专利名称：冷热净水器的杀菌装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及除去包含在自来水等源水中有害污染物质而净水后，生成冷热水的冷热净水器，特别涉及对净水槽内的净水进行有效杀菌的冷热净水器杀菌装置以及其控制方法。
一般的冷热净水器可除去包含在自来水等源水的有害致癌物质，供给净化水，按其净水方式，大致可分为自然过滤式、直接过滤式、离子交换树脂式以及逆渗透压式。
其中，逆渗透压式是对源水增加压力，通过人工渗透膜的薄膜(逆渗透过滤器)进行净水，在分离除去包含在源水中的重金属、细菌、致癌物质等的同时，仅使纯净水和溶解在水中的氧通过，提供干净的水，用于最尖端的科学产业和超精密电了元件的洗净用或医学用，最近也广泛用于饮用水的家庭用净水器中。
这种冷热净水器可使包含在从自来水旋塞供给的自来水等源水中的重金属、细菌、致癌物质等有害物质通过多个过滤器过滤后，再把过滤的净水通过净水槽，贮存在冷水槽和热水槽中，使用者可在设定的冷水设定温度及热水设定温度进行冷却和加热，以取得要求温度的冷水或热水。
另外，在净水槽内部设置紫外线杀菌灯(以下称紫外线灯)对上述净水槽中贮存的净水照射紫外线，以便对净水中含有的有害菌进行杀菌处理。在初始净水时持续打开，并根据水位传感器检测的净水槽水位而打开/关闭，排水时关闭。
然而，采用这种方式，当初始净水时，从中水位到满水位的净水工作期间，紫外线灯持续打开，紫外线灯点亮时间在实际杀菌时间以上因而存在灯泡寿命减少、因产生臭氧(O3)而有不愉快气味的问题。
本发明是为了解决上述问题，其目的是在满水位时和中水位时每1～4小时驱动紫外线灯，从而提供一种既可防止产生臭氧(O3)、可又提高杀菌力、缩短灯泡驱动时间从而延长灯泡寿命的冷热净水器杀菌装置及其控制方法。
为了达到上述目的，本发明的冷热净水器杀菌装置设置于该净水器中，该冷热净水器具有使被给水的源水通过多个过滤器净水后，使其加热及冷却，提供热水及冷水的净水槽、冷水槽及热水槽，其中，还包括检测上述净水槽水位的水位检测装置；根据上述水位检测装置检测的水位信号计算时间，控制紫外线灯驱动时期的控制装置；通过上述控制装置的控制，驱动紫外线灯，以使紫外线照射到上述净水槽内的净水予以杀菌的灯泡驱动装置。
本发明的冷热净水器的杀菌控制方法，由以下步骤组成使被给水的源水通过沉淀过滤器、前处理过滤器、薄膜、后处理过滤器进行净水的净水步骤；检测通过上述过滤器贮存在净水槽中的净水量的水位检测步骤；根据上述水位检测步骤检测的上述净水槽水位计算时间，判别紫外线灯驱动时间的驱动判别步骤；当上述驱动判别步骤判别为紫外线灯驱动时间时，驱动上述紫外线灯，对上述净水槽内的净水进行杀菌的杀菌步骤。
图1是概略图示本发明一实施例的冷热净水器的纵断面图。
图2是沿图1的箭头A-A线的断面图。
图3是本发明一实施例的冷热净水器的杀菌装置的控制方块图。
图4A～4C是图示本发明的冷热净水器的杀菌动作顺序的流程图。
下面参照附图详细说明本发明的一个实施例。
如图1及图2所示，冷热净水器由以下部分构成设置在主体1的上侧并安放着贮存已过滤净水的净水槽3的净水室5；使从上述净水槽3流入的净水加热及冷却并贮存冷水及热水，在上述净水室5下侧设置了冷水槽7及热水槽9的冷热水室11；设置了除去并过滤含有从图中未示出的自来水旋塞流入的自来水等源水中的有害污染物质的多个过滤器的过滤室13；设置了为冷却上述冷水槽7内的净水而形成制冷循环的各种制冷装置及送风装置的机械室15；为了取出上述冷水槽7及热水槽9内的净水而设置在上述主体1前面的取水控制杆17。
