TW201434763A - 消毒水裝置 - Google Patents

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TW201434763A
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Rajesh Mukherjee
Ben Weaver
Tao Gu
Jiadong Zhou
Bin Zhang
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Nitto Denko Corp
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Abstract

文中所述為用於從注入源提供飲用液體之裝置,包含:第一貯槽,用於機械式移除粒子之過濾器以及用於接收處理之注入液體之第二貯槽。連續消毒成分設置於任一或兩貯槽以從液體移除額外物質。飲用液體被提供於可攜裝置中。提供選擇性光源以與消毒成分反應以及/或提供適合地包含此類消毒成分之標示。亦揭露用於從注入源製造飲用液體之方法。

Description

消毒水裝置
相關申請案之交互參照
【0001】
本申請案主張於2013年12月10日所提出之美國專臨時利申請案61/735,475號之權益,其全部內容係於此併入以作為參考。
【0002】
一些實施例係相關於提供用於消耗之消毒過之液體之液體容器,例如瓶子。
【0003】
已提出用於注入液體之淨化以使其可飲用,也就是說適合飲用之數種方法與裝置。然而,此類選擇若非不便於攜帶,就是當攜帶時不具有快速地使水可飲用並保持微生物之容器淨化機制。因此有對於可攜式、快速作用、具有自潔淨機制以及可被使用多於一次之飲用水裝置之需求。
【0004】
本實施例係相關於對於從潛在地非飲用注入水/注入液體源提供飲用水為有用之裝置。此裝置提供當提供額外消毒於注入或過濾之液體與至裝置之內部部件時,從水快速移除其中之微粒與微生物物質。在一些實施例中,此裝置引起提供之注入液體中包含改變氣味以及/或味道之有機分子之微生物新陳代謝物之實質性消滅;例如病毒、原生動物、病原性蛋白顆粒、真菌以及/或細菌、藻類之微生物實體之實質性消滅;生物或微生物斷片之實質性消滅;內毒素之實質性移除,以及/或尺寸為約0.1nm到約100um間之物質之實質性移除。
【0005】
一些實施例包含用於從注入液體製造可飲用含水液體之裝置,其包含:用於接收含水注入液體之第一液體貯槽;與第一液體貯槽與第二液體貯槽兩者流體連通之過濾器;其中過濾器配置以當含水注入液體從第一液體貯槽通過過濾器到第二液體貯槽時尺寸上排除不需要物質,以使致足夠量之不需要物質被從含水注入液體中移除以藉由含水注入液體通過過濾器之一次傳遞,提供可飲用水給第二液體貯槽;以及設置於第一液體貯槽或第二液體貯槽中並接觸容納於其中之水之消毒成分,其中存在足夠量之消毒成分以消毒容量大於第一液體貯槽之容量之含水注入液體。
【0006】
一些實施例包含淨化例如未淨化水之含水液體之方法,其包含輸送含水液體通過文中所述裝置之過濾器。在一些實施例中,含水液體從第一液體貯槽通過過濾器輸送到第二液體貯槽。
【0007】
一些實施例包含用於消毒液體之方法,包含步驟:從第一液體貯槽輸送未處理之液體通過具有足夠篩選能力與流率之過濾器進入第二液體貯槽以及允許存取容納於第二液體貯槽中之液體。
【0008】
一些實施例包含用於從例如水之注入液體製造飲用水之裝置,其包含用於接收例如水之注入液體之第一液體貯槽;以及與第一液體貯槽與第二液體貯槽流體連通之過濾器,過濾器包含過濾物質,過濾器定義複數個液體通道並具有足以從以最小流率通過其之液體過濾掉不需要致病/礦物/有機物質之平均孔隙尺寸;以及設置於第一液體貯槽以及/或第二液體貯槽,並接觸容納於其中之液體之第一消毒成分,消毒成分設置於第一液體貯槽、第二液體貯槽以及/或過濾器之表面之有效抗菌距離中,存在足夠之消毒成分以消毒比第一液體貯槽之容量以及/或第一液體貯槽、第二液體貯槽以及/或過濾器之表面多之注入液體;以及接收淨化過之注入液體之第二液體貯槽。在一些實施例中,第一貯槽可實質上再注入並處理水多次及/或處理第一貯槽中之液體接觸面多次,且仍然保持通過過濾器之最小所需消毒能力與流速以及/或足夠之防塞效果。在一些實施例中,提供與過濾器流體連通之選擇性密封出口導管以從過濾器提取淨化過之注入液體。在一些實施例中,第二消毒成分設置於第二液體貯槽其中並接觸容納於其中之液體。
【0009】
這些與其他實施例更加詳盡描述於以下。
10...裝置
20...處理後液體
30...注入液體
40...第一液體貯槽
45、45a、45b、45c...液體接觸面
50...過濾器
55...抗菌有效距離
60...第一消毒成分
60a...第二消毒成分
70...第二液體貯槽
75、170...出口開口
80...內腔
82...入口開口
85...入口內腔
100...水系統
110...光產生部件
115...光源
120...插座
130...視覺指示
150...分區元件
155...可替換模組
160...封閉端點
180...保護鞘
190...孔
240...內表面
250...外表面
270...半透明矩陣
S10...方法
S20、S30、S40、S50、S60、S70、S80...步驟
【0010】
第1圖係為文中所述之裝置之實施例之示意圖。
【0011】
第2圖係為包含光產生源與文中所述裝置之系統之實施例之示意圖。
【0012】
第3圖係為文中所述過濾器之實施例之示意圖。
【0013】
第4A圖至第4D圖係為文中所述消毒成分之實施例之示意圖。
【0014】
第5圖係為製造飲用水之方法之流程圖。
【0015】
第6A圖至第6C圖係為顯示過濾器與消毒成分之實施例之示意圖。
【0016】
第7A圖至第7B圖係為顯示文中所述過濾器與消毒成分之實施例之示意圖。
【0017】
第8圖係為顯示藉由於距細菌不同距離之光催化成分隨時間對大腸桿菌(E. coli)之抗菌活性之圖表。
【0018】
第9圖係為文中所述過濾器與消毒成分之實施例之示意圖。
【0019】
第10圖係為顯示在搖晃後顯示對大腸桿菌(E. coli)之抗菌活性之光催化成分耐久性測試之結果之圖表。
【0020】
第11圖係為顯示對球形芽孢桿菌(Bacillus sphaericus)之抗菌活性對時間之圖表。
【0021】
第12圖係為顯示於水罐中不同位置對大腸桿菌(E. coli)之抗菌活性對時間之圖表。
【0022】
用於製造飲用水之裝置能實質上降低用於可攜式飲用容器中例如水之流入液體中不想要之物質之存在。在一些實施例中,被處理/消毒/淨化之液體可包含但不限於水、補充水、理想地調味以及/或改變味道之水、運動飲料、能量飲料、碳酸水系飲料、其他水合液體以及用於哺乳動物消耗之其他含液體水。
【0023】
用於淨化注入液體之選擇包含施加紫外光或可見光輻射、過濾以及消毒物質。舉例來說,用於例如製造飲用水之淨化液體裝置可包含容納注入液體之第一液體貯槽與液體連接於第一液體貯槽之過濾器。在一些實施例中,裝置也包含也液體連接於過濾器之第二液體貯槽。在一些實施例中,裝置可包含消毒成分。在一些實施例中,消毒成分可存在於第一液體貯槽、第二液體貯槽或兩者中。
【0024】
雖然包含第一液體貯槽、過濾器、第二液體貯槽與消毒成分之裝置可具有許多不同配置,第1與第2圖描繪裝置之一些可能實施例,例如用於從注入液體或水30製造如可飲用或飲用水之處理過之液體或水20之裝置10包含具有至少一液體接觸面以收集注入水或液體之第一液體貯槽40;具有至少一液體接觸面且包含過濾物質之過濾器50,過濾器定義具有足以從流過其之液體移除或過濾不需要物質之尺寸之複數個開口。在一些實施例中,移除是瞬間的。在一些實施例中,物質以最低以及/或最高流速一次傳遞過過濾器50時被實質上移除。在一些實施例中,第一消毒成分60能設置於至少一液體貯槽中並以所含之充足消毒成分接觸容納於其中之液體以消毒多於第一液體貯槽之體積之注入液體。在一些實施例中,提供用於收集處理過之液體或水之第二液體貯槽70,第二液體或水貯槽70與過濾器50流體連通以接收液體20。在一些實施例中,第二液體貯槽包含設置以允許液體自第二液體貯槽70移除之出口開口75。開口可連結至處理過之液體可穿過其之出口內腔80。負壓可施加至出口開口75或內腔80以使注入液體穿過過濾器50。在一些實施例中,第一液體貯槽進一步包含周圍氣體能通過其進入第二液體貯槽之入口開口82,其可幫助提升來自第二液體貯槽之處理過之液體之流動,例如通過出口開口75。入口開口82可結合於入口內腔85。在一些實施例中,消毒成分60可設置如同第1圖中所示,例如於第一液體貯槽40中。在一些實施例中,第二消毒成分60a可與第二液體貯槽70一起設置,以及/或第二液體貯槽能選擇性地以實質上透明材料組成。
【0025】
在一些實施例中,消毒成分60可設置於包含第一液體貯槽40之液體接觸面45a、第二液體貯槽70之液體接觸面45b以及/或過濾器50之液體接觸面45b之裝置之液體接觸面45之抗菌有效距離內。在一些實施例中,消毒成分60能幫助消毒裝置之液體接觸面45。在一些實施例中,為了處理多於第一液體貯槽40之體積之注入液體20,存在足夠之消毒成分60以消毒裝置之液體接觸面45。在一些實施例中,為了處理多於第一液體貯槽40之體積之注入液體20,存在足夠之消毒成分60以消毒過濾器之液體接觸面45b。
【0026】
