一种智能饮水机的制作方法

本实用新型涉及饮用水设备领域，具体而言，涉及一种智能饮水机。

背景技术：

直饮水是指能达到世界卫生组织公布的直接饮用健康水标准的水。目前，市场上的一些直饮水机仍存在过滤不彻底、滤芯寿命短、不具有主动排污功能等诸多问题。如在市政管网维护停水或小区供水水池清洗及维修断供水后，当再次供水时，因水流强力冲刷管路水管，使再次供水的水质中会存在较多的冲刷管壁带来的污水杂质，这些污水杂质直接进入饮水机的过滤系统将对过滤系统造成堵塞，将大大降低过滤系统的使用寿命。当饮水机内部的过滤装置或净化装置因为堵塞或长时间使用而无法正常工作时，饮水机实际上没有对原水进行过滤，而普通的直饮水机无法获知水质净化程度，人们无法得知水质的真正净化程度，在原水水质较差的地区，使用这种饮水机将极大的影响人的身体健康，导致直饮水机的安全性不高，用户不敢放心使用。此外，当饮水机的出水段管路及水龙头长时暴露在空气中，长时间内没取水动作或环境较差的地方极容易滋生细菌造成二次污染，不利于人体健康。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种智能饮水机，具有极高的水质安全保障功能，能随时随地提供高质量的饮用水。

本实用新型采用的技术方案是：提供一种智能饮水机，包括用于生产饮用水的饮用水生产模块，该智能饮水机还包括人机交互模块、用于对饮用水进行水质检测的水质检测模块、用于对饮用水进行水温检测的温度检测模块、用于对饮用水进行实时杀菌的在线杀菌模块、用于保护饮用水生产模块的水路保护模块以及智能定时模块，所述水质检测系统检测的水质信息以及所述温度检测系统检测的水温信息均发送至所述人机交互系统进行显示，所述智能定时模块包括用于对饮用水生产模块进行排水排空作业的定期排水单元、用于对饮用水生产模块的出水端管路及出水口进行消毒的定时消毒单元以及用于控制饮用水生产模块作业时间的定时开关机单元。

在本实用新型所述的智能饮水机中，所述饮用水生产模块包括水源进水端、对水源进水端输入的水进行净化增压的净化增压单元、贮存净化加压后的水的常温水压力罐以及与常温水压力罐相连、用于对水进行加热的热水箱，所述热水箱出水口通过热水出水电磁阀与开水出水嘴连接，所述常温水压力罐出水口通过常温水出水电磁阀与常温水出水嘴连接，所述热水出水电磁阀和常温水出水电磁阀分别与开水开关和常温水开关相连接，所述热水出水电磁阀和常温水出水电磁阀还分别与处理模块相连接。

在本实用新型所述的智能饮水机中，所述水质检测系统包括设置在所述水源进水端的进水水质检测单元和设置在饮用水出水端的出水水质检测单元，所述进水水质检测单元、出水水质检测单元、人机交互模块分别与所述处理模块相连接，使所述进水水质检测单元和出水水质检测单元检测到的水质数据可通过所述处理模块处理后在所述人机交互模块进行实时显示；所述进水水质检测单元和出水水质检测单元分别包括放置在水管中的探头、输入端与所述探头相连的tds模拟信号采集模块以及分别与所述tds模拟信号采集模块输出端和所述处理模块输入端相连的tds模拟信号放大器模块。

在本实用新型所述的智能饮水机中，所述tds模拟信号放大器模块分别包括给探头提供工作电压的三端稳压器以及对所述tds模拟信号采集模块采集的信号进行放大的运算放大器，所述运算放大器连接并输出信号至所述处理模块。

在本实用新型所述的智能饮水机中，所述水路保护系统包括前置水路保护器和排污电磁阀，所述前置水路保护器包括容腔、容腔入口、容腔出口、容腔底部排污口以及设置在所述入口和出口之间的滤网，其中，所述入口连接所述水源进水端，所述出口连接所述净化增压单元，所述底部排污口通过排污电磁阀连通至饮水机排水口；所述排污电磁阀为常闭电磁阀，且所述处理模块连接控制所述排污电磁阀，并连接用于测量所述水源进水端水压的压力传感器，当检测到所述水源进水端的水压从失压转为正常水压或当前时间为排污时间时，所述处理模块控制所述排污电磁阀打开，使所述水源进水端进入的水直接通过底部排污口输至饮水机排水口以持续预定时间或排放预定水量的方式将水排出。

