专利名称：杀菌剂药盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及在寿命终止时具有自动水流中断机构的用在水净化装 置中的杀菌剂药盒，及其在重力供水净化装置中的用途。
背景和现有技术
世界上大量人口生活在卫生饮用水严重缺乏的国家。这些地区的人 们不得不直接依靠如水井、池塘和河流等地下水源。这些水源经常受到 污水、工业排放物和农业副产品的污染。这些区域通常是没有市政饮用 水处理厂的小村庄。因此这些人在使用前不得不亲自处理该水。来自这
些水源的水经常纟皮人们在桶或壶中以少量例如10到20升收集以满足一 天的饮用消费量。最普通的生产干净水的方法是煮沸。然而由于需要昂 贵的和几乎无法得到的燃料例如煤或木材，很多人不能煮沸水。
这些人往往不能依靠其他的水净化的方法，例如采用紫外线处理装 置或膜过滤装置。这是由于这些装置需要可用的电能，其在这些区域往 往没有持续使用的基础。
一些民用的重力供水过滤器在过去被描述。WO2005095284中描述 了重力供水净化系统，包括从进水中过滤颗粒和可溶物的过滤单元，化 学品分配单元，用于受控分配杀菌剂进入水中，随后为保留腔室，用于 使经处理的水保留 一段预定的时间，随后该水通过用于从水中除去分配 的杀菌剂的清除工具离开净化系统。这些装置中，重要的是，杀菌剂一 旦用完将被替换。这些装置通常含有指示杀菌剂被用完和需要替换的寿 命终止指示剂。
本发明者发现许多现有技术出版物包括WO2005095284描述了各 种结构的寿命终止指示剂。本发明者在乡村和偏远的区域用这样的装置 经过大量的试验发现，用户，其中有许多文盲，即使在寿命终止指示剂 显示杀菌剂已经用完后还继续使用这些装置来满足他们的饮用水需要。 这是潜在的危险，因为消费者在他们使用的水是安全和可靠的假象下。 因此需要自动装置来确保一旦杀菌剂耗尽水不再流动。WO2005095284 公开了一种磁力自动中断机构。本发明者发现这样的磁力机构尤其在采用以腐蚀性的氯为基础的杀菌剂的水净化系统中并不总是可靠的。因此 在这些类型的重力供水净化装置中需要一种简单和有效的自动中断机构。
因此本发明的 一 个目标是提供一种用于水净化装置的杀菌剂药盒， 其具有简单和有效的自动水流中断机构以便当杀菌剂耗尽时停止水流。
本发明的另 一个目标是提供一种采用杀菌剂药盒的重力供水净化 系统，其具有当杀菌剂耗尽时停止水流的自动水流中断机构。
本发明的又一个目标是提供具有自动水流中断机构的不需任何外 部能量例如电能来驱动该机构的杀菌剂药盒。
本发明的再 一个目标是提供一种具有自动水流中断机构的杀菌剂 药盒，其不需要采用昂贵的替换部件并从而提供低维护费用。
发明概述
因此根据本发明的一方面，提供用于水净化装置的杀菌剂药盒，具
有在寿命终止时自动水流中断机构，该药盒包括
(a) 进料水的进口和杀菌剂处理后的水的出口；
(b) 含有位于具有至少 一个水通道端口的基座上的水可渗滤的 杀菌剂片剂和堆叠在所述杀菌剂片剂上的可动支撑物的容器；
(c) 臂，在其近端附着于所述可动支撑物上，在其远端装有塞 子工具；
以便当水可渗滤的杀菌剂片剂消耗时，可动支撑物下降使得在预定
寿命终止位置，塞子工具塞住所述出口，从而中断水流。
根据本发明的另一个方面提供了重力供水净化装置，包括
-过滤单元，适于从进水中分离颗粒和可溶材料，其流体连通于
-根据本发明第一方面的杀菌剂药盒，以便水离开过滤单元的流速
-故以下流体控制工具控制
-流体控制工具，其控制在水接触由杀菌剂药盒分配的杀菌剂之前
