快速電加熱飲水機的製作方法

2023-05-07 15:04:56 2

專利名稱：快速電加熱飲水機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種飲水機，特別是涉及一種快速電加熱飲水機。
背景技術：
飲水機已經得到了普遍應用，各種快速電加熱飲水機也開始陸續出現，現有的快 速電加熱飲水機一般包括殼體、瓶座和位於殼體內的快速電加熱器、熱放水閥和熱出水嘴， 瓶座下方的水鬥依次連接快速電加熱器、熱放水閥和熱出水嘴。但上述的快速電加熱飲水 機，由於是利用固定的結構形式出水，因而受季節的影響，環境溫度及基礎水溫的變化，熱 出水溫度就會受影響，其次，受機器溫度的影響會使初始階段的水溫降低，特別是在冬天取 用第一、二杯熱水時，溫度達不到泡茶的要求。再加上飲水瓶間隙出水，引起水鬥水位的變 化，使出水溫度不穩定，更會導致出水溫度不符合要求。

實用新型內容本實用新型的目的是針對上述現有技術的問題提供一種出水溫度更高、更穩定， 的快速電加熱飲水機。 為解決上述技術問題，本實用新型的解決方案是一種快速電加熱飲水機，包括熱 水通路，其特徵在於所述的熱水通路由進水口 、電泵、快速電加熱器及熱出水嘴依次連接 而成，其中，快速電加熱器出水端還有熱溫度傳感器，熱溫度傳感器、電泵和快速電加熱器 連接單片機控制電路。 上述的快速電加熱飲水機，其中，所述的快速電加熱器上還有水位傳感器，水位傳 感器連接單片機控制電路。 上述的快速電加熱飲水機，其中，所述的水位傳感器為電極式水位傳感器，所述的 快速電加熱器為三根電熱膜石英管組成的快速電加熱器，電極式水位傳感器的兩個腳和熱 溫度傳感器分別伸入三根電熱膜石英管出水端。 上述的快速電加熱飲水機，其中，在進水口至快速電加熱器之間設有熱放水電磁 閥，熱放水電磁閥連接單片機控制電路。 上述的快速電加熱飲水機，其中，所述的熱出水嘴由嘴體和至少一個套嘴組成，套
嘴前端設有一防濺保溫蓋板，套嘴與嘴體活動配合。 上述的快速電加熱飲水機，其中，所述的熱出水嘴分別設有熱水道和蒸汽道，所述 的快速電加熱器的出水端設有水汽分離室，水汽分離室有上、下兩個出口，上一個為蒸汽出 口 ，下一個為熱水出口 ，熱水出口連接熱水道，蒸汽出口連接蒸汽道。 上述的快速電加熱飲水機，其中，所述的電泵和快速電加熱器之間還有預熱水膽， 預熱水膽進水口連接電泵出水口 ，預熱水膽出水口連接快速電加熱器進水口 。 上述的快速電加熱飲水機，其中，所述的電泵出水口與預熱水膽下部進水口之間 設有放水電磁閥，預熱水膽頂部出水口與快速電加熱器下端進水口之間設有熱放水電磁 閥；預熱水膽上還設有蒸汽管、漲水儲存室及預熱溫度傳感器；放水電磁閥、熱放水電磁閥、預熱水膽、預熱溫度傳感器分別連接單片機控制電路。 上述的快速電加熱飲水機，其中，所述的進水口為上水管進水口 ，所述的電泵為自 吸泵，上水管外還有外套管，上水管和外套管之間還有電極式水位傳感器，電極式水位傳感 器連接單片機控制電路。 上述的快速電加熱飲水機，其中，所述的進水口還可以為底座式連接頭進水口 ，底 座式連接頭由頂杆、密封圈和底座組成，頂杆中間有孔，中部側面為進水槽，即進水口 ，孔內 有回氣管和電極式水位傳感器，水道引出頭連接電泵，回氣管引出高於飲水瓶頂面，電極式 水位傳感器連接單片機控制電路。 與現有技術相比，本實用新型的優點在於由於採用電泵供水及電泵、熱溫度傳感 器與單片機控制電路結合，通過調節電泵流量控制出水溫度，從而能夠得到更穩定、更符合 要求的常溫至IO(TC的熱水，即使在冬天的第一杯水仍然能達到98°C以上，而在取較低溫 度熱水時能夠充分利用快速加熱器功率，有更大的出水量。另外結合預熱水膽可以用較小 的功率達到更大的即時熱出水量，使之取水更快捷，用電功率更符合普通家庭和場所。
