一种烧水装置的制作方法

1.本技术涉及家用烧水技术领域，尤其涉及一种烧水装置。


背景技术：

2.随着社会的进步，人们生活水平的提高，人们对于自身饮食饮水的卫生也越来越重视。目前，自来水通常都采用氯化法处理，能够有效防止水传播疾病，但自来水中含有盐、杂质、以及余氯等，并不具备直接饮用的条件，在饮用前需要再净化处理。
3.现有技术中，人们通常在自来水管上增加一个净水器，现有的净水器常采用反渗透膜来对自来水进行净化，以制取可以直接饮用的纯水。反渗透膜可以有效阻止细菌、病毒、水垢、盐离子等物质，只允许水分子通过，从而保证用水的安全性。而在处理过程中，细菌、病毒、水垢、盐离子等未通过反渗透膜的物质则形成浓水排出。
4.然而，增加的净水器成本较高，产生较多废水，水的利用率不高；而若是直接用烧水壶将自来水烧开饮用，水的安全性无法保证，并且，在多次烧开自来水后，烧水壶内经常产生水垢，难以去除，且对身体不利。
5.因此，有必要提出一种带净水功能的烧水装置。


技术实现要素：

6.本技术实施例提供一种烧水装置，通过控制组件控制加热组件、单流道脱盐组件和循环泵，在循环泵的带动下，采用滤芯模块中的单流道脱盐组件进行脱盐处理，使得水在烧开后，盛水容器中不产生水垢。
7.本技术提供了一种烧水装置，所述烧水装置包括：
8.盛水容器，所述盛水容器包括进水口和出水口；
9.加热组件，用于对所述盛水容器中的水进行加热处理；
10.滤芯模块，包括单流道脱盐组件，所述滤芯模块的输入端通过所述出水口与所述盛水容器的内部相通，且所述滤芯模块的输出端通过所述进水口与所述盛水容器的内部相通；
11.循环泵，能够驱动所述盛水容器中的水经所述滤芯模块流向所述进水口；
12.控制组件，连接所述加热组件、所述单流道脱盐组件和所述循环泵，用于控制所述加热组件、所述单流道脱盐组件和所述循环泵。
13.本技术公开了一种烧水装置，包括：盛水容器、加热组件、滤芯模块、循环泵及控制组件，并且，控制组件与加热组件、滤芯模块中的单流道脱盐组件和循环泵连接，使得控制组件能够控制加热组件、单流道脱盐组件和循环泵。在控制组件控制循环泵启动时，循环泵驱动盛水容器中的水流经滤芯模块进行净水处理，以实现水的净化，通过单流道脱盐组件在对流经的水进行净化处理，可以不排出废水，进入单流道脱盐组件的水可以从出水口排出，同时得到净化处理，在此过程中不产生废水；同时，通过单流道脱盐组件对水进行脱盐处理，盛水容器烧水后不产生水垢。
附图说明
14.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本技术一实施例的烧水装置的结构示意图；
16.图2为烧水装置一实施方式的结构示意图；
17.图3为双极膜电去离子滤芯脱盐过程的原理示意图；
18.图4为双极膜电去离子滤芯再生过程的原理示意图。
19.附图标记：100、盛水容器；110、出水口；120、进水口；130、上盖；200、滤芯模块；201、单流道脱盐组件；202、过滤组件；300、加热组件；400、循环泵；500、控制组件；600、温度传感器；700、tds传感器；701、供电组件；900、双极膜电去离子滤芯；910、电极；911、第一电极；912、第二电极；920、双极膜；921、阳离子交换膜；922、阴离子交换膜。
具体实施方式
20.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
21.附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块的划分，但是在某些情况下，可以以不同于装置示意图中的模块划分。
22.本技术的实施例提供了一种烧水装置，烧水装置可以为净水器，例如为台面式净水/饮水机。
23.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
24.如图1所示为本实施例中烧水装置的结构示意图，如图2所示为本实施例中烧水装置的方框示意图。