的水的流速，水其后纟皮存储在
-保留腔室，以在通过以下清除工具离开水净化系统之前保留预定
的时间段
-清除工具，适于从出水中分离分配的杀菌剂。
本发明的又一方面提供根据本发明的在所述重力供水净化装置中的药盒的用途。
本发明的这及其他目标，它的优点和用途现在将在以下详细说明和 附图的帮助下描述。在这里图示和描述的附图形成本发明的 一些实施方 式并且仅为说明的目的已经被合并。这些将不会被解释为以任何方式对 发明的限制，因为其对读者来说显而易见如果没有偏离发明范围许多这 样的实施方式是可行的。在其启示下，本领域技术人员将会得到变化和 修正的启发，所有这些都在本发明的主旨和范围之内。
附图概述
图1描述了当杀菌剂药盒是新的并且被新近放入水净化装置中时， 依据发明的杀菌剂药盒的一个实施方式。
图2描述了在寿命终止位置时依据发明的杀菌剂药盒的一个实施方式。
附图详述
参看图1,杀菌剂药盒(BC)有管状容器(C),其中由三氯氰脲 酸制成的两个杀菌剂片剂(BT1, BT2) —个堆叠在另外一个的顶部上。 该容器还有对于氯惰性的有色片剂(CT)堆叠在杀菌剂片剂BT2的顶 部。有色片剂是依据本发明的可动支撑物。杀菌剂片剂放在具有水通道 口 (P)的基座上。杀菌剂药盒具有进料水的进口 (IN)和杀菌剂处理 后的水的出口 (OT) 。 L形状的臂(AR)在其近端固定地附着在有色 片剂(CT)上并且在其远端有塞子工具(PM)。含有杀菌剂片剂的容 器在其侧壁备有引导臂(AR)向下运动的切槽。该容器在其较低端具有 透明窗(TW),通过它最低的片剂是可见的。该容器在其顶部封闭端 (CE)和有色片剂(CT)之间还有风箱(bellow) (BW)。
当使用时，进料水通过(IN)进入杀菌剂药盒，在通过通道(P) 后和最低的杀菌剂药盒(BT1)的底部部分接触。该接触确保预定数量 的杀菌剂渗滤进水中并且通过出口 (OT)离开杀菌剂药盒。通过杀菌剂 药盒的长期使用，杀菌剂片剂BT1继之以BT2持续地渗滤入被净化的 水中从而被消耗。由于杀菌剂片剂BT1和BT2被消耗，惰性有色片剂 (CT)降落到容器(C)的较低部分。片剂(CT)的下降由重力和风箱 (BW)产生的力辅助。片剂(CT)的下降导致臂(AR)和塞子工具(PM)
6的伴随下降。当杀菌剂片剂(BT1和BT2)基本上彻底耗尽时，在预定 寿命终止位置，臂(AR)和塞子工具(PM)下降到足以导致塞子工具 (PM)关闭出口 ( OT)从而确保水流被中断。在这个位置，有色惰性 片剂可以透过透明窗(TW)看见从而也能提供寿命终止的视觉显示。 在图2中展示了杀菌剂药盒在寿命终止位置的各种部分的位置。当出水 口关闭时，可以采取保障措施以便进水可以从另外的端口泄露。当消费 者注意到水开始泄露，他被警告再添加杀菌剂片剂。
发明详述
本发明提供了 一种用于水净化装置的杀菌剂药盒。该杀菌剂药盒在 药盒的寿命终止处具有自动水流中断机构。本发明的杀菌剂药盒具有进 料水的进口，杀菌剂处理后的水出口，含有位于具有至少一个水通道端 口的基座上的水可渗滤的杀菌剂片剂和堆叠在所述杀菌剂片剂上的可 动支撑物的容器，和在其近端附着于所述可动支撑物上的臂，其远端装 有塞子工具。在寿命终止位置，可动支撑物移动得足够低以使塞子工具 塞住出水口，从而中断流水。臂可以是任何形状和尺寸，但优选L形。 臂可以从可动支撑物上拆卸但是优选结构是该臂在近端固定附着在可 动支撑物上。
