CN102362783B - 节能电热饮水机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种节能电热饮水机，包括盛水桶1和加热桶2。所述加热桶2由2个中空密闭的内胆2-1和外胆2-2构成，内胆2-1嵌套在外胆2-2的内部空腔中。内胆2-1和外胆2-2内均设有电热管3和入水阀4。其中电热管3通过温控装置与外部电源电连接，以使其具有防干烧和水沸自动断电功能。入水阀4则与外部水管相连通。内胆2-1和外胆2-2的内部空腔分别经由一控制阀5与盛水桶1相连通。内胆2-1和/或内胆2-1的内部空腔与饮水机的外部通过一热开水阀6相连通，盛水桶1的内部空腔与饮水机的外部通过一温开水阀7相连通。本发明的加热桶2利用了热交换原理进行循环节能加热，具有热交换效率高、节能、出水可直接饮用的优点。

Description

节能电热饮水机

技术领域

本发明涉及一种饮水机，具体涉及一种节能电热饮水机。

背景技术

人每天都要喝水，而喝水就离不开饮水机。在单位里这样的情景大家一定司空见惯：人们将滚烫的开水倒入杯中，静候其慢慢的降温而后饮用，一付怡然自得样子。但也有渴不可耐者，猴急地将杯具放入凉水中或浸或冲，将沸水快速降温，以解口中之渴。慢慢降温也好，快速降温也罢，目的就是要除掉沸水中多余的热量。与此同时，刚被倒空热水的饮水机可能又正在通电工作，大量耗能把水烧开。一壶沸水散发出的热量可能令人觉得微不足道，但是，在全国有亿万个家庭，还有那么多的学校、机关、工厂、企事业单位，亿万只大小水壶中的沸水在自然降温时释放的热量可就不是小数了。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种热交换效率高、且能够为用户节省电能的节能电热饮水机。

为解决上述问题，本发明所设计的一种节能电热饮水机，包括盛水桶和加热桶，所述加热桶由中空密闭的内胆和外胆构成，内胆嵌套在外胆的内部空腔中；内胆和外胆内均设有电热管和入水阀，其中电热管通过温控装置与外部电源电连接，入水阀则与外部水管相连通；内胆和外胆的内部空腔分别经由一控制阀与盛水桶相连通；内胆和/或外胆的内部空腔与饮水机的外部通过一热开水阀相连通，盛水桶的内部空腔与饮水机的外部通过一温开水阀相连通。

上述方案中，所述盛水桶的容积最好大于加热桶的容积。

上述方案中，所述内胆和外胆的容积最好相等。

上述方案中，所述内胆外壁的导热率最好高于或等于外胆外壁的导热率。

上述方案中，所述入水阀和/或控制阀为电控阀，上述各电控阀均通过一控制模块与外部电源相连。

上述方案中，所述温控装置最好通过控制模块与外部电源相连。

与现有技术相比，本发明采用相互嵌套的内胆和外胆构成加热桶，且内胆和外胆能够分别进行加热，这样其中一个胆中的冷水加热为沸水后冷却时所散发出的热量能够传递到另一个胆中将其内部的冷水变为温水，这样另一个胆中的温水只需较少的电能便能够加热为沸水，如此反复运行，能够在时刻保证加热桶中热开水和盛水桶中的温开水或冷开水供应的前提下，提高热能的利用率，节省了电能。经过实验，通过内外胆热量交换后，煮沸相同体积的水能够省时2分36秒，节电0.1度，节电率37%。

附图说明

图1为本发明一种节能电热饮水机的结构示意图。

图中标号：1、盛水桶；2、加热桶；2-1、内胆；2-2、外胆；3、电热管；4、入水阀；5、控制阀；6、热开水阀；7、温开水阀。

具体实施方式

如图1所示，本发明为一种节能电热饮水机，包括盛水桶1和加热桶2。所述加热桶2由中空密闭的内胆2-1和外胆2-2构成，内胆2-1嵌套在外胆2-2的内部空腔中。内胆2-1和外胆2-2内均设有电热管3和入水阀4。其中电热管3通过温控装置与外部电源电连接，以使其具有防干烧和水沸自动断电及适时自动通电功能。入水阀4则与外部水管相连通。内胆2-1和外胆2-2的内部空腔分别经由一控制阀5与盛水桶1相连通。内胆2-1和/或外胆2-2的内部空腔与饮水机的外部通过一热开水阀6相连通，盛水桶1的内部空腔与饮水机的外部通过一温开水阀7相连通。

