CN101171069A - 具有安全特征和可拆卸过滤器的水清洁系统 - Google Patents

具有安全特征和可拆卸过滤器的水清洁系统 Download PDF

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Abstract

为小企业水臭氧化系统提供一种可拆卸的一次性空气干燥器滤芯。滤芯包括接收大气的空气入口，去除水分的干燥剂材料以及干燥空气出口，所述干燥空气出口与臭氧化系统相接以给臭氧发生器提供干燥空气。由于干燥空气在臭氧发生器中能够更好地反应，所以这有利于在系统中更好地进行水臭氧化，从而获得高浓度的臭氧气体，因此在臭氧化水应用于细菌时获得更高的“杀伤率”。空气干燥器可以提供为组合式空气干燥器和水过滤器滤芯的腔室，另一个腔室为具有水过滤器的水过滤器腔室，所述水过滤器用于从水流中提取物体颗粒以免对系统造成损坏。

Description

具有安全特征和可拆卸过滤器的水清洁系统
相关申请的交叉引用
本专利申请要求提交于2005年3月18日，美国临时专利申请N0.60/662,787的优先权，该申请在此引入作为参考。
技术领域
本发明通常涉及水清洁装置。更特别地，本发明涉及具有底座单元的水清洁系统。
背景技术
公众对水质问题越来越多的关心已经导致尤其是用于家庭使用的市售水过滤装置的销售火爆。流行的家用水过滤装置采用灌注式壶的类型。典型地，未过滤水添加到位于装置顶部上的盆中。通过重力作用，水渗过位于盆和收集储液器之间的过滤介质(通常由颗粒状活性碳组成)。已过滤水随后由收集储液器分配以便饮用。对于公众而言，重力控制的壶式水过滤系统是成本有效的。许多这种水过滤装置的商标为Brita。
这种装置的一个限制在于不能滤出和破坏较小的有机物和微生物。假定其它装置提供附加的净化或清洁。这种系统典型地包括要与底座单元一起使用的一些类型的储水器，所述底座单元具有附加的净化技术。这样，以常用方式在储液器的过滤介质中过滤的水被附加的净化技术进一步净化。
许多水清洁系统利用臭氧净化水。为了提高臭氧氧化工艺的效率，一些工业用水处理系统包括空气干燥器，其包括设置于可再用容器中的干燥剂。干燥剂对空气进行干燥处理以去除水分，通常用于避免对系统元件的损坏。但是，同样已知的是，干燥空气在臭氧发生器能够更好地反应，从而产生更高的臭氧浓度。通常，干燥剂分到两个储存区域中，使得一部分干燥剂再生，同时使用另一部分干燥剂干燥空气。因为使用大量干燥剂，所以在工业系统中希望进行再生，并且再生通过加热、冷冻或其它方法实现。
但是，试图在小企业水处理产品中使用工业系统的再生方法是不切实际的。在此使用的术语“小企业”表示小容量应用，并且同工业或市政产品相比具有少量用户。小企业包括小型办公室、大型机构的分公司或分部、家庭、或考虑作为消费者市场的任何其它情况。
实验研究表明，小企业水处理系统中再生干燥剂材料的方法对于小企业用户或消费者来说通常过于困难。典型地需要在非常严格的约束条件下，在恒温箱中加热干燥剂，人们发现采用微波加热不能产生合适的结果。此外，由于再生方法本身，或者由于使用在推测上已再生的干燥剂，使得试图使用再生方法会导致小企业用户误用产品，可能有害健康。由于再生方法引发的复杂问题，一些臭氧系统已经明确取消了在家用产品或小型商品中使用空气干燥器。
用于工业系统的已知空气干燥器(其主要涉及使压缩空气干燥)具有阀，以便有选择地限制空气流入容纳干燥剂的腔室。这些阀(通常用作为控制阀)用于执行吹扫、抽真空和再生步骤。控制阀还用于防止干燥剂长时间暴露在大气中。如果干燥剂暴露在大气中持续过长的时间，干燥剂过快的消耗掉并且丧失其作为干燥剂的有效性。
因此，在水处理系统中使用空气干燥器的工业应用存在问题，这种系统中的概念在为小企业用途设计的产品中使用之前需要解决上述问题。
因此，希望提供一种克服已知水清洁系统的至少一个缺陷的水清洁系统。
发明内容
本发明的目的在于消除或缓解上述水清洁系统的至少一个缺陷。
在第一方面，本发明提供了一种用于小企业水臭氧化系统的可拆卸的一次性空气干燥器滤芯，包括：空气入口部分，其限定空气入口以接收大气；连接到所述空气入口部分的容器部分，其包括干燥剂材料以去除大气中的水分；和连接到所述容器部分的干燥空气出口部分，所述干燥空气出口部分限定出口并且包括底座单元接口，所述底座单元接口用于与小企业水臭氧化系统的底座单元的空气通道相接以给臭氧发生器提供干燥空气。
空气入口狭缝和/或空气出口的尺寸制成使空气能够在工作期间流动，并且在系统不工作时允许少量空气流动。容器部分可以具有干燥剂观察窗以观察干燥剂的颜色，以便确定滤芯是否需要更换。空气入口部分可以具有多个空气入口狭缝。在一个实施例中，滤芯具有沿空气入口部分周边相对定位的两个空气入口狭缝。空气入口横截面开口面积可以为大约5mm2到大约30mm2，优选地为大约5mm2到大约15mm2，最优选地为大约10mm2。在多个空气入口狭缝的情况下，多个空气入口狭缝的总横截面开口面积优选地为大约10mm2。
干燥剂材料优选地为非致癌的，例如SiO2。滤芯可以包括大约30克的干燥剂材料。滤芯可以是无阀式的。
在另一个实施例中，本发明提供了一种可拆卸的一次性组合式水过滤器和空气干燥器滤芯，其用于具有水流动通路和空气流动通路的小企业水臭氧化系统。滤芯包括水过滤器腔室，所述水过滤器腔室包括水过滤器以从水流动通路中提取物体颗粒，从而防止对系统的损坏。水过滤器可以包括渗透膜。滤芯还包括设置于空气流动通路中的空气干燥器腔室。
空气干燥器腔室包括：空气入口部分，其界定空气入口以接收大气；连接到所述空气入口部分的容器部分，其包括干燥剂材料以去除大气中的水分；和连接到所述容器部分的干燥空气出口部分，所述干燥空气出口部分界定出口并且包括底座单元接口，所述底座单元接口用于与小企业水臭氧化系统的底座单元的空气流动通道相接以给臭氧发生器提供干燥空气。空气干燥器腔室可以具有与上文关于可拆卸的一次性空气干燥器滤芯描述的那些特征类似的特征。
在结合附图阅读下面特定具体实施方式的基础上，本发明的其它方面和特征对于本领域的普通技术人员来说变得显而易见。
附图说明
现在将参照附图仅以举例方式对本发明的实施例进行描述，其中：
图1是根据本发明实施例的饮用水清洁系统的机械系统图；
图2是安装于根据本发明实施例的底座单元上的可拆卸空气干燥器滤芯的背面透视图；
图3是从根据本发明实施例的底座单元上拆下的可拆卸空气干燥器滤芯的背面透视图，显示了底座单元接口端口和密封；
图4是安装于根据本发明实施例的底座单元上的可拆卸空气干燥器滤芯的部分剖开的透视图；
