CN104499534A - 智能化多功能气泡水机 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种智能化多功能气泡水机，包括：冷凝器、压缩机、原水箱、前置过滤器、活性碳过滤器、反渗透过滤器、矿化过滤器、后置过滤器、净水箱、至少一储气罐以及溶气室，压缩机与所述冷凝器连接，原水箱与冷凝器连接，前置过滤器与原水箱连接，活性碳过滤器与前置过滤器连接，反渗透过滤器与活性碳过滤器连接，矿化过滤器与反渗透过滤器连接，后置过滤器与矿化过滤器连接，净水箱与后置过滤器连接，溶气室分别与净水箱和储气罐连接，本发明通过从空气中取水，并利用多重过滤得到可供饮用的纯净水或气泡水，具有节约布设管道或者运输成本，去除空气中的有害物质，除湿，节约水资源，以及避免污水污染环境的优点。

Description

智能化多功能气泡水机

技术领域

本发明涉及一种空气取水技术，特别涉及一种智能化多功能气泡水机。

背景技术

随着人口的增加，气候的变迁和环境的恶化，淡水供应问题变得越来越突出。世界上许多地区已经无法满足当地工业。农业和人类生活对水的需求。

目前，在没有地下水、海水或者水源被污染的地区，淡水供应问题主要通过外地输运解决，但一方面由于气候恶化、环境污染，可用水资源在不断减少。另一方面，由于输运成本较高，致使其在地理位置偏远或经济落后地区很难实现。为了稳定社会、发展经济和提高人民生活水平，采取行之有效的方法解决淡水供应问题迫在眉睫。

地球大气层可以说是一个巨大的水库，即使是沙漠地区，其含水量也超过10g/m³。由于地心引力和太阳热辐射的作用，地球表面的水发生迁移和三态转化，致使大气层永远是地表水循环的中转站。根据水的质量守恒，随着空气温度升高，地表水量会因蒸发而减少，但空气的绝对含湿量却在增加。因此，在没有地表淡水资源或淡水资源受到污染的情况下，空气就成为人们获取淡水的主要来源。所以，如何从空气中高效地提取出可供饮用的纯净水是目前乃至将来都需要直面的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种智能化多功能气泡水机，以解决如何从空气中取水的问题。

