用于使用点水修改的系统和方法

技术领域

本公开涉及用于管理水的家庭储存、处理和使用的系统和方法。

背景技术

对于许多国家来说，水缺乏正成为日益严重的问题，其中影响的规模受多种因素影响，诸如人口增长、气候变化以及工业和农业两者的日益增长的需求。因此，在未来的几十年里，对水的需求可能会变得更加紧张，事实上，许多全球城市都面临着当今战略无法满足的供需短缺。确保住宅具有足够的资源来应对这些稀缺挑战的一种方法是再使用原则，即住宅内的某些水流被再使用或再用于二次使用，有时被表征为“灰水”。这种再使用的常规方法侧重于“整个家庭”的方法，并且需要巨大的初始成本(例如，硬件和基础设施的安装、供给管线和排水装置的重新配置等)和维护成本(例如，处理、清洁，尤其是在分类为“污水”的废水方面)。

所得系统可处理多个住宅水流并将其分流回单个流的可饮用或非可饮用质量形式以供二次再使用应用(例如，基本上所有的家庭用水都被分流至单个贮存器，供给所有将来使用)。然而，这种可饮用或非可饮用形式没有针对任何特定用途进行优化并且没有考虑次要目的的特定需要，并且因此在一些情况下，基于水的先期使用和实际特性，输入水的处理可能是低效的、不必要的或不适合的。由于实施和维护的高成本，以及水的静态处理，而不是动态或反应性处理，由使用常规灰水系统的住宅实现的节约规模是有限的，因此对大多数家庭用户来说，灰水系统不是一个可行或现实的选择。

发明内容

在一种形式中，住宅水补充系统包括壳体，该壳体被配置成被定位在住宅内的使用点处。该系统还包括水通道，该水通道被配置成从联接到水通道的水输入的水源接收一定体积的水，并且将该一定体积的水提供给水输出。该系统还包括一个或多个筒接收器。该系统还包括与水通道流体连通的一个或多个注射喷嘴。该系统还包括一个或多个泵，其中每个泵联接到该一个或多个筒接收器中的至少一个筒接收器，联接到该一个或多个注射喷嘴中的注射喷嘴，并且可操作以从联接到该至少一个筒接收器的筒提取一定体积的化学品并且经由注射喷嘴将该一定体积的化学品注入该一定体积的水中。该系统还包括处理器，该处理器被配置成使一个或多个泵基于所选择的处理来修改水通道内的一定体积的水。

在另一种形式中，住宅使用点贮存器装置包括与在先使用水流体连通的水捕获装置，其中水捕获装置包括传感器，该传感器被配置成提供指示在先使用水的存在的信号。该装置还包括存储贮存器和第一通道，该存储贮存器被配置成容纳一定体积的水，该第一通道提供水捕获装置与存储贮存器之间的流体连接。该装置还包括一个或多个筒接受器和与存储贮存器流体连通的一个或多个注射喷嘴。该系统还包括一个或多个泵，其中每个泵联接到该一个或多个筒接收器中的至少一个筒接收器，联接到该一个或多个注射喷嘴中的注射喷嘴，并且可操作以从联接到该至少一个筒接收器的筒提取一定体积的化学品并且经由注射喷嘴将该一定体积的化学品注入该一定体积的水中。该装置还包括第二通道和一个或多个输送泵，该第二通道提供存储贮存器与后续使用点之间的流体连接，该一个或多个输送泵被配置成基于来自传感器的信号来将在先使用水输送至存储贮存器，并且将水从存储贮存器输送至后续使用点。

在另一种形式中，一种方法包括提供水补充单元，该水补充单元被配置成从水源接收一定体积的水并且将该一定体积的水提供给水输出。该方法还包括由处理器经由水补充单元的用户界面接收用户输入。该方法还包括由处理器确定与用户输入相关联的水修改。该方法还包括由处理器并且基于水修改，使水补充单元的泵从联接到水补充单元的筒提取一定体积的化学品并且将该一定体积的化学品注入该一定体积的水中。

附图说明

通过参考以下结合附图所作的对本公开的非限制性实施方案的描述，本公开的上述和其它特征和优点以及获得它们的方式将变得更加显而易见，并且本公开自身将更好地被理解，其中：

图1是示出示例性水使用的示意图。

图2是示出用于管理水使用的示例性系统的示意图。

图3是示例性使用点水调节器的示意图。

图4是示例性使用点水调节器的前正视图。

图5是图4的使用点水调节器的前透视图。

图6是使用点水调节器的示例性内部构造的示意图。

图7A是使用点水调节器的另一示例性内部构造的示意图。

图7B是图7A的使用点水调节器的示例性内部部件的前正视图。

图7C是图7B的内部部件的前透视图。

图8是示例性筒接收器的示意图。

图9A是可与使用点水调节器一起使用的示例性筒的前透视图。

图9B是图9A的筒的剖视图。

图10是示出可与使用点水调节器一起使用的示例性预处理模块的示意图。

图11A是可与使用点水调节器一起使用的示例性泵的前透视图。

图11B是图11A的泵的前透视图，其中外壳被移除以示出内部部件。

图11C是图11A的泵的分解图。

图11D是图11A的泵的示例性缸板(cylinder plate)的后透视图。

图11E是图11A的泵的示例性歧管板的前正视图，其中虚线示出了内部通道的位置。

图12是示出另一示例性泵的示意图。

图13是可被执行以操作使用点水调节器的一组示例性高级步骤的流程图。

图14是可被执行以使得筒能够与使用点水调节器一起使用的一组示例性步骤的流程图。

图15是可被执行以管理筒的再使用的一组示例性步骤的流程图。

图16是可被执行以提供使用点水处理的一组示例性步骤的流程图。

图17是可被执行以提供使用点水处理的另一组示例性步骤的流程图。

图18A是示例性水捕获环的示意图。

图18B是图18A的水捕获环的前透视图。

图18C是图18A的水捕获环的另一示意图。

图19A是另选的示例性使用点水调节器的前透视图。

图19B是另一另选的示例性使用点水调节器的前透视图。

图19C是又一另选的示例性使用点水调节器的前透视图。

具体实施方式

本公开涉及用于管理家庭环境中水的储存、处理和使用的系统和方法。现在将描述本公开的各种非限制性实施方案以在总体上理解系统和方法的功能、设计以及操作的原理。这些非限制性实施方案的一个或多个示例示出于附图中。本领域的普通技术人员将会理解，本文所述的以及附图所示出的系统和方法为非限制性示例实施方案，并且本公开的各种非限制性实施方案的范围完全由权利要求书限定。结合一个非限制性实施方案所说明或所述的特征可与其它非限制性实施方案的特征组合。此类修改和变型旨在被包括在本公开的范围内。

在缺水的世界里，消费者日益关注的问题之一是水质问题。许多消费者更喜欢瓶装水而不是自来水，因为他们认为瓶装水对可察觉的污染物和健康有益处。在美容背景下，许多消费者正在通过使用不同类型和品质的水来寻找不同的体验以及对毛发和皮肤的益处。例如，矿泉水、雨水、气泡水、醋，甚至香槟都被吹捧为优先清洁和漂洗溶剂，而不是自来水。这种“替代水趋势”或“优质水趋势”正变得越来越主流。事实上，有真正的科学原因可以解释为什么某些类型的水能够改善美容效果，例如pH值，与自来水相比，皮肤或毛发的自然pH值略呈酸性。结果，这可能导致皮肤或毛发的肿胀，这可能影响它们的天然屏障功能。

另一个示例是硬度，其中Ca/Mg和碳酸盐也可对盐在皮肤或毛发上的沉积具有一些有害影响，并且可形成破坏表面质量、感觉和外观的晶体结构。水中升高的酸度可防止或除去结晶沉积物，留下更光滑的表面，这可能与使用醋作为漂洗剂的趋势有关。又如，由于涉及人体天然油脂的过氧化反应的催化传播，过渡金属可以证明对毛发或皮肤非常具有侵蚀性。

一些趋势可能主要是由于感知的体验，而不是改善的皮肤、毛发或其它健康益处。例如，碳酸水已经被用于洗浴，并且已经被描述为改善冲洗的“体验”，由于气泡在皮肤表面上的成核而给予消费者一种愉悦的体验。

虽然存在一些用于水处理的系统，从软化系统到离子交换装置和纳米过滤系统，但是这些系统通常专注于整个家庭处理，以将灰水转化为饮用水，而不是提供特定用途的健康或体验益处。因此，此类系统是安装和维护的主要任务，并且不提供特定用途的灵活性或处理类型的可变性。

如本文所公开的，可能有利的是仅选择性地处理在使用点如淋浴器、水槽、马桶或其它使用点处提供的某些水流或某些水“瞬间”。这种自选择性处理允许在特定的使用点处对水进行模块化和集中处理，以提供特定的益处，而不是处理供应给家庭或由家庭使用的整个供水。这允许成本和复杂性适中的系统和装置在特定需要或用途的地点、时间或两者(例如，淋浴的持续时间，或淋浴的某些部分，如毛发清洗的冲洗阶段，或在清洁后身体冲洗时)都仅处理家庭中分配的一部分水。这些使用点装置的实施方式可以插入现有的水基础设施(例如，供水管线、排水管线)内，或者与现有的水基础设施平行存在，而无需永久地修改现有的基础设施。在一些实施方式中，使用点水处理装置可与提供更广泛的水使用、捕获、处理和再使用能力的系统相结合，例如在2020年11月25日提交的美国临时专利申请63/118176号中公开的系统，该美国临时专利申请的全部公开内容以引用方式并入本文。

