專利名稱：凈水器的凈水效率顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及除去自來水等水源中含有的有害的污染物質(zhì)而進(jìn)行凈水的凈水器，比較詳細(xì)地涉及比較供給水和凈水的雜質(zhì)等(水質(zhì))，來顯示凈水效率的凈水器凈水效率顯示裝置。
以前，通常使用的此類凈水器，是將自來水等水源中含有的有害的致癌物質(zhì)除去，提供凈水的裝置。按其凈化水的方式、大致可分為自然過濾式、直接過濾式、離子交換樹脂式及反滲透壓式等。
在上述的凈水方法中，特別是反滲透壓式由于是給水源加恒定壓力使其通過人工滲透膜的膜片(反滲透膜)而進(jìn)行水的凈化的裝置，在將水源中所含的重金屬、細(xì)菌、致癌物質(zhì)等分離除去的同時(shí)，只允許純水和溶解于水中的氧等通過，從而提供純凈水，故被使用于最尖端的科技產(chǎn)業(yè)、超精密電子零件的清洗及醫(yī)療中。最近也被應(yīng)用于面向家庭的提供飲用水的凈水器中。
以前的反滲透式凈水器如

圖1所示，自來水的水源通過與水籠頭1相連的接頭2，將水供給供水管3，然后流過設(shè)在主體4后側(cè)面的預(yù)處理過濾器5，將氯成分等各種有害的有機(jī)物除去，流過前述預(yù)處理過濾器的水，由圖中未畫出的供水閥調(diào)節(jié)供水量，并在加壓泵的驅(qū)動下升壓到所定的壓力，流入膜片6。
這時(shí)，流入前述膜片6的水，一邊透過圖上未示出的6中的多個(gè)膜片，一邊將水源中所含的重金屬、致癌物質(zhì)、細(xì)菌等除去。流過前述膜片6的水，再流過后處理過濾器7，有毒氣體等氣味被去除。
經(jīng)過上述后處理器7除掉了有毒氣體等的異味變得很好的凈水，經(jīng)過供水孔8，進(jìn)入凈水貯水桶9中。
向前述凈水貯水桶9中供給凈水后，水位傳感器可以檢測到凈水貯水桶9中的凈水量是在“滿水位”(停止向凈水貯水桶內(nèi)供水的最大凈水量)、還是在“竭水位”(為凈水貯水桶開始供給凈水的最少量)。
如前述凈水貯水桶9內(nèi)的凈水量在“滿水位”，就停止向凈水貯水桶9里供給凈水，如果凈水貯水桶內(nèi)的凈水量在“竭水位”，則向凈水貯水桶9內(nèi)供給凈水，這樣就會使凈水貯水桶里經(jīng)常貯存有一定量的凈水。
而且，貯存于前述凈水貯水桶9內(nèi)的凈水，可以通過取水柄10的動作，通過取水口11進(jìn)行排水。
在這種現(xiàn)有的凈水器中，檢測貯存于凈水貯水桶9中的凈水水質(zhì)的水質(zhì)檢測電路如圖2、3所示。
如圖2、3所示，隨凈水中所含各種電解質(zhì)的量而變化的水質(zhì)傳感器201的電阻值，經(jīng)電阻R1的分壓，輸入到比較器220的正端(+)，由基準(zhǔn)值發(fā)生部210的分壓電阻R2、R3分壓的基準(zhǔn)電壓輸入到比較器220的負(fù)端(-)，從而進(jìn)行比較。
此時(shí)，如果輸入到前述比較器220的正端(+)的電壓值比輸入到負(fù)端(-)的基準(zhǔn)電壓高，則比較器的輸出變?yōu)楦唠娖?，?qū)動電路230的晶體管(Q1npn型)導(dǎo)通，則顯示部分240的發(fā)光二極管LED1被點(diǎn)亮。
與此相反，如果輸入到前述比較器220的正端(+)的電壓值比輸入到負(fù)端(-)的基準(zhǔn)電壓低，則比較器220的輸出變?yōu)榈碗娖?，晶體管(Q2pnp型)導(dǎo)通，發(fā)光二極管LED2被點(diǎn)亮。
利用這樣的原理，水中含有較多雜質(zhì)凈水狀態(tài)不好時(shí)，由于其導(dǎo)電性良好，所以比較器220的輸出變?yōu)榈碗娖?，發(fā)光二極管LED2被點(diǎn)亮。反之，凈水狀態(tài)良好時(shí)，比較器220的輸出變?yōu)楦唠娖?，發(fā)光二極管LED1被點(diǎn)亮，如此來指示凈水狀態(tài)的好壞。
