带有一可更换的包括一导电率传感器的检测单元的水过滤器芯 【技术领域】
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的水过滤器芯。
背景技术
用于水处理的过滤器芯通常包括用于有气味和味道的物质的吸收材料(活性碳)以及用于从水中除去硬化物质和重金属的等离子交换器。
所述材料具有有限的使用寿命，该使用寿命一方面从其吸收和交换能力，另一方面从其对微生物沉积物的耐抗性得出。
对于水成份已知的情况，该过滤器使用寿命可由通过的水量确定。根据本发明由常用过滤器材料对微生物沉积物地耐抗性得出几周的工作寿命。因此合理地在通过的水量、水质和使用寿命上对过滤器芯进行检测。
在商业上已知例如用于具有集成的水计量器以及带有计时组件的水过滤器芯壳体的咖啡机的水过滤器芯。
此外由文献US 6024867已知一种在家庭中使用的水过滤器芯，所述水过滤器芯具有一个可更换的用于检测水过滤器芯状态的检测单元。为此将水流过过滤单元的时间作为基础/根据。根据所述时间测量值或者说根据由此得出的水量推断出过滤器芯的消耗程度。
但在该现有技术中存在这样的不利情况，即过滤器芯的消耗程度不仅取决于已净化的水量，而且也取决于其它参数，例如未净化的水的污染程度、温度等。
【发明内容】
因此本发明的目的是，提供一种开头所述种类的水过滤器芯，在该水过滤器芯中可以对该水过滤器芯的状态进行可靠的检测。
所述目的通过一种具有权利要求1的特征的水过滤器芯来实现。
通过从属权利要求中所述的措施可以实现本发明有利的实施形式和改进方案。
因此根据本发明的水过滤器芯的特征在于，检测单元包括一个具有至少一个导电率传感器的传感器单元。利用一导电率传感器可进行不同的测量，所述测量会使对过滤器芯的消耗程度的确定得到改善。
这样例如可在过滤器架中即在过滤器芯的过滤材料位于其中的区域内进行导电率测量。所述导电率取决于过滤器芯的状态，并由此取决于其消耗程度。
在本发明的另一个实施形式中，设有用于测量净水质量的导电率传感器。根据净水质量，即根据已净化的水的质量，可直接地且由此不依靠其它影响参数地检测过滤器芯现存的有效性。质量出现恶化时可知，过滤器芯的有效性减弱或过滤器芯已耗尽，从而必须更换过滤器芯。
一个例如通过两个或多个伸入净水中的电极测量净水的导电能力或导电率的导电率传感器提供了一种测量净水质量的较简单的解决方案。通过净水的导电率可直接推算出过滤器芯的有效性。
有利地设有伸入过滤器芯壳体中的传感器单元的传感器元件。这样可直接在从过滤器芯的过滤材料中出来之后测量净水的质量。由此基本上排除了由接下来的导水件引起的干扰因素。
为了相应地布置所述传感器元件，在该实施形式的一个改进方案中，设有至少一个通过孔或至少一个预定断裂部位(Sollbruchstelle)，以使一个或多个传感器元件通过。所述通过孔或预定断裂部位简化了根据本发明的带有伸入过滤器芯中的传感器元件的传感器单元的安装。
在一个优选实施形式中，所述通过口通过相应的密封元件密封，从而在传感器元件通过的部位不会存在泄漏部位。
在本发明的一个特别的实施形式中，在为传感器元件通过的设定的部位处过滤器芯的壳体壁可设有一种密封的弹性材料，例如一种弹性体。这样通过这种密封材料例如可在保持与所述材料密封的形锁合的情况下穿过刺入针状的电极。
在本发明的一个改进方案中，此外还对原水的质量进行测量。所述测量也可例如通过测量对原水—即进入过滤器芯前未净化的水—的导电率来进行。
通过测量原水的质量或者说原水的导电率，可进一步推出过滤器芯的消耗状态。特别是结合对已净化的水量的测量，在将原水质量和净水质量的差别计算在内的情况下，可通过所吸收或交换的物质的量确定过滤器芯的负荷。
为了进行这种确定处理，优选地设有一个相应设计的电子分析处理单元。
为了测量原水质量，在一个特别的实施形式中，设有两个在外侧安装在所述传感器单元上的电极。这特别是对于用于一储水容器中的过滤器芯是有利的。在这种情况下，所述在外侧安装在所述传感器单元上的电极可被位于储水容器中的水润湿。
在本发明的一个改进方案中，所述传感器单元此外还包括一个温度传感器。借助于温度测量可在确定过滤器芯的状态时将温度影响计算在内。