图5是根据本发明实施例的可拆卸空气干燥器滤芯的前视图；
图6是根据本发明实施例的饮用水清洁系统的底座单元的前视图，所述底座单元具有可拆卸过滤器滤芯；
图7是根据本发明实施例的饮用水清洁系统的底座单元的后视图，所述底座单元具有可拆卸过滤器滤芯；
图8显示了图7的系统，其中滤芯被拆下；
图9显示了根据本发明实施例的底座单元，显示了用于接收可拆卸过滤器滤芯的端口；
图10显示了根据本发明实施例的可拆卸过滤器滤芯的透视图；
图11图解说明了图10的可拆卸过滤器滤芯，显示了空气过滤器部分的其它特征；
图12是图10的可拆卸过滤器滤芯的顶视图，显示了内部腔室；
图13显示了根据本发明实施例的底座单元的侧面剖视图，其中所述可拆卸过滤器滤芯处于适当位置；
图14是根据本发明实施例的饮用水清洁系统的机械和电气系统图；
图15A是用于根据本发明实施例的饮用水清洁系统的臭氧气体雾化器；和
图15B是沿图15中直线A-A剖开的剖视图。
具体实施方式
通常来讲，本发明提供了一种用于小企业水臭氧化系统的可拆卸的一次性空气干燥器滤芯。滤芯包括接收大气的空气入口，去除水分的干燥剂材料以及干燥空气出口，所述干燥空气出口与臭氧化系统相接以给臭氧发生器提供干燥空气。由于干燥空气在臭氧发生器中能够更好地反应，所以这有利于在系统中更好地进行水臭氧化，从而获得高浓度的臭氧气体，因此在臭氧化水应用于细菌时获得更高的“杀伤率”。空气干燥器可以提供为组合式空气干燥器和水过滤器滤芯的腔室，另一个腔室为具有水过滤器的水过滤器腔室，所述水过滤器用于从水流中提取物体颗粒以免对系统造成损坏。还描述了小企业水臭氧化系统的底座单元与可拆卸滤芯相接合的一些特征。
图1是根据本发明实施例的饮用水清洁系统的机械系统图，显示了水路和气路。在该图的讨论中，术语“之后”和“之前”与系统内水或空气的流动相关。泵用电动机106处显示了水流方向，而空气干燥器110处显示了气流方向。
储液器102用于容纳要进行(或正在进行)清洁/净化的水。储液器102典型地为可拆卸的饮用水水壶，但是可以提供用于容纳水(不一定是饮用水)的其它可拆卸容器。在公布于2004年12月29日、共同受让的国际专利申请No.WO 2004/113232中讨论了这种容器的实例，该申请在此引入作为参考。流体输送端口或阀104设置在储液器102与底座单元的接口处，所述底座单元整合有根据本发明实施例的系统的其它元件。流体输送阀104，或流体控制端口或液体接口允许对流体进行控制，特别但不限于控制流体流入和流出容器，并且允许在没有泄漏的情况下拆卸容器。
流入和流出容器可以同时或顺序发生。在同时流出和流入的情况下，水从储液器102中流出、处理、并泵送回储液器。这优选地通过以下方式完成，其中储液器中的液面在处理期间保持不变(即，流体不从储液器中排出、处理、随后泵送回储液器)。流体输送阀104可以多种方式实现，例如通过用于流入和流出的分开的止回阀，或者用于流入和流出的单个双止回阀。双止回阀结构允许在使用单个连接点的情况下使水同时流出和流入容器。
为了加强混合，当流体输送阀实现为双止回阀时，DCV帽(图中未显示)可以设置在所述流体输送阀处。DCV帽的倾斜部分(angledsection)可以优选地拆下以允许水从底座单元顺畅地流入储液器，从而更快地流动。这种更快流动的水导致储液器中更大程度的混合，并且意味着储液器中的溶解臭氧水平提高得更高、更快。
水从储液器102通过流体输送阀104流向泵用电动机106，所述泵用电动机106设置在储液器102之后以从储液器中抽水。但是泵头和电动机功能可以分开，它们典型地在单个电动机/泵组件，例如泵用电动机106中实现，下面将对其进行描述，但是要牢记其它实施方式也是可能的。电子设备典型地连接到电动机部分，但是泵和电动机互联。
根据本发明实施例提供可更换滤芯108，其是可拆卸的，优选地是一次性的。滤芯108可以包括用于在系统的空气流动通路或空气管线中工作的空气干燥器110，和/或用于在系统的水流动通路或水管线中工作的水过滤器112。稍后将详细讨论滤芯108的结构和功能。就系统中的空气循环而言，空气典型地从大气通过空气干燥器110吸入，随后可以流过入口阀114、臭氧发生器116、出口阀118和例如文氏管的臭氧接触装置或混合装置120。
入口阀和出口阀114、118(或者称作输送端口)为系统的可选部件，并且可以实现为止回阀。它们用于提高系统，尤其是臭氧发生器116的性能。阀114和118配合以保证当单元不运转时，几乎没有残余臭氧气体可以从系统扩散到大体中。一些安全方针和规定包括无臭氧气体排放要求。阀114和118有助于实现这种要求。当单元处于静止状态，并且储液器或附件位于其上时，出口阀118防止水经由臭氧接触装置120回流到臭氧发生器116中。
臭氧发生器116(其可以为冠状排放类型)将空气中的一部分氧气(从大气中吸入)转化为臭氧。臭氧在臭氧接触装置120中与水混合。水臭氧混合物随后在流入尾气单元124之前优选地流过臭氧气体雾化器122，所述尾气单元去除空气和未溶解的臭氧。去除的气体流向臭氧破坏装置126，所述臭氧破坏装置将臭氧转化为氧气并将其安全地排放到大气中。
臭氧气体雾化器122设置在臭氧接触装置120的下游并且紧位于尾气单元124的进气口之前，从而延长臭氧气体的微小气泡与水的接触时间。尾气单元中的(优选地)缩颈进气口的几何结构和尾气单元中气体/液体混合物的旋涡运动使尾气单元还起到混合装置的作用。这一特征可以显著提高水中的溶解臭氧水平。蓄水器(图中未显示)可以优选地设置在尾气单元124的顶部，所述蓄水器收集从尾气单元中经由气体管线排出的多余水。这种蓄水器可以在单元处于静止状态时使多余水流回尾气单元中。这种蓄水器防止水在单元颠倒时流入臭氧破坏装置126。如果臭氧破坏装置126(例如由CARULITE提供)变湿，会导致在破坏臭氧气体时效率低下。
密封止回阀(图中未显示)可以优选地设置在尾气单元124和臭氧破坏装置126之间。这种密封止回阀以下列方式将系统与大气隔离，其中当单元颠倒以图将水排出时，可以防止水流出系统。这与将吸管插入饮料中，盖住吸管端部随后取出吸管(饮料留在吸管内)的道理相同。这在根据本发明实施例的单元中是有利的，因为它可以使所有部件保持湿润，并且泵起动注水。
如先前参照图1所述，本发明实施例包括设置在水清洁系统的底座单元中的可拆卸过滤器滤芯。可拆卸过滤器滤芯108可以包括空气干燥器110和可选的水过滤器112。
