本發(fā)明涉及小家電及水凈化器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種紫外線殺菌的凈水機及其濾芯壽命計算方法。

背景技術(shù)：

日常使用的凈水機，尤其是臺上式的免安裝凈水機，以可以從機器本體上單獨取出的移動加水的原水箱盛放需要過濾的如自來水、井水等“原水”，原水自原水箱流出，經(jīng)過加壓使水在密閉的水路中通過各種濾芯，濾除雜質(zhì)、致病細菌等有害物質(zhì)后成為“純水”，并進入純水箱中，需要使用純水時可以取下純水箱傾倒出水。原水箱和純水箱的上端均有可打開和關(guān)閉的水箱蓋，打開時可接取原水和倒出純水，蓋上后可使水箱內(nèi)部與外部環(huán)境隔開。

部分凈水機利用紫外線可以殺滅細菌的原理，在水路中設(shè)置有uv燈組件，通過紫外線照射水流或水體來殺滅水中殘存的有害細菌，可以彌補過濾濾芯對細菌過濾或殺滅不完全的缺陷，這樣的措施，實際上uv燈組件相當(dāng)于在原水箱與純水箱之間的所謂過濾系統(tǒng)中的一個部分，經(jīng)過適當(dāng)過濾和紫外線殺菌后的純水，可以達到直接飲用的標準。

當(dāng)然，不管何種濾芯或者uv照射，都幾乎不可能將所有細菌全部殺滅，而是殺滅病原微生物使殘存微生物數(shù)量極小，菌落總數(shù)指標達到安全程度或者遠優(yōu)于標準規(guī)定的要求，目前所有的飲用水標準都允許有一定的“菌落總數(shù)”指標，所謂可以直接飲用的“純水”，仍然含有數(shù)量極少、危害程度很輕的微生物，即使病原微生物殺滅到不能檢出狀態(tài)，如果“菌落總數(shù)”值較高甚至超標，仍然會被認為是不安全的。

為了方便使用者取用純水、或者將可飲用的純水連同純水箱一起放置在冰箱中制冷后飲用，臺式免安裝的凈水機所配置的純水箱一般容積較小且能方便地從機器上安放與取下，這種使用條件限制了純水箱與機身之間的電氣連接，也難以安排恰當(dāng)位置加裝紫外線滅菌等其他功能器件。

現(xiàn)有的紫外線滅菌，大多需要水體流經(jīng)紫外線燈管周邊，因而紫外線燈外圍就需要增加保護以防止其漏電，如果在純水箱進水口位置加裝紫外線殺菌裝置，勢必帶來從機身取電困難且極易漏電的隱患，因此只能把殺菌裝置安裝在機身內(nèi)部。

其缺點是：無論采用何種結(jié)構(gòu)方式，在水路中最后一個起作用的濾芯或其他如uv燈組件的水流出口之后、到純水箱或類似作用的裝置的水流入口之前，都或長或短需要一段距離，由于這一段也是密閉的水道，在機器停止工作后，這段水道中的水不會全部進入純水箱，仍會殘留在水道中，在下一次工作時，殘留的這部分水將首先進入純水箱。由此產(chǎn)生的問題是：這部分水中殘存的微生物在適當(dāng)條件下的繁殖增長速度相當(dāng)快，如果兩次開機的時間間隔較長，這部分殘存的水中難免細菌數(shù)量繁殖增加較多，在下次制水中這部分水直接進入純水箱將導(dǎo)致純水箱內(nèi)整體水質(zhì)劣化甚至威脅人體健康。

