專利名稱：用于捕獲水網(wǎng)中流動(dòng)的水中產(chǎn)生氣味和/或味道的物質(zhì)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配水網(wǎng)(water distribution network)，特別涉及用于分配飲用水的水網(wǎng)(network)。尤其特別地，本發(fā)明涉及一種用于捕獲(capture)在配水網(wǎng)的管路中流動(dòng)的水中產(chǎn)生氣味和/或味道的物質(zhì)的裝置和方法。
背景技術(shù)：
術(shù)語(yǔ)"捕獲"用于表示采集或提取產(chǎn)生氣味和/或味道的物質(zhì)從而對(duì)這些物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)(characterize)，以便系統(tǒng)地清除這些物質(zhì)。
在本領(lǐng)域中，法定要求或者根據(jù)需求需要周期性地監(jiān)測(cè)水質(zhì)，并且尤其要求監(jiān)測(cè)由水網(wǎng)分配的飲用水。
特別在配水網(wǎng)的用戶或使用者發(fā)現(xiàn)可能的特殊味道和/或氣味時(shí)可以進(jìn)行這種檢測(cè)。
當(dāng)前，當(dāng)在水中發(fā)現(xiàn)不良的氣味和/或味道時(shí)，程序如下
相關(guān)人員呼叫配水網(wǎng)的投訴中心(complaints center); 配水網(wǎng)的工作人員前往所述的發(fā)現(xiàn)地點(diǎn)以采集一瓶水樣； 樣品隨后送至分析實(shí)驗(yàn)室；
隨后提取產(chǎn)生所述氣味和/或味道的可疑物質(zhì)；以及 分析所提取的物質(zhì)。
參照上述步驟，通常認(rèn)為需要大約兩小時(shí)進(jìn)行提取，而且可以在隨后的24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行分析。
然而，已知產(chǎn)生氣味和/或味道的物質(zhì)隨著時(shí)間間歇地出現(xiàn)在水中并且所述可疑組分的氣味(或味道)的閾界與通常使用的檢測(cè)設(shè)備的靈敏度相比極低。
因此，上述過(guò)程在其有效性的時(shí)限內(nèi)很快地到達(dá)極限。換句話說(shuō)，現(xiàn)有技術(shù)的過(guò)程的問(wèn)題在于，在取出樣品的時(shí)刻與在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行提取的時(shí)刻之間保存產(chǎn)生水的味道和氣味的全部"基體(matrix)"
4的問(wèn)題，以及在測(cè)試人員(taster)檢測(cè)出味道與取出樣品的時(shí)刻之間所消耗的時(shí)間通常很長(zhǎng)。
然而，這是通常用于檢測(cè)某些水的氣味和/或味道的源頭的過(guò)程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷的裝置和方法，并且特別地其可以直接從水網(wǎng)提取可能對(duì)應(yīng)于產(chǎn)生氣味和/或味道的物質(zhì)的組分。
特別地，需要提供一種裝置和方法，其可以至少在所選的時(shí)刻并且連續(xù)地提取可能對(duì)應(yīng)于產(chǎn)生氣味和/或味道的物質(zhì)的間歇性存在的分子，并且所述裝置和方法通過(guò)隨著時(shí)間累積來(lái)自樣品的氣味分子來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單快捷的操作并且靈敏度更高。
為此目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于捕獲產(chǎn)生氣味和/或味道的物質(zhì)的裝置，所述物質(zhì)存在于配水網(wǎng)中連續(xù)流過(guò)管路的水中，其特征在于所述裝置
包括
捕獲裝置，用于捕獲所述物質(zhì)，所述捕獲裝置為通過(guò)吸附進(jìn)行作用的類型；
至少一個(gè)腔件，容置所述捕獲裝置并且適用于水流經(jīng)的所述水網(wǎng)；以
及
液體連通裝置，位于所述腔件與所述管路之間。
以此方式，可以理解的是通過(guò)設(shè)置裝置可以在任意時(shí)刻在水網(wǎng)的連續(xù)的基底上(on a continuous basis)捕獲任意在水中產(chǎn)生氣味和/或味道的物質(zhì)，并且特別地通常為了檢測(cè)水質(zhì)的目的不需人員執(zhí)行提取步驟，由此限制了相應(yīng)的成本。
這種技術(shù)方案還具有額外的優(yōu)點(diǎn)，即不僅使得易于對(duì)水本身提取，而且可以在很長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)這樣做，由此使得即使造成水的氣味和/或味道的分子間歇地出現(xiàn)時(shí)也可以捕獲這些分子。
