NL2018750B1

NL2018750B1 - Inrichting en werkwijze voor het zuiveren van leidingwater

Info

Publication number: NL2018750B1
Application number: NL2018750A
Authority: NL
Inventors: Marius Visser Simon
Original assignee: Sterwater Int B V
Priority date: 2017-04-20
Filing date: 2017-04-20
Publication date: 2018-11-05
Also published as: WO2018193417A1

Abstract

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het zuiveren en dispenseren van leidingwater, omvattende een reservoir voor het ontvangen van het te zuiveren water, een pomp voor het pompen van het water van het reservoir naar een dispenseerhoofd langsheen een stroompad van het water, waarbij het dispenseerhoofd voorzien is van een kamer voor het ontvangen van een capsule, voorzien van een antimicrobiële filter, met het kenmerk, dat een filtereenheid is voorzien langsheen het waterstroompad, gelegen tussen het reservoir en het dispenseerhoofd.

Description

Octrooicentrum

Nederland

C02F 1/44 (2017.01) C02F 1/32 (2017.01) C02F 1/28 (2017.01) B01D 61/14 (2017.01)

0 Aanvraag ingeschreven:	© Octrooihouder(s):
5 november 2018	Sterwater International B.V. te Breda.
© Aanvraag gepubliceerd:
-	© Uitvinder(s):
	Simon Marius Visser te Zoersel (BE).
© Octrooi verleend:
5 november 2018
	© Gemachtigde:
© Octrooischrift uitgegeven:	ir. J.P.E. Brants te Gent.
31 januari 2019

Ξ) De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het zuiveren en dispenseren van leidingwater, omvattende een reservoir voor het ontvangen van het te zuiveren water, een pomp voor het pompen van het water van het reservoir naar een dispenseerhoofd langsheen een stroompad van het water, waarbij het dispenseerhoofd voorzien is van een kamer voor het ontvangen van een capsule, voorzien van een antimicrobiële filter, met het kenmerk, dat een filtereenheid is voorzien langsheen het waterstroompad, gelegen tussen het reservoir en het dispenseerhoofd.

NL Bl 2018750

Dit octrooi is verleend ongeacht het bijgevoegde resultaat van het onderzoek naar de stand van de techniek en schriftelijke opinie. Het octrooischrift wijkt af van de oorspronkelijk ingediende stukken. Alle ingediende stukken kunnen bij Octrooicentrum Nederland worden ingezien.

INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET ZUIVEREN VAN LEIDINGWATER

TECHNISCH VELD

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting en werkwijze voor het dispenseren van gezuiverd water zoals leidingwater.

ACHTERGROND

Het voorzien van drinkbaar water is tot op heden nog altijd een probleem. Leidingwater kan een bron van drinkbaar water bieden, maar is al te vaak ongeschikt door de aanwezigheid van verontreinigingen. Deze kunnen bestaan uit sedimenten, zware metalen en micro-organismen. Een deel van deze verontreinigingen ontstaan doordat het leidingwater doorgaans een lange afstand aflegt van de plaats van productie tot aan de consument. Gedurende deze afstand kunnen verontreinigingen ophopen in de leidingen; die vervolgens overgedragen worden naar het water. Ook het gebruik van desinfectiemiddelen zoals chloorverbindingen maakt het leidingwater vaak ondrinkbaar of minder drinkbaar.

In een aantal geïndustrialiseerde landen is het leidingwater van een goede en drinkbare kwaliteit, maar ook hier zien we dat de perceptie van de consument zodanig is gevormd dat leidingwater amper wordt gebruikt als drinkwater. Als gevolg hiervan blijft de consumptie van flessenwater groot.

Op de markt zijn inrichtingen bekend voorzien van filters om leidingwater bij de consument te filteren. Echter, deze dienen doorgaans verbonden te worden aan de waterleiding zelf en zijn voorzien van filters die naar verloop van tijd vervangen dienen te worden. Een rechtstreekse koppeling van dergelijke inrichtingen aan de waterleidingen verhoogt het risico op contaminatie van de filters significant. Indien de gebruikers bovendien geen goede hygiëne aan de dag leggen en de filters niet regelmatig vervangen, dan zal dit resulteren in een verdere contaminatie van het water. Bovendien kunnen de contaminaties via de koppeling met de leiding, verontreinigingen van het net veroorzaken. Op die manier schieten dergelijke inrichtingen het doel voorbij.

Er is bijgevolg een nood aan inrichtingen en werkwijze die water kunnen filteren op een locatie die onafhankelijk en losgekoppeld is van de watertoevoer, opdat contaminaties veroorzaakt door de leidingen zelf en onhygiënisch gebruik van de inrichting geen invloed kan hebben op de zuiverheid van het water nadat het de inrichting heeft doorlopen.

