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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kühlschrank und eine Wasserereinigungsvorrichtung,
die eine Wasserreinigungseinheit enthält.
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Allgemein
ist ein Kühlschrank
eine Vorrichtung zum Aufbewahren von Lebensmitteln bei einer niedrigen
Temperatur. Der Kühlschrank
umfasst ein Gefrierfach zum Aufbewahren von Lebensmitteln bei einer
relativ niedrigen Temperatur und eine zweite Aufbewahrungskammer
zum Aufbewahren von Lebensmitteln bei einer Temperatur, die höher als
diejenige des Gefrierfaches ist.
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In
den letzten Jahren wurden Kühlschränke mit
verschiedenen zusätzlichen
Funktionen entwickelt und hergestellt. Eine dieser zusätzlichen
Funktionen ist eine Wasserspendefunktion zum Ausgeben von gereinigtem
Wasser. Das Wasser kann durch Filter oder ultraviolette Strahlen
gereinigt werden.
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Eine
UV-Wasserreinigung beseitigt schädliche
Mikroorganismen wie etwa Kolibakterien, Viren, Dysenteriebakterien,
Typhusbakterien, Cholera-Bakterien, Tuberkulosebakterien, Pseudomonas
aeruginosa und Tetanusbakterien aus Wasser unter Verwendung von
ultravioletten Strahlen. 1A und 1B zeigen
herkömmliche
UV-Wasserreinigungseinheiten.
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In 1A ist
eine herkömmliche
UV-Wasserreinigungseinheit 1 gezeigt,
die ein Gehäuse 2 mit einer
Einlassöffnung 2a und
einer Auslassöffnung 2b,
ein Quarzrohr 3, das in dem Gehäuse 2 vorgesehen ist,
eine Entkeimungslampe 4, die in dem Quarzrohr 3 vorgesehen
ist und ultraviolette Strahlen emittiert, und einen Spirallauf 5,
der das Quarzrohr 3 umgibt. Wasser wird über die
Einlassöffnung 2a in
das Gehäuse 2 eingeführt, durch
die aus der Entkeimungslampe 4 emittierten ultravioletten
Strahlen desinfiziert und über
die Auslassöffnung 2b aus
dem Gehäuse 2 abgelassen.
Dabei fließt
das in das Gehäuse 2 eingeführte Wasser
entlang des Spirallaufs 5, wodurch die Verweilzeit des
Wassers in dem Gehäuse 2 verlängert wird.
Dadurch wird die Zeitdauer verlängert,
für die
das Wasser den ultravioletten Strahlen ausgesetzt wird, sodass die
Entkeimungseffizienz erhöht
wird. Das Bezugszeichen t gibt einen mit der Auslassöffnung 2b gekoppelten
Hahn an.
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In 1B ist
eine andere herkömmliche UV-Wasserreinigungseinheit 6 gezeigt,
die ein Spiralrohr 8 zum Verlängern der Verweilzeit des Wassers
in einem Gehäuse 7 umfasst.
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In
den herkömmlichen
UV-Wasserreinigungseinheiten wird jedoch der Flusswiderstand beträchtlich
vergrößert. Wenn
der Flusswiderstand erhöht
ist, muss unter Umständen
eine zusätzliche Pumpe
verwendet werden oder muss die Ausgabe einer bestehenden Pumpe erhöht werden,
um das Wasser problemlos ausgeben zu können. Dadurch wird jedoch der
Energieverbrauch erhöht.
Außerdem kann
ein vergrößerter Flusswiderstand
Geräusche und
Vibrationen verstärken.
Der Flusswiderstand wird insbesondere dann übermäßig vergrößert, wenn die UV-Wasserreinigungseinheit
das in 1B gezeigte Spiralrohr verwendet.
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Die
herkömmlichen
UV-Wasserreinigungseinheiten können
einfach hergestellt werden. Insbesondere wird der Spirallauf 5 der
UV-Wasserreinigungseinheit von 1A kontinuierlich
um einen Raum gewunden, in dem das Quarzrohr 3 angeordnet
ist. Wenn der Spirallauf nicht durch ein Spritzgießen ausgebildet
wird, kann der Spirallauf jedoch unter Umständen nicht massenproduziert
werden. Wenn ein Metallblech verformt wird, um den Spirallauf herzustellen,
können
sich die Herstellungskosten erhöhen
und kann der Herstellungsprozess kompliziert werden. Dadurch wird
die Produktivität
vermindert. Außerdem
kann unter Umständen
keine wasserdichte Kopplung zwischen dem Spirallauf und dem Quarzrohr
oder zwischen dem Spirallauf und dem Gehäuse entlang der Erstreckungslänge des Spirallaufs
erzielt werden. Dies kann dazu führen, dass
ein Teil des Wassers nicht entlang des Spirallaufs fließt.
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Das
Spiralrohr 8 der UV-Wasserreinigungseinheit 6 von 1B kann
auch auf andere Weise als durch ein Spritzgießen ausgebildet werden. Das
Spiralrohr kann zum Beispiel durch das Biegen eines elastischen,
transparenten Kunstharzmaterials zu einer Spirale ausgebildet werden.
Das verwendete Kunstharz kann jedoch unter Umständen durch die ultravioletten
Strahlen verfärbt
werden oder die ultravioletten Strahlen nicht durchlassen. Um dies
zu vermeiden, kann das Spiralrohr aus Glas ausgebildet werden. In
diesem Fall werden jedoch die Herstellungskosten übermäßig erhöht.
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Es
ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen Kühlschrank und eine Wasserreinigungsvorrichtung
anzugeben, die eine Wasserreinigungseinheit mit einem reduzierten
Flusswiderstand und einer verbesserten Produktivität enthält.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Kühlschrank und eine Wasserreinigungsvorrichtung
anzugeben, die eine Wasserreinigungseinheit mit einer verbesserten
Entkeimungseffizienz enthält.
