CN1273568A - 水净化和分配设备 - Google Patents

Abstract

与支承外壳和电源装置结合的用于净化水的设备,它包括:未经净化水的供应入口和净化过的水的分配出口;可更换的过滤器(50),该过滤器具有深滤过滤层和微孔膜装置,该微孔膜装置设置在所述入口和所述出口之间;用来驱动水以恒定流速流过所述过滤器的装置;用来计算从过滤器的安装开始所经历的时间的装置;用来以所需精度监控已流过所述过滤器的水体积的装置;和恒定流速以及使用控制装置,在所述计数装置和/或所述监控装置所需要的数据已经达到一个相应的临界值或者达到多个依次增加的预定临界值中的任何一个值时,该控制装置用来警告使用者;并且最好包括在所述计数装置和/或监控装置所需要的数据已经达到相应的临界值或者达到所述多个对应临界值中的最大值时自动防止水流经过滤器的装置。

Description

水净化和分配设备

发明领域

本发明涉及特别是在供水不安全或不可靠的地方用于净化已经或可能受到微生物污染的水并使其可饮用、以及分配净化水的设备和方法。特别是，它涉及一种装置，该装置用于使饮用水无菌，该无菌水对于婴儿或其他人来说是安全的，因为它必须不能受到哪怕是轻度的污染。在本发明的形式中，该设备是装在一个外壳内的，适合于家庭使用，而且能很容易地由使用者携带和移动。

发明背景

在许多地方，存在不安全和不可靠的供水。可能缺乏配水***，或者通常尽管可能存在这种***，但供应的水不安全或可能不安全并且不适合饮用，因为它受到污染，特别是受到微生物的污染。在这种地方，若添加化合物会使水具有难闻的味道并且会带来危险，在不需要添加化合物的前提下提供安全且可饮用水的问题受到了广泛的注意，而且在本领域中已经找到了许多解决方法。该公知的是将水管或者水龙头与设有过滤装置的净化设备连接。例如，美国专利5338456公开了一种水净化工艺，它用来去除通常在市政供水源或类似***中出现的溶解固体，该工艺使用了强制通风除碳装置，水脱气器，产品出口，水位传感器和反渗透装置。

然而，这些设备比较麻烦、价格贵而且不适合独立地在家庭中使用。而且当不存在适当的中央供水***时，它们不能使用。最后，它不能在与水龙头保持任何距离的位置、居室内以及野营时提供新鲜的可饮用的水。而且它们都不能提供无菌水。

这种设备存在的另一个问题是：随着时间的流逝，设备的过滤器很容易严重地受到微生物的污染，这样对健康形成了威胁而不是能避免受到这种威胁，因此产生了内部污染的危险。污染可能产生于很少量的微生物，甚至是只有一个微生物，这是因为其繁殖能力极高。

日本专利JP05185070(Kokai NO.5-185070)提到在家庭用水净化器中，当流经净化器的水已经超过组件内的吸收剂的容许吸收能力时，过滤器组件必须更换，并且该公知的水净化器设有寿命测定计，它能显示更换过滤器组件的时间。然而，据说这种公知的装置不可靠，因为它们只能测出水流的时间，由于水流速不稳定，它无法提供可靠的指示。因此所述申请提出了一种家用水净化器，它包括一种恒定流速阀，用来测定水流开始和水流停止并产生相应信号的传感器，以及一个装置，该装置用来测定基于所述信号的整体操作时间，并且当所述整体时间达到一个预定值时，该装置用来显示一个信号。恒定流速阀的唯一目的是可以准确地测定所述整体时间直到达到所述预定值，无论流过的水量有多少，过滤器不更换，不独立的重要性源于此。该申请描述了各种结构的恒定流速阀，但对于过滤器组件，它没有描述其结构，只指出本发明可利用已有技术中的不同结构，它也没有描述没有已有技术缺点的整体设备。

本发明的目的在于提供一种用于使水可饮用并分配该可饮用水的设备，它没有已有技术设备的限制和缺点。

本发明的另一个目的在于提供一种适合提供无菌水的设备。

本发明的又一个目的在于提供一种可装于外壳内的紧凑的和经济的设备。

本发明的又一个目的在于提供一种根据需要可便携的或者非便携的设备，如果是可便携的，则容易携带而且便于从一处移动到另一处，因此，它可用于例如任何居室的房间内和/或室外，例如用于野营时。

