CN100385186C - 便携式饮用水提取与分配装置 - Google Patents
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Abstract
一种可产生高纯度液态水的便携式饮用水发生器,该液态水从环境空气的水蒸气凝结而成。该发生器(125)应用一个空气过滤器(119)从进来的空气去除微粒与烟雾,所包含的吸热装置将滤过的空气冷却到其露点,并将冷凝水的液滴收集到冷凝水收集器(5)中。收集到的露水在分配之前先在抑菌回路中作处理,杀死外来的生物机体并滤掉不需要的污染物,循环回路能使储存的冷凝水循环流动,包括在静候阶段。此外快卸接头(55b)及长度可变的软管使本发明可用于远处的取水器及/或器具并在冷凝水少时使用经过本装置处理的市政供水。
Description
发明领域
本发明涉及一种便携式饮用水发生器/分配器,它能从环境空气的湿气中提取液态水供人使用并且为了供人使用将水消毒。本发明的水发生器从环境中吸进充满水分的空气,并通过将气流冷却到它的露点以下来回收液态水。本装置的动力来自输电干线,单相/三相,或便携式发电机,AC,110-220V,50-60HZ,或DC,60V蓄电池,或太阳能充电电池。本装置优选实施方案包括各种过滤器,它能去除悬浮花粉或尘埃颗粒,因此环境空气中的污染物及有害杂质不会带进露水形成区。本装置还包括加热及冷却装置和电离及充氧子系统。本主装置及其变体的最重要特点是过滤及灭菌系统,它提供的纯净液态水没有美国科学基础(NSF)标准53所定义的污染物及挥发性有机化合物(VOC)。
本装置的外表是一种紧凑、美观、家具般的带有轮子的设计,它的一个实施方案还可防止或阻止昆虫进入。本发明水发生器的设计和结构坚固耐用,其某些实施方案可用于长期在苛刻的军事环境中自动工作,如维和行动、火灾、地震及天气灾害/紧急事件等。应用于紧急事件的实施方案要在进口处准备连接一给水阀集管,这样可在紧急情况下,如发生自然灾害时有选择地增加从任何水源,如游泳池,吸进水。其他的实施方案可用于陆路运输车辆上,如越野车、公共汽车、火车、海运船舶、旅游车、商务或家庭办公系统。还有一些混合的实施方案被结合到制冰机、冷冻机、饮料冷却器、水冷却器、窗式空调器等等上应用。另一实施方案包括一自动增压阀集管,其上装有传感器,可测出生产的水流量,并连接带压市政水源,保证市政供水系进入本循环净化系统,这一子系统在大气条件下可启动和停止从环境空气中制水。本集管或由市政水系增压,或由内部的水泵加压,因而不管有电没电都可在喷嘴式饮水龙头分别净水或分给冷冻机/冷却器。这样的实施方案有一种电子控制装置,具体地说是微处理器,以便自动检测本发生器的临界工作参数并启动另一工作模式和相关模式/状态目视及音响指示器。电子控制装置还提供定时控制,用以控制装置内的循环,从而保持水的纯净。当贮箱装满时,能自动打开电动或手动阀门,将过剩的水引入另外的系统或贮存容器。此外,背包式的紧凑型实施方案可供旅行或运动时使用。
应用空气过滤器去除悬浮的花粉或灰尘,因此污染物与有害杂质不会带入露水形成区。当凝结水不够时本装置可用快拆接头连接市政水系进行净化、过滤及分配。凝结水或市政供水由水过滤器过滤到符合NSF-53标准。收集的凝结水及/或市政水系的水还在抑菌器中被净化,该抑菌器中包括适当的杀菌器,如臭氧发生器或紫外灯。另外,本装置的尺寸和重量方便携带并能挂在墙上,或放在水池顶部、顶楼、汽车库或其他适于产生凝结水的地方。本装置的快拆接头可用软管接到一个或几个在远处的自动取水器。本实施方案还提供循环回路的和计算机编程的定时器,来控制微处理的开/关或切换的时间间隔,使因环境状态引起蒸发器变冷时收集的凝结水最多。数字计数器以及数字显示器包括湿度调节器及温度调节器、操作指示灯、以及用于指示系统工作或过滤器更换要求的计数器。此外,任何模式的凝结水最大产量只能由工程表及在受控环境的实验室内做模型实验来决定,这种实验包括蒸发器的周期性冷冻与融化,及提高流过蒸发器空气流量等诸项内容。根据这些实验结果,编制计算机程序并写入定时器中,从而控制压缩机的运转以获得最多凝结水。实验结果还可制成曲线,表示在各种温度/湿度组合下的预计产水量。
此外,在各种实施方案中,可以配置用于灌泵的不洁水吸入口,或者配置自吸泵以避免灌泵,以提高出水量及在环境温度及/或湿度不允许产生足够水的条件下操作。在各种实施方案中,还可以为了具体用途对水发生器进行改装,以提高效率,降低生产成本。
发明背景
大多数医疗专家一致同意,水源是对人类健康而言的最关键因素。1993年在蜜尔沃基,隐孢子虫(Cryptosporidium)——一种市政饮用水中的细菌污染物,使得400,000以上的人深受其害,其中4,000人住院,100多人死亡。自然资源保护委员会估计美国每年单单因水而生病的人数超过900,000,多达900人死亡。还有一种越来越多强烈的认识,即“瓶装水”本身并不比市政处理过的水更安全。有些市民觉得用家用水过滤器来防范较为放心。但在售给公众的2,000多品种/样式/规格的对城市水作额外过滤的过滤器之中,只有少数清除了足够量的寄生虫、病毒、细菌、农药及重金属。受污染的水对成年人是有害的,而饮用不净水对婴儿及年轻幼儿而言更为危险,尤其如果在水中含大量重金属或放射性同位素时。因此,必须使用诸如符合NSF53标准的过滤器,因为它已清除了杂质及VOC。此外,在农药厂附近或喷杀虫剂时操作水发生器时,有可能从空气中或装在卡车上装置中将VOC带到生产出来的水中。而且,如果水发生器未装NSF 53过滤器,则在其主人家中喷杀虫剂控制虫害时生产的水可能被VOC严重污染。
虽然在美国一些地方情况不好,但在许多其他发达国家更差,而在第三世界国家中则非常严峻。发展中国家的情况通常是:电力时断时续,没有饮用水源。在这些国家的偏远地区的诊所和医院,医生和技师需要净化水来擦洗和制药。在发展中国家偏远山村,需要有一种容易搬动、制造成本相对不贵、能用各种电源工作、且维修要求低的生产和分配净水的装置。
家庭与办公室最常用的便携式水分配器是20立升玻璃或塑料瓶,放在重力流分配台上。瓶子常提供处理过的泉水或井水,贴有符合国家或当地饮用水卫生法规的说明。“瓶装水”的一个主要缺点是装了水的容器重(约25-30公斤)更换时很难。另一问题是用户的分配台上会积有藻类,必需定期清洗才能保持水的纯度。就溶解的和悬浮的污染物及有害杂质而言,“瓶装水”不比市政供水更安全。
今天,75%的美国家庭应用氯气处理的水。公众刚开始关注的一个问题是氯与有机物,如腐烂植物的反应。这些反应产生的副产品叫做卤代有机化合物或三卤甲烷,这是众所周知的致癌物质,最新研究得出结论,18%的直肠癌和9%的膀胱癌起因于与水的加氯有关的副产品。
当前,便携式饮用水源的销售需具备下列条件:(a)生产的优质水经证明没有可能影响成人,特别是儿童身体健康的任何杂质,(b)不必用贮存和搬运的重瓶,(c)不需要作费钱复杂的维修/清洁工作,(d)生产费用低,(e)不需要安装特殊电线/管路,(f)式样有吸引力,办公用具式,(g)水发生器效率高,(h)提高冷凝产物的温度/湿度范围的方法成本低,(i)控制显示屏有指示器,以及(j)能画出表示在各种温度/湿度条件下的预期的水生产量。
技术背景
现行的有关原生和次生饮用水杂质的美国环保署(EPA)标准包括在NSF International,Ann Arbor,MI(1995)“NSF国际认可的饮用水处理装置”第32-34页的内容之中。美国环保署1995年的饮用水标准ANSI/NSF-53在此结合以供参考。NSF-53涉及每种杂质的特殊分析化学方法记载于美国联邦登记处(US Federal Register)的各EPA出版物之中。有一些美国专利涉及此技术领域。
US3675442,1972年7月授权给Swanson(Swanson-442);
US4204956,1980年5月授权给Flatow(Flatow-956);
US5149446,1991年1月授权给Reidy(Reidy-446);
US5106512,1991年4月授权给Reidy(Reidy-512);
US5227053,1993年7月授权给Brym(Brym-053);
US5259203,1993年11月授权给Engel等人(Engel-203);
US5301516,1994年4月授权给Poindexter(Poindexter-516);
US5517829,1996年5月授权给Michael(Michael-829);
US5553459,1996年9月授权给Harrison(Harrison-459);
US5669221,1997年9月23日授权给LeBleu等人(LeBleu-221);
US5701749,1997年12月30日授权给Zakryk(Zakryk-749);
US5704223,1998年1月6日授权给MacPherson(MacPherson-223);
US53315830,1998年4月7日授权给Doke等人(Doke-830);
US5845504,1998年12月8日授权给LeBleu(LeBleu-504);
US6029461,2000年2月29日授权给Zakryk(Zakryk-461);
US6182453,2001年2月6日授权给Forsberg(Forsberg-453);
US6227003,2001年5月8日授权给Smolinsky(Smolinsky-003);
US6237352,2001年5月29日授权给Goodchild(Goodchild-352);以及
US6289689,2001年9月18日授权给Zakryk(Zakryk-689)。
除了LeBleu-221、LeBleu-504及Forsberg-453这些属于本发明的申请人所属的企业的专利之外,在上述出版物中公开的水发生器没有一台是作为分配器而设计的,没有一台是设计成便携式的。Swanson-442提供的装置大而笨重,其中特别说明的是,小的便携式装置相对效率较差。
以上参考资料没有一篇公开了以下描述的根据发生器工作时的气候或条件而定的特征或实施方案的全部或大部分:
整体的外部流量输送阀及控制器;
排放气流应用的离子发生器;
防虫的进口罩/栅网,检修孔,边缘连接件;
超声波驱虫器;
水消毒处理用的臭氧发生器;
易于上下运动或倾斜的手柄;
水处理子系统用的医药/食品级管子与接头;
化学惰性、热传导的露水收集器面膜;
符合1996-edition的DOE、EPA及ASHRAE的标准/规定(如制冷液406)的吸热器中的工作液;
使用期长的耐用部分件与子系统;
既安全又方便的冷热水分配高度;
