專利名稱：水處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了水處理，特別是涉及了在一個適用于混合后飲料分配器的設(shè)備中提供一種凈化水的裝置，雖然可以理解到，按照本發(fā)明處理的水可以用于其他用途。
水的質(zhì)量和純度隨不同地點有很大變化，本發(fā)明的一個目的是提供一種裝置，由此采取一種操作相當簡單和可更新的裝置，可以使得在混合后分配器或其他應(yīng)用中所用的水具有所希望的質(zhì)量和純度。
為了適合用于飲料，水必須不含有過量的碳酸氫鹽、碳酸鹽和有機物。氯和重金屬也需要去除。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種改進的水處理設(shè)備，可以改善由于必須沉淀有害雜質(zhì)而造成的通過設(shè)備的水流阻塞。
已知US 4 844 796提供了一種用于混合后飲料分配器的水處理設(shè)備，把要處理的水通入一個可去除的一次性筒，筒具有一個第一反應(yīng)區(qū)和一個第二過濾區(qū)，其中先通過一個熱交換器和再依靠一個加熱器，在反應(yīng)區(qū)中加熱水。加熱器位于由筒的環(huán)形部分確定的中心開口中，由此加熱器不與水直接接觸。
在US 5 858 248中公開了一個相似的加熱器構(gòu)造，其中加熱器位于水處理設(shè)備的一次性筒的中心空腔中。在該申請中發(fā)布的供替代的加熱器構(gòu)造把加熱器放在筒的外圓柱表面周圍，或者使得一個氣瓶加熱器位于中心“煙囪”之下，即位于由筒環(huán)形部分確定的中心空腔之下。
在所有這些加熱器實施例中，在水處理時加熱器保持與水分開。它不被沉淀雜質(zhì)的沉積物所覆蓋，沉積物是在筒中加熱和過濾階段時來自水中的溶液。因此加熱器可以再次使用，不與一次性筒一起去除。
我們現(xiàn)在已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)，可以得到一種有效和經(jīng)濟的水凈化裝置，而不需要在水處理時把加熱器與水分開，因而不需要加熱器具有長的固有壽命期。
因此，在本發(fā)明的一個方面，提供了一種包括一個水處理箱的水處理設(shè)備，箱具有一個用于待處理水的入口管，一個用于已處理水的出口管，一個在箱中與水直接接觸的加熱器和一個在加熱器與出口管之間的過濾層，一個裝置把箱充水到一個最高水位，在水和箱頂之間留出一個頂部空隙，出口管的入口低于工作水位。
最好是，把入口管設(shè)置成水在箱內(nèi)向上流動。
箱很方便地為一次性筒的形式，在達到其壽命期時，與包括的加熱器一起去除。
筒可以在加熱器和過濾層之間包括一個或幾個穿孔篩或網(wǎng)，但這不是必不可少的。
因此在一個優(yōu)選實施例中，設(shè)備包括一個柱形箱，箱具有一個用于待處理水的入口管、一個隔開在箱底之上并在柱形箱內(nèi)延伸的加熱器、一個或幾個在加熱器之上的穿孔篩、一個在篩之上的過濾層、以及一個在過濾層之上的用于已處理水的出口管。出口管可以方便地通過柱形箱的封閉上端。
出口管伸到水面之下，使得熱水離開處理箱而不通過頂部空隙。蒸氣和揮發(fā)物收集在頂部空隙中，容許通過一個減壓閥逸出，這將在以下更詳細地描述。
例如來自總管的未過濾水可以首先流經(jīng)一個熱交換器，在水進入箱之前預(yù)熱水。離開箱的已處理水可以沿相反方向流經(jīng)熱交換器，作為熱交換介質(zhì)來預(yù)熱引入的總管水。由此，已處理水在通到一個儲存器或直接使用之前被方便地冷卻。
在另一個優(yōu)選實施例中，熱交換器和水處理箱可以包含在一個單件中，最好是熱交換器直接在水處理箱之下。這可以是一個單件結(jié)構(gòu)，或者是兩個分開的部件，水處理箱和熱交換器，可以全部或部分地一次性去除。例如，水處理箱可以是一次性筒，熱交換器可以是非一次性的。
