CN113080712A - 一种饮水机以及相应的储水桶 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种饮水机以及相应的储水桶,其中所述的储水桶包括桶体、阀门组件以及送液管;阀门组件包括阀体、阀芯、阀座、弹性件和气动机构,阀体布置在桶体侧壁上,阀体的出液端位于桶体内腔中,阀芯和阀座设置在阀体内,弹性件驱使阀芯与阀座保持间距,气动机构能够在桶体内的水量达到一定深度时通过压力驱使阀芯向阀座一侧移动;送液管布置在桶体外侧,其一端与阀体的进液端连通,另一端设置有连接嘴。饮水机配置该储水桶后,向储水桶内放水时,先将连接嘴与净水器的水龙头连接,然后打开水龙头,随着桶体内水位达升高,阀芯会逐渐向阀座一侧移动,直至两者抵触在一起,水流便会自动停止,因此装水时用户可以去做其他事情,而不用守在一旁。
Description
技术领域
本发明涉及饮水机领域,尤其涉及对饮水机储水桶的改进。
背景技术
随着净水器的普及,越来越越多的家庭都安装了净水器,尤其是厨下式的净水器得到了广泛应用,其水源来自家庭的自来水,它将自来水过滤后所得到的纯水输送至相应的水龙头,然后供用户使用。但是受到制水能力的影响,目前净水器的出水速度普遍还是比较慢的,例如常见的400加仑和600加仑的净水器,纯水的出水速度分别是1L/min和1.5L/min。
饮水机,尤其是即热饮水机在居民家庭的中的使用越来越普遍。这类饮水机的结构包括饮水机本体和储水桶,储水桶通常都是可以从饮水机本体上单独拆下来的,列如目前小米、云米所售卖的几款即热饮水机,其储水桶都是可以从饮水机本体上拆下来的。家庭中使用时,用户通常都是在这类饮水机的储水桶内装入过滤后的纯水,而非普通的自来水,因此装水时,用户会将储水桶拆下后放置在净水器的水龙头下方,然后打开净水器的水龙头,向储水桶内放入过滤后的纯水。但是在放水的过程中,由于净水器水龙头的出水速度比较慢,所以将储水桶内的水装满所需要的时间就比较长,例如600加仑的净水器按照1.5L/min的速度将3L的储水桶装满水所需要的时间为2min,400加仑的净水器则需要3min,而这一过程中用户无法离开,不得不守在一旁等待水满时关闭水龙头,因此这对用户的使用体验造成了一定影响。
对此,若能提供一种解决方案,使得储水桶内的水量达到预定位置时就会自动停止放水,那么便能解决上述问题,放水时,用户就可以去做其他事情,而不用傻傻的守在一旁。
发明内容
本发明的目的在于对现有的储水桶进行改进,以解决上述问题。
为实现上述目的,根据本发明的一方面,本发明提供一种储水桶,其包括桶体、阀门组件以及送液管;
所述桶体包括桶底和围合在桶底上方的桶壁;
所述阀门组件设置在所述桶壁上靠近顶部的位置;阀门组件包括阀体、阀芯、阀座、弹性件以及气动机构;所述阀体布置在所述桶壁上,阀体的一端为进液端,另一端为出液端,其中出液端与所述桶壁的内侧连通;所述阀芯设置在所述阀体的内腔中,包括中心体和瓣部,所述中心体为柱状结构,所述瓣部的数量至少为两个,各瓣部相互间隔并环绕所述中心体分布且与中心体连为一体;所述阀座也设置在所述阀体的内腔中,阀座设置有沿其厚度方向贯穿的第一开孔,所述第一开孔的数量与所述瓣部的数量一致,且分布位置和尺寸也与瓣部的分布位置和尺寸相对应,以确保各瓣部嵌入相应的第一开孔时,能阻挡液体从第一开孔的一侧流至另一侧;所述弹性件用于对阀芯赋予作用力,以驱使阀芯与阀座保持间距;所述气动机构包括缸筒、活塞、活塞杆以及延伸管,所述缸筒设置在所述阀体的内腔中,缸筒轴向方向上的一端被封闭,为第一端,所述活塞设置在缸筒内且可沿缸筒的轴向方向移动,活塞通过密封圈与缸筒的内腔密封贴合,所述活塞杆沿所述缸筒的轴向方向布置,活塞杆的一端与所述活塞相连,另一端与所述阀芯的中心体相连;所述延伸管附着在所述桶壁的内侧,延伸管的一端与所述缸筒的内腔连通,且连通处位于所述活塞与所述缸筒的第一端之间,延伸管的另一端沿着桶壁内侧向下延伸,且延伸管的底部具有开口,该开口位于所述桶底的上方;并且,当所述活塞与所述缸筒第一端之间的气压增大时,该气压对所述活塞赋予的作用力,会驱使活塞带动所述阀芯向靠近所述阀座的一侧移动;
