易更换树脂的去离子装置[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 111392816 A(43)申请公布日 2020.07.10

(21)申请号 202010069350.9(22)申请日 2020.01.21

(71)申请人 杭州祥博传热科技股份有限公司

地址 311200 浙江省杭州市萧山区萧山经

济技术开发区明星路371号3幢702室(72)发明人 夏波涛　曾茂进　

(74)专利代理机构 杭州杭诚专利事务所有限公

司 33109

代理人 陈勇(51)Int.Cl.

C02F 1/42(2006.01)

权利要求书1页 说明书5页 附图4页

(54)发明名称

易更换树脂的去离子装置

(57)摘要

本发明公开了一种易更换树脂的去离子装置，旨在提供一种不仅便于去离子树脂的更换和回收再利用，而且可以有效解决现有技术中因容器底部的去离子树脂颗粒受到较大的挤压，导致容器底部的流道不通畅，流阻大，而影响冷却系统的正常工作的问题的易更换树脂的去离子装置。它包括承载容器，承载容器内设有呈上下延伸的去离子腔体；去离子组件，去离子组件包括若干个自下而上依次分布在去离子腔体内的去离子单体，所述去离子单体包括支撑桶及填装在支撑桶内的去离子树脂颗粒，所述支撑桶的底壁设有底壁过孔，任意相邻的两个去离子单体中，位于上方的去离子单体的支撑桶支撑在位于下方的去离子单体的支撑桶上。

CN 111392816 ACN 111392816 A

权　利　要　求　书

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1.一种易更换树脂的去离子装置，其特征是，包括：承载容器，承载容器内设有呈上下延伸的去离子腔体，去离子腔体的上端开口，承载容器上设有可拆卸的上盖，上盖用于封遮去离子腔体的上端开口；

去离子组件，去离子组件包括若干个自下而上依次分布在去离子腔体内的去离子单体，所述去离子单体包括支撑桶及填装在支撑桶内的去离子树脂颗粒，所述支撑桶的底壁设有底壁过孔，任意相邻的两个去离子单体中，位于上方的去离子单体的支撑桶支撑在位于下方的去离子单体的支撑桶上。

2.根据权利要求1所述的易更换树脂的去离子装置，其特征是，任意相邻的两个去离子单体中，位于上方的去离子单体的去离子树脂颗粒与位于下方的去离子单体的去离子树脂颗粒之间设有空腔，该空腔形成流量分配区。

3.根据权利要求1所述的易更换树脂的去离子装置，其特征是，所述去离子单体还包括网格袋，网格袋位于支撑桶内，所述去离子单体内的去离子树脂颗粒填装在网格袋内。

4.根据权利要求1或2或3所述的易更换树脂的去离子装置，其特征是，所述去离子单体还包括位于支撑桶内的内筒体及用于支撑所述内筒体的压缩弹簧，

所述支撑桶的顶面设有环形支撑板，所述环形支撑板的外边缘往上延伸形成外限位套体，环形支撑板的内边缘往下延伸形成内限位套体，所述内筒体的上端开口，内筒体的底壁为镂空底壁，所述去离子树脂颗粒设置在内筒体内，所述内筒体位于环形支撑板的下方，内筒体的上端开口套设在内限位套体外，所述压缩弹簧位于支撑桶的底壁与内筒体的底壁之间，所述内筒体的上端在压缩弹簧的作用下，抵在环形支撑板上；

所述外限位套体与去离子腔体的内壁之间设有密封圈，所述支撑桶的侧壁与去离子腔体的内壁之间设有辅助外流通腔体，所述支撑桶的侧壁与内筒体的侧壁之间设有辅助内流通腔体，所述支撑桶的侧壁上设有若干侧壁通孔。

5.根据权利要求4所述的易更换树脂的去离子装置，其特征是，任意相邻的两个去离子单体中，位于上方的去离子单体的支撑桶的底部支撑在位于下方的去离子单体的支撑桶的顶部的环形支撑板上。

