CN105992921B - 大气水生成器系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了大气水生成器、系统和方法，其涉及用户认证、记录和跟踪由各个用户在各个长度的时期内所分配的水体积、控制组件噪音水平和计时、以及更高效地清洁、加热和冷却所收集的水。所述生成器可被置于与其它这样的生成器网络通信，以交换水可用性信息或可以通过LAN、因特网、蜂窝站、对等网以及卫星与中央服务器元件通信。关于用户从水生成器消耗的水量以及用户对环境所产生的正面影响的信息被传输给用户。水分配数据可被共享在用户的社交媒体账号上或用作竞赛或游戏的输入以便进一步使用户参与。用户认证可以通过嵌入在用户的水容器中的生物计量标签或RFID/NFC标签来完成。

Description

大气水生成器系统及方法
相关申请
本申请要求于2013年10月8日提交的美国临时申请No.61/888,470和于2014年4月25日提交的美国临时专利申请No.61/984,723的权益，这两个申请中的每一者的内容出于在本文中提出的所有原因通过该引用以其整体并入。
技术领域
本发明总体涉及用于收集大气水并以可饮用的形式分配该水的装置。更具体地，本发明涉及具有旨在提高效率、温度控制和噪音控制、以及便于用户交互性的各种特征的便携式大气水生成器。
背景技术
用于将大气水分转变成可饮用的饮用水的系统已经存在了几十年了。然而，消费者对该系统的普遍接受仍然是缺乏的，这很大程度是由于其可操作性低效、噪音、对于清洁度的关注、以及用户参与度的普遍缺乏。对于便携式大气水生成器(atmospheric watergenerator，AWG)的一个主要的挑战是确保由机器分配的水是可饮用的。用于饮用水应用的便携式AWG的早期型号依赖于各种形式的作为控制细菌增长的主要手段的过滤和再循环。
所需要的是改进的便携式大气水生成器，其更高效地在所需温度等级和湿度等级下生成更清洁的水，其包括了方便的噪音控制功能和能量控制功能，所有这些同时保持用户以确保其对机器的持续使用的方式来参与。
发明内容
通过提供根据本发明的大气水生成器、系统以及方法，克服了现有技术的某些缺点。各种实施方式提供了更高效的水加热和水冷却、本质上改进的抑菌特征、方便地噪音控制和能量消耗的能力、以及使用户参与并且激励用户的组件和过程。在本文中讨论的某种特征和功能可以适用于大的工业或商业AWG，因为其涉及到便携式(例如，家庭/办公)型号。
各种实施方式允许生成器在分配水之前或之后通过认证识别用户。通过与生成器网络连接的机器数据库或云服务，可以核实用户认证。水分配信息可以被添加到用户用水概要中并且与云服务同步。基于水消耗信息，分析服务可以给用户提供行为或健康视角(health insight)。该分析可以基于其预选择的通知偏好而被发送给用户或者被卖给第三方服务(例如，广告服务或直接的营销人员)。
本发明的用户概要(users’profile)认证系统可以是主动的或被动的。主动的认证可以依赖于专门的认证动作，例如，输入用户名和密码。相比之下，被动的认证可以与分配器本身集成，例如通过使用集成到分配按钮的指纹扫描仪或经由附接或集成到用户的水容器的RFID/NFC标签。例如，特定的用户的认证可以修改机器的行为以经由预选择的温度控制或预选择的添加项来提供定制化的水。
在本发明的各种实施方式中，用户概要可以与各种社交媒体平台集成以便于行为共享、社会营销或通过给出健康挑战来修改行为。用户的分配可以可选择地发布到社交媒体网站。各种实施方式使得用户彼此挑战以实现统计数据的使用，例如本周所消耗的盎司、本月所节约的瓶子诸如此类。这种发布、挑战或所生成的评论可以集成到各种界面(例如，机器、手机、网站)，其形成本发明的各种实施方式的现有技术或与本发明的各种实施方式相关联。
本文中所描述的便携式大气水生成器的各种实施方式可以将服务相关的机器使用信息(包括过滤器使用寿命)汇报给用来分析的云服务。如果客户请求自动安排，则机器服务需求可以被发送到客户或发送到服务个人。
在各种实施方式中，机器、移动应用、以及网站上的安排界面允许管理员修改水生成时间。分析服务可以基于所期望的水输出对客户所经历的实际输出，来使用该信息建议生成安排调整或确认理想的机器布置。
例如，生成器可被印上品牌或被定制化以满足客户的单个需求。该定制化可以经由移动设备界面或网站界面来管理。例如，生成器可以利用Wi-Fi或蜂窝技术来周期性地更新其功能。
附图说明
通过对优选实施方式的以下详尽描述的益处以及参考附图，本发明的其它优点对本领域的技术人员而言可以变得显而易见，其中：
图1为根据本发明的系统的示意性侧视图，其示出了臭氧生成和输送途径；
图2为根据本发明的一个示例性AWG系统的概略透视图；
图3为图2的系统的另一概略透视图；
图4为示出了图2的系统的各种内部组件的概略透视图；
图5为图4中示出的系统和配置的侧视图；
图6为图2的示例性系统的概略前视图；
图7为沿着图6的线7-7截取的概略截面图；
图8为图2的示例性系统的概略侧视图；
图9为沿着图8的线9-9截取的概略截面图；
图10为根据本发明的各个方面的系统的替选实施方式的概略侧视图；
图11为示出分配时期、致动时期、致动体积、以及各个用户总体积之间的关系的一个示例的概略图表；
图12为描绘了本发明的一个或多个非限制性实施方式的网络连接的概略框图；
图13为示出本文中所描述的加热器控制算法的逻辑和功能的流程图，其中与水相关的事实和关于如何与生成器交互的另外的信息的概览被显示给用户；
图14为示出本文中所描述的可变脉冲控制加热算法的逻辑和功能的流程图；
图15为示出本文中所描述的加热功率输出中断模式的逻辑和功能的流程图；
图16为示出了对于本文中所描述的加热和冷却控制模块是有用的电路的图表；
图17为根据本发明的某个实施方式的系统构架的示意图，其中多个AWG与从网络中的另一节点运行的日历程序网络通信；
图18为根据本发明的某个实施方式的系统构架的示意图；
图19为用于呈现在便携式大气水生成器的显示屏上的控制板的实施方式的线框图；
图20为导航画面打开的控制板的实施方式的线框图；
图21为我的用水提示(My Hydration Prompt)画面的实施方式的线框图，其包括刚刚分配的水的体积、生成器的所有用户的平均消耗、以及在下左侧用于合作品牌机会的开放画面空间；
图22为我的用水提示(My Hydration Prompt)画面的另一实施方式的线框图；
图23为在登录状态画面中的用户用水概要(User Hydration Profile)的实施方式的线框图；
图24为用户用水概要画面的实施方式的线框图，其包括与消耗水相关的激励消息、个人水跟踪信息以及将当前生成的消耗数据添加到用户概要以包含在他们的持续的水跟踪中的选项；
图25为在节约状态画面中的用户用水概要的实施方式的线框图；
图26为创建用户用水概要-姓名输入状态画面的实施方式的线框图；
图27为创建用户用水概要-PIN输入状态画面的实施方式的线框图；
图28为私人用户用水概要画面的实施方式的线框图，其呈现了用户消耗水的目标以及隐藏了所有其它用户的跟踪信息；
图29为全球水成因(Global Water Cause)画面的实施方式的线框图；
图30为全球水成因画面的实施方式的线框图；
图31为视频观看重叠画面的实施方式的线框图，其中，可以呈现与水相关的激励或教育视频内容，或与合作品牌(partnering brand)相关的广告和提示消息；
图32为设定登录的画面的实施方式的线框图，从而管理员可以访问生成器的可控特征和在计算机元件上运行的软件应用程序；
图33为设定显示管理控制板的画面的实施方式的线框图，其中向管理员显示与水生成相关的设定，以及附加机器服务和水位状态信息；
图34为用于安排每日水生成的设定的画面的实施方式的线框图，从而管理员可以利用每天应用的输入参数(除非重写)在生成器处直接地安排水生成；
图35为用于重写当天的水生成的设定的画面的实施方式的线框图；
图36为用于安排水生成确认的设定的画面的实施方式的线框图；
图37为用于管理用户的设定的画面的实施方式的线框图；
图38为用于确认动作状态的设定的画面的实施方式的线框图；
图39为产品支持的画面的实施方式的线框图；以及
图40为警报画面的实施方式的线框图。
具体实施方式
现在参照附图，在多个视图中，相同的附图标记表示相同或相应的特征。
在本文中描述的是大气水生成器100的非限制性实施方式，大气水生成器100用于在环境中利用周围空气工作并且由周围空气生成可饮用水。大气水生成器100的便携式型号可以包括水生产元件、至少一个水龙头(tap)元件144、以及计算机元件150。水生产元件优选地配置成将来自周围空气的水蒸气转变成液态水。根据生成器100的具体实施方式，各个水生产元件可以包括除湿子系统、干燥子系统、隔热子系统、这些子系统的组合等等。