這種單件構(gòu)造的優(yōu)點是熱交換器和水處理箱之間的管路即使不是取消，也可以大大減少。從熱交換器來的已加熱水可以直接通入水處理箱，從箱來的已處理水可以直接返回到熱交換器的螺旋管中來加熱引入的水。這種構(gòu)造減少了沉淀的堆積物可能聚集和有礙于水流的區(qū)域。另外，由于熱交換器直接在水處理箱之下，到水處理箱的入口管易于在其較冷的下端進入。
用于待處理水的入口管可以方便地通過處理箱的底板進入，但這不是必要的。例如，在一些實施例中，待處理水可以從通過或靠近箱頂進入的管子來進入箱內(nèi)，管子在箱內(nèi)朝箱底向下延伸。在水離開管子時，一旦箱被充水到管子下端，則水將向上流動。
在本發(fā)明的另一個方面，提供了一種包括一個處理箱和一個熱交換器的水處理設(shè)備，處理箱具有一個用于待處理水的入口管、一個用于已處理水的出口管、一個在箱內(nèi)的加熱器，以及一個在加熱器和出口管之間的過濾層，處理箱的入口管接受從未處理水源流經(jīng)熱交換器的水，處理箱的出口管把已處理水流回到熱交換器，一個旁通閥關(guān)閉引入的未處理水進入熱交換器，容許引入的未處理水直接流入處理箱，由此已處理的熱水流經(jīng)熱交換器來消毒熱交換器。
旁通閥裝置可以方便地包括一個到熱交換器的入口管上的第一閥，它在正常工作時打開以容許未處理水，例如總管的水流入，以及一個在未處理水源和第一閥之間的旁通管道中的旁通閥。旁通閥在正常工作時關(guān)閉。在消毒模式中，關(guān)閉第一閥和打開旁通閥，由此容許水進入旁通管道，使未處理水直接進入處理箱的入口管。
這種消毒構(gòu)造可采用并排分開的部件，它可以如上述一個在另一個之上，箱具有可以與水直接或不直接接觸的加熱器。
如果水處理箱和熱交換器并排設(shè)置而不是一個在另一個之下，則它們的上端可以方便地用一個適當形狀和帶墊圈的單塊鋼板封閉。水流入和流出兩個箱所需的管路可以通過板中適當大小和帶墊圈的孔。但是，在另一個實施例中，這個封閉板被形成兩件的雙蒙皮蓋板所替代，最好是采用塑料噴射模制。整體的內(nèi)部通道被模制在板內(nèi)來提供必要的流動通道。因此出入兩個箱的許多外部管路可以被取消，由大截面的整體模制通道來替代，它們不太容易被沉積物阻塞。另外，雙蒙皮板易于打開，更容易拆開和清潔。
我們已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)，加熱器與正在加熱的水的直接接觸對處理過程的效率沒有不利的影響。大部分為碳酸鈣的沉積物形成在加熱器表面，但它們僅積聚到一定程度，然后脫落和掉在箱底上。另外，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)沉積物也積聚在箱的內(nèi)壁周圍，還有一個沉積物的“屋頂”可以積聚在最下面篩的下表面上，或者在不用篩時積聚在過濾層的下表面上。所以，一旦這些積聚已經(jīng)產(chǎn)生，被處理水實際上是在一個由箱底板上積聚的沉積物、在箱壁上積聚的環(huán)形沉積物以及沉積物形成的“屋頂”所形成的一個內(nèi)殼中進行處理。積聚的沉積物為充分多孔性，在任何明顯范圍上不妨礙流動，并且“屋頂”實際上可以作為另一個過濾介質(zhì)。在處理過程中可以建立充分的紊流來保證在加熱器上積聚的沉積物不時地脫落，從而不會過分損害加熱器的加熱效率?？梢赃x擇加熱器的功率密度例如在20到30瓦/cm2之間，給出了足夠的功率密度，使得在形成相當厚的沉積物之前烘烤、開裂和脫落沉積物。或者是，可以發(fā)現(xiàn)，偶爾有利于采取措施來脫落這些在加熱器上的沉積物。例如，可以關(guān)掉加熱器，然后給加熱器一個突發(fā)的功率?？梢苑奖愕厥┘舆@個“突發(fā)”功率，例如，隔夜不用水處理，使得在次日使用設(shè)備時可以發(fā)生沉積物的脫落。
