CN109381013A - 一种饮水机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种饮水机及其控制方法，饮水机包括外壳、聪明座、贮水容器、热水胆、冷水胆、电加热机构、主控电路、电源模块；外壳内设有聪明座、贮水容器、热水胆、冷水胆，热水胆、冷水胆分别连接贮水容器，热水胆内设置电加热机构；聪明座设置于贮水容器的上部，所述贮水容器一侧设有排气室；所述电源模块包括水氢机；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵；所述甲醇水重整制氢装置包括第一高温尾气输出管路；所述热水胆设有尾气加热管路，尾气加热管路连接第一高温尾气输出管路。本发明提出的饮水机，可极大提高饮水机设置的便利性，且能够节约能源。

Description

一种饮水机及其控制方法

技术领域

本发明属于饮水机技术领域，涉及一种饮水机，尤其涉及一种便于户外使用的饮水机；同时，本发明还涉及一种饮水机的控制方法。

背景技术

饮水机是将桶装纯净水(或矿泉水)升温或降温并方便人们饮用的装置。现有的饮水机通常是设置在家庭、办公场所、休闲场所中，需要依赖交流电网，在户外则由于脱离交流电则无法使用；这样会限制饮水机的使用范围。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的饮水机结构，以便克服现有饮水机结构存在的上述缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种饮水机，可极大提高饮水机设置的便利性，且能够节约能源。

此外，本发明还提供一种饮水机的控制方法，可极大提高饮水机设置的便利性，且能够节约能源。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种饮水机，所述饮水机包括：外壳、聪明座、贮水容器、热水胆、冷水胆、电加热机构、主控电路、电源模块；

所述外壳内设有聪明座、贮水容器、热水胆、冷水胆，热水胆、冷水胆分别连接贮水容器，热水胆内设置电加热机构；所述聪明座设置于贮水容器的上部，所述贮水容器一侧设有排气室；

所述热水胆设有第一进水管、热水输送管、热水阀、排气管，第一进水管连接贮水容器，排气管连接所述排气室，热水阀设置于热水输送管的一端；

所述冷水胆设有第二进水管、冷水输送管、冷水阀，第二进水管连接贮水容器，冷水阀设置于冷水输送管的一端；

所述主控电路连接电加热机构、电源模块，控制其工作；所述电源模块分别连接电加热机构、主控电路，为其提供工作所需的电源；

所述电源模块包括水氢机；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵，甲醇水重整制氢装置、气泵分别连接氢燃料电池；甲醇水重整制氢装置连接原料储存容器，利用原料储存容器存储的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电；

所述甲醇水重整制氢装置包括第一高温尾气输出管路；所述热水胆设有尾气加热管路，尾气加热管路连接第一高温尾气输出管路；

所述第一高温尾气输出管路内设有第一电磁阀、第一温度传感器；第一电磁阀、第一温度传感器分别连接主控电路；

所述排气室的上部设有开口，连通大气；所述热水胆设有第一排水管，第一排水管的一端连接热水胆，另一端设置第一排水阀；所述冷水胆设有第二排水管，第二排水管的一端连接冷水胆，另一端设置第二排水阀；

所述尾气加热管路设置于热水胆内；所述尾气加热管路设置于热水胆的容器壁内部、靠近容器壁与水靠近的表面设置；所述尾气加热管路为金属材质管路；所述水氢机设置于所述外壳中。

一种饮水机，所述饮水机包括：外壳、聪明座、贮水容器、热水胆、冷水胆、电加热机构、主控电路、电源模块；

所述外壳内设有聪明座、贮水容器、热水胆、冷水胆，热水胆、冷水胆分别连接贮水容器，热水胆内设置电加热机构；所述聪明座设置于贮水容器的上部，所述贮水容器一侧设有排气室；

所述热水胆设有第一进水管、热水输送管、热水阀、排气管，第一进水管连接贮水容器，排气管连接所述排气室，热水阀设置于热水输送管的一端；

所述冷水胆设有第二进水管、冷水输送管、冷水阀，第二进水管连接贮水容器，冷水阀设置于冷水输送管的一端；

所述主控电路连接电加热机构、电源模块，控制其工作；所述电源模块分别连接电加热机构、主控电路，为其提供工作所需的电源；

所述电源模块包括水氢机；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵，甲醇水重整制氢装置、气泵分别连接氢燃料电池；甲醇水重整制氢装置连接原料储存容器，利用原料储存容器存储的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电；

