CN101798153B - 精确控制电解量的制水机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种精确控制电解量的制水机，包括过滤器和电解槽，电解槽设有酸性出水口和碱性出水口，其中：制水机包括蓄水式水箱，蓄水式水箱的出水口与过滤器连接，过滤器的出水口与电解槽的进水口连接；电解量控制电路包括：单片机、设在蓄水式水箱底部的压力传感器以及电解槽电解回路中的晶闸管和电流取样电阻；压力传感器获得的瞬间质量信号进入单片机的AD0端，电流取样电阻获得的瞬间电流信号进入单片机的AD1端，MOS管控制极的控制信号由单片机的PWM端输出。

Description

精确控制电解量的制水机
技术领域
本发明涉及一种饮用水处理装置。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，对生活用水提出了更高的要求，近年来，采用各种方式提高有益矿物质的净化水以及电解水已经被人们普遍接受，需求不断扩大，饮用弱碱性水有益健康已经形成共识。
CN100339314C公开了一种精滤电解制水机，在实际使用中，我们发现，这种精滤电解制水机虽然可以为人们提供弱碱性饮用水，却不能对电解制水机的电解量根据流量变化实施调节，导致弱碱性饮用水的pH值波动范围较大，可能会影响使用效果。
在普通饮水机中，人们可以在供水出口设置快速电加热器提高饮用水的水温，如果像其他饮水机一样，在出水前对含有弱碱性的电解水进行加热，不仅会改变弱碱性饮用水的ORP值等活性指标，影响饮用效果，而且还容易引起出水管路堵塞、加热器结垢严重，直接影响精滤电解制水机提的使用，因此，这种精滤电解制水机提供的含有弱碱性的电解水一般只能在夏天供人饮用。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述精滤电解制水机不能对电解制水机的电解量根据流量变化实施调节，导致弱碱性饮用水的pH值波动范围较大，以及只能提供自然水温的弱碱性和弱碱性电解水，而对电解水加温时会改变弱碱性饮用水的ORP值等活性指标，影响使用效果，特别是对弱碱性水进行加热还容易导致管路结垢堵塞等一系列问题，提供一种新的精确控制电解量的制水机。
本发明的目的是这样实现的：一种精确控制电解量的制水机，包括过滤器和电解槽，电解槽设有酸性出水口和碱性出水口，其特征在于：
a)制水机包括蓄水式水箱，蓄水式水箱的出水口与过滤器连接，过滤器的出水口与电解槽的进水口之间设有恒温加热装置，由过滤器经过恒温加热装置后的水温在35±10℃；
b)电解量控制电路包括：单片机、设在蓄水式水箱底部的压力传感器以及电解槽电解回路中的晶闸管和电流取样电阻；
c)压力传感器获得的瞬间质量信号进入单片机的AD0端，电流取样电阻获得的瞬间电流信号进入单片机的AD1端，单片机的控制信号由PWM端输出与MOS管的控制极连接，通过单片机将瞬间质量信号转换成瞬间流量信号V，并将其与设定的标准流量值进行比较，一旦偏离标准流量，将通过的控制程序设定的控制系数K发出控制信号，同步改变电解电流的值，所述的控制系数K为常数。
在本发明中：恒温加热装置后的水温在35±5℃更佳；恒温加热装置出口端为两支路，一路通过阀进入电解槽进水口，一路通过阀直接提供饮用。
在本发明中：设在恒温加热装置出口端两支路中的阀为电磁阀。
在本发明中：蓄水式水箱设有紫外线杀菌灯，蓄水式水箱与过滤器之间设有水泵。
