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、浓缩水出水电磁阀2、单向阀3、常温水流量计4、常温水出水电磁阀5、冰水流量计6、过流式紫外灯7、冰水出水电磁阀8、温度传感器11、过热温度传感器12、原水箱低水位浮子开关13、原水箱中水位浮子开关14、净水箱低水位浮子开关15、净水箱高水位浮子开关16;键控单元37包括温度设定键17、多功能键18、浓缩水按键19、250ml水量设定键20、500ml水量设定键21、1000ml水量设定键22、冰水键23;加热单元包括电磁加热器10、可以移动的铁质保温杯具9,铁质保温杯具9置于电磁加热器10上,电磁加热器10固定在直饮机的壳体上;所述的储水单元3 1包括原水箱33和净水箱34,其靠机械模具一体连接;所述的原水箱低水位浮子开关13、原水箱中水位浮子开关14固定在储水单元31的原水箱33内;所述的净水箱低水位浮子开关15、净水箱高水位浮子开关16固定在储水单元31的净水箱34内;所述的浓缩水出水电磁阀2和单向阀3设在储水单元31的原水箱33输出端与浓缩水出水口和增压泵1之间,浓缩水出水电磁阀2的输入端与储水单元31的原水箱33输出端和单向阀3的输入端通过输水管三通连接,浓缩水出水电磁阀2的输出端与浓缩水出水口通过输水管连接;增压泵1设在单向阀3与净水单元32的初级滤芯之间,单向阀3的输出端、增压泵1的输入端、增压泵1的输出端与净水单元32的初级滤芯通过输水管连接;净水单元32的次末级滤芯分流成净水和浓缩水两支流,净水支流通过输水管连接净水单元32的末级滤芯输入端,浓缩水支流通过输水管连接储水单元31的原水箱33;净水单元32的末级滤芯输出端通过输水管连接储水单元31的净水箱34;常温水流量计4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5和冰水流量计6之前,常温水流量计4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4的输出端与常温水出水电磁阀5的输入端、常温水出水电磁阀5的输出端与出水口通过输水管连接;过流式紫外灯7设在冰水流量计6之后且在冰水出水电磁阀8之前。制冷单元35输出端与过流式紫外灯7输入端、过流式紫外灯7输出端与冰水出水电磁阀8输入端、冰水出水电磁阀8输出端与出水口分别通过输水管连接;温度传感器11和过热温度传感器12置于电磁加热器10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24、原水箱高水位浮球25及与其连接的微动开关26。总进水阀24设在储水单元原水箱33前端,原水箱高水位浮球25及与其连接的微动开关26固定在储水单元原水箱33内,总进水阀24的输出端与固定在原水箱33内高水位浮球25及与其连接的微动开关26通过输水管连接,总进水阀24输入端接市政自来水源。
出水计量:由于铁质保温杯具9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:
按键功能说明:
1、温度设定键17:可设定加热水或液体的温度,到达设定温度后电磁加热器10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18: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20:按此键即可往铁质保温杯9内加常温水250ml,同时启动电磁加热器10加热;
4、500ml水量键21:按此键即可往铁质保温杯9内加常温水500ml,同时启动电磁加热器10加热;
5、1000ml水量键22:按此键即可往铁质保温杯9内加常温水1000ml,同时启动电磁加热器10加热;
6、冰水键23:按此键即可往杯内加冰水。
显示单元36(VFD显示屏),参照图5:
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17,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10)。
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17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9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20、500ml水量键21、1000ml水量键22:
5、常温水出水电磁阀5启动:
(1)系统有水时,常温水流量计4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5关闭,停止出水,同时常温水流量计4停止转动,终止计量脉冲。
(2)系统缺水时,常温水流量计4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4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5关闭,停止出水,同时常温水流量计4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5,系统处于等待补水状态(见水位控制);
只有常温水流量计4检测到水流量脉冲信号和杯具检测电路检测到铁质杯具9信号时,才可启动电磁加热器10(二者缺一不可,否则不会启动电磁加热器10);
电磁加热器10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4检测到水流量脉冲信号后,开始累计,提供给显示单元中的滤芯显示;
6、在选择了合适的出水量键(250ml水量键20、500ml水量键21、1000ml水量键22),常温水出水电磁阀5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5关闭),但继续加热至设置或默认温度;
7、在加热过程中,用户移走铁质杯具9,则切断加热电源;
如果用户重新加热液体,则须按多功能键18,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℃));
8、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;
9、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9:则显示测温传感器11检测到温度值;铁质杯具9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18:
