CN112074483A - 低功率液体净化器 - Google Patents

Abstract

本文描述了样本液体净化设备、系统和使用技术。净化设备通常可以操作以降低饮料机或器具内的前体液体的温度。例如，导热体可以限定具有曲折路径的散热器，其中该曲折路径用于使前体通过其传送，从而有利于降低温度。净化设备通常可以进一步操作以消毒或以其它方式减少前体液体中的污染物水平。例如，可以布置诸如发光二极管的能量源，或者诸如发光二极管的能量源可以与导热体集成，以朝向导热体内的前体液体发射紫外线辐射。

Description

低功率液体净化器

相关申请的交叉引用

本专利申请是在2018年3月22日提交并且题目为“Low Power Liquid Purifier(低功率液体净化器)”的美国临时申请第62/646,663号的非临时专利申请并要求其优先权，其公开内容通过引用整体结合于此。

技术领域

本公开涉及用于水处理的系统和方法，并且更具体地，涉及对于在制备用于在饮料机中使用的水的处理。

背景技术

饮料机可以使用水作为用于生产饮料的前体介质。水可能包括通常降低前体介质和所得饮料的质量的污染物。水也可能呈现升高的温度，这对于冷藏饮料而言可能是不理想的。采用可更换过滤器的传统系统可能笨重并且低效，从而降低了可重复使用或长时间使用的可能性。因此，仍然需要改进的净化技术，其以最少的维护来改善水质。

发明内容

在这里公开了低功率液体净化器和使用方法。净化器通常用于减少微生物(或其它污染物(containments))和降低前体液体的温度。净化器，或在本文中也称为“液体净化设备”，在饮料机的背景下可以采取很多形式来实现上述目的。例如，净化器可以包括导热体，该导热体限定前体液体的曲折路径。导热体可以是散热器或以其它方式包括散热器，从而允许导热体在前体液体沿着曲折路径前进时从该前体液体去除至少一些热量。能量源，诸如LED或其它发光元件，可以与导热体集成，从而将辐射或其它能量发射到曲折路径中，以对前体液体进行消毒。

在此描述了液体净化设备的很多实施例。例如，在一个实施例中，公开了一种液体净化设备。液体净化设备包括导热体，该导热体至少部分地限定液体入口、液体出口和用于前体液体的曲折路径。曲折路径可以从液体入口延伸到液体出口。液体净化设备可以进一步包括能量源，该能量源与导热体集成并且构造成沿着曲折路径将能量引入前体液体。

在另一个实施例中，导热体可以包括散热器，该散热器布置成沿着曲折路径降低前体液体的温度。能量源可以包括构造成发射紫外线辐射的光源。导热体可以包括透光窗口，该透光窗口限定从导热体的外部到曲折路径的光路。

在另一个实施例中，紫外线辐射可以被调节以通过光学区域传播，从而导致与透光窗口光学连通的前体液体的微生物减少。在某些情况下，曲折路径可以包括弯曲部(bend)。入口和出口可以置放在导热体的不同侧上。另外，盖可以与导热体一起限定液体入口、液体出口和曲折路径。

在另一个实施例中，公开了一种液体净化设备。液体净化设备可以包括散热器，该散热器限定通过其中的内部通道。散热器可以包括光学区域，该光学区域构造成接收光并将光引导到内部通道。液体净化设备可以包括能量源，该能量源与光学区域光学耦合并且响应于前体液体通过内部通道的流动。

在另一个实施例中，液体净化设备包括处理器。液体净化设备可以进一步包括与处理器通信并且包含编程指令的存储器，在被访问时，该编程指令使处理器当前体液体流动通过内部通道时启用能量源。在这方面，当由处理器访问时，编程指令还可以使处理器在当前体液体停止流动通过液体通道时停用紫外线辐射源。

在另一个实施例中，散热器可以包括第一半部和第二半部。第一半部和第二半部可以协作以限定通过散热器的内部通道。内部通道可以构造成在散热器内沿着多个方向引导前体液体。内部通道可以包括两个或更多个弯曲部，从而限定通过散热器的曲折路径。

在另一个实施例中，光学区域可以包括透光窗口。在这方面，能量源可以包括在光学区域处连接到散热器的紫外线灯。

在另一个实施例中，公开了一种用于在饮料机中处理前体液体的方法。该方法包括在液体净化设备的开口处接收前体液体流。该方法进一步包括使前体液体流动通过液体净化设备的曲折路径。曲折路径可以至少部分地由散热器限定。该方法进一步包括使用沿着曲折路径与散热器集成的能量源来减少沿着曲折路径的前体液体的微生物计数。

