CN105816042A - 一种节能型饮水机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能型饮水机，包括机箱以及安装于所述机箱内部的水箱、加热水箱、过滤器、水泵和总控制电路板；本发明通过水量调节旋钮、水温调节旋钮设定需要加热的水量、水温和总控制电路板对开水出水电磁阀、冷水出水电磁阀、冲洗电磁阀以及加水电磁阀等的控制实现对使用者所需饮用水的加热，避免对饮用水不必要的反复的加热，达到节能的目的；此外，本发明的过滤器能够借助冲洗电磁阀的开闭实现自清洁的效果。

Description

一种节能型饮水机

技术领域

本发明属于家电领域，尤其涉及一种节能型饮水机。

背景技术

饮水机是日常生活或者办公场所广泛使用的家电设备，然而，传统的饮水机存在如下问题：一是饮用水反复被加热，现有的传统饮水机功率在500W-2000W之间，但其保温系统不完善，为了保持加热箱中水的温度，即使在饮水机闲置状态下，也会对水反复加热，导致能耗增加；二是传统饮水机在接热水的时候，冷水直接进入加热箱，使得饮水机加热的频率增加，耗费电能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种能够控制加热水量以及水温，避免对饮用水不必要的反复的加热的节能型饮水设备。

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种节能型饮水机，包括机箱以及安装于所述机箱内部的水箱、加热水箱、过滤器、水泵和总控制电路板；所述机箱前部成型有接水腔，所述接水腔上部安装有冷水出水管和开水出水管；所述机箱前部位于接水腔上方设置有水量调节旋钮、水温调节旋钮、冷水接水开关以及开水接水开关；所述机箱顶部位于水箱上方的位置转动连接有翻盖；所述机箱内底部成型有水箱基座，所述水箱基座底部安装有竖直设置通水插接件，所述通水插接件连接有水箱水管；所述通水插接件包括底座、一体成型于底座上端中间的插接头，插接头的上端部侧面成型有侧缺口；

所述加热水箱安装在机箱内高于开水出水管的位置，加热水箱上端连接有排气管，所述排气管上端穿出至机箱上方，且排气管上套设有防尘罩；加热水箱下方安装有加热器和温度传感器，加热水箱内还安装有水位传感器；

所述防尘罩上端封闭，下端开口，防尘罩侧壁均匀成型有通气孔，所述防尘罩内顶部与排气管之间留有间隙；

所述水箱整体呈椭圆柱形状，水箱上部连接有水箱盖，所述水箱底部对应所述水箱基座通水插接件的位置成型有通水接头；所述水箱底面沿周向等距成型有3个以上的支撑脚；

所述通水接头包括接头套，接头套的下部连接有与所述插接头密封连接的密封环，接头套内位于密封环上方滑动安装有一个止水塞，止水塞上端与接头套上端部之间连接有止水弹簧，止水塞下端与密封环上端密封相抵；所述接头套上部侧面成型有通水口，在所述插接头向上顶起止水塞时所述通水口与侧缺口连通；

所述过滤器包括有通过螺纹连接的筒体和盖体，以及安装在筒体和盖体之间空间内的陶瓷滤芯组件；

所述盖体的两侧分别成型有进水接口和出水接口；盖体的内底部中间一体成型有一个出水接头，出水接头与出水接口相连通，出水接头的端部外壁成型有定位面；盖体的内底部还成型有与进水接口相连通的喷水口；所述盖体的内底部周边还设置有密封圈；

所述陶瓷滤芯组件包括圆管形状的陶瓷滤芯以及分别固定连接在陶瓷滤芯两端部的第一封头和第二封头，第一封头中间固定连接有与陶瓷滤芯内部连通的出水连接头，出水连接头外壁与出水接头转动连接，第一封头的下端成型有内齿轮，第二封头的中间一体连接有转动连接头；所述出水接头外壁靠近盖体内底部位置转动套接有一个水轮；

所述水轮的外周均匀地一体成型有叶片，各个叶片的外周一体连接有一个挡流环，所述叶片表面与水轮的轴向之间形成20-30度的夹角；所述水轮的叶片与所述喷水口相对设置，且所述喷水口的方向与所述叶片表面之间的夹角为70-90度；所述水轮上表面中心成型有驱动齿轮，所述水轮中心还成型有与出水接头转动连接的转动连接孔；所述出水接头外壁端部的定位面位置固定套接有一个齿轮架；所述齿轮架上成型有与出水接头端部的定位面位置配合套接的套接孔，齿轮架的一侧成型有延伸臂，所述延伸臂上成型有减速齿轮安装孔；减速齿轮安装孔上转动连接有一个减速齿轮；所述减速齿轮包括第一齿轮、第二齿轮，以及一体同轴连接在第一齿轮与第二齿轮之间的连接柱，第一齿轮的直径大于第二齿轮的直径；所述第一齿轮与驱动齿轮啮合传动连接，所述第二齿轮与内齿轮啮合传动连接；所述筒体为上端封闭下端开口的圆管形状；筒体内壁对应第二封头的位置成型有定位台阶；筒体内固定安装有由定位台阶定位的转动连接架；

