專利名稱：帶有過濾器完整性測試系統(tǒng)的配水裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種配水裝置，它可提供不含特定微生物的過濾水，并含有測試過濾器完整性的裝置。本發(fā)明的配水裝置特別適用于分配生活飲用水。
背景技術：
可提供不含微生物過濾水的各種生活飲用水凈化系統(tǒng)早已為人所知。最常用的凈化系統(tǒng)可除去象Parvum隱生孢子(cryptorsproridium Parvum)和Lablia賈第鞭毛蟲(giardiaLablia)那樣的原生動物孢囊，這些原生動物孢囊可能在未充分氯化的供水中發(fā)現(xiàn)。當孢囊大小為5-10微米時，通常就可通過由碳塊制成的標稱1微米的微孔濾芯除掉，以致于同時也將氯和其它雜質(zhì)除掉以改善味道。由陶瓷或合成聚合物材料制成的0.2微米最大孔徑的超微微孔過濾裝置也已為人所知。這種過濾裝置可將Aurigena假單胞菌(pseudomonas Aurigena)這樣的致病細菌除掉，而這些細菌也可能在處理過的生活供水中發(fā)現(xiàn)。危險在于，當本地供水中發(fā)現(xiàn)了這種生物而官方提示為“煮沸水”的時候，這種過濾裝置的使用者會有安全的錯覺。盡管有這樣一些過濾裝置為證明其所聲稱的有效性可對其進行性能測試，但即使有這種測試，也極少能保證所銷售的每一個過濾裝置具有100％的質(zhì)量。因此，所銷售的有限的一些過濾裝置事實上并不符合其所聲稱的保存期值。另外，濾芯可能會在安裝之前損壞，或者是使用者往外殼中安裝得不恰當，從而可能造成未經(jīng)過濾的水漏入最終產(chǎn)品中。最后，在制成的濾芯中，過濾裝置上的密封膠有時會因長時間處于含水環(huán)境中而遭到損壞，其損壞將依賴于諸如pH值、溫度和在供水過程中開、關給系統(tǒng)帶來的機械沖擊次數(shù)等因素。在所有上述情況中，由于這樣的凈化系統(tǒng)不含檢測過濾器完整性的裝置，使用者沒辦法確定系統(tǒng)是否實際上能按照標稱的性能指標來工作。
在現(xiàn)有技術中，已發(fā)明了用于檢測過濾器完整性的裝置。USP4872974就公開了一種薄膜過濾器的檢測方法，其包括以下的步驟通過氣體以預定的速率增大固定在外殼上并由液體潤濕的薄膜過濾器原邊上的壓力，在經(jīng)過預定時間段以后，檢測薄膜過濾器原邊的壓力是否在特定的鑒定范圍內(nèi)。
USP5417101公開了一種通過測量已知壓力條件下經(jīng)過所述元件的氣體流量來查出有缺陷的濾芯的方法和裝置。
US5594161公開了一種檢測過濾器組件的濾芯完整性的方法，其包括潤濕過濾器，使過濾器的入口側(cè)承受一定的氣壓，測量隨時間變化的出口導管內(nèi)的壓力，并確定在預定時間所測得的壓力是否超過標準壓力一個預定的量值。
在Filtration and Separation 1998年1月/2月第26-29頁上發(fā)表的題為“Predicting…Removal Performance of membrane Systemsusing In Situ Integrity Testing”的論文中公開了兩種檢測薄膜系統(tǒng)完整性的方法，第一種方法是將空氣在壓力起泡點作用于薄膜的一側(cè)，隔離，然后測量整個時間內(nèi)所下降的壓力。前述的起泡點，或準確地說是泡點壓力定義為使空氣流過開始全部充滿液體的薄膜孔所需的壓力。另一種方法是將液體充入模件外殼，并泄入空氣將液體排出外殼。排出液體的流速就直接表征了薄膜的完整性。
前述的這些檢測方法通常需要測量一個物理量，即或者是體積，或者是壓力，因此，操作者要有一定的專業(yè)知識和所需的測量元件。因而這種方法不適用于生活飲用水設備。另外，生活飲用水設備應當設有檢測過濾器完整性的裝置，以避免出現(xiàn)供水不安全。
因此，本發(fā)明的目的之一就是提供一種裝有用于檢測過濾器完整性的裝置的日常生活配水裝置。
本發(fā)明的目的之二是提供一種不需要測量物理量，而可通過目測或通過檢測氣泡存在時的物理性質(zhì)來判定過濾器的完整性的生活配水方法和裝置。
