CN101137582A - 液体净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液体净化装置(1)，用于从液体中祛除污染物，该液体净化装置(1)包括容器(2)，它有下室(8)和上室(9)，下室(8)连一加热部件(10)，用于加热下室(8)中的液体，此外还包括提升器(3)和液体分布部件(14)，提升器(13)用于将液体从下室(8)向上传送到上室(9)的上部，液体分布部件(14)用于赋予被加热液体大的接触周围空气的面积，液体随后靠重力在提升器(13)外侧向下流回并汇集于容器(2)的上室(9)的下部，上室(9)与下室(8)彼此作至少可控连通，以便使液体能从上室(9)传送到下室(8)。根据本发明，加热部件(10)可具有至少二个功率级，且切换部件可使加热部件(10)的功率级自动降低。

Description

液体净化装置

技术领域

本发明涉及液体净化装置，用于祛除液体中的污染物，该液体净化装置包括一容器，它有下室和上室，下室连接一加热部件，用于加热所述下室中的液体，此外还包括一提升器及液体分布部件，该提升器用于将加热过的液体从所述下室向上输送到所述上室的上部，该处的液体分布部件用于赋予加热过的液体一个大的暴露于周围空气的面积，液体随后靠重力回流到提升器外侧且收集在容器上室的下部，所述上室与下室以至少可调节方式相互连通，以便使液体可从上室迁移到下室。

背景技术

本发明所涉及的问题如下。大多数大城市的自来水是在大的水厂中生产的且用管网输送给用户。为了在输送过程中防止水受到污染，通常在清水离厂之前加入一定量的氯气。

在运输过程中消耗了一定量的氯，并且在到达用户时一定量的氯留在水中。加入氯气的目的是氯能分解管路中具有潜在危险的有机体和有机杂质。在发生这种情况时，便会生成氯仿、溴仿之类的氯代烃。因此水在到达消费者时存在一定数量的这类物质。

即便水中的氯及氯代烃数量少，但据知这两类杂质在小剂量时也会引起质变，因此如果能尽量避免它们也不失为优点。

长期以来，市场上有不同类型的过滤器，据此可净化来自市政管网或自备井的水。但传统的有细目筛网的过滤器挡不住诸如氯及氯代烃类那样的易挥发物质。没有一种含有离子交换物质(如软化剂)的过滤器能对此进行控制。

为此，在许多场合，现在使用含活性碳的过滤器。活性碳的缺点是它难以知道过滤器何时饱和，在许多检验中，业已发现活性碳很快就对不期望的负荷增长失去作用，且在其连接处进一步变成细菌的避难所、孳生地、繁殖地带以及热原。

为此，碳过滤器时常与其他方法结合成为较复杂的装置，其中有前置过滤器来挡住粗颗粒及有机物，有紫外线灯来杀死细菌，还有离子交换器来吸收离子。这样的设备较昂贵，且仅当粗滤器，紫外灯，离子交换物质及活性碳的更换被精确处理时才能满意地工作。作为这些多级过滤器的一种替代物，业已根据蒸馏作用及反向渗透原理开发设备。这些方法中，虽然本身很先进，但没有一种在祛除氯及氯代烃类方面完全有效，而必须再补充一个活性碳的末级过滤器。即便该末级过滤器的负荷远低于前述多级过滤器中碳过滤器的负荷，但它们仍需定期更换且过饱和问题依然存在。

杀死细菌并清除氯及氯代烃类以及水中的其它易挥发物质的一种较简单方法是在锅炉或开口容器中将水煮开。这种简单方法与前面提到的方法相比，其缺点主要有三点。为确保清除易挥发杂质必须蒸发掉大量的水，首先必然浪费水；其次，水中可能存在的非挥发性杂质被浓缩。第三个缺点是用户不知道何时可达到满意的结果。

在工业界开发出从气体中分离液体，从液体中分离气体，和从另一种气体中分离气体的许多方法。最常用的原理是旋风原理，其基于被离心处理的汽/气/水的混合物，从而该液体被从混合物中压出来。一种颇简单的原理是使混合物通过有许多弯头的导管，液体在弯头中被不同形式的装置挡住。

此外，以如下方式使用若干面积扩大装置，即把水/气/汽混合物喷淋在大的平板上，或听任它向下流到大板或另一个具有大面积的器件，如钢丝绒或塑料球上。

也可迫使气体，如空气或氯气通过该混合物。该气体于是将混合物中其它气体逐出或带走。常常将这些技术组合使用。

一种先前就知道的这类液体净化装置见瑞典专利518388，据此液体在容器中加热，该容器的下部有加热部件，容器的上部用于盛放液体，还有一内部中央管状提升器，可用于使加热后的液体穿过此提升器向上升，来自提升器上开口端的加热后的液体靠重力通过提升器外侧的上部向下回流，以便以恒定的功率和时间重新开始加热并汽化。

