CN104355432B - 一种基于数字化更换滤芯组件的净水器及监测设定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于数字化更换滤芯组件的净水器及监测设定方法。净水器包括外壳，外壳上设置有显示单元和输入单元，外壳内设置有过滤单元、换向单元、检测室和监测处理单元；其中，过滤单元包括多个滤芯组件，检测室内设置有多个传感器；输入单元通过监测处理单元控制换向单元来改变经过所述滤芯组件的水流方向，任一传感器均将被所述滤芯组件过滤后的水质信号传递给监测处理单元，监测处理单元将信号处理后在显示单元显示。本发明将传统的通过时间推算滤芯使用情况改变为通过显示屏来直观的显示滤芯的净化情况，用户可根据不同的水质需求完成滤芯的更换。

Description

一种基于数字化更换滤芯组件的净水器及监测设定方法
技术领域
本发明涉及净水机设备领域，具体的说，是涉及一种基于数字化更换滤芯组件的净水器及监测设定方法。
背景技术
净水器已经在家庭中广泛应用，其原理就是通过过滤作用去除水中的杂质、重金属、病毒以及微生物，从而得到健康水质。要获得稳定的、合格的饮用水，其过滤器组件的及时更换至关重要。
而目前市场上净水器过滤组件的更换，大都是通过厂商推荐或者由居民根据出水情况自行判断，由于专业性强，出水情况不易判断，因此在具体实践中，过滤组件的更换直接影响到了家用净水设备在市场中的推广。
滤芯经长时间或超负荷的运作之后其净化和过滤能力大幅下降，且积覆在滤芯上的沉积物会加重水的污染并阻碍水流，因此，及时更换滤芯就变得至关重要。
现在市场上净水器滤芯大都是通过时间的推算来进行更换，更换时间长短的不同难以把握，造成了滤芯资源的浪费或饮用不合格的净水。
因此，如何设计一种便于了解滤芯状况的净水器，是本领域技术人员函需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种基于数字化更换滤芯组件的净水器及监测设定方法。本发明所提供的净水器，将滤芯的状况直观的通过数字显示出来，便于消费者根据不同的需求来决定滤芯的更换时间。
为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于数字化更换滤芯组件的净水器，包括外壳，外壳上设置有显示单元和输入单元，外壳内设置有过滤单元、换向单元、检测室和监测处理单元；
其中，过滤单元包括多个滤芯组件，检测室内设置有多个传感器；输入单元通过监测处理单元控制换向单元来改变经过所述滤芯组件的水流方向，任一传感器均将被所述滤芯组件过滤后的水质信号传递给监测处理单元，监测处理单元将信号处理后在显示单元显示。
优选的，所述多个传感器包括浊度传感器、电导率传感器和流速传感器；且检测室内还分别设置有与所述浊度传感器、电导率传感器和流速传感器相对应的信号转换器，信号转换器与监测处理单元相连接。
优选的，所述监测处理单元包括处理模块，所述处理模块分别与三个信号转换器相连，且处理模块还与存储模块相连。
优选的，所述换向单元包括三通电动阀A，三通电动阀A分别与第一导流管路和第二导流管路相连通，第一导流管路和第二导流管路汇流后又通过管路依次与稀有金属改性活性炭滤芯组件、三通电动阀B和检测室相连通，检测室的另一端设置有出水管路。
优选的，所述第一导流管路上依次设置有一级滤芯组件、二级滤芯组件、三级滤芯组件和RO膜组件。
优选的，所述换向单元还包括三通电动阀C、三通电动阀D、三通电动阀E和三通电动阀F；
