密封的水处理系统的制作方法

专利名称：密封的水处理系统的制作方法
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。这样的系统通常安装在住宅 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縮小的入口以减少更换筒的过程中 的溢出的筒。


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IO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。
具体实施例方式
图1显示了一个根据本发明的水处理系统的实施方式。该系统包 括歧管头(参看图5)、第一过滤筒、反渗透筒和第二过滤筒。还显示 了歧管盖。
图2显示了根据本发明的过滤筒。该过滤筒包括具有环形凸领的 外壳，该环形凸领具有双引线螺纹。还显示了内环形凸领，其包括O 形圈以提供密封。连接件显示延伸通过环形凸领。
图3显示了过滤筒的顶视图和内环形凸领的圆柱形壁、以及纵向 延伸的珠状物。
图4显示了过滤筒的分解图以便更清楚地显示纵向延伸的珠状物。 可以看出纵向延伸的珠状物包括引导端。
图5显示了具有过滤筒连接件的歧管头。该过滤筒连接件包括带
有螺纹的外环形凸领和内环形凸领。内环形凸领具有环形唇状物和四 个纵向槽。这些纵向槽彼此等距离隔开。
可以理解，当过滤筒旋转到连接件的完全固定位置时，过滤筒停 止且纵向延伸的珠状物被各槽收纳。
图6显示了用于监控反渗透膜性能的系统的框图。该系统包括带 有其中存储有程序的存储器的微控制器。该系统包括位于反渗透膜下 游的单个探针组。该探针组包括参比电阻和热电阻。微控制器与旋塞
LED联结以提供更换反渗透筒的指示。微控制器还与板载LED联结以 便在同样与微处理器联结的板载按钮工作时进行反馈。水流传感器也 与微控制器联结。
图7显示了表示存储在存储器中的程序执行时的功能性步骤的框图。
图8是模块化水处理系统的实施方式。图8所示的水处理系统包 括模块化歧管、歧管盖、第一过滤筒、反渗透筒和第二过滤筒。而且， 显示了另一种模块化歧管头和盖子、以及另外的筒单元。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可以经夹具与水 处理系统联结。该夹具包括多个从平面主体部分延伸的臂。每个臂均 包括槽和倾斜的引导边缘。夹具也包括延伸通过主体部分的管状部分。 管状部分包括延伸穿过管状部分的孔。
每个歧管均包括带有四个开口的端壁。
图9显示了包括两个各自具有四个开口的端壁的歧管的透视图。 开口是成对设置的， 一个在另一个上方。例如，下开口和上开口包括 一对。每对开口均包括一对隔开并相对的竖直壁。竖直壁显示从端壁 的内表面和歧管头的下表面延伸。法兰从端壁的内表面向歧管头的内 部隔室延伸。法兰包括上斜面和下斜面。法兰包括前缘和第一及第二 侧缘。前缘大致平行于端壁。第一侧缘和第二侧缘形成上斜面和下斜 面。上斜面和下斜面在从内部的内表面到歧管头内部隔间的方向上彼 此分开。四个法兰之一在图9中以虚线显示。斜面包括近端和远端。 近端的位置稍微远离开口边缘。远端相对于开口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，夹具插入到图右侧的歧管头的开口中，每
个弹性臂的斜缘将被各斜面偏转。
一旦夹具完全插穿四个开口，槽将 延伸通过远端，且两个臂对将夹住各远端，同时槽的边缘成为与斜面 远端锁闭啮合。同时，管状部分将被用于密封啮合的管连接件收纳。 其他模块化歧管头将以类似方式联结。