静电式或传统式空气过滤器,堵塞时有或没有报警信号;
可除去0.3微米尺寸的污染物质的高效粒子空气过滤器(HEPA);
在亮度差的环境使用的、用于控制器及输送阀的夜明灯;
空气加热金属条及风扇(用于室外机组);
能满足对VOC的NSF-53标准的水过滤器;
在制水期间或根据预定时间间隔和水流情况下的水循环装置;
在一定环境条件下可自动引进市政供水的装置;
改变超声波驱虫器振动频率的装置;
在应急情况下准备用手动或自动引进任何水源的水的装置;
音频和视频工作状态/方式显示器;
与现有装置,如冷冻机、制冰机等连接的快拆件;
对远处的分配器进行遥控的装置;
当凝结水不足时,通过杀菌器接到市政供水水管的快拆接头;
备有带外套螺帽的快拆接头,便于连接主装置与远处的分配器的各种长度的柔性水管;
如果测得泄漏便切断电源的泄漏探测器;
尺寸重量小,便于携带装置;
能安装在墙上的装置;
可防止在野外条件下结冰的带有恒温加热器的装置;
用于在条件不良时交替使蒸发器冷冻与融化、产生凝结水的快速实施可逆冷却循环的装置;
交替灭菌法,包括用臭氧发生器,使排出的空气和带负电的水作净化处理;
紫外滤毒罐,设计成要求流经杀菌区,以便最大限度杀死细菌;
紫外滤毒罐,带有传感器,使水流足以保持储罐中有恒定水位;
靠重力使凝结水从蒸发器盘管直接进入紫外滤毒罐的部件;
一次性紫外滤毒罐的密封材料;
容易拆除和清洗的储罐;
将药物直接输入冷水罐的化学稳定管子;
水流在与加药/处理的水隔开条件下经储罐和紫外滤毒罐做循环流动;
用于除掉VOC的多个实心活性炭过滤器;
向纯凝结水加矿物质的装置;
即便干转也不损坏的自吸泵;
使全部水不停地通过储罐,紫外滤毒罐及所有过滤器与部件完成整个循环的系统;
其功率足以使水通过实心过滤器循环并迅速向外供水的泵;
用于加热房间的加热器;
用于加热通过蒸发器的空气的加热器;
使装置能在不平坦表面上运动的大轮子;
接地故障中断电路;
多极变速鼠笼式风机;
对处理过的水加氧的装置;
NSF认可的管系,频定压力400p.s.i.;
用于向重新进入房间的空气加入宜人香味的空气新鲜剂托盘;
适于儿童使用的冷/热水分配阀门;
双位开关:一种方式手动,一种方式电子起动;
保险丝及/或断路器;
可控制电源、工作方式、风机速度、显示器、及定时器功能的膜式控制盘;
可接到标准冷冻式制冰机上的管线;
冷水管的绝热层,防止“出汗”和水汽积累;
尺寸与重量可在排水槽顶上使用的装置;
结合到标准窗式空调器中的水发生装置;
通过蒸发与冷凝净化水的装置;及
反向渗透的膜过滤器,从中流出的废水可被再循环。
上述专利出版物一般公开的是:(a)设计成永久性附着在建筑风管上的工业水凝结水装置,或(b)具有紫外滤毒罐的非便携式分配器的水净化器,及(c)没有快速可逆冷却循环可使水在低温低湿下充分收集。这些参考文献某些详情说明如下:
Reidy-512揭示了一种位置固定、大容量、高流率的水发生器,适合于向整栋办公楼、洗衣房等提供饮用水。该装置说成是“有管道可将周围空气供到本装置并在处理完毕后将空气送回装置外”。固定式永久性“通风管道”的特征还在于“穿过建筑物或住房外墙”。虽然简单提到紫外灯、空气过滤器及水过滤器的传感器、指示器、联锁装置,报警器,装置的其他主要部件常用一个词说明,如“空气过滤元件”,“蒸发器盘管”,“冷凝器盘管”等。在Reidy-512及Reidy-446两份专利中,排水管位于水发生器底部,这个位置使排水管完全不适合分配水,除非这台机器安置在支架上或安装在柜子内。Reidy-512教导说:二路水通过紫外灯管杀死细菌,而本装置规定水可连续自动环流通过紫外抑菌区最终到水箱中。Reidy-512有许多附加的限制和缺点:用户必须设定恒湿器及恒温器。未采取措施防止昆虫进入壳体,而靠重力流动的水过滤器位于集水盘下面,且因重力加注压头小而严重影响流率及最小孔径大小。在本发明的装置中,水靠泵的压力流过过滤器,因而可应用有高的流率及用小孔径,过滤/吸收介质为如在NSF53认可的多孔碳块的过滤器。本发明还规定,流体可直接从本装置分配出去,不必经过储罐,而Reidy-512则要求从经过的储罐中流出。
Poindexter-516没有杀菌灯,也没有遥控分流阀。图2示出排水管,而图1中没有排水管。排水管在装置底部,但若放在地板上基本不能操作,如果提高到支柱上,成为头重脚轻的装置,还需要用墙钩。
Engle-203基本上是两个串列的吸湿装置,两级压缩机的冷凝盘管浸在储罐中,产生热水。熟悉本技术的人了解,此热水绝不会像本发明的热水那样达到75℃。另一问题是冷凝盘管在储罐中,不开启制冷系统就不能搬动罐做清洗,还有一个因排水管位置引起的维修问题,即没有外面的分配阀,而排泄阀的位置使它不大好更换,因为在此位置使固有的通道尺寸大小有限。
Poindexter-516描述一种不锈钢的空冷盘管和集水盘,它们增大制造成本,没有详细说明是314L不锈钢,而这种材料是生产装置中水处理所必需的。说明书对接触水的区域情况时常用化学品种作了详细说明。在本装置中,储罐完全可以搬走,而在杀菌灯下通过几次可使凝结水消毒。
Harrison-459用紫外灯管处理排放的水流。这表明细菌及/或藻类可能在装置内或其管道接头中生长。该装置还必须最初用10立升左右起始用水灌注,此水又是初始污染物的来源,如VOC,它们既不能清除也不能用紫外射线或里粒状活性炭杀死。此技术是否符合NSF-53还是个问题。在此装置中,压缩机冷却来保持水罐中的流体设定的低温,即当装置未生产冷凝水时压缩机也要工作以保持缸中水的低温。相反,本发明在不生产水时便断电,因而节能。此外,本发明可包括有轮子的、家具式的用户喜爱的壳体(上有提携手柄),及一次性杯子,相应的固定件,分流阀及空气过滤器堵塞报警器。而且,因为本发明装有重力排放或增压的管线,因此即使断电时也能放水。Harrison-459装置应用电磁阀,因此在无电源时不能供水。
Swanson-442因许多与Harrison-459相同的缺点而受其不利影响,此外它还没有空气过滤器或紫外线消毒系统。虽然在一张图中示出Swanson-442的排水装置,但其位置及工作参数未规定。
Brym-053提供自来水(井水或市政供水)用的紫外线激活催化剂的水净化器/分配器,它安装在计量器下面或封在机壳内。该装置只处理供向它的水,且在此过程中有一部分进水转成废水。
Michael-829首先是一通过“激活的活性炭”和“塑料网微孔过滤器”生产与过滤“饮用”水的装置,它可能不符合NSF-53去除VOC的标准。此外,它不准备为了保持纯度而将水不停循环,也没有加热器风扇及/或热气旁道。
上面引用的先有专利常用的典型制冷剂除冰系统其蒸发器在低的凝结水流率下不会因外界空气温度低而冻结。例如,Reidy-512专利描述了温度停止在10℃时的水产量。规定这一限制是因为:(a)这时得到的冷凝水不充分;(b)在此低温下凝结无成本效益,及(c)蒸发器倾向于在较低温度下冻结。由于此水发生器的设计采用标准的热气旁通除冰器,对温度/湿度组合不由计算机控制,因此还会有这个限制。
所有上面引用的装置都是大容量制冷气体除湿器。来自压缩机的气态制冷剂冷却蒸发器盘管,当环境空气流过盘管时水分凝结出来并滴入下面的收集器中。当在长时期或在较低温度下工作时,由于凝结水流率小,蒸发器有被冰覆盖的倾向。这种情况下,压缩机可切换到热气旁道方式。恒温器及/或恒温器的控制有助于确定压缩机任何切换。在较低温度下,接通/断开循环减少水产量,直到进来的空气温度太低而最终压缩机停机。然而,本发明的系统实际上是由制冷循环的快速切换冻结与融化并生产凝结水,它由几个计算机控制方案之一控制凝结水的交替冻结和融化。
MacPherson-223描述并提出要求的是一种热电(TE)式冷却器,它附着到内装胰岛素制剂小瓶的药品冷却器袋子内。因为所公开的药瓶冷却器是非循环式封闭小容量灭菌流体系统,与本发明相比在结构与功能上没有多少相似性。
Zakryk-749描述并要求权利的水冷却器有-TE冷却接头,与收集器侧壁结合在一起。由于该发明的TE装置未作详细说明,难以与本发明在结构与功能上作比较。
Zakryk-461是Zakryk-749的前期成果,它也描述了Zakryk-749的水冷却器并要求权利,并且还包括水过滤器组件。但此装置也未详细公开,难以与本发明在结构或功能上作比较。
Zakryk-689也描述以上Zakryk专利的水冷却器并要求权利,包括一沉积物过滤器组件。该装置也没有作出可与本发明的结构与功能进行比较的技术说明。
Doke-830描述并提出要求并提出要求的TE装置结合到野餐容器或食品运输容器中,由于该发明包括的空气循环风扇穿过容器壁,因而与本发明在结构与功能上有区别。
Smolinksy-003描述并提出要求的典型可逆式热泵系统在一定条件下可收集过多的致冷剂,从而改进效率。所述装置并未像本发明那样从空气中吸取水分。该发明虽然利用某些实施方案的可逆热泵系统,但并未过多的制冷剂提供容器。相反,发明利用流木来提高冷却效率。
Goodchild-352描述一种从空气产生饮用水并分配饮用水的装置并且对热气喷射系统提出要求,该系统防止冷凝水冻结在蒸发器上,因此能从温度低达50°F的环境空气中生产水。相反,本发明利用流木膨胀阀(flow rafter expansion valve),促使冷凝水在蒸发器上,然后使热泵循环逆转,凝结水融化,或利用取暖金属带提高通过蒸发器的空气温度。
最后,Forsberg-453描述的基本装置被本发明加以改进。本发明还要求一种紫外滤毒罐,对细菌有最大杀伤力;和一种将吸取的水加药,加矿物质和充氧的装置。Forsberg-453的拥有者:环球水公司(Worldwide Water,Inc.),是本发明的受让人及申请人。
发明内容
本发明是一种从大气中凝结其水分来生产饮用水的装置。在本发明的各种可选实施方案中,系统经过改装能在变化的气候/温度/环境中有最大产量与效率。因为从低温低湿的大气环境中排除水汽变得越来越困难,获得纯水的各种方案都被采用。在低湿度条件下,本发明带有可以自动地净化市政供水的装置。本系统还利用了蒸发器在较低温度下易于冻结的倾向。通过对冻结与融化的专门控制,可以在比大多数吸湿装置的自动切断的温度更低的温度下生产凝结水。
本发明的水发生器在一封闭壳体内运行,并且带有分配水子系统将水直接传送到外面的分配阀。只需要少量水时,可以不必打开壳体。在本发明的室外使用的各实施方案中,其外壳栅板及各式各样的孔口上都装有气密的法兰,以防水的虫害污染和环境污染。或者,这样的装置还可用超声波防虫设施。在偏远的恶劣环境中工作的分配器的外壳必须设计成偶尔能打开,只是为了维修。