以下結合附圖及附圖給出的實施例對本實用新型作進一步說明


圖1為本實用新型實施例結構示意圖； 圖2、圖3為
圖1中熱出水嘴結構示意圖； 圖4為
圖1中上水管、外套管和電極式水位傳感器結構示意圖； 圖5為本實用新型實施例中單片機控制部分框圖； 圖6為本實用新型實施例中控制電路面板示意圖； 圖7為本實用新型又一實施例結構示意圖； 圖8為圖7中底座式連接頭結構示意圖。
具體實施方式參見
圖1至圖6所示，該飲水機實施例包括殼體1、冷水通路、熱水通路和控制電 路2 ;冷水通路和熱水通路在經上水管30、電泵7和放水閥11後在三通12分開， 一路經冷 水管13連接冷放水電磁閥和冷出水嘴；另一路依次連接預熱水膽14、熱放水電磁閥6、快速 電加熱器17(圖中虛線所框部分)和熱出水嘴3。其中，上水管外有外套管31，外套管上有 進水槽33，上水管和外套管之間還有電極式水位傳感器36，此電極式水位傳感器為飲水瓶 水位傳感器，檢測飲水瓶水位(當然也可以用壓力傳感器設置於飲水瓶底下檢測飲水瓶水 位)，電極中， 一根為公共電極34， 一根為最低水位電極32，另外還有數根長短不同的電極 用於檢測飲水瓶不同的水位，上水管、外套管和電極組成飲水瓶連接頭9 。上水管30經矽膠 管制成的管道8連接電泵7，電泵為具有自吸功能的隔膜泵，飲水瓶連接頭至上部機體的矽 膠管8和飲水瓶電極連接線外設保護套管，以方便更換飲水瓶和保護電極連接線。在預熱 水膽14上設有蒸汽管16，蒸汽管連接熱出水嘴3，在蒸汽管中還有漲水儲存室20和單向閥 21，預熱水膽上還有預熱溫度傳感器15、熱保護器及排水排汙管。預熱水膽功率與有膽飲水 機的熱膽功率相應或者更低些，外面包裹有保溫材料，在選擇預熱水膽預熱時，可以減少預 熱水膽內預熱水的溫度損失。快速電加熱器17為三根電熱膜石英管並聯組成，下端為公共進水管，上端為公共出水管，因一般家庭用飲水機的快速電加熱器功率不宜太高，否則會造 成電網不穩定影響電腦、空調等的運行，電熱膜石英管總功率一般可取2200W左右，快速電 加熱器的上端還有水位傳感器19和熱溫度傳感器18，水位傳感器為電極式水位傳感器，電 極式水位傳感器的兩個腳和熱溫度傳感器分別設於三根電熱膜石英管出水端內，也可以用 不接觸水的方式在電熱膜石英管出水端外用光電傳感器檢測水位。快速電加熱器的上部還 設有水汽分離室24，水汽分離室為一個腔室，水汽分離室有上、下兩個出口 ，上一個為蒸汽 出口 22，下一個為熱水出口 23 ;熱出水嘴3由嘴體55和一個套嘴53組成，套嘴為外套嘴， 外套嘴前端有個防濺保溫蓋板57，防濺保溫蓋板上設有扳手54和開口槽56，外套嘴內有橡 膠圈51，外套嘴與嘴體活動配合，可沿嘴體軸線活動，嘴體分設熱水道50和蒸汽道52，蒸汽 道設於熱水道之外，快速電加熱器的蒸汽出口 22連接蒸汽道52，快速電加熱器的熱水出口 23連接熱水道50。熱水嘴中熱水道和蒸汽道分設，既不浪費能源又能在高溫水流量比較 大的時候減少水汽噴濺。飲水瓶水位傳感器36、電泵7、放水電磁閥11、冷、熱放水電磁閥、 預熱水膽14、預熱溫度傳感器15、快速電加熱器17、快速電加熱器水位傳感器19、熱溫度 傳感器18分別連接單片機控制電路2。在單片機控制電路的面板中設有調溫旋鈕、預熱按 鍵、熱放水按鍵、冷放水按鍵、童鎖按鍵和顯示屏，其中顯示屏顯示出水溫度、飲水瓶水位和 童鎖狀態等；預熱按鍵分為中預熱按鍵、高預熱按鍵它們分別連接單片機控制電路。