專利名稱：改進(jìn)的控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流量調(diào)節(jié)器，具體而言，涉及一種用于流體在重力流動(dòng)下的受控釋放的調(diào)節(jié)器。這種系統(tǒng)可以與諸如殺菌劑釋放系統(tǒng)(例如鹵化樹脂或含氯片劑)之類的凈化系統(tǒng)結(jié)合使用，所述凈化系統(tǒng)要求流體與活性物質(zhì)受控接觸以進(jìn)行凈化過程。
背景技術(shù)：
及現(xiàn)有技術(shù)上述類型的凈化系統(tǒng)要求待處理的流體在重力流動(dòng)下穿過凈化單元，以實(shí)施流動(dòng)的流體與所采用的流體處理介質(zhì)的接觸。需要控制這種系統(tǒng)中的重力流動(dòng)以實(shí)現(xiàn)有效的處理和凈化。
US4584106披露了一種用于將氯作為活性物質(zhì)分配入熱浴缸或溫泉中的氯化系統(tǒng)。該系統(tǒng)用閥門或活栓調(diào)節(jié)通過混合腔室的水的流量以控制氯的分配速度。組合的文丘里管與擋板也調(diào)節(jié)通過混合腔室的水的流量，并控制將要流出氯化系統(tǒng)的氯化片劑的粒度。
US5089127披露了一種化學(xué)物進(jìn)料器，該進(jìn)料器包括用于容納小罐的簡(jiǎn)體，該小罐裝有許多顆?；蚱瑒┬问降某尚凸腆w消毒成份，例如次氯酸鈣或氯代異氰脲酸鹽。小罐側(cè)壁的底部和下端鑿有穿孔，并且小罐的下端部分位于開放的頂部進(jìn)口或消蝕儲(chǔ)集池的上部之中。水以射流形式通過進(jìn)口開孔進(jìn)入浸蝕儲(chǔ)集池的下端，并向上行進(jìn)至與小罐下端部分中的固體消毒成份接觸，以逐漸消蝕和溶解小罐下端部分中的固體消毒成份。通過改變沖擊小罐下端部分中的消毒成份的水的進(jìn)口流速來控制供給流過進(jìn)料器的水的化學(xué)物量。在這種系統(tǒng)中，將進(jìn)口控制閥安裝在進(jìn)口管路上以控制進(jìn)入消毒成份儲(chǔ)集池的水的進(jìn)口流量。
US6298871B1公開了一種生成化學(xué)處理劑例如次氯酸鈉溶液的化學(xué)物進(jìn)料器。該進(jìn)料器包含界定空腔的外殼，伸長(zhǎng)的垂直中空容器位于該空腔的中心。容器側(cè)壁的底壁與基底相鄰，并且與外殼的內(nèi)壁間隔開的側(cè)壁的下部中包含多個(gè)穿孔。至少一個(gè)中空小罐可滑移地包容在該容器中，所述中空小罐在其基底和側(cè)壁的下部具有多個(gè)穿孔。
提供管路，用于將已供給化學(xué)處理劑的液體輸送到小罐內(nèi)穿孔之下的腔室，并用于將含有化學(xué)處理劑的液流移出進(jìn)料器。
諸如文丘里管和擋板之類的設(shè)備帶有的問題是它們需要規(guī)則的手工干涉并且不提供均勻的流量控制。另一方面，更為復(fù)雜的電子、電、風(fēng)力和液壓驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)會(huì)更為可靠，但是制造和保養(yǎng)昂貴。
發(fā)明目標(biāo)本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種流量調(diào)節(jié)器，用于流體在重力流動(dòng)下的受控釋放，無(wú)論來源的高度或體積，該調(diào)節(jié)器簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)還不造成不規(guī)則控制、流動(dòng)性質(zhì)的劇烈變化或湍流，而且不給安裝和保養(yǎng)帶來復(fù)雜性。
本發(fā)明的流量調(diào)節(jié)器可以改裝以方便地連接或安裝到任何供應(yīng)點(diǎn)或來源，例如重力下供應(yīng)水的貯存單元。
