CN104234130A - 一种制水机及其智能控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种制水机及其智能控制方法，所述制水机包括制水系统、贮水箱、饮用水桶、框架、冷水饮水管、热水饮水管和电控板，框架设有上中下三层，饮用水桶设置在上层，制水系统设置在中层，贮水箱设置在下层，贮水箱通过抽水水泵、初级过滤器、初级紫外灯杀毒水管后与第一三通电磁阀的一端连通，第一三通电磁阀的另外两端分别与饮用水桶、贮水箱连通；饮用水桶通过饮水泵、饮用水过滤器、次级紫外灯杀毒水管后与第二三通电磁阀的一端连通，第二三通电磁阀的另外两端分别与冷水饮水管、快速加热器一端连通，快速加热器另一端通过第三三通电磁阀分别与热水饮水管和饮用水桶连通。本发明结构简单合理、功能多样、卫生安全。
Description
技术领域
本发明涉及空气制水机技术领域，特别是一种制水机及其智能控制方法。
背景技术
中国专利号CN201010251067.4于2010年12月29日公开一种空气制水机，包括原水储水箱、制冷抽湿系统、原水净化系统、净水储水箱；所述制冷抽湿系统用于将空气中的水分冷却为液态的水滴，水滴自然滴落到原水储水箱中；所述原水净化系统用于对从原水储水箱流入净水储水箱中的水进行净化处理。该结构的空气制水机的原水储水箱及净水储水箱内存放的水没有有效的保鲜处理，使用一段时间后原水储水箱及净水储水箱内容易滋生细菌，而且，该制水机功能单一，不能满足现有智能化生活所需。
发明内容
本发明的一目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种结构简单、合理，功能多样、卫生安全的制水机及其智能控制方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种制水机及其智能控制方法，包括制水系统、贮水箱、饮用水桶、框架、冷水饮水管、热水饮水管和电控板，其特征是，所述框架设有上中下三层，饮用水桶设置在上层，制水系统设置在中层，贮水箱设置在下层，制水系统产生的水从上至下落入至贮水箱内，贮水箱通过抽水水泵、初级过滤器、初级紫外灯杀毒水管后与第一三通电磁阀的一端连通，第一三通电磁阀的另外两端分别与饮用水桶、贮水箱连通；饮用水桶通过饮水泵、饮用水过滤器、次级紫外灯杀毒水管后与第二三通电磁阀的一端连通，第二三通电磁阀的另外两端分别与冷水饮水管、快速加热器一端连通，快速加热器另一端通过第三三通电磁阀分别与热水饮水管和饮用水桶连通；所述电控板设有微控制单元（MCU），抽水水泵、初级紫外灯杀毒水管、第一三通电磁阀、饮水泵、次级紫外灯杀毒水管、第二三通电磁阀、快速加热器、第三三通电磁阀分别通过继电器与微控制单元电性连接。本制水机控制技术是集普通饮水机控制技术、除湿机控制技术、特级饮用水过滤技术、消毒技术等于一身的先进综合控制技术。
本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：
作为更具体的一种方案，所述贮水箱内设有第一水位探头，贮水箱还依次连接有补水管和补水电磁阀；所述饮用水桶内设有第二水位探头和饮水温度传感器；快速加热器中设有探测其热水温度的热水温度传感器；第一水位探头、补水电磁阀、第二水位探头、饮水温度传感器、热水温度传感器分别与微控制单元电性连接。
所述初级过滤器设有五个，初级紫外灯杀毒水管中设有第一水流传感器；所述饮用水过滤器设有一个，次级紫外灯杀毒水管中设有第二水流传感器，第一水流传感器和第二水流传感器分别与微控制单元电性连接。
