CN100415301C - 净化流体的预处理模块、***和清洁流体净化***的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于净化流体、特别是水的一次性模块(31)，它适于形成流体净化***的一部分，并包括流体净化装置(25，28)、其内安置该净化装置的壳体(35)、以及用于将该净化模块(31)与该净化***可拆卸地相连以在该净化***和该净化模块(31)之间建立流体连通的装置，其特征在于，该壳体(35)从一开始即含有清洁剂(36)，该清洁剂(36)被布置成与在该壳体(35)内循环流动的流体接触，以清洁该净化***的至少一部分。本发明还涉及净化***和相应的制造方法以及清洁方法。

Description

净化流体的预处理模块、***和清洁流体净化***的方法
技术领域
本发明涉及清洁用于净化流体、特别是水的***，为此至少一个用于净化流体的模块与该***相连。
背景技术
本发明特别针对这样的***，其将容纳于一个或多个模块中的用于实现流体净化预处理的装置(例如活性炭、多磷酸盐或前过滤件)以及用于通过切向过滤实现流体净化处理的装置(例如反渗透或超滤过滤筒)结合在一起，其中所述模块串联或顺序布置在该***中。
为了确保该***的正确操作，需要定期地对元部件、特别是采用切向过滤的净化装置进行清洁甚至消毒。
在一种现有技术的配置中，利用显示于屏幕上的信息，***定期提示使用者将清洁剂从与流体通过的管道连通的***的开口或者形成于可循环使用的净化模块的插座中的开口引入***内，该净化模块为其中容纳于该插座中的净化装置、例如反渗透过滤筒被周期性地替换的模块。
在这种情况下，使用者不得不处理清洁制品、例如含有苏打或氯的片剂，由于本身具有的腐蚀性、刺激性、毒性等特性，它们通常均对人体有害。
美国专利US 6,074,551公开了另一种现有技术的***，该***设有能够在清洁循环过程中将酸性溶液或碱性溶液自动喷射到循环管中的装置，其中该循环管可向一个或多个反渗透模块供给待净化水。
发明内容
本发明的总体目的是改进上述***。本发明的一个特别的目的是提供一种以最低的成本确保使用者的安全的配置。
为此，本发明提出一种用于水的预处理的一次性预处理模块，其适于与一净化处理模块相关联，并置于该净化处理模块的上游，其中该净化处理模块包括用于通过一流体净化***中的切向过滤净化流体的装置，并且所述预处理模块包括：(a)净化预处理装置；(b)包含所述净化预处理装置的壳体；以及(c)用于将所述一次性预处理模块与所述净化***可拆卸地相连以在所述净化***和所述预处理模块之间建立流体连通的装置，其中所述壳体从一开始即包括有清洁剂，以至少清洁所述净化处理装置。
另外，本发明提供一种用于净化水的一次性预处理模块，该预处理模块形成流体净化***的一部分，并且包括净化预处理装置、净化处理装置、壳体、以及用于将所述模块与所述***可拆卸地相连的装置，其中所述净化处理装置包括用于通过切向过滤净化流体的装置，所述壳体包含所述净化预处理装置，其中，所述壳体从一开始即含有清洁剂，该清洁剂适于至少清洁包括用于通过切向过滤净化流体的装置的所述处理装置。
本发明还提供一种净化流体的***，其包括至少一个如上所述的预处理模块。
本发明还提供一种清洁流体净化***的至少一部分的方法，该方法包括以下步骤：(a)将如上所述的一次性预处理模块与该净化***相连；以及(b)启动包括通过切向过滤进行净化的***清洁程序，其中该启动步骤在通过识别装置识别该模块后进行。
更确切地说，本发明的第一方面提供一种用于净化流体、特别是水的一次性模块，它适于形成流体净化***的一部分，并且包括流体净化装置、其内安置该流体净化装置的壳体、以及用于将净化模块与净化***可拆卸地相连以在净化***和净化模块之间建立流体连通的装置，其特征在于，该壳体从一开始即含有清洁剂，该清洁剂被布置成与在该壳体内循环流动的流体接触，以清洁该净化***的至少一部分。
换言之，本发明利用了采用一次性模块的可能性，因此需要周期性或定期地更换它们，以便将清洁剂引入流体净化***中来清洁至少部分过滤***。
结果是，通过采取非常简单的措施便可以清洁流体净化***，并可降低成本。
