CN112520866B - 一种自动控制净水器及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动控制净水器及系统，包括净水器外壳、设置在所述净水器外壳内的第一滤芯、第一流量计、第二滤芯、温度传感器、第一TDS检测模块、第一水质硬度传感器、水泵、第三滤芯、第二水质硬度传感器、自动调节阀、第二TDS检测模块、TOC传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第一逆止阀、第二逆止阀、第四滤芯、第二流量计、杀菌装置和主控模块。本发明的自动控制净水器及系统能够实现净水器的状态参数的自动采集和水路的自动控制，从而提供可靠的净水。

Description

一种自动控制净水器及系统

技术领域

本发明涉及净水器的技术领域，特别是涉及一种自动控制净水器及系统。

背景技术

净水器是一种具有将市政自来水净化处理为直接饮用水功能的器具。具体地，净水器通过过滤技术可有效滤除水中的铁锈、砂石、胶体以及吸附水中余氯、嗅味、异色、农药等化学药剂，可有效去除水中的细菌、病菌、毒素、重金属等杂质。净水技术在饮用水领域的应用，使得“水土不服”的现象会很快成为历史，有效地解决了很多地方由于地下水中有害物质超标而造成的地方性疾病。随着生活水平的不断提高，在家庭、学校、商场以及办公场所，都引进了净水器。

现有的净水器中通常通过滤芯除去水中的固体颗粒，杀灭细菌、滤除有害化学成分，使受到污染的水被洁净到生产、生活所需要的状态，也就是使水达到一定的洁净度。随着滤芯使用一段时间，其过滤功能会发生变化，导致净水器所生成的净水水质发生变化。当净水的口感明显变差时，表明需要更换滤芯了。若长期不更换滤芯，则净水器的净化效果将达不到预期的要求，这对于净水器来说也是有损害的。当然，高频率地更换滤芯，也会产生一些不必要的经济浪费。因此，在净水器的使用过程中需要实时监测净水的水质、出水量等参数，以清楚了获知净水器的工作状态，并进行适时的调节。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种自动控制净水器及系统，能够实现净水器的状态参数的自动采集和水路的自动控制，从而提供可靠的净水。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种自动控制净水器，包括净水器外壳、设置在所述净水器外壳内的第一滤芯、第一流量计、第二滤芯、温度传感器、第一TDS检测模块、第一水质硬度传感器、水泵、第三滤芯、第二水质硬度传感器、自动调节阀、第二TDS检测模块、TOC传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第一逆止阀、第二逆止阀、第四滤芯、第二流量计、杀菌装置和主控模块；所述净水器外壳包括自来水进水口、废水口、直饮水口和净水口；所述第一滤芯的进水口与所述自来水进水口相连，出水口与所述第一流量计相连；所述第一流量计与第二滤芯的进水口和第二逆止阀相连；所述第二逆止阀与所述第二电磁阀相连；所述第二电磁阀与所述TOC传感器相连；所述第二滤芯的出水口与所述净水口和所述第一电磁阀相连；所述第一电磁阀依次与所述温度传感器、所述第一TDS检测模块、所述第一水质硬度传感器和所述水泵相连；所述水泵与所述第三滤芯的进水口相连，所述第三滤芯的出水口与第二水质硬度传感器和所述自动调节阀相连，所述自动调节阀与所述废水口相连；所述第二水质硬度传感器与所述第二TDS检测模块相连，所述第二TDS检测模块与所述TOC传感器相连；所述TOC传感器与所述第一逆止阀相连，所述第一逆止阀与所述第四滤芯的进水口相连，所述第四滤芯的出水口与所述第二流量计相连，所述第二流量计与所述杀菌装置的进水口相连，所述杀菌装置的出水口与所述直饮水口相连；所述主控模块与所述第一流量计、所述温度传感器、所述第一TDS检测模块、所述第一水质硬度传感器、所述第二TDS检测模块、所述第二水质硬度传感器、所述自动调节阀、所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述TOC传感器、所述第二流量计相连，用于接收所述第一流量计采集的流量数据、所述温度传感器采集的温度数据、所述第一TDS检测模块采集的第一TDS数据、所述第一水质硬度传感器采集的硬度数据、所述第二TDS检测模块采集的第二TDS数据、所述第二水质硬度传感器采集的硬度数据、所述TOC传感器采集的TOC数据和所述第二流量计采集的流量数据，根据所述温度数据校正所述第一TDS数据，再根据校正后的第一TDS数据控制所述自动调节阀的大小，根据所述温度数据校正所述第二TDS数据，再根据校正后的第二TDS数据控制所述第二电磁阀的通断，以及控制所述第一电磁阀的通断。

