專利名稱：帶有抗菌吸嘴或抗菌外殼的液體分配器或凈水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)有用于飲用的吸嘴的液體分配器或凈水裝置。
背景技術(shù)：
由于世界上的大部分地區(qū)都缺乏干凈的飲用水，因此人們越來越關(guān)注一些低成本的供水系統(tǒng)。其中一種解決方案是通過飲水機(jī)獲得干凈的飲用水。而另一種解決方案是基于便攜式的凈水系統(tǒng)，例如一種名為Lifestraw⑧的商品。
為了減少疾病的發(fā)生，這些解決方案已經(jīng)得到了人們的廣泛關(guān)注，但是人們忽略了一個(gè)非常重要的方面，那就是，這些飲水機(jī)或?yàn)V水器通常是由幾個(gè)人，典型的是由一家人共用的。不幸的是，接觸相同的吸嘴是感染在人與人之間傳播的有效途徑，用臟手觸碰又是另一個(gè)散播感染的途徑。而過濾器被存放在不潔凈的環(huán)境下同樣會引起細(xì)菌在過濾器的外部繁殖。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不存在上述關(guān)于感染的缺點(diǎn)的液體分配器或凈水設(shè)備。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種帶有外殼以及為人們用口接觸而設(shè)置的
吸嘴的液體分配器或凈水裝置，其特征在于該外殼或吸嘴的至少一部分或者兩者的至少一
部分具有抗菌表面。
若該吸嘴，或者其至少一部分，該部分優(yōu)選的是人們通過該吸嘴飲用時(shí)用口接觸的部分，具有抗菌表面，通過該吸嘴飲用的人所帶有的細(xì)菌在接觸時(shí)被殺滅，則使用該吸嘴的第二個(gè)人不會被傳染。
若該外殼，或者其至少一部分，該部分優(yōu)選的是為用手接觸該外殼而設(shè)置的部分，具有抗菌表面，握持該外殼的人所帶有的細(xì)菌在接觸時(shí)被殺滅，則觸摸該外殼的第二個(gè)人不會被傳染。此外，即使過濾器被存放在不潔凈的地方也不會成為細(xì)菌滋生地。
本發(fā)明適用于結(jié)構(gòu)緊湊型凈水設(shè)備，如前述的Lifestraw 產(chǎn)品。
提供抗菌表面的一種方式是通過涂覆抗菌物質(zhì)，這可以利用大量不同的涂料。專利號為6762172、 6632805、 6469120、 6120587、 5959014、 5954869、 6113815、 6712121、 6528472和4282366的美國專利公開了多種抗菌有機(jī)硅涂料。
另一種可行的涂料是含銀的抗菌涂料，例如含有膠態(tài)微粒銀的抗菌涂料。含有銀納米粒
(lnm至100nm)的膠態(tài)微粒銀能夠懸浮在基質(zhì)中。例如，銀膠體能夠從沸石等礦石中釋放出來，具有開放型的多孔結(jié)構(gòu)。銀同樣能夠包埋在基質(zhì)內(nèi)，如聚合物表面薄膜?？蛇x地，它 可以在塑性成形過程中包埋在整個(gè)聚合物的基質(zhì)內(nèi)，常見的有注塑成型、擠出或吹塑成型。
由錢(Qian)申請的、專利號為6924325的美國專利公開了一種含有陶瓷的銀，這種銀 適用于本發(fā)明。由蘇特(Souter)等人申請的、專利號為6827874的美國專利，以及由金(King) 申請的、專利號為6551609的美國專利分別公開了一種用于水處理的銀，而利用銀加強(qiáng)顆粒 狀碳來進(jìn)行水凈化已經(jīng)是公知的。公告號為EP1647527的歐洲專利申請公開了一種用于水箱 的銀涂料。
其它可以應(yīng)用于本發(fā)明的抗菌金屬有銅和鋅，可選地或附加地，它們可以混合在一種抗 菌涂料中。由愛德華茲(Edwards)申請的、專利號為4906466的美國專利及其參考資料公開 了一種含有銀和其它金屬的抗菌涂料。
附加地或可選地，涂料可以含有二氧化鈦。二氧化鈦能夠用作一種由溶膠-凝膠法合成的 薄膜。由于銳鈦礦型Ti02是一種光催化劑，含有二氧化鈦的薄膜在暴露于紫外光和環(huán)境光下 的外表面上是十分有用的。二氧化鈦的納米晶同樣可以包埋在聚合物內(nèi)。此外，銀納米粒能 夠與二氧化鈦絡(luò)合，以增強(qiáng)效果。
例如，薄膜涂層可以只有幾微米的厚度。附加地或可選地，涂料可以含有一種活性的硅 垸季銨鹽化合物，這種硅烷季銨鹽化合物是由AEGIS⑧公司推出的，以Microbe Shield 為商 標(biāo)，用于空氣調(diào)節(jié)裝置中。當(dāng)作為一種液體應(yīng)用于材料中時(shí)，這種AEGIS抗菌劑中的活性成 分形成一種無色、無味、帶正電的聚合物涂層，與經(jīng)過處理的表面化學(xué)結(jié)合并且無法從該表 面上除去。
一些抗菌物質(zhì)能夠遷移穿過聚合物基質(zhì)。這意味著涂料可以含有由于從涂料內(nèi)部向涂料 表面遷移而不斷得到補(bǔ)充的抗菌物質(zhì)。因此，在另一個(gè)實(shí)施例中，吸嘴的材料、或者該材料 的一部分，該部分優(yōu)選的是人們通過該吸嘴飲用時(shí)用口接觸的部分，由含有抗菌物質(zhì)的材料 制成。
附加地或可選地，外殼，或者其至少一部分，該部分優(yōu)選的是為用手接觸該外殼而設(shè)置 的部分，由含有抗菌物質(zhì)的材料制成。這種抗菌物質(zhì)具有從材料的內(nèi)部向材料的表面遷移的 特性。若外殼由這種材料制成，殺菌劑同樣可以遷移至外殼內(nèi)側(cè)的內(nèi)表面。
根據(jù)涂覆的工藝，內(nèi)表面涂層同樣能夠通過浸鍍獲得，從而同時(shí)對內(nèi)表面和外表面進(jìn)行 抗菌劑處理。若僅僅對內(nèi)表面或外表面進(jìn)行處理，或者對內(nèi)表面和外表面處理的方式不同， 噴霧等處理可分別在各個(gè)專用的表面上進(jìn)行。
這意味著外殼內(nèi)的液體，優(yōu)選的是水，也會經(jīng)受滅菌處理。這是一個(gè)非常重要的問題， 下面將會進(jìn)行更詳細(xì)的說明。一些凈水設(shè)備利用水流過其內(nèi)部的過濾器時(shí)所進(jìn)行的化學(xué)處理而發(fā)揮凈化作用。然而， 如專利號為5045198和5705067的美國專利，以及公告號為WO93/02781和WO2004/050205 的國際專利申請所公開的，使用中空纖維作為過濾器可以阻止細(xì)菌穿過過濾器，這在很大程 度上替代了化學(xué)處理。但若沒有采取預(yù)防措施，細(xì)菌會在這些過濾器的內(nèi)部生長，這就意味 著若中空纖維發(fā)生細(xì)菌泄漏，會危害健康。因此，應(yīng)該使用具有抑菌作用的纖維。根據(jù)本發(fā) 明，抗菌物質(zhì)在材料中遷移至材料內(nèi)表面的性質(zhì)可以應(yīng)用在中空纖維過濾器上，或者在一個(gè) 普遍的基本原則上，用于減少本發(fā)明所述的分配器或凈化器內(nèi)的細(xì)菌含量。在這種情況下， 中空纖維自身的抗菌涂層可能會被忽略掉。
當(dāng)應(yīng)用基質(zhì)中添加有納米纖維的過濾器時(shí)，本發(fā)明也可以選用一種抗菌的內(nèi)涂層，如公 告號為EP1401571的歐洲專利、專利號為6838005的美國專利所公開的，或者Argonide⑧公 司銷售的、名為Nanoceram 的商品。
因此，用含有遷移性抗菌劑的材料制備本發(fā)明所述的分配器或凈化器，能夠同時(shí)防止從 設(shè)備的內(nèi)部和外部受到感染。
