專利名稱：水軟化器閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于控制水軟化器的進出水流量的方法和裝置，更具體的是，本發(fā)明涉及一種可控制水軟化器的進出水流量且同時可測量該水流量的閥。
背景技術：
利用離子交換樹脂的家用水軟化器通常包括離子交換樹脂存儲罐，硬水流過該存儲罐以將其鈣、鎂硬離子與離子交換樹脂床的鈉軟離子進行交換。離子交換樹脂床需要周期性地進行再生，以去除所堆積的硬離子并補充軟離子?？衫名}溶液沖洗存儲罐來進行再生，也就是，利用鹽水溶液來向離子交換樹脂床補充鈉離子。
在工作和再生循環(huán)過程中，水軟化器通常需要閥來控制流入和流出軟化水罐的水流量。過去的水軟化器控制閥通常包括小的流道，在閥工作過程中，水必須流過這些流道。但是，由于流入水和回洗水通常都包含礦物沉淀和其它雜質，水軟化器閥中的這種小而窄的流道就會被阻塞。
在水軟化器工作過程中，測量流經水軟化器的水流量是很重要的。水流量可用于精確地測定水軟化器的再生周期。過去的水軟化器的流量計通常會影響流經軟化水罐的水流量，而且在制造水軟化器閥的過程中需要較高的公差，這樣就增加了水軟化器閥的制造時間和成本。
還有一些水軟化器閥的操作需要電源。過去，在停電時，通常會導致水軟化器關斷，并且特定的循環(huán)過程中保持停止。
本發(fā)明提供一種結構簡單、可有效利用的新改進的水軟化器閥，其克服了前述的和其它的缺點，并具有良好的整體效果。

發(fā)明內容根據本發(fā)明，提供一種新改進的水軟化器閥，其包括用于清潔水軟化器閥中的特殊小通道的裝置和不會阻塞流經軟化水罐的水流且可在較低精度的公差條件下進行制造的流量計，該水軟化器閥可有效地并可在斷電的情況下進行工作。
根據本發(fā)明的一個方面，提供一種用于控制水軟化器的進出水流量的水軟化器閥。該水軟化器閥包括一個用于容納水并具有內表面的腔、一個可在所述腔內在工作位置和回洗位置之間運動的活塞和一個位于活塞內的并在活塞從回洗位置向工作位置運動時使水從所述腔流向排出口的泄壓口。水軟化器閥還包括一個從所述腔的內表面伸出的圓柱軸。當活塞處于工作位置時，所述軸裝入到泄壓口中，且所述軸可清除掉泄壓口中的雜質。
根據本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于控制水軟化器的進出水流量且包括流量計的水軟化器閥。所述流量計具有一個渦輪，該渦輪帶有兩個相對的向渦輪的伸展部分螺旋伸展的葉片。所述流量計還包括一個設置在所述兩個相對的葉片其中之一內的磁鐵和一個計量裝置，所述計量裝置用于計量磁鐵經過所述計量裝置的次數(shù)。水流過流量計的流速與磁鐵經過計量裝置的次數(shù)成正比。在存在磁鐵的情況下，計量裝置可產生電脈沖。
根據本發(fā)明的又一個方面，提供一種用于控制水軟化器的進出水流量的水軟化器閥，該水軟化器閥包括一個用于容納水并具有內表面的腔、一個可在所述腔內向工作位置和回洗位置運動的活塞和一個位于活塞內的并在活塞從回洗位置向工作位置運動時使水從所述腔流向排出口的泄壓口。水軟化器閥還包括安裝到位于活塞和腔之間的一部分活塞周圍的隔膜、設置在活塞中部周圍的第一活塞密封件、第一和第二活塞座以及一個活塞口。所述第一活塞密封件可在工作位置的第一活塞座和回洗位置的第二活塞座之間運動。當?shù)谝换钊芊饧墓ぷ魑恢玫牡谝换钊蚧叵次恢玫牡诙钊\動時，所述活塞口就被打開。當?shù)谝换钊芊饧幕叵次恢玫牡诙钊蚬ぷ魑恢玫牡谝换钊\動時，所述活塞口就被關閉。
