CN100569345C - 密封的水处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种水处理系统，其具有密封的歧管，该歧管带有反渗透筒和一个或多个过滤筒。过滤筒包括收纳在歧管头中的槽内的棘爪，以便固定锁闭啮合。该水处理系统进一步包括单个探针导电率监控系统，其用来监控反渗透膜的性能。该水处理系统还可以以模块化的结构提供，其中歧管头经夹具物理地联结在一起并可让流体流通，该夹具与模块化歧管头相连。该水处理系统还允许改装以包括渗透泵。筒也设计为提供最小化的圆形入口缺口，从而在更换筒的过程中使溢出最小化。

Description

密封的水处理系统
本申请要求于2005年1月27日提交的美国临时专利申请第60/647,680号的优先权。
技术领域
本发明涉及水处理系统，特别是，涉及具有密封的歧管头和反渗透筒以及一个或多个过滤筒的系统。
背景技术
反渗透系统是公知的。该系统的主要部件是半渗透膜，未处理的水从该半渗透膜中通过。这样的系统大致包括额外的炭或陶瓷过滤器，它们在水通过膜之前或之后除去污染物。这样的系统大致安装在住宅用途中。
现有技术包括检测反渗透膜何时需要更换的电子系统。典型的现有技术系统包括：测量进入反渗透筒的水的导电率，然后测量反渗透筒出口处的水的导电率。水的导电率与总溶解固体成比例。导电水平之比将提供反渗透膜排除效率(rejection efficiency)的指示。
现有技术系统还包括这样的应用，其中在工厂安装中包括渗透泵。渗透泵在系统中提供更高的效率。渗透泵通过将膜压和产品水中的压力隔离而提高跨膜净压，由此降低了渗透泵的回压。
现有技术还包括这样的系统：其减少了在更换筒的过程中发生的流体溢出。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的过滤筒和歧管头的锁闭机构。
本发明进一步的目的是提供一种监控饮用水供应系统中反渗透膜性能的改进方法。
本发明进一步的目的是提供一种模块化歧管头系统。
本发明的目的是提供一种用于将反渗透过滤系统改装为包括渗透泵装置的系统。
本发明的目的是提供一种具有缩小的入口以减少更换筒的过程中的溢出的筒。
附图说明
图1是带有反渗透筒和两个过滤筒的水处理系统的透视图。
图2是图1中过滤筒的透视图。
图3是图2中过滤筒的顶视图。
图4是图2中过滤筒的分解图。
图5是图1的水处理系统中包含的歧管头的底部透视图。
图6是反渗透膜监控系统的框图。
图7是图6中系统的过程流程图。
图8是模块化歧管头系统的透视图。
图9是模块化歧管头的顶部透视图。
图10是带有渗透泵的反渗透水处理系统的示意图。
图11是图1中模块化歧管头和筒的截面图。
图12是渗透泵装置中模块化歧管头的顶部透视图。
具体实施方式
图1显示了一个根据本发明的水处理系统10的实施方式。该系统包括歧管头12(参看图5)、第一过滤筒14、反渗透筒16和第二过滤筒14。还显示了歧管盖20。
图2显示了根据本发明的过滤筒14。该过滤筒14包括具有环形凸领24的外壳22，该环形凸领24具有双引线螺纹26。还显示了内环形凸领28，其包括O形圈30以提供密封。连接件32显示延伸通过环形凸领28。
图3显示了过滤筒14的顶视图和内环形凸领28的圆柱形壁34、以及纵向延伸的珠状物36。
图4显示了过滤筒14的分解图以便更清楚地显示纵向延伸的珠状物36。可以看出纵向延伸的珠状物36包括引导端38。
图5显示了具有过滤筒连接件40的歧管头12。该过滤筒连接件40包括带有螺纹的外环形凸领42和内环形凸领44。内环形凸领44具有环形唇状物46和四个纵向槽48。这些纵向槽48彼此等距离隔开。
可以理解，当过滤筒14旋转到连接件40的完全固定位置时，过滤筒14停止且纵向延伸的珠状物36被各槽48收纳。
图6显示了用于监控反渗透膜性能的系统50的框图。该系统50包括带有其中存储有程序的存储器54的微控制器52。该系统50包括位于反渗透膜下游的单个探针组58。该探针组58包括参比电阻60和热电阻62。微控制器52与旋塞LED64联结以提供更换反渗透筒的指示。微控制器52还与板载LED66联结以便在同样与微处理器52联结的板载按钮68工作时进行反馈。水流传感器也70与微控制器52联结。
图7显示了表示存储在存储器54中的程序执行时的功能性步骤的框图72。