在上述净水槽3的内部设有把紫外线照射到贮存在上述净水槽3内的净水，对净水中含有的有害菌进行杀菌的紫外线灯57；多阶段检测上述净水槽3内的净水量的浮动传感器102。
在上述过滤室13内设有除去从自来水旋塞流入的自来水等源水中含有的漂浮物质及锈渣的沉淀过滤器21；在上述沉淀过滤器21一侧，设有除去通过了上述沉淀过滤器21的源水中含有的氯成分等各种有害有机化合物质的前处理过滤器23；在上述前处理过滤器23一侧，为了除去通过了上述前处理过滤器23的源水中含有的各种重金属和致癌物质、细菌等，设置了在内侧未图示的多个薄膜形成的薄膜25；在上述薄膜25一侧，设置了除去通过了上述薄膜25的源水中含有的有毒气体等气味的后处理过滤器27。
在上述沉淀过滤器21、前处理过滤器23、薄膜25及后处理过滤器27的下侧，通过上述前处理过滤器23，流入上述薄膜25的源水，为使其成为具有一定压力并通过上述薄膜25的逆渗透压的净水，设置了使流入上述薄膜25的源水的压力升至一定压力的加压泵33。
在上述机械室15内，设有把低温低压气体制冷剂压缩成高温高压气体状态的压缩机35；在上述压缩机35的一侧，设有根据自然对流和强制对流现象，使经上述压缩机35压缩的高温高压气体制冷剂与外部空气进行热交换，并进行强制冷却液化为低温高压液相制冷剂的冷凝器37；在上述冷凝器37的一侧，使通过上述冷凝器37的制冷剂液化的同时，设有通过风扇马达39的驱动，使上述压缩机35冷却、并使上述压缩机35及冷凝器37周围空气循环的转动风扇41。
在上述冷热水室11的冷水槽7的内部，设有使上述冷水槽7内的净水冷却，并通过制冷剂的蒸发潜热，使在内部流动的制冷剂蒸发的蒸发管43；在上述冷水槽7的一侧面，连接取水管45，通过上述取水控制杆17，取出贮存在上述冷水槽7内的冷水。
在上述冷热水室11的热水槽9内部，设有加热上述热水槽9内的净水的加热器47；在上述热水槽9的一侧面，连接取水管49，通过上述取水控制杆17，取出贮存在上述热水槽9内的热水。
上述主体1的内部，通过分隔构件10、12、14区划为净水室5、冷热水室11、过滤室13以及机械室15。
未说明标号19是设置在上述取水控制杆17下侧的水接收部件，它通过上述取水控制杆17的动作，收容遗漏的残水。
参照图3说明控制上述结构的冷热净水器的灯泡驱动的电路方块图。
如图3所示，直流电源装置100把从未图示的交流电源装置供给的常用交流电压变化为上述冷热净水器工作所须的规定直流电压并予以输出；水位检测装置102是检测上述净水槽3内贮存的净水量，即检测上述净水槽3的水位的浮动传感器。
键输入装置104具有设定贮存在上述冷水槽7及热水槽9内的冷水或热水温度(Tcs、Ths)的温度设定开关105；对上述槽3、7、9内的净水进行排水的排水开关107；对上述冷热净水器的电源进行打开/关闭控制的电源开关109等。
控制装置110是外加上述直流电源装置100输出的直流电压，使上述冷热净水器初始化，并通过上述键输入装置104的输入键信号，控制上述冷热净水器全部净水动作的微型计算机。该控制装置110根据上述水位检测装置102检测的水位检测信号，通过内藏计时器计算时间，每1～4小时控制上述紫外线灯57的驱动。
冷水温度检测装置112是检测贮存在上述冷水槽7内的冷水的温度Tc，并输出到上述控制装置110的温度传感器；热水温度检测装置114是检测贮存在上述热水槽9内的热水的温度Th，并输出到上述控制装置110的温度传感器。
