專利名稱：：具有減少泄漏密封件的流體流動(dòng)控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明的實(shí)施方式涉及可以用在流體處理裝置中的閥及有關(guān)方法。冃豕扠不包括電化學(xué)離子交換單元的流體處理裝置用來去除或者置換溶液流中的離子，以便例如通過去離子作用產(chǎn)生高純度的水、處理污水或者有選擇性地取代溶液中的離子。離子交換材料包括如下陽離子和陰離子交換材料，S卩，其包含可置換離子或者其與特定離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而從溶液流中分別交換陽離子或者陰離子。典型的離子交換單元包括壓入柱狀物的離子交換樹脂珠，溶液流將流過該柱狀物。溶液中的離子被離子交換材料去除或者置換，并且經(jīng)過處理的產(chǎn)品溶液或者污水從柱狀物的出口排出。當(dāng)離子交換材料充滿大量來自溶液的離子時(shí)，利用適當(dāng)?shù)娜芤菏闺x子交換樹脂珠再生。通常利用酸性溶液或者鹽水使陽離子交換樹脂再生(例如用于水軟化裝置)，并且最通常的是利用堿性溶液或者鹽水使陰離子交換樹脂再生。電化學(xué)離子交換單元有效地處理溶液流且更易于再生，因?yàn)樗鼈儾槐夭捎没瘜W(xué)再生。電化學(xué)單元利用位于兩個(gè)面向的電極之間的水分解離子交換膜(也稱為雙極膜、雙重膜或者片狀膜)，且在所述膜之間具有絕緣隔離物。水分解膜具有陽離子和陰離子交換層。當(dāng)通過施加電壓于兩個(gè)電極上而將足夠高的電場施加于膜上時(shí)，水在陽離子交換層和陰離子交換層之間的邊界處不可逆地離解或者"分解"為成分離子H+和OH—。所獲得的H+和OH—離子沿著具有相反極性的電極方向(例如H+離子移到負(fù)電極)移動(dòng)和擴(kuò)散穿過離子交換層。在電再生的過程中，相反電場被施加，導(dǎo)致H+和OET離子形成在膜界面處，從而排斥在先前的去離子步驟中去除的陽離子和陰離子，這樣重新調(diào)整陽離子和陰離子交換材料的酸、堿形式。采用這種方式的電再生避免了利用和隨后處置用來再生傳統(tǒng)離子交換珠子的危險(xiǎn)化學(xué)品，因此是令人期望的。在電化學(xué)單元中執(zhí)行溶液處理和單元再生過程期間，閥用來控制流體流動(dòng)。閥控制和引導(dǎo)流體(例如城市供水、井水或者甚至經(jīng)過處理的產(chǎn)品等)在電化學(xué)單元的入口和出口、排水管以及經(jīng)過處理的水的出口之間流動(dòng)。例如，旋轉(zhuǎn)閥具有如下旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，即，其具有與非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的表面相接觸的可動(dòng)表面，從而在閥的各個(gè)入口和出口之間提供流體密封連接。諸如O型圈等密封墊圈環(huán)繞閥的每個(gè)端口且保持在壓縮狀態(tài)以密封這些端口。然而，當(dāng)傳統(tǒng)閥在工作中將流動(dòng)路徑從一個(gè)端口轉(zhuǎn)換為另一個(gè)端口時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)少量泄漏。例如，在旋轉(zhuǎn)閥中，墊圈不能一直適當(dāng)?shù)孛芊庾￠y中的端口，而是允許少量的流體泄漏。例如，在旋轉(zhuǎn)閥旋轉(zhuǎn)以將不同的端口與另一端口相連期間，當(dāng)閥的連續(xù)密封面從閥中O型衝的平面傾斜而導(dǎo)致連續(xù)密封面和O型糧之間出現(xiàn)流體可以漏出的縫隙時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)這種流體泄漏。連續(xù)密封面可能由于通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)施加軸外旋轉(zhuǎn)力或者由于不均勻的局部摩擦力而傾斜。泄漏可以導(dǎo)致橫貫端口和其它不期望的流體流動(dòng)路徑，從而導(dǎo)致未處理的水或者再生水與經(jīng)處理的水相混合。傳統(tǒng)O型圈的另一個(gè)問題出現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)的連續(xù)密封面和O型圈之間的摩擦導(dǎo)致O型圈過早地失效時(shí)。摩擦通常由O型圈的彈性特性加劇，這種O型圈由通常具有高粘著系數(shù)的彈性材料制成。不期望的是，移動(dòng)的連續(xù)密封面和O型圈之間的摩擦還導(dǎo)致需要更高的轉(zhuǎn)矩來移動(dòng)旋轉(zhuǎn)的連續(xù)密封面，從而需要利用更昂貴的驅(qū)動(dòng)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)可動(dòng)元件。摩擦力還可能過早地磨損電機(jī)。令人期望的是，具有如下流體處理裝置，即，其具有高效地處理溶液流且可以不利用化學(xué)品而再生的電化學(xué)單元。還令人期望的是，具有如下閥，即，其可以有效地調(diào)節(jié)進(jìn)入電化學(xué)單元的溶液的流動(dòng)。還令人期望的是，閥在工作時(shí)具有減少的橫貫端口泄漏。
發(fā)明內(nèi)容一種用于流體處理裝置的閥包括具有多個(gè)端口的外殼，所述端口包括第一端口和第二端口。閥還包括具有可動(dòng)表面的可動(dòng)元件，并且該可動(dòng)表面具有開口?？蓜?dòng)元件能夠在第一位置和第二位置之間移動(dòng)，在第一位置處，所述開口與第一端口和第二端口中的至少一個(gè)對(duì)正，使得流體可以在第一端口和第二端口之間流動(dòng)，在第二位置處，可動(dòng)表面，流體在第一端口和第二端口之間流動(dòng)的通道被阻擋。至少一個(gè)邊緣密封件環(huán)繞每個(gè)第一端口和第二端口、每個(gè)開口或上述兩方面。浮動(dòng)密封件位于可動(dòng)元件的可動(dòng)表面和外殼之間，且與至少一個(gè)邊緣密封件接觸。浮動(dòng)密封件具有通道，當(dāng)可動(dòng)元件處于第一位置時(shí)，所述通道與可動(dòng)表面的開口以及與第一、第二端口中的至少一個(gè)對(duì)正；和圍繞所述通道的連續(xù)密封面，其長度足以在可動(dòng)元件從第一位置向第二位置移動(dòng)時(shí)封閉可動(dòng)表面的開口，從而減少開口與第一、第二端口之間的流體泄漏。一種利用所述閥的流體處理裝置包括一對(duì)電化學(xué)單元，每個(gè)單元具有電極和位于電極之間的水分解離子交換膜。電源為電極提供電流。閥控制器能夠操作電機(jī)，以便在第一位置和第二位置之間移動(dòng)可動(dòng)元件。一種用于調(diào)節(jié)在第一端口和第二端口之間的流體流動(dòng)路徑且減少流體泄漏的方法包括(a)使一開口對(duì)正在第一位置，在第一位置處，開口與第一端口和第二端口中的至少一個(gè)對(duì)正以允許流體在第一端口和第二端口之間流動(dòng)，(b)將開口從第一位置移至第二位置，在第二位置處，第一端口和第二端口被阻擋以防止流體在第一端口和第二端口之間流動(dòng)；并且在上述步驟(b)期間，在將開口從第一位置移向第二位置時(shí)，利用連續(xù)密封面蓋住開口以減少開口與第一端口、第二端口之間的流體泄漏。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述閥包括如下外殼，g卩，其具有-底座，所述底座具有第一、第二和第三端口；和蓋部，其安裝在底座上，且包括具有第四端口的腔室?？蓜?dòng)元件包括具有開口的可動(dòng)表面和能夠連接第一、第二、第三和第四端口中的一個(gè)或多個(gè)的溝槽?？蓜?dòng)元件能夠在第一位置和第二位置之間移動(dòng)，在第一位置處，可動(dòng)元件的開口與第一、第二和第三端口中的至少一個(gè)對(duì)正，使得流體可以經(jīng)由溝槽在第一、第二和第三端口中的至少兩個(gè)之間流動(dòng)，而在第二位置阻擋流體在第一、第二和第三端口之間流動(dòng)的通道。至少一個(gè)邊緣密封件環(huán)繞每個(gè)第一至第四端口、開口或上述兩方面。浮動(dòng)密封件位于可動(dòng)元件的可動(dòng)表面和外殼之間，且與至少一個(gè)邊緣密封件接觸。浮動(dòng)密封件包括通道，當(dāng)可動(dòng)元件處于第一位置時(shí)，所述通道與可動(dòng)表面的開口以及與第一、第二和第三端口中的任一個(gè)對(duì)正；和圍繞所述通道的連續(xù)密封面，其長度足以在可動(dòng)元件從第一位置向第二位置移動(dòng)時(shí)封閉可動(dòng)表面的開口，從而減少開口與第一、第二和第三端口之間的流體泄漏。