于本发明一实施例中，所述主控模块还用于将所述第一流量计采集的流量数据、所述温度传感器采集的温度数据、所述第一TDS检测模块采集的第一TDS数据、所述第一水质硬度传感器采集的硬度数据、所述第二TDS检测模块采集的第二TDS数据、所述第二水质硬度传感器采集的硬度数据、所述TOC传感器采集的TOC数据和所述第二流量计采集的流量数据发送至云端服务器。

于本发明一实施例中，所述自来水进水口通过低压开关与所述第一滤芯的进水口相连；所述第四滤芯的出水口通过高压开关与所述第二流量计相连。

于本发明一实施例中，所述第一流量计通过三通接头与所述第二滤芯和所述第二逆止阀相连。

于本发明一实施例中，所述第二滤芯通过三通接通与所述第一电磁阀和所述净水口相连。

于本发明一实施例中，所述第二TDS检测模块通过三通接头与所述TOC传感器和所述第二电磁阀相连。

于本发明一实施例中，还包括电源接口，设置在所述净水器外壳上。

于本发明一实施例中，还包括漏水保护器，设置在所述净水器外壳底部。

另外，本发明提供一种自动控制净水器系统，包括上述的自动控制净水器和云端服务器和客户端；

所述云端服务器用于接收所述自动控制净水器发送来的数据，并转发至所述客户端。

于本发明一实施例中，所述客户端包括PC、智能手机、平板电脑和PDA中的一种或多种组合。

如上所述，本发明的自动控制净水器及系统，具有以下有益效果

(1)能够实现净水器的状态参数的自动采集和水路的自动控制；

(2)能够提供废水、直饮水和净水，以满足用户的不同需求；

(3)能够将净水器的状态参数实时传送至云端服务器，以供用户及时了解净水器的工作状态和自身的饮水信息，极大地提升了用户体验。

附图说明

图1显示为本发明的自动控制净水器于一实施例中的结构示意图；

图2显示为本发明的自动控制净水器于一实施例中的外部结构示意图；

图3显示为本发明的自动控制净水器系统于一实施例中的结构示意图。

元件标号说明

1 净水器外壳

2 第一滤芯

3 第一流量计

4 第二滤芯

5 温度传感器

6 第一TDS检测模块

7 第一水质硬度传感器

8 水泵

9 第三滤芯

10 第二水质硬度传感器

11 自动调节阀

12 第二TDS检测模块

13 TOC传感器

14 第一电磁阀

15 第二电磁阀

16 第一逆止阀

17 第二逆止阀

18 第四滤芯

19 第二流量计

20 杀菌装置

21 自来水进水口

22 废水口

23 直饮水口

24 净水口

25 电源接口

26 低压开关

27 三通接头

28 三通接头

29 三通接头

30 高压开关

31 漏水保护器

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明的自动控制净水器及系统通过多个信息采集传感器的设置，能够实现净水器的状态参数的自动采集，并能够根据所述状态参数对所述净水器的水路进行自动控制，以提供可靠的净水，为用户充分了解净水器的工作状态提供了信息支持。

如图1所示，于一实施例中，本发明的自动控制净水器包括净水器外壳1、设置在所述净水器外壳1内的第一滤芯2、第一流量计3、第二滤芯4、温度传感器5、第一TDS检测模块6、第一水质硬度传感器7、水泵8、第三滤芯9、第二水质硬度传感器10、自动调节阀11、第二TDS检测模块12、TOC传感器13、第一电磁阀14、第二电磁阀15、第一逆止阀16、第二逆止阀17、第四滤芯18、第二流量计19、杀菌装置20和主控模块(图中未示出)。

