專利名稱：雙罐水對(duì)水過濾系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明整體涉及過濾系統(tǒng)，并且更具體地涉及過濾系統(tǒng)中的流體儲(chǔ)存和流量控 制。
背景技術(shù)：
設(shè)計(jì)用于住宅和商業(yè)用途的水過濾系統(tǒng)已經(jīng)變得日益普及。這種普及由去除輸入 水中的有害物質(zhì)、以使輸出水在多種最終用途中的消費(fèi)較安全的需求而引起。兩種常用的水過濾系統(tǒng)是1)克服容器內(nèi)的空氣單元產(chǎn)生的背壓將產(chǎn)品水排放 到封閉的壓力容器中的系統(tǒng)(空氣對(duì)水系統(tǒng))；以及2)在不存在背壓的情況下，將產(chǎn)品水 排放到封閉的壓力容器和柔性水單元中的系統(tǒng)，所述柔性水單元可以通過分離的水源被壓 縮，以從容器中去除產(chǎn)品水(水對(duì)水系統(tǒng))?？諝鈱?duì)水系統(tǒng)經(jīng)受空氣單元的背壓，這大體上減少整個(gè)系統(tǒng)的過濾部分(例如， 反向滲透的膜)的壓差，因而減少給定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的已被過濾的產(chǎn)品水的水質(zhì)和量。如果 經(jīng)常少量地抽走和再注入產(chǎn)品水，那么產(chǎn)品水的水質(zhì)變得特別差，這經(jīng)常出現(xiàn)在包括單個(gè) 過濾部分和單個(gè)儲(chǔ)存容器的家用系統(tǒng)中。另外，當(dāng)已由空氣單元推進(jìn)的水從儲(chǔ)存容器中排 空時(shí)，空氣單元逐漸失去壓力并且產(chǎn)品水的分配流量降低。大部分空氣單元系統(tǒng)包括自動(dòng)關(guān)閉閥，當(dāng)儲(chǔ)罐充滿并通常達(dá)到管線壓力的 60%-70%時(shí)，所述自動(dòng)關(guān)閉閥停止進(jìn)水水流并且因此進(jìn)一步停止慢速涌出的浪費(fèi)水的量。 雖然減少了浪費(fèi)，但此技術(shù)可能導(dǎo)致降低產(chǎn)品水的水質(zhì)和量，以及其分配流量。水對(duì)水系統(tǒng)能夠解決空氣對(duì)水系統(tǒng)的許多缺點(diǎn)。水對(duì)水系統(tǒng)通常包括含有兩個(gè) 大小大致相同的由水填充的隔室的壓力容器。隔室之間的物理分隔是可移動(dòng)的或柔性的， 以使得第一隔室中的水壓影響第二隔室中的水壓。每個(gè)隔室都由不同的流體源使用，以使 得在排空一個(gè)隔室的同時(shí)，能夠填充另一個(gè)隔室。因此，在整個(gè)隔室內(nèi)很少出現(xiàn)或不出現(xiàn)壓 降。當(dāng)從容器中排出產(chǎn)品水時(shí)，兩個(gè)隔室都增壓。當(dāng)用產(chǎn)品水填充一個(gè)隔室并且替換另一 個(gè)隔室的水以排出水時(shí)，那么兩個(gè)隔室都減壓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及水對(duì)水過濾系統(tǒng)。一個(gè)實(shí)例性過濾系統(tǒng)包括過濾器構(gòu)件和兩個(gè)儲(chǔ)存容 器。所述系統(tǒng)包括多個(gè)閥，控制所述多個(gè)閥以用過濾的水填充儲(chǔ)存容器中的一個(gè)(填充狀 態(tài))，同時(shí)另一個(gè)儲(chǔ)存容器中容納的過濾的水被遞送以被使用(服務(wù)狀態(tài))?？蓪⒕哂羞@ 種儲(chǔ)存容器的布置的過濾系統(tǒng)用于在使用相對(duì)小的過濾器構(gòu)件和相對(duì)小的儲(chǔ)存容器的同 時(shí)，供應(yīng)滿足恒定需求的過濾的水的輸出。上述發(fā)明內(nèi)容并非意圖描述本文公開的本發(fā)明方面的每一個(gè)公開的實(shí)施例或每 種實(shí)施方式。隨后的具體實(shí)施方式
的附圖更具體地描述了特征，該特征是某些創(chuàng)新方面可 以如何操作的實(shí)例。雖然對(duì)某些實(shí)施例進(jìn)行圖示和描述，但應(yīng)當(dāng)理解，該公開不限于這種實(shí) 施例或布置。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明原理的實(shí)例性過濾系統(tǒng)的特征的示意圖。圖2是與圖1中示出的用于與過濾系統(tǒng)相關(guān)地使用的實(shí)例性水對(duì)水儲(chǔ)存容器的示 意性剖視圖。圖3是示出圖1中示出的過濾系統(tǒng)的各方面的示意性電路圖。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明原理的另一實(shí)例性過濾系統(tǒng)的特征的示意圖。圖5是用于與圖4中示出的過濾系統(tǒng)相關(guān)地使用的另一實(shí)例性水對(duì)水儲(chǔ)存容器的 示意性橫截面?zhèn)纫晥D。圖6A和6B示出用于控制圖4中示出的過濾系統(tǒng)的軟件程序的階梯邏輯表。
