专利名称：带有内置式氧气发生器和氧气注射系统的瓶装水冷却器的制作方法
技术领域：
本发明涉及水冷却器，具体地说，本发明涉及瓶装/水龙头水冷却器，该冷却器带有一内置式氧气发生器，它用于将氧气注入进水源，并且，本发明要求先于1998年10月16日提交的US临时申请书60/104541受到保护。
背景和先有技术支撑生命的最重要元素是我们所呼吸的空气。周知的是，所有的生物都需要连续的氧气源。但是，我们所呼吸的空气的通常质量仅包合有约20％的氧气。化石测试业已显示出，过去古代的空气包含有的氧气约是当今受污染空气的两倍。可以吸入纯氧气，但长时间的吸入会随时间的推移而减少人的肺容量，从而导致健康问题。
生存最需要的第二个元素是水。但是，公共水源包含有显著量的诸如用于对水进行净化的氯之类的有毒化合物。瓶装水最近因其纯净性、没有化合物和比自来水有更好的口感而越来越来流行。结果，水冷却系统业已更为常见。
饮用水公司试图在装瓶阶段用大型设备生成器将富氧加进水源中，但是，这些含氧水中的氧气浓度会随时间的推移而下降，因为，在花时间将瓶装水传送给最终客户时，氧气会经由PET瓶散失。因此，传送时间且产品位于零售货架上的时间越长，瓶装水中的氧含量就越少。
某些饮用水公司业已试图通过在装瓶阶段加入过量的氧气浓度来克服上述减少问题。但是，过量的氧气浓度会改变瓶装水的泉水口味。溶解的氧气的浓度越高，氧气就会越快地散失到水外。
本发明人了解以下美国专利授予La Raus的美国专利3692180号、授予La Raus的美国专利3699776号、授予Troglione的美国专利3726404号、授予Zeff的美国专利3843521号、授予Stopka的美国专利4176061号、授予Dechene的美国专利4552571号、授予Canfora的美国专利4636226号、授予Dechene的美国专利4698075号、授予Stanford的美国专利4869733号、授予Hughes的美国专利5106495号、授予Ramsauer的美国专利5190648号、授予Matsui等人的美国专利5366619号、授予Moran等人的美国专利5928610号。但是，这些专利都不能适当地克服先有技术的前述所有问题。例如，这些专利中的许多专利均涉及将臭氧而不是氧注入水源。此外，这些专利一般使用不适用于瓶装水冷却器或自来水冷却器的大型、复杂和/或昂贵的组件。
发明概要本发明的第一个目的是提供一种给瓶装/自来水冷却器中的水加氧的系统，该系统能保持水的汽水口味同时地使氧含量达到最大。
本发明的第二个目的是提供一种用于瓶装/自来水冷却器的小型氧气发生器，它可嵌进冷却器的外罩内。
本发明的一个最佳实施例包括将氧气发生器和氧注入器/扩散器包括进带蓄水器的瓶装/自来水冷却器内。典型的矿泉水或纯净水包合有约1毫克/升，mg/l(或百万单位，ppm)至约7mg/l的溶解氧，水中的溶解氧的饱和度周知为约1mg/l，这取决于诸如温度之类的某些条件。使用本发明，可在现场生成高达约95％的纯氧并将纯氧注入蓄水器内。本发明可将水中溶解氧的浓度增加至溶解氧(DO)浓度大于30mg/l的“超饱合度”(大于正常饱合度)。
这种装置的新颖性在于，可在冷却器本身内生成氧气并将氧气注入进水里。不需要特殊对水进行控制和作特殊处理。在冷却器的系统开始操作之前，不对其中安装有这种装置的冷却器内的水进行“加氧”，所说的水里不包含有高的DO浓度。
可用扩散器将将氧气注入蓄水器。另外，也可用Venturi式喷嘴注入器来进行注入。对从本发明系统中提取的水进行测试的结果有一定的DO浓度，该浓度保持“超饱合度”大于4小时(远大于通常用来喝掉一杯水的时间)。
从以下对附图中概略所示的本发明当前最佳实施例的详细说明中可以看出本发明的其它目的和优点。
附图简述
图1是本发明新颖氧气发生器系统的透视图；图2是位于单体外罩内的蓄水器、冷却组件和图1的氧气发生器系统的侧视图；图3是图2的沿箭头A的正视图；图4是图1-3的氧气发生器系统的概略图；图5是图4的氧气发生系统中所使用的3通阀门的计时器控制器的概略图。
最佳实施例详述在详细说明所公开的本发明实施例之前，应该认识到，本发明在应用方面并不局限于所示特定结构的细节，因为，本发明可以有其它实施例。还有，本文所用的术语仅为说明性的并不是为了进行限制。
图1是本发明的新颖氧气发生器系统100的透视图并且可以有约7&1/2英寸宽、约9英寸高、约6英寸深的整个尺寸，所述系统可嵌进尺寸为约10至约42英寸高、约7至约18英寸宽且约8至约18英寸深的外罩10内。
