專利名稱：便攜式飲用水提取與分配裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種便攜式飲用水發(fā)生器/分配器，它能從環(huán)境空氣的濕氣中提取液態(tài)水供人使用并且為了供人使用將水消毒。本發(fā)明的水發(fā)生器從環(huán)境中吸進充滿水分的空氣，并通過將氣流冷卻到它的露點以下來回收液態(tài)水。本裝置的動力來自輸電干線，單相/三相，或便攜式發(fā)電機，AC，110-220V，50-60HZ，或DC，60V蓄電池，或太陽能充電電池。本裝置優(yōu)選實施方案包括各種過濾器，它能去除懸浮花粉或塵埃顆粒，因此環(huán)境空氣中的污染物及有害雜質(zhì)不會帶進露水形成區(qū)。本裝置還包括加熱及冷卻裝置和電離及充氧子系統(tǒng)。本主裝置及其變體的最重要特點是過濾及滅菌系統(tǒng)，它提供的純凈液態(tài)水沒有美國科學(xué)基礎(chǔ)(NSF)標(biāo)準(zhǔn)53所定義的污染物及揮發(fā)性有機化合物(VOC)。
本裝置的外表是一種緊湊、美觀、家具般的帶有輪子的設(shè)計，它的一個實施方案還可防止或阻止昆蟲進入。本發(fā)明水發(fā)生器的設(shè)計和結(jié)構(gòu)堅固耐用，其某些實施方案可用于長期在苛刻的軍事環(huán)境中自動工作，如維和行動、火災(zāi)、地震及天氣災(zāi)害/緊急事件等。應(yīng)用于緊急事件的實施方案要在進口處準(zhǔn)備連接一給水閥集管，這樣可在緊急情況下，如發(fā)生自然災(zāi)害時有選擇地增加從任何水源，如游泳池，吸進水。其他的實施方案可用于陸路運輸車輛上，如越野車、公共汽車、火車、海運船舶、旅游車、商務(wù)或家庭辦公系統(tǒng)。還有一些混合的實施方案被結(jié)合到制冰機、冷凍機、飲料冷卻器、水冷卻器、窗式空調(diào)器等等上應(yīng)用。另一實施方案包括一自動增壓閥集管，其上裝有傳感器，可測出生產(chǎn)的水流量，并連接帶壓市政水源，保證市政供水系進入本循環(huán)凈化系統(tǒng)，這一子系統(tǒng)在大氣條件下可啟動和停止從環(huán)境空氣中制水。本集管或由市政水系增壓，或由內(nèi)部的水泵加壓，因而不管有電沒電都可在噴嘴式飲水龍頭分別凈水或分給冷凍機/冷卻器。這樣的實施方案有一種電子控制裝置，具體地說是微處理器，以便自動檢測本發(fā)生器的臨界工作參數(shù)并啟動另一工作模式和相關(guān)模式/狀態(tài)目視及音響指示器。電子控制裝置還提供定時控制，用以控制裝置內(nèi)的循環(huán)，從而保持水的純凈。當(dāng)貯箱裝滿時，能自動打開電動或手動閥門，將過剩的水引入另外的系統(tǒng)或貯存容器。此外，背包式的緊湊型實施方案可供旅行或運動時使用。
應(yīng)用空氣過濾器去除懸浮的花粉或灰塵，因此污染物與有害雜質(zhì)不會帶入露水形成區(qū)。當(dāng)凝結(jié)水不夠時本裝置可用快拆接頭連接市政水系進行凈化、過濾及分配。凝結(jié)水或市政供水由水過濾器過濾到符合NSF-53標(biāo)準(zhǔn)。收集的凝結(jié)水及/或市政水系的水還在抑菌器中被凈化，該抑菌器中包括適當(dāng)?shù)臍⒕?，如臭氧發(fā)生器或紫外燈。另外，本裝置的尺寸和重量方便攜帶并能掛在墻上，或放在水池頂部、頂樓、汽車庫或其他適于產(chǎn)生凝結(jié)水的地方。本裝置的快拆接頭可用軟管接到一個或幾個在遠處的自動取水器。本實施方案還提供循環(huán)回路的和計算機編程的定時器，來控制微處理的開/關(guān)或切換的時間間隔，使因環(huán)境狀態(tài)引起蒸發(fā)器變冷時收集的凝結(jié)水最多。數(shù)字計數(shù)器以及數(shù)字顯示器包括濕度調(diào)節(jié)器及溫度調(diào)節(jié)器、操作指示燈、以及用于指示系統(tǒng)工作或過濾器更換要求的計數(shù)器。此外，任何模式的凝結(jié)水最大產(chǎn)量只能由工程表及在受控環(huán)境的實驗室內(nèi)做模型實驗來決定，這種實驗包括蒸發(fā)器的周期性冷凍與融化，及提高流過蒸發(fā)器空氣流量等諸項內(nèi)容。根據(jù)這些實驗結(jié)果，編制計算機程序并寫入定時器中，從而控制壓縮機的運轉(zhuǎn)以獲得最多凝結(jié)水。實驗結(jié)果還可制成曲線，表示在各種溫度/濕度組合下的預(yù)計產(chǎn)水量。
此外，在各種實施方案中，可以配置用于灌泵的不潔水吸入口，或者配置自吸泵以避免灌泵，以提高出水量及在環(huán)境溫度及/或濕度不允許產(chǎn)生足夠水的條件下操作。在各種實施方案中，還可以為了具體用途對水發(fā)生器進行改裝，以提高效率，降低生產(chǎn)成本。
背景技術(shù)：
大多數(shù)醫(yī)療專家一致同意，水源是對人類健康而言的最關(guān)鍵因素。1993年在蜜爾沃基，隱孢子蟲(Cryptosporidium)——一種市政飲用水中的細菌污染物，使得400,000以上的人深受其害，其中4,000人住院，100多人死亡。自然資源保護委員會估計美國每年單單因水而生病的人數(shù)超過900,000，多達900人死亡。還有一種越來越多強烈的認識，即“瓶裝水”本身并不比市政處理過的水更安全。有些市民覺得用家用水過濾器來防范較為放心。但在售給公眾的2,000多品種/樣式/規(guī)格的對城市水作額外過濾的過濾器之中，只有少數(shù)清除了足夠量的寄生蟲、病毒、細菌、農(nóng)藥及重金屬。受污染的水對成年人是有害的，而飲用不凈水對嬰兒及年輕幼兒而言更為危險，尤其如果在水中含大量重金屬或放射性同位素時。因此，必須使用諸如符合NSF 53標(biāo)準(zhǔn)的過濾器，因為它已清除了雜質(zhì)及VOC。此外，在農(nóng)藥廠附近或噴殺蟲劑時操作水發(fā)生器時，有可能從空氣中或裝在卡車上裝置中將VOC帶到生產(chǎn)出來的水中。而且，如果水發(fā)生器未裝NSF 53過濾器，則在其主人家中噴殺蟲劑控制蟲害時生產(chǎn)的水可能被VOC嚴(yán)重污染。
雖然在美國一些地方情況不好，但在許多其他發(fā)達國家更差，而在第三世界國家中則非常嚴(yán)峻。發(fā)展中國家的情況通常是電力時斷時續(xù)，沒有飲用水源。在這些國家的偏遠地區(qū)的診所和醫(yī)院，醫(yī)生和技師需要凈化水來擦洗和制藥。在發(fā)展中國家偏遠山村，需要有一種容易搬動、制造成本相對不貴、能用各種電源工作、且維修要求低的生產(chǎn)和分配凈水的裝置。
家庭與辦公室最常用的便攜式水分配器是20立升玻璃或塑料瓶，放在重力流分配臺上。瓶子常提供處理過的泉水或井水，貼有符合國家或當(dāng)?shù)仫嬘盟l(wèi)生法規(guī)的說明。“瓶裝水”的一個主要缺點是裝了水的容器重(約25-30公斤)更換時很難。另一問題是用戶的分配臺上會積有藻類，必需定期清洗才能保持水的純度。就溶解的和懸浮的污染物及有害雜質(zhì)而言，“瓶裝水”不比市政供水更安全。
今天，75％的美國家庭應(yīng)用氯氣處理的水。公眾剛開始關(guān)注的一個問題是氯與有機物，如腐爛植物的反應(yīng)。這些反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)品叫做鹵代有機化合物或三鹵甲烷，這是眾所周知的致癌物質(zhì)，最新研究得出結(jié)論，18％的直腸癌和9％的膀胱癌起因于與水的加氯有關(guān)的副產(chǎn)品。
當(dāng)前，便攜式飲用水源的銷售需具備下列條件(a)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)水經(jīng)證明沒有可能影響成人，特別是兒童身體健康的任何雜質(zhì)，(b)不必用貯存和搬運的重瓶，(c)不需要作費錢復(fù)雜的維修/清潔工作，(d)生產(chǎn)費用低，(e)不需要安裝特殊電線/管路，(f)式樣有吸引力，辦公用具式，(g)水發(fā)生器效率高，(h)提高冷凝產(chǎn)物的溫度/濕度范圍的方法成本低，(i)控制顯示屏有指示器，以及(j)能畫出表示在各種溫度/濕度條件下的預(yù)期的水生產(chǎn)量。
背景技術(shù)：
現(xiàn)行的有關(guān)原生和次生飲用水雜質(zhì)的美國環(huán)保署(EPA)標(biāo)準(zhǔn)包括在NSF International，Ann Arbor，MI(1995)“NSF國際認可的飲用水處理裝置”第32-34頁的內(nèi)容之中。美國環(huán)保署1995年的飲用水標(biāo)準(zhǔn)ANSI/NSF-53在此結(jié)合以供參考。NSF-53涉及每種雜質(zhì)的特殊分析化學(xué)方法記載于美國聯(lián)邦登記處(US Federal Register)的各EPA出版物之中。有一些美國專利涉及此技術(shù)領(lǐng)域。
US3675442，1972年7月授權(quán)給Swanson(Swanson-442)；US4204956，1980年5月授權(quán)給Flatow(Flatow-956)；US5149446，1991年1月授權(quán)給Reidy(Reidy-446)；US5106512，1991年4月授權(quán)給Reidy(Reidy-512)；US5227053，1993年7月授權(quán)給Brym(Brym-053)；US5259203，1993年11月授權(quán)給Engel等人(Engel-203)；US5301516，1994年4月授權(quán)給Poindexter(Poindexter-516)；US5517829，1996年5月授權(quán)給Michael(Michael-829)；US5553459，1996年9月授權(quán)給Harrison(Harrison-459)；US5669221，1997年9月23日授權(quán)給LeBleu等人(LeBleu-221)；US5701749，1997年12月30日授權(quán)給Zakryk(Zakryk-749)；US5704223，1998年1月6日授權(quán)給MacPherson(MacPherson-223)；US53315830，1998年4月7日授權(quán)給Doke等人(Doke-830)；US5845504，1998年12月8日授權(quán)給LeBleu(LeBleu-504)；US6029461，2000年2月29日授權(quán)給Zakryk(Zakryk-461)；US6182453，2001年2月6日授權(quán)給Forsberg(Forsberg-453)；US6227003，2001年5月8日授權(quán)給Smolinsky(Smolinsky-003)；US6237352，2001年5月29日授權(quán)給Goodchild(Goodchild-352)；以及