第一液體貯槽可包含任何能夠容納液體直到其通過過濾器之貯槽。在一些實施例中,第一液體貯槽包含實質上液體無法滲透材料。在一些實施例中,第一液體貯槽,如第一液體貯槽40,包含實質上透明材料。材料可足夠地透明以使活化電磁發射所需之最小量影響於曝光之所需時間中消毒之所需層級。在一些實施例中,第一液體貯槽對於可見光而言為實質上透明。舉例來說,第一液體貯槽之材料允許至少約70%、至少約90%或至少約95%之未反射可見光通過材料。在一些實施例中,第一液體貯槽實質地對於紫外光而言為不透明。舉例來說,第一液體貯槽之材料可阻擋至少70%、至少90%或至少95%之紫外光。
【0027】
在一些實施例中,第一液體貯槽能以玻璃、塑膠、聚合物材料製造。用於製造個別貯槽之潛在適合材料包含,但不受限於,低密度聚乙烯(polyethylene)、低密度線性聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯(polypropylene)、聚烯族烴類(polyolephins)、聚對苯二甲酸乙二酯類(polyethylene teraphthalates, PET)、順向聚對苯二甲酸乙二酯類、聚氟乙烯(polyvinyl fluoride)、聚醯胺類(polyamides)、聚芳基碸類(polyarylsulfones)、聚鄰苯二甲醯胺類(polyphthalamides)、聚碸類(polysulfones)、聚苯碸類(polyphenylsulfones)、聚醚碸類(polyethersulfones, PES)、脂族聚酮類(aliphatic polyketones)、氟碳聚合物類(polyfluorocarbons)、聚丁二烯類(polybutadienes)、聚對苯二甲酸丁二酯類(polybutylene teraphthalates)、聚酯類(polyesters)、聚苯醚類(polyphenylene ethers)、聚氧二甲苯(polyphenylene oxides)、聚苯硫類(polyphenylene sulfides)、聚酯碳酸酯類(polyphthalate carbonates)、聚丙烯類(polypropylenes)、聚苯乙烯類(polystyrenes)、聚氨酯類(polyurethanes)、聚氯乙烯類(polyvinyl chlorides)。熱塑性塑膠(thermoplastics)通常因為其可回收性而被使用。然而,此領域中具有通常知識者將知道可使用各種聚合物組成材料以達到特定需求。
【0028】
第一液體貯槽可包含任何能夠容納液體直到其通過過濾器之貯槽。在一些實施例中,第一液體貯槽可具有於約0.1盎司至約64000盎司(500加侖)之範圍中之容量。在一些實施例中,第一液體貯槽可具有約0.1盎司、約0.2盎司、約0.3盎司、約0.4盎司、約0.5盎司、約1盎司、約2盎司、約3盎司、約4盎司、約5盎司、約10盎司、約15盎司、約20盎司、約25盎司、約30盎司、約35盎司、約40盎司、約45盎司、約50盎司、約100盎司、約200盎司、約300盎司、約400盎司、約500盎司、約1000盎司、約2000盎司、約3000盎司、約4000盎司、約5000盎司、約10000盎司、約20000盎司、約30000盎司、約40000盎司、約50000盎司之容量,或任何前述值所定界之範圍中之容量,最高至64000盎司(500加侖)。在一些實施例中,第一液體貯槽可實質上大於500加侖,但具有分割整體為約各500加侖之部分之分區物。
【0029】
一些實施例包含用於接收從第一液體貯槽之內部選擇性地通過過濾器之處理過之液體之第二液體貯槽。在一些實施例中,第二液體貯槽可以任何體積定位以致從第一液體貯槽流到第二液體貯槽之液體將需要通過過濾器。在一些實施例中,第二液體貯槽可與外部環境流體連通。在一些實施例中,第二液體貯槽能包含如關於第一液體貯槽所述之實質上透明材料以當使用所選擇之可見光/紫外光時能消毒。在一些實施例中,透明性可對可見光或紫外光以使能夠另外處理以及/或維持對待過或處理過之注入液體。在一些實施例中,第二液體貯槽對於可見光而言為實質上透明。舉例來說,第二液體貯槽可由允許至少約70%、至少約90%或至少約95%之未反射可見光通過之材料組成。在一些實施例中,第二液體貯槽對於紫外光而言為實質上不透明。舉例來說,第二液體貯槽之材料可阻擋至少70%、至少90%或至少95%之紫外光。
【0030】
在一些實施例中,第一液體貯槽與第二液體貯槽對於可見光而言為實質上透明。舉例來說,第一液體貯槽與第二液體貯槽可各由允許至少約70%、至少約90%或至少約95%之未反射可見光通過之材料組成。在一些實施例中,第一液體貯槽與第二液體貯槽對於紫外光而言為實質上不透明。舉例來說,第一液體貯槽與第二液體貯槽之材料可阻擋至少70%、至少90%或至少95%之紫外光。
【0031】
在另一個實施例中,第二貯槽可由實質上不透明或半透明之材料組成以最小化對可提升能夠通過過濾器之殘留物質之成長之輻射之暴露。在一些實施例中,實質上透明或半透明的材料實質上阻擋至少約75%之能夠使細菌增生之波長輻射,例如可見光波長(400-800nm)。在一些實施例中,實質上透明或半透明材料實質上透射至少約5%、較佳地至少約25%、以及最佳地至少約50%之使能夠光催化之波長輻射,例如紫外光或可見光波長(分別地為160nm-400nm與400nm-800nm)。
【0032】
在一些實施例中,第一液體貯槽與第二液體貯槽再密封式地接合以使其一能與另一分離,進入第一液體貯槽注入液體之插入及與各自內部液體隔離之第一液體貯槽與第二液體貯槽之再接合,因此維持注入液體與處理過之液體之分離。在一些實施例中,第一與第二液體貯槽為穿線式地接合。在一些實施例中,第一與第二液體貯槽為扣合式接合。在一些實施例中,接合足以將貯槽之內部與容納於其中之液體與環境隔離而因此最小化污染。除非其通過過濾器,否則接合也足以隔離第二液體貯槽中之液體與第一液體貯槽。
【0033】
裝置也可包含在液體通過過濾器後能夠容納液體之第二液體貯槽。在一些實施例中,第二液體貯槽可具有於約0.1盎司至約64000盎司(500加侖)之範圍中之容量。在一些實施例中,第二液體貯槽可具有約0.1盎司、約0.2盎司、約0.3盎司、約0.4盎司、約0.5盎司、約1盎司、約2盎司、約3盎司、約4盎司、約5盎司、約10盎司、約15盎司、約20盎司、約25盎司、約30盎司、約35盎司、約40盎司、約45盎司、約50盎司、約100盎司、約200盎司、約300盎司、約400盎司、約500盎司、約1000盎司、約2000盎司、約3000盎司、約4000盎司、約5000盎司、約10000盎司、約20000盎司、約30000盎司、約40000盎司、約50000盎司之容量,或任何前述值所定界之範圍中之容量,最高至64000盎司(500加侖)。在一些實施例中,第二液體貯槽可實質上大於500加侖,但具有分割整體成約各500加侖之部分之分區物。在一些實施例中,第二液體貯槽可為液體導管之容量。
【0034】
在一些實施例中,第一液體貯槽與第二液體貯槽再密封式地接合以使其一能與另一分離,進入第一液體貯槽之注入液體之插入及液體分離模組中第一液體貯槽與第二液體貯槽之再接合。在一些實施例中,第一與第二液體貯槽為穿線式地接合。在一些實施例中,第一與第二液體貯槽為扣合式接合。在一些實施例中,接合足以將貯槽之內部與容納於其中之液體與環境隔離而因此最小化污染,以及/或除非其通過過濾器,否則將第二液體貯槽中之水與第一液體貯槽隔離。
【0035】
裝置也可包含過濾器。可使用配置以從通過過濾器之注入液體尺寸上排除不需要物質之任何適合過濾器。尺寸上排除意為基於物質之尺寸移除任何物質之能力,例如藉由像是分子長度、寬度、深度、直徑或重量之分子尺寸。在一些實施例中,過濾器可基於物質太大而無法通過具有約0.1nm、約0.3nm、約0.5nm或約1nm之直徑或約100nm、或約1微米、或約10微米、或約100微米之直徑之孔隙之過濾器來移除物質。在一些實施例中,過濾器具有直徑約0.1nm、直徑約0.2nm、直徑約0.3nm、直徑約0.4nm、直徑約0.5nm、直徑約0.6nm、直徑約0.7nm、直徑約0.8nm、直徑約0.9nm、直徑約1nm、直徑約2nm、直徑約3nm、直徑約4nm、直徑約5nm、直徑約6nm、直徑約7nm、直徑約8nm、直徑約9nm、直徑約10nm、直徑約20nm、直徑約30nm、直徑約40nm、直徑約50nm、直徑約60nm、直徑約70nm、直徑約80nm、直徑約90nm、直徑約100nm、直徑約200nm、直徑約300nm、直徑約400nm、直徑約500nm、直徑約1微米、直徑約2微米、直徑約3微米、直徑約4微米、直徑約5微米、直徑約10微米、直徑約20微米、直徑約30微米、直徑約40微米、直徑約50微米、直徑約60微米、直徑約70微米、直徑約80微米、直徑約90微米、直徑約100微米之孔隙。在一些實施例中,過濾器可具有之孔隙具有於任何此些值所界定或之間之範圍中之直徑。
【0036】
在一些實施例中,過濾器可配置以從含水注入液體移除足夠量之不需要物質以藉由含水注入液體通過過濾器之一次傳遞提供可飲用之水。
【0037】
在一些實施例中,過濾器可包含如以下所討論之中空纖維。在一些實施例中,消毒成分60可包覆在過濾器50周圍(第7A圖)。在一些實施例中,消毒成分與包覆之過濾器間距離少於約0.1um,或少於約0.01um(第7B圖)。
【0038】
在一些實施例中,過濾器可為尺寸排除過濾器。在一些實施例中,過濾器可為中空纖維形狀之尺寸排除之過濾器。在一些實施例中,中空纖維可從通過過濾器之注入液體藉由尺寸排除不需要物質而過濾。在一些實施例中,尺寸排除中空纖維過濾器包含聚合物。在一些實施例中,尺寸排除中空纖維過濾器進一步包含消毒成分。在一些實施例中,液體滲透尺寸排除中空纖維過濾器包含聚合物與消毒成分。
【0039】
