KR100596846B1 - 용량 측정 및 시간 감시 특성을 갖는 물 처리기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 채널(118)의 용량 유량을 측정하도록 위치한 유량 반응 터빈기(148) 및 유량 반응기(148) 상에 위치한 시그널 생성 부재(90)를 지나 물을 채널링하기 위한 채널을 구비한 터빈 하우징(144)을 포함하는 물 처리기를 사용할 수 있는 유량계 시스템에 관한 것이다. 센서(182)는 유량 반응기(148)에 근접하게 위치하며, 시그널 생성 부재(90)의 접근을 감지한다. 센서(182)는 유량 반응기(148)에 의해 감지된 유출 용량을 감지할 수 있으며, 이를 나타내는 전기 시그널을 전송한다.

Description

용량 측정 및 시간 감시 특성을 갖는 물 처리기 {WATER TREATMENT DEVICE WITH VOLUMETRIC AND TIME MONITORING FEATURES}
본 발명은 물 처리기, 더욱 상세하게는 물 처리기에서 교환가능한 필터 카트리지의 상태를 측정하는 신규하고 개선된 모니터링기에 관한 것이다.
급수구 부착형 물 필터는 집 또는 이와 유사한 환경에서 이들을 사용하기 위해 수도관을 교체할 필요가 없기 때문에 실용적인 상업용 제품이었다. 전형적으로, 물 처리기는 부엌 씽크대의 급수구의 출구에 부착되며, 비여과되거나 여과된 물을 흐르게 하는 밸브를 포함하고, 교환가능한 카트리지를 통해 흐르는 여과된 물은 물 필터의 한 부분으로 모아진다.
물 처리기에서 교환가능한 필터 카트리지의 상태에 대한 정보는 카트리지의 사용 수명이 얼마나 남았는지를 아는데 도움이 된다. 전형적으로, 급수구 부착용 물 처리기에 대한 교환가능한 카트리지 요소는 처리될 수 있는 갤런 수 또는 사용 기간으로 평가된다(예를 들어, 사용 개월). 전형적인 필터 카트리지의 수명은 어느 것을 우선적으로 평가하든지 간에 약 200 갤런의 유량 또는 3 개월로 평가된다. 그러나, 소비자가 언제 200 갤런이 카트리지를 통과했는지, 또는 지속 시간이 언제 경과했는지를 용이하게 측정하지 못하는 경우, 적절한 시점에 필터 카트리지를 교환하는 것은 매우 어렵다. 사용자에게 필터 카트리지가 소진된 때와 필터 카트리지가 교환되어야 하는 때에 대한 표시를 제공하는 것이 매우 바람직하다.
사용자에게 필터 재료가 거의 고갈되어 교환이 필요하다는 것을 경고하고, 사용자가 적절한 시간에 필터 카트리지를 플러싱하도록 상기시키는, 적절하고 바람직한 유량 및 경과 시간 모니터링 특징을 지닌 급수구 말단 필터가 종래 기술에는 공지되어 있지 않았다.
발명의 요약
급수구 부착된 물 처리기는 기기를 통과하는 물의 용량, 및 필터 카트리지가 장착된 시점부터의 경과 시간을 총합산하여, 유량을 기준으로 필터 카트리지 용량이 최대 수명에 도달하거나 시간을 기준으로 한계에 도달한 때를 사용자에게 경고하는 총합산 미터 시스템을 포함한다. 상기 총합산 시스템은 사용자에게 필터 카트리지가 사용가능한 때, 카트리지가 카트리지 수명의 약 90%에 도달한 때, 및 100%에 도달한 때를 나타내는 다중 시각적 시그널을 포함한다. 총합산 미터 시스템의 중요한 기능에는 하기 사항이 포함된다:
1. 사용자에게 필터 카트리지가 처리 수명에 도달했음을 알린다.
2. 사용자에게 필터 카트리지의 총 처리 수명의 소정 백분율에 도달했음을 알린다. 이는 카트리지의 용량 수명 한도에 접근했음을 경고함으로써, 사용자에게 새로운 교환 카트리지를 구입할 수 있는 충분한 시간을 제공한다.
3. 일정한 작동 시그널에 의해, 처리된 물이 소비가능하다는 것을 사용자에게 알린다.
4. 사용자에게 매 사용에 앞서 필터 카트리지를 충분히 플러싱할 것을 상기시킨다.
5. 사용자에게 새로 교환된 카트리지를 장착하자마자 필터 카트리지를 충분히 플러싱할 것을 상기시킨다.
따라서, 본 발명은 물 처리기용 미터 시스템을 포함하며, 상기 기기에는 입구와 출구, 및 입구와 출구 사이의 물을 채널링시키기 위한 채널이 구비되어 있다. 상기 미터 시스템은 채널 내에 위치하며, 흐르는 물에 노출되는 유량 반응기(flow reactive device)를 포함하고, 상기 유량 반응기는 채널을 통해 흐르는 물의 용량에 반응한다. 시그널 생성 부재는 유량 반응기 상에 위치하며, 스위치는 유량 반응기에 근접하게 위치한다. 스위치는 시그널 생성 부재의 접근을 감지한다. 스위치는 채널 내에 흐르는 물의 용량에 상응하는 용량 유량 시그널을 생성한다. 임계값(threshold)을 포함하는 출력기와 제어기는 용량 유량 시그널, 및 임계값에 대해 비교되는 용량 유량 시그널을 수신한다. 제어기는 유량 시그널이 임계값을 초과하는 경우 출력기를 작동시킨다. 게다가, 제어기에서 임계값은 채널을 통과한 총 갤런 수에 상응할 수 있다.
또한, 본 발명은 물 처리기용 미터 시스템을 포함하며, 상기 기기는 입구와 출구, 및 입구와 출구 사이를 통해 물을 유도하는 채널이 구비되어 있다. 교환가능한 필터 카트리지는 입구와 출구 사이의 채널에 설치되어 있다. 미터 시스템은 채널에 회전가능하게 위치하며, 흐르는 물에 노출된 유량 반응기를 포함하고, 유량 반응기는 물의 단위 용량 당 선택된 비의 회전수를 갖는다. 시그널 생성 부재는 유량 반응기 상에 위치한다. 스위치는 유량 반응기에 근접하게 위치하며, 유량 반응기의 회전에 의해 초래된 시그널 생성 부재의 접근을 감지한다. 스위치는 시그널 생성 부재의 움직임을 나타내는 전기 시그널을 전송할 수 있다. 제 1 및 제 2 수행 임계값이 프로그래밍된, 출력기를 갖는 재셋팅가능한 마이크로제어기는 유량 반응기에 근접하게 위치한다. 마이크로제어기는, 스위치로부터 전기 시그널을 수신하기 위해 스위치와 전기 소통되며, 상기 스위치는 유량 반응기의 회전을 감지하고, 특징을 나타내는 전기 시그널을 마이크로제어기로 전송하며, 상기 마이크로제어기는 상기 시그널을 제 1 수행 데이타로서 해석한다. 마이크로제어기는 또한, 마이크로제어기가 마지막으로 재셋팅된후 부터의 경과 시간을 총합산하기 위한 시간 카운터를 구비하며, 상기 마이크로제어기는 시간 경과를 제 2 수행 데이타로서 해석한다. 마이크로제어기는 제 1 수행 데이타를 제 1 수행 임계값과 비교하고, 제 2 수행 데이타를 제 2 수행 임계값과 비교하여, 각각의 수행 임계값을 초과하는지의 여부를 측정하고, 초과할 경우 출력기를 작동시킬 때를 결정한다.
마이크로제어기는, 이것의 많은 기능중에서도, 터빈의 회전수를 카운트하고 저장하는데 사용된다. 또한, 마이크로제어기는, 이것이 마지막으로 재셋팅된 이후부터 현재 필터 카트리지의 장착 동안 일반적으로 발생한 지속 기간(캘린더 시간)을 추적한다.
바람직한 구체예에서, 마이크로제어기는 필터 카트리지의 사용 수명의 한계에 도달했다는 경고로서 황색의 발광 다이오드(LED)를 시그널로 보낸다. 필터 카트리지의 수명이 200 갤런 또는 90일로 측정된 경우, 황색 LED는 180 갤런의 유량 또는 약 81일 이후에 시그널을 보낸다. 이 지점에서, 소비자는 카트리지를 교환할 계획을 세워야 하지만, 아직 20 갤런 또는 약 9일의 용량이 남아있을 것이다. 200 갤런의 통과 또는 90일 후의 적색 LED 시그널은, 사용자가 카트리지를 즉시 교환해야 한다는 것을 나타낸다. 카트리지가 황색 또는 적색 시그널 이전의 이의 유효 수명에 있는 경우, 녹색 시그널은 처리된 물이 소비가능하다는 것을 사용자에게 알려주기 위해 제공된다.
설계에 의해 제공되는 추가적인 이점은, 카트리지를 장착하자마자 그리고 매 사용 이전에 교환 카트리지를 플러싱해야 한다는 것을 사용자에게 지속적으로 알리는 수단을 포함한다는 것이다. 새 카트리지를 장착한 경우, 새로운 카트리지는 카트리지에 갇혀있던 공기 및 활성탄 입자를 제거하기 위해 약 1 갤런의 초기 플러싱이 수행된다. 최초 물 중의 공기 방울 및 미세 입자는 물을 탁하게 하므로, 바람직하지 않다. 본 발명은 1 갤런의 플러싱 동안 경고 황색 LED를 사용자에게 발광시킴으로써 초기 갤런 플러싱 동안 대기를 지시하는 시그널 수단을 특징으로 한다. 일단 작동되면, 카트리지는 매 사용에 앞서 사용자에 의해 약 0.025 갤런(사용 플러시 당)으로 플러싱되며, 이는 필터 카트리지 1단위 용량 이상의 물을 버려야 함을 사용자에게 상기시켜 주는 것이다. 이러한 물은 기기의 싯팅(sitting)으로부터 가온되는 경향이 있으며, 이후 새로이 여과되는 물보다 맛이 덜하다. 본 발명은 매 사용 플러시의 지속 기간 동안 안전한 녹색 LED를 지연시킴으로써 매 사용 플러시 동안 사용자가 기다릴 것을 알려주는 시그널 수단을 특징으로 한다.
본 발명 및 이의 범위는 하기에 간단하게 요약된 첨부된 도면, 본 발명의 바람직한 구체예의 하기 상세한 설명 및 첨부된 청구범위의 이해에 의해 더욱 완전히 이해될 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명을 구체화한 물 처리기의 투시도이다.
도 2는 본 발명을 구체화한 물 처리기의 정면도이다.
도 3은 본 발명을 구체화한 물 처리기의 평면도이다.
도 4A 내지 4C는 본 발명을 구체화한 물 처리기의 확대분리도이다.
도 5는 도 2의 라인 5-5에 따른 단면도이다.
도 6은 측관 위치에서 밸브의 대표적인 단면도이다.
도 7은 도 3의 라인 7-7에 따른 단면도이다.
도 8은 도 5의 라인 8-8에 따른 단면도이다.
도 9는 도 5의 라인 9-9에 따른 단면도이다.
도 10은 도 8에 도시된 배터리 클립의 대표적인 부분단면도이다.
도 11은 도 10의 라인 11-11에 따른 단면도이다.
도 12는 클립으로부터 배터리가 제거된, 도 10과 유사한 대표적인 부분단면도이다.
도 13은 도 4B에 도시된 배터리 클립의 확대투시도이다.
도 14는 미터 시스템의 작용 블록도이다.
도 15는 미터 시스템의 작동을 지시하는 플로우 챠트이다.
도 16은 미터 시스템의 마이크로제어기 및 유량 센서의 약개통도이다.
도 17은 도 4B에 도시된 배터리 클립의 다른 구체예의 확대투시도이다.
도 18은 터빈의 확대도이다.
도 19는 도 18의 라인 19-19에 따른 단면도이다.
도 20은 제 2 수직 채널 및 주위 구조의 대표적인 확대부분단면도이다.
도 21은 터빈, 배터리 홀더 및 렌즈의 다른 구체예를 나타내는 필터 조립체의 대표적인 단면도이다.
도 22는 L.E.D 및 렌즈의 분리투시도이다.
도 23은 렌즈의 투시도이다.
도 24는 개구 위치에서 배터리 홀더의 다른 구체예의 투시도이다.
도 25는 페쇄된 위치에서 배터리 홀더의 다른 구체예의 투시도이다.
도 26은 배터리 홀더의 다른 구체예의 측면도이다.
도 27은 도 26의 라인 27-27에 따른 단면도이다.
도 28은 터빈의 다른 구체예의 분리도이다.
도 29는 터빈의 다른 구체예의 투시도이다.
도 30은 도 29의 라인 30-30에 따른 단면도이다.
도 31 내지 34는 미터 시스템의 다른 구체예에 대한 용량 기준 측정을 설명하는 플로우 챠트이다.
발명의 상세한 설명
도 1, 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 물 유량 및 시간 총합산 미터 시스템을 구체화한 급수구 말단식 물 처리기(20)가 도시되어 있다. 물 처리기는, 식수 공급원으로부터 바람직하지 않은 오염물을 감소시키기 위한 기계적 및/또는 흡착성 필터 카트리지로 구현된 교환가능한 필터를 구비하고 있다. 본원에 설명된 물 처리기의 특정 구체예는 부엌 씽크대 급수구(22)의 말단에 부착되며, 이는 더욱 통상적으로 급수구 말단(EOF)으로서 공지되어 있다. 총합산식 미터 시스템은 회전하는 터빈을 사용하여 필터 카트리지를 통한 용량 유량 뿐만 아니라 미터 시스템이 재셋팅된 후부터의 총 시간을 총합산한다.
