本发明属于电器技术领域，尤其涉及一种可提供凉白开的净饮机及控制方法。
背景技术：
商用净饮机是一种广泛应用在公司、学校等公共场合的产品，通过内置过滤装置对自来水进行过滤，同时具备加热功能的净饮机深受欢迎。目前，由于水质问题日益严重及人们的生活水平逐步提升，公众饮水安全的问题及使用体验上越来越受消费者关注。目前市面上的净饮设别，大部分的机型只能出开水及温水，而温水出水温度在40°-60°左右，无法满足消费者喝常温水的需求。而小部分机型可提供常温水，此水由过滤系统1直接出水，未经烧开，且管路无法自清洁，存在极大的卫生安全隐患。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种可提供凉白开的净饮机及控制方法，以解决背景技术的问题。
为实现上述目的，本发明的一种可提供凉白开的净饮机及控制方法的具体技术方案如下：
一种可提供凉白开的净饮机，包括连通过自来水管的过滤系统，所述过滤系统出口端连通热交换装置冷介质进口端，热交换装置冷介质出口端连通于加热装置底部侧壁，加热装置的竖向顶部出口端连通热交换装置热介质进口端，热交换装置热介质出口端连通竖向的储水装置顶部进口端；
所述加热装置的竖向顶部出口端还同时连通有第一出水装置；
所述储水装置的竖向底部出口端连通有第二出水装置；其中，第一出水装置和第二出水装置均电性连接于净饮机的中央控制器，从而控制出水。
进一步的，所述第一出水装置和热交换装置热介质进口端通过二号三通阀的两个出口端同时连通于加热装置的竖向出口端；所述第一出水装置包括连通于二号三通阀上的开水管路、该开水管路的头部设有的第一出水口、该开水管路上设有的第四电磁阀，且第四电磁阀电性连接于中央控制器。
进一步的，所述二号三通阀和加热装置的竖向出口端之间还设有检测流量的流量计。
进一步的，所述第二出水装置包括常温水管路、常温水管路上设有的第五电磁阀、常温水管路头部的第二出水口，且第五电磁阀电性连接于中央控制器。
进一步的，所述加热装置上方侧壁安装有用于检测温度的第一温度传感器，所述储水装置的下方侧壁安装有用于检测温度的第二温度传感器，且第一温度传感器、第二温度传感器均连接于中央控制器，通过中央控制器判断温度后，控制第四电磁阀和第五电磁阀的开闭。
进一步的，所述常温水管路上还设有杀菌装置，且杀菌装置设置在三号三通阀和第五电磁阀之间的常温水管路上，杀菌装置电性连接于中央控制器。
进一步的，所述过滤系统的出口端通过一号三通阀同时连通于加热装置的竖向进口端和热交换装置的热介质进口端，且加热装置的竖向进口端和一号三通阀之间管路上设有第二电磁阀，热交换装置的热介质进口端和一号三通阀之间管路上设有第一电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀均连接于中央控制器。
进一步的，所述储水装置的竖向出口端通过三号三通阀同时连通于第二出水装置和排水装置。
进一步的，所述排水装置包括与三号三通阀连通的下水管、下水管上设有的第三电磁阀，第三电磁阀电性连接于中央控制器。
进一步的，所述热交换装置热介质出口端和储水装置竖向进口端之间连通有温水管路，温水管路上分支连通有第三出水装置，且第三出水装置和储水装置之间的温水管路上还设有逆止阀。
进一步的，所述第三出水装置包括连通温水管路分支上的分支管、分支管上设有的第六电磁阀、分支管头部连通的第三出水口，且第六电磁阀电性连接于中央控制器。
进一步的，所述加热装置包括加热罐、设置在加热罐上的电热器、加热罐外壁上包裹的保温层；所述储水装置为不锈钢罐体结构。
一种可提供凉白开的净饮机控制方法，包括，
通水步骤：自来水管经泵送后从过滤系统进入到，依次经过热交换装置冷介质进口端、热交换装置冷介质出口端、加热装置内腔、加热装置的竖向出口端、热交换装置热介质进口端、热交换装置热介质出口端、储水装置竖向进口端；
加热步骤：中央控制器控制加热装置对水进行加热；