在另一个实施例中，上述减少操作可以包括通过散热器的透光窗口发射紫外线辐射，该透光窗口与曲折路径光学连通。能量源可以包括发光二极管。

在另一个实施例中，引起流动的操作包括使用散热器降低前体液体的温度。在这方面，曲折路径可以由在散热器内形成的多个弯曲部限定。

除了上述示例性方面和实施例之外，通过参考附图并通过研究以下描述，进一步的方面和实施例将变得显而易见。

附图说明

图1描绘了根据本公开的方面的器具的侧视图。

图2描绘了根据本公开的方面的具有导热体和盖板的液体净化设备的透视图。

图3描绘了沿着图2的线3-3截取的图2的液体净化设备的截面视图。

图4描绘了根据本公开的方面的导热体和盖板的剖切截面视图。

图5描绘了根据本公开的方面的导热体的透视图。

图6是根据本公开的方面的包括透光窗口的能量源的透视图。

图7是根据本公开的方面的净化系统的系统框图。

图8是根据本公开的方面的使用净化系统的方法的示例性流程图。

图9是示意根据本公开的方面的使用净化系统的方法的示例的流程图。

图10是示意在饮料机中处理前体液体的示例方法的另一个流程图。

通常在附图中使用交叉阴影线或阴影来阐明在相邻元素之间的边界，并且还有助于附图的易读性。因此，交叉影线或阴影的存在或不存在都不传达或指示对特定材料、材料性质、元件比例、元件尺寸、类似示出的元件的共性或附图中示出的任何元件的任何其它特性、属性或性质的任何偏好或要求。

另外，应当理解的是，在附图中提供的各种特征和元件(及其集合和分组)的比例和尺寸(相对的或绝对的)以及它们之间的边界、间隔和位置关系仅仅是为了便于理解这里描述的各种实施例，因此，不一定是按比例呈现或图示的，并且不旨在表示对图示实施例的任何偏好或要求，而排除参考其描述的实施例。

具体实施方式

出于本公开的目的，术语“对准”指平行、基本平行或形成小于35.0度的角度。出于本公开的目的，术语“横向”指垂直、基本上垂直或形成在55.0度到125.0度之间的角度。而且，出于本公开的目的，术语“长度”指物体的最长尺寸。而且，出于本公开的目的，术语“宽度”指物体从一侧到另一侧的尺寸。通常，物体的宽度横向于物体的长度。

可以使用一种器具来制备饮料。在某些示例中，该器具是冲泡机，其制备如咖啡、茶、热巧克力、苹果酒等的饮料。在其它示例中，该器具是用于混合用于碳酸化饮料、水果饮料、奶制品、酒精饮料、其它类型的饮料或它们的组合的成分的机器。

由于将饮用水维持和储存在低温下所需的资源，家用电器长时间冷却和储存饮用水并不常见。本公开包括一种用于以快速且有效的方式清洁水的系统，从而允许将水用于形成饮料。在某些情况下，水也可以通过相同的过程进行冷却。在清洁之后，可以将水转移到碳酸化容器，到用户的杯子中进行饮用，到烹饪的位置，到食物制备的位置，到其它的源或到它们的组合。对于那些冷却后更令人享受的饮料，保持水凉爽是理想的。在某些情况下，水的凉爽温度有助于保持水中的微生物计数较低。

在某些情况下，器具不会跟踪或记录液体(例如，诸如水的前体液体)的时效，或者液体何时被引入到器具中。器具可能类似地缺乏液体的微生物含量的记录。并且进而，进入器具的液体的质量可能改变。例如，某些水可能是脏的、包含非健康水平的细菌群、相对干净，具有其它类型的特征或它们的组合。但是，无论初始液体质量如何，在这里描述的系统和技术都可以使液体处于冷却和清洁液体的条件下。在可替代示例中，可以测量液体的特性，并且由系统应用于液体的条件能够基于测量条件而改变。

在某些情况下，系统可以将清洁的液体维持在器具内部，直到期望饮用该液体为止。在其它情况下，系统可以在期望使用液体之前的某个时间清洁和/或冷却液体。在那些情况中的一些情况下，可以刚好在期望使用液体之前清洁液体。

添加到器具的液体温度可以改变。在某些情况下，可能期望在预定的时间量内将液体从室温冷却到5摄氏度以下。在一些情况下，该预定时间量可能少于2小时，少于90分钟，少于1小时，少于30分钟或少于另一个合适的时间量。

液体的冷却和清洁可以通过液密的且由导热材料制成的食品安全本体来完成。温暖的液体可以进入在本体中形成的通道的一端，流动通过该通道，从而将热量从液体转移出去。在某些情况下，通道是卷绕的或曲折的，这可以增加导热材料中通道的长度，增加与液体接触的通道的表面面积，或它们的组合。增加的长度和/或增加的表面面积可以增加从液体转移到导热体中的热量。通过优化在表面面积和流动之间的平衡，导热体能够充分地冷却液体，从而使用于热传递的内表面面积最大化，并允许最佳流动。

在沿着通道的位置处，辐射能被引入到流动的液体中，以液体流动的速率杀死液体携带的微生物。辐射能可以是紫外光。在某些情况下，紫外光可以来自使用少量功率的发光二极管(LED)源。LED的低功率可以帮助减轻从能量源产生的热量。

