一种安全卫生的饮水机的制作方法

本发明涉及饮水设备技术领域，特别涉及一种安全卫生的饮水机。

背景技术：

现有饮水机一般采用桶装水，将桶装水倒置地插入到饮水机的入水口，入水口下方具有一个储水腔，储水腔内设有加热装置，当用户需要热水时，加热装置对储水腔内的水进行加热，然后通过出水龙头排出。一般的饮水机都具有保温功能和多种温度选择功能，所谓保温功能是用户设定一个温度，加热装置内的感温探头对储水腔内的水温进行控制，当水温低于设定值时，加热装置对储水腔内的水再进行加热直至达到设定温度位置；所谓多种温度选择功能是，当用户需要某个温度的水时，饮水机通过将热水和冷水相互混合达到用户要求的温度水进行排出。

上述现有饮水机的两个功能都具有缺陷，第一，保温功能容易造成“千沸水”的情况，降低饮用水的质量；第二，多种温度选择功能产生的是“阴阳水”，“阴阳水”降低水的质量，容易引起腹泻等不利于人体健康的问题。而且，现在的饮水机大多采用桶装水，桶装水不仅价格昂贵，而且现在桶装水质量参差不齐，而且桶装水长期倒置在饮水机上，容易产生细菌，从而使得用户很难从根源上确保饮用水的安全。

技术实现要素：

本发明的目的是：提供一种能产生高质量、安全和卫生饮用水的饮水机。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种安全卫生的饮水机，包括本体，所述本体内设有依次串联的电子流量计、超滤装置、磁化水装置、隔膜泵和发热装置，所述本体的外表面还设有用于选择水温的水温按键，所述本体内还设有主控板，所述主控板与电子流量计、磁化水装置、隔膜泵和发热装置电相连，所述主控板包括以下控制方式：主控板收到水温按键的水温选择信号后，主控板启动发热装置和隔膜泵，主控板接收电子流量计的流速数据，主控板根据流速数据控制隔膜泵的转速。

进一步，所述磁化水装置包括通水管和环状永磁体，所述永磁体与所述通水管套接，所述永磁体的磁力线垂直穿过所述通水管，所述永磁体的磁感应强度为0.8T。

进一步，所述磁化水装置还包括电磁铁，所述电磁铁为环状的线圈，所述电磁铁与所述通水管套接，所述主控板通过磁场电路与所述电磁铁电相连，所述磁场电路包括：脉冲发生电路、控制信号电路和磁场驱动电路，所述控制信号电路与所述主控板电连，所述磁场驱动电路用于驱动电磁铁产生1T的磁感应强度的磁场，所述脉冲发生电路用于产生调制所述磁场的脉冲，所述控制信号电路用于开启或者关闭所述磁场。

进一步，所述主控板的主控芯片为89C51单片机。

进一步，所述发热装置包括发热管和控制网络，所述控制网络与主控板电连，所述控制网络用于判断发热管是否断路和对发热管进行启动或者关闭控制。

进一步，所述发热管包括不锈钢发热管。

进一步，所述电子流量计通过单线通讯方式与所述主控板相连。

进一步，所述单线通讯方式为单线的MODBUS的总线通信方式。

本发明的有益效果是：主控板根据电子流量计反馈的信息不断调整隔膜泵的转速，使得通过电子流量计的水达到一定的流速，在发热装置发热量一定的情况下，通过改变流速来达到需求的水温。主控板这种控温方式可以使水马上被加热，避免了“千沸水”现象，而且饮水机具有杀菌消毒的结构，从而使得饮水机更加安全、卫生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是主控板的电路连接示意图；

图2是电源模块的电路连接示意图；

图3是发热装置的电路连接示意图；

图4是磁场电路的电路连接示意图；

图5是单线通讯的数据结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各项技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

实施例1，参考图1、图2和图3，一种安全卫生的饮水机，包括本体，所述本体内设有依次串联电子流量计a3、超滤装置、磁化水装置a5、隔膜泵a2和发热装置a6，所述本体的外表面还设有用于选择水温的水温按键a4，所述本体内还设有主控板，所述主控板与电子流量计a3、磁化水装置a5、隔膜泵a2和发热装置a6电相连，所述主控板包括以下控制方式：

主控板收到水温按键a4的水温选择信号后，主控板启动发热装置a6和隔膜泵a2，主控板接收电子流量计a3的流速数据，主控板根据流速数据控制隔膜泵a2的转速。

当用户需要某个温度的饮用水时，按下水温按键a4，主控板收到水温按键a4的信号后，启动发热装置a6和隔膜泵a2，隔膜泵a2把水抽出，主控板根据电子流量计a3反馈的信息不断调整隔膜泵a2的转速，使得通过电子流量计a3的水达到与发热装置a6发热量相匹配的流速，在发热装置a6发热量一定的情况下，通过改变流速来达到需求的水温，当水温要求高时，降低流速，当水温要求低时，加快流速。由于，水要经过超滤装置和磁化水装置a5，超滤装置可以对水起到过滤净化的作用，而磁化水装置a5不仅可以使得水磁化增加口感，而且还能起到杀菌的作用。

