水分配器和净化水的方法

摘要

本发明提供一种水分配器，包括被构造成在其中存储水并具有空心部分的冷水容器、与冷水容器流体相连并被构造成对从冷水容器供给的水进行净化的水净化装置，该水净化装置安装在冷水容器的空心部分内；以及安装在冷水容器外部并被构造成对存储在冷水容器中的水进行冷却的冷却装置。

权利要求

1.一种用于对水进行冷却和净化的水分配器，包括：冷水容器，其具有用于在其中存储将被净化的水的水存储空间以及具有空心部分；

冷却装置，其安装在冷水容器外部，并被构造成对存储在冷水容器中的水进行冷却；

水净化装置，其与冷水容器流体相连，并被构造成对从冷水容器供给的、由冷却装置冷却之后的水进行净化，所述水净化装置被安装在冷水容器的空心部分的内侧；

致冷器，其具有由绝热材料制成的外壁，并具有形成于其中、容纳冷水容器、水净化装置和冷却装置用的空间；

所述致冷器、冷水容器、水净化装置和冷却装置被同心地进行布置；

冷水阀，其与水净化装置相连，并被构造成供给被净化的水；以及出水管，其被构造成将从冷水阀供给的被净化的水直接排放到外部，其中，所述水净化装置是一种具有活性碳或其他吸附材料的过滤器。

2.如权利要求1所述的水分配器，其特征在于，还包括：布置在致冷器外侧的热水容器，其具有加热装置，所述加热装置被构造成接收来自水净化装置的被净化水并对其进行加热；

热水阀，其与热水容器相连，并被构造成接收来自热水容器的被加热水；以及另一出水管，其被设置成将从热水阀供给的被加热水排出。

3.如权利要求2所述的水分配器，其特征在于，所述热水阀包括热水容器排放口，其被设置成当存储在热水容器中得到加热的水的体积增大时将存储在热水容器中的得到加热的一部分水排到外部。

4.如权利要求1所述的水分配器，其特征在于，所述冷却装置被布置成环绕着冷水容器的外表面。

5.如权利要求1所述的水分配器，其特征在于，所述冷却装置被布置成与冷水容器的外表面接触。

6.如权利要求1所述的水分配器，其特征在于，所述冷却装置包括环绕着冷水容器的致冷剂流动管。

7.如权利要求1所述的水分配器，其特征在于，所述冷却装置被安装成与冷水容器的外侧表面相一致。

8.如权利要求1所述的水分配器，其特征在于，所述冷却装置的两个端部通过接合机构相互紧固。

9.如权利要求1所述的水分配器，其特征在于，所述冷水容器被形成为空心圆柱或空心立方体的形状。

10.如权利要求1所述的水分配器，其特征在于，所述冷水容器在水被水净化装置净化之前存储着这些水。

11.如权利要求2所述的水分配器，其特征在于，还包括与外部水管相连的供水阀，所述供水阀与冷水阀或热水阀相配合地进行打开或闭合。

12.一种使用权利要求1-11中任一的水分配器进行冷却和净化水的方法，包括以下步骤：在具有水存储空间和空心部分的冷水容器中存储将被净化的水；

通过布置在冷水容器外部的冷却装置，来冷却所存储的水；

利用安装在冷水容器的空心部分中的净化装置，对从冷水容器供给的水进行净化；以及将被净化的水直接排放到外部。

说明书

水分配器和净化水的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种水分配器，尤其涉及这样一种水分配器，其包括具有水存储空间的冷水容器、被安装成对水进行净化的水净化装置、安装在冷水容器外部用于对冷水容器中的水进行冷却的冷却装置、以及具有容纳冷水容器、水净化装置和冷却装置的绝热外壁的致冷器。

背景技术

[0002] 通常，通过水管供给的水因为管的老化会含有多种有害污染物。使用通过水管供给的自来水的许多用户越来越多地利用水分配器来去除多种有害污染物，并对水进行冷却和/或加热。

[0003] 图1是表示常规水分配器的视图，图2是表示图1所示的水分配器的结构的视图。

[0004] 如图1和2所示，通过水管供给的水通过净化装置11得到净化，并存储在水存储容器12内。水净化装置11可以由多种水净化装置构成，例如采用活性碳的过滤器或相关领域已知的任何吸附材料。

[0005] 冷水容器排放口13安装水存储容器12中，其中通过该排放口水可以保持在一定水位。存储在水存储容器12内的水移动到冷水容器14内并通过冷却装置15得到冷却，或者移动到热水容器16内并通过加热装置17得到加热。