本发明的杀菌剂药盒设置成便于容器可容纳一个杀菌剂片剂或多 个杀菌剂片剂。片剂的合适数目是两到四片，最优选是两片。片剂可以 是任何形状。优选横截面是圆形的，正方形，矩形的，六角形或椭圆形。 主要的(leading)横截面尺寸可以是从1.2cm到2.0cm,更优选是从1.5到 1.8cm。片剂优选厚度通常在1.5cm到2.5cm的范围内，更优选在1.8到 2.0cm之间。当采用多个杀菌剂片剂时，它们被设置成在容器中一个堆 叠在另一个的顶部。
可动支撑物在最高的杀菌剂片剂的顶部上。可动支撑物可以是平 盘，圆盘或者片剂形状的构件，最优选片剂形状的构件。该可动支撑物 通常用对杀菌剂惰性的材料制造。可替换的，可动支撑物可以用任何材 料制造，但是用对杀菌剂惰性的材料涂覆，例如当杀菌剂是氯时，可动 支撑物可以用刚性聚合物制造，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盖有 HDPE或聚丙烯。可动支撑物通常是鲜明的颜色，例如红色，蓝色或绿色。
根据本发明的一个优选的方面，杀菌剂药盒的容器在其较低端装有 透明窗。其确保在预定的寿命终止位置，着色的可动支撑物可以通过透 明窗可见从而提供寿命终止的可见指示。
根据本发明的另 一 个优选的方面，杀菌剂药盒的容器在可动支撑物 和固定顶部之间有固定的顶部和弹性部件。该弹性部件可以是弹簧或风 箱。在杀菌剂片剂的顶部上的可动支撑物当杀菌剂片剂消耗时通过重力 下降。弹性部件通过对着可动支撑物盘的驱动提供附加力以确保可动支 撑物在杀菌剂片剂消耗时下降。
杀菌剂片剂可以选自二氯异氰脲酸钾，二氯异氰脲酸钠，三氯氰脲 酸，氯化磷酸三钠，次氯酸钙，次氯酸锂，单氯胺，二氯胺，[(单三氯)
岡四(一钟二氯)]-五异氰脲酸盐，1,3-二氯-5,5-dimethylidanotone,对甲
苯磺基二氯酰胺，三氯三聚氰胺，N-氯胺，N-氯代琥珀酰亚胺，N,N，-二氯偶氮二酰胺，N-氯乙酰基-脲，N,N-二氯偶氮二酰胺，N-氯乙酰基-脲，N,N-二氯联二脲(dichlorbiurile),氯化二氰二酰胺的一种或多种。本 发明的 一个最优选的作为片剂的杀菌剂是三氯氰脲酸。
本发明的杀菌剂药盒最适合用于重力供水净化装置。本发明的另一 方面提供重力供水净化装置，包括用于从进水中分离颗粒物和可溶材料 的过滤单元，用于根据本发明第 一方面的控制供给杀菌剂药盒的水流的 流量控制工具，用于在通过适于从出水中除去分配的杀菌剂的清除工具 离开水净化系统之前以预定时间保留杀菌剂处理后的水的保留腔室。
在这样的净化装置中最普遍采用的过滤单元是炭精块。炭精块通常 采用混有粉末聚合粘合剂的活性碳粉末在高温高压下制造。优选的活性 碳粉末的颗粒尺寸是不超过5%的碳颗粒通过150目的筛和不超过5°/。 保留在12目的筛上。活性碳粉末存在量为按炭精块重量计算的50到95 %的范围内。聚合粘合剂通常存在于按炭精块重量计算的5到50%之 间。最优选的聚合粘结剂是那些熔体流率小于5克/10分钟，更优选小 于2克/10分钟，最优选小于1克/10分钟。熔融流率(MFR)是使用 ASTMD 1238 (ISO 1133)试-验测量的。
合适的聚合粘合剂的例子包括具有这些低MFR值的超高分子量的 聚合物优选聚乙烯，聚丙烯和它们的组合。分子量优选在106到109克/ 摩尔的范围内。这些种类的粘合剂可在市场上买到，商品名为HOSTALEN,来自Ticona GMBH, GUR, Sunfine(来自Asahi,日本)，Hizex(来自Mitsubishi)和来自Brasken Corp (巴西)。其它的合适的粘合剂包括作为Lupolen (来自Basel Polyolefins)销售的LDPE和来自Qunos(澳大利亚)的LLDPE。
