控制閥組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的實施例提供控制閥組件和故障探測方法，該方法包括響應(yīng)于多種故障狀態(tài)在工作位置和故障位置之間調(diào)整所述閥。該控制閥組件能夠被調(diào)節(jié)以適應(yīng)在各種電化學去離子化系統(tǒng)中遇到的故障狀態(tài)。
【專利說明】控制閥組件

【背景技術(shù)】
[0001] 閥在多種多樣的應(yīng)用中使用以大體上控制和/或引導流體的流動。在一個示例性 應(yīng)用中，閥用于控制水流動通過安裝在住宅和/或商業(yè)設(shè)施中的水處理系統(tǒng)。這些水處理 系統(tǒng)例如包括水處理裝置，例如提取和/或替換供應(yīng)水中的有害成分的濾水器和凈水器。
[0002] 通常被稱為電容去離子化裝置的一種類型的水處理裝置可以用于從供水去除帶 電雜質(zhì)、例如離子。在電容去離子化裝置中，水流通過包括成對的極化電極板的一個或多個 流過式電容器。為了從通過電極板之間的供水去除雜質(zhì)，在電極板之間建立電壓電位，導致 供水中的許多雜質(zhì)被吸引并且（至少暫時）保持在電極板中的一個上，同時相對凈化的水 從電容器流動。
[0003] 在使用期間當從供水提取的雜質(zhì)越來越飽和電極板時，電極板的效率和能力降 低。為了再生流過式電容器的能力，流過式電容器可以被設(shè)置成通過去除電壓電位或通過 暫時施加與在凈化期間建立的電壓電位極性相反的電壓電位而排出被俘獲雜質(zhì)。在排出期 間，攜帶雜質(zhì)的廢水典型地被路由到排放管線。
[0004] 一般而言，絕大部分的水處理裝置包括一些形式的服務(wù)/清潔周期。一個或多個 閥可使用來調(diào)解水處理裝置在服務(wù)狀態(tài)和清潔狀態(tài)之間。如果周期被中斷（例如，水處理 裝置的線路電力或流體壓力出現(xiàn)損失），整個裝置的特定周期的效力和效率會被降低。如果 在一定狀態(tài)（例如，無充足的流體流量、無適當?shù)脑偕芷诘龋┫虏僮鞯那闆r下，復雜的水 處理裝置（例如電容去離子化裝置）容易出現(xiàn)故障。即使當出現(xiàn)故障狀態(tài)時，水處理裝置 的操作至少部分依靠通向、通過以及來自水處理裝置的流體的充分控制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 至少考慮到以上情況，需要一種包含改進的設(shè)計理念的控制閥組件，其可以適應(yīng) 不穩(wěn)定且波動的工作狀態(tài)，其中所述水處理系統(tǒng)遇到故障狀態(tài)。
[0006] 一種控制閥組件包括控制器、閥體和閥，所述閥就座在所述閥體內(nèi)而且能夠在工 作位置和故障位置之間移動。電機與所述控制器聯(lián)通并且聯(lián)接到所述閥以使所述閥在所述 工作位置和所述故障位置之間移動。所述傳感器與所述控制器聯(lián)通，所述傳感器將故障信 號提供給所述控制器，由此指示所述控制閥組件的故障狀態(tài)；所述控制器操作所述電機以 響應(yīng)于所述故障信號驅(qū)動所述閥到所述故障位置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1是聯(lián)接到示例性水處理裝置的示例性控制閥組件的等軸視圖。
[0008] 圖2是示例性控制閥組件的仰視等軸視圖。
[0009] 圖3是示例性控制閥組件的仰視平面圖。
[0010] 圖4是示例性控制閥組件的端視平面圖。
[0011] 圖5是示例性控制閥組件的左側(cè)平面圖。
[0012] 圖6是示例性控制閥組件的右側(cè)平面圖。
[0013] 圖7是示例性控制閥組件的俯視平面、部分截面圖。
[0014] 圖8是示例性控制閥組件的部分分解、等軸視圖，示出示例性壓力傳感器和示例 性電導率傳感器。
[0015] 圖9是示例性控制閥組件的部分分解、等軸視圖，示出示例性止回閥和示例性流 量計。
[0016] 圖10是示例性控制閥組件的示例性齒輪系的部分等軸視圖。
[0017] 圖11是示例性控制閥組件的一部分的等軸視圖。
[0018] 圖12是沿著圖11中所示的線12-12的截面圖，示出在示例性閥室中的示例性控 制閥組件的部分。
[0019] 圖13A是圖11和12中所示的示例性活塞的平面圖。
[0020] 圖13B-13E是替代示例性活塞的部分平面圖。
[0021] 圖14是沿著圖4中所示的線14-14的截面圖，示出處于關(guān)閉位置的示例性控制閥 組件。
[0022] 圖15是沿著圖4中所示的線15-15的截面圖，示出處于圖14中所示的關(guān)閉位置 的示例性控制閥組件。
[0023] 圖16是截面圖，示出處于服務(wù)位置的示例性控制閥組件。
[0024] 圖17是截面圖，示出處于圖16中所示的服務(wù)位置的示例性控制閥組件。
[0025] 圖18是截面圖，示出處于混合位置的示例性控制閥組件。
[0026] 圖19是截面圖，示出處于圖18中所示的混合位置的示例性控制閥組件。
[0027] 圖20是截面圖，示出處于排放位置的示例性控制閥組件。
[0028] 圖21是截面圖，示出處于圖20中所示的排放位置的示例性控制閥組件。
[0029] 圖22是由圖21中所示的圓圈22-22界定的圖21的部分的詳圖。
[0030] 圖23是替代示例性控制閥組件的等軸視圖。
[0031] 圖24是替代示例性控制閥組件的沿著圖23中所示的線24-24的部分截面圖。
[0032] 圖25是處于關(guān)閉位置的替代示例性控制閥組件的部分截面圖。
[0033] 圖26是處于服務(wù)位置的替代示例性控制閥組件的部分截面圖。
[0034] 圖27是處于混合位置的替代示例性控制閥組件的部分截面圖。
[0035] 圖28是處于旁路位置的替代示例性控制閥組件的部分截面圖。
[0036] 圖29是處于排放位置的替代示例性控制閥組件的部分截面圖。
[0037] 圖30是示例性流體處理系統(tǒng)的示意圖。
[0038] 圖31是示例性控制閥組件的示意圖。
[0039] 圖32是流程圖，示出示例性控制閥組件的操作。
[0040] 圖33是替代電機配置的部分橫截面圖。
[0041] 圖34是包括示例性控制閥組件的示例性電容去離子化裝置的部分截面圖。

【具體實施方式】
[0042] 在詳細地解釋本發(fā)明的任何實施例之前，應(yīng)當理解本發(fā)明在其應(yīng)用上不限于在以 下描述中敘述或在以下圖中示出的部件的構(gòu)造和布置的細節(jié)。本發(fā)明能夠具有其它實施例 并且能夠以各種方式實施或?qū)崿F(xiàn)。而且，應(yīng)當理解本文中使用的措辭和術(shù)語是為了描述并 且不應(yīng)當被視為限制。"包括"、"包含"或"具有"及其變型在本文中的使用表示包含在其 后列出的項及其等效物以及附加項。除非另外指出或限制，術(shù)語"安裝"、"連接"、"支撐"和 "聯(lián)接"及其變型在廣義上使用并且包含直接和間接安裝、連接、支撐和聯(lián)接。此外，"連接" 和"聯(lián)接"不被限制到物理或機械連接或聯(lián)接。
[0043] 提出以下論述以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明的實施例。本領(lǐng)域的 技術(shù)人員將顯而易見對所示實施例的各種修改，并且本文中的一般原理可以應(yīng)用于其它實 施例和應(yīng)用而不脫離本發(fā)明的實施例。因此，本發(fā)明的實施例不旨在被限制到所示的實施 例，而是被給予與本文中公開的原理和特征一致的最寬范圍。應(yīng)當參考圖閱讀以下詳細描 述，其中不同圖中的相似元件具有相似的附圖標記。不必按比例的圖描繪選定實施例并且 不旨在限制本發(fā)明的實施例的范圍。熟練技術(shù)人員將認識到本文中提供的例子具有許多有 用的替代并且屬于本發(fā)明的實施例的范圍內(nèi)。
[0044] 在流體處理裝置的背景下描述具有多端口混合的控制閥組件（"控制閥組件10"） 的一個實施例。以電容去離子化裝置12的形式顯示并且描述流體處理裝置。然而，本文中 所述的實施例可以被包含到其它合適類型的流體處理裝置、例如電去離子化裝置、連續(xù)電 去離子化裝置、電滲析裝置、包括流過式電容器的電容去離子化裝置、炭過濾器裝置、反滲 透裝置或軟水器裝置（例如，包括樹脂床）中。在一個實施例中，電去離子化裝置執(zhí)行一種 方法，所述方法使用電活性介質(zhì)和電位來影響液體內(nèi)的離子運動。電去離子化裝置可以包 括介質(zhì)，所述介質(zhì)具有永久或暫時電荷并且在有或沒有電活性膜（例如，半透離子交換或 雙極膜）的情況下被操作以導致電化學反應(yīng)。連續(xù)電去離子化裝置包含一種方法，所述方 法典型地包括交變電活性半透陰離子和陽離子交換膜。流體在膜之間流動并且直流電場 被供應(yīng)以將離子吸引到相應(yīng)電極?？梢园姌O隔室以將反應(yīng)產(chǎn)物與其它流動隔室分離。 一般而言，本發(fā)明的實施例可以被包含到易受經(jīng)處理的水的波動需求影響的流體處理系統(tǒng) 中。
[0045] 圖1示出與電容去離子化裝置12流體連通的控制閥組件10?？刂崎y組件10配置 成響應(yīng)波動流體需求控制供應(yīng)流體和經(jīng)處理的水流動通過控制閥組件。電容去離子化裝置 12包括容納各種水處理部件（例如，流過式電容器）的容器14。容器14漸縮到上頸部16， 所述上頸部限定外圓形處理入口端口 18和在處理入口端口 18的徑向內(nèi)側(cè)嵌套的內(nèi)圓形處 理出口端口 20。替代地，各種其它流體處理裝置可以配置成與控制閥組件10流體連通，并 且控制閥組件10的結(jié)構(gòu)可以被修改以建立特定應(yīng)用流體連通。
[0046] 圖2和3示出控制閥組件10通過軸環(huán)22聯(lián)接到上頸部16。軸環(huán)22尺寸確定成 接收容器14的上頸部16并且通過開口鎖環(huán)24聯(lián)接到上頸部16的環(huán)形唇邊。鎖環(huán)24具 有從開口鎖環(huán)24的外帶28徑向向內(nèi)延伸的圓周間隔突出部26。當安置時，突出部26延伸 穿過通過軸環(huán)22形成的對準矩形槽口 29并且接合上頸部16的環(huán)形唇邊，因此禁止從電容 去離子化裝置12去除控制閥組件10。一個或多個密封件可以布置在上頸部16和軸環(huán)22 之間以防止聯(lián)接處的非期望流體泄漏。
[0047] 將控制閥組件10聯(lián)接到電容去離子化裝置12將控制閥組件10的相應(yīng)端口放置 成與處理入口端口 18和處理出口端口 20流體連通，因此建立用于流體連通的通道。如圖 2和3中所示，控制閥組件10包括內(nèi)管32,所述內(nèi)管與由軸環(huán)22限定的外管34同軸地對 準。當控制閥組件10安置在上頸部16上時，內(nèi)管32與處理出口端口 20流體連通，并且外 管34類似地與處理入口端口 18流體連通。內(nèi)管32用處理出口端口 20密封，使得禁止從 控制閥組件10流動到電容去離子化裝置12中的供應(yīng)流體與流出電容去離子化裝置12的 經(jīng)處理的流體混合。流動路徑被限定為從控制閥組件10的外管34、進入處理入口端口 18、 通過電容去離子化裝置12、離開處理出口端口 20并且進入控制閥組件10的內(nèi)管32。
