CN110403471A - 一种即热式直饮水取水器及其控制系统装置 - Google Patents

Abstract

一种即热式直饮水取水器及其控制系统装置，属于家用电器技术领域；由机箱、水泵、加热腔、止回装置、导水嘴以及控制系统组件组成；机箱的中段安置水泵和控制系统组件，上段设置加热腔和导水嘴；取水时，按下启动按钮，在启动水泵的同时导通水位开关和温控开关给继电器控制端供电，从而吸合继电器给电加热器元件供电；水路通过水泵进入加热腔，再经过加热腔顶部的止回装置后从导水嘴流出；待机状态时，通过止回装置的作用可以防止水路回流。如果加热腔缺水或温度过高，则水位开关和温控开关的电路会自动断开，使继电器控制端失电而断开主电路停止给电加热器元件供电，以防止电加热器干烧或水温过高带来的危险。

Description

一种即热式直饮水取水器及其控制系统装置

技术领域

本发明属于家用电器技术领域，涉及一种即热式直饮水取水器及其控制系统装置。

背景技术

水是一切生命之源，水在人体中参与新陈代谢的全过程，所以，人每天都要摄入大量的水来维持身体的正常运转，且大部分靠饮用方式进入人体，而饮用水的水质优劣却直接关系到人体的健康和寿命。据世界卫生组织的调查，人类的疾病80%与水有关，充分说明了饮用水对人体健康的重要性。随着社会的高速发展，水源也受到了不同程度的破坏和污染，加上城市化进程，人们的生活方式也有了巨大的变化，人们不断地追求更加方便快捷的生活。就人们赖以生存的生活用水来说，也早已不再局限和满足于管道自来水了。于是，形形色色的包装饮用水应运而生，其中，瓶装水和桶装水一直倍受广大消费者的青睐，已经成为人们日常生活不可缺少的一部分。然而，桶装水并不像瓶装水那样，虽然封装时都是一样的可直饮水，但是，因桶装水容量较大，启封后通常都无法一两天用完，甚至会超过一二十天，并且在取水时必须水气置换才能出水，所以，桶装水开瓶后就不可避免地会造成二次污染，这已是不争的事实。大家都知道，目前不管什么桶装水，甚至是瓶装水，开封启用后，通常超过三天大家就不敢直饮了，只好烧开后再饮用，否则可能给身体带来安全隐患。于是，传统桶装饮用水的安全性问题越来越受到消费者的重视。

说起桶装饮用水的二次污染问题可谓是触目惊心的，饮水机、水桶和空气都是污染源，特别是随着桶中被置换空气的增多，时间一长，细菌便会大量繁殖，直接影响到饮用水的质量，如果直接饮用被污染的桶装水，对人们的身体健康是极为不利的，甚至比直接饮用自来水还更不安全。所以，有商家推出了一种可避免二次污染的一次性软包装直饮水，即用薄膜袋直接封装，再通过扎针式取水器取水；本申请人之前也提出了一种桶袋套装的储水桶装置（专利号2018216085592）的专利申请；其特点都是利用无需气水置换出水的柔性袋储水。这样一来，虽然说基本上解决了直饮水包装供水过程存在的二次污染问题，但由于取水方式和饮用要求发生了改变，尤其是，当下全民注重大健康，提倡日常饮用与体温相近的温热水，而现有技术的各式桶装水饮水机，都是基于直饮水的安全性问题考虑的，所谓的加热也是以烧开为基本要求的；最关键的是，现有技术的所有抽水器不仅没有加热功能更没有设置水路的止回装置，就像饮水机一样存在二次污染的有利条件，所以，针对无二次污染的软包装直饮水只需加热而无需烧开以及无需气水置换出水的特性，传统的各式饮水机和抽水器都已经无法适应了。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提出了一种针对包装直饮水尤其是无二次污染的软包装直饮水而设计的即热式抽水器及其控制系统装置。

