CN103851770B - 一种三能集聚型温开两用电饮水机及其制水方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电饮水机制造技术领域，具体涉及一种三能集聚型温开两用电饮水机及其制水方法。包括饮水机本体、加热装置、流量调整装置、水龙头、进水管和出水管，其特征在于所述加热装置主要由开水热能发生器、蒸汽热能交换器和开水热能交换器组成；开水热能交换器进水端连接进水管，出水端连接开水热能交换器和温开水管路，内置开水管；蒸汽热能交换器内含一端承接蒸汽管，另一端与开水热能发生器连接；所述开水热能发生器包括内置的发热管，外接开水管和蒸汽管；开水管接开水调流阀分别接开水龙头和开水热能交换器。实现开水热能交换器、蒸汽热能交换器、管（腔）式开水热能发生器，三能集聚，集即开即用、使用便捷、饮水卫生、节能环保于一体，从而，最大限度地提高产品的科学性、新型性、实用性。

Description

一种三能集聚型温开两用电饮水机及其制水方法

技术领域

本发明属于电饮水机制造技术领域，具体涉及一种三能集聚型温开两用电饮水机及其制水方法。

技术背景

目前，绝大多数企业车间，尤其是劳动密集型、员工比较集中的车间，其饮水状况，亟待改善：

1、水质差，欠卫生。饮水机水源，直接来自市政自来水，特别是在遇到外部管路维修的情况下，黄水、杂质时常混入，饮水卫生与身体健康，难以保障。

2、全开水，不方便。开水器所生产的饮用水，几乎是清一色的全开水。这对于25％左右泡茶、喝咖啡等员工来说，十分合适；而对于其他75％左右喝白开水的员工来说，则需要事先凉水降温。这就造成大多数员工，在早、中、晚三个上班时段，首先排队打开水并将其凉在杯子中的不合理现象，既费时，又不便。

3、能耗高，太费钱。一般250人左右的车间，大多配置18千瓦的开水机，才能满足职工使用全开水的需求。这对于上述75％左右、实际上只喝温开水的员工来说，原有开水机的全开水配置，能耗高，太浪费。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种三能集聚型即开式开/温二用电饮水机。一是，通过将储水式或步进式的加热方式，改变为管(腔)式开水热能发生器；二是，通过将原有开水直接由储水箱进入开水龙头，改变为首先将开水管路一分为二，其中一路直接进入开水龙头，另一路进入开水热能交换器，生产温开水；三是，通过蒸汽热能交换器，将开水热能交换器获得的热水，进一步加热，再进入管(腔)式开水发生器生产开水。从而实现开水热能交换器、蒸汽热能交换器、管(腔)式开水热能发生器，三能集聚，集即开即用、使用便捷、饮水卫生、节能环保于一体，从而，最大限度地提高产品的科学性、新型性、实用性。

本发明的具体技术方案是：

一种三能集聚型温开两用电饮水机，包括饮水机本体、加热装置、流量调整装置、水龙头、进水管和出水管，其特征在于所述加热装置主要由开水热能发生器、蒸汽热能交换器和开水热能交换器组成；开水热能交换器进水端连接进水管，出水端连接蒸汽热能交换器、温开水出水管，开水热能交换器内设开水管；蒸汽管贯穿蒸汽热能交换器，蒸汽热能交换器的一端与开水热能发生器连接；所述开水热能发生器包括内置的发热管，开水热能发生器外接开水管、蒸汽管；开水管接开水调流阀一端，开水调流阀另一端接开水龙头、开水热能发生器。

进一步地，所述开水热能发生器包括发热管和蒸汽腔，蒸汽腔通过蒸汽管与蒸汽热能交换器连接。蒸汽腔与发热管连接成为一体，承接发热管加热产生的蒸汽，对其产生的热能进行二次利用，节能效果明显。该蒸汽换热的方式，既适用本方案，也适用于其他诸如即开式、步进式、储水式电饮(开)水机的蒸汽回收再利用系统。

进一步地，所述开水热能交换器为管型热交换器，由一段外包在开水管外部的套管组成，套管的一端连接温开水出水管，一端连接蒸汽热能交换器。

优化地，所述进水管前置连接净水处理器。

进一步地，所述蒸汽热能交换器主要由设有蒸汽管的热交换管组成，热交换管一端连接开水热能交换器，另一端连接开水热能发生器，蒸汽管的末端接冷凝水排水口。

进一步地，所述进水管带有电磁阀，所述电饮水机包括一个电气控制系统，该电气控制系统联接和控制电磁阀、发热管。

优化地，所述电饮水机包括一个用于显示水温的电子显示屏。

利用所述三能集聚型温开两用电饮水机制造温开水和热水的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一：预处理，自来水由净水处理器进行净水处理；

