CN2390528Y

CN2390528Y - 碱性离子水饮水机的连动控制装置

Info

Publication number: CN2390528Y
Application number: CN 99239086
Authority: CN
Inventors: 王宏; 陆双龙; 陈崇彦
Original assignee: SHANGHAI APPLIED ELECTRONIC INST
Current assignee: SHANGHAI APPLIED ELECTRONIC INST
Priority date: 1999-07-26
Filing date: 1999-07-26
Publication date: 2000-08-09
Anticipated expiration: 2009-07-26

Abstract

碱性离子水饮水机的连动控制装置,包括:第一、第二两个水位传感器,控制电路,执行机构,指示、报警单元以及水源切换电路;第一、第二水位传感器分别设在饮水机的碱、酸性水储槽中,水源切换电路包括设于水源水箱的第三水位传感器;使用时只需操作放水开关,通过控制电路的自动控制便可实现自动连续地供给净化的碱性饮用水,可根据需要对水加热,控制灵活、可靠;且具有水源缺水和酸性离子水防溢的监控报警,使用安全,操作简便。

Description

碱性离子水饮水机的连动控制装置

本实用新型涉及一种饮水机的连动控制系统，具体属于一种碱性离子水饮水机的连动控制装置。

现有市售饮水机必须使用配套的桶装净水，价格不菲，不够经济，且需经常调换盛装净水的桶或罐。而容量为5加仑(约19升)的桶装水，三口之家需用三天以上，这样难免遭受二次污染。市售的整水器虽可直接与自来水相连，由源源不断的自来水作水源。在安装上因涉及上、下给排水问题，一般离不开厨房。而且不能直接加热，如需要泡茶或冲热饮料，还需另外用容器加热。

在先申请的专利号为CN98224751.6的中国专利“净化、碱性离子水饮水机”，是将离子水发生器组装在饮水机中，通过电解水槽将电解水分离器分隔成酸性和碱性两个离子水储槽，可对离子水直接加热。该技术方案克服了已有饮水机只能加热，不能净水，而净水器只能净水，不能加热的功能单一的缺点，可将原水净化，电解成碱性离子水，并可对该碱性离子水进行加热。但这种饮水机的控制部分尚不够完善，还需要人工监控操作，因而使用不够方便。

本实用新型的目的在于提供一种用于净化、碱性离子水饮水机的连动控制装置，它能自动连续地供给净化的碱性饮用水，使用安全，操作简便灵活。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种设于含有碱性离子水发生器的饮水机中的碱性离子水饮水机的连动控制装置，其特点是：包括：第一、第二两个水位传感器SW1、SW2，控制电路，执行机构，指示、报警单元以及水源切换电路；第一水位传感器SW1设在饮水机的碱性水储槽7中，第二水位传感器SW2设在酸性水储槽15中；控制电路包括：信号缓冲单元、输入切换单元、CPU微处理单元和输出信号控制单元；执行机构包括：控制饮水机电解槽5工作的电源控制开关；所述的指示报警单元包括：酸性水储槽溢出报警、指示；水源切换电路包括一设在水箱水源的水箱(高位水箱2)中的第三水位传感器SW3，一设在管道水源的管道中的电磁阀13，以及一可将第三水位传感器和电磁阀信号选择切换到控制电路的切换开关K；第一、第二水位传感器的输出信号与信号缓冲单元的输入端连接，第三水位传感器或电磁阀的输出信号通过切换开关K切换选择一种状态与信号缓冲单元的输入端连接；信号缓冲单元的输出端与输入信号切换单元的输入端连接，输入切换单元的输出端与CPU微处理单元的输入端连接，微处理单元的输出端与输出信号控制单元的输入端连接，输出信号控制单元的输出端与执行机构和指示报警单元连接；第一、第二水位传感器，第三水位传感器或电磁阀输出的信号分别经信号缓冲单元整形后经输入信号切换单元切换为一路或多路信号进入CPU微处理单元进行数据处理，处理后的信号经输出信号控制单元到执行机构和指示、报警单元，分别控制执行机构中各部件动作，以及控制指示、报警单元。

