專(zhuān)利名稱(chēng)：一種開(kāi)水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開(kāi)水器，特別是涉及一種利用大功率電熱元件加熱及超聲波發(fā)生器于一體的，具有傳能、阻垢、除垢以及提升水質(zhì)等功能的開(kāi)水器，適用于對(duì)水質(zhì)要求高、飲用周期短等大功率團(tuán)體式快熱式開(kāi)水器。
背景技術(shù)：
目前，開(kāi)水器在工作的過(guò)程中，由于水中礦物鹽分的存在，當(dāng)水溫達(dá)到80°C左右時(shí)，開(kāi)始出現(xiàn)晶體形成現(xiàn)象，這些晶體隨著量的增多，逐漸聚集，凝結(jié)成塊，附著在電熱元件及容器等表面上，形成污垢。污垢的形成和積累，會(huì)導(dǎo)致容器腐蝕嚴(yán)重；電熱元件傳熱效率降低，內(nèi)部熱量難以傳遞到水中，溫度急劇升高，進(jìn)而影響電熱元件的使用壽命和工作性能，嚴(yán)重者導(dǎo)致因高溫?cái)嗔选Ｗ韫?、除垢是?dāng)前開(kāi)水器系列面臨的主要問(wèn)題之一。傳統(tǒng)開(kāi)水器阻垢除垢的方法主要有電鍍、清洗等化學(xué)方法，離子滲透、電離等物理方法，以及設(shè)備停止工作手工除垢的方法。這些方法存在加工困難、成本高、污染嚴(yán)重、耗時(shí)耗力，工作勞動(dòng)強(qiáng)度大以及影響正常工作等方面的不足，且難以達(dá)到較為理想的阻垢、除垢的目的。目前常用的開(kāi)水器電熱元件，尤其是特種陶瓷等特殊電熱元件，如果結(jié)垢現(xiàn)象較嚴(yán)重，嚴(yán)重影響電熱元件的使用性能和壽命?，F(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于超聲波除垢主要是在鍋爐管道中的應(yīng)用，目的是避免鍋爐管道堵塞，直接對(duì)鍋爐本體的應(yīng)用尚未見(jiàn)報(bào)道；而且由于現(xiàn)有技術(shù)中超聲波發(fā)生器體積大，重量大，在實(shí)際應(yīng)用中還很少應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種超聲波作用產(chǎn)生小分子能量水，并集大功率電熱元件快速加熱與超聲波阻垢、除垢于一體的開(kāi)水器。本發(fā)明超聲波作為一種能量波，將開(kāi)水器中的水轉(zhuǎn)變成一種小分子能量水，提高水的質(zhì)量，利用人體吸收。而且超聲波除垢作為一種新型的除垢方法，具有優(yōu)越的機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)；以其傳播方向好、穿透能力強(qiáng)、在介質(zhì)中傳播衰減小等優(yōu)點(diǎn)，開(kāi)始應(yīng)用在鍋爐、管道等設(shè)備上，具有較好的阻垢除垢效果。目前在日常飲用開(kāi)水器上的應(yīng)用還未見(jiàn)報(bào)道。超聲波不僅具有防垢、除垢的作用，而且可以對(duì)水作用產(chǎn)生的小分子能量水。而且沒(méi)有進(jìn)行超聲波對(duì)水分子作用的相關(guān)研究，目前還未發(fā)現(xiàn)超聲波在開(kāi)水器上的應(yīng)用實(shí)例。 根據(jù)超聲波的除垢原理，將超聲波除垢作用在開(kāi)水器上，可以達(dá)到水質(zhì)的健康飲用、電熱元件的長(zhǎng)期使用、對(duì)水質(zhì)的無(wú)污染等效果。