TW478949B - Water dispensing apparatus with filter integrity testing system and method for testing and operating the same - Google Patents

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478949 A7 B7 五、發明說明（ί ) 發明頜域 本發明係關於一種水分配裝置，其提供了不含特定維 生物之濾過水，並包含用於確保過濾器完好性的機構。本 發明之分配裝置特別是用於家庭用的飮用水。 發明背景 於本技藝中已知不同類型之家庭用飮用水的純化系統 ，其皆聲稱可提供不含維生物之濾過水。最常用的系統可 去除原生動物的胞囊（cyst)，例如隱鞭孢子蟲屬~ (Cryptosporidium Parvum)及梨开多鞭毛蟲屬（giardiaLablia)，其 可以在不足之已氯化水源中發現。當此胞囊的大小在5-10 微米，其通常是藉由一微米大小且通常是由碳塊所製成之 微孔過瀘器元件來去除掉，所以其可同時去除氯和其他雜 質以改良味道。亦已知從陶瓷或合成的聚合物質所製造的 具有最大孔徑0.2微米之次微孔過濾器。此種過濾器能去 除病原菌，如假甲孢菌屬(pseudomonas Aurigena)，其可能 一 在家庭用、經處理的水源中發現。這種危險是過濾器的使 用者有時可能會在有機物被發現於當地水源中並且”沸水” 警報被核准公佈時而被給予一錯誤之安全感。儘管數種此 種過濾器當其之聲明的效果被證實時則可進行性能測試’ 少數有聲明100%的品質保證每個所銷售之過濾器單元。因 此，某些所銷售的有限部分單元實際上並不符合所聲明的 保留力。除此之外，過濾器元件可能已經在安裝之前就已 經損壞，或者也可能因家庭使用者的不當安裝而損壞’使 得沒有過濾過的水漏到最後的產品中。最後，在所製造之 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂： 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作衽印製 478949 A7 __ B7 _ 五、發明說明（7) 過濾器元件中將過濾器用封膠封住可能有時在含水環境中 超時使用而失效，其取決於如pH値和溫度和在打開和關 閉供應水到系統中之期間其所給予此系統的機械性震動的 次數而定。在以上所有的例子中，因爲此純化系統並不包 括用來測試過濾器完好性的機構，而使用者無法去查核此 系統是否實際上有根據其聲明的性能規格而操作。 在本技藝中習知用於測試過濾器完好性的機構。因此 ，USP 4,872,974亦揭示一種薄膜過濾器的測試方法，其包 括了在固定於外殼內並以液體潤濕之薄膜過濾器上的主要 側邊上藉由氣體以一預定速率來增加壓力，並在一預定的 時間間隔之後，檢查在薄膜過濾器的主要側邊上的壓力是 否是在一特定的決定範圍之中。 UPS 5,417，101揭示一種用來分離有缺陷之過濾器元件 的方法和裝置，其係藉由在已知的壓力狀態下，量測流經 該元件的氣體流動速率。 UPS 5,594，161揭不一*種測試在過漉器裝置中的過滅兀 件完好性之方法，其包括了濕潤此過濾器，對過濾器入口 側加以一氣體壓力，測量在出口上的壓力爲時間的函數’ 且決定在一預先選擇的時間上所量側之壓力是否超過參考 壓力一預定量。 有一篇文章其名稱標題爲”使用原地完好性測試來預測 •.薄膜系統之移除性能”，刊登在過濾和分離(Filtration and Seperation)的雜誌中，一月/二月，1998，第26-29頁，其 說明兩種主要用於測試薄膜系統完好性的方法，第一個方 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂.· --線' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 478949 A7 _______ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（j) 法爲在一起泡點之壓力下將空氣施加至薄膜的一側，分離 再量測隨時間遞減的壓力。在上文中所提到的氣泡點，或 更加正確的，氣泡壓力，其被定義爲迫使空氣流經薄膜之 孔隙的壓力，其中該孔隙已事先就被液體塡滿了。另外一 個方法爲在於用液體充塡模組的外殼和允許空氣洩漏以從 外殼中取代液體。所取代之液體的速率可以用來直接量測 薄膜的完好性。 在上文摘述之先前技藝的測試方法中，且通常來說， 在本技藝中之所有的方法，皆需要量測一物理量，可能是 體積或壓力，因此，在操作方面需有一定的專門技術和需 要有量測元件的存在。所以，其不適於家庭用飮用水的裝 置。另外一方面，家庭用的裝置必須提供用於測試過濾器 完好性的方法，以避免供應不安全水的危險。 