泵驱动装置116根据上述水位检测装置102检测的上述净水槽3的水位，接收把净水供给上述净水槽3的来自上述控制装置110的输出控制信号，驱动控制加压泵33；给水阀驱动装置118根据上述水位检测装置102检测的上述净水槽3的水位，接收上述控制装置110输出的控制信号，驱动控制给水阀119，以便供给或关闭从上述自来水旋塞供给的源水。
压缩机驱动装置120根据上述键输入装置104的温度设定开关105设定的冷水设定温度Tcs与上述冷水温度检测装置112检测的冷水温度Tc的差，接收上述控制装置110输出的控制信号，驱动控制压缩机35，冷却上述冷水槽7内的净水。马达驱动装置122根据上述键输入装置104的温度设定开关105设定的冷水设定温度Tcs与上述冷水温度检测装置112检测的冷水温度Tc的差，接收上述控制装置110输出的控制信号，在把用上述冷凝器进行热交换的空气送到外部的同时，通过控制风扇马达39的转数，驱动控制风扇41，以便冷却上述压缩机35。
图中，加热器驱动装置124根据上述键输入装置104的温度设定开关105设定的热水设定温度Ths与上述热水温度检测装置114检测的热水温度Th的差，接收上述控制装置110输出的控制信号，驱动控制加热器47，加热上述热水槽9内的净水。灯驱动装置126接收上述控制装置110输出的控制信号，驱动控制紫外线灯57，把紫外线照射到上述净水槽3内的净水，对净水中含有的有害菌进行杀菌。
显示装置128显示上述键输入装置104的温度设定开关105设定的冷水设定温度Tcs及热水设定温度Ths，还显示上述冷水温度检测装置112检测的冷水温度Tc及上述热水温度检测装置114检测的热水温度Th。
下面说明上述结构的冷热净水器杀菌装置及其控制方法的作用。
图4A至图4C是图示本发明的冷热净水器杀菌动作顺序的流程图，图4A至图4C的S表示步骤(Step)。
首先，电源接入冷热净水器，直流电源装置100把未图示的交流电源供给的常用交流电压变换为上述冷热净水器驱动所须的一定直流电压，并输出到各驱动电路及控制装置110。
在步骤S1，把上述直流电源装置100输出的直流电压输入控制装置110，使上述冷热净水器初始化；在步骤S2，操作键输入装置104的未图示的冷水及热水选择开关，选择冷水及热水后，操作温度设定开关105，使用者设定要求的冷水温度及热水温度(Tcs、Ths)。
这时，显示装置128根据控制装置110的控制，显示上述键输入装置104设定的冷水设定温度Tcs及热水设定温度Ths。
当接通上述键输入装置104的电源开关109时，在步骤S3，水位检测装置102检测贮存净水的净水槽3的净水量，即检测上述净水槽3的水位，并把该检测的水位数据输出到控制装置110。
上述控制装置110判别水位检测装置102检测的净水槽3的水位是否在低水位(假定满水位为100％，则约为10％)以上。
当在步骤S3的判别结果是上述净水槽3的水位不在低水位以上时(否)，则要完成向净水槽3供给净水的净水动作，因此，在步骤S4，控制装置110把开放给水阀119的控制信号输出到给水阀驱动装置118。
上述给水阀驱动装置118根据控制装置110的控制，供给给水阀119电源电压，开放给水阀119。
当上述给水阀119开放时来自自来水旋塞的自来水等源水开始给水，在步骤S5，控制装置110把驱动加压泵33的控制信号输出到泵驱动装置116，把从自来水旋塞流入薄膜25的源水升压到一定压力。
