CN1306984C - 过滤器状态指示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种结构简单、价格低廉的水净化系统，其通常为存储过滤器的形式。该净化系统包括至少一个过滤器滤筒、一个用于排出过滤水的排泄出口和一个用于检测流经排泄出口的水流量的流量传感器结构。流量传感器结构包括一对传感器，其布置成当排泄出口开启且水从出口和两个传感器之间流过时，传感器就与电子控制面板电连接，并可根据形成电连接的时间来测量水的流量，且根据所测量的水流量来监测系统的状态(特别是过滤器滤筒的使用寿命)。

Description

过滤器状态指示器
〔技术领域〕
本发明涉及一种使用过滤器滤筒的水净化系统。更具体地说，本发明涉及一种装有传感器和电子指示器的使用过滤器滤筒的水净化系统，所述传感器用于检测流经过滤器滤筒的水量，所述电子指示器用于指示系统的状态，特别是，根据所检测到的流经过滤器滤筒的水量来指示过滤器滤筒寿命的终结。
〔背景技术〕
用于监测水净化过滤器滤筒寿命的各种系统或装置已广为人知。
US4623451就公开了一种家用安装散热器的水净化系统，该净化系统装有监测装置，监测装置由带有一对电极的用于检测电流量的导电率检测电路构成。由于存在溶解固体物会影响水的导电率，因此，这种装置适合用于通过减少溶解固体物来净化水的净化系统中。该装置的局限性在于：它不能应用于不通过减少溶解固体物而是通过例如不能对水的导电率带来任何影响的生物杀灭剂来进行净化的水净化系统中。在US4623451所描述的系统中，通过将两个手指放置在龙头上机械转动龙头的旋钮就可在检测装置的电极之间形成接触。电极始终浸没在水中。但是，电极只在龙头上的旋钮转到“开启”位置与电极机械接触时才带电。系统还需要一个流量限制器，以便在正常的工作压力下以预定的恒定流量输送水。该系统的另一个局限性在于：假定无论何时开启阀水都是不间断地流过龙头。即使没有水流过龙头，根据旋钮的位置，控制电路也保持对时间进行监测，从而造成误差。
US5328597公开了利用可编程集成电路来监测水注入净化装置的次数。在水注入了预定的次数之后，监测装置就发出声频信号告诫使用者装置已接近其使用寿命。但是，为此，监测装置设有复杂的多个接触器(传感器)且设有压电转换器来产生信号，从而结构复杂、成本高。
US6024867公开了一种顶部检测器水过滤装置，其具有一个过滤器壳体，过滤器壳体内含有一个可拆卸的圆柱形过滤器滤筒，且包括一个电子显示器使使用者可方便地判断过滤器滤筒是处于其许用的使用寿命内、接近其许用使用寿命终点还是寿命已终结。通过检测水流经装置时所引起的磁场波动来测定寿命。这就使得系统结构复杂、成本高且安装维修不便。装置需要一个复杂且特定的过滤器滤筒，而且测定寿命要根据水流经装置的速度，也非常复杂。在该系统中，每次用完过滤器滤筒就必须与测定机构一起进行更换，也增加了成本。而且，由于存在悬浮杂质，因此，在预过滤器上产生压力降，从而造成寿命测定不准确。
US5089133公开了另一种用于检测过滤器状态判断其是否已到达寿命终点的方法和装置。具体地说，它可用于监测活性炭过滤器的使用寿命。流量传感器设置在过滤器和龙头之间。该装置还可通过固定在舱室内的磁铁来检测流量。磁铁运动(由压力差引起)导致在磁铁周围产生磁场，所述磁场又通过导体闭合开关形成回路，以指示水正流经舱室。导体并排设置并连接到印刷电路板上。导体朝向将连接到龙头上的组件部分进行布置。但该系统仍然结构复杂且制造维修成本高。