EP 2 082 670 beschrijft een vrijstaande inrichting voorzien van een waterreservoir en een filtercassette geschikt voor het filteren van microorganismen uit water. EP 2 082 670 wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van melkbereidingen voor kinderen. EP 2 244 743 beschrijft een variant, waarbij een capsule voor gebruik in een inrichting is voorzien, waarbij de capsule naast nutritionele ingrediënten tevens voorzien is van een antimicrobiële filter. De technologie zoals beschreven in EP 2 082 670 en EP 2 244 743 focust op het zuiveren van een éénmalige hoeveelheid voedingsdrank per capsule, en is niet geschikt voor het zuiveren van grote volumes leidingwater.

Hoewel deze inrichtingen minstens een deel van de aanwezige microorganismen in het water zullen kunnen zuiveren, zijn deze inrichtingen minder geschikt om ook andere contaminaties zoals sedimenten en dergelijke uit het water te zuiveren. Daarenboven zijn deze inrichtingen zoals gezegd ook niet geschikt om grote volumes water te zuiveren, aangezien de aanwezige filters in dat geval zullen dichtslibben door de nog aanwezige sedimenten, metalen en overige vervuilingen in het water.

Er is dus met andere woorden nood aan een verplaatsbare inrichting, niet gekoppeld aan de waterleidingen, die in staat stelt om zuiver water aan de consument aan te bieden, ontdaan van sedimenten, metalen en contaminaties van microbiële aard of andere micro-organismen en dit op een universele manier. Bij voorkeur is de inrichting geschikt om een volume water te zuiveren dat voorziet in de dagelijkse behoefte van één of meerdere gebruikers zonder dat de inrichting geïnactiveerd wordt of de gebruikte antimicrobiële filter dichtslibt en zal de gebruiker gewaarschuwd worden indien het afgeleverde water niet langer aan de normen voldoet en onderdelen van de inrichting aan vervanging toe zijn. Bij voorkeur zal de inrichting dermate worden ontworpen opdat contaminaties gedurende het zuiveringsproces worden vermeden. De inrichting dient bij voorkeur universeel inzetbaar te zijn, onafhankelijk van de locatie en/of de kwaliteit van het leidingwater.

SAMENVATTING

Tot dit doel verschaft de uitvinding een inrichting volgens conclusie 1 en een werkwijze voor het zuiveren van water volgens conclusie 16. De inrichting en werkwijze hebben als voordeel dat er minstens twee filtratiestappen zijn voorzien. Een eerste voor-filtratie zorgt hierbij voor het verwijderen van sedimenten, metalen en overige vervuilingen uit het vervuilde water. Dit voorgezuiverde water wordt vervolgens een tweede maal gezuiverd middels een verwijderbare filter die geschikt is voor het verwijderen van microorganismes aanwezig in het water. Als gevolg hiervan wordt zuiver en drinkbaar water afgeleverd. Door het voorzien van een voor-filtratie wordt verhinderd dat de aanwezige contaminaties in het water de antimicrobiële filter laten dichtslibben, waardoor de inrichting onbruikbaar wordt of geen zuiver water meer wordt afgeleverd. Als gevolg hiervan kan tevens een groter volume water per filtercapsule worden gezuiverd. Door het aanbieden van een verwijderbare microbiële filter wordt tevens verhinderd dat de inrichting verontreinigd wordt met micro-organismen bij langdurig gebruik.

Meer in het bijzonder zal de inrichting verplaatsbaar zijn en voorzien zijn van een reservoir voor het ontvangen van een volume water, en een pomp voor het pompen van het water naar een dispenseerhoofd. Dit dispenseerhoofd is voorzien van een kamer die geschikt is voor het ontvangen van een capsule die is voorzien van een antimicrobiële filter. Door deze filter te verwerken in een capsule, wordt vermeden dat de filterzijde die de micro-organismen capteert in contact komt met de behuizing van de inrichting en er zich zo alsnog contaminaties in de inrichting voordoen. De inrichting is verder tevens voorzien van een filtereenheid gelegen langsheen het waterstroompad en tussen het reservoir en het dispenseerhoofd en die aldus instaat voor een voor-filtratie van het water, voordat deze doorheen de antimicrobiële filter wordt geperst.

In een tweede aspect is onderhavige uitvinding tevens gericht naar een capsule volgens conclusie 8. De capsule is dusdanig ontworpen dat hercontaminatie van de inrichting met de micro-organismen die uit het water zijn gezuiverd, minimaal wordt gehouden.

