专利名称：水软化器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水软化器，特别适用于安装在家庭供水网路的上游。
背景技术：
众所周知，在由公共供水网路供给的水中钙的百分率从一个地方到另一个地方和有时随着时间是变化的，而这样的百分率通常是高于人体所需的最佳值。
人们也知道，超量的钙也像钙量不足一样对用户的健康会引起麻烦，而且也对富钙水流经的各水力装置造成麻烦。更具体地说，溶解在水中的过量钙引起在管道内石灰层沉积并且在长期运行中所述的水垢引起管道堵塞并降低所述装置的性能，有时需要更换相应的元件或整个装置。
为了消除这些弊端，对水要进行软化处理，通常是用特殊软化物质例如离子(交换)树脂过滤水以阻断钙离子。
更具体而言，该离子交换树脂把倾向于由水加热沉积的钙和镁盐转换成钠盐，此钠盐留在溶液中。
确实，当阳离子树脂在钠循环方面是强的时候，这种自由基是钠饱和的；当硬水通过时，该树脂由于自然亲和力俘获钙离子并释放钠离子从而发生可以被认为瞬时的所谓的离子交换现象。
在这样的过程中树脂释放钠达到其尽头，渐渐地失掉其过滤性能。在这种情况下此树脂必须进行再生处理，通过再生处理，带钠的树脂再次被提供，实质上是进行方才叙述的相反过程。
按现有技术，再生通常包括首先经受一种溶液溶解被俘获的钙，此溶液通常包含溶解在水中的氯化钠，然后冲洗被再生的树脂除去钙。为了完成这样的处理使用特殊的软化器，它被安装在欲被处理水的供水线路的上游并能控制水硬度的水平。
已知的软化器通常包括一个含有离子树脂的容器，此容器与一个包括一个集流体的分配器相连接，在集流体内有一个欲被处理水的入口管和一个已被处理水的流出管。
在集流体内有多个内通道，此通道可通过位于滑阀的流路被阻断，此滑阀在所述集流体内滑动并由一个致动装置单元操作。
更具体地说此致动装置单元运动滑阀以便在流路和内通道之间确定不同的相互位置，每一位置适于确定不同的水路径。
因此不同的滑阀位置确定此装置的不同操作阶段，包括一个如上所述的工作或作业阶段，在此阶段水被过滤和被传送至流出通道，一个离子树脂再生阶段和一个该树脂的冲洗阶段。
按照第一已知实施方案，致动装置是液压的并包括一个固定在滑阀上且在一个圆筒内滑动的圆柱体，圆筒的容器被分成彼此相对的第一和第二腔室。每个腔室有一个被压液体的供入通路和一个排放通路，每个通路由相对应的阀门提供。
通过打开和关闭供入和排放阀门可使受压液体交替地进入第一和第二受压腔室，从而得到相应于所述各阶段的圆柱体的运动。
从这种方式，实际上是作用在圆柱体表面上的液体压力引起滑阀在任一方向上的运动。
上述现有技术的第一个弊端是需要四个阀门用于操作滑阀，每个阀门适用于在每个受压腔室内打开或关闭液体供入或排放通路。
再一个弊端是所述的阀门不是很可靠。
另一个弊端是数量较多的供入和排放阀门明显地增加了装置出故障的可能性。
发明内容
本发明的目的是提供一种克服上述弊端和局限的水软化器。
更具体地说本发明的第一个目的是提供一种比同等性能的现有技术软化器更可靠的软化器，工况条件和特性是相等的。
本发明的另一个目的是提供一种较廉价和坚固的装置，性能是相等的。
本发明的再一个目的提供一种软化器能将其操作所需阀门数量减至最小。
最后但非最不重要的目的是提供一种有一个致动装置单元的软化器，此致动装置单元相对于已知的致动装置单元简单和更可靠。
通过此种水软化器上述各个目的达到了，按照主要权利要求的此软化器包括-至少一个含一种软化物质的容器；
-至少一个分配器，此分配器包括一个与该容器连接的集流体，在此集流体内至少有一个用于欲处理水的流入管，至少一个用于已被处理水的流出管和多个通过位于在所述集流体内滑动的滑阀上的流路被阻断的内通道。
-至少一个控制装置，它包括机械部件用于在所述装置的操作的各个阶段中控制各阀门的开和关；-一个控制单元用于安排和执行所述控制装置的操作循环；-至少一个致动装置单元，它包括一个固定在所述滑阀上并在圆筒内滑动的圆柱体，圆筒的容积被分成至少第一和第二相对的腔室，该致动装置单元用于移动所述滑阀以便确定所述流路相对于所述内通道的不同的相互位置，每个位置用于确定所述水的不同路径；该软化器特征在于所述第一腔室至少配有一条通路直接与所述流入通道相通和所述第二腔室至少有第一水供入通路通过一个阀门与流入管相通并至少有第二漏出通路用于水流出。