由于本实用新型采用了上述结构，由此，使用时只需操作凉、热放水开关控制，通过控制电路的自动控制便可实现自动连续地供给优质饮用水，并可根据需要对水加热，控制灵活、可靠；且具有水源缺水和酸性离子水防止溢出的监控报警，使用安全，操作简便。

以下通过附图及附图给出的实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的电路方框图；

图2为本实用新型的电原理图；

图3为本实用新型用于碱性离子水饮水机的原理示意图；

图4为本实用新型的流程框图。

参见附图，一种碱性离子水饮水机的连动控制装置，包括：第一、第二两个水位传感器SW1、SW2，控制电路，执行机构，指示、报警单元以及水源切换电路；第一水位传感器SW1设在饮水机的碱性水储槽7中，第二水位传感器SW2设在酸性水储槽15中；控制电路包括：信号缓冲单元、输入切换单元、CPU微处理单元和输出信号控制单元；执行机构包括：控制饮水机电解槽5工作的电源控制开关；所述的指示报警单元包括：酸性水储槽溢出报警、指示；水源切换电路包括一设在水箱水源的水箱(高位水箱2)中的第三水位传感器SW3，一设在管道水源的管道中的电磁阀13，以及一可将第三水位传感器和电磁阀信号选择切换到控制电路的切换开关K；第一、第二水位传感器的输出信号与信号缓冲单元的输入端连接，第三水位传感器或电磁阀的输出信号通过切换开关K切换选择一种状态与信号缓冲单元的输入端连接；信号缓冲单元的输出端与输入信号切换单元的输入端连接，输入切换单元的输出端与CPU微处理单元的输入端连接，微处理单元的输出端与输出信号控制单元的输入端连接，输出信号控制单元的输出端与执行机构和指示报警单元连接；第一、第二水位传感器，第三水位传感器或电磁阀输出的信号分别经信号缓冲单元整形后经输入信号切换单元切换为一路或多路信号进入CPU微处理单元进行数据处理，处理后的信号经输出信号控制单元到执行机构和指示、报警单元，分别控制执行机构中各部件动作，以及控制指示、报警单元。

上述SW1、SW2、SW3三个水位传感器的输出信号分别与一信号缓冲器U1连接，本实施例的信号缓冲器U1采用型号为74LS244的集成电路，该集成电路可同时处理8位信号，本实施例中仅利用其中的3位信号处理功能，将从传感器输出的信号进行整形。经整形后的信号通过输入切换单元选择一路或多路有关信号切换输出到CPU微处理单元进行数据处理。输入切换单元由信号缓冲器U1的1脚、19脚和地址译码器U8(例如型号为LS138)的10脚、12脚组成。CPU微处理单元由CPU单片机U4(例如型号为8751)、存储器U6(例如型号为2864)以及锁存器U5(例如型号为74LS373)组成，其间通过数据线相互连接。经CPU微处理单元处理的数据输出到输出信号控制单元U7、U9(例如型号为LS237)的D1∽D8端。从输出信号控制单元输出驱动信号分别控制指示电路U2(例如型号为74LS273)，和报警执行电路U3(例如型号为74LS273)， U2根据输出信号控制单元输出的信号显示水箱缺水、酸性水储槽溢出等指示；U3根据输出信号检测单元输出的信号显示电解槽通电、水泵开启、饮水机加热等指示，同时通过放大三极管T1∽T5分别驱动电解槽电源开关、泵开关以及热水槽的加热开关，同时还通过放大三极管T5驱动蜂鸣器SP1报警。

当本机上电后，假定该机处于待用状态，即没有取用饮用水，此时盛水容器2的水位相对静止，又假定酸性水储槽15中的水位也正常，则高位水箱中的第三水位传感器SW3，处于断开状态(高位)，输出为高电平。碱性水储槽7内的第一水位传感器SW1也同样处于断开状态(高位)，其输出为高电平。而酸性水储槽15内的第二水位传感器SW2也处于断开状态(低位)，其输出为高电平。

