CN105073647A

CN105073647A - 液体净化装置和方法

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Publication number: CN105073647A
Application number: CN201380071023.5A
Authority: CN
Inventors: L·于; F·吴; R·胡
Original assignee: Societe dAssistance Technique pour Produits Nestle SA
Current assignee: Societe des Produits Nestle SA
Priority date: 2013-01-22
Filing date: 2013-01-22
Publication date: 2015-11-18
Anticipated expiration: 2033-01-22
Also published as: US20160009570A1; PL2948411T3; EP2948411A1; ES2822308T3; WO2014113917A1; US10329170B2; CN105073647B; EP2948411B1; EP2948411A4; JP2016507367A

Abstract

一种液体净化装置(100)，包括主照射装置(106、301)和用于液体(102)的贮器(101)；其特征在于，该液体净化装置具有能够在再循环位置和排放位置之间移动的定向阀(107、500)，其中，液体(102)流动通过循环管(105、305、501；115、306、502)，所述循环管具有紫外线基本可透射的并布置在主照射装置(106、301)内的至少一个部分；其中，当所述定向阀(107、500)处于再循环位置时，所述贮器(101)、所述循环管(105、305、501)、所述定向阀(107、500、115、306、502)形成闭合环路。本发明从装置中消除了任何死区或死角，并且还防止了整个系统的再污染。

Description

液体净化装置和方法

技术领域

本发明总体上涉及一种液体净化装置。本发明还涉及一种用于使用这种装置净化一定体积的液体的方法，和一种包括该装置的饮料分配器。本发明还涉及一种照射装置。

背景技术

在净化用于饮用的水中，一项最基本的任务是杀菌，从而保证在水中出现的任何致病微生物(例如细菌、病毒和/或原生动物)不会对饮用该水的任何人导致疾病。已知通过紫外线(UV)照射方法进行这种杀菌过程，其中，使用高能紫外线辐射轰击一定体积的被处理的水。紫外线辐射损坏致病微生物的DNA和RNA，破坏其再生能力，并且使它们导致疾病的能力失效。

由于这种系统使用光来杀菌，因此其对不是自然清洁的或没有被过滤以除去悬浮固体的液体的有效性降低。对于该文献的目的，“净化”的范围应当因此被理解成包含浊度最低的液体的杀菌。

传统的UV液体净化系统已经使用气体放电灯作为UV源，特别是汞蒸气灯。最近，使用紫外线发光二极管(UV-LED)作为用于照射的紫外线源变得越来越普遍。UV-LED具有多种有利的方面，这些方面使得其对于在紫外线液体净化系统中使用是吸引人的，尤其是其紧凑的尺寸、坚固性和没有诸如在传统的灯中发现的汞蒸气的毒性成分。UV-LED的固态性质还使得其能够立刻被打开或关闭，这是相对于传统的气体放电灯的另一优点。

在用于通过紫外线照射净化液体的UV-LED的现有技术中存在多种示例。例如，文献CN202175579描述了一种照射装置，其中，单个管子螺旋地围绕在UV-LED阵列周围，文献KR20110007554描述了一种水龙头，该水龙头具有内置的UV-LED杀菌器，以处理从其中流出的液体。另外，文献KR20040073732描述了一种用于净化水的系统，该水从贮器被抽出，并被直接引导通过杀菌器至用于分配的喷嘴。

然而，该技术中已知的液体净化系统在多个方面是不利的。与诸如氯气或臭氧的化学水净化装置不同，紫外线杀菌不具有任何持续的效果；已经被杀过菌的液体因此更容易受再污染的影响。在现有技术中已知的净化系统中，设有一般定位在紫外线照射器至装置的出口之间的水管装置部分，其中，除了在从机器分配液体期间之外，水是不循环的。系统中的该部分死区产生了这样的空间，在该空间中，由于不暴露于紫外线照射，致病微生物可能潜在地活跃。

在现有技术中已知的系统中，该问题通过在出口自身中或附近布置副照射装置来解决。从喷嘴流出的液体因此被有效地照射两次：一次被机器内的全功率照射装置照射，一次被布置在喷嘴中的另一全功率照射装置照射。由于各照射装置的功率必须足够大以适当地通过自身对液体杀菌，因此增加了装置的成本及其运行所需的能量。另外，由于副照射装置被布置在喷嘴中，该副照射装置极为接近分配液体的开口，因此需要额外的关心和花费来对使用者提供保护，以免使用者暴露于在净化液体的分配期间产生的紫外线。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于通过紫外线杀菌照射净化液体的系统，相对于现有技术中已知的那些系统，该系统具有改进的功效和降低的能量损耗。