本發(fā)明的目的之三是提供一種可簡單、安全操作的，且不需要使用者具有專業(yè)知識的方法和裝置。
本發(fā)明的目的之四是提供一種包含確定過濾器完整性的裝置的生活配水裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本低廉。
本發(fā)明的目的之五是提供一種包含確定過濾器完整性的自動控制系統(tǒng)的生活配水裝置。
從本發(fā)明的說明書中還可發(fā)現(xiàn)其它目的和優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明帶有過濾器測試系統(tǒng)的配水裝置包括1-一個水罐；2-一個包含在耐壓外殼中的過濾器，該耐壓外殼有一個入口和一個與過濾器的過濾流體側(cè)相連的分配出口；3-一個壓力源4-將水從水罐引到過濾器外殼入口的第一閥和導管裝置；另外還包括5-將氣體引到所述過濾器外殼入口從而在該入口產(chǎn)生氣壓的裝置；6-一個用于監(jiān)測過濾器外殼入口壓力的壓力表或傳感器；7-控制所述氣體引入裝置實現(xiàn)開通或停止所述引入過程的控制系統(tǒng)。
在本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)中，將氣體引到所述過濾器外殼入口的裝置包括a-一個蓄水器；b-控制所述蓄水器水位的第二閥和導管裝置；c-在第二入口處連接蓄水器和過濾器外殼的第三導管和閥裝置；以及，控制氣體進入過濾器外殼入口的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括第三閥和導管裝置，以便允許或防止水進入所述蓄水器。
在本發(fā)明的第一種結(jié)構(gòu)中，壓力源最好是一個泵，或裝有壓縮氣體、以及閥和導管裝置的氣瓶，閥和導管裝置用于控制壓縮氣體從氣瓶進入水罐。如果壓力源是一個泵，第二閥和導管裝置將所述蓄水器與泵和/或過濾器外殼入口相連，或者將蓄水器與泵和/或過濾器外殼入口斷開。如果壓力源是一個壓縮氣瓶，當允許壓縮氣體進入時，第二閥和導管裝置就將蓄水器與水罐和/或過濾器外殼入口相連，或者將蓄水器與容器和/或過濾器外殼入口斷開。
在本發(fā)明的第二種結(jié)構(gòu)中，壓力源是一個壓縮氣瓶，該壓縮氣瓶裝有控制壓縮氣體從氣瓶進入水罐的閥和導管裝置，而用于將氣體引到過濾器外殼入口的裝置包括將氣體直接從氣瓶引到過濾器的導管和閥裝置。
在本發(fā)明的第一種結(jié)構(gòu)中，第二閥和導管裝置打開時，可有選擇地允許壓力源將水引入蓄水器，從而排出空氣或吸入水，并有選擇地將水部分地充入蓄水器到預定的正常水位或較高的測試水位。
當打開第三導管和閥裝置時，第三導管和閥裝置允許由于水進入蓄水器而排出的空氣進入第二過濾器外殼入口，并將空氣和/或水從過濾器外殼的入口側(cè)排出。最好，除了分配出口以外，過濾器外殼在過濾器的入口側(cè)還設有一個第二出口，第二出口最好是一個返回出口與能夠使過濾器排出的水返回到水罐的返回導管裝置相連。
在本發(fā)明的第一種結(jié)構(gòu)中，控制系統(tǒng)采用程序控制，結(jié)果是在第二閥和導管裝置將其與蓄水器相連通時，啟動壓力源，并且在壓力測試裝置指示過濾器外殼入口氣壓已達到低于過濾器泡點壓力的預定測試壓力時，停止壓力源工作。預定的氣壓根據(jù)孔的大小、過濾器的功能和完整性測試的定義而進行選擇。如果總的機械損傷是10微米或更大，那么預定的完整性測試壓力就設定為最小0.2巴，最大壓力為過濾器泡點壓力的80％。
在本發(fā)明的第二種結(jié)構(gòu)中，當過濾器外殼入口壓力已達到低于泡點壓力的預定測試壓力時，將氣體直接從氣瓶引入到過濾器的導管和閥裝置就啟動，從而停止氣體的進入。
