專利名稱：帶電盒及位于外殼內(nèi)的其他裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向位于外殼內(nèi)的裝置提供電源的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
無線通信的使用已經(jīng)很普遍了，尤其在資產(chǎn)管理中，特別是與庫存
管理相關(guān)的那些應(yīng)用領(lǐng)域。例如，使用RFID標(biāo)簽允許對生產(chǎn)線以及通 過供應(yīng)鏈條移動的物件或部件進(jìn)行監(jiān)控。
為了進(jìn)一步說明該概念，當(dāng)部件進(jìn)入生產(chǎn)設(shè)備中時(shí)，制造單位可以 將RFID標(biāo)簽附著在所述部件上。然后，這些部件插入生產(chǎn)流程中，與 其它部件結(jié)合形成子組件，最終得到完整的產(chǎn)品。使用RFID標(biāo)簽允許 制造單位內(nèi)的工人追蹤整個(gè)制造過程中的個(gè)別部件的移動。它還允許該 單位識別包括任意具體部件或己完成產(chǎn)品的特定部件。
此外，已經(jīng)在藥品和制藥領(lǐng)域中提倡使用RFID標(biāo)簽。在2004年2
月，美國聯(lián)邦政府和藥品管理局發(fā)布了一個(gè)提倡使用RFID標(biāo)簽來標(biāo)記 和監(jiān)控藥品。這樣做的目的是試圖提供家譜并且限制假冒的處方藥滲透 到市場和消費(fèi)者中。
根據(jù)上述介紹，RFID標(biāo)簽已經(jīng)用于多種領(lǐng)域，例如用來識別并提 供用于過濾器產(chǎn)品的處理控制的信息。1997年授權(quán)給Den Dekker的美 國專利5674381公開了與過濾裝置和可替換過濾組件結(jié)合的"電子標(biāo)簽" 的使用。尤其是，該專利公開了一種過濾器，該過濾器具有一種電子標(biāo) 簽，該電子標(biāo)簽具有讀/寫存儲器以及相關(guān)過濾裝置，該過濾裝置具有響 應(yīng)于該標(biāo)簽的讀出裝置。該電子標(biāo)簽適于計(jì)算和存儲可替換過濾器的實(shí) 際操作小時(shí)數(shù)?；谠搶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)，該過濾裝置適于允許使用或拒絕使用 該過濾器。該專利還公開了該電子標(biāo)簽可以用來存儲關(guān)于可替換過濾器 的識別信息。
由Baker等人申請的、2005年公開的美國專利申請?zhí)枮?US2005/0205658的專利申請公開了一種加工設(shè)備追蹤系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括 使用與加工設(shè)備結(jié)合的RFID標(biāo)簽。所描述的該RFID標(biāo)簽?zāi)軌虼鎯?至 少一個(gè)可追蹤事件"。這些可追蹤事件被列舉為清除時(shí)間以及批處理時(shí) 間。該公開文本還公開了一種RFID讀取器，該RFID讀取器可連接到 其中存在加工設(shè)備數(shù)據(jù)庫的PC或互聯(lián)網(wǎng)。該數(shù)據(jù)庫包含多個(gè)可追蹤事 件，并且能夠提供在確定"基于累加數(shù)據(jù)的加工設(shè)備的使用壽命"中有用 的信息。該申請包括使用具有多種加工設(shè)備的類型的系統(tǒng)，例如閥、泵、 過濾器以及紫外線燈。
由Jormtz等人提交的、2004年公開的、美國專利申請公開號為 No.2004/0256328的另一件專利申請公開了一種用于監(jiān)控過濾裝置的完 整性的裝置和方法。該公開文本記載了與過濾器外殼結(jié)合的、包含有單 板存儲器芯片和通信裝置的過濾器的使用。該過濾器外殼作為監(jiān)控和整 體性測試器。該申請還公開了一組步驟，用來確保多圈外殼中使用的過 濾器元件的完整性。這些步驟包括查詢存儲元件，從而核實(shí)正在使用的 過濾器的類型、過濾器的極限數(shù)據(jù)和出廠數(shù)據(jù)。該申請還記載了一種用 于將信息中繼到外部監(jiān)控和測試單元的內(nèi)部發(fā)射機(jī)應(yīng)答器。天線設(shè)置于 靠近過濾器外殼上的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器。