本发明的又一个目的在于提供一种没有内部污染的危险、特别是在设备过滤器内没有微生物聚集和繁殖危险的设备。

本发明的又一个目的在于提供一种简单、容易使用和安全的设备。

本发明的又一个目的在于提供一种使设备的重量和体积与其所分配水量的重量和体积之比降低到最小的设备。

本发明的另一个目的在于提供具有过滤器的设备，该设备结构紧凑而且价格便宜，并且每单位过滤器容积能够输送较大体积的净化水。

本发明的其他目的和优点通过下面描述将更清楚。

发明概述

本发明的设备的特征在于：最好除了具有支承壳体和供电装置外，它还包括结构部件和可更换部件，该结构部件包括：

1-储气瓶固定器(cylinder holder)，该储气瓶固定器上安装有

  高压气瓶；

2-气体定量机构，它装在储气瓶固定器内；

3-入口瓶固定器，它用来容纳未过滤水的瓶子；

4-过滤器底座；

5-流量调节装置，它构成过滤器单元的一部分或与过滤器单元的

  出口连接；

6-水分配固定器，它用来安放已过滤水的瓶子；

7-管道装置，它用来依次将储气瓶过滤器、入口瓶过滤器、过滤

  器底座、流量调节装置和水分配固定器连接在一起；和

8-恒定流速和使用控制装置。

  而该可更换的部件包括：

8-储气瓶；

9-入口容器，例如用于容纳未过滤水的水瓶；

10-装在过滤器底座内的过滤器单元；和

11-用于收集已过滤水的容器。

控制装置最好是电子的，而且最好包括CPU，用于计算从预定的开始时刻、最好是从过滤器安装开始所经历的时间的装置；用于以所需精度测定已经流经过滤器的水体积的装置；用于产生并显示可见信号的装置，该信号通过所述计数装置的计数和所述测量装置的读数以及预定操作程序之间的关系来表示过滤器的状态；和当所述计数已达到预定的临界值时用于防止水流经所述过滤器的装置。所述体积测量装置最好远离并独立于所述流量调节装置，其目的不在于帮助测量水的体积(尽管这不排除)，而是优化过滤器的操作，更优选的是，所述体积测量装置包括用于计算入口水瓶安装在设备上并且在该设备内操作或受压的次数的装置。

可更换的储气瓶包含压缩气体，一般是二氧化碳。在完整的储气瓶内的二氧化碳压力通常约50个大气压。压缩气体引入到入口瓶内，其数量可使产生的压力显著低于储气瓶内的压力，从而使水流经装置，因此大体是塑料的这种瓶子的强度必须足以容纳通常约10个大气压的压力。

储气瓶固定器可以是适合在液体充气机内容纳高压气瓶的任何储气瓶固定器，最好，它是例如在欧洲专利EP0472995B1中所述的，该专利的内容在此引入作为参考。在所述欧洲专利内描述的液体充气机(liquid aerating machine)具有直接由操作者控制的气体排出机构，它可用于本发明的设备中。或者可提供定量单元，它可设计成每次当启动杠杆或其他手动操作元件时从储气瓶内排出预定剂量的气体。

在任何情况下，储气瓶固定器具有气体出口，最好气体预过滤器安装到所述气体出口内，以防止任何不希望的颗粒进入其中，因为该颗粒可能会堵塞随后的气体通路。该过滤器还具有安全的特点，因为它会降低液体二氧化碳进入过滤器内的危险。

入口瓶固定器可固定在支承结构上或者绕其旋转，它还具有例如螺纹或卡口的装置，以便将瓶固定就位。瓶固定器将包括气体入口，水出口，并最好包括排气阀和安全阀。如后文详细描述，最好提供以下装置，它用于计算***设备内的标准体积(例如1升)的装有未过滤水的瓶子的数量，用以确定其所净化的水的总量。

入口瓶固定器的水出口通过一个连接管或管道与过滤器底座连通，水从入口或者未过滤水的瓶子流出，并经过装入所述瓶子内的汲取管流入所述管或管道内。最好是汲取管在其入口端设有过滤器，以防止任何大颗粒进入过滤器***，因为该大颗粒可能出现在未过滤的水中。

