專利名稱：具有預(yù)篩的水處理裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及具有頂部調(diào)節(jié)器的水處理系統(tǒng)，并更具體地涉及具有頂部調(diào)節(jié)器的水軟化器和過(guò)濾器。
背景技術(shù)：
生活用水軟化器通過(guò)使原水穿過(guò)裝有典型地由樹(shù)脂粒構(gòu)成的液體處理介質(zhì)的罐，從原水中去除硬度。鹽溶液，即鹽水，穿過(guò)樹(shù)脂層以恢復(fù)其軟化能力。鹽水是在通過(guò)液體流道連接到裝有樹(shù)脂粒的罐的容器中形成的。穿過(guò)液體流道的液體的流動(dòng)，由電子再生控制電路驅(qū)動(dòng)的控制閥調(diào)節(jié)。
典型地以塊或粒的形式存在的鹽被放在容器中。在電子再生控制電路的控制下，控制閥允許預(yù)定量的水進(jìn)入容器。假如提供足夠的鹽，水和鹽就會(huì)形成飽和的鹽溶液或鹽水，其是樹(shù)脂層的再生劑。同樣，在電子再生控制電路的控制下，控制閥被驅(qū)動(dòng)，以使鹽水從容器中被抽出并循環(huán)流動(dòng)穿過(guò)罐中的樹(shù)脂，從而使罐中的樹(shù)脂再生。
用于這種裝置的流量控制閥(flow control valve)必須精確地控制在四個(gè)或更多循環(huán)中的每個(gè)循環(huán)期間流過(guò)處理罐和鹽水浸泡系統(tǒng)中的樹(shù)脂粒的液體的容量和速度。再生循環(huán)優(yōu)選地包括以下步驟(1)注入；(2)抽取鹽水；(3)慢清洗(slow rinse)；(4)反沖洗(backwash)；和(5)快清洗(fast rinse)。
美國(guó)專利號(hào)4,136,032、5,162,080和6,696,963涉及水處理系統(tǒng)，并在此被引述作為參照。這些專利公開(kāi)了水處理系統(tǒng)和水軟化器。先有技術(shù)包括樹(shù)脂罐的位置靠近貯鹽容器或鹽水罐的水軟化器，和樹(shù)脂罐位于鹽水罐中的水軟化器。
先有技術(shù)包括位于樹(shù)脂罐中的頂部分配器(top distributor)。當(dāng)水軟化器處于使用中時(shí)，硬水經(jīng)過(guò)控制閥和頂部分配器進(jìn)入樹(shù)脂罐。在理想情況下，位于硬水中的任意微?；螂s質(zhì)將被收集到頂部分配器的下部凹槽內(nèi)。該下部凹槽通常處于兩個(gè)壁之間的區(qū)域中，這兩個(gè)壁具有在朝下部凹槽的向下方向上變窄的間隔關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括一種水處理系統(tǒng)，其包括具有上開(kāi)口的介質(zhì)罐和位于上開(kāi)口的頂部分配器。頂部分配器具有總體為圓柱形的外壁和總體為圓柱形的內(nèi)壁。第一流道由外壁和內(nèi)壁構(gòu)成，并包括總體為環(huán)形的形狀。第一流道具有第一開(kāi)口和第二開(kāi)口。第一開(kāi)口提供一橫截面積。第二流道由內(nèi)壁構(gòu)成。預(yù)篩位于第一開(kāi)口處。預(yù)篩提供流孔(flowopening)，該流孔的橫截面積比第一開(kāi)口的橫截面積小至少10％至90％。第二篩子位于第二開(kāi)口處。第二流道具有第一開(kāi)口和第二開(kāi)口。控制閥被連接到介質(zhì)罐和頂部分配器。管子的一端連接到頂部分配器的第二流道的第二開(kāi)口，而另一管端從頂部分配器向下延伸。底部分配器連接到管子的另一端。
