瓶装水的消毒装置 【发明背景】
发明技术领域
本发明涉及用于处理和分配液体的装置，尤其涉及一种用于净化饮料水等的瓶装水消毒、贮存和分配的装置。
本发明的较佳实施例精心构思一种瓶装水的分配装置，这种装置有一进入管道、一贮水箱、一过滤区域和一分配口，其中采用一系列步骤：将水流注入含有如碘、氯等消毒媒质的贮水箱内、使被注入的水保持在贮水箱中一段时间以使存在于贮存水中的消毒媒质将在水中的微生物杀死以及选择性地分配被贮存的水，并且还包括进一步过滤掉来自贮存水中的消毒媒质和其它的杂质。
本发明被揭示可与具有一个和宽颈部地瓶装水装置，例如申请人的申请号为07/780,880的专利申请“自充装式的瓶装水冷却剂转换桶”中所构思的那种装置一起使用，这是由于这种布置通过与该宽颈部一起设置的过滤装置可使含有消毒剂的贮存水得以在不加压工作条件下自流(重力流)。这样一个实施例有利于应用在第三世界国家，在那里，不可能得到压力水并且水可通过水桶等直接卸入一进水区域。一般的背景讨论
虽然存在有众多的可携带式的净水装置，但由于诸如成本、耐用性、维修能力和效率方面的实用性问题，其中大多数已被证明是不能实行的。正是由于此原因，第三世界，甚至工业化国家的边远地区的大部分仍然缺乏安全的饮水。
虽然种种军事的液体除污/过滤装置和航天(空间)过滤/除污装置的性能都有了提高，但是基本的、完全的和廉价的水消毒剂对世界大部地区仍难于解决。
一系列对于本发明可能具有一些影响或参考作用的专利引用如下。
专利号 发明人 颁证日期
5,200,070 麦克梅纳明 1993.4.6
5,176,836 索也尔等人 1993.1.5
5,126,044 马格努森等人 1992.1.30
4,995,975 杰柯欧特等人 1991.2.26
4,176,169 迈赛尔思 1979.11.37
3,772,189 克雷尤切等人 1973.11.13
第5,200,070号专利揭示一种“瓶装水过滤装置”，其中设有一个具有一瓶子件的水冷却器和一个与底部结合一起设置的过滤件。5,200,070号专利发明的替换实施例揭示一种在瓶子的下端和过滤件的上底板之间的“漂浮式容器”，所述漂浮式容器布置得“可按要求将添加剂分给进水中”。该5,200,070号专利揭示了一些被置放在漂浮容器内的典型添加剂，“例如维生素、色素、调味品等的营养物”。与已申请的本发明不同，该5,200,070号专利并未考虑到将一种消毒媒质分配到被贮存在瓶内的水中，然后在分配贮存水之前将消毒媒质过滤掉。
于1993年批准颁发的题为“可再生的杀虫剂供给装置”的第5,176,836号专利揭示了一种在水供应装置中的用于“长期的微生物控制”的装置，所述水供应装置是设置在用于包括“执行外层空间任务”等在内的航天空间应用的闭合系统中。本发明揭示了为去污目的将分子碘引入水供给装置的方法，本发明还揭示了通过使碘流过碘化了的阴离子交换树脂床把碘从水中去除。
1992年批准的名称为“碘树脂/碳净水装置”的第5,126,044号专利揭示了一种水过滤装置，其中设置一个水处理装置，该水处理装置具有一个被支承在一围墙结构内并被安装在一活性碳过滤床上游的碘树脂净化床。本发明的一个替代的实施例考虑采用一种将经净化的水供向给予水箱的装置，此水箱装置设有一收集瓶和设在该收集瓶和水箱之间的本实施例的一个过滤器。该专利(第6列第67行)指明在本实施例中，“净化和过滤是通过流经一滤芯的水重力流实现的……”(请参照图6)。
1991批准的专利4,995,975揭示一种“用于与传统的水冷却器和瓶结合过滤净化自来水”的“单元水冷却过滤器”，其中设有“(一)浸银活性碳过滤媒质，它可以从饮水中去除位于下保持件上表面上的氯和可被吸收的有机化学物质……”(摘要)。
专利3,772,189号揭示“一种利用活性碳通过均匀吸收碘以实现抑制细菌的水处理方法”，这种方法可通过碳可逆地吸收碘。
专利4,181,243号揭示一种用于与一“酒桶”，水冷却器等的结合在一起“过滤饮料的装置”，其中，设有一个插进笼头进口中的过滤器(20)，用于在分配饮料时过滤掉其中的颗粒。
如从上评述可看到的那样，已有技术还应考虑一种用于过滤和消毒水等的廉价而有效的装置，其中不但要设有将如碘等的抗菌剂散布入水中的装置，而且在将所述抗菌剂从水中过滤掉和在分配水之前设置有将水贮存在水箱中一段时间的装置，以提供一种更有效的消毒装置，这种装置必须使过滤后的抗菌剂要比通常的流经装置的水流中的抗菌剂少。
发明概要讨论
与已有技术不同，本发明提供了一种相当有效和可靠，而且维修价格较低和使用容易的水消毒装置。
