CN103673303B - 压控自溢电热开水器 - Google Patents

Abstract

压控自溢电热开水器，包括加热元件、加热腔、进水管，出水管自加热腔的顶部插到加热腔内，加热腔顶部有限流通气孔、底部经由连通管与压力检测控制器相连；压力检测控制器的橡胶模板安装在碟形阀壳的上部，碟形阀壳与橡胶模板之间的密闭空间经由连通管与加热腔相通，另一面与大气相通；橡胶模板上方有导向顶杆，进水微动开关和加热微动开关通过导向顶杆进行触发。本发明降低了开水器重心、增大接水平台有效面积、提升出水高度、节省材料和人工、降低故障率和不喝陈水；为办公、生产乃至家庭提供一种与不断改善的环境相适应的开水器，既不使用开水泵，也不借用市政供水的压力，结构简单、性能稳定、安装方便、造价低廉。

Description

压控自溢电热开水器

技术领域

本发明涉及一种压控自溢电热开水器，利用加热容器内的压力控制开水器进水与加热。

背景技术

传统开水器为了人们取水方便都设有一个很大的水箱，储存了相当数量的开水，这些水经长时间保温储存含氧量大幅度降低对人们的健康不利；随着人们健康意识不断增强，许多开水器里的陈水每天早晨都会被放掉；浪费了宝贵的水资源，存储容器也需要大量优质不锈钢材料。

现有开水器体积庞大、接水平台小、需要弯腰取水和外观丑陋、缺少商品化和人性化设计，与日益改善的生活品质和工作、生活环境不相适应。

另外现有全自动电热开水器加热与水位控制问题一直未能得到很好解决；早年的浮球——杠杆进水阀，一方面常发生漏水，导致开水器经常产生阴阳水，对饮者的健康不利；另外浮球——杠杆进水阀在开水器内部需要较大的水箱作为安装空间和特定安装高度要求，严重限制了电热开水器造型和结构设计，浪费了许多优质不锈钢材料，增加了开水器的成本。

稍后出现的利用水电阻原理，电极探测水位，逻辑电路控制的电磁阀进水方式，需要电子线路支持，高温、高湿的环境使得电子线路故障率大幅度提高；因电极上产生水垢经常影响水位探测功能，而清洗电极又需要一个开放的安装位置供维修操作使用，从而给结构设计带来许多麻烦；也需要付出较高的成本。

对于沸腾翻水式电热开水器，储水腔满水时需要及时停止烧水，称为满水保护功能；以往实现这一功能的方案有：内置干簧管法、外置干簧管法以及水电阻法等；内置、外置干簧管法的组件安装高度正好在炉胆水箱高度范围之内，炉体外形不得不放大尺寸，造成人工和材料浪费；其自身结构也比较复杂造价较高；水电阻法因使用的电极同样有安装位置要求也存在着同样的问题。

发明内容

本发明目的是提供一种压控自溢电热开水器，以克服现有技术浪费材料、浪费水源、饮水不健康、外观丑陋缺少商品化和人性化设计的不足。

本发明涉及的压控自溢式电热开水器或称压控自溢式饮水机，具有利用加热容器内的压力控制开水器进水与加热的效果，所谓“自溢”是利用开水器开水后继续加热所产生的蒸汽将开水输送到我们的取水容器中。

本发明采用的设计思路是：在加热腔顶部装一个带有小的限流通气孔的限流通气管座和一个出水管安装座，将一上端弯曲180度（开口向下）的出水管通过出水管安装座插入到加热腔的下半段，出水管与出水管安装座间实施密封，出水管弯曲端管口距容器上表面应留出足以放置接水容器的高度；加热腔的底部安装加热元件，压力检测控制器通过水管与加热腔的下部相通；进水管座根据需要可以安装在加热腔的任意方向，进水管上安装电磁阀（或微型水泵），在压力检测控制器的作用下进行工作；容器的底部根据需要可安装一个排水阀。

本发明的具体结构如下：

压控自溢电热开水器，包括底部装有加热元件的加热腔，和带进水控制部件的加热腔进水管，其特征在于有出水管自加热腔的顶部插入到加热腔内的中部以下，在加热腔顶部还设有限流通气孔；所述加热腔的底部经由连通管而与压力检测控制器相连；