In een laatste aspect heeft onderhavige uitvinding tevens betrekking op een kit omvattende een inrichting volgens onderhavige uitvinding en één of meerdere capsules, voor het opzuiveren van leidingwater. Elke capsule is geschikt voor het zuiveren van een volume water dat minstens equivalent is aan de dagelijkse behoefte van één gebruiker. Hierna dient de capsule vervangen te worden. Aldus wordt zuiver, van quasi alle micro-organismen gezuiverd water gekregen.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN

Figuur 1 is een schematische tekening van een mogelijke uitvoeringsvorm van een inrichting volgens onderhavige uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

In een eerste aspect verschaft de uitvinding een inrichting voor het zuiveren en dispenseren van leidingwater, omvattende een reservoir voor het ontvangen van het te zuiveren water, een pomp voor het pompen van het water van het reservoir naar een dispenseerhoofd langsheen een stroompad van het water, waarbij het dispenseerhoofd voorzien is van een kamer voor het ontvangen van een capsule voorzien van een antimicrobiële filter. In het bijzonder is er tevens een filtereenheid voorzien langsheen het waterstroompad, gelegen tussen het reservoir en het dispenseerhoofd. Deze filtereenheid zorgt voor een voor-filtratie van het water, waarbij bij voorkeur sedimenten en andere vervuilingen uit het water worden gehaald, voordat het water verder naar de capsule voorzien van de antimicrobiële filter wordt geleid.

Met de term antimicrobiële filter wordt een filter aangeduid, geschikt voor het capteren van micro-organismes (dus niet uitsluitend bacteriën) uit water, waardoor het uitgaande water gezuiverd is van dergelijke micro-organismen. Deze laatste blijven achter op de zijde van de filter die initieel in contact kwam met het water of de te zuiveren vloeistof.

In een voorkeursvorm zal de filtereenheid die gebruikt wordt voor een voorfiltratie van het water voorzien zijn van een sediment filter en/of een koolstoffilter. Deze filters zorgen ervoor dat het water een eerste, uitgebreide voor-filtratie ondergaat. Micro-organismen worden minder goed tot niet verwijderd middels deze filtereenheid, maar de voorfiltratie zal er wel voor zorgen dat in een volgende stap, de antimicrobiële filter minder snel zal dichtslibben.

In het bijzonder zal een koolstoffilter, indien aanwezig in de inrichting, instaan voor de verbetering van geur, kleur en smaak van het water en voor de verwijdering van contaminaties en onzuiverheden middels adsorptie door de actieve koolstof in de filter. Contaminaties raken hierbij vast in de poriënstructuur van de actieve koolstof. De gebruikte koolstoffilter kan een granulaire koolstoffilter zijn, of een koolstof blok filter. In het bijzonder wordt tijdens de voorfiltratie gebruik gemaakt worden van een koolstof blokfilter. In een verdere of andere uitvoeringsvorm zal de koolstoffilter tevens voorzien zijn van middelen ter reductie of verwijderen van het loodgehalte en/of chloramine concentratie in het water. Bij voorkeur zal de koolstoffilter een poriëngrootte hebben van 0.5 tot 5 micron, meer bij voorkeur 0.5 tot 2 micron, zoals 1 micron.

De sediment filter is uitermate geschikt om zwevende deeltjes en sedimenten uit het water te filteren. Filtratie kan gebeuren middels vezels die geweven, gesponnen of geplooid worden en al dan niet met een hars zijn behandeld. Bij voorkeur zal de gebruikte sediment filter een werkingsradius hebben voor deeltjes tussen 1 en 10 micron, meer bij voorkeur tussen 2 en 6 micron, zoals 5 micron .

De keuze van de filters in de filtereenheid zal afhankelijk zijn van de aard van het water dat dient gezuiverd te worden, en kan bijvoorbeeld locatieafhankelijk zijn.

In een voorkeursvorm zal de filtereenheid volgens onderhavige uitvinding zowel een koolstoffilter als een sedimentfilter omvatten volgens één of meerdere specificaties zoals hierboven beschreven. Deze combinatie garandeert een optimale voorfiltratie en is de voorkeursvorm.

Indien er zich lokaal of tijdelijk een calamiteit (bijvoorbeeld een specifieke verontreiniging) voordoet in de watertoevoer, dan kan de filtereenheid voorzien worden van een additionele filter, geschikt om te ageren tegen de calamiteit.

In het bijzonder zullen de filters aanwezig in de filtereenheid vervat zitten in een behuizing (bijvoorbeeld van kunststof), en zullen de filters of filters met behuizing verwijderbaar zijn uit de inrichting. Dit laat toe om de filters op de daartoe voorziene tijdstippen te gaan vervangen. Optioneel is een elektronisch signaal voorzien, dat de gebruiker signaleert wanneer de filters en/of de filtereenheid dienen te worden vervangen. Dit signaal kan gebaseerd worden op een tijdsregistratie (bv tijdsduur van het filtergebruik, berekend op de gekende maximale levensduur), volume water dat werd gezuiverd of doorstane druk.

In een verdere of alternatieve voorkeursvorm kunnen één of meerdere sensoren worden voorzien die de aanwezigheid van de filters en/of de filtereenheid in de inrichting registreren. Dergelijke sensoren kunnen tevens verderop in of aan het waterpad aanwezig zijn, zoals bijvoorbeeld ter hoogte van de capsulekamer in het dispenseerhoofd.