此外，更為常見的情況是，制取純水后，有些使用者并不馬上將純水箱中的水全部用完，如果部分含有極少細菌的“純水”放置停留在純水箱中時間稍長，也容易出現(xiàn)上述的細菌繁殖使水質(zhì)劣化的問題，存放時間越長、溫度合適或者水體與外界隔離不嚴，細菌繁殖的風(fēng)險就越高。基于此，現(xiàn)研究一種更為完全、有效的滅菌措施，使得消費者在任何時候取用凈水機的純水箱中凈化過的水之前，都能夠再次進行滅菌，保障其水中的菌落總數(shù)指標優(yōu)于飲用水安全衛(wèi)生標準的規(guī)定，即一種紫外線殺菌的凈水機及其濾芯壽命計算方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種紫外線殺菌的凈水機及其濾芯壽命計算方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種紫外線殺菌的凈水機，其特征在于，包括凈水機本體，所述凈水機本體包括原水箱、濾芯箱、純水箱，所述原水箱底部與濾芯箱相通連，所述濾芯箱底部與純水箱相通連，所述純水箱頂部還設(shè)有單獨供電的uv殺菌裝置。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，還包括底座，所述凈水機本體安裝在底座上。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，還包括密閉水路、增壓裝置，所述原水箱、濾芯箱、純水箱底部均設(shè)有單向閥，所述原水箱與濾芯箱之間通過密閉水路連通，所述增壓裝置設(shè)于密閉水路上。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述純水箱上設(shè)有可以開啟關(guān)閉的第三箱蓋。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述原水箱、濾芯箱上還設(shè)有可以開啟關(guān)閉的第一箱蓋、第二箱蓋。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述uv殺菌裝置包括電源、紫外線(uv)燈、按鍵、指示燈及控制板，所述紫外線(uv)燈、按鍵、指示燈均集成于控制板上，所述電源為uv殺菌裝置提供電源，所述紫外線(uv)燈置于純水箱內(nèi)與純水箱內(nèi)的水位探針平齊，下端略高于純水箱最高水位；所述按鍵與指示燈設(shè)于純水箱外側(cè)。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述電源為可充電電池或連線與自凈水機本體的電源或設(shè)置usb充電插口的電池，用usb連線給uv殺菌裝置的電池充電，所述紫外線(uv)燈為led紫外線發(fā)光管或長條狀的紫外線燈管。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述uv殺菌裝置與凈水機本體的控制系統(tǒng)以無線或有線方式相連，所述控制系統(tǒng)與uv殺菌裝置配合使用，通過軟件控制使凈水機本體制水結(jié)束后自動啟動紫外線燈殺菌。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述純水箱上還設(shè)置電控安全鎖、水位數(shù)據(jù)讀取裝置、記憶和控制芯片，所述電控安全鎖控制純水箱的開啟與關(guān)閉，所述水位數(shù)據(jù)讀取裝置用于讀取當(dāng)前純水箱水位與上次啟動殺菌裝置時倒出部分或全部水后的水位差，當(dāng)水位差不為零，即為純水箱內(nèi)新增加了過濾后的水量，此時電控安全鎖關(guān)閉，控制芯片發(fā)出提示殺菌指令,所述電控安全鎖與記憶和控制芯片相連，所述水位數(shù)據(jù)讀取裝置與記憶和控制芯片相連。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述電控安全鎖包括繼電器和金屬插銷、彈簧、記憶和控制芯片，所述純水箱上的第三箱蓋一側(cè)開有插銷孔，所述金屬插銷通過彈簧與插銷孔相匹配，所述金屬插銷與繼電器相配合，所述繼電器與記憶和控制芯片相連。

本發(fā)明還公開了一種紫外線殺菌的凈水機的濾芯壽命計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)從記憶和控制芯片讀取純水箱相鄰兩次之間的水位差值；

