CN109963642B - 形成化学品溶液的装置和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于形成固体化学品的水溶液的低流量装置。还提供了一种容纳固体化学品的药筒，所述药筒可以放置到该装置中。进一步提供了一种利用该装置由固体化学品形成化学品溶液的方法。

Description

形成化学品溶液的装置和方法

相关申请

本申请基于2016年11月14日提交的序列号No.62/421,559的美国临时专利申请并要求其优先权，并且其内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及在水中形成化学品溶液的装置以及用该装置形成化学品溶液的方法。

背景技术

用于在水中形成化学品溶液的装置是已知的。在一个特定应用领域中，使用用于形成化学品溶液的装置来形成水处理化学品的化学品溶液。用于水池、温泉等的一些水处理化学品需要按照规律的时间表以相对少量添加到水中。在很多时候，这些化学品由水池所有者或水池维护公司手动地添加。然而，这可能耗费时间并且需要所有者或维护公司定期地在池畔添加这些化学品以维持水中化学品的恰当平衡。

也可以使用添加水池化学品(比如可溶解片剂、缓释制剂等)的方法。但是，取决于水池水或温泉水的流动速度、或者流动不充分，使用这些可溶解片剂、缓释制剂等可能导致添加到水池、温泉或待处理水体中的水处理化学品的过多或不足。

水处理装置可以是管路内(in-line)装置，其中致使主水流流过该装置，或者水处理装置可以是管路外(off-line)装置。管路内装置通常具有经过该装置的高流动速度，并且管路外装置通常具有低流动速度，一般为每分钟0.25加仑至约3加仑。然而，利用这种低流动速度，在缓慢溶解化学品上得到足够的流动来有效地溶解化学品以获得具有充足化学品的溶液从而实现化学品溶液的功能可能是困难的。

因此，本领域需要一种水处理装置，通过在待处理水中放置足够而非过多的化学品，利用经过装置的相对低的水流动，该水处理装置可以以有效方式来有效地溶解缓慢溶解化学品。本发明提供了对该需要的答案。

发明内容

本发明提供了一种用于由固体化学品形成化学品的水溶液的装置。本装置在利用相对较低的流动速度在水中溶解缓慢溶解固体化学品方面有效。

在本发明的一个实施例中，提供了一种具有带有顶部、侧部和底部的壳体的装置。顶部和底部通过侧部彼此连接。顶部、侧部和底部形成内部隔间，并且壳体具有上部部分和下部部分。在壳体中，入口位于壳体的下部部分中。入口允许待与固体化学品接触的水进入壳体。壳体还具有位于壳体的上部部分中的出口。出口允许与固体化学品接触过的水离开壳体。喷嘴位于壳体的内部隔间中。喷嘴连接至水入口，并且喷嘴在壳体的内部隔间内位于壳体的下部部分中。喷嘴允许经过入口进入壳体的水接触固体化学品。还存在至少一个支撑件，其位于壳体的内部隔间中，定位在喷嘴与壳体的顶部之间。支撑件适于将容纳固体化学品的药筒接收并定位在壳体的内部隔间内，或者适于支撑壳体中的固体化学品。

在另一实施例中，壳体的顶部具有开口，该开口允许将容纳固体化学品的药筒或固体化学品插入壳体中。该装置还具有盖，该盖适于覆盖壳体的开口，并与壳体的顶部形成水密连接。盖可从壳体移除以露出开口并允许固体化学品或者容纳固体化学品的药筒插入壳体的内部隔间中。

在本发明的另一实施例中，装置的喷嘴是喷射器。喷射器定位在壳体中，使得壳体内的水流从喷射器朝向壳体的顶部引导。喷射器具有至少一个流体引入端口，其形成文丘里效应，并且允许壳体的下部部分中的水被抽吸到喷射器中并朝向壳体的顶部喷洒。

在本发明的又一实施例中，装置具有可移除药筒。该可移除药筒具有第一端部、第二端部、以及将第一端部连接至第二端部的侧壁。第一端部、第二端部以及侧壁形成内腔室。内腔室容纳固体化学品，并且可移除药筒适于装配在壳体的内部隔间中，在壳体的顶部与位于壳体的内部隔间中的至少一个支撑件之间。可移除药筒可以经过壳体中的所述开口插入到内部隔间中。药筒的第一端部具有多孔栅格，并且当药筒定位在壳体的内部隔间中时，药筒被插入到壳体中，使得第一端部定位在喷嘴附近，且第二端部定位在壳体的顶部附近。多孔栅格具有第一表面和相对的第二表面。第一表面包括多个突出部，这些突出部远离第一表面向外并且朝向药筒的内腔室延伸。多孔栅格的第二表面背离药筒的内腔室。多个突出部在与第一表面大致垂直的方向上延伸。此外，多个突出部具有第一端部和第二端部，第一端部位于多孔栅格的第一表面处，且第二端部与突出部的第一端部相对。第二端部包括锥形端部。

在另一实施例中，至少一个支撑件为一系列支撑件，其允许置于壳体的内隔间中的药筒定位在不同高度处。该系列支撑件包括位于内隔间的每侧上的一系列阶梯，其中每个支撑件在内隔间的相对侧上具有在内隔间内的互补支撑件。

在另外的实施例中，药筒具有可调节长度。通过使药筒具有两个部件来形成可调节长度，这两个部件包括上部部件和下部部件。上部部件和下部部件通过连接装置可调节地连接在一起。连接装置可以包括止动部和锁扣部系统。上部部件或下部部件之一具有至少一个止动部，并且没有止动部的部件具有至少一个锁扣部。一个部件的锁扣部适于接收另一个部件的止动部，并且止动部与锁扣部将上部部件连结至下部部件以形成药筒。止动部与锁扣部使得它们彼此可释放。