許多這些申請都需要由電驅(qū)動外殼內(nèi)的裝置。在一些申請中，使用 小電池足以滿足這些申請的需要，然而在許多申請中，甚至在更多潛在 的將來提交的申請中，由這種電池所提供的小的電量不足以給外殼內(nèi)的 電子裝置供電。
結(jié)合在過濾器元件中的電源連接器連接到外殼中的合適的匹配連接 器是困難的。解決方案是需要能夠忍受極端環(huán)境的匹配連接器，上述極 端環(huán)境例如溫度(特別是在模制和蒸汽清潔過程中)以及流體流動。因 此，會懷疑例如這些連接器之間密封的質(zhì)量和完整性的問題。
因此，需要可靠地提供電力給密封在外殼內(nèi)的裝置，而不會影響質(zhì) 量和安全性，并且不會特別增加包含濕表面的新材料，其中該裝置例如 是過濾器元件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，其記載了一種用于向位于外殼內(nèi)的 裝置提供電源的系統(tǒng)和方法，該裝置例如是過濾器元件或位于其上的電
學(xué)元件。在一些情況下，使用外殼內(nèi)的導(dǎo)線是不切實(shí)際的，這是因?yàn)閮?nèi) 部條件的問題，例如流體流動、壓力或溫度。本發(fā)明在電源和一個(gè)或多 個(gè)密封電子元件之間不需要物理連接，從而減小了產(chǎn)生不良連接的危 險(xiǎn)，并且增加了整個(gè)系統(tǒng)的使用壽命。在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種適于
容納呈過濾盒形式的過濾器元件的外殼，例如由Millipore公司制造并且 以名為Filter Cartridge Housing Series3000出售的過濾盒，導(dǎo)電線圈位于 外殼基座中，第二線圈位于過濾器元件中。然后，電流通過外殼基座中 的線圈。通過感應(yīng)，在過濾器元件中的第二線圈中產(chǎn)生電流，以與變壓 器大體上相同的方式工作。這種電力的傳遞不需要物理電連接，并且不 會對能在過濾器元件線圈中感應(yīng)的電量起限制作用。在第二個(gè)實(shí)施例 中，過濾器元件包括切向流過濾(TFF)盒，并且在切向流過濾盒中放 置一個(gè)或多個(gè)線圈以得到同樣的結(jié)果。該感應(yīng)場會干擾不同的電子功能 的運(yùn)行，例如通信、感測或其它活動。為了克服該問題，在過濾電子設(shè) 備中包含例如電容器的能量存儲元件。通過該方式，可以存儲由感應(yīng)場 產(chǎn)生的電力，并且當(dāng)感應(yīng)場不再存在時(shí)使用由該感應(yīng)場產(chǎn)生的電力。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的典型外殼基座和過濾器元件； 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的在外殼基座和過濾器元件各個(gè)位置中的所 述外殼基座和過濾器元件的放大圖3示出了本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例；
圖4示出了利用TFF盒的第一實(shí)施例；
圖5示出了利用TFF盒的第二實(shí)施例；
圖6示出了在感應(yīng)場和作用時(shí)間之間的相互作用的圖形。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了典型過濾器外殼基座10和相關(guān)過濾器元件20。在所示 出的實(shí)施例中，該基座和過濾器元件是Millipore公司制造的盒式過濾器 和Series 3000外殼。該過濾器元件具有隔膜(membrane)以及用來支 撐該隔膜的相應(yīng)的結(jié)構(gòu)或框架，其中材料通過該隔膜。在該組件周圍通 常是外殼圓頂，優(yōu)選由不銹鋼或一些其它非腐蝕性材料構(gòu)成。而且，一 般存在入口和出口，但是為了清楚起見，在圖1中將它們省略。外殼基
