CN1162569A - 净水器的净水效率显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种净水器的净水效率显示装置通过测量供水和净水中的杂质量显示有多少杂质被过滤器过滤掉的净水效率并可知道更换过滤器的时间。具有净水贮存桶，供水水源经过预处理过滤器、膜片及后处理过滤器后贮存。还包括：供给水水质传感器：生成水水质传感器：放大部；减法器；除法器；调整误差值的调整部；控制装置；通过驱动电路显示净水效率和净水状态的显示装置。

Description

净水器的净水效率显示装置

本发明涉及除去自来水等水源中含有的有害的污染物质而进行净水的净水器，比较详细地涉及比较供给水和净水的杂质等(水质)，来显示净水效率的净水器净水效率显示装置。

以前，通常使用的此类净水器，是将自来水等水源中含有的有害的致癌物质除去，提供净水的装置。按其净化水的方式、大致可分为自然过滤式、直接过滤式、离子交换树脂式及反渗透压式等。

在上述的净水方法中，特别是反渗透压式由于是给水源加恒定压力使其通过人工渗透膜的膜片(反渗透膜)而进行水的净化的装置，在将水源中所含的重金属、细菌、致癌物质等分离除去的同时，只允许纯水和溶解于水中的氧等通过，从而提供纯净水，故被使用于最尖端的科技产业、超精密电子零件的清洗及医疗中。最近也被应用于面向家庭的提供饮用水的净水器中。

以前的反渗透式净水器如图1所示，自来水的水源通过与水笼头1相连的接头2，将水供给供水管3，然后流过设在主体4后侧面的预处理过滤器5，将氯成分等各种有害的有机物除去，流过前述预处理过滤器的水，由图中未画出的供水阀调节供水量，并在加压泵的驱动下升压到所定的压力，流入膜片6。

这时，流入前述膜片6的水，一边透过图上未示出的6中的多个膜片，一边将水源中所含的重金属、致癌物质、细菌等除去。流过前述膜片6的水，再流过后处理过滤器7，有毒气体等气味被去除。

经过上述后处理器7除掉了有毒气体等的异味变得很好的净水，经过供水孔8，进入净水贮水桶9中。

向前述净水贮水桶9中供给净水后，水位传感器可以检测到净水贮水桶9中的净水量是在“满水位”(停止向净水贮水桶内供水的最大净水量)、还是在“竭水位”(为净水贮水桶开始供给净水的最少量)。

如前述净水贮水桶9内的净水量在“满水位”，就停止向净水贮水桶9里供给净水，如果净水贮水桶内的净水量在“竭水位”，则向净水贮水桶9内供给净水，这样就会使净水贮水桶里经常贮存有一定量的净水。

而且，贮存于前述净水贮水桶9内的净水，可以通过取水柄10的动作，通过取水口11进行排水。

在这种现有的净水器中，检测贮存于净水贮水桶9中的净水水质的水质检测电路如图2、3所示。

如图2、3所示，随净水中所含各种电解质的量而变化的水质传感器201的电阻值，经电阻R1的分压，输入到比较器220的正端(+)，由基准值发生部210的分压电阻R2、R3分压的基准电压输入到比较器220的负端(-)，从而进行比较。

此时，如果输入到前述比较器220的正端(+)的电压值比输入到负端(-)的基准电压高，则比较器的输出变为高电平，驱动电路230的晶体管(Q1：npn型)导通，则显示部分240的发光二极管LED1被点亮。

与此相反，如果输入到前述比较器220的正端(+)的电压值比输入到负端(-)的基准电压低，则比较器220的输出变为低电平，晶体管(Q2：pnp型)导通，发光二极管LED2被点亮。

利用这样的原理，水中含有较多杂质净水状态不好时，由于其导电性良好，所以比较器220的输出变为低电平，发光二极管LED2被点亮。反之，净水状态良好时，比较器220的输出变为高电平，发光二极管LED1被点亮，如此来指示净水状态的好坏。

