專利名稱：全自動(dòng)開水機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能分批連續(xù)地將一般液體(如自來水)加熱至沸騰狀態(tài)的自動(dòng)控制方法和裝置。主要用作全自動(dòng)開水機(jī)。
現(xiàn)有所能見到的“全自動(dòng)開水機(jī)”可分為三大類(1)人工注水式。即開水機(jī)每燒開一次都要靠人工注水，并非全自動(dòng)，使用不便。
(2)蒸餾式。即，使水長(zhǎng)時(shí)間處于沸騰狀態(tài)，取用蒸餾水。這種方式耗電驚人，不宜用作民用開水機(jī)。
(3)自動(dòng)熱水器式。即能夠自動(dòng)注水，但又不保證或根本無法保證提供真正的開水。其特征(或通病)是加熱容器兼作開水儲(chǔ)存器，在取用開水的同時(shí)注入自來水，提供給用戶的是生、熟混合水，不宜飲用。市場(chǎng)上絕大部分是該類產(chǎn)品。其低限溫度一般設(shè)計(jì)在(也僅能設(shè)計(jì)在)85℃以下。從自控原理講，要實(shí)現(xiàn)自控，必須有一個(gè)允許的控制范圍，而液體的沸點(diǎn)只有一個(gè)點(diǎn)，要么沸騰，要么不沸騰，而且各地、各個(gè)時(shí)間氣壓都有差異與變化，沸點(diǎn)無法確定且會(huì)偏移，難以靠傳感器件來實(shí)現(xiàn)控制目的。所以全自動(dòng)開水機(jī)的設(shè)計(jì)已成為世界上家用電器中最難突破的技術(shù)難題之一。
本發(fā)明的任務(wù)，就是要解決這個(gè)難題，提供一種全新的控制方法和裝置，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)、低耗電、小功率、大容量，又方便又安全可靠地提供真正開水之目的。使之在任何時(shí)候，凡經(jīng)開水龍頭流出的水，都是經(jīng)沸騰滅菌過的衛(wèi)生飲用水。
現(xiàn)將本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)、工作程序和控制原理，結(jié)合附圖描述如下1、注水控制自來水管或外接水箱的水經(jīng)水管(6)、自動(dòng)水位控制閥(8)向水箱(7)供水，或通過水箱(7)上方的漏斗(22)將水人工注入水箱(7)內(nèi)備用。(見圖3、圖4)，再由水箱(7)通過自動(dòng)注水閥裝置(9、10、11)向加熱容器(12)供水。自動(dòng)注水閥裝置由連接水箱(7)與加熱容器(12)的注水管(11)及注水管(11)內(nèi)的浮筒式單向閥(9、10)構(gòu)成，當(dāng)加熱容器(12)內(nèi)的水位上升到一定高度，浮筒式閥蕊(10)上浮、堵住單向閥口(9)，停止注水;當(dāng)水位下降至出水管(3)的下管口(16)以下高度時(shí)，浮筒式閥蕊(10)下降，重新開啟閥口(9)向加熱容器(12)注水。浮筒(31)是為了增加閥蕊(10)的浮力而設(shè)置的。
2、加熱控制

圖1、圖3、圖4所示的發(fā)熱件(13)是電發(fā)熱件，設(shè)置于加熱容器(12)的內(nèi)腔底部，該電發(fā)熱件(13)的電源控制開關(guān)(14)的通斷狀態(tài)由熱開水儲(chǔ)存器(4)內(nèi)的水位控制器(18)的上觸點(diǎn)(17)、下觸點(diǎn)(19)控制，當(dāng)熱開水儲(chǔ)存器(4)內(nèi)的水位升至上觸點(diǎn)(17)處高度h1時(shí)，觸發(fā)電源控制開關(guān)(14)斷開，電發(fā)熱件(13)停止加熱，直至水位下降至下觸點(diǎn)(19)處高度h2時(shí)，電源控制開關(guān)(14)閉合，進(jìn)入加熱燒水狀態(tài)。圖3中為了保持冷開水儲(chǔ)存器(23)內(nèi)的冷開水水量，在冷開水儲(chǔ)存器(23)內(nèi)腔底部增設(shè)水位控制器(18)的另一個(gè)下觸點(diǎn)(24)，其功能及作用與下觸點(diǎn)(19)相同。附圖2是利用電爐、火爐、太陽能灶作為發(fā)熱件(13)的示意圖，此時(shí)，發(fā)熱件(13)安置于加熱容器(12)的外腔底部，其控制開關(guān)(14)對(duì)發(fā)熱件(13)的控制功能和程序與電源控制開關(guān)(14)對(duì)電發(fā)熱件(13)所起作用相同。
