[发明专利]水净化系统及方法

说明书

本发明是2007年1月25日提交的申请号为200710007243.8的中国发明专利“水净化系统及方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种水净化系统。更准确地，本发明涉及其类型为装备有净化水再循环回路的水净化系统。本发明还涉及一种利用该系统的水净化方法。

背景技术

很多应用需要使用超纯水，尤其是在生物和化学分析实验室中。为此已经设计了水净化系统。

根据这些应用所需要的水量，要求净化系统以其最大处理输出量、以比最其最大处理输出量小得多的输出量、或者甚至有时以零输出量来分配净化水。此外，在一些情况下，必须输送预定量的净化水，并且因此有利的是能使给定量的分配自动化而无需要求使用者监视给定量的填充。这种系统中输出量的变化引起了很多问题，尤其是水滞流问题，这会损害其纯净度。

因此问题在于设计一种适合的水净化系统，要求如下：

—以最大处理输出量来分配净化水，例如以便尽可能快地填充容器，

—以非常低的输出量来分配净化水，例如以便调节容器中的水位，和

—通过编制要输送的某一水量来自动地分配净化水(体积模式)，例如以便在任何时间在尽可能提供最佳水质量的同时填充容器，而不管所选择的操作模式，尤其是水在一段时间还没有排出时。

针对这个技术问题已经提出了几种解决方案。它们一般提供了水净化系统，所述水净化系统包括在一点处由待净化的水的入口供给的水再循环回路并且具有至少一个净化水使用出口点，以及分别位于入口点下游(相对于水循环方向)和所述至少一个出口点的上游处的回路中的泵送装置和水净化装置。再循环回路设计是使水在系统中一直循环的有效方式，避免了与水滞流相关的问题，并且使得用户在任何时间都能在使用点获得净化水。

现有技术中的第一种这种类型的系统包括三向出口阀，其可手动地操作来将水转向到出口点和/或再循环回路。于是，用户能再维持通过水净化装置的恒定流量的同时将净化水以最大输出量或较低输出量分配到使用点。

这种类型的阀是手动的，其不能为填充预定的量提供自动分配模式。

现有技术中的另一种水净化系统包括位于出口处的具有常闭(NC)流路和常开(NO)流路的开关型三向电磁阀。

这种电磁阀使得用户能自动地输送预定的量，尽管没有调节分配输出量的可能性。

一种解决方案将必然要求利用电磁控制的三向比例阀进行体积模式的操作。然而，这种阀很昂贵、体积大且复杂。在此情况下，体积分配模式带来了阀从再循环位置到分配位置的非常快速的变化，阀的响应时间和惯性会影响所输送体积的准确性。

此外，所有的三向阀将两点(或更多点)的同时使用排除在外。

现有技术中的第三种类型的系统包括分配泵、手动双向阀或者双向电磁阀以及再循环回路中的弹簧加载的单向阀。这使得用户能在维持过滤装置中流量恒定的同时以选定的输出量分配净化水，未使用的水经由单向阀再循环。在该系统中，在开关型电磁阀解决方案的情况下，用户能自动地分配预定的量(体积模式)。在装备有变速马达的分配泵的情况下，任何输出量的分配都是可能的但是会导致水处理装置中的流量变化。因此后一种解决方案为如上所述的体积模式操作提供了条件。在这种类型的系统中，使用点装备有过滤器。

上述类型的系统具体地在文献WO98/052874中描述。

这种装备有双向阀和预加载单向阀的系统所存在的问题是，在处理装置的最大处理输出量时使用点处由于过滤器所引起的水头损失会导致单向阀打开并且允许再循环回路中的一些水通过其中，从而降低系统的性能和体积分配功能。此外，在这种类型的系统中，在再循环模式中，净化水在单向阀的额定压力下再循环，这意味着处理装置仍然受压并且当分配阀打开时出现输出量峰值。

发明内容

本发明旨在减轻这些缺点。

本发明的第一方面建议了一种水净化系统，其包括在一点处由水入口将待净化的水供应进来的封闭水再循环回路，并且具有至少一个净化水的出口点，并且还包括回路上在水流动方向上分别位于入口点下游和所述至少一个出口点上游的泵送装置和水净化装置，该系统的特征在于其包括两个独立的阀：

—位于泵送装置的回路上游上的第一阀，和

—位于所述至少一个出口点上游的第二阀。

因而本发明建议使用两个双向阀，其中一个在再循环回路中，没有另外的背压设备(例如预加载的单向阀)，并且另一个在处理装置的出口的下游侧上，并且用来分配净化水。

根据本发明可组合来应用的优选特点：

—两个阀是类型为具有两个常闭(NC)流路的电磁阀；