这些使用点水处理装置可以用小尺寸来实现，并且还可以使用可消耗的和可更换的筒，这允许在用户的请求下或经由编程序列来修改水质。此类筒可包含化学处理以提供健康益处、体验益处或其它变化，并且可包括被配置成改变pH、提供碳酸化、矿化或分配特定液体以改善美容结果和体验的筒。这些使用点装置还可以结合水处理模块(例如，被动或主动过滤系统)，用于去除特定金属离子种类，如过渡金属。

现在转到附图，图1示出图示在家庭环境10(诸如住户)内的示例性水使用的示意图。与水使用相关的主要基础设施11(例如，提供淡水的铜管或塑料管、将用过的水转向到污水处理系统的塑料排水管)以实线示出，而可包括如本文所述的使用点水处理装置的模块化基础设施13以虚线示出。淡水从淡水输入12经由主要基础设施11进入家庭环境10，淡水输入12可以是例如水处理厂或其它公共设施、公共水存储贮存器、淡水井或另一地下水位进入点。由淡水输入12提供的水在家庭环境中以多种方式使用，诸如厨房使用14(例如，水槽、盘碟洗涤机)、洗浴使用18(例如，淋浴器、水槽)、洗衣使用20(例如，洗衣机)和马桶使用22。除了提供用于各种使用的水之外，主要基础设施11还提供从那些使用到废水输出16(诸如公共污水处理系统、污水池或化粪池系统)的排水系统。

可以看出，模块化基础设施13在范围上比主要基础设施11更有限。模块化基础设施13可以封装在家用环境10的结构内(例如，封装在墙壁、地板或天花板内)，或者可以安装在此类结构的外部。模块化基础设施13可以包括主要基础设施11的一些方面，诸如封装在结构内的铜管或塑料管，但是也可以包括柔性管材、扁平管材、具有快速附接和剥离特征的临时管材、以及有助于水在相对短的距离和/或在单个房间或相邻房间内运输的其它材料。在一些实施方式中，模块化基础设施13还可以包括可运输的移动元件，诸如罐、筒或罐，其可以从一个位置被运载或以其它方式传送(例如，诸如通过在一组轮子上滚动)到另一位置。在一些实施方式中，模块化基础设施13可包括使用点水处理装置，其可接收淡水或经处理的水，并在使用点处按需执行处理，如将在下文更详细地描述的。

尽管模块化基础设施13的特定布局和设计将取决于特定家庭和变化的实施方式，并且也可以随着模块化连接件的添加或移除而不时地改变，但是图1示出了通常有效的几个示例性连接。例如，通常在浴室中用于洗浴使用18的水可以被模块化基础设施13捕获、处理和储存，如将在下文更详细地描述的，然后被重新引导用于马桶使用22而不是流到废水输出16。类似地，用于洗衣使用20的水可被模块化基础设施13捕获，然后在处理和储存之后被再用于洗衣使用20一次或多次，然后被再引导用于马桶使用22。用于马桶使用22的水通常太难以对于广泛使用来说既有效又可接受的方式处理，因此可直接被分流到废水输出16。在其它实施方式中，模块化基础设施13可以提供捕获的水用于其它后续使用，诸如用于给植物或草坪浇水，并且可以从另外的来源(诸如盘碟洗涤机、厨房水槽、或来自屋顶或排水沟的雨水)捕获水。与传统的整个家庭用水再使用系统相比，模块化基础设施13的显著优点是其最小的占地面积和应用程序。通过以有限的方式实现模块化基础设施13，并且基于各种动态因素(诸如传感器数据、使用历史、用户请求以及将在下文所详述的其它输入)来利用模块化基础设施13，可以在效率、易用性以及维护成本方面获得显著的增益。

图2是示出用于管理水使用的示例性系统100的示意图。系统100可被实施以实现图1的一些或所有方面，诸如使用模块化基础设施13以允许主要基础设施11外部的水管理。图2中示出的使用点101包括水槽110(例如，在浴室内，并且主要旨在用于洗手和口腔卫生)，淋浴器112和马桶118，它们通常被分组到相同的房间中或者在环境内至少彼此接近地定位，以及洗衣机114和室外水龙头116，它们通常位于其它房间中并且彼此之间以及与其它使用点之间的距离不同。一个或多个使用点装置104可以被安装和配置用于一个或多个使用点101，以实现诸如在使用点处的水修改、实时或按需水修改、水捕获、处理和再使用以及其它有益特征之类的特征。

虽然并非在所有实施方式中都需要，但图2中所示的示例性系统100还包括水使用集线器102，其与一个或多个装置诸如使用点装置104通信，并且其自身与一个或多个远程服务器106以及一个或多个用户设备108通信。水使用集线器102可以与使用点装置104通信并且使得能够在那些装置与用户设备108、远程服务器106或其它使用点装置108之间进行通信。例如，这可以允许具有智能电话108的用户远程地配置使用点装置104并与之交互。水使用集线器102可以是计算机、路由器、集线器、交换机或其它网络设备，或具有足够的处理、存储和通信能力以允许数据的有线和/或无线传输和接收以及数据的处理、存储和分析的专有设备。在一些实施方式中，水使用集线器102可为环境内的人所拥有的智能电话或其它个人计算设备，并且因此也可为用户设备108。有线数据连接可以通过USB、以太网、电力线上的宽带或其它有线连接。无线数据连接可以是Wi-Fi、蓝牙、IR、NFC或其它短程、中程或长程无线传输。远程服务器106可以是被配置成通过广域网(例如，因特网)传输和接收数据以及存储、修改和分析数据的一个或多个物理、虚拟、云或其它服务器环境。用户设备108可以包括一个或多个智能电话、平板电脑、计算机、膝上型计算机、可穿戴设备、游戏设备、专有设备或其它个人计算设备，诸如可能由居住或访问实施系统100的位置的人所拥有。

参照图1-图2，在水使用集线器102和使用点装置104之间交换的数据可以包括例如指示进入和离开网络的水、从淡水输入12进入系统的水、经由废水输出16离开系统的水的体积和出现次数的使用数据；使用点装置104的状态，其可以包括电池电荷水平、过滤器状态、筒状态和筒填充水平以及其它信息。作为示例，使用点装置104可以不时地经由无线LAN通信并向水使用集线器报告一般状态信息(例如，当前在使用中、在一段时间内分配的水的体积、电池水平、筒填充水平、筒内容物、或其它信息、水温)以及目标通知(例如，改变电池警告、改变或更换筒警告、检测漏水的水龙头、危险水温警告或其它警告)。

水使用集线器102可用的数据还可以包括描述在使用点101处使用的水的特性的传感器数据。这可以包括来自能够确定水体积的各种特性的传感器的数据。此类信息可以被使用点装置104或其它设备用来评估和准备捕获的水供后续使用，并且可以被报告给水使用集线器102，使得它可以被用于其它目的，诸如识别方式以改善家庭中的整体水质、检测污染物的存在、或建议可以改善或降低使用点101处水中存在的化学污染物水平的不同产品(例如，化学处理筒、过滤模块)。

由水使用集线器102收集的数据可以被提供给远程服务器106，并且被用作例如关于跨一组用户或其起源的地理区域的水使用的聚集信息的一部分，并且可以被用于跨许多用户产生和改进多个系统100的配置。例如，从单个城市内的多个用户报告的数据可以指示该城市的大部分或所有居民从淡水输入12接收具有不期望的高矿物质含量的水。此类信息可用于远程配置该城市内的许多使用点装置104，以说明和处理已知的高矿物质含量。水使用集线器102和/或服务器106还可以使用所收集的数据来与用户设备108通信并且经由一个或多个图形用户界面向用户提供信息、推荐和其它数据。例如，用户设备108可接收指示淡水输入12中高矿物质含量的通知，并推荐整个家庭的水软化剂或其它解决方案。又如，用户设备108可接收通知，该通知指示基于其历史和/或经配置的使用模式，如果其可在下午9点而非下午7点洗涤大量衣物，则该洗涤的全部用水将来自那个时间点可用的再使用水，而非来自淡水输入12。又如，用户设备108可以接收指示用于使用点装置104的化学筒填充水平低并且应当被更换的通知。

作为使用点装置104的另一示例，图3示出了使用点水调节器200的示意图，该使用点水调节器还可以被称为住宅水补充单元，其可操作以在诸如淋浴器的使用点处修改水。水修改可包括例如过滤、注入化学处理物(例如，以改变pH)和注入用户体验处理物(例如，以提供带香味的水、带颜色的水或碳酸水)。水调节器200包括水通道202，该水通道接收来自淡水输入12或另一来源的水作为输入，并将水输送至使用点(例如，淋浴头)处的输出。当水穿过水通道202时，可对水进行过滤、处理和其它修改。在不同的实施方式中，水通道可以包括一个或多个输入(例如，一个输入用于淡水12，一个输入用于来自模块化基础设施13的水输入)，以及一个或多个输出(例如，一个输出用于使用点，诸如淋浴头112，一个输出用于外围连接的装置，诸如手持式淋浴器)。

