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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Mineralwasser
und insbesondere eine Vorrichtung zum Herstellen von Mineralwasser
gemäß persönlichen
Benutzervorgaben.
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Mineralstoffe
wirken im menschlichen Körper wie
eine Mehrzahl von miteinander im Eingriff stehenden Zahnrädern, und
sie müssen
im menschlichen Körper
in bestimmten Verhältnissen
vorkommen, um für
die menschliche Gesundheit nützlich
zu sein. Zu viel Kalium würde
zum Beispiel im Elektrokardiogramm (EKG) zu einer flachen T-Welle
führen, Eisenmangel
verursacht Anämie
und zu viel Natrium führt
zu Bluthochdruck. Aus diesem Grund muss der Mensch eine ausgeglichene
Kombination an Mineralstoffen zu sich nehmen, die für den menschlichen Körper geeignet
sind und von diesem leicht aufgenommen und abgebaut werden, um die
von den Mineralstoffen bereitgestellten Funktionen zu erhalten. Bei
der täglichen
Ernährung
sind Gemüse
und Obst die wichtigsten Mineralstoffquellen für den menschlichen Körper. Gemäß vielen
Forschungsberichten jedoch hat sich der Nährstoffgehalt insbesondere
an Mineralstoffen und Vitaminen bei dem derzeit erhältlichen
Gemüse
und Obst offensichtlich verringert. Einige mögliche Gründe für den stark reduzierten Nährstoffgehalt
von Gemüse
und Obst sind wie folgt:
- (1) Neue Arten von
Gemüse
und Obst wachsen schnell und sind nicht in der Lage, die benötigten Arten
und Mengen unterschiedlicher Nährstoffe aus
dem Boden aufzunehmen oder zu synthetisieren.
- (2) Die modernen landwirtschaftlichen Technologien sind nicht
in der Lage, Gemüse
und Obst eine natürliche
Wachstumsumgebung bereitzustellen.
- (3) Gemäß der Ernährungs-
und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) sind chemische
Düngemittel
die Hauptursache für
einen erheblichen Mangel an Mineralstoffen im Boden.
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Dr.
Davis, ein Biochemiker an der Universität von Texas, USA, fand anhand
der von dem US-amerikanischen Ministerium für Landwirtschaft langfristig gesammelten
Daten über
die Nährstoffe
in 43 Gemüse-
und Obstsorten heraus, dass sich sechs Arten von Nährstoffen,
nämlich
Proteine, Calcium, Phosphor, Eisen, Vitamin B2 und Vitamin C in
weitverbreiteten Gemüse-
und Obstsorten deutlich verringert haben. Der Prozentsatz der Verringerung
liegt zwischen 6% bis 38% für
verschiedene Mineralien. Gemäß einem
Bericht über
eine für
die Kommission des Ministeriums für Gesundheit in Taiwan durchgeführten Untersuchung
ist die Aufnahme von Mineralien aus der Nahrung bei Männern und
Frauen unterschiedlicher Altersstufen verglichen mit der empfohlenen
Mineralstoffaufnahme tatsächlich
unzureichend, und das Ausmaß des
Mangels liegt zwischen 10% bis 50%. Tatsächlich variiert die den physiologischen
Bedürfnissen
entsprechende Mineralstoffaufnahme je nach Person und Wohnort. Die
meisten Menschen haben jedoch Schwierigkeiten dabei, vollständige Hintergrundinformationen
zu erhalten und auf der Grundlage solcher Informationen komplizierte Berechnungen
durchzuführen,
um die Arten und Mengen der fehlenden Mineralstoffe zu kennen, die ihnen
täglich
zugeführt
werden sollten.
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Die
Steuereinrichtung der Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht zum
Herstellen von Mineralwasser die folgenden Schritte: Eingeben von Basisdaten,
um Daten über
die menschliche Aufnahme von Mineralien und Daten über die
durchschnittliche Aufnahme von Mineralien aus der Nahrung zu erhalten,
Auswählen
eines Wasserversorgungsbereichs, um Daten über die Aufnahme von Mineralien aus
der täglichen
Wasseraufnahme zu erhalten, Auswählen
einer Ernährungsgewohnheit
und einer physischen/psychischen Konstitution, Eingeben des persönlichen
Körpergewichts,
um die Aufnahme von Mineralien zu berechnen, Setzen einer täglichen
Wasseraufnahme und Berechnen einer täglichen Mineralienergänzung, und
Ausgeben von Mineralwasser.
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Die
Basisdaten enthalten Daten über
Geschlecht und Alter, und die Daten über das Alter sind in verschiedene
Gruppen aufgeteilt, die folgendes umfassen: Neugeborenes Baby, Baby
und Kleinkind, Kind, Jugendlicher, Erwachsener, alter Mann und schwangere
Frau.
