Автомат для продажи жидкости
Полезная модель относится к торговому оборудованию и предназначена для автоматической продажи воды.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является обеспечение работоспособности устройства при отрицательных температурах окружающей среды (например, от -30°C до 0°C).
Полезная модель реализуется следующим образом. Контроллер 16 вырабатывает сигнал о выводе определенного изображения на экран (сообщения о готовности автомата к работе, возможности выбрать требуемый объем воды и т.д.) и по каналу передачи данных 25 передает этот сигнал на сенсорный экран 24. Покупатель выбирает требуемое количество воды, производит оплату. Далее происходит подтверждение готовности тары к наливу. После подтверждения готовности тары к наливу, контроллер 16 вырабатывает специальные управляющие сигналы и предает их на модули электроники. Начинается отпуск воды, при котором она проходит по трубопроводу 9 через счетчик расхода воды 7 постоянно функционирующий фильтр грубой очистки 5 и ультрафиолетовый стерилизатор 6. После отпуска необходимого количества воды контроллер 16 вырабатывает управляющий сигнал о прекращении работы и по каналу передачи данных 25 передает этот сигнал на насос 4. Также контроллер 16 вырабатывает управляющий сигнал о переводе электромагнитного клапана 8 в состояние «закрыт» и передает его на электромагнитный клапан 8. Кроме того, в устройстве постоянно функционирует датчик измерения температуры. Если число, характеризующее температура окружающей среды, не больше числа, характеризующего максимальное значение температуры окружающей среды, при котором происходит замерзание систем трубопровода и емкости для воды, то контроллер 16 вырабатывает управляющий сигнал о включении и передает этот сигнал на электронагреватель 14, расположенный в емкости для воды, и обогреватель 12, расположенный вдоль трубопровода.
Область техники
Полезная модель относится к торговому оборудованию и предназначена для автоматической продажи воды.
Уровень техники
Наиболее близким техническим решением (прототип) является комплексная автоматическая система для продажи воды (патент РФ 
2452995, дата публикации 10.06.2012). Комплексная автоматическая система для продажи воды содержит устройство управления (компьютер), GSM-модем, монитор, сенсорный экран, купюроприемник, картридер, емкость (емкости) для воды, насос, электронный конвертер, электронный дозатор, электронный счетчик объема воды, электромагнитный клапан, ультрафиолетовый стерилизатор, устройство термоконтроля в зоне налива жидкости, трубопровод, реле-коммутатор.
Комплексная автоматическая система для продажи воды работает следующим образом. Потребитель помещает пластиковую электронную карту в картридер, где компьютер считывает ее параметры. На экране монитора отображается диалог с покупателем по выбору требуемого объема воды. Путем касания определенных областей сенсорного экрана покупатель вводит значение требуемого объема воды. Информация о значении требуемого объема воды поступает в компьютер. Если число, характеризующее остаток средств на карте не меньше числа, характеризующего стоимость требуемого объема воды, то производится списание средств с карты и через конвертер на блок электронного дозатора подается команда отпуска заданного количества литров воды. В случае, если число, характеризующее остаток средств на карте меньше числа, характеризующего стоимость требуемого объема воды, то покупателю предлагается пополнить карточный счет за наличные средства, используя купюроприемник, или произвести отпуск на остаток средств.
Электронный дозатор, получая команду от компьютера на отпуск фиксированного количества воды, через реле-коммутатор включает насос подачи воды, одновременно открывая электромагнитный клапан. Начинается отпуск воды, при этом вода проходит через ультрафиолетовый стерилизатор, постоянно функционирующий в системе. Электронный счетчик объема воды начинает отсчитывать отпущенное количество воды, и при достижении заданного объема электронный дозатор через реле-коммутатор отключает насос и закрывает электромагнитный клапан.
Недостатком известного технического решения является ухудшение работоспособности устройства при отрицательных температурах окружающей среды (например, от -30°C до 0°C). Это связано с тем, что устройство термоконтроля расположено непосредственно в зоне налива жидкости. При этом возможно промерзание трубопровода и емкости для воды.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является обеспечение работоспособности устройства при отрицательных температурах окружающей среды (например, от -30°C до 0°C).