在一個(gè)實(shí)施例中，凈化器可以設(shè)置具有抗菌表面的吸嘴和外殼，該吸嘴和外殼具有相同 的抗菌性能。然而，吸嘴和外殼可以具有不同的抗菌性能。同樣，外殼內(nèi)部的抗菌性能可以 不同于外殼外部的抗菌性能。當(dāng)外殼內(nèi)部的細(xì)菌與外殼外部的細(xì)菌具有不同的性質(zhì)時(shí)，這將 十分有利。例如，外殼或吸嘴，或者兩者都可以由結(jié)合了或注入了能遷移至表面的第一種殺 菌物質(zhì)的聚合物制成。此外，外殼的內(nèi)部或外部上可以結(jié)合、注入或涂覆第二種或更多的殺 菌劑，用以使殺菌效果符合對殺菌效率的要求，例如用以獲得協(xié)同效應(yīng)。在這一點(diǎn)上，胡椒 基丁醚(PBO)等增效劑可以同時(shí)混合在聚合物中或者用作第二種殺菌劑。
抗菌劑可以在生產(chǎn)過程中混合在材料中，例如在聚合物的澆鑄或擠出前將抗菌劑摻入到 聚合物材料中?？蛇x地，可以將抗菌劑注入材料中，例如在升高的溫度下擴(kuò)散至材料中。在 另一種可選的方法中，可以采用一種分層的材料，例如采用薄片的形式，在內(nèi)層與外層之間 設(shè)置一個(gè)儲液腔，該儲液腔含有能夠貫穿外層進(jìn)行遷移，任選地，也能夠貫穿內(nèi)層進(jìn)行遷移 的抗菌劑，從而使外殼和/或吸嘴的外表面獲得抗菌劑，以及，任選地，使外殼的內(nèi)表面同樣 獲得抗菌劑。
另一種獲得表面涂層的可行方法是分子蒸汽沉積(MVD)法，可以在經(jīng)過紫外照明和暴 露于臭氧或氧等離子體中而被激活的聚合物表面上實(shí)現(xiàn)。
砷是一種自然存在的污染物，在大量的地下水中都發(fā)現(xiàn)有砷的存在，特別在孟加拉國和
美國的眾多州中。由于砷無臭無味，因此在使用含砷的水的過程中，往往無法意識到危險(xiǎn)。
尤其是在孟加拉國，許多人都在遭受慢性中毒，出現(xiàn)疼痛、紊亂的皮膚色素沉著以及手掌和手部結(jié)痂。例如，根據(jù)www.sos-arsenic.net網(wǎng)站上公布的，在印度，48.7%的水樣品中，砷的 濃度超過10ppb; 23.8%的水樣品中，砷的濃度超過50ppb。在孟加拉國，上述的數(shù)值分別為 43.0%和31.0%。在印度，幾乎9百萬的人在飲用砷含量在10ppb以上的水，而幾乎7百萬的 人在飲用砷含量在50ppb以上的水。這些情況使得人們越來越關(guān)注那些成本低但又能有效地 從地下水中除去砷的方法。
從水中除去砷的典型方法是利用鐵和鋁的氧化物。Akan⑧和Adedge⑧等公司已經(jīng)開發(fā)了 一些用于除砷的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)使用了一些含有上述氧化物的樹脂。
通常，砷是以三價(jià)和五價(jià)的形式存在于水中，其中三價(jià)的亞砷酸鹽(As3+)毒性更大， 而五價(jià)的砷酸鹽(As5+)更容易被除去。因此，在傳統(tǒng)方法中會將Af氧化為As5+，從而將 砷(As)的整體含量降低至一定的水平以下，通常降低至10微克每升以下，即10ppb (十億 分之幾)。
由埃斯帕扎(Esparza)申請的、專利號為6461535的美國專利公開了一種用于從地下水 中除去砷的系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，粘土、凝結(jié)劑(如氯化鐵和硫酸鋁等)以及氧化劑(如次氯 酸鈣等)被用來將砷吸收進(jìn)凝固的膠狀混合物中。為了使粘土在水中沉淀下來，在使用水之 前必須等待15-20分鐘。
公告號為EP1568660的歐洲專利申請公開了一種不同的除砷系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用了一種含 有至少一種金屬離子或含金屬離子的強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂，而這些離子的砷酸鹽的Ksp值 不大于10'5。
在缺乏干凈飲用水的農(nóng)村地區(qū)，上述的市售凈水抽吸裝置Lifestraw 越來越受歡迎。這 一用于水過濾的裝置從水源吸取水后直接通過該裝置并供給人們飲用，該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，其 吸嘴只有25cm長和2.9cm寬。該裝置能即時(shí)起效，從而使所吸取的水通過該裝置后可以供 人們安全飲用。該裝置含有一種經(jīng)特殊改良的含鹵樹脂、織物預(yù)過濾器以及活性碳。其中， 含鹵樹脂通過接觸可格外有效地殺滅細(xì)菌，如志賀氏菌、沙門氏菌、鳥腸球菌、金黃色葡萄 球菌和大腸桿菌等；預(yù)過濾器可以除去粒徑大于6微米的顆粒；而活性碳可以吸附過量的碘 和令人難受的氣味及味道。這一裝置能有效地除去傳播腹瀉、痢疾、傷寒和霍亂蔓延的致病 微生物。盡管該設(shè)備具有大量的優(yōu)點(diǎn)，如能夠即時(shí)凈化水、重量輕、結(jié)構(gòu)輕便和成本低等， 使之適合分布于貧窮地區(qū)，但它并不能用于從水中除去砷化物。
因此，本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種帶有抗菌吸嘴的結(jié)構(gòu)緊湊型凈水設(shè)備，優(yōu)選采 用同樣適于除去砷化物的Lifestraw 形式。
這一目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明所述的凈水裝置，設(shè)有若干個(gè)隔間，使水 連續(xù)流過這些隔間，該裝置包括一個(gè)裝有碘釋放樹脂的隔間，該碘釋放樹脂用于殺滅水中的細(xì)菌；
一個(gè)位于下游、裝有碘吸收劑的隔間，該碘吸收劑在吸收碘的過程中釋放出氯，所釋放 的氯用于將三價(jià)的砷化物氧化為五價(jià)的砷化物；
一個(gè)位于更下游、裝有除砷樹脂的隔間，該除砷樹脂用于從水中除去砷化物。
將本發(fā)明所述的凈化裝置設(shè)置成Lifestraw⑧的形式，即可獲得一種結(jié)構(gòu)緊湊的設(shè)備，不 僅能在基礎(chǔ)上對水進(jìn)行凈化，還能除去砷。這一結(jié)構(gòu)緊湊的特性是通過利用氯而獲得的，氯 能夠有效地氧化砷，從而使之易于除去，而氯在Lifestraw 中卻是一個(gè)多余的產(chǎn)物。因此， 氧化砷時(shí)不需要額外的物質(zhì)，這不同于現(xiàn)有的技術(shù)，現(xiàn)有的技術(shù)是通過添加多種物質(zhì)來氧化 砷化物。由此可見，本發(fā)明將屬于完全不同技術(shù)領(lǐng)域的知識結(jié)合起來，即在貧窮的熱帶國家 應(yīng)用結(jié)構(gòu)緊湊型便攜式裝置，如Lifestraw ,對水進(jìn)行凈化的知識，與用現(xiàn)代的家用設(shè)備或 更大型的設(shè)備對砷進(jìn)行清除的知識結(jié)合起來。
應(yīng)當(dāng)承認(rèn)，本發(fā)明的成本低，使得經(jīng)濟(jì)貧窮的地區(qū)不僅可以獲得生物學(xué)意義上的凈化水， 還能同時(shí)獲得不含砷的水。Lifestraw 產(chǎn)品在難以獲得干凈水的偏遠(yuǎn)地區(qū)越來越受歡迎，而 一種具有除砷功能的改進(jìn)型Lifestraw 產(chǎn)品也不會讓最終的使用者增加很高的費(fèi)用。與專利 號為6461535的美國專利在第1頁第49至第57行所述的"然而，從水中除去化學(xué)元素，如 砷，需要采用更復(fù)雜的工藝。在發(fā)達(dá)國家中，凈化水的傳統(tǒng)技術(shù)是反向滲透、離子交換和活 性碳。然而，上述用于除去雜質(zhì)，如地下水中的砷的傳統(tǒng)技術(shù)，通常難以應(yīng)用于人口少的偏 遠(yuǎn)居住地。"截然相反，事實(shí)上，在偏遠(yuǎn)地區(qū)也能獲得這種凈化(包括除砷)性能佳、成本低 的結(jié)構(gòu)緊湊型產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明，只要其價(jià)格和體積不會妨礙在偏遠(yuǎn)居住地和甚至非常貧窮的地區(qū)中獲得干 凈水，則離子交換和活性碳都可以被應(yīng)用在本發(fā)明中，這在下面的論述中將會更加清楚。因 此，由不干凈的飲用水所引起的疾病傳播能顯著減少，尤其當(dāng)政府和非政府組織支持給貧窮 地區(qū)的人們發(fā)配這種結(jié)構(gòu)緊湊型裝置時(shí)。
