專利名稱：罐子處理組件的制作方法
本申請是1998年1月15日提出的流水號(hào)09/007497申請的部分繼續(xù)申請。
本發(fā)明針對一種罐子處理組件，更確切地說，針對一種處理單元和流體處理系統(tǒng)，其中處理單元在其頂部和/或底部安裝于罐子中，用以處理進(jìn)入和/或離開罐子的流體。
過去已經(jīng)采用多種流體處理系統(tǒng)，其中流體穿過包容在某種形式的容器或罐子中的流體處理介質(zhì)。例如，這類系統(tǒng)曾經(jīng)包括水軟化系統(tǒng)，其中在水軟化器罐子中包容顆粒型離子交換介質(zhì)，而待處理的水經(jīng)由罐子頂部處的進(jìn)口閥引進(jìn)，靠重力和壓力流過離子交換介質(zhì)，軟化了的水經(jīng)由出口離開或者經(jīng)由一個(gè)立管從罐子的底部排出，該立管也穿過罐子的頂部。
在這樣的水軟化系統(tǒng)中，可能往往希望在水穿過離子交換介質(zhì)之前對其進(jìn)行預(yù)處理，以便去除可能損及離子交換介質(zhì)的功能或縮短其壽命的或者降低最終處理過的流體的質(zhì)量的不良成分。例如，這樣的處理可能包括大顆粒型污染物的去除，這些大顆粒型污染物可能終將積聚于離子交換介質(zhì)中并使之堵塞?？赡苓€希望去除某些化學(xué)污染物或其他成分，它們可能給處理過的水帶來討厭的香味和/或氣味，或者它們可能損及或縮短離子交換介質(zhì)本身的壽命，例如在城市給水中經(jīng)常出現(xiàn)的氯。這樣的預(yù)處理和/或后處理在過去通常是已經(jīng)公知的。例如在Heskett的美國專利No.5415770中公開了在使水經(jīng)受水軟化離子交換介質(zhì)之前的水預(yù)處理中，為去除這樣的化學(xué)污染物，其中包括殘余氯，而使用某些細(xì)碎的金屬，例如銅和鋅的合金，這有利于延長離子交換介質(zhì)的壽命和功能，或者可以用來對水進(jìn)行后處理，以便去除靠離子交換介質(zhì)來去除的例如產(chǎn)生討厭的氣味或香味的污染物。
這種先有的水預(yù)處理系統(tǒng)有著若干缺點(diǎn)。例如，在處理介質(zhì)為用來去除氯和其他成分的細(xì)碎的銅鋅合金的場合，處理單元往往在其給水管線中離開水軟化器罐單獨(dú)布置，以便保證處理介質(zhì)的體積和停留時(shí)間足夠?qū)崿F(xiàn)其預(yù)期的除氯目的，并且一旦它已經(jīng)被用完使處理介質(zhì)的更換容易些。如果想要把細(xì)碎的金屬處理介質(zhì)布置在與離子交換介質(zhì)同一個(gè)罐子或容器中，以便從系統(tǒng)中省去一個(gè)罐子，則通常必須設(shè)置分隔器或其他約束以便保持顆粒型金屬介質(zhì)與離子交換介質(zhì)分開，因?yàn)閮煞N介質(zhì)之間重量上的差異使它們傾向于迅速地彼此混合。然而，由于罐子頂部開口較小，這通常是不可能的，該開口不允許按需要在罐子中放置直徑較大的分隔器，而且由于兩種介質(zhì)彼此之間定位，實(shí)際上很難保養(yǎng)或更換一種介質(zhì)而不更換另一種。如果把處理介質(zhì)放置在容器中，它要裝進(jìn)原有罐子頂部直徑較小的開口，則由于對于相同體積的介質(zhì)而言，顯著地減小了處理介質(zhì)的橫截面積并加大了高度，所以引進(jìn)的液體的壓力降可能會(huì)過大。
本發(fā)明的目的在于，避免并消除前述缺點(diǎn)。在本發(fā)明中，一個(gè)高效的流體處理單元可以被完全地布置在原有的水處理罐例如水軟化器罐之內(nèi)，用以包容一種細(xì)碎的處理介質(zhì)，以便在水暴露于原有的處理介質(zhì)之前對水進(jìn)行預(yù)處理，或者在它暴露于原有的處理介質(zhì)之后對水進(jìn)行后處理，并防止兩種介質(zhì)彼此混合。由于本發(fā)明的處理單元的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，所以能顯著地減小尺寸，而且使引進(jìn)和流出的水得到完全的處理，并且壓力降最小。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明的處理單元像用來操作軟化器走過其循環(huán)的原有的控制閥和控制機(jī)構(gòu)那樣裝進(jìn)或穿過原有罐子，例如水軟化器罐的頂部開口，而無需重新配置或改制原有的罐子。本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，處理單元連同其所包容的處理介質(zhì)可以很容易地從罐子中取出、保養(yǎng)和/或更換而無需打擾罐子中原有的介質(zhì)。本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，處理介質(zhì)可以被同時(shí)并使用與用來再生和/或逆流洗滌原有的處理介質(zhì)，例如水軟化器中的離子交換樹脂同樣的逆流洗滌液，迅速、徹底而高效地逆流洗滌。本發(fā)明的預(yù)處理單元的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，可以容納至少兩種具有不同的逆流洗滌要求的不同的液體處理介質(zhì)，一種在罐子本身中，該處理介質(zhì)具有大得多的橫截面積和低得多的流速，例如離子交換樹脂，另一種在處理單元中，該處理介質(zhì)具有小得多的橫截面積和高得多的流速，例如在前述專利No.5415770中所述的重得多的金屬顆粒。本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的處理單元中可以包容若干種不同的介質(zhì)。本發(fā)明的處理單元的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，它可以完全地或部分地埋沒在原有的處理介質(zhì)中，從而對給定的罐子尺寸而言使該原有的處理介質(zhì)的數(shù)量最大和/或?qū)τ诮o定的原有的處理介質(zhì)的數(shù)量而言使罐子尺寸最小。
在本發(fā)明的一個(gè)原理方面，一種用來處理流體的流體處理系統(tǒng)包括一個(gè)用來在其內(nèi)包容第1流體處理介質(zhì)的流體處理罐。該罐子包括一個(gè)用來把待處理流體引進(jìn)罐子的進(jìn)口，一個(gè)用來把已經(jīng)被第1介質(zhì)處理過的流體從罐子中排出的出口，以及一個(gè)在罐子中的處理單元，該處理單元在罐子的進(jìn)口處并被布置成接收引進(jìn)罐子的流體并且當(dāng)罐子中包容第1介質(zhì)時(shí)在流體被第1介質(zhì)處理之前預(yù)處理之，或者該處理單元被布置在罐子的出口處以便接收并處理從罐子中排出的流體。該處理單元包括一個(gè)帶有內(nèi)壁和外壁的腔室，在腔室中在這些壁之間界定一個(gè)空間，用以接納并包容第2細(xì)碎的流體處理介質(zhì)。至少一個(gè)進(jìn)口開口穿過處理單元的腔室的一個(gè)壁延伸，用以把待處理流體引進(jìn)該空間并從而穿過將要受其處理的第2介質(zhì)。還有至少一個(gè)出口開口穿過該腔室的另一個(gè)壁延伸，用以把已經(jīng)處理過的流體從該空間中排出，出口開口被相對于進(jìn)口開口構(gòu)造并安排成加長流體處理期間流體在該腔室中停留的時(shí)間，以便提高處理的效力。
