CN104406289A - 无水箱快速加热开水机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无水箱快速加热开水机,它不设储水箱，主要由主控制器、电发热器功率传感器、水流管路以及设在水流管路上的进水温度传感器、电控阀、水量调节阀、水流量计、电发热器和出水温度传感器构成，所述主控制器用以采集电发热器功率传感器、进水温度传感器、水流量计和出水温度传感器的数据并对电发热器、电控阀进行开关控制，对水量调节阀进行调节控制。本发明的开水机适合直接接入自来水管道，或净水机输出管道，删除了水箱，体积小巧，减少因水箱存水造成的二次污染，同时使用者可快速得到不同温度的饮用水，健康、节能，外形美观，符合消费者的使用要求。

Description

无水箱快速加热开水机

技术领域

本发明涉及一种加热饮水机，具体是一种快速加热开水机。

背景技术

随着人民生活水平的提高，饮水机已是生活中不可少的生活用品，人们对饮用水的要求越来越严格，它直接影响人的健康，因此，针对现在饮水机的不足之处，需要对饮水机进行改进。

目前，饮水机主要分为瓶装水饮水机、过滤水饮水机，开水机分为电开水箱、电开水瓶、电水壶等。

国家知识产权局于2009年4月22日公开了公开号为CN201223294Y，专利名称为一种顶置分体式电热壶的饮水机的发明专利，它包括饮水机底座、水桶、饮水机上座、饮水机上座后盖、微型水泵、分体式电热壶和分体式电热壶底座，所述饮水机底座顶端设置饮水机上座，饮水机上座后侧固定饮水机上座后盖；所述饮水机上座前部设有接水盒，所述饮水机上座顶端固定分体式电热壶，饮水机上座内部固定微型水泵，微型水泵下端分别卡接进水管上端和出水管下端，所述硅胶管套接在进水管下端，硅胶管另一端套接在饮水机底座内的储水桶侧壁上，出水口与出水管连接处设置电磁阀；饮水机上座内壁固定直流变压器、继电器。上述专利代表了现有的饮水机，现有的饮水机和开水机都存在不足之处，瓶装水饮水机在使用过程中瓶内不断补充空气、空气中的细菌和病毒进入瓶内；过滤水饮水机不能直接产开水，且有水箱存放水，两种饮水机都容易产生二处污染。

各种开水机也备有储水容器，在使用过程中经常多次加热，能耗大，很难得到所需的温度，电开水箱、电开水瓶、电水壶等开水机在使用过程中不断补充冷水，经常多次加热，饮用这样的水不利健康，而且能耗大，易产生水垢。因此，提供一种饮水机与开水机一体化、快速出热水、取消瓶装水和储水容器、安全节能的加热饮水机，已成为业界需要解决的课题，也是今后饮水行业的发展方向。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种加热快、符合饮用水要求、安全、节能、使用方便的无水箱快速加热开水机。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

无水箱快速加热开水机,它不设储水箱，主要由主控制器、电发热器功率传感器、水流管路以及设在水流管路上的进水温度传感器、电控阀、水量调节阀、水流量计、电发热器和出水温度传感器构成，所述主控制器用以采集电发热器功率传感器、进水温度传感器、水流量计和出水温度传感器的数据并对电发热器、电控阀进行开关控制，对水量调节阀进行调节控制。

进一步，所述的电发热器是由金属板状或圆管状空腔体以及依次涂在空腔体表面的绝缘漆层和发热膜烧制而成。

进一步，所述的水流管路上还设有进水手动阀门，该阀门为备用阀门。

进一步，所述的水流管路直接接到自来水或净水过滤系统输出管道上。

进一步，所述的水流量计采用旋叶流量计、超声波流量计或电磁流量计等。

进一步，所述的水量调节阀，包括阀体和设在阀体内的阀芯，所述阀体内还设有分隔塞，所述阀芯主要由旋转调节轴和旋转水流量调节板构成，所述分隔塞的一端面上设有圆弧槽，所述圆弧槽由一端到另一端逐渐由浅变深，由窄变宽，所述分隔塞的另一端面上设有与圆弧槽的最深最宽处相连通的进水口，所述旋转水流量调节板紧贴在分隔塞的带有圆弧槽的端面上，并且所述旋转水流量调节板上设有与圆弧槽相对应的出水口，所述旋转水流量调节板设在旋转调节轴的端部，旋转调节轴带动转水流量调节板转动对水流量的大小进行调节。

进一步，所述的旋转调节轴通过减速箱由电机带动。

进一步，水流量调节阀还包括固定筒和阀盖，所述固定筒设在阀体内，所述分隔塞和旋转水流量调节板设在固定筒内，阀盖设在阀体上将固定筒固定，旋转调节轴的一端穿过阀盖与旋转水流量调节板连接。