25.示例的，烧水装置可以包括电烧水壶、饮水机，下面以电烧水壶为例。
26.请参阅图1，烧水装置包括盛水容器100、加热组件300、滤芯模块200、循环泵400和控制组件500。
27.其中，盛水容器100包括出水口110和进水口120，能够储存水。
28.在一些实施方式中，盛水容器100还包括上盖130，上盖130打开后，用户可以给盛水容器100注水，盛水容器100的出水口110，用于连通循环泵400的输入端；盛水容器100的进水口120，用于连通滤芯模块200的输出端，以便于循环泵400能够驱动盛水容器100中的水经过滤芯模块200流向进水口120后，流回盛水容器100内。
29.在一些实施方式中，盛水容器100的外部还设有开关组件，开关组件包括烧水开关和/或净水开关，烧水开关用于在烧水装置插电后，用户按下烧水开关可以实现该烧水装置的烧水启动操作；在烧水装置插电后，用户在按下净水开关，实现该烧水装置的净水操作，
或者是，当用户按下烧水开关及净水开关时，该烧水装置执行净化烧水操作。
30.可以理解的，开关组件可以一个按键，同时控制烧水、净水的开关，也可以是两个分开的按键，或者是带触摸功能的显示屏，或者是语音输入组件，可以识别用户输入的语音烧水操作指令。
31.烧水装置还包括加热组件300，用于对盛水容器100中的水进行加热处理。
32.在一些实施方式中，加热组件300可以设置在盛水容器100的底部或周侧等位置，加热组件300可以包括发热管的电阻丝，在启动烧水后，利用发热管的电阻丝产生热量，再将热量通过铝板传递到盛水容器100内进行加热，水沸腾时产生的水蒸汽使蒸汽感温元件的双金属片变形，并利用变形通过杠杆原理推动电源开关，从而使该烧水装置在水烧开后自动断电。其断电是不可自复位的，故断电后水壶不会自动再加热。
33.烧水装置还包括滤芯模块200，包括单流道脱盐组件201，滤芯模块200的输入端通过出水口110与盛水容器100的内部相通，且滤芯模块200的输出端通过进水口120与盛水容器100的内部相通。
34.在一些实施方式中，滤芯模块200可以包括单流道脱盐组件201，通过循环泵400驱动盛水容器100中的水流经滤芯模块200进行净化处理。
35.在一些实施方式中，单流道脱盐组件201在对流经的水进行净化处理时，只用到一个进水口和一个出水口，因此可称为单流道的脱盐组件。
36.在一些实施方式中，单流道脱盐组件201当然也可以包括其他的输入端和/或输出端。例如在对该单流道脱盐组件201进行冲洗、再生时，产生的废水可以经该输出端排出。在单流道脱盐组件201在对流经的水进行净化处理时，可以关闭用于净化处理的输入端和输出端之外的其他的输入端和/或输出端，形成单流道的结构。
37.单流道脱盐组件201在对流经的水进行净化处理时，可以不排出废水。通过采用单流道的脱盐组件进行净水，进入单流道脱盐组件201的水可以从输出端排出，同时得到净化处理，在此过程中不产生废水，提高了水的利用率。
38.在一些实施方式中，单流道脱盐组件201包括物理吸附脱盐滤芯和/或化学吸附脱盐滤芯。
39.示例性的，化学吸附脱盐滤芯可以包括离子交换(ix)树脂滤芯、双极膜(biopolar，bp)脱盐滤芯中的至少一项。
40.示例性的，物理吸附脱盐滤芯可以包括电容脱盐(capacitive deionization，cdi)滤芯、膜电容脱盐(membrane capacitive deionization，mcdi)滤芯中的至少一项。
41.具体的，电容脱盐滤芯、膜电容脱盐、双极膜电去离子滤芯等可以在通电时，引起阳离子、阴离子的定向迁移，实现对水的净化处理，这类滤芯可称为电驱动单通道脱盐滤芯。
42.具体的，如图3和图4所示为双极膜电去离子滤芯900的一种结构的示意图。