因此，本發明的目的爲提供一種家庭甩的水分配裝置 ，其具有用於測試過濾器完好性的機構。 本發明的的另一目的是提供家庭用的水分配方法和裝 置，其不會需要有物理量的量測，且可用視覺的檢查或用 對於空氣泡存在的物理性質的感覺來決定過濾器的完好性 〇 本發明更進一步的目的是提供一種方法和裝置，其是 很簡單和簡單和安全的操作和不需要使用者的專業技術。 本發明仍更進一步的目的是提供一種家庭用的水分配 裝置，包含了測定過濾器完好性的機構，其在結構上和操 作上和經濟上都很簡單的。 6 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) ύ·衣 ^-reJ.. .線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 478949 A7 B7 五、發明說明（+ ) 本發明仍更進一步的目的是提供一種家庭用的水分配 裝置，包含用於測定過濾器完好性的自重_制機構。 本發明的另外目的和優點將會出現在接下來的描述當 中。 發明槪要 根據本發明之具有過濾器測試器的水分配器包括·· 1 -水容器； 2- 一含在可加壓外殼內之過濾器，其中該外殼爲具有， 一入口及與過濾器之過濾流體側連接的分配出口； 3- 壓力來源； 4- 用於引導來自該容器之水到過濾器外殼入口的第〜 閥和導管機構； 且其更包括： 5 -用於供給氣體至該過濾器外殼之入口以在該入CI上 產生氣體壓力之機構； 6-用於監測在過濾器外殼入口上之壓力的壓力計或轉 換器；和 7 -用於控制該氣體供給機構以導致或停止該進給的控 制機構。 、 在本發明的一形式中，用於供給氣體到該過濾器外殼 入口的機構包括： a-儲槽； b-用於控制在該儲槽中之水液面的第二閥和導管機構 :和 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注事項再填寫本頁) 訂· i· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 478949 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（<) C-用於連接該儲槽至該過濾器外殼之第二入口上的第 三導管及閥機構； 和用於控制氣體供給到過濾器外殼入口的控制機構包 括第三閥及導管機構以容許或避免水流入儲槽中。 在本發明之該第一形式中，壓力的來源較佳是一泵或 一含壓縮氣體之鋼瓶’並設有用於控制壓縮氣體從該鋼瓶 流入到該水容器之閥和導管機構。若壓力來源是一泵’該 第二閥和導管機構將該儲槽連接至該泵及/或至該過濾器外 殼入口，或使儲槽不與該泵及/或該過濾器外殼入口連接。 若壓力來源是壓縮氣體鋼瓶，該第二閥及導管機構會在壓 縮氣體已可進入水容器中時將該儲槽連接至該水容器中’ 或使該儲槽不與該容器及/或該過濾器外殼入口連接。 在本發明的第二形式中，壓力來源是一壓縮氣體鋼m ，其設有用於控制壓縮氣體從該鋼瓶流入到該水容器中之 閥及導管機構，且用於供給氣體到該過濾器外殼入口的機 構包括用於從該氣體鋼瓶中直接供給氣體到該過濾器的導 管及閥機構。 在本發明之該第一形式中，當開啓該第二閥及導管機 構時，可選擇性的使該壓力來源供給水到該儲槽中，藉此 取代儲槽中之空氣或將水從其中排出，並可選擇性的使水 部分塡入該儲槽中至一預定液面，正常液面或至一較高測 試液面。 當開啓該第三導管和閥機構時，其容許在該第二過濾 器外殼入口導入因被供給入該儲槽中之水而排出的空氣並 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # I. -—線· 478949 A7 ____________ B7 五、發明說明（k) 從該過濾器外殼之入口側排出空氣及/或水。較佳地’該過 濾器外殻除了設有該分配出口，亦在過濾器之入口側上設 有第二出口，其更佳爲一反饋出口，其與用於送回從該過 濾器中被取代之水到水容器中的導管機構連接。 在本發明之第一形式中，當該第二閥和導管機構將壓 力來源連接至該儲槽時，可程式化控制機構以啓動壓力來 源，當該壓力量測機構指示在過濾器外殼入口之空氣壓力 已達到一預定測試壓力（低於過濾器氣泡點之壓力）時’可 停止該控制機構。選擇預定空氣壓力與過濾器之孔徑大小 和功能和測試過濾器完好性有關係的。若一定義總機械錯 誤爲10微米或更大的缺陷，則預定之完好性的測試壓力係 設定在最小壓力爲〇.2bar且最大爲壓力寺於過濾益之起泡 點壓力的80%之値上。 在本發明之該第二形式中，用於直接從該氣體鋼瓶中 供給氣體到過濾器的導管和閥機構可在過濾器外殼出口之_ 壓力已達到該預定測試壓力（低於起泡點壓力）時被啓動以 停止該氣體的供給。 若在過濾器外殼出口出現測試壓力之氣泡時，其意指 此過濾器的完好性已經消失了。