飲用水供應(yīng)裝置及其控制方法
【專利說明】飲用水供應(yīng)裝置及其控制方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2014年12月11日提交的韓國申請N0.10-2014-0178357和2015年I月27日提交的韓國申請N0.10-2015-0012623的較早提交日期的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，因此其內(nèi)容通過引用被整體合并在此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種能夠供應(yīng)礦物質(zhì)水的飲用水供應(yīng)裝置及其控制方法，并且更加特別地涉及一種如下飲用水供應(yīng)裝置及其控制方法，其能夠基于飲用水的流量通過精確控制礦物質(zhì)供應(yīng)管線(礦物質(zhì)供應(yīng)管)中的壓力來精確地控制被添加到飲用水的礦物質(zhì)的量。
【背景技術(shù)】
[0004]通常，飲用水供應(yīng)裝置是將飲用水供應(yīng)給用戶的裝置。飲用水供應(yīng)裝置可以是獨立的裝置，或者可以構(gòu)成家用電器(諸如冰箱)的一部分。
[0005]飲用水供應(yīng)裝置可以將室溫的飲用水供應(yīng)給用戶。另外，飲用水供應(yīng)裝置可以使用包括制冷循環(huán)的冷水供應(yīng)單元冷卻飲用水，或者可以使用包括加熱器的熱水供應(yīng)單元加熱飲用水。即，飲用水供應(yīng)裝置可以根據(jù)需要將冷水或者熱水供應(yīng)給用戶。
[0006]飲用水可以是從龍頭供應(yīng)的地下水、原水(S卩，自然水)或者通過使用另外的過濾手段過濾原水獲得的潔凈水。然而，在下面的描述中，飲用水將會被定義為可飲用的水。
[0007]近年來，已經(jīng)開發(fā)了飲用水供應(yīng)裝置，該飲用水供應(yīng)裝置能夠除了向用戶供應(yīng)潔凈水、冷水或者熱水之外提供滿足用戶的各種需求的功能水。例如，飲用水供應(yīng)裝置可以包括礦物質(zhì)水供應(yīng)模塊。礦物質(zhì)水供應(yīng)模塊向用戶提供包含預(yù)定量的礦物質(zhì)的礦物質(zhì)水。
[0008]礦物質(zhì)與蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物以及維生素一起組成五種類型的營養(yǎng)物質(zhì)。礦物質(zhì)在人體中的生化活性(例如，催化活性)和骨骼、牙齒等等的構(gòu)成中發(fā)揮重要的作用。
[0009]特別地，鈣(Ca)、鉀(K)、鎂(Mg)以及鈉(Na)是對于新陳代謝所必需的礦物質(zhì)元素。
[0010]包含這樣的礦物質(zhì)的礦物質(zhì)水可以在改善用戶的健康，諸如從人體排放廢物并且促進消化中發(fā)揮支持作用。
[0011]在其中預(yù)定的量的礦物質(zhì)被包含在飲用水中的情況下，與當(dāng)用戶飲用潔凈水時相比對于用戶來說水可能味道更好。
[0012]為了產(chǎn)生這樣的礦物質(zhì)水，礦物質(zhì)水供應(yīng)模塊，諸如電分析器、礦物質(zhì)過濾器以及用于將濃縮礦物質(zhì)直接地供應(yīng)到潔凈水的裝置，可以被應(yīng)用到飲用水供應(yīng)裝置。
[0013]在如上面所指定的礦物質(zhì)水供應(yīng)模塊當(dāng)中，用于將濃縮礦物質(zhì)直接地供應(yīng)到潔凈水的裝置可以具有比其它的礦物質(zhì)水供應(yīng)模塊更加緊湊的尺寸。
[0014]例如，將濃縮礦物質(zhì)直接地供應(yīng)到潔凈水的礦物質(zhì)水供應(yīng)模塊，可以被構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu):從其中儲存濃縮礦物質(zhì)液體的礦物質(zhì)盒排放的礦物質(zhì)經(jīng)由礦物質(zhì)供應(yīng)管被供應(yīng)到水排放管。