所述压力检测控制器包括碟形阀壳、橡胶模板与导向顶杆，所述橡胶模板安装在碟形阀壳的上部，碟形阀壳与橡胶模板之间形成的密闭空间经由连通管与加热腔相通，橡胶模板的另一面与大气相通；橡胶模板上表面的中心部位装有保形承力帽；保形承力帽上方叠装有导向顶杆，导向顶杆上套有复原弹簧，当密闭空间内压力增大后，橡胶模板隆起后推动导向顶杆向上窜动，当密闭空间内压力恢复正常后，复原弹簧使橡胶模板和导向顶杆复位；所述的压力检测控制器还包括用于控制进水管进水的进水微动开关和用于控制加热元件的加热微动开关；所述的进水微动开关和加热微动开关通过导向顶杆进行触发。

所述橡胶模板是采用橡胶材料制作的弹性圆盘状结构体，橡胶模板的中心部位与边缘之间的部分为向下凸起的环状凸起部。断面大致呈W形，其边缘为安装区、环状凸起部为变形区，中心部位为非变形区，其中环状凸起部的形状决定了液体内部的压力与所产生的位移成非线性关系。

所述的保形承力帽是一个中部向上凸起、周围带有一圈边沿的帽状体，且中部向上凸起的部分与橡胶模板的中心部位形状相吻合。其作用是避免较软的橡胶直接顶触较硬的导向顶杆而产生的变形。

上述限流通气孔的取值范围是2～5mm，功能是进水时通气、出水时限流。

上述压力检测控制器对于进水微动开关和加热微动开关分别设有调节螺丝，用于对进水微动开关和加热微动开关的高度位置进行调节，以使之能够对应于不同的压力而实现触发。

本发明的工作过程是：加热腔内没水的情况下接通电源时电磁阀或水泵给加热腔进水，当加热腔内的水位达到上水位线时压力检测控制器上的进水微动开关触点断开，关闭电磁阀；当需要开水时需要按一下工作按钮、放置好接水容器加热元件开始工作加热腔内水温升高直至沸腾产生蒸汽；由于限流通气管座上的通气孔很小远不能将产生的蒸汽及时排出，加热腔内压力逐步升高；又因出水管下端插在水中、上端直通大气，管中的水位会逐步升高直至溢出，流入预先放好的取水容器中；加热元件继续工作加热腔内压力继续升高，如果不停止加热、加热腔内高于出水管下端口的水会完全通过出水管流到取水容器中，然后加热腔内的蒸汽会从出水管喷出；为避免喷蒸汽的现象发生，在容器内的压力升高到某一数值时切断加热电源，加热元件的余热会继续产生蒸汽维持出水管继续出水；余热耗尽，蒸汽余压会通过限流通气孔卸掉，完成整个烧水和出水过程；此后压力检测控制器上的进水开关触点闭合，电磁阀（或水泵）给加热腔进水，如需继续取水加热元件可以再次加热，不必等待进水完成；这是一个动态过程只要切断加热电源时容器内的压力选择适当就能使得容器内水位下降到下水位线时停止出水。

所述压力检测控制器通过水管与加热腔相通，其工作原理是：液体内部的压强与深度成正比；如果在液体的一定深度安装一个一面承载液体内部压力、另一面与大气相通、一定面积的橡胶模板，把反映容器内水位的压强通过橡胶模板和一只复原弹簧转变成与该压强成正比的位移，利用这个位移推动1～4微动开关触点，将这些微动开关触点分别整定在不同的压力下动作，各自接入不同的回路，既能实现进水阀和加热元件的控制，又能将进水控制功能部件转移至产品的理想空间；同时也把缺、满水保护功能有效完成；以实现开水器结构和造型的自由设计。

本发明降低了开水器重心、增大接水平台有效面积、提升出水高度、节省材料和人工、降低故障率和不喝陈水；为办公、生产乃至家庭提供一种与不断改善的环境相适应的开水器，是本发明的设计原则；并且欲要达到上述目的开水器必须采用上出水方式。

