專利名稱：用于水處理裝置的流量計(jì)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水處理裝置，特別涉及確定水處理裝置中一可更換過(guò)濾盒的狀態(tài)的新型、改進(jìn)的監(jiān)控裝置。
由于在家居等環(huán)境中無(wú)需改動(dòng)管道即能使用，安裝在水龍頭上的水過(guò)濾器在市場(chǎng)上的銷(xiāo)路越來(lái)越好。一般來(lái)說(shuō)，該水處理裝置裝在廚房水槽水龍頭的出口上，用閥控制流出的水是未經(jīng)過(guò)濾的水還是經(jīng)過(guò)濾的水，水過(guò)濾時(shí)流過(guò)一裝在該水過(guò)濾器的一部位上的可更換盒。
關(guān)于水處理裝置中可更換過(guò)濾盒的狀態(tài)的信息有助于確定它還可使用多久。一般來(lái)說(shuō)，裝在水龍頭上的水處理裝置的可更換過(guò)濾盒根據(jù)其可處理的加侖數(shù)或使用壽命(例如幾個(gè)月)劃定等級(jí)。典型的過(guò)濾盒可處理約200加侖水或可使用三個(gè)月，不管哪一個(gè)指標(biāo)先出現(xiàn)。但是，如果消費(fèi)者無(wú)法確定過(guò)濾盒中已流過(guò)200加侖的水或使用壽命已到，就很難在合適時(shí)間更換過(guò)濾盒。極須向使用者表明過(guò)濾盒是否適合于使用、何時(shí)應(yīng)更換。
現(xiàn)有技術(shù)中尚未見(jiàn)到有這樣的裝在水龍頭上的水過(guò)濾器，它具有符合要求的流量和使用時(shí)間監(jiān)控裝置，用來(lái)提醒使用者過(guò)濾介質(zhì)已快失效、需要更換；提醒使用者在合適時(shí)間沖洗過(guò)濾盒。本發(fā)明的開(kāi)發(fā)正是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的這些缺點(diǎn)。
裝在水龍頭上的水處理裝置包括一求和計(jì)量系統(tǒng)，對(duì)自裝上過(guò)濾盒起流過(guò)該裝置的水量和使用時(shí)間進(jìn)行求和，提醒使用者流過(guò)的水量是否已接近過(guò)濾盒的最大處理能力或是否已到使用壽命。該求和系統(tǒng)包括多個(gè)視覺(jué)信號(hào)，向使用者表明過(guò)濾盒是否可繼續(xù)使用、何時(shí)已達(dá)其處理能力的約90％、何時(shí)達(dá)到100％處理能力。該求和計(jì)量系統(tǒng)的重要功能包括1、向使用者表明已達(dá)到過(guò)濾盒的處理能力。
2、向使用者表明已達(dá)到過(guò)濾盒總處理能力的一預(yù)定百分比。這用來(lái)提醒使用者已接近最大處理能力，使得使用者有足夠時(shí)間購(gòu)買(mǎi)新過(guò)濾盒。
3、用穩(wěn)定的工作信號(hào)向使用者表明流出的水可飲用。
4、提醒使用者每次使用前充分沖洗過(guò)濾盒。
5、在安裝一新過(guò)濾盒時(shí)提醒使用者充分沖洗過(guò)濾盒。
因此，本發(fā)明包括水處理裝置的一計(jì)量系統(tǒng)，該裝置包括一進(jìn)水孔、一出水孔和該進(jìn)水孔與該出水孔之間的一水道。該計(jì)量系統(tǒng)包括該水道中、處于水流中的一流量反應(yīng)裝置，該流量反應(yīng)裝置對(duì)流過(guò)該水道的水量作出響應(yīng)。一信號(hào)發(fā)生件放置在該流量反應(yīng)裝置上。一開(kāi)關(guān)放置在該流量反應(yīng)裝置旁。該開(kāi)關(guān)對(duì)該信號(hào)發(fā)生件的鄰近敏感。該開(kāi)關(guān)發(fā)出一與該水道中水量對(duì)應(yīng)的流量信號(hào)。一輸出裝置和一包括一閾值的控制器接收該流量信號(hào)后對(duì)該流量信號(hào)與該閾值進(jìn)行比較。該控制器在該流量信號(hào)超過(guò)該閾值時(shí)啟動(dòng)該輸出裝置。此外，該控制器中的該閾值可與流過(guò)該水道的總加侖數(shù)對(duì)應(yīng)。
此外，本發(fā)明包括水處理裝置的一計(jì)量系統(tǒng)，該裝置包括一進(jìn)水孔、一出水孔和該進(jìn)水孔與該出水孔之間的一水道。該水道中在進(jìn)水孔與出水孔之間裝有一可更換過(guò)濾盒。該計(jì)量系統(tǒng)包括該水道中、處于水流中的一可轉(zhuǎn)動(dòng)流量反應(yīng)裝置，該流量反應(yīng)裝置有一選定的每單位水量轉(zhuǎn)數(shù)。一信號(hào)發(fā)生件放置在該流量反應(yīng)裝置上。一開(kāi)關(guān)放置在該流量反應(yīng)裝置旁，該開(kāi)關(guān)對(duì)由該流量反應(yīng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)造成的該信號(hào)發(fā)生件的鄰近敏感。該開(kāi)關(guān)可傳送表示該信號(hào)發(fā)生件的運(yùn)動(dòng)的電信號(hào)。該流量反應(yīng)裝置旁有一具有一輸出裝置的可復(fù)位微控制器，該控制器中編程有第一和第二性能閾值。微控制器與開(kāi)關(guān)電通訊而接收來(lái)自開(kāi)關(guān)的電信號(hào)，開(kāi)關(guān)感知流量反應(yīng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)，把代表該特性的電信號(hào)傳給微控制器，微控制器把這些信號(hào)翻譯成第一性能數(shù)據(jù)。微控制器還包括一時(shí)間計(jì)數(shù)器，對(duì)微控制器自上次復(fù)位以來(lái)經(jīng)歷的時(shí)間進(jìn)行求和，微控制器把該經(jīng)歷時(shí)間翻譯成第二性能數(shù)據(jù)。微控制器對(duì)第一性能數(shù)據(jù)與第一性能閾值和第二性能數(shù)據(jù)與第二性能閾值進(jìn)行比較，確定性能閾值是否已被超過(guò)，超過(guò)時(shí)啟動(dòng)輸出裝置。
微控制器許多功能中的一個(gè)功能是對(duì)渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行計(jì)數(shù)和存儲(chǔ)。它還跟蹤微控制器自上次復(fù)位以來(lái)經(jīng)歷的時(shí)間(日歷時(shí)間)，微控制器一般在安裝新過(guò)濾器時(shí)復(fù)位。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，微控制器使發(fā)光二極管(LED)發(fā)出黃色信號(hào)，警告過(guò)濾盒已接近使用壽命。如過(guò)濾盒的定額為200加侖或90天，該LED在180加侖水量或約81天后發(fā)出黃色信號(hào)。此時(shí)，消費(fèi)者應(yīng)準(zhǔn)備更換過(guò)濾盒，但還有20加侖或約9天的余量。在200加侖水量或90天后LED發(fā)出紅色信號(hào)，指示使用者應(yīng)立即更換過(guò)濾盒。過(guò)濾盒在黃色或紅色信號(hào)前的使用壽命期中時(shí)發(fā)出綠色信號(hào)，向使用者表明處理過(guò)的水可飲用。
本設(shè)計(jì)的另一些優(yōu)點(diǎn)包括迫使使用者在安裝新過(guò)濾盒后和每一次使用過(guò)濾盒前沖洗過(guò)濾盒。在安裝一新過(guò)濾盒時(shí)，用約1加侖的水沖洗新過(guò)濾盒，除去過(guò)濾盒中的空氣和碳粉。沖洗水中的氣泡和碳粉使得水呈霧狀而不合要求。本發(fā)明的特征在于信號(hào)發(fā)送裝置在一加侖水的沖洗過(guò)程中LED閃爍黃色警告信號(hào)，提醒使用者等待該1加侖水沖洗完畢。一旦使用，在每次使用開(kāi)始時(shí)用0.025加侖的水沖洗過(guò)濾器(每次使用沖洗)，提醒使用者不使用過(guò)濾盒中至少一個(gè)單位的水量。這些水因在該裝置中有一段時(shí)間而變暖，味道沒(méi)有接著流出的過(guò)濾水好。本發(fā)明的特征在于信號(hào)發(fā)送裝置在每次使用沖洗過(guò)程完畢后LED才發(fā)出綠色信號(hào)、提醒使用者等待每次使用沖洗完畢。
可從下面簡(jiǎn)述的附圖、對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明和后附權(quán)利要求中更充分理解本發(fā)明及其范圍。


圖1為本發(fā)明水處理裝置的立體圖。
圖2為本發(fā)明水處理裝置的正視圖。
圖3為本發(fā)明水處理裝置的俯視圖。
圖4A-4C為本發(fā)明水處理裝置的放大分解圖。
圖5為沿圖2中5-5線剖取的剖面圖。
圖6為閥處于旁通位置的示意剖面圖。
圖7為沿圖3中7-7線剖取的剖面圖。
圖8為沿圖5中8-8線剖取的剖面圖。
圖9為沿圖5中9-9線剖取的剖面圖。
圖10為圖8所示電池夾的局部示意剖面圖。
圖11為沿圖10中11-11線剖取的剖面圖。
圖12為類似于圖10的局部示意剖面圖，但電池從電池夾中取出。
圖13為圖4B所示電池夾的放大立體圖。
圖14為該計(jì)量系統(tǒng)的工作方框圖。
圖15為示出該計(jì)量系統(tǒng)工作情況的流程圖。
圖16為該計(jì)量系統(tǒng)的流量傳感器和微控制器的示意圖。
圖17為圖4B所示電池夾另一實(shí)施例的放大立體圖。
圖18為渦輪的放大圖。
圖19為沿圖18中19-19線剖取的剖面圖。
圖20為第二垂直水道和周?chē)Y(jié)構(gòu)的局部剖視放大示意圖。
圖21為過(guò)濾組件的示意剖面圖，示出渦輪、電池架和透鏡的另一實(shí)施例。
圖22為L(zhǎng)ED和透鏡的分解立體圖。
圖23為透鏡的立體圖。
圖24為處于打開(kāi)位置的電池架另一實(shí)施例的立體圖。
圖25為處于關(guān)閉位置的電池架另一實(shí)施例的立體圖。
圖26為電池架另一實(shí)施例的側(cè)視圖。
圖27為沿圖26中27-27線剖取的剖面圖。
圖28為渦輪另一實(shí)施例的分解圖。
圖29為渦輪另一實(shí)施例的立體圖。
圖30為沿圖29中30-30線剖取的剖面圖。
圖31-34為說(shuō)明用該計(jì)量系統(tǒng)另一實(shí)施例計(jì)量流量的流程圖。
圖1、2和3示出一裝在水龍頭端部上的水處理裝置20，該水處理裝置中裝有本發(fā)明水流和時(shí)間求和計(jì)量系統(tǒng)。該水處理裝置包括一可更換過(guò)濾器，該過(guò)濾器配置在一機(jī)械和/或吸附過(guò)濾盒中，用來(lái)減少可飲用水源中的污染物。本文所述水處理裝置的該實(shí)施例裝在廚房水槽水龍頭22的端部上，通常稱為水龍頭端部(EOF)過(guò)濾器。該求和計(jì)量系統(tǒng)使用一轉(zhuǎn)動(dòng)渦輪對(duì)流過(guò)該過(guò)濾盒的流量以及該計(jì)量系統(tǒng)自復(fù)位以來(lái)的總時(shí)間進(jìn)行求和。
