УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ Российский патент 2008 года по МПК C02F1/00 B01D35/143 

Изобретение касается устройства для очистки воды, содержащего чашку, вставляемый в чашку патрон фильтра, содержащий очистительный материал, и емкость для размещения чашки, в которую при вставленной чашке с установленным в ней патроном фильтра поступает налитая в чашку и прошедшая через патрон фильтра очищенная вода, которое снабжено соединяемым с электрической батареей электронным индикатором, формирующим видимый снаружи сигнал для замены очистительного материала на новый, не нагруженный очистительный материал, в котором индикатор снабжен программируемым электрическим блоком с функцией памяти, соединяемым с батареей, и в котором в электрической цепи, содержащей батарею, установлен также зависящий от положения емкости электрический элемент, не функционирующий при емкости, установленной по вертикальной оси, и при наклоненной емкости с заданным минимальным наклоном ее оси вырабатывающий электрический параметр, регистрируемый электронным блоком (DE 10143884 A1).

Устройство такого типа используется, например, для очистки воды, применяемой для приготовления чая или кофе. При использовании устройства очищаемую воду, после открывания предусмотренной при необходимости крышки, наливают в чашку. Затем она проходит через находящийся в патроне фильтра очистительный материал и в виде очищенной воды попадает в емкость. Находящийся в патроне фильтра очистительный материал, который может представлять собой, например, ионообменный материал, эффективен лишь ограниченное время. Затем его целесообразно заменить новым. Это может быть осуществлено пользователем устройства по его собственному усмотрению. Решающим значением для этого является количество дней, в течение которых очистительный материал патрона фильтра находился в действии. Количество дней, в течение которых очистительный материал является эффективным, во многих случаях указывается изготовителем патрона фильтра и, соответственно, находящегося в нем очистительного материала. Таким образом, пользователь может отметить для себя, когда он должен или же желает заменить очистительный материал. Это для него упрощается с помощью приспособления для установления даты или, соответственно, дней, согласно устройству по DE 9306849 U1. Это устройство снабжено бортиком с маркировками, на котором размещен переставляемый бегунок.

Из DE 19819098 А1 известно устройство, в котором размещенная на чашке крышка снабжена электронным, целенаправленно активизируемым индикаторным прибором, который с момента своей активизации после заданного промежутка времени, например, в один месяц, вырабатывает видимый снаружи сигнал. Для этого, например, изменяется постепенно по своему внешнему проявлению жидкокристаллический дисплей. Индикаторный прибор должен автоматически работать и также показывать истечение заданного промежутка времени после своего активизирования. Однако он работает также и тогда, когда устройство после активизирования индикаторного прибора использовалось лишь однажды или дважды. Очистительный материал в этом случае по истечении одного месяца еще не израсходован, однако, в соответствии с предписанными правилами пользования устройством, заменяется новым очистительным материалом.

Стационарное устройство по US-A-6024867 снабжено присоединительным элементом для соединения с водопроводным краном. Когда водопроводный кран открыт, вода под давлением вытесняется наверх через очистительный материал, ограниченный двумя полупроницаемыми мембранами. Затем очищенная вода течет из находящейся наверху устройства трубки. Ее количество регистрируется электронным блоком, которому придан подвижный шарик. Состояние размещенного в очистном патроне очистительного материала показывают три светодиода, которые последовательно светятся различными цветами. Диод, светящийся зеленым цветом, показывает, что патрон полностью готов к использованию. После этого желтый диод указывает на то, что патрон в скором времени должен быть заменен, и красный диод показывает, что время использования очистительного материала превышено.

В устройстве для очистки воды с помощью размещенного в патроне очистительного материала по US-A-6074550 имеется индикатор с язычковым контактом и магнитом, расстояние между которыми может регулироваться. Здесь задается максимальный промежуток времени до полного расходования очистительного материала. Этот промежуток времени в 100% разделяется, например, на пять сегментов в 20% каждый, которые отображаются на панели визуальной индикации и в зависимости от времени изменяют свой вид.