因此，根据第一方面，本发明涉及一种液体净化装置，其包括构造成容纳一定体积的液体的贮器；设置成与所述贮器流体连通的泵；和主照射装置，所述主照射装置设有紫外线发光机构，优选地是多个紫外线发光二极管。

根据本发明，液体净化装置的特征在于其还包括：

-定向阀，所述定向阀包括输入口、再循环口和密封机构，所述定向阀能够在再循环位置和排放位置之间移动，在该再循环位置，所述密封机构堵塞排放口，在该排放位置，所述定向阀允许从所述输入口经过所述排放口并离开液体净化装置的流动；

-第一循环管，所述第一循环管在所述泵和所述定向阀的所述输入口之间建立流体连通；和

-第二循环管，所述第二循环管在所述定向阀的所述再循环口和所述贮器之间建立流体连通；

其中，当所述定向阀处于再循环位置时，所述贮器、泵、第一循环管、定向阀和第二循环管形成闭合环路，并且

其中，所述第一循环管和/或第二循环管包括基本可透射紫外线的并且布置在主照射装置中的部分。

有利的是，当装置运行时，布置在装置内的基本上全部体积的液体循环通过主照射装置并且被主照射装置净化。这消除了装置的死区部段(例如死角)，液体存在于这样的死区部段中但不循环，从而基本上避免了致病微生物在液体中繁殖。这也防止了整个系统的再污染。因此使得液体净化装置更加有效。

还有利的是，在于根据该方面的液体净化装置在其运行时将比现有技术中已知的那些装置消耗较少的能量。由于液体再循环通过主照射装置，因此主照射装置不需要与在现有技术中已知的系统使用的那些装置一样大功率。当液体没有从液体净化装置排出时，通过使液体再循环通过主照射装置，与在将水从机器排出期间以单份、高强度的剂量净化液体(如在现有技术中已知的系统中一样)相比，装置在净化该体积的液体中将消耗较少的能量。

另外，由于从装置中消除了死区，因此消除了在液体净化装置的出口处设置全功率照射装置的需要。由此减少了装置的成本和在其运行时的能量消耗。由于没有设置布置在出口处的全功率照射装置，因此限制了提供用于保护使用者免于出口处的紫外线照射泄漏的装置的需要，降低了装置的结构的复杂性并且提高了装置可以被使用的灵活性。

在一优选的模式中，第一循环管包括基本上紫外线可透射的的并布置在主照射装置内的部分。另外，第二循环管包括基本上紫外线可透射的并布置在主照射装置内的部分。因此，同一照射装置被布置成当液体循环进出定向阀时照射液体。优点是提高的效率和显著的节能。

根据一特征，液体净化装置还包括设有至少一个紫外线发光二极管的副照射装置，紫外线发光二极管投射/突伸到所述定向阀的至少一部分上。

在一可行的构型中，所述副照射装置投射到所述定向阀的所述排放口上。在另一可行的构型中，所述副照射装置投射到所述密封机构上。

有利的是，紫外线发光二极管投射到其上的定向阀的部分被杀菌，同时使在这样做中消耗的能量最小化。通过设置投射到定向阀的至少一部分上的副照射装置，将对不是液体净化装置中的闭合环路的一部分、但是希望维持无菌并减少再污染的机会的定向阀的部分杀菌。另外，由于定向阀的所述部分不是闭合环路的一部分，因此副照射装置不需要能够通过自身对液体杀菌，并且因此将使用比主照射装置更少的功率。从而相对于在现有技术中存在的装置减少了液体净化装置中消耗的能量。

根据另一特征，所述第一循环管和第二循环管的布置在所述主照射装置内的部分以双螺旋形式配置。双螺旋构型意味着第一循环管和第二循环管沿基本相同的方向或可以沿着相反的方向成螺旋形地布置。优选地，两个管子的布置沿着相同的方向。在一不太优选的布置中，第一和第二循环管沿相反的方向非常像DNA双链地布置。然而，这种相反的构型不太优选，因为其占据较多的空间，并且提供相对较低的效率。

有利的是，螺旋形的结构将在主照射装置中放置较长的循环管，从而增加其有效性。另外，通过以双螺旋形式提供第一循环管和第二循环管，对于围绕闭合环路的各回路，循环通过所述装置的液体将经过主照射装置两次，使得在液体净化装置工作期间，该一定体积的液体接收的照射的量加倍。因此提高了主照射装置的效率，同时使得其结构更加紧凑。