물 처리기는 제 1 비여과된 측관 흐름 경로(26)(도 6) 및 제 2 여과된 흐름 경로(28)(도 7)를 형성하는 본체(24)를 포함한다. 본체는 급수구(22)와 같은 물 공급원에 부착되며, 측관 출구(30) 및 여과된 출구(32)를 형성한다. 미터 시스템 및 필터 카트리지는 제 2 여과된 흐름 경로(28)와 일직선으로 본체 내에 위치한다. 밸브(34)가 본체(24)에 포함되며, 제 1 흐름 경로(26)와 제 2 흐름 경로(28) 사이의 물의 흐름을 조절하도록 작동될 수 있다. 측관 흐름 경로(26)가 선택될 때, 물은 급수구(22)에서 측관 출구(30)로 직접 흐르며, 필터 카트리지를 통과하지 않는다. 여과된 흐름 경로(28)가 선택되는 경우, 물은 급수구(22)에서 본체(24) 쪽으로 필터 카트리지와 총합산 시스템을 통과하여 여과된 출구(32)로 흐른다.
본 발명의 미터 시스템(36)은 도 4B, 5, 8 및 9에 도시된 바와 같이 필터 카트리지(38)를 통해 흐르는 물의 총 용량과, 미터 시스템이 마지막으로 재셋팅되거나 작동한 후부터의 총 시간에 관한 데이타를 수집한다. 미터 시스템(36)을 통해 흐른 물의 총 용량과, 시스템이 마지막으로 작동한 후부터의 총 시간 모두는 교환가능한 필터 카트리지(38)의 남아있는 수명을 나타낸다. 이러한 성능 또는 상태 데이타가 미터 시스템(36)에 의해 축적되고, 필터 카트리지(38)의 기능 상태를 사용자에게 알려주기 위해 출력기(40)을 통해 사용자에게 출력된다. 미터 시스템에 의해 사용자에게 제공된 상이한 단계의 출력 정보가 존재하며, 이것은 하기에 더욱 상세히 설명된다.
물 처리기가 도 1, 2, 3 및 4A-C에 보다 상세히 도시되어 있다. 물 처리기는 직립부(42) 및 직립부의 기부에 부착된 측면 확장부(44)가 구비된 본체(24)를 포함한다. 측면 확장부(44)는 물 공급원으로부터 물을 수용하기 위한 입구(46), 표준 급수구(22)와 같은 물 공급원에 물 처리기(20)를 연결시키기 위해 입구(46)에 결합된 부착 구조물(48), 제 1 흐름 경로(26) 또는 제 2 흐름 경로(28)를 따라 물을 유도하기 위한 밸브(34), 및 측관 출구(30)를 포함한다.
본체(24)의 직립부(42)는 도 7, 8 및 9에 가장 잘 도시되어 있는 바와 같이, 수직 배향된 챔버(50)을 형성하며, 이 챔버는 교환가능 필터 카트리지(38)를 수용하기 위한 상단부(52), 미터 시스템(36)을 수용하기 위한 중간부(54), 및 기부(56)와 여과된 출구(32)를 포함한다. 도 1 및 4B에 도시된 바와 같이, 본체(24)는 일반적으로 본체(24)와 유사한 직립 확장부(60)와 측면 확장부(62), 및 기판(64), 하부(66), 라이저(68) 및 캡(70)을 포함하는 외부 측판 부재가 구비된 골격 하우징 구조(58)에 의해 일반적으로 형성된다. 골격 하우징 구조(58)는 필터 카트리지(38)와 미터 시스템(36)을 포함하고, 지탱하고, 배치시키는 반면, 외부 측판 부재(64, 66, 68, 70)는 주로 목적하는 미적 형상을 제공한다.
상기 골격 구조(58)의 직립부(60)의 상단부는, 외부로 나사줄이 형성되어 하우징 측판의 상단부(70)의 내부 나사줄을 수용한다. 하우징 측판의 기판(64)이 골격 구조(58) 아래에 위치하면, 하우징 측판의 하부(66)가 골격 구조(58) 위로 슬라이딩되어 측판의 기판(64)과 결합되고, 골격 구조(58)의 대부분을 단단히 에워싼다. 측판의 기판(64)과 하부(66)는 함께 경사진 걸쇠 메카니즘(72)에 의해 제 위치에 함께 유지된다. 그 후, 측판의 라이저부(68)는 골격 구조(58) 위로 슬라이딩되어 하부(66)와 결합된다. 최종적으로, 캡(70)이 골격 구조(58)에 의해 나선으로 수용되어, 골격 구조(58)상의 하부(66)와 라이저부(66)를 고정시킨다.
입구 구조(48), 측관 출구 구조(30) 및 밸브(34) 구조는 도 4A-C, 6 및 7에 가장 잘 도시되어 있다. 입구 구조(48)는 물 처리기가 표준 급수구(22)의 말단에 분리가능하게 부착되도록 한다. 골격 구조(58)의 측면 확장부(62) 및 측판의 하부(66)는 모두 일직선 방향으로 구멍을 형성하며, 함께 입구(46)를 형성한다. 골격 구조(58)의 측면 확장부(62) 상의 구멍(72)은 측판의 구멍을 통해 위로 연장되는 외부 나사줄 칼라(74)를 포함한다. 삽입 부싱(76)은 칼라(74) 중의 와셔(78)와 함께 골격 구조(58)에서 구멍 주위로 형성된 내부 환형 측판에 밀봉적으로 연결된다. 삽입 부싱(76)은 방사상의 외부로 연장된 플랜지를 가지며, 방사상의 내부로 연장된 플랜지에서 내부 나사줄이 종료된다. 부싱(76)상의 내부 나사줄은 급수구(122) 상의 외부 나사줄을 수용하여 여기에 물 처리기가 부착되게 한다. 급수구의 말단은 부싱(76)에서 방사상의 내부로 연장된 플랜지에 대해 돌출되어 있으며, 여기에서 와셔(77)와 함께 밀봉된다. 내부 나사선 유지 너트(80)는 부싱(76) 중의 방사상으로 외부로 연장된 플랜지와 결합되며, 칼라(74)상의 외부 나사줄과 결합되어 방수 방식으로 부싱(76)과 조립체의 나머지 부분을 함께 조인다.
출구는 필터 스크린 조립체(84) 및 유지 너트(86)를 포함한다. 유지 너트(86)는 골격 구조(58)의 측면 확장부(62)상의 측관 구멍(30)으로부터 확장된 외부 나사줄 칼라(88)에 나사적으로 부착된다. 칼라(88)는 측판의 기부(64)에 형성된 출구(90)를 통해 아래로 확장된다. 유지 너트(86)는 와셔 및 필터 스크린 조립체를 측관 출구(30)에 위치시킨다.
밸브(34)는 골격 구조(58)의 측면 확장부(62)에 형성된 세로 공간(92)으로 삽입되며, 여기에 조립될 때, 밸브는 물이 필터 카트리지(38)를 우회하도록 제 1 흐름 경로(26)로 유도하거나, 물을 제 2 흐름 경로(28)로 유도하여 필터 카트리지(38)를 통과시킨다. 밸브(34)는 T-핸들(96)에서 종결되는 일반적으로 프루스토코니(frustoconically) 모양의 스템(94)을 포함한다. 외부 측판부(98)는 T-핸들(96) 위로 맞추어져서 외부 측판의 다른 부분과 정합된다. 환형 그루브(100)는 T-핸들(96)과 스템(94) 사이에서 형성되어, 감소된 직경을 갖는 단면을 생성한다.
각각 상이한 흐름 경로로 유도되는 두 별개의 그루브 구조가 스템(94) 상에 형성된다. 제 1 흐름 경로(26)의 일부인 제 1 그루브 구조(102)는 도 6에 도시된 바와 같이 입구 바로 아래 및 스템(94)의 폭을 가로질러 형성된다. 제 1 그루브 구조(102)는 물이 입구(62)로부터 출구(30)를 통해 직접 흐르게 한다. 밸브(34)가 제 1 흐름 경로에 대해 작동하는 경우, T-핸들(96)은 도 1 및 6에 도시된 바와 같이 골격 구조(58)의 측면 확장부(62)와 일직선으로 또는 플러싱되도록 위치한다.
제 2 흐름 경로(28)의 일부인 제 2 그루브 구조(104)는 입구(46) 바로 아래 및 스템(94)의 길이에 따라 형성되어, 골격 구조(58)의 측면 확장부(62)에 형성된 공간(62)으로 개방된다. 제 2 그루브 구조(104)에서 제 2의 또는 여과된 흐름 경로(28)가 시작되며, 이는 하기에 더욱 상세히 설명될 것이다. 두개의 그루브 구조(102 및 104)는 서로 90도에서 상쇄된 스템(94) 내에 형성된다. 밸브(34)가 제 2 흐름 경로(28)에 대해 작동하는 경우, T-핸들은 도 7에 도시된 바와 같이 골격 구조(58)의 측면 확장부(62)에 대해 가로로 위치한다.
스템(94)은 공간(92)에 회전가능하게 수용되며, T-핸들(96)과 스템(94) 사이에 형성된 환형 그루브(100)로 삽입된 외부 측판(하부(66) 및 기부(64))의 가장자리에 의해 축을 중심으로 유지된다. 적합한 방수 밀봉제(O-고리)가 스템(94) 상에 위치하여, 물 흐름이 스템, 또는 제 1 그루브 구조(102)와 제 2 그루브 구조(104) 사이를 통과하는 것이 억제된다.
도 7에 도시된 바와 같이 제 2 또는 여과된 흐름 경로(28)는 일반적으로 입구(46)로부터 제 2 위치에 있는 밸브(34)를 지나 제 2 그루브 구조(104)를 통과하여, 골격 구조의 측면 확장부에 형성된 공간으로 흐른다. 이 지점으로부터 도 7에 도시된 바와 같이, 제 2 흐름 경로는 골격 구조(58)의 직립부(60)의 기판 및 위의 필터 카트리지(38)로 이어진다. 제 2 흐름 경로는 필터 카트리지(38)로부터 미터 시스템(36)을 통해 아래로 연속되고, 여과된 출구(32) 밖으로 배출된다(도 8 및 9).
더욱 상세히 설명하면, 제 2 흐름 경로는 골격 하우징 구조(58)에서 여러 상이한 구성요소를 통해 흐른다. 제 2 흐름 경로는 도 7에 도시된 바와 같이 공간(92)으로부터 골격 구조(58)의 직립부(60)의 기부 가장자리 아래에 형성된 터널(93)을 통과하고, 미터 케이스(106)을 통해 제 1 수직 배향 채널(108)을 통해 위로 흐른다. 필터 카트리지는 미터 케이스(106) 위에 위치하며, 미터 케이스(106)로부터 위로 연장된 다수의 지지대(107)로 받쳐져 있다. 필터 카트리지(38)의 입구(110)는 미터 케이스(106)을 통해 형성된 제 1 수직 배향 채널(108)의 출구(112)와 유체 소통된다. 제 2 흐름 경로(28)는 도 8 및 9에 도시된 바와 같이 필터 카트리지(38)를 통해 필터 카트리지(38)의 출구(114)로 연속된다.
도 8 및 9에 도시된 바와 같이, 필터 카트리지(38)의 출구(114)는 미터 케이스(106)를 통해 형성된 제 2 수직 채널(118)의 입구(116)와 유체 소통된다. 미터 시스템(36)은 부분적으로 제 2 수직 채널(118) 내에 위치하며, 이는 배출 또는 여과된 물과 유체 소통되는 출구(120), 및 제 2 흐름 경로에 대한 출구(32)를 갖는다.
필터 카트리지(38)는 이러한 유형의 제품에 일반적으로 사용되는 임의의 유형의 필터 물질로 제조될 수 있다. 필터 카트리지(38)를 통한 흐름 경로는, 흐름 경로가 필터 카트리지(38)에 형성된 출구(114)에서 종료되는 한, 본 발명의 작용에 대해 결정적인 것은 아니다. 바람직한 필터 카트리지 유형은 뉴햄프셔 도버에 소재하는 피브레디네 코포레이션(Fibredyne Corporation of Dover, New Hampshire)에 의해 제조된 섬유상의 활성화된 카본 블록이다. 본 구체예의 상기 필터 카트리지(38)에서, 필터 카트리지는 원통형 필터 부재(41)를 함유하는 외부 하우징(39)을 포함한다. 필터 부재(41)의 외벽(43)과 외부 하우징(39) 사이에는 환형 챔버가 형성되어 있다. 이러한 구체예에서, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 물은 필터 카트리지(38)를 통해 중앙 원통형 공간으로 방사상으로 흐르고, 원통형 공간에서 물은 중력하에 낙하하고, 필터 카트리지의 기부로 가압되어 출구(114) 밖으로 유도된다.
