微量元素饮水补充方法及智能饮水装置

技术领域

本发明涉及微量元素饮水补充技术领域，具体是涉及一种微量元素饮水补充方法及智能饮水装置。

背景技术

水中含有丰富的微量元素，微量元素与身体健康有着十分密切的联系。在日常生活中，人体通过饮水吸收的微量元素占有相当大的比例。但不同人体中含有的微量元素的种类和含量各不相同，在偏离正常值较少的情况下，通常不会对人体健康产生较大影响，但若是微量元素缺乏种类较多或者含量偏离正常值较多，长期以往会对人体健康产生较大影响，所以人们特别是微量元素缺乏严重的患者希望有一套设备，能够简单高效地对人体是否缺乏微量元素进行检测、分析，并在检测到缺乏相应的微量元素时，饮水设备能够自动向水中添加适量的微量元素，以满足人体对微量元素的补充需求。但目前市面上缺乏这样一套带有医疗性质的智能饮水设备，无法满足人们的微量元素的饮水补充需求。

发明内容

本发明以快速检测人体微量元素，并在检测到缺乏微量元素时能够自动向水中添加适量的微量元素以满足人体补充需求为目的，提供了一种微量元素饮水补充方法及智能饮水装置。

具体技术方案如下：

一种微量元素饮水补充方法，包括如下步骤：

1)通过人体微量元素检测设备对人发中存在的微量元素进行检测、分析，得到人体缺乏的微量元素种类以及微量元素补充所需的补充量；

2)微量元素饮水补充设备根据所述人体微量元素检测设备的检测分析结果控制定量添加机构向储水桶中定量添加人体缺乏的微量元素；

步骤2)中，所述微量元素饮水补充设备控制所述定量添加机构向所述储水桶中定量添加微量元素的方法步骤具体包括：

2.1)所述微量元素饮水补充设备中的控制器根据需要补充的微量元素的类型识别出可补充所缺微量元素的所述定量添加机构；

2.2)所述控制器根据微量元素所需补充的补充量计算对应所述定量添加机构中的电机转动圈数；

2.3)所述控制器控制对应所述定量添加机构中的所述电机转动步骤2)计算的转动圈数，所述定量添加机构中的圆柱形基块在所述电机的转动力驱动下同步转动，存放在存放盒中的粉末状微量元素在重力作用下通过设于所述圆柱形基块上的容纳槽添加到储水桶中。

作为本发明的一种优选方案，步骤2.1)中，所述控制器识别可添加所需微量元素的所述定量添加机构的方法步骤包括：

2.11)所述控制器对所述人体微量元素检测设备发送的表征人体所缺的微量元素种类的信号进行解析，得到人体所缺的微量元素种类；

2.12)所述控制器根据所述微量元素种类匹配出对应的电机编号，每个所述定量添加机构中的所述电机具有唯一的所述电机编号，每个所述电机编号关联一所述微量元素种类，所述控制器通过匹配的所述电机编号识别出可添加所需微量元素的所述定量添加机构。

作为本发明的一种优选方案，步骤2.2)中，所述控制器通过以下公式计算对应所述定量添加机构中的所述电机的转动圈数，

A表示所述电机的转动圈数；

M表示微量元素补充所需的所述补充量；

N表示所述电机转动一圈微量元素的可添加量。

作为本发明的一种优选方案，所述微量元素饮水补充设备包括主体结构、安装在所述主体结构上的储水机构、设置在所述储水机构的桶盖上的若干组所述定量添加机构以及设置在所述主体结构内的与所述人体微量元素检测设备通信连接的用于控制各所述定量添加机构向所述储水桶中定量添加微量元素的控制器。

作为本发明的一种优选方案，所述主体结构包括底座立板以及配装座，所述底座的内部为中空结构，所述立板作为所述配装座与所述底座的连接机构竖直固定安装在所述底座上，所述配装座水平固定安装在所述立板上，所述配装座与所述底座的上表面之间留有出水间隙，用户可将水杯置于所述出水间隙中以接住所述储水桶的出水；

所述储水机构包括所述储水桶、所述桶盖、出水管以及阀门，所述储水桶可拆装地安装在所述配装座上，且所述储水桶的上端为开口结构，所述储水桶的底端为漏斗形，所述桶盖盖设在所述储水桶的向上开口端，所述出水管设置在所述储水桶的漏斗形底端的中心位置处，且所述出水管与所述储水桶的内部相连通；所述阀门安装在所述出水管上，用于控制所述储水桶的出水；

