饮用水供应装置及其控制方法
【专利说明】饮用水供应装置及其控制方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年12月11日提交的韩国申请N0.10-2014-0178357和2015年I月27日提交的韩国申请N0.10-2015-0012623的较早提交日期的权益和优先权，因此其内容通过引用被整体合并在此。
技术领域
[0003]本发明涉及一种能够供应矿物质水的饮用水供应装置及其控制方法，并且更加特别地涉及一种如下饮用水供应装置及其控制方法，其能够基于饮用水的流量通过精确控制矿物质供应管线(矿物质供应管)中的压力来精确地控制被添加到饮用水的矿物质的量。
【背景技术】
[0004]通常，饮用水供应装置是将饮用水供应给用户的装置。饮用水供应装置可以是独立的装置，或者可以构成家用电器(诸如冰箱)的一部分。
[0005]饮用水供应装置可以将室温的饮用水供应给用户。另外，饮用水供应装置可以使用包括制冷循环的冷水供应单元冷却饮用水，或者可以使用包括加热器的热水供应单元加热饮用水。即，饮用水供应装置可以根据需要将冷水或者热水供应给用户。
[0006]饮用水可以是从龙头供应的地下水、原水(S卩，自然水)或者通过使用另外的过滤手段过滤原水获得的洁净水。然而，在下面的描述中，饮用水将会被定义为可饮用的水。
[0007]近年来，已经开发了饮用水供应装置，该饮用水供应装置能够除了向用户供应洁净水、冷水或者热水之外提供满足用户的各种需求的功能水。例如，饮用水供应装置可以包括矿物质水供应模块。矿物质水供应模块向用户提供包含预定量的矿物质的矿物质水。
[0008]矿物质与蛋白质、脂肪、碳水化合物以及维生素一起组成五种类型的营养物质。矿物质在人体中的生化活性(例如，催化活性)和骨骼、牙齿等等的构成中发挥重要的作用。
[0009]特别地，钙(Ca)、钾(K)、镁(Mg)以及钠(Na)是对于新陈代谢所必需的矿物质元素。
[0010]包含这样的矿物质的矿物质水可以在改善用户的健康，诸如从人体排放废物并且促进消化中发挥支持作用。
[0011]在其中预定的量的矿物质被包含在饮用水中的情况下，与当用户饮用洁净水时相比对于用户来说水可能味道更好。
[0012]为了产生这样的矿物质水，矿物质水供应模块，诸如电分析器、矿物质过滤器以及用于将浓缩矿物质直接地供应到洁净水的装置，可以被应用到饮用水供应装置。
[0013]在如上面所指定的矿物质水供应模块当中，用于将浓缩矿物质直接地供应到洁净水的装置可以具有比其它的矿物质水供应模块更加紧凑的尺寸。
[0014]例如，将浓缩矿物质直接地供应到洁净水的矿物质水供应模块，可以被构造成具有如下结构:从其中储存浓缩矿物质液体的矿物质盒排放的矿物质经由矿物质供应管被供应到水排放管。
[0015]然而，在传统的矿物质水供应模块中，矿物质供应管具有与水排放管相同的内径。结果，被供应的矿物质的量可能取决于来自于用于对矿物质供应管加压的栗的压力而变化。即，被排放的矿物质的量被改变，从而被包含在被排放的矿物质水中的矿物质的浓度的变化高。结果，每次用户饮用水时矿物质水可能尝起来不同。
[0016]另外，当在矿物质水已经被排放之后供应洁净水时，在矿物质供应管中余留的矿物质可以被容易地引入到被排放的洁净水中。结果，大量的矿物质被排放，从而被提供的洁净水偏离水的味道的可容许偏差。
[0017]为了将浓缩矿物质直接地供应到洁净水，必须提供用于储存浓缩矿物质的矿物质容器和被连接在矿物质容器和饮用水供应管线之间的用于将浓缩矿物质添加到饮用水的的矿物质供应管线。