[0048] 軸環(huán)22、外管34和內(nèi)管32從控制閥組件10的閥體38延伸。如圖3中所示，閥 體38限定都提供流體連通到閥室44中的出口端口 40和入口端口 42(也如圖12和14-21 中所示）。此外，出口端口 40也建立與外管34和相應(yīng)處理入口端口 18的流體連通；類似 地，入口端口 42建立與內(nèi)管32和相應(yīng)處理出口端口 20的流體連通。因此，在一個操作模 式中，處理入口端口 18將接收來自控制閥組件10的供應(yīng)流體。供應(yīng)流體可以流動通過電 容去離子化裝置12的平衡以被處理。經(jīng)處理的流體然后可以通過處理出口端口 20流出電 容去離子化裝置12回到控制閥組件10中。
[0049] 控制閥組件10可以與提供供應(yīng)流體的進入點（例如，民用或商用水源、例如井、壓 力箱、市政連接、上游流體處理裝置等）和接收從控制閥組件10流動的流體的使用點（例 如，民用或商用水務(wù)、例如熱水器、飲用水龍頭、下游流體處理裝置等）流體連通。如圖4、 7、14、16、18和20中所示，控制閥組件10的閥體38限定供應(yīng)端口 46和服務(wù)端口 48,所述 端口提供控制閥組件10和相應(yīng)的進入點和使用點之間的流體連通。在一些實施例中，閥體 38可以例如由黃銅、不銹鋼、塑料或復合材料制造，并且例如通過鑄造、機械加工或模制被 構(gòu)造。
[0050] 圖4-8示出手動旁路主體50,所述手動旁路主體聯(lián)接到控制閥組件10并且連接到 供應(yīng)管路和服務(wù)管路。手動旁路主體50為大體Η形并且限定圓柱形外部供應(yīng)端口 52和圓 柱形外部服務(wù)端口 54,所述端口配置成相應(yīng)地與供應(yīng)管路和服務(wù)管路聯(lián)接。外部供應(yīng)端口 52限定供應(yīng)室56,并且外部服務(wù)端口 54限定類似的服務(wù)室58。旁路室60在供應(yīng)室56和 服務(wù)室58之間延伸，使得當相應(yīng)地定向供應(yīng)閥62和服務(wù)閥64時流體可以被引導通過旁路 室60。
[0051] 供應(yīng)閥62可旋轉(zhuǎn)地安置在供應(yīng)室56內(nèi)，使得供應(yīng)閥62可以在流過位置（在圖7 中顯示）和轉(zhuǎn)向位置之間旋轉(zhuǎn)九十度。當供應(yīng)閥62處于流過位置時，允許流體穿過供應(yīng)室 56并且進入控制閥組件10的供應(yīng)端口 46 ;在轉(zhuǎn)向位置，流體由供應(yīng)閥62禁止流動到供應(yīng) 端口 46中并且改為重新引導到旁路室60中。類似地，服務(wù)閥64可旋轉(zhuǎn)地安置在服務(wù)室58 內(nèi)使得服務(wù)閥64可以在流過位置（在圖7中顯示）和轉(zhuǎn)向位置之間旋轉(zhuǎn)九十度。當服務(wù) 閥64處于流過位置時，允許流體從控制閥組件10的服務(wù)端口 54穿過服務(wù)室58 ;在轉(zhuǎn)向位 置，流體由服務(wù)閥64禁止從服務(wù)端口 54流動，但是旁路室60內(nèi)的流體被引導到服務(wù)室58 中。供應(yīng)室56也限定輔助端口 66(顯示為由帽68覆蓋），所述輔助端口可以與輔助裝置 (例如，排放裝置）流體連通地連接。
[0052] 手動旁路主體50還包括通過U形夾子74、76聯(lián)接到閥體38的圓柱形供應(yīng)管70 和圓柱形服務(wù)管72。供應(yīng)管70在供應(yīng)端口 46上滑動，并且服務(wù)管72在服務(wù)端口 48上滑 動，然后相應(yīng)的U形夾子74、76通過手動旁路主體50插入開口 78中以安置在形成于閥體 38中的一系列圓柱形開口 80中。U形夾子74、76、手動旁路主體50和閥體38之間的接合 限制手動芳路王體50。
[0053] 手動旁路主體50可以例如由黃銅、不銹鋼、塑料或復合材料制造，并且例如可以 通過鑄造、機械加工或1?制被構(gòu)造。在其它實施例中，手動芳路王體50 (和/或它的功能） 可以與閥體38整合。
[0054] 控制閥組件10也包括一系列傳感器，所述傳感器定位在閥體38內(nèi)以監(jiān)測流動進 入、通過和/或離開控制閥組件10的流體的各種性質(zhì)。其它傳感器可以包含在總流體處 理系統(tǒng)中以監(jiān)測系統(tǒng)的附加性質(zhì)，例如環(huán)境溫度和經(jīng)處理的水儲存容器內(nèi)的流體水平或壓 力。傳感器監(jiān)測操作的方面并且將指示操作的參數(shù)傳給控制器（例如，計算機、可編程邏輯 控制器、微控制器等）。在一些實施例中，控制器可以響應(yīng)并且考慮那些被感測參數(shù)控制控 制閥組件10的操作，如下面更詳細地所述。在一個實施例中，控制器可以監(jiān)測傳感器以便 獲得指示流體需求已經(jīng)或?qū)⒖赡艹^流體處理裝置的實時流動能力的參數(shù)?？刂破骺梢圆?作控制閥組件10以將控制閥組件10移動到某個位置，使得滿足流體需求，盡管具有部分處 理（或混合）的流體。許多其它控制邏輯可以被實現(xiàn)或適應(yīng)于特定應(yīng)用，包括流體處理裝 置和包含到總流體處理系統(tǒng)中的其它裝置的規(guī)范。
[0055] 如圖8中所示，供應(yīng)壓力傳感器86、服務(wù)壓力傳感器88、供應(yīng)電導率傳感器82和 服務(wù)電導率傳感器84安置在形成于閥體38中的相應(yīng)傳感器端口 94、96、90、92中。傳感器 端口 94、96、90、92延伸到限定于閥體38內(nèi)的歧管98的期望位置中，并且下面更詳細地論 述與傳感器相關(guān)的控制邏輯。供應(yīng)電導率傳感器82和服務(wù)電導率傳感器84通過單獨的多 叉夾子100、102聯(lián)接到相應(yīng)的端口 90、92。具體地，每個多叉夾子100、102包括插入槽口 108、110中的彈性臂104、106,所述槽口形成于從閥體38延伸的相應(yīng)端口軸環(huán)112、114中。 當多叉夾子1〇〇、1〇2滑動到與槽口 108U10接合時，彈性臂104U06圍繞供應(yīng)電導率傳感 器82和服務(wù)電導率傳感器84的相應(yīng)主體116、118撓曲直到弓形表面120、122與主體116、 118中的圓周凹槽124、126 -致。每個多叉夾子100、102也包括中心開口叉128、130,所述 中心開口叉安置在形成于相應(yīng)的端口軸環(huán)112U14中的中心槽口 132U34中。
[0056] 類似地，供應(yīng)壓力傳感器86和服務(wù)壓力傳感器88聯(lián)接到由閥體38形成的相應(yīng)端 口軸環(huán)136、138。每個端口軸環(huán)136、138限定一對壓鉚螺母柱140、142,所述一對壓鉚螺母 柱140、142限定U形夾子148、150插入其中的相應(yīng)圓柱形開口 144、146。U形夾子148、150 包括相對臂152、154,所述相對臂延伸到形成于供應(yīng)壓力傳感器86和服務(wù)壓力傳感器88的 主體160、162中的圓周凹槽156、158中。
[0057] 為了清楚起見未在圖8中顯示通信連接，然而，供應(yīng)壓力傳感器86、服務(wù)壓力傳感 器88、供應(yīng)電導率傳感器82和服務(wù)電導率傳感器84可以與控制器通信（例如，有線、無線、 單向、雙向等），使得代表性參數(shù)由每個傳感器提供給控制器。供應(yīng)壓力傳感器86和服務(wù)壓 力傳感器88可以是由德國Rietheim-Weilheim的Marquardt制造的的零件號2066,并且供 應(yīng)電導率傳感器82和服務(wù)電導率傳感器84可以是具有適應(yīng)特定應(yīng)用要求的規(guī)范的任何合 適的電導率傳感器。
[0058] 圖7和9示出包含到控制閥組件10中的附加傳感器和流量控制裝置（為了清楚 起見在圖9中已去除手動旁路主體50)。流量計164安置在供應(yīng)端口 46內(nèi)并且包括外殼體 166,所述外殼體容納一系列導葉168和可旋轉(zhuǎn)葉片環(huán)170。流量計164可以是由威斯康星州 密爾沃基市的Pentair Residential Filtration有限責任公司制造的零件號GL3027839。 閥體38限定撿拾器固定在其中的安裝件172 ;撿拾器可以與控制器通信以將指示供應(yīng)流體 的流動的參數(shù)傳到供應(yīng)端口 46中（例如，有流動或無流動、流量等）。止回閥174安置在服 務(wù)端口 48內(nèi)以禁止通過服務(wù)端口 48回流到控制閥組件10的歧管98中。止回閥174可以 是由康涅狄格州沃特伯里市的Neoperl公司制造的零件號NV25-25M。當手動旁路主體50 固定到閥體38時手動旁路主體50將流量計164和止回閥174俘獲在相應(yīng)的供應(yīng)端口 46 和相應(yīng)的服務(wù)端口 48內(nèi)，如上所述并且如圖7中所示。
[0059] 執(zhí)行預(yù)定邏輯的控制器可以配置成調(diào)節(jié)控制閥組件10的操作以改變流體如何流 動（或禁止流動）通過閥體38的歧管98。在控制閥組件10中，呈電動機176 (例如，具有 與控制器通信的磁霍耳效應(yīng)撿拾器的直流電動機）的形式的電機被包含以最終調(diào)節(jié)通過 控制閥組件10的可用流動通道。電動機176可以是直流電機、交流電機、步進電機等，例如 由Global制造的零件號GLBDC-1227-01。
[0060] 如圖2和10中所示，電動機176和齒輪系178安裝到閥體38,使得在一些實施例 中，電動機176的旋轉(zhuǎn)運動導致閥180的平移。閥180安置在閥體38內(nèi)，與歧管98交叉以 改變或調(diào)節(jié)控制閥組件10的操作。閥體38形成具有一系列緊固件腔孔184的圓柱形安裝 凸緣182。大體矩形安裝板186用若干緊固件188固定到安裝凸緣182,并且蓋190定位在 齒輪系178上并且通過附加緊固件192固定到安裝板186。蓋190防護齒輪系178并且提 供用于電動機176的安裝位置。如圖2和8中所示，蓋190形成具有彈性臂196的圓柱形 容座194,所述彈性臂從蓋190延伸以將電動機176俘獲到蓋190。彈性臂196限定在安裝 期間凸輪作用于電動機176的斜末端198和當完全安置在圓柱形容座194中時接合電動機 176的端面202、因此俘獲電動機176的底切200。安裝板186和蓋190可以例如由黃銅、不 銹鋼、塑料或復合材料制造，并且例如可以通過鑄造、機械加工或模制被構(gòu)造。
