用于对制冷式水冷却蓄水槽进行消毒的方法及装置的制作方法

专利名称：用于对制冷式水冷却蓄水槽进行消毒的方法及装置的制作方法
发明人美国公民SHELTON，James，J.，住所41240 Firetower Road，Pontchatoula，LA 70454，US相关申请的交互参考本申请是共同未决的在2001年11月28日提交的美国专利申请序列号第09/996,328号的部分连续申请，后者是共同未决的在2001年6月15日提交的美国专利申请序列号第09/881,796号的部分连续申请。
本文要求上述引用的每一个申请的优选权。
关于联邦政府资助的研究或开发的声明不适用。
关于“缩微胶片附件”不适用。
背景技术：
1.发明领域本发明涉及桶装水饮水机(优选制冷式)，特别涉及可排放经臭氧消毒的水的饮水机，更特别涉及欲将从水冷却器排放的水消毒的改进方法和装置，这种水冷却器包括一个箱体，该箱体带有一个或更多个可手动控制的水龙头以将水从隐藏在该箱体内部的蓄水槽供应源中排放出，其中公开的改进结构的空气扩散器可用于使空气扩散进入该蓄水器。
2.发明的一般背景现今使用的有几种类型的柜式饮水机。此类饮水机中最常用的类型之一是带有可包容较大的倒置水桶的上端开口的立式箱体饮水机。该水桶通常是塑料或玻璃原料制成的，并有收缩的桶颈。使用时将该桶倒置放在箱体的上部，并使桶颈伸进充水的蓄水槽中，使得蓄水槽中的水位达至其本身的水平。当用户从放水龙头取水时，蓄水槽中的液体水位下降直到其下降至桶颈的下面，此时水从桶中流出并且气泡进入桶内直至压力相等。在美国和其它各地有许多公司出售倒置桶型饮水机。多数是制冷型的。
其它类型的饮水机包括可容纳蓄水槽或水源的外部箱体。这些带有箱体的其它类型饮水机包括在箱体下部可存放较大水桶(如3或5加仑)的类型。泵可用来将水从较大水桶输送到蓄水槽中。在蓄水槽内水通常是冷却的。
另一种类型的饮用水将水源(例如城市用水，井水)简单直接地与隐藏在箱体里面的蓄水槽相连。可提供浮阀或其它水位控制器以确保蓄水槽总是充满水但不会溢流。从城市水、井水或其它水源输送来的水在传送到蓄水槽前被过滤或者经过其它处理。
所有这些使用箱体的饮水机通常在箱体外部都有一个或多个放水龙头。这些水龙头通常是手动控制的，但也能自动控制。例如售水机在消费者付了水费后可放出水。当将硬币投入售水机时水自动放出。
柜式饮水机的问题之一是需不时清洗蓄水槽。由于蓄水槽不是气密性的，所以它可通气从而长时间后细菌可容易地进入蓄水槽。蓄水槽通常置于箱体内，消费者或最终用户不易接近和清洁。
对于倒置桶型饮水机，除了上端开口外，五加仑桶本身就是细菌或微生物源。这种水桶大多数是由卡车运输的，而水桶暴露在外部空气中。工作人员通常抓着桶颈来搬运，而使用时水桶的此部分恰好与敞口的蓄水槽接触。不幸的是难于说服搬运水桶的每个人都足够频繁地洗手。
为了使此类饮水机或水冷却器彻底消毒，在将水桶与箱体相连时使用者必须仔细地消毒水桶的桶颈。此外，使用者需不时地将蓄水槽排干并且消毒。清洗此类饮水机中的蓄水槽是耗费时间的工作并且一般不能定期进行。
在普通柜式饮水机中设置的分水龙头也是一种污染源。这些水龙头通常手动控制，因此从控制它们的使用者得到污染源。可能由于水龙头相距地面的距离更适合幼龄儿童的高度，所以非常小的小孩也知道直接从水龙头喝水。因此，水龙头和蓄水槽的消毒应该是日常保养的一部分。
使用起泡反应法使臭氧扩散进水柱较低的少量固定体积水中使扩散的臭氧水平足以在短期内杀死微生物也是难于实现的。主要的障碍是臭氧扩散接触表面积和时间。本发明涉及可克服限制臭氧潜在消毒能力的每一种因素的经济方法。每种因素的最佳化与小型自动臭氧消毒系统中上流和下流的臭氧发生器相关。这种努力的目的是设计一种简单、经济、长寿命的系统，其能够消毒当今使用的所有形状和尺寸的饮水机。
直到最近，臭氧水和相关的消毒和杀菌设备才有大规模的商业、工业和城市应用而没有了空间和设备成本的限制。然而，对具有经济规模以适于低需求小规模的消毒和杀菌应用的适合大小的臭氧设备如饮水机消毒装置的需求增长了。
小规模与大规模应用的主要区别是小规模应用通常与少量固定固定体积的水相关，并可调整停留时间间隔直到实现充分的杀菌或消毒，与此相反，大规模应用臭氧需连续地改变较大的水量。通过降低温度、固定水体积仅对小规模应用有益。在重新设计设备和降低成本以适合小规模需要的过程中，发现大多数可用的工业技术被证实具有有限的价值，并在基本原理之外。
在用现有技术解决小规模应用的尝试中或者难于实现使消毒达到最小水平，或者如果成功那么系统没有成本竞争力。
通过起泡反应法使臭氧扩散进水中受许多因素的影响，其技术限制与小规模应用相关。由于成本和空间限制，小规模应用限于使用少量环境空气进入可产生按重量小于1％臭氧的臭氧器。相比而言，大规模应用可使用可产生按重量达到12％臭氧的冷却LOX臭氧器。与室温水或热水相比，臭氧更易溶解在冷水中。特定的小规模应用对这种因素几乎没有控制。在某种意义上，平均水温在最佳值4-8摄氏度范围时，饮水机的应用是有利的。对于表现出较小水柱(即几英寸)的固定水体积小规模应用的较大障碍是臭氧与水的接触时间。起泡反应器通常可放出比其能够扩散的量更多的臭氧。可用到的选择是较长的停留时间，下降的气流及较小的气泡大小。将1％臭氧浓度、平均为1-3升体积、4-6英寸水柱(0.15-0.21psi的背压)及0.5-2秒的气泡接触时间的饮水机与按重量计12％的臭氧、16-20英寸、6-8.5psi水柱、15-20秒的接触时间的大规模应用相比。由于较小的系统主要是间歇自循环的可程控装置，所以通过控制临界停留时间并使用可变输出臭氧发生器以控制适于水种类、水体积和水柱高度的循环宽度及臭氧浓度可最佳化这种因素。通过选择扩散原料和控制气流可最佳化其它条件。由于较小系统主要用于内部环境，使用过高的臭氧浓度及向空气排放过理的臭氧会引起空气质量问题。使小规模应用最佳化以解决潜在的健康危害是必须的。
小规模应用的饮水机(特别是那些使用倒置水桶的)不能将大体积的含臭氧空气吹进含有较少体积水的小开口气泡反应蓄水槽中，或者没有引起空气溢流或没有产生实质上的可将水从蓄水槽中排放掉并通过蒸发保存的气相。其它的难点是最小头压力的损耗，接触表面积不充分的较大气泡的产生导致臭气在接近总系统处的损耗。将这些因素最佳化是小规模应用的关键。尽管通过微气泡扩散可解决大规模的流动控制，但是其应用限于较高臭氧浓度的供应气体，如果气泡停留时间不是临界时间，主要通过较高体积的微气泡扩散来氧化生物固体以移动水体积。没有处理饮用水的杀菌或消毒参数的数据。所以关于扩散气体与水比例及扩散面积与水体积比例的数据不能应用于低臭氧浓度的、依赖于时间的小系统饮用水消毒。
可产生每单位含臭氧空气体积较小气泡的扩散原料比相似的较大体积的气泡表现出更大的表面积。表面积越大，接触扩散就越大。在一定限度内这种因素可被最佳化并是小规模应用成功的一个主要因素。
内部气泡压力由微气泡扩散器产生的小气泡表现出较高的内部气泡压力，因此在压力/温度关系上表现出更大的扩散作用。此外，气泡更大的压力将抑制其上升速率，从而提高接触及压力/温度扩散时间并提供较高的结构集成度可使气泡膨胀和聚结减少。通过选择扩散原料及控制气流这种因素可被最佳化并是小规模应用成功的另一个关键。
尽管以前的专利已大体上提供了饮水机臭氧器及各种元件，但本发明使用专有的气流控制及扩散技术提供了最佳化臭氧扩散的方法。最佳化气流的目的主要有两点首先，提高空气通过冷等离子体电晕放电管的停留时间以提高臭气浓度，其次，减小在扩散器表面产生的较大气泡的份数。为提高表面积和接触时间，在气体扩散气泡反应室内产生小尺寸的气泡长期以来一直是工业梦想。然而，过去工程成功的缺乏在工业上已阻碍了最初目标的发展。
扩散器制造商已改造了具有小孔尺寸、低渗透性的扩散器，其在某种情况下需要较大引发流动的泵压力。由于较高的压力原料会缩短泵的寿命并经常不能提供足够体积的小气泡以发生臭氧作用，所以对于较小的低压力/体积开口系统应用较高的压力原料不是最佳的。与较低初始气泡压力原料相比，它们更经常发生孔堵塞。作者的测试表明，对于简单给定的介质，不同制造商的处理技术表现出相同的平均颗粒并生成在扩散器的初始气泡压力中较大的变化产生的孔大小，只要在较低的IBPs下，扩散器不仅能产生相同大小的气泡，而且在工作量较小下也能产生大量的气泡。通常每种相同原料和参数的扩散器的较低内部气泡压力在活性表面孔通道中将表现出更大的空间。此外，较低的流动限制原料在垂直气泡速度差和紊乱的情况下可产生较大体积的类似大小的气泡。
这些较佳的特性导致气泡横向和垂直聚合的减小，并减小气泡膨胀和上升速率，因此得到较高的扩散效率。较低的初始气泡压力原料需要壁厚度和表面积较大以达到较高初始气泡压力原料的性能。此外，气泡大小可提高非最佳化比例。
在特定的平均孔直径/内部气泡压力扩散原料中，在水柱为1-50英寸的高度内在0.05-1升/分钟的流动体积下产生特定的气泡尺寸时，使不利于气泡反应的条件最小因素包括在横向和垂直方向上使扩散器表面上的活动孔空间等于气泡直径的三倍， 而平均孔与气泡直径的比在1∶12.5～1∶50内。这些比例对介质扩散表面积的应用取决于对给定水体积和水柱高度、对臭氧浓度下气流速率的独立变化、在给定时间间隔内相对于溶解的臭氧浓度的气泡大小及气泡群大小的气泡性能测试处理研究。
一旦每种情况下的输送效率被测定，那么将对关于气泡大小和气泡群的可变扩散器表面积进行测试并测定输送效率。通过各种流动和时间变化研究对扩散器表面积研究的比较，并比较气泡大小和气泡群，可实现最佳化的扩散原料表面积、流速和停留时间。
商业和工业规模应用的现有技术代表了气泡尺寸和气泡体积之间的平衡。将微孔大小的扩散器滥用到较高的固体、加快孔堵塞的TDS流体、对低矿物及固体水种类如饮用水消毒的失败实践已对工业实践产生了负面影响。此外，由于大规模商业和工业应用使得每天工作24小时的动力系统不能停工。
由于废水和饮用水处理无法保存，并且缺少生产最佳化设计原料的研究数据，所以极微孔大小的扩散器应用很大程度地被放弃了。到目前为止，对小规模应用的近来兴趣还没有引起对新扩散原料/结构革新的主流研发。
尽管扩散器制造商通常生产相对于均匀平均孔大小标准是微孔的扩散器，但是实际上在每种测试原料中出现其通道高空气体积远离较小交联孔直径的较大孔尺寸。由于无法将材料与气隙有效地密封连接，所以这一点通常很复杂。研究指出，当气流速度下降时，较高渗透通道流动首先终止于较大气泡。这种调整允许扩散器在接近速率设计能力下操作，并作为权宜方法直至更好的解决方案出现。大气泡分数下降的小气泡中的最佳扩散-气流平衡表现出充足的剩余小气泡体积，并对于任何给定的扩散器和水柱高度发生在平均孔流速约为50％处。空气体积的减少约等于较大气泡体积，表现出较差的扩散特性。
由此，本发明提供一种改进的自消毒饮水机装置及一种产生臭氧以净化蓄水槽及蓄水槽内水的方法。
发明简要概述本发明提供了一种自消毒柜式饮水机，包括具有上端部和下端部的箱体，箱体的上端部带有盖。该上端部可包容蓄水槽，该蓄水槽用来容纳从城市供水系统、井或从水桶中来的水(例如过滤的)。在某些模式当中可设有上开口，用于包容并固定欲从其中放水的倒置水桶(例如3-5加仑)。该桶含有欲排出的水，并设有桶颈部及排水部。
箱体内设有的蓄水槽用于容纳欲冷却和排放的水。在该蓄水槽内设有使水冷却的冷却系统。可选择地该蓄水槽可被加热。扩散器(例如环状物)可产生气泡并使其进入蓄水槽，该扩散器设于该蓄水槽内并置于其下端处，优选与蓄水槽壁接近，从而有助于由该扩散器产生的气泡擦洗该蓄水槽壁。
臭氧发生器支撑在该壳体内。与空气泵相连的流送管可将臭氧从臭氧发生器壳体输送至该扩散器。吹风机可产生流动，流送管将该吹风机与臭氧发生器壳体相连接。在优选实施方案中，臭氧可被输送至蓄水槽或处于饮水机水龙头上游的流道内。
该水龙头设有可在选定时间间隔启动该臭氧发生器的开关。在选定时间间隔时(例如几分钟)该臭氧发生器可被启动。在选定时间间隔后，该臭氧发生器可被关闭。在一段时间内(例如几分钟)该空气泵可连续地产生空气流以有助于分散臭氧的异味。然后关闭该空气泵，并且再次启动该冷却系统压缩机以使水冷却。