一些已知产品，例如Pneupac压缩空气干燥器提供了一体式干燥剂更换滤芯。但是，Pneupac系统不在臭氧系统中使用，而是在气动工具的空气管线中使用以防止水分积聚在部件上并使其生锈。由Audubon Machinery Corporation的分公司，Oxygen GeneratingSystems Intl.提供的另一种已知系统显示了工业规模的水处理系统，其中空气干燥器设置在空气压缩机之后、氧气发生器和臭氧发生器之前。但是，这种系统使压缩空气变干。本发明实施例的系统不能使压缩空气变干，而是使大气压力下的空气变干。在此使用的术语“大气”表示未压缩、从大气中抽吸且处于大气压力下的空气，应当考虑大气压力随例如海拔和天气情况的因素发生改变。
如上所述，本发明利用以下事实，即，干燥空气能够在臭氧发生器中更好地反应，产生更高的臭氧浓度输出，其继而在臭氧水应用于食物、物品或表面上时产生就细菌而言更高的“杀伤率”。
带有空气干燥器的可拆卸滤芯
在第一实施例中，可拆卸过滤器滤芯包括空气干燥器110，但是不包括水过滤器。空气干燥器110包括从空气中去除水分的干燥剂材料。
空气干燥器110可以放在底座单元中任何位置，只要它相对于气流位于臭氧发生器和臭氧接触装置120之前即可。臭氧接触装置120将空气从大气吸入空气干燥器110中，随后吸入臭氧发生器116中。干燥空气在电晕放电的臭氧发生器中可以比湿空气获得更高的臭氧气体浓度。同样，本发明实施例显著提高了水中溶解臭氧的浓度。实验性测试结果表明，臭氧浓度从没有空气干燥器情况下的大约1ppm增大到具有空气干燥器情况下的超过3.5ppm。
图2是安装于根据本发明实施例的底座单元240上的可拆卸空气干燥器滤芯200的背面透视图。可拆卸空气干燥器滤芯200是可拆卸滤芯108的特定实施例，其具有空气干燥器，不具有水过滤器，而且还具有特别用于其用途和与底座单元互连的特征。
图3是从根据本发明实施例的底座单元240上拆下的可拆卸空气干燥器滤芯200的背面透视图，显示了底座单元接口端口和密封。滤芯200具有入口部分或入口端210，和干燥空气出口部分或出口端230，上述部件在图3中分别对应于顶端和底端。容器部分220显示为一端连接到空气入口部分210，另一端连接到干燥空气出口部分230。在本优选实施例中，三个部分中的每一个整体地形成组装的可拆卸空气干燥器滤芯200。
容器部分220容纳干燥剂材料。已知干燥剂材料在其失去干燥性质时变色，从而降低了效率。因此，在优选实施例中，可拆卸空气干燥器滤芯界定或包括用于观察干燥剂颜色的窗口或孔222。这有助于用户确定是否应当及何时应当更换滤芯，而不需要使用日历或其它方法跟踪滤芯效率何时低于希望的水平。
当然，例如传感器的自动装置可以包括在滤芯或与滤芯相接的底座单元中，以便感应或扫描干燥剂颜色，如果扫描到的干燥剂颜色位于特定颜色带或频率范围之内，则提供更换滤芯的指示。在这种情况下，干燥剂观察窗不需要从底座单元面向外侧，而是可以通向设置颜色扫描器的底座单元内部。
图3还显示了位于小企业水臭氧化系统的底座单元中的接口端口242，以与滤芯200的出口部分230相接。接口端口242优选地包括例如O形环的接口密封244，从而密封滤芯200的底部。出口部分优选地包括底座单元接口(未显示)以与底座单元的空气通道相接，从而给臭氧发生器提供干燥空气。
换句话说，在一个方面，本发明提供了一种用于小企业水臭氧化系统的可拆卸的一次性空气干燥器滤芯，包括：空气入口部分，其界定空气入口以接收大气；连接到所述空气入口部分的容器部分，其包括干燥剂材料以去除大气中的水分；和连接到所述容器部分的干燥空气出口部分，所述干燥空气出口部分界定出口并且包括底座单元接口，所述底座单元接口用于与小企业水臭氧化系统的底座单元的空气通道相接以给臭氧发生器提供干燥空气。容器部分可以具有干燥剂观察窗以观察干燥剂的颜色，以便帮助用户确定滤芯是否需要更换。
如上所述，用于工业系统的已知空气干燥器具有阀，以便选择性地限制空气流入容纳干燥剂的腔室，或者进行吹扫、抽真空和再生步骤，或者防止干燥剂长时间暴露在大气中。
根据本发明实施例的可拆卸空气干燥器滤芯是无阀式。空气从大气经过干燥剂流向臭氧发生器。没有阀是必需的，因为系统优选地不执行任何涉及干燥剂再生的步骤。
图4是安装于根据本发明实施例的底座单元240上的可拆卸空气干燥器滤芯200的部分剖开的透视图。在该实施例中，滤芯200本身是无阀式的，并且与滤芯相接的底座单元240的接口也是无阀式的。
优于使用复杂的阀需求控制系统，滤芯和底座单元均界定了例如狭缝的通风口，优选地，其尺寸大到足以使空气在工作期间流动，小到足以使空气在系统不工作时只少量流动，使得干燥剂材料得以保存，而不会被消耗掉。尽管可以使用任何类型的开口，但在此详细描述使用狭缝的优选实施例。
滤芯空气入口狭缝212用于使空气从大气流入滤芯，从而允许空气与干燥剂材料(图4中未显示)接触。在图4中的实例中，存在两个滤芯空气入口狭缝212，其沿滤芯的干燥剂壳体部分的顶部周边彼此相对定位。滤芯空气出口232和底座接口端口空气入口狭缝246配合以允许空气在滤芯和底座单元之间连通。因为本发明实施例优选地不使干燥剂再生，所以不需要复杂的阀及阀控制器系统。这在材料成本和维修成本两方面简化了产品设计，同时便于最终用户(在这种情况下为消费者)使用。
图4还显示了接口密封凹槽或O形环凹槽248，以便接收接口密封或O形环234，如参照图3所述。还提供端口250以允许干燥空气与底座单元的其它部分连通以便进行随后的臭氧化处理。
图5是根据本发明实施例的可拆卸空气干燥器滤芯的前视图，显示了空气入口212。空气入口部分可以界定多个空气入口或狭缝，并且图5显示了一实施例，其中滤芯界定了沿空气入口部分周边彼此相对定位的两个空气入口狭缝。参见图5中的示例性实施例，每个空气入口狭缝212的宽度为大约7.95mm，高度为大约0.65mm。这使每个空气入口狭缝具有大约5.1675mm2的表面区域开口，总计产生大约10mm2的总空气入口狭缝表面区域开口。
实验性检验表明，利用大于大约10mm2的总空气入口表面区域开口，滤芯内部的干燥剂将在暴露给大气的短时间内变色。这是相对不受欢迎的，因为它使产品更快地变质，这是消费者不希望的。但是，一定程度的变质是可接受的。因此，空气入口横截面开口面积可以为大约5mm2到大约30mm2，优选地为大约5mm2到15mm2，最优选地为大约10mm2。在多个空气入口狭缝的情况下，多个空气入口狭缝的总横截面开口面积优选地为大约10mm2。
如上所述，本发明实施例优选地不使干燥剂再生，因为它放在可拆卸和一次性的容器中。同样，这种方法不包括现有工业系统中已知的任何吹扫、抽真空或再生步骤。