根据另一特征，第一循环管和第二循环管在照射装置中的部分具有不同的直径。

有利的是，提供比另一循环管小的循环管将增加在管中流动的液体对投射在管上的紫外线的暴露，增加管的被任何特定的光源直接照射的表面积。因此改善了流经管的液体的照射，同时减少了在反射中浪费的能量的量和其它损失。

根据再另一特征，所述主照射装置包括大体圆柱形的芯部，芯部同轴地布置在大体管状的护套中，所述第一循环管和第二循环管在所述芯部和所述护套之间经过所述主照射装置。

有利的是，如此配置的主照射装置将使由发光二极管发出的紫外线集中在布置在其中的循环管上。特别地，芯部和护套的圆柱形形状和循环管在它们之间的布置将使得被循环管中的液体吸收的由发光二极管发出的光的比例最大化。因此提高了液体净化装置的有效性和能量效率。

在一可能的实施例中，所述芯部配置为反射器，并且所述多个紫外线发光二极管布置在所述护套的内表面上。

有利的是，对于给定尺寸的主照射装置，紫外线发光二极管的数量最大化。由于护套包括主照射装置的外部结构，因此其内表面的表面积将必须比主照射装置内的任何其它内表面大，使得布置在主照射装置中的紫外线发光二级管的数量最大化，并且因此使得照射从其经过的液体的强度最大化。从而使得装置的液体净化能量最大化。

在另一可行的实施例中，所述护套的内表面被配置为反射器，并且所述多个紫外线发光二极管设置在所述芯部上。

有利的是，为向循环管和其中的液体提供均匀的照射所必须使用的紫外线发光二极管的数量最小化。因此，对于给定的净化能力，使得液体净化装置的功率消耗最小化。

根据另一特征，所述第一和第二循环管至少部分地由石英玻璃制成。

有利的是，石英玻璃对于在紫外线波长范围内的光是高度透射的。因此使得在紫外线通过循环管的传播中的能量损失量最小化，使得液体净化装置的性能和效率最大化。

根据再另一特征，所述主照射装置包括光传感器。

有利的是，光传感器将测量由主照射装置中的紫外线发光二极管发出的光的强度。光传感器被理想地用在控制系统中来调整紫外线发光二极管的输出，以实现最佳的液体净化。另外，设置光传感器使得能够监视液体净化装置的运行，例如调整紫外线发光二极管的输出，以补偿其输出随着其使用寿命的减少，或在发生故障的情况下用作自动关闭器。因此使得液体净化装置的可靠性和效率最大化。

根据再另一特征，液体净化装置还包括布置在所述第二循环管中的止回阀，所述止回阀防止液体通过所述第二循环管从所述贮器流动至所述定向阀。

有利的是，止回阀将保持闭合环路的单向性，保证循环管中的液体不能反向流动并导致先前净化过的液体的再污染。因此提高了装置的有效性。

根据第二方面，本发明涉及一种用于使用液体净化装置净化一定体积的液体的方法，液体净化装置包括构造成容纳一定体积的液体的贮器并包括定向阀，定向阀包括输入口、再循环口和密封机构，该密封机构能够在再循环位置和排放位置之间移动，在再循环位置，所述定向阀堵塞排放口，在排放位置，所述定向阀允许从所述输入口通过所述排放口的流动；

其中，该方法包括以下步骤：

-通过泵将所述一定体积的液体从所述贮器抽出，并且通过第一循环管将其引导至所述定向阀，第一循环管在所述泵和所述定向阀的所述输入口之间建立流体连通；

-通过第二循环管将所述体积的液体引导至所述贮器，第二循环管在所述定向阀的所述再循环口之间建立流体连通；

-所述第一循环管和/或第二循环管的一部分是紫外线基本可透射的，并且布置在主照射装置内，主照射装置包括发光机构，优选地是紫外线发光二极管，液体由此被照射；

-将所述定向阀保持在所述再循环位置，使得所述一定体积的液体沿着包括贮器、泵、第一循环管、定向阀和第二循环管的闭合环路连续地再循环，直到排放步骤为止；和

-通过将所述定向阀布置在所述排放位置，将所述液体从所述排放口排出，从而将所述液体从所述第一循环管引导至所述排放口。

有利的是，通过该方法净化液体将实现上述液体净化装置的优点。特别地，该方法将更加有效地净化液体，同时比现有技术中已知的方法消耗更少的能量。

在一可行的实施方案中，所述一定体积的液体连续地再循环通过所述液体净化装置。

有利的是，通过连续地再循环该一定体积的液体，液体的一部分在任何给定的时间被照射。从而为液体提供对再污染的严格保护，由此提高了该方法的可靠性。

在另一可行的实施方案中，所述一定体积的液体周期性地再循环通过所述液体净化装置一段有限的再循环时间。

有利的是，将使得净化一定体积的液体并将其保持在净化状态所需的能量的量最小化。只有每当液体需要维持其净化状态时，液体才被再循环和照射，从而使得该方法的实施的效率最大化。