可是，在现有的水质检测方法中，存在利用二个发光二极管LED1、LED2仅仅能指示净水状况的好坏、净水的水质到底处于何种程度难以判断、使用过程中不能知道应该更换过滤器的适当时机、使过滤器的可靠性降低等问题。

因此，本发明就是为了解决上述种种问题而提出的。本发明的目的就是提供能够测定供水和净水的杂质含量、显示多少杂质被过滤器过滤的净水效率、能够知道过滤器的更换时间的净水器净水效率显示装置。

为达到上述的目的，本发明的净水器净水效率指示装置具有供水水源经过预处理过滤器、膜片和后处理过滤器且贮存净水用的净水贮存桶，还包括检测前述净水器的供给水中所含杂质量的供给水水质传感器；检测经过了前述多个过滤器的净水中所含杂质量的生成水水质传感器；将由前述供给水水质传感器和生成水水质传感器检测到的弱信号放大的放大器；以前述供给水水质传感器和生成水质传感器检测到的信号的放大值为输入计算该输入差的减法器；将该减法器的输出值用前述供给水水质传感器的检测值除的除法器；为使减法器和除法器得到正确值的调整误差的调整部；以前述除法器的输出信号作为输入信号来判断净水效率并输出用来指示净水效率和净水状态用的信号的控制装置；通过驱动电路传递该控制装置的输出信号来显示净水效率和净水状态的显示装置。

图1为现有的净水器的整体立体图。

图2为现有的净水器的水质检测方框图。

图3为现有的净水器的水质检测电路图。

图4为本发明的一实施例的净水器分解立体图。

图5为本发明的一实施例的净水器背面立体图。

图6为本发明的一实施例的净水器净水效率显示装置方框图。

图7为本发明的一实施例的净水器净水效率显示装置的详细电路图。

以下，依据附图对本发明的一个实施例，详细加以的说明。

如图4所示，标号20为净水器的主体，该主体20的前面形成收纳取水容器的收纳部21。

在前述主体20的背面的供水管25的一端，连接着与水笼头22相连的连接器23。前述供水管25的另一端连接着将从水笼头22出来通过连接器23的供水源中的氯成分等各种有害的有机物去除的预处理过滤器27。

而且，在预处理过滤器27的一侧，设有把流过前述预处理过滤器27的水中所含的各种重金属、致癌物质、细菌等除去的在图的内侧未示出的由多个渗透膜片形成的膜区29。在该膜区29的一边设有把流过该膜区29的水中所含的有害气体成分除去的后处理过滤器31。

另外，在前述主体20的上面，为了贮存流过前述后处理器过滤器31的水，可拆卸地安装着一侧设有供水孔33的净水贮存桶35。在前述净水贮存桶35内的后侧安装有检测前述净水桶内贮存的净水量是“满水位”或“竭水位”的传感器37、39。

另外，在前述净水贮存桶35的前面，连接有通过图中未示出的取水口从前述净水贮存桶内取水的取水阀43。在主体20的上边连接有上盖板45、47，在主体20的后边连接有后盖板49。

本说明的标号41，是前述“满水位”和“竭水位”传感器37、39的检测电极。

如图5所示，在前述预处理过滤器27、膜区29及后处理过滤器31的上端一边，安装有在更换预处理过滤器27、膜区29及后处理过滤器31时，使各个过滤器的使用时间复位的复位开关51、53、55。

另外，在前述后处理过滤器31的上面，安装着能随着前述净水贮存桶35内的净水量也就是净水贮存桶35的水位而开关的供水阀57。为使流过前述预处理过滤器27流入膜区29的水保持确定的压力，从而在前述的膜区29内通过逆渗透压使水得以净化，在该供水阀57的后端安装着使流入前述膜区29的水压升高到确定压力的加压泵59。