步骤二：开水热能交换，预处理完的自来水由电磁阀控制进水，进入开水热能交换器，与该开水热能交换器内的开水管进行套管换热，内置开水管内开水经热能交换后降温为温开水输出至温开水龙头；进水管输入的冷水经热能交换后成为一级预热水进入蒸汽热能交换器；

步骤三：蒸汽热能交换，步骤二所得一级预热水与蒸汽管输入的蒸汽进行二次换热，制得的二级预热水和冷凝水，二级预热水进入开水热能发生器，加热升温至100℃，产生开水和蒸汽，开水经开水调流阀控制分流，一路直通开水龙头，另一路通往开水热能交换器内置开水管进行开水热能交换。

优化地，所述冷凝水与净水处理器前置自来水管单向连通。循环利用水资源可减少浪费。

所述开水热能发生器的热源介质，可以是内置，也可以是外置，甚至可以是发热涂层；所述开水热能交换器，包含外置冷水管，内置开水管，并由此进行开水、冷水间的热能交换，一则将开水生产成温开水，二则将冷水生产成热水；所述蒸汽热能交换器将开水热能交换器产生的热水，由蒸汽作进一步加热后，再进入开水热能发生器生产开水。

至此，本机将管(腔)式开水热能发生器、开水热能交换器、蒸汽热能交换器，三能集聚，从而，为实现即开即用、开/温二用，奠定了扎实、可靠的技术基础。

所述开水热能发生器，其材质，可以是金属，也可以是非金属。

所述开水热能发生器，其技术关键在于“减量加速”、“开水热能回收”“蒸汽热能回收”三项技术。

所述“减量加速”技术，其特征在于，将传统大功率开水器的大容量，改为管(腔)式开水热能发生器的小容量，小到仅仅加热从开水或温开水龙头，流出来的那一小部分水，从而，大大加快开水的烧开速度，达到一旦开机，几秒即用的技术目标。

所述“开水热能回收”，其特征在于，一是，开水进入开水热能交换器所内置的开水管道，由其包裹的进水管道中的水温，进行自然降温，成为温开水；二是，开水热能交换器进水管道中的进水，吸收内置开水管道中做开水热能，成为热水。

所述开水热能交换器，其特征在于，将开水输出管路，与开水热能交换器中的一路或多路开水分路管道相连接，将与其包裹的冷水管中的冷水，进行冷热交换。一方面自然生产一路或多路40度温开水，通往1个或多个温开水龙头；另一方面则由一路或多路开水管道中开水的散热作用，将冷水水温在原有基础上，自然升高60度，进一步达到既生产温开水，又节能的技术要求。

所述开水热能交换器其内置开水管的材质应是传热效率高的金属。

所述开水热能交换器其内置开水管，可以是一路，也可以是多路，生产一路或多路温开水，供应给一个或多个温开水龙。

所述开水热能交换器，可以呈直线、曲线、盘绕或或其他可以获得最佳冷热交换效果的形状。。

所述“蒸汽热能回收”：一是，在管腔加热体腔内上方，内置开水与蒸汽分离的蒸汽腔。让开水经开水管道，分别供给开水龙头和开水热能交换器，使蒸汽经蒸汽管道，进入蒸汽热能交换器内置蒸汽管道，提供热能；二是，将开水热能交换器，产生的热水，再吸收蒸汽管道内蒸汽所散发的热能，进一步提高管(腔)式开水热能发生器的进水温度，大大加快管(腔)式开水发生器的开水生产速度，既节能又环保。从而，彻底根除传统大功率储水式开水器，一旦将水烧开，蒸汽外泄，污染环境，浪费能源的诸多弊端。

所述蒸汽热能交换器，可由进水管及其内置的直径小于进水管的蒸汽管组成。

所述蒸汽热能交换器其内置蒸汽管的材质应是传热效率高的食品级金属。

所述蒸汽热能交换器，可以呈直线、曲线、盘绕或其他可以获得最佳冷热交换效果的形状。

所述的蒸汽热能交换器，既适用本机，也用于其他诸如即开式、步进式、储水式电饮(开)水机的蒸汽回收再利用系统。

所述开水调节阀以开水进水量微调温开水水温，提供一年四季最佳适宜温开水。

所述开水龙头和温开水龙头的数量，可以是一个或多个。

本发明电饮水机一举克服传统饮水机水质差、欠卫生，全开水、不方便，能耗高、太费钱等业界缺陷；无论在国内，还是国外，无论在业内，还是业外，这一项颠覆性的技术发明。必然以其卫生、方便、节能三大优势，充分展示其广阔的市场前景，创造可喜的经济和社会效益。

附图说明

图1为本发明三能集聚型即开即用式温开两用电饮水机的结构示意图。

具体实施方式

一种三能集聚型即开即用式温开两用电饮水机，主要包括:饮水机本体1、开水热能发生器2、发热管3、蒸汽腔4、蒸汽管5、蒸汽热能交换器6、热交换管7、冷凝水排水口8、开水调流阀9、开水热能交换器10、开水管11、温开水出水管12、进水管13、电气控制系统14、电子显示屏15、自来水进水口16、净水处理器17、电磁阀18、开水龙头19、温开水龙头20。