在本發(fā)明的另一個(gè)原理方面，在前述系統(tǒng)和/或單元中，進(jìn)口開口被布置在鄰近內(nèi)壁和外壁之一的頂部處，而出口開口被布置在鄰近該腔室的底部處，從而使流體在該腔室中從該空間的頂部流到底部，以便加長處理期間流體的停留時(shí)間。
在本發(fā)明的又一個(gè)原理方面，出口開口或者被布置在該腔室的底壁上或者被布置在鄰近所述內(nèi)壁和外壁中的另一個(gè)的底部處，從而使所述流體沿對角線流過所述空間，以便加長處理期間流體的停留時(shí)間。
在本發(fā)明的又一個(gè)原理方面，進(jìn)口開口的面積大于出口開口的面積，以便加長處理期間流體的停留時(shí)間。
在本發(fā)明的又一個(gè)原理方面，一組腔室彼此之間這樣安排，即至少某些腔室的進(jìn)口開口被安排成彼此并聯(lián)的流動(dòng)關(guān)系。
在本發(fā)明的又一個(gè)原理方面，至少某些腔室還被安排成彼此串聯(lián)，而且其中串聯(lián)腔室中的一個(gè)包括進(jìn)口開口而串聯(lián)腔室中的另一個(gè)包括出口開口。
在本發(fā)明的又一個(gè)原理方面，鄰接的一些腔室被彼此可拆地連接。
在本發(fā)明的又一個(gè)原理方面，一個(gè)殼體環(huán)繞并包容某些或所有腔室，而且該殼體構(gòu)造并安排成接收出自它所包容的腔室的流體或向它所包容的腔室排出流體。
在本發(fā)明的又一個(gè)原理方面，至少某些腔室處于前述殼體之外，而且剛提到的這些腔室具有給定的橫截面積和直徑；而其余的腔室處于殼體之內(nèi)，殼體具有基本上等于給定的直徑的直徑，其余腔室具有基本上等于給定的橫截面積的橫截面積但是具有顯著小于給定的直徑的總直徑，以便在其余腔室與殼體之間界定一個(gè)流體流動(dòng)通道。
在本發(fā)明的又一個(gè)原理方面，腔室的內(nèi)壁界定一個(gè)供流體流動(dòng)用的通道。
在本發(fā)明的又一個(gè)原理方面，在本發(fā)明的系統(tǒng)中，罐子的進(jìn)口和出口以及預(yù)處理單元的進(jìn)口在罐子的頂部處，罐子的出口包括一個(gè)立管，該立管從罐子底部附近伸進(jìn)該單元的通道中，而腔室的內(nèi)壁環(huán)繞立管但與其離開，借此該通道把待處理流體通到腔室的進(jìn)口開口。
在本發(fā)明的又一個(gè)原理方面，該系統(tǒng)是水軟化器系統(tǒng)，第1流體處理介質(zhì)是水軟化介質(zhì)，并且設(shè)置控制裝置，使穿過水軟化介質(zhì)和腔室的水流周期地反向，以便使水軟化介質(zhì)再生并反向洗滌第1處理介質(zhì)和第2處理介質(zhì)兩者。
在本發(fā)明的又一個(gè)原理方面，在該系統(tǒng)是水軟化器系統(tǒng)的場合，它包括一個(gè)用來在罐子的頂部安裝水軟化器控制裝置和預(yù)處理單元的適配器。
在本發(fā)明的又一個(gè)原理方面，第2處理介質(zhì)是銅和鋅的細(xì)碎的金屬合金。
在本發(fā)明的又一個(gè)原理方面，處理單元是預(yù)處理單元，該預(yù)處理單元被安排在前述罐子中，以便在被第1流體處理介質(zhì)處理之前對流體進(jìn)行預(yù)處理。
在本發(fā)明的又一個(gè)原理方面，處理單元是后處理單元，該后處理單元被安排在前述罐子中，以便在被第1流體處理介質(zhì)處理之后對流體進(jìn)行處理。
通過考慮以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)被更清楚地理解。
在此一描述過程中，將頻繁地參照附圖，這些附圖中

圖1是帶有體現(xiàn)本發(fā)明的原理的預(yù)處理單元的一個(gè)實(shí)施例的水處理罐的總裝、局部破斷、立面剖視圖；圖2是帶有體現(xiàn)本發(fā)明的原理的預(yù)處理單元的第2實(shí)施例的水處理罐的破斷、立面剖視圖；圖3是帶有體現(xiàn)本發(fā)明的原理的預(yù)處理單元的第3實(shí)施例的水處理罐的局部破斷、立面剖視圖；圖4是帶有用于后處理并體現(xiàn)本發(fā)明的原理的處理單元的第4實(shí)施例的水處理罐的局部破斷、立面剖視圖；圖5是帶有體現(xiàn)本發(fā)明的原理的預(yù)處理單元的第5實(shí)施例的水處理罐的局部破斷、立面剖視圖；圖6是帶有體現(xiàn)本發(fā)明的原理的預(yù)處理單元的第6實(shí)施例的水處理罐的局部破斷、立面剖視圖；以及圖7是帶有既用于預(yù)處理又用于后處理并體現(xiàn)本發(fā)明的原理的處理單元的第7實(shí)施例的水處理罐的局部破斷、立面剖視圖。
附圖中示出總標(biāo)號(hào)為10的水處理系統(tǒng)。在最佳用途中，系統(tǒng)10是水軟化器系統(tǒng)，該系統(tǒng)通常包括一個(gè)細(xì)長的水軟化器罐12，該水軟化器罐包容一些公知的離子交換介質(zhì)14中的任何一種。典型的水軟化器罐還包括一個(gè)在頂部處的開口16，其中安裝一個(gè)控制單元18。控制單元18常規(guī)上包括用來把水引進(jìn)罐子以便處理和在處理之后把已經(jīng)處理過的水排出的控制閥(未畫出)?？刂茊卧ǔ＿€包括用來使那些流動(dòng)反向以便再生和/或逆向洗滌介質(zhì)14的定時(shí)機(jī)構(gòu)或其他機(jī)構(gòu)(未畫出)。此外，在典型的水軟化器系統(tǒng)中，在罐子12頂部處的開口16如附圖中所示將包括螺紋20，而控制單元將包括一個(gè)向下延伸的凸臺(tái)22，該凸臺(tái)帶有能旋入罐子開口16中的螺紋20以便把控制單元18及其部件安裝于罐子頂部的朝外的螺紋24。然而，如將在下文中將述及的那樣，此一典型的組件在本發(fā)明中最好是稍加修改以便適應(yīng)本發(fā)明的處理單元。
在這樣的水軟化系統(tǒng)中，待軟化的水如前所述經(jīng)由控制單元18中的一個(gè)進(jìn)口閥(未畫出)被引進(jìn)并且如附圖中實(shí)線箭頭所示靠重力和給水壓力向下流動(dòng)并穿過離子交換介質(zhì)14。在軟化處理之后，經(jīng)過軟化的水經(jīng)由立管26排出，該立管的底部如圖1中所示在罐子12中的離子交換樹脂14的底部中的28處開口。經(jīng)過軟化的水如附圖中的實(shí)線箭頭所示向上流過立管26，并且流經(jīng)控制單元18中的排出出口閥(未畫出)流出。