过滤器底座是可更换的过滤器单元的支承件，并具有入口和出口以及用于使水流经过滤器单元的装置。本发明不仅限于任何特殊种类的过滤器单元，而且涉及包括过滤元件的单元，该过滤元件包括深滤过滤器和微孔膜装置，下面将详细描述其优选实施例。而且，最好波长和强度足以杀死微生物和病毒的紫外线(UV)管***过滤器底座的入口和出口之间。

水穿过流量调节装置，以确保与压力无关的流速恒定，该压力由储气瓶内的气体施加，并且可能使设备不同部件的流体动阻力产生变化。流量调节装置可以是过滤器的一部分，如果不是的话，经过滤的水从过滤器底座流经该流量调节装置。流量调节装置可以是任何已知类型的。

本发明还包括用于净化水的设备，它包括，最好与支承外壳以及电源装置结合的一个未经净化水的供应入口和净化过的水的分配出口；可更换的过滤器，该过滤器具有深滤过滤层和微孔膜装置，该微孔膜装置设置在所述入口和所述出口之间；用来驱动水以恒定的流速流过所述过滤器的装置；用来计算从过滤器的安装开始所经历的时间的装置；用来以所需精度监控已流过过滤器的水体积的装置；和控制装置，在所述计数装置和/或所述监控装置所需要的数据已经达到一个相应的临界值或者达到所述多个依次增加的预定临界值中的任何一个时，该控制装置用来警告使用者；并且最好包括在所述计数和/或所述监控装置所需要的数据已经达到相应的临界值或者达到所述多个相应临界值中最大的一个值时自动防止水流经过滤器的装置。用来驱动水以一个恒定的流速流过过滤器的装置可以包含用来对未过滤水施压的装置，和控制水的流速的装置，该流速与所述压力的变化无关。

本发明还包括一种净化水的方法，它包括：

I)提供一个用来装未过滤水的第一容器，和用来装净化水的第二容器，这两个容器具有相同的体积，还提供过滤装置；

II)对未过滤水施加压力；

III)所述压力驱动所需体积的水，使之从所述第一容器流到所述第二容器，同时水流经过滤器装置，最好流经深滤过滤器装置和微孔膜装置；

IV)使水的流速保持一个恒定的预定值；

V)分配所述所需体积的净化水；

VI)根据需要重复所述操作多次；

VII)计算从过滤器装置安装开始所经过的时间；

VIII)监测已经流过过滤器装置的水的体积；和

IX)在所述时间或者所述水体积达到一个预定临界值时更换过滤器装置。

最好，该方法包括在所述时间或者所述水体积达到一个预定临界值时自动地防止水流过过滤器装置。

更好地，该方法包括建立一个操作程序，该程序包括至少一对临界值，一个是时间临界值而另一个是水体积的临界值，并且对过滤器的状态以恒定地或预定的时间间隔发出信号，从而使使用者能够知道所述状态处于所述操作程序中的何处。在本发明的一个实施例中，所述操作程序可以包括不同的、连续增长的成对的时间和水体积的临界值，这些成对的临界值很可能对应于不同的工作要求。例如，最小对值可以对应于净化成完全无菌水的需求，而最大对值可以对应于净化成并非完全无菌但是可饮用或对其他目的而言可安全使用的需求。

附图简述

在附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的一个设备的分解示意横截面图，图中未表示一个支承外壳；

