CN108249679A - 一种智能共享多功能空气制饮机直饮水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能共享多功能空气制饮机，包括多个空气制饮机直饮水设备，多个空气制饮机直饮水设备与用户手机无线通信，用户手机与厂家数据管理服务器连接；空气制饮机直饮水设备包括空气过滤装置、空气冷凝装置、过滤系统装置、极速加热装置、紫外线消毒装置、直饮水装置、饮水智能管理控制单元。本发明的制水机只需通过消耗少量电能与空气，就能产生高品质饮用水，全流程无污染、节能环保、低噪音、低能耗、低费用、零排放，对环境友好，高效利用水资源，为水资源匮乏地区和水污染严重地区提供了创新安全的饮水解决方案。可在公共场合实现共享饮水，可支持智能手机终端进行扫码控制出水、智能支付等功能，使用方便，智能化程度高。

Description

一种智能共享多功能空气制饮机直饮水系统

技术领域

本发明涉及饮水设备技术领域，尤其涉及一种智能共享多功能空气制饮机直饮水系统。

背景技术

淡水缺乏和人们饮水安全健康已经受到公众越来越高的关注。饮水和饮水安全、健康已经成为首项密切关注和必须解决的民生问题。地球上的水资源有97％被盐化，仅有3％是淡水资源，且大部分是主要分布在南北两极地区的固体冰川。中国人口占世界22％，而淡水占有量仅为地球的8％，人均淡水占有量在世界上排第109位，是12个严重贫水国之一。据统计，我国有2000万人饮水难，400多座城市严重缺水。主要存在的问题有：高氟、高砷、苦咸、污染等水质问题。据统计我国有 82％的人饮用浅井和江河水，其中水质污染严惩细菌超过卫生标准的占 75％，受到有机物污染的饮用水人口约1.6亿。目前我国饮用水主要存在问题是：高氟、高砷、苦咸、污染等水质问题，长期饮用会引起人体器官极多的病变。另外，从不同角度来分析饮水问题，主要表现为：

(1)桶装水现存问题

目前城市大多数饮水使用桶装水和自来水，其中桶装水存在一定的健康隐患：

现在难以跟踪水源，有些桶装水说是天然矿物质水，但一调查发现水源周边全是垃圾；有些说是矿物质水，但发现竟是自来水等等，有关桶装水的水源质疑不断，很难保证水质。

饮水机如不定期消毒，会有细菌、病毒滋生。平日我们换桶装水时，都能看到有气泡咕咚咕咚地冒上来，这时大部分空气里的细菌溶解到水中，并且在水里迅速繁殖。

矿物质水就用PC桶(是好桶：只是相对来说，不过用久了也会越来越产生化学物质：双酚A)，这种桶透明度好、刚性高，所以桶壁不很厚，而且是无色透明的。

所有桶装水都通过臭氧消毒，臭氧残留物在水中产生致癌物溴酸盐，对身体产生慢性伤害。

(2)饮用自来水不完全满足群众对于饮水的需求

饮用自来水它不能对人体起到平衡酸碱度的作用。自来水在生产过程中最主要的消毒剂是漂白粉，即氯离子。早在1974年，美国和荷兰学者就发现饮用水在加氯过程中会产生三氯甲烷类化合物，并且怀疑其中一种化合物会使人致癌。更为重要的是：因为自来水是经过处理后再通过管道送到我们家中的，所以存在严重的金属管道重金属超标等二次污染，会对人体产生极大的影响。

(3)我国部分农村现存饮水安全问题

目前我国一些农村饮水中水质问题十分突出。造成水质问题的原因，一种是人为的，即水污染，还有一种是自然的，即地质本身形成的高氟水、高砷水、苦咸水等，在南方还有血吸虫疫水问题。例如在西北干旱的内陆地区，由于降水稀少，蒸发强烈，水资源匮乏，作为主要供水水源的地下水，却普遍含盐、含氟量高(俗称苦咸水)、水质低劣、口感极差、并不能直接饮用。多年以来严重影响了当地人民群众的生活质量和身体健康水平。

(4)户外作业及自然灾害现存饮水问题

在现阶段经济条件发展增速的条件下，很多工程加快建设，有很多露天作业的情况。且人民生活水平逐步提高后，会越来越多的尝试野外生存、自驾游、户外运动等，在这种前提下，很多时候想获得饮用水是非常困难的事情。而且现阶段的全球生态环境下，地质灾害频发，地震、火山喷发、洪涝灾害等发生时，水体环境将遭受大面积污染，通讯、电力设施和自来水系统也将被严重破坏；再生水源易受粪便、泥沙、工业用污水以及腐烂物体的严重污染，无法直接饮用。

