流体处理装置和流体处理装置组件

申请号 CN201380074315.4 申请日 2013-03-11 公开(公告)号 CN105008284B 公开(公告)日 2017-11-28
申请人 周耀周; 发明人 周耀周;
摘要 一种 流体 处理装置及流体处理组件,包括具有穿透壁(13)的处理腔室(1),在穿透壁上形成流体出口部;处理腔室(1)构造成:在工作状态,进入至处理腔室的流体将至少部分处理介质(100)以与处理介质在非工作状态下倾向的移动方向相反的方向进行移动,并且将这些被移动的处理介质保持成为与穿透壁邻接的介质床层(101)。
权利要求

1.一种流体处理装置,包括处理腔室,所述处理腔室具有流体入口部和流体出口部,在所述处理腔室内收纳有颗粒状的处理介质,其特征是:所述处理腔室具有穿透壁,在所述穿透壁上形成所述流体出口部;所述处理腔室构造成:在工作状态,由所述流体入口部进入至所述处理腔室的流体将至少部分所述处理介质以与所述处理介质在非工作状态下倾向的移动方向相反的方向进行移动,并且将这些被移动的处理介质保持成为与所述穿透壁邻接的介质床层。
2.根据权利要求1所述的流体处理装置,其特征是:在非工作状态下,所述处理介质因重作用而倾向的移动方向为向下的方向;在工作状态下,由所述流体入口部进入至所述处理腔室的流体将至少部分所述处理介质向上方移动,并在所述处理腔室的上部或整个高度将这些被移动的处理介质保持成为所述介质床层。
3.根据权利要求2所述的流体处理装置,其特征是:所述穿透壁呈筒形,所述介质床层围绕于所述穿透壁的径向外侧。
4.根据权利要求3所述的流体处理装置,其特征是:在所述穿透壁的外围设置筒形过滤器,所述介质床层围绕所述筒形过滤器,所述流体依次穿经所述介质床层、所述筒形过滤器和所述穿透壁而从所述处理腔室内流出。
5.根据权利要求4所述的流体处理装置,其特征是:在所述筒形过滤器的外围设置保持部件,所述保持部件能够保持所述筒形过滤器以及所述介质床层。
6.根据权利要求3所述的流体处理装置,其特征是:所述流体处理装置包括流控制件,所述流控制件通过减小流体通道的横截面积而增加所述流体的速度。
7.根据权利要求6所述的流体处理装置,其特征是:所述流控制件设置于所述处理腔室内,且位于所述穿透壁的下方位置
8.根据权利要求7所述的流体处理装置,其特征是:所述流控制件包括流控制指。
9.根据权利要求6所述的流体处理装置,其特征是:所述流控制件包括流控制凸缘,所述流控制凸缘位于所述介质床层的上方,且朝下方延伸。
10.根据权利要求3所述的流体处理装置,其特征是:在所述处理腔室内设有床深控制件。
11.根据权利要求9所述的流体处理装置,其特征是:在所述处理腔室内设有床深控制件。
12.根据权利要求10所述的流体处理装置,其特征是:在所述床深控制件包括床深控制板。
13.根据权利要求12所述的流体处理装置,其特征是:在所述床深控制板的外周形成多个沿径向分布的流控制指。
14.根据权利要求11所述的流体处理装置,其特征是:在所述床深控制件包括床深控制板。
15.根据权利要求14所述的流体处理装置,其特征是:在所述床深控制板的外周形成多个沿径向分布的流控制指。
16.根据权利要求10所述的流体处理装置,其特征是:所述床深控制件包括床深控制凸缘,所述床深控制凸缘形成于所述介质床层的上方,且朝下方延伸,所述床深控制凸缘位于所述流控制凸缘的径向内侧。
17.根据权利要求11所述的流体处理装置,其特征是:所述床深控制件包括床深控制凸缘,所述床深控制凸缘形成于所述介质床层的上方,且朝下方延伸,所述床深控制凸缘位于所述流控制凸缘的径向内侧。
18.根据权利要求1所述的流体处理装置,其特征是:所述处理介质没有填满所述处理腔室。
19.根据权利要求1所述的流体处理装置,其特征是:所述处理介质为大小均匀的活性炭颗粒、离子交换树脂颗粒或合金颗粒。
20.根据权利要求1所述的流体处理装置,其特征是:所述流体处理装置还包括预处理腔,所述预处理腔内容纳有预处理介质,以对所述流体进行预处理。
21.根据权利要求20所述的流体处理装置,其特征是:所述预处理腔位于所述处理腔内的上游侧。
22.根据权利要求20所述的流体处理装置,其特征是:所述预处理介质包括粒状或球状的亚硫酸、离子交换树脂、纳米晶聚合体或活性炭。
23.根据权利要求20所述的流体处理装置,其特征是:所述预处理腔位于所述处理腔室外部的上游侧。
24.根据权利要求1-23中任意一项所述的流体处理装置,其特征是:所述流体处理装置包括机壳,在所述机壳上设置反冲排泄口,在所述处理腔室的径向内侧设置中心套筒,在所述中心套筒内设置芯部件,所述芯部件向所述机壳外凸出的部分形成操作部,所述芯部件能在工作位置和反冲位置之间动作,在工作位置,反冲排泄口关闭,在反冲位置,所述反冲排泄口打开。
25.根据权利要求24所述的流体处理装置,其特征是:所述操作部为从所述反冲排泄口向机壳下部凸出的推拉把手,所述芯部件通过在所述中心套筒内上下滑动而在所述工作位置和反冲位置进行切换。
26.根据权利要求25所述的流体处理装置,其特征是:在工作位置,所述芯部件处于下部位置,在反冲位置,所述芯部件被向上推至上部位置。
27.一种流体处理装置组件,包括处理腔室,所述处理腔室具有流体入口部和流体出口部,其特征是:所述处理腔室具有穿透壁,在所述穿透壁上形成所述流体出口部;所述处理腔室构造成:在工作状态,由所述流体入口部进入至所述处理腔室的流体将容纳在所述处理腔室内的至少部分处理介质以与所述处理介质在非工作状态下倾向的移动方向相反的方向进行移动,并且将这些被移动的处理介质保持成为与所述穿透壁邻接的介质床层。
28.根据权利要求27所述的流体处理装置组件,其特征是:在非工作状态下,所述处理介质因重力作用而倾向的移动方向为向下的方向;在工作状态下,由所述流体入口部进入至所述处理腔室的流体将至少部分所述处理介质向上方移动,并在所述处理腔室的上部将这些被移动的处理介质保持成为所述介质床层,所述穿透壁呈圆筒形,在所述穿透壁的外围设置圆筒形过滤器,所述介质床层围绕所述圆筒形过滤器的径向外侧,所述流体依次穿经所述介质床层、所述圆筒形过滤器和所述穿透壁而从所述处理腔室内流出。
29.根据权利要求27所述的流体处理装置组件,其特征是:所述处理腔室具有底部、与所述底部相连接的支撑环壁、所述支撑环壁相连接的锥形环壁,所述锥形环壁与所述穿透壁相连,所述锥形环壁沿着朝上的方向呈渐扩状,所述流体入口部设置于所述底部。
30.根据权利要求28所述的流体处理装置组件,其特征是:在所述筒形过滤器的外侧设置床深控制件,所述床深控制件包括床深控制板和设于床深控制板外周的流控制指。
31.根据权利要求27或30所述的流体处理装置组件,其特征是:在所述介质床层的上方形成床深控制凸缘和流控制凸缘,所述床深控制凸缘和流控制凸缘分别朝向下方延伸,且所述流控制凸缘位于所述床深控制凸缘的径向外侧。