US6289689，2001年9月18日授權(quán)給Zakryk(Zakryk-689)。
除了LeBleu-221、LeBleu-504及Forsberg-453這些屬于本發(fā)明的申請人所屬的企業(yè)的專利之外，在上述出版物中公開的水發(fā)生器沒有一臺是作為分配器而設(shè)計的，沒有一臺是設(shè)計成便攜式的。Swanson-442提供的裝置大而笨重，其中特別說明的是，小的便攜式裝置相對效率較差。
以上參考資料沒有一篇公開了以下描述的根據(jù)發(fā)生器工作時的氣候或條件而定的特征或?qū)嵤┓桨傅娜炕虼蟛糠终w的外部流量輸送閥及控制器；排放氣流應(yīng)用的離子發(fā)生器；防蟲的進口罩/柵網(wǎng)，檢修孔，邊緣連接件；超聲波驅(qū)蟲器；水消毒處理用的臭氧發(fā)生器；易于上下運動或傾斜的手柄；水處理子系統(tǒng)用的醫(yī)藥/食品級管子與接頭；化學(xué)惰性、熱傳導(dǎo)的露水收集器面膜；符合1996-edition的DOE、EPA及ASHRAE的標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)定(如制冷液406)的吸熱器中的工作液；使用期長的耐用部分件與子系統(tǒng)；既安全又方便的冷熱水分配高度；靜電式或傳統(tǒng)式空氣過濾器，堵塞時有或沒有報警信號；可除去0.3微米尺寸的污染物質(zhì)的高效粒子空氣過濾器(HEPA)；在亮度差的環(huán)境使用的、用于控制器及輸送閥的夜明燈；空氣加熱金屬條及風(fēng)扇(用于室外機組)；能滿足對VOC的NSF-53標(biāo)準(zhǔn)的水過濾器；在制水期間或根據(jù)預(yù)定時間間隔和水流情況下的水循環(huán)裝置；在一定環(huán)境條件下可自動引進市政供水的裝置；改變超聲波驅(qū)蟲器振動頻率的裝置；在應(yīng)急情況下準(zhǔn)備用手動或自動引進任何水源的水的裝置；音頻和視頻工作狀態(tài)/方式顯示器；與現(xiàn)有裝置，如冷凍機、制冰機等連接的快拆件；
對遠處的分配器進行遙控的裝置；當(dāng)凝結(jié)水不足時，通過殺菌器接到市政供水水管的快拆接頭；備有帶外套螺帽的快拆接頭，便于連接主裝置與遠處的分配器的各種長度的柔性水管；如果測得泄漏便切斷電源的泄漏探測器；尺寸重量小，便于攜帶裝置；能安裝在墻上的裝置；可防止在野外條件下結(jié)冰的帶有恒溫加熱器的裝置；用于在條件不良時交替使蒸發(fā)器冷凍與融化、產(chǎn)生凝結(jié)水的快速實施可逆冷卻循環(huán)的裝置；交替滅菌法，包括用臭氧發(fā)生器，使排出的空氣和帶負電的水作凈化處理；紫外濾毒罐，設(shè)計成要求流經(jīng)殺菌區(qū)，以便最大限度殺死細菌；紫外濾毒罐，帶有傳感器，使水流足以保持儲罐中有恒定水位；靠重力使凝結(jié)水從蒸發(fā)器盤管直接進入紫外濾毒罐的部件；一次性紫外濾毒罐的密封材料；容易拆除和清洗的儲罐；將藥物直接輸入冷水罐的化學(xué)穩(wěn)定管子；水流在與加藥/處理的水隔開條件下經(jīng)儲罐和紫外濾毒罐做循環(huán)流動；用于除掉VOC的多個實心活性炭過濾器；向純凝結(jié)水加礦物質(zhì)的裝置；即便干轉(zhuǎn)也不損壞的自吸泵；使全部水不停地通過儲罐，紫外濾毒罐及所有過濾器與部件完成整個循環(huán)的系統(tǒng)；其功率足以使水通過實心過濾器循環(huán)并迅速向外供水的泵；用于加熱房間的加熱器；用于加熱通過蒸發(fā)器的空氣的加熱器；使裝置能在不平坦表面上運動的大輪子；接地故障中斷電路；多極變速鼠籠式風(fēng)機；
對處理過的水加氧的裝置；NSF認可的管系，頻定壓力400p.s.i.；用于向重新進入房間的空氣加入宜人香味的空氣新鮮劑托盤；適于兒童使用的冷/熱水分配閥門；雙位開關(guān)一種方式手動，一種方式電子起動；保險絲及/或斷路器；可控制電源、工作方式、風(fēng)機速度、顯示器、及定時器功能的膜式控制盤；可接到標(biāo)準(zhǔn)冷凍式制冰機上的管線；冷水管的絕熱層，防止“出汗”和水汽積累；尺寸與重量可在排水槽頂上使用的裝置；結(jié)合到標(biāo)準(zhǔn)窗式空調(diào)器中的水發(fā)生裝置；通過蒸發(fā)與冷凝凈化水的裝置；及反向滲透的膜過濾器，從中流出的廢水可被再循環(huán)。
上述專利出版物一般公開的是(a)設(shè)計成永久性附著在建筑風(fēng)管上的工業(yè)水凝結(jié)水裝置，或(b)具有紫外濾毒罐的非便攜式分配器的水凈化器，及(c)沒有快速可逆冷卻循環(huán)可使水在低溫低濕下充分收集。這些參考文獻某些詳情說明如下Reidy-512揭示了一種位置固定、大容量、高流率的水發(fā)生器，適合于向整棟辦公樓、洗衣房等提供飲用水。該裝置說成是“有管道可將周圍空氣供到本裝置并在處理完畢后將空氣送回裝置外”。固定式永久性“通風(fēng)管道”的特征還在于“穿過建筑物或住房外墻”。雖然簡單提到紫外燈、空氣過濾器及水過濾器的傳感器、指示器、聯(lián)鎖裝置，報警器，裝置的其他主要部件常用一個詞說明，如“空氣過濾元件”，“蒸發(fā)器盤管”，“冷凝器盤管”等。在Reidy-512及Reidy-446兩份專利中，排水管位于水發(fā)生器底部，這個位置使排水管完全不適合分配水，除非這臺機器安置在支架上或安裝在柜子內(nèi)。Reidy-512教導(dǎo)說二路水通過紫外燈管殺死細菌，而本裝置規(guī)定水可連續(xù)自動環(huán)流通過紫外抑菌區(qū)最終到水箱中。Reidy-512有許多附加的限制和缺點用戶必須設(shè)定恒濕器及恒溫器。未采取措施防止昆蟲進入殼體，而靠重力流動的水過濾器位于集水盤下面，且因重力加注壓頭小而嚴(yán)重影響流率及最小孔徑大小。在本發(fā)明的裝置中，水靠泵的壓力流過過濾器，因而可應(yīng)用有高的流率及用小孔徑，過濾/吸收介質(zhì)為如在NSF 53認可的多孔碳塊的過濾器。本發(fā)明還規(guī)定，流體可直接從本裝置分配出去，不必經(jīng)過儲罐，而Reidy-512則要求從經(jīng)過的儲罐中流出。
Poindexter-516沒有殺菌燈，也沒有遙控分流閥。圖2示出排水管，而

圖1中沒有排水管。排水管在裝置底部，但若放在地板上基本不能操作，如果提高到支柱上，成為頭重腳輕的裝置，還需要用墻鉤。
Engle-203基本上是兩個串列的吸濕裝置，兩級壓縮機的冷凝盤管浸在儲罐中，產(chǎn)生熱水。熟悉本技術(shù)的人了解，此熱水絕不會像本發(fā)明的熱水那樣達到75℃。另一問題是冷凝盤管在儲罐中，不開啟制冷系統(tǒng)就不能搬動罐做清洗，還有一個因排水管位置引起的維修問題，即沒有外面的分配閥，而排泄閥的位置使它不大好更換，因為在此位置使固有的通道尺寸大小有限。
Poindexter-516描述一種不銹鋼的空冷盤管和集水盤，它們增大制造成本，沒有詳細說明是314L不銹鋼，而這種材料是生產(chǎn)裝置中水處理所必需的。說明書對接觸水的區(qū)域情況時常用化學(xué)品種作了詳細說明。在本裝置中，儲罐完全可以搬走，而在殺菌燈下通過幾次可使凝結(jié)水消毒。
Harrison-459用紫外燈管處理排放的水流。這表明細菌及/或藻類可能在裝置內(nèi)或其管道接頭中生長。該裝置還必須最初用10立升左右起始用水灌注，此水又是初始污染物的來源，如VOC，它們既不能清除也不能用紫外射線或里粒狀活性炭殺死。此技術(shù)是否符合NSF-53還是個問題。在此裝置中，壓縮機冷卻來保持水罐中的流體設(shè)定的低溫，即當(dāng)裝置未生產(chǎn)冷凝水時壓縮機也要工作以保持缸中水的低溫。相反，本發(fā)明在不生產(chǎn)水時便斷電，因而節(jié)能。此外，本發(fā)明可包括有輪子的、家具式的用戶喜愛的殼體(上有提攜手柄)，及一次性杯子，相應(yīng)的固定件，分流閥及空氣過濾器堵塞報警器。而且，因為本發(fā)明裝有重力排放或增壓的管線，因此即使斷電時也能放水。Harrison-459裝置應(yīng)用電磁閥，因此在無電源時不能供水。
Swanson-442因許多與Harrison-459相同的缺點而受其不利影響，此外它還沒有空氣過濾器或紫外線消毒系統(tǒng)。雖然在一張圖中示出Swanson-442的排水裝置，但其位置及工作參數(shù)未規(guī)定。
Brym-053提供自來水(井水或市政供水)用的紫外線激活催化劑的水凈化器/分配器，它安裝在計量器下面或封在機殼內(nèi)。該裝置只處理供向它的水，且在此過程中有一部分進水轉(zhuǎn)成廢水。
Michael-829首先是一通過“激活的活性炭”和“塑料網(wǎng)微孔過濾器”生產(chǎn)與過濾“飲用”水的裝置，它可能不符合NSF-53去除VOC的標(biāo)準(zhǔn)。此外，它不準(zhǔn)備為了保持純度而將水不停循環(huán)，也沒有加熱器風(fēng)扇及/或熱氣旁道。
上面引用的先有專利常用的典型制冷劑除冰系統(tǒng)其蒸發(fā)器在低的凝結(jié)水流率下不會因外界空氣溫度低而凍結(jié)。例如，Reidy-512專利描述了溫度停止在10℃時的水產(chǎn)量。規(guī)定這一限制是因為(a)這時得到的冷凝水不充分；(b)在此低溫下凝結(jié)無成本效益，及(c)蒸發(fā)器傾向于在較低溫度下凍結(jié)。由于此水發(fā)生器的設(shè)計采用標(biāo)準(zhǔn)的熱氣旁通除冰器，對溫度/濕度組合不由計算機控制，因此還會有這個限制。
