CN115043448B - 用于允许水净化和再循环或水分离的系统的传感器系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于允许水净化和再循环或水分离的系统的传感器系统。本发明描述了意图用于允许水净化和再循环或水分离的系统(10)的传感器系统，其中允许水净化和再循环或水分离的所述系统(10)包括水处理单元(40)，其中所述传感器系统包括一个旨在指示水处理单元中的水处理源的功能的第一传感器类型(1)，并且其中传感器系统还包括旨在指示水质的第二传感器类型(2)，并且其中第一传感器类型(1)和第二传感器类型(2)两者都针对水在系统(10)中的再循环或水从系统(10)中的分离的选择决定向系统(10)的控制系统(4)给予输入。

Description

用于允许水净化和再循环或水分离的系统的传感器系统

本申请是申请日为2017年11月22日、申请号为201780072632.0、发明名称为“用于允许水净化和再循环或水分离的系统的传感器系统”的申请的分案申请。

发明领域

本发明涉及用于允许水净化和再循环或水分离的系统的传感器系统。

技术背景

存在允许水净化和再循环或水分离的现有系统。一个这样的系统在WO 2013/095278中公开，WO 2013/095278描述了用于再循环淋浴的混合装置，该混合装置允许水净化以及水再循环或水丢弃，该混合装置包括再循环回路(recirculation loop)和具有预过滤器(pre-filter)和纳米过滤器的过滤器系统。所使用的传感器系统包括至少一个过滤器质量传感器和水质传感器。此外，在WO2015/094107中公开了一种允许水净化以及再循环或水丢弃的混合装置，所述混合装置包括再循环回路、过滤器系统和多个电导率传感器。在NL1039131中公开了又一种系统，NL1039131描述了用于测量淋浴水的水质的装置和方法。传感器系统包括来自UV传感器或电导率传感器的组中的至少一个传感器。

本发明的一个目的是提供用于允许水净化和再循环或水分离的系统的传感器系统，该传感器系统为优化系统进入再循环模式或分离模式时做出选择决定提供了基础。

发明概述

以上陈述的目的通过意图用于允许水净化和再循环或水分离的系统的传感器系统来实现，其中允许水净化和再循环或水分离的所述系统包括水处理单元，其中所述传感器系统包括旨在指示水处理单元中的水处理源的功能的一个第一传感器类型，并且其中传感器系统还包括旨在指示水质的第二传感器类型，并且其中第一传感器类型和第二传感器类型两者都针对水在系统中的再循环或水从系统中的分离的选择决定向包括水处理单元的允许水净化和再循环或水分离的系统的控制系统给予输入。

表述“向控制系统给予输入”意味着给予通过根据本发明的特定传感器类型检测到的参数值。本发明旨在提供传感器系统，该传感器系统为系统中水的再循环或水的分离的选择决定的最佳控制提供了平台，所述系统例如是淋浴器、洗衣机、洗碗机或类似系统。控制系统可以是当今市场上可得到的任何类型，例如这些控制系统包括微处理器。

如以上所述，第二传感器类型旨在指示水质。这通过使用可以转化为水质测量值的参数来进行。以下公开的其一个实例是电导率，但其他实例也是完全可能的。此外，第一传感器类型旨在指示水处理单元中的水处理源的功能，根据本发明，这意味着传感器指示水处理单元是否如预期地运行和/或处理是否足够强足以在该阶段达到预期的水质。如以上所暗示的，第一传感器类型然后还参考该传感器测量点处的水质向控制系统给予输入，即“值”，这转而影响控制系统参考选择步骤做出的决定：水是否应该被再循环，在水质高于设置的最低水平的情况下；或者水是否应该被分离，即当水质太低时。如图1和图2中示出的实例中指出的，这种选择可以合适地在允许水净化和再循环或水分离的系统的排水管中进行。

本申请还提供了以下方面：

1)一种传感器系统，所述传感器系统意图用于允许水净化和再循环或水分离的系统，其中允许水净化和再循环或水分离的所述系统包括水处理单元，其中所述传感器系统包括旨在指示所述水处理单元中的水处理源的功能的一个第一传感器类型，并且其中所述传感器系统还包括旨在指示水质的第二传感器类型，并且其中所述第一传感器类型和所述第二传感器类型两者都针对水在所述系统中的再循环或水从所述系统中的分离的选择决定向所述系统的控制系统给予输入。