미터 케이스(106)는 본 발명의 미터 시스템(36)을 하우징하는 내부 공동(122)을 형성한다. 또한, 미터 케이스(106)는 제 2 흐름 경로(28)의 두 레그, 필터 카트리지(38)의 입구(110)로 유체를 이동시키기 위한 제 1 수직 배향 채널(108) 및 유체를 필터 카트리지(38)의 출구(114)로부터 미터 시스템(36)을 지나쳐 여과된 출구(32)로 이동시키기 위한 제 2 수직 배향된 채널(118)을 형성한다. 제 2 흐름 경로(28)의 두 레그는 미터 케이스(106)의 공동(122)을 통해 형성되지만, 유체가 공동(122) 자체를 통과하도록 하지는 않는다. 미터 케이스(106)는 골격 구조(58)의 기부(124)와 결합된다. 미터 케이스(106)에는 상단면(128), 및 상단면(128)과 하향 확장부의 주변 둘레로 부착된 연속 측벽(130)이 구비되어 있다. 미터 케이스(106)는 골격 구조(58)의 직립부(60)에 고정되며, 측벽(130)의 기부 가장자리(132) 주위에서 기부(124)와 결합된다. 필터 카트리지(38)는 미터 케이스(106) 상단에 위치한다.
도 7에 가장 잘 도시된 바와 같이, 공동(122)을 통해 형성된 제 2 흐름 경로(28)의 제 1 수직 채널(108)은, 기부(124)로부터 아래로 확장된 튜브(134)에 의해 형성되어 미터 케이스(106)의 상단부(128)에 형성된 적합하게 위치한 구멍과 밀봉적으로 연결된다. 미터 케이스(106)내 구멍은 미터 케이스(106)로부터 상향 및 하향으로 연장된 숏단면부(136)의 상단부에 형성된다. 튜브(134)는 숏단면부(136)의 기부 말단으로 삽입되며, 밀봉제(O-고리와 같은)와 결합되어 방수 결합을 형성한다. 그라밋(grommet)(138)은 숏단면부(136)의 상단부로부터 구멍으로 삽입되어 필터 카트리지(38)의 입구(110)의 측벽과 함께 밀봉제(O-고리와 같은)와 결합되어 방수 결합을 완성한다. 따라서, 물은 터널(93)을 통해, 튜브(134)를 통해 밀봉제를 지나, 그라밋(138)을 통해 필터 카트리지(38)의 입구(110)로 흐른다.
도 8 및 9에 가잘 잘 도시되어 있는 바와 같이, 미터 케이스(106) 내에 형성된 제 2 흐름 경로(28)의 제 2 수직 채널(118)은 필터 카트리지(38)의 출구(114)와 일직선으로 미터 케이스(106)를 통해 연장된다. 출구(120)는 기부(124)에 형성되며, 상응하는 구멍은 미터 케이스(106) 내에 형성된다. 미터 케이스(106)에 형성된 구멍은 미터 케이스(106)로부터 상향 및 하향으로 연장된 숏단면부(140)의 상단부에 형성된다. 그로밋(139)은 숏단면부(140)의 상단부로부터 구멍으로 삽입되며, O-고리와 같은 밀봉제는 필터 카트리지(38)의 출구(110) 주위로부터 아래로 연장된 원통형 플랜지(142) 및 숏단면부(140)의 외면 사이에 형성된다.
도 20에 도시된 바와 같이, 터빈 하우징(144)은 기부(124)에서 출구(120) 주변 위로 확장되며, 마주보는 v형 축-브래킷(146)을 형성하고, 이들 각각은 하기에서 더욱 상세히 설명될 터빈(148)으로부터 연장되는 원통형 축 말단부(147)를 회전가능하게 지지하기 위한 개방 상단부를 갖는다. 유량 조절기(150)는 커버(126)내 입구와 터빈 하우징(144)의 상단부 사이에 위치한다. 유량 조절기(150)는 터빈 하우징(144)의 상단부 가장자리를 결합시키기 위한 평면 기부(152)와, 커버(126) 내에 형성된 구멍 주위로부터 아래로 확장된 단면부(140)로 삽입하기 위한 위로 확장된 칼라(154)를 포함한다. 밀봉제(O-고리와 같은)가 유량 조절기(150)와 커버(126) 사이에 형성된다. 림(rim)(154)은 유량 조절기(150)의 평면 기부(152)로부터 아래로 연장되어, 터빈 하우징(144)의 상단부 가장자리 바로 안쪽으로 수용된다. 두개의 프롱(prong)(156)은 유량 조절기(150)의 림(154)으로부터 아래로 확장되며, 유량 조절기(150)가 터빈 하우징(144)과 결합되는 경우, 축 브래킷(146)에 근접하여 종결된다. 프롱(156)은 축 브래킷(146)내에 터빈(148)을 유지시키고, 터빈(148)과 일직선이 되지 않게 유지시킨다. 타원형 구멍(158)은 유체 흐름을 터빈의 적합한 부분으로 유도하기 위해 칼라 내부의 평면 기부(152) 내에 형성되어 회전에 영향을 미친다. 따라서, 필터 카트리지(38)의 출구(114)로부터 흐르는 물은 그로밋(139)을 통과하고, 미터 케이스(106)의 구멍을 통과하고, 유량 조절기(150)를 통과하고, 터빈 하우징(144)을 통과하고, 미터 시스템(36)을 지나 출구(32) 밖으로 흐른다.
미터 시스템(36)에 동력을 공급하기 위한 배터리(160)는 도 8, 10 및 12에 도시된 바와 같이 커버(126)의 상단면(128)으로부터 카세트(106)의 공동(122)에 매달려 있다. 배터리는 바람직하게는, 본 발명의 미터 시스템 내에 통합될 경우, 약 2년 동안 작동되는 것으로 예상되는 CR2032 3개의 볼트 워치형 배터리이다. 배터리 홀더(162)는 카세트(106)의 커버(126)에 형성된 슬롯(164)을 통해 수직 배향된 위치에서 배터리(160)를 지지한다. 배터리 홀더(162)는 커버(126)의 상단부(128)에 밀봉을 형성시키기 위한 상단 부재(166), 카세트(106)로부터 배터리(160)를 제거하기 위해 홀더(162)를 움켜쥐는 위치를 제공하기 위한 그립부(168), 및 배터리(160)를 수직으로 고정시키는 아래를 향해 매달린 시이트(170)를 갖는다. 상기 시이트(170)는 배터리(160)의 바깥쪽 주변을 안전하게 결합시키기 위한 원주 림을 가지며, 측면을 개방시켜 배터리(160)의 양쪽 측면과 접촉하게 한다.
한쌍의 접촉 클립(172, 174)이 홀더(162)의 개방된 측면을 통해 배터리(160)와 자동적으로 결합되어, 미터 시스템(36)에 전력을 공급 및 수송한다. 접촉 클립(172, 174)은 배터리(160)의 위치에 근접한 카세트(106) 내에 위치하여, 배터리가 삽입될 경우(도 10), 하나의 클립(172, 174)이 배터리(160)의 각각의 측면과 접촉한다. 배터리(160)가 제거될 경우, 클립(172, 174)은 서로 접촉하도록 연장된다(도 12). 각각의 클립(172, 174)은 도 8, 10-13에 도시되어 있는 바와 같이, 마주보는 단부를 지니며, 중앙에 D-형 스프링 접촉부(176, 178)가 형성되는 단일 길이의 와이어이다. D-형 스프링 접촉부(176, 178)는 상부로부터 안쪽 및 아래쪽으로 고정되지 않은 말단으로 연장된다. 상부에서 와이어의 밴드는 스프링 바이어스력이 각각의 스프링 접촉부(176, 178) 안쪽으로 쏠리게 하여, 배터리(160)의 부재시 다른 스프링 접촉부가 서로 결합되게 한다. 하기에 더욱 상세히 설명되듯이, 배터리(160)를 제거하면 스프링 접촉부(176, 178)가 서로 결합되게 하며, 미터 시스템(36)이 재셋팅된다.
배터리 접촉 클립(172a 및 174a)의 또 다른 구체예가 도 17에 도시되어 있다. 이러한 접촉 클립은 시이트 금속으로 형성되며, 상기 설명된 접촉 클립(172, 174)과 기본적으로 동일한 형태 및 기능을 갖는다. 접촉 클립(172a, 174a)은 나사와 같은 패스너에 의해 적소에 유지되며, 각각의 접촉 클립의 말단을 통해 미터 케이스(106)에 부착된다.
도 4B, 7, 8 및 9에 도시된 바와 같이, 미터 케이스(106)는 또한, 미터 케이스(106)가 기부(124) 상에 위치할 경우, 미터 시스템(36)의 출력기(40)(LED와 같은)가 삽입되는 포트(180)를 포함한다. 포트(180)는 측판의 라이저부(68) 내에 위치한 렌즈(182) 옆에 위치한다. LED는 렌즈 기부에 근접한 포트 밖으로 확장된다. 렌즈는 측판의 측벽에 형성된 구멍(183) 및 골격 구조의 직립부(60)의 상응하는 구멍을 통해 고정되도록 삽입된다. 렌즈의 기부는 골격 구조의 직립부로 확장되어, 포트를 통해 확장되는 LED 위치에 근접하여 종결된다. 렌즈는 바람직하게는, 폴리카르보네이트 열가소성 수지 또는 그밖의 광투과 물질로 제조된다. LED가 미터 시스템(36)에 의해 작동되는 경우, 여기서 방출된 광은 렌즈(182)를 발광시킨다. 이러한 방식으로, 사용자는, 미터 시스템에 의해 측정된 필터 부재의 성능 상태를 사용자에게 알려주는 출력기(40)의 작동을 관찰할 수 있다.
도 4B, 7, 8 및 9에 도시된 바와 같이, 미터 시스템(36)은 터빈 하우징(144) 내의 흐름 스트림에 위치한 터빈(148)과 함께, 미터 케이스(106) 내에 형성된 공동(122)에 부분적으로 포함된다. 미터 시스템(36)은 흐름 스트림에 위치한 회전가능한 터빈, 센서(184)와 마이크로제어기(186), 및 출력기(40)을 포함한다. 센서(184), 마이크로제어기(186) 및 출력기(40)는 모두 카세트(106)에 고정되는 회로판(188) 상에 위치하며, 배터리(160)에 전기적으로 접속되어 있다. 미터 시스템(36)은 두가지의 기본적인 기록 유지 기능을 수행한다. 첫 번째, 미터 시스템(36)은 미터 시스템이 마지막으로 재셋팅되는 때부터의 시간을 카운트한다. 미터 시스템(36)은 배터리를 제거하고 재삽입함에 의해 재셋팅된다. 배터리(160)가 홀더(162)로부터 제거되는 경우, 클립들(172, 174)이 결합되게 되고, 본원에 사용된 마이크로제어기(186) 및 카운터가 재셋팅된다.
두 번째, 미터 시스템(36)은 터빈(148)의 움직임을 모니터링함으로써 필터 카트리지(38)를 통과하는 물의 총 유량을 계산한다. 하기에 설명되는 바와 같이, 터빈은 터빈을 지나 흐르는 물의 단위 용량 당 공지된 횟수로 회전한다. 이러한 두 기능은, 하기에 더욱 상세히 설명될 센서(184) 및 마이크로제어기(186)에 의해 동시에 수행된다.
터빈(148), 또는 유량 반응기는 터빈 하우징(144)내에 회전가능하게 위치하며, 여기에 장착된 시그널 생성 부재(190)를 갖는다. 바람직하게는, 터빈은 일반적으로 도 18 및 19에 도시된 바와 같이 원통형의 길이를 따라 형성된 방사상 확장 터빈 블레이드(192)를 갖는 연장된 원통이다. 터빈(148)의 하나의 블레이드(192)는 이것의 팁에 자석 막대(190)를 구비하고 있으며, 상기 막대는 블레이드(192)의 길이를 따라 연장되어 있다. 자석 막대를 갖는 블레이드 반대쪽의 터빈 블레이드(192)는 더 큰 무게(더 큰 치수의 블레이드 두께)를 갖도록 설계되어 있어서 자석 막대의 추가 중량과 평형 유지되고 있다. 특히, 터빈(148)은 동일하게 이격된 8개의 블레이드를 가지며, 자석 막대가 배치된 블레이드와 마주보는 세개의 블레이드는 나머지 블레이드보다 두껍다. 이러한 특징은 터빈이 비교적 높은 빈도수로 회전하므로, 회전 관성에서의 불균형이 미터 시스템(36)의 성능, 및 터빈과 축 브래킷(146)의 구조적 보존에 불리한 것으로 입증되었기 때문이다. 카운터 중량을 반대쪽 블레이드 또는 다른 위치에 배치시켜 목적하는 역 균형 작용을 달성하는 것과 같은, 터빈(148)의 다른 균형 수단이 있다.
터빈(148)은 유량 조절기(150)의 구멍(158) 아래에 위치한다. 바람직하게는, 구멍(158)이 터빈(148)의 핀(192)의 외부 위에 있어서, 물 흐름이 터빈(148)의 한쪽 면에 주로 충돌하여, 단지 한 방향으로만 터빈을 돌게 한다(도 9의 반시계 방향). 최근 개시된 구체예의 터빈(148)은 세로 약 3/8인치, 직경 0.5인치이며, 핀의 길이는 약 1/8인치이다. 이러한 터빈(148)은 제 2 수직 배향된 채널을 통해 흐르는 물의 1 갤런 당 약 5974회 회전한다. 물의 1 갤런 당 터빈 회전 오차는 15% 미만이며, 이는 유체의 유량에 의존적이다. 터빈의 특정 디자인은 변형될 수 있으며, 이는 회전수와 유량 갤런 사이의 관계를 변화시킨다.