在另一個(gè)實(shí)施方式中，一種用于控制流體流動(dòng)的旋轉(zhuǎn)閥包括外殼，所述外殼包括多個(gè)端口，所述端口包括第一端口和第二端口；和至少一個(gè)邊緣密封件，其環(huán)繞每個(gè)第一端口和第二端口。轉(zhuǎn)子包括在其中具有開口的可動(dòng)表面，并且該轉(zhuǎn)子能夠在第一位置和第二位置之間移動(dòng)，在第一位置處，可動(dòng)表面的開口與第一或者第二端口中的至少一個(gè)對(duì)正，使得流體可以在第一端口和第二端口之間流動(dòng)，而在第二位置阻擋流體在第一端口和第二端口之間流動(dòng)的通道。浮動(dòng)密封件位于轉(zhuǎn)子的可動(dòng)表面和至少一個(gè)邊緣密封件之間。浮動(dòng)密封件包括通道，當(dāng)轉(zhuǎn)子處于第一位置時(shí)，所述通道與可動(dòng)表面的開口以及與第一、第二端口中的至少一個(gè)對(duì)正；和圍繞所述通道的連續(xù)密封面，其長度足以在轉(zhuǎn)子從第一位置向第二位置旋轉(zhuǎn)時(shí)封閉可動(dòng)表面的開口，從而減少開口與第一、第二端口之間的流體泄漏。提供旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器來使轉(zhuǎn)子在第一位置和第二位置之間旋轉(zhuǎn)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，一種用于流體處理裝置的滑閥包括外殼，所述外殼包括多個(gè)端口，所述端口包括第一端口和第二端口；和至少一個(gè)邊緣密封件，其環(huán)繞每個(gè)端口?；瑒?dòng)構(gòu)件包括具有開口的可動(dòng)表面，并且該滑動(dòng)構(gòu)件能夠在第一位置和第二位置之間移動(dòng)，在第一位置處，可動(dòng)表面的開口與第一和第二端口中的至少一個(gè)對(duì)正，使得流體可以在第一端口和第二端口之間流動(dòng)，而在第二位置阻擋流體在第一端口和第二端口之間流動(dòng)的通道。浮動(dòng)密封件位于滑動(dòng)構(gòu)件的可動(dòng)表面和至少一個(gè)邊緣密封件之間。浮動(dòng)密封件包括通道，當(dāng)滑動(dòng)構(gòu)件處于第一位置時(shí)，所述通道與可動(dòng)表面的開口以及與第一、第二端口中的至少一個(gè)對(duì)正；和圍繞所述通道的連續(xù)密封面，其長度足以在滑動(dòng)構(gòu)件從第一位置向第二位置滑動(dòng)時(shí)封閉可動(dòng)表面的開口，從而減少開口與第一、第二端口之間的流體泄漏。提供線性致動(dòng)器來使滑動(dòng)構(gòu)件在第一位置和第二位置之間滑動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，一種用于控制流體流動(dòng)的圓柱閥包括外殼，所述外殼包括多個(gè)端口，所述端口包括第一端口和第二端口。圓柱形旋轉(zhuǎn)構(gòu)件具有側(cè)壁，其具有可動(dòng)表面和位于其中的開口；和至少一個(gè)環(huán)繞開口的邊緣密封件。圓柱形旋轉(zhuǎn)構(gòu)件能夠在第一位置和第二位置之間移動(dòng)，在第一位置處，可動(dòng)表面的開口與第一和第二端口中的至少一個(gè)對(duì)正，使得流體可以在第一端口和第二端口之間流動(dòng)，而在第二位置阻擋流體在第一端口和第二端口之間流動(dòng)的通道。浮動(dòng)密封件位于外殼和至少一個(gè)邊緣密封件之間。浮動(dòng)密封件包括通道，當(dāng)圓柱形旋轉(zhuǎn)構(gòu)件處于第一位置時(shí)，所述通道與可動(dòng)表面的開口以及與第一、第二端口中的至少一個(gè)對(duì)正；和圍繞所述通道的連續(xù)密封面，其長度足以在圓柱形旋轉(zhuǎn)構(gòu)件從第一位置向第二位置旋轉(zhuǎn)時(shí)封閉可動(dòng)表面的開口，從而減少開口與第一、第二端口之間的流體泄漏。提供旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器來使圓柱形旋轉(zhuǎn)構(gòu)件在第一位置和第二位置之間旋轉(zhuǎn)。參考下述說明、所附權(quán)利要求和解釋本發(fā)明實(shí)施例的附圖可以更好地理解本發(fā)明的這些特征、方面和優(yōu)勢。然而，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，每個(gè)特征可以普遍性地用在本發(fā)明中，而不僅僅用在具體附圖的情況下，并且本發(fā)明包括這些特征的任何組合，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的流體處理裝置的示意性方框圖；圖2是適用于調(diào)節(jié)流過圖1所示流體處理裝置的流體流動(dòng)的閥的側(cè)剖面圖；圖3是圖2所示閥的底座的俯視圖；圖4是圖2所示閥的蓋部的側(cè)剖面圖；圖5是圖2所示閥的可動(dòng)元件的側(cè)剖面圖；圖6是圖2所示閥的浮動(dòng)密封件的俯視圖；圖7A、7B、7C示出處于不同位置的可動(dòng)元件的可動(dòng)表面；圖8是包括平坦外殼、滑動(dòng)構(gòu)件和浮動(dòng)密封件的閥的另一實(shí)施方式的側(cè)剖面圖；圖9a是包括圓柱形外殼、圓柱形旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和浮動(dòng)密封件的閥的另一實(shí)施方式的側(cè)剖面圖；圖9b是圖9a所示閥的剖面圖，示出圓柱形旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中的溝槽；圖IO是說明如下方法的流程圖，g卩，其在對(duì)閥中至少兩個(gè)端口之間的流體流動(dòng)進(jìn)行控制的同時(shí)將所述端口之間的流體泄漏減至最少；圖11是具有電化學(xué)單元的離子控制裝置的示意圖，所述電化學(xué)單元具有能夠在溶液流中提供選定離子的濃度的膜濾筒；和圖12是包括如下濾筒的電化學(xué)單元的橫剖面示意圖，即，其具有膜，所述膜具有整體隔離物且螺旋盤繞在芯管的周圍。具體實(shí)施方式本發(fā)明的實(shí)施方式能夠處理流入溶液，以對(duì)溶液提取、置換或者增加離子而產(chǎn)生具有預(yù)期離子濃度水平的流出溶液。流體處理裝置的示范性實(shí)施方式是用來解釋本發(fā)明而不是用來限制本發(fā)明的范圍。例如，流體處理裝置可以包括除了電化學(xué)離子交換裝置之外的裝置，或者可選單元布置和構(gòu)造，這對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯而易見的，并且這些都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，除了水處理(這在本文是作為示范性實(shí)施方式描述的)之外，流體處理裝置可以用來處理其它流體，例如溶劑類或者油類流體、化學(xué)漿液和污水等，這對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是顯而易見的。圖1示出了流體處理裝置100的示范性實(shí)施方式?？偟膩碚f，流體處理裝置100包括流體源140、用于處理來自流體源140的溶液的一個(gè)或多個(gè)流體處理單元120a、120b以及用于分配己處理的流體產(chǎn)品的出口160。箭頭通常表示流體流過裝置100的流動(dòng)路徑。例如，流體源140可以是城市供水或者來自水井的水，利用處理單元120a、120b的一者或者兩者對(duì)其進(jìn)行凈化，然后借助于龍頭或者其它適當(dāng)出口160將獲得的凈化水供應(yīng)給飲用者。裝置IOO包括位于流體源140和處理單元120a、120b之間的閥200，用于調(diào)節(jié)流過裝置100的流體的流動(dòng)。例如，閥200可以調(diào)節(jié)如下流體流動(dòng)，g卩，從流體源140到處理單元120a和120b、從處理單元120a和120b到閥200中的排水管202或者從一個(gè)處理單元120a到另一個(gè)處理單元120b(反之亦然)。閥200也可以用來將流體傳輸?shù)狡渌黧w處理裝置，這對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是顯而易見的。圖2示出了適用于調(diào)節(jié)流過流體處理裝置100的流體流動(dòng)的閥200的一個(gè)實(shí)施方式?？偟膩碚f，閥200包括接收和容納流體且不泄漏流體的封閉外殼210。外殼210具有多個(gè)端口220，流體可以通過這些端口進(jìn)入和離開閥200。