CN103157310A - 用于过滤液体的过滤装置和确定过滤装置中的过滤物质的磨损的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于过滤液体的过滤装置，例如滤水壶，滤水瓶等等，包括：一上部存储装置，用于容纳待过滤液体和一下部存储装置，用于容纳过滤后的液体；至少一个可移除的过滤物质，用于过滤上部存储装置中的液体；检测所述过滤物质的磨损的装置，其中，所述用于检测过滤物质的磨损的装置包括至少一个用于测量放置有过滤装置的房间温度的装置。本发明所述的滤装置可以精确确定过滤物质的有效期，其与过滤物质使用的时间和与房间温度相关的微生物的繁殖相称。本发明还包括了一种确定用于过滤液体的过滤装置中的过滤物质的磨损的方法，包括以下步骤：a)在一过滤装置中插入一用于过滤液体的可移除的过滤物质；b)检测放置有该过滤装置的房间的温度；c)根据检测的房间温度预先设定该过滤物质有效期；以及d)激活计时，计算该过滤物质随着时间变化逐渐减少的有效期。

Description

用于过滤液体的过滤装置和确定过滤装置中的过滤物质的磨损的方法

技术领域

本发明涉及一种包括一过滤器的用于过滤液体的过滤装置以及一种识别过滤物质的磨损的工具和一种确定该过滤物质的磨损的方法。尤其是，本发明涉及一种用于过滤从水龙头中流出的水的滤水壶。

背景技术

到目前为止，市场上有许多水壶或其它类似容器，其具有像活性炭或其它已知的滤水物质等可移除的过滤物质。当这些过滤物质达到了一定的磨损程度，其不能作为过滤剂再进行使用，而需要替换成新的过滤物质来启动新的过滤循环。

许多装置可以确定更换过滤物质的适当时间；根据本领域公知常识，这些装置都是基于各种参数，例如过滤水的量，从一个新的过滤物质被置入开始已经经历的时间，水质或这些参数的结合。

例如，国际专利申请WO 2005/097293公开了一种装置，通过测量穿过使用的漂浮过滤物质的水量来确定过滤物质的失效时间，然而，国际专利申请WO 2009/012832和WO 2005/085139则分别利用电容传感器和运动传感器来达到相同的目的。

然而，需要注意的是，测量过滤物质的磨损的一个重要参数不是过滤的水的体积，而是过滤物质发挥作用开始所经历的时间。一般来说，当一个新的过滤物质插入壶中时，使用者通过按动相应的按钮来启动时间计数工具并且从那个时刻开始计时。

例如，欧洲专利申请EP 955268-A公开了一种具有一个盖子的壶，在其开口处固定了一个不可移动的装置，该装置由电池电路进行供电，仅标示出该装置从被启动开始所经历的时间量，除了插入壶中的过滤物质以外，没有其他相对独立的装置用于检测和传递关于过滤物质磨损的信号。

专利申请DE 10143884和GB 2469623描述了具有计时工具和运动传感器的壶，该运动传感器用于检测壶的倾斜角度；通过上述方法可以准确计算过滤物质磨损的实际时间。

另一个方案，例如，专利申请EP 891952-A或是国际专利申请WO 0066245-A，描述了一种同时计算从新的过滤物质插入壶中后所经历的时间和过滤的水量的装置的使用。然而，该信息中提供的装置，例如磁性装置或其它从主电路中分离出的装置制造的产品复杂并且成本高昂。

此外，专利申请EP 1484097-A证实了除了两种已知的用于测量过滤物质寿命的参数：时间和过滤的水量，还将水质（电导性）作为测量过滤物质寿命的另一个参数。为了测量水质，在该专利申请中使用了阻抗测量，然而，实际中，阻抗测量具有非直接性的缺陷并且其测量往往不精确。为了改进该阻抗测量，该专利申请中还公开了优选实施例，其公开了水温的测量，因为随着水温的变化，水的阻抗也发生变化。

国际专利申请WO 2010/142473提供了一种利用听觉信号提醒使用者更换过滤物质。在该申请中指出过滤物质因为多种因素而耗尽，例如，过滤的水量，当过滤物质激活后所经历的时间以及水温和/或硬度。