本发明的最佳实施例考虑了一种用于在水进入水瓶的过程中之前注入流体中的碘/碘化物，或其它杀菌材料的注入装置；水瓶提供了贮存因素，以便使碘/碘化物暴露在水(以及其中的任何微生物)中一段时间，这与通常的碘暴露/过滤直列式的消毒装置(例如在前述萨帕拉的专利5,126,044中所考虑的)相反，在所述的通常消毒装置中是将碘/碘化物散布到水中然后立即从水中把碘/碘化物过滤掉。可以确信，由于碘存在于水中只是相当短的时间，这样的一种通常的消毒装置就不可能完全消灭掉供水中的细菌。
本发明的瓶装水消毒装置制作得与通过水笼头将水直接供向瓶的一个瓶装水分配装置一起使用，即采用一外部水源(如水桶)将水注入一收集区，再通过过滤器和碘注入装置而流入瓶中。
本发明中的一主要部件是颈部过滤器，它用于在分配操作过程中将碘/碘化物和杂质从水中过滤掉。本发明的颈部过滤器的特点由于采用所列举的瓶的大瓶口结构而得到加强，这种瓶是92.5.19颁发给发明人名称为：“自充式瓶装水冷却器的转换桶”的第5,114,042号专利的主题，现整个地援引于此。
由于水是借助重力流过该颈部过滤器的，为了分配目的就必需要有很大的表面面积以得到通过该过滤器的一个合理的水流速度。本发明的较佳实施例是采用与理想双联结装置结合的第5,114,042号专利的大瓶口结构，从而在水瓶/分配器部分上提供了水密封，如下所示。
本发明的一个目的是提供这样一种瓶装水净化/过滤装置，它可适合多方面应用并可以与城市水源、以及被注入装置的运送水和重力馈给的水一起使用。
本发明的另一目的是提供一种实施容易、维修费用较少而消毒有效的净化和过滤水的装置。
本发明的又一目的是提供一种用于净化和过滤水的装置，其中，水被注入一种如碘等的消毒剂或杀菌剂媒质，并具有将所述被注入的水保持一段时间，以及在分配水的同时去除碘和过滤掉杂质的步骤。
本发明最后一个目的是提供对现有水瓶分配装置的改进，以使这些装置可以净化和过滤其中盛装的液体。附图简要说明
为进一步理解本发明的特点和目的，下面将结合附图详细说明本发明的实施例，在这些附图中同样的零件采用相同的标号，在这些附图中：
图1是本发明的一个自充式瓶装水冷却器的部分剖视图；
图2是图1的自充式瓶装水冷却器的剖视图，显示出瓶与水箱上部的连接结构；
图3是图1的自充式瓶装水冷却器的部分剖视图，显示出通风装置的一部分；
图4是用于将一个通常的瓶装水冷却器改变成一个本发明的自充式瓶装水冷却器的一个装置的剖视图；
图5是图4的装置的部分剖视图，显示出进水装置的一部分；
图6是图4的装置的部分剖视图，显示出通风装置的一部分；
图7是图4装置的一个伞形浮子的剖视图；
图8是图4装置的一个伞形浮子的剖视图；
图9是可与图4的装置一起使用的一个接管的平面视图；
图10是显示出图9的接管与图4装置结合使用情况的剖视图；
图11是图4的自充式瓶装水冷却器装置的部分剖视图，显示出一个替代的颈部密封；
图12是图11的颈部密封的平面视图；
图13是图11的颈部密封的一个替代实施例的部分剖视图；
图14是图13的颈部密封的平面视图；
图15是本发明的瓶装水消毒装置的部分切开的前视图；
图16是图15的瓶装水消毒装置的特写(近视)剖视图；
图17是图16的本发明的颈部过滤器的俯视图；
图18是图15的瓶装水消毒装置的一个替代实施例的部分剖开前视图；较佳实施例的详细说明
现请参照附图，其中遍及各附图中凡是相同的标号表示相应或相同的零件，本发明的一个实施例的自充式瓶装水冷却器10如图1所示。该自充式瓶装水冷却器10包括一分配装置12、一水瓶14、一进水装置16和一通风装置18。
所述分配装置12包括一个独立式的柜体20、一个插置在该柜体上部内的水箱22、至少一个被安装在柜体20前面上的笼头24和从水箱22连通向笼头24以便当笼头打开时使水从水箱流过笼头的管路连接件26。所述分配装置12还可包括一通过笼头改变分配的水的温度的加热和/或冷却装置(未图示)。例如，可设置一个加热装置以便一个笼头分配用于咖啡、茶或糖的热水，还可设置一个冷却装置以便另一个笼头分配用于冷饮的冷水。这种加热和冷却装置在工业上已普遍使用为大家熟知因此在此不予以说明。
所述柜体20还可包括一个安装在笼头24下面，用以接收笼头中流出水的溢流盘28。这样的溢流盘在工业上也是为大家所熟悉的。还可在柜体内设置一溢流排水管94以将溢出的水从溢流盘28排向一排水泵96。
该柜体20是独立式的并且制作得可稳定地支承充满水的水瓶。柜体可用金属板、塑料或别的刚性材料制成。
