專利名稱：水凈化裝置和方法
水凈化裝置和方法本發(fā)明涉及水凈化裝置和方法，特別地但不排他地用于實(shí)驗(yàn)室的水。用于在實(shí)驗(yàn)室中使用的水凈化裝置和保健設(shè)施是公知的。通常，它們涉及將污染物和雜質(zhì)減少和/或去除到低的水平。它們通常包括去除顆粒、膠體、離子物質(zhì)以及有機(jī)物質(zhì)和/或分子的各種技術(shù)。水凈化裝置通常允許由使用者手動(dòng)改變待分配的水的體積，例如從點(diǎn)滴到公升， 和/或水分配的速度(即流動(dòng)速率)，再次從滴狀到多公升每分。然而，除基于使用者身體地操作水龍頭和手動(dòng)地計(jì)量所分配的水的體積的手動(dòng)分配外，水凈化裝置常常提供‘自動(dòng)分配’，例如以時(shí)間為基礎(chǔ)或以量度為基礎(chǔ)；任選地，遵循在TO2007/015048A1中所討論的預(yù)編程的或預(yù)儲(chǔ)存的分配曲線(dispense profile)。為了適應(yīng)這樣的一系列分配選項(xiàng)，水凈化裝置的水分配出口的控制常常是‘電子的’，以使該作用自動(dòng)化。通常地，使用簡(jiǎn)單的開(kāi)/關(guān)螺線管操縱的閥。然而，螺線管是有限的，因?yàn)樗峙溲b置的內(nèi)部流動(dòng)速率，因此此后凈化的水流的分配的流動(dòng)速率，被常規(guī)地設(shè)置成單個(gè)值和高值，而這沒(méi)有考慮到慢的或小的體積的便利分配，特別地是到更小的水收集容器例如燒杯和燒瓶?jī)?nèi)的分配。US5, 925，240描述了一種水處理系統(tǒng)，其具有用于提供可以被準(zhǔn)確地分配的處理水的配量控制。在一個(gè)實(shí)施方式中，該系統(tǒng)的控制器將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換到馬達(dá)控制信號(hào)，該馬達(dá)控制信號(hào)使馬達(dá)以驅(qū)動(dòng)泵的速度運(yùn)轉(zhuǎn)并使水在出口閥處的流動(dòng)與所期望的流動(dòng)速率相當(dāng)。在US5，925，M0的另一個(gè)實(shí)施方式中，控制器控制閥的流出橫截面并使水在閥處的流動(dòng)與所期望的流動(dòng)速率相當(dāng)。然而，這樣的實(shí)施方式都涉及增加用于附加的螺線管和附加的液壓復(fù)雜性的成本。為了克服這樣的限制，并保留良好的分配控制程度，可以使用電壓或頻率相依性螺線管，借此，線圈、電壓或頻率的調(diào)節(jié)調(diào)整電樞的位置，使得能夠通過(guò)這樣的螺線管控制的閥實(shí)現(xiàn)一些流調(diào)節(jié)。然而，當(dāng)將分配非常精確的體積會(huì)期望或要求以非常低和/或非常準(zhǔn)確的(例如滴狀)的流動(dòng)時(shí)，這樣的螺線管仍然是有限的。這是因?yàn)樵诔跏继崞痖y隔膜以起動(dòng)分配時(shí)，閥隔膜上的壓力的改變影響精密的電子浮動(dòng)電樞(electronically-floating armature)，導(dǎo)致其錯(cuò)誤的定位和因此錯(cuò)誤的流動(dòng)控制。螺線管的另外的缺點(diǎn)是在長(zhǎng)時(shí)間對(duì)螺線管的激勵(lì)線圈供給能量時(shí)(例如在用于非常準(zhǔn)確的體積分配的滴狀分配期間)，加熱的線圈導(dǎo)致穿過(guò)的凈化的水流發(fā)生不期望的局部加熱，影響凈化的水流的性能。本發(fā)明的目的是提供水凈化裝置和方法，該水凈化裝置和方法提供更好的凈化水的分配控制。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種水凈化裝置，包括至少(a) 一個(gè)或多個(gè)水凈化組件，其用于提供凈化的水流，優(yōu)選地具有小于1 μ S/cm的