32.根据权利要求27所述的流体处理装置组件,其特征是:所述流体处理装置还包括预处理腔,所述预处理腔用于容纳预处理介质,所述预处理腔位于所述处理腔内的上游侧或者位于所述处理腔外部的上游侧。
33.一种流体处理装置,包括处理腔室,所述处理腔室具有流体入口部和流体出口部,在所述处理腔室内收纳有颗粒状的处理介质,其特征是:
所述处理介质没有填满所述处理腔室,
所述处理腔室具有穿透壁,在所述穿透壁上形成所述流体出口部,在所述穿透壁的外围设置筒形过滤器;
在所述筒形过滤器的外侧设置一个以上在高度方向间隔分布的床深控制板,所述床深控制板上设有流控制指;
在所述筒形过滤器的顶部的径向外侧的位置设置床深控制凸缘和流控制凸缘,所述床深控制凸缘和流控制凸缘向下延伸,且所述流控制凸缘位于所述床深控制凸缘的径向外侧;
所述处理腔室构造成:在工作状态,由所述流体入口部进入至所述处理腔室的流体将至少部分所述处理介质向上方移动,并且将这些被移动的处理介质保持成为围绕所述筒形过滤器的介质床层。
34.一种流体处理装置,包括处理腔室,所述处理腔室具有流体入口部和流体出口部,在所述处理腔室内收纳有颗粒状的处理介质,其特征是:
所述处理介质没有填满所述处理腔室,
所述处理腔室具有穿透壁,在所述穿透壁上形成所述流体出口部,在所述穿透壁的外围设置筒形过滤器;
在所述筒形过滤器的外侧设置一个以上在高度方向间隔分布的床深控制板;
所述处理腔室构造成:在工作状态,由所述流体入口部进入至所述处理腔室的流体将至少部分所述处理介质向上方移动,并且将这些被移动的处理介质保持成为围绕所述筒形过滤器的介质床层。
35.一种流体处理装置,包括处理腔室,所述处理腔室具有流体入口部和流体出口部,在所述处理腔室内收纳有颗粒状的处理介质,其特征是:
所述处理介质没有填满所述处理腔室,
所述处理腔室具有穿透壁,在所述穿透壁上形成所述流体出口部,在所述穿透壁的外围设置筒形过滤器;
在所述处理腔室内设置流控制件,所述流控制件通过减小流体通道的横截面积而增加所述流体的速度,
所述处理腔室构造成:在工作状态,由所述流体入口部进入至所述处理腔室的流体将至少部分所述处理介质向上方移动,并且将这些被移动的处理介质保持成为围绕所述筒形过滤器的介质床层。
36.一种流体处理装置,包括机壳和设于机壳内的处理腔室,在所述处理腔室内收纳有颗粒状的处理介质,其特征是:
所述机壳的下部设置反冲排泄口,所述处理腔室具有流体入口部和流体出口部,所述处理腔室具有穿透壁,在所述穿透壁上形成所述流体出口部,在所述穿透壁的外围设置筒形过滤器;
所述处理腔室构造成:在工作状态,由所述流体入口部进入至所述处理腔室的流体将至少部分所述处理介质向上方移动,并且将这些被移动的处理介质保持成为围绕所述筒形过滤器的介质床层;
在所述处理腔室的径向内侧设置中心套筒,在所述中心套筒内设置芯部件,所述芯部件穿过所述反冲排泄口而向所述机壳下方凸出的部分形成操作部,所述芯部件能在工作位置和反冲位置之间上下移动,在工作位置,所述芯部件处于下部位置并封闭所述反冲排泄口,在反冲位置,所述芯部件被向上推至上部位置,所述反冲排泄口打开。
37.一种流体处理装置,其特征是:
所述流体处理装置包括处理腔室和预处理腔;
所述处理腔室具有流体入口部和流体出口部,在所述处理腔室内收纳有颗粒状的处理介质,所述处理介质没有填满所述处理腔室;
所述预处理腔位于所述处理腔内的上游侧或者位于所述处理腔室外部的上游侧,所述预处理腔内容纳有预处理介质,以对所述流体进行预处理;
所述处理腔室具有穿透壁,在所述穿透壁上形成所述流体出口部,在所述穿透壁的外围设置筒形过滤器;
所述处理腔室构造成:在工作状态,由所述流体入口部进入至所述处理腔室的流体将至少部分所述处理介质向上方移动,并且将这些被移动的处理介质保持成为围绕所述筒形过滤器的介质床层。
38.一种流体处理装置,包括处理腔室;所述处理腔室具有流体入口部和流体出口部,在所述处理腔室内收纳有铜锌颗粒;所述处理腔室具有穿透壁,在所述穿透壁上形成所述流体出口部;其特征是:
所述处理腔室构造成:在工作状态,由所述流体入口部进入至所述处理腔室的流体将至少部分所述处理介质向上方移动,并且将这些被移动的处理介质保持成为围绕所述穿透壁的介质床层,
通过在所述铜锌颗粒的上游侧设置亚硫酸钙或纳米晶聚合体,来改变流体的化学性质以增加所述铜锌颗粒的除氯性能。

说明书全文

流体处理装置和流体处理装置组件

技术领域

[0001] 本发明涉及流体处理装置,特别是涉及使用处理介质对流体进行处理的流体处理装置及流体处理装置组件。

背景技术

[0002] 常见的流体处理装置通常利用一种或几种处理介质来处理诸如乙醇等各种流体。当流体穿经流体处理装置容纳的处理介质时,流体中包含的杂质、污染物和某些组分等将通过与处理介质接触进而发生物理或化学作用,从而被去除。现以作为流体处理装置的一个示例即淋浴过滤器为例进行说明。
[0003] 参见图1,例如电淋浴热水器901通常会连接于淋浴过滤器902之后,以对供应到电淋浴热水器901之前的水进行除氯等处理。
[0004] 通常的流体处理装置的设计中:在工作期间,穿经处理介质的流体是以倾向于压缩处理介质的方向流动。因此,任何被处理介质除去的污垢或其它杂质会被吸附在处理介质中并不断积累,直至最后阻塞处理介质或恶化处理介质的处理性能。一旦发生这种情况,处理介质的使用寿命将结束,就需要更换新的处理介质。因此,处理介质的使用寿命短、使用量大。
[0005] 因在工作期间处理介质被压缩,因此来水穿经处理介质的阻会增加,水压有损失,出水水流减小。特别在处理介质使用一段时间但未更换之前,吸附了大量污垢的处理介质会进一步增加阻力,压力损失增加,出水水流减小。另外,至上向下的来水含有的污垢可能会被捕捉于处理介质床的顶部,会封闭介质床,这导致了巨大的压力损失,水流明显减小(如需获得与减小前相同大小的水流,就必须增加水压)。这种情况,在水压较低的地区表现更为突出。例如巴西等地区,很多使用者是从位于建筑物顶部的水箱中被供应淋浴用水,这种情况下,建筑物的顶层房间可能仅有1.5米(位于淋浴管上方的水的高度)的水头压力。可想而知,在1.5米水压的情况下,再加上淋浴过滤器中的聚集了污垢的处理介质所施加的阻力,出水水流可能会小至无法进行正常淋浴的程度。
[0006] 另外,淋浴器使用要求的最小水流是每分钟3升。在例如巴西等水压较低的地区,具有前述通常流体处理设计的淋浴过滤器,在开始水压为4米时,也仅能在每分钟处理4升水,处理水量小,不利于淋浴器的使用。
