CN112479466A - 一种直饮水机及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直饮水机，包括：净水装置、加热模块和控制器，其特征在于，直饮水机具有进水端和出水端；水依次通过净水装置中PP棉过滤元件、颗粒活性炭过滤元件、压缩活性炭过滤元件、纳滤膜元件、后置活性炭过滤元件，PP棉过滤元件的输入端与进水端通过电磁阀连通设置；净水装置通过流量控制阀将净化后的水经紫外线消毒模块消毒后输送至速热加热模块；速热加热模块中加热体的输出端与出水端连通设置。本发明直饮水机避免了净水在使用过程中因反复加热所造成的有害成份。
Description
技术领域
本发明涉及饮水机技术领域，尤其涉及一种直饮水机及其控制方法。
背景技术
随着生活水平的不断提高，用户对于饮用水水质也提出了更高的需求。目前，市场上的净水器种类繁多。其中，存在一类利用反渗透工艺制作的直饮水机。反渗透工艺，虽然可以将水中的有害成分去除，但同时也会将水中存在的人体所需的一些微量元素或矿物质去除。这样得到的饮用水，长期饮用不利于人体健康。
但是，目前市场上的饮水机无法改变桶装水的活化质量。若人们长时间饮用桶装水中的水活力较差的死水，会严重影响到人体的身体健康，会造成人体血液循环和新陈代谢减慢并且导致衰老。此外，市场上的饮水机对于饮水机的控制系统的应用还不成熟，对控制系统中加热、保护、温度控制不够完善。
为了解决以上问题，本发明提供了一种直饮水机，该直饮水机能够外接自来水管，通过饮水机内的纳滤膜将自来水进行净化后直接饮用，避免了直饮水机在水处理过程中将人体所需的一些微量元素或矿物质等有益成分去除，促进人体健康，并且饮水机内的水经过紫外线灭菌模块和速热加热模块，保证净水的控菌作用和加热效果，避免所产净水在使用过程中微生物滋生以及反复加热所造成的有害成份。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种直饮水机，旨在避免直饮水机在水处理过程中将人体所需的一些微量元素或矿物质去除，以提升饮用水中人体所需的一些微量元素或矿物质的含量，促进人体健康。同时通过紫外线消毒模块对可能产生的细菌及时进行灭杀，避免所产净水在使用过程中因反复加热所造成的有害成份。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种直饮水机，包括：净水装置、紫外线消毒模块、速热加热模块和控制器，其特征在于，所述直饮水机具有进水端和出水端；
所述净水装置包括：进水电磁阀、PP棉过滤元件、颗粒活性炭过滤元件、压缩活性炭过滤元件、增压泵、冲洗电磁阀、纳滤膜元件、后置活性炭过滤元件、流量计，所述PP棉过滤元件的输入端与所述进水电磁阀连通设置，所述PP棉过滤元件、所述颗粒活性炭过滤元件、所述压缩活性炭滤芯、所述增压泵、所述纳滤膜元件、所述后置活性炭元件以及所述流量计的输入端和输出端依次连通设置；
所述净水装置通过流量控制阀将净化后的水输送至所述速热加热模块；所述速热加热模块的输出端与所述出水端连通设置，所述速热加热模块与所述控制器电性连接；
本发明一个较佳实施例中，所述速热加热模块的输入端和输出端还分别设置有第一温度探针和第二温度探针，所述第一温度探针和所述第二温度探针分别用于检测所述加热体的输入端和输出端的水温，所述第一温度探针和所述第二温度探针均与所述控制器电性连接。
本发明一个较佳实施例中，所述后置活性炭过滤元件和所述流量控制阀之间还设置有流量计，所述流量计能够用于计量所处理净水流量，并提醒用户及时更换滤芯。
本发明一个较佳实施例中，所述流量控制阀和所述速热加热模块之间还设置有紫外线灭菌模块，用于控制和灭杀净水制水过程中可能产生的细菌与病毒。
