CN102232791B - 蒸馏式饮水装置 - Google Patents

Abstract

一种蒸馏式饮水装置，其包含一供液单元、一热交换管、一热水胆、一蒸汽管路、一冷凝单元、一集液容器及一出水阀。该热交换管的一端连接该供液单元，另一端则连通该热水胆。该蒸汽管路的一端与该热水胆相连通，另一端则连通该冷凝单元，且该部分蒸汽管路穿设容置于该热交换管内。该冷凝单元未与该蒸汽管路相连通的一端则连通该集液容器。该出水阀通过一出水管路连通该集液容器。借助该部分蒸汽管路穿设容置于该热交换空间内，使得该蒸汽管路内的蒸汽温度能够对进入该热交换管内的液体进行预热动作，同时降低蒸汽的温度，以减少能量的耗费。

Description

蒸馏式饮水装置

技术领域

本发明关于一种蒸馏式饮水装置，特别是关于一种能够节省能源耗费的蒸馏式饮水装置。

背景技术

一般而言，饮水装置大致分为蒸馏式及煮沸式二种，其中蒸馏借助将一液体加热至沸点以上后，通过液体中各种混合物具有不同沸点的特性，让液体中具有较低沸点的混合物先行蒸发，再将其蒸发物质导引收集于一容器中，而液体中具有较高沸点的其他物质则会残留在原来的加热容器中，借此达到纯化液体的目的。

现有蒸馏式饮水装置包含一加热容器、一冷凝管及一集水容器，该加热容器具有一筒槽本体及一加热单元，该筒槽本体内部具有一容置空间，用以储存一液体。该加热单元设置于该容置空间内，用以加热该容置空间内的液体。该冷凝管的一端通过导管与该容置空间相连通，另一端则通过导管与该集水容器内部的一储液空间相连通。

当现有蒸馏式饮水装置对该液体进行蒸馏时，预先将该液体注入该筒槽本体的容置空间内，并利用该加热单元加热该液体至一沸腾温度，该沸腾温度较佳略高于水的沸点100℃，使得该液体内的水分得以汽化成水蒸汽；接着，水蒸汽通过导管进入该冷凝管内，当该水蒸汽与该冷凝管相接触时，由于该冷凝管的温度相对低于水蒸汽的温度，故在二者进行热交换的过程中水蒸汽会逐渐凝结成液态水分子，并沿着另一导管被导引且收集于该集水容器的储液空间内，借此达到撷取蒸馏饮用水的目的。

现有蒸馏式饮水装置主要直接利用该加热单元对该容置空间内的常温液体进行加热，由于常温液体的初始温度与其沸点温度之间的温差较大，导致加热过程中该加热单元所耗费的能源甚巨，无法进一步达到节约能源的目的。有鉴于此，前述现有蒸馏式饮水装置其确实仍有加以改善的必要。

发明内容

本发明提供一种蒸馏式饮水装置，其能够有效回收利用蒸馏过程中产生的热能来预热液体，以降低能源耗费，为本发明的目的。

本发明提供一种蒸馏式饮水装置，能够避免容器内的水位过低或过高，以防止液体通过管路从加热容器溢出及加热容器干烧的情况发生，为本发明的另一目的。

为达到前述发明目的，本发明所运用的技术手段及借助该技术手段所能达到的功效包含有：

一种蒸馏式饮水装置，其包含一供液单元、一热交换管、一热水胆、一蒸汽管路、一冷凝单元、一集液容器及一出水阀。该供液单元具有一供水口。该热交换管具有一入液端、一出液端及一热交换空间，该供液单元与该入液端相连接，且与该热交换空间相连通。该热水胆具有一本体及一加热单元，该本体设有一加热空间，该加热空间通过管路与该出液端相连接，且与该热交换空间相连通，该加热单元设置于该本体。该蒸汽管路具有一第一端及一第二端，该第一端与该加热空间相连通，且蒸汽管路的一部分容置于该热交换空间内。该冷凝单元具有一冷凝管，该冷凝管的一端与该蒸汽管路的第二端相连通。该集液容器具有一储液空间，该冷凝单元的另一端则连通该储液空间。该出水阀通过一出水管路与该储液空间相连通。

本发明主要借助该部分蒸汽管路穿设容置于该热交换空间内，以便利用该蒸汽管路内的蒸汽温度对进入该热交换空间内的液体进行预热动作，同时降低蒸汽的温度，借此减少该加热单元加热该液体时所耗费的能量，使得本发明达到节能的目的。