在其他實施例中，必要時可以利用例如由交流總線頻率引起的加熱器的超聲或其他振動來脫落加熱器上的沉積物。也可以拋光加熱器表面或涂以低摩擦材料，以便有助于沉積物的脫落。
可以理解到，加熱器的功率容量隨體積而變化，特別是隨水處理箱的生產(chǎn)量而變化。例如，一個從1000到1200瓦的加熱器可以有益地用于每小時12到18升的生產(chǎn)量，即處理箱的水輸入量。
一旦水處理箱開始充水到所希望的最高水位，可以方便地對連續(xù)水流保持出口管處于打開位置，受到已達到和保持的滿意水溫，水溫由如熱敏電阻的溫度探頭來監(jiān)測，可以按需要打開和關(guān)閉入口管來補充箱中的水，由箱上部的一個或幾個水深探頭來探測補充水的需要。因此采用水深探頭來按需要起動水流的打開或關(guān)閉，例如通過一個閥和來自總管水源的壓力調(diào)節(jié)閥。
所以，因為水面永遠不會高于由水深探頭確定的最高水位，在水和箱頂之間提供了所需的頂部空隙。如以上指出，這個頂部空隙從已加熱水接受蒸氣，這可以包括水中的有害揮發(fā)物。
在一個更優(yōu)選實施例中，探頭裝在箱內(nèi)一個單獨小室中，小室僅接受已通過加熱階段、任何篩和過濾層之后的已處理水。在我們同在審理中的國際專利申請?zhí)朠CT/GB99/03509中描述了這種構(gòu)造，它具有的優(yōu)點是逐漸增加的鈣化不會使探頭不能工作。
也可采用水深探頭和/或附加的探頭來測量和監(jiān)測水質(zhì)，例如已處理水的離子化程度。例如，測量未處理水和已處理水之間電導或電容之差，可以方便地做到這點。
在用于混合后飲料的典型先前技術(shù)的水處理設(shè)備中，來自總管的室溫(如10℃左右)水可以在熱交換器中加熱到約90℃，通到被加熱到約115℃的水處理箱，然后在熱交換器中冷卻到約20到30℃。如果需要，本發(fā)明的水處理設(shè)備也可以在相似的水溫下工作。
但是我們發(fā)現(xiàn)，當采取這種溫度時，在可能對性能有不利影響的區(qū)域中會積聚大量的雜質(zhì)沉積物，特別是碳酸鈣。例如，因為引入的水在流經(jīng)熱交換器的通道上變熱，沉積物積聚在熱交換器中，這些沉積物在熱交換器通道的最后四分之一中很明顯，那里的水溫最高。從熱交換器到水處理箱區(qū)的管路也嚴重地“生水垢”，由此減少了它的直徑。當然，如以上建議把熱交換器和水處理箱做成一件，可以改善后一個問題。也可以增加管子直徑和/或采用絕熱管子、或內(nèi)表面拋光或涂以不粘涂層。
但是我們發(fā)現(xiàn)，如果把水溫限制在不同的極限內(nèi)，可以減少這些有害的沉積物，使得在故意設(shè)計的沉積區(qū)中發(fā)生更多的沉積。例如，在熱交換器中不把水加熱到90℃，而僅加熱到約70到75℃，在這個較低溫度下通入水處理箱。然后由加熱器加熱到通常的115℃，但是接著在返回流經(jīng)熱交換器之前，用螺旋管和風扇的構(gòu)造冷卻到75到85℃，例如80℃。由此能夠大大減少熱交換器和管路中的沉積物。
如果采用一個以上穿孔篩或網(wǎng)，它們可以具有相同或不同的穿孔尺寸。例如，它們可以具有每寸1到2個開孔。穿孔篩可以具有從底側(cè)向下突出的懸垂腿，由此積聚的沉積物可以成波紋形狀，因而增加了沉積物的表面積，并且由于延遲了足以有害性能的積聚時間而延長了設(shè)備的壽命。
過濾層可以是任何合適的材料。我們發(fā)現(xiàn)，多孔海綿狀的塑料，例如網(wǎng)格狀聚酯基的聚氨酯泡沫塑料特別有用。
水處理箱最好裝一個減壓閥，例如可以在約0.7巴下工作。包含有害揮發(fā)物的蒸氣從頂部空隙流經(jīng)減壓閥，并在容許排出之前在一個冷凝器中冷卻。例如，在設(shè)備使用期中通過這個閥的蒸發(fā)率可以是被處理水重的2％量級。最好是，減壓閥為現(xiàn)有技術(shù)中熟知的重量減壓閥。
