CN108700204B - 用于水处理系统、水软化器或过滤器的改进的控制阀及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种用于水处理设备的控制系统，其包括具有伺服室的控制阀组件，限定信号端口的静止端口位于伺服室中。再生控制盘密封地接合端口盘的平表面且在平表面上旋转，且将流体信号选择性地传输至控制阀内的水压操作的构件。位于干室中的电马达可操作地联接到再生控制盘上，且在再生循环期间旋转盘。联接到控制盘上的编码器监测其位置和移动。涡轮组件监测处理的水或待处理的水，且电子地联接到再生控制器上。传感器发射关于用量涡轮的旋转的脉冲，且将这些脉冲传输至控制器，控制器使用该信息来确定何时需要再生，于是适当激励驱动马达。

Description

用于水处理系统、水软化器或过滤器的改进的控制阀及控制 方法

相关申请

本申请请求享有2015年12月28日提交的美国临时申请第62/271803号的优先权，该美国临时申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及水处理，且具体地涉及用于控制流体处理设备的改进的控制系统和控制装置。

背景技术

本受让人拥有的美国专利3891552、4298025、4427549、5490932和6214214显示了各种形式的非电动液压驱动和控制的水软化器或水过滤器控制阀。在两个情况下，它们都设计成以"双罐"构造操作。即，一个介质容器投入使用，且一个介质罐处于待机模式。凭借置入控制阀中的设计特征的这些单元使它们能够拥有不同于目前市场上的类似产品的操作优势。实例包括：不间断供应经处理的水、逆流再生、水的计量使用的高效率，以及经处理的水的再生，等等。

公开的控制阀控制哪个罐联机，且控制排尽的罐的再生顺序。由给定的罐处理的水量由机构监测，该机构包括在水离开联机介质罐时由水驱动的水用量涡轮。涡轮的回转通过齿轮系和棘轮组件来执行。所述预定数量的回转与预定量的经处理的水对应，从而开始再生顺序，该再生顺序使待机的罐联机且隔离排尽的罐。

可操作地连接到再生顺序控制元件(盘形式)上的第二涡轮由水流旋转，水流在再生循环开始时激活。水流通过其顺序物理地驱动再生控制盘(经由涡轮和相关联的传动系)。如专利4298025中所述，控制盘相对于陶瓷盘的旋转用作对液压阀的加压或排放信号的分配器，液压阀构成总控制阀。该控制盘和陶瓷界面在多年的经验中得到改善且加强，且因此构成了很可靠的控制阀的"心脏"。如上文所述，水软化器或过滤器系统的再生频率由用量涡轮确定，用量涡轮直接地测量由给定的罐处理的流体量。

已证明此类阀很可靠，且已经在许多市场成功销售了超过40年。尽管证明了此类阀很可靠，但在若干领域中仍有一些改进空间。

这些阀使用相对小的水流的流来转动涡轮和相关联的齿轮系，以旋转控制盘来驱动系统经历再生。在驱动该涡轮来再生之后，水然后发送至排水部。尽管简单且可靠，但在现今的缺水的环境气候下，即使少量水认为被浪费也可能是负面的。

涡轮用于驱动再生需要专用阀，其需要开启和闭合来开始和停止驱动水的流。如果消除驱动水，则该阀可连同专用的喷嘴、流控制器、相关联的传动装置、涡轮和控制盘驱动掣子一起消除。

另外，上文列出的专利中描述的水处理系统需要经训练的服务技术人员来进行对再生频率或再生定时和/或操作顺序的调整。

现今的消费者变得习惯于能够通过他/她的智能装置(如，手机、平板计算机或笔记本计算机)来与其用具对接，且还使关于用具操作的数据在这些装置上可用来查阅和分析。消费者还对远程监测和控制装置表现出兴趣。

发明内容

本发明提供了一种用于控制具有需要再生的至少一个处理罐的水处理系统的新的且改进的设备及方法。该设备包括具有壳体的控制阀组件，壳体除其它构件外，包围用于实现排尽的罐的再生的伺服控制系统。根据本发明，控制阀壳体包括静止端口盘位于其中的伺服控制室。静止端口盘限定用于将加压水或环境排水选择性地传输至收纳在阀壳体内的流体压力操作的构件的信号端口。

再生控制盘可在端口盘的顶部上的旋转平面中旋转。再生控制盘的旋转使信号端口与加压水或环境排水选择性地连通。可旋转的再生控制盘偏压成与端口盘密封接合。编码器轮可操作地联接到再生控制盘上，且监测再生控制盘的旋转和位置。传感器监测编码器或编码器轮的移动。在所示实施例中，传感器为光学传感器。电驱动马达可操作地联接到再生控制盘上，以便电马达的激励产生再生控制盘的伴随旋转。

用于监测由处理系统处理的水量的水用量涡轮可操作地安装在阀壳体中，且由处理罐处理或即将处理的水旋转。用于监测用量涡轮的旋转的传感器操作成响应于水用量涡轮的旋转来产生信号。在所示实施例中，传感器是霍尔效应传感器。再生控制器电联接到驱动马达上，且操作成从水用量涡轮传感器接收信号，且使用来自水用量涡轮传感器的这些信号来确定形成水处理系统的部分的处理罐的再生何时需要再生。控制器还操作成控制电马达的激励来引起控制盘的旋转，以便实现再生循环。

在一个所示实施例中，电马达设置在干室内，干室位于由再生控制盘限定的旋转平面下方的阀壳体中。

在另一个所示实施例中，驱动马达位于壳体部分中，壳体部分位于由再生控制盘限定的旋转平面上方。

根据本发明的特征，提供了手动地旋转再生控制盘。如果房主想要手动地步进通过再生循环或在停电的情况下旋转再生控制盘，则该特征是有用的。根据该特征，电马达经由小齿轮和小齿轮轴组件联接到再生控制盘上，该组件包括使形成小齿轮轴组件的部分的轴部分互连的渐缩套筒离合器。离合器组件构造成使得将压力施加到小齿轮轴组件的一个轴部分上产生渐缩套筒离合器的分离移动，允许了轴部分之间的相对旋转。该特征还包括可外部促动的部件，其在压下促动器部件时产生轴部分之间的分离移动。促动器部件在受压时可与再生控制盘接合，以便促动器部件的旋转产生再生控制盘的旋转。

根据本发明的另一个特征，该系统控制器远离控制阀组件安装，且在一个实施例中，由线缆连接到控制阀上。在另一个实施例中，再生控制器安装在形成控制阀组件的部分的干隔间中。

根据另一个实施例，远程安装的控制器可电子地无线联接到控制阀装置上，即，通过Wi-Fi或蓝牙连接。

根据本发明的另一个特征，再生控制器可无线地连接到另一个装置如计算机或智能电话上，控制器可经由其编程、监测或数据可从其下载到无线连接的装置。

根据本发明，一种用于改变或改进现有技术的控制阀组件的方法，如，美国专利第3891552; 4298025; 4427549和6214214号中公开的控制阀。根据本发明，上文提到的专利中公开的类型的现有技术的控制阀具有水压操作伺服控制系统、一般包围再生驱动涡轮和喷嘴的再生涡轮室，以及可操作地连接到再生驱动涡轮上的再生控制盘，使得驱动涡轮的旋转产生再生控制盘的旋转。

根据本发明的公开方法，再生涡轮室与水源隔离，因此产生干室。具有外周齿轮齿的再生控制盘可旋转地安装在端口盘上方，端口盘限定多个流体信号端口，以用于使环境排水或加压水与阀壳体内的流体压力操作的构件连通。再生控制盘偏压到与端口盘密封接合。用于驱动再生控制盘的电马达安装在现有技术的阀壳体的现在空的且密封的涡轮室内(涡轮和相关联的传动装置除去，且使用于在涡轮中产生旋转的流体喷嘴不操作或除去)。再生控制盘可操作地连接到位于"干"隔间中的控制盘上方的编码器轮上，控制盘从伺服控制室密封且在再生控制盘和端口盘定位之处。可类似于用于现有技术的控制阀中的涡轮的水用量涡轮可旋转地安装在壳体内。用量涡轮可包括磁体，其与感测涡轮的旋转的传感器(如，霍尔效应传感器)交互。在所示实施例中，涡轮的旋转产生由探测器探测的磁脉冲。编码器传感器、水用量涡轮传感器和电驱动马达电联接到再生控制器上，其如上文所述，可位于较远或在干室中安装在阀壳体内。