US4918426公开了一种具有过滤器滤筒寿命检测器的过滤装置。它采用压力传感器，压力传感器可产生与流体体积流量成比例的压力差，然后再将其转化为电信号。然后，对该电信号进行累计，以便计算出流经过滤器的实际水流量。当该流量超过预定的值时，就发出信号指示滤筒寿命终结。使用压力传感器和测量压力差同样也技术复杂、成本高，不便于安装和维修。
显然，尽管人们已设计了多种用于监测过滤器滤筒使用寿命的系统或装置，但每一种都是根据其所用于的净化系统的特定性质来给予具体应用的。特别是，已知的流量监测系统结构过于复杂，或者成本较高，或者技术不适合用于简单的普通存储过滤器。考虑到水过滤器现在已不仅在城市中广泛使用，而且还延伸到农村地区进行使用，因此，需要提供一种结构简单、价格低廉以便于以可承受的价格进行制造和购买的用于监测过滤器滤筒使用寿命的机构。特别是，需要提供一种用于监测过滤器滤筒使用寿命的机构，该机构可通过电池进行工作，以便于可在不方便使用电力但明显需要安全的饮用水的偏远地区或农村地区使用。
〔发明内容〕
本发明的一个目的是提供一种水净化系统，其装有一个结构简单、价格低廉的用于检测水流量并指示系统状态特别是根据所检测到的流经过滤器滤筒的水流量来指示过滤器滤筒使用寿命的机构。
本发明的另一目的是提供一种存储过滤器，其具有一个用于监测存储过滤器状态特别是过滤器滤筒使用寿命的机构，它可设置在任何地方，不需要进行复杂的安装或昂贵的技术。
本发明的另一目的是提供一种存储过滤器，其具有一个结构简单、价格低廉的用于监测存储过滤器状态并可提供当前状态的声频和/或视频指示，例如具体为过滤器滤筒的使用寿命或者系统取决于水的体积流量的其它方面指示的机构。
本发明的另一目的是提供一种用于监测存储过滤器状态特别是过滤器滤筒使用寿命的机构，其可适用于任何种类的存储式水过滤器。
本发明的另一目的是提供一种用于监测存储过滤器状态特别是过滤器滤筒使用寿命的机构，其根据流经过滤器滤筒的水流量进行监测，并保证只在水实际流出过滤器出口时而不是在其它时候检测水的体积流量，从而可避免出现检测误差。
本发明的另一目的是提供一种用于监测存储过滤器状态特别是过滤器滤筒使用寿命的机构，其根据流经过滤器滤筒的水流量进行监测，并记录和存储有关存储过滤器状态的数据，以便于对存储过滤器进行使用、维修和保养。
本发明的另一目的是提供一种用于监测存储过滤器状态特别是过滤器滤筒使用寿命的靠电池供电工作的机构，其甚至可在没有电力供应的偏远地区使用。
本发明的另一目的是提供一种用于监测存储过滤器状态特别是过滤器滤筒使用寿命的机构，在每次成功更换过滤器滤筒之后，不需要更换该机构，而且，在安装了新的滤筒之后，通过简单地进行复位就可再对更换的过滤器滤筒进行操作以进一步监测。
本发明提供一种采用过滤器滤筒的水净化系统，该净化系统包括至少一个过滤器滤筒、一个用于排出过滤水的排泄出口和一个用于检测流经排泄出口的水流量的流量传感器结构；
流量传感器结构包括设置在过滤水进入排泄出口的入口前方的第一传感器和设置在第一传感器的排泄出口下游外端的第二传感器；
第一和第二传感器可操纵地连接到电子控制面板上，从而当排泄出口开启且水从出口和两个传感器之间流过时，传感器就与电子控制面板电连接，并可根据形成电连接的时间来测量水的流量，且根据所测量的水流量来监测系统的状态。
最好，采用过滤器滤筒的水净化系统是存储过滤器的形式。
排泄出口最好是龙头的形式。