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Weitere
Aspekte der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung verdeutlicht
oder können bei
der Umsetzung der Erfindung zu Tage treten.
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Die
oben genannten Aufgaben werden durch einen Kühlschrank erfüllt, der
einen Kühlschrankkörper mit
wenigstens einer Aufbewahrungskammer, eine Tür zum Öffnen und Schließen der
Aufbewahrungskammer, einen Wasserspender, der in der Tür vorgesehen
ist, und eine Wasserreinigungseinheit zum Reinigen des zu dem Wasserspender
zugeführten
Wassers umfasst, wobei die Wasserreinigungseinheit ein Gehäuse mit
einer Einlassöffnung
und einer Auslassöffnung,
ein transparentes Rohr, das in dem Gehäuse angeordnet ist, eine Entkeimungslampe,
die in dem transparenten Rohr vorgesehen ist, um ultraviolette Strahlen
zu emittieren, und ein Flusskanal-Definitionsglied umfasst, das
zwischen dem Gehäuse
und dem transparenten Rohr vorgesehen ist, und wobei das Flusskanal-Definitionsglied
eine Vielzahl von Trennwänden
senkrecht zu dem Außenumfang
des transparenten Rohrs umfasst, wobei jede der Trennwände wenigstens
ein Verbindungsloch aufweist.
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Die
Trennwände
können
derart angeordnet sein, dass die Verbindungslöcher von benachbarten Trennwänden voneinander
abweichen. Die Verbindungslöcher
der benachbarten Trennwände
können diagonal
einander gegenüberliegend
um das transparente Rohr herum angeordnet sein. Das Flusskanal-Definitionsglied
kann wasserdicht mit dem Außenumfang
des transparenten Rohrs und einem Innenumfang des Gehäuses gekoppelt
sein. Die Wasserreinigungseinheit kann in der Tür vorgesehen sein.
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Die
Wasserreinigungseinheit kann zwischen einer inneren Verkleidung
und einer äußeren Verkleidung
der Tür
vorgesehen sein.
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Die
Wasserreinigungseinheit kann weiterhin einen Hahn umfassen, der
mit der Auslassöffnung des
Gehäuses
gekoppelt ist, um das durch das Gehäuse hindurchgegangene Wasser
hindurchzulassen, wobei ein atmosphärischer Druck auf das durch den
Hahn hindurchgehende Wasser ausgeübt werden kann.
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Der
Hahn kann umfassen: ein erstes Loch, durch welches das durch das
Gehäuse
hindurchgegangene Wasser in den Hahn eingeführt wird; ein zweites Loch,
durch welches das durch das erste Loch eingeführte Wasser aus dem Hahn abgelassen wird;
einen Durchgangskanal zwischen dem ersten Loch und dem zweiten Loch;
und ein drittes Loch, über
das atmosphärischer
Druck auf den Durchgangskanal ausgeübt werden kann.
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Das
dritte Loch kann eine Vielzahl von dritten Löchern umfassen, die radial
um das erste Loch herum angeordnet sind.
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Die
Wasserreinigungseinheit kann weiterhin einen Hahn umfassen, der
mit der Auslassöffnung des
Gehäuses
gekoppelt ist, wobei der Hahn einen Durchgangskanal aufweist, durch
den das durch das Gehäuse
hindurchgegangene Wasser hindurchgehen kann, und wobei der Hahn
weiterhin einen Isolator umfassen kann, der an dem Durchgangskanal vorgesehen
ist, um zu verhindern, dass die von der Entkeimungslampe emittierten
ultravioletten Strahlen über
den Durchgangskanal nach außen
austreten.
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Der
Isolator kann wenigstens eine Wand umfassen. Der Isolator kann einen
Körper,
der die ultravioletten Strahlen blockiert, und eine Halterung zum Halten
des Körpers
an einem Innenumfang des Durchgangskanals umfassen. Der Körper des
Isolators kann eine größere Schnittfläche aufweisen
als die Auslassöffnung
des Durchgangskanals.
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Die
aus der Entkeimungslampe emittierten ultravioletten Strahlen können eine
Intensität
aufweisen, die für
eine vorbestimmte Zeitdauer ab dem Betriebsstart der Entkeimungslampe
steigt, dann nach der vorbestimmten Zeitdauer auf einen vorbestimmten
Wert sinkt und anschließend
bei dem vorbestimmten Wert gehalten wird.
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Die
Entkeimungslampe kann periodisch betrieben werden, wenn der Wasserfluss
durch die Wasserreinigungseinheit für eine vorbestimmte Zeitdauer
gestoppt wird.
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Der
Wasserspender kann eine Nähesensor umfassen,
um die Bewegung eines Objekts zu dem Wasserspender zu erfassen,
wobei der Betrieb der Entkeimungslampe der Wasserreinigungseinheit
gestartet werden kann, wenn eine Bewegung eines Objekts zu dem Wassersensor
durch den Nähesensor erfasst
wird.
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Die
oben genannten Aufgaben der Erfindung können durch eine Wasserreinigungsvorrichtung
gelöst
werden, die eine Wasserreinigungseinheit enthält, wobei die Wasserreinigungseinheit
ein Gehäuse mit
einer Einlassöffnung
und einer Auslassöffnung, ein
transparentes Rohr, das in dem Gehäuse vorgesehen ist, eine Entkeimungslampe,
die in dem transparente Rohr vorgesehen ist, um ultraviolette Strahlen
zu emittieren, und eine Vielzahl von Wasserreinigungskammern umfasst,
die nacheinander in einer Längsrichtung
des transparenten Rohrs vorgesehen sind und das transparente Rohr umgeben,
und wobei die Wasserreinigungseinheit weiterhin eine Vielzahl von
Verbindungslöchern
umfasst, die in der Längsrichtung
des transparenten Rohrs vorgesehen sind, um eine Verbindung zwischen
benachbarten Wasserreinigungskammern herzustellen, damit das über die
Einlassöffnung
in das Gehäuse
eingeführte
Wasser nacheinander durch die verschiedenen Wasserreinigungskammern
fließt
und über
die Auslassöffnung
aus dem Gehäuse
ausgegeben wird.