Известное устройство по упомянутому выше документу DE 10143884 А1 показывает с большой точностью лишь период времени в целом, в течение которого очистительный материал фактически используется или был использован. Программируемый блок, в качестве которого может применяться микропроцессор или микроконтроллер, лишь в том случае регистрирует используемое измеряемое значение, когда емкость для слива очищенной воды приводится в соответствующее наклонное положение. При этом регистрируемый и при необходимости суммируемый промежуток времени зависит в каждом случае от количества очищенной воды, слитой из емкости при наклонении, которое в целом соответствует количеству воды, прошедшей через очистительный материал. Например, после максимально заданного суммированного общего промежутка времени в качестве суммарного параметра может быть тогда запущен хорошо опознаваемый сигнал, в результате чего пользователь приходит к выводу о необходимости замены очистительного материала на новый. Для того, чтобы это можно было по необходимости осуществлять, пользователь должен иметь соответствующий очистительный материал в запасе или, по меньшей мере, должен иметь возможность относительно быстро его приобрести.

В основу изобретения положена задача таким образом модифицировать описанное выше устройство, чтобы пользователь мог своевременно определять дату, к которой ему требуется новый очистительный материал.

Эта задача, согласно изобретению, решается тем, что

- электронный блок при каждом процессе слива очищенной воды из емкости вырабатывает параметр, пропорциональный количеству слитой при этом воды, и

- индикатор снабжен видимой снаружи панелью визуальной индикации, на которой с момента использования емкости с установленным в ней новым патроном фильтра, заполненным очистительным материалом, суммируемые количества очищенной воды, слитой из емкости, отображаются в виде числовых значений.

Это устройство работает в основном независимо от времени, прошедшего от момента размещения в емкости нового и, соответственно, свежего очистительного материала. При этом устройстве, напротив, регистрируется и подается на индикатор количество фактически очищенной воды, то есть количество воды, которое прошло через очистительный материал и нагрузило его загрязнениями. Максимальное количество воды, которое может быть очищено содержащимся в патроне фильтра очистительным материалом, известно. Это максимальное значение должно быть хорошо заметным образом размещено или установлено на панели визуальной индикации или возле нее. Не позднее, чем числовое значение, соответствующее суммированным количествам очищенной и слитой из емкости воды, достигнет заданного максимального значения, пользователю придется заменять израсходованный очистительный материал на новый. Очистительный материал может, тем самым, с большой точностью обновляться тогда, когда он действительно больше не может использоваться. При применении этого устройства в значительной мере исключено, что еще пригодный для использования очистительный материал будет утилизирован.

Для того чтобы пользователь устройства мог без собственного запаса или хранящегося на складе незагрязненного очистительного материала своевременно его приобретать, индикатор дополнительно может быть оснащен панелью счетной индикации с обратным отсчетом, что позволяет непосредственно считывать количество дней, в течение которых используемый очистительный материал еще остается эффективным. У пользователя устройства имеется в этом случае новый очистительный материал к нужному моменту времени, если он руководствуется числовыми данными, указанными, с одной стороны, на панели визуальной индикации, и, с другой стороны, на панели счетной индикации, и своевременно приобретает новый очистительный материал, например, в виде заполненного патрона фильтра.

Фактически очищенное и слитое из емкости количество воды весьма точно регистрируется электронным блоком, действующим лишь при сливе воды. При этом учитывается тот факт, что количество заполненной очищенной водой емкости выливается за период времени, определенный в узких границах, например за пять секунд. Это время, соответствующее задаваемому в виде максимального значения количеству воды, соответствующей характеристикой вводится в память электронного блока, содержащего, например, микропроцессор. Более короткое время слива соответствует меньшим количествам воды. Оно регистрируется соответствующими характеристиками. Панель счетной индикации показывает числовые данные предпочтительно лишь в конце времени использования соответствующего очистительного материала. Оно начинается, например, показом числа «6» тогда, когда до истечения времени использования находящегося в пользовании очистительного материала остается еще шесть дней.