센서(184) 및 마이크로제어기(186)는 회로판(188) 상에 상호연결된 전기 요소로 형성되며, 회로판은 물 흐름 밖의 카세트(106)에 의해 형성된 공동(122)에 위치한다. 리드 스위치(reed switch) 또는 홀 이펙트 센서(hall-effect sensor) 등의 센서(184)는 터빈 하우징(144) 근방 및 터빈(148)에 인접하여 위치한다. 상기 센서는 공동 내부에 존재하는 반면, 터빈(148)은 제 2 수직 배향된 채널(118)내에 위치하며, 터빈 하우징(144)의 벽이 이 사이에 위치한다. 따라서, 센서 및 마이크로제어기 조립체는 비교적 건조된 상태로 유지되어, 미터 시스템(36)의 성능에 대한 물의 악영향을 최소화한다.
센서(184)와 마이크로제어기(186)의 작동이 도 14, 15 및 16에 도시되어 있다. 도 14는 센서와 마이크로제어기의 기능 블록도이며, 이는 유량 카운터(194), 시간 카운터(196), 슬립/웨이크 타이머(198), 노화/총합산 모듈(200) 및 출구 모듈(202)을 갖는 마이크로제어기(186)를 나타낸다. 유량 카운터(194)는 외부 흐름 센서(184)에 반응하며, 물 처리기(20)의 작동 동안 터빈(148)의 회전수를 카운트한다. 시간 카운터(196)는 슬립/웨이크 타이머(198)에 반응하여, 실제 시간 증가량을 주기적으로 계산한다. 유량 카운터(194) 및 시간 카운터(196)에 반응하는 노화/총합산 모듈(200)은, 물이 물 처리기(20)의 필터 카트리지(38)를 통과하는 총 시간, 및 필터 카트리지(38)를 통과한 유체의 총 양을 계산한다. 출력 모듈(202)은 출력기(40)를 제어하는데 사용되어, 상기에 설명되었던 바와 같은 적합한 사용자 정보를 제공한다. 유량 카운터(194) 및 시간 카운터로부터 얻은 값은, 배터리(160)를 제거하고 재삽입시켜 마이크로제어기를 재셋팅할 때까지, 마이크로제어기(186) 내에서 유지된다.
슬립/웨이크 타이머(198)는 저동력 슬립 상태 및 웨이크 상태 사이에서 마이크로제어기(186)를 순환시킨다. 슬립 상태에서, 마이크로제어기는 이것의 최저 동력 작동 모드로 들어가서 웨이크 모드를 기다리며, 이로써 배터리(160)로부터 마이크로제어기의 동력 소모량이 감소된다(즉, 3 마이크로 암페어 이하). 웨이크 모드에서, 하기에 설명된 바와 같이, 마이크로제어기(186)는 정상적인 작동을 다시 시작하고, 물 유량을 측정하고, 시간 카운터(196)를 업데이트하고, 다양한 계산을 수행한다.
유량 센서(184)는, 터빈 하우징(144)의 벽을 통해, 회전하는 자성 막대(190)의 움직임을 감지하여, 제 2 흐름 경로(28)를 통해 흐르는 물에 의해 유도되는 터빈(148)의 회전수 및 빈도수를 표시하는 시그널을 생성시킨다. 유량 센서(184)는 이러한 정보를 함유하는 시그널을 유량 카운터(194)로 보내고, 유량 카운터는 터빈(148)을 지나 필터 카트리지(38)를 통과하는 총 유량을 기록한다. 유량 센서(194)는 터빈 회전 정보를 갖는 시그널을 생성시키고, 이를 노화/총합산 모듈(200)로 전송하고, 상기 모듈은 회전 정보를, 제 1 수행 데이타로서 공지된, 회전 대 유량 관계를 통한 총 유량 정보로 전환시킨다. 이러한 정보는 프로그래밍된 제어기에서 각각의 임계값 데이타에 대한 비교를 포함하여 여러 목적으로 이용된다.
동시에, 유량 카운터(194)의 작동에 대하여, 타이머(198)가 도 15의 플로우 챠트에 따라 작동하여 시간 카운터(196)를 제어하고, 이는 미터 시스템이 재셋팅되거나(배터리를 빼내 교환시키므로써) 시작될 때부터 경과된 시간을 추적한다. 시간 카운터(196)에 의해 기록되고 저장된 이러한 총 시간은 시그널로 해석되고, 이는 노화/총합산 모듈(200)으로 보내지며, 이것이 제 2 수행 데이타이다. 노화/총합산 모듈(200)은 유량 카운터(194) 및 시간 카운터(196)로부터 수신된 시그널의 데이타를 비교하여, 미리 프로그래밍된 임계값 요건에 대한 필터 카트리지(38) 상태를 결정한다. 필터 카트리지(38) 상태를 기초로, 출력기(40)가 그에 따라 작동하여 사용자에게 정보를 전달한다.
마이크로제어기는, 마이크로제어기를 재셋팅한 후부터 경과된 총 시간 및 총 유량에 대한 임계값 데이타 수준을 포함하도록 사전 프로그래밍된다. 상이한 출력 시그널에 대한, 마이크로제어기 내에 미리 프로그래밍된 임계값 요건의 여러 세트가 있을 수 있다.
임계값 요건의 여러 세트 중 한 예가 하기되어 있다. 카트리지의 수명이 200 갤런 또는 90일로 평가되는 경우, 마이크로제어기는, 1) 유출 용량(180 갤런) 또는 시간(81일)을 측정하여, "사용된" 필터 카트리지(38)가 90% 이하일 경우, 출력기(40)가 녹색(허용 시그널)을 깜박거리게 작동하고; 2) 터빈(148)이 정지 상태에서 회전 상태로 변환될 경우, 각각 3초에 대해 상기 1) 당 출력기의 작동을 지연시키게 하고(지연 시그널); 3) 미터 시스템(36)이 직전에 재셋팅되고, 터빈(148)이 정지 상태에서 회전 상태로 변화되는 2분 동안 출력기(40)가 황색(플러시 시그널)을 깜박거리게 작동하고; 4) 유출 용량(180+ 갤런) 또는 시간(81+ 일)을 측정하여, "사용된" 필터 카트리지가 90% 초과 100% 미만인 경우, 출력기(40)가 황색(주의 시그널)을 깜박거리게 작동하고, 유출 용량(200 갤런) 또는 시간(90일)을 측정하여, "사용된" 필터 카트리지(38)가 100%일 이상일 경우, 출력기(40)가 적색(종료 시그널)을 깜박거리게 작동하도록 프로그래밍되어 있다.
마이크로제어기는 상기 정보에 따라 사전 프로그래밍되어, 적합한 출력 시그널에 대해 유량 및 시간 데이타를 비교하기에 적합한 임계값 요건을 포함한다. 상기 임계값 요건은 실용성 및 상업적 관점에서 바람직한 것으로 밝혀졌다. 다른 임계값 요건이 마이크로제어기에 프로그래밍될 수 있다. 예를 들어, 한 대안으로서, 캘린더 경과 시간을 측정할 경우, 마이크로제어기가 90일에 황색, 105일에 적색을 깜박거리도록 프로그래밍될 수 있다.
유량 카운터(194) 및 시간 카운터(196)는, 출력기(40)에 대한 적합한 상태를 결정하도록 마이크로제어기에 프로그래밍된 적합한 수행 임계값 데이타에 대한 비교를 위해, 이러한 정보를 노화/총합산 모듈(200)에 제공한다.
일반적으로, 입구(46)와 출구(32), 및 입구(46)와 출구(32) 사이에 물을 채널링하기위한 흐름 경로(28)을 갖는 물 처리기(20)용 미터 시스템(36)이 기술되어 있다. 터빈 또는 패들 바퀴와 같은 유량 반응기(148)는 상기 경로(28) 내에 위치하며, 흐르는 물에 노출되고, 자기 부재와 같은 시그널 생성 부재(190)는 유량 반응기(148) 상에 위치한다. 리드 스위치와 같은 센서(184) 또는 스위치는 유량 반응기(148)에 근접하게 위치하고, 시그널 생성 부재(190)의 접근을 감지한다. 센서(184)는 시그널 생성 부재(90)의 움직임을 표시하는 전기 시그널과 소통가능하다.
재셋팅가능한 마이크로제어기는, 여기에 프로그래밍된 하나 이상의 수행 임계값을 갖는다. 수행 임계값은 특정 물 처리기(20)에서 필터 카트리지(38)에 허용되는 총 유량 또는 총 시간일 수 있다. 마이크로제어기(186)는 센서(184)로부터 전기 시그널을 수신하기 위해 센서(184)와 전기 소통된다. 센서(184)는 유량 반응기(148)의 특성을 감지할 수 있으며, 이러한 특성을 나타내는 전기 시그널을 마이크로제어기(186)로 전송한다. 마이크로제어기(186)는 상기 시그널을 제 1 수행 데이타로서 해석하며, 마이크로제어기는 또한, 마이크로제어기가 마지막으로 재셋팅된 후부터의 경과 시간을 총합산하기 위한 시간 카운터(196)를 갖는다. 마이크로제어기는 경과 시간을 제 2 수행 데이타로서 해석하며, 마이크로제어기는 수행 임계값이 제 1 수행 데이타 또는 제 2 수행 데이타를 초과했는지를 측정하기 위해 각각의 수행 임계값에 대해 제 1 수행 데이타와 제 2 수행 데이타를 비교한다. 각각의 임계값을 초과하는 경우, 마이크로제어기(186)는 출력기(40)를 작동시켜 물 처리기(20)내의 카트리지 필터의 상태를 사용자에게 표시한다.
추가 구체예에서, 마이크로제어기(186)에 제 1 및 제 2 수행 임계값(90% 시간 및 유량 한계) 세트, 및 제 3 및 제 4 수행 임계값(100% 시간 및 유량 한계) 세트가 프로그래밍되며, 각각의 세트는 이들 각각에 대한 출력 시그널을 갖는다. 마이크로제어기는 제 1 수행 데이타(유량) 및 제 2 수행 데이타(시간)를, 제 1 및 제 2 수행 임계값 세트 및 제 3 및 제 4 수행 임계값 세트와 비교하여, 이들 임계값 세트를 초과하는지를 측정한다. 어느 하나의 수행 임계값 세트가 제 1 및 제 2 수행 데이타를 초과하면, 마이크로제어기는 각각의 출력 시그널을 표시하도록 출력기(40)를 작동시킨다.
도 15는 도 14의 작용 블록도에 도시된 미터 시스템(36)의 작동을 조절하고 순서화시키는 마이크로제어기(186)에 대한 작동 플로우 챠트이다. 상기 방법은 재셋팅 시작 또는 웨이크 연산(204)으로 시작하여, 웨이크 또는 재셋팅? 판단 연산(206)으로 이동한다. 여기서 조건이 재셋팅되면, 변수 초기화 연산(208)으로 이동하고, 1초 동안 슬립 연산(210)을 수행한다. 1초 동안 슬립 연산(210)은 재셋팅 시작 또는 웨이크 연산(204)으로 되돌아 간다.
웨이크 또는 재셋팅? 판단 연산(206)에서, 웨이크 상태이면, 시간 카운터 업데이트 연산(212)(이는 미터가 마지막으로 재셋팅된 후부터의 시간 총합산을 시작함)으로 이동한다. 그 후, 유량 센서 체킹 연산(214)으로 이동한다. 유량 판단 연산(216)에서 유량이 존재하지 않는다면, 1초 동안의 슬립 연산(218)으로 이동하고, 중단되어 재셋팅 시작 또는 웨이크 연산(204)으로 되돌아 간다. 즉, 유량이 없다면, 카운터를 간단히 업데이팅시켜 축적되는 시간을 추적한다. 이러한 데이타에 기초한 마이크로제어기(186)에 의한 측정은 기기가 작동되는 시간에 근거한다. 즉, 유량이 없다면, 마이크로제어기(186)는 경과 시간을 이용하여 임계값을 비교하며, 그에 따라서, 예컨대, 유량이 존재하는 그 다음 시간에서 출력기(40)를 작동시킨다. 출력기는 바람직하게는, 터빈이 회전할 경우에만 작동할 수 있다.
유량 센서 체킹 연산(214)에서, 센서(즉, 리드 스위치)에 의해 감지된 터빈의 회전에 의해 표시되는 유량 판단 연산(216)에서 유량이 존재하면, 색깔 및 광 LED 평가 연산(220)으로 이동한다. 다음으로, 0.1초 동안의 유량 체킹 연산(222)이 수행되고, LED 끄기 연산(224)이 수행된다(사용 동안 LED를 플래싱하기 위해). 그 후, 0.1초 동안의 유량 체킹 연산(226)이 다시 수행되고, 이 시점에서 9회 루핑연산(228)이 실시되고, 수행된 경우, 시간 카운터 업데이트 연산(230)이 수행된다. 그 후, 유량 판단 연산(232)이 수행되고, 유량이 없다면, 1초 동안의 슬립 연산(234)이 수행되며, 이것이 중단되면, 초기 재셋팅 시작 또는 웨이크 연산(204)으로 되돌아 간다. 유량이 존재하면, 색깔 및 광 LED 평가 연산(220)으로 되돌아가서, 플로우 챠트의 상기 순서가 시작된다.