6.根据权利要求4所述的易更换树脂的去离子装置，其特征是，所述支撑桶的底壁由镂空底板构成，所述镂空底板通过卡扣或螺纹与支撑桶连接。

7.根据权利要求1或2或3所述的易更换树脂的去离子装置，其特征是，所述支撑桶的内壁上部设有台阶面，任意相邻的两个去离子单体中，位于上方的去离子单体的支撑桶的底部支撑在位于下方的去离子单体的支撑桶的台阶面上。

8.根据权利要求1或2或3所述的易更换树脂的去离子装置，其特征是，所述承载容器上设有与去离子腔体的顶部连通的进水口，承载容器上设有与去离子腔体的底部连通的出水口。

9.根据权利要求8所述的易更换树脂的去离子装置，其特征是，所述去离子腔体的底部设有横截面自上而下逐渐减小的锥形导流腔体，所述出水口与锥形导流腔体的底部连通。

10.根据权利要求1或2或3所述的易更换树脂的去离子装置，其特征是，所述承载容器的外壁设有安装支架。

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说　明　书易更换树脂的去离子装置

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技术领域

[0001]本发明涉及一种去离子装置，具体涉及一种易更换树脂的去离子装置。

背景技术

[0002]在电力电子冷却系统中，树脂去离子装置是其最重要的部件之一，其功能是去除冷却液中的带电离子，让冷却液保持在要求的电阻率范围。若冷却液中的带电离子多，电阻率低，易形成电路短路，影响器件的正常工作；同时水将被电解产生氢气和氧气，阻碍冷却管路内冷却液的流道，还具有潜在的爆炸风险。[0003]现有的冷却系统中的树脂去离子装置，通常采用不锈钢或工程塑料容器直接承装去离子树脂（即将去离子树脂颗粒直接装入容器内），其存在树脂失效后，树脂不易更换，失效后的树脂难于回收，通常采用废弃处理，对环境污染严重，无法回收再利用，更换成本高等问题。[0004]另一方面，现有的冷却系统中，为了保证去离子效果，容器一般都比较高，如此，将去离子树脂颗粒直接装入容器内，容器底部的去离子树脂颗粒将受到较大的挤压，容易导致容器底部的流道不通畅，流阻大，影响冷却系统的正常工作的问题。发明内容

[0005]本发明的目的是为了提供一种易更换树脂的去离子装置，其不仅便于去离子树脂的更换和回收再利用，而且可以有效解决现有技术中因容器底部的去离子树脂颗粒受到较大的挤压，导致容器底部的流道不通畅，流阻大，而影响冷却系统的正常工作的问题。[0006]本发明的技术方案是：

一种易更换树脂的去离子装置，包括：承载容器，承载容器内设有呈上下延伸的去离子腔体，去离子腔体的上端开口，承载容器上设有可拆卸的上盖，上盖用于封遮去离子腔体的上端开口；去离子组件，去离子组件包括若干个自下而上依次分布在去离子腔体内的去离子单体，所述去离子单体包括支撑桶及填装在支撑桶内的去离子树脂颗粒，所述支撑桶的底壁设有底壁过孔，任意相邻的两个去离子单体中，位于上方的去离子单体的支撑桶支撑在位于下方的去离子单体的支撑桶上。[0007]本方案的去离子装置中，由于去离子树脂颗粒装载在各支撑桶内，如此，当树脂失效后，只需取出将支撑桶取出，即可方便的更换去离子树脂颗粒，并且可以有针对性的更换某一个支撑桶内的去离子树脂颗粒，无需整体更换，其操作方便，且便于去离子树脂的更换和回收再利用；更重要的是，由于去离子组件中，上方的去离子单体的重量通过支撑桶来支撑，如此，可以保证去每个去离子单体内的去离子树脂颗粒的受压状况一致，避免离子腔体下部的去离子树脂颗粒受到较大的挤压，导致容器底部的流道不通畅，流阻大，影响冷却系统的正常工作的问题。[0008]作为优选，任意相邻的两个去离子单体中，位于上方的去离子单体的去离子树脂颗粒与位于下方的去离子单体的去离子树脂颗粒之间设有空腔，该空腔形成流量分配区。