水调节器200可包括一个或多个注射泵204，其可操作以将化学品(例如添加剂)引入水通道202中的水流中。在不同的实施方式中，注射泵204可以从内部贮存器抽取添加剂，或者可以从筒或其它外部可更换贮存器抽取添加剂。在基于筒的实施方式中，水调节器200可包括筒接收器210，其接收包含化学处理物、用户体验处理物或其它添加剂的筒，并将此类添加剂提供给注射泵204。筒接收器210可包括附加特征，例如光、电或无线数据读取器或接收器，其可操作以从插入的筒接收信息，该信息可用于识别筒及其内容物，或基于插入的筒启用/禁用水调节器200的其它特征，如下文将更详细描述的。

水调节器200可包括用户界面206，其允许用户向水调节器200提供输入、从水调节器200接收信息，或这两者。用户界面可包括例如显示屏、触摸屏、一组光指示器或其它视觉指示器、一组按钮或其它控件、语音激活特征、或可从另一设备(例如，诸如经由蓝牙或Wi-Fi连接到水调节器200的智能电话)无线访问的软件界面。用户界面206可被配置成允许用户激活某些水处理、创建和改变水调节器200的软件配置、接收与水调节器200的功能有关的信息(诸如操作状态、筒内容物、筒水平)、以及接收与水调节器200的功能有关的警告消息或其它通知。

例如，水调节器200可包括其它特征和部件，诸如电源208(例如，可再充电/可更换电池、硬接线连接、电力电缆)、通信设备212(例如，蓝牙收发器、Wi-Fi收发器、光学收发器或能够无线地或经由硬接线连接接收和发送数据的其它设备)、处理器218(例如，水调节器200内或与水调节器200通信的装置内的一个或多个计算机处理器，其被配置成执行编程指令并与水调节器200的其它设备(诸如注射泵204、用户界面206等)交换控制信号)以及诸如存储器、存储设备、防水防潮密封件等部件。一个或多个处理器218还可以包括各种类型的计算机处理器，包括微处理器，并且还可以包括控制板、可编程逻辑器件、现场可编程门阵列以及能够接收输入信号、确定输出信号并将输出信号提供给一个或多个其它器件或部件的其它器件。

水调节器200可包括传感器模块214，其包括一个或多个传感器能力，诸如流量传感器、压力传感器、污染物传感器、水特性传感器(例如，用于确定pH、硬度、透明度)、温度传感器、运动传感器、接近传感器、声音传感器、光学传感器或能够测量附近环境的物理特性并生成供处理器218使用的数据集的其它传感器设备。由传感器测量的特性可包括例如水温、矿物质含量、酸性、化学品含量、微粒含量、微生物含量、真菌含量、病毒含量和生化学需氧量。

水调节器200还可包括过滤模块216，其可包括一个或多个过滤膜、室或物质，并且可定位成沿着水通道202内联、在水通道202之前且在水调节器200自身外部(例如，沿着将淡水12提供到水调节器200的软管或其它通道内联)、或在水通道202之后且在水调节器200外部(例如，沿着将修改后的水提供到使用点诸如淋浴器112的软管或其它通道内联)。

在一些实施方式中，水通道202可具有两个或更多个输出，其中一个输出向使用点诸如淋浴器112提供改性后的水，并且第二输出终止于辅助装置连接器220处。辅助装置连接器220可被被配置成与多种辅助装置中的任一种联接，以允许改性后的水被选择性地提供到淋浴器112、连接的辅助装置或同时提供到两者。辅助级装置的示例包括例如与主要淋浴头分离的手持式淋浴头、配水牙刷、配水发刷、配水身体擦洗刷和配水剃刀。辅助装置可以基于水通道202和/或辅助装置连接器220内的被动或主动阀系统的操作从水调节器200接收稳定的水流，或者可以包括它们自己的供应阀，该供应阀通过按压按钮或调节另一个控件或两者来控制水的流动。

在一些实施方式中，水调节器200可以另外被配置用于经由模块化基础设施的使用点水捕获和再使用。这种实施方式可以另外包括一个或多个存储贮存器222。存储贮存器222可以与水通道202内联或以其它方式与水通道流体连通，使得经由一些或全部水输入接收的水进入存储贮存器222中，并且来自存储贮存器222的水可以经由一个或多个水输出流出水调节器200。由水调节器200提供的水可以来自完全绕过存储贮存器222的淡水输入12，可以从存储贮存器222流出，或者可以是混合物。

提供给存储贮存器222的水可以被存储和初始处理，或随时间推移被处理，而绕过存储贮存器222的水可以被实时地处理和提供。提供给存储贮存器222的水可以来自淡水输入12，或者可以是经由模块化基础设施13从使用点捕获的水。在在先使用期间在存储贮存器222中被捕获用于处理的水可以被处理，然后从存储贮存器222提供用于后续使用，并且通常在进入主要基础设施11之前被捕获(例如，在进入排水管之前被捕获)。与水修改相关的水调节器200的部件(例如，注射泵204、筒接收器210和过滤模块216)可以操作以处理绕过存储贮存器222的水、存储在存储贮存器222内的水或这两者。例如，在水调节器200可接收包括水修改化学品的四个筒的情况下，来自每个筒的添加剂可用于实时地或在存储贮存器222中处理水，或者筒可专用于特定用途(例如，两个筒可用于处理绕过存储贮存器222的水，而两个筒可用于处理存储贮存器222内的水)。

具有存储贮存器222的水调节器200的实施方式还可包括水输送装置224，其可为例如可操作以产生压力和/或真空以便在封闭系统内输送水的泵。水输送装置224可以是可操作的以从使用点捕获水并且将其输送至存储贮存器，并且可用于将水从存储贮存器输送至水通道202中以供后续使用。

图4是使用点水调节器300的前正视图。水调节器300具有使其适于放置在淋浴器112附近的形状、尺寸和其它物理特性，但应当理解，本文所述的任何概念、特征或方法也可应用于其它使用点，诸如水槽110、洗衣机114或马桶118。因此，就本公开描述关于淋浴器112的此类概念、特征和方法而言，这样的描述仅仅是为了说明和清楚的目的，而不应当被解释为将该公开限制为在淋浴器112中的应用。水调节器300包括壳体302、从壳体延伸的水输入304和从壳体延伸的水输入306。虽然水输入304和水输出306被示出分别位于壳体302的顶侧和底侧上，但是应当理解，它们可以被定位在其他地方，并且因此例如各自可以被定位在壳体302的顶部上、壳体302的底部上、或壳体302的相对两侧上。水调节装置300包括四个筒接收器308，在壳体的每一侧上设置有两个筒接收器(例如，筒接收器308也在图5中示出)，它们限定延伸到壳体302中的凹部，并且被成形为接收筒310。筒接收器308还可以包括一个或多个突起，筒310被接收到该一个或多个突起上。可移除地附接到筒接收器308的筒310可包括化学处理物、经验处理物或可通过诸如注射泵204之类的装置注入水中的其它添加剂，并且还可包含过滤模块216的方面，诸如可通过将用完的过滤器筒更换为更换筒而容易地替换的过滤膜或室。

壳体302的前部包括一组按钮312和一组状态指示器314，这些指示器可对应于一个或多个按钮。按钮312可各自对应于单个筒，使得致动按钮导致添加剂从对应的筒310被注入水流中。按钮312的操作可随实施方式而变化。例如，在一些实施方式中，按压按钮312可在多次注射中每次供应静态量的添加剂，而在其它实施方式中，在短时间段内按压按钮312多次可导致随后在单次注射中供应增加量的添加剂。状态指示器314可以是例如可操作以发出不同亮度的不同颜色的光的光指示器。状态指示器314可被操作以提供关于水调节器300的操作的信息，其中发光指示器指示处理中或即将到来的水修改(例如，可响应于对应按钮的三次按压而点亮三个灯)，或指示对应筒310的状态(例如，3个灯代表接近满的筒，1个灯代表接近空的筒)，或在变化的操作模式下指示两者。状态指示器314还可以其它模式操作，例如以提供错误、警告、通知或其它信息。

图5是使用点水调节器300的前透视图，示出了从筒接收器308移除的筒310，而其它三个筒仍然联接到它们各自的筒接收器。虽然筒310被示出为缸，但是还应当理解，它们可以不同的形状、尺寸或以其它不同的物理特性来实施。另外，应当理解，虽然筒接收器被示出为在壳体302的相对两侧上，但是在一些实施方式中，它们可以替代地分布在壳体302的顶部、底部周围或前部上。

图6是使用点水调节器400的示例性内部构造的示意图。壳体402顶部的水输入404通向内部水通道418，该内部水通道从水输入404延伸到壳体底部的水输出406。水输入404和水输出405可以具有不同类型的连接器，例如螺纹连接器或推动连接器，并且可以结合用于锁定、密封或以其它方式紧固该连接以防止泄漏的附加机构。