根据本发明的特征，一般与涡轮室连通的排水通路通过在现有技术的阀壳体中模制新结构和/或改变形成整个多级壳体的部分的独立层部分之间的垫圈接口来阻挡或重新定向。

本发明提供了一种新的且改进的液压操作的控制阀，以及用于控制在水处理中使用的方法。现有的阀目前测量触发一些类型的所需清洁或介质再生的处理的水的体积，且使用较小的专用水流来产生旋转控制盘所需的旋转能，这提供清洁或再生过程。本发明包括连同相关联的电子控制，使用小电马达来提供新的或现有的控制盘的旋转，以在清洁或再生过程中需要的设置时间量中允许控制盘停在各种位置。为此，将存在一些类型的位置指示装置，如，直接地联结到控制盘上用于通信的光学或磁性编码器。

在一个实施例中，电马达将定位在干区，且经由密封的轴对接，以将旋转提供到在其水加压位置的控制盘。一个此干区将在本再生室(现今的再生涡轮和齿轮系存在之处)中产生。可通过消除涡轮驱动水和重新定向控制盘排放口来使室变干。在另一个实施例中，干区可在本控制盘的上方或下方产生，其中马达和位置控制器所有都位于该区域中。

现有的阀使用多个不同的控制盘设计和齿轮系来实现不同的再生顺序、时间和罐构造(并行或交替工作)。本发明可通过简单的程序输入来进行所有那些调整。可产生新控制盘，其中阀顺序的压力/排放操作的间距可扩展，以允许实现各种阀位置和相关的总体控制阀功能所需的角定位的较大公差。在现有的阀中，该间距由功能的期望时间百分比规定，因为其涉及穿过齿轮系传送的涡轮移动产生的总再生时间。在一些情况下，这产生在控制盘的相对较短角移动中发生的功能变化。现在，在具有马达驱动和电子控制的本发明中，那些功能变化的角位置没有与其它功能变化的所需关系，允许了它们在整个再生中更相等地间隔开。

现在电子地测量之前机械地测量的用于触发再生的水体积。在一个实施例中，体积计量将由电子霍尔效应计量涡轮执行，且计量加仑的累积将在电子设备中发生。这将允许相关联的齿轮系、擎子、计量盘等的消除，它们现今将脉动涡轮的旋转转化成"开始再生"信号。现今的机械设计(如专利4298025中所示)提供了许多可选择的体积来开始再生，而本发明中的电子计量和马达控制的移动在更精确的预定体积下提供再生信号，使得软化器更有效。备选地，计量可由市售的电子涡轮计量计或使用具有磁体的现有计量涡轮来执行。这将允许如上文所述的相关联的齿轮系、擎子、计量盘的消除。

本发明将包括与电子控制器的各种对接手段，如，无线蓝牙、WiFi，或将允许与控制器的所有通信从智能装置如智能电话或平板计算机发生的其它方法。施加到水软化器的相关类型的控制在美国专利6456202中覆盖。除使用与蓝牙式的射频信号的本地通信之外，可进行与本地WiFi装置的WiFi型连接，且可建立远程访问来监测软化器的操作，且甚至控制其操作，或调整设置，如，再生步骤的长度，或再生之间处理的体积。还可监测水用量模式和再生频率。

因此，本发明带来了一种保持可靠和成熟的控制盘-陶瓷盘界面的手段，作为发送流体信号以控制阀的操作、消除浪费的水源、消除零件的手段，以及允许更容易且可能远程控制调整和在本地和远程两者监测智能装置上的各种操作数据的手段。

通过阅读结合附图进行的以下详细描述，本发明的附加特征将变得清楚，且获得较完整理解。

附图说明

在参照附图查阅以下描述时，本发明的前述和其它特征和优点将对于本发明涉及的领域的技术人员变得清楚，在附图中：

图1为现有技术的控制阀的片段展开截面视图；

图2为现有技术的阀的示意图；

图3为现有技术的阀的级1的片段截面视图；

图4为形成现有技术的控制阀的一部分的伺服控制系统的示意性透视图；

图5为根据本发明构造的控制阀的示意图；

图6为根据本发明构造的控制阀的分解视图；

图7为图6中所示的控制阀的顶部级的片段截面视图，示出了安装在再生控制盘下方的齿轮马达，以及如从由图22中的线7-7指示的平面所见的互连传动装置和编码器；

图8为图6中所示的控制阀的内部部分的平面视图；

图9为本发明的至少一个实施例中使用的编码器盘或轮的透视图；

图10为控制阀的另一个片段截面视图，示出了如从由图22中的线10-10指示的平面所见的编码器读取器/编码器接口；

图11为形成本发明的部分的新的再生控制盘的顶部平面视图；

图12a和12b示出了形成本发明的部分的编码器驱动的构造；

图13示出了现有技术的壳体密封件；

图14为对现有技术的控制阀的改型的立面视图，改型形成本发明的部分；

图15为根据本发明构造的控制阀的底部级的平面视图；

图16为示出形成本发明的部分的"级2"和"级3"的侧立面视图；

图17为图16中所示的组件的顶部立面视图；

图18为示出根据本发明构造的密封件的形成控制阀的部分的"级2"的立面视图；

图19为根据本发明构造的控制阀的改变的"级1"的顶部平面视图(除去了一些部分)；

图20为根据本发明构造的包括手动超控装置的控制阀的上段的截面视图；

图21为包括环形磁体的根据本发明构造的计量涡轮组件的透视图；

图22为根据本发明构造的控制阀组件的顶部平面视图；

图23为根据本发明的另一个实施例构造的控制阀的上段的片段截面视图；以及

图24为图3中所示的控制阀的顶部段的另一个片段截面视图。

具体实施方式

美国专利第3891552、4298025、5490932、6214214、7373949和9315395号详细描述了用于水处理应用(如但不限于水软化器)的现有液压(水压)操作的控制阀的设计和操作。上文列出的所有美国专利在此通过引用并入。本发明是对用于处理系统的现有技术的控制阀的实质性增强和改进。

图1为在此通过引用并入的美国专利第3891552号中公开的现有技术的软化器控制阀的示图。具体而言，图1为形成美国专利第3891552号的部分的图3的准确副本。因此，本图1中所示的参考标号是'552专利中使用的相同参考标号，且那些参考标号在本专利申请中是只有图1才有的。

图2-24中使用的参考标号是只有那些图才有的，即使它们中的一些可与图1中使用的参考标号相同。在以下描述中，当仅参照图1中的参考标号时，将是这样指示的。

通过概述，图1示出了液压地(水压)操作的水软化器控制阀12的操作。该现有技术的阀包括用于监测由控制阀12产生的软水的量的水驱动的涡轮170。图1中所示的控制阀还包括再生控制涡轮100来用于驱动再生控制盘202。涡轮170驱动水用量计量盘201，其靠在再生控制盘202的顶部。

在此通过引用并入本文中的上文提到的美国专利中公开的类型的现有技术的阀的操作的其它方面将结合图2-4进行描述，如上文所述，图2-4将使用只有本申请中其余的图才有的参考标号，且与图1中所示的参考标号不相关或相同。