水箱22是这样被设置在柜体20的上部30内即使水箱的上部32向上伸出柜体的上表面34之外以与水瓶14的颈部36密配。另种方案是，水箱22可以这样地完全设置在柜体20的上部30内即使水瓶14的颈部36向下伸入柜体的上部30中以与水箱的上部32密配。水箱22可以用不锈钢或任何其它的不与水反应的坚固材料制成并具有一个圆形的水平横剖面。水箱的上边缘38向外张开以容纳一个O型(环形)密封圈40。水箱的底面42至少有一个用于分配的可使水箱中水通过管路连接件26流向笼头24的出口44。
水瓶14可用玻璃、塑料或任何其它的透明刚性材料制成，并在一个倒置的位置上被固定安装在柜体20的水箱上部32上。如在图2上可看得最清楚那样，水瓶14有一加工成带有环形凸缘46的直颈部36。该直颈部36的外径选择得略小于水箱上部32的内径以使其颈部36可紧贴地滑进水箱22上部32内。如在该图中可看得最清楚那样，水箱的向外张开的上边缘38与在水瓶颈部上形成的环形凸缘46和置于该向外张开的上边缘38和环形凸缘46之间的O型密封圈相配合以密封瓶14与水箱22的结合部。夹紧圈48与环形凸缘46和向外张开的上边缘38接合以将瓶子固定到水箱22上并对O型密封圈40提供附加压力以密封结合部。
将经过净化的水供向水瓶内部的进水装置16包括进水管路58和60、一逆渗透碳块或其它净水器52、一进水阀54和一浮子机构56。一第一进水管路58连接到自来水源或其它的连续水源(未图示)以将水90供给予用于净化水的争水器52。该净水器52可把水净化到大于99％的纯度，该纯度要高于通常瓶装水冷却器所提供的瓶装水的纯度。一第二进水管路60将净水器52连接于进水阀54以将经净化的水供向分配装置12的水箱22。进水阀54被安装在水箱22上，并调节流入水箱的净水流量。该进水阀54被偏移到一开启位置上以在正常情况允许净水进入该水箱22。一在进水阀54上的杠杆62以一垂直弧度向上移动以关闭该阀，从而控制进入水箱22的净水流量。
该浮子机构56包括一管形浮子64和一细金属线或其它杠杆传动件66。该浮子64是用聚碳酸酯制成并具有一通过其中心线的轴向孔68。浮子64可滑动地设置在一溢流管70上，该溢流管70在瓶子14内从水箱22垂直地延伸到瓶子的上部72。该溢流管70穿过浮子内的轴向孔68以使浮子64在管70上垂直地同轴滑动。金属线或其它的杠杆传动件66将浮子连接到进水阀54的杠杆62上以控制杠杆位置因而调节该进水阀。
通风装置18包括溢流管70、一个有疏水的细菌过滤器的通风口74、一单向阀76、一排水泵96和排水管道管接件80、82、84和98。该溢流管70用塑料、不锈钢或任何其它的不与水反应的刚性材料制成并用通常的管连接固定件80刚性地连接于水箱22，从而使溢流管70可提供一个从水瓶上部72向下通过瓶14并穿过水箱22向外伸出的通路。如图3中可看到的那样，一排水管路82和一“T”型固定件84将在水箱22上的管连接固定件80上的溢流管70与空气通风口74和单向阀76连接。一排水管路98将单向阀76连接于排水泵96。该排水泵96抽吸由溢流盘28收集的流出水，并将由通风装置收集的溢流水泵向排水指定地点。
通风口74包括一在壳体86中的疏水的细菌过滤器86以阻止细菌和其它杂质通过该通风口进入供水中。一般使用一个0.22微型过滤器。单向阀76只允许流体在箭头88方向上流动因而阻止杂质通过该通风装置而回流进供水中。
该通风装置18起紧急溢流排放作用以防止水瓶14的过量充填。该通风装置18还将一个通风口设置在瓶中水位之上的水瓶上部72上。在水位之上的瓶的通气是必需的以防止在将水加入瓶子或通过笼头24而分配水时，在瓶内的空气压力的变化。如果没有瓶子的通气，则当将水添加到瓶中时空气压力就会在瓶内建立直到该压力大到足以阻止添加水进入瓶中为止。因此，如果无通气的话，瓶子就再也不会充水。相反的情况是，如果没有瓶子的通气，则在水通过笼头24被分配时空气压力在瓶中就会下降直到压降大到足以阻止水流通过笼头为止。因此，如没有通气，就会阻止水流通过笼头。
如可从图中看到的那样，水90进入冷却器的第一进水管路58并在净水器52中被净化。经过净化的水90通过第二进水管路60和进水阀54并注入水箱22和水瓶14直到瓶中的水92到达所要求的最高水位、使浮子64抬起并关闭进水阀54为止。当将水92注入水瓶14时，空气便通过通风装置18离开水瓶使瓶内空气压力保持恒定。然后，水位在使用者分配来自冷却器的水之前一直保持恒定不变。