四个筒接收器408被示出在与水调节器300的位置大致匹配的位置中(例如，在壳体402的每一侧上有两个)，并且左上筒接收器308内的筒410的位置由虚线示出。注射泵416被示出通过供给管线414连接到每个筒接收器408。注射泵416联接到主水通道418，使得流过水调节器400的水流过注射泵416的一个或多个注射器喷嘴或其它输出，或者与注射泵的一个或多个注射器喷嘴或其它输出流体接触。注射泵416可包括单个泵机构和一组电子致动阀，该一组电子致动阀可通过按钮或用户控件的操作或基于控制信号(例如，来自处理器218或另一来源)来重新配置。一旦阀被选择性地配置，泵机构的操作将导致添加剂从任何对应于打开的阀的筒被引入水通道418内的水流中。水调节器400还包括预处理模块412，该预处理模块可包括过滤模块216的一个或多个过滤器。在一些实施方式中，预处理模块412还可以包括沿着主水通道418定位的涡轮机，该涡轮机通过流经主水通道418的水流来操作，并且该涡轮机产生电荷以向水调节器400的部件供电或者向电源208提供电荷。

图7A是使用点水调节器500的另一内部构造的示意图。水调节器500包括壳体502、水输入504、水输出506、筒接收器508、预处理模块512和主水通道518，该主水通道具有与上文在图6的上下文中描述的那些类似的特征和功能。水调节器500包括一组四个注射泵520，其中每个注射泵对应于单个筒接收器508。注射泵520可选择性地操作(例如，通过按压对应按钮，或基于来自处理器218或另一装置的控制信号)以经由与主水通道518流体接触的注射喷嘴或其它输出将添加剂注入主水通道518中。

图7B是例如可在水调节器500中使用的一组内部部件的前正视图。水输入504向主水通道518提供水流，主水通道终止于水输出506。一组四个注射泵520被示出为齿轮齿条型泵机构，其从输入侧的筒522拉取添加剂，并且然后通过输出侧经由联接到注射喷嘴530的供给管线531将添加剂推入主水通道518中，注射喷嘴本身在图7C中更清楚地示出。虽然在图7C中未示出筒接收器的结构部分，但是每个筒接收器的功能部分被示为筒联接件524，该筒联接件被定位成当筒522被插入筒接收器中时与筒的喷嘴或阀接合。

还示出了从主水通道518分支的辅助水通道526。辅助水通道526终止于水调节器500的壳体502内，并且可经由壳体502的可移除背板或侧板进入。辅助水通道526可用于代替水输入504，其本身可被封堵或以其它方式封闭。这在水调节器500被定位在水输入的顶部上方的情况下可能是有用的，因为它使连接到水输出506的外部可见的管线或管道的量最少。另选地，辅助水通道526可以联接到辅助装置，如在图3的上下文中所讨论的，以便提供从辅助水通道526、水输出506、或同时从这两者的选择性水输出，如已经描述的。

图7C是图7B所示的内部部件的前透视图。更详细地示出了筒联接件524，并且其可包括在筒联接件524和筒522之间形成不可渗透的密封的特征，以及在联接时“激活”筒的特征(例如，当筒522被插入时与筒522的锁定机构接合并按压该锁定机构的推动凸片或其它结构)。注入喷嘴530也是可见的，从主水通道518延伸，并且经由注射泵520的输出侧上的供给管线联接到注射泵520。

图8是例如可包括在基于筒的水调节器中的筒接收器的示意图。筒700的主体在筒接收器701内的位置以虚线示出。如已经描述的，筒700可以插入筒接收器701中，并且可以被引导成经由筒联接件与注射泵流体连通。在一些实施方式中，筒接收器700可包括筒读取器703，该筒读取器定位在筒联接件上或附近，例如在筒接收器700的终点附近，使得其与筒700的一部分物理接触，或以其它方式定位成靠近筒200的一部分。例如，筒700可包括标识符705，该标识符包括描述筒的特性的存储的或编码的数据。标识符705可以是例如条形码、QR码或其它视觉上经编码的数据、RFID芯片或无线存储器、或固态存储器芯片。由标识符705存储或编码的数据可以包括例如与每个筒700相关联的唯一标识符(例如，存储在数据库中的记录可以用这个数字作为主键来唯一地标识筒700)、筒类型或型号、筒内的内容物或添加剂、或其它信息(例如，这样的信息可以实际存储或编码在标识符705中，或者可以通过使用筒的唯一标识符的数据库查询来解析)。

当插入时，标识符705可由筒读取器703自动读取，接收到的信息被提供给处理器218(或另一设备置或处理器)以供水调节器使用。这种用途可包括例如验证筒的相容性、验证筒的可用性、验证筒内的内容物或添加剂、验证筒没有过期或超过其使用寿命、或其它用途。此类用途可以完全在水调节器本地执行(例如，基于本地可用和存储的数据)，或者可以通过网络执行，诸如通过从存储与验证筒有关的数据的一个或多个远程服务器接收信息或向其提供信息。

作为一个示例，在一些实施方式中，每个筒700可以与存储在其标识符705上的唯一标识符相关联，并且远程服务器106可以存储与每个唯一标识符相关的记录。当筒700首先耦合到水调节器时，从标识符705读取唯一标识符并将其提供给远程服务器106(例如，经由诸如水使用集线器102之类的设备，或者诸如智能电话之类的用户设备108，其可以与水调节器通信)。远程服务器106可以确认唯一标识符与先前制造的筒相关联，并且可以检查与筒相关的召回或安全通知，并且在不存在问题的情况下可以向水调节器提供指示筒可用的信息。在接收到该信息时，水调节器可以允许筒用于水修改，如已经描述的。当同一个筒用完并从水调节器中移除时，类似的过程可能导致向远程服务器106提供指示该筒用完的附加数据。如果同一个筒被重新插入水调节器中，则远程服务器106可以检测到筒被用完且不可用，并且可以提供响应数据，该响应数据使得水调节器发出错误消息的信号和/或防止筒被进一步从其中取出用于添加剂。上述示例可与另外的系统和方法相结合，以允许对筒进行重新认证、再循环、再填充或其它再使用，同时确保筒不再填充危险添加剂或化学品，或以在随后使用期间可能损坏筒、水调节器或这两者的方式再填充。

图9A是筒700的前透视图，该筒可经由筒接收器与水调节器联接，以提供用于水修改的添加剂的可更换且可替换供应。筒700包括：筒壳体702，其可被成形为适配筒接收器；以及边沿704，其与筒联接件(例如，筒联接件524，如图7C所示)接合。

图9B是筒700的剖视图。贮存器706筒壳体702内可见为腔体。当贮存器填充有添加剂物质时，与贮存器706的直径相配合，从而抵靠内侧壁密封的基板708定位在贮存器706的底部。基板708下面的密封区域710可以填充有加压气体，或者可以包括弹簧或其它偏压机构，该弹簧或其它偏压机构对基板708提供被动力，从而将添加剂物质朝向从贮存器706分配的方向偏压。盖714密封筒壳体702的开口端，并且边沿704定位在盖的内部。帽714包括输出阀718，该输出阀可以是例如由半刚性橡胶或另一种材料制成的膜，该膜防止贮存器706的内容物在其空闲状态下排出，但是当筒700联接到水调节器时允许供给轴(例如，图11B中示出为注射泵800的一部分的供给轴816)穿过并进入贮存器706。盖714还包括塞子716，其可在筒700的填充或排空期间被移除。图8中所讨论的标识符705可以嵌入在帽714内，印刷在边沿704的内侧壁上，或者根据标识符的类型以其它方式定位在筒700的近侧部分内。

图10是可与使用点水调节器一起使用的预处理模块412的示意图。预处理模块包括增压涡轮424、传感器模块426和过滤模块428。增压涡轮424可以被配置成产生电荷以对连接的电池422充电，该电池给水调节器供电，或者可以直接给水调节器供电。传感器模块426可以包括与行进通过主水通道418的水流体接触的一个或多个传感器(例如，流量传感器、压力传感器、温度传感器等)，并且可以被配置成向处理器218提供测量数据。作为示例，传感器模块426可以包括流量传感器，该流量传感器确定水是否流过主水输入，并且将该信息提供给处理器218，从而使得当没有检测到水流时可以禁用注射泵和其他装置的操作，并且当检测到水流时启用。过滤模块428可包括一个或多个多孔过滤器、过滤膜、过滤物质或其它过滤部件。

图11A是可与使用点水调节器(例如，诸如图7B和图7C的注射泵520)一起使用的注射泵800的前透视图。注射泵800包括安置在壳体811内的电动马达802，该电动马达可操作以从联接的筒提取添加剂，并且将该添加剂注入水调节器(例如，水调节器500)的主水通道中的水流中。由与壳体811所联接的缸板810内的容积的移位来提供泵送力。在操作期间，添加剂可通过穿过筒的阀或开口插入的供给轴816从联接到注射泵800的筒提取。

