TWI407063B - 飲水裝置 - Google Patents

Description

飲水裝置

本發明係關於一種飲水裝置，特別是一種可供應冰、熱飲用水之飲水裝置，可充份利用該冷凝熱者。

習知的飲水裝置如中華民國公告154904號「飲水機熱能回收加熱裝置」專利案所示，請配合參照第1圖所示，該習知結構係具有一壓縮機91、一熱水膽92、一冰水膽93及一供水管94。該壓縮機91具有一高壓端91a及一低壓端91b，並藉由一冷媒管911二端分別連接該高壓端91a及低壓端91b，且該冷媒管911上設有一乾燥器912及一毛細管913，使該壓縮機91可將冷媒經由該高壓端91a輸出，且通過該乾燥器912及毛細管913之後再經由該低壓端91b回流至該壓縮機91。

該冷媒管911鄰近該高壓端91a之一段係圍繞該熱水膽92，該冷媒管911鄰近該低壓端91b之一段係圍繞該冰水膽93，使該乾燥器912及毛細管913係位在該熱水膽92及冰水膽93之間。該熱水膽92及冰水膽93各設有一出水口921、931，且該熱水膽92內另設有一加熱器922，該供水管94係同時連接至該熱水膽92及冰水膽93，可供注入生水。

該習知結構使用時，由該壓縮機91壓縮過之高溫高壓冷媒會先經由該冷媒管911循環至圍繞該熱水膽92處，此時該熱水膽92內之水可與該冷媒管911內之冷媒進行熱交換，一方面可使該冷媒管911內之冷媒釋熱凝結，同時可使該熱水膽92內之水升溫。接著，該冷媒通過該毛細管913之後會形成低溫低壓狀態，所以當該冷媒經由該冷媒管911循環至圍繞該冰水膽93處時，該冷媒係可吸收該冰水膽93內之水的熱量，使該冰水膽93內之水降溫，以達到同時供應冰、熱飲用水之目的。

習知結構係藉由該熱水膽92內之水吸收該冷媒液相化過程所釋放之冷凝熱，並藉由該冰水膽93內之水供應該冷媒氣相化所需之熱量，以達到製熱及製冷之作用。惟，該習知結構係完全仰賴該熱水膽92內之水來吸收該冷媒之冷凝熱，但是該熱水膽92內之水溫並不一定恆維持於常溫，當該熱水膽92內之水溫較高時，則可吸熱效能亦相對降低，可能造成該冷媒因無法順利釋放熱量而未能冷卻達一預定低溫，進而影響其整體之製冷效能。

特別是該熱水膽92內另設有加熱器922，當該熱水膽92內之水吸收該冷媒之冷凝熱而升溫至一預熱溫度後，若該預熱溫度仍低於一預設高溫時，該加熱器922則會對該熱水膽92內之水加熱，直到水溫上升達該預設高溫。因此，該熱水膽92內之水溫一般係恆維持於該預設高溫，且該預設高溫往往高於該預熱溫度，使該熱水膽92內之水的吸熱效能降低，如此更彰顯出該習知結構之熱水膽92無法提供該冷媒順利釋放熱量之缺點，導致其整體之製冷效能降低。

