CN106308528B - 饮水机加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加热装置，公开了一种饮水机加热装置，其包括热胆腔(1)，热胆腔(1)内设有加热管(11)，还包括位于热胆腔(1)上方且通过一热水管(2)与热胆腔(1)连通的汽水分离盒(3)，汽水分离盒(3)内固定有支架(31)，支架(31)内设有与加热管(11)电连的微动开关(32)，支架(31)底部设有与热水管(2)管口对应设置的进气口(310)，支架(31)内且位于进气口(310)上方设有双金属片(33)，支架(31)上铰接能够按压双金属片(33)的杠杆(34)。本发明具有使用便捷，加热速度快，出热水能定量，出热水温度稳定，没有反复加热，水质安全，硬水加热不会因水垢而出现的不出水问题等优点。

Description

饮水机加热装置

技术领域

本发明涉及一种加热装置，尤其涉及了一种饮水机加热装置。

背景技术

随着人民生活水平的提高，饮水机成为普通家庭的必备产品，市场比较受欢迎的有一种饮水机是采用无热胆加热系统，是由石英管电加热管(或不锈钢管电加热管)、温控器，平衡水箱和原水箱等组成的。平衡水箱是为加热体提供一定恒定的水位，其水位高低都将影响出水的温度和出热水的速度，平衡水箱一般是固定的，由于环境温度的变化(冬季和夏季)对出热水影响很大：在冬季出水温度低出水量少，夏季温水温度高，而且出水的有大量的蒸汽，出水量大。该系统一般出热水速度为300-400mL/min，要求其加热功率都比较大，要约2200W左右功率的支持，对电器安全要求比较高。再就是在水质硬的地区，加热体中(石英管和不锈钢管中)易结水垢(无法清洗加热管)的问题。导致了加热体爆管或堵塞水路，该产品必须用于软水或使用RO机过滤的纯净水来加热。

目前，市场上的饮水机还有一种老的加热方式：热胆结构。原水进入热胆中进行加热，当水温达到一定温度时，热胆上的温控器断开，停止加热，若需要热水，就可以放出热水，若不需要热水，热水储存热胆中。但人们在一天中的喝水有限，因此，热胆中的热水温度会逐渐降低。当低于一定温度，饮水机又会再次自动加热，这样热胆中的水会被反复加热(就是所谓的“千滚水”)，不仅浪费电能，而且使加热管不断加热，缩短了其使用寿命，且反复加热的水，会导致水中的亚硝酸盐升高，水中溶解氧会降低，这样的水已经不利于身体健康。但如果不开饮水机，则在需要用水时，又要等待较长时间加热水，使用很不方便。

同时饮水机的出热水是靠水重力(水位差)来推动的，因而产品设计时原水箱、热胆和出水口必须有一定的高度差(即水位差)，且高度差越大出水速度快，从而导致这类产品的设计高度高，尺寸大。

发明内容

本发明针对现有技术中的饮水机加热装置存在的上述问题，提供了一种饮水机加热装置。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

饮水机加热装置，包括热胆腔，热胆腔内设有加热管，还包括位于热胆腔上方且通过一热水管与热胆腔连通的汽水分离盒，汽水分离盒内固定有支架，支架内设有与加热管电连的微动开关，支架底部设有与热水管管口对应设置的进气口，支架内且位于进气口上方设有双金属片，支架上铰接能够按压双金属片的杠杆，杠杆在将双金属片按压到最低位置时能够拨动微动开关。

作为优选，汽水分离盒底部设有出水管，汽水分离盒内热水管的管口位置高于出水管的管口位置。通过该设计可保证热水能够通过出水管及时流出，不影响在加热管持续加热状态下，热水管能够持续向汽水分离盒能供水，以助于提供足够多能够使双金属片形变的蒸汽。

作为优选，汽水分离盒顶部设有用于按压杠杆的按钮，按钮上设置有使按钮复位的复位弹簧。通过按钮按压杠杆，杠杆按压双金属片，最终实现对加热管的启动，通过按钮的形式，可使得加热启动方式操作非常简单。

作为优选，杠杆包括铰接在支架上的长杆和固定在长杆上且用于按压双金属片的短杆，长杆与短杆共同构造成T形的杠杆。

作为优选，支架内固定有弹性定位块，弹性定位块上沿其高度方向设有上凸点和下凸点，长杆的一端位于上凸点和下凸点之间，另一端用于拨动微动开关。通过设置弹性定位块，实现对杠杆的限位，避免杠杆大幅度转动，损坏双金属片或按钮。