本发明由机箱、水泵、加热腔、止回装置、导水嘴以及控制系统组件组成。

所述的机箱内腔分为上中下三段，段与段之间设置隔板，下段为底座，中段为安置水泵和控制系统组件的控制舱，上段为加热腔和导水嘴以及顶盖。

所述的加热腔内设置电加热器元件，该电加热器元件可以是传统的电热管，或者是新型的不锈钢厚膜电加热器元件（包括管状和板状）；在加热腔的底部设置进水口，在加热腔的顶部设置出水口，并在该出水口的上部设置止回装置，以及在止回装置的上部设置出水管口。

所述的止回装置可以通过在加热腔顶部的出水口预留喇叭口并在该喇叭口放置直径稍大于该预留出水口的玻璃珠加带出水管口的螺帽盖来实现；或者通过在加热腔顶部的出水口对接对应的成品止回阀来实现；或者通过在加热腔顶部的出水口对接对应的成品电磁阀来实现；其原理是，取水时在内压的作用下顶起出水口的玻璃珠或止回阀的止回盖板或打开电磁阀过水，停止出水时则利用玻璃珠或止回盖板的重力自行堵住出水口或电磁阀断电自动关闭，从而达到阻止水路回流的作用，可进一步杜绝污染源。

所述的水泵用支架安装在下隔板上，隔板用螺丝固定在机箱内腔的预留托台上，水泵的进水管口连接吸水管并通过隔板的预留孔延伸至机箱下段备用，水泵的出水管口与加热腔的进水口用软管连接。

所述控制系统组件的电源适配器、继电器、温控开关和水位开关通过PCB板安装在控制舱内的预留基座上，温控开关的测温探针通过预留孔安装在加热腔上部的出水口下方一侧，水位开关的水位探针通过预留孔安装在加热腔的顶部；所述的电位器和自锁按钮通过预留孔安装在机箱的正面腔壁上；所述的启动按钮通过预留孔安装在机箱的顶部。

所述控制系统的电路首先由市电通过带防火墙插头后分成两路，一路连接继电器主电路的进线端，再由继电器出线端的常开端口连接电加热器元件的接线端口，另一路连接电源适配器的进线端口；电源适配器出线端口的负极端子分别与水泵接线端口的负极端子、温控开关进线端口的负极端子、水位开关进线端口的负极端子以及继电器控制端口的负极端子连接；电源适配器出线端口的正极端子与启动按钮的进线端子连接；启动按钮的出线端子分别与电位器的进线端子和自锁按钮的进线端子连接；电位器的出线端子与水泵接线端口的正极端子连接；自锁按钮的出线端子与水位开关进线端口的正极端子连接；水位开关的正极出线端子与温控开关进线端口的正极端子连接；温控开关的正极出线端子与继电器控制端口的正极端子连接。

这样，在待机状态下，自锁按钮处于弹起断开状态，即默认无需给出水加热，这时，按下启动按钮后，电路的一路导通自锁按钮，但因自锁按钮弹起断开而终止给下一级供电；另一路则经过电位器后启动水泵，水泵的流速可以通过电位器来调节，水路通过水泵的进水口再由水泵的出水口经由加热腔的进水口进入加热腔，再从加热腔顶部的出水口顶起止回装置的玻璃珠或止回阀的止回盖板或打开电磁阀过水再经过导水嘴流出。如果需要给出水加热，则应按下自锁按钮保持电路导通，这时，按下启动按钮后，在启动水泵的同时，自锁按钮进一步导通水位开关，这时，如果水位开关监测到加热腔内缺水，水位开关则自动断开常闭端电路终止给温控开关供电，如果水位开关监测到加热腔内有水，则水位开关恢复常闭电路进一步给温控开关供电，这时，如果加热腔的水温低于温控开关设定的上限值（假设60摄氏度），则温控开关的常闭端电路保持导通进一步给继电器控制端供电，从而吸合继电器的常开端电路进一步给电加热器元件供电加热，并且，可以通过电位器调节输出电压来控制水泵的流速，从而达到调节出水温度的作用；反之，如果加热腔的温度高于温控开关设定的上限值时，则温控开关的常闭电路自动断开停止给继电器控制端供电，使继电器控制端失电而断开主电路，停止给电加热器元件供电，以防止电加热器干烧或水温过高带来的危险。