該水處理裝置包括一主體24，該主體界定一第一非過(guò)濾旁通流路26(圖6)和一第二過(guò)濾水流路28(圖7)。該主體裝在水龍頭22之類水源上，界定一旁通出口30和一過(guò)濾水出口32。該計(jì)量系統(tǒng)和一過(guò)濾盒位于該主體中的第二過(guò)濾水流路28中。主體24中有一閥34，把水流控制在第一或第二流路26和28中。當(dāng)選擇旁通流路26時(shí)，水從水龍頭22直接流向旁通出口30而不流過(guò)過(guò)濾盒。當(dāng)選擇過(guò)濾水流路28時(shí)，水從水龍頭22流入主體24后經(jīng)過(guò)濾盒、該求和系統(tǒng)流到過(guò)濾水出口32。
圖4、5、8和9所示本發(fā)明計(jì)量系統(tǒng)36收集與流過(guò)過(guò)濾盒38的總水量和計(jì)量系統(tǒng)自上次復(fù)位或啟動(dòng)以來(lái)的總時(shí)間有關(guān)的數(shù)據(jù)。流過(guò)計(jì)量系統(tǒng)36的總水量和計(jì)量系統(tǒng)自上次啟動(dòng)以來(lái)的總時(shí)間都表示可更換過(guò)濾盒38的剩余使用期。計(jì)量系統(tǒng)36累計(jì)這一性能或狀態(tài)數(shù)據(jù)后經(jīng)一輸出裝置40輸出給使用者，向使用者表明過(guò)濾盒38的功能狀態(tài)。計(jì)量系統(tǒng)提供給使用者的輸出信息分成不同階段，這在下文詳述。
圖1、2、3和4A-C詳細(xì)示出該水處理裝置。該水處理裝置包括一主體24，該主體包括一直立部42和一裝在該直立部底部上的橫向伸出部44。該橫向伸出部44包括一承接來(lái)自水源的水的進(jìn)水孔46；與進(jìn)水孔相聯(lián)、連接水處理裝置20與標(biāo)準(zhǔn)水龍頭22之類水源的安裝結(jié)構(gòu)48；把水導(dǎo)向第一流路26或第二流路28的一閥34和旁通出水孔30。
從圖7、8和9中可看得最清楚，主體24的直立部42形成一方向垂直的室50，該室包括內(nèi)裝可更換過(guò)濾盒38的頂部52、內(nèi)裝計(jì)量系統(tǒng)36的中部54以及底部56和過(guò)濾水出口孔32。如圖4所示，主體24由具有與主體24相同的直立部60和橫向伸出部62的一骨架殼體結(jié)構(gòu)58和包括底部64、下部66、豎管68和帽70的外罩件構(gòu)成。骨架殼體結(jié)構(gòu)58內(nèi)裝、支撐和固定過(guò)濾盒38和計(jì)量系統(tǒng)36，而外罩件64、66、68和70主要是為了美觀。
骨架結(jié)構(gòu)58的直立部60的頂部有與外罩的頂部70的內(nèi)螺紋嚙合的外螺紋。當(dāng)外罩的底部64放置在骨架結(jié)構(gòu)58底下時(shí)，外罩的下部66可套在骨架結(jié)構(gòu)58上、抵靠外罩的底部64、圍住大部分骨架結(jié)構(gòu)58。底部64與下部66用斜面鎖定機(jī)構(gòu)72固定在一起。然后把外罩的豎管68套在骨架結(jié)構(gòu)58上抵靠下部66。最后把帽70旋在骨架結(jié)構(gòu)58上，把下部66和豎管68固定在骨架結(jié)構(gòu)58上。
從圖4A-C、6和7可清楚看出進(jìn)水孔結(jié)構(gòu)48、旁通出水孔結(jié)構(gòu)30和閥結(jié)構(gòu)34。進(jìn)水孔結(jié)構(gòu)48使得水處理裝置可卸下地裝在標(biāo)準(zhǔn)水龍頭22的端部上。骨架結(jié)構(gòu)58的橫向伸出部62和外罩的下部66中的孔套在一起形成進(jìn)水孔46。骨架結(jié)構(gòu)58的橫向伸出部62上的孔72包括一向上穿過(guò)該罩中的孔的具有外螺紋的頸圈74。一襯套76用頸圈74中的一墊圈78與骨架結(jié)構(gòu)58中該孔內(nèi)周上的一環(huán)形肩密封配合。該襯套76包括一徑向外凸緣和終止在一徑向內(nèi)凸緣的內(nèi)螺紋。襯套76上的內(nèi)螺紋與水龍頭22上的外螺紋嚙合，從而把水處理裝置裝到水龍頭上。水龍頭的端部抵靠襯套76中的徑向內(nèi)凸緣，用一墊圈77與之密封。一具有內(nèi)螺紋的定位螺母80抵靠襯套76上的徑向外凸緣后用其內(nèi)螺紋旋緊在頸圈74的外螺紋上，從而把襯套76與該組件的其它部分水密地緊壓在一起。
該出口孔包括一過(guò)濾網(wǎng)組件84和定位螺母86。定位螺母86用螺紋旋緊在一從骨架結(jié)構(gòu)58的橫向伸出部62上的旁通孔30伸出的具有外螺紋的頸圈88上。頸圈88向下穿過(guò)該罩底部64中的出口孔90。定位螺母86把該墊圈和過(guò)濾網(wǎng)組件固定在旁通出口孔30中。
閥34插入骨架結(jié)構(gòu)58橫向伸出部62中的縱向孔62中，裝配好后把水導(dǎo)向第一流路26而繞開(kāi)過(guò)濾盒38或把水導(dǎo)向第二流路28而流過(guò)過(guò)濾盒38。閥34包括一截頭圓錐形桿94，其一端為一T形把手96。一外罩部98套在T形把手96上而與外罩的其它部分相配。T形把手96與桿94之間有一環(huán)形凹槽100，從而形成一直徑縮小部。
桿94上有兩個(gè)截然不同的凹槽結(jié)構(gòu)，各通向一流路。如圖6所示，作為第一流路26的一部分的第一凹槽結(jié)構(gòu)102沿桿94寬度方向位于進(jìn)水孔緊下方。第一凹槽結(jié)構(gòu)102使水從進(jìn)水孔62直接流到出水孔30。當(dāng)閥34轉(zhuǎn)動(dòng)到第一流路位置時(shí)，T形把手96如圖1和6所示與骨架結(jié)構(gòu)58的橫向伸出部162齊平或一致。
作為第二流路28一部分的第二凹槽結(jié)構(gòu)104位于進(jìn)水孔46緊下方，沿桿94長(zhǎng)度方向與骨架結(jié)構(gòu)58橫向伸出部62中的孔92連通。第二凹槽結(jié)構(gòu)104為下文詳述的第二或過(guò)濾水流路28的始端。桿94上的這兩個(gè)凹槽結(jié)構(gòu)102與104互相偏離90啊5狽34轉(zhuǎn)動(dòng)到第二流路28位置時(shí)，T形把手如圖7所示與骨架結(jié)構(gòu)58的橫向伸出部62橫交。
桿94可轉(zhuǎn)動(dòng)地插入在孔92中，靠外罩(下部66和底部64)的插入在T形把手96與桿94之間的環(huán)形凹槽100中的邊緣獲得軸向定位。桿94上有合適水密密封(O形圈)防止水流過(guò)桿94或在第一凹槽結(jié)構(gòu)102與第二凹槽結(jié)構(gòu)104之間流動(dòng)。
如圖7所示，第二或過(guò)濾水流路28從進(jìn)水孔46經(jīng)處于第二位置的閥34、第二凹槽結(jié)構(gòu)104流入骨架結(jié)構(gòu)橫向伸出部中的該孔。如圖7所示，第二流路從該處繼續(xù)流入骨架結(jié)構(gòu)58直立部60的底部后向上流入過(guò)濾盒38。第二流路繼續(xù)從過(guò)濾盒38向下流過(guò)計(jì)量系統(tǒng)36后從過(guò)濾水出水孔32流出(圖8和9)。
確切說(shuō)，第二流路流過(guò)骨架結(jié)構(gòu)58中的若干不同部件。如圖7所示，第二流路從孔92流過(guò)骨架結(jié)構(gòu)58直立部60底邊下方的一溝93、向上流過(guò)計(jì)量殼體106中的第一垂直水道108。過(guò)濾盒位于計(jì)量殼體106上方而放置在從計(jì)量殼體106向上伸出的多個(gè)支撐107上。過(guò)濾盒38的進(jìn)口110與計(jì)量殼體106中的第一垂直水道的出口112連通。如圖8和9所示，第二流路繼續(xù)流過(guò)過(guò)濾盒38流到過(guò)濾盒38的出口114。
如圖8和9所示，過(guò)濾盒38的出口114與計(jì)量殼體106中的第二垂直水道118的進(jìn)水孔116連通。計(jì)量系統(tǒng)36的一部分位于第二垂直水道118中，其出水孔120與第二流路28的過(guò)濾水出水孔32連通。
過(guò)濾盒38可用通常使用在這類產(chǎn)品中的任何過(guò)濾材料制成。過(guò)濾盒38中的流路只要終止于過(guò)濾盒38的出口114，該流路對(duì)本發(fā)明的工作來(lái)說(shuō)無(wú)關(guān)緊要。一優(yōu)選過(guò)濾盒為由Fibredyne Corporation of Dover，NewHampshire制造的纖維活性碳?jí)K。在該實(shí)施例過(guò)濾盒38中，如圖7所示，水在過(guò)濾盒38中沿徑向流到一中央圓柱形孔后在重力和水壓作用下向下流到過(guò)濾盒底部后流出出口114。
計(jì)量殼體106界定一內(nèi)裝本發(fā)明計(jì)量系統(tǒng)36的內(nèi)腔122。計(jì)量殼體106還形成第二流路28的兩段把水傳到過(guò)濾盒38的進(jìn)口110的第一垂直水道108和把水從過(guò)濾盒38的出口114經(jīng)計(jì)量系統(tǒng)36傳到過(guò)濾水出口32的第二垂直水道118。第二流路的這兩段從計(jì)量殼體106的內(nèi)腔122中通過(guò)，但水不流入內(nèi)腔122中。計(jì)量殼體106抵靠在骨架結(jié)構(gòu)58的底面124上。計(jì)量殼體106包括一頂面128和從頂面128周邊向下伸展的側(cè)壁130。計(jì)量殼體106套在骨架結(jié)構(gòu)58的直立部60中，側(cè)壁130的底邊132的圓周抵靠底面124。過(guò)濾盒38座落在計(jì)量殼體106的頂面上。
從圖7可看得最清楚，內(nèi)腔122中的第二流路28的第一垂直水道108由從底面124向上伸展、與計(jì)量殼體106頂面128中一位置合適的孔密封連接的管134構(gòu)成。計(jì)量殼體106中的該孔形成在一短段136的頂部，該短端從計(jì)量殼體106向上和向下伸展。管134插入短段136的底端中后抵靠一密封(例如O形圈)而形成水密連接。一環(huán)管138從短段136頂部插入該孔后抵靠一密封(例如O形圈)，從而與過(guò)濾盒38進(jìn)口110的側(cè)壁一起形成水密連接。因此水經(jīng)溝93、管134、這些密封、環(huán)管138流入過(guò)濾盒38的進(jìn)口110。
從圖8和9可看得最清楚，計(jì)量殼體106中的第二流路28的第二垂直水道118與過(guò)濾盒38的出口114對(duì)齊地穿過(guò)計(jì)量殼體106。出口孔120形成在底面124中，計(jì)量殼體106中有一對(duì)應(yīng)孔。計(jì)量殼體106中的該孔形成在一短段140的頂部上，該短段從計(jì)量殼體106向上和向下伸展。一環(huán)管139從短段140的頂部插入該孔中，短段140外表面與從過(guò)濾盒38出口110圓周上向下伸展的一圓柱形凸緣142之間用一O形圈之類形成密封。