本发明的露水形成面最好镀金以提高传热速率。非金的金属也可用来达到类似效果。例如:镀银也能很好工作,但易氧化,表面难看,但这样的镀层比先有技术用食品级材料,如特弗隆涂在露水形成面上有很大改进,后者会降低(比如,隔热)而不是提高传热速率。
在用于家庭或办公室的实施方案中,可以不要某些堵住昆虫和灰尘的零件,外壳可以做有吸引力的家具形式。为使本水发生器/分配器较适合办公室和家庭用途,装置可装上子系统,产生三种温度,即热、凉、环境温度。通过加入副吸热热流完成水的冷却;吸收剂可结合逆循环或其它可替代办法。如帕尔贴效应或代学/磁性冷却效应。副吸热源的低温制冷管路绕上绝热层,以减少或消除水汽“发汗”和集结在壳体内。水的另一冷却方法是加入热电探针单件作为副吸热件,该器件安装在容器处并由风扇冷却。
为了生产热水,将发热元件放入受热的食品级不锈钢容器内,容器内有绝热套。从外部阀门提供输送热水的另外办法是提供一条有足够长度的串联的耐热管子,以加热从低温区冷水箱输送到热水区外部阀门的水。而且,可安装一电动或手动的分配阀,以使水注入壳体外的容器中。同时再装一根化学安全的管子,使药物及/或维生素可进入一个与储罐流体连通的单独水箱,这一点特别有利于不发达地区,那里整个家庭或村庄需要医疗,这样可通过安全管子处理大量水。本发明可使凝结水循环而不会干扰医疗用水/治疗用水。为了方便,储罐做得容易搬动;储罐盖上装有全部传感器,此盖抬高就可搬走储罐桶而无须拆卸连接的管子或传感器。
本发明适合于连接到市政供水以提供经过处理的水。即便不能靠凝结方法提供大量的水,本发明还适合于在应急条件下能接受从诸如游泳池那样的水源来的水加以净化,临时达到应急饮用水的标准。因此,将可以去除重金属及其它有毒物质的进水口连接,确保水的纯度。本发明可以如此具体化是通过使流过水冷凝面进入的水汽化的方法获得水的净化,然后进入循环系统。为了增加健康上的考虑,加入充氧器,在分配前加氧气到水中。
本发明的抑菌器的优选实施方案是紫外灯滤毒罐,使紫外线的杀菌效果最佳。滤毒罐的形状做成能包围紫外线灯泡,使冷凝液进入有效杀菌区。滤毒罐壁内表面涂上反射率高的材料。此反射材料主要为了将紫外线反射到杀菌区,以便增强紫外线杀菌效果,防止因失效使本发明结构材料老化。紫外滤毒罐可装入一密封的一次性器件中,这样可快速更换紫外滤毒罐,不必打开密封壳体。
本发明另一实施方案体现了一个有吸引力的封闭壳体,其尺寸远小于本发明的基本实施方案。只结合了生产与分配水所需基本零件的本发明的重量因而轻得多。为了做到外壳小,装置轻,紫外灯被放在储罐内。
在另一实施方案中,本发明被调整成与典型窗式空调器合成一体。空调器的蒸发器重叠到本发明露水形成面上,该实施方案的其它元件装入空调器底座中,另一方面,本装置也可单独固定到窗式空调器中,因此本发明可与不同型号窗式空调器一起使用。空调器使用时水就产生了。
为了低温下生产水,要使装置能冷冻和融化。最好办法是除了装上典型的膨胀阀外,再装上一台计算机控制的流木式膨胀阀(flow rafterexpansion valve),但在本方案中它被用来降低蒸发器中制冷剂的压力,从而促使凝结水冻结。然后,制冷循环迅速反向,加热露水形成面,使冻结的凝结水融化。融化的凝结水滴入收集器内,含水空气再次通过露水形成面,再次在循环发生冻结。在另一优选实施方案中,通过热气反向流动,改变输送压力,及/或用加热器可使冻结的冰融化。
如果产水量不够,或者如果希望将装置固定到家用制冷机的制冰机/冷却器上,可用快拆接头接到市政水系进口管上。因此,市政供水通过NSF53过滤器,并在达到储罐之前在制冷机的分配系统中增压。此外,应用循环回路使净化水环流到紫外滤毒器内,以防细菌形成。在远处的分配器由具有快拆接头的软管连接到本装置。本装置与其遥远的器具之间的距离只要简单地改变软管的长度就可变化。软管上套一套管就可整齐非强制性地固定到墙上。为了防止灰尘与花粉进入系统,可采用高效有害气体(HEPA)过滤器或其它静电空气过滤器。还可用空气电离器协助清除进气中的颗粒物并处理排放空气。由于生产的水如此之纯,因而也可将矿物质加入水中,因此,可在循环回路中放置一矿化盒,以达到要求的矿物质浓度。
本发明的水发生器/分配器可以满足许多新兴国家以及世界上许多地方的长期感受的需要。本发明的目的及优点包括:
(a)提供一种用于获得并分配饮用水的便携装置,该装置与办公室或家庭的室内装饰协调且不需要永久性的外部管道和风管;
(b)提供一种对从大气中收集的饮用水加热和冷却的装置;
(c)提供一种能在室内外工作的装置,以便可在偏远地区使用;
(d)提供由一些密封、耐用的组件容易组装而成的装置;
(e)提供一种箱式装置,其上带或大或小的便携式轮子,即,它能在夯实土地、人行道、光的地板、地毯表面、或不平地面上滚动;
(f)提供一种能由直流电带动的装置,即与太阳能发电板连接的直流电源,或变频变压交流电,单相或三相主电源,50/60Hz或由风力发电机产生的交流电工作;
(g)提供一种被VOC、昆虫或啮齿类动物污染机会最小的水生产装置;
(h)提供一种由简单模件组合构成的装置,可长时间工作无须工人看管;
(i)提供一种按需要及/或以控制的时间间隔生产优质净化水的装置,并配备医疗级、NSF合格的400p.s.i.管子,且其露水形成面上涂一层惰性表面涂层;
(j)用空气加热金属条,热气旁通或利用逆制冷循环,以正好高于冰点的低温空气生产液态冷凝水;
(k)在方便成人或儿童或坐轮椅者的高度分配饮用水;
(l)可在露天无人照看的情况下在冰点以上运行一个月以上,生产无污染的饮用水;
(m)在各种环境中,如办公室、家庭内或不发达地区生产优质饮用水;
(n)提供一种容易在室内以及室外携带的水发生器/分配器;
(o)提供在三种不同温度的分配饮用水的方案:室温;冷却到大约5℃,加热到大约80℃;
(p)生产饮用水,其每加仑成本接近或低于瓶装水;
(q)生产符合ASHRAE和美国联邦关于冷却和冷冻光重最新标准的优质饮用水;
(r)提供一种水发生器/分配器,它可用其上提把被两个成年人轻易搬走;
(s)提供一种水发生器/分配器,其中排出空气经过滤清除了灰尘、花粉及气载微粒;
(t)提供一种水分配器,其中进入的空气充满负离子以利于颗粒分离,排出的空气带负电;
(u)提供一种水发生器/分配器,当其用于杀死微生物的子系统出故障时,不生产或输送冷凝水;
(v)提供一种水发生器/分配器,其空气过滤器容易更换;
(w)提供一种装置,它没有永久性的连接装置与远方的分配器的管路连接;
(x)提供一种不用永久性管路连接市政水系到本装置的装置,当冷凝水不够时,市政供水经净化后自动分配到需要位置;
(y)提供一种将处理过的水定期循环的回流系统,以便按预定标值控制细菌,使储罐中的水不能保持不循环状态;
(z)提供一种装置,其尺寸有利于移动,安装到墙上或搁在排水槽上;
(aa)提供一种装置,它有组合的凝结水收集器和储罐;
(bb)提供一种保护本装置不结冰的装置;
(cc)提供一种套管,包住裸软管;
(dd)提供一种根据分配器开闭自动启动泵和停机的装置;
(ee)提供一种在各种临界的温度/湿度条件下为了生产最多凝结水而自动地起动冻结与融化循环的装置;
(ff)提供一种工作状态模式的音响和目视的显示器;
(gg)提供一种臭氧发生器,用于对排出的空气的净化和处理;
(hh)提供一种紫外杀毒罐,用于最大限度地杀死细菌;
(ii)提供一种化学安全的管子,用于将药物引入提取的水中;
(jj)提供一种不会干扰药水的回流系统;
(kk)提供一种带自密封垫圈的易于搬动和清洗的储罐;
(ll)提供多个用于消除VOC的实心活性炭过滤器;
(mm)准备向提取的水中加矿物质;
(nn)提供一种不会损坏的自吸泵,其加压能力足以能使用实心过滤器;
(oo)提供整体式加热器,用于加热房间;
(pp)提供高压接地故障断电电路;
(qq)提供低压元件;
(rr)使用多速鼠笼式风扇以降低噪音;
(ss)提供氧合器,将氧气加到提取的水中;
(tt)提供空气净化器,使重新回到室内的空气带香味;
(uu)提供适于儿童使用的安全阀;
(vv)提供可同时用手动和电动控制的电源开关;
(ww)提供保险丝及/或断路器;
(xx)提供容易清洗的膜片式电开关;
(yy)提供冷管线的绝热层,以减少或消除“发汗”或水汽积附;
(zz)提供固定在典型的制冷式制冰机上的连接用具;
(aaa)用密封压缩机壳降低噪音;
(bbb)提供镀金,或别的具有类似效果的同类金属镀层的露点形成面,以加强传热;
(ccc)靠蒸发提供净化;
(ddd)使水发生装置与标准窗式空调器结成一体;及
(eee)提供整体密封的一次性紫外杀毒罐。
阅读下面的说明及附图,本发明的其它目的与优点将更为显明。
附图简要说明
图1是本发明将加压的饮用水经过紫外线处理、过滤、加矿物质、加药物/处理并且循环流动的系统的一个实施方案的流程图。
图1A是本发明将加压的饮用水经过紫外线处理、过滤、加矿物质、加药物/处理并且循环流动的系统的一个实施方案的流程图。
图2是本发明的紫外滤毒器(包括紫外灯、镀膜面、电接头)的侧向剖面详图。
图3是本发明装置的外形图,示出外壳及各部件的布置。
图4是应用于本发明的典型的流木膨胀阀的视图。
图5是本发明的利用逆向渗透膜过滤器作为滤水装置而从膜过滤器排出的废水被排放掉的系统的实施方案流程图。
图6是本发明利用逆向渗透膜过滤器作为滤水装置而从膜过滤器排出的废水被回收的系统的实施方案流程图。
图7示出的是具有一体的本发明的水发生器及过滤系统的标准空调器,其中膜过滤器与泵适合于吸入外面供应的水来补充冷凝水生产。
图8示出的是具有一体的本发明的水发生器及过滤系统的标准空调器,该系统包括实心活性炭过滤器、有固定帕尔贴冰指件的冷水箱、和分配水用的插头。
图9示出组合到标准窗户内的、结合了本发明的放大的标准空调器的布置。
图10是本发明的一个系统的实施方案的示意图,其中,来自制冷剂蒸发器的冷空气通过制冷剂冷凝器,带走冷凝器的热量,密封的压缩机罩降低压缩机的噪音,并提高压缩机效率。
图11是利用逆向渗透膜过滤器作为滤水器具的本发明反向上升排列的系统的流程图。
图12是本发明另一优选实施方案的流程图,在采用的汽化箱内,外来不净水经汽化随后通过露水形成面。
优选实施方案的详细说明
本发明的元件与组件特别适合与美国专利6,182,453(授权给FrankForsberg并转让给环球水公司)所述形式的系统一起使用。该专利的全部内容结合在本文中供参考。然而,专业技术人员知道这些元件与部件如何与各种水汽分离系统一起应用。