液體滲透尺寸排除中空纖維聚合物過濾器可藉由從紡嘴頭同心地同時地分配摻染溶液進入內核空腔且分配內腔溶液進入環形空腔而形成。在一些實施例中,兩種液體分配工具附接於紡嘴頭。在一些實施例中,第一液體分配工具附接於第一紡嘴頭,且第二液體分配工具附接於第二紡嘴頭,紡嘴頭配置以使第一紡嘴頭為完全環繞第二紡嘴頭之環形頭。在一些實施例中,第一液體分配工具可包含注射器。在一些實施例中,第二液體分配工具可包含注射器。在一些實施例中,第一與第二液體分配工具可包含注射器。
【0040】
在一些實施例中,第一液體分配工具可分配摻染溶液。在一些實施例中,摻染溶液可包含聚醚碸類(PES)與N-甲基吡咯啶酮(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP)。在一些實施例中,摻染溶液可額外地包含聚乙烯吡咯啶酮(polyvinyl pyrrolidone, PVP)以及/或消毒成分。在一些實施例中,摻染溶液可由15-20體積%之PES、0-5體積%之PVP、0-5體積%之消毒成分以及70-85體積%之NMP組成。
【0041】
在一些實施例中,第二液體分配工具可分配內腔溶液,其中內腔定義中空纖維過濾器之孔。在一些實施例中,內腔溶液可包含NMP或DMF、PVP以及水。在一些實施例中,內腔溶液包含0-40體積%之NMP、0-5體積%之PVP以及55-100體積%之水。在一些實施例中,內腔溶液能包含0-40體積%之DMF、0-5體積%之PVP以及55-100體積%之水。
【0042】
中空纖維過濾器可藉由當紡嘴頭設置於水槽上1吋至10呎時,從紡嘴頭同時分配摻染溶液與內腔溶液而形成。水槽中之水可於0 ℃至150 ℃之溫度。
【0043】
當溶液從紡嘴頭落下進入水槽中時,摻染溶液聚合而形成中空纖維。中空纖維能被潤洗約1分鐘至約1星期。在潤洗後,纖維可離開水槽並被收集。在一些實施例中,纖維可被收集於捲線筒上。一旦被收集後,纖維可被乾燥。纖維可藉由允許水於室溫下蒸發整晚而乾燥,或者是潤洗後之纖維可於烤箱中以高至約100 ℃之溫度乾燥至少一天,或者是潤洗後之纖維可藉由結合於烤箱中加熱與於室溫下而乾燥。
【0044】
一些實施例包含過濾器以由通過其而尺寸排除不需要物質。在一些實施例中,過濾器選擇性地過濾從第一液體貯槽通過之注入液體。在一些實施例中,過濾器流體連通第一液體貯槽與第二液體貯槽。在一些實施例中,過濾器可包含超過濾以及/或微過濾物質。在一些實施例中,超過濾以及/或微過濾物質可為膜片(membrane)或薄膜(film)。在一些實施例中,過濾器包含至少一或複數個元件150(第3圖),元件具有與前述第二液體貯槽流體連通之過濾器之至少一側。在一些實施例中,複數個分區元件可包含至少一或複數個管狀構件,管狀構件具有設置於第一液體貯槽之內部中並定義出口開口170之封閉端點160。在一些實施例中,過濾器可定義具有孔隙尺寸之複數個孔隙或定義具有足以濾出約0.1nm至約100um間之粒子之直徑之複數個液體通道,使通過其之水於一次傳遞中有可飲用品質。在一些實施例中,通過其之水之品質滿足美國國家環境保護局(Environmental Protection Agency, EPA)用於公共飲水(國家基本飲用水規定(National Primary Drinking Water Regulations),EPA 816-F-09-004 2009年五月)之標準之至少一項。在一些實施例中,通過其之水之品質滿足美國國家環境保護局(EPA)用於公共飲水(國家二級飲用水規定(National Secondary Drinking Water Regulations),EPA 816-F-09-004 2009年五月)之二級標準之至少一項。在一些實施例中,可飲用品質之水符合至少25%、50%、75%、90%、99%之對於耐熱大腸菌群細菌(thermotolerant coliform bacterial)層級之美國國家環境保護局(EPA)標準。在一些實施例中,可飲用品質之水符合至少25%、50%、75%、90%、99%之對於大腸桿菌(Escherichia coli, E. coli)層級之存在或不存在之美國國家環境保護局(EPA)標準。在一些實施例中,可飲用品質之水符合至少25%、50%、75%、90%、99%之對於耐熱大腸菌群細菌層級之世界衛生組織(WHO)標準。在一些實施例中,可飲用品質之水符合至少25%、50%、75%、90%、99%之對於大腸桿菌(E. coli)層級之存在或不存在之世界衛生組織(WHO)標準。在一些實施例中,過濾器包含使液體通過其中但限制或最小化通過其中之不需要物質之通道之材料。此類最小化之物質包含不會通過具有於任何維度大於約1nm、約2nm、約5nm、約10nm、約50nm、約100nm、約1微米、約10微米、約50微米、約75微米以及/或100微米之直徑之孔洞之物質。在一些實施例中,過濾器提供不會通過具有直徑約0.1nm之孔洞但會通過具有直徑約100微米之孔洞之物質之實質移除。在一些實施例中,分區物提供物質至少75%、80%、90%、95%、97%、99%、99.9%、99.99%、99.999%、99.9999%、99.99999%以及/或99.999999%之移除。較佳地排除之一些物質包含,但不受限於無機微粒物質、有機微粒物質、生物代謝物、不期望地改變液體之味道以及/或氣味之有機分子以及/或生物物質或其斷片。在一些實施例中,生物代謝物包含,但不受限於被藍綠菌(cyanobacteria)(藍綠藻(blue-green algae))及放線菌之製造物。在一些實施例中,藍綠菌可為念球藻。在一些實施例中,生物代謝物於微生物死亡時釋放。在一些實施例中,生物代謝物於微生物作用時釋放。在一些實施例中,生物代謝物包含,但不受限於二甲萘烷醇(geosmin)與2-甲基異莰醇(2-methylsioborneol)。見Lawton, L.等人於應用催化B輯:環境2003年44卷9-13頁(Applied Catalysis B: Environmental. 44: 9-13 (2003))提出之使用二氧化鈦光催化劑之二甲萘烷醇與2-甲基異莰醇之消滅(Destruction of 2-methylisobroneol and geosmin using titanium dioxide photocatalysts.):
【0045】
在一些實施例中,較佳地排除之生物物質包含,但不限於病毒的、細菌的、原生動物的、真菌的、病原性蛋白的實體,例如大腸桿菌(E. coli)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、難養芽胞梭菌(Clostridium difficile)、隱孢子蟲屬(Cryptosporidium)、梨形鞭毛蟲屬(Giardia)、軍團菌屬(Legionella)、病毒(腸的)。
【0046】
在一些實施例中,過濾器流體連通第一液體貯槽與第二液體貯槽並由通過其尺寸上排除不需要物質。在一些實施例中,當處理之液體通過時,過濾器對注入液體中不需要物質提供實體障壁,實質上無文中所述不需要物質。在一些實施例中,過濾器包含可撓部分。在一些實施例中,過濾器包含不可撓部分。在一些實施例中,不可撓部分可橫向地偏轉元件直向參數之最大至50%、40%、25%、10%、7%、5%、3%、1%以及/或少於0.05%。舉例來說,如果不可撓部分長度為10mm,最大橫向偏轉將會為最大約10mm之50%、40%、25%、10%、7%、5%、3%、1%以及少於0.05%。在一些實施例中,過濾器具有所需之流率。在一些實施例中,過濾器可包含超過濾物質。在一些實施例中,過濾器展現至少約0.001公升/分到約0.1公升/分;約0.005公升/分到約0.075公升/分;約0.01公升/分到約0.05公升/分之流率,例如至少約0.005公升/分、約0.01公升/分、約0.02公升/分、約0.05公升/分、約0.1公升/分、約0.5公升/分及/或約1.0公升/分。在一些實施例中,過濾器展現於任何前述流率所界定或之間之範圍中之流率。在一些實施例中,過濾器可包含超過濾物質。在一些實施例中,過濾器被具有5000-200000道爾吞之分子重量之物質之至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、99%之截留分子量(molecular weight cut off, MWCO)特徵化。在一些實施例中,由此類物質組成之超過濾物質或膜片可具有之平均孔隙尺寸或液體通道具有於約0.01um(10nm)到約0.1um(100nm)間以及/或約0.01um(10nm)到約0.05um(50nm)間之平均直徑。在一些實施例中,膜片表面面積為於約0.01m2、0.05m2、0.10m2、0.25m2、0.35m2到約0.50m2、0.60m2、0.70m2、0.75m2、1.00m2、1.50m2到約2.50m2間,或任何於任何所述面積所界定或之間之範圍中之面積。在一些實施例中,膜片表面面積為約至少50m2。在一些實施例中,過濾器構件在機械式篩選能力方面提供至少減少99%、99.9%、99.99%及/或99.999%之病毒,減少至少99.9%、99.99%、99.999%之原生動物數量,減少至少99.9%、99.99%、99.999%之細菌數量。
【0047】
