CN105180459A - 即热式饮用水加热装置 - Google Patents

Abstract

即热式饮用水加热装置，包括水泵、平衡水箱、加热器和控制电路板。平衡水箱包括箱体和管A；箱体内设有加热腔、出水腔、平衡腔和排水腔，四者内的液面处在同一大气压下；当加热腔内的水积满后，溢出的水全部流入出水腔；出水腔的下端或底部设有热水出口；平衡腔的最高水位低于加热腔的最高水位，当平衡腔内的水位高于排水腔的最高水位时，溢出的水全部流入排水腔；加热器安装在加热腔的底部；控制电路板与水泵和加热器电连接，其通过接收来自外部的启动信号从而控制水泵和加热器依次启动。本发明优点在于，出水温度始终保持在水的沸点，不受环境、水源温度的干扰。水泵的泵出流量设置为定值即可，无需精细调控也能保证出水量稳定及水温恒定。

Description

即热式饮用水加热装置

技术领域

本发明涉及电热饮水机，特别是一种即热式饮用水加热装置。

背景技术

即热饮水机以即烧即开、即开即用、体积小等优点受到越来越多消费者的青睐。目前常见的即热饮水机包括控制电路板、水泵、温度传感器、水位传感器、加热器和水仓，温度传感器有两个，分别用于检测进水温度和出水温度，水位检测器用于检测水仓内的水位，以启动加热，加热器对水仓内的水瞬时加热后从出水嘴流出，进水温度传感器与出水温度传感器获取的参数由控制电路板综合计算，再由控制电路板调节水泵与发热体功率，来实现设定的出水温度值。

现有的即热饮水机不足之处在于：由于需要对水泵和发热体功率精细调控，其控制电路板的控制程序及电路设计比较复杂，整机成本偏高。且不同季节水源温度变化较大，各地区电压不稳定，以及温度传感器本身信号传输与微电脑装置响应延时，以及温度传感器长时间在高温环境下工作，产生污垢，性能衰减；都将造成温度传感器检测信号反应迟缓与失灵。上述因素都将导致出水温度值不稳定与易出故障。

申请号为201420863822.8的发明专利公开了一种“即热式饮用水加热装置”，其利用平衡水箱原理，通过在机箱内设置回流水箱，让多余水回流至水箱内，再利用浮球组件，达到限定水位后开阀与水泵进水口导通。

其不足之处是：管道需要有足够空间水才能正常回流，或者在回流水箱中要设置一个排空气孔，否则水无法回流至水箱中，浮球组件设置在机壳的回流水箱内，一旦出现故障，要么水无法回流，要么水会溢满机壳内与电接触，出现短路，存在安全隐患。

综上所述，现有的即热饮水机均存在结构复杂，可靠性差、整机成本高，出水温度值不稳定的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种即热式饮用水加热装置。它解决了现有的电热饮水机结构复杂，可靠性差、整机成本高，出水温度值不稳定的问题。

本发明的技术方案是：即热式饮用水加热装置，包括壳体和水泵，还包括设在壳体内的平衡水箱、管B、管C、管D、加热器和控制电路板；

平衡水箱包括箱体和管A；箱体内设有加热腔、出水腔、平衡腔和排水腔；

加热腔的底部或下端设有冷水进口A，当加热腔内的水积满后，溢出的水全部流入出水腔；出水腔的下端或底部设有热水出口；平衡腔与加热腔之间通过隔板隔开，平衡腔的最高水位低于加热腔的最高水位，且平衡腔与加热腔在上端通过隔板与箱体顶壁之间的间隙连通，平衡腔的底部设有冷水进口B和冷水出口；管A一端连接在平衡腔的冷水出口上，另一端连接在加热腔的冷水进口A上；排水腔设在平衡腔内，其底部设有余水出口，当平衡腔内的水位高于排水腔的最高水位时，溢出的水全部流入排水腔；加热腔、出水腔、平衡腔和排水腔四者内的液面处在同一大气压下；

