專利名稱：健康節(jié)能數(shù)字智能飲水機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型與熱水飲水機有關(guān)。
技術(shù)背景
傳統(tǒng)的熱膽飲水機由于反復(fù)加熱，浪費能源，產(chǎn)生有害健康的"千 滾水"與"陰陽水"。新近流行的無熱膽直熱飲水機，如專利申請公開
號為CN101093101A公開的無熱膽飲水機，有微電腦與出水電磁閥和環(huán)
境溫度感應(yīng)頭連接，殼體內(nèi)有快速加熱器直接與電源連接。雖然解決了
"千滾水"的問題，但仍存在五大問題①瞬間功率大，對配電要求高， 大多數(shù)的功率都在2000瓦以上；②取水時，需要較長時間的等待；◎ 由于冷熱水管相通，仍然存在陰陽水；④通過檢測環(huán)境溫度來控制出水 溫度，水溫大多在9(TC以下，很難得到真正的開水；⑤結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需設(shè)
置防干燒模塊和多個電節(jié)點及匹配的單刀多擲開關(guān)。 實用新型內(nèi)容-
本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，水只作一次加熱，水溫控 制精確，無陰陽水，耗能低的健康節(jié)能數(shù)字智能飲水機。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的
本實用新型健康節(jié)能數(shù)字智能飲水機，殼體內(nèi)有原水儲水斗通過冷 水注入管與加熱膽連通，冷水注入管上有電磁閥，加熱膽中有加熱體通 過導(dǎo)線與電子開關(guān)連接，加熱膽壁或底上有水溫傳感器和第一水位傳感 器，加熱膽通過熱水注入管與熱水保溫儲水膽連通，熱水注入管上有水 泵，熱水保溫儲水膽有出水龍頭，保溫儲水膽壁或底上有第二水位傳感 器，殼體內(nèi)有控制電路板，控制電路板由微處理器與輸入接口和輸出接 口連接組成，直流電源分別與輸入接口、輸出接口和微處理器連接，輸 入接口的輸入分別與設(shè)置健盤、水溫傳感器、第一、二水位傳感器連接， 輸出接口的輸出端分別與電磁閥、水泵和電子開關(guān)連接。
冷水注入管上有密繞高頻電磁場線圈，其正極端與輸出接口連接， 其負極與直流電源的負極相連，通過高頻電磁場線圈的信號是由微處理器產(chǎn)生并經(jīng)輸出接口放大的方波信號，頻率為25—35K赫茲。 輸入接口的輸入與水溫水量設(shè)置鍵盤連接。
原水儲水斗有聰明座，原水儲水斗通過導(dǎo)氣管與加熱膽連接，原水 儲水斗有冷水出水管，熱水保溫儲水膽有水位顯示器和水溫顯示器。
輸入接口為A/D轉(zhuǎn)換器，微控制處理器為51系列單片機、輸出接 口由晶體管驅(qū)動放大電路組成，加熱體為電熱管或電熱板或電熱膜，熱 水保溫儲水膽為真空玻璃內(nèi)膽或真空不銹鋼內(nèi)膽，水溫傳感器為耐高溫 專用水溫傳感器(如型號DA-01-RS)，第一、二水位傳感器為壓力式或 電容式(如型號RSC-170)，電子開關(guān)為電磁繼電器，設(shè)置健盤為輕觸按 鈕。
本實用新型如下優(yōu)點
1、 加熱膽中的水只作一次加熱，即刻補充到熱水保溫儲水膽中， 完全杜絕了多次加熱產(chǎn)生的耗能與"千滾水"的問題，節(jié)約了能源，保 證了飲水的衛(wèi)生。
2、 加熱時，加熱膽與原水儲水斗通過加熱膽冷水注入后被電磁閥5 隔離，阻止了加熱膽與原水儲水斗中水的對流，避免了加熱過程中熱量 的損失，節(jié)約了能源，也徹底避免了 "陰陽水"的產(chǎn)生。
3、 由于冷水注入管上有密繞高頻電磁場線圈，水分子為極性分子， 在高頻電磁場作用下，水分子破碎為單個或較小的締合水分子，水中電 偶極子和金屬離子、酸根離子的分子鍵迅速被打亂，破壞了鈣、鎂等金 屬離子與酸根離子生成鹽類沉積物的能力，使水質(zhì)軟化，從而達到防標、 除垢的效果。同時水經(jīng)過高頻電磁場處理變?yōu)榇烹x子活化水，水離子會 產(chǎn)生自旋，使水體保持新鮮，水的溶解力、滲透力、代謝力都增強，有 利于人體健康。
