JP2008504952A - 液体洗浄デバイス - Google Patents

Abstract

本発明は、液体を汚染物から浄化する目的をもつ液体洗浄デバイス（１）であって、下室（８）と上室（９）とを有する容器（２）を含み、下室（８）はこの下室（８）の中の液体を加熱するように構成された加熱部材（１０）に連結され、ならびに前記装置（１）は上昇管（１３）と液体分配部材（１４）をさらに含み、上昇管（１３）は加熱された液体を前記下室（８）から前記上室（９）の上部分に輸送するように構成され、液体分配部材（１４）は加熱された液体の、周囲空気に対する露出面積を増大するように構成され、次いで液体は重力によって上昇管（１３）の外側を降下して戻り、容器（２）の上室（９）の下部分に収集され、前記上室（９）と下室（８）は、上室（９）から下室（８）への液体の移送を可能にするように互いに少なくとも条件付き連絡状態にある、液体洗浄デバイス（１）に関する。本発明によれば、加熱部材（１０）は少なくとも２つのパワー・レベルを呈することができるように構成され、切換え部材が、加熱部材（１０）のパワー・レベルを自動的に低下させるように構成される。

Description

本発明は、液体を汚染物から浄化する目的をもつ液体洗浄デバイスであって、下室と上室とを有する容器を含み、下室はこの下室の中の液体を加熱するように構成された加熱部材に連結され、ならびにこのデバイスは上昇管と液体分配部材をさらに含み、上昇管は加熱された液体を前記下室から前記上室の上部分に輸送するように構成され、液体分配部材は加熱された液体の、周囲空気に対する露出面積を増大するように構成され、次いで液体は重力によって上昇管の外側を降下して戻り、容器の上室の下部分に収集され、前記上室と下室は、上室から下室への液体の移送を可能にするように互いに少なくとも条件付き連絡状態にある、液体洗浄デバイスに関する。

本発明が関連する問題点は下記の通りである。大部分の大都市では、水道水は大型施設で生成され、配管系統において消費者に輸送される。輸送中の汚染のリスクに対して水を防護するために、清浄な水が施設を離れる前に、通常ある量の塩素が添加される。

ある量のこの塩素は途中で消費され、ある量は、水が消費者に到着したときに水の中に残っている。塩素を添加する目的は、塩素が配管内の潜在的に危険な有機体および有機不純物を分解すべきであることである。これが起ると、クロロホルムおよびブロロホルム型の塩素化炭化水素が形成される。したがって、これらの物質もまた消費者に到達する水の中に、ある量で存在する。

塩素および塩素化炭化水素の量が水中において低い場合でも、これら２つのタイプの不純物はやはり少量で突然変異誘発性があり、したがって、これらをできるだけ回避することが可能であるならば有利である。

これまで長い間、市営配管または自分の井戸からの水を洗浄することが可能な、さまざまな形式のフィルタが市場に出回っている。しかし、微細網目の形の従来のフィルタは塩素および塩素化炭化水素などの揮発性物質を抑止させない。イオン交換体を含むフィルタ（例えば軟化装置）もこれを処理しない。

この理由で、多くの場所で活性炭を含むフィルタが現在使用されている。活性炭の欠点は、いつフィルタが満杯であるかを知ることが困難なことであり、多くの実験では、活性炭が予期しない負荷の増加によって急速に効力を失うこともあり、細菌のための避難所、栄養物摂取場所、および繁殖所、さらに発熱物質になり得ることもわかっている。

この理由で、炭素フィルタは別の方法によってさらに複雑な装置に組み合わされることが多く、したがってこの装置にはより粗い粒子や有機物質を抑止するためのプレフィルタ、細菌を殺すための紫外線ランプ、およびイオンを抽出するためのイオン交換装置が含まれる。このような設備は比較的高価なものになり、粗選フィルタ、紫外線ランプ、イオン交換体、および活性炭の交換が正確に行われる場合にのみ満足に働く。これらの多段フィルタの代替案として、蒸留および逆浸透に基づく設備もまた開発された。しかし、それ自体は進歩しているこれらの方法のどれも、塩素および塩素化炭化水素を除去するには完全に有効ではなく、活性炭最終フィルタによって補うことが必要である。この最終フィルタにかかる負荷が前述の多段フィルタにおける炭素フィルタにおける負荷よりもはるかに小さい場合でも、これらを定期的な間隔で交換しなければならず、負担がかかるという問題は依然として残る。