再者，該熱水膽92及冰水膽93均可注入常溫生水，因此，該冰水膽93所補充之常溫生水在未經煮沸情形下即 被飲用，對人體健康實有不良影響。

本發明之目的係改良上述缺點，以提供一種飲水裝置，該生水加熱前係可以先作預熱者。

本發明之次一目的，係提供一種飲水裝置，該儲溫介質對生水進行預熱後，該儲溫介質還可以經由二次冷凝散熱，以確保該儲溫介質為低壓低溫者。

本發明之另一目的，係提供一種飲水裝置，該預熱之生水及沸騰後之飲用水徐可以被分開設置，以避免沸騰之飲用水所產生之高溫影響該儲溫介質之正常散熱。

本發明之再一目的，係提供一種飲水裝置，係可確保該冰水筒所提供之飲用水為煮沸之開水者。

根據本發明一種飲水裝置，係包含：一預熱筒，筒壁圍繞有一第一循環管；一熱水筒，利用一管件連通至該預熱筒；一冰水筒，筒壁圍繞有一第二循環管，且該冰水筒係利用一管件連通至該熱水筒；及一冷凍機組，具有一壓縮機，該壓縮機之一高壓端連接第一循環管第一端，該壓縮機之一低壓端連接第二循環管第一端，該第一循環管第二端連接一冷凝器之一入口，該冷凝器之一出口利用一第三循環管連接一限流閥之一入口，該限流閥之一出口連接第二循環管第二端。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第2圖所示，其係本發明之第一實施例，該飲水裝置係包含有一預熱筒1、一熱水筒2、一冰水筒3、一管件組4及一冷凍機組5。其中該預熱筒1與熱水筒2之間以及該熱水筒2與冰水筒3之間均利用該管件組4互相連通，且該預熱筒1及冰水筒3係分別設置於該冷凍機組5之製熱端及製冷端。

該預熱筒1係為一中空筒體並可容裝生水，該預熱筒1圍繞有一第一循環管11，該第一循環管11可選擇圍繞於該預熱筒1之外周壁或內周壁，由該第一循環管11可以對該預熱筒1可將所容裝之生水預熱至一預熱溫度，該第一循環管11之第一端係連接至壓縮機51之一高壓端511，該第一循環管11之第二端係連接至冷凝器52之一入口521。

該熱水筒2係為一中空筒體，且該熱水筒2係利用一管件4a連通至該預熱筒1，使該預熱筒1內已預熱之生水可導至該熱水筒2被加熱，該加熱可為習知之各種加熱方式，在本實施例當中，係由熱水筒2內設有一加熱器21，當該熱水筒2內之飲用水溫度低於一預定溫度時，可經由一感測元件23發出一訊號，使該加熱器21對該熱水筒2中之飲用水再加熱至該預定溫度，該熱水筒2另設有一取水閥22，以供人員取用該熱水筒2中之飲用水。

該冰水筒3係為一中空筒體，且該冰水筒3利用一管件4b與該熱水筒2連通，使該熱水筒2內之煮沸水可導至該冰水筒3，必要時，該熱水筒2與冰水筒3間之連通管件4b上可設置一電磁閥41，在該熱水筒2內之飲用水溫度達到一預定高溫時，該電磁閥41才可以開啟，並使煮沸水導至該冰水筒3，以避免生水進入至該冰水筒3。該冰水筒3係可將該飲用水降溫冷卻，該冰水筒3設有一取水閥31，以供人員取用該冰水筒3中之低溫飲用水，該冰水筒3可以圍繞有一第二循環管32，該第二循環管32可選擇圍繞於該冰水筒3之外周壁或內周壁，該第二循環管32之第一端係連接壓縮機51之一低壓端512，該第二循環管32之第二端係連接限流閥54之一出口542。

該冷凍機組5係具有一壓縮機51，該壓縮機51之一高壓端511係連接預熱筒1之第一循環管11之第一端，該壓縮機51之一低壓端512係連接至冰水筒3之第二循環管32之第一端。該冷凍機組5具有一冷凝器52，該冷凝器52之一入口521係連接預熱筒1之第一循環管11第二端，該冷凝器52之一出口522係連接一第三循環管53之第一端，該第三循環管53之第二端係連接一限流閥54之一入口541，該限流閥54之一出口542係連接冰水筒3之第二循環管32第二端。