扩散器可是环形，并在该蓄水槽的底部环绕该蓄水槽。此类环形扩散器可置于接近该蓄水槽底壁与该蓄水槽侧壁的交界处。该扩散器可是一种复合结构，包括部分被非多孔涂层覆盖的多孔芯。该蓄水槽优选地带有中心部分，并且扩散环优选地带有直接与空气相通而远离该蓄水槽中心部分的开口。该蓄水槽可一般包括垂直侧壁。该扩散器可靠着该侧壁以排出气泡，从而在该蓄水槽的消毒过程中，臭氧气泡可擦洗该侧壁。
该臭氧发生器壳体可由上壳体部分、下壳体部分及位于上下部分之间的衬垫组成。在该壳体的内部包括有臭氧发生器。在该壳体上的接头能够使空气流进和流出该壳体。吹风机可产生气流，并将空气输送进臭氧发生器的壳体内，随后将空气从该臭氧发生器壳体输送至空气扩散器。可选择地，当吸入的空气用于除掉通过空气传播的微生物时可设有HEPA过滤器。
本发明提供一种紧凑、简单、高强度、自动臭氧消毒及水冷却的消毒系统和改进的臭氧生成“管”(参见图30-35)。紧凑的改造功能是指典型冷却蓄水槽的绝缘上部蓄水槽冷却室的空间受限。本发明提供了一种自带臭氧发生器模块，其用于实现在最短可能输送路径中将臭氧输送至蓄水槽扩散系统，以最小化臭氧降解损耗的化学不稳定性，并有利于立即降低接近蓄水槽并与压缩机室相对的冷却线圈的空气温度。
系统集成和紧凑的最终需要是单位元件成本、简易度及可靠性。本发明提供一种简单、可靠、坚固并有成本效益的装置，表现出可将低成本浓缩的臭氧流输送至需要重复“抑制臭氧”的较小变化固定水体积的扩散系统或在需要时输送至可排放水流的水龙头。使用本发明，为实现不是由微臭氧消毒系统和较小的UV消毒系统等产生的消毒水平，接触-扩散简短是必需的。从空气小型臭氧发生器进入的臭氧浓度水平在过去对于水冷却消毒是不可用的，仅在或需要冷却原料器、桶装氧或LOX作为原料气的笨重形式中可用。
本发明提供具有较高输出的适于间歇短循环臭氧发生的小型或微型臭氧发生器。如此除了冷却消毒外，可确保可使用的排放水总是干净的。本发明提供带有与臭氧发生器电路相连的微型开关的水龙头/旋塞，当该微型开关按下时的时间间隔内电路接通。可选择地，可将旋塞设计成如果反复按下几次其可发信号给定时器/控制器以启动空气泵和臭氧发生器直到被放开。
在另一个实施方案内，在该冷却蓄水槽内可安装蓄水槽体积-压力变化浮动传感器或者空气或水传播压力差传感器，其可用于使臭氧发生器保持在工作状态直到排水终止后压力重新稳定。
通过臭氧发生器/泵可将臭氧通过气流供应至旋塞水流道，再到位于水龙头内的其它扩散器。此结构可将少量扩散的臭氧注入进气流以制备及分散新鲜含臭氧的水，而不用担心空气中的臭氧有安全性危害。新鲜含臭氧水的安全及有效的防腐性质是公知的，并且可提供用于消毒冷却器外部、饮水器具或用于抑制潜在的生物危害及有害的有机化学泄漏的安全有效方法。
本发明提供能量有效、低成本、间歇可重复的蓄水槽，及或者通过冷却压缩机循环或者通过带有冷却压缩机的定时器/控制器电路而启动浓缩的臭氧循环的蓄水槽水抑制处理，短臭氧时间对细菌固定水平，然后主动分散时间间隔，每天连续循环24小时，和/或手动启动臭氧发生器以分发新鲜含臭氧的水，其被臭氧化至无味、无害、细菌固定的水平。按这种方式，在桶中剩余水内或冷却蓄水槽内或从城市水源得到的水内没有有害细菌。
本发明较高的输出和可选择的循环已被标准靛青染料测试证实对将混合的扩散臭氧和生成的二次过氧化氢残基从冷却蓄水槽水中输送至水桶中的水内是随时间增长是有效的，其中靛青染料被引入冷却蓄水槽内，并加入含水的水桶中，溶解和输送至桶装水的染料将水染成蓝色。臭氧循环完成后，当氧化剂敏感染料降解并且水的颜色反回至透明时，观察与水桶混合的扩散臭氧。
这些新特征为水服务工业提供了自动消毒功能选择，不仅包括冷却蓄水槽而且桶装水消毒，而且包括旋塞水道及排水道。对具有充足的微芯片记忆力的自循环冷却消毒器可用同样的定时器/控制器程度控制，包括长循环的压缩机分离，冰环熔化(ice ring melting)，对防腐条件的臭氧消毒、随后的分发、压力机的再连接及间歇可重复的细菌固定循环冷却消毒循环及手动控制活化的新鲜含臭氧的排放水功能。
如果仅需要间歇抑制臭氧消毒循环，在某些情况下可取消定时电路，并且通过将电路与冷却压缩机连接可将更简单、更有成本效益的臭氧发生泵扩散器装置安装在冷却机上，从而泵和臭氧发生器随冷却循环而循环。
如果压缩机循环比实现防腐条件所需要的时间长，那么上述装置可以需要可程控的定时器/控制器电路以启动压缩机，但是在细菌固定扩散臭氧水平循环后发生切断。可用在本发明中的循环在以前是不可能的，或者由现有技术的革新实例或集成的自循环水冷却器供气微型臭氧发生器来提供，这是由于它们不能实现臭氧浓度，并且需要对标准冷却器的固定二升最大体积的水进行“抑制臭氧(spike ozonate)”的输送分散远小于超过1加仑蓄水槽体积的大体积冷却器或者将流速最大值为2l/min的小排放在给定时间限制下控制在至少细菌固定的水平上。
在低压下在合适扩散技术下需要的抑制含臭氧水所需的臭氧浓度是申请人所知道的最高输出现有技术中的微型臭氧发生器输出的3-4倍，意味着微型臭氧发生器可连续输送在空气中600-800毫克/小时的臭氧浓度，并与如现有美国专利6,289,690公开的安装在冷却蓄水槽底部的低起泡压力、微孔、疏水陶瓷材料扩散器(优选环状)技术状态相关。通过用此种放电管的实施方案简单替代在其存在箱体内的所述现有技术电路的现有技术方案可实现所需要的臭氧输出。
由定时器/控制器电路启动的冷却微型系统的间歇反复循环宽度可由水种类对臭氧反应的不同来有效地决定。酸性水种类容易臭氧化，但是需要扩散的臭氧从水中分散到味觉水平以下需要更多的时间，而碱性水种类抵抗臭氧，在给定的水温下在任何时间内不能使臭氧扩散。
对于给定的冷却器，理想上40°F的蓄水槽平均水温下，间歇反复循环的臭氧消毒循环应该由pH 5.2的蒸馏水没有溶解的臭氧含量下使pH 9的水体积到达细菌固定水平的抑制臭氧所用的时间决定，以使简单的预程控定时循环适合所有的水种类。
与抑制臭氧消毒作用循环相关的另一个作用是水源中溴的存在。上面在水中一定水平的扩散臭氧的臭氧消毒作用可将溴和某些溴化合物转化成溴酸盐，有可能是致癌物质。近来修改的FDA安全饮用水草案包括溴酸盐在水中的最大污染水平为10mg/l，在一年内可能减至5mg/l。将溴转化至溴酸盐的臭氧氧化作用是臭氧浓度、所用时间、温度和水pH的函数。
可将溴氧化成溴酸盐的各种含溶质水种类是pH 1-7，更具体地说是pH 5-7新鲜和处理的水源，从蒸馏水至含矿物pH中性水源的范围都可通用在桶装水产品中。这样抑制臭氧消毒作用可能是控制水中臭氧消毒时溴酸盐产物唯一安全有效并具有成本效益的方法，同时可实现足够的杀菌和/或消毒水准。幸运地是冷却水温度足够低因而可减轻一些潜在的困难。经简单的臭氧作用的抑制水，对于简单的时间间隔而言扩散的臭氧浓度在阈值以下的水平，可使含有较高溴酸盐及其化合物水平的水中溴酸盐含量最小。
抑制臭氧化消毒作用也能在没有定时器/控制器下通过将冷却器的压缩机循环调节到与这些调节能提供的定时循环相应而实现，而在其冷却水体积设计参数内不会对冷却器的能力有不利影响。如果冷却器蓄水槽中的水不能重复循环使用，那么细菌固定氧化水平将转到杀菌氧化态，并且更多的固定噬细胞体将成为非活性态和惰性的。
本发明提供一种改进的电晕放电管装置。而用适合扩散技术现有技术中200毫克/小时的臭氧发生器可实现20分钟内1-2升的细菌固定扩散臭氧水平，其是更好的冷却器循环并可通过降低存在于水中的臭氧量提供更好的臭氧分散时间，所述的臭氧发生器不能抑制臭氧化从冷却器排出的水流，以形成多功能水冷却臭氧系统或可抑制臭氧化冷却器蓄水槽水体积在5分钟的操作时间内到细菌固定水平，并允许剩下的15分钟内将臭氧分散到味觉水平以下。
循环宽度越短，消毒冷却器和水的可靠性就越大。此外，所述的较小输出微型臭氧发生器不能有效地使较大的蓄水槽体积冷却器消毒，该冷却器的水体积以定时的方式超过一加仑或几加仑。较差的臭氧消毒水冷却器的构思和改造包括诸如使用低输出小型臭氧发生器连续臭氧消毒水等方法。这种尝试有三个缺点。首先，含臭氧空气的连续引入使压缩机一直在运行以冷却水，这样有效地缩短了压缩面、臭氧发生器及泵的寿命，引起能量费用增大。第二，空气中存在的灰尘、有机物及微生物连续引入缩短了放电管寿命，并且将不需要的污染物引入了蓄水槽和含有的水中，这些增加了氧化负荷，并使水潜在不可饮用。如果由灰尘和/或在电极或电介质的湿度引起过热，使得放电管不可用，那么系统将连续引入未氧化的未消毒的负荷进入冷却器蓄水槽中或在放电管内生长，从而导致泵不可用。这就是为什么本实施方案提供廉价快速变化的偶发性消毒放电管的原因，由于较小花费的紫外(UV)消毒系统替换管需要频繁地替换，所以本实施方案成本更低。第三，为此目的的臭氧发生器有过小的输出以致于不能氧化水中的负荷，当冷却器频繁使用时，较小量的扩散臭氧或者分散或者没有时间到达足以进行其功能的程度。
除空气绝缘击穿将引起离子化外，电晕放电法产生的臭氧会产生光和热。所述光的一部分在远紫外离子化辐射光谱区，可解离二个氧原子的分子键。预先键的解离对于形成臭氧是必须的。此类远UV离子化辐射光部分能够保存并通过反射而再循环。当使用柱状镜反射面时，相对于现有技术氧气到臭氧的转化剧烈增加。
在本发明装置的另一个实施方案中，提供的饮水机包括具有上端部和下端部及内部的箱体。该箱体内置有蓄水槽，该蓄水槽用来容纳带有水表面的水。一个或多个水龙头与蓄水槽连接用以从该箱体中放出水。每个水龙头优选设有手动控制阀式手柄，用于打开水龙头从箱体中放出水。
可选择地在该蓄水槽设有冷却水的冷却系统。臭氧发生器壳体靠在箱体上并优选是在箱体内部，该臭氧发生器外壳内包括臭氧发生器及用于将空气输送到壳体内部并从该壳体内部输送到该蓄水槽的空气流送管。
用作本发明部件的空气泵需要有足够的能力以克服系统压力损耗，并可提供连续足够的含臭氧的空气体积，这对于在最大的饮水机和售水机内实现水和蓄水槽表面消毒是必须的，而没有引起泵材料的永久形变、过热或导致渗透能力损耗或失效的条件。臭氧消毒小固定水体积的自动系统设计成简单间歇循环操作式，在此条件下泵具有充足的时间来分散热和回收弹性材料，因此空气泵不需要是与长期连续操作相关的那种类型。
为排除停工后残渣反溃引起的潜在损害，只有耐臭氧的泵元件被选定和被保护。适合的耐臭氧弹性材料包括，例如Viton和硅氧烷聚合物，及少量需要的EPDM橡胶材料。坚硬的耐臭氧组分包括316不锈钢、陶瓷、玻璃及聚合物材料，如聚碳酸酯、聚四氟乙烯、kynar、聚丙烯的某些制剂。
本发明公开的长寿命、低体积、低压力泵制造参数被证实适于饮水机消毒应用，包括5psi的最大“关闭(shut in)”压力，在未限定的1-10L/分钟的流速下未限定的开放流动压力是0.1psi(每平方英寸的磅数)，理想的范围是在3.4-4psi之间，在未限定的1.2-4L/分钟的流速下最佳的开放流动压力约为0.1psi。通常这些泵是100-110/220-240VAC，2-12W，50-60Hz或6-24 VAC或DC电磁型、带有或不带有内置的可变流动控制阀或可变马达速度流控制的低电压旋转的AC或DC马达隔膜型泵。
这些泵对所有的系统损耗表现出足够的泵压力，在空气流速控制下在10,000’高度操作的过度气流下，平均海位50″＝1.8psi的水柱流体头。我们要求泵具有这些规格以便用于饮水机消毒系统。
本发明一个实施方案中扩展了可接受的扩散器的设计概念，同时保留了原来的环状的构思和功能，以允许环状有更大的可弯曲性，不同饮水机中的适合蓄水槽尺寸和蓄水槽形状变化的材料限定了特定的扩散材料参数和性能特性，使其适于上面列出的泵的压力和输出。本文还教导了一种关于微泡扩散器和扩散作用的新材料、结构及原理技术。
对固定简单材料设计的环形结构的选择是通用的可弯曲的分段式扩散器构思，可制成伸长的管，能够容易地与其它相同材料管用通用有倒钩的接头连接，能够切成特定的长度，能够容易地弯曲以适合任何蓄水槽的形状和尺寸。这种扩散器可从其内部靠着饮水机侧壁的边缘处发出气泡，以用来提高擦洗功能，并可向里向下使水对流，从而通过蓄水槽中的水的小气泡粘性拉力有助于不让气泡进入使用倒置水桶和其它类型的饮水机的水桶中，再循环较慢小气泡流的更进一步的目的是不产生较大的气泡，从而提高气泡停留时间及臭氧接触时间。
