化學物進給器的製作方法

2023-12-02 06:53:51 1

專利名稱：：化學物進給器的製作方法
技術領域：
：[01本發明總體上涉及水處理。尤其是，本發明針對供給器，該供給器用來從遊泳池或類似地方將處理化學物引入循環水流中。
背景技術：
：02如果不處理，遊泳池水會給細菌、藻類以及其它令人討厭並可能有害健康的生物提供適於其滋長的環境。於是，定期且持續地處理池水是一種習慣作法，處理化學物以殺死/控制這些生物。[03這種處理通常採取的措施是往池水裡引入一定量級的氯以有效殺死或控制有害生物。氯的來源可以是液態，或者是固態，然後溶解在池水中，包括在氯的固態來源當中的是次氯酸鉤(calhypo)、二氯異H^酸(dichlor)和三氯異氰尿酸(trichlor)。04存在多種進給器以輸送來自固態化學片劑及類似物的氯。公知的是，使用一種流動衝刷分配器，也稱之為"浮式裝置"或"進給器"，來提供化學物的連續釋放。浮式裝置包括固態化學物並且給池水提供受控暴露量的化學物，這又控制了水衝刷固態化學物的速度從而將氯引入池水中。典型的浮式裝置在美國專利4,917,868和美國外觀設計專利297,857和309,493中公開了。眾所周知，通過可以併入循環系統中的外部進給器來抽出池水，其也提供過濾池水的功能。包括在這些系統當中的是間歇噴射系統、沖刷系統和半間歇性浸沒系統。這些系統的例子在美國專利5,932,093、5,928,608、5，441，711、5，427，748、5,419,355、5，384，102、5,133,381和4,208,376以及美國重新發布專利33，861中給出。作為附加背景，美國專利5,112,521和5，004，549公開了多種固態次氯酸鉤合成物。[05獲得合適的處理化學物的溶解和避免不需要的沉澱物或殘留物在進給器的設計中引起了難題。特殊難題存在於商用次氯酸鉤顆粒的使用，這會產生碳酸鉀沉澱物。例如，參考美國專利6，045，706。
發明內容本發明的一方面是一用來將一種或多種化學物引入流體中的進給器裝置，其包括一箱殼(40)，其具有一入口(28),流體以一入口流量經由該入口流入所述進給器裝置(20);和一出口(30)，所述流體以一出口流量經由該出口流出所述進給器裝置(20);—料鬥(70)，其具有側壁(72)和至少一開口底部(74)，所述料鬥(70)形成所述箱殼(40)的頂部(42);—柵格(76)，其至少部分地關閉所述開口底部(74)，所述柵格(76)具有頂面(78)和底面(80)，所述柵格(76)和所述料鬥(70)適於容納一種或多種化學物，以便該一種或多種化學物被所述頂面(78)支承並且被所述料鬥側壁(72)容納；一溶解杯(82)，其至少部分地包圍所述料鬥(70)和所述柵格(76)的所述底面(80)，所述溶解杯(82)具有一底面(84)和連在其上的側壁(86),所述側壁(86)向上延伸至所述柵格(76)的所述頂面(78)之上，所述底面(84)—中心噴口(90)，該中心噴口(90)與所述入口(28)流體連通，並且朝向所述柵格(76)垂直地取向，所述底面(84)距所述柵格(76)的所述頂面(78)—預定距離地定位，所述側壁(86)具有一形成在其中的開口(88)，所述開口(88)具有一預定截面積；一流槽(92)，其與所述開口(88)流體相連，所述流槽(92)形成一水平通道(94)，該水平通道(94)具有通道壁(96)和一通道底(98),所述通道底(98)定位在距所述溶解杯(82)的所述底面(84)—預定距離之上；和一出口腔室(100)，其與所述流槽(92)和所述出口(30)流體連通，所述出口腔室(100)形成所述箱殼(40)的一底部(44)。