如前所述，本發(fā)明的一個(gè)重要的特征在于，在罐子12中配備一個(gè)預(yù)處理單元。如圖1中所示，預(yù)處理單元30包括至少一個(gè)而最好是兩個(gè)或更多個(gè)單獨(dú)的腔室32。雖然圖1中展示了三個(gè)腔室32A～32C，但是應(yīng)該指出，少于或多于所示的三個(gè)腔室是可能的。
腔室32A～32C中的每一個(gè)最好是包括內(nèi)壁34和外壁36，這些壁，連同底壁38，在每個(gè)腔室中界定一個(gè)用來包容預(yù)處理水處理介質(zhì)42的空間38，該預(yù)處理水處理介質(zhì)不同于離子交換介質(zhì)14，并且最好是具有細(xì)碎的性狀，例如顆粒型。每個(gè)腔室的內(nèi)壁34最好是具有稍為大于立管26寬度的橫向尺寸，以便適應(yīng)立管穿過它，同時(shí)界定一個(gè)環(huán)形通道44。通道44具有足夠的大小，允許待處理流體如附圖中的實(shí)線箭頭所示穿過它流過并流到各自的腔室32A～32C。
腔室32A～32C中的每一個(gè)的外壁36的上部46最好是帶有內(nèi)螺紋48，用以或者與罐子頂部適配管接頭52的向下延伸部分上的外螺紋相配合，以便把最上腔室32A連接于適配管接頭52，或者與從每個(gè)腔室32的底壁38向下延伸的向下延伸環(huán)形法蘭56上的朝外的螺紋54相配合，以便把后續(xù)的腔室連接在一起。如圖1中所見，在預(yù)處理單元30的最下腔室32C的底部最好是還設(shè)置一個(gè)封閉板58。封閉板58包括一個(gè)帶有朝內(nèi)的螺紋62的環(huán)形凹槽60，該螺紋旋合于最下腔室32C的向下延伸環(huán)形法蘭56上的朝外的螺紋54。
如附圖中所示，罐子頂部適配管接頭52被構(gòu)造成代替控制單元18上的凸臺(tái)22旋入罐子頂部開口16的螺紋20，否則凸臺(tái)22將旋入該開口。適配管接頭52還帶有一個(gè)朝上的圓柱部63，該圓柱部具有與罐子頂部開口16相同的內(nèi)徑并接納凸臺(tái)22上的螺紋24。于是，適配管接頭52使得控制單元18和預(yù)處理單元30可以被安裝于罐子頂部而無需原有的軟化器罐子的任何重新配置或改制。
雖然展示并描述了罐子頂部適配管接頭52，但是也可以在罐子頂部處采用其他裝置來安裝控制單元18和/或預(yù)處理單元30。例如，螺紋接頭20、24和/或50中的任何一個(gè)或多個(gè)可以被代之以對開扣壓式或卡口式接頭。此外，在某些設(shè)備中，適配管接頭52完全可以去掉，控制單元18的凸臺(tái)22可以直接裝進(jìn)開口16，而預(yù)處理單元30安裝于控制單元18的凸臺(tái)22。
每個(gè)腔室在其頂部處的內(nèi)壁34和鄰接底壁38的外壁36兩者最好是分別包括環(huán)形臺(tái)肩64和66，這些臺(tái)肩與適當(dāng)?shù)腛形圈68和70配合，以便密封每個(gè)腔室中的空間40，從而在所有工況期間，尤其是在逆流洗滌期間把流體處理介質(zhì)42包容在腔室中。還在預(yù)處理單元30底部附近在封閉板58處設(shè)置O形圈72和74，以便如圖1中所示在其最下腔室32C處密封該單元的底部，從而封閉環(huán)形通道44，防止進(jìn)水向離子交換介質(zhì)14直接排出。如果從罐子12的流出口穿過罐子的底部而不是如圖所示穿過立管26，則立管可以像O形圈74一樣被去掉，而封閉板將橫跨單元30完全延伸，不帶任何供立管用的開口。
如圖1中所示，腔室32A～32C中的每一個(gè)的內(nèi)壁34包括通入每個(gè)腔室的進(jìn)口開口76，而每個(gè)腔室的外壁36包括出口開口78。這些各自的開口76、78可以制成一組適當(dāng)形狀和分布中的任何一種，例如穿過腔室32A～32C中的每一個(gè)的各自的內(nèi)壁34和外壁36的間隔的窄縫或開口。然而，在選擇大小和形狀時(shí)，它們應(yīng)該把預(yù)處理介質(zhì)42羈留在每個(gè)腔室的空間40之內(nèi)，以便保持它而防止與罐子12中原有的處理介質(zhì)14相混合。
本發(fā)明的一個(gè)重要的特征在于，在內(nèi)壁34上的進(jìn)口開口76最好是被布置在鄰近內(nèi)壁的頂部處，而出口開口78被布置在鄰近外壁36的底部處，如圖1中所見。這保證穿過每個(gè)腔室32的空間40及其流體處理介質(zhì)42的流體流動(dòng)流程最長，致使從腔室的頂部沿對角線流到底部，而不是經(jīng)由每個(gè)腔室40的較窄尺寸橫向地短路。
本發(fā)明的第2個(gè)重要的特征在于，進(jìn)口開口76和出口開口78的大小和/或數(shù)目最好是彼此之間這樣選擇，即進(jìn)口開口76的總面積大于出口開口78的總面積。這也將傾向于，通過以傾向于把空間40漲滿的方式，使流體阻滯從而使在流體處理介質(zhì)42中的停留時(shí)間最長，在處理期間對介質(zhì)42施加向下的聚集壓力，而在逆流洗滌期間改善該介質(zhì)的顆粒的提升，如圖1中42′處所示。
本發(fā)明的第3個(gè)重要的特征在于，每個(gè)腔室中的多于一個(gè)，最好是被布置成彼此并聯(lián)的關(guān)系，如圖1中所示。這將造成跨過預(yù)處理單元的壓力降與相同高度但是其中水以串聯(lián)方式從頂部到底部流過同樣數(shù)量的處理介質(zhì)的預(yù)處理單元通常會(huì)經(jīng)歷的壓力降相比，顯著減小。
為了說明此一顯著優(yōu)點(diǎn)和壓力降的顯著減小，壓力降可以由以下公式來表達(dá)P∝D/A式中P是壓力降，D是介質(zhì)深度，而A是介質(zhì)的橫截面積。從此一公式中將會(huì)看到，對于深度D為1和面積A為1的單個(gè)腔室32，壓力降將為1。然而，如果如圖1中所示設(shè)置兩個(gè)腔室32A和32B，而且其中該單元的總長度保持相同，則D將為1/2,A將為2，而跨過該兩個(gè)腔室的預(yù)處理單元30的壓力降將被按指數(shù)規(guī)律減小到1/4。進(jìn)一步討論此一例子，如果如圖1中所示設(shè)置三個(gè)腔室32A、32B和32C，而且其中該單元的總長度仍然保持相同，則D將為1/3,A將為3，而跨過該三個(gè)腔室的預(yù)處理單元30的壓力降將被按指數(shù)規(guī)律減小到1/9。