如同第3圖中所示,在一些實施例中,過濾器為以第一液體貯槽與第二液體組槽可密封接合之可替換模組155。在一些實施例中,如同第3圖中所示,過濾器50包含至少一或複數個分區元件150。在一些實施例中,分區元件可為延伸進第一液體貯槽40之一個中空纖維或是複數個中空纖維。在一些實施例中,中空纖維從第一液體貯槽40內部延伸並進入第二液體貯槽70以選擇性地流體連通第一與第二液體貯槽之內部。「選擇性地流體連通」描述允許實質上拒絕太大物質,例如無機微粒物質、生物代謝物、有機物質以及/或生物物質通過其中之液體流通其中之通道。在一些實施例中,分區物具有接觸第一液體貯槽之內部並定義對第二液體貯槽70開口之至少一出口開口170之表面160。在一些實施例中,中空纖維為U字形。在一些實施例中,過濾器定義對第二液體貯槽70開口之至少兩個出口開口170,其中U字形連通兩個出口開口170之不開口部分160延伸進第一液體貯槽40。在一些實施例中,形成或設置額外元件於分區元件之表面上以提升光催化物質與各別液體之接觸面積。在一些實施例中,過濾器可包含約1根中空纖維至約10000根中空纖維間、約5根中空纖維至約5000根中空纖維、約10根中空纖維至約3500根中空纖維間、約10根中空纖維至約2000根中空纖維間之中空纖維。在一個實施例中,過濾器可包含約1根中空纖維至約50根中空纖維間之中空纖維。在一些實施例中,當保持期望之液體流過膜時,纖維之數量足以提供期望之尺寸排除。
【0048】
在一些實施例中,用於過濾器或分區元件之適合材料可為,但不受限於熱塑性鹵代聚合物,例如聚氟化二乙烯(polyvinyliden difluoride, PVDF)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride, PVC)、聚芳基碸類(polyarylsulfones)、聚碸類(polysulfones, PS)、聚苯碸類(polyphenylsulfones)、聚醚碸類(polyethersulfones, PES)以及如聚乙烯(polyethylene)或聚丙烯(polypropylene)之聚烯烴類(polyolephins)。在一些實施例中,消毒成分可設置至於分區元件之外(接觸含水注入液體)表面上。在一些實施例中,消毒成分可設置於分區元件中,當含水注入液體經過時接觸含水注入液體。
【0049】
如同第3圖中所示,過濾器50可進一步包含保護鞘180,設置於分區元件150周圍以及/或封閉分區元件150或分開分區元件150與第一液體貯槽40之內部。保護鞘180能定義穿過其之複數個孔190,使注入液體20能輸送到分區元件150。在一些實施例中,消毒成分可設置於保護鞘180之表面上。
【0050】
在一些實施例中,過濾器收集包含於注入液體中之汙染物。在一些實施例中,為了集中汙染物以使汙染物可藉由消毒成分被接種,過濾器收集包含於注入液體中之汙染物。
【0051】
第一消毒成分可包含能夠消毒至少第一液體貯槽之容量之液體之容量之任何物質。消毒成分可存在於第一液體貯槽中,可存在於第二液體貯槽中,或可存在於第一液體貯槽與第二液體貯槽兩者中。如果消毒成分為可避免其穿過過濾器之尺寸以及/或形式,其也可為有用的。此外,第一消毒成分應為允許其設置於第一液體貯槽或第二液體貯槽中之尺寸與形式。
【0052】
消毒成分能為催化成分,能為光催化成分,或者是消毒成分可為催化劑與光催化劑之組合。在一些實施例中,光催化成分包含摻雜或未摻雜之氧化鈦(TiOx)、摻雜或未摻雜之氧化鎢(WOx)、摻雜或未摻雜之氧化錫(SnOx)、摻雜或未摻雜之氧化銅(CuxO)、摻雜或未摻雜之氧化鈰(CeOx)、摻雜或未摻雜之氧化鋅(ZnO)或其之任何組合。在一些實施例中,摻雜之氧化鈦(TiOx)化合物可為整合其全部內容於此以作為參考之2013年1月14日提出之美國專利申請號13/741191號(美國出版號2013/0192976號,公開於2013年8月1日)中之TiSn(CNO)2。在一些實施例中,光催化化合物可為如整合其全部內容於此以作為參考之於2013年3月15日提出之美國專利申請號13/840859號以及/或於2013年6月14日提出之美國臨時申請案61/835399號中所述之加載光催化複合物之氧化銅(CuxO)。在一些實施例中,光催化化合物包含加載之氧化鈦(TiOx)、加載之氧化鎢(WOx)、加載之氧化錫(SnOx)、加載之氧化銅(CuxO)、加載之氧化鈰(CeOx)、加載之氧化鋅(ZnO)或其任意組合。在一些實施例中,消毒成分包含,或為氧化銅(CuxO)與如二氧化鈦(TiO2)之氧化鈦(TiOx)之組合。
【0053】
對於任何相關結構表示式,x為1、2、3、4等等。在一些實施例中,x為1或2。在一些實施例中,x為1、2或3。在一些實施例中,x為1、2、3或4。
【0054】
在一些實施例中消毒成分具有主要於電磁光譜之可見光區域中之光催化活性。其可為重要的因為用於第一液體貯槽與第二液體貯槽之方便透明材料,例如玻璃與包含可回收塑膠之塑膠,可對紫外光而言為不透明,以致大部分紫外光輻射不能到達消毒成分。因此,當容納消毒成分之液體貯槽,例如第一液體貯槽或第二液體組槽,是以玻璃或塑膠組成時,具有主要於電磁光譜之可見光區域中之光催化活性之消毒成分能比具有主要於電磁光譜之紫外光區域中之光催化活性之消毒活性更有效。
【0055】
在一些實施例中,光催化消毒成分之至少約50%、70%、90%或95%之抗菌活性是由可見光光催化。
【0056】
在一些實施例中,消毒成分於電磁光譜之可見光區域中為活性的,以使當消毒成分在周圍光線穿過透明PET容器之情況下,暴露於周圍光線約16小時時,消毒成分提供減少至少50%、60%、70%、80%或90%之病毒、原生動物數量或細菌數量中。
【0057】
消毒成分於例如過濾器之液體接觸面或貯槽之牆表面之含水液體淨化裝置之表面之抗菌有效距離中可為理想的。抗菌有效距離為其中光催化劑能直接或是通過液體接觸光催化劑與表面兩者而消毒表面之距離。在一些實施例中,消毒成分在目標表面之光催化消毒能力方面提供減少至少80%、90%、95%、99%、99.9%、99.99%以及/或99.999%之病毒,減少至少80%、90%、95%、99%、99.9%、99.99%以及/或99.999%之原生動物數量,減少至少80%、90%、95%、99%、99.9%、99.99%以及/或99.999%之細菌數量。在一些實施例中,消毒成分實質地防止藻類、微生物與可開始堆積於裝置之液體接觸面上之其他有機物質之堆積。在一些實施例中,消毒成分完全地防止藻類、微生物與可開始堆積於裝置之液體接觸面上之其他有機物質之堆積。在一些實施例中,消毒成分藉由摧毀任何此類物質或微生物來防止藻類、微生物與可開始堆積於裝置之液體接觸面上之其他有機物質之堆積。
【0058】
在一些實施例中,抗菌有效距離可少於約300um、約200um、約160um、約150um、約100um、約80um,約10um、約1um或約0.1um。在一些實施例中,消毒成分可接觸含水液體淨化裝置之表面,例如過濾器之液體接觸面或貯槽之牆之液體接觸面。
【0059】
消毒成分可貼附於含水液體淨化裝置之表面,例如過濾器之液體接觸面或貯槽之牆之液體接觸面。在一些實施例中,消毒成分可貼附於表面以使其不會因為攪拌而離開表面。在一些實施例中,消毒成分可貼附於表面使表面在經過約10次、約100次或約500次水淨化之使用後保持其抗菌活性至少約50%、約70%、或約90%。在一些實施例中,如果切割表面2吋X1吋之區域,安置於自來水之瓶中,以約250rpm搖晃三小時或六小時,再從水中移除,表面2吋X1吋之區域保持其抗菌活性至少約90%、約95%、或約99%。
【0060】
在一些實施例中,例如消毒成分60之消毒成分包含銅以及/或其化合物、例如檸檬酸二氫銀(silver dihydrogen citrate, SDC)之銀以及/或其化合物、栝樓根多糖(trichosan)、鹵素釋放化合物以及硒以及/或其化合物。詞彙「消毒(disinfect)」指減少或抑制裝置表面上之病毒、原生動物數量以及/或細菌數量以及/或導致例如病毒、原生動物、病原性蛋白顆粒、真菌以及/或細菌之微生物實體之實質消滅,且能包含避免裝置之表面上之藻類、微生物及其他有機物質/化合物堆積,並破壞可能堆積於其上之藻類、微生物或其他有機物質/化合物之防污效果。在一些實施例中,消毒成分能減少或抑制孢子之數量。在一些實施例中,當孢子變成細菌以複製且細菌被消滅時可達成孢子數量之減少或抑制。
【0061】
一些實施例包含可飲用裝置,其包含用於收集潛在不可飲用含水注入液體之第一液體貯槽,第一液體貯槽選擇性地包含實質上透明物質;用於收集可飲用含水液體之第二液體貯槽,第二液體貯槽定義用於使液體通過其中之通道之開口;選擇性地流體連通第一液體貯槽於第二液體貯槽之過濾器,過濾器也可包含超過濾以及/或微過濾物質。在一些實施例中,過濾物質可為膜片。在一些實施例中,膜片可具有與所述第二液體貯槽流體連通之至少一開口端點,過濾器定義孔隙或液體通道於其中,孔隙具有孔隙尺寸,液體通道具有足以過濾出約0.1nm到約100微米間粒子之平均直徑,使通過其中之液體之品質於一次傳遞中有可飲用品質;第一催化以及/或光催化成分設置於所述第一液體貯槽中並接觸容納於其中之液體;以及第二催化以及/或光催化成分設置於所述第二液體貯槽中並接觸容納於其中之液體。在一些實施例中,裝置可為容器。
【0062】