本发明一个较佳实施例中，所述流量控制阀和所述出水嘴之间还设置有苏热加热模块，用于短时间内把既定水量净水加热至沸腾，达到即热饮水的效果。
本发明一个较佳实施例中，所述直饮水机还包括时长检测器，所述时长检测器与所述控制器电性连接。
本发明一个较佳实施例中，所述PP棉过滤元件、所述颗粒活性炭过滤元件、所述压缩活性炭过滤元件、所述这增压泵、所述纳滤膜元件以及所述后置活性炭过滤元件的输入端均设置有一用于检测输入端内水压的压力检测器，每一所述压力检测器均与所述控制器电性连接。
本发明一个较佳实施例中，所述直饮水机还包括用户交互模块，所述用户交互模块与所述控制器电性连接。
本发明提供了一种直饮水机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
控制器判断直饮水机处于出水状态时，出水端的水通过电磁阀输送至净水装置，经过多级净化处理得到净水；
流量控制阀与速热加热模块和直饮水机出水端连通；控制器判断直饮水机当前出水需加热，则净水通过流量控制阀输送至速热加热模块并在加热后从直饮水机出水端的出水嘴流出，若无需加热，则无须启动速热加热模块直接将常温的净水从直饮水机出水端的出水嘴流出；
本发明一个较佳实施例中，控制器判断饮水机处于出水状态时，进水电磁阀与净水装置的通道开启，直饮水机进水端通入水至净水装置；控制器判断饮水机处于非出水状态时，进水电磁阀关闭与净水装置的通道，直饮水机进水端不通入水。
本发明一个较佳实施例中，所述直饮水机还设置有过负荷保护断路装置，所述过负荷保护断路装置设置于所述速热加热模块和电源开关之间。
本发明一个较佳实施例中，所述直饮水机还设置有一散热风扇，所述散热风扇与所述加热模块连接。
本发明一个较佳实施例中，所述直饮水机的控制器还包括处理器、出水控制程序、控制面板，所述出水控制程序被所述处理器执行时实现所述直饮水机的出水控制。
本发明一个较佳实施例中，所述直饮水机的出水嘴可以设置冷却装置和温度检测器，以检测冷水的温度。
本发明一个较佳实施例中，所述直饮水机的所述控制面板能够预设加热的温度和冷却水的温度。
本发明一个较佳实施例中，所述直饮水机还包括水质检测器，所述水质检测器设于所述纳滤膜元件的输出端，用于检测所述纳滤膜元件的输出端内的水质，所述水质检测器通讯连接于所述控制器。
本发明一个较佳实施例中，所述流量计与所述控制器电性连接，所述流量计能够通过检测通过水的流量，用于确定滤芯更换的时间。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
（1）本发明的直饮水机，在多级净化处理的过程中使用了纳滤元件，即采用了纳滤工艺。而纳滤工艺在将水中的硬度物质、有害杂质等有害成分进行有效去除的同时，是能够有效保留水中人体所需的一些微量元素或矿物质等有益成分的。本发明的技术方案避免了直饮水机在水处理过程中将人体所需的一些微量元素或矿物质等有益成分去除，提升了饮用水中人体所需的一些微量元素或矿物质等有益成分的含量，促进了人体健康。同时控制所产净水在使用过程中因水流停滞所带来的二次污染以及避免因反复加热所造成的有害成份。
（2）本发明提供了一种直饮水机，该直饮水机能够外接自来水管，能通过饮水机内的净化装置将自来水进行净化后直接饮用，无需经常更换桶装水，更加方便、快捷。
（3）本发明直饮水机的控制器以控制程序协调控制净水装置、紫外线消毒模块、速热加热模块，以实现加热出水、冷却出水以及不出水的工作模式，该直饮水机更加智能化和功能全面化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1是本发明的优选实施例的结构图；