下面的表1包括在本说明书中使用的全部特殊与标准名称目录,一列开头的“序号”是每个零部件的标号,一列开头的“图号”指第一次出现零部件的图号。本发明水收集与处理工艺大致示于图1、1A、2、5和6。图4是流木膨胀阀的简图,该阀用于降低水发生系统低压侧的制冷剂压力,以便引起蒸发器结冰。图7示出与标准空调器结合在一起的水发生装置,它能吸入外来水并有膜过滤器及帕尔帖冰指件。图8所示空调器实施方案用实心活性炭过滤器代替膜过滤器系统。图10示出热交换器装置,其中冷空气从制冷器第一蒸发器16和低压制冷剂管路通向第二压缩机53有助于排除第一冷凝器4的热量,且围绕第一压缩机的冷却盘管位于密封罩内。图9示出水发生器/窗式空调机组位于标准窗户内。图11描述放在排水槽顶上水发生装置的各部件。图3示出轮子与壳体的相对位置。图6示出膜过滤器废水提取系统的流程图。
如图3所见,工作部件被包围在有顶盖、四个垂直侧板和底座的壳体1中。壳体的正面盖板中有一悬壁孔,插入空气过滤器119。壳体还有一正面凹孔及由凹壳、格栅、废水容器组成的组合件122。凹壁上面是一低亮度灯123,或“夜用灯”。凹壁还可含有分配水的流体输送控制器34、35。壳体的一块面板上有进入空气过滤器119的入口。壳体的一块面板上有排气用的出口124。在壳体出口124的内部,该口具有一个防虫网(未示出)。臭氧发生器125可进一步排除气载微粒,并处理空气。数字键盘134位于壳体顶上,向本发明的用户提供对本发明的随意控制。
为了加强安全性,用接地故障中断电路来保本装置用户及高压压缩机、加热器、镇流变压器。其余部件如泵、电磁阀、指示灯等都是低压(小于35V,最好在12V至24V之间)。保险丝及断路器保护所有电气组件。
表1:术语及序号
序号 名称,功用 图次
1 壳体,箱,柜 10
2 风机组件,多极变速进入,第一蒸发器 10
3 风机组件,多极变速进入,第一冷凝器 10
4 第一冷凝器,制冷剂,生产水 10
5 收集器,冷凝水 1
6 管子,冷凝水收集器至紫外滤毒罐 1
7 滤毒罐,紫外线 1
8 管子,通风 1
9 传感器,紫外滤毒低处 1
10 传感器,紫外滤毒高处 1
11 管子,密封的,紫外滤毒出口,流体传输 1
12 管子,密封的,储罐至紫外滤毒入口,循环 1
13 灯泡,紫外线 1
14 电线,电力传输,镇流变压器至紫外灯 1
15 变压器,镇流,紫外灯 1
16 第一蒸发器,制冷剂,产生水 1
17 罩子,滤毒罐 1
18 灯座,紫外灯 1
19 表面,镀膜的,紫外滤毒罐 1
20 开关,继电器,泵 2
21 电线,电力传输,开关继电器泵到紫外滤毒罐上部传感器 1
22 电线,电力传输,开关继电器泵到紫外滤毒罐上部传感器 1
23 电磁阀,外来水入口,故障切断 1
24 阀,止回,外来水入口 1
25 管子,密封的,冷水箱至热水箱 1
26 管子,密封的,不锈钢,储罐到冷水箱 1
27 罐,储存 1
28 垫圈,自密封,热水 1
29 垫圈,自密封,冷水 1
30 水箱,热水 1
31 元件,加热,热水箱 1
32 水箱,冷水 1
33 盘管,第二蒸发器制冷剂,冷水箱冷却 1
34 插头,适于儿童使用的,热水分配 1
35 插头,冷水分配 1
37 盖,储罐 1
38 垫圈,储罐 1
39 扣紧件,锁定,储罐盖 1
40 开关,开/闭,热水箱加热元件 1
41 泵,自吸式 1
42 过滤器,实心活性炭 1
43 滤毒罐,矿物更换 1
44 快拆接头,阴螺纹,外来水 1
45 管子,外来/内部水两用 1
46 快拆接头,阳螺纹,外来水流入口电磁阀配合 1
46A 配件,标准家用水龙头 1
47 绝热层,水箱 1
48 开关,浮式,储罐水位 1
49 开关,浮式,储罐水位指示灯 1
50 接头,储罐至输液管 1
51 管子,药品/维生素 1
52 第一压缩机,生产水 10
53 第二压缩机,冷水冷却器 10
55 管子,水系统到冷冻机制冰机 1
55A 快拆接头,电磁阀连接,外来水入口 1
55B 快拆接头,冷冻式制冰机连接 1
56 窗口,半透明,紫外目视指示器 1
57 管路,冷水,制冷剂,冷水箱盘管进入 1
58 管路,冷水,制冷剂,冷水箱盘管出口 1
59 电磁阀,循环,故障关闭 1
60 阀,手动放水阀,循环 1
61 传感器,凝结水收集器溢流 1
62 网,沉积物 1
63 传感器,储罐,水位低 1
64 预过滤器,外来水流 5
65 风管,周围空气 10
66 热交换器 10
67 管子,废水出口 5
68 泵,增压,膜过滤器 5
69 管子,膜过滤器到储罐 5
70 过滤器,膜片,逆向渗透 5
71 管子,外来水源 1
72 电磁阀,废水出口,故障关闭 5
73 管子,外来水到膜过滤器 5
74 第二冷凝器 10
75 开关,定时器,外来水进入 5
76 节流装置,废水 5
77 风扇,多极变速,第二冷凝器 10
78 空调器单元,典型窗式安装 7
79 快拆接头,废水出口 5
80 开关,压力,废水 5
81 管子,废水排泄快速接头 5
83 盘管,冷却,第二蒸发器 10
84 接头,T型,水管 1
85 罩,第一压缩机,密封式 10
88 阀,膨胀,流木式 4
89 柜,工作台面 11
90 绝热层,削弱噪音 10
91 插头,环境水分配 8
92 管子,废水排出 11
93 冰指件,帕尔贴式 8
94 容器,冰指件固定 8
95 管子,流体传输,储罐到冰指件固定的容器 11
98 发光二极管 1
102 罩,加大的台架 7
103 台架,加大的,典型的窗式空调系统 7
104 管子,紫外滤毒罐排水 8
105 阀,紫外滤毒罐排水 8
107 容器,循环 6
110 容器,蒸发 12
111 电磁阀,循环 6
112 传感器,上浮 6
113 传感器,下浮 6
114 阀,止回 6
115 过滤器,砂子/沉积物 6
116 后过滤器,膜过滤器 6
117 阀,止回,后膜过滤器 6
118 滤毒罐,水平 1A
119 过滤器,空气 10
122 凹壁 3
123 灯 3
124 孔,出口,排气 3
125 臭氧发生器 3
126 充氧器 3
127 驱虫器,超声波 3
128 加热器,电 3
129 金镀层 1
130 传感器,蒸发箱上部 12
131 传感器,蒸发箱下部 12
132 管子,外来水流到蒸发箱 12
133 元件,第二加热 12
134 数字键盘 3
136 过滤器,空气 3
138 屏,显示 3
本发明的操作如图1所示,首先由位于壳体上的手动双位开关75控制。电子控制或手动操作双位开关都可关闭此显示器。多极变速风扇的控制开关(未示出)与壳体上的双位开关相邻。
如在图1和10中最清楚地示出的,进入壳体1的空气首先通过可更换的空气过滤器119,进入风筒65,跨过可任意放置的独立的电离器(未示出)。空气随后由多级变速的进风口风扇组件2吹过第一蒸发器16的镀膜露水形成面,该组件2由多级变速风扇控制开关控制。冷凝液靠重力流入冷凝水收集器5,随后通过管子6流入紫外滤毒罐7的第一端。通气管8使紫外滤毒罐7中的空气可被冷凝液(水)置换。传感器61刚好安放在冷凝水收集器5的边沿下面,以便能切断通向制冷剂第一压缩机52的供电,从而防止第一蒸发器16将环境空气冷却到其露点而使冷凝水收集器5发生溢流。第一冷凝器4可排除从冷凝水中吸收的热量。如果从第一蒸发器16流出的空气流过第一冷凝器4不能充分排除第一冷凝器4的热量,则来自第二压缩机53的低压制冷剂管路可与第一冷凝器4形成导热关系,从而排除多余的热量。如图1A所见,在另一优选实施方案中,紫外滤毒罐7是密封和可一次性使用的,且其放置位置便于紫外灯13的更换。
紫外滤毒罐7设计成以最恰当频率的紫外线起到最大杀菌效果,如图2所见。因此,滤毒罐7的内表面19镀上反光材料,且紫外滤毒罐7的形状环绕紫外灯13,以便使冷凝液集中在最佳杀菌区中。紫外灯13由紫外灯插座18托住,且由镇流变压器15供电,电线14连到其上。将滤毒罐盖17卸下即可更换紫外灯13。泵41根据下部传感器9和上部传感器10感测出的滤毒罐7中水的容积而启动。下部传感器9和上部传感器10通过电线22,21连接泵的继电器开关。当下传感器9和上传感器10浸入水中时,泵继电器开关20的电路闭合,以向泵41供电。泵41提供的额外的重力压力足以使水从紫外滤毒罐7的第二端通过沉淀网62。紫外滤毒罐7、沉淀网62及泵41通过流体传输管11而流体连通。止回阀24与泵41及紫外滤毒罐7串接起来,以防泵41停转时流体倒流。透光孔56开在紫外滤毒罐7上,起紫外线指示器的作用。如图1A所示,另一优选实施方案包括密封的一次性紫外滤毒罐7,它提供单独水位的滤毒罐118,其中安装传感器9、10,用于启动泵41。
泵41最好是自吸式的。泵41迫使水流过实心活性炭过滤器42和矿化管壳43,进入储罐27。泵41、实心活性炭过滤器42,加矿物质到净化水中的矿化管壳43及储罐盖37通过流体传输管11而呈流体连通。储罐盖37进一步通过可松可紧的钩子39固着到储罐27上,且利用夹在储罐37和储罐27之间的垫圈38与储罐27密封。储罐盖37上有溢流浮子开关48,当储罐27中水位接近相连的储罐盖37时浮子开关48使制冷压缩机(未示出)断电,从而中止水在第一蒸发器16上的凝结。储罐盖37上还有第二溢流浮子开关49,当储罐27中的水位接近相连的储罐盖37时可使显示屏138上的指示灯98点亮。
水从储罐27靠重力流过自密封垫圈29并通过不锈钢管26进入冷水箱32。随水在冷水箱32中被第二蒸发器低压制冷剂盘管33冷却到大约4℃到大约12℃,盘管33绕在冷水箱32四周,且在冷水箱32制冷剂盘管33的出口管57和冷水箱32制冷剂盘管33的入口管58处连接到第二制冷压缩机53。水还可用塞子35靠重力分配到壳体1以外。冷水箱32的能耗可用绝热材料47减少。另外,安全管子51穿过周围的绝热材料47与冷水箱32密封连接,可将药物及/或维生素直接注入冷水箱32。在第二冷却装置的低温制冷剂管路周围有绝热层(未示出),用于减少或消除“发汗”及水滴积累。这样的绝热层可同样放在热的和冷的制冷机管路上,以降低不希望有的传热。第二冷凝器74具有一个附加装置:空气冷却风扇77,用以排除第二压缩机53的热量。
冷水箱32的水靠重力经自密封垫圈28和管子25流入热水箱30。然后水可以在热水箱30内由开关40向发热元件31引送电,加热到大约75℃到大约91℃。水在用适于儿童使用的龙头34放到壳体1以外。水箱30的能耗用绝热层47降低。冷热水的温度显示在显示屏138上。
如图1、3所示,对本优选实施方案而言,当发热元件31不供电时从热水箱30通过适于儿童使用的龙头34放出的水是环境温度的水。与温度传感器(未示出)相连的显示屏138用来显示热水箱30中的水温。发热元件31有选择的供电使其旁边的冷水箱32温度保持更有效。适合于冷水的一次性盛水容器,如纸杯,可从安放在壳体侧面附加的投放器上提供。