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Auf
der Grundlage der eingegebenen Daten über das Körpergewicht des Benutzers kann
die Aufnahme des Benutzers an Mineralien berechnet werden, und die
tägliche
Mineralienergänzung
des Benutzers aus seiner täglichen
Wasseraufnahme lässt sich
mit der folgenden Formel berechnen: M = (a – b – c) × d × (e/Standardreferenzgewicht),wobei:
- a
- die empfohlene menschliche
Aufnahme von Mineralien ist, die auf der Grundlage des eingegebenen
Geschlechts und Alters ausgewählt
wird,
- b
- die durchschnittliche
Aufnahme von Mineralien aus der Nahrung ist, die auf der Grundlage
des eingegebenen Geschlechts und Alters berechnet wird,
- c
- die Aufnahme von Mineralien
aus der täglichen Wasseraufnahme
ist, die auf der Grundlage einer in dem ausgewählten Wasserversorgungsbereich
bereitgestellten durchschnittlichen Wasserqualität berechnet wird,
- d
- ein Multiplikationsfaktor
zum Berechnen der Aufnahme von Mineralien gemäß der ausgewählten persönlichen
Ernährungsgewohnheit und
gemäß der bestimmten
physischen/psychischen Konstitution ist, und
- e
- das eingegebene Körpergewicht
des Benutzers zum Berechnen der Aufnahme von Mineralien ist.
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Die
tägliche
Wasseraufnahme des Benutzers ist an die tägliche benutzereingestellte
Wasseraufnahme angepasst, und die berechnete Ergänzung an Mineralien wird der
benutzereingestellten täglichen
Wasseraufnahme innerhalb einer vorbestimmten Wasserausgabezeit gleichmäßig hinzugefügt.
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Wenn
die Wasseraufnahme des Benutzers die benutzereingestellte tägliche Wasseraufnahme übersteigt,
dann wird die Zuführung
von Mineralstoffen gestoppt und das zugeführte Wasser wird automatisch
auf gereinigtes Wasser oder auf ein anderes spezifisch formuliertes
Trinkwasser umgeschaltet.
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Die
Vorrichtung zum Herstellen von Mineralwasser weist auf: einen Wassereinlass
und einen Wasserauslass, einen ersten Filter, der an einem ersten
Ende an den Wassereinlass und an einem zweiten Ende an den Wasserauslass
angeschlossen ist, mindestens einen Mineralstoffbehälter, der
zwischen dem zweiten Ende des Filters und dem Wasserauslass positioniert
ist und an diese angeschlossen ist, und eine Steuereinrichtung zum
Steuern des Mineralstoffbehälters,
um einen Mineralstoff zuzuführen.
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Die
Vorrichtung zum Herstellen von Mineralwasser der Ausführungsform
weist ferner einen stromaufwärts
von dem Wasserauslass positionierten Ultraviolett-(UV) -Strahler
für eine
UV-Sterilisierung auf, um die Sauberkeit des zugeführten Trinkwassers
sicherzustellen.
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Der
Mineralstoffbehälter
weist einen Mineralstofftank, eine Pumpe, einen zweiten Filter und
eine Gaszufuhrquelle auf. Die Gaszufuhrquelle ist an einem ersten
Ende des zweiten Filters positioniert, ein zweites Ende des zweiten
Filters ist an ein erstes Ende des Mineralstofftanks angeschlossen,
ein zweites Ende des Mineralstofftanks ist an die Pumpe angeschlossen
und die Pumpe ist zwischen dem zweiten Ende des ersten Filters und
dem Wasserauslass positioniert und an diese angeschlossen. Der Mineralstoffbehälter kann
einen Mineralstoff aufnehmen, um diesen kontrolliert in das Trinkwasser
abzugeben. In der Ausführungsform
kann eine Mehrzahl von Mineralstoffbehältern enthalten sein, um verschiedene Mineralstoffe
bereitzustellen.