在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)篩包括裝到模制的塑料頂部分配器中的新模制的不銹鋼篩。在一個(gè)實(shí)施例中，模制的塑料籃提供與不銹鋼篩相比更粗糙的長(zhǎng)縫。預(yù)篩減小了較大微粒進(jìn)入系統(tǒng)的各種閥和篩的概率。在一個(gè)實(shí)施例中，水處理系統(tǒng)是水軟化器。在另一實(shí)施例中，提供了一種過(guò)濾器，諸如碳濾器。
本發(fā)明還提供了一種在水處理系統(tǒng)中處理水的方法，其中水處理系統(tǒng)包括帶有預(yù)篩的頂部分配器。該方法包括第一反沖洗步驟、快清洗步驟、第二反沖洗步驟和快清洗步驟。初始的反沖洗和快清洗步驟把微粒沖洗到排水管，其在水軟化器的情況下是在再生步驟之前進(jìn)行的，并清洗預(yù)篩。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的帶有頂部分配器的水軟化器的示意圖，其顯示了在系統(tǒng)處于使用中時(shí)水的流向。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的，圖1的鹽水罐和具有預(yù)篩的頂部分配器的上部的橫剖圖。
圖3是頂部分配器的側(cè)視圖的部分下端視圖，其顯示了帶孔的壁和肋部(rib)。
圖4是根據(jù)本發(fā)明，圖2的預(yù)篩的透視圖。
圖5是圖3的預(yù)篩的側(cè)視圖。
圖6是圖3的預(yù)篩的頂部平面圖。
圖7是沿圖5的線6-6截取的預(yù)篩的橫剖視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的水軟化器10。樹(shù)脂罐12位于貯鹽容器或鹽水罐14內(nèi)。鹽水閥16把鹽水18和樹(shù)脂罐連在一起。樹(shù)脂罐包括上開(kāi)口20，其中保留有頂部分配器22和閥控制器24。管子26從頂部分配器向下延伸到位于樹(shù)脂層30中的底部分配器28。圖1顯示了水軟化器處于使用中時(shí)的液流方向。閥控制器包括用于接收硬水的入口32。硬水進(jìn)入閥控制器，然后通過(guò)第一流道34進(jìn)入頂部分配器，于是硬水進(jìn)入樹(shù)脂罐。軟水進(jìn)入底部分配器，并沿著管子向上流過(guò)頂部分配器的第二流道36。然后，軟水進(jìn)入閥控制器，并通過(guò)出口流出，于是軟水被存儲(chǔ)在(未示出的)存儲(chǔ)罐中，并可在有請(qǐng)求提出時(shí)被使用。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖2是鹽水罐和具有預(yù)篩40的頂部分配器的上部的橫剖圖。頂部分配器包括總體為圓柱形的外壁42，其包括如圖2所示的在向下方向上逐漸變細(xì)的圓錐形的部分。頂部分配器包括總體為圓柱形的內(nèi)壁44，其包括在向上的方向上逐漸變細(xì)的圓錐形的部分。第一流道34形成在內(nèi)壁和外壁之間。頂部分配器包括面向第一流道的第一開(kāi)口48。第一篩子或預(yù)篩40位于第一開(kāi)口處。外壁包括具有帶孔的壁50的部分，該帶孔的壁50為第一流道提供第二開(kāi)口和第二篩子。在內(nèi)壁和外壁之間延伸的端壁52，封閉第一流道的底部。
外壁包括外表面54和內(nèi)表面56。肋部58在軸向上沿內(nèi)表面延伸，并在接合點(diǎn)60處終止。
內(nèi)壁提供孔腔或第二流道62。第二流道的下部，提供第二流道的第一開(kāi)口64。第二流道的上部，提供第二開(kāi)口66。在圖2的實(shí)施例中可以看出，管子的一端68穿過(guò)第二流道延伸。三個(gè)密封件或o形環(huán)形物70被顯示，用于密封圖2中顯示的各種部件和(圖2中未示出的)閥控制器。
圖2顯示了一個(gè)實(shí)施例，其中預(yù)篩包括模體，該模體帶有模制在該模體內(nèi)的鋼篩。預(yù)篩和由單個(gè)模制部件構(gòu)成的頂部分配器的其它零件是分開(kāi)的。