如同第2圖中所示,在一些實施例中,消毒成分60設置於如過濾器之液體接觸面之裝置10之液體接觸面45之抗菌有效距離55之中。液體接觸面包含,但不受限於,第一液體貯槽40之液體接觸面45a、過濾器50之液體接觸面45b、第二液體貯槽70之液體接觸面45c。在一些實施例中,消毒成分60可被包含於,以及形成一部分之裝置10之液體接觸面45。在一些實施例中,消毒成分60可包含基板。在一些實施例中,基板可為熱固性聚合物。在一些實施例中,基板能為聚乙烯(polyethelene)、聚丙烯(polypropylene)、聚酯類(polyesters)、聚苯乙烯類(polystyrenes)、聚醯胺類(polyamides)、聚醯亞胺類 (polyimides)、聚碸類(polysulfones)、聚醚碸類(polyethersulfones, PES)、聚丙烯酸酯(polyacrylate)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚碳酸酯(polycarbonate, PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate, PMMA)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride, PVC)以及/或其之混合中之任一。在一些實施例中,基板可包含聚酯類(polyesters)。在一些實施例中,舉例來說,聚酯類(polyesters)可為聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene teraphthalates, PET)、聚對苯二甲酸丁二酯 (polybutylene terephthalate, PBT)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate, PEN)。在一些實施例中基板可為二氧化矽網孔、玻璃絨或紗或者是其他此領域中已知透水性材料。在一些實施例中,消毒成分可設置於例如第一液體貯槽40之第一液體貯槽中。在一些實施例中,複數個消毒成分60可設置於例如第一液體貯槽40之第一液體貯槽中。在一些實施例中,消毒成分可設置於第二液體貯槽中。在一些實施例中,複數個消毒成分可設置於第二液體貯槽中。
【0063】
在一些實施例中,消毒成分可形成於裝置之液體接觸面上以及/或與裝置之液體接觸面形成為一體。在一些實施例中,消毒成分,舉例來說,可藉由化學氣相沉積(chemical vapor deposition, CVD)或物理氣相沉積(physical vapor deposition, PVD)之氣相沉積(vapor depostion);層壓(laminating)、按壓(pressing)、壓延(rolling)、浸泡(soaking)、融化(melting)、黏合(gluing)、溶膠凝膠沉積(sol-gel deposition)、旋塗(spin coating);浸塗(dip coating);棒式塗佈(bar coating);狹縫式塗佈(slot coating);毛刷塗佈(brush coating);濺射(sputtering);包含火焰噴塗(flame spray)之熱噴塗(thermal spraying)、電漿噴塗(plasma spray)(直流或射頻);高速火焰噴塗(high velocity oxy-fuel spray, HVOF);原子層沉積(atomic layer deposition, ALD);冷噴濺(cold spraying)或氣溶膠沉積(aerosol deposition)形成為裝置之液體接觸面上或至少部分接觸裝置之液體接觸面之層。在另一個實施例中,消毒成分可整合入第一液體貯槽之液體接觸面,例如至少部份嵌入表面。在一些實施例中,消毒成分可藉由包含消毒成分於第一液體貯槽之製造中,例如消毒成分可被包含於用於形成熱塑性貯槽之聚合物溶液中,與第一液體貯槽之液體接觸面成為一體且為其實質部分。在一些實施例中,消毒成分可藉由整合其全部內容於此以作為參考之於2013年11月4日提出之美國臨時專利申請案61/899423號,以及於2013年11月1日提出之美國臨時專利申請案61/898980中所揭露之製程而應用。
【0064】
在一些實施例中,消毒成分可被整合進基板之表面,例如至少部份嵌入表面中。在一些實施例中,消毒成分可添加於自其形成裝置之液體貯槽之材料,例如光催化粒子可添加於自其形成熱塑性液體貯槽之聚合物混合中以使光催化粒子嵌入液體貯槽自身中。
【0065】
在一些實施例中,消毒成分可以不連續的方式,例如成條紋狀、斑點狀或其他式樣(第9圖),設置於過濾器之液體接觸面上或其中,或形成為過濾器之液體接觸面上之層。消毒成分60可以如不連續,也就是說,條紋、斑點、或其他式樣間之距離可保持於最大抗菌有效距離55中之方式設置。
【0066】
在其中消毒成分為光催化的一些實施例中,各貯槽容器可為選擇性地透明。在一些實施例中,有足夠的消毒物質去阻礙以及/或實質上消滅生物成長、生物副產品、生物代謝物或來自於堵塞過濾器中孔隙之其他相似物質並實質上減少注入液體中之不需要生物或化學物質。在一些實施例中,可存在足夠的消毒物質以消毒多於相關液體貯槽之容量,至少2倍、至少3倍、至少4倍、至少5倍、至少7倍、至少10倍、至少100倍、至少500倍之相關液體貯槽容量之注入液體且仍然保持最小所需消毒能力與通過過濾器之流率。在一些實施例中,第一消毒成分60設置於第一貯槽所接收之注入液體中或與其流體連通。如同第4A圖中所示,在一些實施例中,消毒成分貼附於第一貯槽40之表面240。在一些實施例中,消毒成分藉由燃燒加載(combustion loading)貼附。如同第4A圖中所示,在一些實施例中,第一貯槽具有內表面240,且其中第一消毒成分60為設置於內表面上之塗層。如同第4B圖中所示,在一些實施例中,過濾器50延伸進第一貯槽40之內部並具有外表面250,其中第一光催化成分60貼附於、塗佈於或以其他方式設置於延伸進第一液體貯槽40之過濾器表面。如同第4C圖中所示,在一些實施例中,裝置可進一步包含含本質上有設置於第一液體貯槽40內部之消毒物質或由設置於第一液體貯槽40內部之消毒物質組成之薄板任何或任何其他微粒結構。如同第4D圖中所示,在一些實施例中,裝置可進一步包含半透明矩陣270,設置於第一液體貯槽40之內部中,其中第一消毒成分貼附、塗佈或以其他方式設置於第一液體貯槽中之半透明矩陣270上。在一些實施例中,半透明矩陣可為或選自下列之一或多種:以玻璃、石英、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈰、氧化鈦或聚合物以及/或其之組合之至少一種製成之網目、棉、紗、織物、薄膜、玻料以及纖維。在另一個實施例中,消毒成分可為實質上或本質上由消毒成分組成之薄板或其他形狀。在一些實施例中,消毒成分可設置於第一液體貯槽之內部中,與其中容納之液體流體連通。在一些實施例中,消毒成分可設置於第一液體貯槽之內部中,接觸貯槽中之表面,例如貯槽之表面、過濾器之表面之至少一面,或可為更多面,與其中容納之液體流體連通。
【0067】
一些實施例包含設置於第二液體貯槽中或與流過過濾器並為其所接收之液體流體連通之第二消毒成分。足夠量之消毒成分設置於第二液體貯槽之內部或是另外設置於來自第一液體貯槽之過濾器末端之側上以實質上減少殘留於可通過過濾器之注入液體中之生物、化學或其他殘留物質。
【0068】
在一些實施例中,消毒成分也實質上消毒其所設置於其上之表面。為了有效地消毒裝置之液體接觸面,消毒成分可設置於靠近裝置之液體接觸面。在一些實施例中,消毒成分與裝置之最靠近液體接觸面間之距離為抗菌有效距離。在一些實施例中,裝置之液體接觸面與最靠近之消毒成分間之最大距離為抗菌有效距離。在一些實施例中,過濾器與消毒成分間之距離可為約0.1微米到約1000微米。在一些實施例中,過濾器與最靠近之消毒成分間之距離可為約10微米到約800微米、約20微米到約500微米、約50微米到約400微米。在一些實施例中,過濾器與最靠近之消毒成分間之距離可為約0.001微米到約80微米。在一些實施例中,過濾器與最靠近之消毒成分間之距離少於約1微米。在一些實施例中,過濾器與最靠近之消毒成分間之距離少於約1微米。在一些實施例中,消毒成分接觸過濾器。在一些實施例中,過濾器與最靠近之消毒成分間之距離為約80微米、80微米或更少。
【0069】
在一些實施例中,消毒成分可徑向地設置於至少一個液體貯槽中。在一些實施例中,複數個消毒成分可徑向地設置於至少一個液體貯槽中(第6圖)。在一些實施例中,徑向地設置消毒成分60係平均地間隔環繞於至少一個液體貯槽,也就是說,各徑向地消毒成分60間之角度75相同(第6A圖)。在一些實施例中,有兩個徑向地設置之消毒成分60,且在其間之角度75為180 °。在一些實施例中,有三個徑向地設置之消毒成分60,且在其間之角度75為120 °。在一些實施例中,有四個徑向地設置之消毒成分60,且在其間之角度75為90 °(第6C圖)。在一些實施例中, 有五個徑向地設置之消毒成分60,且在其間之角度75為72 °。在一些實施例中,有六個徑向地設置之消毒成分60,且在其間之角度75為60 °。在一些實施例中,有七個徑向地設置之消毒成分60,且在其間之角度75為51.43 °。在一些實施例中,有八個徑向地設置之消毒成分60,且在其間之角度75為45 °。此領域中具有通常知識者將意識到可能設置更大數量之徑向消毒成分,而且包含n個相等地間隔之徑向地設置之消毒成分之實施例將具有360/n度之角度75於徑向地設置之消毒成分間。
【0070】
在一些實施例中,消毒成分可定義至少一個液體貯槽中之容量。在一些實施例中,複數個消毒成分可設置於至少一個液體貯槽中。在一些實施例中,複數個消毒成分可定義複數個容量於至少一個液體貯槽中。在一些實施例中,複數個消毒成分可同心地設置於至少一個液體貯槽中(第6B圖)。
【0071】
在一些實施例中,消毒成分60可徑向地且同心地設置(第6B圖)。
【0072】
在一些實施例中,注入液體可為任何用於被哺乳類消耗之可消耗液體。在一些實施例中,注入液體為水。在一些實施例中,注入液體能為,但不受限於,地下水、河水、廢水、自來水等等。
【0073】
