專利名稱：節(jié)能飲水機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飲水機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種節(jié)能飲水機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，飲水機已經(jīng)是一種使用十分普遍的產(chǎn)品。 一般的飲水機都有加熱功能，可將飲用水加熱，使水溫達到9(TC以上，滿足用戶需要。公知技術(shù)的飲水機熱罐， 一般采用薄不銹鋼板制造，在熱罐的外表面包覆 保溫層，以便減少熱罐的熱量損失。然而，實際產(chǎn)品中保溫層的保溫效果非 常差，當飲水機設(shè)置在自動加熱與保溫狀態(tài)時，平均不到30分鐘，飲水機就 會自動加熱一次，使熱罐中的水反復(fù)多次加熱。這樣， 一方面熱罐中的水成 為"千滾水"，對人體健康不利；另一方面，大量浪費電能， 一般的飲水機每 天的實際耗電量大多在lkW. h以上。此外，公知技術(shù)的飲水機，為了排盡熱罐中的氣體，普遍設(shè)有排氣管連通 水斗。 一種結(jié)構(gòu)是從熱罐上直接引出排氣管連通水斗，另一種結(jié)構(gòu)是從熱罐 的出水管上引出排氣管連通水斗。這兩種設(shè)計結(jié)構(gòu)的飲水機均存在如下問題:1. 當熱罐中的水接近沸騰時，高溫汽水混合物將順著排氣管進入水斗， 使水斗中的常溫水溫度上升；2. 當飲水機處于保溫狀態(tài)時，仍然有少量蒸汽通過排氣管不斷進入飲水 機水斗，使水斗中的常溫水溫度上升；3. 當飲水機設(shè)置在自動加熱與保溫狀態(tài)時，排氣管和出水管的溫度均較 高，向環(huán)境散失的熱量較大，浪費電能。飲水機普遍存在的竄溫問題，就是指水斗中的常溫水溫度上升。水斗中的 水溫度上升后，通常接近35。C，這正是細菌繁殖的最佳溫度，飲用這種可能 存在細菌的水對人體健康不利。綜上，公知技術(shù)的飲水機還有進一步改進的必要。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀的不足而提供一種 節(jié)能飲水機。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為 一種節(jié)能飲水機，其包括 熱罐和水斗；所述的熱罐釆用真空保溫結(jié)構(gòu)，熱罐頂部和側(cè)部封閉，底部開 口，開口處設(shè)有蓋，熱罐內(nèi)上部設(shè)有氣相空間，熱罐內(nèi)水位不低于水斗中水 位，即熱罐中的水為高溫水時水位高于水斗中水位，熱罐中的水為常溫水 時水位等于水斗中水位；熱罐的蓋上固定有進水管、出水管、排氣管、電熱 元件和溫度傳感器；排氣管的一端穿過蓋后進入熱罐，再上升到熱罐的頂部， 其另一端連通飲水機的集水槽，集水槽的位置低于熱罐，排氣管的上端面明 顯高于熱罐內(nèi)水位，即將排氣管設(shè)計成向下排氣的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)既可使排 氣管中可能存在的冷凝水順利流入集水槽，又能避免熱罐中的水從排氣管流 出；所述的出水管的一端穿過蓋后進入熱罐內(nèi)，再上升到熱罐的上部，另一 端接飲水機出水龍頭，出水管在熱罐內(nèi)部分的上端面低于熱罐內(nèi)水位；所述 的電熱元件設(shè)置在熱罐內(nèi)，其主要發(fā)熱部分設(shè)置在熱罐內(nèi)的下部；所述的溫 度傳感器設(shè)置在可探測熱罐內(nèi)電熱元件附近或者上部溫度的位置。所述的真空保溫結(jié)構(gòu)是熱罐包括內(nèi)罐體和外罐體，在其底部開口處將兩 者形成密封固定連接，并將內(nèi)、外罐體之間的空腔抽成真空狀態(tài)。熱罐的材 料可以是玻璃(玻璃真空保溫膽)，也可以是不銹鋼(不銹鋼真空保溫膽)。對于釆用玻璃材料制造的真空熱罐，在熱罐的頂部和底部分別設(shè)有防振緩 沖材料，緩沖材料的外部設(shè)有防護殼體；所述的防護殼體包括上防護殼體和 下防護殼體，上防護殼體和下防護殼體通過緊固件固定連接，防護殼體再與飲水 機的固定零件連接。所述的電熱元件，可以是電熱管，也可以是其它電熱元件(例如，可以在 電阻絲的表面包覆耐熱絕緣衛(wèi)生材料作為電熱元件)。所述的溫度傳感器用于控制熱罐內(nèi)水溫和過熱保護，其方法為 1.控制熱罐內(nèi)的水溫設(shè)置下限溫度和上限溫度，當熱罐內(nèi)水溫上升到 上限溫度(例如9(TC)時，溫度傳感器將探測到該上限溫度并發(fā)出信號，控制系統(tǒng)立即關(guān)斷電熱元件電源使其停止加熱；當熱罐內(nèi)溫度下降到下限溫度 (例如85"C)時，溫度傳感器將探測到該下限溫度并發(fā)出信號，控制系統(tǒng)立即接通電熱元件電源使其開始加熱。2.