所有上面引用的裝置都是大容量制冷氣體除濕器。來自壓縮機的氣態(tài)制冷劑冷卻蒸發(fā)器盤管，當(dāng)環(huán)境空氣流過盤管時水分凝結(jié)出來并滴入下面的收集器中。當(dāng)在長時期或在較低溫度下工作時，由于凝結(jié)水流率小，蒸發(fā)器有被冰覆蓋的傾向。這種情況下，壓縮機可切換到熱氣旁道方式。恒溫器及/或恒溫器的控制有助于確定壓縮機任何切換。在較低溫度下，接通/斷開循環(huán)減少水產(chǎn)量，直到進來的空氣溫度太低而最終壓縮機停機。然而，本發(fā)明的系統(tǒng)實際上是由制冷循環(huán)的快速切換凍結(jié)與融化并生產(chǎn)凝結(jié)水，它由幾個計算機控制方案之一控制凝結(jié)水的交替凍結(jié)和融化。
MacPherson-223描述并提出要求的是一種熱電(TE)式冷卻器，它附著到內(nèi)裝胰島素制劑小瓶的藥品冷卻器袋子內(nèi)。因為所公開的藥瓶冷卻器是非循環(huán)式封閉小容量滅菌流體系統(tǒng)，與本發(fā)明相比在結(jié)構(gòu)與功能上沒有多少相似性。
Zakryk-749描述并要求權(quán)利的水冷卻器有-TE冷卻接頭，與收集器側(cè)壁結(jié)合在一起。由于該發(fā)明的TE裝置未作詳細說明，難以與本發(fā)明在結(jié)構(gòu)與功能上作比較。
Zakryk-461是Zakryk-749的前期成果，它也描述了Zakryk-749的水冷卻器并要求權(quán)利，并且還包括水過濾器組件。但此裝置也未詳細公開，難以與本發(fā)明在結(jié)構(gòu)或功能上作比較。
Zakryk-689也描述以上Zakryk專利的水冷卻器并要求權(quán)利，包括一沉積物過濾器組件。該裝置也沒有作出可與本發(fā)明的結(jié)構(gòu)與功能進行比較的技術(shù)說明。
Doke-830描述并提出要求并提出要求的TE裝置結(jié)合到野餐容器或食品運輸容器中，由于該發(fā)明包括的空氣循環(huán)風(fēng)扇穿過容器壁，因而與本發(fā)明在結(jié)構(gòu)與功能上有區(qū)別。
Smolinksy-003描述并提出要求的典型可逆式熱泵系統(tǒng)在一定條件下可收集過多的致冷劑，從而改進效率。所述裝置并未像本發(fā)明那樣從空氣中吸取水分。該發(fā)明雖然利用某些實施方案的可逆熱泵系統(tǒng)，但并未過多的制冷劑提供容器。相反，發(fā)明利用流木來提高冷卻效率。
Goodchild-352描述一種從空氣產(chǎn)生飲用水并分配飲用水的裝置并且對熱氣噴射系統(tǒng)提出要求，該系統(tǒng)防止冷凝水凍結(jié)在蒸發(fā)器上，因此能從溫度低達50°F的環(huán)境空氣中生產(chǎn)水。相反，本發(fā)明利用流木膨脹閥(flow rafter expansion valve)，促使冷凝水在蒸發(fā)器上，然后使熱泵循環(huán)逆轉(zhuǎn)，凝結(jié)水融化，或利用取暖金屬帶提高通過蒸發(fā)器的空氣溫度。
最后，F(xiàn)orsberg-453描述的基本裝置被本發(fā)明加以改進。本發(fā)明還要求一種紫外濾毒罐，對細菌有最大殺傷力；和一種將吸取的水加藥，加礦物質(zhì)和充氧的裝置。Forsberg-453的擁有者環(huán)球水公司(Worldwide Water，Inc.)，是本發(fā)明的受讓人及申請人。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種從大氣中凝結(jié)其水分來生產(chǎn)飲用水的裝置。在本發(fā)明的各種可選實施方案中，系統(tǒng)經(jīng)過改裝能在變化的氣候/溫度/環(huán)境中有最大產(chǎn)量與效率。因為從低溫低濕的大氣環(huán)境中排除水汽變得越來越困難，獲得純水的各種方案都被采用。在低濕度條件下，本發(fā)明帶有可以自動地凈化市政供水的裝置。本系統(tǒng)還利用了蒸發(fā)器在較低溫度下易于凍結(jié)的傾向。通過對凍結(jié)與融化的專門控制，可以在比大多數(shù)吸濕裝置的自動切斷的溫度更低的溫度下生產(chǎn)凝結(jié)水。
本發(fā)明的水發(fā)生器在一封閉殼體內(nèi)運行，并且?guī)в蟹峙渌酉到y(tǒng)將水直接傳送到外面的分配閥。只需要少量水時，可以不必打開殼體。在本發(fā)明的室外使用的各實施方案中，其外殼柵板及各式各樣的孔口上都裝有氣密的法蘭，以防水的蟲害污染和環(huán)境污染?；蛘?，這樣的裝置還可用超聲波防蟲設(shè)施。在偏遠的惡劣環(huán)境中工作的分配器的外殼必須設(shè)計成偶爾能打開，只是為了維修。
本發(fā)明的露水形成面最好鍍金以提高傳熱速率。非金的金屬也可用來達到類似效果。例如鍍銀也能很好工作，但易氧化，表面難看，但這樣的鍍層比先有技術(shù)用食品級材料，如特弗隆涂在露水形成面上有很大改進，后者會降低(比如，隔熱)而不是提高傳熱速率。
在用于家庭或辦公室的實施方案中，可以不要某些堵住昆蟲和灰塵的零件，外殼可以做有吸引力的家具形式。為使本水發(fā)生器/分配器較適合辦公室和家庭用途，裝置可裝上子系統(tǒng)，產(chǎn)生三種溫度，即熱、涼、環(huán)境溫度。通過加入副吸熱熱流完成水的冷卻；吸收劑可結(jié)合逆循環(huán)或其它可替代辦法。如帕爾貼效應(yīng)或代學(xué)/磁性冷卻效應(yīng)。副吸熱源的低溫制冷管路繞上絕熱層，以減少或消除水汽“發(fā)汗”和集結(jié)在殼體內(nèi)。水的另一冷卻方法是加入熱電探針單件作為副吸熱件，該器件安裝在容器處并由風(fēng)扇冷卻。
為了生產(chǎn)熱水，將發(fā)熱元件放入受熱的食品級不銹鋼容器內(nèi)，容器內(nèi)有絕熱套。從外部閥門提供輸送熱水的另外辦法是提供一條有足夠長度的串聯(lián)的耐熱管子，以加熱從低溫區(qū)冷水箱輸送到熱水區(qū)外部閥門的水。而且，可安裝一電動或手動的分配閥，以使水注入殼體外的容器中。同時再裝一根化學(xué)安全的管子，使藥物及/或維生素可進入一個與儲罐流體連通的單獨水箱，這一點特別有利于不發(fā)達地區(qū)，那里整個家庭或村莊需要醫(yī)療，這樣可通過安全管子處理大量水。本發(fā)明可使凝結(jié)水循環(huán)而不會干擾醫(yī)療用水/治療用水。為了方便，儲罐做得容易搬動；儲罐蓋上裝有全部傳感器，此蓋抬高就可搬走儲罐桶而無須拆卸連接的管子或傳感器。
本發(fā)明適合于連接到市政供水以提供經(jīng)過處理的水。即便不能靠凝結(jié)方法提供大量的水，本發(fā)明還適合于在應(yīng)急條件下能接受從諸如游泳池那樣的水源來的水加以凈化，臨時達到應(yīng)急飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。因此，將可以去除重金屬及其它有毒物質(zhì)的進水口連接，確保水的純度。本發(fā)明可以如此具體化是通過使流過水冷凝面進入的水汽化的方法獲得水的凈化，然后進入循環(huán)系統(tǒng)。為了增加健康上的考慮，加入充氧器，在分配前加氧氣到水中。
本發(fā)明的抑菌器的優(yōu)選實施方案是紫外燈濾毒罐，使紫外線的殺菌效果最佳。濾毒罐的形狀做成能包圍紫外線燈泡，使冷凝液進入有效殺菌區(qū)。濾毒罐壁內(nèi)表面涂上反射率高的材料。此反射材料主要為了將紫外線反射到殺菌區(qū)，以便增強紫外線殺菌效果，防止因失效使本發(fā)明結(jié)構(gòu)材料老化。紫外濾毒罐可裝入一密封的一次性器件中，這樣可快速更換紫外濾毒罐，不必打開密封殼體。
本發(fā)明另一實施方案體現(xiàn)了一個有吸引力的封閉殼體，其尺寸遠小于本發(fā)明的基本實施方案。只結(jié)合了生產(chǎn)與分配水所需基本零件的本發(fā)明的重量因而輕得多。為了做到外殼小，裝置輕，紫外燈被放在儲罐內(nèi)。
在另一實施方案中，本發(fā)明被調(diào)整成與典型窗式空調(diào)器合成一體?？照{(diào)器的蒸發(fā)器重疊到本發(fā)明露水形成面上，該實施方案的其它元件裝入空調(diào)器底座中，另一方面，本裝置也可單獨固定到窗式空調(diào)器中，因此本發(fā)明可與不同型號窗式空調(diào)器一起使用?？照{(diào)器使用時水就產(chǎn)生了。
為了低溫下生產(chǎn)水，要使裝置能冷凍和融化。最好辦法是除了裝上典型的膨脹閥外，再裝上一臺計算機控制的流木式膨脹閥(flow rafterexpansion valve)，但在本方案中它被用來降低蒸發(fā)器中制冷劑的壓力，從而促使凝結(jié)水凍結(jié)。然后，制冷循環(huán)迅速反向，加熱露水形成面，使凍結(jié)的凝結(jié)水融化。融化的凝結(jié)水滴入收集器內(nèi)，含水空氣再次通過露水形成面，再次在循環(huán)發(fā)生凍結(jié)。在另一優(yōu)選實施方案中，通過熱氣反向流動，改變輸送壓力，及/或用加熱器可使凍結(jié)的冰融化。
如果產(chǎn)水量不夠，或者如果希望將裝置固定到家用制冷機的制冰機/冷卻器上，可用快拆接頭接到市政水系進口管上。因此，市政供水通過NSF 53過濾器，并在達到儲罐之前在制冷機的分配系統(tǒng)中增壓。此外，應(yīng)用循環(huán)回路使凈化水環(huán)流到紫外濾毒器內(nèi)，以防細菌形成。在遠處的分配器由具有快拆接頭的軟管連接到本裝置。本裝置與其遙遠的器具之間的距離只要簡單地改變軟管的長度就可變化。軟管上套一套管就可整齊非強制性地固定到墻上。為了防止灰塵與花粉進入系統(tǒng)，可采用高效有害氣體(HEPA)過濾器或其它靜電空氣過濾器。還可用空氣電離器協(xié)助清除進氣中的顆粒物并處理排放空氣。由于生產(chǎn)的水如此之純，因而也可將礦物質(zhì)加入水中，因此，可在循環(huán)回路中放置一礦化盒，以達到要求的礦物質(zhì)濃度。