[0061] 圖10示出齒輪系178,其中蓋190被去除。電動機176包括可旋轉(zhuǎn)地固定到電動 機176的輸出軸的驅(qū)動電機齒輪204。驅(qū)動電機齒輪204包括與第一堆疊傳動齒輪208嚙 合的齒206。第一堆疊傳動齒輪208包括鄰近內(nèi)齒輪212的外齒輪210,所述內(nèi)齒輪固定到 外齒輪210,使得驅(qū)動電機齒輪204的齒206定位成與外齒輪210嚙合。第一堆疊傳動齒輪 208可旋轉(zhuǎn)地固定到從安裝板186延伸的第一心軸壓鉚螺母柱214。以類似方式，由第二心 軸壓鉚螺母柱218支撐的第二堆疊齒輪216與第一堆疊傳動齒輪208和由第三心軸壓鉚螺 母柱222支撐的第三堆疊齒輪220嚙合。第三堆疊齒輪220與由第四心軸壓鉚螺母柱226 支撐的第四堆疊齒輪224嚙合，并且第四堆疊齒輪224轉(zhuǎn)而與由第五心軸壓鉚螺母柱230 支撐的第五堆疊齒輪228嚙合。因此，齒輪系178將電動機176的旋轉(zhuǎn)運動（在任一旋轉(zhuǎn) 方向上）傳遞到定位齒輪232。各種齒輪例如可以被機械加工、被鑄造、由金屬粉末形成或 被注射模制。
[0062] 定位齒輪232與縱向驅(qū)動齒輪242組合工作以將電動機176的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成閥 180的平移運動。定位齒輪232被固定而不會平移并且包括由第五堆疊齒輪228接合的外 部齒輪齒234并且限定中心腔孔238內(nèi)的螺旋螺紋236。螺旋螺紋236配置成接合旋轉(zhuǎn)地 固定的縱向驅(qū)動齒輪242上的配合外螺紋240。定位齒輪232的相對旋轉(zhuǎn)將導致縱向驅(qū)動 齒輪242平移通過定位齒輪232的中心腔孔238。
[0063] 圖11、12、14和15示出定位齒輪232、縱向驅(qū)動齒輪242和閥180之間的相互作 用。定位齒輪232被禁止軸向運動，但是允許旋轉(zhuǎn)。當定位齒輪232定位在蓋190和安置在 由安裝板186限定的凸耳246上的環(huán)形襯套244之間時定位齒輪軸向地被限制或橫向地被 固定（如圖14和15中所示）。蓋190包括接合形成于定位齒輪232的外面252上的配合 環(huán)形、弓形凹陷250的環(huán)形、弓形突起248。類似地，襯套244限定接合形成于定位齒輪232 的內(nèi)面258上的另一配合環(huán)形、弓形凹陷256的環(huán)形、弓形突起254。突起248、254和凹陷 250、256之間的滑動、旋轉(zhuǎn)接合允許定位齒輪232旋轉(zhuǎn)并且也禁止沿著閥軸線260的平移。 由于沿著縱向驅(qū)動齒輪242軸向地形成的相對槽口 274(在圖11中顯示其中的一個）和從 蓋190和安裝板186的相應(yīng)內(nèi)表面278、279延伸到相應(yīng)槽口 274中的配合矩形突起276、 277的對（如圖15中所示）之間的接合，縱向驅(qū)動齒輪242的旋轉(zhuǎn)被限制。
[0064] 當定位齒輪232通過齒輪系178由電動機176旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動時，內(nèi)螺旋螺紋236凸輪 作用于縱向驅(qū)動齒輪242上的外螺紋240,因此沿著閥軸線260平移縱向驅(qū)動齒輪242。為 了在閥室44內(nèi)移動閥180,桿262將縱向驅(qū)動齒輪242連接到可滑動地安置在筒罩266內(nèi) 的活塞264。具體地，桿262的驅(qū)動端268限定凹槽270和俘獲到縱向驅(qū)動齒輪242的頭部 272?？v向驅(qū)動齒輪242包括具有指狀件282的一對彈性臂280,所述指狀件朝著凹槽270 徑向地向內(nèi)延伸以俘獲桿262。桿262從驅(qū)動端268延伸通過安裝板186中的開口 284并 且進入閥室44。安裝板186還包括安置在閥室44的端部288內(nèi)的圓柱形塞子286。圓柱 形塞子286包括形成于外環(huán)形表面292中的環(huán)形凹槽290,0形圈294安置在所述環(huán)形凹槽 中。0形圈294在凹槽290和閥室44的內(nèi)表面296之間密封。端杯298安置在圓柱形塞子 286中并且包括較小直徑的接頭300,所述較小直徑的接頭延伸到圓柱形塞子286中的較小 直徑的腔302中以俘獲另一 0形圈304。當桿262平移通過開口 284時，該0形圈304尺寸 確定成接合桿262。
[0065] 桿262還限定閥端306,所述閥端與驅(qū)動端268相對并且配置成俘獲到活塞264。 當安置時，活塞264可以在筒罩266內(nèi)沿著與閥軸線260大體共線的活塞軸線308移動。 如圖13A中所示，活塞264為大體圓柱形并且從末端310延伸到基端312。在基端312處， 三個彈性臂314圍繞基端312圓周地間隔并且徑向地向內(nèi)傾斜，其中彈性臂314由開口環(huán) 316聯(lián)接。彈性臂314和開口環(huán)316限定開口 318,所述開口俘獲靠近桿262的閥端306形 成的另一頭部320。
[0066] 在控制閥組件10中，活塞264在筒罩266內(nèi)可移動到調(diào)節(jié)通過控制閥組件10的 流體的流動的各種位置。為了限定各種流動通道，筒罩266安置在閥室44內(nèi)，并且活塞264 尺寸確定成可滑動地安置在筒罩266內(nèi)。筒罩266包括密封閥室44的內(nèi)圓柱形表面324 的多個外部密封件322和可滑動地密封活塞264的外表面328的附加內(nèi)部密封件326。
[0067] 筒罩266包括多個盤狀段，所述多個盤狀段卡扣配合在一起以建立用于各種外部 密封件322和內(nèi)部密封件326的容座。具體地，圓形端帽330鄰近閥室44的端壁332安置在 閥室44中。彈性突出部334從端帽330的內(nèi)面335軸向地延伸并且包括互鎖末端336 (例 如，底切）以接合相鄰流動盤338。一系列流動盤338與一個或多個相鄰流動盤338互鎖。 每個流動盤338包括偏移、第一和第二平行板340、342,所述板由鄰近每個板340、342的內(nèi) 緣邊346、348的一系列縱向輻條344連接。徑向開口 350限定于板340、342和輻條344之 間。另外，環(huán)形唇邊351從第二板342軸向地延伸以限定用于外部密封件322和內(nèi)部密封 件326的部分容座。當相鄰流動盤338被聯(lián)接時形成完整容座。為了聯(lián)接相鄰流動盤338， 第一流動盤338的彈性突出部334與形成于相鄰流動盤338的第一板340中的弓形開口 352 (如圖15中所示）對準并且插入其中，使得第一流動盤338的互鎖末端336與相鄰流 動盤338的第一板340接合。端部卷軸354包括類似于流動盤338的第一板340的第一板 356,但是包括通過固體圓柱形壁360聯(lián)接到第一板356的固體第二板358。
[0068] 襯套244、桿262、活塞264、端帽330、流動盤338和端部卷軸354可以由各種材料 并且通過許多技術(shù)制造。例如，端帽330、流動盤338和端部卷軸354可以由不腐蝕金屬鑄 造或者由塑料注射模制。桿262和活塞264可以由涂覆有摩擦減小材料（例如由DuPont 銷售的商標為Teflon的聚四氟乙烯）的塑料或金屬制造。另外，已知本公開的益處，本領(lǐng) 域的技術(shù)人員將領(lǐng)會各種部件可以被修改（例如，彼此整合），但是經(jīng)修改的結(jié)構(gòu)屬于該控 制閥組件概念的范圍內(nèi)。
[0069] 已知本公開的益處，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將領(lǐng)會筒罩266可以包括不聯(lián)接到相鄰段 的單套筒或多個盤狀段。例如，端帽330、流動盤338和端部卷軸354可以成一體地形成或 鄰接（而不聯(lián)接）。在替代構(gòu)造中，例如可以通過將密封件整合到閥室44中（例如，0形圈 安置在形成于閥室44的內(nèi)表面中的環(huán)形凹陷中）消除筒罩266。
[0070] 當活塞264在筒罩266內(nèi)平移時，圍繞活塞264的外表面328的輪廓影響可用流 動面積，并且與歧管98結(jié)合建立或禁止通過閥體38的流動通道。如圖13A中所示，活塞 264還限定在末端310和基端312之間的若干流動區(qū)域和表面。末端流動區(qū)域364靠近末 端310并且包括直徑加大的三個階梯形環(huán)366、368、370 (沿著活塞軸線308移動遠離末端 310)。具有截圓錐的形狀的斜環(huán)372鄰近最后階梯形環(huán)370。調(diào)節(jié)階梯形環(huán)366、368、370 和斜環(huán)372相對于內(nèi)部密封件326的位置將改變面積并且因此改變在末端流動區(qū)域364和 閥室44之間流動的流體的流量。例如，假如其它因素保持不變，特定階梯形環(huán)366、368、370 和特定內(nèi)部密封件326之間的較大環(huán)形間隙將允許通過環(huán)形間隙的增加流體流量。
[0071] 圓柱形末端密封表面374從斜環(huán)372的邊緣朝著中間流動區(qū)域376延伸。當活塞 264安置在閥室44內(nèi)時，末端密封表面374尺寸確定成選擇性接合內(nèi)部密封件326中的至 少一個。中間流動區(qū)域376包括相對斜面緣邊378、380和兩個階梯形環(huán)382、384。再次地， 階梯形環(huán)382、384的相對位置可以影響通過中間流動區(qū)域376的流體的流動。
[0072] 圓柱形中間密封表面386在中間流動區(qū)域376和圓柱形基部流動區(qū)域388之間延 伸。類似于末端密封表面374,當活塞264安置在閥室44內(nèi)時，中間密封表面386尺寸確定 成選擇性地接合內(nèi)部密封件326中的至少一個。繼續(xù)朝著活塞264的基端312,基部流動區(qū) 域388包括由若干指狀件394橋接的相對斜面緣邊390、392,所述指狀件軸向地延伸以聯(lián) 接中間密封表面386和基部密封表面396。指狀件394限定圓周間隔間隙398,所述圓周間 隔間隙允許流體通過間隙398流動到在活塞264內(nèi)并且沿著活塞軸線308限定的內(nèi)室400 中。再次地，當活塞264安置在閥室44內(nèi)時基部密封表面396還配置成選擇性地接合內(nèi)部 密封件326中的至少一個。
[0073] 盡管將結(jié)合控制閥組件10描述活塞264的特定操作，但是存在可用于活塞264的 替代配置。若干替代實施例在圖13B、13C、13D和13E中示出。圖13B示出限定末端流動區(qū) 域404的活塞402的第二實施例，所述末端流動區(qū)域具有從末端406朝著末端密封表面408 徑向向外擴大的大體圓錐形狀因子。末端流動區(qū)域404限定具有第一斜率的第一段404A 和具有小于第一段404A的第一斜率的第二斜率的第二段404B ;因此，可以計量流體的初始 和后續(xù)流動。中間流動區(qū)域410包括鄰近頸狀圓柱形部分414的斜面緣邊412。另一圓錐 形表面416從圓柱形部分414徑向向外張開到具有小于由圓錐形表面416限定的斜率的另 一斜面緣邊418。斜面緣邊418鄰近圓柱形中間密封表面420,并且活塞402的平衡類似于 圖13A中所示的活塞264。