4、 熱水保溫儲水膽中隨時備有制備好了的熱水或開水，克服了目 前直熱飲水機取水時需要長時等待的缺點。同時也克服了直熱飲水機瞬 時功率大的問題，發(fā)熱體只需300-500瓦的功率即可滿足日常需要。
5、 使用方便、直觀。由于設(shè)計有水位顯示計與水溫顯示器，使用 者一目了然。
6、 結(jié)構(gòu)簡單，水溫控制精確，自動化程度高，操作方便。


圖l為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。圖2為本實用新型的控制系統(tǒng)框圖。
圖3為本實用新型的控制系統(tǒng)電路原理圖。
具體實施方式
圖1中本實用新型一種健康節(jié)能飲水機，包含原水儲水斗1，聰
明座2，冷水出水管3，加熱膽冷水注入管4，加熱膽冷水注入電磁閥5， 加熱膽6，熱水保溫儲水膽7，加熱膽導(dǎo)氣管接頭8，加熱膽導(dǎo)氣管9， 加熱體IO，加熱膽水溫傳感器ll，加熱膽水位傳感器12,保溫儲水膽 熱水補充水泵13，保溫儲水膽水位傳感器15，熱水出水龍頭16，水位 顯示計17，水溫顯示器18，加熱電源電子開關(guān)19，加熱電源線20，冷 水出水龍頭21。加熱體10為電熱管，電子開關(guān)為電磁繼電器。
加熱膽水溫傳感器11、加熱膽水位傳感器12、保溫儲水膽水位傳 感器15、水溫水量設(shè)置鍵盤36的信號通過輸入接口 32輸入到控制電路 板31進行處理?？刂齐娐钒?1由輸入接口 32、微處理器33、輸出接 口 34、直流穩(wěn)壓電源35、水溫水量設(shè)置鍵盤36組成。輸入接口 32為 獨立元件或置于微處理器中，輸出接口為晶體管驅(qū)動放大電路。
輸入接口 32采集如下信號儲水膽、水位，加熱膽水溫、水位， 人工通過鍵盤36設(shè)置的加熱水溫、儲水水位。輸出接口 34輸出3路控 制信號控制3個元件的工作加熱膽冷水注入電磁閥5、保溫儲水膽熱 水補充水泵13、加熱電源電子開關(guān)19。飲水機的控制系統(tǒng)框圖見附圖2。
高頻電磁場線圈21由漆包銅線繞制而成，為直徑0. 3 0. 5毫米， 一般繞150匝至170匝，線圈的一端與輸出接口線連，另一端與直流電 源35的負極相連。通過高頻電磁場線圈21的信號是由微處理器33產(chǎn) 生的方波信號，頻率為25K-35K赫茲。
圖3為本實用新型的控制系統(tǒng)電路原理圖。微處理器選用美國 Silabs公司的C8051F351或C8051F351單片機，它是全集成的混合信號 系統(tǒng)級芯片，片內(nèi)集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的A/D轉(zhuǎn)換器，因 此無需再配置A/D轉(zhuǎn)換器，水溫傳感器與第一、二水位傳感器的信號與 微控制器的引腳AINO.OAINO. 1 AIN0.2AIN0.3相連。微控制器的輸出 引腳Pl. 0 Pl. 1 Pl. 2 PO. 7通過電阻與三極管(選用2N3904)相連，三 極管的放大輸出作為控制信號電磁閥控制信號，水泵控制信號，加熱 電源控制信號，線圈高頻方波信號。直流電源模塊U2采用美國TI公司 的直流穩(wěn)壓芯片TPS79333， 5伏直流電源通過穩(wěn)壓輸出與微處理器的電源引腳相連。微處理器U1的引腳P1.3 P1.4 P1.5作為輸入引腳，分別 與設(shè)置健盤的輕觸按鈕S3 S2 Sl相連，輕觸按鈕的另一端均與電源相 連。
飲水機的工作過程如下開機通電后，控制電路板31讀取熱水保 溫儲水膽7的儲水水量設(shè)置值并與儲水水量當前值進行比較，當儲水量 小于儲水水量設(shè)定值時，則計算出應(yīng)該補充的水量，即進入制取開水的 工作模式。制取開水的工作步驟為1、開啟線圈21的高頻方波信號與 加熱膽冷水注入電磁閥5直到加熱膽6中的冷水注入水量達到熱水保溫 儲水膽7應(yīng)補充的水量即關(guān)閉。2、打開加熱電源電子開關(guān)19啟動加熱 體10進行加熱直到水溫達到設(shè)定值即關(guān)閉加熱體10停止加熱。3、啟 動保溫儲水膽熱水補充水泵13將加熱膽6中已燒好的熱水或開水注入 熱水保溫儲水膽7中進行保溫儲存供使用。當從熱水保溫儲水膽7中取 用開水后控制電路板再次讀取儲水水量，并與儲水水量設(shè)定值進行比 較，進入下一循環(huán)的制備熱水并補充到熱水保溫儲水膽7的過程。整個 飲水機在控制系統(tǒng)的控制下，隨著熱水保溫儲水膽7中的水被不斷取用 的過程中，不斷重復(fù)啟動加熱體10制備開水或熱水并補充到熱水保溫 儲水膽7以被取用。