本發(fā)明設(shè)備的已處理水通常通到一個儲存器中，例如盒式儲存器內(nèi)的一個袋中，在排出使用之前可以在那里冷卻。另外，在水處理箱和要使用已處理水的設(shè)施之間有一個儲存器，保證了設(shè)施不會超支或者直接從處理箱吸入已處理水，由此不利地降低了箱內(nèi)所需的工作壓力。所以，在另一個優(yōu)選實施例中，儲存器設(shè)有單獨的入口管和出口管，儲存器內(nèi)出口管的入口位置遠離儲存器內(nèi)入口管的出口端。這也有助于防止“靜”水區(qū)擱置在儲存器內(nèi)和不被抽出，改進了水的衛(wèi)生，特別是飲用水分配器的衛(wèi)生。在這個實施例中，入口管和出口管可以分開連接到儲存器中，或者可以形成單個連接器的一部分，只要它們的出口和入口位置分別如上述相互遠離。
當已處理水的儲存器充滿時，通過設(shè)備的水流停止，最好由自動控制裝置來停止，可以控制加熱器來使得已加熱水溫降到約90℃，即在備用模式中水保持在較低溫度下，使得再需要把水流到儲存器時，水達到充分處理溫度的響應(yīng)時間相當快。
本發(fā)明設(shè)備可以方便地設(shè)有一個安全第一的檢修功能，由此可以被打開來檢修和清潔。設(shè)備可以裝在一個艙內(nèi)，由一個受控的門閂操作來關(guān)閉艙門，例如由控制板操縱的電磁閥來控制?？刂瓢蹇梢园闯绦驁?zhí)行，由此在設(shè)備內(nèi)水溫降到預(yù)定量級，如50℃之前，電磁閥不能釋放門閂。當按下“檢修”鈕適當?shù)貑涌刂瓢鍟r，可以自動進行順次的各個動作。關(guān)閉水處理箱的已處理水出口管和關(guān)掉加熱器。打開用于總管水進入設(shè)備的入口管，或者在已經(jīng)打開時保持打開。因為水源調(diào)節(jié)到高于水處理箱內(nèi)工作壓力的壓力，總管水或其他水源涌進設(shè)備。因為已處理水的箱出口管關(guān)閉，引入的水迫使已經(jīng)在設(shè)備中的熱水通過減壓閥排出。總管的水流入設(shè)備中，直到如熱敏電阻探頭的內(nèi)部溫度敏感器指出已經(jīng)達到所希望的較冷溫度時為止。然后控制板啟動關(guān)掉水源，指示電磁閥釋放門閂，容許艙門打開。在檢修和艙門關(guān)閉之后，重新設(shè)定在門閂上的電磁閥鎖定位置。這種檢修功能可以使得檢修出入快得多，例如與使設(shè)備正常冷卻情形相比，僅在幾分鐘之內(nèi)。僅作為例子，如果水處理箱和熱交換器一起保持6升水，通過約8升的冷總管水可以在6到8分鐘內(nèi)降低溫度到50℃。
在又一個實施例中，容許一部分未處理水離開其出口管被抽出，例如被排放，而不是完全通入水處理箱。因此需要來自總管的更多冷水通入熱交換器來達到同樣的生產(chǎn)量，由此對返回和通過熱交換器的已處理水增加了冷卻效果。這個效果可能足以取消如上所述的螺旋管和風扇冷卻構(gòu)造的需要，上述螺旋管和風扇冷卻構(gòu)造用于在已處理水進入熱交換器冷卻之前冷卻已處理水。
現(xiàn)在參照附圖僅以舉例方式來描述本發(fā)明的各個實施例，其中

圖1是本發(fā)明一個水處理設(shè)備的示意圖；圖2是圖1設(shè)備的水處理箱一部分的示意圖，表示了一個沉積物內(nèi)殼的積聚方式；圖3是本發(fā)明第二個水處理設(shè)備的示意圖；圖4是水處理箱的一個供替代的出口管構(gòu)造剖視圖；圖5是圖4實施例的一個分離透視圖；以及圖6是修改的圖1設(shè)備的示意圖。
在圖1中表示了本發(fā)明的一個水處理設(shè)備，其中并排放置了一個包括筒10的水處理箱和一個熱交換器11。
