CN200984101Y - 一种无热胆直饮机的控制装置 - Google Patents

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王晓峰
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Zhejiang Qinyuan Water Treatment Technology Co Ltd
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Zhejiang Qinyuan Water Treatment Technology Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种无热胆直饮机的控制装置,包括储水单元、净水单元、制冷单元、加热单元、主控单元、显示单元、键控单元以及控制机构,加热单元包括电磁加热器、可以移动的铁质保温杯具,控制机构包括总进水阀、原水箱内高水位浮球、增压泵、常温水出水电磁阀、过流式紫外灯、冰水出水电磁阀、原水箱低水位浮子开关、净水箱低水位浮子开关、净水箱高水位浮子开关;键控单元包括温度设定键、多功能键、水量设定键、冰水键。它能真实地反应滤芯的使用情况,并解决了热水易结垢、二次污染、自动定量出水、千滚水和能耗的问题,其热效率可达95%以上,加热终止和滤芯寿命终结后自动声光提示,直接对接市政自来水时,可实现自动加水和手动加水。

Description

一种无热胆直饮机的控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种直饮机的控制装置,具体地说是一种带有快速加热装置的无热胆直饮机的控制装置。
背景技术
目前,公知的传统直饮机控制装置是由储水单元、净水单元、制冷单元、加热单元、主控单元、显示单元和键控单元组成。净水单元是通过增压泵使储水单元里的水在一定压力下通过滤芯;制冷单元是把滤芯净化的水,通过压缩机制冷或者半导体制冷使水达到预定温度(设有温度传感器);加热单元是由热胆(罐),置于热胆(罐)内的电加热管(内置式),也有置于热胆(罐)底部的电加热管(外置式)和温控器组成的。系统有水通电后,作为浸没在水中的电加热管或置于热胆(罐)底部的电加热管,使常温水达到预定(由温控器控制上、下限温度)的饮用水温度。为防止无水干烧,该单元还设有手动复位温控器;显示单元则显示净水、制冷、加热的状态;键控单元则是输入要达到的各种功能。以上各个单元都是由主控制电路协调来完成的。由于直饮机固有的机械结构和使用电发热元件的不安全性,很难避免加热时产生的热蒸气进入制冷单元水源,使得制冷速度慢,消耗能量大,并且整个直饮机尤其是管线机存在着漏水的安全隐患。通常滤芯的使用寿命是以滤芯的工作时间来估算的,显示单元显示的滤芯实际使用情况不是很科学。
发明内容
本实用新型的目的在于克服已有技术的不足,提供一种无热胆直饮机的控制装置,不仅能将滤芯的使用寿命客观的反映给使用者,实现定量出水,而且能解决不节能、反复加热和热水易结垢的问题,还可以实现自动和手动加水。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:
一种无热胆直饮机的控制装置,包括储水单元、净水单元、制冷单元、加热单元、主控单元、显示单元、键控单元以及控制机构,所述的加热单元包括电磁加热器、可以移动的铁质保温杯具,铁质保温杯具置于电磁加热器上,电磁加热器固定在直饮机的壳体上;其特征是:所述的控制机构包括增压泵、常温水流量计、常温水出水电磁阀、冰水流量计、过流式紫外灯、冰水出水电磁阀、温度传感器、过热温度保险丝、原水箱低水位浮子开关、净水箱低水位浮子开关、净水箱高水位浮子开关;所述的键控单元包括温度设定键、多功能键、250ml水量设定键、500ml水量设定键、1000ml水量设定键、冰水