由於水 在6(TC以上時才會有水垢形成，而預熱溫度太低出水量增加不明顯，所以預熱水膽裡的水 預熱溫度一般應設置在4(TC以上，6(TC以下，這裡中預熱設置5(TC至55t:預熱溫度，低於 5(TC加熱，高於55t:停止，既不會產生水垢影響水質，與環境溫差小，散熱也小，關閉後熱能 損失也小，同樣具有節能作用，5(TC至55t:預熱後再經快速電加熱器加熱，即使在冬天高溫 水也有較大的出水量。高預熱設置7(TC至75t:預熱溫度，此預熱溫度會產生水垢，與環境 溫差也更大，節能效果差了 ，但在任何季節都有很高的熱出水量，可以應付特殊情況，偶爾 使用不足為害，但可以滿足特殊需求。 使用時，把普通水杯4放置於接水盒5上，選擇冷水時，按冷放水按鍵，電泵7工 作，放水電磁閥11和冷放水電磁閥打開，飲水瓶裡的水經進水口 35、上水管30、電泵7、放 水電磁閥11、三通12、冷水管13、冷放水電磁閥和冷出水嘴流入杯子內。需要熱水時，根據 需要選擇是否開預熱水膽14，環境溫度比較高、連續取熱水、取少量熱水或所需的熱水溫度 不高，就不用開預熱水膽，單用快速電加熱器17，即用即熱的方式製取方便、即時、衛生健康 的熱水，還具節能效果。取熱水時先用調溫旋鈕選擇所需熱水溫度，比如泡茶適合85t:至 9(TC熱水，泡咖啡需要9(TC至IO(TC熱水，泡奶粉需要5(TC至65"熱水，喝溫水適合25°C， 合理選擇溫度既可以滿足需求又可以節約能源，如果預設溫度超過85t:，應向下按動防濺 保溫蓋板扳手54 (預設溫度不超過85°C ，可不按)，使防濺保溫蓋板54接近或蓋住水杯口 ， 有利於放水過程中防止熱水濺出和減少杯內熱水溫度的損失，再按熱放水按鍵，放85°C以 上的熱水可用蜂鳴器聲音提示，未按下防濺保溫蓋板的應按下，這時水位傳感器19檢測快 速電加熱器裡的水位，如果水位過低(取沸騰水後會出現水位較低的現象，熱溫度傳感器 檢測不到快速電加熱器出水端的水溫，水位在加熱線以下也會影響加熱器壽命)，電泵7工 作同時放水電磁閥11和熱放水電磁閥6打開，使水位上升到加熱線以上，熱溫度傳感器18 能夠檢測到出水端水溫，再關閉電泵、放水電磁閥和熱放水電磁閥，快速電加熱器17開啟， 如果水位正常會直接開啟快速電加熱器，預熱溫度傳感器15檢測預熱水膽裡的水溫，即進入快速電加熱器的水溫，熱溫度傳感器18檢測熱出水溫度，快速電加熱器出水端的水溫接 近預設水溫時，放水電磁閥11和熱放水電磁閥6打開，電泵7工作，單片機根據進入快速電 加熱器水的溫度與預設溫度的溫差，給電泵一個對應電壓，使電泵流量適合於經過快速電 加熱器加熱的水至預設的溫度，溫度越高流量越小，溫度越低流量越大(調節電泵流量與 調節快速電加熱器的功率相比，不但可以始終利用快速電加熱器的最大功率，而且當快速 電加熱器的功率下降後同樣可以出沸騰水，只是流量變小)。熱溫度傳感器18把快速電加 熱器的即時出水溫度傳給單片機，單片機據此動態調整電泵流量，使之符合預設溫度。飲水 瓶裡的水經進水口 35、上水管30、電泵7、放水電磁閥11、三通12、預熱水膽14、熱放水電 磁閥6、快速電加熱器17和熱出水嘴3流入杯子內，杯子裡的水位可以從開口槽56觀察。 由於經快速電加熱器加熱的水和著蒸汽進入水汽分離室後，水回落到下部，經熱出水嘴的 熱水道流出，蒸汽在上部經熱出水嘴的蒸汽道流出，可以減少水汽噴濺，同時蒸汽還可加熱 熱水道，結合防濺保溫蓋板使蒸汽在杯子裡循環，進一步加熱杯子裡的水，實現了蒸汽再利 用，節約了能源。飲水瓶水位傳感器36檢測瓶內水位，低於最低水位飲水機停止工作。再 次按熱放水按鍵，則快速電加熱器17關閉，放水電磁閥11、熱放水電磁閥6及電泵7同時或 延時l秒關閉，飲水機返回初始狀態。這時向上扳動扳手54可取出接水杯。如果喝熱水的 人較多、天氣寒冷而導致開水出水量太小和其它需要間歇供應較大出水量的熱水時，用預 熱水膽14預熱和快速電加熱器17即熱結合的方式，即用半即熱的方式提供熱水，以滿足不 同的需求。