Примеры исполнения предмета изобретения представлены на чертежах.

Изображают:

Фиг.1 - устройство согласно изобретению, в рабочем положении;

Фиг.2 и 3 - два различных размещенных на устройстве индикатора;

Фиг.4 - характеристика;

Фиг.5 - схематическое изображение используемого в устройстве индикатора;

Фиг.6 - электрическая цепь с батареей и переключателем в качестве электрического элемента;

Фиг.7 - используемый в устройстве переключатель в детальном изображении;

Фиг.8 - осевая диаграмма.

Устройство согласно фиг.1 состоит из емкости 1 для приема очищенной воды, которая снабжена ручкой 2 для удобства пользования. Емкость 1, в предпочтительной форме исполнения выполненная из прозрачного материала, например из стекла, может иметь сливную насадку 3 для облегчения слива воды. В емкость 1 согласно фиг.1, вставлена чашка 4, в дне которой размещен сменный патрон 5 фильтра, содержащий очистительный материал, например, в виде гранулята. Патрон 5 фильтра таким образом выполнен и размещен в чашке 4, что налитая в нее вода должна проходить через патрон и в виде очищенной воды попадать в емкость 1. Чашка 4 в представленном примере исполнения закрыта крышкой 6. Кроме того, она снабжена дужкой 7 для удобства пользования. Крышка 6 посредством хомутика 8 может быть установлена с возможностью откидывания на чашке 4 или, соответственно, на ее дужке 7.

Согласно фиг.2 устройство снабжено панелью S визуальной индикации, обозначенной как «индикатор», через которую с помощью цифровых знаков могут быть получены сведения о том, когда очистительный материал, содержащийся в патроне 5 фильтра, будет выработан и должен быть заменен. Подобные панели визуальной индикации относятся к уровню техники. Они действуют, например, как так называемые ЖК-индикаторы. Поэтому более подробных пояснений к панели S визуальной индикации здесь не требуется. Панель S визуальной индикации размещена на устройстве влагонепроницаемо, а именно таким образом, что она хорошо различима снаружи. При этом она может быть установлена на емкости 1, или на ее ручке 2, или на чашке 4, или на крышке 6 чашки 4, или на ее дужке 7. Наибольшая точность индикации имеет место в том случае, когда панель S визуальной индикации установлена на емкости 1 или на ее ручке 2. Согласно фиг.3 индикатор может быть дополнительно снабжен панелью Z счетной индикации.

Индикатор согласно фиг.5 оснащен программируемым электронным блоком 9 с функцией памяти. Блок может собой представлять, например, микропроцессор или микроконтроллер. Ниже он однозначно обозначается как «микропроцессор 9». К индикатору относится, кроме того, электрическая батарея 10. Оба этих узла предпочтительно размещены на одной плате 11 с печатной схемой и, тем самым, соединены между собой токопроводящей дорожкой. К печатной схеме платы 11 подключен, кроме того, обозначенный блоком на фиг.5 электрический элемент 12. С батареей 10 и микропроцессором 9 он находится в одной электрической цепи. Микропроцессор 9 может быть снабжен схемой задержки 13, которая обозначена на фиг.6 в виде отдельного блока.