键;所述的储水单元包括原水箱和净水箱;所述的原水箱低水位浮子开关固定在储水单元的原水箱内;所述的净水箱低水位浮子开关、净水箱高水位浮子开关固定在储水单元的净水箱内;所述的增压泵设在储水单元的原水箱与净水单元的初级滤芯之间,储水单元的原水箱与增压泵的输入端、净水单元的初级滤芯与增压泵的输出端、净水单元的末级滤芯与储水单元的净水箱分别通过输水管连接;所述的常温水流量计和制冷单元设在储水单元的净水箱之后且在常温水出水电磁阀和冰水流量计之前,常温水流量计的输入端与储水单元的净水箱和制冷单元输入端通过输水管三通连接;常温水流量计的输出端与常温水出水电磁阀的输入端、常温水出水电磁阀的输出端及出水口分别通过输水管连接;所述的过流式紫外灯设在冰水流量计之后且在冰水出水电磁阀之前,所述的制冷单元输出端通过冰水流量计与过流式紫外灯输入端连接,过流式紫外灯输出端与冰水出水电磁阀输入端、冰水出水电磁阀输出端与出水口分别通过输水管连接;所述的温度传感器和过热温度保险丝置于电磁加热器内。
本实用新型还可以采取的技术方案为:
所述的控制机构还包括总进水阀、原水箱内高水位浮球、与原水箱内高水位浮球连接的微动开关,所述的总进水阀设在所述储水单元的原水箱的前端,所述的原水箱内高水位浮球及与其连接的微动开关固定在储水单元的原水箱内,总进水阀的输出端与固定在原水箱内高水位浮球及与其连接的微动开关通过输水管连接,总进水阀输入端接市政自来水源。
所述的原水箱和净水箱靠机械模具一体连接。
由于本实用新型采取了上述的技术措施,它与现有技术相比具有如下优点:
1、由于使用了流量计计量水的流量,可以真实地反应滤芯的使用情况;
2、解决了自动定量出水问题;
3、直接对接市政自来水时,可实现自动加水;
3、如果没有流量传感信号和杯具检测信号,电磁加热器不启动,反之启动,自动加热,着实解决了千滚水、热水易结垢和能耗的问题;
4、由于使用了电磁加热方式,其热效率可达95%以上,更加节能;
5、加热终止和滤芯寿命终结后自动声光提示。
附图说明
图1是本实用新型实施例作为直饮机的机构连接示意图;
图2是本实用新型实施例作为直饮机的电气控制原理示意图;
图3是本实用新型实施例作为管线机使用时的机构连接示意图;
图4是本实用新型实施例作为管线机使用时的电气控制原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。
参照图1和图2,本实用新型包括储水单元31、净水单元32、制冷单元35、加热单元、主控单元30、显示单元36、键控单元37以及控制机构。主控单元30可选用摩托罗拉公司的MC68HC908JL3控制芯片,或者选用SPMC65P2404或SPMC65P2408控制芯片,这是凌阳推出的一款工业控制8位单片机,具有很高的性价比,抗干扰能力强,非常适合应用于工业控制类、家电类产品的设计。显示单元36采用真空荧光显示屏(VFD),具有亮度高,显示清晰的特点。主控单元30连接并控制加热单元、显示单元36、键控单元37以及控制机构的各组成部件,连接和控制方案属于现有技术范畴。控制机构包括增压泵1、常温水流量计2、常温水出水电磁阀3、冰水流量计4、过流式紫外灯5、冰水出水电磁阀6、温度传感器9、过热温度保险丝10、原水箱低水位浮子开关11、净水箱低水位浮子开关12、净水箱高水位浮子开关13。键控单元37包括温度设定键14、多功能键15、250ml水量设定键16、500ml水量设定键17、1000ml水量设定键18、冰水键19;加热单元包括电磁加热器8、可以移动的铁质保温杯具7,铁质保温杯具7置于电磁加热器8上,电磁加热器8固定在直饮机的壳体上。储水单元31包括原水箱33和净水箱34,其靠机械模具一体连接。原水箱低水位浮子开关11固定在储水单元31的原水箱33内。净水箱低水位浮子开关12、净水箱高水位浮子开关13固定在储水单元31的净水箱34内。增压泵1设在储水单元31的原水箱33与净水单元31的初级滤芯之间。