如图2所示，所述净水器外壳1包括自来水进水口21、废水口22、直饮水口23和净水口24，均设置在上述净水器外壳1的外表面上，分别用于自来水进水、废水出水、直饮水出水和净水出水。于本发明一实施例中，所述净水器外壳1上还设置有电源接口25，用于与外部电源相连接，从而为本发明的自动控制净水器供电。

所述第一滤芯2的进水口与所述自来水进水口21相连，出水口与所述第一流量计3相连。其中，所述自来水进水口21通过低压开关26与所述第一滤芯2的进水口相连。

所述第一流量计3与第二滤芯4的进水口和第二逆止阀17相连；所述第二逆止阀17与所述第二电磁阀15相连；所述第二电磁阀15与所述TOC传感器13相连。其中，所述第一流量计3通过三通接头27与所述第二滤芯4的进水口和所述第二逆止阀17相连。

所述第二滤芯4的出水口与所述净水口24和所述第一电磁阀14相连；所述第一电磁阀14依次与所述温度传感器5、所述第一TDS检测模块6、所述第一水质硬度传感器7和所述水泵8相连；所述水泵8与所述第三滤芯9的进水口相连。其中，所述第二滤芯4通过三通接通28与所述第一电磁阀14和所述净水口24相连。优选地，所述第一TDS检测模块6采用TDS传感器。

所述第三滤芯9的出水口与第二水质硬度传感器10和所述自动调节阀11相连，所述自动调节阀11与所述废水口22相连。

所述第二水质硬度传感器10与所述第二TDS检测模块12相连，所述第二TDS检测模块12与所述TOC传感器13相连。其中，所述第二TDS检测模块12通过三通接头28与所述TOC传感器13和所述第二电磁阀15相连。优选地，所述第二TDS检测模块采用TDS探针。

所述TOC传感器13与所述第一逆止阀16相连，所述第一逆止阀16与所述第四滤芯18的进水口相连，所述第四滤芯18的出水口与所述第二流量计19相连，所述第二流量计19与所述杀菌装置20的进水口相连，所述杀菌装置20的出水口与所述直饮水口23相连。其中，所述第四滤芯18的出水口通过高压开关30与所述第二流量计19相连。

所述主控模块与所述第一流量计3、所述温度传感器5、所述第一TDS检测模块6、所述第一水质硬度传感器7、所述第二TDS检测模块12、所述第二水质硬度传感器10、所述自动调节阀11、所述第一电磁阀14、所述第二电磁阀15、所述TOC传感器13、所述第二流量计19相连，用于接收所述第一流量计3采集的流量数据、所述温度传感器5采集的温度数据、所述第一TDS检测模块6采集的第一TDS数据、所述第一水质硬度传感器7采集的硬度数据、所述第二TDS检测模块12采集的第二TDS数据、所述第二水质硬度传感器10采集的硬度数据、所述TOC传感器13采集的TOC数据和所述第二流量计19采集的流量数据，根据所述温度数据校正所述第一TDS数据，再根据校正后的第一TDS数据控制所述自动调节阀11的大小，根据所述温度数据校正所述第二TDS数据，再根据校正后的第二TDS数据控制所述第二电磁阀15的通断，以及控制所述第一电磁阀14的通断。因此，本发明的主控模块主要执行数据采集功能、调节阀和电磁阀的控制功能。其中，所述主控模块根据采集得到数据，以及校正后得到的数据对所述自动调节阀11和所述第二电磁阀15进行控制，同时直接对所述第一电磁阀14进行控制，以实现整个净水器的工作状态的控制。其中，主控模块根据校正后得到的第一TDS数据进行区间判断，并根据所在区间调节所述自动调节阀11的流量大小；根据校正后得到的第二TDS数据进行区间判断，并根据所在区间调节所述第二电磁阀15的通断；根据用水需求控制所述第一电磁阀14的通断。