由此可以明白，不僅如圖1中所示的進(jìn)口開口76對出口開口78的位置和大小的相對關(guān)系和多個(gè)腔室32A-32C的配備將顯著地改善停留時(shí)間和進(jìn)水對細(xì)碎的流體處理介質(zhì)42的暴露并造成顯著減小的壓力降，而且在逆流洗滌期間也存在著顯著的優(yōu)點(diǎn)，在這方面應(yīng)該指出，在每個(gè)各自的腔室中處理介質(zhì)42的與當(dāng)相同數(shù)量的介質(zhì)被組合成一個(gè)大而高的腔室時(shí)該介質(zhì)的較大的總深度相比小得多的深度，將顯著地加強(qiáng)逆流洗滌流體的提升力。此一逆流洗滌流動(dòng)，如附圖中虛線箭頭所示，將能提升介質(zhì)42充滿整個(gè)空間，如附圖中所示由浮起的顆粒42′所圖示，并且使得該介質(zhì)能沿所示虛線箭頭的方向被徹底地逆流洗滌。
還應(yīng)該指出，如附圖中所示多個(gè)元件32可以很容易地彼此分開并且可以依次把每個(gè)元件加到前一個(gè)元件上，以便使用一組類似的元件把預(yù)處理單元30定制成想要的大小。于是，零件清單被顯著地簡化。
在圖1中所示的實(shí)施例的工作中，待處理流體，例如在至此所述的水軟化系統(tǒng)的場合的水，經(jīng)由控制單元18被引進(jìn)適配管接頭52，并將如圖1中實(shí)線箭頭所示向下穿過環(huán)形通道44。
此一水將經(jīng)由在每個(gè)腔室頂部處的進(jìn)口開口76依次并聯(lián)地進(jìn)入各自的腔室32A～32C中的每一個(gè)，將向下并沿對角線流過每個(gè)腔室的空間40中的水處理介質(zhì)42，并向外流過每個(gè)腔室底部處的出口開口78。由于進(jìn)口開口76和出口開口78彼此之間分別布置在頂部和底部，所以進(jìn)水被引入流過每個(gè)腔室的長度最大的對角線路徑，并且由于如前所述進(jìn)口開口76與出口開口78之間面積的差異，所以水將傾向于在每個(gè)腔室中漲滿，使其在每個(gè)腔室中的停留時(shí)間最長，并且還將傾向于在每個(gè)腔室中聚集水處理介質(zhì)42，使處理效率最高。每個(gè)腔室中的水處理介質(zhì)最好是一種細(xì)碎的介質(zhì)，例如活性炭或在前述專利No.5 415 770中所述的種類的細(xì)碎的銅和鋅金屬顆粒。
當(dāng)水離開出口開口78時(shí)，它將向下流過罐子12中的原有的處理介質(zhì)，例如水軟化器中的離子交換介質(zhì)14。在軟化之后，經(jīng)過軟化的水將如圖1中的實(shí)線箭頭所示，經(jīng)由在罐子底部的立管開口28、立管26和控制單元18，從罐子中排出。
當(dāng)想要使離子交換介質(zhì)14再生和/或逆流洗滌它時(shí)，控制單元18將被例如該控制單元中的一個(gè)定時(shí)器所操作，以便使穿過該系統(tǒng)的流動(dòng)反向。此一再生和/或逆流洗滌流動(dòng)由圖1中的虛線箭頭來圖示。因此，逆流洗滌水將向下流過立管26，并經(jīng)由立管開口28向罐子12的底部中流出，向上流過離子交換介質(zhì)14，并經(jīng)由開口78并聯(lián)地流進(jìn)每個(gè)各自的腔室32A～32C的底部，向上流過每個(gè)腔室中的處理介質(zhì)42，經(jīng)由在各自的腔室的頂部處的每個(gè)開口76向外流，流過環(huán)形通道44，流過適配管接頭52，并將經(jīng)由控制單元18從該系統(tǒng)中排出。由于每個(gè)腔室中處理介質(zhì)42的較淺的深度和經(jīng)由腔室向上沿對角線流動(dòng)，所以顆粒型介質(zhì)42將被暴露于最大的提升，以便最大限度地逆流洗滌該介質(zhì)，如圖1中由懸浮的顆粒42′所示。逆流洗滌同樣也將可能造成介質(zhì)14的某種提升，進(jìn)入罐子12中環(huán)繞預(yù)處理單元30的空間，以便最大限度地凈化介質(zhì)14。然而，由于出口開口78的大小阻止介質(zhì)14穿過，所以介質(zhì)14不會(huì)進(jìn)入腔室32A～32C。
至此所述的如圖1中所示的預(yù)處理單元30的實(shí)施例被安排成用于穿過每個(gè)元件32A～32C并聯(lián)流動(dòng)，借此實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的最小壓力降，這已經(jīng)在上文述及。圖2～圖7中展示了多腔室處理單元的另外幾種實(shí)施例，這些實(shí)施例也可以實(shí)現(xiàn)壓力降優(yōu)點(diǎn)，但是還有其他優(yōu)點(diǎn)。
在下文將要述及的實(shí)施例中，各自的處理單元的各種部件有所變動(dòng)。然而，在各自的實(shí)施例中，同樣的標(biāo)號(hào)將用來代表單元中相同的或類似的部件。
在圖2中所示的預(yù)處理單元80的實(shí)施例中，兩個(gè)鄰接的腔室82A～82B和82C～82D被安排成彼此串聯(lián)的流動(dòng)關(guān)系，然后這些串聯(lián)對或組被安排成彼此之間并聯(lián)的流動(dòng)關(guān)系。在此一實(shí)施例中，在每個(gè)各自的串聯(lián)對或組中的腔室被構(gòu)造成在幾個(gè)方面與圖1中所示者有所不同。在圖2中所示的實(shí)施例中，每個(gè)腔室組中的前導(dǎo)的上游腔室82A或82C將如前面針對腔室32A～32C所述包括在其頂部處的進(jìn)口開口76，但是在外壁36上的出口開口78將被在腔室82A和82C的底壁38上的出口開口84所取代。相反，在每個(gè)腔室組中的尾隨的下游腔室82B和82D中，出口開口78被保留，但是在前述腔室32A～32C的內(nèi)壁34頂部處的進(jìn)口開口76被取消。
通過把兩個(gè)鄰接腔室彼此串聯(lián)布置而形成一個(gè)腔室組，將有利于在預(yù)處理單元80中采用兩種不同的處理介質(zhì)。例如，水在每個(gè)腔室對或組中將要遇到的第1腔室82A和82C中的第1介質(zhì)86可以是前述專利No.5415770中所述種類的金屬銅和鋅顆粒。在每個(gè)元件對或組中的第2腔室82B和82D中的第2介質(zhì)88可以是活性炭。于是，可以實(shí)現(xiàn)雙預(yù)處理介質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，但是可能犧牲某些壓力降優(yōu)點(diǎn)。
圖2中所示的實(shí)施例的工作將基本上與前面針對圖1中所示的實(shí)施例所述者相同，只是穿過鄰接的腔室82A、B和82C、D及各自的介質(zhì)86和88的流動(dòng)將是串聯(lián)的，但是穿過依次鄰接的元件對或組中的每一個(gè)的流動(dòng)將仍然是并聯(lián)的。