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Die
Struktur und die technischen Mittel, die von der Ausführungsform
eingesetzt werden, um die obigen und andere Ziele zu erreichen,
können
am besten unter Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
und die beigefügten
Zeichnungen verstanden werden. Es zeigen:
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1 ein
Ablaufdiagramm, das die in einer Steuerung zum Herstellen von Mineralwasser
gemäß der Ausführungsform
enthaltenen Schritte zeigt,
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2 ein
Ablaufdiagramm, das die in einer bevorzugten Ausführungsform
der Steuerung zum Herstellen von Mineralwasser enthaltenen Schritte gemäß der Ausführungsform
zeigt,
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3 eine
schematische Ansicht, die das System einer Mineralwasserherstellungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform
zeigt,
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4-1, 4-2, 4-3 eine Beispieltabelle, die verschiedenen Daten
in Verbindung mit der Vorrichtung zum Herstellen von Mineralwasser
gemäß der Ausführungsform
zeigt, und
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5 ein
Ablaufdiagramm, das einen logischen Betriebs-/Steuerungsprozess
der Mineralwasserherstellungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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Bezug
wird auf die 1 genommen, aus der ein Ablaufdiagramm
ersichtlich wird, das die in einer Steuerung zum Herstellen von
Mineralwasser gemäß der Ausführungsform
enthaltenen Schritte zeigt. Wie ersichtlich, führt die Steuerung mittels einer
Mikroprozessoreinheit zum Verarbeiten einer Information folgendes
aus: Eingeben von Basisdaten, um für einen Benutzer durch die
Mikroprozessoreinheit aus einer Datenbankeinheit Daten über die
menschliche Aufnahme von Mineralien und Daten über die durchschnittliche Aufnahme
von Mineralien aus der Nahrung zu erhalten, Auswählen eines Wasserversorgungsbereichs,
um durch die Mikroprozessoreinheit aus einer Datenbankeinheit Daten über die
Aufnahme von Mineralien aus der täglichen Wasseraufnahme zu erhalten,
Auswählen
einer Ernährungsgewohnheit
und einer physischen/psychischen Konstitution durch die Mikroprozessoreinheit,
Eingeben des Körpergewichts
des Benutzers durch die Mikroprozessoreinheit aus einer Datenbankeinheit,
um die benötigte
Mineralienaufnahme zu berechnen, Einstellen der täglichen
Wasseraufnahme des Benutzers durch die Mikroprozessoreinheit aus
einer Datenbankeinheit, Berechnen der täglichen Mineralienergänzung für den Benutzer
durch die Mikroprozessoreinheit aus einer Datenbankeinheit, und
Ausgeben des Mineralwassers. Die Basisdaten schließen Geschlecht
und Alter mit ein. Die Altersdaten sind in verschiedene Gruppen
aufgeteilt, einschließlich:
Neugeborenes Baby, Baby und Kleinkind, Kind, Jugendlicher, Erwachsener,
alter Mann und schwangere Frau. Die Geschlechtsdaten sind in männlich und weiblich
aufgeteilt. Somit können
die Arten und Mengen an Mineralstoffen, die einem Benutzer ergänzend zugeführt werden
sollten, gemäß den Basisdaten
des Benutzers ermittelt werden. Daten über die empfohlene Aufnahme
von Mineralien für
verschiedene Benutzer können
aus diesbezüglichen
Forschungsberichten und Empfehlungen von Regierungsorganisationen
und akademischen und Forschungsinstituten erhalten werden. Zum Beispiel können die
Arten und Mengen oder andere diesbezügliche Faktoren in Bezug auf
von unterschiedlichen Personen benötigte Mineralienergänzungen aus
dem National Food and Nutrient Reference Intake [Nationale Nahrungs-
und Nährstoff-Referenzaufnahme],
das von dem Ministerium für
Gesundheit in Taiwan herausgegeben wird, oder aus anderen Forschungsberichten
von relevanten Instituten erhalten werden. Daten über die
durchschnittliche Aufnahme von Mineralien aus der Nahrung, die auf
der Grundlage des Geschlechts und des Alters berechnet werden, können jedoch
auch von dem Ministerium für
Gesundheit oder von anderen relevanten Instituten erhalten werden.
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Der
Wasserversorgungsbereich bezieht sich auf die Qualität des Wassers,
das in einem Bereich erhältlich
ist. Aus diesem Grund muss eine Untersuchung der lokalen Wasserqualität durchgeführt werden,
um Daten über
die Prozentsätze
oder Mengen verschiedener in der lokal erhältlichen Wasserquelle enthaltener
Mineralstoffe zu erhalten. Selbstverständlich können solche Daten auch von
einer lokalen Wasserversorgungsgesellschaft oder von anderen Forschungsinstituten
erhalten werden. Der Wasserversorgungsbereich ist ein wichtiger
Faktor zum Berechnen des Mineraliengehaltes im Trinkwasser. Andere
Faktoren, zum Beispiel die Ernährungsgewohnheiten
des Benutzers, die physische/psychische Konstitution und das Körpergewicht
haben ebenfalls einen erheblichen Einfluss auf die Mineralstoffaufnahme
des Benutzers. Im Allgemeinen können
Daten über
die Aufnahme von Mineralien für
Personen mit verschiedenen Ernährungsgewohnheiten, physischen/psychischen
Konstitutionen und Körpergewichten
aus Forschungsberichten von Ernährungsberatern
erhalten werden. Somit kann die Mineralstoffaufnahme eines Benutzers
gemäß der Ausführungsform
auf der Grundlage der eingegebenen Daten über das Körpergewicht des Benutzers berechnet
werden und die tägliche
Mineralienergänzung
eines Benutzers aus der täglichen
Wasseraufnahme des Benutzers kann mit der folgenden Formel berechnet
werden: M = (a – b – c) × d × (e/Standardreferenzgewicht),wobei
- a
- die empfohlene menschliche
Aufnahme von Mineralien ist, die gemäß dem eingegebenen Geschlecht
und Alter ausgewählt
wird,
- b
- die durchschnittliche
Aufnahme von Mineralien aus der Nahrung ist, die auf der Grundlage
des eingegebenen Geschlechts und Alters berechnet wird,
- c
- die Aufnahme von Mineralien
aus der täglichen Wasseraufnahme
ist, die auf der Grundlage einer in dem ausgewählten Wasserversorgungsbereich
bereitgestellten durchschnittlichen Wasserqualität berechnet wird,
- d
- ein Multiplikationsfaktor
zum Berechnen der Aufnahme des Benutzers von Mineralien gemäß der ausgewählten persönlichen
Ernährungsgewohnheit
und physischen/psychischen Konstitution ist, und
- e
- das eingegebene Körpergewicht
des Benutzers zum Berechnen der Aufnahme von Mineralien ist.