本發(fā)明的水發(fā)生器/分配器可以滿足許多新興國家以及世界上許多地方的長期感受的需要。本發(fā)明的目的及優(yōu)點包括(a)提供一種用于獲得并分配飲用水的便攜裝置，該裝置與辦公室或家庭的室內(nèi)裝飾協(xié)調(diào)且不需要永久性的外部管道和風(fēng)管；(b)提供一種對從大氣中收集的飲用水加熱和冷卻的裝置；(c)提供一種能在室內(nèi)外工作的裝置，以便可在偏遠地區(qū)使用；(d)提供由一些密封、耐用的組件容易組裝而成的裝置；(e)提供一種箱式裝置，其上帶或大或小的便攜式輪子，即，它能在夯實土地、人行道、光的地板、地毯表面、或不平地面上滾動；(f)提供一種能由直流電帶動的裝置，即與太陽能發(fā)電板連接的直流電源，或變頻變壓交流電，單相或三相主電源，50/60Hz或由風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)生的交流電工作；(g)提供一種被VOC、昆蟲或嚙齒類動物污染機會最小的水生產(chǎn)裝置；(h)提供一種由簡單模件組合構(gòu)成的裝置，可長時間工作無須工人看管；(i)提供一種按需要及/或以控制的時間間隔生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)凈化水的裝置，并配備醫(yī)療級、NSF合格的400p.s.i.管子，且其露水形成面上涂一層惰性表面涂層；(j)用空氣加熱金屬條，熱氣旁通或利用逆制冷循環(huán)，以正好高于冰點的低溫空氣生產(chǎn)液態(tài)冷凝水；(k)在方便成人或兒童或坐輪椅者的高度分配飲用水；(l)可在露天無人照看的情況下在冰點以上運行一個月以上，生產(chǎn)無污染的飲用水；(m)在各種環(huán)境中，如辦公室、家庭內(nèi)或不發(fā)達地區(qū)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)飲用水；(n)提供一種容易在室內(nèi)以及室外攜帶的水發(fā)生器/分配器；(o)提供在三種不同溫度的分配飲用水的方案室溫；冷卻到大約5℃，加熱到大約80℃；(p)生產(chǎn)飲用水，其每加侖成本接近或低于瓶裝水；(q)生產(chǎn)符合ASHRAE和美國聯(lián)邦關(guān)于冷卻和冷凍光重最新標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)飲用水；(r)提供一種水發(fā)生器/分配器，它可用其上提把被兩個成年人輕易搬走；(s)提供一種水發(fā)生器/分配器，其中排出空氣經(jīng)過濾清除了灰塵、花粉及氣載微粒；(t)提供一種水分配器，其中進入的空氣充滿負離子以利于顆粒分離，排出的空氣帶負電；(u)提供一種水發(fā)生器/分配器，當(dāng)其用于殺死微生物的子系統(tǒng)出故障時，不生產(chǎn)或輸送冷凝水；(v)提供一種水發(fā)生器/分配器，其空氣過濾器容易更換；(w)提供一種裝置，它沒有永久性的連接裝置與遠方的分配器的管路連接；(x)提供一種不用永久性管路連接市政水系到本裝置的裝置，當(dāng)冷凝水不夠時，市政供水經(jīng)凈化后自動分配到需要位置；(y)提供一種將處理過的水定期循環(huán)的回流系統(tǒng)，以便按預(yù)定標(biāo)值控制細菌，使儲罐中的水不能保持不循環(huán)狀態(tài)；(z)提供一種裝置，其尺寸有利于移動，安裝到墻上或擱在排水槽上；(aa)提供一種裝置，它有組合的凝結(jié)水收集器和儲罐；(bb)提供一種保護本裝置不結(jié)冰的裝置；(cc)提供一種套管，包住裸軟管；(dd)提供一種根據(jù)分配器開閉自動啟動泵和停機的裝置；(ee)提供一種在各種臨界的溫度/濕度條件下為了生產(chǎn)最多凝結(jié)水而自動地起動凍結(jié)與融化循環(huán)的裝置；(ff)提供一種工作狀態(tài)模式的音響和目視的顯示器；
(gg)提供一種臭氧發(fā)生器，用于對排出的空氣的凈化和處理；(hh)提供一種紫外殺毒罐，用于最大限度地殺死細菌；(ii)提供一種化學(xué)安全的管子，用于將藥物引入提取的水中；(jj)提供一種不會干擾藥水的回流系統(tǒng)；(kk)提供一種帶自密封墊圈的易于搬動和清洗的儲罐；(ll)提供多個用于消除VOC的實心活性炭過濾器；(mm)準(zhǔn)備向提取的水中加礦物質(zhì)；(nn)提供一種不會損壞的自吸泵，其加壓能力足以能使用實心過濾器；(oo)提供整體式加熱器，用于加熱房間；(pp)提供高壓接地故障斷電電路；(qq)提供低壓元件；(rr)使用多速鼠籠式風(fēng)扇以降低噪音；(ss)提供氧合器，將氧氣加到提取的水中；(tt)提供空氣凈化器，使重新回到室內(nèi)的空氣帶香味；(uu)提供適于兒童使用的安全閥；(vv)提供可同時用手動和電動控制的電源開關(guān)；(ww)提供保險絲及/或斷路器；(xx)提供容易清洗的膜片式電開關(guān)；(yy)提供冷管線的絕熱層，以減少或消除“發(fā)汗”或水汽積附；(zz)提供固定在典型的制冷式制冰機上的連接用具；(aaa)用密封壓縮機殼降低噪音；(bbb)提供鍍金，或別的具有類似效果的同類金屬鍍層的露點形成面，以加強傳熱；(ccc)靠蒸發(fā)提供凈化；(ddd)使水發(fā)生裝置與標(biāo)準(zhǔn)窗式空調(diào)器結(jié)成一體；及(eee)提供整體密封的一次性紫外殺毒罐。
閱讀下面的說明及附圖，本發(fā)明的其它目的與優(yōu)點將更為顯明。
附圖簡要說明圖1是本發(fā)明將加壓的飲用水經(jīng)過紫外線處理、過濾、加礦物質(zhì)、加藥物/處理并且循環(huán)流動的系統(tǒng)的一個實施方案的流程圖。
圖1A是本發(fā)明將加壓的飲用水經(jīng)過紫外線處理、過濾、加礦物質(zhì)、加藥物/處理并且循環(huán)流動的系統(tǒng)的一個實施方案的流程圖。
圖2是本發(fā)明的紫外濾毒器(包括紫外燈、鍍膜面、電接頭)的側(cè)向剖面詳圖。
圖3是本發(fā)明裝置的外形圖，示出外殼及各部件的布置。
圖4是應(yīng)用于本發(fā)明的典型的流木膨脹閥的視圖。
圖5是本發(fā)明的利用逆向滲透膜過濾器作為濾水裝置而從膜過濾器排出的廢水被排放掉的系統(tǒng)的實施方案流程圖。
圖6是本發(fā)明利用逆向滲透膜過濾器作為濾水裝置而從膜過濾器排出的廢水被回收的系統(tǒng)的實施方案流程圖。
圖7示出的是具有一體的本發(fā)明的水發(fā)生器及過濾系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)器，其中膜過濾器與泵適合于吸入外面供應(yīng)的水來補充冷凝水生產(chǎn)。
圖8示出的是具有一體的本發(fā)明的水發(fā)生器及過濾系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)器，該系統(tǒng)包括實心活性炭過濾器、有固定帕爾貼冰指件的冷水箱、和分配水用的插頭。
圖9示出組合到標(biāo)準(zhǔn)窗戶內(nèi)的、結(jié)合了本發(fā)明的放大的標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)器的布置。
圖10是本發(fā)明的一個系統(tǒng)的實施方案的示意圖，其中，來自制冷劑蒸發(fā)器的冷空氣通過制冷劑冷凝器，帶走冷凝器的熱量，密封的壓縮機罩降低壓縮機的噪音，并提高壓縮機效率。
圖11是利用逆向滲透膜過濾器作為濾水器具的本發(fā)明反向上升排列的系統(tǒng)的流程圖。
圖12是本發(fā)明另一優(yōu)選實施方案的流程圖，在采用的汽化箱內(nèi)，外來不凈水經(jīng)汽化隨后通過露水形成面。
優(yōu)選實施方案的詳細說明本發(fā)明的元件與組件特別適合與美國專利6,182,453(授權(quán)給FrankForsberg并轉(zhuǎn)讓給環(huán)球水公司)所述形式的系統(tǒng)一起使用。該專利的全部內(nèi)容結(jié)合在本文中供參考。然而，專業(yè)技術(shù)人員知道這些元件與部件如何與各種水汽分離系統(tǒng)一起應(yīng)用。
下面的表1包括在本說明書中使用的全部特殊與標(biāo)準(zhǔn)名稱目錄，一列開頭的“序號”是每個零部件的標(biāo)號，一列開頭的“圖號”指第一次出現(xiàn)零部件的圖號。本發(fā)明水收集與處理工藝大致示于圖1、1A、2、5和6。圖4是流木膨脹閥的簡圖，該閥用于降低水發(fā)生系統(tǒng)低壓側(cè)的制冷劑壓力，以便引起蒸發(fā)器結(jié)冰。圖7示出與標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)器結(jié)合在一起的水發(fā)生裝置，它能吸入外來水并有膜過濾器及帕爾帖冰指件。圖8所示空調(diào)器實施方案用實心活性炭過濾器代替膜過濾器系統(tǒng)。圖10示出熱交換器裝置，其中冷空氣從制冷器第一蒸發(fā)器16和低壓制冷劑管路通向第二壓縮機53有助于排除第一冷凝器4的熱量，且圍繞第一壓縮機的冷卻盤管位于密封罩內(nèi)。圖9示出水發(fā)生器/窗式空調(diào)機組位于標(biāo)準(zhǔn)窗戶內(nèi)。圖11描述放在排水槽頂上水發(fā)生裝置的各部件。圖3示出輪子與殼體的相對位置。圖6示出膜過濾器廢水提取系統(tǒng)的流程圖。
如圖3所見，工作部件被包圍在有頂蓋、四個垂直側(cè)板和底座的殼體1中。殼體的正面蓋板中有一懸壁孔，插入空氣過濾器119。殼體還有一正面凹孔及由凹殼、格柵、廢水容器組成的組合件122。凹壁上面是一低亮度燈123，或“夜用燈”。凹壁還可含有分配水的流體輸送控制器34、35。殼體的一塊面板上有進入空氣過濾器119的入口。殼體的一塊面板上有排氣用的出口124。在殼體出口124的內(nèi)部，該口具有一個防蟲網(wǎng)(未示出)。臭氧發(fā)生器125可進一步排除氣載微粒，并處理空氣。數(shù)字鍵盤134位于殼體頂上，向本發(fā)明的用戶提供對本發(fā)明的隨意控制。
為了加強安全性，用接地故障中斷電路來保本裝置用戶及高壓壓縮機、加熱器、鎮(zhèn)流變壓器。其余部件如泵、電磁閥、指示燈等都是低壓(小于35V，最好在12V至24V之間)。保險絲及斷路器保護所有電氣組件。
