CN110089937A - 一种出水温度可调的饮水机及其生产开水方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种出水温度可调的饮水机及其生产开水方法，饮水机包括保温水箱、加热水箱、冷水水箱、水源调控系统、饮水输出系统和制冷系统；水源调控系统控制加热水箱将加热后的开水输送至保温水箱或冷水水箱中，制冷系统将注入冷水水箱中的开水水温降低，饮水输出系统控制保温水箱的热水与冷水水箱的冷水输出比例。本发明饮水机输出的水均为完全煮开的，更加安全、健康；并利用了水蒸气的热量用于开水保温，以及利用了制冷剂经过压缩机后产生的热量来给冷水预加热、温水保温，降低了能耗；能够输出8℃到100℃范围的开水，使用范围广。

Description

一种出水温度可调的饮水机及其生产开水方法
技术领域
本发明涉及饮水机，尤其涉及一种出水温度可调的饮水机及其生产开水方法。
背景技术
即热饮水机能够满足人们在公共场所喝热水的需求，但是现有的即热饮水机不能很好地满足大需求量供水，在开水需求量多时，装置加入的自来水来不及完全煮沸就混着热水输出，这就导致了输出的热水含有自来水的成分，并没有完全煮开，存在着安全健康隐患；同时存在相同开水反复加热的现象，会产生对身体有害的物质。
目前很少有能够调节水温的饮水机，能调节水温的饮水机需要对水进行加热和降温，且一般耗能较大，亟需一种能利用生产开水过程中产生的热量、持续提供开水的低能耗饮水机，以能够保证输出的水都是煮开过的。
发明内容
发明目的：针对以上问题的不足之处，本发明的目的是提供一种出水温度可调的饮水机及其生产开水方法，该饮水机提供的水为完全煮开的，并且能够通过利用水蒸气与制冷剂的热量来辅助保温和加热来降低能耗。
技术方案：本发明出水温度可调的饮水机，包括保温水箱、加热水箱、冷水水箱、水源调控系统、饮水输出系统和制冷系统；水源调控系统控制加热水箱将加热后的开水输送至保温水箱或冷水水箱中，制冷系统将注入冷水水箱中的开水水温降低，饮水输出系统控制保温水箱的热水与冷水水箱的冷水输出比例。
水源调控系统包括开水质量传感器、热水质量传感器、冷水质量传感器、开水水泵、热水水泵、电热器和水源调控装置，开水质量传感器感应到保温水箱内水少于50％时，将信号反馈到水源调控装置，水源调控装置控制电热器加热加热水箱中的水后，控制开水水泵将开水输入保温水箱内。
冷水质量传感器感应到冷水水箱内水少于50％时，将信号反馈到水源调控装置，水源调控装置控制热水水泵将开水输入冷水水箱内。
饮水输出系统包括信号输入装置、信号处理装置、开水流量控制阀和冷水流量控制阀，信号处理装置根据信号输入装置内设定的出水温度和水量，控制开水流量控制阀和冷水流量控制阀的开合，以达到设定的输出水温。
制冷系统包括设在加热水箱上的粗螺旋管、毛细螺旋管、压缩机、冷凝器，以及设在冷水水箱上的蒸发管；冷凝器一端与粗螺旋管连接，另一端与毛细螺旋管连接，毛细螺旋管另一端与蒸发管连接。
制冷系统中，压缩机将制冷剂压缩，制冷剂通过粗螺旋管到达冷凝器进行降温，再通过毛细螺旋管降压后，经过蒸发管时，制冷剂汽化吸热以对冷水水箱降温，最后回到压缩机进行循环。
加热水箱顶部设有与保温水箱连接，并对保温水箱保温的第二单向排气装置。冷水水箱顶部设有使箱内外气压平衡的排气孔。
保温水箱包括保温水箱内腔、排气腔，以及螺纹状的真空腔，保温水箱上部设有第一单向排气装置，水蒸气通过第一单向排气装置进入排气腔。
本发明出水温度可调的饮水机的生产开水方法，包括以下步骤：
(1)当热水质量传感器感应到加热水箱中没有水时，将信号反馈到水源调控装置，水源调控装置将控制自来水输入加热水箱中，粗螺旋管将给加热水箱进行预加热；
(2)当开水质量传感器感应到保温水箱中不足50％时将信号反馈到水源调控装置，水源调控装置控制电热器加热加热水箱中的水，加热结束后控制开水水泵将开水输入保温水箱内；
