專(zhuān)利名稱(chēng)：感應(yīng)式定時(shí)滅菌飲水機(jī)及其滅菌方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是感應(yīng)式定時(shí)滅菌飲水機(jī)及其滅菌方法，屬安全飲用水技術(shù)領(lǐng)域。
隨著城市化、工業(yè)化的快速發(fā)展，大量的工業(yè)“三廢”、城市污水和垃圾、農(nóng)村廣泛使用的化肥和農(nóng)藥都以不同的方式排入江、河、湖、海、滲透到地下，水源環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，尤其是有機(jī)物污染日益加劇，飲用水源被污染已是世界性問(wèn)題，由環(huán)境污染造成的水質(zhì)性缺水問(wèn)題越來(lái)越突出，人們渴望能飲用到有保障的、高質(zhì)量的放心水。于是，純凈水應(yīng)運(yùn)而生，盡管純凈水的價(jià)格(按每瓶水10元計(jì)算)超過(guò)自來(lái)水價(jià)格的670倍，但直飲水機(jī)和瓶裝飲用水還是走進(jìn)了千家萬(wàn)戶(hù)，并造就了一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)。現(xiàn)在市場(chǎng)上銷(xiāo)售的直飲水機(jī)種類(lèi)很多，有立式和臺(tái)式的，其顏色和大小也五花八門(mén)。但是，根據(jù)功能基本可將飲水機(jī)分為熱、溫型和熱、冰型兩種。在炎熱的夏天，很多人都喜歡打開(kāi)飲水機(jī)的水龍頭，接一杯純凈水直接飲用。由于飲水機(jī)放出水后會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓，必須吸進(jìn)空氣才能達(dá)到平衡，在吸進(jìn)空氣的過(guò)程中必然會(huì)帶入大量細(xì)菌，對(duì)瓶?jī)?nèi)的水產(chǎn)生污染?，F(xiàn)在市場(chǎng)上銷(xiāo)售的飲水機(jī)絕大部分沒(méi)有考慮飲水機(jī)吸進(jìn)空氣后帶入大量細(xì)菌產(chǎn)生新的污染問(wèn)題，有的飲水機(jī)雖然考慮了微生物污染問(wèn)題，但采用的方法僅局限于控制飲水機(jī)外部的細(xì)菌生長(zhǎng)，起著阻止細(xì)菌進(jìn)入飲水機(jī)的作用。例如采用抑菌材料生產(chǎn)的抑菌型飲水機(jī)，是將抗菌添加劑加入到ABS和硅橡膠等原料中，注塑成型后的飲水機(jī)塑料部件，如聰明座、水斗、輸水管、水龍頭、和硅橡膠部件，通過(guò)緩解效應(yīng)抑制細(xì)菌的滋生和繁殖。此種方法是使暴露于外表的部件，有抑制細(xì)菌滋生和繁殖的作用，阻止細(xì)菌進(jìn)入飲水機(jī)系統(tǒng)。該類(lèi)型的飲水機(jī)經(jīng)過(guò)檢測(cè)部門(mén)對(duì)抑制效果的檢測(cè)，其抑制細(xì)菌生長(zhǎng)作用的抑制率2個(gè)小時(shí)僅大于50％，這說(shuō)明仍約有50％的細(xì)菌會(huì)繁殖并污染水質(zhì)，而瓶?jī)?nèi)的水通過(guò)飲水機(jī)流到水杯中一般不過(guò)幾秒鐘，該方法對(duì)瓶?jī)?nèi)水中的細(xì)菌所起的抑制作用很小或基本不起作用。
本發(fā)明的目的就是為了克服和解決現(xiàn)有純凈水飲水機(jī)放出水后產(chǎn)生負(fù)壓，必須吸進(jìn)空氣才能達(dá)到平衡，在吸進(jìn)空氣的過(guò)程中必然會(huì)帶入大量細(xì)菌產(chǎn)生新的污染，使飲純凈水仍不放心，仍無(wú)安全保障的缺點(diǎn)和問(wèn)題，研究發(fā)明一種帶有過(guò)濾膜并經(jīng)殺菌的專(zhuān)用進(jìn)氣管道進(jìn)氣，不再會(huì)進(jìn)入細(xì)菌產(chǎn)生新的污染，放出水時(shí)能再進(jìn)一步滅菌，滅菌時(shí)間短、效果好、飲用水安全可靠，真正是放心的感應(yīng)式定時(shí)滅菌飲水機(jī)及其滅菌方法。