Bij voorkeur zal de inrichting niet werkzaam zijn indien er geen filtereenheid aanwezig is of geen capsule in het dispenseerhoofd, of indien de filtereenheid niet of onvoldoende werkzaam is, bijvoorbeeld door verstopping of verkeerd gebruik. Dit is een additionele veiligheid ingebouwd voor het gebruik van de inrichting.

In een voorkeursvorm is de filtereenheid aanwezig in het waterpad van de inrichting. Met de term waterpad wordt de richting die het water volgt in de inrichting aangeduid, startend van het reservoir tot aan het uiteindelijke afgiftepunt in het dispenseerhoofd. Het waterreservoir is bij voorkeur losneembaar van de inrichting. Dit laat toe om het reservoir op eenvoudige wijze te vullen met water afkomstig van de leidingen, om het water uit het reservoir vervolgens te zuiveren middels de inrichting volgens onderhavige uitvinding. Bij voorkeur is een eerste afsluiter voorzien welke automatisch sluit bij het losnemen van het waterreservoir en welke opnieuw opent bij het terugplaatsen van het reservoir. Hierdoor wordt het waterpad opnieuw bewerkstelligd. Tevens kan een tweede afsluiter voorzien zijn in het waterpad tussen het reservoir en de pomp, nabij de uitstroomopening van het reservoir, welke automatisch sluit bij het losnemen van het reservoir en automatisch opent bij het terugplaatsen ervan. Zodra het reservoir verwijderd is sluit deze tweede afsluiter zich automatisch en zal deze tevens automatisch weer openen bij het plaatsen van de vulbak. Dit zorgt ervoor dat er geen verontreinigingen plaatsvinden stroomopwaarts van het reservoir.

In een voorkeursvorm zal het reservoir een volume hebben dat voldoende is om aan de dagelijkse waterbehoefte van een consument of een huishouden te voorzien. Meer in het bijzonder zal het volume van het reservoir gelegen zijn tussen 0.5 en 5 L, meer bij voorkeur tussen 0.5 en 2 L.

Het water in het reservoir zal vervolgens middels een pomp naar het dispenseerhoofd worden gepompt, langsheen het waterpad in de inrichting. In een voorkeursvorm zal de pomp het water in de inrichting onder invloed van een druk langsheen het waterpad en zo ook langsheen de filtereenheid sturen. Bij voorkeur zal de pomp gelocaliseerd zijn vóór de filtereenheid in de inrichting. In een voorkeursvorm is de pomp een vibratiepomp (oscillerende zuigerpomp) waarbij de pomp bij voorkeur elektrisch wordt aangedreven. In een verdere voorkeursvorm is stuurelektronica aanwezig voor het automatisch aansturen van de pomp. Bij voorkeur heeft de gebruikte pomp een capaciteit gelegen tussen tussen 0.5 L/minuut en 2.5 L/minuut, meer bij voorkeur tussen 0.75 en 1.5 L/minuut, zoals lL/minuut. De snelheid waarmee het water doorheen de inrichting wordt gepompt is van cruciaal belang, daar een langzame doorlooptijd een optimale adsorptie doorheen de filters garanderen. Druk en tegendruk bevorderen hierbij de optimale benutting van de capaciteit van de filtermaterialen.

De pomp kan in connectie staan met één of meerdere sensoren, zoals de hierboven beschreven sensoren voor de detectie van de aanwezigheid van de filter. Dit zorgt er opnieuw voor dat de inrichting enkel kan worden gebruikt indien de filtereenheid correct gepositioneerd zijn.

De pomp in de inrichting dient dusdanig te worden afgesteld dat het debiet van het water een correcte filtering en absorptie instaat stelt, voornamelijk wanneer het water doorheen de filtereenheid gaat. Bij voorkeur zal het debiet van het water doorheen de volledige inrichting gelegen zijn tussen 0.25 L/minuut en 2.5 L/minuut, meer bij voorkeur tussen 0.5 en 1.5 L/minuut, zoals 0.75 L/minuut.. Deze snelheid is cruciaal, aangezien aldus een optimale filtering plaatsvindt, doordat bijvoorbeeld een maximale adsorptie wordt bewerkstelligd.

In een mogelijke uitvoeringsvorm zal een regelklep voorzien zijn om de maximale druk op de filtereenheid te begrenzen, waarbij bij voorkeur de regelklep stroomopwaarts van de filtereenheid is geplaatst. Door geschikte keuze van de regelklep en de juiste afstelling daarvan kan beschadiging van de filter(s) in de filtereenheid verhinderd worden.

Tevens kan een overdruk ventiel, drukmeter en flowmeter aanwezig zijn in de inrichting.

Middels de pomp wordt het water nadat het door de filtereenheid wordt gebracht, naar het dispenseerhoofd gebracht. Het dispenseerhoofd is de locatie van de inrichting waar het finaal gezuiverde water de inrichting uiteindelijk zal verlaten. Het dispenseerhoofd is voorzien van een kamer voor het ontvangen van een capsule voorzien van een antimicrobiële filter.