(3)当冷水质量传感器感应到冷水水箱中不足50％时将信号反馈到水源调控装置，水源调控装置控制电热器加热加热水箱中的水，加热结束后控制热水水泵将开水输入冷水水箱内，制冷系统将注入的开水的温度快速降低；
(4)人为在信号输入装置设定温度和所需水量；
(5)信号处理装置控制开水流量控制阀、冷水流量控制阀的开合从而控制冷热水的输出比例和输出量，以达到设定输出水温。
工作原理：本发明饮水机利用了水蒸气的热量用于开水保温，以及制冷剂经过压缩机后产生的热量来给冷水预加热、温水保温。其中制冷系统的原理为压缩机将管中的制冷剂压缩，制冷剂压缩放出大量热。制冷剂通过管道输送至粗螺旋管，粗螺旋管用于加热水箱的辅助加热，制冷剂通过粗螺旋管到达冷凝器进行降温，再通过小半径的毛细螺旋管降压，然后经过蒸发管时制冷剂汽化吸热给冷水水箱降温，最后再回到压缩机进行循环。
水源调控系统的工作机制为：当开水质量传感器感应到保温水箱中不足50％时将信号反馈到水源调控装置，水源调控装置控制电热器加热加热水箱中的水，加热结束后控制开水水泵将开水输入保温水箱内；当冷水质量传感器感应到冷水水箱中不足50％时将信号反馈到水源调控装置，水源调控装置将控制热水水泵将开水输入冷水水箱；当热水质量传感器感应到加热水箱中没有水时，将信号反馈到水源调控装置，水源调控装置将控制自来水流量控制阀将自来水输入加热水箱中。
饮水输出系统的工作过程为：人为在信号输入装置输入想要的温度和所需水量，信号处理装置将控制开水流量控制阀、冷水流量控制阀的开合从而来控制冷热水的输出的比例和输出量，通过调节冷热水的输出比例以达到不同的输出水温。
有益效果：与现有技术中的即热饮水机相比较，本发明具有以下优点：
(1)将开水单独存储、输出，且充分利用了水蒸气的热量用于开水保温，以及制冷剂经过压缩机后产生的热量来给冷水预加热、温水保温，降低了能耗；
(2)输出水的是经过完全煮开的，更加安全、健康；
(3)输出温度范围为8℃～100℃的开水，使用范围广。
附图说明
图1为本发明饮水机结构示意图；
图2为本发明的水源调控系统示意图；
图3为本发明的饮水输出系统示意图；
图4为本发明的制冷系统示意图；
图5为本发明的保温水箱内部结构示意图；
图6为本发明的单向排气装置示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明饮水机整体包括保温水箱(1)、加热水箱(2)、冷水水箱(3)、水源调控系统(4)、饮水输出系统(5)和制冷系统(6)。保温水箱(1)与开水输出管(11)间设置有开水流量控制阀(71)来控制开水的流出；冷水水箱(3)与冷水输出管(32)间设置有冷水流量控制阀(72)来控制冷水的流出；开水输出管(11)与冷水输出管(32)相连汇于水龙头(8)用于输出调温后的水；加热水箱(2)顶部设有一个第二单向排气装置(162)直接通向排气腔(151)用于排气以及对保温水箱(1)进行保温，第二单向排气装置(162)是向外排气；冷水水箱(3)顶部有排气孔(163)，使其箱内外气压平衡；保温水箱(1)与加热水箱(2)通过开水进水管(12)来输送开水；加热水箱(2)与冷水水箱(3)通过热水进水管(31)来输送热水。
如图2所示，水源调控系统(4)包括开水质量传感器(91)、热水质量传感器(92)、冷水质量传感器(93)、开水水泵(101)、热水水泵(102)、电热器(111)、自来水流量控制阀(73)和水源调控装置(131)。当开水质量传感器(91)感应到保温水箱(1)中不足50％时将信号反馈到水源调控装置(131)，水源调控装置(131)控制电热器(111)加热加热水箱(2)中的水，加热结束后控制开水水泵(101)将开水输入保温水箱(1)内；当冷水质量传感器(93)感应到冷水水箱(3)中不足50％时将信号反馈到水源调控装置(131)，水源调控装置(131)将控制热水水泵(102)将开水输入冷水水箱(3)；当热水质量传感器(92)感应到加热水箱(2)中没有水时，将信号反馈到水源调控装置(131)，水源调控装置(131)将控制自来水流量控制阀(73)将自来水输入加热水箱(2)中。