43.如图3和图4所示，双极膜电去离子滤芯900包括一对或多对电极910，且至少有一对电极910之间设有一个双极膜920或多个间隔设置的双极膜920。其中，双极膜920包括阳离子交换膜921和阴离子交换膜922，阳离子交换膜921和阴离子交换膜922相对设置，复合在一起。例如可以通过热压成型法、粘合成型法、流延成型法、阴阳离子交换基团法、电沉积成型法等制成双极膜920。具体的，一个双极膜920上的阳离子交换膜921和阴离子交换膜
922之间没有间隔，例如，水在流经双极膜电去离子滤芯900时，不会从同一个双极膜920上的阳离子交换膜921和阴离子交换膜922之间通过。
44.如图3和图4所示，一对电极910包括第一电极911和第二电极912，其中第一电极911与邻近第一电极911的双极膜920的阳离子交换膜921相对设置，第二电极912与邻近第二电极912的双极膜920的阴离子交换膜922相对设置。
45.如图3所示为在对水进行净化处理过程中，双极膜电去离子滤芯900的工作原理示意图。其中，第一电极911的电位高于第二电极912的电位，即在第一电极911、第二电极912之间施加正方向的电压。此时，待净化处理的原水中的阴离子如氯离子等，朝着第一电极911的方向移动，置换第一电极911方向的阴离子交换膜922中的oh-，oh-进入相邻双极膜920之间的流道中；同时原水中的阳离子如na+，朝着第二电极912的方向移动，置换第二电极912方向的阳离子交换膜921中的h+，h+进入流道中；h+和oh-在流道中发生中和反应，生成水，从而实现对原水中的盐分去除，净化处理后的纯水从流道末端流出。
46.如图4所示，在第一电极911、第二电极912之间施加反方向的电压，使第一电极911的电位低于第二电极912的电位时，双极膜920的阳离子交换膜921和阴离子交换膜922的表面在电场作用下生成oh-和h+离子，阳离子交换膜921内部的阳离子如na+被h+离子置换并向低电位的第一电极911移动，阴离子交换膜922中的阴离子如氯离子被oh-置换朝高电位的第二电极912移动，na+等阳离子、氯离子等阴离子进入流道中，可以由流经双极膜电去离子滤芯900的水冲洗出去。从而双极膜电去离子滤芯900等脱盐滤芯可以在断电或施加反向的电压时，释放吸附在双极膜920上的na+等阳离子、氯离子等阴离子，使脱盐滤芯中的盐类物质能够由水冲洗出去，实现再生；携带na+等阳离子、氯离子等阴离子的水可以称为浓水。
47.烧水装置还包括循环泵400，能够驱动盛水容器100中的水经滤芯模块200流向进水口120。
48.在一些实施方式中，如图1所示，循环泵400的输入端连接盛水容器100的出水口110，使得盛水容器100内的水可以经出水口110及循环泵400的输入端流入循环泵400，循环泵400的输出端与滤芯模块200的输入端连通，且滤芯模块200的输出端与进水口120相通。在循环泵400启动时，循环泵400驱动盛水容器100内的水经进水口120流入滤芯模块200，滤芯模块200进行过滤处理，并且，处理后的水经进水口120流回盛水容器100的内部。由于循环泵400启动后，将水循环在滤芯模块200中，因此，能够将盛水容器100内的水进行循环过滤。
49.在一些实施方式中，循环泵400和滤芯模块200的位置也可以互换，即盛水容器100的出水口110与滤芯模块200的输入端连通，滤芯模块200的输出端与循环泵400的输入端连通，循环泵400的输出端与盛水容器100的进水口120连通。在循环泵400启动时，循环泵400同样可以驱动盛水容器100内的水在滤芯模块200内循环过滤处理。
50.示例的，滤芯模块200还可以包括过滤组件202，过滤组件202与单流道脱盐组件201串联或并联。
51.在一些实施方式中，过滤组件202包括pp棉滤芯和/或活性炭滤芯。pp棉滤芯指的是聚丙烯熔喷滤芯，不仅可以在水净化中大批量使用，还具有杰出的化学兼容性，适用于强酸、强碱及有机溶剂的过滤，具有纳污能力强，使用寿命长及成本低的优势；活性炭滤芯，集吸附、过滤、截获、催化作用于一体，能有效去除水中的有机物、余氯及其他放射性物质，并
有脱色、去除异味的功效。pp棉滤芯和/或活性炭滤芯作为过滤组件，能够有效去除水中的有机物、余氯等有害物质，能够有效净化水质。