座IO通常包含一個(gè)或多個(gè)可匹配部分，例如空腔30，每個(gè)空腔30都適 于與過濾器元件匹配并固定住所述過濾器元件。這些空腔通常其中具有 一個(gè)或多個(gè)入口和輸出端，從而允許流體通過該過濾器元件。在該空腔 30中插入過濾器元件20。該過濾器元件20優(yōu)選具有可匹配部分，例如 較小端40，其配合在外殼基座10的對應(yīng)可匹配部分(例如，空腔30) 內(nèi)。過濾器元件的可匹配部分優(yōu)選具有一個(gè)或多個(gè)區(qū)域，該一個(gè)或多個(gè) 區(qū)域具有在它們之間限定凹槽50的徑向延伸的部件。每個(gè)都優(yōu)選由橡 膠或其它合適柔性材料構(gòu)成的一個(gè)或多個(gè)墊圈或0型環(huán)(未示出)優(yōu)選 位于這些脊形區(qū)域50之間產(chǎn)生的凹槽中，從而在過濾器元件和外殼基 座之間實(shí)現(xiàn)液體緊密密封。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)電線圈60嵌入外殼基座10中，外接空腔 30。該線圈優(yōu)選由導(dǎo)電材料構(gòu)成，該導(dǎo)電材料為導(dǎo)線的形式并且被纏繞 從而形成線圈。根據(jù)已知的電磁理論，繞組數(shù)量越大，可以傳輸?shù)碾娏?就越大。線圈優(yōu)選嵌入在外殼中，以使得其占用對應(yīng)于空腔表面區(qū)域的 區(qū)域。換句話說，線圈延伸了空腔壁的整個(gè)長度，如圖1所示?？蛇x的 是，占用較少的表面區(qū)域并且僅僅通過圓柱體的一部分延伸的線圈也是 可行的，并且落在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
一種類似的線圈也嵌入在過濾器元件中。如上所述，在所示出的實(shí) 施例中，過濾器的可匹配部分具有較小端，該較小端插入外殼基座的空 腔中。在優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)電線圈嵌入該較小端中，優(yōu)選沿該較小端的 整個(gè)長度方向延伸，如圖1中所示。但是，也可以使用僅僅延伸該較小 端長度的一部分的較小線圈，并且落在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
圖2示出了基座空腔和過濾器元件的放大圖。該圖示出了當(dāng)外殼基 座中的線圈沿空腔壁的整個(gè)長度方向延伸時(shí)，所述外殼基座中的線圈的 優(yōu)選位置。類似地，在過濾器元件中的線圈沿該較小端的長度方向延伸。 當(dāng)該過濾器元件正確地定位在空腔中時(shí)，該兩個(gè)線圈將優(yōu)選彼此同心， 從而優(yōu)選限定兩個(gè)同心圓柱，使能量的傳遞最大化。在這兩個(gè)線圈之間 的距離是很重要的，因此優(yōu)選最小化該間隔。
另一個(gè)實(shí)施例使用多種方法來延伸或重定向該磁場，例如使用鐵芯。 同軸插入磁性材料或線圈外部的磁屏蔽允許優(yōu)化本實(shí)施例，用于電力的 傳遞和/或減小對外部電元件的干擾。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，在接收線 圈(例如在下面記載的TFF實(shí)施例中)中使用鐵棒提高了電力傳遞的效 率。在另一實(shí)施例中，磁屏蔽可以用來減小或消除電磁干擾，或者用來 遵照發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)，例如由政府機(jī)構(gòu)提供的那些標(biāo)準(zhǔn)。
圖2中所示的兩個(gè)線圈優(yōu)選完全由塑料包裝，從而不會暴露在外部 環(huán)境下。這樣提高了系統(tǒng)的可靠性，還減小了過濾器系統(tǒng)內(nèi)污染的可能。
