專利名稱：防混節(jié)能飲水機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及能夠防止飲水機l乜加熱杯內(nèi)熱水與冷水直接接觸的裝胃，避 免熱水放出時電加熱杯內(nèi)熱水與剛注入冷水的直接接觸而產(chǎn)生的傳熱和傳質(zhì)過 程的飲水機。
技術(shù)背景
目前， 一般人們使用的飲水機,當電加熱杯內(nèi)水加熱完以后,熱水放出時,冷 水會同時注入電加熱杯中，此時冷水與熱水會直接接觸而發(fā)生傳熱和傳質(zhì)過程， 使熱水損失,電加熱杯中熱水溫度降低。而放出的熱水也是隨熱水放出量的增加 水溫逐漸降低的熱水，電加熱杯內(nèi)最后還會留存一定量由于溫度降低,達不到用 戶要求而未被放出的熱水。當我們只有一次熱水需求時，留在普通飲水機電加熱 杯內(nèi)熱水的熱量會逐漸散失到周圍空氣中而白白浪費掉。 發(fā)明內(nèi)容
為了克服普通飲水機熱水放出時電加熱杯內(nèi)熱水與冷水的混合，熱水損失， 放出的熱水水溫也不夠高的缺陷，本實用新型提供了不僅能夠防止冷水與熱水混 合的方案，同時能使放出來的熱水水溫恒定、溫度足夠高。此時熱水溫度能夠達 到電加熱器溫控開關(guān)剛好跳轉(zhuǎn)到保溫狀態(tài)時的溫度(98士1.5'C)，能夠很好地滿 足人們對高溫熱水的需求。為了實現(xiàn)防止冷水與熱水的混合，專門設(shè)計了單操作 雙作用閥門，同時此飲水機還有一段特殊的雙向流管路和帶有阻逆流隔板的并行 出口過濾器。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在貯水槽下方布置一個過 濾器，過濾器的并行出口分別用導管接冷水閥門和單操作雙作用閥門的冷水入口 閥門，單操作雙作用閥門的熱水出口閥門管路的上游端接雙向流管路，雙向流管 路與電加熱杯相連，電加熱杯上沿低于貯水槽和過濾器，以便冷水能自由注入電 加熱杯中。電加熱杯上端面接一段換氣管，換氣管與貯水槽上方蒸餾水冷凝槽連 通。電加熱杯外壁下沿處緊貼一個溫控開關(guān)，電加熱杯內(nèi)裝有電加熱器，電加熱 器與溫控開關(guān)、電源開關(guān)、整流二極管、發(fā)光二極管由導線按一定結(jié)構(gòu)連接以實現(xiàn)對電加熱器的控制。熱水流出與冷水注入過程的分離是靠單操作雙作用閥門來 實現(xiàn)的。
當電加熱杯注水時，單操作雙作用閥門的熱水出口閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，而冷 水入口閥門處于打開狀態(tài)，冷水由于重力作用，沿高壓端(高液位端)經(jīng)入口閥 門沿出口閥門的管路上游端(雙向流管路)逆向流入電加熱杯中，直到貯水槽和 換氣管內(nèi)液面等高為止。電加熱杯內(nèi)氣體由換氣管導出。當電源接通時，溫控開 關(guān)處于常閉狀態(tài)，電加熱器加熱，直到溫控開關(guān)斷開，電加熱器處于保溫狀態(tài)。 打開單操作雙作用閥門，此時冷水入口閥門被關(guān)閉，同時熱水出口閥門被打開， 熱水由于重力作用自由流出，直到流完為止。關(guān)閉單操作雙作用闊門，重復上述 注水過程。飲水機的加熱與保溫狀態(tài)由發(fā)光二極管顯示。 本實用新型的有益效果是
防混節(jié)能飲水機將熱水放出和冷水注入過程分開進行，防止冷水與熱水直接 接觸而發(fā)生傳熱和傳質(zhì)過程使熱水損失；防混節(jié)能飲水機放出的熱水水溫是恒定 的；節(jié)能當我們只有一次熱水需求時，防混節(jié)能飲水機電加熱杯內(nèi)熱水可以完 全放出，而不會出現(xiàn)普通飲水機加熱杯內(nèi)留存一定量由于溫度降低達不到用戶要 求而未被放出的熱水，留存在普通飲水機內(nèi)熱水的熱量會逐漸散失到周圍空氣中
而白白浪費掉。 一個700ml電加熱杯的普通飲水機，當熱水放出400ml左右時，
熱水閥門出口溫度就已經(jīng)降到8crc以下，而放出的熱水溫度也大約在9crc左右，
此時約有300ml加熱過的熱水留存在電加熱杯中，熱量會逐漸散失到空氣中。因
此約300ml熱水的熱量被白白浪費掉了，此時熱量利用率不足60%。而當今世界
范圍內(nèi)能源緊張，節(jié)能應該受到人們足夠的重視！


以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明