在本实用新型所述的智能饮水机中，所述常温水出水嘴与热水箱出水口通过消毒管路相连通，所述定时消毒单元包括设置在所述消毒管路中的管路消毒电磁阀，所述管路消毒电磁阀与所述处理模块相连接，所述热水出水电磁阀、管路消毒电磁阀和常温水出水电磁阀均为常闭电磁阀；当开水开关打开时，所述处理模块控制热水出水电磁阀打开，使热水箱中的热水通过热水出水电磁阀从开水出水嘴流出；当常温水开关打开时，所述处理模块控制常温水出水电磁阀打开，使常温压力罐中的水通过常温水出水电磁阀从常温水出水嘴流出；当收到高温消毒指令或当前时间为高温消毒时间时，所述处理模块控制管路消毒电磁阀和热水出水电磁阀分别打开一段时间，使热水箱热水出口的水分别经过热水出水电磁阀和管路消毒电磁阀从开水出水嘴以及常温水出水嘴流出，使两个出水口得到高温消毒。

在本实用新型所述的智能饮水机中，还包括通信模块，所述通信模块包括无线或有线通信模块，有线通信模块包括网卡，无线通信模块包括wifi单元或4g、5g移动通信模块；所述通信模块用于定时将水质信息、水温信息传输到指定网络数据服务器或智能终端，或接收指定网络数据服务器或智能终端发送的控制命令控制智能定时模块运行。

在本实用新型所述的智能饮水机中，所述在线杀菌模块设置在饮用水生产模块的进水口和出水口之间，包括水管以及设置在所述水管内的紫外线灯组，所述水管前端设有进水接口，后端设有第一出水接口和第二出水接口，所述进水接口与所述水源进水端相连，所述第一出水接口与所述热水箱的进水端相连，所述第二出水接口通过常温水出水电磁阀与所述常温水出嘴相连。

在本实用新型所述的智能饮水机中，所述定期排水单元包括连接在所述净化增压单元和饮水机排水口之间的废水排放电磁阀、连接在热水箱和饮水机排水口之间的热水排水电磁阀以及连接在常温水压力罐和饮水机排水口之间的常温水排水电磁阀，所述处理模块分别与所述废水排放电磁阀、热水排水电磁阀以及常温水排水电磁阀相连接，并定时控制所述废水排放电磁阀、热水排水电磁阀以及常温水排水电磁阀打开，以使所述净化增压单元、热水箱、常温水压力罐中的水定期排出。

在本实用新型所述的智能饮水机中，所述定期排水单元还包括设置在所述常温水压力罐出水口的流量开关，所述流量开关与所述处理模块相连接。

本实用新型提供的智能饮水机具有分级过滤系统，可清除水质中微小的杂质颗粒和有害物质，使水体更洁净，采用反渗透膜对水体进行过滤，可得到直接可以喝的纯水；具有水路保护模块，可通过对多个电磁阀的控制实现有效的排污作业，实现对过滤系统的保护，提高过滤系统的寿命；具有定时消毒单元，能有效保障长时间未使用的饮水机出水口及管路的安全卫生；具有水质检测模块，使用户能随时了解到饮水机中饮用水的水质情况以及饮水机对水的净化程度，使用户使用时更加的放心；具有定期排水单元，能有效防止了水箱内的水源因为长时间没人使用而再次使用时水质可能已变质的情况，有效的解决了隔夜水和长时间储藏水换新的问题，确保了饮水安全。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的管路结构示意图；

图3是本实用新型实施例中在线杀菌模块的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中进水水质检测单元和出水水质检测单元的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中三端稳压器的电路结构示意图；