所述制水系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器、制冷管、风机和接水过滤盘，压缩机的排气口通过冷凝器与一冷媒三通电磁阀的一端连通，该冷媒三通电磁阀的另外两端分别与蒸发器和制冷管的一端连通，蒸发器和制冷管的另一端连通压缩机的吸气口，冷凝器、蒸发器和风机横向布局，接水过滤盘位于蒸发器底部、并通过冷露水水管与贮水箱连通；所述制冷管设置在饮用水桶内；所述压缩机、风机、冷媒三通电磁阀分别通过继电器与微控制单元电性连接。
所述蒸发器表面或附近设有蒸发器温度传感器和环境温湿度传感器，所述蒸发器温度传感器和环境温湿度传感器分别与微控制单元电性连接。
还包括显示器，显示器与微控制单元电性连接。
本发明的另一目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种操作简便的制水机智能控制方法。
本发明的另一目的是这样实现的：
一种制水机的智能控制方法，其特征是，启动制水机后，按以下步骤进行：
步骤一，微控制单元对第一水位探头、第二水位探头、饮水温度传感器、热水温度传感器、环境温湿度传感器、蒸发器温度传感器、第一水流传感器和第二水流传感器的信号以及压缩机的停机时间进行检测和协调；
步骤二，分析是否满足压缩机开机条件和制水机制水条件，当条件满足时进入步骤三，当条件不满足时，进入等待状态，直至条件满足才进入步骤三；
步骤三，进入自动运行制水程序，开始制水；
步骤四，分析是否存在故障，如果出现故障，则把故障代码在显示器显示出来，如果没有故障，则进入步骤五；
步骤五，对是否符合取水条件进行分析，如果符合取水条件则进入步骤六，如果不符合取水条件则返回步骤一；
步骤六，进入取水指令请求程序，用户可以键入指令，如果不键入指令，则返回至步骤一；
步骤七，执行步骤六中相应的指令，并在显示器把相应指令显示出来。
本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：
作为更具体的一种方案，所述步骤六中指令包括有制水强制停止、再自动制水、取冷水、取热水、外来水、排水或检查过滤器更换剩余时间指令。
本发明的有益效果如下：
（1）此款制水机及其智能控制方法有机地将普通饮水机控制技术、除湿机控制技术、特级饮用水过滤技术、消毒技术、操作防错技术综合在一起，具体是：本产品采取三层结构，将从空气中或外部水源收集到的水，进行五级严格过滤和两级消毒，由水泵抽出供人门饮用。这个过程由MCU进行总协调和控制，由相关执行机构进行驱动；
（2）工作稳定，制水效率高，防止死水和未经消毒水被饮用；
（3）具有能动性，能自动控制水桶水位和饮用水水温，能预测并显示水过滤器更换剩余时间星期数，自动检测水杯位置，防止取热水时出现意外。
附图说明
图1为本发明一实施例结构示意图。
图2至图4为本发明多个角度结构示意图。
图5为本发明电路原理图。
图6为本发明控制原理框图。
图中：1为压缩机、2为脚轮、3为贮水箱、4为接水过滤盘、5为双功能换热器、6为快速加热器、7为次级紫外灯杀毒水管、8为框架、9为饮用水桶、10为初级紫外灯杀毒水管、11为风机、12为抽水水泵、13为初级过滤器、14为电控板、15为饮用水过滤器、16为微控制单元、17为变压器、18为第一三通电磁阀、19为饮水泵、20为第二三通电磁阀、21为补水电磁阀、22为第三三通电磁阀、23为冷媒三通电磁阀、24为第一水位探头、25为第二水位探头、26为显示器、27为饮水温度传感器、28为热水温度传感器、29为蒸发器温度传感器、30为第一水流传感器、31为第二水流传感器、32为环境温湿度传感器。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