本发明实施例提出一种智能化多功能气泡水机，包括：

冷凝器，用于与空气接触并冷凝形成原水；

压缩机，与所述冷凝器连接，用于向所述冷凝器提供冷凝剂；

原水箱，与所述冷凝器连接，用于收集所述冷凝器形成的原水；

前置过滤器，与所述原水箱连接，用于过滤掉原水中的颗粒；

活性碳过滤器，与所述前置过滤器连接，用于对所述前置过滤器的出水进行活性碳过滤；

反渗透过滤器，与所述活性碳过滤器连接，用于对所述活性碳过滤器的出水进行反渗透过滤；

矿化过滤器，与所述反渗透过滤器连接，用于对所述反渗透过滤器的出水进行矿化过滤；

后置过滤器，与所述矿化过滤器连接，用于对所述矿化过滤器的出水进行杀菌；

净水箱，与所述后置过滤器连接，用于收集所述后置过滤器输出的净水；

至少一储气罐，用于储存二氧化碳气体；

溶气室，分别与所述净水箱和所述储气罐连接，用于将净水与二氧化碳溶合以产生气泡水。

依照本发明较佳实施例所述的智能化多功能气泡水机，所述反渗透过滤器与所述原水箱连接，所述反渗透过滤器将过滤后的浓水排入所述原水箱中；

所述智能化多功能气泡水机还包括：

离子化分解装置，其设置在所述原水箱与所述前置过滤器之间，用于将原水中的固体结垢进行离子化分解。

依照本发明较佳实施例所述的智能化多功能气泡水机，所述离子化分解装置为铜基合金过滤器。

依照本发明较佳实施例所述的智能化多功能气泡水机，还包括：

控制器，与所述压缩机连接，用于调节所述压缩机的工作频率。

依照本发明较佳实施例所述的智能化多功能气泡水机，还包括：

加热装置，与所述控制器相连，用于根据所述控制器输出的控制信号，对净水进行加热。

依照本发明较佳实施例所述的智能化多功能气泡水机，还包括：

冷却装置，与所述控制器相连，用于根据所述控制器输出的控制信号，对净水进行降温。

依照本发明较佳实施例所述的智能化多功能气泡水机，还包括：

交互装置，与所述控制器相连，用于显示所述智能化多功能气泡水机的工作状态，以及将用户输入的设置信息传输给所述控制器。

依照本发明较佳实施例所述的智能化多功能气泡水机，所述溶气室中存放有用于加入气泡水的果汁、蔬菜汁、糖浆、香料中的一种或多种。

依照本发明较佳实施例所述的智能化多功能气泡水机，还包括：

至少一风机，设置在对应于所述冷凝器的位置，用于提高通过冷凝器的空气流量以增加冷凝水量。

依照本发明较佳实施例所述的智能化多功能气泡水机，所述后置过滤器为紫外线消毒装置。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

1、本发明的智能化多功能气泡水机通过从空气中取水，并利用多重过滤得到可供饮用的纯净水或气泡水，特别适合在水资源匮乏的地区使用，节约了布设管道或者运输成本。

2、本发明的智能化多功能气泡水机在从空气中取水并净化的过程中，一定程度上也去除了空气中的有害物质，可以最大程度地降低空气中PM2.5的浓度。

3、本发明的智能化多功能气泡水机从空气中取水，也即起到了到除湿的功能，特别是使用在如中国南方的一些城市时，在初夏季节可以抑制一些由于潮湿空气带来的危害，如风湿性疾病、病菌传播、蚊虫繁殖等。

4、本发明的智能化多功能气泡水机可以通过离子化分解装置对过滤后的浓水进行分解后回收再利用，基本实现了零排放，有效地避免了水资源的浪费以及污水对环境的污染。

当然，实施本申请的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本发明实施例的一种智能化多功能气泡水机的架构图；

图2为本发明实施例的一种空气取水的原理示意图；

图3为本发明实施例的另一种智能化多功能气泡水机的架构图；

图4为本发明实施例的一种智能化多功能气泡水机的外部示意图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

本发明的目的是通过压缩制冷技术从空气中取水，并利用多重过滤得到可供饮用的纯净水，特别适合在水资源匮乏的地区使用，节约了布设管道或者运输成本。

请参见图1，其为本发明实施例的一种智能化多功能气泡水机的架构图，此智能化多功能气泡水机包括：冷凝器1、压缩机2、原水箱3、前置过滤器4、活性碳过滤器5、反渗透过滤器6、矿化过滤器7、后置过滤器8、净水箱9、溶气室18以及至少一个储气罐19。压缩机2设置于供水回路中，原水箱3与冷凝器1连接，前置过滤器4与原水箱3连接，活性碳过滤器5与前置过滤器4连接，反渗透过滤器6与活性碳过滤器5连接，矿化过滤器7与反渗透过滤器6连接，后置过滤器8与矿化过滤器7连接，净水箱9与后置过滤器8连接，溶气室18分别与净水箱9及储气罐19连接。

冷凝器1、压缩机2、原水箱3实现空气取水。冷凝器1用于与空气接触并冷凝形成原水，压缩机2用于向所述冷凝器1提供冷凝剂，原水箱3用于收集所述冷凝器形成的原水。为了提高冷凝水量，还可以在冷凝器1的对应位置设置风机，已增加空气流通量。

请结合参见图2，其为本发明实施例的一种空气取水原理示意图，本实施例中，空气过滤网13设置在智能化多功能气泡水机的进气口，压缩机2压缩制冷剂后形成液体，并使液体制冷剂流过冷凝器1的管道以被蒸发。空气从空气过滤网13进入，通过调节风机11的转速可以增加或减少空气的流通量，并通过空气过滤网13滤除大颗粒的灰尘杂质。空气经过冷凝器1时，其中的水分冷凝，并由于水分自身重力作用流入冷凝器1下方的原水箱3中汇聚成原水。可以想见的是，风机11和空气过滤网13的数量和设置的位置均可以根据实际需要来设定，并不以本实施例为限。

进一步的，压缩机2可以是高效可变速压缩机，它的操作包括通电时间和速度可以由变频控制器控制。优选地，高效可变速压缩机可以是Panasonic型号为6TD075XAA41的压缩机。因为压缩机2是系统中最大的负载，故当周围条件如温度和湿度允许时，通过控制减少它的循环可以有利于节能环保。特别的，可控的高效压缩机2还可以独立于设备主体而设置在远处，这样可以利用太阳能资源为压缩机2供电，进而缩减能耗成本，例如设置一个或多个额定功率为300W的太阳电池板为压缩机2供电。