[0006] 利用冷水容器14得到冷却的冷水通过冷水排放龙头18被排放到外部，并且利用热水容器16得到加热的热水通过热水排放龙头19被排放到外部。

[0007] 当利用水净化装置11得到净化的水在室温下长时间存储在水存储容器12内时，水会因多种微生物而受到污染。由于水存储容器12暴露在空气中，因此空气中包含的细菌会侵入水存储容器12内，这样也会导致水污染。

[0008] 另外，由于水存储容器12和水净化装置11相互独立安装，因此分配器壳体的内空间未得到有效利用，并且水分配器100的尺寸不利地会变得较大。

发明内容

[0009] 因而，本发明一种或多种实施方式的目的是提供一种水分配器，其能够克服了常规水分配器所遇到的问题。

[0010] 本发明一种或多种实施方式的另一目的是提供一种用于防止水受到污染的水分配器，其将利用水净化装置被净化的水直接排放到外部，使得得到净化的水不存储在水分配器的某一位置。

[0011] 本发明一种或多种实施方式的另一目的是提供这样一种水分配器，其通过在水存储容器的中心形成一个用于容纳水净化装置的空间、并通过将水净化装置固定地插入到所述空间内，而使水净化装置和水存储容器的空间最小，由此可以显著降低水分配器的总体体积。

[0012] 为了实现上述目的，本发明提供一种被构造成对水进行冷却和净化的水分配器，其包括：冷水容器；水净化装置，其安装在冷水容器的中央附近的容纳空间中，用于对从冷水容器供给的水进行净化；冷却装置，其安装在冷水容器外部，用于对存储在冷水容器中的水进行冷却；致冷器，其具有由绝热材料制成的外壁，并具有被形成为分别容纳冷水容器、水净化装置和冷却装置的某一空间；冷水阀，其与水净化装置相连，用于供给被净化的冷水；以及出水管，其用于将从冷水阀供给的被净化的冷水排出。

[0013] 所述水分配器还设置有：布置在致冷器外侧的热水容器，其具有加热装置，所述加热装置被构造成接收来自水净化装置的被净化水并对其进行加热；热水阀，其与供应热水的热水容器相连；以及出水管，其被设置成将从热水阀供给的被加热水排出。

[0014] 所述热水阀包括热水容器排放口，其被设置成当存储在热水容器中的热水的体积增大时将存储在热水容器中的一部分热水排出到外部。

[0015] 冷却装置可以与冷水容器的外表面紧密接触，其两个端部通过接合部件得到紧固，同时其被弯曲成与冷水容器外表面相一致的形状。

[0016] 所述水分配器还设置有与外部水管相连的供水阀，所述供水阀与冷水阀或热水阀相配合地打开或闭合。

附图说明

[0017] 参照仅仅出于示例性目的给出并且由此不会限制实施方式范围的附图，将会更加清楚地理解本申请公开的一种或多种实施方式。

[0018] 图1是表示常规水分配器的透视图。

[0019] 图2是表示图1所示的水分配器的结构的示意图。

[0020] 图3是表示根据一种实施方式的水分配器的透视图。

[0021] 图4是表示根据一种实施方式的水分配器的元件的横截面图。

[0022] 图5是表示根据一种实施方式的冷水容器和水净化装置的被拆开结构的透视图。

[0023] 图6表示根据一种实施方式的冷水容器和水净化装置的被组装结构的横截面图。

具体实施方式

[0024] 如图3-6所示，根据本发明一种实施方式的水分配器100包括冷水容器101、水净化装置102、致冷器103和出水管106。

[0025] 冷水容器101包括用于接收例如来自水管的水并对其进行冷却和存储的冷却装置104。例如，冷水容器101是密封式压力容器。

[0026] 水净化装置102与冷水容器101流体相连，由此对冷水容器101内的冷水进行净化。水净化装置102可以由多种水净化装置构成，例如具有活性碳的过滤器或本领域已知的任何吸附材料。

[0027] 致冷器103在其中包括一定的空间，用于冷却和存储冷水容器101和水净化装置102。根据一种实施方式，致冷器103通过靠近水冷容器101的外部表面设置的冷却装置
104得到冷却。备选地，可以单独分开地设置冷却装置104。

