CN1643320A - 脱水器和冷凝水分送器联合机 - Google Patents
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Abstract
一种移动式大气脱水器和水冷凝器,用于对水果和蔬菜脱水,同时从存在于空气中的水汽中产生纯净的大气冷凝水,并净化该水,用于分送和饮用的目的。
Description
本申请是2002年6月10日提交的序列号为10/167,966的专利申请的部分继续申请。
技术领域
本发明涉及脱水器和水冷凝器,特别是涉及一种脱水器和冷凝水分送器的联合机。
背景技术
在我们的饮用水供应中存在着世界性危机。据世界银行估计,必须在供水系统中投入6,000亿美元。联合国已宣告世界性缺水,并且预测在2010年之前,这种危机将会引发冲突和战争。
世界上很多国家的水供应已经不足。污染物和污水减少了可用水的供应。
已有多种水处理方法,例如采用诸如氯和其他卤素等化学药品的方法。然而,这类处理的副产品有毒,会造成进一步的污染。经过处理的市政供水可能会被铅污染,在饮用这种水时其中的铅可导致健康问题。
经过种种尝试后,出现了一种系统,其除去水果和蔬菜中的水分和/或冷凝并净化其中所产生的水。有关这类系统的公知的现有技术专利如下:
美国专利文献
3035418 1962年5月 Wright 62/176.
3675442 1972年7月 Swanson 62/285.
4204956 1980年5月 Flatow 210/87.
4255937 1981年3月 Ehrlich 62/264.
5106512 1992年4月 Reidy 210/744.
5149446 1992年9月 Reidy 210/744.
5203989 1993年4月 Reidy 210/137.
5227053 1993年7月 Brym 210/143.
5259203 1993年11月 Engel等人 62/150.
5301516 1994年4月 Poindexter 62/126.
5315830 1994年5月 Doke等人 62/3.
5484538 1996年1月 Woodward 210/767.
5517829 1996年5月 Michael 62/272.
5553459 1996年9月 Harrison 62/93.
5669221 1997年9月 LeBleu等人 62/92.
5701749 1997年12月 Zakryk 62/93.
5704223 1998年1月 MacPherson等人 62/3.
5845504 1998年12月 LeBleu 62/92.
6029461 2000年2月 Zakryk 62/93.
6058718 2000年5月 Forsberg 62/92.
6182453 2001年2月 Forsberg 62/92.
在上述专利所公开的系统中没有一个合并有如下的特定功能:从环境空气中抽取水汽,并将那些空气用作一种用作脱水器的工具。
上述专利公开了各种大大小小的水冷凝设备,但没有一种实现了将热脱水空气用于保存水果和蔬菜的来源的益处,也没有一种使用遥控装置来方便地操作所有功能。
例如,美国专利5,106,512号公开了一种固定式大容量的高速产水机(water generator),其适于向整个写字楼、洗衣店等提供饮用水。该设备被描述为“具有管道,该管道用于将环境空气这种供给引入该设备并在处理完该空气后将其排回该设备之外。”所附的永久性“管道系统”的特征进一步被描述为“延伸穿出建筑物或居室的外墙。”尽管在Reidy的专利中简要提到了传感器、指示器、联锁装置、用于紫外线灯的报警器、空气过滤器和水过滤器,但该设备的其他主要部件的特征通常只用单个字词来说明,如“空气过滤器部件”、“蒸发器盘管”、“冷凝器盘管”等。在上述Reidy的专利中,出水管位于其产水机的基座上,这是一个使出水管完全不适于排水的位置,除非将这台机器放在支架上或安放在柜橱中。Reidy(512)的专利中指出要将水通过紫外线光管两趟以杀灭细菌。Reidy(512)有许多其他的局限和缺点:用户必须设置湿度调节器和温度调节器。Reidy没有做防虫和防鼠措施以对柜体进行防护。Reidy(512)的重力自流过滤器位于集水盘(collectionpan)下,并且重力自流压头严重限制了该过滤器的流量和最小孔口尺寸。
在Poindexter的美国专利5,301,516号中,没有杀菌光线或远程集水分流阀。出水管在图2中示出,但没有在图1中示出。该出水管被表示在该设备的底部,如果在地面上,该设备基本上不能操作,而如果抬到支架上,成为头部沉重体,则需要将其长期固定在墙上。Poindexter还要求专利保护不锈钢空气冷却盘管和集水盘,这大大增加了生产成本,并且没有限定特殊型号的不锈钢314L,其是水处理生产设备所必需的。该说明书对能用于接触水的区域进行清洁的化学药品的类型进行了非常详细的描述。
在Engel等人的美国专利5,259,203号中,有两个前后串连的除湿器。第二级压缩机用其浸于贮存罐的冷凝器盘管产生热水。对本领域的技术人员知道,这样的热水不会达到75℃。在储水箱中放置冷凝盘管的另一个问题是,如果不打开制冷系统,它将就防碍移动水箱进行清洗。另外还有缘于出水管的定位的维护问题,即没有外部的分送阀门,而且由于出水阀门的位置所固有的受限通道而它所处的位置不利于更换。