本發(fā)明的優(yōu)點是從內表面伸出的圓柱軸可將活塞泄壓口內的任何雜質清除掉。泄壓口中的雜質會阻礙水流經泄壓口，從而妨礙活塞返回到工作位置。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是在水軟化器正常工作過程中，每個電磁閥處于關閉位置。在斷電時，流入的水繼續(xù)流經水軟化器閥和軟化水罐，并連續(xù)供水。
本發(fā)明的再一個優(yōu)點是流量計不會阻塞流經水軟化器閥的水流。流量計也可在不具備較高精度公差的條件下插入到閥口中，因此而減少了水軟化器閥的安裝時間和成本。
本發(fā)明的另外一個優(yōu)點是在閥中設有活塞口，從而使回洗水全部毫無阻塞地經過閥流向排出口。
本發(fā)明的又一個優(yōu)點是在入口處而不是在排出口處設有回洗流量控制按鈕。在流入的水流經軟化水罐和流出排出口之前，設置在入口處的回洗流量控制按鈕可對其進行控制，在回洗過程中，雜質流出排出口，從而減少了水流流經水軟化器閥時被阻塞的可能。
本發(fā)明的其它優(yōu)點和益處可通過結合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例所進行的描述中清楚地得出。

下面將結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細描述圖1是水軟化器閥的頂部橫截面圖；圖2是水軟化器閥的分解圖；圖3是水軟化器閥處于工作位置時的橫截面?zhèn)纫晥D；圖4是水軟化器閥處于回洗和/或鹽水清洗位置時的橫截面?zhèn)纫晥D；圖5是圓柱軸和泄壓口的詳圖；圖6是流量計的詳圖；圖7是流量計渦輪的透視圖。
具體實施方式如圖所示，其中示意性地而不是限制性地示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。圖1是控制進出相應的軟化水罐(未示出)的水流量的水軟化器閥30的頂部橫截面圖，圖2是水軟化器閥30的分解圖。水軟化器閥30由可打開和關閉水軟化器閥30內的孔口16、19、20、70和73的三個電磁閥8、17、18控制。本發(fā)明所描述的相應的電磁閥8是當其處于圖1所示的關閉狀態(tài)時使水軟化器處于工作和補充位置的電磁閥8。當電磁閥8處于圖3所示的打開狀態(tài)時，水軟化器閥30處于回洗和鹽水清洗位置。
圖3和4是位于軟化水罐36頂部的水軟化器閥30的橫截面?zhèn)纫晥D。具體的是，圖3顯示了水軟化器閥30的電磁閥8處于關閉位置。當電磁閥8處于關閉位置時，水軟化器30允許水流經罐口73而進入軟化水罐36。圖4顯示了水軟化器閥30的電磁閥8處于打開位置。當電磁閥8處于打開位置時，水流倒流，且經罐口70流入水軟化器36。
在水軟化器工作過程中，電磁閥18仍處于關閉位置，允許水從水源經入口26流入水軟化器閥30。在工作過程中，如圖1和3所示，電磁閥8和17仍保持關閉。經入口99進入水軟化器閥30的水經閥口20和孔口73流入軟化水罐36。然后，水至少經過一次離子交換樹脂進行軟化，也就是，將水中的鈣和鎂離子換為鈉離子。然后，水經孔口70和孔口19返回水軟化器閥30。并在口98處離開水軟化器閥30而流向居民區(qū)或工業(yè)區(qū)進行使用。
通常，軟化水罐36中的離子交換樹脂需要進行再生。再生可簡單地通過用水回洗的方式進行，或者需要由鹽水存儲罐提供的鹽水溶液進行清洗。圖4示出了在回洗和鹽水清洗過程中的水軟化器閥30。在回洗過程中，水經入口99流入。但是，電磁閥8打開，允許水進入腔21。腔21中的水使活塞6進入回洗/鹽水清洗/沖洗位置?；钊芊饧?0、11離開活塞座12、14并與活塞座13、15接觸。當處于該位置時，電磁閥17打開使進水流經孔口19和孔口23而進入孔口70，并經孔口73和孔口20而回流到水軟化器閥30。然后，水繼續(xù)流經活塞口16而流向排出口7?；钊?6允許回洗水全部無阻擋地流到排出口7。