上述泵驱动装置116接收控制装置110输出的控制信号，供给加压泵33电源电压，驱动加压泵33。
驱动上述加压泵33时，在步骤S6，由于给水阀110开放，从自来水旋塞给水的源水通过沉淀过滤器21除去漂浮物质和锈渣，同时，通过了上述沉淀过滤器21的源水，再通过前处理过滤器23，除去氯成分等各种有害的有机化合物质。
通过了上述前处理过滤器23的源水，由于加压泵33的驱动，使其升压到一定压力并通过薄膜25，流入上述薄膜25的源水，透过在上述薄膜25内形成的多个薄膜，除去源水中含有的各种重金属和致癌物质、细菌等。
通过上述薄膜25的源水，接着通过后处理过滤器27，除去有毒气体等气味，再通过未图示的给水孔，供给净水槽3内，并流入贮存在冷水槽7及热水槽9。
这时，在步骤S7，水位检测装置102检测在上述步骤S6净水动作时净水槽3内的净水量，即检测上述净水槽3的水位，并把该检测的水位数据输出到控制装置110，上述控制装置110判别水位检测装置102检测的净水槽3的水位是否在低水位以上。
当在上述步骤S7判别的结果是在上述净水槽3的水位不在低水位以上时(否)，则不断把净水供给净水槽3内，返回到上述步骤S6完成净水动作，再反复完成步骤S6以下的动作。
当在上述步骤S7判别的结果是上述净水槽3的水位在低水位以上时(是)，为了冷却及加热贮存在冷水槽7及热水槽9的净水，在步骤S8，控制装置110在把驱动压缩机35和加热器47的控制信号输出到压缩机驱动装置120和加热器驱动装置124的同时，把驱动风扇马达39的控制信号输出到马达驱动装置122。
这样，上述压缩机驱动装置120根据控制装置110的控制驱动压缩机35，加热器驱动装置124根据控制装置110的控制驱动加热器47，上述马达驱动装置122根据控制装置110的控制驱动风扇马达39。
当上述压缩机35和风扇马达39被驱动时，经压缩机35压缩成高温高压气体状态的制冷剂流入冷凝器37，通过自然对流和风扇41转动产生的强制对流，与外部空气进行热交换，冷却液化成低温高压制冷剂。
经上述冷凝器37液化的低温高压液相制冷剂，通过未图示的毛细管，减压为低温低压雾相制冷剂，流入蒸发管43。
在上述蒸发管43，经毛细管减压的低温低压雾相制冷剂，在通过多个管段蒸发气化时，使上述冷水槽7内的净水冷却，经蒸发管43冷却的低温低压气体制冷剂再被吸入到上述压缩机35，形成反复循环的冷冻循环。
由于上述冷冻循环的反复循环动作，冷水槽7内的净水被冷却成冷水。
当上述加热器47被驱动时，由于加热器47的发热，热水槽9内的净水被加热成热水。
在上述冷水槽7及热水槽9内的净水冷却及加热时，净水动作一直持续到净水槽3内的水位为满水位。
这时，在步骤S9，由于冷冻循环的反复循环动作，冷水温度检测装置112检测到冷水槽7内的冷水温度Tc下降，并输出到上述控制装置110，显示装置128根据控制装置110的控制，显示出上述冷水温度检测装置112检测的冷水温度Tc。
在步骤S10，控制装置110判别上述冷水温度检测装置112检测的冷水温度Tc是否在温度设定开关105设定的冷水设定温度Tcs以下，当冷水温度Tc不在冷水设定温度Tcs以下时(否)，必须继续冷却上述冷水槽7内的冷水，因此返回到上述步骤S8，驱动压缩机35及风扇马达39，反复完成步骤S8以下的动作。