在Harrison的美国专利5,553,459号中,用一个紫外线灯管对排出的水流进行处理;这表明细菌和/或藻类会在该设备或管道连接中滋生。初始时该设备还必须准备好大约10升的启动水,其可能为最初的污染源,例如挥发性有机化合物(VOC),无论是紫外线辐射还是粒状炭精炭都不能将其除去也不能将其分解。在Harrison的发明中,压缩机运行以在储水箱中维持冷设定点温度,即压缩机运行以对保存在储水箱中的流体进行冷却,即时在该设备并不主动产生冷凝水的时候。
在Swanso的美国专利3,675,442号中,出现了与在Harrison(459)中的同样的不足。而且,Swanso缺少空气过滤器或紫外线消毒系统。尽管Swanso的排放装置在图中有所显示,但其位置和工作参数并未加以说明。
Brym(美国专利5,227,053号)提供了用于自来水(井水或公共供水)的紫外线活化催化剂净化器/分送器,它可被安装在水槽下或封闭在橱柜中。该设备只对送入其中的水进行处理,并且在处理过程中,输入水流的一部分会被分流浪费掉。
在Michael的美国专利5,517,829号中,公开了一种通过“活性炭”和“塑料网孔小孢子过滤器”产生和过滤“饮用”水的设备。该设备没有而且也不适合用NSF-53来去除VOC。而且,它不提供水的连续循环以保持净化,或没有用于防止在封闭式空冷集水盘管的冷却表面上结冰的温度调节器传感器。
因此,上述所有的现有技术专利都使用一种典型的制冷除冰系统来防止其蒸发器在低冷凝水流量下结冰,结冰发生在环境空气冷的情况下。例如,Reidy(512)指出大约10℃左右停止产水。进行这样的限制是因为:(a)获得冷凝水的效率低,(b)在这样低的温度下冷凝作用的效能成本不合算,并且(c)蒸发器在较低温度下易于冻结。进行这样的限制还因为该产水设备的设计使用了一种常规的热气旁通防冻器,对于温度/湿度组合,其并不是计算机控制的。上述所有的设备都是大容量制冷剂气体除湿器。从压缩机出来的制冷剂气体冷却蒸发器盘管,并且,周围空气通过盘管时,水分冷凝出来并且落到下面的集水器中。当工作超过延长时间或在较低的温度下,由于较低的冷凝水流量,蒸发器易于冻结。在此情况下,压缩机被设计成接通热气旁通模式。温度调节器和/或湿度调节器参与确定压缩机的切换时间。这种在较低温度时的通断循环使产水量急剧减少,直到进入空气的温度过低,压缩机最终停止运转。
在Forsberg的美国专利6,182,453号中,Forsberg要求了在低湿度时将移动式装置连接到城市供水中的功能的权利。Forsberg没有沉淀过滤器,该过滤器对于城市供水或井水水源是必须的。Forsberg使用单个炭过滤器,其一旦接入城市供水,很快就会堵塞,因而损坏过滤器并使以后的时间没有防护。
在MacPherson等人的美国专利5,704,223号中,描述了一种装在含有胰岛素小瓶的药物冷却袋上的热电TE冷却器。所公开的药物小瓶冷却器是一种非循环的,密封的、小容积的、无菌流体系统。
在Zakryk的美国专利5,701,749号中,说明了一种用TE冷却连接组装在储水箱侧壁内的水冷却器。在Zakryk的美国专利6,029,461号中说明了一种他的进一步包括水过滤器组件的‘749’专利中的水冷却器,并要求其权利。
在Doke等人的美国专利5,315,830号中,说明了一种TE装置,其组装入进用于野餐或食品运输的保温盒中。
因此需要一种脱水器和冷凝水分送器联合机,其对要保存起来以后食用的水果和蔬菜进行脱水,并且有益于那些靠季节性的农作物做为主要食物来源的人们。这种设备应该可移动,并且从环境空气中所除去的水汽中所抽取的水分使空气足够干燥,以便能够用来对水果和蔬菜脱水,而且所回收的水将是有价值的饮用水源。这种系统能够充当食物和水的来源,并且能以太阳能电池板为动力工作。
用这种分送器对所抽取的水进行冷冻从而形成可供用户使用的冰,这正是人们所希望的。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种对水果和蔬菜进行脱水的系统,同时净化从水汽中所抽取的水,使其适于饮用。
本发明的另一目的在于提供这样一种脱水器和冷凝水分送器联合机,其是可移动的并且能够以太阳能电池板为动力进行工作。
本发明的一个目的还在于提供一种方法,用于实现上述目的。这个和其他目的是通过提供可移动的、大气脱水和水冷凝器来优选实现的,以便在对水果和蔬菜脱水的同时,从存在于空气中的水汽中产生纯净的大气冷凝水,并对所述水进行净化以用于分送和饮用的目的。
本发明的一个目的还在于将所述水冷冻成冰。
这些和其他的目的是通过提供可移动的、大气脱水器和水冷凝器来优选实现的,以便在对水果和蔬菜脱水的同时,从存在于空气中的水汽中产生纯净的大气冷凝水,并对所述水进行净化以用于分送和饮用的目的。在一个优选实施例中,所述水被冷冻成冰。
附图说明
图1是根据本发明所述的脱水器和冷凝水给水器联合机的分解图;
图2是与图1相似的视图,表示出用脱水架代替图1的脱水器柜;
图3至图6为图1的设备的替换分解图;
图7是说明系统的流动过程的示意图;
图8是说明图1至图7设备的某些部件之间相互关系的示意图;
图9是与图3相似的分解图,表示用一台冰箱作为其中的一个部件:并且
图10表示一台制冰机的分解图,该制冰机可被加至图1至图8的组件中或被加至图9的组件中。
具体实施方式
参考附图的图1,表示一种脱水器和冷凝水分送器联合机110,其具有顶盖板1,处于盖板1之下的第二盖板3,以及一个直立的法兰套环4,其环绕着盖板3中的开口100,以用于接纳从其中穿过的水瓶(未示出)的顶部。
