一種制水機及其智能控制方法
【專利摘要】一種制水機及其智能控制方法，所述制水機包括制水系統(tǒng)、貯水箱、飲用水桶、框架、冷水飲水管、熱水飲水管和電控板，框架設有上中下三層，飲用水桶設置在上層，制水系統(tǒng)設置在中層，貯水箱設置在下層，貯水箱通過抽水水泵、初級過濾器、初級紫外燈殺毒水管后與第一三通電磁閥的一端連通，第一三通電磁閥的另外兩端分別與飲用水桶、貯水箱連通；飲用水桶通過飲水泵、飲用水過濾器、次級紫外燈殺毒水管后與第二三通電磁閥的一端連通，第二三通電磁閥的另外兩端分別與冷水飲水管、快速加熱器一端連通，快速加熱器另一端通過第三三通電磁閥分別與熱水飲水管和飲用水桶連通。本發(fā)明結構簡單合理、功能多樣、衛(wèi)生安全。
【專利說明】一種制水機及其智能控制方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及空氣制水機【技術領域】，特別是一種制水機及其智能控制方法。

【背景技術】
[0002]中國專利號CN201010251067.4于2010年12月29日公開一種空氣制水機，包括原水儲水箱、制冷抽濕系統(tǒng)、原水凈化系統(tǒng)、凈水儲水箱；所述制冷抽濕系統(tǒng)用于將空氣中的水分冷卻為液態(tài)的水滴，水滴自然滴落到原水儲水箱中；所述原水凈化系統(tǒng)用于對從原水儲水箱流入凈水儲水箱中的水進行凈化處理。該結構的空氣制水機的原水儲水箱及凈水儲水箱內存放的水沒有有效的保鮮處理，使用一段時間后原水儲水箱及凈水儲水箱內容易滋生細菌，而且，該制水機功能單一，不能滿足現有智能化生活所需。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的一目的在于克服上述現有技術存在的不足，而提供一種結構簡單、合理，功能多樣、衛(wèi)生安全的制水機及其智能控制方法。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現的:
一種制水機及其智能控制方法，包括制水系統(tǒng)、貯水箱、飲用水桶、框架、冷水飲水管、熱水飲水管和電控板，其特征是，所述框架設有上中下三層，飲用水桶設置在上層，制水系統(tǒng)設置在中層，貯水箱設置在下層，制水系統(tǒng)產生的水從上至下落入至貯水箱內，貯水箱通過抽水水泵、初級過濾器、初級紫外燈殺毒水管后與第一三通電磁閥的一端連通，第一三通電磁閥的另外兩端分別與飲用水桶、貯水箱連通；飲用水桶通過飲水泵、飲用水過濾器、次級紫外燈殺毒水管后與第二三通電磁閥的一端連通，第二三通電磁閥的另外兩端分別與冷水飲水管、快速加熱器一端連通，快速加熱器另一端通過第三三通電磁閥分別與熱水飲水管和飲用水桶連通；所述電控板設有微控制單元(MCU)，抽水水泵、初級紫外燈殺毒水管、第一三通電磁閥、飲水泵、次級紫外燈殺毒水管、第二三通電磁閥、快速加熱器、第三三通電磁閥分別通過繼電器與微控制單元電性連接。本制水機控制技術是集普通飲水機控制技術、除濕機控制技術、特級飲用水過濾技術、消毒技術等于一身的先進綜合控制技術。
[0005]本發(fā)明的目的還可以采用以下技術措施解決:
作為更具體的一種方案，所述貯水箱內設有第一水位探頭，貯水箱還依次連接有補水管和補水電磁閥；所述飲用水桶內設有第二水位探頭和飲水溫度傳感器；快速加熱器中設有探測其熱水溫度的熱水溫度傳感器；第一水位探頭、補水電磁閥、第二水位探頭、飲水溫度傳感器、熱水溫度傳感器分別與微控制單元電性連接。
