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软化水罐的制作方法

  本发明涉及一种软化水的方法和装置,更具体地说,本发明涉及一种具有双腔软化水罐和双向阀的软化水方法和装置,所述双腔软化水罐可使水由两种单独的处理介质进行处理,所述双向阀在水软化器再生循环过程中可使压力水流入到其中一个罐中。

  过去,通常利用含有一种介质(通常为离子交换树脂)的单腔罐来软化水。过去很多的水软化器利用阀来完全关闭液体通道。带有阀的水软化器通过机械装置进行或者需要弹簧进行支承。

  DeVoe等人的US5173179就公开了一种利用多个液体处理容器进行软化水的装置。水沿一个方向循环流动来除去水中的物质,然后水沿相反的方向循环流动进行处理介质的再生。但是,净化装置是从第一容器溢流到第二容器再溢流到第三容器等等的一系列容器。在再生过程中没有阀来控制水的回流。使用溢流容器了相对较重的离子交换树脂的再生效果。

  Kaplan的US5389243公开了一种双腔水过滤装置。其利用有源泵在压力作用下将水从第一腔经过流道泵送到第二腔。关闭泵就会产生压力回流,从而使过滤器和净化装置再生。Clauer等人的US435992公开了一种利用真空控制阀来运送回洗再生流体的装置。控制阀需要由真空力进行动态控制。但有源泵需要其它辅助设备。

  本发明提供一种新改进的双腔软化水罐,其结构简单、使用效率高,并可克服前述的缺点,且具有良好的综合效果。

  发明内容根据本发明,提供一种新改进的软化水罐,其包括两个腔和两种水处理介质以改善水的处理。软化水罐还包括一个用于在再生循环过程中对其中一个腔和处理介质进行压力回洗的双向阀。

  根据本发明的一个方面,公开了一种用于水软化器的软化水罐。所述罐包括外壳、位于外壳内且包含氧化还原介质的上腔、位于外壳内并处于上腔的下方且包含离子交换树脂的下腔、允许水流入上腔的第一孔口、允许水流入下腔的第二孔口、以及允许水在上腔和下腔之间流动的第三孔口。软化水罐还包括一个与第三孔口配合工作的双向阀,以便于在水软化器工作过程中控制水流从上腔经第三孔口流入下腔,以及在水软化器再生过程中控制水流从下腔经第三孔口流入上腔。当水从上腔流入下腔时,双向阀仍保持打开状态。在再生过程中,双向阀向上浮起,水流从下腔经第三孔口流入上腔,从而在水软化器再生过程中产生高压水流来清洗和再生氧化还原介质。

  根据本发明的另一个方面,提供一种利用软化水罐来软化水的方法,其包括以下步骤水经第一孔口流入上腔,用氧化还原介质对水进行还原处理,使水经第三孔口和双向阀流入下腔,利用离子交换树脂进行离子交换来软化水,使水经第二孔口流到分配阀,以及使氧化还原介质和离子交换树脂进行再生。

  根据本发明的又一个方面,提供一种用于水软化器的软化水罐,其包括外壳、位于外壳内且包含氧化还原介质的上腔、位于外壳内并处于上腔的下方且包含离子交换树脂的下腔、允许水流入和流出上腔的装置、允许水流入和流出下腔的装置、允许水在上腔和下腔之间流动的装置、以及允许水流过位于上腔和下腔之间的第三孔口的装置。软化水罐还包括一个在水软化器再生过程中使从下腔流到上腔的水流受压的装置。

  本发明的优点是水通过两种单独的处理介质进行处理,从而将供应水中的各种杂质除去。

  本发明另一个优点是漂浮双向阀使水在水软化器再生过程中从水软化器的上腔流动到其下腔并且使从下腔流到上腔的水流受压,从而对氧化还原介质进行彻底的清洗和再生。

  本发明的又一个优点是软化水罐可与任的或现有的水软化器阀或装置一起使用。

  显然,本发明的其它益处和优点可通过下面对本发明优选实施例所进行的描述中得出。

  下面将结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述图1是软化水罐的横截面图;图2是图1所示软化水罐上腔的分解图;图3是水软化器循环再生过程中所用双向阀的横截面图。

  如图所示,其中示意性地而不是性地示出了本发明的优选实施例。图1是用作普通水软化器部件的罐10的横截面图。罐10包括外壳14。在该优选实施例中,外壳14包括上半球部分18和下半球部分22,两者是相互密封接合在一起的分离部件。在优选实施例中,上半球部分18和下半球部分22焊接在一起,但也可采用其它适当的方法将上下半球部分18、22连接在一起,例如将它们夹紧在一起或利用机械装置将这两个半球部分18、22相互紧紧配合保持在一起。

  在外壳14中,罐10具有上腔26、下腔30、第一孔口34、第二孔口38和第三孔口46,第一孔口34使硬水从水源流入到罐10的上腔26中,第二孔口38使水从下腔30经通道42流出罐10,第三孔口46使水在上腔26和下腔30之间流动。