活性碳与聚合粘合剂的比率优选是在1:1到20:1的范围内，更优选是在2:1到10:1重量份的范围内。
经过上述过滤单元可以得到长期一致的100 - 300 ml / mm的水流速，具有75mm的平均水头，在重力下，其没有损害除了化学污染物之外的颗粒污染物的去除需要。
过滤单元可以与其它的已知的过滤工具一起4吏用，例如优选沉淀过
沉积过滤器可以是无纺布优选微孔性织物。
本发明的重力供水净化系统包含流量控制工具以调节离开过滤单元的出水流速。流量调节优选采用不需要外部能量例如电能输入的工具实现。流量控制工具可包括流量节流工具例如水龙头，阀门，文氏管，或挡板。按照该发明的特别优选的流量控制工具在我们的共同未决申请WO2004074182中描述。按照共同未决申请的该流量控制工具包括适于排放所需体积的水的预先选择尺寸的流量控制贮存器，其包括至少一个进口工具将从所述过滤单元的出口的水引入贮存器和至少一个虹吸式
排放工具，其操作性地连接到所述的流量控制贮存器和适于控制来自所述贮存器的水的流速。
如上述共同未决申请描述的水的流速可以被高度地管理，通过控制贮存器的选择性尺寸和虹吸式排放工具的选择性实施方式实现，该排放
工具为预先选择的包括直径和形状的尺寸的管形构件，优选反转管状的"U/V"形状构件以便于流速控制。这些优选的流量控制工具的方面的利用确保极好地调整水的流速，无i仑出水离开过滤单元的流速大小。
离开流量控制工具的出水接触根据本发明第 一方面的杀菌剂药盒分配的杀菌剂。
含有杀菌剂的水在保留腔室中滞留 一段预定时间。不希望被理论束缚，人们相信将含有杀菌剂的水保持该段时间能确保所有的致病微生物像细菌和病毒是被杀死的。较好的是水被保持在时间30到300分钟范围内和更好的是在保留腔室中60- 180分钟。可以采用任何保持水在水净化系统中该段时间的方式，优选WO04000732阐明的实施方式。可供替换的， 一个确保水在保留腔室中滞留该段时间的优选的方式是通过提供下水管将水从化学试剂分配单元的底部引导到保留腔室，以确保在被挡板分成两个或更多水平段的保留腔室中水接近层流。保留腔室中进水入口和保留腔室的各个段的出水出口之间的距离通过提供进入和引出点互相最远而最大化。在保留腔室中水的长距离旅行并结合水的接近层流确保了所需滞留时间。
离开保留腔室的水在离开水净化系统之前通过清除工具。清除工具从水中分离出分配的杀菌剂。清除工具优选抑菌的活性碳。
虽然水可以以向下的方向或向上的方向流过清除工具，优选水以向上的方向流过清除工具。多样的实施方式可以被设想来用于这样的流动，包括在WO04014803描述的一个方式。
通过本发明的方法从而可以提供用于水净化装置中的杀菌剂药盒，其提供了简单和有效的自动水流中断机构，其当杀菌剂耗尽时中断水流。此外，杀菌剂药盒是非常方便的由于它不需要任何外部能量例如电能来运行该机构并且不需要使用昂贵的替换部件和因此谁都可以承受其价格。
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权利要求
1. 用于水净化装置的杀菌剂药盒，具有在寿命终止时自动水流中断机构，该药盒包括a. 用于进料水的进口和用于杀菌剂处理后的水的出口；b. 含有位于具有至少一个水通道端口的基座上的水可渗滤的杀菌剂片剂和堆叠在所述杀菌剂片剂上的可动支撑物的容器；c. 臂，在其近端附着于所述可动支撑物上，在其远端装有塞子工具；以便当水可渗滤的杀菌剂片剂消耗时，可动支撑物下降使得在预定寿命终止位置，塞子工具塞住所述出口，从而中断水流。