[0006]所述初級過濾器設有五個，初級紫外燈殺毒水管中設有第一水流傳感器；所述飲用水過濾器設有一個，次級紫外燈殺毒水管中設有第二水流傳感器，第一水流傳感器和第二水流傳感器分別與微控制單元電性連接。
[0007]所述制水系統(tǒng)包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、制冷管、風機和接水過濾盤，壓縮機的排氣口通過冷凝器與一冷媒三通電磁閥的一端連通，該冷媒三通電磁閥的另外兩端分別與蒸發(fā)器和制冷管的一端連通，蒸發(fā)器和制冷管的另一端連通壓縮機的吸氣口，冷凝器、蒸發(fā)器和風機橫向布局，接水過濾盤位于蒸發(fā)器底部、并通過冷露水水管與貯水箱連通；所述制冷管設置在飲用水桶內；所述壓縮機、風機、冷媒三通電磁閥分別通過繼電器與微控制單元電性連接。
[0008]所述蒸發(fā)器表面或附近設有蒸發(fā)器溫度傳感器和環(huán)境溫濕度傳感器，所述蒸發(fā)器溫度傳感器和環(huán)境溫濕度傳感器分別與微控制單元電性連接。
[0009]還包括顯示器，顯示器與微控制單元電性連接。
[0010]本發(fā)明的另一目的在于克服上述現有技術存在的不足，而提供一種操作簡便的制水機智能控制方法。
[0011]本發(fā)明的另一目的是這樣實現的:
一種制水機的智能控制方法，其特征是，啟動制水機后，按以下步驟進行:
步驟一，微控制單元對第一水位探頭、第二水位探頭、飲水溫度傳感器、熱水溫度傳感器、環(huán)境溫濕度傳感器、蒸發(fā)器溫度傳感器、第一水流傳感器和第二水流傳感器的信號以及壓縮機的停機時間進行檢測和協(xié)調；
步驟二，分析是否滿足壓縮機開機條件和制水機制水條件，當條件滿足時進入步驟三，當條件不滿足時，進入等待狀態(tài)，直至條件滿足才進入步驟三；
步驟三，進入自動運行制水程序，開始制水；
步驟四，分析是否存在故障，如果出現故障，則把故障代碼在顯示器顯示出來，如果沒有故障，則進入步驟五；
步驟五，對是否符合取水條件進行分析，如果符合取水條件則進入步驟六，如果不符合取水條件則返回步驟一；
步驟六，進入取水指令請求程序，用戶可以鍵入指令，如果不鍵入指令，則返回至步驟
步驟七，執(zhí)行步驟六中相應的指令，并在顯示器把相應指令顯示出來。
[0012]本發(fā)明的目的還可以采用以下技術措施解決:
作為更具體的一種方案，所述步驟六中指令包括有制水強制停止、再自動制水、取冷水、取熱水、外來水、排水或檢查過濾器更換剩余時間指令。
[0013]本發(fā)明的有益效果如下:
(1)此款制水機及其智能控制方法有機地將普通飲水機控制技術、除濕機控制技術、特級飲用水過濾技術、消毒技術、操作防錯技術綜合在一起，具體是:本產品采取三層結構，將從空氣中或外部水源收集到的水，進行五級嚴格過濾和兩級消毒，由水泵抽出供人門飲用。這個過程由MCU進行總協(xié)調和控制，由相關執(zhí)行機構進行驅動；
(2)工作穩(wěn)定，制水效率高，防止死水和未經消毒水被飲用；
(3)具有能動性，能自動控制水桶水位和飲用水水溫，能預測并顯示水過濾器更換剩余時間星期數，自動檢測水杯位置，防止取熱水時出現意外。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明一實施例結構示意圖。
[0015]圖2至圖4為本發(fā)明多個角度結構示意圖。