该液体净化装置自身能很好地工作。该瑞典专利518388中的液体净化装置的缺点是：当该产物中的大量液体达到沸点温度时，液体开始以不变的能量供应向净化过程泡腾(flash)。这本身意味着合乎要求的液体输送减少，而得到的是尚未充分净化的最终产品。

发明内容

本发明的目的是要提供一种液体净化装置，它能加热液体并将加热后的液体输送，直到液体达到沸点温度。在固定时间内，液体以受控的功率不断输送，以便获得包含尽可能少的挥发性物质的最终产品，从而清除上面提到的问题。

上述目的由诸如独立权利要求1所限定的本发明所获得。在附属权利要求中限定了本发明恰当的实施例。

于是，根据本发明，确定了用于净化液体中污染物的液体净化装置，该液体净化装置包括一容器，它有下室和上室，下室接一加热部件，该加热部件用于加热所述下室中的液体，此外还包括一提升器和液体分布部件，该提升器用于把加热后的液体从所述下室向上输送到上室的上部，其中液体分布部件被布置成赋予加热后的液体以大的暴露于周围空气的面积，液体随后靠重力在提升器外侧向下回流且收集在容器上室的下部，所述上室和下室彼此至少处于可调的连通中，以便使液体可从上室传送到下室，其特征在于，加热部件能采用至少二个功率级，且切换部件可自动降低加热部件的功率级。

根据本发明，在液体达到沸点后，液体净化装置的优点是在固定时间内能继续以可控功率输送液体，这样获得的最终产品所含易挥发物质的量很少。由于加热部件的功率级可自动降低，所以还可有另外优点，即用户无需净化过程即可知道功率何时降低，还有一优点是用户知道合意的净化效果何时达到。

根据本发明一个有利的实施例，切换部件做成靠液体沸腾来触发加热部件功率级的自动降低。由此可见，液体达到沸点后，液体输送直接在降低的功率下继续，这就带来快速的净化过程，从而也带来较小的能耗就可作适当的净化，这从经济角度看本身就是件好事。此外，优点还包括与长时间不加控制的沸腾过程相比损失的液体更少。根据另一实施例。加热部件功率级的自动降低当然也可用定时器触发。定时器最好这样来设定，即从液体净化装置起动开始计时经过一定时间功率级便降低。定时器的设定有利地可用例如旋钮来调节。

根据另一有利的实施例，液体净化装置可包括一定时器，它在液体开始沸腾后能调整处理时间的长短。定时器的设定可用设置在定时器上的旋钮来完成，它能迅速简便地设定处理时间的长短。这就可以事先通过简单方法、在沸腾一开始就决定净化过程需要多长时间。因此，净化过程不需要监督，用户在等待净化过程就绪的同时可以去干其它事情。

根据另一有利的实施例，切换部件可包括一双金属片，它能降低加热部件的功率级。由此可见，过程可得到控制和优化，使液体的输送在不出现泡腾的情况下尽可能良好。当然，双金属片可调整到在期望的不同温度下起作用。

其它的特征与优点见其它的权利要求。

附图说明

现在通过非限定性实施例并参看示意图来较仔细地说明本发明。附图中：

图1示出根据本发明的所述液体净化装置的容器的一个实施例的透视图，

图2示出根据本发明的所述液体净化装置盖子的透视图，

图3示出根据本发明的所述液体净化装置底板的透视图，

图4示出根据本发明的所述液体净化装置的具有二个互连发热元件的发热部件的顶视图，及

图5示出根据本发明的所述液体净化装置的横断面。

具体实施方式

图1-5示出本发明的一个实施例，该实施例针对把液体中的污染清除掉的液体净化装置。但应强调指出，本发明决不局限于这类液体净化装置，而能适用于各类液体净化装置。

图1示出根据本发明所述液体净化装置1的透视图。液体净化装置1包括容器2，它在图中看起来像是一个具有把手3、出水口4和顶盖5的普通圆柱形水壶。为了能用手来启动和停止净化过程，在把手3上设一启动按钮6和停止按钮7。容器2包括下室8和上室9，它们被由某种绝缘材料做的盖子17分开，见图5。在下室8中，液体被加热部件10加热，该加热部件10由底板11通过向上突起的电接触部件12供电，见图3。