設在分配器上之警報器會 產生一聲音或視覺的警報訊號，例如一警示燈或一文字’ 以指示過濾器的完好性已受到破壞且來自出口之水可能已 不具有過濾器意欲輸送的指定純度°此機器然後失去活性 直到已更換過濾器。若在過濾器出口沒有氣泡的產生’過 濾器是正常的功能和水被儲存於儲槽中至一正常的液面時 9 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · -丨線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） 478949 A7 __-__ B7 五、發明說明（1) ，可在立即或任何時間需要下，使用裝置作爲過濾水分配 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此，應了解本發明的水分配器具有三種模式：被動 模式(inactive mode)，分配模式（於其中可作爲傳統分配器 來操作），及測試模式（其中可容許過濾器之完好性測試 )。在被動模式中，關閉所有閥。在分配模式中，開啓第 一閥和導管機構。在測試模式中，氣體被供給入第二過濾 器外殼入口。可程式化控制機構以使水分配器於分配模式 或測試模式中，或使水分配器靜置，其是取決於分配器使 用者給予一方便、甚至傳統之命令的方式，其是藉由連接 水分配器之按鍵或不與電源、不論是電源線或獨立電源、 例如電池連接之方式，或藉由選擇性控制微處理器或類似 物之電路的方式。當分配器爲有效，但沒有水欲分配時， 或當過濾器欲被取代時，分配器爲靜置的。在測試終止且 已更換過濾器或發現仍不需更換時，靜置此裝置並立即回 至分配模式，或直接回至分配模式。其是邏輯性依循先前 說明:將對裝置之控制機構程式化以依使用者之單一命令以 自動化進行三種模式之組合。因此，在啓動每個分配或啓 動某些分配之後，可自動化開啓測試。 雖然本發明在用於家庭上之水分配器時特別感興趣， 但此並不限制本發明，因爲其一般能應用到包括工業或公 眾分配器的水分配器上，不管分配器的大小或其之特殊用 途。 相對應地，本發明包括一用於測試含在家庭用水分配 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) 478949 A7 B7 五、發明說明（& ) 器裝置中之可加壓外殼內的過濾器的方法’在本發明之第 一形式中，其包洁下列步驟： 1- 提供一儲槽； 2- 供給水到儲槽中至一預定液面； 當欲測試過濾器時： 3 -以水充塡過濾器外殼並迫使水通過過濾器之所有孔 隙； 4- 供給水至該儲槽中以使儲槽中之液面上升，同時使 含在儲槽中之空氣流出該儲槽以至第二過濾器外殻入口； 藉此經由第二出口以排出含在過濾器外殼之入口側的水； 5- 監測在第二過濾器外殼入口上之空氣壓力； 6 -當壓力已變成測試壓力時’則中斷供給水到該儲槽 中；且 7-確認是否有空氣泡從過濾器外殼出口中產生而出現 在水中，若真出現時，則取換過濾器，同時若沒有出現時 ，則使用分配裝置在正常方式中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -丨線· 明顯的是依壓力來源之方式，將水供給到儲槽中，且 因此若壓力來源爲泵時，則藉由將水抽入其中，或若壓力 來源爲一壓縮氣體鋼瓶時，則當水容器歷經一氣體壓力時 ，藉由將儲槽與水容器連接以供給。 在本發明之第二形式中，在該外殼及過濾器已充滿水 之後，本方法包括接由下述以測試過濾器： I- 將氣體從壓縮氣體鋼瓶中供給到外殼入口； II- 監測在過濾器外殼入口之空氣壓力； 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 478949 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（°| ) III-當該壓力已變爲測試壓力時，中斷氣體的供給； 及 IV -確認是否有空氣泡從過濾器外殼出口中產生而出 現在水中，若真出現時，則取換過濾器，同時若沒有出現 時，則使用分配裝置在正常方式中。 因爲藉由壓縮在水之上的空氣以使水上升至較高液面 以產生一預定測試壓力，可在單獨之例中，依裝置之不同 元件之尺寸，可以採用不同之測試液面對正常液面的液面' 比例以達到正確壓力。 過濾器可以是任何使用於水分配裝置中之形式，特別 是家庭用的，但也可能是，例如，微孔隙、0.2微米過濾器 ，其是由合成聚合物、例如聚硼或耐綸所製成，或由無機 聚合物、例如陶瓷材質所製成。當該過濾器被水潤濕時， 其具有一從3.5到4.5bar之起泡點壓力。典型的，該過濾 器具有20-40cc/sq.cc.過濾面積/bar之本質純的水流。 裝置之不同元件的體積是根據該裝置的用途而定。例 如，在家用式的分配器中，水容器可爲0.5到5公升之容 積，且儲槽可爲50cc到1.5公升之體積。 