Изобретение относится к оборудованию подачи питьевой воды, а именно к системе, позволяющей бесконтактно подавать холодную или горячую, или газированную воду в целях ограничения физических контактов людей в публичных местах в периоды массового распространения заболеваний.

Из уровня техники известна система раздачи напитков (патент РФ №2555787, опубликовано 10.07.2015 г.), которая содержит корпус с разливочной трубкой, расположенной в углублении на передней панели корпуса, при этом к разливочной трубке подключаются трубопроводы для подачи холодной или горячей, или газированной воды, или воды комнатной температуры. Также корпус имеет устройство визуальной идентификации (например, считывающее штрихкод) или сенсорную панель управления, связанную с программируемым блоком управления.

В данном случае через нажатие кнопок на панели управления пользователь может осуществить розлив воды по своему выбору в необходимом количестве. Кроме того, пользователь может указать параметры порций воды различных типов по своему усмотрению при формировании штрихкода, который после считывания с помощью устройства визуальной идентификации обрабатывается в программируемом блоке управления с последующей выдачей питьевой воды.

Рассмотренная система раздачи напитков позволяет через одну разливочную трубку выдать пользователю разные типы воды на его выбор, что является удобным.

Однако в данном случае в качестве основного способа розлива жидкости предусмотрен контактный способ, что приводит к скоплению грязи и бактерий на кнопках панели управления, особенно в общественных местах, и способствует распространению заболеваний. Предусмотренный бесконтактный способ розлива воды посредством штрихкода является трудоемким и неудобным: сначала необходимо сформировать сам штрихкод с требуемыми параметрами, затем распечатать либо другим способом визуализировать его, затем поднести к устройству визуальной идентификации.

Следует отметить, что указанная система раздачи напитков имеет массивный корпус с устанавливаемой бутылкой питьевой воды в его верхней части, занимает достаточно много места и может быть установлена только как отдельный элемент интерьера.

При этом расположение разливочной трубки в углублении на передней панели корпуса приводит к необходимости нагибания пользователя, что может быть сложно реализуемым для людей с болезнями спины. Также неудобным является розлив воды в объемные емкости, которые могут не поместиться в указанное углубление в корпусе. В таком случае существует вероятность проливания части воды мимо емкости, и тогда для доливания жидкости пользователю придется заново создавать штрихкод и повторять все операции, что дополнительно повышает трудоемкость пользования рассмотренной системой.

Известна система бесконтактной подачи воды (интернет-ресурс https://www.youtube.com/watch?v=TjzCI8B4FYs&ab channel=%D0%AD% D0%B A%D0%BE%D 1 %86%D0%B5%D0%BD%D 1 %82%D 1 %80QASIS, дата публикации 20.10.2020 г., просмотрено 26.11.2021 г.), которая содержит корпус с разливочной трубкой, расположенной в углублении на передней панели корпуса, при этом к разливочной трубке подключаются трубопроводы для подачи воды комнатной температуры или охлажденной воды, или горячей воды, а на корпусе расположены инфракрасные датчики для бесконтактной подачи указанных типов воды.

Рассмотренная система позволяет произвести розлив воды по желанию пользователя за счет поднесения его руки к нужному инфракрасному датчику, что в целом делает процесс удобным, быстрым и безопасным с точки зрения распространения заболеваний в местах массового скопления людей.

Однако данная система не предполагает подачу пользователю газированной воды, что ограничивает ее функциональные возможности.

К тому же разливочная трубка, как и в предыдущем решении, расположена в углублении на передней панели корпуса. Сам корпус является массивным и занимает много места, а величина углубления может быть выполнена недостаточной для того, чтобы быстро и удобно наполнить питьевой водой большую емкость. В таком случае пользователю необходимо держать емкость в руках и ждать ее наполнения в согнутом положении, плюс вода может быть пролита на пол мимо заполняемой емкости.