一渦輪殼體144從底面124中的孔120圓周上向上伸展而界定相對(duì)v形軸支架146，每一支架的頂端開(kāi)口而把從渦輪148伸出的圓柱形軸端147可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在該開(kāi)口中，這在下文詳述。蓋126的進(jìn)水孔與渦輪殼體144頂面之間有一流量調(diào)節(jié)器150。流量調(diào)節(jié)器150包括一抵靠渦輪殼體144頂面的底面152和一向上伸展、插入從蓋126的該孔圓周向下伸展的短段140中的頸圈154。流量調(diào)節(jié)器150與蓋126之間有一密封(例如O形圈)。一從流量調(diào)節(jié)器150底面152向下伸展的凸緣154緊緊插入渦輪殼體144頂邊內(nèi)。當(dāng)流量調(diào)節(jié)器150抵靠在渦輪殼體144上時(shí)從流量調(diào)節(jié)器150的凸緣154向下伸展的兩叉股156終止在軸支架146旁。叉股156把渦輪148固定在軸支架146中，防止渦輪148歪斜。底面152中在頸圈內(nèi)部有一橢圓形孔158把水流導(dǎo)向渦輪的合適位置上，使渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)。從過(guò)濾盒38出口114流出的水因此經(jīng)環(huán)管139、計(jì)量殼體106中的該孔、流量調(diào)節(jié)器150、渦輪殼體、流過(guò)計(jì)量系統(tǒng)36后從出水孔32流出。
如圖3B、8、10和12所示，向計(jì)量系統(tǒng)36供電的電池160從蓋126的頂面128懸掛在計(jì)量殼體106的內(nèi)腔122中。該電池最好為CR2032三伏鈕扣電池，用于本發(fā)明計(jì)量系統(tǒng)時(shí)使用壽命約為2年。一電池架162把電池支撐成垂直位置插入計(jì)量殼體106的蓋126中的一狹槽164中。電池架162包括一與蓋126的頂面128形成密封的頂部件166，一用來(lái)抓住電池架以便從計(jì)量殼體106中取出電池160的抓手部168和把電池160保持在垂直位置上的下懸座170。座170包括一緊抵電池160外周的圓周凸緣和兩用來(lái)接觸電池160兩邊的開(kāi)口側(cè)壁。
一對(duì)觸頭夾172、174穿過(guò)電池架162的開(kāi)口側(cè)壁自動(dòng)抵靠電池160，從而向計(jì)量系統(tǒng)36供電。觸頭夾172、174在計(jì)量殼體106中位于電池160位置旁，從而當(dāng)電池160插入時(shí)(圖10)兩觸頭夾分別接觸電池160兩邊。當(dāng)電池160取出時(shí)，觸頭夾172和174互相接觸(圖12)。每一觸頭夾172、174如圖8、10-13所示為一根金屬絲，包括相對(duì)兩端和中部一D形彈簧觸頭176、178。D形彈簧觸頭176、178從頂部向里、向下伸展到一自由端。該金屬絲中頂部的彎頭形成彈簧偏置力，在取出電池160時(shí)使彈簧觸頭176、178向里偏置而互相接觸。取出電池160時(shí)，彈簧觸頭176、178互相接觸而使計(jì)量系統(tǒng)36復(fù)位，這在下文詳述。
圖17示出觸頭夾172a和174a另一實(shí)施例。這兩個(gè)觸頭夾用金屬片制成，其形狀和作用與上述觸頭夾172和174相同。觸頭夾172a和174a用螺絲之類緊固件固定，螺絲穿過(guò)觸頭夾兩端后旋入計(jì)量殼體106中。
如圖7所示，計(jì)量殼體106還包括一孔180，當(dāng)計(jì)量殼體106位于底面124上時(shí)計(jì)量系統(tǒng)36的輸出裝置40(例如LED)插入該孔中。該孔180與一位于該罩豎管68中的透鏡182相鄰。該LED從該孔伸出到該透鏡底面旁。透鏡穿過(guò)該罩側(cè)壁中的一孔183和骨架結(jié)構(gòu)直立部60中的一對(duì)應(yīng)孔。透鏡的底面伸入骨架結(jié)構(gòu)的直立部而與穿過(guò)孔180的LED相鄰。透鏡最好用聚碳酸酯熱塑樹(shù)脂或其它透光材料制成。當(dāng)計(jì)量系統(tǒng)36啟動(dòng)LED時(shí)，LED發(fā)出的光照亮透鏡182。這樣，使用者可看到被啟動(dòng)的輸出裝置40而知道由計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量的過(guò)濾件的性能狀態(tài)。
如圖3B、7和8所示，計(jì)量系統(tǒng)36的一部分與渦輪殼體144中處于水流中的渦輪148一起裝在計(jì)量殼體106的內(nèi)腔122中。計(jì)量系統(tǒng)36包括處于水流中的該可轉(zhuǎn)動(dòng)渦輪、一傳感器184和微控制器186以及一輸出裝置40。傳感器184、微控制器186和輸出裝置40都位于一裝在計(jì)量殼體106中的電路板188上而與電池160電連接。計(jì)量系統(tǒng)34執(zhí)行兩個(gè)基本記錄功能。第一，計(jì)量系統(tǒng)34對(duì)自計(jì)量系統(tǒng)上次復(fù)位以來(lái)的時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)。把電池取出后重新插入即可使計(jì)量系統(tǒng)34復(fù)位。當(dāng)從電池架162中取出電池160時(shí)，觸頭夾172與174互相接觸，從而微控制器186與其中的計(jì)數(shù)器復(fù)位。
第二，計(jì)量系統(tǒng)26通過(guò)監(jiān)控渦輪148的轉(zhuǎn)動(dòng)計(jì)算流過(guò)過(guò)濾盒38的總水流。如下所述，流過(guò)渦輪的單位水量造成的渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)數(shù)是已知的。這兩個(gè)功能同時(shí)由傳感器184和微控制器186執(zhí)行，這在下文詳述。
渦輪148或流量反應(yīng)裝置可轉(zhuǎn)動(dòng)地位于渦輪殼體144中，其上裝有一信號(hào)發(fā)生件190。如圖18和19所示，該渦輪一般為一細(xì)長(zhǎng)圓柱體，沿其長(zhǎng)度有徑向伸展葉片192。渦輪148的一個(gè)葉片192的頂端中有一伸展在葉片192長(zhǎng)度上的磁棒190。與具有磁棒190的葉片相對(duì)的葉片192的質(zhì)量加大(葉片寬度加大)，以平衡因磁棒增加的重量。特別是，渦輪148有8個(gè)等距分布的葉片，與其中有磁棒的葉片相對(duì)的3個(gè)葉片比其它葉片厚。這一特征是重要的，因?yàn)闇u輪的轉(zhuǎn)速很高，轉(zhuǎn)動(dòng)慣性的絲毫不平衡都有害于計(jì)量系統(tǒng)36的性能以及渦輪和軸支架146的結(jié)構(gòu)整體性。也可用其它方法平衡渦輪148，例如在相對(duì)葉片上或其它部位設(shè)置一配重塊，以起到平衡作用。
渦輪148設(shè)置在流量調(diào)節(jié)器150中的孔158底下。最好是，孔158位于渦輪148葉片192外部上方，使得水流主要沖在渦輪148的一邊上，使渦輪只在一個(gè)方向(圖9中逆時(shí)針?lè)较?上轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)施例的渦輪148長(zhǎng)約3/8英寸、直徑約為0.5英寸、葉片長(zhǎng)約1/8英寸。當(dāng)每加侖的水流過(guò)第二垂直水道時(shí)，該渦輪148的轉(zhuǎn)數(shù)約為5974。每加侖水渦輪轉(zhuǎn)數(shù)的誤差小于15％，這決定于水的流率?？赏ㄟ^(guò)改變渦輪的設(shè)計(jì)而改變轉(zhuǎn)數(shù)與水量之間的這一關(guān)系。
傳感器184和微控制器186由一電路板188上互連的電元件構(gòu)成，該電路板位于計(jì)量殼體106的內(nèi)腔122中水流之外。舌簧開(kāi)關(guān)或霍爾效應(yīng)傳感器之類傳感器184設(shè)置在渦輪殼體144旁而與渦輪148相鄰。該傳感器位于該內(nèi)腔內(nèi)，而渦輪148位于第二垂直水道118中，其間用渦輪殼體的壁隔開(kāi)。因此傳感器和微控制器組件位于較干燥環(huán)境中，減小水對(duì)計(jì)量系統(tǒng)36的有害影響。
圖14、15和16示出傳感器184和微控制器186的工作情況。圖14為傳感器和微控制器的工作方框圖，示出一微控制器186，該微控制器包括一流量計(jì)數(shù)器194、一時(shí)間計(jì)數(shù)器196、一睡眠/喚醒計(jì)時(shí)器198、一持續(xù)時(shí)間/求和模塊200和一輸出模塊202。流量計(jì)數(shù)器194響應(yīng)外部流量傳感器184而對(duì)水處理裝置20工作過(guò)程中渦輪148的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。時(shí)間計(jì)數(shù)器196響應(yīng)睡眠/喚醒計(jì)時(shí)器198周期性地計(jì)算實(shí)時(shí)增量。響應(yīng)流量計(jì)數(shù)器194和時(shí)間計(jì)數(shù)器196的持續(xù)時(shí)間/求和模塊200計(jì)算水流過(guò)水處理裝置20的過(guò)濾盒38的總時(shí)間和流過(guò)過(guò)濾盒38的總水量。輸出模塊202用來(lái)控制輸出裝置40，向使用者提供如上所述信息。流量計(jì)數(shù)器194和時(shí)間計(jì)數(shù)器196輸出的值保持在微控制器中，直到取出和重新插入電池186、從而微控制器復(fù)位。
睡眠/喚醒計(jì)時(shí)器198使微控制器186在一低功率狀態(tài)和一喚醒狀態(tài)之間周期性工作。在睡眠狀態(tài)，微控制器進(jìn)入最低功率工作狀態(tài)，等待喚醒，從而減少電池160的功率消耗(即3微安或小于3微安)。在喚醒狀態(tài)，微控制器恢復(fù)正常工作，測(cè)量水流，更新時(shí)間計(jì)數(shù)器196，執(zhí)行各種計(jì)算，這在下文說(shuō)明。
流量傳感器184可通過(guò)渦輪殼體144的壁傳感磁棒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而發(fā)出一表示由第二流路28中水流驅(qū)動(dòng)的渦輪148的轉(zhuǎn)數(shù)和頻率。流量傳感器184把含有該信息的信號(hào)傳給流量計(jì)數(shù)器194，流量計(jì)數(shù)器194記錄流過(guò)渦輪148、從而流過(guò)過(guò)濾盒38的總水流。流量計(jì)數(shù)器194生成一含有該渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)信息的信號(hào)后傳給持續(xù)時(shí)間/求和模塊200，該持續(xù)時(shí)間/求和模塊用已知的轉(zhuǎn)數(shù)與流量關(guān)系把該轉(zhuǎn)動(dòng)信息轉(zhuǎn)換成稱為第一性能數(shù)據(jù)的總流量信息。該信息有若干用處，包括與經(jīng)編程的控制器中的各閾值進(jìn)行比較。
與流量計(jì)數(shù)器194的工作同時(shí)，計(jì)時(shí)器198按照?qǐng)D15中流程圖控制時(shí)間計(jì)數(shù)器196，該時(shí)間計(jì)數(shù)器跟蹤計(jì)量系統(tǒng)復(fù)位(取出電池后重新插入)以來(lái)所經(jīng)歷時(shí)間。由時(shí)間計(jì)數(shù)器196記錄和存儲(chǔ)的該總時(shí)間轉(zhuǎn)變成一信號(hào)后傳給持續(xù)時(shí)間/求和模塊200成為第二性能數(shù)據(jù)。持續(xù)時(shí)間/求和模塊200把來(lái)自流量計(jì)數(shù)器194和時(shí)間計(jì)數(shù)器196的信號(hào)中的數(shù)據(jù)與預(yù)編程的閾值要求進(jìn)行比較后確定過(guò)濾盒38的狀態(tài)。根據(jù)過(guò)濾盒38的狀態(tài)，啟動(dòng)輸出裝置40，向使用者發(fā)出該信息。