[0015]然而，在傳統(tǒng)的礦物質(zhì)水供應(yīng)模塊中，礦物質(zhì)供應(yīng)管具有與水排放管相同的內(nèi)徑。結(jié)果，被供應(yīng)的礦物質(zhì)的量可能取決于來自于用于對礦物質(zhì)供應(yīng)管加壓的栗的壓力而變化。即，被排放的礦物質(zhì)的量被改變，從而被包含在被排放的礦物質(zhì)水中的礦物質(zhì)的濃度的變化高。結(jié)果，每次用戶飲用水時礦物質(zhì)水可能嘗起來不同。
[0016]另外，當(dāng)在礦物質(zhì)水已經(jīng)被排放之后供應(yīng)潔凈水時，在礦物質(zhì)供應(yīng)管中余留的礦物質(zhì)可以被容易地引入到被排放的潔凈水中。結(jié)果，大量的礦物質(zhì)被排放，從而被提供的潔凈水偏離水的味道的可容許偏差。
[0017]為了將濃縮礦物質(zhì)直接地供應(yīng)到潔凈水，必須提供用于儲存濃縮礦物質(zhì)的礦物質(zhì)容器和被連接在礦物質(zhì)容器和飲用水供應(yīng)管線之間的用于將濃縮礦物質(zhì)添加到飲用水的的礦物質(zhì)供應(yīng)管線。
[0018]同時，飲用水供應(yīng)裝置可以具有:定量控制模式，其中預(yù)定的量的飲用水被供應(yīng)給用戶;和實時控制模式，其中所期望的量的飲用水被實時供應(yīng)到用戶。
[0019]S卩，在定量控制模式中，用戶可以通過被設(shè)置在飲用水供應(yīng)裝置處的定量控制輸入單元輸入命令，使得飲用水供應(yīng)裝置將預(yù)定的量的飲用水供應(yīng)給用戶。
[0020]另一方面，在實時控制模式中，用戶可以操縱被設(shè)置在飲用水供應(yīng)裝置處的飲用水排放按鈕或者操作桿，替代通過定量控制輸入單元輸入命令，使得飲用水供應(yīng)裝置將所期望的量的飲用水實時供應(yīng)給用戶。
[0021]用戶期望飲用具有恒定的味道的礦物質(zhì)水，不論是否定量控制模式或者實時控制模式是啟動的。為了將具有恒定的味道的礦物質(zhì)水供應(yīng)給用戶，必須基于飲用水的量減少被供應(yīng)給飲用水的礦物質(zhì)的量的變化。
[0022]例如，在定量控制模式中，在其中礦物質(zhì)供應(yīng)管線中的壓力被維持在預(yù)定的水平下的狀態(tài)下可以控制被設(shè)置在礦物質(zhì)供應(yīng)管線中的閥的開/關(guān)時間，使得預(yù)定的量的礦物質(zhì)(或者濃縮礦物質(zhì))被供應(yīng)給飲用水(例如，潔凈水、冷水或者熱水)。
[0023]如果礦物質(zhì)供應(yīng)管線中的壓力偏離預(yù)定的壓力范圍，則被供應(yīng)到飲用水的礦物質(zhì)的量可以不同于礦物質(zhì)的預(yù)定的量，因此礦物質(zhì)水可能具有與預(yù)定的味道不同的味道。
[0024]另外，在其中在礦物質(zhì)供應(yīng)管線中的壓力低于預(yù)定的壓力范圍的情況下，栗(例如，氣栗)可以被操作以便于將礦物質(zhì)供應(yīng)管線中的壓力增加到預(yù)定的壓力范圍。
[0025]然而，因為感測在礦物質(zhì)供應(yīng)管線中的特定點處的壓力，所以沒有獲得具有預(yù)定的長度的礦物質(zhì)供應(yīng)管線整體中的平均壓力。
[0026]S卩，壓力可以在具有預(yù)定的長度的礦物質(zhì)供應(yīng)管線的縱向方向上分布，并且由于這樣的壓力的分布而在感測礦物質(zhì)供應(yīng)管線中的壓力時可能出現(xiàn)誤差。
[0027]另外，當(dāng)基于感測到的在礦物質(zhì)供應(yīng)管線中的壓力操作栗以便于增加礦物質(zhì)供應(yīng)管線中的壓力時，由于各種原因，諸如栗操作時間、壓縮負荷以及在感測到壓力的部分和栗之間的距離，礦物質(zhì)供應(yīng)管線中的壓力可能超過預(yù)定的壓力。