[0007] 另外,公开号为US5,503,742的美国专利申请中揭示了一种淋浴过滤器组件。参见图2,该淋浴过滤器组件具有两个独立、易于拆分开的壳部903、904。当使用一段时后,可将内部过滤部件905取出来颠倒方向之后再重新插入壳部903、904中,以进行反冲操作,从而来防止淋浴过滤器被阻塞和对穿经水流的限制。但是,这样的反冲操作不仅十分烦琐,也不是有效的,因为结合至处理介质表面的污垢和杂质并不容易通过这种简单的反冲操作而被清除。

发明内容

[0008] 本发明要解决的一个技术问题是提供一种流体处理装置及流体处理装置组件,处理介质不易堵塞、使用寿命大幅延长、使用量大幅减小、流体压力损失小、不限制出水水流、处理流体量大,并且具有优异的净化作用。
[0009] 本发明要解决的一个技术问题是提供一种流体处理装置,使用操作简单,能够简单地在反冲操作模式和正常工作模式之间进行切换,反冲操作十分简易,并且能够有效地清除结合在处理介质表面的污垢和杂质,进一步延长处理介质的使用寿命。
[0010] 本发明要解决的一个技术问题是提供一种流体处理装置,流体几乎没有压力损失,在水压特低的情况下,仍然能够提供优异的处理性能,特别适用于超低水压地区使用。
[0011] 本发明要解决的一个技术问题是提供一种流体处理装置,可采用两种以上的处理介质,能够在除氯之前进行预处理,大幅提升除氯性能。
[0012] 本发明的第一方面提供了一种流体处理装置,包括处理腔室,所述处理腔室具有流体入口部和流体出口部,在所述处理腔室内收纳有颗粒状的处理介质,其特征是:所述处理腔室具有穿透壁,在所述穿透壁上形成所述流体出口部;所述处理腔室构造成:在工作状态,由所述流体入口部进入至所述处理腔室的流体将至少部分所述处理介质以与所述处理介质在非工作状态下倾向的移动方向相反的方向进行移动,并且将这些被移动的处理介质保持成为与所述穿透壁邻接的介质床层。
[0013] 本发明的第一方面还提供了一种流体处理装置组件,包括处理腔室,所述处理腔室具有流体入口部和流体出口部,其特征是:所述处理腔室具有穿透壁,在所述穿透壁上形成所述流体出口部;所述处理腔室构造成:在工作状态,由所述流体入口部进入至所述处理腔室的流体将容纳在所述处理腔室内的至少部分处理介质以与所述处理介质在非工作状态下倾向的移动方向相反的方向进行移动,并且将这些被移动的处理介质保持成为与所述穿透壁邻接的介质床层。
[0014] 根据以上的流体处理装置及其组件,能得到如下有益的技术效果,具有显著的进步:
[0015] 在本发明中,流体以不使处理介质被压缩的方向即使处理介质沸腾或发生湍流的方向来移动处理介质,处理介质属于松散的状态,任何污垢或杂质不容易封住或阻塞处理介质,处理介质使用寿命长,由于不需经常更换新的处理介质,处理介质的使用量也大幅减少,并且处理介质被保持成为相对于完全松散的状态相对致密的介质床层,能够有效地提高处理性能;
[0016] 并且,处理介质之间具有足够的间隙供流体穿过,处理介质不会发生封住或阻塞的情况,因此流体受到的阻力非常小,流体处理前后的压力损失小,不会使水流变小,特别适合水压低的用户使用;
[0017] 并且,处理介质在被移动和保持成介质床层的过程中,处理介质的表面会发生相互摩擦碰撞,因此,污物和杂质不易固结在处理表面,即使污物和杂质粘接在处理介质的表面,也有易被清除的倾向;
[0018] 并且,处理介质完全不会阻碍流体的流动,处理流体的量大。
[0019] 成品生产商可以购买本发明的作为半成品的流体处理装置组件,再根据生产需要向其内填加预定的处理介质,再配合必要的其它部件,来组装作为成品的流体处理装置,能在达到以上效果的同时,提供更多的选择和灵活性。
[0020] 本发明的第二方面提供了一种流体处理装置,包括处理腔室,所述处理腔室具有流体入口部和流体出口部,且在所述处理腔室内收纳有颗粒状的处理介质,所述处理介质没有填满所述处理腔室,其特征是:
[0021] 所述处理腔室具有穿透壁,在所述穿透壁上形成所述流体出口部,在所述穿透壁的外围设置筒形过滤器;
[0022] 在所述筒形过滤器的外侧设置一个以上在高度方向间隔分布的床深控制板,所述床深控制板上设有流控制指;
[0023] 在所述筒形过滤器的顶部的径向外侧的位置设置床深控制凸缘和流控制凸缘,所述床深控制凸缘和流控制凸缘向下延伸,且所述流控制凸缘位于所述床深控制凸缘的径向外侧;
[0024] 所述处理腔室构造成:在工作状态,由所述流体入口部进入至所述处理腔室的流体将至少部分所述处理介质向上方移动,并且将这些被移动的处理介质保持成为围绕所述筒形过滤器的介质床层。
[0025] 根据本发明的第二方面的流体处理装置,在能达到第一方面的流体处理装置的效果的前提下,通过流控制指、流控制凸缘减少流体通路的截面积,来增加流体的流动流速,同时通过床深控制板、床深控制凸缘来在筒形过滤器的整个轴向长度形成相对较厚的介质床层,处理性能大幅提升;并且,通过床深控制板来承载处理介质,流体用于悬浮和保持处理介质的压力被大幅消减,流体几乎没有压力损失。因此,本发明的第二方面获了一种超低压损的流体处理装置,特别适用于低压地区例如巴西等用户使用。
[0026] 本发明的第三方面提供了一种流体处理装置,包括处理腔室,所述处理腔室具有流体入口部和流体出口部,在所述处理腔室内收纳有颗粒状的处理介质,所述处理介质没有填满所述处理腔室,其特征是:
[0027] 所述处理腔室具有穿透壁,在所述穿透壁上形成所述流体出口部,在所述穿透壁的外围设置筒形过滤器;
[0028] 在所述筒形过滤器的外侧设置一个以上在高度方向间隔分布的床深控制板;
[0029] 所述处理腔室构造成:在工作状态,由所述流体入口部进入至所述处理腔室的流体将至少部分所述处理介质向上方移动,并且将这些被移动的处理介质保持成为围绕所述筒形过滤器的介质床层。
[0030] 本发明的第四方面提供了一种流体处理装置,包括处理腔室,所述处理腔室具有流体入口部和流体出口部,在所述处理腔室内收纳有颗粒状的处理介质,所述处理介质没有填满所述处理腔室,其特征是:
[0031] 所述处理腔室具有穿透壁,在所述穿透壁上形成所述流体出口部,在所述穿透壁的外围设置筒形过滤器;
[0032] 在所述处理腔室内设置流控制件,所述流控制件通过减小流体通道的横截面积而增加所述流体的速度,
[0033] 所述处理腔室构造成:在工作状态,由所述流体入口部进入至所述处理腔室的流体将至少部分所述处理介质向上方移动,并且将这些被移动的处理介质保持成为围绕所述筒形过滤器的介质床层。
[0034] 根据本发明的第三方面和第四方面的流体处理装置,在能达到第一方面的流体处理装置的效果的前提下,进一步减小压力损失。
[0035] 本发明的第五方面提供了一种流体处理装置,包括机壳和设于机壳内的处理腔室,在所述处理腔室内收纳有颗粒状的处理介质,其特征是:
[0036] 所述机壳的下部设置反冲排泄口,所述处理腔室具有流体入口部和流体出口部,[0037] 所述处理腔室具有穿透壁,在所述穿透壁上形成所述流体出口部,在所述穿透壁的外围设置筒形过滤器;