当笼头24被打开时，水通过笼头从水瓶14和水箱22中分配出去。这就使瓶内的水位下降，再使浮子64降低因而再次打开进水阀54使更多的净化水92进入水箱22和水瓶14以使瓶中的水位恢复到其原来位置。当瓶内水位下降时，空气通过通风装置18进入瓶中以使瓶内的空气压力保持不变。
如果由于保留在打开位置因而在瓶内的水位升高超出瓶子正常的最高水位的原因使进水阀54不能正常地工作的话，净化水92就流入溢流管70并流出冷却器而不会使水压在瓶内建立。
本发明的技术方案还可被用于将现有通常的瓶装水冷却器转变为自充式瓶装水冷却器。在本发明的一个替代实施例中，大部分是在图4、5和6中示出，它提供一个用于将一通常的瓶装水冷却器转变成一自充式瓶装水冷却器的装置100。该转变装置100包括一类似于上述水瓶14的一个水瓶102。一进水装置104和一通风装置106安装在水瓶102上，它们类似于在图1实施例中的被安装在柜体20的水箱22上的进水装置16和通风装置18。该转变装置100通过替换通常的瓶装水冷却器的可互换瓶很容易地使一个通常的瓶装水冷却器转变成一自充式瓶装水冷却器，该转变装置如下所述。
该水瓶102除了设置在水瓶上的用于安装进水装置104和通风装置106的切口108之外基本与上述的水瓶14相同。围绕切口108的水瓶的区域可以是不透明的和暗色，例如黑色以遮蔽进水装置104和通风装置106与水瓶102的连接。另外，在穿过水瓶的顶壁112在中央110上的小孔内安装有一个小堵塞114，堵塞具有一带有延伸入水瓶102的内部120的开口端118的管形部分116，用于容纳溢流管124的上端122，这在下面将予以较详细的说明。
与上述的水瓶14相同，水瓶102具有加工成带有环形凸缘128的直颈部126。该直颈部126的外径选择得略小于被转变成的瓶装水冷却器的水箱212的内径以使该颈部126可紧贴地滑进该水箱212的内部。
进水装置104包括一进水阀130和一浮子结构132。该进水阀130(在图5中可看到最清楚)，通过一进水管路134流体地连接于净水器(在图5中未示出，但可如图1实施例那样的净水器52)并最终连接到一自来水源或其它的连续水源(在图5中未示出，但如图1实施例所示和对它所说明的那样)。该进水阀130通过在切口108的平表面被安装在水瓶的底部136上。该进水阀130调节流入水瓶的净水流量并以与上述进水阀54相同的方式工作。
所述浮子机构132(在图4上可被看得最清楚)，包括一伞形浮子140、一管状支撑件142和一个卡夹144。如在图7中可最清楚地看到那样，该伞形浮子140是用一种刚性的不漏气的塑料或其它的与水不起反应的合适材料制成并有一个带有敞开底端148的曲面半球体146。通常，该伞形浮子体146是用一种透明材料制成以使它应用在水瓶102内时几乎看不出。穿过浮子体146的顶壁150设置有一支承堵塞152，它具有一用虚线156表示的与浮子体146的开口底端的平面相垂直的一个轴向孔154。
进一步如下所述，该轴向孔154具有用于伞形浮子140与管形支撑件142连接的点。该支撑堵塞152要比伞形浮子体146的顶壁150厚并且必须为伞形浮子140与管形支撑件142的牢固连接提供具有足够大小的内表面158。通常，该支撑堵塞152可以用与伞形浮子体146的相同的透明材料制成，但可用任何刚性的不漏气的塑料或其它的不与水起反应并可被粘结到浮子体146上的合适材料制成。在支撑堵塞152中的轴向孔154必须具有足够大的直径以提供围绕管形支撑件142的横向部分的外侧面的滑动配合。
在一替代实施例中，该伞形浮子140可以制成如图8所示的形状。如图中所示，伞形浮子的替代实施例160要比图7的伞形浮子140更平坦并一般具有一个圆盘形状。该替换实施例的伞形浮子160是用与图7的伞形浮子140相同的刚性材料制成并且通常也是透明的。该替代实施例的伞形浮子160具有与一短的环形外侧壁164整体构成的一个扁平的上壁162。圆边166与上壁162和外侧壁164结合。
如同图7的伞形浮子体那样，该替代实施例的伞形浮子体160的底部168是敞开的。
具有一管形侧壁172的一个轴向孔170从上壁162向下延伸穿过该替代实施例的伞形浮子160的内部。轴向孔170的管形侧壁172与浮子的上壁162是整体地形成的，而管形侧壁172的底部边缘176延伸到浮子外侧壁164的底边178之下面。如同图7的伞形浮子那样，该轴向孔170是用于将该替代实施例的伞形浮子160连接到管形支撑件142。这样，该轴向孔170的内径必须具有足够大的尺寸以使其沿管形支撑件142的外侧面横向部分的全长上得以滑动配合。另外，该管形侧壁172的长度必须为该替代实施例的伞形浮子160与管形支撑件142的牢固连接提供具有足够大小的内侧表面180。
