水净化装置和方法制造方法及图纸

技术编号:7153678 阅读:153 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种水净化装置,包括至少:(a)一个或多个水净化组件,其用于提供净化的水流,优选地具有小于1μS/cm的电导率;以及(b)步进马达(35),其用于控制净化的水流(28)从水净化装置的分配。步进马达可以提供非常精细的和准确的净化的水流从水净化装置分配的控制,该控制不受净化的水流的流动或流动速率的影响。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及,特别地但不排他地用于实验室的水。用于在实验室中使用的水净化装置和保健设施是公知的。通常,它们涉及将污染物和杂质减少和/或去除到低的水平。它们通常包括去除颗粒、胶体、离子物质以及有机物质和/或分子的各种技术。水净化装置通常允许由使用者手动改变待分配的水的体积,例如从点滴到公升, 和/或水分配的速度(即流动速率),再次从滴状到多公升每分。然而,除基于使用者身体地操作水龙头和手动地计量所分配的水的体积的手动分配外,水净化装置常常提供‘自动分配’,例如以时间为基础或以量度为基础;任选地,遵循在TO2007/015048A1中所讨论的预编程的或预储存的分配曲线(dispense profile)。为了适应这样的一系列分配选项,水净化装置的水分配出口的控制常常是‘电子的’,以使该作用自动化。通常地,使用简单的开/关螺线管操纵的阀。然而,螺线管是有限的,因为水分配装置的内部流动速率,因此此后净化的水流的分配的流动速率,被常规地设置成单个值和高值,而这没有考虑到慢的或小的体积的便利分配,特别地是到更小的水收集容器例如烧杯和烧瓶内的分配。US5, 925,240描述了一种水处理系统,其具有用于提供可以被准确地分配的处理水的配量控制。在一个实施方式中,该系统的控制器将输入信号转换到马达控制信号,该马达控制信号使马达以驱动泵的速度运转并使水在出口阀处的流动与所期望的流动速率相当。在US5,925,M0的另一个实施方式中,控制器控制阀的流出横截面并使水在阀处的流动与所期望的流动速率相当。然而,这样的实施方式都涉及增加用于附加的螺线管和附加的液压复杂性的成本。为了克服这样的限制,并保留良好的分配控制程度,可以使用电压或频率相依性螺线管,借此,线圈、电压或频率的调节调整电枢的位置,使得能够通过这样的螺线管控制的阀实现一些流调节。然而,当将分配非常精确的体积会期望或要求以非常低和/或非常准确的(例如滴状)的流动时,这样的螺线管仍然是有限的。这是因为在初始提起阀隔膜以起动分配时,阀隔膜上的压力的改变影响精密的电子浮动电枢(electronically-floating armature),导致其错误的定位和因此错误的流动控制。螺线管的另外的缺点是在长时间对螺线管的激励线圈供给能量时(例如在用于非常准确的体积分配的滴状分配期间),加热的线圈导致穿过的净化的水流发生不期望的局部加热,影响净化的水流的性能。本专利技术的目的是提供,该提供更好的净化水的分配控制。因此,根据本专利技术的一个方面,提供了一种水净化装置,包括至少(a) 一个或多个水净化组件,其用于提供净化的水流,优选地具有小于1 μ S/cm的电导率;(b)步进马达,其用于控制净化的水流从水净化装置的分配。步进马达通常是可以将电枢的全转动细分成多个不连续的步距常常多个小的步距的无刷同步电马达。因此,这可以提供非常精细且准确的净化的水流从水净化装置分配的控制,该控制不受净化的水流的流动或流动速率的影响。步进马达可以将其电枢转动到与马达的多个相相对应的多个转动位置。因此,具有许多相的步进马达有能力将其电枢定位到具有相应地小的差异或变化的许多位置。由于这样的位置是已知的并且可以被转位,所以它们提供非常精细的水分配操作的控制。而且,一旦电枢已经被定位到对于特定分配所期望的位置,步进马达将电枢保持在适当位置,阻止对分配的任何破坏性的影响发生,而不使用另外的功率或产生热。水净化装置可以包括用于分配净化的水流的一个或多个阀。马达可以以耦合到这样的阀中的一个或多个,使得马达能够控制阀中的至少一个的位置,任选地,能够控制直接地影响分配的流动速率的每个阀的位置。