本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的感應(yīng)式定時(shí)滅菌飲水機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如

圖1所示，其紫外線(xiàn)滅菌器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，其控制電路的電路原理圖如圖3所示。它由聰明座1、聰明柱2、單項(xiàng)閥3、紅外感應(yīng)器4、熱水指示燈5、冰水指示燈6、熱水水龍頭7、冷水水龍頭8、控制電路板9、連接管10、加熱容器11、冰水容器12、進(jìn)氣管13、過(guò)濾膜14、紫外線(xiàn)滅菌器15共同連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為聰明座1放置于飲水機(jī)殼體的頂部，聰明柱2上端與水瓶口套接，其下端通過(guò)其內(nèi)螺紋及紫外線(xiàn)滅菌器上端外螺紋旋接，其中間部位通過(guò)螺紋與單向閥相連通連接，紅外傳感器(PIR)4裝置于飲水機(jī)殼體上部并通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與控制電路板9上相應(yīng)點(diǎn)相連接，熱水指示燈5、冰水指示燈6裝置于飲水機(jī)殼體右上部并分別通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與電路控制板上的相應(yīng)點(diǎn)相連接，熱水水龍頭7、冰水水龍頭8裝置于飲水機(jī)殼體中部并分別通過(guò)接管與加熱容器11、冰凍水容器12相連通，加熱水容器11、冰凍水容器12分別通過(guò)連接管10分別與紫外線(xiàn)滅菌器相連通連接，進(jìn)氣管13一端通過(guò)單向閥3與聰明柱相連通，其另一端通過(guò)螺紋與過(guò)濾膜14相連接；其中紫外線(xiàn)滅菌器15由不銹鋼容器16、石英管17、紫外線(xiàn)發(fā)射器(Lamp)18、密封橡膠圈19、不銹鋼容器蓋20、電源線(xiàn)21共同連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為紫外線(xiàn)發(fā)射器18通過(guò)電源線(xiàn)21與控制電路板9上相應(yīng)點(diǎn)相連接，紫外線(xiàn)發(fā)射器18與石英管密封套接，不銹鋼容器蓋20通過(guò)其內(nèi)螺紋及密封橡膠圈19與不銹鋼容器16成密封旋接構(gòu)成紫外線(xiàn)滅菌器。本實(shí)用新型的簡(jiǎn)單工作作用原理瓶裝純凈水通過(guò)聰明座、聰明柱和飲水機(jī)內(nèi)連接管道連通，純凈水通過(guò)聰明柱進(jìn)入飲水機(jī)，在聰明柱中間裝一單項(xiàng)閥，形狀如同水管中的三通，用軟管連接，另一端裝一過(guò)濾膜，單項(xiàng)閥的作用是，當(dāng)純凈水進(jìn)入飲水機(jī)內(nèi)的加熱容器、冰水容器時(shí)單向閥門(mén)被打開(kāi)，空氣進(jìn)入；加熱容器、冰水容器充滿(mǎn)時(shí)，單向閥關(guān)閉，以防止水倒流。