一种饮水机的制作方法

1.本发明涉及一种把桶装水或自来水加热供饮用的饮水机，尤其是指有保温胆用于储存烧开后的温开水的饮水机。


背景技术：

2.目前，公知的饮水机大致分为四种类型，第一种是饮水机内有沸腾胆，沸腾胆兼具将冷水烧开、储存开水并将其保温的功能，冷水桶倒置放置在饮水机顶部的聪明座上，再由水管连接到沸腾胆，沸腾胆将进入的冷水烧开后储存在其内供饮用，开水由于自然散热温度降低后为了保温又再次将水烧开，如此反复烧开成为千滚水不利于健康；而当人们接走开水时，冷水桶内的冷水同时流入沸腾胆导致水温降低后再将水烧开，如此在沸腾胆将水烧开之前连续接走大量开水的时候，不可避免的会混入尚未烧开的生水，此即为阴阳水对健康也是不利；而且，这种饮水机只能提供接近沸腾温度的开水，如果要用温开水冲兑婴儿奶粉或部分人喜欢喝温开水时只能等其晾凉，比较费时费事；有些有温水功能的饮水机则是将开水和冷水混合后达到提供温水的目的，但这也是阴阳水不利健康；第二种是即热型饮水机，可以设定出水温度，在输出热水时利用水管管路中的大功率管路加热器将冷水加热到设定的温度供饮用，但当设定温度低于水的沸点时所输出的水没有经过沸腾，对健康也是不利；第三种饮水机是近年时兴的茶吧机，就其结构而言就是电热开水壶加个柜子，要喝温开水时把水烧开后还得晾凉才能喝，时间稍长晾得太冷又得重新加热，家用时经常是把水烧开后又倒入保温瓶内保温，尤为繁琐；第四种饮水机主要应用于如医院、车站候车室、服务区等公共场合，其原理与第一种饮水机相同，冷水由自来水管直接进入饮水机，当开水用量小的时候，为了使水箱内的水保温则会将水反复烧开形成千滚水，且此类饮水机只要水箱内的水少于一定量就会补充冷水，当开水用量大的时候，水尚未烧开即被接走，此时出水口接到的水就是阴阳水，于健康不利。


技术实现要素：

3.为了解决目前常见的饮水机无法避免产生千滚水或阴阳水以及使用茶吧机操作繁琐等问题，本发明提供一种饮水机，该饮水机不仅能在人们需要时提供烧开后的开水，还能随时提供经烧开后并保持适宜饮用的温度的温开水，又能避免产生千滚水和阴阳水；且由沸腾胆烧开后的开水能自动进入保温胆储存，省去人工操作的繁琐。
4.本发明为解决目前饮水机存在的问题所采用的技术方案是：饮水机内有沸腾胆，沸腾胆的出水口并联连接有开水龙头和电控阀门，电控阀门进而连接保温胆的进水口，保温胆的出水口连接有温开水龙头。
5.进一步，饮水机的沸腾胆的进水口连接有水泵进而由水管连接冷水桶，或沸腾胆的进水口连接有电控阀门进而由水管连接在自来水管上或高度高于沸腾胆的冷水桶的出水口上。
6.进一步，饮水机内有电子控制板，其内有微型处理器、数据采集模块及执行模块，
数据采集模块经各传感器采集沸腾胆和保温胆内水的水量及温度信息并传递给微型处理器，微型处理器能依照程序经执行模块分别控制饮水机的各水泵、电控阀门和加热器工作，并经显示器显示相关信息；沸腾胆内有加热器、水量传感器和温度传感器，保温胆内有加热器、水量传感器和温度传感器，各传感器均电连接到电子控制板；沸腾胆和保温胆内的加热器、沸腾胆进水口连接的水泵或电控阀门、沸腾胆和保温胆之间的电控阀门均电连接到电子控制板并受其控制工作。
7.进一步，沸腾胆和保温胆内有通气管联通外界，用于进水时胆内空气的排出和出水时空气的进入以及水蒸汽的溢出，通气管的出口高于沸腾胆内最高水位线以防止水溢出。
8.进一步，饮水机上有显示器、开水按键和温度设置按键且分别电连接到电子控制板。