圖l是本實用新型的系統(tǒng)簡圖
圖2是本實用新型的電路系統(tǒng)圖
圖3是單操作雙作用閥門的裝配圖
圖3-1，圖3-2，圖3-3，圖3-4是圖3的零件圖
圖4是并行出口過濾器的三視圖
圖5是進口和出口管路為同一個的電加熱杯圖
圖1中l(wèi).換氣縫，2.冷凝水貯槽，3.換氣管，4.換氣管液面，5.電加熱杯，6.電加熱器，7.溫控開關(guān)KSD301 (83)， 8.雙向流管路，9.單操作雙作用閥門， IO.貯水槽液面，ll.過濾器，12.冷水閥門
圖2中l(wèi).電源開關(guān)，2.溫控開關(guān)KSD301 (83)， 3. IN4007整流二極管，4. 發(fā)綠光二極管，5.發(fā)紅光二極管，6.保護龜阻，7.電加熱器，8.電加熱杯，，9. 接地線。
圖3中1.閥柄，2.出口閥芯桿，3.圓柱銷，4.閥蓋，5.出口閥芯(橡膠材 料)，6.閥體，7入口閥芯，8.密封圈壓臺，9.錐形彈簧，IO.密封環(huán)。 圖4中l(wèi).入口， 2.過濾層，3.并行出口， 4.阻逆流隔板。 圖5中l(wèi).液體進出口， 2.換氣管。
具體實施方式
在圖1中，過濾器(11)、單操作雙作用閥門(9)、雙向流管路(8)、電加 熱杯(5)、換氣管(3)順序相連構(gòu)成熱水支路；過濾器(11)、冷水閥門(12) 構(gòu)成冷水支路。當單操作雙作用闊門關(guān)閉時，單操作雙作用閥門的熱水出口閥門 處于關(guān)閉狀態(tài)，而冷水入口閥門處于打開狀態(tài)，冷水由于重力作用，會沿高壓端 (高液位端)經(jīng)入口閥門，沿出口閥門的管路上游端(雙向流管路)逆向流入電 加熱杯中，直到貯水槽和換氣管內(nèi)液面等高為止。電加熱杯內(nèi)氣體由換氣管導出。 當電源接通時，溫控開關(guān)處于常閉狀態(tài)，電加熱器加熱，直到電加熱杯內(nèi)液體達 到溫控開關(guān)動作溫度(98±1.5°0時，溫控開關(guān)斷開，電加熱器處于保溫狀態(tài)。 打開單操作雙作用閥門，此時冷水入口閥門被關(guān)閉，同時熱水出口閥門被打開， 熱水由于重力作用自由流出，直到流完為止。關(guān)閉單操作雙作用閥門，重復上述 注水過程。飲水機的加熱與保溫狀態(tài)由發(fā)光二極管顯示。打開冷水閥門冷水沿冷 水出口閥門流出。
在圖2中，當電源開關(guān)(1)接通時，溫控開關(guān)(2)就處于常閉狀態(tài)，電加 熱器(7)加熱，直到電加熱杯(8)內(nèi)液體達到溫控開關(guān)(2)動作溫度(98± 1.5'C)時，溫控開關(guān)(2)斷開，電加熱器(7)處于保溫狀態(tài)，直到熱水被放 出后冷水注入，電加熱杯(8)溫度降低到溫控開關(guān)(2)復位溫度(80土2。C), 電加熱器(7)恢復加熱狀態(tài)；或者液體未被放出，而電加熱杯(8)內(nèi)熱水熱量 散失，溫度降低到溫控開關(guān)(2)復位溫度(80士2'C)，電加熱器(7)恢復加熱 狀態(tài)。 '在圖3中，當單操作雙作用閥門關(guān)閉時，閥柄(1)處于水平狀態(tài)，錐形彈 簧(9)處于微壓縮狀態(tài)，存在一定壓力，此壓力由出口閥芯桿(2)傳遞給出口 閥芯(5)(橡膠材料)，出口閥芯(5)微變形，堵住出口，液體不能流出；當閥 柄(i)轉(zhuǎn)起時，由于半徑方向距離差迫使圓柱銷i3)同時抬起出口閥芯桿(2)、 出口閥芯(5)和入口閥芯(7),錐形彈簧被壓縮，此時出口闊門被打開，同時 入口閥門被關(guān)閉，流體(熱水)由儲存容器(電加熱杯)經(jīng)出口閥門流出；當儲 存容器內(nèi)(電加熱杯)水流盡，放開閥柄，由于錐形彈簧(9)彈力作用，閥柄 (1)復位，單操作雙作用閥門被關(guān)閉，此時出口閥門被關(guān)閉，同時入口閥門被 打開，液體(冷水)經(jīng)入口閥門流入儲存容器(電加熱杯)中。圖3只是單操 作雙作用閥門的一個實施例，還可以選用其他結(jié)構(gòu)的兩個簡單閥門來實現(xiàn)單操作 雙作用控制。