图2示意性地示出了现有技术的控制阀的构造和操作。图3为现有的阀的顶部级的截面视图。图2和图3两者都示出了现今使用的两个涡轮。涡轮116(图3)计量由水处理设备或过滤器产生的所有处理的水，并处理其。涡轮116的旋转运动经由齿轮系283传递到顶部控制区域(58a，图3)中。还参看图4，涡轮116的旋转经由棘轮擎子传送至用量计量盘118。在计量盘关于涡轮(116)可见的水的体积旋转时，水用量计量盘118定期地引起位于其下方的再生控制盘120的初始前移。该初始前移通过递增地旋转控制盘120来开始水处理系统(即，软化器)的再生，这将压力或排放信号发送至位于陶瓷端口盘122中的信号孔口。这些信号操作下控制阀段中的七个阀。由流体信号引导的阀的开启和关闭引导再生溶液和清洗水的流实现需要其的罐上的再生，且使新鲜再生罐联机。图2中的示意图更清楚示出了这些关系。

由用量计量盘118实现的再生控制盘120的初始旋转发送压力信号来开启控制阀140(图2)。当该阀开启时，水流发送穿过喷嘴141，其朝再生涡轮142引导(图3)。该涡轮的旋转通过齿轮系285(图3)传送到顶部控制区域58a(图3)中，在那里其由棘轮擎子通过再生控制盘120的齿旋转移动来传递到齿中。而再生控制盘120的初始旋转由用量计量盘118与再生控制盘120c的定期联接产生，一旦开始再生控制阀140(图2)足够远开启，则再生控制盘现在由再生涡轮142(图3)的旋转独立地驱动。再生控制盘120的180度旋转完成软化器的双罐中的一个的完整再生，或360度旋转将控制如美国专利9452942中所述的单罐水处理系统的再生。控制盘旋转180度或360度所需的时间由再生涡轮的速度和组装时选择的齿轮系比设置。通过在现场改变齿轮比而改变该时间很复杂，且需要技术人员完成。朝再生涡轮引导的水的体积和速度直接地影响涡轮的速度，且因此再生的时间。已知安装部位处可用的水压可直接地影响朝涡轮引导的水的速度，流控制器264(98，图1)包括在现有技术设计中，以尽可能有效地保持该流恒定。尽管有效，但此类弹性体孔口流控制仍允许一定压力范围内的流率度的变化，且因此产生再生时间的变化。

除总体再生时间外，再生过程中的另一个重要因素是每个再生步骤的持续时间。在现有设计中，依赖壁几何形状248(图4)的特定再生控制盘设计对于再生步骤的关系是关键的。从加压249和排水251区域(图4)的过渡的径向设计和定位是设置再生步骤比的事物。例如，一个再生控制盘可使用180度旋转中的70%用于盐水抽吸，且20%用于快速清洗，且剩余的10%用于开始再生和其它控制阀功能和关闭活动。为了产生60%盐水抽吸和30%快速清洗的比率，且必须设计、加工和生产全新的控制盘。将需要另一个控制盘设计来允许系统在两个罐在工作(处理系统的并流类型)的状态中结束其再生。这允许了大多数时间内的较低压降下的较高流率，这是一些商业应用有利的特征。如美国专利第6214214号中所述的另一个特征是最终的下流式快速清洗，这是一些过滤和离子交换应用中有用的特征。这需要一些特殊较低的阀，且再次是定制的控制盘。为了在现场更换这些盘，与再生控制盘传动装置一样，需要技术人员。

本发明极大地简化了前文所述的若干调整。本发明使用小齿轮马达来提供控制盘所需的旋转运动。图5示意性地示出了根据本发明构造的控制阀590。如图5中所示，本发明的控制阀590包括示意性地在图2中示出的现有技术的阀中使用的许多相同构件。例如，图2中所示的流控制阀70,72,76和78可用于本发明的控制阀中。

如上文所述，本发明的阀使用电气和电操作的构件作为阀的操作的一部分。再生控制盘120'在端口盘122'的顶部旋转，以控制排尽的罐(10,12)的再生顺序。然而，再生控制盘120'由电操作的齿轮或伺服马达142'旋转。利用齿轮马达142'驱动再生控制盘120'，每当激励马达142'时，就确保了再生控制盘120'的正移动。此外，再生驱动马达142'可在再生循环期间停止或重启，以调整执行的步骤的定时。马达142'电连接到电控制器600上，电控制器600可为可编程的。由控制模块排出的经处理的水量由涡轮116'监测。根据本发明，涡轮116'的旋转由传感器602监测，传感器602可为霍尔效应传感器，且电子地联接到控制器600上。控制器包括用于监测传感器602的电路，传感器602可包括响应于涡轮116'的旋转而由探测器602发射的监测脉冲。控制器可编程来在探测到预定脉冲数或超过其时开始再生，于是连续地或间断地激励电马达142'，以便穿过再生循环来旋转再生控制盘120'。编码器623旋转地联接到控制盘120'上，且监测其位置。

在图5中所示的实施例中，控制器600位于阀壳体590外，且由线缆连接到由阀壳体内包含的相关联的电气构件上。如图5中所见，线缆附接到连接器862上(连接器也在图8中示出)。这里应注意，再生控制器600可经由无线连接如蓝牙或Wi-Fi来电子地连接到阀壳体中的相关联的构件上。

在过去10年，由于诸如计算机打印机、机器人、家用电器、家庭安全、玩具和其它的行业中出现的需求，很小的齿轮马达的尺寸、功率和成本发生了显著的改进。大量低电压小型且相对强大的齿轮马达使其在这种类型的应用中的使用更合理且可接受。使用这些齿轮马达中的一个作为功率源，联结至控制盘120'的编码器可提供径向位置信息至电子控制器，电子控制器将提供启动和停止信号至马达。根据本发明，再生控制盘120'可设计和构造成更均匀间隔开错流或并流的再生步骤或再生端点之间的过渡，允许了容易定位，且消除了用于准确启动和停止位置的紧公差。每个节段或步骤的定时(激励马达142'的时间)将在控制器中电子地设置，且因此，每个步骤的定时，且因此整个再生过程的定时将可调整，且由电子控制器控制。

本发明的另一个好处在于消除驱动现有技术的再生涡轮142(图2和图3)的水流，因此消除了浪费水源(即使相对较小)，且使得系统更加节水。其它部分可消除，如，再生涡轮142(图3)、其相关齿轮系285和相关联的齿轮轴(图3)、再生驱动棘轮擎子284(图4)、其弹簧284a(图4)和再生控制提升阀140(图2)。陶瓷端口盘122不再需要将开启和闭合(排放)信号馈送至控制阀端口140a(图2)的最外的孔，且在本发明的一个实施例中，允许用于这些信号的端口发送中的一些用于其它目的。

具体参看图5和6，根据本发明，控制阀590包括控制阀壳体，其包括由多个细长螺栓(未示出)连结在一起的多个级。具体而言，且参看图6，控制阀壳体包括图6中表示且由参考标号590a,637,638,397,398和399指示的四个级。级397,398和399分别标为"级4"、"级5"和"级6"，且形成在上文提到的美国专利中的一些中公开的现有技术的控制阀组件的一部分。如图6最佳所见，是最上方壳体部分且称为"级1"的控制阀壳体部分590a收纳水用量监测设备和再生控制设备，其形成伺服控制系统的一部分。具体而言，壳体590a包围伺服控制系统，伺服控制系统安装固定端口盘122'，端口盘122'优选由陶瓷构成。再生控制盘120'在端口盘122'的(优选平面的)端口盘表面顶部旋转，且在其在端口盘122'的顶部旋转时，控制加压水与信号线a-k(图2中所示)和排水部645的信号(图5中所示)的通信。如已知，再生控制盘120'通过图7中所示的平衡活塞288'和螺旋弹簧286'偏压成与端口盘122'密封接合。马达142'位于由壳体590a限定的"干"室中，且由齿轮和小齿轮613a,613b,614a,614b和小齿轮轴622操作地联接到再生控制盘120'上。