转动连接架包括有与筒体内壁过盈配合连接的外圈，以及与所述陶瓷滤芯组件上的转动连接头转动连接的内圈，内圈和外圈之间通过3个以上的连接筋一体连接；所述筒体内对应陶瓷滤芯的位置安装有一个刷子组件；所述刷子组件包括有用以刷除陶瓷滤芯外壁上污垢的刷毛，两个连接环，以及两个以上一体连接在所述连接环之间的刷杆；且至少一个连接环上固定连接有弹性卡头；所述刷毛固定连接在刷杆内壁上；所述刷子组件通过弹性卡头与筒体内壁过盈配合连接；所述筒体内位于转动连接架上部安装有与筒体内壁密封滑动连接的活塞；所述活塞的上端固定连接有一个以上的弹簧，弹簧的上端固定连接在一个连接板上，连接板与筒体内顶部相抵；

所述水泵通过管道连接在水箱水管与进水接口之间；

所述水箱水管与进水接口之间通过管道连接有冲洗电磁阀；

所述冲洗电磁阀与所述水泵通过管道并联在水箱水管与进水接口之间；

所述加热水箱上部与出水接口之间通过管道连接有加水电磁阀；所述加热水箱底部与开水出水管之间通过管道连接有开水出水电磁阀；所述出水接口与冷水出水管之间通过管道连接有冷水出水电磁阀；

所述的开水接水开关、冷水接水开关、水量调节旋钮、水温调节旋钮、温度传感器以及水位传感器分别与总控制电路板的信号输入端电连接；所述的开水出水电磁阀、冷水出水电磁阀、加水电磁阀、冲洗电磁阀、水泵及加热器分别与总控制电路板的输出端电连接；

取冷水时，长按所述冷水接水开关时，总控制电路板控制水泵工作，同时控制冷水出水电磁阀打开，水箱中的水由水箱水管泵入过滤器，过滤后的水由冷水出水管流出；

取开水时，先通过调节水量调节旋钮设定需要加热的水量，通过水温调节旋钮设定需要加热至的水温，接着短按一下开水接水开关；总控制电路板控制水泵工作，同时控制加水电磁阀打开，水箱中的水由水箱水管泵入过滤器，过滤后的水由出水接口流出至加热水箱中，当水位传感器检测到水位达到水量调节旋钮设定值时，总控制电路板控制加水电磁阀关闭，总控制电路板控制加热器对加热水箱内的水进行加热至水温调节旋钮设定温度；长按开水接水开关，开水出水电磁阀打开；

在每次取水结束后，总控制电路板控制冲洗电磁阀打开，冷水出水电磁阀、加水电磁阀和开水出水电磁阀、水泵维持关闭，冲洗电磁阀打开10-30s后关闭。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

本发明通过水量调节旋钮设定需要加热的水量、水温调节旋钮设定需要加热至水温和总控制电路板对开水出水电磁阀、冷水出水电磁阀、冲洗电磁阀以及加水电磁阀等的控制实现对使用者所需饮用水的加热，避免对饮用水不必要的反复的加热，达到节能的目的。

此外，本发明的过滤器能够借助冲洗电磁阀的开闭实现自清洁的效果。过滤器的喷水口与进水接口连通，出水接口出水时，流经进水接口的水通过喷水口喷出驱动水轮转动，最终带动陶瓷滤芯组件在筒体内转动，而在所述筒体与陶瓷滤芯组件间又固定设置了用于清除陶瓷滤芯污垢的刷毛，即在过滤器制取饮用水的同时实现陶瓷滤芯组件的刷洗，实现自动清洗陶瓷滤芯的目的。

所述进水接口经水泵与水箱的水箱水管连接，所述进水接口又经冲洗电磁阀与水箱的水箱水管连接，且所述冲洗电磁阀与所述水泵通过管道并联在水箱水管与进水接口之间；所述出水接口连接至冷水出水管或开水出水管，在水泵打开，同时冷水出水电磁阀或加水电磁阀打开且冲洗电磁阀关闭时，筒体内上部的活塞在水压作用下向上移动，与活塞连接的弹簧收缩；在水泵、冷水出水电磁阀和加水电磁阀皆关闭，且冲洗电磁阀打开时，过滤器内水压下降，此时弹簧伸长，活塞向下移动，处于筒体内、陶瓷滤芯之外的带有少量污垢的水经进水接口反向流回至水箱。