图2和3分别表示图1的设备中使用的过滤器单元的一个实施例的轴向横截面放大图，和沿图2的平面III-III沿箭头方向看过去的一个放大的水平横截面图；

图4和5表示一个定量单元的一个实施例在两个不同操作阶段下的轴向横截面图，而图4a是图4的一个局部的水平横截面图；

图6至8分别表示根据本发明的一个实施例沿图9中相应的罗马字母指出的平面截取的设备的横截面示意图；

图9说明相同设备的部件布置的水平横截面图；

图10表示设备的电子***的框图；

图11表示图10的***的操作示意图；

图12和13示意性表示主过滤器部件的一个实施例的平面图和垂直横截面图；

图14是所述部件的一个元件的放大横截面图；

图15是入口瓶固定器的一个实施例的横截面视图；和

图16是过滤器单元的一个实施例的分解透视示意图。

优选实施方案详述

图1是本发明的一个实施例的分解示意图。在图中，设备的部件没有按其实际位置关系来表示，而且支承外壳没有表示出。传统的供电装置也没有表示出。

在本实施例中，储气瓶10安装在总体以11表示的储气瓶固定器上。储气瓶固定器可以是适用于液态充气机的任何种类的储气瓶固定器，并且可以特别是例如在前述EP0472995B1中所述的储气瓶固定器。图4和5示意性表示了另一种储气瓶固定器，它是本发明的一个实施例的一部分。通常，储气瓶固定器包括用来将储气瓶10连接于其上的装置、例如螺旋装置12，还包括储气瓶阀，除非该储气瓶阀是储气瓶本身的一部分。在图1中没有表示出其细节的储气瓶阀总体以13表示，就象例如上述EP0472995B1中的储气瓶固定器一样，该储气瓶阀13包括阀出口，提升阀芯(valve poppet)，和在图1中以14表示的柱塞，该阀芯由弹性装置推动以闭合所述阀出口，通过杠杆15按压柱塞14并使其向下，以迫使阀芯抵抗弹性装置的反作用力，从而打开出口并使气体从储气瓶中逸出。在图1示意性表示的机构中，只要操作者压下杠杆15，气体将连续地从储气瓶中逸出。或者，可设置定量装置，因此，每次当启动所述定量装置时，可使预定量的气体从储气瓶逸出。

图4和5表示定量装置的一个实施例在贯穿储气瓶出口阀轴线的一个平面的横截面示意图。所述定量装置包括储气罐62，该储气罐62通过通道63与装有柱塞14的柱形空间连接。所述空间与管道16’连通，该管道16’是管道16的入口。在本实施例的装置中，柱塞14的最下端设有头部64，该头部64的形状使其能够密封装有总体以65表示的气体出口阀的腔室的出口，在图中，储气瓶阀的阀芯除了其尖部66外其它部分没有表示，尖部66与柱塞14的顶部64接触。柱塞14还设有两个圆周密封环67和67’。装有柱塞14的圆筒在两个平面内设有切口68和68’，如图4a详细所示，这是沿切口68所处平面截取的柱塞14的横截面，它与沿切口68’所处平面截取的柱塞14的横截面相同。

在图4的位置，杠杆15已经被压下以便排出气体。柱塞14向下按压到储气瓶阀的阀芯上，这样使储气瓶阀打开，由于切口68’的存在，因此密封环67’无法避免气体通过，气体从储气瓶逸出并经过通道63充满储气罐62。当杠杆15松开时，该装置处于图5的位置。密封环67’上升到切口68’上方，从而避免任何气体从储气瓶流到储气罐62。然而，与此同时，密封环68上升到切口67的高度，因此气体从储气罐62经过管道63并经过所述切口逸出到管道16’，然后流到管道16。这样，每次当柱塞14或杠杆15被压下和松开时，已经充入到储气罐62内的气体量被输送到水瓶中。

气体经过管道16逸出，并且在所述管道的入口处流经预过滤器17，该预过滤器是固定在储气瓶固定器出口处的一小块多孔材料，并使不需要的颗粒滞留，因为该颗粒可能会堵塞随后的气体通路。该过滤器还具有安全的特点，因为它能减小液态二氧化碳进入下面所述的主过滤器单元的危险。

图15是入口瓶固定器的一个实施例的放大视图。一个来过滤水的瓶子20固定在总体以21表示的所述固定器上。入口瓶固定器具有气体管道16的入口22，并且可以固定在支承结构(图1未表示)上或绕该支承结构旋转，还具有螺纹或卡口105以便将瓶20固定就位。如果使用螺纹，它应该与将已过滤水的瓶子和下面所述的分配瓶子固定器的连接不同。入口瓶固定器21还具有通向未过滤水管道32的水出口23。水出口23在其下端与汲取管24的上出口端连接。汲取管24最好在其入口端设有过滤器31，以防止较大的颗粒进入过滤器单元，该较大的颗粒可能出现在未过滤的水中。最好，汲取管24与瓶20间隔开并装进该瓶中，因此其***更容易。在本发明的一种优选形式中，固定器21还装有一个排气阀26和一个安全阀27，当装有未过滤水的瓶子被放置在固定器上时，这两个阀打开。仅在图15中示意性表示的这些阀可以是例如在引用的EP0472995B1中所述的任何一种阀。如果固定器21旋转，当其向外摆动以承载一个未过滤水的瓶子20时，阀将打开。