再生控制盘120'的旋转位置由编码器轮623监测。再生控制盘120'由联接件624(将描述)联接到编码器轮623上。盖687包围再生或伺服控制室58'，其称为"湿"室。收纳编码器轮623的盖687上方的室是"干"室，且其由盖599包围，盖599可为卡扣配合类型的盖。

关于小齿轮马达可如何用于旋转控制盘，存在若干选项。这里公开了两个此类选项，但本领域的技术人员将清楚若干其它选项。齿轮马达142'的输出轴/齿轮142a的旋转运动可通过正齿轮或斜齿轮或伞齿轮联接到再生控制盘120'上，或本领域的技术人员又可构想出使用定时带和滑轮、蜗轮或其它机械运动传动装置。将示出和公开的两个实施例将包括从再生控制装置120'下方或上方驱动再生控制盘120'。

在一个优选实施例中，齿轮马达142'位于再生控制盘下方，如图7,8和10中所示的那样。在该实施例中，齿轮马达142'水平地安装在现有技术的阀中的再生室143(图3)处，以及之前需要的再生涡轮和齿轮系安装的位置。通过消除那些构件，存在齿轮马达和相关联的传动齿轮位于图7中标为143'的室中的空间。在现有技术的构造中，该室与环境排水连通。

在该实施例中，齿轮马达142'安装到马达安装支架619上。马达安装件滑入支撑肋开口来定位其，且将其保持就位。为了将水平旋转运动转换成所需的竖直旋转运动，使用了伞齿轮613a,613b。接收斜齿轮613b与小齿轮正齿轮614a制作成一件，正齿轮614a与现有的杆齿轮614b啮合。该杆齿轮压配合且键合到小齿轮轴615上。该小齿轮轴配合到新的轴承凹穴622中，其模制到将称为控制阀"级1"(图7)的事物中，其中小齿轮轴615具有双密封件615a，以防止水压从上方的加压室泄漏到室143'中。小齿轮与齿轮齿120a'(见图11)啮合，齿轮齿120a'加入再生控制盘120'中，且替换现有技术的控制盘120上的图4中示为120a的棘轮齿。

优选实施例中的再生控制盘120'的旋转由其下方的齿轮马达142'驱动，且其角位置由编码器轮623(具有齿623a,623b)监测，其可由编码器驱动器624(图7)可旋转地联接到再生控制盘120'上。再生控制盘120'通过再生控制盘120'上的不均匀的城堡形部分723a,723b(图11)与编码器驱动器624(图12)上的匹配凸片接合来联接到编码器轮623上。编码器驱动轴穿过盖687(图7)，且包括O形环密封件687a来防止加压水从下方加压水盖区域散逸。编码器驱动器的顶部具有2个非对称的键孔625a',625b'(图12)，其与编码器轮623(图9)的中心中的互补/匹配键625a,625b接合。这将齿的几何形状的位置固定在编码器的圆周，其中依赖壁构造(图4中最佳所示)的压力和排放的关系在再生控制盘120'下方形成(即，模制)。当齿轮马达142'转动再生控制盘120'时，该运动经由编码器驱动器624传送至编码器轮623。这引起编码器轮623旋转，以引起编码器齿623a,623b穿过编码器读取器620(图10)。编码器读取器620从下方穿过形成在现在收纳齿轮马达142'的同一之前的再生室143'中的新槽口633(图19)来安装就位。尽管该实施例使用光学编码器，但本领域的技术人员将清楚用于跟踪旋转的其它方法。

使用再生控制盘120'的下方的马达的位置的优选实施例需要的是，现在将收纳齿轮马达和其它电子设备的现有技术的阀构造中的再生室143(图3)，变为"干"室。在如图3中所示的现有技术的阀中，室从控制阀140(图2)接收流动流，其驱动再生涡轮142(图3)。图1示出了在控制阀75(图1)开启时开始的再生驱动水的路径，允许了水穿过再生流控制器98(图1)，且穿过再生流喷嘴99(图1)。(图1中的喷嘴99是图3中所示的相同喷嘴，且由参考标号141表示)。现在参看图3，喷嘴141在再生涡轮142(图3)处引导水流，引起其旋转。从该处，水填充室，且最终经由排放管109(图1)溢流进入排水室89(图1)，且沿排水部16(图1)向下。在消除用于现有技术的系统控制阀中使用的再生涡轮和传动装置的情况下，不再需要该流，且控制阀140(图2)可移除，且其操作所在的孔(750，图1)可闭合。喷嘴141(图3)也可闭合，从而使形成控制器140的一部分的控制流室可用于其它用途。重要的是理解，尽管本专利中论述了许多优点，为了加入齿轮马达控制来用于控制盘，最小化现有技术的控制阀和现有技术构造的支撑结构的其余部分中的任何变化，还存在许多优点。如果在软化器控制阀的其余部分中产生变化来进行该变化，则将需要较大的加工成本和功能测试。期望受益于本液压阀和结构本体设计中的多年成功现场操作，同时受益于控制升级。

为了使再生室143'成为干室，必须重新定向目前流入该室中的水源。用于再生控制盘排水孔口126a(图4)的当前排放口方向朝端口618(图8)。这将阀移动排放水排出到再生室，且最终向下至排放管109(图1)。如图4中所示，来自再生控制盘的排放物(排水)围绕中心销250流出控制盘-陶瓷盘界面。图19示出了级1中的再生控制盘下方的区域。中心销位置626(图19)排放到室627(图19)中，且向下穿过通路628，最终至端口区域618(图8)。通过闭合端口区域618(图8)，排放物可向下发送穿过通路629(图19)，通路629之前用于将信号发送至再生控制提升阀140。在本发明中不再需要控制阀140的情况下，该通路629(图19)可并入来传送该信号至排水部。这可通过闭合位于端口区域618(图8)中的现有端口，穿过信号保持壁631(图19)切开缺口630(图19)，允许排放水与端口632连接(图15)来实现。在消除再生控制阀140(图2)的情况下，在本发明中，阀之前位于其中的开口可消除，使控制阀室634(图15)变为能够变为用于排放水的通路的密封室。排放水现在可经由孔口635(图15和图14)流出室，孔口635之前给送喷嘴636(图16和17)。该喷嘴在图1中由参考标号99表示，且在图3中由141表示，且将驱动水提供到现有技术的控制阀中的再生涡轮142中。

将信号从控制盘120和陶瓷盘122界面发送到软化器控制阀的所有下方工作件的各种通路由在阀各处互连的沟槽和端口形成。这些沟槽和端口由卡在阀的级之间的密封件(垫圈)隔离。在级1下方由参考标号639(图19)和由参考标号40(在图3中)指示。用于端口的其余部分的两个级是由参考标号637(图16)和41(图3)指示的级2，以及由参考标号638(图14,15和16)指示的级3。这些级由图13中的其现有形式示出的密封件660a(级2密封件)分离，且以其改变的形式，在本发明的该实施例中安装在由图18中的参考标号660指示的级2中。

再引导的排放信号将经由孔口635(图14)发送，且在出口孔口插入喷嘴636(图16和17；参考标号99，图1)的情况下，通路将不再排出到再生室143'。作为替代，新沟槽640(图14)将在由参考标号638(图14)指示的级3的顶部中切出，其使来自控制阀室635(图14)的孔口与目前在级3中的排水孔口641(图14和15)连接。为了抓住沟槽和密封通路，级2密封件将如643(图18)处所述改变。在现有技术的控制阀中，排水室连接到再生室上，以允许排放管(109，图1)对再生驱动水的室排水。该连接将在位置644(图17和18)处密封级2来闭合。这完成了将控制盘排放口连接到现有排水室645(图15和图1中的89)的密封通路。