用于将一级滤芯组件和二级滤芯组件连接的管路上设置有三通电通阀C；用于将二级滤芯组件和三级滤芯组件连接的管路上设置有三通电通阀D；用于将三级滤芯组件和RO膜组件连接的管路上设置有三通电通阀E；用于将RO膜组件和稀有金属改性活性炭滤芯组件连接的管路上设置有三通电通阀F。
优选的，所述三通电通阀C还与分流管路A相连通，三通电通阀D还与分流管路B相连通，三通电通阀E还与分流管路C相连通，三通电通阀F还与分流管路D相连通；分流管路A、分流管路B、分流管路C和分流管路D均与汇流管路相连通，汇流管路的另一端与三通电动阀B相连通；所述稀有金属改性活性炭滤芯组件还通过分流管路E1与三通电动阀B相连通。
优选的，所述输入单元为按键；按键包括设置在外壳上的按键A、按键B、按键C、按键D、按键E、按键F、按键G和按键H。
优选的，所述显示单元为显示屏和指示灯；显示单元包括浊度显示屏、电导率显示屏和流速显示屏；指示灯单元与所述浊度显示屏对应的浊度指示灯；与所述电导率显示屏对应的电导率指示灯，与所述流速显示屏相对应的流速指示灯。
本发明还提供了应用上述净水器的监测设定方法，包括如下步骤：
A.通过输入单元向处理模块发出指令，处理模块通过换向单元控制水流仅流经一级滤芯组件，并将一级滤芯组件的过滤后信号B1传递给存储模块存储；
B.通过输入单元向处理模块发出指令，处理模块通过换向单元控制水流仅流经二级滤芯组件，并将二级滤芯组件的过滤后信号B2传递给存储模块存储；
C.通过输入单元向处理模块发出指令，处理模块通过换向单元控制水流仅流经三级滤芯组件，并将三级滤芯组件的过滤后信号B3传递给存储模块存储；
D.通过输入单元向处理模块发出指令，处理模块通过换向单元控制水流仅流经RO膜组件，并将RO膜组件的过滤后信号B4传递给存储模块存储；
E.通过输入单元向处理模块发出指令，处理模块通过换向单元控制水流仅流经稀有金属改性活性炭滤芯组件，并将稀有金属改性活性炭滤芯组件的过滤后信号B5传递给存储模块存储；
F.通过输入单元向处理模块发出指令，处理模块通过换向单元控制水流依次通过一级滤芯组件、二级滤芯组件、三级滤芯组件、RO膜组件和稀有金属改性活性炭滤芯组件；并将过滤后的浊度信号A2和电导率信号A4均传递给存储模块存储；再将A2和A4与合格饮用水的浊度A1、合格电导率数据A3进行计算得出总的净化能力，显于显示单元；
其中，显示单元的净化能力数值计算表达式为：
浊度净化能力＝：(lg(A1/A2))*50；
电导率净化能力＝：(lg(A3/A4))*50；
A1表示合格饮用水的浊度；
A3表示合格饮用水的电导率。
本发明的有益效果是：将传统的通过时间推算滤芯使用情况改变为通过显示屏来直观的显示滤芯的净化情况，用户可根据不同的水质需求完成滤芯的更换。
附图说明：
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的外部结构示意图；
图2是本发明的内部原理示意图；
其中：1-1、按键A，1-2、按键B，1-3、按键C，1-4、按键D，1-5、按键E，1-6、按键F，1-7、按键G，1-8、按键H；2、显示屏2-1、浊度显示屏，2-2、电导率显示屏，2-3、流速显示屏；3-1、浊度指示灯，3-2、电导率指示灯，3-3、流速指示灯；4-1、三通电动阀A，4-2、三通电动阀B，4-4、三通电通阀D，4-5、三通电通阀E，4-6、三通电通阀F，4-7、三通电通阀C，5-1、一级滤芯组件，5-2、二级滤芯组件，5-3、三级滤芯组件，5-4、RO膜组件，5-5、稀有金属改性活性炭滤芯组件；6、传感器，7、信号转换器，8、检测室，9、处理模块，10、出水管路，11-1、第一导流管路，11-2、第二导流管路，12-1、分流管路A，12-2分流管路B，12-3、分流管路C，12-4分流管路D，12-5、汇流管路，12-6、分流管路E。
