改進的控制設備的製作方法

2023-09-27 06:03:00

專利名稱：改進的控制設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種流量調節器，具體而言，涉及一種用於流體在重力流動下的受控釋放的調節器。這種系統可以與諸如殺菌劑釋放系統(例如滷化樹脂或含氯片劑)之類的淨化系統結合使用，所述淨化系統要求流體與活性物質受控接觸以進行淨化過程。
背景技術：
及現有技術上述類型的淨化系統要求待處理的流體在重力流動下穿過淨化單元，以實施流動的流體與所採用的流體處理介質的接觸。需要控制這種系統中的重力流動以實現有效的處理和淨化。
US4584106披露了一種用於將氯作為活性物質分配入熱浴缸或溫泉中的氯化系統。該系統用閥門或活栓調節通過混合腔室的水的流量以控制氯的分配速度。組合的文丘裡管與擋板也調節通過混合腔室的水的流量，並控制將要流出氯化系統的氯化片劑的粒度。
US5089127披露了一種化學物進料器，該進料器包括用於容納小罐的簡體，該小罐裝有許多顆粒或片劑形式的成型固體消毒成份，例如次氯酸鈣或氯代異氰脲酸鹽。小罐側壁的底部和下端鑿有穿孔，並且小罐的下端部分位於開放的頂部進口或消蝕儲集池的上部之中。水以射流形式通過進口開孔進入浸蝕儲集池的下端，並向上行進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。通過改變衝擊小罐下端部分中的消毒成份的水的進口流速來控制供給流過進料器的水的化學物量。在這種系統中，將進口控制閥安裝在進口管路上以控制進入消毒成份儲集池的水的進口流量。
US6298871B1公開了一種生成化學處理劑例如次氯酸鈉溶液的化學物進料器。該進料器包含界定空腔的外殼，伸長的垂直中空容器位於該空腔的中心。容器側壁的底壁與基底相鄰，並且與外殼的內壁間隔開的側壁的下部中包含多個穿孔。至少一個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壁的下部具有多個穿孔。
提供管路，用於將已供給化學處理劑的液體輸送到小罐內穿孔之下的腔室，並用於將含有化學處理劑的液流移出進料器。
諸如文丘裡管和擋板之類的設備帶有的問題是它們需要規則的手工幹涉並且不提供均勻的流量控制。另一方面，更為複雜的電子、電、風力和液壓驅動的系統會更為可靠，但是製造和保養昂貴。
發明目標本發明的目標是提供一種流量調節器，用於流體在重力流動下的受控釋放，無論來源的高度或體積，該調節器簡單經濟還不造成不規則控制、流動性質的劇烈變化或湍流，而且不給安裝和保養帶來複雜性。
本發明的流量調節器可以改裝以方便地連接或安裝到任何供應點或來源，例如重力下供應水的貯存單元。
本發明的流量調節器提供流體在重力流動下的受控釋放，並且可將其改裝以與任何常規的基於重力的淨化系統聯合使用，特別是那些為淨化和過濾的目的要求水的接觸或停留時間受控的系統，例如殺菌劑釋放單元。這使得能夠對接觸或釋放淨化活性物質例如殺菌劑進行控制以保持水的均勻淨化，並且避免了淨化不足或給待處理的水裝填過量活性物質的問題。
本發明的流量調節器不需要複雜的電子、電、風力或液壓驅動的流量控制閥或活栓，並且不需要重複手工幹涉。
本發明的流量調節器簡單緊湊，易於安裝在任何需要控制從其中流過的流體流量的重力流動系統中；同時還考慮到堵塞或流體流動中斷或保養中的複雜性問題。
發明概述本發明提供一種用於受控重力流動下的流體的流量調節器，該調節器包含-流量控制貯槽，該貯槽適於排放所需體積的流體並且包含至少一個用以使流體進入該貯槽的進口；-至少一個虹吸排出部件，該排出部件與流量控制貯槽有效連接並且適於控制來自貯槽的流體流速。
在本發明的流量調節器中，無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節流體流速，實現第一階段的流速控制。通過虹吸排出部件實現進一步的流量控制，該虹吸排出部件優選包含預先選擇了尺寸的管件以便於流速控制。
更優選地，該虹吸排出部件是具有兩臂的倒置的「U」或「V」形管件，其一端構成進口端而另一端構成出口端，進口端位於較高的高度並在控制貯槽的底部伸入其中，出口端置於比進口端低的位置以保持管件進口端與出口端之間的高度差。
通過控制管件的內徑尺寸及其進口與出口的高度差，可以調節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口端和出口端的倒置的「U」和「V」形管件、並且該管件具有進口端的臂比具有出口端的臂的長度短來實現。