9.本发明的有益效果是，在传统饮水机内有将冷水烧开的沸腾胆的基础上，增加了保温胆专用于储存经沸腾胆烧开后的温开水、并能使其保持在设置的适宜饮用的温度范围内，所以饮水机不仅能在人们需要时提供烧开后的开水，还能随时提供经烧开后并保持适宜饮用的温度的温开水，又能避免生成千滚水和阴阳水；且由沸腾胆烧开后的开水能自动进入保温胆储存和保温，省去人工操作的繁琐。
附图说明
10.图1是本发明的原理图。
11.图2、图3、图4分别是本发明的三种应用实例的外形简图。
12.图5是本发明的电子控制板的控制系统结构示意图。
13.图6是本发明的电子控制板的控制系统流程图。
14.图中：1：水泵或电控阀门；2：沸腾胆；3：开水龙头；4：电控阀门； 5：保温胆；6：温开水龙头；7：通气管；8：电子控制板；9：显示器；10：开水按键；11：温度设置按键；12：水流传感器；13：散热器；14：管路加热器；15：过滤罐；16：冷水桶；17：保温座；18：茶壶；19：茶壶保温按键；20：快捷温开水按键；21：自来水管；22：微型处理器；23：数据采集模块；24：沸腾胆水量传感器；25：沸腾胆温度传感器；26：保温胆水量传感器；27：保温胆温度传感器；28：操作按键；29：扬声器；30：执行模块；31：沸腾胆加热器；32：保温胆加热器；33：网络连接模块。
具体实施方式
15.下面结合说明书附图及应用实例对本发明作进一步的说明。
16.如图1所示的本发明的原理图中，饮水机内有水泵或电控阀门（1）、沸腾胆（2）、开水龙头（3）由水管依次连接，如果饮水机采用水桶供水且水桶高度低于沸腾胆（2），则饮水机内的水泵或电控阀门（1）采用水泵、如果饮水机采用水桶供水且水桶高度高于沸腾胆（2）或饮水机采用自来水管供水，则饮水机内的水泵或电控阀门（1）采用电控阀门。在沸腾胆（2）的出水口并联连接有开水龙头（3）和电控阀门（4），电控阀门（4）进而连接保温胆（5）的进水口，保温胆（5）的出水口连接有温开水龙头（6）；沸腾胆（2）和保温胆（5）内有通气管（7）连通外界，用于进水时胆内空气的排出和出水时空气的进入以及水蒸汽的溢出，通气管的出口高于沸腾胆内最高水位线以防止水溢出，且通气管上有过滤器以隔离外界的灰尘。饮
水机内有电子控制板（8），其内有微型处理器、数据采集模块及执行模块，数据采集模块经各传感器采集水的水量及温度信息并传递给微型处理器，微型处理器能依照程序经执行模块分别控制饮水机的各水泵、电控阀门和加热器工作，并经显示器显示相关信息；沸腾胆（2）内有加热器、水量传感器和温度传感器，保温胆（5）内有加热器、水量传感器和温度传感器，各传感器均电连接到电子控制板（8）；沸腾胆（2）和保温胆（5）内的加热器、沸腾胆（2）进水口连接的水泵或电控阀门（1）、沸腾胆（2）和保温胆（5）之间的电控阀门（4）均电连接到电子控制板（8）并受其控制工作，有显示器（9）电连接到电子控制板（8）用于显示水温及饮水机工作状态，有开水按键（10）、温度设置按键（11）电连接到电子控制板（8）。