若干组所述定量添加机构呈环向等角度安装在所述桶盖的上部，每组所述定量添加机构包括立管、基座、存放盒、圆柱形基块、连接轴以及电机，所述立管竖直固定安装在所述桶盖的上部，且所述立管与所述储水桶的内部相连通，所述基座固定安装在所述立管的上端端部，且所述基座的内部具有圆柱槽，所述圆柱槽分别与所述存放盒的内部以及所述立管的内部相连通，所述存放盒固定安装在所述基座的上部，所述圆柱形基块可转动地安装在所述圆柱槽的内部，且所述圆柱形基块的圆柱面上均匀开设有容纳槽，所述连接轴的一端通过轴承固定安装在所述圆柱形基块的一端壁上，所述连接轴的另一端通过联轴器与所述电机的转动轴固定连接，所述电机通过电机座固定地安装在所述桶盖的上部，所述连接轴在所述电机的转动驱动力作用下转动并带动所述圆柱形基块转动，使得存放在所述存放盒内的粉末状微量元素依序通过设于所述圆柱形基块上的所述容纳槽以及所述立管加入到所述储水桶中；所述定量添加机构还包括盒盖，所述盒盖可拆卸地盖设在所述存放盒的向上开口处。

作为本发明的一种优选方案，设置在所述圆柱形基块上的所述容纳槽的槽长与圆柱形的所述立管的孔径相等，槽宽小于或等于所述立管的孔径。

作为本发明的一种优选方案，所述储水机构还包括加水管以及端盖，所述加水管固定安装在所述桶盖上，且所述加水管与所述储水桶内部连通，所述端盖可拆卸地盖设在所述加水管的向上开口端；

所述配装座的外侧面上还固定安装有触摸屏显示器，所述触摸屏显示器通过数据线与所述控制器电性连接；所述触摸屏显示器上设置有麦克风，所述麦克风与所述控制器电性连接；

所述底座的一侧面为开口结构，且所述底座的底部固定安装有四个对称设置的支脚，所述底座为开口结构的一侧面上固定安装有盖板。

本发明还提供了一种智能饮水装置，可实现上述的微量元素饮水补充方法，所述智能饮水装置包括：

人体微量元素检测设备，用于对人发中存在的微量元素进行检测、分析，得到人体缺乏的微量元素种类以及微量元素补充所需的补充量；

微量元素饮水补充设备，通信连接所述人体微量元素检测设备，用于根据所述人体微量元素检测设备的数据分析结果控制定量添加机构向储水桶中定量添加人体缺乏的微量元素；

所述微量元素饮水补充设备包括主体结构、安装在所述主体结构上的储水机构、设置在所述储水机构的桶盖上的若干组所述定量添加机构以及设置在所述主体结构内的与所述人体微量元素检测设备通信连接的用于控制各所述定量添加机构向所述储水桶中定量添加微量元素的控制器。

作为本发明的一种优选方案，所述主体结构包括底座立板以及配装座，所述底座的内部为中空结构，所述立板作为所述配装座与所述底座的连接机构竖直固定安装在所述底座上，所述配装座水平固定安装在所述立板上，所述配装座与所述底座的上表面之间留有出水间隙，用户可将水杯置于所述出水间隙中以接住所述储水桶的出水；

所述储水机构包括所述储水桶、所述桶盖、出水管以及阀门，所述储水桶可拆装地安装在所述配装座上，且所述储水桶的上端为开口结构，所述储水桶的底端为漏斗形，所述桶盖盖设在所述储水桶的向上开口端，所述出水管设置在所述储水桶的漏斗形底端的中心位置处，且所述出水管与所述储水桶的内部相连通；所述阀门安装在所述出水管上，用于控制所述储水桶的出水；

若干组所述定量添加机构呈环向等角度安装在所述桶盖的上部，每组所述定量添加机构包括立管、基座、存放盒、圆柱形基块、连接轴以及电机，所述立管竖直固定安装在所述桶盖的上部，且所述立管与所述储水桶的内部相连通，所述基座固定安装在所述立管的上端端部，且所述基座的内部具有圆柱槽，所述圆柱槽分别与所述存放盒的内部以及所述立管的内部相连通，所述存放盒固定安装在所述基座的上部，所述圆柱形基块可转动地安装在所述圆柱槽的内部，且所述圆柱形基块的圆柱面上均匀开设有容纳槽，所述连接轴的一端通过轴承固定安装在所述圆柱形基块的一端壁上，所述连接轴的另一端通过联轴器与所述电机的转动轴固定连接，所述电机通过电机座固定地安装在所述桶盖的上部，所述连接轴在所述电机的转动驱动力作用下转动并带动所述圆柱形基块转动，使得存放在所述存放盒内的粉末状微量元素依序通过设于所述圆柱形基块上的所述容纳槽以及所述立管加入到所述储水桶中。

