本发明涉及家电设计技术领域，特别是涉及一种进水控制、水质监测与保护装置和一种包含该进水控制、水质监测与保护装置的智能清洗水槽。
背景技术：
随着科技的发展，智能家居开始融入到人们的日常生活中。其中，智能清洗水槽是一种可以自动清洗餐具的设备，其设有用于清洗餐具的槽体，并且还设有用于控制该槽体工作的pcb主板以实现槽体的自动化作业。这种智能清洗水槽需要安全可靠的进水、溢水、排气和液位检测的功能，加之消费者日益提高的健康和环保意识，对于进入槽体的液体的水质，也需要进行检测，而传统的智能清洗水槽并没有针对上述需求设计专门的集成化结构。
技术实现要素：
基于此，本发明提供一种进水控制、水质监测与保护装置，其将进水控制、水质监测、以及泄气溢水保护集成于一体，能够实现安全可靠的进水、溢水、排气、液位检测、以及水质监测的功能，而且集成化程度高、结构简单和节约使用空间。
一种进水控制、水质监测与保护装置，包括：
进水控制与水质监测单元；进水控制与水质监测单元包括：进水管、连接进水管的监测组件、以及连接监测组件的进水头；其中，进水管的入口端具有控制进水管的导通和关闭的电磁阀；监测组件的入口端连接进水管的出口端；监测组件包括：相互连接的水质检测模块和流量计；水质检测模块用于检测液体的水质指标参数；流量计用于计算液体的进入量；进水头的入口端连接监测组件的出口端；进水头的出口端用于连通智能清洗水槽的槽体；及
连接进水控制与水质监测单元的泄气溢水保护单元；保护装置包括：溢出箱、连接溢出箱的泄气端口、连接溢出箱的溢水箱、以及连接溢水箱的液位传感器；其中，溢出箱设有用于连通智能清洗水槽的槽体内腔的连接口和连通连接口的溢出腔；泄气端口连通溢出腔；溢水箱具有内隔板；内隔板将溢水箱的内部左右分割为第一溢水腔和第二溢水腔；内隔板的底端设有排液缺口；内隔板的顶端高度小于第一溢水腔及第二溢水腔的高度；溢水箱的侧壁顶端设有连通溢出腔的顶端的翻出孔；翻出孔位于第一溢水腔的顶端；第一溢水腔的底端和第二溢水腔的底端通过排液缺口连通；第一溢水腔的顶端和第二溢水腔的顶端越过内隔板的顶端并且相互连通；溢水箱还具有连接第二溢水腔的底端的溢出端口；液位传感器设置于溢水箱内。
上述进水控制、水质监测与保护装置，针对进水控制和水质监测功能，设置了进水控制与水质监测单元，进水时，通过带有电磁阀的进水管来控制水流的进入，然后经过监测组件进行水质的检测和流量统计后，进入到进水头，再经过进水头流入到智能清洗水槽中。针对液位控制和排气功能，设置了泄气溢水保护单元，当智能清洗水槽的槽体内液位到达预设的警戒线时，槽体内的液体会通过溢出箱的连接口流入到溢出腔内，当液位进一步升高时，液体进入溢水箱并经溢出端口排出，起到溢水保护的作用。液位传感器用于检测溢水箱内的液位高度并电连接智能清洗水槽的pcb主板，通过pcb主板来控制切断槽体的进水口或者打开槽体的排水阀，从而起到溢水保护。而对于泄气保护，智能清洗水槽内的多余蒸汽通过连接口进入到溢出腔中，经泄气端口排出。通过上述设计，其将进水控制、水质监测、以及泄气溢水保护集成于一体，能够实现安全可靠的进水、溢水、排气、液位检测、以及水质监测的功能，而且集成化程度高、结构简单和节约使用空间。
通过上述设计，将进水控制和水质监测集成于一体，而且结构简单和节约使用空间。
在其中一个实施例中，进水管、监测组件、以及进水头成一字形依次串接在一起。将进水管、监测组件、以及进水头以一字形串接在一起，能够进一步减少对使用空间的占用。
在其中一个实施例中，水质检测模块的入口端连接进水管的出口端；水质检测模块的出口端连接流量计的入口端；流量计的出口端连接进水头的入口端。水流在进入监测组件时，先经水质检测模块进行水质指标参数检测，再经过流量计进行流量统计。由于该安装方式中流量计更接近进水头，故其流量的统计数据更为接近液体的实际进入量，有利于提高流量统计的精度。
在其中一个实施例中，进水管的出口端与水质检测模块的入口端之间螺接有第一快接头，水质检测模块的出口端与流量计的入口端之间螺接有第二快接头。利用第一快接头、第二快接头，可以对水质检测模块进行快速安装和拆卸。