除湿子系统通常包括通过冷凝器116循环制冷剂的压缩机114，以及蒸发器盘管，蒸发器盘管将围绕它的空气冷却。这将空气温度降低到其露点，造成水蒸气冷凝。过滤的空气通常通过风扇180在蒸发器盘管上方运动。干燥子系统通常包括湿气干燥过程，由此浓缩盐水溶液中的盐用于吸收周围湿气。隔热子系统通常包括热交换器，所述热交换器将来自一种流体的热量传递给另一流体。例如，通常隔热轮热交换器由具有螺纹的大轮制成，所述螺纹旋转通过热流体和冷流体以提取或传递热量。
该至少一个水龙头元件144可以与水生产元件以接收水的方式连通，其可在打开状态和闭合状态之间由用户致动。该用户致动可以是非直接的。相反，其可以通过电子按钮控制(例如，108和110)、螺线管、推杆等等来实现。该至少一个水龙头元件144可以配置成当处于其打开状态时允许水由至少一个水龙头元件分配，并且当处于其闭合状态时防止水由至少一个水龙头元件分配。可以设置热水锁定按钮122以防止热水被分配。
参考图11进行说明，致动时期(例如，那些显示为146a和146b)可以分别由至少一个水龙头元件144持续地处于其打开状态的每一时间长度来定义。水的致动体积(例如，那些示出为148a和148b)分别由每一致动时期所分配的水的体积来定义。参考图11，在具体分配时期152的过程中，用户A已经通过致动水龙头144触发了三个不同的致动时期(146a、146a’和146a”)。类似地，在相同的分配时期152中，用户B已经触发了两个不同的致动时期(146b和146b’)。因此，在分配时期152中，水的各个致动体积(146a、146a’、146a”、148b和148b’)已经由用户A和用户B从生成器100进行了分配。
在多个具体实施方式中，计算机元件150可以包括各个处理器、存储器、机器数据库和显示屏。计算机元件150可以优选地配置成：(i)注册生成器的一个或多个注册用户；(ii)记录由各个注册用户分配的致动体积；(iii)对于每一注册用户，对贯穿各个用户分配时期所分配的各个致动体积求和，由此定义各个用户总体积；以及(iv)将各个用户总体积传输给一个或多个注册用户。再次参考图11，用户A的总体积154a表示在各个分配时期152中所分配的用户A的致动体积的总和。类似地，用户B的总体积154b表示在各个分配时期152中所分配的用户B的致动体积的总和。
在某些优选实施方式中，用户总体积154以以下几者中的至少一者的形式传输：(a)一个或多个标准单位的体积测量值；(b)朝向各个注册用户的预设目标的进度；(c)朝向各个注册用户的组的预设组目标的进度；以及(d)假设的预定容积的塑料容器的数目，其体积合计等于各个用户的总体积。
在具体优选实施方式中，计算机元件150包括显示屏102，至少通过将各个总体积154显示在显示屏102上来完成用户总体积154的传输。作为示例，计算机元件可以为或可以包括具有触摸屏界面的平板电脑。这样，显示屏的作用可以通过该计算设备的触摸屏界面来执行。
生成器100的某些实施方式还可以包括一个或多个传感器元件(未示出)，其配置成测量周围温度、周围压力、以及周围湿度中的至少一者或多者。在该实施方式中，计算机元件150可以与一个或多个传感器元件数据通信，并且配置成：(a)根据数据来计算生成器100能够由周围空气制成液态水的当前的速率；以及(b)将该速率显示在显示屏102上。
生成器100的具体优选实施方式包括网络接口(软件或硬件)，该网络接口配置成使计算机元件150与局域网(local area network，LAN)、广域网(wide area network，WAN)、蜂窝网、对等网以及卫星中的至少一者通信。该通信可以优选地包括无线通信。
在生成器100的网络支持的实施方式中，计算机元件150可以配置成通过网络接口接收以在显示屏上显示的以下几者中的至少一者或多者：(i)与水使用相关的教育消息或激励消息；(ii)与节约用水相关的教育消息或激励消息；(iii)与品牌相关的图形、消息或宣传；以及(iv)服务通知。
在多个实施方式中，所传输的用户总体积可被各个注册用户的社交媒体账号访问。该访问可以通过本发明的多个实施方式的服务器元件的动作、社交媒体服务器或软件的动作或以上几者的组合来驱动。可替选地或附加地，在具体实施方式中，所传输的用户总体积可以作为数据输入而被传输到可由一个或多个注册用户玩的基于计算机的游戏。在该实施方式中，各个总体积可以具有触发游戏中的事件的效果(例如，屏蔽主角、使资源或选项可使用、增加生命等)和/或表示游戏中的参数(例如，速度、能量等级、货币等)。在另外的实施方式中，所传输的用户总体积可以作为数据输入传输至注册用户之间的基于计算机竞赛，其中竞争者的各个总体积被用作互相成绩对比的基础。例如，在所选择的分配时期内消耗最多水或节约最多的假设塑料瓶的竞争者/用户将胜出。
在具体实施方式中，所传输的用户总体积154可被各个注册用户的移动计算设备(例如，手机、平板电脑等等)访问。例如，参考图18，在该实施方式中，可以通过中间服务器元件进行移动访问(例如，通过移动网络浏览器或软件应用)。服务器元件可以包括彼此并置或跨地域的一个或多个服务器。
在某些实施方式中，用户分配时期152中的至少一个为当前日历日的到由各个注册用户或多个注册用户最近分配为止而已经过的部分。在便携式大气水生成器100的多个实施方式中，计算机元件150可以包括配置成被重新初始化的机器计数器。在该实施方式中，用户分配时期中的至少一个可以与自生成器100的最近的重新初始化所已经过的时间相等。而且，用户总体积中的至少一者可以对应于由便携式大气水生成器的所有用户的分配。
具体实施方式可以包括用于确定水的致动体积的流量测定元件。该流量测定元件(未示出)可以由一个或多个流量传感器或流量计构成，该一个或多个流量传感器或流量计例如以流体连通方式分别设置在一个或多个水龙头元件144与一个或多个对应的可饮用水箱(例如，冷水箱126和热水箱128)之间。
参考图17来说明，在生成器100的某些优选实施方式中，计算机元件150可配置成被置于与位于其它地方的一个或多个附加的所述生成器100的计算机元件150网络通信。而且，计算机元件150中的每一者可配置成从网络中的其它生成器100中的每一者接收各个可饮用水的可用性数据，并且指示对应于其它生成器中的每一者的可饮用水可用性和位置信息(例如，多腔室设施中的哪个腔室)。
在生成器100的具体优选实施方式中，一个或多个注册用户的注册使得注册用户利用相关用户名创建各个用户用水概要，每一用户用水概要包括各个用户用水数据。用户用水数据可被各个注册用户通过利用唯一的认证ID登录进其用水概要中而访问。而且，用户用水概要优选地跟踪以一种或多种形式传输的各个用户总体积154，例如一个或多个标准单位(例如，fl.oz.、mL等)的体积测量值、朝向各个注册用户的预设目标的进度、和/或假设的预定容积的塑料容器(例如，20mL的塑料水瓶)的数目，所述塑料容器的体积合计等于各个用户总体积154。
在多个实施方式中，认证ID可通过各个用户输入密码而被计算机元件150读取。附加地或替选地，认证ID可通过生物计量感测(例如，指纹、虹膜识别等)而被计算机元件150读取。另外，附加地或替选地，认证ID通过射频识别(radio frequency identification，RFID)标签、近场通信(near field communication，NFC)标签等而被计算机元件150读取。在该实施方式中，RFID标签或NFC标签可以嵌入或包括在各个用户的饮用容器(例如，水杯、马克杯、热水瓶或水瓶)中。在该种情况下，用户的ID可以通过利用嵌入标签的容器来接收从生成器分配的水而得以简单认证。
生成器100的多个实施方式通常可以包括一个或多个动态组件(例如，具有在工作期间移动的部件的组件)。一个或多个动态组件中的每一者可以具有各自的活动状态，其导致了人能听到的各个声学特征(例如，噪音)。在这些实施方式中，计算机元件可利用噪音控制时程编程。该噪音控制时程可配置成包括当一个或多个动态组件自动地维持在各自减少的活动状态或非活动状态中时的多个时刻。减少的活动状态可以使对应的组件生成比其在活动状态时可能生成的更少的噪音。类似地，非活动状态通常可能导致对应的组件无论如何都不制造噪音。此类动态组件的示例可以包括风扇元件180、压缩机元件114和泵元件122和泵元件182。
例如，噪音控制时程可通过生成器100的触摸屏界面102被用户局部地修改。例如，用户可以通过选择画面图标或按下按钮而将生成器100置于瞬间静音模式。附加地或可替选地，参考图17，计算机元件150可配置成被置于与从网络中的另一节点运行的日历程序网络通信。噪音控制时程可以通过日历程序进行修改。在某些应用中，网络可以为办公环境的LAN并且例如当日历程序中安排的会议发生在生成器100所位于的房间中时，一个或多个动态组件可以在所安排的会议的持续期间而自动地置于其各自减少的活动状态或非活动状态中。
在具体实施方式中，计算机元件150可配置成被置于与自动家用器具控制日程调度器通信。在该实施方式中，噪音控制时程可以通过家用器具控制调度器而被修改。