17.本发明的工作原理是：饮水机通电工作后，当需要开水时，按动开水按键（10），电子控制板（8）控制水泵或电控阀门（1）工作，将冷水桶内的冷水由水泵经水管泵入沸腾胆（2）内，或冷水从自来水管中经电控阀门进入沸腾胆（2）内，可根据开水的需求量再次按动开水按键（10）、或当电子控制板（8）经沸腾胆（2）内的水量传感器检测到其内的水量达到上限值时控制水泵或电控阀门（1）停止工作，同时控制沸腾胆（2）内的加热器通电加热，当电子控制板（8）经沸腾胆（2）内的温度传感器检测到其内的水烧开后，断开沸腾胆（2）内的加热器的通电，此时由开水龙头（3）即可放出开水；如果此时电子控制板（8）经保温胆（5）内的水量传感器检测到其内的温开水没有少于水量下限值，则不会控制电控阀门（4）工作，开水保留在沸腾胆（2）内供饮用，沸腾胆内开水的温度可以在显示器（9）上显示。由于沸腾胆（2）无需具有保温功能，所以留在沸腾胆（2）内的开水只会自然降温直至晾凉也不会再次加热沸腾，可以避免将水反复烧开成为千滚水。
18.当电子控制板（8）经保温胆（5）内的水量传感器检测到保温胆（5）内没有温开水或温开水少于下限值时，电子控制板（8）控制水泵或电控阀门（1）工作，将冷水桶内的冷水由水泵经水管泵入沸腾胆（2）内，或冷水从自来水管中经电控阀门进入沸腾胆（2）内，当电子控制板（8）经沸腾胆（2）内的水量传感器检测到其内的水量达到上限值时控制水泵或电控阀门（1）停止工作，同时控制沸腾胆（2）内的加热器通电加热，当电子控制板（8）经沸腾胆（2）内的温度传感器检测到其内的水烧开后，电子控制板（8）断开沸腾胆（2）内的加热器的通电，同时控制电控阀门（4）工作，将开水放进保温胆（5）内，开水全部进入保温胆（5）内后，电子控制板（8）控制电控阀门（4）关闭。在实际生产中，通过电子控制板（8）的程序编制的控制，可以保证电控阀门（4）只有在沸腾胆（3）内的水烧开后才能工作，保证了进入保温胆（5）的水是烧开后的开水，并且在电控阀门（4）工作将开水放进保温胆（5）时，水泵或电控阀门（1）绝不会工作，以保证进入保温胆（5）的开水中不会混入生水成为阴阳水。保温胆（5）内的温开水需要保温的温度范围可由温度设置按键（11）调节设置，设置的温度值和电子控制板（8）经保温胆（5）内的温度传感器实时检测到的水温在显示器（9）中分时段显示或同时显示；当电子控制板（8）经保温胆（5）内的温度传感器检测到其内温开水的温度由于自然散热降低至设置的保温温度范围的下限值时，电子控制板（8）控制保温胆（5）内的加热器通电加热，当电子控制板（8）经保温胆（5）内的温度传感器检测到其内温开水的温度达到设置的保温温度范围的上限值时，电子控制板（8）断开保温胆（5）内的加热器的通电，如此反复即可保证保温胆（5）内的温开水保持在设置的温度范围内，由温开水龙头（6）可放出温开水。如此，沸腾胆（2）将冷水烧开后即放进保温胆（5）内储存而无需人工操作，且保温胆（5）在将其内的温开水保温加热时，只会将温开水加热至设置的保温温度范围的上限值而不会烧开，
避免了将温开水反复烧开成为千滚水。
19.作为优选，可在沸腾胆（2）的进水口的水管管路中设置水流传感器（12）并电连接到电子控制板（8），用于检测管路中是否有水流以防止冷水桶中的水用完或自来水管停水。在水泵或电控阀门（1）工作数秒后，如果水流传感器（12）未能检测到水流，电子控制板（8）即可停止水泵或电控阀门（1）工作并可发出声光报警提醒添加冷水或更换水桶，或检查自来水管的管路，在添加冷水或更换水桶，或检修自来水管的管路后，按动开水按键（10）即可让饮水机恢复工作。
20.作为优选，可在保温胆（5）的进水口的水管管路中增加一个散热器（13），使开水在进入保温胆（5）时温度降低，以免造成保温胆（5）内的温开水的温度过高不适宜饮用，还可在散热器上设置散热风扇并电连接到电子控制板（8）受其控制工作以加强散热器的散热效果。