도 16은 미터 시스템의 전기 구성요소의 구체예를 설명하는 회로도이다. 마이크로제어기(100)는 발진기 입력기(OSC 1), 공정을 재셋팅하는 마스터 클리어(MCLR) 입력기, 및 IO1, IO2, IO3 및 IO4로 도시된 형성가능한 입력/출력 핀을 갖는다. 마이크로칩 컴패니(Microchip Company)로부터의 8-비트 마이크로제어기 모델 PIC16C54가 마이크로제어기(186)로 사용될 수 있다.
상기 설명된 바와 같이, 배터리(160)가 접촉 클립(172)을 가로질러 위치하는경우, 프로세서(186)에 대한 전원이 형성된다. 표준 필터링 축전기는 배터리(160)와 평행으로 위치하여 전압 공급원에서의 리플(ripple)을 최소화시킨다. 마이크로제어기(186)의 발진기 입력기 OSC1은 저항기 및 축전기로 편향되어, 공지된 신뢰할 만한 시계 사이클을 형성하며, 이 시계 사이클은 마이크로제어기(186)내에서 계산되는 기본 시간을 얻는데 이용될 수 있다.
마이크로제어기(186)는 MCLR 핀(저 활성)이 낮게 셋팅될 경우, 재셋팅가능하다. 상기에 설명된 바와 같이, 접촉 클립(172, 174)은 배터리(160)가 제거될 때, 접촉 클립이 접지(ground)를 위해 MCLR 핀과 연결되도록 탄성 부하되며, 이에 의해 프로세서 및 여기에 저장된 값을 재셋팅하나, 임계 데이터를 여기에 저장하지 않는다.
자기 부재(190)에 반응하여 폐쇄되는 센서(184)(스위치)는 두개의 양방향 형성가능 입력/출력 핀, 즉 IO1 및 IO2에 연결된다. 본 발명의 한 구체예에서, IO2 핀은 입력 핀으로서 형성되며, IO1 핀은 출력 핀으로서 형성된다. 마이크로제어기(186)가, 스위치(184)가 개방되었는지 폐쇄되었는지를 측정하기 위해 탐지하는 경우, 높은 로직 시그널이 IO1 핀에 위치하며, IO2 핀에 위치한 로직 정도가 마이크로제어기(186)에 의해 판독된다. IO2 핀에서 로직 값이 낮으면 스위치(184)는 폐쇄되고, 반대로 IO2 핀에서의 로직 값이 높으면 스위치(184)는 개방된다. IO1 핀이 재형성가능한 입력/출력 핀이기 때문에, 마이크로제어기가 스위치(184)의 상태를 읽지 못하는 경우, 핀 IO1에서 높은 로직 수준의 출력이 마이크로제어기에 의해 출력된다. 이러한 방식으로, 스위치(184)를 판독할 때 소모되는 동력의 양이 감소된다.
입력/출력 핀 즉, IO3 및 IO4 둘 모두는 출력 핀으로서 형성되어, LED(236)와 같은 출력기(40)를 구동시킨다. LED(236)는 LED의 조합물로 구성되며, 적합한 출력 시그널, 또는 필요에 따라 색을 제공한다.
도 16에는 본원에 설명된 작업 및 기능을 수행하기 위한 마이크로제어기(186) 및 관련된 회로가 도시되어 있으나, 또한, 상응하는 마이크로제어기, 마이크로프로세서, 제어기, 프로세서, 이산 로직, 실재 시간 카운터 또는 다른 전기 카운팅 기기, 및 관련된 회로가 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 사용될 수 있다.
급수구(22) 말단에 부착된 물 처리기(40)와 함께 작동할 경우, 배터리(160)를 제거하고 재삽입함으로써 미터 시스템(36)이 재셋팅되거나 초기화된다. 이는 홀더(162)의 그립부(168)를 움켜쥐고, 카세트(106) 상부의 슬롯(164)으로부터 홀더를 제거함으로써 달성된다. 배터리(160)가 제거될 경우, 스프링 접촉부(176, 178)는 서로 접촉되어 있으며, 총합산 시스템이 초기 상태로 재셋팅된다.
배터리(160)가 재삽입되면(또는 새로운 배터리로 교환되면), 미터 시스템(36)은 미터 시스템내에서 동시 작업을 위해 두개의 카운터 기능을 초기화시킨다: 1) 전체 유량 카운터 및 2) 시간 카운터. 전체 유량 카운터는 터빈(148)을 통과하는 물의 양에 의해 구동되며, 터빈(148)의 회전수를 측정한다. 터빈의 회전수는 센서(184)에 의해 감지되고, 미터 시스템(36)에 축적되며 총 갤런으로 전환된다. 시간 카운터는 일단 배터리가 재삽입되면 개시되며, 재삽입 이후의 경과 시간이 미터 시스템(36)에 저장 및 축적된다.
미터 시스템(36)은 측정된 전체 유량 또는 전체 시간의 상태에 따라 출력기(40)를 통해 특정 시그널을 출력하도록 프로그래밍된다. 이러한 시스템은 필터 카트리지의 교환 시기, 또는 곧 쓸모없어질 현재의 필터 카트리지를 대신하는 새로운 필터 카트리지를 구매할 시기에 대한 정보를 제공하도록 필터 유닛내의 필터 카트리지의 성능 상태를 사용자에게 경고한다.
본원에 기술된 구체예에서, 미터 시스템은 바람직하게 다음과 같은 정보를 제공할 수 있다:
1. 출력기(40)를 통한 제 1 시그널 (예, 녹색 깜박거림)의 작동은, 필터 카트리지(38)가 유량 및 시간 한계 범위(즉, 90% 미만의 유량 또는 사용 임계값)내에 있음을 알린다.
2. 출력기(40)를 통한 제 2 시그널 (예, 황색 깜박거림)의 작동은, 필터 카트리지(38)의 전체 유량의 90%가 사용되거나 전체 시간의 90%가 경과하였음을 알리는데, 어느 쪽이든 먼저 일어나는 것을 기준으로 한다.
3. 출력기(40)를 통한 제 3 시그널 (예, 적색 깜박거림)의 작동은, 필터 카트리지(38)의 전체 유량의 100%가 사용되거나 전체 시간의 100%가 경과하였음을 알리는데, 어느 쪽이든 먼저 일어나는 것을 기준으로 한다.
4. 소정의 시간 동안(예, 3초 동안) 출력기(40)를 통한 모든 시그널의 지연 작동은, 필터 카트리지(38)가 매 사용의 개시 시점에 유량 및 시간 한계 범위내에 있음을 알린다.
5. 출력기(40)를 통한 제 4 시그널 (예, 황색 깜박거림)의 작동은, 필터 카트리지(38)가 새로운 플러싱 기간을 나타내는 새로운 것임을 알린다.
LED(502)로부터 광 시그널을 전달하는 렌즈(500)의 대안적인 구체예가 도 21, 22 및 23에 도시되어 있다. 도 21에 도시되어 있는 미터 시스템은, 구조 및 작동에 있어 상기된 미터 시스템과 유사하다. 도 21에 도시되어 있는 미터 케이스(504)는 미터 케이스(504)가 기부(507) 상에 위치하는 경우에, 미터 시스템의 출력기(502)(예, LED)가 삽입되는 포트(506)를 포함한다. 상기 포트(506)는 렌즈(500) 옆에 위치한다. LED(502)는 렌즈(500)의 기부에 근접한 포트로부터 연장된다. 렌즈(500)는 골격 구조(510)의 직립부에 형성된 구멍(508), 및 측판(514) 벽 내의 상응하는 구멍(512)으로 삽입되어 고정된다. LED가 켜질 때, 광 시그널은 렌즈(500)를 통해 전달된다.
렌즈(500)의 기부(516)는 LED(502)의 상단부(520)를 수용하기 위한 리세스(518)를 갖는 직사각형 블록을 형성한다. 조립될 때, LED의 상부(518)는 리세스(518)내로 삽입되고, 리세스(518)의 상부와 결합되거나 거의 결합된다. 렌즈(500)는 완전히 투명하며, 도 22에 도시된 바와 같이 만곡된 실드(shield)(526)의 후부에 연결되는 각진 상단부(524)를 형성하는 중간부(522)를 갖는다. 만곡된 외부 돌출부(528)는 도 23에 도시된 바와 같이 만곡된 실드(526)의 전면(530)으로부터 연장된다. 조립될 때, 실드(526)의 전면(530)은 측판(514)의 내측 표면과 결합되고, 외부 돌출부(528)는 구멍(512)에 단단하게 고정된다. 외부 돌출부(528)는 측판(514)의 벽과 실질적으로 동일한 두께이며, 측판의 외부와 플러싱 마감된 외관을 생성하기 위한 동일한 만곡부를 갖는다. 외부 돌출부(528)는 렌즈(500)의 출력 부분이다.
렌즈(500)는 폴리카르보네이트 열가소성 수지, SAN (스티렌 아크릴로니트릴), 또는 그 밖의 광 투과성 물질로 제조되는 것이 바람직하다. LED(502)가 미터 시스템에 의해 작동될 때, LED로부터 방출된 광은 LED의 상단부(520)로부터 중간부(522)로 상향으로 비춘다. 광이 중간부(522)의 각진 상단부 측면(524)에 접촉할 때, 광은 외부 돌출부(528)를 향해 직접 반사된다. LED(502)의 상단부(520)는 렌즈(500)의 출력 부분에 대하여 실질적으로 예각의 위치에 있으며, 중간부(522)의 각진 상단부(524)는 LED의 상단부(520) 및 출력 부분 둘 모두에 대하여 실질적으로 45°의 각에 위치한다. 이와 같이, 각진 상단부(524)는 거울처럼 작용하며, LED(502)의 상단부로부터 방출된 광을 외부 돌출부(528) 외로 직접 반사시킨다. 렌즈(500)는, 광을 LED(502)로부터 효율적으로 투과하여 렌즈(500)를 밝게 비춘다.
배터리 홀더(550)의 하나의 대안적인 구체예가 도 24, 25 및 26에 도시되어 있다. 상기 배터리 홀더는 미터 시스템내에 위치하며, 도 21 및 27에 도시되어 있는 바와 같이 배터리 접촉 클립(172a 및 174a)을 접촉시킨다. 배터리 홀더(550)는 앞서 기술된 배터리 홀더와 동일하게, 미터 케이스(504)의 커버에 형성된 슬롯(554)을 통해 수직의 위치에서 배터리(552)를 지지한다. 배터리 홀더(550)는 접촉 클립에 의해 접촉에 필요한 두 개의 슬롯(556 및 558)을 제외하고 방수 방식으로 배터리를 커버링한다. 배터리 홀더(550)는 커버(504)의 상부 표면에 대한 밀봉부를 형성시키기 위한 상부(560) 부재, 홀더(550)를 움켜잡기 위한 위치를 제공하여 배터리 케이스(504)로부터 배터리(552)를 제거하는 그립부(562), 및 배터리를 수직으로 유지시키는 하향으로 매달린 시이트(564)를 갖는다. 시이트는 배터리(552)의 외부 둘레를 안전하게 결합시키기 위한 원주 림(566), 및 하나의 고정된 측벽(568) 및 하나의 경첩된 측벽(570)을 갖는다. 고정된 측벽(568)은 배터리 접촉부(174a)와 배터리(552) 사이의 접촉을 허용하는 하나의 슬롯(558)을 형성한다. 경첩된 측벽(570)은 배터리 접촉부(172a)와 배터리(552) 사이의 접촉을 허용하는 하나의 슬롯(556)을 또한 형성한다. 경첩된 측벽(570)은 도 24에 도시된 개방 위치와 도 25 및 26에 도시된 밀폐 위치 사이를 움직일 수 있다. 경첩된 측벽(570)은 두 개의 가요성 스트랩(574)에 의해 시이트의 바닥(572)에 부착된다. 경첩된 측벽(570)은 시이트내 원형 구멍과 밀봉되어 결합되도록 원형 형상이 바람직하다. 경첩된 측벽(570)은 시이트와 결합될 때 밀폐 체결되고, 비교적 방수 방식으로 시이트(564)내에 배터리(552)를 고정시킨다. 배터리가 시이트(564)내에 정위될 때, 배터리는 측벽(568, 570)에 형성된 슬롯(556, 558)을 제외하고 모든 위치에서 습기로부터 보호된다. 외측으로 연장되어 있는 리지(ridge)(56)는 배터리 홀더(550)가 고정을 위해 정위되어 있으나 분리가능하며 방수처리된 마찰 고정(friction frit)을 위해 정위되는 슬롯(554)의 측벽과 결합되도록 하기 위해 상부 부재 바로 아래에 있는 배터리 홀더의 외부 표면 주위에 형성된다.
도 28, 29 및 30은 터빈(580)의 대안적인 구체예를 도시하고 있다. 터빈(580)은 상기한 터빈과 실질적으로 유사하게 작동된다. 터빈 또는 유량 반응기는 터빈 하우징내에서 회전 가능하게 위치하며, 여기에 고정된 하나의 시그널 발생 부재(582)를 갖는다. 바람직하게는, 터빈(580)은 도 29에 도시된 바와 같이 원통형의 길이를 따라 형성된 방사상으로 연장되는 터빈 블레이드(584)를 구비한 길다란 원통형인 것이 일반적이다. 터빈의 하나의 블레이드(586)는 원통형이며, 그 내부에는 블레이드(586)의 길이를 따라 연장되는 원통형 자기 로드(582)를 유지하기 위한 원통형 공동(588)이 형성되어 있다. 자기 로드(582)를 갖는 블레이드(586) 반대편의 터빈 블레이드(590)도 동일하게 원통형이며, 이는 또한 원통형의 평형추(594)를 유지하기 위한 원통형 공동(592)을 형성한다. 평형추(594)와 자기 부재(582)의 중량은 실질적으로 동일하다. 원통형 로드(582 및 594)를 둘러싸는 마주보는 원통형 블레이드(586, 590)는 축을 중심으로 한 터빈(580)의 적합한 회전을 허용하도록 평형 유지되고 있다. 평형추 및 자기 로드는 이들 각각의 터빈 블레이드로 충분히 캡슐화되어 있다.