管B一端与水泵的出水端连通，另一端连接在平衡腔的冷水进口B上；管C一端连接在排水腔的余水出口上，另一端从壳体穿出并与水源相通；管D一端与水泵的进水端连通，另一端从壳体穿出并与水源连通；加热器安装在加热腔的底部；

控制电路板与水泵和加热器电连接，其通过接收来自外部的启动信号从而控制水泵和加热器依次启动。

本发明进一步的技术方案是：其还包括水位传感器，水位传感器安装在箱体上，其探头伸入加热腔中；其与控制电路板电连接，当加热腔内的水漫过水位传感器的探头后，水位传感器与控制电路板之间的电路接通，控制电路板接收来自水位传感器的电信号后控制加热器启动加热。

本发明再进一步的技术方案是：箱体内还设有排气腔，排气腔设有蒸汽入口和蒸汽出口，排气腔通过蒸汽入口与出水腔的上端连通，蒸汽出口与大气相通，从而使加热腔、出水腔、平衡腔、排水腔四者内的液面处在同一大气压下。

本发明更进一步的技术方案是：平衡腔的最高水位与加热腔的最高水位的落差为h，h为1～5mm。

本发明更进一步的技术方案是：平衡腔的最高水位与加热腔的最高水位的落差为h，h为2mm。

本发明更进一步的技术方案是：其还包括设在壳体外的启动开关和停止开关；启动开关和停止开关与控制电路板电连接，分别用于向控制电路板发送启动信号和停止信号,控制电路板接收停止信号后控制水泵和加热器同时断电。

本发明更进一步的技术方案是：其还包括温控开关，温控开关安装在加热腔中并紧邻加热器，其串联在加热器与控制电路板之间的电路上，当加热器温度高于温控开关内的保险丝熔点时，温控开关内的保险丝受热升温而熔断，加热器断电。

本发明更进一步的技术方案是：控制电路板与外部电源电连接。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、出水温度始终保持在水的沸点，不受环境、水源温度的干扰。平衡水箱本质上为连通器，其内的各腔均处在同一大气压下，这使得加热腔与平衡腔的水位始终保持等高，且平衡腔的最高水位略低于加热腔的最高水位，这使得加热腔内的水位始终低于平衡腔的最高水位，只有当加热腔内的水沸腾翻滚越过加热腔的最高水位，才能流入出水腔，即保证了出水温度的恒定。

2、水泵的泵出流量设置为定值即可，无需精细调控也能保证出水量稳定及水温恒定，降低了控制电路板的设计制造成本，整机结构相对简单，成本降低，可靠性好。当单位时间内水泵泵入平衡腔的水量大于单位之间内加热腔溢出的沸水量时，多出的水会漫过平衡腔的最高水位落入排水腔，通过管C排走。加热腔中的水加热至沸腾，翻滚溢出，平衡腔随即通过管A将冷水补充进加热腔，使加热腔的沸水水位处于动态平衡。

3、沸水产生的蒸汽一部分通过隔板与箱体顶壁之间的间隙进入平衡腔和排水腔，融入平衡腔的水中或落入排水腔中排走，另一部分通过蒸汽入口进入排气腔，再通过蒸汽出口排出，使热水与蒸汽有效分离，避免了高温蒸汽和沸水一同输出，呈喷溅状态烫伤使用者。

以下结合图和实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中箱体的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1、2所示：即热式饮用水加热装置，包括壳体1、水泵2、平衡水箱、管B4、管C5、管D6、加热器7、水位传感器8、控制电路板9、温控开关11、启动开关12和停止开关13。