图中：1、进水电磁阀；2、PP棉滤芯；3、颗粒活性炭滤芯；4、压缩活性炭滤芯；5、增压泵；6、冲洗电磁阀；7、纳滤膜；8、后置活性炭滤芯；9、流量计；10、流量控制阀；11、紫外线灭菌模块；12、第一温度探针；13、速热加热模块；14、第二温度探针；15、出水嘴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1所示，一种直饮水机，包括：净水装置、紫外线灭菌模块、速热加热模块和控制器，其特征在于，直饮水机具有进水端和出水端，进水端用于与水源(例如自来水管)连通，以导入待净化的水体；出水端用于导出饮用水，以供用户饮用。
本发明中净水装置包括：1、进水电磁阀2、PP棉过滤元件3、颗粒活性炭过滤元件4、压缩活性炭滤芯5、增压泵6、冲洗电磁阀7、纳滤膜元件8、后置活性炭过滤元件9、流量计；待净化的水体由直饮水机的进水端通过进水电磁阀1导入，之后依次经过PP棉过滤元件2、颗粒活性炭过滤元件3、压缩活性炭过滤元件4、纳滤膜元件7、后置活性炭过滤元件8，完成五级净化处理。本发明的直饮水机，在多级净化处理的过程中使用了纳滤元件，即采用了纳滤工艺。而纳滤工艺在将水中的硬度物质、有害杂质等有害成分进行有效去除的同时，是能够有效保留水中人体所需的一些微量元素或矿物质等有益成分的。也即，本发明的技术方案，避免了直饮水机在水处理过程中将人体所需的一些微量元素或矿物质等有益成分去除，提升了饮用水中人体所需的一些微量元素或矿物质等有益成分的含量，促进了人体健康。
需要说明的是，颗粒活性炭过滤元件3中设置有颗粒活性炭滤芯，其粒径为0.6mm～2.0mm，平均粒径为1.19mm，碘值不低于950mg/g；PP棉过滤元件2中设置有PP棉滤芯，其过滤精度为5μm；压缩活性炭过滤元件4中设置有压缩活性炭过滤滤芯，过滤精度可达0.1μm；纳滤膜元件7中设置有纳滤滤芯，其过滤精度为1nm。当然，在其他实施例中，本发明直饮水机的净水装置还可以包含其他过滤元件，如后置活性炭过滤元件8中设置有T33过滤滤芯，其孔径为0.01-0.1μm，在此不再一一赘述。
本发明的速热加热模块：净水经流量控制阀10进入速热加热模块，速热加热模块包括第一温度探针12、速热加热体13和第二温度探针14，第一温度探针12和第二温度探针14分别用于检测速热加热体13的输入端和输出端的水温，第一温度探针12、速热加热体13和第二温度探针14均与控制器电性连接。流量计9和加热模块之间还依次设置有流量控制阀10以及紫外线消毒模块11，所述流量控制阀10能够控制速热加热模块的进水量，所述紫外线消毒模块11能够有效控制细菌的滋生。
本发明中速热加热体13的设置，可以为用户带来不同温度的饮用水。而第二温度检测器和控制器的配合，则可实现对速热加热体13水温的实时监测：第二温度检测器可以实时获取得到速热加热体13输出端的水温，便可传递至控制器而进行分析和处理；并且，由于控制器还与加热体13电性连接，控制器还可以根据分析和处理的结果，实现对速热加热体13的启停控制。以此，便可实现多种水温范围的调节和控制，例如0℃～45℃、45℃～85℃、100℃或其他用户自定义水温，以满足用户不同的使用需求，例如泡茶、泡咖啡或其他，从而便于用户使用，使得直饮水机的使用更加智能和灵活。此外，需要说明的是，前述控制器的分析和处理过程(例如比较和判断过程)可以由内置于控制器的程序实现，本领域技术人员可以根据前述功能合理设置控制器中的程序，在此不再一一赘述。并且，直饮水机还可包括显示器，显示器可与控制器电性连接。可以理解地，显示器可以将速热加热体13当前的水温进行实时显示，以便于用户直观地获知当前出水的水温。
