專利名稱：蒸汽式飲水機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煮水裝置，更具體地涉及一種可提供優(yōu)質(zhì)開水或蒸汽的蒸汽式飲水機(jī)。
在很多地方，水質(zhì)問題嚴(yán)重危害著人體健康，因此人們不斷探索各種提高水質(zhì)的途徑，比如采用濾水器、凈水器等，但這些措施都無法令人滿意，比如凈水器必須定期清洗，否則反而使水質(zhì)更差。
將水燒沸以進(jìn)行殺菌也是提高水質(zhì)的一種行之有效的辦法。但一般飲水機(jī)主要由煮水箱和水位箱構(gòu)成，當(dāng)人們從煮水箱中取用開水時(shí)，水位箱里的生水即等量地補(bǔ)充進(jìn)去，和開水相混合。因此無法保證取用的水總是燒開的，也即無法保證取用的水是符合衛(wèi)生要求的。另外，所取用的水也不可能總是在100℃以上，因?yàn)橐话阌捎诶鋮s的緣故，水溫總是逐漸降低。
為此，本實(shí)用新型的目的即是提供一種蒸汽式飲水機(jī)，它可利用沸水產(chǎn)生的蒸汽壓力將沸水壓出，從而保證了所取用的水總是符合衛(wèi)生要求的沸水。
為達(dá)到此目的，本實(shí)用新型的蒸汽式飲水機(jī)包括一個(gè)密閉煮水箱、一添水管、一汲水管、加熱裝置以及防止煮水箱內(nèi)壓力過高的安全裝置，其中汲水管一端插入煮水箱內(nèi)并終止于煮水箱底部附近，另一端向上伸出煮水箱。
有了這種結(jié)構(gòu)的飲水機(jī)，當(dāng)水燒開沸騰時(shí)產(chǎn)生大量蒸汽而使密閉煮水箱內(nèi)壓力升高，在此蒸汽壓力作用下，沸騰開水即可由汲水管從煮水箱內(nèi)壓出。
為使本實(shí)用新型的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)得到更清楚的了解，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行描述。


圖1為本實(shí)用新型蒸汽式飲水機(jī)的一實(shí)施例的示意圖；圖2a、2b為
圖1實(shí)施例中的通氣閥分別處于開啟和關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的示意圖；圖3a、3b為
圖1實(shí)施例中的壓敏開關(guān)組件的動(dòng)作示意圖；圖3c為圖3a、3b中的壓力閥的T形塞的立體圖；圖4a、4b為
圖1實(shí)施例中的蒸汽止逆閥和泄壓閥的動(dòng)作示意圖，其中泄壓閥還與一電磁開關(guān)聯(lián)動(dòng)。
圖4c為沿圖4a中B－B線的剖示圖。
圖5為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的示意圖。
先請(qǐng)參看
圖1，它顯示了本實(shí)用新型的蒸汽式飲水機(jī)的一個(gè)實(shí)施例，包括煮水箱10、添水管70、汲水管30，另外還有加熱裝置(圖中未示)，煮水箱10制成密閉式的。汲水管30伸入煮水箱10，其下端終止于煮水箱10底部附近，另一端向上穿出煮水箱10頂部而延伸。
煮水箱10內(nèi)的水不應(yīng)添滿，應(yīng)有一被限制的最高水位，以保證煮水箱10的上部空間為蒸汽層。為此，煮水箱10右側(cè)設(shè)一溢流管40，當(dāng)添加生水時(shí)可打開溢流管40上的截止閥41，當(dāng)水從溢流管40溢出時(shí)即停止加水，溢流管40即限制了煮水箱10的最高水位。
也可以設(shè)置其他方式的水位限制裝置來限制最高水位而保證蒸汽層空間。
由于水燒至80℃－90℃時(shí)即有蒸汽產(chǎn)生，這部分蒸汽積聚起來可能會(huì)使煮水箱10內(nèi)的蒸汽壓力增加到足以將這時(shí)尚未燒開的水從汲水管壓出。為避免發(fā)生此現(xiàn)象可以增加汲水管30的上端出水口高度或增大煮水箱內(nèi)的蒸汽層空間(比如降低溢流管40的高度)。但這些方案都不令人滿意，比如汲水管30要伸出很高或蒸汽層空間較大而減少儲(chǔ)水空間，而且煮水箱10承受的蒸汽壓力較高。