該循環管11、53、32內均可供儲溫介質(一般為冷媒)循環流通，且該壓縮機51可將該儲溫介質經由該高壓端511輸出，且由循環管11、53、32導經該冷凝器52及限流閥54之後，再經由該低壓端512回流至該壓縮機51。該壓縮機51壓縮過之高溫高壓儲溫介質經過預熱筒1時，該預熱筒1內之飲用水可以與該第一循環管11內之儲溫介質進行熱交換，一方面可使該第一循環管11內之儲溫介質釋熱，同時可使該預熱筒1內之水升溫。當該儲溫介質循環至該冷凝器52時，該冷凝器52係可透過散熱鰭片或風扇使該儲溫介質作第二次散熱，確保該儲溫介質能夠完全釋放熱量並冷卻達到一預定低溫，以維持其整體之製冷效能。該儲溫介質通過該限流閥54之後會形成低溫低壓狀態，所以當該儲溫介質經由該第三循環管32時，該儲溫介質係可吸收該冰水筒3內之飲用水的熱量，使該冰水筒3內之飲用水降溫。

本發明第一實施例之飲水裝置使用時，係先將該預熱筒1中注入生水，並使該預熱筒1中之生水吸收該儲溫介質所釋放之冷凝熱，以升溫至一預熱溫度。該已預熱之生水導至該熱水筒2時，由於該熱水筒2中之水溫低於一預定溫度，該感測元件23即發出一訊號，該加熱器21遂可以對該熱水筒2中之水加熱，以達到預定溫度，形成沸騰之可飲用熱開水。由於該預熱筒1已先將生水預熱，因此本發明之飲水裝置可節省該生水在熱水筒2之加熱時間及電力。當該冰水筒3內之飲用水不足時，該熱水筒2中已沸騰之飲用水可以補充至該冰水筒3，並藉由該冷凍機組5對該冰水筒3內之飲用水降溫，以提供冰涼之飲用水。

請閱第3圖所示，其係本發明之飲水裝置第二實施例，該飲水裝置亦包含有一預熱筒1、一熱水筒2、一冰水筒3、一管件組4及一冷凍機組5，在本實施例中更設有一水箱6及一溫水筒7。

該水箱6為一中空筒體，該水箱6之容積大於預熱筒1較佳，使該水箱6可以預先容裝大量之生水，該水箱6與預熱筒1之間藉由一管件4c互相連通，必要時，連通該水箱6與預熱筒1間之管件4c上還可以設一逆止閥42，故當該預熱筒1內之水位低於一預設低水位時，該逆止閥42即可開啟，使該水箱6內之生水可導至該預熱筒1以進行補水。

該溫水筒7為一中空筒體，該溫水筒7設置於該電磁閥41與該冰水筒3之間，並分別透過一管件4b與電磁閥41連通，及透過一管件4d與冰水筒3連通，使該熱水筒2中之沸騰熱開水可以先導至該溫水筒7中自然冷卻再進入冰水筒3，該溫水筒7設有一取水閥71，以供人員取用該溫水筒7中之溫熱飲用水。如此，本實施例因為該溫水筒7之設置，可以避免由沸騰之熱開水直接進入至冰水筒3所形成之能源浪費，再者，還可以提供使用者有溫熱飲用水之多重選擇。

本發明係藉由該預熱筒1內之水吸收該儲溫介質所釋放之冷凝熱，預先使生水升溫至一預熱溫度，同時可幫助該儲溫介質釋熱凝結。此外，本發明之冷凍機組5另具有冷凝器52，該冷凝器52可以對該儲溫介質作第二次散熱，以確保該儲溫介質能夠完全釋放熱量並冷卻達到一預定低溫，以維持該冷凍機組5之整體製冷效能。故即使該預熱筒1內之水溫較高而無法完全吸收該儲溫介質之冷凝熱時，亦可藉由該冷凝器52使該儲溫介質順利冷卻，達到整體製冷效能之功效。

本發明由於設有預熱筒1及熱水筒2，並藉由該冷凍機組5之冷凝熱對預熱筒1內之生水預熱後，再由該熱水筒2內之加熱器21將水加熱至沸騰，因此該預熱筒1內之水溫係恆於一較低溫度，可以提升該預熱筒1之吸熱效能，以達到整體製冷效能之功效。