所述水箱未装入所述水箱基座时，所述止水塞位于密封环内，通水接头处于封闭状态；当将所述水箱的通水接头对应通水插接件装入所述水箱基座，通水插接件的底座抵住水箱底部下表面，插接头经由密封环插入通水接头内，在水箱重力的作用下顶柱止水塞迫使止水弹簧压缩向上运动，所述通水口与所述侧缺口连通。

附图说明

图1、图2是本发明的结构示意图。

图3、图6是本发明的剖面结构示意图。

图4、图5是本发明机箱剖面结构示意图。

图7是本发明水箱的结构示意图。

图8是本发明水箱的剖面结构示意图。

图9是本发明的电路系统框图。

图10是过滤器的结构示意图。

图11是过滤器的剖面结构示意图。

图12是过滤器的爆炸示意图。

图13、图14是过滤器盖体、陶瓷滤芯组件以及与它们相连的传动部件的结构示意图。

图15是过滤器的盖体的结构示意图。

图16是过滤器的水轮的结构示意图。

图17是过滤器的齿轮架的结构示意图。

图18是过滤器的减速齿轮的结构示意图。

图19是过滤器的陶瓷滤芯组件的结构示意图。

图20是过滤器的筒体的剖面示意图。

图21、图22是水泵的结构示意图。

图23是水泵的剖视结构示意图。

图24、图25、图26是导向壳体的结构示意图。

图27是图26的A部结构放大图。

图28是电磁铁的结构示意图。

图29是第二电磁铁的结构示意图。

图30是活塞及排水管部分的结构示意图。

图31是水泵的电路系统框图。

图32是各个电磁铁的驱动电压时序图。

81、机箱；811、接水腔；812、翻盖；813、开水接水开关；814、冷水出水管；815、开水出水管；816、水量调节旋钮；817、冷水接水开关；818、水箱基座；819、通水插接件；8191、底座；8192、插接头；8193、侧缺口；820、水温调节旋钮；82、水箱；821、水箱盖；823、支撑脚；824、通水接头；8240、接头套；8241、通水口；8242、止水弹簧；8243、止水塞；8244、密封环；83、加热水箱；831、排气管；832、防尘罩；841、开水出水电磁阀；843、水箱水管；845、冷水出水电磁阀；846、冲洗电磁阀；847、加水电磁阀；85、总控制电路板；

P、过滤器；1、盖体；11、进水接口；111、喷水口；12、出水接口；13、密封圈；14、出水接头；141、定位面；2、筒体；20、转动连接架；21、定位台阶；3、陶瓷滤芯组件；31、陶瓷滤芯；32、第一封头；321、内齿轮；33、出水连接头；34、第二封头；341、转动连接头；4、刷子组件；41、连接环；42、刷杆；43、刷毛；44、弹性卡头；5、活塞；51、弹簧；52、连接板；60、水轮；601、叶片；602、挡流环；603、驱动齿轮；604、转动连接孔；61、减速齿轮；611、第一齿轮；612、连接柱；613、第二齿轮；62、齿轮架；621、套接孔；622、延伸臂；623、减速齿轮安装孔；

9、水泵；91、导向壳体；911、接线端子；912、导向柱；913、导电滑槽a；914、导电滑槽b；915、导电槽；916、定位导槽；9161、纵向槽体；9162、斜下导向面a；9163、第一定位口；9164、定位块；9165、V形定位面；9166、斜下导向面b；9167、第二定位口；9168、返回导向槽；92、泵壳；93、泵盖；931、进水阀；932、出水阀；94、活塞；941、活塞杆；942、连接圈；95、排水管；951、进气阀；952、排水阀；953、固定块；961、第一电磁铁；962、第二电磁铁；963、第三电磁铁；9601、铁芯；9602、导向孔；9603、线圈绕组；9604、绝缘外圈；9605、弹性电刷；9606、导向凸头；97、霍尔传感器。

具体实施方式

实施例1

根据图1至图20所示，本实施例所述的一种节能型饮水机，包括机箱81以及安装于所述机箱内部的水箱82、加热水箱83、过滤器P、水泵9和总控制电路板85；所述机箱前部成型有接水腔811，所述接水腔上部安装有冷水出水管814和开水出水管815；所述机箱前部位于接水腔上方设置有水量调节旋钮816、水温调节旋钮820、冷水接水开关817以及开水接水开关813；所述机箱顶部位于水箱上方的位置转动连接有翻盖812；所述机箱内底部成型有水箱基座818，所述水箱基座底部安装有竖直设置通水插接件819，所述通水插接件连接有水箱水管843；所述通水插接件包括底座8191、一体成型于底座上端中间的插接头8192，插接头的上端部侧面成型有侧缺口8194；所述加热水箱安装在机箱内高于开水出水管的位置，加热水箱上端连接有排气管831，所述排气管上端穿出至机箱上方，且排气管上套设有防尘罩832；加热水箱下方安装有加热器和温度传感器，加热水箱内还安装有水位传感器。