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Die
Verbindungslöcher
können
derart vorgesehen sein, dass eine zwischen den benachbarten Verbindungslöchern gezogene
Linie mit einem Winkel zu der Längserstreckung
des transparenten Rohrs ausgerichtet ist.
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Die
oben genannten Aufgaben der Erfindung können durch einen Kühlschrank
gelöst
werden, der einen Kühlschrankkörper mit
wenigstens einer Aufbewahrungskammer, eine Tür zum Öffnen und Schließen der
Aufbewahrungskammer, einen Wasserspender, der in der Tür vorgesehen
ist, und eine Wasserreinigungseinheit zum Reinigen des zu dem Wasserspender
zugeführten
Wassers umfasst, wobei die Wasserreinigungseinheit ein Gehäuse mit
einer Einlassöffnung
und einer Auslassöffnung,
ein Wasserreinigungsglied, das in dem Gehäuse vorgesehen ist, und einen
Hahn umfasst, der mit der Auslassöffnung des Gehäuses gekoppelt
ist, um das durch das Gehäuse
hindurchgegangene Wasser hindurchzulassen, wobei ein atmosphärischer
Druck auf das durch den Hahn hindurchgehende Wasser ausgeübt wird,
sodass das Wasser einfach aus dem Hahn entnommen werden kann.
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Der
Hahn kann umfassen: ein erstes Loch, durch welches das durch das
Gehäuse
hindurchgegangene Wasser in den Hahn eingeführt wird; ein zweites Loch,
durch welches das durch das erste Loch eingeführte Wasser aus dem Hahn abgelassen wird; einen
Durchgangskanal zwischen dem ersten Loch und dem zweiten Loch; und
ein drittes Loch, über
das atmosphärischer
Druck auf den Durchgangskanal ausgeübt werden kann.
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Das
dritte Loch kann eine Vielzahl von dritten Löchern umfassen, die radial
um das erste Loch herum angeordnet sind.
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Das
Wasserreinigungsglied kann eine Entkeimungslampe umfassen, die ultraviolette
Strahlen emittiert.
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Die
oben genannten Aufgaben der Erfindung können durch einen Kühlschrank
erfüllt
werden, der einen Kühlschrankkörper mit
wenigstens einer Aufbewahrungskammer, eine Tür zum Öffnen und Schließen der
Aufbewahrungskammer, einen Wasserspender, der in der Tür vorgesehen
ist, und eine Wasserreinigungseinheit zum Reigen des zu dem Wasserspender
zugeführten
Wassers umfasst, wobei die Wasserreinigungseinheit ein Gehäuse mit
einer Einlassöffnung
und einer Auslassöffnung,
eine Entkeimungslampe, die in dem Gehäuse vorgesehen ist, um ultraviolette
Strahlen zu dem durch das Gehäuse
hindurchgehenden Wasser zu emittieren, und einen Hahn umfasst, der
mit der Auslassöffnung
des Gehäuses
gekoppelt ist, um das durch das Gehäuse hindurchgegangene Wasser
abzulassen, wobei der Hahn einen Durchgangskanal, durch den das
Wasser hindurchgehen kann, und einen Isolator umfasst, der an dem
Durchgangskanal vorgesehen ist, um zu verhindern, dass die von der
Entkeimungslampe emittierten ultravioletten Strahlen durch den Durchgangskanal
nach außen
austreten.
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Der
Isolator kann wenigstens eine Wand umfassen.
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Der
Isolator kann einen Körper,
der die ultravioletten Strahlen blockiert, und eine Halterung zum Halten
des Körpers
an dem Innenumfang des Durchgangskanals umfassen.
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Der
Körper
des Isolators kann eine größere Schnittfläche aufweisen
als eine Auslassöffnung
des Durchgangskanals.
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Die
Erfindung wird durch die folgende Beschreibung anhand von verschiedenen
Ausführungsformen
mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen verdeutlicht.
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1A und 1B sind
Ansichten, die herkömmliche
UV-Wasserreinigungseinheiten
zeigen.
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2 ist
eine Schnittansicht, die einen Kühlschrank
gemäß einer
Ausführungsform
zeigt.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Wasserreinigungseinheit gemäß einer
Ausführungsform
zeigt.
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4 ist
eine perspektivische Explosionsansicht der Wasserreinigungseinheit
von 3.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Hahn gemäß einer Ausführungsform
zeigt.
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6 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 5.
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7A und 7B sind
Ansichten, die den Betrieb der Wasserreinigungseinheit von 3 zeigen.
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8 ist
ein Kurvendiagramm, das eine zeitbasierte Intensitätsänderung
der aus einer Entkeimungslampe emittierten ultravioletten Strahlen
gemäß einer
Ausführungsform
zeigt.
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9 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Wasserreinigungseinheit gemäß einer
Ausführungsform
in einem Ruhezustand zeigt.
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10 ist
eine 7 entsprechende perspektivische
Ansicht, die ein Flusskanal-Definitionsglied gemäß einer anderen Ausführungsform
zeigt.
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11 ist
eine teilweise ausgeschnittene, perspektivische Ansicht, die einen
Hahn gemäß einer weiteren
Ausführungsform
zeigt.
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Im
Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen mit Bezug auf
die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, wobei durchgehend gleiche Bezugszeichen
verwendet werden, um einander entsprechende Elemente anzugeben.
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2 ist
eine Schnittansicht, die einen Kühlschrank
gemäß einer
Ausführungsform
zeigt.