储水箱6位于盖板3之下,支撑板12’之上,在水箱6的顶壁101中具有一个中心定位的孔5。盖板1具有向下延伸的侧壁102,其中的至少一个侧壁有封盖56盖住电气插座104,例如一个12伏输出端。多个生物激励器探头89(见图3)可通过电气连接103耦合或连接到(couple)开关104。第二盖板3也可具有向下延伸的侧封盖109。
如图1所示,由于下面会进一步讨论磁力浮子开关57,因此为了具体说明,水箱6的一部分是表示该开关的剖面。设备110包括一个主直立框架7,其具有在水箱6下面的第一上搁板10,在第一上搁板10下面的第二12,和下面的底搁板14。可在搁板14的下面安装多个轮子或滚轮15,以使设备110可通过轮子移动。
配套的主计算机控制系统24安装在搁板10上,该系统由托架54托持,用于操作设备110,随后将会对其进行讨论。绝热部件8也安装在搁板10上,其优选由泡沫聚苯乙烯制成,用于将要讨论的冷水分送器。传统的矿物分送器位于部件8和控制系统24之间。传统的AD/DC变换器43可被安装在搁板10之上,系统24的下方,以提供12伏适配器。
静音风扇106安装在罩壳11中,该罩壳具有连接到风扇电机(未示出)的连接装置55。风扇106的罩壳被绝热,并且有静音风扇排气装置口39。
罩壳11连接一个收集大气冷凝水的滴水盘74,其具有换热器13,该换热器有多个间隔开的用FDA覆涂的蒸发器翅片72,以及空冷集水盘管87。
多个过滤器安装在底板14上。在后面将讨论到,过滤器19是5级Pi过滤系统的第4级,过滤器18是5级Pi过滤系统的第3级(也参见图3)。绝热的压缩机50(见图1、图5和图6)安装在底板14上,电磁线圈71(图1)安装在抗菌储水箱21的外面。炭粒过滤器22安装在水箱21的顶部。
如果需要,具有球阀41的螺旋管入口40,也可被安在底板14上,用于引入一个外部水源——未示出——例如自来水。
如图1所示,水箱21可安装在轨道52上,以便为了维修或清理等,该水箱能够滑动进出设备110。可松开的锁杆53,用于在轨道52上将水箱21锁在适当的位置上。紫外线灯罩23可置于搁板12之下。
第一侧面板113有矩形剪切区域111,其适于被右侧通风口31所覆盖。在另一侧的面板34上,可装一防虫防鼠的网屏33。
前面板112有第一上面板27和整体的第二下面板26,其可为绝热的。滴水盘25由于被讨论过也被提供。
第二侧面板113也有一个矩形开口114,其适于在外面被第一空气吸入过滤器32覆盖,接着被右侧通风口31’罩住。
后面板115有第一上面板35和第二整体下面板37。下面板35有开关面板116,在开关面板上有第一通断开关44和第二高低风扇转速控制开关45。下面板37也有下通风口38和开孔面板117,面板117连通着柔性管道75。用法兰接头46(也见图4和5)将管道75连接到面板117上,并且管道75有内部的调风阀76(在图1中只有操作杆能被看见)。滑入滑出轨道47用于将面板固定在壁47。另一防虫防鼠网屏33在安装时也可被对准下通风口38。此外,空气吸入过滤器32’可与开孔面板117相连。
脱水器机柜78有多个侧面板78和通风的顶壁79。在顶壁79上的开口120宜于用防鼠和防虫网屏33’和百叶窗式通风口77封住。
机柜78有多个内部间隔的搁板80,并且内部可被铰链门81封闭。
参考图2,为了替换机柜78,可除去机柜78和管道75,并在面板37和空气脱水器121之间装上一个敞开式通风脱水可拆卸百叶窗式面板83。该脱水器121可具有多个间隔的网屏空气脱水搁板82,其由四只边腿(side legs)84支撑。
如图3所示,滴水盘25适于被安装在一对间隔开的水龙头28、29(热和冷)下的凹入式开口122内的面板27上。还如图3所示,一个传统的胶体银脉送器(collidal silver pulsar)安装在顶面板1上,并且如图3所示绝热的热水分送器9在分送器8的后面。也如图3所示,在底搁板14上具有以沉淀型过滤器16的形式提供的5级Pi过滤系统的第1级,以及以Pi型过滤器20的形式提供的5级Pi过滤系统的第5级。LED计算机显示器30安装在面板27的顶部。
如图4所示,5级Pi过滤系统的第2级被表示为过滤器17,它可为0.05微米矩阵+1过滤器(.05 micron matrix+1 filter)。
参见图7,一对水分送器龙头连接延长部分36装在冷水分送器8和热水分送器9上(见图3——当安装侧面板时,延长部分36将与热水和冷水龙头28、29相连)。储水箱21有泵58和臭氧发生器59。泵58有内部活塞123。水族箱(aquarium)循环安全浮子61被连接到与管子63相连的管塞62上。抗菌管64从泵58延伸到紫外线灯23,然后从灯23延伸到过滤器16。管64延伸通过过滤器16,从其底部穿出并进入过滤器17。管64从过滤器17延伸进入过滤器18,从其底部穿出并进入过滤器19。管64从过滤器19延伸进入过滤器20,并向上到达抗菌储水箱6。
管64接着延伸穿出水箱6,通过换流器42进入冷水分送器65。铜管67环绕着分送器65。热水分送器66通过管64’与水箱6相连。磁力浮子开关60安装在水箱21中,并且加热部件68与热水分送器9安装在一起。
参见图8,压缩机70用护套50绝热,并通过管124与螺旋管71相连。螺旋管71又通过管67与冷水分送器65相连。从图8中可见,管67环绕着分送器65,其通过隔热层8绝热。可见其中一个龙头延长部分36与分送器65流体地连接。