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種開(kāi)水器，包括水箱、電熱元件、超聲波發(fā)生器、高水位探針、低水位探針、溫控器、水龍頭、進(jìn)水口、排污口、排氣孔、控制器和支座；水箱由不銹鋼或者鋁合金制成的空心結(jié)構(gòu)，水箱設(shè)置在支座上；一個(gè)超聲波發(fā)生器安裝在水箱壁上，伸入水體內(nèi)，或者是多個(gè)超聲波發(fā)生器分布在水箱外壁；超聲波發(fā)生器發(fā)射出頻率在20-40kHz，功率為200-1000W的超聲波；電熱元件固定在水箱上；高水位探針、低水位探針?lè)謩e設(shè)置在水箱上部和下部，用來(lái)感應(yīng)水箱內(nèi)水位的變化，并傳遞感應(yīng)信號(hào)；水龍頭設(shè)置在水箱下部；溫控器設(shè)置在水箱內(nèi)壁上部；水箱底部設(shè)有進(jìn)水口和排污口，頂部設(shè)有排氣孔；高水位探針、低水位探針、溫控器、電熱元件、超聲波發(fā)生器分別連接接到控制器上。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，所述的水箱內(nèi)壁優(yōu)選設(shè)有內(nèi)膽，內(nèi)膽設(shè)有保溫層。所述水箱優(yōu)選設(shè)有進(jìn)水區(qū)、煮水區(qū)和保溫區(qū)，進(jìn)水區(qū)、煮水區(qū)和保溫區(qū)依次連通。所述水箱優(yōu)選為方型或圓筒型，容積優(yōu)選為5-100L。所述電熱元件優(yōu)選為陶瓷電熱元件或者電熱管。所述高水位探針和低水位探針優(yōu)選金屬電子探頭水位檢測(cè)傳感器。所述控制器優(yōu)選為ADT-FTKSQ型控制器。所述水箱優(yōu)選設(shè)置在外殼內(nèi)，外殼的形狀為方型或圓柱形，外殼在正壁面?zhèn)攘粲兴堫^伸出口 ；控制器設(shè)置在外殼上。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果(1)本發(fā)明采用頻率為20_40kHz，功率為200-1000W的超聲波作用于飲用自來(lái)水， 超聲波產(chǎn)生的能量傳遞給水分子團(tuán)，將水分子團(tuán)轉(zhuǎn)變成更小的微(小)水分子團(tuán)，利用核磁測(cè)定水的氧半峰寬由125. 86MHZ降低到98. 75MHZ，導(dǎo)致水的滲透壓升高，滲透能力增強(qiáng)。使水形成小分子能量水，有利于人體的吸收，超聲波處理后的能量水使得生物的成長(zhǎng)健康性明顯提高，植物抽芽率提高7. 11%左右。生物理化試驗(yàn)表明，生物對(duì)超聲波處理后的水的吸收率提高觀.94%。(2)超聲波發(fā)生器發(fā)出的20_40kHz的高頻波，在水中的傳播速度達(dá)到1200m/s左右，金屬固體中傳播速度越為5000m/s，機(jī)械品質(zhì)好，穿透能力強(qiáng)、集束性好，其機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)等能達(dá)到開(kāi)水器的防垢、除垢效果好。未經(jīng)過(guò)超聲波處理的開(kāi)水器運(yùn)行15天后，在陶瓷電熱元件上形成2-3mm的垢層。本發(fā)明開(kāi)水器利用超聲波除垢，通過(guò)相同的時(shí)間試驗(yàn)測(cè)試，電熱元件邊界表面結(jié)垢層僅為0. OOlmm左右，中部仍保持光滑狀態(tài)，較好地達(dá)到了防垢、除垢的目的；(3)結(jié)垢現(xiàn)象的減少，確保了電熱元件的使用性能及使用壽命，使開(kāi)水器能夠長(zhǎng)期高效的運(yùn)行。(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，超聲波處理后的開(kāi)水，水中的礦物質(zhì)沒(méi)有受到影響，利用火焰原子吸收法對(duì)自來(lái)水、自來(lái)水不經(jīng)任何處理燒開(kāi)的水及經(jīng)超聲波處理后燒開(kāi)的水進(jìn)行礦物質(zhì)檢測(cè)，Ca元素的含量(mg/L)分別為觀.9、28. 6,28.7 ；Mg元素的含量(mg/L)分別為2. 99、 2. 96,2. 