见图1至图5所示，一种制水机，包括制水系统、贮水箱3、饮用水桶9、框架8、冷水饮水管、热水饮水管和电控板14，所述框架8设有上中下三层，饮用水桶9设置在上层，制水系统设置在中层，贮水箱3设置在下层，制水系统产生的水从上至下落入至贮水箱3内，贮水箱3通过抽水水泵12、初级过滤器13、初级紫外灯杀毒水管10后与第一三通电磁阀18的一端连通，第一三通电磁阀18的另外两端分别与饮用水桶9、贮水箱3连通；饮用水桶9通过饮水泵19、饮用水过滤器15、次级紫外灯杀毒水管7后与第二三通电磁阀20的一端连通，第二三通电磁阀20的另外两端分别与冷水饮水管、快速加热器一端连通，快速加热器另一端通过第三三通电磁阀分别与热水饮水管和饮用水桶9连通；所述电控板14设有微控制单元16，抽水水泵12、初级紫外灯杀毒水管10、第一三通电磁阀18、饮水泵19、次级紫外灯杀毒水管7、第二三通电磁阀20、快速加热器6、第三三通电磁阀22分别通过继电器与微控制单元16电性连接。
所述贮水箱3内设有第一水位探头24，贮水箱3还依次连接有补水管和补水电磁阀21；所述饮用水桶9内设有第二水位探头25和饮水温度传感器27；快速加热器6中设有探测其热水温度的热水温度传感器28；第一水位探头24、补水电磁阀21、第二水位探头25、饮水温度传感器27、热水温度传感器28分别与微控制单元16电性连接。
所述初级过滤器13设有五个，初级紫外灯杀毒水管10中设有第一水流传感器30；所述饮用水过滤器15设有一个，次级紫外灯杀毒水管7中设有第二水流传感器31，第一水流传感器30和第二水流传感器31分别与微控制单元16电性连接。
所述制水系统包括压缩机1、冷凝器、蒸发器、制冷管、风机11和接水过滤盘4，压缩机1的排气口通过冷凝器与一冷媒三通电磁阀23的一端连通，该冷媒三通电磁阀23的另外两端分别与蒸发器和制冷管的一端连通，蒸发器和制冷管的另一端连通压缩机1的吸气口，冷凝器、蒸发器和风机11横向布局，接水过滤盘4位于蒸发器底部、并通过冷露水水管与贮水箱3连通；所述制冷管设置在饮用水桶9内；所述压缩机1、风机11、冷媒三通电磁阀23分别通过继电器与微控制单元16电性连接。所述冷凝器和蒸发器做成一体，为具有蒸发器功能和冷凝器功能的双功能换热器6。
所述蒸发器表面或附近设有蒸发器温度传感器29和环境温湿度传感器32，所述蒸发器温度传感器29和环境温湿度传感器32分别与微控制单元16电性连接。
所述制水机还包括显示器26，显示器26与微控制单元16电性连接。所述框架8底部设有脚轮2，以便于移动制水机。
上述电控板14中还设有为微控制单元16、显示器26和继电器K1-K12提供工作电源的变压器17。继电器K1-K12分别对应控制23冷媒三通电磁阀、22第三三通电磁阀、21补水电磁阀、20第二三通电磁阀、19饮水泵、18第一三通电磁阀、12抽水水泵、10初级紫外灯杀毒水管、7次级紫外灯杀毒水管、11风机、1压缩机和6快速加热器。
结合图6所示，一种制水机的智能控制方法，启动制水机后，按以下步骤进行：
步骤一，微控制单元对第一水位探头24、第二水位探头25、饮水温度传感器27、热水温度传感器28、环境温湿度传感器32、蒸发器温度传感器29、第一水流传感器30和第二水流传感器31的信号以及压缩机1的停机时间进行检测和协调；
步骤二，分析是否满足压缩机1开机条件和制水机制水条件，当条件满足时进入步骤三，当条件不满足时，进入等待状态，直至条件满足才进入步骤三；
步骤三，进入自动运行制水程序，开始制水；
步骤四，分析是否存在故障，如果出现故障，则把故障代码在显示器26显示出来，如果没有故障，则进入步骤五；
步骤五，对是否符合取水条件进行分析，如果符合取水条件则进入步骤六，如果不符合取水条件则返回步骤一；
步骤六，进入取水指令请求程序，用户可以键入指令，如果不键入指令，则返回至步骤一；
步骤七，执行步骤六中相应的指令，并在显示器26把相应指令显示出来。
所述步骤六中指令包括有制水强制停止、再自动制水、取冷水、取热水、外来水、排水或检查过滤器更换剩余时间指令。