Известна система выдачи жидкости (патент РФ №2732088, опубликовано 11.09.2020 г.), принятая за наиболее близкий аналог к заявляемому решению, которая содержит корпус и ингредиентной системой, диспенсер для выдачи напитков, имеющий корпусную часть и раздаточную головку, трубопровод, соединяющий указанный корпус и указанный диспенсер, сенсорную панель управления, расположенную на диспенсере для выбора наливаемого напитка и связанную с блоком управления, запускающим работу соответствующих насосов для подачи выбранного напитка из ингредиентной системы в трубопровод, соединяющий указанный корпус и указанный диспенсер.

Указанная система предназначена для выдачи горячих, холодных и газированных напитков, в том числе напитков под любой торговой маркой PepsiCo.

Разделение указанной системы на корпус и диспенсер, которые связаны между собой гибким трубопроводом, позволяет установить диспенсер на любой горизонтальной поверхности (например, столешнице, барной стойке и т.д.) на удобной высоте для пользования и при этом в корпусе, расположенном под столешницей, можно компактно разместить все основные функциональные узлы (блок управления, насосы и т.д.), необходимые для получения требуемых напитков. В таком случае, рассмотренная система устанавливается с экономией имеющего пространства без необходимости отведения под нее отдельного места. При этом под диспенсер может быть поставлена емкость любого объема с минимальным риском проливания напитков.

Однако данная система предусматривает наличие только контактного способа выдачи напитков посредством сенсорной панели управления, что подразумевает использование одной системы выдачи напитка большим количеством людей в общественных местах и наличие физического контакта между ними, что приводит к скоплению грязи и бактерий, снижению уровня безопасности среди населения, что в итоге способствует росту заболеваемости в период обострения эпидемиологической ситуации.

Технической проблемой настоящего изобретения является устранение недостатков, присущих аналогам, и создание системы бесконтактной подачи холодной или горячей, или газированной питьевой воды, исключающей физический контакт людей при потреблении питьевой воды из одного диспенсера в общественных местах и способствующей снижению роста заболеваемости среди населения.

Техническим результатом изобретения является повышение безопасности потребления холодной или горячей, или газированной питьевой воды при сохранении компактных размеров самой системы для подачи разных типов питьевой воды за счет выполнения диспенсера системы в виде крана и расположения на нем бесконтактных датчиков для подачи холодной или горячей, или газированной воды.

Технический результат достигается при использовании системы бесконтактной подачи холодной или горячей, или газированной воды, содержащей корпус с расположенными в нем устройствами для охлаждения питьевой воды, устройствами для нагревания питьевой воды и карбонизатором для получения газированной питьевой воды. Система содержит диспенсер для розлива питьевой воды, выполненный в виде крана, трубопроводы, соединяющие указанные устройства для охлаждения, нагревания питьевой воды и карбонизатор с указанными диспенсером. Также система содержит бесконтактные датчики, реагирующие на поднесение к ним руки пользователя, для запуска процесса розлива выбранного типа воды, расположенные на указанном диспенсере. При этом указанные бесконтактные датчики соединены с блоком управления, расположенным в указанном корпусе и запускающим процесс подачи холодной или горячей, или газированной воды из соответствующих устройств, расположенных в корпусе, в соответствующие трубопроводы и далее в указанный диспенсер.

На диспенсере в виде крана могут быть расположены сенсорные кнопки или сенсорная панель управления для подачи холодной или горячей, или газированной воды.

На диспенсере в виде крана может быть расположен датчик присутствия пользователя.

В корпусе заявляемой системы может быть расположен модуль беспроводной связи для управления процессом подачи питьевой воды, например, с помощью личного мобильного устройства пользователя.

Как и в случае наиболее близкого аналога, разделение заявляемой системы на корпусную часть и диспенсер в виде крана, которые связаны между собой гибкими трубопроводами для выдачи питьевой воды выбранного типа, позволяет выполнить систему максимально функциональной и при этом компактной. В данном случае отсутствует необходимость отведения отдельного места для установки всей системы подачи питьевой воды: корпусная часть системы может быть расположена в одной части помещения, а диспенсер в виде крана - в другой. Такая конструктивная реализация заявляемой системы экономит пространство помещения, позволяет легко производить ее монтаж и демонтаж в зависимости от условий интерьера.

