个人水净化器制造技术

在此披露了一种利用卤水产生器、具有板上太阳能电池板和可再充电蓄电池的电路的电解装置以及用于产生消毒溶液的方法。该电路优选地调节从各种能量源接收的功率向该蓄电池充电并调节存储在该蓄电池中的功率以提供适当的功率来最大化消毒溶液的消毒效率。可以利用该板上太阳能电池板和/或可再充电电池作为电源来为其他装置充电或操作其他装置，该其他装置诸如移动电话、PDA、手电筒、GPS系统、或其他此类装置。该装置可以并入一个触摸屏显示器和电子装置，该电子装置为一个电子“水探测器”应用程序用于定位可以制成饮用水的水源。该装置可以并入一种杀生物剂和抗结垢的水过滤器，该水过滤器可以折叠起来以提供一种用于存储的紧凑构形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及个人水净化装置的领域。更具体地，本专利技术可以提供一种电解消毒剂 发生器、一种传感器来确定识别使用者的位置太阳能充电电路、以及一种过滤装置。
技术介绍
有效的水处理总体上包括两个过程，过滤和消毒。美国环境保护署和许多国家 的监管机构要求饮用水满足清晰度（典型地通过水的浊度测量的以及如比浊法浊度单位 (NTU)测量的）的限制，以及还有一直到饮用水水龙头水都具有一种活性消毒剂。自1908 年开始消毒活性消毒剂标准一直是氯。许多程序和装置已经被用来处理市政水平、以及个 人水平的水。目前地球上有12亿人无法获得安全的饮用水，并且这些人中的许多是在经济 金字塔的底端（B0P)。在B0P已经尝试了许多处理策略，但它们都受制于没有可持续的能 力。它们都要求一种需要使用者定期补充的消耗的组分。由于支持这种处理方案的持续的 成本和配送（logistics)，在B0P的使用者典型地不具有经济资源来继续该处理方案。 对于提供改进的且低成本的使用点（P0U)和进入点（P0E)的水处理系统存在一种 需要，该水处理系统将水过滤并将水消毒，并且是完全可持续的且不要求持续的成本来操 作。 专利技术说明 根据世界卫生组织，世界上每天超过5, 000名儿童死于水传播性疾病。超过12亿 人还未获得安全的饮用水。诸如世界卫生组织、泛美卫生组织、疾病控制与预防中心（⑶C)、 UNICEF、US AID、许多非政府组织（NG0)、民间非营利组织、以及私营企业的机构已经进行了 许多基层活动来试图解决这个问题。大多数的当前方案涉及包括一种消耗组分的某种形式 的处理技术。这些解决方案包括漂白剂的分发如CDC的安全饮水项目，不同组织的过滤系 统，包含助絮凝剂和消毒剂的小袋的分发（aka Pur _小袋）、利用紫外线（UV)光作为消毒 剂的装置（其不保持消毒剂残留）、以及各种其他方案。它们的一个共同点是它们要求一种 消耗组分，以及支持继续使用该产品的配送车。它们典型地要求最终使用者一些持续的经 常性成本，这些最终使用者经常负担不起甚至生活中的基本基础。本专利技术优选地不要求一 种持续使用的有效的消耗品而是使用食盐，食盐被认为是普遍可获得的、并且具有10年或 以上的保质期。一旦根据本专利技术的装置被分发，该装置的继续使用并不要求新的配送车或 消耗品（除了食盐）并将是在B0P高度可持续的。 自约2003年，MSR/MI0X净化器已经商业化。此装置是在由Herrington等人的题 为便携式水质消毒系统（Portable Water Disinfection System)的 US 6, 261，464 下获得 专利的。此装置使用非可再充电电池来电解盐水卤水（salt water brine)溶液以在电解 过程中使氯化物转化为氯。虽然此装置已显著地商业销售，使用者反馈表明此装置在商业 市场具有几个缺点，包括：1)电池更换要求，2)氯的味道，3)等待时间，4)缺乏微粒去除，5) 复杂的指令，以及6)高价位点。 本专利技术的实例实施例用新的创新、配置、以及操作参数可以解决所有这些缺点。 在一个实例实施例中，该装置包括具有电路的电解池用于测量和控制产生的氧化 剂的量以确保适当的消毒剂剂量进入被处理的水中。该装置可以被配置为用于基于最终使 用者使用的水容器体积来处理不同的体积。在一个实例实施例中，主电源是利用太阳能电 池板作为对电池进行再充电的一种手段的可再充电电池。另外地或可替代地，作为一个实 例，电池可以通过USB端口从外部电源进行充电。在一个实例实施例中，板上可再充电电池 还可用于为其他外部装置如移动电话、GPS系统、手电筒、或其他可再充电装置供电。