在特定实施例中，可调节长度药筒的上部部件具有第一端部、第二端部和将上部部件的第一端部连结至上部部件的第二端部的侧部，上部部件的第一端部具有开口，并且上部部件的侧部具有止动部。可调节长度药筒的下部部件具有第一端部、第二端部以及将下部部件的第一端部连结至下部部件的第二端部的侧部，下部部件的第二端部具有开口，并且下部部件的侧部具有至少一个锁扣部。锁扣部适于接收上部部分的止动部，使得第一上部部件和第二下部部件经由止动部与锁扣部连接。在另一实施例中，下部部件的第二端部的尺寸和形状形成为装配到上部部件的第一端部的开口中，使得下部部件的侧部的外部表面接触上部部件的侧部的内部表面。此外，在上部部件的侧部的内部表面上有至少两个止动部，并且多个锁扣部位于下部部件的外部表面上。

在另一实施例中，该装置可以是链接在一起的一系列模块。设置有至少一个用于由固体化学品形成水溶液的附加模块。该装置的每个附加模块具有与上文所述的装置相同的总体结构。每个附加模块具有附加壳体，附加壳体具有顶部、侧部以及底部，其中顶部和底部通过侧部彼此连接。顶部、侧部和底部形成附加内部隔间，并且附加壳体具有上部部分和下部部分。此外，附加入口位于附加壳体的下部部分中；附加入口允许待与固体化学品接触的水进入附加壳体。而且，附加出口位于附加壳体的上部部分中；附加出口允许与固体化学品接触过的水离开附加壳体。另外，附加喷嘴设置在附加内部隔间内。附加喷嘴连接至水附加入口，并且所述附加喷嘴在附加壳体的附加内部隔间内位于附加壳体的下部部分中，其中附加喷嘴允许经过附加入口进入附加壳体的水接触附加内隔间中的固体化学品。附加模块进一步具有至少一个支撑件，所述支撑件位于附加内部隔间内，定位在附加喷嘴与附加壳体的顶部之间。支撑件适于将容纳固体化学品的药筒接收并定位在附加壳体的附加内部隔间内，或者适于将固体化学品支撑在附加壳体内。

在带有附加模块的附加实施例中，至少一个附加水处理模块与第一水处理模块串联，使得入口和附加入口连接至单个水供应管，并且出口和附加出口连接至同一返回管。水供应管路定位成在具有第一压力的位置使水迁移，并且水返回管路定位成在主流管路中的具有低于第一压力的第二压力的位置使已处理水返回。

在另一个实施例中，提供了一种使用水由固体化学品形成化学品溶液的方法。该方法包括：将上文所述的装置放置在主水流管路的旁通管路上；以及使来自主水流的水流动经过旁通管路。所形成的水溶液然后返回至主流管路。

附图说明

图1示出了在本公开范围内的装置。

图2示出了可在该装置中使用的喷嘴。

图3示出了具有阶梯状高度的支撑件。

图4示出了具有可移除顶部的壳体。

图4A示出了具有可移除顶部和插入到壳体中的药筒的壳体。

图5示出了在药筒中具有多个固体形式的固体化学品的药筒。

图6示出了在药筒中具有整体结构形式的固体化学品的药筒。

图7示出了存在于药筒的一个端部上的栅格。

图8示出了具有多个突出部的替代栅格。

图9示出了具有栅格的替代药筒，该栅格具有多个突出部。

图10示出了可在本发明中使用的可调节药筒的展开图。

图10A示出了可在本发明中使用的处于延伸构型的可调节药筒。

图10B示出了可在本发明中使用的处于缩短构型的可调节药筒。

图11示出了放置在装置的壳体中的可调节药筒的截面。

图12示出了主管路分支，用于实现流动至装置和返回至主管路。

具体实施方式

现在已经惊奇地发现，本文所述的装置在管理从装置到水中的固体缓慢溶解化学品以形成化学品溶液方面是有效的。溶液可以是水处理溶液，比如用于游泳池、温泉或市政水供应。参照图1，用于管理到水中的固体化学品以形成固体化学品的水溶液的装置10具有壳体12、顶部13、侧部15、以及与顶部13相对定位的底部17。如图1所示，顶部13和底部17通过侧部15彼此连接。顶部13、侧部15以及底部17形成内部隔间20。内部隔间20被设计成接收并保持固体化学品70。侧部15可以是连续表面，比如形成圆柱形形状，或者侧部15可以是一系列面板，形成多边形截面形状，仅举几例，比如三角形、正方形、五边形、矩形或六边形。侧部15的形状对于装置的功能并不重要，但是侧部的形状可以用于指定待插入到装置10中的固体化学品的类型。这将在下面更详细地描述。通常，从容易加工角度来说，侧部15通常形成为圆柱形形状。装置10还可以可选地具有外壳11，其保护装置在使用期间或在使用位置免受损坏，和/或将装置的所有特征包括在单个单元中。外壳11可以可选地向装置提供一定美观性。

内部隔间20具有下部部分18和上部部分19。下部部分18通常由内部隔间的存在固体化学品的下面的容积来限定。上部部分19通常由内部隔间20的存在固体化学品70的容积来限定。

装置10还具有入口21，其位于壳体12的下部部分18中，优选地在接近底部17的位置处。入口21是位于壳体中的开口，其允许待与固体化学品接触的水经过底部17(如图1所示)或侧部15(未示出)进入壳体12，并且允许水进入内部隔间20中。入口21具有位于隔间20中的内部侧和位于壳体12的外表面上的外部侧。还存在位于壳体12的上部部分19中的出口25。出口25允许与固体化学品接触过的水或溶液离开壳体12的内部隔间20。像入口21一样，出口25具有位于隔间20中的内部侧和位于壳体外部的外部侧。出口25可以在靠近顶部13的位置处位于壳体12的侧部15中，如图1所示，或者可以经过顶部13离开壳体12(未示出)。入口与水供应管路22连接，并且出口连接至已处理水输送管路23。