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由于去离子树脂颗粒之间的流阻可能存在差异，这可能使得冷却液在流经去离子树脂的过程中，产生流量分布不均的问题；为了解决这一问题，本方案设置了流量分配区，在冷却液流经流量分配区时，可以让不均匀的流量在该区域内进行重新分配，从而使各部位的去离子树脂颗粒可以充分的与冷却液接触并进行离子去除，以提高离子去除效果。[0009]作为优选，去离子单体还包括网格袋，网格袋位于支撑桶内，所述去离子单体内的去离子树脂颗粒填装在网格袋内。网格袋表面具有密集排布的小孔，可以很好的通冷却液，这样可以确保冷却液通过小孔，而去离子树脂颗粒被束缚在网格袋内，如此，当树脂失效后，只需取出将支撑桶取出，然后取出整袋树脂并更换新的袋装树脂即可，其操作更加方便；同时，由于树脂被束缚在网格袋内，还可以有效避免去离子树脂颗粒堵塞出水口。[0010]作为优选，去离子单体还包括位于支撑桶内的内筒体及用于支撑所述内筒体的压缩弹簧，所述支撑桶的顶面设有环形支撑板，所述环形支撑板的外边缘往上延伸形成外限位套体，环形支撑板的内边缘往下延伸形成内限位套体，所述内筒体的上端开口，内筒体的底壁为镂空底壁，所述去离子树脂颗粒设置在内筒体内，所述内筒体位于环形支撑板的下方，内筒体的上端开口套设在内限位套体外，所述压缩弹簧位于支撑桶的底壁与内筒体的底壁之间，所述内筒体的上端在压缩弹簧的作用下，抵在环形支撑板上；所述外限位套体与去离子腔体的内壁之间设有密封圈，所述支撑桶的侧壁与去离子腔体的内壁之间设有辅助外流通腔体，所述支撑桶的侧壁与内筒体的侧壁之间设有辅助内流通腔体，所述支撑桶的侧壁上设有若干侧壁通孔。

[0011]在去离子装置长期使用过程中，填装在支撑桶内的去离子树脂颗粒可能产生堵塞，而去离子腔体内的任意一个去离子单体内的去离子树脂颗粒可能产生堵塞，都将导致去离子腔体内的流道不通畅，影响冷却系统的正常工作的问题；而本方案的去离子单体可以有效的解决这一问题，具体的，当任意一个去离子单体内的去离子树脂颗粒产生堵塞后，该去离子单体上方的水压将克服该去离子单体内的压缩弹簧的作用力，使内筒体往下移动，当内筒体的上端口移动至内限位套体的下方后，该去离子单体上方的冷却液将可以通过辅助外流通腔体和辅助内流通腔体流入到下一个去离子单体内，从而避免因某一个去离子单体内的去离子树脂颗粒产生堵塞，而导致去离子腔体内的流道不通畅，影响冷却系统的正常工作的问题。[0012]作为优选，任意相邻的两个去离子单体中，位于上方的去离子单体的支撑桶的底部支撑在位于下方的去离子单体的支撑桶的顶部的环形支撑板上。[0013]作为优选，支撑桶的底壁由镂空底板构成，所述镂空底板通过卡扣或螺纹与支撑桶连接。如此，可以方便的拆卸镂空底板，取出内筒体，以更换去离子树脂颗粒。[0014]作为优选，支撑桶的内壁上部设有台阶面，任意相邻的两个去离子单体中，位于上方的去离子单体的支撑桶的底部支撑在位于下方的去离子单体的支撑桶的台阶面上。[0015]作为优选，承载容器上设有与去离子腔体的顶部连通的进水口，承载容器上设有与去离子腔体的底部连通的出水口。[0016]作为优选，去离子腔体的底部设有横截面自上而下逐渐减小的锥形导流腔体，所述出水口与锥形导流腔体的底部连通。如此，可以利用锥形导流腔体的导流功能，让冷却液更好的流入出水口，使冷却液排出。[0017]作为优选，承载容器的外壁设有安装支架。

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本发明的有益效果是：不仅便于去离子树脂的更换和回收再利用，而且可以有效