一個入口電磁閥12控制著通過管子11A進入熱交換器11的未處理水源，通常是總管水源。(通過設(shè)備的水流方向一般用箭頭表示)。當操縱入口電磁閥容許水流入時，未處理水通過一個入口減壓閥12A流入入口管13，入口管13通過封閉熱交換器頂部的蓋板14延伸，并且朝著熱交換器底部15向下。蓋板14也延伸封閉了筒10的頂部。如上所述，板14用一個墊圈(圖中未示)方便地密封到筒10和熱交換11的頂部。僅作為舉例，管子13具有13mm的內(nèi)徑。通過管子13向下流動的水在其下端13A流出，并且當熱交換器充滿水時，通過蓋板14流入管子16，管子16可以具有18mm的內(nèi)徑，并且引導通過蓋板14，排放未處理水通入筒10的頂部。
熱交換器11還包括一個返回螺旋管來接受來自筒10的已處理水，這將在下面作更詳細描述。
在水處理箱的筒10內(nèi)有一個例如為1200瓦容量的高密度電加熱元件17，位于筒的下半部。元件17與常規(guī)的電路(圖中未示)連接，由此可按需要打開和關(guān)閉加熱器。
從管子16進入筒10的未處理水向下經(jīng)過一個較大直徑的內(nèi)部管子18，它圖示為向下延伸了約為筒高度的一半，但如果需要，可以延伸到靠近底面。管子18可以是縮醛樹脂，具有25mm的內(nèi)徑和35mm的外徑。引入的水充滿了筒10，由此環(huán)繞著加熱器17和被它加熱。
環(huán)繞著管子18和正好在其下端之上有兩個篩19和20，一個在另一個上面。每個篩具有許多懸垂的腿21，可以在它上面形成來自熱水的沉積物。例如，篩可以具有每寸1到2個的網(wǎng)格大小。
在篩19和20之上是一個被篩網(wǎng)層24隔開的雙層細過濾材料22，23。僅作為舉例，過濾層22和23每層厚度可以是約10mm到30mm，并且由壓縮聚酯纖維基或網(wǎng)格狀聚酯基的聚氨酯泡沫材料或其組合所形成。
引入的未處理水壓力迫使已加熱水向上通過篩和過濾層，并且經(jīng)通過蓋板14的出口管25從筒10流出。輸送到管子25(其入口端低于水面10B)的已處理水的壓力受到在水面10B之上的筒10頂部空隙10A中發(fā)生的沸騰支配，并且受到減壓閥26控制，當筒中內(nèi)壓超過如0.7巴的預(yù)定值時，減壓閥容許熱水和/或帶著有害揮發(fā)物的蒸氣逸出到放水管27和冷卻螺旋管28中。
已處理的熱水通過冷卻管29和風扇30流經(jīng)管子25，在蓋板14中的一個入口31進入熱交換器11。已處理水流經(jīng)一個螺旋管32，朝著熱交換器的底部15，從那里向上流經(jīng)在入口管13內(nèi)通過的管子33來冷卻引入的水。管子33通過蓋板14離開，被冷卻的已處理水通過出口限流器34和出口電磁閥35通到一個儲存器(圖中未示)中。
如上指出，未處理水可以在約10或20℃下進入熱交換器，并且在筒10中加熱到約115℃。一個正好位于過濾層23之上的熱敏電阻36測量已處理水的溫度，并且與一個控制板37連接，由此在正確溫度達到之前，可以防止已處理水流經(jīng)出口電磁閥。深度探頭38，39，40在筒10頂部內(nèi)延伸，也可以與控制板連接。探頭38指示何時達到筒中所需的最大水深，探頭39指示水位變低，以及探頭40指示已達到最小水位。然后適當啟動控制板來開始或停止處理過程和水的流動。
進入系統(tǒng)的冷水可以由輸出的已處理水在熱交換器中預(yù)熱到例如72℃，已處理水可以被螺旋管29和風扇30先冷卻到約80℃，然后最后在熱交換器中冷卻，在約35℃下離開設(shè)備。對于容積3.5升的水處理筒，典型的流率為每小時12到24升。
可以理解到，所有這些圖僅用作圖示說明，可以作廣泛的變動。
在圖2中表示了在筒內(nèi)積聚了主要為碳酸鈣的沉積物之后，圖1中筒10的一部分。
加熱器17可以看到一個輪廓，因為它具有在開裂和從加熱器脫落之前的沉積物覆蓋層17A。在篩19的腿21上形成一個波浪形的沉積物“屋頂”50，但仍可以看到上面篩20的腿21，也可看到與管子18的下端。筒10的內(nèi)壁具有一層沉積材料51，以及筒底覆蓋了一層沉積物52。實際上屋頂50、壁層51和底層52形成了一個內(nèi)殼或“冰雪小屋”53，其中發(fā)生水的加熱處理。