雖然示出了具有具體形狀和端口220布置的外殼210的示范性實(shí)施方式來解釋本發(fā)明，但是外殼210可以根據(jù)閥200的構(gòu)造而具有其它形狀和結(jié)構(gòu)以及更少或者另外的端口220。在所示實(shí)施方式中，外殼210包括封閉結(jié)構(gòu)，該封閉結(jié)構(gòu)包括諸如中空管(未示出)等單一結(jié)構(gòu)，或者諸如底座230與蓋部240相連(如圖所示)等復(fù)合結(jié)構(gòu)。通常通過注射模制聚合物來制作外殼210，所述聚合物例如馬薩諸塞州皮茨菲爾德的通用電器公司(GeneralElectric,Pittsfield，Massachusetts)的NORYL,它是改性聚苯醚和聚苯醚。然而，外殼210也可以由其它材料制成，例如不銹鋼、鋁或者銅等。通常，外殼210由能抵抗流過閥200的流體的腐蝕或者侵蝕的材料制成。例如，對(duì)于包含酸性或者堿性溶液的流體，可以采用聚合物材料。對(duì)于水處理，例如提供飲用水，外殼210可以由普通塑料制成，諸如美國國家衛(wèi)生基金會(huì)(www.NSF.org)批準(zhǔn)采用的塑料，例如環(huán)氧樹脂、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、三元乙丙、玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)和聚乙烯等。根據(jù)用于制作外殼210的材料，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制作過程中也可以圍繞端口設(shè)置加強(qiáng)梁、柱和/或圓柱體來加強(qiáng)外殼210?？蓜?dòng)元件250設(shè)置在外殼210中，且從蓋部240伸出。可動(dòng)元件250與電機(jī)260相連，電機(jī)260在外殼210中移動(dòng)可動(dòng)元件250。在一個(gè)實(shí)施方式中，電機(jī)260使可動(dòng)元件250旋轉(zhuǎn)；然而，電機(jī)260還可以根據(jù)閥200的形狀和構(gòu)造使可動(dòng)元件250沿縱向、豎向、橫向或者沿其它方向滑動(dòng)。此外，可動(dòng)元件250可以包括如下所述的諸如轉(zhuǎn)子、滑動(dòng)構(gòu)件或者圓柱形構(gòu)件等不同實(shí)施方式和其它形狀，這對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是顯而易見的。下面參考圖2至圖6說明包括外殼210和可動(dòng)元件250的閥200的形式，其中，外殼210具有底座230和蓋部240，可動(dòng)元件250位于外殼210內(nèi)。如圖3所示，底座230包括多個(gè)底部端口302a-302c，并且至少一個(gè)環(huán)形槽303環(huán)繞每個(gè)底部端口302a-302c。環(huán)形槽303可以容納圍繞底部端口302a-302c的邊緣密封件304(見圖2)。邊緣密封件304可以是具有適當(dāng)尺寸以安裝到相應(yīng)環(huán)形槽303中的0型圈。每個(gè)底部端口302a可以具有一個(gè)以上同心環(huán)形槽303，以便允許圍繞端口302a放置多個(gè)邊緣密封件304。邊緣密封件304可以由柔性材料制成，這種材料在所施加的壓縮應(yīng)力下壓縮而形成用作第一線防漏的流體緊密密封。在一個(gè)實(shí)施方式中，邊緣密封件304由彈性材料制成，例如橡膠、柔軟聚合物或者彈性體等。然而，邊緣密封件也可以由其它材料制成，例如硅氧烷橡膠或者聚四氟乙烯等。底座230還可以包括輔助環(huán)形槽312，還可以在輔助環(huán)形槽312中插入輔助密封件(未示出)。輔助環(huán)形槽312可以位于底部端口302a-302c的每一側(cè)，以便在底部端口302a-302c的兩側(cè)提供附加密封。此外，底座230還具有一個(gè)或多個(gè)圍繞底座230的外圍延伸的外圍槽310，以容納適當(dāng)封閉和密封外殼210的密封墊圈305(見圖2)。底座230可以具有向外延伸的圓周唇緣306，圓周唇緣306具有允許將基座230連接到蓋部240上的孔308。如圖2所示，圖4所示的蓋部240安裝在底座230上。蓋部240可以具有至少一個(gè)入口410，用于接收來自圖l所示流體源140的流體。蓋部240構(gòu)造為形成腔室420，腔室420存儲(chǔ)通過入口410所接收的來自流體源140的流體。蓋部240還可以包括軸孔430，可動(dòng)元件250經(jīng)由該軸孔430延伸。當(dāng)流體源140提供處于一定壓力下的流體(例如來自城市供水)時(shí)，腔室420中的水也在相同的外壓下。在一個(gè)實(shí)施方式中，如圖5所示，可動(dòng)元件250是轉(zhuǎn)子500，其包括軸510，軸510與具有可動(dòng)表面(件)530的板520相連。轉(zhuǎn)子500位于外殼210內(nèi)(圖2)，使得板520設(shè)置為與底座230相鄰，且軸510穿過蓋部240伸出。板520被保持在一定壓力下，其可動(dòng)表面530是平坦的且具有一個(gè)或多個(gè)穿過可動(dòng)表面530的開口532a-532c。開口532a-532c圍繞可動(dòng)表面530的圓周和/或中心設(shè)置，以至當(dāng)軸510和板520旋轉(zhuǎn)時(shí)，開口532a-532c可以與至少一個(gè)底部端口302a-302c對(duì)正。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)開口532c延伸穿過板520而形成溝槽540a。雖然未示出，但是可動(dòng)表面530可以適合于容納環(huán)繞每個(gè)開口532a-532c的密封件。轉(zhuǎn)子500還可以包括內(nèi)溝槽540b，內(nèi)溝槽540b可以連接可動(dòng)表面530中的兩個(gè)或者更多個(gè)開口532a-532c。在一個(gè)實(shí)施方式中，可動(dòng)表面530包括至少三個(gè)開口532a-532c，其中，兩個(gè)開口通過內(nèi)溝槽540b相連，一個(gè)開口形成溝槽540a。僅僅用于簡化組件500的注射模制而不用作結(jié)構(gòu)目的的圓錐部分從平坦的可動(dòng)表面530伸出并與軸510相連。內(nèi)溝槽540b位于從圓錐部分突出的隆起物中。板52力至少能夠在第一位置和第二位置之間移動(dòng)。在第一位置處，可動(dòng)表面530中的至少一個(gè)開口532a對(duì)正在多個(gè)底部端口的至少一個(gè)底部端口302a上，以至流體可以流過所述至少一個(gè)對(duì)正的底部端口302a進(jìn)入開口532a。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，蓋部240(圖4)具有用于接收來自流體源140(例如城市供水、井水或者瓶裝水)的水的入口410，并且可動(dòng)表面530(圖5)具有形成溝槽540a的開口532c，溝槽540a可以與底座230中的底部端口302c(圖3)對(duì)正。在該實(shí)施方式中，當(dāng)轉(zhuǎn)子中的開口532c和溝槽540a與底座230中的底部端口302c對(duì)正時(shí)，水流過入口410進(jìn)入蓋部240的腔室420，并通過對(duì)正的溝槽540a和底部端口302c流出。在第二個(gè)位置處，板520阻擋流體流過任何底部端口302a-302c的通道。因此，通過例如在第一位置和第二位置之間移動(dòng)板520來調(diào)節(jié)從腔室420到適當(dāng)?shù)撞慷丝?02c的流體流動(dòng)。然而，如上所述，當(dāng)板520移動(dòng)時(shí)，從腔室420到底部端口302a-302c的流體泄漏是比較常見且不期望的。為了解決這一問題，如圖2所示，閥200包括位于可動(dòng)元件250(例如轉(zhuǎn)子500)和底座230之間的浮動(dòng)密封件600。在一個(gè)實(shí)施方式中，浮動(dòng)密封件600具有第一可動(dòng)表面(件)，該第一可動(dòng)表面在一個(gè)可動(dòng)表面上與可動(dòng)元件250的可動(dòng)表面530接觸，且在相對(duì)可動(dòng)表面上與底座230(圖3)中的圍繞底部端口302a-302c的環(huán)形槽303中的邊緣密封件304接觸。從而，當(dāng)壓力施加在可動(dòng)元件250上時(shí)，在可動(dòng)元件250和浮動(dòng)密封件600之間形成防止腔室420和底部端口302a-302c之間泄漏流體的緊密無泄漏的屏障。圖6是浮動(dòng)密封件6的的俯視圖，其具有與可動(dòng)元件25t)和底座230的形狀相應(yīng)的形狀。在所示的形式中，浮動(dòng)密封件600同圖5所示的轉(zhuǎn)子一起使用。