储水单元31的原水箱33与增压泵1的输入端、净水单元32的初级滤芯与增压泵1的输出端、净水单元32的末级滤芯与储水单元31的净水箱34分别通过输水管连接。常温水流量计2和制冷单元35设在储水单元31的净水箱34之后且在常温水出水电磁阀3和冰水流量计4之前,常温水流量计2的输入端与储水单元31的净水箱34以及制冷单元35的输入端通过输水管三通连接。常温水流量计2的输出端与常温水出水电磁阀3的输入端、常温水出水电磁阀3的输出端及出水口分别通过输水管连接。过流式紫外灯5设在冰水流量计4之后且在冰水出水电磁阀6之前,制冷单元35输出端与过流式紫外灯5输入端、过流式紫外灯5输出端与冰水出水电磁阀6输入端、冰水出水电磁阀6输出端与出水口分别通过输水管连接。温度传感器9和过热温度保险丝10置于电磁加热器内。
参照图3和图4,本实用新型作为管线机使用时,在控制机构中增设总进水阀20、原水箱高水位浮球21及与其连接的微动开关22。总进水阀20设在储水单元31原水箱33前端,原水箱高水位浮球21及与其连接的微动开关22固定在储水单元31原水箱33内,总进水阀20的输出端与固定在原水箱33内高水位浮球21及与其连接的微动开关22通过输水管连接。总进水阀20输入端接市政自来水源。
出水计量:由于铁质保温杯具7的不可透视性,故而采用自动定量加水装置。
以下以管线机为例详述其工作原理:
键控单元37按键功能说明:
1、温度设定键14:可设定加热水或液体的温度,到达设定温度后电磁加热器8断电,默认热水温度为98℃,温度由40℃-100℃连续可调,且循环设置;
2、多功能键15:可加热水(默认温度为98℃)、牛奶(默认温度为45℃)、咖啡(默认温度为89℃)等;一键四档,按此键可循环设置空档、水、牛奶、咖啡、空档,完成加热动作后,则回到默认空档;
3、250ml水量键16:按此键即可往铁质保温杯7内加常温水250ml,同时启动电磁加热器8加热;
4、500ml水量键17:按此键即可往铁质保温杯7内加常温水500ml,同时启动电磁加热器8加热;
5、1000ml水量键18:按此键即可往铁质保温杯7内加常温水1000ml,同时启动电磁加热器8加热;
6、冰水键19:按此键即可往杯内加冰水。
显示单元36(VFD显示屏):
1、热水温度:显示加热热水(或牛奶、咖啡等)温度(℃)和故障;
2、冰水温度:显示制冷冰水温度(℃);
3、制水图形:显示制水状态;
4、加热图形:显示加热状态;
5、制冷图形:显示制冷状态;
6、杀菌图形:显示杀菌状态;
7、缺水图形:显示缺水状态;
8、滤芯显示图形:显示滤芯状态;
温度的设置:
按温度设定键14,可设置加热水或液体的温度。温度由40℃-100℃连续可调,且循环设置:
1、短时间断按键:则温度以1℃递增,按键结束后,温度显示处的数字闪烁(动态)显示,延时数秒恒定(静态)显示;
2、长时连续按键:则温度以1℃递增,递增速率随按键时间的增加而加快,按键时间愈长,则递增速率愈快,停止按键时,温度显示处的数字闪烁(动态)显示,延时数秒恒定(静态)显示;
热水:
热水由加热单元完成(电磁加热器8)。
1、机器先开启电源总开关;
2、设定饮用水温度,按温度设定键14选择所需加热温度;按该键可递增循环设置;默认热水温度为98℃;可以在3、4、5各条款中的任一条款随时设置,不受各条款先后次序限制;
3、然后将机器专用的铁质保温杯具7置于机器固定位置上;
4、选择合适的出水水量,即选择250ml水量键16、500ml水量键17、1000ml水量键18:
5、常温水出水电磁阀3启动:
(1)系统有水时,常温水流量计2转动,开始计量脉冲,出水水量至设定值后(按键指示值),常温水出水电磁阀3关闭,停止出水,同时常温水流量计2停止转动,终止计量脉冲。
(2)系统缺水时,常温水流量计2不转动,且不计量脉冲,延时几分钟(判断系统是否有水)。延时期间:
①若系统已补水,常温水流量计2转动,开始计量脉冲,出水水量至设定值后(按键指示值),常温水出水电磁阀3关闭,停止出水,同时常温水流量计2停止转动,终止计量脉冲;
②若系统仍然缺水,则关闭常温水出水电磁阀3,系统处于等待补水状态(见水位控制);
只有常温水流量计2检测到水流量脉冲信号和杯具检测电路检测到铁质杯具7信号时,才可启动电磁加热器8(二者缺一不可,否则不会启动电磁加热器8);
电磁加热器8启动后迅速加热,到达设定或默认温度后,切断加热电源,此时,即可取用热水;
常温水流量计2检测到水流量脉冲信号后,开始累计,提供给显示单元36中的滤芯显示;
1、在选择了合适的出水量键(250ml水量键16、500ml水量键17、1000ml水量键18),常温水出水电磁阀3启动出水后,再按三个水量键中的任一键,即可停止出水(常温水出水电磁阀3关闭),但继续加热至设置或默认温度;
2、在加热过程中,用户移走铁质杯具7,则切断加热电源;如果用户重新加热液体,则须按多功能键15,设置相应的档位(水(默认温度为98℃)、牛奶(默认温度为45℃)、咖啡(默认温度为89℃);
3、加热过程:加热图标动态显示;加热完毕:加热图标不显示,同时蜂鸣器长声报警,延时数秒后报警解除;
4、热水的温度可在显示单元36(VFD显示屏)上热水温度处显示:
加热过程:动态显示实时温度值;加热完毕:显示热水的温度实测值;移走铁质杯具7:则显示测温传感器9检测到温度值;铁质杯具7后又放回:则显示热水设定温度的默认值(98℃);制水过程:制水图标动态显示;制水完毕:制水图标静态显示。
多功能键15:
该功能是用来加热专用铁质保温杯具7内的水、牛奶、咖啡等液体,由加热单元完成。
1、将待加热的现成液体置入专用铁质保温杯具7内,然后将专用的铁质保温杯具7置于机器固定位置上,此时,电磁加热器8处于等待状态;
2、选择待加热的水(默认温度为98℃)、牛奶(默认温度为45℃)、咖啡(默认温度为89℃)等液体的种类后(一键四功能):
按第一次为选择待加热的水,待加热的水则在显示单元36(VFD显示屏)有显示,按第二次为选择待加热的牛奶,待加热的牛奶则在显示单元36(VFD显示屏)有显示,按第三次为选择待加热的咖啡,待加热的咖啡则在显示单元36(VFD显示屏)有显示,未按键为选择空档位,空档位则不显示;
此时,杯具检测电路检测到铁质杯具7信号后,即可启动电磁加热器8,电磁加热器8启动后迅速加热,到达设定或默认温度后,切断加热电源,此时,即可取用水、牛奶、咖啡等液体;
3、在加热的过程中,用户移走铁质杯具7,则切断加热电源;如果用户需重新加热液体,则须按多功能键15,设置相应的档位;
4、不管加热的液体种类,每次加热完毕(到达设定或默认温度)后,系统又回到初始值(未按键状态,即空档位状态);
5、加热过程:加热图形动态显示(闪烁);加热完毕:加热图形不显示,同时蜂鸣器长声报警,延时数秒后报警解除;
6、热水、牛奶、咖啡等液体的温度可在显示单元36(VFD显示屏)上热水温度处显示:加热过程:动态显示实时温度值;加热完毕:显示热水、牛奶、咖啡等液体的温度实测值;移走铁质杯具7:则显示测温传感器9检测到温度值;移走铁质杯具7后又放回:则显示设定温度的默认值;
冰水:
冰水由制冷单元35完成。
1、机器开启电源总开关,再开启制冷开关,制冷单元35即刻开始制冷,到达预定的温度后,进入保温状态;
2、按一下冰水键19,只要系统有水,不管到达设定温度与否,冰水出水电磁阀6开启即可出水(常温水或常温以下的水),再次按一下冰水键19,停止出水;
3、系统无水时(指按一下冰水键19后不出水),冰水出水电磁阀6开启,延时数秒后关闭;
冰水流量计4检测到水流量脉冲信号后,开始累计,提供给显示单元36(VFD显示屏)滤芯显示;
4、制冷过程:制冷图标动态显示(闪烁);制冷完毕(保温):制冷图标静态显示;
5、制冷的温度可在显示单元36(VFD显示屏)上冰水温度处显示:制冷过程动态显示冰水实时温度值;制水过程:制水图标动态显示;制水完毕:制水图标静态显示;
