專利名稱：反滲透式滲出水泵的制作方法
發(fā)明的背景發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種液力驅(qū)動(dòng)的隔膜泵，從一反滲透膜片過(guò)濾器向一儲(chǔ)罐泵送滲出水。
相關(guān)技術(shù)的說(shuō)明反滲透式(RO)的水凈化系統(tǒng)用于去除各種雜質(zhì)。

圖1表明，通常的RO系統(tǒng)，具有反滲透膜片10，聯(lián)接于供水源12。水源12一般是城市自來(lái)水。此系統(tǒng)包含一反滲透膜片，可把各種雜質(zhì)從供水中分離出來(lái)而生成凈化水或滲出水和一種稱作鹵水的各種雜質(zhì)濃縮物。滲出水隨后儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐14或者其它儲(chǔ)集凈化水的裝置之中。而鹵水則不斷地被排放至下水道。
滲透膜片具有較低的孔隙度，以致在水通過(guò)膜片時(shí)此膜片會(huì)造成很大的壓降。當(dāng)此系統(tǒng)用在具有低城市水壓的地區(qū)時(shí)，通過(guò)膜片的滲出水的最終壓力可能低到甚至不能充灌儲(chǔ)罐。因此，許多RO系統(tǒng)包括一臺(tái)泵16以提高供水和由RO膜片所造成的最終滲出水的壓力。通常的RO泵一般是由插接城市電源的電馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)的。城市電力可能不總是可提供給終端用戶的，從而會(huì)使一基于電馬達(dá)的系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)作。此外，電馬達(dá)比較昂貴，會(huì)加大系統(tǒng)的總體成本。因而或許希望具有一種非電力泵，會(huì)增大由一反滲透式濾水器膜片和過(guò)濾系統(tǒng)所產(chǎn)生的滲出水的壓力。
本發(fā)明的概要本發(fā)明是一種隔膜泵，可增大由一反滲透式濾水器所產(chǎn)生的滲出水的壓力。此泵具有隔膜，把滲出腔與鹵水腔分隔開(kāi)來(lái)。滲出腔具有聯(lián)接于反滲透式過(guò)濾器滲出水出口的入口，以及連接于用于儲(chǔ)積由過(guò)濾器產(chǎn)生的滲出水的罐器的出口。鹵水腔具有入口，聯(lián)接于過(guò)濾器的鹵水出口，以及聯(lián)接于下水道的出口。
在操作中，鹵水從過(guò)濾器流進(jìn)泵的鹵水腔。鹵水的流動(dòng)推動(dòng)隔膜，在泵里面的滲出水推進(jìn)儲(chǔ)罐。當(dāng)隔膜達(dá)到一行程位置時(shí)，一閥門開(kāi)啟而讓鹵水腔室里面的鹵水經(jīng)過(guò)鹵水出口泄放出去。滲出水壓力大于泄放壓力，以致來(lái)自過(guò)濾器的滲出水可推動(dòng)隔膜返回吸入位置，此時(shí)閥門被關(guān)閉而鹵水也充滿鹵水腔室以重復(fù)這一循環(huán)。
此系統(tǒng)包括一流量限定器，可消除不然會(huì)阻止隔膜移動(dòng)到吸入位置的背壓。泵包括有彈簧加載的聯(lián)動(dòng)裝置，當(dāng)隔膜移動(dòng)而通過(guò)泵里面的各預(yù)定部位時(shí)可把閥門鎖住在開(kāi)啟和關(guān)閉位置上。
附圖的簡(jiǎn)要描述本發(fā)明的各項(xiàng)目的和優(yōu)點(diǎn)在考察以下詳細(xì)說(shuō)明和各附圖之后對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域中那些一般的熟練人員來(lái)說(shuō)則會(huì)是更加顯而易見(jiàn)的，其中圖1是先前技術(shù)中一種反滲透式水凈化系統(tǒng)的示意圖；圖2是本發(fā)明的一種反滲透式水凈化系統(tǒng)的示意圖；圖3是本發(fā)明的一種隔膜泵的橫截面視圖；圖4是類似于圖3的橫截面視圖，表明在開(kāi)啟泵的閥門之前的偏心聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)；圖5是類似于圖4的橫截面視圖，表明把閥門鎖住在開(kāi)啟位置上的彈簧裝置；圖6是類似于圖5的橫截面視圖，表明充滿滲出水的泵；圖7是類似于圖6的橫截面視圖，表明關(guān)閉閥門之前的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)；圖8是類似于圖3的橫截面視圖，表明把閥門鎖住在關(guān)閉位置上的彈簧裝置。