可是，在現(xiàn)有的水質(zhì)檢測方法中，存在利用二個(gè)發(fā)光二極管LED1、LED2僅僅能指示凈水狀況的好壞、凈水的水質(zhì)到底處于何種程度難以判斷、使用過程中不能知道應(yīng)該更換過濾器的適當(dāng)時(shí)機(jī)、使過濾器的可靠性降低等問題。
因此，本發(fā)明就是為了解決上述種種問題而提出的。本發(fā)明的目的就是提供能夠測定供水和凈水的雜質(zhì)含量、顯示多少雜質(zhì)被過濾器過濾的凈水效率、能夠知道過濾器的更換時(shí)間的凈水器凈水效率顯示裝置。
為達(dá)到上述的目的，本發(fā)明的凈水器凈水效率指示裝置具有供水水源經(jīng)過預(yù)處理過濾器、膜片和后處理過濾器且貯存凈水用的凈水貯存桶，還包括檢測前述凈水器的供給水中所含雜質(zhì)量的供給水水質(zhì)傳感器；檢測經(jīng)過了前述多個(gè)過濾器的凈水中所含雜質(zhì)量的生成水水質(zhì)傳感器；將由前述供給水水質(zhì)傳感器和生成水水質(zhì)傳感器檢測到的弱信號放大的放大器；以前述供給水水質(zhì)傳感器和生成水質(zhì)傳感器檢測到的信號的放大值為輸入計(jì)算該輸入差的減法器；將該減法器的輸出值用前述供給水水質(zhì)傳感器的檢測值除的除法器；為使減法器和除法器得到正確值的調(diào)整誤差的調(diào)整部；以前述除法器的輸出信號作為輸入信號來判斷凈水效率并輸出用來指示凈水效率和凈水狀態(tài)用的信號的控制裝置；通過驅(qū)動電路傳遞該控制裝置的輸出信號來顯示凈水效率和凈水狀態(tài)的顯示裝置。
圖1為現(xiàn)有的凈水器的整體立體圖。
圖2為現(xiàn)有的凈水器的水質(zhì)檢測方框圖。
圖3為現(xiàn)有的凈水器的水質(zhì)檢測電路圖。
圖4為本發(fā)明的一實(shí)施例的凈水器分解立體圖。
圖5為本發(fā)明的一實(shí)施例的凈水器背面立體圖。
圖6為本發(fā)明的一實(shí)施例的凈水器凈水效率顯示裝置方框圖。
圖7為本發(fā)明的一實(shí)施例的凈水器凈水效率顯示裝置的詳細(xì)電路圖。
以下，依據(jù)附圖對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，詳細(xì)加以的說明。
如圖4所示，標(biāo)號20為凈水器的主體，該主體20的前面形成收納取水容器的收納部21。
在前述主體20的背面的供水管25的一端，連接著與水籠頭22相連的連接器23。前述供水管25的另一端連接著將從水籠頭22出來通過連接器23的供水源中的氯成分等各種有害的有機(jī)物去除的預(yù)處理過濾器27。
而且，在預(yù)處理過濾器27的一側(cè)，設(shè)有把流過前述預(yù)處理過濾器27的水中所含的各種重金屬、致癌物質(zhì)、細(xì)菌等除去的在圖的內(nèi)側(cè)未示出的由多個(gè)滲透膜片形成的膜區(qū)29。在該膜區(qū)29的一邊設(shè)有把流過該膜區(qū)29的水中所含的有害氣體成分除去的后處理過濾器31。
另外，在前述主體20的上面，為了貯存流過前述后處理器過濾器31的水，可拆卸地安裝著一側(cè)設(shè)有供水孔33的凈水貯存桶35。在前述凈水貯存桶35內(nèi)的后側(cè)安裝有檢測前述凈水桶內(nèi)貯存的凈水量是“滿水位”或“竭水位”的傳感器37、39。
另外，在前述凈水貯存桶35的前面，連接有通過圖中未示出的取水口從前述凈水貯存桶內(nèi)取水的取水閥43。在主體20的上邊連接有上蓋板45、47，在主體20的后邊連接有后蓋板49。
本說明的標(biāo)號41，是前述“滿水位”和“竭水位”傳感器37、39的檢測電極。