其工作原理是：本机启动后，微控制单元16（MCU）对贮水箱3的水位、饮用水桶9的水位和水温、环境温湿度、杀毒灯传感器（包括初级紫外灯杀毒水管10中的第一水流传感器30和次级紫外灯杀毒水管7中的第二水流传感器31）、及压缩机1停机时间进行检测和协调，在条件满足时，自动启动制水系统（或通过启动制水系统的压缩及来给饮用水进行制冷），按照事先约定的条件开始制水或制冷；同时，将收集到的水进行六级过滤和二级杀毒，将所收集到的水变成供人门随时可饮用的清凉可口饮用水。
制水系统由压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管、换向阀、环境温湿度传感器等组成，制水的过程是压缩机使冷媒在冷凝器内增压，使冷凝器升温，毛细管减压，使冷媒在蒸发器内蒸发降低蒸发器温度，风扇将空气通过蒸发器和冷凝器，让空气中的水汽在蒸发器上凝结成水收入贮水箱中，同时降低冷凝器温度，平衡压力，防止冷凝器内压力过高。制冷系统由压缩机、冷凝器、盘管式蒸发器、毛细管、换向阀、冷水温度传感器组成。制冷的过程是压缩机使冷媒在冷凝器内增压，使冷凝器升温，毛细管减压，使冷媒在盘管蒸发器内蒸发降低盘管蒸发器温度，将冷量传给需要降温的饮用水，从而实现制冷。风扇将空气通过冷凝器，降低冷凝器温度，平衡压力，防止冷凝器内压力过高。
上述抽水水泵12、过滤器、消毒灯、消毒灯传感器、电磁阀、水位传感器组成抽水过滤消毒系统，其消毒过程是按规则将贮水箱内的水泵入过滤器中强制过滤和消毒，使其达到饮用水水质要求，再流入饮用水桶内。当需要饮用水时，系统还要由另一水泵和电磁阀将水通过一级过滤和一级消毒后才流入饮用水杯中。当要饮热水时，这种水通过电磁阀转入即热水器加热到沸水或热水后放入水杯中。为了防止收集到的水长时间不用或用不完变成死水，系统还会定时进行水循环过滤和消毒，持续保持水的品质。
上述制水机及其智能控制方法主要部件功效：
采用多级过滤的目的是保证过滤水的能力和使用的时间足够长。采用杀毒灯传感器的目的是防止未经杀毒的水抽入饮用水桶内或防止未经再次杀毒的水被饮水者取用。水位传感器的目的是检测水位，为MCU对贮水箱和饮用水桶水位协调提供检测信息。环境温湿度传感器是为显示当前环境温湿度提供检测信息，也为MCU协调制水提供温湿度信息。冷水温度传感器为MCU控制制冷和饮水者取水时提供温度信息。热水温度传感器28为饮水者提供取热水温度信息。蒸发器温度传感器是为了防止蒸发器温度过低出现冰堵为MCU提供协调信息。
本机对用户每日用水量自动进行统计，以此预测未来过滤器更换剩余时间，并以星期数保存，随时供用户查看。还能在更换过滤器时间到后，定时提醒用户。为了在干燥环境下，防止能耗过多消耗，系统还会在环境湿度低于25%RH后，停止制水，并备有外部进水口，随时可将外部水源充入本机贮水箱内，充水期间无需用户置守 ，充满水后系统会自动停止充水，并报警提示。当每日用水量很小时，系统为用户定期排水设计了排水系统，用户可开启排水口，操作面板键，将机内水全部或部分排出事先接好的水桶内。用户还可以强制停止制水。
Claims (8)
1.一种制水机，包括制水系统、贮水箱（3）、饮用水桶（9）、框架（8）、冷水饮水管、热水饮水管和电控板（14），其特征是，所述框架（8）设有上中下三层，饮用水桶（9）设置在上层，制水系统设置在中层，贮水箱（3）设置在下层，制水系统产生的水从上至下落入至贮水箱（3）内，贮水箱（3）通过抽水水泵（12）、初级过滤器（13）、初级紫外灯杀毒水管（10）后与第一三通电磁阀（18）的一端连通，第一三通电磁阀（18）的另外两端分别与饮用水桶（9）、贮水箱（3）连通；饮用水桶（9）通过饮水泵（19）、饮用水过滤器（15）、次级紫外灯杀毒水管（7）后与第二三通电磁阀（20）的一端连通，第二三通电磁阀（20）的另外两端分别与冷水饮水管、快速加热器一端连通，快速加热器另一端通过第三三通电磁阀分别与热水饮水管和饮用水桶（9）连通；所述电控板（14）设有微控制单元（16），抽水水泵（12）、初级紫外灯杀毒水管（10）、第一三通电磁阀（18）、饮水泵（19）、次级紫外灯杀毒水管（7）、第二三通电磁阀（20）、快速加热器（6）、第三三通电磁阀（22）分别通过继电器与微控制单元（16）电性连接。