例如，通過(guò)兩端開(kāi)口的管形成水與捕獲裝置之間的提供接觸的腔件。總體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的技術(shù)方案可以顯著改進(jìn)査找(search)氣味組分的性能以鑒別找到的物質(zhì)，并且因此早作反應(yīng)以尋求改進(jìn)水質(zhì)。通過(guò)吸附進(jìn)行作用的類型的所述捕獲裝置優(yōu)選包括至少一個(gè)支承件，所述支承件容置至少一個(gè)捕獲元件，所述捕獲元件包括聚二甲基硅氧垸
(PDMS)層(PDMS能直接覆蓋支承件或者可以設(shè)置在本身安裝在支承件
上的捕獲元件的表面上)。
類似優(yōu)選地，所述支承件包括磁性板，所述磁性板由聚二甲基硅氧烷
(PDMS)類聚合物覆蓋。例如，磁性板可以為由聚二甲基硅氧垸(PDMS)類聚合物覆蓋并且磁性條已密封在其中的玻璃棒。
Gerstel Systemtechnik GmbH & Co., KG公司的專利文獻(xiàn)EP 1 039 288，EP 1 406 077和EP 1 610 124描述了此種捕獲裝置。
根據(jù)本發(fā)明，隨后為了防止由于用在裝置中并且與水接觸的材料而導(dǎo)致的測(cè)量誤差，優(yōu)選采用不放出干擾捕獲氣味分子的組分的原料構(gòu)成裝置。例如，使用聚四氟乙烯(PTFE)或Teflon (注冊(cè)商標(biāo))、不銹鋼、和/或玻璃制成。
此外，在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述液體連通裝置包括快速連接系統(tǒng)以連接至在使用者處的出口龍頭。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述液體連通裝置包括在管路與所述腔件之間的出口裝置(即用于實(shí)現(xiàn)液體連通(wetconnection)的裝置)以及從所述腔件排出水的裝置。因此，形成的液體連通不會(huì)干擾沿著城市和建筑物的配水管路的流動(dòng)。以示例的方式，出口裝置包括主要由管座和旋塞構(gòu)成的連接件。
采用的所述出口裝置還可以包括旋塞或閥。
優(yōu)選地，可以設(shè)有出口裝置以包括可拆卸的緊固系統(tǒng)，所述緊固系統(tǒng)使得可以方便地更換腔件。
在另一個(gè)有利的布置中，所述液體連通裝置包括流量計(jì)。合適的情況下，流量計(jì)可以控制流過(guò)接觸腔件的水的流速。
在實(shí)施例變型中，所述裝置還包括一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)使得作為標(biāo)準(zhǔn)的液體溶液連同流過(guò)所述腔件的水一同被注入所述腔件中。液體溶液為一種包含一種或多種適用于通過(guò)吸附支承件吸附以鑒別標(biāo)準(zhǔn)分子(identifiedstandard molecule)的溶液，并且可以量化采集的組分。
本發(fā)明還提供一種捕獲在配水網(wǎng)中連續(xù)流過(guò)管路的水中的產(chǎn)生氣味和/或味道的物質(zhì)的方法。為此目的，為了實(shí)現(xiàn)所述捕獲方法，本發(fā)明使水網(wǎng)的水流過(guò)腔件，所述腔件容置用于捕獲所述物質(zhì)的捕獲裝置并且通過(guò)液體連通裝置連接至管路。優(yōu)選采用一種或多種以下布置
對(duì)流過(guò)所述腔件的水還進(jìn)行測(cè)量和/或調(diào)節(jié)；以及
作為標(biāo)準(zhǔn)的液體溶液在水流過(guò)所述腔件的同時(shí)也被注入所述腔件中。在本發(fā)明的內(nèi)容中，實(shí)現(xiàn)所述方法和所述裝置特別用于飲用水網(wǎng)。


以下通過(guò)示例以及參照附圖所做的說(shuō)明描述了本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征，其中
圖1為本發(fā)明的裝置的整體概略性立體示意圖2詳細(xì)示出了用于捕獲在水中產(chǎn)生氣味和/或味道的物質(zhì)的腔件和裝
置；
圖3為包含在圖2所示的腔件中的捕獲裝置的剖面圖4為本發(fā)明的裝置的一種變型的整體概略性立體示意圖5至圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一種變型實(shí)施例；以及
圖8至圖9示出了用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)圖5至圖7的變型的兩種其他技術(shù)方案。
具體實(shí)施例方式