另一方面，申请人发现仅仅测量温度并不能达到计算过滤物质磨损的目的。事实上，当水从水龙头中流出，有多重因素决定了其温度，例如，使用的水管的类型，从使用者为了其他目的最后一次使用水之后所经历的时间等等…因此，在计算过滤物质剩余寿命中，使用水温测量仅仅只能够起到更精确地计算水的阻力。

申请人还发现在本领域技术中将经历的时间作为确定过滤磨损的主要参数的文件中并没有将认为潜在的微生物生长作为重要因素，根据置于壶中的过滤物质的所处的房间温度，微生物成不同倍数的增长。

因此，申请人提出的技术问题能够避免在已经耗尽的过滤物质上繁殖一种微生物，其可以从过滤物质移动到准备饮用的过滤水中。

因此，还需要包括一种装置用于有效测量过滤物质的有效期，关于从过滤物质激活后所经历的时间和过滤物质本身可能遭受的微生物繁殖。

发明内容

本发明第一方面提供了一种如权利要求1中所述的过滤装置。

本申请的申请人发现一种用于过滤液体的过滤装置，包括：

-一用于容纳待过滤的液体的上部存储装置和一用于容纳过滤后的液体的下部存储装置；

-至少一个可移除的过滤物质，用于过滤上部存储装置中的液体；

-检测所述过滤物质的磨损的装置，

其特征在于，所述用于检测过滤物质的磨损的装置包括至少一个用于测量放置所述过滤装置的房间的温度的装置，能够精确确定过滤物质的有效期，其实际上是与过滤物质开始使用后所经历的时间和与房间温度相关的微生物的繁殖相称。

在此方法中，本发明中的过滤装置包括一个简单、经济的同时很精确的装置，用于检测过滤装置中的过滤物质的磨损。

在本文中，“过滤装置”是指一个过滤壶，过滤瓶、包括一个过滤系统或其它过滤系统的碳化装置，其中，可移除的过滤物质通过重力过滤饮用水。

优选地，本发明的过滤装置是一用于过滤水的壶。更优选地，设置了所述的可移除的过滤物质，这样通过该可移动过滤物质将上部存储装置和下部存储装置相连接，由于重力影响，水从上部存储装置经过过滤物质进入下部存储装置。