通常，该替代实施例的伞形浮子件160的全径182要大于图7的伞形浮子件140的全径184；然而，该替代实施例的伞形浮子件160的外侧壁164的高度186显著地小于图7的伞形浮子件140的全高188。这样，该替代实施例的伞形浮子160超过图7的伞形浮子140的一个优点在于，该替代实施例的伞形浮子160外侧壁的较低高度186结合其较大的全径182使该替代实施例的伞形浮子160具有与图7的伞形浮子相同的浮力，然而，由于该替代实施例的伞形浮子160的较低的轮廓，它在水瓶102的顶部内较少令人注目。另外，当使用该替代实施例的伞形浮子160时，由于它的轴向孔170的管形侧壁176向下延伸到外侧壁164底边178之下面，就可在不需要在管形支撑件142的外侧和轴向孔的内表180之间提供空气密封的情况下，一气密室可整体地形成在浮子的内侧面174中。
如在图4中可以最清楚地看到那样，该管形支撑件142是设置在溢流管124的直立部分194的周围。该管形支撑件142支撑在水瓶102内的伞形浮子140为伞形浮子140提供一沿着水瓶102内的一垂直路径运动的支撑面190，并将该伞形浮子140连接于进水阀130。该管形支撑件142是用一种硬塑或其它的不与水起反应的合适材料制成的。该管形支撑件140被加工成一通常是透明的薄壁管。管形支撑件的长度由卡夹144的布置确定(如下所述)。管形支撑件142的上端192牢固地连接到伞形浮子140的轴向孔154的内表面158。一种不可溶解于水中的粘结剂或其它不溶于水中的构件用来将管状支撑件142的上端192连接到伞形浮子140。如果没有图8的用于转变装置的伞形浮子160，那么在管形支撑件142上端192的外表面与轴向孔154的内表面158之间的密封必须是气密的。
由于管形支撑件142的内表面具有一支承面190以使伞形浮子得以沿着水管内部浮动，该管形支撑件142的内径必须大于溢流管124的外径(如下所述)，并且必须具有足够大小的尺寸以使管形支撑件142可以容易地沿溢流管124的直径部分194在垂直方向上滑动。
管形支撑件142的底端196连接于卡夹144。该卡夹144当在瓶102内的水位到达要求的最高水位并抬高伞形浮子140时，便拨动进水阀130的杠杆198以停止流入水瓶102中的水流。该卡夹144由压入配合在管形件142的底端196外周的一个塑料环或其它材料的环制成。还可以用一种不会溶解的粘结剂将卡夹固定到管形支撑件142的底端144外周上。当瓶102中的水到达要求的最高水位并抬高伞形浮子140时，该卡夹必须以离开伞形浮子140的足够距离固定在管形支撑件142的底端196上，拨动进水阀130的杠杆198并关闭该阀。
除了通风装置106是由穿过切口108上的平面138的通常管道固定件200被安装在水瓶102的底部136上之外，它基本与上述的通风装置18相同。溢流管124的直立部分194必须是成直线的并要具有足够的长度以便当在水瓶102内的水位到达要求的最高水位时使浮子机构132沿着该直立部分194在垂直方向上滑动并在该垂直方向上具有足够移动以关闭进水阀。这样，在图4所示的该转变装置实施例中，溢流管124的底部具有一可提供足够长度的直立部分194的U形部分202。
在图4所示的该转变装置中，溢流管124的上端122被固定在位于水瓶102顶壁112的中央部110上的小堵塞114的管形部分116内。该小堵塞114的管形部分116为溢流管124的上端122提供支撑。溢流管124上端122的末端只是搁置在小堵塞114的管形部分116上而并不是以任何方式被固定在该管形部分116内。在溢流管124上端122的末端外表面与小堵塞114的管形部分116的内表面之间提供有一间隙，以便空气和(如果水过分充满水瓶102的话)水可以在水瓶102内部与溢流管124内部之间自由地流动。
如可在图6中被最清楚地看到的那样，如同在图1实施例的通风装置18中，该溢流管124通过通常的管道固定件200和排水管路204而连接到细菌过滤器206、一单向阀208和最终连接于一排水泵和一排水源(未图示)。该细菌过滤器206可以是具有如图6所示的一种亲水型式，或如图3所示的一种使用“T”固定件84、壳体86和通风口74的疏水型式。在该转变装置100实施例中的通风装置106的功能和使用是与在图1的自充瓶装水冷却器10实施例中的通风装置18的功能和使用是相同的。