在圖4中，冷水經(jīng)過濾層(2)沿并行出口 (3)中一個經(jīng)冷水閥門流出；由 于另一出口與單操作雙作用閥門入口閥門連通，當單操作雙作用閥門關(guān)閉時，熱 水出口閥門關(guān)閉，冷水入口閥門處于打開狀態(tài)，電加熱杯與并行出口過濾器、貯 水槽處于連通狀態(tài)，如果此時打開冷水閥門，冷水流出，由于并行出口過濾器過 濾層阻力作用，過濾層下方會因為冷水流出而上方液體沒能及時補充而產(chǎn)生液體 壓力降低，低于電加熱杯上方換熱管內(nèi)同高度處液體壓力(并行出口過濾器高于 電加熱杯上沿)，若沒有阻逆流隔板(4)，此時會有并行出口過濾器和加熱杯之 間管路中因傳熱作用而變溫的少量溫水緩慢流入冷水閥門管路中，使換氣管內(nèi)液 面下降，直到壓力再次達到平衡為止。而此時由于有阻逆流隔板的存在會防止上 述現(xiàn)象發(fā)生。假如此時要產(chǎn)生回流，少量溫水要通過過濾層流到過濾層上方再次 通過過濾層才能流入冷水閥門管路中，此時換氣管內(nèi)液面也要下降而低于貯水槽 液面，而液體要由低壓端自由流向高壓是不可能的，因此不會產(chǎn)生上述逆流現(xiàn)象。 可以防止逆流，防止放出溫水和冷水混合的水。
在圖5中，液體經(jīng)過液體進出口 (1)，流入和流出電加熱杯，電機熱杯內(nèi)氣 體和水蒸氣經(jīng)過換氣管(2)排出。
說明
防混飲水機的電加熱杯容積可以根據(jù)實際使用需要選擇，例如500ml的恰好 可以滿足泡一包方便面；250ml恰好可以接一滿杯熱水。由于熱水溫度高，可以達98。C以上，非常接近沸水，因此在很多需求沸水的情況下，可以很好滿足用
戶需求。雖然偶爾也會出現(xiàn)用水量小于電加熱杯容積，此時冷水與熱水也會混合，
但是此時仍然可以保證放出的熱水是溫度均勻不變的。
并行出口過濾器高于電加熱杯，因此可以防止在飲水機上方水桶內(nèi)水用盡時 加熱杯內(nèi)熱水沿冷水管路流出，避免人們在不注意的情況下被熱水燙傷，防止加 熱杯內(nèi)水沿冷水管流盡而燒毀電加熱器。當飲水機水桶內(nèi)水將要用盡，而最后放 的是熱水時，電加熱杯內(nèi)熱水可能會流盡，此時要注意關(guān)閉電源開關(guān)，以免燒毀 電加熱器。
溫控開關(guān)斷開溫度可根據(jù)不同海拔地區(qū)適當調(diào)整，以保證在熱水沸騰時溫控 開關(guān)能夠斷開。當加熱杯體積不同時電加熱器功率、保護電阻適當調(diào)整以滿足實 際需要。
權(quán)利要求1. 一種防混節(jié)能飲水機，由貯水槽、過濾器、閥門、雙向流管、電加熱杯順序相連，其特征是電加熱杯冷熱水進出口為一個，熱水閥門為單操作雙作用閥門。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飲水機，其特征是單操作雙作用閥門由兩個閥門共 用一個閥體，由一個閥柄同時控制，兩閥門管路串聯(lián)，其中入口閥門與出口閥門 上游端管路相連接處屬于三通管路，兩個閥門同一時間內(nèi)只能有一個A (B)是 打開，另一個B (A)是關(guān)閉的，當A (B)關(guān)閉時，B (A)同時被打開，兩閥門 輪流打開和關(guān)閉，實現(xiàn)對流體的間歇式控制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飲水機，其特征是在貯水槽正下方，電加熱杯偏上 方空間有一個帶阻逆流隔板和并行出口的過濾器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飲水機，其特征是在單操作雙作用閥門與電加熱杯 之間有一個雙向流管路，既可作為冷水注入管路又可以作為熱水流出管路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飲水機，其特征是電加熱杯的冷水進口和熱水出口管路為同一個，并且?guī)в幸粋€換氣管。
專利摘要一種將電加熱杯內(nèi)熱水流出和冷水注入過程分離的飲水機。它是將貯水槽、并行出口過濾器、單操作雙作用閥門、雙向流管路、電加熱杯順序相連，靠單操作雙作用閥門來實現(xiàn)熱水流出與冷水注入過程的分離。電加熱杯外壁下沿處緊貼的溫控開關(guān)、電加熱器、電源開關(guān)、整流二極管、發(fā)光二極管由導線按一定結(jié)構(gòu)連接以實現(xiàn)對電加熱器的控制。
文檔編號A47J31/00GK201243949SQ20082008912
公開日2009年5月27日 申請日期2008年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月21日
發(fā)明者王金良 申請人:王金良