06本發明的另一方面是一用來將一種或多種化學物引入流體中的進給器裝置，其包括一箱殼(40)，其具有一入口(28)，流體以一入口流量經由該入口流入所述進給器裝置(20);和一出口(30)，所述流體以一出口流量經由該出口流出所述進給器裝置(20);—料鬥(70)，其具有側壁(72)和至少一開口底部(74)，所述料鬥(70)形成所述箱殼(40)的頂部(42);—柵格(76),其至少部分地關閉所述開口底部(74),所述柵格(76)具有頂面(78)和底面(80),所述柵格(76)和所述料鬥(70)適於容納一種或多種化學物，以便該一種或多種化學物被所述頂面(78)支承並且被所述料鬥側壁(72)容納；一溶解杯(82),其至少部分地包圍所述料鬥(70)和所述柵格(76)的所述底面(80),所述溶解杯(82)具有一底面(84)和連在其上的側壁(86),所述側壁(86)向上延伸至所述柵格(76)的所述頂面(78)之上，所述底面(84)一中心噴口(卯)，該中心噴口(90)與所述入口(28)流體連通，並且朝向所述柵格(76)垂直地取向，所述底面(84)距所述柵格(76)的所述頂面(78)—預定距離地定位，所述側壁(86)具有一形成在其中的開口(88),所述開口(88)具有一預定截面積，其中，所述溶解杯(82)適於至少暫時地容納流體，並且所述入口流量選擇成使得在所述溶解杯(82)所容納的流體中產生一中心提升波動部分(112)，所述中心提升波動部分(112)的一部分(118)至少在所述柵格(76)的所述頂面(78)處進入所述料鬥(70)，所述中心提升波動部分(112)的所述部分(118)由一圓形截面區域和一高度限定，所述圓形截面區域具有一直徑，所述直徑和所述高度都根據所述入口流量變化；一流槽(92)，其與所述開口(88)流體相連，所述流槽(92)形成一水平通道(94)，該水平通道(94)具有通道壁(96)和一通道底(98)，所述通道底(98)定位在距所述溶解杯(82)的所述底面(84)—預定距離之上；和一出口腔室(100)，其與所述料鬥聯:接，並與所述流槽(92)和所述出口(30)流體連通，所述出口腔室(100)形成所述箱殼(40)的一底部(44)。[07本發明的又一方面是將一種或多種化學物引入流體中的方法，包括以下步驟按照上文所述預備進給器裝置；以入口流量將流體引入進給器裝置；使流體的一部分接觸一種或多種化學物的一部分，流體的所述部分由圓形截面區域和高度限制，所述圓形截面區域具有直徑，並且根據所述入口流量改變所述直徑和所述高度。[08為了解釋本發明，附圖示出了目前優選的本發明的形式。然而，應當明白，本發明並不局限於附圖所示的明確布置和工具，其中[09圖l是示範性化學物進給系統的簡化示意圖，包括本發明的一實施例的進給器裝置；[10圖2是本發明的一實施例的進給器裝置的前視軸測11圖3是圖2所示進給器裝置的後視軸測[12圖4是圖2和圖3所示進給器裝置的分解[13圖5是沿圖2的線5-5截取的進給器裝置的剖面[14圖6是本發明的一實施例的溶解杯的俯視軸測[15圖7是圖6所示溶解杯的俯視[16圖8是沿圖7的線8-8截取的溶解杯的剖面[17圖9是圖6-8所示溶解杯的剖面示意圖，示出了水流入溶解杯以及由此產生的中央提升波動部分；和[18圖10是圖9所示溶解杯的俯視圖，示出了中心提升波動部分的不同直徑部分，超出格子的底面以接觸由柵格支承的一種或多種化學物。具體實施例方式[191參照附圖，其中，相同的附圖標記表示相同的部件，尤其參照圖1,本發明是一種進給器裝置20，用於循環系統22中，將水24從池子26循環通過進給器裝置。典型地，進給器裝置20將包含氯和/或其它化學物的化學溶液引入流過循環系統22的水24中。在循環系統22中，水24進入進給器裝置20的入口28並且流出出口30。循環系統22通常包括從池子26中汲取水的池子放水管32和將水返回池子的池子回流管34。通過這些管道的流體由泵36在低壓(吸入)側引向池子放水管32以及在高壓側引向池子回流管34。在泵36的下遊，此處可有一系統過濾器38，將從泵中流出的水中的碎屑及類似物過濾掉。因為流體流出進給器裝置20的出口30需要真空以從進給器裝置中汲取化學溶液，如果進給器裝置20位於池子26的水平面以下，就可以在進給器裝置出口的下遊安裝一任選的文丘管系統39(見虛線)以從進給器裝置中抽出化學溶液。