通过取下通常的瓶装水冷却器的可互换瓶、将瓶座从该通常的瓶装水冷却器的冷却一分配装置顶部中取下以露出冷却器的水箱顶部以及将转变装置100固定到冷却器水箱上，一个通常的瓶装水冷却器便可通过该转变装置100转变成一自充式瓶装水冷却器。
该转变装置100是以与水瓶14安装到图1实施例的水箱22上部上的相同方式安装到一通常的瓶装水冷却器的水箱上。如在图4中可最清楚地看到的那样，通常的瓶装水冷却器水箱212的张开的上边缘210与在水瓶102颈部126上形成的环形凸缘128和被置于所述张开的上边缘210与环形凸缘128之间的O型密封圈214相配合以密封在瓶102和水箱212之间的结合部。一蜗轮型式夹箍216与环形凸缘128和张开的上边缘210接合以将瓶102固定到水箱212上并为O型密封圈提供附加压力以密封该结合部。
在一些通常的瓶装水冷却器不具有带张开的上边缘的水箱时，则可提供如图9所示的接合件218那样的适配件以有助于转变装置100与通常的瓶装水冷却器的水箱的连接。该接合件218具有环形形状并用塑料、不锈钢或其它不与水起反应的合适的刚性材料制成。该接合件218的上边缘220是张开的以容纳一O型密封圈。对于具体使用的精确尺寸要取决于被转变的瓶装水冷却器水箱的具体尺寸和特点；然而，为说明举例用，在图9中所示的接合件218的高度为2英寸、在底边缘222上测得的内径为英寸，在从张开的上边缘220的一边至另一边测得的外径为英寸，上边缘220的扩张部分的圆弧半径为英寸以及壁厚为1/64英寸。
如图10所示，该接合件218的下部224滑插到被转变的瓶装水冷却器水箱228的上部226外侧面，此外侧面位于上部226和围绕水箱的泡沫塑料绝缘件230之间。该接合件218的内径必须足以提供在水箱228上部226的外表面与接合件218下部224的内表面之间的区域232的紧密配合。可以使用一种合适的不溶于水的粘结剂以将接合件218的下部224牢牢地固定到水箱228的上部226的外表面上从而防止漏水。如上面刚说明的那样，该接合件在被连接到水箱228上时，提供了用于与水瓶102的O型密封圈214相配的一个张开的上边缘234。这样，就完成了水瓶102与接合件218和水箱228的上部226的连接正如上述那样的一种上部带有张开边缘的水箱。
一个通常的瓶装水冷却器转变成一带有该转变装置100的自充式瓶装水冷却器后就以与图1实施例的自充式瓶装水冷却器10的上述方式相同的方式作用。
现请参照图11，图中示出用于将水瓶102与水箱212的上部相配合的一个替换实施例。所述带有直颈部分126的瓶子102配设一固定于该颈部126上的平密封件300。如在图中可看到那样，水箱212的上部226与该平密封件300相配合以形成一个在瓶子102和水箱212之间的水密封(不漏水)结合部。
该平密封300执行如同图1所示的O型密封圈214、凸缘128、张开的上边缘210和夹紧圈216所构成的水密封的同样功能。该密封件300的结构组成参照图12可较好予以理解。该密封件300是一个具有中央孔或开孔310的柔弹性的“扁饼”或盘形件。在该较佳实施例中，密封件300是用硅橡胶制成。密封件300的两侧通常是光滑的。
该密封件300在未安装到颈部126上时是平的。为安装该密封件300，密封件的中央开孔310被张开在瓶子102的颈部126上，而密封件300的一侧则被压紧在颈部126的外表面上。
这样，当密封件安装好后，它就变成圆筒形并很容易与颈部126的尺寸和形状相一致。密封件300的弹性张力，与在密封件300通常平滑的表面和颈部126之间的表面摩擦力相结合就保证使该密封件持续地紧固在颈部上。由于在安装前平密封件300的内周边长312是小于其外周边长314，当密封件在瓶子102颈部126上张开时，内周边312的张开量就要大于外周边314的张开量。这样，当将密封件300安装到颈部126上时，由于这样的伸张差异的存在，在对应于密封件内周边312的下边缘316上的颈部126的瓶口附近处的密封件300的厚度要小于在对应于密封件外周边314的上边缘318上的密封件300的厚度。因此，在安装时，就为密封件提供了一种锥形或楔形作用。这样一种锥形或楔形作用有助于将颈部126插入水箱221的上部226并可补偿配合的缺陷。
在将密封件300张开到水瓶102的颈部126上时，带有密封件300的颈部126就被牢固地压在水箱221上部226的内部。密封件300的弹性性能还使密封件与水箱212上部226的内表面320的尺寸和形状符合一致。这样的弹性功能与在密封件的通常光滑表面和水箱212的内表面320之间的摩擦力相结合，就保证了密封件将水瓶102牢固地连接到水箱212上而不会漏水。这样一种布置提供了一种简单而有效的水密封件，这种密封件仅仅用摩擦力和瓶子102和水92的垂直供作必需的密封力。这样就可避免使用较贵和复杂的例如蜗轮型式的夹箍件216那样的夹紧件或别的固定装置。