浮動(dòng)密封件600具有至少一個(gè)通道620a-620c，當(dāng)板520處于第一位置時(shí)，也就是說，當(dāng)可動(dòng)表面530中的至少一個(gè)開口532c對(duì)正在多個(gè)底部端口的至少一個(gè)底部端口302c上，以至流體可以流過開口532c進(jìn)入對(duì)正的底部端口302c時(shí)，通道620a-620c可以與開口532a-532c和至少一個(gè)底部端口302a-302c對(duì)正。環(huán)繞或者圍繞每個(gè)通道620a-620c的是連續(xù)密封面610，連續(xù)密封面610足夠長以便當(dāng)板520從第一位置向第二位置移動(dòng)時(shí)維持底部端口302a-302c之間的密封。例如，在可動(dòng)表面530中的開口532c與底座230中的底部端口302c對(duì)正，即在對(duì)正的第一位置的實(shí)施方式中，浮動(dòng)密封件600中的通道620c允許流體從腔室420流過開口532c進(jìn)入底部端口302c。然而，當(dāng)開口532c與底部端口302c不對(duì)正，即板520處于第二位置時(shí)，可動(dòng)表面530中的開口532c位于浮動(dòng)密封件600的連續(xù)密封面610上。連續(xù)密封面610應(yīng)該沿著底部端口302a-302c之間的直的或彎曲的通路足夠長。在如下情形下需要彎曲通路，即，當(dāng)板520沿著底部端口302a-302c之間的彎曲路徑移動(dòng)，從而覆蓋具有寬和長的區(qū)域時(shí)。足夠長至少意味著底部端口302a-302c之間的距離足夠長，該距離取決于閥200的設(shè)計(jì)。例如，可以形成大約2mm到100mm的適當(dāng)距離。通常，該距離至少是其中一個(gè)底部端口302a的直徑，但是可以稍微小點(diǎn)。施加在轉(zhuǎn)子500上的壓力將其按壓在浮動(dòng)密封件600上，以及浮動(dòng)密封件600另一側(cè)的邊緣密封件304上，從而在可動(dòng)表面530的開口532a-532c處形成緊密無泄漏的屏障，該屏障防止在板520運(yùn)動(dòng)的過程中流體從腔室420泄漏到底部端口302a-302c中。此外，因?yàn)榭蓜?dòng)表面530靠在浮動(dòng)密封件600上移動(dòng)，并且與邊緣密封件304相對(duì)，所以移動(dòng)板520所需的力得以減小。浮動(dòng)密封件600不與相鄰的底座230或者可動(dòng)表面530的任一者相連接。浮動(dòng)密封件600可以是完全自由的，它或者是徹底不被連接，或者可以通過具有適當(dāng)尺寸的切口保持在適當(dāng)位置以配合在底座230中的底部端口302a-302c的邊緣密封件304的周圍。浮動(dòng)密封件600還可以被部分地連接或者固定到相鄰的底座230或者可動(dòng)表面530上，以至浮動(dòng)密封件600有少量移動(dòng)但不是在可動(dòng)表面530的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍移動(dòng)。浮動(dòng)密封件600是有利的，因?yàn)樗试S可動(dòng)元件250在浮動(dòng)密封件600上自由移動(dòng)，而不受到浮動(dòng)密封件下方的邊緣密封件304的阻礙。邊緣密封件304通常由比浮動(dòng)密封件600更軟且更有彈性的材料的制成，因此，這些邊緣密封件可以阻礙浮動(dòng)密封件600的自由運(yùn)動(dòng)，其原因在于這些邊緣密封件比浮動(dòng)密封件600更有"粘性"。浮動(dòng)密封件600應(yīng)該有足夠的彈性，以至其在可動(dòng)表面530施加的壓力下或者在來自容納于腔室420中的流體源的流體壓力施加的力下不過度撓曲。在可動(dòng)表面530的相對(duì)側(cè)，浮動(dòng)密封件600由圍繞底座230中的每個(gè)底部端口302a-302c的邊緣密封件304支撐。邊緣密封件304以對(duì)稱的布置分布以提供足夠的支撐和平衡，從而防止浮動(dòng)密封件600傾斜。此外，設(shè)置在底座230的輔助環(huán)形槽312中的輔助密封件還可以用來同可動(dòng)元件一起支撐和平衡浮動(dòng)密封件600。因?yàn)楫?dāng)板520從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置時(shí)浮動(dòng)密封件600與可動(dòng)表面530接觸，所以浮動(dòng)密封件6W)應(yīng)該具有較小的動(dòng)摩擦系數(shù)以減少可動(dòng)表面530的磨損和減小轉(zhuǎn)動(dòng)阻力。浮動(dòng)密封件600還應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度以防止或者減少浮動(dòng)密封件材料在可動(dòng)表面530相對(duì)浮動(dòng)密封件600運(yùn)動(dòng)的過程中撕裂。適用于浮動(dòng)密封件600的材料具有例如至少大約700MPa的彈性(通過其彈性模量度量)。例如，合適的浮動(dòng)密封件600可以由諸如四氟乙烯材料制成，這種材料例如可以從DupontdeNemoursCompanyWilmington,Delaware獲得的特氟龍Teflon。特氟龍是聚四氟乙烯(PTFE)，并且可以是下列三種類似化合物的任一種過氟烷基化物(PFA)、氟化乙烯丙稀共聚物(FEP)、乙烯和四氟乙烯的共聚物(ETFE)。PTFE通常具有根據(jù)ASTM測試標(biāo)準(zhǔn)D-882測量而得的取決于測量方向的760MPa至1240MPa的彈性模量。特氟龍具有小于大約0.5甚至小于大約0.1的動(dòng)摩擦系數(shù)w。PTFE還具有良好的擴(kuò)展撕裂強(qiáng)度，這減少了浮動(dòng)密封件600在使用時(shí)撕裂的可能性。PTFE具有根據(jù)ASTMD-1992測量而得的大約0.9N至1.8N的擴(kuò)展撕裂強(qiáng)度。并且，除了熔融堿金屬、處于高溫下的氟以及某些復(fù)雜的鹵化化合物(例如處于高溫高壓下的三氟化氯)之外，PTFE幾乎不與其它化學(xué)物質(zhì)和溶劑起化學(xué)作用。浮動(dòng)密封件600還可以包括含氟聚合物樹脂，例如鐵氟龍Tefzel⑧的丁2膜(ETFE)。ETFE具有根據(jù)ASTM測試標(biāo)準(zhǔn)D-882測量而得的4900MPa(700000psi)的彈性模量。ETFE還具有小于大約0.5甚至小于大約0.2的動(dòng)摩擦系數(shù)，和大約2.3N至10.5N的擴(kuò)展撕裂強(qiáng)度。雖然這里說明了用于浮動(dòng)密封件600的示范性材料，但是應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，浮動(dòng)密封件600可以由其它材料制成，這對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是顯而易見的。參考圖2至圖5,安裝在軸510周圍的彈簧290將初始?jí)毫Ρ３衷诳蓜?dòng)表面530上，可動(dòng)表面530轉(zhuǎn)而按壓在浮動(dòng)密封件600上。彈簧2卯的一端靠在圍繞軸510延伸且與板520相連的圓柱形平臺(tái)的脊上。彈簧290的另一端置于蓋部240中央空腔的圓形凸臺(tái)上。彈簧290在將軸510組裝在閥中的過程中壓縮且在軸510的圓柱形平臺(tái)上施加向外的力，從而推動(dòng)板520靠在浮動(dòng)密封件600上，浮動(dòng)密封件600轉(zhuǎn)而按壓在安裝于底座230上的下部邊緣密封件304上。板520上的合成壓縮應(yīng)力維持可動(dòng)表面530、浮動(dòng)密封件600和圍繞每個(gè)底部端口302a-302c的邊緣密封件304之間的良好密封。彈簧290可以由金屬或者任何其它可以在壓縮應(yīng)力下保持形狀的材料(例如磷銅合金)制成。在板520從一個(gè)位置旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)位置的過程中，板520中的一個(gè)或多個(gè)開口532a-532c移動(dòng)經(jīng)過浮動(dòng)密封件600的連續(xù)密封面。結(jié)果，來自水源的容納在腔室420中的水穿過板520中的此時(shí)正位于浮動(dòng)密封件600上的開口532a-532c，從而在浮動(dòng)密封件600上施加壓力。這種施加的水壓推動(dòng)浮動(dòng)密封件600靠在邊緣密封件304上，從而有效地密封底部端口302a-302c和防止水在板520運(yùn)動(dòng)的過程中泄漏。浮動(dòng)密封件600另一側(cè)上的抵抗力是小于水壓的大氣壓力，從而提供了推動(dòng)浮動(dòng)密封件600靠在邊緣密封件304上的凈壓力。