2)根据1)所述的传感器系统，其中所述水处理源是光单元，并且所述第一传感器类型是光传感器。

3)根据2)所述的传感器系统，其中所述光单元是UV灯，并且所述第一传感器类型是UV传感器。

4)根据1或2所述的传感器系统，其中所述第一传感器类型是浊度传感器、IR传感器或FTIR传感器。

5)根据1)-4)中任一项所述的传感器系统，其中所述第二传感器类型是电导率传感器。

6)根据1)-5)中任一项所述的传感器系统，其中所述第一传感器类型和所述第二传感器类型设置在同一个单个传感器中。

7)根据1)-6)中任一项所述的传感器系统，其中所述第二传感器类型位于包括水处理单元的允许水净化和再循环或水分离的所述系统的排水管中。

8)根据1)-7)中任一项所述的传感器系统，其中所述传感器系统还包括第三传感器类型，所述第三传感器类型是在允许水净化和再循环或水分离的所述系统的排水管中的水位传感器。

9)根据8)所述的传感器系统，其中所述第三传感器类型也针对水在所述系统中的再循环或水从所述系统中的分离的选择决定向所述控制系统给予输入。

10)一种允许水净化和再循环或水分离的系统，所述系统包括根据1)-9)中任一项所述的传感器系统、水处理单元和过滤器系统，其中所述过滤器系统包括位于所述系统的排水管中的粗过滤器单元和随后的中/细过滤器单元。

11)根据10)所述的允许水净化和再循环或水分离的系统，其中所述处理单元被封闭在组合的水加热器和水处理单元中。

附图说明

在图1中示出了允许水净化和再循环或水分离的系统，其中所述系统包括根据本发明的一个实施方案的传感器系统。

图2示出了意图用于允许水净化和再循环或水分离的另一种系统，所述系统也包括根据本发明的一个特定实施方案的传感器系统。

本发明的具体实施方案

以下讨论了本发明的具体实施方案。

根据本发明的一个具体实施方案，水处理源是光单元，并且第一传感器类型是光传感器。在这种情况下，不同形式的光是处理介质。光单元可以是LED单元、UV-LED单元或常规UV单元。此外，应设置光的波长和颜色，以优化水的处理，从而将水从污染物中净化出来。

根据一个具体实施方案，光单元是UV单元，例如UV灯，并且然后第一传感器类型是UV传感器。此外，处理单元可以是组合的水加热器和水处理装置，其中传感器是UV传感器，该UV传感器至少对UV处理的功能给出指示。如果光到达UV传感器，则表明光穿透了水处理单元内部的水流空间。在UV灯的情况下，则优选地，UV灯被透明保护罩例如由塑料或玻璃材料诸如石英玻璃制成的透明保护罩包围，以确保不污染UV灯。石英玻璃和单个容器的内壁之间的空间容纳待处理的水。

UV光旨在尽可能有效地穿透该空间的全部。因此，重要的是确保UV灯以及还有石英玻璃没有污染物和污垢。因此，对于本发明而言，能够清洁透明保护罩是重要的。因此，根据本发明的一个具体实施方案，光单元是被透明保护罩包围的UV灯，并且其中UV灯和透明保护罩都从单个容器的底部是可移除的。

除了对光穿透水空间给出指示之外，第一传感器类型还可以给出其他条信息、参数或响应。一个这样的信息、参数或响应是浊度，浊度转而可以用作该测量点处的水质方面的参数。

其他类型的传感器也可以用作补充。实例是浊度传感器(或组合的UV/浊度传感器)、IR传感器或FTIR(傅里叶变换红外光谱)传感器。

此外，水处理单元也可以是与光处理单元不同的类型。

根据本发明的又一个具体实施方案，第二传感器类型是电导率传感器。一个合适的实例是EC(电导率)传感器。

如以上提及的，第二传感器类型用作选择传感器，即向控制系统给予参数值的传感器，其中所述参数具有极限值，低于该极限值，水被分离而不被再循环。根据本发明，在该操作中，第一传感器类型补充了第二传感器类型。这意味着第一传感器也向控制系统提供参数值，这影响控制系统所做出的选择决定。