本实施例的冷凝器1采用铝翅蒸发器，为防止在铜管上的蒸汽由于羽片热量和水接触而产生来自铜绿的二次污染，同时使冷凝器1免受腐蚀，可以在冷凝器1表面涂覆有符合适用的食品标准的油漆或钛弗隆保护层的无毒防腐材料，由此帮助避免重金属流入冷凝水，从而改善饮用水的安全。并且，该涂覆层还可以促进原水的快速收集。

进一步的，为利于简单清理和维护，原水箱3可以设计成可拆卸式的，并以抽屉的形式放置于机体中。原水箱3中可以安装水位传感器。由于更多冷凝水进入原水箱3可能存在溢出的危险，根据设置在适当位置的水位传感器，每当检测到原水箱3大致装满时，通过控制风机11停机来减慢冷凝水的收集，甚至控制压缩机2降低运转频率或者停机来减慢或停止冷凝水的收集。

原水箱3中收集到的原水依次经过前置过滤器4、活性碳过滤器5、反渗透过滤器6、矿化过滤器7以及后置过滤器8组成的过滤体系并生成净水。

前置过滤器4用于过滤掉原水中的固体杂质颗粒，例如其可以是精密的滤网过滤器，以防止固体颗粒进入水泵等设备而影响其正常运作。

原水经过前置过滤器4过滤后进入活性碳过滤器5，由活性碳过滤器5去除水中的细菌、病菌以及异味。

经过活性碳过滤器5过滤后，再进入反渗透过滤器6进行过滤，反渗透是用足够的压力使原水通过反渗透膜而分离出来，方向与渗透方向相反，可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。利用反渗透技术可以有效的去除水中的溶解盐、胶体，细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。反渗透过滤器6无需化学品即可有效脱除水中盐份，除盐率一般在98％以上。反渗透过滤器6优选孔径小于或等于0.0001微米的反渗透膜。

矿化过滤器7是对经过反渗透过滤器6过滤后的水进行过滤，矿化过滤器7优选沸石过滤器，可以有效地去除原水中的重金属和氨氮，并且再次进行异味去除。此过滤可以确保水质能够满足对于饮用水的适用标准。

最后，由后置过滤器8对矿化过滤器7的出水进行杀菌，后置过滤器8可以利用紫外线进行消毒，然后将净水注入净水箱9中。

净水箱9设置有出水口以供用户接水饮用。净水箱9中同样可以安装水位传感器以防溢出。根据设置在适当位置的水位传感器，每当检测到净水箱9大致装满时，通过控制压缩机2降低运转频率或者停机来减慢或停止净水的收集。

储气罐19用于储存二氧化碳气体，储气罐19的出气口可以设置单向阀，并通过控制器控制气体的释放量。储气罐19的数量可以根据需要来设定。

溶气室18用来将净水箱9提供的净水以及储气罐19提供的二氧化碳气体进行溶合，并产生气泡水。特别的，溶气室18还可以存放有果汁、蔬菜汁、糖浆、香料等多种调味剂，可以根据使用者口味需要加入气泡水中，以生成多种口味的碳酸饮料。

本发明的智能化多功能气泡水机不仅可以提供纯净水，更可以直接提供气泡水，而根据2002年12月4日的《健康导报》报道，气泡水具有有助于缓解消化不良、便秘、护肤等功效。可见，使用者可以方便地通过本发明智能化多功能气泡水机获取气泡水，长期饮用有助于健胃养生。

本发明的智能化多功能气泡水机通过从空气中取水，并利用多重过滤得到可供饮用的纯净水或碳酸饮料，特别适合在水资源匮乏的地区使用，节约了布设管道或者运输成本。同时，本发明的智能化多功能气泡水机在从空气中取水并净化的过程中，一定程度上也去除了空气中的有害物质，可以最大程度地降低空气中PM2.5的浓度。此外，从空气中取水，也即起到了到除湿的功能，特别是使用在中国的一些南方城市时，在初夏季节可以抑制一些由于潮湿空气带来的危害，如风湿性疾病、病菌传播、蚊虫繁殖等。