在其中一个实施例中，水质检测模块设有通讯模块；通讯模块为无线通讯模块或/和数据传输线；通讯模块用于将水质检测数据传输给智能清洗水槽的pcb主板，再无线传输到移动终端。
在其中一个实施例中，水质检测模块内具有tds(英文全称：totaldissolvedsolids，中文名称：总溶解固体)探头、色度探头、浊度探头、温度探头、ph(英文全称：potentialofhydrogen，中文名称：氢离子浓度指数，俗称酸碱度)探头中的一种或多种。
在其中一个实施例中，进水头的出口端设有密封圈；密封圈用于紧贴智能清洗水槽的槽体的进液口周缘以起到防渗漏的作用。
在其中一个实施例中，进水头还设有出液挡板；出液挡板设置于进水头的出口端的出口处；且出液挡板与进水头的出口端之间设有供液体流出的间隙。在水流从进水头的出口端喷出时，出液挡板能够阻挡水流的喷射，使得水流减速并从出液挡板与进水头的出口端之间的间隙处流入到智能清洗水槽的槽体中，减少因水流喷射而造成的噪音。
在其中一个实施例中，溢出箱与泄气端口的连接处设有泄气调压组件；泄气调压组件包括：连接在溢出腔与泄气端口之间的泄压管、安装于泄压管中的活塞、以及套设在活塞上的弹簧；泄压管的顶端连通泄气端口；泄压管的底端连通溢出腔；泄压管的顶端的开口端宽度小于泄压管的底端的开口端宽度；活塞的顶端穿过泄压管的顶端的开口端并延伸至泄气端口；活塞的顶端周缘套设有密封环；密封环的宽度大于泄压管的顶端的开口端；活塞的底端的宽度大于泄压管的顶端的开口端的宽度；弹簧的一端抵靠在泄压管的顶端的开口端的内侧，弹簧的另一端抵靠在活塞的底端。当智能清洗水槽的槽体内因蒸汽过度而导致气压升高并预设的安全值时，由于气压的升高会将活塞向上顶起，蒸汽经泄气端口排出，起到泄压的作用，当槽体内气压下降至预设的安全值时，活塞下移复位，达到平衡状态，从而实现自动调压的功能。
同时还提供一种智能清洗水槽，包括上述任一项进水控制、水质监测与保护装置。
附图说明
图1为本发明的一种实施例的进水控制、水质监测与保护装置的示意图；
图2为图1所示的进水控制、水质监测与保护装置的剖视图；
图3为图1所示的进水控制、水质监测与保护装置的局部分解示意图；
图4为图1所示的进水控制、水质监测与保护装置中的泄气调压组件的一种实施方式的示意图；
图5为本发明的一种实施例的智能清洗水槽的示意图。
附图中各标号的含义为：
100-进水控制、水质监测与保护装置；
10-进水控制与水质监测单元；11-进水管；12-监测组件，121-水质检测模块，122-流量计；13-进水头，131-内盖，132-喷液口，133-密封圈，134-出液挡板，135-进水接口，136-泄压口；14-第一快接头；15-第二快接头；
20-泄气溢水保护单元；21-溢出箱，211-连接口，212-溢出腔；22-泄气端口；23-溢水箱，231-内隔板，232-第一溢水腔，233-第二溢水腔，234-排液缺口，235-翻出孔，236-溢出端口，237-封盖；24-液位传感器；25-泄气调压组件，251-泄压管，252-活塞，253-弹簧，254-密封环；26-进水箱，261-进水端口；
200-槽体。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
参见图1至图3，其为本发明一种实施例的进水控制、水质监测与保护装置100的示意图。
如图1所示，该进水控制、水质监测与保护装置100包括：进水控制与水质监测单元10、以及连接进水控制与水质监测单元10的泄气溢水保护单元20。
如图1所示，该进水控制与水质监测单元10包括：进水管11、连接进水管11的监测组件12、以及连接监测组件12的进水头13。