每個(gè)線圈的匝數(shù)都是一個(gè)執(zhí)行方面的選擇。在一個(gè)實(shí)施例中，選擇 這些值從而產(chǎn)生過濾器元件內(nèi)的電壓，該電壓可以直接使用而不用調(diào) 節(jié)。在另一實(shí)施例中，匝數(shù)被最大化，從而傳輸最大的能量。本發(fā)明不 需要特定的結(jié)構(gòu)，因此匝數(shù)的所有組合都落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
配電電路驅(qū)動外殼基座內(nèi)的線圈，對于傳輸線圈來說這也是已知的。 該配電電路提供交流電流或電壓給傳輸線圈。產(chǎn)生這種電流或電壓以及 驅(qū)動線圈的方法對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是公知的，因此這里不再描 述。
過濾器元件可以包含用來調(diào)節(jié)感應(yīng)電壓的電路。如前所述，在過濾 器元件的線圈中感應(yīng)出電壓，這對于接收線圈來說也是已知的。該電壓 取決于接收線圈和傳輸線圈的匝數(shù)以及穿過傳輸線圈的電壓。在一個(gè)實(shí) 施例中，選擇這些值以使得過濾器元件中包含的電路可直接使用在接收 線圈處感應(yīng)的電壓。在另一實(shí)施例中，調(diào)節(jié)該電壓。電壓調(diào)節(jié)對于本領(lǐng) 域的技術(shù)人員來說是公知的，并且可以通過多種方式實(shí)現(xiàn)。例如，可以 利用電源整流器、二極管、電容器或集成電路來實(shí)現(xiàn)該功能。
通過提供電力給過濾器元件，可以有多種可能的情況。例如，可以
利用簡單的例如LED的裝置。同樣可以使用其它帶電裝置，其它帶電 裝置例如壓力、溫度和濃度傳感器以及其它傳感裝置。包括網(wǎng)絡(luò)元件的 更復(fù)雜的元件也可以被用在過濾器元件中，其中網(wǎng)絡(luò)元件例如是以太 網(wǎng)、有線局域網(wǎng)或無線局域網(wǎng)元件。結(jié)合在過濾器中的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)裝置將 允許其直接連接到網(wǎng)絡(luò)。事實(shí)上，使用這種網(wǎng)絡(luò)元件還將給每個(gè)過濾器 元件提供唯一的識別數(shù)字。
在另一個(gè)實(shí)施例中，CPU元件，優(yōu)選的是堅(jiān)硬元件可以嵌入該過濾 器元件中。從而允許過濾器元件進(jìn)行單板計(jì)算以及其它操作，并且可以
根據(jù)外殼結(jié)構(gòu)例如計(jì)算測試規(guī)格。其它可能的裝置包括無線局域網(wǎng)裝 置，例如藍(lán)牙⑧或Wi-Fi⑧元件。
如上所述，在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)電子元件嵌入在過濾器元件的閉合 端中時(shí)，接收線圈位于過濾器元件的較小的開口端中。優(yōu)選嵌入在過濾 器元件的塑料外殼中的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線從線圈運(yùn)載功率信號到電子元 件。
雖然之前的實(shí)施例假設(shè)外殼基座具有嵌入其中的線圈，這并不是本 發(fā)明所需要的。也可以實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的已有外殼基座。在該實(shí)施例中，優(yōu)選 由塑料構(gòu)成的小嵌入物位于外殼基座的空腔內(nèi)。優(yōu)選空腔的高度是空心 圓筒形。在插入物內(nèi)是傳輸線圈，其具有一個(gè)或多個(gè)連接到電源的導(dǎo)線。
該插入物位于如圖3所示的空腔內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，插入物的尺寸足 夠小，以使得過濾器元件仍然可以位于插入物中。由于過濾器元件具有 柔性的墊圈或O形環(huán)，因此空腔直徑的略微減小不會阻礙過濾器元件配 合到空心插口中。在另一個(gè)實(shí)施例中，改變外殼基座，從而增加了空腔 的直徑。通過該方式，插入物占據(jù)了之前為外殼基座一部分的空間。優(yōu) 選的是，該外殼基座還被改變?yōu)榘伻胙b置，以使得傳輸線圈所需的 導(dǎo)線可以通過基座到達(dá)合適的電路。