電導(dǎo)率；(b)步進(jìn)馬達(dá)，其用于控制凈化的水流從水凈化裝置的分配。步進(jìn)馬達(dá)通常是可以將電樞的全轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)分成多個(gè)不連續(xù)的步距常常多個(gè)小的步距的無(wú)刷同步電馬達(dá)。因此，這可以提供非常精細(xì)且準(zhǔn)確的凈化的水流從水凈化裝置分配的控制，該控制不受凈化的水流的流動(dòng)或流動(dòng)速率的影響。步進(jìn)馬達(dá)可以將其電樞轉(zhuǎn)動(dòng)到與馬達(dá)的多個(gè)相相對(duì)應(yīng)的多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)位置。因此，具有許多相的步進(jìn)馬達(dá)有能力將其電樞定位到具有相應(yīng)地小的差異或變化的許多位置。由于這樣的位置是已知的并且可以被轉(zhuǎn)位，所以它們提供非常精細(xì)的水分配操作的控制。而且，一旦電樞已經(jīng)被定位到對(duì)于特定分配所期望的位置，步進(jìn)馬達(dá)將電樞保持在適當(dāng)位置，阻止對(duì)分配的任何破壞性的影響發(fā)生，而不使用另外的功率或產(chǎn)生熱。水凈化裝置可以包括用于分配凈化的水流的一個(gè)或多個(gè)閥。馬達(dá)可以以耦合到這樣的閥中的一個(gè)或多個(gè)，使得馬達(dá)能夠控制閥中的至少一個(gè)的位置，任選地，能夠控制直接地影響分配的流動(dòng)速率的每個(gè)閥的位置。這允許步進(jìn)馬達(dá)通過(guò)控制閥的位置而直接地控制凈化的水流的分配。馬達(dá)可以是可操作的，以將閥定位在至少第一打開(kāi)位置和至少第二關(guān)閉位置之間，其中，在第一打開(kāi)位置中，凈化的水流以第一流動(dòng)速率自由流動(dòng)通過(guò)閥，而在第二關(guān)閉位置中，凈化的水流被阻止流動(dòng)通過(guò)閥。優(yōu)選地，馬達(dá)是可操作的，以將閥定位在至少多個(gè)打開(kāi)位置以及關(guān)閉位置之間，其中，每個(gè)打開(kāi)位置允許凈化的水以不同的流動(dòng)速率流動(dòng)通過(guò)閥。這樣的流動(dòng)速率可以相當(dāng)于‘滴狀’，例如 20ml/min，高達(dá) ll/min、21/min、51/min 或更多。馬達(dá)還可以配置成當(dāng)閥被定位到所期望的位置時(shí)防止一個(gè)或多個(gè)閥的移位。馬達(dá)可以經(jīng)由凸輪機(jī)構(gòu)或齒輪機(jī)構(gòu)中的至少一個(gè)而被耦合到閥。通過(guò)利用本領(lǐng)域已知的方式的傳動(dòng)比(gearing ratio)，使用至少齒輪機(jī)構(gòu)使馬達(dá)能夠給予甚至更精細(xì)的凈化的水流從水凈化裝置分配的控制。因此，本發(fā)明允許電馬達(dá)(任選地具有伺服控制器和一體化生產(chǎn)齒輪箱 (integral production gearbox))將馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)能轉(zhuǎn)換成精確線性運(yùn)動(dòng)。通過(guò)調(diào)節(jié)電條件可以控制運(yùn)動(dòng)程度。使用由使用者直接地或間接地可操作的任何合適的控制器，通常為輸入設(shè)備，馬達(dá)可以被控制。通常地，馬達(dá)經(jīng)由手動(dòng)輸入設(shè)備例如按鈕或轉(zhuǎn)動(dòng)的控制件而被激勵(lì)和/或被控制，這將使用者的手工操作轉(zhuǎn)換成合適的電信號(hào)，該電信號(hào)然后電子地操作馬達(dá)和任何相關(guān)聯(lián)的分配閥。