平衡水箱、管B4、管C5、管D6、加热器7、水位传感器8、控制电路板9和温控开关11设在壳体1内。

平衡水箱包括箱体31和管A32。箱体31内设有加热腔311、出水腔312、平衡腔313、排水腔314和排气腔315。

加热腔311的底部或下端设有冷水进口A3111，当加热腔311内的水积满后，溢出的水全部流入出水腔312。出水腔312的下端或底部设有热水出口3121。平衡腔313与加热腔311之间通过隔板33隔开，平衡腔313的最高水位与加热腔311的最高水位的落差为h，h为2mm，且平衡腔313与加热腔311在上端通过隔板33与箱体31顶壁之间的间隙34连通，平衡腔313的底部设有冷水进口B3131和冷水出口3132。管A32一端连接在平衡腔313的冷水出口3132上，另一端连接在加热腔311的冷水进口A3111上。排水腔314设在平衡腔313内，其底部设有余水出口3141，当平衡腔313内的水位高于排水腔314的最高水位时，溢出的水全部流入排水腔314。排气腔315设有蒸汽入口3152和蒸汽出口3151，排气腔315通过蒸汽入口3152与出水腔312的上端连通，蒸汽出口3151与大气相通，从而使加热腔311、出水腔312、平衡腔313、排水腔314四者内的液面处在同一大气压下。

管B4一端与水泵2的出水端连通，另一端连接在平衡腔313的冷水进口B3131上。管C5一端连接在排水腔314的余水出口3141上，另一端从壳体1穿出并与水源相通。管D6一端与水泵2的进水端连通，另一端从壳体1穿出并与水源连通。加热器7安装在加热腔311的底部。水位传感器8安装在箱体31上，其探头伸入加热腔311中。

控制电路板9与水泵2电连接，其通过接收来自外部的启动信号从而控制水泵2启动。控制电路板9还与水位传感器8和加热器7电连接，当加热腔311内的水漫过水位传感器8的探头后，水位传感器8与控制电路板9之间的电路接通，控制电路板9接收来自水位传感器8的电信号后控制加热器7启动加热。控制电路板9还与外部电源电连接。

温控开关11安装在加热腔311中并紧邻加热器7，其串联在加热器7与控制电路板9之间的电路上，当加热器7温度高于温控开关11内的保险丝熔点时，温控开关11内的保险丝受热升温而熔断，加热器7断电。

启动开关12和停止开关13设在壳体1外。启动开关12和停止开关13与控制电路板9电连接，分别用于向控制电路板9发送启动信号和停止信号,控制电路板9接收停止信号后控制水泵2和加热器7同时断电。

本实施例中，箱体31与管A32一体成型，或两者相互独立。加热器7可选耐干烧型加热器。控制电路板9为即热饮水机领域通用且常见的部件，其为现有技术。控制电路板9和与之电连接的各部件之间采用导线连接，连接方式为现有技术，故图中导线未绘出。

简述本发明的工作过程：管C5与管D6均连通至水源(桶装饮用水)，操作者按下启动开关12，控制电路板9接收启动信号控制水泵2启动，水源的水经过管D6、水泵2、管B4、平衡腔313、管A32进入加热腔311，当加热腔311内的水漫过水位传感器8的探头后，水位传感器8与控制电路板9之间的电路接通，控制电路板9接收来自水位传感器8的电信号后控制加热器7启动加热。由于平衡水箱的本质是连通器，加热腔311与平衡腔313处在同一大气压下，加热腔中的水位达到与平衡腔的最高水位等高后，便不再上升，当水沸腾后，翻滚越过加热腔的最高水位，流入出水腔312，通过热水出口3121流出。

Claims (10)

1.即热式饮用水加热装置，包括壳体(1)和水泵(2)，其特征是：还包括设在壳体(1)内的平衡水箱、管B(4)、管C(5)、管D(6)、加热器(7)和控制电路板(9)；

平衡水箱包括箱体(31)和管A(32)；箱体(31)内设有加热腔(311)、出水腔(312)、平衡腔(313)和排水腔(314)；

加热腔(311)的底部或下端设有冷水进口A(3111)，当加热腔(311)内的水积满后，溢出的水全部流入出水腔(312)；出水腔(312)的下端或底部设有热水出口(3121)；平衡腔(313)与加热腔(311)之间通过隔板(33)隔开，平衡腔(313)的最高水位低于加热腔(311)的最高水位，且平衡腔(313)与加热腔(311)在上端通过隔板(33)与箱体(31)顶壁之间的间隙(34)连通，平衡腔(313)的底部设有冷水进口B(3131)和冷水出口(3132)；管A(32)一端连接在平衡腔(313)的冷水出口(3132)上，另一端连接在加热腔(311)的冷水进口A(3111)上；排水腔(314)设在平衡腔(313)内，其底部设有余水出口(3141)，当平衡腔(313)内的水位高于排水腔(314)的最高水位时，溢出的水全部流入排水腔(314)；加热腔(311)、出水腔(312)、平衡腔(313)和排水腔(314)四者内的液面处在同一大气压下；