活塞口16最好為半圓形的并與活塞6相匹配。當需要鹽水溶液時，電磁閥18打開使鹽水溶液進入水軟化器閥30，然后流經孔口19而進入孔口70，并經孔口73和孔口20回流到水軟化器閥30，且繼續(xù)流經活塞口16而流向排出口7。在回洗和鹽水清洗過程結束時，電磁閥8關閉，停止水流進入腔21。由水流停止進入腔21所產生的水壓降使活塞6返回工作位置，且活塞密封件10、11與活塞座12、14相接觸。關閉電磁閥17、18所產生的入口壓力使水流經入口99而流入水軟化器閥30，而且迫使活塞返回到工作位置。本發(fā)明的一個特點是在工作過程中，每個電磁閥8、17、18是關閉的。這就使得在停電過程中水軟化器也可進行工作。
如圖5所示，圓柱軸1設置在水軟化器閥30的腔21中的閥壁4的內表面28中。圓柱軸1從內表面向內延伸，并與活塞6內的泄壓口2相配合，當電磁閥8打開和關閉時，活塞6可前后移動。泄壓口2用于降低腔21內的壓力。當打開電磁閥8使壓力作用于隔膜3的腔21側面時，水就流入腔21。當活塞6離開腔21并使少量的水流向排出口7時，圓柱軸1與活塞6的泄壓口2脫離。當電磁閥8關閉時，隔膜3的腔21側面上的恒定壓力就被釋放掉。當活塞6返回工作位置時，水就經泄壓口2而被排出。圓柱軸1可防止有物質阻塞泄壓口2，以確?；钊?正常工作。如果泄壓口2被阻塞，隔膜3的腔21側面上的壓力就不能降低，從而妨礙了活塞6返回到其工作位置。
如圖6和7所示，水軟化器閥30最好在閥口98內設有流量計48。流量計48具有至少兩個相對的螺旋伸展的葉片50，其形成渦輪56。圖7是優(yōu)選實施例的渦輪56的透視圖。當水經閥口98流入時，渦輪56產生旋轉。流量計48具有位于一個或兩個相對葉片50上的磁鐵53。當磁鐵53在孔口98內旋轉時，傳感器54檢測磁鐵何時經過傳感器54。通過測量磁鐵53經過傳感器54的次數(shù)就可計量出從軟化水罐36經過孔口98而流出的水量。計量的速率可用于計劃水軟化器的再生周期。
渦輪56通過軸58支承在孔口98內，軸58與安裝在孔口98內的兩個軸套65、66相配合。軸58最好在其每個端點60、61處呈圓錐形。當作用軸向載荷時，端點60、61就與軸套65、66內的止推裝置62接觸。通過單點接觸，大大地減小了摩擦。軸58還具有環(huán)形軸承63、64，環(huán)形軸承恰好經過錐形端部60、61與軸套65、66相接觸。當徑向載荷作用于渦輪56時，通過與環(huán)形軸承63、64和軸套65、66的切向單點接觸而使摩擦大大降低。另外，軸58可在位于每個端部60、61處的軸套65、66內軸向自由移動，因此，在生產水軟化器閥過程中，不必要求其具有較高精度的公差。
為提高流量和流動參數(shù)，在開口23處設置回洗流量控制按鈕22，從而在水流經軟化水罐36并經排出口7排出之前，控制進入的水量。通常，其在原先的水軟化器中所設置的位置是位于排出口7處。將流量控制按鈕22設置在與排出口7相對的開口23處的優(yōu)點是在回洗過程中，從軟化水罐36中沖洗出的并在排出口7流出的沉積物不會與流量控制按鈕22纏結在一起。在排出口7處不會有流量控制按鈕22所帶來的任何阻礙。如果將其設置在排出口7處，控制按鈕22的小開口會截留沉積物，從而降低流速。這就會導致控制按鈕22不能正常工作，使軟化水罐36中的離子交換樹脂不能有效地被清洗。而且，將流量控制按鈕22設置在開口23處消除了在鹽水清洗過程中如果將流量控制按鈕設置在排出口7處時由流量控制按鈕22所產生的背壓。這種背壓會導致在鹽水清洗過程中不能利用文丘里效應。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，除了磁鐵53由特殊的材料限制外，其它所有的閥部件都由塑料制成。
