净水设备及其控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及净水技术领域，尤其涉及一种净水设备及其控制装置。


背景技术：

2.电渗析法应用于净水时存在着淡水水质可调、回收率高、净水出水比例高的优势，利用电渗析法进行净水的电渗析膜堆在净水领域起到越来越重要的作用。然而，相关技术中的电渗析膜堆，由于在长时间不使用时会导致电渗析膜堆内部的水质变差，从而导致无法保证为用户提供的水的纯净度。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种净水设备的控制装置，以保证为用户提供的水的纯净度。
4.本实用新型的第二个目的在于提出一种净水设备。
5.为达到上述目的，本实用新型第一方面提出了一种净水设备的控制装置，包括：第一检测组件，内置在净水设备中，用以检测是否存在接水需求；第二检测组件，设置在所述净水设备的制水出口侧，用以检测净水设备制水的总溶解固体值，得到制水tds（total dissolved solids，总溶解固体）实际值；电渗析膜堆，设置在所述净水设备的进水口和出水口之间，用以净化所述进水口进入的水；电源组件，与所述电渗析膜堆连接；控制组件，分别与所述第一检测组件、所述第二检测组件、所述电源组件连接，用于在存在所述接水需求时，获取所述制水tds实际值，并判断所述制水tds实际值是否满足预设出水条件，以及在不满足时，禁止所述净水设备出水，并调节所述电源组件施加至所述净水设备的电渗析膜堆的电压，在满足时，允许所述净水设备出水。
6.为达到上述目的，本实用新型第二方面提出一种净水设备，包括上述的净水设备的控制装置。
7.本实用新型实施例的净水设备及其控制装置，可以通过内置在净水设备中的第一检测组件检测是否存在接水需求，在获取到接水需求时，通过设置在净水设备的制水出口侧的第二检测组件检测净水设备制水的总溶解固体值，得到制水tds实际值；控制组件分别与第一检测组件、第二检测组件、电源组件连接，用于在存在接水需求时，获取制水tds实际值，并判断制水tds实际值是否满足预设出水条件；如果不满足，则控制组件禁止净水设备出水，并调节与电渗析膜堆连接的电源组件施加至设置在净水设备的进水口和出水口之间净水设备的电渗析膜堆的电压，以净化进水口进入的水；如果满足，则允许净水设备出水。由此，可以保证为用户提供的水的纯净度。
8.本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
9.图1是本实用新型实施例的净水设备的控制装置的结构框图；
10.图2是本实用新型实施例的净水设备的控制装置的工作流程图；
11.图3是本实用新型一个示例的净水设备的控制装置的工作流程图；
12.图4是本实用新型实施例的净水设备的结构框图。
具体实施方式
13.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
14.下面参考附图描述本实用新型实施例的净水设备及其控制装置。
15.图1是本实用新型实施例的净水设备的控制装置的结构框图。
16.如图1所示，该净水设备的控制装置100包括第一检测组件101、第二检测组件102、电渗析膜堆103、电源组件104、控制组件105。
17.具体地，第一检测组件101，内置在净水设备中，用以检测是否存在接水需求；第二检测组件102，设置在净水设备的制水出口侧，用以检测净水设备制水的总溶解固体值，得到制水tds实际值；电渗析膜堆103，设置在净水设备的进水口和出水口之间，用以净化进水口进入的水；电源组件104，与电渗析膜堆103连接；控制组件105，分别与第一检测组件101、第二检测组件102、电源组件104连接，用于在存在接水需求时，获取制水tds实际值，并判断制水tds实际值是否满足预设出水条件，以及在不满足时，禁止净水设备出水，并调节电源组件104施加至净水设备的电渗析膜堆103的电压，在满足时，允许净水设备出水。
18.其中，上述净水设备的控制装置100用于净水设备。上述净水设备的控制装置100通过如图2所示的控制方法对净水设备进行控制：