进水管11的入口端具有控制进水管11的导通和关闭的电磁阀(图未示)，该电磁阀电连接到智能清洗水槽的pcb主板。结合图1和图2所示，在本实施例中，该进水管11为三通管结构，其设有两个入口端，每个入口端各自设置一个电磁阀。使用时，进水管11的每个入口端分别通过软管与自来水网连接，例如，一根软管接冷水水网，而另一根软管则接热水水网，又或者是接不同的水源水网。
监测组件12的入口端连接进水管11的出口端。监测组件12包括：相互连接的水质检测模块121和流量计122。水质检测模块121用于检测液体的水质指标参数。流量计122用于计算液体的进入量。在本实施例中，水质检测模块121内具有tds(英文全称：totaldissolvedsolids，中文名称：总溶解固体)探头、色度探头、浊度探头、温度探头、ph(英文全称：potentialofhydrogen，中文名称：氢离子浓度指数，俗称酸碱度)探头中的一种或多种。
此处，对于水质检测模块121和流量计122的连接先后顺序可以调换，例如，在本实施例中，水质检测模块121的入口端连接进水管11的出口端。水质检测模块121的出口端连接流量计122的入口端。流量计122的出口端连接进水头13的入口端。水流在进入监测组件12时，先经水质检测模块121进行水质指标参数检测，再经过流量计122进行流量统计。由于该安装方式中流量计122更接近进水头13，故其流量的统计数据更为接近液体的实际进入量，有利于提高流量统计的精度。在其他实施例中，也可以是，流量计122的入口端连接进水管11的出口端，流量计122的出口端连接流量计122的入口端。水质检测模块121的出口端连接进水头13的入口端。
对于水质检测模块121而言，其可以设置通讯模块以实现数据传输，例如通过数据线或者无线通讯的方式与智能清洗水槽的pcb主板实现数据传输。例如，在本实施例中，水质检测模块121设有无线通讯模块(图未示)。无线通讯模块用于将水质检测数据无线传输给智能清洗水槽的pcb主板，pcb主板再通过无线传输发送水质检测数据到用户的移动终端上，便于用户查看。无线通讯方式有利于减少部件之间繁琐的接线，并且有利于节省使用空间。
类似地，流量计122也可以是通过数据线或者无线通讯的方式与智能清洗水槽的pcb主板实现数据传输。此外，该流量计122中还可以具有流量调节阀门。
进水头13的入口端连接监测组件12的出口端。进水头13的出口端用于连通智能清洗水槽的槽体。为了便于控制水流喷出的方向和大小，在本实施例中，在进水头13的出口端设置有内盖131，该内盖131上开设有喷液口132，使用时，液体通过该喷液口132从进水头13中喷入到智能清洗水槽的槽体内。
如图3所示，在本实施例中，进水头13的出口端还设有密封圈133。该密封圈133将上述的内盖131套设于其中。密封圈133用于紧贴智能清洗水槽的槽体的进液口周缘以起到防渗漏的作用。
在本实施例中，进水头13还设有出液挡板134。出液挡板134设置于进水头13的出口端的出口处。且出液挡板134与进水头13的出口端之间设有供液体流出的间隙。在水流从进水头13的出口端喷出时，出液挡板134能够阻挡水流的喷射，使得水流减速并从出液挡板134与进水头13的出口端之间的间隙处流入到智能清洗水槽的槽体中，减少因水流喷射而造成的噪音。
为了进一步节省使用空间和提升设备的维护的便利性，还可以做出以下的改进。
例如，如图1所示，进水管11、监测组件12、以及进水头13成一字形依次串接在一起。将进水管11、监测组件12、以及进水头13以一字形串接在一起，能够进一步减少对使用空间的占用。
进一步地，进水管11、监测组件12、以及进水头13之间的连接方式为可拆连接。可拆连接的方式便于部件的更换。
再者，在本实施例中，进水管11的出口端与水质检测模块121的入口端之间螺接有第一快接头14，水质检测模块121的出口端与流量计122的入口端之间螺接有第二快接头15。利用第一快接头14、第二快接头15，可以对水质检测模块121进行快速安装和拆卸。
类似地，在进水头13的底部具有进水接口135，该进水接口135与流量计122的出口端螺接。