為此，可在煮水箱10頂部開設(shè)一通氣口，其內(nèi)裝有一通氣閥60。當(dāng)水尚未燒至100℃時(shí)，通氣閥60開啟以將煮水箱10內(nèi)的蒸汽泄放一些出去，防止煮水箱10內(nèi)蒸汽壓力在水尚未燒開時(shí)就已高到可將水壓出汲水管30的程度，當(dāng)水燒開至100℃時(shí)，通氣閥60關(guān)閉以使煮水箱10呈密封狀態(tài)，蒸汽壓力迅速增加而足以將沸水壓出汲水管30。
由于蒸汽壓力與溫度有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此在設(shè)計(jì)上除了可利用溫度來控制通氣閥60的開啟和關(guān)閉外，更方便地可直接利用煮水箱10內(nèi)的蒸汽壓力來控制。
如圖2a、2b所示，通氣閥60包括一安裝在煮水箱10頂部的管狀底座61，一T形閥桿63由下而上插入底座61的中心孔62內(nèi)。中心孔62稍大于T形閥桿63的圓柱形軀干部分，從而在它們之間留有間隙而構(gòu)成出氣道，而閥桿63可在中心孔62內(nèi)上下平滑移動(dòng)。T形閥桿63的軀干部分的根部上套裝有一密封環(huán)631，軀干部分的上端部卡有一擋圈65，防止該閥桿63落入煮水箱10內(nèi)。通過設(shè)計(jì)閥桿63的自重和圓形頭部及軀干部分的直徑等參數(shù)，可使得在水尚未燒開(至100℃)時(shí)，煮水箱10內(nèi)的蒸汽壓力不足以將閥桿63向上推動(dòng)，而當(dāng)水燒開(至100℃)后，產(chǎn)生的大量蒸汽使煮水箱10內(nèi)的蒸汽壓力迅速增大到足以將閥桿63向上推動(dòng)直到牢牢關(guān)閉，而密封環(huán)631保證了密封。有了通氣閥60，就可不考慮水燒開前的蒸汽壓力而只根據(jù)水燒開后的蒸汽壓力來設(shè)計(jì)汲水管30的取水口高度或煮水箱10內(nèi)蒸汽層空間的大小。此外，在水沸騰前的蒸汽中有一定含量的氯氣，而通氣閥60則可將其釋放掉，使煮水箱10內(nèi)的蒸汽也是高品質(zhì)的。
煮水箱10內(nèi)的蒸汽可從頂部的蒸汽輸出管20輸出，比如可進(jìn)一步制作成蒸餾水，這對(duì)比如在海上制作淡水很有意義。蒸汽也可直接利用或用于其他用途。當(dāng)然輸出管20上要安裝合適的控制閥(圖中未示)，此控制閥最好兼具安全閥的功能，以當(dāng)煮水箱10內(nèi)蒸汽壓力過高時(shí)可自動(dòng)開啟泄放一部分蒸汽。
為了避免煮水箱10內(nèi)的水被過度加熱，在煮水箱10頂部有一壓敏開關(guān)組件26，可直接根據(jù)蒸汽壓力大小控制加熱電流的接通或斷開。
參看圖3a、3b，壓敏開關(guān)組件26包括一電流開關(guān)26和在蒸汽壓力作用下進(jìn)行動(dòng)作的壓力閥25組成。
壓力閥25由上下兩部分260和252組成且這兩部分各有一中心管261和253，一環(huán)槽255靠近閥25底部的內(nèi)壁用來容納一密封膜254，一T形塞256插入下部中心管253內(nèi)，T形塞256的圓形頭部上有兩個(gè)對(duì)稱的斜向進(jìn)口257(參看圖3c)。該頭部的直徑大于中心管253的內(nèi)徑，而圓柱形軀干部和中心管253之間留有間隙，使來自煮水箱10的膨脹蒸汽從此經(jīng)過而進(jìn)入壓力閥25的密封膜254下的空腔內(nèi)。在壓力閥25的上半部分，一根繞有螺旋彈簧的T形推桿258插入壓力閥25的中心管261。推桿258的圓形頭部上沒有用來固定密封膜254的環(huán)槽259。這樣，T形推桿258可上下移動(dòng)而密封膜254固定在壓力閥25內(nèi)。通過螺釘固定在壓力閥25頂部上的支座263上配備有一接觸形電流開關(guān)251用以接通／斷開煮水箱10的加熱電流。