冷凝液在进入储罐27之前通过充氧器126,将有益健康地氧气加入水中。快拆管子45接到快拆管子44上,可把整个储罐27中的水投放到外面容器。
储罐27中的水通过紫外滤毒罐7,经连接器50和流体传输管12循环。电磁阀59放在储罐27和紫外滤毒罐7之间的输液管12中,该电磁阀59能阻止水从储罐27流到紫外滤毒罐7,除非电磁阀59通电。如此,如果本装置断电,储罐27中的水不会泄放。在储罐27与紫外滤毒罐7之间的输液管12中还放置有一排放阀60,它可用手操作,以调节从储罐27流到紫外滤毒罐7的水流量。
本发明设计上的一个重要改进是:除了平常有的制冷膨胀阀外,还实际安装一计算机控制的流木膨胀阀88,如图4所示,但在另一方案中使用,以利于当环境空气温度低但仍潮湿时冷凝水冻结在第一蒸发器16上。本发明还能使制冷剂倒流,如此,加热第一蒸发器16,迅速使冻结的冷凝水可被融化而滴入冷凝水收集器5中。此循环可快速地逆向运行,以从大气中提取水,而非可逆制冷循环不能起从大气提取水的作用。现有技术的装置只能停止制冷循环,让冻结的凝结水融化,而不是应用流木膨胀阀并使制冷循环逆运行,积极地促进冷冻与融化。冻结与融化循环是由电子定时和激发的开关电路(未示出)来致动的,该电路可根据大气条件来调节循环定时。冷凝液收集量可以用很多方法增加,包括应用加大的第一蒸发器16,增加流过第一蒸发器16的空气流量,以及提高流过第一蒸发器16的空气温度。因此,如图3所示,可在第一蒸发器16的上游放置电加热器128,用于加热流过第一蒸发器16的低温环境空气。流过第一蒸发器16表面随后流过第一冷凝器4表面的空气带走第一冷凝器4的热量。为了在蒸发器的冷冻/融化循环工作且第一蒸发器16沾满冰时冷却第一冷凝器4的表面,用一单独的多级变速风扇3使环境空气经空气过滤器136通过第一冷凝器4,如图10所示。为了冷却第一冷凝器4,还提供有从第二压缩机53到第一冷凝器4能热传导的低压制冷剂管路(图示为热交换器66)。
本装置可以接收外部水源的液态水,如市政水系水源的水,见图5。因此,在流体传输管11上有一三通84,以使本装置与外部水源流通。电磁阀23可防止断电时水取道储罐27底部内侧的水流下传感器63流到三通84的外部水源侧。在电磁阀23的外部水源侧有一快拆阴接头44,与外部水源管道71容易装拆。在一个更为方便的实施方案中,提供两用管段45,其一段有阴承插接头46A,可使管子45与标准家用水龙头连接,另一端的阳快拆接头46可使管子45与阴的快拆接头44连接。外部供给的水经三通84、实心活性炭过滤器42沿向储罐方向的输液管11流动。止回阀24防止水流向紫外滤毒罐7。
在另一优选实施方案中,外部供应的水引向逆向渗透膜过滤器70,如图5、11所示,又同时使滤过的水经输液管69进入储罐27,另一方面废水经输液管67和在快拆接头79处于连接本系统的排水管81流入排水设施而被排放。快拆接头79可以与废水排出管81之间快速装拆。在膜过滤器70的这一实施方案中,电磁阀23可防止水在断电时取道储罐27底部内侧的下水流传感器63经输液管73流到膜过滤器70。在电磁阀23的外来水源侧有一阴快拆接头44,其便于与外来水源水管71之间装拆。流体可流通的滤网64串接在电磁阀23与增压泵68之间,用来排除外来水中的悬浮颗粒。流体可流统的砂子/沉渣过滤器115和预过滤器64也串接在增压泵68与膜过滤器70之间,用于排除外来水中的重金属及VOC。从膜过滤器70排出的废水经输液管67和用于保持膜过滤器70中恒压的限流器76流走,最后进入排水装置。
另一方面,膜过滤器70的废水可循环,如图6所示。在该实施方案中,附加一循环缸107,并串接增压泵48,外来水流通过电磁阀23和电磁阀111后,通过该增压泵又流到缸107中。循环缸107中最高水位受到上浮球传感器112的限制,以防循环缸107加注过多,最低水位由下浮球传感器113感测。当储罐27中的水位下降到足以使其传感器63的电路闭合时,传感器63便向电磁阀111发出电信号,使水经电磁阀111流入循环缸107。同时,还发一电信号给一用以指示传感器63状态的外部装置(未示出)。本发明操作人员于是可用手操作开关75,发电信号给电磁阀23以防水流过。当循环缸107中的水位高到足以使传感器112的电路闭合时,发信号给电磁阀111,截止外来水流并启动增压泵68。增压泵68吸水,水通过滤网62并经砂子/沉渣过滤器115和预过滤器64进入膜过滤器70。经膜过滤的水随后通过管子69,后过滤器116及后过滤器止回阀117进入储罐27,另一方面膜过滤器的废水同时通过废水出口管67,经废水限流器76及止回阀114返回到循环缸107,重新进入增压泵68,进一步被膜片过滤。废水返回循环缸107的循环一直进行到循环缸中水位低到足以闭合下浮球传感器113的电路为止,传感器113又使增压泵68停转。仅当下浮子传感器113的电路闭合时增压泵68才会停转,通过降低水位使上浮子传感器112开放,电磁阀111重新打开,使附加的外来水流入循环缸107,于是升高水位再使传感器112接合,而启动泵68。用手操作开关75,使电磁阀23关闭,从而防止过多的水流过电磁阀111,废水循环过程一直进行到循环缸107的水位下降到足以使增压泵68停机为止。储罐27中的浮子开关48起应急控制电流的主要作用,当储罐27中水位上升到足以使浮子开关48接合时,泵68停机,电磁阀111关闭。
另一废水循环实施方案提供自动引进外来水流到循环缸107的方案。在此实施方案中,装置与外部水源做半永久性连接,开关75开始工作将电磁阀23打开。此后,循环缸107注水,废水循环,纯净水排入储罐27等均自动发生,不需要再操作开关75。
在另一没有膜过滤器的优选实施方案中,不净水通过蒸发来净化,如图12所示。如在检查出储罐27时空的,则操作开关75,以便打开电磁阀23,使外来不净水从外来水源经管子133直接流到蒸发缸110中用第二发热元件133蒸发。开关75在操作的同时使电流流入第二发热元件133。蒸发缸110与第一蒸发器16相对定位,因此蒸发缸133中的蒸汽通过第一蒸发器16的露水形成面以便冷凝并流入冷凝水收集器5。冷凝水随发送到紫外滤毒罐7和本优选实施方案所述其他系统部件。上传感器130和下传感器131可控制蒸发缸110的水位。当外来水流加注到蒸发缸110中使上传感器130接合时,上传感器130发出电信号使电磁阀23关闭,从而切断外来水流。当蒸发缸110水位下降到足以结合下传感器131时,下传感器131发出电信号,打开电磁阀23,从而使水流入蒸发缸。热水箱30的加注及不净水的蒸发的循环一直进行到用手切断开关75,使电磁阀23关闭并切断第二发热元件133的电流。如果不是这样,电磁阀23未被手动操作的开关75关闭,则储罐27中水位上升到过载传感器48接合,于是关闭电磁阀23,切断第二发热元件133的电源。
本装置还可将装置在冷凝液供给标准冷冻机的制冰机。因此,用一管子55使制冰机与快拆接头55B拧紧,使管子55与冷冻机的制冰机连接,同时阳快拆接头55A使管子55与阴快拆接头44连接。电磁阀23的电源来自定时器控制的电源开关75,水可流到三通84的外来水源侧。开动泵41,水便经三通84进入制冰机。由于插入实心活性炭过滤器42和矿化缸43,水不能经过输液管11流入储罐27。
本发明消除噪音主要靠两个部件:多级变速鼠管式风机2、3,以及由隔离件90隔音的密封压缩机罩85,如图10所示。本发明允许使用这种密封的压缩机罩85,是因为采用了冷却能力极高的水冷冻装置的第二蒸发器盘管33。第二蒸发器盘管33的制冷机管路一部分盘管83卷绕在第一压缩机52周围,吸收第一压缩机52产生的热量,从而使压缩机罩85密封围绕第一压缩机52而不会引起第一压缩机52过热。在另一优选实施方案中,单独的流体携带盘管绕在第一压缩机52四周,以便将第一压缩机52的热量传递到很像汽车发动机使用的那种外散热片(未示出)。
如图11所示,尺寸较小,放在暖气顶部的装置通常包括装在较小壳体89内的较大实施方案的全部优点。热交换器66与第一蒸发器16放在一起,空气流过第一蒸发器16来冷凝水。冷凝水靠重力供向冷凝收集器5,然后经输液管6排放到紫外滤毒罐7。当已有足够的冷凝水进入紫外滤毒罐7时,泵41开动,将水经过一系列过滤器64、42及矿化滤毒罐43进入储罐27。环境温度的水可从储罐27通过龙头91放出。为了从龙头35放出冷水,冷凝水经管子95流入水缸94中,其中有帕尔贴效应冰指形元件93来冷却水,该冰指形件的作用与用途见美国专利6,182,453,该专利在此结合以供参考。储罐中水位一般由高水位开关48控制,它可切断第一压缩机52的电源以便中止水生产,也可切断增压泵68的电源;还由低水位开关63来控制,它可打开电磁阀23,使外部水流入系统。外来水通过管子45(未示于图11)进入系统,有相配的快拆接头46连到接头44。管子45的另一端通过接头46A连到家庭水龙头。定时开关75可用于打开电磁阀23并向增压泵68供电,使水通向膜过滤器70。外来水从膜过滤器70经管子69进入储罐27。限流器76控制废水从膜过滤器70到排水管92的流量,以保持膜过滤器70中的废水压力。当从膜过滤器70流出的水加满储罐27时,高水位开关48取代开关75,切断电磁阀23及增压泵68的电源。只要装置有电,电磁阀59保持开启;断电时电磁阀关闭,以防储罐27的放水。通过开启流量控制器60和启动泵41,水便能从装满的储罐27通过紫外滤毒罐7、过滤器64和42、矿化滤毒罐43及泵41回到储罐27开始环流,所有这些均通过输液管11、12。环流流量由流量控制器60控制。电磁阀59可在装置的电源切断时防止储罐27放水。另一放在暖气顶上的实施方案将紫外灯13放在储罐27内,以节省空间(图中未示)。
本发明还可合并到窗式空调(A/C)系统78,如图7、8、9所示。在此实施方案中,空调机组的蒸发器与本发明第一蒸发器16的露水形成面位置重合。图7的实施方案利用膜过滤器70来过滤已通过紫外滤毒罐7的空调蒸发器出来冷凝液。本实施方案也可接受外界供给的水。图8的实施方案利用实心活性炭过滤器42来过滤通过紫外滤毒罐7后的空调蒸发器出来的冷凝液。两个实施方案的冷凝液随后流入储罐27供通过水龙头91向外放,或进入储罐94由帕尔贴冰指状物冷却以便通过单独水龙头35向外放。本空调机组实施方案也有和独立结构装置一样的循环。这些空调机组实施方案也可装入大的空调机组架102中,并随此架102运动,或者简单地放到窗式空调机组78上且可按需要搬到另一此类机组78上。在将本实施方案搬到另一空调机组78上之前,先通过放泄管104和防水阀105将紫外滤毒罐7排空。