[0016]圖5為本發(fā)明電路原理圖。
[0017]圖6為本發(fā)明控制原理框圖。
[0018]圖中:1為壓縮機、2為腳輪、3為忙水箱、4為接水過濾盤、5為雙功能換熱器、6為快速加熱器、7為次級紫外燈殺毒水管、8為框架、9為飲用水桶、10為初級紫外燈殺毒水管、11為風機、12為抽水水泵、13為初級過濾器、14為電控板、15為飲用水過濾器、16為微控制單元、17為變壓器、18為第一三通電磁閥、19為飲水泵、20為第二三通電磁閥、21為補水電磁閥、22為第三三通電磁閥、23為冷媒三通電磁閥、24為第一水位探頭、25為第二水位探頭、26為顯示器、27為飲水溫度傳感器、28為熱水溫度傳感器、29為蒸發(fā)器溫度傳感器、30為第一水流傳感器、31為第二水流傳感器、32為環(huán)境溫濕度傳感器。

【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0020]見圖1至圖5所示，一種制水機，包括制水系統(tǒng)、貯水箱3、飲用水桶9、框架8、冷水飲水管、熱水飲水管和電控板14，所述框架8設有上中下三層，飲用水桶9設置在上層，制水系統(tǒng)設置在中層，貯水箱3設置在下層，制水系統(tǒng)產生的水從上至下落入至貯水箱3內，貯水箱3通過抽水水泵12、初級過濾器13、初級紫外燈殺毒水管10后與第一三通電磁閥18的一端連通，第一三通電磁閥18的另外兩端分別與飲用水桶9、貯水箱3連通；飲用水桶9通過飲水泵19、飲用水過濾器15、次級紫外燈殺毒水管7后與第二三通電磁閥20的一端連通，第二三通電磁閥20的另外兩端分別與冷水飲水管、快速加熱器一端連通，快速加熱器另一端通過第三三通電磁閥分別與熱水飲水管和飲用水桶9連通；所述電控板14設有微控制單元16，抽水水泵12、初級紫外燈殺毒水管10、第一三通電磁閥18、飲水泵19、次級紫外燈殺毒水管7、第二三通電磁閥20、快速加熱器6、第三三通電磁閥22分別通過繼電器與微控制單元16電性連接。
[0021]所述貯水箱3內設有第一水位探頭24，貯水箱3還依次連接有補水管和補水電磁閥21 ;所述飲用水桶9內設有第二水位探頭25和飲水溫度傳感器27 ;快速加熱器6中設有探測其熱水溫度的熱水溫度傳感器28 ;第一水位探頭24、補水電磁閥21、第二水位探頭25、飲水溫度傳感器27、熱水溫度傳感器28分別與微控制單元16電性連接。
[0022]所述初級過濾器13設有五個，初級紫外燈殺毒水管10中設有第一水流傳感器30 ；所述飲用水過濾器15設有一個，次級紫外燈殺毒水管7中設有第二水流傳感器31，第一水流傳感器30和第二水流傳感器31分別與微控制單元16電性連接。
[0023]所述制水系統(tǒng)包括壓縮機1、冷凝器、蒸發(fā)器、制冷管、風機11和接水過濾盤4，壓縮機I的排氣口通過冷凝器與一冷媒三通電磁閥23的一端連通,該冷媒三通電磁閥23的另外兩端分別與蒸發(fā)器和制冷管的一端連通，蒸發(fā)器和制冷管的另一端連通壓縮機I的吸氣口，冷凝器、蒸發(fā)器和風機11橫向布局，接水過濾盤4位于蒸發(fā)器底部、并通過冷露水水管與貯水箱3連通；所述制冷管設置在飲用水桶9內；所述壓縮機1、風機11、冷媒三通電磁閥23分別通過繼電器與微控制單元16電性連接。所述冷凝器和蒸發(fā)器做成一體，為具有蒸發(fā)器功能和冷凝器功能的雙功能換熱器6。