本发明的优点在于：由于由单片机根据流量变化和对电解电流取样监控，最终通过MOS管调整电解电流，保证电解电流随着流量变化而变化；流量取样方式是在蓄水式水箱下设置压力传感器，通过测定单位时间内蓄水式水箱质量方式获得，结构紧凑；由于在过滤器与电解槽之间设有恒温加热装置，加热的水为普通中性水，加热过程不会影响电解后出水口处弱碱性和弱碱性电解水的ORP等活性指标值；由于恒温加热后采用两个支路，不仅可以提供普通中性水，也可以提供电解水，尤其是的加热温度控制在35±10℃，能保证四季获得温度适中的普通中性水或电解水；蓄水式水箱中设有紫外线杀菌灯，可以保证水箱中的水质不会被菌类污染，水箱与过滤器的水泵可以保证供水压力稳定。
附图说明
图1是本发明实施例的结构组合序列示意图；
图2是本发明的电解量调节的电原理图；
图3是本发明电解量调节的流程图。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本发明实施例的结构组合序列、电原理图和电解量调节的流程，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
实施例1
由图1可见，本发明包括蓄水式水箱，在蓄水式水箱底部的压力传感器，蓄水式水箱的出水口与过滤器连接，过滤器的出水口与电解槽的进水口连接，电解槽设有酸性出水口和碱性出水口。
在本实施例中，蓄水式水箱与过滤器之间设有水泵；过滤器与电解槽之间设有恒温加热装置，恒温加热装置的加热温度控制在35±10℃，尤其是35±5℃；此外，恒温加热装置出口端可以为两支路，一路通过阀进入电解槽进水口，一路通过阀直接提供中性饮用水。
具体实施时，在蓄水式水箱可以设置紫外线杀菌灯。同时，为了对电解制水机控制更加方便，设在恒温加热装置出口端两支路中的阀均采用电磁阀；此外，恒温加热装置在加热温度控制范围内应该连续可调。
由图2可见电解量控制电路包括：单片机、设在蓄水式水箱底部的压力传感器以及电解槽电解回路中的MOS管和电流取样电阻；其中，压力传感器获得的瞬间质量信号进入单片机的AD0端，电流取样电阻获得的瞬间电流I进入单片机的AD1端，单片机的控制信号由PWM端输出与MOS管的控制极连接，单片机将瞬间质量信号转换成瞬间流量信号V，并将其与设定的标准流量值进行比较，一旦偏离标准流量，将通过的控制程序设定的控制系数K(常数)发出控制信号，同步改变电解电流的值。
在本实施例中，单片机的型号为K6R1016C1D，MOS管的型号为MOSFET，压力传感器的型号为zagk，电解槽的工作电压为36V。
图3本实施例是以2L/min为标准流量(标准流量在程序设计时可以设定)设定的电解量调节的流程图。由流程图可见，如果瞬间流量变化信号V大于标准流量2L/min时，单片机发出控制信号，使电解的瞬间电流I＝KV2/3，使电解的瞬间电流变大，工作调整后结束；如果瞬间流量变化信号V不大于标准流量2L/min时，进入下一个判断。如果瞬间流量变化信号V小于标准流量2L/min时，单片机发出控制信号，使电解的瞬间电流I＝KV2/4，调整后结束；如果瞬间流量变化信号V不小于标准流量2L/min时，进入下一个判断，此时瞬间流量变化信号V只能等于标准流量2L/min，而对应的电解瞬间电流I＝K，并结束。
具体实施时，K值可以根据在标准流量状态下，以获得弱碱性水的pH值为设计标准确定的常数，K值的范围为0.1～4。
实施例2
采用实施例1组合的本发明与对比机型(对比机型选择由南京华脉医疗器械股份有限公司生产的CN100339314C公开的专利产品)。在改变出水流量时对电解水的影响进行对比试验。两者均采用相同的自来水作为水源(本发明是将相同的自来水注入蓄水式水箱中)，并以2L/min为标准流量。试验结果如下：
本发明：
调节K值，使流量为2L/min时，弱碱性水的pH＝8～8.2，弱酸性水的pH＝6～6.2，然后改变流量：
当流量为1L/min时，弱碱性水的pH＝8～8.2，弱酸性水的pH＝6～6.2；