如果使用文丘管系統39,就在文丘管系統的前面以部分關閉狀態設置閥門V，如球閥或閘岡，從而產生壓差，這樣，流體被迫通過文丘管系統迴路。20圖2-4示出了本發明的進給器裝置20的一實施例。進給器裝置20由大致圓柱形箱殼40界定，該箱殼具有頂部42和底部44。頂、底部42和44連接起來界定出正面46、背面48、右側面50和鏡4象左側面(未示出)。此外，頂部42包括可移動蓋子52,底部44包括底面54。儘管示出的箱殼40是具有大致卵形或橢圓形的截面形狀，但是，本領域技術人員應當意識到，許多替代截面形狀是可接受的。在一實施例中，進給器裝置20的所有元件都是用塑料製成的。當然，可以使用任何適用於遊泳池水和遊泳池水處理化學物的材料。[21蓋子52具有柄部56和鉸鏈部58。當連在頂部42上時，柄部56位於正面46上，鉸鏈部58位於背面48上。在頂部42和底部44連接的地方形成了圓周接縫60。沿著正面46在底部44的接縫60處形成正面槽62，沿著背面48在底部44的接縫處形成背面槽64。如圖4最好示出的，正面、背面槽62和64分別有利於頂、底部42和44的分離。在底部44上沿著背面48形成了入口28和出口30。流體以入口流量經由入口28流入進給器裝置20,以出口流量經由出口30流出進給器裝置。[22現在參照圖5，其示出本發明的進給器裝置20的一實施例的內部結構，具有側壁72和開口底部74的煙囪狀料鬥70形成頂部42的內部。柵格76至少部分地關閉料鬥70的開口底部74。柵格76包括頂面78和底面80。一種或多種化學物如次氯酸釣容納在料鬥70的側壁72以內並且由柵格76的頂面78支承。溶解杯82,其也在圖6-8中示出，位於底部44以內鄰接接縫60。溶解杯82包括與側壁86相連的底面84。側壁86向上延伸超出柵格76的頂面78，至少部分地包圍鄰接接縫60和柵格76的料鬥70的一部分。側壁86包括形成在其中的開口或凹口88。典型地，開口88具有預定截面積。底面84具有中心噴口90和偏心噴口91，中心噴口90與入口28流體連通並且垂直定位成朝向柵格76的底面80，偏心噴口91與入口28流體連通並且適於水平引導溶解杯82中的流體。在一實施例中，流體流過中心噴口90的流量與流過偏心噴口91的流量大致相同。在另一實施例中，流入噴口90和91的流體流量不同。典型地，流槽92與開口88流體連通並且可以作為溶解杯82的一部分整體成型。如圖6-8最好示出的，流槽92由具有通道壁96和通道底98的水平通道94界定。如圖9最好示出的，典型地，通道底98定位成超出溶解杯82的底面84—預定距離A。再次參照圖5，在箱殼40的底部44中形成出口腔室100並且與流槽92和出口30都流體連通。為了防止固態物在出口腔室IOO的內部結垢或堆積，典型地，出口腔室具有大致垂直的側壁102。[23仍然參照圖5，在一實施例中，進給器裝置20的底部44具有緊急截流閥組件104，該組件與管道106,例如塑料管或導管，以及入口28都流體連通。管道106與中心噴口90以及偏心噴口91都流體連通。底部44也具有排水浮動組件108，該組件可操作地連接排水、回流閥組件IIO，該組件與出口30流體連通。241如圖5的箭頭所示，運轉時，水24從池子26流過入口28經由緊急截流閥組件104進入進給器裝置20。如果水24流過入口28的流量比流過出口30的水的流量要大，那麼緊急截流閥組件104就阻止多餘的水通過入口流入進給器裝置20中。然後，水24從緊急截流閥組件104經由管道106流向中心噴口90和偏心噴口91並且流入溶解杯82。如圖9所示，從中心噴口90流入溶解杯82的水24在溶解杯82容納的流體114中產生了中心提升波動部分112。中心提升波動部分112接觸料鬥70中的一種或多種化學物116從而使該一種或多種化學物溶解成流體。典型地，該一種或多種化學物116包括氯成分。來自偏心噴口91的水^L水平引入流體114中以有助於確保流體的充分混合從而減少溶解杯82內的固態物的堆積量。一旦流體114的高度升至側壁86上的開口88處，流體就流入形成流槽92中的水平通道94中。流槽92將流體114引向出口腔室100。