細菌を殺すため、ならびに塩素および塩素化炭化水素さらにまたその他の揮発性物質を水から除去するためのもっと簡単な方法は、ボイラまたは開放容器において水を沸騰させることである。先に述べた方法と比較して、この簡単な方法の欠点として先ず３つが挙げられる。揮発性不純物を確実に除去するために大量の水を沸騰蒸発しなければならず、これは第１に水が無駄になること、第２に水中に存在する可能性のある非揮発性不純物が濃縮されることを必然的に伴う。第３の欠点は、いつ十分な結果が達成されたかを使用者が知らないことである。

当業界では、気体から液体を、液体から気体を、他の気体から気体を分離するための多くの方法が開発されている。大部分の一般原理は、水蒸気／気体／水が遠心力の作用を受けることによって液体が混合物から圧出されることに基づくサイクロン原理である。むしろ同様な１つの原理は、混合物が多くの屈曲部を有する導管を通って導かれ、屈曲部がさまざまな形態のデバイスによって液体が停止させられることである。

さらにまた、水／気体／水蒸気の混合物が大きなプレートの上に噴霧または散布され、または放出されて広いシートまたは大面積を有する他のデバイス、例えば鋼綿またはプラスチック球を流れ落ちるように、面積拡張デバイスが使用される。

気体、例えば空気または窒素を混合物に強制的に通すことも可能である。次にこの気体は混合物の中の他の気体を追い払うか、またはひきずる。しばしば、これらの技法の組合せが使用される。

関連した形式のすでに知られている液体洗浄デバイスがスウェーデン特許第５１８３８８号に見られ、この特許によれば液体が容器の中で加熱され、この容器は、加熱部材を備えた下部分、液体のために供された上部分、ならびに加熱された液体が通って上昇するための内部管状上昇部材を備え、加熱された液体は、上昇部材の上部開放端部から重力によって降下し、上昇部材の外側の上部分を通って戻り、一定のパワーと時間での新たな加熱と蒸発に供される。

本質的に、この液体洗浄デバイスはうまく動作する。スウェーデン特許第５１８３８８号の液体洗浄デバイスの欠点は、産物における液体の容積が沸騰温度に達すると、洗浄工程への不変のエネルギー供給の下で液体は急速に気化し始めることである。これはまた、望ましい液体輸送が減少すること、および完全に洗浄されない最終産物が得られることを意味する。

本発明の目的は、液体の沸騰温度に達するまで加熱し、加熱された液体を輸送する液体洗浄デバイスであって、できるだけ少ない揮発性物質を含む最終産物を得るために固定時間中に制御されたパワーで液体の輸送が継続する、液体洗浄デバイスを提供し、これによって上述の問題点を解決することである。

上記の目的は、独立請求項１に定義されているように本発明によって達成される。本発明の適切な実施形態は従属請求項に定義されている。
したがって、本発明によれば、液体を汚染物から浄化する目的をもつ液体洗浄デバイスが定義され、このデバイスは、下室と上室とを有する容器を含み、下室はこの下室の中の液体を加熱するように構成された加熱部材に連結され、ならびにこのデバイスは上昇管と液体分配部材をさらに含み、上昇管は加熱された液体を前記下室から前記上室の上部分に輸送するように構成され、液体分配部材は加熱された液体の、周囲空気に対する露出面積
を増大するように構成され、次いで液体は重力によって上昇管の外側を降下して戻り、容器の上室の下部分に収集され、前記上室と下室は、上室から下室への液体の移送を可能にするように互いに少なくとも条件付き連絡状態にある、液体洗浄デバイスであって、加熱部材が少なくとも２つのパワー・レベルを呈することができるように構成されること、および切換え部材が、加熱部材のパワー・レベルを自動的に低下させるように構成されることを特徴とする。

本発明によれば、液体洗浄デバイスは、液体の沸点に到達した後、固定時間中に制御されたパワーにおける液体の輸送へ移り、これが非常に少量の揮発性物質を含む最終産物をもたらすという利点が得られる。加熱部材のパワー・レベルの自動低下によって、使用者はいつパワーを低下すべきかを知るために洗浄工程に気をつける必要がないという利点、ならびに使用者がいつ満足な洗浄結果が達成されたかわかるという利点が得られる。

