在线水硬度传感器和软水器控制系统技术方案

一种用于软水器的软水器再生系统，所述软水器被配置成对水进行软化和过滤，所述软水器再生系统包括：水硬度监测系统，该水硬度监测系统被配置成确定流出所述软水器的水的硬度值。盐水罐与所述软水器连通并且能进行工作以用来自所述盐水罐的盐水使所述软水器再生。控制器能进行工作以控制所述盐水罐，其中，所述控制器通过基于指示所述软水器的有效性的所述硬度值对所述盐水罐进行打开和关闭中的一者来进行致动。者来进行致动。者来进行致动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在线水硬度传感器和软水器控制系统

技术介绍

[0001]本专利技术涉及用于使用在线水硬度传感器(in
‑
line water hardness sensor)和软水器控制系统的系统和方法。
[0002]水的硬度主要由水中钙和镁离子的存在引起。在基于盐的软水器中，使用离子交换树脂将钙和镁离子置换为钠离子。当离子交换树脂是新鲜的时，它在其活性位点包含大浓度的钠离子并且可以产生良好软水。在使用过程中，离子交换树脂中的钠离子逐渐被钙和镁离子置换，并且最终树脂珠粒变得饱和。当树脂珠粒已经被耗尽时，产品水中的硬度水平将大大增加并且软水器必须被再生。
[0003]监测产品水的硬度水平对于控制软水器的工作是重要的。当离子交换树脂不具有足够的生产良好软水的能力时，产品水的硬度将增加，并且需要尽快使软水器再生。目前，大多数可商购的硬度测量技术是基于离子选择电极(ISE)或乙二胺四乙酸(EDTA)滴定方法的。这些仪器非常昂贵或不方便。因此，市场上很少有使用ISE钙离子传感器或自动滴定器来控制再生过程的软水器产品。这些软水器是昂贵的并且用户必须频繁地重新校准ISE或改变滴定试剂以确保硬度传感器的可靠性。