具體實(shí)施例方式將參照附圖詳細(xì)描述多種實(shí)施例，其中在所有若干視圖中均用相同的附圖標(biāo)號(hào)表 示組件中的相同部件。參考多種實(shí)施例不限制本文所附權(quán)利要求書的范圍。另外，本說明 書中闡明的任何實(shí)例并非意圖進(jìn)行限制，而只是闡明所附權(quán)利要求書的許多可能實(shí)施例中 的某些。下文所述旨在提供可實(shí)施本發(fā)明各方面的合適環(huán)境的一般性簡要說明。盡管不是 必需的，但是將在水過濾系統(tǒng)的常規(guī)環(huán)境中描述本發(fā)明，例如，家用和商用的水對(duì)水的反向 滲透過濾系統(tǒng)。一些實(shí)例性過濾系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、制造和使用以及方法在下文中有所描述。本文所公開的實(shí)例性實(shí)施例，除本文強(qiáng)調(diào)的應(yīng)用外還具有針對(duì)多個(gè)過濾系統(tǒng)應(yīng)用 的廣泛應(yīng)用。雖然可能存在這種可供選擇的應(yīng)用和環(huán)境，但還是強(qiáng)調(diào)用于反向滲透過濾系 統(tǒng)的特征的應(yīng)用，因?yàn)樵撎囟☉?yīng)用尤其受益于本文參照附圖所述的實(shí)施例。本文所公開的實(shí)例涉及雙儲(chǔ)存容器，水對(duì)水過濾系統(tǒng)。水對(duì)水系統(tǒng)利用進(jìn)水壓力 形式的勢能能量遞送水，而典型的系統(tǒng)利用壓縮的空氣。公開的實(shí)例的一方面是有兩個(gè)交 替使用的遞送儲(chǔ)存容器。儲(chǔ)存容器中的一個(gè)為填充模式(也稱為填充狀態(tài))，而另一個(gè)容器 為遞送模式(也稱為服務(wù)狀態(tài))。當(dāng)系統(tǒng)分配過濾的水的同時(shí)，這種類型的交替使用的容器 系統(tǒng)具有制造和儲(chǔ)存過濾的水的能力。對(duì)于許多例如在食品服務(wù)工業(yè)的應(yīng)用，優(yōu)選地在預(yù)定的供給壓力下，能夠提供恒 定或接近于恒定的過濾的水的流量是很重要的。使用兩個(gè)儲(chǔ)存容器的結(jié)果是過濾器構(gòu)件 (例如，反向滲透的過濾器)能夠在相對(duì)恒定的速率下以最大的容量運(yùn)行。因此，與其它具 有相同或類似輸出容量的過濾系統(tǒng)相比，本文公開的實(shí)例的過濾器構(gòu)件所需的大小和涉及 的空間可顯著地更小。另外，具有兩個(gè)罐的交替使用的儲(chǔ)存容器(其中一個(gè)容器為填充狀 態(tài)而另一個(gè)為服務(wù)狀態(tài))，即使組合在一起，和有類似輸出容量的過濾系統(tǒng)相比也具有更小 的空間需求。因此，當(dāng)實(shí)現(xiàn)本文公開的特征時(shí)，對(duì)于給定輸出容量的過濾系統(tǒng)，所需的整個(gè) 大小和涉及空間會(huì)小于類似的單個(gè)儲(chǔ)存容器過濾系統(tǒng)。使用雙儲(chǔ)存容器的水對(duì)水系統(tǒng)的另 一個(gè)效果是系統(tǒng)中總?cè)芙夤腆w(TDS)蠕變減少，這是因?yàn)檎麄€(gè)水過濾構(gòu)件中近似恒定的水 的流量和整個(gè)水過濾構(gòu)件中相對(duì)高的壓差。水對(duì)水過濾系統(tǒng)與更常用的被利用的水對(duì)氣系統(tǒng)相比具有許多優(yōu)點(diǎn)。水對(duì)水設(shè)計(jì) 的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在分配過濾的水的位置流量提高。在某些情況下，水對(duì)水系統(tǒng)可以產(chǎn)生的流量為常用氣對(duì)水系統(tǒng)的1.5倍至3倍，或更大。水對(duì)水系統(tǒng)也可以在分配的位置提供提高 的遞送壓力，通常平均為水對(duì)氣系統(tǒng)的遞送壓力的至少2倍。與水對(duì)氣系統(tǒng)相比，隨著進(jìn)出 儲(chǔ)存容器的水的流量可增加，提高的遞送壓力還可提供增加的產(chǎn)量。通常，水對(duì)水系統(tǒng)還已 具有提高的效率，這是因?yàn)閷?duì)于產(chǎn)生的過濾的水的每個(gè)單元，水對(duì)水系統(tǒng)產(chǎn)生更少的浪費(fèi) 的水(漏掉的水)。水對(duì)水系統(tǒng)不需要壓縮空氣的源，并且因此可以具有更小的尺寸和空間 需求。水對(duì)水系統(tǒng)的這些和其它優(yōu)點(diǎn)使得水對(duì)水系統(tǒng)成為具體實(shí)施本文所公開的發(fā)明原理 的有利的技術(shù)領(lǐng)域。一些其它類型的過濾系統(tǒng)具有一些與水對(duì)氣系統(tǒng)相同的缺點(diǎn)。例如，無罐過濾系 統(tǒng)利用具有能夠產(chǎn)生相對(duì)大量的過濾水的容量的大的水過濾構(gòu)件。大的水過濾構(gòu)件昂貴并 且需要大量的空間。另外，為了最大限度地生產(chǎn)過濾的水，必須增加整個(gè)水過濾構(gòu)件的壓 降，導(dǎo)致在無罐的水對(duì)水系統(tǒng)的遞送側(cè)的輸出壓低。