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日提交的韩国专利申请N0.10-2014-0178357和2015年I月27日提交的韩国专利申请N0.10-2015-0012622的权益，因此其内容通过弓I用被合并，如同完全陈述在这里。
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能够基于饮用水的流量来精确地控制被添加到饮用水的矿物质的量的饮用水供应装置及其控制方法。
【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的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容器排放的矿物质经由第二通道被供应到水排放管。
[0015]然而，在传统的矿物质水供应模块中，第二通道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第二通道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。另外，当在矿物质水已经被排放之后供应洁净水时，在第二通道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。
[0016]另外，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矿物质供应管线。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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)。
[0022]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。
[0023]另外，在实时控制模式下，在矿物质被供应到饮用水之前可以事先感测饮用水的流量使得基于饮用水的流量将适当量的矿物质供应到饮用水。
[0024]如果当饮用水的流量被改变时没有调节被供应的矿物质的量，则取决于饮用水的流量矿物质水可能尝起来不同。
[0025]此外，例如，为了将被储存在矿物质容器中的浓缩矿物质供应到饮用水，可以使用气栗。
[0026]如果通过气栗的空气引入端口被供应到矿物质容器中的外部空气被污染，则被包含在空气中的污染物可能与被储存在矿物质容器中的浓缩矿物质混合，因此矿物质水的味道可能改变。
[0027]另外，浓缩矿物质可能从矿物质容器向后流向气栗。在这样的情况下，气栗可能被损坏。
【发明内容】
[0028]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。
[0029]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将矿物质供应管线中的压力维持在预定的压力范围内，因此将被供应到预定量的饮用水的矿物质的量维持在预定的范围内。
[0030]本发明的另一目的是为了提供一种饮用水供应装置，该饮用水供应装置能够基于饮用水的流动速度来变化被供应到饮用水的矿物质的量。
[0031]本发明的另一目的是为了提供一种饮用水供应装置，该饮用水供应装置能够防止当外部空气被供应到矿物质容器时被包含在矿物质容器中的浓缩矿物质被在外部空气中包含的污染物污染。
[0032]本发明的另一目的是为了提供一种饮用水供应装置，该饮用水供应装置能够防止被包含在矿物质容器中的浓缩矿物质向后流向被连接到矿物质容器的气栗。
[0033]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。
[0034]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。
[0035]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，该第一通道具有被设置在其中的第一阀；流量传感器，该流量传感器被构造成感测饮用水的流量;水排放通道，该水排放通道被连接到第一通道的后端，用于排放饮用水;连接管，该连接管被连接在第一通道和水排放通道之间；第二通道，该第二通道被构造成将矿物质供应到连接管，该第二通道具有被设置在其中的压力传感器和第二阀;矿物质容器，该矿物质容器经由第二通道连接到连接管，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于将浓缩矿物质排放到矿物质容器的外部；以及控制器，该控制器被构造成控制流量传感器、压力传感器和第一阀，其中控制器选择性控制栗使得在关闭第二阀的同时将第二通道中的压力维持在预定的压力范围内。
[0036]当定量控制模式被输入到控制器时，控制器可以控制第一阀以打开直到由流量传感器感测到预定的流量，并且可以控制第二阀以打开持续预定的时间使得在打开第一阀的时间内将浓缩矿物质供应到饮用水。
[0037]另一方面，当实时控制模式被输入到控制器时，控制器可以基于在由流量传感器感测到的每单位时间流量和预定的每单位时间流量范围之间的比较的结果选择性地控制从在栗和第二阀之间选择的至少一个。
[0038]当由流量传感器感测到的每单位时间流量处于预定的每单位时间流量范围内时，控制器可以控制第二阀以以打开持续预定的第一时间。
[0039]另外，在确定由流量传感器感测到的每单位时间流量大于预定的每单位时间流量时，控制器可以控制增加栗的排放压力使得在第二通道中的压力被维持在比预定的压力范围高的压力范围内。
[0040]另一方面，在确定由流量传感器感测到的每单位时间流量小于预定的每单位时间流量时，控制器可以控制第二阀以打开持续比第一时间短的预定的第二时间。
[0041]同时，连接管可以设置有第二管，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。
[0042]另外，与第二阀相比，压力传感器可以设置在第二通道的上游。
[0043]另外，栗可以是构造成吸取外部空气并且将所吸取的外部空气注入到矿物质容器中的气栗。
[0044]同时，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。
[0045]另外，根据本发明实施例的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，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。
[0046]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，该第一通道具有被设置在其中的流量传感器;第二通道，该第二通道被构造成将矿物质供应到第一通道，该第二通道具有被设置在其中的压力传感器和阀；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流量传感器、阀以及气栗，该方法包括:通过流量传感器感测在第一通道流动的饮用水的每单位时间流量(流量感测步骤);确定是否在流量感测步骤中感测到的每单位时间流量处于预定的每单位时间流量范围内(第一流量确定步骤);以及基于在第一流量确定步骤中的确定的结果通过控制器选择性地控制从在气栗的排放压力和阀的打开时间之间选择的至少一个以便于将一定量的浓缩矿物质供应到一定量的饮用水(矿物质供应步骤)。
[0047]该方法可以进一步包括在流量感测步骤之前在关闭阀的状态下基于由压力传感器感测到的压力的值选择性地操作气栗使得在第二通道中的压力被维持在预定的压力范围内(气栗操作步骤)。
[0048]当在第一流量确定步骤中确定感测到的每单位时间流量处于预定的每单位时间流量范围内时，在矿物质供应步骤中，控制器可以控制阀使得打开阀持续预定的第一时间。
[0049]另外，该方法可以进一步包括:当在第一流量确定步骤中确定感测到的每单位时间流量偏离预定的每单位时间流量范围时，确定感测到的每单位时间流量是大于还是小于预定的每单位时间流量范围(第二流量确定步骤)。
[0050]当在第二流量确定步骤中确定感测到的每单位时间流量大于预定的每单位时间流量时，在控制器的控制下可以增加气栗的排放压力使得在第二通道中的压力被维持在比预定的压力范围高的压力范围内，以便于增加被供应到饮用水的浓缩矿物质的量使得浓缩矿物质的量大于浓缩矿物质的预定量。
[0051 ]另外，当在第二流量确定步骤中确定感测到的每单位时间流量小于预定的每单位时间流量时，控制器可以控制阀使得打开阀持续比预定的第一时间短的第二时间，以便于减少被供应到饮用水的浓缩矿物质的量使得浓缩矿物质的量小于浓缩矿物质的预定量。
[0052]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。
[0053]矿物质水供应模块可以进一步包括连接管，该连接管包括: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。
[0054]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。
[0055]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。
[0056]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。
[0057]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。
[0058]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。
[0059]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。
[0060]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。
[0061]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。
[0062]同时，为了提高生产力，连接管可以包括:第一