특히, 터빈(580)은 8개의 블레이드(584)를 갖는다. 한쌍의 마주보는 블레이드(596,598)의 형상은 직사각형이다. 직사각형 블레이드(596, 598)에 근접한 블레이드(600, 602)는 블레이드의 기부 근처에서 블레이드의 길이를 따라 연장되는 구상부(bulbous portion)(608)을 포함한다. 다른 두 개의 블레이드는 상기한 마주보는 원통형 블레이드(586,590)이다.
터빈(580)은 회전축을 형성하는 단부 중 어느 하나의 단부로부터 돌출되어 있는 축 연장부(610, 612)를 갖는다. 터빈(580)은 회전축에 수직인 두 개의 하프(halves)(614, 616)를 형성한다. 축 절반부(614, 616)의 분리에 의해 평형추(594) 및 자기 원통형 로드(582)가 각각의 블레이드에 형성된 원통형 공동내로 삽입된다. 평형추 및 자기 로드 둘 모두 단단하게 고정되어, 터빈의 회전 동안의 어떠한 움직임도 최소화시키거나 제거한다. 일단 평형추 및 자기 로드가 각각의 블레이드의 2분의 1 지점에 정위되면, 나머지 절반은 로드 위로 정위되고 두 개의 하프가 결합된다. 터빈의 각 하프의 내부 표면은 다른 한편에 대하여 각각의 하프를 적합하게 배향시키고, 하프를 함께 고정시키는 것을 돕기 위한 정위 핀(620, 624) 및 정위 공간(618, 620)을 형성한다. 터빈 하프는 씰런트 에폭시, 접착제 또는 음속 용접에 의해 함께 영구히 접합된다. 평형추 및 자기 로드는 사용 동안 습기에 대한 노출로부터 이와 같이 보호된다.
균형 잡힌 터빈은 터빈(580)이 비교적 높은 빈도수로 회전하기 때문에 중요하며, 회전 관성에 있어서의 어떠한 불균형도 터빈 및 축 브래킷의 구조적 일체성 뿐만 아니라 미터 시스템의 수행에 불리한 것으로 입증될 것이다.
터빈은 미터 조립체 내에 위치하며, 상기한 터빈과 실질적으로 동일하게 상기 미터 조립체내에서 기능한다. 그러나, 하나의 개선점은 자기 로드가 보다 크게 제작될 수 있고, 이로 인해 미터 조립체를 작동시키는데 사용되는 보다 강력한 자기장을 지닐 수 있다는 점이다.
미터 시스템의 작동을 조절하기 위한 대안적인 구체예는 적합한 초기 플러시 및 필터 시스템의 각각의 후속적인 사용을 위해 플러시를 결정하는 용적 측정을 포함한다. 배터리를 제거하고 교체함으로써(전원을 단절시키고 다시 연결시킴으로써) 미터 시스템이 재셋팅된 후에만 일어나는 초기 플러시에서, 필터는 약 1 갤런의 물로 플러싱된다. 이것은 고용량 플러시로 간주된다. 매사용 시 플러시는 필터가 사용될 때마다 일어나며, 0.025갤런의 물(1 단위)로 필터를 플러싱시킨다. 이것은 저용량 플러시로 간주된다. 고용량 및 저용량 플러시 각각에 있어, 터빈의 단위 용량당 회전수를 알고 터빈의 회전수를 용량으로 전환시킴으로써, 미터 시스템에 의해 용량을 모니터링한다. 따라서, 필터를 통과하는 물의 유속이 느리면, 고용량 및 저용량 플러시 둘 모두, 필터를 통과하는 물의 유속이 비교적 높은 경우보다 더 오래 걸린다. 이렇게 함으로써, 시간을 단순한 방식으로 측정하는 것보다 목적하는 플러시 기능을 보다 정확하게 측정할 수 있다.
도 31은 도 14의 기능성 블록도에 도시된 바와 같은 미터 시스템의 작동을 조절하고 순서화하는 경우의 마이크로제어기(186) 작동에 대한 플로우 챠트이다. 도 14의 기능성 블록도는 도 31 내지 34에 도시된 대안적인 시스템에 적용된다. 상기 방법은 재셋팅 시작 또는 웨이크 연산(650)으로 출발하여, 웨이크 또는 재셋팅 ? 판단 연산(652)으로 이동한다. 여기에서 상태가 재셋팅되면, 변수 초기화 연산(654)으로 이동하고, 도 32와 관련하여 후술되는 바와 같이 고용량 플러시 동안의 플래그 셋팅 연산(656)을 수행한다. 이후, 1초 동안의 슬립 연산(658)을 수행한다. 1초 동안 슬립 연산은 재셋팅 시작 또는 웨이크 연산(650)으로 다시 루핑된다.
웨이크 또는 재셋팅 ? 연산에서 웨이크 상태이면, 시간 카운터 업데이트 연산(660)으로 이동한다(이는 미터기가 마지막으로 재셋팅된 후 부터의 시간 총합산을 시작함). 그런 다음, 펄스 카운팅하면서 0.1초 지연 연산(662)으로 이동한다. 유량 판단 연산(664)에서 어떠한 유량도 없다면, 1초 동안 슬립 연산(666)으로 이동하고, 여기에서 중단될 수 있지만 재셋팅 시작 또는 웨이크 연산(650)으로 다시 루핑된다. 즉, 어떠한 유량도 없다면, 카운터를 간단히 업데이트시켜 축적 시간을 추적한다. 이러한 데이타에 기초한 마이크로제어기(186)에 의한 어떠한 결정도 기기가 작동된 시간에 기초한 것이어야 할 것이다. 즉, 어떠한 유량도 없다면, 마이크로제어기(186)는 경과 시간을 사용하여 임계값을 비교하여, 유량이 있는 그 다음에서와 같이 출력기(40)를 작동시킬 것이다. 상기 출력기는 바람직하게는 터빈이 회전할 때만 작동할 수 있다.
펄스 카운팅하면서 0.1초 지연 연산(662)에서 그리고 센서(즉, 리드 스위치)에 의해 감지되는 바와 같이 터빈의 회전에 의해 표시된 유량 판단 연산(664)에서 유량이 있다면, 도 33과 관련하여 기술된 바와 같이 저용량 플러시 동안 LED 지연 연산(688)으로 이동한다. 후술되는 바와 같이 저용량 플러시가 수행된 후, 색깔 및 광 LED 평가 연산(670)으로 이동한다. 그 다음, 펄스 카운팅하면서 0.1초 지연 연산(672)이 수행되고, 이어서 LED 끄기 연산(674)이 수행된다(사용 중에 LED를 플러싱시킴). 그 다음, 펄스 카운팅하면서 0.1초 지연 연산(676)이 다시 수행되고, 13회 루핑 연산(678)이 수행되며, 언제라도 어느 시점에서 수행되는 경우에 시간 카운터 업데이트 연산(680)이 수행된다. 그 다음, 유량 판단 연산(682)이 수행되고, 어떠한 유량도 없는 경우에, 1초 동안 슬립 연산(684)이 수행되며, 여기에서 중단될 수 있지만 초기의 재셋팅 시작 또는 웨이크 연산(650)으로 다시 루핑된다. 유량이 있다면, 색깔 및 광 LED 평가 연산(670)으로 다시 루핑되고, 플로우 챠트의 이 순서를 다시 한번 반복한다.
고용량 플러시 방법은 도 32에 도시되어 있다. 이러한 방법은 도 31에서의 고용량 플러시 동안 플래그 셋팅 연산(656)으로부터의 연산(657)에서 출발한 후, 총합산된 1갤런 플래그 셋팅 연산(686)으로 이동한다. 이러한 연산은 임계값 고용량 플러시 값으로 레지스터를 셋팅하여, 이에 대하여 고용량 플러시 연산 동안 유량을 측정한다. 여기서부터 펄스 카운팅하면서 0.1초 지연 연산(688)으로 이동하며, 이는 도 34와 관련하여 기술되어 있다. 이러한 연산은 터빈의 회전수를 카운트하고 갤런 카운터를 증가시키며, 이로써 터빈 회전수가 전체 용량으로 효과적으로 전환된다. 이후, 총합산된 1 갤런 플래그 체킹 연산(690)으로 이동하여 임계값에 대하여 유량을 비교한다. 플래그가 깨끗한가에 대한 판단 연산(692)에서, 만약 예라면, 도 31에 도시된 LED 지연 연산(694)으로 되돌아간다. 만약 아니오라면, 펄스 카운팅하면서 0.1초 지연 연산(688)으로 다시 루핑되고, 다시 한번 플로우 챠트의 이 순서를 시작한다. 기본적으로, 도 32의 흐름도를 통해 터빈의 회전수(펄스)를 카운트한 후 유량으로 전환시킴으로써, 필터를 통과한 물의 유량을 측정한다. 상이한 터빈은 상이한 전환 요소를 가지나, 바람직한 터빈 디자인은 0.025 갤런 당 약 149개의 펄스(회전수) 또는 갤런 당 약 5974회의 회전수를 갖는다.
저용량 플러시 방법이 도 33에 도시되어 있다. 이러한 방법은 도 31의 저용량 플러시에 대한 LED 지연 연산(668)으로부터 출발하고, 고용량 플러시 플래그가 사실인가?를 판단하는 연산(695)으로 이동한다. 만약 예라면, 도 32의 단계 (657)로 되돌아간다. 만약 아니오라면, 플러시 용량 레지스터 초기화 연산(696)으로 이동하며, 이러한 연산은 임계값 저용량 플러시 값으로 레지스터를 셋팅하여, 이에 대해 저용량 플러시 연산 동안의 유량을 측정한다. 여기서부터, 상기 방법은 레지스터에서 총합산값 저장 연산(698)으로 이동한다. 이러한 연산은 후속적인 사용을 위해 레지스터에서 최종적으로 측정된 바와 같이 필터를 통한 전체 유량을 저장한다. 그런 다음, 펄스 카운팅하면서 0.1초 지연 연산(700)으로 이동하는데, 이는 도 34와 관련하여 기술되어 있다. 이러한 연산은 터빈의 회전수를 카운트하고 터빈 회전수를 전체 용량으로 전환시킨다. 그런 다음, 0.1초 지연시 펄스 감지 판단 연산(702)으로 이동한다. 만약 아니오라면, 슬립 연산(704)으로 이동한다. 슬립 상태로부터, 도 31의 웨이크/재셋팅(650)에서 과정을 다시 시작한다. 만약 예라면, 저장값으로부터 총합산값 빼기 연산(706)으로 이동하며, 이 과정에서는 펄스 카운팅하면서 0.1초 지연 연산(700) 동안 필터를 통해 흐른 점진적으로 높은 용량(지금까지 필터를 통한 총 유량)으로부터 단계 초기의 용량을 효과적으로 빼서 순 유량을 수득한다. 또한, 유량은 단위 부피 유량 당 회전수가 얼마인지를 알고 터빈 회전수(펄스)를 유량으로 전환함으로써 측정된다. 그런 다음, 플러시 용량 레지스터로부터의 결과 빼기 연산(708)으로 이동한다. 이 연산에서 필터를 통한 플러싱 요망 용량(예, 0.025 갤런)으로부터 순 유량을 뺀다. 플러시 용량이 마이너스인가? 판단 연산(710)으로 이동하는데, 여기에서는 요망되는 저용량 플러시 임계값이 부합되는지의 여부를 결정한다. 만약 아니오라면, 레지스터에 총합산값 저장 연산(698)으로 되돌아가고 플로우 챠트의 이 순서를 다시 한번 더 수행한다. 만약 예라면, Do-LED 경로로 되돌아감 연산(712)으로 이동하고, 도 31에 도시된 색깔 및 광 LED 평가 연산으로 되돌아간다.
펄스 카운팅하면서 0.1초 지연 연산은 도 34의 플로우 챠트를 참조하여 기술된다. 이러한 방법은 내부 오실레이터 초기화 카운터 연산(714)에서 출발하는데, 여기에서는 0.1초 간격의 경과 시간을 추적한다. 그런 다음, 카운터가 0인가? 판단 연산(716)으로 이동한다. 만약 예라면, 콜링 경로로 되돌아감 연산(718)으로 이동한다. 만약 아니오라면, 리드 스위치가 폐쇄되어 있는가? 판단 연산(720)으로 이동한다. 만약 아니오라면, 카운터가 0인가? 판단 연산(716)으로 다시 루핑된다. 만약 예라면, 카운터가 0인가? 판단 연산(722)으로 이동한다. 만약 예라면, 콜링 경로로 되돌아감 연산(724)으로 이동한다. 만약 아니오라면, 리드 스위치가 개방되었는가? 판단 연산(726)으로 이동한다. 만약 아니오라면, 이전의 카운터가 0인가? 판단 연산(722)으로 다시 루핑되어 거기서 다시 출발한다. 이러한 일련의 단계는, 리드 스위치를 모니터링하여 터빈에서 자기 부재 움직임에 대한 리드 스위치의 진동을 감지한다. 만약 예라면, 총합산값으로부터 1을 빼기 연산(728)으로 이동한다. 총합산값은 내부에 셋팅된 단위 용량 당 펄스(또는 회전)의 총수를 가지며, 이로부터 감지된 펄스의 수가 감해지고 총합산값으로서 저장된다. 이러한 경우에, 1갤런에 대한 펄스 수가 초기 총합산값(5974회의 회전수)으로서 기록된다.