水分配设备或喷嘴16在入口21的内部侧上连接至壳体12的水入口21。水分配设备或喷嘴16允许经过入口21进入壳体12的水接触固体化学品70，该固体化学品可以位于药筒60中(如图1所示)，或者可以直接放置在内部隔间20中(未示出)。示例性的水分配设备或喷嘴16包括喷洒喷嘴。通常，喷洒喷嘴从内隔间20的下部部分18朝向内隔间20的上部部分19喷洒或推动一股待处理的水。可以使用任何喷洒喷嘴；然而，假设预期的固体化学品为缓慢溶解固体化学品，那么喷嘴应该选取为具有接触固体化学品的充足流动的喷嘴。一种特定的喷洒喷嘴是喷射器，比如水箱混合喷射器。

喷嘴16安装在内部隔间20中，并朝向固体化学品70排放经过入口21进入的水。在该实施例中，喷嘴16包括喷射器16'(图2示出)，该喷射器竖直地安装在内部隔间20的下部部分18中。以这种方式，离开喷射器16'的流体被朝向固体化学品70向上引导。如图2所示，喷射器16'具有入口端口44，该入口端口通过联接器49连接至水供应管路22。喷射器16'被构造成使来自供给管路的水与已经形成在供给器中的化学品溶液混合，通过形成文丘里效应的引入端口42抽吸溶液。图2示出了喷射器16'的细节。适合的喷射器包括例如来自Wheaton,III的Spraying Systems公司的“水箱混合喷射器”。喷射器16'具有连接至水供应管路22的入口端口44和排放端口41。喷射器16'还具有流体引入端口42，其形成文丘里效应并从而将化学品溶液抽吸回到喷射器16'中，如箭头43示意性所示。这形成了来自喷射器16'的排放物60。该排放物为内隔间的下部部分18中的化学品溶液的混合物。

返回参照图1，第一水供应管22也连接至外部侧上的入口21。水供应管22可以可选地具有流量计14，其连接在第一水供应管22的管路内，而不是连接在入口21之前。流量计14还可以可选地具有止回阀功能。结构的示例包括水流入到流量计的底部并离开流量计的顶部。流量计的外部具有允许看到流量计的内部的计量器或刻度。内部具有浮子(通常为球)，其朝向流量计的出口移动。当没有流动经过流量计时，浮子或球搁置在座上，这防止水向后流动经过流量计，从而形成止回阀。可选地，水供应管路22可以具有水供应阀或截止阀(未示出)。水供应阀允许阻止水进入装置，例如在装置的维护(例如将固体化学品重新装载到壳体12的内部隔间20中)期间。替代地，水供应阀用于或可以用于调节进入装置的入口21中的水的流动速度。

已处理水输送管路23连接至出口25，所述已处理水输送管路将固体处理化学品处理过的水(化学品溶液)输送到预期使用的地方。已处理水输送管23可以可选地具有位于管路23中的出口截止阀。出口截止阀(未示出)允许阻止水离开装置10，例如在装置的维护(例如，重新装载固体化学品)期间。其还用于将装置与正用固体化学品处理的水体隔离的目的。

装置中还存在支撑件36，其位于壳体12的内部隔间20中。支撑件36在喷嘴16与壳体12的顶部13的中间(即，之间)的位置处适合于壳体12的侧部15的内部表面。在水分配设备(即，喷嘴16)上方的相同距离处，可以具有一个单个支撑件36或多个支撑件。单个支撑件36可以是连续支撑件，这意味着该支撑件在内部表面上完成一环路。支撑件36用来将固体化学品支撑并定位在水分配设备16的上方，使得水分配设备可以使待处理的水与固体化学品接触。在特定实施例中，支撑件36可以用来将药筒72(在下面更详细地描述)支撑并保持在壳体的内部隔间20内的适当位置。药筒72容纳固体化学品70并将固体化学品定位在壳体12的内部隔间20中。

在一个特定实施例中，支撑件36可以是位于不同高度处的一系列支撑件。该系列支撑件可以位于不同高度处，使得保持固体化学品70的药筒72可以定位成更靠近或更远离喷嘴16。通常，如果具有位于不同高度处的一系列支撑件36，则将是在侧部15的内部表面上或在支撑药筒的几何位置处直接跨过内隔间20定位的相同高度处或位置处设置的互补支撑件。考虑到侧部15的内部表面为圆形，互补支撑件将位于一定几何位置上，如果有两个支撑件，则隔开180度，如果3个支撑件，则隔开120度定位，如果4个支撑件，则隔开90度定位，等等。在一个特定实施例中，该系列支撑件36可以设置成阶梯状方式，如图3所示。在每种情况下，有至少一个互补支撑件位于内部隔间中。在替代实施例中，支撑件36可以接近壳体12的顶部，并且接近药筒的顶部支撑药筒72，将在下面更详细地说明。

参照图4，壳体12的顶部13进一步具有开口50，并且装置10进一步具有盖52，该盖适于与壳体12的顶部13形成水密连接。盖52可以从壳体12的顶部13移除，这将允许将固体化学品插入壳体12的内部隔间20中。可以使用任何合适的装置来形成水密密封。示例性方法包括使密封件54与盖52相关联。另外，如图4所示，盖52可以螺纹连接在壳体的顶部13上。壳体的顶部13设有螺纹56，并且盖52具有位于的盖52的与顶部13接触的部分上的互补螺纹58。螺纹56可以是传统螺纹，这需要盖52转动一圈或多圈以将盖52附接至壳体12的顶部，或者可以是卡口螺纹，这允许以盖的部分整圈(比如盖52的八分之一圈、四分之一圈、二分之一圈、或四分之三圈)来将盖放置在壳体12的顶部13上。当然，如果使用卡口安装，则盖52上的螺纹58必须制成与壳体12的顶部13上的螺纹56互补。注意到，可以使用其它装置将盖52固定至顶部13，而不脱离本发明的范围。例如，通过顶部13枢转到一定位置并锁定到位以形成水密密封的方式，顶部13可以附接至壳体12。