导热材料还可以帮助消除来自辐射能量源的否则可能影响液体的任何温度升高。微生物减少的速率可以直接与液体的流速相关。在某些情况下，为了增加在辐射源处对液体的暴露，当液体通过时，使流动减慢以增加每体积单位液体的辐射能的量。在这种类型的示例中，随着辐射浓度的增加，微生物的减少能够得到改善。在某些情况下，辐射源包括在液体通过时杀死微生物种群的过量能力。在这种情况下，能够增加流速以加快微生物的减少。导热体可以通过直接冷却紫外线LED能量源或其它类型的辐射能量源来维持低温。这可以防止对于与紫外线LED、导热体或系统中其它位置直接接触的另外的静态热交换器的需要。

在一些实施例中，包括软件、固件、硬件和/或编程指令的控制器可以控制液体何时流动。在某些情况下，仅在液体流动时才打开辐射能量源。当液体停止流动时，控制器的编程指令可以关闭辐射能量源。当没有液体流动时关闭能量源可以节省能量，但是它也可以防止能够升高通道中的液体温度的在通道中的热量积聚。在某些情况下，传感器结合到传感器中以确定液体何时流动。这种类型的传感器可以是仅在液体流动或不流动时才进行感测的二元传感器。在其它情况下，传感器还可以测量液体的流速或液体流动的其它特征。在另一个示例中，可以用马达、泵或另一种类型的装置使液体流动。导致液体流动的这种装置可以与辐射能量源通信，并且可以传达何时使液体流动和何时使液体不流动。这能够通过发送指示液体流动何时开始或停止的信号来实现。在其它示例中，当液体流动时，装置能够连续发送信号。在其它示例中，装置可以发送信号以指令辐射能量源何时启用。在某些情况下，施加到通道的辐射能的量是可变的，并且液体的流速是可变的。在一个示例中，流速装置可以关于将多少能量输入到系统中与辐射能量源通信，并且辐射能量源可以关于使液体多快地流动对流速装置发出指令。

在某些情况下，系统的所有材料都能够抗紫外线降解。在某些情况下，只有导热体中的那些成分由抗紫外线降解的材料和/或涂层制成。

能够以任何适当的方式将辐射能量源施加到导热体。例如，辐射能量源可以设置在于本体内形成的腔内。在某些情况下，辐射能量源附接到本体的外部，并成一定角度以将能量投射到通道的入口或出口中。在又一个示例中，本体仅限定通道的一部分，并且盖能够固定到本体以完成通道的形成。换言之，本体和盖可以共同限定通道的至少一部分。在这些情况中的某些情况下，盖也可以由导热材料制成。在某些情况下，盖可以包括反射材料，以将由辐射能量源产生的任何热量朝向导热材料反射，以从液体传递出去。在某些情况下，辐射能量源被隔离从而不与液体形成接触。在一种类型的示例中，辐射能量源可以通过透光窗口传输到通道中。作为示例，紫外线LED源可以通过丙烯酸窗口辐射到用导热材料形成的通道中。

在冷却和净化过程期间，液体能够循环通过通道多次。在某些情况下，在辐射能量源被施加到通道的情况下，液体连续地流动通过通道。在其它情况下，液体在被系统分类为净化之前，使液体行进通过系统预定的时间量。在又一个示例中，液体在被系统分类为净化之前，使液体仅通过通道一次。

在某些情况下，导热体可以包括散热器。散热器可以包括促进与周围环境进行热交换的几何形状。例如，导热体的至少一部分可以包括散热片，该散热片的几何形状用于在空气经过散热片时散热。在某些情况下，风扇可以将空气引导到散热片、导热体的外侧表面或系统的另一个部分，以帮助从导热体吸收热量。在其它示例中，能够以至少另一种方式主动地冷却导热体。在其它示例中，不使用主动冷却和/或特定的几何形状来增加导热体中的散热速率。

现在参考附图的具体示例，图1描绘了用于制作饮料的器具100的总体侧视图示例。器具100可以包括能够保持杯子108的分配区域106和可以将饮料分配到杯子108中的喷嘴110。

在一些示例中，器具100包括保持包含饮料介质的舱盒的舱盒接纳器(未示出)。饮料介质可以包括用于制作某种类型的饮料的成分。当用户期望制备饮料时，可以将舱盒放置到舱盒接纳器中。器具100可以使用舱盒的内容物来制作饮品。可以将液体添加到储存器中的用户可以将用于制作饮品的液体供应到器具。在用户供应液体的情况下，液体的源和/或质量可能是未知的。由用户供应的液体可以包括能够被本公开中描述的液体净化系统杀死或至少减少的微生物群。在某些情况下，能够从结合到建筑物中的基础设施系统将液体供应到器具100。

在某些情况下，二氧化碳、氮气或其它类型的气体可以添加到液体和/或饮料介质以制作饮品。可以将气体添加到包含液体的储存器，并且可以使气体经受与液体所经受的相同的冷却和净化条件。在其它示例中，在冷却和净化过程至少部分地完成之后，气体被添加到液体。在另外的其它示例中，在使液体经受冷却和净化条件之前，饮料介质与液体混合。结果，在饮料介质中存在的细菌或其它微生物可以用液体清洁和冷却。在某些情况下，可以使用多种类型的饮料介质来制作饮品。例如，该器具可以使得用于饮品的粉末、糖浆、牛奶和其它成分混合。在这些情况下，所有成分都能够行进通过冷却和净化系统，只有成分中的一些成分行进通过冷却和净化系统，或者只有液体行进通过冷却和净化系统。