如图3所示，饮水输出系统(5)包括了信号输入装置(14)、信号处理装置(15)、开水流量控制阀(71)和冷水流量控制阀(72)。具体操作为：人为在信号输入装置(14)输入想要的温度和所需水量，信号处理装置(15)将控制开水流量控制阀(71)、冷水流量控制阀(72)的开合从而来控制冷热水的输出的比例和输出量，通过调节冷热水的输出比例以达到不同的输出水温。
如图4所示，制冷系统(6)包括压缩机(121)、粗螺旋管(16)、毛细螺旋管(17)、冷凝器(18)、蒸发管(19)。压缩机(121)将管中的制冷剂压缩，制冷剂压缩放出大量热。制冷剂通过管道输送至粗螺旋管(16)，粗螺旋管(16)用于加热水箱(2)的辅助加热，制冷剂通过粗螺旋管(16)到达冷凝器(18)进行降温，再通过小半径的毛细螺旋管(17)降压，然后在经过蒸发管(19)时制冷剂汽化吸热给冷水水箱(3)降温，最后再回到压缩机(121)进行循环。粗螺旋管(16)缠绕于加热水箱(2)，蒸发管(19)缠绕于冷水水箱(3)。
如图5所示，保温水箱内部结构主体分为保温水箱内腔(141)、排气腔(151)与真空腔(181)。保温水箱内腔(141)上部设有一个第一单向排气装置(161)，排气腔(151)底部边上有个排水口(171)，开水在保温水箱(1)中会蒸发，水蒸气就能通过第一单向排气装置(161)往下排放，高温水蒸气碰到保温水箱内壁液化，最后从排水口(171)排出，水蒸气本身的热量以及在液化过程中放热能够对保温水箱内腔(141)起到很好的保温作用，第一单向排气装置(161)是向外排气。其中的真空腔(181)内壁呈螺纹状，有助于水蒸气液化后汇集后沿螺纹流出。保温水箱内腔(141)底部垫有一层保温隔热材料(191)，起到支撑和保温作用。
当加热水箱中的开水全部注入保温水箱或冷水水箱后，保温水箱和冷水水箱不需再注入水，粗螺旋管给加热水箱进行预加热时，能将水箱中的水维持在一个介于冷水与开水间的温度，以节省水烧开的时间。
如图6所示，单向排气装置用于平衡各个水箱内外气压平衡，在注入水或者产生大量水蒸气时单向朝外打开。
本发明饮水机的生产开水方法，包括以下步骤：
(1)当热水质量传感器(92)感应到加热水箱(2)中没有水时，将信号反馈到水源调控装置(131)，水源调控装置(131)将控制自来水流量控制阀(73)将自来水输入加热水箱(2)中，粗螺旋管(16)将给加热水箱(2)进行预加热；
(2)当开水质量传感器(91)感应到保温水箱(1)中不足50％时将信号反馈到水源调控装置(131)，水源调控装置(131)控制电热器(111)加热加热水箱(2)中的水，加热结束后控制开水水泵(101)将开水输入保温水箱(1)内；
(3)当冷水质量传感器(93)感应到冷水水箱(3)中不足50％时将信号反馈到水源调控装置(131)，水源调控装置(131)控制电热器(111)加热加热水箱(2)中的水，加热结束后控制热水水泵(102)将开水输入冷水水箱(3)内，制冷系统(6)将注入的开水的温度快速降至需要的温度；
(4)人为在信号输入装置(14)输入想要的温度和所需水量；
(5)信号处理装置(15)将控制开水流量控制阀(71)、冷水流量控制阀(72)的开合从而来控制冷热水的输出的比例和输出量，通过调节冷热水的输出比例以达到不同的输出水温。

Claims (10)

1.一种出水温度可调的饮水机，其特征在于：包括保温水箱(1)、加热水箱(2)、冷水水箱(3)、水源调控系统(4)、饮水输出系统(5)和制冷系统(6)；所述水源调控系统(4)控制加热水箱(1)将加热后的开水输送至保温水箱(1)或冷水水箱(3)中，所述制冷系统(6)将注入冷水水箱(3)中的开水水温降低，所述饮水输出系统(5)控制保温水箱的热水与冷水水箱的冷水输出比例。