在圖1中可見(jiàn)根據(jù)本發(fā)明的裝置10安裝在主管路12上，該主管路12例如為形成飲用水分配網(wǎng)的部分。為此目的，出口裝置(tapping means) 14安裝在管路12上并且通過(guò)第一軟管16連接至腔件18的入口，所述腔件18的出口連接至第二軟管以輸送水。
出口裝置14和第一軟管16形成位于腔件18與主管路12之間的液體連通裝置(hydraulic linking and connection means)。應(yīng)該注意的是，通常由管座(pipe saddle)和旋塞(stopcock)構(gòu)成的出口裝置14可以形成可拆卸的緊固系統(tǒng)以將第一軟管16安裝在主管路12上，并因此將腔件18安裝在主管路12上。
如圖2中更加清晰可見(jiàn)的是，腔件18為具有圓柱狀截面的管，優(yōu)選由不銹鋼或聚四氟乙烯(PTFE)制成，其兩端分別由密封聯(lián)結(jié)件(coupling)181和182閉合，所述聯(lián)結(jié)件181和182使得包含在腔件18中的空間能夠分 別連接至第一軟管16和第二軟管20。
此外，腔件18包含捕獲裝置22以捕獲在管路12中流動(dòng)的水中產(chǎn)生氣 味和/或味道的物質(zhì)。為此目的，在示出的實(shí)施例(見(jiàn)圖2、圖3、圖6和圖 7)中，該捕獲裝置22包括支承板221，在所述支承板221的背面已安裝有 磁性板222，所述磁性板222用于保持捕獲元件223，所述捕獲元件223通 過(guò)由磁體作用對(duì)產(chǎn)生氣味和/或味道的物質(zhì)進(jìn)行吸附而發(fā)生作用，并且所述捕 獲元件223安裝在支承板221的另一側(cè)。
支承板221優(yōu)選由不銹鋼制成，磁性板222由Teflon或PTFE層224覆
蘭
rm— o
選擇腔件18和捕獲裝置22的所有材料以防止釋放任何可能干擾捕獲造 成水中氣味和/或味道的分子的物質(zhì)特別有利地由不銹鋼、玻璃和/或Teflon (注冊(cè)商標(biāo))制成。
磁性板222優(yōu)選裝配(staple)在支承板221上并且主要用于保持包括聚 二甲基硅氧垸(PDMS)層的吸附支承件223。
在示出的實(shí)施例中，通過(guò)吸附進(jìn)行作用的捕獲元件223為商用的傳統(tǒng)磁 條，所述磁條包括長(zhǎng)形磁體，所述長(zhǎng)形磁體覆有玻璃護(hù)套(sheath)并且具 有圍繞玻璃護(hù)套設(shè)置的聚二甲基硅氧烷(PDMS)套以形成適當(dāng)?shù)奈皆?br> 可選地(未示出)，捕獲元件223可由通過(guò)粘結(jié)方式補(bǔ)丁狀連接至支承 板221的聚二甲基硅氧烷(PDMS)層(在這種情況下不需要磁性板222， 即便需要磁性板222也不需要其PTFE層224)形成。
因此可以理解的是，通過(guò)使來(lái)自管路12的水流過(guò)腔件18，可以由捕獲 裝置22連續(xù)地捕捕獲那些可能造成水的氣味和/或味道的物質(zhì)。只要在通過(guò) 第二排水軟管20被排出至排水管之前的水從管路12通過(guò)第一軟管16流過(guò) 腔件18并隨后由腔件18流出就可進(jìn)行這種捕捕獲，
應(yīng)該理解的是，腔件18形成可包括多個(gè)通過(guò)吸附進(jìn)行作用的捕獲元件 223的接觸腔件，所述捕獲元件223可以并行設(shè)置或者串行設(shè)置。
類似地，可以在安裝在管路12上的出口裝置14的下游并聯(lián)或者串聯(lián)地 設(shè)置多個(gè)腔件18。
在對(duì)從配水網(wǎng)通過(guò)管路和出口裝置14而來(lái)的水進(jìn)行充分接觸(由使用
8者確定該周期)和/或可能連同報(bào)告文件(information documentation)之后， 通過(guò)打開(kāi)兩個(gè)聯(lián)結(jié)件181和182中的至少其中之一從捕獲腔件18中取出捕 獲裝置22，隨后對(duì)通過(guò)吸附進(jìn)行作用的捕獲元件223進(jìn)行分析以檢測(cè)產(chǎn)生水 的氣味和/或味道的分子。
在圖4所示的實(shí)施例變型中，在出口裝置14與腔件18之間，第一軟管 16裝配有流量計(jì)24和閘閥26，以便測(cè)量水流向腔件18處的流速并且同時(shí) 可以調(diào)節(jié)此流速。
此外，在圖4中，設(shè)有系統(tǒng)30以將標(biāo)準(zhǔn)溶液平行地注入腔件18中，所 述標(biāo)準(zhǔn)溶液包括濃度己知的至少一種能被通過(guò)吸附進(jìn)行作用的捕獲元件223 吸附的易于鑒別的分子。標(biāo)準(zhǔn)溶液被保存在瓶32中，所述瓶32通過(guò)泵34 并且可能通過(guò)與另一流量計(jì)38相連的閘閥連接至第一軟管16。