图2是位于单体外罩10内的蓄水器、冷却压缩机300以及图1的氧气发生器系统100的侧视图。图3是图2的沿箭头A的正视图。冷却压缩机300可以是诸如授予La Raus的US专利3699776号所述之类的典型冷却压缩机，本文引用了上述专利。
参照图2-3，其中有水的蓄水器10可支承-瓶装水容器5。另外，也可用来自外部净水器装置、自来水源和类似装置的线路水源7供水。用一外加的一次性过滤器9来进一步过滤输入的水。冷却系统200(在图5中作了详细显示)可水蓄水器水源10进行冷却。氧气发生器系统100(图4中作了说明和显示)通过线路101将氧气提供给针阀60，所述针阀对进入氧气流量计50的氧气流进行控制，而氧气流量计10则对进入蓄水器20的氧气量进行计量并作可视的指示。所产生的氧气从计量器50经过诸如来自Missouri的AG Industries的串联细菌过滤器之类的空气过滤器45，以杀死氧源中的细菌。然后，氧气前进至阻止氧气回流的止回阀40，此后前进至扩散器30，该扩散器将氧气注入进蓄水器20的底部，以便对其中的水源进行加氧。扩散器30可包括微孔，这些微孔能使得氧气进入蓄水器20内升起的小气泡。授于La Raus的US专利3692和3699776中说明了所使用的扩散器，本文引用了这两个专利。
图4是图1-3的氧气发生器系统100的概略图。参照图4，空气压缩机100在线路111上沿箭头01方向将压缩空气提供给分流器112，该分流器将压缩空气分流给两个3通阀门113、115，每个3通阀分别带有排气抑制器114,116。图5说明了3通阀门113、115的控制系统。
所述系统可设置成3通阀门115首先关闭而阀113首先开启，因此，压缩空气可首先流进柱形容器120，该容器中包含有分子滤床125，它可捕获柱形容器120中的氮气并使氧气经由净化孔122流至线路140和混合箱150且沿箭头03流过线路101。净化孔122、132带小经选择的小孔，这些小孔可调节氧气流并有能使每平方英寸12磅(psi)的氧气流从中经过的尺寸。混合箱150是柱形的，它用作蓄水器，以便进一步形成氧气的压力，针阀60可手工地设定成能按每分钟约2升的流速进行释放，所过针阀可与混合箱150-道使高达约95％的氧气从中流过。较高的流速会使得氧气的纯净度降至95％以下。
参照图4，一旦第一滤床125充满了氮气，排气阀113就会关闭，来自线路111的压缩空气会经由当前开启的3通阀门115流向第二柱形容器130，该容器中带有第二分子滤床135，此滤床可捕获柱形容器130中的氮气，同时使分开的氧气流过净化孔132、流至线路140、流至混合箱150等等。当第二滤床135将氧气与氮气分开时，第一滤床在排气口116处将其氮气排至大气环境。当第二滤床135满时，3通阀门60关闭，来个线路111、112的压缩空气会再度被传给第一滤床内。这时，包含在第二滤床135内的氮气会经由排气抑制器116被排至大气环境，连续地重复上述过程，以使得所产生的氧气恒定地流至线路101。氧气发生系统100中的组件是非常小型化的。例如，柱体120、130和混合箱150均可有约2英寸直径乘约7英寸的尺寸。柱体120、130中的分子滤床125、135的组件可与授予Dechene的US专利4552571和4698075以及授予Canfora的US专利4136226中所述的相类似，本文引用了上述专利。如前所述，所述新颖的氧气发生系统可在现场产生高达约95％的纯氧，这些氧气可直接注入蓄水器的水中。
图5是用于图4的氧气发生系统中所使用的3通阀门的计时器控制器的概略图200。115伏AC电源沿工作线路202和中性线路204将电能从115伏AC220电源和类似的电源供给定时开关230和接线盒220，后者则将电能提供给轴扇230和空气压缩机。开关计时器240控制着3通阀门113和3通阀门115的交替操作。轴扇230用于使来自外部系统1的空气流至空气压缩机110，以便使供给空气压缩机的空气不包括不新鲜的空气并且还能冷却所述设备。轴扇230能减少由压缩机230的进气口形成和吸入的热空气。定时开关230可以是诸如由Grasslin所生产的Grasslin计时器、可定时编程的空调温度调节器控制器和类似装置之类的外部数字计时器控制器。M是指用于氧气发生器系统100具体说用于各气压缩机110、轴风扇230和其它加电组件的手工电源开关。框230中的标号3、4、5是指能对在预定时间进行操作诸如在晚上断电并在工作日期间加电的开关计时器240进行编程。与触点5相连的开关3为关模式，与触点4相连的开关3为开模式。开关计时器240可为诸如Precision Timer生产的ACP计时器之类的固态计时器。开关计时器240可预定成在3通阀门115关闭时开启3通阀门113，以便使压缩空气进入滤床125约6秒钟。6秒钟之后，阀门113转换至排气抑制器114，以便排出来自滤床125的氮气。一秒钟后，阀门115开启6秒，以便使得氮气被吸进滤床135。这期间，阀门115通过排气抑制器114将来自滤床125的氮气排至大气环境总共7秒钟。在开启了6秒钟之后，阀门115转换成排气模式，而阀门113则进入使滤床125再度开始吸收氮气的开位置。只要定时开关130在电源开位置的时间内运行，所述系统就会连续地运行。