具体实施方式：
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：一种基于数字化更换滤芯组件的净水器，其结构如图1-2所示：包括外壳，外壳上设置有显示单元，输入单元，外壳内设置有过滤单元、换向单元、检测室和监测处理单元；
其中，过滤单元包括多个滤芯组件，检测室8内设置有多个传感器6；输入单元通过监测处理单元控制换向单元来改变经过所述滤芯组件的水流方向，任一传感器6均将被所述滤芯组件过滤后的水质信号传递给监测处理单元，监测处理单元将信号处理后在显示单元显示。
过滤单元包括一级滤芯组件5-1、二级滤芯组件5-2、三级滤芯组件5-3、RO膜组件5-4和稀有金属改性活性炭滤芯组件5-5。
所述输入单元为多个按键；按键包括设置在外壳上的按键A1-1，按键B1-2，按键C1-3，按键D1-4，、按键E1-5，按键F1-6，按键G1-7，按键H1-8。
所述显示单元包括若干个显示屏2和若干个指示灯。具体而言，显示屏2包括浊度显示屏2-1，电导率显示屏2-2、流速显示屏2-3；指示灯包括与所述浊度显示屏2-1对应的浊度指示灯3-1；与所述电导率显示屏2-2对应的电导率指示灯3-2，与所述流速显示屏2-3相对应的流速指示灯3-3。
所述检测室8内设置有三个用于检测水质的传感器6，具体而言，三个传感器6分别是浊度传感器、电导率传感器和流速传感器，且检测室8内还分别设置有与三个传感器6相对应的三个信号转换器7，信号转换器7与监测处理单元相连接。
所述换向单元包括三通电动阀A4-1、三通电动阀B4-2、三通电通阀C4-7、三通电通阀D4-4、三通电通阀E4-5和三通电通阀F4-6。
所述监测处理单元包括与三个信号转换器7相连接的处理模块9，处理模块9与存储模块(图中未示出)相连，处理模块9分别控制三通电动阀A4-1、三通电动阀B4-2、三通电动阀C4-7、三通电动阀D4-4、三通电动阀E4-5和三通电动阀F4-6的阀口导向。
较佳的选择为，存储模块可选择SD卡或TF卡。
所述三通电动阀A4-1的一端与进水端连通，三通电动阀A4-1还分别与第一导流管路11-1和第二导流管路11-2相连通，第一导流管路11-1和第二导流管路11-2汇流后又通过管路依次与稀有金属改性活性炭滤芯组件5-5、三通电动阀B4-2和检测室8相连通，检测室8的另一端设置有出水管路10；且第一导流管路上依次设置有一级滤芯组件5-1、二级滤芯组件5-2、三级滤芯组件5-3和RO膜组件5-4。
用于将一级滤芯组件5-1和二级滤芯组件5-2连接的管路上设置有三通电通阀C4-7；用于将二级滤芯组件5-2和三级滤芯组件5-3连接的管路上设置有三通电通阀D4-4；用于将三级滤芯组件5-3和RO膜组件5-4连接的管路上设置有三通电通阀E4-5；用于将RO膜组件5-4和稀有金属改性活性炭滤芯组件5-5连接的管路上设置有三通电通阀F4-6。
所述三通电通阀C4-7还与分流管路A12-1相连通，三通电通阀D4-4还与分流管路B12-2相连通，三通电通阀E4-5还与分流管路C12-3相连通，三通电通阀F4-6还与分流管路D12-4相连通；分流管路A12-1、分流管路B12-2、分流管路C12-3和分流管路D12-4均与汇流管路12-5相连通，汇流管路12-5的另一端与三通电动阀B4-2相连通；所述稀有金属改性活性炭滤芯组件5-5还通过分流管路E12-6与三通电动阀B4-2相连通，