[0038] 所述处理腔室构造成:在工作状态,由所述流体入口部进入至所述处理腔室的流体将至少部分所述处理介质向上方移动,并且将这些被移动的处理介质保持成为围绕所述筒形过滤器的介质床层;
[0039] 在所述处理腔室的径向内侧设置中心套筒,在所述中心套筒内设置芯部件,所述芯部件穿过所述反冲排泄口而向所述机壳下方凸出的部分形成操作部,所述芯部件能在工作位置和反冲位置之间上下移动,在工作位置,所述芯部件处于下部位置并封闭所述反冲排泄口,在反冲位置,所述芯部件被向上推至上部位置,所述反冲排泄口打开。
[0040] 根据本发明的第五方面的流体处理装置,在能达到第一方面的流体处理装置的效果的前提下,通过简单地推、拉芯部件,就能进行在工作状态和反冲状态之间进行切换,反冲操作特别简易、高效,并且根据本发明的流体处理装置,通过这样的反冲操作,就能够有效对处理介质进行清洁,处理介质使用寿命进一步延长、处理介质使用量降到最低。
[0041] 本发明的第六方面提供了一种流体处理装置,其特征是:
[0042] 所述流体处理装置包括处理腔室和预处理腔;
[0043] 所述处理腔室具有流体入口部和流体出口部,在所述处理腔室内收纳有颗粒状的处理介质,所述处理介质没有填满所述处理腔室;
[0044] 所述预处理腔位于所述处理腔内的上游侧或者位于所述处理腔室外部的上游侧,所述预处理腔内容纳有预处理介质,以对所述流体进行预处理;
[0045] 所述处理腔室具有穿透壁,在所述穿透壁上形成所述流体出口部,在所述穿透壁的外围设置筒形过滤器;
[0046] 所述处理腔室构造成:在工作状态,由所述流体入口部进入至所述处理腔室的流体将至少部分所述处理介质向上方移动,并且将这些被移动的处理介质保持成为围绕所述筒形过滤器的介质床层。
[0047] 本发明的第七方面提供了一种流体处理装置,包括处理腔室;所述处理腔室具有流体入口部和流体出口部,在所述处理腔室内收纳有锌颗粒;所述处理腔室具有穿透壁,在所述穿透壁上形成所述流体出口部;其特征是:
[0048] 所述处理腔室构造成:在工作状态,由所述流体入口部进入至所述处理腔室的流体将至少部分所述处理介质向上方移动,并且将这些被移动的处理介质保持成为围绕所述穿透壁的介质床层,
[0049] 通过在所述铜锌颗粒的上游侧设置亚硫酸纳米晶聚合体,来改变流体的化学性质以增加所述铜锌颗粒的除氯性能。
[0050] 根据本发明的第六、七方面的流体处理装置,在能达到第一方面的流体处理装置的效果的前提下,还可采用两种以上的处理介质,能通过预处理介质对流体进行预处理,大幅提供处理介质的处理性能。附图说明
[0051] 图1为现有技术中淋浴过滤器的使用示意图。
[0052] 图2为现有技术中的结构示意图。
[0053] 图3A-3G为本发明实施方式1的各实施例的示意图。
[0054] 图4A-4C为本发明实施方式2的各实施例的示意图。
[0055] 图5A-5C为本发明实施方式3的各实施例的示意图。
[0056] 图6A-6C为本发明实施方式3、4的各实施例的示意图。
[0057] 图7A-7B为本发明实施方式5、6的各实施例的示意图。
[0058] 图8A-8B为本发明实施方式6的实施例和反冲操作的示意图。
[0059] 图9A-9E为本发明实施方式3-6的流体处理装置的分解示意图和局部组装图。

具体实施方式

[0060] 本发明提供了流体处理装置及流体处理装置组件。由于流体处理装置组件是流体处理装置的组成部分。为使申请文件更为简明,本发明将以描述流体处理装置的各实施例的形式来进行说明。流体处理装置组件的各实施例均已包含在流体处理装置的各实施例中,不再单独描述。
[0061] 另外,在本发明中将描述主要的相关元件,其它与现有技术当中相同的部分,不再详细描述。
[0062] 另外,本发明的流体处理装置及组件,可用于对淋浴用水进行处理,但显然并不局限于此,还可以用于对饮用水、工业用水等进行处理。可以理解,本发明的流体处理装置及组件显然还可用于对其它流体进行处理。
[0063] 实施方式1
[0064] 如图3A-3C所示,本发明提供了一种流体处理装置,包括处理腔室1,处理腔室1具有流体入口部11和流体出口部12,在处理腔室内1收纳有颗粒状的处理介质100,处理介质100可以不填满处理腔室1,处理介质100例如为活性炭颗粒、离子交换树脂颗粒或铜锌合金颗粒(KDF-55、KDF-85)等,在本发明中以密度大致为8的KDF为例来说明,当然,其它密度的处理介质100也可选用,处理腔室1具有穿透壁13,在穿透壁13上形成所述流体出口部12,在一个实施例中穿透壁13呈筒形优选圆筒形,但具有其它的例如三形、正方形、五边形、多边形等规则或不规则横截面的筒形也可采用;本发明的改进之处是,所述处理腔室1被构造成:在工作状态,由流体入口部11进入到处理腔室1的流体将至少部分处理介质100以与处理介质100在非工作状态下倾向的移动方向相反的方向进行移动,并且将这些被移动的处理介质100保持成为与穿透壁13邻接的介质床层101。
[0065] 在本发明中,流体以不使处理介质100被压缩的方向即使处理介质100沸腾或发生湍流的方向来移动处理介质100,处理介质100处于松散状态,任何污垢或杂质不容易封住或阻塞处理介质100,处理介质100使用寿命长,由于不需经常更换新的处理介质100,处理介质100的使用量大幅减少,相对于处理介质100仅单独呈松散的、彼此独立的颗粒单体状态而言,处理介质100被保持成为相对于完全松散的状态相对致密的介质床层101,能够有效地提高处理性能。
[0066] 处理介质100之间具有足够的间隙供流体穿过,处理介质100不会发生被封住或阻塞的情况,因此流体受到的阻力非常小,流体处理前后的压力损失小,不会使水流变小,特别适合水压低的用户使用。
[0067] 处理介质100在被移动和保持成介质床层101的过程中,处理介质的表面会发生相互摩擦碰撞,因此,污物和杂质不易固结在处理表面,即使污物和杂质粘接在处理介质100的表面,也有易被清除的倾向。
[0068] 处理介质100完全不会阻碍流体的流动,处理流体的量大,即使是最小额定水流很小的淋浴器,也适合使用。
[0069] 为了实现由流体入口部11进入到处理腔室1的流体将至少部分处理介质100以与处理介质100在非工作状态下倾向的移动方向相反的方向进行移动。在一个实施例中,在非工作状态下,处理介质100因重力作用而具有倾向于向下移动的移动方向;在工作状态,由流体入口部11进入到处理腔室1的流体将至少部分处理介质100向上方移动,并在处理腔室1的上部将这些被移动的处理介质100保持成为介质床层101。本实施例中利用了处理介质