21.作为优选，如果需要不同温度的温开水或凉开水，饮水机可以根据需求增加保温胆的数量，各个保温胆设置不同的保温温度范围，每个保温胆有独立的温开水龙头，此种饮水机可为分体结构。
22.作为优选，饮水机的保温胆（5）内没有加热器，而是在保温胆（5）与温开水龙头（6）之间的管路中有管路加热器（14）并电连接到电子控制板（8），在由温开水龙头（6）放出温开水时，如果温开水的温度低于由温度设置按键（11）设置的温度，则电子控制板（8）控制管路加热器（14）通电将水加热到由温度设置按键（11）设置的温度。这种饮水机由于在不输出温开水时无需将温开水反复加热以保持较高的温度，仅在将冷水烧开、和输出温开水时且保温胆（5）内的温开水的温度低于设置的温开水温度才消耗电能，所以比较省电。
23.作为优选，当饮水机的保温胆（5）内没有加热器，而是在保温胆（5）与温开水龙头（6）之间的管路中有管路加热器（14）时，且当饮水机需要输出数种不同温度的温开水时，饮水机可不设置温度设置按键（11），而是设置数个快捷温开水按键，每一个快捷温开水按键对应一种温开水的温度，需要哪种温度的温开水时按动对应的快捷温开水按键即可从温开水龙头接到相应温度的温开水。
24.作为优选，当饮水机使用桶装水或冷水桶供水时，通气管（7）的出口可用水管连接到冷水桶中，或者饮水机使用自来水管供水时，通气管（7）的出口设置一个接水壶，其作用是万一水泵或电控阀门（1）出故障时，沸腾胆（2）进水量超过上限值后仍继续进水，则多余的水会由通气管（7）回流到冷水桶内或流进接水壶内，防止水流出饮水机弄脏地面，同时电子控制板应能通过水管管路中的水流传感器（12）检测到该故障并发出声光报警并停止整机工作。如果饮水机使用自来水管供水时，自来水管应当安置一个手动阀门，防止沸腾胆的进水阀门损坏后不能关断水流造成水的溢出。
25.作为优选，保温胆（5）的最大容量与其内的水量传感器检测到的水量下限值的差值应等于或稍大于沸腾胆（2）的最大容量，以使沸腾胆（2）烧开的开水能全部进入保温胆（5）内。
26.作为优选，可通过电子控制板（8）的程序编制的控制，使沸腾胆（2）在将水烧开后，可转为小功率加热使开水持续沸腾数分钟，或并可关闭该功能。
27.作为优选，在有效防止沸腾胆（2）干烧的前提下，可通过电子控制板（8）的程序编制的控制，可以在沸腾胆（2）开始进水数秒后即可让沸腾胆（2）内的加热器开始工作，以减
少将水烧开的等待时间。
28.作为优选，可通过电子控制板（8）的程序编制的控制，使保温胆（5）内的水量传感器检测到没有水或水量过少时，保温胆（5）内的加热器或大功率加热器（14）不工作，以防止无水时干烧损坏。
29.作为优选，饮水机可以在沸腾胆（2）之前的水管管路中设置过滤罐（15），用来将水过滤净化，一机多用，过滤罐（15）应当可以很方便的拆卸清洗或更换，或并可设置一个旁路阀门，阀门打开时冷水可越过过滤罐（15）直接进入沸腾胆（2）内。
30.作为优选，为满足部分人喜欢喝冷水的需求，饮水机可以增加一个冷水龙头，且冷水龙头和水泵或电控阀门（1）电联动，即打开冷水龙头时，水泵或电控阀门（1）就开始工作将冷水由冷水龙头输出，关闭冷水龙头时水泵或电控阀门（1）也停止工作。
31.作为优选，在需要开水、按动开水按键（10）使饮水机烧开水时，在沸腾胆（2）将水烧开后，饮水机的电子控制板能发出语音或音乐提醒，以免开水晾凉。再进一步，饮水机可以有语音功能，能用语音播放饮水机的各种状态和提醒、故障，并可以设置哪些状态或提醒可以关闭播放。