所述防尘罩上端封闭，下端开口，防尘罩侧壁均匀成型有通气孔，所述防尘罩内顶部与排气管之间留有间隙。

所述水箱整体呈椭圆柱形状，水箱上部连接有水箱盖821，所述水箱底部对应所述水箱基座通水插接件的位置成型有通水接头824；所述水箱底面沿周向等距成型有3个以上的支撑脚823。

所述通水接头包括接头套8240，接头套的下部连接有与所述插接头密封连接的密封环8244，接头套内位于密封环上方滑动安装有一个止水塞8243，止水塞上端与接头套上端部之间连接有止水弹簧8242，止水塞下端与密封环上端密封相抵；所述接头套上部侧面成型有通水口8241，在所述插接头向上顶起止水塞时所述通水口与侧缺口连通；

所述过滤器包括有通过螺纹连接的筒体2和盖体1，以及安装在筒体和盖体之间空间内的陶瓷滤芯组件。

所述盖体1的两侧分别成型有进水接口11和出水接口12；盖体的内底部中间一体成型有一个出水接头14，出水接头14与出水接口12相连通，出水接头14的端部外壁成型有定位面141；盖体的内底部还成型有与进水接口11相连通的喷水口111，所述盖体的内底部周边还设置有密封圈13；

所述陶瓷滤芯组件3包括圆管形状的陶瓷滤芯31以及分别固定连接在陶瓷滤芯两端部的第一封头32和第二封头34，第一封头32中间固定连接有与陶瓷滤芯内部连通的出水连接头33，出水连接头33外壁与出水接头14密封转动连接，第一封头32的下端成型有内齿轮321，第二封头34的中间一体连接有转动连接头341。

所述出水接头14外壁靠近盖体内底部位置转动套接有一个水轮。

所述水轮60的外周均匀地一体成型有叶片601，各个叶片的外周一体连接有一个挡流环602，所述叶片表面与水轮的轴向之间形成20-30度的夹角；所述水轮的叶片601与所述喷水口111相对设置，且所述喷水口的方向与所述叶片表面之间的夹角为70-90度；所述水轮上表面中心成型有驱动齿轮603，所述水轮中心还成型有与出水接头14转动连接的转动连接孔604。

所述出水接头14外壁端部的定位面位置固定套接有一个齿轮架62。

所述齿轮架62上成型有与出水接头端部的定位面141位置配合套接的套接孔621，齿轮架的一侧成型有延伸臂622，所述延伸臂上成型有减速齿轮安装孔623。

减速齿轮安装孔上转动连接有一个减速齿轮61。

所述减速齿轮61包括第一齿轮611、第二齿轮613，以及一体同轴连接在第一齿轮与第二齿轮之间的连接柱612，第一齿轮的直径大于第二齿轮的直径；所述第一齿轮与驱动齿轮啮合传动连接，所述第二齿轮与内齿轮啮合传动连接。

所述筒体2为上端封闭下端开口的圆管形状；筒体2内壁对应第二封头的位置成型有定位台阶21。

筒体内固定安装有由定位台阶21定位的转动连接架20。

转动连接架20包括有与筒体内壁过盈配合连接的外圈，以及与所述陶瓷滤芯组件3上的转动连接头341转动连接的内圈，内圈和外圈之间通过3个以上的连接筋一体连接。

所述筒体2内对应陶瓷滤芯31的位置安装有一个刷子组件4。

所述刷子组件4包括有用以刷除陶瓷滤芯外壁上污垢的刷毛43，两个连接环41，以及两个以上一体连接在所述连接环之间的刷杆42；且至少一个连接环41上固定连接有弹性卡头44；所述刷毛固定连接在刷杆内壁上；所述刷子组件通过弹性卡头44与筒体2内壁过盈配合连接。

所述筒体2内位于转动连接架上部安装有与筒体内壁密封滑动连接的活塞5。

所述活塞5的上端固定连接有一个以上的弹簧51，弹簧的上端固定连接在一个连接板52上，连接板与筒体内顶部相抵；所述水轮叶片的面积为1-2cm2，所述喷水口的内径为4-10mm。

所述水泵9通过管道连接在水箱水管843与进水接口11之间。

所述水箱水管843与进水接口11之间通过管道连接有冲洗电磁阀846。

所述冲洗电磁阀与所述水泵通过管道并联在水箱水管与进水接口之间。

所述加热水箱83上部与出水接口12之间通过管道连接有加水电磁阀847；所述加热水箱底部与开水出水管之间通过管道连接有开水出水电磁阀；所述出水接口12与冷水出水管之间通过管道连接有冷水出水电磁阀845。