如果在測試壓力下在過濾器外殼出口出現(xiàn)氣泡，就意味著過濾器已喪失完整性。于是，分配裝置所裝的報警器，例如警示燈或警示文字就發(fā)出聲或光報警信號，指示過濾器完整性已遭到損壞，從過濾器出口流出的水可能已不純凈。然后設備就停止工作，直到更換了過濾器為止。如果在過濾器出口未出現(xiàn)氣泡，過濾器的功能就是正常的，蓄水器中的水保持在正常水位，此刻或任何時候需要該設備均可作為過濾水分配裝置使用。
從而不難知道，本發(fā)明的配水裝置有三種狀態(tài)非工作狀態(tài)、分配狀態(tài)和測試狀態(tài)，在分配狀態(tài)，其可用作一個普通的分配器，在測試狀態(tài)，可進行過濾器的完整性測試。在非工作狀態(tài)，所有的閥都關閉。在分配狀態(tài)，第一閥和導管裝置打開。在測試狀態(tài)，氣體進入過濾器外殼第二入口。控制系統(tǒng)采用程序控制，根據(jù)配水裝置使用者發(fā)出的指令將配水裝置置于分配或測試狀態(tài)，或者不工作，指令可以任何方便的方式，甚至一般的方法發(fā)出，例如通過與電源連接或斷開的一個按鍵或多個按鍵、或可有選擇地控制微處理器電路或類似裝置來進行，電源可以是輸電線或者如電池這樣的單獨電源。當過濾器有效但沒有水要進行分配的時候，或者正在更換過濾器的時候，配水裝置就停止工作。在測試結(jié)束且過濾器已更換，或者發(fā)現(xiàn)過濾器不應當進行更換之后，裝置停止工作并準備好返回到分配狀態(tài)，或者直接返回到分配狀態(tài)。從上述邏輯推出，控制系統(tǒng)也可程序控制配水裝置，根據(jù)使用者的指令信號自動地執(zhí)行這三種狀態(tài)的一些組合。因此，在每次分配啟動之后，或者幾個預定次數(shù)的分配啟動之后，可自動地開始測試。
盡管本發(fā)明特別適用于生活飲用水分配裝置，但本發(fā)明并不局限于此，在不考慮其尺寸或特定用途的情況下，也可用于包括工業(yè)或公共配水裝置在內(nèi)的普通配水裝置。
相應地，本發(fā)明還涉及一種測試過濾器的方法，該過濾器安裝在生活飲用水分配裝置的耐壓外殼中，在本發(fā)明的第一種結(jié)構(gòu)中，其包括以下步驟1-設置一個蓄水器；2-將水引到蓄水器中達到預定的水位；當需要對過濾器測試時，3-將水充入過濾器外殼，并使水進入過濾器所有的孔中；4-將水引到蓄水器中并提高其水位，同時讓其中所含的空氣流出蓄水器，進入過濾器外殼第二入口；以此將過濾器外殼入口側(cè)中的水經(jīng)第二出口排出；5-監(jiān)測過濾器外殼第二入口處的氣壓；6-當氣壓達到測試壓力時，停止水進入蓄水器；7-判斷氣泡是否出現(xiàn)在從過濾器外殼出口流出的水中，如果出現(xiàn)氣泡，就更換過濾器，而如果未出現(xiàn)氣泡，就以正常的方式使用配水裝置。
顯然，水靠壓力源進入蓄水器，如果壓力源是一個泵，就可通過泵送的方式進行，或者如果壓力源是一個壓縮氣瓶，可通過在水罐處于氣壓作用下時，將蓄水器與水罐相連通的方式進行。
在本發(fā)明的第二種結(jié)構(gòu)中，在外殼和過濾器已充有水后，該方法通過以下步驟測試過濾器I-將氣體從壓縮氣瓶引到外殼入口；II-監(jiān)測過濾器外殼入口的氣壓；III-當氣壓達到了測試壓力時，停止引入氣體；IV-判斷從過濾器出口流出的水中是否出現(xiàn)氣泡，如果出現(xiàn)氣泡，就更換過濾器，如果不出現(xiàn)氣泡，就按正常的方式使用配水裝置。
由于通過對水上方的空氣進行壓縮就可將水位提高到較高的水位從而達到預定的測試壓力，因此，根據(jù)裝置各部件的尺寸，在不同的情況下，可采用不同的測試水位與正常水位的水位比來獲得正確的壓力。
在配水裝置，特別是在生活飲用水分配裝置中可以使用任何形式的過濾器，例如，由聚砜或尼侖這樣的合成聚合物，或如陶瓷材料這樣的無機聚合物制成的0.2微米微孔過濾器。當用水潤濕時，這樣的過濾器的泡點壓力為3.5-4.5巴。通常，這樣的過濾器的固有純水流量為20-40cc/sq.cc.過濾面積/巴。
該裝置各部件的體積由其用途決定。例如，在生活用水的分配裝置中，水罐的容積為0.5-5升，蓄水器的容積為50毫升-1.5升。