控制出水步骤：对加热装置的出口端处的第一出水装置和对储水装置的出口端处的第二出水装置进行控制是否出水。
进一步的，还包括设置在加热步骤和控制出水步骤之间的温度检测步骤：第一温度传感器检测加热装置的水温，第二温度传感器检测储水装置罐体内水温，将二者检测信号传给中央控制器判断后，从而控制第一出水装置和第二出水装置上分别设置的第四电磁阀和第五电磁阀是否开闭出水。
进一步的，当第一温度传感器＜加热装置的设定温度时，中央控制器控制整机不可出水。
当第一温度传感器≥加热装置的设定温度时，且第二温度传感器≤储水装置的设定温度时，此时中央控制器控制第一出水口可出开水，第二出水口可出常温水。
当第一温度传感器≥加热装置的设定温度，且第二温度传感器＞储水装置的设定温度时，此时中央控制器控制第一出水口可出开水，第二出水口不可出水。
进一步的，还包括杀菌控制步骤：启动整机时，先将储水装置内部的水排空，然后加热装置加热后开水推到储水装置中，产生高温蒸汽对储水装置杀菌，最后中央控制器控制第三电磁阀开启将储水装置杀菌后的水经下水管排出。
相比较现有技术而言，本发明具有以下有益效果：
1、对加热系统、热交换装置、储水装置以及多个管道的布设，设计出的可提供凉白开的设备管路，实现常温凉白开功能，提高用户体验。
2、整机还设置有高温蒸汽杀菌的功能，不仅仅可以出凉白开，还可以通过控制器控制管路，从而提高凉白开出水安全。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明增加第三出水装置的结构示意图。
图中标号说明：过滤系统1、加热装置2、热交换装置3、储水装置4、杀菌装置5、第一电磁阀6、第二电磁阀7、第三电磁阀8、第四电磁阀9、第五电磁阀10、一号三通阀11、二号三通阀12、三号三通阀13、开水管路14、温水管路15、常温水管路16、下水管17、第一温度传感器18、第二温度传感器19、第六电磁阀20。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图1-2，对本发明的理解。
本发明设计的净饮机，其储水装置4和加热装置2均采用竖向设置，水口端和进口端，属于上、下端部设置，结构竖向分布，充分利用热水冷热分层的原理，使常温水沉积于底部，通过热交换后的40℃左右的温水沉积顶部，并通过金属罐体快速散热，温水从储水装置4顶部进入，推动底部常温水出水。上下出水口位于出水装置中心轴线上，可以避免底部常温水出现死水现象；如果用户断断续续的取水，则不存在冷热分层，温水进入储水装置4将快速被冷却。在大量从第二出水口取常温水时，冷热交换不及时，才会出现冷热分层，而温度较高的水则集中于储水装置4中上部，如第二出水口取水未中断，则温度较高的水则慢慢向底部增加。使第二温度传感器19判断的温度发生变化，在温度达到w2时，停止取水。分层原理同现有的步进式净饮机类似，温度较高的水集中于顶部，底部的温水进入将顶部的开水推出出水口，而进入的温水集中于中下部。而此方案是顶部的温水进入，将底部的冷水推出。
热交换装置3出来的温水最低温度是35°-45°，这种水温相对口感较烫。储水装置4设置本身就是为了让用户接到室温温度的常温水，一般储水装置容积在20-30l左右，一般用户取水量在300ml左右，底部提供的常温水能够满足用户需求。如冷水被取完，而w2设置温度较高，则底部冷水被取完，则能接到温水。
本设计的一种净饮一体机，主要包括用于常温水出水的常温水管路16的储水装置4、加热装置2、热交换装置3、用于过滤自来水的过滤系统1、用于出开水的开水管路14、设置有控制系统运行的中央控制器、控制水路通断的第一电磁阀6、第二电磁阀7、第三电磁阀8、第四电磁阀9、第五电磁阀10。以上的主体结构均安装在机体中，其中，过滤系统1采用现有技术中的过滤器，内部包含活性炭层以及其他过滤层即可，热交换装置3可采用现有的换热器。
