖21与过滤元件3之间还设置有储存室22。当盖21布置成使封闭组件2封闭时，储存室22基本上由限定在过滤元件3与盖21之间的间隙而形成。

当液体被倾倒时，在此期间，由过滤元件3在排出期间收集流体，分配喷口41相对于储存室22横向地布置。

因此，可以理解的是，当存在于容器中的液体被倒出时，一方面，经过滤的液体在储存室22内通过，同时另一方面，进行了空气朝向容器内部的通过。

申请人已经发现，为了优化液体和空气的通过，储存室22可以具有平坦形状并且具有优选地等于至少6mm的高度h，根据图1A中所示的。

此外，还参照图3，在一些实施方式中，过滤元件3的过滤表面的面积具有使得过滤表面的高度h与面积A之间的比率大于1/200的尺寸。

本发明的容器100还包括通气管5，该通气管5在通气区50中敞开于主体1的内部，该通气区布置在与液体的分配区40相反的位置中。

在开口11具有圆形横截面的实施方式中，通气区50布置在与分配区40相反的位置中，通气区50与分配区40中的每一者都在开口11的外边缘的附近。

更通常地，在优选的实施方式中，主体1的开口11在平表面上延伸，其中，分配区40和通气区50布置在与以这种方式限定的平表面相反的位置中。

如图1A中清楚地所示，通气管5允许在容器的清空期间将空气引入容器内，以便重新平衡容器中的压力。这提高了液体的排出速度，这能够更容易地克服由过滤元件3对液体的通过所造成的阻力。设置平坦过滤元件还允许提高液体从容器中排出的速度。

在实施方式中，通气管5在通气区50的区域内的与主体1的侧壁相邻的主体1内部延伸。优选地，通气管5在相对于开口11的远端位置中敞开于主体1的内部。

在与通气管5相反的端部的区域中，具有允许容器100的内部被放置成与外部相通而无需穿过过滤元件的开口。

优选地，分配管5具有比分配区40或过滤元件区的尺寸更小的横截面，当液体倒出时，该过滤元件区被打湿，使得分配管的存在不会防止水与分配区之间的接触。

还将理解的是，如从图中可以看出的，当容器被支撑在平表面上时，通气管在主体内部的开口优选地布置在比过滤元件低的位置。更一般地，通气管可以在相对于开口的远端位置中敞开于主体的内部。

根据另一方面，通气管5包括在主体1内部延伸的管状件52或管。管状件52优选地由被固定至封闭组件2的下壁的元件而形成。

在一些实施方式中，管状件52或更一般的通气管5可以在主体内部延伸了主体的纵向范围I的1/15、优选地1/10的距离d。

图3至图16中示出了通气管5的另外的实施方式。

在图3的实施方式中，通气管5延伸通过盖21，从而使容器100的内部放置成与外部直接连通。换而言之，通气管11的与容器100内部开口的端部相反的端部在盖21上开口。

在这种情况下，按照容器的形状，通气管可能更容易与液体接触，并且为了防止液体在未穿过过滤元件的情况下从容器中排出，可以有止回阀。可以指出的是，止回阀也可以在不同的实施方式中使用，例如在图1中的实施方式。

在一些实施方式中、比如图6中所示的实施方式，通气管5可以直接布置在容器100的主体1的区域内。

优选地，过滤元件3在开口11下方的主体1内部延伸。

在一些实施方式中，其中，主体1具有颈状的部分，过滤元件3可以固定至支撑件31，使得在使用过程中过滤元件3在颈状部分的下方延伸。

在图7中所示的实施方式中，该实施方式使用了与图6中的过滤元件相似的过滤元件，但具有支撑件31'，使得过滤元件3被支撑并且构造成被部分地接纳在颈状部分中以及部分地接纳在颈状部分下方。