In een voorkeursvorm zal deze kamer dusdanig zijn ontworpen, dat de capsule dient ingebracht te worden zodat de zijde van de capsule die de filter omvat gericht is naar de afgiftezijde van het dispenseerhoofd. Bijgevolg zal het water, nadat het gezuiverd werd middels de antimicrobiële filter aanwezig in de capsule, de inrichting quasi onmiddellijk verlaten. Hierdoor worden hercontaminaties van het gezuiverde water door de inrichting vermeden en wordt aan de consument zuiver water afgeleverd.

In een verdere voorkeursvorm zal één of meerdere UV bronnen voorzien zijn stroomafwaarts van de afgiftezijde van de capsule. Bij voorkeur is de UV bron aanwezig in het dispenseerhoofd van de inrichting. Ultraviolet straling is gekend voor het afdoden van bacteriën en andere micro-organismen. Door een UV bron te voorzien stroomafwaarts of ter hoogte van de capsulelocatie, kan het compartiment dat de capsule ontvangt, alsook het water dat de capsule verlaat, een extra sterilisatie ondergaan. Dit is belangrijk voor hygiënische redenen, omdat zo de contaminatie van het dispenseerhoofd bij veelvuldig gebruik verhinderd worden. Tevens zorgen de UV stralen er ook voor dat het gezuiverde water nog een allerlaatste zuivering ondergaat, door het afdoden van eventueel residueel overgebleven organismen, of organismen die via de behuizing van de inrichting er toch in slagen om het water na de filtratiestappen te contamineren.

Bij voorkeur zal de UV bron actief worden tijdens het filtratieproces, dus telkenmale wanneer de inrichting in werking is. In een andere of verdere voorkeursvorm, zal de UV bron tevens actief zijn gedurende een tijdsbestek na de filtratie, om zo het dispenseerhoofd na gebruik verder te steriliseren.

Bij voorkeur zal de UV bron één of meerdere UV lampen betreffen.

In het bijzonder zal een capsule volgens onderhavige uitvinding een interne ruimte definiëren en voorzien van een antimicrobiële filter. Deze filter kan zich intern in de capsule bevinden, bij voorkeur weg van de ingangszijde van de capsule. In een voorkeursvorm zal de filter een buitenwand van de capsule definiëren en gelegen zijn aan de afgiftezijde van de capsule. In een andere voorkeursvorm zal de filter gesitueerd zijn in een afgifteopening van de capsule.

In een uitvoeringsvorm kan de filter bevestigd worden aan een omtreksrand van de capsule of aan de zijwand van de capsule. De antimicrobiële filter kan door ten minste één ondersteunende wandelement dat naast de filter wordt geplaatst ondersteund worden. Dit ondersteunend wandelement is bij voorkeur stijver dan de filter en zal ervoor zorgen dat de filter niet breekt, geperforeerd of anderszins beschadigd wordt onder invloed van de vloeistof onder hoge druk in de capsule (bijvoorbeeld eventueel tussen 2-10 bar) en / of door de waterstraal. In een uitvoeringsvorm zal ten minste één steunelement geplaatst worden aangrenzend en stroomafwaarts van de filter. In een verdere voorkeursvorm kan een tweede steunelement stroomopwaarts worden geplaatst en nabij de filter.

In een voorkeursvorm zal de filter tevens voorzien worden van een (verwijderbare) beschermlaag uit papier of folie die dient verwijderd te worden voor gebruik. Deze beschermlaag zal er voor zorgen dat de filter van de capsule beschermd wordt tegen contaminaties. Bij voorkeur is elke capsule steriel en luchtdicht verpakt in een verpakking. Geschikte verpakkingen kunnen onder meer een flowpack zijn. Bij voorkeur wordt de verpakking geproduceerd van een bio-afbreekbaar materiaal zoals biologisch afbreekbaar polyethyleen.

De antimicrobiële filter is bij voorkeur een vlakke membraanfilter, meer in het bijzonder een poreuze polymeer membraan. Bij voorkeur zal de poriëngrootte van de filter minder zijn dan 1 micron, bij voorkeur kleiner dan 0.5 micron, meer bij voorkeur minder dan 0.25 micron. Meest bij voorkeur is de poriëngrootte van de filter 0.22 micron. Deze grootte laat toe om microorganismen zoals E. coli, Cryptosporidium, Giardia, fecale Streptokokken, Clostridia, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella en meer te capteren op het filtermembraan terwijl het water verder doorgelaten wordt. Om virale partikels te filteren kan gebruik gemaakt worden van filters met een poriëngrootte die kleiner of gelijk is aan 0.05 micron. Aldus worden de microorganismen die worden gecapteerd door het membraan als het ware opgesloten in de capsule, en komen deze niet meer in contact met de stroomafwaarts gelegen onderdelen van de inrichting. Aldus wordt hercontaminatie van het gezuiverde water, eens het de capsule heeft verlaten, verhinderd.