参照图4A，在装置10中，固体化学品通常经过开口50插入到壳体12的内部隔间(图4中未示出)中。固体化学品可以是固体化学品本身，或者固体化学品可以位于药筒72中。药筒72适于插入到壳体12的内部隔间中，并且壳体12的内部隔间适于接收药筒72。药筒72通常经过开口50插入壳体的顶部13中，如图4A所示。

在一个实施例中，参照图4A、图5和图6，药筒72具有第一端部61和与第一端部61相对定位的第二端部62。药筒72还具有侧壁63，该侧壁将第一端部61连接至第二端部62。侧壁63、第一端部61以及第二端部62形成内腔室64。固体化学品70将位于或插入内腔室64中，如图5和图6所示。通常，药筒的第一端部61经过开口50放置在壳体12中，使得药筒72的第一端部61接近喷嘴16定位。药筒72的第一端部61可以具有多孔栅格66(图7示出)，其栅格中具有开口68。开口68允许从水喷嘴16中射出的水经过栅格66并在药筒的内腔室64中接触固体化学品70。通常，如图5和图6所示，药筒72将在内隔间中容纳固体化学品70。如图5所示，固体化学品70可以为几个区分开的固体物品。替代地，如图6所示，固体化学品70可以是整体结构。药筒的第一端部61可以用盖、薄膜、箔等或它们的组合覆盖，以在储存或运输期间保护固体化学品。第二端部62可以封闭或者也可以用盖、薄膜、箔等或它们的组合覆盖，以在储存或运输期间保护固体化学品。在一个实施例中，第一端部61可以由水溶性薄膜覆盖，当来自水分配设备16的待处理水处接触薄膜时该薄膜溶解。

栅格66用来将固体化学品70保持在药筒72中，使得固体化学品不直接接触水分配设备16。如果不使用保持固体化学品的药筒72，则将使用栅格或其它类似结构以在壳体12的内部隔间20中使固体化学品与水分配设备16保持间隔开。通常，如果不使用药筒，支撑件36可以为栅格结构。替代地，即使使用药筒，支撑件36也可以为栅格结构。在这种情况下，不必提供具有栅格的药筒。

在特定实施例中，栅格66可以具有比如图8所示的结构。在该结构中，多孔栅格66具有第一表面65和相对的第二表面67。多个突出部69从第一表面65远离第一表面65向上并且朝向药筒72的内腔室64延伸，并且多孔栅格66的第二表面背远离药筒72的内腔室64。这还可以在图1中看到。通常，多个突出部69在与多孔栅格66的第一表面65大致垂直的方向上延伸。在特定实施例中，多个突出部69中的每个突出部69具有第一端部81和第二端部83。第一端部81位于多孔栅格66的第一表面65处，并且第二端部83与突出部69的第一端部相对。如图8所示，突出部69的第二端部83是锥形的。如图8所示，锥形的突出部69形成以最小的表面面积接触片剂的铅笔形基座。通过使固体化学品与支撑件接触的表面面积最小化，支撑化学品片剂的小表面面积允许离开喷射器16的射流60更好地接触装置中的固体化学品70。这还允许固体化学品的供给速度增加，因为与片剂不被突出部支撑时相比片剂溶解得更快。

药筒72适于放置在壳体12的内隔间20中，并且壳体12适于接收药筒。“适于”意味着药筒和内隔间的尺寸和形状形成为使药筒72装配在内隔间20中，使得药筒经过开口50并装配在其中，并且盖52可以定位在壳体12的顶部13上以形成水密密封。通常，药筒72和内隔间20的形状是互补的，这意味着它们各自具有允许在内隔间20中恰当放置药筒72的形状。

图9示出了根据该实施例的可在装置10中使用的药筒72的特定实施例。多孔栅格66(未出为没有开口68)形成药筒72的底端，具有向上指向到药筒72的内部腔室64中的突出部69。在该实施例中，因为突出部69受到磨损，所以多孔栅格66可以从药筒72移除，并且可以通过替换多孔栅格而容易地替换。

如图9所示，药筒72具有开口71，水处理片剂可以通过该开口装载。开口71的尺寸和形状可以被定制成使得药筒仅接受特定类型的片剂；这有助于确保在装置中使用合适的化学品产品。药筒还可以在其上端62处包括手柄73。药筒72的侧壁63中具有开口或凹槽74、75。开口74允许水处理化学品70的对准，使得它们一致地堆叠在药筒72中。开口74和75允许接触水处理化学品并用水处理化学品70处理的水离开药筒72。

在本发明的另一实施例中，药筒可以是可以具有可调节长度的药筒72，下文称为“可调节长度药筒”。具有可调节长度的药筒构造的一个示例示出在图10、图10A和图10B中。通过具有可调节长度，可以调节药筒72的底部与喷嘴16之间的距离。化学品70离药筒越远，化学品70将溶解得越慢。这允许将化学品的溶解速度调节到期望范围。化学品溶解的另一因素为水进入装置的速度。较高的流动速度将增加溶解，而较低的流动速度将具有较慢的溶解速度。通过具有可调节药筒，可以将溶解速度容易地调节到水中的期望水平。

参照图10、图10A和图10B，示出了可调节长度药筒172的一个实施例。可调节长度药筒172具有两个部件(包括上部部件180和下部部件182)以及可选的盖184。注意到，盖可以整合到上部部件180中。上部部件180和下部部件具有将两个部件连接在一起的连接装置。可以使用任何合适的装置，只要上部部件180和下部部件182可以调节成使得药筒的长度可以伸长或缩短至期望长度即可。

在一个示例中，上部部件180或下部部件182中的一个具有至少一个止动部185(示出在上部部件上)，并且没有止动部185的部件具有至少一个锁扣部186。一个部件的锁扣部186适于接收另一个部件的止动部185，使得止动部185和锁扣部186将上部部件180连结至下部部件182以形成药筒。虽然止动部185示出在上部部件180上，但是应该理解，止动部185实际上可以位于下部部件182上，而不脱离本发明的精神。止动部185和锁扣部186用来将上部部件180附接到下部部件182。

