CN115067750A - 气泡水机及其控制方法、控制装置 - Google Patents

气泡水机及其控制方法、控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及气泡水机技术领域，具体涉及一种气泡水机及其控制方法、控制装置，气泡水机包括：机体；气瓶，设置在所述机体上；水瓶，与所述机体可拆卸地连接，所述水瓶与所述气瓶通过充气气道及回收气道连通，所述回收气道内设有抽吸泵，所述抽吸泵能够将所述水瓶中的气体抽至所述气瓶中。气瓶中的二氧化碳气体可通过充气气道进入水瓶内，形成气泡水，通过在水瓶与气瓶之间设置回收气道，回收气道内设有抽吸泵，可以将水瓶中的多余气体抽至气瓶储存，一方面可以避免多余的二氧化碳气体排到大气中对大气环境的影响，另一方面可以有效提高气瓶的使用寿命，更加节约成本。

Description

气泡水机及其控制方法、控制装置
技术领域
本发明涉及气泡水机技术领域，具体涉及一种气泡水机及其控制方法、控制装置。
背景技术
现有的气泡水机，使用过程仅需三个步骤：注水，旋紧，然后按下按钮即可，大大的节约了人们取得气泡水的时间和成本。与苏打水的制成原理不同，气泡水机的原理是通过物理增压的方式，在刺穿压缩气瓶后，气瓶往水中注入食用级二氧化碳气体，将二氧化碳气体溶入水中，形成含有碳酸的水。
二氧化碳在水中的溶解度并不大，仅为可溶于水，而不是易溶于水。在二氧化碳气体注入后，仅有一部分与水反应形成碳酸，而另一部分则是一直充斥在瓶体中，充当着加压的角色，并伴随着使用者拆下瓶体时，释放到大气中。这也是我们在拧下气泡水机水瓶时，或者打开一些碳酸饮料时，听到的“噗呲”的声音来源。这样不仅会造成大气中二氧化碳浓度的增加，而且对于消费者自身而言，也是一个极大的浪费，使得气瓶的使用次数屈指可数。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的气泡水机容易造成二氧化碳气体的浪费的缺陷，从而提供一种能够减少二氧化碳气体浪费的气泡水机及其控制方法、控制装置。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种气泡水机，包括：机体；气瓶，设置在所述机体上；水瓶，与所述机体可拆卸地连接，所述水瓶与所述气瓶通过充气气道及回收气道连通，所述回收气道内设有抽吸泵，所述抽吸泵能够将所述水瓶中的气体抽至所述气瓶中。
可选地，所述机体上位于所述水瓶的上方处设有压力传感器，所述压力传感器能够检测所述水瓶内的气压。
可选地，所述气泡水机还包括控制器，所述控制器与所述压力传感器及所述抽吸泵通信连接。
可选地，所述机体上设有显示屏和/或蜂鸣器，所述显示屏和/或蜂鸣器与所述控制器通信连接。
可选地，所述机体设有通信模块，所述通信模块与所述控制器通信连接，所述通信模块适于向用户终端发送信号。
本发明还提供一种气泡水机的控制方法，所述气泡水机包括机体，设置在所述机体上的气瓶，与所述机体可拆卸连接的水瓶，所述水瓶与所述气瓶通过充气气道及回收气道连通，所述回收气道内设有抽吸泵，所述控制方法包括：
控制气瓶向水瓶充气；
在水瓶内的当前气压满足预设条件时，控制抽吸泵工作使所述水瓶内的当前气压到达参考气压。
可选地，所述机体位于所述水瓶的上方处设有压力传感器，所述在水瓶内的当前气压满足预设条件时，控制抽吸泵工作使所述水瓶内的当前气压到达参考气压包括：
通过所述压力传感器获取水瓶内的当前气压；
在水瓶内的当前气压到达预设气压范围时，控制抽吸泵工作使所述水瓶内的当前气压到达参考气压。
可选地，所述控制抽吸泵工作包括：控制所述抽吸泵间歇工作。
可选地，所述控制所述抽吸泵间歇工作包括：
基于所述抽吸泵的转速与所述水瓶内的当前气压之间的预设关系通过PID算法调节所述抽吸泵的转速。
可选地，所述PID算法为:PID＝Uk+KP*【E(k)-E(k-1)】+KI*E(k)+KD*【E(k)-2E(k-1)+E(k-2)】。
可选地，所述控制方法还包括：
获取档位模式，所述档位模式包括第一档位和第二档位；
若所述档位模式为第一档位，执行所述在水瓶内的当前气压满足预设条件时，控制抽吸泵工作使所述水瓶内的当前气压到达参考气压的步骤；
若所述档位模式为第二档位，控制所述抽吸泵不工作。
可选地，所述参考气压为在所述控制气瓶向水瓶充气之前所述水瓶内的气压。
本发明还提供一种气泡水机的控制装置，所述气泡水机包括机体，设置在所述机体上的气瓶，与所述机体可拆卸连接的水瓶，所述水瓶与所述气瓶通过充气气道及回收气道连通，所述回收气道内设有抽吸泵，所述控制装置包括：
第一控制模块，用于控制气瓶向水瓶充气；