步骤74提供了启动重校准例程。启动重校准例程在反渗透膜已经更换之后和启用例程发生之后发生。在步骤76中，该系统测量通过系统的水流。在步骤78中，系统判断或检测通过系统的15加仑的水流。在步骤80中，系统测量反渗透膜下游的水的初始电导率。在一个实施方式中，步骤80，初始的产品水电导率值是基于对大约10-50次水电导率测量的平均。在步骤82中，产品水的电导率值或平均电导率假设相当于75％的排除率。步骤84存储了阈值跳变点。步骤86包括例行测量产品水的电导率值。步骤88包括对之前20次的水电导率测量结果进行平均。在步骤90中，判断步骤88的平均值是否低于步骤84的阈值跳变点。在平均值低于阈值跳变点的情况中，系统进行到步骤92，该步骤提供更换反渗透膜的LED指示。
图8是模块化水处理系统94的实施方式。图8所示的水处理系统94包括模块化歧管96、歧管盖98、第一过滤筒100、反渗透筒102和第二过滤筒100。而且，显示了另一种模块化歧管头104和盖子106、以及另外的筒单元108。图8的系统提供了一种模块化系统，其中另外的模块化歧管单元104、106、108可以经夹具110与水处理系统94联结。该夹具110包括多个从平面主体部分114延伸的臂112。每个臂112均包括槽116和倾斜的引导边缘118。夹具110也包括延伸通过主体部分114的管状部分120。管状部分120包括延伸穿过管状部分120的孔122。
每个歧管12、96、104均包括带有四个开口126的端壁124。
图9显示了包括两个各自具有四个开口126的端壁124的歧管12的透视图。开口126是成对设置的，一个在另一个上方。例如，下开口126和上开口126包括一对。每对开口126均包括一对隔开并相对的竖直壁130。竖直壁130显示从端壁124的内表面132和歧管头12的下表面134延伸。法兰136从端壁124的内表面132向歧管头12的内部隔室延伸。法兰136包括上斜面138和下斜面140。法兰136包括前缘142和第一及第二侧缘144、146。前缘142大致平行于端壁124。第一侧缘144和第二侧缘146形成上斜面和下斜面138、140。上斜面138和下斜面140在从内部的内表面132到歧管头12内部隔间的方向上彼此分开。四个法兰136之一在图9中以虚线显示。斜面138、140包括近端148和远端150。近端148的位置稍微远离开口126的边缘。远端150相对于开口126的取向成交叉关系隔开。图9A还显示了另外的细节。
参考图8，可以意识到，夹具110插入到图右侧的歧管头96的开口126中，每个弹性臂112的斜缘118将被各斜面138、140偏转。一旦夹具110完全插穿四个开口126，槽116将延伸通过远端150，且两个臂对将夹住各远端150，同时槽116的边缘成为与斜面138、140远端锁闭啮合。同时，管状部分120将被用于密封啮合的管连接件152收纳。其他模块化歧管头104将以类似方式联结。
图10显示了水处理系统160的图解表示，其中自动闭合式阀门盖162(参见图5和9)可以被除去并以另一个适用于容纳渗透泵装置的盖子164代替。参考图11，显示了包括下述部件的水处理系统的横截面：模块化歧管头12、第一筒14、反渗透筒16和第二过滤筒14。歧管头12显示包括用于收纳反渗透筒16的各连接件168的连接件166。歧管头12包括用于联结反渗透筒16的输出的第一歧管入口端170和与反渗透阶段的输出联结的第二歧管入口端172。非渗透泵盖162适于密封非渗透泵装置的第一和第二入口端170、172。同样，渗透泵盖164适于密封第一和第二入口端170、172，并且其包括收纳管连接件175的渗透泵输出端174。渗透泵盖164包括第一入口端和第二入口端176、178以及与第一和第二入口端176、178连通的流道180、以及渗透泵输出端174。单向阀组件位于用于联结反渗透筒16的输出的第一入口端176中。第二盖164包括基本平面的主体部分184，其限定第一端和第二端。固定孔186提供用于将盖子固定到歧管头。
