專利名稱：殺菌劑藥盒的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在壽命終止時具有自動水流中斷機構的用在水凈化裝 置中的殺菌劑藥盒，及其在重力供水凈化裝置中的用途。
背景和現(xiàn)有技術
世界上大量人口生活在衛(wèi)生飲用水嚴重缺乏的國家。這些地區(qū)的人 們不得不直接依靠如水井、池塘和河流等地下水源。這些水源經(jīng)常受到 污水、工業(yè)排放物和農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品的污染。這些區(qū)域通常是沒有市政飲用 水處理廠的小村莊。因此這些人在使用前不得不親自處理該水。來自這
些水源的水經(jīng)常纟皮人們在桶或壺中以少量例如10到20升收集以滿足一 天的飲用消費量。最普通的生產(chǎn)干凈水的方法是煮沸。然而由于需要昂 貴的和幾乎無法得到的燃料例如煤或木材，很多人不能煮沸水。
這些人往往不能依靠其他的水凈化的方法，例如采用紫外線處理裝 置或膜過濾裝置。這是由于這些裝置需要可用的電能，其在這些區(qū)域往 往沒有持續(xù)使用的基礎。
一些民用的重力供水過濾器在過去被描述。WO2005095284中描述 了重力供水凈化系統(tǒng)，包括從進水中過濾顆粒和可溶物的過濾單元，化 學品分配單元，用于受控分配殺菌劑進入水中，隨后為保留腔室，用于 使經(jīng)處理的水保留 一段預定的時間，隨后該水通過用于從水中除去分配 的殺菌劑的清除工具離開凈化系統(tǒng)。這些裝置中，重要的是，殺菌劑一 旦用完將被替換。這些裝置通常含有指示殺菌劑被用完和需要替換的壽 命終止指示劑。
本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)許多現(xiàn)有技術出版物包括WO2005095284描述了各 種結構的壽命終止指示劑。本發(fā)明者在鄉(xiāng)村和偏遠的區(qū)域用這樣的裝置 經(jīng)過大量的試驗發(fā)現(xiàn)，用戶，其中有許多文盲，即使在壽命終止指示劑 顯示殺菌劑已經(jīng)用完后還繼續(xù)使用這些裝置來滿足他們的飲用水需要。 這是潛在的危險，因為消費者在他們使用的水是安全和可靠的假象下。 因此需要自動裝置來確保一旦殺菌劑耗盡水不再流動。WO2005095284 公開了一種磁力自動中斷機構。本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)這樣的磁力機構尤其在采用以腐蝕性的氯為基礎的殺菌劑的水凈化系統(tǒng)中并不總是可靠的。因此 在這些類型的重力供水凈化裝置中需要一種簡單和有效的自動中斷機構。
因此本發(fā)明的 一 個目標是提供一種用于水凈化裝置的殺菌劑藥盒， 其具有簡單和有效的自動水流中斷機構以便當殺菌劑耗盡時停止水流。
本發(fā)明的另 一個目標是提供一種采用殺菌劑藥盒的重力供水凈化 系統(tǒng)，其具有當殺菌劑耗盡時停止水流的自動水流中斷機構。
本發(fā)明的又一個目標是提供具有自動水流中斷機構的不需任何外 部能量例如電能來驅動該機構的殺菌劑藥盒。
本發(fā)明的再 一個目標是提供一種具有自動水流中斷機構的殺菌劑 藥盒，其不需要采用昂貴的替換部件并從而提供低維護費用。
發(fā)明概述
因此根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供用于水凈化裝置的殺菌劑藥盒，具
有在壽命終止時自動水流中斷機構，該藥盒包括
(a) 進料水的進口和殺菌劑處理后的水的出口；
(b) 含有位于具有至少 一個水通道端口的基座上的水可滲濾的 殺菌劑片劑和堆疊在所述殺菌劑片劑上的可動支撐物的容器；
(c) 臂，在其近端附著于所述可動支撐物上，在其遠端裝有塞 子工具；
以便當水可滲濾的殺菌劑片劑消耗時，可動支撐物下降使得在預定