连接所述出水接口12的管道上连接有三通管，三通管的另外两端分别通过管道连接所述的加水电磁阀和冷水出水电磁阀。

所述的开水接水开关、冷水接水开关、水量调节旋钮、水温调节旋钮、温度传感器以及水位传感器分别与总控制电路板的信号输入端电连接；所述的开水出水电磁阀、冷水出水电磁阀、加水电磁阀、冲洗电磁阀、水泵及加热器分别与总控制电路板的输出端电连接。

所述水量调节旋钮、水温调节旋钮为旋转变阻器，开水接水开关、冷水接水开关为按键开关；所述总控制电路板为基于单片机的控制系统。由于总控制电路板根据开水接水开关、冷水接水开关、水量调节旋钮及水位传感器等的信号来控制各个电磁阀、水泵及加热器等的通断是本领域技术人员容易实现的常规技术手段，文中不再赘述。

取冷水时，长按所述冷水接水开关时，总控制电路板控制水泵工作，同时控制冷水出水电磁阀打开，水箱中的水由水箱水管泵入过滤器，过滤后的水由冷水出水管流出。

取开水时，先通过调节水量调节旋钮设定需要加热的水量，通过水温调节旋钮设定需要加热至的水温，接着短按一下开水接水开关；总控制电路板控制水泵工作，同时控制加水电磁阀打开，水箱中的水由水箱水管泵入过滤器，过滤后的水由出水接口流出至加热水箱中，当水位传感器检测到水位达到水量调节旋钮设定值时，总控制电路板控制加水电磁阀关闭，总控制电路板控制加热器对加热水箱内的水进行加热至水温调节旋钮设定温度；长按开水接水开关，开水出水电磁阀打开。

在每次取水结束后，总控制电路板控制冲洗电磁阀打开，冷水出水电磁阀、加水电磁阀和开水出水电磁阀、水泵维持关闭，冲洗电磁阀打开10-30s后关闭。

所述过滤器的喷水口与进水接口连通，出水接口出水时，流经进水接口的水通过喷水口喷出驱动水轮转动，最终带动陶瓷滤芯组件在筒体内转动，而在所述筒体与陶瓷滤芯组件间又固定设置了用于清除陶瓷滤芯污垢的刷毛，即在过滤器制取饮用水的同时实现陶瓷滤芯组件的刷洗，实现自动清洗陶瓷滤芯的目的。

所述进水接口经水泵与水箱的水箱水管连接，所述进水接口又经冲洗电磁阀与水箱的水箱水管连接，且所述冲洗电磁阀与所述水泵通过管道并联在水箱水管与进水接口之间；所述出水接口连接至冷水出水管或开水出水管，在水泵打开，同时冷水出水电磁阀或加水电磁阀打开且冲洗电磁阀关闭时，筒体内上部的活塞在水压作用下向上移动，与活塞连接的弹簧收缩；在水泵、冷水出水电磁阀和加水电磁阀皆关闭，且冲洗电磁阀打开时，过滤器内水压下降，此时弹簧伸长，活塞向下移动，处于筒体内、陶瓷滤芯之外的带有少量污垢的水经进水接口反向流回至水箱。

所述水箱未装入所述水箱基座时，所述止水塞位于密封环内，通水接头处于封闭状态；当将所述水箱的通水接头对应通水插接件装入所述水箱基座，通水插接件的底座抵住水箱底部下表面，插接头经由密封环插入通水接头内，在水箱重力的作用下顶柱止水塞迫使止水弹簧压缩向上运动，所述通水口与所述侧缺口连通。

本发明使用时，将机箱81上的翻盖812掀起，将盛水的水箱82插到水箱基座818内，所述水箱的通水接头824与所述水箱基座上的通水插接件819对应安装；水箱内的水能够通过水箱水管843由进水接口11流入过滤器P；

当使用者需要取冷水时，长按冷水接水开关817，总控制电路板85发出指令，水泵9工作，同时冷水出水电磁阀845打开，水箱中的水由水箱水管843，经进水接口11流入过滤器P，过滤后的水由出水接口12流出，此时出水通过冷水出水管814倒入放置于接水腔811内对应冷水出水管814位置的盛水容器中。

当使用者需要取开水时，先通过调节水量调节旋钮816设定需要加热的水量，接着短按一下开水接水开关；总控制电路板85发出加水指令，水泵工作，同时加水电磁阀847打开，水箱中的水由水箱水管843，经进水接口11流入过滤器P，过滤后的水由出水接口12流出，出水流入加热水箱83中，总控制电路板根据水位传感器的信息，当水位达到水量调节旋钮816设定值时，控制加水电磁阀847关闭，加热水箱83对其内的水进行加热至水温调节旋钮设定温度后停止工作，为了保证加热水箱内的压力稳定，加热水箱上部设置了排气管831，此时开水使用信号灯点亮，使用者长按开水接水开关813，开水出水电磁阀841打开，出水通过开水出水管815倒入放置于接水腔811内对应开水出水管815位置的盛水容器中。