100本身的重力与流体对处理介质100的冲击力的相互配合,实现了不压缩处理介质100的工作原理。在另一个实施例中,在非工作状态下,处理介质100例如受到位于其上方的吸引装置的吸力等而具有倾向于向上方移动的移动方向;在工作状态,由流体入口部11进入到处理腔室1的流体将至少部分处理介质向下方移动,并在处理腔室的下部将这些被移动的处理介质保持成为介质床层。该实施例同样能实现不压缩处理介质的工作原理,但是需要配置在非工作状态下使处理介质100具有向上移动倾向的施力单元,虽然这种结构会导致机构复杂,但对于安装空间受限而又无法改善的情况,该实施例也提供了一种有利的选择。
[0070] 实现将那些被移动的处理介质100保持成为与穿透壁13邻接的介质床层101这样的功能,可采用多种方式,以下举出数个例子,但本发明并不局限于此。
[0071] 在一个实施例中,可通过处理腔室1的构造来实现这一功能。例如图3A所示,处理腔室1具有底部14、与底部14相连接的支撑环壁15、与支撑环壁15相连接的锥形环壁16,锥形环壁16与穿透壁13相连,锥形环壁16沿着朝上的方向呈渐扩状,流体入口部11设置于底部14,流体入口部11包括多个流入开口111(参见图9A),各流入开口111呈弧形,多个流入开口111在底壁14上排列成同心的多层的环形。通过各流入开口111相对规则的排列方式,有利于流体形成缓流或层流,加上锥形环壁16的引导作用,将能使被移动的处理介质100上向方聚集并构建出具有一定厚度的介质床层101。增加处理介质100的使用量,会使介质床层101的厚度增加。在优选的实施例中,在底部14的下表面(即上游侧)设置预过滤器141。
[0072] 在另一个实施例中,参见图3D、3E,处理腔室1也可不必包括支撑环壁15和锥形环壁16,而仅包括穿透壁13。此情况下,通过流体入口部11与穿透壁13在径向上的距离差来获得介质床层101。具体来说,是使流体入口部11的最内环的流入开口111与穿透壁13的外壁面之间具有预定距离L,该预定距离L对应着介质床层101的厚度,为使表达更为清楚,申请人对流入开口111进行夸大的绘示。参见图3D,穿透壁13可以仅分布在处理腔室1的上部。参见图3E,穿透壁13也可分布于处理腔室1的整个高度。通过流入开口111的分布特点,能够在处理腔室1的上部或整个高度形成介质床层101。在穿透壁13分布于整个处理腔室1的高度时,在介质床层101的最下部的厚度不会受到流体冲刷作用的影响。
[0073] 在另一个实施例中,参见图3F,还可在穿透壁13上形成能起到承载处理介质100的、径向向外延伸的床深控制板51来获得介质床层101,显然床深控制板51可以由穿透壁13一体制成,也可采用单独的床深控制板51组装于穿透壁13,具有床深控制板51的实施例,能够避免介质床层101的最下部的厚度偏小的情况。
[0074] 以上例举了数个获得介质床层101的例子,当然本发明并不局限于此。本领域技术人员可以采用任何方式例如通过流道设计、外加限定部件、外加施力单元等来获得介质床层,在此不再详述。
[0075] 在以上的各个实施例中,处理腔室1的径向内侧形成供处理后的流体流出的通道,即穿透壁13位于处理腔室1的径向内环,也就是流体是按照图3A中所示的由外环向内环流动的方向工作(参见箭头),因此介质床层101是围绕于穿透壁13的径向外侧。为了有利于形成介质床层,可在穿透壁13的外周面设置多个突起(参见图4A)。
[0076] 当然,如果处理腔室1的径向外侧形成供处理后的流体流出的通道,即穿透壁位于处理腔室的径向上的外围,与图3A或图3C所示的箭头方向相反,流体是按照由内环向外环流动的方向工作,此情况下,介质床层101将分布于穿透壁的径向内侧。这种方式提供了一种选择,本领域技术人员可根据该流动方式进行相应的流道设计,不再详述。
[0077] 当然,在另一个可行的实施例中,参见图3G,处理腔室1和已处理流体的流出通道分别位于两侧,例如处理腔室1在左侧,已处理流体的流出通道在右侧,即穿透壁13呈板形,此则,介质床层101将分布于穿透壁13的一侧。
[0078] 在本发明中,并不限制介质床层101的具体形状和分布位置,只要相对于完全分散的单独的处理介质颗粒,形成了相对致密的具有一定厚度的介质层就能实现本发明的目的。
[0079] 另外,对于本发明的流体处理装置的其它主要组成部件,简单说明如下,与现有技术相同的部分将简单说明。流体处理装置还包括:
[0080] 机壳91,其作为整个流体处理装置的外壳
[0081] 上盖92;
[0082] 该机壳91、上盖92与前述的底部14、支撑环壁15、锥形环壁16和穿透壁13等共同限定了处理腔室1,也构成形成了装置主体90,当然,这仅是一个示例,本发明的结构并不局限于此;
[0083] 连接管部93,用于与流体设备例如电淋浴热水器的水路管线相连通,该连接管部93作为待处理的流体流入和已处理流体流出的通道,该连接管部93包括与装置主体90接合的连接部931,连接部931与装置主体90之间可通过声波焊接螺纹螺接等任何方式接合;
[0084] 中心套管94和设于其内的芯部件95,中心套管94、芯部件95、处理腔室1以及连接管部93共同限定了流体通道。当然,在不设置反冲结构的情况下,中心套管94和设于其内的芯部件95可合二为一。
[0085] 当然,以上结构仅是本发明的一个示例。
[0086] 下面,将介绍本实施方式的流体处理装置的工作过程。
[0087] 参见图3A,在流体流速低时(典型的每分钟2-4升):将近一半的处理介质(例如KDF)100被向上移动,并且除了穿透壁13的顶部132和底部133以外,处理介质100将均匀地围绕在穿透壁13的周围而形成介质床层101。
[0088] 剩余一半的处理介质100,将在处理腔室1的下部被剧烈地冲击而快速移动。
[0089] KDF能够有效地除去流体中的游离氯。
[0090] 参见图3B,在穿透壁13的顶部132,由箭头X所指的区域,长度为a的部分没有处理介质100所形成的介质床层101,因为流体速度太低,不能将处理介质100提升至顶部132,在顶部132,由于没有介质床层101所围绕,因此穿过这一部位的流体没有被进行除氯处理。
[0091] 参见图3A,在穿透壁13的底部133,会由于流体的冲刷作用,介质床层101的厚度相对较薄,穿经这一部位的流体将获得较弱的除氯处理。
[0092] 除顶部132和底部133以外的中间部分,介质床层101厚度均匀,穿经这一部位的流体能被充分地除氯。
[0093] 本发明中的水平向上流的设计,使得处理介质100在穿透壁13的外部被构建而暂时定形成介质床层101,之后流体将穿经该介质床层101。
[0094] 处理介质100围绕穿透壁13均匀分布,理论上,穿经该部位的流体将会穿经相同的介质床深厚度。当然,处理介质100的使用量越大,介质床层101的厚度会增加。
[0095] 参见图3C,在流体流速高时(典型的每分钟4-10升):大部分的处理介质,将由于较高的流速而被向上提升,并围绕穿透壁13的周围均匀分布。