19.s11，在获取到接水需求时，检测净水设备制水的总溶解固体值，得到制水tds实际值。
20.需要说明的是，上述净水设备为利用电渗析膜堆103进行净水的净水设备，由预先设置的电源组件104为电渗析膜堆103的电极施加电压，电渗析膜堆103的电极在被电源组件104施加电压后，即可进行净水处理。该净水设备可以为用户提供tds值为制水tds目标值的水，该制水tds目标值为用户希望获取的水的tds值。作为一个示例，上述净水设备可以预先设置多个净水模式与多个制水tds目标值，上述净水模式与上述制水tds目标值一一对应，进而用户可以通过选择净水模式确定制水tds目标值。或者，净水设备也可不设置净水模式与制水tds目标值，净水设备上可以设置一控制面板，进而用户可以通过该控制面板输入制水tds目标值。或者，净水设备也可设置多个净水模式与多个tds目标值范围，进而用户在选定净水模式后，可以通过上述控制面板从与该净水模式对应的tds目标值范围内选定制水tds目标值。
21.具体地，可以设置第一检测组件101，该第一检测组件101内置在净水设备中，用以检测是否存在接水需求。其中，上述第一检测组件101包括感应部件，用以检测净水设备与用户之间的距离。上述感应部件可以为微波雷达感应部件，进而利用该微波雷达感应部件
检测是否存在上述需求。上述感应组件还可以为如红外检测组件、摄像头等，以利用该第一检测组件101检测是否存在上述需求。
22.需要说明的是，上述控制组件105还与感应部件连接，用以在预设距离阈值大于上述净水设备与用户之间的距离时，判定存在接水需求。
23.具体而言，上述感应部件可以采用微波雷达感应部件，进而通过上述微波雷达感应部件检测净水设备与用户之间的距离。作为一个示例，上述微波雷达感应部件可以包括天线，进而该微波雷达感应部件可以通过该天线发射微波信号，该微波信号会被用户反射；微波雷达感应部件利用多普勒效应检测是否有移动物体，进而在检测到由移动物体时，判断该移动物体为用户，并根据发射微波与接收到用户反射的微波之间的时间差计算用户与净水设备之间的距离。
24.作为一个示例，还可以在净水设备内部设置红外感应部件，若红外感应部件检测到用户，则对该用户进行红外测距，得到用户与净水设备之间的距离。或者，还可在净水设备内部设置微波雷达感应部件与红外感应部件，进而在红外感应部件感应到用户后，对用户进行微波测距得到用户与净水设备之间的距离。
25.进一步地，在预设距离阈值大于上述净水设备与用户之间的距离时，判定获取到接水需求。
26.具体地，可以获取净水设备的进水tds；根据进水tds确定水质调节时间以确定预设距离阈值。即，可以在净水设备的进水口侧设置第三检测组件，进而利用该第三检测组件检测净水设备的进水tds，上述控制组件105还与第三检测组件连接，用以根据进水tds确定水质调节时间，并根据该时间确定预设距离阈值。该进水tds为进入净水设备中的未被调节的水的tds值，上述第三检测组件例如可以为tds传感器；进而确定将未被调节的水的tds值调整至上述制水tds目标值所需要花费的水质调节时间，根据该时间确定预设距离阈值。例如，可以预先获取时间-距离阈值对应关系表并将该表保存在净水设备内部的预设位置，进而在获取水质调节时间后，根据该水质调节时间查表得到预设距离阈值；或者，净水设备也可利用微波雷达感应部件对用户进行微波测速，进而根据微波测速结果与水质调节时间计算得到预设距离阈值。
27.作为一个示例，参见表1，在制水tds目标值为50ppm时，若进水tds为125ppm，则预设距离阈值为2m；若进水tds为150ppm，则预设距离阈值为2.5m；若进水tds为200ppm，则预设距离阈值为3m。即，进水口处的水的tds越大，预设距离阈值越大。进水tds预设距离阈值制水tds目标值125ppm2m50ppm150ppm2.5m50ppm200ppm3m50ppm
28.表1
29.由此，可以实现净水设备提前获取用户的接水需求。
30.进一步地，净水设备在获取用户的接水需求后，可以首先检测净水设备制水的总溶解固体值，判断当前能够为用户提供的水的tds值，并将该值作为制水tds实际值。其中，净水设备可以利用设置在净水设备的制水出口侧的第二检测组件102上述总溶解固体值，得到制水tds实际值。上述第二检测组件102例如可以为tds传感器。