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Gemäß der Ausführungsform
ist die tägliche Wasseraufnahme
des Benutzers an die benutzereingestellte tägliche Wasseraufnahme (L) angepasst und
die aus der obigen Berechnung erhaltene Menge an Mineralienergänzung wird
der benutzereingestellten täglichen
Wasseraufnahme innerhalb einer vorbestimmten Wasserausgabezeit (T)
gleichmäßig beigefügt. Aus
der obigen Berechnung ist es möglich, die
Mineralienergänzungsmenge
zu erhalten, um die empfohlene Aufnahme von Mineralien zu erfüllen. Für den Fall,
dass die Wasseraufnahme des Benutzers die benutzereingestellte tägliche Wasseraufnahme überschreitet,
wird die Mineralstoffzufuhr gestoppt und das zugeführte Wasser
wird automatisch auf gereinigtes Wasser oder auf ein anders formuliertes
Wasser umgeschaltet.
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Die
obengenannten Schritte beim Steuern der Herstellen von Mineralwasser
gemäß der Ausführungsform,
die das Eingeben von Basisdaten, das Auswählen des Wasserversorgungsbereichs,
das Auswählen
der Ernährungsgewohnheit
und der physischen/psychischen Konstitution und das Eingeben des
persönlichen
Körpergewichts
umfassen, werden nicht notwendigerweise in der aus 1 ersichtlichen
Reihenfolge durchgeführt.
Das bedeutet, dass bei der Ausführungsform
die Abfolge der Schritte ohne Beeinflussen der Herstellung des Mineralwassers
gemäß der Ausführungsform
frei eingestellt werden kann. Die Idee der Ausführungsform ist es, Mineralwasser
herzustellen und bereitzustellen, das einen an die einzelnen Benutzer
angepassten Gehalt an Mineralien aufweist.
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Die
in der Ausführungsform
zur Berechnung verwendeten Daten beziehen sich zum Beispiel nicht nur
auf die von dem Ministerium für
Gesundheit in Taiwan ausgegebene empfohlene menschliche Aufnahme
von Mineralien, sondern schließen
auch Ergebnisse aus der Datenzusammenstellung und Analyse von Forschungsberichten
des Ministeriums für Gesundheit
und von Wasserqualitätsuntersuchungsberichten
von Wasserversorgungsgesellschaften mit ein, um eine Hintergrunddatenbank
für die
tägliche menschliche
Aufnahme von Mineralien gemäß den Einflüssen des
Wohngebiets, des Geschlechts, des Alters, der Ernährungsgewohnheiten
und der physischen/psychischen Konstitution auf die Aufnahme von
Mineralien einer Person zu erstellen. Mit den Daten dieser Hintergrunddatenbank
für die
tägliche menschliche
Aufnahme von Mineralien ist es möglich,
wenn ein Benutzer persönliche
Daten eingibt, den Mangel in Bezug auf die persönliche tägliche Aufnahme von Mineralien,
das heißt,
die empfohlene Mineralienergänzung
zu berechnen.
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2 ist
ein Ablaufdiagramm, das die in einer Ausführungsform der Mineralwasserherstellungsvorrichtung
enthaltenen Schritte gemäß der Ausführungsform
zeigt. In der dargestellten Ausführungsform
ist das anzuwendende Mineral Calcium. Es wird jedoch angemerkt,
dass die Ausführungsform
nicht auf die Zugabe von Calcium beschränkt ist. Selbstverständlich können die
meisten Mineralstoffe einem Benutzer durch die Ausführungsform
zugeführt
werden.
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Die
Ausführungsform
der aus 2 ersichtlichen Steuerung der
Mineralwasserherstellung basiert auf der Zufuhr einer Calciumergänzung und/oder
einer anderen Mineralienergänzung
für einen
Benutzer. Zu diesem Zweck werden zunächst Basisdaten über einen
Benutzer eingegeben, um Daten über
die menschliche Mineralienaufnahme und Daten über die durchschnittliche Aufnahme
des Benutzers von Mineralien aus der Nahrung zu erhalten. Die Basisdaten
schließen
persönliche
Daten, zum Beispiel den Namen des Benutzers oder einen Identifizierungscode
(ID) oder ein repräsentatives
Muster mit ein, das ausreicht, um den Namen des Benutzers darzustellen.