本发明利用较小的扩散材料段，设计成圆柱形的帽状片(参见37A-37F)或带有明显具有90度边缘的辐射式角的台阶式矩形片段。这些片段被插在连续的耐臭氧的硅氧烷或Viton弹性壳体材料中(参见图36-40)。在加热形成聚合作用过程中，液体聚合物料在压力下注入含有所述片段的模具腔内。经冷却并从模具中取出后，硅氧烷或Viton弹性壳体适于片段扩散原料的粗糙表面和边缘。聚合体环绕单扩散片段的表面和边缘收缩，形成永久性封装每个片段的压力密封。相对面开口于内部共用气流道，并与空气泵相连。与每个扩散片段相连的连续空气通道设在扩散密封弹性材料内。在扩散器间距有足够的空间以允许足够厚度的壁弯曲，从而解决了共用空气供应通道的限制并适于制成多种类型饮水机蓄水槽底部。一旦形成，弯曲材料延伸的长度或可以剪成所需的长度或与其它管端相端接，并弯曲成特定的蓄水槽断面尺寸，及T-倒钩含氧空气供给线路。如果形成的气泡及供应到环形通道的气泡靠着蓄水槽壁，扩散环OD应该最小到0.25英寸以在蓄水槽ID和扩散器OD间提供足够的环间隙，来最小化从扩散器发出的气泡通过碰撞再撞蓄水槽壁返回扩散器表面引起的聚合。
整个蓄水槽水体积的环状对流是本实施方案唯一可接受的扰动类型。食用级及耐臭氧的扩散原料被用于扩散器的设计，其是多孔熔融氧化铝或碳化硅颗粒，或多孔烧结的颗粒状不锈钢或钛。制成较长的可弯曲的扩散原料的具体优点是应用不限于材料的单闭合环直径，而是可设计在平面线圈中的具成本效益原料的多个包装中，以在需要时提供更多的扩散器表面面积。
第二个可选择的通用可弯曲扩散设计特征是由食用级烧结的颗粒状不锈钢或钛金属扩散材料形成的连续较薄较窄的条状。通常这些材料弯曲时会折断。然而，这种材料厚度为1mm的新薄条或带的设计是可用的，允许弯曲。这种设计表现出最小的可能是任何材料的断面尺寸以最小化蓄水槽内水的位移，并且易于材料紧缠绕平面螺旋成所需要的表面面积以适于任何扩散应用。缠绕成环状或较窄的在线圈间有所需要的距离的双侧扩散表面积的优点是表面积增加，避免了气泡碰撞聚合，提高水的多层对流，从而能够最好地扩散混合并消除上升的气泡进入水桶中产生溢流。
第三个可选择的扩散介质是弹性管膜扩散器。这种介质由优选带有缝的弹性管组成，其可使空气透过但不透水，从而形成其自检阀。主要优点是它的可弯曲性及防孔堵塞性。较小的直径较薄壁的弹性管，带有几排偏移的缝，此处缝长是0.25mm或更少，间距1-2mm是入口以形成直径为0.25mm或更小的定向扩散管，非聚合气泡流不断地从介质中放出。材料外表面的聚四氟乙烯可确保不断的释放。材料壁厚度优选为0.25-0.5mm以达到所需要的结果。指定的3/8″-3/4″OD管切成长度弯曲后适于蓄水槽周长，并且相对端制成T-倒钩状接头，面对蓄水槽壁朝外的缝形成扩散。可选择地，如果应用更大表面积的扩散器，那么剪切和形成平面线圈的长度就越大。如果过度短的管不可用，大直径的膜扩散管的短管可以用。该管适合的环壳体表现出带有朝外的凸缘的通道断面。然后在开口通道上方的管面沿通道的边缘被两扣环受压密封。倒钩可通过通道环平面的一个表面作为与共用环空气通道的空气供应连接。
适于饮水机消毒应用的可接受的扩散原料通常能也应优选能表现出下面的参数和特性。此类扩散器具有在空气泵的特定操作能力范围内可最佳地处理所有的水柱高度的能力。它们表现出可产生优选为0.1-1mm直径范围的足够体积的小气泡，并表现出优选为1-10cm/秒的上升速度，从而可得到较好的气泡臭氧接触停留时间及最大水平的扩散臭氧。取决于欲臭氧化的水柱高度和水体积，在气流控制下具有这种能力的硬扩散原料表现出10-60微米的表面孔尺寸，及当在0.05-2L/min的气流体积速率下操作时在0.1-0.7psi的空气中测得的湿介质初始气泡压力。最佳参数范围是10-50微米的平均孔尺寸、0.1-0.55psi的湿介质初始气泡压力及0.1-0.5L/min的流速。
如果可能，可在扩散器表面上使用疏水极性或纳米颗粒的薄板，从而关闭孔以提高开孔处的表面能，由此提高小气泡的产量。薄板厚度是最小的，并或多或少的受到孔凹陷的保护而耐磨。由于较轻的粉末涂层是最小的，并且没有超过孔道的深度，所以孔道堵塞或结垢或渗透性受限的可能得以最小化。为此目的适用的薄片包括例如熔化在外表面处并磨碎的极性金属纳米颗粒、氧化铝、氧化硅或碳化硅球形纳米颗粒、沸石或硅胶纳米材料，从而它们的存在受到孔凹陷周围面积的限制。这类扩散可最小化较大耐久性上升气泡的体积，从而产生涡流湍流造成横向和垂直的气泡聚合。这类扩散也可最小化垂直气泡流速差，在第一个2英寸的气泡上升到扩散器之上时，其可造成气泡流聚合。
本发明的扩散器表现出新的扩散技术原理。气泡反应取决于在通过水柱上浮中产生气泡的扩散材料。在对直接控制空气气泡流的各种半渗透性外部矿物涂层的实验中观察到了新现象。从受控制的扩散器产生的气泡流下面取得的试样表现出异常高水平的扩散臭氧。为比较在同一处测试相似的非渗透性涂层扩散环。第二组扩散器没有表现出同样高水平的扩散臭氧。对非光滑涂层的测试表明它们对水是半渗透性的，并且具有可润湿或吸水的特性。涂层水合后，当水柱的重力对扩散器的内部压力起作用时，其表现出足够的剩余渗透性而可通过毛细压力将自由水虹吸进扩散材料。在水柱中操作一定时间后，通过渗透性扩散材料的气流表现出通过蒸发而使内部干燥的倾向。没有确定蒸发是否包括胶状水部分，但可肯定包括大部分自由水分。在静态水体积中测量扩散臭氧浓度随时间的变化，其通常表现出初始较高的扩散速率，并随着时间变长停止并变平。尽管主要是由于流体被臭氧逐渐饱和，但其百分比是由于在扩散石内水的蒸发。此处起作用的工作原理是在压力下的水受由在扩散材料内沿气泡喷射的臭氧饱和水蒸气和自由水相引起的臭氧空气的影响。与臭氧相比，饱和自由水和蒸气相可无限地溶解在水中。我们知道由于每个蒸气滴直接受到较大的拉力将其拉进液体内，所以撞击液体表面的蒸气滴进入液体内。在任何蒸发温度下，每秒钟撞击表面单位面积的分子数量与蒸气压力成比例，这样液体相发生立即浓缩。由于臭氧溶解在冷水中溶解更好，在高压下对臭氧扩散的超高表面积冷却蒸发技术在较短时间间隔内将产生被蒸气饱和并使溶解的蒸气相返回至液体的气。
为实现这种扩散冷水蒸气扩散法揭示了两种扩散技术。第一种方法利用将部分半渗透性毛细材料涂在现有扩散材料外表面以将水份虹吸回扩散器的被动技术。选择表面积等于扩散器外表面的特定扩散材料，使其与气泡扩散加上可用涂层表面的水体积相配，并估计单位时间内实现气泡扩散所需的空气流速。然后涂上对水表现出所需要的渗透性对加压的空气表现出非渗透性的涂层。这使得可选择靠着较低表面能扩散材料的较高表面能涂层，从而在水柱压力的作用下使返回至扩散器的流体重新湿润。适于渗透性需要和其它吸水性或极性材料分散相凝聚的适当涂层是HERA公司制冷处理的硅酸铝微孔性拟陶瓷水解的水泥。这种材料可取消将其它窑烧或烧结涂层涂到扩散器上而可对渗透性产生不利影响的需要。事实上低成本的材料也可从这种材料制得。一旦形成可确保进入扩散器内的水连续循环，并通过在扩散器内蒸发产生冷却水蒸气相。当从扩散器中放出时，在臭氧气氛中的纳米级液滴蒸气相可产生臭氧饱和的蒸气，并立即输送到反应的水中，从而大大增强了气泡反应器的扩散效率。
公开的第二种方法是在扩散器内部空气供应腔或室内产生水蒸气和臭氧混合相的主动方法。在混合相通过更渗透性的扩散器扩散进入水中前，含臭氧的空气和水雾都可被抽进用于将臭氧扩散进在扩散腔内的蒸气相并与其混合的室中。这种类型的扩散器由内部带微孔的扩散器，并优选轴向安装在空气泡扩散器中。通过微孔扩散器纯水被抽出并被输送到在环形空气供应通道内的冷水蒸气相中，在那里其与加压的含臭氧空气混合并通过较高渗透性的空气泡扩散材料。环形体积反应室需足够大，从而在通过更渗透性的气泡扩散器放出之前允许加压气有充足的接触时间溶进冷却蒸气中。由于此时较高份数的气体扩散进水蒸气中，并立即溶解在主要的水体积中，所以被通过润湿孔毛细弹性水膜文氏孔压进的蒸气部分所包围的较小量剩余气体可生产出较小的更易扩散的气泡和双层气泡。双层气泡是由被在大量水中的气薄膜包围的较高密度的冷却水滴芯所组成的双层形式。这种类型的气泡不会上升，但是会逆流，并将其环形收集气分散进大量流体和含水液滴中直至耗光。这种形式的扩散可提供等于或大于静态混合的文氏虹吸管扩散效率。由于使用时发生这种过程，所以与文氏虹吸管方法相关的臭氧再循环和不稳定的损耗被克服了。由于涉及到对气泡的较小气相，所以此方法与其它使饮水机消毒的方法相比更好。当在扩散器内彻底地改造混合报导相溶液时，本方法可完全取代气泡反应器。要求保护用于饮水机臭氧消毒系统中的新扩散原理和两种新扩散技术革新。
公开了两种手动调节或其它控制或测量通过臭氧发生器和扩散的气流设计，从而可提高氧化剂浓度和/或调节气泡大小，本文也公开了用在饮水机消毒系统中气泡群的大小和上升特性。
尽管更完善的自动反馈控制方法可用于测量臭氧消毒系统，并且通过马达RPM电压调节或安在泵壳体上的针阀可使用气流和流动控制泵，但是在目测蓄水槽中气泡尺寸变化过程中，第一种设计涉及孔型针阀流动调节。在这种情况下，流动控制阀由耐臭氧金属或聚合物组成，并放在空气泵和臭氧排放管之间，或置于定位在单模块内部的放出管的下流处并沿着定时循环控制电路。阀片伸进模块壳体的洞中，带有转盘指针的垂直条纹旋钮嵌在阀片上。可校准流速并且在从闭合到完全打开状态具有340度旋转范围的贴花圆周薄片设在处壳体上并且沿着尖锐倒置的模痕进入壳体内，其设有阻挡尖端进入旋钮槽痕的器件，可作为确保优选最佳流速的离合器件。
第二种流动控制设计由可变直线流动测量仪组成，其与臭氧供应管的垂直部分相连。
通过饮水机消毒系统的臭氧发生器和扩散器的自动控制系统气流第三种优选的方法也被公开了。为此应用本文将修改现有被称为弹簧负载可变孔的气流调节器。这种改变包括双调节孔，改变孔限制的螺旋调节，及用双金属材料形成的阀体，其作为散热片和二级调节装置或温度调节器。当响应温度和气流的变化时这种装置保持特定的流速。此外拉紧的调节螺旋允许将流动参数调至特定流速。调节后，流动可保持在如上所列的常规状态。在这种情况下，自动流动调节机构定位在臭氧发生器的下游。
双金属材料具有两个不相似的线性热膨胀系数，从而可更好地响应温度的变化，外部材料兼作耐臭氧材料，优选是镀镍的铜。双金属材料可被设计成响应温度的弹簧形式。
需要与温度相关的流动控制在于当抑制气流通过臭氧发生器时，事实上可提高臭氧的水平，同时也提高空气密度和温度。如果流动抑制到足够的时间，那么在空气密度下降的同时，升高的温度也可破坏臭氧，并且空气的热膨胀将提高流速。由此可提供临时提高气流的方法，并排入过量的热量以防止对臭氧的破坏。
从含臭氧空气中产生的热将被传送到薄双金属壁的螺旋波纹形阀体中，以提高其线性膨胀，由此可轻度大量气流扩散直到空气温度再次处于最佳范围。在这种情况下，除了流动控制外，自动阀流动控制装置与常规水冷却自动调温器相似。因为空气导热较差，所以气流环绕双金属波纹管的整个螺旋表面以确保最大热传至金属。第二调节孔或自动调温孔和底座定位于阀/波纹管的底部。第一孔被调至冷操作气流时，装置可自由地响应温度变化以再次自动地调节气流和空气温度。装置是简单的，并由最小量容易得到的廉价材料组成，并且可低成本地制造和廉价销售。要求保护用作饮水机臭氧消毒设备并且可最优化自动气流/温度控制的装置。
附图简要说明为进一步理解本发明的性质、目的及特征，结合下面的附图更详细地撰写说明书，其中相似的标号代表相似的元件，其中