微控制器預(yù)編程成包括微控制器復(fù)位以來(lái)總經(jīng)歷時(shí)間和總流量的閾值數(shù)據(jù)大小。微控制器中可預(yù)編程入用于不同輸出信號(hào)的若干組閾值要求。
下面是若干組閾值要求中的一例。如過(guò)濾盒的定額為200加侖或90天，微控制器編程成1)當(dāng)過(guò)濾盒38小于或等于由流量(180加侖)或時(shí)間(81天)所確定的“已使用”90％時(shí)，啟動(dòng)輸出裝置40閃爍綠色(可接受信號(hào))；2)渦輪148每次從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)每1)延遲啟動(dòng)(延遲信號(hào))輸出裝置3秒；3)當(dāng)計(jì)量系統(tǒng)36剛復(fù)位、渦輪148從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)啟動(dòng)輸出裝置40閃爍黃色(沖洗信號(hào))兩分鐘；4)當(dāng)過(guò)濾盒大于由流量(180加侖以上)或時(shí)間(81天以上)所確定的“已使用”90％且小于“已使用”100％時(shí)，啟動(dòng)輸出裝置40閃爍黃色(警告信號(hào))；以及5)當(dāng)過(guò)濾盒38為由流量(200加侖)或時(shí)間(90天)所確定的“已使用”100％時(shí)，啟動(dòng)輸出裝置40閃爍紅色(終止信號(hào))。
微控制器按照上述信息預(yù)編程成包括合適閾值要求，以與流量和時(shí)間數(shù)據(jù)作比較后輸出合適信號(hào)。從實(shí)用和商業(yè)觀點(diǎn)看，上述閾值要求是符合要求的。也可把其它閾值要求預(yù)編程入微控制器。例如，一種替代方案是，當(dāng)測(cè)量日歷經(jīng)歷時(shí)間時(shí)，微控制器可編程成在90天時(shí)閃爍黃色，在105天時(shí)閃爍紅色。
流量計(jì)數(shù)器194和時(shí)間計(jì)數(shù)器196把該信息傳給持續(xù)時(shí)間/求和模塊200后與編程入微控制器的合適性能閾值數(shù)據(jù)作比較，以確定輸出裝置40的合適狀態(tài)。
下面對(duì)一用于一水處理裝置20的計(jì)量系統(tǒng)36作一般性描述，該水處理裝置包括一進(jìn)水孔46、一出水孔32和進(jìn)水孔46與出水孔32之間的一流路28。流路28中有一處于水流中的流量反應(yīng)裝置148、例如一渦輪或槳輪；該流量反應(yīng)裝置148上有一信號(hào)發(fā)生件190、例如一磁件。一傳感器184或舌簧開(kāi)關(guān)之類的開(kāi)關(guān)設(shè)置在流量反應(yīng)裝置148近旁，對(duì)信號(hào)發(fā)生件190的鄰近敏感。傳感器184可傳送表示信號(hào)發(fā)生件190的運(yùn)動(dòng)的電信號(hào)。
可復(fù)位控制器中編程有至少一個(gè)性能閾值。該性能閾值可以是一水處理裝置20中過(guò)濾盒38所能有的總流量或總時(shí)間。微控制器186與傳感器184電通訊而接受來(lái)自傳感器184的電信號(hào)。傳感器184可感知流量反應(yīng)裝置148的特性并把表示這些特性的電信號(hào)傳給微控制器186。微控制器186把該信號(hào)翻譯成第一性能數(shù)據(jù)，微控制器還有一時(shí)間計(jì)數(shù)器對(duì)微控制器自上次復(fù)位以來(lái)經(jīng)歷的時(shí)間求和。微控制器把該經(jīng)歷時(shí)間翻譯成第二性能數(shù)據(jù)，然后微控制器把第一性能數(shù)據(jù)和第二性能數(shù)據(jù)與其閾值加以比較，以確定第一或第二性能數(shù)據(jù)是否已超過(guò)其閾值。如超過(guò)，微控制器186啟動(dòng)輸出裝置40向使用者顯示該水處理裝置20中該過(guò)濾盒的狀態(tài)。
在另一實(shí)施例中，微控制器中編程入一組第一和第二(時(shí)間和流量限值的90％)以及一組第三和第四(時(shí)間和流量限值的100％)性能閾值，每組有其自身的輸出信號(hào)。微控制器把第一性能數(shù)據(jù)(流量)和第二性能數(shù)據(jù)(時(shí)間)與該組第一和第二性能閾值和該組第三和第四性能閾值加以比較，以確定哪組閾值被超過(guò)。如第一或第二性能數(shù)據(jù)超過(guò)性能閾值中的一組，微控制器就啟動(dòng)輸出裝置40顯示對(duì)應(yīng)輸出信號(hào)。
圖15為微控制器186控制圖14方框圖所示計(jì)量系統(tǒng)36的工作程序的流程圖。該方法開(kāi)始于開(kāi)始復(fù)位或喚醒操作204，然后進(jìn)到喚醒或復(fù)位？決定操作206。如此時(shí)的狀態(tài)是復(fù)位，然后進(jìn)到變量初始化操作208并執(zhí)行睡眠1秒操作210。睡眠1秒操作210返回到開(kāi)始復(fù)位或喚醒操作204。
如在喚醒或復(fù)位？操作206處時(shí)狀態(tài)為喚醒，就進(jìn)到更新時(shí)間計(jì)數(shù)器操作212(開(kāi)始計(jì)算該計(jì)量系統(tǒng)上次復(fù)位以來(lái)的時(shí)間)。然后進(jìn)到檢查流量傳感器214。如在流量確定216處無(wú)水流，就進(jìn)到睡眠1秒操作218，該操作可中斷后返回到開(kāi)始復(fù)位或喚醒操作204。換言之，如無(wú)水流，只更新計(jì)數(shù)器跟蹤累計(jì)時(shí)間。微控制器186根據(jù)該數(shù)據(jù)作出的任何決定都決定于該裝置已使用時(shí)間。換言之，如無(wú)水流，微控制器186就使用已經(jīng)歷時(shí)間與閾值作比較，因此比方說(shuō)在下次有水流時(shí)啟動(dòng)輸出裝置40。輸出裝置最好能僅在渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)才啟動(dòng)。
如在檢查流量傳感器214處，傳感器(即舌簧開(kāi)關(guān))感知到渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而在流量確定216處有水流，就進(jìn)到計(jì)算顏色和點(diǎn)亮LED操作220。接著，執(zhí)行檢查流量0.1秒操作222，然后執(zhí)行關(guān)閉LED操作224(使得LED閃爍)。然后再次執(zhí)行檢查流量1秒操作226和循環(huán)9次228，完畢后執(zhí)行更新時(shí)間計(jì)數(shù)器操作230。然后進(jìn)到流量確定232，如無(wú)水流，執(zhí)行睡眠1秒操作234，如中斷，返回到開(kāi)始復(fù)位或喚醒操作204。如有水流，回到計(jì)算顏色和點(diǎn)亮LED220，再次開(kāi)始該支路流程。
圖16為示出該計(jì)量系統(tǒng)的電元件的一實(shí)施例的電路圖。微控制器100有一振蕩輸入(OSC1)、復(fù)位該處理器的一主清零(master clear)(MCLR)輸入和可成形(configurable)輸入/輸出管腳IO1、IO2、IO3和IO4。微控制器186可使用Microchip Company的8位微控制器模塊PIC16C54。
如上所述，電池160插入在觸頭夾172、174之間時(shí)向處理器186供電。一標(biāo)準(zhǔn)濾波電容與電池160并聯(lián)以減小供電電壓的波動(dòng)。微控制器186的振蕩輸入OSC1用一電阻和電容偏壓，以確立一已知和可靠的時(shí)鐘周期，該時(shí)鐘周期用來(lái)導(dǎo)出用來(lái)在微控制器186中進(jìn)行計(jì)算的時(shí)基。
微控制器在MCLR管腳置于低電平(低電平激活)時(shí)可復(fù)位。如上所述，觸頭夾172、174具有彈性，因此電池162取出時(shí)，觸頭夾使MCLR管腳接地，因此處理器和存儲(chǔ)在其中的數(shù)值復(fù)位，但存儲(chǔ)在其中的閾值數(shù)據(jù)不復(fù)位。
響應(yīng)磁件190合上的傳感器184(開(kāi)關(guān))與兩個(gè)雙向可成形輸入/輸出管腳IO1和IO2連接。在本發(fā)明一實(shí)施例中，IO2配置成輸入管腳，IO1配置成輸出管腳。當(dāng)微控制器186要確定開(kāi)關(guān)184是打開(kāi)還是合上時(shí)，一高邏輯信號(hào)置于IO1管腳上，微控制器186讀取IO2上的邏輯水平。如IO2管腳上的邏輯水平為低，開(kāi)關(guān)184為合上；相反，如IO2管腳上的邏輯水平為高，開(kāi)關(guān)184為打開(kāi)。由于IO1為可配置輸入/輸出管腳，因此當(dāng)微控制器不讀取開(kāi)關(guān)184的狀態(tài)時(shí)微控制器釋放IO1上的高邏輯輸出。這樣，讀取開(kāi)關(guān)184時(shí)消耗的電力減少。
輸入/輸出管腳IO3和IO4都配置成輸出管腳以驅(qū)動(dòng)LED236之類輸出裝置40。LED236可由若干LED組合而成，從而按照需要生成合適輸出信號(hào)或顏色。
盡管圖16示出執(zhí)行本文所述操作和功能的一控制器186及其電路，但在本發(fā)明范圍內(nèi)也可使用相當(dāng)?shù)奈⒖刂破?、微處理器、控制器、處理器、離散邏輯、實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器或其它電子計(jì)數(shù)裝置及其電路。
工作時(shí)，把水處理裝置40裝到水龍頭22的端部上。取出電池160后重新插入，使得計(jì)量系統(tǒng)36復(fù)位。為此，抓住電池架162的把手部168從盒106頂部的槽口164中取出電池架。電池160取出時(shí)彈簧觸頭176、178互相接觸，從而求和系統(tǒng)復(fù)位到初始狀態(tài)。
電池160一旦重新插入(或用一新電池更換)，計(jì)量系統(tǒng)36啟動(dòng)該計(jì)量系統(tǒng)中的兩計(jì)數(shù)器同時(shí)工作1)總流量計(jì)數(shù)器和2)時(shí)間計(jì)數(shù)器?？偭髁坑?jì)數(shù)器受流過(guò)渦輪148的水量驅(qū)動(dòng)，確定渦輪148的轉(zhuǎn)數(shù)。由傳感器184傳感的渦輪的轉(zhuǎn)數(shù)在計(jì)量系統(tǒng)36中累計(jì)、轉(zhuǎn)換成總加侖數(shù)。電池一旦重新插入，時(shí)間計(jì)數(shù)器即開(kāi)始計(jì)數(shù)，自重新插入以來(lái)的時(shí)間存儲(chǔ)、累計(jì)在計(jì)量系統(tǒng)36中。