图2描绘了示例性液体净化设备200。如图2中所示，液体净化设备200可以包括导热体201和盖224。导热体201和盖224可以协作以限定诸如从入口204到出口206的用于前体液体通过液体净化设备200的曲折路径。液体净化设备200还可以包括辐射能量源222(在图2中以虚线示出)，该辐射能量源222可以与曲折路径集成并沿着该曲折路径定位。在一些实施例中，可以使用板226和/或在板226下方将辐射能量源222固定到导热体201或盖224中的一个或这两者。

图3描绘了沿着图2的线3-3截取的，图2中所示导热体201的截面视图。在该示例中，导热体201限定通道202的一部分，该一部分限定用于液体(诸如用于饮料生产的在这里描述的前体液体)的曲折路径。液体可以通过入口204进入到通道202中，并通过出口206离开。在所描绘的示例中，通道202是卷绕的以包括多个部分。通道202的第一部分208可以与通道202的第二部分210对准并且被弯曲部212联接。弯曲部212可以是通道202的横向于通道的第一部分208和第二部分210这两者定向的部段。在图3的示例中，存在五个彼此对准的部分208、210、214、216、218。在其它示例中，通道202可以包括彼此对准的更多或更少的部分。尽管该示例包括液体通道的部分的特定布置，但是根据本公开中描述的原理可以使用任何适当的布置。例如，通道202可以仅包括从入口204到出口的单条笔直线路。在其它示例中，如在图3中示意的，通道202通过遵循曲折路径而被卷绕。在其它示例中，卷绕的通道202可以包括螺旋部段、对角部段、非对称部段、其它类型的部段或它们的组合。

在该示例中，通道202限定有在导热体201的端面220中形成的凹部。在其它示例中，通道202完全地在导热体201的厚度内形成。可以通过在形成通道的材料(但是在导热材料已经固化之后可以容易地将该材料移除)周围铸造导热体201来实现完全地在本体的厚度内形成通道202。在图3的示例中，能够通过减材工艺来形成凹槽，诸如通过在已经形成平坦端面220之后铣出凹槽。在其它示例中，盖和/或导热体通过增材工艺形成，其中在增材工艺期间限定凹槽。盖可以固定到导热体的端面220。盖可以与导热体共同限定通道202。在某些情况下，盖包括平坦的表面，该表面与在导热体的端面220中限定的凹部一起创建体积。

导热材料可以是传导热能的任何适当的材料。在这方面，导热体通常限定散热器，该散热器能够从行进由通道202限定的曲折路径的液体去除至少一些热量。在一个实施例中，导热体可以由铝材料形成；但是，在其它情况下，考虑了其它导热材料。导热材料可以包括纯铝、铝的合金、铝的混合物或带有铝的其它类型的材料或它们的组合。其它类型的金属也可以用作或可替代地用作导热材料。另外，复合物、某些类型的塑料或其它类型的材料可以用作导热材料。在某些情况下，可以将导热涂层施加到本体的、在此处存在通道202的部分。这些涂层能够通过喷射、溅射、浸涂、喷涂、气相沉积技术、电镀或其它类型的技术来形成涂层。在某些情况下，可以将涂层施加为具有粗糙的表面，以增加表面区域和/或流体中的湍流，并且由此增加在液体和导热体之间的热传递。

辐射能量源222(在图3中以虚线示出)可以放置在沿着通道202的任何适当位置处。在该示例中，能量源222被描绘为在通道202的中部中心处。可替代地，能量源222可以定位在任何对准的部分中、任何弯曲部处、入口附近、出口附近、另一个位置处或它们的组合。当液体经过能量源222时，光或其它类型的能量可以照射到液体中，从而杀死生活在液体中的细菌或其它类型的微生物。在某些情况下，在关于能量源222的一次通过之后，基本上所有细菌或其它类型的微生物都被杀死。因此，通过入口204进入的液体可能具有任何水平的微生物种群污染，但是离开的液体可以冷却并净化。在其它示例中，液体在离开出口206之后可以通过被引导回到入口204以再次穿过能量源222而被再循环。在某些情况下，该循环自身重复多次。

当液体通过通道时，液体接触通道的表面区域。液体中的热量可以吸收到导热材料中。因此，液体在它流过通道时可以被冷却。在一些情况下，从液体通过入口204进入通道202的时间到液体从出口离开的时间，液体可以冷却至少1度。但是，温度下降可以是温度的任何适当降低。作为示例，在单次通过之后，液体的温度能够下降1摄氏度、2摄氏度、5摄氏度、10摄氏度、15摄氏度、25摄氏度、另一个适当的温度下降或它们的组合。在其它示例中，该温度下降在通过导热体的多个循环之后发生。