[0074] 圖13C示出具有類似于圖13C中所示的末端流動區(qū)域424的活塞422的第三實施 例。然而活塞422的末端流動區(qū)域424限定具有大致均勻斜率的圓錐形狀因子。中間流動 區(qū)域426類似于圖13A中所示的階梯形式?；钊?28的第四實施例在圖13D中顯示并且包 括末端流動區(qū)域430,所述末端流動區(qū)域包含靠近活塞428的末端434圍繞活塞428圓周 地間隔的一系列幾何形狀開口 432。如圖13D中所示，幾何形狀開口 432呈等邊三角形的 形式，其具有鄰近末端434的頂點436和垂直于活塞428的活塞軸線442定向的底邊440。 中間流動區(qū)域444類似于圖13B中所示的活塞402。圖13E示出具有在末端流動區(qū)域450 中的幾何形狀開口 447的活塞446的第五實施例，所述幾何形狀開口定向成使得幾何形狀 開口 447 (例如呈三角形的形式）的底邊452鄰近末端455并且垂直于活塞軸線456的取 向。中間流動區(qū)域458類似于圖13A中所示的活塞264。
[0075] 返回控制閥組件10的總操作，閥180可以被操作以調(diào)節(jié)通過在閥體38內(nèi)限定歧 管98可用的內(nèi)部通道。閥室44內(nèi)的活塞264的位置調(diào)節(jié)控制閥組件10進入或離開關(guān)閉 位置（如圖14和15中所示）、服務(wù)位置（如圖16和17中所示）、混合位置（如圖18和19 中所示）和排放位置（如圖20和21中所示）。除了引導流體流量通過歧管98之外，控制 閥組件10還可以例如通過控制流體流量通過的通道（例如，活塞264和內(nèi)部密封件326之 間的環(huán)形空間）的尺寸影響流體的流量。下面參考圖14-22描述控制閥組件10的各種操 作模式。在圖14-21中，在每個位置的流體流量大體用流動箭頭示出，并且為了清楚起見未 在圖中顯示手動旁路主體50。
[0076] 如圖14和15中所示，控制閥組件10處于關(guān)閉位置，在所述關(guān)閉位置，閥180配置 成禁止供應(yīng)端口 46和服務(wù)端口 48之間的流體連通。具體地，從電容去離子化裝置12的處 理出口端口 20流動到閥體38的入口端口 42中的流體（例如，經(jīng)處理的流體）被禁止流動 到閥室44中，并且因此通過閥室44進入服務(wù)端口 48中。當進入點聯(lián)接到控制閥組件10 并且配置成將供應(yīng)流體提供給控制閥組件10的歧管98時，供應(yīng)流體被引導到供應(yīng)端口 46 并且進入歧管98的供應(yīng)通道460中。固定到閥體38的供應(yīng)電導率傳感器82延伸到供應(yīng) 通道460中并且將指示供應(yīng)通道460內(nèi)的流體電導率的電導率參數(shù)提供給控制器。供應(yīng)通 道460包括朝著閥室44彎曲的弓形壁463。供應(yīng)通道460還包括通過閥體38的開口 464， 供應(yīng)壓力傳感器86延伸到所述開口中并且將指示供應(yīng)流體的壓力的壓力參數(shù)提供給控制 器。
[0077] 也如圖14和15中所不，活塞264的基部密封表面396配置成用俘獲在筒罩266 中的內(nèi)部密封件326D、326E密封，以便禁止供應(yīng)通道460內(nèi)的供應(yīng)流體進入閥室44。供應(yīng) 通道460建立圍繞基部密封表面396的環(huán)形部分462,供應(yīng)流體可以流動進入并且通過所述 環(huán)形部分。在閥180處于關(guān)閉位置的情況下，供應(yīng)通道460內(nèi)的供應(yīng)流體可以通過大體卵 形出口端口 40流出歧管98,并且在內(nèi)管32和外管34之間進入電容去離子化裝置12的處 理入口端口 18。
[0078] 電容去離子化裝置12內(nèi)的任何流體（例如，經(jīng)處理的流體）也被禁止流動到閥室 44中。具體地，通過經(jīng)由內(nèi)管32與處理出口端口 20流體連通的入口端口 42進入歧管98 的經(jīng)處理的流體流量到處理通道464中。處理通道464建立圍繞末端密封表面374和中間 密封表面386的環(huán)形部分466。末端密封表面374和中間密封表面386由相應(yīng)的內(nèi)部密封 件326A、326B接合以禁止經(jīng)處理的流體進入閥室44。
[0079] 排放通道448也形成于歧管98內(nèi)并且從排放端口 449 (如圖2和4中最佳地所 示）延伸到閥室44。排放通道448建立圍繞中間密封表面386的環(huán)形部分。活塞264的中 間密封表面386抵靠內(nèi)部密封件326B、326C密封以禁止流體在閥室44和排放通道448之 間流動。
[0080] 最后，與服務(wù)端口 48流體連通的服務(wù)通道454內(nèi)的任何流體被允許通過內(nèi)室400 流動到閥室44中。流體可以流動通過間隙398并且經(jīng)過活塞264的基端312。流動通過 間隙398的流體被引導到環(huán)形隔室457中，所述環(huán)形隔室由抵靠閥室44接合的外部密封件 322C、322D以及抵靠中間密封表面386接合的內(nèi)部密封件326C和抵靠基部密封表面396接 合的內(nèi)部密封件326D限定和密封。流動經(jīng)過基端312的流體由內(nèi)部密封件326E、外部密封 件322E、0形圈304和0形圈294禁止流出閥室44。所以，當閥180處于關(guān)閉位置時，流體 (例如，供應(yīng)流體、經(jīng)處理的流體、混合流體）被禁止流動通過歧管98和從服務(wù)端口 48推 壓。止回閥174還禁止流體流量到歧管98中。
[0081] 如果閥180不處于關(guān)閉位置，則電動機176例如可以由控制器致動以經(jīng)由齒輪系 178將閥180驅(qū)動到關(guān)閉位置。具體地，定位齒輪232的旋轉(zhuǎn)將導致縱向驅(qū)動齒輪242平移 到圖14和15中所示的關(guān)閉位置。電動機176的致動由控制器控制。例如，控制器可以監(jiān) 測嵌入第一堆疊傳動齒輪208中或以另外方式固定到它的磁體，使得控制器可以監(jiān)測磁體 的旋轉(zhuǎn)以"計數(shù)"第一堆疊傳動齒輪208的旋轉(zhuǎn)的數(shù)量。給定已知的齒輪比，第一堆疊傳動 齒輪208的每次旋轉(zhuǎn)對應(yīng)于縱向驅(qū)動齒輪242的線性運動。在一個實施例中，活塞264的 全行程對應(yīng)于第一堆疊傳動齒輪208的大約一千次旋轉(zhuǎn)，表示由控制器監(jiān)測的大約一千個 脈沖。
[0082] 如圖12中所示，控制閥組件10配置成使得縱向驅(qū)動齒輪242的軸向端面467接 合形成于安裝板186的圓柱形腔472中的停止表面470。停止表面470和軸向端面467之 間的接合最終限制聯(lián)接活塞264的平移，因此當定位在關(guān)閉位置時不對活塞264施加任何 附加應(yīng)力。
[0083] 如圖16和17中所示，控制閥組件10示出為處于服務(wù)位置，在所述服務(wù)位置閥180 配置成將流動到供應(yīng)端口 46中的供應(yīng)流體引導到電容去離子化裝置12中并且將從電容去 離子化裝置12流動的經(jīng)處理的流體引導到服務(wù)端口 48之外。在一個實施例中，控制閥組 件10提供歧管98提供流體連通以將供應(yīng)端口 46中的供應(yīng)流體通過供應(yīng)通道460引導到 與處理入口端口 18流體連通的出口端口 40中。經(jīng)處理的流體也從處理出口端口 20引導 到入口端口 42中通過處理通道464進入閥室44,從閥室44進入服務(wù)通道454,并且最后離 開服務(wù)端口 48到達使用點。
[0084] 類似于當控制閥組件10處于關(guān)閉位置時，服務(wù)位置將供應(yīng)流體引導到歧管98的 供應(yīng)通道460中，其中活塞264的基部密封表面396保持與內(nèi)部密封件326D、326E密封接 合，以便禁止供應(yīng)通道460內(nèi)的供應(yīng)流體進入閥室44。供應(yīng)通道460內(nèi)的供應(yīng)流體通過出 口端口 40流出歧管98并且進入電容去離子化裝置12的處理入口端口 18。盡管活塞264 的相對位置已向右滑動（如圖16中所示），但是從閥室44流動通過排放通道448也仍然被 限制，原因是活塞264的中間密封表面386抵靠內(nèi)部密封件326C被密封，并且末端密封表 面374抵靠內(nèi)部密封件326B被密封，以便禁止流體在閥室44和排放通道448之間流動。
[0085] 當活塞264沿著閥軸線260在閥室44內(nèi)滑動時，輪廓末端流動區(qū)域364將最終鄰 近內(nèi)部密封件326A定位。經(jīng)處理的流體將開始通過處理通道464、在內(nèi)部密封件326A和末 端流動區(qū)域364之間、進入閥室44并且沿著服務(wù)通道454流動。末端流動區(qū)域364的斜環(huán) 372可以相對于內(nèi)部密封件326A定位成計量經(jīng)處理的流體的流動。類似地，不同直徑的階 梯形環(huán)366、368、370也可以相對于內(nèi)部密封件326A定位成獲得期望流量，原因是可用的流 體流量面積被調(diào)節(jié)。
[0086] 類似于當控制閥組件10處于關(guān)閉位置時所述的配置，服務(wù)通道454內(nèi)的流體被允 許通過內(nèi)室400流動到閥室44中。流體可以流動通過間隙398并且經(jīng)過活塞264的基端 312,但是保持密封在環(huán)形隔室457和閥室44中。
[0087] 固定到閥體38的服務(wù)電導率傳感器84延伸到服務(wù)通道454中并且將指示服務(wù)通 道454內(nèi)的流體電導率的電導率參數(shù)提供給控制器。服務(wù)通道454還包括通過閥體38的 開口 474,服務(wù)壓力傳感器88延伸到所述開口中（如上所述）并且將指示經(jīng)處理的流體的 壓力的壓力參數(shù)提供給控制器（當控制閥組件10處于服務(wù)位置時）。
[0088] 再次地，閥180的定位經(jīng)由致動電動機176的控制器實現(xiàn)，所述電動機轉(zhuǎn)而驅(qū)動聯(lián) 接到定位齒輪232的齒輪系178,導致縱向驅(qū)動齒輪242和聯(lián)接活塞264的平移。在一種 形式中，控制器可以監(jiān)測由流量計164提供的流量參數(shù)并且調(diào)節(jié)閥180的位置以獲得期望 流量。在其它形式中，控制器可以監(jiān)測并且比較供應(yīng)壓力參數(shù)和服務(wù)壓力參數(shù)，并且調(diào)節(jié)閥 180的位置以保持期望壓力差。在其它形式中，可以監(jiān)測服務(wù)電導率傳感器84,使得當服務(wù) 流體的性質(zhì)超過預(yù)定閾值時，閥180可以定位在混合位置以混合供應(yīng)流體和服務(wù)流體，由 此在優(yōu)選范圍內(nèi)調(diào)節(jié)混合流體的性質(zhì)。