本發明更包括一種用於操作水分配器的方法，尤其是 家庭用之分配器，並具有被動模式，分配及測試模式，其 包括在測試模式中置放該分配器並進行先前所述之測試方 法，若過濾器發現有錯誤時即取代過濾器，且將分配器更 換回分配模式中。 圖式簡里說明 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · -•線· 478949 A7 B7 五、發明說明（lD) 在圖式中爲： 圖1是槪要地表示根據本發明之具體實施例的裝置； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖2是槪要的說明自動起泡訊號裝置之具體實施例； 和 圖3是槪要地表示根據本發明之另一具體實施例的裝 置。 較佳具體竇施例之詳細說明 現參照圖1，數字10表示水容器，其藉未說明之方式 以塡充，且可能是人力或自動的方式以塡充。數字12是一 栗，且數字13是一含過濾器14之過'濾器外殻。上述皆是 水分配裝置中之標準元件，並可爲習知技藝中任何類型而 非此處所特別敘明。過濾器較佳爲選自微孔隙之合成薄膜 或由陶瓷材質、金屬或碳之微孔隙過濾器，其具有足夠之 標稱孔徑値或小於需要保留99%或更多之隱鞭孢子蟲屬 (Cryptosporidium Parvum)，梨开多鞭毛蟲屬（giardiaLablia)及假 甲孢菌屬（pseudomonas Aurigena)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 數字15意指一儲槽。在一正常分配操作下’在儲槽 .15中的水是在箭頭16所指示之液面上，其在後面稱爲”正 常液面”。超過該液面，儲槽15會充滿經由開啓之閥17所 進入的空氣。 水容器10係藉由包括閥21之導管20以連接到泵12 之入口。泵12之入口也經由管22及閥23以連接到儲槽15 。泵12之出口係連接到管25，其具有兩個支管，第一支 管係連接到閥26並經由閥26以至儲槽15，且第二支管係 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 478949 A7 B7 五、發明說明（〖l ) 連接至閥27並經由閥27以至過濾器外殼13之開口以進入 過濾器外殻之入口側。另一經由閥29以至導管28的開口 ，係引回到水容器10。在過濾器外殼之入口側上的另一開 口係連接到管30，於管30上係安裝有一壓力轉換器或轉 換器機構37以確認已達到所欲之測試壓力，且管30係分 支爲具有閥32以引導回水容器10之支管31與經由閥34 以連接至儲槽15之支管38。過濾器外殻之經過濾水出口 側係連接至分配管35，於分配管35上係安裝有一單向閥 36，在取決於施加足以克服單向閥之力量的微壓（例如 0.05bar)以打開單向閥36以分配液體。單向閥36可岔封系 統以防微生物從純水側侵入，並預防當分配模式不在運作 時從過濾器出口滴出。氣泡偵側器39係連接至管35。 在此三種模式中，機器的操作是根據下列的步驟而發 生。 被動模式： 1. 當機器爲靜置時，所有的閥都是關著的。 分配模式： 2. 爲開始分配模式，以任一適當的方式，例如藉由按 下關閉電路及連接電源之機械操作部位的按鍵以給予一開 始的訊號。 3. 打開閥21，閥27打開，啓動泵12，且在足以確保 水能從容器10被抽入過濾器外殼13中之壓力下，將水從 容器10抽入過濾器外殼13中，並經由過濾器14到分配閥 36，再將水分配。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 奸---------線-·· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 478949 A7 B7 五、發明說明（ίι) _試模式: 4. 爲了要停止分配模式和準備用於過濾器完好彳生 查，可以任何一適當之方式給予一停止的訊號，其使所有 閥重新設定爲靜置、關閉之模式並關閉泵12。 5. 開啓閥29-以避免水再次被分配且減低過濾器+白勺 壓力到大氣壓力。 6. 開啓閥26和21，和34，並啓動泵。其可抽出水到 儲槽15中以使儲槽中之空氣被推入過濾器外殼13中且排 出經由排水管28而回至容器10之水。 7. —旦經由排水管28偵測到空氣，關閉閥29 ’且當更 多水進入儲槽15中時，在過濾器外殼13中會增加空氣壓 力。 8. 現開始過濾器14之完好性的檢查。在過濾器入π之 壓力上升，直到已達到測試壓力(例如〇.5bar ’其較佳爲低 於過濾器之起泡點壓力）。在此點上，在儲槽15中的水將一 會到達所指示爲11之液面，其爲所假設能到達之最高液面 。壓力開關或轉換器機構34然後將藉由適當訊號以確認已 達到測試壓力且泵12將停止運作。若過濾器14是完好的 ，將沒有空氣會經過35，其將會從先前的分配循環以充滿 水。假如出現氣泡，氣泡偵測器39將會作用且產生一適當 的訊號來指示該過濾v器受損且必須更換。在此時’完成完 好性測試，且閥26和34都回到關閉的狀態下。 