所述送液管由可弯曲的软质材质制成,送液管的一端与所述阀体的进液端连通,另一端设置有连接嘴,且所述桶壁的外侧还安装有卡扣结构,该卡扣结构用于将输液管固定在桶壁的外侧。
上述技术方案中,延伸管可以是一根单独的管子并固定在桶壁的内侧,也可以是一条一体成型在桶壁内侧的管道。
使用过程中,当需要向本发明的桶体内装入水时,先通过连接嘴将送液管与净水器的水龙头连接,然后打开水龙头,此时由于在弹性件的作用下,阀门组件的阀芯与阀座是有间距的,因此阀门是打开的,所以水从送液管流入阀体时是可以直接通过阀体的,然后从阀体的出液端流出并进入桶体;当桶体内的水越来越多时,进入到延伸管内的水也会越来越多,进而会使延伸管内的空间被压缩,促使气体向上移动,最终导致缸筒内活塞与缸筒第一端之间的气压逐渐增大,当该气压增大到一定程度时,便会推动活塞移动,活塞的移动又会带动阀芯向靠近阀座的一侧移动,直至桶体内的水量达到预定深度时,活塞与缸筒第一端之间的气压大到使阀芯的各个瓣部完全插入阀座的各个第一开孔时,水流便会中止,从而实现了阀门的自动关闭。
因此,装水的过程中用户可以去做其他事情,不用守在一旁等待关闭水龙头,待阀门自动关闭后,用户随时再回来将净水器的水龙头关闭即可。
另外,需说明的:由于水在流经阀体时,会穿过阀芯各个瓣部之间的间隙以及阀座的各个第一开孔,因此阀门的流量是由瓣部之间的间隙大小、第一开孔的大小以及阀芯与阀座之间的间距大小三个因素共同决定的,而前两个因素是固定不变的,所以当阀芯趋于关闭的过程中(即,阀芯向阀座一侧移动的过程中),前期阀门的流量是不会发生变化的,只有在阀芯与阀座之间的间隙已经非常小时,流量才会有所变小,而这距离阀门完全关闭的时间点已经非常接近了,因此即使流量变小,也不会过大延长放液时间。即,对于本发明的阀门组件而言,阀芯朝向阀座移动的过程中,前期水流量是不会改变的,只有在接近尾期的时候,水流量才会有所变小,而在发明人之前所设计的阀门专利(申请号为202110369425X)中,阀芯一旦朝向阀座移动,流量就会越来越小,相比之下,本发明中的阀门组件大大改善了前一发明所存在的不足之处,能大大缩短装水的时长。
另外,还需注意的是:由于桶体内的液体越深,活塞与缸筒第一端之间的气压就会越大,所以技术人员需要预先根据欲达到的水量深度计算好压力,然后再据此设计阀门各个组件的尺寸并选用合适的弹性件,便可达到比较精准的控制,即,水量达到指定位置时,阀芯的瓣部便会完全抵入阀座的第一开孔中,以阻断水流继续进入桶体。
进一步的,所述阀座位于所述阀芯与所述缸筒之间,阀座上还设置有一个沿厚度方向贯穿的第二开孔,所述第二开孔的分布位置和尺寸与所述中心体的分布位置和尺寸相对应,以确保中心体嵌入第二开孔时,能阻挡液体从第二开孔的一侧流至另一侧;
所述缸筒的第一端位于缸筒靠近所述阀座的一侧;
所述活塞杆在与活塞和中心体相连的同时还横向贯穿所述第二开孔和所述缸筒的第一端。
上述进一步技术方案中,设置第二开孔的目的是让活塞杆能够从阀座的中间穿过,以将阀芯和活塞连在一起,便于活塞移动时能拉动阀芯一起移动。
进一步的,所述缸筒轴向方向上的另一端为第二端,第二端也被封闭;所述弹性件为压簧,其设置在所述缸筒内且两端分别与所述活塞和所述第二端相抵。
进一步的,所述阀体的内壁设置有与所述瓣部远离中心体的一端相匹配的滑槽,所述滑槽的延伸方向与所述阀体的轴线方向一致,所述瓣部远离中心体的一端嵌入所述滑槽内。