解决现有技术中因容器底部的去离子树脂颗粒受到较大的挤压，导致容器底部的流道不通畅，流阻大，而影响冷却系统的正常工作的问题。附图说明

[0019]图1是本发明的具体实施例一的一种易更换树脂的去离子装置的一种结构示意图。

[0020]图2是本发明的具体实施例一和二的去离子单体在装配前的一种结构示意图。[0021]图3是本发明的具体实施例三的一种易更换树脂的去离子装置的一种结构示意图。

[0022]图4是本发明的具体实施例三的去离子单体的一种结构示意图。[0023]图中：

承载容器1，去离子腔体1.1，进水口1.2，出水口1.3，上盖1.4，锥形导流腔体1.5；去离子单体2，支撑桶2.1，去离子树脂颗粒2.2，底壁过孔2.3，网格袋2.4，台阶面2.5，内筒体2.6，辅助外流通腔体2.7，辅助内流通腔体2.8，环形支撑板2.9，外限位套体2.10，内限位套体2.11，密封圈2.12，压缩弹簧2.13，镂空底板2.14，侧壁通孔2.15；

流量分配区3；安装支架4。具体实施方式

[0024]为使本发明技术方案实施例目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行清楚地解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，而不是全部实施例。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。[0025]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本方案，而不能解释为对本发明方案的。[0026]参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。[0027]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。

[0028]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连

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接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0029]具体实施例一：如图1 、图2所示，一种易更换树脂的去离子装置，包括承载容器1与去离子组件。承载容器内设有呈上下延伸的去离子腔体1.1。去离子腔体的上端开口，承载容器上设有可拆卸的上盖1.4，上盖用于封遮去离子腔体的上端开口。本实施例中，上盖通过卡扣或螺钉或抱箍安装在承载容器上。本实施例中，承载容器上设有与去离子腔体的顶部连通的进水口1.2，承载容器上设有与去离子腔体的底部连通的出水口1.3。冷却液由进水口进入去离子腔体，去离子腔体内的冷却液由出水口排出。

[0030]去离子组件包括若干个自下而上依次分布在去离子腔体内的去离子单体2。去离子单体包括支撑桶2.1及填装在支撑桶内的去离子树脂颗粒2.2。支撑桶的底壁设有底壁过孔2.3。任意相邻的两个去离子单体中，位于上方的去离子单体的支撑桶支撑在位于下方的去离子单体的支撑桶上。位于最下方的去离子单体的支撑桶支撑在去离子腔体的底壁上。[0031]本实施例的去离子装置中，由于去离子树脂颗粒装载在各支撑桶内，如此，当树脂失效后，只需取出将支撑桶取出，即可方便的更换去离子树脂颗粒，并且可以有针对性的更换某一个支撑桶内的去离子树脂颗粒，无需整体更换，其操作方便，且便于去离子树脂的更换和回收再利用；更重要的是，由于去离子组件中，上方的去离子单体的重量通过支撑桶来支撑，如此，可以保证去每个去离子单体内的去离子树脂颗粒的受压状况一致，避免离子腔体下部的去离子树脂颗粒受到较大的挤压，导致容器底部的流道不通畅，流阻大，影响冷却系统的正常工作的问题。[0032]进一步的，如图1所示，任意相邻的两个去离子单体中，位于上方的去离子单体的去离子树脂颗粒与位于下方的去离子单体的去离子树脂颗粒之间设有空腔，该空腔形成流量分配区3。由于去离子树脂颗粒之间的流阻可能存在差异，这可能使得冷却液在流经去离子树脂的过程中，产生流量分布不均的问题；为了解决这一问题，本方案设置了流量分配区，在冷却液流经流量分配区时，可以让不均匀的流量在该区域内进行重新分配，从而使各部位的去离子树脂颗粒可以充分的与冷却液接触并进行离子去除，以提高离子去除效果。[0033]进一步的，如图1、图2所示，去离子单体2还包括网格袋2.4，网格袋位于支撑桶内。去离子单体内的去离子树脂颗粒填装在网格袋内。网格袋表面具有密集排布的小孔，小孔的尺寸为树脂颗粒尺寸的1%-10%，可以很好的通冷却液，这样可以确保冷却液通过小孔，而去离子树脂颗粒被束缚在网格袋内，如此，当树脂失效后，只需取出将支撑桶取出，然后取出整袋树脂并更换新的袋装树脂即可，其操作更加方便；同时，由于树脂被束缚在网格袋内，还可以有效避免去离子树脂颗粒堵塞出水口。[0034]进一步的，如图1、图2所示，支撑桶2.1的底壁为镂空底壁，镂空底壁的镂空部分构成底壁过孔。