第二控制模块，用于在水瓶内的当前气压满足预设条件时，控制抽吸泵工作使所述水瓶内的当前气压到达参考气压。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行所述的控制方法。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的气泡水机，气瓶中的二氧化碳气体可通过充气气道进入水瓶内，形成气泡水，通过在水瓶与气瓶之间设置回收气道，回收气道内设有抽吸泵，可以将水瓶中的多余气体抽至气瓶储存，一方面可以避免多余的二氧化碳气体排到大气中对大气环境的影响，另一方面可以有效提高气瓶的使用寿命，更加节约成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明的实施例1中提供的气泡水机的示意图；
图2为本发明的实施例2中提供的气泡水机的控制方法的流程图。
附图标记说明：
1、机体；2、水瓶；3、抽吸泵；4、压力传感器；5、显示屏；6、蜂鸣器。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，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；可以是直接相连，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种气泡水机。
在一个实施方式中，气泡水机包括机体1、气瓶和水瓶2。其中，气瓶设置在机体1上；水瓶2与机体1可拆卸地连接，水瓶2与气瓶通过充气气道及回收气道连通，回收气道内设有抽吸泵3，抽吸泵3能够将水瓶2中的气体抽至气瓶中。
在该实施方式中，气瓶中的二氧化碳气体可通过充气气道进入水瓶2内，形成气泡水，通过在水瓶2与气瓶之间设置回收气道，回收气道内设有抽吸泵3，可以将水瓶2中的多余气体抽至气瓶储存，一方面可以避免多余的二氧化碳气体排到大气中对大气环境的影响，另一方面可以有效提高气瓶的使用寿命，更加节约成本。
在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，机体1上位于水瓶2的上方处设有压力传感器4，压力传感器4能够检测水瓶2内的气压。在该实施方式中，通过设置压力传感器4，可以实时检测水瓶2内的气压，从而可以根据水瓶2内的气压来控制抽吸泵3工作或关闭。当然，在其他可替换的实施方式中，可不设置压力传感器4，当充气完成预设时间后，控制抽吸泵3工作预设时长后关闭。
在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，气泡水机还包括控制器，控制器与压力传感器4及抽吸泵3通信连接。在该实施方式中，通过设置控制器，可以实时获取压力传感器4检测到的当前压力，并根据当前压力来控制抽吸泵3工作，从而实现自动控制。
在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，机体1上设有显示屏5和/或蜂鸣器6，显示屏5和/或蜂鸣器6与控制器通信连接。如图1所示，机体1上同时设有显示屏5和蜂鸣器6，显示屏5能够显示充气完成或者是二氧化碳回收完成，用户可以根据提示将水瓶2拧下使用；蜂鸣器6可以在充气完成或者是二氧化碳回收完成时发出蜂鸣来提示用户。在一个可替换的实施方式中，可以仅设置显示屏5，显示屏5与控制器通信连接。在另一个可替换的实施方式中，可以仅设置蜂鸣器6，蜂鸣器6与控制器通信连接。
在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，机体1设有通信模块，通信模块与控制器通信连接，通信模块适于向用户终端发送信号。在该实施方式中，通过设置通信模块，可以向手机、电脑等用户终端推送消息，也可以在气瓶气压不足时，提示用户及时购买新气瓶进行更换。
其中，通信模块具体可以是wifi模块或蓝牙模块。
需要说明的是，压力传感器4能够检测水瓶2内的气压，不能直接检测气瓶内的气压，在气瓶向水瓶2充气完成后，当水瓶2内气压较低可以判定气瓶气压不足。
实施例2
本实施例提供一种气泡水机的控制方法，气泡水机包括机体1，设置在机体1上的气瓶，与机体1可拆卸连接的水瓶2，水瓶2与气瓶通过充气气道及回收气道连通，回收气道内设有抽吸泵3。
在一个实施方式中，如图2所示，控制方法包括以下步骤：
S1.控制气瓶向水瓶2充气。具体地，用户可以通过按压机体1上的按键来实现气瓶向水瓶2充气。关于气瓶向水瓶2充气的原理及过程属于现有技术，本实施例不再详细介绍。
S2.在水瓶2内的当前气压满足预设条件时，控制抽吸泵3工作使水瓶2内的当前气压到达参考气压。在充气完成后，抽吸泵3工作可以将水瓶2内多余的二氧化碳气体抽回到气瓶中，对二氧化碳气体回收，一方面可以避免多余的二氧化碳气体排到大气中对大气环境的影响，另一方面可以有效提高气瓶的使用寿命，更加节约成本。