上述进一步技术方案中,增设滑槽后能够对瓣部的移动方向进行限制,使瓣部能更平稳的沿着滑槽移动。
进一步的,所述延伸管的延伸方向与所述桶体的轴线方向一致,且延伸管底部的开口距离所述桶底的距离不大于10cm。
上述进一步技术方案的目的是让延伸管离桶底的距离比较近,这样延伸管的长度比较长,当水进入桶体内后,延伸管内会有比较多的空气被压缩,因此最终所形成的气压会比较大,进而才能施加更大的作用力来推动活塞移动。
进一步的,所述送液管和所述连接嘴均由硅胶材质制成。
上述进一步技术方案中,由于送液管采用了硅胶材质,因此使用时弯折比较方便,不仅便于与净水器的水龙头连接,也便于收纳在桶壁外侧;而连接嘴采用硅胶材质的目的是,在与净水器的水龙头连接时,硅胶材质具有一定弹性,能够膨胀并夹紧在水龙头上。
进一步的,所述卡扣结构能够使送液管按照U形或者S形固定在桶壁的外侧。
进一步的,所述阀门组件还包括壳体,该壳体嵌设在所述的桶壁上,壳体有部分位于桶壁内侧,也有部分位于桶壁外侧;
所述阀体布置在所述壳体内,阀体的进液端和出液端分别由壳体的两侧露出,所述的延伸管从壳体的底部贯穿;其中,所述阀体的进液端通过一连接管与所述的送液管相连,出液端连接有一排液管,排液管末端的管口位于所述桶壁的内侧。
上述进一步技术方案中,连接管和排液管优选采用硬质材质制成。
根据本发明的一方面,本发明还提供一种饮水机,其包括饮水机本体以及上述的储水桶,其中,储水桶可组装在饮水机本体上,也可与饮水机本体相分离。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图;
图2是沿图1的A-A剖开后的剖面图;
图3是图1中阀门组件的结构示意图;
图4是图3中B-B处的断面图;
图5是图3中C-C处的断面图;
图6是用立体图展示了图3中阀芯与阀座的配合关系;
图7是图3中阀芯移动至与阀座相抵的位置时的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细介绍,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1:
本实施例提供了一种储水桶,其为饮水机的一个组成部件,用于储存一定量的水。该储水桶包括桶体2、阀门组件1以及送液管3。
参见图1和图2所示,所述桶体2为圆柱体结构,其包括桶底21和环形围绕在桶底21上方的桶壁22,桶体2的顶部为敞开的,未封闭。
参见图3至图6同时结合图1和图2,所述阀门组件1设置在所述桶壁22上靠近顶部的位置。阀门组件1包括壳体16、阀体11、阀芯13、阀座12、弹性件14以及气动机构15。所述壳体16嵌设在所述的桶壁22上,壳体16有部分位于桶壁22内侧,也有部分位于桶壁22外侧。所述的阀体11固定在壳体16内,阀体11的一端为进液端111,另一端为出液端112,并且进液端111和出液端112分别由壳体16的两侧露出,其中,出液端112连接有一排液管18,排液管18末端的管口位于所述桶壁22的内侧,以便于从排液管18流出的水能流入桶体2内腔。所述阀芯13设置在阀体11的内腔中,阀芯13包括一个中心体131和四个瓣部132,其中,中心体131为圆柱状结构,各瓣部132均为夹角呈45°且厚度一致的扇形体,并且各瓣部132均匀分布在中心体131的四周,并通过连接部133与中心体131连为一体,连接部133的厚度小于瓣部132的厚度,瓣部132的厚度小于中心体131的厚度,中心体131、瓣部132以及连接部133三者背离阀座12的一侧处于同一平面。