过滤系统1出口端连通热交换装置3冷介质进口端，热交换装置3冷介质出口端连通于加热装置2底部侧壁，加热装置2的竖向顶部出口端连通热交换装置3热介质进口端，热交换装置3热介质出口端连通竖向的储水装置4顶部进口端；加热装置2的竖向顶部出口端还同时连通有第一出水装置；储水装置4的竖向底部出口端连通有第二出水装置；其中，第一出水装置和第二出水装置均电性连接于净饮机的中央控制器，从而控制出水。第一出水装置包括连通于二号三通阀12上的开水管路14、该开水管路14的头部设有的第一出水口、该开水管路14上设有的第四电磁阀9，且第四电磁阀9电性连接于中央控制器；第二出水装置包括常温水管路16、常温水管路16上设有的第五电磁阀10、常温水管路16头部的第二出水口，且第五电磁阀10电性连接于中央控制器。
启动时，先将储水装置4内部的水排空，之后加热装置2的开水进入储水装置4，同时产生高温蒸汽，对整个罐体进行杀菌。一段时间后打开排水的第三电磁阀8，将储水装置4杀菌后的水排入下水管17。
储水装置4为圆形罐状结构，最顶端设置有进水口，最底部设置有出水口，进水口及出水口设置于罐体中心轴线上，罐体下端1/3处设置有第二温度传感器19。储水装置4的罐体采用热传递效果优良的不锈钢材质，易于进入罐体的温水快速散热冷却。
加热装置2上端部设置有用于感温的第一温度传感器18，以及设置于底部用于加热的加热器，加热器可以为常用的现有技术中的电热棒或者电热器均可以，用于烧开加热装置2内部的水，以及外部包裹有用于保温的保温层。且储水装置4的容积等于加热装置2的容积。
开水管路14前端连接于加热装置2出水口，中间设置有二号三通阀12，二号三通阀12的前端设置有一用于计算出水流量的流量计，后端一端连接第一出水口，后端另一端连接于热交换装置3的进水口。
常温水管路16前端连接的储水装置4出口及第三电磁阀8之间，出水端连接于第三出水口上，管路中间设置有杀菌装置5。
一种可提供凉白开的净饮机控制方法，包括，
通水步骤：自来水管经泵送后从过滤系统1进入到，依次经过热交换装置3冷介质进口端、热交换装置3冷介质出口端、加热装置2内腔、加热装置2的竖向出口端、热交换装置3热介质进口端、热交换装置3热介质出口端、储水装置4竖向进口端；
加热步骤：中央控制器控制加热装置2对水进行加热；
温度检测步骤和控制出水步骤：
对加热装置2的出口端处的第一出水装置和对储水装置4的出口端处的第二出水装置进行控制是否出水。将二者检测信号传给中央控制器判断后，
当第一温度传感器18＜加热装置2的设定温度w1时，整机不能出水。
当第一温度传感器18≥加热装置2的设定温度w1时，且第二温度传感器19≤储水装置4的设定温度w2时，此时第一出水口出开水，第二出水口出常温水。
当第一温度传感器18≥加热装置2的设定温度w1，且第二温度传感器19＞储水装置4的设定温度w2时，此时第一出水口出开水，第二出水口不出水。其中，加热装置2的预设温度w1，一般是设置为90°以上，即高温开水。即为第一出水口的最低出水温度。储水装置4的储水罐预设温度w2，预设温度w2指第二出水口的出水温度，一般温度设置较低，是第二出水口的最高出水温度。当在特殊情况下，开启高温杀菌后，储水装置4常温水被从下水管17排空，此时进入储水罐的温度的水约40°左右。而设置的温度w2假设为28°，此时第二出水口无法出水，需等待冷却至28°以下。
当第一温度传感器18感应温度大于加热装置2的预设温度w1时，整机可从第一出水口或/和第二出水口取水。自来水经过滤系统1过滤后，经第一电磁阀6再经过热交换装置3后进入加热装置2，此时，加热装置2内部的开水被推出，可经第一出水口流出，也可经过热交换装置3后从第二出水口流出。
当第二温度传感器19感应温度小于储水装置4预设温度w2时，可从第二出水口取水，此时，温水管路15的水进入储水装置4，将储水装置4底部的常温水推出，经过杀菌装置5后从第二出水口出水。