在特定实施例中，上部部件180具有第一端部190、第二端部191、以及将上部部件180的第一端部190连结至上部部件180的第二端部191的侧部192。上部部件180的第一端部190具有开口193。侧部192具有止动部185。如图10所示，止动部位于侧部192的内表面194上。下部部件182具有第一端部196、第二端部197、以及将下部部件182的第一端部196连结至下部部件182的第二端部197的侧部198。下部部件182的第二端部197具有开口199。下部部件182的侧部198具有至少一个锁扣部186。下部部件182的至少一个锁扣部186适于接收上部部件180的止动部185，使得上部部件180和下部部件182经由止动部185与锁扣部186系统连接在一起。

下部部件182的尺寸和形状形成为装配到上部部件180的开口193中。两个部件的尺寸和形状必须彼此互补，使得止动部185接合锁扣部186。这将用来将上部部件180连接至下部部件182，从而形成药筒182。通常，下部部件182的尺寸和形状是圆形的，如图10所示，上部部件180也如此。当为圆形时，开口199将具有比上部部件180的开口193更小的直径。这将允许下部部件182的侧部198的一部分装配或滑动到上部部件180的开口193中。如可以在图10中看到的，下部部件182的侧部198的外部表面195与上部部件180的侧部192的内部表面194接触。通常，在上部部件182的侧部192的内部表面194上具有至少两个止动部185，并且在下部部件182的外部表面195上定位有多个锁扣部186。

通常，在上部部件180上有两个或更多个止动部185。有不止一个锁扣部186位于具有锁扣部186的部件上，如图10所示。通常，有2-12个锁扣部186位于具有锁扣部186的部件上。锁扣部186的数量可以调节以给出可调节药筒需要的期望调节量。锁扣部示出为处于竖直布置，然而，应注意，锁扣部可以偏离竖直布置，而不脱离本发明的范围。如图10所示，有8个锁扣部，但通常使用6至10个之间的锁扣部。另外，通常在下部部分的侧部198的相对侧上具有两组锁扣部186'。锁扣部186和186'定位成使得当下部部件182定位在上部部件180内时上部部分的止动部185将接合锁扣部186、186'。

示出在上部部件180的内部表面194上的止动部185通常是从内部表面194突出的突出部。下部部件182上的锁扣部186通常是位于下部部件182的侧部198中的凹部或开口，它们的尺寸和形状形成为接受并接合上部部件的止动部185。此外，上部部件的侧部192具有可动并且将具有类似弹簧动作的部分174，这允许止动部185保持与下部部件上的锁扣部186接合。可以通过在侧部192中切割两条狭缝175来提供这种类似弹簧的动作，所述狭缝从开口193朝向第二表面向上延伸。这在止动部185接合没有锁扣部186的下部部件182的侧部198时允许侧部192的部分174向外移动。如图10所示，有两个具有类似弹簧动作的部分174。可以有三个、四个或更多个部分174。替代地，在侧部192上可以有单个具有类似弹簧动作的部分174。

多个锁扣部186沿着下部部件182的外部侧195定位并且接近第二端部197定位，使得锁扣部186允许调节药筒的总体长度。参照图10A，顶部锁扣部186或最靠近下部部件182的开口199的锁扣部由止动部185接合，从而形成较更长的药筒。这在药筒172定位在装置10的内部隔间20内时允许下部部件182的第一端部196定位成更靠近喷嘴。参照图10B，顶部锁扣部186或最远离下部部件182的开口199的锁扣部由止动部185接合，从而形成较短的药筒。在这种构型中，当药筒172定位在装置10的内部隔间20内时，下部部件182的第一端部196定位成更远离喷嘴。

如可以在图10中看到的，上部部件180还具有开口178，其允许将固体化学品70(示出为片剂)装载到可调节长度药筒172中。可调节长度药筒的装载示出在图10A和图10B中。盖184可以旋转以允许将固体化学品插入药筒中并旋转以封闭开口，从而防止固体化学品在药筒被装载到壳体中时从药筒中意外移除。

当使用可调节长度药筒172时，在装置10的内部隔间20中，支撑件36(示出在图1中)将在壳体12的上部部分19中定位得更高。为了示出该构型，图11示出了壳体12的上部部分19的局部截面图，具有从侧部15的内部表面上延伸的支撑件36。可调节长度药筒172未出为定位在壳体12的内部隔间20中。支撑件接合构件179定位在药筒上的某处。如图10、图10A、图10B以及图11所示，支撑件接合构件179定位在可调节长度药筒172的上部部件180上。这将允许可调节长度药筒172定位在装置中，使得图10A的伸长药筒具有下部。

图11还示出了接合锁扣部186的止动部特征185。如所示，止动部185是从可调节长度药筒172的上部部件180的内表面突出的突出部。锁扣部186示出为下部部件182中的孔，锁扣部的尺寸和形状形成为接受止动部185特征，从而需要向止动部185特征施加力以使止动部185特征与锁扣部186脱离。一种这样的力包括旋转力，利用该旋转力使止动部与锁扣部的边缘接触，并且通过使侧部的部分174向外移动而迫使止动部185脱离锁扣部，从而从锁扣部释放止动部185。替代地，部分174可以由使用者向部分174施加力来，从而从锁扣部释放止动部185。