当用户在开取饮用水时，由于碱性水储槽7内的水位降低，第一水位传感器SW1闭合，其输出为低电平，而第二、三水位传感器SW2、SW3输出仍为高电平。SW1、SW2、SW3的三路信号输出分别输入至信号缓冲器U1(74LS244)的2、4、6脚，信号在该器件中利用TTL电路的开门阀值和关门阀值，对水位传感器传送过来的开关信号进行波形比较和整形，然后在其对应的输出脚14、16、18，输出0V∽5V的矩形波。

信号缓冲器(74LS244)的1脚与19脚分别由地址译码器(74LS138)的9脚与12脚控制，将输入信号分成两组，即水位传感器部分和键盘输入部分。这样使得在程序控制中更加简洁明了。因此当地址译码译出有效时，U8的2脚为低电平。选通水位传感器输入控制，上述的三个传感器信号被有效送至数据处理器U4(CPU 8751)的P1口的P10、P11、P12脚。

U4(CPU 8751)的P1口收到水位传感器信号后进行比较，运算处理后判断各个储水箱是否处于正常工作状态，并根据不同情况，分别作出不同的输出，到执行机构。输出状态由U4(CPU 8751)的P0口的P01∽P08输出到输出控制器的U3(74LS273)，并由地址译码器输出选中信号U8-11脚至U3的11脚将输出状态字写入U3。U3将写入的状态储存并由其2、5、6、9、12、15、16、19脚输出至驱动器T1、T2∽T5的B脚。按上述设定条件应为电解1电源继电器J1吸合，电解槽在强档电流作用下，进行电解。泵继电器J4吸合，泵启动，将水不断地压送至电解槽内，产出碱性水和酸性水。其余，晶体管T2、T3、T5、T6无输出，泵继电器J2、J3、J6断开，蜂鸣器不报警，泵不工作。

本实用新型连动控制装置是设在碱性离子水饮水机内，该碱性离子水饮水机如图3所示，由外壳(图中未示)、水源、过滤、电解、酸性与碱性水储槽及加热部分组成，这些功能部件之间均通过管道连通，并通过本连动控制装置对各执行机构进行自动控制。

过滤装置4由四个滤芯组成，电解部分为一内设电解水分离器的电解槽5，酸性水储槽15的下部有酸性水出口17，碱性水储槽7的下部有凉饮水出口6，并与热水槽9相连；水源12、过滤装置4、电解槽5、酸性水储槽15及碱性水储槽7之间均设有管道，它们依次连通。

过滤装置4的一端连接水源，另一端连接电解槽，并且电解槽上部的两侧分别通过水管与酸性水储槽15和碱性水储槽7连接，该碱性水储槽7下面还连接一设有热饮水出口11的热水槽9，其内设置一加热器10。水源包括自来水接口12和盛水容器2(桶或罐装水)，其中，高位水箱(桶或罐装水)2位于过滤装置4的上方，自来水接口12则与过滤装置4处于相近的水平位置。自来水接口12依次通过一电磁阀3、三通管接头和一流量传感器14与过滤装置4连通；而高位水箱2通过泵3经由三通管接头与流量传感器14相连，并接通过滤装置4。其中，第一水位传感器SW1设在碱性水储槽7中，第二水位传感器SW2设在酸性水储槽15中，第三水位传感器SW3设在水箱水源的水箱(高位水箱)2中。

如将本装置设定为：采用盛水容器(高位水箱)2、饮用水需要加热、电解度为强档时，当从热饮水出口11放水时，热水槽9出水，碱性水储槽7中的水位下降，当下降到设置的限度时，第一水位传感器SW1发出信号，CPU处理单元收到信号后，根据所设定的状态对执行机构进行操作，驱动水泵3及电解电源接通。盛水容器2内的水经过泵3的压送，经流量传感器14，经过滤装置4过滤后进入电解槽5，加热后的碱性离子水由热饮水出口11出水。微处理单元在发出所有相关指令后，同时在面板上用LED发光管显示，以便用户随时掌握本装置当前状态。当关闭热饮水出口11，停止放水，由于泵3仍在工作，水位上升至高位后，水位传感器SW3动作，微处理单元收到信号后切断水泵和电解电源，使装置恢复等待状态。而当盛水容器2中的水过少时，设于其中的第三水位传感器SW3将信号反馈给CPU微处理单元，发出缺水报警信号，待补水以后即自动解除报警，装置恢复正常。