固定器21还可以装有任何方便类型的计数器28，以计算瓶***的数量，因此，由于每个瓶具有给定的容积，还可计算被过滤的水量。当过滤器单元更换时，计数器可以手工或自动重新设定。固定器21还可以安装压力传感器29，该压力传感器29是一个压力开关装置，以便当压力上升到大于一个预定压力、例如0.5巴时，用于发出电信号。在设备操作期间，由于***压力通常不可能降低到所述压力之下、例如0.5巴之下，可以假定每一次已发出所述信号，设备已经使用了一次，而且对应于所述瓶容积例如1升的水量已经过过滤。每当拿走空瓶时，任何剩余的压力被排放，每次在瓶固定器上安装一个新的装满的瓶时，压力必须重新建立，因此，计算超过所述预定压力的次数意味着计算瓶子已经排空的次数以及流经设备的水体积的升数。在固定器21的气体入口内还可以设置止回阀30，以确保水不会通过虹吸作用从瓶20返回到储气瓶固定器11。

当压缩气体引入瓶20时，未过滤的水经过水出口23流出，并经过管道32从水出口流到总体以35表示的过滤器底座。过滤器底座35具有入口36，入口室37，出口室38和出口40。入口室37和出口室38由紫外线源42分开。过滤器底座35还设有圆周挡壁43，该圆周挡壁43具有一个外环44，该外环44包括上凸缘45。过滤器底座35还设置成与图中未表示的将描述的过滤器单元电连接，还与图中也未表示的供电装置电连接。

图16示意性表示装进过滤器底座内的过滤器单元的分解透视图，图2是其轴向横截面视图，该过滤器单元总体用50表示。过滤器单元通过卡口套筒51与底座35固定连接，如图3的横截面图中所示，卡口套筒利用围绕过滤器开口的凸缘将过滤器卡固到底座上。凸缘45和卡口套筒51沿着两个相对的90度弧度伸展，而在其他位置断开。当凸缘45和套筒51的所述弧处于相同的角位置时，它们将过滤器卡固在底座上。当所述弧相对移动90度时，过滤器与底座脱离连接并可从该底座提升起。过滤器单元50设有总体以52表示的外壳，该外壳中固定或模制有一个中心管53，中心管53的底入口装进过滤器底座的套筒58内。水从过滤器底座的入口室37围绕紫外线灯42流入管53，并经过预过滤器54流入过滤器单元的上部室57内，该预过滤器54包含浸银块55。浮动通风阀56用来排出残存的空气。

如图12和13所示，在所述的实施例中，主过滤器部件由安装在板61上的许多过滤元件60构成。每个过滤元件包括一种预过滤器或者深滤过滤器以及微孔膜，它最好是采用未决以色列专利申请(代理人文件第4364号)中所述的类型，该专利内容在此引入作为参考。

图14表示这种过滤元件60的一个实施例。它包括两个外层的深滤过滤器或预过滤器91和91’，它们最好由玻璃纤维制成。在层91和91’的内部，过滤元件包括微孔膜层92和92’，该微孔膜层最好几乎完全(大于99％)使微生物滞留，并且，它们分别支承在支承织物93和93’上。所有上述层相对于基本上开口的塑料网94对称布置。该塑料网94构成排水层，以排放流过上述层91-91’，92-92’和93-93’的流体。深滤过滤层91-91’和微孔膜层92-92’在顶部对应，并通过粘合剂或通过焊接在95处密封在一起。它们还在边缘102处密封在一起。尽管在本发明的使用焊接的一个实施例中，层93和93’可实现边缘密封并通过热塑密封在一起，但排水层94和织物支承层93-93’没有向上伸展到过滤元件的顶部、即密封区95。在下面所述的图12和13中，预过滤器层91-91’没有伸到过滤元件的底部，但微孔膜层、支承织物层和排水层超出预过滤器层向底部伸展。深滤过滤层91-91’在底部的100-100’处并在102处横向地密封到微孔膜层92-92’。支承层93-93’和排水层94比其他层窄而且没有参与到密封区102内。

在本实施例中，特别如图12和13所示，由许多过滤元件60构成的过滤装置安装在板61上。最好是但不一定必须是圆形的板61具有许多狭缝101，每个狭缝101对应一个过滤元件60。过滤元件60穿过每个所述狭缝，以这种方式其边缘100与板61的上边缘位于相同的高度。然后在过滤元件与板61的狭缝内边缘之间的空间内填充适当的粘合剂103，以便将过滤元件装入板61内，因此，在过滤元件60和板61之间不存在流体的流路。