本発明の有利な実施形態によれば、切換え部材は、加熱部材のパワー・レベルの自動低下が液体の沸騰によってひき起こされるように形成される。こうして、液体の輸送は、液体の沸点に到達した後に直ちに低下したパワーで継続し、これは急速洗浄工程を、さらにこれによって経済的見地から決定的な正しい洗浄工程のためのより少ないエネルギー消費を必然的に伴う。さらにまた、長くて制御されていない沸騰工程におけるよりも液体の損失量が少ないという利点も得られる。代替実施形態によれば、加熱部材のパワー・レベルの自動低下をもちろんタイマによってひき起こしてもよい。これは、液体洗浄デバイスが開始したときからカウントされたある時間の後にパワー・レベルが低下するよう、タイマが設定されるように行われることが好ましい。タイマの設定が例えばノブによって調節可能であることは有利である。

追加の有利な実施形態によれば、液体洗浄デバイスは、液体の沸騰が開始された後に処理時間の長さを調節するように形成されたタイマを含んでもよい。タイマの設定を例えば、処理時間の長さの急速かつ簡単な設定を可能にするタイマ上に配置されたノブによって実施してもよい。これは、洗浄工程をどれだけ長くしたいかを事前に、および沸騰開始直後に簡単な方法で決定可能であることを必然的に伴う。これによって、洗浄工程は監視を必要とせず、使用者は、洗浄工程が準備完了になることを待ちながら自分の時間を他のことに使うこともできる。

別の有利な実施形態によれば、切換え部材は、加熱部材のパワー・レベルを低下させるバイメタルを含んでもよい。こうして、この工程を、液体の輸送が、急なフラッシングを起こすことなくできるだけ良好になるよう制御し最適化することができる。もちろんバイメタルをさまざまな望ましい温度に反応するように設定することもできる。

追加の特徴および利点は残り請求項の中に見られる。
本発明を、限定するものではない実施例を用い添付の概略図面を参照して以下にさらに詳しく説明する。

図１〜５には、液体を汚染物から浄化することが意図された液体洗浄デバイスに適用される本発明の１実施形態が示されている。しかし、本発明は決してこの形式の液体洗浄デバイスに限定されるものではなく、さまざまな液体洗浄デバイスに適用してもよいことを率直に強調したい。

図１は、本発明による液体洗浄デバイス１の斜視図を示す。液体洗浄デバイス１は、図面では取っ手３と放出口４とふた５とを有する通常の円筒形ポットのように見える容器２を含む。洗浄工程を手で開始および停止できるようにするため、開始ボタン６と停止ボタ
ン７が取っ手３の上に配置されている。容器２は、ある断熱材料のキャップ１７によって互いに分割された下室８と上室９から構成されている（図５を参照されたい）。下室８では、液体は加熱部材１０によって加熱され、この加熱部材１０には、上向きに突出する電気接触部材１２（図３を参照されたい）を介して底部プレート１１から電気エネルギーが供給される。

さらにまた、液体洗浄デバイス１は、下室８に連結されて上室９の上部分に向って延びている上昇管１３を含む。液体が下室８で加熱されると、気体泡が形成されて、これが加熱された液体を、上室９の上部分に上昇管１３を通じて強制的に押し上げる。上昇管１３の上端部２１を介して、次に液体は上室９の中に配置された液体分配部材１４によって分配され、液体分配部材は、液体の周囲空気に対する露出面積を増大するように構成され、問題の不純物は液体から気体の形で解放されて、ポットの放出口４を通じて、およびポットとポットのふた５との間のスリットを介して消散する（図２を参照されたい）。図示した事例では、液体分配部材１４は複数の孔を有する少なくとも１つのプレートとして形成されるが、周囲空気に対する大きな露出面積を得るために例えば鋼綿またはプラスチック球から構成される液体分配部材を有することは全く実現可能である。さらにまた、周囲空気に対する露出面積として容器２の内部表面だけを使用することも考えられる。次に、液体は重力によって上昇管１３の外側を降下して戻り、容器の上室９の下部分に収集される。

上室９と下室８は例えば弁１８によって少なくとも互いに条件付き連絡状態であるから、液体が上昇管１３の中で押し上げられると、液体は上室９から下室８へ輸送することができる。弁１８によって、液体は上室９の下部分から下室８へ流れて、同時に流れが上昇管１３を通過すること以外によって下室８から流出することを妨げることができる。これは、水蒸気の泡が形成されるとこの泡は弁１８を圧し下げ、泡が上昇管１３を通って上昇すると弁１８を上げ、こうして液体は下室８の中に流入することができることによって可能である。この技法はそれ自体すでに知られている（例えば、スウェーデン特許第５１０２８７号明細書第４頁、第６段落を参照されたい）。