[0024]所述蒸發(fā)器表面或附近設有蒸發(fā)器溫度傳感器29和環(huán)境溫濕度傳感器32，所述蒸發(fā)器溫度傳感器29和環(huán)境溫濕度傳感器32分別與微控制單元16電性連接。
[0025]所述制水機還包括顯示器26，顯示器26與微控制單元16電性連接。所述框架8底部設有腳輪2，以便于移動制水機。
[0026]上述電控板14中還設有為微控制單元16、顯示器26和繼電器K1-K12提供工作電源的變壓器17。繼電器K1-K12分別對應控制23冷媒三通電磁閥、22第三三通電磁閥、21補水電磁閥、20第二三通電磁閥、19飲水泵、18第一三通電磁閥、12抽水水泵、10初級紫外燈殺毒水管、7次級紫外燈殺毒水管、11風機、I壓縮機和6快速加熱器。
[0027]結合圖6所示，一種制水機的智能控制方法，啟動制水機后，按以下步驟進行: 步驟一，微控制單元對第一水位探頭24、第二水位探頭25、飲水溫度傳感器27、熱水溫度傳感器28、環(huán)境溫濕度傳感器32、蒸發(fā)器溫度傳感器29、第一水流傳感器30和第二水流傳感器31的信號以及壓縮機I的停機時間進行檢測和協(xié)調；
步驟二，分析是否滿足壓縮機I開機條件和制水機制水條件，當條件滿足時進入步驟三，當條件不滿足時，進入等待狀態(tài)，直至條件滿足才進入步驟三；
步驟三，進入自動運行制水程序，開始制水；
步驟四，分析是否存在故障，如果出現故障，則把故障代碼在顯示器26顯示出來，如果沒有故障，則進入步驟五；
步驟五，對是否符合取水條件進行分析，如果符合取水條件則進入步驟六，如果不符合取水條件則返回步驟一；
步驟六，進入取水指令請求程序，用戶可以鍵入指令，如果不鍵入指令，則返回至步驟
步驟七，執(zhí)行步驟六中相應的指令，并在顯示器26把相應指令顯示出來。
[0028]所述步驟六中指令包括有制水強制停止、再自動制水、取冷水、取熱水、外來水、排水或檢查過濾器更換剩余時間指令。
[0029]其工作原理是:本機啟動后，微控制單元16 (MCU)對貯水箱3的水位、飲用水桶9的水位和水溫、環(huán)境溫濕度、殺毒燈傳感器(包括初級紫外燈殺毒水管10中的第一水流傳感器30和次級紫外燈殺毒水管7中的第二水流傳感器31)、及壓縮機I停機時間進行檢測和協(xié)調，在條件滿足時，自動啟動制水系統(tǒng)(或通過啟動制水系統(tǒng)的壓縮及來給飲用水進行制冷)，按照事先約定的條件開始制水或制冷；同時，將收集到的水進行六級過濾和二級殺毒，將所收集到的水變成供人門隨時可飲用的清涼可口飲用水。
[0030]制水系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、毛細管、換向閥、環(huán)境溫濕度傳感器等組成，制水的過程是壓縮機使冷媒在冷凝器內增壓，使冷凝器升溫，毛細管減壓，使冷媒在蒸發(fā)器內蒸發(fā)降低蒸發(fā)器溫度，風扇將空氣通過蒸發(fā)器和冷凝器，讓空氣中的水汽在蒸發(fā)器上凝結成水收入貯水箱中，同時降低冷凝器溫度，平衡壓力，防止冷凝器內壓力過高。制冷系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、盤管式蒸發(fā)器、毛細管、換向閥、冷水溫度傳感器組成。制冷的過程是壓縮機使冷媒在冷凝器內增壓，使冷凝器升溫，毛細管減壓，使冷媒在盤管蒸發(fā)器內蒸發(fā)降低盤管蒸發(fā)器溫度，將冷量傳給需要降溫的飲用水，從而實現制冷。風扇將空氣通過冷凝器，降低冷凝器溫度，平衡壓力，防止冷凝器內壓力過高。