管67从螺旋管71延伸与蒸发器72连接。滴水盘漏斗88安装在集水滴水盘74中。
液体因此通过过滤器22进入水箱21。管67′的一端被流体地连接在水箱21上,并且另一端与进口40相连,该进口由球阀41控制。
在工作时,参见图1,通过开动风扇55的开关44来启动设备110。
由风扇55通过通风口31将空气吸入,吹在风冷集水盘管87上。由于压缩机70冷冻盘管87,所以换热器13安装在该设备内。然后风扇55从出口39通过出口过滤器32’排出热空气,并用柔性管道75内的调节阀76控制流量。通过敞开的可调搁板82(图2)上百叶窗式的面板83形成了敞开式通风脱水系统,以便用来对水果、蔬菜和花卉脱水,以及在这些搁板上干燥上述物品和其他制品。人们还可在封闭式脱水器机柜78(图1)中放置水果、蔬菜和花卉并干燥任何其他制品,该脱水器机柜也有三个搁板80,其中搁板也可被加上筛眼。封闭式机柜78有通风的顶壁79,该顶壁上具有一个防虫防鼠的网屏33’以及一个上部的百叶窗式通风口77。随着热空气进入机柜78,门81被关闭,水果、蔬菜等物将快速脱水。可以通过控制位于柔性管道75内的调节阀76来降低和增加热空气的流速。脱水器管道46的法兰连接件通过滑入安装在背面板37上的滑入滑出轨道47可以连到背面板37上。管道75可被截断长度以适合脱水器的位置,管道75连接到脱水器管道46的法兰连接件上。管道46又连接到脱水器机柜78的背面,或者连接到敞开式通风脱水可拆卸百叶窗式面板83的后面(图2)。敞开式通风脱水可拆卸百叶窗式面板83滑入到滑入滑出轨道47(图2中未示出),可被直接连接到面板37,或者可用任何适当的方法将其安装到柔性管道75上,例如通过其后的移动式法兰(未示出)。
静音风扇55通过空气过滤系统32,从在面板34中的侧通风入口中吸入空气,并且吹到空冷集水盘管87上。当压缩机70冷冻盘管87时,在蒸发器翅片(其可是FDA认证的)的涂层表面上聚集成大气冷凝水。由于重力的作用,大气冷凝水开始向下流,流进滴水集水盘74,然后向下流过滴水盘漏斗88(图8),继续靠重力滴入并流过炭粒过滤器22,最终流进第一抗菌集水储水箱21。
第一抗菌集水储水箱21位于该设备的底部,并且被安装在滑轨52上(图1),以通过按下锁杆53将第一抗菌集水储水箱21滑出并清理使其在清理时可灵活移动。重新安装时,只需将其滑回轨道52并锁牢锁杆53。第一抗菌集水储水箱21快被灌满时可有近2-1/2加仑的容量,其容易装进厨房的水槽,以便于清理。位于第一抗菌集水储水箱21内的泵58(图7),由位于第一抗菌集水储水箱21内的磁力浮子开关60和位于顶部抗菌集水储水箱6中的磁悬浮开关57的组合件来启停。当顶部抗菌集水储水箱6内的水位变低时,磁力浮子开关60降低,从而引起来自第一抗菌集水储水箱21的水使第一抗菌集水储水箱21内的水降低,并由此降低磁力浮子开关60的高度,该开关接着又启动压缩机70(图8)和风扇55(图1),通过空气过滤系统32,从在面板34中的侧通风入口吸入空气,吹到空冷集水盘管87上。
泵58(图7)在运转时将从较低的水箱中抽水并通过抗菌管64泵水,其在此将首先通过装有紫外灯23的封闭式铝盒,该紫外灯可以杀灭99.9%的细菌和病毒。随后,该水将通过5级Pi过滤系统的第一级。沉淀过滤器16将无泄漏连接到同一管路上的(in line)第二过滤器17,随后0.05微米矩阵+1过滤器17将无泄漏连接到同一管路上的第三过滤器,然后ste-o-tap(U/F)过滤器18无泄漏连接到同一管路上的第四过滤器,然后,后置炭过滤器19无泄漏连接到同一管路上的第五过滤器20,即Pi过滤器20。然后,水进入顶部的抗菌集水储水箱6,使该水箱中的磁力浮子开关57上升,并关闭压缩机70(图8)。水始终运动着,从而形成水族箱式的连续循环。
水从底部水箱流到顶部水箱后,抗菌管63允许水靠重力从顶部水箱6流回底部水箱21,并且连续不断地循环。当水箱装满后,该设备中的LED读出器30(图6)上的满水箱指示灯让人知道水箱已经装满。即使当水箱装满时,连续的水族箱式的循环通过泵58(图7)的运行继续循环。顶部水箱6中的水,在重力的作用下,无渗漏地流过抗菌管64,然后无渗漏地通过盛放矿物的矿物容器42,进入冷水分送器65。矿物容器42位于计算机控制系统24(图1)旁,并且在容易拆除的后面板35之后,容易接近。矿物容器42(图7),可被用带螺纹的两部分连接而连成一体,并用经FDA认证的橡胶密封垫圈密封,成为完全无泄漏的紧密连接。这保证了可以容易地更换或除去这样的矿物。冷水从冷水容器中排出,无泄漏地通过水分送器龙头连接延长部分36并从冷水分送器龙头28(图3)流出。通过压缩机70(图8),用内部的电磁线圈71接至监控冷水分送器8上温度的内嵌的温度调节器,可实现分送器8中的冷水。当冷水的温度升高超过40°F的期望温度,压缩机70使空冷集水盘管13(图1)旁通,并无泄漏地接通环绕冷水分送器的均匀卷绕的铜盘管67(图7)。