图IO显示了水处理系统的图解表示，其中自动闭合式阀门盖可以 被除去并以另一个适用于容纳渗透泵装置的盖子代替。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、第一筒、 反渗透筒和第二过滤筒。歧管头显示包括用于收纳反渗透筒的各连接 件的连接件。歧管头包括用于联结反渗透筒的输出的第一歧管入口端 和与反渗透阶段的输出联结的第二歧管入口端。非渗透泵盖适于密封 非渗透泵装置的第一和第二入口端。同样，渗透泵盖适于密封第一和 第二入口端，并且其包括收纳管连接件的渗透泵输出端。渗透泵盖包 括第一入口端和第二入口端以及与第一和第二入口端连通的流道、以 及渗透泵输出端。单向阀组件位于用于联结反渗透筒的输出的第一入 口端中。第二盖包括基本平面的主体部分，其限定第一端和第二端。 固定孔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。第二盖包括与开放上 部相匹配以形成收纳隔膜的隔膜腔的上隔膜收纳部分。上隔膜收纳部 分包括与流道流体连通的开口。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 部分流体连通。应当意识到，具有非渗透泵盖的水处理系统可以在工 厂组装，其中在渗透泵输出端配置塞子。可以提供改装包，其中第一 盖被除去并以带有管连接件的第二盖更换。然后，四分之一英寸的管 子可以联结到管连接件并延伸通过布管孔，如图12所示。管子向下延 伸至渗透泵，如图10所示。渗透泵具有渗透输出端，该输出端具有延
伸至T型连接件的管子。该T型连接件具有另一个联结到存储罐的管 子、以及联结回歧管头的管子。渗透泵的盐水侧包括来自歧管头漏流 的盐水端和联结到漏水点的盐水出口管。为完整起见，管子也显示从 供应入口延伸至旋塞。
安装包至少包括第二盖，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也显示了在连接件处带有縮小的间隙以便使更换过滤筒期间 的溢出最小化的过滤筒。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。
过滤筒包括具有圆柱形部分的外部筒壳，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的肩形件，该颈部 从肩形件向上延伸。圆柱形颈部限定了部分连接件。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。内筒 壳包括具有肩形件的顶部、从内肩形件向上延伸的管部、以及限定出 口孔的管部。管部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。管部和圆环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 头适于与过滤筒相符。特别是，歧管头包括连接件，该连接件包括具 有限定长度的内环形凸领，以便在筒被装配到歧管上时，内环形凸领 绕管部延伸并达到圆环，其中间隔最小以满足公差要求。
权利要求
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的密封歧管，该连接件具有带螺纹的外环形凸领和内环形凸领，所述内环形凸领具有环形唇状物和至少一个纵向槽，该纵向槽从唇状物沿部分环形凸领延伸，以及带有连接件的筒，该连接件具有与歧管的带螺纹的外环形凸领配合的带螺纹的外环形凸领，所述筒的连接件还具有位于筒的带螺纹的外环形凸领中的圆柱形壁，该圆柱形壁具有至少一个纵向延伸的珠状物，该纵向延伸的珠状物在筒被旋入完全固定的位置而固定到歧管时被相应的槽收纳。
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在 到达完全固定位置之前约1/8圈时与环形唇状物啮合。
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具 有一长度并包括引导端，当所述筒在完全固定的位置时引导端与歧管在纵向上隔开第一距离，当所述筒在到达完全固定位置之前的约1/8圈时引导端与歧管隔开第二距离，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的长度。
4. 如权利要求1所述的锁闭机构，其中每个连接件均包括具有圆 周的双引线螺纹，即第一螺纹和第二螺纹，所述第一和第二螺纹交织 并近似绕所述圆周延伸，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，其中所述歧管包括四个纵向槽， 所述纵向槽从唇状物沿部分环形凸领延伸，并沿环形凸领的圆周等距 离隔开，且所述筒包括四个沿圆柱形壁延伸的纵向延伸的珠状物，所 述四个纵向延伸的珠状物绕圆柱形壁等距离隔开，当筒在完全固定的 位置时每个纵向延伸的珠状物适于被相应的槽收纳。
