专利名称：节能饮水机的制作方法
技术领域：
本发明涉及饮水机技术领域，尤其涉及一种节能饮水机。
背景技术：
现在，饮水机已经是一种使用十分普遍的产品。 一般的饮水机都有加热功能，可将饮用水加热，使水温达到9(TC以上，满足用户需要。公知技术的饮水机热罐， 一般采用薄不锈钢板制造，在热罐的外表面包覆 保温层，以便减少热罐的热量损失。然而，实际产品中保温层的保温效果非 常差，当饮水机设置在自动加热与保温状态时，平均不到30分钟，饮水机就 会自动加热一次，使热罐中的水反复多次加热。这样， 一方面热罐中的水成 为"千滚水"，对人体健康不利；另一方面，大量浪费电能， 一般的饮水机每 天的实际耗电量大多在lkW. h以上。此外，公知技术的饮水机，为了排尽热罐中的气体，普遍设有排气管连通 水斗。 一种结构是从热罐上直接引出排气管连通水斗，另一种结构是从热罐 的出水管上引出排气管连通水斗。这两种设计结构的饮水机均存在如下问题:1. 当热罐中的水接近沸腾时，高温汽水混合物将顺着排气管进入水斗， 使水斗中的常温水温度上升；2. 当饮水机处于保温状态时，仍然有少量蒸汽通过排气管不断进入饮水 机水斗，使水斗中的常温水温度上升；3. 当饮水机设置在自动加热与保温状态时，排气管和出水管的温度均较 高，向环境散失的热量较大，浪费电能。饮水机普遍存在的窜温问题，就是指水斗中的常温水温度上升。水斗中的 水温度上升后，通常接近35。C，这正是细菌繁殖的最佳温度，饮用这种可能 存在细菌的水对人体健康不利。综上，公知技术的饮水机还有进一步改进的必要。发明内容本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状的不足而提供一种 节能饮水机。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种节能饮水机，其包括 热罐和水斗；所述的热罐釆用真空保温结构，热罐顶部和侧部封闭，底部开 口，开口处设有盖，热罐内上部设有气相空间，热罐内水位不低于水斗中水 位，即热罐中的水为高温水时水位高于水斗中水位，热罐中的水为常温水 时水位等于水斗中水位；热罐的盖上固定有进水管、出水管、排气管、电热 元件和温度传感器；排气管的一端穿过盖后进入热罐，再上升到热罐的顶部， 其另一端连通饮水机的集水槽，集水槽的位置低于热罐，排气管的上端面明 显高于热罐内水位，即将排气管设计成向下排气的结构，这种结构既可使排 气管中可能存在的冷凝水顺利流入集水槽，又能避免热罐中的水从排气管流 出；所述的出水管的一端穿过盖后进入热罐内，再上升到热罐的上部，另一 端接饮水机出水龙头，出水管在热罐内部分的上端面低于热罐内水位；所述 的电热元件设置在热罐内，其主要发热部分设置在热罐内的下部；所述的温 度传感器设置在可探测热罐内电热元件附近或者上部温度的位置。所述的真空保温结构是热罐包括内罐体和外罐体，在其底部开口处将两 者形成密封固定连接，并将内、外罐体之间的空腔抽成真空状态。热罐的材 料可以是玻璃(玻璃真空保温胆)，也可以是不锈钢(不锈钢真空保温胆)。对于釆用玻璃材料制造的真空热罐，在热罐的顶部和底部分别设有防振缓 冲材料，缓冲材料的外部设有防护壳体；所述的防护壳体包括上防护壳体和 下防护壳体，上防护壳体和下防护壳体通过紧固件固定连接，防护壳体再与饮水 机的固定零件连接。所述的电热元件，可以是电热管，也可以是其它电热元件(例如，可以在 电阻丝的表面包覆耐热绝缘卫生材料作为电热元件)。所述的温度传感器用于控制热罐内水温和过热保护，其方法为 1.控制热罐内的水温设置下限温度和上限温度，当热罐内水温上升到 上限温度(例如9(TC)时，温度传感器将探测到该上限温度并发出信号，控制系统立即关断电热元件电源使其停止加热；当热罐内温度下降到下限温度 (例如85"C)时，温度传感器将探测到该下限温度并发出信号，控制系统立即接通电热元件电源使其开始加热。