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Wie
in 2 gezeigt, umfasst der Kühlschrank einen Kühlschrankkörper 10 mit
einer ersten Aufbewahrungskammer 20 und einer zweiten Aufbewahrungskammer 30,
die durch eine Zwischentrennwand 11 voneinander getrennt
sind. Der Kühlschrankkörper 10 weist
eine innere Verkleidung 13 und eine äußere Verkleidung 14 auf.
Ein Schaumglied ist zwischen der inneren Verkleidung 13 und
der äußeren Verkleidung 14 angeordnet.
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Die
erste Aufbewahrungskammer 20 und die zweite Aufbewahrungskammer 30 weisen
jeweils eine geöffnete
Front auf. Die erste Aufbewahrungskammer 20 ist über der
zweiten Aufbewahrungskammer 30 angeordnet. Die erste Aufbewahrungskammer 20 wird
durch eine erste Aufbewahrungskammertür 40 geöffnet und
geschlossen. Die zweite Aufbewahrungskammer 30 wird durch
eine zweite Aufbewahrungskammertür 50 geöffnet und
geschlossen.
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An
der inneren, hinteren Seite der ersten Aufbewahrungskammer 20 sind
ein erster Verdampfer 21 zum Kühlen der ersten Aufbewahrungskammer 20 und
ein erster Zirkulationsventilator 22 zum Zirkulieren der
Kühlluft
in der ersten Aufbewahrungskammer 20 montiert. An der inneren,
hinteren Seite der zweiten Aufbewahrungskammer 30 sind
ein zweiter Verdampfer 31 zum Kühlen der zweiten Aufbewahrungskammer 30 und
ein zweiter Zirkulationsventilator 32 zum Zirkulieren von
Kühlluft
in der zweiten Aufbewahrungskammer 30 montiert. Das Bezugszeichen 12 gibt
einen Verdichter zum Verdichten eines Kühlmittels an, das zu dem ersten
Verdampfer 21 und dem zweiten Verdampfer 31 zugeführt wird.
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Die
erste Aufbewahrungskammertür 40 und die
zweite Aufbewahrungskammertür 50 sind schwenkbar
mit dem Kühlschrankkörper 10 gekoppelt,
um jeweils die erste Aufbewahrungskammer 20 und die zweite
Aufbewahrungskammer 30 zu öffnen und zu schließen. Der
Aufbau und die Anordnung der ersten Aufbewahrungskammer, der zweiten
Aufbewahrungskammer und der Türen
zum Öffnen
und Schließen
der entsprechenden Aufbewahrungskammern dieser Ausführungsform
sind lediglich beispielhaft und können auf verschiedene Weise
modifiziert werden. Zum Beispiel kann der Kühlschrankkörper drei oder mehr Aufbewahrungskammern
aufweisen. Oder die Temperaturen der entsprechenden Aufbewahrungskammern
können
durch den Benutzer nach Wunsch eingestellt werden.
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Weiterhin
umfasst der Kühlschrank
einen Wasserspender 60 und eine Wasserreinigungseinheit 100 zum
Reinigen des zu dem Wasserspender 60 zugeführten Wassers.
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Der
Wasserspender 60 ist in der ersten Aufbewahrungskammertür 40 derart
vorgesehen, dass ein Benutzer gereinigtes Wasser oder mit Kohlensäure versetztes
Wasser über
den Wasserspender 60 entnehmen kann, ohne dazu die erste
Aufbewahrungskammertür 40 zu öffnen. Wenn
der Benutzer einen Behälter
wie etwa eine Tasse gegen einen Hebel 61 drückt, kann
Wasser über
den Wasserspender 60 entnommen werden.
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Die
Wasserreinigungseinheit 100 ist zwischen der inneren Verkleidung 13 und
der äußeren Verkleidung 14 vorgesehen,
um verschiedene Keime aus dem Wasser zu entfernen. Die Wasserreinigungseinheit 100 kann
direkt an der inneren Verkleidung 13 oder der äußeren Verkleidung 14 montiert sein.
Alternativ hierzu kann die Wasserreinigungseinheit 100 auch
an einer Seite des Kühlschrankkörpers 10 montiert
sein.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Wasserreinigungseinheit gemäß einer
Ausführungsform
zeigt. 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht der
Wasserreinigungseinheit von 3. 5 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Hahn gemäß einer Ausführungsform
zeigt. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 5.
Und 7A und 7B sind
Ansichten, die den Betrieb der Wasserreinigungseinheit von 3 zeigen.
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Wie
in 3 und 4 gezeigt, umfasst die Wasserreinigungseinheit 100 ein
Gehäuse 110,
ein transparentes Rohr 120, eine Entkeimungslampe 130 und
ein Flusskanal-Definitionsglied 140.
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Das
Gehäuse 110 ist
auf einer Seite mit einer Einlassöffnung 111 versehen,
durch die Wasser in das Gehäuse 110 eingeführt wird,
und an der anderen Seite mit einer Auslassöffnung 112, durch
die Wasser aus dem Gehäuse 110 abgelassen
wird. Das Gehäuse 110 kann
durch das Spritzgießen
eines Kunstharzmaterials ausgebildet werden. Alternativ hierzu kann
das Gehäuse 110 aus
einem Metall wie etwa Aluminium oder aus Keramik ausgebildet werden.
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Das
transparente Rohr 120 ist in dem Gehäuse 110 angeordnet.
Die Entkeimungslampe 130 ist in dem transparenten Rohr 120 angeordnet,
um ultraviolette Strahlen zu emittieren.
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Das
transparente Rohr 120 ist aus einem transparenten Material
ausgebildet, um die aus der Entkeimungslampe 130 emittierten
ultravioletten Strahlen durchzulassen. Zum Beispiel kann das transparente
Rohr 120 aus Quarz oder einem transparenten Kunstharz ausgebildet
sein.