在圖3中表示了本發(fā)明水處理設(shè)備的一個供替代方式，其中熱交換器和水處理箱均位于單個筒形的外殼60中，熱交換器在最下面。例如，筒60可以是約0.5到1mm壁厚的不銹鋼管。筒的頂端用一個塑料端帽61封閉，端帽用6個螺釘62(僅可看到其中2個)保持定位，并且用一個O形圈63密封到筒壁上。螺釘擰入一個焊在筒上端外面的不銹鋼環(huán)64中。
用塑料端帽61A、6個螺釘62A、一個O形圈63A和不銹鋼環(huán)64A相似地封閉了筒的下端。
一個用于冷的未處理水的入口管65通過板61A進入筒60的下面熱交換器部分。這個下面部分包括了熱交換器的螺旋管66，用于回收已處理的水，水被冷卻時，通過板61A中的出口管67流出筒60。隔板68從板61A的內(nèi)表面向上垂直延伸，隔板69從橫向件70向下延伸，橫向件70本身裝在桿71上，桿71也從板61A向上延伸。另外一對桿72在橫向件70之上安裝和延伸，它們支承了一個不銹鋼閉合件73，它與從筒壁向內(nèi)延伸的不銹鋼臂74和75一起形成了一個水垢收集器。隔板和桿例如可以是縮醛樹脂，并且為引入的冷水提供了一個紊流的流動路線，因為冷水從流出的已處理水提取熱量。
在水垢收集器73，74，75之上有一個加熱器76，它用一個環(huán)形法蘭77密封在筒壁的開口中。在加熱器76之上是一個第一粗過濾層78，在它上面是第二細過濾層79。筒中水面用80表示，留出一個頂部空隙80A，并且用一個探頭81來監(jiān)測，探頭可以與參照圖1描述的控制板連接。在板61中的一個減壓閥82容許在預(yù)定壓力下逸出蒸氣和/或熱水。
上端在過濾層79之上的管子83容許已處理的熱水向下流入熱交換器螺旋管66，從那里流入出口管67。如上所述，出口管67流到一個已處理水的儲存器。
可以用參照圖1描述的相似方式控制和操縱這個設(shè)備，但應(yīng)該注意到，這里大大減少了在設(shè)備的熱交換器和水處理部分之間的管路，由此大大減少了水中沉積物形成的可能阻塞點。
在圖4和5中表示了一個具有修改端的出口管25A，以形成一個迷宮來防止可能包括有害揮發(fā)物的氣泡流經(jīng)出口管。
這個修改的出口管替代了圖1中所示的管子25，圖4中所示的管子端部位于圖1蓋板14(圖中未示)內(nèi)。
管子25A具有常規(guī)的管端段100，它通過處理箱的蓋板14。但是，它的內(nèi)端被一個直徑比管段100外徑大的端帽101封閉?？?02位置通過靠近端帽101的管段100的壁。這些孔在圖4中可以看到，但在圖5中看不到。端帽101緊密配合在套103中，套103沿著管段100外面延伸一個超出孔102的短距離，由此提供了一個環(huán)形通道104，已處理的熱水可以通過它向下流動，然后通過孔102進入管段100內(nèi)部，然后離開水處理箱。例如，有害揮發(fā)物的氣泡105如箭頭所示向上流動到液體表面，但不能向下流經(jīng)出口管25A的迷宮構(gòu)造，因而防止隨著已處理水流經(jīng)出口管。
在圖6中表示了一個供替代的設(shè)備形式，具有對熱交換器的消毒功能。設(shè)備基本上與圖1中所示的設(shè)備相同，相同的零件在圖6中用完全相同的編號，以下不再詳細描述。
修改的設(shè)備在管子11A上具有一個閥110，閥110位于入口減調(diào)壓閥12A和進入熱交換器11的入口管13的進口之間。在調(diào)壓閥12A和閥110之間，一個支管112從管子11A離開，它在管子16通過蓋板14進入水處理箱10之前進入管子16。一個閥114控制從管子11A進入管子112。
在設(shè)備正常工作時，關(guān)閉閥114和打開閥110。所以，水流入熱交換器，從那里進入水處理箱10，并且從那里返回通過熱交換器11到出口閥35，從而到一個儲存器，正如參照圖1描述的那樣。