中央控制器内置有高温杀菌功能，开启高温杀菌功能，此时，第三电磁阀8及第四电磁阀9同时打开一定的预设时间，使储水装置4的前端与大气接通，储水装置4的常温水因重力从第三电磁阀8排入下水管17道至排空。此时第三电磁阀8关闭，过滤系统1启动，过滤后的水直接通过第二电磁阀7进入加热装置2。高温开水直接进入储水装置4，同时，产生高温蒸汽对整个储水装置4进行高温杀菌。经过预设时间后，第三电磁阀8打开一定时间，直至温度感应器2感应温度低于预设温度w2，此时高温杀菌功能执行完成。
为了进一步优化设计出水，在图1基础之上，又增加了第三出水装置，设计出的如图2所示，可在温水管路15上串连第六电磁阀20及第三出水口，可用于温水出水，此时第三出水装置前端需增加一控制水路逆流的逆止阀，防止回流。
本设计整机运行控制原理：当出水口有用户取水，控制信号反馈至中央控制器，中央控制器中的单片机控制多个电磁阀的开闭。当第一温度传感器18≥加热装置2设定温度，第二温度传感器19≤储水装置4设定温度时。此时，控制器控制第一电磁阀6打开，及对应出水口电磁阀同时打开。过滤系统启动，将自来水净化过滤后，流经第一电磁阀6，通过热交换系统外部管路热交换成70℃左右的高温水后进入加热装置2。并将加热装置2顶部的开水推出加热装置2，如用户在第一出水口取水，则第四电磁阀9打开，加热装置2出来的开水直接通过第四电磁阀9从出水嘴1出水。
如用户在第二出水口处取水，则第五电磁阀10打开，加热装置2出来的开水通过热交换装置3的内管热交换成40℃左右的温水(其中，热交换装置3内管的开水与外管的常温水进行热交换)。温水流经温水管路15进入储水装置4，并将底部的常温水推出，流经常温水管路16，经杀菌装置5杀菌后，流经第五电磁阀10从第二出水口出水。
如用户在第三出水口取水时，则第六电磁阀20打开，流经温水管路15的40℃左右的温水从第三出水口流出40℃温水。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
1.一种可提供凉白开的净饮机，包括连通过自来水管的过滤系统(1)，其特征在于：所述过滤系统(1)出口端连通热交换装置(3)冷介质进口端，热交换装置(3)冷介质出口端连通于加热装置(2)底部侧壁，加热装置(2)的竖向顶部出口端连通热交换装置(3)热介质进口端，热交换装置(3)热介质出口端连通竖向的储水装置(4)顶部进口端；
所述加热装置(2)的竖向顶部出口端还同时连通有第一出水装置；
所述储水装置(4)的竖向底部出口端连通有第二出水装置；其中，第一出水装置和第二出水装置均电性连接于净饮机的中央控制器，从而控制出水。
2.根据权利要求1所述的可提供凉白开的净饮机，其特征在于，所述第一出水装置和热交换装置(3)热介质进口端通过二号三通阀(12)的两个出口端同时连通于加热装置(2)的竖向出口端；所述第一出水装置包括连通于二号三通阀(12)上的开水管路(14)、该开水管路(14)的头部设有的第一出水口、该开水管路(14)上设有的第四电磁阀(9)，且第四电磁阀(9)电性连接于中央控制器。
3.根据权利要求2所述的可提供凉白开的净饮机，其特征在于，所述二号三通阀(12)和加热装置(2)的竖向出口端之间还设有检测流量的流量计。
4.根据权利要求3所述的可提供凉白开的净饮机，其特征在于，所述第二出水装置包括常温水管路(16)、常温水管路(16)上设有的第五电磁阀(10)、常温水管路(16)头部的第二出水口，且第五电磁阀(10)电性连接于中央控制器。
5.根据权利要求4所述的可提供凉白开的净饮机，其特征在于，所述加热装置(2)上方侧壁安装有用于检测温度的第一温度传感器(18)，所述储水装置(4)的下方侧壁安装有用于检测温度的第二温度传感器(19)，且第一温度传感器(18)、第二温度传感器(19)均连接于中央控制器，通过中央控制器判断温度后，控制第四电磁阀(9)和第五电磁阀(10)的开闭。