圖1-3的實(shí)例件系統(tǒng)現(xiàn)在參照?qǐng)D1-3描述實(shí)例性過濾系統(tǒng)10。過濾系統(tǒng)10包括水過濾構(gòu)件12、第一 水對(duì)水儲(chǔ)存容器14和第二水對(duì)水儲(chǔ)存容器16、進(jìn)水管線18、排水管線20、服務(wù)或輸出管線 22、支流管線24和罐管線25。過濾系統(tǒng)10還包括第一壓力傳感器Pa和第二壓力傳感器 Pb、液壓蓄力器Pc (例如，液壓氣動(dòng)罐)、多個(gè)單向閥Stl以及多個(gè)控制閥S1-S8。進(jìn)水管線18與過濾器構(gòu)件12和第一儲(chǔ)存容器14和第二儲(chǔ)存容器16的兩者的遞 送側(cè)流體連通地連接。排水管線20與過濾器構(gòu)件12和第一儲(chǔ)存容器14和第二儲(chǔ)存容器 16兩者的遞送側(cè)流體連通地連接。服務(wù)或輸出管線22與第一儲(chǔ)存容器14和第二儲(chǔ)存容器 16的填充側(cè)或過濾的水的一側(cè)，以及支流管線24流體連通地連接。支流管線24以流體連 通的方式與進(jìn)水管線18和服務(wù)管線22連接，使得在下述的情況下繞開過濾器構(gòu)件12和第 一儲(chǔ)存容器14和第二儲(chǔ)存容器16。罐管線25與過濾器構(gòu)件12以及第一儲(chǔ)存容器14和第 二儲(chǔ)存容器16以流體連通的方式連接。參照?qǐng)D2，第一儲(chǔ)存容器14和第二儲(chǔ)存容器16的每個(gè)包括第一貯存器30、第二貯 存器32、與所述第一貯存器30流體連通的第一輸入/輸出開口 34以及與所述第二貯存器 32流體連通的第二輸入/輸出開口 36。所示第一貯存器30為用于限定過濾的水的空間31 的柔性袋構(gòu)件(也稱為囊狀物)。所述第二貯存器同樣也被表示為限定遞送的水的空間33 的外部貯存器。壓力傳感器PA、Pb監(jiān)控過濾的水儲(chǔ)存空間31和/或以流體連通的形式與空間31 連接的管線(即，從過濾器構(gòu)件12向第一儲(chǔ)存容器14遞送過濾的水的管線或從第一儲(chǔ)存 容器向服務(wù)管線22遞送過濾的水的管線)的壓力狀態(tài)。過濾系統(tǒng)10還包括與壓力傳感器PA、PB、閥S1-S8，以及過濾系統(tǒng)10的其它可控制 的結(jié)構(gòu)電連接的控制系統(tǒng)26?？刂葡到y(tǒng)26響應(yīng)于從壓力傳感器PA、PB接收的壓力信號(hào)，以 及從過濾系統(tǒng)的其它結(jié)構(gòu)或外部系統(tǒng)接收到的其它信號(hào)(例如，表示輸出管線22的流量需 求的信號(hào))來控制閥S1-S8的打開與關(guān)閉。如圖1所示，通常將閥S1-S8保持在正常打開 (NO)狀態(tài)或正常關(guān)閉(NC)狀態(tài)，直到壓力傳感器PA、Pb確認(rèn)系統(tǒng)壓力發(fā)生變化為止。圖1 示出閥S1、S4、S6和S8為正常打開，并且閥S2、S3、S5和S7為正常關(guān)閉。當(dāng)(例如，用來 自控制系統(tǒng)26的電激勵(lì))促動(dòng)正常打開的閥時(shí)，所述正常打開的閥從打開狀態(tài)變?yōu)楸魂P(guān)閉 狀態(tài)。同樣，當(dāng)促動(dòng)正常關(guān)閉的閥時(shí)，正常關(guān)閉的閥從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)。
過濾系統(tǒng)10通常由監(jiān)控第一儲(chǔ)存容器14的第一貯存器30中過濾的水的壓力的 第一壓力傳感器Pa觸發(fā)。當(dāng)感測到此壓力為預(yù)定的低水平時(shí)，用以下方式設(shè)置閥S1-S8， 即將來自過濾器構(gòu)件12的過濾的水遞送到第一儲(chǔ)存容器14，并且將其貯存在第一貯存器 30中。儲(chǔ)存容器14(第二貯存器32)的相對(duì)側(cè)同時(shí)打開以排水(優(yōu)選地在大氣壓下)。另 外，第二儲(chǔ)存容器16的第二貯存器32同時(shí)打開，以接收來自進(jìn)水管線18的進(jìn)水，所述進(jìn)水 管線18壓緊第二儲(chǔ)存容器16的第一貯存器30，以將過濾的水從第二儲(chǔ)存容器16排放到液 壓蓄力器PC，并最終排放到服務(wù)管線22。因?yàn)橐赃M(jìn)水管線18中的水壓(即，進(jìn)水壓)填充 第二儲(chǔ)存容器16的第二貯存器32，所以在進(jìn)水壓下水從第一貯存器30排出。一旦將第一儲(chǔ)存容器14的第一貯存器30填充到預(yù)定水平，壓力傳感器Pa感測到 預(yù)定的高壓水平?？刂葡到y(tǒng)26通過以下方式重置閥S1-S8來響應(yīng)于來自壓力傳感器Pa的 高壓信號(hào)，所述方式即將進(jìn)入和流出第一儲(chǔ)存容器14和第二儲(chǔ)存容器16的流切換為填充 第二儲(chǔ)存容器16的第一貯存器32，并從第一儲(chǔ)存容器14的第一貯存器30排出過濾的水 (即，第一儲(chǔ)存容器14處于服務(wù)狀態(tài)并且第二儲(chǔ)存容器16處于填充狀態(tài))。