参照图11D和图11E，所提取的添加剂经由歧管板812被拉入到缸板810的缸822中，然后从缸822通过歧管板812的另一通道被推到盖板814的输出818。图11C的分解图中示出了缸板810、歧管板812和盖板814中的每一者。特别地，在该图中可以看到缸板810的输出817，在组装时该输出与歧管板812的输入828对准，这可以在图11E中看到。图11E示出了歧管板812的两个通道。输入通道包括位于歧管板812的后部上的输入828，该输入与缸板810的输出817对准；嵌入通道826，该嵌入通道位于歧管板812内并且将输入828流体地连接到缸开口824；以及缸开口824，该缸开口流体地连接到缸板810的缸822。歧管板812的输出通道包括缸开口830，该缸开口流体地连接到缸822；表面通道832，该表面通道在歧管板的表面上可见并将缸开口830流体地连接到与盖板814的输出818对准的输出834。虽然表面通道832在歧管板812的表面上是可见的，但是当注射泵800被完全组装时，它被盖板814密封。

现在转到注射泵800的移位源，图11B示出了移除了壳体811的注射泵800的前透视图。可以看到电动马达802联接到小齿轮804上，该小齿轮本身与齿条806旋转连通，该齿条在组装时可滑动地定位在壳体811内。电动马达802在第一旋转方向上的操作使得齿条806在第一方向上(例如，沿着x轴)移动，而电动马达802在第二旋转方向上的操作使得齿条806在与第一方向相反的第二方向上移动。参照图11C，齿条806可被视为单个件(也包括活塞820)的一部分，其可统称为活塞轴。如图11D所示，活塞820的尺寸和形状被设定为占据缸822，使得当活塞820延伸到缸822中或从缸822缩回时，缸822的容积被移位，从而得到正压或负压(例如，当延伸到缸822中时，缸的内容物将被推出，并且当从缸822内缩回时，将在缸822内产生真空)。以这种方式，电动马达802的操作提供了注射泵800的两阶段操作，第一阶段是齿条806将活塞820从缸822中撤回，第二阶段是齿条806将活塞820延伸到缸820中。考虑到由歧管板812限定的输入通道和输出通道，可以看出，第一阶段使得添加剂经由输入通道从筒被拉入到缸中，而第二阶段使得缸内的添加剂通过输出通道被排出到盖板814之外。

图12进一步以示意图的形式示出了注射泵800的操作。注射泵840包括联接到小齿轮844的电动马达842，小齿轮本身能够与包括活塞860的齿条846旋转连通。活塞占据缸862的直径，使得活塞844沿x轴的移动可使缸862的容积移位，或在缸862内产生真空。输入通道852和输出通道854以类似于注射泵800的配置示出。每个通道852、854还包括允许在不同方向上流动的单向阀，该单向阀确定在注射泵840的操作期间的流动方向。例如，输入阀856允许单向流流入缸862中，而输出阀858允许单向流流出缸862。阀856、858可以被朝向闭合位置柔性地偏压(例如，通过弹簧或其它张紧构件)，使得它们在等压状态下闭合。在其允许方向上的任何正压将超过偏压构件的强度并且导致阀打开，而在不允许方向上的压力将相反地拉动阀856、858抵靠其所安装到的结构并且防止流动。阀856、858可以不同于上述方式的其它方式实施，例如可以基于控制信号在任一方向上打开的电子致动阀，这可以允许例如存在于注射泵的缸中的添加剂被输送回筒。

所公开的齿轮齿条注射泵的一个优点是对注入主水通道中的添加剂的体积以及可实现的高注射压力(例如，大于淡水输入12的压力，或者如果水调节器包括任何流量或压力限制器，则大于受限制的流量)的精确控制，以便将添加剂注入主水通道中而没有任何水回流到注射泵中。为了参照图12进行说明，用于齿条846和小齿轮844的齿的尺寸可以被选择为对应于位移容积(例如，.1ml)，并且电动马达842可以被配置成以对应于位移容积的步进(例如，全旋转、四分之一旋转等)进行操作，从而使得不是接收使电动马达842“开启”或“关闭”的控制信号，而是接收使电动马达842操作四分之五旋转或步进(例如，其可以对应于.5ml)的控制信号。移位的高压超过主水通道中的水流压力，可以通过选择齿条844和小齿轮846组件的尺寸来实现，该尺寸允许产生足够的力同时不超过电动马达842的能力(例如，可以增加小齿轮844的直径以增加施加到小齿轮846的力的大小)。

图13是可被执行以操作使用点水调节器(例如可与本文所公开的水调节器一起使用)的一组高级步骤的流程图。仅当例如通过水调节器的传感器模块中的流量传感器或其它传感器检测流量900时，水调节器才可被启用以进行操作。这可防止将添加剂注入水通道内，该水通道内具有静止/静止的水，或为空的。在使用之前或期间，水调节器可以识别902任何附接的筒和/或外围设备，以便确定可以提供什么种类的水修改或其它水使用。当可使用的筒和/或外围设备联接到水调节器并且流量被检测900时，它们可以被启用904以用于水修改或其它用途。然后，水调节器可以响应于用户输入、配置的用户偏好或其它输入，使用启用的筒和/或外围设备来提供906对水的处理。

图14是可被执行以使得筒能够与使用点水调节器一起使用的一组步骤的流程图。虽然图13-图17的讨论可将某些步骤描述为由水调节器执行或与水调节器一起执行(例如，使用处理器218)，但应理解，在一些实施方案中，这些步骤中的一些或全部可由其它处理器执行或与其它处理器一起执行，例如用户设备108、远程服务器106、水使用集线器102或其它设备的处理器。当筒联接到水调节器时，当系统检测到流量900时，或两者时，水调节器可接收910标识符或其它筒信息。如已经描述的，可以从筒接收信息，这可以包括使用无线RFID读取器从位于筒上的RFID芯片读取唯一标识符。水调节器可基于该标识符或其它信息来确定912筒的可用性，这可在本地执行，或结合远程服务器106执行。例如，本地确定可以包括用本地存储的密钥对编码值进行解码，而远程确定可以包括与远程服务器106交换信息以验证筒的真实性和/或先前使用以确定筒是否可用。

在筒有效的情况下916，水调节器可以确定与筒相关联的一个或多个使用限制，并且更新用户界面以反映这些限制。例如，一些含有含化学处理的筒可能每天或其它时间间隔仅允许一次使用，可能每次淋浴或其它基于使用的事件仅允许一次使用，或者可能仅允许水调节器的某些配置的用户使用(例如，可以基于与关联于特定用户的位于附近的移动设备的无线连接来启用处理，并且当设备不位于附近时禁用处理)。诸如用户体验筒(例如，颜色、碳酸化、香味)之类的其它筒可允许无限制的使用，或通常较少限制的使用。可对水调节器的用户界面进行更新以反映任何当前的限制。这可以包括例如以不同颜色点亮与用于特定筒的按钮相关联的光指示器，以指示其每天仅限于一次使用，或者指示当时不可能进一步使用。又如，这可包括更新用户设备108上的软件接口以描述或以其它方式说明此类限制。在筒无效的情况下916，水调节器可改为提供920指示筒无效或有缺陷的警告，并且将防止添加剂从该筒注入水流中。提供920此类警告可以包括可听警告、与筒相关联的光指示器的点亮、或者经由用户设备108指示错误的通知。

在外围设备连接到水调节器的情况下，可以接收914标识外围设备及其能力的外围设备标识符。如已经描述的，外围设备标识符可以在连接时经由数据的无线或有线传输从外围设备接收，或者可以经由用户设备108来配置或提供。如已经在筒的上下文中描述的，水调节器可以本地地或结合远程服务器106确定912外围设备可用性，并且在外围设备有效的情况下916，水调节器可以确定918对其使用的任何限制并且更新用户界面以反映此类限制。例如，在附着的外围设备被识别为在使用过程中选择性地提供水的牙刷的情况下，水调节器可以确定918在使用该外围设备的过程中，某些套筒现在可以被注入水流中，例如气味、颜色或会对刷牙产生负面影响的化学处理。在附接的外围设备无效或不可用的情况下916，水调节器可以经由用户界面提供指示错误的警告，并且防止水流动到外围设备。

图15是可被执行以管理筒的再使用的一组示例性步骤的流程图。如已经描述的，可与水调节器一起使用的特定筒可包括唯一识别数据(例如，由标识符705存储)，其可用于验证筒的内容物、使用历史、兼容性和其它特性。该识别数据还可用于帮助筒的再循环、再填充和再调节。这对于所公开的筒来说可能是特别有利的，因为它们将在淋浴、洗手或其它卫生相关任务期间使用，并且因此用户可以表现出通过再填充和再调节过程具有专用的一组筒的偏好，而不是接收具有未知历史、所有权或使用的再填充或再调节的筒。换句话讲，用户可能希望购买新的筒，在使用期间耗尽其添加剂，将筒退回以重新填充，并且然后一旦重新填充就接收完全相同的筒。