然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明并不局限于在貧窮和偏遠(yuǎn)地區(qū)中的應(yīng)用，而是具有多種用 途。例如，由于它結(jié)構(gòu)緊湊，同樣適用于一般的戶外活動。尤其在美國的山區(qū)，那里的水初 見時(shí)十分千凈、適于飲用，但是它含有無嗅、無味而有害的砷，而使用這種輕便的裝置，如 擴(kuò)展了除砷功能的Lifestraw 產(chǎn)品可以保證使用者免受由砷引起的疾病，因?yàn)楸景l(fā)明能夠在 一定程度上同時(shí)實(shí)現(xiàn)生物凈化和化學(xué)凈化的雙重功能，這就使得經(jīng)過本發(fā)明所述的裝置過濾 的水可以直接飲用。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該碘吸收樹脂是一種強(qiáng)離子交換樹脂，例如一種強(qiáng)堿性陰離子
交換樹脂。選擇這種樹脂有利于縮小裝置的體積。眾所周知，活性碳可用于除碘，然而，這種物質(zhì)的除碘效果不如強(qiáng)離子交換樹脂，而且用于除碘時(shí)它需要相當(dāng)大的用量。為了獲得一 種結(jié)構(gòu)緊湊的裝置，特別是在采用Lifestraw 產(chǎn)品的情況下，經(jīng)研究換用為強(qiáng)堿性陰離子交 換樹脂。如上所述，使用這種樹脂既可以實(shí)現(xiàn)砷的氧化，又可以保持結(jié)構(gòu)緊湊的特性。
一種可行的方案是采用含有活性氧化鋁的除砷樹脂，例如市售的名為AAFS50TM的 Alcan 樹脂。作為一種可選方案，除砷樹脂含有氧化鐵，例如市售的名為AD33RTM或 AD33I/m的Adedge 樹脂。作為另一種可選方案，可以使用一種具有非常高的砷吸收能力 的氧化鐵~KemiraCPH0180。這些市售的樹脂自身都含有用于氧化砷的物質(zhì)。因此，在本 發(fā)明結(jié)合使用這些商用樹脂的情況下，可以用氯將三價(jià)砷氧化成五價(jià)砷，用以減少這些商用 樹脂的用量，這主要利用了其除砷(五價(jià))性能。由于這些商用樹脂的成本高，其用量的減 少得到高度的關(guān)注。鑒于同樣的原因， 一層氧化鐵薄層，可以同時(shí)添加氧化鋁或用氧化鋁替 代，被認(rèn)為是一個(gè)有用的方案。
為了在生物凈化時(shí)獲得良好的效果，需要對碘進(jìn)行一定時(shí)間的活化。活化時(shí)間取決于碘 釋放樹脂與碘吸收劑之間的流程。在采用Lifestraw 產(chǎn)品的情況下，水從被污染的水源中吸 取出來，通過這種結(jié)構(gòu)緊湊型裝置后直接用于飲用，因此必須延長活化時(shí)間，這可以通過在 碘釋放樹脂與碘吸收樹脂之間設(shè)置一個(gè)空室來實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，該空室的體積應(yīng)當(dāng)能夠 充分地延長當(dāng)水被吸取后，流過該設(shè)備的典型體積時(shí)，碘與水污染物之間的反應(yīng)時(shí)間。所謂 "充分地延長"包括流動時(shí)間的延長，典型的是指流過碘釋放樹脂隔間的流動時(shí)間。因此， 該空室的體積可以相當(dāng)于裝有碘釋放樹脂的隔間的容積。對于Lifestraw 產(chǎn)品，水的流速為 100-150ml/分鐘，在采用類似設(shè)計(jì)的情況下，該流速同樣適用于本發(fā)明。
此外，為了從凈化了的水中除去過量的氯以及其它的氣味或味道，可以設(shè)置一個(gè)裝有用 于除碘的活性碳的隔間，例如顆粒狀活性碳(GAC)?？蛇x地，顆粒狀活性碳可以載有銀。
這些活性碳可以用在碘吸收樹脂的下游。這種結(jié)構(gòu)有利于吸收樹脂初步吸收碘并相應(yīng)地 釋放出用于氧化砷的氯，例如含有大量活性氯的次氯酸鹽。作為一種可選方案，這些活性碳 混合在碘吸收樹脂中。在這種情況下，活性碳會吸收部分的碘而不釋放出氯。因此，通過將 能夠吸收碘而不釋放氯的活性碳與吸收碘后能夠釋放出氯的碘吸收樹脂混合在一起，可以獲 得一個(gè)理想的碘吸收量與氯釋放量之間的比值， 一方面與氧化砷所必需的預(yù)定量一致，另一 方面也符合該設(shè)備的長效、低成本的功能，以確保充分的碘釋放與去除。
由于活性碳同樣會吸收氯，因而必須保證氯在水中有充足的時(shí)間，以確保三價(jià)砷適當(dāng)?shù)?轉(zhuǎn)化為五價(jià)砷。因此，優(yōu)選的是將活性碳設(shè)置在除砷隔間的上游。
本發(fā)明采用凈水裝置的形式時(shí)，不管是否帶有除砷功能，都可以應(yīng)用在多種具體的實(shí)施
例中。然而，為了利用結(jié)構(gòu)緊湊這一潛在優(yōu)勢，優(yōu)選的方案是采用一種便攜式的凈水裝置，例如管狀的Lifestraw 產(chǎn)品。為了方便攜帶，該裝置最好短于40cm，甚至短于35cm。例如， Lifestraw 產(chǎn)品的長度為25cm，寬度為2.9cm，干重為95克。因此，這種便攜式裝置的直 徑優(yōu)選為50mm以內(nèi)，40mm以內(nèi)更佳。這種管子可以設(shè)置一個(gè)吸嘴，用于經(jīng)由該裝置吸取 水，正如Lifestraw 產(chǎn)品。
碘釋放樹脂的用量和效價(jià)應(yīng)當(dāng)調(diào)整至足以除去一定量的砷，例如使砷的含量降低至10ppb 以內(nèi)。為了滿足這一要求所需要的碘釋放樹脂的用量，取決于水中的含砷量以及最終需要達(dá) 到的砷含量。因此，本發(fā)明所述的裝置可以設(shè)置為在水中釋放一定量的碘；碘吸收樹脂的用 量和效價(jià)可以設(shè)定為在水中釋放一定量的活性氯，這依賴于碘的釋放量；而活性氯的釋放量 設(shè)定為足以氧化大量的砷?；诎踩缘木壒剩M管砷的含量可能很低，樹脂可以設(shè)置為在 砷含量很高，例如高達(dá)1000ppb或2000ppb的情況下，同樣能夠有效地工作。作為比較，可 以一提的是，在孟加拉國的很多水源中，砷的含量為1200ppb，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了孟加拉國對飲用 水所允許的50ppb的限量。
本發(fā)明所述的裝置可以利用上述的除砷方法，在進(jìn)行第二級除砷前先進(jìn)行初級除砷。例 如，碘吸收劑可以釋放出足量的氯以除去50%以上的砷，如99%，甚至99.9%。而在第二級 中，例如，采用了上述Adedge⑧的AD33產(chǎn)品或者Alcan 的AFSS50產(chǎn)品，砷的殘留量可 以降低至一個(gè)更低的程度。