但是，在可选实施例中，本发明的可更换空气干燥器可以包括金属丝式加热线圈以使干燥剂再生。加热线圈优选地始终接通，而不管是否正对空气进行干燥。这样，系统可以提供可更换的空气干燥器，其无需频繁更换，并且只需保持适量干燥剂。换句话说，系统可以提供用于水处理系统的小型空气干燥器，其中空气干燥器滤芯能够通过加热线圈使所含干燥剂再生。尽管例如电池的电源可以整合到滤芯内，但是加热线圈优选地由附接于其上的底座单元供电。
如上所述，干燥剂为干燥试剂，或者有助于干燥的材料。在一些情况下，干燥剂是能够从小范围的大气中去除或吸收水分的干燥试剂。一些常用干燥剂包括：硅胶，通常以珠状提供；和碳酸钙，通常以例如碎石的颗粒提供。
根据本发明实施例的优选干燥剂是硅酸铝(SiO2)，因为已经发现它对人类是非致癌的。例如，称作EnviroGel的市售产品是98.2％非定晶硅(SiO2)，和最大0.2％的着色剂。活化剂是ACGIH(0.3μg/m3)，其在EEC准则下不归为有害废物。最已知的方法使用致癌物质，部分地由于干燥剂不直接暴露给人或他们的环境；典型地，这种干燥剂放在置于产品包装内的小袋中并且在打开包装之后不久处理掉。
因为本发明在小企业或家庭水处理系统中使用，例如在使用臭氧水清洗产品时，干燥剂暴露给人及其食物。因此，需要在水净化系统中使用非致癌物质，现有技术中从未存在这种需求。尽管SiO2在用于产品包装的小袋中使用以从空气中去除水分，从而防止由水分造成的对被运输产品的损坏，它还没有在已知系统中作为水净化或处理系统中的干燥剂使用。
实验性检验表明，在滤芯需要更换之前，对于大约3-6个月的寿命来说，大约30克干燥剂是目前所优选的。这建立在平均每天使用1-2次的基础之上。相反，使用再生工艺的最常见工业系统使用大约1公斤或1升的干燥剂。
当然，根据滤芯的希望寿命和物理尺寸，可以使用其它数量的干燥剂。例如，根据每天使用1-2次，具有60克干燥剂的滤芯将持续大约9-12个月，而具有10克干燥剂的滤芯将持续大约1个月。
同样，本发明提供大约1升干燥空气/分钟。这等于60升/小时，或2.3立方英尺/小时。这是与已知系统不同的规模，已知系统可以提供15到5000立方尺氧气/小时。
带有组合式空气干燥器和水过滤器的可拆卸滤芯
图6是根据本发明实施例的饮用水清洁系统的底座单元的前视图，所述底座单元具有可拆卸滤芯。图6所示可拆卸滤芯300是组合式两用过滤器/干燥器滤芯，该滤芯是可拆卸滤芯108的特定实施例，其中所述滤芯包括空气干燥器110和水过滤器112。空气干燥器110设置在与空气流动通路连通的腔室中，水过滤器112设置在与水流动通路连通的腔室中。同样，两个腔室在功能上彼此隔离。在这种实施例中，滤芯在系统中优选地位于空气流动通路中的臭氧发生器之前，并且位于水流动通路中的泵(bump)和臭氧混合器之间。如果可拆卸滤芯只包括水过滤器112，它可以位于水系统中的任何位置处，但是将其放在水循环的前面具有明显的优点。可拆卸滤芯优选地位于单元后面，从美学上与单元的其它部分融合在一起。
水过滤器112的目的在于去除可能从储液器102吸入水流的大物体颗粒。这可以防止单元被沉积物堵塞。水过滤器112优选地包括渗透膜(未显示)。水流入水过滤器112，随后受迫通过渗透膜，所述渗透膜可以是任何类型的材料，例如纸、不锈钢网、织物等。当水通过薄膜时，水受迫返回主底座单元，随后进入臭氧接触装置120。
换句话说，在一个方面，本发明提供了一种用于小企业水臭氧化系统的可拆卸的一次性组合式水过滤器和空气干燥器滤芯，所述系统具有水流动通路和空气流动通路。滤芯包括水过滤器腔室，所述水过滤器腔室包括水过滤器以从水流动通路中提取物体颗粒，从而防止对系统的破坏。水过滤器可以包括渗透膜。滤芯还包括设置于空气流动通路中的空气干燥器腔室。空气干燥器腔室包括：空气入口部分，其界定空气入口以接收大气；连接到所述空气入口部分的容器部分，其包括干燥剂材料以去除大气中的水分；和连接到所述容器部分的干燥空气出口部分，所述干燥空气出口部分界定出口并且包括底座单元接口，所述底座单元接口用于与小企业水臭氧化系统的底座单元的空气流动通道相接以给臭氧发生器提供干燥空气。空气干燥器腔室可以包括前文相对于可拆卸的一次性空气干燥器滤芯描述的所有其它特征。
图7是根据本发明实施例的饮用水清洁系统的底座单元的后视图，所述底座单元具有可拆卸过滤器滤芯。从底座单元后面观察的视图显示了处于装配位置的过滤器滤芯300。机械式夹持装置或机械式锁定机构302优选地设置为在滤芯300准备更换时易于拆卸。图7显示了作为机械式夹持装置实施例的指状突起(finger tabs)302，其优选地与底座单元340的滤芯接收部分配合以实现机械夹持或锁定。为了拆卸滤芯，消费者可以简单地挤压两个搭扣突起302并且将滤芯300从主底座单元中拉出。目前，过滤器设计成通过两个搭扣装置保持在适当位置，但是可以使用任何类型的机械夹持或锁定机构。
图8显示了图7的系统，其中滤芯300被拆下。过滤器滤芯300易于从底座单元中滑出，并且新的更换滤芯可以同样的方式安装。底座单元340的滤芯接收部分342显示为具有与滤芯300的形状相配合的形状。根据本实施例，过滤器的预期寿命目前为3个月；但是，过滤器可以设计成持续更长或更短的时间。
图9显示了根据本发明实施例的底座单元，显示了用于接收可拆卸过滤器滤芯300的端口。设置在底座单元中的端口数目取决于所用过滤器滤芯的类型。如果过滤器滤芯包括空气干燥器110，随后空气干燥器底座端口350设置为在臭氧发生器116之前连接到空气通道上。
如果过滤器滤芯包括水过滤器112，则设置底座未过滤水端口352和底座过滤出口354。在图9所示实施例中，下部端口352是由泵进入过滤器的入口，上部端口354是由过滤器通向臭氧接触装置或文氏管的出口。尽管图9所示实施例包括三个这样的端口350、352和354，应当理解的是，底座未过滤水端口352和底座过滤水端口354可以设置在具有双止回阀的单个底座水端口处，其中对可拆卸过滤器滤芯300进行相应的改变。
图10显示了根据本发明实施例的可拆卸过滤器滤芯的透视图。图10所示过滤器滤芯包括空气干燥器110和水过滤器112。过滤器滤芯的外部包括端口，其连接到附接于底座单元上的配合接口。滤芯空气干燥器端口356与底座空气干燥器端口350配合。滤芯未过滤水端口358与底座未过滤水端口352配合，而滤芯过滤水端口360与底座过滤水端口354配合。当然，如果底座未过滤水端口352和底座过滤水端口354设置在具有双止回阀的单个底座水端口处，则滤芯设置具有双止回阀的单个滤芯水端口。滤芯端口可以通过利用密封，例如O形环与大气隔离，所述O形环塞入如图10所示的O形环凹槽362中。