通過打開至服務(wù)管線22的流動(dòng)路徑并且用來自進(jìn)水管線18的水填充第一儲(chǔ)存容 器14的第二貯存器32，從第一儲(chǔ)存容器14的第一貯存器30排出過濾的水，從而壓縮第一 貯存器30。與此同時(shí)，優(yōu)選地在大氣壓下，在第二儲(chǔ)存容器16的第二貯存器32朝著排水管 線20敞開的同時(shí)，用從過濾器構(gòu)件12遞送的過濾的水填充第二儲(chǔ)存容器16的第一貯存器 30。一旦第一儲(chǔ)存容器14的第一貯存器30被排空(即，壓力傳感器Pa感測到預(yù)定的低水 平)，則循環(huán)再次重新開始，并且分別將第一儲(chǔ)存容器和第二儲(chǔ)存容器切換至填充模式(或 狀態(tài))以及服務(wù)或分配模式(或狀態(tài))。第二儲(chǔ)存容器16的壓力傳感器器Pb與第一壓力傳感器Pa和控制系統(tǒng)26結(jié)合工 作，以確保如果容器14和16都為空(即，沒有感測到預(yù)定的高壓水平)，則支管管線24中 的閥S2打開，以使得能夠?qū)碜赃M(jìn)水管線18的水遞送至服務(wù)或輸出管線22，以滿足對(duì)水的 需求。如果第一容器14和第二容器16都是滿的(即，兩個(gè)容器已滿足預(yù)定高壓水平)，那 么關(guān)閉閥Si，以停止過濾器構(gòu)件12的運(yùn)行，這可以減少從過濾器構(gòu)件12至排水管線20的 水的浪費(fèi)。在另一個(gè)實(shí)例構(gòu)造中，不通過液壓蓄力器Pe或任何其它流量控制構(gòu)件控制通過服 務(wù)管線22的來自過濾系統(tǒng)10的輸出流量。相反地，對(duì)于大氣或來自過濾系統(tǒng)10的需要 的水的下游壓力條件，服務(wù)管線22保持打開。當(dāng)移除液壓蓄力器Pc時(shí)，可以修改進(jìn)水管線 18的壓力設(shè)置以及第一壓力傳器PA、第二壓力傳感器Pb的高壓設(shè)置和低壓設(shè)置，以根據(jù)來 自過濾系統(tǒng)10的水的所需的條件改進(jìn)過濾系統(tǒng)10的穩(wěn)定性。下面參照?qǐng)D4描述過濾系統(tǒng) 100，其中示出在系統(tǒng)的輸出處沒有液壓蓄力器或其它流量控制構(gòu)件的服務(wù)管線22。對(duì)于過濾系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)例裝配包括與過濾器構(gòu)件12的輸出基本匹配的一加侖 /分鐘(gpm)的流量控制閥Sl(例如，具有Igpm容量的反向滲透的過濾模塊)。將進(jìn)水管線 18中的進(jìn)水壓調(diào)節(jié)為約60psi，并且將為第一壓力傳感器Pa和第二壓力傳感器Pb設(shè)置的預(yù) 定高壓和預(yù)定低壓分別設(shè)置為55psi和45psi。通過液壓蓄力器Pe控制在過濾系統(tǒng)10的 輸出口處的服務(wù)管線22處遞送的過濾的水，使其為約0. 5gpm?？梢愿鶕?jù)過濾系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、 功能、供給和需求的任何數(shù)量的變化的修改任意的這些設(shè)置。圖3示出了涉及通過控制系統(tǒng)26控制多個(gè)閥S1-S8的實(shí)例性電路圖。圖3示出當(dāng)?shù)谝粔毫鞲衅鱌a為高壓設(shè)置時(shí)，促動(dòng)閥S3、S4、S7、S8并且不促動(dòng)閥S5、S6。如上所述， 當(dāng)?shù)谝粔毫鞲衅鱌a為高狀態(tài)時(shí)，根據(jù)第二壓力傳感器Pb高或低的狀態(tài)，第一閥Sl可以是 打開的，以向過濾器構(gòu)件12提供進(jìn)水源。當(dāng)?shù)谝粔毫鞲衅鱌a處于低壓設(shè)置或狀態(tài)時(shí)，不促動(dòng)閥S3、S4、S7、S8，并且促動(dòng) 閥S5、S6。根據(jù)圖3所示的圖，第一壓力傳感器Pa是主要傳感器，其控制系統(tǒng)何時(shí)在填充狀 態(tài)和服務(wù)狀態(tài)之間切換第一儲(chǔ)存容器14和第二儲(chǔ)存容器16。在另外的布置中，第二壓力傳 感器Pb可以是主要傳感器。在其它另外的布置中，控制系統(tǒng)同等地看待傳感器Pa和PB，以 使得當(dāng)壓力傳感器對(duì)于給定的容器在高或低狀態(tài)中的一個(gè)時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)來自兩個(gè)傳感 器PA、PB的反饋對(duì)容器在填充和服務(wù)之間切換。閥S1-S8可以包括多種類型的閥或調(diào)節(jié)器。在一個(gè)實(shí)例中，閥Sl是螺線管閥(例 如，自鎖螺線管)，根據(jù)應(yīng)用的短期電激勵(lì)將其切換至并保持在打開狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)。在另 一個(gè)實(shí)例中，閥S1-S8中的任一個(gè)可以是壓力調(diào)節(jié)器，其根據(jù)液壓激勵(lì)保持打開狀態(tài)或關(guān) 閉狀態(tài)。