52.在一些实施方式中，过滤组件202和单流道脱盐组件201可以是串联关系，如图1所示，过滤组件202的输入端与循环泵400的输出端相通，过滤组件202的输出端与单流道脱盐组件201的输入端相通，且单流道脱盐组件201的输出端与进水口120相通。在循环泵400启动时，驱动盛水容器100中的水经过过滤组件202及单流道脱盐组件201，从而使得盛水容器100中的水能够经过过滤组件202进行过滤处理后，经过单流道脱盐组件201进行脱盐处理，有效提高水质。
53.可以理解的是，过滤组件202与单流道脱盐组件201的设置顺序不局限，并且过滤组件202与单流道脱盐组件201也可以是并联关系。
54.示例性的，烧水装置还包括供电组件701，供电组件701连接电驱动脱盐滤芯，为电驱动脱盐滤芯供电。
55.在一些实施方式中，供电组件701为电驱动脱盐滤芯供电的电压能够调节，供电组件供电的电压调节时，电驱动脱盐滤芯的脱盐率随之变化。
56.烧水装置还包括控制组件500，连接加热组件300、单流道脱盐组件201和循环泵400，用于控制加热组件300、单流道脱盐组件201和循环泵400。
57.在一些实施方式中，烧水装置内设置有控制组件500，通过控制组件500进行全局控制，例如，控制加热组件300开始加热，控制单流道脱盐组件201对流经的水进行脱盐处理，控制循环泵400启动，从而驱动盛水容器100内的水在滤芯模块200循环。
58.示例性的，盛水容器100内还设有温度传感器600，温度传感器600连接控制组件500，控制组件500通过温度传感器600检测盛水容器100中的水的水温，根据检测的水温控制循环泵400和滤芯模块200工作或停止工作。
59.在一些实施方式中，温度传感器600用于检测盛水容器100中水的水温，并且，将检测到的水温发送至控制组件500，控制组件500根据接收到的水温，对循环泵400和滤芯模块200控制工作或停止工作。
60.示例性的，在检测到水温不大于第一阈值时，控制循环泵400和滤芯模块200进行工作，例如，第一阈值为50摄氏度，控制组件500控制加热组件300开始对盛水容器100内的水进行加热，当水温小于或等于50摄氏度时，启动循环泵400和单流道脱盐组件201，此时，盛水容器100内水在循环泵400的驱动下，经滤芯模块200进行净化处理，同时，进行持续升温。
61.在检测到水温达到第一阈值时，控制循环泵400和滤芯模块200停止工作，比如，当水温达到50摄氏度时，控制循环泵400和滤芯模块200停止工作，由于单流道脱盐组件201在过高的温度下，容易影响单流道脱盐组件201的脱盐效果，因此，在水温达到第一阈值时，可以控制单流道脱盐组件201停止工作，避免水温过高时，单流道脱盐组件201持续脱盐会影响脱盐效果，从而在水温达到第一阈值时，停止单流道脱盐组件201工作，以保证脱盐效果。
62.示例性的，控制组件500在检测到水温不大于第一阈值时，控制加热组件300以第一加热功率对盛水容器100中的水进行加热处理。
63.具体的，水温不大于第一阈值，可以作为烧水的第一阶段，加热组件300在第一阶段时，可以按照第一加热功率对盛水容器100内的水进行预热处理，第一加热功率可以是加
热全功率的20％，并且，在第一阶段，在过滤组件202和单流道脱盐组件201串联时，可以控制循环泵400驱动盛水容器100内的水依次通过过滤组件202及单流道脱盐组件201进行净化处理；在过滤组件202和单流道脱盐组件201并联时，可以控制循环泵400驱动盛水容器100内的水仅仅通过过滤组件202进行过滤处理，也可以控制循环泵400驱动盛水容器100内的水仅仅通过单流道脱盐组件201进行脱盐处理，或者是过滤组件202的输入端及单流道脱盐组件201的输入端同时打开，实现循环泵400同时驱动盛水容器100内的水通过过滤组件202过滤处理，及通过单流道脱盐组件201脱盐处理。
64.在水温不大于第一阈值时，预热处理后的水进入滤芯模块进行净化处理，可以提高阳离子、阴离子的迁移效率，提高净化处理的效率。