本發(fā)明的流量調(diào)節(jié)器提供流體在重力流動(dòng)下的受控釋放，并且可將其改裝以與任何常規(guī)的基于重力的凈化系統(tǒng)聯(lián)合使用，特別是那些為凈化和過濾的目的要求水的接觸或停留時(shí)間受控的系統(tǒng)，例如殺菌劑釋放單元。這使得能夠?qū)佑|或釋放凈化活性物質(zhì)例如殺菌劑進(jìn)行控制以保持水的均勻凈化，并且避免了凈化不足或給待處理的水裝填過量活性物質(zhì)的問題。
本發(fā)明的流量調(diào)節(jié)器不需要復(fù)雜的電子、電、風(fēng)力或液壓驅(qū)動(dòng)的流量控制閥或活栓，并且不需要重復(fù)手工干涉。
本發(fā)明的流量調(diào)節(jié)器簡(jiǎn)單緊湊，易于安裝在任何需要控制從其中流過的流體流量的重力流動(dòng)系統(tǒng)中；同時(shí)還考慮到堵塞或流體流動(dòng)中斷或保養(yǎng)中的復(fù)雜性問題。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種用于受控重力流動(dòng)下的流體的流量調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器包含-流量控制貯槽，該貯槽適于排放所需體積的流體并且包含至少一個(gè)用以使流體進(jìn)入該貯槽的進(jìn)口；-至少一個(gè)虹吸排出部件，該排出部件與流量控制貯槽有效連接并且適于控制來自貯槽的流體流速。
在本發(fā)明的流量調(diào)節(jié)器中，無(wú)論流體來源的流速或體積，首先由選擇了尺寸的控制貯槽調(diào)節(jié)流體流速，實(shí)現(xiàn)第一階段的流速控制。通過虹吸排出部件實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的流量控制，該虹吸排出部件優(yōu)選包含預(yù)先選擇了尺寸的管件以便于流速控制。
更優(yōu)選地，該虹吸排出部件是具有兩臂的倒置的“U”或“V”形管件，其一端構(gòu)成進(jìn)口端而另一端構(gòu)成出口端，進(jìn)口端位于較高的高度并在控制貯槽的底部伸入其中，出口端置于比進(jìn)口端低的位置以保持管件進(jìn)口端與出口端之間的高度差。
通過控制管件的內(nèi)徑尺寸及其進(jìn)口與出口的高度差，可以調(diào)節(jié)流過虹吸排出部件的流體的流速。這可以通過在該管件的各端使用具有進(jìn)口端和出口端的倒置的“U”和“V”形管件、并且該管件具有進(jìn)口端的臂比具有出口端的臂的長(zhǎng)度短來實(shí)現(xiàn)。
為獲得10-200ml/min的受控流量，可以將控制貯槽的尺寸選擇為50-500ml并且管形虹吸排出部件的直徑可以在0.5-50mm范圍內(nèi)，同時(shí)管形虹吸排出部件的進(jìn)口端與出口端之間的高度差為1-200mm。
并且，考慮到由管形虹吸排出部件產(chǎn)生的阻力也與流速相關(guān)，應(yīng)當(dāng)基于期望的流速選擇管形虹吸排出部件的材料。優(yōu)選的材料為玻璃、塑料、聚合物、陶瓷或金屬。
本發(fā)明的流量調(diào)節(jié)器可以包含多個(gè)單獨(dú)的控制貯槽。在此情形下，為控制來自各個(gè)控制貯槽的流體的流速，給每個(gè)貯槽裝配獨(dú)立的虹吸排出部件。
優(yōu)選地，給這個(gè)或每個(gè)控制貯槽裝配通風(fēng)口，改裝該通風(fēng)口以使貯槽中的內(nèi)部和外部氣壓在每次排出流體后平衡并確保虹吸調(diào)節(jié)排出的可靠操作。在用于流體進(jìn)入的貯槽進(jìn)口的開孔處提供這種通風(fēng)較為適宜。
可將本發(fā)明的流量調(diào)節(jié)器結(jié)合入重力進(jìn)料系統(tǒng)，例如重力進(jìn)料水凈化系統(tǒng)，該系統(tǒng)中為有效凈化期望流過各種水凈化介質(zhì)的水的流量受控。
