申请日2015.06.19
公开(公告)日2017.04.19
IPC分类号C02F1/42
摘要
根据各方面和实施方案，在此提供的是用于处理、存储和递送一种或多种液体的系统和方法。所述的系统和方法可以利用水处理组件，其包括储罐，所述储罐包括内部流动组件、伸缩配件和多端口头部配件。
摘要附图
权利要求书
1.一种水处理组件，其包括：
储罐，其包括内部容积和布置在其第一端的孔;
流动结构，其布置在所述储罐的内部容积之内，所述的流动结构包括：
多个第一流体通道;
与所述多个第一流体通道流体连通的第一立管;
多个第二流体通道;以及
与所述多个第二流体通道流体连通的第二立管;
第一伸缩配件，其包括第一伸缩部分和第二伸缩部分，所述的第一伸缩配件与所述的第一立管流体连通;
第二伸缩配件，其包括第一伸缩部分和第二伸缩部分，所述的第二伸缩配件与所述的第二立管流体连通;以及
头部配件，其可移动地安装到所述的孔内，所述的头部配件包括：
与所述第一伸缩配件流体连通的第一端口;
与所述第二伸缩配件流体连通的第二端口;以及
与进料水来源和所述储罐的内部容积流体连通的第三端口。
2.根据权利要求1所述的水处理组件，其中所述第一伸缩配件的第二伸缩部分和第二伸缩配件的第二伸缩部分配置用于分别与所述第一立管和所述第二立管接合。
3.根据权利要求2所述的水处理组件，其中所述第一伸缩配件的第二伸缩部分和第二伸缩配件的第二伸缩部分分别包括连接器管。
4.根据权利要求2所述的水处理组件，其中所述第一伸缩配件的第一伸缩部分配置用于与所述头部配件的第一端口接合，所述第二伸缩配件的第一伸缩部分配置用于与所述头部配件的第二端口接合。
5.根据权利要求4所述的水处理组件，其中所述的第一伸缩配件的第一伸缩部分和所述第二伸缩配件的第一伸缩部分分别包括管道接收器。
6.根据权利要求4所述的水处理组件，其中，当所述头部配件被安装到所述孔内并且所述第一和第二伸缩配件分别已经接合到所述第一和第二端口时，所述头部配件的一部分被置于所述储罐的外部。
7.根据权利要求4所述的水处理组件，其中所述的流动结构沿着所述储罐的长度垂直延伸，并被配置用于在所述储罐的内部容积之内自由地旋转，同时所述的头部配件被安装到所述的孔中。
8.根据权利要求7所述的水处理组件，其中所述的储罐进一步包括与所述内部容积流体连通的出口，并且所述出口被布置在第二端。
9.根据权利要求4所述的水处理组件，其中所述的头部配件进一步包括连接到所述第一端口的第一流体通道和连接到所述第二端口的第二流体通道，其中所述流动结构的多个第一流体通道、第一立管、第一伸缩配件和所述头部配件的第一流体通道限定了第一流体流动路径，所述流动结构的多个第二流体通道、第二立管、第二伸缩配件和所述头部配件的第二流体通道限定了第二流体流动路径。
10.根据权利要求9所述的水处理组件，其中所述的第一和第二流体流动路径与电化学装置的一个或多个消耗隔室流体连通。
11.根据权利要求10所述的水处理组件，其中所述的第一流体流动路径与所述电化学装置的一个或多个消耗隔室的出口连接，所述的第二流体流动路径与所述电化学装置的一个或多个消耗隔室的入口连接。
12.根据权利要求4所述的水处理组件，其中所述的第一端口与电化学装置的一个或多个消耗隔室的出口流体连通。
13.根据权利要求12所述的水处理组件，其中所述的第二端口与电化学装置的一个或多个消耗隔室的入口流体连通。
14.根据权利要求1所述的水处理组件，其中所述多个第一流体通道被置于所述储罐的一侧，而所述多个第二流体通道被置于所述储罐的相对侧。
15.根据权利要求1所述的水处理组件，其中所述的伸缩配件配置用于在所述流动结构和布置在所述头部配件之内的至少一个流体通道之间通过所述立管提供流体连通。
16.根据权利要求1所述的水处理组件，其中所述多个第一流体通道和所述多个第二流体通道的至少其中之一包括一个或多个中空垂直组件。