[0035]进一步的，如图1所示，去离子腔体的底部设有横截面自上而下逐渐减小的锥形导流腔体1.5，出水口与锥形导流腔体的底部连通。如此，可以利用锥形导流腔体的导流功能，让冷却液更好的流入出水口，使冷却液排出。[0036]进一步的，如图1所示，承载容器的外壁设有安装支架4。如此，可以通过安装支架来安装承载容器，以便于承载容器的安装。

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具体实施例二，本实施例的具体结构参照实施例一，其不同之处在于：如图2所示，支撑桶2.1的内壁上部设有台阶面2.5。任意相邻的两个去离子单体中，位于上方的去离子单体的支撑桶的底部支撑在位于下方的去离子单体的支撑桶的台阶面上。[0038]具体实施例三，本实施例的具体结构参照实施例一，其不同之处在于：

如图3、图4所示，去离子单体2还包括位于支撑桶2.1内的内筒体2.6及用于支撑所述内筒体的压缩弹簧2.13。支撑桶的顶面设有环形支撑板2.9。环形支撑板的外边缘往上延伸形成外限位套体2.10，环形支撑板的内边缘往下延伸形成内限位套体2.11。外限位套体的外径大于支撑桶的外径。内限位套体位于支撑桶内。内筒体的上端开口，内筒体的底壁为镂空底壁，镂空底壁的镂空部分为内筒体的底壁的过水口。本实施例中，去离子树脂颗粒设置在内筒体内。内筒体位于环形支撑板的下方。内筒体的上端开口套设在内限位套体外。压缩弹簧位于支撑桶的底壁与内筒体的底壁之间，内筒体的上端在压缩弹簧的作用下，抵在环形支撑板上。外限位套体与去离子腔体的内壁之间设有密封圈2.12。支撑桶的侧壁与去离子腔体的内壁之间设有辅助外流通腔体2.7，支撑桶的侧壁与内筒体的侧壁之间设有辅助内流通腔体2.8，所述支撑桶的侧壁上设有若干侧壁通孔2.15。[0039]在去离子装置长期使用过程中，填装在支撑桶内的去离子树脂颗粒可能产生堵塞，而去离子腔体内的任意一个去离子单体内的去离子树脂颗粒可能产生堵塞，都将导致去离子腔体内的流道不通畅，影响冷却系统的正常工作的问题；而本实施例的去离子单体可以有效的解决这一问题，具体的，当任意一个去离子单体内的去离子树脂颗粒产生堵塞后，该去离子单体上方的水压将克服该去离子单体内的压缩弹簧的作用力，使内筒体往下移动，当内筒体的上端口移动至内限位套体的下方后，该去离子单体上方的冷却液将可以通过辅助外流通腔体和辅助内流通腔体流入到下一个去离子单体内，从而避免因某一个去离子单体内的去离子树脂颗粒产生堵塞，而导致去离子腔体内的流道不通畅，影响冷却系统的正常工作的问题。[0040]进一步的，如图3、图4所示，任意相邻的两个去离子单体中，位于上方的去离子单体的支撑桶的底部支撑在位于下方的去离子单体的支撑桶的顶部的环形支撑板上。[0041]进一步的，如图3、图4所示，支撑桶的底壁由镂空底板2.14构成，镂空底板通过卡扣或螺纹与支撑桶连接。如此，可以方便的拆卸镂空底板，取出内筒体，以更换去离子树脂颗粒。

[0042]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

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