Het materiaal van de filter kan gekozen worden uit PES (polyethersulfon), celluloseacetaat, cellulosenitraat, polyamide, nylon of combinaties daarvan. De filter zal bij voorkeur een dikte hebben van minder dan 2 micron, meer bij voorkeur minder dan 1 micron. In een verdere uitvoeringsvorm kan de capsule voorzien zijn van meerdere van deze dunne filtermembranen.

Bij voorkeur is de filter vrij van bacteriostatisch of bacterie-dodend materiaal.

De buitenwanden van de capsule die niet gevormd worden door de membraanfilter zijn bij voorkeur uitgevoerd in een biologisch afbreekbaar materiaal zoals PLA (polylactic acid), PBS (polybutyleen succinaat), PCL (polycaprolacton), PHB (poly-3-hydroxybutyraat), PHV (polyhydroxyvaleraat) of PHH (polyhydroxyhexanoaat).

De capsule heeft bij voorkeur een gemiddelde diameter die gelegen is tussen 3 en 6 cm en een gemiddelde hoogte tussen 1.5 en 4 cm.

In een voorkeursvorm volgens onderhavige uitvinding zal de capsule intern voorzien zijn van hars- en/of geactiveerde kool-partikels die werkzaam zullen zijn als ionenuitwisselaar en dermate instaan voor het verzachten van het water. Tevens kunnen de partikels dienen als extra hechtingsmiddel voor de micro-organismen in het water.

In een voorkeursvorm zal het leidingwater bijgevolg minstens 4 filtratiestappen doorstaan, in de volgorde zoals hierna weergegeven: een sediment en actieve koolfiltratie tijdens de voorfiltering, een filtering via de hars- en/of koolpartikels in de capsule, en een filtering middels de antimicrobiële membraan. Daarnaast kan nog een vijfde zuivering gebeuren, middels UV.

De capsule is bij voorkeur geschikt voor éénmalig gebruik waarbij een volume van maximaal 20 liter water kan worden gezuiverd, voldoende voor de dagelijkse waterbehoefte van minstens één consument.

De capsule volgens één van de uitvoeringsvormen van onderhavige uitvinding zal in de dispenseerkamer worden geplaatst, waarbij de filter bij voorkeur zo dicht mogelijk gelegen is bij de afgiftezijde van de inrichting. Wanneer de inrichting in niet geactiveerde toestand is, zal het waterpad onderbroken zijn. In een voorkeursvorm zal de inrichting voorzien zijn van doorboor-middelen, voor het doorboren van een zijde van de capsule wanneer deze aanwezig is in de capsulekamer. In het bijzonder zullen deze doorboormiddelen gesitueerd zijn aan de bovenzijde van de capsulekamer, wanneer de inrichting in geactiveerde toestand is.

Met de term 'doorboormiddelen' worden middelen aangeduid die instaat zijn om het materiaal van de capsule te penetreren en één of meerdere opening te voorzien, waarlangs het water zich een weg kan banen doorheen de capsule.

In een uitvoeringsvorm zullen de doorboormiddelen een naald en/of één of meerdere metalen of kunststof tanden omvatten die de capsule kunnen aangrijpen en doorboren en zo, wanneer de inrichting in geactiveerde toestand is, het waterpad zullen bewerkstelligen en toelaten dat het water afkomstig uit de filter en geleid naar het dispenseerhoofd (al dan niet doorheen de doorboormiddelen) doorheen de capsule wordt geleid. Het debiet van het water wanneer deze in de capsule wordt gebracht is bij voorkeur gelegen tussen 50 en 1000 ml/min, meer bij voorkeur tussen 100 en 750 ml/min. Om het doorboren van de capsule toe te laten, kan deze aan de inlaatzijde (dat is de zijde gericht naar de doorboormiddelen eens in de inrichting geplaatst en waardoorheen het water zal stromen) voorzien zijn van een doorboorpunt of locatie. Dit kan een verzwakking zijn in het materiaal van de capsule, bijvoorbeeld door lokaal minder capsule materiaal of een alternatief materiaal te voorzien. Bij voorkeur zal de doorboorlocatie gelegen zijn ter hoogte van de bovenzijde van de zijwanden van de capsule.

In een andere uitvoeringsvorm is de capsule reeds aan de bovenzijde voorzien van perforaties, die het waterpad zullen bewerkstelligen en het water doorheen de capsule zullen leiden. In deze opzet zullen de doorboormiddelen niet noodzakelijk zijn.