在图8中所示的实施方式中，相反，该实施方式使用了支撑件31"，过滤元件借助于该支撑件31"被完全地接纳在颈状部分内部。

在图9中所示的实施方式中，该实施方式使用了与图6中所述的过滤元件相似的过滤元件，但其中通气管固定至封闭组件2。

在另一种构型变化的基础上，通气管也可以在过滤元件内部延伸，如图10至16图的示例中所示。

在一些实施方式中，比如图10中所示的实施方式，管状件52是盖21的一体部分，并且通气管5延伸通过盖21。

在图11中所示的实施方式中，该实施方式使用了与图10的通气管相似的通气管5，但其中相反，管状件52和盖21是两个相互不同的部件。

在图12中所示的实施方式中，具有与图11的通气管和管状件相似的通气管5和管状件52，但其中相反，管状件52和过滤元件3可以是两个相互不同的部件。

在图13中所示的实施方式中，具有与图12的通气管和管状件相似的通气管5和管状件52，但是，当通气管5延伸通过储存室22时，通气管5可以在与喷口41的位置相反的方向上做90°的偏移。因此，在本实施方式中，通气区50相对于开口11侧向地布置。

在图14中所示的实施方式中，过滤元件3被完全地接纳在封闭组件2内部。封闭组件2包括下部部分和上部部分，下部部分和上部部分可以以适用于允许更换过滤元件3的方式分开。在这个实施方式中，分配区40布置在封闭组件2的上部部分中。

在图15中所示的实施方式中，过滤元件3被固定至支撑件31，通气管5延伸通过该支撑件，且管状件52是支撑件31的一体部分。

在图16中所示的实施方式中，相反，设置了与支撑件31不同但连接至该支撑件31的管状件52。

现在参考图17，示出了本发明的过滤容器的额外的实施方式。

在这种情况下，如图中所示的示例，握持部分10也可以在适当的情况下形成为主体1的适当形状的部分，或者形成为手柄或类似物。

优选地，在主体1中限定了主轴X，该主轴X可以是纵向范围轴线或主体1本身的轴向对称轴线。

在这种情况下，容器100还另外包括封闭组件2，该封闭组件布置成按照下文将更详细阐述的方法来封闭开口11。

有利地，封闭组件2可以借助于螺纹连接部6连接至开口11，并且为此，主体1可以在开口11的区域中设置有圆形横截面。

在图17A中优选的实施方式中更好地示出的封闭组件包括过滤元件3，该过滤元件3布置在对从主体1排出期间的液体进行拦截的位置中。

如在图17A中可以观察的，当容器100倾斜时，该容器100中存在的液体打湿封闭组件2，到达可以由该液体穿过的过滤元件3，并且由此该液体被过滤。

举例来说，在这种情况下，过滤元件3也可以由活性碳过滤器形成，该活性碳过滤器由交织的碳纤维形成，或者由适用于该目的的其他类型的过滤材料形成。现在还参考图19、图20A和图20B，根据优选的实施方式，过滤元件3具有与来自开口11的排放部段平行布置的平坦形状。这样，当容器100倾斜时，可以使液体与元件3的过滤表面之间的接触区最大化。

根据优选的实施方式，过滤元件3由可更换的滤筒形成并且包括壳体31，在该壳体31中接纳有过滤构件30，该过滤构件30在适当的情况下由上述碳纤维形成。在一些实施方式中，过滤元件3的壳体31与覆盖件32相关联。

优选地，壳体31和/或覆盖件32具有网状结构，该网状结构允许水在过滤器内部通过，使得水可以到达过滤元件的过滤表面。

在一些实施方式中，过滤元件3以可拆卸的方式被接纳在限定于封闭组件中的接纳部23中。在这种情况下，为了简化对过滤元件3的处理，可以存在握持部分33，该握持部分33可以例如通过从主体1移除封闭组件2来触及。

有利地，接纳部23可以具有与过滤元件3的相关边缘34邻接的肩部。接纳部23与过滤元件3之间也可以有连接装置24，例如图3的示例中，该连接装置24通过卡口式连接件形成。