上述工作进程中（使用者取用开水或者冷水），总控制电路板控制所述冷水出水电磁阀845或开水出水电磁阀841关闭后，冲洗电磁阀846打开，水泵继续工作10-30s后，冲洗电磁阀和水泵同时关闭。上述过程中，过滤器P的进水接口11余水回流，将过滤过程中产生的污垢带回水箱中。在水箱中的水快要用完时，将水箱从机箱中取出，倒掉污垢浓度较高的自来水，并用自来水进行清洗后再次加满水，再次装入机箱中即可。

本发明通过水量调节旋钮、水温调节旋钮设定需要加热的水量、水温和总控制电路板对开水出水电磁阀、冷水出水电磁阀、冲洗电磁阀以及加水电磁阀等的控制实现对使用者所需饮用水的加热，避免对饮用水不必要的反复的加热，达到节能的目的；此外，本发明的过滤器能够借助冲洗电磁阀的开闭实现自清洁的效果。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，在水箱基座底座安装有用以测量水箱重量的电子秤模块，电子秤模块与总控制电路板连接，且总控制电路板上还连接有蜂鸣器。

在电子秤模块测得水箱重量小于设定值时，总控制电路板控制蜂鸣器报警，提示用户更换水箱中的自来水。

所述水箱的重量为200g左右，所述设定值可设为0.5-1kg，这样，在水箱中的水快要完时，水中污垢杂质的浓度已经较高，通过蜂鸣器提醒用户及时换水，避免杂质过多的自来水污染过滤器及各个通水管道。

实施例3

本实施例在实施例1或2的基础上，为了确保过滤器的高效工作及确保其自清洁能力，对水泵做了进一步改进。根据图21至图32所示，所述水泵包括有上端封闭下端开口的导向壳体91，固定连接在导向壳体下端部的圆管状的泵壳92，固定连接在泵壳下端的泵盖93，滑动安装在泵壳内的活塞94，以及安装在导向壳体内的用以驱动活塞上下运动的三个电磁铁。

三个所述电磁铁包括有固定安装在导向壳体内顶部的第三电磁铁963，以及滑动安装在导向壳体内的第二电磁铁962和第一电磁铁961，第一电磁铁位于第二电磁铁的下方。

所述电磁铁包括有环形的铁芯9601，固定连接在铁芯外周的线圈绕组9603，固定连接在线圈绕组外周的绝缘外圈9604以及固定连接在绝缘外圈外壁上的两个对称设置的弹性电刷9605，两个弹性电刷分别与线圈绕组的两端相连接，铁芯的中间为圆形的导向孔9602。所述的弹性电刷为弯折成U形的铜片。

所述第二电磁铁的绝缘外圈上异于弹性电刷的位置还成型有两个导向凸头9606。

所述导向壳体的内底部中心固定连接有一个与各个电磁铁的导向孔配合滑动连接的导向柱912；所述导向壳体内壁沿导向壳体长度方向成型有一对导电滑槽a913，一对导电滑槽b914和一对导电槽915，所述导电滑槽a，导电滑槽b和导电槽的内壁上成型有导电材料层，所述导电壳体的上方固定连接有与各个所述导电滑槽a，导电滑槽b和导电槽上的导电材料层电连接的接线端子911；所述第三电磁铁的弹性电刷与导电槽电连接，所述第二电磁铁的弹性电刷与导电滑槽a滑动连接，所述第一电磁铁的弹性电刷与导电滑槽b滑动连接；所述导向壳体内壁还成型有一对与第二电磁铁上的导向凸头配合滑动连接的定位导槽916。

与各对导电滑槽a，导电滑槽b和导电槽分别连接的接线端子通过导线与控制器电连接，

所述定位导槽包括有一个纵向槽体9161，纵向槽体的下端成型有一个斜下导向面a9162，斜下导向面a的下端成型有第一定位口9163，第一定位口远离斜下导向面a的一侧成型有斜下导向面b9166，斜下导向面b的下端成型有第二定位口9167，第二定位口的正上方成型有上端与纵向槽体连通的返回导向槽9168，纵向槽体与返回导向槽之间的位置成型有一个定位块9164，定位块的上端部与返回导向槽相对且与纵向槽体位置错开，定位块的下端部为V形定位面9165，V形定位面仅位于第一定位口和斜下导向面b的正上方，且V形定位面的最高点位置位于第二斜下导向面b上方。