一些實施例包含其中施加於出口開口之部分真空引起注入液體通過過濾器之裝置。在一實施例中,部分真空藉由通過定義於其中之出口開口對第二液體貯槽施加吸力而產生。施加少於約負5psi、負4psi、負2.5psi、負2psi、負1.0psi以及/或負0.1psi於出口開口便足以引起液體通過過濾器。在一些實施例中,負向吸力藉由人類吸力提供。在一些實施例中,負向吸力藉由非人類機械吸力提供,例如橡膠球。在一些實施例中,對第一液體貯槽所容納之注入液體施加增加之壓力引起液體通過過濾器。在一些實施例中,第一或第二液體貯槽皆以可變形材料形成以使貯槽之變形改變貯槽中壓力/相對壓力並引起液體穿過過濾器。
【0074】
如同第2圖中所示,一些實施例包含進一步包含可包含與消毒部分60光學連通之光源115之消毒紫外或可見光(UV/Vis)產生部件110之水系統100,光源提供足夠電磁發射以消毒第一液體貯槽40中之注入液體30以及/或第二液體貯槽70之液體。在一些實施例中,來自光源115之光直接消毒第一液體貯槽40之液體接觸面45a、第一液體貯槽40容納之液體30或是過濾器之液體接觸面45b。在一些實施例中,來自光源115之光活化或啟動消毒成分60以消毒第一液體貯槽40之液體接觸面45a、第一液體貯槽40容納之液體30或是過濾器之液體接觸面45b。在一些實施例中(未顯示)光源設置於第一以及/或第二液體貯槽中。在一些實施例中,光源115設置於第一液體貯槽40外側。在一些實施例中,部件110定義插座120尺寸以接收裝置10於其中,以及/或將光源放置足夠地靠近裝置10以影響消毒成分60。在一些實施例中,光源115為可撓的且可實質上完全封閉文中所揭露之裝置10。在一些實施例中,光源115可包含紫外光燈、日光燈、發光二極體(LED)或有機發光二極體(OLED)中之至少之一。在一些實施例中,光源可為在電子或核或核外(extra-nuclear)輻射,如貝塔粒子或X射線激發後發出光輻射之材料。在一些實施例中,消毒成分包含催化以及/或光催化物質。在一些實施例中,消毒成分可為醇類(alcohols)、醛類(aldehydes)、醯胺苯(anilides)、縮二胍類(biguanides)、二脒類(diamidines)、環氧乙烷(ethylene oxide)、過醋酸(peracetic acid)、鹵素釋放劑(halogen-releasing agents)、銀化合物、銅化合物、過氧化物(peroxygens)、過氧化氫(hydrogen peroxide)、酚類(phenols)、雙酚類(bisphenols)、鹵代酚類(halophenols)、四級銨化合物(quaternary ammonium compounds)與光催化劑中之一或多種。在一些實施例中,消毒成分可為銀系化合物或複合物。在一些實施例中,消毒成分可為銅系化合物或複合物。在一些實施例中,消毒成分可為硒系化合物或複合物。在一些實施例中,消毒成分可為栝樓根多糖、雙氯苯雙胍己烷(chlorhexidine)、過氧化氫(hydrogen peroxide)、無機或有機過氧化物等中之至少之一種。在一些實施例中,光源提供約0.01mW/cm2到約100W/cm2間之電磁輻射,較佳地為可見光(波長400到800nm)以及/或紫外光輻射(波長160-400nm)。可選擇光之特定波長以活化或影響所使用之光催化物質,例如當使用氧化鎢(WO3)時,約200nm到約600nm。可選擇使用特定波長之光,例如約200nm到約600nm,以毋需其他催化或光催化物質地直接消毒注入液體。
【0075】
在一些實施例中,光源可由電池供電。
【0076】
在一些實施例中,選擇性視覺指標130能選擇性地插進注入液體30/貯槽,例如容納消毒劑60之第一貯槽40(第2圖)。消毒成分60之對光源115之暴露可降解視覺指標130以提供消毒成分60之連續消毒效力之指示。在一些實施例中,消毒成分60包含於來自光源115之活性化電磁輻射之存在中可降解視覺指標130之光催化劑,藉此指示消毒成分60之連續消毒效力。在一些實施例中,消毒成分可無任何活化地降解視覺指標,藉此指示消毒成分60之連續消毒效力。適合的視覺指標包含,但不限於包含花青素(anthocyanins)(例如黑莓汁;5毫升於約1公升之注入液體中)之食物添加色素。此類色素之適合但不完全之列表可於 http://www.fda.gov/forindustry/coloradditives/coloradditiveinventories/ucm115641.htm 發現且其全部內容整合於此以作為參考。
【0077】
在如第5圖中所描述之實施例之一些實施例中,方法S10描述包含提供貯槽以接收未處理液體之步驟S20;將未處理之液體流過具有足夠篩選能力(實質上擋住具有大於所述門檻尺寸之粒子)與流率之過濾器S30;從環境隔離處理過之液體S40;得以隔離存取容納於第二貯槽之液體S50之消毒。在一些實施例中,方法進一步包含使活化之消毒材料接觸注入液體S60。在一些實施例中,方法進一步包含使活化之消毒材料接觸處理過之液體S70。在一些實施例中,方法進一步包含選擇性地改變貯槽中之壓力以引起未處理之液體通過液體可滲透分區S80。
【0078】
在一些實施例中,於以對光有限暴露之長期黑暗時間期間,例如儲存於冰箱中之水瓶,對於裝置而言有效地消毒裝置之液體接觸面以及/或裝置中之液體為理想的。在一些實施例中,裝置之液體接觸面包含足夠之消毒成分以對光有限暴露地有效消毒液體接觸面,以及/或容納於其中之液體。在一些實施例中,當暴露於光下有限時間並於其他時間保持黑暗時,消毒成分可為有效的。在一些實施例中,當以與每周1秒一樣少之間隔且與每週168小時一樣多(光暴露每天24小時)之時間暴露於光下時,消毒成分可為有效的。在一些實施例中,當以一周1秒、一周2秒、一周3秒、一周4秒、一周5秒、一周10秒、一周20秒、一周30秒、一周40秒、一周50秒、一周1分、一周2分、一周3分、一周4分、一周5分、一周10分、一周20分、一周30分、一周40分、一周50分、一周1小時、一周2小時、一周3小時、一周4小時、一周5小時、一周6小時、一周7小時、一周8小時、一周9小時、一周10小時、一周20小時、一周30小時、一周40小時、一周50小時、一周60小時、一周70小時、一周80小時、一周90小時、一周100小時,或是由上述暴露時間所界定或在之間之範圍中之任何暴露時間,最高至每每168小時,暴露於光下時,消毒成分可為有效的。
【0079】
在一些實施例中對於裝置而言於溫度之範圍中,有效地消毒裝置之液體接觸面以及/或裝置中之液體,例如儲存於冰箱中之水瓶為理想的。在一些實施例中,裝置之液體接觸面包含足夠之消毒成分以於溫度之範圍中有效地消毒液體接觸面,以及/或容納於其中之液體。在一些實施例中,消毒成分於從約-40 ℃到約100 ℃之溫度範圍中可為有效的。在一些實施例中,消毒成分於約-40 ℃、約-35 ℃、約-30 ℃、約-25 ℃、約-20 ℃、約-15 ℃、約-10 ℃、約-5 ℃、約0 ℃、約5 ℃、約10 ℃、約15 ℃、約20 ℃、約25 ℃、約30 ℃、約35 ℃、約40 ℃、約45 ℃、約50 ℃、約55 ℃、約60 ℃、約65 ℃、約70 ℃、約75 ℃、約80 ℃、約85 ℃、約90 ℃、約95 ℃、約100 ℃,或溫度於此些數值所界定或在之間之範圍中可為有效的。
範例1
【0080】
光催化粉末以與其全部內容於整合此以作為參考之美國專利公告號2013/0192976號(提出於2013年1月14日,公告於2013年8月1日)所述之相同方法準備。
【0081】
TiSn(CNO)2粉末(實施例1):3.78克之錫(II) 2-乙基己酸[也以異辛酸亞錫(II)(tin(II) octoate)以及/或辛酸亞錫(stannous octoate)為人所知悉](光譜化學(Spectrum Chemicals),加迪納(Gardena),加州,美國)以及30ml之50wt%乳酸鈦(titanium lactate)(Tyzor LA)(西格瑪奧瑞奇(Sigma Aldrich),聖路易斯(St. Louis),密蘇里州,美國)溶液,[15.0 g] 之硝酸銨(NH4NO3) (西格瑪奧瑞奇(Sigma Aldrich),聖路易斯(St. Louis),密蘇里州,美國)溶解於約25ml之逆滲透(reverse osmosis, RO)水,接著加熱到150 ℃並攪拌於約20分鐘。
生成之前驅混合物接著於預熱蒙孚爐(muffle furnace)中在周圍大氣與壓力條件下以約350℃加熱約40分鐘。接著從反應容器移除生成之粉末並安置於預熱蒙孚爐中再接著在周圍條件下以約400℃退火約40分鐘。
範例2
【0082】
準備尺寸排除過濾器
【0083】
兩個注入注射器附接於接收約20 ℃水之水槽上方約36吋之紡嘴。第一注射器以由20容量%之聚醚碸(PES)、2容量%之聚乙烯吡咯啶酮(PVP)、2容量%之P25R(贏創德固賽(EvoniK Degussa),紐澤西州,美國) 加載之氧化銅(CuxO)與76容量%之N-甲基吡咯啶酮(NMP)組成之摻雜溶液填充。第二注射器以由25容量%之NMP與75容量%之水組成之內腔溶液填充。紡嘴引導來自第一注射器之摻雜溶液以藉由第一端頭分配。紡嘴引導來自第二注射器待分配之內腔溶液以從完全被摻雜溶液分配頭圍繞之內端分配。
【0084】
注射器之柱塞被壓下,通過噴嘴分配溶液,以及當溶液落入水槽中,摻雜溶液聚合形成膜纖維。纖維落入20 ℃之水槽中,此處膜纖維於去離子水中潤洗5分鐘到24小時。在於水槽中潤洗後,纖維離開水槽並被收集於捲線筒上。膜纖維接著剪離捲線筒並於50 ℃烤爐中乾燥1小時然後於周圍室溫下乾燥一個晚上以確保完全乾燥。
【0085】