在生成器100的某些实施方式中，计算机元件150可以利用能量控制时程编程。能量控制时程可配置成包括当生成器100的一个或多个电能消耗组件自动地维持在各自减少供电的状态或断电状态中时的多个时刻。在该实施方式中，计算机元件150可配置成被置于与电力公司网络通信，以接收来自电力公司的指示高需求时刻的周期性或实时的电力网需求数据。然后，计算机元件150可以利用该信息来修改能量控制时程以减少在所指示的高需求时刻期间一个或多个电能消耗组件处于其活动状态的时间量。能量控制时程还可以通过生成器100的触摸屏界面102被用户修改。
生成器100的多个实施方式可以包括收集容器118，所述收集容器118配置成从水生产元件接收液态水，并且暂时地储存定量的液态水(例如，在液态水被泵送通过过滤器130和抑菌元件到达冷饮用水箱和热饮用水箱之前)。容器UV灯120可以延伸通过收集容器118并且可从收集容器118轴向地移除。例如，容器118可被滑动地拉到生成器100的箱体的外面，并且该UV灯120经由在收集容器118的横向方向上轴向移动而从容器118移除并且更换。容器UV灯120可以优选地在容器内基本横向地居中，以便协助将容器内存在的水最大程度地暴露于UV灯。
参考图10来说明，冷水箱126可以关联浮球226和电子水位控制器224。容器118可以关联电子水位控制器224和平的水过滤器(flat water filter)218。可以朝向生成器100的底部设置泄露传感器228，只有当源自生成器100的任何组件已发生水泄露时提供警报。冷水箱和热水箱可以通过连接管220而彼此流体连通。连接管可以与热水箱入口214连接。可以提供电子控制附件222。
在生成器100的多个实施方式中，收集容器118通常配置成从水生产元件接收液态水，并且暂时地储存定量的液态水。参考图1来说明，臭氧生成器188可配置成生成可通过臭氧管道190按照路线被运送到收集容器118的臭氧气体196。在这些实施方式中，储存量的存在可以限定储存水的上表面处的水位线192，并且收集容器118可以包括臭氧入口194，所述臭氧入口194用于接收来自臭氧生成器188的臭氧气体196并且在收集容器118内的水位线192之上的位置处将其释放。在冷水箱126与收集容器118流体连通的实施方式中，臭氧气体196还可通过臭氧管道190按照路线被运送至冷水箱126的上部127。可以设置压力平衡阀198(例如，节流阀)以使运送到收集容器118和冷水箱126的臭氧气体196成比例。可替选地或附加地，可在收集容器118中预先确定水位线限制水位200，并且臭氧入口194可配置成在收集容器118内的水位线限制水位200之上的位置处将臭氧气体196释放。
在具有冷水箱126的生成器100的具体实施方式中，冷水箱126配置成从收集容器118接收水。在这些实施方式中，至少一个热水箱128可配置成从冷水箱126接收水，该至少一个热水箱128连接至加热元件，所述加热元件配置成将容纳在热水箱128内的水加热。可以设置中央处理单元，所述中央处理单元可被用户通过控制面板而编程。中央处理单元可配置成与加热元件通信，并且根据定义协议而使电力被输送至加热元件，其中，该协议规定：(i)从电源输送到加热元件的脉冲能量的频率和量级；以及(ii)用于容纳在热水箱和冷水箱中的水的设定温度或温度设定范围。
前述协议还可以规定休眠时间，其中休眠时间是用于容纳在热水箱中的水的设定温度或温度设定范围相对于与正常工作时间期间关联的温度降低的时间段。该协议还可以规定：(a)用于容纳在热水箱中的水的设定温度或温度设定范围是否高于容纳在冷水箱126中的水的设定温度或温度设定范围；或(b)用于容纳在冷水箱126中的水的设定温度或温度设定范围是否高于容纳在热水箱中的水的设定温度或温度设定范围。该协议还可以规定用于便携式大气水生成器100的总电力使用限制。
在这些具体实施方式中，总电力使用限制可以包括：(a)通过每一脉冲能量可输送的能量的具体量或最大量；(b)在预定时间段内可输送的能量的合计最大量；或(c)前述(a)和(b)的组合。
参考图7和图9，生成器100的某些实施方式可以包括冷水箱制冷压缩机124和配置成从收集容器118接收水的冷水箱126。冷水箱126可以在其中设置有：(a)竖直延伸的保护罩元件138，其限定了保护体积140的侧面周长，(b)横向(例如，径向)延伸的阻挡元件136，其限定了保护体积140的上周长，以及(c)制冷剂蒸发器盘管134，其与制冷压缩机124流体连通并且设置在保护体积140内。阻挡元件在冷水箱内可被基座元件137支撑。保护罩元件138可从冷水箱126的底壁125竖直延伸。热水箱128可例如通过设置在保护体积140外部的第一冷水箱出口129与冷水箱126以接收流体的方式连通。冷水水龙头144可通过设置在保护体积140内的第二冷水箱出口145与冷水箱126以接收流体的方式连通。冷水箱内的该保护蒸发器盘管配置允许更高效地制造并且分配更冷的水，这部分由于冷水箱内的整个水体积不需要被维持在最冷的分配水温的事实。相反，冷水箱内的更有限体积的水被维持在最冷的分配温度下。
现在参考图18，根据本发明的系统的示例性实施方式可以包括一个或者多个便携式大气水生成器100(AWG)。AWG中的每一者可以包括水生产元件、流量测定元件以及计算机元件150。水生产元件通常配置成将来自周围空气的水蒸气转变成液态水。流量测定元件可以适于用来确定在一个或多个单独的分配时期152中由用户从AWG分配的一个或多个体积的可饮用水。计算机元件150可配置成获取用户概要数据、分配数据以及服务数据。用户概要数据可涉及到一个或多个单独的注册用户。分配数据可涉及到由各个注册用户分配的至少一个或多个体积的可饮用水。服务数据可涉及到各个生成器100中的一个或多个组件的操作。服务器元件可与AWG的计算机元件网络通信并且配置成从该计算机元件接收用户概要数据、分配数据和服务数据中的一者或多者。该网络通信可优选地途经网络连接。
在该系统的某些实施方式中，服务器元件可以包括数据库元件，该数据库元件用于跟踪由各个注册用户分配的各个体积的可饮用水，各个体积的可饮用水作为参赛的注册用户之间的基于统计或游戏的竞赛的输入。而且，服务器元件可以运行可由各个用户的移动计算设备访问的应用程序界面(application programming interface，API)。该API可以使以下能够用于一个或多个注册用户的社交网络账号：(a)涉及到各个注册用户的分配数据；以及(b)假设的预定容积的塑料容器的各个数目，该塑料容器的体积合计等于由各个注册用户分配的一个或多个体积的可饮用水中的每一者。
在多个实施方式中，服务器元件还可配置成将用于在各个显示屏102上显示的以下几者中的至少一者或多者发送到AWG的计算机元件150：(i)总的用户数据，其包括在各个分配时期由各个注册用户从所有的各个便携式大气水生成器分配的可饮用水的所有体积的总量；(ii)关于水使用的教育消息或激励消息；(iii)关于节约用水的教育消息或激励消息；(iv)关于品牌的图形、消息或宣传；以及(v)服务通知。服务器元件还可配置成将软件应用更新发送到计算机元件150。
由周围空气生成可饮用水的方法的多个实施方式可以包括以下步骤：(a)提供水生产元件，所述水生产元件配置成将来自周围空气的水蒸气转变成液态水；(b)安装至少一个水龙头元件并且选择计算机元件，所述至少一个水龙头元件与水生产元件以接收水的方式连通，并且可在打开状态和闭合状态之间由用户致动，至少一个水龙头元件配置成当处于其打开状态时允许水由其分配，并且当处于其闭合状态时防止水由其进行分配。(i)致动时期146分别由该至少一个水龙头元件144持续处于其打开状态中的每一时间长度来定义。水的致动体积148分别由在每一致动时期中所分配的水的体积来定义。计算机元件可优选地配置成用于：(i)注册生成器的一个或多个注册用户；(ii)分别记录在各个用户分配时期所分配的每一致动体积；(iii)对属于每一注册用户的各个致动体积求和，由此定义各个用户的总体积；以及(iv)将各个用户的总体积传输给一个或多个注册用户。
除了其它新颖的特征，根据本发明的多个实施方式可以包括以下一个或者多个改进：(a)除湿过程的可编程性和提高的能效；(b)抑菌UV光的设计；(c)自清洁的臭氧环境卫生设计；(d)与水的加热和冷却关联的提高的能效；以及(e)用户界面。
关于除湿过程，常规的便携式AWG的水生产子系统通常例如在一天中当各个机器感测到其储存的水很少时的任意时间工作。由此，该常规的系统可能在AWG被存放的房间(例如，在占用的会议空间、在儿童睡眠期间的儿童卧室等)内在一天中的不合适的时间产生压缩机噪音。为了解决该问题，本发明的某些实施方式给用户提供了对允许AWG的水生产子系统工作的时间进行编程的能力。因此，用户可以基于其对环境内的需求来控制引起的噪音水平。因此，如本文中公开的改进的AWG系统例如可以更适合应用在家庭或办公室环境中的安静部分。
作为示例，用户可以对AWG机器编程，从而其可以在以下时间自由生产水：从周一到周五的下午6点到早上8点的100％的时间，或可替选地，如果在该时间期间在相同房间内安排开展会议，则除了该特定一天的下午1点到下午3点之间以外的任何时间(例如以确保在该会议期间机器不产生压缩机噪音)。在该具体实施方式中，基于计算机网络的调度器(如，Microsoft