隨著出口腔室100中的流體高度的升高，排水浮動組件108就升高從而打開排水、回流閥組件110的排水閥(未示出)。典型地，排水、回流閥組件110也具有回流閥(未示出)，例如球形節流閥以阻止流體回流至出口腔室100中。流體114經由出口30從出口腔室100中排出，利用泵36或文丘管系統(未示出)經由循環系統22的池子回流管34流向池子26。[25現在參照圖9和10，由水24溶解的一種或多種化學物116的量以及氯或其它化學物在流體114中的濃度取決於中心提升波動部分112的部分118，該部分超出柵格76的頂面78從而接觸該一種或多種化學物。部分118具有直徑B和高度C。水24中溶解的一種或多種化學物116的量以及氯或其它化學物在流體114中的濃度隨著直徑B和高度C的增加而增大。[261多種因素影響直徑B和高度C的尺寸，包括溶解杯82的容積、開口88的截面積、從頂面78量至底面84的距離D以及進入溶解杯的流量，例如入口流量。在那些因素中，典型地，溶解杯82的容積和從頂面78量至底面84的距離D是在製造過程中設定的並且因此是常量或者對特定進給器裝置20而言是不變的。在第一實施例中，溶解杯82的容積大約為35-40立方英寸，從頂面78量至底面84的距離D大約為1-1.5英寸。典型地，開口88的截面積也是在製造過程中基於預期入口流量設定的。對第一實施例而言，典型地，開口88的截面積是每1加侖/分鐘(gpm)的進口流量為l平方英寸。這樣，對lgpm的流量而言，開口88的截面積為l平方英寸。因此，使用過程中，由水24溶解的一種或多種化學物116的量以及氯或其它化學物在流體114中的濃度可通過只改變入口流量來進行控制。[271如圖10所示，對第一實施例而言，典型地，入口流量的變化範圍是0.2-1.05gpm，這取決於部分118的期望直徑B。下表示出了入口流量以及由此產生的部分118的直徑，從a到h:tableseeoriginaldocumentpage10[28使用時，隨著入口流量的變化，直徑B和高度C也自動發生變化從而增加或減少溶解入流體114中的一種或多種化學物116的量。29本發明的進給器裝置20提供了超越現有技術裝置的優勢，其在於它不增壓。因此，製造公差更加放寬從而降低成本、提高裝置的綜合質[30本發明的進給器裝置20具有簡化機理以隨著流量的增加來增加化學物與水的接觸。流槽92的開口88設為使溶解杯82內的水平面產生期望的提升從而達到期望的輸出範圍目標。這就有能力接觸寬範圍體積的化學物，從而有能力直接改變流體114中的化學物的濃度。接觸柵格76上的化學物部分的能力給了進給器裝置20低端濃度範圍。在很多時候，隨著流體增多，典型地，增加約0.5gpm，柵格76的頂面78就完全械覆蓋，並且，溶解杯82中的高度不斷升高且開始在料鬥70中升高。料鬥70中接觸的更大體積的化學物帶來了高端濃度範圍。[31本發明的進給器裝置的另一優勢是，在溶解杯82中使用偏心水平定位噴口91以攪拌不溶物並且使它們處於懸浮狀態，這樣，它們隨流體114流入進給器裝置20的底部44並且不停留在溶解杯中。[321進給器裝置20也設計成防止化學物在底部44的側壁102上的堆積。底部44和出口腔室100具有陡峭的側壁102以防止化學殘渣聚積在底部。[33儘管本發明關於示範性實施例進行了描述和圖示，但是，本領域技術人員應當理解，在不背離本發明的本質和範圍的條件下，可以作出這樣和那樣的上述和各種其它的變化、省略和添加。權利要求1.