圖4-6B的實(shí)例件過濾系統(tǒng)現(xiàn)在參照?qǐng)D4-6B，其中示出并描述了另一實(shí)例性過濾系統(tǒng)100。過濾系統(tǒng)100包 括與如上參照過濾系統(tǒng)10所述的多個(gè)相同或相似的結(jié)構(gòu)。過濾系統(tǒng)100包括水過濾構(gòu) 件12、第一水對(duì)水儲(chǔ)存容器114、第二水對(duì)水儲(chǔ)存容器116、進(jìn)水管線18、排水管線20、服務(wù) 或輸出管線22、支流管線24和多個(gè)單向閥S。。過濾系統(tǒng)100還包括多個(gè)閥Y004-Y007和 Y010-Y013,以及控制多個(gè)閥Y004-Y007和Y010-Y013的控制系統(tǒng)26。第一儲(chǔ)存容器114和第二儲(chǔ)存容器116為活塞類型的儲(chǔ)存容器，其利用傳感器確 定容器中活塞的位置，其可用于理解容器的填充狀態(tài)(參見圖5)。與儲(chǔ)存容器114和116 一起使用的一些實(shí)例性傳感器包括磁力接近傳感器、限位開關(guān)、電平開關(guān)、簧片開關(guān)和例如 直線式編碼器、光學(xué)和聲納定位傳感器的定位傳感器。圖5示出儲(chǔ)存容器114和116的實(shí)例構(gòu)造。儲(chǔ)存容器包括貯存器40、活塞構(gòu)件42， 其中所述活塞構(gòu)件42可在貯存器40內(nèi)移動(dòng)并且將貯存器40分成貯存過濾的水的空間44 和遞送的水的空間46。在貯存器40的第一端設(shè)置第一位置傳感器48，并且貯存器40在相 對(duì)的第二端設(shè)置第二位置傳感器50。圖4中將來自位置傳感器48和50的傳感器信號(hào)標(biāo)注 為X003-X006，并且圖6A和圖6B示出階梯邏輯程序。貯存器40包括在貯存器40的相對(duì)端 設(shè)置的第一出口 /入口 52和第二出口 /入口 54。定位傳感器48、50跟蹤貯存器40內(nèi)活塞 42的位置，從而提供關(guān)于儲(chǔ)存容器114和116的填充狀態(tài)(即，來自水過濾構(gòu)件12的滿或 空)的信息。控制系統(tǒng)26接收第一定位傳感器48與第二定位傳感器50的輸入，以根據(jù)圖6示 出的PCL階梯邏輯來控制多個(gè)閥Y004-Y007和Y010-Y013的打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)。對(duì)于第 一儲(chǔ)存容器114，定位傳感器48和50的輸出表示為X003和X004，對(duì)于第二儲(chǔ)存容器116， 定位傳感器48和50的輸出表示為X005和X006。過濾系統(tǒng)100還可以包括分別被設(shè)置在 水過濾構(gòu)件12與第一儲(chǔ)存容器114和第二儲(chǔ)存容器116之間的管線內(nèi)的第一壓力傳感器 Pa和第二壓力傳感器PB。第一壓力傳感器Pa和第二壓力傳感器Pb可以向控制系統(tǒng)26提供 其它的反饋，以確認(rèn)第一儲(chǔ)存容器114和第二儲(chǔ)存容器116的填充狀態(tài)。在圖6A和圖6B 示出的邏輯圖中，分別將壓力傳感器PA和壓力傳感器Pb標(biāo)記為輸入XOOl和X002。
以下的總體定義涉及圖4、圖6A和圖6B中使用的術(shù)語〇Xxxx 來自接近傳感器或光學(xué)壓力開關(guān)的輸入變量。〇Yxxx 螺線管閥的輸出中繼。〇Mxxx 用于跟蹤系統(tǒng)中其它值的內(nèi)部中繼值。可詵的實(shí)例參照?qǐng)D1-6B的上述實(shí)例的一方面涉及用于控制當(dāng)每個(gè)儲(chǔ)存容器為填充模式或服 務(wù)模式時(shí)的控制系統(tǒng)的整體實(shí)質(zhì)。上述系統(tǒng)包括向兩個(gè)分離的儲(chǔ)存容器進(jìn)水的單個(gè)水過濾 構(gòu)件，并且所述儲(chǔ)存容器向單個(gè)輸出遞送過濾的水。在另一布置中，兩個(gè)分離的水過濾系統(tǒng) 連接到單個(gè)輸出或服務(wù)管線，其中，每個(gè)水過濾系統(tǒng)包括單個(gè)儲(chǔ)存容器和分離的水過濾構(gòu) 件。可以使用整體地控制如上參照?qǐng)D1-6B的所述的閥的類似的控制系統(tǒng)來控制每個(gè)過濾 系統(tǒng)中儲(chǔ)存容器的填充和服務(wù)狀態(tài)，以提供過濾的水的所需的輸出。那么，能夠以參照?qǐng)D 1-6B所述的那些實(shí)例類似的方式使用的整體控制系統(tǒng)將過濾系統(tǒng)中的一個(gè)設(shè)置為服務(wù)模 式，同時(shí)將另一過濾系統(tǒng)設(shè)置為填充模式，并且在兩種模式之間切換從而得到過濾的水的 相對(duì)恒定的輸出，與試著提供過濾的水的恒定輸出的一些其它公知的過濾系統(tǒng)相比，產(chǎn)量 基本相同，同時(shí)保持利用更少的空間。在另外可選擇的實(shí)例中，將參照?qǐng)D1-6B描述的實(shí)例系統(tǒng)修改為包括三個(gè)或更多 個(gè)儲(chǔ)存容器?？