有利地是本发明的装置有一个双动圆柱体使得阀门数量少于等效类型的现有技术装置。
因此用于此装置操作所需的阀门数量的减少赋予该装置很大的可靠性。
对于本发明的装置还有利地是用于其操作所需的机构明显地简化了。
通过阅读作为一个说明性的和非限定性的例子给出的优选实施方案的以下叙述并参照附图将会较好地理解前叙的目的和优点。
-图1是本发明装置在第一工作构型的横断面视图；-图2是图1装置的剖面平视图；-图3是图1装置的一个不同工作构型的横断面视图；-图4是图3装置的剖面平视图；-图5是图1装置的另一个工作构型的横断面视图；-图6是图5装置的剖面平视图；-图7是图2装置的沿VII-VII线所取的部分断面视图；-图8是示于图7的另一个工作构型装置的部分断面视图；和-图9是沿图1装置的又一个元件的IX-IX线所取的纵向剖视图。
具体实施例方式
本发明的水软化器示于图1～图2，此处总体上用参数1标示；此装置包括一个含一种软化物质3的容器2和一个包含一个与容器2连接的集流体5的分配器4。
在集流体5中有一个欲被处理水的流入管8和一个已被处理的水的流出管9以及多个总体用数字10标示的内通道。
所述的内通道10做在集流体5上面，可以被位于滑阀6的流路11所截。
滑阀6内部地并滑动地连结到集流体5上并由致动装置7沿轴线51移动。
更具体地说致动装置单元7从示于图1和2的第一位置二者择一地移动至示于图3和4的第二位置。对于滑阀6的每一种位置流路11相对于内通道10的不同相互位置是对应的，这样形成了不同的水路径。
特别要注意的是实际的路径在附图中通过用阴影线示出的液体存在强调。
至于致动装置单元7，它包括一个固定到滑阀6的圆柱体12，此圆柱体在圆筒13内滑动。
圆柱体12将由圆筒限定的容积分成为第一腔室14(见图1和2)及相对第一腔室14的第二腔室15(见图3和4)。
本发明提供的第一腔室14有一个直接与流入管8连通的通路16，即不用阀门介入就可打开和关闭与流入管8的连通。此外，按照本发明第二腔室15有一个通过阀门19a与流入管8相连的第一通路17和一个第二漏出通路18。
在集流体5上也有多个用于数字19a、19b和19c标示的控制阀门，它们用于调节在上述不同路径中的水流。
特别要注意的是控制阀门19a阻断腔室15的加压水供入通路17。
通过一个总体用数字20标示的控制装置打开和关闭控制阀门19a、19b和19c，控制装置包括机械部件21、运动机构24和一个控制单元70。
此机械部件21包括一个凸轮轴22，此轴通过与阀门19a、19b和19c的杆接触的杠杆22a共同操作打开或关闭各阀门。
此凸轮轴22由运动机构24旋转，此机构大体由一个由控制单元70控制的电动机构成。
此控制单元70包括接口装置，该装置最好包括一个键盘71，通过它输入数据然后由处理装置例如微处理器处理以便控制滑阀6的运动和凸轮轴22的旋转速度。
凸轮轴22的旋转速度确定各阀门19a、19b和19c的开和关时间从而确定此装置的各种工作阶段的持续时间。
更具体地如先前所述，该装置通常提供三种不同的工作阶段-工作或运行循环阶段，示于图1和2，其特征是阀门19a、19b和19c都是关闭的；-树脂再生阶段，示于图3和4，其特征是阀门19a和19c是打开的；-树脂冲洗阶段，示于图5和6，其特征是阀门19a和19b是打开的。
运行循环阶段在运行循环阶段凸轮轴22是静止的并且滑阀6的位置如图2所示，这样水沿着图1中以箭头30标示的路径从流入管8进入，首先输入容器2的里面然后沿着箭头31标示的路径通过管27至流出管9。
因此水经受软化物质3例如离子树脂处理。在此阶段所有阀门19a、19b和19c都是关闭的。
在这样一种构型中，此装置也提供向流出通道供给可变百分率的未处理水的可能性以便保持在流出水中钙的含量至少在现行规定要求的值的下限。