在膜纖維乾燥後,將其裝入模組以評估。
範例3
【0086】
準備尺寸排除過濾器評估模組
【0087】
尺寸排除過濾器模組係藉由以下製程製作。從1.5吋直徑壓克力(acrylic)管切下一呎的長度,末端以砂紙打磨,閥孔鑽於距各管之末端短距離處以在裝入製程期間用於連接。切下1.5吋直徑壓克力管之兩個0.5吋部分以用為裝入製程期間之堆疊部分,以及切下2吋直徑壓克力管之兩個4吋部分以用為於裝入製程期間之環氧樹脂(epoxy)貯槽。壓克力管之各部分具有於裝入製程期間用於連接之鑽開之閥孔。
【0088】
如實施例2所製造之纖維被放在平坦表面上。纖維之所有數量藉由秤重少量纖維並以纖維之合計重量為基礎計算之數量而決定。此外,膜片之有效表面面積係使用纖維之總數與所知纖維尺度計算。纖維接著被收集成綑並綁住。成綑纖維之一端以開放火焰燒灼以密封纖維。
【0089】
具有膜纖維於內部之1呎壓克力管放置於壓克力管之0.5”部分之頂部上且管之部分被黏於一起。壓克力管之4吋貯槽部分放置於具有閥孔之堆疊管裝置(arrangement)旁以管道連接於4吋部分之底部。
【0090】
為裝入製程準備環氧樹脂。所準備之環氧樹脂加載入4吋壓克力管。環氧樹脂從4吋壓克力管根據帕斯卡靜止液體平衡原理(Pascal’s static fluid equilibrium principle)流入堆疊模組裝置。一旦環氧樹脂固化,模組單元被翻面且製程於壓克力管之另一端上重複。在模組之兩端被裝入且環氧樹脂固化後,使用聚氯乙烯(PVC)接合劑附加端蓋。
範例4
【0091】
準備貯槽,光催化(氧化銅(CuxO)/氧化鈦(TiO2))以矽膠低聚物(silicone oligomer)作為接合劑塗佈於聚合物瓶上
【0092】
多相(plural phasic)氧化鈦(TiO2)以於美國專利申請號13/840859號(提出於2013年3月15日)與美國臨時專利申請號61/835399號(提出於2013年6月14日)中之所述方法加載於氧化銅(CuxO)上。多相氧化鈦(TiO2)( 以商標名稱P25R販售之87%銳鈦礦(anatase)相氧化鈦(TiO2)/13%金紅石(rutile)相氧化鈦(TiO2))對銅之重量分率為0.01。CuCl2·2H2O(26.8mg)之含水溶液與1g 的P25R一起於約90 ℃攪拌1小時。然後,1.5mL之含有NaOH (25mg)與葡萄糖(125mg)之含水溶液於約90 ℃且同時攪拌下 被添加於反應混合物中 。在添加氫氧化鈉與與葡萄糖之含水溶液後,再攪拌混合物1小時,之後冷卻到室溫,再之後通過0.05微米之膜片過濾,以100到150mL去離子水清洗並最後將其於110 ℃之空氣烘箱中乾燥約2小時。
【0093】
執行包含加載銅之氧化鈦於水瓶上之光催化塗佈。塗佈懸浮液由分散於矽膠低聚物(KR-500,信越矽立光(ShinEtshu Silicones),日本)中之P-cat(氧化銅/P25R)粉末與對上KR-500為2重量%之遵循以上步驟所製成之催化劑(D-25)組成。以PMMA製成之水瓶先被塗上由矽烷(silane)結合劑組成之底漆層以增強PMMA與KR-500間之附著。矽烷結合劑之合成如以下所列。
範例5
【0094】
矽烷化過程:
【0095】
準備70:30體積%之乙醇與MiliQ™(米利波爾公司(Millipore Corporation, MQ)之商標)水作為矽烷反應之溶劑。為此,製造7.5重量%之氨丙基三乙氧基矽烷(aminopropyltriethoxy silane, APTES)之溶液。其pH值藉由添加濃醋酸調整至5.5。當水解時攪拌反應物1小時。
【0096】
容器之內部填充矽烷化混合物並放置30分鐘。容器之後以多量MQ水潤洗並允許於後續塗佈前乾燥。
【0097】
P-cat塗佈藉由以懸浮液浸塗施加於塗有底漆層之PMMA水瓶上。移除過量之塗佈懸浮液,以及藉由於100rpm 旋轉5分鐘而達成均勻之塗佈。塗佈過之水瓶於周圍大氣與溫度下固化約12小時。
範例6
【0098】
矽膠改質聚酯樹脂(信越(ShinEtshu)KR-5230)於玻璃小瓶中秤重。添加丙二醇甲醚醋酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate, PGMEA)(西格瑪-奧瑞奇(sigma-aldrich)99%,CAS號108-65-6)於小瓶中以製造20重量%之樹脂之混合物。容納溶液之小瓶接著被放置於THINKY攪拌機中並攪拌兩分鐘以製造接合劑溶液。1%之標稱銅加載之加載氧化銅(CuxO)之氧化錫(SnO2)(P-CAT)以P-CAT對接合劑溶液重量比為1:10地添加到玻璃小瓶以製造光催化劑懸浮液。容納P-CAT與接合劑之玻璃小瓶被放置於音振槽並音振一小時。在流延成形(tape cast)於PET基板上前懸浮液通過具有10微米開孔之不鏽鋼網格過濾器。在流延成形前,PET基板表面藉由電暈(corona)處理於0.5m/分與100W之功率兩次掃描而準備。電暈處理過之PET基板藉由刮刀形鑄器以75到250微米流延成形。
【0099】
如上述準備之PET基板接著放置於容納100000大腸桿菌(E. coli)(ATCC 8739)之28mm直徑燒杯中。所準備之PET基板與燒杯間之距離藉由小瓶中水之容量而控制。此過程於不同距離重複。結果顯示於第8圖中。
範例7
【0100】
薄板耐久性測試
【0101】
裝載P-CAT之PET薄板被切成2”X 1”之薄片。薄片放置於自來水之瓶中並以約250rpm搖晃。製造兩個實驗組,第一個被搖晃3小時,而第二個被搖晃6小時。之後薄片自水中移除。與未處理之薄片一起使用大腸桿菌(E. coli)中之標準抗菌檢驗測試。結果顯示在所述時間之自來水中培育(有搖晃)後,此類薄片活性沒有改變。
範例8
【0102】
抗菌性能挑戰測試
【0103】
使用三個水瓶:以裝載P-CAT之PET薄板於水瓶之側邊與底部準備兩個實驗組水瓶,以及保持未處理之一個對照組水瓶。用於水瓶中之裝載P-CAT之PET薄板係根據揭露於提出於2013年11月4日之美國臨時專利申請案61/899423號中之製程而製造。集中之大腸桿菌(E. coli)被加到各水瓶並不攪拌的放置一晚。對照組水瓶與一個實驗組水瓶保持暴露於光照,以及一個實驗組水瓶保持於黑暗中。自水瓶之表面與水瓶之中間(遠離底部與所有側面)提取水之樣本。結果顯示於第12圖中。
範例9
【0104】
抗菌性能→真實世界應用測試
【0105】
自來水中之生物負荷主要地藉由氯(2-3ppm於歐申賽德(oceanside),加州)之存在而控制。在此情況下,通常可見500CFU/ml(2.7 log異養菌數(Heterotrophic Plate Count, HPC))。去氯化經常以偏亞硫酸氫鈉(sodium metabisulfite, SMBS)執行如下:
【0106】
Na2S2O5+2Cl2+3H2O→H2SO4+4HCl+Na2SO4
【0107】
根據上述反應,SMBS與氯間之重量比例為190:142 = 1.34。實際上,此比例為3。結果,使用6-9ppm之SMBS以有效的去氯化。
【0108】
與以上範例6中相同,使用三個水瓶。三個水瓶以2.5L之具有8ppm SMBS之去氯自來水準備,以及第四個水瓶以2.5L之未處理自來水準備。自各水瓶之表面,接近底部與接近側邊兩者,以及各水瓶之中間(遠離底部與所有側邊)提取水之樣本。測量用於蚊蟲控制之通常使用於都市與工廠用水處理設施之殺幼蟲藥(larvicide)之活性成分之球形芽孢桿菌(Bacillus sphaericus)之存在。於兩天後與七天後提取樣本。去氯後自來水中細菌存在之結果於第二天確認時P-cat塗佈薄膜顯示一些抑制效果並顯示在第13圖中。當於第7天確認時,具有去氯自來水之所有水瓶顯示顯著地細菌成長。群落由一或兩種細菌佔主導地位,對其P-CAT薄膜無顯著效果。結果描繪於第14圖。
【0109】
於去氯化自來水中,球形芽孢桿菌(B. sphaericus)以孢子存在,並能於條件有利時(例如在標準測試下)轉變為細菌。我們的標準測試顯示球形芽孢桿菌(B. sphaericus)於兩小時內完全消滅。孢子群落能藉由摧毀細菌而控制,有效地抑制其複製。
【0110】
P-Cat於球形芽孢桿菌(B. sphaericus)細菌之消毒效果顯示於第11圖中。
【0111】
除非另外表示,顯示用於說明書與發明申請專利範圍中例如分子重量、反應條件等成分、性質之量化之所有數值於所有例子中皆被了解為被詞彙 「 大約(about) 」 修飾。因此,除非另有相反之表示,否則於說明書與所附發明申請專利範圍中描述之數量參數為可根據試圖獲得之期望性質變化之約略值。在最低限度,且不為意圖去限制發明申請專利範圍之均等範疇之教條之應用,各數值參數應至少鑑於所報告之有效數字並藉由應用通常之四捨五入技術闡釋。
【0112】
使用於描述本發明之文中(特別是於之後發明申請專利範圍之文中)之詞彙「一(a) 」、「一(an)」、 「此(the)」等闡釋為涵蓋單數與複數形式兩者,除非文中另有指明或清楚地牴觸文意。描述於文中之所有方法可以任何適當之順序實施,除非文中另有指明或清楚地牴觸文意。提供於文中之任意與所有實施例,或者是例示性詞語(例如「例如(such as)」)目的僅是較佳地說明本發明而並不對任何發明專利申請範圍之範疇設限。說明書中沒有詞語應被闡釋為表示任何未主張之元件對於本發明之實施而言為必要的。
【0113】
揭露於文中之替代元件或實施例之群組並不闡釋為限制。各群組成員可被單獨指稱並主張或與群組之其他成員或文中所現之其他元件任意結合地指稱並主張。期望一或多個群組之成員可為了便利性以及/或專利性之理由而被包含於,或是被刪除於群組中。當任意此類包含或刪除發生時,說明書被認為是包含如修正後的群組,因此滿足所有使用於所附發明申請專利範圍中之馬庫西(Markush)群組之文義描述。