图6是本实用新型实施例中运算放大器的电路结构示意图；

图7是本实用新型实施例中前置水路保护器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种智能饮水机，包括壳体1以及安装在壳体1上的饮用水生产模块、人机交互模块2、水质检测模块、温度检测模块、在线杀菌模块、水路保护模块、智能定时模块、通信模块以及分别与饮用水生产模块、人机交互模块、水质检测模块、温度检测模块、在线杀菌模块、水路保护模块、智能定时模块、通信模块相连的处理模块。其中，饮用水生产模块用于将自来水或其他水质转化为可直接饮用的水，人机交互模块2用于供用户操作及显示信息，所述水质检测模块用于对饮用水进行水质检测，所述温度检测模块用于对饮用水进行水温检测，所述在线杀菌模块用于对饮用水进行实时杀菌，所述水路保护模块用于保护饮用水生产模块，所述智能定时模块包括用于对饮用水生产系统进行排水排空作业的定期排水单元、用于对饮用水生产系统的出水端管路及出水口进行消毒的定时消毒单元以及用于控制饮用水生产系统作业的定时开关机单元。所述通信模块包括无线或有线通信模块，有线通信模块包括网卡，无线通信模块包括wifi单元或4g、5g移动通信模块，用于定时将水质信息、水温信息传输到指定网络数据服务器或智能终端，或接收指定网络数据服务器或智能终端发送的控制命令控制智能定时模块运行。具体的，如图2所示，饮用水生产模块包括安装在壳体1后端的水源进水端26、对水源进水端26输入的水进行净化增压的净化增压单元、贮存净化加压后的水的常温水压力罐16以及对常温水压力罐16输出的水进行加热的热水箱17，热水箱17出水口通过热水出水电磁阀33与开水出水嘴21连接，常温水压力罐16出水口还通过常温水出水电磁阀35与常温水出水嘴22连接，热水出水电磁阀33和常温水出水电磁阀35分别与开水开关和常温水开关相连接，按压开水开关将控制热水出水电磁阀33打开，使热水箱17中的热水从开水出水嘴21流出，按压常温水开关将控制常温水出水电磁阀35打开，使常温水压力罐16中的常温水从常温水出水嘴22中流出。本实施例中的热水出水电磁阀33和常温水出水电磁阀35、开水开关和常温水开关还分别与处理模块相连接，使热水出水电磁阀33和常温水出水电磁阀35由处理模块控制打开或关闭。所述温度检测模块包括放置在热水箱17中的第一温度传感器和放置在常温水压力罐16中的第二温度传感器，第一温度传感器和第二温度传感器分别与处理模块相连接，第一温度传感器和第二温度传感器测得的温度均通过处理模块处理后再显示单元上进行显示，使用户能清楚得知热水箱17和常温水压力罐16中水体的温度。本实施例中的热水箱17采用步进式开水器，步进式开水器采用底层进水逐层步进分层加热的方式加热饮用水，逐可缓解“阴阳水”的产生程度，能避免重复加热，能进一步保证热水的新鲜度。

进一步的，所述净化增压单元包括彼此串联连接的一级过滤器11、二级过滤器12、三级过滤器13、增压泵14、反渗透膜过滤器15、常温水压力罐16，在三级过滤器13与增压泵14之间装有增压泵进水电磁阀36。一级过滤器11包含10寸5微米pp棉，二级过滤器12包含10寸颗粒活性炭，三级过滤器13包含10寸1微米pp棉，增压泵14为400加仑r0增压泵，反渗透过滤器15包含400加仑反渗透膜。通过一级过滤器11、二级过滤器12和三级过滤器13的分级过滤可清除水质更微小的杂质颗粒和有害物质，使水体更洁净，最后通过反渗透膜过滤器15中反渗透膜对水体进行过滤，其过滤精度都达到了0.0001微米，能直接过滤掉一些重金属离子、微小的细菌等极微小的物质，只允许水分子通过，一般来说经过反渗透膜过滤器过滤后的水都是直接可以喝的纯水。

本实施例中的热水箱17进水口通过热水箱进水电磁阀31与常温水压力罐16出水口相连，在常温水压力罐16与热水箱进水进水阀31之间设置有所述在线杀菌模块和后置颗粒活性炭的五级过滤器18。通过五级过滤器18过滤和在线杀菌模块的长时照射，可进一步净化水质，杀害水中一切有害细菌，进一步保障了饮用水的水质安全。如图3所示，所述在线杀菌模块19包括水管191以及设置在水管191内的紫外线灯组192，水管191前端设有进水接口193，后端设有第一出水接口194和第二出水接口195；进水接口193与净化增压单元相连，第一出水接口194通过热水箱进水电磁阀31与热水箱17的进水口相连，第二出水接口195通过常温水出水电磁阀35与常温水出嘴22相连，热水箱17的出水口通过热水出水电磁阀33与开水出水嘴21相连。通过在线杀菌模块19可实现同时对净化增压单元到热水箱17、净化增压单元到常温水出嘴22之间的饮用水杀菌消毒，避免传统高温杀菌不彻底、细菌微生物滋生、出水微生物残留偏高的问题，保障了出水水质的卫生安全性，且无需增加杀菌设备的投入，提升了经济效益。为加强在线杀菌模块的杀菌能力，本实施例中的管道191内表面具有保护膜，所述保护膜由内到外依次包括塑质层、反光涂层和透明硬质层；塑质层贴合于管道191内表面上，反光涂层镀接于塑质层上，硬质层表面设有多个反射面。通过所述保护膜中的反光涂层和硬质层上的反射面可最大限度的增加紫外线的反射率，增加其照射强度，提高杀菌效率高，能给用户提供优良可靠的饮用水。本实施例中的紫外线灯组192包括紫外线灯管以及用于测量紫外线灯管照射强度的紫外线强度计196，紫外线强度计196与处理模块电性相连。通过紫外线强度计可随时监测水中的紫外线强度，当紫外线强度低于标准值时，处理模块将向后台管理终端发出报警，以提醒管理人员及时更换紫外线灯管，保证净化器的杀菌效果。