Поставленная цель достигается за счет того, что автомат для продажи воды, содержит корпус с емкостью для воды, трубопровод, насос, счетчик расхода воды, электромагнитный клапан, ультрафиолетовый стерилизатор, контроллер, электронагреватель, сенсорный экран, средство приема оплаты, электронагреватель, причем трубопровод, насос, счетчик расхода воды, электромагнитный клапан, ультрафиолетовый стерилизатор, контроллер, сенсорный экран, средство приема оплаты, электронагреватель установлены в корпусе, насос установлен на трубопроводе с обеспечением прокачки воды по трубопроводу, счетчик расхода воды установлен на трубопроводе с обеспечением возможности подсчета количества прокачанной воды, электромагнитный клапан установлен на трубопроводе с обеспечением возможности перекрытия подачи воды, установлен на трубопроводе с обеспечением возможности очистки подаваемой воды, ультрафиолетовый стерилизатор установлен на трубопроводе с обеспечением возможности стерилизации подаваемой воды, контроллер соединен с насосом, счетчиком расхода воды, электромагнитным клапаном, средством приема оплаты, сенсорным экраном и электронагревателем, а трубопровод одним концом присоединен к емкости для воды, а другой конец расположен с обеспечением возможности налива воды покупателю, при этом источник питания подключен с обеспечением работоспособности данного устройства, кроме того, введен датчик измерения температуры и обогреватель, электронагреватель расположен в емкости для воды, а обогреватель расположен вдоль трубопровода, причем датчик измерения температуры и обогреватель соединены с контроллером.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежами (фиг. 1,2), где на фиг. 1 показана схема модулей гидравлики, на фиг. 2 показана схема модулей электроники.
Раскрытие полезной модели
На чертеже обозначены: люк 1, емкость для воды 2, датчик уровня воды 3, насос 4, фильтр грубой очистки 5, ультрафиолетовый стерилизатор 6, счетчик расхода воды 7, электромагнитный клапан 8, трубопровод 9, емкость для пролитой воды 10, корпус 11, обогреватель 12, сливной фланец 13, электронагреватель 14, заправочный фланец 15, контроллер 16, GSM-модем 17, источник бесперебойного питания 18, камера видеонаблюдения 19, устройство выдачи крышек 20, чековый принтер 21, купюроприемник 22, картридер 23, сенсорный экран 24, канал передачи данных 25.
Основными элементами устройства являются корпус 11, емкость для воды 2, трубопровод 9 с установленными на нем насосом 4, счетчиком расхода воды 7, электромагнитным клапаном 8, электронагреватель 14, расположенный в емкости для воды, обогреватель 12, расположенный вдоль трубопровода, и контроллер 16.
Корпус 11 представляет собой внешнюю оболочку устройства, внутри которой установлены элементы устройства. В частности, корпус может быть выполнен в виде металлического шкафа. Корпус должен быть защищен от несанкционированного взлома (проникновения).
В корпус 11 вмонтирована емкость для воды 2. Емкость для воды 2 представляет собой сосуд или резервуар для хранения жидкости. Емкость для воды 2 должна быть непроницаема для загрязнений и насекомых. В качестве емкости для воды 2 может быть использована, например, пластиковая бочка. В емкости для воды 2 (или на наружной поверхности нижней части емкости для воды) расположен датчик уровня воды 3 (на фиг. изображен условно). Расположение датчика уровня воды 3 зависит от типа выбранного датчика уровня воды 3. Внутри емкости для воды 2 для предотвращения замерзания жидкости расположен электронагреватель 14. В качестве электронагревателя 14 может быть использован, например, трубчатый электронагреватель. В верхней части емкости для воды 2 расположен люк 1, предназначенный для технического осмотра и ремонта емкости для воды. Кроме того, в верхней части емкости для воды 2 расположен заправочный фланец 15, через который производят пополнение емкости для воды. В нижней части емкости для воды 2 расположен сливной фланец 13, через который производят слив воды при необходимости. Кроме того, к нижней части емкости для воды 2 одним концом присоединен трубопровод 9.
Трубопровод 9 представляет собой совокупность труб, фасонных элементов (тройников, переходников и т.п.), деталей соединений (фланцев, штуцеров и т.п.) и предназначен для транспортирования жидкости. На трубопроводе 9 установлены электрический насос 4, фильтр грубой очистки 5, ультрафиолетовый стерилизатор 6, счетчик расхода воды 7 и электромагнитный клапан 8. Электрический насос 4 представляет собой гидравлическое устройство, служащее для перемещения жидкости. Счетчик расхода воды 7 предназначен для измерения объема воды, проходящего по трубопроводу. Электромагнитный клапан 8 предназначен для пропускания или перекрытия потока жидкости и имеет два состояния: «открыт» и «закрыт». Фильтр грубой очистки 5 используется для очистки воды от наиболее крупных механических примесей. Принцип действия у всех видов фильтров грубой очистки одинаков. Грубые частицы задерживаются в самом фильтре на поверхности фильтрующего материала (сетка с маленькими ячейками, специальные фильтрующие картриджи и т.д.), а очищенная от них вода поступает в трубопровод. Ультрафиолетовый стерилизатор 6 предназначен для обеззараживания жидкости (уничтожения бактерий и вирусов, микроорганизмов, спор болезнетворных грибов, способных вызвать инфекционные и иные виды заболеваний) при помощи УФ-излучения.