杀菌:
采用过流式紫外灯5在出冰水时杀菌;
1、按冰水键19,过流式紫外灯5即可启动杀菌,延时1小时后控制系统自行关断过流式紫外灯5;
在延时1小时的杀菌过程期间,如果按下冰水键19,过流式紫外灯5则再顺延1小时杀菌,除非在延时的1小时杀菌期间内,无冰水键19按下,此时,过流式紫外灯5才处于关闭状态;
2、为防止过流式紫外灯5损坏,系统设有检测过流式紫外灯5好坏的电路;
3、过流式紫外灯5好时,杀菌图形闪烁或循环显示;杀菌完毕,图形静态显示;
过流式紫外灯5坏时,图标不显示;
水位控制:
机器开启电源总开关:
作为管线机时:自来水经总进水阀20、输水管和原水箱内高水位浮球21及与其连接的微动开关22到储水单元的原水箱33内,每当水位足以使高水位机械浮球21关闭进水时,与高水位机械浮球21连接的微动开关22动作,关闭总进水阀20,从而关闭市政自来水源;
1、储水单元31的原水箱33无水(水位低于浮子开关11水位线),原水箱低水位浮子开关11处于闭合(ON)状态,此时:
蜂鸣器短声鸣叫,显示单元36(VFD显示屏)显示缺水,提醒用户加水;蜂鸣器短声鸣叫延时数秒,声音报警解除;显示单元36(VFD显示屏)一直动态显示缺水图标,除非水已加到原水箱低水位浮子开关11水位线,使低水位浮子开关11处于断开(OFF)状态时,显示单元36(VFD显示屏)上缺水图标静态显示;
2、储水单元的净水箱无水(水位低于低水位浮子开关12水位线),净水箱低水位浮子开关12处于闭合(ON)状态,高水位浮子开关13处于断开(OFF)状态,此时:
增压泵1开启,系统经净水单元32向储水单元31的净水箱34里制水;当水位至净水箱高水位浮子开关13水位线时,增压泵1关闭,停止制水(此时,净水箱低水位浮子开关12处于断开(OFF)状态,高水位浮子开关13处于闭合(ON)状态);
3、当原水箱33无水而净水箱34有水时,增压泵1关闭;
4、当原水箱33无水而净水箱34无水时,增压泵1关闭;
5、当原水箱33有水而净水箱34无水时,增压泵1开启;
6、当原水箱33有水而净水箱34有水时,增压泵1关闭;
7、增压泵1开启时即为制水;
8、制水过程:制水图标动态显示;制水完毕:制水图标静态显示。
滤芯更换提示:
采用流量计来检测滤芯的寿命。
1、滤芯的使用情况在显示单元36(VFD显示屏)上显示出来;
2、显示滤芯的格子全亮为初始状态。随着制水量的增加,各显示条从右向左逐渐减少,直到最后一格熄灭。
3、当滤芯寿命到达时,相对应的显示条闪烁显示,且蜂鸣短声报警,延时数秒后报警解除;数秒报警解除后,还未更换滤芯,则相对应的显示条一直闪烁显示,直到滤芯更换;滤芯更换后,按滤芯复位键(见滤芯复位键功能)对显示单元36(VFD显示屏)中的某滤芯显示图形复位,该滤芯恢复到初始状态;
故障显示:
显示单元36(VFD显示屏)上热水温度处显示故障:EX。E代表ERROR;X代表0,1,2,3,4,5,6,7,8等:
1、E0代表电压过低;
2、E1代表电压过高,(IGBT温度低于50℃风扇停);
3、E2代表铁质杯具7超温;
4、E3代表铁质杯具7空烧;
5、E4代表IGBT超温;
6、E5代表过热温度保险丝10开路;
7、E7代表温度传感器9传感器开路;
8、E8代表温度传感器9传感器短路;
滤芯复位键:多功能键15+温度设定键14
1、按下多功能键15不松手,此时,显示单元36(VFD显示屏)中的1级滤芯图标闪烁显示,按温度设定键14即可对VFD显示屏中的1级滤芯复位;
2、1级滤芯图标闪烁后,按多功能键15,此时,VFD显示屏中的2级滤芯图标闪烁显示,按温度设定键14即可对VFD显示屏中的2滤芯复位;
3、2级滤芯图标闪烁后,按多功能键15,此时,VFD显示屏中的3级滤芯图标闪烁显示,按温度设定键14即可对VFD显示屏中的3级滤芯复位;