図４は、少なくとも２つのパワー・レベルをとることができる２つの互いに連結された加熱要素１５、１６を有する、加熱部材１０の１実施形態を示す。しかし、加熱部材１０の加熱要素の数は数的に限定されないことを強調すべきである。本発明を実施するために２個１５、１６を超える加熱要素を相互連結することも可能である。例えばフラッシングによる中断のない、液体の連続輸送を伴う液体洗浄デバイス１を得るために、切換え部材１９が配置されて、加熱部材１０のパワー・レベルを自動的に低下させる。切換え部材１９は、例えば液体の沸騰によってまたはタイマ２０によって加熱部材のパワー・レベルの自動的低下が有利にひき起こされるように形成される。この実施例では便宜上ポットの取っ手３の中に置かれている前記の切換え部材１９は、バイメタルを含むことが有利であるが、パワー・レベルの確実な切換えを提供する他の適切なデバイスを含んでもよい。

洗浄工程がどれだけ長く望まれるかに応じて、液体の沸騰が始まった後に処理時間を調節するために、タイマ２２を配置してもよい。処理時間は、タイマの上に配置されたノブ２３によって適切に調節される。設定された処理時間が経過すると、タイマに接続された加熱部材は遮断されて、ここで洗浄工程は完遂される。図示された事例では、タイマ２２は機械的ノブ２３と共に形成されるが、処理時間を設定するためのデジタル式に設定可能なタイマを有することは完全に実現可能である。

本発明による液体洗浄デバイスの容器の１実施形態の斜視図。 本発明による液体洗浄デバイスのふたの斜視図。 本発明による液体洗浄デバイスの底部プレートの斜視図。 ２つの相互連結された加熱要素を有する、本発明による液体洗浄デバイスの加熱部材の上面図。 本発明による液体洗浄デバイスの断面図。

Claims (8)

1. 液体を汚染物から浄化するための液体洗浄デバイス（１）において、下室（８）及び上室（９）を有する容器（２）と、前記下室（８）は該下室（８）の中の液体を加熱すべく設けられた加熱部材（１０）に連結されることと、上昇管（１３）及び液体分配部材（１４）と、前記上昇管（１３）は加熱された液体を下室（８）から上室（９）の上部分に輸送するために設けられることと、前記液体分配部材（１４）は加熱された液体の、周囲空気に対する露出面積を増大するために設けられることと、重力によって上昇管（１３）の外側を降下して戻る液体は、容器（２）の上室（９）の下部分に収集されることと、上室（９）と下室（８）は上室（９）から下室（８）への液体の移送を可能にすべく互いに少なくとも一定の条件で連通することとを備え、前記加熱部材（１０）が少なくとも２つのパワー・レベルを有して設けられること、及び前記加熱部材（１０）のパワー・レベルを自動的に低下させるための切換え部材（１９）が設けられることを特徴とする液体洗浄デバイス（１）。
2. 前記切換え部材（１９）は、前記加熱部材（１０）のパワー・レベルの自動による低下が液体の沸騰によって始動されるべく形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体洗浄デバイス（１）。
3. 液体洗浄デバイス（１）はタイマ（２０）を備え、前記切換え部材（１９）は前記加熱部材（１０）のパワー・レベルの自動による低下が該タイマ（２０）によって始動されるべく形成されることを特徴とする請求項１に記載の液体洗浄デバイス（１）。
4. 液体の沸騰が開始した後の処理時間を調節するように形成されたタイマ（２０）を備えることを特徴とする請求項１乃至３に記載の液体洗浄デバイス（１）。
5. 前記切換え部材（１９）が、前記加熱部材（１０）のパワー・レベルの低下をもたらすバイメタルを備えることを特徴とする請求項２に記載の液体洗浄デバイス（１）。
6. 前記加熱部材（１０）が少なくとも２つの加熱要素（１５、１６）を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体洗浄デバイス（１）。
7. より高いパワー・レベルとはすべての加熱要素（１５、１６）が活動状態であることを意味することを特徴とする請求項６に記載の液体洗浄デバイス（１）。
8. 前記液体分配部材（１４）が、複数の孔が表面全体に分配されている少なくとも１つのプレートを含むこと、および前記液体分配部材（１４）が前記容器（２）の上室（９）の上部分に配置されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液体洗浄デバイス（１）。

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