壽命終止位置，塞子工具塞住所述出口，從而中斷水流。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面提供了重力供水凈化裝置，包括
-過濾單元，適于從進水中分離顆粒和可溶材料，其流體連通于
-根據(jù)本發(fā)明第一方面的殺菌劑藥盒，以便水離開過濾單元的流速
-故以下流體控制工具控制
-流體控制工具，其控制在水接觸由殺菌劑藥盒分配的殺菌劑之前
的水的流速，水其后纟皮存儲在
-保留腔室，以在通過以下清除工具離開水凈化系統(tǒng)之前保留預定
的時間段
-清除工具，適于從出水中分離分配的殺菌劑。
本發(fā)明的又一方面提供根據(jù)本發(fā)明的在所述重力供水凈化裝置中的藥盒的用途。
本發(fā)明的這及其他目標，它的優(yōu)點和用途現(xiàn)在將在以下詳細說明和 附圖的幫助下描述。在這里圖示和描述的附圖形成本發(fā)明的 一些實施方 式并且僅為說明的目的已經(jīng)被合并。這些將不會被解釋為以任何方式對 發(fā)明的限制，因為其對讀者來說顯而易見如果沒有偏離發(fā)明范圍許多這 樣的實施方式是可行的。在其啟示下，本領域技術人員將會得到變化和 修正的啟發(fā)，所有這些都在本發(fā)明的主旨和范圍之內(nèi)。
附圖概述


圖1描述了當殺菌劑藥盒是新的并且被新近放入水凈化裝置中時， 依據(jù)發(fā)明的殺菌劑藥盒的一個實施方式。
圖2描述了在壽命終止位置時依據(jù)發(fā)明的殺菌劑藥盒的一個實施方式。
附圖詳述
參看圖1,殺菌劑藥盒(BC)有管狀容器(C),其中由三氯氰脲 酸制成的兩個殺菌劑片劑(BT1, BT2) —個堆疊在另外一個的頂部上。 該容器還有對于氯惰性的有色片劑(CT)堆疊在殺菌劑片劑BT2的頂 部。有色片劑是依據(jù)本發(fā)明的可動支撐物。殺菌劑片劑放在具有水通道 口 (P)的基座上。殺菌劑藥盒具有進料水的進口 (IN)和殺菌劑處理 后的水的出口 (OT) 。 L形狀的臂(AR)在其近端固定地附著在有色 片劑(CT)上并且在其遠端有塞子工具(PM)。含有殺菌劑片劑的容 器在其側壁備有引導臂(AR)向下運動的切槽。該容器在其較低端具有 透明窗(TW),通過它最低的片劑是可見的。該容器在其頂部封閉端 (CE)和有色片劑(CT)之間還有風箱(bellow) (BW)。
當使用時，進料水通過(IN)進入殺菌劑藥盒，在通過通道(P) 后和最低的殺菌劑藥盒(BT1)的底部部分接觸。該接觸確保預定數(shù)量 的殺菌劑滲濾進水中并且通過出口 (OT)離開殺菌劑藥盒。通過殺菌劑 藥盒的長期使用，殺菌劑片劑BT1繼之以BT2持續(xù)地滲濾入被凈化的 水中從而被消耗。由于殺菌劑片劑BT1和BT2被消耗，惰性有色片劑 (CT)降落到容器(C)的較低部分。片劑(CT)的下降由重力和風箱 (BW)產(chǎn)生的力輔助。片劑(CT)的下降導致臂(AR)和塞子工具(PM)
6的伴隨下降。當殺菌劑片劑(BT1和BT2)基本上徹底耗盡時，在預定 壽命終止位置，臂(AR)和塞子工具(PM)下降到足以導致塞子工具 (PM)關閉出口 ( OT)從而確保水流被中斷。在這個位置，有色惰性 片劑可以透過透明窗(TW)看見從而也能提供壽命終止的視覺顯示。 在圖2中展示了殺菌劑藥盒在壽命終止位置的各種部分的位置。當出水 口關閉時，可以采取保障措施以便進水可以從另外的端口泄露。當消費 者注意到水開始泄露，他被警告再添加殺菌劑片劑。
發(fā)明詳述
本發(fā)明提供了 一種用于水凈化裝置的殺菌劑藥盒。該殺菌劑藥盒在 藥盒的壽命終止處具有自動水流中斷機構。本發(fā)明的殺菌劑藥盒具有進 料水的進口，殺菌劑處理后的水出口，含有位于具有至少一個水通道端 口的基座上的水可滲濾的殺菌劑片劑和堆疊在所述殺菌劑片劑上的可 動支撐物的容器，和在其近端附著于所述可動支撐物上的臂，其遠端裝 有塞子工具。在壽命終止位置，可動支撐物移動得足夠低以使塞子工具 塞住出水口，從而中斷流水。臂可以是任何形狀和尺寸，但優(yōu)選L形。 臂可以從可動支撐物上拆卸但是優(yōu)選結構是該臂在近端固定附著在可 動支撐物上。