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Wie
oben beschrieben, ist die Entkeimungslampe 130 in dem transparenten
Rohr 120 angeordnet, um ultraviolette Strahlen zu dem zwischen
dem transparenten Rohr 120 und dem Gehäuse 110 hindurchgehenden
Wasser zu emittieren. Die ultravioletten Strahlen können eine
Wellenlänge
zwischen 210 nm und 329 nm aufweisen. Das von der Entkeimungslampe 130 emittierte
Entkeimungslicht ist nicht auf ultraviolette Strahlen beschränkt. Zum
Beispiel kann das Entkeimungslicht auch ein Plasma oder ein andersartiges
Licht umfassen, das eine Entkeimungsfunktion aufweist.
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Das
Flusskanal-Definitionsglied 140 ist zwischen dem Gehäuse 110 und
dem transparenten Rohr 120 angeordnet, um die Verweilzeit
des in das Gehäuse 110 eingeführten Wassers
zu verlängern, damit
das Wasser für
eine längere
Zeitperiode den ultravioletten Strahlen ausgesetzt wird. Die Verlängerung
der Zeitperiode, während
der das Wasser den ultravioletten Strahlen ausgesetzt wird, erhöht die Entkeimungseffizienz
der ultravioletten Strahlen.
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Das
Flusskanal-Definitionsglied 140 umfasst eine Vielzahl von
Trennwänden 141 und
einen Rahmen 142, der die Trennwände 141 miteinander
verbindet und hält.
Die Trennwände 141 sind
in der Längsrichtung
des transparenten Rohrs 120 derart angeordnet, dass die
Trennwände 141 senkrecht
zu dem Außenumfang
des transparenten Rohrs 120 sind. Jede der Trennwände 141 weist
ein Verbindungsloch 143 auf. Weil die Trennwände 141 senkrecht
zu dem Außenumfang
des transparenten Rohrs 120 sind, ist keine blinde Zone
vorhanden, in der die ultravioletten Strahlen durch die Trennwände 141 blockiert
werden (die herkömmliche
Entkeimungseinheit von 1A weist eine blinde Zone auf,
in der die ultravioletten Strahlen durch den Spirallauf 5 blockiert
werden). Weiterhin sind die Trennwände 141 parallel zueinander
angeordnet, sodass das Flusskanal-Definitionsglied 140 einfach
spritzgegossen und aus einer Form entnommen werden kann. Deshalb kann
eine Massenproduktion unter Verwendung eines Spritzgießens erzielt
werden. Die Trennwände 141 können derart
erzeugt werden, dass die Trennwände 141 über den
Rahmen 142 miteinander verbunden sind. Alternativ hierzu
können
die Trennwände 141 auch
ohne einen Rahmen 142 erzeugt werden und anschließend an
dem Außenumfang
des transparenten Rohrs 120 oder dem Innenumfang des Gehäuses 110 montiert
werden. Weiterhin können die
Trennwände 141 einstückig mit
dem transparenten Rohr 120 oder dem Gehäuse 110 ausgebildet werden.
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Eine
Vielzahl von Wasserreinigungskammer 150 (siehe 7A und 7B)
wird nacheinander in der Längsrichtung
des transparenten Rohrs 120 durch die Trennwände 141,
den Außenumfang
des transparenten Rohrs 120 und den Innenumfang des Gehäuses 110 definiert.
Jede der Wasserreinigungskammern 150 wird in der Form eines
Rings um das transparente Rohr 120 herum gebildet. Das
Wasser fließt
jeweils aus einer Wasserreinigungskammer 150 über ein
entsprechendes Verbindungsloch 143, das in der entsprechenden
Trennwand 141 ausgebildet ist, zu der nächsten Wasserreinigungskammer 150.
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Die
in benachbarten Trennwänden 141 ausgebildeten
Verbindungslöcher 143 können voneinander
abweichen. Zum Beispiel kann ein Verbindungsloch 143a,
das in einer Trennwand 141a ausgebildet ist, derart angeordnet
sein, dass es von den Verbindungslöchern 143b und 143c in
den benachbarten Trennwänden 141b und 141c abweicht
(siehe 7B). Mit anderen Worten sind
die Verbindungslöcher 143 in
den entsprechenden Trennwänden 141 derart
ausgebildet, dass eine Linie L1 zwischen den Verbindungslöchern 143a und 143b und
eine Linie L2 zwischen den Verbindungslöchern 143a und 143c mit
einem Winkel zu der Längslinie
L3 des transparenten Rohrs 120 ausgerichtet sind. Wie in 4 gezeigt,
können
die Verbindungslöcher 143 der
benachbarten Trennwände 141 einander
diagonal gegenüberliegend
um das transparente Rohr 120 herum angeordnet sein. Dabei
fließt
Wasser, das durch das Verbindungsloch 143 in einer Trennwand 141 hindurchgegangen
ist, entlang des Außenumfangs des
transparenten Rohrs 120 und anschließend durch das Verbindungsloch 143 der
benachbarten Trennwand 141. Dadurch wird die Verweilzeit
des Wassers proportional zu dem Wasserfluss entlang des Außenumfangs
des transparenten Rohrs 120 verlängert, wodurch die Entkeimungseffizienz
verbessert wird.
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Das
Flusskanal-Definitionsglied 140 ist mit dem Außenumfang
des transparenten Rohrs 120 und dem Innenumfang des Gehäuses 110 in
einem wasserdichten Zustand gekoppelt, um zu verhindern, dass Wasser
zwischen dem Flusskanal-Definitionsglied 140 und
dem transparente Rohr 120 oder zwischen dem Flusskanal-Definitionsglied 140 und
dem Gehäuse 110 leckt.
Weil in dieser Ausführungsform die
Trennwände 141 des
Flusskanal-Definitionsglieds 140 im Gegensatz zu einem
kontinuierlichen Spirallauf senkrecht zu dem Außenumfang des transparenten
Rohrs 120 und dem Innenumfang des Gehäuses 110 angeordnet
sind, kann das Flusskanal-Definitionsglied 140 einfach
wasserdicht mit dem Außenumfang
des transparenten Rohrs 120 und dem Innenumfang des Gehäuses 110 gekoppelt
werden.