[0031]上述抽水水泵12、過濾器、消毒燈、消毒燈傳感器、電磁閥、水位傳感器組成抽水過濾消毒系統(tǒng)，其消毒過程是按規(guī)則將貯水箱內的水泵入過濾器中強制過濾和消毒，使其達到飲用水水質要求，再流入飲用水桶內。當需要飲用水時，系統(tǒng)還要由另一水泵和電磁閥將水通過一級過濾和一級消毒后才流入飲用水杯中。當要飲熱水時,這種水通過電磁閥轉入即熱水器加熱到沸水或熱水后放入水杯中。為了防止收集到的水長時間不用或用不完變成死水，系統(tǒng)還會定時進行水循環(huán)過濾和消毒，持續(xù)保持水的品質。
[0032]上述制水機及其智能控制方法主要部件功效:
采用多級過濾的目的是保證過濾水的能力和使用的時間足夠長。采用殺毒燈傳感器的目的是防止未經殺毒的水抽入飲用水桶內或防止未經再次殺毒的水被飲水者取用。水位傳感器的目的是檢測水位，為MCU對貯水箱和飲用水桶水位協(xié)調提供檢測信息。環(huán)境溫濕度傳感器是為顯示當前環(huán)境溫濕度提供檢測信息，也為MCU協(xié)調制水提供溫濕度信息。冷水溫度傳感器為MCU控制制冷和飲水者取水時提供溫度信息。熱水溫度傳感器28為飲水者提供取熱水溫度信息。蒸發(fā)器溫度傳感器是為了防止蒸發(fā)器溫度過低出現冰堵為MCU提供協(xié)調信息。
[0033]本機對用戶每日用水量自動進行統(tǒng)計，以此預測未來過濾器更換剩余時間，并以星期數保存，隨時供用戶查看。還能在更換過濾器時間到后，定時提醒用戶。為了在干燥環(huán)境下，防止能耗過多消耗，系統(tǒng)還會在環(huán)境濕度低于25%RH后，停止制水，并備有外部進水口，隨時可將外部水源充入本機貯水箱內，充水期間無需用戶置守，充滿水后系統(tǒng)會自動停止充水，并報警提示。當每日用水量很小時，系統(tǒng)為用戶定期排水設計了排水系統(tǒng)，用戶可開啟排水口，操作面板鍵，將機內水全部或部分排出事先接好的水桶內。用戶還可以強制停止制水。
【權利要求】
1.一種制水機，包括制水系統(tǒng)、貯水箱(3)、飲用水桶(9)、框架(8)、冷水飲水管、熱水飲水管和電控板(14)，其特征是，所述框架(8)設有上中下三層，飲用水桶(9)設置在上層，制水系統(tǒng)設置在中層，貯水箱(3)設置在下層，制水系統(tǒng)產生的水從上至下落入至貯水箱(3)內，貯水箱(3)通過抽水水泵(12)、初級過濾器(13)、初級紫外燈殺毒水管(10)后與第一三通電磁閥(18)的一端連通，第一三通電磁閥(18)的另外兩端分別與飲用水桶(9)、貯水箱(3)連通；飲用水桶(9)通過飲水泵(19)、飲用水過濾器(15)、次級紫外燈殺毒水管(7)后與第二三通電磁閥(20)的一端連通，第二三通電磁閥(20)的另外兩端分別與冷水飲水管、快速加熱器一端連通，快速加熱器另一端通過第三三通電磁閥分別與熱水飲水管和飲用水桶(9)連通；所述電控板(14)設有微控制單元(16)，抽水水泵(12)、初級紫外燈殺毒水管(10)、第一三通電磁閥(18)、飲水泵(19)、次級紫外燈殺毒水管(7)、第二三通電磁閥(20),快速加熱器(6)、第三三通電磁閥(22)分別通過繼電器與微控制單元(16)電性連接。