2.过热保护只要热罐内有水，通常温度就不会超过10(TC (饮水机热罐 工作在常压状态)，所以，所谓过热只可能在热罐内无水时才会发生。饮水机 控制系统只要能够判断热'罐内是否有水，就能防止出现过热现象。当热罐内 有水时，电热元件发出的热量被水吸收，而水的热容量很大，所以水温上升 的速度较慢；当热罐内无水时，电热元件发出的热量被气体吸收，而气体的 热容量很小，所以气温上升的速度很快。可以通过测量热罐内温度的上升速 度V来判断热罐内是否有水。对于具体的设计参数(包括加热功率和热罐内 腔容积等)，可以通过试验确定一个基准温度上升速度V。。当所测得的温度上 升速度V不小于V。时，控制系统就可以判断热罐内无水，立即关断电热元件电源使其停止加热；当所测得的温度上升速度v小于v。时，控制系统就可以判断热罐内有水，电热元件可以继续通电加热。本发明的进一步技术措施是设置电容式传感器检测热罐内是否有水，以 便进一步提高饮水机的加热安全性，其方法如下在热罐壳体上引出一个电极，将热罐内的金属件(例如电热管的金属壳体、 金属出水管或者金属排气管)作为另一个电极。对于金属热罐，热罐本身就 可以作为电极；对于非金属热罐(如真空保温玻璃瓶胆)，在热罐外表面设置 弧形或者圆形金属板作为电极。利用上述两电极所形成的电容式传感器来探 测热罐内是否有水。当热罐内有水时，即上述两个电极之间的介质为水，由 于水的介电常数较大，所以两电极所形成的电容较大；当热罐内无水时，即 上述两个电极之间的介质为空气，由于空气的介电常数较小，所以两电极所 形成的电容较小。控制系统可以根据电容的大小来判断热罐内是否有水。控 制系统一旦探测出热罐内无水，则立即断开加热电源，停止加热，防止出现 无水干烧现象。本发明的进一步技术措施是在进水管的底部设有排污管，排污管的端部 设有管堵。通过排污管可以放尽热罐中的水。本发明节能饮水机热水系统的结构特点是热罐釆用真空保温结构，热罐 开口朝下，热罐的侧部和顶部封闭，排气管向下排气。其优点如下1. 热罐的保温效果十分显著，热量损失很小；2. 当饮水机设置在自动加热与保温状态，且处于待机状态时，热罐中的 热量不向排气管和出水管输送，所以排气管和出水管的温度基本上为常温， 不向环境散失热量，这就进一步减小了电能浪费。经试验测试，饮水机的耗 电量一般可以降到0. 3kW. h/24h以下；3. 彻底解决了因排气管将蒸汽和汽水混合物排入水斗引起的饮水机窜温 问题，这就减小了水斗中的水孳生细菌的可能性；4. 因反复加热出现的"千滚水"问题有效地得到解决。具体地说，本发明 节能饮水机正常运行时，饮用水通常只加热一次，最多加热2-3次，而不象 传统的饮水机可能将饮用水加热数十次。本发明技术的有益效果是饮水机节能效果显著，能有效解决饮水机的"千 滚水"问题，并能从根本上解决普通饮水机普遍存在的窜温问题，使饮水机 成为真正意义上的健康、节能饮水机。
图1为本发明实施例热水系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明进行详细描述，但应当理解这里的详细描述 并不构成对本发明保护范围的限制。结合图1所示，本实施例节能饮水机，其包括饮水机热罐(8 )和水斗(13 ); 热罐(8)为玻璃真空保温胆，其顶部和侧部封闭，下部开口，开口处设有盖 (4)，热罐(8)与盖(4)的连接处釆用硅橡胶(5)密封，热罐(8)内上 部设有气相空间，热罐(8)内水位不低于水斗中水位，即热罐(8)中的 水为高温水时水位(24)高于水斗中水位(23)，热罐(8)中的水为常温水 时水位(24 )等于水斗中水位(23 );热罐(8 )的盖(4 )上固定有进水管(17)、出水管(3)、排气管(2)、电热管(6)和温度传感器(7);水斗(13)的出 