그런 다음, 총합산값이 0인가? 판단 연산(730)으로 이동한다. 만약 아니오라면, 카운터가 0인가? 판단 연산(716) 바로 이전의 단계로 되돌아가서 다시 한번 플로우 챠트의 이 순서를 반복하여 총합산이 0일 때까지 펄스(또는 회전수)를 카운팅한다. 총합산값이 0이면, 총합산값은 K-인자로 재셋팅 연산(732)으로 이동한다. K-인자는 목적하는 용량을 목적하는 전체 단위로 전환시키는 펄스(터빈 회전)의 수이다. 예를 들어, 1 갤런이다. 그런 다음, 갤런 카운터에 1을 부가하는 연산(734)으로 이동한다. 이러한 연산을 갤런마다 추적(또는 마이크로프로세서(186)로 프로그래밍된 목적하는 용량의 임의의 기타 단위)함으로써 필터를 통과한 전체 용량을 추적하여 임계값과의 비교에 사용한다. 그런 다음, 고용량 플러시를 모니터링하는데 사용되는 갤런 플래그를 깨끗이함 연산(736)으로 이동한다.
미터 시스템은 측정된 전체 유량 또는 전체 시간의 상태에 따라, 출력기를 통해 특정 시그널을 출력하도록 프로그래밍된다. 이러한 시스템은 필터 카트리지의 교환 시기나, 곧 쓸모없어질 현재의 필터 카트리지를 대신하는 새로운 필터 카트리지의 구매 시기에 대한 정보를 제공하도록, 필터 유닛 내의 필터 카트리지 성능 상태를 사용자에게 경고한다.
본원에서 기술된 구체예에서, 미터 시스템은 바람직하게는 다음과 같은 정보를 제공할 수 있다:
1. 출력기(40)를 통한 제 1 시그널 (예, 녹색 깜박거림)의 작동은, 필터 카트리지가 유량 및 시간 한계 범위(즉, 90% 미만의 유량 또는 사용 임계값)내에 있음을 알린다.
2. 출력기(40)를 통한 제 2 시그널 (예, 황색 깜박거림)의 작동은, 필터 카트리지의 전체 유량의 90%가 사용되거나 전체 시간의 90%가 경과하였음을 알리는데, 어느 쪽이 먼저 일어나는 것을 기준으로 한다.
3. 출력기(40)를 통한 제 3 시그널 (예, 적색 깜박거림)의 작동은, 필터 카트리지의 전체 유량의 100%가 사용되거나 전체 시간의 100%가 경과하였음을 알리는데, 어느 쪽이 먼저 일어나는 것을 기준으로 한다.
4. 소정 유량 동안(예, 0.25 갤런 동안) 출력기(40)를 통한 모든 시그널의 지연 작동은, 필터 카트리지(38)가 매 사용의 개시 시점에 유량 및 시간 한계 범위내에 있음을 알린다.
5. 출력기(40)를 통한 제 4 시그널 (예, 황색 깜박거림)의 작동은, 필터 카트리지(38)가 초기 플러싱 용량을 나타내는 새것임을 알린다.
본 발명의 현재 바람직한 구체예 및 이의 많은 개선예를 구체적으로 기술하였다. 이러한 설명은 일례로서 제시된 것이며, 본 발명은 하기의 청구 범위에 의해서만 제한됨을 이해하여야 한다.

Claims (74)

  1. 입구와 출구, 및 입구와 출구 사이로 물을 채널링시키기 위한 채널이 구비된 물 처리기용 미터 시스템으로서,
    채널에 위치하고, 흐르는 물에 노출되며, 채널을 통해 흐르는 물의 용량에 반응하는 유량 반응기(flow reactive device),
    유량 반응기 상에 위치한 시그널 생성 부재,
    유량 반응기에 근접하게 위치하며, 시그널 생성 부재의 접근을 감지하고, 채널 내에 흐르는 물의 용량에 상응하는 용량 유량 시그널을 생성시키는 스위치,
    출력기, 및
    임계값을 갖고, 용량 유량 시그널을 수신하며, 용량 유량 시그널을 임계값과 비교하여 유량 시그널이 임계값을 초과하는 경우 출력기를 작동시키는 제어기를 포함하는 미터 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 제어기가, 제어기에 포함된 경과 시간 임계값과, 제어기가 재셋팅되는 경우, 시작된 시간부터 총 경과 시간을 측정하는 타이머를 추가로 포함하며, 제어기가, 시간의 총합산값이 경과 시간 임계값을 초과하는 경우 출력기를 작동시킴을 특징으로 하는 미터 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 임계값이 채널을 통과한 총 갤런 수에 상응함을 특징으로 하는 미터 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 유량 반응기가, 축을 중심으로 회전가능하며 다수의 블레이드를 갖는 터빈임을 특징으로 하는 미터 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 유량 반응기가, 축을 중심으로 회전가능하며, 터빈 주위로 동일하게 이격된 다수의 블레이드를 갖는 터빈이고, 각각의 블레이드가 원위 말단부를 가지며,
    자기 부재가 블레이드 중 하나의 원위 말단부에 위치하고, 자기 부재를 함유하는 블레이드에 마주보는 하나 이상의 블레이드가 확장됨을 특징으로 하는 미터 시스템.
  6. 입구와 출구, 및 입구와 출구 사이로 물을 유도하는 채널이 구비되어 있으며, 교환가능한 필터 카트리지가 입구와 출구 사이의 채널에 장착되어 있는 물 처리기용 미터 시스템으로서,
    채널에 회전가능하게 위치하고, 흐르는 물에 노출되며, 물의 단위 용량 당 선택된 비의 회전수를 갖는 유량 반응기,
    유량 반응기 상에 위치한 시그널 생성 부재,
    유량 반응기에 근접하게 위치하며, 유량 반응기의 회전에 의해 초래된 시그널 생성 부재의 접근을 감지하며, 시그널 생성 부재의 움직임을 나타내는 전기 시그널을 전송할 수 있는 스위치, 및
    출력기를 구비하며, 제 1 및 제 2 수행 임계값이 프로그래밍된 재셋팅가능한 마이크로제어기(microcontroller)를 포함하며,
    마이크로제어기는 스위치로부터의 전기 시그널을 수신하기 위해 스위치와 전기 소통되며; 스위치는 유량 반응기의 회전을 감지하고, 특징적인 전기 시그널을 마이크로제어기로 전송하며; 마이크로제어기는 전기 시그널을 제 1 수행 데이타로 해석하고, 마이크로제어기가 마지막으로 재셋팅된 후부터의 경과 시간을 총합산하기 위한 시간 카운터를 구비하며, 경과 시간을 제 2 수행 데이타로서 해석하고, 제 1 수행 데이타를 제 1 수행 임계값과 비교하고 제 2 수행 데이타를 제 2 수행 임계값과 비교하여, 각각의 수행 임계값을 초과하는지를 측정하고, 초과시에 출력기를 작동시키는 미터 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 유량 반응기가, 축을 중심으로 회전가능하며 다수의 블레이드를 갖는 터빈임을 특징으로 하는 미터 시스템.
  8. 입구와 출구, 및 이를 통해 물을 채널링하기 위한 수직 배향된 채널을 갖는 물 처리기용 미터 시스템으로서,
    축을 중심으로 회전가능하고, 각각의 블레이드가 원위 말단부를 갖는 다수의 블레이드를 구비하며, 채널에 위치하고, 흐르는 물에 노출되며, 채널을 통해 흐르는 물의 단위 용량당 선택된 값의 회전수를 갖는 터빈,
    블레이드 중 하나의 원위 말단부에 위치한 자기 부재,
    터빈에 근접하게 위치하고, 터빈의 회전 동안 자기 부재의 움직임을 감지하며, 센서가 자기 부재의 움직임을 나타내는 전기 시그널을 전송할 수 있는 스위치, 및
    스위치로부터의 전기 시그널을 수신하기 위해 스위치와 전기 소통되는 마이크로제어기를 포함하며,
    마이크로제어기는 전기 시그널을 수행 데이타로서 해석하고, 출력기를 구비하며; 스위치는 터빈의 회전수를 감지하고, 회전수를 나타내는 전기 시그널을 마이크로제어기로 전송하며; 마이크로제어기는 표시되는 전기 시그널을 해석하여 출력기를 작동시키는 미터 시스템.
  9. 입구 및 출구가 구비된 물 처리기용 미터 시스템으로서,
    채널에 회전가능하게 위치하며, 흐르는 물에 노출되고, 채널을 통해 흐르는 물의 단위 용량당 선택된 값의 회전수를 갖는 터빈,
    터빈 상에 위치한 시그널 생성 부재,
    유량 반응기에 근접하게 위치하며, 터빈의 회전에 따른 시그널 생성 부재의 접근을 감지하며, 채널을 통해 흐르는 물의 용량에 상응하는 유량 시그널을 생성시키는 스위치,
    다수의 임계값이 프로그래밍되어 있으며, 유량 시그널을 수신하고, 유량 시그널을 다수의 임계값 각각에 대해 비교하는 제어기, 및
    제어기와 소통되며, 다수의 출력 시그널을 제공할 수 있는 출력기를 포함하며,
    제어기는 출력기를 작동시켜, 달성된 임계값에 의해 측정된 적합한 출력 시그널을 제공하는 미터 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서, 다수의 임계값이 사용 허용 조건, 주의 사용 조건 및 사용 종료 조건에 대한 임계값을 포함하고,
    다수의 출력 시그널이 사용 허용에 대한 시그널, 주의 사용에 대한 시그널 및 사용 종료에 대한 시그널을 포함하며,
    제어기가 달성된 임계값에 상응하는 시그널을 작동시킴을 특징으로 하는 미터 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 다수의 임계값이 총 유량에 기초한 임계값을 가짐을 특징으로 하는 미터 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서, 제어기가, 프로그래밍된 플러시(flush) 조건 및 지연 조건을 가지며, 플러시 조건 및 지연 조건 둘 모두가 터빈을 통과하는 용량 유량에 기초한 것임을 특징으로 하는 미터 시스템.
  13. 삭제
  14. 입구와 출구, 및 흐르는 물을 입구와 출구 사이로 채널링시키기 위한 채널이 구비된 미터 시스템으로서,
    채널에 위치하며, 물에 노출되는 유량 반응기,
    유량 반응기가 물 유량에 대해 공간적으로 변화하는 시그널을 생성시킬 수 있게 하는, 유량 반응기 상에 위치하는 시그널 생성 부재,
    유량 반응기에 커플링되어 있으며, 유량 반응기의 공간적으로 변화하는 시그널의 접근을 감지하고, 채널 내의 물 유량에 상응하는 유량 시그널을 생성시키는 센서,
    물 처리기가 사용가능한 때를 표시하는 출력기, 및
    유량 시그널을 수신하고 축적하도록 커플링되어 있으며, 물이 흐르는 동안 지연 작용을 나타내는 제 1 임계값 및 사용 종료를 나타내는 제 2 임계값을 포함하는 제어기를 포함하며,
    제어기는 축적된 유량 시그널을 제 1 임계값과 비교하여, 축적된 유량 시그널이 제 1 임계값 미만이면 출력기를 작동시키지 않고, 이에 따라 출력기가 지연 작용을 나타내며, 축적된 유량 시그널이 제 1 임계값 초과 제 2 임계값 미만이면 출력기를 작동시키는 미터 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서, 제 1 임계값이 채널을 통과한 총 갤런 수에 상응함을 특징으로 하는 미터 시스템.
  16. 제 14 항에 있어서, 유량 반응기가, 축을 중심으로 회전가능하며 다수의 블레이드를 갖는 터빈임을 특징으로 하는 미터 시스템.
  17. 제 14 항에 있어서, 시그널 생성 부재가 자석임을 특징으로 하는 미터 시스템.
  18. 제 14 항에 있어서, 유량 반응기가, 축을 중심으로 회전가능하며, 터빈 주위로 동일하게 이격된 다수의 블레이드를 갖는 터빈이고, 각각의 블레이드가 원위 말단부를 가지며,
    자기 부재가 블레이드 중 하나의 원위 말단부에 위치하고, 터빈 부재를 함유하는 블레이드와 마주보는 하나 이상의 블레이드가 확장됨을 특징으로 하는 미터 시스템.
  19. 제 14 항에 있어서, 센서가 리드 스위치(reed switch)임을 특징으로 하는 미터 시스템.
  20. 제 14 항에 있어서, 센서가 홀 이펙트 센서(hall-effect sensor)임을 특징으로 하는 미터 시스템.
  21. 제 16 항에 있어서, 센서가 흐르는 물에 노출되지 않음을 특징으로 하는 미터 시스템.