梢詫⒖刂葡到y(tǒng)構(gòu)造為利用所有儲(chǔ)存罐儲(chǔ)以最大化生產(chǎn)效率、儲(chǔ)存和遞送過 濾的水。本文所公開的過濾系統(tǒng)可以使用任何數(shù)量的不同的水過濾構(gòu)件和過濾技術(shù)。在一 個(gè)實(shí)例中，過濾系統(tǒng)可以包括以串聯(lián)或并聯(lián)方式布置，并通過罐管線(例如，罐管線25)與 儲(chǔ)存容器(例如，容器14、16)以流體連通方式連接的兩個(gè)或更多個(gè)水過濾構(gòu)件(例如，圖 1中示出的水過濾構(gòu)件12)。一些可能的實(shí)例性過濾技術(shù)包括幫助從水中去除雜質(zhì)的反向 滲透、納米過濾、超過濾和其它過濾系統(tǒng)。除使用本文描述的實(shí)例性系統(tǒng)來過濾水外或還可 代之以向水中添加補(bǔ)充劑。在一個(gè)實(shí)例中，可以在實(shí)例性過濾系統(tǒng)中增加圍繞水過濾構(gòu)件 的支流管線?？梢杂捎脩粽{(diào)節(jié)通過支流管線的水源的流量，以提供儲(chǔ)存在儲(chǔ)存容器中的過 濾的水和未過濾的水的定制混合。Mrk本發(fā)明的一方面涉及過濾系統(tǒng)，所述過濾系統(tǒng)包括至少一個(gè)水過濾構(gòu)件、第一和 第二水對(duì)水容器、多個(gè)閥構(gòu)件和控制系統(tǒng)。所述第一水對(duì)水容器與水過濾構(gòu)件流體連接，并 且被構(gòu)造成在服務(wù)狀態(tài)和填充狀態(tài)之間交替。所述第二水對(duì)水容器也與水過濾構(gòu)件流體連 接，并且被構(gòu)造成在服務(wù)狀態(tài)和填充狀態(tài)之間交替。所述控制系統(tǒng)被構(gòu)造為控制多個(gè)閥構(gòu) 件，以使所述第一和第二容器在服務(wù)狀態(tài)和填充狀態(tài)之間切換。水過濾構(gòu)件可以是反向滲 透過濾器。本發(fā)明的另一方面涉及過濾系統(tǒng)，所述過濾系統(tǒng)包括至少一個(gè)反向滲透的水過濾 構(gòu)件、第一和第二容器、多個(gè)閥構(gòu)件和控制系統(tǒng)。所述第一容器與所述水過濾構(gòu)件流體連 接，并且被構(gòu)造成在服務(wù)狀態(tài)和填充狀態(tài)之間交替。所述第一容器包括第一和第二水貯存 器，其中所述第一水貯存器具有被設(shè)置在所述第二貯存器內(nèi)的可壓縮部分，并被構(gòu)造成保 持從水過濾構(gòu)件接收到的過濾的水。所述第二容器與水過濾構(gòu)件流體連接，并且被構(gòu)造為 在服務(wù)狀態(tài)和填充狀態(tài)之間交替。所述第二容器包括第一和第二水貯存器，其中第二容器的第一水貯存器具有設(shè)置在第二容器的第二貯存器內(nèi)的可壓縮部分，并被構(gòu)造成保持從水 過濾構(gòu)件接收到的過濾的水。所述多個(gè)閥構(gòu)件與水過濾構(gòu)件以及第一和第二容器流體連 通。所述控制系統(tǒng)被構(gòu)造成控制多個(gè)閥構(gòu)件，以使第一和第二容器在服務(wù)狀態(tài)和填充狀態(tài) 之間切換。本發(fā)明的另外的方面涉及一種使用水過濾系統(tǒng)遞送過濾的水的方法。所述水過濾 系統(tǒng)包括至少一個(gè)水過濾構(gòu)件、第一和第二水對(duì)水儲(chǔ)存容器、多個(gè)閥和控制系統(tǒng)。所述第一 和第二儲(chǔ)存容器的每個(gè)被構(gòu)造成在填充狀態(tài)和服務(wù)狀態(tài)之間替換，在所述填充狀態(tài)中，儲(chǔ) 存容器被過濾的水填充，在所述服務(wù)狀態(tài)中，過濾的水從儲(chǔ)存容器中被排出。所述方法包括 以下步驟用水過濾構(gòu)件提供過濾的水；用控制系統(tǒng)控制所述多個(gè)閥，以將第一儲(chǔ)存容器 設(shè)置為填充狀態(tài)并且將第二儲(chǔ)存容器設(shè)置為服務(wù)狀態(tài)；并且用控制系統(tǒng)控制所述多個(gè)閥， 以將第一儲(chǔ)存容器設(shè)置為服務(wù)狀態(tài)并且將第二儲(chǔ)存容器設(shè)置為填充狀態(tài)。在上述具體實(shí)施方式
中，出于簡化本公開的目的，偶爾在單個(gè)實(shí)施例中將多種特 征組合在一起。本發(fā)明的這種方法不應(yīng)被解釋成反映這樣一種意圖本主題受權(quán)利要求書 保護(hù)的實(shí)施例所要求的特征比每一項(xiàng)權(quán)利要求中明確列舉的更多。相反，如以下權(quán)利要求 書所反映，發(fā)明的主題的范圍并不包括單個(gè)所公開的實(shí)施例的所有特征。因此，以下權(quán)利要 求書特此并入具體實(shí)施方式
中，每一項(xiàng)權(quán)利要求自立地作為單獨(dú)的優(yōu)選實(shí)施例。因此，所附 權(quán)利要求書的領(lǐng)域和范圍不應(yīng)限于本文所包含的優(yōu)選版本的說明。
權(quán)利要求