在再另一可行的实施方案中，设有包括至少一个紫外线发光二极管的副照射装置，该紫外线发光二极管投射到所述定向阀的至少一部分上，并且在所述排放步骤期间，所述副照射装置照射所述定向阀的一部分。

作为替代，设有包括至少一个紫外线发光二极管的副照射装置，该紫外线发光二极管投射到所述定向阀的至少一部分上，并且在所述保持步骤期间，所述副照射装置照射所述定向阀的一部分。

有利的是，如上所述，副照射装置将投射到定向阀的不是闭合环路的一部分、但是仍然希望保持无菌的部分上。

根据第三方面，本发明涉及一种包括根据上文描述的液体净化装置的饮料分配器。

有利的是，在饮料的制备中，如此配置的饮料分配器将实现如上所述的液体净化装置的优点。

根据第四方面，本发明涉及一种执行根据上文描述的方法的饮料分配器。

有利的是，以这种方式工作的饮料分配器将实现如上所述的方法的优点。

根据另一方面，本发明涉及一种用于液体净化装置的照射装置，该照射装置包括：

外护套和位于其内部的芯部，在护套和芯部之间限定出空隙空间；

第一循环管，所述第一循环管是紫外线基本可透射的并且以螺旋构型布置在该空隙空间内；

投射入该空隙空间中的多个紫外线发光二极管；

其中，该照射装置还包括第二循环管，所述第二循环管是紫外线基本可透射的并且以螺旋构型布置在该空隙空间内。

有利的是，如此配置的照射装置能够提供增强的有效性，并且允许在由装置占据的最小化的全部空间中照射更大体积的液体。该装置还使由发光二极管发出的紫外线集中在布置在其中的循环管上。特别地，芯部和护套的圆柱形形状和循环管在它们之间的布置将使得被循环管中的液体吸收的由发光二极管发出的光的比例最大化。因此提高了液体净化装置的有效性和能量效率。

在一优选的模式中，第一循环管和第二循环管以具有相同方向的双螺旋形式布置。有利的是，螺旋结构将在照射装置中放置较长的循环管，从而增加其有效性。在另一可行的模式中，第一循环管和第二循环管以具有相反方向的双螺旋形式布置。

多个紫外线发光二极管同样优选地设置在护套的内表面上和/或芯部的外表面上，以投射到空隙空间中。另外，护套的内表面和/或芯部的外表面对于由紫外线二极管发出的光是高度反射的。

有利的是，由二极管发出的光的强度在空隙空间中最大化。从而使得装置的液体净化能力最大化。

循环管同样优选地至少部分地由石英玻璃制成。有利的是，石英玻璃对于紫外线波长的光是高度透射的。因此使得在紫外线通过循环管的传播中的能量损失量最小化，使得液体净化装置的性能和效率最大化。

照射装置还可以包括光传感器，以测量由紫外线发光二极管发出的光的强度。

本发明还涉及一种包括如上所述的照射装置的液体净化装置。

本发明还涉及一种包括如上所述的照射装置的饮料分配器。

附图说明

本发明的其它细节和优点也将从下文的描述中显现出来。

在通过非限制性示例给出的附图中：

-图1是根据第一实施例的液体净化装置的示意图；

-图2是根据第一实施例的主照射装置的纵向剖视图；

-图3A和3B分别是图2中的主照射装置和根据第二实施例的主照射装置的横向剖视图；

-图4是根据第一实施例的定向阀的剖视图；

-图5是根据第三实施例的定向阀的剖视图。

具体实施方式

图1是根据第一实施例的液体净化装置100的示意图。液体净化装置100设有贮器101，该贮器容纳一定体积的液体102。在该实施例中，液体102是水，但是可选择地是任何具有足够的透明度的液体。液体102通过泵管103从贮器101抽出并进入泵104。液体102被从泵104导入第一循环管105。

如图所示，第一循环管105从泵104延伸穿过主照射装置106，在泵104和定向阀107之间建立流体连通。主照射装置106在该实施例中是具有内表面108的管状结构。内表面108是反射式/反光的，优选地由高度抛光的金属制成或可选择地覆盖有反射的金属箔。