17.跟权利要求16所述的水处理组件，其中所述的一个或多个中空垂直组件包括至少一个穿孔。
18.根据权利要求17所述的水处理组件，其中所述多个第一流体通道和多个第二流体通道的至少其中之一包括水平组件，其与所述第一立管和第二立管的至少其中之一流体连通。
19.根据权利要求18所述的水处理组件，其中所述的水平组件包括至少一个穿孔。
20.根据权利要求1所述的水处理组件，进一步包括挡板、隔板、分散器和流动再分配器的至少其中之一。
21.根据权利要求20所述的水处理组件，进一步包括多个挡板，其中多个挡板的每一个挡板是水平托盘，其包括布置在所述托盘的一个或多个位置上的一个或多个穿孔，所述的多个水平托盘以垂直配置的方式布置。
22.根据权利要求21所述的水处理组件，其中每个挡板实质上是圆形的，并具有布置在所述托盘一侧的一个或多个穿孔。
23.根据权利要求18所述的水处理组件，其中所述多个挡板的第一挡板包括布置在靠近所述储罐的一侧的一个或多个穿孔，所述第一挡板被水平布置在所述多个挡板的第二挡板之上，所述的第二挡板具有布置在靠近所述储罐的同一侧的一个或多个穿孔。
24.根据权利要求23所述的水处理组件，其中所述第二挡板的一个或多个穿孔被布置为靠近所述挡板的相对侧。
25.根据权利要求20所述的水处理组件，其中所述挡板、隔板、分散器和流动再分配器的至少其中之一被配置用于防止细菌增长。
26.根据权利要求1所述的水处理组件，配置用于在与所述水处理组件相关的水处理系统的管道压力下进行操作。
27.一种水处理组件，其包括：
储罐，其包括内部容积和布置在第一端的孔;
流动结构，其布置在所述储罐的内部容积之内，所述的流动结构包括至少一条流体通道;以及
头部配件，其可移动地安装在所述的孔中，所述的头部配件包括：
第一端口，其与所述流动结构流体连通;以及
第二端口，其与进料水源和所述储罐的内部容积流体连通。
28.根据权利要求27所述的水处理组件，其中所述至少一条流体通道包括中空垂直组件。
29.根据权利要求28所述的水处理组件，其中所述的中空垂直组件包括至少一个穿孔。
30.根据权利要求29所述的水处理组件，其中所述中空垂直组件实质上布置在所述储罐的中心。
31.根据权利要求28所述的水处理组件，进一步包括多个平行的挡板，其以垂直配置的方式布置在所述储罐内。
32.根据权利要求31所述的水处理组件，其中每个挡板是水平托盘，其包括布置在所述水平托盘的一侧的一个或多个穿孔。
33.根据权利要求32所述的水处理组件，其中所述多个平行挡板的第一挡板具有布置在靠近所述储罐的一侧的一个或多个穿孔，并且所述第一挡板被水平布置在所述多个挡板的第二挡板之上，所述的第二挡板具有布置在靠近所述储罐的相对侧的穿孔。
34.根据权利要求31所述的水处理组件，其中所述多个平行的挡板被排布从而提供蜿蜒的流动路径。
35.根据权利要求31所述的水处理组件，其中每个挡板被配置用于防止细菌生长。
36.根据权利要求31所述的水处理组件，其中每个挡板的尺寸被设置为不与所述储罐的一侧相接触。
37.根据权利要求27所述的水处理组件，其中所述的流动结构与至少一个电化学装置流体连通。
38.根据权利要求36所述的水处理组件，配置用于在与所述水处理组件相关联的水处理系统的管线压力下操作。
39.一种头部配件，其包括：
壳体;
第一流体通道，其布置在所述壳体之内;以及
第二流体通道，其布置在所述壳体之内，以使所述第二流体通道的至少一部分延伸进入所述的第一流体通道。
40.根据权利要求39所述的头部配件，其中所述的第一流体通道包括入口和出口，其中所述入口和出口的其中之一被布置为靠近所述壳体的第一端。
41.根据权利要求40所述的头部配件，其中所述第二流体通道包括入口和出口，其中所述第二流体通道的入口和出口的其中之一被布置为靠近所述壳体的第一端。
42.根据权利要求41所述的头部配件，其中所述壳体的第一端和第二端的至少一部分包括连接机构。