一種過濾系統(tǒng)，包括至少一個(gè)水過濾構(gòu)件；第一水對(duì)水容器，所述第一水對(duì)水容器流體連接至所述水過濾構(gòu)件并被構(gòu)造成在服務(wù)狀態(tài)和填充狀態(tài)之間交替；第二水對(duì)水容器，所述第二水對(duì)水容器流體連接至所述水過濾構(gòu)件并被構(gòu)造成在服務(wù)狀態(tài)和填充狀態(tài)之間交替；多個(gè)閥構(gòu)件；以及控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)被構(gòu)造成控制所述多個(gè)閥構(gòu)件，以使所述第一水對(duì)水容器和所述第二水對(duì)水容器在服務(wù)狀態(tài)和填充狀態(tài)之間切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾系統(tǒng)，其中所述水過濾構(gòu)件是反向滲透過濾器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾系統(tǒng)，其中所述過濾系統(tǒng)還包括進(jìn)水管線，所述進(jìn)水 管線被構(gòu)造成向所述水過濾構(gòu)件、所述第一水對(duì)水容器和所述第二水對(duì)水容器提供水的輸 入；排水管線，所述排水管線與所述水過濾構(gòu)件、所述第一水對(duì)水容器和所述第二水對(duì)水容 器流體連通地連接；以及輸出管線，所述輸出管線與所述第一水對(duì)水容器和所述第二水對(duì) 水容器流體連通地連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過濾系統(tǒng)，其中所述過濾系統(tǒng)還包括支流管線，所述支流管 線與所述進(jìn)水管線和所述輸出管線流體連通地連接，并且所述支流管線被構(gòu)造成繞過所述 水過濾構(gòu)件、所述第一水對(duì)水容器和所述第二水對(duì)水容器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過濾系統(tǒng)，其中所述第一水對(duì)水容器和所述第二水對(duì)水容器 均包括第一水貯存器和第二水貯存器，所述第一水貯存器具有可壓縮部分，所述第一水貯 存器被設(shè)置在所述第二水貯存器內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾系統(tǒng)，其中所述第一水對(duì)水容器和所述第二水對(duì)水容器 各自包括可移動(dòng)地設(shè)置在其中的活塞，所述活塞將水對(duì)水容器分成過濾的水儲(chǔ)存空間和遞 送的水的儲(chǔ)存空間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)控制所述多個(gè)閥構(gòu)件，以在任 何給定時(shí)間僅將所述第一水對(duì)水容器和所述第二水對(duì)水容器中的一個(gè)設(shè)置為服務(wù)狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)控制所述多個(gè)閥控件，以當(dāng)所 述第一水對(duì)水容器和所述第二水對(duì)水容器中的一個(gè)為空狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)地將所述第一水對(duì)水 容器和所述第二水對(duì)水容器在服務(wù)狀態(tài)和填充狀態(tài)之間切換。
9.一種過濾系統(tǒng)，包括至少一個(gè)反向滲透的水過濾構(gòu)件；第一容器，所述第一容器流體連接至所述水過濾構(gòu)件，并且被構(gòu)造成在服務(wù)狀態(tài)和填 充狀態(tài)之間交替，所述第一容器包括第一水貯存器和第二水貯存器，所述第一水貯存器具 有設(shè)置在所述第二貯存器內(nèi)的可壓縮部分，所述第一水貯存器被構(gòu)造成保持從所述水過濾 構(gòu)件接收到的過濾的水；第二容器，所述第二容器與所述水過濾構(gòu)件流體連接，并且被構(gòu)造成在服務(wù)狀態(tài)和填 充狀態(tài)之間交替，所述第二容器包括第一水貯存器和第二水貯存器，所述第二容器的第一 水貯存器具有設(shè)置在所述第二容器的第二水貯存器內(nèi)的可壓縮部分，所述第二容器的第一 水貯存器被構(gòu)造成保持從所述水過濾構(gòu)件接收到的過濾的水；多個(gè)閥構(gòu)件，所述多個(gè)閥構(gòu)件與所述水過濾構(gòu)件、所述第一容器和所述第二容器流體 連通；以及控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)被構(gòu)造成控制所述多個(gè)閥構(gòu)件，以使所述第一容器和所述第 二容器在服務(wù)狀態(tài)和填充狀態(tài)之間切換。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的過濾器單元，其中所述第一容器和所述第二容器的服務(wù)狀 態(tài)包括所述多個(gè)閥構(gòu)件的這樣的布置在所述布置中，所述第二水貯存器被水填充以壓縮 所述第一水貯存器，從而從容器中排出過濾的水。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的過濾器單元，還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述 第一容器和所述第二容器中的每個(gè)相關(guān)，所述壓力傳感器被構(gòu)造成監(jiān)測水壓并產(chǎn)生壓力信 號(hào)，所述壓力信號(hào)由所述控制系統(tǒng)使用以確定何時(shí)在服務(wù)狀態(tài)和填充狀態(tài)之間交替。