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並且管形虹吸排出部件的直徑可以在0.5-50mm範圍內，同時管形虹吸排出部件的進口端與出口端之間的高度差為1-200mm。
並且，考慮到由管形虹吸排出部件產生的阻力也與流速相關，應當基於期望的流速選擇管形虹吸排出部件的材料。優選的材料為玻璃、塑料、聚合物、陶瓷或金屬。
本發明的流量調節器可以包含多個單獨的控制貯槽。在此情形下，為控制來自各個控制貯槽的流體的流速，給每個貯槽裝配獨立的虹吸排出部件。
優選地，給這個或每個控制貯槽裝配通風口，改裝該通風口以使貯槽中的內部和外部氣壓在每次排出流體後平衡並確保虹吸調節排出的可靠操作。在用於流體進入的貯槽進口的開孔處提供這種通風較為適宜。
可將本發明的流量調節器結合入重力進料系統，例如重力進料水淨化系統，該系統中為有效淨化期望流過各種水淨化介質的水的流量受控。
因而，本發明還提供一種淨化系統，該系統包含-未處理流體的來源；-與該來源有效連接的流量調節器系統，該系統包含流量控制貯槽，該貯槽適於排放所需體積的流體並且包含至少一個用以使流體從該來源進入該貯槽的進口；至少一個虹吸排出部件，該排出部件與流量控制貯槽有效連接並且適於控制來自貯槽的流體流速；和至少一個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淨化單元。
淨化單元通常含有任何粉末、顆粒、樹脂或片劑形式的常規淨化劑。優選的淨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、對磺基二氯醯胺甲苯、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-氯乙醯基-脲、N，N-二氯偶氮二脒、N-氯乙醯基-脲、N，N-二氯biurile、氯代雙氰胺，及其混合物。
優選淨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行受控的淨化。
優選地，淨化單元還包含用以調節殺菌處理過的流體的排出的機械構件，更優選用於將殺菌處理過的流體的排出調節至下遊停留腔室並進一步流過清掃系統(以除去殘餘雜質)，並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。
本發明的流量調節器簡單但在實現對流體流速的控制中有效。為容裝和固定該可以與任何常規淨化單元整合的流量調節器，可以配以簡單的固定裝置。也可以將該流量調節器可拆卸地固定在淨化單元的內部。
發明詳述本發明特別適用於在水淨化系統中對水流量的預先控制，尤其是用於淨化家庭用水的重力流動水淨化設備。這種設備通常包含多個構件並且典型地具有五個基本單元，包括(a)頂部腔室，用於貯存待處理的水。這個腔室通常帶有預過濾器，通常是碳塊，以除去沉積物、有機雜質和囊胞。
(b)殺菌劑輸送系統，該系統通常帶有含氯片劑，例如NaDCCA、TCCA、碘化樹脂或其它殺菌劑。該殺菌劑系統接收藉助重力來自頂部腔室的水。
(c)停留腔室或停留時間腔室，該腔室為病原體和殺菌劑待在一起提供必須的時間，以實現對病原體的目標殺滅。
(d)清掃系統(通常是活性碳顆粒)，該系統接收來自停留腔室的水並除去殘餘雜質，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淨化水用於消費。
這種重力淨化設備的重要因素是這種系統所遇到的可變流量的輸入水。考慮到基於流過的水的接觸時間或停留時間，各種構件對有效淨化的要求不同，重要的是有效控制這種設備中的流速以實現期望的對水的淨化。特別地，這種系統中的殺菌處理與通過所述殺菌劑輸送系統的水的流速有苛刻關係，因為當重要的是水應當與殺菌劑接觸而對病原體進行期望的殺滅時，不期望流過殺菌劑輸送系統的水含有部分超出規定的家用安全界限的殺菌劑。
本發明的流量調節器能夠有效控制水的流速，進行對待處理的水更為安全的淨化。


以下在下列如附圖所示的非限定性實施例中更加詳細地闡述本發明的流量調節器，其中圖1是包含本發明的流量調節器的桶狀過濾器的截面圖，該過濾器用於淨化飲用水；圖2是表示用在圖1的桶狀過濾器中的流量調節器的截面圖。