表1術(shù)語及序號序號 名稱，功用 圖次1殼體，箱，柜102風(fēng)機組件，多極變速進入，第一蒸發(fā)器 103風(fēng)機組件，多極變速進入，第一冷凝器 104第一冷凝器，制冷劑，生產(chǎn)水 105收集器，冷凝水 16管子，冷凝水收集器至紫外濾毒罐 17濾毒罐，紫外線 18管子，通風(fēng) 19傳感器，紫外濾毒低處110 傳感器，紫外濾毒高處111 管子，密封的，紫外濾毒出口，流體傳輸112 管子，密封的，儲罐至紫外濾毒入口，循環(huán) 113 燈泡，紫外線114 電線，電力傳輸，鎮(zhèn)流變壓器至紫外燈 115 變壓器，鎮(zhèn)流，紫外燈116 第一蒸發(fā)器，制冷劑，產(chǎn)生水 117 罩子，濾毒罐118 燈座，紫外燈119 表面，鍍膜的，紫外濾毒罐120 開關(guān)，繼電器，泵221 電線，電力傳輸，開關(guān)繼電器泵到紫外濾毒罐上部傳感器 122 電線，電力傳輸，開關(guān)繼電器泵到紫外濾毒罐上部傳感器 123 電磁閥，外來水入口，故障切斷124 閥，止回，外來水入口125 管子，密封的，冷水箱至熱水箱126 管子，密封的，不銹鋼，儲罐到冷水箱 127 罐，儲存128 墊圈，自密封，熱水 129 墊圈，自密封，冷水 1
30 水箱，熱水 131 元件，加熱，熱水箱 132 水箱，冷水 133 盤管，第二蒸發(fā)器制冷劑，冷水箱冷卻 134 插頭，適于兒童使用的，熱水分配 135 插頭，冷水分配 137 蓋，儲罐 138 墊圈，儲罐 139 扣緊件，鎖定，儲罐蓋 140 開關(guān)，開/閉，熱水箱加熱元件141 泵，自吸式 142 過濾器，實心活性炭 143 濾毒罐，礦物更換 144 快拆接頭，陰螺紋，外來水 145 管子，外來/內(nèi)部水兩用 146 快拆接頭，陽螺紋，外來水流入口電磁閥配合 146A 配件，標(biāo)準(zhǔn)家用水龍頭 147 絕熱層，水箱 148 開關(guān)，浮式，儲罐水位 149 開關(guān)，浮式，儲罐水位指示燈 150 接頭，儲罐至輸液管 151 管子，藥品/維生素 152 第一壓縮機，生產(chǎn)水 1053 第二壓縮機，冷水冷卻器 1055 管子，水系統(tǒng)到冷凍機制冰機 155A 快拆接頭，電磁閥連接，外來水入口 155B 快拆接頭，冷凍式制冰機連接 156 窗口，半透明，紫外目視指示器 157 管路，冷水，制冷劑，冷水箱盤管進入 158 管路，冷水，制冷劑，冷水箱盤管出口 159 電磁閥，循環(huán)，故障關(guān)閉 1
60 閥，手動放水閥，循環(huán) 161 傳感器，凝結(jié)水收集器溢流 162 網(wǎng)，沉積物163 傳感器，儲罐，水位低 164 預(yù)過濾器，外來水流565 風(fēng)管，周圍空氣1066 熱交換器 1067 管子，廢水出口568 泵，增壓，膜過濾器569 管子，膜過濾器到儲罐 570 過濾器，膜片，逆向滲透571 管子，外來水源172 電磁閥，廢水出口，故障關(guān)閉573 管子，外來水到膜過濾器574 第二冷凝器1075 開關(guān)，定時器，外來水進入 576 節(jié)流裝置，廢水577 風(fēng)扇，多極變速，第二冷凝器1078 空調(diào)器單元，典型窗式安裝 779 快拆接頭，廢水出口580 開關(guān)，壓力，廢水 581 管子，廢水排泄快速接頭583 盤管，冷卻，第二蒸發(fā)器1084 接頭，T型，水管 185 罩，第一壓縮機，密封式1088 閥，膨脹，流木式 489 柜，工作臺面 1190 絕熱層，削弱噪音 1091 插頭，環(huán)境水分配 892 管子，廢水排出1193 冰指件，帕爾貼式 8
94 容器，冰指件固定 895 管子，流體傳輸，儲罐到冰指件固定的容器 1198 發(fā)光二極管 1102 罩，加大的臺架 7103 臺架，加大的，典型的窗式空調(diào)系統(tǒng) 7104 管子，紫外濾毒罐排水 8105 閥，紫外濾毒罐排水 8107 容器，循環(huán) 6110 容器，蒸發(fā) 12111 電磁閥，循環(huán) 6112 傳感器，上浮 6113 傳感器，下浮 6114 閥，止回 6115 過濾器，砂子/沉積物6116 后過濾器，膜過濾器 6117 閥，止回，后膜過濾器 6118 濾毒罐，水平 1A119 過濾器，空氣 10122 凹壁 3123 燈 3124 孔，出口，排氣 3125 臭氧發(fā)生器 3126 充氧器 3127 驅(qū)蟲器，超聲波 3128 加熱器，電 3129 金鍍層 1130 傳感器，蒸發(fā)箱上部 12131 傳感器，蒸發(fā)箱下部 12132 管子，外來水流到蒸發(fā)箱 12133 元件，第二加熱 12134 數(shù)字鍵盤 3
136 過濾器，空氣 3138 屏，顯示 3本發(fā)明的操作如圖1所示，首先由位于殼體上的手動雙位開關(guān)75控制。電子控制或手動操作雙位開關(guān)都可關(guān)閉此顯示器。多極變速風(fēng)扇的控制開關(guān)(未示出)與殼體上的雙位開關(guān)相鄰。
如在圖1和10中最清楚地示出的，進入殼體1的空氣首先通過可更換的空氣過濾器119，進入風(fēng)筒65，跨過可任意放置的獨立的電離器(未示出)?？諝怆S后由多級變速的進風(fēng)口風(fēng)扇組件2吹過第一蒸發(fā)器16的鍍膜露水形成面，該組件2由多級變速風(fēng)扇控制開關(guān)控制。冷凝液靠重力流入冷凝水收集器5，隨后通過管子6流入紫外濾毒罐7的第一端。通氣管8使紫外濾毒罐7中的空氣可被冷凝液(水)置換。傳感器61剛好安放在冷凝水收集器5的邊沿下面，以便能切斷通向制冷劑第一壓縮機52的供電，從而防止第一蒸發(fā)器16將環(huán)境空氣冷卻到其露點而使冷凝水收集器5發(fā)生溢流。第一冷凝器4可排除從冷凝水中吸收的熱量。如果從第一蒸發(fā)器16流出的空氣流過第一冷凝器4不能充分排除第一冷凝器4的熱量，則來自第二壓縮機53的低壓制冷劑管路可與第一冷凝器4形成導(dǎo)熱關(guān)系，從而排除多余的熱量。如圖1A所見，在另一優(yōu)選實施方案中，紫外濾毒罐7是密封和可一次性使用的，且其放置位置便于紫外燈13的更換。
紫外濾毒罐7設(shè)計成以最恰當(dāng)頻率的紫外線起到最大殺菌效果，如圖2所見。因此，濾毒罐7的內(nèi)表面19鍍上反光材料，且紫外濾毒罐7的形狀環(huán)繞紫外燈13，以便使冷凝液集中在最佳殺菌區(qū)中。紫外燈13由紫外燈插座18托住，且由鎮(zhèn)流變壓器15供電，電線14連到其上。將濾毒罐蓋17卸下即可更換紫外燈13。泵41根據(jù)下部傳感器9和上部傳感器10感測出的濾毒罐7中水的容積而啟動。下部傳感器9和上部傳感器10通過電線22，21連接泵的繼電器開關(guān)。當(dāng)下傳感器9和上傳感器10浸入水中時，泵繼電器開關(guān)20的電路閉合，以向泵41供電。泵41提供的額外的重力壓力足以使水從紫外濾毒罐7的第二端通過沉淀網(wǎng)62。紫外濾毒罐7、沉淀網(wǎng)62及泵41通過流體傳輸管11而流體連通。止回閥24與泵41及紫外濾毒罐7串接起來，以防泵41停轉(zhuǎn)時流體倒流。透光孔56開在紫外濾毒罐7上，起紫外線指示器的作用。如圖1A所示，另一優(yōu)選實施方案包括密封的一次性紫外濾毒罐7，它提供單獨水位的濾毒罐118，其中安裝傳感器9、10，用于啟動泵41。
泵41最好是自吸式的。泵41迫使水流過實心活性炭過濾器42和礦化管殼43，進入儲罐27。泵41、實心活性炭過濾器42，加礦物質(zhì)到凈化水中的礦化管殼43及儲罐蓋37通過流體傳輸管11而呈流體連通。儲罐蓋37進一步通過可松可緊的鉤子39固著到儲罐27上，且利用夾在儲罐37和儲罐27之間的墊圈38與儲罐27密封。儲罐蓋37上有溢流浮子開關(guān)48，當(dāng)儲罐27中水位接近相連的儲罐蓋37時浮子開關(guān)48使制冷壓縮機(未示出)斷電，從而中止水在第一蒸發(fā)器16上的凝結(jié)。儲罐蓋37上還有第二溢流浮子開關(guān)49，當(dāng)儲罐27中的水位接近相連的儲罐蓋37時可使顯示屏138上的指示燈98點亮。
水從儲罐27靠重力流過自密封墊圈29并通過不銹鋼管26進入冷水箱32。隨水在冷水箱32中被第二蒸發(fā)器低壓制冷劑盤管33冷卻到大約4℃到大約12℃，盤管33繞在冷水箱32四周，且在冷水箱32制冷劑盤管33的出口管57和冷水箱32制冷劑盤管33的入口管58處連接到第二制冷壓縮機53。水還可用塞子35靠重力分配到殼體1以外。冷水箱32的能耗可用絕熱材料47減少。另外，安全管子51穿過周圍的絕熱材料47與冷水箱32密封連接，可將藥物及/或維生素直接注入冷水箱32。在第二冷卻裝置的低溫制冷劑管路周圍有絕熱層(未示出)，用于減少或消除“發(fā)汗”及水滴積累。這樣的絕熱層可同樣放在熱的和冷的制冷機管路上，以降低不希望有的傳熱。第二冷凝器74具有一個附加裝置空氣冷卻風(fēng)扇77，用以排除第二壓縮機53的熱量。
冷水箱32的水靠重力經(jīng)自密封墊圈28和管子25流入熱水箱30。然后水可以在熱水箱30內(nèi)由開關(guān)40向發(fā)熱元件31引送電，加熱到大約75℃到大約91℃。水在用適于兒童使用的龍頭34放到殼體1以外。水箱30的能耗用絕熱層47降低。冷熱水的溫度顯示在顯示屏138上。
如圖1、3所示，對本優(yōu)選實施方案而言，當(dāng)發(fā)熱元件31不供電時從熱水箱30通過適于兒童使用的龍頭34放出的水是環(huán)境溫度的水。與溫度傳感器(未示出)相連的顯示屏138用來顯示熱水箱30中的水溫。發(fā)熱元件31有選擇的供電使其旁邊的冷水箱32溫度保持更有效。適合于冷水的一次性盛水容器，如紙杯，可從安放在殼體側(cè)面附加的投放器上提供。
冷凝液在進入儲罐27之前通過充氧器126，將有益健康地氧氣加入水中?？觳鸸茏?5接到快拆管子44上，可把整個儲罐27中的水投放到外面容器。
儲罐27中的水通過紫外濾毒罐7，經(jīng)連接器50和流體傳輸管12循環(huán)。電磁閥59放在儲罐27和紫外濾毒罐7之間的輸液管12中，該電磁閥59能阻止水從儲罐27流到紫外濾毒罐7，除非電磁閥59通電。如此，如果本裝置斷電，儲罐27中的水不會泄放。在儲罐27與紫外濾毒罐7之間的輸液管12中還放置有一排放閥60，它可用手操作，以調(diào)節(jié)從儲罐27流到紫外濾毒罐7的水流量。