聰明柱下端通過(guò)螺紋與連接紫外線(xiàn)滅菌容器的連接管螺紋旋接，紫外線(xiàn)滅菌容器通過(guò)不銹鋼水管或其它無(wú)毒、耐熱管道分別與加熱容器、冰水容器(熱、溫型飲水機(jī)是常溫水管)連通，加熱容器、冰水容器用不銹鋼水管分別與熱、冷水龍頭連通，飲用水時(shí)人距飲水機(jī)1～3米遠(yuǎn)，紅外感應(yīng)器(紅外感應(yīng)器裝在飲水機(jī)正面上部，兩個(gè)水龍頭之間)就產(chǎn)生感應(yīng)，啟動(dòng)定時(shí)紫外線(xiàn)滅菌器，開(kāi)始滅菌，打開(kāi)水龍頭，水流動(dòng)的吸力打開(kāi)單向閥，水和空氣進(jìn)入紫外線(xiàn)滅菌容器，細(xì)菌距紫外線(xiàn)發(fā)生器10厘米，只要三秒鐘就可殺死，距離越近殺菌效果越好?？諝鉁缇筮M(jìn)入純凈水瓶，滅菌后的水補(bǔ)充加熱容器、冰水容器(常溫水管)。加熱容器、冰水容器(常溫水管)分別與熱、冷水龍頭連接。紫外線(xiàn)滅菌器定時(shí)滅菌時(shí)間采用3～10分鐘，這樣可以保證滅菌效果；本發(fā)明的控制電路的工作原理如下開(kāi)機(jī)后，當(dāng)有移動(dòng)的人體通過(guò)傳感器時(shí)，人體的熱紅外輻射線(xiàn)被傳感器感知，并輸出一個(gè)很弱的交流信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)BG1放大后，再由IC1進(jìn)一步放大。電路中C2、C4起低通濾波作用。信號(hào)經(jīng)過(guò)兩級(jí)放大后，再送到由IC2組成的電壓比較放大器進(jìn)行比較放大。當(dāng)傳感器有信號(hào)輸出時(shí)，IC1的輸出信號(hào)使IC2的第6腳輸出高電位，BG2導(dǎo)通，定時(shí)開(kāi)關(guān)IC3的第3腳輸出高電平，雙向可控硅被觸發(fā)導(dǎo)通，紫外燈Lamp亮，燈的燃亮?xí)r間t由沖放電電路中的RT、CT決定。若取RT＝2MΩ，CT＝220μF，延時(shí)時(shí)間大約為7分鐘左右。在靜態(tài)時(shí)，調(diào)節(jié)電位器RP1使IC2第6腳輸出低電位，BG2截止，IC3輸出低電位，雙向可控硅截止，紫外燈Lamp不亮。
感應(yīng)式定時(shí)滅菌方法是改變現(xiàn)有飲水機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將現(xiàn)有飲水機(jī)的水氣交換過(guò)程中的分散進(jìn)氣模式改為專(zhuān)用帶過(guò)濾膜的進(jìn)氣通道，使瓶裝純凈水流經(jīng)聰明柱2流到紫外線(xiàn)滅菌容器，再經(jīng)不銹鋼水管分別流通到加熱容器11和冰水容器12，最后經(jīng)不銹鋼水管分別流通到熱水水龍頭、冷水水龍頭，當(dāng)飲用水時(shí)，人距離本感應(yīng)式定時(shí)滅菌飲用水機(jī)1～3米遠(yuǎn)時(shí)，裝在本飲水機(jī)正面上部的紅外感應(yīng)器4就感應(yīng)啟動(dòng)控制電路板9上的IC3構(gòu)成的定時(shí)開(kāi)關(guān)，使紫外線(xiàn)滅菌器15工作，通過(guò)紫外線(xiàn)發(fā)射器(Lamp)18發(fā)射強(qiáng)紫外線(xiàn)對(duì)進(jìn)入紫外線(xiàn)滅菌容器的水和空氣進(jìn)行滅菌，當(dāng)飲水機(jī)打開(kāi)熱、冷水水龍頭時(shí)，水流動(dòng)的吸力打開(kāi)單項(xiàng)閥，水及通過(guò)過(guò)濾膜14進(jìn)入的補(bǔ)充空氣進(jìn)入紫外線(xiàn)滅菌容器(補(bǔ)充空氣和水中的細(xì)菌距紫外線(xiàn)發(fā)射器僅幾厘米，只需要3秒鐘就可殺死)，滅菌后的補(bǔ)充空氣進(jìn)入純凈水瓶，滅菌后的水補(bǔ)充到加熱容器，冷水容器，加熱容器、冰水容器分別直接與熱、冷水龍頭連通，使被飲用的熱水、冰水無(wú)細(xì)菌感染，本飲用水機(jī)的紫外線(xiàn)滅菌器定時(shí)3～10分鐘進(jìn)行定時(shí)滅菌，更保證了被飲用的純凈水水高度安全可靠，真真正正的放心水。