于本发明一实施例中，所述主控模块还用于将所述第一流量计3采集的流量数据、所述温度传感器5采集的温度数据、所述第一TDS检测模块6采集的第一TDS数据、所述第一水质硬度传感器7采集的硬度数据、所述第二TDS检测模块12采集的第二TDS数据、所述第二水质硬度传感器10采集的硬度数据、所述TOC传感器13采集的TOC数据和所述第二流量计19采集的流量数据发送至云端服务器，以供所述云端服务器进行数据的采集、分析和反馈，从而实现本发明的自动控制净水器的实时监控。

于本发明一实施例中，本发明的自动控制净水器还包括漏水保护器31，设置在所述净水器外壳1底部，用于实现漏水保护。

下面详细阐述一下本发明的自动控制净水器的工作原理。

首先，当电源接口接通外部电源后，主控模块开始工作。自来水通过自来水进水口到达低压开关，低压开关感应到水压后将电路接通，则自来水通过第一滤芯的进水口达到第一滤芯，生成的过滤水从第一滤芯的出水口流至第一流量计，第一流量计采集流量数据并上传至主控模块。

经过第一流量计的过滤水通过三通接头流入第二滤芯的进水口，经第二滤芯过滤生成的净水经过第二滤芯的出水口流至净水口，从而提供可作为生活用水的净水。

第二滤芯的出水口的净水通过三通接头连接至第一电磁阀。主控模块控制第一电磁阀通电后，第二滤芯生成的净水通过第一电磁阀依次流至温度传感器、第一TDS检测模块、和第一水质硬度传感器。其中，温度传感器采集水的温度数据，第一TDS检测模块采集第一TDS数据，第一水质硬度传感器采集净水的硬度数据，并将所采集的数据上传至主控模块。主控模块根据水的温数据自动校正第一TDS数据，从而得出校正后的第一TDS数据。

经过第一水质硬度传感器的过滤水再流至水泵。当水泵的电路处于接通状态时，水泵将过滤水加压通过第三滤芯的进水口。第三滤芯进行过滤之后，将产生的废水经过第三滤芯的废水口排至自动调节阀。主控模块根据校正后的TDS数据控制自动调节阀的大小，使得废水按照一定的流量从废水口排出。

第三滤芯产生的过滤水从第三滤芯的出水口流至第二水质硬度传感器和第二TDS检测模块。第二水质硬度传感器采集过滤水的硬度数据，第二TDS检测模块采集第二TDS数据，并将所采集的数据上传至主控模块。主控模块根据水的温数据自动校正第二TDS数据，从而得出校正后的第二TDS数据。主控模块判断校正后的第二TDS数据是否大于预设阈值，如100，当大于预设阈值时控制第二电磁阀通电打开，使得第三滤芯生成的过滤水一部分通过第二逆止阀回流到第二滤芯，进行原水稀释，然后再次按照之前过滤方式循环过滤。其中，自动调节阀会根据原水动态调整废水流量大小。

第三滤芯生成的过滤水通过三通接头流至到TOC传感器。TOC传感器采集TOC数据并发送至主控模块。接着，流过TOC传感器的过滤水通过第一逆止阀流入第四滤芯的进水口。第四滤芯生成的过滤水经过高压开关再到第二流量计，第二流量计采集流量数据并发送至主控模块。

经过第二流量计的过滤水通过杀菌装置进行杀菌，从而生成可直接饮用的直饮水，从直饮水口流出。

最后，主控模块将采集的到数据通过无线方式发送至云端服务器，以实现云端的数据采集、分析和反馈。

如图3所示，于一实施例中，本发明的自动控制净水器系统包括上述的自动控制净水器、云端服务器和客户端。

所述云端服务器用于接收所述自动控制净水器发送来的数据，并转发至所述客户端。

所述客户端用于接收所述自动控制净水器发送来的数，从而实时了解净水器的工作状态和自身的饮水信息。

于本发明一实施例中，所述客户端包括PC、智能手机、平板电脑和PDA中的一种或多种组合。

综上所述，本发明的自动控制净水器及系统能够实现净水器的状态参数的自动采集和水路的自动控制；能够提供废水、直饮水和净水，以满足用户的不同需求；能够将净水器的状态参数实时传送至云端服务器，以供用户及时了解净水器的工作状态和自身的饮水信息，极大地提升了用户体验。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种自动控制净水器，其特征在于：包括净水器外壳、设置在所述净水器外壳内的第一滤芯、第一流量计、第二滤芯、温度传感器、第一TDS检测模块、第一水质硬度传感器、水泵、第三滤芯、第二水质硬度传感器、自动调节阀、第二TDS检测模块、TOC传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第一逆止阀、第二逆止阀、第四滤芯、第二流量计、杀菌装置和主控模块；

