专利名称：滤水壶的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及一种滤水壶，尤其涉及对所述壶的表面消毒。
背景技术：
净化饮用水有着普遍的需求。作为直接或间接的疾病原因，劣质饮用水的质量被估计使全世界每年250万人致死。在发达国家，典型的供水系统包括内建的水处理厂，在该水处理厂，将水净化除去有害杂质并且氯化以杀死病毒和细菌。在较大的系统中，水分布在距离处理厂相当远的大区域内且需要相对长的水管，经常通过向水中加入大量的氯来提高消毒过程。这种氯化处理明显地减少了通过水系统传播传染病。然而，氯的存在会使水有难闻的气味，并且一些氯化物(chlororganic compound)本身对健康有害。因而，就健康和消费者体验而言，即使是集中的自来水净化也不能确保质量。而且，即使在这种大的供水系统中，水通常会受到例如铁、重金属和它们的氧化物、铁锈、杀虫剂、石灰等各种有害元素的污染。一种在家中最简单和最普遍的附加的水净化方法是通过“滤水壶”来过滤。这种滤水壶通常提供“感受处理”，所述感受处理通过脱氯(dechlorinization)、除去水中的颗粒和利用离子交换树脂的水垢处理来改善水的气味和/或味道。最受欢迎的滤水壶是由 Brita、Culligan、Kenwood和General Electirc(GE)生产的滤水壶。这些装置的结构趋于非常简单，并通常构成由分隔件分为上部和下部的容器。筒式过滤器设置在分隔件中。容器的上部灌有水，该水通过滤器进入到下部。如今的过滤器通常是多层的，它们通过包含例如活性碳颗粒的多个吸附剂层和离子交换树脂层来提供增强的过滤效率。滤孔足够大以保证每小时3-5升水的满意的输出量。这种过滤器减少了例如水的氯气气味、浑浊和微黄色、类似金属味和/或表层油性膜的不好的现象。好的过滤器还使水的硬度降低到可接受的水平。在正常的使用过程中，污染物趋于聚集在过滤器中，因此过滤器应当大约每月更换一次。制造商也通常推荐在更换过滤器期间(即每月一次)清洁所述壶的内壁。还已知本领域中在滤水壶中净化水的其它方法。例如，可以在壶内使用紫外光源给水消毒。W02007078294的PCT公布公开了此种方法。还可以使用臭氧处理，如美国专利 5900143、6110431、6200473、6673248 和 7135106 中公开的。
发明内容
根据本发明的优选实施例，提供一种滤水壶，包括水壶，具有被至少一个过滤器分隔开的至少两个室；和臭氧产生器，用于产生臭氧，以至少对所述两个室的内表面进行消ο进一步，根据本发明的优选实施例，臭氧产生器被容纳在底座单元中，所述水壶安装在所述底座单元上。更进一步，根据本发明的优选实施例，水壶包括扩散器，产生的臭氧通过所述扩散器进入所述水壶。另外，根据本发明的优选实施例，通过连接的电力线和电池中的至少一种为臭氧
产生器提供能量。此外，根据本发明的优选实施例，水壶包括安装在壶盖中的臭氧释放过滤器，所述臭氧释放过滤器用于将臭氧从水壶释放出来前对来自臭氧产生器的臭氧进行处理。进一步，根据本发明的优选实施例，滤水壶还包括臭氧输送管，所述臭氧输送管贯穿过水壶的把手内的高点，以防止水从水壶经臭氧输送管渗透到底座单元。更进一步，根据本发明的优选实施例，臭氧输送管包括单向阀，所述单向阀防止水从所述水壶经臭氧输送管渗透到底座单元。另外，根据本发明的优选实施例，水壶由抗臭氧材料制成。此外，根据本发明的优选实施例，抗臭氧材料为聚四氟乙烯、不锈钢、石英和塑料中的至少一种。进一步，根据本发明的优选实施例，扩散器呈环形形状，且沿着所述壶的内表面设置。更进一步，根据本发明的优选实施例。另外，根据本发明的优选实施例，滤水壶还包括传感器，所述传感器用于当水壶没有位于底座上时进行指示。此外，根据本发明的优选实施例，传感器是限位开关和电容器中的至少一种，所述电容器具有位于底座的上表面上的极板以及位于所述滤水壶的底部的另一极板。进一步，根据本发明的优选实施例，滤水壶还包括用于至少控制臭氧产生器的进程的控制器。更进一步，根据本发明的优选实施例，控制器包括用于调节所述臭氧产生器的周期性操作的定时功能。另外，根据本发明的优选实施例，定时功能被配置为不考虑水壶中水的存在而进行操作。此外，根据本发明的优选实施例，滤水壶还包括气泵，所述气泵用于从臭氧产生器抽吸臭氧使其遍布所述水壶。