為了消毒熱交換器，關(guān)閉閥110和打開閥114。因此冷的引入水繞過熱交換器11，流經(jīng)管子112和管子16直接進入水處理箱10，即水沒有被預(yù)熱。已處理的熱水返回流經(jīng)熱交換器中的螺旋管32，在沒有冷的引入水情形下，溫度升高到例如85℃以上。由此消毒了熱交換器和從熱交換器出來的出口管。
權(quán)利要求
1.一種包括一個水處理箱(10，60)的水處理設(shè)備，箱具有一個用于待處理水的入口管(18，65)，一個用于已處理水的出口管(25，67)，一個在箱中與水直接接觸的加熱器(17，76)和一個在加熱器與出口管之間的過濾層(22，23，78，79)，其特征在于設(shè)有一個裝置(38，81)把箱充水到一個最高水位，在水和箱頂(14，61)之間留出一個頂部空隙(10A，80A)，出口管的入口低于工作水位(10B，80)。
2.按照權(quán)利要求1的一種水處理設(shè)備，其特征在于箱(10，60)為一個一次性筒的形式，它與包括的加熱器(17，76)一起去除。
3.按照權(quán)利要求1或2的一種水處理設(shè)備，其特征在于箱(10)在加熱器(17)和過濾層(22，23)之間包括一個或幾個穿孔篩(19，20)。
4.按照權(quán)利要求3的一種水處理設(shè)備，其特征在于箱(10)為柱形，加熱器(17)隔開在箱底之上，穿孔篩(19，20)在加熱器之上，過濾層(22，23)在篩之上，以及用于已處理水的出口管(25)在過濾層之上。
5.按照權(quán)利要求3或4的一種水處理設(shè)備，其特征在于至少一個穿孔篩(19，20)具有從其底側(cè)向下突出的懸垂腿(21)。
6.按照以上任何一條權(quán)利要求的一種水處理設(shè)備，其特征在于待處理的水先流經(jīng)一個熱交換器(11)，在通到箱之前在那里被預(yù)熱。
7.按照權(quán)利要求6的一種水處理設(shè)備，其特征在于離開箱(10，60)的已處理水流經(jīng)熱交換器(11，66)來預(yù)熱引入的未處理水。
8.按照權(quán)利要求6或7的一種水處理設(shè)備，其特征在于熱交換器(11，66)和水處理箱(10，60)包含在一個單件中。
9.按照權(quán)利要求8的一種水處理設(shè)備，其特征在于熱交換器(66)直接位于水處理箱(60)之下。
10.按照權(quán)利要求8的一種水處理設(shè)備，其特征在于水處理箱(10)和熱交換器(11)并排設(shè)置，一個蓋板(14)封閉了這兩者的上端。
11.按照權(quán)利要求10的一種水處理設(shè)備，其特征在于蓋板(14)是模制成兩件的雙蒙皮板，它確定了內(nèi)部通道來提供水的流動通道。
12.按照以上權(quán)利要求任一條的一種水處理設(shè)備，其特征在于加熱器(17，76)具有從20到30瓦/cm2的功率密度。
13.按照以上權(quán)利要求3任一條的一種水處理設(shè)備，其特征在于設(shè)備包括了振動加熱器的裝置。
14.按照以上權(quán)利要求任一條的一種水處理設(shè)備，其特征在于設(shè)備具有每小時進入箱(10，60)為12到18升未處理水的生產(chǎn)量，以及一個從1000到2000瓦的加熱器(17，76)。
15.按照以上權(quán)利要求任一條的一種水處理設(shè)備，其特征在于一個溫度探頭位于箱(10，60)中來監(jiān)測水溫。
16.按照以上權(quán)利要求任一條的一種水處理設(shè)備，其特征在于對箱充水到最高水位的裝置包括一個水深探頭(38，81)。
17.按照權(quán)利要求16的一種水處理設(shè)備，其特征在于采用兩個或更多的水深探頭(38，39，40)來監(jiān)測箱中水位。
18.按照權(quán)利要求15，16或17的一種水處理設(shè)備，其特征在于探頭(38，39，40，81)裝在箱中一個單獨小室內(nèi)，小室僅接受已通過過濾層(22，23，78，79)的已處理的熱水。