Вдоль всего трубопровода 9 для предотвращения замерзания жидкости расположен электрический обогреватель 12. В качестве обогревателя 12 могут быть использованы, например, специальные греющие кабели для труб.
Со стороны корпуса 11, обращенной к покупателю, расположены сенсорный экран 24, средство приема оплаты (например, картридер 23 и купюроприемник 22), чековый принтер 21, камера видеонаблюдения 19, устройство выдачи крышек 20.
Сенсорный экран 24 - устройство, в котором касание пальцем экрана вызывает электрический сигнал, что позволяет определить координаты прикосновения и выбрать определенный элемент данных, соответствующий данным координатам (например, количество требуемых литров воды). Картридер 23 представляет собой устройство для чтения информации с электронной карты покупателя. Купюроприемник 22 представляет собой устройство для приема наличных средств для последующей оплаты требуемого количества воды. Чековый принтер 21 - это специальный принтер, предназначенный для печати товарных чеков. Устройство выдачи крышек 20 при необходимости выдает покупателю крышку. Кроме того, в корпусе установлены GSM-модем 17 и источник бесперебойного питания 18.
Все электронные устройства соединены с контроллером 16 при помощи канала(-ов) передачи данных 25. Канал передачи данных 25 состоит из физической среды, по которой передаются электрические информационные сигналы. Физическая среда передачи данных может представлять собой кабель, то есть набор проводов, изоляционных и защитных оболочек и соединительных разъемов, а также земную атмосферу или космическое пространство, через которые распространяются электромагнитные волны. Контроллер 16 представляет собой электронное устройство, управляющее чем-либо или регулирующее что-либо на основании результатов обработки принятых входящих сигналов (URL: ru.wiktionary.org/wiki/контроллер , дата обращения 18.07.2014).
Осуществление полезной модели
В случае использования указанных выше элементов и средств, полезная модель реализуется следующим образом. Контроллер 16 вырабатывает сигнал о выводе определенного изображения на экран (сообщения о готовности автомата к работе, возможности выбрать требуемый объем воды и т.д.) и по каналу передачи данных 25 передает этот сигнал на сенсорный экран 24. Причем в контроллере 16 формируется информация о соответствии координаты каждой точки сенсорного экрана 24 какому-либо определенному сигналу. После касания какой-либо области сенсорного экрана 24 на контроллер 16 поступает информации о координатах точки касания. Контроллер 16 обрабатывает эту информацию и выдает сигнал, соответствующий данным координатам. Например, после касания области сенсорного экрана 24, где изображено значение требуемого объема воды, на контроллер 16 поступает информация о координатах точки, которой соответствует число, характеризующее требуемый объем воды. Учитывая стоимость единицы объема воды, контроллер 16 вычисляет стоимость требуемого объема воды. Далее контроллер 16 вырабатывает сигнал о выводе на сенсорный экран 24 информации о стоимости требуемого количества воды и по каналу передачи данных 25 передает этот сигнал на сенсорный экран 24.
При оплате картой, покупатель вводит карту в картридер 23. Картридер 23 считывает ее параметры, и по каналу передачи данных 25 информация о карте поступает на контроллер 16. При оплате наличными средствами покупатель вводит купюры в купюроприемник 22. Купюроприемник 22 определяет номинал купюр, сравнивая купюры с эталонными значениями, заложенными в его памяти, и купюра следует через устройство в специальный купюроукладчик, или стекер. При этом купюроприемник 22 передает на контроллер 16 информацию о количестве введенных купюр и их номинале. Контроллер 16 вычисляет число, характеризующее количество денежных средств, введенных покупателем. Далее контроллер 16 сравнивает число, характеризующее количество денежных средств, введенных покупателем (или остаток средств на карте) и число, характеризующее стоимость требуемого количества воды. Если число, характеризующее количество денежных средств, введенных покупателем (или остаток средств на карте), не меньше числа, характеризующего стоимость требуемого количества воды, то контроллер 16 вырабатывает сигнал о выводе на экран просьбы установить тару в зону налива и по каналу передачи данных 25 передает этот сигнал на сенсорный экран 24.