作为优选，还包括位于热胆腔上方的原水箱，热胆腔顶部设有与原水箱连接的进水阀座，进水阀座内壁上设有环形凸肩，环形凸肩中部形成阀口，热胆腔内设有浮子，浮子顶部设有阀杆，阀杆上端伸入进水阀座内且端部连接有能够与阀口形成密封的阀芯。

作为优选，原水箱与热胆腔之间连接有回气管，回气管两端分别设在原水箱的上端部和热胆腔的顶部。通过回气管联通热胆腔和原水箱，以便在热胆腔进水时排出热胆中的气。

作为优选，进水阀座包括呈管状的阀座本体，环形凸肩设置于阀座本体内壁上，阀座本体外壁上设有环形凸台，环形凸台抵靠在热胆腔顶部的内表面上。

作为优选，阀座本体上设有紧固螺母，紧固螺母紧固在热胆腔顶部的外表面上。紧固螺母可有效防止进水阀座摇晃，保证阀座本体安装的稳定性。

作为优选，阀芯的底部和顶部分别为圆柱状和圆锥状，且底部插入阀杆内。将阀芯采用圆锥形的设计，可使得阀芯与阀口之间的密封性能更加完善；同时也能够使得阀芯在原水箱内水的重力作用下能够缓慢打开，而不是达到某一值时快速打开，增加阀芯打开的缓存时间，使得水流流动平稳。

作为优选，进水阀座底部连接有限位套，限位套中部设有供阀杆穿过的限位孔，阀杆插入进水阀座的端部设有与限位孔形成限位的限位凸缘。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

本发明通过将加热装置设计成特殊的结构形式，使其出热水动力通过热胆中的空气受热膨胀所产生的力将热水压出来，具有使用便捷，加热速度快，出热水能定量，出热水温度稳定，没有反复加热，水质安全，硬水加热不会因水垢而出现的不出水问题等优点。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是图1中汽水分离盒的结构示意图。

图3是图1中A部分的局部放大图。

图4是本发明接通电源后的状态图。

图5是本发明加热过程中的状态图。

图6是本发明进水过程的状态图。

附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1—热胆腔、2—热水管、3—汽水分离盒、4—原水箱、5—进水阀座、6—回气管、11—加热管、12—阀杆、13—阀芯、14—浮子、101—盛水腔、102—空气腔、51—环形凸肩、52—阀口、53—阀座本体、54—环形凸台、55—紧固螺母、56—限位套、30—盒盖、31—支架、32—微动开关、33—双金属片、34—杠杆、35—出水管、36—按钮、37—复位弹簧、38—弹性定位块、39—盒体、310—进气口、311—铰接座、341—长杆、342—短杆、381—上凸点、382—下凸点、561—限位孔、121—限位凸缘、361—按板、362—压杆、363—限位凸块。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

饮水机加热装置，如图1-图6所示，包括热胆腔1，热胆腔1内设有加热管11，加热管11安装在热胆腔1底面上，用于给水加热，还包括位于热胆腔1上方且通过一热水管2与热胆腔1连通的汽水分离盒3，热水管2的进水口设置接近加热管11处，以便出热水。汽水分离盒3内固定有支架31，支架31内设有与加热管11电连的微动开关32，支架31底部设有与热水管2管口对应设置的进气口310，支架31内且位于进气口310上方设有双金属片33，支架31上铰接能够按压双金属片33的杠杆34，杠杆34在将双金属片33按压到最低位置时能够拨动微动开关32，汽水分离盒3底部设有出水管35，汽水分离盒3内热水管2的管口位置高于出水管35的管口位置。

汽水分离盒3包括盒体39以及盖合在盒体39顶端的盒盖30，汽水分离盒3顶部设有用于按压杠杆34的按钮36，盒盖30上设有供按钮36安装的按钮36孔，按钮36上设置有使按钮36复位的复位弹簧37，按钮36包括按板361和连接在按板361底部的压杆362，复位弹簧37套设在压杆362上，压杆362插入按钮36孔内且可在按钮36孔内上下移动，压杆362底部设有限位凸块363，限位凸块363的直径大于按钮36孔的直径，通过限位凸块363按压杠杆34。