6. —种计算机执行的监控饮用水供应系统中反渗透膜性能的方 法，所述方法由计算机程序执行，该方法包括以下步骤 启动反渗透膜的再校准； 判断预定量的水流过系统； 测量反渗透膜下游的初始水导电率；使用所测量的初始水导电率计算阈值跳变点，该点相应于预定的 总溶解固体排除率；在系统的存储器中存储阈值跳变点； 例行测量反渗透膜下游的水导电率；判断在前述步骤中例行测量的水导电率是否低于阈值跳变点；以及在判断水导电率低于阈值跳变点时提供指示。
7. 如权利要求6所述的方法，
8. 如权利要求6所述的方法， 经更换后发生的。
9. 如权利要求8所述的方法， 控制器发送启动再校准信号。其中所述启动步骤包括启用例程。 其中所述启动步骤是在反渗透膜已其中所述启动步骤包括向系统的微
10. 如权利要求6所述的方法，其中所述启动步骤包括用户致动 的开关以发出反渗透膜的信号被更换和启动再校准。
11. 如权利要求6所述的方法，其中所述预定量的水为10-30加仑。
12. 如权利要求6所述的方法，其中所述预定量的水为多个加仑。
13. 如权利要求6所述的方法，其中所述测量水导电率的步骤包 括对10-50次测量进行平均的步骤。
14. 如权利要求6所述的方法，其中所述测量水导电率的步骤包 括对20次测量进行平均的步骤。
15. 如权利要求6所述的方法，其中所述测量反渗透膜下游的初 始水导电率的步骤和例行测量水导电率的步骤包括对产品水的测量。
16. 如权利要求6所述的方法，其中所述计算步骤包括将初始测 量的水导电率与假定的总溶解固体排除百分数相关联。
17. 如权利要求16所述的方法，其中所述总溶解固体排除率为 80-100%。
18. 如权利要求16所述的方法，其中所述总溶解固体排除率为90
19. 如权利要求6所述的方法，其中所述阈值跳变点相应于60-80 %的预定总溶解固体排除率。
20. 如权利要求6所述的方法，其中所述阈值跳变点相应于75% 的预定总溶解固体排除率。
21. 如权利要求6所述的方法，其中所述提供指示的步骤包括启 动发光二极管。
22. 如权利要求6所述的方法，其中所述存储器是非易失性存储器。
23. —种用于联结水过滤器歧管头的模块化系统，该系统包括第一和第二歧管头，每个歧管头均具有第一侧和歧管头空腔，所 述第一侧包括一对斜面，每个斜面均具有第一端和第二端，其中斜面 边缘限定在第一端和第二端之间，该对斜面相对并面向外设置，其中 第一端邻近第一侧且第二端从第一侧向内延伸到歧管头空腔的内部，该对斜面的第一端限定距离D1，且该对斜面的第二端也限定一个距离， 其中该距离大于距离D1，该对斜面每个都在第二端限定锁闭边缘，该 锁闭边缘在分开的方向延伸；以及具有主体的夹具，第一对臂大致在第一方向从主体延伸，第二对 臂在大致相反的方向从主体延伸，每对臂具有位于远端的锁销，每对 锁销限定距离D2,其中D1小于或等于D2，而D2小于或等于D3。
24. 如权利要求23所述的系统，其中每对斜面由从第一侧向内延 伸到空腔内部的法兰限定，每个法兰限定前缘和第一及第二侧边，其 中所述前缘大致平行于第一侧，且第一和第二侧边在离开第一侧并向 内延伸到空腔内部的方向上彼此分开。
25. 如权利要求24所述的系统，其中每对斜面包括上斜面和下斜 面，每个歧管的第一侧包括歧管壁，所述壁具有邻近每个上斜面的上 开口，所述上开口具有下缘和上缘，所述下缘大致与上斜面的第一端 对齐，而所述上缘延伸到上斜面的第二端之上，所述壁具有邻近每个 下斜面的下开口，所述下开口具有下缘和上缘，所述上缘大致与下斜 面的第一端对齐，且所述下缘延伸到下斜面的第二端之下。
26. 如权利要求25所述的系统，其中每个臂具有厚度尺寸，且上 缘在斜面的第二端之外至少延伸出所述厚度尺寸。
27. 如权利要求23所述的系统，其中所述夹具的主体具有平面形状。
28. 如权利要求23所述的系统，其中所述夹具的臂包括限定锁销 的槽，每个臂的远端具有斜面以便与相应的斜面配合，且所述臂由弹 性材料制成。
29. 如权利要求23所述的系统，其中所述第一和第二歧管头的第 一侧包括管件，且所述夹具的主体包括具有第一端和第二端的管部， 其中所述管部的第一端联结到第一歧管头的管件，且所述管部的第二 端联结到第二歧管头的管件。