回到被動模式： 9. 若發現過濾器是在令人滿意的狀態下’或者它已經 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 478949 A7 B7 五、發明說明（丨飞） 被更換時，機器必須爲立即可用於正常操作。爲了這個目 的，給予一適當的訊號’開啓閥21和23以降低壓力到大 氣壓力和使水經由閥21回到容器1〇。空氣現在回到儲槽 15的頂部且於儲槽中之水回到正常的液面。 10. 關閉閥21，且開啓閥27，17和32，啓動泵12，且 從儲槽15中抽出水到過濾器外殼13中(適當調節以抽取所 有水和些許額外空氣）。 11. 開啓閥21，關閉閥23和17，從容器10抽取水以 經由閥32及管線31以趕除可能在過濾器外殼13中之任何 多餘的空氣。 12. 停止泵12，且將閥2卜27和32關閉。所有的閥現 皆爲關閉，而機械爲被動模式但可立即再啓動。 如前述，在過濾器完好性之測試期間’必須檢查管35 中之水以決定氣泡是否從過濾器14離開。此檢查可以視覺 觀察，且該檢查亦包括在本發明之範疇內。然而’有可能 且較佳藉由感應受氣泡存在之影響的物理參數並在氣泡存 在時產生一訊號的裝置39以影響該檢查。該訊號可產生視 覺或聽覺上的警報，或自動地發佈用於此例之經程式化的 步驟，其關於閒置機器和在更換過濾器之後可立即再使用 ，其如同先前所述的機器之操作循環。 在下面圖2中說明一光學-電子、自動氣泡檢測裝置。 其包括紅外線傳送器/接收器對(簡短扼要地，”IR TD”），其 包括IR傳送器40，IR接收機41，一般指爲42之光學機 構、其用於從傳送器40收集IR輻射並反射回接收器41， 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) έί-- -線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 478949 A7 B7 五、發明說明（丨十） 一未顯示之電子警報器、其監測所反射之輻射的強度，並 因此調整以在所反射IR輻射超過一預定之低限値時產生一 訊號。欲測試之水在該IR TD之前，流經由爲透明或具有 透明窗44之管線43。若沒有氣泡存在時，由IR感測器41 所感測到之反射輻射具有被認爲低限値的特定値。若氣泡 通過IR TD之前，因氣泡而增加之反射會導致反射輻射超 過低限値，則警報將如所程式化的反應。 如上文所說的，本發明並不限於使用泵，但可使用任· 何壓力來源，特別是例如用於碳酸化飮料之裝置中的壓縮 氣體。該具體實施例係藉實施例以說明在圖3中。圖3具 體實施例之所有元件爲或可等於或相等於圖1具體實施例 中之元件並以相同數字表示。在此具體實施例中，氣體鋼 瓶40是安裝於鋼瓶的支架上，其通稱爲41。此鋼瓶支架 可以是任何一類型適於液體充氣(liquid aerating)的機器，特 別的，如說明於EP 0472995B1或PCT專利申請案 -IL98/00470，因此在此不詳細的描述。該鋼瓶支架一般包括 用於接合氣體鋼瓶40至支架上的機構，例如螺旋機構，並 包括氣體鋼瓶閥，除非其爲氣體鋼瓶之一部份。如在前述 申請案所說明的，氣體鋼瓶閥可以藉由適當的機構，例如 槓桿來開啓以使氣體從氣體鋼瓶中逸離。然而，當所說明 之鋼瓶閥控制機構爲一槓桿時，亦即爲一般手動操作，其 只爲慨要地說明。較佳裝置爲設有控制機構，其將回應由 使用者，例如按下一按鍵或類似物所給予的一簡單命令以 使該裝置於被動、分配或測試模式；且因此，當壓縮氣體 17 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公Θ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 478949 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（β) 鋼瓶被用來作爲壓力來源時，有可能藉由該控制機構以開 啓或關閉該鋼瓶閥，而不需直接手動介入，而該閥爲此技 藝中所習知且不需再說明或描述。 當閥開口機構被啓動且鋼瓶閥被開啓時，則氣體會經 由導管46逸離。如說明在前述之PCT申請案中，該導管 的入口可通過一預過濾器’例如固定至鋼瓶支架之出口上 之小塊的孔隙材質，並且其可保留會阻塞隨後氣體通道之 不欲的粒子。該預過濾器因可降低液態二氧化碳進入主要1 過濾器單元之危險，而將作用爲具有安全性特徵。 具有如圖1之容器10的相同目的的水容器48係具有 開啓氣體導管46之入口。水容器48更設有浸漬管47。浸 漬管47係藉由導管49以延續並引導到閥21，再經由閥21 而到導管25。如同在圖1之具體實施例中，導管25經由 閥27而引導到過濾器外殼13，並分支爲分別經由閥23及 26之兩個支管22以引導到儲槽15。如在該具體實施例中-，導管28及31爲反饋至水瓶48之導管。 此發明之具體實施例的操作與先前說明之第一具體實 施例的操作相同，除了由開啓/關閉氣體鋼瓶閥來達到取代 開始/停止泵以產生或中斷壓力。 如所說明的，在本發明之第二形式中，可藉由從氣體 鋼瓶，如鋼瓶40直接供給氣體到過濾器入口以進行過濾器 的測試。在此情況下，可省略儲槽15及引導到儲槽或從儲 槽中引導出的導管，並可設有直接引導氣體導管到過濾器 入口的導管機構。當裝置在分配模式時，可選擇性設有閥 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