再次参考图17A和图18，根据优选的实施方式，封闭组件2还包括分配开口41，当容器100倾斜时，液体通过该分配喷口被倾倒。

现在再次参考图18，在优选的实施方式中，在封闭组件2的上部壁21与过滤元件3之间设置有储存室22。储存室22大致由过滤元件3与上述上部壁21之间限定的间隙形成。

在一些实施方式中，当可移除盖25被布置成对封闭组件2进行封闭时，上部壁21由该可移除盖25来限定。

将理解的是，盖25也可以用来对分配喷口41进行封闭，如图17A的实施方式中所示。

还可以指出的是，储存室22构造成使得分配喷口41在储存室22本身的外周区域中延伸。

换而言之，当液体被倾倒时，在通过过滤元件3在排出期间收集流体的过程中，分配开口41相对于储存室22横向地布置。

本实施方式的容器100包括位于通气区50中的通气管5，该通气管5在主体1内部开口，该通气区50布置在与液体的分配区40相反的位置中。

因此，将理解的是，当存在于容器中的液体被倒出时，一方面，经过滤的液体在排出期间在储存室22内部穿过，而另一方面，产生了空气朝向容器内部的通过。

申请人已经发现，为了优化液体和空气的通过，储存室22可以具有平坦形状并且具有优选地等于至少6mm的高度h，根据图17A中所示的。

此外，同样参照图3，在一些实施方式中，过滤元件3的过滤表面的面积具有使得过滤表面的高度h与过滤表面的面积A之间的比率大于1/200的尺寸。

仍然参照图17A和图19，通气管5在与接纳部23相邻的位置中优选地在该通气管5的第一部分51上延伸通过封闭组件2的主结构件20。

在一些实施方式中，优选地在从第一部分51朝向主体10的内部的排放期间，通气管具有收缩部52A，该收缩部52A适用于阻碍从主体排放的水穿过管5本身。

在适用的情况下，管5还可以在端部部分53处沿远离开口11的方向加宽。管状件优选地与端部部分相关联，在适用的情况下，该管状件的特征类似于前述实施方式的特征。

根据优选的实施方式，收缩部52A从封闭组件的外周部分朝向开口的中央部分延伸。在这种情况下，收缩部可以有利地以可移除的方式连接至主结构件20以允许进入至开口23。此外，收缩部52A可以抵接过滤器的握持部分33以改进封闭组件2的结构的坚固性和组装简易性。

在替代性实施方式中，通气管5的至少一部分、优选地是对端部部分53与收缩部52进行限定的部分以可旋转的方式支撑在封闭组件2的主结构件20上，该主结构件20连接至通气管5的第一部分51。

通过这种方式，通气管5的这部分可以布置在两个操作位置。

在第一位置，管布置成被支撑在过滤器3的握持部分33上，并且收缩部52与第一部分51连通。

优选地，通气管5包括弹性部分35，该弹性部分与壳体31或封闭组件2的另一部分以卡扣配装方式接合，以保持通气管5在第一操作位置上被阻挡。

在第二位置，通气管5、或更一般地该通气管的包括端部部分53和收缩部52的部分布置在相对于握持部分33的远端位置，因此允许该通气管5整体上被握持并进行过滤本体30、或更一般的过滤元件3的更换。

还已知的是，在一些实施方式中，通气管5的端部部分53可以以网状结构来终止，该网状结构防止可能会阻塞管5的各种类型的颗粒和杂质进入。

在其他实施方式中，通气管5在通气区50附近的与主体1的侧壁相邻的主体10的内部延伸。优选地，端部部分53可以在主体的内侧上相对于开口11的远端位置尽可能远地延伸。

在其他实施方式中，通气管5穿过盖25，以将容器100的内部与外部放置成直接连通。换而言之，通气管5的与在容器100内部开口的端部相反的端部在盖25上方开口。

在另一种构型变化中，管可以只在主结构件20的区域内延伸通过封闭组件2，而不在开口11下方延伸。

在这种情况下，根据容器的形状，通气管可能更容易与液体接触，并且为了防止液体在未穿过过滤元件的情况下从容器中排出，可以有止回阀或其他类似的元件。已知的是，止回阀也可以用于不同的实施方式中，例如图1中的实施方式。

将理解的是，以这种方式构造的过滤容器允许以足够迅速和直接的方式获得水的过滤。这允许该容器作为普通瓶子用于通常与食品相关的用途，从而允许经过滤的水被倾倒入玻璃杯中，而不需要进行除了将水装入壶的任何前期准备。

另外，本容器所用的过滤元件是简单的并且在该过滤元件老化或变质后使用者可轻松更换。