При этом диспенсер в виде крана можно установить на любую горизонтальную поверхность (столешницу, барную стойку и т.д.) на требуемую и удобную высоту для пользователей. Под диспенсер в виде крана может быть поставлена емкость любого объема без риска проливания питьевой воды.

Размещение бесконтактных датчиков (например, бесконтактных датчиков измерения расстояния) для подачи холодной или горячей, или газированной воды непосредственно на самом диспенсере в виде крана позволяет быстро, удобно и безопасно реализовать бесконтактный процесс получения нужного типа питьевой воды в любую емкость без ее проливания, что исключает физический контакт между людьми в общественных местах и снижает риск развития заболеваний.

В итоге, заявляемая система подачи питьевой воды занимает мало места в помещении и может быть смонтирована со значительным разнесением друг от друга корпусной части системы и диспенсера виде крана в зависимости от требований интерьера. Также она представляет пользователю возможность выбрать нужный тип питьевой воды, безопасно налить воду на удобной высоте без необходимости нагибания и нагрузки на спину.

На фиг. 1 показан общий вид диспенсера заявляемой системы, расположенный на столешнице.

На фиг. 2 показан вид слева диспенсера заявляемой системы, расположенный на столешнице.

На фиг. 3 показан вид справа диспенсера заявляемой системы, расположенный на столешнице.

На фиг. 4 показан вид сзади диспенсера заявляемой системы, расположенный на столешнице.

На фиг. 5 показан общий вид корпуса заявляемой системы. На фиг. 6 показан вид справа корпуса заявляемой системы.

На фиг. 7 показан вид сзади корпуса заявляемой системы.

Система бесконтактной подачи холодной или горячей, или газированной воды содержит корпус 1 и диспенсер 2, выполненный в виде крана.

Диспенсер 2 в виде крана может располагаться на столешнице 3, при этом корпус 1 системы может быть расположен как под столешницей 3, так и в другом месте помещения. Кран диспенсера 2 в частном случае может иметь Г-образную форму (фиг 1). Также может быть выбрана любая другая форма крана.

На диспенсере 2 в виде крана расположены бесконтактные датчики измерения расстояния, реагирующие на поднесение к ним руки пользователя для запуска процесса розлива воды: бесконтактный датчик подачи холодной воды 4 (фиг. 3), расположенный в правой части диспенсера 2; бесконтактный датчик подачи горячей воды 5 (фиг. 4), расположенный на задней части диспенсера 2; бесконтактный датчик подачи газированной воды 6 (фиг. 2), расположенный в левой части диспенсера 2.

Также на диспенсере 2 в виде крана могут быть расположены сенсорные кнопки 7, 8 и 9 или панель управления для подачи соответственно холодной, горячей и газированной воды (фиг. 1).

Также на диспенсере 2 могут быть расположены датчик присутствия пользователя 10, датчик освещенности 11 (фиг. 1).

В столешнице 3 устанавливается каплесборник 12 (фиг. 1), который выходит в канализацию либо соединяется с поддоном 13 с датчиком его переполнения, расположенными в нижней части корпуса 1.

Корпус 1 выполнен на силовой раме 14 и имеет преимущественно форму параллелепипеда. Для удобства перемещения корпуса 1 в его нижней части установлены колесики 15 (фиг. 6, 7).

В корпусе 1 расположены такие устройства для охлаждения питьевой воды, как конденсатор-охладитель 16 с контуром охлаждения, чиллер 17 (фиг. 5). Чиллер 17 предназначен для охлаждения питьевой воды, проходящей по контуру охлаждения из нержавеющей стали, которые расположены в баке с технической водой (теплоносителем). Охлажденная техническая вода за счет конвекции и теплопроводности забирает тепло питьевой воды и передает его через контур охлаждения с фреоном на рассеивающее устройство - конденсатор-охладитель 16.

В корпусе 1 расположены такие устройства для нагревания питьевой воды, как бойлер 18 с датчиком уровня воды в бойлере (фиг. 7). Бойлер 18 представляет собой бак из нержавеющей стали, в котором вода нагревается при помощи ТЭНа.