需要開啟預熱水膽14時，按中預熱按鍵(特殊需要可以選擇高預熱按鍵，只是 預熱溫度比較高，原理相同)，當預熱溫度傳感器15檢測到預熱水膽裡的水升至55t:時，單 片機控制電路就會關閉預熱水膽14中的電熱管電源。這時按熱放水按鍵，其工作過程與前 述相同，只不過提高了進入快速電加熱器17水的水溫，電泵7相應加大了流量，也就加大了 熱水出水量。放水結束後，預熱水膽14恢復預熱工作，使預熱水膽內的水溫保持在5(TC至 55°C。快速電加熱器17和預熱水膽14不同時工作，即快速電加熱器工作，預熱水膽就停止 加熱，再次按中預熱按鍵可關閉預熱水膽14。為節約用電，預熱水膽工作兩個小時沒人取 水，單片機控制電路自動關閉預熱水膽。這樣就不用每天開閉電源。如果家中有好動的兒 童或有兒童獨處時，為防熱水燙傷可按童鎖按鍵，上鎖只需按一下，解鎖連續按兩下，上鎖 後取熱水只能取10秒鐘小於5(TC至55t:的熱水。 參見圖7、圖8所示，該實施例包括殼體1、冷水通路、熱水通路、控制電路2 ;冷水 通路和熱水通路在經底座式連接頭、電泵7後在三通12分開， 一路經冷水管13連接冷放水 電磁閥和冷出水嘴；另一路依次連接單向閥41 、熱放水電磁閥6、快速電加熱器17和熱出水 嘴3。其中，底座式連接頭由頂杆64、密封圈62和底座60組成，頂杆中間有孔，中部兩側面 設有進水槽，即進水口 35，孔內有回氣管40和電極式水位傳感器63，電極式水位傳感器為 飲水瓶水位傳感器，檢測飲水瓶水位，水道引出頭連接電泵，回氣管引出高於飲水瓶頂面。 該電泵7為葉輪泵，固定在底座60上，葉輪泵與單片機控制電路連接，單片機控制電路通過 調節電壓調節葉輪泵流量。回氣管和飲水瓶水位電極引出頭有橡膠密封蓋，回氣管40和飲 水瓶水位電極連接線61從密封蓋中引出，飲水瓶水位電極與單片機控制電路連接。在實際 製造中用矽膠管制成的管道8、回氣管40、電泵7及飲水瓶水位電極連接線61都並在一起 外加防護套管，成為一根管線，至上部機體後分開，以利於更換飲水瓶。殼體下半部正面設 有門，底部設置裝有四個滑輪的滑動底座，放置飲水瓶時拉出，放置好後推進。單向閥41為減少熱水竄動對葉輪泵的流量產生影響。快速電加熱器出水端有電極式水位傳感器19和 熱溫度傳感器18，底部還有排水管42，用於排水和清洗。熱放水電磁閥6、冷放水電磁閥、快 速電加熱器17和熱溫度傳感器18分別連接單片機控制電路2。 取熱水時，水杯4置於接水盒5上，按熱放水按鍵，這時水位傳感器19檢測快速電 加熱器裡的水位，水位符合要求，快速電加熱器17開啟，熱溫度傳感器18檢測熱出水溫度， 快速電加熱器內的水溫接近預設水溫時電泵7工作，同時熱放水電磁閥6打開，單片機控制 電泵工作，使電泵的流量適合於經過快速電加熱器加熱的水至預設的溫度，熱溫度傳感器 18把快速電加熱器的即時出水溫度傳給單片機，單片機據此動態調整電泵流量，使之符合 預設溫度。這時飲水瓶17裡的水經底座式連接頭中進水口 35、電泵7、三通12、單向閥41、 熱放水電磁閥6、快速電加熱器17和熱出水嘴3流入杯子4內，同時空氣經回氣管補充進 飲水瓶內，飲水瓶水位傳感器檢測瓶內水位(無水則停止工作)，再次按熱放水按鍵放水結 束，快速電加熱器17、電泵7及熱放水電磁閥6關閉，飲水機返回初始狀態。
權利要求一種快速電加熱飲水機，包括熱水通路，其特徵在於所述的熱水通路由進水口(35)、電泵(7)、快速電加熱器(17)及熱出水嘴(3)依次連接而成，其中，快速電加熱器出水端還有熱溫度傳感器(18)，熱溫度傳感器(18)、電泵(7)和快速電加熱器(17)連接單片機控制電路(2)。