本公开的装置10设计成用作管路外供给器或者放置主循环管路外的旁通环路上的供给器。为了取得对此更好的理解，注意力转向图12。如图12所示，主循环管路100具有流动方向103。设备102在主循环管路的管路内，所述设备将形成压力降。该管路内设备可以是过滤器、阀、加热器或将形成压力降的任何其它设备。旁通管路108利用任何已知方法连接至主管路100。例如，T形接头可以放置在主管路中，或者也可以使用其它方法，比如鞍形夹。适于在本发明中使用的合适鞍形夹的示例在Barnes的美国专利7,329,343中描述，其通过引用并入本文。用于旁通管路的水经过形成在主管路100中的出口105被抽吸到旁通管路中。进入旁通管路的水进入入口管路22，水继而进入上文所述的装置10。已处理水经过返回管路109返回到主管路，该返回管路连接至已处理水输送管路23。返回管路109经过入口107以与其从主管路100迁移类似的方式连接至主管路100。注意到，入口107和出口105不必是相同类型的连接。

通过主管路100中的压力降形成旁通环路、管路108与109、以及经过装置的流动。旁通环路中的流动可以通过主管路中的压力降或旁通环路中的管道的尺寸来调节。在操作期间，装置10充满水。进入装置的流动速度取决于管道的尺寸。但是使水经过喷射器16'进入装置10，则装置中的流动速度增加至进入或离开该装置的流动速度的2-4倍。这允许水以比进入装置10的流动速度更高的速度接触固体化学品。这是因为喷射器16'还具有引入端口42，所述引入端口形成文丘里效应并从而将化学品溶液(遗留在内部隔间20中的溶液)抽吸回喷射器16'中，如以上关于图2所述的由箭头43示意性所示。内部隔间20内的这种流动速度的增加允许固体化学品以高效方式溶解，即使进入和离开装置的流动速度不足以溶解固体化学品。

本发明还提供了一种具有多个如上所述的装置的水处理系统。第二或次级装置可以与第一装置串联或并联定位。还如图10所示，可以有多个连接在一起的装置10、10'和10”。如图10所示，装置10、10'和10”彼此并联连接。在这种情况下，入口22及附加入口22'和22”连接至从主管路100抽吸的单个水供应管或旁通管路108。同样地，出口23及附加出口23'和23'连接至同一返回管路109，以使已处理水返回至主供应管路100。如果需要处理更大量的水，则希望使用多个装置10、10'和10”。当使用多个装置时，水供应管108和返回管路109需要具有更大的直径来应对操作这些装置所需的水的增加。如图12所示，有3个单独的装置。然而，当使用多个装置时，所用装置的数量通常在2-10的范围内。

可在本发明的装置中使用的固体化学品通常是固体水处理化学品，比如消毒剂、除藻剂或者通常在水池和温泉中使用的其它水处理化学品。固体化学品可以是释放溴的化学品、释放氯的化学品、释放过氧化物的化学品、释放双胍的化学品等。固体化学品可以是杀菌剂、除藻剂、澄清剂、pH调节剂、水平衡剂。一种特定的水处理化学品是次氯酸钙，呈缓慢溶解的形式，比如具有高石灰含量的化学品。这种缓慢溶解的次氯酸钙在美国专利申请公开2016/0330972A1中描述，其内容通过引用并入本文。

本发明的装置10可以用于在工业水体上处理存在于再循环水体(比如游泳池或温泉)中的水。通常，来自再循环水体的水通过泵被抽吸到再循环管路中，并且管24和26连接在再循环管路上。

此外，本发明的装置可以与其它水处理设备(比如，液体化学品分配设备、氯产生设备、活性羟基产生设备、臭氧产生设备、紫外线设备等)协同使用。附加设备可以是单独的单元或者构建在单个单元中。这些附加设备可以与本发明的装置并联或串联。

尽管上文已参考本发明的特定实施例描述了本发明，但显而易见，在不脱离本文所揭示的发明概念的情况下，可以作出许多改变、修改及变型。因此，旨在涵盖落入所附权利要求书的精神和广泛范围内的所有这些改变、修改和变型。

Claims (24)

1.一种用于由固体化学品形成化学品的水溶液的装置，所述装置包括：

(i)壳体，所述壳体具有顶部、侧部以及底部，其中，所述顶部和所述底部通过所述侧部彼此连接，所述顶部、所述侧部和所述底部形成内部隔间，并且所述壳体具有上部部分和下部部分；

(ii)入口，所述入口位于所述壳体的下部部分中，所述入口允许待与固体化学品接触的水进入所述壳体；

(iii)出口，所述出口位于所述壳体的上部部分中，所述出口允许与固体化学品接触过的水离开所述壳体；

(iv)喷嘴，所述喷嘴设置在所述内部隔间内，所述喷嘴连接至所述水入口，并且所述喷嘴在所述壳体的内部隔间内位于所述壳体的下部部分中，其中所述喷嘴允许经过所述入口进入所述壳体的水接触固体化学品；以及

(v)至少一个支撑件，所述支撑件位于所述内部隔间内，定位在所述喷嘴与所述壳体的顶部之间，所述支撑件适于将容纳固体化学品的药筒接收并定位在所述壳体的内部隔间内；

其中，所述壳体的顶部包括开口，所述开口允许将容纳固体化学品的药筒插入所述壳体中，并且所述装置进一步包括盖，所述盖适于覆盖所述壳体的开口并且与所述壳体的顶部形成水密连接；

其中，所述装置进一步包括药筒，所述药筒具有第一端部、第二端部、以及将所述第一端部连接至所述第二端部的侧壁，所述第一端部、第二端部和侧壁形成内腔室，所述内腔室容纳固体化学品，并且所述药筒适于装配到所述壳体的内部隔间中，位于所述壳体的顶部与所述喷嘴之间，其中，所述药筒接触位于所述壳体的内部隔间中的所述至少一个支撑件，所述至少一个支撑件将容纳固体化学品的药筒定位在所述壳体的内部隔间内，并且使得所述药筒能够经过所述壳体中的开口插入到所述内部隔间中；并且

