保溫電熱開水瓶自動機構的製作方法

2023-04-30 02:58:01

保溫電熱開水瓶自動機構的製作方法
【專利摘要】本發明是保溫電熱開水瓶的自動機構，屬於家用電器。利用加水重力及電熱管(26)、進出水管(71)、進排氣管(29)、定量水桶(48)、受力架(39)、彈簧(32)、槓桿(61)、連杆(68)、曲柄(95)、扇形曲柄(96)、三通閥(9)、控制杆(84)、短杆(119)、蒸汽式自動斷電開關(105)的作用，實現向口朝下的真空保溫膽(21)內自動加水、關水、電加熱膽內的水的操作機構。自動操作不耗電或其它任何形式外加能。而是用本系統內必需付出，而之後又會認為無法排上或無需排上用埸，自然而自然地拋棄的微不足道的所加水的重力。本發明省電、方便、安全、價廉。
【專利說明】保溫電熱開水瓶自動機構

【技術領域】
[0001]本發明是能使一種保溫電熱開水瓶進水，電熱焼開水整個過程全自動的自動機構。屬家用電器。
[0002]【背景技術】:現代的世界正在逐步邁入自動化智能化時代。各行各業，各個領域都在用各式各樣的自動化機構或機器取代人的體力、腦力勞動。自動化、智能化已是大勢所趨。家用電器亦是如此。電熱開水用器實現自動操作的也有之，但實現自動化操作的還不多。現在繁多的自動化機構中基本上都是用各種形式的外來能，而且基本上都是使用電能。


【發明內容】

[0003]本發明是在發明保溫電熱開水瓶這個具體物件下產生的。本機構發明的任務是省電，方便，簡單。要為提供一種環保型的，節省用電，保溫性好，使用安全方便的電熱開水瓶服務。
[0004]本發明的任務是以如下方式完成的:[在一個開口朝下的雙層真空保溫膽的開口中裝入密封橡膠墊、瓶蓋、橡膠石棉墊及保溫塞等並通過它們向膽內裝入電熱管、進出水管、進排汽管、排汙管、NTC負溫度係數熱敏電阻各一根。電熱管引出電線到保溫塞外，與加熱指示燈並接後再與電熱熔斷器、常閉型人工復位溫控器、蒸汽式自動斷電開關串聯後接入電源；進出水管出保溫塞後與三通閥進出水管相接，三通閥的進水管與瓶膽頂部的進水管相接；進排汽管出保溫塞後通過橡膠管路與裝有常閉型人工復位溫控器及自動蒸汽斷電開關的導汽座進汽口相接，經過導汽座後向外面空間敞開；導汽座下面裝有向下的排水管。NTC負溫度係數熱敏電阻導線出保溫塞後與保溫指示燈串接再接入電源]。在瓶膽頂上可放置定量水桶，定量水桶底部有三個腳，底部中心有出水口，出水口中心有個能被頂開的出水閥門，出水閥門被彈簧壓住，出水口的外面是個圓筒。進水口有個倒喇叭形的圓筒，其外面有三個卡子，其中心有一個兼有進水管作用的空心頂杆，它能頂開定量水桶的出水閥門。進水口有出水管，經橡膠水管與三通閥的進水口連接。膽頂的開口環形板與板下的五個彈簧及中心為圓環伸出三臂的受力架用螺釘連成一體。受力架的圓環與槓桿的一端連接，槓桿的另一端與連杆的上端連接，連杆的下端與曲柄連接，曲柄與扇形曲柄通過彈簧球頭柱肖連接，扇形曲柄與三通閥的軸固定連接。蒸汽式自動斷電開關的活動蓋上面有控制杆，控制杆一端與支撐座連接，另一端與短杆連接。與短杆相對的連杆中空，裡面裝有壓板和扭轉彈簧。當定量水桶出水口對著進水口的喇叭筒放下時，三隻腳落在開口環形板上，迫使彈簧壓縮下降，這時定量水桶的出水閥門被頂開，水經空心頂杆流入進水口，同時受力架下降，與受力架相連的槓桿的一端也下降，另一端上升使連杆上升，曲柄、扇形曲柄轉動，三通閥也順時針轉動，三通閥的進水口打開，水進入膽內；同時出水口外圓筒也下降，使三個卡子外轉，卡住受力架中心圓環。