[0089] 如圖18和19中所示，控制閥組件10處于混合位置，在所述混合位置閥180配置 成朝著電容去離子化裝置12引導流動到供應(yīng)端口 46中的供應(yīng)流體的一部分，將從電容去 離子化裝置12流動的經(jīng)處理的流體引導到服務(wù)端口 48之外，并且引導供應(yīng)流體的一部分 以旁路通過電容去離子化裝置12并且進入服務(wù)端口 48中。在一個實施例中，控制閥組件 10通過歧管98提供流體連通以將供應(yīng)端口 46中的供應(yīng)流體通過供應(yīng)通道460引導到與處 理入口端口 18流體連通的出口端口 40中。經(jīng)處理的流體也從處理出口端口引導到入口端 口 42中，通過處理通道464,進入閥室44,從閥室44進入服務(wù)通道454,并且最后離開服務(wù) 端口 48到達使用點。這兩個流動路徑類似于當控制閥組件10處于服務(wù)位置時建立的流動 路徑?；旌衔恢孟薅ǜ郊恿鲃勇窂剑龈郊恿鲃勇窂皆试S供應(yīng)流體和經(jīng)處理的流體以各 種比率混合以建立從服務(wù)端口 48流動的混合流體。
[0090] 在混合位置，活塞264進一步從圖16和17中所示的服務(wù)位置向右滑動。當活塞 264接近混合位置時，基部流動區(qū)域388鄰近內(nèi)部密封件326D移動，最后提供供應(yīng)通道460 的環(huán)形部分462和供應(yīng)流體可以流動通過的閥室44之間的流體連通。具體地，供應(yīng)流體通 過間隙398流動到限定于活塞264內(nèi)的內(nèi)室400中。供應(yīng)流體然后可以沿著內(nèi)室400朝著 服務(wù)通道454流動，其中供應(yīng)流體最后與經(jīng)由處理通道464進入閥室44的經(jīng)處理的流體混 合。
[0091] 在控制閥組件10中，控制器可以接收并且使用來自供應(yīng)壓力傳感器86、供應(yīng)電導 率傳感器82、服務(wù)壓力傳感器88和服務(wù)電導率傳感器84的參數(shù)以確定將混合流體保持在 例如電導率的范圍內(nèi)所需的閥180的期望位置。作為另一實施例，服務(wù)壓力傳感器88可以 提供指示處于或低于最小閾值的服務(wù)通道454中的流體壓力的服務(wù)壓力參數(shù)。作為響應(yīng)， 控制器可以確定服務(wù)流體需求需要流體壓力和流動的增加。因此，將閥180移動到混合位 置將允許附加供應(yīng)流體至少暫時地滿足強加于控制閥組件10的服務(wù)需求。一旦已滿足增 加的需求（例如，服務(wù)通道454中的壓力超過閾值），閥180可以定位在服務(wù)位置或排放位 置（在下面論述）以允許例如電容去離子化裝置12的再生。
[0092] 在混合位置，流體保持被禁止從閥室44流動到排放通道448中。具體地，末端密 封表面374與內(nèi)部密封件326B鄰接，并且中間密封表面386與內(nèi)部密封件326C鄰接。
[0093] 圖20、21和22示出處于排放位置的控制閥組件10。排放位置可以實現(xiàn)為獲得各 種功能，例如清潔歧管98和/或流體處理裝置12,流體處理裝置12的再生，和/或引導來 自歧管98和/或流體處理裝置12的廢物。在控制閥組件10中，類似于針對關(guān)閉位置所示 的配置，活塞264定位成經(jīng)由閥體38中的出口端口 40和電容去離子化裝置12中的處理入 口端口 18之間的連通將供應(yīng)流體引導到電容去離子化裝置12中。然而，如圖22中所示， 活塞264已滑動或平移以大體上鄰近內(nèi)部密封件326B定位活塞264的中間流動區(qū)域376。 因此，離開電容去離子化裝置12并且經(jīng)由入口端口 42進入歧管98的流體流量通過處理通 道464 (盡管流體可以是廢流體），其中它朝著排放通道448被引導進入并且通過中間流動 區(qū)域376。中間流動區(qū)域376(具體地，相對斜面緣邊378、380和階梯形環(huán)382、384)可以改 變以調(diào)節(jié)處理通道464和排放通道448之間的流體的流量。
[0094] 除了在電容去離子化裝置12或其它水處理裝置（例如，具有過濾介質(zhì)的過濾器） 的再生期間可使用之外，排放位置也可用于清潔和排放目的。在一些形式中，流量被調(diào)節(jié) 到高于防止結(jié)垢所需的最小水平并且處于或低于獲得期望功能所需的最大水平（例如，再 生一流動比再生電容去離子化裝置12所需的更多的流體是流體的低效使用，其優(yōu)選地被 避免）。
[0095] 圖23-29示出一個替代的控制閥組件476。如圖23和24中所示，控制閥組件476 包括限定一系列端口的大體立方形閥體478,所述端口包括供應(yīng)端口 480、排放端口 482、服 務(wù)端口 484、出口端口 486和入口端口 488。提供供應(yīng)流體的進入點可以與供應(yīng)端口 480流 體連通地聯(lián)接并且使用點可以與服務(wù)端口 484流體連通地聯(lián)接。而且，出口端口 486和入口 端口 488可以與水處理裝置（例如，電容去離子化裝置）的相應(yīng)入口和出口端口流體連通 地配置?？刂崎y組件476配置成提供選擇性流體連通以在期望端口之間引導流體（例如， 供應(yīng)流體、經(jīng)處理的流體、混合流體、排放流體）并且建立多端口混合。
[0096] 閥室490形成于閥體478內(nèi)以容納閥492。閥492包括可滑動地密封在筒罩496 內(nèi)的活塞494,所述筒罩密封在閥室490內(nèi)。筒罩496還包括與閥室400接合的外部密封件 498和與活塞494接合的內(nèi)部密封件500。當活塞494沿著閥軸線502在閥室490內(nèi)滑動 時，內(nèi)部密封件500抵靠活塞494刮擦以通過限定于閥體478內(nèi)的歧管504建立各種流動 通道?；钊?94可以通過上面關(guān)于活塞264所述的類似布置或通過任何其它合適的構(gòu)造在 各種位置之間移動。
[0097] 圖25示出處于關(guān)閉位置的替代的控制閥組件476,在所述關(guān)閉位置進入入口端口 488的流體被禁止流出服務(wù)端口 484。具體地，供應(yīng)流體進入供應(yīng)端口 480并且朝著閥室 490流動通過供應(yīng)通道506。內(nèi)部密封件500D、500E抵靠活塞494的基部密封表面508密 封以禁止供應(yīng)流體進入閥室490。供應(yīng)流體也沿著長形出口通道510流動到聯(lián)接的流體處 理裝置。如果沿著入口通道512朝著閥室490流動，流體可以經(jīng)由入口端口 488進入歧管 504。然而，內(nèi)部密封件500A和末端密封表面514之間以及內(nèi)部密封件500C和內(nèi)部密封表 面524之間的密封接合朝著排放端口 482引導流體。服務(wù)通道516內(nèi)的流體可以通過基部 流動區(qū)域520中的間隙518流動到流體容座522中，所述流體容座由相應(yīng)地與內(nèi)部密封表 面524和基部密封表面508接合的內(nèi)部密封件500C、500D限定。朝著活塞494的基端526 流動的流體可以以參考控制閥組件10所述的方式被包含。
[0098] 圖26示出處于服務(wù)位置的控制閥組件476,在所述服務(wù)位置供應(yīng)流體與流體處理 裝置流體連通并且經(jīng)處理的流體與服務(wù)端口 484流體連通。具體地，當控制閥組件476處 于關(guān)閉位置時，供應(yīng)流體如上所述被引導，但是活塞494移動到圖26中所示的位置。在服 務(wù)位置，進入入口端口 488的經(jīng)處理的流體通過入口通道512流動到閥室490。經(jīng)處理的流 體然后沿著活塞494和內(nèi)部密封件500A之間的末端流動區(qū)域528流動到服務(wù)通道516中。 末端流動區(qū)域528包括過渡到頸狀部分532的錐形階梯530,所述頸狀部分可以定位成調(diào)節(jié) 通過末端流動區(qū)域528的流體的流量。頸狀部分532鄰近朝著旁路密封表面536 (在下面 描述）徑向地向外張開的斜面緣邊534。內(nèi)部密封件500B抵靠末端密封表面514密封以禁 止流體沿著排放通道538流動到排放端口 482。流動通過基部流動區(qū)域520中的間隙518 的流體繼續(xù)被引導到流體容座522中。
[0099] 圖27示出處于混合位置的控制閥組件476,在所述混合位置混合流體從服務(wù)端口 484被引導?；钊?94將供應(yīng)流體引導通過出口通道510以便由流體處理裝置處理并且通 過閥室490,其中它與流動通過入口通道512的經(jīng)處理的水混合。具體地，供應(yīng)流體朝著服 務(wù)通道516被引導通過基部流動區(qū)域520中的間隙518。供應(yīng)流體也沿著出口通道510被 引導、通過出口端口 486并且進入流體處理裝置。來自流體處理裝置的經(jīng)處理的流體經(jīng)由 入口端口 488進入閥體478并且沿著入口通道512朝著閥室490流動。在混合位置，末端 流動區(qū)域528 (具體地，頸狀部分532)定位成延伸橫越內(nèi)部密封件500A使得經(jīng)處理的流體 可以在內(nèi)部密封件500A和頸狀部分532之間朝著服務(wù)通道516流動。經(jīng)處理的流體和供 應(yīng)流體混合以建立混合流體，所述混合流體然后從服務(wù)端口 484被引導。
[0100] 控制閥組件476還包括旁路位置（如圖28中所示），在所述旁路位置供應(yīng)流體從 供應(yīng)端口 480被引導、通過閥室490并且從服務(wù)端口 484被引導而不與流體處理裝置所提 供的經(jīng)處理的流體混合?；钊?94定位成使得基部流動區(qū)域520鄰近供應(yīng)通道506。供應(yīng) 流體流量通過間隙518并且沿著閥軸線502朝著服務(wù)通道516流動。供應(yīng)流體可以流動通 過出口通道510,然而，內(nèi)部密封件500A、500B相應(yīng)地接合旁路密封表面536和末端密封表 面514以禁止經(jīng)處理的流體進入服務(wù)通道516。因此，供應(yīng)流體旁路通過流體處理裝置并且 朝下游引導到服務(wù)端口 484。
[0101] 類似于控制閥組件10,控制閥組件476包括排放位置，如圖29中所示。在排放位 置，控制閥組件476將供應(yīng)流體引導通過出口通道510并且將入口通道512中的流體引導 通過閥室490、到達排放通道538并且最后離開排放端口 482。具體地，流體進入入口端口 488并且沿著入口通道512流動到閥室490。活塞494在閥室490內(nèi)滑動到圖29中所示的 位置以對準中間流動區(qū)域542和內(nèi)部密封件500B。對準導致流體在活塞494和內(nèi)部密封 件500B之間朝著排放通道538流動（如圖24中所示）。中間流動區(qū)域542還包括階梯形 環(huán)544、546,所述階梯形環(huán)可以相對于內(nèi)部密封件500B定位成計量或調(diào)節(jié)流體的流量，原 因是開口的尺寸和形狀被改變。