进一步，所述的电发热器采用厚膜电发热器、金属电发热管、金属电发热盘或石英电发热管。

本发明的有益效果：由于采用上述的结构形式，本发明的开水机删除了水箱，体积小巧，减少因水箱存水造成的二次污染，同时使用者可快速得到不同温度的饮用水，健康、节能，外形美观，符合消费者的使用要求；由于电发热器采用厚膜电发热器，它由金属板或圆管制成一个的容器，容器表面涂有高温绝缘漆，后涂电热厚膜浆料再通过烧结而成，这种发热器效率高，传热快，适合快速加热使用；由于采用上述旋转水流量调节板和分隔塞相配合进行水流量调节的结构形式，大大提高了水流量调节的精度，并且具有调节方便的特点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1为发明的结构示意图；

图2为图1所示水量调节阀的结构示意图；

图3为图2所示的分隔塞的结构示意图。

图中：1、净水过滤系统；2、主控制器； 3、电发热器； 4、电发热器功率传感器； 5、水流量计；6、电控阀；7、水量调节阀；8、进水温度传感器；9、出水温度传感器；10、进水手动阀门；11、进水管口；12、出水管口；13、水流管路；14、阀体；15、胶垫； 16、分隔塞； 17、阀盖； 18、减速箱；19、旋转水流量调节板；20、旋转调节轴；21、固定筒；22、电机；23、圆弧槽；24、进水口；25、出水口。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，无水箱快速加热开水机,它不设储水箱，主要由主控制器2、电发热器功率传感器4、水流管路13以及设在水流管路13上的进水温度传感器8、电控阀6、水量调节阀7、水流量计5、电发热器3和出水温度传感器9构成，所述主控制器2用以采集电发热器功率传感器4、进水温度传感器8、水流量计5和出水温度传感器9的数据并对电发热器3、电控阀6进行开关控制，对水量调节阀7进行调节控制。

所述的电发热器3采用厚膜电发热器、它由金属板或圆管状制成一个扁平或圆柱的容器，面积约50cm², 内腔厚度为0.3cm, 金属板表面涂有高温绝缘漆，再涂发热层烧结而成，水箱板表面安装温控保护开关，设定厚膜电发热器功率为1.2-5千瓦。这种发热器效率高，传热快，适合快速加热使用。

另外，所述的水流管路13上还设有进水手动阀门10，该阀门为备用阀门。本发明作净水饮水机使用时，还要在水流管路13上加入净水过滤系统1，一般烧开水，作为开水机时，不需要加入净水过滤系统1。所述的水流量计采用旋叶流量计、超声波流量计或电磁流量计。

如图2、3所示，一种水量调节阀，包括阀体14和设在阀体14内的阀芯，所述阀体内还设有分隔塞16，所述阀芯主要由旋转调节轴20和旋转水流量调节板19构成，水量调节阀还包括固定筒21和阀盖17，所述的阀盖17与固定筒21一体成型。所述固定筒21设在阀体14内，所述分隔塞16和旋转水流量调节板19设在固定筒21内，阀盖17设在阀体14上将固定筒21固定，旋转调节轴20的一端穿过阀盖17与旋转水流量调节板19连接。所述的固定筒21的下端与阀体14之间设有胶垫15。所述的旋转调节轴20通过减速箱18由电机22带动。旋转调节轴20带动转水流量调节板19转动，对水流量的大小进行调节。

    所述分隔塞16的一端面上设有圆弧槽23，所述圆弧槽23由一端到另一端逐渐由浅变深，由窄变宽，所述分隔塞16的另一端面上设有与圆弧槽23的最深最宽处相连通的进水口24，所述旋转水流量调节板19紧贴在分隔塞16的带有圆弧槽23的端面上，并且所述旋转水流量调节板19上设有与圆弧槽23相对应的出水口25，所述旋转水流量调节板19和分隔塞16都是由陶瓷材料制成。

具体设计工作参数及计算公式如下：

1、水量调节阀7设计参数

设计水量调节阀在额定量大进水压力时（0.5Mpa）水流量为24L/h,最少出水量与最大出水量比为1:25，调节特性为指数特性。每调节角度10度水量变化20%，可调节角度为180度,调节角度速度为每秒调节角度20度。

2、厚膜电发热水箱3设计参数

电发热水箱外型为扁平状，面积约50cm², 内腔厚度为0.3cm², 水箱板表面涂有高温绝缘漆，再涂发热层烧结而成，水箱板表面安装温控保护开关，设定厚膜电发热器功率为2.2千瓦。