图4描绘了液体净化设备200的截面。如图所示，导热体201和盖224协作以形成通道202。在该示例中，入口204通过通道的第一部分208是可见的，并且通道202的对准的其它部分210、214、216、218在截面中暴露。通过用螺钉402将盖224螺栓固定到导热体201，盖224被固定到通道202的顶部400。在其它示例中，可以使用其它类型的紧固件，诸如钉子、磁体、粘合剂、夹子、夹具、其它类型的紧固件或它们的组合。通过用可移除的紧固件诸如螺钉固定盖224，能够接近腔404以更换或以其它方式为能量源提供维护。因此，在能量源222是LED灯的那些示例中，板226可以移除而不必移除盖224以在适当的时候将LED灯用另一个LED灯进行更换。

在所示意的示例中，盖224包括结合在盖的下侧上的反射表面406。该反射表面406可以将存在于液体中的任何热量朝向导热材料反射。在某些情况下，盖224也由导热材料制成。但是，在盖224和导热体201之间的界面可以形成导热边界，该导热边界降低了在导热体201和盖224之间的有效导热率。因此，通过一体地形成的导热体201而不是通过盖224，能够实现更大的导热耗散。

可以在盖224中限定腔404，并且透光窗口408可以设置在腔404内。能量源222可以位于透光窗口408后方。当能量被传输时，能量可以通过透光窗口408行进到通道202中。板226可以使能量源222被紧紧地抵靠透光窗口408保持。另外，可以使用O形环410或其它类型的密封元件来防止液体从通道202逸出到腔404中。通过将板226紧紧地固定到盖224，板226可以在透光窗口408上施加向下的力，从而使密封元件保持被压缩。该力能够帮助在腔404和通道202之间形成气密密封。

在一些示例中，透光窗口408由丙烯酸材料制成。但是，可以使用任何适当类型的材料。能够在透光窗口408中使用的材料的非穷举列表包括但不限于丙烯酸、玻璃、塑料、聚合物、玻璃纤维、其它类型的材料或它们的组合。在一些示例中，窗口408是半透光的，并且仅允许来自能量源222的光的一部分进入到通道202中。在一些情况下，窗口408滤除了可能导致通道202中的加热、在杀死微生物方面无效或者否则会适得其反的光的波长。

图5描绘了水净化设备500。水净化设备500可以基本上类似于以上关于图2至图4描述的水净化设备500。在图5的实施例中，水净化设备500包括导热体，该导热体具有在界面504处结合的第一导热体半部502a和第二导热体半部502b。在这方面，内部通道或通过水净化设备500限定的其它曲折路径可以至少部分地由第一导热体半部502a和第二导热体半部502b中的每一个导热体半部限定。在该示例中，能量源522(以虚线示出)在板526下方与水净化设备500集成，该板526被固定到第一导热体半部502a。在其它情况下，辐射能量源522可以与第二导热体半部502b集成。

图6描绘了能量源600的示例。能量源600可以是或者限定以上关于图2至图5描述的辐射能量源222和/或522的部件。能量源600是投射紫外线辐射的LED灯602。LED灯602可以位于窗口604和将LED灯602固定到盖的板606之间。板606中的切口608可以部分地限定空间以螺纹连接紧固件(诸如螺钉)，以将板606固定到盖。为了更换LED灯602，能够从板606移除紧固件，并且用户能够在板606上向上拉动以将板606从盖拉离。在板606从盖移除的情况下，能够在腔内接近包含LED灯602的组件以进行移除。

图7示意了根据本公开的净化系统700的示例的框图。净化系统700可以包括用于执行净化系统700的功能的硬件和编程指令的组合。在该示例中，净化系统700包括处理资源702，该处理资源702与存储器资源704通信。处理资源702包括至少一个处理器和用于处理编程指令的其它资源。存储器资源704通常表示能够存储诸如由净化系统700使用的编程指令或数据结构数据的任何存储器。被示为存储在存储器资源704中的编程指令和数据结构包括流量控制706、灯控制708，和微生物种群确定器710。

输入/输出(I/O)资源712与处理资源702通信。I/O资源712可以包括用于与远程装置通信的任何适当类型的机构。例如，I/O资源712可以包括发射器、无线发射器、接收器、收发器、用于接收外部存储器的端口、网络接口、另一个I/O资源或它们的组合。

I/O资源可以与任何适当的装置通信。在所示意的示例中，I/O资源712与紫外线源开关714、流量传感器716、温度传感器718、流量阀720、微生物传感器722、另一个装置或它们的组合通信。这些装置可以位于器具中，可以独立于器具，可以通过网络与I/O资源进行通信，或它们的组合。

处理资源702可以包括一个或多个处理器。处理资源可以包括智能硬件装置(例如，通用处理器、数字信号处理器(DSP)、中央处理单元(CPU)、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑部件、离散硬件部件或它们的任何组合)。在某些情况下，处理资源可以被配置成使用存储器控制器来操作存储器阵列。在其它情况下，可以将存储器控制器集成到处理器中。处理资源可以被配置成执行存储在存储器中的计算机可读指令以执行各种功能(例如，支持在远程显示器上叠加实用信息(exercise information)的功能或任务)。