2.根据权利要求1所述的出水温度可调的饮水机，其特征在于：所述水源调控系统(4)包括开水质量传感器(91)、热水质量传感器(92)、冷水质量传感器(93)、开水水泵(101)、热水水泵(102)、电热器(111)和水源调控装置(131)，所述开水质量传感器感应到保温水箱内水少于50％时，将信号反馈到水源调控装置，所述水源调控装置控制电热器加热加热水箱中的水后，控制开水水泵将开水输入保温水箱内。
3.根据权利要求2所述的出水温度可调的饮水机，其特征在于：所述冷水质量传感器感应到冷水水箱内水少于50％时，将信号反馈到水源调控装置，所述水源调控装置控制热水水泵(102)将开水输入冷水水箱内。
4.根据权利要求2所述的出水温度可调的饮水机，其特征在于：所述饮水输出系统(5)包括信号输入装置(14)、信号处理装置(15)、开水流量控制阀(71)和冷水流量控制阀(72)，所述信号处理装置根据信号输入装置内设定的出水温度和水量，控制开水流量控制阀和冷水流量控制阀的开合，以达到设定的输出水温。
5.根据权利要求4所述的出水温度可调的饮水机，其特征在于：所述制冷系统(6)包括设在加热水箱上的粗螺旋管(16)、毛细螺旋管(17)、压缩机(121)、冷凝器(18)，以及设在冷水水箱上的蒸发管(19)；所述冷凝器一端与粗螺旋管连接，另一端与毛细螺旋管连接，所述毛细螺旋管另一端与蒸发管连接。
6.根据权利要求5所述的出水温度可调的饮水机，其特征在于：所述制冷系统中，压缩机将制冷剂压缩，制冷剂通过粗螺旋管到达冷凝器进行降温，再通过毛细螺旋管降压后，经过蒸发管时，制冷剂汽化吸热以对冷水水箱降温，最后回到压缩机进行循环。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的出水温度可调的饮水机，其特征在于：所述加热水箱顶部设有与保温水箱连接，并对保温水箱保温的第二单向排气装置(162)。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的出水温度可调的饮水机，其特征在于：所述冷水水箱顶部设有使箱内外气压平衡的排气孔。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的出水温度可调的饮水机，其特征在于：所述保温水箱包括保温水箱内腔(141)、排气腔(151)，以及螺纹状的真空腔(181)，所述保温水箱上部设有第一单向排气装置(161)，所述水蒸气通过第一单向排气装置(161)进入排气腔。
10.一种采用如权利要求5所述的出水温度可调的饮水机的生产开水方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)当热水质量传感器(92)感应到加热水箱(2)中没有水时，将信号反馈到水源调控装置(131)，水源调控装置(131)将控制自来水输入加热水箱(2)中，粗螺旋管(16)将给加热水箱(2)进行预加热；
(2)当开水质量传感器(91)感应到保温水箱(1)中不足50％时将信号反馈到水源调控装置(131)，水源调控装置(131)控制电热器(111)加热加热水箱(2)中的水，加热结束后控制开水水泵(101)将开水输入保温水箱(1)内；
(3)当冷水质量传感器(93)感应到冷水水箱(3)中不足50％时将信号反馈到水源调控装置(131)，水源调控装置(131)控制电热器(111)加热加热水箱(2)中的水，加热结束后控制热水水泵(102)将开水输入冷水水箱(3)内，制冷系统(6)将注入的开水的温度快速降低；
(4)人为在信号输入装置(14)设定温度和所需水量；
(5)信号处理装置(15)控制开水流量控制阀(71)、冷水流量控制阀(72)的开合从而控制冷热水的输出比例和输出量，以达到设定输出水温。
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