開關(guān)251的按鈕265位于T形推桿258的正上方但與之隔開一段合適的距離，其位置應(yīng)當(dāng)因超壓時(shí)T形推桿上移后能按動(dòng)按扭265以切斷加熱電流。這樣，經(jīng)合理設(shè)計(jì)彈簧力等，當(dāng)煮水箱10內(nèi)的沸水溫度超過100℃時(shí)，蒸汽壓力大于螺旋彈簧262的彈性力而密封膜254受力與T形推桿258一起上移，從而觸動(dòng)按鈕265，切斷電流(參看圖3b)。這樣設(shè)計(jì)的壓力閥25動(dòng)作迅速而可靠，并且因根據(jù)壓力而動(dòng)作，結(jié)構(gòu)上及安裝上均較簡(jiǎn)單，當(dāng)壓力增大到預(yù)定值時(shí)即可切斷電流，使壓力不再迅速上升，起到一定的保證安全的作用。
在煮水箱10頂部設(shè)有添水管70用來添加生水。由于箱內(nèi)蒸汽壓力較高，在添加生水時(shí)蒸汽會(huì)從添水管70逸出，有可能傷及用者而造成危險(xiǎn)。為此在添水管70內(nèi)設(shè)置了一個(gè)蒸汽止逆閥71。請(qǐng)參看圖4a、4b，蒸汽止逆閥71有一T形閥桿713，上端位于添水管70內(nèi)，另一端延伸入煮水箱10。由于添水管70的下端外沿邊緣直徑大于煮水箱10的進(jìn)口，可從煮水箱10外面用螺母711將其牢牢固定住。如果需要，可在螺母711下方放置密封環(huán)。兩層平行的水平支撐導(dǎo)架712位于水管70內(nèi)的適當(dāng)位置處，其中心處有圓環(huán)(參看圖4c)，T形閥桿713插入其中并向上延伸出上支撐導(dǎo)架。在外伸的上端部分卡有一擋圈716，在該擋圈716與上支撐導(dǎo)架之間、閥桿713上繞有一螺旋彈簧715。由于該彈簧力的作用，添水管70的進(jìn)口被T形閥桿713所堵塞，蒸汽不會(huì)從中逸出。
在添加生水時(shí)，如果此時(shí)煮水箱10內(nèi)的蒸汽壓力較高，使T形閥桿713牢固地保持在位，水流也被閥桿713截住而不能進(jìn)入煮水箱10。因此，要泄放掉一部分蒸汽以降低箱內(nèi)蒸汽壓力，使生水能順利添入。蒸汽可通過蒸汽輸出管20、溢流管40釋放，也可以利用下面將要描述的泄壓閥72釋放出來。在添水時(shí)先泄放蒸汽還有一個(gè)好處，就是可避免加生水后箱內(nèi)壓力仍然很高而可能將混有生水的開水壓出汲水管30。
為安全起見，應(yīng)有一安全裝置以防止煮水箱10內(nèi)壓力過高。為此，在煮水箱10頂部安裝一泄壓閥72以便當(dāng)蒸汽壓力過高時(shí)可自動(dòng)泄壓。泄壓閥72部分地插入煮水箱10并由螺母722牢牢固定住。在泄壓閥72一側(cè)伸出一釋放蒸汽的出口管723，閥桿724的下部插入泄壓閥72的中心管。閥桿724上繞有螺旋彈簧725并用螺紋管接套726固定。這樣，閥桿724就能依靠適當(dāng)?shù)膹椥粤矸庾⌒箟洪y72上的空氣進(jìn)口而達(dá)密封效果。在通常情況下，螺旋彈簧725使閥桿724向下封住泄壓閥出口管723。當(dāng)蒸汽壓力升高而達(dá)到一預(yù)定值時(shí)，閥桿724被蒸汽向上頂起而開啟出口管723，高壓蒸汽即從出口管723泄出，而當(dāng)蒸汽壓力降低到此預(yù)定值時(shí)，閥桿724在彈簧力作用下又回復(fù)到位。這樣，煮水箱10內(nèi)的蒸汽壓力就不會(huì)超過此預(yù)定值而保證飲水機(jī)安全。
泄壓閥72也可用手提起而人工泄壓，以在添水時(shí)使箱內(nèi)壓力降低，得以順利添水。另外，從出口管723出來的蒸汽可以加以利用，或接一軟管經(jīng)冷凝便可提供蒸餾水。
位于煮水箱10頂部的一電磁開關(guān)728靠近泄壓閥72并通過一杠桿板729連接到閥桿724的上部上。當(dāng)閥72開啟而閥桿72上行時(shí)，同時(shí)提起開關(guān)728而切斷加熱電流。而當(dāng)閥桿72在彈簧725作用下復(fù)位時(shí)，電流接通，繼續(xù)加熱。