當(dāng)使用一個(gè)第一產(chǎn)品來除去一部分的砷，例如95%的砷，而利用第二級除砷系統(tǒng)來將砷 的含量降低至一個(gè)非常低的程度時(shí)，進(jìn)行多級排布將會十分有用。使用二級除砷系統(tǒng)的原因 是，該第一產(chǎn)品的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于該第二產(chǎn)品的價(jià)格。因此，可以使用一個(gè)成本低的第一級除 砷系統(tǒng)來粗略地除去一部分的砷，而使用一個(gè)成本更高的第二級除砷系統(tǒng)來除去剩余的砷， 使砷的含量降低至預(yù)定的水平以下，如10ppb。
例如，由Shaban W. Al Rmalli等人在環(huán)境監(jiān)測雜志(J. Environ. Monit.， 2005, 7,279-282) 上發(fā)表的名為"一種基于生物材料的從水中除去砷的方法"的文章，揭示了生物材料能夠用 于除砷。生物材料，如水葫蘆(鳳眼蓮)的干燥根莖能夠?qū)⑸閺乃谐?。該文章所列舉的 一些例子，能夠除去96%的砷。盡管除砷的速度相當(dāng)慢，即除去80%的砷需要30分鐘，而 除去96%的砷需要60分鐘，這些結(jié)果仍然十分有意義，而且也顯示出其改善除砷性能的潛力。 這種低成本的生物材料可以作為上述第一級除砷系統(tǒng)的候選材料。
此外，美國的VeeTech，P.C.公司也推出了一些有意思的除砷材料，其商品名稱分別為G2 和HIX。這些產(chǎn)品均可以作為本發(fā)明所述的一步除砷系統(tǒng)或二級除砷系統(tǒng)的候選材料。
無論是僅僅使用一級除砷系統(tǒng)，還是使用二級或多級除砷系統(tǒng)，其目的都是將砷含量降 低至一個(gè)非常低的水平，例如國際上認(rèn)可的10ppb以內(nèi)。為了對本發(fā)明所述的裝置中樹脂的相對量留下一個(gè)印象，以下的典型數(shù)據(jù)十分有用。典 型地，碘釋放樹脂的用量為該裝置的內(nèi)容積的5%~30%，優(yōu)選的是15%~25%。典型地，碘吸 收樹脂的用量為該裝置的內(nèi)容積的5%~40%，優(yōu)選的是20%~30%。典型地，除砷樹脂的用量 為該裝置的內(nèi)容積的5%~50%。若使用活性碳，典型地，活性碳的用量為該裝置的內(nèi)容積的 20% 40%。
與Lifestraw⑧產(chǎn)品相比，本發(fā)明所述的凈水裝置優(yōu)選的是一種帶有用于從裝置吸取水的 抗菌吸嘴的便攜式裝置，其長度在40cm內(nèi)，直徑在50mm內(nèi)。碘釋放樹脂的用量為該裝置 的內(nèi)容積的5%~50%，碘吸收樹脂的用量為該裝置的內(nèi)容積的5%~50%，除砷樹脂的用量為 該裝置的內(nèi)容積的5%~50%。
在一個(gè)更優(yōu)的方案中，該凈水裝置的長度在25cm左右，直徑在30mm左右。碘釋放樹 脂的用量為該裝置的內(nèi)容積的10%~30%;碘吸收樹脂采用一種強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂，其體 積為該裝置的內(nèi)容積的10%~30%;除砷樹脂采用AD33或AAFS50或兩者的混合物，其體積 為該裝置的內(nèi)容積的5%~50%。此外，該凈水裝置還可以包括一個(gè)裝有活性碳的隔間，該活 性碳用于除碘?；钚蕴嫉挠昧繛樵撗b置的內(nèi)容積的5%~50%，但20%~40%更佳。該活性碳可 以載有銀。
市場上有大量的產(chǎn)品可以用作碘釋放樹脂，同樣也有大量的產(chǎn)品可以用作碘吸收劑。而 使用由Dow Chemical生產(chǎn)的Dowex Marathon A可以獲得理想的效果。
上述各種不同的實(shí)施例都可以包含在一種凈水方法中，該方法包括建立水在多個(gè)連續(xù)隔 間中流動的模式，
設(shè)置一個(gè)裝有碘釋放樹脂的隔間，并用所釋放的碘殺滅水中的細(xì)菌，
設(shè)置一個(gè)位于下游的裝有碘吸收樹脂的隔間，該碘吸收樹脂在吸收碘的過程中釋放出氯，
用樹脂所釋放的氯將三價(jià)的砷化物氧化為五價(jià)的砷化物，
設(shè)置另一個(gè)裝有除砷樹脂的隔間，從而通過該除砷樹脂將砷化物從水中除去。
本發(fā)明所述的裝置優(yōu)選為設(shè)置成一個(gè)帶有抗菌吸嘴的便攜式過濾裝置，優(yōu)選地，其尺寸
與Lifestraw 產(chǎn)品近似。然而，該裝置也可以設(shè)置成其它的尺寸。
本發(fā)明所述的裝置可以用作水袋的部件，其中，水通過本發(fā)明所述的裝置從水袋中被吸
取出來，可選地，從一個(gè)抗菌吸嘴或者水袋的抗菌部件流出。水的吸取可以通過主動吸取，
或者通過在水袋上施加壓力，或者通過重力作用將水從水袋中吸取出來——該原理可以從瑞
士 Katadyn Camp AG公司制造的Katadyn Camp 禾B Katadyn Siphon 產(chǎn)品得以了解。
紫外燈可以作為一項(xiàng)附加的凈化方案結(jié)合在本發(fā)明所述的裝置中，如申請?zhí)枮?br> 2005/258108的美國專利申請所公開的技術(shù)方案。這種紫外燈可以附加使用在上述的方法中，用于對水進(jìn)行凈化。例如，紫外發(fā)光二極管(UVLED)燈可以在裝置中的化學(xué)物質(zhì)不足的情 況下用于進(jìn)行消毒。因此，即使污染物突然超出預(yù)料的水平，該裝置在裝有相對較少的化學(xué) 物質(zhì)的情況下仍然能夠達(dá)到滿意的效果。
UV LED的開關(guān)程序需要一些用于測量污染物的實(shí)際水平的方法，或者用于記錄未除去 的污染物的方法。后者可以通過一個(gè)電子電路實(shí)現(xiàn)，該電子電路中的傳導(dǎo)由污染物決定。在 這種情況下，應(yīng)當(dāng)注意水中的離子數(shù)量，而該離子數(shù)量取決于所釋放的凈化劑。然而，經(jīng)過 GAC處理后，水應(yīng)該得到凈化，若水呈現(xiàn)出高傳導(dǎo)性，則意味著凈化效果不佳。
凈水裝置中，例如位于出口側(cè)的電子電路也可以用于指示凈化過程是否基本上在預(yù)定的 水平內(nèi)取得令人滿意的效果。例如，可以使用一個(gè)小電子電路和一個(gè)電池或太陽能電池來點(diǎn) 亮一盞燈或者改變指示器的顏色，用以顯示出錯(cuò)的功能，例如當(dāng)化學(xué)產(chǎn)品被耗盡時(shí)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，特別在是一個(gè)適用于便攜式裝置的實(shí)施例中，該凈水裝置由多個(gè)組 件組成，其組裝后形成一個(gè)管狀的外殼，優(yōu)選地，形成一個(gè)長在50cm內(nèi)，寬在80mm內(nèi)的 硬質(zhì)外殼。這些組件可以含有各不相同的顆粒狀凈水樹脂。在另一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)組 件，但優(yōu)選的是多個(gè)組件在其一段或兩端同時(shí)設(shè)有一個(gè)透水的濾網(wǎng)，網(wǎng)孔的尺寸小于樹脂的 顆粒尺寸，用以防止這些樹脂之間彼此混合。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，這些含有顆粒狀樹脂 或者具有預(yù)過濾功能的組件在其一個(gè)末端上設(shè)有一個(gè)濾網(wǎng)。當(dāng)組件裝滿顆粒狀的介質(zhì)后，用 下一個(gè)組件的濾網(wǎng)將該組件蓋上，并在頂部進(jìn)行焊接或粘合。通常，最后的隔室會用一個(gè)環(huán) 形的組件蓋上。