水从室57流经每个过滤元件60的各层，从外部的深滤层91-91’进入并从排水层94排出，直至进入室59，该室59由板61和碳过滤器70限定。然后，水流进由所述碳过滤器70和挡板71限定的第二室72内，并将过滤水引入升-计数器73内，并使其围绕密封板71的关闭装置74。当预定的建议体积的水已经流过过滤器单元时，这确保了所述关闭装置启动，而且使过滤器停止使用。还可以由中央电控单元启动关闭装置，以便在一段时间后或者预定体积的水经过过滤器之后，使过滤器停止使用，或者可以由机械装置启动该关闭装置。时间和升-计数可以电储存在一个小的印刷电路板75内，该印刷电路板75固定在过滤器上，并且当过滤器装进底座内时，该印刷电路板75布置成电接触。

水从升-计数器73流进过滤器底座的出口室38内，并且围绕紫外线灯且处在通道40内，并从此流进任何适当种类的流量控制装置76内。已过滤的水以恒定的和经控制的流速从流量控制装置76经过管道77流进分配瓶固定器78，该分配瓶固定器78具有入口79，在分配瓶固定器入口的端部最好设置由硝酸银浸渍过的多孔块80。分配瓶固定器78通向大气以防止产生任何回压。经过滤并净化了的水积聚在分配瓶81内，该分配瓶例如具有1升的容积，并且在任何流速下具有与未过滤水瓶子相同的容积。为了帮助分配瓶固定器的***，它可以在外壳上旋转，并以与未过滤水瓶子的旋转相同的方式支承。

图6至8表示本发明的一个实施例的整体装置，它表示了外壳110，储气瓶10，未过滤水的瓶子20，已过滤水的瓶子81和过滤器单元50。在图8中，控制单元用标号99表示。为了尽可能利用具有矩形横截面的外壳内存在的空间，根据本发明的一个实施例，图9表示设备的各部件如何布置在外壳110内的水平横截面示意图，但显然这只是一个实例，因为外壳的形状和尺寸以及在外壳内的不同部件的布置可以多种方式变化，以获得最佳的效果。在本实施例中，电源由电池111提供，但它可以由很可能经过直流/交流(AC/DC)转换器的线路提供。

本实施例的设备设有中央电控制***和电源、例如电池。控制***包括CPU和其它元件，它们方便地安装在设备机体内的小型印刷电路板上。该***用标识号来为每个新的未标号的过滤器作标记，它从压力开关接受信号，并将信号传送到其本身的气体存储器以及位于过滤器单元上的体积存储器。在预定的间隔或者当设备操作时，它将：当操作时，将一个计数加到相关的存储区；并将其自身的气体存储器与预定极限比较，然后显示结果；询问有关过滤器的体积、时间和身份的存储器，将其与预定极限比较，并显示其结果；如果有必要，特别是如果接收到过滤器的不正确的身份，如果没有装入过滤器，或者如果过滤器超过预定参数，使设备不能如后所述进行操作。

过滤器单元最好包含不易失的存储器，以存储经过滤的升数、标识号，还包含由机上电池供电的计时器，以测定从过滤器启动开始所经过的时间。每次当***压力升高到大于预定值时，压力传感器将信号输送给CPU。显示器安装在设备的前部，并通过一系列发光二极管显示过滤器的状态。设置复位按钮以便在更换储气瓶之后由操作者使用。当安装新的过滤器并进行电连接时，过滤器自动复位。

现在描述电控制单元的一个特定实施例的结构和操作，图10是总体以99表示的这种单元的方框图。控制单元计算时间和水量，它方便地以已经流过设备的来过滤水的瓶子的数量来表示。时间存储器(在框图中以“气体显示器”表示)控制第一显示器，该第一显示器具有三个显示灯，例如红色、琥珀色和绿色，它们在图中对应地用R、A、G表示，还具有一个复位按钮。体积存储器(在框图中以“过滤器寿命”表示)控制另一个显示器，该显示器具有三个相同颜色的显示灯，另外还具有例如为红色的第四个灯。压力传感器还与CPU连接，螺线管同样与CPU连接，该螺线管如下面所述操作。