尽管上述最佳实施例说明了使用扩散器，但是，也可以用Venturi式注入器来实施本发明。可在没有扩散器的设备况下使用所述实施例，但进入水中的氧气饱合度不会象在使用扩散器或Venturi式注入器时那么充足。
尽管业已就多种某些假定实际的实施例或改进形式说明和显示了本发明，但是，本发明的范围不是要也不应该受此限制，在属于后附权利要求的外延和范围内时，具体保留了本文内容所述的其它实施例或改进形式。
权利要求
1.一种小型水冷却器和氧气发生器系统，它以组合的形式包括一单体外罩；一包含有饮用水的蓄水器，它由上述单体外罩所支承；一位于上述外罩内的冷却器装置，它用于对水进行冷却；一位于上述外罩内的发生器，应用于产生氧气；以及位于上述外罩内用于将氧气加入进水里的装置。
2.如权利要求1的小型水冷却器，其特征在于，所述蓄水器包括瓶装水。
3.如权利要求1的小型水冷却器，其特征在于，所进加入装置包括-氧气扩散器。
4.如权利要求1的小型水冷却器，其特征在于，所述氧气发生器包括一空气压缩机，以便将压缩空气提供给氮气和氧气分离装置。
5.如权利要求4的小型水冷却器，其特征在于，所述氮气和氧气分离装置包括一第一分子滤床，它用于吸收氮气；以及一第二分子滤床，它用于吸收氮气，其中，所述第一分子滤床与第二分子滤床交替地使用。
6.如权利要求5的小型水冷却器，其特征在于，该冷却器还包括这样的装置，该装置用于排放出来自上述第一分子滤床和第二分子滤床的被吸收了的氮气。
7.如权利要求5的小型水冷却器，其特征在于，该冷却器还包括一计时器，它用于交替启动上述第一分子滤床和第二分子滤床。
8.如权利要求5的小型水冷却器，其特征在于，该冷却器还包括一第一3通阀门，它用于上述第一分子滤床；以及一第二3通阀门，它用于上述第二分子滤床。
9.如权利要求8的小型水冷却器，其特征在于，所述第一3通阀门和第二3通阀门均包括这样的装置，该装置用于将来自上述第一分子滤床和第二分子滤床的被吸收了的氮气排放至大气环境。
10.如权利要求5的小型水冷却器，其特征在于，所述第一分子滤床和第二分子滤床均包括小于约5英寸直径和小于约10英寸长度的尺寸。
11.如权利要求5的小型水冷却器，其特征在于，所述第一分子滤床和第二分子滤床均包括约2英寸直径和约7英寸长度的尺寸。
12.如权利要求1的小型水冷却器，其特征在于，所述氧气发生器包括用于在现场生成高达约95％氧气的装置。
13.如权利要求1的小型水冷却器，其特征在于，所述蓄水器包括来自自来水管线的水源。
14.如权利要求13的小型水冷却器，其特征在于，该冷却器还包括一位于上述水源与蓄水器之间的过滤器。
15.如权利要求1的小型水冷却器，其特征在于，所述单体外罩包括约10至约42英寸高、约7至约18英寸宽和约8至约18英寸深的尺寸。
16.一种小型饮用水冷却器和氧气发生器系统，它以组合的形式包括一外罩，该外罩具有约10至约42英寸高、约7至约18英寸宽和约8至18英寸深的尺寸；一包含有净化饮用水的蓄水器，它由上述单体外罩所支承；一位于上述外罩内的冷却器装置，它用于对水进行冷却；一位于上述外罩内的发生器，应用于产生高达约95％氧气；以及位于上述外罩内用于将氧气加入进水里的装置。
全文摘要
瓶装水/自来水冷却器和小型氧气发生器系统(100)组合在一单体外罩结构(10)内。所述氧气发生器(100)包括一用于产生压缩空气的空气压缩机(300),所述压缩空气可一次进入双分子滤床(120、130)的一个内。当第一分子滤床(120)吸收氮气时,可使高达约95%的纯氧经由该滤床前进至流量计(50)并进入一扩散器(30),该扩散器使氧气进入提供有瓶装水或过滤后自来水的净化饮用水蓄水器(20)。在第一分子滤床(120)满了之后,第二分子滤床(130)启动并开始吸收氮气同时使氧气从中经过,与此同时,将氮气从第一分子滤床中排放至大气环境。所述第一和第二分子滤床彼此相交错,以便通过用受计时器控制的双3通阀门(113,115)使得上述系统同时运行。
文档编号B67D1/00GK1323280SQ99812189
公开日2001年11月21日 申请日期1999年10月15日 优先权日1998年10月16日
发明者丹尼尔·Z·常, 金·I·常 申请人:氧技术公司