[0028]同時，在其中礦物質(zhì)供應(yīng)管線中的壓力高于預(yù)定的壓力范圍的情況下，不能夠通過栗的控制來減少礦物質(zhì)供應(yīng)管線中的壓力。
[0029]此外，當(dāng)被設(shè)置在礦物質(zhì)水供應(yīng)模塊中的礦物質(zhì)容器被更換時，如果礦物質(zhì)沒有被事先排放則在礦物質(zhì)容器中余留的礦物質(zhì)可能流向外部。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0030]因此，本發(fā)明涉及一種飲用水供應(yīng)裝置及其控制方法，其基本上避免由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點造成的一個或者多個問題。
[0031]本發(fā)明的目的是為了提供一種飲用水供應(yīng)裝置及其控制方法，該飲用水供應(yīng)裝置能夠防止當(dāng)使用壓力傳感器感測礦物質(zhì)供應(yīng)管線中的壓力時由于礦物質(zhì)供應(yīng)管線中的壓力的分布而導(dǎo)致發(fā)生感測誤差。
[0032]本發(fā)明的另一目的是為了提供一種飲用水供應(yīng)裝置及其控制方法，該飲用水供應(yīng)裝置能夠在預(yù)定的壓力范圍內(nèi)增加礦物質(zhì)供應(yīng)管線中的壓力使得礦物質(zhì)供應(yīng)管線中的壓力不超過預(yù)定的壓力范圍。
[0033]本發(fā)明的另一目的是為了提供一種飲用水供應(yīng)裝置及其控制方法，當(dāng)?shù)V物質(zhì)供應(yīng)管線中的壓力比預(yù)定的壓力范圍高時該飲用水供應(yīng)裝置能夠有效率地減少礦物質(zhì)供應(yīng)管線中的壓力。
[0034]本發(fā)明的另一目的是為了提供一種飲用水供應(yīng)裝置及其控制方法，該飲用水供應(yīng)裝置能夠在更換礦物質(zhì)容器時事先排放在礦物質(zhì)容器余留中的礦物質(zhì)。
[0035]本發(fā)明的又一目的是為了提供一種礦物質(zhì)水供應(yīng)模塊和包括其的飲用水供應(yīng)裝置，該礦物質(zhì)水供應(yīng)模塊能夠提供其中礦物質(zhì)的濃度的偏差被最小化的礦物質(zhì)水或者具有落入可容許偏差內(nèi)的味道的潔凈水。
[0036]本發(fā)明的另外的優(yōu)點、目的和特征將在隨后的描述中被部分地陳述，并且對于查看了下面的內(nèi)容的本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員部分地變得顯然，或可以從本發(fā)明的實踐來獲悉本發(fā)明的另外的優(yōu)點、目的和特征。可以通過在所撰寫的說明書及其權(quán)利要求以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點。
[0037]為了實現(xiàn)這些目的和其它優(yōu)點并且根據(jù)本發(fā)明的用途，如在此具體化和廣泛地描述的，飲用水供應(yīng)裝置包括:第一通道，該第一通道被構(gòu)造成使得飲用水在其中流動;水排放管，該水排放管被聯(lián)接到第一通道的后端，用于排放飲用水;第一連接管，該第一連接管被連接在第一通道和水排放管之間；第二通道，該第二通道被構(gòu)造成將礦物質(zhì)供應(yīng)到第一連接管，該第二通道具有被設(shè)置在其中的壓力傳感器和礦物質(zhì)供應(yīng)閥;礦物質(zhì)容器，該礦物質(zhì)容器經(jīng)由第二通道與第一連接管連通，用于儲存濃縮礦物質(zhì);栗，該栗被構(gòu)造成對礦物質(zhì)容器的內(nèi)部加壓以便將濃縮礦物質(zhì)排出礦物質(zhì)容器；以及控制器，該控制器用于根據(jù)來自于外部的水排放信號控制礦物質(zhì)供應(yīng)閥以打開預(yù)定的第一時間并且然后關(guān)閉，其中在礦物質(zhì)供應(yīng)閥打開第一時間并且然后關(guān)閉之后，控制器基于由壓力傳感器感測到的壓力值來控制栗以選擇性地操作。