此外，还应注意，该特征意味着第一传感器类型对于整个控制系统和算法也存在贡献，并且关于选择决定，该贡献随着时间而得到改善。因此，本发明提供了“学习型”传感器系统或控制系统。

此外，根据本发明的又一个特定实施方案，第二传感器类型位于允许水净化和再循环或水分离的系统的排水管中。这在图1和图2中示出。该位置提供了系统中的第二测量点，与第一传感器类型的位置不同。

此外，根据本发明的又一个实施方案，传感器系统还包括第三传感器类型。根据一个具体实施方案，第三传感器类型是在允许水净化和再循环或水分离的系统的排水管中的水位传感器。此外，根据本发明的又一个特定实施方案，第三传感器类型还针对水在系统中的再循环或水从系统中的分离的选择决定向控制系统给予输入。这意味着该传感器也可以具有与根据本发明的学习型控制系统相同类型的技术贡献。

水位传感器测量系统的地漏中的水位(参见图1和图2中的淋浴器实例)。由于该水位可以基于例如淋浴器的使用概况随时间变化，所以该输入或值也可以成为控制系统在做出选择决定时考虑的参数。例如，当某人正在淋浴长发时，则水流将首先减少，并且然后急剧增加。然后，该流动概况可以表明用户正在淋浴头发，并且洗发精或护发素因此正在被冲入排水管中。这也是控制系统在做出选择决定时可以考虑的输入。

第三传感器的该特征也是该传感器的第二个用途。这样的传感器的主要目的是以其他方式在水位太低时防止空气进入系统。同样的双重功能对于作为第一传感器类型的UV传感器是有效的，因为该传感器首先控制UV灯和包围该UV灯的玻璃(或实际上光到达传感器)，并且还控制作为第二个参数的水质。在这两种情况下，这些传感器关于参考在控制系统中进行选择决定而向控制系统提供信息对第二类型的传感器进行了补充。

因此，根据本发明的一个实施方案，传感器系统包括旨在指示水处理单元中的水处理源例如UV源的功能的第一传感器类型、旨在指示水质的第二传感器类型、以及还有作为允许水净化和再循环或水分离的系统的排水管中的水位传感器的第三传感器类型。如应理解的，根据本发明的该传感器系统具有以下性质，这些性质也与控制系统相关联：

-该传感器系统测量水处理源的功能，诸如在UV源的情况下测量UV剂量，UV剂量是水处理效果的指标；

-该传感器系统测量水质，水质转而可以是水在系统中是被再循环还是被分离的关键指标(在实时方面也是如此)；以及

-该传感器系统测量再循环槽中的水位，这转而向流动调节给予输入，例如使得空气不引入系统中。

然而，应注意，本发明也能够使用来自以上第二传感器和/或第三传感器的信息，以给出对于水质的响应。例如，第二类型传感器也可以充当浊度传感器，其中某一形式的测量或指示可以指向脏水或污水，基于传感器本身的设置或基于来自该传感器的控制系统中的历史数据。此外，作为水位传感器的第三传感器类型也可以显示出水位等的增加，这转而指向某一用户模式，例如洗发精或护发素的使用，并且照此也指示污水，即给出对于水质的响应。

如从以上可以理解的，第二和第三传感器类型实际上也可以是第一传感器类型。此外，第一和第二传感器类型实际上可以设置在同一个传感器中，例如UV传感器也充当浊度传感器。因此，根据本发明的一个具体实施方案，第一传感器类型和第二传感器类型设置在同一个单个传感器中。应注意，在这样的情况下，系统当然可以包括若干这样的传感器，或可以与其他传感器组合，所述其他传感器可以是任何类型的和根据本文讨论的第一、第二和第三类型的。

此外，控制系统可以适于针对所有传感器类型随着时间学习行为或响应行为，并且可以照此用作学习型传感器系统。

此外，关于以上应注意的，理解本发明的上下文中的词语“排水管(drain)”的含义是有意义的。根据本发明的词语“排水管”意味着引导污水的点，但实际上并非污水本身。此外，根据本发明的系统也可以包括单元，如邻近排水管定位的再循环槽。在该情况下，分离点可以充当再循环槽和引导污水的排水管之间的界面。此外，在这样的情况下，第三传感器类型是用于再循环槽的水位传感器。