65.示例的，当控制组件500检测到水温达到第一阈值时，控制加热组件300以第二加热功率对盛水容器100中的水加热到第二阈值，其中，第一阈值不大于第二阈值。
66.在一些实施方式中，在水温达到第一阈值时，比如，达到50摄氏度时，经试验表明，滤芯模块200将盛水容器100内的水净化到较为干净的程度，比如tds值在200mg/l的范围内，那么，在将水烧开时，盛水容器100内不会产生水垢。此时，可以将循环泵400关闭，停止滤芯模块200的工作，控制加热组件300以第二加热功率进行加热，第一加热功率可以是加热全功率的20％，那么，第二加热功率可以是加热全功率，可以加速水烧开的速度。
67.示例的，烧水装置还包括：tds传感器700，连接控制组件500，用于检测盛水容器100中水的tds值。
68.在一些实施方式中，盛水容器100内设有tds传感器700，tds(total dissolved solids，溶解的固体总量)，测量单位为毫克/升(mg/l)，代表1升水中溶有多少毫克固体溶解物，固体溶解物包含无机盐和有机物的总量，通过检测溶解性总固体，可以分析水质的总矿化度。例如tds值是专门针对纯净水设置的水质检测指标，tds值代表水中可溶性总固体含量。tds值可在一定程度反映水质，通常tds值越低，表明水中的重金属离子等可溶性盐类越少，水质越纯。
69.tds传感器700在检测到盛水容器100中水的tds值后，发送给控制组件500，控制组件500根据接收到的tds值，判断是否达到目标数值，当确定水的tds值达到目标数值时，控制循环泵400和滤芯模块200停止工作，并且，控制加热组件300以第二加热功率将盛水容器100中的水加热到第二阈值。第二阈值例如为85-100摄氏度。
70.目标数值，可以是控制组件500在程序中设定的，或者是用户设置，或者是净化过程中水的tds的稳定值。
71.可以理解的是，tds传感器700，即tds笔，不可用于测量高温水体，比如，热开水，因此，本技术的tds传感器700，与控制组件500电气连接，在检测到水的温度值达到预设温度值时，比如70度，控制组件500控制tds传感器700停止对盛水容器100内水的tds检测，并且，得到的tds值，控制组件500控制盛水容器100外部上的显示屏显示。
72.示例的，单流道脱盐组件201可拆卸地容纳于烧水装置的内部。在需要时可以将单流道脱盐组件201的滤芯取下，进行冲洗或者更换，实现单流道脱盐组件201的滤芯的再生。
73.本说明书上述实施例提供的烧水装置，包括：盛水容器100、加热组件300、滤芯模块200、循环泵400及控制组件500，并且，控制组件500与加热组件300、滤芯模块200中的单流道脱盐组件201和循环泵400连接，使得控制组件500能够控制加热组件300、单流道脱盐
组件201和循环泵400。在控制组件500控制循环泵400启动时，循环泵400驱动盛水容器100中的水流经滤芯模块200进行净水处理，以实现水的净化，通过单流道脱盐组件201在对流经的水进行净化处理，可以不排出废水，进入单流道脱盐组件201的水可以从出水口110排出，同时得到净化处理，在此过程中不产生废水；同时，通过单流道脱盐组件201对水进行脱盐处理，盛水容器100烧水后不产生水垢。
74.在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。
75.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
76.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
77.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
78.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。