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Weiterhin
umfasst die Wasserreinigungseinheit 100 einen Hahn 160,
der mit der Auslassöffnung 112 des
Gehäuses 110 gekoppelt
ist, um das durch das Gehäuse 110 hindurchgegangene
Wasser durchzulassen.
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Wie
in 5 und 6 gezeigt, weist der Hahn 160 die
Form eines Zylinders auf. Der Hahn 160 umfasst ein erstes
Loch 161, das an einer Seite vorgesehen ist, ein zweites
Loch 162, das an der anderen Seite vorgesehen ist, und
einen Durchgangskanal 164, der in dem Hahn 160 definiert
ist, um das erste Loch 161 mit dem zweiten Loch 162 zu
verbinden. Die Zylinderform ist lediglich beispielhaft aufzufassen,
wobei der Hahn 160 auch eine andere Form aufweisen könnte.
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Das
erste Loch 161 ist derart mit der Auslassöffnung 112 des
Gehäuses 110 verbunden,
dass das durch das Gehäuse 110 hindurchgegangene Wasser über das
erste Loch 161 in den Hahn 160 eingeführt wird.
Das durch das erste Loch 161 eingeführte Wasser geht durch den
Durchgangskanal 164 hindurch und wird dann über das
zweite Loch 162 aus dem Hahn 160 abgelassen, sodass
das Wasser in einen Behälter
oder ein anschließendes
Wasserzufuhrrohr ausgegeben werden kann.
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Wenn
der Betrieb der Wasserreinigungseinheit 100 gestoppt wird,
wird ein Niederdruckzustand wie etwa ein Unterdruckzustand in dem
Gehäuse 110 erzeugt,
sodass eine kleine Wassermenge in dem Durchgangskanal 164 des
Hahns 160 verbleiben kann. Dabei handelt es sich um die
gleiche Wirkungsweise, die bei einem Wasserhahn dazu führen kann, dass
sich Wassertropfen am Ende des Wasserhahns bilden, nachdem dieser
zugedreht wurde. Wenn Wasser in dem Durchgangskanal 164 bleibt,
kann das in dem Durchgangskanal 164 verbleibende Wasser
tropfen, während
der Wasserspender 60 nicht betätigt wird. Dadurch kann die
Umgebung des Wasserspenders 60verunreinigt werden. Außerdem erreichen
die von der Entkeimungslampe 130 der Wasserreinigungseinheit 100 emittierten
ultravioletten Strahlen unter Umständen das in dem Durchgangskanal 164 verbleibende
Wasser nicht, sodass das in dem Durchgangskanal 164 verbleibende
Wasser erneut verunreinigt werden kann.
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In
dieser Ausführungsform
umfasst der Hahn 160 weiterhin eine Vielzahl von dritten
Löchern 163, durch
die ein atmosphärischer
Druck auf den Durchgangskanal 164 des Hahns 160 ausgeübt werden kann,
um zu verhindern, dass Wasser in dem Durchgangskanal 164 verbleibt.
Die dritten Löcher 163 sind radial
um das erste Loch 161 herum angeordnet und mit der Auslassöffnung 112 des
Gehäuses 110 verbunden.
Folglich wird ein atmosphärischer
Druck auf das durch den Hahn 160 hindurchgehende Wasser ausgeübt, wodurch
verhindert wird, dass Wasser in dem Durchgangskanal 164 des
Hahns 160 verbleibt. Die Form, die Anordnung und die Anzahl
der dritten Löcher 163 in
dieser Ausführungsform
sind beispielhaft aufzufassen und können auf verschiedene Weise
modifiziert werden.
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Der
Hahn 160 umfasst weiterhin einen Isolator 165,
der an dem Durchgangskanal 164 vorgesehen ist, um zu verhindern,
dass die von der Entkeimungslampe 130 emittierten ultravioletten
Strahlen durch den Durchgangskanal 164 nach außen ausgegeben
werden. Der Isolator 165 weist eine erste Wand 165a und
eine zweite Wand 165b auf. Ultraviolette Strahlen, die
nicht durch die erste Wand 165a isoliert wurden, werden
durch die zweite Wand 165b isoliert. Die erste Wand 165a und
die zweite Wand 165b können
mit verschiedenen Formen ausgebildet werden, solang die erste Wand 165a und
die zweite Wand 165b zu dem Durchgangskanal 164 vorstehen. Zum
Beispiel können
die erste Wand 165a und die zweite Wand 165b senkrecht
oder mit einem Winkel zu der Flussrichtung f des Wassers angeordnet
sein. In dieser Ausführungsform
sind die erste Wand 165a und die zweite Wand 165b mit
Rücksicht
auf den Flusswiderstand des Wassers mit einem vorbestimmten Winkel
zu der Flussrichtung f des Wassers angeordnet. Die erste Wand 165a und
die zweite Wand 165b können
auch gekrümmt
sein. Weiterhin kann der Isolator 165 drei oder mehr Wände aufweisen,
wobei die Wände
nicht auf eine bestimmte Form und Anzahl beschränkt sind.
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Wie
in 7A und 7B gezeigt,
geht das über
die Einlassöffnung 111 in
das Gehäuse 110 der Wasserreinigungseinheit 100 eingeführte Wasser dann
nacheinander durch die Wasserreinigungskammern 150 hindurch,
die in der Längsrichtung
des transparenten Rohrs 120 angeordnet sind. Das nacheinander
durch die Wasserreinigungskammern 150 hindurchgehende Wasser
wird den ultravioletten Strahlen ausgesetzt, die von der an dem
transparenten Rohr 120 angeordneten Entkeimungslampe 130 emittiert
werden, sodass Keime aus dem Wasser entfernt werden. Dabei fließt das durch
eines der Verbindungslöcher 143 hindurchgegangene
Wasser entlang des Außenumfangs
des transparenten Rohrs 120, um das nächste Verbindungsloch 143 zu
erreichen. Und weil die Verbindungslöcher 143 in den benachbarten
Trennwänden 141 voneinander
abweichen, wird die Verweilzeit des Wassers in dem Gehäuse 110 verlängert. Nachdem
das Wasser durch alle Wasserreinigungskammern 150 hindurchgegangen
ist, fließt
das Wasser über
die Auslassöffnung 112 aus
dem Gehäuse 110 und
wird dann über
den Hahn 160 abgelassen.