  22. 입구와 출구가 구비되어 있으며, 그 내부로 물이 흐르는 물 처리기용 미터 시스템으로서,
    채널에 회전가능하게 위치하며, 물에 노출되는 터빈,
    터빈 상에 위치한 시그널 생성 부재,
    유량 반응기에 근접하게 위치하며, 시그널 생성 부재의 접근을 감지하고, 채널 내의 물 유량에 상응하는 유량 시그널을 생성시키는 스위치,
    프로그래밍된 다수의 임계값을 가지며, 다수의 임계값이, 물이 흐르는 동안의 지연 사용, 사용 허용, 주의 사용 및 사용 종료의 조건 각각에 대한 임계값을 가지며, 유량 시그널을 수신하고 축적하여, 축적된 유량 시그널을 다수의 임계값 각각과 비교하는 제어기, 및
    제어기와 소통되고, 다수의 출력 시그널을 제공할 수 있으며, 각각의 출력 시그널이 다수의 임계값 중 하나와 관련되는 출력기를 포함하며,
    제어기가 출력기를 작동시켜, 초과된 다수의 임계값 중 하나에 관련된 다수의 출력 시그널 중 하나를 제공하는 미터 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서, 다수의 임계값이, 상응하는 시간 및 총 유량에 기초한 임계값을 포함함을 특징으로 하는 미터 시스템.
  24. 제 22 항에 있어서, 제어기에, 플러시 조건 및 지연 조건이 프로그래밍됨을 특징으로 하는 미터 시스템.
  25. 제 22 항에 있어서, 미터 시스템이, 설정된 총 사용 수명을 갖는 필터를 포함하며, 사용 허용 임계값이 총 사용 수명의 약 90% 이하이고, 주의 사용 임계값이 총 사용 수명의 90% 초과 100% 미만이며, 사용 종료 임계값이 총 사용 수명의 100%임을 특징으로 하는 미터 시스템.
  26. 제 22 항에 있어서, 미터 시스템이, 약 90일의 설정된 총 사용 수명을 갖는 필터에 대한 것이며, 사용 허용 임계값이 약 81일 이하이며, 주의 사용 임계값이 약 81일 초과 90일 미만이며, 사용 종료 임계값이 90일 이상임을 특징으로 하는 미터 시스템.
  27. 제 14 항에 있어서, 제 2 임계값이 기간을 나타냄을 특징으로 하는 미터 시스템.
  28. 제 14 항에 있어서, 제 2 임계값이 물의 용량 유량을 나타냄을 특징으로 하는 미터 시스템.
  29. 제 14 항에 있어서, 시그널 생성 부재가 자기장을 형성시킴을 특징으로 하는 미터 시스템.
  30. 제 14 항에 있어서, 제어기가 주의 사용 기간을 나타내는 제 3 임계값을 포함하고,
    출력기가 제 3 임계값에 상응하는 제 3 시그널을 가지며,
    유량 시그널이 제 3 임계값을 초과하는 경우, 제어기가 출력기의 제 3 시그널을 작동시킴을 특징으로 하는 미터 시스템.
  31. 제 30 항에 있어서, 제어기가 사용 종료를 나타내는 제 4 임계값을 포함하고,
    출력기가 제 4 임계값에 상응하는 제 4 시그널을 가지며,
    유량 시그널이 제 4 임계값을 초과하는 경우, 제어기가 출력기의 제 4 시그널을 작동시킴을 특징으로 하는 미터 시스템.
  32. 급수구로부터 흐르는 물을 여과시키기 위해 급수구 말단에 부착되는 물 처리기로서,
    급수구에 부착되도록 형성된 입구, 및 측관 출구와 여과된 출구를 가지며, 비여과된 측관 흐름 경로는 입구와 측관 출구 사이를 소통하는 유체로 형성되고, 여과된 흐름 경로는 입구와 여과된 출구 사이를 소통하는 유체로 형성되는 하우징,
    하우징에 부착되어 있으며, 비여과되는 측관 흐름 경로 또는 여과된 흐름 경로를 선택하도록 선택적으로 위치할 수 있는 밸브,
    여과된 흐름 경로를 통해 흐르는 물을 여과시키기 위해 여과된 흐름 경로에 위치하는 하우징내 필터, 및
    여과된 흐름 경로를 통해 흐르는 물을 미터링하기 위해, 하우징내 여과된 흐름 경로에 위치하는 미터 시스템을 포함하고,
    미터 시스템은,
    여과된 흐름 경로에 위치하고, 흐르는 물에 노출되며, 물의 유량에 반응하여 공간적으로 변화하는 시그널을 생성시킴으로써 필터가 사용가능하게 된 때를 표시하는 유량 반응기,
    유량 반응기에 커플링되어 있으며, 유량 반응기의 공간적으로 변화하는 시그널의 접근을 감지하며, 여과된 흐름 경로로 흐르는 물에 상응하는 유량 시그널을 생성하는 센서,
    필터가 사용가능하게 된 때를 표시하는 출력기, 및
    임계값을 가지며, 유량 시그널을 수신하고 축적하도록 커플링되어 있으며, 축적된 유량 시그널이 임계값을 초과하는 경우 출력기를 작동시키는 제어기를 포함하는 물 처리기.
  33. 제 32 항에 있어서, 유량 시그널이 여과된 흐름 경로에서 물이 흐르는 시간과 관련됨을 특징으로 하는 물 처리기.
  34. 제 32 항에 있어서, 유량 시그널이 여과된 흐름 경로에서 흐르는 물의 용량과 관련됨을 특징으로 하는 물 처리기.
  35. 제 32 항에 있어서, 미터 시스템이 필터의 여과된 흐름 경로 하류에 위치함을 특징으로 하는 물 처리기.
  36. 제 32 항에 있어서, 필터가 미터 시스템 위에 위치함을 특징으로 하는 물 처리기.
  37. 제 32 항에 있어서, 미터 시스템이 미터 케이스 내에 함유되며, 필터가 미터 케이스 위에 위치함을 특징으로 하는 물 처리기.
  38. 제 32 항에 있어서, 유량 반응기가 자기장을 형성하는 구조물임을 특징으로 하는 물 처리기.
  39. 제 32 항에 있어서, 센서가 리드 스위치임을 특징으로 하는 물 처리기.
  40. 급수구로부터 흐르는 물을 여과시키기 위해 급수구 말단에 부착되는 물 처리기로서,
    직립부, 및 직립부의 기부로부터 측면 확장부를 형성하는 하우징,
    급수구에 부착되도록 형성된, 측면 확장부의 상단부에 형성된 입구,
    측면 확장부의 기부에 형성된 측관 출구,
    직립부의 기부에 형성된 여과된 출구,
    입구와 측관 출구 사이를 소통하는 유체로 형성된, 비여과된 측관 흐름 경로,
    입구와 여과된 출구 사이를 소통하는 유체로 형성된, 여과된 흐름 경로,
    비여과된 측관 흐름 경로 및 여과된 흐름 경로를 선택하도록 선택적으로 위치할 수 있는, 측면 확장부에 부착된 밸브,
    직립부에 위치하며, 여과된 흐름 경로를 통해 흐르는 물을 여과시키기 위해 여과된 흐름 경로에 위치하는 필터, 및
    여과된 흐름 경로를 통해 흐르는 물을 미터링하기 위해, 여과된 흐름 경로에서 직립부의 기부 및 필터 아래에 위치하는 미터 시스템을 포함하고,
    여과된 흐름 경로를, 제 1 레그에서, 측면 확장부의 입구로부터 미터 시스템에 근접한 직립 하우징의 기부로 측면으로 연장시키고, 미터 시스템을 지나서 상향으로 연장되도록 선회시켜 물을 필터로 유도하며, 여과된 흐름 경로가 필터를 통해 계속되고, 제 2 레그에서, 여과된 흐름 경로를, 미터 시스템에 근접한 하우징의 기부를 통해 필터로부터 여과된 출구로 하향으로 연장시키며,
    미터 시스템이,
    여과된 흐름 경로에 위치하며, 흐르는 물에 노출되고, 물 유량에 반응하여 공간적으로 변화하는 시그널을 생성시키는 유량 반응기,
    유량 반응기에 커플링되어 있으며, 유량 반응기의 공간적으로 변화하는 시그널의 접근을 감지하며, 스위치가, 여과된 흐름 경로에서 흐르는 물에 상응하는 유량 시그널을 생성시키는 센서,
    출력기, 및
    임계값을 포함하고, 유량 시그널을 수신하고 축적하도록 커플링되며, 축적된 유량 시그널이 임계값을 초과하는 경우 출력기를 작동시키는 제어기를 포함하는 물 처리기.
  41. 제 40 항에 있어서, 필터가 하우징 내에 포함되어, 기부 말단과, 필터 하우징의 기부 말단에 형성된 입구와 출구를 갖는 필터 카트리지를 형성하며, 입구는 출구로부터 외부로 방사상으로 이격된 위치로 기부 말단에 위치하여, 여과된 흐름 경로의 제 1 레그 및 제 2 레그 각각이 결합되게 함을 특징으로 하는 물 처리기.
  42. 제 40 항에 있어서, 필터가 원통형이며, 외벽 및 중앙의 원통형 공간을 형성하고, 하우징 내에 포함되어 기부 말단을 갖는 필터 카트리지를 형성하며,
    입구는 필터 하우징의 기부 말단에 형성되어, 여과된 흐름 경로의 제 1 레그에 결합되며,
    출구는 중앙 공간과 소통하는 필터 하우징의 기부 말단에 형성되어, 여과된 흐름 경로의 제 1 레그에 결합되며,
    환형 공간이 필터와 하우징 사이에 형성되고,
    필터 카트리지의 입구로 흐르는 물은 환형 공간을 채우도록 유도되고, 필터를 통해 중앙 공간으로 흐르고, 필터 하우징의 출구를 통해 중앙 공간으로부터 여과된 출구로 흐름을 특징으로 하는 물 처리기.
  43. 삭제
  44. 급수구의 말단에 장착시키기 위한 급수구 말단 필터로서,
    입구와 출구, 및 입구와 출구 사이로 흐르는 물을 채널링시키기 위한 채널을 포함하는 물 처리기를 구비하며,
    채널에 위치하며, 물에 노출되는 유량 반응기,
    유량 반응기가 물 유량에 반응하여 공간적으로 변화하는 시그널을 생성시키도록 하는, 유량 반응기 상에 위치하는 시그널 생성 부재,
    유량 반응기에 커플링되며, 유량 반응기의 공간적으로 변화하는 시그널의 접근을 감지하며, 채널 내의 물 유량에 상응하는 유량 시그널을 생성시키는 센서,
    물 처리기가 사용가능한 때를 표시하는 출력기, 및
    유량 시그널을 수신하고 축적하도록 커플링되며, 물이 흐르는 동안 지연 작용을 나타내는 제 1 임계값, 및 사용 종료를 나타내는 제 2 임계값을 포함하며, 축적된 유량 시그널을 제 1 임계값과 비교하여, 축적된 유량 시그널이 제 1 임계값 미만이면 출력기를 작동시키지 않고, 이에 따라 출력기가 지연 작용을 나타내며, 축적된 유량 시그널이 제 1 임계값 초과 제 2 임계값 미만이면 출력기를 작동시키는 제어기를 추가로 포함하는 급수구 말단 필터.
  45. 제 44 항에 있어서, 제 2 임계값이 기간을 나타냄을 특징으로 하는 급수구 말단 필터.
  46. 제 44 항에 있어서, 제 2 임계값이 용량 유량을 나타냄을 특징으로 하는 급수구 말단 필터.
  47. 제 44 항에 있어서, 제 1 임계값이 채널을 통과한 총 갤런 수에 상응함을 특징으로 하는 급수구 말단 필터.
  48. 제 44 항에 있어서, 유량 반응기가, 축을 중심으로 회전가능하며 다수의 블레이드를 갖는 터빈임을 특징으로 하는 급수구 말단 필터.
  49. 제 44 항에 있어서, 시그널 생성 부재가 자석임을 특징으로 하는 급수구 말단 필터.
  50. 제 44 항에 있어서, 시그널 생성 부재가 자기장을 형성시킴을 특징으로 하는 급수구 말단 필터.
  51. 제 44 항에 있어서, 유량 반응기가, 축을 중심으로 회전가능하며, 터빈 주위로 동일하게 이격된 다수의 블레이드를 갖는 터빈이고, 각각의 블레이드가 원위 말단부를 가지며,
    자기 부재가 블레이드 중 하나의 원위 말단부에 위치하고, 자기 부재를 함유하는 블레이드와 마주보는 하나 이상의 블레이드가 확장됨을 특징으로 하는 급수구 말단 필터.
  52. 제 44 항에 있어서, 센서가 리드 스위치임을 특징으로 하는 급수구 말단 필터.
  53. 제 44 항에 있어서, 센서가 홀 이펙트 센서임을 특징으로 하는 급수구 말단 필터.
  54. 제 48 항에 있어서, 센서가 흐르는 물에 노출되지 않음을 특징으로 하는 급수구 말단 필터.
  55. 제 22항에 있어서, 제어기가, 매 사용 이전에 일어나도록 내부에 프로그래밍된 지연 조건을 가짐을 특징으로 하는 미터 시스템.
  56. 삭제
  57. 삭제
  58. 삭제
  59. 삭제
  60. 삭제
  61. 삭제
  62. 삭제
  63. 삭제
  64. 삭제
  65. 삭제
  66. 삭제
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