本發(fā)明還包括一種操作配水裝置，特別是日常生活用配水裝置的方法，該配水裝置具有非工作、分配和測試三種狀態(tài)，方法包括以下步驟將配水裝置置于測試狀態(tài)，執(zhí)行前述的測試方法，如果發(fā)現(xiàn)過濾器損壞則更換過濾器，并使配水裝置回到分配狀態(tài)。
附圖簡述在這些圖中

圖1是本發(fā)明一個實施例裝置的示意圖；圖2是自動氣泡信號裝置的示意圖；圖3是本發(fā)明另一個實施例裝置的示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，標號10表示水罐，可用未加說明的方法手動或自動地填充。標號12是一臺泵，標號13是包含過濾器14的過濾器外殼。這些都是配水裝置的標準部件，可以采用現(xiàn)有技術中已知的任何類型，因此，這里就不再特別描述了。過濾器最好選自由陶瓷材料、金屬或碳制成的微孔合成薄膜或微孔過濾器，孔的名義尺寸小于等于可攔住99％以上的Parvum隱生孢子(cryptorsproridium Parvum)、Lablia賈第鞭毛蟲(giardia Lablia)和Aurigena假單胞菌(pseudomonasAurigena)所需的尺寸。
標號15表示蓄水器。在正常的分配過程中，蓄水器15中的水處于箭頭16所示的水位置，后面將其稱為“正常水位”。在該水位之上，蓄水器15充有空氣，當閥17開啟時，空氣可通過閥17進入蓄水器。
水罐10通過包含閥21的導管20與泵12的入口相連。泵12的入口還通過導管22和閥23與蓄水器15相連。泵12的出口與導管25相連，導管25有兩個支管，第一支管與閥26相連并通過閥26與蓄水器15相連，第二支管與閥27相連并通過閥27與過濾器外殼13入口側(cè)的開口相連。另一個這樣開口通過閥29與返回到水罐10的導管28相通。過濾器外殼入口側(cè)的另一個開口與導管30相連，導管30上裝有壓力開關或傳感裝置37，用它來確認已達到所需測試壓力，導管30又叉分成支管31和支管38，支管31上裝有閥32并返回到水罐10，支管38通過閥34與蓄水器15相連。過濾器外殼的過濾水出口側(cè)與分配管35相連，分配管35上裝有單向分配截止閥36，當作用一個較小壓力(例如0.05巴)來克服截止閥的力時，就可將其打開來配送水。該閥將系統(tǒng)密封以避免微生物侵入純凈水側(cè)而且還能防止在分配模式處于非工作狀態(tài)時過濾器出口產(chǎn)生滴漏。氣泡探測儀39與導管35相連。
該設備按以下步驟進行三種模式工作。
非工作狀態(tài)模式1.當設備處于非工作狀態(tài)時，所有的閥均處于關閉狀態(tài)。
配送模式2.可以采用任何適當?shù)姆绞桨l(fā)出啟動信號來啟動配送模式，例如通過按下一個能使電路閉合并使設備的操縱部件與電源相連的按鍵來啟動。
3.打開閥21，打開閥27，啟動泵12，在足夠的壓力下將水從容器10泵送到過濾器外殼13，經(jīng)過濾器14到達分配閥36，進行配水。
測試模式
4.可以采用任何適當?shù)姆绞桨l(fā)出停止信號，使所有的閥置于非工作的關閉狀態(tài)，并關閉泵12，使配送模式停止并準備進行過濾器完整性檢測。
5.然后，打開閥29，避免再進行配水，并將過濾器中的壓力降到大氣壓。
6.打開閥26、21和34，并啟動泵。將水泵到蓄水器15，從而將蓄水器中的空氣推到過濾器外殼13中，并使水經(jīng)排出管28返回到水罐10中。
7.一檢測出有空氣經(jīng)過排出管28，就關閉閥29，當有更多的水進入蓄水器15時，就在過濾器外殼13中形成一定的空氣壓力。
8.現(xiàn)在開始過濾器14的完整性檢測。增大過濾器入口壓力，直到達到測試壓力(例如0.5巴，最好是剛剛低于過濾器的泡點壓力)為止。此刻，蓄水器15中的水將達到11所示的水位，假定這是達到的最高水位。然后，壓力開關或傳感器34將通過適當?shù)男盘柎_認已達到測試壓力，且泵12將停止工作。如果過濾器14是完整的，將沒有空氣通過充有先前配送循環(huán)過程中的水的導管35。如果出現(xiàn)氣泡，氣泡探測儀39將會啟動，并發(fā)出適當?shù)男盘杹碇甘具^濾器存在缺陷而必須更換。此時完成了完整性檢測，閥26和34再回到關閉狀態(tài)。