顶部水箱6(图7)中的水,在重力的作用下,无泄漏地流过抗菌管64’,无泄漏地进入热水分送器66。热水从热水容器中排出,无泄漏地通过水分送器龙头连接延长部分36,并从热水分送器龙头29(图3)中流出。分送器9中的水的加热是用加热部件68(图7)完成的,该加热部件检测容器66内的所收集的水的温度,并在温度低于期望温度175°F时接通,再此加热所容纳的水至期望温度190°F。内部的电磁线圈71(图8)和压缩机70一起由计算机24中的温度调节器和湿度调节器自动地控制,如LED读出器30上所显示的。这种控制共同操作,以测量该大气脱水器和冷凝水分送器110的温度和湿度,并使浓缩水汽的收集最大化,正如其用户所要控制的。电磁线圈71也和压缩机70一起控制满足EPA要求的制冷剂的流动,封闭式空气冷却集水盘管13与内部电磁线圈71中的一个温度调节装置传感器配合,其是自动调节的。由于它被置于封闭式空气冷却集水盘管13(图1)之上,所以这将关闭压缩机70的运行,以防止在封闭式空气冷却集水盘管13的冷却表面上结冰。
该机器的可拆卸的顶盖板1允许接近第二顶盖板3,在低湿度的条件下,该盖板被设计作为支撑5加仑的水桶的支架,其在脱水制水设备的正常工序中可被冷却并分送。人们也可通过连接位于底部搁板14上的球阀41(图8),将该设备与城市供水相连。城市供水通过螺旋管40进入该设备,并进入位于该设备底部的第一抗菌集水储水箱21。水从此处顺着泵58泵水的所述路线到达顶部水箱6(图7)。
在其正面(face)上的胶体银脉送器2的控制下,位于顶盖板中的胶体银脉送器2(图3)被齐平地安装在顶盖板1的正面。可具有两英尺长的连线的插入式的公插头104插入胶体银脉送器2正面上的母插座上,公插头连接着放在外面的生物激励器探头89(图3)。当生物激励器探头89插进一杯水中时,并且胶体银脉送器2开着,它将被用作双功能部件,即生物激励器离子以及胶体银的发生器。胶体银脉送器2以20分钟16盎司蒸馏水3-5ppm(百万分之几)的速率产生极佳的离子胶体银,离子胶体银的粒子大小非常接近离子,胶体粒子的范围在0.005-0.015微米之间。在该电解的过程中,水分解成氢和氧。氧离开正(+)电极并与银离子发生反应,又生成氧化银和氧气。
12伏特的变换适配器43(图1)位于计算机系统24的下面,允许人们插入诸如便携式CD机、剃须刀、移动电话等的任何物品,或其他一些使用12伏电源的任何物品,如在顶盖板后侧插入自动点烟器型式的插入物56,。
风扇速度开关45位于该设备的后面板37上,允许人们调节高-低风扇的速度。该设备前面的LED显示器30(图3)上的指示灯,在水箱21装满和该设备110关闭的时候给出指示。
热空气脱水器的四个阶段概述
第一阶段(升高核心温度)在升高核心(core)温度的第一阶段中,在不损害产品的前提下,以尽可能快的速度加热产品达到所述处理空气温度的10到20度的范围内。在逆流的配置中,湿的水果和蔬菜之类的产品被放置在冷端,并且受到很湿的空气处理,该湿空气通过后会降低20度或20度以上。这种湿空气传递热量很快,并且干空气会上升而水汽会滞留(stop)。这加速了到第二阶段的过渡。
第二阶段(快速除湿)在第二阶段中,产品的含湿量近乎自由下降。该阶段可被置于可选的移动式闭合罩中以使产量最大化。通常,对多数产品进行干燥时,处理空气的含湿量,从高的一端测量应该为17%到19%。在空气通过干燥器后,冷端的相对湿度应为35%到50%。
第三阶段(过渡)过渡是最关键的阶段。在第二阶段中所经历的高速的水汽释放减慢至一个很缓慢的速度。产品中失掉大部分的水分。细胞级的毛细作用使大多数的自由水散失。曾将产品的核心温度很好地保持在处理空气温度之下的蒸发冷却也减缓了。
第四阶段(烘干)最后阶段的特征是产品含湿量缓慢减少。该阶段的时间一般最长,可包括1/2以上的停留时间,其决定于目标含湿量。
从上面的讨论中,大家都认识到了利用从环境空气中分离大气水汽,用于净化分送和饮用的需求。
可看出,此处公开了一种紧凑的移动式大气脱水器和冷凝水分送器,其能对水果和蔬菜等进行脱水,同时从存在于空气中的水汽中产生纯净的大气冷凝水,用于分送和饮用。压缩换热器对通过该换热器和空冷集水盘管从外部潮湿的环境空气中吸入的空气进行过滤。在此过程中,去除了水汽并将其存储。然后干热空气通过通风出口并越过用于脱水的托盘而排出。可选地,移动式柔性管道系统可被用于排出热空气,其无泄漏地通过移动式管道部件,进入一个可选的移动式闭合罩(enclosure)中,该可选的移动式闭合罩的主要目的是:容放搁板,该搁板在水果和蔬菜等主要目的是脱水的类似物的脱水处理中被用作的支撑盘。
当这些步骤发生时,该机器从空气中产生水分,并且制成净化的可分送的饮用水。集水箱,以及在此过程中的所有管子,可以使用适合抗菌的FDA认证的材料制造。集水箱位于主机的底部,安装在滑轨上以便于出于卫生的目的可方便地移动以清理和重新设置。储存在抗菌的集水箱中的分离的空气被泵送通过5级Pi过滤器,以保证安全阻挡挥发性有机化合物、VOC的、细菌和病毒,这些可在通过顶部抗菌储水箱之前从空气中进入。进一步防止生物体和污染物滋生的步骤是,将收集的空气在Pi过滤器系统中作连续的水族箱式的循环运动。可选的反渗透系统可用于代替沿Pi过滤器的四个级。用于脱水的所分送的空气在吸入和排出时都被净化,以安全地防止水果和蔬菜的污染。
静音风扇可使空气在通过蒸发换热器(heat evaporator exchange)时被加热。随后热空气将以1725rpm的全开转速从柜体后侧排出,盛放水果和蔬菜等物的独立搁板接受该热空气流,从而使所盛放的物品脱水。在管道内部,有一个可调整的调节阀,必要时该调节阀可降低热空气流量以减慢脱水过程。可将该调节阀置于全开位置以加快脱水。当外部环境空气的湿度处于其所处的大气湿度的范围之内时,通过空冷集水盘管的空气进口,静音风扇抽吸潮湿空气进入主柜体,从环境空气中分离出空气水汽用于净化,成为浓缩水汽即水,该水可被用于分送和人类消费。整个设备可以由如50-60Hz的110-220V的AC的电力网或移动式发电机供电,或由如6-60V电池的DC电源供电。移动式大气脱水器和冷凝水分送器包括空气过滤器,其除去了悬浮的花粉或灰尘颗粒,以使环境空气中的污染物和不希望的杂质不被带进脱水器和冷凝水分送器部分。移动式大气脱水器和冷凝水分送器包括一个杀菌系统,其提供过滤的、加热的和冷却的净化液态水,以从34°F到190°F的范围的多种温度,提供热和冷的净化水,用于从冰茶到热咖啡等各种用途。