图1是本发明装置优选实施方案的截面正视图2是本发明装置优选实施方案的部分分解透视图，表明其中的臭氧发生器部分；图3是本发明装置优选实施方案的部分截面正视图，表明其中蓄水槽、水桶及臭氧扩散器部分；图4是本发明装置优选实施方案的片段图，表明开口的蓄水槽和臭氧扩散器；图5是沿图4的线5-5的剖面图；图6的片段正视图表明了臭氧扩散器及其相对于蓄水槽的位置；图7是本发明装置优选实施方案的片段图，表明扩散器可选择的结构；图8是图7中扩散器的片段状截面图，表明其中的多孔体部分；图9是图7中扩散器在研磨前的非孔性表面部分的片段状截面图；图10是示意性的片段图，表明图7中的扩散器结合；图11是沿图7中的线11-11的剖面图；图12是沿图7中的线12-12的剖面图；图13是片段透视图，表明图7中的扩散器；图14是沿图7中的线14-14的剖面图；图15是本发明装置第二实施方案的部分透视图；图16是本发明装置第二实施方案的部分截面正视图；图17是本发明装置第二实施方案的部分截面正视图，表明闭合位置时的水龙头和阀；图18是本发明装置第二实施方案的部分截面正视图，表明打开位置时的水龙头和阀；图19是本发明装置第二实施方案的部分剖面正视图，表明带有开关的水龙头；图20是本发明装置第二实施方案的部分透视图，表明图19中的水龙头；图21是部分剖面正视图，表明本发明装置第二实施方案的水龙头的可选择结构；图22是部分剖面正视图，表明本发明装置第二实施方案的水龙头的可选择结构；图23是本发明装置第二实施方案的部分透视图，表明图22中的水龙头；图24是本发明装置第二实施方案的部分剖面正视图，表明水龙头的可选择结构；图25是本发明装置第二实施方案的部分剖面正视图，表明水龙头的可选择结构；图26是本发明装置第二实施方案的部分剖面正视图，表明水龙头的可选择结构；图27是本发明装置第二实施方案的部分透视图；图28是本发明装置第二实施方案的截面正视图；图29是本发明装置第二实施方案的另一个截面正视图，表明与空气压力开关的连接；图30是可变更的臭氧发生器结构的透视图，其可用于图1-29中任何一个实施方案中；图31是图30中的臭氧发生器的部分透视图；图32是图30-31中的臭氧发生器的透视图；图33是图30-32中的臭氧发生器的透视图；图34是沿图32中的线34-34的剖面图；图35是图30-34中的改良的臭氧发生器的透视图；图36是本发明装置第三实施方案的部分透视图，表明改良的扩散器；图37是本发明装置第三实施方案的部分透视图，表明改良的矩形结构的扩散器；图37A-37C分别是俯视图、侧视图及仰视图，表明用在图36-37的扩散器中的单个扩散器元件；图37D-37F分别是用在图36-37的扩散器中的扩散器元件另一结构的俯视图、侧视图及仰视图；图38-40是本发明装置第三实施方案的部分透视图，表明改良的扩散器及其制造方法；图41是本发明装置第四实施方案的部分正视图，表明改良的扩散器；
图42是图41中的扩散器的部分透视图；图43是本发明装置第五实施方案的分解正视图，表明改良的扩散器；图44是图44中的扩散器的部面图；图45是本发明所用的另一种扩散器的透视图；图43A-45A表明与图43-45的扩散器相似的扩散器，其利用使用时臭氧通过其扩散的烧结金属板；图46是第六实施方案的剖视图，表明另一种扩散器结构及其操作；图47A-47C是第七实施方案的示意图，表明本发明所用的另一种扩散器结构；图48是第八实施方案的示意图，表明另一种包括熔化粉末涂层结构的扩散器；图49是正视图，表明本发明任何实施方案中所用的带有空气控制阀的直线可调流速计；图50是图49中的控制阀的分解剖面图；图51是图49-50中的控制阀的分解剖面图；图52是本发明任何实施方案中所用的温度补偿可变流速空气控制阀的部分剖面图，表明打开时的状态；图53是图52中控制阀的部分剖面图，表明关闭时的状态；图54是本发明装置优选实施方案的截面正视图；图55是沿图54中的线55-55的剖面图；图56是沿图54中的线56-56的剖面图；图57是本发明装置变更实施方案的部分透视图；图58是沿图54中的线58-58的剖面图；图59是本发明装置变更实施方案的剖面正视图，表明水龙头的变更结构；图60是沿图59中的线60-60的剖面图；图61是本发明装置变更实施方案的剖面正视图，表明水龙头的另一种结构；及图62是本发明装置变更实施方案的剖面正视图，表明水龙头的另一种结构。
发明详细说明图1-3表明本发明装置的一般优选实施方案，由图1中的数字10代表该装置。饮水机10提供了可不时用臭氧清洗的开口蓄水槽的改进装置。该装置10包括具有下端部12和上端部13的箱体11。该上端部13具有带开口17的盖子14。
该开口17设有环形的凸缘15和可与水桶18形成交界面的衬垫16。该水桶18是在美国商业上可购得的水桶，其通常具有几加仑的容量(例如5加仑)。该水桶18设有收缩的桶颈19，如图1和图3所示，其在使用时可置于开口蓄水槽20的内部。桶颈19带有用于与该箱体11内部的蓄水槽20连通的开口，其使水产品保持待被排出和消耗的状态。当使用时该蓄水槽20下降，空气泡进入水桶18，同时水补充进该蓄水槽20直到压力相等。
该蓄水槽20具有由蓄水槽内壁22和蓄水槽底壁23环绕而成的内部21。该蓄水槽例如通常可是圆柱形的，是不锈钢材料或是塑料的。该蓄水槽20设有上开口24用以与水桶18的桶颈19相连。
使用时，蓄水槽20的水表面25随着水的排放和由水桶18补充而有轻微的波动。可以设有一个或多个水龙头26、27用以放出蓄水槽20中的水。在图3所示的实施方案中，左侧水龙头26带有向上延伸并接近蓄水槽20中水表面25的流送管(flow line)35。从而该水龙头26可从蓄水槽20内放掉与致冷盘管或冷却盘管28不接近的室温水。该水龙头27带有端口36，用于与蓄水槽20内的水相通。由于致冷盘管28被置于蓄水槽20的下部，所以水龙头26排放冷水。实际上例如如果流送管35设有加热元件，那么饮水机装置10可提供室温水、冷却水或加热水。
为冷却该蓄水槽20下端部的水，可设置包括压缩机29的冷却系统。该致冷系统包括与压缩机29结合在一起的作为系统的一部分用于冷却蓄水槽20中的水的流送管30、31，用以将致冷液输送至盘管28，然后输送至冷却热交换器32。装置10的动力由电线提供，包括带有插头34的电线33。如图2所示，插头34可安到带有插座44和插头43的控制器42上。按这种方式，电流可选择性地通过电线33送至压缩机29或通过电线41送至包容有臭氧发生器50的壳体40。当该臭氧发生器被用于将臭氧输送至蓄水槽20以净化其内含有的水并清洗蓄水槽20的内壁时，此特征可使压缩机不工作。
在图1和图2中，该壳体40包括臭氧发生器50，其可产生臭氧以净化蓄水槽20内含有的水。此外，该壳体40包括驱动马达53和可将空气通过臭氧发生器的壳体57移动至扩散器37的吹风机54。空气流送管38连接在臭氧发生器壳体57和臭氧扩散器37之间。如图1和图2所示接头39连接空气流送管38的出口和臭氧发生器57。
如图1所示，壳体40可设有凸缘45和孔46，用于通过将壳体40与箱体11螺栓连接以使壳体40改进现有的箱体11。
在图2中，壳体40包括下端部47和上端部48。该上端部48设有开口49用以固定臭氧发生器壳体57。如图2所示，在该壳体57内包容有臭氧发生器50。壳体57包括下壳体部分58和上壳体部分59。组装时，下壳体部分58的凸缘60和上壳体部分59的凸缘61分别与衬垫62接合。
如图1和图2所示，螺栓连接件63可用来将壳体57与壳体40在壳体40上的内螺纹孔64处连接。使用时，在使用者从该装置10放水的正常工作时间内该控制器42通常没有启动该臭氧发生器50。由于用来将蓄水槽20消毒的臭氧具有异味，所以优选地在选定时间上净化含在蓄水槽20内的水及清洁蓄水槽20的内壁和桶颈19。该控制器42例如在凌晨(例如3:00a.m.-4:00a.m.)时可被启动，其可以是商业上可购得的控制器，只有在压缩机29和致冷系统通过该控制器42不工作后，变压器51和驱动马达53才启动。可通过切断为压缩机29供应电力的插头34和电线33的电流来实现这一点。
在电力与压缩机29断路后，变压器51和驱动马达53启动。该变压器51在可产生臭氧的臭氧发生器50中产生具有非常高电压的电，臭氧限定在臭氧发生器壳体57内。随着臭氧在壳体57内的产生，空气泵54将空气抽进流送管55并使其通过开口56进入壳体57内部。在空气进入空气泵54和流送管55之前，HEPA过滤器71可除掉随空气传播的微生物。进入壳体57的正向空气流同时引起空气通过接头39释放到空气流送管38。然后该空气流送管38将空气输送到位于蓄水槽20侧壁底部的扩散器37或37A(图7-14)。图4-14更特别表明了扩散器37或37A的具体位置和含有臭氧的空气流。在图4中，该蓄水槽的俯视图表明扩散器37或37A优选环绕蓄水槽20的外围及其侧壁22延伸360度。如图3所示这种优选是由于臭氧气泡67被用于擦洗该侧壁22的内表面。
该扩散器37或37A可由延伸在该扩散器37或37A与蓄水槽20底壁23之间的支脚68来支撑。如图6所示，扩散器37内的开口69相对于蓄水槽20的底壁23和侧壁22成一定角度。角70优选为45度，其限定了开口69相对于壁22、23的方向。该开口69相对于壁22、23的结构可确保气泡67向外朝侧壁22排放以最大化对蓄水槽20的内壁22的擦洗作用。用臭氧气泡67的擦洗作用可净化侧壁22并可在蓄水槽20内产生滚动水流。该气泡67撞击该蓄水槽20的表面25，然后向内流动。这种循环可确保该蓄水槽20内的所有水都可被净化。此外，将气泡从扩散器37向外朝壁22排放可确保没有气泡67会通过桶颈19进入水桶18从而引起该装置溢流。
图7-14表明该扩散器可选择的结构，其中该扩散器通常用数字37A代表。如图8所示，扩散器37A具有多孔体72，其横断面是中空圆柱状。多孔体72可以是食用级多孔陶瓷材料。如图7所示，该多孔体72通常是C形，但是设有如图11所示的横断面。图8、图9、图10表示制备带有多孔体72的扩散器37A的方法。在图8中，多孔体72具有环绕中空内腔75的内表面73和外表面74。在图9中，非多孔性涂层(例如可被烧结的食物级非多孔环氧树脂)被置于多孔体72上以提供外涂层76，以基本上使漏出的空气不会透过。在图10中，带有旋转轴89的旋转研磨工具88被用来研磨掉部分非多孔性涂层76以提供暴露的表面90(参照图10和图11)。
当空气通过进气弯接头79注入时，空气进入中空内腔75，然后通过多孔体72扩散。涂层76可防止空气泄漏，从而使空气仅能通过暴露表面90泄漏。如图7和图11所示，暴露表面90位于C形扩散器37A的外部。图13表明这种暴露表面90的放大图，箭头91表明气泡92的泄漏。
进气弯接头79包括带有从其延伸的两个支脚81、82的主体80。连接材料83如食物级环氧树脂可被用于将多孔体72及其涂层76的组合物与进气弯接头79连接。每个支脚81、82都设有中空的流通腔，所述的腔84和85汇集在主体80处，从而使气流可从支脚81的腔84流到支脚82的腔85。支脚81设有外螺纹86从而使其可与流入空气流送管38连接。其它的连接件能用在支脚81上，如插入接头型连接件、夹子连接件等。弯接头79在支脚82处可置有相似的连接材料以与多孔体72在其内表面73处形成连接。如图12所示，支脚82上的连接结构可是插入接头型连接件、外螺纹等连接结构。
在图7中，该扩散器37A设有封闭端部78和包容弯接头79的端部79。如图14所示，封闭端部78可使用组成涂层76相同的原料来封闭。
图15-27表明本发明装置的可变化的第二实施方案。第二实施方案提供了一种手动控制的放水龙头100，其设置有特定的可自动启动臭氧发生器的开关配置，如图1-14中的优选实施方案表明和公开的发生器。应该理解，图15-18的变更实施方案包括水龙头100及图1-14中的箱体11、蓄水槽20和各种管道。换句话说，在此备选例子中，水龙头100取代了图1-14中的水龙头26、27。该水龙头100可引发臭氧生成并将臭氧输送到蓄水槽中的水内。臭氧也被输送到连接该蓄水槽和该水龙头的流道中，从而使将要使用的水消毒。
在图15-18中，水龙头100包括和手柄102相连的水龙头壳体101，在从该水龙头100中放水时，使用者可启动该手柄102。
如图18所示，当使用者141将手柄102按下到放水打开阀的位置时，不仅水可放到使用者拿着的容器内，而且也产生臭氧从而净化流入通道或与流出口107相连的水平腔105。扩散到水平腔105的臭氧浓度非常小，但足以将被放出的水消毒，而且不产生不受欢迎的臭味或味道。
水龙头100设有带有环形凸缘103的壳体101，该凸缘103可与诸如图1-14中的优选实施方案所表明和公开的箱体11那样的箱体前表面接合。将螺纹部分104插入形成在该箱体11前表面的孔内后，凸缘103起到阻挡该壳体101的作用。螺纹部分104可通过将螺帽或其它固件与外部螺纹部分104螺纹连接以将水龙头壳体101与箱体11前部的孔固定。
从该箱体11的蓄水槽中被放出的水流过蓄水槽或与水平腔105连接的水流道。垂直腔106从水平腔105延伸到流出口107。
如附图中的图17和图18所示，设置用于打开和关闭流出口107的阀体108。在图17中，流出口是关闭的。在图18中流出口是打开的，从而可放出水。阀体108(参见图16)包括环形台肩109和操纵杆套110。如图17和图18所示，操纵杆111带有在使用时可占据杆套的环形凸缘119。该操纵杆带有设于下环形凸缘119和上环形凸缘118之间的环形槽120。在组装时该环形台肩基本上占据环形槽120。