返回非工作狀態(tài)模式9.如果過濾器處于符合要求狀態(tài)中或者已進行了更換，就必須使配水裝置作好正常工作的準備。為此，發(fā)出一個適當?shù)男盘枺蜷_閥21和23，將壓力降到大氣壓，并使水經(jīng)閥21回流到容器10中。從而空氣就返回到蓄水器15的頂部，且水位回到正常水平。
10.關閉閥21，打開閥27、17和32，啟動泵12，將水從蓄水器15泵送到過濾器外殼13中(安排好時間泵送全部的水和一些額外的空氣)。
11.關閉閥23和17，打開閥21，泵送容器10中的水，將可能存在于過濾器外殼13中的任何額外的空氣通過閥32和導管31排出。
12.使泵12停止工作，且關閉閥21、27和32。現(xiàn)在所有的閥都處于關閉狀態(tài)，配水裝置處于非工作狀態(tài)，但已作好重新啟動的準備。
如前所述，在完整性檢測過程中，必須對導管35中的水進行檢測以確定氣泡是否從過濾器14中逸出。這種檢測是一種可視的檢測，且包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。然而可以，而且最好通過裝置39來實施這種檢測，裝置39可以檢測因氣泡的存在而受到影響的一個物理參數(shù)，并產(chǎn)生一個氣泡存在的信號。所述信號可以形成一個可視的或可聽的報警信號，或者如前面對裝置工作過程中所述的那樣，自動地按程序進行，使配水裝置停止工作，并在更換了過濾器以后使裝置作好重新啟動的準備。
圖2是一個光電自動氣泡檢測裝置的例子。它包括一對紅外發(fā)射/接收器(簡稱“IR TD”)、光學裝置42和一個未示出的電子報警器，該對紅外發(fā)射/接收器包括一個IR發(fā)射器40和一個IR接收器41，光學裝置42接收發(fā)射器40發(fā)出的IR射線并將其反射給接收器41電子報警器監(jiān)測反射射線的強度，并在反射的IR射線強度超過預定的閾值時發(fā)出信號。待檢測的水流經(jīng)位于IR TD之前的導管43，導管43是透明的，或是有透明的窗口44。如果不存在氣泡，IR接收器41所檢測的反射射線強度就具有一確定的值，該值被確定為閾值。如果有氣泡從IR TD前面經(jīng)過，因氣泡存在而增大的反射強度會導致反射射線強度超過該閾值，報警器就按照程序作出反應。
如前所述，在采用特殊的壓縮氣體情況下，例如在碳酸飲料設備中所用的壓縮氣體的情況下，本發(fā)明并不局限于使用泵，而是可以采用任何的壓力源。僅作為一個例子，圖3示出了這樣的一個實施例。在圖3所示的實施例中，與圖1所示實施例的部件相同或等效的所有部件均采用相同的標號表示。在該實施例中，氣瓶40安裝在氣瓶支承裝置41上。氣瓶支承裝置可以是任何形式的適合于液體充氣設備的裝置，尤其可以是像EP 0472995B1或PCT/IL98/00470所描述的那種裝置，這里就不再詳細地描述了。它通常包括將氣瓶40固定到其上的裝置，例如螺紋裝置和一個氣瓶閥(如果氣瓶閥不屬于氣瓶本身的一部分)。如前所述，氣瓶閥可用任何適當?shù)难b置，例如杠桿45打開，從而使氣體從氣瓶中逸出。而圖示的氣瓶閥控制系統(tǒng)是一個普通的手動杠桿，這里僅僅示意性地示出。最好，該裝置設有控制系統(tǒng)，可根據(jù)使用者所發(fā)出的簡單指令，例如通過按下按鍵或類似裝置而使其處于非工作狀態(tài)、分配狀態(tài)或測試狀態(tài)，因此，當壓縮氣瓶用作壓力源時，就需要設置一個可由所述控制系統(tǒng)打開或關閉的氣瓶閥，而用不著直接由手動操縱，這種閥早已為人所知，就沒有必要描述了。
當閥開啟裝置動作并打開氣瓶閥時，氣體就經(jīng)導管46逸出。如前述PCT申請所描述的那樣，所述導管的流入物可經(jīng)過一個預過濾器，例如一個固定在氣瓶支承裝置出口上的小的多孔材料塊，將把可能阻塞后面氣體通道的不希望有的微粒濾掉。這種預過濾器也可用作安全裝置，因為它將降低液態(tài)二氧化碳進入主過濾器的風險。