在所述主照射装置106的内表面108上设有多个主紫外线发光二极管(UV-LED)109，使得它们将紫外线辐射110投射到所述第一循环管105上。非常优选地，第一循环管105至少在设置在主照射装置106中的部分上基本上可为紫外线辐射透射的。第一循环管105中的液体102在其经过主照射装置106时将由此被照射。

定向阀107包括输入口111、再循环口112和排放口113，第一循环管105连接至输入口111。定向阀107被偏压至布置在再循环位置，使得液体102从输入口111流动至再循环口112，但可以被切换至排放位置，在该排放位置液体102代替为流动至排放口113并(在该实施例中通过孔口114从装置100排出。

第二循环管115与定向阀107的再循环口112流体连通，从定向阀107延伸穿过主照射装置106并返回贮器101。与第一循环管105一样，第二循环管115至少在布置在主照射装置106中的部分上是可透射紫外线的，从而导致第二循环管115中的液体102在其经过主照射装置106时的照射。

因此，当定向阀107设置在再循环位置时，液体102将从贮器101流动穿过泵管103和泵104，经过第一循环管105中的主照射装置106，在第一循环管105中被照射，从定向阀106的输入口111流到再循环口112，通过第二循环管115穿过主照射装置106，在第二循环管115中被再次照射，然后返回贮器101。当定向阀107设置在排放位置时，液体将从输入口111流到排放口113而不是再循环口112，并且从装置100排出。

优选地，在第二循环管115中布置有止回阀116，该止回阀允许液体102仅能沿着上述方向流动穿过装置100。

在当前实施例中，第一和第二循环管105和115由石英玻璃制成。然而，应当理解，可以使用其它的诸如玻璃、陶瓷、矿物晶体或塑料的材料。非常优选地，无论使用什么材料，第一和第二循环管105和106都要尽可能透射紫外线波长范围的光。

在该实施例中，定向阀107还设有包括至少一个副紫外线发光二极管118的副照射装置117。副照射装置117投射紫外线110到排放口113上和孔口114的内部，为没有在上述流体回路中的定向阀部分杀菌。

应当注意，主紫外线发光二极管109和副紫外线发光二极管118可以被配置成使得紫外线发光二极管109、118的输出彼此相同，或从一个紫外线发光二极管109、118到另一个紫外线发光二极管交替变化。布置在主照射装置和副照射装置106和117中的紫外线发光二极管109、118的精确输出和数量可以根据装置100的具体特性和装置100的应用场合而变化。

装置100还包括控制机构119，控制机构119被配置成电控制主照射装置和副照射装置106和117以及泵104。优选地，控制机构119还与被布置在主照射装置106中的光传感器120连通。控制机构119使用光传感器120的输出来校准从主紫外线发光二极管109发出的紫外线辐射110，并且监视装置100的工作和警告使用者任何故障。

控制机构119可以被配置成不断地再循环和照射液体102。然而，在一优选实施例中，泵104、主照射装置106和副照射装置117在液体102被最初倒入贮器101中时，在预定的时间周期被激活一次，以对液体102杀菌，然后在液体102被存储时被周期性地再激活，从而维持液体102的无菌。这种周期的长度和频率将取决于各具体实施方案的诸如液体102的总体积、主照射装置和副照射装置106和117的输出和使用装置100的环境。

应当理解，尽管控制机构119可以是计时器、继电器和/或其它机电器件的简单阵列，但是最优选地，控制机构119被配置成可编程的“智能”控制装置，该控制装置自动激活装置100，从而实现最佳的液体净化。另外，尽管在本文中讨论的装置使用光传感器120，但是应当理解，装置100可以配置其它传感器(例如流量计、水透明度传感器、热电偶等)，这些传感器与控制机构119连通，并且允许控制机构连续地调整液体净化装置的工作参数。控制机构119的精确构型和运行程序将因此根据将使用液体净化装置的应用场合而变化。

图2是根据第一实施例的主照射装置106的纵向剖视图。主照射装置106包括大体上圆柱形的外护套200和其内部的大体上圆柱形的芯部201，在外护套200和芯部201两者之间限定了空隙空间202。在该空隙空间内布置有第一和第二循环管105和115，第一和第二循环管105和115被配置成双螺旋方式布置，从而缠绕在芯部201周围，外护套200、芯部201以及第一和第二循环管105和115由此关于主照射装置106的纵向轴线203基本同轴地布置。