Dann werden Basisdaten über
das Geschlecht und das Alter des Benutzers eingegeben. Bei der dargestellten
Ausführungsform
ist das ausgewählte
Geschlecht zum Beispiel weiblich und das ausgewählte Alter ist „erwachsen”. Bezug
wird auf die Tabelle in 4-1, 4-2 und 4-3 genommen.
Die empfohlene tägliche
Aufnahme von Calcium beträgt
für eine
erwachsene Frau 1000 mg. In dem Fall, in dem der Benutzer 25 Jahre
alt ist, liegt die durchschnittliche Aufnahme des Benutzers von Calcium
aus der Nahrung bei 496 mg.
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Nachdem
die Basisdaten eingegeben wurden, wird ein Wasserversorgungsbereich
ausgewählt,
der in der dargestellten Ausführungsform
zum Beispiel Hsin-Chu ist. Bezug wird auf die Tabelle in 4-1, 4-2 und 4-3 genommen. Der Calciumgehalt in dem Wasser,
das im Bereich von Hsin-Chu bereitgestellt wird, liegt bei etwa
65 mg.
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Anschließend werden
eine Ernährungsgewohnheit
und eine physische/psychische Konstitution ausgewählt, die
in der veranschaulichten Ausführungsform
zum Beispiel „bevorzugt
Fleisch” und „normal” sind.
Gemäß der Tabelle
in 4-1, 4-2, 4-3 ist ein Multiplikationsfaktor für die ausgewählte Ernährungsgewohnheit
und die physische/psychische Konstitution bei der folgenden Berechnung
auf 1,3 festgesetzt.
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Dann
wird das Körpergewicht
des Benutzers eingegeben, um die Calciumaufnahme zu berechnen. Das
eingegebene Körpergewicht
beträgt
zum Beispiel 55 kg. Dann kann die tägliche Calciumergänzung des
Benutzers aus dem von einer Mineralwasserherstellungsvorrichtung
gemäß der Ausführungsform
hergestellten Trinkwasser, wie später beschrieben wird, durch
Einsetzen der obigen relevanten Werte in die folgende Formel erhalten
werden: M = (a – b – c) × d × (e/Standardreferenzgewicht).
Das bedeutet, dass M = (1000 – 496 – 65) × 1,3 × (55/50), wobei
das Standardreferenzgewicht hier 50 kg beträgt und die tägliche Calciumergänzung (M)
aus dem täglichen
Trinkwasser 628 mg betragen sollte. Wenn die benutzereingestellte
tägliche
Wasseraufnahme 1 Liter (l) beträgt,
die Strömungsgeschwindigkeit
des ausgegebenen Wassers 2 l/min beträgt und die Wasserausgabezeit,
innerhalb derer die berechnete Calciumergänzung gleichmäßig in das
ausgegebene Wasser hineinzugeben ist, 0,5 min beträgt, und
die Calciumergänzung
als eine Lösung
dargestellt ist, die eine Konzentration von 10000 mg/l aufweist,
dann sollte die Calciumergänzungslösung mit einer
Durchflussrate F (ml/min) = 628 mg/10000 mg/l) × 1000/0,5 min = 125,6 ml/min
in das Trinkwasser gegeben werden.
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In
dem Fall, in dem die Wasseraufnahme des Benutzers die voreingestellte
tägliche
Wasseraufnahme von zum Beispiel 11 überschreitet, wird die Zufuhr
der Mineralienergänzung
gestoppt und das zugeführte
Wasser wird automatisch auf gereinigtes Wasser oder auf ein anders
formuliertes Wasser umgestellt.
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Es
wird angemerkt, dass die Anzahl von in der Tabelle der 4-1, der 4-2 und
der 4-3 dargestellten Datenelementen
erhöht
werden kann und die Werte der in der Tabelle dargestellten Daten modifiziert
werden können,
wenn dies erforderlich ist. Das bedeutet, dass, obgleich die in
der Tabelle der
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4-1, der 4-2 und
der 4-3 gezeigten Daten aus verschiedenen
Quellen erhalten werden und sorgfältig zusammengetragen und analysiert
worden sind, diese die Ausführungsform
in keiner Weise einschränken
sollen.
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Bezug
wird auf die 5 genommen, die ein Ablaufdiagramm
ist, das einen logischen Operations-/Steuerungsprozess einer Mineralwasserherstellungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt. Wie ersichtlich, kann die Spanne des unterschiedlichen
Gehaltes an Mineralien in dem aus der Mineralwasserherstellungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung ausgegebenen Trinkwasser über eine
speicherprogrammierbare Steuerung gesteuert werden. Wenn Basisdaten über einen
Benutzer über eine
Mensch-Maschine-Berührungsschnittstelle
oder über
eine Tastatureingabeschnittstelle eingegeben werden, werden Daten über die
menschliche Aufnahme von Mineralien und Daten über die durchschnittliche Aufnahme
von Mineralien aus der Nahrung aus einer internen Datenbank erhalten.