言 Γ β 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

A 478949 A7 B7 五、發明說明（ (b) 機構以連接氣體鋼瓶到水容器中’當裝置在測試模式中時 ，可選擇性設有閥機構以連接氣體鋼瓶到過濾器中。當已 達到測試壓力時’較佳藉由程式以控制該閥機構以關閉及 中斷氣體的供給。在所有的其他方面’裝置的操作可以與 此本發明的第一形式所描述的相同。 亦有可能，但較爲不欲的’爲提供同時具有泵和壓縮 氣體鋼瓶之裝置，其使用前者以分配水並使用後者以提供 測試壓力給過濾器，或由直接與水主體連接以取代水容器 並由壓縮氣體鋼瓶以提供用於測試之氣體。 雖然本發明之具體實施例已藉說明之方式來描述’但 淸楚的是本發明可以許多修飾，變化和改編來進行，而不 脫離本發明的精神，或超過申請專利範圍的範疇。 元件符號說明 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10 水容器 11 液面 12 泵 13 過濾器外殼 14 過濾器 15 儲槽 16 液面 17 閥 21 閥 22 管 23 閥 19 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -線· 478949 A7 B7 五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 25 管 26 閥 27 閥 28 排水管 29 閥 30 管 31 支管 32 閥 34 閥 35 分配管 36 分配單向閥 37 轉換器機構 38 支管 39 氣泡偵測器 40 IR傳送器 41 IR接收機 42 光學機構 43 管線 44 透明窗 45 槓桿 46 導管 47 浸漬管 48 水容器 49 導管 20 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 478949 六、申請專利範圍 1、 一種水分配器，其除了包括水容器、一含在具有入 口及分配出口之過濾器外殻內的過濾器元件、壓力來源及 用於供給來自該容器之水到該過濾器外殼入口的第一閥和 第一導管機構； 亦包括： a-用於供給氣體至該過濾器外殼之入口以在該入口上 產生氣體壓力之機構； b-用於監測在過濾器入口上之壓力的壓力計或其它轉 換器機構；和 c -用於控制該氣體供給機構以導致或停止該進給的控 制機構。 2、 根據申請專利範圍的第1項之水分配器，其中用於 供給氣體到該過濾器入口的機構包括： a-儲槽； b-用於控制在該儲槽中之水液面的第二閥和導管機構 ;和 c-控制機構，其包括容許或避免水流入該儲槽中之第 三閥及導管機構。 3、 根據申請專利範圍第1項之水分配器，其中壓力來 源是一設有用於控制壓縮氣體從該鋼瓶流入到該水容器中 之閥和導管機構，且用於供給氣體到該過濾器入α之機構 包括用於直接由該氣體鋼瓶供給氣體到該入口的導管和閥 機構。 4、 根據申請專利範圍第1項之水分配器，其除了包括 本紙張尺度適用中國國家操準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ·· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 478949 B8 C8 _ D8 __ 六、申請專利範圍 水容器、一含在具有入口和分配出口之過濾器外殻內的過 濾器元件、壓力來源及用於供給來自該容器之水到該過濾 器外殼入口的第一閥和導管機構； 亦包括： a-儲槽 b-用於控制在該儲槽中之水液面的第二閥及導管機構 c-用於連接該儲槽至該過濾器入口上的第三導管及閥 機構； 心用於監測在過濾器入口上之壓力的壓力計；及 e-用於引致該第二及第三閥及導管機構以容許或避免 水流入該儲槽中的控制機構。 5、 根據申請專利範圍第2項之水分配器，其中該壓力 來源爲一泵。 6、 根據申請專利範圍第5項之水分配器，其中該第二 閥及導管機構將儲槽連接至泵及/或至過濾器外殻入口，或 使該儲槽不與該泵及/或該過濾器外殼入口連接。 7、 根據申請專利範圍第2項之水分配器，其中該壓力 來源是壓縮氣體及用於控制壓縮氣體從該鋼瓶流入到水容 器中之導管機構之容器。 