98 ；As的含量均小于0. 01mg/L，保證了人體對(duì)礦物質(zhì)的需求；經(jīng)過(guò)超聲波處理后的開(kāi)水與未經(jīng)超聲波處理的開(kāi)水相比，小分子率提高50% -70%。(5)本發(fā)明的開(kāi)水器應(yīng)用超聲波除垢的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了開(kāi)水形成小分子能量水，提高了水的品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)水加工的原理創(chuàng)新。


圖1為本發(fā)明開(kāi)水器的裝置示意圖；圖2為開(kāi)水器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的左視圖3為超聲波發(fā)生器放置的第二實(shí)施實(shí)例圖；圖4為開(kāi)水器中控制器的電器原理圖。
具體實(shí)施例方式為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達(dá)到的目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說(shuō)明。如圖1、2、3所示，一種電開(kāi)水器包括水箱1、電熱元件2、超聲波發(fā)生器3、高水位探針8、低水位探針9、溫控器10、水龍頭4、進(jìn)水口 5、排污口 6、排氣孔7、控制器11、外殼12 和支座13。水箱1由不銹鋼或者鋁合金制成空心結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要設(shè)計(jì)成方形、圓桶形等形狀結(jié)構(gòu)；容積優(yōu)選為5-100L ；水箱1還可分別設(shè)有進(jìn)水區(qū)、煮水區(qū)和保溫區(qū)，進(jìn)水區(qū)、煮水區(qū)和保溫區(qū)依次連通。水箱內(nèi)壁優(yōu)選設(shè)有內(nèi)膽，內(nèi)膽設(shè)有保溫層。超聲波發(fā)生器3安裝在水箱1側(cè)壁上，嵌入在水箱1內(nèi)部，直接在水中產(chǎn)生超聲波，也可以是多個(gè)超聲波發(fā)生器3安裝在水箱1外壁，多個(gè)超聲波發(fā)生器3分別透過(guò)固體金屬壁面向水中傳遞超聲波。超聲波發(fā)生器3是一種超聲波發(fā)生元件，發(fā)射出頻率在20-40kHz，功率為200-1000W的超聲波；電熱元件2是開(kāi)水器的能量源，對(duì)水進(jìn)行加熱，固定在水箱1側(cè)壁或者底部上，電熱元件2可以是陶瓷電熱元件、電熱管或其他電熱元件類(lèi)型，電熱元件2優(yōu)選陶瓷電熱元件，根據(jù)需要選取功率為6-12kW的陶瓷電熱元件；高水位探針8和低水位探針9分別設(shè)置在水箱1上部和下部，用來(lái)感應(yīng)水箱內(nèi)水位的變化，并傳遞感應(yīng)信號(hào)；水龍頭4設(shè)置在水箱1的下部；溫控器10設(shè)置在水箱1內(nèi)壁上，伸入水箱1內(nèi)，在開(kāi)水器工作時(shí)能夠浸沒(méi)在水中感應(yīng)水的溫度，對(duì)流出水龍頭4的水進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，及時(shí)顯示信號(hào)，確保健康飲用；進(jìn)水口 5設(shè)置在水箱 1底部(也可在其他合理位置)，在開(kāi)水器工作的過(guò)程中，根據(jù)水箱1內(nèi)高水位探針8、低水位探針9傳出的信號(hào)，自動(dòng)控制進(jìn)水狀況；排污口 6設(shè)置在水箱底部，當(dāng)開(kāi)水器運(yùn)行一段時(shí)間后，要對(duì)水箱1進(jìn)行清洗時(shí)，清洗后的污水從排污口 6流出；水箱1上部設(shè)有排氣孔7，水燒開(kāi)后有水蒸氣生成，為確保水箱1安全工作，將水蒸氣及時(shí)地從排氣孔7排出；水箱1連同各種元件安放在開(kāi)水器外殼12內(nèi)，外殼12固定在支座13上；外殼12上設(shè)置控制器11， 高水位探針8、低水位探針9、溫控器10、電熱元件2、超聲波發(fā)生器3分別連接接到控制器 11上，用來(lái)控制開(kāi)水器的正常工作。