本發(fā)明的詳細(xì)描述現(xiàn)在通過(guò)各參照編號(hào)來(lái)更為具體地參見(jiàn)各附圖。圖2表明本發(fā)明的一種反滲透式水凈化系統(tǒng)20。此系統(tǒng)包括一反滲透膜片22，聯(lián)接于一供水源24。此供水一般來(lái)自于城市的供水源。滲透膜片22可從供水中去除各種雜質(zhì)而生成滲出水和鹵水。滲出水一般儲(chǔ)存在一罐器28之中。罐器28可以是一簡(jiǎn)單的容器、一加壓軟殼式充滿蓄積器或任何其他儲(chǔ)存滲透水的裝置。罐器28一般具有一龍頭，可讓使用者取用滲出水。
膜片22具有較低的孔隙度，可造成顯著的壓降。為增大滲出水的壓力，滲出泵30聯(lián)接于過(guò)濾器22和罐器28。滲出泵30具有鹵水入口32，它聯(lián)接于膜片22的鹵水出口34，以及鹵水出口36，它連接于下水道。雖然說(shuō)明了某種下水道，但是應(yīng)當(dāng)理解，出口34可以循著確定的路線返回到膜片22的入口或反滲透式系統(tǒng)的另一部件。泵30還具有滲出水入口38，它聯(lián)接于膜片22的滲出水出口40，以及滲出水出口42，它連接于罐器28。滲出泵30由來(lái)自膜片22的鹵水壓力驅(qū)動(dòng)以增大被供輸給罐器28的滲出水的壓力。膜片22的鹵水出口34最好是經(jīng)過(guò)流量限定器29聯(lián)接于泵30的鹵水入口32。流量限定器29顯著地降低了進(jìn)入泵30的鹵水流率。作為另一實(shí)施例，流量限定器可以裝入泵30的鹵水入口32。
圖3-8表明滲出泵30的一項(xiàng)優(yōu)選實(shí)施例。泵30具有殼體44，最好是將一端件46擰進(jìn)外殼48組裝而成。殼體44還包括內(nèi)部腔室構(gòu)件50和52。腔室構(gòu)件50包括鹵水孔口32和36。同樣，外殼48具有滲出水孔口38和42。配件54嵌進(jìn)孔口并固定于殼體構(gòu)件48和50。固定于配件54的則是把泵30聯(lián)接于膜片22、罐器28和下水道的一些軟管(未畫出)。
泵30具有一內(nèi)部撓性隔膜54，把滲出水腔室56與鹵水腔室58分隔。進(jìn)出滲出水腔室56的水流由單向閥門60和62控制，它們分別位于滲出水孔口38和42里面。在鹵水腔室58內(nèi)有一閥門聯(lián)動(dòng)裝置64。聯(lián)動(dòng)裝置64可相對(duì)于鹵水出口36推動(dòng)閥門66。隔膜54和外殼48二者都最好是由一種在水被泵送通過(guò)腔室56時(shí)不會(huì)污染滲出水的材料制成。隔膜54還完全把滲出水腔室56與聯(lián)動(dòng)裝置64密封隔開(kāi)，以致裝置的各組件不會(huì)污染滲出水，密封腔室56因而可以可靠地防止水受到泵的污染。另外，由于泵30是由鹵水驅(qū)動(dòng)的，所以本發(fā)明的泵30不會(huì)以石油、潤(rùn)滑劑或其他一般會(huì)出現(xiàn)在通常水泵中的各種物質(zhì)來(lái)污染滲出水。
聯(lián)動(dòng)裝置64包括一聯(lián)動(dòng)臂68，以樞轉(zhuǎn)方式由銷子72連接于活塞70?；钊?0裝接于隔膜54，以便隔膜54與活塞70一致運(yùn)動(dòng)。聯(lián)動(dòng)臂68還以樞轉(zhuǎn)方式由銷子74連接于殼體44，并由彈簧裝置78連接于杠桿76。杠桿76聯(lián)接閥門66并以樞轉(zhuǎn)方式由銷子80連接于殼體44。彈簧裝置78包括壓縮彈簧82，由構(gòu)件84和86卡持，構(gòu)件84和86以樞轉(zhuǎn)方式連接于聯(lián)動(dòng)臂68和杠桿76。彈簧82可以在示于圖3的受壓位置至示于圖4的伸展位置之間移動(dòng)。