某些組件的末端上可以不結(jié)合濾網(wǎng)，例如含有中空纖維的組件或者含有帶納米纖維的過 濾器的組件，如Argonide⑧公司銷售的Nanoceram 產(chǎn)品。關(guān)鍵的特征是所有組件都具有相 同的連接性，由此它們能夠與其它部件疊合在一起組成一個(gè)系統(tǒng)，例如，從而提供一個(gè)與 Lifestraw 產(chǎn)品的原理相匹配的概念。
本發(fā)明所述凈水裝置的組合概念使得該產(chǎn)品在生產(chǎn)上更簡單和更可靠，也使之易于為特 殊的需求而定制。例如，依照對凈化水的需求，可以根據(jù)所需除去的雜質(zhì)選擇不同的組件結(jié) 合方式。若需要除去砷，可以將一個(gè)或多個(gè)含有用于除砷的樹脂的特殊組件連接起來。此外， 這些特殊組件還可以裝有一些添加劑，如維生素、氟或者其它有益的試劑。
例如，外徑相同但長度不同的圓柱形塑料組件可以在彼此的延伸方向上疊合并裝配在一
起，從而形成一個(gè)外徑恒定的管。在另一個(gè)實(shí)施例中，這些組件包括連接部，如螺紋連接部、
扣合連接部或錐形軸襯。優(yōu)選地，這些組件的外側(cè)構(gòu)成該管狀外殼的外表面。然而，這些組
件也可以配合安裝在一個(gè)外部的管狀外殼內(nèi)。這些組件可以可拆卸地裝配在一起，但考慮到
安全性問題，優(yōu)選的是不可拆卸地、連續(xù)地裝配在一起，例如通過超聲焊接。在另一個(gè)實(shí)施例中，濾網(wǎng)是管狀組件的一個(gè)結(jié)合部分。例如，將濾網(wǎng)澆鑄在組件管狀部 分的一個(gè)或兩個(gè)末端上。在另一個(gè)實(shí)施例中，這些圓柱形組件都是注模制成的，并在一個(gè)末 端上用一個(gè)濾網(wǎng)蓋上，優(yōu)選織物濾網(wǎng)。在一種生產(chǎn)方法中，該濾網(wǎng)是一織帶并被引導(dǎo)至一個(gè) 注模內(nèi)。閉合模具，注入聚合物，該濾網(wǎng)將被"包覆成型"。打開模具，過長的濾網(wǎng)自動剪開， 該組件可以進(jìn)行填充。當(dāng)每個(gè)組件/濾筒都填入專用的介質(zhì)后，用下一個(gè)組件的濾網(wǎng)將其蓋上， 該濾網(wǎng)疊合在上一個(gè)組件的頂部。
通過包覆成型，該濾網(wǎng)和管狀的塑料主體被制成一個(gè)整體，只有將該組件破壞才能將它 們拆分開，這可以防止對本發(fā)明所述的凈水裝置作不恰當(dāng)?shù)男薷摹?br> 位于組件末端上的濾網(wǎng)可以是織物濾網(wǎng)。在這種連接關(guān)系中，應(yīng)當(dāng)注意的是，在濾網(wǎng)內(nèi) 滋生細(xì)菌的風(fēng)險(xiǎn)高于在塑料表面上，因?yàn)榧従€之間存在袋形結(jié)構(gòu)，細(xì)菌可以在這些袋形結(jié)構(gòu) 中生長。為了防止細(xì)菌在濾網(wǎng)內(nèi)生長，可以在濾網(wǎng)上添加抗菌劑，從而抑制細(xì)菌、病毒以及 其它微生物在濾網(wǎng)上或?yàn)V網(wǎng)內(nèi)生長。


下面將引用附圖對本發(fā)明作更詳細(xì)的說明，其中
圖1以凈水裝置的形式說明本發(fā)明的基本原理；
圖2是本發(fā)明所述的一個(gè)更詳細(xì)的實(shí)施例的示意圖3是一個(gè)結(jié)構(gòu)如Lifestraw 產(chǎn)品的實(shí)施例的示意圖4是一個(gè)實(shí)施例的示意圖，其中該凈水裝置設(shè)置為用于除砷； 圖5是另一個(gè)實(shí)施例的示意圖，其中該凈水裝置設(shè)置為用于除砷； 圖6以液體分配器的形式說明本發(fā)明的基本原理；
圖7顯示了本發(fā)明所述的一個(gè)組件系統(tǒng)，并與Lifestraw 產(chǎn)品進(jìn)行對比；
圖8是本發(fā)明所述的一個(gè)組件系統(tǒng)的示意圖9是本發(fā)明所述的一個(gè)延長的組件系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明所述的凈水裝置1的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。裝置1具有一個(gè)外殼26、 一個(gè) 進(jìn)水口2和一個(gè)出水口4，其中，外殼26帶有凈化器31，進(jìn)水口2用于引入被污染的水流3， 出水口4用于排出干凈的水流5。出水口4設(shè)有一個(gè)具有抗菌表面的吸嘴16?？蛇x地，外殼 26也可以設(shè)有一個(gè)抗菌表面。吸嘴16通過管30連接于外殼26。
如圖2所示，為了對水進(jìn)行化學(xué)處理，裝置1包括一個(gè)第一隔間6,第一隔間6裝有用于釋放碘的碘釋放樹脂。碘主要用于殺滅細(xì)菌。含有碘的水流進(jìn)一個(gè)位于下游的隔間7中， 隔間7裝有除碘樹脂，用于將碘從水中除去。除碘樹脂可以是顆粒狀活性碳(GAC)， GAC 同樣可以去除氣味及味道，而且具有抗菌性。為了使碘有足夠長的時(shí)間發(fā)揮抗菌作用，以獲 得一個(gè)適當(dāng)?shù)男Ч?，可以在碘釋放樹?和碘吸收劑7之間設(shè)置一個(gè)空室14，空室14的大 小根據(jù)水流和預(yù)定的必要反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。此外，外殼26和這些隔間內(nèi)還可以使用其它的 起化學(xué)作用的過濾器。
可選地或附加地，可以使用狹窄纖維與微孔濾膜一起對水進(jìn)行凈化，這可以通過一些方 法和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，例如，專利號為5045198和5705067的美國專利以及公告號為WO 93/02781 和WO 2004/050205的國際專利申請所公開的技術(shù)方案。
如圖3所示，本發(fā)明采用Lifestraw 產(chǎn)品的形式，包括一個(gè)吸嘴22，吸嘴22設(shè)有一個(gè) 可拆卸的端蓋21，位于管狀主體26另一端的進(jìn)口夾3覆蓋有另一端蓋33。在隔間填充碘釋 放樹脂29之前， 一個(gè)薄的聚丙烯過濾器15與一個(gè)厚的聚丙烯過濾器28覆蓋一個(gè)聚乙烯袋， 作為進(jìn)水口 。在碘隔間后面設(shè)置帶有濾網(wǎng)27的過濾器28和24。 一個(gè)含有GAC的隔間25被 一個(gè)空室20隔開。吸嘴22或管狀外殼26或兩者同時(shí)在至少一部分具有一個(gè)抗菌表面。在本 發(fā)明同樣用于除砷的情況下，由于增加了除砷功能，該管狀設(shè)計(jì)可以增長長度。
圖4是本發(fā)明所述裝置的一個(gè)特殊實(shí)施例的示意圖。裝置1具有一個(gè)進(jìn)水口 2和一個(gè)出 水口4，其中，進(jìn)水口2用于引入含有砷的被污染的水流3，出水口4用于排出干凈的、不含 砷的水流5。裝置1包括一個(gè)第一隔間6，第一隔間6裝有用于釋放碘的碘釋放樹脂，圖中用 箭頭11表示。所釋放的碘用于初步殺滅細(xì)菌。含有碘的水流進(jìn)一個(gè)位于下游的隔間7中，隔 間7裝有除碘樹脂，用于將碘除去，如箭頭ll的終點(diǎn)所示，并且釋放出氯，圖中用箭頭12 表示。從隔間7釋放的氯將三價(jià)砷氧化為五價(jià)砷，由此逐漸降低三價(jià)砷的含量，圖中用箭頭 9表示。所生成的五價(jià)砷在隔間8中被除砷樹脂除去，圖中用箭頭10表示。圖3中還顯示了 一個(gè)用作出水口的吸嘴16，該吸嘴16具有一個(gè)抗菌表面。
圖4中所示的裝置可以用于凈化水和除砷，盡管圖3僅僅說明了本發(fā)明的基本原理，但 可以在其基礎(chǔ)上補(bǔ)充其它方式，從而使其功能最優(yōu)化。