6.根据权利要求5所述的可提供凉白开的净饮机，其特征在于，所述常温水管路(16)上还设有杀菌装置(5)，且杀菌装置(5)设置在三号三通阀(13)和第五电磁阀(10)之间的常温水管路(16)上，杀菌装置(5)电性连接于中央控制器。
7.根据权利要求6所述的可提供凉白开的净饮机，其特征在于，所述过滤系统(1)的出口端通过一号三通阀(11)同时连通于加热装置(2)的竖向进口端和热交换装置(3)的热介质进口端，且加热装置(2)的竖向进口端和一号三通阀(11)之间管路上设有第二电磁阀(7)，热交换装置(3)的热介质进口端和一号三通阀(11)之间管路上设有第一电磁阀(6)，第一电磁阀(6)和第二电磁阀(7)均连接于中央控制器。
8.根据权利要求7所述的可提供凉白开的净饮机，其特征在于，所述储水装置(4)的竖向出口端通过三号三通阀(13)同时连通于第二出水装置和排水装置。
9.根据权利要求8所述的可提供凉白开的净饮机，其特征在于，所述排水装置包括与三号三通阀(13)连通的下水管(17)、下水管(17)上设有的第三电磁阀(8)，第三电磁阀(8)电性连接于中央控制器。
10.根据权利要求9所述的可提供凉白开的净饮机，其特征在于，所述热交换装置(3)热介质出口端和储水装置(4)竖向进口端之间连通有温水管路(15)，温水管路(15)上分支连通有第三出水装置，且第三出水装置和储水装置(4)之间的温水管路(15)上还设有逆止阀。
11.根据权利要求10所述的可提供凉白开的净饮机，其特征在于，所述第三出水装置包括连通温水管路(15)分支上的分支管、分支管上设有的第六电磁阀(20)、分支管头部连通的第三出水口，且第六电磁阀(20)电性连接于中央控制器。
12.根据权利要求1所述的可提供凉白开的净饮机，其特征在于，所述加热装置(2)包括加热罐、设置在加热罐上的电热器、加热罐外壁上包裹的保温层；所述储水装置(4)为不锈钢罐体结构。
13.一种可提供凉白开的净饮机控制方法，其特征在于，包括，
通水步骤：自来水管经泵送后从过滤系统(1)进入到，依次经过热交换装置(3)冷介质进口端、热交换装置(3)冷介质出口端、加热装置(2)内腔、加热装置(2)的竖向出口端、热交换装置(3)热介质进口端、热交换装置(3)热介质出口端、储水装置(4)竖向进口端；
加热步骤：中央控制器控制加热装置(2)对水进行加热；
控制出水步骤：对加热装置(2)的出口端处的第一出水装置和对储水装置(4)的出口端处的第二出水装置进行控制是否出水。
14.根据权利要求13所述的可提供凉白开的净饮机控制方法，其特征在于，还包括设置在加热步骤和控制出水步骤之间的温度检测步骤：第一温度传感器(18)检测加热装置(2)的水温，第二温度传感器(19)检测储水装置(4)罐体内水温，将二者检测信号传给中央控制器判断后，从而控制第一出水装置和第二出水装置上分别设置的第四电磁阀(9)和第五电磁阀(10)是否开闭出水。
15.根据权利要求14所述的可提供凉白开的净饮机控制方法，其特征在于，
当第一温度传感器(18)小于加热装置(2)的设定温度时，中央控制器控制整机不可出水；
当第一温度传感器(18)大于或等于加热装置(2)的设定温度时，且第二温度传感器(19)小于或等于储水装置(4)的设定温度时，此时中央控制器控制第一出水口可出开水，第二出水口可出常温水；
当第一温度传感器(18)大于或等于加热装置(2)的设定温度，且第二温度传感器(19)大于储水装置(4)的设定温度时，此时中央控制器控制第一出水口可出开水，第二出水口不可出水。
16.根据权利要求15所述的可提供凉白开的净饮机控制方法，其特征在于，还包括杀菌控制步骤：启动整机时，先将储水装置(4)内部的水排空，然后加热装置(2)加热后开水推到储水装置(4)中，产生高温蒸汽对储水装置(4)杀菌，最后中央控制器控制第三电磁阀(8)开启将储水装置(4)杀菌后的水经下水管(17)排出。
技术总结