同样，当酸性水储槽15中的酸性离子水即将溢出时，设于其中的第二水位传感器SW2会发出报警信号，切断泵的电源，以保证酸性水不至于溢出。只有当打开酸性水出口17，让酸性水排出，解除溢出警报后，再恢复到待用状态。

如果使用时不是采用桶装水2的供水方式，而是直接从自来水水管12进水，则用电磁阀13控制供水，电磁阀的输出信号通过切换开关K切换，选择一种状态与信号缓冲单元U1的另外的输入端连接，经整形后与其它水位传感器的信号同时通过输入切换单元到CPU微处理单元进行数据处理。由执行机构的集成电路U3的输出信号推动三极管T4驱动控制执行机构的电磁阀工作。

本实用新型还可利用控制电路对过滤组件内各滤芯的寿命数据进行监控(图中未示)，当某一滤芯达到寿命期限，数码显示将闪烁提示，并用蜂鸣器警告。提示用户更新。

综上所述，本实用新型结构简单，功能齐全，依靠数个水位传感器及控制电路实现机、电联动，可任意选择桶装自来水或管道自来水作为水源。确定时只需将机内的设定开关选择用泵3或用阀13。当以桶装水2为水源时，第三水位传感器SW3是起缺水保护的作用。若桶内无水，则系统就不能工作。而直接以自来水12为水源时，流量传感器14也起缺水保护的作用，只有当水源供水有一定的压力和流量时系统才能工作。使用安全，报警可靠。其突出的优点是操作简便，接通电源后，只须操作凉、热饮水出口6、11，即可源源不断地获得优质饮用水。且安置上不限于厨房，可陈设于客厅，随开随用，避免二次污染。同时，专用酸性水储槽的酸性水也可供人们作它用。

Claims

1.一种碱性离子水饮水机的连动控制装置，它设在包含碱性离子水发生器的饮水机中，其特征在于，包括：第一、第二两个水位传感器SW1、SW2，控制电路，执行机构，指示、报警单元以及水源切换电路；所述第一水位传感器设在饮水机的碱性水储槽中，第二水位传感器设在酸性水储槽中；所述的控制电路包括：信号缓冲单元、输入切换单元、CPU微处理单元和输出信号控制单元；所述的执行机构包括：控制饮水机电解槽工作的电源控制开关；所述的指示报警单元包括：酸性水储槽溢出报警、指示；所述水源切换电路包括一设在水箱水源的水箱中的第三水位传感器SW3，一设在管道水源的管道中的电磁阀，以及一可将第三水位传感器和电磁阀信号选择切换到控制电路的切换开关K；所述第一、第二水位传感器的输出信号与信号缓冲单元的输入端连接，所述第三水位传感器或电磁阀的输出信号通过切换开关K切换选择一种状态与信号缓冲单元的输入端连接；所述信号缓冲单元的输出端与输入信号切换单元的输入端连接，输入切换单元的输出端与CPU微处理单元的输入端连接，微处理单元的输出端与输出信号控制单元的输入端连接，输出信号控制单元的输出端与执行机构和指示报警单元连接；所述第一、第二水位传感器以及第三水位传感器或电磁阀输出的信号分别经信号缓冲单元整形后经输入信号切换单元切换为一路或多路信号进入CPU微处理单元进行数据处理，处理后的信号经输出信号控制单元到执行机构和指示、报警单元，分别控制执行机构中各部件动作，以及控制指示、报警单元。

2.根据权利要求1所述的碱性离子水饮水机的连动控制装置，其特征在于：所述的CPU微处理单元包括CPU微处理器以及通过数据线与其连接的一存储器和一锁存器。

3.根据权利要求1所述的碱性离子水饮水机的连动控制装置，其特征在于：所述的连动控制装置还包括一流量传感器，它设在水源与饮水机过滤组件之间的连接管段上，该流量传感器的输出信号经信号缓冲单元整形后输入到CPU微处理单元进行数据处理。

4.根据权利要求1所述的碱性离子水饮水机的连动控制装置，其特征在于：所述执行机构还包括一增压泵，由执行机构的集成电路U3的输出信号推动三极管T4驱动。