[0038]控制器可以被構(gòu)造成在礦物質(zhì)供應(yīng)閥的關(guān)閉被感測到之后經(jīng)過預(yù)定的第二時間讀取由壓力傳感器感測到的第二通道中的壓力值。
[0039]另外，因此，當(dāng)由壓力傳感器感測到的壓力值低于預(yù)定的壓力值時，控制器可以控制栗以定期地操作多次。
[0040]同時，第一連接管可以被設(shè)置有第二管，該第二管用于減少通過第二通道供應(yīng)的濃縮礦物質(zhì)的供應(yīng)壓力。
[0041]另外，與礦物質(zhì)供應(yīng)閥相比壓力傳感器可以被設(shè)置在第二通道的更遠的上游中。
[0042]另外，栗可以是氣栗，該氣栗被構(gòu)造成吸取外部空氣并且將被吸取的外部空氣注入到礦物質(zhì)容器中。
[0043]另外，礦物質(zhì)容器可以在其下部處被設(shè)置有:注入孔，通過該注入孔將外部空氣注入到礦物質(zhì)容器中；和排放孔，通過該排放孔將濃縮礦物質(zhì)從礦物質(zhì)容器排放。
[0044]具體地，飲用水供應(yīng)裝置可以進一步包括容器緊固單元，該容器緊固單元在礦物質(zhì)容器的下側(cè)處被緊固到礦物質(zhì)容器，其中注入孔和排放孔可以被形成在容器緊固單元的下端處，注入孔可以經(jīng)由第三通道被連接到氣栗，并且排放孔可以被連接到第二通道。
[0045]同時，飲用水供應(yīng)裝置可以進一步包括:第二連接管，該第二連接管被設(shè)置在第二通道和容器緊固單元之間；和排泄通道，該排泄通道被連接到第二連接管，該排泄通道具有被設(shè)置在其中的排泄閥。
[0046]由控制器可以控制排泄閥使得在更換礦物質(zhì)容器時打開排泄發(fā)以便排放在礦物質(zhì)容器中余留的濃縮礦物質(zhì)。另外，可以由控制器控制排泄閥使得當(dāng)在其中礦物質(zhì)供應(yīng)閥被關(guān)閉的狀態(tài)下由壓力傳感器感測到的壓力值高于預(yù)定的壓力范圍時將排泄閥打開持續(xù)預(yù)定的第三時間。
[0047]在本發(fā)明的另一方面中，提供一種控制飲用水供應(yīng)裝置的方法，該飲用水供應(yīng)裝置包括:第一通道，該第一通道被構(gòu)造成使得飲用水在其中流動，該第一通道中設(shè)置有流量傳感器;第二通道，該第二通道被構(gòu)造成將礦物質(zhì)供應(yīng)到第一通道，該第二通道中設(shè)置有壓力傳感器和礦物質(zhì)供應(yīng)閥；礦物質(zhì)容器，該礦物質(zhì)容器被連接到第二通道;氣栗，該氣栗被構(gòu)造成對礦物質(zhì)容器的內(nèi)部加壓；以及控制器，該控制器被構(gòu)造成控制礦物質(zhì)供應(yīng)閥和氣栗，該方法包括:在飲用水流過第二通道的同時將礦物質(zhì)供應(yīng)閥打開持續(xù)預(yù)定的第一時間并且然后關(guān)閉礦物質(zhì)供應(yīng)閥(水排放步驟)；確定在礦物質(zhì)供應(yīng)閥的關(guān)閉之后是否預(yù)定的第二時間已經(jīng)流逝(延遲時間確定步驟)；在第二時間的流逝之后使用壓力傳感器感測第二通道中的壓力值(壓力感測步驟)；將在壓力感測步驟中感測到的壓力值與預(yù)定的壓力范圍進行比較(壓力值比較步驟)；以及基于在壓力值比較步驟中的比較結(jié)果來選擇性地操作氣栗(選擇性栗操作步驟)。
[0048]選擇性栗操作步驟可以包括:當(dāng)在壓力值比較步驟中確定由壓力傳感器感測到的壓力值小于預(yù)定的壓力范圍時操作氣栗(栗操作步驟)。
[0049]在栗操作步驟中，可以定期地操作氣栗多次。