2. 根據權利要求1所述的快速電加熱飲水機，其特徵在於所述的快速電加熱器上還 有水位傳感器(19)，水位傳感器連接單片機控制電路(2)。
3. 根據權利要求2所述的快速電加熱飲水機，其特徵在於所述的水位傳感器(19)為 電極式水位傳感器，所述的快速電加熱器(17)為三根電熱膜石英管組成的快速電加熱器， 電極式水位傳感器的兩個腳和熱溫度傳感器(18)分別伸入三根電熱膜石英管出水端。
4. 根據權利要求3所述的快速電加熱飲水機，其特徵在於在進水口 (35)至快速電加 熱器(17)之間設有熱放水電磁閥(6)，熱放水電磁閥連接單片機控制電路(2)。
5. 根據權利要求1至4中任一權利要求所述的快速電加熱飲水機，其特徵在於所述 的熱出水嘴(3)由嘴體(55)和至少一個套嘴(53)組成，套嘴前端設有一防濺保溫蓋板 (57)，套嘴(53)與嘴體(55)活動配合。
6. 根據權利要求5所述的快速電加熱飲水機，其特徵在於所述的熱出水嘴(3)分別 設有熱水道(50)和蒸汽道(52)，所述的快速電加熱器的出水端設有水汽分離室(24)，水汽 分離室有上、下兩個出口，上一個為蒸汽出口 (22)，下一個為熱水出口 (23)，熱水出口 (23) 連接熱水道(50)，蒸汽出口 (22)連接蒸汽道(52)。
7. 根據權利要求1至3中任一權利要求所述的快速電加熱飲水機，其特徵在於所述 的電泵(7)和快速電加熱器(17)之間還有預熱水膽(14)，預熱水膽進水口連接電泵出水 口 ，預熱水膽出水口連接快速電加熱器進水口 。
8. 根據權利要求7所述的快速電加熱飲水機，其特徵在於所述的電泵出水口與預熱 水膽下部進水口之間設有放水電磁閥(11)，預熱水膽頂部出水口與快速電加熱器下端進水 口之間設有熱放水電磁閥(6);預熱水膽上還設有蒸汽管(16)、漲水儲存室(20)及預熱溫 度傳感器(15);放水電磁閥(11)、熱放水電磁閥(6)、預熱水膽(14)、預熱溫度傳感器(15) 分別連接單片機控制電路(2)。
9. 根據權利要求1至4中任一權利要求所述的快速電加熱飲水機，其特徵在於所 述的進水口 (35)為上水管(30)進水口，所述的電泵(7)為自吸泵，上水管外還有外套管 (31)，上水管和外套管之間還有電極式水位傳感器(36)，電極式水位傳感器連接單片機控 制電路(2)。
10. 根據權利要求1至4中任一權利要求所述的快速電加熱飲水機，其特徵在於所述 的進水口 (35)為底座式連接頭(9)進水口，底座式連接頭由頂杆(64)、密封圈(62)和底座 (60)組成，頂杆中間有孔，中部側面為進水槽，即進水口 (35)，孔內有回氣管(40)和電極式 水位傳感器(63)，水道引出頭連接電泵(7)，回氣管(40)引出高於飲水瓶頂面，電極式水位 傳感器連接單片機控制電路(2)。
專利摘要本實用新型公開了一種快速電加熱飲水機，包括熱水通路，所述的熱水通路由進水口、電泵、快速電加熱器及熱出水嘴依次連接而成；其中，快速電加熱器出水端還有熱溫度傳感器，熱溫度傳感器、電泵和快速電加熱器連接單片機控制電路。由於採用電泵供水及電泵、熱溫度傳感器與單片機控制電路結合，通過調節電泵流量控制出水溫度，從而能夠得到更穩定、更符合要求的常溫至100℃的熱水，即使在冬天的第一杯水仍然能達到98℃以上，而在取較低溫度熱水時能夠充分利用加熱功率，有更大的出水量。另外結合預熱水膽可以用較小的功率達到更大的即時熱出水量，使之取水更快捷，用電功率更符合普通家庭和場所。
文檔編號A47J31/00GK201481092SQ20092014969
公開日2010年5月26日 申請日期2009年4月18日 優先權日2009年4月18日
發明者陸建鋼 申請人:陸建鋼