因而，本發(fā)明還提供一種凈化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含-未處理流體的來源；-與該來源有效連接的流量調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含流量控制貯槽，該貯槽適于排放所需體積的流體并且包含至少一個(gè)用以使流體從該來源進(jìn)入該貯槽的進(jìn)口；至少一個(gè)虹吸排出部件，該排出部件與流量控制貯槽有效連接并且適于控制來自貯槽的流體流速；和至少一個(gè)用以使流體從該虹吸排出部件離開的出口；以及
-與該出口有效連接的流體凈化單元。
凈化單元通常含有任何粉末、顆粒、樹脂或片劑形式的常規(guī)凈化劑。優(yōu)選的凈化劑包括五碘化物樹脂和三氯氰脲酸(TCCA)。也可以使用其它常規(guī)釋氯化合物，例如二氯異氰脲酸鉀、二氯異氰脲酸鈉、氯代磷酸三鈉、次氯酸鈣、次氯酸鋰、一氯化銨、二氯化銨、[(單三氯)-四(單鉀二氯)]五異氰脲酸鹽、1，3-二氯-5，5-二甲基idanotone、對(duì)磺基二氯酰胺甲苯、三氯三聚氰胺、N-氯胺、N-氯琥珀酸亞胺、N，N’-二氯偶氮二脒、N-氯乙?；?脲、N，N-二氯偶氮二脒、N-氯乙酰基-脲、N，N-二氯biurile、氯代雙氰胺，及其混合物。
優(yōu)選凈化單元包含與虹吸排出部件有效連接的殺菌劑輸送單元，從而使受控流量的流體開始與殺菌劑接觸進(jìn)行受控的凈化。
優(yōu)選地，凈化單元還包含用以調(diào)節(jié)殺菌處理過的流體的排出的機(jī)械構(gòu)件，更優(yōu)選用于將殺菌處理過的流體的排出調(diào)節(jié)至下游停留腔室并進(jìn)一步流過清掃系統(tǒng)(以除去殘余雜質(zhì))，并最終作為處理過的流體收集在底部腔室中，該處理過的流體可以從底部腔室中的出口排出。
本發(fā)明的流量調(diào)節(jié)器簡(jiǎn)單但在實(shí)現(xiàn)對(duì)流體流速的控制中有效。為容裝和固定該可以與任何常規(guī)凈化單元整合的流量調(diào)節(jié)器，可以配以簡(jiǎn)單的固定裝置。也可以將該流量調(diào)節(jié)器可拆卸地固定在凈化單元的內(nèi)部。
發(fā)明詳述本發(fā)明特別適用于在水凈化系統(tǒng)中對(duì)水流量的預(yù)先控制，尤其是用于凈化家庭用水的重力流動(dòng)水凈化設(shè)備。這種設(shè)備通常包含多個(gè)構(gòu)件并且典型地具有五個(gè)基本單元，包括(a)頂部腔室，用于貯存待處理的水。這個(gè)腔室通常帶有預(yù)過濾器，通常是碳?jí)K，以除去沉積物、有機(jī)雜質(zhì)和囊胞。
(b)殺菌劑輸送系統(tǒng)，該系統(tǒng)通常帶有含氯片劑，例如NaDCCA、TCCA、碘化樹脂或其它殺菌劑。該殺菌劑系統(tǒng)接收借助重力來自頂部腔室的水。
(c)停留腔室或停留時(shí)間腔室，該腔室為病原體和殺菌劑待在一起提供必須的時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)對(duì)病原體的目標(biāo)殺滅。
(d)清掃系統(tǒng)(通常是活性碳顆粒)，該系統(tǒng)接收來自停留腔室的水并除去殘余雜質(zhì)，例如碘、氯、THMS以及類似物。
(e)底部腔室，該腔室接收來自清掃器的凈化水用于消費(fèi)。
這種重力凈化設(shè)備的重要因素是這種系統(tǒng)所遇到的可變流量的輸入水?？紤]到基于流過的水的接觸時(shí)間或停留時(shí)間，各種構(gòu)件對(duì)有效凈化的要求不同，重要的是有效控制這種設(shè)備中的流速以實(shí)現(xiàn)期望的對(duì)水的凈化。特別地，這種系統(tǒng)中的殺菌處理與通過所述殺菌劑輸送系統(tǒng)的水的流速有苛刻關(guān)系，因?yàn)楫?dāng)重要的是水應(yīng)當(dāng)與殺菌劑接觸而對(duì)病原體進(jìn)行期望的殺滅時(shí)，不期望流過殺菌劑輸送系統(tǒng)的水含有部分超出規(guī)定的家用安全界限的殺菌劑。