具体在一个实施方式中，机体1位于水瓶2的上方处设有压力传感器4，压力传感器4能够检测水瓶2内的气压，上述S2步骤具体包括：
S21.通过压力传感器4获取水瓶2内的当前气压；
S22.在水瓶2内的当前气压到达预设气压范围时，控制抽吸泵3工作使水瓶2内的当前气压到达参考气压。
在该实施方式中，通过设置压力传感器4来实时检测水瓶2内的气压，在水瓶2内的当前气压达到预设气压范围时控制抽吸泵3工作，能够实现精准控制。在一个可替换的实施方式中，可以不设置压力传感器4，在充气完成的第一预设时间后控制抽吸泵3工作第二预设时间使水瓶2内的当前气压达到参考气压，第一预设时间和第二预设时间可以根据多次试验确定，因此不设置压力传感器4也能在水瓶2内的当前气压满足预设条件时，控制抽吸泵3工作使水瓶2内的当前气压到达参考气压。
需要说明的是，预设气压范围的具体值可以根据多次试验来确定，当充气完成后，压力传感器4的数据趋于稳定或者是在一个范围内波动，这个范围即为预设气压范围。当充气完成，压力传感器4的数据趋于稳定或者是在一个范围内波动，说明此时二氧化碳已经溶解完成。
在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，控制抽吸泵3工作包括：控制抽吸泵3间歇工作。在该实施方式中，抽吸泵3间歇工作可以在抽吸泵3不工作的时间内获取水瓶2内的当前气压，从而实现更精准控制，而若是抽吸泵3连续工作有可能在水瓶2内的当前气压已经达到参考气压，而抽吸泵3仍然还在工作，之后虽然控制抽吸泵3停止工作，这样仍可能导致回收的二氧化碳气体过多而影响气泡水的口感。
在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，控制抽吸泵3间歇工作具体包括：
基于抽吸泵3的转速与水瓶2内的当前气压之间的预设关系通过PID算法调节抽吸泵3的转速。在该实施方式中，通过PID算法调节抽吸泵3的转速，可以优化控制曲线，防止抽吸泵3工作过冲而导致水瓶2内压力较小，造成二氧化碳析出。
具体在一个实施方式中，PID算法为:PID＝Uk+KP*【E(k)-E(k-1)】+KI*E(k)+KD*【E(k)-2E(k-1)+E(k-2)】。其中，Uk为平均补偿值，KP、KI、KD分别是比例、积分、微分三个环节的参数，E(k)是当前水瓶2内的气压与理想值也即参考值之差。
在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，控制方法如图2所示，还包括以下步骤：
S0.获取档位模式，档位模式包括第一档位和第二档位；若档位模式为第一档位，执行上述S1步骤；若档位模式为第二档位，控制抽吸泵3不工作。
具体地，第一档位为气泡感较弱的档位，第二档位为气泡感稍强的档位。由于气瓶向水瓶2的充气过程不可控，因此不管是第一档位还是第二档位，充气完成后水瓶2内的气压都较高，当用户选择第一档位时，在气瓶向水瓶2充气完成后，控制抽吸泵3工作来将水瓶2内的多余二氧化碳抽回到气瓶内，既能满足用户的口感喜好，又能避免多余的二氧化碳气体排到大气中对大气环境的影响，可以有效提高气瓶的使用寿命，更加节约成本。
在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，参考气压为在控制气瓶向水瓶2充气之前水瓶2内的气压。具体的，在装好气瓶和水瓶2之后，此时压力传感器4测量水瓶2内的当前气压作为参考气压，此时参考气压接近外部大气压，因此，在抽吸泵3工作结束后，水瓶2内的气压到达参考气压，可以确保水瓶2内的气压和外界大气压一致或差别不大，不会影响水瓶2的正常使用。
实施例3
本实施例中提供一种气泡水机的控制装置，该装置用于实现上述实施例2及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件、或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
本实施例提供一种气泡水机的控制装置，气泡水机包括机体1，设置在机体1上的气瓶，与机体1可拆卸连接的水瓶2，水瓶2与气瓶通过充气气道及回收气道连通，回收气道内设有抽吸泵3，控制装置包括第一控制模块和第二控制模块。第一控制模块用于控制气瓶向水瓶2充气；第二控制模块用于在水瓶2内的当前气压满足预设条件时，控制抽吸泵3工作使水瓶2内的当前气压到达参考气压。
本实施例中的控制装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。