外护套200的内表面上布置有多个主紫外线发光二极管109，所述多个主紫外线发光二极管109以一定间隔布置，并且伸出到主照射装置106的空隙空间202中。外护套200和芯部201的表面被制成高度反射的，从而由主紫外线发光二极管109发出的紫外线尽可能多地入射到第一和第二循环管105和115上。第一循环管105还具有比第二循环管115大的直径，进一步提高了主照射装置106的效率。

尽管在该实施例中，主照射装置被配置成圆形，但是在某些情况下，将芯部和外护套配置成其它形状可以是有利的。例如，芯部和外护套可以具有多边形形状的横截面；可以配置成抛物线、双曲线或复合曲线或任何其它的表面的规则的或不规则的组合。另外，第一和第二循环管可以不同于双螺旋形式的形式设置，例如设置成在主照射装置的各端部通过歧管连接的多个纵向取向的管子。因此应当理解，本领域技术人员将能够在任何具体应用中将主照射装置配置成实现最佳性能。

图3A示出了图2所示的第一实施例的主照射装置当从横截面A-A观察时的横向剖视图。紫外线的示例性光束300绘成从主紫外线发光二极管109发出。光束300在外护套200和芯部201之间反射，多次透过第一和第二循环管105和115，以使布置在第一和第二循环管105和115中的液体102对紫外线辐射的吸收最大化。

图3B示出了根据第二实施例的主照射装置301的横向剖视图。与在第一实施例中一样，设有外护套302和芯部303，外护套和芯部各自设有反射面并且一起限定了空隙空间304，在该空隙空间中具有相等直径的第一和第二循环管305和306绕纵轴线307以双螺旋配置布置。在该实施例中，主紫外线发光二极管308布置在芯部303的表面上。第一和第二循环管305和306的相等直径以及主紫外线发光二极管308相对于第一实施例减少的数量实现了装置的制造成本的降低。

图4描述了根据第一实施例的定向阀107的剖视图。定向阀107包括封闭阀腔401的圆柱形阀壳400。第一循环管105和第二循环管115分别在输入口111和再循环口112处与阀腔401流体连通。当定向阀107关闭时，液体102将从第一循环管105通过输入口111流入阀腔401中，其从阀腔401经由再循环口112离开并通过第二循环管115。

定向阀107内布置有阀主体402，阀主体402包括阀活塞403、密封套404和阀弹簧405。阀活塞403通过阀弹簧405偏压靠着排放口113。密封套404用于帮助阀活塞403对排放口113的密封和保护阀活塞403和阀弹簧405免于被液体102的渗入损坏。

图4还示出了副照射装置117，副照射装置117布置成将紫外线辐射110投射到排放口113上。通过连接至阀主体402和副照射装置117的阀杆406操作定向阀107。在这里，阀杆和副照射装置通过实线的阀杆406和副照射装置117示出处于再循环位置，并且通过虚线的阀杆406'和副照射装置117'示出处于排放位置。

在再循环位置，副照射装置117封闭排放口113，并且布置在副照射装置117上的副紫外线发光二极管118被激活，照射排放口113和阀主体402的液体102未再循环经过的部分。

当定向阀107进入排放位置时，阀杆406'举起阀活塞403，使其从排放口113缩回，并且允许液体102从输入口111流到至排放口113。还设有开关407，该开关设置成使得当定向阀处于排放位置时，开关407被副照射装置117'关闭。开关407与装置的控制系统连通，该控制系统被理想地配置成当副紫外线发光二极管118不再布置成投射在排放口113上时关闭所述副紫外线发光二极管118，从而节约能源和防止紫外线辐射从装置泄漏。

图5是根据第三实施例的定向阀500的剖视图。定向阀500包括分别与输入口503和再循环口504连通的第一循环管501和第二循环管502。同样设有排放口505，该排放口505由阀块506密封，阀块506通常布置成阻塞液体流动通过所述排放口505。

阀块506可以随阀杆507移动。在这里，阀杆和阀块示出处于两个位置：实线的阀块506和阀杆507处于再循环位置，虚线的阀块506'和阀块507'处于排放位置。在排放步骤中，阀杆507'将阀块506'从排放口505移开，允许液体508从第一循环管501流经输入口503并流出排放口505。

所述装置还设有副照射装置509，副照射装置509包括副紫外线发光二极管510，并且被布置成能够将紫外线辐射511投射到阀块506'上。紫外线辐射511将对阀块506'杀菌，防止当阀块506'被放回再循环位置时对液体508的任何再污染。

优选地，装置还设有开关512，当阀块507'被布置成处于排放位置时，开关512被关闭，使得只有当阀块直接位于副紫外线发光二极管510下方时，所述副紫外线发光二极管才发光。这降低了副照射装置509的能量损耗，并且当与防护罩等结合时，减小紫外线辐射泄漏的可能性。