再者，在其他实施例中，为了提升水质，还可以在进水管11与监测组件12之间设置过滤组件，该过滤组件可以包括：pp棉(聚酯纤维)层、活性炭层、或陶瓷滤层等过滤层。
如图1和图2所示，该泄气溢水保护单元20包括：溢出箱21、连接溢出箱21的泄气端口22、连接溢出箱21的溢水箱23、以及连接溢水箱23的液位传感器24。
如图2所示，溢出箱21设有用于连通智能清洗水槽的槽体内腔的连接口211和连通连接口211的溢出腔212。在本实施例中，溢出箱21设置于进水头13的上方，两者设置于同一个箱体结构中，并且溢出箱21与进水头13呈上下隔层分布设置。
如图2所示，泄气端口22连通溢出腔212。在本实施例中，泄气端口22为连接在溢出箱21的顶端的竖管。可以理接地，泄气端口22也可以是连接溢出箱21的侧壁并且向外延伸，其中，竖直向上的设计更有利于蒸汽的排出。考虑到蒸汽的温度较高，而外露的泄气端口22容置因为热传递作用而升温，故，在其他实施例中，泄气端口22的外表面可以包裹有石棉绝热层。石棉绝热层避免使用者因触碰泄气端口22而烫伤，提升设备的使用安全性。
如图3所示，在本实施例中，内盖131还覆盖了溢出箱21，因此，在内盖131上还设有供蒸汽和液体进入的泄压口136，该泄压口136所在的位置高于喷液口132的位置。泄压口136与与溢出箱21的连接口211连通。
如图2所示，溢水箱23具有内隔板231。内隔板231将溢水箱23的内部左右分割为第一溢水腔232和第二溢水腔233。内隔板231的底端设有排液缺口234。内隔板231的顶端高度小于第一溢水腔232及第二溢水腔233的高度。溢水箱23的侧壁顶端设有连通溢出腔212的顶端的翻出孔235。翻出孔235位于第一溢水腔232的顶端。第一溢水腔232的底端和第二溢水腔233的底端通过排液缺口234连通。第一溢水腔232的顶端和第二溢水腔233的顶端越过内隔板231的顶端并且相互连通。溢水箱23还具有连接第二溢水腔233的底端的溢出端口236。
在本实施例中，溢水箱23还设有可拆卸的封盖237。封盖237覆盖第一溢水腔232和第二溢水腔233。通过拆卸封盖237可以清洁溢水箱23的内腔，便于维护。
在本实施例中，溢水端口通过软管连接到室内的地漏，直接将溢出的液体导流至排水系统中。而在其他实施例中，出于环保和节水的目的，该泄气溢水装置还可以包括：连接溢水箱23的回收瓶。回收瓶连接溢出端口236。回收瓶用于存储溢出的液体，便于回收利用。
如图2所示，液位传感器24设置于溢水箱23内，使用时，该液位传感器24需连接智能清洗水槽的pcb主板。在本实施例中，液位传感器24为设置于第一溢水腔232内的浮球式液位传感器(其包括磁性浮球、测量导管、信号单元、电子单元、接线盒及安装件。一般磁性浮球的比重小于0.5，可漂于液面之上并沿测量导管上下移动。导管内装有测量元件，它可以在外磁作用下将被测液位信号转换成正比于液位变化的电阻信号，并将电子单元转换成4ma～20ma或其它电子标准信号输出)。在其他实施例中，液位传感器24也可以是其他类型的传感器，例如浮筒式液位传感器(将磁性浮球改为浮筒，浮筒式液位传感器24是利用微小的金属膜应变传感技术来测量液体的液位、界位或密度的)或者静压式液位传感器(利用防爆流量计液体静压力的测量原理工作。一般选用硅压力测压传感器将测量到的压力转换成电信号，之后再经放大电路放大和补偿电路补偿，最后以4ma～20ma或0～10ma电流方式输出)。此外，液位传感器24也可以是设置于第二溢水腔233内，优选为设置于第一溢水腔232内。