上面已對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述。顯然，在不脫離本發(fā)明宗旨和范圍的情況下，本領域技術人員可作出各種的變型和改進。本發(fā)明的權利要求書試圖涵蓋所有的這種變型和改進。
權利要求
1.一種用于控制水軟化器的進出水流量的水軟化器閥，該水軟化器閥包括一個用于容納水并具有內表面的腔；一個可在所述腔內在工作位置和回洗位置之間運動的活塞，所述活塞具有一個泄壓口，當所述活塞從所述回洗位置向所述工作位置運動時，使水從所述腔流入排出口；以及一個從所述腔的所述內表面伸出的圓柱軸，當所述活塞處于所述工作位置時，所述軸裝入到所述泄壓口中，且所述軸可清除掉所述泄壓口中的任何雜質。
2.根據權利要求1所述的水軟化器閥，其特征在于，還包括一個安裝在位于所述活塞和所述腔之間該活塞的一部分周圍的隔膜。
3.根據權利要求2所述的水軟化器閥，其特征在于，還包括一個設置在所述活塞中部周圍的第一活塞密封件；第一和第二活塞座，所述第一活塞密封件可在位于所述工作位置的所述第一活塞座和位于所述回洗位置的所述第二活塞座之間運動；所述活塞具有一個活塞口，當所述第一活塞密封件從位于所述工作位置的所述第一活塞座向位于所述回洗位置的所述第二活塞座運動時，所述活塞口就被打開，當所述第一活塞密封件從位于所述回洗位置的所述第二活塞座向位于所述工作位置的所述第一活塞座運動時，所述活塞口就被關閉。
4.根據權利要求3所述的水軟化器閥，其特征在于，所述活塞口是一個位于所述活塞中的開口，其形狀基本上與所述第一活塞密封件相同，并設置在所述活塞中所述第一活塞密封件與所述第一活塞座接觸的位置，當所述第一活塞密封件與所述第一活塞座在所述工作位置接觸時，所述第一活塞密封件蓋住所述開口，當所述活塞密封件向位于所述回洗位置的所述第二活塞座運動時，所述開口被打開，從而允許水經所述活塞口流向所述排出口。
5.根據權利要求4所述的水軟化器閥，其特征在于，還包括一個設置在所述活塞端部周圍的第二活塞密封件；以及第三和第四活塞座，所述第二活塞密封件可在位于所述工作位置的所述第三活塞座和位于所述回洗位置的所述第四活塞座之間運動。
6.根據權利要求5所述的水軟化器閥，其特征在于，還包括一個流量計，所述流量計具有一個渦輪，該渦輪帶有兩個相對的向所述渦輪的伸展端部螺旋伸展的葉片；一個設置在所述兩個相對的葉片其中之一內的磁鐵；以及一個傳感器，所述傳感器用于計量所述磁鐵經過所述傳感器的次數(shù)，水流過所述流量計的流速與所述磁鐵經過所述傳感器的次數(shù)成正比，在存在所述磁鐵的情況下，所述計量裝置可產生電脈沖。
7.根據權利要求6所述的水軟化器閥，其特征在于，所述流量計還包括一個支承所述渦輪的軸，所述軸具有設置在第一軸套內的第一端部和設置在第二軸套內的第二端部，所述第一端部大致呈錐形，所述第一端部具有第一端點、第一錐形根部和位于所述第一錐形根部的第一環(huán)形軸承，所述第二端部具有第二端點、第二錐形根部和位于所述第二錐形根部的第二環(huán)形軸承，所述第一和第二端點都可自由地與所述第一和第二軸套內的推力表面接觸，所述第一和第二環(huán)形軸承允許所述軸自由地在所述第一和第二軸套內運動。
8.根據權利要求7所述的水軟化器閥，其特征在于，還包括一個設置在所述水軟化器閥入口處的回洗流量控制按鈕，在流入的水流經所述水軟化器之前，所述回洗流量控制按鈕可控制流入的水量。
9.根據權利要求8所述的水軟化器閥，其特征在于，還包括第一電磁閥，所述第一電磁閥打開時允許水流入所述腔，所述第一電磁閥關閉時，所述活塞將水排出所述腔；第二電磁閥，所述第二電磁閥將水引入和引出相聯(lián)的軟化水罐，在所述水軟化器工作過程中，所述第二電磁閥處于關閉狀態(tài)，在回洗所述相聯(lián)的軟化水罐過程中，所述第二電磁閥處于打開狀態(tài)；以及第三電磁閥，用于在其關閉時的進水口和在其打開時的鹽水溶液源之間進行切換。