这点是通过在图7和8中总体用数字50标示的处理水的硬度控制单元完成的。这样一个单元通常包括一个通过缝隙32连通流入管8与流出管9的通道31，此缝隙32由插入垂直安排在一个固定闸门34内的底座的螺杆33露出。
当软化器将处理水中钙的含量降低到法律允许的限度以下，通过开口32从流入管8直接流来的限量水允许添加非软化水、即未处理水到从管9流出的水中，以便再次平衡钙含量。
再生阶段当软化器进入再生阶段时，凸轮轴22旋转至阀门19a和19c打开时止。打开阀门19a允许输送存在管8中的水到第二腔室15中。由于滑阀6的表面与圆柱体12接触，所以表面12a比表面12b小，实际上面对腔室15的圆柱体12的表面12b大于面对相对的腔室14的圆柱体的表面12a，因此水容易注满腔室15继而排空相对的腔室14。
这使得由腔室14、15内存在的压力所产生的作用在圆柱体12上的相对的力不平衡。这种不平衡引起滑阀6移动直至它到达稳定的位置，如图3和4所示。
在这种情况下在两个腔室14和15中的压力相同并等于存在于装置的流入管8中的水的压力。
同时流入管8通过旁路通道40直接与流出管相通(可详见于图3和4)，以便在再生阶段期间保持在装置下游的水流回路被供给。
为了完成树脂的再生，控制单元通过打开第一辅助通道使离子树脂与通常包含盐溶液的再生流体相连通，此盐溶液装在一个被称做盐水缸的第二容器41内，可见于图6并详示于图9。
再生流体通过管27沿方向34进入容器2，然后在容器2中按照图3中简头35标示的方向向上流，这样有利地强化了此流程。
装在容器41中的盐溶液通过已知的系统用总体上以数字42标示的文丘里(Venturi)喷嘴排出，示于图9。
冲洗阶段当完成再生时，控制单元关闭阀门19c并启动控制阀门19b打开流体连通至流入管8的第二辅助管以便产生水流冲洗树脂3充分除去溶解在盐溶液中的钙。
在此情况下水流以与以前方向相反的方向流动，即向下，如图5中用数字60标示的那样，以便有利地填紧离子树脂。
当完成冲洗时，控制单元再次关闭阀门19a和19b将滑阀返回到开始的位置。
关闭控制阀门19a使得与前述作用方向相反的作用力得到优势。存在于第二腔室15中的水通过第二漏出通路18被排空，这样使圆柱体12移动。
还要注意到在漏出通路18上有一个可调节的减流器181作用如同第二容器41的阀门。人们熟知减流器能改变在第二腔室内液体必须达到的压力以便使其通过第二通路18排放。
有利地是经第二漏出通路18出来的水被输送至第二容器41以便恢复液体的水位并准备其后再生操作所需要的盐溶液。
至于滑阀6，它通过做在圆柱体12上在第一表面12a的中心孔与圆柱体12连接。
此装置的安装要求将其流体连通至家庭水分配线路的上游。
更具体地说流入管8与公共水分配网络连体连通而流出管9连在家庭水路的输出管上。
在装置连接在水路中之后，操作者通过键盘71输入与处理过的水中想要的钙百分率相关的组合数据，该数据由控制单元70处理。
此装置然后开始操作自动地供应具有被输入的化学特性的水。
还需注意到通过键盘71也能输入与再生条件相关的数据。
更具体地说此装置可以以有规律的时间间隔或作为所生产的软化水的化学特性的一种函数进入再生阶段。
装置1也设有一种本身已知的消毒单元，此处不予详述。
也需指出，选择圆柱体12有不同的12a、12b表面面积能简化装置控制水路，这样就取消了腔室14和15的控制阀门以便减低装置的造价。
水路的简化也能减少装置出现故障的可能性，与使用已知类型启动系统的装置相比具有较大的可靠性。
由上述可以清楚本发明的装置达到了已述的各目的。
虽然本发明是参照附图叙述的，但在制造阶段可以进行修改，不过，这样仍在附加的各权利要求所述的相同发明原理范围之内，因此被本专利覆盖。
权利要求