一水位浮體730也與電磁開關(guān)728相聯(lián)，它用來防止水被燒干時(shí)卻仍繼續(xù)加熱的情況發(fā)生。隨著水位降低時(shí)，浮體730下落，當(dāng)水快燒干而浮體下落到接近箱底時(shí)使加熱電流切斷，停止加熱，以防止煮水箱10被燒壞。
有了這些裝置，就能利用蒸汽壓力將沸水從汲水管30送出，而且保證了從汲水管30送出的水總是符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的溫度在100℃以上(比如也可根據(jù)需要設(shè)計(jì)成高達(dá)105℃以徹底殺菌)的沸水。這些沸水可直接飲用，或通過管路接到一散熱器或冷凝管以制作冷開水或冰凍開水。同時(shí)還能直接提供蒸汽，制作蒸餾水等。而且在安全可靠性上有保障。
圖5示出了本實(shí)用新型的另一種更佳實(shí)施例。與
圖1實(shí)施例的主要區(qū)別之處是煮水箱10的頂部由階梯形的兩個(gè)部分組成，而泄壓閥72安裝在較低的頂部上。出口管723的高底低于較高的頂部一段高度。這樣，泄壓閥72除了具有與
圖1實(shí)施例同樣的安全閥的功能外，同時(shí)還起到了一個(gè)限制最高水位的水位限制裝置的作用，出口管723本身可作為溢流管，因此本實(shí)施例中無需再設(shè)如
圖1所示實(shí)施例中的溢流管40。在添水時(shí)，提起泄壓閥72的閥桿724以泄放部分蒸汽，同時(shí)，當(dāng)水添加到出口管723的高度時(shí)就會(huì)從中溢出，即可停止加水?？梢姡硭畷r(shí)的操作大為簡(jiǎn)便。
當(dāng)水加到最大高度時(shí)，只有左邊的煮水箱較高頂部下的空間為蒸汽層。當(dāng)此時(shí)水燒開而壓力上升后，閥桿724是在高壓水的作用下而不是在高壓蒸汽作用下進(jìn)行動(dòng)作。
類似地，如果需要，壓敏開關(guān)組件也可以安裝在水箱的較低頂部上，蒸汽壓力通過水來間接地控制壓敏開關(guān)組件。
當(dāng)然，當(dāng)沸水被取用一些后而水位低于較低頂部時(shí)，是由蒸汽來控制泄壓閥72了。
為了保證煮水箱10內(nèi)的蒸汽壓力不會(huì)過高，應(yīng)當(dāng)有適當(dāng)?shù)陌踩b置，上述泄壓閥72就起到了這個(gè)作用。另外，還可在蒸汽輸出管20和汲水管30的出口處安裝相應(yīng)的泄壓裝置以增加安全系數(shù)。比如在汲水管30上安裝結(jié)構(gòu)上與泄壓閥72類似的沸水閥，一方面可控制沸水輸出，另一方面不使用時(shí)可兼用作安全閥。
權(quán)利要求1.一種蒸汽式飲水機(jī)，包括一密閉煮水箱，一添水管、一汲水管和加熱裝置，以及防止煮水箱內(nèi)壓力過高的安全裝置，其特征在于所述汲水管一端伸入煮水箱內(nèi)并終止于煮水箱底部附近，另一端向上伸出煮水箱。
2.如權(quán)利要求1所述的蒸汽式飲水機(jī)，其特征在于，所述的煮水箱頂部開有一通氣孔，其內(nèi)有一通氣閥，當(dāng)水未燒開而壓力較低時(shí)，通氣閥開啟以泄放部分蒸汽，當(dāng)水燒開后，通氣閥在蒸汽壓力作用下關(guān)閉。
3.如權(quán)利要求2所述的蒸汽式飲水機(jī)，其特征在于，所述通氣閥有一固定在煮水箱頂部上的具有一中心孔的閥座，一T形閥桿插入所述底座中心孔內(nèi)，其軀干之根部套有一密封環(huán)，其上端卡入一擋圈，所述T形閥桿的軀干部和所述底座中心孔之間有一間隙以可通過蒸汽。
4.如權(quán)利要求2或3所述的蒸汽式飲水機(jī)，其特征在于，所述的煮水箱有一限制箱內(nèi)最高水位的水位限制裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的蒸汽式飲水機(jī)，其特征在于，所述煮水箱頂部裝設(shè)有一壓敏開關(guān)組件以在蒸汽壓力超過一預(yù)定值時(shí)切斷加熱電流。