31.s12，判断制水tds实际值是否满足预设出水条件。
32.具体地，可以获取净水设备的历史用水数据；获取当前时间点，并确定当前时间点所处的时间段；根据历史用水数据和上述时间段，预测得到制水tds目标值。由此。可以获取制水tds目标值。
33.具体而言，可以统计净水设备在当前时间点所处时间段的历史用水数据，记为预测数据。作为一个示例，可以将一天划分为24个时间段，进而采集21天的24个时间段内每个时间段的历史用水数据，如图2所示；上述历史用水数据中包括在该时间段内各用水模式被使用的次数。进一步地，可以根据上述历史用水数据得到用户在各个时间段内的预测数据，上述预测数据可以包括用户在各个时间段内使用次数最多的用水模式，还可包括净水设备每次提供的水量、与各个用水模式对应的出水tds等；例如，可以采用机器学习算法或云端算法等方式对上述21天的历史用水数据进行学习分析得到用户在各个时间段使用次数最多的用水模式。由此，可以获取当前时间点所处的时间段，根据上述用户在各个时间段内的预测数据获取当前时间段的预测数据，从而将预测数据中使用次数最多的用水模式对应的出水tds，作为制水tds目标值。其中，可以预先设置存储组件，进而利用该存储组件存储上述历史用水数据。
34.需要说明的是，上述控制组件105还与上述控制面板、存储组件连接。上述控制组件105通过与控制面板相连从而实现根据制水tds目标值，判定该值是否满足预设出水条件。上述控制组件105通过与存储组件连接，用以获取上述历史用水数据，并确定当前时间点所处的时间段，以及根据历史用水数据和该时间段，预测得到制水tds目标值，并根据制水tds目标值，判定制水tds实际值是否满足预设出水条件。
35.进一步地，比较制水tds目标值与制水tds实际值之间的关系；在制水tds目标值小于制水tds实际值时，判定不满足预设出水条件；在制水tds目标值大于或等于制水tds实际值时，判定满足预设出水条件。
36.s13，如果不满足，则禁止净水设备出水，并调节施加至净水设备的电渗析膜堆的电压。
37.具体地，可以在预设位置设置第四检测组件，例如，可以在为电渗析膜堆103的电极上设置第四检测模块如电压传感器、电流传感器、电场强度传感器等；进而利用该第四检测组件检测电渗析膜堆103的电压和/或电流。如果不满足，则可开启为电渗析膜堆103供电的电源组件104以进行净水，并利用第四检测组件检测电渗析膜堆103的电压和/或电流以对电渗析膜堆103进行监控，以在电渗析膜堆103出现异常时可以及时发现。上述控制组件105还与第四检测组件连接，用以根据电压和/或电流调节电源组件104施加至净水设备的电渗析膜堆103的电压。
38.其中，上述电渗析膜堆103的电极包括集流体和活性炭涂层。进而可以利用第四检测组件检测得到的电压和/或电流判断电渗析膜堆103出现的异常的具体形式。例如，若检测到电极上的电流大于预设第一电流阈值，则判定活性炭涂层异常；若检测到电极上的电流小于预设第二电流阈值，则判定电极异常。
39.或者，还可在电渗析膜堆103进行净水的过程中，利用第四检测组件实时检测施加至电渗析膜堆103的电压，同时利用第二检测组件102实时检测制水tds实际值，并利用检测得到的制水tds实际值对电源组件104进行反馈控制。例如，可以预先通过多次测试并拟合
得到电渗析膜堆103正常工作时净水设备的制水出口侧的tds变化曲线，进而根据该tds变化曲线与实时检测得到的制水tds实际值判断检测得到的制水tds实际值是否偏高，若该制水tds实际值偏高，则增大电源组件104向电渗析膜堆103的电极施加的电压以提高净水能力。
40.进一步地，在净水的过程中实时检测制水tds实际值，若检测到制水tds实际值满足出水条件，则关闭施加至电渗析膜堆的电压。由此，可以在制水tds实际值不满足预设出水条件时利用电渗析膜堆进行净水，直至制水tds实际值满足预设出水条件。
41.s14，如果满足，则允许净水设备出水。