当在步骤S10判别的结果是冷水温度Tc在冷水设定温度Tcs以下时(是)，可以不再冷却冷水槽7内的冷水，因此，在步骤S11，压缩机驱动装置120和马达驱动装置122根据控制装置110的控制，停止压缩机35和风扇马达39的驱动。
在步骤S12，热水温度检测装置114检测由于上述加热器47的发热而上升的热水槽9内的热水温度Th，并输出到控制装置110，显示装置128根据控制装置110的控制，显示上述热水温度检测装置114检测的热水温度Th。
在步骤S13，控制装置110判别上述热水温度检测装置114检测的热水温度Th是否在温度设定开关105设定的热水设定温度Ths以上，当热水温度Th不在热水设定温度Ths以上时(否)，必须继续加热上述热水槽9内的热水，因此，返回到上述步骤S8，驱动加热器47，反复完成步骤S8以下的动作。
当在步骤S13判别的结果是热水温度Th在热水设定温度Ths以上时(是)，可以不再加热热水槽9内的热水，因此，在步骤S14，加热器驱动装置124根据控制装置110的控制，停止加热器47的驱动。
在步骤S15，根据上述步骤S6的净水动作生成冷热水时，水位检测装置102检测变化的净水槽3的水位，判别是否在满水位以上。
当在上述步骤S15的判别结果是净水槽3的水位不在满水位以上时(否)，必须继续把净水供给净水槽3内，因此，返回上述步骤S6，完成净水动作，反复完成步骤S6以下的动作。
当在上述步骤S15的判别结果是净水槽3的水位在满水位以上时(是)，必须中止对净水槽3内的净水供给，因此，进行步骤S16，控制装置110把关闭给水阀119的控制信号输出到给水阀驱动装置118。
上述给水阀驱动装置118根据控制装置110的控制，关断给水阀119的电源电压，关闭给水阀119。
这时，在步骤S17，泵驱动装置116根据控制装置110的控制，关断加压泵33的电源电压，停止加压泵33。
当关闭上述给水阀119并停止加压泵33时，就切断了从自来水旋塞供给的源水，不会有净水供给净水槽3，停止净水动作。
如上所述，若净水槽3的水位是满水位，则在步骤S18，控制装置110把驱动紫外线灯57的控制信号输出到灯驱动装置126。
上述灯驱动装置126接收控制装置110输出的控制信号，驱动紫外线灯57，把紫外线照射到净水槽3内的净水中，对净水中含有的有害菌进行杀菌。
这时，在步骤S19，用内藏于控制装置110的计时器计算上述紫外线灯57的驱动时间，判别是否经过了规定时间(Tb杀灭净水中含有的有害菌所需的时间，约1～5分钟)，当未经过规定时间Tb时(否)，返回到上述步骤S18，驱动紫外线灯57直到经过规定时间Tb，反复完成步骤S18以下的动作。
当在步骤S19的判别结果是经过了规定时间Tb时(是)，则判断净水槽3内净水含有的有害菌为完全杀菌状态，因此，在步骤S20，灯驱动装置126根据控制装置110的控制，停止紫外线灯57的驱动。
在步骤S21，水位检测装置102检测净水槽3的水位并输出到控制装置110后，控制装置110判别水位检测装置102检测的净水槽3的水位是否在中水位以上，不是中水位以上时(否)，返回到上述步骤S4，反复进行步骤S4以下的动作，完成供给净水槽3净水的净水动作。
当在上述步骤S21的判别结果是净水槽3的水位是中水位以上时(是)，可以不再供给净水槽3净水，因此，进入步骤S22，控制装置110停止净水动作，通过内藏计时器计算时间，判别是否经过了规定时间(Ta；防止产生臭氧，并维持最适当杀菌力的时间，约1～4小时)，当未经过规定时间Ta时(否)，反复完成步骤S22以下的动作，直到经过规定时间Ta。