进一步的，如图4所示，所述水质检测模块包括设置在水源进水端26的进水水质检测单元200、设置在饮用水出水端的出水水质检测单元300、分别与进水水质检测单元200、出水水质检测单元300连接的处理模块。其中，进水水质检测单元200和出水水质检测单元300分别用于检测进水端26和饮用水出水端处的水质，两者检测到的水质数据均传送到处理模块，由处理模块将水质数据送到人机交互模块进行实时显示，使用户清楚明了的得知饮水机对水质的净化程度；同时，处理模块定时通过通信模块将水质数据传送到指定服务器或智能终端，使后台管理人员能及时得知各个饮水机的净化数据，进而得知饮水机净化系统是否在正常运行，当发现某个饮水机净化数据存在异常时，管理人员可及时赶赴饮水机现场进行维修检查，可进一步加强对饮水机的管理维护能力及水质保障能力。本实施例中的进水水质检测单元200和出水水质检测单元300分别包括放置在水管中的探头201、301、输入端与探头201、301相连的tds模拟信号采集模块204、304以及分别与tds模拟信号采集模块204、304输出端和处理模块输入端相连的tds模拟信号放大器模块205、305。具体的，探头201、301包括tds传感器，tds模拟信号采集模块204、304包括信号调理电路和ad转换电路，信号调理电路用于将tds传感器采集的信号转换为标准模拟信号，ad转换电路用于将所述标准模拟信号转换为相应的数字信号；tds模拟信号放大器模块205、305用于为tds探头提供5v的工作电压，同时将tds模拟信号采集模块采集到的信号进行放大，并送往处理模块进行分析，使处理模块能够准确判断水质的情况。tds模拟信号放大器模块205、305包括用于给探头201、301提供工作电压的三端稳压器，以及用于对tds模拟信号采集模块204、304采集的信号进行放大的运算放大器，所述运算放大器连接并输出信号至处理模块。如图5所示，所述三端稳压器的vin端分别与12v电源和第三电解电容器c3的正极相连，第三电解电容器c3的负极接地；所述三端稳压器的gnd端接地，+5v端分别与5v电源和第四电解电容器c4的正极相连，第四电解电容器c4的负极接地。如图6所示，所述运算放大器包括第一放大器a1和第二放大器a2，第一放大器a1的同相输入端与第一电阻r1的一端相连，第一电阻r1的另一端与tds模拟信号采集模块相连；第一放大器a1的反相输入端同时与第二电阻r2和第三电阻r3的一端相连，第二电阻r2的另一端接地，第三电阻r3的另一端同时与第一放大器a1的输出端和第二放大器a2的同相输入端相连；第二放大器a2的反相输入端同时与第四电阻r4和第五电阻r5的一端相连，第四电阻r4的另一端接地，第五电阻r5的另一端同时与第二放大器a2的输出端和第六电阻的一端相连，第六电阻的另一端与处理模块相连。