这样构成的净水器的净水效率显示电路方框图，参照图6、7进行叙述。

如图6所示，由以下部分构成：水质检测装置100，由利用2个金属棒，因杂质量不同，通过2棒缝隙间的电流的变化量来检测供水水源中杂质含量的供水水质传感器101和检测贮存的净水中所含杂质量的生成水水质传感器102组成；把通过该水质检测装置100检测到的弱信号放大的放大部110；以由前述供水水质传感器101及生成水水质传感器102得到的检测信号的放大值为输入，计算其输入值的差的减法器120；为进行比率计算，把前述减法器120的输出值用供水水质传感器101的检测值除的除法器130；为得到前述减法器120及除法器130的正确结果值，由调整误差值的第1、2调整器141、142构成的调整部140；以前述除法器130的输出信号作为输入来判断净水效率，依据该判断结果，输出指示净水效率和净水状态的信号的微机150(以下称为控制装置)；将前述控制装置150的控制信号传递到以数字表示的显示装置170的驱动电路160。

图7为本发明的一实施例的净水器净水效率显示装置的电路图。前述水质检测装置100中的供水水质传感器101与电阻R11相连并与放大部110的IC11的正端(+)相连。生成水水质传感器102与电阻R12相连，还与放大部110的IC12的正端(+)相连。

另外，前述IC11的输出作为减法器120的IC13的正端(+)的输入，前述IC12的输出作为减法器120的IC14的负端(-)的输入，前述IC13和IC14的输出作为IC15的输入。前述IC15的输出作为除法器130的IC16的X1输入端的输入，同时，前述IC11的输出也被作为IC16的输入。

在此，由可变电阻VR1构成的与减法器120的IC15相连的第1调整器141，是为了使IC15得到正确的输出而进行微细调整的；由可变电阻VR2构成的与除法器130的IC16相连的第2调整器142，是为了在前述IC16得到正确数据而进行细微调整之用的。

前述除法器130将减法器120的IC15的输出和前述IC11的输出作为输入进行计算，该计算结果输入到控制装置150的输入端A/D，前述控制装置150对输入信号进行判断并向驱动电路160的IC17输出判断信号，该IC17把前述控制装置150的输出通过显示装置170显示出来。

未说明的标号中，R13～R22为电阻，Vcc为输入电源。

下面，对上述结构的净水器净水效率显示装置的作用、效果进行阐述。

首先，一给净水器加上电源，从图中没有显示的交流端供给的商用交流电压变换成前述净水器的驱动所需要的恒定直流电压，并作为各个驱动电路及控制装置150的输入，使净水器初始化。

此时，贮存净水的净水桶35中的净水量，亦即，随水位变化的输出电压被“满水位”或“竭水位”传感器37、39检测到。控制装置150将“满水位”及“竭水位”传感器”37、39的输出电压与预先设定的基准电压相比较，判断净水贮水桶35内的净水量是否为“竭水位”，从而向净水贮水桶35里贮存规定量的净水。

如果，前述控制装置150判断出净水贮存桶35内的水位在“竭水位”以上，因此时不给净水贮存桶35供给净水也可以，故直到净水贮存桶35内的水位降到“竭水位”以下之前抑制净水动作。

但如果判断出净水贮存桶35的水位在“竭水位”以下，控制装置150为进行给净水贮存桶35供给净水的动作，打开供水阀57。

前述供水阀57一被打开，从水笼头22通过连接器23开始向供水管25供给自来水等水源，控制装置150向供水管25内供水，同时为使流入膜区29的水升压到确定的压力而驱动加压泵59。

前述加压泵59一被驱动，因供水阀57打开而从水笼头22供给到供水管25内的水源流经预处理过滤器27，其所含氯成分等各种有害的有机化合物被除去，流过预处理过滤器27的水，经过供水阀57流入膜区29。

流入前述膜区29的水，通过加压泵59升压到确定压力从而能够流过膜区29，流过前述膜区29的水透过膜区29内的多个逆渗透膜除去了水中的各种重金属、致癌物质及细菌等。

流过前述膜区29的水，再经过后处理过滤器31，除去有毒气体等异味后，经供水孔33，对净水贮存桶35进行供给净水的动作。

此时，通过供水孔33向净水贮存桶35内供给的净水量，也就是前述净水桶35内的水位被“满水位”及“竭水位”传感器检测，如判断为“满水位”，控制装置150在关闭供水阀57的同时，使加压泵59停止工作，使净水贮水桶35内保持规定量的净水。