移动式脱水和冷凝水设备可具有一个主柜体,其是一个漂亮的厨房用品,并且可有一个外壳(例如面板1、111、112、113和115),其采用高级塑料面板或与冰箱表面相类似的粉末涂层金属表面来制作,或者采用高级的不锈钢形式来制作,以与许多所有厨具全是不锈钢形式的厨房的形式相匹配。
空气过滤器所在的空气进口容易拆卸,使空气过滤器便于清理,以使本发明的清洁操作顺利进行。静音风扇保证尽可能低的噪音强度,使其对于家和办公室中足够安静。可以使用FDA认证的用于城市供水管道内壁的涂料对空冷集水盘管进行涂覆,其寿命大于50年。在主柜体中产生的压缩热要足够干以在外部湿度高达100%时,仍可对移动式脱水闭合罩中的水果和蔬菜等进行脱水。
本发明可具有两个顶盖板。一个可用于装饰,并可被拆除;第二个要能够固定标准的二或五加仑的瓶装水。抗菌集水储水箱用于底部储水箱和顶部储水箱。冷水分送器水箱和热水分送器水箱都是不锈钢的。另一独特的特征是五级Pi过滤器系统。Pi水是可饮用的能量。普通饮用和瓶装水仅经过净化和过滤。Pi水通过把其能量传递给其消费者,将水带入更高的层次。Pi水对生物的效果是显著的。植物生长和精神饱满是显而易见的。咸水和淡水鱼能够生活在同一个水箱中。包括任何类型的净化和防护措施的最完善的水处理系统是本发明十分独特的地方。它包括在一个铝盒中的紫外线灯、抗菌管和水箱、胶体银脉送器、矿物分送器中的矿物、底部水箱中的臭氧发生器、Ste-O-Tap(U/F)过滤器,没有提到矩阵+1过滤器,和Pi过滤器本身。整个系统像水族箱一样运转,不断地循环。
两个分开的柜体都有轮子并可移动。密封容器和网屏通风口使它们完全防鼠和防虫。
本发明另一独特之处在于12V适配器,使其便于给移动电话充电,通电给CD播放机、电动剃须刀以及所有其他以12伏电源供电而工作的装置。
前面所讨论的现有技术专利中没有一个包括以下特征:
a.12伏特变换器适配器,具有车用点烟器型式的插孔,允许人插入并使用任何物品,如便携式CD机、剃须刀、移动电话、或其他任何使用12伏电源的东西。
b.移动式脱水可调搁板。
c.移动式柔性管道系统,用于将移动式脱水柜体连接至该大气脱水器和冷凝水分送器。
d.用于从移动式脱水柜体上连接或拆卸管道的易于安装的夹具;
e.用于从移动式脱水器和冷凝水分送器上连接或拆卸管道的易于连接的夹具。
f.可拆卸的移动式脱水柜体,具有铰接旋开式(swing-open)前门和后面的进口,该进口有易于安装的夹具以用于从移动式脱水柜体背面连接或拆卸管道。移动式脱水柜体可从该大气脱水器和冷凝水分送器处移开,放到家或办公室内的方便的地方。
g.调节阀管道用于控制移动式脱水柜体的空气流,以控制空气流量和脱水时间。
h.五级Pi过滤系统Pi过滤器。当三价铁/二价铁盐(Fe)接受宇宙能量波(cosmic energy waves)时,铁原子的原子核和电子自旋发生变化,使原子成为高能态。高能态的铁原子发射出电磁波或能量。
i.水族箱式的运转使浓缩水汽的连续运动的循环不断继续,从而不断地往水中加氧。
j.可替换的可调顶盖板用于添加瓶装水,如标准5加仑瓶的。
k.胶体银脉送器产生极佳的离子胶体银。
l.臭氧发生器装置通过将臭氧通入水中,对水进行臭氧消毒或臭氧化,以增加氧含量。
m.可替换的矿物容器。矿物分送器是一种易装卸的分送器,其可有螺纹连接的两个部分拧紧成为一体,用经FDA认证的橡胶密封垫圈密封以得到一个完全无泄漏的紧密连接。
该分送器保证容易更换或去除这种矿物质。
n.两个顶盖板。一个用于装饰,是可拆卸的,而第二个位于其下,能够支撑标准二加仑或五加仑的瓶装水。
o.抗菌的管路和储水箱。
p.静音风扇。
q.具有可调pH的遥控控制LED监控系统。
r.独立风冷集水涂层翅片。
s.封闭式铝盒,以其最大的暴光强度反射紫外线灯,并且缩小进口和出口的尺寸以限制进出铝盒的水流,从而给紫外光石英灯创造更多的暴光时间。
可以运用任何合适的部件。各种成品部件,本领域的技术人员容易利用和组装。
如图9所示,其中相同的标号代表同图3相同的部件,所示的冷凝器100用一端500与压缩机242相连,由继电器组件117控制。继电器组件包括本领域公知的传统的启动器。冷凝器100的另一端501连接到干燥过滤器组件740,干燥过滤器组件740通过管线502连接到盘管503,盘管503连接到冰箱柜体200。盖504用于封闭柜体200的顶部。
冰箱柜体200包括在上隔间505中的内部上方蒸发器131,并且适于在其中盛放冰托盘256。门213适于被牢固铰接在柜体200的铰链507处,以封闭顶部冷冻隔间505。
盘管503当然被连接到压缩机组件131,使上隔间505制冷并形成冰托盘256。
控制旋钮223安装在下隔间506中。柜体200的底部的每一角可有支脚228,支在顶盖板1之上。整个柜体200的前面或敞开的隔间505、506可由一个外门203封闭,外门的内部可被发泡,并且贴上垫圈组件202,夹在内门面板205和外门203之间。门203可被铰接在上下铰链209、227上。