[0018]同时，饮用水供应装置可以具有:定量控制模式，其中预定的量的饮用水被供应给用户;和实时控制模式，其中所期望的量的饮用水被实时供应到用户。
[0019]S卩，在定量控制模式中，用户可以通过被设置在饮用水供应装置处的定量控制输入单元输入命令，使得饮用水供应装置将预定的量的饮用水供应给用户。
[0020]另一方面，在实时控制模式中，用户可以操纵被设置在饮用水供应装置处的饮用水排放按钮或者操作杆，替代通过定量控制输入单元输入命令，使得饮用水供应装置将所期望的量的饮用水实时供应给用户。
[0021]用户期望饮用具有恒定的味道的矿物质水，不论是否定量控制模式或者实时控制模式是启动的。为了将具有恒定的味道的矿物质水供应给用户，必须基于饮用水的量减少被供应给饮用水的矿物质的量的变化。
[0022]例如，在定量控制模式中，在其中矿物质供应管线中的压力被维持在预定的水平下的状态下可以控制被设置在矿物质供应管线中的阀的开/关时间，使得预定的量的矿物质(或者浓缩矿物质)被供应给饮用水(例如，洁净水、冷水或者热水)。
[0023]如果矿物质供应管线中的压力偏离预定的压力范围，则被供应到饮用水的矿物质的量可以不同于矿物质的预定的量，因此矿物质水可能具有与预定的味道不同的味道。
[0024]另外，在其中在矿物质供应管线中的压力低于预定的压力范围的情况下，栗(例如，气栗)可以被操作以便于将矿物质供应管线中的压力增加到预定的压力范围。
[0025]然而，因为感测在矿物质供应管线中的特定点处的压力，所以没有获得具有预定的长度的矿物质供应管线整体中的平均压力。
[0026]S卩，压力可以在具有预定的长度的矿物质供应管线的纵向方向上分布，并且由于这样的压力的分布而在感测矿物质供应管线中的压力时可能出现误差。
[0027]另外，当基于感测到的在矿物质供应管线中的压力操作栗以便于增加矿物质供应管线中的压力时，由于各种原因，诸如栗操作时间、压缩负荷以及在感测到压力的部分和栗之间的距离，矿物质供应管线中的压力可能超过预定的压力。
[0028]同时，在其中矿物质供应管线中的压力高于预定的压力范围的情况下，不能够通过栗的控制来减少矿物质供应管线中的压力。
[0029]此外，当被设置在矿物质水供应模块中的矿物质容器被更换时，如果矿物质没有被事先排放则在矿物质容器中余留的矿物质可能流向外部。
【发明内容】
[0030]因此，本发明涉及一种饮用水供应装置及其控制方法，其基本上避免由于现有技术的限制和缺点造成的一个或者多个问题。
[0031]本发明的目的是为了提供一种饮用水供应装置及其控制方法，该饮用水供应装置能够防止当使用压力传感器感测矿物质供应管线中的压力时由于矿物质供应管线中的压力的分布而导致发生感测误差。
[0032]本发明的另一目的是为了提供一种饮用水供应装置及其控制方法，该饮用水供应装置能够在预定的压力范围内增加矿物质供应管线中的压力使得矿物质供应管线中的压力不超过预定的压力范围。
[0033]本发明的另一目的是为了提供一种饮用水供应装置及其控制方法，当矿物质供应管线中的压力比预定的压力范围高时该饮用水供应装置能够有效率地减少矿物质供应管线中的压力。
[0034]本发明的另一目的是为了提供一种饮用水供应装置及其控制方法，该饮用水供应装置能够在更换矿物质容器时事先排放在矿物质容器余留中的矿物质。
[0035]本发明的又一目的是为了提供一种矿物质水供应模块和包括其的饮用水供应装置，该矿物质水供应模块能够提供其中矿物质的浓度的偏差被最小化的矿物质水或者具有落入可容许偏差内的味道的洁净水。