如圖5所示，在前述預(yù)處理過濾器27、膜區(qū)29及后處理過濾器31的上端一邊，安裝有在更換預(yù)處理過濾器27、膜區(qū)29及后處理過濾器31時(shí)，使各個(gè)過濾器的使用時(shí)間復(fù)位的復(fù)位開關(guān)51、53、55。
另外，在前述后處理過濾器31的上面，安裝著能隨著前述凈水貯存桶35內(nèi)的凈水量也就是凈水貯存桶35的水位而開關(guān)的供水閥57。為使流過前述預(yù)處理過濾器27流入膜區(qū)29的水保持確定的壓力，從而在前述的膜區(qū)29內(nèi)通過逆滲透壓使水得以凈化，在該供水閥57的后端安裝著使流入前述膜區(qū)29的水壓升高到確定壓力的加壓泵59。
這樣構(gòu)成的凈水器的凈水效率顯示電路方框圖，參照圖6、7進(jìn)行敘述。
如圖6所示，由以下部分構(gòu)成水質(zhì)檢測裝置100，由利用2個(gè)金屬棒，因雜質(zhì)量不同，通過2棒縫隙間的電流的變化量來檢測供水水源中雜質(zhì)含量的供水水質(zhì)傳感器101和檢測貯存的凈水中所含雜質(zhì)量的生成水水質(zhì)傳感器102組成；把通過該水質(zhì)檢測裝置100檢測到的弱信號放大的放大部110；以由前述供水水質(zhì)傳感器101及生成水水質(zhì)傳感器102得到的檢測信號的放大值為輸入，計(jì)算其輸入值的差的減法器120；為進(jìn)行比率計(jì)算，把前述減法器120的輸出值用供水水質(zhì)傳感器101的檢測值除的除法器130；為得到前述減法器120及除法器130的正確結(jié)果值，由調(diào)整誤差值的第1、2調(diào)整器141、142構(gòu)成的調(diào)整部140；以前述除法器130的輸出信號作為輸入來判斷凈水效率，依據(jù)該判斷結(jié)果，輸出指示凈水效率和凈水狀態(tài)的信號的微機(jī)150(以下稱為控制裝置)；將前述控制裝置150的控制信號傳遞到以數(shù)字表示的顯示裝置170的驅(qū)動電路160。
圖7為本發(fā)明的一實(shí)施例的凈水器凈水效率顯示裝置的電路圖。前述水質(zhì)檢測裝置100中的供水水質(zhì)傳感器101與電阻R11相連并與放大部110的IC11的正端(+)相連。生成水水質(zhì)傳感器102與電阻R12相連，還與放大部110的IC12的正端(+)相連。
另外，前述IC11的輸出作為減法器120的IC13的正端(+)的輸入，前述IC12的輸出作為減法器120的IC14的負(fù)端(-)的輸入，前述IC13和IC14的輸出作為IC15的輸入。前述IC15的輸出作為除法器130的IC16的X1輸入端的輸入，同時(shí)，前述IC11的輸出也被作為IC16的輸入。
在此，由可變電阻VR1構(gòu)成的與減法器120的IC15相連的第1調(diào)整器141，是為了使IC15得到正確的輸出而進(jìn)行微細(xì)調(diào)整的；由可變電阻VR2構(gòu)成的與除法器130的IC16相連的第2調(diào)整器142，是為了在前述IC16得到正確數(shù)據(jù)而進(jìn)行細(xì)微調(diào)整之用的。
前述除法器130將減法器120的IC15的輸出和前述IC11的輸出作為輸入進(jìn)行計(jì)算，該計(jì)算結(jié)果輸入到控制裝置150的輸入端A/D，前述控制裝置150對輸入信號進(jìn)行判斷并向驅(qū)動電路160的IC17輸出判斷信號，該IC17把前述控制裝置150的輸出通過顯示裝置170顯示出來。
未說明的標(biāo)號中，R13～R22為電阻，Vcc為輸入電源。
下面，對上述結(jié)構(gòu)的凈水器凈水效率顯示裝置的作用、效果進(jìn)行闡述。
首先，一給凈水器加上電源，從圖中沒有顯示的交流端供給的商用交流電壓變換成前述凈水器的驅(qū)動所需要的恒定直流電壓，并作為各個(gè)驅(qū)動電路及控制裝置150的輸入，使凈水器初始化。