8、 根據申請專利範圍第7項之水分配器，其中第二閥 及導管機構於壓縮氣體已流入水容器中時將儲槽與水容器 及/或過濾器外殼入口連接或使該儲槽不與該容器及/或該 過濾器外殼入口連接。 _____2 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 478949 A8 B8 C8 -〜__ 六、申請專利範圍 9、 根據申請專利範圍第2項之水分配器，其中第二閥 及導管機構係可選擇性的使壓力來源供給水到儲槽中，藉 此排出儲槽中之空氣或將水從其中排出，並可選擇性的使 水部分塡入該儲槽中至一預定液面，正常液面或至一較高 測試液面。 10、 根據申請專利範圍第2項之水分配器，其中第三 導管及閥機構係可在過濾器外殼入口引入被供給入儲槽中 之水所排出的空氣，並且從該過濾器外殼中排出空氣及/或 水。 11、 根據申請專利範圍第1項之水分配器，其中該過 濾器外殼除了設有分配出口，亦在過濾器入口側設有第二 出口。 12、 根據申請專利範圍第11項之水分配器，其中第二 出口爲一反饋出口，其與用於送回從過瀘器中被排出之水 到水容器中的導管機構連接。 13、 根據申請專利範圍第1項之水分配器，其中當在 過濾器出口上之壓力已達到一預定測試壓力時，啓動用於 控制氣體供給機構之控制機構以停止該供給。 14、 根據申請專利範圍第13項之水分配器，其中測試 壓力係低於過濾器外殻內之過濾器元件的起泡點壓力。 15、 根據申請專利範圍第13項之水分配器，進一步包 括視覺或聲音警報器以用於若氣泡於'測試壓力下出現於過 濾器出口時發出訊號。 16、 根據申請專利範圍第1項之水分配器，其中控制 I紙張適用中國國i梂準（C叫A4胁（210X297公E --------------L—訂-------礴 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 478949 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 機構包括微處理器。 17、 根據申請專利範圍第1項之水分配器，其中可選 擇性程式化控制機構以使分配器爲下列模式中:被動模式， 其中靜置壓力來源並關閉所有閥；分配模式，其中啓動壓 力末源並開啓第一閥機構；及測試模式，其中供給氣體到 過濾器入口。 18、 根據申請專利範圍第1項之水分配器，其爲家庭 用飮用水分配器。 19、 一種用於測試在家用飮用水分配裝置中、含在過 濾器外殻中之過濾器元件完好性之方法，其包括下列步驟 I-將氣體從壓縮氣體鋼瓶中供給到過濾器入口； Π-監測在過濾器入口上之氣體壓力； ΠΙ-當該壓力已變爲測試壓力時，中斷氣體的供給； 及 IV -確認是否有空氣泡從過濾器出口中產生而出現在 水中，若真出現時，則取換過濾器，同時若沒有出現氣泡 時，則使用該分配。 20、 一種用於測試在家用飮用水分配裝置中、含在過 濾器外殼中之過濾器元件完好性之方法，其包括下列步驟 a -提供一儲槽； b-供給水到儲槽中至一預定、正常液面； 當欲測試過濾器時： ____4_______ 本紙張尺度逋用中國國家梂準（CNS ) A4规格（X 297公羡） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- 礴· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 478949 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 C_藉由在正常操作模式中經由元件之過濾水，以用水 充塡過濾器元件之所有孔隙； (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) d-供給水至該儲槽中以使儲槽中之水液面上升到測試 液面，同時使含在儲槽中之空氣流出該儲槽以至過濾器外 殼入口，藉此排出在過濾器外殼之入口側的水； e-監測在過濾器入口上之空氣壓力； f-當該入口壓力已達到足以分辨在過濾器元件中之總 體(gross)機械洩漏或在過濾器元件與過濾器外殼間發生旁 通之總體(gross)機械洩漏的預定測試壓力時，中斷供給水 到儲槽中；且 g-確認是否有空氣泡從過濾器外殻出口中產生而出現 在水中，若真出現時，則取換過濾器，同時若沒有出現時 ，則使用分配裝置在正常方式中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 21、 一種操作具有被動、分配及完好性測試模式的水 分配器之方法，其包括使分配器於測試模式中，進行該測 試方法、其包括在過濾器外殼入口產生一低於含在過濾器 外殼內之過濾器元件之起泡點壓力的空氣壓力、確認空氣 泡是否出現在過濾器外殼出口、指出錯誤之過濾器、若過 濾器有錯誤時即取代之、並使分配器回至被動或分配模式 〇 22、 一種水分配器，其除了包括水容器、一具有入口 和分配出口之過濾器外殻、壓力來源及用於從該容器供給 水到過濾器入口的第一閥和導管機構； 亦包括： _5 ――___ 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 478949 .