計(jì)量系統(tǒng)36編程成根據(jù)所計(jì)量的總流量或總時(shí)間經(jīng)輸出裝置40輸出一定信號(hào)。該計(jì)量系統(tǒng)向使用者表明過(guò)濾盒的過(guò)濾性能狀態(tài)，提供何時(shí)更換過(guò)濾盒或何時(shí)應(yīng)預(yù)先購(gòu)買(mǎi)新過(guò)濾盒以便更換即將失效的過(guò)濾盒的信息。
在所述實(shí)施例中，計(jì)量系統(tǒng)最好提供如下信息1、當(dāng)過(guò)濾盒38在流量和時(shí)間限值之內(nèi)時(shí)(即小于流量或使用時(shí)間閾值的90％)，經(jīng)輸出裝置40發(fā)出第一信號(hào)(例如閃爍綠色)；2、當(dāng)已超過(guò)過(guò)濾盒38的總流量的90％或已超過(guò)總時(shí)間的90％時(shí)，不管這兩種情況哪個(gè)先出現(xiàn)，經(jīng)輸出裝置40發(fā)出第二信號(hào)(例如閃爍黃色)；3、當(dāng)達(dá)到過(guò)濾盒38的總流量的100％或達(dá)到總時(shí)間的100％時(shí)，不管這兩種情況哪個(gè)先出現(xiàn)，經(jīng)輸出裝置40發(fā)出第三信號(hào)(例如閃爍紅色)；4、當(dāng)在流量和時(shí)間限值內(nèi)每次開(kāi)始使用過(guò)濾盒38時(shí)，經(jīng)輸出裝置40延遲發(fā)出任何信號(hào)預(yù)定時(shí)間(例如三秒鐘)；5、當(dāng)過(guò)濾盒38為新過(guò)濾盒時(shí)經(jīng)輸出裝置40發(fā)出第四信號(hào)(例如閃爍黃色)，表明一沖洗期。
圖21、22和23示出傳導(dǎo)LED502中的光信號(hào)的透鏡500的另一實(shí)施例。圖21中的計(jì)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作情況與上述計(jì)量系統(tǒng)相同。圖21所示計(jì)量殼體504包括一孔道506，當(dāng)把計(jì)量殼體504放置在底板507上時(shí)該計(jì)量系統(tǒng)的輸出裝置502(例如一LED)插入在該孔道中?？椎?06位于透鏡500旁。LED502從該孔道伸出到透鏡500的底座旁。透鏡500插入在骨架結(jié)構(gòu)510豎立部的一孔508和罩514的壁中的一對(duì)應(yīng)孔512中。當(dāng)該LED點(diǎn)亮?xí)r，光信號(hào)穿過(guò)透鏡500。
透鏡500的底座516呈長(zhǎng)方體，該長(zhǎng)方體有一凹座518，LED502的頂端520可插入該凹座中。裝配后，該LED的頂端518插入該凹座518中而抵靠或幾乎抵靠凹座518的頂面。如圖22所示，透鏡500整個(gè)透明，有一與一弧形罩526的后面連接的中部522，該中部上有一斜頂面524。如圖23所示，該弧形罩526的正面530上有一弧形外部凸起528。裝配后，罩526的正面530抵靠罩514的內(nèi)表面，該外部凸起528插入在孔512中。外部凸起528的厚度與罩514的壁厚相同，其弧度也相同，從而外部凸起的外表面與罩514的外表面齊平。該外部凸起528為透鏡500的輸出部。
透鏡500最好用聚碳酸酯熱塑樹(shù)脂、SAN(苯乙烯-丙烯腈)或其它透光材料制成。當(dāng)計(jì)量系統(tǒng)啟動(dòng)LED502時(shí)，該LED發(fā)出的光從該LED頂面520向上射入中部522。當(dāng)光接觸中部522的斜頂面524時(shí)直接反射到外部凸起528。LED502的頂面520與透鏡500的該輸出部成直角，中部522的斜頂面524與該LED的頂面520和該輸出部都成基本上45度角。斜頂面524用作一鏡面把從LED502頂面發(fā)出的光直接反射出外部凸起528。透鏡500高效傳導(dǎo)LED502中的光，因此透鏡500發(fā)出耀眼的光。
圖24、25和26示出電池架550另一實(shí)施例。如圖21和27所示，該電池架位于該計(jì)量系統(tǒng)中而可接觸電池的觸頭夾172a和174a。與上述電池架一樣，電池架550經(jīng)計(jì)量殼體的蓋中的槽口554把電池552支撐在垂直位置上。除了用來(lái)接觸觸頭夾所需的兩槽口，電池架550水密地蓋住電池。電池架50包括一與蓋504的頂面形成密封的頂件560，一在從計(jì)量殼體504中取出電池時(shí)用來(lái)抓住電池架550的抓手部562和一垂直固定電池的下懸座564。該座包括一緊緊抵靠電池552外周的圓周邊緣566、一固定側(cè)壁568和一鉸接側(cè)壁570。固定側(cè)壁568上有一槽口558，因此觸頭夾174a可與電池552接觸。鉸接側(cè)壁570上也有一槽口，因此觸頭夾172a可與電池522接觸。鉸接側(cè)壁570可在圖24所示打開(kāi)位置與圖25和26所示關(guān)閉位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。鉸接側(cè)壁570用兩個(gè)柔性帶574裝到該座底部572上。鉸接側(cè)壁570的形狀最好呈與該座中的圓形孔密封扣合的圓形。鉸接側(cè)壁570與該座扣合時(shí)關(guān)閉，從而把電池552較水密地固定在座564中。位于座564中時(shí)，除了在側(cè)壁568、570的槽口556、558處，電池的所有部位隔潮。電池架外表面在頂件緊下方有一環(huán)形凸脊576，它抵靠槽口554的側(cè)壁，使得電池架靠摩擦力牢牢、但可取出地插入在該槽口中。
圖28、29和30示出渦輪580的另一實(shí)施例。渦輪580的工作情況與上述渦輪相同。該渦輪或流量反應(yīng)裝置可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在渦輪殼體中。其上裝有一信號(hào)發(fā)生件582。如圖29所示，渦輪580呈細(xì)長(zhǎng)圓柱體，沿其長(zhǎng)度方向有徑向伸展葉片584。該渦輪的一葉片586呈圓柱形，其中有一圓柱形空腔588供一圓柱形磁棒582插入，該磁棒伸展在葉片586的長(zhǎng)度方向上。與具有磁棒582的葉片586相對(duì)的葉片590也呈圓柱形，其中也有一圓柱形空腔供一圓柱形配重塊594插入。配重塊594的重量與磁棒582相同。內(nèi)裝圓柱形磁棒582和配重塊594的圓柱形葉片586、590互相平衡，使得渦輪580圍繞其軸線穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動(dòng)。配重塊和磁棒整個(gè)包住在其葉片中。
特別地，渦輪580有8個(gè)葉片584。相對(duì)的一對(duì)葉片596、598的橫截面呈長(zhǎng)方形。與長(zhǎng)方形葉片596、598相鄰的葉片600、602在其根部處有一沿葉片長(zhǎng)度方向伸展的球形部608。它們分列在上述圓柱形葉片568、590的兩邊。
從渦輪580兩端伸出的軸610、612形成一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。渦輪580分為與該轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直的兩半614、616。由于分為兩半614、616，因此配重塊594和磁棒582可插入其葉片的圓柱形空腔中。配重塊和磁棒都緊緊插入，因此渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)無(wú)法晃動(dòng)。把配重塊和磁棒插入其葉片的一半中后，另一半葉片套在其上后把這兩半壓緊在一起。兩半渦輪上各有一定位孔618、620和一定位銷(xiāo)620、624使得兩半渦輪互相對(duì)齊并緊固在一起。兩半渦輪最好用密封環(huán)氧樹(shù)脂、粘膠或超聲波焊接永久粘合在一起。從而使用時(shí)防止配重塊和磁棒受潮氣侵襲。
由于渦輪580的轉(zhuǎn)速很高，因此渦輪的平衡非常重要，轉(zhuǎn)動(dòng)慣性的任何不平衡都有害于計(jì)量系統(tǒng)的性能以及渦輪和軸支架的結(jié)構(gòu)整體性。
該渦輪在計(jì)量系統(tǒng)中的位置和功能與上述渦輪相同。但是，一個(gè)改進(jìn)之處是，磁棒可做得更大，從而用來(lái)啟動(dòng)該計(jì)量系統(tǒng)的磁場(chǎng)更強(qiáng)。
控制該計(jì)量系統(tǒng)的工作的另一實(shí)施例包括水量計(jì)量，以確定正確的初次沖洗和其后在每次使用該過(guò)濾系統(tǒng)時(shí)的沖洗。在僅當(dāng)取出電池重新插入(電源斷電又重新接通)使該計(jì)量系統(tǒng)復(fù)位后才進(jìn)行的初次沖洗中，用約一加侖的水沖洗該過(guò)濾器。這稱為高水量沖洗。每次使用過(guò)濾器時(shí)進(jìn)行“每次使用”沖洗，此時(shí)用0.025加侖(一個(gè)單位)的水沖洗過(guò)濾器。這稱為低水量沖洗。在進(jìn)行高水量和低水量沖洗時(shí)，計(jì)量系統(tǒng)根據(jù)已知的渦輪每單位水量的轉(zhuǎn)速把渦輪轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成水量對(duì)沖洗水量進(jìn)行監(jiān)控。因此，如過(guò)濾器中的水流流率低，高水量和低水量沖洗所化時(shí)間都比過(guò)濾器中水流流率較高時(shí)長(zhǎng)。從而可比只計(jì)量時(shí)間更精確地計(jì)量所需沖洗功能。
圖31為微控制器186對(duì)圖14工作方框圖所示計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行的控制過(guò)程的流程圖。圖14的工作流程圖適用于圖31-34所示另一系統(tǒng)。該方法開(kāi)始于開(kāi)始復(fù)位或喚醒操作650后進(jìn)到喚醒或復(fù)位？決定操作652。如此時(shí)的狀態(tài)為復(fù)位，則進(jìn)到變量初始化操作654后執(zhí)行設(shè)定高水量沖洗旗標(biāo)操作656，這在下文結(jié)合圖32說(shuō)明。然后執(zhí)行睡眠1秒操作658。該睡眠1秒操作返回到開(kāi)始復(fù)位或喚醒操作650。
如在睡眠或復(fù)位？決定652處時(shí)狀態(tài)為喚醒，則進(jìn)到更新時(shí)間計(jì)數(shù)器操作660(該操作開(kāi)始累計(jì)該計(jì)量系統(tǒng)自上次復(fù)位以來(lái)所經(jīng)歷時(shí)間。)然后進(jìn)到延遲0.1秒同時(shí)計(jì)數(shù)脈沖602。如水流決定664上無(wú)水流，則進(jìn)到睡眠1秒操作666，該操作可中斷后返回到開(kāi)始復(fù)位或喚醒操作650。換句話說(shuō)，如無(wú)水流，則只更新計(jì)數(shù)器跟蹤累計(jì)時(shí)間。微控制器186根據(jù)這一信息作出的任何決定都決定于該裝置已使用時(shí)間。換句話說(shuō)，如無(wú)水流，則微控制器186使用經(jīng)歷時(shí)間與閾值進(jìn)行比較，從而比方說(shuō)在下次有水流時(shí)啟動(dòng)輸出裝置40。該輸出裝置最好僅當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)才能啟動(dòng)。