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果(1)本發(fā)明完全克服和解決了現(xiàn)有飲用水機(jī)在使用過(guò)程中會(huì)帶進(jìn)大量細(xì)菌產(chǎn)生新的嚴(yán)重污染，使得解渴的“純凈水”仍不安全可靠、仍不放心的缺點(diǎn)和問(wèn)題，用本發(fā)明的感應(yīng)式定時(shí)滅菌飲水機(jī)不再存在細(xì)菌污染、解渴的純凈水真正安全可靠、真真正正是放心水；(2)本發(fā)明的殺菌時(shí)間短，只需3～10秒鐘；(3)本發(fā)明的殺菌效果好，經(jīng)微生物檢測(cè)，細(xì)菌為零。
下面對(duì)說(shuō)明書(shū)附圖進(jìn)一步說(shuō)明如下圖1是感應(yīng)式定時(shí)滅菌飲水機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是其紫外線(xiàn)滅菌器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是控制電路的電路原理圖。
本發(fā)明的實(shí)施方式可為如下(1)按圖3所示設(shè)計(jì)、繪制控制電路印刷電路板9，然后篩選元器件進(jìn)行安裝連接，例如，IC1、IC2可選BC549C型運(yùn)算放大器；IC3可選555型；安裝連接后，便可通電簡(jiǎn)單調(diào)試而成；(2)按圖2所示，設(shè)計(jì)、加工、制造紫外線(xiàn)滅菌器，例如可用不銹鋼材用沖壓方法加工制造或用不銹鋼管、用機(jī)加工和焊接方法加工制造不銹鋼容器16、不銹鋼容器蓋20；石英管17可用石英管材采用上述同樣方法加工石英管17；密封橡膠圈19可從市場(chǎng)選購(gòu)合規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)件，紫外線(xiàn)發(fā)射器18可選用S-012RL型；然后，按上面說(shuō)明書(shū)所述的連接關(guān)系進(jìn)行安裝連接，便可制成紫外線(xiàn)滅菌器15；(3)按圖1所示設(shè)計(jì)、加工、制造本感應(yīng)式定時(shí)滅菌飲水機(jī)，可以采用生產(chǎn)現(xiàn)有飲水機(jī)的材料和加工方法進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工、購(gòu)置各部件，但必須注意所選的材料必須符合GB-17324-1998瓶裝飲水用純凈水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)購(gòu)置的部件可參照下面所述來(lái)選購(gòu)例如單向閥3可選用1/4寸軟管式單項(xiàng)閥；紅外傳感器(PIR)4可選用TA2型；進(jìn)氣管13可選PVC進(jìn)氣管；過(guò)濾膜14可選SCA活性炭過(guò)濾膜；然后按上面說(shuō)明書(shū)所述的連接關(guān)系進(jìn)行安裝連接，便能制成本感應(yīng)式定時(shí)滅菌飲水機(jī)；或者直接購(gòu)置一臺(tái)現(xiàn)有的CCD-200LD-X型飲水機(jī)，再按上面說(shuō)明書(shū)所述選購(gòu)單向閥、紅外傳感器、定時(shí)開(kāi)關(guān)、PVC進(jìn)水管、過(guò)濾膜等部件以及上述所設(shè)計(jì)、加工、制造的紫外線(xiàn)滅菌器15后，可按上面說(shuō)明書(shū)所述的連接關(guān)系對(duì)所購(gòu)的現(xiàn)有飲水機(jī)進(jìn)行改裝，也同樣能實(shí)施本實(shí)用新型。發(fā)明人經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的研究，并已按照上面所述的實(shí)施方式把CCD-200LD-X型飲水機(jī)改裝為本發(fā)明的感應(yīng)式定時(shí)滅菌飲水機(jī)。