Электрический элемент 12 может представлять собой, согласно фиг.6, электрический переключатель 14, позиция которого зависит от положения емкости 1. Он разомкнут тогда, когда емкость 1 установлена по вертикальной оси А1, то есть, например, стоит на столе. Переключатель 14 замыкается тогда, когда емкость 1 наклоняют, а именно, с момента заданного минимального наклона оси А1 емкости 1. Этот минимальный наклон, предпочтительно, соответствует углу, под которым очищенная вода начинает вытекать из хорошо наполненной емкости 1 через ее сливную насадку 3. Хорошо наполненная емкость 1 наполнена очищенной водой предпочтительно до высоты «Н», то есть приблизительно до нижней кромки патрона 5 фильтра. Эта высота может быть обозначена различимой снаружи маркировкой. Она соответствует, например, количеству очищенной воды, равному двум литрам. Однако переключатель 14 замкнут также и в том случае, когда очищенная вода выливается из емкости 1, наполненной очищенной водой лишь или еще только лишь частично. Он остается замкнутым до тех пор, пока емкость 1 наклонена в положении, по меньшей мере, соответствующем минимальному наклону.

Позиция переключателя 14 зависит, как уже упоминалось выше, от положения емкости 1. Для своего срабатывания он может иметь, согласно фиг.7, например, регулируемый контактный элемент 15. В представленном примере исполнения этот элемент установлен с принудительным управлением в соединенной с платой 11 системе и имеет возможность перемещения между двумя конечными положениями. В одном конечном положении переключатель 14 разомкнут, а в другом конечном положении замкнут. Контактный элемент 15 выполнен предпочтительно в виде металлического шарика, по меньшей мере, поверхность которого обладает хорошей электропроводностью. Для достижения наиболее возможного веса он может быть выполнен, например, из железа или стали и позолочен по всей поверхности. Контактный элемент 15, ниже кратко называемый «шарик 15», установлен, например, в резервуаре 16, имеющем трубчатую форму. На торцевой стороне резервуар 16 закрыт дном. На участке другой, также закрытой, торцевой стороны находятся электрические контакты 17 описанной выше электрической цепи (фиг.6), которая может замыкаться или размыкаться посредством шарика 15.

В не рабочем режиме емкость 1 установлена предпочтительно по вертикальной оси А1. Панель S визуальной индикации размещена на устройстве таким образом, что ось А2 резервуара 16, по своему положению неподвижного относительно емкости 1, согласно фиг.8, образует острый угол α с осью А1 емкости 1. Шарик 15 лежит в этом случае на дне резервуара 16. Таким образом, переключатель 14 в этом положении емкости 1 разомкнут.

Когда емкость 1 наклоняют для слива очищенной воды, оси А1 и А2 перемещаются, например, в положение, показанное на фиг.8 штрихпунктирной линией. В этом положении, соответствующем минимальному наклону наклоненной емкости 1, шарик 15 в резервуаре 16 соскальзывает, или, соответственно, падает в направлении торцевой стороны, противоположной дну. В соответствующем конечном положении он затем соприкасается с контактами 17, которые, тем самым, соединяются между собой токопроводящим образом. Электрическая цепь вследствие этого замыкается. Схема задержки 13 микропроцессора 9 регистрирует промежуток времени, в течение которого переключатель 14 находится в замкнутом состоянии.

Микропроцессор 9 «тарирован» изготовителем устройства в отношении регистрируемых количеств воды. Для этого используется зарегистрированное микропроцессором 9 или, соответственно, его схемой задержки 13 время, необходимое для слива из емкости 1 максимального количества воды, соответствующего уровню высотой H. В микропроцессор 9 по мере измерения этого промежутка времени, например, в пять секунд, вводится характеристика, посредством которой регистрируется и, соответственно, определяется меньшее, а также большее количество очищенной воды в виде полученного максимального количества. Такая характеристика, выполненная, например, в виде линейной характеристики, отражена на фиг.4. Таким образом, количество воды с уровнем, равным по высоте лишь половине максимального уровня Н, выливается из емкости 1 за 2,5 сек, если, как уже упоминалось, максимальное количество воды выливается за пять секунд.