当然，本发明不限于在上文和附图中描述的实施例。在不因此背离本发明的保护范围的情况下，特别是关于多种元件的结构或通过替代技术等同物，改变是可行的。

特别地，应当理解，结合上述本发明的实施例的液体净化装置不需要必须是如在饮水机中分配用于即时消费的液体的独立单元。本发明反而可以被合并入更大和/或不同的结构中，例如咖啡机或冷饮柜；或净化像食物或饮料一样的用于消费的液体的范围以外的应用中，例如清洁或制造不可食用的产品中。

在不背离在本文中描述的本发明的原理的情况下，作为实践的本发明的精确构型和操作因此可以与上文的描述不同。因此，本发明的范围意在是示例性的而不是限制性的，并且通过至少部分地来自于本发明的任一权利要求来限定本发明的范围。

Claims

1.一种液体净化装置(100)，包括：

-构造成容纳一定体积的液体(102)的贮器(101)；

-布置成与所述贮器(101)流体连通的泵(104)；和

-主照射装置(106、301)，所述主照射装置(106、301)设有紫外线发光机构；

其特征在于，该液体净化装置还包括：

-定向阀(107、500)，所述定向阀(107、500)包括输入口(111、503)、再循环口(112、504)和密封机构(402、506)，所述定向阀(107、500)能够在再循环位置和排放位置之间移动，在该再循环位置，所述密封机构(402、506)堵塞排放口(113、505)，在该排放位置，所述定向阀(107、500)允许从所述输入口(111、503)穿过所述排放口(113、505)并离开该液体净化装置(100)的流动；

-第一循环管(105、305、501)，所述第一循环管(105、305、501)在所述泵(104)和所述定向阀(107、500)的所述输入口(111、503)之间建立流体连通；和

-第二循环管(115、306、502)，所述第二循环管(115、306、502)在所述定向阀(107、500)的所述再循环口(112、504)和所述贮器(101)之间建立流体连通；

其中，当所述定向阀(107、500)处于再循环位置时，所述贮器(101)、所述泵(104)、所述第一循环管(105、305、501)、所述定向阀(107、500)和所述第二循环管(115、306、502)形成闭合环路，并且

其中，所述第一循环管(105、305、501)和/或所述第二循环管(115、306、502)包括紫外线基本可透射的并且布置在该主照射装置(106、301)内的部分。

2.根据权利要求1所述的液体净化装置(100)，其中，所述主照射装置(106、301)设有多个紫外线发光二极管(109)。

3.根据权利要求1或2所述的液体净化装置(100)，还包括设有至少一个紫外线发光二极管(118、510)的副照射装置(117、509)，所述紫外线发光二极管投射到所述定向阀(107、500)的至少一部分上。

4.根据权利要求3所述的液体净化装置(100)，其中，所述副照射装置(117)投射到所述定向阀(107)的所述排放口(113)。

5.根据权利要求3所述的液体净化装置，其中，所述副照射装置(509)投射到所述密封机构(506)上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的液体净化装置(100)，其中，所述第一循环管和第二循环管(105、115、305、306、501、502)的布置在所述主照射装置(106、301)内的部分以双螺旋方式配置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的液体净化装置(100)，其中，所述第一循环管和第二循环管(105、115)具有不同的直径。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的液体净化装置(100)，其中，所述主照射装置(106、301)包括大体圆柱形的芯部(201、303)，所述芯部(201、303)同轴地布置在大体管状的护套(200、302)内，所述第一循环管和第二循环管(105、115、305、306)在所述芯部(201、303)和所述护套(200、302)之间经过所述主照射装置(106、301)。

9.根据权利要求8所述的液体净化装置(100)，其中，所述芯部(201)配置为反射器，并且所述多个紫外线发光二极管(109)布置在所述护套(200)的内表面上。

10.根据权利要求8所述的液体净化装置，其中，所述护套(302)的内表面配置为反射器，并且所述多个紫外线发光二极管(308)布置在所述芯部(303)上。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的液体净化装置(100)，其中，所述第一循环管和第二循环管(105、115、305、306、501、502)至少部分地由石英玻璃制成。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的液体净化装置(100)，其中，所述主照射装置(106)包括光传感器(120)。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的液体净化装置(100)，还包括被布置在所述第二循环管(115)中的止回阀(116)，所述止回阀(116)防止液体(102)从所述贮器(101)通过所述第二循环管(115)流动至所述定向阀(107)。