3、水流量计5设计参数

水流量计5选用旋叶式小型水流量计，水流30L/h时输出脉冲频率为10Hz。

4、出水温度为100℃时的流量计算

根据水热容比得知：1千瓦时等于860大卡，经换算得：

出水流量（L/h）＝功率（kw）×860÷升高温度（℃）×效率（%）

设定加热功率为2.2 kw，进水温度为25℃，出水温度为100℃，效率为95%，得出：

水流量（L/h）＝2.2×860÷（100-25）×95% ≈24L/h

具体安装使用时，自来水接入进水管11，不工作时，电控阀6断电常闭，工作时使用者设置出水温度及水量数值，电发热水箱3预加热2-3秒后开启电控阀6（预加热时间可根据出水设置温度调整），这时自来水经过净水过滤系统1流入饮水机的进水手动阀门10、电控阀6、水量调节阀7、水流量计5、电发热水箱3，由于电发热水箱3预加热2-3秒,出水温度已达到100℃或以上，同时主控制器收到水流量计5、进水温度传感器8、出水温度传感器9、电发热器功率传感器4、设定温度值等的数据，运用水流量计算公式得出：出水流量（L/h）＝功率（kw）×860÷升高温度（℃）×效率（%）,将计算得出的出水流量数值与水流量计5的实际流量数值比较，调整水量调节阀7的开启状态，使实际流量数值与计算得出的出水流量数值一致，这过程是一个闭环调节，由于水量调节阀7的开启状态是在上次使用的状态，自来水及净水过滤系统的输出水压变化不大，调节过程可以在1-2秒内可完成。这样可确保出水温度达到设定要求，

另外，如果设有净水过滤系统，本实施例可调节出水温度，方法是增大水量调节阀的开启度，增加出水量，降低出水温度，使出水温度符合设定要求。具体使用时输入出水温度和水量等数据，按出启动按钮后主控制器开启发热器，当发热器达到一定温度后（2-3秒），开启电控阀，同时主控制板通过对进水温度、出水温度、水流量、电发热器功率等数据进行计算，结合水热容比参数，闭环调节水量调节阀的开启度，使出水快速达到使用者设定的温度。

总之，本发明虽然列举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型或将本发明用于各类电热水器，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种无水箱快速加热开水机,其特征在于：它不设储水箱，主要由主控制器、电发热器功率传感器、水流管路以及设在水流管路上的进水温度传感器、电控阀、水量调节阀、水流量计、电发热器和出水温度传感器构成，所述主控制器用以采集电发热器功率传感器、进水温度传感器、水流量计和出水温度传感器的数据并对电发热器、电控阀进行开关控制，对水量调节阀进行调节控制。

2.根据权利要求1所述的无水箱快速电加热开水机，其特征在于：所述的电发热器是由金属板状或圆管状空腔体以及依次涂在空腔体表面的绝缘漆层和发热膜烧制而成。

3.根据权利要求1所述的无水箱快速加热开水机，其特征在于：所述的水流管路上还设有进水手动阀门。

4.根据权利要求1所述的无水箱快速加热开水机，其特征在于：所述的水流管路可直接接到自来水管道上或接到净水过滤系统出水管道上。

5.根据权利要求1所述的无水箱快速加热开水机，其特征在于：所述的水流量计采用旋叶流量计、超声波流量计或电磁流量计等各类流量计。

6.根据权利要求1所述的无水箱快速加热开水机，其特征在于：所述的电发热器采用厚膜电发热器、金属电发热管、金属电发热盘或石英电发热管。

7.根据权利要求1所述的无水箱快速加热开水机，其特征在于：所述的水量调节阀，包括阀体和设在阀体内的阀芯，所述阀体内还设有分隔塞，所述阀芯主要由旋转调节轴和旋转水流量调节板构成，所述分隔塞的一端面上设有圆弧槽，所述圆弧槽由一端到另一端逐渐由浅变深，由窄变宽，所述分隔塞的另一端面上设有与圆弧槽的最深最宽处相连通的进水口，所述旋转水流量调节板紧贴在分隔塞的带有圆弧槽的端面上，并且所述旋转水流量调节板上设有与圆弧槽相对应的出水口，所述旋转水流量调节板设在旋转调节轴的端部，旋转调节轴带动转水流量调节板转动对水流量的大小进行调节。

8.根据权利要求7所述的无水箱快速加热开水机，其特征在于：所述的旋转调节轴通过减速箱由电机带动。

9.根据权利要求7所述的无水箱快速加热开水机，其特征在于：还包括固定筒和阀盖，所述固定筒设在阀体内，所述分隔塞和旋转水流量调节板设在固定筒内，阀盖设在阀体上将固定筒固定，旋转调节轴的一端穿过阀盖与旋转水流量调节板连接。