所述甲醇水重整制氢装置包括第一高温尾气输出管路；所述热水胆设有尾气加热管路，尾气加热管路连接第一高温尾气输出管路；

所述第一高温尾气输出管路内设有第一电磁阀、第一温度传感器；第一电磁阀、第一温度传感器分别连接主控电路。

作为本发明的一种优选方案，所述排气室的上部设有开口，连通大气；所述热水胆设有第一排水管，第一排水管的一端连接热水胆，另一端设置第一排水阀；所述冷水胆设有第二排水管，第二排水管的一端连接冷水胆，另一端设置第二排水阀。

作为本发明的一种优选方案，所述尾气加热管路设置于热水胆内。

作为本发明的一种优选方案，所述尾气加热管路设置于热水胆的容器壁内部、靠近容器壁与水靠近的表面设置。

作为本发明的一种优选方案，所述尾气加热管路为金属材质管路。

一种上述的饮水机的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：

步骤S1、甲醇水重整制氢装置利用原料储存容器存储的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电；氢燃料电池发出的直流电通过DC/DC电源模块处理后输出；

步骤S2、主控电路根据控制模式选择第一电磁阀的工作状态；当需要利用所述甲醇水重整制氢装置排放的高温尾气为热水胆内的水加热时，控制第一电磁阀打开，高温尾气加热管路连接第一高温尾气排放管路，能利用甲醇水重整制氢装置输出的高温尾气为热水胆内的水加热；同时，控制电路板根据控制模式控制电加热机构是否加热。

本发明的有益效果在于：本发明提出的饮水机及其控制方法，可极大提高饮水机设置的便利性，且能够节约能源。

本发明利用水氢机为饮水机提供电能，使得饮水机摆脱了对交流电网的束缚，可以设置在户外或者其他没有设置交流电网的场所。同时，本发明饮水机可以利用水氢机释放的高温尾气为热水胆内的水加热，从而有效节省电能。此外，水氢机发电成本低，一公斤甲醇可以发2～3度电，每度电成本为0.3～0.5元，低于目前的电网用电价格；且发电所需的原料为甲醇(可再生资源)，排放物水及二氧化碳对环境友好，不污染环境。

附图说明

图1为本发明饮水机的结构示意图。

图2为本发明饮水机的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

请参阅图1、图2，本发明揭示了一种饮水机，所述饮水机包括：外壳10、聪明座11、贮水容器12、热水胆14、冷水胆13、电加热机构16、主控电路17、电源模块。

所述外壳10内设有聪明座11、贮水容器12、热水胆14、冷水胆13，热水胆14、冷水胆13分别连接贮水容器12，热水胆14内设置电加热机构16；所述聪明座11设置于贮水容器12的上部，所述贮水容器12一侧设有排气室15。

所述热水胆14设有第一进水管141、热水输送管142、热水阀143、排气管151，第一进水管141连接贮水容器12，排气管151连接所述排气室15，热水阀143设置于热水输送管142的一端。

所述冷水胆13设有第二进水管131、冷水输送管132、冷水阀133，第二进水管131连接贮水容器12，冷水阀133设置于冷水输送管132的一端。

所述排气室15的上部设有开口，连通大气；所述热水胆14设有第一排水管144，第一排水管144的一端连接热水胆14，另一端设置第一排水阀145；所述冷水胆13设有第二排水管134，第二排水管134的一端连接冷水胆13，另一端设置第二排水阀135。

所述主控电路17连接电加热机构16、电源模块，控制其工作；所述电源模块分别连接电加热机构16、主控电路17，为其提供工作所需的电源。

所述电源模块包括水氢机30；水氢机30可以设置于外壳10中，当然也可以设置于外壳10外部。

所述水氢机30包括甲醇水重整制氢装置31、氢燃料电池32、气泵33，甲醇水重整制氢装置31、气泵33分别连接氢燃料电池32；甲醇水重整制氢装置31设有液体泵34，甲醇水重整制氢装置31连接原料存储容器40，液体泵34将原料存储容器40中的甲醇水原料输送至甲醇水重整制氢装置31，甲醇水重整制氢装置31利用原料存储容器40中的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池32，气泵33将含氧气体泵入氢燃料电池32；氢燃料电池32利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电，同时生成水。

