Phát triển và thiết kế sơ đồ đài phun nước uống
Thiết bị phân phối nước là một thiết bị làm nóng và làm lạnh nước đóng chai (nước cất, nước tinh khiết, nước khoáng, v.v.) hoặc nước sinh hoạt được xử lý bằng thiết bị lọc hoặc cung cấp cho cơ thể con người để uống ở nhiệt độ nước ban đầu. Với sự phát triển và đổi mới không ngừng của công nghệ phân phối nước, các máy lọc nước cao cấp đã bổ sung thêm các chức năng như kháng khuẩn, khử trùng ozone và làm lạnh không chứa flo trên cơ sở máy lọc nước truyền thống.
1. Nguyên lý làm việc của giải pháp đài phun nước uống
Nguyên lý làm nóng: Hệ thống sưởi ấm được chia thành sưởi ấm bên trong và sưởi ấm bên ngoài. Loại gia nhiệt bên trong sử dụng ống sưởi điện bằng thép không gỉ để tác động trực tiếp vào nước trong bể gia nhiệt để làm nóng nước, loại sưởi ấm bên ngoài sử dụng cuộn dây đốt nóng để làm nóng bên ngoài bể sưởi có lớp cách nhiệt để giảm tổn thất nhiệt. Ngược lại, hệ thống sưởi bên trong có hiệu suất nhiệt cao và tiêu thụ điện năng thấp, nhưng bề mặt của lớp sưởi ấm dễ bị hôi và khó làm sạch, hệ thống sưởi bên ngoài có tổn thất nhiệt lớn, tiếng ồn cao, nhưng ít gây bẩn và ít làm hỏng phần tử gia nhiệt hơn.
Nguyên lý làm lạnh: làm lạnh được chia thành làm lạnh máy nén và làm lạnh điện tử.
(1) Làm lạnh máy nén: Khi máy nén lạnh, nó sử dụng nguyên lý làm việc của môi chất lạnh để hấp thụ nhiệt và ngưng tụ nhiệt để làm lạnh, được chia thành hai phương pháp: làm lạnh bên ngoài và làm lạnh bên trong. Hệ thống làm lạnh máy nén chủ yếu bao gồm máy nén, bình ngưng, bộ lọc, ống mao dẫn, thiết bị bay hơi và năm thành phần chính khác được kết nối bằng đường ống, là một hệ thống khép kín. Hệ thống chứa đầy chất làm lạnh, thường là R12 (có chứa flo) hoặc R134a (không chứa flo).
(2) Điện lạnh: Điện lạnh chủ yếu đạt được điện lạnh thông qua chip điện lạnh. Chip làm lạnh điện tử bao gồm hai đế gốm với 127 cặp hạt tinh thể bán dẫn ở giữa. Trong quá trình hoạt động, chất nền gốm ở một mặt tạo ra nhiệt và mặt còn lại hấp thụ nhiệt. Đầu hấp thụ nhiệt được kết nối với thanh làm lạnh trong ngăn mát để đạt được mục đích làm lạnh, đầu phát nhiệt được kết nối với tản nhiệt và nhiệt được quạt lấy đi.
Nguyên lý kháng khuẩn: Các tác nhân kháng khuẩn chủ yếu được thực hiện với công thức ngăn chặn sự thoái hóa của vi sinh vật. Công thức này là một chất phụ gia có chức năng sinh học để tránh các vi sinh vật gây bệnh. Các tác nhân kháng khuẩn bao gồm một nhóm tích điện dương, trung hòa các vi khuẩn tích điện âm, phá vỡ thành tế bào vi khuẩn, tràn qua tế bào chất, làm cho vi khuẩn chết và đạt được mục đích khử trùng.
Nguyên tắc khử trùng ozone: Ozone là một loại khí không ổn định, hòa tan trong nước nhưng không hòa tan cao. Nó là chất oxy hóa và khử trùng mạnh. Nếu công tắc khử trùng của bộ phân phối nước được bật, các thành phần khử trùng sẽ tạo ra khí ozone thông qua máy tạo ozone và khuếch tán vào tủ khử trùng. Khi ozone đạt đến một nồng độ nhất định, nó có thể tiêu diệt vi sinh vật trong một thời gian ngắn và ức chế sự phát triển của vi khuẩn. Nguyên lý chống vi-rút Violet: Công nghệ chống vi-rút Violet đã được áp dụng để khử trùng nước trong hơn 100 năm. Hiệu quả khử trùng rất cao và đây cũng là một công nghệ thân thiện với môi trường. Đài phun nước uống Ziguang trong nước đầu tiên được ra đời trong Tập đoàn Qidi vào tháng 1 năm 2004, mang lại một bước đột phá về công nghệ trong "chống ô nhiễm thứ cấp" của các đài phun nước uống.