附图说明

图1：本发明较佳实施例的蒸馏式饮水装置的组合剖视图。

图2：本发明较佳实施例的热交换管的局部剖视图。

图3：本发明较佳实施例的水位控制单元的组合剖视图。

图4：本发明较佳实施例的冷凝单元的俯视图。

图5：本发明较佳实施例的蒸馏式饮水装置的使用示意图。

主要元件符号说明：

1壳体           11内部空间       2供液单元      21盖板

22供水口        3热交换管        31入液端       32出液端

33热交换空间    4水位控制单元    41槽体         411容室

412进水口       413出水口        414第一肩部    42止挡件

421塞部         422第二肩部      5热水胆        51本体

511加热空间     52加热单元       6蒸汽管路      61第一端

62第二端        63缩径部         64排气孔       7冷凝单元

71冷凝管        72散热鳍片       73冷却元件     8集液容器

81储液空间      82入液口         83出液口       84杀菌单元

9出水阀         F滤水器          H加热组件      P泵

T1供水管路      T2出水管路       V止逆阀

具体实施方式

为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

请参照图1所示，本发明较佳实施例的蒸馏式饮水装置包含一壳体1、一供液单元2、一热交换管3、一水位控制单元4、一热水胆5、一蒸汽管路6、一冷凝单元7、一集液容器8及一出水阀9，该壳体1具有一内部空间11，该供液单元2、热交换管3、水位控制单元4、热水胆5、蒸汽管路6、冷凝单元7及集液容器8容置于该内部空间11，且通过管路相互连通。该出水阀9设置于该壳体1的外周面，并通过管路与该集液容器8相连通，以提供一蒸馏液体。

本实施例的供液单元2为该生水胆作为实施方式说明，该供液单元2内部能够储存一欲蒸馏的液体，该液体可借助打开该供液单元2的一盖板21直接加入该供液单元2内，或是选择直接通过一供水管路T1将该液体加入该供液单元2内。该供液单元2具有一供水口22，该供水22较佳设置于该供液单元2底部，以便该液体流入该热交换管3内。

请参照图1及2所示，该热交换管3的相对二端分别为一入液端31及一出液端32，该入液端31通过管路与该供液单元2的供水口22相连通；该出液端32则通过另一管路与该水位控制单元4相连通。该热交换管3内部具有一热交换空间33，该热交换空间33能够用来容置该液体及蒸汽管路6。

请参照图1及3所示，该水位控制单元4设置于该热交换管3及热水胆5之间，其具有一槽体41及一止挡件42，该槽体41设有一容室411、一进水口412、一出水口413及一第一肩部414，该容室411形成于该槽体41内部，且与该进水口412及出水口413相连通。该进水口412较佳选择设置于该槽体41顶部，且通过管路与该热交换管3的出液端32相连通；该出水口413较佳选择设置于该槽体41的底部，且通过另一管路与该热水胆5相连通。该第一肩部414设置于该槽体41的内壁面。该止挡件42设置于该容室411，该止挡件42的密度需小于该液体的密度，以便能够随着该液体的液位高度而在该容室411内升降。该止挡件42顶部设有一塞部421，该塞部421能够随着该止挡件42的升降活动对位塞住该进水口412。另外，该止挡件42的外周面设有一第二肩部422，该第二肩部422能够对位抵靠于该第一肩部414，借此防止该止挡件42的底部封闭该出水口413。另外，连通该出水口413及热水胆5的管路较佳设有一止逆阀V，以避免该热水胆5内的液体回流至该容室411内。

该热水胆5具有一本体51及一加热单元52，该本体51内部设有一加热空间511，该加热空间511通过管路与该容室411相连通，用以储存从该水位控制单元4输入的液体。该加热单元52设置于该本体51，较佳容置于该加热空间511内，以便直接加热该加热空间511内的液体。该加热单元52可选自电热管或致热芯片等装置。

请参照图1、2及4所示，该蒸汽管路6的相对二端分别为一第一端61及一第二端62，该第一端61穿过该本体51与该加热空间511相连通，该第二端62则穿过该热交换管31与该冷凝单元7相连通，使得该部分蒸汽管路6对应容置于该热交换空间33内(以下容置于该热交换空间33内的部分蒸汽管路6简称为蒸汽管路6的预热部位)，其中该蒸汽管路6的预热部位从该热交换管3的出液端32朝该入液端31形成向下倾斜。另外，该蒸汽管路6另设有一缩径部63及一排气孔64，该缩径部63设置于该蒸汽管路6内壁面，且邻近该热交换管3的出液端32。该排气孔64则贯穿该蒸汽管路6，且设置于该缩径部63一侧，该缩径部63及该排气孔64较佳设于该热交换管3的外部；以便该蒸汽管路6内的水蒸汽能够在通过该蒸汽管路6时依序通过该缩径部63及排气孔64。