圖5顯示了一個(gè)改進(jìn)的系統(tǒng)。例如，裝置1還可以增加有一個(gè)除氯隔間13。隔間13中 的樹脂可以是顆粒狀活性碳(GAC)，可選地，GAC載有銀。為了使碘有足夠長的時(shí)間作用 在細(xì)菌上，以獲得一個(gè)適當(dāng)?shù)男Ч?，可以在碘釋放樹?和碘吸收劑7之間設(shè)置一個(gè)空室14， 空室14的大小根據(jù)水流和預(yù)定的必要反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。
此外，在進(jìn)水口2之后還可以設(shè)置一個(gè)機(jī)械過濾器15，用于過濾掉大的顆?；蚣?xì)菌。例
如，該機(jī)械過濾器可以是織物過濾器，用于除去粒徑大于6微米的顆?；蚣?xì)菌，如其在Lifestraw 產(chǎn)品中的應(yīng)用。
圖6是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖，其中，本發(fā)明所述的設(shè)備為一個(gè)液體分配器l'， 液體分配器r具有一個(gè)外殼26和一個(gè)分配器吸嘴16，外殼26用于裝載液體，吸嘴16用于 在柔性管30的末端排出液體流5。
圖7顯示了現(xiàn)有的凈水裝置Lifestmw⑧與本發(fā)明所述的組件系統(tǒng)的比較，其中，凈水裝 置Lifestraw 位于圖的上方，本發(fā)明所述的組件系統(tǒng)位于圖的下方。應(yīng)當(dāng)注意的是，兩個(gè)系 統(tǒng)都沒有顯示出吸嘴。本組件系統(tǒng)包括兩個(gè)過濾組件和三個(gè)附加的組件，該過濾組件位于左 端，呈深色。圖8更詳細(xì)地顯示了上述的其中兩個(gè)組件以及一個(gè)粗濾器和一個(gè)細(xì)濾器。這些 組件的上端覆蓋有濾網(wǎng)，這些濾網(wǎng)焊接或粘接在圓柱形組件的側(cè)壁上。圖9顯示了圖8所示 的四個(gè)組件以及兩個(gè)附加的組件。這兩個(gè)長的附加組件呈深色，能夠插入一個(gè)組件結(jié)構(gòu)中， 形成一個(gè)更長的管，該管構(gòu)成外殼的主要部分。
權(quán)利要求
1、一種具有外殼及帶有為人們用口接觸而設(shè)置的吸嘴的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的外殼或吸嘴的至少一部分分別或同時(shí)具有抗菌表面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的抗菌表面至少位 于外殼表面中用于握持的部位。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的抗菌表面至 少位于吸嘴中人們飲用時(shí)用口接觸的部位。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的抗菌表面是 一層抗菌涂層。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的抗菌涂層含有抗 菌的銀。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的抗菌的銀是膠態(tài) 的。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的抗菌涂層含有釋 放出銀的沸石。
8、 根據(jù)上述的任一權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的抗菌表 面包括一層抗菌的有機(jī)金屬硅涂層。
9、 根據(jù)上述的任一權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的抗菌表 面含有二氧化鈦。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的抗菌涂層含有 包埋在聚合物基質(zhì)中的二氧化鈦納米晶。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的抗菌涂層含有 與二氧化鈦絡(luò)合的銀納米粒。
12、 根據(jù)上述的任一權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的抗菌 表面含有銅。
13、 根據(jù)上述的任一權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的抗菌 表面含有鋅。
14、 根據(jù)上述的任一權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述外殼的 至少一部分或者所述吸嘴的至少一部分分別或同時(shí)由內(nèi)含抗菌劑的材料制成，所述的抗菌劑 具有從材料內(nèi)部遷移至材料表面的能力。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的抗菌劑注入在所述的材料中。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的抗菌劑結(jié)合在 所述的材料中。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的材料是一種分 層的材料，在其內(nèi)層與外層之間設(shè)有一個(gè)儲液腔，所述的儲液腔含有一種能夠遷移穿過所述 外層的抗菌劑。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的抗菌劑同樣能 夠遷移穿過所述內(nèi)層，從而為所述外殼的內(nèi)部提供抗菌劑。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的材料采 用薄片的形式。
20、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的液體分配器或凈水裝置具有便于攜帶的尺寸。
21、 根據(jù)上述的任一權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的液體 為水。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的液體分配器或凈水裝置是一個(gè)用于凈化水的凈水裝置，水流過所述的凈水裝置后得到凈化。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的凈水裝置含有多微孔中空纖維，用于阻止細(xì)菌穿過過濾器。
24、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的中空纖維具有一層抗菌涂層。
25、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的凈水裝置具有一個(gè)裝有碘釋放樹脂的隔間，用于殺滅水中的細(xì)菌。
26、 根據(jù)權(quán)利要求25所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的凈水裝置具有 一個(gè)位于碘釋放樹脂隔間的下游、裝有碘吸收劑的隔間。
27、 根據(jù)權(quán)利要求26所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的凈水裝置具有 一個(gè)裝有活性碳的隔間。