本發(fā)明設(shè)計上的一個重要改進是除了平常有的制冷膨脹閥外，還實際安裝一計算機控制的流木膨脹閥88，如圖4所示，但在另一方案中使用，以利于當(dāng)環(huán)境空氣溫度低但仍潮濕時冷凝水凍結(jié)在第一蒸發(fā)器16上。本發(fā)明還能使制冷劑倒流，如此，加熱第一蒸發(fā)器16，迅速使凍結(jié)的冷凝水可被融化而滴入冷凝水收集器5中。此循環(huán)可快速地逆向運行，以從大氣中提取水，而非可逆制冷循環(huán)不能起從大氣提取水的作用?，F(xiàn)有技術(shù)的裝置只能停止制冷循環(huán)，讓凍結(jié)的凝結(jié)水融化，而不是應(yīng)用流木膨脹閥并使制冷循環(huán)逆運行，積極地促進冷凍與融化。凍結(jié)與融化循環(huán)是由電子定時和激發(fā)的開關(guān)電路(未示出)來致動的，該電路可根據(jù)大氣條件來調(diào)節(jié)循環(huán)定時。冷凝液收集量可以用很多方法增加，包括應(yīng)用加大的第一蒸發(fā)器16，增加流過第一蒸發(fā)器16的空氣流量，以及提高流過第一蒸發(fā)器16的空氣溫度。因此，如圖3所示，可在第一蒸發(fā)器16的上游放置電加熱器128，用于加熱流過第一蒸發(fā)器16的低溫環(huán)境空氣。流過第一蒸發(fā)器16表面隨后流過第一冷凝器4表面的空氣帶走第一冷凝器4的熱量。為了在蒸發(fā)器的冷凍/融化循環(huán)工作且第一蒸發(fā)器16沾滿冰時冷卻第一冷凝器4的表面，用一單獨的多級變速風(fēng)扇3使環(huán)境空氣經(jīng)空氣過濾器136通過第一冷凝器4，如圖10所示。為了冷卻第一冷凝器4，還提供有從第二壓縮機53到第一冷凝器4能熱傳導(dǎo)的低壓制冷劑管路(圖示為熱交換器66)。
本裝置可以接收外部水源的液態(tài)水，如市政水系水源的水，見圖5。因此，在流體傳輸管11上有一三通84，以使本裝置與外部水源流通。電磁閥23可防止斷電時水取道儲罐27底部內(nèi)側(cè)的水流下傳感器63流到三通84的外部水源側(cè)。在電磁閥23的外部水源側(cè)有一快拆陰接頭44，與外部水源管道71容易裝拆。在一個更為方便的實施方案中，提供兩用管段45，其一段有陰承插接頭46A，可使管子45與標(biāo)準(zhǔn)家用水龍頭連接，另一端的陽快拆接頭46可使管子45與陰的快拆接頭44連接。外部供給的水經(jīng)三通84、實心活性炭過濾器42沿向儲罐方向的輸液管11流動。止回閥24防止水流向紫外濾毒罐7。
在另一優(yōu)選實施方案中，外部供應(yīng)的水引向逆向滲透膜過濾器70，如圖5、11所示，又同時使濾過的水經(jīng)輸液管69進入儲罐27，另一方面廢水經(jīng)輸液管67和在快拆接頭79處于連接本系統(tǒng)的排水管81流入排水設(shè)施而被排放?？觳鸾宇^79可以與廢水排出管81之間快速裝拆。在膜過濾器70的這一實施方案中，電磁閥23可防止水在斷電時取道儲罐27底部內(nèi)側(cè)的下水流傳感器63經(jīng)輸液管73流到膜過濾器70。在電磁閥23的外來水源側(cè)有一陰快拆接頭44，其便于與外來水源水管71之間裝拆。流體可流通的濾網(wǎng)64串接在電磁閥23與增壓泵68之間，用來排除外來水中的懸浮顆粒。流體可流統(tǒng)的砂子/沉渣過濾器115和預(yù)過濾器64也串接在增壓泵68與膜過濾器70之間，用于排除外來水中的重金屬及VOC。從膜過濾器70排出的廢水經(jīng)輸液管67和用于保持膜過濾器70中恒壓的限流器76流走，最后進入排水裝置。
另一方面，膜過濾器70的廢水可循環(huán)，如圖6所示。在該實施方案中，附加一循環(huán)缸107，并串接增壓泵48，外來水流通過電磁閥23和電磁閥111后，通過該增壓泵又流到缸107中。循環(huán)缸107中最高水位受到上浮球傳感器112的限制，以防循環(huán)缸107加注過多，最低水位由下浮球傳感器113感測。當(dāng)儲罐27中的水位下降到足以使其傳感器63的電路閉合時，傳感器63便向電磁閥111發(fā)出電信號，使水經(jīng)電磁閥111流入循環(huán)缸107。同時，還發(fā)一電信號給一用以指示傳感器63狀態(tài)的外部裝置(未示出)。本發(fā)明操作人員于是可用手操作開關(guān)75，發(fā)電信號給電磁閥23以防水流過。當(dāng)循環(huán)缸107中的水位高到足以使傳感器112的電路閉合時，發(fā)信號給電磁閥111，截止外來水流并啟動增壓泵68。增壓泵68吸水，水通過濾網(wǎng)62并經(jīng)砂子/沉渣過濾器115和預(yù)過濾器64進入膜過濾器70。經(jīng)膜過濾的水隨后通過管子69，后過濾器116及后過濾器止回閥117進入儲罐27，另一方面膜過濾器的廢水同時通過廢水出口管67，經(jīng)廢水限流器76及止回閥114返回到循環(huán)缸107，重新進入增壓泵68，進一步被膜片過濾。廢水返回循環(huán)缸107的循環(huán)一直進行到循環(huán)缸中水位低到足以閉合下浮球傳感器113的電路為止，傳感器113又使增壓泵68停轉(zhuǎn)。僅當(dāng)下浮子傳感器113的電路閉合時增壓泵68才會停轉(zhuǎn)，通過降低水位使上浮子傳感器112開放，電磁閥111重新打開，使附加的外來水流入循環(huán)缸107，于是升高水位再使傳感器112接合，而啟動泵68。用手操作開關(guān)75，使電磁閥23關(guān)閉，從而防止過多的水流過電磁閥111，廢水循環(huán)過程一直進行到循環(huán)缸107的水位下降到足以使增壓泵68停機為止。儲罐27中的浮子開關(guān)48起應(yīng)急控制電流的主要作用，當(dāng)儲罐27中水位上升到足以使浮子開關(guān)48接合時，泵68停機，電磁閥111關(guān)閉。
另一廢水循環(huán)實施方案提供自動引進外來水流到循環(huán)缸107的方案。在此實施方案中，裝置與外部水源做半永久性連接，開關(guān)75開始工作將電磁閥23打開。此后，循環(huán)缸107注水，廢水循環(huán)，純凈水排入儲罐27等均自動發(fā)生，不需要再操作開關(guān)75。
在另一沒有膜過濾器的優(yōu)選實施方案中，不凈水通過蒸發(fā)來凈化，如圖12所示。如在檢查出儲罐27時空的，則操作開關(guān)75，以便打開電磁閥23，使外來不凈水從外來水源經(jīng)管子133直接流到蒸發(fā)缸110中用第二發(fā)熱元件133蒸發(fā)。開關(guān)75在操作的同時使電流流入第二發(fā)熱元件133。蒸發(fā)缸110與第一蒸發(fā)器16相對定位，因此蒸發(fā)缸133中的蒸汽通過第一蒸發(fā)器16的露水形成面以便冷凝并流入冷凝水收集器5。冷凝水隨發(fā)送到紫外濾毒罐7和本優(yōu)選實施方案所述其他系統(tǒng)部件。上傳感器130和下傳感器131可控制蒸發(fā)缸110的水位。當(dāng)外來水流加注到蒸發(fā)缸110中使上傳感器130接合時，上傳感器130發(fā)出電信號使電磁閥23關(guān)閉，從而切斷外來水流。當(dāng)蒸發(fā)缸110水位下降到足以結(jié)合下傳感器131時，下傳感器131發(fā)出電信號，打開電磁閥23，從而使水流入蒸發(fā)缸。熱水箱30的加注及不凈水的蒸發(fā)的循環(huán)一直進行到用手切斷開關(guān)75，使電磁閥23關(guān)閉并切斷第二發(fā)熱元件133的電流。如果不是這樣，電磁閥23未被手動操作的開關(guān)75關(guān)閉，則儲罐27中水位上升到過載傳感器48接合，于是關(guān)閉電磁閥23，切斷第二發(fā)熱元件133的電源。
本裝置還可將裝置在冷凝液供給標(biāo)準(zhǔn)冷凍機的制冰機。因此，用一管子55使制冰機與快拆接頭55B擰緊，使管子55與冷凍機的制冰機連接，同時陽快拆接頭55A使管子55與陰快拆接頭44連接。電磁閥23的電源來自定時器控制的電源開關(guān)75，水可流到三通84的外來水源側(cè)。開動泵41，水便經(jīng)三通84進入制冰機。由于插入實心活性炭過濾器42和礦化缸43，水不能經(jīng)過輸液管11流入儲罐27。
本發(fā)明消除噪音主要靠兩個部件多級變速鼠管式風(fēng)機2、3，以及由隔離件90隔音的密封壓縮機罩85，如圖10所示。本發(fā)明允許使用這種密封的壓縮機罩85，是因為采用了冷卻能力極高的水冷凍裝置的第二蒸發(fā)器盤管33。第二蒸發(fā)器盤管33的制冷機管路一部分盤管83卷繞在第一壓縮機52周圍，吸收第一壓縮機52產(chǎn)生的熱量，從而使壓縮機罩85密封圍繞第一壓縮機52而不會引起第一壓縮機52過熱。在另一優(yōu)選實施方案中，單獨的流體攜帶盤管繞在第一壓縮機52四周，以便將第一壓縮機52的熱量傳遞到很像汽車發(fā)動機使用的那種外散熱片(未示出)。
如圖11所示，尺寸較小，放在暖氣頂部的裝置通常包括裝在較小殼體89內(nèi)的較大實施方案的全部優(yōu)點。熱交換器66與第一蒸發(fā)器16放在一起，空氣流過第一蒸發(fā)器16來冷凝水。冷凝水靠重力供向冷凝收集器5，然后經(jīng)輸液管6排放到紫外濾毒罐7。當(dāng)已有足夠的冷凝水進入紫外濾毒罐7時，泵41開動，將水經(jīng)過一系列過濾器64、42及礦化濾毒罐43進入儲罐27。環(huán)境溫度的水可從儲罐27通過龍頭91放出。為了從龍頭35放出冷水，冷凝水經(jīng)管子95流入水缸94中，其中有帕爾貼效應(yīng)冰指形元件93來冷卻水，該冰指形件的作用與用途見美國專利6,182,453，該專利在此結(jié)合以供參考。儲罐中水位一般由高水位開關(guān)48控制，它可切斷第一壓縮機52的電源以便中止水生產(chǎn)，也可切斷增壓泵68的電源；還由低水位開關(guān)63來控制，它可打開電磁閥23，使外部水流入系統(tǒng)。外來水通過管子45(未示于圖11)進入系統(tǒng)，有相配的快拆接頭46連到接頭44。管子45的另一端通過接頭46A連到家庭水龍頭。定時開關(guān)75可用于打開電磁閥23并向增壓泵68供電，使水通向膜過濾器70。外來水從膜過濾器70經(jīng)管子69進入儲罐27。限流器76控制廢水從膜過濾器70到排水管92的流量，以保持膜過濾器70中的廢水壓力。當(dāng)從膜過濾器70流出的水加滿儲罐27時，高水位開關(guān)48取代開關(guān)75，切斷電磁閥23及增壓泵68的電源。只要裝置有電，電磁閥59保持開啟；斷電時電磁閥關(guān)閉，以防儲罐27的放水。通過開啟流量控制器60和啟動泵41，水便能從裝滿的儲罐27通過紫外濾毒罐7、過濾器64和42、礦化濾毒罐43及泵41回到儲罐27開始環(huán)流，所有這些均通過輸液管11、12。環(huán)流流量由流量控制器60控制。電磁閥59可在裝置的電源切斷時防止儲罐27放水。另一放在暖氣頂上的實施方案將紫外燈13放在儲罐27內(nèi)，以節(jié)省空間(圖中未示)。