Nadat het water doorheen de antimicrobiële filter is gebracht, zal het ontdaan zijn van quasi alle onzuiverheden, zowel sedimenten als metalen alsook micro-organismen. Als dusdanig wordt zuiver drinkbaar water geleverd aan de consument. Afgifte van het gezuiverde water aan de consument gebeurt bij voorkeur onmiddellijk nadat het water doorheen de filter is geperst. Dit vermijdt hercontaminatie. In een voorkeursvorm is de inrichting volgens onderhavige uitvinding hiertoe voorzien van een klep, gelegen net na de capsule met antimicrobiële filter, die automatisch zal openen wanneer het water doorheen de capsule en de filter wordt geperst. In een uitvoeringsvorm kan de inrichting voorzien zijn van een recipiënt voor het opvangen van gezuiverd water of kan de gebruiker een recipiënt zoals een glas voorzien.

Optioneel kan het water gesupplementeerd worden met een smaakstof en/of een nutritionele stof, zoals bij voorbeeld vitamines of mineralen. Deze stoffen kunnen worden toegevoegd in de filtercapsule en zo het gezuiverde water supplementeren. In een andere voorkeursvorm kan een tweede capsule, water-penetreerbare verpakking of tablet worden voorzien als watersupplementerende middelen, ofwel op een locatie stroomopwaarts of stroomafwaarts gelegen van de filtercapsule, voorzien van de smaak- en/of nutritionele stoffen en zal het water voor - of nadat het doorheen de filtercapsule gaat, doorheen deze additionele capsule, verpakking of tablet gaan en aldus het water supplementeren.

De behuizing van het dispenseerhoofd zal hiertoe voorzien zijn van een opnamelocatie of kamer voor deze tweede water-supplementerende middelen.

Onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een kit, voorzien van een inrichting zoals hierboven beschreven en één of meerdere capsules voor het zuiveren van water.

In een laatste aspect heeft onderhavige uitvinding tevens betrekking op een werkwijze voor het zuiveren van (leiding)water middels een verplaatsbare inrichting, omvattende:

het voor-filteren van een volume water uit een reservoir van de inrichting middels een sediment filter en/of een koolstoffilter; en

- het filteren van het watervolume middels een in of aan een capsule voorziene antimicrobiële filter met een poriëngrootte van maximaal 0.25 micron zoals 0.22 micron. Bij voorkeur is de capsule geschikt voor éénmalig gebruik.

In een verdere uitvoeringsvorm zal de werkwijze uit volgende stappen bestaan, in een volgorde zoals weergegeven:

- Voor-filtratie middels een sediment filter

- Voor-filtratie en absorptie middels een geactiveerde koolstof blokfilter

- Verzachten en/of ionisatie middels geactiveerde koolstof en/of harspartikels in de capsule

Microbiologische filtratie middels een antimicrobiële membraan met een gemiddelde poriëngrootte kleiner dan 0.25 micron, zoals 0.22 micron

UV behandeling van het gefilterde water

De werkwijze gebeurt in het bijzonder middels een inrichting zoals hierboven beschreven. Hierbij zal enerzijds de sequentie van de stappen belangrijk zijn, alsook de snelheid en druk waarmee het water doorheen de inrichting gaat. Bij voorkeur zal het debiet van het water gedurende het volledige zuiveringsproces gelegen zijn tussen 0.25 L/minuut en 2.5 L/minuut, meer bij voorkeur tussen 0.5 en 1.5 L/minuut, zoals 0.75 L/minuut.

In het bijzonder zal de werkwijze geschikt zijn om minimaal 1 L, meer bij voorkeur minimaal 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 L water te zuiveren middels één capsule. Meer in het bijzonder zal de werkwijze volgens onderhavige uitvinding geschikt zijn voor het zuiveren van een dagelijkse behoefte drinkwater voor een huishouden.

Gedetailleerde beschrijving van de figuren

Figuur 1 is een schematische voorstelling van het werkingsprincipe van een inrichting volgens een voorkeursvorm van onderhavige uitvinding.

Een losneembaar waterreservoir 1 is voorzien aan de inrichting die kan worden gevuld met leidingwater. Het feit dat het waterreservoir losneembaar is vergemakkelijkt het vullen. Veiligheidsmechanismes zoals afsluitmiddelen 2 kunnen worden voorzien om te verhinderen dat de inrichting zal lekken of verontreinigd wordt bij het wegnemen van het reservoir. Wanneer de inrichting in werking treedt middels de activatieknop van de inrichting 3, zal een pomp 4 het water uit het reservoir 1 pompen richting de filtereenheid 10 en 11. Tussen de pomp en de filtereenheid kan een regelklep 5, een overdruk ventiel 9, een drukmeter 7, 12 en een flowmeter 8 worden voorzien. Deze dienen allen ter controle en/of bijstelling van de druk, en/of het debiet doorheen het waterpad van de inrichting. Tevens zal er sturingselektronica 6 aanwezig zijn om de onderdelen van de inrichting aan te sturen.

Door het voorzien van regelkleppen langsheen het waterstroompad wordt gewaarborgd dat het circuit van begin tot eindpunt gesloten is bij niet gebruik. Aldus wordt verhinderd dat lucht in het circuit terecht komt.