如前文所述，用量计量涡轮(110，图3)需要测量处理的水的体积，且然后在处理预定的水的体积之后触发再生、反洗或其它功能。在现有技术的阀中，该测量通过将用量计量涡轮(110，图3)的旋转经由齿轮系转变至用量计量盘118来机械地完成，用量计量盘118然后缓慢旋转，在其旋转时多次产生再生信号。在一个现有技术的阀(如专利第3891552和4298025号中所述)中，其可每次回转产生1到8个再生信号。在另一个版本中，如美国专利第9486801号中所述，其已改进来加入更多的选择性。在这两个情况下，存在关于计量/再生选择过程的两个限制因素。齿轮系比必须选择成确定将在计量盘的一次回转中产生涡轮将看到的加仑数。接下来，图3和图4的用量计量盘116(或图5 的116'，或图7的647)每次回转或移动将有多少次用于再生的单元信号。这些选择允许基于处理的水的体积来调整系统的再生频率，但由于与计量盘的旋转涉及的选择过程，故分别不允许达到准确数目。

利用本发明的齿轮马达142'及其相关联的电子控制，不同选择可用于测量和储存体积处理信息。一个或多个磁体可附接到涡轮上，涡轮与处理的水流连通，且由该涡轮的旋转产生的磁性脉冲可由传感器如霍尔效应传感器读取，且那些信号可馈送到电子控制器600(图5)而在达到预定设置点时累积、测量和反应。存在许多选择可用于使用外部安装的流量计，其可生成脉冲，脉冲可馈送到新控制器来产生可代表由软化器、水处理设备和过滤器处理的水的加仑数的值。该值可累积总的那些加仑数，直到它们将达到预定设置点，且用于触发再生。本领域的技术人员可构想出许多方式来在外部结合此类流量计，或再设计现有技术的阀壳体的级1来结合此类流量计。

在优选实施例中，现有计量涡轮可通过将一个或多个磁体加入其来改变。图21示出了结合作为用量涡轮647(在图5中)的部分的磁体的一个优选方法。在图21中所示的实施例中，具有改善水流中的寿命的保护涂层的环形磁体700可与包括涡轮142'的涡轮组件702卡扣就位。该组件可在现有的级1壳体几何形状内操作，保持美国专利第7373949号中所述的相同的成熟的定位和喷嘴涡轮关系。涡轮组件包括三(3)个向外的弹簧指部706，弹簧指部706包括叉706a。环形磁体700包括中心开口700a，其构造成且尺寸适于允许形成涡轮的部分的指部穿过开口700a，且然后向外弹出来允许叉706a接合环形磁体700的顶部(如图21中所示)，因此将环形磁体700夹到涡轮142'上。此外，环形磁体中心开口700a包括平台707，其接合形成在涡轮647上的对应平台。平台的接合阻止环形磁体700与涡轮647之间的相对旋转。

在图24中所示的一个实施例中，磁体611可以以许多方式中的一种加入涡轮，包括灌封化合物、模制壳体、粘合剂等。可添加一个或多个磁体，其中总数超过1，所以可实现平衡涡轮。图24示出了从上方悬挂在足够接近涡轮609(图24)的收纳霍尔效应传感器610(图24)的导管，以拾取磁性脉冲，且以一种方式密封，使得防止水进入导管。在优选实施例中，环形磁体设计(图21)具有的优点在于，环形设计趋于产生平衡的涡轮，而没有在试图安装多个小磁体件时将存在的对准问题。在优选实施例中，霍尔效应传感器648(图7)可安装在级1室外，定位成足够接近级1的壁，使得其可有效地从经由壁厚度附接到涡轮647(图7)上的环形磁体646(图7)读取磁体脉冲。图3示出了现有技术的阀中的组件，而图19示出了优选实施例。就本发明的优选实施例中产生的改变而言，与涡轮116(图3)相关联的齿轮系283(图3)、偏心销和轴270(图3)和擎子(图4中的274和278)所有都可消除，增加了成本降低且减少了组装时间。

美国专利第4298025号描述了一个特征，其允许操作者(房主)能够手动地将再生控制盘120'前移到再生和/或步进通过再生。就提出的本发明的电子控制而言，这仅在失去电力的情况下和/或包括的任何后备电池不起作用或不够强到驱动单元穿过期望数目的所需再生的情况下才需要。因此，本发明的一个实施例将包括手动地移动再生控制盘120'至任何期望的再生步骤的能力。这将允许房主完成再生(如果需要)，或通过使单元步进通过该顺序同时对那些步骤自身定时来执行整个再生。该特征还有助于在现场时解决阀的问题。通过提供在旋转再生控制盘的同时使马达驱动器脱离的手段，该特征包括在本发明中。重要的是，编码器和控制盘保持同步，以便在电力返回时，控制逻辑又可接管，且其将知道停止位置在何处。

在如图20中所示的一个实施例中，与再生控制盘120'接合的驱动小齿轮由渐缩套筒类型的摩擦离合器连接到驱动马达轴上，离合器通过小齿轮615'(图20)的渐缩开孔649与小齿轮轴651(图20)上的匹配渐缩锥体650匹配来形成。在其正常操作位置，两个渐缩体由弹簧652(图20)保持在一起。在促动器653(图20)上向下推操作凸轮肘节653a(图20)，其在轴651(图20)上向下推，使渐缩体脱离，且允许小齿轮自由地旋转。存在类似的脱离可使用渐缩花键、销和凹槽等执行的各种手段。所有都可通过轴的向下移动来停用。如其它实施例中的情况，驱动毂855(图20)通过一些手段连接到再生控制盘120'(图20)上，如，键槽或花键，以便其总是与控制盘一起旋转。类似地，编码器623'(图20)也锁定到驱动毂上，所以其也与再生控制盘一起转动，从而保持其与控制盘的角关系。在促动器653(图20)上向下推使其与驱动毂655(图20)接合，所以在促动器旋转时，其旋转再生控制盘，再生控制盘不再与驱动小齿轮锁定。释放促动器653(图20)然后允许驱动小齿轮与再生控制盘120'再接合，且齿轮马达将再次基于编码器654(图20)的位置控制再生控制盘(图20)的旋转。

图23和24示出了包括顶部安装的齿轮马达142''的控制阀构造的另一个实施例。在该设计中，大量高度加入了水处理控制阀590'，其在试图将此类控制结合在安装在柜、狭小空间等中的系统中时可能有问题。

为了如图23中所示从上方驱动再生控制盘，马达142''(图24)收纳在现有盖区域上方产生的新的干区域或室809中。现有的盖(图3)由新的盖801(图23)替换，新的盖801包含水加压区域和其下方的再生控制盘120''(图24)。新的传动轴800(图24)提供成从控制盘120''(图23)向上延伸，穿过盖801(图23)，且联接到驱动齿轮805，然后到编码器802上。该轴在其穿过盖801时由O形环803密封，以包含水压且保持盖上方区域干燥。

在该实施例中，控制器600可安装在控制阀壳体中。具体而言，控制器600可安装在室809中。

控制盘120''与编码器802之间的角关系由键槽、花键等保持且保持恒定。驱动齿轮805(图24)还可键合到轴800，但其不是必需的，因为在其穿过编码器读取器808(图24)时，马达将从编码器得到其开始和停止信号。该实施例示出了使用光学编码器，但本领域的技术人员将清楚，测量角定位的其它手段(如，计算磁性脉冲或测量旋转电位计的电阻或其它)可同样有效。关键在于保持再生控制盘120''与角测量装置(即，编码器802)之间的关系固定，且如果单元拆卸来进行保养，则能够容易在相同位置再联接。控制马达的电子设备可取决于尺寸和复杂性保持在干区域中，或通过线缆接口远程收纳。