過熱保護只要熱罐內(nèi)有水，通常溫度就不會超過10(TC (飲水機熱罐 工作在常壓狀態(tài))，所以，所謂過熱只可能在熱罐內(nèi)無水時才會發(fā)生。飲水機 控制系統(tǒng)只要能夠判斷熱'罐內(nèi)是否有水，就能防止出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。當熱罐內(nèi) 有水時，電熱元件發(fā)出的熱量被水吸收，而水的熱容量很大，所以水溫上升 的速度較慢；當熱罐內(nèi)無水時，電熱元件發(fā)出的熱量被氣體吸收，而氣體的 熱容量很小，所以氣溫上升的速度很快?？梢酝ㄟ^測量熱罐內(nèi)溫度的上升速 度V來判斷熱罐內(nèi)是否有水。對于具體的設(shè)計參數(shù)(包括加熱功率和熱罐內(nèi) 腔容積等)，可以通過試驗確定一個基準溫度上升速度V。。當所測得的溫度上 升速度V不小于V。時，控制系統(tǒng)就可以判斷熱罐內(nèi)無水，立即關(guān)斷電熱元件電源使其停止加熱；當所測得的溫度上升速度v小于v。時，控制系統(tǒng)就可以判斷熱罐內(nèi)有水，電熱元件可以繼續(xù)通電加熱。本發(fā)明的進一步技術(shù)措施是設(shè)置電容式傳感器檢測熱罐內(nèi)是否有水，以 便進一步提高飲水機的加熱安全性，其方法如下在熱罐殼體上引出一個電極，將熱罐內(nèi)的金屬件(例如電熱管的金屬殼體、 金屬出水管或者金屬排氣管)作為另一個電極。對于金屬熱罐，熱罐本身就 可以作為電極；對于非金屬熱罐(如真空保溫玻璃瓶膽)，在熱罐外表面設(shè)置 弧形或者圓形金屬板作為電極。利用上述兩電極所形成的電容式傳感器來探 測熱罐內(nèi)是否有水。當熱罐內(nèi)有水時，即上述兩個電極之間的介質(zhì)為水，由 于水的介電常數(shù)較大，所以兩電極所形成的電容較大；當熱罐內(nèi)無水時，即 上述兩個電極之間的介質(zhì)為空氣，由于空氣的介電常數(shù)較小，所以兩電極所 形成的電容較小?？刂葡到y(tǒng)可以根據(jù)電容的大小來判斷熱罐內(nèi)是否有水?？?制系統(tǒng)一旦探測出熱罐內(nèi)無水，則立即斷開加熱電源，停止加熱，防止出現(xiàn) 無水干燒現(xiàn)象。本發(fā)明的進一步技術(shù)措施是在進水管的底部設(shè)有排污管，排污管的端部 設(shè)有管堵。通過排污管可以放盡熱罐中的水。本發(fā)明節(jié)能飲水機熱水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點是熱罐釆用真空保溫結(jié)構(gòu)，熱罐 開口朝下，熱罐的側(cè)部和頂部封閉，排氣管向下排氣。其優(yōu)點如下1. 熱罐的保溫效果十分顯著，熱量損失很??；2. 當飲水機設(shè)置在自動加熱與保溫狀態(tài)，且處于待機狀態(tài)時，熱罐中的 熱量不向排氣管和出水管輸送，所以排氣管和出水管的溫度基本上為常溫， 不向環(huán)境散失熱量，這就進一步減小了電能浪費。經(jīng)試驗測試，飲水機的耗 電量一般可以降到0. 3kW. h/24h以下；3. 徹底解決了因排氣管將蒸汽和汽水混合物排入水斗引起的飲水機竄溫 問題，這就減小了水斗中的水孳生細菌的可能性；4. 因反復(fù)加熱出現(xiàn)的"千滾水"問題有效地得到解決。具體地說，本發(fā)明 節(jié)能飲水機正常運行時，飲用水通常只加熱一次，最多加熱2-3次，而不象 傳統(tǒng)的飲水機可能將飲用水加熱數(shù)十次。本發(fā)明技術(shù)的有益效果是飲水機節(jié)能效果顯著，能有效解決飲水機的"千 滾水"問題，并能從根本上解決普通飲水機普遍存在的竄溫問題，使飲水機 成為真正意義上的健康、節(jié)能飲水機。


圖1為本發(fā)明實施例熱水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明進行詳細描述，但應(yīng)當理解這里的詳細描述 并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限制。結(jié)合圖1所示，本實施例節(jié)能飲水機，其包括飲水機熱罐(8 )和水斗(13 ); 熱罐(8)為玻璃真空保溫膽，其頂部和側(cè)部封閉，下部開口，開口處設(shè)有蓋 (4)，熱罐(8)與蓋(4)的連接處釆用硅橡膠(5)密封，熱罐(8)內(nèi)上 部設(shè)有氣相空間，熱罐(8)內(nèi)水位不低于水斗中水位，即熱罐(8)中的 水為高溫水時水位(24)高于水斗中水位(23)，熱罐(8)中的水為常溫水 時水位(24 )等于水斗中水位(23 );熱罐(8 )的蓋(4 )上固定有進水管(17)、出水管(3)、排氣管(2)、電熱管(6)和溫度傳感器(7);水斗(13)的出 水口設(shè)有進水管(17)連通熱罐(8),進水管(17)從水斗(13)的出水口 下伸到熱罐(8)的底部，再穿過蓋(4)進到熱罐(8)內(nèi)；排氣管(2)的 