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等等)可以与AWG机器远程地交互，从而该机器自动编程，以在相同房间内安排会议时的时间期间不制造水。在该实施方式中，例如，安排秘书或职员可以仅仅安排会议室的使用，这正如他们通常将从他们自己的计算机中进行，并且该计算机(或例如中间服务器)将相应的水生产“中断时间”发送给位于会议室内的AWG机器。
现在参考附件A，某些优选的实施方式可以包括触摸屏界面(例如，如IPad或类似的平板电脑)。该界面可以通过例如包括以下中的一者或多者而提供旨在很大程度上提高并且改进用户参与度的功能性和更有效的系统操作。
(a)提供正在进行的计数器或显示板，其例如通过从根据本发明的机器消耗“水气”而非来自塑料容器的水(例如，5加仑水壶或单个用户尺寸的塑料瓶)来指示总办公室总计节省了多少16.9盎司(oz.)的塑料瓶。
(b)提供个性化的账号以及个人偏好设定，由此每一办公室用户通过输入其个人密码(例如，其首字母)或刷对于其身份唯一的卡或传感器，可以跟踪到他们每天/每周/每月/每年单独地消耗多少水。用户识别其本身的传统方法已经包括主动输入，例如从用户列表中选择。相比之下，本发明的多个实施方式可以包括被动识别，例如，通过生物计量(包括指纹或虹膜扫描)、通过定制的被动标记(例如，唯一的射频识别/RFID或近场通信/NFC)、或通过将身份验证与现有的标记(例如，利用用户的蜂窝电话或遥控车钥匙)耦合。定制的被动识别标记可以以出入证的形式存在或嵌入在容纳水的容器中以允许自动识别，并且可以允许在用户和无需主动输入的实施方式之间的直接连接。该直接的被动连接可以提高空气-水生成器的整体用途、提高对水消耗的跟踪、减少分配水所需要的时间、提高数据的安全性、并且提高与设备的整体用户参与度。该特征可以鼓励在AWG机器所存在的家庭、商业设施或办公空间的成员之间竞赛。例如，确定在给定的时间段内哪个个人、团体、部门、或办公室消耗了最多的来自机器的水。该竞赛可以刺激参与者的健康的改善并鼓励参与者的环境负责行为(例如，经由节约塑料瓶)。形成改进的AWG系统的一部分的平板电脑或相关的组件可以适于无线地(或例如经由LAN)将各个数据传输至特定用户的移动设备(移动手机、平板电脑等)或个人电脑。
(c)将趣事或与水相关的教育方面的事实显示在平板电脑屏幕上以及在平板电脑屏幕上发送消息。例如，用户可以获知每天平均每人消耗了多少水；需要多少水灌满塑料瓶等。替选地或附加地，可以显示局部的/地区的/国家的/国际新闻、运动、娱乐和金融。另外，替选地或附加地，平板电脑可以呈现紧急通知(例如，国家灾难、地方交通等)。为了利用平板电脑提高用户的体验，AWG机器的多个实施方式可配备有提供声音和音频的扬声器104。
(d)显示健康和工人生产力事项以及鼓舞人心的名言。
(e)播放社会和环境责任感的消息和视频。
(f)呈现公司或家庭消息，例如，安排/公告、任务声明、家庭购物清单等。
(g)呈现与AWG机器的性能相关的诊断信息(例如，组件故障或需要更换的过滤器或灯)。相关地，该诊断信息可以被传输到总公司或总部，其在某些情况下可能够远程地故障检测并且解决问题。该方法可以导致节约气体、能量和/或人力。而且，在具体实施方式中，对平板电脑的无线编程可以远离操作总部而发生，所述操作总部与由不同位置中的不同消费者操作的AWG机器通信。
本文所讨论的改进的AWG机器的具体可网络连接的实施方式可配置成传输与性能相关的数据和与各个机器相关的水消耗的体积和类型。可以提供一个或多个网络服务器来接收此类数据并且便于或进行该数据的集合，以便例如跟踪机器用途、消费者行为(如，消费了多少水、多长时间一次或在何时)并且将局部到每一机器的气候类型与各个机器的水生产和其它机器性能参数关联。AWG机器的优选实施方式可以适于通过wifi连接而连接到因特网。在多个实施方式中，在具体设施(如，办公室)中的多个AWG机器可以适于无线地或以其它方式而彼此互联，以在该设施中共享数据或便于将来自AWG机器的数据高效地集合。通过被提供免费或打折的故障检测和维护(如，更换过滤器、水箱、以及管道清洁、和/或维修或更换机器组件)，可以激励机器的购买者将机器接入到网络中(如，与一个或多个远程网络服务器通信)。该联网可具有故障检测和服务供应商的优点，这因为该供应商可通过网络连接将音频、视频或弹出(still-shot)广告呈现在AWG机器的平板电脑上，并通过各个广告商相应地补偿。这些广告可以例如通过使来自广告服务器或数据库的各个广告经由网络流动到平板电脑而呈现。
关于改进抑菌UV光设计和配置的需求，在实现将UV光完全地暴露到储存在AWG机器中的足够大容量的水方面历来存在困难。作为示例，一些常规的AWG机器提供了UV管，水被泵送或以其它方式流动通过该UV管。这通常导致了细菌有限的直接暴露于放射的UV射线中。在解决该问题时，本发明的实施方式可以提供一个或多个UV灯泡120，灯泡120可移除地横向设置而跨越水收集容器或储存容器118的大约体积的中间面或中点(例如，见图5和图9)。这样的配置有助于确保更大比例的储存水并且水中的任何细菌更直接地暴露于UV光更延长的时间段。
以往，便携式AWG机器在很大程度上缺乏引起用户注意和归属感的特征。例如，该常规系统不能提供既有娱乐性又有教育性的交互，或该交互使用户通过其对机器的使用而感到更具环保责任性。根据本发明的多个实施方式可以例如通过触摸屏平板电脑来提供用户界面。该用户界面设备可以使以下中的一者或多者可行：(a)使用户创建并且监控唯一的“用户用水概要”，这使用户(例如，依需求)跟踪其每天/每周/每月/每年的水消耗和通过节约灌水的塑料瓶的正面环境影响；(b)使用户每天暴露于娱乐性/教育性的水方面、健康方面、教育性方面、环境方面的事实，这些事实不仅是局部相关的而且是全球相关的；(c)显示用户对于其自身和相关联的其它方面(例如，其利用AWG机器已经节约的而不是在海洋和垃圾填埋中减少的塑料瓶的数目)已经具有的进行中的正面环境影响的程度。
某些最近提出的控制AWG内的细菌增长的方案已经依赖于臭氧处理的使用。作为示例，臭氧生成器或相关的臭氧排放器已经安装在AWG的水收集水箱的底部或靠近水收集水箱的底部。常规的思路是，由于臭氧处理已多年用在大规模的市政污水处理厂以处理污水，故当用在显著较小的AWG应用时同样有效。遗憾的是，这可能并非如此。在市政污水处理厂应用中，例如通过使用大量的文丘里效应自包含混合增压系统，放出的臭氧被更多地混合到将要被“处理”的更大比例的水中。
相比之下，从常规的AWG机器的收集水箱或冷水箱的底部排放的臭氧气泡流导致了臭氧气泡与各个水箱中容纳的相对小比例的水直接接触。因此，未充分使用的大量集中的臭氧然后必须被排放到周围大气中。更确切地说，在该常规的AWG机器中产生的大量臭氧最终在各个水箱的水位线之上被收集，并且需要排放到周围的环境大气中。为了保护周围环境中的居民免受暴露于臭氧的危险，通常设置有过滤器，以在臭氧从常规的AWG机器释放回到周围环境中之前使臭氧气体分解。
本发明的一个方面能够以一种比现有技术在先提出的解决方案更实际并且并高效的方式包含细菌生长。大部分细菌增长实际上不在收集水箱内中的水中开始，而是在收集水箱的壁上开始。作为示例，水箱内上升和下降的水位使水箱壁潮湿-这是细菌增长的理想条件。本发明实现了依赖于体积小得多的臭氧气体的排放的臭氧分布系统。例如，参考图1，在本发明的优选的实施方式中，臭氧气体不需要在水箱内容纳的水中被排放，而是在水位线之上的位置处被排放以便直接地管理或消除水箱壁上的细菌增长。因此，细菌增长在AWG中经历最多的细菌增长的各个水箱内的区域处被阻止。可以提供压力平衡阀(在图1中标记的“节流阀”)来确保收集水箱容纳适当量的排放臭氧。轴向可移除的并且可更换的UV灯120可被设置在收集水箱118中以防止水本身中的细菌增长。在多个实施方式中，还可以设置水路UV灯106。
而且，由于根据本发明的多个实施方式比常规的“水中”解决方案产生了相当少量的臭氧，故避免了产生过量的臭氧气体。因此，不再需要在最近的常规现有技术中常见的臭氧过滤机制。
例如，参考图7和图9，根据本发明的某些实施方式以冷水箱126的设计特征，其允许比在AWG领域中的常规冷水箱解决方案更快并且更高效地生产较冷的水。相对小(例如，大约80瓦)的制冷压缩机单元124(完全独立于主除湿压缩机)可被设置成与制冷剂管的盘管134连通以在阻挡件136的下方冷水箱的底部上形成物理冰环。
根据本发明的具体实施方式以热水箱技术的改进为特征，所述热水箱技术利用比AWG领域中常规的热水箱解决方案更少的能耗而生产更热的水。在最常规的水分配机器中，一旦热水箱中的水温降低到某水平之下，则使用大量的能量来加热水。一旦水温上升到上设定点，则不再施加能量，直到水温下降到更下设定点达几分钟或几小时之后。一旦水温下降(由于随着时间推移其必然会下降)，常规的生成器将必须调高其输出以将水温升高到所需的水平。这引起了对于咖啡或茶的消费者不一致的温度体验。相比之下，本发明的优选实施方式可以实现小型(例如，大约75瓦)的生成器，该生成器排放出非常低但是非常恒定的能量脉冲，这将恒定高地保持水温。