設(shè)計(jì)外殼的形狀為方型或圓柱型等形狀，在正壁面?zhèn)攘粲兴堫^伸出口和其它附屬顯示區(qū)，外殼可在外觀上進(jìn)行美化，貼有相關(guān)的使用說(shuō)明、產(chǎn)品合格標(biāo)識(shí)碼。整個(gè)開(kāi)水器安放在支座上，進(jìn)行固定。陶瓷電熱元件由陶瓷材料將電阻絲包裹，經(jīng)成型、熱壓燒結(jié)和機(jī)械加工而成；功率大，耐1300°C高溫；安全，折斷情況下漏電電流低于IOmA ；壽命長(zhǎng)，使用壽命最低可達(dá)到 5000h;體積小、重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐腐蝕性強(qiáng)；電熱管是由密閉金屬材料為外殼，包裹電熱絲、并填充絕緣高導(dǎo)熱性能的填充物加工而成。高水位探針8和低水位探針9都是金屬電子探頭水位檢測(cè)傳感器，用來(lái)感應(yīng)水箱 1內(nèi)水位，輸出高或低電平信號(hào)，將水位傳遞給控制器11。溫控器10感應(yīng)水箱1內(nèi)水溫度情況，這些感應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，及時(shí)傳遞進(jìn)行信號(hào)傳遞及調(diào)節(jié)。如圖4所示，控制器11為ADT-FTKSQ型控制器，集電源開(kāi)關(guān)、信號(hào)接收和轉(zhuǎn)換于一體器件，用來(lái)接收信號(hào)，并發(fā)出操作指令，控制開(kāi)水器的工作狀況。開(kāi)水器工作的過(guò)程中，水箱1內(nèi)的水接觸到低水位探針9時(shí)，將探針感應(yīng)水信號(hào)傳遞給控制器11，控制器11通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換，并發(fā)出電熱元件2的控制信號(hào)，電熱元件2開(kāi)通開(kāi)始加熱；當(dāng)水箱1內(nèi)的水位達(dá)到高水位探針8時(shí)，探針感應(yīng)信號(hào)傳輸給控制器11，控制器11發(fā)出進(jìn)水閥5控制信號(hào)，關(guān)閉進(jìn)水閥5 ；當(dāng)水箱1內(nèi)的水被加熱到95°C時(shí)，溫控器10傳出感應(yīng)信號(hào)，傳遞給控制器11，控制器11再次發(fā)出信號(hào)，關(guān)閉電熱元件2，停止加熱，水箱1內(nèi)的水可以引用。當(dāng)水箱1內(nèi)的水流出后，水位下降，脫離高水位探針8，控制器11開(kāi)始控制開(kāi)水閥5進(jìn)水，進(jìn)入下一個(gè)周期。設(shè)計(jì)外殼12的形狀方型、圓柱型，在正壁面?zhèn)攘粲兴堫^4伸出口和其他附屬顯示區(qū)，在外觀上進(jìn)行美化，并貼有相關(guān)的使用說(shuō)明、產(chǎn)品合格標(biāo)識(shí)碼等。整個(gè)開(kāi)水器安放在支座13上，進(jìn)行固定。開(kāi)水器工作時(shí)，按下電源開(kāi)關(guān)，接通電源，水源開(kāi)始從進(jìn)水口 5進(jìn)入水箱1，水箱1 內(nèi)水位達(dá)到低水位探針時(shí)，電熱元件2開(kāi)始加熱，水位上升到高水位探針9時(shí)，進(jìn)水口 5停止進(jìn)水，電熱元件2繼續(xù)加熱，溫控器10感應(yīng)水的溫度，溫度變化時(shí)及時(shí)的傳出信號(hào)，通過(guò)控制器11控制電熱元件2的工作狀態(tài)，將水溫控制在95°C左右，達(dá)到保溫的目的。