本发明直饮水机的流量计9与控制器电性连接，流量计9能够通过检测通过水的流量，用于确定滤芯更换的时间。由于进水水质、使用频率等多种因素的不同，滤芯受污染的程度必然不同，因此，相关技术中直饮水机所采用的定期更换滤芯的方式并不科学。当直饮水机进行净化工作时，即当PP棉过滤元件2、颗粒活性炭过滤元件3、压缩活性炭过滤元件4、纳滤膜元件7、后置活性炭过滤元件8中存在水体流动时，控制器可控制流量计运行，以对净化工作的流量进行计数；而当直饮水机的净化工作停止时，即当PP棉过滤元件2、颗粒活性炭过滤元件3、压缩活性炭过滤元件4、纳滤膜元件7、后置活性炭过滤元件8中水体流动停止时，控制器可控制流量计停止计数。以此，便可获取得到净化水流的流量，累加之后，便可得到实际用到各级过滤元件进行净化工作的总流量，从而获知更加真实的滤芯的使用时间，以更加科学地指导滤芯的更换时机，进而有效避免了定期更换的方式不能将滤芯最合理化利用的缺陷。
本发明中直饮水机还包括时长检测器，时长检测器与控制器电性连接。
本发明中PP棉过滤元件2、颗粒活性炭过滤元件3、压缩活性炭过滤元件4、纳滤膜元件7、后置活性炭过滤元件8的输入端均设置有一用于检测输入端内水压的压力检测器，每一压力检测器均与控制器电性连接。
本发明直饮水机还可包括控制面板，控制面板可与控制器电性连接。可以理解地，控制面板可用于用户设定或自定义水温、控制出水嘴15出水或停止出水、控制速热加热体13启停、控制紫外线灭菌模块11启停、控制直饮水机净水工作启停、预约加热时间等。此时，该控制面板与前述显示器相互配合，共同构成了用户交互模块，使得用户能够更加有效地控制直饮水机，以及从直饮水机获取更加有效的信息(例如：日期、水温、水压、流量、水质、滤芯的使用时长、报警信息、预约信息等)，从而使得直饮水机的使用更加科学(例如时机更加正确地更换滤芯)。
需要说明的是，控制器中相应的程序均为现有技术，本领域技术人员可以根据前述功能合理设置控制器中的程序，在此不再一一赘述。
本发明直饮水机的控制器还包括处理器、出水控制程序，出水控制程序被处理器执行时实现直饮水机的出水控制。直饮水机的冷出水嘴15可以设置冷却装置和温度探针，以控制冷水的温度。直饮水机的控制面板能够预设加热的温度和冷却水的温度。本发明直饮水机的控制器以控制程序协调控制净水装置、循环系统、加热模块，以实现加热出水、冷却出水、不出水工作模式，该直饮水机更加智能化和功能全面化。
本发明直饮水机还包括水质检测器，水质检测器设于纳滤元件的输出端，用于检测纳滤元件的输出端内的水质，水质检测器通讯连接于控制器。
本发明中直饮水机还设置有过负荷保护断路装置，过负荷保护断路装置设置于加热模块和电源开关之间，防止加热模块的温度过高，造成事故。此外，直饮水机还可以设置有一散热风扇，散热风扇与加热模块连接，用于加热模块运作时对元器件的降温。
本发明还提供了一种直饮水机的控制方法，原理如下：
控制器判断直饮水机处于出水状态时，进水端的水通过进水电磁阀1输送至净水装置，经过多级净化处理得到净水；流量控制阀10与速热加热模块13和直饮水机出水端15连通，控制器判断直饮水机当前出水需加热，则净水通过流量控制阀10输送至速热加热模块13并在加热后从直饮水机出水端的出水嘴15流出，若无需加热，则通过流量控制阀10直接将净水从直饮水机出水端的出水嘴15流出；
控制器判断饮水机处于出水状态时，进水电磁阀1与净水装置的通道开启，直饮水机进水端通入水至净水装置；控制器判断饮水机处于非出水状态时，进水电磁阀1关闭与净水装置的通道，直饮水机进水端不通入水。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (10)