水氢机的基本组成是本领域技术人员可以根据本申请人的相关专利能基本实现的(如四件授权的专利：中国专利CN201210339912.2，一种利用甲醇水制备氢气的系统及方法；中国专利CN201310578035.9，即时制氢发电系统及方法；中国专利CN201310520538.0,一种即时制氢发电系统及方法；中国专利CN201410621689.X，甲醇水制氢系统的重整器、甲醇水制氢系统及制氢方法)，这里不做赘述。

此外，为了饮水机能够平稳工作，同时避免水氢机一直处于工作状态，水氢机连接一电池20(可以为锂电池)，在水氢机30开始稳定工作前(或者用户需求用电量很小，无需水氢机30启动时)为饮水机的需电部分供电，当水氢机30存在富余电量时，为电池充电。原料存储容器40可以设置液位传感器，用来感应原料存储容器40内的原料余量，当余量低于设定值时可发出报警。

本实施例中，所述甲醇水重整制氢装置31设有第一高温尾气排放管路311、第二尾气排放管路312，第一高温尾气排放管路311、第二高温尾气排放管路312用来排放甲醇水重整制氢装置31输出的高温尾气；第二高温尾气排放管路312直接将尾气排放至温室外，第一高温尾气排放管路311设有第一电磁阀3111(还可以设置温度传感器)，第二高温尾气排放管路312设有第二电磁阀3120。

所述热水胆14设有尾气加热管路146、温度传感器147，尾气加热管路146连接第一高温尾气输出管路311，可以利用水氢机30排放的高温尾气为热水胆14内的水加热。所述尾气加热管路146为金属材质管路。

所述尾气加热管路146可以设置于热水胆14内，当然，所述尾气加热管路146也可以设置于热水胆13的容器壁内部、靠近容器壁与水靠近的表面设置。

主控电路17可以在需要时打开第一电磁阀3111，利用水氢机30排放的高温尾气为热水胆14内的水加热。

一种上述的饮水机的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：

【步骤S1】甲醇水重整制氢装置利用原料储存容器存储的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电；氢燃料电池发出的直流电通过DC/DC电源模块处理后输出；

【步骤S2】主控电路根据控制模式选择第一电磁阀的工作状态；当需要利用所述甲醇水重整制氢装置排放的高温尾气为热水胆内的水加热时，控制第一电磁阀打开，高温尾气加热管路连接第一高温尾气排放管路，能利用甲醇水重整制氢装置输出的高温尾气为热水胆内的水加热；同时，控制电路板根据控制模式控制电加热机构是否加热。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述饮水机还包括语音数据库、语音获取模块、语音识别模块、语音命令执行模块、语音自学习模块、语音数据库更新模块，可以对饮水机进行语音控制。

所述语音数据库用以存储语音数据，以及各语音数据对应的执行命令；所述语音获取模块用以获取语音数据；所述语音识别模块用以将获取的语音数据与所述语音数据库中的语音数据进行比对，若语音数据库中存在符合的语音数据，将比对结果反馈至语音命令执行模块；所述语音命令执行模块用以根据语音识别模块的识别结果执行对应的命令；所述语音自学习模块用以根据用户的语音发声习惯为其设定特定的语音比对数据；语音比对数据通过语音自学习模块根据用户的发音习惯自学习得到；所述语音数据库更新模块用以将所述语音自学习模块为设定用户设定的特定语音比对数据更新至语音数据库中，使得语音数据库中设定用户具有特定的语音比对数据库。

具体地，所述语音自学习模块用以获取用户的第一语音数据，判断该第一语音数据是否有记录，若无记录，初始化其语音值序列；若有记录，则获取该第一语音数据的语音值序列；语音值序列中记录至少一个数据，该数据代表某语音数据与另一语音数据的语音值，该语音值达到设定阈值时，表示某语音数据与另一语音数据相近似，认为两者对应同一语音命令。

若语音识别模块未能在语音数据库中找到对应的语音数据，或者被用户反馈语音识别模块识别错误；若用户在设定时间内发出第二语音数据被语音识别模块识别成功，或者用户通过除语音方式之外的其他途径发送控制命令、该控制命令对应的语音数据为第二语音数据；则将第一语音数据对应第二语音数据的语音值增加设定值，而后，判断该语音值是否达到设定阈值；若达到设定阈值，则该用户对应的语音比对数据库中，将第一语音数据增加至第二语音数据对应的控制命令所对应的语音数据，且第一语音数据的比对优先级大于第二语音数据，在后续比对过程中被优先比对。