3、沸騰與出水控制由插入加熱容器(12)內(nèi)的出水管(3)及出水管(3)上的排氣口(15)來實(shí)現(xiàn)。出水管(3)的下管口(16)位于加熱容器(12)內(nèi)腔底部并比電發(fā)熱件(13)稍高，以保護(hù)電發(fā)熱件(13)不至因缺水過熱而損壞，上管口(2)位于熱開水儲(chǔ)存器(4)的內(nèi)腔上部，排氣口(15)位于加熱容器(12)的內(nèi)腔上部。當(dāng)自動(dòng)注水閥裝置(9、10、11)向加熱容器(12)注水時(shí)，排氣口(15)排出該腔內(nèi)空氣;在加熱過程中，排出該腔內(nèi)的少量蒸氣;當(dāng)水沸騰時(shí)，該腔內(nèi)大量蒸汽無法全部由排氣口(15)排出，此時(shí)該腔內(nèi)壓力逐漸增加，直至將沸水經(jīng)出水管(3)的下管口(16)壓至熱開水儲(chǔ)存器(4)內(nèi)保溫儲(chǔ)存，實(shí)現(xiàn)了沸騰保證與出水控制之功能。排氣口(15)的口徑大小視發(fā)熱件(13)的熱功率來決定，功率大，口徑也應(yīng)大些。出水管(3)的上端設(shè)有一回流腔(1)，在加熱過程中使未沸騰的水回流到加熱容器(12)中去。
當(dāng)加熱容器(12)內(nèi)的沸水降至下管口(16)時(shí)，加熱容器(12)內(nèi)壓力驟減至外部大氣的壓力，此時(shí)，浮筒式閥蕊(10)下降，打開閥口(9)，水箱(7)內(nèi)的水重新向加熱容器(12)內(nèi)注水。開始下一周期的注水、加熱沸騰及出水過程。飲用水從開水龍頭(20、25)處取用。
附圖3、附圖4是在附圖1、附圖2的結(jié)構(gòu)上增加一個(gè)冷開水儲(chǔ)存器(23)。并在熱開水儲(chǔ)存器(4)與冷開水儲(chǔ)存器(23)之間設(shè)置一導(dǎo)通管(28或30)。為使冷開水儲(chǔ)存器(23)的冷開水不回流到熱開水儲(chǔ)存器(4)中，在附圖3中采用了S型導(dǎo)通管(28)。此時(shí)，為了使冷開水儲(chǔ)存器(23)不缺水，在冷開水儲(chǔ)存器(23)中增設(shè)水位控制器(18)的另一個(gè)下觸點(diǎn)(24)，高度為h3，其功能及作用與下觸點(diǎn)(19)相同;附圖4采用U型導(dǎo)通管(30)，此時(shí)，導(dǎo)通管(30)內(nèi)設(shè)置有浮筒式單向閥(29)。如果將冷開水儲(chǔ)存器(23)置于熱開水儲(chǔ)存器(4)的下方，導(dǎo)通管可采用I型。此時(shí)該導(dǎo)通管內(nèi)不必設(shè)單向閥，也不必在冷開水儲(chǔ)存器(23)內(nèi)增設(shè)下觸點(diǎn)(24)。
為了使流入冷開水儲(chǔ)存器(23)內(nèi)的開水得到迅速冷卻，導(dǎo)通管(28、30)中的一段可浸入水箱(7)中的冷水中。
權(quán)利要求
1.一種全自動(dòng)開水機(jī)，主要由加熱容器(12)、發(fā)熱件(13)、熱開水儲(chǔ)存器(4)、水位控制器(18)、水箱(7)、自動(dòng)水位控制閥(8)、開水龍頭(20、25)組成，其特征在于a、密封的加熱容器(12)的底部設(shè)有發(fā)熱件(13)，其控制開關(guān)(14)由熱開水儲(chǔ)存器(4)內(nèi)的水位控制器(18)來控制當(dāng)熱開水儲(chǔ)存器(4)內(nèi)的水位升至水位控制器(18)的上觸點(diǎn)(17)高度h1時(shí)，由控制開關(guān)(14)控制發(fā)熱件(13)停止對(duì)加熱容器(12)加熱，當(dāng)水位降至水位控制器(18)的下觸點(diǎn)(19、24)高度h2或h3時(shí)，控制開關(guān)(14)控制發(fā)熱件(13)對(duì)加熱容器(12)加熱，上觸點(diǎn)(17)、下觸點(diǎn)(19)、下觸點(diǎn)(24)設(shè)置的高度是可調(diào)節(jié)的；b、加熱容器(12)的密封面蓋上插有一根出水管(3)出水管(3)下端管口(16