根据本发明的又一个特定实施方案，提供了允许水净化和再循环或水分离的系统，所述系统包括根据本发明的传感器系统、水处理单元和过滤器系统，该过滤器系统包括位于系统的排水管中的粗过滤器单元和随后的中/细过滤器单元。

粗过滤器单元可以被认为是预过滤器(参见图2)。粗过滤器单元优选地是可移除筛网过滤器。此外，中/细过滤器单元可以被认为是主过滤器(参见图2)。这些过滤器相互作用以优化过滤概况，使得粗过滤器单元过滤掉较大的颗粒，例如大于70微米的颗粒以及毛发和其他污染物，而中/细过滤器单元确保吸收较细的颗粒、细菌以及类似物。

此外，如以上提及的，根据一个具体实施方案，允许水净化和再循环或水分离的系统包括封闭在组合的水加热器和水处理单元中的处理单元。

附图详述

在图1中示出了允许水净化和再循环或水分离的系统10，其中所述系统10包括根据本发明的一个实施方案的传感器系统。系统10包括水处理单元40、排水管5和泵。在这种情况下，系统10是淋浴器，因此也提供了喷头。喷头当然也可以用手持淋浴器单元来补充或替代。系统10包括传感器系统，该传感器系统包括一个旨在指示水处理单元40中的水处理源的功能的第一传感器类型1。传感器系统还包括旨在指示水质的第二传感器类型2，在这种情况下，该第二传感器类型2位于排水管5中。此外，排水管还拥有第三传感器类型3，在这种情况下，该第三传感器类型3是水位传感器。

图2示出了允许水净化和再循环或水分离的另一种淋浴器系统10，该淋浴器系统也包括根据本发明的一个具体实施方案的传感器系统。在这种情况下，系统10包括水处理单元40，合适地包括组合的水加热器和水处理单元，在这种情况下该组合的水加热器和水处理单元包括UV源，该UV源连接至第一传感器类型1(在这种情况下是UV传感器)。此外，系统10还包括过滤器系统，该过滤器系统包括为中/细过滤器的主过滤器80和预过滤器70(可移除筛网过滤器)。此外，泵、控制系统4、喷头(和/或手持淋浴器)且当然管道也布置在系统10中。在排水管单元5中，提供了第二传感器类型2(主“选择传感器”)以及还有为水位传感器的第三传感器类型3。这些传感器2、3也都连接至控制系统4。

Claims (5)

1.一种系统(10)，包括：

-排水管(5)，所述排水管(5)允许水净化和再循环或水分离；

-水处理单元(40)，所述水处理单元(40)包括UV灯，所述UV灯产生用于处理从所述排水管再循环的水的UV光；

-UV传感器(1)，所述UV传感器(1)旨在通过给出所述UV光穿透所述水处理单元内部包含的水流空间的指示来对UV光处理的功能给出指示；

-第二传感器(2)，所述第二传感器(2)旨在指示水质，其中所述第二传感器(2)定位在所述排水管中；

-水位传感器(3)，所述水位传感器(3)定位在所述排水管中并且旨在防止空气进入所述系统(10)中并测量地漏中的水位；以及

-控制系统(4)；

其中所述UV传感器(1)、所述第二传感器(2)以及还有所述水位传感器(3)针对水在所述系统(10)中的再循环或水从所述系统(10)中的分离的选择决定而向所述控制系统(4)给予输入，并且

其中所述控制系统(4)能够适于针对所有传感器随着时间学习行为或响应行为，并且能够照此用作学习型传感器系统。

2.根据权利要求1所述的系统(10)，其中所述UV传感器(1)由浊度传感器来补充。

3.根据权利要求1或2所述的系统(10)，其中所述第二传感器(2)是电导率传感器。

4.根据前述权利要求中任一项所述的系统(10)，还包括过滤器系统，所述过滤器系统用于过滤从所述排水管再循环的水，其中所述过滤器系统包括：

位于所述排水管中的粗过滤器单元(70)，

随后的中/细过滤器单元(80)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统(10)，其中所述水处理单元(40)被封闭在组合的水加热器和水处理单元中。

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