在图13和14中示出这种密封件300的一个替代实施例。详细请看图14，该替代实施例如图所示是设有肋的密封件330，它也是用带有一中央孔或开孔340的一弹性“扁饼”或盘制成。与平密封件300不同，带肋密封件330具有在其一侧面上围绕孔340同心设置的圆形脊350、360、370、380。从孔340开始向外的布置是各个相继的脊越来越宽并越来越厚。最外的脊380为最大。密封件330的相对侧通常是光滑的。如同平密封件300，在本较佳实施例中，带肋密封件330是用硅橡胶制成的。
带肋密封件330的安装是以与上述的平密封件300的安装相同的方式进行的。如同使用平密封件300，带肋密封件330的通常平滑的侧面是被压紧在颈部126的外表面上。
当将带肋密封件330安装好后，脊中最宽并且是最厚的最外面的脊380便被设置在水瓶102颈部126的最上面。这样，相继的较窄和较薄的脊370、360和350依次地设置在颈部126上并越来越接近颈部的边缘390。脊350、360、370、380的这种布置可使脊擦拭水箱212上部226的内表面320并在密封件被正确安装到颈部126上时，使密封件获得渐渐增大的锥形或楔形作用。
带肋密封件330的使用和操作与上述的平密封件300的使用和操作相同。
图15图示说明了本发明的消毒装置，这种消毒装置具有可价廉而可靠地杀灭存在于供水中的细菌、微生物、病毒等的能力，而且没有一些化学消毒装置那样的有害付作用。
如图所示，本发明的消毒装置实施例400包括一个柜体401，其中在柜体的顶部设有一水箱402。如图所示，一倒置的水瓶403置放在水箱402的上部404顶端上，该水瓶的颈部405被安装在水箱内部的水箱402的上部内壁区域内并借助密封件406以与水箱密封连通方式被固定。要注意，该水瓶的颈部必须大于大多数现成的水瓶的颈部，而所述颈部外径只略小于水箱的内径。
本发明的该较佳实施例可用一种设有水管410等的常用自来水或其它水源，水到达水箱403前，水管和一处理水的过滤/消毒装置407是对接的。
如图所示，该消毒装置407有一具有第一进口端411和第二出口端412的壳体。输入进水口的水首先通过一颗粒/沉淀和碳过滤器(可以是活性碳)，该过滤器从水中去除掉氯、化学物质和碎石。其它一些可替代碳很好工作的物质可以是KDF，即一种可减少氧化物质的金属还原材料。应注意到，在水通过碘注入区域之前使氯从水中去掉的这一点是重要的，因氯可使过多或不均匀的碘注入水中，从而降低装置的效率。
该装置也可以包括一个限制流量的装置，例如位于沉淀过滤器后的缩小直径孔以便相对碘注入区域和通过该区域的水有足够的接触时间。
接着，水通过一种为消毒目的而注进水碘分子中的碘/碘化物409注入媒质。作为例子的一种碘注入媒质可以是由贝尔维尔，IL的MCV技术国际部生产的MCV树脂。
经过过滤/注入碘的水通过出口412排出壳体，并通过管路413流进瓶403内，该管路413是通过密封垫415以流体不可渗透的方式进入水槽414。本发明还可以包括一个用于保持瓶中流体所要求水位的如上所揭示的浮子阀等。或者，浮子阀可以依靠，例如一个浮子开关441装置，该浮子开关装置通过控制导线440操纵一电磁阀439。另外，如有需要，还可以在该阀的水位之上设置一个隔膜阀形式的通风口442。
与通常的碘添加装置不同，它们是添加碘快而去除掉碘也快，象上述的第3,772,189号专利那样，但本发明可以使注入水中的碘416停留在瓶中一段时间，一直到水被实际分配的时刻才将碘去除掉。这不仅大大提高了装置的效率，而且还防止了在瓶内水藻等的形成。
在使用时，被注入的水416借助重力或静水压力通过过滤器420，该过滤器可以制成得具有可去掉碘、TLC′S和铅的浸银的碳(最好是活性碳)等。该过滤器具有一个带有可保留和夹住媒质的多纤维网的聚丙烯壳体。
在通过过滤器420时，水421就被制成为已去掉碘和其它杂质的饮用水。饮用水417然后就被保持在水箱402中，直到通过分配阀418将它从水箱中分配出去为止。只要在水箱402中存在空间419，水就可继续流经过滤器420；但当水箱被充满水时，过滤器被水所渗透并停止流动，一直到通过分配在水箱中含水量时，水箱中再存在空间为止。
