专利名称：一种新型的过滤式电热杯的制作方法
为了提高日常饮水质量，就有必要对我们所饮用的水进行一定程度的提纯，目前对水进行提纯的原理和方法有很多种，提纯所达到的纯度也不一样。申请的专利“一种新型的过虑式电热杯”，采用的是高温杀菌+活性碳过滤的模式，在对水加热的同时进行一定程度的过虑、提纯，达到饮用水提纯的目的。
首先介绍申请的专利“一种新型的过虑式电热杯”内部的主要结构及各元器件如
图1所示。C1、C2为大电容，T1、T2为NMOSFET，T3为三极管，T4为变压器，D1、D2、D3、D4为二极管，其中C1、D1、D2、D3、D4、T4共同构成支流稳压电源，LED1、LED2为发光二极管，注水时LED1发绿光，加热时LED2发红光，Dz为稳压二极管，R1为大电阻，R2、R3、R4为限流保护电阻，分别保证T3管的正常工作，发光二极管LED1、LED2的正常发光，和稳压管的正常工作，数字1、2标注为触点开关，3为电磁铁，4为漂浮体，5、6分别为进水口和排气口，7、8、9、10、均为小球，11为加热器，12为高分子绝热材料做的容器，13为杯体，容器12与杯体13可通过螺旋固定在一起，螺旋部分如图1中数字14标注所指的粗线条部分，它将杯体分隔成上下两层，15为导管，16为活性碳滤芯。
下面介绍这种电热杯的工作原理如图1当向容器12中装入一定所要加热的水，接通电源时，电路部分中电容C1两端电压为0，T2处于关闭状态，T3中没有电流，电磁铁就没有磁性，于是触点2处于断开状态，因此加热器11并没有开始加热，这时发光二极管LED1发出绿光，显示电热杯的下层正处于注水状态。
电热杯注水过程如图2所示。开始杯体下层没有水，当向容器12中装入一定所要加热的水，水就会通过进水口流入下层中，同时下层中的气体通过排气口被排出，漂浮体4因下层中的水位不断升高，漂浮体4随之也不断被抬升，当水位达到一定高度时，固定在漂浮体4上的连杆也因不断升高而将触点1闭合，当触点1闭合时，电路就会对R1、C1所组成的RC延时电路开始充电，于是C1两端的电压不断的升高，当C1两端的电压还没达到T2的开启电压时，T2并不导通，当然T3也就不会工作。经过一定时间后C1两端电压达到T2的开启电压时，T2道通，于是三极管T3开始工作，电磁铁产生磁性，于是触点2因受到吸引而闭合，于是加热器11开始工作(LED2发红光)，开始加热下层中的水(若加热器开始加热时，下层还没有被注满，注水过程并不会因加热器开始加热而停止注水，而会继续对下层注水直到注满为止)。
电热杯加热过程如图3所示。当加热器将下层的水加热一定时间并使之达到沸腾时，于是会产生大量的水蒸汽，这些水蒸汽开始会通过进水口5和排气口6导入到上层水中，由于大量水蒸汽快速通过进水口和排气口时，会推动进水口和排气口内部的小球7、8将进水口和排气口堵住，于是下层的气压不断升高，当气压达到一定值时，水蒸汽会将下层的水通过活性碳滤芯压回到上层水中。当下层气压继续增加到一定值时，水蒸汽会顶开小球9、10导入到上层水中，使得下层气压不再继续上升，保证电热杯的安全。
由于下层中的水被压回到上层水中，下层的水位会不断下降，当下降到一定高度时，漂浮体4随之下降，触点1断开，当触点1断开时，此时T1管栅极和衬底间的电压会变为直流稳压电源的电压与稳压管的稳压值之差(这个差值大于T1的开启电压)，于是T1导通，一旦T1导通，C1便会通过T1所构成的回路将C1中的电荷迅速放光，C1两端电压迅速下降为0，于是T2由导通转为截止状态，T3停止工作，电磁铁的磁性消失，触点2断开，于是加热器11停止加热(发光二极管LED2熄灭，LED1发绿光显示电热杯进入注水状态)，电热杯下层中的气压会慢慢下降，当下降到一定程度时，小球7、8、9、10会回到原来的位置，于是进水口5和排气口6被打开，开始重新对下层注水，重复之前叙述的过程，直至杯中的水被烧开。
因杯中的水被容器12分隔为上下两层，我们在倒水的时候，上层的水很容易被倒出，而下层的水不易被倒出。为了解决这个问题，我们设计了如图1中17、18所示的通道，当我们倾斜杯子倒水时，小球9、10回滚向一边，上下两层的水便通过通道17、18相连，下层的水也会很容易被倒出。
为了保持下层的干燥，需要把容器12从杯体中取出，并清洗杯体的下层及杯底。我们设计了容器12与杯体13通过螺旋固定在一起，就很方便了。从图A中还可看出，如果将容器12取出，电热杯也可以对水进行加热，只是没有了提纯功能，此时的热水器就跟普通的电热杯一样了。
下面再考虑这种电热杯的过虑、提纯能力，假设下层所占的体积为上层体积的1/5，所要加热的水中的能被活性碳吸附的任意杂质的物质量均为1，活性碳的过滤效率为100％，经过6次注水后被烧开，那么水中所剩各种杂质的物质的量为原来的(4/5)6＝0.26，从这点可以看出这种电热杯的提纯能力是比较理想的，即使活性碳的吸附效率没有100％，它的过虑、提纯能力也是相当强的。
从图1中可看出，这种电热杯结构较普通电热杯复杂一点，但它具备了一定的过虑、提纯能力，提高了饮水的质量，市场前景广阔，具有一定的应用价值和研发价值。
权利要求
如说明书附图A所示，C1、C2为大电容，T1、T2为NMOSFET，T3为三极管，T4为变压器，D1、D2、D3、D4为二极管，其中C1、D1、D2、D3、D4、T4共同构成支流稳压电源，LED1、LED2为发光二极管，注水时LED1发绿光，加热时LED2发红光Dz为稳压二极管，R1为大电阻，R2、R3、R4为限流保护电阻，分别保证T3管的正常工作，发光二极管LED1、LED2的正常发光，和稳压管的正常工作，数字1、2标注为触点开关，3为电磁铁，4为漂浮体，5、6分别为进水口和排气口，7、8、9、10、均为小球，11为加热器，12为高分子绝热材料做的容器，13为杯体，容器12与杯体13可通过螺旋被固定在一起，螺旋部分如图A中数字14标注所指的粗线条部分，它将杯体分隔成上下两层，15为导管，16为活性碳滤芯。
全文摘要
申请的“一种新型的过滤式电热杯”，其内部的主要结构及各元器件，如图1所示。C
文档编号F24H9/20GK101070992SQ20061003163
公开日2007年11月14日 申请日期2006年5月11日 优先权日2006年5月11日
发明者何仁生, 高学杰, 陈小林, 张晓 申请人:湖南大学