支架31上固定有铰接座311和弹性定位块38，铰接座311和弹性定位块38分布于双金属片33的两端，杠杆34包括铰接在支架31的铰接座311上的长杆341和固定在长杆341上且用于按压双金属片33的短杆342，长杆341与短杆342共同构造成T形的杠杆34。弹性定位块38上沿其高度方向设有上凸点381和下凸点382，长杆341的一端位于上凸点381和下凸点382之间，另一端用于拨动微动开关32。

本实施例中在热胆腔1的上方设置有用于供水的原水箱4，以便原水箱4中的水在重力作用下流入热胆中。原水箱4与热胆腔1之间连接有回气管6，回气管6两端分别设在原水箱4的上端部和热胆腔1的顶部，通过回气管6联通热胆腔1和原水箱4，以便在热胆进水时排出热胆中的气。

热胆腔1顶部设有与原水箱4连接的进水阀座5，进水阀座5内壁上设有环形凸肩51，环形凸肩51中部形成阀口52，环形凸肩的环形内壁形成直径小于进水阀座内腔直径的阀口52，热胆腔1内设有浮子14，浮子14顶部设有阀杆12，阀杆12上端伸入进水阀座5内且端部连接有能够与阀口52形成密封的阀芯13。

进水阀座5包括呈管状的阀座本体53，环形凸肩51设置于阀座本体53内壁上，阀座本体53外壁上设有环形凸台54，环形凸台54抵靠在热胆腔1顶部的内表面上，通过环形凸台54实现对阀座本体53的限位。阀芯13的底部和顶部分别为圆柱状和圆锥状，且底部插入阀杆12内，为了更好的实现阀芯13在阀口52处的密封，本实施例中的阀芯13的材质采用橡胶。进水阀座5底部连接有限位套56，限位套56中部设有供阀杆12穿过的限位孔561，阀杆12插入进水阀座5的端部设有与限位孔561形成限位的限位凸缘121，限位凸缘121的外缘直径大于限位孔561的直径，避免阀杆12脱离进水阀座5。

为了使得进水阀座5的位置更加稳定，在阀座本体53上设有紧固螺母55，紧固螺母55紧固在热胆腔1顶部的外表面上，可有效防止进水阀座5摇晃。

本实施例加热装置在加热过程中的使用过程如下：

如图4所示，在加热装置中的原水箱4的内盛一定量的水后，原水进入进水阀座5中，再通过阀口52进入热胆腔1中，水位不断上升，浮子14在水的浮力作用下，也慢慢上移，最后浮子14上的阀芯13堵塞了阀口52，与阀口52形成密封，原水腔中的水则不能进入热胆腔1中。此时热胆腔1形成两部分，一部分为下部的盛水腔101，一部分为上部的空气腔102。

如图4所示，当需要加热时，先接通电源，然后按下按钮36，此时杠杆34绕着其与支架31之间的铰接点转动，杠杆34中的短杆342在按钮36按压力的作用下，使双金属片33发生形变，由凸起变为凹进，同时杠杆34中长杆341的左端头向下移动，直到被弹性定位块38的下凸点382限位，杠杆34中长杆341的右端头会上移动，触碰并按下微动开关32按钮36，使微动开关32接通，由于加热管11与微动开关32串联，因此微动开关32接通后，加热管11即可接通电源，加热管11开始给水加热。

如图5、图6所示，当热胆中盛水腔101的水温不断上升，热胆腔1的空气腔102空气的温度也在上升，当水温一直上升到一定值时，空气腔102中的空气迅速膨胀，从而使空气腔102产生蒸汽压力，一少部分蒸汽通过回气管6进入原水箱4，大部分蒸汽压力将会把热水通过热水管2压入汽水分离盒3内，高温的水蒸汽通过进气口310进入，并与双金属片33接触，热水通过出水管35流出。此时加热管11还在继续加热，热胆中的热水不断被挤压出来，也带出来大量水蒸汽，在进气口310被聚集，当支架31中聚集的蒸汽温度达到一定值时，双金属片33在蒸汽热的作用下由凹进变为凸起，顶起杠杆34，使得杠杆34绕着旋转，杠杆34右端头下移，受挤压的微动开关32按钮36弹起，使得微动开关32断开，加热管11断电，停止加热。杠杆34左端头抬起，直到被弹性定位块38的上凸点381限位。