如在方框662處傳感器(即舌簧開(kāi)關(guān))傳感到渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)、從而表明在水流決定664處有水流，則進(jìn)到低水量沖洗延遲LED操作668，這在下文結(jié)合圖33說(shuō)明。在如下文所述執(zhí)行低水量沖洗后，進(jìn)到計(jì)算顏色和點(diǎn)亮LED操作670。接著，執(zhí)行延遲0.1秒同時(shí)對(duì)脈沖計(jì)數(shù)操作672，然后執(zhí)行關(guān)掉LED操作674(使得LED在使用過(guò)程中閃爍)。然后再次執(zhí)行延遲0.1秒同時(shí)對(duì)脈沖計(jì)數(shù)676并循環(huán)13次678，完畢后執(zhí)行更新時(shí)間計(jì)數(shù)器操作680。然后進(jìn)到水流決定682，如無(wú)水流，執(zhí)行睡眠1秒操作684，中斷后返回到開(kāi)始復(fù)位或睡眠操作650。如有水流，返回到計(jì)算顏色和點(diǎn)亮LED操作670，再次開(kāi)始該流程圖的該支路。
圖32示出高水量沖洗方法。該方法在657處從圖31中設(shè)定高水量沖洗旗標(biāo)操作656開(kāi)始，然后進(jìn)到設(shè)定求和一加侖旗標(biāo)操作686。該操作設(shè)定寄存器的高水量沖洗閾值，在進(jìn)行高水量沖洗時(shí)根據(jù)該閾值計(jì)量水量。然后進(jìn)到圖34中說(shuō)明的延遲0.1秒同時(shí)對(duì)脈沖計(jì)數(shù)操作688。該操作對(duì)渦輪轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)和使水量計(jì)數(shù)器加1，從而有效地把渦輪轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成總水量。然后進(jìn)到檢查求和一加侖旗標(biāo)690比較水量與閾值。在旗標(biāo)是否已清零692處如為是，則返回到圖31中的延遲LED694。如為否，則返回到延遲0.1秒同時(shí)對(duì)脈沖計(jì)數(shù)688，再次開(kāi)始流程圖的這一段。圖32流程圖對(duì)渦輪轉(zhuǎn)數(shù)(脈沖)進(jìn)行計(jì)數(shù)后轉(zhuǎn)換成水量，從而計(jì)量流過(guò)過(guò)濾器的水量。由于不同的渦輪的轉(zhuǎn)換因數(shù)不同，因此優(yōu)選的渦輪設(shè)計(jì)約為每0.025加侖149個(gè)脈沖(或轉(zhuǎn))或每加侖5974轉(zhuǎn)。
圖33示出低水量沖洗方法。該方法開(kāi)始于圖31的延遲低水量沖洗LED688，然后進(jìn)到高沖洗旗標(biāo)是否成立695。如為是，返回到圖32中步驟657。如為否，進(jìn)到?jīng)_洗水量寄存器初始化696，該操作設(shè)定寄存器的低水量沖洗閾值，在進(jìn)行低水量沖洗時(shí)根據(jù)該閾值計(jì)量水量。該方法然后進(jìn)到在寄存器中存儲(chǔ)求和值操作698。該操作把上次計(jì)量的流過(guò)過(guò)濾器的總水量存儲(chǔ)在一寄存器中，以便其后使用。然后進(jìn)到延遲0.1秒同時(shí)對(duì)脈沖計(jì)數(shù)操作700，該操作結(jié)合圖34說(shuō)明。該操作對(duì)渦輪轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)后把渦輪轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成總水量。然后進(jìn)到在0.1秒延遲中是否傳感到脈沖。如為否，則進(jìn)到睡眠操作704。從睡眠狀態(tài)該過(guò)程重新在圖31中睡眠/復(fù)位650開(kāi)始。如為是，進(jìn)到從所存儲(chǔ)值中減去求和值操作706，該操作從在延遲0.1秒同時(shí)對(duì)脈沖計(jì)數(shù)700中流過(guò)過(guò)濾器的增加水量中減去該步驟開(kāi)始時(shí)的水量(迄今為止流過(guò)過(guò)濾器的總水量)得出凈水量。仍根據(jù)已知的每單位水量轉(zhuǎn)數(shù)把渦輪轉(zhuǎn)數(shù)(脈沖)轉(zhuǎn)換成水量來(lái)計(jì)量該水量。然后進(jìn)到從沖洗水量寄存值中減去該結(jié)果708。該操作從過(guò)濾器所要求的沖洗水量(例如0.025加侖)中減去該凈水量。然后進(jìn)到?jīng)_洗水量是否為負(fù)710，該操作確定所需低水量沖洗閾值是否已得到滿足。如為否，返回到在寄存器中存儲(chǔ)求和值698再次執(zhí)行該流程圖的該段。如為是，進(jìn)到返回Do-LED例程712后返回圖31中計(jì)算顏色和點(diǎn)亮LED操作。
下面結(jié)合圖34流程圖說(shuō)明延遲0.1秒同時(shí)對(duì)脈沖計(jì)數(shù)操作。該方法開(kāi)始于內(nèi)部振蕩計(jì)數(shù)器初始化操作，該操作跟蹤0.1秒間隔的經(jīng)歷時(shí)間。然后進(jìn)到計(jì)數(shù)器是否為零716。如為是，進(jìn)到返回到呼叫例程操作718。如為否，進(jìn)到舌簧開(kāi)關(guān)是否合上720。如為否，返回計(jì)數(shù)器是否為零716重新開(kāi)始。如為是，進(jìn)到計(jì)數(shù)器是否為零722。如為是，進(jìn)到返回到呼叫例程操作724。如為否，進(jìn)到舌簧開(kāi)關(guān)是否打開(kāi)726。如為否，返回上面計(jì)數(shù)器是否為零722重新開(kāi)始。這一系列步驟監(jiān)控舌簧開(kāi)關(guān)是否響應(yīng)渦輪中磁棒運(yùn)動(dòng)而傳感舌簧開(kāi)關(guān)的振蕩。如為是，進(jìn)到從求和器中減去1728。該求和器中設(shè)定有每單位水量的脈沖數(shù)(轉(zhuǎn)數(shù))，從該脈沖數(shù)中減去所傳感脈沖數(shù)后復(fù)原成該求和器。在這種情況下一加侖的脈沖數(shù)寄存成初始求和器值(5974轉(zhuǎn))。
然后進(jìn)到求和器是否為零730。如為否，返回第一個(gè)計(jì)數(shù)器是否為零716再次開(kāi)始流程圖的該段對(duì)脈沖(或轉(zhuǎn)數(shù))進(jìn)行計(jì)數(shù)直到求和器為零。如該求和器為零，進(jìn)到該求和器復(fù)位到K-因數(shù)732。K-因數(shù)為轉(zhuǎn)換成所需總單位水量的脈沖數(shù)(或渦輪轉(zhuǎn)數(shù))。例如1加侖。然后進(jìn)到水量計(jì)數(shù)器加1操作734。該操作在加侖基礎(chǔ)上對(duì)一加侖(或編程入微控制器的任何其它水量單位)進(jìn)行跟蹤，以跟蹤流過(guò)過(guò)濾器的水量，用來(lái)與閾值進(jìn)行比較。然后進(jìn)到用來(lái)監(jiān)控高水量沖洗的加侖旗標(biāo)清零736。
該計(jì)量系統(tǒng)編程成根據(jù)所計(jì)量總流量或總時(shí)間用輸出裝置輸出一些信號(hào)。該系統(tǒng)最好向使用者表明該過(guò)濾裝置中過(guò)濾盒的性能狀態(tài)，提供何時(shí)應(yīng)更換過(guò)濾器或何時(shí)應(yīng)準(zhǔn)備購(gòu)買(mǎi)新過(guò)濾盒以更換即將失效過(guò)濾盒的信息。
在本文描述的該實(shí)施例中，計(jì)量系統(tǒng)最好能提供下述信息1、當(dāng)過(guò)濾盒在流量和時(shí)間限值之內(nèi)時(shí)(即小于流量或使用時(shí)間閾值的90％)，經(jīng)輸出裝置發(fā)出第一信號(hào)(例如閃爍綠色)；2、當(dāng)已超過(guò)過(guò)濾盒的總流量的90％或已超過(guò)總時(shí)間的90％時(shí)，不管這兩種情況哪個(gè)先出現(xiàn)，經(jīng)輸出裝置發(fā)出第二信號(hào)(例如閃爍黃色)；3、當(dāng)達(dá)到過(guò)濾盒的總流量的100％或達(dá)到總時(shí)間的100％時(shí)，不管這兩種情況哪個(gè)先出現(xiàn)，經(jīng)輸出裝置發(fā)出第三信號(hào)(例如閃爍紅色)；4、當(dāng)在流量和時(shí)間限值之內(nèi)每次開(kāi)始使用過(guò)濾盒時(shí)，輸出裝置在沖洗預(yù)定水量(例如0.025加侖)后才發(fā)出合適信號(hào)；5、當(dāng)過(guò)濾盒為新過(guò)濾盒時(shí)經(jīng)輸出裝置發(fā)出第四信號(hào)(例如閃爍黃色)，表明初次沖洗水量。
以上結(jié)合具有一定特殊性的優(yōu)選實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明及其許多改進(jìn)之處。應(yīng)該指出，該說(shuō)明只是例示性的，本發(fā)明的范圍由如下權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種水處理裝置的計(jì)量系統(tǒng)，該裝置包括一進(jìn)水孔、一出水孔和該進(jìn)水孔與該出水孔之間的一水道，該計(jì)量系統(tǒng)包括位于該水道中并暴露于水流的一流量反應(yīng)裝置，該流量反應(yīng)裝置對(duì)流過(guò)該水道的水量作出響應(yīng)；一配置在該流量反應(yīng)裝置上的信號(hào)發(fā)生件；一靠近該流量反應(yīng)裝置配置并對(duì)該信號(hào)發(fā)生件的鄰近敏感的開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)發(fā)出一與該水道中水量對(duì)應(yīng)的流量信號(hào)；一輸出裝置；以及一包括一閾值的控制器，該控制器接收該流量信號(hào)并對(duì)該流量信號(hào)與該閾值進(jìn)行比較，該控制器在該流量信號(hào)超過(guò)該閾值時(shí)啟動(dòng)該輸出裝置。
2.按權(quán)利要求1所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器進(jìn)一步包括一包括在該控制器中的經(jīng)歷時(shí)間閾值；以及一計(jì)時(shí)器，確定該控制器自復(fù)位以來(lái)經(jīng)歷的總時(shí)間，當(dāng)該時(shí)間超過(guò)經(jīng)歷時(shí)間閾值時(shí)該控制器啟動(dòng)該輸出裝置。
3.按權(quán)利要求1所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述閾值與流過(guò)所述水道的總加侖數(shù)對(duì)應(yīng)。
4.按權(quán)利要求1所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該流量反應(yīng)裝置為一可圍繞一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的渦輪，該渦輪上有多個(gè)葉片。