43.根据权利要求42所述的头部配件，其中所述第一端的连接机构被连接到储罐上。
44.根据权利要求43所述的头部配件，其中所述第一和第二流体通道的出口被置于靠近所述壳体的所述第一端。
45.根据权利要求44所述的头部配件，其中所述的储罐包括布置在所述储罐的内部容积之内的流动结构，所述第二流体通道的出口被布置为与所述流动结构接合。
46.根据权利要求45所述的头部配件，其中所述第二流体通道的入口被连接到流体源，以使所述流体与所述流动结构流体连通。
47.根据权利要求46所述的头部配件，其中所述第二端的连接机构被连接到进料水源，以使所述的进料水与所述第一流体通道的入口流体连通。
48.根据权利要求47所述的头部配件，其中所述第一流体通道的出口与所述储罐的内部容积流体连通。
49.根据权利要求48所述的头部配件，进一步包括第三流体通道，其布置在所述壳体之内，以使所述第三流体通道的至少一部分延伸进入所述第一流体通道，所述第三流体通道包括入口和出口。
50.根据权利要求49所述的头部配件，其中所述第三流体通道的入口被置于靠近所述壳体的第一端并被配置用于与所述流动结构相接合。
51.根据权利要求50所述的头部配件，其中所述第三流体通道的出口与电化学装置流体连通。
52.根据权利要求50所述的头部配件，其中所述第三流体通道的入口被配置用于与排出所述流动结构的流体流体连通。
53.根据权利要求49所述的头部配件，其中所述第三流体通道的出口被置于靠近所述壳体的第一端并且被配置用于与所述流体流动结构接合。
54.根据权利要求53所述的头部配件，其中所述第三流体通道的入口被连接到所述的流体源。
55.根据权利要求53所述的头部配件，其中所述流体源是第一流体源，以及所述第三流体通道的入口被连接到第二流体源上。
56.根据权利要求41所述的头部配件，其中所述第二流体通道的入口和出口的另外之一被布置于所述壳体的一侧。
57.根据权利要求40所述的头部配件，其中所述第一流体通道的入口和出口的另外之一被布置为靠近所述壳体的第二端。
58.根据权利要求40所述的头部配件，其中所述第一流体通道的入口和出口的另外之一被布置于所述壳体的一侧。
59.根据权利要求40所述的头部配件，其中周长限定所述壳体的第一端为非圆形。
60.根据权利要求39所述的头部配件，其中所述第一流体通道从所述壳体的第一端延伸到第二端。
61.根据权利要求41所述的头部配件，其中所述第二流体通道的部分实质上被置于所述第一流体通道的中心。
62.根据权利要求39所述的头部配件，进一步包括第三流体通道，其布置于所述的壳体之内，以使所述第三流体通道的至少一部分延伸进入所述第一流体通道。
63.根据权利要求62所述的头部配件，其中所述第二和第三流体通道的每个都以彼此等距的位置布置。
64.一种用于组装储罐的方法，其包括：
提供储罐，其包括流动结构和伸缩配件的第一部分;
将头部配件连接到所述伸缩配件的第二部分上;以及
将所述伸缩配件的第二部分连接到所述伸缩配件的第一部分上。
65.根据权利要求64所述的方法，进一步包括将所述头部配件连接到所述储罐上。
66.根据权利要求64所述的方法，其中提供所述储罐包括提供以至少两部分提供所述储罐，所述的方法进一步包括：
将所述流动结构连接到所述伸缩配件的第一部分;
将所述流动结构和所述伸缩配件的第一部分连接到所述储罐的至少两部分的至少一部分之上;以及
将所述储罐的至少两部分连接到彼此。
说明书
水处理系统储罐及组装方法
相关申请的交叉引用
根据美国法典35 U.S.C.§119(e)和PCT第8条，本申请要求2014年6月20日递交的美国临时申请第62/014,869的优先权，其名称为“水处理系统储罐及组装方法”，该申请通过引证在此全部并入本文。
背景技术
技术领域