與圖1所示容器10作用相同的水罐48有一個氣體導管46相通的入口。它還有一個插管47。插管47與導管49相連，導管49通向閥21，通過它與導管25相連。如同圖1所示實施例那樣，導管25經(jīng)閥27而與過濾器外殼13相連，并分支成兩個支管22，這兩個支管分別經(jīng)閥23和26與蓄水器15相連。在該實施例中，導管28和31是與儲水瓶48相連的返回導管。
除了用開/關氣瓶閥代替啟/止泵產(chǎn)生或終止壓力外，本發(fā)明的該實施例與前述第一實施例的工作過程相同。
如前所述，在本發(fā)明的第二實施例中，可通過將氣體直接從氣瓶40送到過濾器入口來實現(xiàn)對過濾器的測試。在此情況下，可省去蓄水器15及其進出導管，并可設置導管直接從氣瓶通向過濾器入口。設置閥裝置使配水裝置處于分配狀態(tài)時有選擇地將氣瓶與水罐相連通，或者在裝置處于測試狀態(tài)時，使氣瓶與過濾器相連通。所述閥最好采用程序控制，以便在達到測試壓力時關閉和中斷氣體供應。在所有其它方面，該配水裝置的工作過程可以和本發(fā)明第一實施例一樣。
盡管很少需要，但也可使配水裝置既裝有泵又裝有壓縮氣瓶，利用前者分配水，而利用后者向過濾器提供測試壓力氣體，或者通過直接與供水管路相連來取代水罐，并由壓縮氣瓶供應測試氣體。
盡管上面已對本發(fā)明的具體實施例進行了描述，但顯然，在不脫離本發(fā)明宗旨或不超過本發(fā)明權利要求書范圍的情況下，本發(fā)明還具有很多的改進、變型和組配。
權利要求
1.一種配水裝置，包括一個水罐、一個裝在過濾器外殼內(nèi)的濾芯、一個壓力源和將水從水罐引到所述過濾器外殼入口的第一閥和第一導管裝置，所述過濾器外殼有一個入口和一個分配出口；此外還包括a-將氣體引入所述過濾器外殼入口從而在該入口產(chǎn)生氣壓的裝置；b-一個用于監(jiān)測過濾器入口壓力的壓力表或其它傳感器；c-控制所述氣體引入裝置實現(xiàn)開通或停止所述引入的控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的配水裝置，其中，用于將氣體引到所述過濾器入口的裝置包括a-一個蓄水器；b-用于控制所述蓄水器水位的第二閥和導管裝置；c-控制系統(tǒng)包括允許或防止水進入所述蓄水器的第三導管和閥裝置。
3.根據(jù)權利要求1所述的配水裝置，其中，壓力源是一個裝有閥和導管裝置的壓縮氣瓶，所述閥和導管裝置用于控制壓縮氣體從所述氣瓶進入所述水罐，而將氣體引到所述過濾器入口的裝置包括將氣體從所述氣瓶直接引到該入口的導管和閥裝置。
4.根據(jù)權利要求1所述的配水裝置，除了包括一個水罐、一個裝在有一個入口和一個分配出口的過濾器外殼內(nèi)的過濾器元件、一個壓力源和將水從水罐引到所述過濾器外殼入口的第一閥和第一導管裝置以外，還包括a-一個蓄水器；b-用于控制所述蓄水器水位的第二閥和導管裝置；c-使所述蓄水器與所述過濾器入口相連的第三導管和閥裝置；d-監(jiān)測過濾器入口壓力的壓力表；e-使所述第二和第三閥及導管裝置允許或防止水進入所述蓄水器的控制系統(tǒng)。
5.根據(jù)權利要求2所述的配水裝置，其中，壓力源是一個泵。
6.根據(jù)權利要求5所述的配水裝置，其中，所述第二閥和導管裝置將所述蓄水器與所述泵和/或所述過濾器外殼入口相連，或者將所述蓄水器與所述泵和/或所述過濾器外殼入口斷開。
7.根據(jù)權利要求2所述的配水裝置，其中，壓力源是一個壓縮氣體容器和導管裝置，其用于控制壓縮氣體從所述氣瓶進入所述水罐。
8.根據(jù)權利要求7所述的配水裝置，其中，當允許壓縮氣體進入時，所述第二閥和導管裝置就將所述蓄水器與所述水罐和/或所述過濾器外殼入口相連，或者是將所述蓄水器與水罐和/或所述過濾器外殼入口斷開。
9.根據(jù)權利要求2所述的配水裝置，其中，所述第二閥和導管裝置可有選擇地允許壓力源將水引入所述蓄水器，從而排出其中空氣或吸入水，并有選擇地將水部分地充入所述蓄水器到預定的正常水位或較高的測試水位。