此外，由于提供给使用者的模块已经包含有清洁剂，因此可以安全地实现清洁过程。
这还使得模块不但净化了流体，而且还将清洁剂分布到模块自身的至少一部分中和/或该流体净化***中的其余部件的至少一部分中。
根据优选以及在适当时可以结合的方案，根据本发明的模块的特征为：
-壳体是不可拆卸的；
-清洁剂被布置在形成于该壳体中的待处理流体入口与净化装置之间，或者被布置在净化装置与形成于壳体中的净化流体出口之间；
-该清洁剂被安置于该壳体内为此产生的空间中，特别是被安置于该壳体的一凸起部分中的凹槽内；
-所述空间由清洁剂的保持装置界定出来，该保持装置优选呈笼、特别是附加笼的形式；
-壳体含有切向过滤净化装置，特别是采用反渗透、纳米过滤、超滤或微孔过滤的净化装置；
-壳体含有流体净化预处理装置，其位于净化处理装置的上游，在适当时，该净化处理装置可以是切向过滤净化处理装置，该清洁剂被布置在预处理装置和净化处理装置之间，或者布置在净化处理装置和形成于壳体中的净化流体出口之间。
-预处理装置从包括离子交换活性载体或树脂、活性炭、特别是诸如铜-锌合金(特别是由FLUID TREATMENT INC.制造的
Figure C20048003180500081
型)的氯还原剂、前过滤件(front filtration members)、特别是多磷酸盐的酒石还原剂(tartar formation reduction agents)以及它们的组合物的组中选择；
-清洁剂包括化合物或化合物的缔合物，以用于破坏生物膜和/或具有杀菌效果和/或用于消除有机污染和/或矿物污染。
本发明还具有以下优点，即其可以采用各种形式的清洁剂，如粉末、晶体、颗粒、片剂，适当时其可以涂覆或构成与流体接触而溶解或裂开的胶囊或香囊的内容物，或者呈液体的形式，其中该液体构成与流体接触而裂开的封闭件的内容物。
清洁剂优选为氯化制品、有机氯化制品、氧化制品、酸、碱或消毒液。
实践中，清洁剂也可优选为漂白剂、氯胺、次氯酸(hypochloric acid)、次氯酸(hypochlorous acid)、柠檬酸、酒石酸、醋酸、高氯酸、过醋酸(preacetic acid)、上述酸式盐、氢氧化钠、氢氧化钾、高锰酸钾、重铬酸钾或含有过氧化氢和过醋酸的消毒剂，或者含有银盐的有机复合物。
此外，本发明的配置有助于实现这样一种改进，即壳体包括能够通过流体净化***进行模块识别的装置，由此过滤***例如可以自动启动一清洁周期，即不需要使用者通过按下该***控制装置的按键来手动启动清洁周期。
本发明还在于提供一种用于净化流体的***，其包括至少一个如上所述的流体净化模块。
本发明还在于提供一种制造上述类型模块的方法，该模块包括位于一壳体内的净化装置，其特征在于，该方法还包括在封闭壳体之前将清洁剂放入该壳体中。
本发明还在于提供一种清洁流体净化***的至少一部分的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将上述一次性流体净化模块与流体净化***相连，然后启动***清洁程序，在适当时可在***通过识别装置识别该模块后自动启动清洁程序。
附图说明
本发明的特征和优点将从下面参照附图通过举例方式进行的描述中进一步显现出来，其中：
图1是一概略图，示出了采用根据本发明的流体净化模块的流体净化***的构造，以及
图2至5示出了本发明的流体净化模块的其他实施例。
具体实施方式
在图示的实施例中，以现有技术中已知的模式，根据本发明的用于净化水的水净化***10包括预处理模块11和位于预处理模块11的下游的反渗透模块12。
就反渗透模块12本身而言，它与本发明无关，因此不在这里对它进行详细说明。
需要说明的是，在图示的实施例中，示出了与DOW
Figure C20048003180500091
的TW30模块相同类型的模块。
实践中，在这种类型的反渗透模块12中，待净化的水流是连续的，并且相对于模块的致密薄膜呈切向，因此待净化水流在薄膜处被分离成浓度不同的两部分：
-一部分通过薄膜，并被称作渗透物，以及
-另一部分未通过薄膜，并被称作滞留物，其中含有由薄膜保留下来的离子、分子或微粒，特别是矿物离子。