10.一種用于控制水軟化器的進出水流量的水軟化器閥，其包括一個流量計，所述流量計具有一個渦輪，該渦輪帶有兩個相對的向所述渦輪的伸展端部螺旋伸展的葉片；一個設置在所述兩個相對的葉片其中之一內的磁鐵；以及一個傳感器，所述傳感器用于計量所述磁鐵經過所述傳感器的次數(shù)，水流過所述流量計的流速與所述磁鐵經過所述傳感器的次數(shù)成正比，在存在所述磁鐵的情況下，所述傳感器可產生電脈沖。
11.根據權利要求10所述的水軟化器閥，其特征在于，所述流量計還包括一個支承所述渦輪的軸，所述軸具有設置在第一軸套內的第一端部和設置在第二軸套內的第二端部，所述第一端部大致呈錐形，所述第一端部具有第一端點、第一錐形根部和位于所述第一錐形根部的第一環(huán)形軸承，所述第二端部具有第二端點、第二錐形根部和位于所述第二錐形根部的第二環(huán)形軸承，所述第一和第二端點都可自由地與所述第一和第二軸套內的推力表面接觸，所述第一和第二環(huán)形軸承允許所述軸自由地在所述第一和第二軸套內運動。
12.一種用于控制水軟化器的進出水流量的水軟化器閥，該水軟化器閥包括一個用于容納水并具有內表面的腔；一個可在所述腔內在工作位置和回洗位置之間運動的活塞，所述活塞具有一個泄壓口，當所述活塞從所述回洗位置向所述工作位置運動時，使水從所述腔流入排出口；一個安裝在位于所述活塞和所述腔之間該活塞的一部分周圍的隔膜；一個設置在所述活塞中部周圍的第一活塞密封件；第一和第二活塞座，所述第一活塞密封件可在位于所述工作位置的所述第一活塞座和位于所述回洗位置的所述第二活塞座之間運動；所述活塞具有一個活塞口，當所述第一活塞密封件從位于所述工作位置的所述第一活塞座向位于所述回洗位置的所述第二活塞座運動時，所述活塞口就被打開，當所述第一活塞密封件從位于所述回洗位置的所述第二活塞座向位于所述工作位置的所述第一活塞座運動時，所述活塞口就被關閉。
13.根據權利要求12所述的水軟化器閥，其特征在于，所述活塞口是一個位于所述活塞中的開口，其形狀基本上與所述第一活塞密封件相同，并設置在所述活塞中所述第一活塞密封件與所述第一活塞座接觸的位置，當所述第一活塞密封件與所述第一活塞座在所述工作位置接觸時，所述第一活塞密封件蓋住所述開口，當所述活塞密封件向位于所述回洗位置的所述第二活塞座運動時，所述開口被打開，從而允許水經所述活塞口流向所述排出口。
14.根據權利要求13所述的水軟化器閥，其特征在于，還包括一個從所述腔的所述內表面伸出的圓柱軸，當所述活塞處于所述工作位置時，所述軸裝入到所述泄壓口中，且所述軸可清除掉所述泄壓口中的任何雜質。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于控制水軟化器的進出水流量的水軟化器閥,其包括一個從活塞腔的所述內表面伸出的圓柱軸,當活塞處于工作位置時,該軸裝入到泄壓口中。該軸可將泄壓口中所含的任何雜質清除掉,且在工作過程中關閉泄壓口。該水軟化器閥還具有一個流量計,該流量計帶有至少兩個螺旋伸展的葉片。當渦輪旋轉時,設置在葉片內的磁鐵經過傳感器,從而形成一個用于計量流經閥的水流量的裝置。該閥還包括一個設置在閥入口處而不是排出口處的流量控制按鈕,從而避免由于罐在排出口處產生沉淀而阻塞水流。該閥還包括一個在水軟化器工作狀態(tài)變化過程中允許水自由地流過閥的內活塞口。
文檔編號C02F5/00GK1343285SQ00804275
公開日2002年4月3日 申請日期2000年2月24日 優(yōu)先權日1999年2月26日
發(fā)明者E·布拉尼, B·科內爾 申請人:弗羅美蒂克環(huán)球有限公司