28、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述活性碳載有銀。
29、 根據(jù)權(quán)利要求26、 27或28所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于在裝有碘 釋放樹脂的隔間與裝有碘吸收樹脂的隔間之間設(shè)有一個(gè)空室，所述空室的體積根據(jù)實(shí)際需要 延長的碘與水污染物之間的反應(yīng)時(shí)間來設(shè)置。
30、 根據(jù)權(quán)利要求30所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述空室的體積與裝有碘釋放樹脂的隔間的容積相當(dāng)。
31、 根據(jù)上述的權(quán)利要求22至30的任一權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，所述的凈水裝置具有若干個(gè)隔間，用于使水在這些隔間中連續(xù)流動，所述的裝置包括-一個(gè)裝有碘釋放樹脂的隔間，用于殺滅水中的細(xì)菌，一個(gè)位于下游、裝有碘吸收劑的隔間，所述的碘吸收劑在吸收碘的過程中釋放出氯，所 釋放的氯用于將三價(jià)的砷化物氧化為五價(jià)的砷化物，一個(gè)位于更下游、裝有除砷樹脂的隔間，用于從水中除去砷化物。
32、 根據(jù)權(quán)利要求31所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的碘吸收樹脂是 一種強(qiáng)離子交換樹脂。
33、 根據(jù)權(quán)利要求32所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的碘吸收樹脂是 一種強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂。
34、 根據(jù)權(quán)利要求33所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的強(qiáng)堿性陰離子 交換樹脂含有活性氧化鋁。
35、 根據(jù)權(quán)利要求34所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的活性氧化鋁由 商用樹脂AAFS50提供。
36、 根據(jù)權(quán)利要求32至35的任一權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于 所述的強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂含有氧化鐵。
37、 根據(jù)權(quán)利要求36所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的強(qiáng)堿性陰離子 交換樹脂包括商用樹脂AD33R或AD33L。
38、 根據(jù)權(quán)利要求31至37的任一權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于 所述的凈水裝置包括一個(gè)裝有活性碳的隔間，其位于裝有碘吸收樹脂的隔間的下游。
39、 根據(jù)權(quán)利要求31至37的任一權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于 所述的凈水裝置含有混合了碘吸收樹脂的活性碳。
40、 根據(jù)權(quán)利要求38或39所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的活性碳 位于除砷隔間的上游。
41、 根據(jù)權(quán)利要求31至40的任一權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于 所述的裝置包括一個(gè)含有Dowex Marathon A的隔間。
42、 根據(jù)權(quán)利要求22至42的任一權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于 所述的凈水裝置是一個(gè)便攜式的管狀裝置。
43、 根據(jù)權(quán)利要求42所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述凈水裝置的長度 小于40cm。
44、 根據(jù)權(quán)利要求43所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述凈水裝置的長度 小于35cm。
45、 根據(jù)權(quán)利要求42、 43或44所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述凈水 裝置的直徑小于50mm。
46、 根據(jù)權(quán)利要求45所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述凈水裝置的直徑 小于40mm。
47、 根據(jù)權(quán)利要求22至46的任一權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，所述的凈水 裝置具有若干個(gè)隔間，用于使水在這些隔間中連續(xù)流動，所述的裝置包括一個(gè)裝有碘釋放樹脂的隔間，用于殺滅水中的細(xì)菌，一個(gè)位于下游、裝有碘吸收劑的隔間，所述的碘吸收劑在吸收碘的過程中釋放出氯，所 釋放的氯用于將三價(jià)的砷化物氧化為五價(jià)的砷化物，一個(gè)位于更下游、裝有除砷樹脂的隔間，用于從水中除去砷化物；其特征在于所述碘釋放樹脂的用量和效價(jià)設(shè)定為在水中釋放一定量的碘；所述碘吸收 樹脂的用量和效價(jià)根據(jù)在水中釋放一定量的氯所需的碘的用量而設(shè)定；當(dāng)水中的砷化物含量 在2000ppb以上時(shí)，氯的用量根據(jù)所需氧化的砷化物的實(shí)際含量而設(shè)定。
48、 根據(jù)權(quán)利要求47所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的砷化物的實(shí)際 含量大于50%。
49、 根據(jù)權(quán)利要求48所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的實(shí)際含量高于 99%。
50、 根據(jù)權(quán)利要求49所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的實(shí)際含量高于 99.9%。
51、 根據(jù)權(quán)利要求50所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的實(shí)際含量為砷的總量超過10ppb。
52、 根據(jù)權(quán)利要求22至51的任一權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于 所述的凈水裝置具有一個(gè)裝有碘釋放樹脂的隔間，用于殺滅水中的細(xì)菌；其中，碘釋放樹脂 的用量為所述裝置的內(nèi)容積的5%至30%之間。
53、 根據(jù)權(quán)利要求52所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的碘釋放樹脂的 用量為所述裝置的內(nèi)容積的15%至25%之間。