回复弹簧112可确保当使用者141没有按下手柄102时阀108总是回复到闭合位置。杆111占据阀体108的杆套113。防水密封垫132设在阀体108的上端部。防水密封垫132与顶盖114接合，从而与其一起形成水密封。
顶盖114上的内螺纹115可与阀壳体101上的外螺纹116配合。设置护圈117用于连接顶盖114与双接触桶127相连。顶盖114中的中心孔126允许操纵杆111穿过顶盖114。相似地，垂直的、通常为圆柱形的通道140设置在双接触桶127中，操纵杆111可穿过其内。操纵杆111的上端部设有与手柄102上的横向孔121成直线的横向孔122。如图16-18所示，插销123可连接手柄102上的横向孔121和操纵杆111上的横向孔122。
如图107中的箭头142所示，当使用者141向下推动手柄102时，手柄102上设置的凸轮表面124可提起操纵杆111。如图16所示，操纵杆111的上端部设有金属项圈125。该项圈是开关装置的一部分，用以当手柄被按下至图18所示的位置时启动该臭氧发生器。该项圈125与双接触桶127的电线130、131接触。如图18所示，当金属项圈与电线130、131均接触时，形成闭合电路从而启动臭氧发生器和吹风机。
阀壳体101上的插座128可包容双接触桶的插头129。阀壳体101上的电线138、139用于与图18所示的套128和插头129相连。电线138、139与图1-14的优选实施方案中所述和说明的臭氧发生器及吹风机相连。当手柄按下到图18所示的位置时，臭氧发生器和空气泵同时被启动，因此臭氧从流管136中流动至位于壳体101内的水平腔105中的臭氧供应接头133。可选择地，该臭氧发生器和空气泵可由定时器启动，当按下手柄102时该定时器可启动。该臭氧供应接头133包括腔137和可将臭氧分散到水中并位于腔105内的扩散器134。倒钩连接件135可用于连接供应臭氧的流管136和接头133。
在图19-27中公开了水龙头的备选结构，其由图19-20的标号100A、图21中标号100B、图22-23的标号100C、图24中的标号100D、图25中的标号100E以及图26-27中的100F代表。图19-20的水龙头100A和商业上可购得的水龙头如26或27相似。在图19中，水龙头100A包括主体143、手柄144及在响应水流时可启动臭氧发生器和空气泵的流动感应器145。当通过按下阀手柄144打开水龙头100A并且水流进通道105时，流动感应器145可感应水流。当按下阀手柄144并感应到水流时，设备线146启动臭氧发生器和吹风机。流动感应器145及其设备线146可从商业上购得。这类流动感应器145及设备线146可用于启动图1-14中的吹风机和臭氧发生器。
在图21中，水龙头100B包括带有磁铁147和感应器170的磁流感应器。在图22、图23中，水龙头100C设有流动感应器，其可以是带有设备线148、149的电磁型流动感应器。在图22中，电源173可向流动感应器172提供电磁。这类电磁感应器171、172是可从商业上购得的。设备线174、175可使流动感应器171、172控制图1-14中的臭氧发生器和吹风机。
在图24-27中，水龙头100D包括常规带有伸长管的水龙头主体26。在图24中，流动感应器145设在带有流动腔177的伸长管176上。该伸长管177用胶粘在标准商业上可购得的水龙头26或27上或与其螺纹连接。从图1-14中的臭氧发生器中输送臭氧的流管136可与直接安装在常规水龙头26上的接头133相连。扩散器134将臭氧分散到水龙头26上方的腔177内。当通过流动感应器145和设备线146感应到水流时，图24中的水龙头装置100D可用来启动图1-14中的臭氧发生器和吹风机。
图25中的水龙头装置100E包括带有腔179的伸长管178。电磁流动感应器172包括可通过电线173提供电源的电磁铁171，并设于管179上。感应器通过设备线174、175与图1-14中的臭氧发生器和吹风机相连并可启动它们。带有腔179的管178可用胶粘在标准水龙头26上或与其螺纹连接(参见图25)。
在图26、图27中，水龙头100F包括带有腔181的伸长管180。流动感应器145和带有接头133的扩散器134均安在管180上。管180用胶粘、螺纹或其它方式与水龙头26连接。螺帽182可确保水龙头100F伸到箱体111和蓄水槽20内。
图28是本发明装置的备选实施方案的截面正视图，通常记为标号10A。在图10A中，当操纵水龙头时，产生臭氧使水消毒。在图10A中没有示出臭氧发生器，但是其与可用定时器185启动的泵P186相连。图1-14中优选实施方案的臭氧发生器可与图28连接，从而产生可用泵186传送的臭氧并将臭氧通过流管136输送到扩散器37。流管136也能传输到与常规水龙头26相连的伸长管184。如图28所示，该伸长管28可在水龙头26和蓄水槽20之间延伸。图28中示出了倒置的桶式水冷却器，其具有在之前的图1-14所示和说明的在上端带有开口的箱体11。倒置的水桶18带有可伸到蓄水槽20中的桶颈19。当启动水龙头26放水时，水位从第一水位89下降到较低水位90。这引起浮子188下降，其中浮子188上的触头193与两根电源线194、196形成闭合电路。此时，定时器启动泵186和臭氧发生器，从而将臭氧抽进扩散器137和伸长管184中或者二者之一。这样，当使用者按下水龙头的手柄部分时，响应水龙头26的活动，产生了臭氧。
在图29中，标号10B表明了另一个实施方案。在图29中，箱体11的上端设有定时器185和泵186。该泵186可输送如图1-14或图30-31、图36所示的臭氧发生器所产生的臭氧。在图29中，设有压力控制器191、192。当水位从水位189下降到水位190时，可用两个感应器191、192或二者之一检测压力的变化，从而通过设备线197、198启动定时器185和泵186。使用图28所示的实施方案，当通过按下手柄开启水龙头26时，水位从水位189下降到水位190。这样产生了臭氧，并经流管136输送到扩散器37和/或输送到伸长管再到蓄水槽20。按这种方式，响应水龙头26的活动，产生了臭氧。
图30-35示出了本发明装置的备选实施方案，通常用图30、31、32、33、35中的标号150代表。图30-35的臭氧发生器或臭氧排放管150以介电管151为特征，例如其可是带有中心纵向腔152的Corning或Pyrex圆柱状玻璃管。在管151的外表面166上带有薄胶层。这些层包括薄胶带层153和薄胶层155。这些层的每一层可带有隔离衬垫。在图30中，薄胶带部分153带有隔离衬垫(release liner)154。较小的薄胶带部分155带有隔离衬垫156。
图30中的箭头157示意地表明了将薄胶层部分153、155放到管151外表面上的应用。电极158置于管151的内部，占据腔152的一部分。电极158的一端设有可与管151的一端相连的卡夹。电极158的暴露部分165置于管151的外表面156上。如图30和图31所示，薄胶带部分153优选地具有可与暴露部分165相连并将其包住的尺寸和形状。
在图30中，暴露部分165和薄胶带部分155的每一个都具有图示的宽度“D1”。薄胶带部分153与薄胶带部分155分离，并且具有可环绕管151并沿管151的长度延伸的尺寸和形状，如图1所示，管151部分地被电极158填充。图30-31中的箭头“D2”表明薄层153和在将电极158置于管151的腔152内之后电极158与薄层153对齐部分的宽度。一对金属弹簧夹159与布在电路板169上的电导线167、168相连。按这种方式，电路板可提供与臭氧电源电路和空气吹风机(泵)通过卡夹159和电源线158相连的定时电路，用以控制排放管150。简单的定时电路可在选定的时间间隔启动臭氧发生器150、泵或空气吹风机。与此同时，定时电路也可启动吹风机169。在预定时间间隔后，定时电路可与发生器150和吹风机169断开。
如图32所示，流管160与管151的端部相连。相似地，排放管161置于管151与流管160相对的一端。在组装时，可用安全盖162包住并保护玻璃管151。空气泵169可与流管160连接以使空气通过管151的腔152。在图34中，负极(-)薄片153作为反射管以集中在管151中心纵轴处的远UV臭氧并与电极158相邻，由此增大输出。与现有技术结构的不同在于，远UV(紫外)没有反射和集中而是分散。臭氧发生器150可用来替代图1-16中任何实施方案的臭氧发生器50，或作为图17-29所示实施方案中的臭氧发生器。
在图34中(-)负极薄片电极反射管作为圆柱形反射镜以浓缩从远UV裂解的氧气，氧气在管151的中心纵轴(+)电极158处。在基本加热范围之外远UV对加热空气不明显。大量的介电电阻热可被低质量高表面积的薄辐射材料(-)负性外部薄片电极吸收，并放射状地转至管外部的环境空气中。按此过程，臭氧排放管变冷并且不会造成臭氧降解。与现有技术结构的不同在于，远UV离子辐射没有被反射和集中而是分散。
图36-47表明本发明方法和装置的如图1-35所示的任何实施方案中所用的扩散器设计的各种结构。
在图36中，扩散器37B以透视图的形式被示出。扩散器37B是环形，但是也有图37所示的矩形形状。扩散器37B是带有用于输送空气的中空腔201的硅胶管200。接头202包括连接件203，其可将空气从图1-35中所示的任何实施方案的臭氧发生器输送到硅胶管200的腔201。硅胶管200带有环绕腔201的壁204。壁204有多个开口205，每个开口205带有一个扩散器插入件206(参见图37A-37F)。该插入件206是扩散器材料，如扩散石质插入原料。扩散器206可是食用级烧结金属(例如铝、不锈钢)。插入件材料206可被选作如图37A所示的任何插入件205。
图38-40表明了另一种扩散器37C的透视图。图38-40所示的实施方案中，扩散器37C包括用穿透接头(stab fitting)214和其它接头215连接的模块213，从而将模块213连成环状。接头215设有连接在臭氧发生器和扩散器37C之间的管道的入口216。图44中的刀片217表示任何模块213均能被切成选定的长度。
扩散器37C由首尾相连的模块213组成。图38-29表明单个模块213。模块可是两块模制件(图38)，或是单块模制件(图39)。每个模块213包括带有流动腔212的管207。在图38中，腔212可通过设置相应的纵向槽而形成，在组装时，横截面为半圆的上部分210和下部分211对齐。扩散器套209可包容插入件206，插入件可以是食用级烧结金属、石头或本文附图中任何实施方案所示的任何材料。套209被圆柱形的壁部分208环绕。
图41-42表明了另一种扩散器37d。扩散器37d包括延伸的圆柱形管207，其具有环绕中空腔220的圆柱形壁219。管218设有多个小扩散缝221，通过小缝臭氧可脱离管形腔220。倒钩连接件222是T形接头，其可与管218的相对端相连形成如图42所示的圆形扩散器，倒钩连接件222余下的一端作为入口，臭氧可通过入口送至接头222和进入腔220、然后通过扩散缝221至环绕的蓄水槽20。
扩散器的另一个实施方案如图43-45所示，通常用标号37E表示。扩散器包括具有角朝外的流动通道224的带角主体223。角形流动通道可由角形膜或薄片231包住，其是包括多个小缝状开口232的薄壁膜结构。角形膜231可是任何选定的耐臭氧材料，如食用级硅橡胶、EPDM橡胶、Viton等。
角形流动通道224设有入口225，通过入口臭氧可按箭头226的方向输送。箭头227示意性表明了通过角形薄片231的缝232从流动通道224放出臭氧，然后输送进周围的蓄水槽20以臭氧化蓄水槽20内的水。
相应地，可形成联锁带角部分以将上固定环228和下固定环229与主体223连接，从而在适当位置形成膜薄片231。上固定环228设有可与主体223的带角联锁部分241相连的联锁带角部分240。相似地，主体上的联锁带角部分242形成与下固定环229的联锁带角部分243相连，上下固定环228、229与主体223的组合表明在图44-45中。