在開(kāi)水器工作時(shí)，超聲波發(fā)生器3在水加熱的過(guò)程中可以連續(xù)工作，也可以間斷式工作，發(fā)出的超聲波使水的分子間距增大，黏度降低，加速成核，使鹽分在水溶液中就快速形成晶體；超聲波發(fā)生器3通過(guò)空化效應(yīng)產(chǎn)生的強(qiáng)大壓力，使成垢晶體破碎成小顆粒狀；傳播的速度差產(chǎn)生的剪切應(yīng)力，并減弱晶體分子與容器界面間的結(jié)合力，阻礙污垢在容器表面凝結(jié)；超聲波發(fā)生器3通過(guò)機(jī)械效應(yīng)產(chǎn)生的濃度差，使污垢脫離，達(dá)到除垢的目的；從而達(dá)到了超聲波阻垢、除垢的目的。本發(fā)明開(kāi)水器利用超聲波除垢，超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的疏密超聲波在水中與小于共振尺寸的微小氣泡產(chǎn)生共振，當(dāng)超聲波聲壓增加，氣泡內(nèi)的壓強(qiáng)小于原來(lái)的靜壓強(qiáng)，氣泡迅速漲大，氣泡被絕熱壓縮至爆炸湮滅。這種水中小氣泡“形成-長(zhǎng)大-爆破”的過(guò)程叫做空化效應(yīng)?？栈?yīng)產(chǎn)生局部高溫、高壓和射流等作用，在器件表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的機(jī)械攪拌效應(yīng)， 將成垢鹽晶體粉碎防止在表面結(jié)垢；超聲波產(chǎn)生一定的速度差，在界面上形成剪切應(yīng)力，使晶體分子與界面之間的結(jié)合力減弱，達(dá)到防垢的目的。超聲波可以使水形成小分子能量水， 有利于人體的吸收。下面實(shí)施例為利用圖1、2、3所示電開(kāi)水器處理自來(lái)水的具體例子。實(shí)施例1 開(kāi)水器的結(jié)構(gòu)如圖1-3所示，其中，電熱元件2選用陶瓷電熱元件，由陶瓷材料將電阻絲包裹，經(jīng)成型、熱壓燒結(jié)和機(jī)械加工而成；耐1300°C高溫。超聲波發(fā)生器3選用 20kHzUOOOff的超聲波發(fā)生器，對(duì)20L水在20分鐘內(nèi)連續(xù)作用，水龍頭4放出的水為開(kāi)水， 溫度達(dá)到95°C。在整個(gè)開(kāi)水器第一次運(yùn)行時(shí)水的燒開(kāi)過(guò)程用時(shí)3分鐘，在燒開(kāi)后不關(guān)電源，隨時(shí)提供開(kāi)水，為了查看效果，在超聲波運(yùn)行20分鐘之后才接水檢測(cè)水的變化情況。通過(guò)500MHz核磁共振波譜儀檢測(cè)表明，水分子內(nèi)氧的半峰寬由125.86MHZ(自來(lái)水中氧的半峰寬，利用核磁共振譜線的寬度可以反映液態(tài)水團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的平均相對(duì)大小，譜線越寬，團(tuán)簇越大；譜線越窄，團(tuán)簇越小)降低到98. 75MHZ，說(shuō)明經(jīng)過(guò)20kHz、1000W的超聲波處理的水形成了小分子能量水；將生菜種子分活性水A(本實(shí)施例超聲波處理后的水)和自來(lái)水C浸泡的兩組，每組450顆，進(jìn)行吸水率實(shí)驗(yàn)，首先對(duì)兩組種子在35°C的環(huán)境下烘30分鐘，然后再同樣的條件下浸泡3小時(shí)，在浸泡前和后稱(chēng)重，得出生菜種子對(duì)超聲波處理后的水的吸收率為120. 87% (吸收率計(jì)算方法浸泡3小時(shí)后的種子重量減去浸泡前種子的干重再除以種子的干重)，種子對(duì)自來(lái)水的吸收率91. 