6.如權(quán)利要求5所述的蒸汽式飲水機(jī)，其特征在于，所述壓敏開關(guān)組件由一電流開關(guān)和一壓力閥組成；壓力閥由上下兩部分構(gòu)成且這兩部分各有一中心管；一環(huán)槽靠近壓力閥的底部?jī)?nèi)壁用來容納一密封膜，一T形塞插入壓力閥下部中心管內(nèi)，T形塞的圓形頭部上對(duì)稱地設(shè)有兩個(gè)斜向進(jìn)口，T形塞的軀干部和下部中心管內(nèi)壁之間留有一間隙；一繞有螺旋彈簧的T形推桿插入上部中心管內(nèi)，推桿的圓形頭部上設(shè)有固定所述密封膜的環(huán)槽；一電流開關(guān)位于壓力閥的頂部上且其開關(guān)按鈕位于T形推桿的正上方，其位置應(yīng)使當(dāng)因超壓時(shí)T形推桿上移后可按動(dòng)其按鈕以切斷加熱電流。
7.如權(quán)利要求1所述的蒸汽式飲水機(jī)，其特征在于，所述的添水管位于煮水箱的頂部上，其內(nèi)有一防止蒸汽從中逸出的蒸汽止逆閥。
8.如權(quán)利要求7所述的蒸汽式飲水機(jī)，其特征在于，所述蒸汽止逆閥有一T形閥桿，其軀干部伸入添水管而圓形頭部位于煮水箱內(nèi)；在添水管內(nèi)有兩層平行的水平支撐導(dǎo)架，T形閥桿的軀干部插入平行導(dǎo)架的中心圓環(huán)內(nèi)并向上延伸出上支撐導(dǎo)架，在其外伸的上端部分卡有一擋圈，在該擋圈與上支撐導(dǎo)架之間、在閥桿上繞有一彈簧。
9.如權(quán)利要求1所述的蒸汽式飲水機(jī)，其特征在于，所述的安全裝置為一泄壓閥，當(dāng)蒸汽壓力大到一預(yù)定值時(shí)開啟，也可在人工操作下開啟以降低箱內(nèi)蒸汽壓力。
10.如權(quán)利要求9所述的蒸汽式飲水機(jī)，其特征在于，所述煮水箱頂部由階梯形的兩個(gè)部分組成，所述泄壓閥位于較低的頂部上，且其出口管低于較高頂部，從而可限制最高水位。
11.如權(quán)利要求10所述的蒸汽式飲水機(jī)，其特征在于，所述泄壓閥由一桿杠板與一電磁開關(guān)聯(lián)動(dòng)，當(dāng)泄壓閥開啟時(shí)同時(shí)切斷加熱電流。
12.如權(quán)利要求11所述的蒸汽式飲水機(jī)，其特征在于，所述的電磁開關(guān)還與一浮體聯(lián)動(dòng)，當(dāng)浮體因水燒干而下落到接近煮水箱底部時(shí)切斷加熱電流。
13.如權(quán)利要求1所述的蒸汽式飲水機(jī)，其特征在于，所述煮水箱頂部接有一蒸汽輸出管，其上裝有一控制閥。
14.如權(quán)利要求1所述的蒸汽式飲水機(jī)，其特征在于，所述汲水管有一可控制開水輸出的沸水閥。
15.如權(quán)利要求1或2所述的蒸汽式飲水機(jī)，其特征在于，所述的煮水箱頂部設(shè)有一當(dāng)蒸汽壓力超過一預(yù)定值時(shí)切斷加熱電流的壓敏開關(guān)組件，在所述添水管內(nèi)還設(shè)有一防止蒸汽逸出的止逆閥。
專利摘要本實(shí)用新型的蒸汽式飲水機(jī)，有一密閉的煮水箱，其汲水管一端插入煮水箱直到底部附近，另一端伸出煮水箱。這樣，即可利用水沸騰時(shí)產(chǎn)生的蒸汽壓力將沸水從吸水管壓出。一壓敏開關(guān)組件在壓力到達(dá)預(yù)定值時(shí)切斷加熱電流。泄壓閥保證箱內(nèi)壓力不超過一預(yù)定值而使飲水機(jī)安全可靠。添水管內(nèi)還有一蒸汽止逆閥防止蒸汽逸出。箱頂上還有一通氣閥在水尚未燒開時(shí)開啟，可避免蒸汽將未燒的水壓出。本飲水機(jī)除了提供沸騰開水外還可提供蒸汽和蒸餾水。
文檔編號(hào)F22B5/00GK2133759SQ9223026
公開日1993年5月19日 申請(qǐng)日期1992年8月15日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月15日
發(fā)明者陳永清 申請(qǐng)人:陳永清