净水器进行上述净水动作时，供水水质传感器101检测通过供水管25流向净水器的水质，生成水水质传感器102检测经多个过滤器27、29、31生成的水的水质。

前述供水水质传感器101和生成水水质传感器102检测到的弱信号输入到放大部110的IC11和IC12被放大，该放大信号在由IC13、IC14及IC15构成的减法器进行如下的计算。

如果供给净水器的供给水水质数据为A，经多个过滤器27、29、31生成的水的水质数据为B，则可以从减法器120得到C＝A-B。

然而，为计算相对于供给净水器的供给水，生成水中杂质的去除率，上式和减法器120的结果还应被供水水质数据去除，得到如下的计算公式。

如果将结果设为D，则可得到公式：D＝C/A，执行此功能的是由IC16构成的除法器130。

在此过程中，为使减法器120得到正确输出的细微调整则由可变电阻VR1构成的第一调整器144进行。为使除法器130得到正确数据的细微调整则由可变电阻VR2，VR3构成的第2调整器142进行。

由前述除法器130得到的结果被输入到控制装置150的输入端A/D，控制装置150将其结果经IC17构成的驱动电路160、通过由7段显示构成的显示装置170显示出来。

此时，使用者在确认了已经设定的需要更换过滤器的水平值后，将前述除法器130输出的数据中的D值与前述需要更换过滤器的水平值相比较，如果D值在需要更换过滤器的水平值以下，则可以知道需要更换过滤器了。

另一方面，前述的控制装置150，既可以通过显示装置170来显示净水效率，也可使图中未示出的排水阀打开，将净水贮存桶35内的净水排掉。

如上所述，基于本发明的净水器净水效率显示装置具有测量供水和净水中的杂质量从而知道多少的杂质被过滤器过滤掉了、指示净水效率并可知道更换过滤器的时间的优异的效果。

Claims (6)

1、一种净水器的净水效率显示装置，具有净水贮水桶，供给水一边通过预处理过滤器、膜片及后处理过滤器，一边贮存净水，其特征在于包括：

检测前述净水器的供给水中所含杂质量的供给水水质传感器；检测经过前述的多个过滤器的净水中所含杂质量的生成水水质传感器；将由前述供给水水质传感器及生成水水质传感器检测到的弱信号放大的放大部；以前述供给水水质传感器和生成水水质传感器的检测信号的放大值为输入计算其输入差的减法器；将该减法器的输出值用前述供给水水质传感器的检测值除的除法器；为能得到减法器及除法器的正确的结果值而调整误差值的调整部；以前述除法器的输出信号作为输入来判断净水效率并输出用以显示净水效率和净水状态的信号的控制装置；通过驱动电路传递该控制装置的输出信号，显示净水效率和净水状态的显示装置。

2、如权利要求1所记载的净水器的净水效率显示装置，其特征在于前述供给水水质传感器及生成水水质传感器，为检测供给水和净水中所含杂质量，由检测流过2个缝隙的电流的变化的2个金属检测棒组成。

3、如权利要求1所记载的净水器的净水效率显示装置，其特征在于，前述放大部，包括放大前述供给水水质传感器的检测信号的(IC11)和放大由生成水水质传感器得到的检测信号的(IC12)。

4、如权利要求1所记载的净水器的净水效率显示装置，其特征在于，前述减法器，包括以前述供给水水质传感器的放大值为输入的(IC13)，以前述生成水水质传感器的放大值为输入的(IC14)，和以前述(IC13)及(IC14)的输出为输入的(IC15)。

5、如权利要求1所记载的净水器的净水效率显示装置，其特征在于，前述的控制装置依据前述除法器的输出信号来控制排除净水贮水桶内的污水。

6、如权利要求1所记载的净水器的净水效率显示装置，其特征在于，前述显示装置依靠前述的控制装置的控制，指示净水贮水桶内的水能否使用防止取用净水贮水桶内的污水。

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