如，一位上海用户首次通过语音控制，发出q iēwěi的语音命令，刚开始系统不能识别(与chīfàn的发声不同)；用户马上发出普通话chīfàn进行纠正控制，此时两个发音的语音值加1，如两者在此之前无相关性，相应语音值的初始化值可以为0。如此(用户通过q iēwěi作为吃饭的命令)进行设定次数(如3次)，后续会将q iēwěi作为首先要比对的语音数据。

实施例三

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述饮水机还包括手势数据库、手势识别模块、手势命令执行模块、手势自学习模块、手势数据库更新模块，可以对饮水机进行手势控制。

所述手势数据库用以存储手势数据，以及各手势数据对应的执行命令；所述手势识别模块用以将获取的手势数据与所述手势数据库中的手势数据进行比对，若手势数据库中存在符合的手势数据，将比对结果反馈至手势命令执行模块；所述手势命令执行模块用以根据手势识别模块的识别结果执行对应的命令；所述手势自学习模块用以根据用户的手势习惯为其设定特定的手势比对数据；手势比对数据通过手势自学习模块根据用户的手势习惯自学习得到；所述手势数据库更新模块用以将所述手势自学习模块为设定用户设定的特定手势比对数据更新至手势数据库中，使得手势数据库中设定用户具有特定的手势比对数据库；

具体地，所述手势自学习模块用以获取用户的第一手势数据，判断该第一手势数据是否有记录，若无记录，初始化其手势值序列；若有记录，则获取该第一手势数据的手势值序列；手势值序列中记录至少一个数据，该数据代表某手势数据与另一手势数据的手势值，该手势值达到设定阈值时，表示某手势数据与另一手势数据相近似，认为两者对应同一手势命令；

若手势识别模块未能在手势数据库中找到对应的手势数据，或者被用户反馈手势识别模块识别错误；若用户在设定时间内发出第二手势数据被手势识别模块识别成功，或者用户通过其他途径发送控制命令、该控制命令对应的手势数据为第二手势数据；则将第一手势数据对应第二手势数据的手势值增加设定值，而后，判断该手势值是否达到设定阈值；若达到设定阈值，则该用户对应的手势比对数据库中，将第一手势数据增加至第二手势数据对应的控制命令所对应的手势数据，且第一手势数据的比对优先级大于第二手势数据，在后续比对过程中被优先比对。

如，一位用户首次通过手势控制，希望发出某一手势命令(如控制设备启动)，该手势命令初始手势动作为“180°翻转手掌”，而用户只进行了“90°翻转手掌”，系统不能识别该动作(或者识别错误)；用户马上进行纠正控制，此时两个手势的语音值加1，如两者在此之前无相关性，相应语音值的初始化值可以为0。如此(用户通过“90°翻转手掌”作为控制设备启动的命令)进行设定次数(如3次)，后续会将“90°翻转手掌”作为首先要比对的手势数据。

综上所述，本发明提出的饮水机，可极大提高饮水机设置的便利性，且能够节约能源。本发明利用水氢机为饮水机提供电能，使得饮水机摆脱了对交流电网的束缚，可以设置在户外或者其他没有设置交流电网的场所。同时，本发明饮水机可以利用水氢机释放的高温尾气为热水胆内的水加热，从而有效节省电能。此外，水氢机发电成本低，一公斤甲醇可以发2～3度电，每度电成本为0.3～0.5元，低于目前的电网用电价格；且发电所需的原料为甲醇(可再生资源)，排放物水及二氧化碳对环境友好，不污染环境。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (8)

1.一种饮水机，其特征在于，所述饮水机包括：外壳、聪明座、贮水容器、热水胆、冷水胆、电加热机构、主控电路、电源模块；

所述外壳内设有聪明座、贮水容器、热水胆、冷水胆，热水胆、冷水胆分别连接贮水容器，热水胆内设置电加热机构；所述聪明座设置于贮水容器的上部，所述贮水容器一侧设有排气室；