2.根據權利要求1所述的制水機，其特征是，所述貯水箱(3)內設有第一水位探頭(24)，貯水箱(3)還依次連接有補水管和補水電磁閥(21);所述飲用水桶(9)內設有第二水位探頭(25)和飲水溫度傳感器(27);快速加熱器(6)中設有探測其熱水溫度的熱水溫度傳感器(28);第一水位探頭(24)、補水電磁閥(21)、第二水位探頭(25)、飲水溫度傳感器(27),熱水溫度傳感器(28)分別與微控制單元(16)電性連接。
3.根據權利要求2所述的制水機，其特征是，所述初級過濾器(13)設有五個，初級紫外燈殺毒水管(10)中設有第一水流傳感器(30);所述飲用水過濾器(15)設有一個，次級紫外燈殺毒水管(7)中設有第二水流傳感器(31)，第一水流傳感器(30)和第二水流傳感器(31)分別與微控制單元(16)電性連接。
4.根據權利要求3所述的制水機，其特征是，所述制水系統(tǒng)包括壓縮機(I)、冷凝器、蒸發(fā)器、制冷管、風機(11)和接水過濾盤(4)，壓縮機(I)的排氣口通過冷凝器與一冷媒三通電磁閥(23)的一端連通，該冷媒三通電磁閥(23)的另外兩端分別與蒸發(fā)器和制冷管的一端連通，蒸發(fā)器和制冷管的另一端連通壓縮機(I)的吸氣口，冷凝器、蒸發(fā)器和風機(11)橫向布局，接水過濾盤(4)位于蒸發(fā)器底部、并通過冷露水水管與貯水箱(3)連通；所述制冷管設置在飲用水桶(9)內；所述壓縮機(I)、風機(11)、冷媒三通電磁閥(23)分別通過繼電器與微控制單元(16)電性連接。
5.根據權利要求4所述的制水機，其特征是，所述蒸發(fā)器表面或附近設有蒸發(fā)器溫度傳感器(29)和環(huán)境溫濕度傳感器(32)，所述蒸發(fā)器溫度傳感器(29)和環(huán)境溫濕度傳感器(32)分別與微控制單元(16)電性連接。
6.根據權利要求5所述的制水機，其特征是，還包括顯示器(26)，顯示器(26)與微控制單元(16)電性連接。
7.—種如權利要求6所述的制水機的智能控制方法，其特征是，啟動制水機后，按以下步驟進行: 步驟一，微控制單元對第一水位探頭(24)、第二水位探頭(25)、飲水溫度傳感器(27)、熱水溫度傳感器(28)、環(huán)境溫濕度傳感器(32)、蒸發(fā)器溫度傳感器(29)、第一水流傳感器(30)和第二水流傳感器(31)的信號以及壓縮機(I)的停機時間進行檢測和協(xié)調； 步驟二，分析是否滿足壓縮機(I)開機條件和制水機制水條件，當條件滿足時進入步驟三，當條件不滿足時，進入等待狀態(tài)，直至條件滿足才進入步驟三； 步驟三，進入自動運行制水程序，開始制水； 步驟四，分析是否存在故障，如果出現故障，則把故障代碼在顯示器(26)顯示出來，如果沒有故障，則進入步驟五； 步驟五，對是否符合取水條件進行分析，如果符合取水條件則進入步驟六，如果不符合取水條件則返回步驟一； 步驟六，進入取水指令請求程序，用戶可以鍵入指令，如果不鍵入指令，則返回至步驟 步驟七，執(zhí)行步驟六中相應的指令，并在顯示器(26)把相應指令顯示出來。
8.根據權利要求7所述制水機的智能控制方法，其特征是，步驟六中指令包括有制水強制停止、再自動制水、取冷水、取熱水、外來水、排水或檢查過濾器更換剩余時間指令。
【文檔編號】C02F9/10GK104234130SQ201310222578
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月6日 優(yōu)先權日:2013年6月6日
【發(fā)明者】侯兆偉, 溫鎮(zhèn)霆 申請人:侯兆偉, 溫鎮(zhèn)霆