[0050]具體地，在栗操作步驟中，氣栗可以被定期地操作和停止多次，直到由壓力傳感器感測到的壓力值處于預(yù)定的壓力范圍內(nèi)。
[0051]另外，選擇性栗操作步驟可以包括:當(dāng)在壓力值比較步驟中確定由壓力傳感器感測到的壓力值大于預(yù)定的壓力范圍時將在第二通道中的一些濃縮礦物質(zhì)排放到外部使得在第二通道中的壓力值處于預(yù)定的壓力范圍內(nèi)(礦物質(zhì)排放步驟)。
[0052]在礦物質(zhì)排放步驟中，氣栗的操作可以被停止。
[0053]在本發(fā)明的另一方面中，用于將礦物質(zhì)水提供給用戶的礦物質(zhì)水供應(yīng)模塊包括:第一通道，該第一通道用于供應(yīng)潔凈水;第二通道，該第二通道用于供應(yīng)礦物質(zhì)；以及水排放通道，該水排放通道用于取決于是否供應(yīng)礦物質(zhì)而排放潔凈水或者包含礦物質(zhì)的潔凈水，即，礦物質(zhì)水。
[0054]礦物質(zhì)水供應(yīng)模塊可以進一步包括第一連接管，該第一連接管包括:第一管，該第一管被連接到第一通道;第二管，該第二管被連接到第二通道；以及第三管，該第三管被連接到水排放通道。其中將礦物質(zhì)與潔凈水混合的混合空間可以被形成在第一管和第二管之間。
[0055]同時，根據(jù)本發(fā)明的礦物質(zhì)水供應(yīng)模塊可以進一步包括微通道單元，該微通道單元被設(shè)置在第二管中以便于提供其中礦物質(zhì)的濃度的偏差被最小化的礦物質(zhì)水，微通道單元限定礦物質(zhì)供應(yīng)管線，通過該礦物質(zhì)供應(yīng)管線將非常小量的礦物質(zhì)供應(yīng)到混合空間。
[0056]微通道單元可以被構(gòu)造成具有最小直徑和預(yù)定的長度，可以以該最小直徑和預(yù)定的長度模制和機加工微通道單元使得微通道單元供應(yīng)預(yù)定的固定量的礦物質(zhì)持續(xù)預(yù)定的時間。
[0057]混合空間可以是如下空間:其中在第一方向上在第一管中流動的潔凈水和在不同于第一方向的第二方向上在第二管中流動的礦物質(zhì)彼此碰撞使得礦物質(zhì)與潔凈水混合。
[0058]同時，根據(jù)本發(fā)明的礦物質(zhì)水供應(yīng)模塊可以進一步包括打開和關(guān)閉構(gòu)件，該打開和關(guān)閉構(gòu)件用于選擇性地打開和關(guān)閉微通道單元。
[0059]打開和關(guān)閉構(gòu)件可以被設(shè)置在微通道單元的排放末端處，該打開和關(guān)閉構(gòu)件是用于根本地防止當(dāng)用戶選擇潔凈水時在微通道單元中余留的礦物質(zhì)根據(jù)濃度平衡而擴散的手段，通過該微通道單元將礦物質(zhì)供應(yīng)到混合空間。
[0060]第二管可以在其末端(在該末端處形成微通道單元的排放末端)處被設(shè)置有用于固定打開和關(guān)閉構(gòu)件的突起。
[0061]打開和關(guān)閉構(gòu)件可以包括:固定部，該固定部被固定到突起;可變形部，該可變形部從固定部到微通道單元的排放末端延伸了預(yù)定的長度；以及可變形溝槽，該可變形溝槽被設(shè)置在固定部和可變形部之間，用于允許可變形部的容易變形同時最小化固定部的變形。
[0062]打開和關(guān)閉構(gòu)件可以由軟的合成樹脂或者橡膠材料制成，使得當(dāng)由栗施加的壓力等于或者大于預(yù)定的水平時打開該打開和關(guān)閉構(gòu)件并且使得當(dāng)壓力被施加到該打開和關(guān)閉構(gòu)件時打開和關(guān)閉構(gòu)件是可容易變形的。
[0063]同時，為了提高生產(chǎn)力，第一連接管可以包括:第一本體，該第一本體一體地形成第一管和第三管；和第二本體，該第二本體形成第二管。第一本體和第二本體可以彼此聯(lián)接。
[0064]第一本體可以包括突起，該突起在第一管和第三管之間分叉使得該突起突出預(yù)