I/O控制器(未示出)可以管理用于系统和器具的输入和输出信号。输入/输出控制部件还可以管理未集成到系统和/或器具中的周边设备。在某些情况下，输入/输出控制部件可以表示到外部周边设备的物理连接或端口。在某些情况下，I/O控制器可以利用操作系统，诸如

或其它已知的操作系统。

存储器资源704可以包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。存储器可以存储包括指令的计算机可读、计算机可执行软件，该指令在被执行时使处理器执行在这里描述的各种功能。在某些情况下，存储器资源可以除其它之外包含能够控制基本硬件和/或软件操作诸如与周边部件或装置的交互的基本输入输出系统(BIOS)。

流量控制706代表以下编程指令，这些指令在被执行时使处理器控制通过通道的液体的流量。流量控制706可以与流量阀通信。在某些情况下，流量控制706还可以与泵或者使液体移动的另一种类型的装置通信。流量控制可以使流量阀打开，从而允许液体进入通道的入口。在液体在流量阀后方被加压的示例中，液体能够进入到通道中。在其它示例中，流量控制能够打开阀并启用一种装置(诸如泵)以使液体流动。在某些情况下，流量控制使阀在入口上游打开或关闭。在其它示例中，流量控制使阀在出口下游打开或关闭。通过关闭出口下游的阀，液体在通道中倒流，从而停止液体流动。在某些情况下，下游阀可以部分地关闭以在仍然允许液体流动通过通道时使液体倒流。在液体从部分关闭的下游阀倒流的某些情况下，当液体流动通过通道时，可以充满通道的全部容量。无论阀是位于通道下游还是上游，都可以通过改变流量阀的打开量来调节流量。

流量控制可以使液体开始流动和停止流动，诸如通过打开和关闭阀。在某些情况下，流量可以是可变的。例如，阀可以构造成仅部分地打开，从而在全流量和零流量之间的某处节流。在其它情况下，使液体流动的装置可以具有使液体以不同的速率流动的多个输出。

灯控制708代表以下编程指令，在光是辐射能量源的那些示例中，这些指令在被执行时使处理器控制光照射到通道中。当液体流动时和/或当液体开始流动时，灯控制708可以使光照射。当液体中止流动时和/或当液体不流动时，灯控制708可以使灯熄灭。

灯控制708可以使紫外线源开关714导致辐射能量源发出光。在某些情况下，灯控制708可以与确定液体何时和/或是否流动的流量传感器716通信。例如，流量传感器716可以是杆，其伸入到通道中并测量施加在杆上的侧向载荷。在杆测量到侧向载荷的那些情况下，流量传感器可以产生指示液体正在流动的输出。相反，在杆没有测量到侧向载荷的那些情况下，流量传感器可以产生指示没有液体正在流动的输出或根本不产生输出，这指示没有液体正在流动。在系统结合流量传感器的那些示例中，流量传感器可以设置在任何适当的位置处。例如，流量传感器可以设置在通道内、通道外部、邻近入口、邻近出口、邻近流量阀、邻近辐射能量源、在通道的对准部分内、在通道的弯曲部内、在导热体上游、在导热体下游、在另一个位置处或它们的组合。

在某些情况下，温度传感器可以用于确定流速。在某些情况下，导热材料能够基于液体是否流动通过通道来改变温度。

在某些示例中，可以不使用任何流量阀。在这样的示例中，流量控制可以使处理器基于已经从流量控制发送的命令向灯控制发送指令。

在某些情况下，灯控制将恒定的能级发射到液体中。在其它示例中，灯控制可以基于通过通道的液体的流速来改变其强度。在一个示例中，在流速较高的那些情况下，辐射能的强度可以较高。在其它示例中，在流速较低的那些情况下，辐射能可以较低。此外，在其中测量微生物种群并且测量包括大种群的那些示例中，可以增加光强度。可以通过改变供应到源的功率量来改变辐射能量源的强度。在其它示例中，在其中设置辐射能量源的腔内的挡板可以具有部分地阻止至少一些辐射能量行进通过透光窗口的能力。

在一些示例中，净化系统700可以包括微生物种群确定器710。微生物种群确定器710表示以下编程指令，当这些编程指令被执行时，这些编程指令使处理器确定微生物种群。微生物种群确定器710可以使得对液体的不同特性进行测量以确定微生物种群或微生物种群的风险。基于这些确定，可以放慢流速，以使液体有更多时间暴露于辐射能。在指示器表明微生物种群可能较少的其它情况下，可以允许液体以更快的速率通过导热体，从而减少对辐射能的暴露。

图8示出了示意净化液体的方法800的流程图。方法800的操作可以由在图1至图7中描述的任何净化系统或如在这里描述的它们的部件来实施。在一些示例中，净化系统可以执行一组指令以控制装置的部件执行以下描述的功能。另外地或可替代地，净化系统、器具或其它装置可以使用专用硬件来执行以下描述的功能。在该示例中，方法800包括当液体流动通过通道202时将来自紫外线辐射源的光引导到导热材料中的通道中，并且当液体流中止通过通道202时将从紫外线辐射源到通道中的光截断。