In een uitvoeringsvorm kan de filtereenheid een sediment filter 10 en een carbon block filter 11 bevatten. Het zal duidelijk zijn voor de geschoolde vakman dat andere filter combinaties mogelijk zijn, naargelang de omstandigheden en de aard van het te reinigen water. De filtereenheid 10, 11 zorgt voor een voorfiltratie van het water zodat grote verontreinigingen worden verwijderd uit het water. Deze voorfiltratie verhindert tevens dat de antimicrobiële filter blokkeert door de aanwezigheid van sedimenten in het water. In een laatste filterstap wordt het voorgefiltreerde water doorheen een antimicrobiële filter 13 gestuurd voorzien in een verwijderbare capsule voor beperkt gebruik. Aldus wordt zeer zuiver, drinkbaar water 15 geproduceerd. Een klep 14 kan worden voorzien, die opent nadat het water doorheen de filter 13 is gegaan, en ervoor zorgt dat het zuiver water wordt afgeleverd aan 5 de gebruiker. Deze klep 14 is bij voorkeur een drukklep. In een andere optie is dit een automatische klep. Een drukmeter 12 kan worden voorzien tussen de filtereenheid 10, 11 en de antimicrobiële filter 13, om de correcte druk binnenin de inrichting te verzekeren.

Het zal duidelijk zijn voor een vakman dat de voorstelling in figuur 1 geenszins als limitatief dient te worden beschouwd, en dat alternatieve opstellingen tevens mogelijk zijn.

Claims

CONCLUSIES

1. Inrichting voor het zuiveren en dispenseren van leidingwater, omvattende een reservoir voor het ontvangen van het te zuiveren water, een pomp voor het pompen van het water van het reservoir naar een dispenseerhoofd langsheen een stroompad van het water, waarbij het dispenseerhoofd voorzien is van een kamer voor het ontvangen van een capsule, voorzien van een antimicrobiële filter, met het kenmerk, dat een filtereenheid is voorzien langsheen het waterstroompad, gelegen tussen het reservoir en het dispenseerhoofd.
2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de filtereenheid voorzien is van een sediment filter en/of een koolstoffilter.
3. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de filtereenheid is voorzien in een kamer, en waarbij de filtereenheid en/of de filter(s) uitneembaar en vervangbaar zijn.
4. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het dispenseerhoofd voorzien is van één of meerdere UV bronnen, gesitueerd stroomafwaarts van de capsulekamer.
5. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het dispenseerhoofd voorzien is van doorboor-middelen, voor het doorboren van een zijde van de capsule wanneer aanwezig is in de capsulekamer.
6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de doorboormiddelen gesitueerd zijn boven de capsulekamer, wanneer de inrichting in activeerbare toestand is.
7. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het dispenseerhoofd voorzien is van een opnamekamer voor watersupplementerende middelen.
8. Een capsule geschikt voor gebruik in een inrichting voor het zuiveren en dispenseren van leidingwater, waarbij de capsule een interne ruimte definieert en waarbij de capsule voorzien is van een filter met een gemiddelde poriëngrootte van 0.25 micron of minder, geschikt voor het filteren van micro-organismen uit het water.
9. Capsule volgens conclusie 8, waarbij de capsule een gemiddelde diameter gelegen tussen 3 en 6 cm heeft, en een gemiddelde hoogte tussen 1.5 en 4 cm.
10. Capsule volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de filter een buitenwand van de capsule definieert of zich intern in de capsule bevindt.
11. Capsule volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de filter gelokaliseerd is aan de afgiftezijde van de capsule.
12. Capsule volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de filter afgeschermd wordt door een verwijderbare beschermlaag.
13. Capsule volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de capsule intern voorzien is van hars- en/of geactiveerde kool-partikels.
14. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies 1 tot 6, met het kenmerk, dat de capsulekamer van de inrichting voorzien is van een capsule volgens één der conclusies 8 tot 13 waarbij de filter gelegen is aan de afgiftezijde van het dispenseerhoofd.
15. Een kit voorzien van een inrichting volgens conclusie 1 tot 5 en één of meerdere capsules volgens conclusie 8 tot 13.
16. Werkwijze voor het zuiveren van leidingwater middels een verplaatsbare inrichting, omvattende:

- het voor-filteren van een volume water uit een reservoir van de inrichting middels een sediment filter en/of een koolstoffilter; en

- het filteren van het watervolume middels een in of aan een capsule voorziene antimicrobiële filter met een poriëngrootte van maximaal 0.25 micron.
17. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het water na de antimicrobiële filtratie een UV behandeling ondergaat.
18. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het water in de capsule verzacht wordt middels hars- en/of geactiveerde kool-partikels in de capsule.
19. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de capsule voor éénmalig gebruik is en geschikt voor het filteren van minstens 10 L leidingwater.

INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET ZUIVEREN VAN LEIDINGWATER