[0096] 仅有少量的处理介质,在处理腔室1的下部被剧烈地冲击而快速移动。
[0097] 在穿透壁13的顶部132,存在了足够的处理介质100,因此该处的介质床层101的厚度与中间部位的厚度一致,穿经顶部132的流体能被充分地除氯。
[0098] 在穿透壁13的底部133,仍然会由于流体的冲击作用而形成厚度相对较薄的介质床层101,穿经这一部位的流体将获得较弱的除氯处理。
[0099] 实施方式2
[0100] 参见图4A-4C,本实施方式与实施方式1的结构、工作原理和效果基本相同,相同之处不再重述。不同之处是:在穿透壁13的外围设置筒形过滤器2,介质床层101将围绕筒形过滤器2,流体依次穿经介质床层101、筒形过滤器2和穿透壁13而从处理腔室1内流出。
[0101] 筒形过滤器2的截面形状应与筒形穿透壁13的截面形状相对应。在优选的穿透壁13为圆筒形的实施例中,筒形过滤器2也为圆筒形过滤器,有利于处理介质100在圆周方向上均匀分布。筒形过滤器2可以任何方式设置在穿透壁13的外部。
[0102] 在一个实施例中,同时参见图9A,还可在筒形过滤器2的外围设置保持部件3,保持部件3能够保持筒形过滤器2以及介质床层101。保持部件3具有保持主体,在保持主体上形成多个透孔31,多个透孔31排列成多个上下方向的列,多个列沿保持主体的周向分布。该保持部件3一方面可以用于将筒形过滤器2保持在穿透壁13上,另一方面也可以用于促进介质床层101的构建。显然,保持部件3可以省略。
[0103] 在本实施方式中,穿透壁13和锥形环壁16的连接处设置有径向向外延伸的环形凸缘134。在该环形凸缘134在径向上延伸的长度没有超出筒形过滤器2的外表面时,该环形凸缘134可以仅做为筒形过滤器2(和保持部件3)的安装底座,筒形过滤器2(和保持部件3)的底端可置于环形凸缘34的上表面,筒形过滤器2(和保持部件3)的顶端可与上盖92相接合,通过环形凸缘34和上盖92能对筒形过滤器2(和保持部件3)进行有效的安装和固定。
[0104] 在该环形凸缘134在径向上延伸的长度没有超出筒形过滤器2的外表面预定长度时,该环形凸缘134将还可以起到控制介质床层101床深的作用,这时就相当于后面讲述的实施方式3中的床深控制板51。当然,该环形凸缘134完全可以省略。筒形过滤器2和保持部件3完全可以通过与上盖92的下表面焊接、卡扣等接合方式进行安装,不必由环形凸缘134作为底座。
[0105] 下面,将介绍本实施方式的流体处理装置的工作过程。
[0106] 参见图4A,在流体流速低时(典型的每分钟2-4升):将近一半的处理介质(例如KDF)100被向上移动,并且除了筒形过滤器2的顶部21和底部22以外,处理介质100将均匀地围绕在筒形过滤器2的周围而形成介质床层101。
[0107] 剩余一半的处理介质,在处理腔室1的下部被剧烈地冲击而快速移动。
[0108] 参见图4B,在筒形过滤器2的顶部21,由箭头X所指的区域,长度为a的部分没有处理介质100所形成的介质床层101,因为流体的速度太低,不能将处理介质100提升至顶部21,在顶部21,由于没有介质床层101所围绕,因此穿过这一部位的流体将没有被除氯处理。
[0109] 参见图4A,在筒形过滤器2的底部22,会由于流体的冲击作用,介质床层101的厚度相对较薄,穿经这一部位的流体将获得较弱的除氯处理。
[0110] 筒形过滤器2的除顶部21和底部22以外的部分,介质床层101的厚度均匀,穿经这一部位的流体能被充分地除氯。
[0111] 参见图4C,在流体流速高时(典型的每分钟4-10升):大部分的处理介质,将由于较高的流速而被向上提升,并围绕筒形过滤器2的周围均匀分布。
[0112] 仅有少量的处理介质,在处理腔室1的下部被剧烈地冲击而快速移动。
[0113] 在筒形过滤器2的顶部21,存在了足够的处理介质100,因此该处的介质床层101的厚度与中间部位的厚度一致,穿经顶部21的流体能被充分地除氯。
[0114] 在筒形过滤器2的底部22,仍然会由于流体的冲击作用而形成厚度相对较薄的介质床层101,穿经这一部位的流体将获得较弱的除氯处理。
[0115] 实施方式3
[0116] 参见图5A-5C,本实施方式与实施方式1、2的结构、工作原理和效果基本相同,相同之处不再重述。不同之处是在实施例1或2的基础之上:在处理腔室1的内部设置流控制件4。所述流控制件4通过减小流体通道的横截面积来增加流体的速度,或者设置床深控制件5来减小流体用来将处理介质100悬浮并保持在筒形过滤器2的周围所需要的压力损失。
[0117] 流控制件4可设置在处理腔室1的内部的任何位置。当然,在一个实施例中,流控制件4也可设置在处理腔室1的外部的上游侧的任何位置,以使流体在进入处理腔室之前就被提速。
[0118] 在一个实施例中,如图5A所示,流控制件4设置在处理腔室1内的介质床层101(或者说筒形过滤器2)的下方位置,流控制件4可包括一个以上,在包括两个以上时,流控制件4应上下顺序布置。
[0119] 在本发明中,流控制件4可为任意形状,只要包含能减少流体通道截面积的流控制部即可。
[0120] 在一个实施例中,流控制部实施为流控制指41。参见图9A,在一个实施例中,流控制件4包括安装环42,安装环42形成多个径向延伸的流控制指41。流控制指41优选在周向方向均匀分布。当然,安装环42可为外环,该安装环42用于与机壳91的内表面和处理腔室1的底部14固定安装,流控制指41由该安装环42径向向内延伸。在一个实施例中,安装环42也可为内环,流控制指41由安装环42径向向外延伸。
[0121] 在另一个实施例中,参见图6A,流控制件4设置于筒形过滤器2的上部的径向外侧的位置,或者说设于介质床层101的上方。在该实施例中,流控制件4的流控制部实施为流控制凸缘43,该流控制凸缘43向下方延伸。该流控制凸缘43可为封闭的环形,当然也可呈现为多个间断的弧状的凸起。该流控制凸缘43可由上盖92的下表面一体形成,或者单独安装于上盖92的下表面,另外也可以由筒形过滤器2或机壳91的内壁面来形成。
[0122] 在本实施方式中,对流控制件4的设置数量没有限制。在一个实施例中,可选择具有流控制指41的流控制件4和流控制凸缘43的流控制件4两者之中的一者。当然也可以二者同时包括。
[0123] 在进一步改进的实施例中,参见图5A-5C,处理腔室1内还设置一个以上的床深控制件5。该床深控制件5应设置于有利于构建介质床层101的位置。
