供水方法与装置制造方法及图纸

一种可改善水质或防止供水饮用性恶化的将水供给到用户出口装置上的供水方法，所述供水方法包括：使龙头可控水流在一个循环管路中流动，所述循环管路中包含的部件包括：一个用于建立和维持所述水流、同时向所述循环管路中的水供给热能的水泵，所述水泵的结构功能可在用水量变动的较大范围内提供相对稳定的供水压力；一个由所述水泵到所述用户出口装置的供水管路；一个由所述用户出口装置到所述水泵的回流管路；用于改善所述循环管路中供水饮用性并向其提供热能的水处理装置；在所述循环管路中的一个或多个所述部件曝露在温度低于冰点环境中较长时间时，所述水泵的工作流量足以防止供水在所述循环管路中冻结；通过龙头控制部分所述水流使其流过所述用户出口装置，即由一个同所述循环管路相连的用水进口供水到用水出口，同时使所述水流中未经龙头控制的其余部分流入所述回流管路。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及供水系统，更具体地说，涉及可在广泛外部环境条件下保障供水并改善水质的供水系统。到目前为止，已发展了各种各样的供水系统；其中，包括单向直通式的供水系统，即在用户需要时可将水箱或其它水源的水供给到水龙头等一类用户的出口装置上。供水管道中可包括过滤器、净化器等设备，以便改善管道中供水的水质。在现有的供水系统中，有的系统也包含使水箱蓄水进行循环的装置，以便进行曝气通风和防止因滞流而带来的问题。例如，在1991年6月16日公开的专利权人为Yamagata等人的美国专利NO.5,032,290和1994年9月27日公开的专利权人为Deutsch的美国专利NO.5,351,337中，就介绍了这类系统。在Deutsch专利公开的系统中，对水箱中的水可有选择地进行控制，或者通过直通管路将水供给到用户的出口装置上或者使水在一个较短的旁路管道中进行循环。采用旁路循环的优点在于供水可以在水箱中存储较长的时间，防止藻类的形成或出现其它因滞流所带来的问题；即使在水箱中蓄水冻结的情况下，通过起动旁路循环和解冻也可恢复供水。但是，Deutsch系统没有解决供水系统在冰冻环境中可能产生的供水冻结问题。Yamagata等人主要是使蓄水进行循环，以免出现蓄水长期静止和滞流所引起的一些问题。上述等人的系统都没有解决供水冻结的问题。Deutsch认识到供水冻结可能带来的一些问题，但仅仅是在某种程度上；更全面认识到这一问题的是Eligoth等人，他们作为专利权人在1994年4月19日和1994年5月10日公开的美国专利NO.5,303,739和N0.5,309,938中都谈及到这个问题。Eligoth等人描述了一种飞机用洁净水供水系统，其中考虑到供水管线有可能暴露在冰冻环境条件下。Eligoth等人注意到，解决冻结问题的传统方法是对供水管道进行加热，但这样做既增加了系统的复杂性又会提高成本。他们进一步提出，采用一个水泵使水进行更有效的循环，以防止可能出现的冻结问题。但是，他们在专利文件中没有对拟采用的水泵进行详细说明；同时，虽然希望尽量避免对供水管道进行加热，可他们的系统仍需对部分管道进行一定程度的加热并在这一部分同管路的其它部分之间进行了热绝缘。上述各系统都没有充分认识或充分利用水循环的潜力。本专利技术的一个目的，是提供一种可减少系统对外部环境温度敏感性的供水方法和装置。本专利技术的另一个目的，是提供一种无须外源加热并可在环境温度低于冰点的条件下长期工作的供水方法和装置。本专利技术的再一个目的，是提供一种可改善供水系统供水水质或减少供水水质恶化的供水方法和装置，包括向系统中补充水和空气从而可大大减少有机和无机污染的方法和手段。概括说来，本专利技术方法可使循环管道中的水通过龙头供给到用户的出口装置，所述循环管道包括一个使水在所述循环管道中流动并对管道中的水供给热能的水泵；一个由所述水泵到所述用户出口装置的供水管道；一个由所述用户出口装置返回到所述水泵的回流管道；以及一个或多个用于改善供水的饮用性和向循环管道中的水提供热能的水处理装置。所述水泵的结构和功能应满足两方面要求，一方面可在用水量变动的范围内提供比较稳定的排水压力，另一方面可使所述循环管道中的水维持一定流量，即在所述循环管道有一个或多个部分较长时间曝露于温度低于冰点的外界环境中时，所维持的水流量也能保障管道中的水不产生冻结。为使系统能够适应用水量的可能变动，所述水泵最好采用恒速电机驱动的离心泵。用户可通过在所述出口装置上的龙头对所述循环管道中水的流动情况进行控制。水流中不受龙头控制的水流流入所述回流管道。所述供水系统可以仅包括一个用户出口装置，但更普遍的设计是包括多个沿所述循环管道间隔配置的用户出口装置。在这种情况下，除了最后一个出口装置外，所述循环管道中一个出口装置的回流管道同时也是另外一个或多个出口装置的供水管道。