图11显示了图10的可拆卸过滤器滤芯，显示了空气过滤器110的其它特征。搭扣突起302设置为将滤芯300锁定到底座单元中。图10中滤芯300的后部较薄部件364是容纳干燥剂材料的空气干燥器。它具有与大气连通的空气入口366，在此显示为格栅。空气入口366可以是与大气连通的任何形式的开口，其能够保持干燥剂和从大气中吸入空气。空气入口可以空气干燥器110上的任何位置。后部较薄部件364的长管形状使对干燥剂的暴露最大化。入口优选地设置在出口的相对端处，使得空气穿过全部珠粒。
图12是图10的可拆卸过滤器滤芯的顶视图，显示了内部腔室。在此显示了滤芯内的两个腔室。空气干燥器110包括位于图左侧的空气干燥器腔室368，其装满干燥剂材料。水过滤器112包括位于图右侧的水过滤器腔室370，其中设置有渗透膜(未显示)。在本优选实施例中，空气干燥器腔室和水过滤器腔室设置在一体形成的过滤器滤芯中。
图13显示了根据本发明实施例的底座单元的侧面剖视图，其中所述可拆卸过滤器滤芯处于适当位置；附图显示了空气干燥器腔室368和水过滤器腔室370。滤芯可以包括外壳，其中设置有两个腔室，并且腔室之一或两者可拆卸地附接于其上。使空气干燥器和水过滤器作为单独或分开的滤芯或滤芯腔室允许它们设计成具有不同的寿命，并且水过滤器可以位于水系统中任何位置处。为了方便消费者，有利的是只需更换一个具有所有功能的滤芯。当为了更换而拆下过滤器时，可以设置柱塞372以密封主底座单元并防止水从单元中泄漏。
用于处理不希望系统状况的系统
当可拆卸储液器连同底座单元一起使用(例如借助于可拆卸滤芯的上述方案)时，存在许多情况，其中不希望的系统状况可以不利地影响系统性能。存在给一部分此类方案提供解决方案的已知系统。例如，一个已知系统监视水泵吸入流量(current)，并且在被监视流量变为与水泵空化作用相关的较低流量时，可以通过使泵断电而终止分配循环。基本上，系统在其检测到没有剩下更多的水用于分配时停止分配。系统还可选地包括循环计数器，从而通过对处理循环数进行计数并且在预定循环数之后给用户发信号来确定一个或多个过滤器何时应当进行更换。
但是，这种已知系统只能在处理过程已经完成之后控制已处理水的分配，以及识别用于更换水过滤器的适当时刻。存在可能发生在水处理过程中的不希望的系统问题，已知系统未对此提出解决方案。例如，如果储液器在底座单元处理水的循环期间拆下，这尤其是由于臭氧气体排放到大气中的缘故而会对系统造成损坏。
同样，还提供了方法和系统，从而通过测量水处理期间泵用电动机的电流，以及根据感应到的泵用电动机电流与泵用电动机电流阈之间的比较临时停止单元运转以自动中断小企业水处理单元的运行。方法包括过电流检测，欠电流检测以及泵起动注水方法。
图14是根据本发明实施例的饮用水清洁系统的机械和电气系统图。图14显示了水路和气路，并且包括单元的电子设备以及电子设备如何与空气管线和水管线相互作用。传感器可以优选地设置在系统中以便提供增强的功能性。传感器138和/或139优选地设置在流体输送阀104之后。传感器138和139可以实现为机械开关、电子传感器或任何其它类型的传感器或其组合。
传感器138或臭氧浓度传感器与控制器或控制板140相结合以监视水中的臭氧浓度水平。尽管控制板根据本发明实施例进行描述，但是其它类型的控制器，例如逻辑门或电路的组合(机械、光学、电子、电磁、流体等)可用于提供希望的控制。如果被监视臭氧浓度水平超过臭氧浓度上限，系统可以关闭，如果被监视臭氧浓度水平低于臭氧浓度下限，系统可以接通。可选地，单一臭氧浓度水平可以起到上限和下限的作用。系统可以响应于被感应或测量的臭氧浓度水平和/或响应于定时臭氧化循环而接通。
传感器138决定被测量臭氧水平相对于储液器中的水而言是否足够高。这种测量是人们所希望的，因为储液器中的水需要一段时间混合在一起。传感器138可以放在系统水管线中的任何位置。但是，图14所示位置是目前优选的位置，因为它总是暴露在流动水中，从而产生连续读数。另外，紧位于储液器之后位置处的臭氧水平就“安全”测量而言产生更为精确的结果，因为该位置处的臭氧浓度水平比水管线中任何其它位置都低。
总之，臭氧浓度传感器可以设置在流体输送阀之后。系统状态指示可以是下列之一：储液器类型，电流状态，过程是否在进行，或者过程中所剩时间。系统可以包括位于臭氧发生器入口处的第一止回阀，和位于臭氧发生器出口处的第二止回阀，以便减少残余臭氧气体扩散到大气中。
控制板140优选地包括用于执行如上所述步骤的电脑可读取的、内存存储的语句和指令。显示板142优选地设置为与控制板140连通以便显示有关于系统状态的指示。例如，显示板140可以显示有关于由传感器检测到的被监视臭氧浓度水平的信息。显示板140还可以显示系统中的被测量臭氧浓度，系统工作与否，以及过程中还剩多少时间。优选地设置高压变压器144以便获得提供给控制板140的电能，并将其转换为适合于驱动臭氧发生器116的电能水平。
传感器139或储液器检测/判断传感器可以与控制板140一起使用以检测储液器102存在与否，并优选地检测可以放置于系统中的储液器类型之间的差异。可以提供传感器139以代替如上所述的传感器138，或者除了传感器138之外提供传感器139。在使用传感器139的情况下，由于过程自动进行，将不需要在用于不同类型储液器的不同方式或处理时间之间进行选择。当然，适当的识别装置优选地设置为储液器102的一部分，以便传感器可以区别不同类型的储液器。识别装置可以是储液器的物理属性，或者可以是电子标识，例如，触点、电阻器、感应标签或任何其它适当装置。
换句话说，在一个方面，本发明提供了一种小企业水处理系统，其包括储液器传感器以识别放置在系统中的储液器类型。这种系统还包括控制器，以便响应于由储液器传感器识别的储液器类型来自动选择和执行存储的水处理过程。系统进一步包括与控制器连通的显示板以显示系统状态指示。系统状态指示可以涉及储液器类型和/或自动选择的水处理过程。
控制板140优选地包括用于执行如上所述步骤的电脑可读取的、内存存储的语句和指令。显示板142优选地设置为与控制板140联通以便显示有关于系统状态的指示。例如，显示板140可以显示有关于由传感器检测到的储液器类型的信息。显示板140还可以显示系统的电流状态，过程是否正在进行，以及过程中还剩多少时间。优选地设置高压变压器144以便获得提供给控制板140的电能，并将其转换为适合于驱动臭氧发生器116的电能水平。