在至此所述的實(shí)施例中，出口開口78被布置在腔室外壁36的底部附近以便保證穿過每個(gè)腔室32或82的空間40的流體流動(dòng)的流程最長，從而從腔室的頂部沿對角線流到底部，而不是經(jīng)由每個(gè)空間40的較窄尺寸橫向短路。雖然此一流體流動(dòng)的流程由于沿對角線流過空間40而最長，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在流體處理介質(zhì)中可能出現(xiàn)死角，在那里流動(dòng)是對角的，例如，在空間40的鄰接內(nèi)壁34與底壁38交點(diǎn)的下角中，如圖1中所見。此一死角可能把每個(gè)腔室的效率降低到大約80％效率。
如在圖3～圖7的實(shí)施例中所示，一般每個(gè)腔室彼此稍微離開些，而出口開口84也如在圖2中前述實(shí)施例中所見，已經(jīng)被布置在腔室的底壁38上。為了使流體能從腔室向罐子12的內(nèi)部排出，如圖3中的實(shí)線箭頭所示，每個(gè)腔室92A～92D的內(nèi)壁34如圖所示在94處加長，而帶有如前所述用來把鄰接的腔室連接在一起的向下延伸的環(huán)形法蘭56的圓環(huán)法蘭95適合連接于下一個(gè)下腔室。如圖3中所見，圓環(huán)法蘭95離開其腔室的底壁38的下側(cè)而其出口開口84允許從出口開口84流向罐子12的內(nèi)部并向下流過離子交換介質(zhì)14。通過把出口開口84布置在底壁38上，而不是布置在外壁36的底部處，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，每個(gè)腔室92中的流體處理介質(zhì)42的體積利用率可以提高，從而把腔室的效率提高到90％或更高。
此外如在圖3實(shí)施例中所示，兩個(gè)下腔室92C和92D被封閉在殼體96中，該殼體最好是具有與兩個(gè)上腔室92A和92B的外壁36的直徑相同的總直徑。為了能這樣，位于該殼體內(nèi)的兩個(gè)下腔室92C和92D的總直徑被減小而腔室的內(nèi)壁34移近立管26，致使把每個(gè)腔室的總橫截面積保持成與上腔室92A和92B近似相同，但是致使把通道44的橫截面積減小到在上腔室92A和92B處出現(xiàn)的面積的一半左右。這是可能的，因?yàn)橐M(jìn)流體的一半已經(jīng)被兩個(gè)上腔室92A和92B所處理。于是，在兩個(gè)下腔室92C和92D處的通道44只需要放過其余的一半流體。通過如圖3中所示減小兩個(gè)下腔室92C和92D的總直徑，可以在殼體96的外壁98與該殼體中的兩個(gè)下腔室92C和92D的外壁36之間設(shè)置一個(gè)環(huán)形通道97。出口開口99也被設(shè)置在該殼體的頂部處并設(shè)置在樹脂14的位面L上方，以便如實(shí)線箭頭所示，使已經(jīng)被腔室92C和92D中的介質(zhì)處理過的流體能從殼體96中向罐子12內(nèi)排出，從而該流體可以向下穿過樹脂介質(zhì)14并被它所處理。
殼體96使以下優(yōu)點(diǎn)中的任何一個(gè)或多個(gè)成為可能?？吭摎んw使之成為可能的一件事在于，可以對引進(jìn)流體提供額外的預(yù)處理，因?yàn)轭A(yù)處理介質(zhì)的體積可以向罐子內(nèi)進(jìn)一步延伸，以致于它實(shí)際上延伸到樹脂的位面以下，如圖3中所示。沒有殼體96時(shí)，預(yù)處理介質(zhì)的深度一般曾被限制于不深過樹脂14的上位面L的深度，例如如圖1中所示。然而，殼體96使得預(yù)處理單元可以向罐子內(nèi)進(jìn)一步延伸并延伸到樹脂位面以下。環(huán)繞下腔室的殼體96的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，它可能還使得罐子12的高度可以縮短，因?yàn)槿缃駱渲?4可以向罐子內(nèi)更高地延伸，而不受來自預(yù)處理單元長度的限制，和/或?qū)τ谙嗤墓拮痈叨榷?，樹?4的體積可以增加，因?yàn)樗辉傧癞?dāng)預(yù)處理單元不得不離開樹脂位面L時(shí)那樣受到限制。此外由于能減小下腔室92C和92D的總直徑以便設(shè)置環(huán)形通道97并把殼體96的總直徑保持成不大于上腔室92A和92B的直徑的直徑，所以預(yù)處理單元90繼續(xù)實(shí)現(xiàn)經(jīng)由預(yù)定大小的罐子開口16插入罐子和從罐子中取出的能力。
圖3中所示的實(shí)施例的工作將基本上與前面針對圖1中所示的實(shí)施例所述者相同，只是進(jìn)入腔室92A和92B的進(jìn)口開口76的引進(jìn)流體的流動(dòng)將穿過這些腔室中的介質(zhì)42然后從每個(gè)腔室92A～92B的底壁38上的底部出口開口84流出。經(jīng)過預(yù)處理的流體將從那里穿過該腔室的圓環(huán)法蘭95與其底壁38之間的空間進(jìn)入罐子12，流過該罐子中的離子交換介質(zhì)14并經(jīng)由立管26流出。
未穿過腔室92A和92B的其余一半流體將繼續(xù)向下穿過環(huán)繞立管26的環(huán)形通道44，然后流過兩個(gè)面積稍小的下腔室92C和92D的進(jìn)口開口76，流過在其底壁38上的它們的出口開口84，然后將向上流過殼體96中的環(huán)形通道97，經(jīng)由該殼體上的出口開口99向罐子12的內(nèi)部流出，在那里它將向下流過樹脂14并將經(jīng)由立管26從罐子中排出。如前所述，流體使用流動(dòng)由圖3中的實(shí)線箭頭來表示，而逆流洗滌流動(dòng)由虛線箭頭來表示。
在圖4中所示的處理單元100的實(shí)施例中，所有腔室102A～102D均被封閉在一個(gè)加長的殼體104之中。再說一遍，殼體104的外徑最好是稍小于罐子12頂部處的開口16的直徑，以便使得處理單元100可以經(jīng)由該開口裝入罐子12和從罐子中取出。通過在腔室之間去掉立管26以便允許把內(nèi)壁34的總直徑減小到前述立管的直徑，把腔室102A～102D的總橫截面積保持成與前述實(shí)施例中的腔室中相同，借此使對殼體104的直徑的控制成為可能。這使得腔室102A～102D的外壁36的總直徑還可以減小而不損失總橫截面積。這在腔室102A～102D的外壁36與殼體104的外壁108之間設(shè)置一個(gè)環(huán)形通道106。
完全封閉所有腔室102A～102D的殼體104使得處理單元100可以被完全埋沒在罐子12中的樹脂14里，如圖4中所示。這本身又使得可以不加大罐子尺寸而顯著加大樹脂體積和/或?qū)τ诮o定的樹脂體積而言顯著減小罐子尺寸。
圖4中所示的系統(tǒng)與至此所述的系統(tǒng)有所不同。在圖4的系統(tǒng)中，處理單元100被布置成是后處理單元而不是如前所述的預(yù)處理單元。在圖4的系統(tǒng)中，流體先穿過離子交換介質(zhì)14，然后在離開該罐子之前穿過處理單元100。