當進水完畢，定量水桶內無水，其中心彈簧把定量水桶彈起，出水口外的圓筒上升，三個卡子被受力架壓回而內轉，最後受力架及開口環形板在五個彈簧作用下上升而回位。此時連杆則下降，使三通閥軸反時針轉動關閉進水閥。短連杆也下降迫使控制杆也下降，壓下蒸汽式自動斷電開關活動蓋閉合電路，電熱管加熱膽內水，紅指示燈亮。短連杆下降到控制杆下方時停止下降，控制杆在本身彈簧作用下回位。[膽內水開後，高溫蒸汽經進排氣管及其管道進入導氣座加熱蒸汽式自動斷電開關，當蒸汽式自動斷電開關達到動作溫度時切斷電流，電熱管停止加熱，紅指示燈熄滅。]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]以下將結合附圖對發明作進一步的詳細描述:
[0006]圖1是本發明的一種具體結構的縱向剖視圖。
[0007]圖2是圖1沿A-A的剖視圖
[0008]圖3是圖1沿B-B的剖視圖
[0009]圖4是圖1的H向視圖
[0010]圖5是圖1的G向視圖
[0011]圖6是圖1的M放大圖
[0012]圖7是圖1的N放大圖
[0013]圖8是本發明的電路原理圖。[參照圖1:一個開口朝下的雙層真空保溫膽(21)、被託架(76)、橡膠圈(77)以及橡膠圈(38)、膽頂支架(36)固定在下外殼(3)及上外殼(31)之一定高度上。通過保溫塞(13)、橡膠石棉墊(18)、膽蓋(17)、密封橡膠墊(19)向膽內裝入電熱管(26)、進出水濾網(69)、進出水管(71)、進排氣管(29)、NTC負溫度係數熱敏電阻
(20)及排汙管(16)。膽蓋(17)與保溫膽(21)是用螺紋固緊的。參照電氣原理圖8，及圖3 ;電熱管(26)引出導線與加熱指示紅燈(101)及串接限流電阻(97)並聯後與電熱熔斷器(98)、常閉型人工復位溫控器(110)、蒸汽自動斷電開關(105)串聯後接入220v電源。NTC負溫度係數熱敏電阻(20)與保溫指示綠燈(100)串接後，接入電源。參照圖1 ;圖3 ;瓶膽進出水管(71)連接塑料硬管(72)與瓶塞外三通閥(9)的進出水管連接，經三通閥(9)控制空瓶時可以進冷水，瓶內是開水時可以放開水。三通閥(9)的出水口與出水管(113)及出水頭(114)連接。進排氣管(29)出瓶塞後與橡膠管(28)、塑料硬斜管(27)、橡膠管(115)串接後接裝有常閉型人工復位溫控器(110)及蒸汽式自動斷電開關(105)的導汽座(107)的進口，導汽座(107)的下面裝有排水橡膠管(90)。進排氣管(29)的主要作用是:瓶內膽進水時排掉膽內的氣體；放開水時，外面空氣進入膽內；電加熱時瓶膽內水時產生水蒸汽，高溫的蒸汽經進排氣管路進入導汽座(107)，加熱常閉型人工復位溫控器(110)，加熱並通過蒸汽式自動斷電開關(105)，但(105)比(110)的動作溫度要低，溫度達動作溫度時，蒸汽式自動斷電開關(105)斷開，切斷電流，電熱管停止加熱；若蒸汽自動斷電開關失效，常閉式人工復位溫控器(110)在溫度達到動作溫度時，切斷電流，電熱管停止加熱，蒸汽排入空氣中；瓶膽內水萬一超限時，水可以從進排氣管離膽頂1.5CM的溢流孔中流入管內，經進排汽管道最後從橡膠管(90)流出。當(105)、(110)都失效時，為防止幹燒，電熱熔斷器(98)起保護作用，最高溫度為120°C。NTC負溫度係數熱敏電阻導線引出瓶塞後與綠指示燈串聯，再接入電源。