此外，液体净化装置1包括一提升器13，它与下室8相连且向上伸到上室9的上部。当流体在下室8中被加热时，便生成气泡，气泡迫使受热液体向上通过提升器13到达上室9的上部。液体通过提升器13的上端21分布在上室9中的液体分布部件14上，该液体分布部件用于赋予液体以暴露在周围空气中的较大面积，所述杂质则以气体形式从液体中释放，并通过水壶的出水口4以及水壶与其顶盖5之间的狭缝消散，见图2。在所示情况中，液体分布部件14做成其上有许多孔的至少一块平板，但是为了获得暴露在周围空气中的较大面积，使液体分布部件由例如钢丝绒或塑料球组成也是完全可行的。因此只使用容器2的内表面作为暴露在周围空气中的区域也是能够想到的。于是液体靠重力在提升器13外侧向下回流并被收集在容器上室9的下部。

由于上室9与下室8彼此通过例如阀门18作至少可控的连通，所以当液体在提升器13被向上压时液体能从上室9传送到下室8，阀门18允许液体从上室9的下部流到下室8，同时阻止蒸汽从下室8中(除非通过提升器13)逸出。这是由于气泡形成时向下压住阀门18，而当气泡通过提升器13上升时使阀门18向上，因而液体可流入下室8。该方法本身是先前就知道的，例如见瑞典专利510287说明书，第4页第6段。

图4示出具有二个互连发热元件15，16的加热部件10的实施例，该加热部件10可采用至少二个功率级。但应强调指出，加热部件10的发热元件数目不受限制。例如可连接二个以上的发热元件15，16以便于本发明工作。为了获得连续输送液体而不被例如闪火中断的液体净化装置1，设置一个切换部件19，以便自动降低发热元件10的功率级。切换部件19做成可通过例如液体的沸腾或通过定时器20来触发发热部件功率级的自动降低。在本实施例中为方便起见，设置在水壶把手3上的切换部件19最好包括双金属片，但也可包括能对功率级安全切换的另一个适当装置。

根据期望净化过程有多长时间，定时器22可在液体开始沸腾后调整处理时间的长短。处理时间通过定时器上的旋钮23作适当的调整。当超过设定的处理时间时，与定时器连接的加热部件便切断，于是净化过程完成。在所述情况下，定时器22和机械式旋钮23形成在一起，但完全可以用数字式可调定时器来设定处理时间。

Claims (8)

1.一种液体净化装置(1)，用于从液体中净化污染物，该液体净化装置(1)包括容器(2)，该容器(2)具有下室(8)和上室(9)，下室(8)连接一加热部件(10)，该加热部件(10)被设置为加热所述下室(8)中的液体，此外液体净化装置(1)还包括提升器(13)和液体分布部件(14)，该提升器(13)被设置成将加热后的液体从所述下室(8)向上输送到所述上室(9)的上部，在此位置的所述液体分布部件(14)被设置成为加热后的液体提供暴露于周围空气中的增大的面积，液体随后靠重力在提升器(13)外侧向下回流并被收集于容器(2)的上室(9)的下部，所述上室(9)与下室(8)彼此处于至少受控的连通状态，以允许将液体从上室(9)传输到下室(8)，其特征在于，所述加热部件(10)被设置成能够采用至少二个功率级，且设置一切换部件(19)以便自动降低所述加热部件(10)的功率级。

2.根据权利要求1所述的液体净化装置(1)，其特征在于，所述切换部件(19)被如此形成，以至于所述加热部件(10)功率级的自动降低由液体的沸腾触发。

3.根据权利要求1所述的液体净化装置(1)，其特征在于，所述液体净化装置(1)包括定时器(20)，且所述切换部件(19)被如此形成，以至于所述加热部件(10)功率级的自动降低由所述定时器(20)触发。

4.根据权利要求1-3所述的液体净化装置(1)，其特征在于，所述液体净化装置(1)包括定时器(20)，该定时器(20)被如此形成，以至于它在液体开始沸腾后调节处理时间的长短。

5.根据权利要求2所述的液体净化装置(1)，其特征在于，所述切换部件(19)包括双金属片，其用于实现所述对加热部件(10)的功率级降低。

6.根据权利要求1-5任一项所述的液体净化装置(1)，其特征在于，所述加热部件(10)包括至少二个发热元件(15，16)。

7.根据权利要求6所述的液体净化装置(1)，其特征在于，较高的功率级是指所有发热元件(15，16)都工作。

8.根据权利要求1-7任一项所述的液体净化装置(1)，其特征在于，所述液体分布部件(14)包括至少一块板，其表面上分布许多孔，且所述液体分布部件(14)被设置在容器(2)的上室(9)的上部中。

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