组装好的扩散器37E具有中心开口230。缝状开口232和带角薄片231远离中心开口230，从而使从缝状开口232排出的臭氧可沿箭头227所示的方向输送，用以擦洗如图1-14中的实施方案所示的通常为圆柱状的蓄水槽的侧壁。按这种方式，缝状开口可置于非常接近蓄水槽侧壁22处，从而使从开口232放出的臭氧气泡可擦洗蓄水槽20的侧壁22并对其消毒。按本发明的教导，如果需要，图43-45所示的扩散器37E可是正方形或矩形的，以使其更接近正方形或矩形蓄水槽的形状。
在图43A、图44A、图45A中，所示的扩散器与图43-45所示的相似。薄片231A是耐臭氧的烧结金属薄片(例如烧结的钛)。主体223B设有气通道224A。接头225A可将臭氧通过入口226A传送到通道224A。上下环228A、229A将薄片231A与主体223B固定。
图46中示出了另一种扩散器，由标号37F代表。该扩散器37F是将气扩散进入水扩散材料的结构。在扩散器37F上方的水表面233设有可变化的压力水柱值。如图46所示，扩散器37F设有主体234，其具有较低渗透材料涂层235和相互连接的多孔通道236及与圆周方向的通道236相互连接的毛细通道237。通过在水表面233下面的水柱压力差和通道237的毛细作用将水虹吸进扩散感应器238。靠近开口中心238的是较高渗透扩散性的石质材料239，其与通道244相互连接。
从诸如图1-35所示的那些臭氧发生器中将臭氧输送到开口中心238。然后通过通道244输送臭氧，并与通过通道236、237虹吸的水混合，虹吸是水表面233压力变化的结果。放出的气泡245是混合气相及扩散的气水相。
在47A、图47B和图47C中，扩散器通常由标号37G代表。扩散器37G使用了水供应泵250和气供应泵251。流动通道252将水输送至较低渗透性扩散部分253。泵251通过通道254将臭氧送至较高渗透性扩散部分255。在图47B-47C中，表明较低渗透性扩散部分253具有顺着低渗透扩散器253排列的孔的内衬256。在图47C中，扩散气冷却水蒸气滴257通过较低渗透性扩散器253并作为扩散气加上蒸气258出现。
在图48中表明的扩散器37H可以是较高渗透性、较低初始气泡压力、较大疏水扩散介质260的形式。颗粒间距261足够允许气泡扩散而不会碰撞或聚合。在孔嘴或喷孔262处设有较大疏水性或微粒材料(或纳米颗粒材料)的熔融粉末涂层263，并具有表面能变化因此表面可透水的弹性水层膜。此结构可产生在通过扩散器37H时具有较低压力损耗的微精细弹性膜。水连续被虹吸至孔表面，使其含水，并在262处产生微直径的文氏孔。
图49-51表明带有空气控制阀的可变流量计，用以测量较低体积的含臭氧空气。在图49-50中，控制阀270包括设置有倒钩接头271、272的相对端部，以使接头可与塑料管或其它较慢输送管道相连。圆筒273具有流动腔274，其可容纳球275，接头276与圆筒273的上部螺纹连接。如图50和图51所示，在接头276上的插入接头271延伸到腔274内。
螺纹套277与圆筒放大的下端部278相连。在管277的凸缘280和插入接头272的凸缘281之间设有O型圆环279。阀部件282包括凸缘283，其带有可与套277的内螺纹285配合的外螺纹284。在使用时，使用者可拿着套277缩窄的轧花表面286，并使其旋转以控制阀部件282相对于锥形底座287的位置，从而调节流进腔274的空气的量。球275可表明流动，如图所示圆筒273明确地标示了刻度。
图52和图53中表明了温度补偿可变流速空气流动控制阀300。控制阀300包括带有内腔302的阀体301。图中还示出了流动入口303和流动出口304。波纹管305在内腔302中。当含臭氧的空气从入口303向出口304流动时，如图52中的箭头306所示，其环绕波纹管305圆周流动。
波纹管305包括对从入口303到出口304的气流的温度起作用的内腔307。如果沿着箭头306流动的气流过冷，那么波纹管305沿箭头308的方向收缩，从而如图53所示使得阀座309通过在波纹管305底部的锥形表面310关闭，并且为精确调节波纹管305的位置可设有调节旋钮311。波纹管305可以是螺旋片的铜波纹管，其对热传输有较高的敏感性，是热胀冷缩的自动调温材料。
图54-58示出了本发明装置的优选实施方案，其在图54中通常用标号400表示。饮水机400包括箱体401，其可以是倒置桶装水型箱体。然而，本发明也可使用其它类型的箱体，如可在箱体较低端部容纳水桶的箱体，或不能直接与水源相连的箱体，这样可取消水桶。
箱体401包括上盖部402，其包括环绕开口405的环形凸缘403。在水桶406和箱体401之间可使用衬垫404以形成密封。
水桶406包括桶颈407和可与蓄水槽409接通的开口408。蓄水槽409包括可是正方形或圆形的底部410和侧壁411。在蓄水槽409底部410的出口与流道413相连。流道413含有在蓄水槽409和水龙头415之间输送水的流动腔414。
在图55-57中，水龙头415设有可由使用者控制和开动的阀416，以打开放水出口417，从而使水通过出口417流入选定的玻璃杯、茶杯等容器。此类用于开动水龙头415的阀在本领域是公知的。
水龙头流道418与流道413的腔414相通。除了水龙头流道418外，在水龙头415上还设有一对伸进水龙头415的通道。这些通道包括第一通道419和第二通道420。第一通道419伸进内螺纹开口427中。开口包容有扩散石423，其具有孔424，如图55中的箭头435所示，通过此孔空气可进入开口427内，然后将小量的空气泡送入水龙头流道418中。
使用时，如图55中的箭头436所示，臭氧通过臭氧通道430进入接头428，然后到通道419。在通道430和通道419中流过的臭氧可产生较小的臭氧气泡，从而将水龙头流道418和流道413的流动腔414杀菌和消毒。由于大部分或所有冷却饮水机中水龙头流道418接近蓄水槽壁411，所以不会造成气泡进入水桶从而使水排出。
在图54和图55中，进入水龙头流道418的气泡也能按箭头435的方向在流道413的水平部分流动，然后在图54中流道413的垂直部分向上流动到出口412，再进入蓄水槽409。这样相同的气泡可被用于使水龙头流道418和流道413消毒，也可进入蓄水槽409并使其消毒。
在图54中，使用通路437从臭氧发生器模块432按箭头439的方向流进扩散器434也可使蓄水槽409消毒。第二通道420可接收从蓄水槽409来的臭氧。如图17所示，臭氧流入与接头和第二通道420相连的臭氧流送管431。在第二通道420中流动的臭氧与水龙头排水口417在切线位置421处相连。如图56和图57中的螺旋箭头422所示的那样，这使臭氧在排水口417内螺旋流动。
臭氧发生器模块432可由臭氧发生器438和空气吹风机440组成。由箭头433示意性表明的那样，吹风机产生的气流可将臭氧推进流送管430、431、437。
图59-62中示出了水龙头和通路的其它结构，通路与水龙头相通，从而可使用臭氧消毒水龙头。在图20中，蓄水槽441包括侧壁443和底444。蓄水槽441包括可包容水龙头450的水龙头入口部分455的单开口442。在图20和图21中，通过通路430臭氧可输送至水龙头450和蓄水槽441。在图20和图21中，通路430可包容直接来自吹风机440和臭氧发生器438的气流，而可以取消流送管431。此外，臭氧可通过通路430流至流送管446A再至扩散器434，及流至流送管446B再至扩散器434A。
如图20所示，水龙头450包括与接头445相连的流送管446A、446B。流送管446A、446B包括如图59所示置于水龙头通道453内部的T型部分。流送管446A、446B在接头447和扩散器434A之间延伸。按这种方式，臭氧通过通路430从发生器438流至接头445、接头446A、接头447，然后到扩散器434。此外，臭氧通过通路430从发生器438流至接头445、接头446B然后到扩散器434A。形成在蓄水槽441的壁443、444中的唯一开口是单开口442，如图59所示，其可包容水龙头入口部分455。
为控制水龙头450，设有可打开通道453的阀452，从而使水能从蓄水槽441通过通道流进至出口451。图59中的箭头489表明使用时臭氧在通路430中流动的方向。水龙头450的环形凸缘454与箱体401相连，并使用适合的粘性或其它适合连接固定在开口442中。
图61和图62中示出了另两个水龙头结构，在图61中标示为水龙头460，在图62中标示为水龙头460A。图22中的水龙头460包括水龙头通道461、环形凸缘462及水龙头入口部分464。水龙头460也设有与水龙头通道461相通的臭氧通道465。阀元件467可阻止臭氧直接流入入水口456。此外，当臭氧分散进通道461后，背压力引起阀元件467闭合。阀元件467可与水龙头通过枢轴468可旋转地连接。
阀元件467由于重力原因通常是闭合的，随着阀452打开放水时而打开。由于浮力的原因，阀元件467也可是部分打开的。然而，如箭头466所示，当臭氧开始流动后其将合上。水龙头设有相同的放水部分，包括如图59所示的阀元件452和阀出口。为简化起见这些部分从图61中除掉了。
在图61中，箭头466表明臭氧从通路430通过接头463流进臭氧通道465。在通道465中流过的臭氧可到达与扩散器434连接的接头447。臭氧从通路430流至扩散器434，而不必须流过蓄水槽壁443中的第二开口。箭头469示意性地表明了阀元件的打开和闭合。
图62中表明了另一个水龙头460A。由于水龙头入口部分464A是经改造的部件，所以水龙头468是对现有水龙头修饰后的结构。在图62中，在冷却器/饮水机上的现有水龙头被设计成可以包容改造的水龙头入口464A。水龙头入口部分464A设有水入口471和臭氧通道470。臭氧通道470可与接头473接通，该接头可以与水龙头入口部分464A一体形成。图62中的箭头472表明当阀452打开并且水从蓄水槽441流至水入口471再到水龙头通道461时放水的路径。当没有放水并且臭氧通过通路430输送时，由于重力和背压力的原因阀元件467闭合。臭氧进入通道461和臭氧通道470。
下表中列出了本文所用的和附图中所附的部件标号和部件说明。
部件表部件标号 说明10 饮水机10A 饮水机10B 饮水机10C 饮水机11 箱体12 下端13 上端14 盖子15 环形凸缘16 衬垫17 开口18 水桶19 桶颈20 蓄水槽21 内部22 蓄水槽侧壁23 蓄水槽底壁24 上端开口25 水表面26 水龙头27 水龙头28 致冷盘管29 压缩机30 流送管31 流送管32 热交换器33 电线34 插头35 流送管36 输出端口37 扩散器37A 扩散器37B 扩散器37C 扩散器37D 扩散器37E 扩散器37F 扩散器38 空气流送管39 接头40 壳体41 电线42 控制器43 插头44 插座45 凸缘46 孔47 下端
48 上端49 开口50 臭氧发生器51 变压器52 电线53 马达54 吹风机55 空气管56 空气入口57 臭氧发生器壳体58 下壳体部分59 上壳体部分60 凸缘61 凸缘62 衬垫63 螺栓连接件64 内螺纹孔65 箭头66 箭头67 气泡68 支脚69 开口70 角71 过滤器72 多孔体73 内表面74 外表面75 中空腔76 非多孔性涂层78 端部79 端部79 弯接头80 主体81 支脚82 支脚83 连接材料84 腔85 腔86 外螺纹87 插入接头88 研磨工具89 转轴90 暴露表面91 箭头92 气泡100 水龙头100A 水龙头100B 水龙头100C 水龙头100D 水龙头100E 水龙头100F 水龙头
101 水龙头壳体102 手柄103 环形凸缘104 螺纹105 水平腔106 垂直腔107 流出口108 阀体109 环形台肩110 操纵杆套111 操纵杆112 复弹簧113 杆套114 顶盖115 内螺纹116 外螺纹117 护圈118 环形凸缘119 环形凸缘120 环形槽121 横向孔122 横向孔123 插销124 凸轮表面125 项圈126 中心孔127 双接触桶128 插座129 插头130 电线131 电线132 防水密封垫133 臭氧供应接头134 扩散器135 倒钩连接件136 流管137 流动内腔138 电导线139 电导线140 通道141 使用者142 箭头143 水龙头主体144 阀手柄145 流动感应器146 设备线147 磁流感应器148 电线149 电线150 臭氧排放管151 介电管152 纵向腔