54、 根據(jù)權(quán)利要求47至53的任一權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于 所述的碘吸收樹脂的用量為所述裝置的內(nèi)容積的5%至40%之間。
55、 根據(jù)權(quán)利要求54所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的碘釋放樹脂的用量為所述裝置的內(nèi)容積的20%至30%之間。
56、 根據(jù)權(quán)利要求47至56的任一權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于: 所述的除砷樹脂的用量為所述裝置的內(nèi)容積的5%至50%之間。
57、 根據(jù)權(quán)利要求22至57的任一權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于: 在一個(gè)隔間中裝入活性碳，用于除去碘，而活性碳的用量為所述裝置的內(nèi)容積的5%至50% 之間。
58、 根據(jù)權(quán)利要求57所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的活性碳的用量 為所述裝置的內(nèi)容積的20%至40%之間。
59、 根據(jù)上述的任何權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的裝置 是一個(gè)管狀的便攜式凈水裝置，設(shè)有一個(gè)用于從所述裝置吸取水的吸嘴；所述裝置的長度小 于40cm，直徑小于50mm;在所述的裝置中，碘釋放樹脂的用量為所述裝置的內(nèi)容積的5% 至50%之間，碘吸收樹脂的用量為所述裝置的內(nèi)容積的5%至50%之間，除砷樹脂的用量為 所述裝置的內(nèi)容積的5%至50%之間。
60、 根據(jù)權(quán)利要求59所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述裝置的長度為 25cm左右，直徑為30mm左右；所述的碘釋放樹脂的用量為所述裝置的內(nèi)容積的10%至30% 之間;所述的碘吸收樹脂采用一種強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂,其體積為所述裝置的內(nèi)容積的10% 至30%之間；所述的除砷樹脂采用AD33或AAFS50或AD33與AAFS50的混合物，其體積 為所述裝置的內(nèi)容積的5%至50%之間。
61、 根據(jù)權(quán)利要求59或60所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于在一個(gè)隔間中 裝入活性碳，用于除去碘，而活性碳的用量為所述裝置的內(nèi)容積的5%至50%之間。
62、 根據(jù)權(quán)利要求61所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的活性碳的用量 為所述裝置的內(nèi)容積的20%至40%之間。
63、 根據(jù)權(quán)利要求61或62所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的活性碳 載有銀。
64、 根據(jù)上述的任何權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的裝置設(shè)有一盞紫外燈。
65、 根據(jù)權(quán)利要求61或62所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的紫外燈 是一個(gè)LED燈。
66、 根據(jù)上述的任何權(quán)利要求所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的裝置 包含一個(gè)電子電路，用于指示凈化過程是否在預(yù)定的水平內(nèi)取得令人滿意的效果。
67、 根據(jù)權(quán)利要求66所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的電子電路用于測量水中的傳導(dǎo)性，該傳導(dǎo)性由水中的污染物決定。
68、 根據(jù)權(quán)利要求67所述的液體分配器或凈水裝置，其特征在于所述的裝置包括一個(gè)為所述電子電路供電的太陽能電池。
69、 根據(jù)上述的任何權(quán)利要求所述的液體分配器，其特征在于所述的液體分配器是一個(gè)便攜式凈水裝置，具有一個(gè)長度小于50cm、寬度小于80mm的管狀外殼；所述的管狀外殼 在第一末端上具有一個(gè)第一開口，用作水進(jìn)入管狀外殼的入口，而在另一末端上具有一個(gè)吸 嘴，用于通過管狀外殼吸取水；所述的吸嘴具有一個(gè)朝向該另一末端的縮窄部分，與人們的 口部相匹配，其特征是所述的管狀外殼至少包括一個(gè)第一組件和一個(gè)第二組件，兩者含有 互不相同的顆粒狀凈水樹脂；所述的第一組件具有一個(gè)第一連接部，所述的第二組件具有一 個(gè)第二連接部，所述的第一和第二連接部均呈管狀，并且彼此連接在一起，從而將水限制在 第一和第二組件中流動；所述的第一組件和/或第二組件至少具有一個(gè)透水的濾網(wǎng)，所述濾網(wǎng) 的孔徑小于樹脂的粒徑，以防止樹脂之間發(fā)生混合。
70、 根據(jù)權(quán)利要求69所述的便攜式凈水裝置，其特征在于所述的第一組件和/或第二組件至少形成所述的管狀外殼的一部分。
71、 根據(jù)權(quán)利要求69或70所述的便攜式凈水裝置，其特征在于所述的第一組件和/或第二組件至少部分嵌入在所述的管狀外殼中。
72、 根據(jù)權(quán)利要求69、 70和71所述的便攜式凈水裝置，其特征在于所述的濾網(wǎng)是所 述的管狀組件的一個(gè)結(jié)合部分。
73、 根據(jù)權(quán)利要求69、 70和71所述的便攜式凈水裝置，其特征在于所述的濾網(wǎng)澆鑄 在所述組件的管狀部分的一個(gè)或兩個(gè)末端上。
74、 根據(jù)上述的權(quán)利要求69至73的任一權(quán)利要求所述的便攜式凈水裝置，其特征在于 所述的組件彼此可拆分地連接在一起。
75、 根據(jù)權(quán)利要求74所述的便攜式凈水裝置，其特征在于所述的連接部為螺紋連接部、 扣合連接部或含有錐形軸襯。
76、 根據(jù)上述的權(quán)利要求69至75的任一權(quán)利要求所述的便攜式凈水裝置，其特征在于 所述的裝置具有若干個(gè)連續(xù)連接在一起的組件，從而形成一個(gè)恒定直徑小于5cm且長度小于 40cm的管。
77、 根據(jù)上述的任何權(quán)利要求所述的便攜式凈水裝置，其特征在于至少一個(gè)濾網(wǎng)設(shè)有 抗菌劑，用以抑制細(xì)菌、病毒和其它微生物在濾網(wǎng)上或?yàn)V網(wǎng)內(nèi)生長。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶有外殼以及為人們用口接觸而設(shè)置的吸嘴的液體分配器或凈水裝置，其特征在于該外殼或吸嘴的至少一部分或者兩者的至少一部分具有抗菌表面。
文檔編號C02F1/00GK101595061SQ200780050581
公開日2009年12月2日 申請日期2007年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月7日
發(fā)明者米凱爾·韋斯特高·凡德森 申請人:韋斯特高有限公司