所述净水器外壳包括自来水进水口、废水口、直饮水口和净水口；

所述第一滤芯的进水口与所述自来水进水口相连，出水口与所述第一流量计相连；

所述第一流量计与第二滤芯的进水口和第二逆止阀相连；所述第二逆止阀与所述第二电磁阀相连；所述第二电磁阀与所述TOC传感器相连；

所述第二滤芯的出水口与所述净水口和所述第一电磁阀相连；

所述第一电磁阀依次与所述温度传感器、所述第一TDS检测模块、所述第一水质硬度传感器和所述水泵相连；

所述水泵与所述第三滤芯的进水口相连，所述第三滤芯的出水口与第二水质硬度传感器和所述自动调节阀相连，所述自动调节阀与所述废水口相连；

所述第二水质硬度传感器与所述第二TDS检测模块相连，所述第二TDS检测模块与所述TOC传感器相连；

所述TOC传感器与所述第一逆止阀相连，所述第一逆止阀与所述第四滤芯的进水口相连，所述第四滤芯的出水口与所述第二流量计相连，所述第二流量计与所述杀菌装置的进水口相连，所述杀菌装置的出水口与所述直饮水口相连；

所述主控模块与所述第一流量计、所述温度传感器、所述第一TDS检测模块、所述第一水质硬度传感器、所述第二TDS检测模块、所述第二水质硬度传感器、所述自动调节阀、所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述TOC传感器、所述第二流量计相连，用于接收所述第一流量计采集的流量数据、所述温度传感器采集的温度数据、所述第一TDS检测模块采集的第一TDS数据、所述第一水质硬度传感器采集的硬度数据、所述第二TDS检测模块采集的第二TDS数据、所述第二水质硬度传感器采集的硬度数据、所述TOC传感器采集的TOC数据和所述第二流量计采集的流量数据，根据所述温度数据校正所述第一TDS数据，再根据校正后的第一TDS数据控制所述自动调节阀的大小，根据所述温度数据校正所述第二TDS数据，再根据校正后的第二TDS数据控制所述第二电磁阀的通断，以及控制所述第一电磁阀的通断；

所述第一流量计通过三通接头与所述第二滤芯和所述第二逆止阀相连；

所述第二滤芯通过三通接通与所述第一电磁阀和所述净水口相连。

2.根据权利要求1所述的自动控制净水器，其特征在于：所述主控模块还用于将所述第一流量计采集的流量数据、所述温度传感器采集的温度数据、所述第一TDS检测模块采集的第一TDS数据、所述第一水质硬度传感器采集的硬度数据、所述第二TDS检测模块采集的第二TDS数据、所述第二水质硬度传感器采集的硬度数据、所述TOC传感器采集的TOC数据和所述第二流量计采集的流量数据发送至云端服务器。

3.根据权利要求1所述的自动控制净水器，其特征在于：所述自来水进水口通过低压开关与所述第一滤芯的进水口相连；所述第四滤芯的出水口通过高压开关与所述第二流量计相连。

4.根据权利要求1所述的自动控制净水器，其特征在于：所述第二TDS检测模块通过三通接头与所述TOC传感器和所述第二电磁阀相连。

5.根据权利要求1所述的自动控制净水器，其特征在于：还包括电源接口，设置在所述净水器外壳上。

6.根据权利要求1所述的自动控制净水器，其特征在于：还包括漏水保护器，设置在所述净水器外壳底部。

7.一种自动控制净水器系统，其特征在于：包括权利要求1-6之一所述的自动控制净水器、云端服务器和客户端；

所述云端服务器用于接收所述自动控制净水器发送来的数据，并转发至所述客户端。

8.根据权利要求7所述的自动控制净水器系统，其特征在于：所述客户端包括PC、智能手机、平板电脑和PDA中的一种或多种组合。