2.根据权利要求1所述的制水机，其特征是，所述贮水箱（3）内设有第一水位探头（24），贮水箱（3）还依次连接有补水管和补水电磁阀（21）；所述饮用水桶（9）内设有第二水位探头（25）和饮水温度传感器（27）；快速加热器（6）中设有探测其热水温度的热水温度传感器（28）；第一水位探头（24）、补水电磁阀（21）、第二水位探头（25）、饮水温度传感器（27）、热水温度传感器（28）分别与微控制单元（16）电性连接。
3.根据权利要求2所述的制水机，其特征是，所述初级过滤器（13）设有五个，初级紫外灯杀毒水管（10）中设有第一水流传感器（30）；所述饮用水过滤器（15）设有一个，次级紫外灯杀毒水管（7）中设有第二水流传感器（31），第一水流传感器（30）和第二水流传感器（31）分别与微控制单元（16）电性连接。
4.根据权利要求3所述的制水机，其特征是，所述制水系统包括压缩机（1）、冷凝器、蒸发器、制冷管、风机（11）和接水过滤盘（4），压缩机（1）的排气口通过冷凝器与一冷媒三通电磁阀（23）的一端连通，该冷媒三通电磁阀（23）的另外两端分别与蒸发器和制冷管的一端连通，蒸发器和制冷管的另一端连通压缩机（1）的吸气口，冷凝器、蒸发器和风机（11）横向布局，接水过滤盘（4）位于蒸发器底部、并通过冷露水水管与贮水箱（3）连通；所述制冷管设置在饮用水桶（9）内；所述压缩机（1）、风机（11）、冷媒三通电磁阀（23）分别通过继电器与微控制单元（16）电性连接。
5.根据权利要求4所述的制水机，其特征是，所述蒸发器表面或附近设有蒸发器温度传感器（29）和环境温湿度传感器（32），所述蒸发器温度传感器（29）和环境温湿度传感器（32）分别与微控制单元（16）电性连接。
6.根据权利要求5所述的制水机，其特征是，还包括显示器（26），显示器（26）与微控制单元（16）电性连接。
7.一种如权利要求6所述的制水机的智能控制方法，其特征是，启动制水机后，按以下步骤进行：
步骤一，微控制单元对第一水位探头（24）、第二水位探头（25）、饮水温度传感器（27）、热水温度传感器（28）、环境温湿度传感器（32）、蒸发器温度传感器（29）、第一水流传感器（30）和第二水流传感器（31）的信号以及压缩机（1）的停机时间进行检测和协调；
步骤二，分析是否满足压缩机（1）开机条件和制水机制水条件，当条件满足时进入步骤三，当条件不满足时，进入等待状态，直至条件满足才进入步骤三；
步骤三，进入自动运行制水程序，开始制水；
步骤四，分析是否存在故障，如果出现故障，则把故障代码在显示器（26）显示出来，如果没有故障，则进入步骤五；
步骤五，对是否符合取水条件进行分析，如果符合取水条件则进入步骤六，如果不符合取水条件则返回步骤一；
步骤六，进入取水指令请求程序，用户可以键入指令，如果不键入指令，则返回至步骤一；
步骤七，执行步骤六中相应的指令，并在显示器（26）把相应指令显示出来。
8.根据权利要求7所述制水机的智能控制方法，其特征是，步骤六中指令包括有制水强制停止、再自动制水、取冷水、取热水、外来水、排水或检查过滤器更换剩余时间指令。
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Application publication date: 20141224 |