[0028] 根据一种实施方式，致冷器103包括由具有低传热率的绝热材料所制成的外壁。

[0029] 通过冷水净化装置102得到净化的水可以通过冷水阀105和出水管106直接被排放到外部。

[0030] 在根据一种实施方式的水分配器100中，从外部供给的水在冷水容器101内得到冷却并被存储在其中。当冷水阀105打开时，水可以通过冷水净化装置102得到直接排放。由于被净化水在存储的同时没有在室温下暴露在空气中，因此能够可靠防止因微生物的繁殖而导致的二次污染。

[0031] 根据一种或多种实施方式，水净化装置102布置在靠近冷水容器101中心部分的空间中。例如当冷水容器101被形成为空心圆柱或空心立方体的形状时，靠近冷水容器101中心部分的空间可以是冷水容器101的空心部分。

[0032] 如图5和6所示，致冷器103在其内部装有容纳空间。冷水容器101和水净化装置102被容纳在形成于致冷器103内部的容纳空间内。水净化装置102容纳在冷水容器101的空心部分中。

[0033] 根据一种实施方式，冷水容器101被形成为空心圆柱或空心立方体的形状，并具有内表面101a和外表面101b。根据图4所示的实施方式，容纳空间被形成在内表面101a内侧的空心部分中，并且外表面101b环绕内表面101a。

[0034] 根据一种实施方式，水存储空间被形成在内表面101a与外表面101b之间的空间中。除了内表面101a和外表面101b之外，水存储空间还可以由冷水容器101的上表面和下表面限定。具有水存储空间的冷水容器可以由单体件材料构成，或者可以通过相关领域已知的任何方法由多个部件结合而成。

[0035] 水净化装置102被安装在内表面101a内侧的空心部分内，并且从外部供给的水(例如未得到冷却和净化的自来水)被存储在形成于内表面101a与外表面101b之间的存储空间中。

[0036] 根据采用具有内表面101a和外表面101b的冷水容器的一种实施方式，水净化装置102安装在最内部的空间中(也就是由内表面101a环绕的空间)，并且水存储在相邻空间中(也就是形成在内表面101a与外表面101b之间的空间)。

[0037] 在一种实施方式中，由于水净化装置102被布置在靠近冷水容器101中心所形成的容纳空间中，因此与其中不具有任何容纳空间的冷水容器101相比，水存储的空间会变小。然而，由于冷水容器101的外径可以与水净化装置102的容纳空间一样地进行增大，因此可以补偿由水净化装置102所占用的空间。

[0038] 当圆筒形的或立方体形的冷水容器101和水净化装置102被单独分开安装时，在这两个元件之间会形成未得到占用的空间。当水净化装置102根据一种实施方式被安装在冷水容器101的空心部分中时，可以通过使所述系统中的空间效率最大化来防止出现所述未占用的空间。

[0039] 当冷水容器101和水净化装置102根据一种实施方式形成为圆筒形时，即使在用于水净化装置102的某一容纳空间被形成在冷水容器101中的情况下，也可以通过使冷水容器101的外径略微增大(例如大约3-4cm)来存储与常规系统相等数量的水。

[0040] 根据一种实施方式，冷水容器101和水净化装置102被形成为圆筒形或立方体形。尽管图5-6示出的一种实施方式采用被形成为空心圆柱形状的冷水容器，但它们并不是用于限制冷水容器的形状。本领域普通技术人员将会认识到，可以在一种或多种实施方式中采用任何已知结构的容器。

[0041] 回头参照图4，供给到水分配器100内的水通过被形成在冷水容器101上侧的冷水容器进水口115而输送到冷水容器101内，并在保持在冷水容器101内的同时得到冷却。得到冷却的水通过被形成在冷水容器101上侧的相反区域上的冷水容器出口116被排出。

[0042] 冷水容器出口116与水净化装置进口117相连，并且通过水净化装置进口117被输入到水净化装置102内部的水在穿过水净化装置102的过滤器的同时得到净化。

[0043] 得到过滤的水在穿过水净化装置出口118之后通过出水管106被排出。

[0044] 根据一种实施方式，由于水净化装置102由冷水容器101环绕，因此借助于冷水实现的冷却效果可以被均匀地应用于水净化装置102。由于因水净化装置102的高度差而导致的温度变化较小，因此存储在水净化装置102内的水的温度可以保持相对恒定。

[0045] 当得到净化的水被供给到使用者时，存储在水净化装置102内部的水的一部分被排出。当存储在水净化装置102内部的水的温度保持恒定时，首次排出的水和之后排出的水具有相同或相似的温度。