93% ；將浸泡后的種子放置于培養(yǎng)箱中，白天 14h (上午5時(shí)到下午7時(shí))，25°C，濕度60 %，夜晚10h，15°C，濕度80 %的條件下，用同樣量的超聲波處理后的水及自來(lái)水處澆灌、培育10天，前者出芽率為92. 44%，后者出芽率為 85. 33%;采用同樣的盆體和土質(zhì)，將培育的芽苗3顆一盆，每組5盆，在同樣的生長(zhǎng)環(huán)境下， 用同樣量的超聲波處理后的水、自來(lái)水澆灌30天，觀察其生長(zhǎng)勢(shì)，以12個(gè)葉片數(shù)量為成熟標(biāo)準(zhǔn)，前者的成熟率為93. 33%，后者為80%。利用火焰原子吸收法對(duì)自來(lái)水不經(jīng)任何處理燒開(kāi)的水及經(jīng)超聲波處理后燒開(kāi)的水進(jìn)行礦物質(zhì)檢測(cè)，Ca元素的含量(mg/L)分別為28. 7,28. 6 ；Mg元素的含量(mg/L)分別為2. 94,2. 96 ；As的含量均小于0. 01mg/L，保證了人體對(duì)礦物質(zhì)的需求，經(jīng)過(guò)超聲波處理后的開(kāi)水與未經(jīng)超聲波處理的開(kāi)水相比，小分子率提高50%-70% (小分子是相對(duì)于在超聲波處理以前的自來(lái)水而言的，小于自來(lái)水的分子大小的水稱(chēng)為小分子水，本實(shí)施例超聲波處理后使水分子中氧的半峰寬度為98. 75MHZ，微波儀處理后使水分子中氧的半峰寬度為 65MHZ ；小分子率是指核磁共振儀檢測(cè)到的水的小分子量占水總分子量的比例)；該開(kāi)水器利用超聲波除垢，通過(guò)15天的試驗(yàn)測(cè)試，電熱元件邊界表面結(jié)垢層為0. OOlmm左右，中部保持光滑狀態(tài)。實(shí)施例2開(kāi)水器的結(jié)構(gòu)如圖1-3所示，其中，電熱元件2選用陶瓷電熱元件，由陶瓷材料將電阻絲包裹，經(jīng)成型、熱壓燒結(jié)和機(jī)械加工而成；耐1300°C高溫。超聲波發(fā)生器3選用 30kHz,700W的超聲波發(fā)生器，對(duì)20L水在20分鐘內(nèi)連續(xù)作用，水龍頭4放出的水為開(kāi)水，溫度達(dá)到95°C。在整個(gè)開(kāi)水器第一次運(yùn)行時(shí)水的燒開(kāi)過(guò)程用時(shí)3分鐘，在燒開(kāi)后不關(guān)電源， 隨時(shí)提供開(kāi)水，為了查看效果，在超聲波運(yùn)行20分鐘之后才接水檢測(cè)水的變化情況。通過(guò) 500MHz核磁共振波譜儀檢測(cè)表明，水分子內(nèi)氧的半峰寬由125. 86MHZ(自來(lái)水的氧的半峰寬)降低到89. 63MHZ，與20kHz、1000W的超聲波相比，形成的能量水分子更小。采用與實(shí)施例1同樣的生物理化實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明生菜種子對(duì)超聲波處理后的水的吸收率為134. 73%, 對(duì)自來(lái)水的吸收率91. 96% ；運(yùn)用超聲波處理后的水浸泡出芽率為98. 22%，用自來(lái)水浸泡的出芽率為85. 78% ；前者的成熟率為100%，后者為80%。利用火焰原子吸收法對(duì)自來(lái)水不經(jīng)任何處理燒開(kāi)的水及經(jīng)超聲波處理后燒開(kāi)的水進(jìn)行礦物質(zhì)檢測(cè)，Ca元素的含量(mg/L)分別為28. 6,28.7 ；Mg元素的含量(mg/L)分別為 2. 96,2. 98 ；As的含量均小于0. 01mg/L，保證了人體對(duì)礦物質(zhì)的需求，經(jīng)過(guò)超聲波處理后的開(kāi)水與未經(jīng)超聲波處理的開(kāi)水相比，小分子率提高60% -80% ；該開(kāi)水器利用超聲波除垢， 通過(guò)15天的試驗(yàn)測(cè)試，電熱元件邊界表面結(jié)垢層為0. 