… A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 a) -儲槽 b) -第二閥及導管機構，其連接該儲槽到該壓力來源以 選擇性地供給水到該儲槽中，藉此排出儲槽中之空氣或將 水從其中排出，並可選擇性的使該儲槽變成部分塡充至一 正常液面或一高於該正常液面之測試液面； c) -用於連接該儲槽至該過濾器外殼入口之第三閥及第 三導管機構，藉此在該過濾器外殼入口引入被供給入該儲 槽中之水所排出的空氣並且從該過濾器外殼中排出水到該 出口； 〇用於在過濾器入口量測壓力之壓力量測機構；及 d-用於引致該壓力來源及第二閥及導管機構以中斷供 給水流入該儲槽中的控制機構。 23、 根據申請專利範圍第1項之水分配器，其中過濾 器元件爲選自包括微孔合成薄膜、或由陶瓷、金屬或碳所 製成之微孔過濾器，並具有足以或小於需要保留99%或更 多隱鞭孢子蟲屬（Cryptosporidium Parvum)、梨形鞭毛蟲屬 (giardia Lablia)及假甲孢菌屬（pseudomonas Aurigena)之標稱 孔徑値。 24、 根據申請專利範圍第1項之水分配器，其中該過 濾器元件具有在0.5bar至8bar之範圍內的起泡點壓力。 25、 根據申請專利範圍第1項之水分配器，其係爲家 庭用途，其中該水容器具有0.5至5升之容積。 26、 根據申請專利範圍第1項之水分配器，其係爲家 庭用途，其中該水容器具有50毫升至1.5升之容積。 ______6 ___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 478949 A 8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 27、 根據申請專利範圍第1項之水分配器，其進一步 包括光學-電子裝置，其用於對存在於來自過濾器出口之水 流中的氣泡產生訊號，包括輻射傳送器、輻射接收器、用 於使所傳送輻射通過水流之輻射透明視窗、用於反射已通 過水流之輻射至輻射接收器之反射機構、自該反射傳送器 及該反射接收器中分離水流之輻射透明視窗，及用於監測 由該輻射接收器所接收之輻射強度並在該強度超過一預定 低限値時產生一訊號的電子機構。 28、 根據申請專利範圍第27項之水分配器，其中該輻 射爲紅外線。 29、 一種水分配器，其除了包括水容器、一含在具有 入口和分配出口之過濾器外殼內的過濾器元件、用於從該 容器抽出水到該過濾器外殼入口之泵及第一閥與第一導管 f 亦包括： 4- 儲槽 5- 用於連接該儲槽到泵並控制在該儲槽中之水液面的 第二閥及第二導管機構； 6- 用於達接該儲槽至該過濾器外殼之入口上的第三閥 及第三導管機構； 7- 用於監測在過濾器外殼入口上之壓力的壓力計；及 8- 控制機構，其用於引致該第二及第三閥及導管機構 以連接該儲槽到泵及/或該過濾器外殻入口或使該儲槽不與 該泵及/或該過濾器外殼入口連接。 ___7 ____ 本紙張尺度逋用中國國家樣準（CNS > A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂*· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 478949 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 30、 一種水分配器，其除了包括水容器、一含在具有 入口和分配出口之過濾器外殼內的過濾器元件、及用於從 該容器抽出水到該過濾器外殼入口之第一閥與第一導管機 構； 亦包括： 1- 一含在具有入口和分配出口之過濾器外殼內的過濾 器元件， 2- —壓縮氣體鋼瓶， 3- 用於導致壓縮氣體启該鋼瓶流入該水容器中之閥機 構， 4- 用於導致水自該容器流入該過濾器外殼入口之第一 閥及第一導管機構； 5- 儲槽； ' 6- 用於連接該儲槽到該水容器並控制該儲槽中之水液 面的第二閥及第二導管機構； 7- 用於連接該儲槽到該過濾器外殻入口上之第三閥及 第三導管機構； 在過濾器外殻入口上之壓力；且 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9-閥控制機構，其用於導致該第二及第三閥及導管機 構能連接該儲槽至該容器及/或該過濾器外殼入口，或能使 該儲槽不與該容器及/或該過濾器外殼入口連接。 31、 根據申請專利範圍第18項之水分配器，其中壓力 來源爲選自包括泵及壓縮氣體之容器。 8 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐）