CN111692379B - 一种用于处理废料的系统 - Google Patents

Abstract

一种用于处理废料的系统，其包括：输入管道，其用于接收废料；一个或多个传感器，其安装在所述输入管道内或安装在所述输入管道的附近，以暴露于废料流，一个或多个传感器构倍配置成感测穿过所述管道的废料内的一种或多种组分的存在或浓度，并且作为响应，产生传感器信号；和一个或多个致动器，其响应于传感器信号，用于选择性地将所述废料引导到两个或更多个输出管道中。

Description

一种用于处理废料的系统

技术领域

本发明涉及一种用于处理废料的系统。已经特别开发了本发明的实施例以提供一种非接触式水龙头控制系统，用于响应于用户的预定义手势来分配具有预定特性的水和其他流体。尽管本文将特别参考那个应用来描述一些实施例，但是应当理解，本发明不限于这样的应用领域，并且可应用于更广泛的环境。

背景技术

贯穿本说明书的背景技术的任何讨论绝不应被认为是承认这样的技术是广泛已知的或形成本领域的公知常识的一部分。

在家庭，工作场所和公共环境中存在各种类型的水分配器，包括厨房，浴室或洗衣店水龙头，淋浴器和户外水龙头。传统的流体分配器是手动致动的，并且仅包括从流体源分配流体的功能。最近，开发了复杂的龙头，其提供各种功能并以非接触方式操作。

US7,228,874涉及一种多功能水龙头，其响应于由用户触发的多个近程式传感器以控制待分配的水和其他流体的温度和流速。传感器围绕水龙头的圆形端周向设置并且提供周向分开的感测区域以用于检测用户输入。

在本领域中存在进一步提升用于流体分配系统的个性化用户功能的显著空间。

发明内容

本发明的目的是克服或改善现有技术的至少一个缺点，或提供一种有用的替代方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种流体分配系统，其包括：

流体分配器，其与至少一个第一流体源流体连通；

识别设备，用于识别系统的用户并生成用户标识符；

处理器，其响应于用户标识符来访问数据库以检索指示一个或多个用户偏好的用户数据，并且作为响应，生成控制信号；

一个或多个电传感器，其被配置为感测来自用户的手势运动，并且作为响应，生成本地输入信号；和

致动器系统，其响应于控制信号和本地输入信号，以至少一个预定义特性从流体分配器中分配第一流体。

在一个实施例中，数据库可通过远程服务器访问，并且系统包括网络通信设备，其响应于来自处理器的指令来访问远程服务器以检索用户数据。

在一个实施例中，分配器与一个热水源和一个冷水源中的至少一个流体连接。分配器优选地与两个热水源和两个冷水源流体连接。

在一个实施例中，分配器包括混合阀，并且致动器系统响应于输入信号和/或控制信号以致动混合阀，以便在至少部分地由感测的手势所确定的温度下从流体分配器中分配水。

在一个实施例中，分配器包括压力控制阀，并且致动器系统响应于传感器信号和/或控制信号以致动压力控制阀，以便在至少部分地由感测的手势所确定的压力和/流速下从流体分配器中分配第一流体。

在一个实施例中，分配系统包括干手器单元，其响应于输入信号和/或控制信号以产生至少部分地由感测到的手势所所确定的压力、体积和/或温度下的气流。优选地，干手器单元安装到流体分配器的主体。干手器单元优选地包括用于产生气流的风扇，用于允许气流在第一方向上流出的第一孔和用于允许气流在第二方向上流出的第二孔。优选地，第一和第二风扇独立地响应于不同的手势。

在一个实施例中，流体分配器构造成用于安装邻近流体容器以接收分配的流体。在一个实施例中，系统包括超声波洗涤单元，其具有安装在流体容器中或安装在流体容器附近的一个或多个超声波发射器，发射器响应于预定义的手势。优选地，致动器系统响应于输入信号以选择性地打开和关闭阀，以在感测到预定义手势时可释放地密封流体容器中的排出孔。

在一个实施例中，处理器响应于输入信号以将感测的手势与多个预定义手势区分开。优选地，处理器与用于存储预定义手势的数据库通信。

在一个实施例中，手势包括目标物通过一个或多个传感器的检测场的移动。

手势可以包括目标物以预定义顺序通过多于一个传感器的检测场的移动。手势还可以包括在预定义时间段内将目标物保持在传感器的场内。

在一个实施例中，识别设备包括蓝牙或NFC设备，其被配置为与附近的移动用户设备无线通信以获得用户识别符。

控制信号可以包括用户的优选水温。控制信号还可以包括用户的优选水流速率。

在一个实施例中，识别设备包括被配置用来捕获用户脸部图像的照相机，并且其中处理器被配置用来在图像上执行脸部识别以生成用户标识符。

在一个实施例中，识别设备包括被配置用来捕获用户指纹图像的指纹扫描仪，并且其中处理器从图像中提取用户识别符。

在一个实施例中，系统包括响应于控制信号的显示器，以显示内容。优选地，内容与用户数据相关。在一个实施例中，内容包括与一个或多个用户偏好相关的广告。在一个实施例中，内容包括关于如何操作系统的指令。

在一个实施例中，至少一个预定义特性包括预定义温度，预定义流速，预定义分配时间，预定义分布曲线和/或预定义流体质量中的一个或多个。

根据本发明的第二方面，提供了一种流体分配系统，其包括：

流体分配器，其与第一流体的至少一个源流体连接，用于选择性地分配第一流体；

识别设备，用于识别系统的用户并生成用户标识符；

网络通信设备，其响应于用户标识符来访问远程服务器以检索指示一个或多个用户偏好的用户数据；

处理器，其响应于用户数据以产生控制信号；和

显示器，其响应于控制信号以显示用户特定内容。

在一个实施例中，内容包括与一个或多个用户偏好相关的广告。在一个实施例中，内容包括关于如何操作系统的指令。

显示器优选地是触摸屏设备。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于处理废料的系统，该系统包括：