42.需要说明的是，上述净水设备还可包括出水按钮，该出水按钮可以对应净水设备的出水口设置，以便用户可以利用该出水按钮对净水设备进行操作，即控制净水设备出水。若制水tds实际值不满足预设出水条件，则锁定该出水按钮，以使用户无法利用该出水按钮对净水设备进行操作；若制水tds实际值满足预设出水条件，则解锁该出水按钮，用户可以通过该出水按钮控制净水设备出水。上述控制组件105还与出水按钮连接，用以在禁止净水设备出水时，锁定出水按钮，以及在允许净水设备出水时，解锁出水按钮。
43.作为一个示例，上述净水设备可以包括学习模式、预测模式，还可包括关闭模式。若净水设备处于关闭模式，则净水设备不执行上述控制方法。若净水设备处于学习模式，则净水设备的工作方式与关闭模式一致，但净水设备在工作的过程中会统计净水设备的历史用水数据。若净水设备处于预测模式，则净水设备会利用第一检测组件101获取用户的接水需求，进而在获取到用户的接水需求后，判断制水tds实际值是否满足预设出水条件，从而在制水tds实际值满足预设出水条件后，允许净水设备出水。
44.在本实用新型实施例中，也可在得到制水tds实际值后开启为电渗析膜堆103供电的电源组件104以进行净水，同时判断制水tds实际值是否满足预设出水条件。若不满足，则电渗析膜堆103继续进行净水；若满足，则关闭电源组件104，电渗析膜堆103停止净水。由此，可以更快速地实现净水。
45.或者，也可在得到制水tds实际值后开启为电渗析膜堆103供电的电源组件104，电源组件104以较低的功率为电渗析膜堆103供电，同时判断制水tds实际值是否满足预设出水条件。若不满足，则电源组件104增大施加至电渗析膜堆103的电压以进行净水；若满足，则关闭电源组件104。
46.在本实用新型实施例中，用户还可在自身的移动终端上安装与该净水设备对应的app，进而净水设备可以在检测得到制水tds实际值后，将该tds实际值实时发送至用户的移动终端上的app，以便用户可以随时查看。若第四检测模块检测到电渗析膜堆103异常，还可将该异常信息发送至上述app。
47.综上，本实用新型实施例的净水设备的控制装置，可以通过检测制水tds实际值，以在制水tds实际值不满足需求时进行净水，从而保证为用户提供的水的纯净度；并通过对用户进行感知以提前启动电渗析膜堆进行净水，从而减少用户的等待时间。同时，还可通过预测用户的需求以提供符合用户需求的水，从而进一步提高用户的使用体验。
48.进一步地，本实用新型提出一种净水设备。
49.图4是本实用新型实施例的净水设备的结构框图。
50.如图4所示，该净水设备1000包括上述的净水设备的控制装置100。
51.本实用新型实施例的净水设备，通过上述的净水设备的控制装置，可以通过检测制水tds实际值，以在制水tds实际值不满足需求时进行净水，从而保证为用户提供的水的纯净度；并通过对用户进行感知以提前启动电渗析膜堆进行净水，从而减少用户的等待时间。同时，还可通过预测用户的需求以提供符合用户需求的水，从而进一步提高用户的使用体验。
52.需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（ram），只读存储器（rom），可擦除可编辑只读存储器（eprom或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（cdrom）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
53.应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（pga），现场可编程门阵列（fpga）等。
54.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
55.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
56.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
57.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