上述各个模块的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。
实施例4
本实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行实施例2的控制方法。
其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(HardDisk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (14)

1.一种气泡水机，其特征在于，包括：
机体(1)；
气瓶，设置在所述机体(1)上；
水瓶(2)，与所述机体(1)可拆卸地连接，所述水瓶(2)与所述气瓶通过充气气道及回收气道连通，所述回收气道内设有抽吸泵(3)，所述抽吸泵(3)能够将所述水瓶(2)中的气体抽至所述气瓶中。
2.根据权利要求1所述的气泡水机，其特征在于，所述机体(1)上位于所述水瓶(2)的上方处设有压力传感器(4)，所述压力传感器(4)能够检测所述水瓶(2)内的气压。
3.根据权利要求2所述的气泡水机，其特征在于，所述气泡水机还包括控制器，所述控制器与所述压力传感器(4)及所述抽吸泵(3)通信连接。
4.根据权利要求3所述的气泡水机，其特征在于，所述机体(1)上设有显示屏(5)和/或蜂鸣器(6)，所述显示屏(5)和/或蜂鸣器(6)与所述控制器通信连接。
5.根据权利要求3所述的气泡水机，其特征在于，所述机体(1)设有通信模块，所述通信模块与所述控制器通信连接，所述通信模块适于向用户终端发送信号。
6.一种气泡水机的控制方法，其特征在于，所述气泡水机包括机体(1)，设置在所述机体(1)上的气瓶，与所述机体(1)可拆卸连接的水瓶(2)，所述水瓶(2)与所述气瓶通过充气气道及回收气道连通，所述回收气道内设有抽吸泵(3)，所述控制方法包括：
控制气瓶向水瓶(2)充气；
在水瓶(2)内的当前气压满足预设条件时，控制抽吸泵(3)工作使所述水瓶(2)内的当前气压到达参考气压。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述机体(1)位于所述水瓶(2)的上方处设有压力传感器(4)，所述在水瓶(2)内的当前气压满足预设条件时，控制抽吸泵(3)工作使所述水瓶(2)内的当前气压到达参考气压包括：
通过所述压力传感器(4)获取水瓶(2)内的当前气压；
在水瓶(2)内的当前气压到达预设气压范围时，控制抽吸泵(3)工作使所述水瓶(2)内的当前气压到达参考气压。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制抽吸泵(3)工作包括：控制所述抽吸泵(3)间歇工作。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述抽吸泵(3)间歇工作包括：
基于所述抽吸泵(3)的转速与所述水瓶(2)内的当前气压之间的预设关系通过PID算法调节所述抽吸泵(3)的转速。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述PID算法为:PID＝Uk+KP*【E(k)-E(k-1)】+KI*E(k)+KD*【E(k)-2E(k-1)+E(k-2)】。
11.根据权利要求6-10中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
获取档位模式，所述档位模式包括第一档位和第二档位；
若所述档位模式为第一档位，执行所述在水瓶(2)内的当前气压满足预设条件时，控制抽吸泵(3)工作使所述水瓶(2)内的当前气压到达参考气压的步骤；
若所述档位模式为第二档位，控制所述抽吸泵(3)不工作。
12.根据权利要求6-10中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述参考气压为在所述控制气瓶向水瓶(2)充气之前所述水瓶(2)内的气压。
13.一种气泡水机的控制装置，其特征在于，所述气泡水机包括机体(1)，设置在所述机体(1)上的气瓶，与所述机体(1)可拆卸连接的水瓶(2)，所述水瓶(2)与所述气瓶通过充气气道及回收气道连通，所述回收气道内设有抽吸泵(3)，所述控制装置包括：
第一控制模块，用于控制气瓶向水瓶(2)充气；
第二控制模块，用于在水瓶(2)内的当前气压满足预设条件时，控制抽吸泵(3)工作使所述水瓶(2)内的当前气压到达参考气压。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求6-12中任一项所述的控制方法。
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