因?yàn)轳R達(dá)可以非常精確地控制驅(qū)動(dòng)軸，通常通過(guò)減速齒輪箱來(lái)非常精確地控制驅(qū)動(dòng)軸，所以任何閥被穩(wěn)固地保持，使得當(dāng)分配開(kāi)始時(shí)例如閥開(kāi)始打開(kāi)時(shí)發(fā)生的壓力變化不影響分配的可控制性，這不同于在其中電樞是浮動(dòng)的且不被牢固地保持的可變化的螺線管上的情況。使用者的手工操作和合適的電信號(hào)之間的可能的關(guān)系的改變是本領(lǐng)域已知的，并且可以包括經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)預(yù)編程的操作或運(yùn)算相對(duì)于使用者的手工運(yùn)動(dòng)或操作改變馬達(dá)的控制的定時(shí)、速度、程度和/或量或者將其他關(guān)系變成成比例的電信號(hào)，以操作水分配的控制。例如，使用者的手工操作的程度可以提供非線性和/或阻尼控制以產(chǎn)生合適的電信號(hào)，用于以所需要的量成比例地控制馬達(dá)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括相對(duì)低成本的電馬達(dá)/伺服的使用，甚至在非常低的流動(dòng)速率下的極其精確操作的可能性以及利用這樣的馬達(dá)不產(chǎn)生熱，避免了任何不期望的熱傳遞到所分配的凈化的水流。
在水凈化裝置包括泵的情況下，馬達(dá)的控制可以另外地與泵的控制例如泵速耦合。用這種方式，可以在水凈化裝置的操作的流動(dòng)速率的整個(gè)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)精確且充分可調(diào)節(jié)的分配流動(dòng)速率。步進(jìn)馬達(dá)可以包括帶螺紋的或以其他方式成螺形槽狀的軸(helically-grooved axle)。這樣的軸的形狀和直徑，和/或其偏心度和/或齒距，可以與可以實(shí)現(xiàn)的控制精度成正比例或反比例。本發(fā)明的水凈化裝置可包括任何數(shù)目的水凈化組件以及其他的設(shè)備、部件、 管路等，包括但不限于以下中的一個(gè)或多個(gè)泵、計(jì)量器、氧化器、傳感器、去離子化件 (de-ioniser)、閥、排水管、控制器、水龍頭、蓄水池、再循環(huán)回路、過(guò)濾器和膜。這樣的組件中的一個(gè)或多個(gè)可以是與水凈化裝置一體的，例如泵，且這樣的組件中的一個(gè)或多個(gè)可以是與水凈化裝置分開(kāi)的，例如離子交換筒(ion-exchange cartridge) 0水凈化裝置是本領(lǐng)域已知的，并且通常旨在提供凈化的水，優(yōu)選地作為凈化的水流，在25°C下具有小于1 μ S/cm，優(yōu)選小于0. 1 μ S/cm，更優(yōu)選小于0. 067 μ S/cm的電導(dǎo)率。 這可等同于具有至少IM Ω-cm，優(yōu)選至少IOM Ω-cm，更優(yōu)選至少15MQ-cm的電阻率的凈化的水流。另外，可對(duì)有機(jī)物質(zhì)做出純度規(guī)格，使總的有機(jī)碳(TOC)的含量水平小于500ppb， 優(yōu)選小于50ppb ；使細(xì)菌的含量水平小于100集落形成單位(cfu)每毫升，優(yōu)選小于lcfu/ ml ；并對(duì)溶解的氧和/或顆粒做出純度規(guī)格。這樣的水凈化裝置一般適合每小時(shí)提供多達(dá)1000公升的凈化的水，例如多達(dá)51/ min0這樣的水凈化裝置通常是“獨(dú)立的”單元，通常僅需要連接到附近的水和可操作的電力供應(yīng)。因此，它們通常是在特定的位置中或在特定的位置處例如實(shí)驗(yàn)室中操作的獨(dú)立的和/或可移動(dòng)的單元。優(yōu)選地，凈化作用或過(guò)程的至少大多數(shù)發(fā)生在外罩內(nèi)。它們僅旨在提供凈化的水流，這樣的流沒(méi)有結(jié)合任何其他的物質(zhì)或化合物。