在本装置中的一个主要元件是颈部过滤器420，它包括一个壳体和过滤材料，这在图16上看得较为清楚，本发明重力供给装置的满意的性能是由于本发明的瓶颈405的较大瓶口而获得。由于水只借助重力流过颈部过滤器，就需要一个很大的表面积(例如，在本例中约为18平方英吋)以实现一个合适的通过该过滤器的水流速度。
由于该颈部过滤器是可更换的，在该过滤器和瓶子的颈部内表面之间就必须要用一个密封机构。该内部密封425是用一现有密封完成的，它可借助围绕其底部的环426将过滤器保持在适当的位置上，从而形成在过滤器壳体和瓶颈内壁之间的一种不渗透流体的密封。本发明的密封可以用硅或KRATON，或任何的不渗流体的惰性的弹性材料制成，并且在实际使用中可以是两个密封件，设在瓶颈外侧上的密封件423将瓶子安装并密封在一分配器上，而设在瓶颈过滤器外表面和瓶颈内表面之间的密封件425将该颈过滤器安装在并密封在瓶颈的内部上。如图示说明例举的该密封包括有连接内侧密封件425和外侧密封件423的在瓶颈之下的部分424。本发明还可以结合诸如在上述专利的图11-14讨论中所说明提出的各种替代的密封件的特性。
现再参照图16，瓶子可以被摩擦地固定在水箱上部的适当位置上，或者可以借助在水箱404顶部之上延伸的唇边422结合本发明密封件的卷绕特点而被固定在水箱上部的适当位置，所述密封卷绕瓶颈外壁、端部和瓶颈内部。同样地，过滤器420可以借助与内密封件425的摩擦连通被固定在适当位置上，或可以依靠唇边426而被固定，该唇边是在插入内、外密封区域425、423的密封件下部424的内径附近延伸。
如图17所示，该颈部过滤器420可以有一系列的轴向(在流动方向上)挡板B，它们是为实现有效过滤所必需的。这些挡板的作用是产生至少2∶1的一个长宽比，然而甚至可维持遍及整个过滤器内的过滤。这个2∶1的比率通过一系列其它颈部过滤器结构的以经验为基础的测试已被证明为有效的。
本发明的颈部过滤器的例举的横剖面在图17中予以图示说明，它示出例如一个用于本发明宽口瓶的17.5平方英寸的过滤面积。另外，该例举的过滤器每英寸的汲出量最少具有10个挡板。
除了上面的采用一个碘注入装置的碘杀菌装置之外，本发明的装置还可以在没有所述过滤器/碘注入装置的情况下使用，尤其在用于将饮用水经氯化处理的自来水注入自充式瓶的场合。允许氯保留在瓶内可对瓶子提供防止细菌/水藻的作用。把颈部过滤器用作可逆渗透装置中的后过滤器还可提供同样的防止细菌/水藻的作用。
如果需要，本实施例可以包括如本发明图1所考虑的通风装置。
图18示出本实施例的消毒装置的一个替代实施例，该替代实施例具有可在不适宜使用管道装置或水流管路的场合采用本装置的特点。
如图所示，该装置包括一个水瓶427，该水瓶在其顶部428形成有一盛盘429，其中，位于该盛盘的底部有一个含有去除氯等的上部碳过滤器431的处理区域430和一个如上面的已揭示的碘注入树脂的碘注入区域432。位于该碘注入区域之下的是一个滴水过滤器网或类似结构，以使经过滤的被注入有碘的水435流入瓶427中。该盛盘还可包括一个用于遮盖盘的盖子434。
如图所示，这个替代实施例可允许使用者将来自容器的水在提起盖434后注入该盛盘429中，以使重力水流通过碳过滤器431和树脂注入区域432，将水流过滤并注入带有树脂分子的水。再通过滴水过滤器433进入水瓶427中。
从这一点进一步看到该装置的操作，除了它不需要如在本发明上述实施例中所述的一个水位控制或通风外，是与上述消毒装置的较佳实施例揭示的相同。
将注入有碘的水保持在水瓶427中一直到水从水箱中分配出去，在水箱中具有一个空间以允许瓶中的水435通过颈部过滤器436，其中的碘被去掉，曲此提供饮用水437。
在此予以说明的本发明的一些实施例说明得这样详细，只是为了举例的目的，并且可以在外观形状、结构、应用和操作方法方面有许多不同的变化。因此，在此的详细的揭示应理解为是一种说明举例的方式并不是意味着限制的意义。
在实际使用上述消毒装置时，使用者可以希望在分配水前，允许进入的水被注入有灭菌媒质(在此例中为碘)并在水瓶中保留一段时间，例如5至10分钟，以允许在分配过程中，借助颈部过滤器将杀菌剂从水中过滤掉之前允许获得更多的消毒。这可能在大量使用中瓶子已空或基本上空掉后将水注入是特别希望做的。
还要注意到，虽然本发明装置的消毒装置是考虑采用作为杀菌剂/杀病毒剂的碘/碘化物，但是本发明并不限于只采用碘/碘化剂，而是可以采用其它现货供应的杀菌剂/杀病毒剂媒质来获得同样满意的效果。在这样一个实施例中，树脂注入媒质可以提供所述的媒质，而颈部过滤器可去掉所述的媒质。