盡管關(guān)于圓柱形過濾器進(jìn)行了上述描述，但是本發(fā)明同樣可以應(yīng)用 于其它類型的過濾器元件。
例如，切向流過濾器(TFF)也可以與本發(fā)明相結(jié)合。如圖4所示， 一個(gè)或多個(gè)TFF過濾器或盒100通常平行設(shè)置，與支架(未示出)固定 在一起。該支架通常由TFF結(jié)構(gòu)任何一端的板組成，使用緊固機(jī)構(gòu)例如 螺栓或夾具，并通過所述板和盒，從而將整個(gè)系統(tǒng)固定在一起。優(yōu)選的 是，缺口、槽或凹槽110模制到TFF盒中從而將它們固定。
在一個(gè)實(shí)施例中，該傳輸線圈嵌入在端板中，壓縮并固定TFF盒 100。傳輸線圈優(yōu)選位于沿板的邊緣設(shè)置的凹槽中，其面對盒100的開 口側(cè)。該線圈優(yōu)選由塑料包裝，并模制到凹槽中。給傳輸線圈加電的電 線可以通過端板中的孔或者通過其它方式連接。
接收線圈120被定位，以使得它們的中心軸線優(yōu)選垂直于端板。線 圈120優(yōu)選平行于內(nèi)部隔膜并且圍繞外套的外部邊緣纏繞。優(yōu)選的是，
接收線圈120十分靠近傳輸線圈設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)高功率傳輸。圖5示出 了一個(gè)這樣的實(shí)施例，其中接收線圈120模制在一般的液體通道的外部 位置中的外部過模制(overmolded)外套130中。為了改進(jìn)線圈之間的 感應(yīng)，線圈可以設(shè)計(jì)成為互鎖。換句話說， 一個(gè)盒的線圈120可以具有 向盒的端部外延伸的鎖頭(tapered end)。然后，該鎖頭配合在相鄰盒的 線圈內(nèi)的孔140中。可選的是，線圈可以被模制，從而不朝盒外延伸， 以便于組裝和使用。在另一實(shí)施例中，例如棒的磁性部件插入穿過各種 接收線圈的孔140，從而提高能量傳輸。
在另一實(shí)施例中，如圖6中所示，接收線圈120嵌入在TFF盒的外 部過模制外套130中。接收線圈120位于外部過模制外套130中，并且 垂直于內(nèi)部隔膜定向。換句話說，它的中心軸線平行于內(nèi)部隔膜。可以 看出，在圖6中，即使TFF系統(tǒng)完全組裝好，仍然可以達(dá)到該位置。然 后，該傳輸線圈靠近或靠著該外部外套130設(shè)置，從而在TFF中感應(yīng)電 源。優(yōu)選的，該傳輸線圈嵌入夾具中，該夾具然后靠近或靠著外部外套 設(shè)置。在多個(gè)TFF盒100堆疊在一起的情況下，可以利用多個(gè)傳輸線圈。 可選的是，多個(gè)線圈可以位于單個(gè)夾具中。最終，每個(gè)均包含單個(gè)線圈 的多個(gè)夾具可以用來給每個(gè)盒提供電力。
雖然本申請描述了圓柱形和TFF過濾器元件，但是本發(fā)明并不局限 于此。通過將帶電傳輸線圈與過濾器元件中包含的接收線圈相對非常接 近的放置，不論形狀如何，任何過濾器元件都可以自驅(qū)動，從而產(chǎn)生感 應(yīng)。上述兩種過濾器類型僅僅說明了本發(fā)明的范圍，但并不意味著僅僅 將本發(fā)明限制在這些實(shí)施例中。
在另一實(shí)施例中，線圈插入到連接器中，連接器用來互連完全可置 換的過濾器外殼到供給管或其它元件。當(dāng)接收線圈形成在可置換的過濾 器外殼中時(shí)，該傳輸線圈優(yōu)選形成在外部連接器中。由于可以共同實(shí)現(xiàn) 流體和電互連，因此這些連接簡化了將電力傳輸給過濾器的布線方案。 此外，由于不使用導(dǎo)線也可以實(shí)現(xiàn)電連接，因此該方法減小了將電學(xué)元 件保持在可清除和/或可排出導(dǎo)管中而產(chǎn)生不衛(wèi)生的污染物的可能性。
該電感耦合允許在過濾器元件和盒中產(chǎn)生電功率。但是，可能的是， 產(chǎn)生功率所需要的感應(yīng)場產(chǎn)生其它作用，如果可能的話，例如產(chǎn)生無線
通信困難。因此，在一些應(yīng)用場合，必須在執(zhí)行其它功能之前禁用感應(yīng)場。