NTC的特性是溫度高電阻小，溫度低，電阻大，瓶內溫度在45度以上時，綠指示燈亮，45度以下時，綠燈熄滅。排汙管(16)的橡膠管(15)出瓶塞(13)後被硬塑料塞(14)塞住。排汙管(16)定期拿出硬塞(14)排除瓶內汙垢]。參照圖1、圖2:定量水桶(48)的容水量正好是瓶膽一次燒開水量。它底下周邊有三個互成120°的硬塑料腳，能夠安穩的放在開口環形板(37)上。定量水桶底部中心裝有出水口(45)，(45)的外面有個環形園筒，(45)的中心有一個能夠頂開的出水閥門(50)，閥門(50)的座孔內有「O」形密封圈(53)，防止出水時漏水。(50)的上面被彈簧(51)壓著，下面有密封橡膠墊(49)，(51)的彈力可通過塑料螺母(52)調整。與出水口銜接的是瓶膽的進水口(43)，(43)的出水口通過進水橡膠管(102)與三通閥(9)的進水管相接。(43)的進口中心有空心並且是進水管的頂杆，頂杆的周圍有兩個進水孔，頂杆外有做成倒喇叭口形的圓筒，圓筒外裝有三個互成120°的卡子
(41)，(43)的倒喇叭形套筒能夠導入定量水桶出水口(45)，使(43)的頂杆能頂起出水閥門
(50)。受力架(39)中心有一個圓鐵環，它伸出三個互為120°的鐵桿，與五個彈簧(32)及開口環形板(37)連接為一體。當定量水桶(48)放在開口環形板(37)上向下運動時，受力架(39)也向下運動，定量水桶出水口(45)也向下運動，當都運動到最下面時，受力架(39)的圓環被定量水桶(48)的出水口(45)外面的圓筒環壓出的三個卡子(41)卡住，這時定量水桶(48)的出水閥門(50)及三通閥(9)的進水口都處於最大開放狀態，水以最大量進入瓶膽內。即使水桶的水快放完了但定量水桶還是彈不起。當水放完時定量水桶(48)被彈簧(51)彈起而上升，出水口(45)的外圓筒環也上升，受力架(39)受彈簧(32)力的作用使三個卡子(41)回位，受力架(39)也回位上升。在彈簧力作用下整個機構都恢復原狀，彈簧
(51)的彈力可調，彈力約大於定量水桶的重量。卡子(41)的形狀使其受出水口(45)的外圓筒環作用力時，能繞軸(42)向外轉動，從而卡住受力架圓環。當外圓筒環上升時，卡子受受力架圓環的作用力時也繞軸(42)向內轉動而回位。參照圖1、圖3、圖4、圖5:鐵圓環的一側與槓桿(61)的一端活動連接，杆槓中間由槓桿支撐座(64)固定在支架(36)上,槓桿另一端與連杆￠8)活動連接，連杆￠8)活動連接曲柄(95)。曲柄(95)是活套在三通閥(9)的軸上，曲柄(95)通過彈簧球頭柱肖(78)與扇形曲柄(96)活動連接，扇形曲柄(96)與三通閥(9)的軸是固定聯接，三通閥(9)旋鈕豎直位置順時針轉60°為最大進水位置，逆時針轉60°為最大出水位置。扇形曲柄(96)的扇形中心線上有個球形凹穴，彈簧球頭柱肖
(78)的球頭就裝在這個球穴中，當連杆￠8)運動時，曲柄(95)不能帶動三通閥(9)的軸轉動，但可通過彈簧球頭柱肖(78)帶動扇形曲柄(96)轉動而帶動三通閥(9)的軸轉動；當扇形曲柄(96)轉動時，曲柄(95)不能轉動，因為曲柄(95)被杆槓(61)、受力架(39)及彈簧(32)卡住。彈簧球頭柱肖(78)只能在扇形曲柄(90)上滑動，彈簧球頭柱肖(78)彈力是可以調的。三通閥(9)的軸外面有支撐座(91)，用螺絲固定在安裝板(7)上。常閉性人工復位溫控器(110)及蒸汽式自動斷電開關(105)都安裝在導汽座(107)上，導汽座(107)安裝在安裝板(7)上，導汽座下面連接排水管(90)。