本發(fā)明的流量調(diào)節(jié)器能夠有效控制水的流速，進(jìn)行對(duì)待處理的水更為安全的凈化。


以下在下列如附圖所示的非限定性實(shí)施例中更加詳細(xì)地闡述本發(fā)明的流量調(diào)節(jié)器，其中圖1是包含本發(fā)明的流量調(diào)節(jié)器的桶狀過濾器的截面圖，該過濾器用于凈化飲用水；圖2是表示用在圖1的桶狀過濾器中的流量調(diào)節(jié)器的截面圖。
圖1中，桶狀過濾器由用于存儲(chǔ)待處理水的頂部腔室(1)構(gòu)成。頂部腔室還裝有是碳?jí)K的預(yù)過濾器(PF)，用于除去沉積物和有機(jī)雜質(zhì)及囊胞。使來自預(yù)過濾器(PF)的水借助重力流入裝有流量調(diào)節(jié)器(FR)的另一腔室(2)。改裝該流量調(diào)節(jié)器，從而無(wú)論頂部腔室(1)中的水體積和流過預(yù)過濾器(PF)的水的流速，使來自流量調(diào)節(jié)器(FR)的水以受控的量和受控的速度排出。流量調(diào)節(jié)器(FR)包含控制貯槽，該貯槽的尺寸被設(shè)定以使受控的體積流量的水流出控制貯槽。流量調(diào)節(jié)器(FR)進(jìn)一步包含虹吸排出件(SDM)，該排出件是一種倒置的“U”形的管件，具有相對(duì)于出口(OT)高度較高的進(jìn)口(IN)。取決于期望的所需流速，可以調(diào)節(jié)進(jìn)口(IN)與出口(OT)之間的高度差。來自流量調(diào)節(jié)器(FR)的具有受控流速的水離開出口(OT)并流過殺菌單元(3)，該單元將預(yù)選劑量的殺菌劑釋放到水中。此后，使殺菌處理過的水在重力下經(jīng)清掃單元(4)流到底部腔室(5)。處理過的水收集在底部腔室(5)中以待需要時(shí)最終從底部腔室(5)中的卸料出口(DO)排出。
圖2進(jìn)一步圖解該流量調(diào)節(jié)器(FR)。這種流量調(diào)節(jié)器包含控制貯槽(CR)，無(wú)論給貯槽供料的來源的體積，該貯槽存儲(chǔ)受控體積的水。管線虹吸排出件(SDM)提供受控量的水的離開。選擇控制貯槽(CR)的尺寸以及管形虹吸排出件(SDM)的直徑和進(jìn)/出口高度以實(shí)現(xiàn)對(duì)流速的期望控制?？梢赃M(jìn)一步改裝該流量調(diào)節(jié)器(FR)以使僅在控制貯槽(CR)裝填至期望的高度時(shí)才發(fā)生從控制貯槽(CR)經(jīng)管形虹吸排出件(SDM)的水的受控流出。
實(shí)施例流量調(diào)節(jié)的演示將圖1中所示的過濾器用于演示對(duì)水流量的控制，無(wú)論頂部腔室(1)中的高差。取頂部腔室(1)中從170mm-55mm的各種高度并測(cè)定通過出口(OT)的水的流量(實(shí)施例1)。除了沒有流量調(diào)節(jié)器(FR)外，用圖1中所示的過濾器重復(fù)該試驗(yàn)(對(duì)比實(shí)施例A)。結(jié)果示于表1中。

結(jié)果表明在流量調(diào)節(jié)器(FR)存在下，水流速獨(dú)立于頂部腔室中的落差。在對(duì)比實(shí)施例A中就不是如此。因而本發(fā)明的流量調(diào)節(jié)器有效消除從進(jìn)料到殺菌劑分配器的上游流速變化的關(guān)聯(lián)，使得均勻輸送殺菌劑。
權(quán)利要求