杠桿76的端部具有一孔眼(未畫出)，可容放閥門66的頸部88?？籽鄞笥陬i部88的直徑，以致杠桿76的端部可以沿著閥門66滑動(dòng)。杠桿76的端部由閥門凸緣90和92卡持。閥門66還有一閥桿94，在腔室構(gòu)件52中的一槽道96里滑動(dòng)，使閥門66可能在開(kāi)啟位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)。
在操作中，閥門66起動(dòng)處于圖3所示的關(guān)閉位置上。彈簧82處于伸展位置并施加作用力于杠桿76，把閥門66保持在關(guān)閉位置上。關(guān)閉的閥門66可使鹵水流進(jìn)鹵水腔室58。鹵水的壓力大于滲出水腔室56里面滲出水的壓力，以致由鹵水施加在隔膜54上的合成作用力可朝向外殼48推動(dòng)活塞70。隔膜54的運(yùn)動(dòng)減小了滲出水腔室56的容積并推動(dòng)腔室56里面的滲出水通過(guò)出口42而進(jìn)入罐器28。單向閥門60可防止?jié)B出水被泵回而進(jìn)入膜片22。
在活塞70朝向外殼48移動(dòng)而把水泵出腔室56時(shí)，臂68移動(dòng)而彈簧82會(huì)與銷子74對(duì)中。如圖4所示，在彈簧裝置78與杠桿76對(duì)中時(shí)彈簧82是受壓的?；钊?0和臂68繼續(xù)移動(dòng)，直至彈簧裝置不再與銷子76對(duì)中為止，此時(shí)彈簧82放松到圖5中所示的伸展位置。彈簧82的移動(dòng)可使杠桿76沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，這樣導(dǎo)致杠桿76沿頸部88上滑動(dòng)而靠合凸緣92，把閥門66推入所示的開(kāi)啟位置。杠桿76的轉(zhuǎn)動(dòng)引起杠桿端部沿著閥門66頸部的滑動(dòng)。杠桿76在正當(dāng)活塞70移動(dòng)時(shí)沿著頸部滑動(dòng)的能力可使隔膜54在閥門66隨后開(kāi)啟之前完全放空腔室56。
如圖6所示，當(dāng)閥門66開(kāi)啟時(shí)，腔室58里面的鹵水流經(jīng)孔口36并進(jìn)入下水道。泄放壓力低于滲出水的壓力，此時(shí)腔室56里面的滲出水的合力作用力把隔膜54從外殼48推開(kāi)。隔膜54的移動(dòng)可把鹵水推出鹵水腔室58。鹵水出口36最好是顯著地大于鹵水入口38，以致流體阻力在通過(guò)入口32時(shí)大于出口36。在此優(yōu)選實(shí)施例中，出口36具有的面積大致50倍于入口32的面積。因而，流量限定器29阻止在鹵水繼續(xù)流動(dòng)時(shí)鹵水腔室中的壓力上升。隔膜54的運(yùn)動(dòng)還可推動(dòng)活塞70并使臂68和杠桿76沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)以壓縮彈簧82。如圖7所示，活塞70繼續(xù)移動(dòng)直至彈簧裝置78不再與杠桿76對(duì)中為止，此時(shí)彈簧82擴(kuò)展而使杠桿76沿反時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。如圖8所示，杠桿76的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致杠桿端部靠合凸緣90并關(guān)閉閥門66。當(dāng)閥門66關(guān)閉時(shí)，鹵水再次流入泵30并增大腔室58里面的壓力。腔室壓力的增大朝向外殼48推動(dòng)隔膜54，由此重復(fù)上述過(guò)程。
彈簧裝置78可形成閂鎖功能，當(dāng)隔膜54抵達(dá)泵里面的吸入和行程位置時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉閥門66。彈簧78在閥門66開(kāi)啟時(shí)比在閥門66關(guān)閉時(shí)具有較大的壓縮和產(chǎn)生的釋放力，這里因?yàn)樵谖牒蛪嚎s行程期間臂68和杠桿76的相對(duì)位置所致。關(guān)閉閥門66并不需要很大的力，因?yàn)榈窒畨毫υ陂y門關(guān)閉時(shí)比在閥門開(kāi)啟時(shí)小些。當(dāng)關(guān)閉閥門66時(shí)所產(chǎn)生的較低彈簧力可減少各運(yùn)動(dòng)部件上的磨損并延長(zhǎng)泵的壽命。