请参见图3，其为本发明实施例的另一种智能化多功能气泡水机的架构图，相对于图1的实施例，本实施例的智能化多功能气泡水机除了包括：冷凝器1、压缩机2、原水箱3、前置过滤器4、活性碳过滤器5、反渗透过滤器6、矿化过滤器7、后置过滤器8和净水箱9，还包括：离子化分解装置13、加热装置14、冷却装置15、交互装置16以及控制器17。离子化分解装置13设置在原水箱3与前置过滤器4之间，加热装置14和冷却装置15都与净水箱9连接，控制器17分别与加热装置14、冷却装置15、交互装置16、压缩机2、溶气室18以及储气罐19连接。并且，反渗透过滤器6与原水箱3连接。

离子化分解装置13用于将原水中的固体结垢进行离子化分解。由于反渗透水处理技术的特点，在水处理过程中，原水中会有2/3作为浓水需要排掉，浓水中含有大量的CaCO₃、MgSO₄等固态结垢，这会造成水资源的浪费和对环境的破坏。而本实施例中，经过反渗透过滤器6处理后排出的浓水会回到原水箱3中，然后经由离子化分解装置13对其中的固体结垢进行离子化分解，从而使原水中固体结垢回复到离子状态，并进入下一循环的水处理过滤过程。

本实施例的离子化分解装置13优选铜基合金过滤器。因为水溶液所含的离子的电负性比铜基合金的电负性大，所以催化合金的电子进入到水溶液中，或者以电位的观点，铜基合金核心部件含有的元素的氧化电位比水溶液中的离子氧化电位高。当水流过铜基合金时，一些电子进入水溶液中，在许多电子的剧烈旋转运动过程中，取代了一些已经被捕获的离子，诸如OCL^-等。这些取代离子变成了溶液中的″自由电子″，并且这些″自由电子″能被电负性小的离子，例如Ca²⁺、Mg²⁺、SiO₂、AL₂O₃和Fe₂O₃等捕获。这使得Ca²⁺、Mg²⁺离子脱离和HCO^3-，形成原子结构(Ca、Mg)其结果是，当他们处于水溶液中时，它们的离子键断裂，或者当它们处于沉淀的固体即结垢的状态时，它们的晶格键断裂。这样将水溶液不断循环，就达到了水溶液不易结垢的目的。因此，本实施例的智能化多功能气泡水机消除了污水排放的缺陷，不仅节约了水资源，而且也有效避免了污水对环境的污染。

冷却装置15用于根据控制器17输出的控制信号，对净水进行降温。冷却装置15可以是单独设置的一个冷水箱。冷却装置15也可以是冷却圈的管道结构，并直接置于净水箱9中，以此通过控制器17的控制将净水箱9中净水的温度控制在2-25℃的范围内，从而起到抑制细菌生长繁殖的作用，也方便向使用者直接提供冷水。特别地，在一些实施方式中，压缩机被用于向冷却装置15提供制冷剂，以使得冷却装置15可以直接利用冷却剂对净水制冷，这样有利于减少内部所需容纳部件的空间以及能源的节约。

加热装置14用于根据控制器17输出的控制信号，对净水进行加热。加热装置14可以是单独设置的一个热水箱，内部设置有电加热元件，并由净水箱9导入净水，从而使净水保持在50-95℃的温度范围。

交互装置16用于显示智能化多功能气泡水机的工作状态，包括原水箱3和净水箱9的水量、冷水量、热水量、环境空气湿度、压缩机2工作频率等，交互装置16还用于将用户输入的设置信息传输给控制器17，包括用户输入的对于冷水和热水的温度设置信息等。交互装置16可以是包括带有触摸功能的电子显示屏以及相应的驱动电路。当各个过滤器使用时间到期而需要替换，或者设备中某一个部件出现故障时，或者水箱近满，或者净水过冷或过热，均可以由交互装置16进行显示提醒。

另外，当使用者想要饮用气泡水时，可以通过交互装置16向控制器17输入命令，控制净水箱9向溶气室18注入净水，以及控制储气罐19向溶气室18注入二氧化碳气体，以产生气泡水。此外，使用者还可以通过交互装置16向控制器17输入命令，根据其口味需要，打开溶气室18中相应的调味剂内腔(即存放果汁、蔬菜汁、糖浆、香料等调味剂的内腔)，以将相应的调味剂注入气泡水中，产生对应口味的碳酸饮料。