该功能是用来加热专用铁质保温杯具9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9内,然后将专用的铁质保温杯具9置于机器固定位置上,此时,电磁加热器10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9信号后,即可启动电磁加热器10,电磁加热器10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9,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18,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9:则显示测温传感器11检测到温度值;移走铁质杯具9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23,只要系统有水,不管到达设定温度与否,冰水出水电磁阀8开启即可出水(常温水或常温以下的水),再次按一下冰水键23,停止出水;
3、系统无水时(指按一下冰水键23后不出水),冰水出水电磁阀8开启,延时数秒后关闭;
冰水流量计6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7在出冰水时杀菌;
1、按冰水键23,过流式紫外灯7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7;
在延时1小时的杀菌过程期间,如果按下冰水键23,过流式紫外灯7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23按下,此时,过流式紫外灯7才处于关闭状态;
2、为防止过流式紫外灯7损坏,系统设有检测紫外灯7好坏的电路;
3、紫外灯7好时,杀菌图形闪烁或循环显示;杀菌完毕,图形静态显示;紫外灯坏时,图标不显示;
水位控制:
机器开启电源总开关:
作为管线时:自来水经总进水阀24、输水管和原水箱内高水位浮球25及与其连接的微动开关26到储水单元的原水箱内,每当水位足以使高水位机械浮球25关闭进水时,与高水位机械浮球25连接的微动开关26动作,关闭总进水阀24,从而关闭市政自来水源;
储水单元31的原水箱33无水(水位低于浮子开关水位线),原水箱低水位浮子开关13处于闭合(ON)状态,中水位浮子开关14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,提醒用户手动加水或进水阀开启自动加水;蜂鸣器短声鸣叫延时数秒,声音报警解除;显示单元36(VFD)动态显示缺水图标,除非水已加到原水箱低水位浮子开关13水位线,使低水位浮子开关13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;当水位至水位线(手动)或储水单元31的原水箱高水位浮球25及与高水位机械浮球25连接的微动开关26处于闭合(ON)状态时,总进水阀24关闭,终止自动加水;
储水单元31的净水箱34无水(水位低于低水位浮子开关15水位线),净水箱低水位浮子开关15处于闭合(ON)状态,高水位浮子开关16处于断开(OFF)状态,此时:
如果储水单元31的原水箱中水位浮子开关14处于断开(OFF)状态,则增压泵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;即净水箱低水位浮子开关15处于闭合(ON)状态,原水箱中水位浮子开关14处于断开(OFF)状态,则增压泵1开启,否则不开启;当水位至净水箱高水位浮子开关16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15处于断开(OFF)状态,高水位浮子开关16处于闭合(ON)状态);
当原水箱33内的高水位浮球25及与高水位机械浮球25连接的微动开关26处于断开(OFF)状态、中水位浮子开关14处于闭合(ON)状态、低水位浮子开关13处于断开(OFF)状态时,蜂鸣器短声鸣叫,警告排浓缩水,此时只要按下浓缩水按键19,浓缩水出水电磁阀2即可开启,进行排浓缩水,蜂鸣器短声鸣叫解除;若用户不需要即刻排浓缩水,蜂鸣器短声鸣叫延时数分钟,声音自动解除。
当原水箱33内的高水位浮球25及及与高水位机械浮球25连接的微动开关26开关处于断开(OFF)状态、中水位浮子开关14处于闭合(ON)状态、低水位浮子开关13处于闭合(ON)状态时,蜂鸣器短声鸣叫,警告浓缩水已排完,浓缩水出水电磁阀2关阀,同时开总启进水阀24(自动加水或提示手动加水)。
当原水箱33无水而净水箱34有水时,增压泵1关闭;
当原水箱33无水而净水箱34无水时,增压泵1关闭;
当原水箱33有水(原水箱中水位浮子开关14处于断开(OFF)状态)而净水箱34无水(净水箱低水位浮子开关15处于闭合(ON))时,增压泵1开启;
当原水箱33有水而净水箱34有水时,增压泵1关闭;
增压泵1开启时即为制水;
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9超温;
4.E3代表铁质杯具9空烧;
5.E4代表IGBT超温;
6.E5代表过热温度传感器12开路;
7.E7代表温度传感器11传感器开路;
8.E8代表温度传感器11传感器短路;
滤芯复位键:多功能键18+温度设定键17
1、按下多功能键18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17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18,此时,VFD显示屏中的2级滤芯图标闪烁显示,按温度设定键17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18,此时,VFD显示屏中的3级滤芯图标闪烁显示,按温度设定键17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18,此时,VFD显示屏中的4滤芯图标闪烁显示,按温度设定键17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9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10内的线圈就会产生交变磁场在铁质保温杯具9底部反复切割变化,使铁质保温杯具9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9底迅速发热,一次性加热设定温度的饮用水(咖啡、牛奶、煮茶)。