個人水凈化器的制造方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001][0002]本發(fā)明涉及個人水凈化裝置的領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明可以提供一種電解消毒劑發(fā)生器、一種傳感器來確定識別使用者的位置太陽能充電電路、以及一種過濾裝置。【
背景技術(shù)：
】[0003][0004]有效的水處理總體上包括兩個過程，過濾和消毒。美國環(huán)境保護(hù)署和許多國家的監(jiān)管機(jī)構(gòu)要求飲用水滿足清晰度（典型地通過水的濁度測量的以及如比濁法濁度單位(NTU)測量的）的限制，以及還有一直到飲用水水龍頭水都具有一種活性消毒劑。自1908年開始消毒活性消毒劑標(biāo)準(zhǔn)一直是氯。許多程序和裝置已經(jīng)被用來處理市政水平、以及個人水平的水。目前地球上有12億人無法獲得安全的飲用水，并且這些人中的許多是在經(jīng)濟(jì)金字塔的底端（B0P)。在B0P已經(jīng)嘗試了許多處理策略，但它們都受制于沒有可持續(xù)的能力。它們都要求一種需要使用者定期補(bǔ)充的消耗的組分。由于支持這種處理方案的持續(xù)的成本和配送（logistics)，在B0P的使用者典型地不具有經(jīng)濟(jì)資源來繼續(xù)該處理方案。[0005]對于提供改進(jìn)的且低成本的使用點(diǎn)（P0U)和進(jìn)入點(diǎn)（P0E)的水處理系統(tǒng)存在一種需要，該水處理系統(tǒng)將水過濾并將水消毒，并且是完全可持續(xù)的且不要求持續(xù)的成本來操作。[0006]發(fā)明說明[0007]根據(jù)世界衛(wèi)生組織，世界上每天超過5,000名兒童死于水傳播性疾病。超過12億人還未獲得安全的飲用水。諸如世界衛(wèi)生組織、泛美衛(wèi)生組織、疾病控制與預(yù)防中心（⑶C)、UNICEF、USAID、許多非政府組織（NG0)、民間非營利組織、以及私營企業(yè)的機(jī)構(gòu)已經(jīng)進(jìn)行了許多基層活動來試圖解決這個問題。大多數(shù)的當(dāng)前方案涉及包括一種消耗組分的某種形式的處理技術(shù)。這些解決方案包括漂白劑的分發(fā)如CDC的安全飲水項目，不同組織的過濾系統(tǒng)，包含助絮凝劑和消毒劑的小袋的分發(fā)（akaPur_小袋）、利用紫外線（UV)光作為消毒劑的裝置（其不保持消毒劑殘留）、以及各種其他方案。它們的一個共同點(diǎn)是它們要求一種消耗組分，以及支持繼續(xù)使用該產(chǎn)品的配送車。它們典型地要求最終使用者一些持續(xù)的經(jīng)常性成本，這些最終使用者經(jīng)常負(fù)擔(dān)不起甚至生活中的基本基礎(chǔ)。本發(fā)明優(yōu)選地不要求一種持續(xù)使用的有效的消耗品而是使用食鹽，食鹽被認(rèn)為是普遍可獲得的、并且具有10年或以上的保質(zhì)期。一旦根據(jù)本發(fā)明的裝置被分發(fā)，該裝置的繼續(xù)使用并不要求新的配送車或消耗品（除了食鹽）并將是在B0P高度可持續(xù)的。[0008]自約2003年，MSR/MI0X凈化器已經(jīng)商業(yè)化。此裝置是在由Herrington等人的題為便攜式水質(zhì)消毒系統(tǒng)（PortableWaterDisinfectionSystem)的US6,261，464下獲得專利的。此裝置使用非可再充電電池來電解鹽水鹵水（saltwaterbrine)溶液以在電解過程中使氯化物轉(zhuǎn)化為氯。雖然此裝置已顯著地商業(yè)銷售，使用者反饋表明此裝置在商業(yè)市場具有幾個缺點(diǎn)，包括：1)電池更換要求，2)氯的味道，3)等待時間，4)缺乏微粒去除，5)復(fù)雜的指令，以及6)高價位點(diǎn)。[0009]本發(fā)明的實例實施例用新的創(chuàng)新、配置、以及操作參數(shù)可以解決所有這些缺點(diǎn)。[0010]在一個實例實施例中，該裝置包括具有電路的電解池用于測量和控制產(chǎn)生的氧化劑的量以確保適當(dāng)?shù)南緞﹦┝窟M(jìn)入被處理的水中。該裝置可以被配置為用于基于最終使用者使用的水容器體積來處理不同的體積。在一個實例實施例中，主電源是利用太陽能電池板作為對電池進(jìn)行再充電的一種手段的可再充電電池。另外地或可替代地，作為一個實例，電池可以通過USB端口從外部電源進(jìn)行充電。在一個實例實施例中，板上可再充電電池還可用于為其他外部裝置如移動電話、GPS系統(tǒng)、手電筒、或其他可再充電裝置供電。在一個實例實施例中，作為一個實例，板上太陽能電池板還可用于對其他外部裝置如移動電話或GPS裝置再充電。[0011]在該裝置的一個實例實施例中，移動電話或個人數(shù)字助理（PDA)或計算機(jī)能夠利用可下載的應(yīng)用以利用或者在裝置之間的系繩纜線，或者在裝置之間的無線通信鏈路（例如，藍(lán)牙）來選擇電解裝置上的適當(dāng)?shù)脑O(shè)置并啟動該電解裝置，以及向移動電話、PDA、或計算機(jī)發(fā)送有關(guān)的操作參數(shù)來顯示該電解裝置的操作參數(shù)除其他之外如電池壽命、電解質(zhì)傳導(dǎo)率、或充電狀態(tài)。