在框802处，当液体流动时，光被从紫外线辐射源引导到通道中。可以响应于来自传感器或装置的指示液体正在流动通过通道的命令来打开灯。光杀死存在于液体中的微生物，如果存在一些微生物的话。在某些情况下，在液体离开通道的出口之前，用紫外线辐射源净化了进入导热材料中的通道的液体。

在框804处，阻止来自紫外线辐射源的光进入通道。因此，通道中的液体不暴露于光。但是，由于液体不流动，因此液体不离开出口。但是，根据该示例性实施例，当液体再次开始流动时，来自紫外线源的光可以重新打开，从而在液体离开通道之前净化液体。

图9示出了示意净化液体的方法900的流程图。方法900的操作可以由在图1至图7中描述的净化系统或如在这里描述的它们的部件来实施。在一些示例中，净化系统可以执行一组代码以控制装置的部件执行以下描述的功能。另外地或可替代地，净化系统、器具或其它装置可以使用专用硬件来执行以下描述的功能。在该示例中，方法900包括确定液体中的微生物种群902，基于所确定的微生物种群控制通过导热材料中的通道的液体流动904，当液体流动通过通道时将来自紫外线辐射源的光引导到导热材料中的通道中906，并且当液体流中止通过通道时将从紫外线辐射源到通道中的光截断908。

在框902处，可以确定液体中的微生物种群。微生物种群可以通过以下传感器来确定，该传感器测量液体特性诸如光学不透明度、流变学、表面张力、液体的响应特性、另一种类型的特性或它们的组合。液体可以位于导热体外部的储存器中、导热体的通道内、另一个位置处或它们的组合。

在框904处，可以控制液体通过通道的流动。在确定微生物种群可能高的那些情况下，可以使通过通道的流动慢于预定流速，以向液体提供额外的曝光。在确定微生物种群低的另一种情况下，可以使流动更快，从而允许液体以更快的速度流动通过通道。在某些情况下，流速控制可以具有液体能够以此通过通道的不同流速。流速可以分别对应于预定的微生物种群范围。

尽管该示例已被描述为确定微生物种群，但在一些示例中，净化方法和系统不涉及确定关于液体中的微生物种群的特性。在某些情况下，该方法和系统不涉及确定液体的任何特性。在某些情况下，假定液体具有预定量的微生物种群，并且该液体处于以该强度杀死微生物种群的条件，无论该液体是否具有该强度的种群。此外，尽管上面的一些示例已经被描述为当液体可以通过通道时具有不止一个的流速，但是在一些示例中，液体可以仅以单个预定流速流动通过通道。该流速可以与液体具有预定微生物种群强度的假设相一致。同样，尽管上面的一些示例已经从辐射能量源识别出多个光强度，但是在某些情况下，该系统能够在液体流动时仅施加一个强度水平的光。此外，微生物种群可以在一次通过中基本上被杀死，或者液体可以被再循环，使得微生物种群可以在多次通过辐射能的过程中被杀死。在某些情况下，当确定微生物种群高时，可以在不改变辐射能量源的强度或流速的情况下，使流体再循环额外的次数。在其它示例中，当确定微生物种群低时，可以减少使液体再循环的次数。

图10示出了示意方法1000的流程图。方法1000通常涉及处理前体液体。方法1000的操作可以由在图1至图7中描述的任何净化系统或如在这里描述的它们的部件来实施。一般地，方法1000既用于从前体液体去除热量，又用于减少液体的微生物计数。以此方式，方法1000可以在这里描述的饮料机或器具内实施，并改善在形成饮料时所用的水的质量。

参考图10的图表，在框1002处，可以在液体净化设备200的开口处接收前体液体的流动。例如并且如图2中所示，前体液体可以接收在液体净化设备200的入口204中。该前体液体能够源自饮料器具内的储存器和/或源自直接附接到液体净化设备200管道连接。液体净化设备200通常可以容纳在饮料器具内或部分地容纳在其内。

在框1004处，前体液体可以流动通过液体净化设备的曲折路径。曲折路径可以至少部分地由散热器限定。例如并且参考图3，通常可以使前体液体沿着通道202流动。如本文解释的，该通道可以代表至少部分地由导热体201限定的曲折路径。前体液体沿着通道202的曲折路径行进，导热体201可以从前体液体去除至少一些热量。

在框1006处，可以沿着曲折路径减少前体液体的微生物计数。可以使用沿着曲折路径与散热器集成的能量源来减少微生物计数。例如并且参考图3和图4，能量源222可以沿着通道202的曲折路径与导热体201集成。能量源222可以沿着曲折路径将能量发射到前体液体中，从而使沿着曲折路径行进的前体液体的微生物计数减小。

应当注意的是，上述方法描述了可能的实现方式，并且操作和步骤可以重新排列或修改，并且其它实现方式是可能的。此外，可以组合来自两种或更多种方法的方面。

在这里描述的信息和信号可以使用多种不同科技和技术中的任何一种来表示。例如，在以上整个说明书中能够引用的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和芯片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或它们的任何组合表示。