作为本发明的主题在说明书的结论部分特别地指出和清楚地声明。然而，关于本发明的结构和操作方法，以及目的、特点和优点可以通过参考以下的详细描述并结合以下附图被较好地理解图1是根据本发明的优选实施例构造和操作的新型滤水壶的示意性图示；图2是图1的滤水壶的剖视图的示意性图示；图3是图2下部的放大视图的示意性图示；
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图4是图1的滤水壶的底座的组件的示意性图示。应理解，为了图示的简单和清楚，附图中所示的部件没必要按照比例示出。例如， 为了清楚，一些部件的尺寸相对于其它部件来说可被放大。另外，在合适之处，附图中的附图标记会重复以指示对应的或相类似的部件。
具体实施例方式在下面的详细说明中，会阐明多个特定细节以提供对本发明的彻底地理解。然而， 本领域人员应明白，本发明没有这些特定细节也能实施。在其它的实施例中，公知的方法、 程序和组件没有进行详细说明以便不使本发明混乱。应理解，即便可假定滤水壶中的水已经被净化和过滤，所述壶的壁仍可以是菌群生长和病毒繁殖的理想环境。壶壁通常可以是透明的或半透明的，因而所述壶内的这些生长和/或繁殖可以有着足够的光和湿度。水壶还会经常长期置于室温中。在这种状态下， 如果在滤筒更换或清洗时少量的细菌进入到壶内，则它们会在壶壁上立即开始繁殖，尤其是在上部区域中，在该区域中，水中会不可避免地混有特定量的有机物质。将理解，细菌在壶的内表面的生长，甚至在过滤器本身内部的扩散，会影响水的质量，甚至使其不可饮用。申请人:已经认识到，臭氧处理可用作为对水壶的内表面的消毒的通常可靠的方法。臭氧可通过氧化可暴露的致病性的粒子来消毒这些表面。不考虑壶中水的存在，每小时几分钟的臭氧暴露可足以防止壶壁上菌群的出现。应理解，如前面所述，现有技术可包括有不适用于滤水壶的笨重、昂贵的设备。现在参照图1，图1示出了根据本发明优选实施例构造和操作的具有臭氧处理的新型的滤水壶10的总体视图。滤水壶10可包括安装在底座32上的壶(水壶)12，可通过电缆34从家用电源将电流提供给底座32。壶12可以由抗臭氧材料，例如为此目的研制或购买的聚四氟乙烯、石英、不锈钢和特殊塑料制成。壶12可具有壶盖14、底部16、中空把手 M和带有盖子22的壶口 18，盖子22紧密装配到壶口 18的上边缘。臭氧释放过滤器沈可插入到壶盖14内。例如，过滤器沈可以是碳过滤器。现在参照图2，如图2所示，壶12内部可被分为两个室上部室44可装有未被过滤的自来水，下部室46可含有过滤后的准备使用的水。来自上部室44的水可通过标准的过滤器42进入到下部室46中。壶12的底部16可包括两块匹配的板可通过腔53隔开的上板52和下板M。腔53可遵照把手M中的腔。示例性的腔53可以呈环形形状。现在参照图3，图3示出了由图2的区域B限定的底部16的中间部分的放大视图。 凹槽55可从下板M延伸直到凸起部57，该凸起部57可延伸到下部室46(图幻中。凸起部57可包括在其中的通孔58，并且可由微孔扩散器60覆盖。凸起部64可从底座盖62延伸到凸起部57下面的腔53中。间隙63可通常位于凸起部64的上面且在凹槽55的下面， 并通过密封部94密封。孔76可提供从间隙63到下部的管56的入口。孔74可提供从上部的管56到孔58的类似的入口。管56可以是单个管的两个延长部分，所述单个管贯通中空把手M(图1和图2)。 把手M内的管(未示出)可从下部的管56延伸穿过腔53，进入到把手M的最低点，再上升到达把手M中的最高点，然后再向下通过上部的管56。单向阀96可位于下部的管56 中，以防止水进入间隙63并最终渗透到底座32。凸起部64可包括附着到管72的通孔66。