2. 在权利要求1中所述的杀菌剂药盒，其中所述的臂是L形。
3. 在权利要求1或2中所述的杀菌剂药盒，其中所述的臂在其近端 固定附着到在所述可动支撑物。
4. 在前任一权利要求中所述的杀菌剂药盒，其中所述的容器在其 侧壁备有导向所述臂向下运动的切槽。
5. 在前任一权利要求中所述的杀菌剂药盒，其中所述的容器包括 多个堆叠的杀菌剂片剂。
6. 在前任一权利要求中所述的杀菌剂药盒，其中所述的可动支撑 物是由对所述杀菌剂惰性的材料制造的片剂或者对所述杀菌剂惰性的 材料涂覆的片剂。
7. 在前任一权利要求中所述的杀菌剂药盒，其中所述的可动支撑 物是有色的。
8. 在权利要求7中所述的杀菌剂药盒，其中所述的容器在其较低端 具有透明窗以致在其寿命终止位置，有色的可动支撑物通过所述透明窗 可见从而提供寿命终止的视觉显示。
9. 在前任一权利要求中所述的杀菌剂药盒，其中所述的容器具有 固定顶部末端并在所述的可动支撑物和所述的固定顶部末端之间有弹 性部件以致所述的弹性部件随着杀菌剂被消耗而向下驱动所述的可动 支撑物。
10. 在权利要求9中所述的杀菌剂药盒，其中所述的弹性部件是弹 簧或风箱。
11. 在前任一权利要求中所述的杀菌剂药盒，其中杀菌剂片剂选自 二氯异氰脲酸钾，二氯异氰脲酸钠，三氯氰脲酸，氯化磷酸三钠，次氯酸钙，次氯酸锂，单氯胺，二氯胺，[(单三氯)-四(一钾二氯)]-五异氰脲酸盐，1,3-二氯-5,5-dimethylidanotone,对甲苯磺基二氯酰胺，三氯 三聚氰胺，N -氯胺，N -氯代琥珀酰亚胺，N,N，-二氯偶氮二酰胺，N-氯乙酰基-脲，N,N-二氯偶氮二酰胺，N-氯乙酰基-脲，N，N-二氯联二脲， 氯化二氰二酰胺的 一种或多种。
12. 在前任一权利要求中所述的杀菌剂药盒，其中杀菌剂片剂是由 三氯氰脲酸制得。
13. 根据前述任一权利要求所述的杀菌剂药盒在重力供水净化装 置中的用途。
14. 重力供水净化装置，包括a. 过滤单元，适于从进水中分离颗粒和可溶材料，其流体连通于b. 根据前述任一权利要求所述的杀菌剂药盒，以便水离开过滤单元 的流速净皮以下流体控制工具控制c. 流体控制工具，其控制在水接触由杀菌剂药盒分配的杀菌剂之前 的水的流速，水其后被存储在d. 保留腔室，以在通过以下清除工具离开水净化系统之前保留预定 的时间l殳e. 清除工具，适于从出水中分离分配的杀菌剂。
全文摘要
本发明涉及用于水净化装置的具有在寿命终止处自动水流中断机构的杀菌剂药盒。本发明的一个目标是提供一种杀菌剂药盒用于水净化装置，其具有简单和有效的自动水流中断机构以便当杀菌剂消耗时停止水流。因此，本发明提供用于水净化装置的具有在寿命终止处的自动水流中断机构的杀菌剂药盒，包括进料水的进口和杀菌剂处理后的水的出口，含有位于具有至少一个水流通道端口的基座上的水可渗滤的杀菌剂片剂和堆叠在所述杀菌剂片剂上的可动支撑物的容器，在其近端附着于所述可动支撑物上的臂，其远端装有塞子工具，以便当水可渗滤的杀菌剂片剂消耗时，可动支撑物下降使得在预定寿命终止位置，塞子工具塞住所述出口，从而中断水流。
文档编号C02F1/68GK101466644SQ200780021809
公开日2009年6月24日 申请日期2007年5月25日 优先权日2006年6月12日
发明者G·U·贾姆贝卡, M·M·米斯特里 申请人:荷兰联合利华有限公司