本发明与现有技术对比具有以下进步性效果：

1、针对性强，通过出水口的止回装置不仅能够阻止出水口的水回流，还能够保证取水和待机时都不进空气，以杜绝二次污染，有效提高饮用水的保质期。

2、即热快速出水，且出水温度可调，为喜欢温热饮水的人群提供了更加人性化的选择，也为提倡温热饮水助健康提供了更加有利的条件。

3、自动化控制程度高，安全性能好；具有过热保护和防无水干烧保护的双保险功能。

4、结构简单，使用方便。

附图说明

图1是本发明实施例的外观主视图；

图2是本发明实施例的外观俯视图；

图3是本发明实施例的剖视图；

图4是本发明实施例剖视图的局部放大图；

图5是本发明的控制系统框图。

图中：

1—机箱，1.1—控制舱， 1.2—加热腔，1.2.1—进水口，1.2.2—出水口，1.3—直筒口，1.4—下隔板，1.5—托台，1.6—止回装置，1.6.1—喇叭口，1.6.2—玻璃珠，1.6.3—螺帽盖，1.6.4—出水管口，1.7—导水嘴悬臂，1.7.1—导水软管，1.7.2—顶盖；2—水泵；3—电热管；4—带防火墙插头；5—电源适配器；6—继电器；7—启动按钮；8—自锁按钮；9—电位器；10—温控开关，10.1—测温探针；11—水位开关，11.1—水位探针；12—托盘；13—吸水管。

具体实施方式

参阅图1、图2、图3、图4和图5，所述的机箱1内腔分为上中下三段，段与段之间设置隔板，其中，上隔板为固定板，下隔板1.4为活动板，下段为对接底座12的直筒口1.3，中段为安置水泵2和控制系统组件的控制舱1.1，上段为加热腔1.2和导水嘴悬臂1.7以及顶盖1.7.2。

所述的加热腔1.2内设置电热管3，电热管座以法兰形式安装在加热腔1.2的底部，在加热腔1.2的底部设置进水口1.2.1，在加热腔1.2的顶部设置出水口1.2.2，并在该出水口的上部设置止回装置1.6，以及在止回装置1.6上设置出水管口1.6.4。

所述的止回装置1.6通过在加热腔1.2顶部的出水口1.2.2预留喇叭口1.6.1并在该喇叭口放置直径稍大于该预留出水口的玻璃珠1.6.2加带出水管口1.6.4的螺帽盖1.6.3来实现；其原理是，取水时在内压的作用下顶起加热腔1.2出水口1.2.2的玻璃珠1.6.2过水，再由导水软管1.7.1导致水嘴流出，停止出水时则利用玻璃珠1.6.2的重力自行堵住出水口1.2.2，从而达到阻止水路回流的目的。

所述的导水嘴悬臂1.7从机箱1的顶部悬出，其出水嘴通过导水软管1.7.1与止回装置1.6的螺帽盖1.6.3顶部的预留出水管口1.6.4对接；顶盖1.7.2与导水嘴悬臂1.7的开口扣合并用螺丝固定。

所述的水泵2用支架安装在下隔板1.4上，隔板用螺丝固定在机箱1内腔的预留托台1.5上，水泵2的进水管口连接吸水管13并通过下隔板1.4的预留孔延伸至机箱1的下段直筒口1.3备用，水泵2的出水管口与加热腔1.2的进水口1.2.1用软管连接。

