申请日2004.10.28
公开(公告)日2006.12.13
IPC分类号C02F1/44; C02F1/00
摘要
一种流体处理系统(10)包括：至少一流通箱(12);一处理设备(16)，该设备经过设置以处理至少一未处理流体和一已处理流体，以及将已处理流体提供给所述至少一流通箱(12);以及至少一传感设备(24)，该传感设备经过设置在所述至少一流通箱(12)中感知流体的质量。所述传感设备(24)并且被连接到所述处理设备(16)，与其一起基于确定在所述至少一流通箱(12)中的流体的质量是小于或等于预设流体质量阈值时，将已处理流体提供给所属至少一流通箱。
权利要求书
1、一种流体处理系统(10)包括：
至少一流通箱(12);
一处理设备(16)，该设备经过设置以处理至少一未处理流体和一已处理流 体，以及将已处理流体提供给所述至少一流通箱(12);以及
至少一传感设备(24)，该传感设备经过设置以在所述至少一流通箱(12) 中感知流体(18)的质量，并且被连接到所述处理设备(16)，与其一起基于确 定在所述至少一流通箱(12)中的流体的质量是小于或等于预设流体质量阈值 时将已处理流体提供给所属至少一流通箱(12)。
2、如权利要求1所述的流体处理系统(10)，进一步包括一进流管(14)， 该进流管以塞式流方式将流体提供给所述至少一流通箱(12)。
3、如权利要求2所述的流体处理系统(10)，其特征是：所述进流管(14) 包括一槽形，孔形或栅板形末端，用于将未处理流体送入所述至少一流通箱 (12)。
4、如权利要求2所述的流体处理系统(10)，其特征是：所述至少一流通 箱(12)其底部有砾石床(34)以便于以塞式流方式通过所述进流管被送入所 述至少一流通水箱(12)的未处理流体的分配。
5、如权利要求1所述的流体处理系统(10)，进一步包括一搅拌器(44)， 该搅拌器经过设置以搅混所述至少一流通箱(12)中的未处理和已处理流体。
6、如权利要求1所述的流体处理系统(10)，进一步包括置于所述至少一 流通箱(12)中的至少一档板(35)。
7、如权利要求1所述的流体处理系统(10)，进一步包括一控制面板(26)， 该控制面板经过设置以接收从所述至少一传感设备(24)发出的启动信号并启 动所述处理设备(16)以将已处理水提供给所述之少一流通箱(12)。
8、如权利要求1所述的流体处理系统(10)，进一步包括一与所述处理设 备(16)和所述至少一流通箱(12)成流体连通关系的支路阀(84)，该支路阀 经过设置以混合来自所述处理设备(16)的流体和流入所述至少一流通箱(16) 的流体。
9、如权利要求1所述的流体处理系统(10)，其特征在于：所述处理设备 (16)包括一反渗透系统(46)，该反渗透系统包括：
带有一反渗透膜的一压力容器(52);
一连接到所述压力容器(52)的排流管(56)，该排流管经过设置以排出具 有比所述预设阀值的流体质量低的经过过滤的流体;
一连接到所述压力容器(52)的成品流管(60)，该成品流管经过设置以接 收具有比所述预设阀值的流体质量高的已处理流体;以及
一以流体连通方式连接到所述压力容器(52)的泵(62)，该泵经过设置以 对已处理流体加压。
10、如权利要求9所述的流体处理系统(10)，其特征在于：所述泵(62) 位于所述反渗透膜(54)的下流。
11、如权利要求9所述的流体处理系统(10)，进一步包括一与所述处理设 备(16)以流体连通方式连接的流体存储箱(74)，该流体存储箱经过设置以存 储所述已处理流体。
12、一种基于使用端的需要提供已处理流体的方法包括：
提供一未处理流体;
确定所述未处理流体的质量是否低于或等于预设阈值，如果是的话，则至 少处理所述未处理流体的一部分以形成一已处理流体;
混合所述已处理流体和所述未处理流体直到所述已处理流体和未处理流体 的混合流体的质量超过所述预设阈值;以及