歧管包括具有开放上部的下隔膜收纳部分188。第二盖164包括与开放上部相匹配以形成收纳隔膜的隔膜腔的上隔膜收纳部分190。上隔膜收纳部分包括与流道180流体连通的开口192。歧管头包括与预过滤阶段的输出端和反渗透阶段的输入端联结的流道，其中该流道与歧管头的下隔膜收纳部分188流体连通。应当意识到，具有非渗透泵盖162的水处理系统可以在工厂组装，其中在渗透泵输出端174配置塞子194。可以提供改装包，其中第一盖162被除去并以带有管连接件175的第二盖164更换。然后，四分之一英寸的管子196可以联结到管连接件175并延伸通过布管孔198，如图12所示。管子196向下延伸至渗透泵200，如图10所示。渗透泵200具有渗透输出端202，该输出端202具有延伸至T型连接件206的管子204。该T型连接件206具有另一个联结到存储罐210的管子208、以及联结回歧管头的管子212。渗透泵的盐水侧包括来自歧管头漏流216的盐水端214和联结到漏水点的盐水出口管218。为完整起见，管子220也显示从供应入口222延伸至旋塞。
安装包至少包括第二盖164，进一步可以包括更换单向阀、以及更换O型圈、管子、紧固件和安装指示。
图11也显示了在连接件32处带有缩小的间隙以便使更换过滤筒期间的溢出最小化的过滤筒14。过滤筒的新特征在下面说明。然而，显然这些特征也可以包括到反渗透筒中。
过滤筒14包括具有圆柱形部分的外部筒壳22，其具有顶部和底部。底部具有密闭端。顶部包括具有大致为圆柱形的颈部252的肩形件250，该颈部252从肩形件250向上延伸。圆柱形颈部252限定了部分连接件。圆柱形颈部限定了圆柱形孔，该圆柱形孔具有限定了第一直径的圆柱形孔壁。圆柱形孔壁包括从壁体凸出且限定了小于第一直径的第二直径的圆环254。内筒壳256包括具有肩形件258的顶部、从内肩形件258向上延伸的管部260、以及限定出口孔的管部260。管部260限定了具有第三直径的外径，其中第三直径小于第一直径和第二直径。管部260和圆环254限定了具有圆形缺口的筒入口。可以理解圆形缺口通过该设计被最小化，因此减小了溢出的可能性。歧管头适于与过滤筒14相符。特别是，歧管头包括连接件40，该连接件40包括具有限定长度的内环形凸领，以便在筒14被装配到歧管上时，内环形凸领绕管部260延伸并达到圆环，其中间隔最小以满足公差要求。

Claims (5)

1.一种用于密封歧管和筒的锁闭机构，所述锁闭机构包括：
带有连接件(40)的密封歧管(12)，所述密封歧管(12)的连接件(40)具有带螺纹的外环形凸领(42)和内环形凸领(44)，所述内环形凸领(44)具有环形唇状物(46)和至少一个纵向槽(48)，该纵向槽(48)从唇状物(46)沿部分环形凸领(44)延伸，以及
带有连接件(32)的筒(14)，所述筒(14)的连接件(32)具有与歧管(12)的带螺纹的外环形凸领(42)配合的带螺纹的外环形凸领(24)，所述筒(14)的连接件(32)还具有位于筒(14)的带螺纹的外环形凸领(24)中的圆柱形壁(34)，该圆柱形壁(34)具有至少一个纵向延伸的珠状物(36)，该纵向延伸的珠状物(36)在筒(14)被旋入完全固定的位置而固定到歧管时被相应的槽(48)收纳。
2.如权利要求1所述的锁闭机构，其中所述纵向延伸的珠状物(36)在到达完全固定位置之前约1/8圈时与环形唇状物(46)啮合。
3.如权利要求1所述的锁闭机构，其中所述纵向延伸的珠状物(36)具有一定长度并包括引导端(38)，当所述筒(14)在完全固定的位置时引导端(38)与歧管(12)在纵向上隔开第一距离，当所述筒(14)在到达完全固定位置之前的约1/8圈时引导端(38)与歧管(12)隔开第二距离，其中第一距离和第二距离之间的差约为纵向延伸的珠状物(36)的长度。
4.如权利要求1所述的锁闭机构，其中所述筒(14)的连接件(32)和所述密封歧管(12)的连接件(40)均包括具有圆周的双引线螺纹(26)，即第一螺纹和第二螺纹，所述第一和第二螺纹交织并绕所述圆周的大约3/4延伸，其中所述第一螺纹与第二螺纹约偏离180度。
5.如权利要求1所述的锁闭机构，其中所述歧管(12)包括四个纵向槽(48)，所述纵向槽(48)从唇状物(46)沿部分环形凸领(44)延伸，并沿环形凸领(44)的圆周等距离隔开，且所述筒(14)包括四个沿圆柱形壁(34)延伸的纵向延伸的珠状物(36)，所述四个纵向延伸的珠状物(36)绕圆柱形壁(34)等距离隔开，当筒(14)在完全固定的位置时每个纵向延伸的珠状物(36)适于被相应的槽(48)收纳。
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