技术实现思路

[0004]在一个实施方式中，本专利技术提供了一种用于软水器的软水器再生系统，所述软水器被配置成对水进行软化，所述软水器再生系统包括：水硬度监测系统，该水硬度监测系统被配置成确定流出所述软水器的水的硬度值；盐水罐，该盐水罐与所述软水器连通并且能进行工作以用来自所述盐水罐的盐水使所述软水器再生；以及控制器，该控制器能进行工作以控制所述盐水罐，其中，所述控制器通过基于指示所述软水器的有效性的所述硬度值对所述盐水罐进行打开和关闭中的一者来进行致动。
[0005]在另一实施方式中，本专利技术提供了一种用于确定被配置成对水进行软化的软水器何时需要被再生的方法，该方法包括：使所述软水器工作以对水进行软化；使第一传感器工作以测量所述软水器和纳滤模块中的水的第一电导率值；使第二传感器工作以测量所述纳滤模块与出水口之间的水的第二电导率值；使控制器工作以实施算法，从而根据所述第一电导率值和第二电导率值来确定所述软水器中的水的硬度值；使所述控制器工作以将所测量的硬度值与预定值进行比较；以及当所测量的硬度值超过所述预定值时响应于来自所述控制器的命令而使所述软水器再生。
[0006]在另一实施方式中，本专利技术提供了一种用于确定与软水器连通的盐水罐何时需要被再填充的方法，其中，所述软水器被配置成对水源进行软化和过滤，所述方法包括：使流量计工作，所述流量计被配置成测量被所述软水器软化的水的第一体积；使第一传感器工作以测量所述软水器与所述纳滤模块之间的水的第一电导率值；使第二传感器工作以测量所述纳滤模块与出水口之间的第二电导率值；使控制器工作以实施算法，从而根据所述第一电导率值和第二电导率值来确定所述软水器中的水的硬度值；将所测量的硬度值与预定硬度值进行比较；使所述流量计工作以确定在所测量的硬度值超过所述预定值之前被软化
的水的第一体积值；在确定所述第一体积之后，使所述软水器再生；在再生之后，使所述流量计工作以测量在再生之后并且在所测量的硬度值超过所述预定硬度值之前被软化的水的第二体积值；以及如果所述第二体积值比所述第一体积的预定百分比小，则用盐对所述盐水罐进行再填充；以及如果所述第二体积值不比所述第一体积值的所述预定百分比小，则使所述软水器再生。
[0007]通过考虑详细说明和附图，本专利技术的其它方面将变得清楚。
附图说明
[0008]图1是具有用于进行在线硬度测量的硬度传感器的软水器系统的示意图。
[0009]图2是根据本专利技术的替代性实施方式的图1的软水器系统的示意图。
[0010]图3是具有用于进行在线硬度测量的硬度传感器的替代性软水器系统的示意图。
[0011]图4是与软水器系统一起使用的控制系统的图示。
[0012]图5是自动使软水器再生的过程的流程图。
[0013]图6是确定盐水罐何时需要被再生的过程的流程图。
[0014]图7是在图1至图2中展示的软水器系统中的纳滤模块的立体图。
[0015]图8是图7的纳滤模块的分解立体图。
具体实施方式
[0016]在详细解释本专利技术的任何实施方式之前，应当理解的是，本专利技术在其应用方面不限于在以下说明中阐述的或在以下附图中展示的部件的构造和布置的细节。本专利技术可以具有其它实施方式并且可以以各种方式实践或实施。
[0017]本专利技术涉及一种监测软水器的有效性的系统和方法。本专利技术中的软水器是离子交换树脂，该离子交换树脂通过去除对水硬度作出贡献的离子(诸如钙和镁)并用钠取代这些离子以产生“软水”来对水进行软化。本专利技术采用水硬度监测系统来连续地或周期性地检查软水的非钠离子含量。软水器下游的非钠离子含量的升高指示离子交换树脂正失去其对水进行软化的有效性。
[0018]存在用于实施根据本专利技术的水硬度监测系统的多种方式和配置，但基本概念或方法是测量软水的电导率，从软水去除钠离子(以产生过滤的水或“渗透物”)，以及测量渗透物的电导率。具体地，纳滤模块对软水的一部分进行过滤以去除钠离子。如果离子交换树脂能有效地对水进行软化，则软水的电导率应该主要源于软水中钠离子的存在。在这种情况下，渗透物的电导率与软水的电导率相比应非常低。
[0019]然而，如果离子交换树脂正在失去或已经失去其有效性，那么非钠离子如钙和镁离子将穿过软水器。离子交换树脂的有效性的失去可以被称为树脂的“穿透(breakthrough)”。随着离子交换树脂失去其有效性，软水的电导率将逐渐归因于软水中的非钠离子。如上所述，本专利技术的水硬度监测系统从软水中去除钠离子，但不能从软水中有效地去除非钠离子。因此，当发生穿透时，渗透物的电导率将更接近软水的电导率。本专利技术的水硬度监测系统将软水的电导率与渗透物的电导率进行比较以确定软水器处是否发生穿透。
[0020]本专利技术的水硬度监测系统使用纳滤模块来从软水过滤钠离子。纳滤模块不能有效
地去除诸如钙和镁的非钠离子。本专利技术考虑了用于感测软水和渗透物的电导率的若干配置。在两种配置(图1和图3)中，第一电导率传感器被定位在纳滤模块的上游以便感测软水的电导率，并且第二电导率传感器被定位在纳滤模块的下游以便感测渗透物的电导率。在另一种配置(图2)中，单个电导率传感器交替地接收并测量软水和渗透物的电导率。纳滤模块对单价离子(例如，Na
+
、K
+
等)和二价离子(例如，Ca
2+
、Mg
2+
等)具有不同的渗透性。因此，在替代性实施方式中，纳滤模块可能能够去除水中的硬度并且使得钠离子能够通过。例如，与对钠离子相比，DOW FILMTEC
TM NF270膜对钙和镁离子具有相对高的渗透性。对于使用纳滤模块和一个或多个电导率传感器存在其它配置和变化，并且本公开中给出的示例不应被视为限制本专利技术。在一些配置中(图3)，当硬度监测系统的入口连接至原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于软水器的软水器再生系统，所述软水器被配置成对水进行软化，所述软水器再生系统包括：水硬度监测系统，该水硬度监测系统被配置成确定流出所述软水器的水的硬度值；盐水罐，该盐水罐与所述软水器连通并且能进行工作以用来自所述盐水罐的盐水使所述软水器再生；以及控制器，该控制器能进行工作以控制所述盐水罐，其中，所述控制器通过基于指示所述软水器的有效性的所述硬度值对所述盐水罐进行打开和关闭中的一者来进行致动。2.根据权利要求1所述的软水器再生系统，其中，所述软水器包括具有离子交换树脂的离子交换反应器。3.根据权利要求1所述的软水器再生系统，其中，所述水硬度监测系统包括传感器和纳滤模块。4.根据权利要求3所述的软水器再生系统，其中，所述传感器被定位在所述离子交换反应器的下游。5.根据权利要求3所述的软水器再生系统，其中，所述传感器被配置成确定流出所述软水器的水的第一电导率值和流出所述纳滤模块的水的第二电导率值。6.根据权利要求1所述的软水器再生系统，其中，所述软水器、所述传感器和所述纳滤模块能被从所述软水器再生系统单独地移除。7.根据权利要求1所述的软水器再生系统，所述软水器再生系统还包括流量计，所述流量计被配置成确定流入或流出所述软水器的水的体积值。8.根据权利要求7所述的软水器再生系统，所述软水器再生系统还包括与所述控制器通信的用户接口，其中，所述用户接口被配置成显示流出所述软水器的水的硬度值。9.根据权利要求8所述的软水器再生系统，其中，所述用户接口被配置成显示指示硬度值范围的定性指示符。10.根据权利要求8所述的软水器再生系统，其中，所述用户接口被配置成显示与预定体积值相关地指示所述体积值的指示符。11.一种用于确定被配置成对水进行软化的软水器何时需要被再生的方法，所述方法包括：使所述软水器工作以对水进行软化；使传感器工作以测量流出所述软水器的水的电导率值；使控制器工作以实施算法，以根据所述电导率值来确定所述软水器中的水的硬度值；使所述控制器工作以将所测量的硬度值与预定值...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵荻，侯贻直，
申请(专利权)人：AO史密斯公司，
类型：发明
国别省市：