根据本发明的某些方面，设置了便携式AWG(例如，在图1和图2中用100示出的AWG)，该便携式AWG包括具有外部和内部的箱体，箱体的内部配置成容纳适于将从大气收集的水沉淀到容器中的除湿子系统。该AWG包括冷水箱；至少一个热水箱，所述至少一个热水箱连接至至少一个加热元件(线圈)，所述至少一个加热元件配置成将容纳在热水箱中的水加热；以及中央处理单元(CPU)，所述CPU可由用户通过AWG上的控制面板编程。该CPU配置成与加热元件通信并且根据定义协议使电力被输送至加热元件。
除了其它事项，本发明提供的该协议可以规定：(i)从电源(将容纳在热水箱中的水加热)待输送到加热元件的脉冲能量(与恒定能量流相反)的频率和量级；以及(ii)用于容纳在热水箱和冷水箱中的水的设定温度或温度设定范围。
根据本发明的另外的方面，该CPU或MCU可被编程以还执行其它协议。例如，另外的定义协议可以规定AWG的休眠时期，该休眠时期为用于容纳在热水箱中的水的设定温度或温度设定范围相对于用于正常工作时间段(当该温度可被保持在升高的温度时、当AWG更可能被使用时)的设定温度下降的时间段。更进一步，本发明提供的该定义协议可以规定：(a)用于容纳在热水箱中的水的设定温度或温度设定范围是否高于容纳在冷水箱中的水的设定温度或温度设定范围；(b)用于容纳在冷水箱中的水的设定温度或温度设定范围是否高于容纳在热水箱中的水的设定温度或温度设定范围。当热水箱和冷水箱中的水温下降到定义的和所需的范围之外时，该设定将使CPU优先考虑如何使用能量。
根据本发明的另外的方面，定义协议还可以规定AWG的总电力使用限制，总电力使用限制包括提供给热水箱和冷水箱的每一能量脉冲的频率和量级，以及在一段时间上总的最大电力使用。
本发明提供了用于节约能量的改进的装置和方法，所述能量被用于维持本文中所描述的多种类型的水(和饮料)AWG中的冷水温度和热水温度。本发明提供的该节约能量的特征在那些对家庭或办公室所允许使用的能量的量有严格限制的国家中(或在任何给定时间可以使用的能量的量例如小于1200瓦的地区中)尤其重要。除了节约能量，本发明可以提供如在本文中所描述的通过周期性的能量脉冲来将热水箱中的升高的温度保持住，还减少(或消除)了不期望的“水壶噪音”，该“水壶噪音”是与用于热水箱的常规的加热器相关联。
本发明的多个方面涉及到用于控制容纳在便携式AWG中的水的加热和冷却的某些装置和方法。为了适当地理解本发明的这些装置和方法所应用的背景，下文将提供结合本发明而使用的该类型的AWG的非限制性示例的简要说明。
根据本发明的某些实施方式，在AWG的背景下可以使用用于控制水的加热和冷却的装置和方法。例如，该AWG可以包括外部箱体；配置成容纳与冷凝水容器118流体连通的除湿子系统(例如，见图5中的114和116)的内部空间；冷水箱126和用于从该水箱分配冷水的机构(例如，致动器按钮108)；以及热水箱和用于从该热水箱128分配水的机构(例如，致动器按钮110)。冷水箱126可以连接至配置成将容纳在冷水箱中的水冷却的蒸发器，以及热水箱128可以连接至配置成将容纳在其中的水加热的至少一个加热元件(例如，加热线圈)。
AWG还可以包括一个或多个流量传感器，该一个或多个流量传感器监控流入AWG的冷水箱和热水箱的水的流量、以及容纳在AWG的冷水箱和热水箱内的水的体积。本发明的多个实施方式可以提供AWG将包括一连串的内管/内通道，所述内管/内通道配置成将来自冷凝水收集容器(或“收集水箱”)118的水输送到冷水箱126中，并且将来自冷水箱中的水输送到热水箱128中。类似地，本发明可以提供AWG包括一个或多个泵(例如，见图4和图5中的122)，该泵可被操作以迫使水从收集水箱118流到冷水箱126中，并且从冷水箱126流到热水箱128中。
根据本发明的某些优选的实施方式，提供了用于对容纳在本文所描述的AWG中的水进行加热和冷却的装置和方法。总之，本发明可以包括：中央处理单元(CPU)、控制面板、加热控制模块、冷却控制模块、安装在热水箱128的内部中的至少一个温度传感器、和安装在冷水箱126的内部中的至少一个温度传感器。本发明可提供了：中央处理单元将可操作地连接至控制面板，由此，用户可以通过控制面板(例如，界面102)将指令提交到中央处理单元。中央处理单元和控制面板可又被配置成操作并且与位于热水箱中的温度传感器、位于冷水箱中的温度传感器、以及冷却控制模块的输入端通信。多个实施方式还可以提供：加热控制模块的输出端与AWG的加热器(即，至少一个加热线圈)可操作地连接，而冷却控制模块的输出端与AWG的冷却装置(即，蒸发器)可操作地连接。
某些实施方式可以提供：控制面板将包括用户界面，所述用户界面可以允许用户可选择地控制AWG的加热设定和冷却设定。尤其是，本发明可以提供：设置在热水箱128中的温度传感器将监控热水箱中的水温，并且将热水箱中的水温传输给中央处理单元。类似地，多个实施方式可以提供：设置在冷水箱中的温度传感器将监控冷水箱中的水温，并且将冷水箱中的水温传输给中央处理单元。如在下文中所进一步描述的，中央处理单元可配置成将实际的水温与用户(在给定的时间点处)所选择的期望温度相比较，并且如有必要，则发送指令到AWG的加热器和冷却器，以出于加热和冷却的目的(如果适用的话)而调节提供给其中容纳有水的水箱的能量数量，直到所选择的期望温度和实际水温相等，或在定义范围内基本相等(如在下文中进一步描述的)。
根据某些优选实施方式，本发明可以提供：用户可以控制热水温度是否高于冷水温度或冷水温度是否高于热水温度。例如，如果用户规定(通过控制面板)热水的温度应当高于冷水的温度，并且如果热水箱和冷水箱两者中的实际水温落在来自所选择的温度设定的定义范围之外，则中央处理单元将通过加热控制模块指示加热器将热水箱中的水加热，直到热水箱中的实际水温在来自所选择的温度设定的定义范围内(并且，一旦实现了所期望的水温，则中央处理单元之后可以通过冷却控制模块指示冷却单元将冷水箱中的水冷却，直到冷水箱中的实际水温在来自所选择的温度设定的定义范围内)。相反，如果用户规定(通过控制面板)冷水的温度应当高于热水的温度，并且如果热水箱和冷水箱两者中的实际水温落在来自所选择的温度设定的定义范围之外，则中央处理单元在继续调节热水箱中的水温之前可以首先调节如上文中描述的冷水箱的水温。
然而，优选地，本发明可以提供：加热单元和冷却单元将单独地工作并且非同时工作以调节水温，这用于降低本发明的AWG所消耗的总工作电力(和能量)。此外，多个实施方式可以提供：用户可以通过控制面板来限定AWG的工作(加热和冷却)时间。当AWG将作用为加热和冷却其中所容纳的水时(以及当其将不能作用为加热和冷却其中所容纳的水时)，中央处理单元可以与内部时钟结合以接收、存储、以及利用该定义参数来管理。
根据另外的优选实施方式，本发明可以提供：加热控制模块优选地配置成通过将缩短的能量脉冲(或脉冲串)供给至加热元件(线圈)来调节(或维持)容纳在热水箱中的水的温度。更具体地，中央处理单元和加热控制模块优选地配置成通过提供给将水加热的加热元件的短的能量脉冲串(而非恒定的能量流)而将容纳在热水箱中的水加热。在一些实施方式中，当容纳在热水箱中的水的温度必须被升高时，每一能量脉冲串的量级可增大和/或该能量脉冲串的频率可增大，并且，当该温度必须被快速地升高时，加热控制模块可以重新调节并且输送恒定(全功率)的能量流。然而，当AWG在“休眠状态”时(其中，该“休眠状态”的时刻和持续时间由用户通过控制面板规定)，或者一旦热水箱中的水温已经达到所期望的温度时，该水温之后可通过供给如上所述的周期性的能量脉冲而被维持。
具体实施方式可提供：这些特征大幅度地降低了这些AWG的总能耗，同时仍然具有将水温保持在所期望的范围内的能力。例如，当最大功率使用被设定在1200瓦时，该AWG可被编程(例如，通过控制面板)为在“休眠状态”(例如，在晚上时段，当AWG未被使用时)期间、或者一旦热水箱中的水温已经达到所期望的水温时仅仅使用300瓦。只有当从AWG取出一杯热水时，如有必要，该中央处理单元可以指示加热控制模块供给全部的能量流以在该情况下将热水箱中的水快速地加热，并且在分配该饮料之后，返回至“休眠状态”协议。该节约能量的特征在那些对家庭或办公室所允许使用的能量数量有严格限制的国家中(或在任何给定时间可以使用的能量数量小于许多其他国家中的使用的能量数量的地区中，例如小于1200瓦)尤其重要。除了节约能量，本发明可以提供如在本文中所描述的通过周期性的能量脉冲来保持热水箱中的升高的温度，还减少(或消除)了不期望的“水壶噪音”，该“水壶噪音”是与用于热水箱的常规的加热器相关联。
加热控制逻辑和方法
上述的能量节约方法可以通过利用模糊逻辑的比例-积分-微分(PID)控制器来实现，该PID控制器利用了可变脉冲控制加热算法。更具体地，本文中描述的中央处理单元配置成驱动PID控制器的各种参数，即，比例(P)值、积分(I)值和微分(D)值。该控制器被用于调节提供给AWG中所使用的加热元件(线圈)的功率从而节约能量支出的目的，然而适于根据本发明的加热水。