Готовность тары к наливу может быть подтверждена разными средствами. При использовании, например, бесконтактного датчика (оптического, ультразвукового и т.д.), контроллер 16 вырабатывает сигнал о включении и передает этот сигнал на бесконтактный датчик. Получив этот сигнал, бесконтактный датчик начинает регистрировать наличие или отсутствие объекта в зоне своего действия (в зоне налива). Как только бесконтактный датчик регистрирует наличие объекта в зоне налива, он передает на контроллер 16 сигнал, подтверждающий готовность тары к наливу. Кроме того, подтвердить готовность тары к наливу может сам покупатель. В таком случае контроллер 16 вырабатывает сигнал о выводе на сенсорный экран 24 вопроса о готовности тары к наливу. При касании покупателем определенной области сенсорного экрана 24 на контроллер 16 поступает сигнал, подтверждающий готовность тары к наливу.
После подтверждения готовности тары к наливу, контроллер 16 вырабатывает управляющий сигнал о переводе электромагнитного клапана 8 в состояние «открыт» и передает его на электромагнитный клапан 8. Также контроллер 16 вырабатывает управляющий сигнал о включении и передает этот сигнал на насос 4. Получив эти сигналы, электромагнитный клапан 8 переходит в состояние «открыт», а насос 4 начинает подачу воды. Счетчик расхода воды 7 начинает считать количество воды, проходящее через трубопровод 9, подавая сигнал на контроллер 16 каждый раз при прохождении через счетчик расхода воды 7 определенного количества воды (единицы объема). Начинается отпуск воды, при котором она проходит по трубопроводу 9 через счетчик расхода воды 7 постоянно функционирующий фильтр грубой очистки 5 и ультрафиолетовый стерилизатор 6. Во время отпуска воды контроллер 16 сравнивает число, характеризующее количество полученных от счетчика расхода воды 7 сигналов, с числом, характеризующим требуемый объем воды. При равенстве этих двух чисел, контроллер 16 вырабатывает управляющий сигнал о прекращении работы и по каналу передачи данных 25 передает этот сигнал на насос 4. Также контроллер 16 вырабатывает управляющий сигнал о переводе электромагнитного клапана 8 в состояние «закрыт» и передает его на электромагнитный клапан 8. Счетчик расхода воды 7 перестает считать количество воды, проходящее через трубопровод 9. Далее при необходимости контроллер 16 вырабатывает сигнал о выдаче крышки и передает этот сигнал на устройство выдачи крышек 20. Также контроллер 16 вырабатывает сигнал о печати чека и передает это сигнал на чековый принтер 21.
Кроме того, в устройстве постоянно функционирует датчик измерения температуры. Через определенные промежутки времени датчик измерения температуры подает на контроллер 16 информацию о температуре окружающей среды. Контроллер 16 сравнивает число, характеризующее температуру окружающей среды, с максимальным значением температуры окружающей среды, при котором происходит замерзание систем трубопровода и емкости для воды (например, с 0°). Если число, характеризующее температуру окружающей среды, не больше числа, характеризующего максимальное значение температуры окружающей среды, при котором происходит замерзание систем трубопровода и емкости для воды, то контроллер 16 вырабатывает управляющий сигнал о включении и передает этот сигнал на электронагреватель 14, расположенный в емкости для воды, и обогреватель 12, расположенный вдоль трубопровода.
Таким образом, выполнение устройства описанным выше образом обеспечивает работоспособность устройства при отрицательных температурах окружающей среды (например, от -30°C до 0°C).
Автомат для продажи воды, содержащий корпус с емкостью для воды, трубопровод, насос, счетчик расхода воды, электромагнитный клапан, ультрафиолетовый стерилизатор, контроллер, электронагреватель, сенсорный экран, средство приема оплаты, электронагреватель, причем трубопровод, насос, счетчик расхода воды, электромагнитный клапан, ультрафиолетовый стерилизатор, контроллер, сенсорный экран, средство приема оплаты, электронагреватель установлены в корпусе, насос установлен на трубопроводе с обеспечением прокачки воды по трубопроводу, счетчик расхода воды установлен на трубопроводе с обеспечением возможности подсчета количества прокачанной воды, электромагнитный клапан установлен на трубопроводе с обеспечением возможности перекрытия подачи воды, установлен на трубопроводе с обеспечением возможности очистки подаваемой воды, ультрафиолетовый стерилизатор установлен на трубопроводе с обеспечением возможности стерилизации подаваемой воды, контроллер соединен с насосом, счетчиком расхода воды, электромагнитным клапаном, средством приема оплаты, сенсорным экраном и электронагревателем, а трубопровод одним концом присоединен к емкости для воды, а другой конец расположен с обеспечением возможности налива воды покупателю, при этом источник питания подключен с обеспечением работоспособности данного устройства, отличающийся тем, что в него введен датчик измерения температуры и обогреватель, электронагреватель расположен в емкости для воды, а обогреватель расположен вдоль трубопровода, причем датчик измерения температуры и обогреватель соединены с контроллером. 