水位傳感器為RSC—170壓力式傳感器，位于加熱膽和儲水膽的底 部。水溫傳感器為DA—01—RS。
權(quán)利要求1、健康節(jié)能數(shù)字智能飲水機，其特征在于殼體內(nèi)有原水儲水斗(1)通過冷水注入管(4)與加熱膽(6)連通，冷水注入管(4)上有電磁閥(5)，加熱膽(6)中有加熱體(10)通過導(dǎo)線(20)與電子開關(guān)(19)連接，加熱膽(6)壁或底上有水溫傳感器(11)和第一水位傳感器(12)，加熱膽(6)通過熱水注入管(22)與熱水保溫儲水膽(7)連通，熱水注入管(22)上有水泵(13)，熱水保溫儲水膽(7)有出水龍頭(16)，保溫儲水膽(7)壁或底上有第二水位傳感器(15)，殼體內(nèi)有控制電路板(31)，控制電路板(31)由微處理器(33)與輸入接口(32)和輸出接口(34)連接組成，直流電源(35)分別與輸入接口、輸出接口和微處理器連接，輸入接口(32)的輸入分別與水溫傳感器、第一、二水位傳感器連接，輸出接口(34)的輸出端分別與電磁閥、水泵和電子開關(guān)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的飲水機，其特征在于冷水注入管(4)上 有密繞高頻電磁場線圈(21)，其正極端與輸出接口 (34)相連，其負 極端與直流電源(35)的負極相連，通過高頻電磁場線圈(21)的信號 是由微處理器(33)產(chǎn)生再由輸出接口 (34)放大的高頻交流信號。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飲水機，其特征在于輸入接口 (32)的 輸入與水溫水量設(shè)置鍵盤(36)連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飲水機，其特征在于原水儲水斗(1)有 聰明座(2)，原水儲水斗通過導(dǎo)氣管(9)與加熱膽(6)連接，原水儲 水斗有冷水出水管(3)，熱水保溫儲水膽(7)有水位顯示器(17)和 水溫顯示器(18)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飲水機，其特征在于輸入接口為A/D轉(zhuǎn) 換器，微處理器為51系列單片機、輸出接口由晶體管驅(qū)動放大電路組 成，加熱體為電熱管或電熱板或電熱膜，熱水保溫儲水膽為真空玻璃內(nèi) 膽或真空不銹鋼內(nèi)膽，水溫傳感器為耐高溫水溫傳感器，第一、二水位 傳感器為壓力式或電容式傳感器，電子開關(guān)為電磁繼電器，設(shè)置健盤為 輕觸按鈕，A/D轉(zhuǎn)換器為獨立元件或置入微處理器中。
專利摘要本實用新型為健康節(jié)能數(shù)字智能飲水機，解決已有飲水機耗能高，水質(zhì)不良，易結(jié)水垢，水溫控制不精確的問題，殼體內(nèi)有原水儲水斗(1)與加熱膽(6)連通，冷水注入管(4)上有電磁閥(5)，加熱膽(6)中有加熱體(10)與電子開關(guān)(19)連接，加熱膽(6)有水溫傳感器(11)和第一水位傳感器(12)，熱水注入管(22)上有水泵(13)，保溫儲水膽(7)底部有第二水位傳感器(15)，控制電路板的輸入接口(32)的輸入分別與設(shè)置健盤(36)、第一、二水溫傳感器、水位傳感器連接，輸出接口(34)的輸出端分別與電磁閥、水泵和電子開關(guān)連接。
文檔編號F24H1/18GK201233090SQ20082006398
公開日2009年5月6日 申請日期2008年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日
發(fā)明者甘國工, 嵐 蔣, 陳良璞 申請人:甘國工