管B(4)一端与水泵(2)的出水端连通，另一端连接在平衡腔(313)的冷水进口B(3131)上；管C(5)一端连接在排水腔(314)的余水出口(3141)上，另一端从壳体(1)穿出并与水源相通；管D(6)一端与水泵(2)的进水端连通，另一端从壳体(1)穿出并与水源连通；加热器(7)安装在加热腔(311)的底部；

控制电路板(9)与水泵(2)和加热器(7)电连接，其通过接收来自外部的启动信号从而控制水泵(2)和加热器(7)依次启动。

2.如权利要求1所述的即热式饮用水加热装置，其特征是：其还包括水位传感器(8)，水位传感器(8)安装在箱体(31)上，其探头伸入加热腔(311)中；其与控制电路板(9)电连接，当加热腔(311)内的水漫过水位传感器(8)的探头后，水位传感器(8)与控制电路板(9)之间的电路接通，控制电路板(9)接收来自水位传感器(8)的电信号后控制加热器(7)启动加热。

3.如权利要求1所述的即热式饮用水加热装置，其特征是：箱体(31)内还设有排气腔(315)，排气腔设有蒸汽入口(3152)和蒸汽出口(3151)，排气腔(315)通过蒸汽入口(3151)与出水腔(312)的上端连通，蒸汽出口(3152)与大气相通，从而使加热腔(311)、出水腔(312)、平衡腔(313)、排水腔(314)四者内的液面处在同一大气压下。

4.如权利要求2所述的即热式饮用水加热装置，其特征是：箱体(31)内还设有排气腔(315)，排气腔设有蒸汽入口(3152)和蒸汽出口(3151)，排气腔(315)通过蒸汽入口(3151)与出水腔(312)的上端连通，蒸汽出口(3152)与大气相通，从而使加热腔(311)、出水腔(312)、平衡腔(313)、排水腔(314)四者内的液面处在同一大气压下。

5.如权利要求1～4中任一项所述的即热式饮用水加热装置，其特征是：平衡腔(313)的最高水位与加热腔(311)的最高水位的落差为h，h为1～5mm。

6.如权利要求5所述的即热式饮用水加热装置，其特征是：平衡腔(313)的最高水位与加热腔(311)的最高水位的落差为h，h为2mm。

7.如权利要求1、2、3、4、6中任一项所述的即热式饮用水加热装置，其特征是：其还包括设在壳体(1)外的启动开关(12)和停止开关(13)；启动开关(12)和停止开关(13)与控制电路板电连接，分别用于向控制电路板(9)发送启动信号和停止信号,控制电路板(9)接收停止信号后控制水泵(2)和加热器(7)同时断电。

8.如权利要求5所述的即热式饮用水加热装置，其特征是：其还包括设在壳体(1)外的启动开关(12)和停止开关(13)；启动开关(12)和停止开关(13)与控制电路板电连接，分别用于向控制电路板(9)发送启动信号和停止信号,控制电路板(9)接收停止信号后控制水泵(2)和加热器(7)同时断电。

9.如权利要求1、2、3、4、6、8中任一项所述的即热式饮用水加热装置，其特征是：其还包括温控开关(11)，温控开关(11)安装在加热腔(311)中并紧邻加热器(7)，其串联在加热器(7)与控制电路板(9)之间的电路上，当加热器(7)温度高于温控开关(11)内的保险丝熔点时，温控开关(11)内的保险丝受热升温而熔断，加热器(7)断电。

10.如权利要求1、2、3、4、6、8中任一项所述的即热式饮用水加热装置，其特征是：控制电路板(9)与外部电源电连接。