这可以通过将每个筒的唯一标识数据与用户相关联930来实现，这种关联被存储在本地上(例如，存储在水调节器上，或者由用户设备108存储)、存储在远程服务器106上，或者存储在这两者上。例如，当用户使用用户设备108上的软件应用程序第一次购买筒时，可以进行这种关联。每当将筒插入或以其它方式联接到水调节器时，可从标识符705读取识别数据，并验证932识别数据以确认其先前已与用户930相关联，并且可在筒尚未与用户相关联或已与另一用户相关联的情况下提供警告。一旦筒用完，用户可将筒提供到能够再填充或再调节筒的位置(例如，通过邮寄、放置在回收箱或投放区或其它方式)。在该位置处，筒标识符705可再次被扫描934以验证用户和与再填充有关的任何用户偏好(例如，用户可具有与添加剂的配方或内容物有关的特定配置偏好)，或者识别可以应用再填充费用的用户账户或支付偏好，或者两者。筒标识符705可以在邮寄期间再次被扫描936，以识别用户的装运信息和与装运有关的任何配置的用户偏好，或自动打印和准备装运标签和与装运有关的其它包装，或两者。一旦运送回用户，当水调节器在插入时验证932筒时，用户将知道他们已经接收到了他们相同的筒，或者当水调节器报告筒是新的或不熟悉的时，用户将知道他们已经接收到了不同的筒。

图16是可被执行以提供使用点水处理的一组步骤的流程图。当启用一个或多个处理功能时，水调节器可以进入940操作模式，其可以包括从较低功耗睡眠状态唤醒并且准备接收用户输入和/或提供水修改。在低功率状态下，水调节器的大部分功耗部件可被禁用，而涉及从低功率状态唤醒的部件(诸如处理器218、通信设备212、以及传感器模块214的一个或多个传感器)可正常地操作或以降低的功率水平操作。水调节器可基于时间表(例如，如由处理器218的时钟所确定)、基于经由通信设备212与用户设备108的通信或基于一个或多个传感器(例如，指示附近的用户的运动或接近传感器、指示水经由输入流入水调节器中的流量的水流传感器)的输出而进入940操作模式。

在操作940期间，在包括电子致动阀的实施方式中，水调节器可以将一个或多个阀设置942为初始或默认设置。例如，参照图6，这可以包括关闭注射泵416的每个阀，或者参照图7B，这可以包括关闭或打开辅助水通道526的阀(例如，取决于是否连接外围设备，或者使用辅助水通道526代替水输入504)。水调节器还可以准备944一个或更多个注射泵以准备将添加剂注入主水通道中的水流中。例如，参照图6，这可包括例如通过操作注射泵416，清除注射泵416和任何输出供给管线中的来自先前使用的任何添加剂，以将添加剂反向回到其原始筒中，或进入废料或倾卸出口中。又如，参照图11A至图11E和图12的注射泵，这可包括通过用添加剂填充缸822、862来灌注每个注射泵，使得其准备好快速地注入水流中。

水调节器还可确定946是否存在任何预配置的水修改动作，该水修改动作可由水调节器的用户配置成在使用点处使用水期间自动执行。例如，安装在淋浴器112处的水调节器可以被配置成在淋浴开始时提供香味添加剂，在淋浴开始四分钟后提供碳酸化添加剂，然后在淋浴开始八分钟后提供颜色添加剂(例如，用户可能发现这对发信号通知淋浴的各个阶段或淋浴期间的时间流逝是有用的)。在存在预先配置的例程946的情况下，水调节器可以执行950任何预先配置的处理。水调节器还可以提示948用户手动输入(例如，经由诸如一组光指示器和按钮之类的界面，或以其它方式)以触发水修改，这可以代替任何预先配置的处理950发生或除了任何预先配置的处理210之外发生。

图17是可被执行以提供使用点水修改的另一组步骤的流程图。当水调节器基于预先配置的自动例程或手动输入接收960处理选择时，水调节器可以检查962与选择相关的一个或多个处理限制。处理限制可基于每个筒配置，并且可由筒的制造商或由用户进行配置。例如，出于健康或安全原因，一些提供化学处理而不是用户体验修改的添加剂可能受到限制。又如，系统的用户可以配置对与体验相关的修改的限制，以便控制系统的操作成本。可以在一段时间(例如，30分钟)内实施限制，并且可以是每次使用(例如，每次按钮按压以注射添加剂)、每次体积(例如，注射的添加剂的总量)、每个用户(例如，一些用户可能具有限制，而其他用户没有限制)以及以其它方式实施。

当所选择的用途由于超出某个处理限制而不被允许964时，水调节器可提供966指示所选择的用途超出允许限制的处理警告(例如，灯指示器的闪烁、可听警告等)。在允许使用964并且在处理限制内的情况下，水调节器可以确定968与选择相关联的一个或多个筒。根据具体的实施方式，可以通过与输入的对应关系来确定968相关联的筒(例如，参照图5，一组按钮312中的每个按钮可以对应于单个筒)，或者可以是可由处理器218访问的存储配置。水调节器还可以确定970用于添加剂的输出通道，这可取决于特定的筒、水调节器是否具有辅助水通道和/或附接的外围设备、或者水调节器是否具有多个其它水输入或水输出。

水调节器还可以基于选择重新配置972一个或多个阀。诸如图7A所示的实施方式可以不包括任何电致动阀，并且因此将不需要每次处理的重新配置。诸如图6所示的其它实施方式或允许连接外围设备的实施方式可包括一个或多个电致动阀，该一个或多个电致动阀在每次添加剂处理期间可能需要被配置成特定状态。例如，在包括附接的外围设备例如喷雾柄的实施方式中，颜色添加剂的注入可以修改流向主淋浴头和喷雾柄的水，或者可以从一个水流或另一个水流中排除。在此类实施方式中，例如，当颜色添加剂被注入水流中时，阀可以被自动地致动，以便将水修改限制到流向主淋浴头的水流。

一旦水调节器被配置成用于注入所选择的水修改物，就可以操作974一个或多个注射泵以将添加剂引入水流中。添加剂的注入可以是渐进的，也可以是瞬时的。例如，参照注射泵，如图11A所示的注射泵，电动马达802可在一段时间内(例如，在约5秒和约60秒之间)以小步长或增量操作以逐渐引入添加剂，或者可在较短时间段内操作以提供较大剂量(例如，在约1秒和约5秒之间的添加剂的满缸822)。特定注射泵的特性可以被确定和配置用于水调节器，使得处理器218能够容易地将每个处理选择转换为注射泵的操作。例如，在特定的注射泵被配置成以排出.1ml体积的步骤操作的情况下，处理器218可以被配置成将每ml所选择的添加剂转化成用于泵送电动马达的10个步骤。这种信息可以静态地配置，或者可以基于流量传感器的输出而不时地配置，以适应变化的机械公差和/或操作随时间的变化。在每次使用时，水调节器还可以更新976本地或远程服务器106上存储的一组使用历史信息。使用历史可以包括诸如每个筒的使用次数、从每个筒提取的体积的信息，以及关于跨多个用户和水调节器的使用模式的更一般/聚合的分析信息。使用数据可用于在筒几乎用完时向用户提供警告，或者可用于自动地启动筒再循环、再调节或重新排序活动。

如在图3的上下文中已经描述的，水调节器200的一些实施方式可以包括存储贮存器222和水输送装置224，其可操作以捕获使用点处(例如在进入排水装置之前)的水，使得水可以被储存和处理以供后续使用。图18A提供了排水环1004形式的水捕获装置的一个示例，该排水环可以被安装在使用点处以便在水被使用时、在进入主基础设施11之前或在进入主基础设施之后但在被排出到废水输出之前捕获水。被排水环1004捕获的水可以经由模块化基础设施13被分流到存储贮存器222，如已经描述的。淋浴盆1000可被定位成接收来自淋浴器112的水，这种水来自淡水输入12或使用点水调节器。淋浴盆1000包括排水装置1002，来自喷淋器112的水将通过该排水装置进入主基础设施11(如果没有被捕获的话)。排水环1004围绕排水装置1002放置，并且包括凸起边缘(例如，参见图18B中的凸起边缘1010)，使得喷淋盘1000内的水在溢出排水环1004且进入主基础设并施11之前将聚集到一定深度。排水环1004包括在凸起边缘1010的下部外部上的入口1006，在该入口处汇聚的水可进入排水环1004内的中空腔体中。出口通道1008将排水环1004联接到贮存器泵1012(例如，诸如水调节器200的水输送器224)，使得进入入口1006的水可从淋浴盆1000输送至存储贮存器(例如，诸如存储贮存器222)以用于储存、处理和后续使用。如图18B中可见，凸起边缘1010的高度可被选择为允许汇聚的水达到入口1006被至少部分地浸没的深度，同时防止水汇聚到不适和/或不安全的深度。图18C示出了排放环1004的侧视图，其中排水装置1002被示为在淋浴盆1000的表面下方的一组虚线。

水捕获装置可以不同于环1004的不同方式实施，并且可以被实施用于除了淋浴盆1000之外的其它使用点。例如，水捕获装置可被实施为插入淋浴器或水槽中的排水装置中的塞子，或者可被实施为洗衣机的排水软管上的内联捕获装置。