(2)計算純水箱橫截面積再乘以水位差值即可得到此次從濾芯中過濾的水量；

(3)依照此種方法累計即可計算出凈水機的制水總量；

(4)依照制水總量與濾芯壽命的特定關(guān)系，即可判斷出濾芯的壽命，記憶和控制芯片從而及時提醒用戶更換濾芯。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點在于：本發(fā)明通過在純水箱蓋子上增設(shè)單獨供電的紫外線殺菌裝置的技術(shù)措施，消除了現(xiàn)有的凈水機內(nèi)部殘留和純水箱暫存水的二次污染現(xiàn)象，確保了使用者所需要的純水在任何時候取用都可以再次較為徹底地殺菌，使安全衛(wèi)生指標達到要求，同時也提高了凈水機整機累計制水總量和濾芯壽命監(jiān)測提示數(shù)據(jù)的準確度、且更加經(jīng)濟合理。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的純水箱結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1-2所示：本發(fā)明的濾芯箱、密閉水路、原水箱、純水箱、電器控制系統(tǒng)等均安裝在凈水機本體，原水箱和純水箱均可以單獨從機身上取下，其底部均設(shè)有單向閥，且在工作及待機時與凈水機本體對應(yīng)位置的入水口、出水口形成密封對接，原水箱與純水箱底部的單向閥分別允許原水流出和純水流入。待凈化的原水自原水箱下部的單向閥流出，經(jīng)機身對應(yīng)入水口進入密閉水路、經(jīng)增壓泵使水壓增加、再順序流經(jīng)各種功能的一個或數(shù)個濾芯、最后經(jīng)機身出水口、純水箱下部的單向閥進入純水箱。純水箱上有可以開啟關(guān)閉的水箱蓋，開啟時可以將其中的純水傾倒出來，關(guān)閉狀態(tài)下使純水箱內(nèi)部與外界環(huán)境隔離，純水箱還具有水位控制功能，當(dāng)水位達到預(yù)設(shè)的最大高度時機器自動停止制水，uv殺菌裝置包括電源、紫外線(uv)燈、按鍵、指示燈及控制電路，電源優(yōu)選為可充放電的蓄電池，按鍵、指示燈安裝于箱蓋的外側(cè)，紫外線燈優(yōu)選為扁平的圓弧形或u形，平面貼靠安裝于箱蓋內(nèi)側(cè)，其向下凸出的最低點略高于純水箱的最高水位，紫外線燈點亮?xí)r所發(fā)出的紫外線是朝向純水箱散射的，并可在純水箱處于最高水位時仍能夠使全部水體都被照射到。

實際操作時，先從底座8上取下原水箱4，打開原水箱蓋子2，將待過濾的水加入原水箱4，仍安裝回底座8，接通電源，按啟動鍵，凈水機開始工作制取純水，待過濾的水在增壓泵(未示出)作用下，經(jīng)管路(未示出)順序流經(jīng)濾芯組件7的各級濾芯對水進行過濾，該濾芯組件7安裝于帶有濾芯箱蓋子1的濾芯箱6內(nèi)，從濾芯組件7最后一級流出的水進入純水箱5待取用，純水箱5內(nèi)的水位達到水位探針304設(shè)定的高度后，水位探針304的兩根金屬水位探針之間與水形成了電氣回路，pcb控制板據(jù)此發(fā)出停機信號，制水自動停止；也可以根據(jù)實際需要在預(yù)定水位以下任何位置手動強制關(guān)機，另一種情況即原水箱中沒有水進入水路時，機器也會自動停機并提示用戶補充原水。

從新的機器第二次制水起，每次都是殘存于水路中的那一部分有可能二次劣化的水先進入純水箱，同樣在制水結(jié)束時會再有部分本次使用的水留在水路中，純水箱中的水實際是前一次殘留水與本次新過濾的水的混合物，本發(fā)明即是針對這種混合狀態(tài)的水或較長時間存放于純水箱的水再次進行殺菌處理。

需要取用純水時，先按下純水箱箱蓋9上的電源按鍵板301的殺菌按鍵，電源接通，由蓄電池303供電點亮uv殺菌燈305發(fā)出紫外線，散射狀的紫外線會穿透純水箱5中的水體，持續(xù)照射1分鐘即可將純水箱5中的絕大部分細菌殺滅，使其中的水質(zhì)達到直接飲用的安全衛(wèi)生指標，此時pcb控制板302發(fā)出信號切斷電源，uv殺菌燈305熄滅，再從機身上取下純水箱5、打開箱蓋9即可以傾倒出要使用的純水，取水后再關(guān)上純水箱蓋9、將純水箱5安裝回機身對應(yīng)位置，準備下次操作。這一過程中，uv殺菌燈305預(yù)設(shè)的持續(xù)點亮?xí)r間是可以調(diào)整并通過pcb控制板302自動執(zhí)行的。