另外的特点。壳体中有臭氧发生器125,靠近离开的气流处,以进一步提高空气质量。壳体内还有连续工作的调频的超声波病虫害防治装置127。为了使本装置另一是实施方案具有机动性,与本发明重量及尺寸相适应的四个小脚轮或滚轮(未示出)装到壳体底座下侧的四个角上。为了进一步使本发明另一是实施方案在不平地面上有机动性,在壳体底座下侧相邻两个角装上两个直径大至5英寸的大轮子。在壳体两侧还可装有符合本发明尺寸与重量的提把(未示出),安装高度适合两个成年人搬运。
为了增进健康,用无铅焊料来组合本发明吸热系统,以防冷凝水被重金属污染。
如美国专利6,182,453所述,该专利在此结合以供参考,本发明的系统有各种自动按顺序控制操作的器件,包括集成电路板及适合于接受传感器信号和起动操作功能,包括安全连锁功能的微处理器,及相关系统部件,这些操作全按预定的逻辑控制循序进行。本发明还有监控及/或目视显示合成在一起的装置,包括开/关操作,环境空气湿度、水的流率、水位、水压、排出压力、电流量、辐射强度、工作频率、温度、过程时间、累计流量、少量倒出的液态水、电磁阀开闭状态、外部来水输入口开闭状态、外部来出水口开闭状态、应急水进口状态、及安全联锁状态等等的传感器。
本发明能按空调状态工作,这就是说,本发明风扇及电加热器子系统加热室内空气的运行独立于水生产子系统。
本发明的运转
进入的空气由已知的密网过滤器组件或静电过滤器组件过滤。如果希望在室内或办公室运行,则应包括臭氧发生器,这一增加条件使本发明能起带电粒子发生器和室内净化器的作用。此外,还可包括充氧器,把氧气加入到净化水中。
从流过第一蒸发器的空气中收集的凝结水靠重力流入冷凝水收集器,并靠重力流入紫外滤毒罐。在此紫外滤毒罐中有一组传感器,在此紫外滤毒罐充满水时,便起动泵。进入紫外滤毒罐的冷凝水暴露在紫外灯的紫外杀菌光线下。在1-12小时的预定时间间隔至少起动一次循环泵,每次循环的流量为缸的容积的1-50倍,或以规定流率运转1-200分钟。每当水发生器工作时,通过这种反复的过程,水在净化回路的VOC过滤器及紫外照射部分上做间隔不断或不断地循环。可按循环的容积或时间规定流动延续时间。紫外滤毒罐外壁上的指示窗口可从壳体看到,证明紫外滤毒罐7是在正常工作。
冷凝水在正压下泵送,通过符合NSF-53净化要求的VOC净化过滤组件,随后泵送到食品接触常用的塑料或不锈钢制作的储罐中。冷凝水靠重力从储罐直接供到冷水箱,该冷水箱用充填泡沫材料的绝热夹套,如无毒的聚合泡沫塑料,来包围。冷水箱中的水靠重力流入热水箱,其中有适于儿童使用的放水龙头。冷水箱同样也有放水龙头。有一个实施方案的储罐可拆开清洗。放水龙头在地板以上最合理的高度处,使水容易被儿童或轮座上人取到。一次性冷水盛器的托座(未示出)在接近放水龙头处。
储罐带有储罐盖,用可松可紧的弹簧钩附着在储罐上。盖与储罐之间有密封垫圈。储罐还用一自密封垫圈与冷水箱水管密封。循环水输送管道通过快拆接头连接储罐。这些零件使储罐容易被抬离装置以利清洗。
收集到的净化水在冷水箱中冷却到标准温度5℃,该过程是通过第二冷却器,第二蒸发器来完成的。第二蒸发器的盘管放在冷水箱表面与周围的绝热层之间。
水加热到标准温度75℃是由热水箱内的发热元件完成的。水靠重力从冷水箱经管子流到热水箱。热水从与热水箱相连的适合儿童的放水龙头提供。
在储罐底部是一低冷凝水开关。如果储罐中水位低,则电信号送到泵,或者如果装置与外水源连接,则信号送到进水电磁阀,打开后水便使系统增压。外部供水在进入储罐前通过实心过滤器,或反之通过逆向渗透过滤器。此后,来自储罐的凝结水或市政供水自动通过紫外滤毒罐循环,来自膜过滤器的废水也循环做反复的膜过滤。当储罐中的水位高到触发水位浮子开关时,水流便切断。远处分配器及市政水源用快拆接头连接。
为了用蒸发来净化水,外来水可流入蒸发箱直到其内壁上端附近的传感器发信号给电磁阀切断水流。蒸发箱中的发热元件使水汽化通过露水形成面。冷凝水滴入冷凝水收集器,并进入装置的水处理阶段。当蒸发箱内水位低到触发箱底内侧附近的传感器时,电磁阀打开,使更多水进入热水箱。蒸发箱的加注与放空循环一直继续利用人工结束或储罐的过载开关/溢满开关切断时结束。
在不适合生产冷凝水的时候,第一压缩器能起动,直到结霜,随后停机,直到霜融化,制成冷凝水。当此恒湿器所指湿度足够但温度低时第一蒸发器结冰。实际上,典型的制冷膨胀阀被绕过,而用流木进一步降低低压低温制冷管线中的压力。当蒸发器及冷凝水结冰,制冷循环便反向,迅速加热蒸发器变成的冷凝器,使冷凝水融化。当融化的冷凝水进入冷凝水收集器时,制冷循环再次反向,冷却蒸发器并使从流过的空气收集到的冷凝水结冰。该循环由计算机控制,以便获得最佳产水量。这样,比用热气旁道或单纯的开-关-开压缩机所生产的水流量要高。此外,在长期无水时,循环开关(未开)按泵定时器(未开)的定时启动水,从储罐经紫外滤毒罐和水过滤器的循环。本发明通过三通及快拆接头与远处的各分配器连接。一个容易清洗、有整体表面的操作控制屏上包括各个电或声音指示系统的指示器显示。
此外,示出温度与湿度各种组合下预期产水量的湿度/温度水生产图(未示出),可经过在控制的环境试验室中作实验而产生。该曲线可以贴在壳体外表面,以显示预期的水产量。
Claims (55)
1.一种用于生产和分配饮用水的便携式饮用水提取系统,包括:
(a)便携式外壳,包括:
进口;及
出口;
(b)空气循环装置,可使环境空气从上述进口环流到上述出口,所述空气循环装置包括:在内部的、以管道输送的、电动的、旋转的、可控的、空气容量可变的空气流动装置;及空气过滤装置,可分离出气载微粒,且密封连接于所述空气循环装置的上游;
(c)水冷凝装置,密封连接于上述空气循环装置下游,该水冷凝装置包括:
冷凝水收集器;
设置在第一制冷剂管道中的第一制冷剂;
具有露水形成面的第一蒸发器,其中所述的露水成形面可将相邻的空气冷却到比所述环境空气的平衡露点低至少1℃,从而在露水形成面上生成液态水,所述露水形成面的形状与位置可使所述液态水在重力作用下流入所述冷凝水收集器中;
第一冷凝器,适于冷凝所述第一制冷剂;及
第一压缩机,适于压缩所述第一制冷剂;
所述第一制冷剂管道与所述第一蒸发器以及所述第一冷凝器呈热传导关系;
(d)紫外光滤毒罐,可接收从冷凝水收集器靠重力直接流入的液态水;
(e)水过滤装置,与所述紫外滤毒罐密封连接,因而可通过额外的重力压力接受液态水进入所述水过滤装置;
(f)储罐,与所述水过滤装置作密封连接,因而可接受所述液态水进入所述储罐;
其中,塞子与所述储罐作密封连接,因而可使液态水分配到储罐外。
2.如权利要求1所述的系统,其中,所述额外的重力压力由泵提供。
3.如权利要求2所述的系统,其中,所述泵是自吸泵。
4.如权利要求2所述的系统,其中,所述紫外滤毒罐包括:
能辐射以杀灭细菌的频率的紫外光的灯泡;
罐体,可导引来自冷凝水收集器的液态水环绕灯泡,在该紫外灯附近的最佳杀菌区流动;
面向灯泡的镀膜面;及
传感器,当感测到水容量时起动泵。
5.如权利要求1所述的系统,其中,所述水过滤装置包括实心的活性炭过滤器。
6.如权利要求1所述的系统,其中,所述水过滤装置包括反向渗透膜过滤器。
7.如权利要求2所述的系统,还包括与储罐流体连接的循环回路导管,可按照用于起动循环的预定控制命令,使水从所述储罐通过所述泵、所述紫外滤毒罐、及所述水过滤装置自动地循环。
8.如权利要求1所述的系统,其中,所述水冷凝装置还包括根据计算机控制的顺序使所述第一制冷剂倒流、以在低湿低温条件下产生冷凝水的装置。
9.如权利要求1所述的系统,其中,所述水冷凝装置还包括流木膨胀阀,以便降低在所述第一蒸发器中的制冷剂压力。
10.如权利要求1所述的系统,还包括与所述储罐作密封连接的冷水箱和水冷却装置,其中,冷水可向外送。
11.如权利要求10所述的系统,还包括一安全管子,可将药物或维生素直接导入所述冷水箱。
12.如权利要求11所述的系统,还包括与所述储罐流体连接的循环回路导管,用于使所述储罐内的水按照用于启动循环、使加药水/处理水在所述冷水箱中被有效地隔离的预定命令,通过所述泵、所述紫外滤毒罐及所述水过滤装置自动地循环。
13.如权利要求10所述的系统,其中所述水冷却装置包括:
第二制冷剂及第二制冷剂流动管路;
第二蒸发器;
第二冷凝器;及
第二压缩机;
其中,所述水冷却装置连接所述冷水箱,且可使装在所述冷水箱中的水冷却。
14.如权利要求10所述的系统,其中所述水冷却装置包括一与所述冷水箱相连的帕尔帖效应的热电冰指件。
15.如权利要求13所述的系统,其中,所述水冷却装置还可吸收所述第一压缩机的热量,从而可将所述第一压缩机包围在密封隔绝的罩子中。
16.如权利要求10所述的系统,还包括与冷水箱作密封连接的热水箱和水加热装置,其中热水可向外放出。
17.如权利要求16所述的系统,还包括适于儿童使用的阀,水可从中向外放出。
18.如权利要求16所述的系统,其中所述水加热装置包括第一加热元件。
19.如权利要求9所述的系统,还包括进水管,以及可操作的控制器及相关阀门,可在不能从环境空气中产生水时让市政供水进入,当分配器打开时,所述市政供水通过一排水管流过所述水过滤装置及所述紫外滤毒罐。
20.如权利要求16所述的系统,还包括进水管,以及可操作的控制器及相关阀门,可在不能从环境空气产生水时使市政供水进入,当分配器打开时,所述市政供水通过一排水管流过所述水过滤装置及所述紫外滤毒罐。
21.如权利要求9所述的系统,还包括进水管,以及可操作的控制器及相关阀门,可在不能从环境空气产生水时使市政供水进入,所述市政供水通过一排水管流过一增压泵、一非膜片水过滤装置、及一反向渗透膜过滤器进入储罐。
22.如权利要求16所述的系统,还包括进水管,以及可操作的控制器及相关阀门,可在不能从环境空气产生水时使市政供水进入,所述市政供水通过一排水管流过一增压泵、一非膜片水过滤装置、及一反向渗透膜过滤器进入储罐。
23.如权利要求9所述的系统,还可将净水排放到安装有标准冷冻机的制冰机内。
24.如权利要求16所述的系统,还可将净水排放到安装有标准冷冻机的制冰机内。
25.如权利要求13所述的系统,还包括与系统中的所述第二制冷剂流动管路隔热的隔热层,从而降低由无用的冷凝引起的水汽聚集并减少有害的传热。
26.如权利要求4所述的系统,还包括镀金的露水形成面,以提高通过露水形成面的传热速率。
27.如权利要求4所述的系统,还包括矿化筒,净水在外放前通过所述矿化筒,以将矿物质加入到净水中。
28.如权利要求4所述的系统,还包括臭氧发生器,安装在空气过滤装置的上游,以进一步有助于排除进气中颗粒物质。