水口设有进水管(17)连通热罐(8),进水管(17)从水斗(13)的出水口 下伸到热罐(8)的底部，再穿过盖(4)进到热罐(8)内；排气管(2)的 一端穿过盖(4)后进到热罐(8)内，再上升到热罐(8)的顶部，其另一端 连通饮水机的集水槽(1)，集水槽(1)的位置低于热罐(8)，排气管(2) 的上端面明显高于热罐(8)中的水位，即将排气管(2)设计成向下排气的 结构；所述的出水管(3)的一端穿过盖(4)后进入热罐(8)内，再上升到 热罐(8)的上部，另一端接饮水机出水龙头(9),出水管(3)在热罐(8) 内部分的上端面低于热罐(8)中的水位；所述的电热管(6)设置在热罐(8) 内，其主要发热部分设置在热罐(8)内的下部；所述的温度传感器(7)设 置在可探测热罐(8)内电热管(6)附近或者上部温度的位置；进水管(17) 上设有排污管(18)，排污管(18)的右端设有管堵(19);在热罐(8)外表 面设置一圆形金属板(10)作为一个电极，再从电热管(6)的金属壳体上引 出另一个电极(20);在热罐(8)的上部和下部分别设有防振缓冲材料(12、 16)，缓冲材料的外部设有上、下防护壳体(ll、 15)，上、下防护壳体(ll、 15)通过紧固件(14)固定连接，防护壳体再与饮水机壳体固定连接。本实施例中，热罐(8)中水的温度通过温度传感器(7)探测，饮水机控 制系统利用温度传感器(7)探测的温度信号控制热罐中水温和过热保护；利 用金属板(10)和电极(20)所形成的电容式传感器来判断热罐(8)中是否 有水，控制系统一旦判断出热罐(8)中无水，则立即断开加热电源。的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述实施例对本发明已进行了详细的 说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改 或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均 应涵盖在本发明的权利要求范围中。
权利要求
1.一种节能饮水机，其包括热罐和水斗，其特征是所述的热罐采用真空保温结构，顶部和侧部封闭，底部开口，开口处设有盖，盖上固定有进水管、出水管、排气管和电热元件。
2. 根据权利要求1所述的节能饮水机，其特征是所述的热罐是玻璃真空 保温胆或不锈钢真空保温胆。
3. 根据权利要求1所述的节能饮水机，其特征是所述的排气管向下排气。
4. 根据权利要求1所述的节能饮水机，其特征是所述的热罐上设有温度 传感器。
5. 根据权利要求1所述的节能饮水机，其特征是所述的热罐上设有可探 测热罐内是否有水的电容式传感器。
6. 根据权利要求1所述的节能饮水机，其特征是所述的热罐内上部设有 气相空间。
7. 根据权利要求1所述的节能饮水机，其特征是所述的排气管连通饮水 机集水槽。
8. 根据权利要求1所述的节能饮水机，其特征是所述的电热元件的主要 发热部分设置在热罐内的中下部。
9. 根据权利要求1所述的节能饮水机，其特征是所述的热罐外部设有防 振材料。
10. 根据权利要求1所述的节能饮水机，其特征是所述的热罐外部设有 防护罩。
全文摘要
一种节能饮水机，包括热罐与水斗，热罐采用真空保温结构，热罐顶部和侧部封闭，底部开口，开口处设有盖，盖上固定有进水管、出水管、排气管、电热元件和温度传感器，进水管连通水斗，出水管连通出水龙头。与现有技术相比，本发明技术的有益效果是饮水机节能效果显著，能有效解决饮水机的“千滚水”问题，并能从根本上解决普通饮水机普遍存在的窜温问题，使饮水机成为真正意义上的健康、节能饮水机。
文档编号A47J31/00GK101214123SQ200710305300
公开日2008年7月9日 申请日期2007年12月30日 优先权日2007年12月30日
发明者黄樟焱 申请人:黄樟焱