本發(fā)明的殺菌劑藥盒設置成便于容器可容納一個殺菌劑片劑或多 個殺菌劑片劑。片劑的合適數(shù)目是兩到四片，最優(yōu)選是兩片。片劑可以 是任何形狀。優(yōu)選橫截面是圓形的，正方形，矩形的，六角形或橢圓形。 主要的(leading)橫截面尺寸可以是從1.2cm到2.0cm,更優(yōu)選是從1.5到 1.8cm。片劑優(yōu)選厚度通常在1.5cm到2.5cm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在1.8到 2.0cm之間。當采用多個殺菌劑片劑時，它們被設置成在容器中一個堆 疊在另一個的頂部。
可動支撐物在最高的殺菌劑片劑的頂部上?？蓜又挝锟梢允瞧?盤，圓盤或者片劑形狀的構件，最優(yōu)選片劑形狀的構件。該可動支撐物 通常用對殺菌劑惰性的材料制造?？商鎿Q的，可動支撐物可以用任何材 料制造，但是用對殺菌劑惰性的材料涂覆，例如當殺菌劑是氯時，可動 支撐物可以用剛性聚合物制造，例如高密度聚乙烯(HDPE),丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)或聚丙烯或可以由任何其它材料制造并覆蓋有 HDPE或聚丙烯?？蓜又挝锿ǔＪ酋r明的顏色，例如紅色，藍色或綠色。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的方面，殺菌劑藥盒的容器在其較低端裝有 透明窗。其確保在預定的壽命終止位置，著色的可動支撐物可以通過透 明窗可見從而提供壽命終止的可見指示。
根據(jù)本發(fā)明的另 一 個優(yōu)選的方面，殺菌劑藥盒的容器在可動支撐物 和固定頂部之間有固定的頂部和彈性部件。該彈性部件可以是彈簧或風 箱。在殺菌劑片劑的頂部上的可動支撐物當殺菌劑片劑消耗時通過重力 下降。彈性部件通過對著可動支撐物盤的驅動提供附加力以確?？蓜又?撐物在殺菌劑片劑消耗時下降。
殺菌劑片劑可以選自二氯異氰脲酸鉀，二氯異氰脲酸鈉，三氯氰脲 酸，氯化磷酸三鈉，次氯酸鈣，次氯酸鋰，單氯胺，二氯胺，[(單三氯)
岡四(一鐘二氯)]-五異氰脲酸鹽，1,3-二氯-5,5-dimethylidanotone,對甲
苯磺基二氯酰胺，三氯三聚氰胺，N-氯胺，N-氯代琥珀酰亞胺，N,N，-二氯偶氮二酰胺，N-氯乙?；?脲，N,N-二氯偶氮二酰胺，N-氯乙酰基-脲，N,N-二氯聯(lián)二脲(dichlorbiurile),氯化二氰二酰胺的一種或多種。本 發(fā)明的 一個最優(yōu)選的作為片劑的殺菌劑是三氯氰脲酸。
本發(fā)明的殺菌劑藥盒最適合用于重力供水凈化裝置。本發(fā)明的另一 方面提供重力供水凈化裝置，包括用于從進水中分離顆粒物和可溶材料 的過濾單元，用于根據(jù)本發(fā)明第 一方面的控制供給殺菌劑藥盒的水流的 流量控制工具，用于在通過適于從出水中除去分配的殺菌劑的清除工具 離開水凈化系統(tǒng)之前以預定時間保留殺菌劑處理后的水的保留腔室。
在這樣的凈化裝置中最普遍采用的過濾單元是炭精塊。炭精塊通常 采用混有粉末聚合粘合劑的活性碳粉末在高溫高壓下制造。優(yōu)選的活性 碳粉末的顆粒尺寸是不超過5%的碳顆粒通過150目的篩和不超過5°/。 保留在12目的篩上?；钚蕴挤勰┐嬖诹繛榘刺烤珘K重量計算的50到95 %的范圍內(nèi)。聚合粘合劑通常存在于按炭精塊重量計算的5到50%之 間。最優(yōu)選的聚合粘結劑是那些熔體流率小于5克/10分鐘，更優(yōu)選小 于2克/10分鐘，最優(yōu)選小于1克/10分鐘。熔融流率(MFR)是使用 ASTMD 1238 (ISO 1133)試-驗測量的。