10.根據(jù)權利要求2所述的配水裝置，其中，所述第三導管和閥裝置能夠使由于水進入所述蓄水器而排出的空氣進入過濾器外殼入口，并將空氣和/或水從所述過濾器外殼中排出。
11.根據(jù)權利要求1所述的配水裝置，其中，過濾器外殼除了有分配出口外，在過濾器入口側(cè)還有一個第二出口。
12.根據(jù)權利要求11所述的配水裝置，其中，所述第二出口是一個與能夠使所述過濾器外殼排出的水返回到水罐的返回導管相連的返回出口。
13.根據(jù)權利要求1所述的配水裝置，其中，當過濾器入口壓力已達到預定的測試壓力時，控制氣體引入裝置的控制系統(tǒng)啟動，從而停止所述引入過程。
14.根據(jù)權利要求13所述的配水裝置，其中，測試壓力低于過濾器外殼中濾芯的泡點壓力。
15.根據(jù)權利要求13所述的配水裝置，其還包括一個光或聲報警器，如果在測試壓力下過濾器出口出現(xiàn)氣泡，它就會發(fā)出信號。
16.根據(jù)權利要求1所述的配水裝置，其中，控制系統(tǒng)包括一個微處理器。
17.根據(jù)權利要求1所述的配水裝置，其中，控制系統(tǒng)采用程序控制，它能有選擇地將配水裝置設置在非工作狀態(tài)、分配狀態(tài)和測試狀態(tài)三種狀態(tài)之一，在非工作狀態(tài)，壓力源不工作，所有的閥裝置都關閉；在分配狀態(tài)，壓力源工作，且第一閥裝置打開；在測試狀態(tài)，將氣體引入過濾器入口。
18.根據(jù)權利要求1所述的配水裝置，它是一個生活飲用水分配裝置。
19.一種在生活飲用水分配裝置中檢測濾芯完整性的方法，該濾芯安裝在一個過濾器外殼中，檢測方法包括以下步驟a-將氣體從壓縮氣瓶引到過濾器入口；b-監(jiān)測過濾器入口的氣壓；c-當所述壓力達到測試壓力時，中斷氣體的引入；d-判斷從過濾器出口流出的水中是否出現(xiàn)氣泡，如果出現(xiàn)氣泡，就更換過濾器，而如果未出現(xiàn)氣泡，就使用該分配裝置進行分配。
20.一種在生活飲用水分配裝置中檢測濾芯完整性的方法，該濾芯安裝在一個過濾器外殼中，檢測方法包括以下步驟a-設置一個蓄水器；b-將水引到所述蓄水器中達到預定的正常水位；當需要檢測過濾器時c-在正常工作狀態(tài)下，水經(jīng)濾芯過濾，從而使濾芯的所有的孔中都充滿水；d-將水引入所述蓄水器中使水位提高到測試水位，同時讓其中所含的空氣流出所述蓄水器進入過濾器外殼入口，借此將過濾器外殼入口側(cè)中的水排出；e-監(jiān)測過濾器入口處的氣壓；f-當所述入口壓力已達到預定的測試壓力時，停止水進入所述蓄水器，這時就可以判斷機械泄漏大體上是發(fā)生在濾芯中，還是發(fā)生在濾芯與過濾器外殼之間的旁路上；g-判斷氣泡是否出現(xiàn)在從過濾器外殼出口流出的水中，如果出現(xiàn)氣泡，就更換過濾器，而如果未出現(xiàn)氣泡，就以正常的方式使用配水裝置。
21.一種操作配水裝置的方法，該配水裝置具有非工作、分配和完整性測試三種狀態(tài)，所述方法包括以下步驟將配水裝置置于測試狀態(tài)，執(zhí)行測試方法，該測試方法包括在過濾器外殼入口產(chǎn)生一個低于裝在過濾器外殼內(nèi)的濾芯的泡點壓力的氣壓，判斷在過濾器外殼出口是否出現(xiàn)氣泡，如果發(fā)現(xiàn)氣泡，就表明過濾器損壞并更換過濾器，然后使配水裝置返回到非工作狀態(tài)或分配狀態(tài)。
22.一種配水裝置，除了包括一個水罐、一個有入口和分配出口的過濾器外殼、一個壓力源和將水從所述容器引到所述過濾器入口的第一閥和導管裝置以外，還包括a-一個蓄水器；b-連接所述蓄水器和所述壓力源的第二閥和第二導管裝置，以便于有選擇地將水引入所述蓄水器，從而排出其中的空氣或吸入水，并有選擇地將所述蓄水器部分地充到正常水位或高于正常水位的測試水位；c-第三閥和第三導管裝置，用于連接蓄水器與所述過濾器外殼入口從而使由于水進入所述蓄水器而排出的空氣進入所述過濾器外殼入口，并將水從所述過濾器外殼排到所述出口；d-監(jiān)測過濾器入口壓力的測壓裝置；e-使所述壓力源和所述第二閥及導管裝置停止向所述蓄水器送水的控制系統(tǒng)。