此外，當(dāng)水源提供處于高壓下的水(其通常將增大從閥泄漏的可能性)時(shí)，腔室420中的水壓也增大，從而在浮動(dòng)密封件600上施加更大的壓力，并因此繼續(xù)維持水密性密封。施加在浮動(dòng)密封件600上的壓力隨著水源壓力增大而增大提供了如下意想不到的作用，即，在板520旋轉(zhuǎn)于浮動(dòng)密封件600上的過程中仍維持良好的水密性密封，即使當(dāng)水源壓力突然增大時(shí)也是如此。如圖2所示，電機(jī)260通過齒輪組件與可動(dòng)元件250相連。電機(jī)260可以是普通的直流(DC)電機(jī)，這種電機(jī)經(jīng)過減速和控制而使可動(dòng)元件250進(jìn)行快速的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。合適的直流電機(jī)可以是使包括轉(zhuǎn)子500的可動(dòng)元件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器，或者是使可動(dòng)元件250滑動(dòng)的線性致動(dòng)器。齒輪組件包括一組提供適當(dāng)傳動(dòng)比的齒輪，也可被使用。如圖1所示，提供閥控制器150來操作閥200，例如發(fā)送信號(hào)給電機(jī)260以控制可動(dòng)元件250從第一位置運(yùn)動(dòng)到第二位置或者其它位置。合適的閥控制器150包括應(yīng)用特定的具有可編程邏輯電路的集成電路。閥控制器150還可以是如下CPU芯片，即其與存儲(chǔ)器相連且具有適當(dāng)?shù)挠布涌诎逡栽试S在閥200、電機(jī)260和其它系統(tǒng)元件(例如電化學(xué)單元120a、120b)之間進(jìn)行通信和信號(hào)交換。為了說明可以如何使用閥200，再次參考圖l。此處，流體處理裝置100可以處理來自諸如城市供水等流體源140的水。處理單元120a、120b是一對(duì)電化學(xué)單元，即單元A和B。每個(gè)電化學(xué)單元120a具有根據(jù)單元120a的工作模式而用于接收或者排出流體的兩個(gè)孔口122a。例如，如果單元120a工作于水處理模式，則第一孔口122a用來接收城市水源140，第二孔口用來將單元120a的經(jīng)過處理的水排出。每個(gè)電化學(xué)單元120a的兩個(gè)孔口122a之一與闊200相連，同時(shí)第二孔口122a與出口管道160相連，出口管道160將經(jīng)過處理的水供應(yīng)到由用戶控制的水箱或者水龍頭。圖11顯示離子控制裝置100的實(shí)施方式，離子控制裝置100利用電化學(xué)單元i20提供產(chǎn)品流中的選定離子濃度。單元120包括包圍至少兩個(gè)電極924、928的外殼929、位于電極924、928之間的多個(gè)水分解離子交換膜910以及將電流供應(yīng)給電極924、928的電源934，作為示例，在共同轉(zhuǎn)讓給本受讓人的美國專利No.5,788,812(Nyberg)和序列號(hào)為No.10/900,256(Nyberg)的專利申請中對(duì)此進(jìn)行了說明，這兩篇文章的全部內(nèi)容在此引作參考。泵930可以用來泵送溶液流穿過單元120，例如蠕動(dòng)泵或者來自城市供水的水壓與流動(dòng)控制裝置組合。電極924、928由諸如金屬等導(dǎo)電材料制成，這種金屬優(yōu)選能在單元120的工作過程中電極發(fā)生陽極極化和陰極極化時(shí)形成的低或高pH值的化學(xué)環(huán)境中抗腐蝕。合適的電極924、928可以由諸如鈦或鈮等抗腐蝕材料制成，并且可以具有諸如鉑等貴金屬的外部涂層。電極924、928的形狀取決于電化學(xué)單元120的設(shè)計(jì)和流過單元120的溶液流920的導(dǎo)電性。合適的電極924、928包括布置為在濾筒上提供均勻電壓的金屬絲。然而，電極924、928還可以具有其它形狀，例如圓柱形、板形、螺旋形、圓盤形或者甚至是錐形。電源934給第一電極924和第二電極928提供電能。電源934能夠在離子交換階段將第一電極924和第二電極928維持在單個(gè)電壓或者多個(gè)電壓水平。電源934可以提供可變直流電壓或者提供相位控制電壓，如共同轉(zhuǎn)讓給本受讓人的于2003年8月8日提交的名稱為"利用電解離子交換的可選離子濃度"(SelectableIonConcentrationwithElectrolyticIonExchange)的美國專禾il申請No.l0/637，186中所述，其全部內(nèi)容在此引作參考。在一種形式中，電源934包括可變電壓供應(yīng)設(shè)備，這種可變電壓供應(yīng)設(shè)備在離子去除步驟或者在離子排斥步驟中提供具有單個(gè)極性(保持為陽極或者陰極)的時(shí)間調(diào)制或者脈沖直流電壓。相比之下，諸如交流(AC)供電電壓等非直流電壓具有近似為零的時(shí)均交流電壓。在電解離子交換單元120工作時(shí)的離子去除(去離子作用)或者離子排斥(再生)步驟中利用一種極性允許溶液920中的離子被處理為沿著朝向或者背離其中一個(gè)電極924、928的單個(gè)方向移動(dòng)，從而提供離子進(jìn)入或者離開水分解膜910的凈質(zhì)量傳輸。通過在一定時(shí)段上對(duì)電壓進(jìn)行數(shù)學(xué)積分然后用該時(shí)間段除該積分值而獲得平均直流電壓的大小。積分值的極性表明是處于離子去除模式還是離子排斥模式，并且這種計(jì)算的值的大小與能用于離子去除或者離子排斥的電能成比例。輸出傳感器944還可以設(shè)置在出口918外部(如圖所示)或者外殼929內(nèi)部的溶液流中，以便確定已處理的溶液的離子濃度。傳感器944可以測量例如已處理的溶液中的離子的濃度、種類或者濃度比。在一種形式中，傳感器944是電導(dǎo)率傳感器，其可以用來確定和控制已處理的流出溶液920中的總?cè)芙夤腆w(TDS)濃度。作為選擇，傳感器944可以是專用于特殊離子種類例如硝酸鹽、砷或者鉛等的傳感器。離子專用傳感器可以是例如ISE(離子選擇電極)。通常，優(yōu)選的是，將傳感器944放在盡可能遠(yuǎn)的上游以獲得最早期的測量。在該實(shí)施方式中傳感器測量確定得越早，經(jīng)過處理的溶液的離子濃度可以控制得越精確?？刂破?38可以根據(jù)借助于封閉控制反饋回路942接收到的來自傳感器944的離子濃度信號(hào)來操作電源934?？刂破?38是能夠接收、處理傳感器信號(hào)和發(fā)送傳感器信號(hào)到電源934以便調(diào)整電壓水平的任何裝置，例如具有CPU、存儲(chǔ)器、輸入裝置和顯示器的通用計(jì)算機(jī)，或者具有適當(dāng)電路的硬件控制器。在一種形式中，控制器938給電源934發(fā)送控制信號(hào)以控制輸出到電極924、928的電壓。控制器938包括用來接收、評(píng)估和發(fā)送信號(hào)的電子電路和程序代碼。例如，這種控制器可以包括(i)可編程集成電路芯片或者中央處理單元(CPU);(ii)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)存儲(chǔ)器；(iii)諸如鍵盤和顯示器等外圍輸入和輸出裝置；和(iv)硬件接口板，包括模擬輸入和輸出板、數(shù)字輸入和輸出板以及通信板。這種控制器還可以包括存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中能夠控制和監(jiān)控電化學(xué)單元120、傳感器944和電源934的程序代碼指令?？梢杂萌魏蝹鹘y(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序語言來寫程序代碼。利用傳統(tǒng)的文本編輯器將適當(dāng)?shù)某绦虼a輸入單個(gè)或者多個(gè)文件并將這些程序代碼存儲(chǔ)或者包含在存儲(chǔ)器中。如果是利用高級(jí)語言輸入代碼文本，則代碼要經(jīng)過編譯，然后獲得的編譯代碼與預(yù)編譯庫程序的目標(biāo)代碼鏈接。為了執(zhí)行經(jīng)過鏈接、編譯的目標(biāo)代碼，用戶調(diào)用目標(biāo)代碼，從而導(dǎo)致CPU讀取和執(zhí)行代碼來執(zhí)行程序中識(shí)別的任務(wù)。水分解離子交換膜910具有相鄰的陽離子和陰離子交換層，并且可以是有紋理的。多孔絕緣隔離層還可以用來分隔紋理膜910。與傳統(tǒng)電化學(xué)單元相比，具有紋理膜910、可選整體隔離物980(將膜910覆蓋)的電化學(xué)單元120可以更好地控制經(jīng)過處理的溶液流的離子組成。此外，可以通過閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)一步改進(jìn)經(jīng)過處理的溶液流的離子組成。