所述活塞94上端固定连接有3个以上以圆周阵列分布的活塞杆941，各个活塞杆上端共同连接有一个环形的连接圈942，连接圈与第一电磁铁通过螺钉固定连接。

活塞的上方固定连接有一个固定块953，固定块上固定有一个螺旋状的排水管95，泵壳上方安装有进气阀951和排水阀952，所述排水管上端与排水阀连接。

所述泵盖上连接有进水阀931和出水阀932。所述进气阀、排水阀、进水阀、出水阀均为单向阀。

控制器根据总控制电路板的指令，控制水泵的电磁铁有序工作。

所述的控制器为基于单片机的控制电路或PLC可编程控制器，如图32所示，在水泵工作时，控制器分别对三个电磁铁输入相应的控制电流。具体的，在活塞下推阶段，控制器控制第三电磁铁和第二电磁铁通电产生反向磁场，磁场斥力推动活塞向下运动，在第二电磁铁移动到极限位置时（通过控制器设定电磁铁通电时间），控制器控制第三电磁铁暂时断电，控制器控制第一电磁铁与第二电磁铁通电产生反向磁场，磁场斥力推动活塞继续向下运动，第三电磁铁断电时，第二电磁铁的导向凸头卡在定位导槽上的V形定位面位置，不会向上移动；在活塞上拉阶段，控制器控制第一电磁铁和第二电磁铁通电产生同向磁场，磁场引力驱动活塞向上运动，此时第二电磁铁上的导向凸头移动至第二定位口位置，至第一电磁铁与第二电磁铁吸合到一起时，控制器控制第三电磁铁通道产生与第二电磁铁通向的磁场，磁场引力驱动活塞继续向上运动。

由于在活塞上拉阶段，尤其后半程，由于三个电磁铁同时通电，形成了较强的磁场力，能够有力地驱动活塞向上运动。该水泵尤其适合作为抽水泵，可把较低位置的水或其它液体往高位抽送。

在所述泵壳的下部外壁安装有一个霍尔传感器97，霍尔传感器与控制器的信号输入端电连接。

所述水泵的工作原理是这样的，当第一电磁铁向下移动到极限位置时，霍尔传感器检测到信号，控制器得到第一电磁铁从最上端移动到最下端的过程中所花的总时间，则在下一个周期时控制器控制各个电磁铁的驱动电流的时间按照该总时间作为参考进行设定。——活塞从最上端移动到最下端的总时间与水泵出水阀外的压力大小呈正比。比如水泵刚启动工作时，活塞向下运动过程中，驱动第三电磁铁、第一电磁铁的电流时间为3s，驱动第二电磁铁的电流时间为6s；而霍尔传感器检测到第一电磁铁移动到最下端的时间为4s，则在下一周期时，驱动第三电磁铁、第一电磁铁的电流时间改为2s，驱动第二电磁铁的电流时间改为4s；在活塞往上运动过程中，第一电磁铁、第二电磁铁通电的总时间也设定为与活塞向下运动的时间相同。

由于该水泵为活塞泵，产生的水流是不连续的，呈脉冲式，这样水流驱动刷子组件转动时，刷子组件上的刷毛对陶瓷滤芯外表面的刷洗更温和，但清洗效果相比刷毛持续刷洗陶瓷滤芯的方式并没有明显降低，这样能够更好地延长陶瓷滤芯组件的使用寿命。所述水泵振动小，产生的噪音也小。

Claims (1)

1.一种节能型饮水机，其特征在于：包括机箱以及安装于所述机箱内部的水箱、加热水箱、过滤器、水泵和总控制电路板；

所述机箱前部成型有接水腔，所述接水腔上部安装有冷水出水管和开水出水管；

所述机箱前部位于接水腔上方设置有水量调节旋钮、水温调节旋钮、冷水接水开关以及开水接水开关；

所述机箱顶部位于水箱上方的位置转动连接有翻盖；

所述机箱内底部成型有水箱基座，所述水箱基座底部安装有竖直设置通水插接件，所述通水插接件连接有水箱水管；

所述通水插接件包括底座、一体成型于底座上端中间的插接头，插接头的上端部侧面成型有侧缺口；

所述加热水箱安装在机箱内高于开水出水管的位置，加热水箱上端连接有排气管，所述排气管上端穿出至机箱上方，且排气管上套设有防尘罩；加热水箱下方安装有加热器和温度传感器，加热水箱内还安装有水位传感器；

所述防尘罩上端封闭，下端开口，防尘罩侧壁均匀成型有通气孔，所述防尘罩内顶部与排气管之间留有间隙；

所述水箱整体呈椭圆柱形状，水箱上部连接有水箱盖，所述水箱底部对应所述水箱基座通水插接件的位置成型有通水接头；所述水箱底面沿周向等距成型有3个以上的支撑脚；

所述通水接头包括接头套，接头套的下部连接有与所述插接头密封连接的密封环，接头套内位于密封环上方滑动安装有一个止水塞，止水塞上端与接头套上端部之间连接有止水弹簧，止水塞下端与密封环上端密封相抵；所述接头套上部侧面成型有通水口，在所述插接头向上顶起止水塞时所述通水口与侧缺口连通；