本发明还提供了基于上述净水器来设定被过滤水的方法，包括如下步骤：
A.按下按键A1-1，则三通电动阀A4-1将水流导向第一导流管路11-1，三通电通阀C4-7将水流导向分流管路A12-1，且三通电通阀D4-4、三通电通阀E4-5和三通电通阀F4-6处于全闭状态，三通电动阀B4-2将汇流管路12-5与检测室8导通，并关闭分流管路E12-6的通路，则水流被一级滤芯组件5-1过滤后经分流管路A12-1和汇流管路12-5后流向检测室8，检测室8内的浊度传感器、电导率传感器和流速传感器将各自监测到的数据经与各自相对应的信号转换器7转化后传递给处理模块9，处理模块9将信号处理后分别在浊度显示屏2-1，电导率显示屏2-2和流速显示屏2-3上显示，待三个显示屏显示的数字保持不变后按下按键G1-7，则得到的信号B1就作为一级滤芯组件5-1净化能力的原始数据进行储存；
B.按下按键B1-2，则三通电动阀A4-1将水流导向第二导流管路11-2，三通电通阀D4-4将水流导向分流管路B12-2，且三通电通阀C4-7、三通电通阀E4-5和三通电通阀F4-6处于全闭状态，三通电动阀B4-2将汇流管路12-5与检测室8导通，并关闭分流管路E12-6的通路，则水流被二级滤芯组件5-2过滤后经分流管路B12-2和汇流管路12-5后流向检测室8，检测室8内的浊度传感器、电导率传感器和流速传感器将各自监测到的数据经与各自相对应的信号转换器7转化后传递给处理模块9，处理模块9将信号处理后分别在浊度显示屏2-1，电导率显示屏2-2和流速显示屏2-3上显示，待三个显示屏显示的数字保持不变后按下按键G1-7，则得到的信号B2就作为二级滤芯组件5-2净化能力的原始数据进行储存；
C.按下按键C1-3，则三通电动阀A4-1将水流导向第二导流管路11-2，三通电通阀E4-5将水流导向分流管路C12-3，且三通电通阀C4-7、三通电通阀B4-4和三通电通阀F4-6处于全闭状态，三通电动阀B4-2将汇流管路12-5与检测室8导通，并关闭分流管路E12-6的通路，则水流被三级滤芯组件5-3过滤后经分流管路C12-3和汇流管路12-5后流向检测室8，检测室8内的浊度传感器、电导率传感器和流速传感器将各自监测到的数据经与各自相对应的信号转换器7转化后传递给处理模块9，处理模块9将信号处理后分别在浊度显示屏2-1，电导率显示屏2-2和流速显示屏2-3上显示，待三个显示屏显示的数字保持不变后按下按键G1-7，则得到的信号B3就作为三级滤芯组件净化能力的原始数据进行储存；
D.按下按键D1-4，则三通电动阀A4-1将水流导向第二导流管路11-2，三通电通阀F4-6将水流导向分流管路D12-4，且三通电通阀C4-7、三通电通阀B4-4和三通电通阀E4-5处于全闭状态，三通电动阀B4-2将汇流管路12-5与检测室8导通，并关闭分流管路E12-6的通路，则水流被RO膜组件5-4过滤后经分流管路D12-4和汇流管路12-5后流向检测室8检测室8内的浊度传感器、电导率传感器和流速传感器将各自监测到的数据经与各自相对应的信号转换器7转化后传递给处理模块9，处理模块9将信号处理后分别在浊度显示屏2-1，电导率显示屏2-2和流速显示屏2-3上显示，待三个显示屏显示的数字保持不变后按下按键G1-7，则得到的信号B4就作为RO膜组件5-4净化能力的原始数据进行储存；