(5)公共饮水现存问题

放眼市场，目前大多的公共净饮设备还是主要以净饮机为主，但此净化设备存在取有固定水源(饮水机或者桶装水)、体积大移动不变，清洁不彻底容易产生二次污染。反复加热造成千沸水，产生高硬度水碱水垢。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种智能共享多功能空气制饮机直饮水系统，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供了一种智能共享多功能空气制饮机直饮水系统，包括多个空气制饮机直饮水设备，所述多个空气制饮机直饮水设备与用户手机无线通信，所述用户手机与厂家数据管理服务器连接；所述空气制饮机直饮水设备包括空气过滤装置、空气冷凝装置、过滤系统装置、极速加热装置、紫外线消毒装置、直饮水装置、饮水智能管理控制单元，所述空气过滤装置输出端连接空气冷凝装置，所述空气冷凝装置输出端连接储水箱，所述储水箱依次通过初级消毒杀菌装置、增加泵连接过滤系统装置，所述过滤系统装置的出水口与纯水箱连接，所述纯水箱一路经自吸泵、紫外线消毒装置与直饮水装置连接，另一路经自吸泵与极速加热装置连接，所述过滤系统装置与紫外线消毒装置之间连接反渗透RO装置，所述极速加热装置、直饮水装置均连接饮水智能管理控制单元，所述饮水智能管理控制单元包括智能饮水管理控制芯片和与智能饮水管理控制芯片连接的智能智控模块、低温保护模块、显示模块、末端出水安全监测模块、人脸识别模块、饮品售货模块，所述饮水智能管理控制单元运行微信小程序和二维码反扫支付程序。

进一步地，所述在空气制饮装置与过滤系统装置的连接管道上通过三通增设市政自来水或其他水源进水管路。

进一步地，所述极速加热装置包括采用变频加热装置或稀土厚膜加热装置。

进一步地，所述过滤系统装置包括依次连接的PP棉过滤、前置活性碳、颗粒活性炭、超滤UF膜、RO反渗透膜、大T33后置活性炭。

进一步地，所述稀土厚膜加热装置包括有水箱加热装置、无水箱即开即沸加热装置、无水箱冷热交换温开水加热装置。

进一步地，所述空气制饮机直饮水设备与用户手机通过蓝牙、红外、声波无线通信。

本发明的有益效果是：

本发明的空气制饮机只需通过消耗少量电能与空气，就能产生取之不尽用之不竭的高品质饮用水，是一种新型的能源再生技术，对大自然不仅不会造成任何的破坏与污染，从根本上杜绝水污染、水垢多、反复烧千沸水、阴阳混合水、口感差、耗电量大等各种问题。做到插电即用，避免繁杂管道铺设或水管连接，不囤水不占用资金，避免断水烦恼，无需灌装运输，杜绝二次染污。随心移动，安装方便，为水资源匮乏地区和水污染严重地区提供了创新性安全饮水解决方案。可在公共场合实现共享饮水，可支持智能手机终端进行扫码控制出水、智能支付、在线水质监测查看管理等功能，使用方便，智能化程度高。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的整体结构流程图。

图2是本发明的饮水智能管理控制单元原理框图。

图3是本发明的稀土厚膜加热装置中有水箱加热装置结构示意图。

图4是本发明的稀土厚膜加热装置中无水箱即开即沸加热装置结构示意图。

图5是本发明的稀土厚膜加热装置中无水箱冷热交换温开水加热装置结构示意图。

图6是本发明的稀土厚膜加热装置中有水箱加热装置的具体结构示意图。

图7是本发明的稀土厚膜加热装置中有水箱加热装置的控制系统框图。

具体实施方式

如图1、2所示，一种智能共享多功能空气制饮机直饮水系统，包括多个空气制饮机直饮水设备，所述多个空气制饮机直饮水设备与用户手机无线通信，所述用户手机与厂家数据管理服务器连接；所述空气制饮机直饮水设备包括空气过滤装置、空气冷凝装置、过滤系统装置、极速加热装置、紫外线消毒装置、直饮水装置、饮水智能管理控制单元，所述空气过滤装置输出端连接空气冷凝装置，所述空气冷凝装置输出端连接储水箱，所述储水箱依次通过初级消毒杀菌装置、增加泵连接过滤系统装置，所述过滤系统装置的出水口与纯水箱连接，所述纯水箱一路经自吸泵、紫外线消毒装置与直饮水装置连接，另一路经自吸泵与极速加热装置连接，所述过滤系统装置与紫外线消毒装置之间连接反渗透 RO装置，所述极速加热装置、直饮水装置均连接饮水智能管理控制单元，所述饮水智能管理控制单元包括智能饮水管理控制芯片和与智能饮水管理控制芯片连接的智能智控模块、低温保护模块、显示模块、末端出水安全监测模块、人脸识别模块、饮品售货模块，所述饮水智能管理控制单元运行微信小程序和二维码反扫支付程序。