作为本发明的一种优选方案，所述容纳槽的槽长与圆柱形的所述立管的孔径相等，槽宽小于或等于所述立管的孔径。

本发明能够通过人发快速检测人体微量元素，并给出所缺乏的微量元素的建议补充量，且能够根据建议补充量自动向水中添加适量的微量元素以满足人体饮水补充需求，填补了市场的饮水设备自动补充微量元素的空白。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的微量元素饮水补充方法的实现步骤图；

图2是微量元素饮水设备控制定量添加机构向储水桶中定量添加微量元素的方法步骤图；

图3是控制器识别可添加所需微量元素的定量添加机构的方法步骤图；

图4为本发明一实施例提供的智能饮水装置的构成框图；

图5是本发明一实施例提供的微量元素饮水补充设备的结构示意图一；

图6是所述微量元素饮水补充设备的结构示意图二；

图7是所述微量元素饮水补充设备的结构示意图三；

图8是图7中局部视图A的放大结构示意图；

图9是所述定量添加机构安装在储水桶桶盖上以及桶盖盖合在储水桶上的示意图；

图10是所述定量添加机构的结构示意图；

图11是所述微量元素饮水补充设备的底座结构示意图。

附图中：

1、主体结构；101、底座；102、立板；103、配装座；104、盖板；105、支脚；

2、储水机构；201、储水桶；202、桶盖；203、出水管；204、阀门；205、加水管；206、端盖；

3、定量添加机构；301、立管；302、基座；303、存放盒；304、盒盖；305、圆柱形基块；306、容纳槽；307、轴承；308、电机座；309、电机；310、联轴器；311、连接轴；

4、控制器；

5、触摸屏显示器；501、麦克风；

10、人体微量元素检测设备；

20、微量元素饮水补充设备。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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发明和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，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，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供的微量元素饮水补充方法，如图1所示，包括如下步骤：

步骤1)通过人体微量元素检测设备对人发中存在的微量元素进行检测、分析，得到人体缺乏的微量元素种类以及微量元素补充所需的补充量；

步骤2)微量元素饮水补充设备根据人体微量元素检测设备的检测分析结果控制定量添加机构向储水桶中定量添加人体缺乏的微量元素；

微量元素饮水设备控制定量添加机构向储水桶中定量添加微量元素的方法步骤如图2所示，具体包括：

步骤2.1)微量元素饮水补充设备中的控制器根据需要补充的微量元素的类型识别出可补充所缺微量元素的所述定量添加机构；控制器识别可添加所需微量元素的定量添加机构的方法步骤如图3所示，包括：

步骤2.11)控制器对人体微量元素检测设备发送的表征人体所缺的微量元素种类的信号进行解析，得到人体所缺的微量元素种类；

步骤2.12)控制器根据微量元素种类匹配出对应的电机编号，每个定量添加机构中的电机具有唯一的电机编号，每个电机编号关联一微量元素种类，控制器通过匹配的电机编号识别出可添加所需微量元素的定量添加机构；

步骤2.2)控制器根据微量元素所需补充的补充量计算对应定量添加机构中的电机转动圈数；电机转动圈数通过以下公式计算而得：

A表示待计算的电机转动圈数；

M表示微量元素补充所需的补充量；

N表示电机转动一圈微量元素的可添加量。

步骤2.3)控制器控制对应定量添加机构中的电机转动步骤2)计算的转动圈数，定量添加机构中的圆柱形基块在电机的转动力驱动下同步转动，存放在存放盒中的粉末状微量元素在重力作用下通过设于圆柱形基块上的容纳槽添加到储水桶中。由于容纳槽的开口尺寸是固定的，所以通过容纳槽一次添加的微量元素的重量是基本恒定的，另外容纳槽在圆柱形基块上的设置数量是固定不变的，也就是说，在圆柱形基块转速恒定前提下，圆柱形基块转动一圈通过容纳槽添加微量元素的次数也是固定的，所以在圆柱形基块转速恒定情况下，可通过控制圆柱形基块的转动圈数，以控制微量元素的添加量。

为了实现微量元素的饮水自动添加功能，本发明专门设计了一款智能饮水装置，如图4所示，该智能饮水装置包括人体微量元素检测设备10，用于对人发中存在的微量元素进行检测、分析，得到人体缺乏的微量元素种类以及微量元素补充所需的补充量；