  上腔26具有包含有氧化还原介质54的盆槽50。第三孔口46最好位于盆槽50的底部。图2是上腔26的分解图。上腔由上半球部分18覆盖。如图1所示,盆槽50最好为横截面呈V形的圆形形状。第三孔口46最好为圆形,并且是位于盆槽50底部的一个连续的圆形开口。网筛(未示出)最好盖住第三孔口46以免离子交换树脂54通过第三孔口46。盆槽50设置在支承结构58的顶部,该支承结构作为上腔26和下腔30之间的隔板。

  双向阀62控制上腔26和下腔30之间的水流。双向阀62最好设置在盆槽50的底部和支承结构58之间。从上腔26经第三孔口46流入的水使双向阀62完全打开。在水软化器正常工作过程中,水经第一孔口34流入罐10并在上腔26中与氧化还原介质54混合。在优选实施例中,氧化还原介质54是KDF。尽管在优选实施例中的氧化还原介质为KDF,但也可使用任何的铜-锌氧化还原介质,或任何可将水中的铅、氯和铁除去的氧化还原介质。另外,最好使用可将水中的硫除去的氧化还原介质。然后,水经第三孔口46流入下腔30,并在这里由离子交换树脂66进行进一步软化。然后,水流经第二孔口38,并向上经通道42流入居民区。

  有时,必须使处理介质54、66再生。在再生过程中,回洗原水流经通道42和第二孔口38流入下腔30。当下腔30充满水时,水开始经第三孔口46流入上腔26。上腔26中的氧化还原介质54通常较重,需要压力水来进行清洗和再生。为此,双向阀62包含有一个当水从下腔30流向上腔26时可向上浮起的漂浮材料。尽管可使用任何耐用的和化学安全的漂浮材料,但最好是漂浮材料采用聚乙烯或聚丙烯。如图3所示,双向阀62具有可局部阻塞第三孔口46的阀件70。在本发明的优选实施例中,阀件70具有在中间开通的狭窄通槽74。双向阀62与盆槽50接触,从而在水软化器再生过程中,关闭除了通槽74之外的第三孔口46。通过局部阻塞第三孔口46,当水沿箭头所示被流过通槽74时,从下腔30流向上腔26的水就受压。受压水流就可在上腔26中与较重的离子交换树脂54彻底混合。然后,水流出第一孔口34进入排水装置(未示出)。V形盆槽50确保了氧化还原介质54处于第三孔口46顶部上方的上腔26底部。双向阀62为圆形,从盆槽50的下方伸向支承结构58的伸出部分78可防止双向阀62,以便在再生过程中不会盖住第三孔口46。

  在初次回洗过程之后,盐水存储罐(未示出)中的盐水溶液经通道42和第二孔口38流入下腔30,盐水溶液用钠离子替换离子交换树脂66中的钙离子。盐水溶液充满下腔30,然后开始经第三孔口46和双向阀62按照上述受压的方式流入上腔26,并进一步地清洗和再生氧化还原介质54。在进行了盐水清洗过程之后,再进行与前述初次回洗过程相同的第二回洗过程,从而完成整个再生过程。

  罐10最好是球形的,以便于促使水和氧化还原介质54的沉积物在上腔26中向第三孔口46流动,以及促使水和离子交换树脂66在下腔30中向第二孔口38流动。

  在工作和再生循环过程中,流经水软化器的水由阀(未示出)控制。水软化器阀是大家所公知的,本领域技术人员可将公知的水软化器阀安装到上述罐10中,例如,水软化器阀可以是Clack的US3208476或Thompson的US3225789中所公开的那种阀,这里作为参考进行引用。

  已描述了本发明的优选实施例。但显然,在不脱离本发明旨和范围的情况下,本领域技术人员可做出多种变型和改进。本发明所包括的所有变型和选择都包含在要求书所限定的范围内。

  1.一种用于水软化器的软化水罐,所述罐包括外壳;位于所述外壳内的上腔,所述上腔包含用于处理水的氧化还原介质;位于所述外壳内的下腔,所述下腔处于所述上腔的下方,且包含用于软化水的离子交换树脂;允许水流入和流出所述上腔的第一孔口;允许水流入和流出所述下腔的第二孔口;允许水在所述上腔和所述下腔之间流动的第三孔口;以及一个与所述第三孔口配合工作的双向阀,以便于在所述水软化器工作过程中控制水流从所述上腔经所述第三孔口流入所述下腔,以及在所述水软化器再生过程中控制水流从所述下腔经所述第三孔口流入所述上腔,所述双向阀漂浮在水中,当水从所述上腔流入所述下腔时,所述双向阀仍保持打开状态,所述双向阀向上浮起以水流从所述下腔经所述第三孔口流入所述上腔,从而在所述水软化器再生过程中产生高压水流来清洗和再生所述氧化还原介质。