Nguyên lý khử trùng ánh sáng màu tím: Nó được khử trùng bằng cách chiếu xạ nước hoặc không khí bằng các tia cực tím mạnh được tạo ra bởi một máy phát tia cực tím dải C hiệu quả cao, cường độ cao và có tuổi thọ cao. Cấu trúc DNA bị phá hủy và mất hoạt động, để đạt được mục đích khử trùng. So với phương pháp clo dioxide truyền thống, phương pháp ozone và phương pháp lọc màng, ưu điểm của công nghệ khử trùng bằng tia cực tím là: không thêm chất hóa học, không tạo ra chất độc hại hoặc để lại trong nước và hoạt động an toàn.
Thứ hai, ý tưởng thiết kế đài phun nước uống mới
Đài phun nước uống truyền thống có nhiều vấn đề, bao gồm các mối nguy hiểm an toàn, sức khỏe và tiết kiệm năng lượng. Khi thiết bị phân phối nước khô mà không có nước, thiết bị phân phối nước sẽ bị cháy nhẹ nhất hoặc sẽ gây ra hỏa hoạn trong trường hợp nghiêm trọng, trẻ em tò mò nhấn nút nước để chơi và gây bỏng nước, nước trong bể nước nóng được đun nóng liên tục để tạo ra một nghìn nước sôi. Nguy hiểm: Sau khi bộ phân phối nước được làm nóng, nếu mọi người quên cắt điện, nó sẽ luôn ở trong tình trạng tiêu thụ điện năng, gây lãng phí năng lượng. Ngoài ra, cũng có những vấn đề như thời gian chờ đợi lâu để sưởi ấm và vận hành thủ công công tắc nguồn và công tắc thoát nước. Từ góc độ an toàn, sức khỏe, tiết kiệm năng lượng, tiện lợi, nhân văn và dễ sử dụng, thiết kế của một đài phun nước uống thông minh nhiệt tức thời đầy đủ chức năng.
Một cảm biến hồng ngoại nhiệt điện được lắp đặt trên đài phun nước để tự động phát hiện xem có ai đó đang đến gần đài phun nước hay không. Cảm biến cảm quang phát hiện xem đó là ngày hay đêm để xác định xem giọng nói chào mừng có được bật hay không, đó là, ống sưởi điện nóng có thể xả nước lạnh ngay lập tức Với hàng ngàn nước sôi, người dùng không cần phải chờ đợi. Hai van điện từ được sử dụng để kiểm soát các cửa hàng nước nóng và lạnh, cảm biến nhiệt độ theo dõi nhiệt độ nước và tự động cắt điện nếu nhiệt độ bất thường, cảm biến mức chất lỏng phát hiện xem mực nước có đủ không, và tự động nếu mực nước không đủ. Báo động, mô-đun phát hiện chướng ngại vật phát hiện xem có cốc nước ở cửa xả nước hay không. Nếu cốc nước được phát hiện và mực nước đáp ứng yêu cầu, đèn chiếu sáng được bật, ống sưởi được làm nóng và nước nóng được giải phóng.
Các yêu cầu chức năng của bộ phân phối nước này là nhiệt tức thời, sức khỏe, an toàn, tiết kiệm năng lượng và lời nhắc bằng giọng nói. Theo chức năng thiết kế, sử dụng phương pháp thiết kế mô-đun, sử dụng 51 máy vi tính đơn chip để điều khiển, nhận ra bộ phân phối nước thông minh.
3. Thiết kế phần cứng của máy lọc nước
Hệ thống điều khiển đài phun nước uống được thiết kế chủ yếu với máy vi tính chip đơn làm lõi, bao gồm CPU, cảm biến nhiệt điện hồng ngoại, cảm biến mức chất lỏng, van điện từ, cảm biến quang, mô-đun giọng nói, cảm biến nhiệt độ và các bộ phận khác.