Die Basisdaten enthalten persönliche
Daten, zum Beispiel den Namen des Benutzers oder einen Identifizierungscode (ID)
oder ein repräsentatives
Muster, das ausreicht, um den Namen des Benutzers darzustellen.
Dann werden Basisdaten über
das Geschlecht und das Alter des Benutzers über die Mensch-Maschine-Berührungsschnittstelle
oder über
die Tastatureingabeschnittstelle eingegeben. Das ausgewählte Geschlecht
ist zum Beispiel weiblich und das ausgewählte Alter „erwachsen”. Bezug wird in diesem Zusammenhang
auf die Tabelle in 4-1, 4-2 und 4-3 genommen. Die empfohlene tägliche Calciumaufnahme beträgt für eine erwachsene
Frau 1000 mg. In dem Fall, in dem der Benutzer 25 Jahre alt ist, beträgt die durchschnittliche
Aufnahme von Calcium aus der Nahrung für den Benutzer 496 mg. Die
Tabelle aus 4-1, 4-2 und 4-3 kann in der internen Datenbank integriert
sein. Nachdem die Basisdaten eingegeben wurden, kann ein Wasserversorgungsbereich,
zum Beispiel Hsin-Chu über
die Mensch-Maschine-Berührungsschnittstelle
oder über
die Tastatureingabeschnittstelle ausgewählt werden. Unter Bezugnahme
auf die Tabelle in 4-1, 4-2 und 4-3 liegt der Calciumgehalt in dem innerhalb des
Gebiets von Hsin-Chu bereitgestellten Wassers bei etwa 65 mg. Dann
können eine
Ernährungsgewohnheit
und eine physische/psychische Konstitution, zum Beispiel „Fleisch
bevorzugt” beziehungsweise „normal” über die Mensch-Maschine-Berührungsschnittstelle
oder über
die Tastatureingabeschnittstelle ausgewählt werden. Gemäß der ausgewählten Ernährungsgewohnheit
und der physischen/psychischen Konstitution berechnet die speicherprogrammierbare
Steuerung (SPS) oder ein Einchip-Mikroprozessor den Multiplikationsfaktor
und setzt diesen zum Beispiel auf 1,3 ein. Dann wird das Körpergewicht
des Benutzers über
die Mensch-Maschine-Berührungsschnittstelle
oder die Tastatureingabeschnittstelle eingegeben. Gemäß dem eingegebenen
Körpergewicht
berechnet die SPS oder der Einchip-Mikroprozessor die Aufnahme von
Calcium. Das eingegebene Körpergewicht
beträgt
zum Beispiel 55 kg. Dann berechnet die SPS oder der Einchip-Mikroprozessor
für den
Benutzer die tägliche
Calciumergänzung
aus dem von einer Mineralwasserherstellungsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung erzeugten Trinkwasser, wobei diese später beschrieben wird, durch
Einsetzen der obigen relevanten Werte in die folgende Formel: M
= (a – b – c) × d × (e/Standardreferenzgewicht).
Das bedeutet, dass M = (1000 – 496 – 65) × 1,3 × (55/50), wobei
das Standardreferenzgewicht hier bei 50 kg liegt, und dass die tägliche Calciumergänzung (M) aus
dem täglichen
Trinkwasser bei 628 mg liegen sollte. Somit kann die Mineralwasserherstellungsvorrichtung
(Hardware) gesteuert werden, um die benutzereingestellte tägliche Wasseraufnahme
von 1 Liter (l) bei einer Wasserausgabegeschwindigkeit von 2 l/min
auszugeben und um dem innerhalb einer Wasserausgabezeit von 0,5
min ausgegeben Trinkwasser jedesmal die berechnete Calciumergänzung in gleichen
Teilen zuzufügen.
Unter der Annahme, dass die Calciumergänzung als eine Lösung mit
einer Konzentration von 10000 mg/l vorliegt, sollte die Calciumergänzungslösung dem
Trinkwasser mit einer Durchflussrate F (ml/min) = (628 mg/10000
mg/l) × 1000/0,5
min = 125,6 ml/min zugefügt
werden. In dem Fall, in dem die Wasseraufnahme des Benutzers die
voreingestellte tägliche
Wasseraufnahme von zum Beispiel 11 überschreitet, wird die Zufuhr der
Mineralergänzung
gestoppt und das zugeführte Wasser
wird automatisch auf gereinigtes Wasser oder auf ein anders formuliertes
Wasser umgestellt.
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Der
Benutzer gibt Parameter in Bezug auf persönliche Daten, einschließlich Geschlecht,
Alter, Wohngebiet, physische/psychische Konstitution, Körpergewicht
und tägliche
Wasseraufnahme in die SPS oder den Mikroprozessor ein, und die SPS
oder der Mikroprozessor vergleichen die eingegebenen Parameter mit
Daten in der internen Datenbank, um entsprechende Werte abzurufen.