现今有很多连接的产品，房主或企业主可利用它们的优势。来自家庭安全系统的所有动作都使用摄像头或其它传感器来监测和提示房主需要他们注意的问题或情形，或仅提供房主可能感兴趣的数据。这些连接的产品可使用房主WiFi来在因特网上远程地通信，或可使用通信方法如蓝牙来在本地与智能装置如智能电话或平板计算机通信。本发明的实施例中的任一个现在将允许这种类型的连接关系通过由本发明的齿轮马达驱动的设计控制的新的水软化器处理系统或过滤器来建立。将累积流量计的磁性脉冲且然后驱动齿轮马达来通过控制盘的旋转操作控制阀的相同电子控制还可配备有通信装置，其将允许控制器600无线地连接到接收器上，即，用于监测、编程、数据下载等目的的笔记本计算机。本领域的技术人员可容易改变和添加可用的蓝牙或Wi-Fi构件850至如图5中所示的控制器600，控制器600将允许发送关于每单位时间使用的水的体积、执行的再生次数等的数据。本发明允许所有再生相关的功能的调整，如，再生步骤的时间长度和顺序、触发再生的处理的水的体积，以及包括时间保持程序，基于时间而非水的体积的定期再生。还可调整再生发生在一天中的时间。如果阀的控制器通过WiFi或其它手段连接，则那些类型的调整可从远程位置进行。在服务公司远离设备的实际位置的一些情况下，这可对服务效率具有显著的优势。

图1-4中示出了现有技术的控制阀的附加操作和构造细节。

图1示意性地示出了现有技术的水处理系统。系统包括由控制阀模块14互连的一对树脂罐10,12，模块14类似于通过引用并入本文中的美国专利第4298025 和3891552号中所述的控制阀。大体上由参考标号15指示的再生溶液源连接到阀14上。

控制阀组件14控制大体上由参考标号16指示的待处理的水源与处理罐10,12的连通；罐与由参考标号18指示的出口的连通；以及排尽的罐的再生。

阀组件14包括多个水压操作的阀，其开启和关闭由流体信号控制系统控制。罐10,12是联机还是脱机由设置在入口室74中的一对入口阀70,72和设置在出口室80中的一对出口阀76,78来确定。入口导管16与入口室74流体地连通。入口阀70,72控制入口室74与相应的罐入口通路82,84之间的连通。开启阀70,72允许入口导管16中的给水分别进入到罐10,12中。

阀70,72分别可操作地连接到设置在室92,94中的活塞88,90上。将流体压力施加在活塞上方施加了阀闭合力，以将阀70,72推入与相应的阀座70a,72a的接合。流体压力施加到活塞的下侧上施加了阀开启力。

出口阀76,78类似地构造，且包括设置在室100,102中的活塞96,98。将流体压力施加到活塞96,98上方和下方分别施加了阀闭合力和阀开启力，以用于使阀76,78朝向和远离相关联的阀座76a,78a移动。

阀76,78分别控制罐10,12的罐出口通路104,106与出口室80的连通。出口通路104,106连接到罐10,12的顶部上，且与相应的立管107,109流体连通。立管从罐的顶部向下延伸，且在相应的罐的底部附近敞开。在正常服务中，待处理的水由相关联的入口通路82,84引入罐的顶部处。水向下行进穿过位于罐中的处理介质，且通过相关联的立管从罐排出。简言之，处理的水从罐10,12的底部离开，且向上行进穿过立管107,109，且进入相应的出口通路104,106。

当阀中的一者开启时，允许来自相关联的罐的水流通过通路112行进至水收集室110。收集室110经由包括通路114的流体路径和包括可旋转的涡轮116a的出口室116与出口导管18连通。如美国专利第3891552和4298025号中更完整所述，涡轮机械地联结到用量监测盘118(图2中所示)上，盘118随经由出口室116排出到出口导管18中的水量变化而旋转。

还参看图3和4，用量监测盘118与再生控制盘120协作。控制盘在环形陶瓷插入件122的顶部旋转，插入件122限定分别与相关联的信号线连通的多个端口。图2中示出了信号线a-k。每条线从端口插入件122延伸到多个活塞室中的一个。控制盘120密封地接合插入件122的顶面，且包括结构构型，其操作成使形成在插入件122中的端口与供水压力(由图2中所示的通路124供应)或环境压力连通(通过使端口与图4中所示的两个排水通路126a中的一个连通)。在图2中，排水通路126a由表示为126的单条排水线代表。端口和再生控制盘120布置成以便在再生轮120旋转时，阀按顺序操作，以便使排尽的罐循环穿过再生循环。

除上文所述的阀元件外，控制阀组件14还包括用于控制罐入口通路82,84分别经由相应分支通路82a,84a与排水室134的连通的一对排水阀130,132。排水室134经由排水导管135与环境压力排水连通。

排水阀130,132由设置在相应的活塞室150,152中的活塞136,138操作。在优选的实施例中，活塞是单作用的，且通过将流体压力经由信号线a,b施加到其顶面上来驱动到阀开启位置。当施加到活塞顶面上的流体信号终止时，排水阀130,132通过形成在排水室134中的背压，由活塞的下侧上生成的偏压力回到其闭合位置。排水室134中的背压由于设置在排水导管中的限流器139而形成。当排水阀在其闭合位置附近时，导管82a,84a中的流体压力将附加力施加到阀头上，趋于完全闭合阀且保持其闭合。在备选实施例中，当相关联的信号线a,b减压时，偏压弹簧(未示出)朝图1中所示的其闭合位置偏压阀。

再生控制阀140控制来自水收集室110的水压与位于涡轮室143中的再生控制涡轮142的连通。阀140包括设置在室146中的单作用活塞144。阀140由设置在输送通路149中的限流器149a生成的背压偏压到其闭合位置，输送通路149在阀140开启时，控制来自经由通路148连通的收集室110的水的流率。当再生控制阀140开启(通过由信号线k将流体信号施加到活塞的顶面上)时，允许水压从通路148前进到通路149，其包括喷嘴141(仅在图3中示出)来相对于涡轮142引导水。涡轮142机械地联接到再生控制盘120上，以便涡轮的旋转实现控制盘120的旋转。

如由再生控制轮120相对于端口插入件122的相对移动所控制的那样，流体信号施加至各种活塞室确定了阀促进的顺序。控制盘120使来自收集室(由压力线124馈送到盘)的水压或环境排水压力经由通路126(与图2中所示的排水端口126a连通)选择性地传输至各种信号线。

再生构件包括设置在收集室110中的再生流体抽吸器260。抽吸器包括流体流调节元件264和文氏管260a。文氏管的出口经由包括止回阀280,282的分支通路104a,106a来与罐出口通路104,106连通。文氏管的喉部与再生溶液15源连通。

当排水部130,132中任一个开启(且相应入口阀和出口阀两者都闭合)时，允许收集室110中的水前进穿过文氏管260a，且进入正在再生的罐。例如，假设排水阀130开启。来自收集室的水将经由文氏管260a流入罐10的出口通路104(经由通路104a)。水然后将沿逆流方向行进穿过罐组件10，且最终通过入口通路82、分支通路82a和排水室134排出到环境排水。在水穿过文氏管时，再生流体从再生源15经由供应导管220吸收，且与文氏管流体混合或"吸入"。再生流体(现在用处理的水稀释)穿过正在再生的罐。来自罐的流出物经由排水室134排出到排水部。

再生步骤的顺序和再生的频率分别由再生控制盘120和用量盘118控制。参看图2,3和4，再生控制盘120密封地接合限定圆形端口的插入件122，且在其顶部上旋转。由插入件122限定的端口与各种活塞室连通。再生控制盘120的下侧包括悬挂壁248，其将盘120的下侧分成加压区域249和排水区域251。端口插入件122包括位于向上延伸的短轴250的任一侧上的一对排水孔口126a，再生控制盘120和水用量盘118两者都围绕短轴250旋转。排水孔口126a经由一体形成在阀体中的通路126(图2中所示)来与排水室134连通。因此，再生控制盘的排水区域保持在环境排水压力下。