在实际执行中，泵帽的出口、文氏管和所有连接管优选地设置在与尾气单元入口相同的高度上。这意味着，当单元处于静止状态时，尾气单元中的残余水将排回泵头。这样做使尾气单元起到气液分离器和起动注水井的作用。这意味着在我们的系统中，泵无须是容积式泵，从而使其成本显著降低。上述目的还可以通过使泵出口、文氏管和连接管低于尾气单元入口而实现。
图15A是用于根据本发明实施例的饮用水清洁系统的例如图14所示臭氧气体雾化器122的前视图。雾化器122可以放在硅胶管内部。管线内雾化器122将气泡再次打碎为微气泡。这还意味着，微气泡在液体/气体混合物进入尾气单元时仍然存在。
图15B是沿图15中直线A-A剖开的剖视图。雾化器的几何结构有助于其功能。内部形状成波状，使得流入的水逐渐缩小到一点，随后再次扩大，从而产生紊流和漩涡。端部128可以是大体圆柱形，并且成形为允许良好的水流动以及与相邻部件配合。渐缩中心部分130包括界定了雾化器122的锥形中心通道的曲壁132。图15B显示了锥形中心通道长度134和锥形中心通道高度136的示例性尺寸和比例，人们已经发现其可以提供比其它几何结构更好的性能。
总之，系统可以进一步包括位于臭氧接触装置下游、紧位于尾气系统入口之前的臭氧气体雾化器。臭氧气体雾化器可以界定具有锥形中心部分的内芯，所述中心部分具有比内芯的圆柱形端部更小的横截面。系统可以进一步包括位于尾气系统顶部的蓄水器，并且可以进一步包括位于尾气系统和臭氧破坏装置之间的密封止回阀。泵帽的出口、文氏管和所有连接管可以设置在与尾气系统入口相同的高度上。
本发明实施例包括根据检测参数控制泵用电动机106和整个系统的方法。存在许多情况，其中不希望的系统状况可以不利地影响系统性能。同样，存在能够识别这种不希望系统状况的需要。
存在一些试图解决类似情况的已知方法。一些这样的方法响应于不希望系统状况的识别控制系统，所述识别以泵传送的测量物理压力为基础作出。但是，这种压力传感器不能随心所欲地解决各种不希望的系统状况。本发明实施例提供了根据感应或测量泵用电动机电流或由泵用电动机抽取(drawn)的电流识别不希望系统状况的方式，以便可以在所有情况下进行适当的测量。许多主要的不希望系统状况可以归为两类：导致泵用电动机电流低于泵用电动机欠电流水平的情况；导致泵用电动机电流高于泵用电动机过电流阈级的情况。
在一个方面，本发明提供了一种自动中断水处理单元运行的方法，所述单元包括臭氧发生器、泵和驱动所述泵的泵用电动机。所述方法包括下列步骤：在水处理期间测量泵用电动机电流；和根据感应到的泵用电动机电流与泵用电动机电流阈之间的比较使单元临时停止运行。临时停止所述单元的运行可以进一步包括发送信号以显示系统状态指示。现在将描述各种实施例。
尽管将根据所述方法对许多方面进行描述，但是应当理解，这些方法典型地通过控制器实现，并且包括执行方法中步骤所必需的装置。
换句话说，在另一个方面，本发明提供了一种包括臭氧发生器、泵、驱动所述泵的泵用电动机的水处理系统。这种系统包括控制器，所述控制器包括截止装置以响应于不希望系统状况使系统临时停止。在水处理期间，根据感应到的泵用电动机的电流与泵用电动机电流阈之间的比较判断不希望的系统情况。该系统还包括与控制器连通的显示板以显示系统状态指示。该系统进一步包括与控制器电气连通的臭氧浓度传感器以监视水中的臭氧浓度水平。该系统可以包括在水处理期间感应泵用电动机电流的装置。该系统可以包括如上所述的储液器传感器，以及控制器和系统状态指示的相关特征。
已经发现下列情况对根据本发明实施例的系统具有类似的可测量作用，并且是电动机欠电流状况的结果：
1)储液器已经在处理循环期间拆下，从而导致泵吸入空气。
2)循环开始时没有附接储液器，从而使单元只吸入空气。
3)水系统中存在泄漏，从而使空气吸入泵头。
4)储液器中的水过少，导致空气和水的混合物或者只有空气吸入水流中。
在上述每种情况下，在泵用电动机的泵头部分中观察到空气或气体水平增加。当泵头的水流部分中存在过低阻力时，将导致泵用电动机的电流相应减少。
如图14所示，控制板140连接到泵用电动机106上并且可以控制泵用电动机。微处理器优选地设置为根据本发明实施例的控制板140的一部分。通过连续监视电动机为驱动泵所具有的电流，微处理器与泵用电动机保持恒定联通。可以通过微处理器程序完成感应或测量泵用电动机106的电流。可选地，专用电流传感器或任何其它传感器(附图未显示)可以通过微处理器程序辅助或代替感应或测量。
根据所述单元的正常运转电流设定电动机欠电流水平。本发明的特定实施例中的泵用电动机106的正常运转电流为275mA。因此，在这种情况下，电动机欠电流水平或低电流水平为100mA。如果泵用电动机的电流低于电动机欠电流水平达一定的时间，微处理器确定系统流程存在问题并且停止单元。设定时间长度可以称作电动机欠电流时间，即，为测量电动机电流保持低于电动机欠电流水平所需的时间值。停止所述单元优选地包括关闭臭氧发生器116、关闭泵106和给显示板142发送信号以显示错误信息。
这种电动机欠电流检测方法比现有方法有改进之处，这部分地是因为它使单元对于消费者而言更为可靠和安全。所述方法对单元的一些改进或优点在于：
1)单元可以使用更长时间，这是因为泵、密封或电动机部件不会过早地变干和磨损。
2)停止臭氧发生器防止产生过量臭氧，过量臭氧气体可能使系统发生泄漏到大气中并且可能对消费者有害。
3)立即通知消费者单元存在问题，并且可以采取正确的操作改正问题。
电动机欠电流水平可以根据正常运转电流设置为任何适当的值。人们发现100mA的特定实例对于所试验的示例性实施例来说是最合适的，但是其它水平也是可能的并且位于本发明实施例范围之内。所用泵头或电动机类型的改变、系统固有的不同背压、或者这些因素的任何组合可以导致正常运转电流的变化。这将导致电动机欠电流水平的相应变化，随后低电流设定将根据不同的参数进行变化。电动机欠电流时间也可以变化，但是实验性测试表明，优选时间量为0-3秒，因为这是对消费者有利的时间量。
换句话说，在一个实施例中，临时停止所述单元可以包括，如果被感应泵用电动机电流低于电动机欠电流水平达设定时间长度的话，通过截止装置使单元停止运行。电动机欠电流水平可以为大约100mA，并且设定时间长度可以为大约0到3秒。在这种情况下，使单元停止可以包括下列之一：关闭臭氧发生器；或关闭泵。
已经发现下列情况对根据本发明实施例的系统具有类似的可测量作用，并且是电动机过电流状况的结果：
1)由于从储液器吸入底座单元或者本身以堵塞水流的方式沉积的沉积物的原因堵塞水管线或任何其它部件。
2)收缩的水管线或者堵塞水路的水管线中的扭结。
3)由于储液器中物体造成的储液器入口堵塞。