请再参照图1所示，该冷凝单元7由一冷凝管71及数个散热鳍片72所构成，该冷凝管71的一端与该蒸汽管路6的第二端62相连通，另一端则连接该集液容器8。该冷凝管71迂回设置于该壳体1的内部空间11，且该冷凝管71连通该蒸汽管路6的一端朝连通该集液容器8的另一端向下倾斜。该散热鳍片72等间距设置于该冷凝管71的外周面，用以增加该冷凝管71的整体散热面积。又，该冷凝单元7另设有一冷却元件73，本实施例的冷却元件73为一风扇，该冷却元件73设置于该冷凝管71的一侧，并朝向该冷凝管71持续送风，以冷却该冷凝管71。

请再参照图1所示，该集液容器8设有一储液空间81、一入液口82及一出液口83，该储液空间81形成于该集液容器8内部，用以储存通过该冷凝单元7的蒸馏液体。该入液口82及出液口83分别设置于该集液容器8的顶部及底部，并与该储液空间81相连通。该入液口82与该冷凝管71的一端相连接，该出液口83则通过一出水管路T2与该出水阀9相连通。又，该集液容器8另设有一杀菌单元84，该杀菌单元84设置于该储液空间81内，且较佳为一紫外线灯管，用以对该储液空间81内的蒸馏液体进行杀菌动作。再者，本发明可另在该出水管路T2上设置一泵P及一加热组件H，该泵P电连接该出水阀9，该加热组件H则设置于该出水阀9及泵P之间。

请参照图5所示，当本发明对该液体进行蒸馏过程时，该供液单元2内的液体通过该供水口22进入该热交换管3的热交换空间33，随后该液体可通过该热交换管3的出液端32离开该热交换空间33，并通过管路通过该水位控制单元4后进入该热水胆5内；接着，该加热单元52加热该加热空间511内的液体至一沸腾温度，以便该液体内的水分得以汽化成水蒸汽；随后，水蒸汽上升进入该蒸汽管路6内，并从该蒸汽管路6的第一端61朝该第二端62移动，其中当水蒸汽通过该蒸汽管路6的预热部位时，水蒸汽可通过该蒸汽管路6的管壁与该热交换空间33内的液体进行热交换，借此使该蒸汽管路6的预热部位内的水蒸汽能够被预先降温冷凝，并同时提升该热交换空间33内的液体的温度。如此，该蒸汽管路6的预热部位内则会有部分水蒸汽先行受冷凝结成液态水，而造成在该蒸汽管路6的预热部位内同时混有水蒸汽及液态水。

由于该蒸汽管路6的预热部位从该热交换管3的出液端32朝该入液端31形成向下倾斜，故该蒸汽管路6的预热部位内的水蒸汽及液态水能够沿着倾斜的管壁通过该蒸汽管路6的第二端62被导入该冷凝管71内；接着，进入该冷凝管71的水蒸汽及液态水也随着该冷凝管71的倾斜管壁逐渐朝该集液容器8流动，同时水蒸汽及液态水也不断的与该冷凝管71进行热交换，使得水蒸汽得以完全降温凝结成液态水；最后，该液态水在通过一滤水器F的后被导入并储存于该集液容器8的储液空间81内，作为该蒸馏液体。

若使用者欲对撷取该集液容器8内的蒸馏液体时，通过该出水阀9发出一控制信号至该泵P，借助该泵P输送该集液容器8内的蒸馏液体至该出水阀9，以供使用者饮用。又，使用者若欲饮用温热的蒸馏液体时，也可选择预先启动该加热组件H，并使该蒸馏液体在抵达该出水阀9的前先通过该加热组件H，以便利用该加热组件H加热该蒸馏液体，借此提升该蒸馏液体至适合饮用的温度。

本发明主要借助回收该蒸汽管路6内的蒸汽热能来预先加热通过该热交换管3的液体，并同时降低该蒸汽管路6内的水蒸汽的温度，借此缩小该液体进入该热水胆5时的初始温度与该沸腾温度之间的温差，进一步减少该热水胆5的加热单元52在加热该液体时所耗费的能量，使得本发明达到节能的目的。