圖3是一個(gè)實(shí)施例的頂部分配器的部分下端視圖，其中外表面包括軸向肋部72，其可連接到內(nèi)表面上的肋部58?？v向縫74被顯示提供帶孔的壁。但，帶孔的壁可采用其它形式。
根據(jù)本發(fā)明，圖4顯示了圖2的預(yù)篩40的透視圖。在一個(gè)實(shí)施例中，該篩子包括模體80，該模體帶有模制在該模體內(nèi)的不銹鋼篩82。圖5是預(yù)篩的側(cè)視圖。圖6是頂部平面視圖，并且圖7是沿圖6的線7-7截取的橫剖視圖。參照?qǐng)D4-7能看出，預(yù)篩包括外環(huán)形壁84，其尺寸能被頂部分配器的外壁42所容納。
外環(huán)形壁84包括下邊緣86。內(nèi)環(huán)形壁88從外環(huán)形壁84處整體沿軸向移置，并形成總體為圓錐形的環(huán)形開(kāi)口90。多個(gè)傾斜的肋部92在外環(huán)形壁84和內(nèi)環(huán)形壁88之間延伸，并連接外環(huán)形壁84和內(nèi)環(huán)形壁88。在預(yù)篩的篩體80的模制期間，可把不銹鋼篩82嵌在肋部92內(nèi)。內(nèi)環(huán)形壁88包括下開(kāi)口94，其具有圓錐形的外形，并且其尺寸能容納內(nèi)壁44的上部。柔性自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)唇形密封件96，圍繞外環(huán)形壁84的周圍延伸，并提供同外壁42的內(nèi)表面56的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)密封特征。
以上在水軟化器的上下文中，已描述了本發(fā)明。但是，如先前指出的那樣，本發(fā)明通?？蓱?yīng)用到水處理系統(tǒng)中。例如，水處理系統(tǒng)可以是過(guò)濾器，并且介質(zhì)可以是碳。
本發(fā)明還提供了一種在水處理系統(tǒng)中處理水的方法，其中水處理系統(tǒng)包括帶有預(yù)篩的頂部分配器。該方法包括第一反沖洗步驟的步驟，該第一反沖洗步驟具有至少為0.5到10加侖每分鐘每平方英寸的流速。在第一反沖洗步驟后跟隨著快清洗步驟、第二反沖洗步驟和快清洗步驟。
在另一實(shí)施例中，提供了一種水軟化器，并且再生循環(huán)優(yōu)選地包括以下步驟(1)反沖洗；(2)快清洗；(3)注入；(4)抽取鹽水；(5)慢清洗；(6)反沖洗；和(7)快清洗。初始反沖洗和快清洗步驟在再生步驟之前，把微粒清洗到排水管，并清洗了預(yù)篩。
權(quán)利要求
1.一種水處理系統(tǒng)，其包括具有上開(kāi)口的介質(zhì)罐；位于所述上開(kāi)口的頂部分配器，所述頂部分配器具有總體為圓柱形的外壁和總體為圓柱形的內(nèi)壁，第一流道由所述外壁和內(nèi)壁構(gòu)成，并具有總體為環(huán)形的形狀，所述第一流道具有第一開(kāi)口和第二開(kāi)口，所述第一開(kāi)口提供橫截面積，第二流道由所述內(nèi)壁構(gòu)成，預(yù)篩位于所述第一開(kāi)口處，所述預(yù)篩提供橫截面積比所述第一開(kāi)口的所述橫截面積小至少10％至90％的流孔，并且第二篩子位于所述第二開(kāi)口處，所述第二流道具有第一開(kāi)口和第二開(kāi)口；控制閥，其被連接到所述樹(shù)脂罐和所述頂部分配器；管子，其具有的一端穿過(guò)所述頂部分配器的所述第二流道延伸，具有的另一管端從所述頂部分配器向下延伸；和底部分配器，其連接到所述管子的另一端。
2.如權(quán)利要求1所述的水處理系統(tǒng)，其特征在于所述內(nèi)壁構(gòu)成位于中心的圓柱形管和構(gòu)成所述第二流道的孔腔。