23.根據(jù)權利要求1所述的配水裝置，其中，濾芯由陶瓷材料、金屬或碳制成的微孔合成薄膜或微孔過濾器中選出，孔的名義尺寸小于等于可攔住99％以上的Parvum隱生孢子(cryptosporidiumParvum)、Labia賈第鞭毛蟲(giardia Lablia)和Aurigena假單胞菌(pseudomonas Aurigena)所需的尺寸。
24.根據(jù)權利要求1所述的配水裝置，其中，濾芯的泡點壓力為0.5-8巴。
25.根據(jù)權利要求1所述的配水裝置，其中，生活用的配水裝置，水罐的容積為0.5-5升。
26.根據(jù)權利要求1所述的配水裝置，其中，生活用的配水裝置，蓄水器容積為50毫升-1.5升。
27.根據(jù)權利要求1所述的配水裝置，還包括一個發(fā)出表示在過濾器出口流出的水流中出現(xiàn)氣泡的信號的光電裝置，該光電裝置包括一個射線發(fā)射器、一個射線接收器、一個允許發(fā)出的射線穿過水流的透射窗口、將穿過水流的射線反射給所述射線接收器的反射裝置、一個將水流與所述射線發(fā)射器和所述射線接收器隔離開的透射窗口、以及監(jiān)測所述射線接收器所接收的射線強度并在所述射線強度超過預定的閾值時發(fā)出信號的電子裝置。
28.根據(jù)權利要求27所述的配水裝置，其中，射線是紅外射線。
29.一種配水裝置，除了包括一個水罐、一個裝在有入口和分配出口的過濾器外殼內(nèi)的濾芯、一個泵和將水從所述容器泵送到所述過濾器外殼入口的第一閥和第一導管裝置以外，還包括a-一個蓄水器；b-連接所述蓄水器和所述泵從而控制所述蓄水器水位的第二閥和第二導管裝置；c-使所述蓄水器與所述過濾器外殼入口相連的第三閥和第三導管裝置；d-監(jiān)測過濾器外殼入口壓力的測壓裝置；e-用于所述第二和第三閥及導管裝置使所述蓄水器與泵和/或所述過濾器外殼入口相連，或者使所述蓄水器與所述泵和/或所述過濾器外殼入口斷開的控制系統(tǒng)。
30.一種配水裝置，除了包括一個水罐、一個裝在有入口和分配出口的過濾器外殼內(nèi)的濾芯、和將水從所述容器引到所述過濾器外殼入口的第一閥和第一導管裝置以外，還包括a-一個裝在有入口和分配出口的過濾器外殼內(nèi)的濾芯；b-一個壓縮氣瓶；c-使壓縮氣體從所述氣瓶流入所述水罐的閥裝置；d-使水從所述容器流入所述過濾器外殼入口的第一閥和第一導管裝置；e-一個蓄水器；f-連接所述蓄水器和所述水罐從而控制所述蓄水器水位的第二閥和第二導管裝置；g-使所述蓄水器與所述過濾器外殼入口相連的第三閥和第三導管裝置；h-監(jiān)測過濾器外殼入口壓力的壓力表或傳感器；i-用于所述第二和第三閥及導管裝置使所述蓄水器與水罐和/或所述過濾器外殼入口相連或者使蓄水器與水罐和/或所述過濾器外殼入口斷開的閥控制系統(tǒng)。
31.根據(jù)權利要求18所述的配水裝置，其中，壓力源選自泵或壓縮氣體容器。
32.基本上如圖所示和所描述的配水裝置。
33.基本上如圖所示和所描述的操作配水裝置的方法。
全文摘要
一種配水裝置,其包括一個水罐、一個裝在有一個入口和一個分配出口的過濾器外殼內(nèi)的濾芯、一個壓力源和將水從水罐引到過濾器外殼入口的第一閥和第一導管裝置、將氣體引到過濾器入口從而在入口產(chǎn)生氣壓的裝置、一個蓄水器、控制蓄水器水位的第二閥和導管裝置以及控制系統(tǒng),而控制系統(tǒng)包括用于允許或防止水進入蓄水器的第三導管和閥裝置、監(jiān)測過濾器入口壓力的壓力表,及控制氣體引入裝置從而實現(xiàn)或停止引入過程的控制系統(tǒng)。壓力源可以是一個壓縮氣瓶,該壓縮氣瓶裝有控制壓縮氣體從氣瓶進入水罐的閥和導管裝置,而將氣體引到過濾器入口的裝置包括直接將氣體從氣瓶引到入口的導管和閥裝置。
文檔編號G01M3/20GK1351513SQ00807971
公開日2002年5月29日 申請日期2000年4月3日 優(yōu)先權日1999年4月4日
發(fā)明者G·坦尼, P·赫利, M·A·湯姆森 申請人:蘇打俱樂部(Co2)股份公司