12.一種使用水過濾系統(tǒng)遞送過濾的水的方法，所述水過濾系統(tǒng)包括至少一個(gè)過濾構(gòu) 件、第一水對(duì)水儲(chǔ)存容器、第二水對(duì)水儲(chǔ)存容器、多個(gè)閥和控制系統(tǒng)，所述第一水對(duì)水儲(chǔ)存 容器和所述第二水對(duì)水儲(chǔ)存容器均被構(gòu)造成在填充狀態(tài)和服務(wù)狀態(tài)之間交替，在所述填充 狀態(tài)中，儲(chǔ)存容器被過濾的水填充，在所述服務(wù)狀態(tài)中，過濾的水從儲(chǔ)存容器中被排出，所 述方法包括使用所述過濾構(gòu)件提供過濾的水；使用所述控制系統(tǒng)控制所述多個(gè)閥，以將所述第一水對(duì)水儲(chǔ)存容器設(shè)置為填充狀態(tài)并 將所述第二水對(duì)水儲(chǔ)存容器設(shè)置為服務(wù)狀態(tài)；以及使用所述控制系統(tǒng)控制所述多個(gè)閥，以將所述第一水對(duì)水儲(chǔ)存容器設(shè)置為服務(wù)狀態(tài)并 將所述第二水對(duì)水儲(chǔ)存容器設(shè)置為填充狀態(tài)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中當(dāng)將所述第二水對(duì)水儲(chǔ)存容器設(shè)置為服務(wù)狀態(tài) 時(shí)，將所述第一水對(duì)水儲(chǔ)存容器設(shè)置為填充狀態(tài)，并且當(dāng)將所述第一水對(duì)水儲(chǔ)存容器設(shè)置 為服務(wù)狀態(tài)時(shí)，將所述第二水對(duì)水儲(chǔ)存容器設(shè)置為填充狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述水過濾系統(tǒng)還包括液壓蓄力器和所述水過 濾系統(tǒng)的輸出管線，所述輸出管線以流體連通的方式與所述第一水對(duì)水儲(chǔ)存容器和所述第 二水對(duì)水儲(chǔ)存容器的每個(gè)的過濾的水的輸出連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述水過濾系統(tǒng)還包括排水出口，所述排水出 口以流體連通的方式與所述第一水對(duì)水儲(chǔ)存容器和所述第二水對(duì)水儲(chǔ)存容器的每個(gè)的排 水出口及所述過濾構(gòu)件連接，所述方法還包括從所述水過濾系統(tǒng)中排水。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第一水對(duì)水儲(chǔ)存容器和所述第二水對(duì)水儲(chǔ) 存容器各自包括可移動(dòng)的分隔構(gòu)件，所述分隔構(gòu)件將容器分成過濾的水的儲(chǔ)存空間和遞送 水的儲(chǔ)存空間，在所述填充模式中，所述過濾的水的儲(chǔ)存空間被供應(yīng)的過濾的水填充，并且 所述遞送水的儲(chǔ)存空間被排放至大氣壓，并且在所述服務(wù)模式中，所述遞送水的儲(chǔ)存空間 被水填充，以移動(dòng)所述可移動(dòng)的分隔構(gòu)件，從而以預(yù)定的壓力水平排出儲(chǔ)存在所述過濾的 水的儲(chǔ)存空間中的過濾的水。
全文摘要
本發(fā)明提供一種水對(duì)水過濾系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括過濾器構(gòu)件和兩個(gè)儲(chǔ)存容器。所述系統(tǒng)包括多個(gè)閥，所述多個(gè)閥被控制為將所述儲(chǔ)存容器中的第一個(gè)設(shè)置為填充狀態(tài)，并且同時(shí)將所述儲(chǔ)存容器中的第二個(gè)設(shè)置為服務(wù)狀態(tài)，其中，在所述填充狀態(tài)中，所述第一儲(chǔ)存容器被過濾的水填充，在所述服務(wù)狀態(tài)中，將所述第二儲(chǔ)存容器中容納的過濾的水作為過濾系統(tǒng)的輸出進(jìn)行遞送。所述過濾系統(tǒng)可以被構(gòu)造成使用相對(duì)小的過濾器構(gòu)件和相對(duì)小的儲(chǔ)存容器供應(yīng)過濾的水的恒定的輸出，以滿足恒定的需求。
文檔編號(hào)B01D35/00GK101939070SQ200980104367
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月7日
發(fā)明者卡特里娜·普魯茨曼, 羅伯特·E·阿瑟爾, 馬丁·布拉茲 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司