32.作为优选，沸腾胆（2）的进水与否、沸腾胆（2）和保温胆（5）之间的阀门（4）连通与否可由人经按键控制；保温胆（5）的保温功能可由机械式温控器控制，则饮水机可不用电子控制板（8）。
33.作为优选，沸腾胆（2）和保温胆（5）可设计制作成可以拆卸下来、有盖且盖可以打开，方便定期将沸腾胆（2）和保温胆（5）拆卸下来打开清洗去除水垢或更换。
34.作为优选，沸腾胆（3）和保温胆（6）可以制作成一个整体，以减小饮水机的体积。
35.作为优选，如果把沸腾胆（2）和保温胆（5）之间的电控阀门（4）改为受电子控制板（8）控制的水泵，则沸腾胆的高度不必高于保温胆，以利于饮水机内部结构的优化。
36.作为优选，如果沸腾胆（2）的高度低于开水龙头（3），或与之水平，则在沸腾胆（2）和开水龙头（3）之间的管路中有水泵且电连接到电子控制板，并由开水出水按键控制工作；如果保温胆（5）的高度低于温开水龙头（6），或与之水平，则在保温胆（5）和温开水龙头（6）之间的管路中有水泵且电连接到电子控制板，并由温开水出水按键控制工作。
37.作为优选，饮水机的显示器（9）、开水按键（10）、温度设置按键（11）及茶壶保温按键（19）可以和电子控制板集成在一起做成一个密闭防水的盒子安装在饮水机的面板上，再由电线分别连接到各传感器和水泵、电控阀门。
38.作为优选，饮水机可以在无操作一定时间后关闭显示器（9）或降低显示器的亮度，以节省用电和避免显示器的光线干扰人的生活，当有人操作饮水机或感应到人接近后再点亮显示器。
39.作为优选，为了在不需要使用时节省用电，饮水机可以设置定时开关机，如设置上班时段及夜间自动关机省电，下班时或休息日及早晨自动开机备好温开水，人们起床或到家后即有温开水饮用。
40.作为优选，饮水机可设计制作为有网络组件以连接互联网络，并可由手机软件联网控制饮水机的各种设置和开关机。
41.作为优选，饮水机内的电子控制板，可以自动检测本机故障并可在显示器上显示故障代码，也可以通过网络在手机端显示具体的故障并提供解决方案。
42.如图2所示的应用实例中，柜式饮水机的冷水桶（16）位于饮水机的下部，其高度低于沸腾胆（2），所以沸腾胆（2）进水口的水泵或电控阀门（1）采用水泵。沸腾胆（2）位于保温胆（5）的上方，开水龙头（3）和温开水龙头（6）均位于沸腾胆（2）和保温胆（5）的下方，在饮水机上有显示器（9）、开水按键（10）、温度设置按键（11）。
43.作为优选，为了满足人们用开水泡茶后将茶水保温的需求，可在饮水机的台面上设置保温座（17），并在面板上设置茶壶保温按键（19）；用茶壶（18）从开水龙头（3）接出开水将茶泡好后，可将茶壶（18）放在保温座（17）上并按动茶壶保温按键（19），保温座（17）即通电发热使茶壶（18）及其内的茶水一直保持温热状态，不需要茶水保温时再次按动茶壶保温按键（19）即可停止保温座（17）的通电。
44.如图3所示的应用实例中，台式管线饮水机由自来水管（21）提供冷水，所以沸腾胆（2）进水口的水泵或电控阀门（1）采用电控阀门。沸腾胆（2）位于保温胆（5）的上方，开水龙头（3）和温开水龙头（6）均位于沸腾胆（2）和保温胆（5）的下方，在饮水机上有显示器（9）、开水按键（10）、快捷温开水按键（20），该饮水机的保温胆（5）内没有加热器，而是在保温胆（5）与温开水龙头（6）之间的管路中有管路加热器并电连接到电子控制板。在由温开水龙头（6）放出温开水之前，需要哪种温度的温开水就按动对应温度值的快捷温开水按键（20），如果保温胆（5）内温开水的温度低于由快捷温开水按键（20）设置的温度，则电子控制板控制管路加热器通电将水加热到由快捷温开水按键（20）设置的温度后经温开水龙头（6）输出。