本發(fā)明還可合并到窗式空調(diào)(A/C)系統(tǒng)78，如圖7、8、9所示。在此實施方案中，空調(diào)機組的蒸發(fā)器與本發(fā)明第一蒸發(fā)器16的露水形成面位置重合。圖7的實施方案利用膜過濾器70來過濾已通過紫外濾毒罐7的空調(diào)蒸發(fā)器出來冷凝液。本實施方案也可接受外界供給的水。圖8的實施方案利用實心活性炭過濾器42來過濾通過紫外濾毒罐7后的空調(diào)蒸發(fā)器出來的冷凝液。兩個實施方案的冷凝液隨后流入儲罐27供通過水龍頭91向外放，或進入儲罐94由帕爾貼冰指狀物冷卻以便通過單獨水龍頭35向外放。本空調(diào)機組實施方案也有和獨立結(jié)構(gòu)裝置一樣的循環(huán)。這些空調(diào)機組實施方案也可裝入大的空調(diào)機組架102中，并隨此架102運動，或者簡單地放到窗式空調(diào)機組78上且可按需要搬到另一此類機組78上。在將本實施方案搬到另一空調(diào)機組78上之前，先通過放泄管104和防水閥105將紫外濾毒罐7排空。
另外的特點。殼體中有臭氧發(fā)生器125，靠近離開的氣流處，以進一步提高空氣質(zhì)量。殼體內(nèi)還有連續(xù)工作的調(diào)頻的超聲波病蟲害防治裝置127。為了使本裝置另一是實施方案具有機動性，與本發(fā)明重量及尺寸相適應(yīng)的四個小腳輪或滾輪(未示出)裝到殼體底座下側(cè)的四個角上。為了進一步使本發(fā)明另一是實施方案在不平地面上有機動性，在殼體底座下側(cè)相鄰兩個角裝上兩個直徑大至5英寸的大輪子。在殼體兩側(cè)還可裝有符合本發(fā)明尺寸與重量的提把(未示出)，安裝高度適合兩個成年人搬運。
為了增進健康，用無鉛焊料來組合本發(fā)明吸熱系統(tǒng)，以防冷凝水被重金屬污染。
如美國專利6,182,453所述，該專利在此結(jié)合以供參考，本發(fā)明的系統(tǒng)有各種自動按順序控制操作的器件，包括集成電路板及適合于接受傳感器信號和起動操作功能，包括安全連鎖功能的微處理器，及相關(guān)系統(tǒng)部件，這些操作全按預(yù)定的邏輯控制循序進行。本發(fā)明還有監(jiān)控及/或目視顯示合成在一起的裝置，包括開/關(guān)操作，環(huán)境空氣濕度、水的流率、水位、水壓、排出壓力、電流量、輻射強度、工作頻率、溫度、過程時間、累計流量、少量倒出的液態(tài)水、電磁閥開閉狀態(tài)、外部來水輸入口開閉狀態(tài)、外部來出水口開閉狀態(tài)、應(yīng)急水進口狀態(tài)、及安全聯(lián)鎖狀態(tài)等等的傳感器。
本發(fā)明能按空調(diào)狀態(tài)工作，這就是說，本發(fā)明風(fēng)扇及電加熱器子系統(tǒng)加熱室內(nèi)空氣的運行獨立于水生產(chǎn)子系統(tǒng)。
本發(fā)明的運轉(zhuǎn)進入的空氣由已知的密網(wǎng)過濾器組件或靜電過濾器組件過濾。如果希望在室內(nèi)或辦公室運行，則應(yīng)包括臭氧發(fā)生器，這一增加條件使本發(fā)明能起帶電粒子發(fā)生器和室內(nèi)凈化器的作用。此外，還可包括充氧器，把氧氣加入到凈化水中。
從流過第一蒸發(fā)器的空氣中收集的凝結(jié)水靠重力流入冷凝水收集器，并靠重力流入紫外濾毒罐。在此紫外濾毒罐中有一組傳感器，在此紫外濾毒罐充滿水時，便起動泵。進入紫外濾毒罐的冷凝水暴露在紫外燈的紫外殺菌光線下。在1-12小時的預(yù)定時間間隔至少起動一次循環(huán)泵，每次循環(huán)的流量為缸的容積的1-50倍，或以規(guī)定流率運轉(zhuǎn)1-200分鐘。每當(dāng)水發(fā)生器工作時，通過這種反復(fù)的過程，水在凈化回路的VOC過濾器及紫外照射部分上做間隔不斷或不斷地循環(huán)。可按循環(huán)的容積或時間規(guī)定流動延續(xù)時間。紫外濾毒罐外壁上的指示窗口可從殼體看到，證明紫外濾毒罐7是在正常工作。
冷凝水在正壓下泵送，通過符合NSF-53凈化要求的VOC凈化過濾組件，隨后泵送到食品接觸常用的塑料或不銹鋼制作的儲罐中。冷凝水靠重力從儲罐直接供到冷水箱，該冷水箱用充填泡沫材料的絕熱夾套，如無毒的聚合泡沫塑料，來包圍。冷水箱中的水靠重力流入熱水箱，其中有適于兒童使用的放水龍頭。冷水箱同樣也有放水龍頭。有一個實施方案的儲罐可拆開清洗。放水龍頭在地板以上最合理的高度處，使水容易被兒童或輪座上人取到。一次性冷水盛器的托座(未示出)在接近放水龍頭處。
儲罐帶有儲罐蓋，用可松可緊的彈簧鉤附著在儲罐上。蓋與儲罐之間有密封墊圈。儲罐還用一自密封墊圈與冷水箱水管密封。循環(huán)水輸送管道通過快拆接頭連接儲罐。這些零件使儲罐容易被抬離裝置以利清洗。
收集到的凈化水在冷水箱中冷卻到標(biāo)準(zhǔn)溫度5℃，該過程是通過第二冷卻器，第二蒸發(fā)器來完成的。第二蒸發(fā)器的盤管放在冷水箱表面與周圍的絕熱層之間。
水加熱到標(biāo)準(zhǔn)溫度75℃是由熱水箱內(nèi)的發(fā)熱元件完成的。水靠重力從冷水箱經(jīng)管子流到熱水箱。熱水從與熱水箱相連的適合兒童的放水龍頭提供。
在儲罐底部是一低冷凝水開關(guān)。如果儲罐中水位低，則電信號送到泵，或者如果裝置與外水源連接，則信號送到進水電磁閥，打開后水便使系統(tǒng)增壓。外部供水在進入儲罐前通過實心過濾器，或反之通過逆向滲透過濾器。此后，來自儲罐的凝結(jié)水或市政供水自動通過紫外濾毒罐循環(huán)，來自膜過濾器的廢水也循環(huán)做反復(fù)的膜過濾。當(dāng)儲罐中的水位高到觸發(fā)水位浮子開關(guān)時，水流便切斷。遠處分配器及市政水源用快拆接頭連接。
為了用蒸發(fā)來凈化水，外來水可流入蒸發(fā)箱直到其內(nèi)壁上端附近的傳感器發(fā)信號給電磁閥切斷水流。蒸發(fā)箱中的發(fā)熱元件使水汽化通過露水形成面。冷凝水滴入冷凝水收集器，并進入裝置的水處理階段。當(dāng)蒸發(fā)箱內(nèi)水位低到觸發(fā)箱底內(nèi)側(cè)附近的傳感器時，電磁閥打開，使更多水進入熱水箱。蒸發(fā)箱的加注與放空循環(huán)一直繼續(xù)利用人工結(jié)束或儲罐的過載開關(guān)/溢滿開關(guān)切斷時結(jié)束。
在不適合生產(chǎn)冷凝水的時候，第一壓縮器能起動，直到結(jié)霜，隨后停機，直到霜融化，制成冷凝水。當(dāng)此恒濕器所指濕度足夠但溫度低時第一蒸發(fā)器結(jié)冰。實際上，典型的制冷膨脹閥被繞過，而用流木進一步降低低壓低溫制冷管線中的壓力。當(dāng)蒸發(fā)器及冷凝水結(jié)冰，制冷循環(huán)便反向，迅速加熱蒸發(fā)器變成的冷凝器，使冷凝水融化。當(dāng)融化的冷凝水進入冷凝水收集器時，制冷循環(huán)再次反向，冷卻蒸發(fā)器并使從流過的空氣收集到的冷凝水結(jié)冰。該循環(huán)由計算機控制，以便獲得最佳產(chǎn)水量。這樣，比用熱氣旁道或單純的開—關(guān)—開壓縮機所生產(chǎn)的水流量要高。此外，在長期無水時，循環(huán)開關(guān)(未開)按泵定時器(未開)的定時啟動水，從儲罐經(jīng)紫外濾毒罐和水過濾器的循環(huán)。本發(fā)明通過三通及快拆接頭與遠處的各分配器連接。一個容易清洗、有整體表面的操作控制屏上包括各個電或聲音指示系統(tǒng)的指示器顯示。
此外，示出溫度與濕度各種組合下預(yù)期產(chǎn)水量的濕度/溫度水生產(chǎn)圖(未示出)，可經(jīng)過在控制的環(huán)境試驗室中作實驗而產(chǎn)生。該曲線可以貼在殼體外表面，以顯示預(yù)期的水產(chǎn)量。
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)和分配飲用水便攜式飲用水提取系統(tǒng)，包括(a)便攜式外殼，包括進口；及出口；(b)空氣循環(huán)裝置，可使環(huán)境空氣從上述進口環(huán)流到上述出口，所述空氣循環(huán)裝置包括在內(nèi)部的、以管道輸送的、電動的、旋轉(zhuǎn)的、可控的、空氣容量可變的空氣流動裝置；及過濾器具，可分離出最大直徑為100微米或以上的氣載微粒，且密封連接于過濾器具的上游；(c)水冷凝裝置，連接于上述空氣循環(huán)裝置下游，該水冷凝裝置包括冷凝水收集器；第一制冷劑及第一制冷劑管道；具有露水形成面的第一蒸發(fā)器，其中所述的露水成形面可將相鄰的空氣冷卻到比所述環(huán)境空氣的平衡露點低至少1℃，從而在露水形成面上生成液態(tài)水，所述露水形成面的形狀與位置可使所述液態(tài)水在重力作用下流入所述凝結(jié)水收集器中；第一冷凝器；及第一壓縮機；(d)紫外光濾毒罐，可接收從凝結(jié)水收集器靠重力直接流入的液態(tài)水；(e)水過濾器具，與所述紫外濾毒罐密封連接且滿足NSF 53標(biāo)準(zhǔn)，因而可通過額外的重力壓力接受液態(tài)水進入所述水過濾器具；(f)儲罐，與所述水過濾器具作密封連接，因而可接受所述液態(tài)水進入所述儲罐；其中，所述出口與所述儲罐作密封連接，因而可使液態(tài)水分配到儲罐外。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述額外的重力壓力由泵提供。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述泵是自吸泵。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述紫外濾毒罐包括能輻射以殺死細菌的頻率的紫外光的燈泡；罐體，可導(dǎo)引來自冷凝水收集器的液態(tài)水環(huán)繞燈泡，在該紫外燈附近的最佳殺菌區(qū)流動；面向燈泡的鍍膜面；及傳感器，當(dāng)感測到水容量時起動泵。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述水過濾器件包括實心的活性炭過濾器。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述水過濾器件包括反向滲透膜過濾器。