1.一種用于流體受控重力流動(dòng)的流量調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器包含-流量控制貯槽，該貯槽適于排放所需體積的流體并且包含至少一個(gè)用以使流體進(jìn)入該貯槽的進(jìn)口；-至少一個(gè)虹吸排出部件，該排出部件與流量控制貯槽有效連接并且適于控制來自貯槽的流體流速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的流量調(diào)節(jié)器，其中虹吸排出部件包含具有兩臂的倒置的“U”或“V”形管件，該管件的一端構(gòu)成進(jìn)口端而另一端構(gòu)成出口端，進(jìn)口端位于較高的高度并從底部伸入控制貯槽，出口端置于比進(jìn)口端低的位置以保持管件進(jìn)口端與出口端之間的高度差。
3.一種凈化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含-未處理流體源；-與該源有效連接的流量調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含流量控制貯槽，該貯槽適于排放所需體積的流體并且包含至少一個(gè)用以使流體從該源進(jìn)入該貯槽的進(jìn)口；至少一個(gè)虹吸排出部件，該排出部件與流量控制貯槽有效連接并且適于控制來自貯槽的流體流速；和至少一個(gè)用以使流體從該虹吸排出部件離開的出口；以及-與該出口有效連接的流體凈化單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的凈化系統(tǒng)，其中凈化單元包含與虹吸排出部件有效連接的殺菌劑輸送單元，從而使受控流量流體開始與殺菌劑接觸進(jìn)行受控的凈化。
5.一種用于凈化家庭用水的重力流動(dòng)水凈化設(shè)備，包括(a)頂部腔室，用于貯存待處理的水并帶有預(yù)過濾器以除去沉積物、有機(jī)雜質(zhì)和囊胞；(b)殺菌劑輸送系統(tǒng)，帶有含氯片劑、碘化樹脂或其它殺菌劑并接收借助重力來自頂部腔室的水；(c)停留腔室或停留時(shí)間腔室，為病原體和殺菌劑待在一起提供必須的時(shí)間以實(shí)現(xiàn)對(duì)病原體的目標(biāo)殺滅；(d)清掃系統(tǒng)，接收來自停留腔室的水并除去殘余雜質(zhì)；以及(e)底部腔室，接收來自清掃器的凈化水用于消費(fèi)；其中，該設(shè)備裝有至少一個(gè)如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2中定義的流量調(diào)節(jié)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的設(shè)備，其中流量調(diào)節(jié)器位于頂部腔室(a)和殺菌劑輸送系統(tǒng)(b)之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于受控重力流動(dòng)下的流體的流量調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器包含流量控制貯槽，該貯槽適于排放所需體積的流體并且包含至少一個(gè)用以使流體進(jìn)入該貯槽的進(jìn)口；至少一個(gè)虹吸排出部件，該排出部件與流量控制貯槽有效連接并且適于控制來自貯槽的流體流速。該流量調(diào)節(jié)器特別適用于在水凈化系統(tǒng)中對(duì)水流量的預(yù)先控制，尤其是用于凈化家庭用水的重力流動(dòng)水凈化設(shè)備。
文檔編號(hào)C02F1/50GK1751279SQ200480004545
公開日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2004年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月18日
發(fā)明者P·R·達(dá)維, M·M·米斯特里, N·穆赫杰, J·A·瓦亞爾 申請(qǐng)人:荷蘭聯(lián)合利華有限公司