E.按下按键E1-5，则三通电动阀A4-1将水流导向第二导流管路11-2，且三通电通阀C4-7、三通电通阀B4-4、三通电通阀E4-5和三通电通阀F4-6处于全闭状态，三通电动阀B4-2将分流管路E12-6与检测室8导通，并关闭汇流管路E12-5的通路，则水流被稀有金属改性活性炭滤芯组件5-5过滤后经分流管路E12-6后流向检测室8，检测室8内的浊度传感器、电导率传感器和流速传感器将各自监测到的数据经与各自相对应的信号转换器7转化后传递给处理模块9，处理模块9将信号处理后分别在浊度显示屏2-1，电导率显示屏2-2和流速显示屏2-3上显示，待三个显示屏显示的数字保持不变后按下按键G1-7，则得到的信号B5就作为稀有金属改性活性炭滤芯组件5-5净化能力的原始数据进行储存；
F.按下按键F1-6，则三通电动阀A4-1将水流导向第一导流管路11-1，三通电通阀C4-7将水流导向二级滤芯组件5-2，水流流经二级滤芯组件5-2后被三通电通阀B4-4导向三级滤芯组件5-3，水流流经三级滤芯组件5-3后被三通电通阀E4-5导向RO膜组件5-4，水流流经RO膜组件5-4后被三通电通阀F4-6导向稀有金属改性活性炭滤芯组件5-5，水流流经稀有金属改性活性炭滤芯组件5-5后经分流管路E12-6被三通电通阀B4-2导向检测室8，检测室8内的浊度传感器、电导率传感器和流速传感器将各自监测到的数据经与各自相对应的信号转换器7转化后传递给处理模块9，处理模块9将信号处理后分别在浊度显示屏2-1，电导率显示屏2-2和流速显示屏2-3上显示，待三个显示屏显示的数字保持不变后按下按键H1-8，则得到浊度信号A2和电导率信号A4，再将A2和A4与合格饮用水的浊度A1、合格电导率数据A3进行计算得出总的净化能力，显于显示屏上；
其中，显示单元的净化能力数值计算表达式为：
浊度净化能力＝(lg(A1/A2))*50；
电导率净化能力＝(lg(A3/A4))*50；
A1表示合格饮用水的浊度；
A3表示合格饮用水的电导率。
再分别单次按下按键A1-1、按键B1-2、按键C1-3、按键D1-4和按键E1-5后，显示屏显示的数字为单级滤芯的净化能力，
计算表达式为：净化能力＝(bn/Bn)×100
n＝(1～5)
bn表示初始设置时储存的相应指标的原始数据。
Bn表示检测时按相应按键对应的实时数据。
优选的设定为：当屏上显示净化能力低于50时指示灯显示红灯。
采用了上述步骤后，设定完成。
较优选的，显示屏上显示的数值保持30s不变，即认定为信号稳定，保持不变。
设定完成后，关机重启，按下按键F1-6，则开始净水。
本装置可根据不同的过滤要求，用户可以适时的提前更换滤芯而不造成滤芯资源的浪费，且能将抽象的净水能力以数字形式表现出来，使缺乏专业知识的用户也可以更具有预见性的准备或更换滤芯。
同时，与其它净水器的警铃响起进而断水的窘况相比，本发明使得用户用水更具有流畅性。
显示屏将各组件的净化能力直接显现，使得更换组件的部位清晰化，更易于维护。
本装置特有的稀有金属改性活性炭过滤网,能进一步高效的净化水质、提高水的口感与美感，特有的改性方式使得能够抑制细菌的生长，更加确保了用水的安全性。
当多个滤芯组件与正常供水时的同一指标都为红灯时，优先更换红灯较多的滤芯组件。
本实施例中的一级滤芯组件、二级滤芯组件、三级滤芯组件、RO膜组件和稀有金属改性活性炭滤芯组件为市售净化组件，在此不进行结构说明。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种基于数字化更换滤芯组件的净水器，包括外壳，其特征在于，外壳上设置有显示单元和输入单元，外壳内设置有过滤单元、换向单元、检测室和监测处理单元；其中，过滤单元包括多个滤芯组件，检测室内设置有多个传感器；输入单元通过监测处理单元控制换向单元来改变经过所述滤芯组件的水流方向，任一传感器均将被所述滤芯组件过滤后的水质信号传递给监测处理单元，监测处理单元将信号处理后在显示单元显示；