[0036]本发明的另外的优点、目的和特征将在随后的描述中被部分地陈述，并且对于查看了下面的内容的本领域内的普通技术人员部分地变得显然，或可以从本发明的实践来获悉本发明的另外的优点、目的和特征。可以通过在所撰写的说明书及其权利要求以及附图中具体指出的结构来实现和获得本发明的目的和其它优点。
[0037]为了实现这些目的和其它优点并且根据本发明的用途，如在此具体化和广泛地描述的，饮用水供应装置包括:第一通道，该第一通道被构造成使得饮用水在其中流动;水排放管，该水排放管被联接到第一通道的后端，用于排放饮用水;第一连接管，该第一连接管被连接在第一通道和水排放管之间；第二通道，该第二通道被构造成将矿物质供应到第一连接管，该第二通道具有被设置在其中的压力传感器和矿物质供应阀;矿物质容器，该矿物质容器经由第二通道与第一连接管连通，用于储存浓缩矿物质;栗，该栗被构造成对矿物质容器的内部加压以便将浓缩矿物质排出矿物质容器；以及控制器，该控制器用于根据来自于外部的水排放信号控制矿物质供应阀以打开预定的第一时间并且然后关闭，其中在矿物质供应阀打开第一时间并且然后关闭之后，控制器基于由压力传感器感测到的压力值来控制栗以选择性地操作。
[0038]控制器可以被构造成在矿物质供应阀的关闭被感测到之后经过预定的第二时间读取由压力传感器感测到的第二通道中的压力值。
[0039]另外，因此，当由压力传感器感测到的压力值低于预定的压力值时，控制器可以控制栗以定期地操作多次。
[0040]同时，第一连接管可以被设置有第二管，该第二管用于减少通过第二通道供应的浓缩矿物质的供应压力。
[0041]另外，与矿物质供应阀相比压力传感器可以被设置在第二通道的更远的上游中。
[0042]另外，栗可以是气栗，该气栗被构造成吸取外部空气并且将被吸取的外部空气注入到矿物质容器中。
[0043]另外，矿物质容器可以在其下部处被设置有:注入孔，通过该注入孔将外部空气注入到矿物质容器中；和排放孔，通过该排放孔将浓缩矿物质从矿物质容器排放。
[0044]具体地，饮用水供应装置可以进一步包括容器紧固单元，该容器紧固单元在矿物质容器的下侧处被紧固到矿物质容器，其中注入孔和排放孔可以被形成在容器紧固单元的下端处，注入孔可以经由第三通道被连接到气栗，并且排放孔可以被连接到第二通道。
[0045]同时，饮用水供应装置可以进一步包括:第二连接管，该第二连接管被设置在第二通道和容器紧固单元之间；和排泄通道，该排泄通道被连接到第二连接管，该排泄通道具有被设置在其中的排泄阀。
[0046]由控制器可以控制排泄阀使得在更换矿物质容器时打开排泄发以便排放在矿物质容器中余留的浓缩矿物质。另外，可以由控制器控制排泄阀使得当在其中矿物质供应阀被关闭的状态下由压力传感器感测到的压力值高于预定的压力范围时将排泄阀打开持续预定的第三时间。
[0047]在本发明的另一方面中，提供一种控制饮用水供应装置的方法，该饮用水供应装置包括:第一通道，该第一通道被构造成使得饮用水在其中流动，该第一通道中设置有流量传感器;第二通道，该第二通道被构造成将矿物质供应到第一通道，该第二通道中设置有压力传感器和矿物质供应阀；矿物质容器，该矿物质容器被连接到第二通道;气栗，该气栗被构造成对矿物质容器的内部加压；以及控制器，该控制器被构造成控制矿物质供应阀和气栗，该方法包括:在饮用水流过第二通道的同时将矿物质供应阀打开持续预定的第一时间并且然后关闭矿物质供应阀(水排放步骤)；确定在矿物质供应阀的关闭之后是否预定的第二时间已经流逝(延迟时间确定步骤)；在第二时间的流逝之后使用压力传感器感测第二通道中的压力值(压力感测步骤)；将在压力感测步骤中感测到的压力值与预定的压力范围进行比较(压力值比较步骤)；以及基于在压力值比较步骤中的比较结果来选择性地操作气栗(选择性栗操作步骤)。