输入管道，其用于接收废料；

一个或多个传感器，其安装在输入管道内或安装在输入管道的附近，以暴露于废料流，一个或多个传感器构被配置成感测穿过管道的废料内的一种或多种组分的存在或浓度，并且作为响应，产生传感器信号；和

一个或多个致动器，其响应于传感器信号，用于选择性地将废料引导到两个或更多个输出管道中。

在一个实施例中，输出管道包括污水输出管道和再循环管道中的一个或两个，其中污水输出管道与主管污水管线流体连接，再循环管道与再循环系统流体连接。

在一个实施例中：

传感器中的一个包括适于检测存在于废料中的一种或多种化学品的化学传感器，并且作为响应，产生化学指示（chemical indicator）；和

输出管道包括与化学处理系统流体连接的化学处理管道；

其中，致动器响应于化学指示以选择性地引导废料进入化学处理管道中。

在一个实施例中：

其中一个传感器包括浊度传感器，其适于检测存在于废料中的一种或多种固体，并且作为响应，产生浊度指示；和

输出管道包括与再循环系统流体连接的再循环管道；

其中，致动器响应于浊度传感器信号以选择性地引导废料进入再循环管道中。

在一个实施例中，至少一个传感器安装在输入管道内。

在一个实施例中，输入管道是材料容器的排水管，并且至少一个传感器安装在邻近排水管的容器的基座上。

在一个实施例中，一个传感器适于检测材料的盐度。

根据本发明的第四方面，提供了一种流体监测系统，其包括：

流体输入单元，其与上游流体源流体连通；

一个或多个传感器，其设置在流体输入单元内，与来自流体源的流体流接触，其中一个或多个传感器配置成感测流体的一个或多个特性，并且作为响应，生成流体质量的数据指示；

通信模块，其用于远程访问参考流体质量数据的在线数据库；和

处理器，其被配置为将所测量的流体质量数据与参考流体质量数据进行比较，并且作为响应，生成控制信号；

一个或多个流体改性器设备，其响应于控制信号以选择性地改性流体的组分；和

流体输出单元，用于将改性流体传送到下游流体分配器。

在一个实施例中，传感器被配置为感测流体的氯含量，农药量，pH值，氟化物重金属含量和/或放射性浓度中的一个或多个。

在一个实施例中，流体改性器设备包括一个或多个颗粒过滤器。

在一个实施例中，流体改性器设备包括一个或多个组分源以及相关联的组分分配器，用于将组分选择性地分配到流体中。

在一个实施例中，传感器检测实时或近实时的流体质量。

优选地，流体是饮用水。

在一个实施例中，流体监测系统包括设置在流体输入单元和一个或多个传感器之间的预处理单元，用于执行输入流体的初始处理。

在一个实施例中，控制信号还基于一个或多个预定义的用户设置。

根据本发明的第五方面，提供了一种监测流体质量的方法，该方法包括以下步骤：

a）使流体通过感测区；

b）获得指示该感测区中流体的一个或多个特性的数据；

c）将流体数据与数据库中的数据进行比较；

d）响应于该比较，选择性地改性（modifying）流体的组分。

根据本发明的第六方面，提供了一种流体分配系统，其包括：

流体分配器，其与至少一个第一流体源流体连接；

数据库，其用于存储预定义的手势；

一个或多个电传感器，其被配置为感测来自用户的手势动作；

处理器，其适于将所感测的手势与预定义手势进行比较，并且作为响应，生成控制信号；和

致动器系统，其响应于控制信号，利用与手势相关联的预定义特性从流体分配器中分配第一流体。

根据本发明的第七方面，提供了一种流体分配系统，其包括：

流体分配器，其用于分配输出流体；

流体管线，其将分配器连接到至少一个水源；

流体改性器系统，其沿着流体管线定位并且适于选择性地改性水；

接口，用于接收用户的输入以产生控制信号；

致动器系统，其响应于控制信号以选择性地致动一个或多个流体改性器，以选择性地改性水从而产生输出流体，

其中在输出流体的依次分配之间，致动器系统被致动以分配水作为输出流体，从而清洁流体管线。

在一个实施例中，一种流体改性器包括用于碳酸化水的碳酸化器，并且另外的流体改性器包括用于将调味糖浆加入到水中的调味糖浆分配器。

附图说明

现在将参照附图仅以示例的方式描述本发明的实施例，其中：

图1示意性地示出了根据本发明的实施例的流体分配器的侧面立面透视图；

图2示意性地示出了图1的流体分配器的下侧透视图；

图3示出了根据本发明的实施例的流体分配系统的示意性系统级视图；

图4示出了在触摸屏显示器上显示的示例性屏幕，其示出了手势控制的指令；

图5示出了聚焦在图1的分配器的混合阀上的局部侧视图；

图6示出了图5所示的混合阀的分解图；

图7示出了图5和图6的混合阀的第一立面透视图；

图8示出了图5和图6的混合阀的第二立面透视图；

图9示出了图5和图6的混合阀的第三立面透视图；

图10示出了第一示例性温度控制线和相关联的数据表；

图11示出了第二示例性温度控制线和相关联的数据表；

图12示出了第三示例性温度控制线和相关联的数据表；

图13示意性地示出了结合到图1和图2的分配器中的干手器单元的前剖视图；

图14示意性地示出了流体监测和处理子系统的系统级视图；

图15示意性地示出了图14的处理子系统的初级处理系统的系统级视图；

图16示出了触摸屏显示器的示例性屏幕截图，显示多个流体改性器设备的性能监测；

图17示意性地示出了流体处理子系统的系统级视图；

图18示出了打开旋塞阀的用户手势的示例性动作；和

图19示出了关闭旋塞阀的用户手势的示例性动作。

具体实施方式

概述

参考图1至图3，示出了流体分配系统1。系统1特别适于用作如厨房或浴室水分配器的水龙头，以根据需要分配作为主流体的水和可选地的其他流体。然而，应当理解，可以开发等同的系统以分配诸如饮料的其他流体。本发明的一个特定实施例适于用作位于机场，大型购物中心或其他公共场所的公共饮水器。饮水器适于基于当前用户的检测来分配流体和/或执行其他功能。

系统1包括与一个或多个热水源和冷水源两者流体连接的水分配器3。分配器3包括基本竖直设置的基座5，其在下端7处牢固地接合到诸如厨房或浴室水槽（未示出）的固定件。基座5具有大致正方形的水平横截面。手柄9枢转地安装到基座5的上端11并且从基座5的上端11基本水平地延伸。基本水平设置的分配臂13与基座5一体地连接，在基座5的下端和上端中间但是接近上端11。分配臂13的远端15包括多个流体出口，如下所述。

分配臂13具有基本上矩形的垂直横截面，其水平尺寸略大于垂直尺寸。基座5在上端和下端之间的垂直高度为约25cm，在其他实施例中，优选地高度在约20cm至30cm之间。分配臂13的水平长度为约10cm，在其他实施例中，优选在约7cm至15cm之间。

基座5和分配臂13包括在基座5的下端7和分配臂13的远端15之间延伸的内部流体管道（未示出），用于在连接的水源和各种水出口之间输送水。如下所述，提供其他内部管道是用于分配诸如液体肥皂的其他流体并且用于向设置在分配器3内的功率传感器和致动器提供电线。

呈照相机17形式的识别设备定位在手柄9的前侧部分上。照相机17被配置成通过面部识别，虹膜识别或其他视觉生物测定识别来识别系统1的用户。照相机17连接到处理器19，处理器19处理捕获的用户面部图像并生成用户标识符。网络通信设备21响应于用户标识符来访问远程服务器23，以检索指示一个或多个用户偏好的用户数据。处理器19响应于用户数据以产生控制信号。

系统1包括传感器系统25，其具有设置在沿着分配臂13和基座5的各个位置处的电传感器。传感器连接到电源（未示出），并且在使用中被配置为单独地或共同地感测来自用户的手势动作。作为响应，传感器单独地或共同地生成电的本地输入信号。下面概述系统25中的具体传感器的细节。在一些实施例中，一个或多个传感器被可致动按钮替换。

处理器19还响应于输入信号以将感测的手势与多个预定义手势区分开。预定义手势存储在与处理器19通信的数据库27中。在一些实施例中，处理器19和/或数据库27不位于系统1内，而是由通信设备21远程访问。

存储的预定义手势与相应功能控制相关联，用于选择性地控制致动器系统29内的多个致动器。致动器响应于控制信号和本地输入信号，以从具有预定义特性的流体分配器3分配水。设置在流体分配器3和周围元件上的各个位置处的致动器本质上是机电的，以将电控制和本地输入信号转换为机械动作。预定义特性包括但不限于预定义温度，预定义流速，预定义分配时间，预定义分布曲线和/或预定义流体质量中的一个或多个。

由各种传感器感测到的手势包括通过传感器的检测场的用户的手（或其他物体）的潜在移动范围。示例性手势包括以预定义顺序移动通过多于一个传感器的检测场的用户的手的动作。另一示例性手势包括在预定义时间段内将用户的手保持在单个传感器的场内。

系统1还包括设置在手柄9的上表面上的触摸屏显示器31。显示器31响应于控制信号以显示与用户数据相关的内容。例如，内容可以包括与一个或多个用户偏好，例如用户的年龄，性别或位置，相关的广告。显示器31还被配置为基于用户的请求显示关于如何操作分配系统的一个或多个方面的指令。显示器31被配置为作为用户界面操作，通过以触摸输入的形式接受用户反馈。用户可以通过提供适当的触摸输入来导航诸如指令的各种内容屏幕。图4示出了用于显示手势控制的指令的示例性屏幕。

如图1的插图所示，显示器31和手柄9能够相对于基座5手动或自动枢转旋转。在手动操作模式中，该运动以类似于已知混合器龙头的方式以预定义温度和流速分配水。

另一显示系统33设置在分配臂13的端面32上。显示系统33包括四个垂直和水平分离的LED 35至38。每个LED被配置为响应于所感测的手势在预定义时间辐射预定义颜色的光。颜色，持续时间和照明分布（闪烁，恒定照明等）指示感测到的特定手势。例如，如果检测到导致分配冷水五秒的手势，则一个或多个LED可以被配置成在五秒期间以蓝色照亮。

系统1还适于接收由用户通过设置在手柄9上的麦克风41发出的语音命令。与存储在数据库27中的命令相比，语音命令由处理器19处理并转换成相关的语音控制信号。语音控制信号被发送到适当的致动器以执行预定义的功能。

识别设备还包括设置在分配臂13的端面32上的指纹扫描仪43。扫描仪43被配置为捕获用户指纹的图像，并且处理器19由捕获的指纹图像导出用户标识符。在另一实施例中，指纹扫描仪并入到触摸式显示屏31中。在另一实施例（未示出）中，识别设备包括集成的蓝牙或近场通信（NFC）设备，其被配置为与附近的移动用户设备（例如，智能手机或平板电脑）无线通信以获得用户标识符。在一个实施例中，识别设备与麦克风41连接，并且适于通过语音识别软件识别用户。

另一显示屏45安装在上端11的前面内。屏幕45适于显示各种信息，例如当前水温和检测到的手势。在一些较低成本的实施例中，从手柄9省略显示器31，并且屏幕45成为系统1的主显示器。

为了使用系统1，用户首先接近分配器3并且面向照相机17站立。照相机17捕获用户的面部图像，并且识别用户。检索相关用户数据，并且通过相应的控制信号设置相关联的用户偏好。通过以下描述的方法预先设置用户偏好。然后用户用他们的手执行手势，使得手落入传感器系统25的各种传感器的一个或多个检测区域内。检测手势，并且如果与预定义手势相匹配，相应的本地输入信号和控制信号控制致动器以预定义温度和流速分配水。温度和流速由用户偏好和用户执行的特定手势限定。作为示例，用户存储的偏好可以是在6℃的温度下分配饮用水，但是在那种情况下，用户执行手势以将温度再降低1℃。用户可以依次施加进一步的手势，以便进一步降低（或增加）被分配的水的温度。

可以通过按钮47激活和停用传感器的操作，按钮47设置在邻近照相机17的手柄9的前面上。按钮47的致动有效地在手动和非触摸操作模式之间切换系统1的操作。

为了输入用户偏好，用户将由显示器31提供的界面导航到用户偏好部分。这允许访问存储在数据库27中或在通过通信设备21可访问的远程网络或基于云的数据库中的用户数据。向用户呈现诸如文本字段，下拉框和滑块控件的各种输入，以允许设置各种用户偏好。用户还可以通过与服务器23通信的远程计算机输入用户偏好。一旦选择，这些偏好与用户标识符相关联地存储为用户数据。数据被本地存储和/或存储在网络或基于云的数据库中。可能需要相关的安全登录详细信息才能更改用户偏好。

此外，在一些实施例中，通信设备21适于与诸如移动电话或平板计算机的附近设备通信，并且用户可以通过相关联的第三方软件应用访问系统1以改变用户偏好。

系统1能够执行多个其他功能，并且这些在下面描述。

多流体分配

再次参考图1和图2，分配器3包括主流体出口49，用于基本上垂直向下分配正常日用水以用于日常目的，例如洗涤，烹饪和饮用。出口49响应于由设置在邻近出口49的分配臂13的下侧的传感器51检测到的手势。

邻近的出口49也是可饮用水出口53，用于在基本垂直向下的方向上分配已经通过处理系统并且更适合于饮用的过滤或净化的水。出口53响应于由传感器49检测到的手势，其不同于所检测到的以从出口49分配未处理的水的手势。

在示例性实施例中，选择分配哪种类型的水，是由传感器49以及设置在分配臂13的相对侧上的传感器55和57检测的不同手势来确定的。为了从出口49分配正常的未处理水，用户简单地将目标物（例如，用户的手或待填充的容器）放置在传感器51的检测区域内。水将以由用户偏好或其他默认值确定的温度和流量从出口49自动地分配达预定义时间或直到目标物从检测区域中移除。通过将目标物保持在检测区域内，用户能够通过将他们的手穿过左传感器55从而向上或通过将他们的手穿过右传感器57从而向下调节温度。

在该实施例中，通过首先致动也设置在分配臂13的相对侧上的传感器59或61中的一个，从出口49分配过滤或净化的水。传感器59指定需要热的过滤的水，而传感器61指定冷的过滤的水。用户随后将容器（例如杯子，瓶子等）放置在传感器51的检测区域中并且与邻近出口53。以由用户偏好或者其他默认设置确定的温度和流量，通过出口54自动分配过滤或净化的水，达预定义时间或直到容器从检测区域中移除。在容器保持在检测区域内的情况下，用户能够通过将他们的手穿过左传感器55从而向上或通过将他们的手穿过右传感器57从而向下调节温度。

清洁流体出口63位于分配臂13的大约中间，并且适于基本上向下分配清洁流体例如肥皂或洗涤剂。出口63响应于由设置在分配臂13上紧邻出口63的传感器65检测到的手势。在浴室水槽装置中，出口63连接到洗手液源。在厨房水槽装置中，出口63连接到餐具洗涤剂源。在另外的实施例中，出口63连接到多于一个的清洁流体源，并且通过由传感器65和/或其他传感器检测的不同的用户手势来选择分配特定清洁流体。

饮用水喷头出口67设置在分配臂13邻近远端15的上表面上。出口67基本上从分配臂13向上和向外引导。出口67适于在基本向上和向外方向上朝向用户分配饮用水，以便于以类似于已知饮水机的方式容易地饮用。出口67响应于由设置在基座5上邻近显示器45的传感器69检测到的手势。

混合阀

分配器3适于装配有多个常规的混合阀（未示出）。混合阀包括嵌入基座的上部11内的一对混合盘（未示出），并且可相对于彼此围绕中心轴线旋转。

参考图5至图9，分配器3包括用于在预定义温度下选择性地分配四种流体的混合阀71。混合阀71包括两个同样的圆柱形盘73和75，它们轴向相邻并基本上彼此平行和相邻地设置。上部盘73和下部盘75都设置在基座5的上部11内。上部盘73通过轴77固定地安装到手柄9，并且可以相对于下部盘75围绕轴线旋转。

上盘73包括与驱动齿轮（未示出）的互补齿啮合的凹口76A至76C。驱动齿轮由步进电动机驱动，并且电动机形成致动器系统29的一部分。现在参考图6，上盘73包括用于接收轴77的中心轴向孔79。上盘73还包括混合通道81，其在径向方向上从内部区域83延伸到基本上更宽的外部区域85。通道81在盘73的底部边缘处开口并且在轴向方向上部分地延伸穿过盘73。

下盘75包括用于接收轴77的中心轴向孔87，盘75绕该轴旋转。围绕孔87圆周地设置有四组分配孔，每组三个，分配孔为89至100。每组设置在盘的单独的四分之一圆内。每个组包括一对外部输入孔93至100和一内部输出孔89至92。每对相应的输入孔在形状上围绕相应的分隔器区域101至104基本上对称，这些分隔器区域101至104周向地隔开这些对。每对的第一输入孔与冷流体源流体连通，而每对的第二输入孔与热流体源流体连通。来自不同组的输入孔与不同的流体源连接。输出孔89至92基本上沿周向伸长并延伸，以便与同一组中的两个输入孔至少部分地周向对齐。在分配水的情况下，输出孔与分配臂13的出口49流体连通。

步进电动机响应于输入信号（来自手势）和/或控制信号，以通过相对于下盘75选择性地旋转上盘73来致动混合阀。如图7所示，当通道81的外部区域85与冷水孔98对齐并且与热水孔97不对齐，只有冷水通过通道81并通过出口49分配。如图8所示，当通道81的外部区域85部分地与冷水孔98和热水孔97对齐，热水和冷水的混合物通过通道81，并且通过出口49分配温水。如图9所示，当通道81的外部区域85与热水孔97对齐并且与冷水孔98不对齐，热水通过通道81并通过出口49分配。

以这种方式，将理解的是，通过控制上盘73相对于下盘75的角度，可以以确定的温度从分配器3分配水，该温度至少部分地由所感测的手势和/或用户偏好通过控制信号确定的。以类似的方式通过施加相应的90°，180°或270°旋转，以使通道81与设置在盘75的另一个象限中的另一组的孔对齐，从而分配其他流体。因此，混合阀71能够在预定义温度分配四种流体。其他流体包括过滤水，调味饮料，洗涤剂等。

通过访问数据库27中的查找表等来获得角度和温度之间的对应，使得所接收的手势或用户偏好通过处理器19转换成由步进电动机施加的对应角度。

在一些实施例中，上述的自动温度控制动作可以通过手柄9的手动致动或通过按钮47的致动来克服。在这种情况下，用户能够相对于底座5手动转动手柄9以控制所分配的特定流体以及热和冷流体的混合物（以及因此流体的温度），以本领域已知的方式。手柄的提升还控制被分配的流体的体积和压力。

在一个实施例中，显示器31，显示器33或屏幕45中的一个或多个适于通过上述自动方法或通过手动致动来显示所分配的流体的估计温度。

应当理解，混合阀71具有其他应用，例如通过不同的饮料供应管线分配多种不同的饮料。在某些实施例中，步进电动机被配置为间歇地将通道81旋转到与水源对齐以清洗通道81。这在输出孔93至100都与公共分配出口连接时特别有用。

在另一个实施例（未示出）中，分配器3包括单独的压力控制阀，其具有可与步进电动机接合的齿轮，凸轮或凸缘。步进电动机还形成致动器系统的一部分，并且响应于传感器信号和/或控制信号来致动压力控制阀，以便在至少部分地由感测的手势所确定压力和/或流速下从流体分配器中分配第一流体。

应当理解，混合阀71能够以类似于常规混合阀的方式结合到其他流体分配器中。

如下所述，混合头可以在某些条件下绕路，并且可以通过流体处理系统和另一温度控制系统从相应的源获得水。

附加温度控制

除了通过混合阀71温度控制之外，在一些实施例中，温度控制还部分地由沿着输入流体管线或者具有不同温度的多个流体管线设置的一个或多个加热器单元提供。在图10至12中示出了提供附加温度控制的三个示例性实施例。

在图10中，单个输入流体管管线105设置有串联设置的三个加热器元件107至109。加热器具有三个不同的功率水平，用于分别为通过其中的流体提供不同水平的加热。响应于用户的输入手势，根据图10中的表格选择性地单独地或组合地致动加热器元件。

在图11中，平行地设置两个流体管线111和113；提供冷水的第一流体管线111和提供热水的第二流体管线113。一对加热器115和116设置在流体管线上，以基于用户的输入手势独立地提高相应流体管线中的冷水和热水的温度。可能的输出水温度如表中所示。

此外，在一些实施例中，上述实施例中各个加热器的功率输出以及因此的加热功率能够响应于用户的输入手势而选择性地改变，以提供输出水温度的更多组合。因此，在另一个实施例中，冷水和热水管线中的每一个仅包括单个对应的可变功率的加热器，以选择性地将水温提高到相应的冷热水源的环境温度以上。

在图12中，提供了四个流体管线118至121；用于提供冷水的管线118和121以及用于提供热水的管线119和120。直接输出123至126在相应的输入温度下提供水，而混合线127和129混合相应的热水和冷水以产生温水。然后流体管线通过混合阀71以提供进一步的温度调节。

干手器

再次参考图1和图2，系统1包括嵌入在分配臂13内的干手器单元131。现在参考图13，干手器单元131包括设置在分配臂13相对侧上的第一细长孔133和第二细长孔135，并且定位成使得能够分别干燥用户的左手和右手。气流由内部风扇137产生，并且空气由加热元件139加热。加热的气流通过孔133和135中的一个或两个在相应的方向上流出。孔133和135包括相应的阀141和143，其可选择性地致动以允许空气通过孔133和135中的一个或两个排出。风扇137，加热器139和阀141和143响应于输入信号和/或控制信号以在至少部分地由所感测的手势确定的压力，体积和/或温度下产生和引导气流。在一些实施例中，阀141和143独立地响应于不同的手势。

流体监测和处理系统

参考图14，在一个实施例中，系统1包括相关联的水监测和处理子系统150。虽然相对于系统1进行描述，但应当理解，水监测和处理子系统150能够被制造为独立单元，并改装到其他市售水分配系统。

子系统150包括两个入口152和154，以分别从输入管道156和158供应的水抽出热的和冷的未处理水，供应水来自来自诸如主水水源的上游源。未通过入口152和154抽出的水沿着主流体管线160和162继续到流体分配器3的混合阀。在仅提供单个输入管道的情况下，子系统150仅包括单个入口。水是否通过子系统150的选择由用户手势确定，用户手势致动入口152和154上的相应阀。

在子系统150内，水最初通过预处理单元164以进行水的初步处理。基于输入的用户手势和/或预定义的用户偏好，水通过多个（三个示出的）处理路径中的一个。每个处理路径对输入水施加不同水平的过滤和/或处理。响应于用户手势和/或用户偏好，通过致动器阀166选择适当的处理路径。预处理还可以包括输入水的预定的流量控制。

在预处理单元164的输出处，水通过流量控制阀168，例如止回阀或单向阀，这确保水仅沿向前方向流动。

在这一点上，水到达另一个可致动阀170，其也响应于输入的用户手势和/或预定义的用户偏好。阀170用于在主水管线172、可饮用水管线174和176之间转移水。主水管线最终分配来自主流体出口49的水。可饮用水管线174和176最终分别从饮用水出口53和饮用水喷头出口67分配水。

接下来，水通过主要处理系统。在图14中，这被示为主水处理单元178和饮用水处理单元180。虽然这些被示出为单独的单元，但是应当理解，它们能够共享公共硬件，如下所述。

在图15中示意性地示出了示例性主要处理系统181。系统181包括设置在流体输入内的多个传感器182，其与来自预处理单元164的流体流接触。传感器182被配置以感测感测区内的流体的一个或多个特性，并且作为响应，生成指示流体质量的数据。这以实时或近实时的方式执行，并且所生成的流体质量数据被传递到处理器183并存储在本地存储器中。通信模块184被配置为远程访问存储在因特网186上的服务器185内的参考流体质量数据的在线数据库。在一些实施例中，流体质量数据被传递到服务器185以存储在网络资源上，例如云服务器。在另一个实施例中，通信模块184不是能启用互联网，而是与其上存储有相关数据库的本地计算机进行有线或无线通信。处理器183被配置为将从传感器182测量的流体质量数据与参考流体质量数据进行比较，并且作为响应，生成控制信号187。控制信号187还可以部分地由本地应用的一个或多个预定义用户设置或通过服务器185进行定义。

控制信号187被传递到一系列可致动阀188和一个或多个流体改性器设备189。阀188基于控制信号选择性地引导水通过预定义的流体改性器设备189。此外，流体改性器设备189基于控制信号187选择性地改性流体的组分。

如图14所示，示例性传感器182包括透明度/浊度传感器，氯传感器，流体硬度传感器，残留农药传感器，pH传感器，重金属传感器，放射性浓度传感器和微生物传感器。在涉及调味饮料分配器的另一个实施例中，传感器182包括糖含量传感器和/或人工调味传感器。

示例性阀188包括串联的混合阀，例如上述的阀71。串联的混合盘的相应的相对旋转产生流体通道以将水引导到相应的流体改性器设备189。

示例性流体改性器设备189包括例如颗粒过滤器和化学过滤器的各种过滤器，香料添加剂（在调味饮料分配器的情况下）和例如电解设备的电子流体处理器，和化学品分离器。在一个实施例中，流体改性器设备189包括一个或多个组分源和相关联的组分分配器，用于选择性地将组分分配到流体中。

上述流体处理可等效地对水和其他相似流体进行。然而，访问的特定数据库对于不同的流体通常是不同的。同样，相应的处理将根据待处理的流体而不同。作为示例，饮用水将经受比用于日常使用的水更严格的比较和处理。

如图14所示，在处理子系统150的主水管线和来自混合阀71的主水管线之间存在接头。因此，水可以通过主流体出口49由处理子系统150或混合阀71之一或两者分配。这允许在期望执行某种形式的流体处理的情况下绕过混合阀71。

在一些实施例中，流体改性器还与服务器185连通，所使用的安全类型的流体改性器，其包括具有唯一产品标识符的安全芯片。产品标识符是与其所安装的系统的相应产品代码连接的代码或数字。当安装了新的改性器设备时，服务器185检查产品标识符以确定其与相关系统的一致性和/或其来自盗版设备的真实性。

在一些实施例中，提供了监测每个流体改性器设备的性能和/或使用的容量。例如，可以监测过滤设备以确定其剩余过滤能力（例如以百分比）或有用寿命（例如以天数计）。在一个实施例中，使用触摸屏显示器31来促进该监测能力。参考图16，示出了显示器31的示例性屏幕截图，其示出了多个流体改性器设备（例如190）的性能监测。根据改性器设备的类型，示出了不同的性能度量。设备190涉及如图所示的过滤设备，其目前具有15％的剩余容量或25天的使用寿命。项目191示出了几乎为空的过滤设备。显示可选择的电话和电子邮件图标以使用户能够订购替换装备。在另一个实施例中，显示将用户链接到可以订购替换部件的相关网站的其他图标。上述产品标识符代码可以用于容易地订购同一设备的替换品。

在一个应用中，上述流体处理子系统150用于从具有单个流体管线的分配器分配多种调味饮料。在本应用中，水通过如上所述的管道156和15输入，并且通过流体改性器设备189进行碳酸化和调味。第一改性器设备用作碳酸化器以对输入水（其可能已经经受各种过滤和由预处理单元164或处理单元180进行的质量控制）进行碳酸化和另外的以调味糖浆分配器形式的流体改性器设备在分配之前选择性地添加各种调味剂。总的来说，该分配器以类似于现有的多线饮水机饮料分配器的方式操作以产生混合饮料。然而，由于设备189可选择性地致动，可以简单地停用风味添加剂，以在分配随后的调味流体之前通过单个流体管线冲洗净水。因此，仅需要单个流体管线。

类似地，子系统150可用于通过单个流体管线分配各种流体，其具有在分配不同流体之间通过经由该流体管线冲洗新鲜水来清洁流体管线的能力。该冲洗清洁操作可以由用户手动执行或者由系统1自动执行。

流体处置系统

现在参考图17，系统1包括用于处理废料的子系统200。子系统200包括呈水槽202形式的流体容器，其具有用于接收流体和其他废料的排水管道204。分配器3安装在水槽202上或邻近水槽202并且连接到相应的流体源，电源和网络连接。排水管道204连接到流体处理单元206，包括设置在管道204内的传感器208和210。传感器208和210设置成暴露于废物流，其可以包括水和从分配器3分配的其他流体以及已经从水槽202进入管道204的其他材料（固体，液体或气体）。这些其他材料尤其包括食品废物，颗粒材料和化学洗涤剂。在另一个实施例中，传感器208和210在邻近排水管道204的位置处安装到水槽202的基座。