在蒸汽式自動斷電開關(105)上方裝了一個控制杆(84)，(84) 一頭用支撐座(87)固定在安裝板(7)上。控制杆(84)中間有一個向下突出部分，正對著蒸汽式自動斷電開關(105)活動蓋的開關動作點。但沒有壓在這個點上。因為被彈簧(123)頂住，控制杆(84)向下壓可以使蒸汽式自動斷電開關(105)閉合。控制杆(84)處於正常狀態時，蒸汽式自動斷電開關(105)的活動蓋上下活動是自由的。參照圖6:控制杆(84)中部有一根合成纖維軟線(121)及塑套(122)連接蒸汽式自動斷電開關(105)的受控杆，當控制杆(84)下壓時，軟線(121)不起作用，上提時就可提起蒸汽式自動斷電開關(105)的活動蓋，從而切斷電流。參照圖7:控制杆(84)的另一端用活軸(120)接一個短杆(119)，與控制杆(84)相接的短杆(119) 一端的下部延伸到控制杆(84)的杆下。當短杆(119)的另一端部受向下運動之力時，則使控制杆(84) —起向下運動，壓下蒸汽式自動斷電開關(105)的活動蓋，使(105)閉合通電；當短杆(119)受向上力時，短杆(119)則繞著軸(120)向上轉動。短杆(119)不受力時會自由落下，恢復原狀。連杆(68)的下面有兩根連杆。參照圖7.短的那根連杆是中空的，在靠近短杆(119)端頭，短連杆內裝了一個扭轉彈簧(116)及壓板(117)，(116) (117)都可以繞著軸(118)轉動。當連杆(68)下行時，在彈簧(116)的作用下，壓板(117)壓向短杆(119)的端頭，使控制杆(84)下壓蒸汽式自動斷電開關(105)使其閉合，接通電流。連杆繼續下行，最後壓板(117)彈簧(116)都被壓入短連杆空腔內，通過短杆(119)的端頭下行到短杆(119)的下方。壓板(117)在彈簧(116)的作用下彈出，控制杆(84)在彈簧(123)的作用下恢復原狀。當連杆(68)上行時，壓板(117)擋在短杆(119)端頭下方，使短杆(119)繞軸(120)轉動一個角度，讓壓板(117)上行通過後再恢復原位。[參照圖1、圖3:控制杆(84)的一側連接一根手控杆(83)伸出瓶殼(3)外，下壓手控杆(83)時，則控制杆(84)下壓蒸汽式動斷電開關(105)使其閉合接通電流；上抬手控杆(83)時則控制杆(84)也上抬，通過纖維軟線(121)把蒸汽式自動斷電開關(105)活動蓋上提，則切斷電流。順時針轉動旋鈕(82)水也可從瓶頂進水口(43)進入膽內。]
[0014]參照圖4:要燒開水時，反時針旋轉旋鈕(82)60°，放空瓶內存水後，將旋鈕(82)旋迴豎直位置，並插上電源線，然後將裝夠水的定量水桶(48)提上瓶頂，將定量水桶(48)桶底中心的出水口(45)對著膽頂進水口(43)的倒喇叭口放下，定量水桶(48)的三個腳自然地落在開口環形板(37)上。在水的重力作用下開口環形板(37)下的五個彈簧(32)被壓縮帶動開口環形板(37)，受力架(39)向下運動，使杆槓￠1)與受力架(39)的圓環連接一端(圖1為左端)向下運動，右端則向上提，與杆槓￠1)右端相連的連杆￠8)上行，拉動曲柄(95)，通過彈簧球頭柱肖(78)帶動扇形曲柄(96)，使三通閥(9)的軸，順時針轉動，軸轉動60°時，三通閥的進水位開啟到最大，同時進水口(43)的空心頂杆頂開定量水桶的出水閥門(50)，水從定量水桶(48)中流出，經進水口(43)空心頂杆到進水管(102)被壓縮到最大位置時，定量水桶(48)出水閥門頂開到最大，三通閥(9)進水閥開啟到最大。此時受力架(39)的圓環處於最下位置，定量水桶(48)底下出水口(50)的外圓筒環插入進水口