现在参照图4，图4示出了底座32的组件。底座32可包括电气器件80。电气器件80可包括用于控制气泵84的操作的控制器82、臭氧产生器86和指示单元88。控制器可包括定时器(未示出)。传感器92可设置在底座32的上板中并连接到控制器82。传感器92可以以例如限位开关或者电容器的形式实现，该电容器具有位于底座32的上表面上的一个极板和位于壶12的下表面上的另一个极板。应理解，本发明可包括任何合适的传感
ο根据本发明的优选实施例，传感器92可被构造为用于检测壶12在底座32上的存在并将其状态输送到控制器82。当控制器82启动时，气泵84可通过管85将空气提供给臭氧产生器86的工作室。臭氧产生器86可利用该空气以产生空气和臭氧的混合物。该混合物经管72通过凸起部64内的通孔66离开臭氧产生器86。应理解，由臭氧产生器产生的空气和臭氧的混合物可以以这种方式被释放遍及壶 12的不同的隔腔，所述隔腔包括腔44和46。混合物可经通管72被释放，并通过孔66、间隙 63、孔76、管56、孔74、孔58和扩散器60传播遍及壶12。根据本发明的优选实施例，滤水壶10可如下操作当传感器92能检测到壶12位于底座32上时，传感器92可向控制器82发送初始信号。控制器82可以以预先设定的时间启动气泵84和臭氧产生器86的操作。控制器82还可打开指示单元88的灯以指示臭氧处理正在进行中。根据本发明的示例性实施例，指示单元88可包括红色LED灯。应理解， 本发明还可以包括任何适合的灯或信号。气泵84可以通过管85将空气输送到臭氧产生器86。当空气能被抽送经过臭氧产生器86时，可以通过本领域公知的任何适合的方法和/或装置产生臭氧，并确保空气和臭氧的混合物可通过管72进入到凸起部64和凹槽55之间的间隙63中。然后可进一步继续沿着通孔76到管56的最小阻力的路径传播。应理解，密封部94可防止臭氧进入到外部环境中。空气/臭氧混合物可从管56经管74进入到管58中，然后通过扩散器60，从而进入并传播遍及到壶12的下部室46。由于空气/臭氧混合物会在下部室46中传播，所以臭氧可给其表面进行消毒，所述表面包括上部室44和下部室46之间的分隔件的下表面，以及过滤器42的外表面。空气/臭氧的主流可穿过过滤器42的孔洞进入到壶12的上部室44中。在此过程中，上部室44的内表面以及过滤器42的盖子可被臭氧消毒。应理解，少量的空气/臭氧还会传播到壶口 18的区域，然后可对其内表面消毒。将进一步理解，空气/臭氧不会通过壶口 18离开壶12，这是因为盖子22可关闭。壶盖14可包括臭氧释放过滤器沈。在由泵84产生的大量压力的作用下，空气/ 臭氧在排出壶12的外部之前会最终通过过滤器26。过滤器沈会作用于空气/臭氧混合物，以使得臭氧可分解，富氧空气可被释放到外部环境中。应理解，臭氧相对不稳定，因而可相对快地被破坏。气泵84可一直抽吸直到定时器可显示已经经过足够的时间。然后控制器82可关闭气泵84和臭氧产生器86。可命令指示单元88来显示臭氧处理已经结束。根据本发明的示例性实施例，指示单元88可使用绿色LED灯来指示这种状态。应理解，本发明还可包括其它任何适合的指示。臭氧产生器86可以以周期性的时间间隔启动来获得并维持期望的消毒标准。因此，应理解，本发明既能够提供对壶12内部的消毒又能够持续抑制致病物的生长。应理解，从封闭壶向外倒水可能会使得剩余的水受到污染。然而，当使用者从底座 32上取走壶12并倾斜以倒水时，少量的臭氧会已聚集在壶口 18处，这是因为当打开盖子 22时随同水一起释放先前的处理。因此，感知到的水的质量可由于臭氧的存在而提高，同时可以对壶口 18的暴露区域进行另外的消毒处理。应理解，由于底座32包括电气组件并连接到供电源，所以必须防止暴露于水。因此，壶12可包括安全装置来防止水在灌注到上部室44期间以及当从壶12中倒水时水从下部室46渗透到底座32。管56可延伸到把手M的最高部，使得其最高部可高于壶12内的最高水位。因而，管56可趋于具有阻止水经管56渗透到底座32中的空气/臭氧气泡。而且，下部的管56中的单向阀96可防止任何液体的进一步渗透，所述任何液体可当壶12在被使用的同时以各种方向倾斜时已经经过所述气泡。应理解，当壶12与底座32断开连接时可以不执行臭氧处理。如果壶12没有与底座32接触，则传感器92可向控制器82发送信号以防止气泵84和臭氧产生器86的启动。