所述热水胆设有第一进水管、热水输送管、热水阀、排气管，第一进水管连接贮水容器，排气管连接所述排气室，热水阀设置于热水输送管的一端；

所述冷水胆设有第二进水管、冷水输送管、冷水阀，第二进水管连接贮水容器，冷水阀设置于冷水输送管的一端；

所述主控电路连接电加热机构、电源模块，控制其工作；所述电源模块分别连接电加热机构、主控电路，为其提供工作所需的电源；

所述电源模块包括水氢机；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵，甲醇水重整制氢装置、气泵分别连接氢燃料电池；甲醇水重整制氢装置连接原料储存容器，利用原料储存容器存储的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电；

所述甲醇水重整制氢装置包括第一高温尾气输出管路；所述热水胆设有尾气加热管路，尾气加热管路连接第一高温尾气输出管路；

所述第一高温尾气输出管路内设有第一电磁阀、第一温度传感器；第一电磁阀、第一温度传感器分别连接主控电路；

所述排气室的上部设有开口，连通大气；所述热水胆设有第一排水管，第一排水管的一端连接热水胆，另一端设置第一排水阀；所述冷水胆设有第二排水管，第二排水管的一端连接冷水胆，另一端设置第二排水阀；

所述尾气加热管路设置于热水胆内；所述尾气加热管路设置于热水胆的容器壁内部、靠近容器壁与水靠近的表面设置；所述尾气加热管路为金属材质管路；所述水氢机设置于所述外壳中。

2.一种饮水机，其特征在于，所述饮水机包括：外壳、聪明座、贮水容器、热水胆、冷水胆、电加热机构、主控电路、电源模块；

所述外壳内设有聪明座、贮水容器、热水胆、冷水胆，热水胆、冷水胆分别连接贮水容器，热水胆内设置电加热机构；所述聪明座设置于贮水容器的上部，所述贮水容器一侧设有排气室；

所述热水胆设有第一进水管、热水输送管、热水阀、排气管，第一进水管连接贮水容器，排气管连接所述排气室，热水阀设置于热水输送管的一端；

所述冷水胆设有第二进水管、冷水输送管、冷水阀，第二进水管连接贮水容器，冷水阀设置于冷水输送管的一端；

所述主控电路连接电加热机构、电源模块，控制其工作；所述电源模块分别连接电加热机构、主控电路，为其提供工作所需的电源；

所述电源模块包括水氢机；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵，甲醇水重整制氢装置、气泵分别连接氢燃料电池；甲醇水重整制氢装置连接原料储存容器，利用原料储存容器存储的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电；

所述甲醇水重整制氢装置包括第一高温尾气输出管路；所述热水胆设有尾气加热管路，尾气加热管路连接第一高温尾气输出管路；

所述第一高温尾气输出管路内设有第一电磁阀、第一温度传感器；第一电磁阀、第一温度传感器分别连接主控电路。

3.根据权利要求2所述的饮水机，其特征在于：

所述排气室的上部设有开口，连通大气；所述热水胆设有第一排水管，第一排水管的一端连接热水胆，另一端设置第一排水阀；所述冷水胆设有第二排水管，第二排水管的一端连接冷水胆，另一端设置第二排水阀。

4.根据权利要求2所述的饮水机，其特征在于：

所述尾气加热管路设置于热水胆内。

5.根据权利要求2所述的饮水机，其特征在于：

所述尾气加热管路设置于热水胆的容器壁内部、靠近容器壁与水靠近的表面设置。

6.根据权利要求4或5所述的饮水机，其特征在于：

所述尾气加热管路为金属材质管路。

7.根据权利要求2所述的饮水机，其特征在于：

所述水氢机设置于所述外壳中。

8.一种权利要求1至7之一所述的饮水机的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：

步骤S1、甲醇水重整制氢装置利用原料储存容器存储的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电；氢燃料电池发出的直流电通过DC/DC电源模块处理后输出；

步骤S2、主控电路根据控制模式选择第一电磁阀的工作状态；当需要利用所述甲醇水重整制氢装置排放的高温尾气为热水胆内的水加热时，控制第一电磁阀打开，高温尾气加热管路连接第一高温尾气排放管路，能利用甲醇水重整制氢装置输出的高温尾气为热水胆内的水加热；同时，控制电路板根据控制模式控制电加热机构是否加热。