单个房间可以具有一个或多个具有不同功能的使用点装置104。例如，主浴室可以具有安装在淋浴器112处以便在沐浴期间修改水的第一使用点水调节器(例如，诸如水调节器500)、安装在水槽处以便在洗手或保持口腔卫生期间修改水的第二使用点水调节器(例如，诸如水调节器200)、以及定位在房间的墙壁处或墙壁上的能够捕获、储存、处理和再使用水的第三使用点水调节器(例如，诸如包括存储贮存器222和水输送器224的水调节器200)。在水槽110和淋浴器112处使用的水可以被第三使用点水调节器捕获，并且可以被提供给马桶118或第一使用点水调节器和/或第二使用点水调节器以供后续使用。

应当理解，图5的使用点水调节器300仅是示例，并且水调节器300的各种实施方式可以具有不同的形状、尺寸、筒和筒接收器的数量和位置，以及其它特征。参照图19A，水调节器320可以具有与图3-图5中所示的那些相同或相似的特征，并且壳体是圆形的，其中筒接收器324插入在壳体的弯曲边缘上，并且被配置成接收筒322并且与筒210联接，如已经描述的。在水调节器300前面的显示器326可以是LCD、LED或其它显示器，并且可以被配置成显示水调节器320的各种操作特性。显示在图19A的显示器326上的界面328示出了当前测得的水的pH、当前淋浴的持续时间(其可以向上计数以跟踪总时间，或者可以从配置的数字开始倒数)、以及测得的水的温度。显示器326可以基于显示的特性提供视觉警报，诸如通过颜色或符号视觉地指示水高于或低于配置的温度阈值，或者淋浴的持续时间超过配置的限制。也可以通过由水调节器320的扬声器发出的音频音调来提供警报。界面328还显示与相应筒和按钮相关联的信息(例如，“pH增强”、“迷迭香和粉红葡萄柚(Rosemary&PinkGrapefruit)”、“沉静(Calm)”和“苏醒(Revive)”)，从而向用户指示每个按钮的效果。这样的信息可以由用户在安装每个筒322时配置，或者可以基于从筒标识符读取的信息自动确定，如已经描述的。

图19B示出了另一个示例性水调节器330，其可具有与图3-图5中所示的那些相同或相似的特征，并且包括可安装在瓦片式围绕物(tiled surround)332内的空腔中的插入壳体334。水连接可以在壳体334和/或周围的壁内。水调节装置330还包括筒接收器340，其被配置成接收筒336并与其联接，如已经描述的那样。显示器338可以是例如LED或LCD显示器，其被配置成提供各种操作信息，并且还可以具有用于选择处理和与水调节器330交互的触摸输入能力。

图19C示出了另一个示例性水调节器350，其可具有与图3-图5中所示的那些相同或类似的特征，包括一组筒接收器354，该一组筒接收器被配置成接收并联接到一组筒352。水调节器350包括狭槽356，其尺寸和构造被设计成接收界面设备358。界面设备358可以是例如智能电话、平板电脑或包括显示器、用户界面和类似于用户设备108的其它特征的专有移动设备。界面设备358可以通过插入到狭槽356中而通信地耦合到水调节器350，或者可以无线地耦合到水调节器350并且放置在狭槽中以便在淋浴期间安全储存。当耦合到水调节器350时，界面设备358可以显示操作特性，接收用户输入以与水调节器350交互并且配置水调节器102，并且可以提供用户特定配置(例如，家庭内的每个用户可以在水调节器之间携带他们的个人配置)。

一种住宅用水补充系统，包括：(a)壳体，所述壳体被配置成被定位在住宅内的使用点处；(b)水通道，所述水通道被配置成从联接到所述水通道的水输入的水源接收一定体积的水，并且将所述一定体积的水提供给水输出；(c)一个或多个筒接收器；(d)与所述水通道流体连通的一个或多个注射喷嘴；(e)一个或多个泵，其中每个泵：(i)联接到所述一个或多个筒接收器中的至少一个筒接收器；(ii)联接到所述一个或多个注射喷嘴中的注射喷嘴；(iii)可操作以从联接到所述至少一个筒接收器的筒提取一定体积的化学品，并且经由所述注射喷嘴将所述一定体积的化学品注入所述一定体积的水中；和(f)处理器，所述处理器被配置成使所述一个或多个泵基于所选择的处理来修改所述水通道内的所述一定体积的水。

根据实施例1所述的系统，还包括用户界面，所述用户界面能够由用户操作以提供所选择的处理。

根据实施例2所述的系统，其中对于所述一个或多个筒接收器中的每个筒接收器，所述用户界面包括：至少一个按钮，所述至少一个按钮能够操作以提供来自所述筒接收器的所选择的处理；以及至少一个视觉指示器，所述至少一个视觉指示器被配置成提供关于所述筒接收器的信息。

根据实施例1至3中任一项或多项所述的系统，还包括：(a)所述水通道的存储贮存器，所述存储贮存器被配置成储存水；(b)输送泵，所述输送泵能够操作以：(i)将所述一定体积的水从在先使用点输送至所述存储贮存器；并且(ii)将所述一定体积的水从所述存储贮存器输送至所述水输入。

根据实施例1至4中任一项或多项所述的系统，其中所述一个或多个筒接收器中的每个筒接收器包括筒读取器，所述筒读取器被配置成从联接到所述筒接收器的筒的标识符读取一组筒信息。

根据实施例5所述的系统，其中所述筒读取器是无线信号收发器，所述无线信号收发器被配置成接收所述一组筒信息并将所述一组筒信息提供给所述处理器。

根据实施例5至6中任一项或多项所述的系统，其中所述处理器被配置成经由通信设备将所述一组筒信息提供给远程服务器。

根据实施例5至7中任一项或多项所述的系统，其中所述处理器被配置成基于所述一组筒信息来确定联接到所述筒接收器的所述筒是否可用，并且当联接到所述筒接收器的所述筒不可用时，防止所述一个或多个泵从所述不可用的筒提取化学品。

根据实施例5至8中任一项或多项所述的系统，其中所述壳体被配置成被定位在淋浴器处，并且所述水输入和所述水输出两者被配置成被联接到所述淋浴器的预先存在的连接器。

根据实施例1至9中任一项或多项所述的系统，其中所述一个或多个泵中的至少一个泵包括：(a)筒；(b)马达，所述马达能够操作以使小齿轮旋转；和(c)活塞轴，所述活塞轴包括在远端处的活塞头，所述活塞头定位在所述缸内；和在近端处的齿条，所述齿条与所述小齿轮接触，使得所述小齿轮在第一旋转方向或第二旋转方向上的旋转使得所述活塞头使所述缸的容积在第一方向和第二方向上移位。

根据实施例10所述的系统，其中所述至少一个泵还包括：(a)输入通道，所述输入通道联接到所述至少一个筒并且联接到所述缸的输入阀；和(b)输出通道，所述输出通道联接到所述注射喷嘴并且联接到所述缸的输出阀；其中所述马达在所述第一旋转方向上的操作使得所述缸经由所述输入通道从所述至少一个筒被填充，并且所述马达在所述第二旋转方向上的操作使得所述缸经由所述输出通道被清空。

根据实施例11所述的系统，其中所述至少一个泵被配置成基于来自所述处理器的控制信号以相同的步骤操作，并且其中所述处理器被配置成：(a)确定与所选择的处理相关联的化学品的体积；(b)确定对应于所述一定体积的化学品的步骤数；以及(c)基于所确定的步骤数来操作所述至少一个泵。

根据实施例11至12中任一项或多项所述的系统，其中所述小齿轮的直径被选择为从所述缸提供超过所述水通道内的压力的移位压力。

根据实施例1至13中任一项或多项所述的系统，其中所述系统是与预先存在的主基础设施分离的模块化基础设施的一部分。

根据实施例1至14中任一项或多项所述的系统，其中所述处理器是所述壳体内的单个处理器。

根据实施例1至15中任一项或多项所述的系统，还包括通信设备，其中所述处理器包括所述壳体内的第一处理器，以及用户设备内的经由所述通信设备与所述第一处理器通信的第二处理器。

根据实施例1至16中任一项或多项所述的系统，还包括传感器模块，所述传感器模块包括能够测量所述一定体积的水的以下各项中的一项或多项的传感器：(a)水温；(b)矿物质含量；(c)酸度；(d)化学品含量；(e)微粒含量；(f)微生物含量；(g)真菌含量；(h)病毒含量；或(i)需氧量。

根据实施例1至17中任一项或多项所述的系统，其中所述一个或多个泵包括联接到所述一个或多个筒接收器中的至少两个筒接收器的单个泵。

根据实施例1至18中任一项或多项所述的系统，其中在所述一个或多个泵和所述一个或多个筒接收器之间存在一对一对应关系。

根据实施例1至19中任一项或多项所述的系统，其中所述水输出包括主水输出和辅助水输出，并且其中所述主水输出联接到预先存在的使用点，并且所述辅助水输出被配置成联接到外围设备。

根据实施例1至20中任一项或多项所述的系统，还包括：(a)电源，所述电源向所述处理器和所述一个或多个泵提供功率；和(b)涡轮机，所述涡轮机定位在所述水通道内并且被配置成在所述一定体积的水穿过所述水通道时向所述电源提供功率。

根据实施例1至21中任一项或多项所述的系统，还包括流量传感器，所述流量传感器定位在所述水通道内并且被配置成指示所述一定体积的水何时穿过所述水通道，其中所述处理器被配置成基于来自所述流量传感器的所述指示以低功率模式或正常功率模式操作。

