[发明专利]用于调节液体如水的系统和方法

说明书

本发明涉及一种用于调节液体如水的系统，包括：

用于处理液体的介质的第一容器（holder），第一容器中的介质包括负载有至少第一抗衡离子种类（counter ion species）的离子交换材料；和

用于处理液体的介质的第二容器，第二容器中的介质包括负载有至少第二抗衡离子种类的离子交换材料，所述第二抗衡离子种类与第一抗衡离子种类的极性相同，其中在第一和第二容器中的介质被配置成使第一和第二抗衡离子种类中的至少一种在不同程度上交换为液体中的离子。

本发明还涉及一种调节液体如水的方法，包括：

将待调节的液体引导通过用于处理液体的介质的第一容器，第一容器中的介质包括负载有至少第一抗衡离子种类的离子交换材料；和

将待调节的液体引导通过用于处理液体的介质的第二容器，第二容器中的介质包括负载有至少第二抗衡离子种类的离子交换材料，其中在第一和第二容器中的介质被配置成使第一和第二抗衡离子种类中的至少一种在不同程度上交换为液体中的离子。

本发明还涉及一种用于液体处理装置的芯（cartridge）。

EP 2 263 503 A2披露了一种用于制作茶的装置，该装置具有水罐和置于其中用于制备饮用水的滤水器，该滤水器具有壳体和安置于其中的过滤材料。该过滤材料包括以氢形式的第一弱酸性阳离子交换材料，其占离子交换材料体积的30-70%，并且还包括以钠或钾的形式的至少第二阳离子交换材料。该壳体包括烧杯状的下部、安置于其上的上部和安置于其内部的内室。该内室形成下向流室（downward flow chamber），在使用中水向下流过其中，在下向流室中安置过滤材料。这可以是以氢形式的第一弱酸性阳离子交换器。第二阳离子交换器，如以钠或钾的形式，被显示安置于围绕下向流室的上向流室（upward flow chamber）中。

已知系统和方法的问题在于，它们仅允许有限地控制经处理的水的组成。例如钙和镁几乎被完全除去，并且升高的量的钠或钾存在于经处理的水中。

本发明的一个目的是提供用于液体处理装置的系统、方法和芯，其允许至少在存在的不同离子种类的相对量方面相对好地控制经处理的液体的组成。

通过根据本发明的系统实现此目的，本发明的系统的特征在于

该系统被布置成将第一部分的待处理液体引导通过第一和第二容器中的仅第一容器，并且将第二部分的待处理液体引导通过第一和第二容器中的至少第二容器。

在第一和第二容器中的介质可以被配置成使第一和第二抗衡离子种类中的至少一种在不同程度上交换为待处理的液体中的离子，其原因是该抗衡离子种类之一不存在于该介质之一。该不同程度可指将抗衡离子种类交换为液体中的通常离子或液体中特定离子种类的程度。第一和第二容器中的一种或两种离子交换材料可以是两性的。

通过提供负载有至少第一抗衡离子种类的离子交换材料和负载有与第一抗衡离子的极性相同的至少第二抗衡离子种类的离子交换材料，其中在第一和第二容器中的介质可以被配置成使第一和第二抗衡离子种类中的至少一种在不同程度上交换为液体中的离子，可能影响第一和第二抗衡离子种类在经处理的液体中的水平，即影响经处理液体的组成。因为该系统被布置成将第一部分的待处理液体引导通过第一和第二容器中的仅第一容器，可能至少影响存在于液体中的第一和第二抗衡离子种类的相对量，并且独立地影响。本文使用的术语离子交换材料特别地包括离子交换树脂、螯合树脂和无机离子交换材料如沸石。使用弱酸性阳离子交换聚合物的实例，这种材料的典型实例在大多数情况下具有如下的选择性序列：

H⁺>Cu²⁺>Pb²⁺>Fe²⁺>Zn²⁺>Ni²⁺>Cd²⁺>Ca²⁺>Mg²⁺>Sr²⁺>Ba²⁺>Ag⁺>K⁺>NH₄⁺>Na⁺>Li⁺。