微量元素饮水补充设备20，通信连接人体微量元素检测设备10，用于根据人体微量元素检测设备的数据分析结果控制定量添加机构3向储水桶201中定量添加人体缺乏的微量元素。

具体地，如图5-图7所示，微量元素饮水补充设备20包括主体结构1、安装在主体结构1上的储水机构2、设置在储水机构2的桶盖202上的若干组定量添加机构3以及设置在主体结构1内的与人体微量元素检测设备1通信连接的用于控制各定量添加机构3向储水桶201中定量添加微量元素的控制器4。

更加具体地，主体结构1包括底座101、立板102以及配装座103，底座101的内部为中空结构，立板102作为配装座103与底座101的连接机构竖直固定安装在底座101上，配装座103水平固定安装在立板102上，配装座103与底座101的上表面之间留有出水间隙，用户可将水杯置于该出水间隙中以接住储水桶201的出水。

储水机构2包括储水桶201、桶盖202、出水管203以及阀门204，储水桶201可拆装地安装在配装座103上，且储水桶201的上端为开口结构，储水桶201的底端为漏斗形，桶盖202盖设在储水桶201的向上开口端，出水管203设置在储水桶201的漏斗形底端的中心位置处，且出水管203与储水桶201的内部相连通；阀门204安装在出水管203上，用于控制储水桶201的出水。

如图9和图10所示，若干组定量添加机构3呈环向等角度安装在桶盖202的上部。每组定量添加机构3包括立管301、基座302、存放盒303、圆柱形基块305、连接轴311以及电机309，立管301竖直固定安装在桶盖202的上部，且立管301与储水桶201的内部相连通，基座302固定安装在立管301的上端端部，且基座302的内部具有圆柱槽，圆柱槽分别与存放盒303的内部以及立管301的内部相连通，存放盒303固定安装在基座302的上部，圆柱形基块305可转动地安装在圆柱槽的内部，且圆柱形基块305的圆柱面上均匀开设有容纳槽306，连接轴311的一端通过轴承307固定安装在圆柱形基块305的一端壁上，连接轴311的另一端通过联轴器310与电机309的转动轴固定连接，电机309通过电机座308固定地安装在桶盖202的上部，连接轴311在电机309的转动驱动力作用下转动并带动圆柱形基块305转动，使得存放在存放盒303内的粉末状微量元素依序通过设于圆柱形基块305上的容纳槽306以及立管301加入到储水桶201中。

定量添加机构3定量添加微量元素的原理为：圆柱形基块305上的容纳槽306转动一圈带入储水桶201内部的微量元素是定量的，因此，可以通过控制电机309的转动轴转动圈数控制微量元素的添加量，从而实现定量向储水桶201内部的纯净水中添加微量元素的目的。每组定量添加机构3中的电机309具有一电机编号，每个电机编号对应一微量元素种类，控制器4根据人体微量元素检测设备发送的微量元素数据分析结果，计算出所缺微量元素的添加量，且根据电机编号识别出可添加所缺的微量元素的定量添加机构3，然后控制对应的定量添加机构3按照所计算的添加量向储水桶201中添加所缺的微量元素。

为了防止微量元素从容纳槽306中漏出到微量元素饮水补充设备外，优选地，容纳槽306的槽长与圆柱形的立管301的孔径相等，槽款小于或等于立管301的孔径。

为了确保存放在存放盒303内的微量元素不受环境污染，优选地，定量添加机构3还包括盒盖304，盒盖304可拆卸地盖设在存放盒303的向上开口处。

为了能够反复向储水桶201中加水，如图9所示，储水机构2还包括加水管205以及端盖206，加水管205固定安装在桶盖202上，且加水管205与储水桶201内部连通，端盖206可拆卸地盖设在加水管205的向上开口端。

优选地，如图5和图8所示，配装座103的外侧面上还固定安装有触摸屏显示器5，触摸屏显示器5通过数据线与控制器4电性连接，可通过触摸显示器5向控制器4人为输入控制指令，以人为调节电机309的转速，以改变微量元素的添加量。

如图8所示，触摸屏显示器5上设置有麦克风501，麦克风501与控制器4电性连接，可通过麦克风501向控制器4输入语音控制指令，以语音控制方式控制电机309的转速，进而改变微量元素的添加量。

如图11所示，底座101的一侧面为开口结构，且底座101的底部固定安装有四个对称设置的支脚105，底座101为开口结构的一侧面上固定安装有盖板104。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。