同时，如图6所示，在热胆腔1中的空气腔102中空气膨胀后，体积增加，会挤压热胆腔1中的热水，使得热水从热水管2流出，从而导致盛水腔101中的水位下降，浮子14位置下移，从而阀芯13脱离阀口52，阀口52打开，原水腔中低温的水进入热胆腔1中，使得热胆内温度降低，空气腔102膨胀的空气也冷却收缩，空气体积减少，在热胆腔1中形成负压，大量的原水箱4的水通过阀口52被吸入热胆腔1内，当水位不断上升后，浮子14在水的浮力作用下，也上移，最后浮子14上的阀芯13堵塞阀口52，原水腔中的水就不能进入热胆腔1中，加热停止，就可以获得一定量的热水，且其热水的温度在95℃以上。该加热装置热水量的多少，取决于热胆中空气腔102的容积大小。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (8)

1.饮水机加热装置，包括热胆腔(1)，热胆腔(1)内设有加热管(11)，其特征在于：还包括位于热胆腔(1)上方且通过一热水管(2)与热胆腔(1)连通的汽水分离盒(3)，汽水分离盒(3)内固定有支架(31)，支架(31)内设有与加热管(11)电连的微动开关(32)，支架(31)底部设有与热水管(2)管口对应设置的进气口(310)，支架(31)内且位于进气口(310)上方设有双金属片(33)，支架(31)上铰接能够按压双金属片(33)的杠杆(34)，杠杆(34)在将双金属片(33)按压到最低位置时能够拨动微动开关(32)，汽水分离盒(3)底部设有出水管(35)，汽水分离盒(3)内热水管(2)的管口位置高于出水管(35)的管口位置；还包括位于热胆腔(1)上方的原水箱(4)，热胆腔(1)顶部设有与原水箱(4)连接的进水阀座(5)，进水阀座(5)内壁上设有环形凸肩(51)，环形凸肩(51)中部形成阀口(52)，热胆腔(1)内设有浮子(14)，浮子(14)顶部设有阀杆(12)，阀杆(12)上端伸入进水阀座(5)内且端部连接有能够与阀口(52)形成密封的阀芯(13)；原水箱(4)与热胆腔(1)之间连接有回气管(6)，回气管(6)两端分别设在原水箱(4)的上端部和热胆腔(1)的顶部；加热时，热胆腔(1)中的水和空气同时受热，空气膨胀并产生膨胀推力将热胆腔(1)中的水通过热水管(2)压入到汽水分离盒(3)内。

2.根据权利要求1所述的饮水机加热装置，其特征在于：汽水分离盒(3)顶部设有用于按压杠杆(34)的按钮(36)，按钮(36)上设置有使按钮(36)复位的复位弹簧(37)。

3.根据权利要求1所述的饮水机加热装置，其特征在于：杠杆(34)包括铰接在支架(31)上的长杆(341)和固定在长杆(341)上且用于按压双金属片(33)的短杆(342)，长杆(341)与短杆(342)共同构造成T形的杠杆(34)。

4.根据权利要求3所述的饮水机加热装置，其特征在于：支架(31)内固定有弹性定位块(38)，弹性定位块(38)上沿其高度方向设有上凸点(381)和下凸点(382)，长杆(341)的一端位于上凸点(381)和下凸点(382)之间，另一端用于拨动微动开关(32)。

5.根据权利要求1所述的饮水机加热装置，其特征在于：进水阀座(5)包括呈管状的阀座本体(53)，环形凸肩(51)设置于阀座本体(53)内壁上，阀座本体(53)外壁上设有环形凸台(54)，环形凸台(54)抵靠在热胆腔(1)顶部的内表面上。

6.根据权利要求5所述的饮水机加热装置，其特征在于：阀座本体(53)上设有紧固螺母(55)，紧固螺母(55)紧固在热胆腔(1)顶部的外表面上。

7.根据权利要求1所述的饮水机加热装置，其特征在于：阀芯(13)的底部和顶部分别为圆柱状和圆锥状，且底部插入阀杆(12)内。

8.根据权利要求1所述的饮水机加热装置，其特征在于：进水阀座(5)底部连接有限位套(56)，限位套(56)中部设有供阀杆(12)穿过的限位孔(561)，阀杆(12)插入进水阀座(5)的端部设有与限位孔(561)形成限位的限位凸缘(121)。