圖4中所示的實(shí)施例的工作將與前面所述者相同，只是在穿過離子交換介質(zhì)14之后，流體如實(shí)線箭頭所示，然后將穿過以前曾經(jīng)是立管的底部開口28，不是離開該處理系統(tǒng)而是將向上流過通道109，流過各自的腔室102A～102D的內(nèi)壁34上的進(jìn)口開口76，流過腔室中的流體處理介質(zhì)42，向外流過腔室的底壁38上的出口開口84，向上流過環(huán)形殼體通道106，并經(jīng)由頂部短立管26流出罐子12。再說一遍，反向流動(dòng)或逆流洗滌由如圖4中所見由虛線箭頭來圖示。
圖5中所示的處理單元100的實(shí)施例，結(jié)構(gòu)上與圖4中所示的單元基本上相同。在圖4中與圖5中的實(shí)施例之間唯一的本質(zhì)區(qū)別在于，在圖5中所示的單元中流動(dòng)已經(jīng)被反向，致使圖5中的處理單元100又是一個(gè)預(yù)處理單元，而不是如圖4中所示和所述的后處理單元。
圖5中所示的實(shí)施例的工作再次將基本上與前面所述者相同，只是如今待處理流體將經(jīng)由頂部短立管26進(jìn)入并將向下穿過腔室102A～102D的內(nèi)壁34之間的通道109。該流體將從通道109穿過在各自的腔室102A～102D的內(nèi)壁34的上端處的進(jìn)口開口76，穿過腔室中的介質(zhì)42，穿過在腔室的底壁38上的出口開口84、殼體104中的環(huán)形通道106，并且經(jīng)由底部開口28流出該殼體，向上流過離子交換介質(zhì)14并經(jīng)由罐子12頂部上的開口16向外流出。再說一遍，反向流動(dòng)，如在逆向洗滌期間所發(fā)生的，由圖5中的虛線箭頭來圖示。
圖6中所示的預(yù)處理單元110的實(shí)施例在很多方面都類似于在圖3中所示的實(shí)施例中的下腔室和殼體結(jié)構(gòu)，只是圖3中的下殼體已經(jīng)被向上加長到封閉所有的腔室。單元110包括若干個(gè)腔室112A～112D，這些腔室基本上與圖3中的腔室92C～92D相同。在圖6中所示的實(shí)施例與圖3中所示者之間的主要區(qū)別在于，殼體114在適配管接頭52處被鄰接開口16地連接于罐子12的頂部。這使得可以讓罐子12中離子交換樹脂14的位面和能在預(yù)處理單元110中出現(xiàn)的預(yù)處理介質(zhì)42的數(shù)量兩者均為最大，因?yàn)樗言搯卧贾玫帽M可能地靠近罐子頂部。在圖6中所示的實(shí)施例與圖3的實(shí)施例之間的另一個(gè)區(qū)別在于，待處理的引進(jìn)流體，在穿過腔室112A～112D和在殼體的外壁118處的環(huán)形通道116之后，將在殼體114中幾乎流到罐子12的頂部并且經(jīng)由在殼體的頂部處并在樹脂位面L上方的殼體出口開口119流出。
圖6中所示的實(shí)施例的工作再次將基本上與前面所述者相同，只是待處理的引進(jìn)流體，如圖6中的實(shí)線箭頭所示，在穿過腔室112A～112D之后，將向上流過在殼體外壁118處的環(huán)形通道116并經(jīng)由殼體出口開口119流進(jìn)罐子12，將向下流過離子交換樹脂14，流過立管開口28并向上流過立管26從該系統(tǒng)中排出。
在圖7中所示的處理單元的實(shí)施例中，該系統(tǒng)既包括一個(gè)預(yù)處理單元又包括一個(gè)后處理單元。圖7中所示的上預(yù)處理單元基本上是圖3中所述的實(shí)施例中的處理單元90。圖7中所示的下后處理單元基本上是圖4實(shí)施例中所示的處理單元100。
圖7中所示的實(shí)施例的工作從待處理的引進(jìn)流體如實(shí)線箭頭所示的流動(dòng)開始，該流動(dòng)向下穿過立管26周圍的環(huán)形通道44，流過腔室92A～92D的進(jìn)口開口76，并且經(jīng)由出口開口84從腔室中流出。如在圖3實(shí)施例中所述，從兩個(gè)上腔室92A和92B的排出物然后直接進(jìn)入罐子12以便向下流過離子交換介質(zhì)14。從兩個(gè)下腔室92C和92D的排出物流過殼體96的環(huán)形通道97，然后從在殼體頂部處的殼體出口開口99向罐子12中排出，向下流過離子交換介質(zhì)14。
一旦該流體已經(jīng)被介質(zhì)14處理了，已經(jīng)處理過的流體經(jīng)由在罐子底部處的排出開口28排出并進(jìn)入下后處理單元100中的通道109。已經(jīng)處理過的流體將從那里流過在腔室102A～102D的頂部處的進(jìn)口開口76，流過腔室中的介質(zhì)，經(jīng)由腔室底壁上的出口開口84流出，并且向上穿過環(huán)形通道106進(jìn)入立管26，以便從該罐子中排出。再說一遍，在逆流洗滌期間的流動(dòng)方向由圖7中的虛線箭頭來圖示。
雖然對各自的腔室和彼此之間的螺紋連接和O形圈密封結(jié)構(gòu)在圖3～圖7中所示的實(shí)施例中沒有被畫成帶有與它們在圖1和圖2中同樣的詳細(xì)特征，但是它們最好是具有與圖1和圖2中所示同樣的一般性狀并且當(dāng)考慮圖1和圖2中的詳細(xì)展示時(shí)將清楚地處于本專業(yè)的技術(shù)人員的技能之內(nèi)。
應(yīng)該指出，在上述實(shí)施例的每一個(gè)或任何一個(gè)中，在罐子12頂部處的開口16的大小可以是一組常規(guī)軟化器罐的典型大小中的任何一種。例如，這些開口的直徑可以是21/2、4或6英寸，像對各種市場銷售的水軟化器單元罐而言的典型直徑那樣。本發(fā)明的處理單元或罐子頂部單元的優(yōu)點(diǎn)在于，它可以很容易地確定尺寸，以便經(jīng)由這些典型的開口大小中的任何一種安裝或從中取出，而無需重新配置或改制罐子和/或損失流體處理效率。
還應(yīng)該指出，能被串聯(lián)和/或并聯(lián)布置的腔室和/或腔室組的數(shù)目可以從附圖中所示者變化而不脫離本發(fā)明的原理。
作為例子，典型的水軟化器罐，例如附圖中所示的罐子12，可以具有30～54英寸的高度和6～15英寸的直徑。離子交換介質(zhì)14通常將填充罐子高度的一半左右，而罐子頂部開口16的直徑通常將如前所述為21/2～6英寸。在一個(gè)最佳實(shí)施例中，每個(gè)腔室的高度在3～6英寸之間，而且足夠的腔室將被依次配裝在一起以便當(dāng)水被處理時(shí)延伸到介質(zhì)14的頂部附近，但是不進(jìn)入它，除非該單元是如圖3～圖7中所示帶有一個(gè)殼體的。處理單元30、80、90、100和/或110的總?cè)萘孔詈檬窃诖蠹s25～250立方英寸之間。這些定量的尺寸和數(shù)量僅作為例子給出而不應(yīng)看成限制。