7.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，還包括與儲罐流體連接的循環(huán)回路導(dǎo)管，可按照用于起動循環(huán)的預(yù)定控制命令，使水從所述儲罐通過所述泵、所述紫外濾毒罐、及所述水過濾器自動地循環(huán)。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述水冷凝裝置還包括根據(jù)計算機控制的順序使所述第一制冷劑倒流、以在低濕低溫條件下產(chǎn)生冷凝水的裝置。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述水冷凝裝置還包括流木膨脹閥，以便降低在所述第一蒸發(fā)器中的制冷劑壓力。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括具有水冷卻器具的冷水箱，水冷卻器具與所述儲罐作密封連接，其中，冷水可向外送。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括一安全管子，可將藥物、維生素、及/或其它類似的有益健康的物質(zhì)直接導(dǎo)入所述冷水箱。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，還包括與所述儲罐流體連接的循環(huán)回路導(dǎo)管，用于使所述儲罐內(nèi)的水按照用于啟動循環(huán)、使加藥水/處理水在所述冷水箱中被有效地隔離的預(yù)定命令，通過所述泵、所述紫外濾毒罐及所述水過濾器件自動地循環(huán)。
13.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括水冷卻裝置，它包括第二制冷劑及第二制冷劑流動管路；第二蒸發(fā)器；第二冷凝器；及第二壓縮機；其中，所述水冷卻裝置連接所述冷水箱，且可使裝在所述冷水箱中的水冷卻。
14.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括水冷卻裝置，它包括一與所述冷水箱相連的帕爾帖效應(yīng)的熱電冰指件。
15.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述水冷卻裝置還可吸收所述第一壓縮機的熱量，從而可將所述第一壓縮機包圍在密封隔絕的罩子中。
16.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括具有水加熱裝置且與冷水箱作密封連接的熱水箱，其中熱水可向外放出。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，還包括適于兒童使用的閥，水可從中向外放出。
18.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，還包括具有第一加熱元件的水加熱工具。
19.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，還包括進水管，以及可操作的控制器及相關(guān)閥門，可在不能從環(huán)境空氣中產(chǎn)生水時讓市政供水進入，當(dāng)分配器打開時，所述市政供水通過一排水管流過所述水過濾器及所述紫外濾毒罐。
20.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，還包括進水管，以及可操作的控制器及相關(guān)閥門，可在不能從環(huán)境空氣產(chǎn)生水時使市政供水進入，當(dāng)分配器打開時，所述市政供水通過一排水管流過所述水過濾器及所述紫外濾毒罐。
21.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，還包括進水管，以及可操作的控制器及相關(guān)閥門，可在不能從環(huán)境空氣產(chǎn)生水時使市政供水進入，所述市政供水通過一排水管流過一增壓泵、一非膜片水過濾器、及一反向滲透膜過濾器進入儲罐。
22.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，還包括進水管，以及可操作的控制器及相關(guān)閥門，可在不能從環(huán)境空氣產(chǎn)生水時使市政供水進入，所述市政供水通過一排水管流過一增壓泵、一非膜片水過濾器、及一反向滲透膜過濾器進入儲罐。
23.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，還可將凈水排放到安裝有標(biāo)準(zhǔn)冷凍機的制冰機內(nèi)。
24.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，還可將凈水排放到安裝有標(biāo)準(zhǔn)冷凍機的制冰機內(nèi)。
25.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，還包括與系統(tǒng)中的所述制冷劑第二流動管路隔熱的隔熱層，從而降低由無用的冷凝引起的水汽聚集并減少有害的傳熱。
26.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括鍍金的露水形成面，以提高通過露水形成面的傳熱速率。
27.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括礦化筒，凈水在外放前通過所述礦化筒，以將礦物質(zhì)加入到凈水中。
28.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括臭氧發(fā)生器，安裝在至少一個過濾器的上游，以進一步有助于排除進氣中顆粒物質(zhì)。
29.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括充氧器，凈水在向外排放之前先通過所述充氧器，以便將氧氣加入凈水中。
30.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括符合HEPA標(biāo)準(zhǔn)的空氣過濾器，以便排除和分離直徑大于0.3微米的顆粒。
31.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還可與標(biāo)準(zhǔn)窗式空調(diào)機組結(jié)合，其中，所述露水形成面與標(biāo)準(zhǔn)窗式空調(diào)機的蒸發(fā)器重合。
32.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，縮小成臺面大小的實施方案，以節(jié)省空間。
33.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，縮小成臺面大小的實施方案，以節(jié)省空間。
34.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括電加熱器，用于向流過水冷凝器的空氣施加熱量。
35.如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，還包括電加熱器，用于向流過水冷凝器的空氣施加熱量。
36.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，還包括將來自所述膜過濾器的廢水引入流進所述膜過濾器的水中，從而使廢水循環(huán)。
37.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，還包括將來自所述膜過濾器的廢水引入流進所述膜過濾器的水中，從而使廢水循環(huán)。
38.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括一密封的一次性紫外濾毒器。
39.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，還包括水蒸發(fā)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括蒸發(fā)箱及第二發(fā)熱元件，其中，進入所述蒸發(fā)箱的水被所述第二發(fā)熱元件汽化，以便使所生成的水蒸氣通過所述第一蒸發(fā)器。
40.如權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其中，電加熱器之外的所有電氣元件、第一壓縮機以及一臺或多臺變壓器的工作電壓均為小于大約35伏的低壓。
41.如權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其中，第一發(fā)熱元件之外的所有電氣元件、電加熱器、第一壓縮機、第二壓縮機、第二發(fā)熱元件以及一臺或多臺變壓器的工作電壓均為小于大約35伏的低壓。
全文摘要
一種可產(chǎn)生高純度液態(tài)水的便攜式飲用水發(fā)生器，該液態(tài)水從環(huán)境空氣的水蒸氣凝結(jié)而成。該發(fā)生器(125)應(yīng)用一個空氣過濾器(119)從進來的空氣去除微粒與煙霧，所包含的吸熱裝置將濾過的空氣冷卻到其露點，并將冷凝水的液滴收集到冷凝水收集器(5)中。收集到的露水在分配之前先在抑菌回路中作處理，殺死外來的生物機體并濾掉不需要的污染物，循環(huán)回路能使儲存的冷凝水循環(huán)流動，包括在靜候階段。此外快卸接頭(55b)及長度可變的軟管使本發(fā)明可用于遠處的取水器及/或器具并在冷凝水少時使用經(jīng)過本裝置處理的市政供水。
文檔編號F24F1/02GK1620584SQ02828308
公開日2005年5月25日 申請日期2002年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月25日
發(fā)明者F·C·福斯博格, C·科爾伯特 申請人:環(huán)球水公司