在一個(gè)實(shí)施方式中，如圖12所示，濾筒900包括多個(gè)具有整體隔離物980且螺旋盤繞在芯管906(通常呈圓柱形)周圍的膜9W。螺旋盤繞的膜910可以由外套9n封飼，并且在兩端用兩個(gè)端蓋914a、914b密封。當(dāng)膜910不具有整體隔離物980時(shí)，在每個(gè)膜910之間利用隔離套(未示出)來制作濾筒900,作為示例，在共同轉(zhuǎn)讓給本受讓人的于2003年8月8日提交的名稱為"利用電解離子交換的可選離子濃度"(SelectableIonConcentrationwithElectrolyticIonExchange)的美國專利申請No.10/637,186對(duì)此進(jìn)行了說明，其全部內(nèi)容在此引作參考。外套913、芯管906和端蓋914a、914b的表面引導(dǎo)溶液流920從單元120的入口916流過溶液通路915到達(dá)出口918，所述溶液通路915要經(jīng)過紋理膜910的外露面924。可以將濾筒900設(shè)計(jì)用于各種流動(dòng)模式，例如端部至端部流動(dòng)(平行于芯管906)或者內(nèi)外流動(dòng)(徑向流動(dòng)至芯管卯6或者從芯管906徑向流動(dòng))。濾筒卯0的每個(gè)端蓋914a、914b可以是安裝在芯管卯6每端的平板。芯管卯6、外套913和端蓋914a、914b設(shè)計(jì)成提供溶液通路915，溶液通路915提供基本上穿過整個(gè)膜表面的預(yù)期流動(dòng)模式。例如，對(duì)于徑向流動(dòng)來回于芯管906且穿過每個(gè)紋理膜910的內(nèi)、外表面的溶液流920,端蓋914a、914b密封螺旋盤繞的膜的端部以防止溶液從入口流到出口時(shí)繞過膜表面。紋理膜910還可以布置在濾筒900中以提供如下溶液通路915，即，其形成流過每個(gè)膜910的陰離子交換層912和陽離子交換層914的單一、連續(xù)的溶液通道。優(yōu)選的是，單一通道以如下未中斷順序被貫穿地連接，即，從入口916連續(xù)延伸到出口918，并且流過水分解膜910的各個(gè)陰離子交換層912和陽離子交換層914。因此，單一、連續(xù)通道的外圍包括濾筒900中的膜910的所有陰離子交換層912和陽離子交換層914的至少一部分。膜910可以由如下整體隔離物9S0螺旋包凰，即其形成在陽離子交換層914的內(nèi)表面上，將陽離子交換層914與相鄰的陰離子交換層912隔開并且在它們之間提供溶液通路915。在這一實(shí)施方式中，三個(gè)膜910被螺旋包圍而形成并行流動(dòng)布置，這意味著溶液可以在膜層之間的三個(gè)等效通路中從入口流到出口。對(duì)于任何流動(dòng)模式，例如相對(duì)于芯管906的平行或者徑向流動(dòng)模式，一個(gè)或多個(gè)膜910可以以并行的布置被包圍而改變?yōu)V筒900上的壓降，選擇以并行流動(dòng)布置被包圍的膜910的數(shù)目以提供單元120上的預(yù)期壓降。當(dāng)膜910基本上彼此緊密纏繞時(shí)，為了視圖清晰，膜910顯示為在其間具有間隔的松散纏繞。在這種形式中，被包圍的濾筒900缺少電極，電極設(shè)置在單元中的濾筒的外部。濾筒900設(shè)置在電化學(xué)單元120的外殼929中，外殼929具有將流入溶液流920引入電化學(xué)單元的溶液入口916和提供流出溶液流的溶液出口918。外部電極924和中央電極928設(shè)置在外殼929中，使得膜910的陽離子交換層914面向第一電極924，而膜910的陰離子交換層912面向第二電極928?，F(xiàn)在回過來參考圖1和圖11，每個(gè)單元120a、120b以下列兩種模式之一工作(i)處理模式或者水去離子模式和(ii)再生模式。在處理或者水去離子的過程中，通過將電壓施加到兩個(gè)電極924、928上而在膜910上施加電場，該電場導(dǎo)致水在每個(gè)膜910的陽離子交換層和陰離子交換層之間的邊界處不可逆地離解或者"分解"為成分離子H+和OH—。在電再生的過程中，相反電場被施加，導(dǎo)致H+和0!T離子形成在膜界面處，從而排斥在先前的去離子步驟中去除的陽離子和陰離子，這樣重新調(diào)整陽離子和陰離子交換材料的酸、堿形式。最理想的是，當(dāng)電化學(xué)單元A(120a)用于處理流過單元12Qa的城市供水140時(shí)，電化學(xué)單元B(120b)工作于再生模式。閥200將未處理的水140引導(dǎo)到單元A(120a)或者單元B(120b)。因此，單元A(120a)可以工作于水處理模式，同時(shí)單元B(120b)工作于再生模式。此處，閥200構(gòu)造成與圖2至圖6所示的閥類似。具體地說，閥200的底座230(圖3)包括三個(gè)底部端口302a-302c,即第一端口302a、第二端口302b和第三端口302c，第一端口302a和第三端口302c與底座230中央的第二端口302b成一排布置且位于第二端口302b的兩邊。第一端口302a與單元A(120a)的孔口122a相連，第二或者中間端口302b與排水管202相連，第三端口302c與單元B(120b)的孔口122b相連。閥200的蓋部240(圖4)包括與城市供水140相連的第四端口(入口)410。板520(圖5)具有可動(dòng)表面530，可動(dòng)表面530具有三個(gè)開口532a-532c。第一開口532a和第二開口532b通過板520本體內(nèi)的內(nèi)溝槽540b相互連接。第三開口532c延伸穿過板520而形成溝槽540a，從而允許流體流過板520且從蓋部240的腔室420流出。工作時(shí)，閥200將水流140引導(dǎo)至單元120a、120b的任一個(gè)，還接收來自單元120a、120b的任一個(gè)的再生污水，并且通過排水管202將這些污水排出。閥200通過在至少兩個(gè)位置之間移動(dòng)可動(dòng)元件250來執(zhí)行上述操作。例如，當(dāng)可動(dòng)元件250是轉(zhuǎn)子500時(shí)，使轉(zhuǎn)子500旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)流動(dòng)。圖7A示出處于第一位置的板520，在該位置處城市供水140流過蓋部240中的腔室420進(jìn)入板520上的第三開口532c，然后經(jīng)由孔口122b進(jìn)入單元B(120b)。同時(shí)，單元A(120a)工作于再生模式。此時(shí)，來自單元B(i2他)的經(jīng)過處理的水流過單元A(120a)的兩個(gè)孔口122a之一，并且經(jīng)過處理的水用來在單元A(120a)再生期間去除從離子交換膜置換出的離子。單元A(120a)的再生污水從兩個(gè)孔口122a的另一個(gè)排出，進(jìn)入底座230的第一端口302a，流過可動(dòng)表面530的第一開口532a，然后流過板520中的內(nèi)溝槽540b，從可動(dòng)表面530的第二或者中間開口532b流出，進(jìn)入底座230的第二端口302b到達(dá)外部城市排水管。圖7B示出旋轉(zhuǎn)到第二位置的板520，在該位置處第一開口532a或者第三開口532c均不與第一底部端口302a或者第三底部端口302c對(duì)正。因此，板520防止流體分別經(jīng)由第一底部端口302a和第三底部端口302c在單元A(120a)或者單元B(120b)來回流動(dòng)。值得注意的是，浮動(dòng)密封件600與可動(dòng)表面530形成緊密密封，以至當(dāng)板520往返移動(dòng)于第二位置時(shí)，流體泄漏減至最少。圖7C示出處于另一旋轉(zhuǎn)位置的板520，在該位置單元A(120a)用來處理城市供水140，而單元B(120b)工作于再生模式。此時(shí)，第三開口532c正對(duì)正于第一底部端口302a上，第一開口532a對(duì)正于第三底部端口302c上。城市供水140流過蓋部240中的腔室420，進(jìn)入第三開口532c，流過第一底部端口302a，然后進(jìn)入單元A(120a)進(jìn)行處理。同時(shí)，單元B(120b)工作于再生模式。此時(shí)，來自單元A(120a)的經(jīng)過處理的水流過單元B(120b)的兩個(gè)孔口122b之一，并且經(jīng)過處理的水用來在單元B(120b)再生期間去除從離子交換膜置換出的離子。單元B(120b)的再生污水從兩個(gè)孔口122b的另一個(gè)排出，進(jìn)入底座230的第三端口302c，流過可動(dòng)表面530的第一開口532a，然后流過板520中的內(nèi)溝槽540b，從可動(dòng)表面530的第二或者中間開口532b流出，進(jìn)入底座230的第二端口302b到達(dá)外部城市排水管。圖8示出包括滑閥700的可選實(shí)施方式。