当流量为1.5L/min时，弱碱性水的pH＝8～8.2，弱酸性水的pH＝6～6.2；
当流量为2.5L/min时，弱碱性水的pH＝8～8.2，弱酸性水的pH＝6～6.2；
当流量为3L/min时，弱碱性水的pH＝8～8.2，弱酸性水的pH＝6～6.2。
对比机型：
选择流量为2L/min时，通过调节电解电流，使出水端的弱碱性水为pH＝8～8.2，弱酸性水的pH＝6～6.2，将电解电流定格后，改变流量：
当流量为1.5L/min时，弱碱性水的pH＝9～9.2，弱酸性水的pH＝5.9～6.1；
当流量为1L/min时，弱碱性水的pH＝9.2～9.4，弱酸性水的pH＝5.7～5.8；
当流量为2.5L/min时，弱碱性水的pH＝7.8～8，弱酸性水的pH＝6.8～7；
当流量为3L/min时，弱碱性水的pH＝7.6～7.8，弱酸性水的pH＝6.8～7.2。
可见，在流量变化时，电解水的pH值几乎没有变化，而对比机型变化明显。
实施例3
以三台相同规格的实施例1为基础，其中，一台不作任何改进，作为试验机组，对另外两台进行改造：一台将过滤器与电解槽之间的恒温加热装置移到弱碱性出水口作为对比机组，另一台将过滤器与电解槽之间的恒温加热装置取消，使将过滤器与电解槽直接沟通作为空白对照机组。它们的流量均为2L/min，试验机组和对比机组提供的弱碱性饮用水的实测水温均为35℃，空白对照机组提供的弱碱性饮用水的实测水温均为10℃。
试验中对试验机组、对比机组和空白对照机组分别在十个时间段中采集弱碱性饮用水的水样，每个时段选择开机后10秒、60秒和90秒(第三次取样后停机)三次取样，检测的ORP值平均后作为本时间段的ORP值，然后再将十个时间段的ORP值平均后，分别作为相应机组弱碱性饮用水的ORP值。用酸度计(含ORP探头和pH探头)进行检测，试验机组的ORP值为-155mV；对比机组的ORP值为-35mV；空白对照机组的ORP值为-160mV。可见，本发明将恒温加热装置设置在过滤器与电解槽之间，对电解制水机的出水口电解水影响很小，而在电解制水机的出水口设置恒温加热装置将会明显影响弱碱性饮用水的ORP值。

Claims (5)

1.一种精确控制电解量的制水机，包括过滤器和电解槽，电解槽设有酸性出水口和碱性出水口，其特征在于：
a)制水机包括蓄水式水箱，蓄水式水箱的出水口与过滤器连接，过滤器的出水口与电解槽的进水口之间设有恒温加热装置，由过滤器经过恒温加热装置后的水温在35±10℃；
b)电解量控制电路包括：单片机、设在蓄水式水箱底部的压力传感器以及电解槽电解回路中的晶闸管和电流取样电阻；
c)压力传感器获得的瞬间质量信号进入单片机的AD0端，电流取样电阻获得的瞬间电流信号进入单片机的AD1端，单片机的控制信号由PWM端输出与MOS管的控制极连接，通过单片机将瞬间质量信号转换成瞬间流量信号V，并将其与设定的标准流量值进行比较，一旦偏离标准流量，将通过的控制程序设定的控制系数K发出控制信号，同步改变电解电流的值，所述的控制系数K为常数。
2.根据权利要求1所述的精确控制电解量的制水机，其特征在于：由过滤器经过恒温加热装置后的水温在35±5℃。
3.根据权利要求1所述的精确控制电解量的制水机，其特征在于：恒温加热装置出口端为两支路，一路通过阀进入电解槽进水口，一路通过阀直接提供饮用。
4.根据权利要求3所述的精确控制电解量的制水机，其特征在于：设在恒温加热装置出口端两支路中的阀为电磁阀。
5.根据权利要求1～4之一所述的精确控制电解量的制水机，其特征在于：蓄水式水箱中设有紫外线杀菌灯，蓄水式水箱与过滤器之间设有水泵。
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