進給器裝置(20)，其用於將一種或多種化學物引入一流體中，其包括一箱殼(40)，其具有一入口(28)，流體以一入口流量經由該入口流入所述進給器裝置(20)；和一出口(30)，所述流體以一出口流量經由該出口流出所述進給器裝置(20)；一料鬥(70)，其具有側壁(72)和至少一開口底部(74)，所述料鬥(70)形成所述箱殼(40)的頂部(42)；一柵格(76)，其至少部分地關閉所述開口底部(74)，所述柵格(76)具有頂面(78)和底面(80)，所述柵格(76)和所述料鬥(70)適於容納一種或多種化學物，以便該一種或多種化學物被所述頂面(78)支承並且被所述料鬥側壁(72)容納；一溶解杯(82)，其至少部分地包圍所述料鬥(70)和所述柵格(76)的所述底面(80)，所述溶解杯(82)具有一底面(84)和連在其上的側壁(86)，所述側壁(86)向上延伸至所述柵格(76)的所述頂面(78)之上，所述底面(84)一中心噴口(90)，該中心噴口(90)與所述入口(28)流體連通，並且朝向所述柵格(76)垂直地取向，所述底面(84)距所述柵格(76)的所述頂面(78)一預定距離地定位，所述側壁(86)具有一形成在其中的開口(88)，所述開口(88)具有一預定截面積；一流槽(92)，其與所述開口(88)流體相連，所述流槽(92)形成一水平通道(94)，該水平通道(94)具有通道壁(96)和一通道底(98)，所述通道底(98)定位在距所述溶解杯(82)的所述底面(84)一預定距離之上；和一出口腔室(100)，其與所述流槽(92)和所述出口(30)流體連通，所述出口腔室(100)形成所述箱殼(40)的一底部(44)。3.如權利要求2所述的進給器裝置(20)，其特徵在於，所述中心提升波動部分(112)的一部分(118)至少在所述柵格(76)的所述頂面(78)處進入所述料鬥(70)，所述中心提升波動部分(112)的所述部分(118)由一圓形截面區域和一高度限定，所述圓形截面區域具有一直徑，所述直徑和所述高度都根據所述入口流量變化。4.如權利要求1所述的進給器裝置(20)，其特徵在於，所述底面(84)具有一偏心噴口(91)，該偏心噴口(91)與所述入口(28)流體連通，並且適於在所述溶解杯(82)中水平地引導流體。5.如權利要求l所述的進給器裝置(20)，其特徵在於，所述出口腔室(100)包括大致垂直的側壁(102)。6.如權利要求1所述的進給器裝置(20)，其特徵在於，所述裝置(20)沒有增壓。7.如權利要求3所述的進給器裝置(20)，其特徵在於，當所述入口流量約為0.3加侖/分鐘時，所述直徑約為0.625英寸，更優選地，當所述入口流量約為0.4加侖/分鐘時，所述直徑約為1.0英寸，仍然更優選地，當所迷入口流量約為0.5加侖/分鐘時，所述直徑約為1.25英寸，仍然更優選地，當所i^A口流量約為0.6加侖/分鐘時，所述直徑約為1.45英寸，仍然更優選地，當所i^V口流量約為0.7加侖/分鐘時，所述直徑約為1.75英寸，還是更優選地，當所述入口流量約為0.8加侖/分鐘時，所述直徑約為2.25英寸，仍然更優選地，當所述入口流量約為0.9加侖/分鐘時，所迷直徑約為2.5英寸，還是更優選地，當所述入口流量約為1.0加侖/分鐘時，所述直徑約為2.75英寸。8.如權利要求1所述的進給器裝置(20)，其特徵在於，還包括改變被流體接觸的一種或多種化學物的量的部件。9.如權利要求1所述的進給器裝置(20)，還包括防止一種或多種化學物附在所述出口腔室(100)上的部件。全文摘要進給器裝置(20)，用於引導處理化學物進入來自遊泳池(26)的循環水流中。進給器裝置(20)包括具有頂部(42)和底部(44)的箱殼(40)。具有側壁(72)和開口底部(74)的煙囪狀料鬥(70)形成頂部(42)的內部。柵格(76)至少部分地關閉料鬥的開口底部(74)。柵格(76)包括頂面(78)和底面(80)。一種或多種化學物如次氯酸鈣容納在料鬥(70)的側壁(72)以內並且由柵格(76)的頂面(78)支承。具有底面(84)和側壁(86)的溶解杯(82)位於底部(44)以內。側壁(86)包括形成在其中的、具有預定截面積的開口或凹口(88)。底面(84)具有垂直定位成朝向柵格(76)的底面(80)的中心噴口(90)和適於水平引導溶解杯(82)中的流體的偏心噴口(91)。文檔編號C02F1/68GK101107052SQ200680002850公開日2008年1月16日申請日期2006年1月9日優先權日2005年1月21日發明者A·R·奧查德,C·M·澤特納,D·W·蘭徹特,M·帕洛安申請人:阿奇化工公司