蒸发器风扇组件400被安装在柜体200的背板上,与隔间505的内部相通,如本领域技术人员所公知的。冰箱柜体200的温度可被温度控制开关219控制,该开关被盖220盖住,可被安装在任何合适的位置,并且被电气连接到控制旋钮223,用来控制柜体200内部的温度。下隔间可用于储藏需要冷冻的东西。
见图10,制冰组件507可被安装在柜体200中。制冰组件507包括进水阀300,其可经管508与图7中的微型开关三通阀408流体连通。制冰机507上的进水阀300在该设备的主计算机的控制下向模具组件303中注水。
微型开关三通阀420(图7)与计算机控制的控制系统24相连,这是本领域技术人员所公知的,启动泵并送水充满托盘256(图7)。当托盘256充满时,三通阀420(图7)关断水。当开关420再次打开往托盘256注水时,它关闭并停止往储水箱6(图7)进水。当托盘256充满后,微型开关三通阀420再次打开,使水转移落向水箱G,然后关闭使水不再流向阀300(图10)。
水管315与阀300和补水管301都流体连通。传统的补水杯及承座(cup and bearing)302与管301相连,并且又通过制冰器303上的合适的卡件(未示出)与连接件509流体地相连,该制冰器被隔挡510分成很多隔间511。传统的冰剥离器(ice stripper)305有很多相间的指状物512,适于使隔间511在其中形成冰。提供关闭支臂306,当其被抬到上方位置时,将关断管301到制冰器303的水流。
当托盘256(图9)中装满冰时,这些冰会抬高支臂306(图10)并关闭开关310,从而使水不能进入模具组件303,使该模具组件不再倒出冰。当把冰被从盘256(图9)中移走后,支臂306(图10)将随之落下并打开开关,使模具组件303倒出多余的冰。然后,电磁阀300将再次打开微型开关310,使模具组件303重新装满要冷冻的水。
加热元件307由微型开关310控制,并承担在冰块被撵入托盘256(图9)之前,对模具组件303中的冰块进行轻微预热的功能。
当冰冻结时,温度调节器311(图10)告知计算机控制系统24,并告知加热元件307接通,并且起到将冰块撵入托盘256(图9)之前,对模具组件303中的冰块进行轻微预热的作用。
出模器304(图10)由微型开关310控制,微型开关310控制整个出模器组件304、309、313和316。它们共同工作将冰块撵到冰托盘256(图9)中。
制冰器303的正面被盒308封住,该盒有凸轮杆309、微型开关310和温度调节器311。出模器316被安装,并且盒308的前面被装配板312封住,该板有出模器齿轮313,当板被安装到盒308上时,齿轮咬合到凸轮316上。盖314封住板312。
在此参考图9,可看出通过开关219可控制冰箱200的温度。压缩机242将冰箱200的温度保持在恒定温度,从而同时将水保持冷却。前门203旋转打开并绝热。分开隔间505、506的搁板,例如搁板600(图9)可被永久地或可调地固定在其中。搁板也可安装在门203的里面。冰箱200与图9中的其余装置完全绝热,并且图9中的全部装置可被置于一个柜体中。
参见图10,处理过的水(图7)通过进水阀300所控制的管路508连接到制冰器,进水阀300可包括一个电磁驱动传感器。当制冰器303空的时候,电磁阀300打开,并往制冰器303中注水直到充满,然后关闭。当制冰器303中的水冷冻并变成冰时,制冰器303将冰倒进盛冰的托盘256(图9)。当托盘256中装满冰时,冰向上推支臂306,关掉开关310,停止将冰倒进托盘256中。用适当的方法从托盘256中将冰移走后,例如人工地,再将制冰器303中的冰倒进托盘256中,电磁阀300随即打开,并再次向制冰器303注水。这样,制冰器组件507靠其本身的温度计和冷冻装置工作。
前面提到的压缩机242(图9)工作以将冰箱200的温度保持在恒定温度,并将水保持冷却,如上所述。
此处所公开的冰箱和制冰器可被安装在图1至图8的组件中。
虽然此处所描述的设备针对居所等中的消费者使用,但显然它可被做得足够的大,并被用于商业环境中以制作足够数量的饮用水,如果需要,也可制作足够数量的冰。实现同样目的的装置完全处于本领域的技术人员的能力范围之内。
虽然公开了本发明的特定实施例,但本领域技术人员可以对其进行改变,并且本发明的范围仅应该由所附的权利要求的范围来限定。
Claims (38)
1.一种对水果或蔬菜等物进行脱水的方法,包括以下步骤:
抽吸环境空气通过冷却装置,由此冷却所述环境空气;
对所述冷空气进行热交换,并分送已成为热空气的所述空气,使其通过适于在其中盛放水果或蔬菜等物的储存室,除去其中的水分;
将从所述水果或蔬菜等物中除掉的所述水分移送到过滤系统,在其处对所述被除掉的水分进行过滤和净化,以制成饮用水。
2.根据权利要求1所述的方法,其中抽吸所述空气的步骤包括以下步骤:通过静音风扇吸入所述空气,同时对所述空气进行过滤。
3.根据权利要求1所述的方法,其中将所述热空气分送到所述水果或蔬菜等物中的步骤包括以下步骤:将所述热空气通过一个面板,该面板上具有多个相间的开口通气孔。
4.根据权利要求1所述的方法,其中分送所述热空气的步骤包括以下步骤:通过管道将所述热空气通到所述水果或蔬菜等物上。
5.根据权利要求4所述的方法,其中通过管道传送所述热空气的步骤包括以下步骤:在所述空气通过所述管道时调节所述空气,以在其从所述管道中通过时控制所述管道中的所述空气的流速。