一般而言，水凈化裝置包括泵、進(jìn)口、一個(gè)或多個(gè)去離子化件、任選地一種或多種氧化器和水出口(用于分配凈化的水流)。一種普通的氧化器涉及使用紫外光，并且用于分解水中的有機(jī)化合物或物質(zhì)的水的紫外處理是本領(lǐng)域公知的。用于提供合適的紫外光的裝置和儀器是本領(lǐng)域公知的，并且通常涉及在水通過(guò)的區(qū)域或空間中以一種或多種特定波長(zhǎng)發(fā)射紫外光。該氧化器或每個(gè)氧化器可以作為不同的組件被提供，通常為可分開(kāi)的組件，例如可替換的筒，在其中具有紫外發(fā)射器，圍繞紫外發(fā)射器，水流從進(jìn)口傳遞到出口。在本發(fā)明中，水的凈化可以涉及一種或多種氧化器，其為串聯(lián)地、并行地或兩者。通常利用一個(gè)或多個(gè)去離子化件從水流中去除供給水中的離子物質(zhì)(和由任一氧化劑產(chǎn)生的離子物質(zhì))以提供凈化的水。去離子化件的許多類型和形式是本領(lǐng)域已知的，并且包括但不限于以下中的一種或多種(電)去離子裝置或單元、反滲透(RO)單元或裝置、膜、過(guò)濾器、離子交換樹(shù)脂和沸石。去離子化件的作用和操作是本領(lǐng)域公知的，因此本文不再詳細(xì)描述它們。水凈化裝置可以包括多個(gè)離子交換器，包含在任何氧化器上游的一個(gè)或多個(gè)“預(yù)處理”離子交換器以及在任何氧化器下游的一個(gè)或多個(gè)離子交換器。通過(guò)任何形式或類型的出口，任選地協(xié)調(diào)的或分開(kāi)的，可以提供凈化的水的至少一部分從水凈化裝置的分配。水凈化裝置可以具有分配模式或其他這樣的形式的操作和循環(huán)模式。優(yōu)選地，凈化的水的分配點(diǎn)或每個(gè)分配點(diǎn)包括至少一個(gè)閥和馬達(dá)，更優(yōu)選地，在分配位置和循環(huán)位置之間是可操作的。在分配中，一個(gè)或多個(gè)閥還可以對(duì)凈化的水的體積和/或流動(dòng)速率提供控制。通常利用本領(lǐng)域已知的多種泵中的一種來(lái)提供水通過(guò)水凈化裝置的運(yùn)動(dòng)。本文不再詳細(xì)地討論泵的性質(zhì)和操作。本發(fā)明包括本文描述的本發(fā)明的各種實(shí)施方式或方面的所有的組合。應(yīng)理解，本發(fā)明的任一和所有的實(shí)施方式可以結(jié)合任何其他的實(shí)施方式考慮以描述本發(fā)明的另外的實(shí)施方式。而且，一個(gè)實(shí)施方式的任何組件可以與來(lái)自任何實(shí)施方式的任一和所有的其他的組件結(jié)合以描述另外的實(shí)施方式?，F(xiàn)在將僅以示例的方式和參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，在附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的水凈化裝置的圖示的透視圖；以及圖2是來(lái)自圖1的水凈化裝置的水分配配置的圖示的部分橫截面部分透視圖。參考附圖，圖1示出了水凈化裝置10。水凈化裝置10包括一個(gè)或多個(gè)水凈化組件，例如在上文描述的那些組件。這樣的組件可以是與外罩(未顯示)一體的和/或可分開(kāi)的?？煞珠_(kāi)的組件包括本領(lǐng)域已知的離子交換筒和UV筒，而且本發(fā)明不受水凈化組件的數(shù)目、性質(zhì)或位置的限制。水凈化組件的操作是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，并且通常旨在減少和/或去除從水進(jìn)口提供的水中的污染物和雜質(zhì)，以便為至少一個(gè)水分配出口提供凈化的水流。水凈化組件可以包括本領(lǐng)域已知的以任何配置或陣容的物理的、磁的、電的和/ 或基于光的組件。