Для получения газированной воды в корпусе 1 расположен карбонизатор 19 с датчиком уровня воды в нем (фиг. 5, 6, 7). Карбонизатор 19 представляет собой устройство, в котором вода смешивается с углекислым газом, подаваемым через отдельный трубопровод (не показан).

Вышеуказанные устройства для охлаждения питьевой воды 16 и 17, устройства для нагревания питьевой воды 18 и карбонизатор 19 соединяются с диспенсером 2 в виде крана посредством гибких трубопроводов (не показаны), длина которых может быть подобрана в зависимости от расстояния между указанными устройствами, расположенными в корпусе 1, и диспенсером 2 в виде крана, который может быть размещен отдельно и закреплен на столешнице 3.

Для накачки холодной воды в карбонизатор 19 используется насос 20 (фиг. 6), который компенсирует разницу давлений углекислого газа в карбонизаторе 19 и холодной воды на его входе. То есть насос 20 поднимает давление холодной воды до такого уровня, чтобы преодолеть давление углекислого газа и закачать холодную воду в карбонизатор 19, где она будет смешана с углекислым газом для подачи газированной воды пользователю через диспенсер 2 в виде крана. Также система имеет насос 21 (фиг. 7) для подачи горячей воды из бойлера 18 в соответствующий трубопровод, идущий к диспенсеру 2 в виде крана.

Холодная вода подается в диспенсер 2 в виде крана из соответствующих устройств охлаждения 16 и 17 без насоса за счет давления в системе холодного водоснабжения.

Также корпус 1 содержит компрессор 22, вентилятор охлаждения 23 (фиг. 6, 7). Для регулирования скорости потока корпус 1 имеет соленоидный клапан холодной воды, соленоидный клапан горячей воды (не показаны).

Также в корпусе 1 расположены блок управления 24, блоки питания 25 (фиг. 5).

Помимо этого, в корпусе 1 могут быть расположены агитатор технической воды, датчик температуры окружающей среды, датчики давления воды и другие дополнительные функциональные узлы.

Корпус 1 имеет также порт USB для подключения к персональному компьютеру для настройки параметров и контроля состояния устройств, расположенных в корпусе 1.

Работает заявляемая система следующим образом.

На диспенсере 2 устанавливаются бесконтактные датчики измерения расстояния 4 5, 6, реагирующие на поднесение к ним руки пользователя. Также при необходимости устанавливаются сенсорные кнопки 7, 8, 9 или панель управления (фиг. 1).

В столешнице 3 вырезаются два отверстия соответствующего размера, в которые монтируются диспенсер 2 и каплесборник 12. Крепление к столешнице 3 диспенсера 2 и каплесборника 12 производится гайками через центрирующую пластину, которая предотвращает проворот устройств по своей оси. Вывод воды из каплесборника 12 может быть осуществлен в имеющий выход в канализацию либо в поддон каплесбоника 13 в нижней части корпуса 1 (фиг. 1). Диспенсер 2 соединяется с чиллером 17, карбонизатором 19 и бойлером 18 для подачи холодной, газированной и горячей воды соответственно посредством соответствующих силиконовых трубопроводов.

Указанные бесконтактные датчики 4, 5, 6 и сенсорные кнопки 7, 8, 9 при их наличии соединяются с блоком управления 24, расположенным в корпусе 1 посредством шнура подключения к оборудованию (не показан).

Корпус 1 соединяется с водопроводными трубами. Подаваемая в корпус 1 вода очищается при помощи фильтров.

Указанные бесконтактные датчики 4, 5, 6 активируются при поднесении к ним руки пользователя на расстоянии 2-6 см. Также заявляемая система может быть активирована при нажатии сенсорных кнопок 7, 8, 9 расположенных на диспенсере 2 в виде крана.

При этом во избежание случайной подачи воды, особенно горячей, может быть установлен датчик присутствия пользователя 10.

При активировании бесконтактного датчика подачи холодной воды 4 блок управления 24 запускает соответствующие устройства для подачи охлажденной питьевой воды (конденсатор-охладитель 16 с контуром охлаждения, чиллер 17), которая благодаря давлению ХВС проходит по соответствующему трубопроводу из корпуса 1 в диспенсер 2 в виде крана

Горячая вода нагревается в бойлере 18 заблаговременно и поддерживается в нем в нужном объеме и с нужной температурой. При активировании бесконтактного датчика подачи горячей воды 5 блок управления 24 запускает процесс подачи нагретой питьевой воды, которая из бойлера 18 поступает в насос 21, затем в соответствующий трубопровод и диспенсер 2 в виде крана.