进一步的，本实施例中的饮用水生产模块还设有第一排水口24、第二排水口25和设置在开水出水嘴21和常温水出水嘴22下方的接水槽23。接水槽23与第一排水口24相连通，使用户打水时溢出的水可通过接水槽23排出，避免堆积的情况。所述水路保护模块包括前置水路保护器和排污电磁阀28，如图7所示，所述前置水路保护器包括容腔271、容腔入口273、容腔出口274、容腔底部排污口275以及设置在入口273和出口274之间的滤网272，其中，入口273连接水源进水口26，出口274连接净化增压单元，底部排污口275通过排污电磁阀28连通至第二排水口25。处理模块连接控制排污电磁阀28，并连接有用于测量水源进水口26水压的压力传感器。排污电磁阀28为常闭电磁阀，正常情况下，压力传感器测得的数值为正常水压值，自来水从水源进水口26及入口273进入容腔271内，经过滤网272过滤后从出口274输出至净化增压单元中。当检测到水源进水口26的水压从失压(压力传感器测得的数值小于正常水压值)转为正常水压时，处理模块控制排污电磁阀28打开，使水源进水口26进入的水直接通过底部排污口275输至第二排水口25，并以持续预定时间或排放预定水量的方式将水排出。或在当前时间为排污时间时，处理模块控制排污电磁阀28打开使水排出，如处理模块通过计时器设定24小时后打开排污电磁阀28，从而即使饮水机是在不停水的状态连续工作24小时后，排污电磁阀28也会自动打开排污，对前置保护器27进行自动冲洗延长其使用寿命。当处理模块通过通信模块接收到后台服务器发送的排污排废信号时，控制排污电磁阀28打开，使水源进水口26进入的水直接通过底部排污口275输至第二排水口25，并以持续预定时间(如60秒)或排放预定水量(如10l)的方式将水排出。优选的，本实施例还包括一个用于手动启动排污电磁阀28打开和关闭的手动按钮，在无网络或设备出现故障时，仍可以通过人工按动手动按钮使水源进水口26进入的带杂质的水通过第二排水口25排出。通过以上设置，使得该智能饮水机在市政管网临时停水或社区水池清洗临时停水并再次恢复供水后，可通过处理模块自动控制排污电磁阀28打开一定时间，使带有杂质的自来水直接通过第二排水口25排出，从而有效保护了金属滤网以及后级多级过滤器的寿命，并提供了更好的水质保障。当饮水机长时间未使用时，还可通过处理模块或后台服务器发送排污排废信号设置每天定时打开排水电磁阀29排放一次污水，从而更有效的保障用水安全。

所述定期排水单元包括连接在反渗透膜过滤器15排水口和第二排水口25之间的废水排放电磁阀30、连接在热水箱17底部排水口和第一排水口24之间的热水排水电磁阀32以及连接在常温水压力罐16排水口和第二排水口25之间的常温水排水电磁阀29，废水排放电磁阀30、热水排水电磁阀32、常温水排水电磁阀29均与控制模块相连，当废水排放电磁阀30、热水排水电磁阀32、常温水排水电磁阀29打开时，反渗透膜过滤器15、热水箱17以及常温水压力罐16中的水均直接通过第一排水口24或第二排水口25排出。通过控制模块控制废水排放电磁阀30、热水排水电磁阀32、常温水排水电磁阀29的通断，可实现对饮水系统进行定期排水，可保证饮水机中水质的新鲜度，如若24小时内无人取水使用时，控制废水排放电磁阀30、热水排水电磁阀32、常温水排水电磁阀29打开，反渗透膜过滤器15、热水箱17、常温水压力罐16进行排水排空工作，从而有效防止了水箱内的水源因为长时间没人使用而再次使用时水质可能已变质的情况，有效的解决了隔夜水和长时间储藏水换新的问题，确保了饮水安全。

本实施例中的常温水出水嘴22与热水箱17出水口通过消毒管路相连通，所述定时消毒单元包括设置在所述消毒管路中的管路消毒电磁阀34。管路消毒电磁阀34与处理模块相连接，且管路消毒电磁阀34为常闭电磁阀；当收到高温消毒指令或当前时间为高温消毒时间时，处理模块控制管路消毒电磁阀34和热水出水电磁阀33分别打开一段时间，使热水箱17热水出口的水分别经过热水出水电磁阀33和管路消毒电磁阀34从开水出水嘴21以及常温水出水嘴22流出，使两个出水口得到高温消毒，从而有效保障了长时间未使用的饮水机出水口及管路的安全卫生。本实施例合理利用了饮水机自身的高温热水来对开放管路及暴露在空气中两个出水嘴进行高温消毒，可确保出水嘴不会因长期暴露在空气中滋生细菌。所述定时开关机单元包括用于控制整个饮水机电源通断的定时开关。定时开关中装配有定时装置，通过齿轮传动或集成电路分频计数。当将时间累加到预置数值时，或指示到预置的时刻处，定时器即发送信号控制执行机构。通过定时开关机单元可实现饮水机的自动断电，从而达到节能、安全的目的。本实施例中的处理模块可采用单片机、工控机或plc控制器；优选的，本实施例中的处理模块采用西门子cpu226xp控制器。本实用新型实施例中涉及到的计算机程序属于本领域技术人员利用现有开发平台和熟知的编程方法可以容易实现其功能的简单程序，不属于对计算机程序本身提出的改进，在此不再赘述。

以上结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。