4、3级滤芯图标闪烁后,按多功能键15,此时,VFD显示屏中的4滤芯图标闪烁显示,按温度设定键14即可对VFD显示屏中的4级滤芯复位;
加热单元采用电磁感应涡流加热原理来实现对铁质保温杯具7中的水进行加热。当机器正常工作时,由整流电路将50Hz的交流电压变成直流电压,再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40KHz的高频电压,电磁加热器8内的线圈就会产生交变磁场在铁质保温杯具7底部反复切割变化,使铁质保温杯具7底部产生环状电流(涡流),并利用小电阻大电流的短路热效应产生热量直接使铁质保温杯具7底迅速发热,一次性加热设定温度的饮用水(咖啡、牛奶、煮茶)。

Claims (3)

1、一种无热胆直饮机的控制装置,包括储水单元(31)、净水单元(32)、制冷单元(35)、加热单元、主控单元(30)、显示单元(36)、键控单元(37)以及控制机构,所述的加热单元包括电磁加热器(8)、可以移动的铁质保温杯具(7),铁质保温杯具(7)置于电磁加热器(8)上,电磁加热器(8)固定在直饮机的壳体上;其特征是:所述的控制机构包括增压泵(1)、常温水流量计(2)、常温水出水电磁阀(3)、冰水流量计(4)、过流式紫外灯(5)、冰水出水电磁阀(6)、温度传感器(9)、过热温度保险丝(10)、原水箱低水位浮子开关(11)、净水箱低水位浮子开关(12)、净水箱高水位浮子开关(13);所述的键控单元(37)包括温度设定键(14)、多功能键(15)、250ml水量设定键(16)、500ml水量设定键(17)、1000ml水量设定键(18)、冰水键(19);所述的储水单元(31)包括原水箱(33)和净水箱(34);所述的原水箱低水位浮子开关(11)固定在储水单元(31)的原水箱内(33);所述的净水箱低水位浮子开关(12)、净水箱高水位浮子开关(13)固定在储水单元(31)的净水箱(34)内;所述的增压泵(1)设在储水单元(31)的原水箱(33)与净水单元(32)的初级滤芯之间,储水单元(31)的原水箱(33)与增压泵(1)的输入端、净水单元(32)的初级滤芯与增压泵(1)的输出端、净水单元(32)的末级滤芯与储水单元(31)的净水箱(34)分别通过输水管连接;所述的常温水流量计(2)和制冷单元(35)设在储水单元(31)的净水箱(34)之后且在常温水出水电磁阀(3)和冰水流量计(4)之前,常温水流量计(2)的输入端与储水单元(31)的净水箱(34)和制冷单元(35)输入端通过输水管三通连接;常温水流量计(2)的输出端与常温水出水电磁阀(3)的输入端、常温水出水电磁阀(3)的输出端及出水口分别通过输水管连接;所述的过流式紫外灯(5)设在冰水流量计(4)之后且在冰水出水电磁阀(6)之前,所述的制冷单元(35)输出端通过冰水流量计(4)与过流式紫外灯(5)输入端连接,过流式紫外灯(5)输出端与冰水出水电磁阀(6)输入端、冰水出水电磁阀(6)输出端与出水口分别通过输水管连接;所述的温度传感器(9)和过热温度保险丝(10)置于电磁加热器内。
2、根据权利要求1所述的无热胆直饮机的控制装置,其特征是:所述的控制机构还包括总进水阀(20)、原水箱(33)内高水位浮球(21)、与原水箱(33)内高水位浮球(21)连接的微动开关(22),所述的总进水阀(20)设在所述储水单元(31)的原水箱(33)的前端,所述的原水箱(33)内高水位浮球(21)及与其连接的微动开关(22)固定在储水单元(31)的原水箱(33)内,总进水阀(20)的输出端与固定在原水箱(33)内高水位浮球(21)及与其连接的微动开关(22)通过输水管连接,总进水阀(20)输入端接市政自来水源。
3、根据权利要求1所述的无热胆直饮机的控制装置,其特征是:所述的原水箱(33)和净水箱(34)靠机械模具一体连接。
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