[0102] 控制閥組件概念的操作（例如，調(diào)節(jié)閥的位置）可以部分地或完全地自動化。圖 30示出控制閥組件548與控制器550連通以控制控制閥組件548在各種位置（例如，關(guān)閉 位置、服務(wù)位置、混合位置、旁路位置、排放位置等）之間的運動。盡管控制器550可以在不 接收來自傳感器的參數(shù)的情況下操作（例如，例如通過基于定時器、時間安排、來自用戶的 直接輸入等調(diào)節(jié)位置），但是控制器550示出為與供應(yīng)傳感器552、服務(wù)傳感器554和系統(tǒng) 傳感器556連通。
[0103] 控制器550配置成調(diào)節(jié)（例如，平移）控制閥組件548以引導來自進入點558、流 體處理裝置560、使用點562和排放裝置564以及在它們之間的流體。特別地，控制閥組件 548包括與進入點558流體連通的供應(yīng)端口 566、與處理入口端口 570流體連通的出口端口 568、與處理出口端口 574流體連通的入口端口 572、與使用點562流體連通的服務(wù)端口 576 以及與排放裝置564連通的排放端口 578。作為一個示例性調(diào)節(jié)，當控制閥組件548處于關(guān) 閉位置時，控制器550可以監(jiān)測服務(wù)傳感器554 (例如，壓力傳感器）使得當服務(wù)壓力低于 最小水平時（指示存在對流體的需求），控制器550可以將控制閥組件548從關(guān)閉位置調(diào)節(jié) 到服務(wù)位置。
[0104] 在一個實施例中，控制器550可以監(jiān)測系統(tǒng)傳感器556以便獲得指示經(jīng)處理的水 的儲箱中的流體水平或壓力的參數(shù)。如果控制器550確定對經(jīng)處理的水的需求（由經(jīng)處理 的水的儲箱內(nèi)的低流體水平或低壓力指示）超過流體處理裝置560的生產(chǎn)能力，則控制器 550可以將閥調(diào)節(jié)到混合位置。具體地，電機可以可操作地聯(lián)接到閥和控制器550。控制器 550與電機聯(lián)通以為電機賦能并且因此取決于算出的流體需求將控制閥組件548調(diào)節(jié)到混 合位置或在混合位置的范圍內(nèi)的特定位置。在混合位置，供應(yīng)流體和經(jīng)處理的流體都被引 導通過服務(wù)端口 576,使得混合流體（包括供應(yīng)流體和經(jīng)處理的流體）直接地或經(jīng)由經(jīng)處理 的水的儲箱間接地從閥體引導到使用點562。
[0105] 如果控制器550確定混合位置仍然不足以滿足或維持當前的流體需求，則控制器 550可以將控制閥組件548調(diào)節(jié)到旁路位置，使得供應(yīng)流體從供應(yīng)端口 566路由到服務(wù)端口 576而不由流體處理裝置560的有限生產(chǎn)量禁止。例如當由控制器550監(jiān)測的服務(wù)傳感器 554 (例如，流量計）指示需求減小時，可以恢復與流體處理裝置560的流體連通，這將允許 流體處理裝置560再次處理進入控制閥組件548的供應(yīng)流體的至少一部分。
[0106] 替代地，服務(wù)傳感器554可以包括提供指示流動通過服務(wù)端口 576的流體的電導 率的參數(shù)的電導率傳感器。如果監(jiān)測服務(wù)傳感器554的控制器550確定服務(wù)流體的電導率 在可接受的范圍之外，則控制器550可以將控制閥組件548致動到混合位置或服務(wù)位置，以 便以減小流體生產(chǎn)量為代價保持服務(wù)流體的完整性。在另一例子中，如果監(jiān)測服務(wù)傳感器 554的控制器550確定服務(wù)流體的電導率在可接受的范圍之外，則控制器550可以確定需要 流體處理裝置560的再生并且將控制閥組件548移動到排放位置。
[0107] 在一些實施例中，當控制閥組件548處于混合位置時，連接到控制器550的供應(yīng)傳 感器552將供應(yīng)參數(shù)傳遞到控制器550,并且也連接到控制器550的服務(wù)傳感器554將服務(wù) 參數(shù)傳遞到控制器550?？刂破?50配置成監(jiān)測混合流體的供應(yīng)參數(shù)和服務(wù)參數(shù)，并且確定 或計算供應(yīng)參數(shù)和服務(wù)參數(shù)之間的差異。該差異然后與閾值或期望水平比較并且調(diào)節(jié)控制 閥組件548的位置以相應(yīng)地改變混合位置以靶定閾值。在一些形式中，該邏輯可以作為一 種技術(shù)限定由控制器550實現(xiàn)的控制環(huán)以監(jiān)測并且保持離開控制閥組件548的流體的性質(zhì) 處于閾值、水平或在范圍內(nèi)。
[0108] 控制器550可以配置成與各種傳感器類型聯(lián)通。例如，供應(yīng)傳感器552、服務(wù)傳 感器554和系統(tǒng)傳感器556可以包括以下類型的傳感器中的一種或多種：系統(tǒng)溫度傳感器 (例如，感測環(huán)境溫度）、系統(tǒng)壓力傳感器（例如，感測系統(tǒng)儲箱內(nèi)的壓力）、系統(tǒng)流體體積傳 感器（例如，感測系統(tǒng)儲箱內(nèi)的流體體積或液位）、流體溫度傳感器（例如，感測供應(yīng)流體的 溫度）、流量傳感器（例如，感測進入或離開控制閥組件548的流體的流量）、流動壓力傳感 器（例如，感測進入或離開控制閥組件548的流體的壓力）、電導率傳感器（例如，感測流 動通過控制閥組件548的流體的電導率）以及pH傳感器（例如，感測流動通過控制閥組件 548的流體的pH)。
[0109] 在一些實施例中，控制器550可以監(jiān)測傳感器并且響應(yīng)感測參數(shù)調(diào)節(jié)控制閥組件 548的位置。例如，控制器550可以監(jiān)測環(huán)境溫度傳感器并且如果環(huán)境溫度超過閾值則將 控制閥組件548從關(guān)閉位置調(diào)節(jié)到排放位置，以便使用供應(yīng)流體作為散熱器從控制閥組件 548和/或流體處理裝置560提取熱。在其它實施例中，控制器550可以監(jiān)測供應(yīng)流體的溫 度并且如果供應(yīng)流體的溫度超過閾值則調(diào)節(jié)控制閥組件548,以便防止具有過高溫度的供 應(yīng)流體流量通過流體處理裝置560并且可能損壞流體處理裝置560。在另外的其它實施例 中，控制器550可以監(jiān)測流量計以便獲得指示慢供應(yīng)流體流量或快服務(wù)流體流量的參數(shù)， 并且根據(jù)需要調(diào)節(jié)控制閥組件548的位置以將附加流體引導通過控制閥組件548。參數(shù)也 可以指示無流動狀態(tài)，在該狀態(tài)下可以減小或斷開到達流體處理裝置560的功率直到再次 指示流體需求。
[0110] 圖31顯示控制閥組件600的另一實施例的簡化示意圖?？刂破?02與傳感器604、 電機606和能量儲備器608聯(lián)通。電機606聯(lián)接到安置在閥體612內(nèi)的閥610。為電機606 供電可以在工作位置和故障位置之間選擇性地移動閥610。在工作位置，控制閥組件600可 以處于例如上述的服務(wù)位置、混合位置、旁路位置或排放位置。類似地，取決于應(yīng)用要求，故 障位置可以是例如關(guān)閉位置、服務(wù)位置、混合位置、旁路位置或排放位置?？梢匀Q于例如 控制閥組件600所聯(lián)接的水處理系統(tǒng)的類型和/或控制閥組件600所遇到的故障狀態(tài)件的 類型選擇與工作位置和服務(wù)位置關(guān)聯(lián)的閥610的位置。
[0111] 能量儲備器608顯示為可操作地聯(lián)接到控制器602、傳感器604和電機606。因 此，如果控制閥組件600經(jīng)歷呈線路能量損失的形式的故障狀態(tài)（例如，到達控制器602的 線路功率暫時中斷或長時間中斷），則能量儲備器608可以提供能量以操作聯(lián)接裝置。能 量儲備器608可以包括各種能量儲存裝置，例如電池或電容器，其具有足夠的容量（例如安 培-小時）以在線路能量損失之后為控制器602、電機606和傳感器604中的至少一個供電 以將閥610移動到期望的故障位置。
[0112] 傳感器604可以是感測控制閥組件600或控制閥組件600整合在其中的總水處理 系統(tǒng)的某個性質(zhì)614的任何合適類型的傳感器（例如，線路能量傳感器、閥位置傳感器、溫 度傳感器、流量傳感器、電流傳感器、壓力傳感器等）?？刂破?02監(jiān)測傳感器604以接收 來自傳感器604的故障信號，所述故障信號指示控制閥組件600或總水處理系統(tǒng)的故障狀 態(tài)。響應(yīng)故障信號，控制器602可以為電機606(例如，電動機或液壓致動電機）供電以將 閥610驅(qū)動到故障位置。
[0113] 在一個實施例中，傳感器604可以是電導率傳感器，當電導率傳感器未能聯(lián)通時 電導率傳感器提供故障信號（或指示電導率傳感器中的故障）。響應(yīng)故障信號，控制器602 致動電機606以將閥610驅(qū)動到混合位置（S卩，一種類型的故障位置），并且也可以指示（例 如，經(jīng)由顯示器、可聽音等）控制閥組件600的故障已發(fā)生。在混合位置，包括供應(yīng)流體和 經(jīng)處理的流體的混合流體從閥體612引導到使用點。
[0114] 在另一實施例中，傳感器604可以包括提供指示到達控制閥組件600的線路能量 的損失的故障信號的線路能量傳感器。能量儲備器608可以被電氣地整合以提供到達控制 器602、傳感器604和電機606的幾乎連續(xù)的（S卩，基本上不中斷的）功率。響應(yīng)故障信號， 控制器602可以控制電機606以通過動用能量儲備器608所提供的功率將閥610驅(qū)動到故 障位置，例如旁路位置。當?shù)竭_控制閥組件600的線路能量中斷時，控制閥組件600可以經(jīng) 由能量儲備器608所提供的能量移動到旁路位置，使得流體可以通過控制閥組件600到達 使用點，即使控制閥組件600沒有線路功率。
[0115] 盡管圖31示意性地將能量儲備器608和傳感器604顯示為獨立于控制器602,但 是一個或兩者可以與控制器602成一體。在一個實施例中，能量儲備器608與控制器602成 一體（例如，機載電容器或電池）?？刂崎y組件600的其它實施例包括具有傳感器（例如， 霍耳效應(yīng)傳感器）的電機，所述傳感器與控制器602聯(lián)通并且也在操作上聯(lián)接到能量儲備 器608?？刂破?02可以監(jiān)測傳感器以在線路能量損失的情況下將調(diào)節(jié)閥610的位置從工 作位置調(diào)節(jié)到期望的故障位置。