[0048]选择性栗操作步骤可以包括:当在压力值比较步骤中确定由压力传感器感测到的压力值小于预定的压力范围时操作气栗(栗操作步骤)。
[0049]在栗操作步骤中，可以定期地操作气栗多次。
[0050]具体地，在栗操作步骤中，气栗可以被定期地操作和停止多次，直到由压力传感器感测到的压力值处于预定的压力范围内。
[0051]另外，选择性栗操作步骤可以包括:当在压力值比较步骤中确定由压力传感器感测到的压力值大于预定的压力范围时将在第二通道中的一些浓缩矿物质排放到外部使得在第二通道中的压力值处于预定的压力范围内(矿物质排放步骤)。
[0052]在矿物质排放步骤中，气栗的操作可以被停止。
[0053]在本发明的另一方面中，用于将矿物质水提供给用户的矿物质水供应模块包括:第一通道，该第一通道用于供应洁净水;第二通道，该第二通道用于供应矿物质；以及水排放通道，该水排放通道用于取决于是否供应矿物质而排放洁净水或者包含矿物质的洁净水，即，矿物质水。
[0054]矿物质水供应模块可以进一步包括第一连接管，该第一连接管包括:第一管，该第一管被连接到第一通道;第二管，该第二管被连接到第二通道；以及第三管，该第三管被连接到水排放通道。其中将矿物质与洁净水混合的混合空间可以被形成在第一管和第二管之间。
[0055]同时，根据本发明的矿物质水供应模块可以进一步包括微通道单元，该微通道单元被设置在第二管中以便于提供其中矿物质的浓度的偏差被最小化的矿物质水，微通道单元限定矿物质供应管线，通过该矿物质供应管线将非常小量的矿物质供应到混合空间。
[0056]微通道单元可以被构造成具有最小直径和预定的长度，可以以该最小直径和预定的长度模制和机加工微通道单元使得微通道单元供应预定的固定量的矿物质持续预定的时间。
[0057]混合空间可以是如下空间:其中在第一方向上在第一管中流动的洁净水和在不同于第一方向的第二方向上在第二管中流动的矿物质彼此碰撞使得矿物质与洁净水混合。
[0058]同时，根据本发明的矿物质水供应模块可以进一步包括打开和关闭构件，该打开和关闭构件用于选择性地打开和关闭微通道单元。
[0059]打开和关闭构件可以被设置在微通道单元的排放末端处，该打开和关闭构件是用于根本地防止当用户选择洁净水时在微通道单元中余留的矿物质根据浓度平衡而扩散的手段，通过该微通道单元将矿物质供应到混合空间。
[0060]第二管可以在其末端(在该末端处形成微通道单元的排放末端)处被设置有用于固定打开和关闭构件的突起。
[0061]打开和关闭构件可以包括:固定部，该固定部被固定到突起;可变形部，该可变形部从固定部到微通道单元的排放末端延伸了预定的长度；以及可变形沟槽，该可变形沟槽被设置在固定部和可变形部之间，用于允许可变形部的容易变形同时最小化固定部的变形。
[0062]打开和关闭构件可以由软的合成树脂或者橡胶材料制成，使得当由栗施加的压力等于或者大于预定的水平时打开该打开和关闭构件并且使得当压力被施加到该打开和关闭构件时打开和关闭构件是可容易变形的。
[0063]同时，为了提高生产力，第一连接管可以包括:第一本体，该第一本体一体地形成第一管和第三管；和第二本体，该第二本体形成第二管。第一本体和第二本体可以彼此联接。
[0064]第一本体可以包括突起，该突起在第一管和第三管之间分叉使得该突起突出预