還應(yīng)該指出，雖然已經(jīng)用水軟化系統(tǒng)來描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明的原理可以很容易地運(yùn)用于其他流體處理系統(tǒng)。此外，處理介質(zhì)的性狀可以廣泛地變化，取決于要求和想要的處理。例如，除了已經(jīng)提到的細(xì)碎金屬和活性炭以外，處理單元腔室中的細(xì)碎處理介質(zhì)可以取一些形式中的任何一種形式，例如顆粒型、燒結(jié)的或纖維，而且它們可以構(gòu)成不同于或除了前面所指出者以外的材料，其中包括砂子或其他精細(xì)過濾介質(zhì)。
還應(yīng)該指出，已經(jīng)描述的本發(fā)明的最佳實(shí)施例，僅是對本發(fā)明的原理的說明。本專業(yè)的技術(shù)人員可以作出許多修改而不脫離本發(fā)明的真正精神和范圍。
權(quán)利要求
1．一種用來包容一種流體處理介質(zhì)的處理單元，所述單元包括一個(gè)帶有一個(gè)內(nèi)壁、一個(gè)外壁和一個(gè)底壁的腔室，在該腔室中在這些壁之間界定一個(gè)空間，用以收納并包容一種細(xì)碎的流體處理介質(zhì)；至少一個(gè)穿過所述腔室的一個(gè)所述壁的進(jìn)口開口，用以把待處理流體引進(jìn)所述空間并從而穿過將要受其處理的介質(zhì)；以及至少一個(gè)穿過所述腔室的另一個(gè)所述壁的出口開口，用以把已經(jīng)處理過的流體從該空間中排出；所述出口開口被相對于所述進(jìn)口開口構(gòu)造并安排成加長流體處理期間流體在該腔室中停留的時(shí)間，以便提高處理的效力。
2．權(quán)利要求1的單元，其特征是所述進(jìn)口開口被布置在鄰近所述內(nèi)壁和外壁之一的頂部處，而所述出口開口被布置在鄰近該腔室的底部處，從而使所述流體從所述空間的頂部流到底部，以便加長處理期間流體的停留時(shí)間。
3．權(quán)利要求2的單元，其特征是所述出口開口被布置在所述底壁上。
4．權(quán)利要求2的單元，其特征是所述出口開口被布置在鄰近所述內(nèi)壁和外壁中的另一個(gè)的底部處，從而使所述流體沿對角線流過所述空間，以便加長處理期間流體的停留時(shí)間。
5．權(quán)利要求2的單元，其特征是所述進(jìn)口開口的面積大于所述出口開口的面積，以便加長處理期間流體的停留時(shí)間。
6．權(quán)利要求1的單元，其特征是所述進(jìn)口開口的面積大于所述出口開口的面積，以便加長處理期間流體的停留時(shí)間。
7．權(quán)利要求1的單元，其特征是包括彼此之間這樣安排的一組所述腔室，即至少某些所述腔室的進(jìn)口開口被安排成彼此并聯(lián)的流動(dòng)關(guān)系。
8．權(quán)利要求7的單元，其特征是至少某些所述腔室還被安排成彼此串聯(lián)，而且其特征是串聯(lián)腔室中的一個(gè)包括所述進(jìn)口開口而串聯(lián)腔室中的另一個(gè)包括所述出口開口。
9．權(quán)利要求7的單元，其特征是鄰接的一些所述腔室被彼此可拆地連接。
10．權(quán)利要求7的單元，其特征是每個(gè)所述腔室的所述內(nèi)壁界定一個(gè)供流體流動(dòng)用的通道。
11．權(quán)利要求7的單元，其特征是包括一個(gè)環(huán)繞并包容至少某些所述腔室的殼體，所述殼體被構(gòu)造并安排成接收出自它所包容的腔室的流體或向它所包容的腔室排出流體。
12．權(quán)利要求11的單元，其特征是所述殼體環(huán)繞并包容所有所述腔室。
13．權(quán)利要求11的單元，其特征是某些所述腔室處于所述殼體之外，而且剛提到的這些腔室具有給定的橫截面積和直徑；而其余的腔室處于所述殼體之內(nèi)，所述殼體具有基本上等于所述給定的直徑的直徑，所述其余腔室具有基本上等于所述給定的橫截面積的橫截面積但是具有顯著小于所述給定的直徑的總直徑，以便在所述其余腔室與所述殼體之間界定一個(gè)流體流動(dòng)通道。
14．一種用來處理流體的流體處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一個(gè)用來在其內(nèi)包容第1流體處理介質(zhì)的流體處理罐，所述罐子包括一個(gè)用來把待處理流體引進(jìn)該罐子的進(jìn)口和一個(gè)用來把已經(jīng)被第1介質(zhì)處理過的流體從該罐子中排出的出口；一個(gè)在所述罐子中的處理單元，它被布置成接收引進(jìn)所述罐子的流體，并且當(dāng)所述罐子中包容第1介質(zhì)時(shí)在流體被第1介質(zhì)處理之前處理該流體，或者當(dāng)所述罐子中包容第1介質(zhì)時(shí)在流體被第1介質(zhì)處理之后處理該流體，所述單元包括一個(gè)帶有一個(gè)內(nèi)壁、一個(gè)外壁和一個(gè)底壁的腔室，在該腔室中在這些壁之間界定一個(gè)空間，用以接納并包容第2細(xì)碎的流體處理介質(zhì)；至少一個(gè)穿過所述腔室的一個(gè)所述壁的進(jìn)口開口，用以把待處理流體從所述罐子進(jìn)口引進(jìn)所述空間并從而穿過將要受其處理的第2介質(zhì)；以及至少一個(gè)穿過所述腔室的另一個(gè)所述壁的出口開口，以便把已經(jīng)處理過的流體從該空間中排出，所述出口開口被相對于所述進(jìn)口開口構(gòu)造并安排成加長流體處理期間流體在該腔室中停留的時(shí)間，以便提高處理的效力。
15．權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其特征是所述進(jìn)口開口被布置在鄰近所述內(nèi)壁和外壁之一的頂部處，而所述出口開口被布置在鄰近該腔室的底部處，從而使所述流體從所述空間的頂部流到底部，以便加長處理期間流體的停留時(shí)間。
16．權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其特征是所述出口開口被布置在所述底壁上。
17．權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其特征是所述出口開口被布置在鄰近所述內(nèi)壁和外壁中的另一個(gè)的底部處，從而使所述流體沿對角線流過所述空間，以便加長處理期間流體的停留時(shí)間。
18．權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其特征是所述進(jìn)口開口的面積大于所述出口開口的面積，以便加長處理期間流體的停留時(shí)間。