本發(fā)明的泵提供了一種不需電力而增大反滲透式水凈化系統(tǒng)之中滲出水壓力的方法。此外，與先前技術(shù)中的常見(jiàn)電動(dòng)泵相比，此泵是比較安靜的。
雖然已經(jīng)說(shuō)明了某些示范性實(shí)施例并將它們顯示了各附圖之中，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施例只是廣泛發(fā)明的例證而非限制，而且本發(fā)明并不局限于圖示和說(shuō)明的各特定結(jié)構(gòu)和配置，因?yàn)樵诒炯夹g(shù)領(lǐng)域中的一般熟練人員可以想出各種各樣的其他改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種泵裝置，用于具有反滲透膜片的反滲透式水凈化系統(tǒng)，此膜片包括鹵水孔口和滲出水孔口，包括殼體，具有聯(lián)接于反滲透式膜片的滲出水孔口的滲出水入口、滲出水出口、聯(lián)接于反滲透式膜片的鹵水孔口的鹵水入口和鹵水出口；隔膜，把鹵水腔室與滲出水腔室分隔，其中所述鹵水腔室流體連通于所述鹵水入口和出口，而所述滲出水腔室流體連通于所述滲出水入口和出口；閥門，聯(lián)接于所述鹵水出口和所述隔膜，以至所述閥門在所述隔膜移動(dòng)通過(guò)泵送行程時(shí)是關(guān)閉的，而所述閥門在所述隔膜移動(dòng)通過(guò)吸入行程時(shí)是開(kāi)放的，和流量限定器，聯(lián)接于所述鹵水入口。
2.按照權(quán)利要求1中所述的裝置，其中所述隔膜由聯(lián)動(dòng)裝置聯(lián)接于所述閥門。
3.按照權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述聯(lián)動(dòng)裝置包括彈簧，可把所述閥門推入所述開(kāi)啟和關(guān)閉位置。
4.按照權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述聯(lián)動(dòng)裝置包括有杠桿，聯(lián)接于所述隔膜和所述閥門，以致所述隔膜可以移動(dòng)，而不觸動(dòng)所述閥門。
5.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述鹵水出口具有的直徑大于所述鹵水入口的直徑。
6.按照權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述彈簧施加第一作用力以開(kāi)啟所述閥門，此作用力大于為關(guān)閉所述閥門所需的第二作用力。
7.按照權(quán)利要求1所述的裝置，還包括聯(lián)接于所述滲出水入口的第一單向閥門和聯(lián)接于所述滲出水出口的第二單向閥門。
8.按照權(quán)利要求7所述的裝置，其中隔膜由聯(lián)動(dòng)裝置聯(lián)接于所述閥門。
9.按照權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述聯(lián)動(dòng)裝置包括有彈簧，可推動(dòng)所述閥門進(jìn)入開(kāi)啟和關(guān)閉位置。
10.按照權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述聯(lián)動(dòng)裝置包括有杠桿，聯(lián)接于所述隔膜和所述閥門，以致所述隔膜可以移動(dòng)，而不觸動(dòng)所述閥門。
11.按照權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述彈簧施加第一作用力以開(kāi)啟所述閥門，此作用力大于關(guān)閉所述閥門所需的第二作用力。
12.一種反滲透式水凈化系統(tǒng)，包括反滲透式膜片，具有聯(lián)接于供水源的供水入口、鹵水出口和滲透水出口，所述反滲透式膜片可從供水中生產(chǎn)滲出水；儲(chǔ)罐，可操作地連接于所述反滲透式膜片；隔膜泵，聯(lián)接于所述鹵水出口和所述滲出水出口，所述隔膜泵可響應(yīng)于來(lái)自所述反滲透式膜片的鹵水水流而把滲出水泵送到所述儲(chǔ)罐；以及流量限定器，位于所述膜片與所述隔膜泵之間。