153 薄胶带部分154 隔离衬垫155 薄胶带部分156 隔离衬垫157 箭头158 电极159 弹簧夹160 流管161 流管162 安全盖163 电路板164 夹子165 暴露部分166 外表面167 导线168 导线169 吹风机170 流动感应器171 电磁感应器172 流动感应器173 供电线174 设备线175 设备线176 延长管177 流动腔178 延长管179 流动腔180 延长管181 流动腔182 螺帽183 外螺纹184 延长管185 定时器186 泵187 浮动阀控制器188 浮子189 水位190 水位191 空气压力控制器192 流体压力控制器193 触头194 电线195 箭头196 电线197 设备线198 设备线200 硅胶管201 腔202 接头203 连接件204 壁205 开口
206 扩散插入件207 管208 壁209 套210 上部分211 下部分212 腔213 模块214 穿透接头(stab fitting)215 接头216 入口217 刀片218 管219 壁220 腔221 缝222 连接件223 环形体223A 主体223B 主体224 环形通道224A 流动通道225 入口接头225A 接头226 箭头226A 入口227 箭头228 上固定环228A 上环229 下固定环229A 下环230 开口231 环形薄片231A 烧结的金属薄片232 缝状开口233 水表面234 主体235 涂层236 通道237 通道238 中心239 扩散器材料240 联锁环形部分241 联锁环形部分242 联锁环形部分243 联锁环形部分244 通道245 气泡250 泵251 泵252 通道253 扩散器部分
254 通道255 扩散器部分256 内衬257 蒸气滴258 气和蒸气混合物260 介质261 气泡间距262 孔263 涂层270 控制阀271 接头272 接头273 圆筒274 腔275 球276 接头277 放大的下端278 下端279 O型圆环280 凸缘281 凸缘282 阀元件283 凸缘284 螺纹285 内螺纹286 轧花表面287 阀底座300 阀301 阀体302 内腔303 流动入口304 流动出口305 波纹管306 箭头307 内腔308 箭头309 阀座310 锥形表面311 旋钮400 饮水机401 箱体402 上盖403 环形凸缘404 衬垫405 开口406 水桶407 桶颈408 开口409 蓄水槽410 底部411 壁412 出口
413 流道414 流动腔415 水龙头416 阀417 放水出口418 水龙头流道419 第一通道420 第二通道421 切线位置422 螺旋箭头423 扩散器424 孔425 O型圆环426 封闭帽427 内螺纹开口428 接头429 接头430 臭氧流送管431 臭氧流送管432 臭氧发生器模块438 臭氧发生器439 箭头440 吹风机441 蓄水槽442 开口443 壁444 底部445 接头446 通路446A 流送管部分446B 流送管部分447 接头448 箭头450 水龙头451 出口452 阀453 水龙头通道454 环形凸缘455 水龙头入口部分456 水口457 箭头460 水龙头460A 水龙头461 通道462 环形凸缘463 接头464 水龙头入口部分464A 水龙头入口部分465 臭氧通道466 箭头467 阀部件468 枢轴
469 箭头470 臭氧通道471 入水口472 箭头473 接头上面列举的实施方案仅是示例性的，本发明的范围仅由下面的权利要求所限定。
权利要求
1.一种饮水机，包括a)具有上端部和下端部及内部的箱体；b)包容在所述箱体内的蓄水槽，所述蓄水槽容纳有带有水表面的水；d)一个或多个水龙头，其与所述蓄水槽连通用以放出水，每个水龙头都设有手动控制部件，所述部件用于打开所述水龙头以从水龙头中放出水；d)制冷系统，用于冷却所述蓄水槽内的水；e)支撑于所述箱体上的臭氧发生器壳体，所述箱体包括在所述臭氧发生器壳体内的臭氧发生器；f)包含在所述蓄水槽内的扩散器，用于将气泡排进所述蓄水槽，所述扩散器包括耐臭氧的聚合物管，所述的聚合物管包括环绕中心流动腔的管壁和多个在所述管壁中的开口，所述开口中装有扩散段；g)以及用于将空气输送到所述壳体内部并从所述壳体内部输送到所述蓄水槽的空气流送管。
2.如权利要求1所述的饮水机，其特征在于，臭氧是由所述发生器响应水龙头阀之一的操作而产生的。
3.如权利要求1所述的饮水机，其特征在于，当手动操纵所述水龙头手柄时所述臭氧发生器被启动。
4.如权利要求1所述的饮水机，其特征在于，所述水龙头包括可在手柄被操作时启动的电开关，所述开关与臭氧发生器相连。
5.如权利要求1所述的饮水机，其特征在于，所述蓄水槽包括通常是垂直的侧壁，并且扩散环靠着所述侧壁放置用于放出气泡，从而在使用时使所述侧壁得到臭氧的擦洗。
6.如权利要求1所述的饮水机，其特征在于，所述臭氧发生器可产生足够的臭氧，以通过使空气向上鼓泡仅几英寸的距离来对所述蓄水槽中的水消毒。
7.如权利要求1所述的饮水机，还包括用于在所述臭氧发生器关闭后的选定时间内通过第一和第二空气流送管使所述臭氧发生器连续产生气流并使气流进入所述臭氧发生器壳体和空气扩散器内的装置。
8.如权利要求1所述的饮水机，还包括用于为所述臭氧发生器产生高压的电的变压器。
9.如权利要求1所述的饮水机，其特征在于，所述补充装置包括中心水入口，并且所述扩散环与所述水入口在水平方向上分开。
10.如权利要求1所述的饮水机，其特征在于，所述聚合物管是软聚合物管。
11.如权利要求1所述的饮水机，其特征在于，所述聚合物管是食用级聚合物管。
12.如权利要求1所述的饮水机，其特征在于，所述聚合物管是硅胶管。
13.如权利要求12所述的饮水机，其特征在于，所述硅胶管是由食用级硅胶材料制成。
14.一种桶装水饮水机，包括a)具有内部的箱体，所述内部具有水分发系统，所述系统包括蓄水槽，用于容纳欲放出的水；b)所述水分发系统包括在所述箱体上的带阀的水龙头，用于对欲从所述蓄水槽内放出的水流进行阀门控制；c)由所述箱体支撑的臭氧发生器壳体，所述壳体包括在所述壳体内的臭氧发生器，及用于将空气输送到所述壳体内部并从所述壳体内部输出的一条或多条空气流送管；d)所述空气流送管之一将所述壳体内部和所述水分发系统连接；e)所述空气流送管之一与放置在所述蓄水槽之内位于水位线之下的扩散器连通，所述扩散器包括伸长的可弯曲软聚合物管，所述聚合物管包括环绕管腔的管壁和多个在所述管壁中的开口；以及f)置于所述管壁内的多个扩散元件，所述每个元件与管壁的开口连接。
15.如权利要求14所述的饮水机，其特征在于，所述扩散器环绕所述蓄水槽的侧壁并在所述蓄水槽的底部。
16.如权利要求14所述的饮水机，其特征在于，所述扩散管通常为圆形。
17.如权利要求14所述的饮水机，其特征在于，所述扩散管通常为矩形。
18.如权利要求14所述的饮水机，其特征在于，所述蓄水槽包括中心部分，并且所述多个扩散元件是这样一些开口，其被放置成使含臭氧的空气远离所述蓄水槽的中心部分。
19.如权利要求14所述的饮水机，其特征在于，所述蓄水槽包括通常是垂直的侧壁，并且所述多个扩散元件靠着所述侧壁放置以放出气泡，从而在使用时使所述侧壁得到臭氧的擦洗。
20.如权利要求14所述的饮水机，其特征在于，所述臭氧发生器可产生足够的臭氧，以通过使空气向上鼓泡仅几英寸的距离来对所述蓄水槽中的水消毒。
21.如权利要求14所述的饮水机，还包括用于在所述臭氧发生器关闭后的选定时间内通过第一和第二空气流送管使所述臭氧发生器连续产生气流并使气流进入所述臭氧发生器壳体和空气扩散器内的装置。
22.如权利要求14所述的饮水机，还包括用于为所述臭氧发生器产生高压的电的变压器。
23.如权利要求10所述的饮水机，其特征在于，所述补充装置包括中心水入口，并且所述扩散环与所述水入口在水平方向上分开。
24.一种对饮水机进行消毒的方法，所述饮水机包括带水源的箱体以及在所述箱体上的可控制水龙头，所述水源包括蓄水槽，所述水龙头可使水从所述箱体及其水源中放出，所述方法包括如下步骤a)用臭氧发生器产生臭氧；b)在臭氧发生器壳体的内部收集产生的臭氧；c)将臭氧从臭氧发生器壳体输送至水源的蓄水槽，从而使气泡在所述蓄水槽内上升；以及d)其中在步骤“c”中，臭氧通过多个扩散元件进入所述蓄水槽，所述扩散元件安装于聚合物管的壁中，所述聚合物管包括环绕管腔的管壁。
25.如权利要求24所述的方法，还包括将所述扩散元件和所述蓄水槽的中心分开的步骤，从而使来自所述扩散器的臭氧擦洗蓄水槽的壁。
26.如权利要求24所述的方法，其特征在于，气泡在所述蓄水槽中向上升约2～10英寸的距离。
27.如权利要求24所述的方法，其特征在于，气泡向上升约4～8英寸的距离。
28.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述步骤“b”中产生的臭氧是在约1～5分钟时间内产生的峰值臭氧。
29.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述步骤“b”中产生的臭氧是在约2～3分钟时间内产生的峰值臭氧。
30.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述步骤“b”中产生的臭氧是在约1～3分钟时间内产生的峰值臭氧。
31.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述多个扩散元件由烧结的金属制成，并且还包括用烧结的金属多孔性来控制气泡大小的步骤。
32.如权利要求24所述的饮水机，其特征在于，所述多个扩散元件由多孔陶瓷材料制成，并且还包括用陶瓷多孔性来控制气泡大小的步骤。
33.如权利要求31所述的饮水机，其特征在于，所述烧结的金属为耐臭氧的钛金属。
34.如权利要求32所述的饮水机，其特征在于，所述陶瓷材料为不溶解的干陶瓷材料。
35.如权利要求24所述的饮水机，其特征在于，所述多个扩散元件为带凸缘的钮扣形状。
36.如权利要求24所述的饮水机，其特征在于，所述多个扩散元件为圆锥形的钮扣形状。
37.一种饮水机，包括a)具有上端部和下端部及内部的箱体；b)包容在所述箱体内的蓄水槽，所述蓄水槽容纳有带有水表面的水；c)一个或多个水龙头，其与所述蓄水槽连通用以放出水，每个水龙头都设有手动控制部件用以打开所述水龙头；d)支撑于所述箱体上的臭氧发生器壳体，所述箱体包括在所述臭氧发生器壳体内的臭氧发生器；e)包含在所述蓄水槽内的扩散器，用于将气泡排进所述蓄水槽，所述扩散器包括耐臭氧的聚合物管，所述的聚合物管包括环绕中心流动腔的管壁和多个在所述管壁中的开口，所述开口中装有扩散段；f)以及用于将空气输送到所述壳体内部并从所述壳体内部输送到所述蓄水槽的空气流送管。
38.如权利要求37所述的饮水机，其特征在于，臭氧是由所述发生器响应水龙头阀之一的操作而产生的。
39.如权利要求37所述的饮水机，其特征在于，当手动控制所述水龙头手柄时所述臭氧发生器被启动。
40.如权利要求38所述的饮水机，其特征在于，所述水龙头包括可在手柄被操作时启动的电开关，所述开关与臭氧发生器相连。
41.如权利要求38所述的饮水机，其特征在于，所述蓄水槽包括通常是垂直的侧壁，并且扩散环靠着所述侧壁放置用于放出气泡，从而在使用时使所述侧壁得到臭氧的擦洗。
42.如权利要求37所述的饮水机，其特征在于，所述臭氧发生器可产生足够的臭氧，以通过使空气向上鼓泡仅几英寸的距离来对所述蓄水槽中的水消毒。
43.如权利要求37所述的饮水机，其特征在于，所述扩散器包括带有流动通路和缝的部件，通过所述膜部件可将臭氧输送到周围的蓄水槽中。
44.如权利要求37所述的饮水机，还包括用于为所述臭氧发生器产生高压的电的变压器。
45.如权利要求37所述的饮水机，其特征在于，所述补充装置包括中心水入口，并且所述扩散环与所述水入口在水平方向上分开。