当在上述步骤S22判别的结果是经过了由控制装置110计算的规定时间Ta时(是)，则返回到上述步骤S18，驱动紫外线灯57，把紫外线照射到净水槽3内的净水中，对净水中含有的有害菌进行杀菌，并反复完成步骤S18以下的动作。
当净水槽3的水位是中水位时，完成排水动作，在连续取水时，停止紫外线灯57的驱动。
当在上述步骤S3的判别结果是净水槽3的水位为低水位以上时(是)，为了冷却及加热贮存在冷水槽7及热水槽9的净水，进行上述步骤S8，反复完成步骤S8以下的动作。
按照上述说明，本发明的冷热净水器杀菌装置及其控制方法具有以下效果在满水位时和中水位时，每1～4小时驱动紫外线灯，可防止产生臭氧(O3)，提高杀菌力，缩短灯驱动时间，可延长灯的寿命。
以上仅详细说明了本发明记载的具体实例，但在本发明的技术思想范围内，可以有多种变形及修正，对本行业人员是明显的，这些变形和修正当然属于专利权利要求的范围。
权利要求
1.一种冷热净水器的杀菌装置，所述净水器具有净水槽(3)、冷水槽(7)、热水槽(9)，使被给水的源水通过多个过滤器净水后，再进行加热及冷却，其特征是冷热净水器的杀菌装置包括检测上述净水槽(3)的水位的水位检测装置(102)；根据上述水位检测装置102检测的水位检测信号计算时间，控制紫外线灯(57)驱动时间的控制装置(110)；根据上述控制装置(110)的控制，驱动上述紫外线灯(57)，把紫外线照射到上述净水槽(3)内的净水进行杀菌的灯驱动装置(126)。
2.权利要求1记载的冷热净水器的杀菌装置，其特征是上述控制装置(110)在上述净水槽(3)的水位是满水位时，控制上述紫外线灯(57)的驱动。
3.权利要求1记载的冷热净水器的杀菌装置，其特征是上述控制装置(110)在净水槽(3)的水位是中水位时，计算时间，在每个规定时间控制上述紫外线灯(57)的驱动。
4.权利要求1记载的冷热净水器的杀菌装置，其特征是上述灯驱动装置(126)在规定时间内驱动上述紫外线灯(57)。
5.权利要求3记载的冷热净水器的杀菌装置，其特征是上述规定时间在1～7小时以内。
6.权利要求4记载的冷热净水器的杀菌装置，其特征是上述规定时间在1～10分以内。
7.一种冷热净水器的杀菌控制方法，其特征是具有以下步骤使给水的源水通过沉淀过滤器(21)、前处理过滤器(23)、薄膜(25)、后处理过滤器(27)进行净水的净水步骤；通过上述过滤器，检测贮存在净水槽(3)的净水量的水位检测步骤；根据在上述水位检测步骤检测的上述净水槽(3)的水位计算时间，判别紫外线灯(57)的驱动时间的驱动判别步骤；当在上述驱动判别步骤判别是紫外线灯(57)的驱动时间时，驱动上述紫外线灯(57)，对上述净水槽(3)内的净水进行杀菌的杀菌步骤。
全文摘要
本发明提供一种冷热净水器的杀菌装置及其控制方法,在满水位时和中水位时,在每个规定时间驱动紫外线灯,可防止产生臭氧,提高杀菌力。该冷热净水器杀菌装置包括:检测净水槽3水位的水位检测装置102;根据上述水位检测装置102检测的水位检测信号计算时间,控制紫外线灯57的驱动时间的控制装置110;根据上述控制装置110的控制,驱动上述紫外线灯57,把紫外线照射到上述净水槽3内的净水进行杀菌的灯驱动装置126。
文档编号B01D35/02GK1171272SQ97113478
公开日1998年1月28日 申请日期1997年5月23日 优先权日1996年5月25日
发明者张秉权 申请人:三星电子株式会社