(40)外面的三個卡子(41)內，迫使卡子外轉卡住受力架圓環，進水處於最大開度。瓶膽內空氣通過進排氣管(29)及橡膠管(28)、塑膠斜管(27)、橡膠管(115)、導氣座(107)排到空氣中。定量水桶(48)放完了水後，定量水桶(48)被彈簧(51)彈起，出水口外圓筒上升，卡子(41)在受力架(39)作用力下轉回原位，受力架(39)被彈簧(32)彈起回位。杆槓(61)左端上升，右端下降，連杆￠8)下落，一方面通過曲柄(95)、球頭柱肖(78)、扇形曲柄(96)關閉三通閥(9)的進水閥，三通閥(9)回原位，旋鈕(82)處於豎直狀態。同時連杆(68)的下降，使短連杆上的扭轉彈簧(116)、壓板(117)向下運動的同時迫使短杆(119)帶動控制杆(84)下壓使蒸汽式自動開關(105)閉合，電熱管(26)通電。這時加熱紅指示燈(101)亮，加熱瓶膽內水。[在加熱過程中不斷有少量蒸汽從進排氣管路排出。在瓶內水溫高於45°C時，保溫指示綠燈(100)同時亮。當水燒開時，有大量高溫蒸汽從進排氣管排出，進入導氣座(107)，同時加熱蒸汽式自動斷電開關(105)和常閉式人工復位溫控器(110)。由於蒸汽式自動斷電開關(105)動作溫度比常閉式人工復位溫控器(110)低，蒸汽式自動斷電開關(105)首先動作斷開電流。加熱管停止加熱，加熱指示燈紅燈(101)熄滅，保溫指示燈綠燈(100)仍亮著。如果蒸汽式自動斷電開關(105)失效，大量高溫蒸汽通過排氣管路進入導汽座，則常閉式人工復位溫控器(110)在比蒸汽式自動斷電開關(105)高8°C時開始動作，斷開電流，電熱管也停止加熱，紅燈熄滅。要用開水時，豎直狀態旋鈕(82)反時針扭轉60°，三通閥(9)處於最大開度。開水從瓶膽經濾網(69)、瓶膽進出水管(71)到三通閥
(9)出水口到伸縮式出水管(113)、出水頭(114)自動流出。根據水杯高矮，可調高或調低出水頭(114)的高低。當瓶膽內水溫低於45°C時，保溫綠燈(100)熄滅。]
[0015]本發明實現了保溫電熱開水瓶的操作自動化，人工要做的是放掉瓶內存水，檢查電是否插上，然後將裝夠水的定量水桶放在瓶頂上，人就可以離開，其它操作如打開及關閉定量水桶水開關、三通伐進水開關、閉合電開關等全由自動機構完成。所以不但方便而且節省時間，使焼開水的工作變得很輕鬆，提高了人們的生活質量。本發明的自動機構是不用電的，也不用任何其它形式的外部能量。它是用本系統內部看來微不足道、原本底該必須付出而又不會用來作有用功、會拋棄的加水重力來實現的。它工作卻不增加使用者任何勞動、任何付出，而只會減少加水的勞動付出，所加水過程輕快。它工作卻又不消耗任何電，所以省電。本發明相對採用其它自動機構來說機構簡單，有些另件雖是自動機構的部件之一，但即使沒有本自動機構也是需要的；另件使用普通材料，工程塑料和常用鋼材；另件製造工藝簡單，精度要求不高。因而造價不高。本發明是利用本系統內加水重力進行自動化操作的自動機構，不用電，使用方便、安全，而且價廉。所以，完成了本發明提出的任務。

【具體實施方式】