净水处理器17将净水送入电磁阀18，电磁阀18接受电气控制系统14指令，或进水，或停止进水；若进水，则进入开水热能交换器10，并吸收开水热能交换器内的开水管11所传导的热量，在原有水温的基础上，升温60度左右，经蒸汽热能交换器6，由蒸汽管道所散发的蒸汽热能，进一步升温5-10度后，进入管(腔)式开水热能发生器2，并依据电气控制系统14指令，由发热管3加热，或停止加热；若加热，当加热至95-99度时，电子显示屏15显示水温100度，开水进入开水管道，其中，一路直接进入开水龙头19，另一路进入开水热能交换器内的开水管11，进行热能交换，生产40度左右温开水，经温开水出水管12，供应温开水龙头20，而开水调流阀9可对温开水水温作微调，确保一年四季均能饮用适宜的温开水。

实施例1

开水热能交换器10为直角形换热套管，套管可以是直线套管或盘式套管。

实施例2

开水热能发生器2内含发热管3和蒸汽腔4，蒸汽腔4呈T形，上部内径较大，可容纳较大体积的蒸汽。优化地，其顶部与蒸汽管5连接处设有导流板，用于更顺利地引导蒸汽排出蒸汽腔4，避免蒸汽积聚未能及时排出而冷凝，造成能源二次浪费。

实施例3

蒸汽热能交换器6主要由设有蒸汽管5的热交换管7组成，热交换管7一端连接开水热能交换器10，另一端连接开水热能发生器2，蒸汽管5的末端接冷凝水排水口。热交换管7的形状为直线、曲线、盘绕或其他可以获得最佳冷热交换效果的形状。

Claims (3)

1.一种三能集聚型温开两用电饮水机，包括饮水机本体(1)、加热装置、流量调整装置、水龙头、进水管和出水管，其特征在于所述加热装置主要由开水热能发生器(2)、蒸汽热能交换器(6)和开水热能交换器(10)组成；开水热能交换器(10)进水端连接进水管(13)，出水端连接蒸汽热能交换器(6)、温开水出水管(12)，开水热能交换器(10)内设有开水管(11)；蒸汽管(5)贯穿蒸汽热能交换器(6)，蒸汽热能交换器(6)的一端与开水热能发生器(2)连接；所述开水热能发生器(2)包括内置的发热管(3)，开水热能发生器(2)外接开水管(11)、蒸汽管(5)；开水管(11)接开水调流阀(9)一端，开水调流阀(9)另一端接开水龙头(19)、开水热能发生器(2)；所述蒸汽热能交换器(6)主要由设有所述蒸汽管(5)的热交换管(7)组成，热交换管(7)一端连接开水热能交换器(10)，另一端连接开水热能发生器(2)，蒸汽管(5)的末端接冷凝水排水口(8)；

所述开水热能发生器(2)包括发热管(3)和蒸汽腔(4)，蒸汽腔(4)通过蒸汽管(5)与蒸汽热能交换器(6)连接；

所述开水热能交换器(10)为管型热交换器，由一段外包在开水管(11)外部的套管组成，套管的一端连接温开水出水管(12)，一端连接蒸汽热能交换器(6)；

所述进水管(13)前置连接净水处理器(17)；

所述进水管(13)带有电磁阀(18)，所述电饮水机包括一个电气控制系统(14)，该电气控制系统(14)联接和控制电磁阀(18)、发热管(3)；

所述电饮水机包括一个用于显示水温的电子显示屏(15)。

2.利用如权利要求1所述三能集聚型温开两用电饮水机制造温开水和热水的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一：预处理，自来水由净水处理器(17)进行净水处理；

步骤二：开水热能交换，预处理完的自来水由电磁阀(18)控制进水，进入开水热能交换器(10)，与该开水热能交换器(10)内的开水管(11)进行套管换热，开水管(11)内开水经热能交换后降温为温开水输出至温开水龙头(20)；进水管(13)输入的冷水经热能交换后成为一级预热水进入蒸汽热能交换器(6)；

步骤三：蒸汽热能交换，步骤二所得一级预热水与蒸汽管(5)输入的蒸汽进行二次换热，制得的二级预热水和冷凝水，二级预热水进入开水热能发生器(2)，加热升温至100℃，产生开水和蒸汽，开水经开水调流阀(9)控制分流，一路直通开水龙头(19)，另一路通往开水热能交换器(10)内的开水管(11)进行开水热能交换。

3.根据权利要求2所述制造温开水和热水的方法，其特征在于所述冷凝水与净水处理器(17)前置自来水管单向连通。