綜上所述，本發明之飲水裝置，可充份利用該冷凝熱將生水預熱，本發明之飲水裝置可以達到節省飲用水之加熱時間及電力效果之功效。

再者，本發明之飲水裝置，由於該儲溫介質對生水進行預熱後還可以經由二次冷凝散熱，本發明之飲水裝置，可以確保該儲溫介質為低壓低溫效果之功效。

本發明之飲水裝置，該預熱之生水及沸騰後之飲用水係分開盛置，本發明可以避免飲用水沸騰時所產生之高溫影響該儲溫介質之正常散熱效果之功效。

本發明之飲水裝置，該冰水筒內之飲用水係來自熱水筒中已沸騰之飲用水，因此，本發明之飲水裝置可確保該飲用之水為煮沸之飲用水，可避免誤飲生水效果之功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

[本發明]

1．．．預熱筒

11．．．第一循環管

2．．．熱水筒

21．．．加熱器

22．．．取水閥

23．．．感測元件

3．．．冰水筒

31．．．取水閥

32．．．第二循環管

4．．．管件組

4a．．．管件

4b．．．管件

4c．．．管件

4d．．．管件

41．．．電磁閥

42．．．逆止閥

5．．．冷凍機組

51．．．壓縮機

511．．．高壓端

512．．．低壓端

52．．．冷凝器

521．．．入口

522．．．出口

53．．．第三循環管

54．．．限流閥

541．．．入口

542．．．出口

6．．．水箱

7．．．溫水筒

71．．．取水閥

[習知]

91．．．壓縮機

91a．．．高壓端

91b．．．低壓端

911．．．冷媒管

912．．．乾燥器

913．．．毛細管

92．．．熱水膽

921．．．出水口

922．．．加熱器

93．．．冰水膽

931‧‧‧出水口

94‧‧‧供水管

第1圖：習知結構之平面示意圖。

第2圖：本發明第一實施例之平面示意圖。

第3圖：本發明第二實施例之平面示意圖。

1．．．預熱筒

11．．．第一循環管

2．．．熱水筒

21．．．加熱器

22．．．取水閥

23．．．感測元件

3．．．冰水筒

31．．．取水閥

32．．．第二循環管

4．．．管件組

4a．．．管件

4b．．．管件

41．．．電磁閥

5．．．冷凍機組

51．．．壓縮機

511．．．高壓端

512．．．低壓端

52．．．冷凝器

521．．．入口

522．．．出口

53．．．第三循環管

54．．．限流閥

541．．．入口

542．．．出口

Claims (6)

1. 一種飲水裝置，係包含：一預熱筒，筒壁圍繞有一第一循環管，以對該預熱筒所容裝之生水預熱至一預熱溫度；一熱水筒，利用一管件連通至該預熱筒，以加熱由該預熱筒流入的預熱之生水；一冰水筒，筒壁圍繞有一第二循環管，且該冰水筒係利用一管件連通至該熱水筒；及一冷凍機組，具有一壓縮機，該壓縮機之一高壓端連接第一循環管第一端，該壓縮機之一低壓端連接第二循環管第一端，該第一循環管第二端連接一冷凝器之一入口，該冷凝器之一出口利用一第三循環管連接一限流閥之一入口，該限流閥之一出口連接第二循環管第二端。
2. 依申請專利範圍第1項所述之飲水裝置，其中連通該熱水筒及冰水筒之管件另設有一電磁閥。
3. 依申請專利範圍第1項所述之飲水裝置，其中該熱水筒及冰水筒之間係具有一溫水筒，該溫水筒與該熱水筒及冰水筒係以管件相連通。
4. 依申請專利範圍第3項所述之飲水裝置，其中連通該熱水筒及溫水筒之管件另設有一電磁閥。
5. 依申請專利範圍第1、2、3或4項所述之飲水裝置，係具有一水箱，該水箱係利用一管件連通至預熱筒。
6. 依申請專利範圍第5項所述之飲水裝置，其中連通該水箱與預熱筒之管件係設有一逆止閥。