4)不正确连接的储液器防止双止回阀打开。
5)不正确装配的单元，其使水流以造成堵塞的方式错误引导。
在以上每种情况下，在水流管线中存在增大的阻力。当泵头的水流部分中存在增大的阻力时，将导致泵用电动机的电流相应增大。
以上关于控制板140的微处理器连接到泵用电动机106上的讨论也适用于这种方法。
根据单元的正常运转电流设定电动机过电流水平。本发明的特定实施例中的泵用电动机106的正常运转电流为275mA。因此，在这种情况下，电动机过电流水平或高电流水平被限定为450mA。如果泵用电动机的电流高于电动机过电流水平达一定的时间，微处理器确定系统流程存在问题并且停止所述单元。设定时间长度可以称作电动机过电流时间，即，为测量电动机电流保持高于电动机过电流水平所需的时间值。停止所述单元优选地包括关闭臭氧发生器116、关闭泵106和给显示板142发送信号以显示错误信息。
这种电动机过电流检测方法比现有方法有改进之处，这部分地是因为它使单元对于消费者而言更为可靠和安全。所述方法对单元的一些改进或优点在于：
1)单元将持续更长时间，这是因为没有板或电动机部件在导致部件过早过热或磨损的过电流情况下继续运行。
2)如果泵运转将导致系统内压力增大并可能破坏部件或水管线，并因此破坏产品时，泵将不会继续运转。
3)停止臭氧发生器以防止产生过量臭氧气体，过量臭氧气体可能使系统发生泄漏到大气中并且可能对消费者有害。
4)立即通知消费者，单元存在问题，并且可以采取正确的操作改正问题。
电动机过电流水平可以根据正常运转电流设置为任何适当的值。人们发现450mA的特定实例对于所试验的示例性实施例来说是最合适的，但是其它水平也是可能的并且位于本发明实施例范围之内。所用泵头或电动机类型的改变、系统固有的不同背压、或者这些因素的任何组合可以导致正常运转电流的变化。这将导致电动机欠电流水平方面相应的变化。随后，低电流设定将根据不同的参数进行变化。电动机过电流时间也可以变化，但是实验性测试表明，优选时间量为0-3秒，因为这是对消费者有利的时间量。
换句话说，在一个实施例中，临时停止单元可以包括，如果被感应泵用电动机电流高于电动机过电流水平达设定时间长度的话，通过截止装置使单元停止运行。电动机过电流水平可以为大约450mA，并且设定时间长度可以为大约0到3秒。
许多泵和电机优选地在初次使用之前进行起动注水。起动注水通常定义为使机器(例如，泵)在起动之前装满必要流体，从而提高其密封质量。
存在一些会促进泵在初始循环开始时未能起动注水的情况。这些情况包括：
1)储液器已经在处理循环期间拆下，从而导致泵吸入空气。
2)循环开始时没有附接储液器，从而使单元只吸入空气。
3)水系统中存在泄漏，从而使空气吸入泵头。
4)储液器中的水过少，导致空气和水的混合物或者只有空气吸入水流中。
5)当附件拆卸和更换时，气泡陷在管线内。
6)当消费者购买或者泵在干燥情况下运输时，单元首次起动。
7)消费者将水排出底座单元并由此使水充满水管线。
8)水由于没有使用而从单元中蒸发，从而使空气进入泵头。
当底座单元初次接通并且底座单元的控制面板上的循环起动按钮致动时，存在空气陷在泵头中或在起动时吸入泵头的极大可能性。这导致泵不能进行起动注水，并且泵用电动机电流降至低于泵起动注水电流水平或低电流设定。
以上关于控制板140的微处理器连接到泵用电动机106上的讨论也适用于这种方法。
根据单元的正常运转电流设定泵起动注水电流水平。本发明的特定实施例中的泵用电动机106的正常运转电流为275mA。因此，在这种情况下，泵起动注水电流水平或泵低电流水平为100mA。尽管此处提供的电动机欠电流水平和泵起动注水电流水平的实例具有相同值，但是应当理解这些值独立地确定并且不必相同。
所有这些理由产生以下需要，即保证在控制板140通过如上所述的电动机欠电流检测方法关闭所有装置之前，泵本身能够在首次循环开始时顺利地进行起动注水。因为微处理器已然监视泵用电动机的电流值，可以决定，如果对于泵起动注水检测时间(例如，循环开始之后前3秒)来说，电流降至低于泵起动注水电流水平(意味着起动注水没有完成)，泵将停止。泵将在控制板140再次给其供电并且使其运转达泵起动注水校正时间(例如，再过3秒)之前保持停止达泵起动注水等待时间(例如2秒)。如果在这3秒期间，泵本身完成起动注水，电动机电流将提高到泵起动注水电流水平以上，并且系统将像正常那样继续运转。
但是，泵用电动机可能在一次泵起动注水等待时间和泵起动注水校正时间(统称为泵起动注水恢复循环)之后仍未完成起动注水。在这种情况下，将优选地连续将泵如上所述地进行接通和关闭，直至泵用电动机顺利地起动注水，或者直至达到泵起动注水故障时间(例如30秒)。在后一种情况下，错误信息将显示在显示板142上，指出泵未能起动注水。如果在循环开始前，消费者在安装时进行了不正确的操作，将最终导致上述情况的发生。本质上，泵进行脉冲接通和断开(通过泵起动注水循环)达30秒以引起起动注水。
这比目前的底座单元设计有改进之处，这部分地是因为它使单元对于消费者而言更为可靠和安全。单元改进包括：
1)单元可以使用更长时间，这是因为泵、密封或电动机部件不会过早地变干和磨损。
2)臭氧发生器在顺利完成泵起动注水之前不会接通。这防止产生过量臭氧气体，过量臭氧气体可能使系统发生泄漏到大气中并且可能对消费者有害。
3)立即通知消费者，单元存在问题，并且可以采取正确的操作改正问题。
4)底座单元中使用的泵无须是容积式泵。
泵起动注水电流水平可以根据正常运转电流设置为任何适当的值。人们发现100mA的特定实例对于所试验的示例性实施例来说是最合适的，但是其它水平也是可能的并且位于本发明实施例范围之内。所用泵头或电动机类型的改变、系统固有的不同背压、或者这些因素的任何组合可以导致正常运转电流的变化。这将导致泵起动注水电流水平方面相应的变化。电动机运转时间，保持电动机断开时间或者整个循环的持续时间可以改变，但是实验性测试表明，上述示例性时间是最合适的。尽管所有这些变量可以改变，但是根据本发明实施例的方法脉冲控制泵用电动机以引起起动注水。
本发明实施例只在单元首次起动时利用泵用电动机起动注水特征。这作为附加安全特征提供给始终发生的过电流/欠电流检测。
泵起动注水保护方法可应用于具有需要起动注水的泵的任何类型的系统，以保证系统将会按预定程序正常工作。使用容积式泵是一个例外，因为它们自身进行起动注水。
换句话说，在进一步的实施例中，临时停止所述单元可以包括，如果被感应泵用电动机电流低于泵起动注水电流水平达设定时间长度的话，通过截止装置使单元停止运行。泵起动注水电流水平可以为大约100mA，并且设定时间长度可以为大约3秒。使单元停止可以包括下列之一：关闭臭氧发生器；或关闭泵。