其中超过所述预设阈值的所述已处理流体，所述未处理流体和所述已处理 流体和未处理流体的混合流体的至少其中之一被提供给使用端。
13、如权利要求12所述的方法，进一步包括在混合所述已处理和未处理流 体之前的对所述已处理流体施压的步骤。
14、如权利要求12所述的方法，进一步包括搅拌所述混合流体的步骤。
15、如权利要求12所述的方法，进一步包括再处理所述混合流体直到其超 出所述预设阀值的步骤。
16、如权利要求12所述的方法，进一步包括从所述处理系统分离出未处理 流体和存储所述未处理流体以进行分配的步骤。
17、如权利要求12所述的方法，进一步包括在一已处理流体存储箱中存储 所述已处理流体的一部分的步骤。
18、如权利要求12所述的方法，进一步包括在一未处理流体存储箱中存储 所述未处理流体的一部分的步骤。
19、一种将水分配到一热的已处理水使用端，一高质水使用端和一低质水 使用端的其中至少一个使用端的水处理系统(100)包括：
至少一流通水箱(118)，该流通水箱经过设置以接收原水;
一与所述至少一流通水箱(118)以流体连通方式连接的处理系统(132)， 该处理系统经过设置以在所述至少一流通水箱(118)中进行水处理并产生分离 的高质已处理水和低质已处理水;
一与所述处理系统(132)以流体连通方式连接的高质已处理水箱(146)， 该高质已处理水箱经过设置以将所述高质已处理水分配到高质水使用端;以及
与所述处理系统以流体连通方式连接的至少一流体控制设备(162)，该流 体控制设备经过设置以将所述低质已处理水分配到一低质水箱(168)，一排水 管(174)和一低质水使用端的其中之一。
20、如权利要求19所述的系统(100)，进一步包括一与所述至少一流通水 箱(118)以流体连通方式连接的热水箱(126)，该热水箱经过设置以将热的已 处理水提供给热已处理水使用端。
21、如权利要求19所述的系统(100)，进一步包括一连接到所述低质水箱 (168)和所述至少一流体控制设备(162)的压力传感器(170)，其特征在于： 所述压力传感器(170)监测所述低质水箱(168)中的压力，并在当所述低质 水箱(168)中的压力超过最大压力上限时打开所述至少一流体控制设备(162) 将低质水从所述处理系统(100)中排出。
22、一流体处理系统(200)，包括：
一第一流通箱(202)，该第一流通箱经过设置以存储已处理流体并以流体 连通方式与使用端连接;
一第二流通箱(204)，该第二流通箱经过设置以存储已处理流体并以流体 连通方式与使用端连接;
一选择机制(215)，该选择机制经过设置以在第一和第二流通箱(202，204) 中选择其一用于将已处理流体提供给使用端并使得未被选择的流通箱从一处理 设备(16)处接收已处理流体;
一与所述第一和第二流通箱(202，204)以流利连通方式连接的处理设备 (16)，该处理设备处理未处理流体以形成已处理流体;以及
连接到相应流通箱(202，204)其中之一的至少一传感器(218)，该传感 器经过设置以确定已处理流体已经离开所述第一和被选择的流通箱的时间，并 使所述选择机制(215)选择所述未被选择的流通箱基于从处理设备(16)完成 接收已处理流体的基础上将该已处理流体提供给使用端，同时无效对所述第一 流通箱的选择并使其从处理设备(16)接收已处理水。
23、如权利要求22所述的流体处理系统(200)，进一步包括一控制面板 (26)，该控制面板经过设计以接收来自所述传感器的信号并以此指示所述选择 机制选择所述第一流通箱和不选择所述第二流通箱，或者不选择所述第一流通 箱和选择所述第二流通箱。
24、如权利要求22所述的流体处理系统(200)，其特征在于：所述至少一 传感器(218)包括一对分别监测所述第一和第二流通箱(202，204)的传感器。