本发明比现有的各种进水阀有显著的特点：

本发明是一种压控自溢电热开水器（或称压控自溢饮水机），利用加热腔内开水后继续加热所产生的蒸汽为动力将加热腔内的开水输送到接水容器中，既不使用开水泵，也不借用市政供水的压力。

本发明所述的压力检测控制器利用液体内部的压强与深度的关系；把反映加热腔内水位的压强通过模板和一只弹簧转变成与该压强成正比的位移，利用这个位移驱动微动开关控制进水或关闭，以及停止加热管工作；结构简单、性能稳定、安装方便、造价低廉。

本发明取消了传统开水器的储水腔和庞大的壳体，只保留以往未被重视的接水盘，可节省50%以上的优质不锈钢材料，且可以任意造型，实现人性化设计。

本发明不储存开水，现烧现喝，符合健康饮水要求，不再喝陈水，使用时不需要每天早晨排陈水不再浪费水源。

本发明结构简单、性能稳定、适应性强、成本低，是一种适应于各种工商企业办公和生产场所，乃至家庭。

附图说明

图1是本发明的主视图

图2是本发明的剖面图。

图3是本发明的外形示意图。

图4是本发明的仰视图。

图5是本发明的压力检测控制器剖视图。

图6是本发明外形示意图。

图7是本发明的橡胶模板示意图。

图8是本发明的橡胶模板剖面图。

图9是本发明的保形承力帽外形示意图。

图10方形开水器外形图。

图11圆形开水器外形图。

其中：1、加热腔，2、加热元件，3、压力检测控制器，4、出水管，5进水管座，6、限流通气管座，7、连通管，8、连通管座，9连通管，A、上水位线，B、下水位线，31、蝶形阀壳，32、橡胶模板，33、安装环，34、安装架，35、调节丝座，36、保形承力帽，37、导向顶杆，38、复原弹簧，39、导向管，3A、进水微动开关，3B、加热微动开关，3C、开关轴，3D、调节螺丝，3E、组装螺丝，3F、通水管座。

具体实施方式

如图1-4所示，本发明包括底部装有加热元件2的加热腔1，和带进水控制装置的进水管5，其特征在于有出水管4自加热腔1的顶部插入到加热腔1内的中部以下；在加热腔1顶部还设有限流通气孔6，所述加热腔1的底部经由连通管7而与压力检测控制器3相连；压力检测控制器3包括碟形阀壳31、橡胶模板32与导向顶杆37，

所述橡胶模板32安装在碟形阀壳31的上部，碟形阀壳31与橡胶模板32间形成的空间经由连通管7与加热腔1相通，橡胶模板32上表面的中心部位装有保形承力帽36，能抑制模板中部变形、并承接模板压力；保形承力帽36上方叠装有导向顶杆37，导向顶杆37上套有复原弹簧38；所述的压力检测控制器3还包括用于控制进水管4进水的进水微动开关3A和用于控制加热元件2的加热微动开关3B；所述的导向顶杆37通过向上窜动而对所述的进水微动开关3A和加热微动开关3B进行控制。

如图5-8所示，所述橡胶模板32是采用橡胶材料制作的弹性圆盘状结构体，橡胶模板32的中心部位23与边缘21之间的部分为向下凸起的环状凸起部22。断面大致为W形，其边缘21为安装区、环状凸起部22为变形区和中心部位23为非变形区，其中环状凸起部22的形状决定了液体内部的压力与所产生的位移成非线性关系。

如图9所示，所述的保形承力帽36是一个中部向上凸起、周围带有一圈边沿的帽状体，且中部向上凸起的部分与橡胶模板32的中心部位23形状相吻合。

上述限流通气孔6的取值范围是2～5mm，功能是进水时通气、出水时限流。

如图5、6所示，上述压力检测控制器3对于进水微动开关3A和加热微动开关3B分别设有调节螺丝3D，用于对进水微动开关3A和加热微动开关3B的高度位置进行调节，以使之能够对应于不同的压力而实现触发。

进水时产生的水压引起橡胶模板32的形变从而使导向顶杆37向上窜动，当进水产生的水压引起的窜动达到进水开关3A设定的关闭位置时，导向顶杆37触发进水微动开关3A关闭进水管4上的进水控制装置；同样当加热腔1内产生的蒸汽使热水自出水管4溢出而使水位降到下水位线B时，所述的压力检测控制器3根据水位降到下水位线B时的压力而将加热元件2关闭。