传感器208（其可以包括单个传感器或多个传感器）被配置成感测通过管道204的废料中的一种或多种组分的存在或浓度。示例性组分包括化学品，例如清洁液体和清洁剂，盐度传感器和pH传感器。传感器201是被配置为检测废料的浊度水平的浊度传感器。

响应于检测各种化学品或浊度水平，传感器208和210产生集合或单独的传感器信号，其由被配置为致动相应的阀212，214和216的三个致动器接收。这些阀响应于检测的传感器信号以打开或关闭。致动器和阀选择性地将废料引导到三个输出管道中的一个中。如图15所示，单元206包括与主污水管线流体连接的污水输出管道218，与再循环系统224流体连接的再循环管道222和与化学处理系统228流体连接的化学处理管道226。一旦危险化学品被移除，化学处理系统226可以继而与主污水管线连接。应当理解，在其他实施例中，更少或更多的传感器，管道和致动器/阀能够被结合到单元206中。

在传感器208检测到没有或有少量的有害化学物质的地方，并且传感器210检测到浊度低于预定义阈值的情况下，关闭阀214和216，并打开阀212，以选择性地将废物引入到再循环管道220中。当由传感器208检测到危险化学品时，阀212和216关闭，阀214打开，以选择性地将废料引导到化学处理管道224中。当传感器208检测到没有或有少量的有害化学品但是传感器210检测到高浊度水平时，阀21和214关闭，阀216打开，以选择性地将废料引导到污水输出管道218中。

仍然参考图17，系统200包括非接触式插头控制功能，用于选择性地可释放地密封水槽202的管道204内的旋塞阀228。致动器系统29包括致动器（未示出），以控制阀228的打开和关闭，阀228设置在排出管道204的上部内。阀228的致动器响应于输入信号，以在感测到预定义手势时选择性地打开和关闭阀。当关闭时，阀228以插头的常规方式防止流体和材料从槽202通过管道204流动。

参考图18和19，在一个实施例中，执行关闭阀228的手势（“插入”手势），是通过将用户的手（或其他目标物）在从右到左运动中在预定义时间段内顺序地移动通过传感器230和232的传感器场。相反，执行打开阀228的手势（“关闭”手势），是通过将用户的手（或其他目标物）在从左到右运动中在预定义时间段内顺序地移动通过传感器230和232的传感器场来。

再次参考图17，一对超声波洗涤单元234和236安装在水槽202基座的相对侧上。洗涤单元234和236响应于基于由传感器238和240检测到的手势而接收到的输入信号，如图1所示传感器238和240设置在基座5的相对侧。左传感器238启动并停用洗涤单元234，而右传感器240启动并停用洗涤单元236。洗涤单元234和236配置成发射超声压力波来搅动容纳在水槽202中的流体和清洁的物体，例如脏盘子。在另一个实施例中，只一个单独的超声波洗涤单元安装到水槽202。在另一个实施例中，多于两个超声波洗涤单元安装到槽202。在一个实施例中，洗涤单元234和236可操作地与类似于传感器208和210的传感器相关联，用于控制水槽202中的流体的输出流量。

水槽202包括设置在腔224内的液位传感器242。传感器242适于检测何时水槽中的流体水位上升到第一水位246和第二水位248。在第一水位246，传感器242发出警告信号到扬声器等以发出可听到的警告声音。警告信号还可以在显示器31、显示屏45上发起视觉警告，或者可以以预定义方式致动一个或多个LED 35至38。在第二水位248，传感器242向对应的致动器发出控制信号，以关闭来自分配器3的流体流，或者，打开阀228以从水槽202释放一些流体。

结论和解释

应当理解，上述公开内容提供了各种重要的流体分配系统，用于处理废料的系统和流体监测系统。还将理解，上述系统的各方面能够被实现为独立单元或者改进到现有的流体分配系统。

贯穿本说明书对“一个实施例”，“一些实施例”或“实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征，结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书的各处出现的短语“在一个实施例中”，“在一些实施例中”或“在实施例中”不一定全部指代相同的实施例，而是可以指代同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，特定特征，结构或特性可以以对于本领域的普通技术人员从本发明的公开中显而易见的任何合适的方式组合。

如本文所使用的，除非另有说明，用于描述公共对象的序数形容词“第一”，“第二”，“第三”等的使用仅仅指示正在引用相似对象的不同实例，并且不旨在暗示如此描述的对象必须在时间上，空间上，排名上或以任何其他方式处于给定的序列中。

在下面的权利要求书和说明书的描述中，“包括”，“构成”，或“具有”的任何一个术语是开放术语，意味着至少包括随后的元件/特征，但不排除其他元件/特征。因此，当在权利要求书中使用时，术语包括不应被解释为限制于其后列出的设备或元件或步骤。例如，包括A和B的设备的表达范围不应限于仅由元件A和B组成的设备。如本文所使用的“包含”，“含有”，或“组成”任何一个术语也是开放术语，其也意味着至少包含该术语之后的元件/特征，但不排除其他元件/特征。因此，包括与包含同义。

如本文所使用的，与指示质量相反，术语“示例性”在提供示例的意义上使用。也就是说，“示例性实施例”是作为示例提供的实施例，而不一定是示例性质量的实施例。

除非另有具体说明，否则从以下讨论中显而易见，应当理解，在整个说明书中，利用诸如“处理”，“计算”，“核算”，“确定”，“分析”等术语的讨论是指涉及计算机或者计算系统的动作或过程，将表示为物理例如电子、量的数据操作和/或变换为其他类似于表示为物理量的数据。

以类似的方式，术语“处理器”可以指处理例如来自寄存器和/或存储器的电子数据以将该电子数据变换成其他例如可以被存储在寄存器和/或存储器中的电子数据的任何设备或设备的部分。“计算机”或“计算机器”或“计算平台”可以包括一个或多个处理器。