在其他实施例中，溢出箱21与泄气端口22的连接处还可以设有泄气调压组件25。例如，如图4所示，泄气调压组件25包括：连接在溢出腔212与泄气端口22之间的泄压管251、安装于泄压管251中的活塞252、以及套设在活塞252上的弹簧253。泄压管251的顶端连通泄气端口22。泄压管251的底端连通溢出腔212。泄压管251的顶端的开口端宽度小于泄压管251的底端的开口端宽度。活塞252的顶端穿过泄压管251的顶端的开口端并延伸至泄气端口22。活塞252的顶端周缘套设有密封环254。密封环254的宽度大于泄压管251的顶端的开口端。活塞252的底端的宽度大于泄压管251的顶端的开口端的宽度。弹簧253的一端抵靠在泄压管251的顶端的开口端的内侧，弹簧253的另一端抵靠在活塞252的底端。当智能清洗水槽的槽体内因蒸汽过度而导致气压升高并预设的安全值时，由于气压的升高会将活塞252向上顶起，蒸汽经泄气端口22排出，起到泄压的作用，当槽体内气压下降至预设的安全值时，活塞252下移复位，达到平衡状态，从而实现自动调压的功能。在其他实施例中，该泄气调压组件25还可以其他的实现方式，例如该泄气调压组件25包括：设置于溢出腔212内的气压传感器和位于溢出腔212与泄气端口22之间的泄压管251之间可控电磁阀，并且该气压传感器和可控电磁阀均电连接智能清洗水槽的pcb主板，根据气压传感器检测到的气压值来控制可控电磁阀的开启和关闭。
工作原理：
进水控制与水质监测：进水时，通过带有电磁阀的进水管11来控制水流的进入，然后经过监测组件12进行水质的检测和流量统计后，进入到进水头13，再经过进水头13流入到智能清洗水槽中
泄气溢水保护：当智能清洗水槽的槽体内液位到达预设的警戒线时，槽体内的液体会通过溢出箱21的连接口211流入到溢出腔212内。随着液位进一步升高，溢出腔212被填满，液体便经溢水箱23的翻出孔235流入到溢水箱23的第一溢水腔232内，并且通过内隔板231底端的排液缺口234流入到第二溢水腔233中，再经溢出端口236排出，起到溢水保护的作用。当溢水箱23内的积液进一步增加并且液位高于内隔板231的顶端时，液体从第一溢水腔232的底端和顶端一起流入到第二溢水腔233中并通过溢出端口236排出。液位传感器24用于检测溢水箱23内的液位高度并电连接智能清洗水槽的pcb主板，若溢水箱23内的液位再一步增加并到达预设的危险高度时，仅通过溢出端口236难以快速地排出液体，此时便意味着槽体的进水口在持续不断地进水，此时便通过pcb主板来控制切断槽体的进水口或者打开智能清洗水槽的槽体内的排水阀，还可以通过pcb主板发出警报音以警示使用者，从而起到溢水保护。而对于泄气保护，智能清洗水槽内的多余蒸汽通过连接口211进入到溢出腔212中，经泄气端口22排出。
上述进水控制、水质监测与保护装置100，针对进水控制和水质监测功能，设置了进水控制与水质监测单元10，进水时，通过带有电磁阀的进水管11来控制水流的进入，然后经过监测组件12进行水质的检测和流量统计后，进入到进水头13，再经过进水头13流入到智能清洗水槽中。针对液位控制和排气功能，设置了泄气溢水保护单元20，当智能清洗水槽的槽体内液位到达预设的警戒线时，槽体内的液体会通过溢出箱21的连接口211流入到溢出腔212内，当液位进一步升高时，液体进入溢水箱23并经溢出端口236排出，起到溢水保护的作用。液位传感器24用于检测溢水箱23内的液位高度并电连接智能清洗水槽的pcb主板，通过pcb主板来控制切断槽体的进水口或者打开槽体的排水阀，从而起到溢水保护。而对于泄气保护，智能清洗水槽内的多余蒸汽通过连接口211进入到溢出腔中，经泄气端口22排出。通过上述设计，其将进水控制、水质监测、以及泄气溢水保护集成于一体，能够实现安全可靠的进水、溢水、排气、液位检测、以及水质监测的功能，而且集成化程度高、结构简单和节约使用空间。
参见图5，其为本发明一种实施例的智能清洗水槽的示意图。
该智能清洗水槽包括上述任一项进水控制与水质监测单元100。如图5所示，在本实施例中，该智能清洗水槽包括：进水控制与水质监测单元100、连接该进水控制与水质监测单元100的槽体200、以及电连接该槽体的pcb主板(图未示)。其中，该进水控制与水质监测单元100连接在槽体200的外侧壁并且与pcb主板电连接。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。