[发明专利]用于控制多种尺寸的水软化罐的系统和方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及流体处理系统，例如包括水软化器的水处理系统，并且更具体地，涉及一种用于控制多种尺寸的水软化器罐的系统和方法。一般认为，本发明的多个方面可以用于各种其它类型的流体处理系统，例如过滤或去离子化系统。

背景技术

水软化器是已知的，并且通常包括原水源、包含离子交换树脂的处理罐、包含盐水溶液的盐水罐、以及用于在水源、罐与排水设备或其它输出装置之间引导流体的控制阀。

通过使水流过以钠阳离子置换水中的钙和镁阳离子的离子交换树脂，水发生了软化。由于离子交换过程连续进行，最终树脂失去了其软化水的能力，并且必须补充钠阳离子。这样的过程称为再生，即通过该过程，钙和镁阳离子被去除，离子交换树脂软化水的能力被恢复，并且钠离子被补充。

家用水处理系统通常包括一个处理罐和一个盐水罐，以处理相对低的水流。更大的商用处理系统包括多个水软化单元(至少一个处理罐和盐水罐)，以处理经过这些系统的大量的水。水软化单元连接在一起，以使得经过每个单独系统的水管装置与其它系统的水管装置并联。每个水管装置路径包括用于选择性地打开或关闭特定分支或路径的控制阀。这允许用户能够在给定的时间基于用水需求来控制运行中的水软化单元的数量。

商用尺寸的处理系统通常包括集中控制器，该集中控制器连续监视水流需求并确定要打开或关闭的路径的合适数量，以服务当前的需求。“跳变(trip)”级流量率是系统设计用于通过每条路径处理的最大流量。通过监视总的流量率并且将它除以跳变级流量率，控制器确定需要打开的单元的确切数量。通常，在这种系统中的处理罐设计成相同的尺寸，以使得每个罐都能够处理相同“跳变”级的量的水流。

当水流相对低时在这种系统中出现了问题。具体而言，如果在一段持续的时间水太慢地流过盐水罐中的树脂床，可能出现“沟道效应(channeling)”。沟道效应使水流不均匀地分布遍及于树脂床，导致只有部分树脂接触水流，而剩余部分被绕过。结果，沿着沟道的树脂耗尽，于是使得未处理的水经过处理系统。

发明内容

本发明的水软化系统在水流量率大于指定的流量率时引导水流进入一个或多个较大的处理罐，而在水流量率等于或小于指定的流量率时引导水流进入较小的处理罐。

具体地，本发明的水软化系统包括具有第一水容量的第一处理罐、与第一处理罐并联的具有小于第一水容量的第二水容量的第二处理罐、连接到第一和第二处理罐的流量计、以及与流量计通信的控制器，所述流量计配置以确定进入系统的水的需求流量率，所述控制器配置以在需求流量率大于指定的流量率时引导水进入第一处理罐，并且在需求流量率等于或小于指定的流量率时引导水进入第二处理罐。

本发明的水软化系统的另一个实施例包括各自具有第一水容量的多个第一处理罐、具有小于第一水容量的第二水容量的第二处理罐、连接到第一处理罐和第二处理罐中至少一个的流量计、以及与流量计通信的控制器，所述流量计配置以确定进入系统的水的需求流量率，所述控制器配置以在需求流量率大于第一指定流量率时引导水进入第一处理罐之一，在需求流量率等于或小于第一指定流量率时引导水进入第二处理罐，并且在需求流量率大于第二指定流量率时引导水进入多个第一处理罐，其中第二指定流量率大于第一指定流量率。

又一个实施例提供了一种控制水处理系统的方法，其包括：提供具有第一水容量的第一处理罐以及具有小于第一水容量的第二水容量的第二处理罐，当水流量率大于指定的流量率时引导水进入第一处理罐，并且当需求流量率等于或小于指定的流量率时引导水进入第二处理罐。

附图说明

图1是利用本发明用于控制多种尺寸的水软化器罐的系统的水软化系统的示意图。

图2是利用本发明用于控制多种尺寸的水软化器罐的系统的水软化系统的示意图，其中每个水处理罐包括流量计。

图3是示出本发明包括两条水处理分支的系统的实施例的示意图，其中每条分支包括相对大的水处理罐并且一条水处理分支包括相对小的水处理罐。

具体实施方式

参考图1和2，本发明的水软化系统用于控制多种尺寸的水软化器罐，通常标记为20，并且配置为连同水软化器22使用，水软化器22包括至少一个第一处理罐24以及第二处理罐26，每一个都使用管道30独立连接到盐水罐28。如现有技术中已知的，第一和第二处理罐24、26分别填充有离子交换树脂32，并且盐水罐28填充有包括水36和盐粒38的盐水溶液34。