滑閥700包括具有腔室712的平坦形外殼710，以及線性致動(dòng)的滑動(dòng)構(gòu)件714。外殼710具有多個(gè)端口722，每個(gè)端口由邊緣密封件724環(huán)繞。沿著滑動(dòng)構(gòu)件的后面717滑動(dòng)的彈簧716將滑動(dòng)構(gòu)件714維持在壓力作用下。彈簧716可以是板簧或者螺旋彈簧，后面717可以由低摩擦系數(shù)的材料例如Teflo-制成?；瑒?dòng)構(gòu)件714還包括具有一個(gè)或多個(gè)開口728的可動(dòng)表面718?；瑒?dòng)構(gòu)件714能夠在第一位置和第二位置之間滑動(dòng)，在第一位置處，開口728與至少一個(gè)端口722對(duì)正使得流體可以在端口722之間流動(dòng)，而在第二位置阻擋流體在端口722之間流動(dòng)的通道。浮動(dòng)密封件720位于滑動(dòng)構(gòu)件714的可動(dòng)表面718和外殼710中的端口722的邊緣密封件724之間。外殼、滑動(dòng)構(gòu)件和浮動(dòng)密封件的材料如上所述。浮動(dòng)密封件720包括至少一個(gè)通道730，當(dāng)滑動(dòng)構(gòu)件714處于第一位置時(shí)，通道730與可動(dòng)表面718中的開口728和至少一個(gè)端口722對(duì)正。浮動(dòng)密封件720還具有圍繞通道730的連續(xù)密封面734，連續(xù)密封面734足夠長以便當(dāng)滑動(dòng)構(gòu)件714從第一位置向第二位置滑動(dòng)時(shí)維持兩個(gè)或者更多個(gè)端口722之間的密封，從而減少從端口722的流體泄漏。在這種形式中，設(shè)置線性致動(dòng)器738來驅(qū)動(dòng)與滑動(dòng)構(gòu)件714相連的軸740，從而使構(gòu)件714在第一位置和第二位置之間滑動(dòng)。線性致動(dòng)器738可以是例如螺線管、流體驅(qū)動(dòng)活塞、電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺桿或者其它電磁式線性致動(dòng)裝置。還可以設(shè)置軸承742來支撐軸740。除了滑動(dòng)構(gòu)件714線性移動(dòng)經(jīng)過端口722以連接一個(gè)或多個(gè)端口之外，閥700的工作與閥2(H)相同。圖9a和圖9b示出了另一個(gè)實(shí)施方式中的圓柱閥800。圓柱閥800包括圓柱形外殼810，外殼810形成腔室812，并且容納在圓柱形外殼810內(nèi)旋轉(zhuǎn)的圓柱形旋轉(zhuǎn)構(gòu)件814。圓柱形旋轉(zhuǎn)構(gòu)件814緊湊地安裝在圓柱形外殼810內(nèi)，只在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件814和外殼810之間留有允許旋轉(zhuǎn)構(gòu)件814旋轉(zhuǎn)而不觸及外殼810的足夠空間。外殼810具有上表面810a、下表面810b和圓柱側(cè)壁810c，每一個(gè)都包括一個(gè)或多個(gè)端口822。圓柱形旋轉(zhuǎn)構(gòu)件814也具有上表面814a、下表面814b和圓柱側(cè)壁814c，其中，在上表面814a、下表面8Mb中設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)開口828，圓柱側(cè)壁814c包括具有一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁開口830的可動(dòng)表面818。每個(gè)側(cè)壁開口830由邊緣密封件824環(huán)繞。圓柱形旋轉(zhuǎn)構(gòu)件814能夠在第一位置和第二位置之間移動(dòng)，在第一位置處，至少一個(gè)側(cè)壁開口830與至少一個(gè)端口822對(duì)正使得流體可以在端口822之間流動(dòng)，而在第二位置阻擋流體在端口822之間流動(dòng)的通道。浮動(dòng)密封件820與邊緣密封件824接觸，并且位于圓柱形旋轉(zhuǎn)構(gòu)件814的側(cè)壁814c的可動(dòng)表面818和外殼810的側(cè)壁810c之間。外殼、旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和浮動(dòng)密封件的材料如上所述。浮動(dòng)密封件820包括至少一個(gè)通道840，當(dāng)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件814處于第一位置時(shí)，通道840與可動(dòng)表面818中的側(cè)壁開口830和至少一個(gè)端口822對(duì)正。浮動(dòng)密封件820還具有圍繞通道840的連續(xù)密封面844，連續(xù)密封面844足夠長以便當(dāng)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件814從第一位置向第二位置旋轉(zhuǎn)時(shí)維持兩個(gè)或者更多個(gè)端口822之間的密封，從而減少從端口822的流體泄漏。在這種形式中，設(shè)置旋轉(zhuǎn)電機(jī)(未示出)來使與圓柱形旋轉(zhuǎn)構(gòu)件S14相連的軸850旋轉(zhuǎn)，從而使構(gòu)件814在第一位置和第二位置之間旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)電機(jī)可以是先前所述的電機(jī)。與上述的閥200、700不同，圓柱閥800不需要例如彈簧等機(jī)構(gòu)將可動(dòng)表面818按壓在浮動(dòng)密封件820上。因?yàn)閳A柱形旋轉(zhuǎn)構(gòu)件814緊湊地安裝在圓柱形外殼810內(nèi)，所以在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件814的側(cè)壁814c中的邊緣密封件824與浮動(dòng)密封件820之間自動(dòng)地形成緊密密封。因此，避免了購買和安裝彈簧的額外成本。在工作時(shí)，未處理的水經(jīng)由外殼810的上表面810a中的端口822流入腔室812，并經(jīng)由側(cè)壁開口830和外殼810的側(cè)壁810c中的端口822流到處理單元(未示出)。同時(shí)或者隨后，來自處理單元的污水流入外殼810的側(cè)壁810c中的端口822，并且流過與溝槽832相連的側(cè)壁開口830，溝槽832經(jīng)由圓柱形旋轉(zhuǎn)構(gòu)件814的下表面814b中的開口828通往排水管。在這種形式中，通往處理單元的端口822和側(cè)壁開口830分別設(shè)置在圓柱形外殼810的側(cè)壁810c和圓柱形旋轉(zhuǎn)構(gòu)件814的側(cè)壁814c中。因?yàn)閭?cè)壁810c、814c為端口822和側(cè)壁開口830提供足夠大的表面積，所以單個(gè)圓柱閥800可以同時(shí)服務(wù)于幾組電化學(xué)單元對(duì)。圖IO是說明如下方法的流程圖，g卩，其在對(duì)閥中至少兩個(gè)端口之間的流體流動(dòng)進(jìn)行控制的同時(shí)將所述至少兩個(gè)端口之間的流體泄漏減至最少。該方法是通過在閥中設(shè)置可動(dòng)元件開始的，該可動(dòng)元件具有包括至少一個(gè)開口的可動(dòng)表面(步驟1000)。接著，將可動(dòng)元件移至第一位置，使得至少一個(gè)開口與至少一個(gè)端口對(duì)正(步驟1002)。在該第一位置處，允許流體在所述端口之間流動(dòng)。然后將可動(dòng)元件移至第二位置，使得可動(dòng)元件可以防止流體在所述端口之間流動(dòng)(步驟1004)。當(dāng)可動(dòng)元件從第一位置向第二位置移動(dòng)時(shí)，開口由連續(xù)密封面蓋住，從而減少從所述端口的泄漏(步驟1006)。已經(jīng)參考本發(fā)明的一些優(yōu)選形式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，然而，其它形式也是可以的。例如，浮動(dòng)密封件可以用在其它類型的應(yīng)用中，這對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是顯而易見的。例如，浮動(dòng)密封件可以用在如下任何裝置中，即其通過滑動(dòng)相對(duì)可動(dòng)的表面來計(jì)量和控制壓縮和不壓縮流體。還可以采用閥的其它構(gòu)造。例如，雖然提供O型圈作為邊緣密封件，但可以有效地采用其它類型的墊圈形狀和/或可以采用單模制墊圈來簡化產(chǎn)品組裝。因此，權(quán)利要求的精髓和范圍不應(yīng)局限于對(duì)本發(fā)明優(yōu)選形式的描述。