[0116] 圖32是流程圖，顯示由控制器602執(zhí)行的示例性故障控制回路。在步驟616中， 控制器602監(jiān)測傳感器604以便獲得指示故障狀態(tài)（例如，過度電機溫度、線路能量損失、 無流體流量等）的故障信號。如果在步驟618未識別故障狀態(tài)，則控制器602返回在步驟 616監(jiān)測傳感器604以便獲得故障信號。如果在步驟618識別故障狀態(tài)，則在步驟620控制 器602將閥610移動到故障位置。可以根據(jù)將水處理裝置的特定類型和即時故障狀態(tài)的因 素考慮進來的邏輯預(yù)先確定或選擇故障位置?？刂破?02可以通過為電機606供電以將閥 610從工作位置驅(qū)動到適當?shù)墓收衔恢枚{(diào)節(jié)閥610的位置。
[0117] 在步驟622,控制器602繼續(xù)監(jiān)測傳感器604以確定是否已校正故障狀態(tài)。如果 故障狀態(tài)繼續(xù)存在，則閥610保持在故障位置。如果故障狀態(tài)指示線路能量的損失，則一旦 閥610處于故障位置（例如，旁路位置），控制器602可以配置成斷開。如果已校正故障狀 態(tài)，則在步驟624控制器602可以配置成將閥610移動到工作位置?？刂破?02然后在步 驟616繼續(xù)監(jiān)測傳感器604。也可以通過用戶交互矯正故障狀態(tài)。例如，控制器602可以包 括提供關(guān)于故障狀態(tài)的信息的顯示器和在控制器602繼續(xù)控制閥組件600的操作之前需要 用戶確認或采取額外行動來矯正故障的輸入裝置。
[0118] 在一些實施例中，控制器602可以比較閥610的當前位置和期望故障位置（例如， 混合位置）并且將閥610的位置從當前位置調(diào)節(jié)到故障位置?？刂破?02可以使用各種技 術(shù)監(jiān)測閥610的當前位置，包括具有對應(yīng)于閥610的線性運動的脈沖的磁拾波器、光學傳感 器和其它位置傳感器。
[0119] 控制器602也可以包括適合于控制閥組件600所聯(lián)通的系統(tǒng)的類型（例如，電化 學去離子化裝置、電容去離子化裝置、軟水器、濾水器等）的特定應(yīng)用邏輯。例如，如果系 統(tǒng)包括電化學去離子化裝置并且故障狀態(tài)指示線路能量損失，則控制器602可以控制電機 606以將閥610移動到旁路位置以允許供應(yīng)流體暢通無阻地流動通過控制閥組件600到達 使用點。替代地，如果系統(tǒng)包括濾水器，則當指示阻塞閥610故障狀態(tài)時控制器602可以控 制電機606將閥610移動到服務(wù)位置以便保持一定水平的過濾。
[0120] 傳感器604可以監(jiān)測總水處理系統(tǒng)的各種方面。例如，傳感器604可以包括在閥 體612內(nèi)、在進入點處或在使用點處的流量計，所述流量計可以由控制器602監(jiān)測以確定是 否有流體的非預(yù)期流動（例如，當閥610處于關(guān)閉位置時流動到使用點）。在另一實施例 中，控制器602可以包括定時器，所述定時器監(jiān)測消逝時間以使閥610移動完整的沖程或周 期。該消逝時間可以與預(yù)定或典型消逝時間比較。如果被監(jiān)測時間超過預(yù)期時間，則故障 狀態(tài)（例如，指示約束/阻塞閥、電機故障等）可以導致控制器602將閥610移動到關(guān)聯(lián)的 故障位置（例如，關(guān)閉位置），在所述故障位置控制閥組件600可以進行維護。
[0121] 在其它實施例中，在周期的開始時（例如，在控制閥組件600的初始上電時、在排 放周期之后等），控制器602可以將閥610移動到標稱位置?？刂破?02然后可以將閥610 移動到第一位置，同時監(jiān)測傳感器604。例如，控制器602可以監(jiān)測流量計并且控制電機606 將閥從關(guān)閉位置驅(qū)動到服務(wù)位置。如果控制器602接收來自流量計的故障信號（例如，無 流量信號），盡管假設(shè)閥610移動到服務(wù)位置，但是控制器602可以將閥610移動到故障位 置（例如，斷開位置）。控制器602和傳感器604之間的聯(lián)通允許控制閥組件600建立期望 的操作狀態(tài)并且提供參考點以允許閥610定位用于流動控制，其受益于精確定位?？刂破?602也可以編程為在特定時間或以特定時間間隔（例如，周期的數(shù)量、周期中的點等）重新 校準閥610的位置。
[0122] 在一些替代實施例中，控制閥組件可以包含多個閥，其中一個閥被調(diào)節(jié)以引導流 體的流動，并且另一閥被調(diào)節(jié)以影響流體的流量。圖33示出替代的驅(qū)動配置。偏心驅(qū)動裝 置900包括例如由電動機經(jīng)由齒輪系904接合的驅(qū)動齒輪902。驅(qū)動齒輪902包括從驅(qū)動 齒輪902的側(cè)面908突出的偏心安裝件906。偏心安裝件906尺寸確定成可滑動地接合形 成于三角形軛狀件912中的槽口 910。軛狀件912的錐形端部914固定聯(lián)接到桿918的端 部916?；钊?20與桿918的相對端部922接合。
[0123] 偏心驅(qū)動裝置900的機械結(jié)構(gòu)導致活塞920響應(yīng)驅(qū)動齒輪902的旋轉(zhuǎn)而平移。具 體地，當驅(qū)動齒輪902上的偏心安裝件906相對于靜止閥體924穿過圓形路徑時，軛狀件 912沿著閥軸線926平移，原因是偏心安裝件906在槽口 910的端部928、930之間振蕩。軛 狀件912的平移導致附連的桿918和活塞920的平移，允許調(diào)節(jié)活塞920的位置。替代的 電機也可以包含到控制閥組件概念中。例如，液壓致動電機（例如，室和波紋管）可以配置 成移動替代的控制閥組件的活塞。
[0124] 圖34顯示安裝到電容去離子化裝置802的實施例的控制閥組件800的實施例。類 似于控制閥組件10,控制閥組件800與電容去離子化裝置802流體連通。電容去離子化裝 置802包括限定室806的容器804。一系列流過式電容器808在室806的底板810上安置 在室806內(nèi)。該一系列流過式電容器808在底板810和壓縮元件812之間被壓縮。
[0125] 流過式電容器808包括單獨的流體處理單元的堆疊。堆疊中的每個單元包括以下 元件的組合中的一個或多個：電極對、陽離子膜、陰離子膜和典型由塑料網(wǎng)制造的流動間隔 器。盡管陽離子和陰離子膜可以用于提供電極上的成分的改善附連和儲存，但是不需要膜 并且可以在沒有膜的情況下制造單元。另外，電極可以構(gòu)造成具有包括碳吸附電極層和集 電器的雙部分電極構(gòu)造。
[0126] 在圖34所示的實施例中，這些單元元件的每一個呈較薄層（具有中心開口）的形 式，所述較薄層與其它層平行地布置并且以第一電極/陽離子膜/間隔器/陰離子膜/第 二電極/陰離子膜/間隔器/陽離子膜的重復型式彼此堆疊。在最后陽離子膜之后，可以 有另一個第一電極并且可以重復該型式。由于帶電成分的任何通量由于在第一和第二電極 之間產(chǎn)生的電壓差而發(fā)生，因此電極層可以形成堆疊的最底層和最頂層。
[0127] 流過式電容器808包括許多電極對。在一個實施例中，每個電極對包括第一電極 (其在處理期間用作陰極）和第二電極（其在處理期間用作陽極）。電極可以由高表面積 導電材料、例如活性炭、炭黑、炭氣凝膠、碳納米纖維、碳納米管、石墨、石墨烯或它們的混合 物。在一些實施例中，電極可以作為獨立層放置在集電器的頂部上或者可以替代地直接涂 覆到集電器上。電極配置成并且相對于彼此電連接成在其間建立電壓差或電位。流過式電 容器808中的第一電極可以彼此連接并且然后連接到電源。類似地，流過式電容器808中 的第二電極可以彼此連接并且然后連接到電源。電極可以在它們的外緣處使用彼此接觸的 周邊突出部或使用其它形式的連接彼此連接。堆疊可以布置成使得最近的相鄰電極將屬于 不同類型（即，第一電極將布置在第二電極之間，反之亦然）。在一些實施例中，各電極組可 以彼此交錯并且布置成彼此串聯(lián)地放置多個電極對。
[0128] 不管電極的具體電布置和連接性，在操作期間這些第一和第二電極可以彼此不同 地充電以建立橫越電極對的電壓電位。該電壓電位可以用于朝著電極將帶電成分吸引到流 體之外（例如在處理期間）或者將收集的成分釋放回到流體中（例如在再生、排出或清潔 期間）。陽離子膜和陰離子膜相應(yīng)地鄰近第一電極和第二電極定位。陰離子膜和陽離子膜 用作可以放置在電極和居中布置的流動間隔器之間的電荷屏障。當在本文中使用時術(shù)語 "電荷屏障^示可以保持電荷并且可透或半透離子的材料的層。具有與電荷屏障中相同的 電荷符號的離子不能穿過電荷屏障到達相應(yīng)電極。因此，鄰近電荷屏障存在于電極隔室中 并且具有與電荷屏障中的電荷相同的電荷符號的離子至少暫時保持或俘獲在電極隔室中。 電荷屏障可以允許離子去除效率的增加以及離子去除的總能量消耗的減小。
[0129] 塑料網(wǎng)流動間隔器布置在陽離子膜和陰離子膜（和相應(yīng)的電極對）之間。該網(wǎng)間 隔器具有類似于紗窗的型式并且也具有一些部段，所述部段比在高度尺度上的其它部段更 厚（高度尺度大體垂直于流動通過間隔器的方向），使得當間隔器層在兩個其它層（例如， 陽離子膜和陰離子膜）之間被輕輕壓縮時，流體能夠或被允許流動橫越間隔器層并且在相 應(yīng)的電極對之間流動。
[0130] 流過式電容器將很可能包括數(shù)十或數(shù)百個電極對以提供適當量的表面積以便去 離子化可用使量的經(jīng)處理的流體。而且，如圖34中所示，單元部件的多個模塊或托盤可以 構(gòu)造成包含彼此堆疊的多個電極對并且托盤獨立地或集體地被壓縮。另外，堆疊的各層被 壓縮以控制單元部件之間的空間的大小，由此建立流體可以流動通過堆疊的橫截面區(qū)域。 該壓縮可以以許多方式完成。在一個實施例中，在流過式電容器的頂部的壓力板（例如，壓 縮元件812)可以在垂直于流體流量通過堆疊的方向的方向上壓縮單元部件或?qū)?。壓力?可以通過機械緊固施加可變壓縮力（例如，使用可以上緊或松開以調(diào)節(jié)壓縮力的螺紋螺釘 元件）。在其它實施例中，堆疊可以被分成多個部分，每個部分獨立地可壓縮。
[0131] 圖34中所示的控制閥組件800包括具有軸環(huán)816的閥體814,所述軸環(huán)安裝在容 器804上?？刂崎y組件800的出口端口 818與電容去離子化裝置802的處理入口端口 820 流體連通，并且入口端口 822與電容去離子化裝置802的處理出口端口 824流體連通。
[0132] 當控制閥組件800處于服務(wù)位置或混合位置時，從控制閥組件800流動的供應(yīng)流 體流量通過出口端口 818、進入處理入口端口 820并且進入容器804的室806。供應(yīng)流體朝 著中心柱826徑向向內(nèi)地流動通過流過式電容器808。經(jīng)處理的流體然后沿著中心柱826 朝著通過壓縮元件812形成的通道828流動。通道828限定與控制閥組件800的入口端口 822流體連通的處理出口端口 824。經(jīng)處理的流體流量到入口端口 822中并且通過控制閥 組件800引導到使用點。在一些情況下或在一些操作周期中，流體可以在相反方向上被引 導通過流過式電容器808。在一些實施例中，為了獲得流過式電容器808內(nèi)的期望流型，可 以有促進通過堆疊中的流動間隔器的均勻或另外期望的流體流型的多個水入口或結(jié)構(gòu)?？?以有用于定位、電連接和/或壓縮堆疊中的一些或全部單元元件的附加結(jié)構(gòu)元件。