本实施例中，所述在空气制饮装置与过滤系统装置的连接管道上通过三通增设市政自来水或其他水源进水管路，其他水源如地表水，甚至是其他水源是指受污染未明的水源，这套系统的过滤系统完全可以过滤未明受污染的水源。

本实施例中，所述极速加热装置包括采用变频加热装置或稀土厚膜加热装置。其中，纳米稀土厚膜加热芯片由不锈钢基材、绝缘层、纳米电子厚膜发热层、接触导体和水道组成。使用具有半导体远红外功能的电子浆料，经印刷或贴膜、烧结等工艺在金属或非金属基板上制成的电热元件。因在基材上用印刷烧结技术，所形成的厚度为几微米到数十微米的膜涂层，包括基片、系列电子浆料，体积大大减少。在电性能上，它能耐受极高的电压、更大的功率和大量的电流，在水加热方面有很多开拓的方向。另外，变频加热装置通过变频控制器把50Hz的交流电源设置在频率f在30Hz一50Hz之间可自动调整，根据f/v是线性关系，如果输入电压220ⅴ，则输出电压在110一220Ⅴ之间，如果输入为380v 则输出大概在220一380v。由于加热系统采用特制耐压耐高温传热率好的材料，根据水箱加热系统上方温感探头，测出实时水温与设定的温度差控制调整输出频率f，从而调整加热系统的输入电压，从而调整加热快慢。当水温低时，频率以工频电加热，随着温度上升输出频率降低，加热系统电压也下降，到八九十度时频率降到设置最低值，最后停止加热。这样提高了电能的使用效率，使得加热系统可以均衡的发热，还可以使逐渐的热能转换速度加快，极大的减少了启动电流，而且解决了因瞬间启动而消失的能耗问题，渐渐地，再达到设定温度后，热能转换速度逐渐降低，在与能量损失保持平衡中，逐步达到低频运行，减低热损失，进一步的提高热能利用效率。不但能迅速适应负载变动，供给最大效率电压。而且在保证电热管最大功率的情况下，可自动调节V/F曲线。减少加热系统的输出功率，降低输入电流，达到节能状态。由于净道智能共享多功能空气制饮机产品采用了独特瞬时加热方式，及先进的保温技术，加热速度快，又省电，一般节能率均在50％以上。并完全克服了传统的饮水机反复加热方式，彻底根除了“千沸水”“阴阳水”的弊端。 (自来水的氧化物，销酸盐、总硬度都很高。这几种物质对人身体是有害的)达到自动变频加热、定时变量、智能控制、水质安全、延长寿命等特点。

本实施例中，所述过滤系统装置包括依次连接的PP棉过滤、前置活性炭、颗粒活性炭、超滤UF膜、RO反渗透膜、大T33后置活性炭。针对空气制饮机制水特点，较多采用超滤过滤，超滤是一种膜分离技术，其膜为多孔性不对称结构。过滤过程是以膜两侧压差为驱动力，以机械筛分原理为基础的一种溶液分离过程，其过滤的精度和滤膜本身的孔径大小有关。使用压力通常为0.01～0.03MPa，筛分孔径从0.005～0.1μm，截留分子量为1000～500,000道尔顿左右。超滤可祛除病毒、大分子物质、浊度、胶体等。采用中空纤维超过滤技术，配合三级预处理过滤清除水中的杂质；超滤微孔小于0.01微米(十万分之一毫米)，能彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质，保留水中对人体有益的微量元素和矿物质，杂质超浓缩水由排放阀排出；中空纤维膜出水量大，不易堵塞，滤芯可反复清洗，寿命长；只需将其沿相应方向旋钮即可，十分方便。

本实施例中，所述稀土厚膜加热装置包括有水箱加热装置、无水箱即开即沸加热装置、无水箱冷热交换温开水加热装置。其结构原理图分别如图3、4、5所示。图6、7分别为有水箱加热装置的具体结构示意图和控制系统框图。