因此，在此種結(jié)構(gòu)中，通過(guò)泵34對(duì)捕獲裝置10供給保存在瓶32中的 標(biāo)準(zhǔn)溶液，所述泵34以恒速操作并且以位于腔件18上游的流量計(jì)24測(cè)定 的供給速度和標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度作為參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在圖5至圖7所示的另一可選實(shí)施例中，可以將裝置10直接固定至龍 頭(faucet) 40的端部。在這種情況下，如圖6和圖7詳細(xì)示出的，使用快 速連接系統(tǒng)(quick-coupling system) 42以取代為了形成腔件18與龍頭40 的一端之間的液體連通裝置而使用的出口裝置14和第一軟管16，。
如圖5至圖7所示的快速連接系統(tǒng)42由端件421構(gòu)成，所述端件421 由具有彎部的通路422貫穿，所述端件421具有入口，所述入口適用于容置 龍頭40的自由端部，并且所述端件421具有與腔件18內(nèi)部連通的彎部的相 對(duì)端。
因此腔件18的一端(圖7的頂部)由取代圖2中的密封聯(lián)結(jié)件182的 密封蓋183閉合，同時(shí)腔件18的另一端(圖7的底部)仍然設(shè)有密封聯(lián)結(jié) 件181，所述密封聯(lián)結(jié)件181用于排出已經(jīng)流過(guò)腔件18內(nèi)部的水。
圖8示出了圖5至圖7所示的第一其他變型實(shí)施例，其中，裝置10直 接位于龍頭40的端部。在這種情況下，快速連接系統(tǒng)42螺紋連接安裝在腔 件18'上，所述腔件18'容置捕獲裝置22'并且包括套管(housing tube)形式 的支承件221'，所述支承件221'設(shè)有多個(gè)通孔(through orifice)，每個(gè)通孔 能夠容置捕獲元件223'。每個(gè)捕獲元件223'為中空玻璃管狀，其內(nèi)壁涂布有
9聚二甲基硅氧垸(PDMS)層，部分流過(guò)腔件18'的水流在龍頭40的出口處 流過(guò)所述捕獲元件223'。
在圖8中，形成捕獲元件223'的七個(gè)中空玻璃管分別封裝在七個(gè)支承孔 221'中。然而，應(yīng)該理解的是，支承件221'上可以設(shè)置數(shù)目不為七個(gè)的通孔， 或者實(shí)際上由至少一個(gè)支承孔221'足以容置捕獲元件223'使得裝置10起作 用，即捕獲在流過(guò)裝置10的水中產(chǎn)生氣味和/或味道的物質(zhì)。在圖8中，管 嘴(tap-nozzle) 186位于腔件18'的底部。
在圖8所示的此第一技術(shù)方案中，當(dāng)需要檢測(cè)已經(jīng)被收集在涂布在形成 捕獲元件223'的中空玻璃管內(nèi)壁的聚二甲基硅氧烷(PDMS)層上的產(chǎn)生氣 味和/或味道的物質(zhì)時(shí)，在執(zhí)行分析之前可以(suffices to)移除支承件221' 并移除至少一個(gè)形成捕獲元件223'的中空玻璃管。
圖9示出了圖5至圖7所示的第二其他變型實(shí)施例，其中裝置10直接 連接至龍頭40的端部。如圖9所示，腔件18"通過(guò)合適的快速連接系統(tǒng)42 連接至龍頭40的端件，并且其為滾筒(drum)狀，基于捕獲裝置22"以水磨 (watermill)原理工作的腔件18包括
轉(zhuǎn)軸221"，適用于沿與水從龍頭40流動(dòng)的方向垂直的方向相對(duì)于腔 件18"轉(zhuǎn)動(dòng)，并偏移水離開(kāi)龍頭40的流動(dòng)中心(flow axis);以及
葉片223"，安裝在轉(zhuǎn)軸221"上并且至少在龍頭40的出口處的水流過(guò) 的腔件18"的表面上覆蓋有聚二甲基硅氧烷(PDMS)層。
應(yīng)該理解的是，轉(zhuǎn)軸221"用于支承葉片223"，所述葉片223"自身形成 通過(guò)吸附進(jìn)行作用的活動(dòng)捕獲元件223"。
在圖9所示的此第二技術(shù)方案中，當(dāng)需要檢測(cè)已經(jīng)在葉片223"上的聚二 甲基硅氧烷(PDMS)層收集的產(chǎn)生氣味和/或味道的物質(zhì)時(shí)，可以用另一腔 件18"替換腔件18"，否則可以采用(make provision for)開(kāi)啟腔件18"并更 換一個(gè)或多個(gè)葉片223"或者由支承軸221"和葉片223"形成的組件。
10
權(quán)利要求