在此方式中，该下部存储装置仅用于容纳经过该可移动过滤物质的水。

优选地，该用于测量房间温度的装置为一温度感应器；更优选地，其为一个NTC（负温度系数）的温度感应器或具有其他特性的类似的感应器。

优选地， 该确定过滤物质的磨损的装置还包括用于计算过滤物质剩余使用时间的装置；更优选地，该用于计时的装置包括一微处理器。

优选地，用于测量房间温度的装置和该微处理器整合成一个装置。

优选地，用于测量房间温度的装置罩在一个容器中，该容器安装在该过滤装置上部存储装置的盖子上。更优选地，该计时装置也罩在该容器中。

在一个优选的实施例中，该容器可以分别容纳该温度测量装置和计时装置。

在另一优选的实施例中，该容器可以封装一单一装置，该温度测量装置和计时装置整合为一体置于该单一装置中。从而减少了需要同时用于放置温度测量装置和计时装置的空间。

优选地，该计时装置还包括一个装置，该装置用于激活计算逝去时间，优选地，该装置置于该容器中从而可以方便操作。

优选地，使用者可以手动操作按钮或通过机械、电子装置激活该计算逝去时间的装置。

优选地，该计时装置包括一显示装置，能够显示过滤物质的剩余寿命时长；更优选地，该显示装置封装在该盖子中，以便于使用者观察。

在一个实施例中，当过滤物质的磨损的增长或像是过滤物质剩余寿命的缩短，可以通过显示装置中的条形标志或图形标志或LED标志逐渐变亮或变暗来标示过滤物质的磨损。

优选地，显示装置通过某一特定指示灯的点亮来标示过滤物质达到最大磨损。从而告知使用者需要及时更换一个新的过滤物质。

在一个实施例中，房间温度测量装置仅仅在所述逝去时间的计时被激活时才测量房间温度。

因此，根据测得的激活计时装置时过滤物质所处的房间的温度以及分别根据该测得的较低或较高的温度，可以相应地预先确定一个较短或较长的过滤物质的有效期，

例如，如果检测到的房间温度不高于10℃，可以将所述过滤物质设定一个使用的最长时间，例如，35天，这是低温下该液体过滤物质的最大的建议使用时间。相应的，如果测试的温度值在11至15℃之间，在15至25℃，以及25℃以上时，可以将该过滤物质的使用时间设定为较短的期间，例如，32、30以及28天（后者通常被认为是所述液体过滤物质在高室温环境下的最短时间）。显然，根据有效期以及有效期与测量的房间温度的关系，利用计时装置设定不同的过滤物质使用时间。

在另一实施例中，该房间温度测量装置每定期测量房间温度，例如，在计算逝去的时间被激活后的每30或60分钟。

利用此方式，根据反复测得的过滤物质所处房间的温度，可以利用计时装置，修正过滤物质剩余生命的计算速度。事实上，考虑到较快或较低的微生物繁殖，通过加快或减速该计时装置的计算速度可以干扰计时装置，从而获得更准确的关于过滤物质剩余寿命的信息。事实上，当放置有过滤装置的房间温度增加，相应的微生物的繁殖也增加，因此，过滤物质的有效时间就降低；在该情况下，计算过滤物质剩余生命的速度就会加快。反之，当房间温度降低，相应的微生物繁殖较少，因此，过滤物质的有效时间增加；在该情况下，计算过滤物质剩余生命的速度降低。

由于上述原因，建议使用者（根据使用说明手册）来保存具有过滤物质的壶，不使用时，直接将其放在冰箱里或是任何室温低于目前正常房间温度的环境中，以减少微生物的繁殖，因此增加该过滤物质的可使用时间。