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In
der Wasserreinigungseinheit 100 gemäß dieser Ausführungsform
wird die Verweilzeit des Wassers in dem Gehäuse 110, in dem ein
keimtötender
Prozess durch die ultravioletten Strahlen ausgeführt wird, durch das Flusskanal-Definitionsglied 140 verlängert, wodurch
die Entkeimungseffizienz der Wasserreinigungseinheit 100 verbessert
wird. Die Ergebnisse von Leistungstests, die mit der herkömmlichen
Wasserreinigungseinheit mit dem Spiralrohr von 1B und
der Wasserreinigungseinheit mit der Flusskanal-Definitionskammer
gemäß dieser
Ausführungsform
durchgeführt
wurden, belegen eine Erhöhung
der Entkeimungseffizienz. Insbesondere weist die Wasserreinigungseinheit
von 1B eine Entkeimungseffizienz von ungefähr 99,94%
auf, wenn eine UV-Entkeimungslampe mit einer Leistung von 15 W verwendet
wird. Die Wasserreinigungseinheit gemäß dieser Ausführungsform
weist eine Entkeimungseffizienz von ungefähr 99,98% auf, wenn eine UV-Entkeimungslampe
von mit einer Leistung von 5 Watt verwendet wird. Der Stromverbrauch kann
also um 30% reduziert werden, während
gleichzeitig die Entkeimungseffizienz sogar noch verbessert wird.
Der während
des Durchgangs des Wassers durch das Gehäuse erzeugte Druckverlust weist
bei der Wasserreinigungseinheit von 1B einen
Wert von 236 mmAq und bei der Wasserreinigungseinheit gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
einen Wert von 241 mmAq auf. Das bedeutet, dass der während des
Durchgangs des Wassers durch die Wasserreinigungseinheit gemäß dieser
Ausführungsform
erzeugte Flusswiderstand kleiner ist als bei der herkömmlichen
Wasserreinigungseinheit.
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Weiterhin
sind in der Wasserreinigungseinheit 100 gemäß dieser
Ausführungsform
die Trennwände 141,
die die Wasserreinigungskammern 150 unterteilen, senkrecht
an dem Außenumfang
des transparenten Rohrs 120 montiert, sodass keine blinde
Zone vorhanden ist, in der die ultravioletten Strahlen durch die
Trennwände 141 blockiert
werden. Dadurch wird die Entkeimungseffizienz der Wasserreinigungseinheit
weiter verbessert.
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In
der Wasserreinigungseinheit 100 gemäß dieser Ausführungsform
sind die Trennwände 141 des
Flusskanal-Definitionsglieds 140 parallel
zueinander angeordnet, sodass eine Massenproduktion der Flusskanal-Definitionsglieder
durch ein Spritzgießen
einfach bewerkstelligt werden kann. Das Flusskanal-Definitionsglied 140 kann
aber auch separat hergestellt werden, wobei die Trennwände 141 an dem
Außenumfang
des transparenten Rohrs 120 oder dem Innenumfang des Gehäuses 110 montiert werden
können.
Alternativ hierzu können
die Trennwände 141 einstückig mit
dem transparenten Rohr 120 oder dem Gehäuse 110 ausgebildet
werden. In der Wasserreinigungseinheit gemäß dieser Ausführungsform
kann also das Flusskanal-Definitionsglied 140 einfach hergestellt
werden, sodass die Herstellungskosten reduziert werden und der Herstellungsprozess
vereinfacht wird. Dadurch kann die Produktivität verbessert werden.
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Weiterhin
wird in der Wasserreinigungseinheit 100 gemäß dieser
Ausführungsform
ein atmosphärischer
Druck auf den in dem Hahn 160 definierten Durchgangskanal 164 ausgeübt, wodurch
verhindert wird, dass Wasser in dem Hahn 160 verbleibt. Dadurch
wird verhindert, dass Wasser aus dem Hahn 160 tropft, während der
Wasserspender 60 nicht betätigt wird. Auf diese Weise
kann eine Verunreinigung der Umgebung um den Wasserspender 60 herum verhindert
werden. Außerdem
wird eine erneute Kontamination des in dem Hahn 160 verbleibenden
Wassers verhindert.
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Weiterhin
wird in der Wasserreinigungseinheit 100 gemäß dieser
Ausführungsform
verhindert, dass ultraviolette Strahlen durch den Durchgangskanal 164 des
Hahns 160 nach außen
austreten. Dadurch kann verhindert werden, dass der Körper eines Benutzers
den ultravioletten Strahlen ausgesetzt wird.
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8 ist
ein Kurvendiagramm, das eine zeitbasierte Intensitätsänderung
von ultravioletten Strahlen zeigt, die von einer Entkeimungslampe
gemäß einer
Ausführungsform
emittiert werden. Und 9 ist ein Flussdiagramm, das
die Operation einer Wasserreinigungseinheit gemäß einer Ausführungsform
in einem untätigen
Zustand zeigt.
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Wie
in 8 gezeigt, kann die Entkeimungslampe der Wasserreinigungseinheit
gemäß dieser Ausführungsform
in zwei Phasen betrieben werden. In einer ersten Phase steigt die
Intensität
der von der Entkeimungslampe emittierten ultravioletten Strahlen über eine
vorbestimmte Zeitdauer zu einem Spitzenwert V1 und wird dann zu
einem vorbestimmten Wert wie z. B. einem normalen Wert V2 gesenkt.