所述阀座12也设置在所述阀体11的内腔中且位于阀芯13与气动机构15之间,阀座12设置有沿其厚度方向贯穿的第一开孔121和第二开孔122,所述第一开孔121的数量与所述瓣部132的数量一致,也为四个,且分布位置和尺寸也与瓣部132的分布位置和尺寸相对应,以确保各瓣部132嵌入相应的第一开孔121时,能阻挡液体从第一开孔121的一侧流至另一侧,所述第二开孔122的分布位置和尺寸与所述阀芯13的中心体131的分布位置和尺寸相对应,以确保中心体131嵌入第二开孔122时,能阻挡液体从第二开孔122的一侧流至另一侧,阀座12的第一开孔121与第二开孔122之间为实体部分,当阀芯13与阀座12相抵时,该实体部分可嵌入阀芯13的中心体131和瓣部132之间,并与连接部133相抵。所述气动机构15包括缸筒151、活塞152、活塞杆153以及延伸管154;所述缸筒151悬空设置在阀体11的内腔中,缸筒151轴向方向上的两端均被封闭,其中靠近阀座12的一端为第一端151a,远离阀座12的一端为第二端151b;所述活塞152设置在缸筒151内且可沿缸筒151的轴向方向移动,活塞152通过密封圈152a与缸筒151的内腔密封贴合;所述活塞杆153沿所述缸筒151的轴向布置,活塞杆153的一端与活塞152相连,另一端先后穿过缸筒151的第一端151a和阀座12的第二开孔122后与阀芯13的中心体131相连;所述延伸管154附着在所述桶壁22的内侧,延伸管154的一端先后穿过壳体16和阀体11后与缸筒151的内腔连通,且连通处位于活塞152与缸筒151的第一端151a之间,延伸管154的另一端沿着桶壁22内侧向下延伸,且延伸管154的底部具有开口,该开口位于所述桶底21的上方,并且延伸管154在穿过阀体11的位置处与阀体11密封连接。所述弹性件14为压簧,其设置在缸筒151内且两端分别与活塞152和缸筒151的第二端151b相抵,弹性件14通过活塞152间接对阀芯13赋予作用力,驱使阀芯13与阀座12保持间距。并且,当所述活塞152与所述缸筒151第一端151a之间的气压增大时,该气压对所述活塞152赋予的作用力,会驱使活塞152带动所述阀芯13向靠近所述阀座12的一侧移动。
参见图1并结合图3,所述送液管3由可弯曲的软质材质制成,送液管3的一端通过连接管17与阀体11的进液端111连通,另一端设置有连接嘴31;另外,所述桶壁22的外侧还安装有卡扣结构23,该卡扣结构23用于将输液管3固定在桶壁22的外侧。
优选的,所述延伸管154一体成型在桶壁22的内侧。
参见图3和图4,优选的,所述阀体11的内壁还设置有四个沿阀体11轴向方向延伸的滑槽14,滑槽114与所述瓣部132远离中心体131的一端相匹配,且瓣部132远离中心体131的一端嵌入该滑槽114内。滑槽114能对瓣部132的移动方向进行限制,使瓣部132能更平稳的沿着滑槽114移动。
优选的,所述延伸管154的延伸方向与所述桶体2的轴线方向一致,且延伸管154底部的开口距离所述桶底21的距离不大于10cm,优选为3cm。另外,延伸管154底部的开口的口径不宜过小,通常至少要大于5mm,以便水能顺利从开口进入到延伸管154内,避免出现开口处形成水膜,阻碍水进入延伸管154内的现象。
优选的,所述送液管3和所述连接嘴31均由硅胶材质制成,并且连接嘴31呈漏斗状结构,顶部的口径稍宽,底部的口径稍窄,且顶部的口径比净水器水龙头的出水端的外径略小。硅胶材质制成的送液管3便于弯折,一方面,在与净水器的水龙头连接时比较方便,另一方面,也便于弯折后收纳在桶壁22外侧。连接嘴31采用硅胶材质后,其弹性比较好,因此在与净水器的水龙头连接时,可以撑大后套紧在水龙头的出水端上。
优选的,所述卡扣结构23包括多个弧形塑料片,各弧形塑料片的一侧与桶壁22的外壁固定,另一侧与桶壁22的外壁之间留有开口。固定送液管3时,将送液管3从开口处卡入塑料片下方即可,取出送液管3时,按住送液管3稍微用力向外扣便可将送液管3从塑料片下方扣出。各个塑料片可以并排排布成两列或者三列,以便于送液管3能够按照U形或者S形收纳在桶壁22外侧。