Die SPS oder der Mikroprozessor rechnet dann auf der Grundlage der abgerufenen
jeweiligen Werte, um einen Mineralienergänzungswert zu erzeugen, der
auf einer Anzeige der Mensch-Maschine-Berührungsschnittstelle
oder der Tastatureingabeschnittstelle gezeigt wird. Indessen wird
der erzeugte Mineralienergänzungswert
in eine Pump-Durchflussrate umgewandelt. Wenn der Benutzer Tasten
auf der Mensch-Maschine-Berührungsschnittstelle
berührt
oder Tasten auf der Tastatureingabeschnittstelle drückt, um
Trinkwasser zu erhalten, dann steuert die SPS oder der Mikroprozessor
einen Wasseraufbereiter, um das Trinkwasser bereitzustellen, und
treibt eine Pumpe an, um das Mineralienergänzungskonzentrat auf der Grundlage
der berechneten Pumpdurchflussrate dem ausgegebenen Trinkwasser
zuzuführen.
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Bezug
wird auf die 3 genommen, die eine schematische
Ansicht ist, die das System einer Mineralwasserherstellungsvorrichtung 10 gemäß einer
Ausführungsform
zeigt. Wie ersichtlich, weist die Mineralwasserherstellungsvorrichtung 10 auf:
einen Wassereinlass 11 und einen Wasserauslass 12,
einen ersten Filter 20, der ein erstes an den Wassereinlass 11 angeschlossenes
Ende 21 und ein zweites an den Wasserauslass 12 angeschlossenes
zweites Ende 22 aufweist, mindestens einen Mineralstoffbehälter 30,
der zwischen dem zweiten Ende 22 des ersten Filters 20 und
dem Wasserauslass 12 positioniert und an diese angeschlossen
ist, und eine Steuerung 40 zum Steuern des Mineralstoffbehälters 30, um
eine Mineralienlösung
bereitzustellen und eine Pumpe 23 zu betätigen. Fließendwasser
oder anderes Trinkwasser wird über
den Wassereinlass 11 eingespeist, um durch einen Strömungsstabilisierer oder
die Pumpe 23 zu strömen,
der/die das ankommende Wasser stabilisiert oder eine Kraft bereitstellt, um
das Wasser durch das System hindurchzutransportieren. Das durch
den ersten Filter 20 hindurchgeströmte Wasser wird ferner für eine UV-Sterilisierung dazu
gebracht, durch einen Ultraviolett-(UV)-Strahler 50 zu strömen, der
stromaufwärts
von dem Wasserauslass 12 positioniert ist, um die Sauberkeit
des bereitgestellten Trinkwassers zu gewährleisten. Der erste Filter 20 weist
ein Filtermaterial, zum Beispiel ein Filternetz oder ein Filtersieb,
Aktivkohle oder irgendwelche andere Werkstoffe für eine natürliche Filterung auf. Da der
Filter 20 eine zum Entfernen von Verunreinigungen und Bakterien
aus Wasser bekannte Fertigkeit ist, wird dieser hier nicht im Einzelnen
erläutert.
Das Nutzen der Filtermaterialien ist jedoch auch im Schutzbereich
der Ausführungsform enthalten.
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Der
Mineralstoffbehälter 30 weist
einen Mineralstofftank 31, eine Pumpe 32, einen
zweiten Filter 33 und eine Gaszuführungsquelle 34 auf.
Die Gaszuführungsquelle 34 ist
nahe bei einem ersten Ende des zweiten Filters 33 positioniert
und ein zweites Ende des zweiten Filters 33 ist an ein
erstes Ende des Mineralstofftanks 31 angeschlossen. Das
zweite Ende des Mineralstofftanks 31 ist an die Pumpe 32 angeschlossen
und die Pumpe 32 ist an das zweite Ende 22 des
ersten Filters 20 und den Wasserauslass 12 angeschlossen
und zwischen diesen positioniert. Die Pumpe 32 arbeitet,
um die in den Mineralstofftank 31 gefüllte Mineralienlösung an
eine Rohrleitung zwischen dem Wassereinlass 11 und dem Wasserauslass 12 zuzuführen, so
dass die Mineralienlösung
in das durch den ersten Filter 20 geströmte Wasser gegeben wird. Wenn
die Pumpe 32 betätigt wird,
wird Luft aus der Gaszuführungsquelle 34 durch den
zweiten Filter 33 in den Mineralstofftank 31 hindurchgepumpt,
um den Innendruck des Mineralstofftanks 31 auszugleichen.
Der zweite Filter 33 filtert die zugeführte Luft, um Verunreinigungen
und überflüssige Substanzen
aus der Luft zu entfernen. In der dargestellten Ausführungsform
weist der Mineralstoffbehälter 30 eine
Mehrzahl von Mineralstoffstanks 31 auf, wobei in jeden
davon eine andere Mineralienergänzungslösung gefüllt ist.
Es ist möglich,
eine einzige Art von Mineralienlösung
oder eine Mischung aus vielen Arten von Mineralienlösungen in
das bereitgestellte Wasser hineinzugeben.