结合本文的公开描述的各种示意性本体和模块可以用通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件构件或被设计为执行此处描述的功能的其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但是可替代地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以实现为计算装置的组合(例如，数字信号处理器(DSP)和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心结合的一个或多个微处理器，或任何其它这样的配置)。

在这里描述的功能能够以硬件、由处理器执行的软件、固件或它们的任何组合来实现。如果在由处理器执行的软件中实现，则功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质传输。其它示例和实现方式在本公开和所附权利要求的范围内。例如，由于软件的性质，可以使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬接线或其中的任何一个的组合来实现上述功能。实现功能的特征也可以物理地位于不同的位置处，包括被分布从而在不同的物理位置处实现功能的部分。

计算机可读介质包括非暂时性计算机存储介质和通信介质这两者，通信介质包括有助于将计算机程序从一个地方转移到另一个地方的任何介质。非暂时性存储介质可以是可以由通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限制，非暂时性计算机可读介质可以包括RAM、ROM、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、光盘(CD)ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或可以用于承载或存储指令或数据结构形式的期望程序代码装置并且可以由通用或专用计算机或通用或专用处理器访问的任何其它非暂时性介质。而且，任何连接都适当地称为计算机可读介质。在某些情况下，使用共轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线(DSL)或无线技术诸如红外、无线电和微波从网站、服务器或其它远程源传输软件，然后在介质的定义中包括共轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线(DSL)或无线技术诸如红外、无线电和微波。如在本文中使用的便携式介质包括CD、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式复制数据，而光盘则通过激光以光学方式复制数据。以上的组合也被包括在计算机可读介质的范围内。

提供了本文的描述以使本领域技术人员能够实现或使用本公开。对本公开的各种改型对于本领域技术人员将是显而易见的，并且在不脱离本公开的范围的情况下，在本文中限定的一般原理可以应用于其它变型。因此，本公开不限于在这里描述的示例，而是应被赋予与在这里公开的原理和新颖性特征一致的最广泛的范围。

Claims (20)

1.一种液体净化设备，包括：

导热体，所述导热体至少部分地限定液体入口、液体出口和用于前体液体的曲折路径，所述曲折路径从所述液体入口延伸到所述液体出口；和

能量源，所述能量源与所述导热体集成，并且所述能量源被构造成沿着所述曲折路径将能量引入所述前体液体。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述导热体包括散热器，所述散热器被布置成沿着所述曲折路径降低所述前体液体的温度。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述能量源包括被构造成发射紫外线辐射的光源。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述导热体包括透光窗口，所述透光窗口限定从所述导热体的外部到所述曲折路径的光路。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述紫外线辐射被调节以通过所述透光窗口传播，从而导致与所述透光窗口光学连通的前体液体的微生物减少。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述曲折路径包括弯曲部。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述入口和所述出口被设置在所述导热体的不同侧上。

8.根据权利要求1所述的设备，进一步包括盖，所述盖与所述导热体一起限定所述液体入口、所述液体出口和所述曲折路径。

9.一种液体净化设备，包括：

散热器，所述散热器限定通过其中的内部通道，所述散热器包括光学区域，所述光学区域被构造成接收光并将所述光引导到所述内部通道；和

能量源，所述能量源与所述光学区域光学耦合并响应于前体液体通过所述内部通道的流动。

10.根据权利要求9所述的设备，进一步包括：

处理器；和

存储器，所述存储器与所述处理器通信并包含编程指令，当所述编程指令被访问时，所述编程指令使所述处理器在当所述前体液体正在流动通过所述内部通道时启用所述能量源。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，当所述编程指令由所述处理器访问时，所述编程指令使所述处理器在当所述前体液体停止流动通过所述液体通道时停用所述能量源。

12.根据权利要求9所述的设备，其中，所述散热器包括第一半部和第二半部，所述第一半部和所述第二半部协作以限定通过所述散热器的所述内部通道。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述内部通道被构造成在所述散热器内沿着多个方向引导所述前体液体。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述内部通道包括两个或更多个弯曲部，从而限定通过所述散热器的曲折路径。

15.根据权利要求9所述的设备，其中：

所述光学区域包括透光窗口；并且

所述能量源包括在所述光学区域处连接到所述散热器的紫外线灯。

16.一种用于在饮料机中处理前体液体的方法，包括：

在液体净化设备的开口处接收前体液体流；

致使所述前体液体流动通过所述液体净化设备的曲折路径，所述曲折路径至少部分地由散热器限定；和

使用沿着所述曲折路径与所述散热器集成的能量源来减少沿着所述曲折路径的所述前体液体的微生物计数。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，减少所述微生物计数的操作包括通过所述散热器的透光窗口发射紫外线辐射，所述透光窗口与所述曲折路径光学连通。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述能量源包括发光二极管。

19.根据权利要求16所述的方法，其中，致使流动的操作包括使用所述散热器降低所述前体液体的温度。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述曲折路径由在所述散热器内形成的多个弯曲部限定。

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