Устройство согласно предложенному изобретению работает, например, следующим образом:

Когда новый, не нагруженный очистительный материал введен в патрон 5 фильтра или предварительно заполненный патрон 5 фильтра вставлен в чашку 4, индикатор и, тем самым, его микропроцессор 9 при последующем использовании емкости 1 активируется, например, нажатием не показанной кнопки. Такая кнопка может быть размещена, например, хорошо видимой рядом с панелью S визуальной индикации. Переключатель 14 остается при этом сначала разомкнутым. Когда в емкости 1 оказывается достаточное количество очищенной воды, налитой в чашку 4 и прошедшей через очистительный материал патрона 5 фильтра, она может быть слита путем наклонения емкости 1. Как только ось А1 емкости 1 займет обозначенное на фиг.8 штрихпунктирной линией положение, соответствующее минимальному наклону, шарик 15 в резервуаре 16 падает на контакты 17. Тем самым замыкается электрическая цепь, представленная на фиг.6. Схема задержки 13 регистрирует прокомментированный выше промежуток времени, за который очищенная вода выливается из емкости 1. При этом емкость 1 не должна каждый раз опорожняться полностью, поскольку каждый раз регистрируется также промежуток времени при сливе частичных количеств воды.

Как только переключатель 14 замыкается, начинает работать схема задержки 13 уже активизированного ранее микропроцессора 9. Она каждый раз регистрирует промежуток времени, в течение которого очищенная вода выливается из емкости 1, индицирует его на панели S визуальной индикации и запоминает его. Данный промежуток времени соответствует, согласно характеристике микропроцессора 9, определенному количеству очищенной воды в литрах. По окончании каждого процесса слива соответствующее число литров индуцируется в цифрах на панели визуальной индикации. В соответствии с этим в представленном примере исполнения по фиг.2 и 3 из соответствующей емкости 1 выливается 10,2 л очищенной воды. Таким образом, схема задержки 13 регистрирует и запоминает каждый промежуток времени, в течение которого переключатель 14 находится в замкнутом состоянии. Каждый отдельный промежуток времени соответствует при этом одному процессу слива очищенной воды из емкости 1. Отдельные промежутки времени суммируются микропроцессором 9. На панели S визуальной индикации суммарное количество слитой из емкости 1 очищенной воды затем показывается в виде числового значения. Это числовое значение всегда указывается лишь кратковременно. Панель S визуальной индикации может быть затем вновь отключена, так что батарея 10 не находится под нагрузкой. При каждом процессе слива ее активизируют заново.

Одновременно с микропроцессором 9 может быть также активизирована панель Z счетной индикации, которая работает независимо от количества очищенной воды. Посредством панели Z счетной индикации и ее числовых данных происходит с обратным отсчетом учет количества дней, в течение которых очистительный материал может эффективно использоваться. Эти дополнительные данные целесообразны для того, чтобы, например, исключить бактериальные загрязнения очистительного материала, если он используется, например, более шести недель. Панель Z счетной индикации начинает отсчет в этом случае с числа 42 и каждый день делает ход назад на одно целое число. Однако эти числа не требуется указывать постоянно. Предпочтительно, достаточно, если панель Z счетной индикации лишь за шесть дней до истечения срока использования очистительного материала начнет отсчет с указания числа «6», так, как это показано на фиг.3.

Пользователь устройства получает, тем самым, возможность заменить очистительный материал на новый либо в соответствии с фактическим количеством очищенной воды, либо в соответствии со сроком использования очистительного материала. Для обоих случаев индикатор может быть дополнительно оснащен оптическим сигнализатором, например вспыхивающей красным светом лампочкой накаливания, или светодиодом, который выдает свой сигнал при достижении установленного количества воды или при истечении заданного числа дней.

Максимальное количество воды, которое должно быть очищено очистительным материалом, может указываться на панели S визуальной индикации или непосредственно возле нее с возможностью настройки или регулировки. Соответствующее специальное окошко обозначено также на фиг.2 и 3. Согласно этому максимальное количество воды может составлять, например, 100 л. Оно может быть также установлено на 120 л или 150 л, либо любое другое количество. Благодаря этому, могут учитываться различные, требующие очистки, виды воды с различными концентрациями загрязнений.