0005mm,中部保持光滑狀態(tài)。實(shí)施例3開(kāi)水器的結(jié)構(gòu)如圖1-3所示，其中，電熱元件2選用陶瓷電熱元件，由陶瓷材料將電阻絲包裹，經(jīng)成型、熱壓燒結(jié)和機(jī)械加工而成；耐1300°C高溫。超聲波發(fā)生器3選用 40kHz,200W的超聲波發(fā)生器，對(duì)20L水在20分鐘內(nèi)連續(xù)作用，水龍頭4放出的水為開(kāi)水，溫度達(dá)到95°C。在整個(gè)開(kāi)水器第一次運(yùn)行時(shí)水的燒開(kāi)過(guò)程用時(shí)3分鐘，在燒開(kāi)后不關(guān)電源，隨時(shí)提供開(kāi)水，為了查看效果，在超聲波運(yùn)行20分鐘之后才接水檢測(cè)水的變化情況。通過(guò)核磁檢測(cè)表明，水分子內(nèi)氧的半峰寬由125. 86MHZ降低到102. 41MHZ，與20kHz、1000W的超聲波相比，形成的能量水分子有所變大；采用與實(shí)施例1同樣的生物理化實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明得到生菜種子對(duì)超聲波處理后的水的吸收率為106.觀％，種子對(duì)自來(lái)水的吸收率91. 95%;運(yùn)用超聲波處理后的水浸泡出芽率為90. 66%，用自來(lái)水浸泡的出芽率為84. 89% ；前者的成熟率為86. 67%，后者為80%。利用火焰原子吸收法對(duì)自來(lái)水不經(jīng)任何處理燒開(kāi)的水及經(jīng)超聲波處理后燒開(kāi)的水進(jìn)行礦物質(zhì)檢測(cè)，Ca元素的含量(mg/L)分別為28. 8,28.7 ；Mg元素的含量(mg/L)分別為 2. 96,3. 00 ；As的含量均小于0. 01mg/L，保證了人體對(duì)礦物質(zhì)的需求，經(jīng)過(guò)超聲波處理后的開(kāi)水與未經(jīng)超聲波處理的開(kāi)水相比，小分子率提高42% -66% ；該開(kāi)水器利用超聲波除垢， 通過(guò)15天的試驗(yàn)測(cè)試，電熱元件邊界表面結(jié)垢層為0. 004mm左右，中部保持光滑狀態(tài)。本發(fā)明中超聲波發(fā)生器將電能轉(zhuǎn)換成超聲波的器件，20_40kHz，功率為200-1000W 的超聲波作用于水，波產(chǎn)生的能量傳遞給水分子團(tuán)，將水分子團(tuán)轉(zhuǎn)變成更小的微(小)水分子團(tuán)，導(dǎo)致水的滲透壓升高，滲透能力增強(qiáng)，通過(guò)實(shí)施例的生物成長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)得到20-40kHz， 功率為200-1000W超聲波處理后的水，使得生物的成長(zhǎng)健康性明顯提高，植物抽芽率提高；生物理化試驗(yàn)表明，生物對(duì)超聲波處理后的水的吸收率提高；而且在提升水質(zhì)的同時(shí)， 20-40kHz，功率為200-1000W超聲波具有空化效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)等，可以使水箱內(nèi)壁、電熱元件表面發(fā)生空化，使表面即將形成污垢的顆粒破碎，對(duì)少量已經(jīng)形成的垢通過(guò)機(jī)械剪應(yīng)力出去；本發(fā)明開(kāi)水器利用超聲波除垢，運(yùn)行15天后，電熱元件邊界表面結(jié)垢層僅為0. 001毫米，中部仍保持光滑狀態(tài)，較好地達(dá)到了防垢、除垢的目的。
權(quán)利要求