因此，由上述类型的***10生产出来的水可以被认为具有非常少的溶解盐(即超纯水)。
在图示的实施例中，待净化的水例如主要来自于饮用水管道，它经由进水管13被输送至预处理模块11。在预处理模块11中经过净化预处理之后的水离开预处理模块11，并经由供水管14被输送至反渗透模块12。这在现有技术中是众所周知的。
在反渗透模块12的出口处，渗透物(即超纯水)经由排出管15排出，而滞留物则通过滞留物(即废水)排出管16被输送至水净化***10的出口处。
排出管16包括节流器17，即能够使排出管16出口附近的水流量降低并产生压降的元件。这在现有技术中也是众所周知的。如果需要，可利用带有分流阀19的旁通管18为节流器17设置一条旁路。
在图示实施例的情形下，根据本发明，水净化预处理模块11包括其内包含净化预处理装置的壳体20，这里该净化预处理装置表现为活性炭21的颗粒的形式，所述水净化预处理模块11还包括设置在预处理装置和模块出口23之间的清洁剂22，其中出口23与反渗透模块12的供给管14相连。
更确切地说，水净化预处理模块11包括壳体24，该壳体内从起始时即放置有清洁剂，这样该清洁剂便处于壳体20内的水流的流动路径中，从而与水流接触而溶解，并由此能够对水净化***10中位于水净化预处理模块11的下游的所有部分、特别是反渗透模块12进行清洁。
为此，在图示的实施例中，清洁剂22在实践中表现为现有技术中已知的含氯片剂的形式，其作用是消灭细菌，并防止它们扩散到预处理模块11的下游，特别是扩散到反渗透模块12中。也就是通常所说的对水净化***10的该部分进行消毒。
应当指出的是，壳体20还包括未图示出的、用于通过水净化***10识别模块11的装置，它能够在预处理模块11与水净化***10的其它部分相连并通过***10对模块11进行识别后，使水净化***10自动启动一清洁周期。
也可以将清洁剂放置在例如其它水净化模块的实施例所示的其他位置处，特别是：
1)如图2所示，所示类型的过滤筒25的下游，该过滤筒25包括多孔管26，其周围围绕着过滤材料的环形层27，并在其前面为过滤材料块28(在该例子中为活性炭颗粒)，该多孔管26与形成于模块31的底部30的通道29形成流体连通。过滤材料块28由分离器部件32保留下来，并且与用于待净化流体的入口33流体连通，所述入口33如图2所示被设置在净化模块31的圆柱形壳体35的盖子34中。这里，盖子34被焊接或粘结在壳体35上而不能拆卸下来。
同样为含氯片剂的片状清洁剂36被放置在壳体37中，特别是，为此该壳体37位于壳体35中的过滤筒25和形成于壳体35的盖子34中的净化流体出口38之间。其在过滤筒25的多孔管26的顶端和壳体35的盖子34之间夹持就位。
一个O形环39提供了位于过滤筒25的入口和出口之间的密封件。
2)在图3和图4所示的实施例中，该模块类似于图2所示的模块，但是模块40或41仅包含一个图2所示类型的过滤筒，从图中还可以看出，同样为图2所示类型的片状清洁剂可以被设置在下述任一位置处：(i)位于模块40中的已有自由空间42内，或者紧邻待净化水流入口43(图3，片剂44)，或者位于水流通道的下游(图3，片剂45，夹在过滤筒46的底端和模块40的壳体48的底部47之间)，或者(ii)位于过滤筒50的顶端和用于来自模块41的壳体52的待净化水的出口51之间的自由空间49内(图4，片剂53)。
关于图3，应当指出，可将多个片剂放置于同一模块中。
而且，在图3和4所示的实施例中，应当注意，可通过壳体已有的结构部件将片剂保持就位，在适当的情况下，可通过其所包含的部件保持就位。
最后，在图5所示的实施例中，片剂54可被放置于通道55中，其中该通道55用于使来自于预处理装置56(这里为活性碳颗粒)的水流流入到反渗透过滤筒57中。为此将其放置于一空间58中，该空间简单地通过与模块60的壳体59模制成一整体而形成，从而可节省成本。
在另一实施例中，片剂可被放置在形成于壳体的直立部分的凹槽中，或者被放置在附加到壳体上或与之分离的笼中。
还需要指出的是，用于将模块可拆卸地连接到净化***上的装置并未在图中示出，该装置可与净化***成为一体，并在***和模块之间建立水流连通。例如，这种装置可以是本申请人的欧洲专利申请EP-A-0 818 228中所描述类型的装置。