[0124] 在一个实施例中,参见图5A-5C,床深控制件5设置在筒形过滤器2的外侧。例如,可通过保持部件3一体形成在上下方向上具有预定间隔的床深控制件5,能减少流体处理装置的组件数量。床深控制件5包括床深控制板51。这样处理介质100能够被构建在床深控制板51的上表面,处理介质100的重量将由床深控制板51来承载。因此用来将处理介质100悬浮并保持在筒形过滤器2的周围所需要的水压损失大幅减小。在一个实施例中,床深控制件5不必与保持部件3一体构成,可以由单独的床深控制件5分别设置在筒形过滤器2的外周,设置更加灵活。在一个实施例中,完全可以由筒形过滤器2一体形成床深控制件5。显然,如实施方式1中所述的,还可以由穿透壁13来一体形成或安装床深控制件5,例如将实施方式1、2中的床深控制板51和环形凸缘134径向向外延伸的长度增加(超出筒形过滤器2的外表面),即可构成本实施方式中的床深控制件5。在优选的实施例中,在穿透壁13上设置一个床深控制件5,在筒形过滤器2的外侧也设置一个以上的深控制部件5,筒形过滤器2的下端还可坐落于穿透壁13上形成的床深控制件5的上表面。
[0125] 对前述各实施方式的进一步改进,在各床深控制件5的床深控制板51的外周形成多个流控制指52,以进一步提升流体速度。
[0126] 下面,将介绍本实施方式的流体处理装置的工作过程。
[0127] 参见图5A,在流体流速低时(典型的每分钟2-4升):几乎全部的处理介质100被向上移动,并且除了筒形过滤器2的顶部21以外,处理介质100将均匀地围绕在筒形过滤器2的周围而形成介质床层101。
[0128] 剩余的少量处理介质100,在处理腔室1的下部被剧烈地冲击而快速移动。
[0129] 参见图5B,在筒形过滤器2的顶部21,由箭头X所指的区域,仍有长度为a的部分没有处理介质100所形成的介质床层101,因为流体的速度太低,不能将处理介质100提升至顶部132,在顶部132,由于没有介质床层101所围绕,因此穿过这一部位的流体将没有被除氯处理。
[0130] 在筒形过滤器2的底部22,由于设置了床深控制件5。因此,在底部22也形成了与床深控制件5的床深控制板51的外径相同的厚度的介质床层101。穿经筒形过滤器2的底部22的流体能被充分地除氯。
[0131] 筒形过滤器2的除顶部21以外的部分,介质床层101均具有与床深控制板51的外径相同的厚度,穿经这一部位的流体能被充分地除氯。
[0132] 参见图5C,在流体流速高时(典型的每分钟4-10升):全部处理介质100将向上移动并围绕筒形过滤器2的周围均匀分布。
[0133] 此时处理腔室1内将不再有剩余的处理介质被剧烈地冲击而悬浮。
[0134] 在本实施方式中,通过流控制件4的流控制指41以及床深控制件5所结合的流控制指52,减小了流体通道的横截面积,提升了流体速度。优选减小5%-50%的横截面积,当然减少任何百分比的面积均能一定程度的提升流体速度。由于床深控制件5的床深控制板51,增加了筒形过滤器2的底部22的介质床层101的厚度,改善了穿经底部22的流体的除氯性能。因此,除了在流速较低时筒形过滤器2的顶部21以外,处理介质100均匀地分布围绕于筒形过滤器2的外部,提供了优异的除氯性能。
[0135] 另外,处理介质100能够被构建在床深控制板51的上表面,处理介质100的重量将由床深控制板51来承载。因此用来将处理介质100悬浮并保持在筒形过滤器2的周围所需要的水压损失大幅减小。
[0136] 图5A-5C所绘示的实施方式中,设置了四个床深控制件5。但是,床深控制件5的数量显然可为任意其它数量,不受限制。
[0137] 实施方式4
[0138] 参见图6A-6C,本实施方式与实施方式3的结构、工作原理和效果基本相同。进一步改进之处是在实施例3的基础之上:在处理腔室1的内部同时设置各种形式的流控制件4和各种形式的床深控制件5,来获得最大的流速和最小的压损,提供了超低压损、高处理性能的流体处理装置。
[0139] 参见图6A,在本实施方式的流体处理装置包括:
[0140] 位于处理腔室1下方的流控制件4,流控制件4具有多个流控制指41;
[0141] 多个床深控制件5,各床深控制件5具有床深控制板51和流控制指52;
[0142] 位于介质床层101上方的包括流控制凸缘43的流控制件4;
[0143] 位于介质床层101上方的包括床深控制凸缘53的床深控制件5,床深控制凸缘53位于流控制凸缘43的径向内侧的预定距离处,且朝向下方延伸,优选的,床深控制凸缘53向下方延伸的长度小于流控制凸缘43向下方延伸的长度。与流控制凸缘43的构成相类似,该床深控制凸缘53可为封闭的环形,当然也可呈现为多个间断的弧状的凸起。该床深控制凸缘53可以由上盖92的下表面一体形成,或者单独安装于上盖92的下表面,另外也可以由筒形过滤器2或机壳91的内壁面来形成。
[0144] 下面,将介绍本实施方式的流体处理装置的工作过程。
[0145] 参见图6A,在流体流速低时(典型的每分钟2-4升):几乎全部的处理介质100被向上移动,并均匀地围绕在筒形过滤器2的周围而形成介质床层101。参见图6B,如Y部放大示意图所示,即使是在筒形过滤器2的顶部21,由于床深控制凸缘53的控制,虽然介质床层101没有达到与床深控制件5的床深控制板51的外径相同的厚度2c,但至少保证了一半的厚度c,相对于实施方式1-3,筒形过滤器2的顶部21处的处理性能有效提升。
[0146] 外环的流控制凸缘43进一步减小横截面积,从图5B中原始的1.5b的开口缩小到图6B中0.5b的开口,进一步增加了流体速度。因此即使在低流速下(每分钟2-4升),也能使足够多的处理介质100被提升至筒形过滤器2的顶部21,以获得至少c的厚度,改善了顶部21的处理性能。
[0147] 筒形过滤器2的除顶部21以外的部分,介质床层101均具有与床深控制板51的外径相同的厚度2c,穿经这一部位的流体能被充分地除氯。
[0148] 剩余的少量处理介质100,在处理腔室1的下部被剧烈地冲击而快速移动。
[0149] 参见图6C,在流体流速高时(典型的每分钟4-10升):全部处理介质100将向上移动并围绕筒形过滤器2的周围均匀分布。
[0150] 此时处理腔室1内将不再有剩余的处理介质被剧烈地冲击而悬浮。
[0151] 实施方式4中最终获得了本发明的超低压损的流体处理装置。在1.5米水压的情况下,即使是连接于电淋浴器之后,处理流量也多于最低的每分钟3升的额定流量,本发明的流体处理装置实际上达到了每分钟3.4-3.6升的流量。
[0152] 另外,基于流体会选择最小阻力路径的原理。传统的使流体压缩介质的设计中:使流体持续向下流动并穿经过滤介质,在这种情况下,处于流动路径的外围的介质不是被耗尽就是被淹没,处理性能显著降低。而在本发明中,向上流保持了与处理介质的充分混和,并且保证了与新鲜处理介质最长的接触时间,或者是与更多的处理介质接触,达到了本申请的发明目的。
[0153] 实施方式5