CPU的存储器包含了图11中示意表示的操作程序，其中横坐标是时间(例如以小时为单位)，而纵坐标是体积计数(例如以升为单位)。在图中，定义了体积计数的三个极大值，和时间计数的三个极大值，这些极大值限定了三个区域，分别是绿色、琥珀色和红色。这些可能与三种不同的操作要求对应。最小的那个极大值可以提供无菌水，中间的那个极大值提供饮用水，最大的那个极大值提供对于其他目的而言安全的水。CPU依程序将过滤器的标识与机器号比较。如果过滤器的标识与机器号匹配，则过滤器是新的，并且可接受，设备以下面所述的方式操作。如果它们不匹配，则显示红色信号，机器将不能如下所述操作。

当设备开始操作时，压力传感器和计时器启动。压力传感器将信号经过CPU输送到控制单元的体积计时器。控制单元内的计时器计算时间。在预定的时间间隔(例如每小时)，CPU将体积计数和时间与图11存储的程序相比较。如果既没有超过最小的那个极大体积，也没有超过最小的那个极大时间，绿色灯启动，设备继续操作。如果超过了所述最小的极大体积计数或者超过了最小的极大时间，则对应的琥珀色灯启动。如果超过了中间的极大体积计数或者超过了中间的极大时间，则对应的红色灯启动。在每种情况下采取的行动例如更换过滤器取决于使用者的要求。如果超过了最大的极大体积计数或者最大的极大时间，第二红色灯也启动，它表示危险的情况并且通过给螺线管通电使设备不能操作，从而使一个销移动到防止杠杆(图4和5中的15)压下的位置，该杠杆用于使气体输送到未过滤水的瓶子，因此设备停止使用。螺线管最好是闭锁式的，它只需要短脉冲信号以改变其状态。然而，例如当已经达到一个或两个中间或者甚至最小的极大值时，CPU可根据使用者的要求依程序来启动螺线管。当过滤器已经改变时，所有的存储器复位到1。

尽管通过附图已经描述了本发明的一个实施例。显然，在不超出本发明的实质和范围的前提下，本领域的普通技术人员可对本发明进行许多修改、变化和改进。

Claims (35)

1.与支承外壳相结合的用于净化水的设备，该设备包括结构部件和可更换部件，该结构部件包括：

a-储气瓶固定器，该储气瓶固定器上安装有高压储气瓶；

b-气体排放机构，它装在储气瓶固定器内；

c-入口瓶固定器，它用来容纳未过滤水的瓶子；

d-过滤器底座；

e-水分配固定器，它用来安放已过滤水的瓶子；

f-流量调节装置，它构成过滤器单元的一部分或与过滤器单元的出口连接；

g-管道装置，它用来依次将储气瓶过滤器、入口瓶过滤器、过滤器底座、流量调节装置和水分配固定器连接在一起；和

h-恒定的流速和使用控制装置；而该可更换的部件包括：

i-储气瓶；

j-入口容器，例如用于盛装未过滤的水；

k-装在过滤器底座内的过滤器单元；和

l-用于收集已过滤水的容器。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于可更换的储气瓶包含压缩的二氧化碳。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于入口瓶的强度足以容纳约10个大气压的压力。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于储气瓶固定器是适合在液体充气机内容纳高压储气瓶的一种储气瓶固定器。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于储气瓶固定器是适合安放例如在欧洲专利EP0472995中所述的高压储气瓶的一种储气瓶固定器。