此外所述传感器单元优选地设有一个计时元件，从而可进行时间测量。这样除根据水质的确定来确定过滤器状态以外，还可规定取决于时间的过滤器更换。这特别可结合所测得的水温来实现。以这种方式可保证，在任何情况下都可及时地进行过滤器更换，例如在出现微生物沉积物时或出于其它通过传感器对水质的测量无法或很难检测到的原因。
所述传感器单元有利地设有一个至少指示必须的过滤器更换的指示器。在一个较复杂的实施形式中，指示器还可指示其它信息，例如过滤器芯的消耗程度或预计的剩余使用时间。这里所述指示器可采取不同的形式。除了视觉指示器，例如还可设想采用声音信号发生器。
为了将所述传感器单元的更换或者所述过滤器芯的更换设计得尽量简单，优选地在所述过滤器芯和/或所述传感器单元上设有相应的紧固元件。这种紧固元件例如可设想成使所述传感器单元可夹紧或卡扣在过滤器芯上的卡扣元件的形式。卡扣连接示例性地提供了一种将传感器单元固定在过滤器芯上的可能性，不需要大的花费和工具即可形成和再次松开所述卡扣连接。
根据本发明的过滤器芯优选地用于饮料机，特别是咖啡自动售货机或饮水机中，其中过滤器芯例如可用于一储水容器中。
【附图说明】
在附图中示出了本发明的一个实施例，下面将根据附图对其进行详细说明。
唯一一个附图示意性地示出了本发明一个可能的实施形式的结构。
具体实施形式
唯一一个附图示出了一个带有一个壳体2的过滤器芯1。通过入水口3和向下引导的入水管道带净化的水即原水向下到达壳体2的底部5的区域。在这里所述水通过一个滤筛6到达过滤颗粒部7中，并在向上流动中流过所述过滤颗粒部。净水可通过一个上部的滤筛8从过滤颗粒部7中流出，并到达同样是向下引导的出水管道9。通过所述出水管道9已净化的水流向出水口10。
一个传感器单元11在一个环绕的环形槽12中与过滤器芯1的壳体2卡接。在此两个电极13穿过所述壳体2并向内伸入过滤器芯1中。在那里所述电极与通过滤筛8流出的已净化的水接触。
另外两个电极14在外侧安装在所述传感器单元11上，并因此与入水口3之前的未净化的原水相接触。
此外还设有一个与过滤器芯1热接触的温度传感器15。
此外传感器单元11还设有一个指示器16、一个按键17和一个电池18。在根据附图的示意性视图中只是示意性地表示了中央处理电子装置19。
传感器单元11可通过电极13测量净水的导电率或者说导电能力。此外通过电极14还可测量未净化的原水的导电能力。由此在确定过滤器芯1的消耗状态时可考虑所述两个导电率的差。
通过指示器16可向操作人员给出信息，特别是可指示必须的过滤器芯更换。
示例性地表示任意输入元件的按键17使得可附加地输入信息或设定处理电子装置19。例如可以设定不同的工作模式，或也可以输入在分析处理传感器测量结果时考虑的确定的参数的值，例如过滤器型号等。
借助于电极13、14传感器单元11可识别是否已安装在一新的过滤器芯上，即在所述实施形式中是否已夹装在一新的过滤器芯上。由此可启动一个未详细示出的内部计时器。由此又可给出一个取决于时间的过滤器芯更换的指示，在进行所述指示时在一些情况下可考虑由温度传感器15测得的水温。
此外传感器单元11还可通过电极13、14识别过滤器芯1的消耗程度。根据应用场合不同，测量净水的导电能力就已经足以根据所述导电率的波动得出消耗程度的结论。在所示实施形式中，此外还通过电极14在导电能力上对进入过滤器芯1之前的未净化原水进行测量。在确定过滤器芯的消耗情况时可考虑已过滤和未过滤的水的导电能力的差别。通过考虑所述差别可抑制误差影响。
当然传感器单元11可设计成其它的几何造型，例如一带有一用于入水口3和位于上部的指示器和操作元件的通过口的板片的形状。代替指示器16或作为对其的补充还可设置另一个视觉(例如LED)或声音信号单元。
过滤器芯也可设计得不同。例如过滤器芯可具有一下部的入水开口并只具有一个向下引导的出水管道等。
在本发明中本质的情况是，设有一个包括一个用于检测水过滤器芯的状态的导电率传感器的传感器单元。
参考标号表
1 过滤器芯
2 壳体
3 入水口
4 入水管道
5 底部
6 滤筛
7 过滤颗粒部
8 滤筛
9 出水管道
10 出水口
11 传感器单元
12 环形槽
13 电极
14 电极
15 温度传感器
16 指示器
17 按键
18 电池
19 处理电子装置