进一步的，本发明的智能化多功能气泡水机还可以包括网络模块，网络模块用于接收远程控制信号。可以通过在移动终端(例如手机、遥控器等)上安装相应的应用软件，实现对智能化多功能气泡水机的远程操控。网络模块与移动终端之间可以通过各种网络连接，例如局域网、物联网等。使用者只需在移动终端处输入控制命令，并通过移动终端将控制信号发送给网络模块，网络模块会自动将控制信号传输给控制器，从而实现对智能化多功能气泡水机中各个部件的远程控制。

进一步的，本发明的智能化多功能气泡水机还可以包括自动接水装置，该自动接水装置上可以设置一个或多个水杯，并实现空杯的自动切换注水。用户可以通过前述移动终端发送接水指令给自动接水装置，自动接水装置可以根据自带的水位感应器自动判断出水口对应的水杯中是否有水，如果是空杯，则自动向空杯中注入纯净水或气泡水，如果水杯中有水，则自动接水装置自动切换一个空杯到出水口的对应位置，并控制出水口向空杯中注水。当自动接水装置感测到水杯中水位近满时，自动向控制器发出信号，并停止出水口出水。

本实施例其它部分的连接结构及功能均与图1的实施例相同，在此不再赘述。

请参见图4，其为本发明实施例的一种智能化多功能气泡水机的外部示意图。其机体外壳20的两侧设置有进气口21，上部设置有两个腔室22，每个腔室22中各放置一个储气罐19，机体外壳20的上部正面设置有触摸式电子显示屏23，用于显示气泡机的各种工作状态以及接收使用者的输入指令，电子显示屏23的下部设置有出水口24，根据使用者输入的出水指令，出水口24可以在净水箱9、溶气室18之间切换连接。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种智能化多功能气泡水机，其特征在于，包括：

冷凝器，用于与空气接触并冷凝形成原水；

压缩机，与所述冷凝器连接，用于向所述冷凝器提供冷凝剂；

原水箱，与所述冷凝器连接，用于收集所述冷凝器形成的原水；

前置过滤器，与所述原水箱连接，用于过滤掉原水中的颗粒；

活性碳过滤器，与所述前置过滤器连接，用于对所述前置过滤器的出水进行活性碳过滤；

反渗透过滤器，与所述活性碳过滤器连接，用于对所述活性碳过滤器的出水进行反渗透过滤；

矿化过滤器，与所述反渗透过滤器连接，用于对所述反渗透过滤器的出水进行矿化过滤；

后置过滤器，与所述矿化过滤器连接，用于对所述矿化过滤器的出水进行杀菌；

净水箱，与所述后置过滤器连接，用于收集所述后置过滤器输出的净水；

至少一储气罐，用于储存二氧化碳气体；

溶气室，分别与所述净水箱和所述储气罐连接，用于将净水与二氧化碳溶合以产生气泡水。

2.如权利要求1所述的智能化多功能气泡水机，其特征在于，

所述反渗透过滤器与所述原水箱连接，所述反渗透过滤器将过滤后的浓水排入所述原水箱中；

所述智能化多功能气泡水机还包括：

离子化分解装置，其设置在所述原水箱与所述前置过滤器之间，用于将原水中的固体结垢进行离子化分解。

3.如权利要求2所述的智能化多功能气泡水机，其特征在于，所述离子化分解装置为铜基合金过滤器。

4.如权利要求1所述的智能化多功能气泡水机，其特征在于，还包括：

控制器，与所述压缩机连接，用于调节所述压缩机的工作频率。

5.如权利要求4所述的智能化多功能气泡水机，其特征在于，还包括：

加热装置，与所述控制器相连，用于根据所述控制器输出的控制信号，对净水进行加热。

6.如权利要求4所述的智能化多功能气泡水机，其特征在于，还包括：

冷却装置，与所述控制器相连，用于根据所述控制器输出的控制信号，对净水进行降温。

7.如权利要求4～6任一项所述的智能化多功能气泡水机，其特征在于，还包括：

交互装置，与所述控制器相连，用于显示所述智能化多功能气泡水机的工作状态，以及将用户输入的设置信息传输给所述控制器。

8.如权利要求1所述的智能化多功能气泡水机，其特征在于，所述溶气室中存放有用于加入气泡水的果汁、蔬菜汁、糖浆、香料中的一种或多种。

9.如权利要求1所述的智能化多功能气泡水机，其特征在于，还包括：

至少一风机，设置在对应于所述冷凝器的位置，用于提高通过冷凝器的空气流量以增加冷凝水量。

10.如权利要求1所述的智能化多功能气泡水机，其特征在于，所述后置过滤器为紫外线消毒装置。