如本文中所使用的，温度增量(Δt)值表示所期望的设定温度(如由用户通过控制面板所规定的)和水的实际温度之间的差。现在参考图13和图14，本文中所描述的水温控制方法的第一步20可以包括：温度传感器获取热水箱中实际的水温，然后将该信息发送给中央处理单元(CPU)。接着，该CPU确定在采样时期(例如，200ms)22内水温的增值是否大于Δt/X，其中X是默认温度系数(该系数的非限制性示例是X＝15)。如在本文中使用的，水温的术语“增值”指的是在规定的时间期间水温的变化(例如，升高)。
参考图14来说明，本发明可以提供：如果在22处CPU确定在采样时期内的水温增值大于Δt/X，则当前的水温已经开始下降。只有当AWG以全功率模式工作时，接着在28处CPU确定该Δt值是否大于S1的设定值(其中S1为第一调节温度差设定值，如在下文中进一步描述的)。如果该Δt值不大于S1的设定值，则在32处CPU确定实际水温接近于(在S1的设定范围内，即小于或等于S1的设定值)所期望的设定温度。如果实际水温接近于(在S1的设定范围内)所期望的设定温度，则在34处PID参数被调节到“第一设定值”(如下文所描述的)；然而，如果实际水温不接近于(不在S1的设定范围内)所期望的设定温度，则在36处PID参数被调节到“第二设定值”(如下文所描述的)。在两种情况下，在PID参数被调节到第一设定值(在34处)或第二设定值(在36处)之后，加热控制逻辑将在定义时间段之后重新启动。
如果在28处确定该Δt值大于S1的设定值，则CPU指示加热元件致动成全功率加热。此外，在30处CPU确定该Δt是否小于或等于S2(其中，S2为第二调节温度差设定值)。如果Δt小于16或等于S2的设定值，则在42处PID参数被设定到PID参数的“第四设定值”，并且在定义时间段之后加热控制逻辑将重新启动。如果Δt大于S2的设定值，则加热控制逻辑之后将重新启动。
本发明可以提供：如果在22处CPU确定在采样时期内温度的增值不大于Δt/X，则在24处CPU将确定当前的水温是否已经开始下降。如果不是，则加热控制逻辑将在定义时间段之后重新启动。如果在24处CPU确定当前水温已经开始下降，则在26处CPU确定实际的水温是否接近于(在S1的设定范围内)所期望的设定温度。更具体地，在26处CPU将确定Δt是否小于或等于S1的设定值。如果CPU确定Δt小于或等于S1的设定值，则在38处PID参数被设定至参数的“第三设定值”(如在下文中所进一步说明的)，并且然后加热控制逻辑将在定义时间段之后重新启动。如果CPU确定Δt大于S1的设定值，则在40处CPU指示加热元件启动全功率加热，并且然后加热控制逻辑将在定义时间段之后重新启动。
本发明可以提供：CPU可利用所期望的第一调节温度差设定值(S1)和第二调节温度差设定值(S2)的任何组合被编程。然而，优选地，本发明提供：第一调节温度差设定值(S1)小于第二调节温度差设定值(S2)。在某些示例性实施方式中，本发明提供：第一设定值(S1)为32.9华氏温度，而第二设定值(S2)为33.8华氏温度。类似地，本发明提供：CPU可利用所期望的PID参数被编程，并且可选择地根据需要而改变。在某些示例性实施方式中，本发明提供：上面涉及的PID参数包括在下面的表格中所示出的那些参数：
P值 I值 D值
第一参数 15 2 185
第二参数 40 10 255
第三参数 10 4 200
第四参数 35 82 250
用于控制水的加热和冷却的电路。
本发明还可以包括某些新型的电路，该电路可用于构造和应用上面所描述的装置和方法。在本文中描述的电路的有益特性包括：(1)其可以将本文中所描述的AWG的加热操作和冷却操作分开(基于用户所规定的需求和参数)，(2)其配置成减少该AWG的工作功率并且降低AWG的净电力负载；以及(3)其配置成根据由用户通过控制面板(规定的定义时间(包括加热时间和冷却时间)来控制加热元件和冷却元件的操作(这还节约能量)。
更具体地，并且现在参照图16，本发明可以提供：加热控制模块将优选地应用过零检测模块8、双向可控硅9、双向可控硅的第一控制模块10、以及双向可控硅的第二控制模块10，其包括光电耦合双向可控硅驱动器12、电阻器R1、电阻器R2、电阻器R3、以及电涌吸收电路13(其包括电容器C1和电阻器R4)。本发明提供：过零检测模块8的两个输入端与AC电源11的火线L和零线N连接。另外，本发明可以提供：过零检测模块8的输出端与中央处理单元的输入端连接。
仍然参照图16，本发明可以提供：光电耦合双向可控硅驱动器12的发送端的阳极将经由电阻器R3与中央处理单元的第一输出端连接。本发明提供：光电耦合双向可控硅驱动器12的阴极发送端将接地，同时，光电耦合双向可控硅驱动器12的接收端经由电阻器R1与双向可控硅9的第一阳极T1连接。本发明可以提供：光电耦合双向可控硅驱动器12的另一端与电阻器R2的端部和双向可控硅9的控制极G连接，同时电阻器R2的另一端与双向可控硅9的第二阳极T2连接。本发明提供：电容器C1的端部与双向可控硅9的第一阳极T1和AC电源11的火线L连接，同时另一端与电阻器R4的端部连接(并且电阻器R4的另一端与双向可控硅9的第二阳极T2和加热器15的第一端部连接，其中加热器15的另一端部与AC电源11的零线N连接)。
如所阐述的，本发明提供：用户可以经由控制面板来定义加热器15(例如，加热线圈)的工作功率参数。该过零检测模块8将检测AC电源11的零点，并且每半个AC周期发送触发脉冲至中央处理单元。本发明提供：中央处理单元配置成通过每秒调制所传导的双向可控硅9的AC功率波以及断开的AC功率波来调节加热器15的工作功率。本发明提供：光电耦合双向可控硅驱动器12对于电隔离是有效的；电阻器R1和电阻器R3配置成限制电流；并且电阻器R2将配置成防止双向可控硅9被错误触发。本发明提供：电涌吸收电路13将配置成防止电涌电压损坏双向可控硅9。
仍然参照图16，本发明提供：冷却控制模块将包括继电器KM、晶体管Q1、二极管D1和电阻器R5。本发明提供：中央处理单元的第二输出端将经由电阻器R5与晶体管Q1连接，其中晶体管Q1的发送端接地。本发明提供：晶体管Q1的集电极将与二极管D1的阳极和继电器KM的一个圆环端连接，其中，继电器KM的另一个圆环端与二极管D1的阴极和AWG的DC电源14连接。本发明提供：继电器KM的开口点的端部将与AC电源11的火线L连接，其中另一端与冷却器16的一端连接，其中，冷却器的另一端与AC电源11的零线N连接。
根据这些实施方式，本发明提供：当中央处理单元的第二输出端输出升高的电量时，晶体管Q1导通，继电器KM圆环与电力连接，继电器KM的开口点被闭合，并且冷却器16开始工作。类似地，当中央处理单元的第二输出端输出减少的电量时，晶体管Q1断开连接，继电器KM圆环与电力断开连接，继电器KM的开口点被打开，并且冷却器16被停用。
为了帮助使水的生产最大化，同时使能量消耗最小化，本发明的多个实施方式可以包括电的和/或机械的计量系统，其将在最宽的可能范围内的周围温度和湿度条件下允许最大化的水生产同时使能量消耗最小化。例如，该计量系统可以响应于周围条件并且使制冷剂在除湿过程中的流动响应于那些周围条件而减速或加速。该计量系统可以恒定地改变制冷剂的排出压力和吸入压力以匹配周围温度和湿度波动的普遍的露点。作为示例，如果周围温度和湿度水平低，则计量系统将增大制冷剂的流速，这将反过来增大排出压力，这将增大系统中的吸入压力，这将导致除湿过程的继续，而不会引起蒸发盘管的温度下降到水的冰点之下。相反，如果周围条件(例如，温度和相对湿度)高，则计量系统将使制冷剂的流动减缓，由此允许利用较少的能量进行除湿过程。因此，计量系统在周围条件范围的较高端值和较低端值下允许显著较大的能量效率。
用于空气到水生成的标准装置通常需要控制而在物理装置处被局部启动，并且具有有限的监控能力，如果可用，其还仅在物理装置的位置处可用。本发明的某些优选实施方式允许经由无线通信和蜂窝通信地远程控制和监控。在该具体实施方式中，该装置的控制可以由其它电子设备远程地执行，并且机器的日志和统计信息例如可以从任何位置读取。这还允许这些实施方式与基于网络的平台交互以包括将统计信息发布到网络出版平台和社交媒体平台，以及使用用于游戏行为和游戏交互的数据的能力。该发布的数据和游戏行为可以包括用户的在将其统计信息发表到公众论坛以及使用那些基于指标以与其他用户竞争的统计信息的实施方式方面的能力，该指标例如所消耗的总的水量、对社会和环境原因的总的有益影响、以及水生产和水消耗中的能量效率。各个游戏应用可以包括使用图像呈现以展示目标的实现以及使用统计数据作为触发游戏环境中的动作的资源(例如，游戏版本的赛车中的燃料、选手转向虚拟桌游、或选手活在挑战中)的能力。游戏数据可以完全地集成到该实施方式中，因此用户可以或在机器本身内玩游戏(例如，经由无线通信或蜂窝通信等等与其它选手全球连接)或在单独的装置(例如，个人电脑、平板电脑、交互式电视或手机设备)上玩游戏。