45.如图4所示的应用实例中，壁挂式管线饮水机将体积和功率做大点可以应用于如医院、车站、服务区等公共场合，将体积和功率作小点可以应用于家庭和办公室等场合。冷水由自来水管（21）进入饮水机，所以沸腾胆（2）进水口的水泵或电控阀门（1）采用电控阀门。沸腾胆（2）位于保温胆（5）的上方，开水龙头（3）和温开水龙头（6）均位于沸腾胆（2）和保温胆（5）的下方，在饮水机的面板上有显示器（9）、开水按键（10）、温度设置按键（11）。如果饮水机应用于公共场合，由于用水量较大，所以可以将保温胆（5）制作得容量足够大，并将保温胆（5）的保温温度设置得尽量高但又低于水的沸点以避免产生千滚水，以保证随时有足量的开水供给。
46.如图5所示的本发明使用的电子控制板的控制系统结构示意图中，微型处理器（22）负责处理由数据采集模块（23）经水流传感器（12）、沸腾胆水量传感器（24）、沸腾胆温度传感器（25）、保温胆水量传感器（26）、保温胆温度传感器（27）采集的数据，并根据图6所示的控制系统流程经执行模块（30）分别控制水泵或电控阀门（1）、沸腾胆加热器（31）、电控阀门（4）、保温胆加热器（32）工作，并经显示器（9）显示水温和饮水机工作状态，如果饮水机出现故障，则经显示器（9）显示故障代码和经扬声器（29）发出报警，且微型处理器（22）受包括开水按键（10）、温度设置按键（11）等操作按键（28）的控制设置，还可以经网络连接模块（33）连接网络。
47.如图6所示的本发明使用的电子控制板的控制系统流程图中，具体包括以下步骤：s101：待机状态；s102：需要开水时按动开水按键或保温胆水量传感器检测到没有水或水量少于下限值；s103：水泵或电控阀门(1)开始工作；s104：再次按动开水按键或沸腾胆水量传感器检测到水量已达最高限值；
s105：水泵或电控阀门(1)停止工作；s106：沸腾胆加热器开始工作；s107：沸腾胆传感器检测到水已烧开；s108：沸腾胆加热器停止工作；s109：保温胆水量传感器检测到水量高于下限值；s101：系统回到待机状态；其间，在运行到s109步骤时，如果：s201：保温胆水量传感器检测到没有水或水量少于下限值；s202：电控阀门(4)开始工作；s203：开水全部进入保温胆后电控阀门(4)停止工作；s101：系统回到待机状态；其间，在运行到s104步骤时，如果：s301：水流传感器(12)未检测到水流；s303：发出声光报警停止一切工作；s304：排除故障后按动开水按键；s101：系统回到待机状态；其间，在运行到s106步骤时，如果：s302：水流传感器(12)仍检测到水流；s303：发出声光报警停止一切工作；s304：排除故障后按动开水按键；s101：系统回到待机状态；同时，如果：s401：保温胆温度传感器检测到水温低于设置的保温温度范围的下限值；s402：保温胆加热器开始工作；s403：保温胆温度传感器检测到水温达到设置的保温温度范围的上限值；s404：保温胆加热器停止工作；s101：系统回到待机状态。
48.以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、修饰与等同变化，均属于本发明技术方案的范围内。