[0046] 如图5所示，一种实施方式的冷却装置104通过环绕冷水容器101的外壁而得到安装。

[0047] 根据一种实施方式，冷却装置104可以被形成为金属平板结构，并且可以装有致冷剂流动管。如图6所示，冷却装置104可以被弯曲成与冷水容器101的外表面相一致的形状，由此环绕或接触冷水的外表面。根据一种实施方式，冷却装置的两端可以相互紧固，或者通过接合元件120(例如螺钉)或相关领域已知的任何已知机构被固定在冷水容器101的外壁上。当接合元件120未被固定时，冷却装置104和冷水容器101可以分离。当更换或清洁冷水容器101时，冷却装置104可以被分离，并且仅需从分配器上拆除冷水容器101，从而很容器执行清洁和修理工作。

[0048] 参照图4，根据一种实施方式的水分配器100还装有用于对从外部供给的水的流动进行控制的供水阀114。供水阀114与冷水阀105或热水阀109相配合地得到控制。当排放冷水时，供水阀114与冷水阀105相配合地打开和闭合；当排放热水时，供水阀与热水阀109和热水供给阀123相配合地打开或关闭。根据一种实施方式，供水阀114可以仅在通过出水管106排放冷水或热水时打开。

[0049] 这些特征会有助于在高压水被输送到水分配器100时防止水管泄漏。

[0050] 冷水容器排放口119设置在冷水容器出口116上，其中通过冷水容器排放口119排放在冷水容器101中得到冷却的水。通过在从冷水容器出口116延伸到冷水容器101内并用于从冷水容器101排放空气的管的最上部形成小孔，来构成所述冷水容器排放口119。

[0051] 热水容器107布置在致冷器103外部，用于接收来自水净化装置的净化水并对其进行存储。热水容器107装有加热装置108，例如电加热器或任何已知的加热设备，用于对净化水进行加热和存储。

[0052] 根据一种实施方式，热水容器排放口110安装在热水阀109上，使得因热水容器107内的温度增大而膨胀的过量水被排放到外部(例如排放到排水容器内)。

[0053] 热水阀109可以被形成为三通阀，其中的一个出口被用作排放口。

[0054] 热水排放口110可以在热水阀109被打开时保持关闭，并且热水被排放到排水管106内。其可以在热水阀109闭合时被打开。

[0055] 存储在热水容器107内的热水通过出水管106被排放到外部。由于存储在热水容器107中的水被加热到高温，因此这些水不会受到细菌的污染。

[0056] 尽管根据上述一种实施方式冷水和热水可以通过同一出水管106被排出，但本领域技术人员将会认识到，它们可以通过单独的排放出口分别被排出。

[0057] 如图3所示，根据一种实施方式，可以在水分配器100的前侧单独设置冷水按钮121和热水按钮122。

[0058] 冷水按钮121可以安装在出水管106正下方。当使用者在出水管106下方利用杯子推压冷水按钮121时，冷水阀105打开，使得可以通过出水管106排放冷水。

[0059] 当热水按钮122和冷水按钮121同时被推压时，热水阀109打开，并且可以通过出水管106排放热水。假设水分配系统具有上述结构，则通过允许热水按钮122和冷水按钮121可被同时推压，来防止受到热水的烧伤。

[0060] 根据一种实施方式的水分配器100还可以包括位于致冷器103外部的外部水净化装置(未示出)。外部水净化装置(未示出)被构造成接收水以进行净化并将其供给到热水容器106内。

[0061] 由于需要更多能量将在冷水容器101中得到冷却的水供给到热水容器107内并随后对其进行加热，因此室温下的水可通过上述外部水净化装置(未示出)被供给到热水容器内。外部水净化装置(未示出)可以是具有任何已知过滤机构的装置，并且在选择上要考虑因能量效率而产生的成本节约以及因增加外部水净化装置(未示出)而导致的成本增大。

[0062] 还可以设置室温水阀(未示出)，用于直接排出在室温下通过外部水净化装置(未示出)而净化的水。

[0063] 根据一种实施方式，当供给到冷水容器内的水的压力较低时，净化的水量减少，这样会导致排出的冷水量减少。

[0064] 为了克服上述问题，根据一种实施方式的水分配器100还包括用于增大将供给到冷水容器101的水的压力的增压泵111。

[0065] 假定分配器具有上述结构，则即使在水压较低的地点使用分配器时，也可以通过增大净化水的量来有效排出冷水。

[0066] 根据一种实施方式的水分配器100还包括减压阀112，其被设置成降低被供给到冷水容器101内的水的压力。

[0067] 当水分配器100在水压较高的地点使用时，可能会发生水泄漏问题。为了克服这一问题，还设置减压阀112，用于由此将水压降低到适当水平。

[0068] 通过采用增压泵111或减压阀112，可以获得可靠的水净化和足量的水，同时适当保持水压。

[0069] 参照图4，根据一种实施方式的水分配器100还包括用于从供给到冷水容器101的水中去除漂浮污物的预处理过滤器113。供给到冷水容器101内的自来水可能包括污染物，例如水垢、锈和固体颗粒，所以需要采用预处理过滤器113来过滤这些污染物，以防止这些污染物积聚在冷水容器101中。