In einer zweiten Phase wird die Intensität der von der Entkeimungslampe
emittierten ultravioletten Strahlen gleichmäßig bei dem normalen Wert V2
gehalten. Der Spitzenwert V1 kann doppelt so hoch oder noch höher als
der normale Wert V2 sein.
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Dadurch
wird die Aufwärmzeit
der Wasserreinigungseinheit 100 reduziert. Insbesondere
wenn ein Benutzer einen Ausgabebefehl eingibt, betreibt die Wasserreinigungseinheit 100 die
Entkeimungslampe 130 für
eine vorbestimmte Zeitdauer und gibt das Wasser über den Wasserspender 60 aus.
Der Grund hierfür
ist, dass die Wasserreinigungseinheit 100 erneut kontaminiert
werden kann, während
die Wasserreinigungseinheit 100 nicht betrieben wird. In der
Wasserreinigungseinheit 100 gemäß dieser Ausführungsform
steigt die Intensität
der von der Entkeimungslampe 130 emittierten ultravioletten
Strahlen in der frühren
Betätigungsphase
der Wasserreinigungseinheit 100, wodurch die Aufwärmzeit für die Wasserreinigungseinheit 100 reduziert
wird.
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Weiterhin
kann der Wasserspender 60 einen Nähesensor 62 umfassen,
um die Bewegung eines Objekts zu dem Wasserspender 60 zu
erfassen. Wenn die Bewegung eines Objekts zu dem Wasserspender 60 durch
den Nähesensor 62 erfasst
wird, kann die Entkeimungslampe 130 der Wasserreinigungseinheit 100 mit
dem Betrieb beginnen. Dadurch kann die Zeit reduziert werden, die
ein Benutzer bis zum Aufwärmen
der Wasserreinigungseinheit 100 warten muss. Wenn also
der Benutzer einen Behälter zu
dem Wasserspender 60 bewegt, um Nasser zu entnehmen, wird
die Bewegung des Behälters
zu dem Wasserspender 60 durch den Nähesensor 62 erfasst,
sodass mit dem Aufwärmen
der Wasserreinigungseinheit 100 begonnen werden kann. Wenn
der Benutzer dann den Hebel des Wasserspenders 60 drückt, kann
das Wasser schnell entnommen werden, weil bereits mit dem Aufwärmen begonnen
wurde.
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Weiterhin
kann in dem Kühlschrank
gemäß dieser
Ausführungsform
wie in 9 gezeigt die Entkeimungslampe 130 periodisch
betrieben werden, wenn der Wasserfluss durch die Wasserreinigungseinheit 100 für eine längere Zeitdauer
gestoppt wird. Auf diese Weise kann das in der Wasserreinigungseinheit 100 verbleibende
Wasser klar gehalten werden, wodurch die Aufwärmzeit der Wasserreinigungseinheit 100 reduziert
wird.
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10 ist
eine 7 entsprechende perspektivische
Ansicht und zeigt ein Flusskanal-Definitionsglied 240 gemäß einer
anderen Ausführungsform.
Komponenten dieser Ausführungsform,
die mit denjenigen der zuvor beschriebenen Ausführungsform identisch sind,
werden durch gleiche Bezugszeichen angegeben, wobei hier auf eine
wiederholte Beschreibung dieser Komponenten verzichtet wird.
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In
dieser Ausführungsform
weist wie in 10 gezeigt jede Trennwand 241 des
Flusskanal-Definitionsglieds 240 zwei Verbindungslöcher 243 auf.
Benachbarte Verbindungslöcher
weisen eine Phasendifferenz von 90 Grad auf. Zum Beispiel ist eine
Trennwand 241a an Bereichen vorgesehen, die mit jeweils
0 und 180 Grad zu den Verbindungslöchern ausgerichtet sind. Eine
weitere Trennwand 241b neben der Trennwand 241a ist
an Bereichen vorgesehen, die mit jeweils 90 und 270 Grad zu den Verbindungslöchern 243c und 243d ausgerichtet sind.
Die Positionen und die Anzahl der Verbindungslöcher in den Trennwänden des
Flusskanal-Definitionsglieds sind jedoch nicht darauf beschränkt.
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11 ist
eine teilweise ausgeschnittene, perspektivische Ansicht, die einen
Hahn 360 gemäß einer
anderen Ausführungsform
zeigt.
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In
dieser Ausführungsform
umfasst ein Isolator 365 des Hahns 360 einen Körper 365a,
um ultraviolette Strahlen zu blockieren, und eine Halterung 365b zum
Halten des Körpers 365a an
dem Innenumfang eines Durchgangskanals 364. Um die ultravioletten
Strahlen effektiv zu blockieren, kann der Körper 365a des Isolators 365 eine
größere Schnittfläche aufweisen
als eine Auslassöffnung 364b des Durchgangskanals 364.
Der Isolator 365 kann auf verschiedene Weise modifiziert
werden.
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Vorstehend
wird die Wasserreinigungseinheit in einer Anwendung an einem Kühlschrank
beschrieben. Die Wasserreinigungseinheit kann jedoch auch in einem
Wasserreinigungsgerät,
an einem normalen Wasserrohr und anderen Geräten oder Gliedern angewendet
werden.
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Aus
der vorstehenden Beschreibung sollte deutlich geworden sein, dass
ein Kühlschrank
gemäß einer
Ausführungsform
einen reduzierten Flusswiderstand, eine verbesserte Produktivität und eine verbessere
Entkeimungseffizienz aufweist.
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Es
wurden einige Ausführungsformen
gezeigt und beschrieben, wobei dem Fachmann deutlich sein sollte,
dass verschieden Änderungen
an den Ausführungsformen
vorgenommen werden können, ohne
dass deshalb der durch die Ansprüche
und deren Äquivalente
definierte Erfindungsumfang verlassen wird.