發(fā)明人并把現(xiàn)有的直飲水機(jī)與改進(jìn)后的感應(yīng)式定時(shí)滅菌飲水機(jī)進(jìn)行了滅菌比較，發(fā)明人用連續(xù)采樣的方法將滅過(guò)菌的瓶裝新鮮純凈水，安放在現(xiàn)有的直飲水機(jī)上(飲水機(jī)是滅菌處理過(guò)的)，立即做連續(xù)采樣測(cè)試試驗(yàn)，每次采樣600mL，經(jīng)檢測(cè)第一次采樣其菌落總數(shù)小于5fu./mL，第二次采樣其菌落總數(shù)在10-20cfu./mL之間，第五次采樣其菌落總數(shù)則大于300cfu./mL，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國(guó)家規(guī)定的瓶裝飲用純凈水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)菌落總數(shù)控制指標(biāo)。如果菌落總數(shù)超過(guò)控制指標(biāo)數(shù)量比較小，不會(huì)對(duì)人身體造成危害，超過(guò)控制指標(biāo)數(shù)量很大，就會(huì)造成對(duì)人身體的危害，后果不堪設(shè)想。發(fā)明人再用本發(fā)明的感應(yīng)式定時(shí)滅菌飲水機(jī)采用經(jīng)紫外線(xiàn)滅菌處理的純凈水樣品1mL接種，瓊脂培養(yǎng)基，在培養(yǎng)箱生長(zhǎng)48小時(shí)，溫度36℃，經(jīng)檢測(cè)，細(xì)菌為零，達(dá)到了預(yù)期的滅菌效果。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)式定時(shí)滅菌飲水機(jī)，其特征在于它由聰明座(1)、聰明柱(2)、單項(xiàng)閥(3)、紅外感應(yīng)器(4)、熱水指示燈(5)、冰水指示燈(6)、熱水水龍頭(7)、冷水水龍頭(8)、控制電路板(9)、連接管(10)、加熱容器(11)、冰水容器(12)、進(jìn)氣管(13)、過(guò)濾膜(14)、紫外線(xiàn)滅菌器(15)共同連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為聰明座(1)放置于飲水機(jī)殼體的頂部，聰明柱(2)上端與水瓶口套接，其下端通過(guò)其內(nèi)螺紋及紫外線(xiàn)滅菌器上端外螺紋旋接，其中間部位通過(guò)螺紋與單向閥相連通連接，紅外傳感器(4)裝置于飲水機(jī)殼體上部并通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與控制電路板(9)上相應(yīng)點(diǎn)相連接，熱水指示燈(5)、冰水指示燈(6)裝置于飲水機(jī)殼體右上部并分別通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與電路控制板上的相應(yīng)點(diǎn)相連接，熱水水龍頭(7)、冰水水龍頭(8)裝置于飲水機(jī)殼體中部并分別通過(guò)接管與加熱容器(11)、冰凍水容器(12)相連通，加熱水容器(11)、冰凍水容器(12)分別通過(guò)連接管(10)分別與紫外線(xiàn)滅菌器相連通連接，進(jìn)氣管(13)一端通過(guò)單向閥(3)與聰明柱相連通，其另一端通過(guò)螺紋與過(guò)濾膜(14)相連接。