)位于加熱容器(12)的內(nèi)腔底部；上端管口(2)位于熱開水儲(chǔ)存器(4)的內(nèi)腔頂部；出水管(3)的上段位置設(shè)有一回流腔(1)；出水管(3)上還設(shè)有排氣口(15)，其開口位于加熱容器(12)的內(nèi)腔頂部，排氣口(15)的口徑大小視發(fā)熱件(13)的熱功率大小而定，熱功率大，口徑亦應(yīng)大些；c、加熱容器(12)內(nèi)設(shè)有一個(gè)浮筒式自動(dòng)注水閥裝置，水箱(7)內(nèi)的水經(jīng)該浮筒式自動(dòng)注水閥裝置向加熱容器(12)注水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述浮筒式自動(dòng)注水閥裝置由注水管(11)及注水管(11)內(nèi)的浮筒式閥蕊(10)、單向閥口(9)組成，注水管(11)的上端管口位于水箱(7)的內(nèi)腔底部，下端管口位于加熱容器(12)的內(nèi)腔底部，閥口(9)的高度比排氣口(15)稍低，浮筒式閥蕊(10)具有足夠的浮力關(guān)閉閥口(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，水箱(7)內(nèi)設(shè)有自動(dòng)水位控制閥(8)，自來水或外接水箱的水由水管(6)經(jīng)自動(dòng)水位控制閥(8)向水箱(7)供水。
4.一種全自動(dòng)冷、熱兩用開水機(jī)，主要由熱開水儲(chǔ)存器(4)、冷開水儲(chǔ)存器(23)、加熱容器(12)、發(fā)熱件(13)、水位控制器(18)、水箱(7)、自動(dòng)水位控制閥(8)、開水龍頭(20、25)組成，根據(jù)權(quán)利要求1、2、3，所述的裝置，其特征在于，冷開水儲(chǔ)存器(23)、熱開水儲(chǔ)存器(4)之間有一導(dǎo)通管，該導(dǎo)通管的水流方向是從熱開水儲(chǔ)存器(4)到冷開水儲(chǔ)存器(23)單向流通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)通管可以是U型、S型、I型，采用U型導(dǎo)通管(30)時(shí)，則在該管內(nèi)設(shè)置浮筒式單向閥(29);當(dāng)采用S型導(dǎo)通管(28)時(shí)，則在冷開水儲(chǔ)存器(23)內(nèi)設(shè)置水位控制器(18)的另一個(gè)下觸點(diǎn)(24)，當(dāng)冷開水儲(chǔ)存器(23)內(nèi)的水位降至下觸點(diǎn)(24)高度h3時(shí)，控制開關(guān)(14)也可控制發(fā)熱件(13)對(duì)加熱容器(12)加熱;當(dāng)熱開水儲(chǔ)存器(4)位于冷開水儲(chǔ)存器上方位置時(shí)，采用I型導(dǎo)通管。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其特征在于，水箱(7)上方設(shè)有一漏斗(22)，冷水也可從漏斗(22)處注入水箱(7)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明利用液體在不同溫度及沸騰時(shí)的物理特性，采用全新的控制原理和裝置，圓滿地解決了長(zhǎng)期以來全自動(dòng)開水機(jī)無法解決的生、熟水混合這一技術(shù)難題。在本發(fā)明裝置中加熱容器與開水儲(chǔ)存器分離，加熱容器中的注水—加熱、沸騰—排出開水全過程均采用非電子器件來實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，運(yùn)行極精確、可靠?？刂撇考灰讚p壞。本發(fā)明構(gòu)思精巧，性能優(yōu)越，用小功率可實(shí)現(xiàn)大容量?？芍圃齑?、中、小型各種類型全自動(dòng)開水機(jī)。
文檔編號(hào)F24H1/48GK1082696SQ9210948
公開日1994年2月23日 申請(qǐng)日期1992年8月5日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月5日
發(fā)明者林本方, 蔡曉云 申請(qǐng)人:林本方