包括流量传感器结构的第一和第二传感器可适合于由任何的导电材料例如金属销、电极或金属丝制成，它们可通过流经传感器的水流在传感器与电子控制面板之间形成电接触。重要的是，将传感器设置在排泄出口，从而只在过滤水实际流出排泄出口时，才根据水发生流动和在传感器与电子控制面板之间所形成电接触的时间操作电子电路来监测水的体积流量。在本发明的优选的系统中，第一传感器设置在水从过滤器滤筒进入龙头的入口前方，而第二传感器设置在龙头的出口处，以保证只在水从系统流经龙头出口时而不是在其它时候操作电子控制面板。
本发明的系统可方便地适用于包括至少一个过滤器滤筒和一个用于排泄过滤水的排泄出口的任何使用过滤器滤筒的水净化系统。可进行复位的电子控制面板可永久地或可拆卸地安装到系统中。电子控制面板可在电池供电的情况下进行工作，因此可在没有电力供应的偏远地区使用。
在本发明的系统中，经龙头排出的纯净水量可直接由电子控制面板进行监测，并且当检测到水流时，控制面板就对水发生流动和被检测的时间进行累计。控制面板上的存储装置具有滤筒可处理的并且时时以累计值为基础的预定最大量值，电子控制面板上的指示装置通常将根据系统的状态以不同颜色的光来显示滤筒的状态，例如，显示绿光表示滤筒处于其预定/预设的寿命之内，黄光表示滤筒已过了其安全使用寿命，或者红光表示滤筒的寿命终结需要立刻进行更换。重要的是，在本发明的系统中，只在水实际流经系统而不仅仅是根据龙头的开启来检测水的流动，而开启龙头，可能或不可能排出水，因此会形成错误的指示。
电子控制面板通常是一个具有存储器的由电池供电进行工作的微处理器电路，该存储器可输送与系统性能例如具体为过滤器滤筒理想的容量或过滤器滤筒理想的使用次数有关的设定数据。然后将这些数据与检测的实际数据进行比较，从而产生状态信号。例如，电子控制面板可显示如下的状态：
水流经龙头；
在接近过滤器滤筒寿命终点时，流经过滤器滤筒的总水量状态；
在超过过滤器滤筒寿命终点时，流经过滤器滤筒的总水量状态；
在电压降低时，电池电源的状态。
微处理器电路还可在更换电池的情况下保存好数据。
最好，在每次用一个新的过滤器滤筒更换一个用完的过滤器滤筒之后，电子控制面板可进行复位。这就避免了象有些已知的系统那样，存在每次用完过滤器滤筒后控制面板也没用了这样的问题。
最好，电子控制面板的数据存储能力可取决于以下的参数：
在任何时间点处流经过滤器滤筒的总水量；
计算日期所用的复位号；
显示赋予系统示踪能力的唯一的序列号。
电子控制面板最好具有视频显示器以指示系统的状态。但是，也可可替换地或附加地设置声频信号指示器。
电子控制面板最好由电池供电进行工作，以使其可在不能获得适当的电力供应的偏远地区使用。在此情况下，最好设置另外的指示器，指示系统中所用电池的状态，并在电池电力用完必须进行更换时给予指示。
〔附图说明〕
本发明系统的特定实施例显示在附图中，其中：
图1是本发明存储过滤器的正视图；
图2是用于存储过滤器的龙头的正视图；
图3是用于存储过滤器的龙头的侧视截面图；
图4是表示电子控制面板和指示装置与存储过滤器龙头之间连接结构的分解图；
图5是龙头和安装在龙头上的指示装置的立视图；
图6a、6b和6c是表示用于检测流经龙头的水流量的传感器布置的侧视截面图。
〔具体实施方式〕
如图1所示，本发明的存储过滤器包括腔体(FC1)，腔体的底部具有延伸到第二腔体(SC)的过滤器滤筒(FC2)的支承装置。出口龙头(TP)与供应纯净水的第二腔体(SC)连通。揭去盖子(LD)就可从顶部将待净化的水注入到第一腔体(FC1)中。然后，经过滤器滤筒(FC2)处理的水作为过滤过的水收集在第二腔体(SC)中，当需要时，就从出口龙头(TP)流出。具有指示面板(IP)的电子控制面板(EC)安装在龙头(TP)上。