这允许步进马达通过控制阀的位置而直接地控制净化的水流的分配。马达可以是可操作的,以将阀定位在至少第一打开位置和至少第二关闭位置之间,其中,在第一打开位置中,净化的水流以第一流动速率自由流动通过阀,而在第二关闭位置中,净化的水流被阻止流动通过阀。优选地,马达是可操作的,以将阀定位在至少多个打开位置以及关闭位置之间,其中,每个打开位置允许净化的水以不同的流动速率流动通过阀。这样的流动速率可以相当于‘滴状’,例如 20ml/min,高达 ll/min、21/min、51/min 或更多。马达还可以配置成当阀被定位到所期望的位置时防止一个或多个阀的移位。马达可以经由凸轮机构或齿轮机构中的至少一个而被耦合到阀。通过利用本领域已知的方式的传动比(gearing ratio),使用至少齿轮机构使马达能够给予甚至更精细的净化的水流从水净化装置分配的控制。因此,本专利技术允许电马达(任选地具有伺服控制器和一体化生产齿轮箱 (integral production gearbox))将马达的转动能转换成精确线性运动。通过调节电条件可以控制运动程度。使用由使用者直接地或间接地可操作的任何合适的控制器,通常为输入设备,马达可以被控制。通常地,马达经由手动输入设备例如按钮或转动的控制件而被激励和/或被控制,这将使用者的手工操作转换成合适的电信号,该电信号然后电子地操作马达和任何相关联的分配阀。因为马达可以非常精确地控制驱动轴,通常通过减速齿轮箱来非常精确地控制驱动轴,所以任何阀被稳固地保持,使得当分配开始时例如阀开始打开时发生的压力变化不影响分配的可控制性,这不同于在其中电枢是浮动的且不被牢固地保持的可变化的螺线管上的情况。使用者的手工操作和合适的电信号之间的可能的关系的改变是本领域已知的,并且可以包括经由一个或多个预编程的操作或运算相对于使用者的手工运动或操作改变马达的控制的定时、速度、程度和/或量或者将其他关系变成成比例的电信号,以操作水分配的控制。例如,使用者的手工操作的程度可以提供非线性和/或阻尼控制以产生合适的电信号,用于以所需要的量成比例地控制马达。本专利技术的优点包括相对低成本的电马达/伺服的使用,甚至在非常低的流动速率下的极其精确操作的可能性以及利用这样的马达不产生热,避免了任何不期望的热传递到所分配的净化的水流。在水净化装置包括泵的情况下,马达的控制可以另外地与泵的控制例如泵速耦合。用这种方式,可以在水净化装置的操作的流动速率的整个范围内实现精确且充分可调节的分配流动速率。步进马达可以包括带螺纹的或以其他方式成螺形槽状的轴(helically-grooved axle)。这样的轴的形状和直径,和/或其偏心度和/或齿距,可以与可以实现的控制精度成正比例或反比例。本专利技术的水净化装置可包括任何数目的水净化组件以及其他的设备、部件、 管路等,包括但不限于以下中的一个或多个泵、计量器、氧化器、传感器、去离子化件 (de-ioniser)、阀、排水管、控制器、水龙头、蓄水池、再循环回路、过滤器和膜。这样的组件中的一个或多个可以是与水净化装置一体的,例如泵,且这样的组件中的一个或多个可以是与水净化装置分开的,例如离子交换筒(ion-exchange cartridge) 0水净化装置是本领域已知的,并且通常旨在提供净化的水,优选地作为净化的水流,在25°C下具有小于1 μ S/cm,优选小于0. 1 μ S/cm,更优选小于0. 067 μ S/cm的电导率。 这可等同于具有至少IM Ω-cm,优选至少IOM Ω-cm,更优选至少15MQ-cm的电阻率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水净化装置,包括至少:(a)一个或多个水净化组件,其用于提供净化的水流,该净化的水流优选地具有小于1μS/cm的电导率;(b)步进马达,其用于控制净化的水流从所述水净化装置的分配。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:李·昂德伍德
申请(专利权)人:威立雅水处理技术支持公司
类型:发明
国别省市:FR

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