根据本发明的第二方面，一种如权利要求6中所示的确定过滤装置中的过滤物质的磨损的方法。

本发明的申请人已经惊奇地发现了一种确定用于过滤液体的过滤装置中的过滤物质的磨损的方法，包括以下步骤：

a) 在一过滤装置中插入一用于过滤液体的可移除的过滤物质；

b) 检测放置有该过滤装置的房间的温度；

c) 根据检测的房间温度预先设定该过滤物质的有效期；以及

d)激活计算该过滤物质随着时间变化逐渐减少的有效期，可以精确探测该过滤物质的有效期，其与过滤物质已经使用的时间和和房间温度相关的微生物的繁殖相称。

此方式中，根据在计时激活时探测到的该过滤物质所处的房间的温度，可以确定过一个比预设的过滤物质有效期长或短的使用时间。

优选地，根据本发明的方法，进一步还包括在激活计时后，连续地每个一定的时间测量房间温度的步骤以及，必要时，根据连续测得的房间温度，更新计时速度。

优选地，该过滤物质的有效期的取值范围为28天至35天。

优选地，确定过滤装置的过滤物质的磨损的方法进一步包括发出可视信号和/或声音信号来提醒使用者过滤物质的磨损程度的步骤。

优选地，本发明方法中的过滤装置是上述的过滤装置中的一种。

尤其是，本发明的一种确定用于过滤液体的过滤装置的过滤物质的磨损的方法涉及的用于过滤液体的过滤装置包括：

-一用于容纳待过滤液体的上部存储装置和一用于容纳过滤后的液体的下部存储装置；

-至少一个可移除过滤物质，用于过滤上部存储装置中的液体；

-检测所述过滤物质的磨损的装置，

其中，该用于检测过滤物质的磨损的装置包括至少一个用于测量放置有该过滤装置的房间温度的装置。

优选地，在本发明的方法中所使用的所述用于确定过滤装置的磨损的装置进一步包括用于计算涉及过滤物质本身剩余生命的时间的计时装置。

优选地，本发明的方法中所使用的用于计算过滤物质剩余生命的计时装置包括一个微处理器。

优选地，在本发明的方法中所使用的用于测量房间温度的装置和微处理器整合成一个装置。

优选地，在本发明的方法中所使用的用于测量房间温度的装置被罩在一个容器中，该容器安装在该过滤装置的上部存储装置的盖子上。

优选地，本发明方法中的所使用的过滤装置是一个壶。

附图说明

下述的一个但不局限于优选实施例的具体实施例描述可以进一步更清楚地表达本发明的技术特征和优点，根据不具有限制性的实施例以及附图支持的描述，其中，

- 图1是本申请的一个实施例中的一个壶的侧视图；

- 图2是图1中的壶中用于确定过滤物质的磨损的装置的第一实施例的放大示意图。

-图3是图1中的壶中用于确定过滤物质的磨损的装置的第二实施例的放大示意图。

具体实施方式

以下的具体描述涉及根据本发明的壶的一个具体实施例，并不限制发明内容：

参见图1，其中描述了一个用于过滤其中所容纳的水的壶9。具体地，如图1所示，一个能够容纳待过滤的水的上部存储装置15，一能够容纳过滤后的水的下部存储装置14，一个盖子10，所述盖子以移除的方式置于上部存储装置15上以封闭并保护壶9中的东西，以及一以可移除的方式插置的用于过滤液体的过滤物质12，从而使得上部存储装置15中的水，在由于重力作用到达下部存储装置14之前与过滤物质12接触。当确定过滤物质12的磨损的装置给出相关提醒时必须移除过滤物质12。

在盖子10里面形成有一个用于导入水的开口13以及一个壳体11，在所述壳体11中容纳有一容器1，所述容器中罩着用于确定过滤物质12的 磨损的装置，具体描述示于图2和图3的放大图中。

图2示出了本发明的用于确定壶9的过滤物质12的磨损的装置的第一实施例的具体描述，其中，用于确定过滤物质12的磨损的装置包括：一个NTC（负温度系数）型温度感应器8；一个与所述温度感应器8相连的印刷电路板（PCB）2；一个液晶显示屏6，用于显示过滤物质12的剩余寿命；一微处理器7，用于执行计时功能以及控制显示装置6的功能；一按钮5，用于预先设定过滤物质12的最大有效期；以及一电池组4为容器1中的各种装置提供动力源。在该第一实施例中，用于计时的微处理器7和温度感应器8是两个独立的装置。

实施中，当使用者在壶9的上部存储装置15中插入一个新的过滤物质12时，温度感应器8测量壶9所在房间的温度以及将该测量的温度提供至微处理器7，所述微处理器根据此测量确定过滤物质12的预定的有效期。

当测得的房间温度越高，预定的有效期就越短，例如，如果测得的温度不高于10℃时，通过微处理器7设定的过滤物质12的有效期最大值为35天；如果测得的温度在11℃至15℃之间，过滤物质的有效期为32天；如果测得的温度在15至25℃之间时，过滤物质有效期为30天，以及如果测得的温度高于25℃时，该过滤物质的有效期最大值为28天。

可选择地，温度感应器8能够在计时装置激活后定期测量房间温度，例如，每30分钟。在该情形下，根据每一次感应器8探测的新的温度数值，微处理器7可以修改计时的速度。事实上，如果房间的温度高于最近一次探测到得的温度，环境中微生物的繁殖将会增加，因此过滤物质12的有效期变短；微处理器7将因此加快计时速度，从而减少过滤物质12本身的有效期，快速到达所述过滤物质12需要更换一个新的过滤物质12的时间。相反，如果房间温度低于最近一次探测到得的温度，环境中微生物的繁殖将会减少，因此过滤物质12的有效期变长；微处理器7将因此减慢计时速度，从而延长过滤物质12本身的有效期，较慢地到达所述过滤物质12需要更换一个新的过滤物质12的时间。

随着时间流逝，微处理器7将打开（或关闭）标示亮度的一系列指示条，这样方便使用者理解，根据指示条数目的快速开启（或关闭）表示过滤物质12的磨损状态或者是过滤物质12的剩余寿命。当所有存在的指示条都开启（或关闭），显示装置6发出可视信号提醒使用者应该更换过滤物质12，因为其已经超过磨损程度，该过滤物质12已经不能够正常使用。