其中，所述药筒的第一端部包括多孔栅格，并且当所述药筒定位在所述壳体的内部隔间中时，所述药筒被插入所述壳体中，使得所述第一端部定位在所述喷嘴附近，且所述第二端部定位在所述壳体的顶部附近。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述盖能够从所述壳体移除以露出所述开口并允许容纳固体化学品的药筒插入所述壳体的内部隔间中。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述喷嘴包括喷射器。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述喷射器定位在所述壳体中，使得所述壳体内的水流从所述喷射器朝向所述壳体的顶部。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述喷射器包括至少一个流体引入端口，所述流体引入端口形成文丘里效应并允许所述壳体的下部部分中的水连同经过所述入口进入所述喷射器的水被抽吸到所述喷射器中，并朝向所述壳体的顶部喷洒。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多孔栅格具有第一表面和相对的第二表面，所述第一表面包括多个突出部，所述多个突出部远离所述第一表面向外并且朝向所述药筒的内腔室延伸，并且所述多孔栅格的第二表面背离所述药筒的内腔室。

7.所述权利要求6所述的装置，其中，所述多个突出部在与所述第一表面大致垂直的方向上延伸。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述多个突出部具有第一端部和第二端部，所述突出部的第一端部位于所述多孔栅格的第一表面处，并且所述突出部的第二端部与所述突出部的第一端部相对，所述突出部的第二端部包括锥形端部。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个支撑件包括一系列支撑件，该系列支撑件允许置于所述壳体的内隔间中的药筒定位在不同高度处。

10.一种用于由固体化学品形成化学品的水溶液的装置，所述装置包括：

(i)壳体，所述壳体具有顶部、侧部以及底部，其中，所述顶部和所述底部通过所述侧部彼此连接，所述顶部、所述侧部和所述底部形成内部隔间，并且所述壳体具有上部部分和下部部分；

(ii)入口，所述入口位于所述壳体的下部部分中，所述入口允许待与固体化学品接触的水进入所述壳体；

(iii)出口，所述出口位于所述壳体的上部部分中，所述出口允许与固体化学品接触过的水离开所述壳体；

(iv)喷嘴，所述喷嘴设置在所述内部隔间内，所述喷嘴连接至所述水入口，并且所述喷嘴在所述壳体的内部隔间内位于所述壳体的下部部分中，其中所述喷嘴允许经过所述入口进入所述壳体的水接触固体化学品；以及

(v)至少一个支撑件，所述支撑件位于所述内部隔间内，定位在所述喷嘴与所述壳体的顶部之间，所述支撑件适于将容纳固体化学品的药筒接收并定位在所述壳体的内部隔间内，或者适于将固体化学品支撑在所述壳体中；

其中，所述至少一个支撑件包括一系列支撑件，该系列支撑件允许置于所述壳体的内隔间中的药筒定位在不同高度处；并且

其中，该系列支撑件包括位于所述内隔间的每侧上是一系列阶梯，其中每个支撑件在所述内隔间的相对侧上具有位于所述内隔间中的互补支撑件。

11.一种用于由固体化学品形成化学品的水溶液的装置，所述装置包括：

(i)壳体，所述壳体具有顶部、侧部以及底部，其中，所述顶部和所述底部通过所述侧部彼此连接，所述顶部、所述侧部和所述底部形成内部隔间，并且所述壳体具有上部部分和下部部分；

(ii)入口，所述入口位于所述壳体的下部部分中，所述入口允许待与固体化学品接触的水进入所述壳体；

(iii)出口，所述出口位于所述壳体的上部部分中，所述出口允许与固体化学品接触过的水离开所述壳体；

(iv)喷嘴，所述喷嘴设置在所述内部隔间内，所述喷嘴连接至所述水入口，并且所述喷嘴在所述壳体的内部隔间内位于所述壳体的下部部分中，其中所述喷嘴允许经过所述入口进入所述壳体的水接触固体化学品；以及

(v)至少一个支撑件，所述支撑件位于所述内部隔间内，定位在所述喷嘴与所述壳体的顶部之间，所述支撑件适于将容纳固体化学品的药筒接收并定位在所述壳体的内部隔间内；

其中，所述壳体的顶部包括开口，所述开口允许将容纳固体化学品的药筒插入所述壳体中，并且所述装置进一步包括盖，所述盖适于覆盖所述壳体的开口并且与所述壳体的顶部形成水密连接；

其中，所述装置进一步包括药筒，所述药筒具有第一端部、第二端部、以及将所述第一端部连接至所述第二端部的侧壁，所述第一端部、第二端部和侧壁形成内腔室，所述内腔室容纳固体化学品，并且所述药筒适于装配到所述壳体的内部隔间中，位于所述壳体的顶部与所述喷嘴之间，其中，所述药筒接触位于所述壳体的内部隔间中的所述至少一个支撑件，所述至少一个支撑件将容纳固体化学品的药筒定位在所述壳体的内部隔间内，并且使得所述药筒能够经过所述壳体中的开口插入到所述内部隔间中；并且

其中，所述至少一个支撑件包括一系列支撑件，该系列支撑件允许置于所述壳体的内隔间中的药筒定位在不同高度处，其中，所述药筒具有两个部件，所述两个部件包括上部部件和下部部件，其中，所述上部部件和下部部件通过连接装置可调节地连接在一起。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，连接装置包括止动部和锁扣部，其中，所述上部部件或所述下部部件之一具有至少一个止动部，并且没有止动部的部件具有至少一个锁扣部，并且其中，一个部件的锁扣部适于接收另一个部件的止动部，其中，所述止动部与锁扣部将所述上部部件连结至所述下部部件以形成药筒。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，

所述上部部件具有第一端部、第二端部和将所述上部部件的第一端部连结至所述上部部件的第二端部的侧部，所述上部部件的第一端部具有开口，并且所述上部部件的侧部具有止动部，并且