此時(shí)，貯存凈水的凈水桶35中的凈水量，亦即，隨水位變化的輸出電壓被“滿水位”或“竭水位”傳感器37、39檢測到?？刂蒲b置150將“滿水位”及“竭水位”傳感器”37、39的輸出電壓與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)電壓相比較，判斷凈水貯水桶35內(nèi)的凈水量是否為“竭水位”，從而向凈水貯水桶35里貯存規(guī)定量的凈水。
如果，前述控制裝置150判斷出凈水貯存桶35內(nèi)的水位在“竭水位”以上，因此時(shí)不給凈水貯存桶35供給凈水也可以，故直到凈水貯存桶35內(nèi)的水位降到“竭水位”以下之前抑制凈水動作。
但如果判斷出凈水貯存桶35的水位在“竭水位”以下，控制裝置150為進(jìn)行給凈水貯存桶35供給凈水的動作，打開供水閥57。
前述供水閥57一被打開，從水籠頭22通過連接器23開始向供水管25供給自來水等水源，控制裝置150向供水管25內(nèi)供水，同時(shí)為使流入膜區(qū)29的水升壓到確定的壓力而驅(qū)動加壓泵59。
前述加壓泵59一被驅(qū)動，因供水閥57打開而從水籠頭22供給到供水管25內(nèi)的水源流經(jīng)預(yù)處理過濾器27，其所含氯成分等各種有害的有機(jī)化合物被除去，流過預(yù)處理過濾器27的水，經(jīng)過供水閥57流入膜區(qū)29。
流入前述膜區(qū)29的水，通過加壓泵59升壓到確定壓力從而能夠流過膜區(qū)29，流過前述膜區(qū)29的水透過膜區(qū)29內(nèi)的多個(gè)逆滲透膜除去了水中的各種重金屬、致癌物質(zhì)及細(xì)菌等。
流過前述膜區(qū)29的水，再經(jīng)過后處理過濾器31，除去有毒氣體等異味后，經(jīng)供水孔33，對凈水貯存桶35進(jìn)行供給凈水的動作。
此時(shí)，通過供水孔33向凈水貯存桶35內(nèi)供給的凈水量，也就是前述凈水桶35內(nèi)的水位被“滿水位”及“竭水位”傳感器檢測，如判斷為“滿水位”，控制裝置150在關(guān)閉供水閥57的同時(shí)，使加壓泵59停止工作，使凈水貯水桶35內(nèi)保持規(guī)定量的凈水。
凈水器進(jìn)行上述凈水動作時(shí)，供水水質(zhì)傳感器101檢測通過供水管25流向凈水器的水質(zhì)，生成水水質(zhì)傳感器102檢測經(jīng)多個(gè)過濾器27、29、31生成的水的水質(zhì)。
前述供水水質(zhì)傳感器101和生成水水質(zhì)傳感器102檢測到的弱信號輸入到放大部110的IC11和IC12被放大，該放大信號在由IC13、IC14及IC15構(gòu)成的減法器進(jìn)行如下的計(jì)算。
如果供給凈水器的供給水水質(zhì)數(shù)據(jù)為A，經(jīng)多個(gè)過濾器27、29、31生成的水的水質(zhì)數(shù)據(jù)為B，則可以從減法器120得到C＝A-B。
然而，為計(jì)算相對于供給凈水器的供給水，生成水中雜質(zhì)的去除率，上式和減法器120的結(jié)果還應(yīng)被供水水質(zhì)數(shù)據(jù)去除，得到如下的計(jì)算公式。
如果將結(jié)果設(shè)為D，則可得到公式D＝C/A，執(zhí)行此功能的是由IC16構(gòu)成的除法器130。
在此過程中，為使減法器120得到正確輸出的細(xì)微調(diào)整則由可變電阻VR1構(gòu)成的第一調(diào)整器144進(jìn)行。為使除法器130得到正確數(shù)據(jù)的細(xì)微調(diào)整則由可變電阻VR2，VR3構(gòu)成的第2調(diào)整器142進(jìn)行。
由前述除法器130得到的結(jié)果被輸入到控制裝置150的輸入端A/D，控制裝置150將其結(jié)果經(jīng)IC17構(gòu)成的驅(qū)動電路160、通過由7段顯示構(gòu)成的顯示裝置170顯示出來。