本节能电热饮水机的工作原理是：先通过连通内胆2-1的入水阀4向其内胆2-1加入冷水，水满后自动开启内胆2-1中的电加热管为内胆2-1加热，直至水烧开后断电。之后再通过连通外胆2-2的入水阀4自动向外胆2-2中注满冷水。此时，由于内胆2-1和外胆2-2中水的温差很大，故能通过内胆2-1的外壁自动进行热量交换。经过一段时间后，内、外胆（2-1、2-2）中的水温逐渐趋向平衡，此时外胆2-2中的水温可达50℃左右。之后，通过控制阀5放出内胆2-1中的水后，自动开启外胆2-2中的电加热管为外胆2-2加热，由于外胆2-2中的水温已达50℃左右，所以将其煮沸时耗电自然就省了。待外胆2-2中的水烧开后，又自动往内胆2-1中加入凉水，如此反复，可充分达到节能目的。另外，由于盛水桶1内的温度约为50℃，从温开水阀7放出来即可饮用，无需再等待冷却，十分方便。考虑人们有时需要沸水，故在内胆2-1和/或外胆2-2上各增设了一个热开水阀6，专供放出沸水之用。

在本发明中，所述盛水桶1和加热桶2可以独立设置，也可以直接相连。在本发明优选实施例中，所述盛水桶1和加热桶2独立设置，且盛水桶1置于加热桶2的下方。用于盛水的盛水桶1的容积等于或大于用于加热的加热桶2的容积即内胆2-1和外胆2-2容积之和。在本发明优选实施例中，所述盛水桶1的容积大于加热桶2的容积。要提高热交换效率必须选择良好的导热介质和设置尽可能大的传热面积。为了尽可能增大传热面积，并考虑制作工艺相对简易些，本发明将加热桶2设计成2个等容积的容器，并使内胆2-1和外胆2-2容器能单独进行注水和排水。所述内胆2-1和外胆2-2的形状可以为柱形，在本发明优选实施例中，所述外胆2-2和内胆2-1为2个同心的圆柱形容器。内、外圆形容器壁之间设有间隙，温度较高的内胆2-1圆容器壁不与外部环境接触，减少了在烧开水的过程中向环境的散热。由于内胆2-1外壁需要进行热传递，因此其材质要选用导热率高的材质制成；而由于外胆2-2外壁需要防止热量散失，因此其材质要选用导热率低的材质制成。为了减少外胆2-2外壁的热量散失，在本发明中，所述内胆2-1外壁的导热率高于或等于外胆2-2外壁的导热率。所述外胆2-2外壁可以选用金属或塑料制成。采用金属材料制成外胆2-2外壁时，在其外侧可以增设保温层。考虑到金属材料的导热性良好，本发明的内胆2-1外壁可由金属制成。铜、铝材料的导热性能都比不锈钢好，但从饮用水卫生角度考虑，铜锈蚀后形成铜盐，会使饮水中增加有毒的铜离子，而过量的摄入铝离子也对人的健康不利。优质不锈钢的导热性虽然不及铜和铝，但其制品美观耐用，又不会在水中产生有害离子，所以在本发明优选实施例中，内胆2-1外壁选用了优质不锈钢制成。

设置在本发明上的阀门即入水阀4、控制阀5、热开水阀6和温开水阀7均为普通手动阀，此时所有阀门均采用人工手动方式进行操控。当然，为了实现本发明的全自动或半自动方式操控，所述入水阀4和/或控制阀5为电控阀，上述各电控阀通过一控制模块与外部电源相连；此外，所述温控装置也通过控制模块与外部电源相连。

本发明不仅限于上述实施例，其加热桶2的内胆2-1和外胆2-2的具体形状可以进行不同的设计、其所使用的加热方式除电加热外还可使用其他加热方式，只要在饮水机的加热桶2部分利用了热交换原理进行循环节能加热的结构均在本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.节能电热饮水机，包括盛水桶（1）和加热桶（2），其特征在于：所述加热桶（2）由中空密闭的内胆（2-1）和外胆（2-2）构成，内胆（2-1）嵌套在外胆（2-2）的内部空腔中；内胆（2-1）和外胆（2-2）内均设有电热管（3）和入水阀（4），其中电热管（3）通过温控装置与外部电源电连接，入水阀（4）则与外部水管相连通；内胆（2-1）和外胆（2-2）的内部空腔分别经由一控制阀（5）与盛水桶（1）相连通；内胆（2-1）和/或外胆（2-2）的内部空腔与饮水机的外部通过一热开水阀（6）相连通，盛水桶（1）的内部空腔与饮水机的外部通过一温开水阀（7）相连通。

2.根据权利要求1所述的节能电热饮水机，其特征在于：所述盛水桶（1）的容积大于加热桶（2）的容积。

3.根据权利要求1或2所述的节能电热饮水机，其特征在于：所述内胆（2-1）和外胆（2-2）的容积相等。

4.根据权利要求1所述的节能电热饮水机，其特征在于：所述内胆（2-1）壁的导热率高于或等于外胆（2-2）壁的导热率。

5.根据权利要求1所述的节能电热饮水机，其特征在于：所述入水阀（4）和/或控制阀（5）为电控阀，上述各电控阀均通过一控制模块与外部电源相连。

6.根据权利要求5所述的节能电热饮水机，其特征在于：所述温控装置通过控制模块与外部电源相连。

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