[0012]在本發(fā)明的一個實例實施例中，該裝置并入了一種新的緊湊鹵水發(fā)生器，該緊湊鹵水發(fā)生器利用了一個與電解室邊對邊安裝的鹽隔室。該鹽腔隔容納常見的氯化鈉鹽，該鹽能夠以在該隔室必須用鹽再填充之前足以處理許多升水的量來存儲。為了產(chǎn)生鹵水，將電解池充滿水然后密封，例如通過在電解池的頂部裝配一個蓋。一個水阻擋件（dam)位于該電解池和鹽腔室之間，這樣使得置于該電解池中的水不容易進(jìn)入該鹽腔室。當(dāng)該裝置旋轉(zhuǎn)時，例如約90度，電解室中的水流過該阻擋件到達(dá)該鹽腔室。然后使用者可以搖動該裝置在該鹽隔室中制造鹽水鹵水。然后將該裝置在相反的方向旋轉(zhuǎn)例如約90度，以使鹽水鹵水流過該壩形件并進(jìn)入該電解腔室。然后啟動該電路以經(jīng)由流經(jīng)該控制電路的電流將鹵水溶液轉(zhuǎn)化為適當(dāng)?shù)牧康幕诼鹊难趸瘎┤芤骸0013]已經(jīng)開發(fā)了用于個人數(shù)字助理（PDA)、或移動電話的許多軟件應(yīng)用。應(yīng)用包括基于GPS的行車路線、音樂選擇、測量裝置、以及成千上萬的其他應(yīng)用。在明尼蘇達(dá)州的自然資源部已經(jīng)開發(fā)了應(yīng)用如"湖探測器（LakeFinder)"應(yīng)用以幫助人們找到休閑的湖。在英國已經(jīng)開發(fā)了"水到處是水"應(yīng)用以幫助人們在倫敦找到自來水源從而避免瓶裝水的消費(fèi)。在本發(fā)明的一個實例實施例中，水處理裝置可以結(jié)合顯示器（諸如觸摸屏顯示器）用于使用"水探測器"軟件應(yīng)用，如上面提到的那些。為了支持"水探測器"應(yīng)用，該處理裝置還可以結(jié)合一個全球定位系統(tǒng)（GPS)傳感器來識別使用者的位置，以及地球上所有水源的位置。該應(yīng)用可以向使用者顯示以下信息如在使用者附近的水源的位置、到每個水源的距離、水源的類型、基于氣象數(shù)據(jù)水在該位置的概率、基于歷史的或季節(jié)性數(shù)據(jù)水的品質(zhì)、以及將有助于使用者找到并用處理裝置對水進(jìn)行處理以達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)的其他數(shù)據(jù)。在"水探測器"應(yīng)用中的數(shù)據(jù)庫可以由該系統(tǒng)的使用者開發(fā)和更新以指示對于每一個水源先前成功的處理方法。[0014]在該裝置的一個實例實施例中，該個人凈化器還可包括一個緊湊的或可折疊的過濾機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)被集成到該裝置，或者另外地或可替代地當(dāng)使用時可以從該裝置移除。折紙技術(shù)（將紙折疊成復(fù)雜形狀的技術(shù)）可被用于開發(fā)一種處于錐形或杯狀的形狀，但也可以折疊成扁平的折疊式過濾器用于存儲在該裝置中。存在多種可以是適合的過濾材料，作為一個實例吸附原水中所有的微生物、以及還有破壞與過濾介質(zhì)接觸的所有微生物的過濾材料可以是適合的。過濾器的消毒特征還可以確保生物膜在存儲過程中不會積聚在過濾介質(zhì)上。[0015]注意下面的討論是指許多出版物和參考文獻(xiàn)。為了科學(xué)原理的更完全的背景在此給出了此類出版物的討論，并且不應(yīng)被解釋為為了專利性判定的目的承認(rèn)此類出版物是現(xiàn)有技術(shù)。[0016]采用尺寸穩(wěn)定的陽極（DSA)的電解技術(shù)已使用了許多年用于生產(chǎn)氯和其他混合氧化劑溶液。尺寸穩(wěn)定陽極在授予Beer的題為"電極及其制造方法（ElectrodeandMethodofMakingSame)"的美國專利號3,234,110中描述，由此一種貴金屬涂層施用在一個鈦基體上。[0017]具有隔膜的電解池的一個實例在授予deNora等人的題為"具有隔膜的電解池及其制造方法（ElectrodeCellwithMembraneandMethodforMakingSame)"的美國專利RE32,077中描述，由此使用了一個圓形尺寸穩(wěn)定陽極，其中用一個隔膜圍繞該陽極纏繞，以及一個同軸地圍繞該陽極/隔膜組件定位的陰極。[0018]-種具有尺寸穩(wěn)定陽極而沒有隔膜的電解池在授予Gram等人的題為"電解法和用于對水消毒的池（ElectrolyticMethodandCellforSterilizingWater)"的美國專利號4,761，208中描述。[0019]已常規(guī)用于氧化劑生產(chǎn)的不同的商業(yè)電解池可以利用一種足以產(chǎn)生流動穿過該電解裝置的流通配置（加壓的或不加壓的）。這種配置的池的實例在授予Prasnikar等人的題為"電極和包含該電極的電解池（ElectrodeandElectrolyticCellContainingSame)"的美國專利號6,309,523以及授予Baker等人的題為"用于產(chǎn)生具有增加的臭氧含量的滅菌溶液的電解池（ElectrolyticCellforGeneratingSterilizationSolutionsHavingIncreasedOzoneContent)"的美國專利號5,385,711中描述，以及許當(dāng)前第1頁1 2 3 4 5