1.一种直饮水机，包括：净水装置、紫外线灭菌模块、速热加热模块和控制器，其特征在于，所述直饮水机具有进水端和出水端；
所述净水装置包括：进水电磁阀、PP棉过滤元件、颗粒活性炭过滤元件、压缩活性炭过滤元件、增压泵、冲洗电磁阀、纳滤膜元件、后置活性炭过滤元件、流量计，所述PP棉过滤元件的输入端与所述进水端通过进水电磁阀连通设置，所述PP棉过滤元件、所述颗粒活性炭过滤元件、所述压缩活性炭滤芯、所述增压泵、所述纳滤膜元件、所述后置活性炭元件以及所述流量计的输入端和输出端依次连通设置；
所述净水装置通过流量控制阀将净化后的水经所述紫外线灭菌模块消毒后输送至速热加热模块；所述速热加热模块中加热体的输出端与所述出水端连通设置，所述速热加热模块与所述控制器电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种直饮水机，其特征在于：所述速热加热模块的输入端和输出端还分别设置有第一温度探针和第二温度探针，所述第一温度探针和所述第二温度探针分别用于检测所述速热加热模块的输入端和输出端的水温，所述第一温度探针和所述第二温度探针均与所述控制器电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种直饮水机，其特征在于：所述直饮水机还包括流量计，所述流量计能够及时提醒用户根据流量及时更换滤芯，所述流量计与所述控制器电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种直饮水机，其特征在于：所述流量计和所述速热加热模块之间还依次设置有流量控制阀，所述流量控制阀能够控制所述速热加热模块的进水量。
5.根据权利要求1所述的一种直饮水机，其特征在于：所述流量控制阀和所述速热加热模块之间还设置有所述紫外线消毒模块，所述紫外线消毒模块能够有效杀灭细菌和病毒。
6.根据权利要求1所述的一种直饮水机，其特征在于：所述流量控制阀和所述出水嘴之间还设置有速热加热模块，所述速热加热模块能够在三之五秒内完成加热既定水量的净水。
7.根据权利要求1所述的一种直饮水机，其特征在于：所述PP棉过滤元件、所述颗粒活性炭过滤元件、所述压缩活性炭过滤元件、所述纳滤膜元件以及所述后置活性炭元件的输入端均设置有一用于检测输入端内水压的压力检测器，每一所述压力检测器均与所述控制器电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种直饮水机，其特征在于：所述直饮水机还设置有增压泵和所述冲洗电磁阀，所述增压泵用于所述纳滤膜元件加压进水，同时与所述冲洗电磁阀联动用于所述纳滤膜元件冲洗，所述增压泵与所述冲洗电磁阀与所述控制器电性连接。
9.基于权利要求1-8中所述的任一一种直饮水机的控制方法，其特征在于：
控制器判断直饮水机处于出水状态时，出水端的水通过进水电磁阀输送至净水装置，经过多级净化处理得到净水；
流量控制阀与速热加热模块和直饮水机出水端连通；控制器判断直饮水机当前出水需加热，则净水通过流量控制阀输送至速热加热模块并在加热后从直饮水机出水端的出水嘴流出；若无需加热，则无须启动速热加热模块直接将净水从直饮水机出水嘴流出。
10.根据权利要求9所述的一种直饮水机的控制方法，其特征在于：控制器判断饮水机处于出水状态时，进水电磁阀与净水装置的通道开启，直饮水机进水端通入水至净水装置；控制器判断饮水机处于非出水状态时，进水电磁阀关闭与净水装置的通道，直饮水机进水端不通入水。
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