使用过程中,当需要向本实施例的桶体2内装入水时,先通过连接嘴31将送液管3与净水器的水龙头连接,然后打开水龙头,此时由于在弹性件14的作用下,阀门组件1的阀芯13与阀座12是有间距的,因此阀门是打开的,所以水从送液管3流入阀体11时是可以直接通过阀体11的,然后从排液管18流出后进入桶体2内。流入桶体2内的水会有一部分从延伸管154底部的开口进入到延伸管154内部,当桶体2内的水越来越多时,延伸管154底部开口处的压强也会越来越大,因此进入延伸管154内的水就会越来越多,延伸管154内的液面会逐渐升高,因此延伸管154内液面上方的空间会被逐渐压缩,而由于该空间是直接连通到缸筒151的活塞152与第一端151a之间的,因此活塞152与缸筒第一端151a之间的气压会越来越大,当该气压增大到一定程度时,便会推动活塞152移动,活塞152的移动又会通过活塞杆153将阀芯13向靠近阀座12的一侧拉动,直至桶体2内的水足够深时(即达到预定深度时),活塞152与缸筒第一端151a之间的气压会大到促使阀芯13的各个瓣部132和中心体131完全插入阀座12的第一开孔121和第二开孔122内,此时水流便会中止,参见图7。
因此,装水的过程中用户可以去做其他事情,不用守在一旁等待关闭水龙头,待阀门自动关闭后,用户随时再回来将净水器的水龙头关闭即可。
需注意的是:由于桶体2内的液体越深,活塞152与缸筒第一端151a之间的气压就会越大,所以技术人员需要预先根据欲达到的水量深度计算好压力,然后再据此设计阀门各个组件的尺寸并选用合适的弹性件,便可达到比较精准的控制,即,水量达到指定位置时,阀芯13的瓣部132和中心体131便会完全插入阀座12的第一开孔121和第二开孔122,以阻断水流继续进入桶体2。
实施例2:
本实施例提供了一种饮水机,其包括饮水机本体以及实施例1的储水桶,其中,储水桶可以组装在饮水机本体上,也可以从饮水机本体上分离下来。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种储水桶,其特征在于,包括桶体(2)、阀门组件(1)以及送液管(3);
所述桶体(2)包括桶底(21)和围合在桶底(21)上方的桶壁(22);
所述阀门组件(1)设置在所述桶壁(22)上靠近顶部的位置;阀门组件(1)包括阀体(11)、阀芯(13)、阀座(12)、弹性件(14)以及气动机构(15);所述阀体(11)布置在所述桶壁(22)上,阀体(11)的一端为进液端(111),另一端为出液端(112),其中出液端()与所述桶壁()的内侧连通;所述阀芯(13)设置在所述阀体(11)的内腔中,包括中心体(131)和瓣部(132),所述中心体(131)为柱状结构,所述瓣部(132)的数量至少为两个,各瓣部(132)相互间隔并环绕所述中心体(131)分布且与中心体(131)连为一体;所述阀座(12)也设置在所述阀体(11)的内腔中,阀座(12)设置有沿其厚度方向贯穿的第一开孔(121),所述第一开孔(121)的数量与所述瓣部(132)的数量一致,且分布位置和尺寸也与瓣部(132)的分布位置和尺寸相对应,以确保各瓣部(132)嵌入相应的第一开孔(121)时,能阻挡液体从第一开孔(121)的一侧流至另一侧;所述弹性件(14)用于对阀芯(13)赋予作用力,以驱使阀芯(13)与阀座(12)保持间距;所述气动机构(15)包括缸筒(151)、活塞(152)、活塞杆(153)以及延伸管(154),所述缸筒(151)设置在所述阀体(11)的内腔中,缸筒(151)轴向方向上的一端被封闭,为第一端(151a),所述活塞(152)设置在缸筒(151)内且可沿缸筒(151)的轴向方向移动,活塞(152)通过密封圈(152a)与缸筒(151)的内腔