Контактный элемент 15 описан выше как принудительно управляемый шарик 15. Однако он может иметь также другую геометрическую форму. При этом необходимо лишь обеспечить, чтобы в замкнутом положении переключателя 14 контакты 17 соединялись между собой токопроводящим образом. В отличие от изображения на фиг.7 контакты 17 могут быть также размещены непосредственно на плате 11 в виде дополнительных токопроводящих дорожек. Для принудительного управления контактным элементом 15 может применяться также не трубчатый резервуар 16, а другое устройство. Однако оно всегда должно быть по возможности влагонепроницаемым.

Изобретение может быть использовано для очистки воды, применяемой для приготовления чая или кофе. Устройство содержит чашку 4, вставляемый в чашку 4 патрон 5 фильтра, содержащий очистительный материал, и емкость 1 для размещения чашки 4, в которую поступает налитая в чашку 4 и прошедшая через патрон 5 фильтра очищенная вода. Емкость 1 снабжена ручкой 2 и имеет сливную насадку 3. Чашка 4 закрыта крышкой 6 с хомутом 8 и снабжена дружкой 7 для удобства использования. Устройство также снабжено соединяемым с электрической батареей электронным индикатором, формирующим видимый снаружи сигнал для замены очистительного материала на новый. Индикатор снабжен программируемым электронным блоком с функцией памяти, в котором установлен зависящий от положения емкости 1 электрический элемент. Электронный блок при каждом процессе слива очищенной воды из емкости 1 выдает параметр, пропорциональный количеству слитой при этом воды. Индикатор снабжен видимой снаружи панелью визуальной индикации, на которой с момента использования емкости 1 с установленным в ней новым патроном 5 фильтра, заполненным очистительным материалом, суммируемые количества очищенной воды, слитой из емкости 1, отображаются в виде числовых значений. Также индикатор дополнительно оснащен панелью счетной индикации, указывающей с обратным отсчетом в виде числового значения количество дней, остающихся до установки нового очистительного материала. Технический результат заключается в своевременном определении пользователем даты, к которой ему потребуется новый очистительный материал. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство для очистки воды, содержащее чашку, вставляемый в чашку патрон фильтра, содержащий очистительный материал, и емкость для размещения чашки, в которую при вставленной чашке с установленным в ней патроном фильтра поступает налитая в чашку и прошедшая через патрон фильтра очищенная вода, которое снабжено соединяемым с электрической батареей электронным индикатором, формирующим видимый снаружи сигнал для замены очистительного материала на новый, не нагруженный очистительный материал, в котором индикатор снабжен программируемым электронным блоком с функцией памяти, соединяемым с батареей, и в котором в электрической цепи, содержащей батарею, установлен также зависящий от положения емкости электрический элемент, не функционирующий при емкости, установленной по вертикальной оси, и при наклоненной емкости с заданным минимальным наклоном ее оси вырабатывающий электрический параметр, регистрируемый электронным блоком, отличающееся тем, что электронный блок (9) при каждом процессе слива очищенной воды из емкости (1) выдает параметр, пропорциональный количеству слитой при этом воды, и индикатор снабжен видимой снаружи панелью (S) визуальной индикации, на которой с момента использования емкости (1) с установленным в ней новым патроном (5) фильтра, заполненным очистительным материалом, суммируемые количества очищенной воды, слитой из емкости (1), отображаются в виде числовых значений, и индикатор дополнительно оснащен панелью (Z) счетной индикации, указывающей с обратным отсчетом в виде числового значения количество дней, остающихся до установки нового очистительного материала.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на панели (Z) счетной индикации лишь незадолго до достижения максимально заданного количества дней для использования очистительного материала индицируются числовые значения, предпочтительно начиная с числа «6».