本发明的智能共享多功能空气制饮机直饮水设备装置，包括空气过滤装置、空气冷凝装置、过滤系统装置、极速加热装置、紫外线消毒装置，直饮水装置、智能饮水管理系统装置。智能共享多功能空气制饮机直饮水设备装置中，制冷冷凝制水的原理与空调类似，利用压缩机将冷媒压缩，变成高温高压气态通过冷凝器散热后变成高温高压液态，再经过冷媒贮液罐后通过膨胀阀变成低温低压液态，经过蒸发器变成低温气态回到压缩机内循环。有水汽的热空气在引风机作用下先经过多层空气净化过滤网后再流经低温蒸发器(也就是凝水器)，与低温蒸发器(凝水器)周围已经降温的冷空气凝结小水珠，附在蒸发器上，含水份的空气通过抽风机不断循环，凝水器上凝结的小水珠越来越多，最后成很多大水珠，冷凝下的水通过收集装置被收集到一个储水的容器中。由于主要成分是水蒸气和部分空气中杂质，首先经过了多道空气净化系统，保证了水蒸气的纯度，而水蒸气含盐量低，TDS值一般小于15ppm，储存在容器内的水中含有的其他胶体有机物和微生物则经过特有的多道深度过滤及UF膜或RO膜过滤技术去除，对冷凝水进行UV杀菌消毒等后续处理，放置于低温储水罐储存，直饮时再经UV杀菌后释出。

冷凝装置通过管道与贮水箱连接，贮水箱的出水口与过滤系统装置连接；过滤系统装置的出水口与纯水箱连接，纯水箱一路经自吸泵、紫外线杀菌灯与直饮水装置连接，另一路与极速加热装置连接；在空气制饮装置与过滤系统装置的连接管道上通过三通增设市政自来水或其他水源的进水管路。该智能共享多功能空气制饮机直饮水设备装置具有两种进水方式，其一是空气制取，大气中的水分冷凝、压缩、过滤、UV 后形成直饮水，其二利用本机外接自来水或其他水源，具备移动应急多功能直饮水功能,本机与自来水或其他水源相连时,利用多级水过滤技术，包括UF膜(0.01μm)过滤水处理和RO反渗透过滤技术，及高效UV紫外灯杀菌技术，以及特有的水再循环专利技术制得纯净饮用水供用户饮用。出水三秒即开，纯净直饮，在即速热装置、直饮水装置上分别设有用于刷卡出水的刷卡系统和反扫支付系统，刷卡或反扫即可出水可达到节约用水的目的。完全可以做到没水造水，有水没电发电，不需要外接水管，只要有阳光，有空气呼吸，依靠太阳能板或光伏发电就能制出安全的健康直饮水。

刷卡系统和反扫支付系统运行在人工智能饮水管理芯片上，设备具有智能智控模块、低温保护模块、智能识别模块、广告管理模块、末端出水安全监测模块、固态饮品售货模块、微信小程序、二维码反扫支付系统、流量计费、近场支付、APP连接人与直饮水、人脸识别、全程自助等功能。具有移动应急、空气净化机、除湿机、制水机和净水机、固态茶饮机、开水机、茶道机、消毒机、自动售后的功能，真正做到一机多用，综合使用成本低的效果。满足当今人们对高品质饮水的要求。应用范围广泛，可在办公室、家庭、宾馆、茶楼、医院、飞机场、轮船、汽车、海岛、自然灾区(地震灾区、旱涝灾区)等以及对饮水品质要求高的地区和场所使用。

在智能共享多功能空气制饮机开水出水处、冰水、饮料或药饮出水处、直饮水出水处上分别设有用于反扫支付系统和可刷卡投币出水的售卖系统。

(1)反扫支付系统扫码出水使用原理：

手机先扫刷卡器内置二维码，在用户手机沒有充值的可以支付预存款，然后用户手机打开微信付款，付款成功后，扫一扫显示屛内二维码，在用户手机生成一个消费二维码，以及付款详情与扫码刷卡器编号，同时扫码刷卡器上面显示窗口有个本次支付售水金额，支付预扣费金额，生成消费二维码，对准摄像头反扫消费二维码，这样扫码消费成功了，再按触摸开关，开始出水计费，不用时再按触摸开关，按启动键/结束，水就关了。

(2)反扫机工作电工原理：

己预存该卡器支付款的用户手机先扫一扫窗口二维码，在手机上生成一个消费二维码，该二维码与机器RAM储存的二维码一样，通过摄像头扫描，扫描后的二维码通过反扫机内CPU处理，然后与预存的二维码对比，二者吻合后，产生一个电压，经电子放大抠动反扫机给出水阀与流量计输出正常电压，为了防出水安全，在反扫机上加装个触摸开关，扫码成功后触摸开关控制出水阀。