使水在循环管道中循环流动，可直接带来两个方面的好处。首先，循环流动可避免因滞流带来的一些问题，可防止细菌菌落的形成，从而可防止供水饮用性的恶化。其次，以一定流量进行循环流动，可使所述循环管道及管道中的水大大减少对环境温度的敏感性。在此应当了解，水泵在工作时向所述系统不断供给热能，可使整个系统保持基本一致的一定热量水平。所提供的热量可平衡系统对外部环境的热损失。因此，当非循环系统曝露在冰冻环境中较长时间时，系统中的水可能会冻结；但是，本系统循环管道中的供水管道、回流管道或其它部分即使长期曝露在冰冻环境中，管道中的水仍可保持液体状态。在循环管道中配置一个或多个适当的水处理装置也有两方面的作用。这些水处理装置不仅可保持和改善水质，同时也可进一步向系统供给热能。这类水处理装置可能包括紫外线光源等净水装置，它们在消除有机杂质的同时向系统补充热量，从而有助于降低供水在恶劣环境中冻结的可能性。这些水处理装置最好配置在供水管道中，并且位于所有用户出口装置的上游。众所周知这些装置本身的水处理功能，但在本专利技术系统中，相当数量的供水在用户使用前多次流过这些水处理装置，因此可大大提高水处理的效果。在无须对供水管道或回流管道进行外加热的条件下，本专利技术系统可避免供水冻结的问题。当然，这取决于所述水泵能够维持的水循环流量。环境条件越恶劣，则要求水泵可向系统补充更多的热能。在本专利技术的最佳实施例中，水循环管道中还包括一个事先蓄有存水的蓄水箱。这一实施例特别适用于在运载工具上使用，例如在飞机上使用，在飞机飞行过程中，供水系统可能曝露在温度变化很大的环境之中。在系统应用于飞机的情况下，当飞机飞行时，系统动力可取自飞机的电力系统，当飞机着地和发动机停止运转时，系统动力可来自地面的支持设施。在此值得注意的是，由于所述蓄水箱无须像通常水箱那样承受压力，因此所述蓄水箱的形状和结构可以更适应于飞机机舱的不规则空间。在本专利技术的另一个实施例中，通过由外部补给相应水量以补偿用户用水的办法，保持循环管道中的水流量。这一实施例适用于在静止设施中使用，此时可由自来水等外部水源获得水的补给。附图说明图1为按本专利技术供水系统的结构简图，其中系统用水由蓄水箱供给。图2为按本专利技术供水系统的结构简图，其中系统用水由外部水源供给。图1所示供水系统特别适用于在运载工具上使用，但并不仅仅局限于应用在运载工具中。如图所示，所述供水系统包括一个蓄水箱10，事先由外部水源(图中未画出)通过进水管道11使所述蓄水箱10蓄水。蓄水量由阀门12控制。蓄水箱10还包括一个通气管13，可使外部新鲜空气通过作为通气管道一部分的滤气装置(图中未画出)进入到所述蓄水箱中，以平衡蓄水箱内外的压力。蓄水箱10中的蓄水通过出水管道14和T型三通结构15进入排水管道16和供水管道18，供水管道18的后部同水泵20相连并向其供水。排水管道16包括一个泻水阀17，它在通常情况下是关闭的，以防水的渗漏，在需要放空蓄水箱中的蓄水时使其开通。水泵20为一离心泵，由基本恒速的恒速电机驱动而连续工作，其结构可使系统在用水量可能变动的范围内保持相对稳定的供水压力。例如，具有所述功能的水泵中包括位于美国加州Santa Barbara的Howden FluidSystems公司生产的Model No.2242型离心泵。这种水泵在压差为35psid下的输出流量为每秒3。5加仑，其中包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可改善水质或防止供水饮用性恶化的将水供给到用户出口装置上的供水方法，所述供水方法包括： （Ａ） 使龙头可控水流在一个循环管路中流动，所述循环管路中包含的部件包括： （１） 一个用于建立和维持所述水流、同时向所述循环管路中的水供给热能的水泵，所述水泵的结构功能可在用水量变动的较大范围内提供相对稳定的供水压力； （２） 一个由所述水泵到所述用户出口装置的供水管路； （３） 一个由所述用户出口装置到所述水泵的回流管路； （４） 用于改善所述循环管路中供水饮用性并向其提供热能的水处理装置； （Ｂ） 在所述循环管路中的一个或多个所述部件曝露在温度低于冰点环境中较长时间时，所述水泵的工作流量足以防止供水在所述循环管路中冻结； （Ｃ） 通过龙头控制部分所述水流使其流过所述用户出口装置，即由一个同所述循环管路相连的用水进口供水到用水出口，同时使所述水流中未经龙头控制的其余部分流入所述回流管路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特E沃克，
申请(专利权)人：国际水护卫工业公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]