合適的聚合粘合劑的例子包括具有這些低MFR值的超高分子量的 聚合物優(yōu)選聚乙烯，聚丙烯和它們的組合。分子量優(yōu)選在106到109克/ 摩爾的范圍內(nèi)。這些種類的粘合劑可在市場上買到，商品名為HOSTALEN,來自Ticona GMBH, GUR, Sunfine(來自Asahi,日本)，Hizex(來自Mitsubishi)和來自Brasken Corp (巴西)。其它的合適的粘合劑包括作為Lupolen (來自Basel Polyolefins)銷售的LDPE和來自Qunos(澳大利亞)的LLDPE。
活性碳與聚合粘合劑的比率優(yōu)選是在1:1到20:1的范圍內(nèi)，更優(yōu)選是在2:1到10:1重量份的范圍內(nèi)。
經(jīng)過上述過濾單元可以得到長期一致的100 - 300 ml / mm的水流速，具有75mm的平均水頭，在重力下，其沒有損害除了化學污染物之外的顆粒污染物的去除需要。
過濾單元可以與其它的已知的過濾工具一起4吏用，例如優(yōu)選沉淀過
沉積過濾器可以是無紡布優(yōu)選微孔性織物。
本發(fā)明的重力供水凈化系統(tǒng)包含流量控制工具以調節(jié)離開過濾單元的出水流速。流量調節(jié)優(yōu)選采用不需要外部能量例如電能輸入的工具實現(xiàn)。流量控制工具可包括流量節(jié)流工具例如水龍頭，閥門，文氏管，或擋板。按照該發(fā)明的特別優(yōu)選的流量控制工具在我們的共同未決申請WO2004074182中描述。按照共同未決申請的該流量控制工具包括適于排放所需體積的水的預先選擇尺寸的流量控制貯存器，其包括至少一個進口工具將從所述過濾單元的出口的水引入貯存器和至少一個虹吸式
排放工具，其操作性地連接到所述的流量控制貯存器和適于控制來自所述貯存器的水的流速。
如上述共同未決申請描述的水的流速可以被高度地管理，通過控制貯存器的選擇性尺寸和虹吸式排放工具的選擇性實施方式實現(xiàn)，該排放
工具為預先選擇的包括直徑和形狀的尺寸的管形構件，優(yōu)選反轉管狀的"U/V"形狀構件以便于流速控制。這些優(yōu)選的流量控制工具的方面的利用確保極好地調整水的流速，無i侖出水離開過濾單元的流速大小。
離開流量控制工具的出水接觸根據(jù)本發(fā)明第 一方面的殺菌劑藥盒分配的殺菌劑。
含有殺菌劑的水在保留腔室中滯留 一段預定時間。不希望被理論束縛，人們相信將含有殺菌劑的水保持該段時間能確保所有的致病微生物像細菌和病毒是被殺死的。較好的是水被保持在時間30到300分鐘范圍內(nèi)和更好的是在保留腔室中60- 180分鐘?？梢圆捎萌魏伪３炙谒畠艋到y(tǒng)中該段時間的方式，優(yōu)選WO04000732闡明的實施方式?？晒┨鎿Q的， 一個確保水在保留腔室中滯留該段時間的優(yōu)選的方式是通過提供下水管將水從化學試劑分配單元的底部引導到保留腔室，以確保在被擋板分成兩個或更多水平段的保留腔室中水接近層流。保留腔室中進水入口和保留腔室的各個段的出水出口之間的距離通過提供進入和引出點互相最遠而最大化。在保留腔室中水的長距離旅行并結合水的接近層流確保了所需滯留時間。
離開保留腔室的水在離開水凈化系統(tǒng)之前通過清除工具。清除工具從水中分離出分配的殺菌劑。清除工具優(yōu)選抑菌的活性碳。
雖然水可以以向下的方向或向上的方向流過清除工具，優(yōu)選水以向上的方向流過清除工具。多樣的實施方式可以被設想來用于這樣的流動，包括在WO04014803描述的一個方式。
通過本發(fā)明的方法從而可以提供用于水凈化裝置中的殺菌劑藥盒，其提供了簡單和有效的自動水流中斷機構，其當殺菌劑耗盡時中斷水流。此外，殺菌劑藥盒是非常方便的由于它不需要任何外部能量例如電能來運行該機構并且不需要使用昂貴的替換部件和因此誰都可以承受其價格。
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權利要求