所述多个传感器包括浊度传感器、电导率传感器和流速传感器；且检测室内还分别设置有与所述浊度传感器、电导率传感器和流速传感器相对应的信号转换器，信号转换器与监测处理单元相连接。
2.根据权利要求1所述的净水器，其特征在于，所述监测处理单元包括处理模块，所述处理模块分别与三个信号转换器相连，且处理模块还与存储模块相连。
3.根据权利要求1所述的净水器，其特征在于，所述换向单元包括三通电动阀A，三通电动阀A分别与第一导流管路和第二导流管路相连通，第一导流管路和第二导流管路汇流后又通过管路依次与稀有金属改性活性炭滤芯组件、三通电动阀B和检测室相连通，检测室的另一端设置有出水管路。
4.根据权利要求3所述的净水器，其特征在于，所述第一导流管路上依次设置有一级滤芯组件、二级滤芯组件、三级滤芯组件和RO膜组件。
5.根据权利要求4所述的净水器，其特征在于，所述换向单元还包括三通电动阀C、三通电动阀D、三通电动阀E和三通电动阀F；用于将一级滤芯组件和二级滤芯组件连接的管路上设置有三通电通阀C；用于将二级滤芯组件和三级滤芯组件连接的管路上设置有三通电通阀D；用于将三级滤芯组件和RO膜组件连接的管路上设置有三通电通阀E；用于将RO膜组件和稀有金属改性活性炭滤芯组件连接的管路上设置有三通电通阀F。
6.根据权利要求5所述的净水器，其特征在于，所述三通电通阀C还与分流管路A相连通，三通电通阀D还与分流管路B相连通，三通电通阀E还与分流管路C相连通，三通电通阀F还与分流管路D相连通；分流管路A、分流管路B、分流管路C和分流管路D均与汇流管路相连通，汇流管路的另一端与三通电动阀B相连通；所述稀有金属改性活性炭滤芯组件还通过分流管路E1与三通电动阀B相连通。
7.根据权利要求6所述的净水器，其特征在于，所述输入单元为按键。
8.根据权利要求6所述的净水器，其特征在于，所述显示单元为显示屏和指示灯。
9.一种应用权利要求7或8所述的净水器的监测设定方法，其特征在于，包括如下步骤:
A.通过输入单元向处理模块发出指令，处理模块通过换向单元控制水流仅流经一级滤芯组件，并将一级滤芯组件的过滤后信号B1传递给存储模块存储；
B.通过输入单元向处理模块发出指令，处理模块通过换向单元控制水流仅流经二级滤芯组件，并将二级滤芯组件的过滤后信号B2传递给存储模块存储；
C.通过输入单元向处理模块发出指令，处理模块通过换向单元控制水流仅流经三级滤芯组件，并将三级滤芯组件的过滤后信号B3传递给存储模块存储；
D.通过输入单元向处理模块发出指令，处理模块通过换向单元控制水流仅流经RO膜组件，并将RO膜组件的过滤后信号B4传递给存储模块存储；
E.通过输入单元向处理模块发出指令，处理模块通过换向单元控制水流仅流经稀有金属改性活性炭滤芯组件，并将稀有金属改性活性炭滤芯组件的过滤后信号B5传递给存储模块存储；
F.通过输入单元向处理模块发出指令，处理模块通过换向单元控制水流依次通过一级滤芯组件、二级滤芯组件、三级滤芯组件、RO膜组件和稀有金属改性活性炭滤芯组件，则得到浊度信号A2和电导率信号A4，再将A2和A4与合格饮用水的浊度A1、合格电导率数据A3进行计算得出总的净化能力，显于显示屏上；
其中，显示单元的净化能力数值计算表达式为：
浊度净化能力＝(lg(A1/A2))*50；
电导率净化能力＝(lg(A3/A4))*50；
A1表示合格饮用水的浊度；
A3表示合格饮用水的电导率。
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