2.按權(quán)利要求1所述的一種感應(yīng)式定時(shí)滅菌飲水機(jī)，其特征在于所述的紫外線(xiàn)滅菌器(15)由不銹鋼容器(16)、石英管(17)、紫外線(xiàn)發(fā)射器(18)、密封橡膠圈(19)、不銹鋼容器蓋(20)、電源線(xiàn)(21)共同連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為紫外線(xiàn)發(fā)射器(18)通過(guò)電源線(xiàn)(21)與控制電路板(9)上相應(yīng)點(diǎn)相連接，紫外線(xiàn)發(fā)射器(18)與石英管密封套接，不銹鋼容器蓋(20)通過(guò)其內(nèi)螺紋及密封橡膠圈(19)與不銹鋼容器(16)成密封旋接構(gòu)成紫外線(xiàn)滅菌器。
3.一種感應(yīng)式定時(shí)滅菌方法，其特征在于它是改變現(xiàn)有飲水機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將現(xiàn)有飲水機(jī)的水氣交換過(guò)程中的分散進(jìn)氣模式改為專(zhuān)用帶過(guò)濾膜的進(jìn)氣通道，使瓶裝純凈水流經(jīng)聰明柱(2)流到紫外線(xiàn)滅菌容器，再經(jīng)不銹鋼水管分別流通到加熱容器(11)和冰水容器(12)，最后經(jīng)不銹鋼水管分別流通到熱水水龍頭、冷水水龍頭，當(dāng)飲用水時(shí)，人距離本感應(yīng)式定時(shí)滅菌飲用水機(jī)1～3米遠(yuǎn)時(shí)，裝在本飲水機(jī)正面上部的紅外感應(yīng)器(4)就感應(yīng)啟動(dòng)控制電路板(9)上的IC3構(gòu)成的定時(shí)開(kāi)關(guān)，使紫外線(xiàn)滅菌器(15)工作，通過(guò)紫外線(xiàn)發(fā)射器(18)發(fā)射強(qiáng)紫外線(xiàn)對(duì)進(jìn)入紫外線(xiàn)滅菌容器的水和空氣進(jìn)行滅菌，當(dāng)飲水機(jī)打開(kāi)熱、冷水水龍頭時(shí)，水流動(dòng)的吸力打開(kāi)單項(xiàng)閥，水及通過(guò)過(guò)濾膜(14)進(jìn)入的補(bǔ)充空氣進(jìn)入紫外線(xiàn)滅菌容器，滅菌后的補(bǔ)充空氣進(jìn)入純凈水瓶，滅菌后的水補(bǔ)充到加熱容器，冷水容器，加熱容器、冰水容器分別直接與熱、冷水龍頭連通，使被飲用的熱水、冰水無(wú)細(xì)菌感染，本飲用水機(jī)的紫外線(xiàn)滅菌器定時(shí)3～10分鐘進(jìn)行定時(shí)滅菌，更保證了被飲用的純凈水水高度安全可靠，真真正正的放心水。
全文摘要
本發(fā)明是感應(yīng)式定時(shí)滅菌飲水機(jī)及其滅菌方法,它由聰明座、聰明柱、單項(xiàng)閥、紅外感應(yīng)器、指示燈、水龍頭、控制電路板、加熱容器、冰水容器、進(jìn)氣管、過(guò)濾膜,紫外線(xiàn)滅菌器共同通過(guò)連接管及導(dǎo)線(xiàn)連接(連通)構(gòu)成;其滅菌方法是改變現(xiàn)有飲水機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)后將現(xiàn)用飲水機(jī)的分散進(jìn)氣模式的水氣交換變?yōu)閷?zhuān)用帶過(guò)濾膜的進(jìn)氣通道,飲用水時(shí),人距飲水機(jī)3米內(nèi),感應(yīng)器啟動(dòng)紫外線(xiàn)滅菌器工作對(duì)水和空氣進(jìn)行滅菌。本發(fā)明使純凈水在飲水機(jī)內(nèi)不再帶菌、不再污染、能真正安全可靠飲到放心水,本發(fā)明殺菌時(shí)間短、效果好、細(xì)菌為零。
文檔編號(hào)A61L2/10GK1281674SQ0011733
公開(kāi)日2001年1月31日 申請(qǐng)日期2000年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月18日
發(fā)明者劉光漢, 肖賢明, 傅家謨, 盛國(guó)英, 張文兵 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所