实施例1

如图5-8所示，所述压力检测控制器3由碟形阀壳31、橡胶模板32、安装环33、安装架34、调节丝座35、保形承力帽36、导向顶杆37、复原弹簧38、导向管39、进水开关3A、加热开关3B、开关轴3C、调节螺丝3D、组装螺丝3E、通水管座3F组成；碟形阀壳31与橡胶模板32间形成的空间经由连通管7与加热腔1相通，模板32的另一边与大气相通；模板32上表面的中心部位装有保形承力帽36，能抑制模板中部变形、并承接模板压力；保形承力帽36上方叠装有导向顶杆37，导向顶杆37上套有复原弹簧38；所述的压力检测控制器3还包括用于控制进水管4进水的进水开关3A和用于控制加热元件2的加热开关3B；通过开关轴3C安装在安装架34上，开关触点簧片搭在导向顶杆37的台阶上（或导向顶杆37的端部等任意能够使开关进行触发的位置），以调节螺丝3D调整进水开关3A和加热开关3B触点的动作压力。随着炉胆1内水位提高，在橡胶模板32下面产生的压力不断增大推动橡胶模板32的中部向上隆起。

实施例2

排水阀8安装于加热腔1底部；加热元件2安装在加热腔1的底部；进水管座5可以安装在加热腔1的任意位置，其出水管4的出水口与加热腔1顶面间留有足以放置取水容器的空间；限流通气管6安装在加热腔的顶部。上水位线A可根据需要设定。

如图10所示是适应于市政供水用电磁阀进水开水器的外形图；接水盘下面的箱体内可安装净水器。

实施例3

上述进水管5的进水控制部件可采用电磁阀、微型水泵等。当进水管连接大桶水时，如图11所示是适应于大桶水给水的情形，是用微型水泵和单向阀组合进水的饮水机；大桶水安放在接水盘下面的柱形箱体内。

Claims (5)

1.压控自溢电热开水器，包括底部装有加热元件(2)的加热腔(1)，和带进水控制部件的加热腔进水管(5)，其特征在于有出水管(4)自加热腔(1)的顶部插入到加热腔(1)内的中部以下，在加热腔(1)顶部还设有限流通气孔(6)；所述加热腔(1)的底部经由连通管(9)而与压力检测控制器(3)相连；压力检测控制器(3)包括碟形阀壳(31)、橡胶模板(32)与导向顶杆(37)，

所述橡胶模板(32)安装在碟形阀壳(31)的上部，碟形阀壳(31)与橡胶模板(32)之间形成的密闭空间经由连通管(9)与加热腔(1)相通，橡胶模板(32)的另一面与大气相通；橡胶模板(32)上表面的中心部位装有保形承力帽(36)；保形承力帽(36)上方叠装有导向顶杆(37)，导向顶杆(37)上套有复原弹簧(38)；所述的压力检测控制器(3)还包括用于控制进水管(5)进水的进水微动开关(3A)和用于控制加热元件(2)的加热微动开关(3B)；所述的进水微动开关(3A)和加热微动开关(3B)通过导向顶杆(37)进行触发。

2.如权利要求1所述的压控自溢电热开水器，其特征在于所述橡胶模板(32)是采用橡胶材料制作的弹性圆盘状结构体，橡胶模板(32)的中心部位(23)与边缘(21)之间的部分为向下凸起的环状凸起部(22)。

3.如权利要求1所述的压控自溢电热开水器，其特征在于所述的保形承力帽(36)是一个中部向上凸起、周围带有一圈边沿的帽状体，且中部向上凸起的部分与橡胶模板(32)的中心部位(23)形状相吻合。

4.如权利要求1所述的压控自溢电热开水器，其特征在于上述限流通气孔(6)的取值范围是2～5mm，功能是进水时通气、出水时限流。

5.如权利要求1所述的压控自溢电热开水器，其特征在于上述压力检测控制器(3)对于进水微动开关(3A)和加热微动开关(3B)分别设有调节螺丝(3D)，用于对进水微动开关(3A)和加热微动开关(3B)的高度位置进行调节。