19．權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其特征是所述進(jìn)口開口的面積大于所述出口開口的面積，以便加長處理期間流體的停留時(shí)間。
20．權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其特征是包括彼此之間這樣安排的一組所述腔室，即至少某些所述腔室的進(jìn)口開口被安排成彼此并聯(lián)的流動(dòng)關(guān)系。
21．權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其特征是至少某些所述腔室還被安排成彼此串聯(lián)，而且其中串聯(lián)腔室中的一個(gè)包括所述進(jìn)口開口而串聯(lián)腔室中的另一個(gè)包括所述出口開口。
22．權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其特征是鄰接的一些所述腔室被彼此可拆地連接。
23．權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其特征是包括一個(gè)環(huán)繞并包容至少某些所述腔室的殼體，所述殼體被構(gòu)造并安排成接收出自它所包容的腔室的流體或向它所包容的腔室排出流體。
24．權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其特征是所述殼體環(huán)繞并包容所有所述腔室。
25．權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其特征是某些所述腔室處于所述殼體之外，而且剛提到的這些腔室具有給定的橫截面積和直徑；而其余的腔室處于所述殼體之內(nèi)，所述殼體具有基本上等于所述給定的直徑的直徑，所述其余腔室具有基本上等于所述給定的橫截面積的橫截面積但是具有基本小于所述給定的直徑的總直徑，以便在所述其余腔室與所述殼體之間界定一個(gè)流體流動(dòng)通道。
26．權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其特征是所述腔室的所述內(nèi)壁界定一個(gè)供流體流動(dòng)用的通道。
27．權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其特征是所述罐子的所述進(jìn)口和所述出口以及所述單元的進(jìn)口在所述罐子的頂部處；所述罐子的所述出口包括一個(gè)立管，該立管從所述罐子底部附近延伸并穿過所述單元的所述通道；而且其中所述腔室的所述內(nèi)壁環(huán)繞所述立管但與其離開，借此所述通道把待處理流體通到所述腔室的所述進(jìn)口開口。
28．權(quán)利要求27的系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)是水軟化器系統(tǒng)，所述第1流體處理介質(zhì)是水軟化介質(zhì)，并且設(shè)置控制裝置，用以使穿過所述水軟化介質(zhì)和所述腔室的水流周期地反向，以便使所述水軟化介質(zhì)再生并反向洗滌所述第1處理介質(zhì)和所述第2處理介質(zhì)兩者。
29．權(quán)利要求28的系統(tǒng)，其特征是包括一個(gè)在所述罐子頂部把所述處理單元安裝于所述控制裝置與所述罐子開口中的至少一個(gè)上的適配器。
30．權(quán)利要求28的系統(tǒng)，其特征是所述第2處理介質(zhì)是細(xì)碎的銅和鋅的金屬合金。
31．權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)是水軟化器系統(tǒng)，所述第1流體處理介質(zhì)是水軟化介質(zhì)，并且設(shè)置控制裝置，用以使穿過所述水軟化介質(zhì)和所述腔室的水流周期地反向，以便使所述水軟化介質(zhì)再生并反向洗滌所述第1處理介質(zhì)和所述第2處理介質(zhì)兩者。
32．權(quán)利要求31的系統(tǒng)，其特征是包括一個(gè)在所述罐子頂部把所述處理單元安裝于所述控制裝置與所述罐子開口中的至少一個(gè)上的適配器。
33．權(quán)利要求31的系統(tǒng)，其特征是所述第2處理介質(zhì)是細(xì)碎的銅和鋅的金屬合金。
34．權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)是水軟化器系統(tǒng)，所述第1流體處理介質(zhì)是水軟化介質(zhì)，并且設(shè)置控制裝置，用以使穿過所述水軟化介質(zhì)和所述腔室的水流周期地反向，以便使所述水軟化介質(zhì)再生并反向洗滌所述第1處理介質(zhì)和所述第2處理介質(zhì)兩者。
35．權(quán)利要求34的系統(tǒng)，其特征是包括一個(gè)在所述罐子頂部把所述處理單元安裝于所述控制裝置與所述罐子開口中的至少一個(gè)上的適配器。
36．權(quán)利要求34的系統(tǒng)，其特征是所述第2處理介質(zhì)是細(xì)碎的銅和鋅的金屬合金。
37．權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其特征是所述處理單元是預(yù)處理單元，該預(yù)處理單元被安排在所述罐子中，以便在被所述第1流體處理介質(zhì)處理之前對流體進(jìn)行預(yù)處理。
38．權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其特征是所述處理單元是后處理單元，該后處理單元被安排在所述罐子中，以便在被所述第1流體處理介質(zhì)處理之后對流體進(jìn)行處理。
全文摘要
罐子頂部預(yù)處理單元和組件包括裝在水處理罐如水軟化器罐內(nèi)的處理單元,在水被罐中原有處理介質(zhì)處理之前或者之后,對水進(jìn)行處理。處理單元包括一組腔室,它們包容不同于原有處理介質(zhì)的細(xì)碎水處理介質(zhì)。某些元件可安排成串聯(lián)流動(dòng),但許多或所有元件安排成并聯(lián)流動(dòng),以減小水跨越處理單元的壓力降,腔室進(jìn)口和出口彼此豎直離開,出口面積小于進(jìn)口面積,使腔室內(nèi)接觸和停留時(shí)間最大?？捎幸粴んw包容某些或所有腔室,以把處理單元設(shè)在原有處理介質(zhì)以下。
文檔編號(hào)B01D15/00GK1232790SQ9910095
公開日1999年10月27日 申請日期1999年1月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月15日
發(fā)明者周耀周 申請人:佳寶水處理股份有限公司