25、如权利要求22所述的流体处理系统(200)，其特征在于：所述处理设 备(16)包括一反渗透系统(46)，该反渗透系统包括：
带有一反渗透膜的一压力容器(52);
一连接到所述压力容器(52)的排流管(56)，该排流管经过设置以排出具 有比所述预设阈值的流体质量低的经过过滤的流体;
一连接到所述压力容器(52)的成品流管(60)，该成品流管经过设置以接 收具有比所述预设阈值的流体质量高的已处理流体;以及
一以流体连通方式连接到所述压力容器(52)的泵(62)，该泵经过设置以 对已处理流体加压。
26、一流体处理系统(10)包括：
至少一流通箱(12)，该流通箱经过设置以接收一未处理流体和一已处理流 体;
一处理设备(16)，该处理设备经过设置以处理至少一部分未处理流体并将 已处理的流体提供给所述至少一流通箱(12);
连接到所述处理设备(16)的至少一传感设备(24)，该传感设备经过设置 以在所述至少一流通箱中感知流体的处理程度;以及
一连接到所述至少一传感设备(24)的控制系统(26)，该控制系统经过特 定设置，因此当所感知的处理程度低于预设处理阈值时，流自所述处理设备(16) 的已处理流体被与未处理流体混合并被提供给所述至少一流通箱(12)直到其 中流体质量达到至少所述处理阈值。
说明书
一种水处理流通水箱
技术领域
本发明大体上涉及流体处理设备，比如软水器或其它污染减少系统，并 特别涉及在住宅或商业应用，比如餐饮服务机构或其它特别需要已处理水的 地方，的最大用水需求和日常使用的基础上将水提供给使用端的流通箱水处 理系统。
背景技术
自行再生离子交换软水器(下文中作“软水器”)是普遍使用在住宅或其 它设施中的水处理设备。比起其它的水处理系统，人们更乐意使用如上的软 水器主要因为其成本低。尽管如此，由于在再生过程中作为废水被排弃的水 中含有大量溶解固体颗粒(比如钠或氯化钾盐)，因此该种软水器具有潜在的 环境问题。废水或再生水的二次使用，比如灌溉作物，会受到再生水中高浓 度的已溶解固体颗粒的影响。结果，再生水常常受到法规限定以限制其对环 境的影响。而且，由于再生水的使用在增加，而水源越来越有限，因此可以 预期的是，因为对再生水质量限制的法规变得更严格，因此软水器的使用更 会成为问题。
如前所述，能够替代软水器且能克服高浓度的已溶解固体颗粒问题的其 它水处理系统是已知的。尽管如此，相比现有的软水器，这些其它的水处理 系统却有昂贵和操作复杂的缺点。特别实例是当其被设计以符合住宅峰值用 水需求的时候。峰值用水的定义是基于所有出口或所有使用端在同一时刻均 有水流出的时候水处理系统对进入的原水的处理。传统离子交换软水器可以 按照较大范围的流率要求进行调节，也可以根据峰值用水要求进行大小调整。 峰值用水要求使得水处理系统必须具有远远超出实际日常用水要求的水处理 能力，因而其它典型的水处理系统相比软水器需要更高的成本。举个例子来 说，一个大小适用于一个典型住宅峰值用水要求的其它水处理系统会具有每 天40到50次的水处理能力，而该数值远大于该典型住宅每天实际的用水需 求。一典型的被设计于符合每分钟10加仑水需求的处理系统其需要每天 14400加仑的处理能力，即使每日用水实际上只有300加仑。因而，被设计 于符合峰值供水要求的水处理系统要比仅仅被设计于符合日常用水要求的水 处理系统昂贵和复杂得多。
一被应用于解决上述问题的其它水处理系统的实施例是一种常压存储箱 和再增压泵系统。该系统可以达到要求所需的同一时刻流量并且包括一处理 设备，该处理设备被安装在原水进口处并将已处理水轮流送给常压存储箱。 当一使用端被打开时，一水泵或压力箱系统(通常用在井水系统)就将水分 配到使用端。特别的是，该水处理系统被设计于至少能提供住宅全天24小时 的日常用水。在上述方法中，住宅的应求供水要求是由存储在常压存储箱和 再增压泵系统中的已处理水来满足的。所述再增压泵只在存储箱中的压力低 于预设低压值得时候才开始工作。因而，再增压泵不需要在住宅有供水需求 的每个时刻都工作，也无需在常压存储箱中维持一特定的稳定压力。