本申请的方面一般涉及处理、存储和递送一种或多种液体，更为详细的说，其涉及在水处理系统组件中用于处理、存储和递送一种或多种液体的方法和系统，所述的水处理系统组件包括储罐和多端口头部配件。
背景讨论
对于一些应用而言，例如工业应用、商业应用或家庭应用，这些应用可能并不期望水中含有硬性物质，例如钙和镁。水的硬度的分类典型的准则为：0-60mg/L的碳酸钙被分类为软;61-120mg/L的碳酸钙为中度硬，121-180mg/L的碳酸钙为硬，以及大于180mg/L的碳酸钙为很硬。
硬水可以通过移除所述的硬度离子物质来被软化或处理。移除这些物质的系统的实施例包括那些使用离子交换床的系统。在这样的系统中，所述的硬度离子成为离子键合的带相反电荷的离子物质，其被混合到所述离子交换树脂的表面。所述的离子交换树脂最终成为饱和的离子键合的硬度离子物质以及必须被再生。再生通常涉及将键合的硬度物质替换为更加可溶的离子物质，例如，氯化钠。键合在所述离子交换树脂上的所述的硬度物质被钠离子取代，然后，所述的离子交换树脂再次准备用于随后的水软化步骤。
电化学技术可用于软化水。这些技术将可离子化的物质从液体中移除，这是使用电位来影响离子转运的。这些装置可以包括电活性介质和/或电活性膜，例如，半渗透离子换换膜或双极膜。
发明内容
根据一个或多个实施方案，在此提供一种水处理组件。所述的水处理组件包括储罐，所述储罐包括内部容积和位于第一端的孔、位于所述储罐的内部容积内的流体结构，所述的流体结构包括多个第一流体通道、与所述多个第一流体通道流体连通的第一立管、多个第二流体通道以及与所述多个第二流体通道流体连通的第二立管。所述的水处理组件也包括第一伸缩配件、第二伸缩配件和头部配件，其中所述第一伸缩配件包括第一伸缩部分和第二伸缩部分，所述的第一伸缩配件与所述的第一立管流体连通，其中所述第二伸缩配件包括第一伸缩部分和第二伸缩部分，所述的第二伸缩配件与所述第二立管流体连通，其中所述头部配件可移动地安装在所述孔内，所述的头部配件包括与所述第一伸缩配件流体连通的第一端口、与所述第二伸缩配件流体连通的第二端口以及与进料水来源和所述储罐的内部容积流体连通的第三端口。
根据一个或多个实施方案，所述第一伸缩配件的第二伸缩部分和第二伸缩配件的第二伸缩部分分别配置用于与所述第一立管和第二立管接合。根据进一步的实施方案，所述第一伸缩配件的第二伸缩部分和第二伸缩配件的第二伸缩部分分别包括连接器管。根据另外一个实施方案，所述第一伸缩配件的第一伸缩部分配置用于与所述头部配件的第一端口接合，所述第二伸缩配件的第一伸缩部分与所述头部配件的第二端口接合。根据进一步的实施方案，所述第一伸缩配件的第一伸缩部分和第二伸缩配件的第一伸缩部分分别包括管道接收器。根据另外一个实施方案，当所述头部配件被安装到所述的孔中并且所述第一伸缩配件和第二伸缩配件分别已经接合到所述的第一和第二端口时，所述头部配件的一部分被置于所述储罐的外部。根据一些实施方案，所述的流动结构沿着所述储罐的长度垂直延伸，并且其被配置用于在所述管的内部容积内部自由旋转，同时所述头部配件被安装到所述的孔中。根据进一步的实施方案，所述的储罐进一步包括与所述内部容积流体连通的出口，其被布置在第二端。根据一些实施方案，所述的头部配件进一步包括连接到所述第一端口的第一流体通道和连接到所述第二端口的第二流体通道，其中所述流动结构的多个第一流体通道、第一立管、第一伸缩配件和所述头部配件的第一流体通道限定了第一流体流动路径，同时，所述流动结构的多个第二流体通道、第二立管、第二伸缩配件和所述头部配件的第二流体通道限定了第二流体流动路径。根据进一步的实施方案，所述的第一流体流动路径和第二流体流动路径分别于电化学装置的一个或多个消耗隔室流体连通。根据进一步的实施方案，所述的第一流体流动路径连接到所述电化学装置的一个或多个消耗隔室的出口，而所述第二流体流动路径连接到所述电化学装置的一个或多个消耗隔室的入口。