所述过滤器包括有通过螺纹连接的筒体和盖体，以及安装在筒体和盖体之间空间内的陶瓷滤芯组件；

所述盖体的两侧分别成型有进水接口和出水接口；盖体的内底部中间一体成型有一个出水接头，出水接头与出水接口相连通，出水接头的端部外壁成型有定位面；盖体的内底部还成型有与进水接口相连通的喷水口；所述盖体的内底部周边还设置有密封圈；

所述陶瓷滤芯组件包括圆管形状的陶瓷滤芯以及分别固定连接在陶瓷滤芯两端部的第一封头和第二封头，第一封头中间固定连接有与陶瓷滤芯内部连通的出水连接头，出水连接头外壁与出水接头转动连接，第一封头的下端成型有内齿轮，第二封头的中间一体连接有转动连接头；

所述出水接头外壁靠近盖体内底部位置转动套接有一个水轮；

所述水轮的外周均匀地一体成型有叶片，各个叶片的外周一体连接有一个挡流环，所述叶片表面与水轮的轴向之间形成20-30度的夹角；所述水轮的叶片与所述喷水口相对设置，且所述喷水口的方向与所述叶片表面之间的夹角为70-90度；所述水轮上表面中心成型有驱动齿轮，所述水轮中心还成型有与出水接头转动连接的转动连接孔；

所述出水接头外壁端部的定位面位置固定套接有一个齿轮架；

所述齿轮架上成型有与出水接头端部的定位面位置配合套接的套接孔，齿轮架的一侧成型有延伸臂，所述延伸臂上成型有减速齿轮安装孔；

减速齿轮安装孔上转动连接有一个减速齿轮；

所述减速齿轮包括第一齿轮、第二齿轮，以及一体同轴连接在第一齿轮与第二齿轮之间的连接柱，第一齿轮的直径大于第二齿轮的直径；所述第一齿轮与驱动齿轮啮合传动连接，所述第二齿轮与内齿轮啮合传动连接；

所述筒体为上端封闭下端开口的圆管形状；筒体内壁对应第二封头的位置成型有定位台阶；

筒体内固定安装有由定位台阶定位的转动连接架；

转动连接架包括有与筒体内壁过盈配合连接的外圈，以及与所述陶瓷滤芯组件上的转动连接头转动连接的内圈，内圈和外圈之间通过3个以上的连接筋一体连接；

所述筒体内对应陶瓷滤芯的位置安装有一个刷子组件；

所述刷子组件包括有用以刷除陶瓷滤芯外壁上污垢的刷毛，两个连接环，以及两个以上一体连接在所述连接环之间的刷杆；且至少一个连接环上固定连接有弹性卡头；所述刷毛固定连接在刷杆内壁上；所述刷子组件通过弹性卡头与筒体内壁过盈配合连接；

所述筒体内位于转动连接架上部安装有与筒体内壁密封滑动连接的活塞；

所述活塞的上端固定连接有一个以上的弹簧，弹簧的上端固定连接在一个连接板上，连接板与筒体内顶部相抵；

所述水泵通过管道连接在水箱水管与进水接口之间；

所述水箱水管与进水接口之间通过管道连接有冲洗电磁阀；

所述冲洗电磁阀与所述水泵通过管道并联在水箱水管与进水接口之间；

所述加热水箱上部与出水接口之间通过管道连接有加水电磁阀；所述加热水箱底部与开水出水管之间通过管道连接有开水出水电磁阀；所述出水接口与冷水出水管之间通过管道连接有冷水出水电磁阀；

所述的开水接水开关、冷水接水开关、水量调节旋钮、水温调节旋钮、温度传感器以及水位传感器分别与总控制电路板的信号输入端电连接；所述的开水出水电磁阀、冷水出水电磁阀、加水电磁阀、冲洗电磁阀、水泵及加热器分别与总控制电路板的输出端电连接；

取冷水时，长按所述冷水接水开关时，总控制电路板控制水泵工作，同时控制冷水出水电磁阀打开，水箱中的水由水箱水管泵入过滤器，过滤后的水由冷水出水管流出；

取开水时，先通过调节水量调节旋钮设定需要加热的水量，通过水温调节旋钮设定需要加热至的水温，接着短按一下开水接水开关；总控制电路板控制水泵工作，同时控制加水电磁阀打开，水箱中的水由水箱水管泵入过滤器，过滤后的水由出水接口流出至加热水箱中，当水位传感器检测到水位达到水量调节旋钮设定值时，总控制电路板控制加水电磁阀关闭，总控制电路板控制加热器对加热水箱内的水进行加热至水温调节旋钮设定温度；长按开水接水开关，开水出水电磁阀打开；

在每次取水结束后，总控制电路板控制冲洗电磁阀打开，冷水出水电磁阀、加水电磁阀和开水出水电磁阀、水泵维持关闭，冲洗电磁阀打开10-30s后关闭。