1) Phát hiện cơ thể người, bật nguồn. Một cảm biến nhiệt điện hồng ngoại được lắp đặt trên bộ phân phối nước dưới dạng mô-đun phát hiện cơ thể người. Khi một người đến gần bộ phân phối nước, mô-đun phát hiện cơ thể người sẽ gửi tín hiệu đến máy vi tính đơn chip, và máy vi tính đơn chip sẽ bật nguồn điện. Mô-đun cảm biến cảm quang phát hiện xem đó là ban ngày, nếu là ban ngày, mô-đun giọng nói của bộ phân phối nước sẽ phát ra tiếng nói chào mừng và đèn báo nguồn điện làm việc được bật. Nếu là ban đêm, mô-đun giọng nói sẽ không khởi động, chỉ có đèn báo nguồn hoạt động sẽ được bật. Mô-đun giọng nói được kích hoạt vào ban ngày và đóng cửa vào ban đêm, và có thể được điều chỉnh theo mô hình gia đình và mô hình kinh doanh. Mô hình kinh doanh có thể được sử dụng trong trường học, siêu thị, khách sạn và các địa điểm công cộng khác.
2) Phát hiện mực nước, bắt đầu chiếu sáng. Sau khi bật nguồn làm việc, cảm biến mức chất lỏng sẽ phát hiện xem mực nước có đủ hay không. Nếu mực nước không đủ, mô-đun giọng nói sẽ báo động và đèn báo mức nước sẽ sáng, nhắc người dùng thêm nước và không tiếp tục bước tiếp theo. Nếu mực nước đáp ứng yêu cầu, đèn ở cửa xả nước sẽ sáng và quá trình gia nhiệt được đưa vào.
3) Phát hiện cốc nước, bắt đầu làm nóng. Khi người dùng nhấn nút nước nóng, mô-đun phát hiện chướng ngại vật bao gồm các cảm biến cảm quang sẽ phát hiện xem cốc nước có được đặt trong cửa xả nước nóng hay không. Nếu phát hiện cốc nước, van điện từ nước nóng được mở ra và lò sưởi được làm nóng ngay lập tức để giải phóng nước nóng. Nếu không phát hiện được cốc nước, van điện từ nước nóng sẽ bị đóng, cổng nước nóng không chảy ra ngoài và người dùng được nhắc đặt cốc nước vào ổ cắm nước. Cảm biến nhiệt độ phát hiện lò sưởi điện tức thời trong thời gian thực để đảm bảo nhiệt độ bình thường. Nếu nhiệt độ bất thường, nguồn điện sẽ tự động bị cắt để tránh tai nạn an toàn. Sau khi người dùng nhận được nước nóng, cốc nước được tháo ra và máy vi tính đơn chip điều khiển máy sưởi tức thời và đèn chiếu sáng tắt. Sau khi người đó rời đi, mô-đun phát hiện cơ thể người sẽ gửi tín hiệu đến máy vi tính một chip để tắt nguồn cung cấp năng lượng.
4) Khóa trẻ em. Thiết bị phân phối nước sử dụng nút nước nóng và mô-đun phát hiện chướng ngại vật để kiểm soát hai lần dòng nước nóng. Thiết kế này ngăn trẻ em đặt tay lên cửa xả nước khi chơi, nhưng vì không nhấn nút nước nóng cùng lúc, nên cửa xả nước sẽ không xả nước nóng. Để ngăn trẻ em bị bỏng nước sôi, chức năng khóa trẻ em được thực hiện một cách hiệu quả. Đồng thời, nó cũng ngăn người dùng vô tình nhấn nút nước nóng, nhưng vì không có cốc nước để nhận nước, nên cửa xả nước sẽ không xả nước nóng.
Bốn, thiết kế phần mềm phân phối nước
Thiết kế phần mềm của hệ thống áp dụng cấu trúc mô đun. Theo chức năng điều khiển của hệ thống, thiết kế được thực hiện từ trên xuống dưới. Cấu trúc phần mềm của toàn bộ hệ thống được đơn giản hóa, thuận tiện cho việc thiết kế và gỡ lỗi.
Bộ phân phối nước cải thiện các vấn đề hiện có của bộ phân phối nước truyền thống và sử dụng 51 máy vi tính chip đơn để nhận ra sự kiểm soát của bộ phân phối nước, bù cho những thiếu sót của bộ phân phối nước truyền thống. So với đài phun nước uống truyền thống, nó lành mạnh hơn, an toàn hơn, tiết kiệm năng lượng và tiện lợi hơn. Sự thông minh của đài phun nước uống được thể hiện qua sự kết hợp giữa máy vi tính đơn chip và các mô-đun cảm biến khác nhau. Khái niệm ứng dụng toàn diện này cũng là xu hướng phát triển của các thiết bị gia dụng thông minh.