46.如权利要求37所述的饮水机，其特征在于，所述聚合物管是软聚合物管。
47.如权利要求37所述的饮水机，其特征在于，所述聚合物管是食用级聚合物管。
48.如权利要求37所述的饮水机，其特征在于，所述聚合物管是硅胶管。
49.如权利要求37所述的饮水机，其特征在于，所述硅胶管由食用级硅胶材料制成。
50.一种桶装水饮水机，包括a)具有内部的箱体，所述内部具有水分发系统，所述系统包括蓄水槽，用于容纳欲放出的水；b)所述水分发系统包括在所述箱体上的带阀的水龙头，用于对欲从所述蓄水槽内放出的水流进行阀门控制；c)由所述箱体支撑的臭氧发生器壳体，所述壳体包括在所述壳体内的臭氧发生器，及利用所述水分发系统将空气输送到所述壳体内部并从所述壳体内部输出的一条或多条空气流送管；d)所述空气流送管之一将所述壳体内部和所述水分发系统连接；e)所述空气流送管之一与放置在所述蓄水槽之内位于水位线之下的扩散器连通，所述扩散器包括伸长的可弯曲软聚合物管，所述聚合物管包括环绕管腔的管壁和多个在所述管壁中的开口；以及f)置于所述管壁内的多个扩散元件，所述每个元件与管壁的开口连接。
51.如权利要求50所述的饮水机，其特征在于，所述扩散器环绕所述蓄水槽的侧壁并在所述蓄水槽的底部。
52.如权利要求50所述的饮水机，其特征在于，所述扩散管通常为圆形。
53.如权利要求50所述的饮水机，其特征在于，所述扩散管通常为矩形。
54.如权利要求50所述的饮水机，其特征在于，所述蓄水槽包括中心部分，并且所述多个扩散元件是这样一些开口，其被放置成使含臭氧的空气远离所述蓄水槽的中心部分。
55.如权利要求50所述的饮水机，其特征在于，所述蓄水槽包括通常是垂直的侧壁，并且所述多个扩散元件靠着所述侧壁放置以放出气泡，从而在使用时使所述侧壁得到臭氧的擦洗。
56.如权利要求50所述的饮水机，其特征在于，所述臭氧发生器可产生足够的臭氧，以通过使空气向上鼓泡仅几英寸的距离来对所述蓄水槽中的水消毒。
57.如权利要求50所述的饮水机，还包括用于在所述臭氧发生器关闭后的选定时间内通过第一和第二空气流送管使所述臭氧发生器连续产生气流并使气流进入所述臭氧发生器壳体和空气扩散器内的装置。
58.如权利要求50所述的饮水机，还包括用于为所述臭氧发生器产生高压的电的变压器。
59.如权利要求50所述的饮水机，其特征在于，所述补充装置包括中心水入口，并且所述扩散环与所述水入口在水平方向上分开。
60.一种对饮水机进行消毒的方法，所述饮水机包括带水源的箱体以及在所述箱体上的可控制水龙头，所述水源包括蓄水槽，所述水龙头可使水从所述箱体及其水源中放出，所述方法包括如下步骤a)用臭氧发生器产生臭氧；b)在臭氧发生器壳体的内部收集产生的臭氧；c)将臭氧从臭氧发生器壳体输送至水源的蓄水槽，从而使气泡在所述蓄水槽内上升；以及d)其中在步骤“c”中，臭氧通过多个扩散元件进入所述蓄水槽，所述扩散元件安装于聚合物管的壁中，所述聚合物管包括环绕管腔的管壁。
61.如权利要求60所述的方法，还包括将所述扩散元件和所述蓄水槽的中心分开的步骤，从而使来自所述扩散器的臭氧擦洗蓄水槽的壁。
62.如权利要求60所述的方法，其特征在于，气泡在所述蓄水槽中向上升约2～10英寸的距离。
63.如权利要求60所述的方法，其特征在于，气泡向上升约4～8英寸的距离。
64.如权利要求60所述的方法，其特征在于，所述步骤“b”中产生的臭氧是在约1～5分钟时间内产生的峰值臭氧。
65.如权利要求60所述的方法，其特征在于，所述步骤“b”中产生的臭氧是在约2～3分钟时间内产生的峰值臭氧。
66.如权利要求60所述的方法，其特征在于，所述步骤“b”中产生的臭氧是在约1～3分钟时间内产生的峰值臭氧。
67.如权利要求60所述的方法，其特征在于，所述多个扩散元件由烧结的金属制成，并且还包括用烧结的金属多孔性来控制气泡大小的步骤。
68.如权利要求60所述的饮水机，其特征在于，所述多个扩散元件由多孔陶瓷材料制成，并且还包括用陶瓷多孔性来控制气泡大小的步骤。
69.如权利要求60所述的饮水机，其特征在于，所述烧结的金属为耐臭氧的钛金属。
70.如权利要求60所述的饮水机，其特征在于，所述陶瓷材料为不溶解的干陶瓷材料。
71.如权利要求60所述的饮水机，其特征在于，所述多个扩散元件为带凸缘的钮扣形状。
72.如权利要求60所述的饮水机，其特征在于，所述多个扩散元件为圆锥形的钮扣形状。
73.一种桶装水饮水机，包括a)具有上端部和下端部的箱体；b)包容在所述箱体内的蓄水槽，所述蓄水槽容纳有带有水表面的水；c)位于所述蓄水槽内的扩散器，用于将气泡排进所述蓄水槽；d)在所述箱体上的一个或多个水龙头，用以从所述蓄水槽中放出水；e)与所述箱体邻接的臭氧发生器壳体，所述壳体包括在所述臭氧发生器壳体内的臭氧发生器；f)用于在所述臭氧发生器和扩散器之间输送空气的空气流送管；g)用于将空气通过所述流送管从所述壳体输送到所述扩散器的泵；并且h)其中泵的输出量为约每分钟1至10升。
74.如权利要求73所述的桶装水饮水机，其特征在于，泵的输出量为约每分钟1.5至2.0升。
75.如权利要求73所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述泵是可变气流马达动力的隔膜泵。
76.如权利要求73所述的桶装水饮水机，其特征在于，至少一个所述水龙头具有可通过流送管接收臭氧的端口。
77.如权利要求76所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述端口包括带有扩散器的端口。
78.如权利要求77所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述扩散器是可拆卸的。
79.如权利要求73所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述泵是电磁泵。
80.如权利要求73所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述泵的最大关闭压力约为5p.s.i.。
81.如权利要求73所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述泵的开口流动压力约为0.1p.s.i.。
82.如权利要求73所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述扩散器的中值孔的大小约为10～60微米。
83.如权利要求73所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述扩散器的中值孔的大小约为10～40微米。
84.如权利要求73所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述扩散器由带有多孔或多个孔通道的材料制成，并且其中孔通道的间距可防止气泡流横向聚合并占据10～35％的表面积。
85.如权利要求73所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述扩散器由其表面能高于水界面张力的低压扩散材料制成，从而可产生较小的气泡。
86.如权利要求73所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述扩散器可产生直径约为0.25～0.90毫米的气泡。
87.如权利要求73所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述扩散器可产生上升速度约为0.14～0.5英尺/秒的气泡。
88.一种桶装水饮水机，包括a)箱体，其包括上端部和下端部及用于排水的水龙头；b)包容在所述箱体内的蓄水槽，所述蓄水槽容纳有水；c)将水从所述蓄水槽输送到所述水龙头的通道；d)用于将气泡排进所述蓄水槽的扩散器；e)与所述箱体邻接的臭氧发生器模块，所述发生器包括壳体和用于产生气流的吹风机，在所述壳体内包括臭氧发生器；f)用于将臭氧从所述壳体输送到所述扩散器的管道系统；g)可调的流量计阀，其可测量吹风机产生的空气的流动。
89.如权利要求88所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述流量计阀对温度是敏感的，其随着在管道系统中流动并通过流量计的空气和臭氧温度变化而改变流速。
90.如权利要求88所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述流量计阀可提高臭氧浓度。
91.如权利要求88所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述阀通过消除较大的气泡以调节生成最佳大小的气泡。
92.如权利要求88所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述阀通过消除较大的气泡以调节生成最佳大小的气泡，从而减小或消除气泡聚合成较大的非最佳大小的气泡。
93.如权利要求88所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述扩散器和泵被设计成仅能产生在通过所述蓄水槽上升过程中不会明显膨胀的气泡。
94.如权利要求88所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述流量计阀可输送0～2升/分钟的气流。
95.如权利要求88所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述流量计阀可输送0.05～0.5升/分钟的气流。
96.如权利要求73所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述扩散器由烧结的金属材料制成。
97.如权利要求88所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述扩散器由烧结的金属材料制成。
98.如权利要求88所述的桶装水饮水机，其特征在于，所述泵可产生约0.05～1.0升/分钟的通过所述壳体的气流，所述扩散器可产生平均直径为约0.25～0.90毫米的气泡。
99.一种对桶装水饮水机进行消毒的方法，所述桶装水饮水机包括带有放水用水龙头的箱体，蓄水槽以及连接所述水龙头和所述蓄水槽的通道，所述方法包括如下步骤a)用与所述箱体邻接的臭氧发生器产生臭氧；b)在臭氧发生器壳体的内部收集所产生的臭氧；c)在所述蓄水槽内设置臭氧扩散器；以及d)将臭氧从所述的臭氧发生器壳体以一定流速输送至所述扩散器，所述流速可提高臭氧水平，使所述蓄水槽中溶解的臭氧约为0.1～0.8mg/升。
100.如权利要求99所述的方法，其特征在于，在所述步骤“d”中，所述扩散器可产生平均直径约为10～60微米的气泡。
101.如权利要求99所述的方法，其特征在于，在所述步骤“d”中，所述扩散器可产生中值直径为0.1～2.0毫米的气泡。
102.如权利要求99所述的方法，其特征在于，所述扩散器可产生上升速度约为0.14～0.5英尺/秒的气泡。
全文摘要
在桶装水饮水机(10)的箱体(11)和水龙头(26，27)内提供消毒的水的方法和装置，其特征在于臭氧发生系统(50)可产生使水消毒的臭氧。臭氧被产生和收集在臭氧发生器壳体(57)内。吹风机(54)可将空气输送至臭氧发生器壳体(57)。空气可将经过流送管(38)产生的臭氧输送至位于放水水龙头(或多个水龙头)(26，27)上游的空气扩散器(37)中。在一个实施方案中，在水龙头(26，27)上的阀(101)打开以放水时，吹风机(54)和臭氧发生器(50)也被启动。在另一个实施方案中，流动感应器(145)可启动臭氧发生器(50)和吹风机(54)。本文还公开了作为整个装置和方法的一部分的各种水龙头(26，27)和流动感应器(145)的结构。
文档编号B67D7/80GK1516676SQ02812032
公开日2004年7月28日 申请日期2002年6月17日 优先权日2001年6月15日
发明者詹姆士J·谢尔顿, 詹姆士J 谢尔顿 申请人:S·I·P·技术有限责任公司, S I P 技术有限责任公司