使用方式如下：

微信、支付宝、APP通过手机端进行线上消费使用；

IC卡刷卡使用，即通过对IC卡先进行充值，再进行刷消费；

通过手机端网络进行数据传输；

显示屏二维码含项目ID，收款信息，并显示屏内二维码唯一；

(3)反扫支付系统优势

无论是反扫支付器、还是反扫充值机，设备均不需要联网，脱机使用，通过反扫完成支付和设备启动，再通过用户的手机网络，即可完成数据到云端服务器的传输。无网络，有数据，超稳定，免维护；脱离纸币，免除收币的繁杂；

无按键输入，零出错；二维码拥有唯一性，使用一次后，自动作废；多级后台操作管理，经营情况一目了然；无需注册账号，微信、支付宝一步到位，用户消费直接到经营者的账号，资金即时到帐；可以定位到每台设备的具体位置；

现有实现手机到卡机的支付方式主要有：蓝牙、红外、声波，其中蓝牙使用最为普遍。红外和声波受环境干扰因素多，蓝牙较为稳定，但是配对时间长，且并不是所有的手机类型都能成功配对。而反扫水控机的反扫支付模式，排除了各种环境下的干扰，通过二维码作为消费凭证，在水控器的反扫区域进行反扫感应，即可将金额写入卡机里。

本发明的共享智能多功能空气制饮机的诞生，降低了对水资源的严重依赖，改善水资源利用率和水体环境，由于制水来源于空气，强大的“无中生有”造水功能，完全做到没水造水，没电发电，不需要外接水管，只要有阳光，有空气呼吸，依靠太阳能板或光伏发电就能制出健康直饮水，因此应用广泛，不仅可满足日常生活所需，办公等人数较多人流量相对集中的公共区域所需，还适用于水质差、水源比较缺乏或水运输不方便的地方，解决缺水缺电地区如高山哨所、边防海岛、沼泽地、戈壁滩及其他一些干旱、半干旱地区供水饮水难题，还可以在沙漠、海上作业、舰船远航等各种环境中缺少淡水资源条件下使用，更能在各种自然灾害救援当中，发挥重要作用。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种智能共享多功能空气制饮机直饮水系统，其特征在于：包括多个空气制饮机直饮水设备，所述多个空气制饮机直饮水设备与用户手机无线通信，所述用户手机与厂家数据管理服务器连接；所述空气制饮机直饮水设备包括空气过滤装置、空气冷凝装置、过滤系统装置、极速加热装置、紫外线消毒装置、直饮水装置、饮水智能管理控制单元，所述空气过滤装置输出端连接空气冷凝装置，所述空气冷凝装置输出端连接储水箱，所述储水箱依次通过初级消毒杀菌装置、增加泵连接过滤系统装置，所述过滤系统装置的出水口与纯水箱连接，所述纯水箱一路经自吸泵、紫外线消毒装置与直饮水装置连接，另一路经自吸泵与极速加热装置连接，所述过滤系统装置与紫外线消毒装置之间连接反渗透RO装置，所述极速加热装置、直饮水装置均连接饮水智能管理控制单元，所述饮水智能管理控制单元包括智能饮水管理控制芯片和与智能饮水管理控制芯片连接的智能智控模块、低温保护模块、显示模块、末端出水安全监测模块、人脸识别模块、饮品售货模块，所述饮水智能管理控制单元运行微信小程序和二维码反扫支付程序。

2.如权利要求1所述的一种智能共享多功能空气制饮机直饮水系统，其特征在于：所述在空气制饮装置与过滤系统装置的连接管道上通过三通增设市政自来水或其他水源的进水管路。

3.如权利要求1所述的一种智能共享多功能空气制饮机直饮水系统，其特征在于：所述极速加热装置包括采用变频加热装置或稀土厚膜加热装置。

4.如权利要求1所述的一种智能共享多功能空气制饮机直饮水系统，其特征在于：所述过滤系统装置包括依次连接的PP棉过滤、前置活性炭、颗粒活性炭、超滤UF膜、RO反渗透膜、大T33后置活性炭。

5.如权利要求3所述的一种智能共享多功能空气制饮机直饮水系统，其特征在于：所述稀土厚膜加热装置包括有水箱加热装置、无水箱即开即沸加热装置、无水箱冷热交换温开水加热装置。

6.如权利要求1所述的一种智能共享多功能空气制饮机直饮水系统，其特征在于：所述空气制饮机直饮水设备与用户手机通过蓝牙、红外、声波无线通信。