5.按權(quán)利要求1所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該信號(hào)發(fā)生件為一磁體。
6.按權(quán)利要求1所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該流量反應(yīng)裝置為一可圍繞一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的渦輪，該渦輪上有沿圓周等距分布的多個(gè)葉片，每一葉片有一頂端；一位于第一葉片頂端處的磁件；以及一與該第一葉片相對(duì)的有一配重塊的葉片。
7.按權(quán)利要求1所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該開(kāi)關(guān)為一舌簧開(kāi)關(guān)。
8.按權(quán)利要求1所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該開(kāi)關(guān)為一霍爾效應(yīng)傳感器。
9.按權(quán)利要求4所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)不暴露于水流。
10.一種水處理裝置的計(jì)量系統(tǒng)，該裝置包括一進(jìn)水孔、一出水孔和該進(jìn)水孔與該出水孔之間的一水道，該水道中在進(jìn)水孔與出水孔之間裝有一可更換過(guò)濾盒，該計(jì)量系統(tǒng)包括；一可轉(zhuǎn)動(dòng)地配置在該水道中并暴露于水流的流量反應(yīng)裝置，該流量反應(yīng)裝置有一選定的每單位水量轉(zhuǎn)數(shù)值；一配置在該流量反應(yīng)裝置上的信號(hào)發(fā)生件；一靠近該流量反應(yīng)裝置配置并對(duì)由該流量反應(yīng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)造成的該信號(hào)發(fā)生件的鄰近敏感的開(kāi)關(guān)；該開(kāi)關(guān)可傳送表示該信號(hào)發(fā)生件的運(yùn)動(dòng)的電信號(hào)；以及一具有一輸出裝置的可復(fù)位微控制器，該控制器中編程有第一和第二性能閾值，該微控制器與該開(kāi)關(guān)電通訊而接收來(lái)自該開(kāi)關(guān)的電信號(hào)，其中，所述開(kāi)關(guān)感知流量反應(yīng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)并把代表該特性的電信號(hào)傳給該微控制器，該微控制器把這些信號(hào)翻譯成第一性能數(shù)據(jù)，該微控制器還包括一時(shí)間計(jì)數(shù)器，對(duì)微控制器自上次復(fù)位以來(lái)的經(jīng)歷時(shí)間進(jìn)行求和，該微控制器把該經(jīng)歷時(shí)間翻譯成第二性能數(shù)據(jù)，該微控制器對(duì)第一性能數(shù)據(jù)與第一性能閾值和第二性能數(shù)據(jù)與第二性能閾值進(jìn)行比較，以確定相應(yīng)性能閾值是否已被超過(guò)，且在超過(guò)時(shí)啟動(dòng)輸出裝置。
11.按權(quán)利要求10所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該流量反應(yīng)裝置為一可圍繞一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的渦輪，該渦輪上有多個(gè)葉片。
12.按權(quán)利要求10所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該信號(hào)發(fā)生件為一磁體。
13.按權(quán)利要求10所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該流量反應(yīng)裝置為一可圍繞一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的渦輪，該渦輪上有沿圓周等距分布的多個(gè)葉片，每一葉片有一頂端；一第一葉片的頂端配置有一磁件；以及與該第一葉片相對(duì)的一葉片的頂端有一配重塊。
14.按權(quán)利要求10所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該開(kāi)關(guān)為一舌簧開(kāi)關(guān)。
15.按權(quán)利要求10所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該開(kāi)關(guān)為一霍爾效應(yīng)傳感器。
16.一種水處理裝置的計(jì)量系統(tǒng)，該裝置包括一進(jìn)水孔、一出水孔和供水在其中流動(dòng)的一垂直水道，該計(jì)量系統(tǒng)包括一可圍繞一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)、其上有多個(gè)葉片的渦輪，每一葉片有一頂端，該渦輪在該水道中并暴露于水流，且有一選定的每單位流過(guò)水道的水量轉(zhuǎn)數(shù)值；一位于葉片之一的頂端的磁件；一位于所述渦輪旁的開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)對(duì)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中所述磁件的運(yùn)動(dòng)敏感，該傳感裝置可傳送表示該磁件的運(yùn)動(dòng)的電信號(hào)；以及一與該開(kāi)關(guān)電通訊、接收來(lái)自該開(kāi)關(guān)的電信號(hào)的微控制器，該微控制器把這些信號(hào)翻譯成性能數(shù)據(jù)，該微控制器有一輸出裝置，其中所述開(kāi)關(guān)檢測(cè)該渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)并把表示該轉(zhuǎn)動(dòng)的電信號(hào)傳給微控制器，該微控制器翻譯這些電信號(hào)并啟動(dòng)該輸出裝置。
17.一種水處理裝置的計(jì)量系統(tǒng)，該裝置包括一進(jìn)水孔、一出水孔，該計(jì)量系統(tǒng)包括一可轉(zhuǎn)動(dòng)地配置在該水道中并暴露于水流的渦輪，該渦輪有一選定的每單位流過(guò)水道的水量轉(zhuǎn)數(shù)值；一配置在該渦輪上的信號(hào)發(fā)生件；一位于該流量反應(yīng)裝置旁的開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)對(duì)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)該信號(hào)發(fā)生件的鄰近敏感；該開(kāi)關(guān)生成一與流過(guò)該水道的水量對(duì)應(yīng)的流量信號(hào)；其中編程有多個(gè)閾值的一控制器，該控制器接收該流量信號(hào)并把該流量信號(hào)與多個(gè)閾值中的每一閾值作比較；以及一輸出裝置，該輸出裝置與所述控制器通訊并可發(fā)出多個(gè)輸出信號(hào)，所述控制器啟動(dòng)所述輸出裝置以發(fā)出由達(dá)到的閾值確定的合適輸出信號(hào)。
18.按權(quán)利要求17所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)閾值包括可使用、警告使用和終止使用的閾值；所述多個(gè)輸出信號(hào)包括一可使用信號(hào)、一警告使用信號(hào)和一終止使用信號(hào)；以及所述控制器啟動(dòng)與達(dá)到的閾值相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。
19.按權(quán)利要求18所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)閾值包括基于總流量的各閾值。
20.按權(quán)利要求18所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器中編程有一沖洗狀態(tài)和一延遲狀態(tài)，所述沖洗狀態(tài)和所述延遲狀態(tài)都基于流過(guò)該渦輪的水量。
21.按權(quán)利要求18所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該計(jì)量系統(tǒng)包括一具有一預(yù)定總使用壽命的過(guò)濾器；并且其中所述可使用閾值小于或等于總使用壽命的約90％；所述警告使用閾值大于總使用壽命的90％、小于總使用壽命的100％；以及所述終止使用閾值等于總使用壽命的100％。
22.一種裝在一殼體中的水處理裝置的計(jì)量系統(tǒng)，該裝置有一進(jìn)水孔和一出水孔，該計(jì)量系統(tǒng)包括一可轉(zhuǎn)動(dòng)地配裝在該水道中、暴露于水流的渦輪，該渦輪有一選定的每單位流過(guò)水道的水量轉(zhuǎn)數(shù)值；一放置在該渦輪上的信號(hào)發(fā)生件；一位于該流量反應(yīng)裝置旁的開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)對(duì)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)該信號(hào)發(fā)生件的鄰近敏感；該開(kāi)關(guān)生成一與流過(guò)該水道的水量對(duì)應(yīng)的流量信號(hào)；其中編程有多個(gè)閾值的一控制器，該控制器接收該流量信號(hào)并把該流量信號(hào)與該多個(gè)閾值中的每一閾值作比較；以及一輸出裝置，該輸出裝置與所述控制器通訊并可發(fā)出多個(gè)輸出信號(hào)，該輸出裝置還包括一燈和一透鏡，該透鏡從該燈延伸穿過(guò)該殼體，所述控制器啟動(dòng)所述輸出裝置以發(fā)出由達(dá)到的閾值確定的合適輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)啟動(dòng)該燈。
23.一電池架，用于穿過(guò)一蓋頂面上的一孔而懸掛一電池，該電池架包括一與該蓋頂面上的該孔形成密封的頂件；一從該頂件伸出、用來(lái)抓住該電池架的抓手部；一向下的懸座，其中有一供電池插入的空腔，該座有一固定側(cè)和一鉸接側(cè)，所述固定側(cè)和鉸接側(cè)各有一穿孔，其中，該鉸接側(cè)裝在該座底部上，它可在一露出所述空腔的打開(kāi)位置與一基本上蓋住所述空腔的關(guān)閉位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。