13.按照權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述隔膜泵包括殼體，具有聯(lián)接于所述反滲透式膜片的鹵水出口的滲出水入口、滲出水出口、聯(lián)接于反滲透式膜片的鹵水出口的鹵水入口和鹵水出口；隔膜，把鹵水腔室與滲出水腔室分隔開(kāi)來(lái)，其中所述鹵水腔室流體連通于所述鹵水入口和出口，而所述滲出水腔室流體連通于所述滲出水入口和出口；以及閥門，聯(lián)接于所述鹵水出口和所述隔膜，以致所述閥門在所述隔膜移動(dòng)通過(guò)泵送行程時(shí)是關(guān)閉的，而所述閥門在所述隔膜移動(dòng)通過(guò)吸入行程時(shí)是開(kāi)啟的。
14.按照權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述隔膜由聯(lián)動(dòng)裝置聯(lián)接于所述閥門。
15.按照權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述聯(lián)動(dòng)裝置包括有彈簧，可推動(dòng)所述閥門進(jìn)入開(kāi)啟和關(guān)閉位置。
16.按照權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述聯(lián)動(dòng)裝置包括有杠桿，聯(lián)接于所述隔膜和所述閥門，以致所述隔膜可以移動(dòng)，而不觸動(dòng)所述閥門。
17.按照權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述鹵水出口具有的直徑大于所述鹵水入口的直徑。
18.按照權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述彈簧施加第一作用力以開(kāi)啟所述閥門，此作用力大于為關(guān)閉所述閥門所需的第二作用力。
19.按照權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，還包括第一單向閥門，聯(lián)接于所述滲出水入口，以及第二單向閥門，聯(lián)接于所述滲出水出口。
20.按照權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述隔膜由聯(lián)動(dòng)裝置聯(lián)接于所述閥門。
21.按照權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述聯(lián)動(dòng)裝置包括有彈簧，可推動(dòng)所述閥門進(jìn)入所述開(kāi)啟和關(guān)閉位置。
22.按照權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述聯(lián)動(dòng)裝置包括有杠桿，聯(lián)接于所述隔膜和所述閥門，以致所述隔膜可以移動(dòng)，而不觸動(dòng)所述閥門。
23.按照權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述彈簧施加有第一作用力以開(kāi)啟所述閥門，此作用力大于為關(guān)閉所述閥門所需的第二作用力。
全文摘要
一種隔膜泵(30)，可增大由一種反滲透式膜片所生產(chǎn)的滲出水的壓力。此泵具有隔膜(54)，可把滲出水腔室(56)與鹵水腔室(58)分隔開(kāi)來(lái)。滲出水腔室(56)具有入口(38)，聯(lián)接于反滲透式膜片的滲出水出口，以及出口(42)，聯(lián)接于用于積蓄由膜片所生產(chǎn)的滲出水的罐器。鹵水腔室(58)具有聯(lián)接于膜片的一鹵水出口的入口(32)，和聯(lián)接于下水道的出口(36)。
文檔編號(hào)B01D61/10GK1154077SQ95193944
公開(kāi)日1997年7月9日 申請(qǐng)日期1995年5月9日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月9日
發(fā)明者R·沃爾伯斯 申請(qǐng)人:阿夸特克水力系統(tǒng)公司