【0114】
某些實施例被描述於文中,包含用於實現本發明之對於本發明人而言所知之最佳模式。自然地,此類所述實施例之變形對於那些閱讀前面描述之此領域中具有通常知識者而言將變得明顯。發明人預期具有技術之工匠實現此類適當之變化,以及發明人意指對本發明被以不同於特定描述於文中之其他方法實行。因此,發明專利申請範圍包含被所應用之法條許可之發明專利申請範圍中之所述主體之所有修改與均等。此外,除非另有指明於文中或另會明顯地牴觸文意,考慮在所有可能變化中之上述元件之任意組合。
【0115】
在最後,其要被了解的是揭露於文中之實施例,對發明專利申請範圍之原則為說明性的。可被實現之其他修改係於發明專利申請範圍之範疇中。因此,藉由範例之方法,但不為限制,替代實施例可根據文中教示而使用。因此,發明專利申請範圍不精確地受限於所示與所描述之實施例。
10...裝置
20...處理後液體
30...注入液體
40...第一液體貯槽
50...過濾器
60...第一消毒成分
60a...第二消毒成分
70...第二液體貯槽
75...出口開口
80...內腔
82...入口開口
85...入口內腔

Claims (37)

  1. 【第1項】
    一種用於從注入液體製造可飲用含水液體之裝置,其包含:
    一第一液體貯槽,其用於接收含水之一注入液體;
    一過濾器,與該第一液體貯槽與一第二液體貯槽流體連通;
    其中該過濾器配置以當含水之該注入液體從該第一液體貯槽通過到該第二液體貯槽時,尺寸上排除不需要物質,以使足夠量之不需要物質被從含水之該注入液體移除以藉由含水之該注入液體流過該過濾器之一次傳遞提供可飲用水給該第二液體貯槽;以及
    一消毒成分,設置於該第一液體貯槽或該第二液體貯槽之中並接觸容納於其中之水,其中存在足夠量之該消毒成分以消毒容量大於該第一液體貯槽之容量之含水之該注入液體。
  2. 【第2項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該消毒成分於該過濾器之一表面之一抗菌有效距離中。
  3. 【第3項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該消毒成分設置於該第一液體貯槽中之該第一液體貯槽之一表面之一抗菌有效距離中。
  4. 【第4項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該消毒成分設置於該第二液體貯槽中之該第二液體貯槽之一表面之一抗菌有效距離中。
  5. 【第5項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該第二液體貯槽進一步包含配置以允許處理過之該注入液體被從該第二液體移除之一出口開口。
  6. 【第6項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該第一液體貯槽對可見光為實質上透明的。
  7. 【第7項】
    如申請專利範圍第6項所述之裝置,其中該第一液體貯槽對紫外光為實質上不透明的。
  8. 【第8項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該第二液體貯槽對可見光為實質上透明的。
  9. 【第9項】
    如申請專利範圍第8項所述之裝置,其中該第二液體貯槽對紫外光為實質上不透明的。
  10. 【第10項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該裝置係配置以使至少約1psi之該第一液體貯槽與第二液體貯槽間之壓力差將使該注入液體流過該過濾器。
  11. 【第11項】
    如申請專利範圍第10項所述之裝置,其中該第二液體貯槽包含配置以提供將使該注入液體流過該過濾器之部分真空給該第二液體貯槽之一出口開口。
  12. 【第12項】
    如申請專利範圍第10項所述之裝置,其中該第一液體貯槽或第二液體貯槽包含可變形物質,其中該液體貯槽之變形使該注入液體通過該過濾器。
  13. 【第13項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該過濾器為管狀,具有與該第一液體貯槽之內部流體連通之外表面以及與該第二液體貯槽流體連通形成一接觸內腔之內部。
  14. 【第14項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該過濾器具有約0.001公升/分至0.1公升/分之流率。
  15. 【第15項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該過濾器包含一超過濾物質。
  16. 【第16項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該過濾器為具有與該第一液體貯槽之內部流體連通之一外表面之一U形管,其中該U形管具有兩端點與一內腔,其中該內腔透過該U形管之兩端點與該第二液體貯槽流體連通。
  17. 【第17項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該消毒成分為光催化的。
  18. 【第18項】
    如申請專利範圍第17項所述之裝置,其中至少約70%之該消毒成分之抗菌活性是由可見光光催化導致。
  19. 【第19項】
    如申請專利範圍第17項所述之裝置,其中至少約90%之該消毒成分之抗菌活性是由可見光光催化導致。
  20. 【第20項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,進一步包含提供足夠照明給該消毒成分以造成光催化導致之抗菌效果之一光源。
  21. 【第21項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該消毒成分貼附於該液體貯槽中之一表面。
  22. 【第22項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該第一液體貯槽具有一內表面,且其中該消毒成分為設置於該內表面上之一塗層。
  23. 【第23項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該過濾器具有與該第一液體貯槽接觸之一外表面,其中該消毒成分貼附於該過濾器之該外表面。
  24. 【第24項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,進一步包含設置於該第一液體貯槽之內部中之一半透明矩陣,其中該消毒成分貼附於該第一液體貯槽中之該半透明矩陣上。
  25. 【第25項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該消毒成分設置於該第一液體貯槽之內部中。
  26. 【第26項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該消毒成分設置於該第二液體貯槽之內部中。
  27. 【第27項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該消毒成分設置於該第一液體貯槽之內部中與該第二液體貯槽之內部中。
  28. 【第28項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該裝置引起包含改變氣味以及/或味道之有機分子之微生物代謝物之實質性消滅。
  29. 【第29項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該裝置引起微生物實體之實質性消滅。
  30. 【第30項】
    如申請專利範圍第29項所述之裝置,其中微生物實體係選自於病毒、原生動物、病原性蛋白顆粒、真菌、細菌以及/或其之斷片中之至少其一。
  31. 【第31項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該裝置引起微生物實體之斷片之實質性消滅。
  32. 【第32項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該裝置引起具有約10nm至約10微米尺寸之物質之實質性移除。
  33. 【第33項】
    如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該消毒成分接觸一表面以消毒該表面。
  34. 【第34項】
    一種用於消毒一液體方法,其包含步驟:

    a. 從一第一液體貯槽輸送未處理之一液體通過具有足夠篩選能力及流率之一過濾器進入一第二液體貯槽;以及
    b. 允許存取容納於該第二貯槽中之該液體。
  35. 【第35項】
    如申請專利範圍第34項所述之方法,進一步包含以未處理之該液體接觸一活化消毒物質。
  36. 【第36項】
    如申請專利範圍第34項所述之方法,其進一步包含以處理過之該液體接觸一活化消毒物質。
  37. 【第37項】
    如申請專利範圍第34項所述之方法,進一步包含選擇性地改變該貯槽中之壓力以引起未處理之該液體流通過該過濾器。
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