30. 如权利要求23所述的系统，其中所述第一和第二歧管头的每 个都包括第一对斜面和第二对斜面，且所述夹具包括第一对臂和第二 对臂。
31. —种用于将水处理系统改装为包括渗透泵的系统，该改装系 统包括具有第一歧管入口端和第二歧管入口端的歧管头，所述第一歧管 入口端用于联结反渗透筒的输出，所述第二歧管入口端用于联结反渗透级的输出；适于密封非渗透泵装置的第一和第二入口端的第一盖； 适于密封第一和第二入口端的第二盖，其具有带有用于渗透泵装 置的管连接件的渗透泵输出端。
32. 如权利要求31所述的系统，其中所述第一盖包括盖第一入口端和盖第二入口端、以及与盖第一入口端和盖第二入口端流体连通的流道。
33. 如权利要求31所述的系统，其中所述第二盖包括盖第一入口 端和盖第二入口端，以及与盖第一入口端、盖第二入口端和渗透泵输 出端流体连通的流道。
34. 如权利要求33所述的系统，其进一步包括单向阀组件，该组 件位于与反渗透筒的输出联结的盖第一入口端中。
35. 如权利要求33所述的系统，其中所述第二盖包括基本为平面 的主体部分，该主体部分具有在平面主体部分内纵向延伸的流道，其 中所述主体部分的一端包括带有管连接件的渗透泵输出端，其中所述 盖第二入口端邻近所述管连接件，且盖第一入口端在与管连接件相反 一侧邻近盖第二入口端。
36. 如权利要求31所述的系统，其中所述第二盖包括用于收纳紧 固件的固定孔，从而将第二盖固定到歧管头。
37. 如权利要求31所述的系统，其中所述歧管包括具有开放上部 的下隔膜收纳部分，且所述第二盖包括具有与该开放上部配合形成收 纳隔膜的隔膜腔的上隔膜收纳部分，所述上隔膜收纳部分包括与流道 流体连通的开口。
38. 如权利要求37所述的系统，其中所述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，其中所述流道与歧管 头的下隔膜收纳部分流体连通。
39. —种用于更换水处理系统的歧管头上先前装配的自动闭合式 阀门盖的安装包，其中所述歧管头包括适于与反渗透筒输出联结的第 一入口端、以及与反渗透阶段的输出联结的第二入口端，该安装包包 括具有盖第一入口端、盖第二入口端、且具有带有用于渗透泵装置 的管连接件的渗透泵输出端的盖子。
40. 如权利要求39所述的安装包，其进一步包括适于收纳在所述 盖第一入口端内的单向阀组件。
41. 如权利要求39所述的安装包，其中所述盖(164)包括基本 平面的主体部分，该主体部分具有在平面主体部分内纵向延伸的流道， 其中所述主体部分的一端包括带有管连接件的渗透泵输出端，所述盖 第二入口端邻近管连接件，且所述盖第一入口端在与管连接件相反的 一侧邻近盖第二入口端。
42. 如权利要求39所述的安装包，其进一步包括用于所述盖第一 入口端和盖第二入口端的更换O形圈。
43. 如权利要求39所述的安装包，其进一步包括安装指示。
44. 如权利要求39所述的安装包，其进一步包括管件和紧固件。
45. —种水处理系统，其包括筒，其具有外筒壳，该壳具有带有顶部和底部的圆柱形部分，所述底部具有 封闭端，所述顶部具有带有大致为圆柱形的颈部的肩形件，该颈部从 肩形件向上延伸，该圆柱形颈部限定了部分连接件，该圆柱形颈部限 定了具有限定第一直径的圆柱形孔壁的圆柱形孔，该圆柱形孔壁具有从壁体上凸出并限定第二直径的圆环，该第二直径小于第一直径；在外筒壳内的内筒壳，其具有带有肩形件的顶部，管部从内肩形 件向上延伸，该管部限定了出口孔，该管部限定了具有第三直径的外 径，该第三直径小于第一和第二直径，该管部和圆环限定了具有圆形 缺口的筒入口。
46. 如权利要求45所述的系统，其进一步包括具有连接件的歧管 头，该连接件包括内环形凸领，该环形凸领具有限定长度以便筒组装 到歧管上，所述内环形凸领绕管部延伸并邻近环形环延伸。
全文摘要
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。
文档编号B01D61/02GK101111302SQ200680003332
公开日2008年1月23日 申请日期2006年1月27日 优先权日2005年1月27日
发明者C·哈米斯, D·辛库拉, G·肯尼迪, J·齐默尔曼, M·斯托克, N·杜什克 申请人:怡口净水有限责任公司