所述下部部件具有第一端部、第二端部和将所述下部部件的第一端部连结至所述下部部件的第二端部的侧部，所述下部部件的第二端部具有开口，其中，所述下部部件的侧部具有至少一个锁扣部，其中，所述锁扣部适于接收所述上部部件的止动部，使得所述上部部件和所述下部部件经由所述止动部与锁扣部连接。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述下部部件的第二端部的尺寸和形状形成为装配到所述上部部件的第一端部的开口中，使得所述下部部件的侧部的外部表面接触所述上部部件的侧部的内部表面，并且在所述上部部件的侧部的内部表面上具有至少两个止动部，并且具有位于所述下部部件的外部表面中的多个锁扣部。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述多个锁扣部沿着所述下部部件的外部侧定位，靠近所述下部部件的第二端部定位，使得所述锁扣部允许调节所述药筒的整体长度，从而在所述药筒定位在所述装置的内部隔间中时允许所述下部部件的第一端部更靠近或更远离喷嘴定位。

16.根据权利要求1所述的装置，进一步包括用于由固体化学品形成水溶液的至少一个附加模块，每个附加模块包括：

a)附加壳体，所述附加壳体具有顶部、侧部以及底部，其中，所述顶部和所述底部通过所述侧部彼此连接，所述顶部、所述侧部和所述底部形成附加内部隔间，并且所述附加壳体具有上部部分和下部部分；

b)附加入口，所述附加入口位于所述附加壳体的下部部分中，所述附加入口允许待与所述固体化学品接触的水进入所述附加壳体；

c)附加出口，所述附加出口位于所述附加壳体的上部部分中，所述附加出口允许与所述固体化学品接触过的水离开所述附加壳体；

d)附加喷嘴，所述附加喷嘴设置在所述附加内部隔间中，所述附加喷嘴连接至所述水附加入口，并且所述附加喷嘴在所述附加壳体的附加内部隔间内位于所述附加壳体的下部部分中，其中所述附加喷嘴允许经过所述附加入口进入所述附加壳体的水与所述附加内隔间中的固体化学品接触；以及

e)至少一个支撑件，所述支撑件位于所述附加内部隔间内，定位在所述附加喷嘴与所述附加壳体的顶部之间，所述支撑件适于将容纳固体化学品的药筒接收并定位在所述附加壳体的附加内部隔间内，或者适于将固体化学品支撑在所述壳体内。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，至少一个附加水处理模块与第一水处理模块串联，使得所述入口和所述附加入口连接至单个水供应管，并且所述出口和所述附加出口连接至同一返回管。

18.根据权利要求1所述的装置，进一步包括水供应管路和水返回管路，所述水供应管路和所述水返回管路形成主流管路的旁通管路，所述水供应管路定位成在具有第一压力的位置使水迁移，并且所述水返回管路定位成在主流管路中的具有低于所述第一压力的第二压力的位置使已处理水返回。

19.一种用于由固体化学品形成化学品的水溶液的装置，所述装置包括：

(i)壳体，所述壳体具有顶部、侧部以及底部，其中，所述顶部和所述底部通过所述侧部彼此连接，所述顶部、所述侧部和所述底部形成内部隔间，并且所述壳体具有上部部分和下部部分；

(ii)入口，所述入口位于所述壳体的下部部分中，所述入口允许待与固体化学品接触的水进入所述壳体；

(iii)出口，所述出口位于所述壳体的上部部分中，所述出口允许与固体化学品接触过的水离开所述壳体；

(iv)喷嘴，所述喷嘴设置在所述内部隔间内，所述喷嘴连接至所述水入口，并且所述喷嘴在所述壳体的内部隔间内位于所述壳体的下部部分中，其中所述喷嘴允许经过所述入口进入所述壳体的水接触固体化学品；以及

(v)至少一个支撑件，所述支撑件位于所述内部隔间内，定位在所述喷嘴与所述壳体的顶部之间，所述支撑件适于将容纳固体化学品的药筒接收并定位在所述壳体的内部隔间内；

其中，所述支撑件包括多孔栅格，所述多孔栅格具有第一表面和相对的第二表面，所述第一表面包括多个突出部，所述多个突出部远离所述第一表面向外并且朝向所述药筒的内腔室延伸，并且所述多孔栅格的第二表面背离所述药筒的内腔室。

20.一种用于保持固体化学品的药筒，所述药筒包括第一端部、第二端部、以及将所述第一端部连接至所述第二端部的侧壁，所述第一端部、第二端部和侧壁形成内腔室，所述内腔室容纳固体化学品，并且所述药筒适于装配在水处理装置的内部隔间中，其中所述药筒的第一端部包括多孔栅格，以允许水接触所述内腔室内的固体化学品，并且所述多孔栅格具有第一表面和相对的第二表面，所述第一表面包括多个突出部，所述多个突出部远离所述第一表面向外并且朝向所述药筒的内腔室延伸，并且所述多孔栅格的第二表面背离所述药筒的内腔室。

21.根据权利要求20所述的药筒，其中，所述多个突出部具有第一端部和第二端部，所述第一端部位于所述多孔栅格的第一表面处，并且所述第二端部与所述突出部的第一端部相对，所述第二端部包括锥形端部。

22.根据权利要求20所述的药筒，其中，所述药筒包括上部部件和下部部件，其中，所述上部部件和下部部件通过连接装置可调节地连接在一起。

23.根据权利要求22所述的药筒，其中，

所述上部部件具有第一端部、第二端部和将所述上部部件的第一端部连结至所述上部部件的第二端部的侧部，所述上部部件的第一端部具有开口，并且所述上部部件的侧部具有止动部，并且

所述下部部件具有第一端部、第二端部和将所述下部部件的第一端部连结至所述下部部件的第二端部的侧部，所述下部部件的第二端部具有开口，其中，所述下部部件的侧部具有至少一个锁扣部，其中，所述锁扣部适于接收所述上部部件的止动部，使得所述上部部件和所述下部部件经由所述止动部与锁扣部连接。

24.一种利用水由固体化学品形成化学品溶液的方法，包括：将根据权利要求1所述的装置放置在主水流管路的旁通管路上；以及使来自主水流的水流动经过所述旁通管路，并且使所述化学品溶液返回至所述主水流管路。

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