權(quán)利要求1、一種用于控制流體流動(dòng)的閥，包括(a)外殼，其包括第一端口和第二端口；(b)可動(dòng)元件，其包括具有開口的可動(dòng)表面，所述可動(dòng)元件可在第一位置和第二位置之間移動(dòng)，在第一位置處，所述開口與第一端口和第二端口中的至少一個(gè)對(duì)正，使得流體可在第一端口和第二端口之間流動(dòng)，而在第二位置阻擋流體在第一端口和第二端口之間流動(dòng)的通道；(c)至少一個(gè)邊緣密封件，其環(huán)繞外殼的每個(gè)第一端口和第二端口、可動(dòng)表面中的每個(gè)開口或上述兩方面；和(d)浮動(dòng)密封件，其位于可動(dòng)元件的可動(dòng)表面和外殼之間，且與所述至少一個(gè)邊緣密封件接觸，所述浮動(dòng)密封件包括(i)通道，當(dāng)可動(dòng)元件處于第一位置時(shí)，所述通道與可動(dòng)表面的開口以及與第一、第二端口中的至少一個(gè)對(duì)正；和(ii)圍繞所述通道的連續(xù)密封面，其長度足以在可動(dòng)元件從第一位置向第二位置移動(dòng)時(shí)封閉可動(dòng)表面的開口，從而減少可動(dòng)表面的開口與第一、第二端口之間的流體泄漏。46、一種流體處理裝置，包括(a)電化學(xué)單元，其包括接收或者排出流體的第一和第二孔口、一對(duì)電極以及至少一個(gè)位于所述電極之間的水分解離子交換膜；(b)電源，其為所述單元的電極提供電流；(C)閥，其控制流體流過所述單元；和(d)控制器，其操作電源和閥，以便(i)在去離子模式中，使流體流入所述單元的第一孔口，同時(shí)維持所述單元的電極之間的電流，以形成從單元的第二孔口流出的已處理的流體；以及(ii)在再生模式中，使流體流入所述單元的第二孔口，同時(shí)維持所述單元的電極之間的電流，以使所述單元再生。47、根據(jù)權(quán)利要求46所述的裝置，其特征在于，所述第一孔口適合于接收流體，所述流體包括含有水的溶液。48、根據(jù)權(quán)利要求46所述的裝置，其特征在于，所述閥包括(i)多個(gè)端口，它們與所述單元的孔口相連；(ii)可動(dòng)元件，其可在所述端口彼此對(duì)正與被彼此阻擋的位置之間移動(dòng)；和(iii)使可動(dòng)元件移動(dòng)的電機(jī)。49、一種流體處理裝置，包括(a)第一和第二電化學(xué)單元，每個(gè)電化學(xué)單元包括接收或者排出流體的一對(duì)孔口、一對(duì)電極以及至少一個(gè)位于所述電極之間的水分解離子交換膜；(b)電源，其為所述第一和第二單元的電極提供電流；(C)閥，其控制流體流過所述第一和第二單元；和(d)控制器，其操作電源和閥，以便(i)在第一單元中對(duì)流體進(jìn)行去離子處理，即通過維持第一單元的電極之間的電流，同時(shí)使流體流入第一單元，以形成從第一單元的一個(gè)孔口排出的已處理的流體；以及(ii)使第二單元再生，即通過使已處理的流體從第一單元的孔口流入第二單元的孔口，同時(shí)維持第二單元的電極之間的電流，以使第二單元再生。50、根據(jù)權(quán)利要求49所述的裝置，其特征在于，使用時(shí)，每個(gè)單元包括接收將被去離子的流體的第一孔口和排出已去離子的流體的第二孔口，并且在上述步驟(d)的分步驟(i)中，控制器操作所述閥以使流體流入第一單元的第一孔口而形成從第一單元的第二孔口流出的已處理的流體，在上述步驟(d)的分步驟(ii)中，控制器操作所述閥以使已處理的流體流入第二單元的第二孔口而形成從第二單元的第一孔口流出到排水管的再生廢流體。51、根據(jù)權(quán)利要求50所述的裝置，其特征在于，所述第一孔口適合于接收流體，所述流體包括含有水的溶液。52、根據(jù)權(quán)利要求49所述的裝置，其特征在于，所述閥包括(0多個(gè)端口，它們與第一和第二單元的孔口相連；(ii)可動(dòng)元件，其可在所述端口彼此對(duì)正與被彼此阻擋的位置之間移動(dòng)；和(iii)使可動(dòng)元件移動(dòng)的電機(jī)。53、一種流體處理裝置，包括(a)第一和第二電化學(xué)單元，每個(gè)電化學(xué)單元包括第一孔口，其接收將被去離子的流體；第二孔口，其排出已去離子的流體；一對(duì)電極；和至少一個(gè)位于所述電極之間的水分解離子交換膜；(b)電源，其為所述第一和第二單元的電極提供電流；(C)閥，其控制流體流過所述第一和第二單元的第一孔口和第二孔口；和(d)控制器，其操作電源和閥，以便(i)在第一單元中對(duì)流體進(jìn)行去離子處理，即通過維持第一單元的電極之間的電流，同時(shí)使流體流入第一單元的第一孔口，以形成從第一單元的第二孔口排出的已去離子的流體；以及(ii)使第二單元再生，即通過使已去離子的流體從第一單元的第二孔口流入第二單元的第二孔口，同時(shí)維持第二單元的電極之間的電流，以使第二單元再生。54、一種在電化學(xué)單元中實(shí)施的流體處理方法，所述電化學(xué)單元具有第一和第二孔口、一對(duì)電極和至少一個(gè)位于所述電極之間的水分解離子交換膜，所述方法包括(a)在去離子模式中，使流體流入所述單元的第一孔口，同時(shí)維持所述單元的電極之間的電流，以形成從單元的第二孔口流出的已處理的流體；以及(b)在再生模式中，使流體流入所述單元的第二孔口，同時(shí)維持所述單元的電極之間的電流，以使所述單元再生。55、根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其特征在于，上述步驟(a)或者(b)包括使流體流入所述單元的第一孔口，所述流體包括含有水的溶液。56、根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其特征在于，上述步驟(b)包括使流體流入第二孔口，所述流體包括己處理的流體。57、根據(jù)權(quán)利要求56所述的方法，還包括采用第二電化學(xué)單元，其具有孔口、一對(duì)電極和位于所述電極之間的水分解離子交換膜，并且所述方法包括通過使流體流入第二單元，同時(shí)維持第二單元中的電流，以形成己處理的流體。58、根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其特征在于，包括操作閥來引導(dǎo)流體的流動(dòng)。59、根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于，所述閥包括(i)多個(gè)端口，它們與所述單元的孔口相連；(ii)可動(dòng)元件，其可在所述端口彼此對(duì)正與被彼此阻擋的位置之間移動(dòng)；和(iii)使可動(dòng)元件移動(dòng)的電機(jī)，并且所述方法包括操作電機(jī)來移動(dòng)可動(dòng)元件到使得所述端口對(duì)正或者被阻擋的位置，從而控制流體的流動(dòng)。60、一種在第一和第二電化學(xué)單元中實(shí)施的流體處理方法，每個(gè)電化學(xué)單元包括第一孔口，其接收將被去離子的流體；第二孔口，其排出已去離子的流體；一對(duì)電極；和位于所述電極之間的水分解離子交換膜，所述方法包括(a)在第一單元中形成已去離子的流體，即通過使流體流入第一單元的第一孔口，同時(shí)維持第一單元的電極之間的電流，以形成從第一單元的第二孔口排出的己去離子的流體；以及(b)使第二單元再生，即通過使已去離子的流體從第一單元的第二孔口流入第二單元的第二孔口，同時(shí)維持第二單元的電極之間的電流，以使第二單元再生。全文摘要一種用于控制流體流動(dòng)的閥包括具有多個(gè)端口(220)的外殼(230)?？蓜?dòng)元件(250)具有帶開口的可動(dòng)表面，并且可在第一位置和第二位置之間移動(dòng)，在第一位置，開口與至少一個(gè)端口對(duì)正，使得流體可在端口之間流動(dòng)，而在第二位置阻擋流體在端口之間流動(dòng)的通道。至少一個(gè)邊緣密封件(304)環(huán)繞每個(gè)端口、每個(gè)開口或上述兩方面。浮動(dòng)密封件(600)位于可動(dòng)表面和外殼之間，且與所述至少一個(gè)邊緣密封件接觸。浮動(dòng)密封件具有通道，當(dāng)可動(dòng)元件處于第一位置時(shí)，所述通道與可動(dòng)表面的開口和至少一個(gè)端口對(duì)正；和圍繞所述通道的連續(xù)密封面，其長度足以在可動(dòng)元件從第一位置向第二位置移動(dòng)時(shí)封閉可動(dòng)表面的開口，從而減少開口與端口之間的流體泄漏。文檔編號(hào)F16K11/074GK101160484SQ200580048560公開日2008年4月9日申請日期2005年12月14日優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日發(fā)明者J·C·霍姆斯,R·拉森申請人:派克逖克斯公司