如純水箱5中仍有存水，在間隔較長時間的下一次取用前，可以重復(fù)上一步操作，先行再次開啟uv殺菌燈305殺菌，優(yōu)選的方案是兩次取水間隔超過4小時，則應(yīng)該再次先行殺菌以確保水質(zhì)安全。

進一步，紫外線殺菌裝置的電源優(yōu)選可充電電池，也可以連線取自凈水機機身的電源，還可以在機身上設(shè)置usb充電插口，用usb連線給殺菌裝置的電池充電。

進一步，將殺菌裝置與機身的控制系統(tǒng)以無線或有線方式連接，通過軟件控制使凈水機制水結(jié)束后自動啟動紫外線燈殺菌。

進一步，紫外線燈可以使用led紫外線發(fā)光管，減少殺菌裝置對純水箱內(nèi)空間的占用，還可以降低電池負載、節(jié)約能源。當(dāng)然，也可以使用長條狀的紫外線燈管，豎直安裝于水箱蓋中間部位，燈管大部分浸入水體，殺滅細菌的效率更高。

進一步，可以在純水箱上設(shè)置電控安全鎖、水位數(shù)據(jù)讀取裝置、控制芯片，當(dāng)純水箱內(nèi)水位與前一次啟動殺菌裝置并倒出部分或全部水后相比較有上升、即水箱內(nèi)新增加了過濾后的水量后；或者離上次殺菌超過一定時間后，純水箱蓋的安全鎖會自動鎖死而使純水箱蓋不能任意開啟、并提示殺菌，這時只有先啟動殺菌裝置運行完成后，水箱蓋才能解鎖、打開并取用純水，避免使用者忘了殺菌而直接取用，進一步完善其安全性和實用性。

上述的電控安全鎖是一組帶有繼電器和金屬插銷、彈簧、記憶和控制芯片的裝置，在純水箱蓋的一側(cè)開有插銷孔。在待機狀態(tài)下，電控安全鎖的繼電器不吸合，金屬插銷在彈簧作用下將純水箱蓋鎖住，當(dāng)使用者初次啟動殺菌裝置持續(xù)至殺菌完成后，電控安全鎖的繼電器動作，吸合金屬插銷并克服彈簧的彈力使其退出插銷孔，水箱蓋可以自由開啟，水位數(shù)據(jù)讀取裝置會將當(dāng)前水位和時刻存入控制芯片作為下一次動作時的比較基準數(shù)據(jù)。經(jīng)過一定時間(推薦為4小時)或者水位上升一定幅度后，控制芯片發(fā)出指令、繼電器動作、釋放金屬插銷使之插入純水箱蓋子上的插銷孔，將水箱蓋鎖定；再次啟動殺菌裝置并持續(xù)至殺菌完成后，芯片發(fā)出指令解鎖，繼電器將插銷自插銷孔中拉出，水箱蓋可自由打開取水，此時水位數(shù)據(jù)讀取裝置再次存儲水位和時刻信息，作為下一循環(huán)的比較基準數(shù)據(jù)，余此類推。當(dāng)然，還可以設(shè)置一個強制解鎖的按鍵，在任何時候都可以解鎖。

進一步，前段所述的水位記憶數(shù)據(jù)，其相鄰兩次之間的差值與純水箱橫截面積的乘積能夠用于換算出從純水箱取出的水量，累計結(jié)果還可以作為凈水機的制水總量計量依據(jù)之一，累計制水總量還可以作為濾芯使用壽命的判斷依據(jù)之一，軟件據(jù)此判斷是否需要提示用戶更換濾芯，與現(xiàn)行的單純依靠整機累計工作時間、或者在濾芯兩端裝設(shè)檢測裝置來分析統(tǒng)計濾芯壽命的方式相比較，這種判斷更科學(xué)更準確更經(jīng)濟。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。