3.如權(quán)利要求1所述的水處理系統(tǒng)，其特征在于所述外壁包括構(gòu)成所述第二篩子的帶孔的壁。
4.如權(quán)利要求1所述的水處理系統(tǒng)，其特征在于所述預(yù)篩包括不銹鋼篩。
5.如權(quán)利要求1所述的水處理系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)一步包括位于所述第一流道內(nèi)并接近所述第一流道的所述第一開(kāi)口的多個(gè)接合點(diǎn)，并且所述預(yù)篩包括外環(huán)形壁，所述外環(huán)形壁具有從屬環(huán)形下邊緣，其中所述環(huán)形下邊緣限制所述預(yù)篩在所述頂部分配器內(nèi)的移動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的水處理系統(tǒng)，其特征在于所述圓柱形外壁包括內(nèi)表面，多個(gè)從所述內(nèi)表面延伸的接合點(diǎn)，每個(gè)所述接合點(diǎn)形成朝向所述第一流道的所述第一開(kāi)口的外側(cè)的對(duì)接邊緣。
7.如權(quán)利要求1所述的水處理系統(tǒng)，其特征在于所述預(yù)篩包括外環(huán)形壁、內(nèi)環(huán)形壁、多個(gè)肋部和不銹鋼篩，其中所述內(nèi)環(huán)形壁從所述外環(huán)形壁移置開(kāi)，并形成圓錐形環(huán)形開(kāi)口，所述多個(gè)肋部在所述外環(huán)形壁和所述內(nèi)環(huán)形壁之間延伸并連接所述外環(huán)形壁和所述內(nèi)環(huán)形壁，所述不銹鋼篩在所述外環(huán)形壁和所述內(nèi)環(huán)形壁之間延伸，并封閉所述圓錐形環(huán)形開(kāi)口。
8.如權(quán)利要求7所述的水處理系統(tǒng)，其特征在于所述不銹鋼篩被嵌在所述多個(gè)肋部中。
9.如權(quán)利要求1所述的水處理系統(tǒng)，其特征在于所述圓柱形外壁包括外表面和柔性自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)唇形密封件，所述柔性自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)唇形密封件圍繞所述外表面的圓周延伸。
10.一種在水處理系統(tǒng)中處理水的方法，其特征在于所述水處理系統(tǒng)包括帶有預(yù)篩的頂部分配器，所述方法包括以下步驟第一反沖洗步驟，所述反沖洗步驟具有0.5至10加侖每分鐘每平方英寸范圍內(nèi)的流速；快清洗步驟；第二反沖洗步驟；和快清洗步驟。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括以下步驟，所述以下步驟在所述快清洗步驟之后，并在所述第二反沖洗步驟之前，所述步驟包括注入步驟；抽取鹽水步驟；和慢清洗步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種諸如水軟化器的水處理系統(tǒng)，其帶有具有帶預(yù)篩和第二篩子的頂部分配器的介質(zhì)罐。預(yù)篩通過(guò)減小較大微粒進(jìn)入各種閥和篩子的概率，提供附加的保護(hù)。增加了附加的反沖洗和快清洗循環(huán)，以把沉淀物清洗到排水管并清洗預(yù)篩。
文檔編號(hào)C02F1/42GK101024529SQ200610057730
公開(kāi)日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2006年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月23日
發(fā)明者G·A·塞巴斯蒂安 申請(qǐng)人:怡口凈水有限責(zé)任公司