在一 个实例实施例中，作为一个实例，板上太阳能电池板还可用于对其他外部装置如移动电话 或GPS装置再充电。 在该装置的一个实例实施例中，移动电话或个人数字助理（PDA)或计算机能够利 用可下载的应用以利用或者在装置之间的系绳缆线，或者在装置之间的无线通信链路（例 如，蓝牙）来选择电解装置上的适当的设置并启动该电解装置，以及向移动电话、PDA、或计 算机发送有关的操作参数来显示该电解装置的操作参数除其他之外如电池寿命、电解质传 导率、或充电状态。 在本专利技术的一个实例实施例中，该装置并入了一种新的紧凑卤水发生器，该紧凑 卤水发生器利用了一个与电解室边对边安装的盐隔室。该盐腔隔容纳常见的氯化钠盐，该 盐能够以在该隔室必须用盐再填充之前足以处理许多升水的量来存储。为了产生卤水，将 电解池充满水然后密封，例如通过在电解池的顶部装配一个盖。一个水阻挡件（dam)位于 该电解池和盐腔室之间，这样使得置于该电解池中的水不容易进入该盐腔室。当该装置旋 转时，例如约90度，电解室中的水流过该阻挡件到达该盐腔室。然后使用者可以摇动该装 置在该盐隔室中制造盐水卤水。然后将该装置在相反的方向旋转例如约90度，以使盐水卤 水流过该坝形件并进入该电解腔室。然后启动该电路以经由流经该控制电路的电流将卤水 溶液转化为适当的量的基于氯的氧化剂溶液。 已经开发了用于个人数字助理（PDA)、或移动电话的许多软件应用。应用包括基 于GPS的行车路线、音乐选择、测量装置、以及成千上万的其他应用。在明尼苏达州的自然 资源部已经开发了应用如"湖探测器（Lake Finder)"应用以帮助人们找到休闲的湖。在 英国已经开发了"水到处是水"应用以帮助人们在伦敦找到自来水源从而避免瓶装水的消 费。在本专利技术的一个实例实施例中，水处理装置可以结合显示器（诸如触摸屏显示器）用于 使用"水探测器"软件应用，如上面提到的那些。为了支持"水探测器"应用，该处理装置还 可以结合一个全球定位系统（GPS)传感器来识别使用者的位置，以及地球上所有水源的位 置。该应用可以向使用者显示以下信息如在使用者附近的水源的位置、到每个水源的距离、 水源的类型、基于气象数据水在该位置的概率、基于历史的或季节性数据水的品质、以及将 有助于使用者找到并用处理装置对水进行处理以达到饮用水标准的其他数据。在"水探测 器"应用中的数据库可以由该系统的使用者开发和更新以指示对于每一个水源先前成功的 处理方法。 在该装置的一个实例实施例中，该个人净化器还可包括一个紧凑的或可折叠的过 滤机构，该机构被集成到该装置，或者另外地或可替代地当使用时可以从该装置移除。折纸 技术（将纸折叠成复杂形状的技术）可被用于开发一种处于锥形或杯状的形状，但也可以 折叠成扁平的折叠式过滤器用于存储在该装置中。存在多种可以是适合的过滤材料，作为 一个实例吸附原水中所有的微生物、以及还有破坏与过滤介质接触的所有微生物的过滤材 料可以是适合的。过滤器的消毒特征还可以确保生物膜在存储过程中不会积聚在过滤介质 上。 注意下面的讨论是指许多出版物和参考文献。为了科学原理的更完全的背景在此 给出了此类出版物的讨论，并且不应被解释为为了专利性判定的目的承认此类出版物是现 有技术。 采用尺寸稳定的阳极（DSA)的电解技术已使用了许多年用于生产氯和其他混合 氧化剂溶液。尺寸稳定阳极在授予Beer的题为"电极及其制造方法（Electrode and Method of Making Same) "的美国专利号3, 234, 110中描述，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有利于协助产生饮用水的设备器具，包括：(a)一个被配置为用于产生氧化/还原产物的电解池，其至少一种第一产物适合于对水进行消毒；(b)一个被配置为用于向该电解池供给电力的电气系统，该供电持续至少以下之一：(i)一段预定的时间，或者(ii)直到该电解池中的活动表明已生产了该第一产物的一个所希望的量值；(c)一个壳体，其中安装了该电解池和电气系统。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗德尼·E·赫林顿，卡蒂·F·里奇，凯文·罗德里克，
申请(专利权)人：罗德尼·E·赫林顿，卡蒂·F·里奇，凯文·罗德里克，
类型：发明
国别省市：美国;US