24.一種水處理裝置的計(jì)量系統(tǒng)，該裝置包括一進(jìn)水孔、一出水孔和進(jìn)水孔與出水孔之間的一水道，該計(jì)量系統(tǒng)包括配置在該水道中并暴露于水流的一流量反應(yīng)裝置；配置在該流量反應(yīng)裝置上的一信號(hào)發(fā)生件；一位于該流量反應(yīng)裝置旁的開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)對(duì)該信號(hào)發(fā)生件的鄰近敏感，該開(kāi)關(guān)生成一與該水道中水流對(duì)應(yīng)的流量信號(hào)；一輸出裝置；以及一包括一閾值的控制器，該控制器接收該流量信號(hào)并把該流量信號(hào)與該閾值作比較，該控制器在該流量信號(hào)超過(guò)該閾值時(shí)啟動(dòng)該輸出裝置。
25.按權(quán)利要求24所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器進(jìn)一步包括包括在該控制器中的第二閾值；以及一計(jì)時(shí)器，該計(jì)時(shí)器確定該控制器復(fù)位以來(lái)的時(shí)間，當(dāng)該時(shí)間超過(guò)第二閾值時(shí)該控制器啟動(dòng)該輸出裝置。
26.按權(quán)利要求24所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述閾值與流過(guò)所述水道的總加侖數(shù)對(duì)應(yīng)。
27.按權(quán)利要求24所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該流量反應(yīng)裝置為一可圍繞一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的渦輪，其上有多個(gè)葉片。
28.按權(quán)利要求24所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該信號(hào)發(fā)生件為一磁體。
29.按權(quán)利要求24所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該流量反應(yīng)裝置為一可圍繞一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的渦輪，其上有沿圓周等距分布的多個(gè)葉片，每一葉片有一頂端；以及葉片之一的頂端上設(shè)置有一磁件，該渦輪中與該葉片相對(duì)的至少一個(gè)葉片加大。
30.按權(quán)利要求24所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該開(kāi)關(guān)為一舌簧開(kāi)關(guān)。
31.按權(quán)利要求24所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該開(kāi)關(guān)為一霍爾效應(yīng)傳感器。
32.按權(quán)利要求27所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該開(kāi)關(guān)不暴露于水流。
33.一種水處理裝置的計(jì)量系統(tǒng)，該裝置包括一進(jìn)水孔、一出水孔和該進(jìn)水孔與該出水孔之間的一水道，該水道中在進(jìn)水孔與出水孔之間裝有一可更換過(guò)濾盒，該計(jì)量系統(tǒng)包括；配置在該水道中并暴露于水流的一流量反應(yīng)裝置；一放置在該流量反應(yīng)裝置上的信號(hào)發(fā)生件；一位于該流量反應(yīng)裝置旁的開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)對(duì)該信號(hào)發(fā)生件的鄰近敏感；該開(kāi)關(guān)可傳送表示該信號(hào)發(fā)生件的運(yùn)動(dòng)的電信號(hào)；以及一具有一輸出裝置的可復(fù)位微控制器，該控制器中編程有第一和第二性能閾值，該微控制器與該開(kāi)關(guān)電通訊而接收來(lái)自該開(kāi)關(guān)的電信號(hào)，其中，該開(kāi)關(guān)檢測(cè)該流量反應(yīng)裝置的特性并把代表該特性的電信號(hào)傳給該微控制器，該微控制器把這些信號(hào)翻譯成第一性能數(shù)據(jù)，該微控制器還包括一時(shí)間計(jì)數(shù)器，對(duì)微控制器自上次復(fù)位以來(lái)的經(jīng)歷時(shí)間進(jìn)行求和，該微控制器把該經(jīng)歷時(shí)間翻譯成第二性能數(shù)據(jù)，該微控制器對(duì)第一性能數(shù)據(jù)與第一性能閾值和第二性能數(shù)據(jù)與第二性能閾值進(jìn)行比較，以確定相應(yīng)性能閾值是否已被超過(guò)，且在超過(guò)時(shí)啟動(dòng)輸出裝置。
34.按權(quán)利要求33所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該流量反應(yīng)裝置為一可圍繞一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的渦輪，該渦輪上有多個(gè)葉片。
35.按權(quán)利要求33所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該信號(hào)發(fā)生件為一磁體。
36.按權(quán)利要求33所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該流量反應(yīng)裝置為一可圍繞一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的渦輪，該渦輪上有沿圓周等距分布的多個(gè)葉片，每一葉片有一頂端；以及葉片之一的頂端上有一磁件，該渦輪相應(yīng)配重。
37.按權(quán)利要求33所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該開(kāi)關(guān)為一舌簧開(kāi)關(guān)。
38.按權(quán)利要求33所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該開(kāi)關(guān)為一霍爾效應(yīng)傳感器。
39.一種水處理裝置的計(jì)量系統(tǒng)，該裝置包括一進(jìn)水孔、一出水孔和供水在其間流動(dòng)的一垂直水道，該計(jì)量系統(tǒng)包括一可圍繞一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)、其上有多個(gè)葉片的渦輪，每一葉片有一頂端，該渦輪在該水道中且暴露于水流；一位于葉片之一的頂端上的磁件；一位于所述渦輪旁的開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)對(duì)該磁件的接近敏感，該傳感裝置可傳送表示該磁件的運(yùn)動(dòng)的電信號(hào)；以及一與該開(kāi)關(guān)電通訊、接收來(lái)自該開(kāi)關(guān)的電信號(hào)的微控制器，該微控制器把這些信號(hào)翻譯成性能數(shù)據(jù)，該微控制器有一輸出裝置，其中，所述開(kāi)關(guān)檢測(cè)該渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)并把表示該轉(zhuǎn)動(dòng)的電信號(hào)傳給微控制器，該微控制器翻譯這些電信號(hào)并啟動(dòng)該輸出裝置。
40.一種水處理裝置的計(jì)量系統(tǒng)，該裝置包括一進(jìn)水孔、一出水孔，該計(jì)量系統(tǒng)包括一可轉(zhuǎn)動(dòng)地配置在該水道中并暴露于水流的渦輪；一放置在該渦輪上的信號(hào)發(fā)生件；一位于該流量反應(yīng)裝置旁的開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)對(duì)該信號(hào)發(fā)生件的鄰近敏感；該開(kāi)關(guān)生成一與該水道中水流對(duì)應(yīng)的流量信號(hào)；其中編程有多個(gè)閾值的一控制器，該控制器接收該流量信號(hào)并把該流量信號(hào)與該多個(gè)閾值中的每一閾值作比較；以及一輸出裝置，該輸出裝置與所述控制器通訊并可發(fā)出多個(gè)輸出信號(hào)，所述控制器啟動(dòng)所述輸出裝置以發(fā)出由達(dá)到的閾值確定的合適輸出信號(hào)。
41.按權(quán)利要求40所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)閾值包括可使用、警告使用和終止使用的閾值；所述多個(gè)輸出信號(hào)包括一可使用信號(hào)、一警告使用信號(hào)和一終止使用信號(hào)；以及所述控制器啟動(dòng)與達(dá)到的閾值對(duì)應(yīng)的信號(hào)。
42.按權(quán)利要求41所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)閾值包括基于相應(yīng)時(shí)間和基于總流量的閾值。
43.按權(quán)利要求41所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器中編程有一沖洗狀態(tài)和一延遲狀態(tài)。
44.按權(quán)利要求41所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該計(jì)量系統(tǒng)包括一具有預(yù)定總使用壽命的過(guò)濾器，所述可使用閾值小于或等于總使用壽命的約90％，所述警告使用閾值大于總使用壽命的90％、小于總使用壽命的100％；以及所述終止使用閾值等于總使用壽命的100％。
45.按權(quán)利要求41所述的計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，該計(jì)量系統(tǒng)包括一過(guò)濾器，該過(guò)濾器的預(yù)定總使用壽命約為90天，所述可使用閾值小于或等于約81天，所述警告使用閾值大于約81天、小于90天；所述終止使用閾值大于或等于90天。
全文摘要
一種可用于水處理裝置的流量計(jì)系統(tǒng),包括:一渦輪殼體(144),該殼體中有一水道(118),使水流過(guò)一流量反應(yīng)裝置(148),該流量反應(yīng)裝置計(jì)量流過(guò)該水道(118)的水量;以及一放置在該流量反應(yīng)裝置(148)上的信號(hào)發(fā)生件(90)。該流量反應(yīng)裝置(148)旁有一傳感器(182),該傳感器對(duì)該信號(hào)發(fā)生件(90)的鄰近敏感。該傳感器(182)可傳感由流量反應(yīng)裝置(148)感知的水量并傳送表示該水量的電信號(hào)。
文檔編號(hào)B01D35/00GK1272801SQ98809710
公開(kāi)日2000年11月8日 申請(qǐng)日期1998年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月8日
發(fā)明者愛(ài)德華·喬達(dá)諾, 托馬斯·W·格雷夫斯, 詹姆斯·M·詹寧斯, 馬克·V·伯格, 威廉·J·斯托勒, 道格拉斯·R·吉布斯, 道格拉斯·A·朗辛格 申請(qǐng)人:泰里迪尼工業(yè)公司