根据至少一个实施方案，所述的第一端口与电化学装置的一个或多个消耗隔室的出口流体连通。根据进一步的实施方案，所述的第二端口与电化学装置的一个或多个消耗隔室的入口流体连通。
根据一些实施方案，所述多个第一流体通道被置于所述储罐的一侧而所述多个第二流体通道被置于所述储罐的相对侧。根据各实施方案，所述的伸缩配件配置用于通过所述立管在所述流动结构和布置在所述头部配件内部的至少一个流体通道之间提供流体连通。
根据另外一个实施方案，所述多个第一流体通道和多个第二流体通道的至少其中之一包括一个或多个中空垂直组件。根据进一步的实施方案，所述的一个或多个中空垂直组件包括至少一个穿孔。根据进一步的实施方案，所述多个第一流体通道和多个第二流体通道的至少其中之一包括水平组件，其与所述第一立管和第二立管的至少其中之一流体连通。根据一些实施方案，所述的水平组件包括至少一个穿孔。
根据另外的实施方案，所述的水处理组件进一步包括挡板、隔板、分散器或流动再分配器的至少其中之一。根据至少一个实施方案，所述的水处理组件进一步包括多个挡板，其中所述多个挡板中的每个挡板是一种水平托盘，其包括一个或多个穿孔，所述的一个或多个穿孔被置于所述托盘的一个或多个位置，所述的多个水平托盘以垂直配置排布。根据进一步的实施方案，每个挡板实质上是圆形的，所述一个或多个穿孔被布置到所述托盘的一侧。根据一些实施方案，所述多个挡板的第一挡板具有所述一个或多个穿孔，其被布置到靠近所述储罐的一侧，所述的第一挡板被水平布置在所述多个挡板的第二挡板之上，所述的第二挡板具有一个或多个穿孔，其被布置到靠近所述储罐的相同侧。根据进一步的实施方案，所述第二挡板的一个或多个穿孔被布置为靠近所述储罐的相对侧。根据一些实施方案，所述挡板、隔板、分散器或流动再分配器的至少其中之一被配置用于防止细菌生长。
根据一些实施方案，所述的水处理组件被配置为在与所述水处理组件相关的水处理系统的管线压力下工作。
根据一个或多个实施方案，提供了一种水处理组件。所述的水处理组件包括储罐，所述储罐包括内部容积和布置在第一端的孔、布置在所述储罐的内部容积内的流动结构，所述流动结构包括至少一个流体通道，以及头部配件，其可移动地安装到所述的孔内，所述的头部配件包括与所述流动结构流体连通的第一端口和与进料水的来源和所述储罐的内部容积流体连通的第二端口。
根据一个或多个实施方案，所述的至少一个流体通道包括中空垂直组件。根据进一步的实施方案，所述的中空垂直组件包括至少一个穿孔。根据另外的实施方案，所述的中空垂直组件实质上被布置在所述储罐的中心。根据一些实施方案，所述的水处理组件进一步包括在所述储罐内以垂直配置排布的多个平行挡板。根据进一步的实施方案，每个挡板是一种水平托盘，其包括布置在所述水平托盘一侧的一个或多个穿孔。根据一些实施方案，所述多个水平挡板中的第一挡板具有所述的一个或多个穿孔，其置于靠近所述储罐的一侧，所述第一挡板被水平地布置在所述多个挡板的第二挡板之上，所述第二挡板具有布置在靠近所述储罐的相对侧的穿孔。根据各实施方案，所述多个水平挡板被排布以提供一种蜿蜒的流动路径。根据至少一个实施方案，每个挡板被配置用于防止细菌生长。根据各种实施方案，每个挡板的尺寸不与所述储罐的侧面接触。
根据其他的实施方案，所述的流动结构与至少一个电化学装置流体连通。根据一些实施方案，所述的水处理组件被配置为在与所述水处理组件相关的水处理系统的管线压力下工作。
根据一个或多个实施方案，提供一种头部配件。所述的头部配件包括壳体、布置在所述壳体之内的第一流体通道和布置在所述壳体之内的第二流体通道，使得所述第二流体通道的至少一部分延伸进入所述的第一流体通道。