1.一种水软化器(1)，包括-至少一个容器(2)，它含有一种软化物质(3)；-至少一个分配器(4)，它包括一个与所述容器(2)相连的集流体(5)，在集流体内有至少一个欲被处理水的流入管(8)，至少一个已被处理水的流出管(9)和多个内通道(10)，此通道可通过位于在所述集流体(5)内滑动的滑阀(6)上的流路(11)被阻截；-至少一个控制装置(20)，它包括适于在该软化器不同操作阶段中控制打开和关闭各个阀门(19a、19b、19c)的机械部件(21)；-一个控制单元(70)，用于编程执行该软化器的操作循环；-至少一个致动装置单元(7)，包括一个固定在所述滑阀(6)上并在圆筒(13)内滑动的圆柱体(12)，圆筒的容积被分成至少第一腔室(14)和至少相对于所述第一腔室(14)的第二腔室(15)，所述致动装置单元(7)适于移动该滑阀(6)以便确定所述流路(11)相对该内通道(10)不同的相互位置，每个位置适于设置不同的水路径；其特征在于所述圆柱体的所述第一腔室(14)具有至少一个直接与所述的流入管(8)相通的通路(16)并且所述第二腔室(15)具有至少一个经阀门(19a)与流入管相通的第一水供应通路(17)和至少一个用于水流出的第二漏出通路(18)。
2.按照权利要求1的软化器(1)，其特征在于确定所述第一腔室(14)的所述圆柱体(12)的表面(12a)的面积小于确定所述第二腔室(15)的所述圆柱体(12)的表面(12b)的面积。
3.按照权利要求1或2的软化器(1)，其特征在于所述致动装置单元(7)通过在第一表面(12a)做在所述圆柱体(12)上的中心孔与滑阀(6)连接。
4.按照前述任一权利要求的软化器(1)，其特征在于在至少其中一个滑阀(6)的所述位置上流入管(8)和流出管(9)之间直接相通。
5.按照前述任一权利要求的软化器(1)，其特征在于在至少其中一个所述滑阀的所述位置上所述流路(11)使容器(2)的内侧与所述软化物质(3)的再生流体相连通。
6.按照前述任一权利要求的软化器(1)，其特征在于所述第二腔室(15)的所述至少一个第一通路(17)被至少一个控制阀门(19a)阻断。
7.按照权利要求1的软化器(1)，其特征在于在软化器的循环的各个阶段期间启动所述阀门的所述机械部件(21)包括一个由机构(24)移动的凸轮轴(22)。
8.按照权利要求7的软化器(1)，其特征在于该机构(24)包括至少一个由控制单元(70)控制的电动机。
9.按照权利要求7的软化器(1)，其特征在于所述控制单元(70)包括接口装置(71)和一个用于通过所述接口装置输入的数据的处理单元，该数据用来设置所述阀门(19a、19b、19c)的打开和关闭时间。
10.按照权利要求9的软化器(1)，其特征在于此接口装置包括至少一个键盘。
11.按照权利要求9的软化器(1)，其特征在于所述处理单元包括至少一个电子处理单元。
12.按照前述任一权利要求的软化器(1)，其特征在于所述第二通路(18)水力连接到至少一个装有构成再生所述软化物质的流体的物质的第二容器(41)。
13.按照权利要求12的软化器(1)，其特征在于该软化物质包括氯化钠。
14.按照前述任一权利要求的软化器(1)，其特征在于所述第二漏出通路(18)设有一个其作用对第二容器(41)如同一个阀门的减流器(181)。
全文摘要
被公开的水软化器(1)包括至少一个装软化物质(3)的容器(2)；至少一个分配器(4)，它包括一个与所述容器(2)相连的集流体(5)；至少一个控制装置(20)以便打开和关闭阀门(19a、19b、19c)；一个控制单元(70)用于编程操作该软水器；至少一个致动装置单元(7)，它包括一个被分成第一腔室(14)和与第一腔室相对的第二腔室(15)的圆柱体(12)；该致动装置单元(7)用于移动一个滑阀(6)以确定各流路(11)的不同的相互位置，每个位置适于确定不同的水路径。所述圆柱体的第一腔室(14)有一个直接与水流入管(8)相通的通路(16)而第二腔室(15)有一个通过阀门(19a)与流入管相通的第一供入通路(17)和用于水流出的第二漏出通路(18)。
文档编号F16K11/065GK1426967SQ0215707
公开日2003年7月2日 申请日期2002年12月23日 优先权日2001年12月21日
发明者G·丰塔纳, F·斯托基罗 申请人:应用注射技术股份有限公司