1. 一種用于捕獲產(chǎn)生氣味和/或味道的物質(zhì)的裝置(10)，所述物質(zhì)存在于配水網(wǎng)中連續(xù)流過(guò)管路(12)的水中，其特征在于所述裝置包括·捕獲裝置(22；22′；22＂)，用于捕獲所述物質(zhì)，所述捕獲裝置(22)為通過(guò)吸附進(jìn)行作用的類型；·至少一個(gè)腔件(18；18′；18＂)，容置所述捕獲裝置(22)并且適用于水流經(jīng)的所述水網(wǎng)；以及·液體連通裝置(14；42)，位于所述腔件(18；18′；18＂)與所述管路(12)之間。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置(10)，其特征在于，所述捕獲裝置(22; 22'; 22")包括至少一個(gè)支承件(221; 221'; 221")，所述支承件(221; 221'; 221")容置至少一個(gè)捕獲元件(223; 223'; 223 ")，所述捕獲元件(223; 223'; 223 ")包括聚二甲基硅氧烷層(223)。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置(10)，其特征在于，所述支承件(221) 包括磁性部(222)。
4. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(10)，其特征在于，形成所 述裝置(10)的材料不放出干擾捕獲氣味分子的組分。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的裝置(10)，其特征在于，所述 液體連通裝置包括快速連接系統(tǒng)(42)以接合至在使用者處的出口龍頭(40)
6. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的裝置(10)，其特征在于，所述 液體連通裝置包括在所述管路(12)與所述腔件(18)之間的出口裝置(14) 以及自所述腔件(18)排出水的裝置(182; 20)。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置(10)，其特征在于，所述出口裝置(14) 包括旋塞或閥。
8. 如權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的裝置(10)，其特征在于，所述 出口裝置包括可松脫的緊固系統(tǒng)，所述緊固系統(tǒng)使得可以更換所述腔件(18)。
9. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(10)，其特征在于，所述液 體連通裝置包括流量計(jì)(24)。2
10. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(10)，其特征在于，所述裝 置(10)還包括系統(tǒng)(30)，所述系統(tǒng)(30)使得作為標(biāo)準(zhǔn)的液體溶液連同流過(guò)所述腔件(18)的水一同被注入所述腔件(18)中。
11. 一種捕獲在配水網(wǎng)中連續(xù)流過(guò)管路(12)的水中的產(chǎn)生氣味和/或味 道的物質(zhì)的方法，通過(guò)使水從水網(wǎng)流過(guò)包括用于捕獲所述物質(zhì)的捕獲裝置(22)的腔件(18)，所述捕獲裝置(22)為通過(guò)吸附進(jìn)行作用的類型，所 述腔件通過(guò)液體連通裝置(14; 42)連接至所述管路(12)。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，對(duì)流過(guò)所述腔件(18) 的水還進(jìn)行測(cè)量和/或調(diào)節(jié)。
13. 如權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，作為標(biāo)準(zhǔn)的液體溶 液在水流過(guò)所述腔件(18)的同時(shí)也被注入所述腔件(18)中。
14. 如權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法 用于飲用水網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于捕獲產(chǎn)生氣味和/或味道的物質(zhì)的裝置(10)，所述物質(zhì)存在于總水管(water main)中的連續(xù)流過(guò)管路(12)的水中。其特征在于所述裝置(10)包括捕獲裝置(22)，用于捕獲所述物質(zhì)；至少一個(gè)腔件(18)，其用于容置所述捕獲裝置(22)并且干線水(mains water)可以流過(guò)所述捕獲裝置；以及液體連通裝置(14；42)，位于所述腔件(18)與所述管路(12)之間。本發(fā)明應(yīng)用于飲用水網(wǎng)(drinking water mains)。
文檔編號(hào)C02F1/28GK101489938SQ200780026547
公開(kāi)日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月13日
發(fā)明者埃莉斯·科爾比, 塞德里克·費(fèi)列爾斯, 大衛(wèi)·貝納諾 申請(qǐng)人:法國(guó)威立雅水務(wù)集團(tuán)