在一個(gè)實(shí)施例中，過濾器元件包括能量存儲元件，例如電容器。在 優(yōu)選實(shí)施例中，該電容器與其它電學(xué)元件一起密封在過濾器元件中，從 而不會暴露在外殼中的環(huán)境下。例如，該電容器可以位于距離可配合部 分最遠(yuǎn)的過濾器的端部或者端蓋中。當(dāng)感應(yīng)場激活時(shí)，不立即使用的能 量由存儲元件儲存，用于之后的使用。能量存儲元件的大小取決于幾個(gè) 因素，例如過濾器元件的電子設(shè)備的功率損耗以及電子設(shè)備單次充電操 作所需的時(shí)間量。用來確定能量存儲元件大小的因素對于本領(lǐng)域技術(shù)人 員來說是公知的。
因此，根據(jù)存儲元件的大小以及電子設(shè)備的總功率損耗，可以確定 自主運(yùn)行時(shí)間(A)。在需要另一感應(yīng)周期以對電容器或另一能量存儲元 件再次充電之前，該時(shí)間是過濾器內(nèi)的電子設(shè)備可以操作的時(shí)間的最大值。
為了操作該過濾器元件，激活感應(yīng)場，從而允許能量存儲元件充電。 該感應(yīng)場然后被禁用，或者產(chǎn)生其它的功能，例如感測或無線通信。這
些活動可以持續(xù)少于A (自主運(yùn)行時(shí)間)的時(shí)間。產(chǎn)生活動的該時(shí)間被 稱為功能時(shí)間(F)。因此，為了正確操作，F(xiàn)必須小于A。當(dāng)計(jì)算F時(shí)， 還應(yīng)當(dāng)結(jié)合余量，以使得在進(jìn)入再次充電模式之前，過濾器系統(tǒng)具有正 確斷開的時(shí)間。該時(shí)間被稱為安全/轉(zhuǎn)換時(shí)間(S)。
為了傳輸更長的信息流或者進(jìn)行長時(shí)間的工作，必須對能量存儲元 件進(jìn)行多次充電。例如，該能量存儲元件可以被充電，然后該過濾器元 件可以執(zhí)行無線處理的第一部分。在時(shí)間F之后，無線通信中止，并且 通過激活感應(yīng)場對存儲元件再次充電。在再次充電周期(R)之后，感 應(yīng)場可以被禁用，然后過濾器元件能夠恢復(fù)無線處理。如果必要，無線 處理可以中止多次，從而允許存儲元件被再次充電。
由于過濾器元件電子設(shè)備獨(dú)立充電，因此可以使用協(xié)議而不是傳統(tǒng) RFID協(xié)議，從而可能允許更快的傳輸速率?？梢允褂闷渌阎臒o線 協(xié)議例如IEEE802.11a、 802.11b、 802.11g、藍(lán)牙@，或使用調(diào)幅或調(diào)頻 的專有協(xié)議。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，單獨(dú)的裝置用來控制和協(xié)調(diào)各種活動。 例如，當(dāng)感應(yīng)場被激活時(shí)，該單獨(dú)的裝置可以用來維持第一信號。第二 信號(或可選的是，使第一信號失效)表示感應(yīng)場被禁用。然后，第三 信號告知電子設(shè)備其操作或通信是安全的。然后，第四信號(或者可選 的是，使第三信號失效)告知電子設(shè)備中止活動，這是因?yàn)楦袘?yīng)場將被 短暫激活。
因此，從維持第一信號到第二信號(或者使第一信號失效)的時(shí)間
必須大于或等于R，其中R在前面被限定為所需的再此充電時(shí)間。第二 信號(或者使第一信號失效)與第三信號之間的時(shí)間是安全/轉(zhuǎn)換時(shí)間S。 維持第三信號到第四信號(或使第三信號失效)之間的時(shí)間被限定為F， 其為功能時(shí)間。最終，第四信號(或者使第三信號失效)和下一次維持 第一信號之間的時(shí)間也是安全/轉(zhuǎn)換時(shí)間S。因此，完整的順序包括再次 充電周期、兩個(gè)安全/轉(zhuǎn)換周期以及功能周期。如上所述，該順序可以根 據(jù)需要重復(fù)多次。
此外，盡管上述實(shí)施例假設(shè)可重復(fù)的順序，但是這不是本發(fā)明所需 的。只要能量存儲元件被充分充電，則就可以禁用感應(yīng)場，允許電子設(shè) 備運(yùn)行自主周期的時(shí)間。此外， 一旦能量存儲元件被充電，就不需要在 其之后立即開始功能周期。該元件優(yōu)選能夠存儲用于延長的周期時(shí)間的能量。