1.一種開(kāi)水器，其特征在于包括水箱、電熱元件、超聲波發(fā)生器、高水位探針、低水位探針、溫控器、水龍頭、進(jìn)水口、排污口、排氣孔、控制器和支座；水箱由不銹鋼或者鋁合金制成的空心結(jié)構(gòu)，水箱設(shè)置在支座上；一個(gè)超聲波發(fā)生器安裝在水箱壁上，伸入水體內(nèi)， 或者是多個(gè)超聲波發(fā)生器分布在水箱外壁；超聲波發(fā)生器發(fā)射出頻率在20-40kHz，功率為 200-1000W的超聲波；電熱元件固定在水箱上；高水位探針、低水位探針?lè)謩e設(shè)置在水箱上部和下部，用來(lái)感應(yīng)水箱內(nèi)水位的變化，并傳遞感應(yīng)信號(hào)；水龍頭設(shè)置在水箱下部；溫控器設(shè)置在水箱內(nèi)壁上部；水箱底部設(shè)有進(jìn)水口和排污口，頂部設(shè)有排氣孔；高水位探針、低水位探針、溫控器、電熱元件、超聲波發(fā)生器分別連接接到控制器上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)水器，其特征在于所述的水箱內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)膽，內(nèi)膽設(shè)有保溫層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種開(kāi)水器，其特征在于所述水箱設(shè)有進(jìn)水區(qū)、煮水區(qū)和保溫區(qū)，進(jìn)水區(qū)、煮水區(qū)和保溫區(qū)依次連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的一種開(kāi)水器，其特征在于所述水箱為方型或圓筒型， 容積為5-100L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)水器，其特征在于所述電熱元件為陶瓷電熱元件或者電熱管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)水器，其特征在于所述高水位探針和低水位探針都是金屬電子探頭水位檢測(cè)傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)水器，其特征在于所述控制器為ADT-FTKSQ型控制ο
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)水器，其特征在于所述水箱設(shè)置在外殼內(nèi)，外殼的形狀為方型或圓柱形，外殼在正壁面?zhèn)攘粲兴堫^伸出口 ；控制器設(shè)置在外殼上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種開(kāi)水器，包括水箱、電熱元件、超聲波發(fā)生器、高水位探針、低水位探針、溫控器、水龍頭、進(jìn)水口、排污口、排氣孔、控制器和支座；水箱由不銹鋼或者鋁合金制成的空心結(jié)構(gòu)，水箱設(shè)置在支座上；一個(gè)超聲波發(fā)生器安裝在水箱壁上，伸入水體內(nèi)，或者是多個(gè)超聲波發(fā)生器分布在水箱外壁；超聲波發(fā)生器發(fā)射出頻率在20-40kHz，功率為200-1000W的超聲波；電熱元件固定在水箱上。本發(fā)明超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的能量傳遞給水分子12團(tuán)，將水分子團(tuán)轉(zhuǎn)變成更小的微(小)水分子團(tuán)，且本發(fā)明開(kāi)水器利用超聲波除垢，運(yùn)行15天后，電熱元件邊界表面結(jié)垢層僅為0.001毫米，中部仍保持光滑狀態(tài)，較好地達(dá)到了防垢、除垢的目的。
文檔編號(hào)A47J31/44GK102488455SQ201110442470
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者劉文忠, 姬升濤, 曾鍵, 李靜, 樊栓獅 申請(qǐng)人:廣東恒聯(lián)食品機(jī)械有限公司