本发明的某些实施方式使用一系列的高质量的清洁过程和过滤过程，每一者具有非常特定的功能。在空气进入到生成器100之前，其可以优选地穿过静电式空气过滤器，其捕获并且阻止任何大的空气传播的颗粒。随着空气中的水冷凝，其通常穿过将任何大颗粒去除的收集过滤器。随着水收集在储存水箱118中，其可以优选地通过天然臭氧或O3来处理，以立刻将水源水杀菌并且防止细菌在收集区域中增长。然后，水可以移动穿过沉淀滤芯，该沉淀滤芯从水中去除任何大颗粒或污染物。接着，水可以穿过炭过滤器，该炭过滤器去除额外的颗粒并确保了水尝起来鲜美和清洁。然后，水可以移动穿过超细膜过滤器，该超细膜过滤器包括超级细的重叠网眼以消除最小的杂质。最后，水可以穿过紫外线消毒站以根除剩余的微生物，该微生物包括细菌、病毒、霉菌和其他病原体。在水已经被过滤之后并且准备饮用时，生成器100可以继续通过臭氧来处理水储存水箱(例如，容器118和冷水箱126)以确保在水被分配之前没有病原体可被引入到用户的水中。
本发明的优选的实施方式适于吸引用户、检测用户、使用户参与并且通知用户、以及与用户再连接。将生成器连接至局域的Wi-Fi网络或经由蓝牙开启了将用户吸引至生成器的多种方式。可使用移动警报和通知以基于用户的消耗费设定/消耗类型/消耗计划来将所有的用户吸引到产品。在具体实施方式中，如果移动应用软件接近于生成器，则最近的用户可以基于其隐私设定/偏好而自动登录。在该实施方式中，当产品的物理按钮被点击时，基于用户的预设水温偏好(例如热(中、低、高)或冷(中、低、高))，所期望的水偏好可被倾倒到其持有的容器中。此外，隐私设定还可以包括用于品牌意识体验的病毒消息的社交媒体账号登录。
在使用户参与并通知用户方面，控制板体验优选地呈现水使用的整体状态。直到用户与产品或产品上的应用交互，屏幕保护模式可以通过旋转事实和信息来显示。具有游戏化特征的实施方式例如包括具有至少4个问题的基于水事实的交互益智游戏。如果回答正确，则选项被添加到排行榜上，并且连同呈现的品牌消息在社交上传播(例如，经由社交媒体)。游戏特征还可以给出使不太重视健康的用户参与进来的额外理由。
尽管已经说明并且描述了本方面的多个实施方式，并不意味着这些实施方式示出并且描述了本发明的所有可能的形式。相反，在本发明中所使用的词汇是描述性而非限制性的词汇，并且可以理解的是，在不背离本发明的精神和范围下可以进行各种变化。

Claims (42)

1.一种用于在环境中利用周围空气工作并由所述周围空气生成可饮用水的便携式大气水生成器，所述便携式大气水生成器包括：
(a)水生产元件，所述水生产元件配置成将来自所述周围空气的水蒸气转变成液态水；
(b)至少一个水龙头元件，所述至少一个水龙头元件与所述水生产元件以接收水的方式连通并且能够在打开状态和闭合状态之间由用户致动，所述至少一个水龙头元件配置成当处于其打开状态时允许水由所述至少一个水龙头元件分配，并且当处于其闭合状态时防止水由所述至少一个水龙头元件分配，其中：
(i)致动时期分别由所述至少一个水龙头元件持续处于其打开状态的每一时间长度来定义，以及
(ii)水的致动体积分别由在每一致动时期中所分配的水的体积来定义；以及
(c)计算机元件，所述计算机元件配置成：
(i)注册所述生成器的多个注册用户；
(ii)记录由所述注册用户分配的各个所述致动体积；
(iii)对记录的各个用户分配时期所分配的所述致动体积求和，由此定义各个用户总体积；以及
(iv)将各个所述用户总体积传输至所述注册用户，
其中，所述便携式大气水生成器还包括：
冷水箱，所述冷水箱配置成从所述水生产元件接收水；
至少一个热水箱，所述至少一个热水箱配置成从所述冷水箱接收水，所述至少一个热水箱连接至加热元件，所述加热元件配置成将容纳在所述热水箱中的水加热；以及
中央处理单元，所述中央处理单元由用户通过控制面板编程，其中所述中央处理单元配置成与所述加热元件通信并且根据定义协议使电力被输送至所述加热元件，其中所述协议规定：(i)从电源待输送到所述加热元件的脉冲能量的频率和量级；以及(ii)用于容纳在所述热水箱和所述冷水箱中的水的设定温度或温度设定范围。
2.如权利要求1所述的便携式大气水生成器，其中，所述用户总体积以以下几者中的至少一者的形式传输：
(a)一个或多个标准单位的体积测量值；
(b)朝向各个所述注册用户的预设目标的进度；
(c)朝向各个所述注册用户的组的预设组目标的进度；以及
(d)假设的预定容积的塑料容器的数目，所述塑料容器的体积合计等于各个用户总体积。
3.如权利要求1所述的便携式大气水生成器，其中，所述计算机元件包括显示屏，并且用户总体积的传输至少通过将各个总体积显示在所述显示屏上来完成。
4.如权利要求3所述的便携式大气水生成器，其中，所述显示屏为触摸屏界面。
5.如权利要求1所述的便携式大气水生成器，还包括一个或多个传感器元件，所述一个或多个传感器元件配置成测量周围温度、周围压力和周围湿度中的一者或多者，
其中，所述计算机元件与所述一个或多个传感器元件数据通信，并且配置成：
(a)根据数据来计算所述生成器能够由所述周围空气制成液态水的当前的速率；以及
(b)将所述速率显示在显示屏上。
6.如权利要求1所述的便携式大气水生成器，还包括网络接口，所述网络接口配置成使所述计算机元件与局域网、广域网、蜂窝网、对等网以及卫星中的至少一者通信。
7.如权利要求6所述的便携式大气水生成器，其中，所述通信为无线通信或包括无线通信。
8.如权利要求6所述的便携式大气水生成器，其中，所述计算机元件包括显示屏并且配置成通过所述网络接口接收以在所述显示屏上显示的以下几者中的至少一者或多者：
(i)与水使用相关的教育消息或激励消息；
(ii)与节约用水相关的教育消息或激励消息；
(iii)与品牌相关的图形、消息或宣传；以及
(iv)服务通知。
9.如权利要求6所述的便携式大气水生成器，其中，所传输的用户总体积能够通过各个注册用户的社交媒体账号访问。
10.如权利要求6所述的便携式大气水生成器，其中，所传输的用户总体积能够作为数据输入而被传输至以下几者中的至少一者：
(a)能够由一个或多个注册用户玩的基于计算机的游戏，其中，所述各个总体积进行以下几者中的至少一者：
(i)触发所述游戏内的事件；以及
(ii)表示所述游戏内的参数；以及
(b)在注册用户之间的基于计算机的竞赛，其中，竞赛者的各个总体积被用作相互成绩对比的基础。
11.如权利要求6所述的便携式大气水生成器，其中，所传输的用户总体积能够由各个注册用户的移动计算设备访问。
12.如权利要求11所述的便携式大气水生成器，其中，通过中间服务器元件进行访问。
13.如权利要求1所述的便携式大气水生成器，其中，所述用户分配时期的至少一个为当前日历日的到由各个所述注册用户最近分配为止已经过的部分。
14.如权利要求1所述的便携式大气水生成器，其中，所述计算机元件包括配置成被重新初始化的机器计数器，所述用户分配时期中的至少一个与自最近的重新初始化所已经过的时间相等。
15.如权利要求1所述的便携式大气水生成器，其中，所述用户总体积中的至少一者对应于由所述便携式大气水生成器的所有用户的分配。
16.如权利要求1所述的便携式大气水生成器，其中，所述水生产元件包括除湿子系统。
17.如权利要求1所述的便携式大气水生成器，其中，所述水生产元件包括干燥子系统和隔热子系统。
18.如权利要求1所述的便携式大气水生成器，还包括用于确定水的所述致动体积的流量测定元件。
19.如权利要求18所述的便携式大气水生成器，其中，所述流量测定元件由一个或多个流量传感器或流量计构成，该一个或多个流量传感器或流量计以流体连通方式分别设置在一个或多个水龙头元件与一个或多个对应的可饮用水箱之间。
20.如权利要求1所述的便携式大气水生成器，其中，所述计算机元件配置成被置于与位于其它地方的一个或多个附加的所述生成器的计算机元件网络通信，所述计算机元件中的每一者配置成从其它生成器中的每一者接收各个可饮用水的可用性数据，并且指示对应于其它生成器中的每一者的可饮用水可用性和位置信息。
21.如权利要求1所述的便携式大气水生成器，其中，一个或多个注册用户的注册使得所述注册用户能够利用相关用户名创建各个用户用水概要，每一用户用水概要包括各个用户用水数据，所述用户用水数据：
(a)能够被各个所述注册用户利用唯一的认证ID登录到其用水概要中而访问，以及
(b)跟踪以下几者中的至少一者形式传输的各个用户总体积：
(i)一个或多个标准单位的体积测量值；
(ii)朝向各个所述注册用户的预设目标的进度；以及
(iii)假设的预定容积的塑料容器的数目，所述塑料容器的体积合计等于各个用户总体积。
22.如权利要求21所述的便携式大气水生成器，其中，所述认证ID能够通过各个用户输入密码而由所述计算机元件读取。
23.如权利要求21所述的便携式大气水生成器，其中，所述认证ID能够通过生物计量感测而由所述计算机元件读取。
24.如权利要求21所述的便携式大气水生成器，其中，所述认证ID能够通过射频识别(RFID)标签、近场通信(NFC)标签而由所述计算机元件读取。