在其他所有方面中，这些模块均具有传统结构：因此这里不再详细地对它们进行描述。
从图1至5中可以看出，这里描述的壳体20、35、48、52和59均没有在壳体制造出来之后将清洁剂引入到其内部的开口。
还需要指出的是，在实践中，这里所述的所有模块均可以配设有用于通过流体净化***进行模块识别的装置，例如，通过该装置，可以在模块与***相连并通过***进行模块识别后自动启动一清洁周期。
最后，还需要指出的是，含氯片剂可由上文中限定的其他任何类型的清洁剂代替，并且在图2至5所示实施例中采用的处理和预处理装置也可以由上文中限定的其他相应装置等效替换。
当然，本发明并不限于所描述和图示的实施例，其可包括任何变型实施方式。

Claims (17)

1. 一种用于水的预处理的一次性预处理模块，其适于与一净化处理模块相关联，并置于该净化处理模块的上游，其中该净化处理模块包括用于通过一流体净化***中的切向过滤净化流体的装置，并且所述预处理模块包括：(a)净化预处理装置；(b)包含所述净化预处理装置的壳体；以及(c)用于将所述一次性预处理模块与所述净化***可拆卸地相连以在所述净化***和所述预处理模块之间建立流体连通的装置，其中所述壳体从一开始即包括有清洁剂，以至少清洁所述净化处理装置。
2. 一种用于净化水的一次性预处理模块，该预处理模块形成流体净化***的一部分，并且包括净化预处理装置、净化处理装置、壳体、以及用于将所述模块与所述***可拆卸地相连的装置，其中所述净化处理装置包括用于通过切向过滤净化流体的装置，所述壳体包含所述净化预处理装置，其中，所述壳体从一开始即含有清洁剂，该清洁剂适于至少清洁包括用于通过切向过滤净化流体的装置的所述处理装置。
3. 如权利要求1或2所述的一次性预处理模块，其特征在于，该壳体是不可拆卸的。
4. 如权利要求1或2所述的一次性预处理模块，其特征在于，该清洁剂被布置在一待处理流体入口与该净化预处理装置之间，或者被布置在该净化预处理装置与一出口之间。
5. 如权利要求1或2所述的一次性预处理模块，其特征在于，该清洁剂被布置于该壳体的一凸起部分中的凹槽内。
6. 如权利要求1或2所述的一次性预处理模块，其特征在于，该清洁剂被布置于该壳体中的一保持装置中。
7. 如权利要求2所述的一次性预处理模块，其特征在于，通过切向过滤进行净化的所述处理装置包括反渗透、纳米过滤、超滤或微孔过滤装置。
8. 如权利要求1或2所述的一次性预处理模块，其特征在于，该预处理装置从由离子交换活性载体或树脂、活性炭、氯还原剂、前过滤件、酒石还原剂以及它们的组合物组成的组中选择。
9. 如权利要求8所述的一次性预处理模块，其特征在于，所述氯还原剂为铜-锌合金。
10. 如权利要求8所述的一次性预处理模块，其特征在于，所述酒石还原剂包括多磷酸盐。
11. 如权利要求1或2所述的一次性预处理模块，其特征在于，该清洁剂包括能够破坏生物膜、具有杀菌效果或者能够消除有机污染和/或矿物污染的一种或多种化合物。
12. 如权利要求1或2所述的一次性预处理模块，其特征在于，该清洁剂呈液体、粉末、晶体、颗粒、片剂、胶囊或香囊的涂层的形式。
13. 如权利要求1或2所述的一次性预处理模块，其特征在于，该清洁剂选自于由氯化制品、有机氯化制品、氧化制品、酸、碱和消毒产品组成的组。
14. 如权利要求13所述的一次性预处理模块，其特征在于，该清洁剂为选自于由漂白剂、氯胺、次氯酸、柠檬酸、酒石酸、醋酸、高氯酸、氢氧化钠、氢氧化钾、重铬酸钾以及含有过氧化氢和过醋酸的消毒剂或含有一种或多种银盐的有机复合物组成的组。
15. 如权利要求1或2所述的一次性预处理模块，其特征在于，该壳体还包括通过该流体过滤***识别该模块的装置。
16. 一种净化流体的***，其包括至少一个如权利要求1或2所述的预处理模块。
17. 一种清洁流体净化***的至少一部分的方法，该方法包括以下步骤：(a)将如权利要求1或2所述的一次性预处理模块与该净化***相连；以及(b)启动包括通过切向过滤进行净化的***清洁程序，其中该启动步骤在通过识别装置识别该模块后进行。
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