1. 用于水凈化裝置的殺菌劑藥盒，具有在壽命終止時自動水流中斷機構，該藥盒包括a. 用于進料水的進口和用于殺菌劑處理后的水的出口；b. 含有位于具有至少一個水通道端口的基座上的水可滲濾的殺菌劑片劑和堆疊在所述殺菌劑片劑上的可動支撐物的容器；c. 臂，在其近端附著于所述可動支撐物上，在其遠端裝有塞子工具；以便當水可滲濾的殺菌劑片劑消耗時，可動支撐物下降使得在預定壽命終止位置，塞子工具塞住所述出口，從而中斷水流。
2. 在權利要求1中所述的殺菌劑藥盒，其中所述的臂是L形。
3. 在權利要求1或2中所述的殺菌劑藥盒，其中所述的臂在其近端 固定附著到在所述可動支撐物。
4. 在前任一權利要求中所述的殺菌劑藥盒，其中所述的容器在其 側壁備有導向所述臂向下運動的切槽。
5. 在前任一權利要求中所述的殺菌劑藥盒，其中所述的容器包括 多個堆疊的殺菌劑片劑。
6. 在前任一權利要求中所述的殺菌劑藥盒，其中所述的可動支撐 物是由對所述殺菌劑惰性的材料制造的片劑或者對所述殺菌劑惰性的 材料涂覆的片劑。
7. 在前任一權利要求中所述的殺菌劑藥盒，其中所述的可動支撐 物是有色的。
8. 在權利要求7中所述的殺菌劑藥盒，其中所述的容器在其較低端 具有透明窗以致在其壽命終止位置，有色的可動支撐物通過所述透明窗 可見從而提供壽命終止的視覺顯示。
9. 在前任一權利要求中所述的殺菌劑藥盒，其中所述的容器具有 固定頂部末端并在所述的可動支撐物和所述的固定頂部末端之間有彈 性部件以致所述的彈性部件隨著殺菌劑被消耗而向下驅動所述的可動 支撐物。
10. 在權利要求9中所述的殺菌劑藥盒，其中所述的彈性部件是彈 簧或風箱。
11. 在前任一權利要求中所述的殺菌劑藥盒，其中殺菌劑片劑選自 二氯異氰脲酸鉀，二氯異氰脲酸鈉，三氯氰脲酸，氯化磷酸三鈉，次氯酸鈣，次氯酸鋰，單氯胺，二氯胺，[(單三氯)-四(一鉀二氯)]-五異氰脲酸鹽，1,3-二氯-5,5-dimethylidanotone,對甲苯磺基二氯酰胺，三氯 三聚氰胺，N -氯胺，N -氯代琥珀酰亞胺，N,N，-二氯偶氮二酰胺，N-氯乙?；?脲，N,N-二氯偶氮二酰胺，N-氯乙酰基-脲，N，N-二氯聯(lián)二脲， 氯化二氰二酰胺的 一種或多種。
12. 在前任一權利要求中所述的殺菌劑藥盒，其中殺菌劑片劑是由 三氯氰脲酸制得。
13. 根據(jù)前述任一權利要求所述的殺菌劑藥盒在重力供水凈化裝 置中的用途。
14. 重力供水凈化裝置，包括a. 過濾單元，適于從進水中分離顆粒和可溶材料，其流體連通于b. 根據(jù)前述任一權利要求所述的殺菌劑藥盒，以便水離開過濾單元 的流速凈皮以下流體控制工具控制c. 流體控制工具，其控制在水接觸由殺菌劑藥盒分配的殺菌劑之前 的水的流速，水其后被存儲在d. 保留腔室，以在通過以下清除工具離開水凈化系統(tǒng)之前保留預定 的時間l殳e. 清除工具，適于從出水中分離分配的殺菌劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于水凈化裝置的具有在壽命終止處自動水流中斷機構的殺菌劑藥盒。本發(fā)明的一個目標是提供一種殺菌劑藥盒用于水凈化裝置，其具有簡單和有效的自動水流中斷機構以便當殺菌劑消耗時停止水流。因此，本發(fā)明提供用于水凈化裝置的具有在壽命終止處的自動水流中斷機構的殺菌劑藥盒，包括進料水的進口和殺菌劑處理后的水的出口，含有位于具有至少一個水流通道端口的基座上的水可滲濾的殺菌劑片劑和堆疊在所述殺菌劑片劑上的可動支撐物的容器，在其近端附著于所述可動支撐物上的臂，其遠端裝有塞子工具，以便當水可滲濾的殺菌劑片劑消耗時，可動支撐物下降使得在預定壽命終止位置，塞子工具塞住所述出口，從而中斷水流。
文檔編號C02F1/68GK101466644SQ200780021809
公開日2009年6月24日 申請日期2007年5月25日 優(yōu)先權日2006年6月12日
發(fā)明者G·U·賈姆貝卡, M·M·米斯特里 申請人:荷蘭聯(lián)合利華有限公司