因此使用者应将当前壶9中失效的过滤物质12移除并替换成新的，然后重复上述步骤。

图3详细地示出了本发明的图1中的壶9的用于确定过滤物质12的磨损的装置的第二实施例；图3中的用于确定过滤物质12的磨损的装置与图2中该同种装置的不同在于，在第二实施例中，用于计时的微处理器7和温度感应器8整合为一个单一装置3，例如可以从德州仪器处获得的型号MSP430G2231，而图2中示出的是两个独立的装置，一个温度感应器8和一个微处理器7。在图3的实施例中，在位于壶9的盖子10上的容器1内留有合适的空间。

当然，根据本领域技术人员的公知常识可以明显获得的多种实施例的修改和变形处于本发明的范围之内。

因此，本发明不局限于上述优选实施例，其只是为了描述而不是箱子实施目的，但是本发明由下述的权利要求限定。

Claims (14)

1.用于过滤液体的过滤装置（9）包括：

- 一个能够容纳待过滤的液体的上部存储装置（15）和一个能够容纳过滤后的液体的下部存储装置（14）；

- 至少一个用于过滤所述上部存储装置（15）中的液体的可移除的过滤物质（12）；

- 用于探测所述过滤物质（12）的磨损的装置，

其特征在于：

所述探测过滤物质（12）的磨损的装置至少包括用于测量过滤装置（9）所处房间温度的装置（8）。

2.根据权利要求1所述的过滤装置（9），其特征在于，所述用于测量房间温度的装置（8）是温度感应器（8）。

3.根据上述任一权利要求所述的过滤装置（9），其特征在于，用于确定过滤物质（12）的磨损的所述装置进一步包括用于计算所述过滤物质（12）的剩余生命的时间的计时装置。

4.根据权利要求3所述的过滤装置（9），其特征在于，所述计时装置包括一微处理器（7）。

5.根据权利要求4所述的过滤装置（9），其特征在于，所述用于测量房间温度的装置（8）和所述微处理器（7）被整合为一个单一装置（3）。

6.用于确定过滤装置（9）中用于过滤液体的过滤物质（12）的磨损的方法包括以下步骤：

a) 在过滤装置（9）中插入一个用于过滤液体的可移除的过滤物质（12）；

b) 探测放置所述过滤装置（9）的房间温度；

c) 根据探测的所述房间温度，预设所述过滤物质（12）的有效期；

d) 激活计时，计算随着时间的流逝而逐渐减少的过滤物质（12）的有效期。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括在激活计时后，每隔一定的时间反复测量房间温度，根据该反复探测到的温度，更新计时速度的步骤。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述用于过滤液体的过滤装置（9）包括：

- 一能够容纳待过滤液体的上部存储装置（15）和一能够容纳过滤后的液体下部存储装置（14）；

- 至少一个可移除过滤物质（12），用于过滤所述上部存储装置（15）中的所述液体；

- 检测所述过滤物质（12）的磨损的装置，

其中，所述检测过滤物质（12）的磨损的装置至少包括测量放置有所述过滤装置（9）的房间温度的装置（8）。

9.根据权利要求6至8任一所述的方法，其特征在于，所述用于测量房间温度的装置（8）是温度感应器（8）。

10.根据权利要求6至9任一所述的方法，其特征在于，所述用于确定过滤物质（12）的磨损的装置进一步包括用于计算所述过滤物质（12）的剩余生命的时间的计时装置。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述计时装置包括一微处理器（7）。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述用于测量房间温度的装置（8）和所述微处理器（7）被整合为一个单一装置（3）。

13.根据权里要求8至12中任一所述的方法，其特征在于，用于测量房间温度的装置（8）罩在一个容器（1）中，该容器（1）安装在所述过滤装置（9）的上部存储装置（15）的盖子（10）上。

14.根据权利要求8至13任一所述的方法，其特征在于，所述过滤装置（9）是一个壶。

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