此時(shí)，使用者在確認(rèn)了已經(jīng)設(shè)定的需要更換過濾器的水平值后，將前述除法器130輸出的數(shù)據(jù)中的D值與前述需要更換過濾器的水平值相比較，如果D值在需要更換過濾器的水平值以下，則可以知道需要更換過濾器了。
另一方面，前述的控制裝置150，既可以通過顯示裝置170來顯示凈水效率，也可使圖中未示出的排水閥打開，將凈水貯存桶35內(nèi)的凈水排掉。
如上所述，基于本發(fā)明的凈水器凈水效率顯示裝置具有測量供水和凈水中的雜質(zhì)量從而知道多少的雜質(zhì)被過濾器過濾掉了、指示凈水效率并可知道更換過濾器的時(shí)間的優(yōu)異的效果。
權(quán)利要求
1.一種凈水器的凈水效率顯示裝置，具有凈水貯水桶，供給水一邊通過預(yù)處理過濾器、膜片及后處理過濾器，一邊貯存凈水，其特征在于包括檢測前述凈水器的供給水中所含雜質(zhì)量的供給水水質(zhì)傳感器；檢測經(jīng)過前述的多個(gè)過濾器的凈水中所含雜質(zhì)量的生成水水質(zhì)傳感器；將由前述供給水水質(zhì)傳感器及生成水水質(zhì)傳感器檢測到的弱信號放大的放大部；以前述供給水水質(zhì)傳感器和生成水水質(zhì)傳感器的檢測信號的放大值為輸入計(jì)算其輸入差的減法器；將該減法器的輸出值用前述供給水水質(zhì)傳感器的檢測值除的除法器；為能得到減法器及除法器的正確的結(jié)果值而調(diào)整誤差值的調(diào)整部；以前述除法器的輸出信號作為輸入來判斷凈水效率并輸出用以顯示凈水效率和凈水狀態(tài)的信號的控制裝置；通過驅(qū)動電路傳遞該控制裝置的輸出信號，顯示凈水效率和凈水狀態(tài)的顯示裝置。
2.如權(quán)利要求1所記載的凈水器的凈水效率顯示裝置，其特征在于前述供給水水質(zhì)傳感器及生成水水質(zhì)傳感器，為檢測供給水和凈水中所含雜質(zhì)量，由檢測流過2個(gè)縫隙的電流的變化的2個(gè)金屬檢測棒組成。
3.如權(quán)利要求1所記載的凈水器的凈水效率顯示裝置，其特征在于，前述放大部，包括放大前述供給水水質(zhì)傳感器的檢測信號的(IC11)和放大由生成水水質(zhì)傳感器得到的檢測信號的(IC12)。
4.如權(quán)利要求1所記載的凈水器的凈水效率顯示裝置，其特征在于，前述減法器，包括以前述供給水水質(zhì)傳感器的放大值為輸入的(IC13)，以前述生成水水質(zhì)傳感器的放大值為輸入的(IC14)，和以前述(IC13)及(IC14)的輸出為輸入的(IC15)。
5.如權(quán)利要求1所記載的凈水器的凈水效率顯示裝置，其特征在于，前述的控制裝置依據(jù)前述除法器的輸出信號來控制排除凈水貯水桶內(nèi)的污水。
6.如權(quán)利要求1所記載的凈水器的凈水效率顯示裝置，其特征在于，前述顯示裝置依靠前述的控制裝置的控制，指示凈水貯水桶內(nèi)的水能否使用防止取用凈水貯水桶內(nèi)的污水。
全文摘要
本發(fā)明提供一種凈水器的凈水效率顯示裝置通過測量供水和凈水中的雜質(zhì)量顯示有多少雜質(zhì)被過濾器過濾掉的凈水效率并可知道更換過濾器的時(shí)間。具有凈水貯存桶，供水水源經(jīng)過預(yù)處理過濾器、膜片及后處理過濾器后貯存。還包括供給水水質(zhì)傳感器生成水水質(zhì)傳感器放大部；減法器；除法器；調(diào)整誤差值的調(diào)整部；控制裝置；通過驅(qū)動電路顯示凈水效率和凈水狀態(tài)的顯示裝置。
文檔編號C02F1/44GK1162569SQ96121820
公開日1997年10月22日 申請日期1996年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月27日
發(fā)明者鄭金石, 鄭仁珪 申請人:三星電子株式會社