19.按照以上權(quán)利要求任一條的一種水處理設(shè)備，其特征在于采用箱(10，60)中一個或幾個探頭來測量水質(zhì)。
20.按照以上權(quán)利要求任一條的一種水處理設(shè)備，其特征在于已處理水通到一個儲存器，儲存器具有一個入口管和一個出口管，儲存器內(nèi)出口管的入口遠離入口管的出口端。
21.按照權(quán)利要求20的一種水處理設(shè)備，其特征在于設(shè)有自動控制裝置在儲存器充滿時停止通過箱(10，60)的水流。
22.按照權(quán)利要求21的一種水處理設(shè)備，其特征在于控制裝置也控制加熱器(17，76)，當水流停止時容許加熱的水保持在備用模式中的較低溫度。
23.按照以上權(quán)利要求任一條的一種水處理設(shè)備，其特征在于設(shè)備裝在一個艙內(nèi)，艙門被受控的門閂機構(gòu)關(guān)閉，僅當箱(10，60)中水溫降到預(yù)定值時控制裝置按程序來釋放門閂。
24.按照權(quán)利要求6到23中任一條的一種水處理設(shè)備，其特征在于設(shè)備包括一個裝置，容許一部分未處理水離開熱交換器出口管(16)排出，而不是通到水處理箱(10)。
25.按照權(quán)利要求7到24中任一條的一種水處理設(shè)備，其特征在于離開箱(10)的熱水在返回流入熱交換器(11)之前流經(jīng)一個冷卻裝置(29，30)，例如一個螺旋管和風扇構(gòu)造。
26.一種包括一個處理箱(10)和一個熱交換器(11)的水處理設(shè)備，處理箱(10)具有一個用于待處理水的入口管(18)、一個用于已處理水的出口管(25)、一個在箱內(nèi)的加熱器(17)，以及一個在加熱器(17)和出口管(25)之間的過濾層(22，23)，其特征在于處理箱的入口管(18)接受從未處理水源流經(jīng)熱交換器(11)的水，處理箱的出口管(25)把已處理水流回到熱交換器(11)，設(shè)有一個旁通閥裝置(110，112，114)來關(guān)閉引入的未處理水進入熱交換器(11)，容許引入的未處理水直接流入處理箱(10)，由此已處理的熱水流經(jīng)熱交換器(11)來消毒熱交換器。
27.按照權(quán)利要求26的一種水處理設(shè)備，其特征在于旁通閥裝置包括一個到熱交換器(11)的入口管上的第一閥(110)，它在正常工作時打開以容許未處理水流入，以及一個在未處理水源和第一閥(110)之間的旁通管道(112)中的旁通閥(114)，旁通閥(114)在正常工作時關(guān)閉，關(guān)閉第一閥(110)和打開旁通閥(114)來消毒熱交換器。
28.按照權(quán)利要求26或27的一種水處理設(shè)備，其特征在于加熱器(17，76)直接與箱中水接觸。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種凈化水的改進裝置,它包括一個具有水處理箱(10,60)的水處理設(shè)備,箱具有一個用于待處理水的入口管(18,65),一個用于已處理水的出口管(25,67),一個在箱中與水直接接觸的加熱器(17,76)和一個在加熱器與出口管之間的過濾層(22,23,78,79),其特征在于:設(shè)有一個裝置(38,81)把箱充水到一個最高水位,在水和箱頂(14,61)之間留出一個頂部空隙(10A,80A),出口管的入口低于工作水位(10B,80)。
文檔編號C02F9/00GK1374929SQ00812898
公開日2002年10月16日 申請日期2000年8月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月14日
發(fā)明者馬丁·斯坦利·約翰遜, 克勞斯·維默爾, 格雷厄姆·威廉斯 申請人:可口可樂公司