水凈化裝置10通常旨在位于工作臺(tái)上或工作臺(tái)附近，任選地被工作臺(tái)支撐或自支撐(self-supporting)。水凈化裝置可以包括一個(gè)或多個(gè)水進(jìn)口，通常來(lái)自單一的源，例如水龍頭或其他飲水供應(yīng)，以將凈化的水流提供到一個(gè)或多個(gè)水分配出口或地點(diǎn)。圖1僅以示例的方式示出了水凈化裝置10，其具有與水凈化裝置10—體的單個(gè)的水分配出口 12。水分配地點(diǎn)可以是相對(duì)于水凈化裝置10的主要部件例如相對(duì)于任何外罩可移動(dòng)的，和/或它們可以位于遠(yuǎn)處位置，例如通過(guò)供水管或諸如環(huán)形主管的導(dǎo)管至一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)處位置，例如單獨(dú)的房間、工作臺(tái)或?qū)嶒?yàn)室。圖1示出了可從水源或類似物得到的進(jìn)入水流14，該進(jìn)入水流14穿過(guò)泵16。離開(kāi)泵16，水流穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)水凈化組件。圖1僅以示例的方式示出了兩個(gè)水凈化組件22a、 22b，其可以包括諸如紫外光發(fā)射器的氧化器，隨后是離子交換器，其適合于去除供給水中的離子物質(zhì)以及由氧化器產(chǎn)生的那些離子物質(zhì)；因此從而凈化水流。所形成的凈化的水流M穿過(guò)第一 T形接頭沈而作為已凈化的水流觀被提供，該已凈化的水流28經(jīng)由導(dǎo)管50中的分配閥組件20可到達(dá)分配出口 12。圖1還示出了再循環(huán)回路30，其從第一 T形接頭沈延伸通過(guò)單向閥32到達(dá)第二 T形接頭18。再循環(huán)回路是本領(lǐng)域公知的，并且在連續(xù)地或間歇地操作的水凈化裝置10未分配期間，常常提供凈化的水流M的純度的維護(hù)。
圖2示出了圖1的最后的段的橫截面視圖，其中已凈化的水流觀能夠依靠作為分配閥組件20的部分的分配閥34的操作而穿過(guò)導(dǎo)管50傳遞到分配出口 12，不論用于直接分配到所使用的地點(diǎn)或用于后續(xù)傳遞到一個(gè)或多個(gè)分開(kāi)的水分配地點(diǎn)。分配閥34可以被定位在多個(gè)截然不同的或轉(zhuǎn)位的打開(kāi)位置和關(guān)閉位置之間。在打開(kāi)位置中，已凈化的水流觀可以以不同的流動(dòng)速率傳遞到分配出口 12。在關(guān)閉位置中，已凈化的水流觀的流動(dòng)被靠著閥體56的分配閥34限制，使得水被阻止傳遞到分配出口 12。分配閥34包括軸42，軸 42連接到在導(dǎo)管50內(nèi)可移動(dòng)的節(jié)流元件46。沿軸42的表面限定了多個(gè)均勻間隔的凹槽 52，例如螺紋。軸被保持在一個(gè)或多個(gè)固定的且相應(yīng)地有螺紋的軸支架(未顯示)中。
如圖2所示，節(jié)流元件46的部分位于導(dǎo)管50內(nèi)，以在其間限定流動(dòng)通道51。軸42 能夠沿軸支架經(jīng)歷線性運(yùn)動(dòng)以選擇地將所期望的節(jié)流元件46的段定位在導(dǎo)管50內(nèi)。流動(dòng)通道51的尺寸取決于節(jié)流元件46的定位在導(dǎo)管50內(nèi)的段。通過(guò)使軸42線性地向下移動(dòng)以使節(jié)流元件46的更大的段位于導(dǎo)管50內(nèi)而靠近閥體56，可以減小流動(dòng)通道51的尺寸。 當(dāng)軸42完全地向下移動(dòng)時(shí)，節(jié)流元件46完全地接觸閥體56并填充導(dǎo)管50 ；在該狀態(tài)，分配閥34完全處于關(guān)閉位置。相反地，使軸42線性地向上移動(dòng)將從導(dǎo)管50移走節(jié)流元件46的部分或全部，從而增大流動(dòng)通道51的尺寸。