[0070] 根据一种或多种实施方式，与常规水分配器相比，致冷器、冷却装置、冷水容器和水净化装置被布置成同心形状的方式可以显著降低水分配器的总体体积。

[0071] 因为净化后的水直接暴露在空气中并存储在室温下，由此导致的因微生物繁殖而产生的二次污染可通过以下方式来防止：即水在净化之前得到冷却，水在需要的时候得到净化，并且净化后的水直接被排放到外部。

[0072] 由于水净化装置、冷水容器和冷却装置可以很容易分离，因此更便于执行修理或清洁工作。所要求保护的发明在不脱离本发明精神或实质特征的前提下可以体现为几种形式，所公开的各个特征可以进行多种形式的组合；还应该认识到，上述实例不受在前描述的任何细节的限制，除非另有说明，否则应该在附加权利要求限定的精神和范围内得到广义上的解释；因此，落在权利要求的标准和边界或这些标准和边界的等效内容内的所有变化和修改都被认为是包含在附加权利要求内。

[0073] 综上所述，根据本发明的第一方面，本发明公开了一种用于对水进行冷却和净化的水分配器，包括：冷水容器，其具有在其中存储水的水存储空间以及具有空心部分；水净化装置，其与冷水容器流体相连，并被构造成对从冷水容器供给的水进行净化，所述水净化装置被安装在冷水容器的空心部分的内侧；冷却装置，其安装在冷水容器外部，并被构造成对存储在冷水容器中的水进行冷却；致冷器，其具有由绝热材料制成的外壁，并具有形成于其中、容纳冷水容器、水净化装置和冷却装置用的空间；冷水阀，其与水净化装置相连，并被构造成供给被净化的水；以及出水管，其被构造成将从冷水阀供给的被净化的水排出。

[0074] 在本发明的第一方面的基础上，作为本发明的第二方面，所述水分配器还包括：布置在致冷器外侧的热水容器，其具有加热装置，所述加热装置被构造成接收来自水净化装置的被净化水并对其进行加热；热水阀，其与热水容器相连，并被构造成接收来自热水容器的被加热水；以及另一出水管，其被设置成将从热水阀供给的被加热水排出。

[0075] 在本发明的第二方面的基础上，所述热水阀包括热水容器排放口，其被设置成当存储在热水容器中得到加热的水的体积增大时将存储在热水容器中的得到加热的一部分水排到外部。

[0076] 在本发明的第一方面的基础上，所述冷却装置被布置成环绕着冷水容器的外表面。

[0077] 在本发明的第一方面的基础上，所述冷却装置被布置成与冷水容器的外表面接触。

[0078] 在本发明的第一方面的基础上，所述冷却装置包括环绕着冷水容器的致冷剂流动管。

[0079] 在本发明的第一方面的基础上，所述冷却装置被安装成与冷水容器的外侧表面相一致。

[0080] 在本发明的第一方面的基础上，所述冷却装置的两个端部通过接合机构相互紧固。

[0081] 在本发明的第一方面的基础上，所述冷水容器被形成为空心圆柱或空心立方体的形状。

[0082] 在本发明的第一方面的基础上，所述冷水容器在水被水净化装置净化之前存储着这些水。

[0083] 在本发明的第一方面的基础上，所述冷水容器、水净化装置和冷却装置被同心地进行布置。

[0084] 在本发明的第二方面的基础上，本发明的水分配器还包括与外部水管相连的供水阀，所述供水阀与冷水阀或热水阀相配合地进行打开或闭合。

[0085] 此外，本发明还公开了一种冷却和净化水的方法，其包括以下步骤：在具有水存储空间和空心部分的冷水容器中存储水；通过布置在冷水容器外部的冷却装置，来冷却所存储的水；以及利用安装在冷水容器的空心部分中的净化装置，对从冷水容器供给的水进行净化。