58.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
59.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种净水设备的控制装置，其特征在于，包括：第一检测组件，内置在净水设备中，用以检测是否存在接水需求；第二检测组件，设置在所述净水设备的制水出口侧，用以检测净水设备制水的总溶解固体值，得到制水tds实际值；电渗析膜堆，设置在所述净水设备的进水口和出水口之间，用以净化所述进水口进入的水；电源组件，与所述电渗析膜堆连接；控制组件，分别与所述第一检测组件、所述第二检测组件、所述电源组件连接，用于在存在所述接水需求时，获取所述制水tds实际值，并判断所述制水tds实际值是否满足预设出水条件，以及在不满足时，禁止所述净水设备出水，并调节所述电源组件施加至所述净水设备的电渗析膜堆的电压，在满足时，允许所述净水设备出水。2.如权利要求1所述的净水设备的控制装置，其特征在于，所述第一检测组件包括感应部件，用以检测用户与所述净水设备之间的距离；其中，所述控制组件还与所述感应部件连接，用以在所述距离小于预设距离阈值时，判定存在所述接水需求。3.如权利要求2所述的净水设备的控制装置，其特征在于，所述装置还包括：第三检测组件，设置在所述净水设备的进水口侧，用以检测所述净水设备的进水tds；其中，所述控制组件还与所述第三检测组件连接，用以根据所述进水tds确定水质调节时间，并根据所述水质调节时间确定所述预设距离阈值。4.如权利要求1所述的净水设备的控制装置，其特征在于，所述装置还包括：存储组件，用以存储所述净水设备的历史用水数据；其中，所述控制组件还与所述存储组件连接，用以获取所述净水设备的历史用水数据，并确定当前时间点所处的时间段，以及根据所述当前时间点所处的时间段和所述历史用水数据，预测得到制水tds目标值，并根据所述制水tds目标值，判定所述制水tds实际值是否满足预设出水条件。5.如权利要求1所述的净水设备的控制装置，其特征在于，所述装置还包括：控制面板，用以输入制水tds目标值；其中，所述控制组件还与所述控制面板连接，用以根据所述制水tds目标值，判定所述制水tds实际值是否满足预设出水条件。6.如权利要求1所述的净水设备的控制装置，其特征在于，所述装置还包括：第四检测组件，用以检测所述电渗析膜堆的电压/或电流；其中，所述控制组件还与所述第四检测组件连接，用以根据所述电压和/或电流调节所述电源组件施加至所述净水设备的电渗析膜堆的电压。7.如权利要求1所述的净水设备的控制装置，其特征在于，还包括：出水按钮，对应所述净水设备的出水口设置；其中，所述控制组件还与所述出水按钮连接，用以在禁止所述净水设备出水时，锁定所述出水按钮，以及在允许所述净水设备出水时，解锁所述出水按钮。8.如权利要求2所述的净水设备的控制装置，其特征在于，所述感应部件采用微波雷达感应部件。
9.如权利要求3所述的净水设备的控制装置，其特征在于，所述第二检测组件和所述第三检测组件均采用tds传感器。10.一种净水设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的净水设备的及控制装置。

技术总结
本实用新型公开了一种净水设备及其控制装置。其中，净水设备的控制装置包括：第一检测组件，内置于净水设备，用以检测是否存在接水需求；第二检测组件，设置在净水设备的制水出口侧，用以检测净水设备制水的总溶解固体值，得到制水TDS实际值；电渗析膜堆，设置在净水设备的进水口和出水口之间，用以净化进水口进入的水；电源组件，与电渗析膜堆连接；与第一检测组件、第二检测组件、电源组件连接的控制组件，用于在存在接水请求时，获取制水TDS实际值，并判断该值是否满足预设出水条件，在不满足时，禁止净水设备出水，并调节电源组件施加至电渗析膜堆的电压，在满足时，允许出水。该净水设备的控制装置，可以保证为用户提供的水的纯净度。度。度。


技术研发人员：刘亚涛 魏中科 吴启军 全永兵 何玉霞 陈世穷
受保护的技术使用者：佛山市美的清湖净水设备有限公司
技术研发日：2021.05.21
技术公布日：2022/5/25