25.如权利要求24所述的便携式大气水生成器，其中，所述RFID标签或所述NFC标签嵌入或包括在各个用户的饮用容器中。
26.一种用于在环境中利用周围空气工作并由所述周围空气生成可饮用水的便携式大气水生成器，所述便携式大气水生成器包括：
水生产元件，所述水生产元件配置成将来自所述周围空气的水蒸气转变成液态水；以及
计算机元件；
其中：
(a)所述便携式大气水生成器包括一个或多个动态组件；
(b)所述一个或多个动态组件中的每一者具有各自的活动状态，所述各自的活动状态导致了人能听到的各个声学特征；以及
(c)所述计算机元件能够利用噪音控制时程编程，所述噪音控制时程配置成包括当一个或多个所述动态组件自动地维持在各自减少的活动状态或非活动状态中时的多个时刻，
其中，所述便携式大气水生成器还包括：
冷水箱，所述冷水箱配置成从所述水生产元件接收水；
至少一个热水箱，所述至少一个热水箱配置成从所述冷水箱接收水，所述至少一个热水箱连接至加热元件，所述加热元件配置成将容纳在所述热水箱中的水加热；以及
中央处理单元，所述中央处理单元由用户通过控制面板编程，其中所述中央处理单元配置成与所述加热元件通信并且根据定义协议使电力被输送至所述加热元件，其中所述协议规定：(i)从电源待输送到所述加热元件的脉冲能量的频率和量级；以及(ii)用于容纳在所述热水箱和所述冷水箱中的水的设定温度或温度设定范围。
27.如权利要求26所述的便携式大气水生成器，其中，所述一个或多个动态组件为风扇元件、压缩机元件和泵元件中的一者或多者。
28.如权利要求26所述的便携式大气水生成器，其中，所述噪音控制时程能够通过触摸屏界面被用户修改。
29.如权利要求26所述的便携式大气水生成器，其中，所述计算机元件配置成被置于与从网络中的另一节点运行的日历程序网络通信，所述噪音控制时程能够通过所述日历程序修改。
30.如权利要求29所述的便携式大气水生成器，其中：
(a)所述网络为办公环境的局域网；以及
(b)当所述日历程序中安排的会议发生在所述便携式大气水生成器所位于的房间中时，一个或多个动态组件在所安排的会议的持续期间自动地置于其各自减少的活动状态或非活动状态中。
31.如权利要求26所述的便携式大气水生成器，其中，所述计算机元件配置成被置于与自动家用器具控制调度器网络通信，所述噪音控制时程能够通过所述家用器具控制调度器修改。
32.一种用于在环境中利用周围空气工作并由所述周围空气生成可饮用水的便携式大气水生成器，所述便携式大气水生成器包括：
(a)水生产元件，所述水生产元件配置成将来自所述周围空气的水蒸气转变成液态水；以及
(b)计算机元件，所述计算机元件能够利用能量控制时程编程，所述能量控制时程配置成包括当所述便携式大气水生成器的一个或多个电能消耗组件自动地维持在各自减少供电的状态或断电状态中时的多个时刻，
其中，所述便携式大气水生成器还包括：
冷水箱，所述冷水箱配置成从所述水生产元件接收水；
至少一个热水箱，所述至少一个热水箱配置成从所述冷水箱接收水，所述至少一个热水箱连接至加热元件，所述加热元件配置成将容纳在所述热水箱中的水加热；以及
中央处理单元，所述中央处理单元由用户通过控制面板编程，其中所述中央处理单元配置成与所述加热元件通信并且根据定义协议使电力被输送至所述加热元件，其中所述协议规定：(i)从电源待输送到所述加热元件的脉冲能量的频率和量级；以及(ii)用于容纳在所述热水箱和所述冷水箱中的水的设定温度或温度设定范围。
33.如权利要求32所述的便携式大气水生成器，其中，所述计算机元件配置成：
(a)被置于与电力公司网络通信，以接收来自电力公司的指示高需求时刻的周期性或实时的电力网需求数据；以及
(b)修改能量控制时程以减少在所指示的高需求时刻期间一个或多个所述电能消耗组件处于其活动状态的时间量。
34.如权利要求32所述的便携式大气水生成器，其中，所述能量控制时程能够通过触摸屏界面被用户修改。
35.一种系统，所述系统包括：
(a)多个用于在环境中利用周围空气工作并由所述周围空气生成可饮用水的便携式大气水生成器，所述便携式大气水生成器中的每一者包括：
(i)水生产元件，所述水生产元件配置成将来自所述周围空气的水蒸气转变成液态水；
(ii)流量测定元件，所述流量测定元件用于确定在一个或多个单独的分配时期中被用户从所述便携式大气水生成器分配的一个或多个体积的可饮用水；以及
(iii)计算机元件，所述计算机元件配置成获取用户概要数据、分配数据以及服务数据，所述用户概要数据涉及到一个或多个单独的注册用户，所述分配数据涉及到由各个注册用户分配的至少一个或多个体积的可饮用水，以及所述服务数据涉及到所述便携式大气水生成器中的一个或多个组件的操作；以及
(b)服务器元件，所述服务器元件与所述计算机元件网络通信并且配置成从所述计算机元件接收所述用户概要数据、所述分配数据和所述服务数据中的一者或多者，
其中，所述便携式大气水生成器中的每一者还包括：
冷水箱，所述冷水箱配置成从所述水生产元件接收水；
至少一个热水箱，所述至少一个热水箱配置成从所述冷水箱接收水，所述至少一个热水箱连接至加热元件，所述加热元件配置成将容纳在所述热水箱中的水加热；以及
中央处理单元，所述中央处理单元由用户通过控制面板编程，其中所述中央处理单元配置成与所述加热元件通信并且根据定义协议使电力被输送至所述加热元件，其中所述协议规定：(i)从电源待输送到所述加热元件的脉冲能量的频率和量级；以及(ii)用于容纳在所述热水箱和所述冷水箱中的水的设定温度或温度设定范围。
36.如权利要求35所述的系统，其中，所述服务器元件包括数据库元件，所述数据库元件用于跟踪由各个注册用户分配的各个体积的可饮用水，所述各个体积的可饮用水作为参赛的注册用户之间的基于统计或游戏的竞赛的输入。
37.如权利要求35所述的系统，其中，所述服务器元件运行能够由各个用户的移动计算设备访问的应用程序界面。
38.如权利要求37所述的系统，其中，所述应用程序界面使以下能够用于一个或多个所述注册用户的社交网络账号：
(a)涉及到各个所述注册用户的所述分配数据；以及
(b)假设的预定容积的塑料容器的各个数目，所述塑料容器的体积合计等于由各个注册用户分配的一个或多个体积的可饮用水中的每一者。
39.如权利要求35所述的系统，其中：
(a)所述计算机元件中的每一者包括显示屏；以及
(b)所述服务器元件还配置成将用于在各个所述显示屏显示上的以下几者中的至少一者或多者发送到所述计算机元件：
(i)总的用户数据，所述总的用户数据包括在各个分配时期中由各个注册用户从所有的各个所述便携式大气水生成器分配的可饮用水的所有体积的总量；
(ii)关于水使用的教育消息或激励消息；
(iii)关于节约用水的教育消息或激励消息；
(iv)关于品牌的图形、消息或宣传；以及
(v)服务通知。
40.如权利要求35所述的系统，其中，所述服务器元件还配置成将软件应用更新发送到所述计算机元件。
41.一种由周围空气生成可饮用水的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)提供水生产元件，所述水生产元件配置成将来自所述周围空气的水蒸气转变成液态水；
(b)安装至少一个水龙头元件，所述至少一个水龙头元件与所述水生产元件以接收水的方式连通，并且能够在打开状态和闭合状态之间由用户致动，所述至少一个水龙头元件配置成当处于其打开状态时允许水由所述至少一个水龙头元件分配，并且当处于其闭合状态时防止水由所述至少一个水龙头元件分配，其中：
(i)致动时期分别由所述至少一个水龙头元件持续处于其打开状态的每一时间长度来定义；
(ii)水的致动体积分别由在每一致动时期中所分配的水的体积来定义；以及
(c)选择计算机元件，所述计算机元件配置成用于：
(i)注册所述生成器的一个或多个注册用户；
(ii)记录在各个用户整个分配时期所分配的每一致动体积；
(iii)对属于每一注册用户的各个致动体积求和，由此定义各个用户总体积；以及
(iv)将各个用户总体积传输给一个或多个所述注册用户，
其中，所述方法还包括以下步骤：
提供冷水箱，所述冷水箱配置成从所述水生产元件接收水；
提供至少一个热水箱，所述至少一个热水箱配置成从所述冷水箱接收水，所述至少一个热水箱连接至加热元件，所述加热元件配置成将容纳在所述热水箱中的水加热；以及
提供中央处理单元，所述中央处理单元由用户通过控制面板编程，其中所述中央处理单元配置成与所述加热元件通信并且根据定义协议使电力被输送至所述加热元件，其中所述协议规定：(i)从电源待输送到所述加热元件的脉冲能量的频率和量级；以及(ii)用于容纳在所述热水箱和所述冷水箱中的水的设定温度或温度设定范围。
42.如权利要求41所述的方法，还包括以以下几者中的至少一者的形式呈现所传输的用户总体积的步骤：
(a)一个或多个标准单位的体积测量值；
(b)朝向各个所述注册用户的预设目标的进度；以及
(c)假设的预定容积的塑料容器的数目，所述塑料容器的体积合计等于各个用户总体积。
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