6.根据权利要求1所述的方法,其中转移所述水分的步骤包括以下步骤:将所述水分送入储水箱之前,先使所述水分通过过滤器。
7.根据权利要求6所述的方法,包括以下步骤:监控所述储水箱中水面的高度,当所述储水箱中所述水面的高度达到一个预定的较低高度时,抽吸所述环境空气通过所述冷却装置。
8.根据权利要求7所述的方法,其中过滤所述水的步骤包括以下步骤:将所述水通过紫外灯。
9.根据权利要求7所述的方法,其中过滤所述水的步骤包括以下步骤:将所述水依次通过五级Pi过滤,该五级Pi过滤包括:
第一沉淀过滤器;
第二微米矩阵+1过滤器;
第三ste-o-tap过滤器;
第四后置炭过滤器;和
第五Pi过滤器。
10.根据权利要求9所述的方法,包括以下步骤:将所过滤的水从所述Pi过滤器转移到第二储水箱。
11.根据权利要求10所述的方法,包括以下步骤:将冷凝水进行转移,其中该冷凝水是从冷却所述第一次提到的储水箱的所述步骤中得到的,该储水箱远离于所述的第二储水箱。
12.根据权利要求11所述的方法,包括以下步骤:将所述水从所述第二储水箱转移到冷水分送器时,往所述水中加入矿物质。
13.根据权利要求12所述的方法,包括以下步骤:从所述第二储水箱将水转移到所述冷水分送器。
14.根据权利要求12所述的方法,包括以下步骤:从所述第二储水箱将水转移到热水分送器,同时加热所述水。
15.根据权利要求1所述的方法,包括以下步骤:处理所述饮用水以向所述饮用水中加入胶体银。
16.根据权利要求1所述的方法,包括以下步骤:将所述饮用水转移至制冷系统。
17.根据权利要求16所述的方法,包括以下步骤:将所述饮用水在所述制冷系统中制成冰。
18.根据权利要求1所述的方法,包括以下步骤:将所述饮用水转移到制冰器,并将其制成冰。
19.一种对水果或蔬菜等物进行脱水的装置,包括:
柜体;
环境空气吸入装置,其安装于所述柜体中;
冷却装置,其安装于所述柜体中,与通过所述吸入装置抽进所述柜体的所述空气流体连通;
热交换装置,其与所述冷却装置所冷却的空气流体连通,用于加热所述冷却的空气;
储存室,其与所述柜体相联,该储存室有多个相间的搁板,所述搁板上适于盛放水果或蔬菜等物;
热空气分送装置,其与所述热交换装置和所述搁板都相联,用于分送所述热空气与所述搁板接触,由此对所述搁板上的水果或蔬菜等物进行脱水;
将被干燥的水果或蔬菜等物中的水分转移到一个过滤系统;以及
所述系统中的过滤装置,其用于过滤并净化所述被除去的水分。
20.根据权利要求19所述的装置,其中所述分送装置包括一个面板,其在所述热交换装置的所述热空气的通路中,所述热交换装置与所述搁板之间,有多个相间的开口通气孔。
21.根据权利要求19所述的装置,其中所述分送装置包括一个管道,其在所述热交换装置与所述搁板之间,与其流体连通。
22.根据权利要求21所述的装置,其中所述管道在其内部调节风量,控制从中通过的空气流速和流动。
23.根据权利要求21所述的装置,包括与所述冷却装置流体连通的第一储水箱。
24.根据权利要求21所述的装置,其中所述过滤系统包括五级Pi过滤,其包括:
第一沉淀过滤器;
第二微米矩阵+1过滤器,与所述第一过滤器流体连通;
第三ste-o-tap过滤器,与所述第二过滤器流体连通;
第四后置炭过滤器,与所述第三过滤器流体连通;和
第五Pi过滤器,与所述第四过滤器流体连通。
25.根据权利要求24所述的装置,包括一个与所述第五过滤器流体连通的第二储水箱。
26.根据权利要求25所述的装置,包括矿物质加入装置,其与所述第二储水箱和一个冷水分送器相联,与所述第二储水箱流体连通,以往所述水中加入矿物质。
27.根据权利要求25所述的装置,包括一个热水分送器,其具有与其相联的加热装置,该热水分送器与所述第二储水箱流体连通。
28.根据权利要求19所述的装置,包括一个安装在所述柜体中的计算机,用于操作所述装置。
29.根据权利要求28所述的装置,包括一个安装在所述柜体上的12伏变换器适配器。
30.根据权利要求19所述的装置,包括与所述饮用水相联的加银装置,用于往上述水中加入胶体银。
31.根据权利要求19所述的装置,包括用于制冷的与所述被除水分接触的制冷装置。
32.根据权利要求31所述的装置,包括一个与所述制冷装置相联的制冰器,其用于将所述被除水分制成冰。
33.根据权利要求19所述的装置,包括一个与所述被除水分接触的制冰器,其用于将所述被除水分制成冰。
34.一种对水果或蔬菜等物进行脱水的移动式脱水和水冷凝系统,包括:
a.一个用于盛放水果或蔬菜等物的脱水器;
b.除湿装置,用于从大气中抽吸潮湿的环境空气,从所述环境区域中除去水汽,由此形成干热空气。
c.分送装置,用于将所述的干热空气分送给所述脱水器,由此对水果或蔬菜等物脱水,并从其中去除水分。
35.权利要34所述的系统,包括以下步骤:对所述水果或蔬菜等物脱水后,对从所述水果或蔬菜等物中产生的水分进行回收,并且净化所述水分,制成饮用水。
36.权利要34所述的系统,包括用于制冷的与所述被除去的水分接触的制冷装置。
37.权利要36所述的系统,包括一个与所述制冷装置相联的制冰器,其用于将所述被除水分制成冰。
38.权利要34所述的系统,包括一个与所述被除水分接触的制冰器,其用于将所述被除水分制成冰。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20050720 |