两组端口设在插入件122中，且关于假想的直径线268对称地定位。线268的左侧的端口控制罐10的再生顺序，而线268的右侧的端口控制罐12的再生顺序。在再生循环期间，控制盘120旋转180°，以实现一个罐的完整再生循环。如图2-4中所示的端口的位置和其功能对应于美国专利第3891552和4298025号中所示和所述的端口。如这些较早的专利中所完整阐释那样，悬挂壁248控制加压水从加压区域249到端口的连通，或使端口与排水区域251连通来使相应的室减压。入口阀和出口阀70,72,76和78分别包括"顶部"端口和"底部"端口。"顶部"端口与相关联的操作活塞88, 90, 96, 98的顶部连通，且这些端口的加压施加阀闭合力。相反，"底部"端口与活塞的下侧连通，且在加压时施加阀开启力。

为了便于阐释，图2中所示的端口将使用与它们连通的阀中使用的那些相同的参考标号。如果给定的阀具有上端口和下端口，则上端口将由与用于其控制的阀相同的参考标号(后接单撇号)指定。用于该阀的底部端口将由后接双撇号的相同参考标号指定。对于仅需要单个端口(即，排水阀130,132)的阀，端口将由用于阀的相同参考标号指定。举例来说，标为70'的端口经由信号线f与吸入阀70的活塞88上方的区域连通。标为70''的端口经由信号线e与阀70的活塞88下侧连通。标为130的端口经由信号线b与排水阀130连通。

用量盘118和再生控制盘120优选由在美国专利第4298025号中完全公开的驱动机构旋转。参看图2,3和4，盘118,120由包括多个擎子的棘轮机构驱动。如图4中最佳所见，用量盘118在顶部旋转，且与再生控制盘120同心。盘118,120分别包括外周棘轮齿118a,120a。水用量盘118由大体上由参考标号270指示的擎子布置旋转。两个盘沿由箭头271指示的方向旋转；防反转擎子272防止盘118的反转。

擎子布置270包括同心地轴接在偏心轴278上的一对独立的弹簧偏压的擎子274,276。轴278经由减速齿轮系283(图3中所示)联接到水用量涡轮116上。在操作中，用量涡轮116且因此水用量盘118与控制阀组件排出的经处理的水量成比例旋转。

用量盘118还包括轴向悬挂凸缘279，其由多个沿周向间隔开的槽口279a中断。

槽口279a的数目和位置确定再生的频率。棘轮机构270的下擎子274包括叉274a，其延伸到与凸缘279滑动接合。叉274a尺寸适于以便在与凸缘接合时，擎子274保持与再生控制盘120脱离。当叉274a进入一个槽口279a时，擎子274接合再生控制盘120的棘轮齿120a，以便偏心轴278的旋转引起盘118,120的同时旋转。再生控制盘120通过下擎子274的初始旋转引起端口插入件122中的控制阀端口中的一个依靠不由悬挂表面281覆盖而加压，因此开始再生。

当控制阀140(图2中所示)开启时，流体流引导至位于涡轮室143中的再生涡轮142(图3中所示)。涡轮142经由减速齿轮系285(图3中所示)机械地联接到再生驱动擎子284上。擎子轴接在偏心轴286上。因此，涡轮142的旋转实现再生控制盘120的递增旋转，且这样实现再生循环。再生循环继续，直到经由信号线K(图2中所示)与控制阀室146连通的控制端口减压，因此闭合控制阀140。

在再生循环期间，处理的水传送至文氏管260a。穿过文氏管的水流经由导管220从再生源15吸收再生溶液。

在软水应用中，再生源15通常包括盐水井和盐水控制阀(未示出)。当从源15吸收预定量的再生溶液时，盐水阀(未示出)闭合。经处理的水流(在该实例中是软化水)在预定量的时间内继续流入再生的罐来实现逆流清洗。在预定时间量之后，再生的流入罐中的软水通过使适合的排水活塞室150,152减压来终止。

具体参看图2-4，现在将更详细论述过程步骤。如上文所述，当悬挂壁281未覆盖与控制阀140连通的一个端口时，开始再生循环。如图2中所见，分开180°的两个控制阀端口限定在插入件122中。应清楚，在再生循环期间，再生控制盘120旋转穿过180度的弧。为了阐释的目的，假设罐10需要再生。参看图2-4，限定在直径线268的左侧的插入件122中的端口控制罐10的再生。再生控制盘120的移动由如上文所述的擎子组件270开始。盘120由擎子270的初始移动引起悬挂表面281不覆盖控制阀140。

水处理单元然后穿过若干处理步骤来完成再生循环。初始地，再生溶液沿逆流方向穿过再生的罐。接下来是也沿逆流方向的缓慢清洗。更具体而言，在缓慢清洗步骤中，来自收集室110的处理的水(即，软化水，如果单元是水软化器)注入再生的罐的出口中，沿相关联的立管107或109向下行进，且然后经由入口导管排出到排水室中。本领域的技术人员将从本发明的以上描述构想出改善、变化和改型。

尽管已经以一定详细度描述了本发明，但应该理解的是，本领域技术人员可以对其进行各种改变，而不脱离如下文所要求保护的本发明的精神或范围。

Claims (25)

1.一种用于水处理系统的控制阀组件，所述水处理系统具有需要定期再生的至少一个处理罐和控制阀，所述控制阀组件具有多级阀壳体，包括：

a)静止端口盘，其位于密封室中，所述密封室位于所述阀壳体中，所述端口盘限定信号端口；

b)再生控制盘，其在所述端口盘顶部的旋转平面中可旋转，使得所述再生控制盘的旋转使所述信号端口选择性地与加压水或环境排水连通，所述可旋转的再生控制盘偏压成与所述端口盘密封接合；

c)编码器轮，其可操作地联接到所述再生控制盘，所述编码器轮监测所述再生控制盘的旋转和位置；

d)用于监测所述编码器轮的移动的传感器；

f)电驱动马达，其由小齿轮和小齿轮轴组件可操作地联接到所述再生控制盘的外周齿轮齿，以便所述电驱动马达的激励产生所述再生控制盘的伴随旋转；

g)水用量涡轮，其用于监测由所述水处理系统处理的水量；

h)用于监测所述水用量涡轮的旋转且操作成响应于所述水用量涡轮的旋转产生信号的传感器；

i)再生控制器，其电子地联接到所述电驱动马达，且操作成从所述水用量涡轮传感器接收信号，且使用来自所述水用量涡轮传感器的所述信号来确定形成所述水处理系统的部分的罐的再生何时需要再生，且还操作成控制所述电驱动马达的激励来引起所述再生控制盘的旋转，以便实现再生循环。

2.根据权利要求1所述的控制阀组件，其特征在于，所述电驱动马达设置在干室内，所述干室位于由所述再生控制盘限定的旋转平面下方。

3.根据权利要求1所述的控制阀组件，其特征在于，所述电驱动马达位于壳体部分中，所述壳体部分位于由所述再生控制盘限定的旋转平面上方。

4.根据权利要求1所述的控制阀组件，其特征在于，所述小齿轮轴组件包括渐缩套筒离合器，所述渐缩套筒离合器使形成小齿轮轴组件的部分的轴部分互连，且构造成使得将压力施加到所述小齿轮轴组件的一个轴部分上产生所述渐缩套筒离合器的分离移动，从而允许所述轴部分之间的相对旋转；以及还包括外部可促动的部件，所述外部可促动的部件在所述外部可促动的部件受压时产生所述轴部分之间的所述分离移动，且所述外部可促动的部件在受压时可与所述再生控制盘接合，使得所述外部可促动的部件的旋转产生所述再生控制盘的旋转。

5.根据权利要求1所述的控制阀组件，其特征在于，所述阀壳体是改变的现有技术的阀壳体，所述现有技术的阀壳体具有再生涡轮室，所述现有技术的阀壳体中的所述涡轮室改变成将所述涡轮室与所述现有技术的阀壳体中的水源隔离，因此产生用于安装所述电驱动马达的干室。