[0016]本發明的另件結構簡單，材料普通，製造精度要求不高，生產工藝不複雜而且都可以用常規的方法成批製造。在具體實施上不會有大的難點。但在具體實施中另部件製造一定要達到圖紙要求，裝配不能隨意、調試不能馬虎，檢驗一定要認真。相對其他形式的自動機構造價是非常低廉的。
【權利要求】
1.一種保溫電熱開水瓶的自動機構，由定量水桶(48)、開口環形板(37)、彈簧(32)、受力架(39)、杆槓(61)、連杆(68)、曲柄(95)、彈簧球頭柱肖(78)、扇形曲柄(96)、三通閥(9)、扭轉彈簧(116)、壓板(117)、控制杆(84)、短杆(119)、彈簧(123)、進水口(43)、定量水桶出水口(45)、卡子(41)、支撐座(87)構成，其特徵在於開口環形板(37)、彈簧(32)與受力架(39)的三臂是通過螺釘固定連接；受力架(39)的圓環與杆槓￠1) 一端活動連結；杆槓￠1)另一端與連杆￠8)的上端是活動連結；￠8)下端與曲柄(95)是活動連結；曲柄(95)活套在三通閥(9)的軸上，彈簧球頭柱肖(78)固定在曲柄(95)上與扇形曲柄(96)是活動連接；扇形曲柄(96)與三通閥(9)的軸為固定連接，當盛夠水的定量水桶的出水口(45)對著進水口(43)放在開口環形板(37)上時整個機構會按要求動起來。
2.如權利要求1的保溫電熱開水瓶的自動機構，其特徵是所述扇形曲柄(96)上有一球頭凹穴，固定在曲柄(95)上的彈簧球頭柱肖(78)的球頭插在扇形曲柄(96)球頭凹穴內，在彈簧球頭柱肖(78)彈簧力的作用下，曲柄(95)轉動，則扇形曲柄(96)轉動，扇形曲柄(96)轉動，曲柄(95)卻不轉動，彈簧球頭柱肖中彈簧的彈力可調節。
3.如權利要求1、2的保溫電熱開水瓶的自動機構，其特徵是所述進水口(43)中心有一空心頂杆也是進水管，頂杆外有一倒喇叭形的圓筒，圓筒外固定有三個120°均布的卡子(41)，定量水桶出水口(45)中心有一個出水閥門(50)，出水閥門(50)能被進水口(43)中心又是迸水管的空心頂杆頂開，出水閥門(50)上有彈簧(51)壓住，彈力可調；外面還有一個圓筒，該圓筒下行能使三個卡子(41)卡住受力架(39)的圓環。
4.如權利要求1、2、3的保溫電熱開水瓶的自動機構，其特徵是所述蒸汽式自動斷電開關(105)的活動蓋上方有一控制杆(84)，控制杆(84)的中段下方有一凸起對著活動蓋但沒壓在活動蓋上，(84)的一端活動連接在支撐座(87)上，下有彈簧(123)，另一端活動連接一短杆(119)，短杆(119) 一部分延伸到控制杆(84)的板下；靠近短杆的另一端有一與連杆(68)平行且與連杆￠8)固定連接的短連杆，該短連杆中空，其中間裝有一扭轉彈簧(116)和壓板(117)，(116)、(117)裝在同一軸(118)上，當短連杆下行時，壓板(117)，在扭轉彈簧(116)的作用下壓向短杆(119)的端頭，使控制杆(84)下方的凸起下壓蒸汽式自動斷電開關的活動蓋使電路閉合，而壓板被擠入短連杆的中空裡運行到短杆(119)下方，控制杆(84)恢復原位；當短連杆上行時，壓板(117)頂著短杆(119)繞軸(120)轉動而運行到短杆(119)的上方後,短杆(119)又恢復原位。
【文檔編號】A47J27/21GK104305863SQ201410235440
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2012年4月16日 優先權日:2012年4月16日
【發明者】郭林根 申請人:郭林根, 郭力, 郭丁