密封贴合,所述活塞杆(153)沿所述缸筒(151)的轴向方向布置,活塞杆(153)的一端与所述活塞(152)相连,另一端与所述阀芯(13)的中心体(131)相连;所述延伸管(154)附着在所述桶壁()的内侧,延伸管(154)的一端与所述缸筒(151)的内腔连通,且连通处位于所述活塞(152)与所述缸筒(151)的第一端(151a)之间,延伸管(154)的另一端沿着桶壁()内侧向下延伸,且延伸管(154)的底部具有开口,该开口位于所述桶底()的上方;并且,当所述活塞(152)与所述缸筒(151)第一端(151a)之间的气压增大时,该气压对所述活塞(152)赋予的作用力,会驱使活塞(152)带动所述阀芯(13)向靠近所述阀座(12)的一侧移动;
所述送液管(3)由可弯曲的软质材质制成,送液管(3)的一端与所述阀体(11)的进液端(111)连通,另一端设置有连接嘴(31),且所述桶壁(22)的外侧还安装有卡扣结构(23),该卡扣结构(23)用于将输液管(3)固定在桶壁(22)的外侧。
2.根据权利要求1所述的一种储水桶,其特征在于,所述阀座(12)位于所述阀芯(13)与所述缸筒(151)之间,阀座(12)上还设置有一个沿厚度方向贯穿的第二开孔(122),所述第二开孔(122)的分布位置和尺寸与所述中心体(131)的分布位置和尺寸相对应,以确保中心体(131)嵌入第二开孔(122)时,能阻挡液体从第二开孔(122)的一侧流至另一侧;
所述缸筒(151)的第一端(151a)位于缸筒(151)靠近所述阀座(12)的一侧;
所述活塞杆(153)在与活塞(152)和中心体(131)相连的同时还横向贯穿所述第二开孔(122)和所述缸筒(151)的第一端(151a)。
3.根据权利要求2所述的一种储水桶,其特征在于,所述缸筒(151)轴向方向上的另一端为第二端(151b),第二端(151b)也被封闭;所述弹性件(14)为压簧,其设置在所述缸筒(151)内且两端分别与所述活塞(152)和所述第二端(151b)相抵。
4.根据权利要求1所述的一种储水桶,其特征在于,所述阀体(11)的内壁设置有与所述瓣部(132)远离中心体(131)的一端相匹配的滑槽(114),所述滑槽(114)的延伸方向与所述阀体(11)的轴线方向一致,所述瓣部(132)远离中心体(131)的一端嵌入所述滑槽(114)内。
5.根据权利要求1所述的一种储水桶,其特征在于,所述延伸管(154)的延伸方向与所述桶体(2)的轴线方向一致,且延伸管(154)底部的开口距离所述桶底(21)的距离不大于10cm。
6.根据权利要求1所述的一种储水桶,其特征在于,所述送液管(3)和所述连接嘴(31)均由硅胶材质制成。
7.根据权利要求1所述的一种储水桶,其特征在于,所述卡扣结构(23)能够使送液管(3)按照U形或者S形固定在桶壁(22)的外侧。
8.根据权利要求1所述的一种储水桶,其特征在于,所述阀门组件(11)还包括壳体(16),该壳体(16)嵌设在所述的桶壁(22)上,壳体(16)有部分位于桶壁(22)内侧,也有部分位于桶壁(22)外侧;
所述阀体(11)布置在所述壳体(16)内,阀体(11)的进液端(111)和出液端(112)分别由壳体(16)的两侧露出,所述的延伸管(154)从壳体(16)的底部贯穿;其中,所述阀体(111)的进液端(111)通过一连接管(17)与所述的送液管(3)相连,出液端(112)连接有一排液管(18),排液管(18)末端的管口位于所述桶壁(22)的内侧。
9.一种饮水机,其特征在于,包括饮水机本体以及权利要求1至8中任意一项所述的储水桶,其中,储水桶可组装在饮水机本体上,也可与饮水机本体相分离。
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