根据实施例1至22中任一项或多项所述的系统，还包括过滤模块，所述过滤模块被配置成在水穿过所述水通道时过滤所述一定体积的水并且从所述一定体积的水中分离一组污染物。

根据实施例23所述的系统，其中所述过滤模块包括过滤器筒接收器，所述过滤器筒接收器被配置成接收过滤器筒，所述过滤器筒包括用于分离和保留所述一组污染物的过滤器。

根据实施例1至24中任一项或多项所述的系统，其中所述处理器被配置成：(a)响应于筒被联接到所述筒接收器，从所述一个或多个筒接收器中的筒接收器的筒读取器接收一组筒信息；(b)基于所述一组筒信息来识别与所述筒相关联的化学品。

根据实施例25所述的系统，其中所述处理器被配置成：(a)基于所述一组筒信息和一组配置的使用限制来确定与所述化学品相关联的一个或多个使用限制；以及(b)使一个或多个泵基于所选择的处理和一个或多个使用限制来修改所述一定体积的水。

根据实施例26所述的系统，其中所述一组配置的使用限制包括以下各项中的一项或多项：(a)在一段时间内的有限次数的化学品注入；以及(b)在所述一段时间内的有限体积的化学品注入。

根据实施例1至27中任一项或多项所述的系统，其中所述处理器被配置成：(a)响应于筒被联接到所述筒接收器，从所述一个或多个筒接收器中的筒接收器的筒读取器接收一组筒信息；(b)基于所述一组筒信息来识别与所述筒标识符；(c)基于所述筒标识符和一组配置的成对筒来确定所述筒是否先前已与所述一个或多个筒接收器中的任何筒接收器联接；以及(d)在所述筒先前未与所述一个或多个筒接收器中的任何筒接收器联接的情况下，向用户界面提供警告。

根据实施例1至28中任一项或多项所述的系统，其中所述处理器被配置成基于预先配置的处理来确定所述所选择的处理，并且其中所述预先配置的处理包括基于自从所述一定体积的水开始流过所述水通道以来的持续时间由所述一个或多个泵执行的两个或更多个离散的化学品注入事件。

根据实施例1至29中任一项或多项所述的系统，还包括通信设备，其中所述处理器经由所述通信设备与水使用集线器、用户设备和远程服务器中的一者或全部通信。

一种住宅使用点贮存器装置，包括：(a)与在先使用水流体连通的水捕获装置，其中所述水捕获装置包括传感器，所述传感器被配置成提供指示所述在先使用水的存在的信号；(b)存储贮存器，所述存储贮存器被配置成容纳一定体积的水；(c)第一通道，所述第一通道提供所述水捕获装置与所述存储贮存器之间的流体连接；(d)一个或多个筒接收器；(e)与所述存储贮存器流体连通的一个或多个注射喷嘴；(e)一个或多个泵，其中每个泵：(i)联接到所述一个或多个筒接收器中的至少一个筒接收器；(ii)联接到所述一个或多个注射喷嘴中的注射喷嘴；并且(iii)能够操作以从联接到所述至少一个筒接收器的筒提取一定体积的化学品，并且经由所述注射喷嘴将所述一定体积的化学品注入所述一定体积的水中；(f)第二通道，所述第二通道提供所述存储贮存器和后续使用点之间的流体连接；(g)一个或多个输送泵，所述一个或多个输送泵被配置成：(i)基于来自所述传感器的信号，将所述在先使用水输送至所述存储贮存器；以及(ii)将水从所述存储贮存器输送至所述后续使用点。

根据实施例31所述的装置，其中实施水捕获装置包括环，所述环被配置成在在先使用点处围绕排水装置进行装配，所述环包括：(a)凸起边缘，当所述在先使用水低于与所述凸起边缘的高度相对应的深度时，所述凸起边缘防止所述在先使用水流入所述排水装置中；(b)外部侧壁上的入口，其允许所述在先使用水进入所述环内的腔体；和(c)出口，所述出口将所述环内的所述腔体联接到所述第一通道；其中所述传感器被定位在所述环的所述腔体内并且被配置成当所述在先使用水汇聚在所述环的所述腔体内时提供所述信号。

根据实施例31至32中任一项或多项所述的装置，其中所述一个或多个筒接收器中的每个筒接收器包括具有形状的结构，所述形状被配置成接收筒的筒阀并且使筒的筒阀与对应于所述筒接收器的所述一个或多个泵中的泵的供给轴对准。

根据实施例31至33中任一项或多项所述的装置，其中所述第一通道和所述第二通道中的至少一者包括管道。

根据实施例34所述的装置，其中所述管道包括可用于从所述环接收水的第一管和可用于经由所述环处理水的第二管道。

根据实施例31至35中任一项或多项所述的装置，其中所述一个或多个筒接收器包括至少两个筒接收器，并且其中在所述一个或多个筒接收器和所述一个或多个泵之间存在一对一对应关系。

根据实施例31至36中任一项或多项所述的装置，其中所述一个或多个泵中的至少一个泵包括：(a)缸；(b)马达，所述马达能够操作以使小齿轮旋转；和(c)活塞轴，所述活塞轴包括在远端处的活塞头，所述活塞头定位在所述缸内；和在近端处的齿条，所述齿条与所述小齿轮接触，使得所述小齿轮在第一旋转方向或第二旋转方向上的旋转使得所述活塞头使所述缸的容积在第一方向和第二方向上移位。

根据实施例37所述的系统，其中所述至少一个泵还包括：(a)输入通道，所述输入通道联接到所述至少一个筒并且联接到所述缸的输入阀；和(b)输出通道，所述输出通道联接到所述注射喷嘴并且联接到所述缸的输出阀；其中所述马达在所述第一旋转方向上的操作使得所述缸经由所述输入通道被填充，并且所述马达在所述第二旋转方向上的操作使得所述缸经由所述输出通道被清空。

根据实施例38所述的系统，其中所述至少一个泵被配置成基于来自处理器的控制信号以相同的步骤操作，并且其中所述处理器被配置成：(a)确定与所选择的处理相关联的化学品的体积；(b)确定对应于所述一定体积的化学品的步骤数；以及(c)基于所确定的步骤数来操作所述至少一个泵。

根据实施例31至39中任一项或多项所述的装置，其中所述过滤器是可替换的。

一种用于住宅水补充的方法，包括：(a)提供水补充单元，所述水补充单元被配置成从水源接收一定体积的水并且将所述一定体积的水提供给水输出；(b)由所述处理器经由所述水补充单元的用户界面接收用户；(c)由所述处理器确定与所述用户输入相关联的水修改；(d)由所述处理器并且基于所述水修改，使所述水补充单元的泵从联接到所述水补充单元的筒提取一定体积的化学品并且将所述一定体积的化学品注入所述一定体积的水中。

根据实施例41所述的方法，还包括由筒读取器读取一组筒信息和联接到所述水补充单元的所述筒的标识符。

根据实施例42所述的方法，还包括由处理器经由所述通信设备将所述一组筒信息提供给远程服务器。

根据实施例42至43中任一项或多项所述的方法，还包括：由处理器基于所述一组筒信息来确定联接到所述水补充单元的所述筒是否可用；以及当所述筒不可用时，防止所述泵从所述不可用的筒提取化学品。

根据实施例41至44中任一项或多项所述的方法，其中所述泵被配置成基于来自所述处理器的控制信号以相同的步骤操作，所述方法还包括由所述处理器：(a)确定与所述水修改相关联的所述一定体积的化学品；(b)确定对应于所述一定体积的化学品的步骤数；以及(c)基于所确定的步骤数来操作泵。

根据实施例41至45中任一项或多项所述的方法，还包括当水穿过水补充单元时，通过过滤模块过滤所述一定体积的水，以从所述一定体积的水中分离一组污染物。

根据实施例41至46中任一项或多项所述的方法，还包括：(a)由所述处理器响应于所述筒被联接到所述水补充单元而从筒读取器接收一组筒信息；(b)由所述处理器基于所述一组筒信息来识别与所述筒相关联的化学品。

根据实施例47所述的方法，还包括：(a)由所述处理器基于所述一组筒信息和一组配置的使用限制来确定与所述化学品相关联的一个或多个使用限制；以及(b)由所述处理器使所述泵基于所选择的处理和所述一个或多个使用限制来修改所述一定体积的水。

根据实施例48所述的方法，其中所述一组配置的使用限制包括以下各项中的一项或多项：(a)在一段时间内的有限次数的化学品注入；以及(b)在所述一段时间内的有限体积的化学品注入。

根据实施例41至49中任一项或多项所述的方法，还包括：(a)由所述处理器响应于所述筒被联接到所述水补充单元而从筒读取器接收一组筒信息；(b)由所述处理器基于所述一组筒信息来识别与所述筒标识符；(c)由所述处理器基于所述筒标识符和一组配置的成对筒来确定所述筒是否先前已与任何水补充单元联接；以及(d)由所述处理器在所述筒先前未与所述一个或多个筒接收器中的任何筒接收器联接的情况下，向所述用户界面提供警告。

本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。

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虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出各种其他变化和修改。因此，本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有此类变化和修改。