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Die
Mineralwasserherstellungsvorrichtung 10 wird von der Steuerung 40 gesteuert,
um zu funktionieren. Die Steuerung 40 steuert programmierbar eine
Datenbank, wie zum Beispiel diejenige, die in der Tabelle der 4-1, der 4-2 und
der 4-3 gezeigt ist, und die Schritte
gemäß dem Mineralwasserherstellungsverfahren
der Ausführungsform,
um die Herstellung des gewünschten
Mineralwassers auszuführen.
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Um
zu verhindern, dass die in den Mineralstofftank 31 gefüllte Mineralienlösung große Teilchen oder
Verunreinigungen enthält,
die entfernt werden müssen,
ist ein dritter Filter 35 in dem Mineralstofftank 31 vorgesehen.
In der Ausführungsform
sind die Mineralienergänzungen
Extrakte und Konzentrate aus natürlichen
Substanzen, zum Beispiel Meerwasser, Mineralien oder Pflanzen. Die
Mineralienergänzungslösung in
jedem Mineralstofftank 31 kann eine einzige Art von Mineralstoff
oder mehr als eine Art von Mineralstoff enthalten. Nach der Berechnung durch
die spezifische Software wird das System elektronisch angetrieben,
um automatisch den Fluss und die Geschwindigkeit des zugeführten Wassers
zu ändern,
um diese an eine benutzereingestellte tägliche Wasseraufnahme anzupassen,
und die Mineralienergänzungslösung kann
automatisch in das zugeführte Trinkwasser
gegeben werden.
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Die
Mineralwasserherstellungsvorrichtung der Ausführungsform ist vorteilhafterweise
durch einen Betriebsmodus gekennzeichnet, der eine eingebaute Wasserqualitätsdatenbank
und einen Mikrocomputer kombiniert, um intelligent und in geeigneter Weise
die für
jeden unterschiedlichen Benutzer angemessenste Aufnahme von Mineralien
bereitzustellen, um dadurch den Benutzern komplizierte und fehleranfällige Berechnungen
und Operationen zu ersparen, die mit der täglichen Aufnahme von Mineralien
zusammenhängen.
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Eine
Mineralwasserherstellungsvorrichtung soll bereitgestellt werden,
die als ein intelligenter Mineralienergänzungswasserspender funktioniert
und eine eingebaute Datenbank aufweist, um die benötigte tägliche Mineralienergänzung für einen
Benutzer auf der Grundlage von durch den Benutzer eingegebenen Daten
automatisch zu berechnen, so dass der Benutzer die empfohlene menschliche
Aufnahme von Mineralien erfüllen
kann. Ferner wird die berechnete tägliche Mineralienergänzung automatisch
einer benutzereingestellten täglichen
Wasseraufnahme beigefügt,
wodurch dem Benutzer ermöglicht
wird, die erforderliche tägliche
Mineralienergänzung
einfach über
das Trinkwasser zu sich zu nehmen.
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Ferner
soll ein intelligentes Mineralwasserherstellungsverfahren bereitgestellt
werden, bei dem eine benötigte
tägliche
Mineralienergänzung
für einen
Benutzer auf der Grundlage von Basisdaten, einem Wasserversorgungsbereich,
einer Ernährungsgewohnheit,
der physischen/psychischen Konstitution und dem Körpergewicht
berechnet wird, die von dem Benutzer eingegeben werden, und wobei
die berechnete tägliche
Mineralienergänzung
einer benutzereingestellten täglichen
Wasseraufnahme beigefügt
wird, damit der Benutzer die erforderliche tägliche Mineralienergänzung erfüllt.
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Die
Mineralwasserherstellungsvorrichtung ist vorteilhafterweise durch
einen Betriebsmodus gekennzeichnet, der eine eingebaute Wasserqualitätsdatenbank
und einen Mikrocomputer kombiniert, um intelligent und in geeigneter
Weise die angemessenste Mineralaufnahme für jeden unterschiedlichen Benutzer
bereitzustellen, um dadurch die Benutzer vor komplizierten und fehleranfälligen manuellen
Berechnungen und Operationen im Zusammenhang mit der täglichen
Mineralienaufnahme zu bewahren.
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Kurz
gesagt stellt die Ausführungsform
eine Mineralwasserherstellungsvorrichtung bereit, die als intelligenter
Mineralienergänzungswasserspender dient,
um die benötigte
tägliche
Mineralienergänzung für jeden
Benutzer auf der Grundlage der benutzerspezifischen Basisinformation
automatisch zu berechnen, so dass die von dem Benutzer aufgenommenen
Mineralstoffe die für
den menschlichen Körper
empfohlene Aufnahme von Mineralien erfüllen können. Ferner werden die berechneten
täglichen Mineralienergänzungen
automatisch in das benutzereingestellte tägliche Trinkwasser gegeben,
wodurch dem Benutzer das Aufnehmen der täglichen Mineralstoffe einfach über das
Trinkwasser ermöglicht
wird.