  2.根据要求1所述的软化水罐,其特征在于,所述外壳具有上半球和下半球,所述上、下半球密封接合在一起。

  3.根据要求2所述的软化水罐,其特征在于,当所述上、下半球密封接合在一起时,所述外壳大致呈球形。

  4.根据要求3所述的软化水罐,其特征在于,所述上、下半球焊接在一起。

  5.根据要求1所述的软化水罐,其特征在于,所述双向阀包括与所述第三孔口相互配合的阀件,当水从所述上腔流向所述下腔时,所述阀件离开所述第三孔口;以及可操作地与所述阀件相连的漂浮件,在所述水软化器再生过程中,当水从所述下腔流向所述上腔时,所述漂浮件抬起所述阀件并使所述阀件与所述第三孔口接合在一起,当水从所述下腔经所述第三孔口流向所述上腔时,所述阀件部分地关闭所述第三孔口,从而提高了流经所述第三孔口的所述水的压力。

  6.一种利用具有罐的水软化器来处理水的方法,所述罐具有一个包含氧化还原介质的上腔、一个位于所述上腔的下方并包含离子交换树脂的下腔、一个允许水流入和流出所述上腔的第一孔口、一个允许水流入和流出所述下腔的第二孔口、一个允许水在所述上腔和所述下腔之间流动的第三孔口和一个用于控制水在所述上腔和所述下腔之间的流动的双向阀,所述方法包括以下步骤使水经所述第一孔口流入所述上腔;用所述氧化还原介质对水进行氧化还原处理;使水经所述第三孔口和所述双向阀流向所述下腔;利用所述离子交换树脂进行离子交换来软化水;使水经所述第二孔口流向分配阀;以及使所述氧化还原介质和所述离子交换树脂再生。

  7.根据要求6所述的方法,其特征在于,使所述氧化还原介质和所述离子交换树脂再生的步骤包括将水经所述第二孔口注入所述下腔;使所述离子交换树脂再生;当水在所述下腔中上升到一定高度时,所述双向阀浮起,所述双向阀部分地阻塞所述第三孔口;使水经所述第三孔口和所述双向阀流向所述上腔,由于所述双向阀部分地阻塞所述第三孔口,因此,所述水以升高的压力流经所述第三孔口;使所述氧化还原介质再生;使水经所述第一孔口流向排水装置。

  8.一种用于水软化器的软化水罐,其包括外壳;位于所述外壳内的上腔,所述上腔包含用于处理水的氧化还原介质;位于所述外壳内的下腔,所述下腔处于所述上腔的下方,并包含用于软化水的离子交换树脂;允许水流入和流出所述上腔的装置;允许水流入和流出所述下腔的装置;允许水在所述上腔和所述下腔之间流动的装置;控制水流在所述水软化器工作过程中从所述上腔经所述第三孔口流向所述下腔以及在所述水软化器再生过程中从所述下腔经所述第三孔口流向所述上腔的装置;以及在所述水软化器再生过程中用于对从所述下腔流向所述上腔的水流加压的装置。

  9.一种用于水软化器的软化水罐,其包括具有上半球和下半球的外壳,所述上下半球密封接合在一起;位于所述外壳内的上腔,所述上腔包含用于处理水的氧化还原介质;位于所述外壳内的下腔,所述下腔处于所述上腔的下方,并包含用于处理水的离子交换树脂;允许水流入和流出所述上腔的装置;允许水流入和流出所述下腔的装置;以及允许水在所述上腔和所述下腔之间流动的装置。

  10.根据要求9所述的软化水罐,其特征在于,当所述上、下半球密封接合在一起时,所述外壳大致呈球形。

  11.根据要求10所述的软化水罐,其特征在于,所述上、下半球焊接在一起。

  12.根据要求9所述的软化水罐,其特征在于,还包括与允许水在所述上腔和所述下腔之间流动的孔口相互配合的阀件,当水从所述上腔流向所述下腔时,所述阀件离开所述的孔口;以及可操作地与所述阀件相连的漂浮件,在所述水软化器再生过程中,当水从所述下腔流向所述上腔时,所述漂浮件抬起所述阀件并使所述阀件与所述的孔口接合在一起,当水从所述下腔经所述的孔口流向所述上腔时,所述阀件部分地关闭所述的孔口,从而提高了流经所述孔口的所述水的压力。

  13.根据要求12所述的软化水罐,其特征在于,所述阀件具有在所述阀件与所述孔口接合在一起时允许水从所述下腔流向所述上腔的贯通通道。

  本发明公开了一种用于水软化器的双腔软化水罐(10),具有用以控制水在腔之间的流动的双向阀。该罐包括外壳(14)、位于外壳内并包含氧化还原介质(54)的上腔(26)、位于外壳内并处于上腔的下方且包含离子交换树脂(66)的下腔(30)、允许水流入上腔的第一孔口(34)、允许水流入下腔的第二孔口(38)、允许水在上腔和下腔之间流动的第三孔口(46)。软化水罐还包括一个与第三孔口配合工作的双向阀,以便于在水软化器工作过程中控制水流从上腔经第三孔口流入下腔,以及在水软化器再生过程中控制水流从下腔经第三孔口流入上腔。当水从上腔流入下腔时,双向阀仍保持打开状态。在再生过程中,双向阀向上浮起,水流从下腔经第三孔口流入上腔,从而在水软化器再生过程中产生高压水流来清洗氧化还原介质,例如KDF。

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