當(dāng)軸42完全地向上移動(dòng)時(shí)，任選地使節(jié)流元件46完全在導(dǎo)管 50夕卜，分配閥34完全處于打開(kāi)位置。因此，分配閥34的位置由軸42的線性運(yùn)動(dòng)控制。流動(dòng)通道51的尺寸越大，可以在導(dǎo)管50內(nèi)流動(dòng)的水的體積越大，已凈化的水觀至分配出口 12的流動(dòng)速率可以依靠軸42的線性運(yùn)動(dòng)控制。軸42的線性位置可以由圖2示出的步進(jìn)馬達(dá)35控制，其通常具有多個(gè)電磁體36， 電磁體36圍繞軸42上的帶螺紋的轉(zhuǎn)子37布置。步進(jìn)馬達(dá)35的運(yùn)轉(zhuǎn)提供轉(zhuǎn)子37的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)且因此提供軸42的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。步進(jìn)馬達(dá)35可以被操作以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子37和軸42的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。借助于使用者可操作的輸入設(shè)備M，例如轉(zhuǎn)動(dòng)按鈕、按鍵、觸摸感應(yīng)墊等，使用者可以操作步進(jìn)馬達(dá)35。輸入設(shè)備M—旦被使用者激勵(lì)，其將直接的電信號(hào)或間接的電信號(hào)提供到步進(jìn)馬達(dá)35的電樞上的電磁體36以實(shí)現(xiàn)步進(jìn)馬達(dá)35的運(yùn)轉(zhuǎn)。輸入設(shè)備M的激勵(lì)和/或操作可以以直接的和/或成比例的和/或可變化的和/或延時(shí)的關(guān)系中繼到步進(jìn)馬達(dá)35。例如，在操作步進(jìn)馬達(dá)35之前，轉(zhuǎn)動(dòng)輸入設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)程度可以被放大或被阻尼。用這種方式，經(jīng)由與固定的軸支架螺紋連接，轉(zhuǎn)子37的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)將實(shí)現(xiàn)軸42的線性運(yùn)動(dòng)。為增大已凈化的水流28傳遞到水分配出口 12的流動(dòng)速率，步進(jìn)馬達(dá)35被操作以實(shí)現(xiàn)軸42的相關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且因此還使軸42經(jīng)歷向上的線性運(yùn)動(dòng)。當(dāng)軸42向上移動(dòng)時(shí)， 節(jié)流元件46的一段將被從導(dǎo)管50中移走而增大流動(dòng)通道51的尺寸，從而允許更大體積的已凈化的水觀流動(dòng)通過(guò)分配出口 12。一旦在分配出口 12處達(dá)到所期望的流動(dòng)，步進(jìn)馬達(dá) 35可以被使用者手動(dòng)停止，或通過(guò)預(yù)定的或預(yù)編程的限度停止。相反地，為減小已凈化的水流28傳遞到水分配出口 12的流動(dòng)速率，步進(jìn)馬達(dá)35 被操作以使軸42經(jīng)歷向下的線性運(yùn)動(dòng)。當(dāng)軸42向下移動(dòng)時(shí)，節(jié)流元件46的更大的段將被定位到導(dǎo)管50中而減小流動(dòng)通道51的尺寸，從而允許更小體積的已凈化的水28流到分配出口 12。一旦在分配出口 12處達(dá)到所期望的流動(dòng)，步進(jìn)馬達(dá)35可以被使用者手動(dòng)停止，或通過(guò)預(yù)定的或預(yù)編程的限度停止。