还应理解，滤水壶可被构造为不考虑壶12内部水/水位的存在而继续定期进行臭氧处理。可执行对壶12的臭氧处理，而不考虑其中水的存在与否。根据本发明的优选示例性实施例， 使用如下的臭氧产生器86足够，臭氧产生器86可以每小时1-3分钟产生每小时50-150mg 的臭氧来保持期望的消毒效果。应理解，当水被注入到滤水壶10内时，可根据水的期望的纯净度来定义不同的配置设定。总体而言，期望的水的质量越差，臭氧消毒处理的时间就越长和/或越频繁。在任何情况下，这种周期性处理的动力需求可忽略不计。应理解，即使水在壶内保留相对长的时间段例如2-10天，本发明仍可提供期望的消毒效果。周期性的臭氧处理可以防止/减少水中微生物和病毒的生长，这可使得水的质量维持在可接受的水平。还应理解，通过电缆34供电可以是示例性的。根据可选的优选实施例，滤水壶可以通过电池供电。应理解，以电池供电形式的滤水壶10可以在不适宜连接电力线的环境下使用时提供抑制病原体的溶液。例如，这种电池供电的形式可以在野外旅行、没有全面的电力网的国家和/或军事单位中使用。进一步应理解，以电池供电形式的滤水壶10可适于放在冰箱中。尽管已经描述和示意出了本发明的特定特征，但是本领域技术人员还可进行许多的修改、替换、改变和等同变化。因此，应理解，所附权利要求意在覆盖落入本发明的实质范围内的所有修改和变化。
权利要求
1.一种滤水壶，包括水壶，具有被至少一个过滤器分隔的至少两个室；臭氧产生器，用于产生臭氧，以至少对所述两个室的内表面进行消毒。
2.根据权利要求1所述的滤水壶，其特征在于，所述臭氧产生器被容纳在底座单元中， 所述水壶安装在所述底座单元上。
3.根据权利要求1所述的滤水壶，其特征在于，所述水壶包括扩散器，产生的所述臭氧通过所述扩散器进入所述水壶。
4.根据权利要求1所述的滤水壶，其特征在于，所述臭氧产生器的能量由连接的电力线和电池中的至少一种提供。
5.根据权利要求1所述的滤水壶，其特征在于，所述水壶包括安装在壶盖内的臭氧释放过滤器，用于将臭氧从所述水壶释放出来之前对来自所述臭氧产生器的臭氧进行处理。
6.根据权利要求1所述的滤水壶，其特征在于，还包括贯穿过所述滤水壶的把手内的高点的臭氧输送管，用于防止来自所述水壶的水通过所述臭氧输送管渗透到所述底座单元。
7.根据权利要求6所述的滤水壶，其特征在于，所述臭氧输送管包括单向阀，所述单向阀用于防止水通过所述臭氧输送管从所述水壶渗透到所述底座单元。
8.根据权利要求1所述的滤水壶，其特征在于，所述水壶由抗臭氧材料制成。
9.根据权利要求1所述的滤水壶，其特征在于，所述抗臭氧材料为聚四氟乙烯、不锈钢、石英和塑料中的至少一种。
10.根据权利要求3所述的滤水壶，其特征在于，所述扩散器呈环形形状，并且沿着所述壶的内表面设置。
11.根据权利要求2所述的滤水壶，其特征在于，还包括传感器，所述传感器当所述水壶没有位于所述底座上时进行指示。
12.根据权利要求11所述的滤水壶，其特征在于，所述传感器为限位开关和电容器中的至少一种，所述电容器具有位于所述底座的上表面上的极板和位于所述壶的底部的另一极板。
13.根据权利要求1所述的滤水壶，其特征在于，还包括用于至少控制所述臭氧产生器的进程的控制器。
14.根据权利要求13所述的滤水壶，其特征在于，所述控制器包括用于调节所述臭氧产生器的周期性操作的定时功能。
15.根据权利要求14所述的滤水壶，其特征在于，所述定时功能被配置为不考虑所述水壶内水的存在而进行操作。
16.根据权利要求1所述的滤水壶，其特征在于，还包括气泵，所述气泵用于从所述臭氧产生器抽吸臭氧使其遍布所述水壶。
全文摘要
一种滤水壶，包括水壶，具有被至少一个过滤器分隔成的至少两个室；以及臭氧产生器，用于产生臭氧，以至少对所述两个室的内表面进行消毒。
文档编号C02F9/12GK102459098SQ201080029972
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月1日 优先权日2009年6月1日
发明者A·科亨, G·达尼利 申请人:苏打俱乐部(Co2)股份公司