29.如权利要求4所述的系统,还包括充氧器,净水在向外排放之前先通过所述充氧器,以便将氧气加入净水中。
30.如权利要求4所述的系统,其中所述空气过滤装置适于排除和分离直径大于0.3微米的颗粒。
31.如权利要求1所述的系统,还可与标准窗式空调机组结合,其中,所述露水形成面与标准窗式空调机的蒸发器重合。
32.如权利要求9所述的系统,缩小成台面大小的实施方案,以节省空间。
33.如权利要求16所述的系统,缩小成台面大小的实施方案,以节省空间。
34.如权利要求1所述的系统,还包括电加热器,用于向流过水冷凝器的空气施加热量。
35.如权利要求33所述的系统,还包括电加热器,用于向流过水冷凝器的空气施加热量。
36.如权利要求21所述的系统,还包括将来自所述膜过滤器的废水引入流进所述膜过滤器的水中,从而使废水循环。
37.如权利要求22所述的系统,还包括将来自所述膜过滤器的废水引入流进所述膜过滤器的水中,从而使废水循环。
38.如权利要求4所述的系统,其中所述紫外滤毒器是密封的和一次性的。
39.如权利要求18所述的系统,还包括水蒸发系统,该系统包括蒸发箱及第二发热元件,其中,进入所述蒸发箱的水被所述第二发热元件汽化,以便使所生成的水蒸气通过所述第一蒸发器。
40.如权利要求34所述的系统,其中,电加热器之外的所有电气元件、第一压缩机以及一台或多台变压器的工作电压均为小于35伏的低压。
41.如权利要求39所述的系统,其中,第一发热元件之外的所有电气元件、电加热器、第一压缩机、第二压缩机、第二发热元件以及一台或多台变压器的工作电压均为小于35伏的低压。
42.一种用于生产便携式饮用水的装置,包括:
(a)便携式外壳,包括空气进口及空气出口;
(b)设置在所述外壳内的风扇,用于使空气从所述空气进口移动到所述空气出口;
(c)空气过滤器,设置用于对通过所述空气进口而进入所述壳体的空气进行过滤;
(d)水冷凝器,具有露水形成面,所述空气中的水蒸气可以冷凝到该露水形成面上以生成冷凝物;
(e)抑菌器,设置用于接收由重力作用而流下的所述冷凝物;
(f)泵,设置用于抽吸来自所述抑菌器的所述冷凝物并驱使所述冷凝物向上通过水过滤器并进入储罐;以及
(g)冷水箱,设置用于从所述储罐接收由重力作用而流下的所述冷凝物,所述冷水箱具有分配器,该分配器用于从所述冷水箱分配所述冷凝物。
43.如权利要求42所述的装置,其中所述抑菌器包括臭氧发生器。
44.如权利要求42所述的装置,其中所述抑菌器包括紫外光源。
45.如权利要求44所述的装置,其中所述紫外光源包括:
(a)具有内反射面的罐体,以及
(b)灯泡,至少部分地设置在所述罐体内,所述灯泡能够发射通过所述冷凝物朝向所述内反射面的紫外光。
46.如权利要求45所述的装置,还包括能够基于对水容积的感知而起动所述泵的传感器。
47.如权利要求42所述的装置,还包括与所述储罐以及所述抑菌器流体连通的导管,所述导管能够使所述冷凝物从所述储罐通过所述抑菌器再通过所述水过滤器进行再循环。
48.如权利要求42所述的装置,其中所述水冷凝器包括压缩机、膨胀阀和制冷剂,并且其中所述压缩机和所述膨胀阀连接,以允许所述制冷剂在封闭环路中流动。
49.如权利要求48所述的装置,其中所述水冷凝器还包括流动逆转器,用于对水冷凝器中的所述制冷剂的流动方向施加逆转。
50.如权利要求49所述的装置,其中所述流动逆转器包括流木膨胀阀。
51.一种用于生产便携式饮用水的装置,包括:
(a)便携式外壳,包括空气进口及空气出口;
(b)设置在所述外壳内的风扇,用以使空气从所述空气进口移动到所述空气出口;
(c)空气过滤器,设置用于对通过所述空气进口而进入所述壳体的所述空气进行过滤;
(d)水冷凝器,具有露水形成面,所述空气中的水蒸气可以冷凝到该露水形成面上以生成冷凝物;
(e)抑菌器,设置用于接收所述冷凝物并杀灭所述冷凝物中的细菌;
(f)水过滤器,设置用于接收所述冷凝物并从所述冷凝物中除去微粒;
其中所述水冷凝器包括蒸发器,该蒸发器具有快速可逆制冷回路,用于交替地对蒸发器进行冷冻和融化以生成所述冷凝物。
52.如权利要求51所述的装置,其中所述水冷凝器包括流木膨胀阀。
53.一种用于生产便携式饮用水的装置,包括:
(a)汽化箱,包括加热元件,适于从非纯净水中产生蒸气;
(b)蒸发器,设置用于接收所述蒸气,所述蒸发器包括至少一个露水形成面,所述蒸气可以在该露水形成面上冷凝以形成冷凝物;
(c)抑菌器,设置用于接收所述冷凝物并杀灭所述冷凝物中的细菌;以及
(d)水过滤器,设置用于接收所述冷凝物并从所述冷凝物中除去微粒。
54.如权利要求53所述的装置,还包括用以接收所述冷凝物的储罐。
55.如权利要求54所述的装置,还包括泵,用于将所述冷凝物通过所述水过滤器移动到所述储罐。
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---|---|---|---|---|
US20050258082A1 (en) | 2004-05-24 | 2005-11-24 | Lund Mark T | Additive dispensing system and water filtration system |
US8556127B2 (en) | 2004-05-24 | 2013-10-15 | Pur Water Purification Products, Inc. | Additive dispensing system for a refrigerator |
US7670479B2 (en) | 2004-05-24 | 2010-03-02 | PUR Water Purification, Inc. | Fluid container having an additive dispensing system |
US8893927B2 (en) | 2004-05-24 | 2014-11-25 | Pur Water Purification Products, Inc. | Cartridge for an additive dispensing system |
US7886557B2 (en) | 2004-09-03 | 2011-02-15 | Everest Water, Ltd. | Water producing method and apparatus with additive control system |
CA2580623A1 (en) | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Everest International, Ltd. | Water producing method and apparatus |
ES2307355A1 (es) * | 2005-06-29 | 2008-11-16 | Enrique Veiga Gonzalez | Generador de agua potable por condensacion del vapor del aire. |
CA2651828A1 (en) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Island Sky Corporation | Multipurpose adiabatic potable water production apparatus and methods |
US20100065414A1 (en) * | 2006-06-26 | 2010-03-18 | Willem Luloff Rautenbach | Water heating and distillation arrangement |
US7927406B2 (en) | 2007-06-01 | 2011-04-19 | Denso Corporation | Water droplet generating system and method for generating water droplet |
SG151140A1 (en) * | 2007-10-01 | 2009-04-30 | Oh Chee Keong | System and method for extracting atmospheric water |
US20100212335A1 (en) * | 2007-10-10 | 2010-08-26 | Eternair Water Pte. Ltd. | Energy Saving and Environmentally Friendly Mobile Atmospheric Dehumidifier For Water Generator and Drinking Purposes |
JP5002686B2 (ja) * | 2010-06-30 | 2012-08-15 | パナソニック株式会社 | 創水装置 |
GB2482733A (en) * | 2010-08-13 | 2012-02-15 | David Stenhouse | Water extractor for dwellings |
WO2013060672A2 (en) * | 2011-10-27 | 2013-05-02 | Arcelik Anonim Sirketi | A cooling device comprising a storage tank wherein the liquid stored therein is sterilized |
US8920546B2 (en) * | 2012-06-04 | 2014-12-30 | Z124 | Water recovery system and method |
JP5349676B1 (ja) * | 2012-12-27 | 2013-11-20 | 株式会社原子力エンジニアリング | 淡水製造装置 |
US10890383B2 (en) | 2014-01-21 | 2021-01-12 | Drexel University | Systems and methods of using phase change material in power plants |
US9476648B2 (en) | 2014-01-21 | 2016-10-25 | Drexel University | Systems and methods of using phase change material in power plants |