使用步進(jìn)馬達(dá)35的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是步進(jìn)馬達(dá)35的相數(shù)與轉(zhuǎn)子37的不連續(xù)的或不同的轉(zhuǎn)動(dòng)位置的數(shù)目成正比例。因此，步進(jìn)馬達(dá)的相數(shù)與軸42通過(guò)步進(jìn)馬達(dá)35和任何相關(guān)聯(lián)的齒輪組件(未顯示)被定位的位置的數(shù)目相關(guān)。因此，使用具有有效相數(shù)的步進(jìn)馬達(dá) 35將允許非常精細(xì)且準(zhǔn)確地控制穿過(guò)導(dǎo)管50流至分配出口 12的已凈化的水流觀的流動(dòng)。而且，步進(jìn)馬達(dá)35和分配閥34的配置和操作使得作用于節(jié)流元件46的水壓力 (例如由水凈化裝置10中的泵16的壓力引起的)，通常地和/或當(dāng)已凈化的水流28流動(dòng)通過(guò)導(dǎo)管50時(shí)，不使節(jié)流元件46移動(dòng)或以其他方式移開(kāi)節(jié)流元件46。因此，通過(guò)本發(fā)明可以非常準(zhǔn)確地維持已凈化的水流28通過(guò)通路51的通過(guò)準(zhǔn)確度。步進(jìn)馬達(dá)可以被布置成確保分配閥34的位置在使用期間被維持。一旦分配閥34 已經(jīng)位于所期望的位置，軸42可以靠摩擦保持在其當(dāng)前的位置。輸入設(shè)備M可以以例如電位計(jì)、按鍵、一個(gè)或多個(gè)按鈕、角編碼器和類似物的形式。輸入設(shè)備討允許使用者將電信號(hào)便利地提供到步進(jìn)馬達(dá)35，使得步進(jìn)馬達(dá)35被操作以將分配閥34定位到所期望的位置。輸入設(shè)備M可以允許使用者輸入所期望的流體分配速率(例如1升/分鐘或0. lml/sec)，其可以被校準(zhǔn)以將相應(yīng)的電信號(hào)提供到步進(jìn)馬達(dá) 35，以便分配閥34被移動(dòng)到這樣的位置，在該位置，在分配出口 12處達(dá)到了所期望的分配速率?？梢允褂媒蔷幋a器來(lái)達(dá)到這樣的效果。用這種方式，使用者或在自動(dòng)分配中涉及的控制器能夠使使用者的輸入信息(例如角編碼器的轉(zhuǎn)動(dòng)程度)與分配閥34相關(guān)至非常準(zhǔn)確的程度。在第一可選擇的配置中，使用者的輸入指令不與分配閥34的運(yùn)動(dòng)成正比例。例如，水凈化裝置10可以允許使用者的任何初始的有效輸入，例如與分配閥34的運(yùn)動(dòng)相比待改變的大的角運(yùn)動(dòng)，例如延遲和/或阻尼。因此，使用者的偶然的過(guò)量輸入(over-input) 或運(yùn)動(dòng)沒(méi)有立即地涉及到分配閥；34的過(guò)量運(yùn)動(dòng)(over-movement)和從而分配操作的可能的破壞?？梢蕴峁┓峙溟y34的與使用者的輸入相關(guān)的運(yùn)動(dòng)的一種或多種變化，以便根據(jù)已知的或所期望提供的分配輸入來(lái)改變分配操作和/或曲線，和/或以便避免不期望的輸入。在水凈化裝置中使用一個(gè)或多個(gè)控制器是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，并且用于實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)和分配閥34的運(yùn)動(dòng)之間的變化的這樣的控制器的操作是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。將領(lǐng)會(huì)，雖然為了闡述目的本文已經(jīng)描述了本發(fā)明具體的實(shí)施方式，但可以做出各種修改，而不偏離本發(fā)明的范圍的精神。