[0133] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員將領(lǐng)會盡管在上面已結(jié)合特定實施例和例子描述了本發(fā)明，但 是本發(fā)明不必這樣被限制，而是許多其它實施例、例子、使用、修改以及實施例、例子和使用 的違背旨在由這里附帶的權(quán)利要求涵蓋。本文中引用的每個專利和出版物的完整公開通過 引用被合并，如同每個這樣的專利或出版物通過引用單獨地被合并于本文中。在以下權(quán)利 要求中闡述了本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點。
【權(quán)利要求】
1. 一種控制閥組件，包括： 控制器； 閥體； 閥，所述閥就座在所述閥體內(nèi)而且能夠在工作位置和故障位置之間移動； 電機，所述電機與所述控制器聯(lián)通并且聯(lián)接到所述閥以使所述閥在所述工作位置和所 述故障位置之間移動；以及 傳感器，所述傳感器與所述控制器聯(lián)通，所述傳感器將故障信號提供給所述控制器，由 此指示所述控制閥組件的故障狀態(tài)； 所述控制器操作所述電機以響應(yīng)于所述故障信號驅(qū)動所述閥到所述故障位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制閥組件，其還包括與所述控制器和所述電機中的至少之 一相聯(lián)的能量儲備器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制閥組件，其中： 所述能量儲備器為電池和電容中的至少之一；以及 所述電機為電致動電機和液壓致動馬達中的至少之一。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制閥組件，其中所述能量儲備器和所述傳感器與所述控制 器成一體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制閥組件，其還包括與所述控制器和所述電機相聯(lián)的能量 儲備器，其中所述故障信號指示對于所述控制閥組件的線路能量損失，并且所述能量儲備 器將能量供給所述控制器和所述電機，使得所述控制器控制所述電機以驅(qū)動所述閥到所述 故障位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制閥組件，其中所述傳感器為線路能量傳感器、閥位置傳 感器、溫度傳感器、流動傳感器、電機電流傳感器和壓力傳感器中的至少之一。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制閥組件，其中所述故障位置為斷路位置、旁通位置、服務(wù) 位置、混合位置和排放位置中的一個。
8. -種控制閥組件，所述控制閥組件能夠與進入點、使用點和流體處理裝置流體連通， 所述進入點提供供應(yīng)流體，所述流體處理裝置包括用于接收所述供應(yīng)流體的處理入口端口 和用于供應(yīng)經(jīng)處理的流體的處理出口端口，所述控制閥組件包括： 控制器； 閥體，所述閥體包括： 供應(yīng)端口，所述供應(yīng)端口與所述進入點流體連通以將來自所述進入點的所述供應(yīng)流體 引導到所述閥體； 出口端口，所述出口端口與所述處理入口端口流體連通以將來自所述閥體的所述供應(yīng) 流體引導到所述流體處理裝置； 入口端口，所述入口端口與所述處理出口端口流體連通以將來自所述流體處理裝置的 所述經(jīng)處理的流體引導到所述閥體；以及 服務(wù)端口，所述服務(wù)端口與所述使用點流體連通以將所述供應(yīng)流體和所述經(jīng)處理的流 體中的至少之一從所述閥體引導到所述使用點；以及 閥，所述閥就座在所述閥體內(nèi)并且能夠在工作位置和故障位置之間移動； 電機，所述電機與所述控制器相聯(lián)通并且聯(lián)接到所述閥以使得所述閥在所述工作位置 和所述故障位置之間移動；以及 傳感器，所述傳感器與所述控制器相聯(lián)通并且將故障信號提供給所述控制器，由此指 示所述控制閥組件的故障狀態(tài)； 所述控制器操作所述電機以響應(yīng)于所述故障信號將所述閥驅(qū)動到所述故障位置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制閥組件，其中所述工作位置包括其中供應(yīng)流體和經(jīng)處理 的流體都被引導通過所述服務(wù)端口的混合位置，使得包括所述供應(yīng)流體和所述經(jīng)處理的流 體的混合流體從所述閥體被引導到所述使用點。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制閥組件，進一步包括聯(lián)接到所述控制器和所述電機中 的至少之一的能量儲備器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制閥組件，其中： 所述能量儲備器為電池和電容中的至少之一； 所述電機是電致動電機和液壓致動電機中的至少之一； 所述能量儲備器和所述傳感器與所述控制器成一體。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制閥組件，其還包括與所述控制器和所述電機相聯(lián)的能 量儲備器，其中所述故障信號指示對于所述控制閥組件的線路能量損失，所述能量儲備器 將能量供應(yīng)給所述控制器和所述電機，使得所述控制器控制所述電機以驅(qū)動所述閥到所述 故障位置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制閥組件，其中所述傳感器為線路能量傳感器、閥位置傳 感器、溫度傳感器、流量傳感器、電機電流傳感器和壓力傳感器中的至少之一。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制閥組件，其中所述故障位置為斷路位置、旁通位置、月艮 務(wù)位置、混合位置和排放位置中的一個。
15. -種電化學去離子化系統(tǒng)，所述電化學去離子化系統(tǒng)包括在進入點和使用點之間 的電化學去離子化裝置，所述系統(tǒng)包括： 控制器； 閥體，所述閥體聯(lián)接到所述電化學去離子化裝置； 閥，所述閥可動地定位在所述閥體內(nèi)，所述閥具有工作位置和故障位置； 傳感器，所述傳感器與所述控制器聯(lián)通，所述傳感器提供故障信號給所述控制器，由此 指示所述電化學去離子化系統(tǒng)的故障狀態(tài)；以及 電機，所述電機與所述控制器聯(lián)通并且聯(lián)接到所述閥以響應(yīng)于所述控制器接收來自所 述傳感器的故障信號而使所述閥在所述工作位置和所述故障位置之間移動。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電化學去離子化系統(tǒng)，其還包括與所述控制器和所述電機 中的至少之一相聯(lián)的能量儲備器。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的電化學去離子化系統(tǒng)，其中： 所述能量儲備器為電池和電容中的至少之一；以及 所述電機為電致動電機和液壓致動電機中的至少之一。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的電化學去離子化系統(tǒng)，其中所述能量儲備器和所述傳感器 與所述控制器成一體。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電化學去離子化系統(tǒng)，其還包括與所述控制器和所述電機 相聯(lián)的能量儲備器，其中所述故障信號指示對于所述控制器的線路能量損失，所述能量儲 備器供應(yīng)能量給所述控制器和所述電機，使得所述控制器控制所述電機以驅(qū)動所述閥到所 述故障位置。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電化學去離子化系統(tǒng)，其中所述傳感器為線路能量傳感 器、閥位置傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、電機電流傳感器和壓力傳感器中的至少之一。
21. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電化學去離子化系統(tǒng)，其中所述故障位置為斷路位置、旁 通位置、服務(wù)位置、混合位置和排放位置中的一個。
22. -種用于將流體從進入點供應(yīng)到使用點的控制閥組件的故障探測的方法，所述方 法包括： 監(jiān)測用于指示故障狀態(tài)的故障信號的傳感器；以及 響應(yīng)于所述故障信號在工作位置和故障位置之間調(diào)整閥在閥體中的位置。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其還包括監(jiān)測所述傳感器和給所述電機賦能，所述 電機聯(lián)接到所述閥以響應(yīng)于所述故障信號在所述工作位置和故障位置之間調(diào)整所述閥的 位置。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其還包括提供與所述電機相聯(lián)的能量儲備器，使得 當所述故障信號指示線路能量損失時，所述能量儲備器供應(yīng)能量到所述電機以驅(qū)動所述閥 到所述故障位置。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其還包括當所述閥處于故障位置時切斷所述控制閥 組件。
26. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其還包括比較所述閥的當前位置和所述故障位置以 及調(diào)整所述閥的位置到所述故障位置。
27. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其還包括一旦所述故障狀態(tài)被校正則調(diào)整所述閥到 所述工作位置。
28. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其還包括調(diào)整所述閥到所述故障位置包括調(diào)整所述 閥到服務(wù)位置、混合位置、旁通位置和排放位置中的一個。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其還包括當所述故障狀態(tài)是對于所述控制閥組件的 線路能量損失時調(diào)整所述閥到所述旁通位置。
【文檔編號】C02F1/469GK104203837SQ201280064758
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月27日
【發(fā)明者】D·J·埃弗貝克, G·S·埃里斯 申請人:濱特爾民用水處理有限責任公司