CN104787957A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-07-22 | 绍兴摩纳净水科技有限公司 | 一种带可清洗式滤芯的免安装便携式即热纯水机 |
CN105361701B (zh) * | 2015-12-14 | 2017-12-19 | 梁博 | 一种饮水机 |
CN105839696A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-08-10 | 青岛良邦供水设备有限公司 | 一种多用途无负压供水设备 |
JP6124190B1 (ja) * | 2016-06-30 | 2017-05-10 | 夢想科学株式会社 | 取水装置 |
CN106049610A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-10-26 | 吳達鎔 | 一种空气提纯冷凝制水系统 |
CN106045159A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-10-26 | 吳達鎔 | 一种空气转化冷凝电磁化系统 |
WO2018029697A1 (en) * | 2016-08-12 | 2018-02-15 | Patel Dashrathbhai Pashabhai | Water cooler with separate cooling unit |
CN108444124A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-08-24 | 深圳圣思哲电器有限公司 | 一种新型制冷系统及制冷方法 |
AU2020207659A1 (en) * | 2019-01-08 | 2021-08-12 | Watergen Ltd. | Atmospheric water generator with a defrost system |
CN110296570B (zh) * | 2019-05-18 | 2021-01-29 | 宜兴市压力容器厂有限公司 | 一种用于压力容器的动态调节型低温冷却器 |
CN110606608A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-12-24 | 宁夏百益科创新能源科技有限公司 | 一种对灰水和黑水进行分离循环处理的生活污水处理装置 |
CN112010480A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-12-01 | 陈俊吉 | 一种物联网个人定制含多种微量元素饮用水生产用水处理装置 |
CN114763931A (zh) * | 2021-01-14 | 2022-07-19 | 奇想创造事业股份有限公司 | 智能造水/除湿空气清净机 |
DE102021207773A1 (de) * | 2021-07-21 | 2023-01-26 | BSH Hausgeräte GmbH | Haushaltsgeräteanordnung mit spezifisch orientiertem Abluftkanal eines Trinkwasserkühlaggregats in Richtung eines Sockelspalts |
CN116692982A (zh) * | 2023-06-29 | 2023-09-05 | 宜兴龙驰药化设备有限公司 | 一种新型列管式多效蒸馏水机及其工艺 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5106512A (en) * | 1991-01-30 | 1992-04-21 | Reidy James J | Portable air-water generator |
US5669221A (en) * | 1996-04-08 | 1997-09-23 | Worldwide Water, Inc. | Portable, potable water recovery and dispensing apparatus |
US6058718A (en) * | 1996-04-08 | 2000-05-09 | Forsberg; Francis C | Portable, potable water recovery and dispensing apparatus |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3675442A (en) | 1971-02-12 | 1972-07-11 | Rollin J Swanson | Atmospheric water collector |
US4204956A (en) | 1978-10-02 | 1980-05-27 | Flatow Robert E | Water purification system |
US5227053A (en) | 1990-11-30 | 1993-07-13 | Conventure Corporation | Water purification system |
US5149446A (en) | 1991-01-30 | 1992-09-22 | Reidy James J | Potable water generator |
US5259203A (en) | 1992-05-14 | 1993-11-09 | Engel Daniel R | Apparatus and method for extracting potable water from atmosphere |
IL103729A (en) * | 1992-11-12 | 1995-03-30 | Karniel Ishai | Device for collecting drinking water from the atmosphere |
US5301516A (en) | 1993-02-11 | 1994-04-12 | Forrest Poindexter | Potable water collection apparatus |
US5315830B1 (en) | 1993-04-14 | 1998-04-07 | Marlow Ind Inc | Modular thermoelectric assembly |
US5517829A (en) | 1994-05-03 | 1996-05-21 | Michael; Charles L. | Apparatus for producing filtered drinking water |
US5553459A (en) | 1994-07-26 | 1996-09-10 | The Watermarker Corp. | Water recovery device for reclaiming and refiltering atmospheric water |
US6182453B1 (en) | 1996-04-08 | 2001-02-06 | Worldwide Water, Inc. | Portable, potable water recovery and dispensing apparatus |
US6029461A (en) | 1996-04-30 | 2000-02-29 | Zakryk; John M. | Water collection and dispensing machine |
US5701749A (en) | 1996-04-30 | 1997-12-30 | Zakryk; John M. | Water collection and dispensing machine |
US5704223A (en) | 1996-07-02 | 1998-01-06 | Emerging Technology Systems, L.L.C. | Thermoelectric medicine cooling bag |
US6209337B1 (en) * | 1997-09-19 | 2001-04-03 | William F. Edwards | Water collection and purification system |
US6237352B1 (en) | 1999-08-18 | 2001-05-29 | Winton J. Goodchild | Water producing and dispensing machine |
US6227003B1 (en) | 1999-10-22 | 2001-05-08 | David Smolinsky | Reverse-cycle heat pump system and device for improving cooling efficiency |
GB2372947B (en) * | 2001-03-07 | 2004-08-18 | Iv William Joseph Garvin | Air treatment unit |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5106512A (en) * | 1991-01-30 | 1992-04-21 | Reidy James J | Portable air-water generator |
US5669221A (en) * | 1996-04-08 | 1997-09-23 | Worldwide Water, Inc. | Portable, potable water recovery and dispensing apparatus |
US6058718A (en) * | 1996-04-08 | 2000-05-09 | Forsberg; Francis C | Portable, potable water recovery and dispensing apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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