權(quán)利要求
1.一種水凈化裝置，包括至少(a)一個(gè)或多個(gè)水凈化組件，其用于提供凈化的水流，該凈化的水流優(yōu)選地具有小于 1 μ S/cm的電導(dǎo)率；(b)步進(jìn)馬達(dá)，其用于控制凈化的水流從所述水凈化裝置的分配。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括一個(gè)或多個(gè)閥，所述閥用于分配凈化的水流，并且其中所述馬達(dá)耦合到所述閥中的一個(gè)或多個(gè)，以控制所述閥中的至少一個(gè)的位置。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述馬達(dá)是可操作的，以將閥定位在至少第一打開(kāi)位置和至少第二關(guān)閉位置之間，其中在所述第一打開(kāi)位置中，凈化的水流以第一流動(dòng)速率自由流動(dòng)通過(guò)所述閥，在所述第二關(guān)閉位置中，凈化的水流被阻止流動(dòng)通過(guò)所述閥。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述馬達(dá)是可操作的，以將閥定位在多個(gè)打開(kāi)位置之間，其中每個(gè)打開(kāi)位置允許凈化的水以不同的流動(dòng)速率流動(dòng)通過(guò)所述閥。
5.如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述馬達(dá)經(jīng)由凸輪機(jī)構(gòu)或齒輪機(jī)構(gòu)中的至少一個(gè)而被耦合到閥。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述馬達(dá)包括電馬達(dá)，任選地具有伺服控制器和一體化生產(chǎn)齒輪箱。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述馬達(dá)包括減速齒輪箱。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述馬達(dá)經(jīng)由手動(dòng)設(shè)備例如按鈕或轉(zhuǎn)動(dòng)的控制件而被激勵(lì)和/或被控制。
9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，包括改變所述馬達(dá)的控制和所述水分配的控制之間的定時(shí)、速度、程度和/或量。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中包括在所述馬達(dá)的控制和所述水分配的控制之間的非線性控制。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述步進(jìn)馬達(dá)具有轉(zhuǎn)子且具有與所述轉(zhuǎn)子的多個(gè)不連續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置成正比例的多個(gè)相。
全文摘要
一種水凈化裝置，包括至少(a)一個(gè)或多個(gè)水凈化組件，其用于提供凈化的水流，優(yōu)選地具有小于1μS/cm的電導(dǎo)率；以及(b)步進(jìn)馬達(dá)(35)，其用于控制凈化的水流(28)從水凈化裝置的分配。步進(jìn)馬達(dá)可以提供非常精細(xì)的和準(zhǔn)確的凈化的水流從水凈化裝置分配的控制，該控制不受凈化的水流的流動(dòng)或流動(dòng)速率的影響。
文檔編號(hào)C02F1/32GK102203016SQ200980141171
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月16日
發(fā)明者李·昂德伍德, 馬修·杜布森 申請(qǐng)人:威立雅水處理技術(shù)支持公司