一端穿過蓋(4)后進到熱罐(8)內(nèi)，再上升到熱罐(8)的頂部，其另一端 連通飲水機的集水槽(1)，集水槽(1)的位置低于熱罐(8)，排氣管(2) 的上端面明顯高于熱罐(8)中的水位，即將排氣管(2)設(shè)計成向下排氣的 結(jié)構(gòu)；所述的出水管(3)的一端穿過蓋(4)后進入熱罐(8)內(nèi)，再上升到 熱罐(8)的上部，另一端接飲水機出水龍頭(9),出水管(3)在熱罐(8) 內(nèi)部分的上端面低于熱罐(8)中的水位；所述的電熱管(6)設(shè)置在熱罐(8) 內(nèi)，其主要發(fā)熱部分設(shè)置在熱罐(8)內(nèi)的下部；所述的溫度傳感器(7)設(shè) 置在可探測熱罐(8)內(nèi)電熱管(6)附近或者上部溫度的位置；進水管(17) 上設(shè)有排污管(18)，排污管(18)的右端設(shè)有管堵(19);在熱罐(8)外表 面設(shè)置一圓形金屬板(10)作為一個電極，再從電熱管(6)的金屬殼體上引 出另一個電極(20);在熱罐(8)的上部和下部分別設(shè)有防振緩沖材料(12、 16)，緩沖材料的外部設(shè)有上、下防護殼體(ll、 15)，上、下防護殼體(ll、 15)通過緊固件(14)固定連接，防護殼體再與飲水機殼體固定連接。本實施例中，熱罐(8)中水的溫度通過溫度傳感器(7)探測，飲水機控 制系統(tǒng)利用溫度傳感器(7)探測的溫度信號控制熱罐中水溫和過熱保護；利 用金屬板(10)和電極(20)所形成的電容式傳感器來判斷熱罐(8)中是否 有水，控制系統(tǒng)一旦判斷出熱罐(8)中無水，則立即斷開加熱電源。的技術(shù)方案；因此，盡管本說明書參照上述實施例對本發(fā)明已進行了詳細的 說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，仍然可以對本發(fā)明進行修改 或等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進，其均 應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能飲水機，其包括熱罐和水斗，其特征是所述的熱罐采用真空保溫結(jié)構(gòu)，頂部和側(cè)部封閉，底部開口，開口處設(shè)有蓋，蓋上固定有進水管、出水管、排氣管和電熱元件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能飲水機，其特征是所述的熱罐是玻璃真空 保溫膽或不銹鋼真空保溫膽。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能飲水機，其特征是所述的排氣管向下排氣。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能飲水機，其特征是所述的熱罐上設(shè)有溫度 傳感器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能飲水機，其特征是所述的熱罐上設(shè)有可探 測熱罐內(nèi)是否有水的電容式傳感器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能飲水機，其特征是所述的熱罐內(nèi)上部設(shè)有 氣相空間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能飲水機，其特征是所述的排氣管連通飲水 機集水槽。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能飲水機，其特征是所述的電熱元件的主要 發(fā)熱部分設(shè)置在熱罐內(nèi)的中下部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能飲水機，其特征是所述的熱罐外部設(shè)有防 振材料。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能飲水機，其特征是所述的熱罐外部設(shè)有 防護罩。
全文摘要
一種節(jié)能飲水機，包括熱罐與水斗，熱罐采用真空保溫結(jié)構(gòu)，熱罐頂部和側(cè)部封閉，底部開口，開口處設(shè)有蓋，蓋上固定有進水管、出水管、排氣管、電熱元件和溫度傳感器，進水管連通水斗，出水管連通出水龍頭。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)的有益效果是飲水機節(jié)能效果顯著，能有效解決飲水機的“千滾水”問題，并能從根本上解決普通飲水機普遍存在的竄溫問題，使飲水機成為真正意義上的健康、節(jié)能飲水機。
文檔編號A47J31/00GK101214123SQ200710305300
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月30日
發(fā)明者黃樟焱 申請人:黃樟焱