作为优化，主控板的主控芯片a7为89C51单片机，主控芯片a7的P4.1引脚与隔膜泵a2电连，所述主控芯片a7的P4.0引脚与电子流量计a3的数据输出脚电连，所述主控芯片a7的P3.0引脚与水温按键a4电连，所述主控芯片a7的P1.7引脚与磁化水装置a5电连，所述主控芯片a7的P1.2引脚和P1.3引脚分别与发热装置a6电连。主控板还包括用于为整个饮水机提供电源的电源模块a1，该电源模块a1将市电转化为12V和5V的直流电，供饮水机的各个部分使用。该电源模块a1包括电源芯片b1和第一变压器T1，所述电源芯片b1的型号为LC1210，所述第一变压器T1与电源芯片b1配合将市电降压为12V的直流电，而12V的直流电又通过稳压器b2降压为5V的直流电，本实施例中的稳压器b2型号为7805。所述发热装置a6包括发热管AD2和控制网络AD1，所述控制网络AD1可判断发热管AD2是否断路和对发热管AD2进行启动或者关闭，所述控制网络AD1包括信号采集端口AD-POWER和控制端口OUT1，信号采集端口AD-POWER与主控芯片a7的P1.2引脚电连，所述控制端口OUT1与主控芯片a7的P1.3引脚电连。主控芯片a7需要启动发热管AD2时，主控芯片a7在P1.3引脚设置高电平，从而导通第一三极管Q1，继电器K1闭合，从而启动发热管AD2，当需要关闭发热管AD2时，则将P1.3引脚设置低电平，从而断开继电器K1。信号采集端口AD-POWER则可以监控发热管AD2是否断路，当发热管AD2断路时，第二变压器T2的次级绕组不会产生电压，从而信号采集端口AD-POWER为低电平，P1.2引脚为低电平。当发热管AD2导通时，第二变压器T2的次级绕组产生电压，信号采集端口AD-POWER为高电平，P1.2引脚为高电平。主控芯片a7只需要判断P1.2引脚的高低电平就可以判断发热管AD2的导通情况。

结合图4，作为优化，所述磁化水装置a5包括通水管和环状永磁体，所述永磁体与所述通水管套接，所述永磁体的磁力线垂直穿过所述通水管，所述永磁体的磁感应强度为0.8T。采用环状的永磁体和通水管做成的磁化水装置a5可更加节约体积，水可以直接通过通水管，套接的永磁体可以实现杀菌的同时对水进行磁化。而将永磁体的磁感应强度设计为0.8T，可以达到最好的磁化效果，当水长时间通过磁感应强度大于0.8T的磁场时，水分子容易极化而散失水的特性，使其品质下降，当水长时间通过磁感应强度小于0.8T的磁场时，水分子的磁化效果不佳，达不到增加口感的目的。

作为优化，所述磁化水装置a5还包括电磁铁d4，所述电磁铁d4为环状的线圈，所述电磁铁d4与所述通水管套接，所述主控板通过磁场电路与所述电磁铁d4电相连，所述磁场电路包括：脉冲发生电路d1、控制信号电路d2和磁场驱动电路d3，所述控制信号电路d2与所述主控板电连，所述磁场驱动电路d3用于驱动电磁铁d4产生1T的磁感应强度的磁场，所述脉冲发生电路d1用于产生调制所述磁场的脉冲，所述控制信号电路d2用于开启或者关闭所述磁场。

脉冲发生电路d1是由CMOS 反相器CD4069 为核心的连续脉冲发生器及二－十进制同步加计数器/分频器 CD4518 等构成。该电路的输出端E输出75Hz的脉冲信号。

所述控制信号电路d2为与非门，所述与非门的第一输入端与输出端E电连，所述与非门的第二输入端与主控板电连，标示为Mag端，Mag端与主控芯片a7的P1.7引脚连接。

当Mag端为低电平时，与非门恒定输出高电平，当Mag端高电平时，与非门的输出端随第一输入端的变化而变化。当主控板需要关闭电磁铁d4时，主控芯片a7置P1.7引脚为低电平。

驱动电路采用以第二三极管Q2和N 沟道MOS管Q3为核心的开关电路，电磁铁d4与N 沟道MOS管Q3的漏极串联。当主控板需要关闭电磁铁d4时，主控芯片a7置P1.7引脚为低电平，Mag端为低电平，B点为高电平，第二三极管Q2导通，G点为低电平，N 沟道MOS管Q3截止，从而电磁铁d4断开；当主控板需要开启电磁铁d4，主控芯片a7置P1.7引脚为高电平，Mag端为高电平，B点的电平随与非门的第一输入端变化而变化，从而G点的电平随之变化，从而使得电磁铁d4产生交变的磁场，调整电磁铁d4的电感量，可以使其产生1T磁感应强度的交变磁场。该交变的磁场可以进一步有效的杀灭细菌，而且由于水停留在这磁场的时间不长，因此交变的磁场不会对水的品质产生影响。

作为优化，所述发热管AD2为不锈钢发热管。相比于常用的陶瓷发热管，不锈钢发热管通过在内部依靠加热流体进行加热，这种加热方式效率更加高。

作为优化，所述电子流量计a3通过单线通讯方式与所述主控板相连。通过单线通讯方式可以节约主控芯片a7接口资源。

结合图5，作为优化，所述单线通讯方式为单线的MODBUS的总线通信方式。MODBUS通讯协议是全球第一个真正用于工业现场的总线协议，该协议具有广泛的扩展性，也十分方便产品的研发，缩短研发周期。该单线通讯的数据结构为7位16进制数，第一位地址位，第二位为命令位，第三位为数据长度位，第四位为数据位，第五位为检验和，第六和第七位为传输结束标志位，用16进制0x0D 0x0A来表示。利用7位的数据长度来实现传输，可以使传输更加有效率。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。