根据另外的实施方案，所述的第一流体通道包括入口和出口，其中所述入口和出口的其中之一被布置为靠近所述壳体的第一端。根据进一步的实施方案，所述第二流体通道包括入口和出口，其中所述第二流体通道的入口和出口的其中之一被布置为靠近所述壳体的所述第一端。根据另外一个实施方案，至少所述壳体的第一端的一部分和所述壳体的第二端的一部分包括连接机构。根据至少一个实施方案，所述第一端的连接机构被连接到储罐上。根据某个实施方案，所述第一流体通道和所述第二流体通道的出口被布置在靠近所述壳体的第一端。根据进一步的实施方案，所述的储罐包括布置在所述储罐的内部容积之内的流动结构，并且所述第二流体通道的出口配置用于与所述流动结构接合。根据进一步的实施方案，所述第二流体通道的入口被连接到流体源，使得所述流体与所述流动结构流体连通。根据进一步的实施方案，所述第二端的连接机构被连接到进料水源，使得所述的进料水与所述第一流体通道的入口流体连通。根据进一步的实施方案，所述第一流体通道的出口与所述储罐的内部容积流体连通。根据另外的实施方案，所述的头部配件进一步包括布置在所述壳体内部的第三流体通道，使得所述第三流体通道的至少一部分延伸进入所述的第一流体通道，并且所述第三流体通道包括入口和出口。根据某些实施方案，所述的第三流体通道的入口被布置为靠近所述壳体的第一端，并被配置与所述流动结构相接合。根据至少一个实施方案，所述第三流体通道的出口与电化学装置流体连通。根据一些实施方案，所述第三流体通道的入口被配置为与流出所述流动结构的流体流体连通。根据另外一个实施方案，所述第三流体通道的出口被布置为靠近所述壳体的第一端，并被配置用于与所述流动结构相接合。根据进一步的实施方案，所述第三流体通道的入口被连接到所述的流体源。根据一些实施方案，所述的流体源是第一流体源，而所述第三流体通道的入口被连接到第二流体源。
根据各种实施方案，所述第二流体通道的入口和出口的另一个被布置在所述壳体的一侧。根据另外一个实施方案，所述第一流体通道的入口或出口的另一个被布置为靠近所述壳体的第二端。根据一些实施方案，所述第一流体通道的入口和出口的另一个被布置在所述壳体的一侧。根据某些实施方案，限定所述壳体的第一端的边界的形状为非圆形。
根据至少一个实施方案，所述第一流体通道从所述壳体的第一端延伸到第二端。根据进一步的实施方案，所述第二流体通道的部分实质上被布置处于所述第一流体通道的中心处。
根据另外一个实施方案，所述的头部配件进一步包括第三流体通道，其被布置处于所述壳体之内，似的至少所述第三流体通道的一部分延伸进入所述的第一流体通道。根据进一步的实施方案，所述第二和第三流体通道的每个都位于彼此等距的位置。
根据一个或多个实施方案，提供一种用于组装储罐的方法。所述方法包括提供一种储罐，所述的储罐包括流动结构和伸缩配件的第一部分，将头部配件连接到所述伸缩配件的第二部分，并将所述伸缩配件的第二部分连接到所述伸缩配件的第一部分上。
根据另外一个实施方案，所述的方法进一步包括将所述头部配件连接到所述的储罐上。根据另外一个实施方案，提供所述的储罐包括为所述储罐提供至少两个部分，所述的方法进一步包括将所述流动结构连接到所述伸缩配件的第一部分，将所述流动结构和所述伸缩配件的第一部分连接到所述储罐的至少两部分中的至少一个部分，以及将所述储罐的至少两部分连接到彼此。
下文还详细讨论了其他方面、实施方案以及这些示例性的方面和实施方案的优点。此外，可以理解的是，上述信息和下述详细的描述，都仅是各方面和实施方案的说明性的实施例，其目的是提供要求保护的方面和实施方案的性质和特征的概述或框架。在此公开的实施方案可以与其他实施方案接合，所引用的“一个实施方案(an embodiment)”、“一个实施例(an example)”、“一些实施方案(some embodiments)”、“一些实施例(someexamples)”、“可替换的实施方案”、“各种实施方案”、“一个实施方案(one embodiment)”、“至少一个实施方案”、“此实施方案和其他实施方案”或其相似用语不一定是相互排斥的，其仅是为了表明描述的一个特定的特征、结构或特性可能包括在至少一个实施方案中。这类术语的出现并不一定都指代相同的实施方案。