临时停止所述单元运行可以包括开始泵起动注水恢复循环。在这种情况下，泵起动注水恢复循环可以包括：使泵停止达泵起动注水等待时间，随后使泵起动达泵起动注水校正时间。泵起动注水恢复循环可以重复进行，直至泵用电动机顺利地起动注水或者直至达到泵起动注水故障时间。
尽管电动机欠电流检测方法、电动机过电流检测方法和泵起动注水检测方法已经参照图1和14所示实施例进行了描述，但是应当理解，这些附图中显示的许多元件不是实现这些方法所需要的。这种元件包括可拆卸过滤器滤芯、入口和出口止回阀、臭氧气体雾化器和臭氧破坏装置。
如上所述，这里描述的方法还可以作为实现所述方法的系统的一部分。因此，在一个方面，本发明提供了一种包括臭氧发生器、泵、驱动所述泵的泵用电动机的水处理系统。这种系统包括控制器，所述控制器具有截止装置以响应于不希望的系统状况使系统临时停止。根据感应到的泵用电动机的电流与泵用电动机电流阈之间的比较判断不希望的系统情况。这种系统包括检测储液器存在的储液器传感器，和与控制器联通以显示系统状态指示的显示板。该系统还包括与控制器电气联通的臭氧浓度传感器以监视水中的臭氧浓度水平。
截止装置可选地响应于不正确储液器连接检测以临时停止系统，其中所述检测以泵电流测量/感应为基础。不正确的储液器连接可以包括在水处理步骤之前或期间拆卸储液器，或者将储液器不正确地安放在底座单元上。
该系统可以进一步包括在水处理期间感应泵用电动机电流的装置。
如果感应到的电流低于例如100mA的电动机欠电流水平达例如大约0到3秒的设定时间长度，截止装置可以关闭系统。使系统停止可以包括下列之一：关闭臭氧发生器；或关闭泵。
如果感应到的电流高于例如450mA的电动机过电流水平达例如大约0到3秒的设定时间长度，截止装置可以关闭系统。
如果感应到的电流低于例如100mA的泵起动注水电流水平达例如大约3秒的设定时间长度，截止装置可以关闭系统。使系统停止可以包括下列之一：关闭臭氧发生器；或关闭泵。临时停止系统可以包括开始泵起动注水恢复循环，其本身可以包括使泵停止达泵起动注水等待时间，随后使泵起动至泵起动注水校正时间。泵起动注水恢复循环可以重复进行，直至泵用电动机顺利地起动注水或者直至达到泵起动注水故障时间。
如上所述的本发明实施例只是作为实例。在不脱离由所附权利要求书唯一限定的本发明的范围的情况下，本领域的普通技术人员可以对特定实施例进行更改、改型和变形。

Claims (29)

1.一种用于小企业水臭氧化系统的可拆卸的一次性空气干燥器滤芯，包括：
空气入口部分，其界定空气入口以接收大气；
连接到所述空气入口部分的容器部分，其包括干燥剂材料以去除大气中的水分；和
连接到所述容器部分的干燥空气出口部分，所述干燥空气出口部分界定出口并且包括底座单元接口，所述底座单元接口用于与小企业水臭氧化系统的底座单元的空气通道相接以给臭氧发生器提供干燥空气。
2.如权利要求1所述的滤芯，其中，所述空气入口的尺寸制成使空气能够在工作期间流动，并且在系统不工作时允许少量空气流动。
3.如权利要求2所述的滤芯，其中，空气入口横截面开口面积为大约5mm2到大约30mm2。
4.如权利要求3所述的滤芯，其中，空气入口横截面开口面积为大约5mm2到大约15mm2。
5.如权利要求4所述的滤芯，其中，空气入口横截面开口面积为大约10mm2。
6.如权利要求2所述的滤芯，其中，所述空气入口包括多个空气入口狭缝。
7.如权利要求6所述的滤芯，其中，所述多个空气入口狭缝的总横截面开口面积为大约10mm2。
8.如权利要求6所述的滤芯，其中，空气入口部分限定了沿所述空气入口部分周边彼此相对定位的两个空气入口狭缝。
9.如权利要求1所述的滤芯，其中，所述空气出口的尺寸制成使空气能够在工作期间流动，并且在系统不工作时允许少量空气流动。
10.如权利要求1所述的滤芯，其中，所述容器部分限定了干燥剂观察窗以观察干燥剂的颜色。
11.如权利要求1所述的滤芯，其中，所述干燥剂材料为非致癌的。
12.如权利要求1所述的滤芯，其中，所述干燥剂材料包括SiO2。
13.如权利要求1所述的滤芯，其中，包括大约30克干燥剂材料。
14.如权利要求1所述的滤芯，其中，所述滤芯为无阀式。
15.一种可拆卸的一次性组合式水过滤器和空气干燥器滤芯，其用于具有水流动通路和空气流动通路的小企业水臭氧化系统，所述滤芯包括：
水过滤器腔室，其包括水过滤器以从水流动通路中提取颗粒材料，从而防止对系统的破坏；
设置于空气流动通路中的空气干燥器腔室，所述空气干燥器腔室包括：
空气入口部分，其界定空气入口以接收大气；
连接到所述空气入口部分的容器部分，其包括干燥剂材料以去除大气中的水分；和
连接到所述容器部分的干燥空气出口部分，所述干燥空气出口部分界定出口并且包括底座单元接口，所述底座单元接口用于与小企业水臭氧化系统的底座单元的空气流动通道相接合以给臭氧发生器提供干燥空气。
16.如权利要求15所述的滤芯，其中，所述空气入口的尺寸制成使空气能够在工作期间流动，并且在系统不工作时允许少量空气流动。
17.如权利要求16所述的滤芯，其中，空气入口横截面开口面积为大约5mm2到大约30mm2。
18.如权利要求17所述的滤芯，其中，空气入口横截面开口面积为大约5mm2到大约15mm2。
19.如权利要求18所述的滤芯，其中，空气入口横截面开口面积为大约10mm2。
20.如权利要求16所述的滤芯，其中，所述空气入口部分开口包括多个空气入口狭缝。
21.如权利要求20所述的滤芯，其中，所述多个空气入口狭缝的总横截面开口面积为大约10mm2。
22.如权利要求20所述的滤芯，其中，空气入口部分限定了沿所述空气入口部分周边彼此相对定位的两个空气入口狭缝。
23.如权利要求15所述的滤芯，其中，所述空气出口的尺寸制成使空气能够在工作期间流动，并且在系统不工作时允许少量空气流动。
24.如权利要求1所述的滤芯，其中，所述容器部分具有干燥剂观察窗以观察干燥剂的颜色。
25.如权利要求15所述的滤芯，其中，所述干燥剂材料为非致癌的。
26.如权利要求15所述的滤芯，其中，所述干燥剂材料包括SiO2。
27.如权利要求15所述的滤芯，其中，包括大约30克干燥剂材料。
28.如权利要求15所述的滤芯，其中，所述空气干燥器腔室为无阀式。
29.如权利要求15所述的滤芯，其中，所述水过滤器包括渗透膜。
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