[0154] 参见图7A-7B,本实施方式是对前述实施方式1-4的进一步改进。在实施例1-4的基础之上进一步预处理腔6,预处理腔6内容纳有预处理介质61,以对流体进行预处理。该实施方式中,允许使用一种以上的处理介质。
[0155] KDF除氯的基本操作原理是涉及到电荷自由转换的化和还原反应。因此流体的化学成分是重要的因素,例如由CaCO3形成的度。在碱度较高的情况下例如在浓度为100mg/L-300mg/L时,除氯性能优异。当碱性从100mg/L浓度降低至10mg/L的浓度(例如巴西圣保罗地区)时,除氯性能大幅下降。因此,采用以下两种处理方式来应对。
[0156] 1.由粒状或球状的亚硫酸钙作为预处理介质61。在一定程度上增加了流体的碱性,因此能提升除氯性能10%-50%。
[0157] 亚硫酸钙是用于除氯的公知数十年的化合物。通过在铜锌颗粒之前即上游侧设置亚硫酸钙,亚硫酸钙将溶解于水中。水的化学性质将由于引入一定量的溶解的亚硫酸钙而被改变。换句话说,虽然增加了亚硫酸钙形式的额外的小于0.1mg/L的碱性,但却非常有效地增加KDF性能,碱度越低,改善越好。因此相对于当由酸钙产生的碱性仅有10mg/L的情况下,铜锌颗粒的除氯性能至少增加50%。并且当碳酸钙产生的碱度超过100mg/L时,设置亚硫酸钙仍然能够使除氯性能提升10%。对于碳酸钙产生的碱度为10mg/L的情况(例如巴西圣保罗),铜锌颗粒的除氯性能仅有50%,通过在相同量的铜锌颗粒之前设置粒状的亚硫酸钙,亚硫酸钙能够除去20%的氯,而铜锌颗粒能除去75%的氯,总的除氯量超过95%。在10mg/L的低碱度的水中(例如巴西圣保罗),通过在铜锌颗粒之前设置亚硫酸钙时的除氯性能几乎是相同量的铜锌颗粒的除氯性能的两倍。
[0158] 2.由纳米晶聚合体(例如NextScaleStop介质)或离子交换树脂,作为预处理介质61,能够迅速增加流体中的电荷数量,提升除氯性能10%-20%。
[0159] NextScaleStop介质是一种尺寸在0.550-0.850mm(大约20*40目)的经过特殊处理的聚合体,能使溶解的CaCO3转换为晶体形式。NextScaleStop不从水中除去任何氯。但是NextScaleStop介质的表面具有双倍的电荷层。当水经过ScaleStop介质时,大量的电荷在很短的时间(只有1秒的千分之一)注入水中。由于铜锌颗粒的基本的除氯原理是涉及到自由电荷转移的氧化和还原化学过程。当大量电荷出现在水中即使是暂时的,铜锌颗粒的基于水中CaCO3的碱度的除氯性能将被提升大约10%到20%,碱度越低,改善越好。
[0160] 3.还可以考虑采用活性炭,滤除流体中的杂质,以利于提升除氯性能。
[0161] 在一个实施例中,如图7A、7B和图9A-9E所示,通过将流控制件4替换为预处理腔组件63即可在处理腔室1内的上游侧形成预处理腔6。
[0162] 当然,在另一个实施例中,还可以使处理腔室1外部的上游侧设置预处理腔。
[0163] 实施方式6
[0164] 参见图7A-7B、图8A-8B和图9A-9E,本实施方式是对前述实施方式1-5的进一步改进。在实施例1-5的基础之上:本实施方式进一步具有反冲操作功能。
[0165] 在本实施方式中,详细介绍流体处理装置的一个实施例的各组成部件的组装步骤。
[0166] 密封环951、952、953置于芯部件95上,然后将芯部件95滑动地插入中心套筒94中。然后将中心套筒94通过例如超声波焊接等方式安装于连接管部93的连接部931,在连接部
931上设置密封环932构成壳组件96。其中在中心套管94上设置密封环114、115和116,中心套管94的上部形成流道口941、942和隔板943,在中心套管94的下部形成流道口944。
[0167] 带有流控制指41的流控制件4安装在构成处理腔室1的内主体部件97的下部,将筒形过滤器2设置于内主体部件97的穿透壁13上,然后将由床深控制板件等构成的组合体98安装于内主体部件97上,预过滤器141通过保持环412安装于内主体部件97的底部,然后将该半组装件放入机壳91内,并将上盖92通过例如超声波焊接等方式封闭于机壳91,之后形成了装置主体90(过滤器筒)。该装置主体90可通过例如超声波焊接等方式接合于壳组件96,从而构成了相对完整的流体处理装置。
[0168] 本实施方式中,流体处理装置包括机壳91,在机壳91上设置反冲排泄口910,在所述处理腔室1的径向内侧设置中心套筒94,在中心套筒94内设置芯部件95,芯部件95穿经反冲排泄口910而向机壳91外凸出的部分形成操作部7,芯部件95能在工作位置和反冲位置之间动作,在工作位置,反冲排泄口关闭910,在反冲位置,所述反冲排泄口910打开。
[0169] 在一个实施例中,操作部7为凸出于机壳下部的推拉把手,所述芯部件95通过在所述中心套筒94内上下滑动而在工作位置和反冲位置进行切换,切换操作非常简单、快捷。
[0170] 在工作位置即在工作模式下,芯部件95处于下部位置并封闭反冲排泄口910,流体流经连接管部93内的第一通道81、芯部件95形成的第二通道82、中心套筒94下端的流道口944构成的第三通道83、预过滤器141、(预处理腔室6和)处理腔室1、提升处理介质100、穿过筒形过滤器2、穿透壁13的内侧面和中心套筒94的外侧面之间限定的第四通道84、中心套筒
94上端的流道口942限定的第五通道85、流道口941限定的第六通道86、连接管部93内的第七通道87,供应至用户例如淋浴热水器。
[0171] 在反冲位置即在反冲模式下,芯部件95被向上推至上部位置,反冲排泄口910打开,流体流经第一通道81、第二通道82、第五通道85、从穿透壁13进入处理腔室1、穿经穿过筒形过滤器2、向下冲洗处理介质100、经(预处理腔室6和)预过滤器141、第三通道83,最后从反冲排泄口910排出。芯部件95下端安装的密封环953阻止了在反冲模式下流体沿芯部件95直接向下流出。
[0172] 在一个实施例中,所述操作部7也可实施为旋钮,此情况下芯部件95通过转动操作在工作位置和反冲位置进行切换,本领域技术人员可根据这一目标设计流体流动路径,在此不再详述。
[0173] 在技术可行的情况下,本领域技术人员还可以将以上各实施方式中的全部技术特征,做任意的组合从而构成不同的实施例。在本发明中将不再详细例举。
[0174] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,不能以此限定本发明实施的范围,凡依本发明的内容所作的等同变化与修饰,即任何他人使流体将容纳在处理腔室内的至少部分处理介质以与处理介质在非工作状态下倾向的移动方向相反的方向进行移动,并且将这些被移动的处理介质保持成为介质床层,将均应属于本发明的保护范围。
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