6.根据权利要求1所述的控制阀组件，其特征在于，所述电驱动马达是齿轮马达。

7.根据权利要求1所述的控制阀组件，其特征在于，用于所述编码器轮的所述传感器是光学传感器。

8.根据权利要求1所述的控制阀组件，其特征在于，用于监测所述水用量涡轮的旋转的所述传感器为霍尔效应传感器。

9.根据权利要求1所述的控制阀组件，其特征在于，所述控制阀组件形成用于水处理系统的控制系统的一部分，且其中所述再生控制器的至少一部分定位成远离所述控制阀组件，且电子地联接到所述控制阀组件，以便实现所述电驱动马达的控制。

10.根据权利要求9所述的控制阀组件，其特征在于，所述再生控制器利用无线连接来电子地联接到所述控制阀。

11.根据权利要求9所述的控制阀组件，其特征在于，所述再生控制器无线地连接到远程装置，由此所述远程装置可远程地调整所述再生控制器，从所述再生控制器下载数据，对所述再生控制器远程地编程，从所述再生控制器接收数据，或远程地操作所述控制阀组件。

12.一种改造水处理控制阀组件来具有电子地控制的再生功能的方法，所述控制阀具有用于再生排尽的水处理罐的水压操作的伺服控制系统、包围从喷嘴接收流体且可操作地联接到再生控制盘的再生驱动涡轮的再生涡轮室，所述伺服控制包括端口盘，所述端口盘限定用于使流体信号传输至包含在所述控制阀内的阀构件的端口，所述方法包括以下步骤：

a)使所述再生涡轮室与水源隔离，因此产生干室；

b)将再生控制盘可旋转地安装在伺服控制室中且与所述端口盘抵靠接合；

c)偏压所述再生控制盘来用于与所述端口盘密封接合；

d)使所述再生控制盘与位于编码器室中的编码器轮联接；

e)将水用量涡轮可旋转地安装在阀壳体中，所述水用量涡轮响应于由所述处理罐处理的水而旋转；

f)将传感器定位成可感测地邻近所述水用量涡轮，从而感测所述水用量涡轮的旋转；

g)将信号从所述水用量涡轮传感器传输至再生控制器，所述再生控制器使用所述信号基于由所述罐处理的水量确定何时需要再生；

h)将电驱动马达安装在所述再生涡轮室中，且使用小齿轮和小齿轮轴组件将所述电驱动马达可操作地联接到所述再生控制盘的外周齿轮齿，由此所述电驱动马达的再激励使所述再生控制盘旋转；

i)将所述再生控制器电子地联接到所述电驱动马达，且连同所述编码器，使所述再生控制盘旋转地步进通过再生循环，以便再生排尽的罐。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，形成现有技术的阀的部分的排水通路重新定向，以便消除来自所述再生涡轮室的水，且还包括停用所述喷嘴来消除所述现有技术的阀的现有喷嘴中的排出开口。

14.一种水处理系统，包括：

a)需要定期再生的至少一个处理罐；

b)控制阀组件，其用于控制排尽的处理罐系统的再生；

i)所述控制阀组件包括阀壳体，所述控制阀组件包括再生涡轮室，再生涡轮和相关联的喷嘴以现有技术构造位于所述再生涡轮室中，所述再生涡轮在预定状态下操作来产生再生控制盘的旋转；

ii)静止端口盘，其具有限定端口的平表面，所述端口用于将流体信号传输至包含在所述阀壳体内的流体控制阀；

iii)再生控制盘，其可旋转且可抵靠地接合所述端口盘，所述再生控制盘朝与所述端口盘的所述平表面的密封接合偏压；

iv)编码器轮，其可操作地连接到所述再生控制盘，使得所述再生控制盘的旋转产生所述编码器轮的旋转；

v)编码器传感器，其用于监测所述编码器轮的移动，从而监测所述再生控制盘的位置；

vi)电驱动马达，其位于所述再生涡轮室中，所述电驱动马达由小齿轮和小齿轮轴组件可操作地联接到所述再生控制盘的外周齿轮齿，使得所述电驱动马达的激励产生所述再生控制盘的旋转；

vii)水用量涡轮，其旋转地安装在所述阀壳体内且还包括用于检测所述水用量涡轮的旋转的涡轮传感器，所述涡轮传感器将信号发送至关于所述水用量涡轮旋转的再生控制器，由此确定由所述水处理系统处理的水量；所述再生控制器操作成在预定操作状态下激励所述电驱动马达，由此使所述水处理系统的排尽的罐步进通过再生循环。

15.根据权利要求14所述的水处理系统，其特征在于，所述控制阀组件包括可在外部接近的促动器，以用于使所述电驱动马达与所述再生控制盘断开，且还操作成接合所述再生控制盘，使得所述促动器的旋转产生所述再生控制盘的旋转。

16.根据权利要求14所述的水处理系统，其特征在于，所述编码器传感器是光学传感器，以及所述水用量涡轮传感器是霍尔效应传感器。

17.根据权利要求14所述的水处理系统，其特征在于，所述水用量涡轮形成组件的部分，所述组件包括涡轮和附接到所述涡轮的至少一个磁体，以及所述涡轮传感器检测所述磁体的运动。

18.根据权利要求17所述的水处理系统，其特征在于，所述磁体是环形磁体，以及所述涡轮包括接合所述环形磁体的多个弹簧加载的指部。

19.根据权利要求18所述的水处理系统，其特征在于，所述环形磁体包括限定平台的中心开口，所述平台可与所述涡轮上的对应结构接合，以在所述磁体安装在所述涡轮时阻止所述磁体与所述涡轮之间的相对旋转。

20.一种用于水处理系统的控制系统，所述水处理系统具有需要定期再生的至少一个处理罐，所述控制系统包括：

a)具有多级阀壳体的控制阀组件，其包括：

i)静止端口盘，其位于密封室中，所述密封室位于所述阀壳体中，所述静止端口盘限定信号端口；

ii)再生控制盘，其在所述静止端口盘顶部的旋转平面中可旋转，使得所述再生控制盘的旋转使所述信号端口选择性地与加压水或环境排水连通，所述可旋转的再生控制盘偏压成与所述静止端口盘密封接合；

iii)编码器轮，其可操作地联接到所述再生控制盘，所述编码器轮监测所述再生控制盘的旋转和位置；

iv)用于监测所述编码器轮的移动的传感器；

v)电驱动马达，其由小齿轮和小齿轮轴组件可操作地联接到所述再生控制盘的外周齿轮齿，以便所述电驱动马达的激励产生所述再生控制盘的伴随旋转；

vi)水用量涡轮，其用于监测由所述水处理系统处理的水量；以及

vii)用于监测所述水用量涡轮的旋转且操作成响应于所述水用量涡轮的旋转产生信号的传感器；

b)再生控制器，其电子地联接到所述电驱动马达，且操作成从所述水用量涡轮传感器接收信号，且使用来自所述水用量涡轮传感器的所述信号来确定形成所述水处理系统的部分的罐的再生何时需要再生，且还操作成控制所述电驱动马达的激励来引起所述再生控制盘的旋转，以便实现再生循环。

21.根据权利要求20所述的控制系统，其特征在于，所述再生控制器远程地安装，且由电子线缆连接到所述控制阀组件。

22.根据权利要求20所述的控制系统，其特征在于，所述再生控制器安装在所述阀壳体中的干室内。

23.根据权利要求20所述的控制系统，其特征在于，所述再生控制器远程地安装，且由无线连接来电子地连接到所述控制阀组件。

24.根据权利要求23所述的控制系统，其特征在于，所述无线连接是蓝牙或Wi-Fi连接。

25.根据权利要求20所述的控制系统，其特征在于，所述再生控制器无线地连接到另一个装置，由此所述装置可对所述再生控制器远程地编程，从所述再生控制器下载数据，监测所述再生控制器，远程地调整所述再生控制器，或远程地操作所述控制阀组件。

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