参阅图5，为实施例控制系统框图。所述的控制系统组件由带防火墙插头4及其电源线、电源适配器5、继电器6、启动按钮7、自锁按钮8、电位器9、温控开关10和水位开关11组成；其中，电源适配器5、继电器6、温控开关10和水位开关11通过PCB板安装在控制舱1.1内的预留基座上，温控开关10的测温探针10.1通过预留孔安装在加热腔1.2上部的出水口1.2.2下方一侧，水位开关11的水位探针11.1通过预留孔安装在加热腔1.2顶部，电位器9和自锁按钮8通过预留孔安装在机箱1的正面腔壁上，启动按钮7通过预留孔安装在机箱1的顶盖1.7.2上。其控制系统的电路首先由市电通过带防火墙插头4后分成两路，一路连接继电器6主电路的进线端，再由继电器6出线端的常开端口连接电热管3的接线端口，另一路连接电源适配器5的进线端口；电源适配器5出线端口的负极端子分别与水泵2接线端口的负极端子、温控开关10进线端口的负极端子、水位开关11进线端口的负极端子以及继电器6控制端口的负极端子连接；电源适配器5出线端口的正极端子与启动按钮7的进线端子连接；启动按钮7的出线端子分别与电位器6的进线端子和自锁按钮8的进线端子连接；电位器9的出线端子与水泵2接线端口的正极端子连接；自锁按钮8的出线端子与水位开关11进线端口的正极端子连接；水位开关11的正极出线端子与温控开关10进线端口的正极端子连接；温控开关10的正极出线端子与继电器6控制端口的正极端子连接。

在机箱1的下端配置托盘12，机箱1与托盘12之间用直筒口套合方式对接。

Claims (6)

1.一种即热式直饮水取水器及其控制系统装置，由机箱、水泵、加热腔、止回装置、导水嘴以及控制系统组件组成，其中所述的控制系统组件包括带防火墙插头及其电源线、电源适配器、继电器、启动按钮、电位器、自锁按钮、水位开关和温控开关，其特征在于：机箱的下段为底座，中段为控制舱，上段为加热腔和导水嘴；所述的加热腔内设有电加热器元件，在加热腔的底部设有进水口，在加热腔的顶部设有出水口，并在该出水口的上部设有止回装置，在止回装置的上部设有出水管口；水泵用支架安装在下隔板上，其进水管口连接吸水管，其出水管口与加热腔的进水口对接；所述控制系统组件的电源适配器、继电器、温控开关和水位开关通过PCB板安装在控制舱内的预留基座上，温控开关的测温探针安装在加热腔出水口下方的一侧，水位开关的水位探针安装在加热腔的顶部；所述的电位器和自锁按钮安装在机箱的正面；所述的启动按钮安装在机箱的顶部；控制系统的电路首先由市电通过带防火墙插头后分成两路，一路连接继电器主电路的进线端，再由继电器出线端的常开端口连接电加热器元件的接线端口；另一路连接电源适配器的进线端口，电源适配器出线端口的负极端子分别与水泵接线端口的负极端子、温控开关进线端口的负极端子、水位开关进线端口的负极端子以及继电器控制端口的负极端子连接，电源适配器出线端口的正极端子与启动按钮的进线端子连接；启动按钮的出线端子分别与电位器的进线端子和自锁按钮的进线端子连接；电位器的出线端子与水泵接线端口的正极端子连接；自锁按钮的出线端子与水位开关进线端口的正极端子连接；水位开关的正极出线端子与温控开关进线端口的正极端子连接；温控开关的正极出线端子与继电器控制端口的正极端子连接。

2.根据权利要求1所述的一种即热式直饮水取水器及其控制系统装置，其特征在于：所述的止回装置通过在加热腔顶部的出水口预留喇叭口并在该喇叭口放置直径稍大于该预留出水口的玻璃珠加带出水管口的螺帽盖来实现。

3.根据权利要求1所述的一种即热式直饮水取水器及其控制系统装置，其特征在于：所述的止回装置通过在加热腔顶部的出水口对接相应的成品止回阀来实现。

4.根据权利要求1所述的一种即热式直饮水取水器及其控制系统装置，其特征在于：所述的止回装置通过在加热腔顶部的出水口对接相应的成品电磁阀来实现。

5.根据权利要求1所述的一种即热式直饮水取水器及其控制系统装置，其特征在于：所述的电加热器元件为传统的电热管。

6.根据权利要求1所述的一种即热式直饮水取水器及其控制系统装置，其特征在于：所述的电加热器元件为新型的不锈钢厚膜电加热器元件，包括管状和板状。