權(quán)利要求
1、一種過濾器系統(tǒng)，其包括過濾器元件，該過濾器元件包括嵌入的導(dǎo)電線圈。
2、 如權(quán)利要求1所述的過濾器系統(tǒng)，還包括具有用于容納所述過 濾器元件的第一可匹配部分的外殼，并且其中所述過濾器元件包括用于 以密封關(guān)系插入所述第一可匹配部分中的第二可匹配部分。
3、 如權(quán)利要求2所述的過濾器系統(tǒng)，其中所述線圈嵌入所述第二 可匹配部分中。
4、 如權(quán)利要求2所述的過濾器系統(tǒng)，其中第二導(dǎo)電線圈嵌入所述 過濾器外殼中。
5、 如權(quán)利要求4所述的過濾器系統(tǒng)，其中所述第二線圈由相關(guān)電 路加電。
6、 如權(quán)利要求4所述的過濾器系統(tǒng)，其中所述第二線圈和所述嵌 入線圈限定同心圓柱。
7、 如權(quán)利要求1所述的過濾器系統(tǒng)，其中所述過濾器元件包括TFF 過濾器，該TFF過濾器具有內(nèi)部隔膜。
8、 如權(quán)利要求7所述的過濾器系統(tǒng)，其中所述線圈具有中心軸線， 并且所述軸線平行于所述隔膜。
9、 如權(quán)利要求7所述的過濾器系統(tǒng)，其中所述線圈具有中心軸線， 并且所述軸線垂直于所述隔膜。
10、 如權(quán)利要求7所述的過濾器系統(tǒng)，其中所述TFF過濾器還包括 位于所述線圈內(nèi)的磁性部件。
11、 如權(quán)利要求10所述的過濾器系統(tǒng)，其中所述部件包括鐵棒。
12、 如權(quán)利要求1所述的過濾器系統(tǒng)，其中所述過濾器元件包括電 子元件。
13、 如權(quán)利要求12所述的過濾器系統(tǒng)，其中所述過濾器元件還包 括適于存儲由所述線圈容納的能量的能量存儲元件。
14、 如權(quán)利要求13所述的過濾器系統(tǒng)，其中所述能量存儲元件包 括電容器。
15、 一種無線提供電力給過濾器元件的方法，包括a. 在所述過濾器元件中提供第一導(dǎo)電線圈；b. 靠近于所述第一線圈提供第二導(dǎo)電線圈；以及 C.利用交流能量源給所述第二線圈加電。
16、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述加電步驟連續(xù)執(zhí)行。
17、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述過濾器元件包括能量存儲元件，并且所述加電步驟斷續(xù)執(zhí)行。
18、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述過濾器元件包括能量存 儲元件，并且所述加電步驟以固定的間隔執(zhí)行。
19、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第二線圈嵌入在包含所 述過濾器元件的外殼中。
全文摘要
一種帶電盒及位于外殼內(nèi)的其他裝置。本發(fā)明描述了向位于外殼內(nèi)的裝置提供電源的系統(tǒng)和方法，該裝置例如過濾器元件。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電線圈嵌入外殼基座中，并且第二線圈嵌入過濾器元件中。然后，電流通過外殼基座中的線圈。通過感應(yīng)，在過濾器元件的第二線圈中產(chǎn)生電流，變壓器也以大體上相同的方式操作。該感應(yīng)場可以干擾各種電子功能的操作，例如通信、感測或其它活動。為了克服該問題，過濾電子設(shè)備中包括有能量存儲元件，例如電容器。通過該方式，可以存儲由感應(yīng)場產(chǎn)生的電能，并在感應(yīng)場不再存在時(shí)使用。
文檔編號B01D35/14GK101199910SQ20071017017
公開日2008年6月18日 申請日期2007年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月17日
發(fā)明者A·伯克, M·T·格榮卡 申請人:米利波爾有限公司