在替代实施例中，一个或多个处理器在联网部署中作为独立设备操作或者可以连接（例如，联网到其他处理器）操作，一个或多个处理器可以作为服务器操作或作为服务器-用户网络环境中的用户机器操作，或者作为对等或分布式网络环境中的对等机器。一个或多个处理器可以形成个人计算机（PC），平板PC，机顶盒（STB），个人数字助理（PDA），移动电话，web设备，网络路由器，交换机或网桥，或能够执行指定由该机器要采取的动作的一组指令（顺序或其他）的任何机器。

注意，虽然图仅示出了携带计算机可读代码的单个处理器和单个存储器，但是本领域技术人员将理解，可以包括上述许多组件，但是没有明确示出或描述，以便不使本发明的方面模糊。例如，尽管仅示出了单个机器，但是术语“机器”也将被认为包括单独地或联合地执行一组（或多组）指令以执行所讨论的方法中的任何一个或多个的机器的任何集合。

应当理解，在本发明的示例性实施例的上述描述中，本发明的各种特征有时在单个实施例，图或其描述中被组合在一起，以便简化本文并有助于理解各个发明方面中的一个或多个。然而，本发明公开的这个方法不应被解释为反映所要求保护的发明需要比每个权利要求中明确记载的特征更多的特征的意图。相反，如以下权利要求所反映的，发明方面在于少于单个前述公开的实施例的所有特征。因此，详细说明之后的权利要求特此明确地并入本详细说明中，其中每个权利要求自身作为本发明的单独实施例。

此外，尽管本文所述的一些实施方案包括一些不在其他实施方案中包括的其他特征，但是不同实施方案的特征的组合意味着在本发明的范围内，并且形成不同的实施方案，如本领域技术人员将理解的那样。例如，在所附权利要求书中，任何要求保护的实施例可以以任何组合使用。

在本文提供的说明书中，阐述了许多具体细节。然而，应当理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明的实施例。在其他情况下，没有详细示出公知的方法，结构和技术，以免模糊对本描述的理解。

类似地，应当注意，当在权利要求书中使用术语耦合（coupled）时，不应被解释为仅限于直接连接。可以使用术语“耦合（coupled）”和“连接（connected）”以及它们的派生词。应当理解，这些术语不旨在作为彼此的同义词。因此，耦合到设备B的设备A的表达范围不应限于其中设备A的输出直接连接到设备B的输入的设备或系统。这意味着在A的输出和B的输入之间存在路径，其可以是包括其他设备或设备的路径。 “耦合”可以表示两个或更多个元件或者直接物理或者电接触，或者两个或者更多个元件彼此不直接接触但是仍然彼此协作或者相互作用。

因此，尽管已经描述了被认为是本发明的优选实施方案，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神的情况下可以对其进行其他和进一步的修改，并且旨在要求所有这些改变和修改都落入本发明的范围内。例如，上面给出的任何方案仅仅代表可以使用的程序。可以从框图添加或删除功能，并且操作可以在功能块之间互换。可以向本发明的范围内描述的方法添加或删除步骤。

Claims (16)

1.一种用于处理废料的系统，其特征在于，所述系统包括：

输入管道，其具有用于一材料容器的排水管，用于从所述材料容器接收废料；

一个或多个传感器，其安装在所述输入管道内或安装在所述输入管道的附近，以暴露于废料流，一个或多个传感器配置成感测穿过所述输入管道的废料内的一种或多种组分的存在或浓度，并且作为响应，产生传感器信号；和

一个或多个致动器，其响应于传感器信号，用于选择性地将所述废料引导到多个输出废料管道中的一个；

其中，所述输出废料管道包括：与一主污水管线流体连接的污水输出管道，与一再循环系统流体连接的再循环管道，以及与一化学处理系统流体连接的化学处理管道；

所述传感器中的一个包括适于检测存在于所述废料中的一种或多种危险化学品的化学传感器，并且作为响应，产生化学指示；

所述一个或多个致动器响应于化学指示以选择性地将废料引导到化学处理管道中，以被化学处理系统处理。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每个输出废料管道包括一相关联的阀，所述阀由所述致动器之一控制，并且所述致动器用于响应于所述传感器信号控制相应的所述阀开启或关闭。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述化学处理系统被连接至所述主污水管线以传输被化学处理后的流体。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述传感器中的一个包括浊度传感器，其适于检测存在于所述废料中的一种或多种固体，并且作为响应，产生浊度传感器信号；和

所述输出废料管道包括与再循环系统流体连接的再循环管道；

其中致动器响应于所述浊度传感器信号以选择性地将所述废料引导到所述再循环管道中。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，至少一个所述传感器安装在邻近所述排水管的所述容器的基座上。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述材料容器是一个带有相关联的流体分配器的槽。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中一个传感器适于检测所述材料的盐度。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输入管道连接到一流体处理单元，所述一个或多个传感器，和所述一个或多个致动器设置在所述流体处理单元内。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，其特征在于，所述材料容器包括一设置在所述输入管道的上部内的旋塞阀，用于选择性地防止或允许流体进入所述输入管道。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述旋塞阀由一插入致动器响应于一输入控制信号进行控制。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述输入控制信号包括来自一个或多个电传感器的输入，所述电传感器感测来自用户的手势运动。

12.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述材料容器包括一个或多个超声波洗涤单元，用于发射超声压力波来搅动容纳在所述材料容器中的流体。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述一个或多个超声波洗涤单元是响应于来自一个或多个电传感器的输入信号，所述电传感器感测来自用户的手势运动。

14.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述材料容器包括一个或多个液位传感器。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述一个或多个液位传感器用于向一致动器发出一控制信号以切断来自一相关联的流体分配器的流体流。

16.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述一个或多个液位传感器用于向一致动器发出一控制信号以打开或关闭一位于所述材料容器的基座中的旋塞阀。

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