14.一种用于使用液体净化装置(100)净化一定体积的液体的方法，该液体净化装置包括构造成容纳一定体积的液体(102)的贮器(101)并包括定向阀(107、500)，该定向阀包括输入口(111、503)、再循环口(112、504)和密封机构(402、506)，该密封机构(402、506)能够在再循环位置和排放位置之间移动，在该再循环位置，所述定向阀(107、500)堵塞排放口(113、505)，在该排放位置，所述定向阀(107、500)允许从所述输入口(111、503)穿过所述排放口(113、505)的流动；

其特征在于，该方法包括以下步骤：

-通过泵(104)将所述一定体积的液体(102)从所述贮器(101)抽出，并且通过第一循环管(105、305、501)将所述液体引导至所述定向阀(107、500)，所述第一循环管在所述泵(104)和所述定向阀(107、500)的所述输入口(111、503)之间建立流体连通；

-通过第二循环管(115、306、602)将所述一定体积的液体(102)引导至所述贮器(101)，所述第二循环管在所述定向阀(107、500)的所述再循环口(112、504)之间建立流体连通；

-所述第一循环管(105、305、501)和/或所述第二循环管(115、306、602)的一部分是紫外线基本可透射的并且布置在该主照射装置(106、301)内，所述主照射装置包括发光机构，优选地是紫外线发光二极管(109、308)，液体由此被照射；

-将所述定向阀(107、500)保持在所述再循环位置，使得所述一定体积的液体(102)沿着包括该贮器(101)、该泵(104)、该第一循环管(105、305、501)、该定向阀(107、500)和所述第二循环管(115、306、502)的闭合环路连续地再循环直到排放步骤为止；和

-通过将所述定向阀(107、500)布置在所述排放位置，将所述液体从所述排放口(113、505)排出，使得所述液体从所述第一循环管(105、305、501)被引导至所述排放口(113、505)。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述一定体积的液体(102)连续地再循环通过所述液体净化装置(100)。

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述一定体积的液体(102)周期性地再循环通过所述液体净化装置(100)一段有限的再循环时间。

17.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其特征还在于，设有包括至少一个紫外线发光二极管(510)的副照射装置(509)，所述紫外线发光二极管投射到所述定向阀(500)的至少一部分上，并且在所述排放步骤期间，所述副照射装置(509)照射所述定向阀(500)的一部分。

18.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其特征还在于，设有包括至少一个紫外线发光二极管(118)的副照射装置(117)，所述紫外线发光二极管投射到所述定向阀(107)的至少一部分上，并且在所述保持步骤期间，所述副照射装置(117)照射所述定向阀(107)的一部分。

19.一种饮料分配器，其包括根据权利要求1至12中任一项所述的液体净化装置(100)。

20.一种执行根据权利要求13至17中任一项所述的方法的饮料分配器。

21.一种用于液体净化装置的照射装置(106、301)，包括：

外护套(200、302)和位于该外护套内的芯部(201、303)，在所述外护套和所述芯部之间限定出空隙空间(202)；

第一循环管(105、305)，所述第一循环管是基本可透射紫外线的并且以螺旋构型布置在该空隙空间(202、304)内；

投射入该空隙空间(202、302)中的多个紫外线发光二极管(109、308)；

其特征在于，该照射装置还包括第二循环管(115、306)，所述第二循环管是紫外线基本可透射的并且以螺旋构型布置在该空隙空间(202、304)内。

22.根据权利要求21所述的照射装置，其中，所述第一循环管和第二循环管(105、305；115、306)以具有相同方向或相反方向的双螺旋形式布置。

23.根据权利要求21至23中任一项所述的照射装置，其中，所述多个紫外线发光二极管(109、308)设置在所述外护套(200、302)的内表面上和/或所述芯部(201、303)的外表面上，以投射入所述空隙空间(202、302)中。

24.根据权利要求21至24中任一项所述的照射装置，其中，所述外护套(200、302)的内表面和/或所述芯部(201、303)的外表面对于由所述紫外线发光二极管(109、308)发出的光是高度反射的。

25.根据权利要求21至25中任一项所述的照射装置，其中，所述第一循环管和第二循环管(105、305；115、306)至少部分地由石英玻璃制成。

26.根据权利要求21至26中任一项所述的照射装置，其中，该照射装置包括光传感器，以测量由所述紫外线发光二极管发出的光的强度。

27.一种液体净化装置，其包括根据权利要求21至26中任一项所述的照射装置。

28.一种饮料分配器，其包括根据权利要求21至26中任一项所述的照射装置。