6.如权利要求1所述的设备，其特征在于气体排放机构直接由操作者控制。

7.如权利要求1所述的设备，其特征在于气体排放机构是定量单元，该定量单元设计成每次当它启动时，从储气瓶排出预定剂量的气体。

8.如权利要求1所述的设备，其特征在于储气瓶固定器具有气体出口，气体预过滤器装在该气体出口内。

9.如权利要求1所述的设备，其特征在于入口瓶固定器绕支承结构旋转。

10.如权利要求1所述的设备，其特征在于入口瓶固定器包括气体入口，水出口，排气阀和安全阀。

11.如权利要求1所述的设备，其特征在于还包括用于计算***设备内的未过滤水的瓶子数量的装置。

12.如权利要求1所述的设备，其特征在于过滤器底座支承过滤器单元，并具有入口和出口以及用于使水流动经过过滤器单元的装置。

13.如权利要求12所述的设备，其特征在于紫外线(UV)管***过滤器底座的入口和出口之间。

14.如权利要求1所述的设备，其特征在于还包括关闭机构，它用于在经过一段时间后或者在预定总体积的水已经流经所述过滤器之后使过滤器停止使用。

15.如权利要求1所述的设备，其特征在于预过滤器被设置成固定于储气瓶固定器的出口。

16.如权利要求1所述的设备，其特征在于汲取管设置在来过滤水的瓶子的入口中。

17.如权利要求16所述的设备，其特征在于汲取管在其入口端设有过滤器。

18.如权利要求1所述的设备，其特征在于入口瓶固定器设有排放阀和安全阀。

19.如权利要求1所述的设备，其特征在于入口瓶固定器设有用来计算瓶子***次数的计数器。

20.如权利要求1所述的设备，其特征在于过滤器单元包括许多过滤元件，每个过滤元件包括深滤过滤装置和微孔膜装置。

21.如权利要求1所述的设备，其特征在于过滤元件安装在一块板上，该板设置在过滤器单元的上部室和下部室之间。

22.如权利要求1所述的设备，其特征在于控制装置是电子的。

23.如权利要求22所述的设备，其特征在于控制装置还包括CPU，用于计算从预定的开始时刻所经历的时间的装置，用于以所需精度测定已经经过过滤器的水体积的装置，用于产生并显示可见信号的装置，该信号通过所述计数装置的计数和所述测量装置的读数以及预定操作程序之间的关系来表示过滤器的状态。

24.如权利要求23所述的设备，其特征在于控制装置还包括当所述计数装置的计数达到预定的临界值时用于防止水流经所述过滤器的装置。

25.如权利要求23所述的设备，其特征在于时间从安装过滤器开始计算。

26.如权利要求23所述的设备，其特征在于用于测量已经流经所述过滤器的水体积的装置远离并独立于所述流量调节装置。

27.如权利要求1所述的设备，其特征在于还包括供电装置。

28.与支承外壳和电源装置结合的用于净化水的设备，它包括：未经净化水的供应入口和净化过的水的分配出口；可更换的过滤器，该过滤器具有深滤过滤层和微孔膜装置，该微孔膜装置设置在所述入口和所述出口之间；用来驱动水以恒定的流速流过所述过滤器的装置；用来计算从过滤器的安装开始所经历的时间的装置；用来以所需精度监控已流过所述过滤器的水体积的装置；和控制装置，在所述计数装置和/或所述监控装置所需要的数据已经达到一个相应的临界值或者达到所述多个依次增加的预定临界值中的任何一个值时，该控制装置用来警告使用者；并且最好包括在所述计数装置和/或监控装置所需要的数据已经达到相应的临界值或者达到所述多个相应临界值中的最大值时自动防止水流经过滤器的装置。

29.如权利要求28所述的设备，其特征在于用来驱动水以恒定的流速流过所述过滤器的装置包括用来对未过滤的水施压的装置，和控制水流速的装置，使该流速与所述压力的变化无关。

30.一种净化水的方法，它包括：

I)提供一个用来装未净化水的第一容器，和用来装净化水的第二容器；

II)对未净化的水施加压力；

III)所述压力驱动所需体积的水从所述第一容器流到所述第二容器，与此同时水流经所述过滤器装置；

IV)使水的流速维持一个恒定的预定值；

V)分配所述所需体积的净化水；

VI)根据需要重复所述操作多次；

VII)计算从预定时刻所经过的时间；

VIII)监测已经流过过滤器装置的水的体积；和

IX)当所述时间或者所述水体积达到一个预定临界值时，更换过滤器装置。

31.如权利要求30所述的方法，其特征在于还包括驱动水从第一容器流到所述第二容器、同时使水流经深滤过滤器和微孔膜装置。

32.如权利要求30所述的方法，其特征在于预定的时刻是安装过滤器装置的时刻。

33.如权利要求30所述的方法，其特征在于还包括在从预定时刻开始的所述时间或者所述水体积达到一个预定临界值时自动地防止水流过所述过滤器装置。

34.如权利要求30所述的方法，其特征在于还包括建立一个操作程序，该程序包括至少一对临界值，一个是时间临界值而另一个是水体积的临界值；并且针对过滤器的状态以恒定或预定的时间间隔发出信号，从而使使用者能够知道在所述操作程序中所述状态现处于何处。

35.如权利要求34所述的方法，其特征在于所述操作程序包括不同的、依次增长的成对的时间和水体积的临界值。

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