图2和图3详细地示出了龙头(TP)。如图所示，龙头(TP)具有头部部分(HP)，头部部分通过管件(TM)与密封垫和螺母(GN)连接件可操作地连接到过滤器(未示出)的第二腔体(SC)上。头部部分(HP)具有出口(OT)，出口通过弹簧加载(SL)以保持龙头出口是关闭的。在需要通过龙头排出水时，沿箭头“A”所示方向向机械杠杆(ML)施力，水嘴头部就抵抗弹簧的作用进行运动，从而打开龙头出口使水流出。一旦流出水，流经龙头的水就在传感器与电子控制面板之间形成电连接，从而在水从传感器和用于监测水流的电子控制面板之间流动的时间过程中，根据流经龙头的水的体积量来监测系统的状态。
图4示出了电子控制面板和龙头头部部分的压配合凸凹连接结构。尽管这里图示的是一种龙头和电子控制面板的可拆卸连接结构，但由于电子控制面板是可复位的且不必在每次装入过滤器滤筒时进行更换，因此，也可使龙头与电子控制面板连为一体。
图5和图6示出了龙头和电子控制面板以及只在水实际流动时而不是在别的情况时用于监测水的体积流量的传感器的布置情况。图5是龙头和安装在龙头上的指示面板的立视图，指示面板具有用于指示过滤器滤筒(FC2)处于其寿命范围内的绿光灯(G)、用于指示过滤器滤筒接近其寿命终点的橙光灯(O)和用于指示过滤器滤筒的寿命已终结的红光灯(R)。而且还设有用于指示电池需要进行更换的电池低指示器(BL)。
图6a、6b和6c示出了传感器的布置情况，传感器与流经龙头的水相互配合，从而在传感器与电子控制面板之间形成电连接。为避免对水流量做出任何错误的检测，将传感器布置成使其只在水实际流经龙头时才启动电子控制面板。第一传感器(FS)布置在用于连接龙头(TP)和第二腔体(SC)且通常保持浸没在水中的管件(TM)中。第二传感器(SS)布置在龙头的出口处，因此，只在龙头开启且水从管件(TM)流出龙头出口(OT)时，第一和第二传感器才通过水流实现电连接，并与电子控制面板(ECP)形成可操作连接。
因此，龙头流出的纯净水量直接与(第一和第二)传感器通过从两者之间流经的水所形成的电连接时间有关。在每次通过水流形成传感器连接，电子控制面板(它是微处理器电路)累计时间总量，并根据时时的累计值，电子控制装置的指示面板将显示过滤器滤筒的状态。显示绿光表示过滤器滤筒还处于其预定/预设的寿命范围内。橙光表示过滤器滤筒的安全使用寿命已过，红光表示过滤器滤筒的寿命终结需要立刻进行更换。记录流经龙头的累积水量的数据在电子控制面板的存储器中进行存储/更新。在过滤器滤筒用完并安装一个新换的滤筒之后，可简单地使电子控制面板复位，重新开始监测新的过滤器滤筒的体积流量及相关的特性。不必更换电子控制面板。
而且，如图5所示，电子控制面板设有指示器，用于指示电池的状态，以便在需要时进行更换。

Claims (3)

1.一种采用过滤器滤筒的水净化系统，该净化系统包括至少一个过滤器滤筒、一个用于排出过滤水的排泄出口和一个用于检测流经排泄出口的水流量的流量传感器结构；
该流量传感器结构包括设置在过滤水进入排泄出口的入口前方的第一传感器和设置在第一传感器的排泄出口下游外端的第二传感器；
该第一和第二传感器可操纵地连接到电子控制面板上，从而当排泄出口开启且水从出口和两个传感器之间流过时，传感器就与电子控制面板电连接，并可根据形成电连接的时间来测量水的流量，且根据所测量的水流量来监测系统的状态。
2.根据权利要求1所述的水净化系统，其是存储过滤器的形式。
3.根据权利要求1或2所述的水净化系统，其中，电子控制面板是一个具有存储装置并靠电池供电进行工作的微处理器电路。
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