[發明專利]具有可調節的旁路的介質筒

有效

• 申請號: 201380034203.6
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN104812461A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 唐納德·L·麥吉本;勞倫斯·W·巴賽特
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: B01D35/147
• 分類號: B01D35/147;B01D35/30;B01D27/10;B01D27/08
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;彭會

技術領域

本公開涉及包含用于過濾流體的介質的濾筒，并且具體地涉及包含介質諸如離子交換樹脂的濾筒和可調節的旁路。這些濾筒可用于水軟化/水垢減少應用。

背景技術

水軟化/水垢減少過濾器用于飯店和服務行業中的飲料制作。離子交換材料諸如弱酸陽離子(WAC)交換樹脂通常用于用氫或鈉交換水中的硬度礦物質(鈣和鎂)。這導致在水中有較低的結垢電位，并且使用這種水減少了過早形成水垢以及飲料設備(包括咖啡設備)的維護。

然而，如果WAC交換樹脂去除了所有硬度礦物質，則可一定程度地使該水從咖啡豆中提取咖啡的能力受損，飲料的味道可受到不利影響。優選的是在用于制作飲料的水中殘余一定硬度，并且各種飲料需要它們自身在水中的硬度規格。

需要通過使用WAC樹脂和可調節的旁路的特征結構以轉移一些水使其不接觸樹脂來降低水的結垢電位，這將允許最終用戶將硬度調節至期望的規格。另外，最終拋光碳過濾器(final?polishing?carbon?filter)需要去除任何殘余的氯、全部水中的味道和氣味(均通過樹脂來處理并且通過旁路來轉移)。需要提供單個筒，該筒在安裝時能夠從具有已知或可預測水平的旁路的濾筒外部來調節未經過處理的流體的量，并且在對經過處理的流體進行后續過濾之前將其重新組合。

發明內容

提供了具有可調節的旁路的介質筒和使用介質筒的系統和方法。在第一方面，介質筒包括：與進料腔室流體連通的入口和與混合隔室流體連通的出口；包含介質的介質隔室；與所述進料腔室和所述混合隔室流體連通的旁路口；其中，由所述進料腔室和所述介質隔室限定第一流體路徑，使得流過第一流體路徑的流體接觸介質，以形成進入所述混合隔室的經過處理的流體；以及，由所述進料腔室和所述旁路口限定第二流體路徑，使得流過第二流體路徑的流體不接觸所述介質并且在進入所述混合隔室中時未經過處理。

在一個實施例中，混合隔室在其內包括插入件，插入件與介質隔室和旁路口流體連通，插入件包括旁路調節器，所述旁路調節器能夠被調節至期望的旁路流量。旁路調節器能夠通過驅動器的旋轉來調節。旁路調節器可包括多個孔。還可提供指示器，所述指示器傳遞關于所述期望的旁路流量的信息。插入件在其內可包括過濾器。過濾器可以是含碳過濾塊。介質可包括一種或多種離子交換樹脂。在詳細的實施例中，離子交換樹脂包括弱酸陽離子(WAC)交換樹脂。

在一個或多個實施例中，介質筒還包括管道，所述管道連接到所述混合隔室，使得經過處理的流體在進入混合隔室之前穿過管道。

在一個或多個實施例中，介質筒還包括進料分隔體(用于對進入介質隔室和旁路口的流體進行過濾)。其它實施例提供還包括介質分隔體(用于對排出介質隔室的流體進行過濾)的介質筒。

另一個方面提供了一種離子交換樹脂筒，所述離子交換樹脂筒包括：與進料腔室流體連通的入口和與混合隔室流體連通的出口，混合隔室任選地包含過濾器；包含一種或多種離子交換樹脂的介質隔室；與進料腔室和混合隔室流體連通的旁路口；其中，由進料腔室和介質隔室限定第一流體路徑，使得流過第一流體路徑的流體接觸一種或多種離子交換樹脂，以形成進入混合隔室的經過處理的流體；以及，由進料腔室和旁路口限定第二流體路徑，使得流過第二流體路徑的流體不接觸介質并且在進入混合隔室中時未經過處理。混合隔室在其內還可包括插入件，所述插入件與介質隔室和旁路口流體連通，插入件包括旁路調節器，所述旁路調節器能夠被調節至期望的旁路流量。

另一個方面是一種飲料制備系統，所述飲料制備系統包括：本文公開的離子交換筒，其中離子交換樹脂包括弱酸陽離子(WAC)交換樹脂；并且其中期望的旁路流量能夠有效地提供具有期望硬度的水。

其它方面包括流體處理的方法，所述方法包括：使流體穿過介質筒的入口并進入進料腔室中；使流體的第一部分從進料腔室流過包含介質的介質隔室以形成經過處理的流體，并且使所述經過處理的流體流入混合隔室中；使流體的第二部分流過旁路口并進入所述混合隔室中，所述流體的第二部分不接觸介質并且是未經過處理的流體；將經過處理的流體和未經過處理的流體在混合隔室中進行組合；并且使混合腔室的內容物流過出口。所述方法還可包括通過使用旁路調節器來調節穿過所述旁路口的流量，所述旁路調節器能夠被調節至期望的旁路流量。在一個或多個實施例中，所述方法還包括通過位于混合腔室中的過濾器來過濾混合腔室的內容物。在詳細的實施例中，介質包括一種或多種離子交換樹脂。過濾器可以是含碳塊。

在以下“具體實施方式”中將描述本發明的這些方面和其他方面。在任何情況下都不應將以上發明內容理解為是對受權利要求書保護的主題的限制。