圖1中，桶狀過濾器由用於存儲待處理水的頂部腔室(1)構成。頂部腔室還裝有是碳塊的預過濾器(PF)，用於除去沉積物和有機雜質及囊胞。使來自預過濾器(PF)的水藉助重力流入裝有流量調節器(FR)的另一腔室(2)。改裝該流量調節器，從而無論頂部腔室(1)中的水體積和流過預過濾器(PF)的水的流速，使來自流量調節器(FR)的水以受控的量和受控的速度排出。流量調節器(FR)包含控制貯槽，該貯槽的尺寸被設定以使受控的體積流量的水流出控制貯槽。流量調節器(FR)進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，具有相對於出口(OT)高度較高的進口(IN)。取決於期望的所需流速，可以調節進口(IN)與出口(OT)之間的高度差。來自流量調節器(FR)的具有受控流速的水離開出口(OT)並流過殺菌單元(3)，該單元將預選劑量的殺菌劑釋放到水中。此後，使殺菌處理過的水在重力下經清掃單元(4)流到底部腔室(5)。處理過的水收集在底部腔室(5)中以待需要時最終從底部腔室(5)中的卸料出口(DO)排出。
圖2進一步圖解該流量調節器(FR)。這種流量調節器包含控制貯槽(CR)，無論給貯槽供料的來源的體積，該貯槽存儲受控體積的水。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/出口高度以實現對流速的期望控制。可以進一步改裝該流量調節器(FR)以使僅在控制貯槽(CR)裝填至期望的高度時才發生從控制貯槽(CR)經管形虹吸排出件(SDM)的水的受控流出。
實施例流量調節的演示將圖1中所示的過濾器用於演示對水流量的控制，無論頂部腔室(1)中的高差。取頂部腔室(1)中從170mm-55mm的各種高度並測定通過出口(OT)的水的流量(實施例1)。除了沒有流量調節器(FR)外，用圖1中所示的過濾器重複該試驗(對比實施例A)。結果示於表1中。

結果表明在流量調節器(FR)存在下，水流速獨立於頂部腔室中的落差。在對比實施例A中就不是如此。因而本發明的流量調節器有效消除從進料到殺菌劑分配器的上遊流速變化的關聯，使得均勻輸送殺菌劑。
權利要求
1.一種用於流體受控重力流動的流量調節器，該調節器包含-流量控制貯槽，該貯槽適於排放所需體積的流體並且包含至少一個用以使流體進入該貯槽的進口；-至少一個虹吸排出部件，該排出部件與流量控制貯槽有效連接並且適於控制來自貯槽的流體流速。
2.根據權利要求1的流量調節器，其中虹吸排出部件包含具有兩臂的倒置的「U」或「V」形管件，該管件的一端構成進口端而另一端構成出口端，進口端位於較高的高度並從底部伸入控制貯槽，出口端置於比進口端低的位置以保持管件進口端與出口端之間的高度差。
3.一種淨化系統，該系統包含-未處理流體源；-與該源有效連接的流量調節器系統，該系統包含流量控制貯槽，該貯槽適於排放所需體積的流體並且包含至少一個用以使流體從該源進入該貯槽的進口；至少一個虹吸排出部件，該排出部件與流量控制貯槽有效連接並且適於控制來自貯槽的流體流速；和至少一個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淨化單元。
4.根據權利要求3的淨化系統，其中淨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行受控的淨化。
5.一種用於淨化家庭用水的重力流動水淨化設備，包括(a)頂部腔室，用於貯存待處理的水並帶有預過濾器以除去沉積物、有機雜質和囊胞；(b)殺菌劑輸送系統，帶有含氯片劑、碘化樹脂或其它殺菌劑並接收藉助重力來自頂部腔室的水；(c)停留腔室或停留時間腔室，為病原體和殺菌劑待在一起提供必須的時間以實現對病原體的目標殺滅；(d)清掃系統，接收來自停留腔室的水並除去殘餘雜質；以及(e)底部腔室，接收來自清掃器的淨化水用於消費；其中，該設備裝有至少一個如權利要求1或權利要求2中定義的流量調節器。
6.根據權利要求5的設備，其中流量調節器位於頂部腔室(a)和殺菌劑輸送系統(b)之間。
全文摘要
本發明提供一種用於受控重力流動下的流體的流量調節器，該調節器包含流量控制貯槽，該貯槽適於排放所需體積的流體並且包含至少一個用以使流體進入該貯槽的進口；至少一個虹吸排出部件，該排出部件與流量控制貯槽有效連接並且適於控制來自貯槽的流體流速。該流量調節器特別適用於在水淨化系統中對水流量的預先控制，尤其是用於淨化家庭用水的重力流動水淨化設備。
文檔編號C02F1/50GK1751279SQ200480004545
公開日2006年3月22日 申請日期2004年2月6日 優先權日2003年2月18日
發明者P·R·達維, M·M·米斯特裡, N·穆赫傑, J·A·瓦亞爾 申請人:荷蘭聯合利華有限公司