При активировании бесконтактного датчика подачи газированной воды 6 блок управления 24 запускает карбонизатор 19 с датчиком уровня воды в карбонизаторе 19. Затем газированная воды проходит по соответствующему трубопроводу в диспенсер 2 в виде крана. Процесс подачи любого типа воды происходит до тех пор, пока пользователь удерживает руку на заданном расстоянии от нужного бесконтактного датчика 4, 5 или 6.

Аналогично происходит процесс подачи каждого из указанных типов воды при нажимании соответствующих сенсорных кнопок 7, 8, 9.

С помощью датчика освещенности 11 можно подсветить область под диспенсером 2, чтобы видеть процесс наливания питьевой воды в емкость. Кроме того, датчик освещенности 11 может регулировать режим работы заявляемой системы (режим экономии электроэнергии, режим «сон», активный режим работы оборудования). Например, при низкой освещенности в ночное время и неактивности датчика присутствия пользователя 10 в течение долгого времени, заявляемая система сначала переходит в режим экономии электроэнергии, а затем в режим «сон» для снижения энергозатрат. При включении освещения или увеличении освещенности естественным путем происходит «пробуждение» системы и вывод ее в активное состояние.

В блоке управления 24 может быть установлен модуль беспроводной связи (не показан), который позволяет идентифицировать заявляемую систему в мобильном устройстве пользователя и выбрать параметры для наливания нужного типа питьевой воды. При получении сигнала от модуля беспроводной связи блок управления 24 запускает процесс охлаждения, нагревания или газирования питьевой воды с последующей ее выдачей пользователю через диспенсер 2. Такое решение дополнительно позволяет бесконтактно осуществить розлив питьевой воды.

Также наличие у заявляемой системы модуля беспроводной связи позволяет связать ее с удаленной системой диспетчеризации, которая:

- может выдавать статистические данные для управляющей компании (когда, сколько, какого типа воды было выдано через диспенсер 2, оставшийся ресурс фильтров, оставшееся количество углекислого газа и т.д.); - позволяет проводить эффективное планирование оперативных затрат, ресурсов компании.

На основе таких статистических данных и машинного обучения формируется гибкая система подготовки воды, то есть становится возможным подготавливать воду только в необходимом объеме с заданными параметрами в каждый момент работы оборудования, не держать полный бойлер 18 горячей воды в ночное время, в выходные и праздничные дни, а также отслеживать часы низкого и пикового потребления воды. Причем указанные особенности потребления питьевой воды можно учитывать индивидуально для каждой единицы оборудования, установленного в офисах, на разных этажах здания и т.д.

Наличие у заявляемой системы модуля беспроводной связи и соединение такого модулей с удаленной системой диспетчеризации позволяют снизить нагрузку на систему и значительно (примерно на 30%) сократить затраты на ее ремонт и обслуживание. Данные виды работ становится возможным проводить в случае необходимости, а не по графику. При этом за счет уменьшения потребления электроэнергии увеличивается и экологическая составляющая.

Таким образом, заявляемая система реализует эффективную модель раздачи питьевой воды, при которой можно совместить:

- автоматизацию процесса раздачи питьевой воды в местах скопления людей, а именно отсутствие необходимости в дополнительном рабочем персонале для раздачи воды и исключение механического воздействия между аппаратом и пользователем;

- практику отказа от использования неэкологичных пластиковых бутылок и от закупки бутилированной воды;

- поддержание режима безопасного взаимодействия людей в публичном пространстве и ограничение физических контактов между людьми для предотвращения передачи бактерий и вирусов, особенно в период эпидемий и массовых заболеваний. Заявляемая система подходит для обеспечения питьевой водой больших офисных пространств, публичных мест с высоким спросом людей на питьевую воду, так как занимает минимальное пространство, при этом обладая максимальной производительностью.