常压存储箱和泵/压力分配型水处理系统的缺点包括：其不能在恒定压力 下供水，需要额外的泵，需要压力程度控制，以及如果常压存储箱或调节系 统不能提供充分水的话，其可能用光所有的水。还有一个缺点是，该系统是 暴露在外部空气中的，因此还需要额外的空气过滤装置以防止空气污染，污 染到已处理水。
因此，人们需要一种可以通过更为有效和较简单的方法供应日常用水的 经过改进的水处理系统来避免已知水处理系统以及可替代系统产生的缺点和 问题。同时人们还需要一种可以适应阶段性供水要求的经过改进的水处理系 统而不需要相对太高容量的处理能力。
发明内容
本发明提供一种流体或水处理系统，该流体或水处理系统根据一建筑或 设施，比如住宅的成品水的阶段性供水和日常供水要求提供成品水。本发明 提供了一些在先技术所没有的优点。首先，在各个使用端(比如水龙头和花 洒)保持有完全的和不变的压力。其次，使用端保持有水，即使供水要求消 耗掉了所有存储的已处理水，但是所有的使用端依然保持有水(虽然是未处 理水)。而且，对比已知的非软水器的水处理系统和设备，本发明的水处理系 统更小、更经济。此外，本发明的系统可以经过适配以包括一附加的存储箱 以产生更高质量的水，并且可以以相对简单的方法操作。
更具体地，一种流体处理系统包括：至少一流通箱;一处理设备，该设 备经过设置以处理至少一未处理流体和一已处理流体，以及将已处理流体提 供给所述至少一流通箱;以及至少一传感设备，该传感设备经过设置在所述 至少一流通箱中感知流体的质量。所述传感设备并且被连接到所述处理设备， 与其一起基于确定在所述至少一流通箱中的流体的质量是小于或等于预设流 体质量阈值时，将已处理流体提供给所属至少一流通箱。所述阈值可以根据 存储在流通箱中的水所需的水质程度而作相应改变。
被送到处理设备的水经过被处理(软化，去离子，过滤等等)然后被导 入到存储箱以便需要高质水的使用端使用，比如厨房水龙头，和/或已处理水 也可回到流通箱中以改进流通箱中水的质量。有利的是，流通箱中的水保持 在一恒定的压力下，并可随时处于应求即可使用状态。另外，不同水质的水 可被分配到住宅中。例如，处理设备的低质水可以被只需低质水的使用端使 用，比如厕所，而高质水被高质水使用端使用，比如饮水。
在一可选实施例中，本发明的流通箱可结合一附加的未处理水箱。后者 以流体连通方式连接到处理设备以接受较高浓度的固体溶解颗粒(TDS)或 其它作为废水排掉的低质水。未处理水箱以流体连通方式连接到使用端，以 便于更有效的利用原本要作为废水排掉的未处理水或降质水。在本实施例的 一个版本中，未处理水箱连接到处理设备且受到压力作用，因此当未处理水 箱被注水的时候，溢出的水会流到排水管。当住宅用水需求使水箱中的水减 少时，系统会送水再注入，而不使水再被排到排水管。
在另一个实施例中，本发明提供一种双箱布置，其中当第二水箱正被再 注入已处理水的时候，第一水箱将供水分配到各个使用端。在这种方法中， 而不是连续模式，在一水箱的用水需要被再注入直到达到所需要求之前其中 的水都是一直可用的。一控制器确定哪一个水箱用来装载已处理水。一旦其 中一个水箱已经被完全注满而另一个水箱也完全发配出供水，在接收到位于 水箱出口处的传感器的信号后，控制器选择满水水箱进行工作。
在本实施例的一个版本中，一组三向电磁控制器控制两个水箱位于或不 位于供水或处理模式。第一电磁控制器控制水流从一指定的水箱中出去，而 第二电磁控制器将已处理水导入另一个水箱。位于每个水箱出口处的三向阀 为水箱的再填过程提供了废水被排到排水管的路径。一种多位置卷轴型阀门 或其它多口阀门可以被预期作为三向阀门的代用品。选择该实施例需要平衡 水的使用效率和附加成本，复杂的操作和安装空间之间的关系。