另外，本发明的水位控制单元4与该加热空间511相连通，借助连通器原理使得该容室411内的液体水位会与该加热空间511内的液体水位等高，当该加热空间511内的液体水位达到上限时，该止挡件42会随着容室411内的液体水位上升，且通过该塞部421封闭该进水口412，以防止该液体持续注入该加热空间511，进而避免该液体通过该蒸汽管路6从该热水胆5溢出。

再者，本发明特地对应该蒸汽管路6内的水蒸汽流向依序设置该缩径部63及排气孔64，以便水蒸汽在通过该缩径部63时会因流通路径的缩小而增压，并在通过该缩径部63的后增加流速，让混在水蒸汽中的氯气能够排离该蒸汽管路6，达到去除氯气，以及净化蒸汽的目的。

本发明提供一种蒸馏式饮水装置，其能够有效回收利用蒸馏过程中产生的热能，以达到降低能源耗费的目的。

本发明提供一种蒸馏式饮水装置，能够避免该热水胆5内的水位过低或过高，以防止液体通过该蒸汽管路6从该热水胆5内溢出及该热水胆5干烧的情况发生。

Claims (12)

1.一种蒸馏式饮水装置，其特征在于包含：

一个供液单元，具有一个供水口；

一个热交换管，具有一个入液端、一个出液端及一个热交换空间，该供液单元与该入液端相连接，且与该热交换空间相连通；

一个热水胆，具有一个本体及一个加热单元，该本体设有一个加热空间，该加热空间通过管路与该出液端相连接，且与该热交换空间相连通，该加热单元设置于该本体内；

一个水位控制单元，具有一个槽体及一个止挡件，该槽体设有一个容室，该止挡件设置于该容室内，且该止挡件的密度小于容置于该容室内的液体的密度，该水位控制单元设置于该热交换管及热水胆之间，且该槽体设有一个进水口及一个出水口，该进水口及出水口分别与该容室相连通，该进水口与该热交换管的出液端相连通，该出水口则与该热水胆的加热空间相连通，而该止挡件设有一个塞部，该塞部能够随着该止挡件的升降对位塞住该槽体的进水口；

一个蒸汽管路，具有一个第一端及一个第二端，该第一端与该加热空间相连通，该蒸汽管路的一部分容置于该热交换空间内；

一个冷凝单元，具有一个冷凝管，该冷凝管的一端与该蒸汽管路的第二端相连通；

一个集液容器，具有一个储液空间，该冷凝管的另一端则连通该储液空间；及

一个出水阀，通过一个出水管路与该储液空间相连通。

2.如权利要求1所述的蒸馏式饮水装置，其特征在于，容置于该热交换空间的该部分蒸汽管路从该热交换管的出液端朝该入液端形成向下倾斜。

3.如权利要求1所述的蒸馏式饮水装置，其特征在于，该冷凝管连通该蒸汽管路的一端朝该冷凝管连通该集液容器的另一端向下倾斜。

4.如权利要求1所述的蒸馏式饮水装置，其特征在于，该冷凝单元另设有数个散热鳍片，该散热鳍片等间距设置于该冷凝管的外周面。

5.如权利要求1所述的蒸馏式饮水装置，其特征在于，该冷凝单元另设有一个用以冷却该冷凝管的冷却元件，该冷却元件设置于该冷凝管的一侧。

6.如权利要求5所述的蒸馏式饮水装置，其特征在于，该冷却元件为一个风扇。

7.如权利要求1所述的蒸馏式饮水装置，其特征在于，该集液容器设有一个杀菌单元，该杀菌单元设置于该集液容器的储液空间内。

8.如权利要求7所述的蒸馏式饮水装置，其特征在于，该杀菌单元为一个紫外线灯管。

9.如权利要求1所述的蒸馏式饮水装置，其特征在于，在该出水管路上设有一个泵及一个加热组件，该泵电连接该出水阀，该加热组件则设置于该出水阀及泵之间。

10.如权利要求1所述的蒸馏式饮水装置，其特征在于，该槽体内壁面形成一个第一肩部，该止挡件的外周面则形成有一个第二肩部，该第二肩部能够对位抵靠于该第一肩部。

11.如权利要求1所述的蒸馏式饮水装置，其特征在于，另设有一个止逆阀，该止逆阀设置于该水位控制单元及热水胆之间的管路上。

12.如权利要求1所述的蒸馏式饮水装置，其特征在于，该蒸汽管路设有一个缩径部及一个排气孔，该缩径部设置于该蒸汽管路内壁面，且邻近该热交换管的出液端，该排气孔贯穿该蒸汽管路，且设置于该缩径部一侧。