一种蒸汽防喷装置及即热式开水器的制作方法

本发明涉及开水器领域，具体说是一种用于开水器的蒸汽防喷装置及一种即热式开水器。

背景技术：

随着人们生活水平的提高与生活节奏的加快，以及对健康生活的追求，在饮用水方面的要求也逐渐提高，即热式开水器即开即用，无需等待，健康卫生，可以连续供水等优点，深受人们的喜爱，比如专利号为CN204128162U所公开的一种开水器。但是即热式开水器与传统的储水式开水机不同，即热式开水器是边加热边出水，在水沸腾时，常常是开水与大量的水蒸汽同时从出水口中喷出，对使用者造成一定的烫伤隐患，如何解决蒸汽防喷问题，是必须首要解决的。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种蒸汽防喷装置及一种即热式开水器，用于解决现有技术中即热式开水器等设备出水时，蒸汽会与开水同时从即热式开水器的出水口一同喷出，存在烫伤隐患。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案一为：

一种蒸汽防喷装置，包括内部中空的壳体，所述壳体内设有隔板，所述隔板将壳体内的空间分隔成第一腔室和第二腔室，所述隔板上设有限压孔，所述隔板的底部与壳体之间留有间隙；

所述壳体上设有进水管和出水管，所述进水管位于第一腔室一侧且管口正对所述隔板设置，所述出水管位于第一腔室或第二腔室一侧。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案二为：

一种即热式开水器，包括如上所述的蒸汽防喷装置，所述蒸汽防喷装置的进水管连接开水器发热杯的出水口，所述蒸汽防喷装置的出水管连接开水器的 出水管道。

本发明的有益效果在于：1、结构简单，部件少；2、水汽分离效果好，可以有效避免蒸汽喷出现象，防止蒸汽烫伤；3、缓流效果好，可以有效避免热水喷溅现象，防止热水喷溅烫伤；4、分离后的水蒸汽经冷凝后可以与开水一同流出，提高出水量，减少水资源浪费。

附图说明

图1所示为本发明实施例一的蒸汽防喷装置的装配示意图。

图2所示为本发明实施例一的蒸汽防喷装置的剖视图。

图3所示为本发明实施例二的蒸汽防喷装置的装配示意图。

图4所示为本发明实施例二的蒸汽防喷装置的剖视图。

图5所示为本发明实施例三的蒸汽防喷装置的装配示意图。

图6所示为本发明实施例三的蒸汽防喷装置的剖视图。

图7所示为本发明实施例三的蒸汽防喷装置的出水管设置示意图。

标号说明：

1-壳体； 2-隔板； 3-间隙； 4-进水管； 5-出水管； 6-冷水管；10-上盖； 11-主体； 12-密封圈； 13-螺孔； 14-隔板安装孔； 20-限压孔； 21-凸出端； 22-槽口； 50-斜切口； 100-第一腔室； 110-第二腔室。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：通过带有限压孔的隔板将壳体分隔成两个腔体，热水直接喷射到隔板上后由于受到隔板的阻挡、水-汽密度的差异以及冲击压力的作用，水蒸汽会通过限压孔进入第二腔室内冷凝，而开水则沿着隔板下行留在第一腔室内，从而实现了热水的水汽分离。

具体的，请参照图1至图7所示，本发明实施方式的蒸汽防喷装置，包括内部中空的壳体1，所述壳体1内设有隔板2，所述隔板2将壳体1内的空间分 隔成第一腔室100和第二腔室110，所述隔板2上设有限压孔20，所述隔板2的底部与壳体1之间留有间隙3；

所述壳体1上设有进水管4和出水管5，所述进水管4位于第一腔室100一侧且管口正对所述隔板2设置，所述出水管5位于第一腔室100或第二腔室110一侧。

本发明的工作原理如下：

使用时，将本发明的蒸汽防喷装置安装在即热式开水器的发热杯与出水管道之间，蒸汽防喷装置的进水管4连接开水器发热杯的出水口，蒸汽防喷装置的出水管5连接开水器的出水管道。水在发热杯中加热沸腾后，由进水管4进入蒸汽防喷装置的第一腔室100并直接喷射到隔板2上，由于水蒸汽的密度低于水的密度，并且热水在隔板2的阻挡下阻力突然变大，使得混合水蒸汽的压力增大，配合热水的进水压力，热水中的水蒸汽势必会穿过限压孔20进入第二腔室110内进行降压，而开水则在重力作用下沿着隔板2向下流而留在第一腔室100内，从而使得热水的水汽分离。分离出来的水蒸汽在第二腔室110内进行冷凝液化后，与开水汇流通过出水管5出水。根据出水管5的位置不同，汇流方式分为以下两种：

1、出水管5位于第一腔室100一侧：水蒸汽冷凝液化后通过隔板2底部与壳体1之间的间隙3流入第一腔室100内与开水一起通过出水管5出水；

2、出水管5位于第二腔室110一侧：第一腔室100内的开水通过隔板2底部与壳体1之间的间隙3流入第二腔室110内，与水蒸汽的冷凝液化水一起通过出水管5出水。

经过上述的水汽分离过程，出水管5流出的热水基本不含水蒸汽，因此可以有效地解决水蒸汽与开水一同喷出的问题，避免蒸汽烫伤；另外，由于热水在隔板2的阻挡下损失了部分动能，热水的流速减慢，因此在出水时不易形成喷溅现象，避免了热水喷溅造成的烫伤，大大提高使用安全性。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：1、结构简单，部件少；2、水汽分离效果好，可以有效避免蒸汽喷出现象，防止蒸汽烫伤；3、缓流效果好，可以有效避免热水喷溅现象，防止热水喷溅烫伤；4、分离后的水蒸汽经冷凝后 可以与开水一同流出，提高出水量，减少水资源浪费。

在上述实施方式中，进水管4通常设置在靠近壳体1上部的位置，出水管5通常设置在靠近壳体1底部的位置，这样便于出水，水汽分离效果也更好。

在上述实施方式中，壳体1可以是一体成型，也可以由多个部件组成。隔板2可以与壳体1一体成型，也可以分开制作。如图1至图4所示，壳体1由上盖10和主体11组成，上盖10的侧面开设有密封凹槽，密封凹槽内设置有密封圈12，主体11为上部开口的中空腔体，上盖10与主体11的配合面上对应设置有螺孔13，隔板2与上盖10一体成型。装配时，上盖10与主体11通过穿设于螺孔13内的螺栓紧固，上盖10与主体11的配合面通过密封圈12密封，隔板2将主体11内的空间分隔成第一腔室100和第二腔室110。如此结构设计，既便于生产和装配，又能使装置整体具备良好的密封性能和承压能力。当然，上盖10与主体11也可以采用扣位连接的方式，可以简化安装工艺，但承压能力相对螺纹连接的方式较差。如图5与图6则示出了一种隔板2与壳体1分开制作的情况，壳体1由上盖10和主体11组成，上盖10上设有隔板安装孔14，隔板2的顶部设有与隔板安装孔14相匹配的凸出端21，隔板2的凸出端21插入隔板安装孔14后与上盖10焊接固定。

在上述实施方式中，限压孔20的数量可以是一个或以上，限压孔20的孔径及数量，在不同的水流量状态下，对水汽分离效果有较大的影响。经实际设计测试，当出水流量大于或等于0.2LPM时，限压孔20的孔径为0.8～1.6mm，限压孔20的数量为1个，水汽分离效果较好，可以满足不同功率、不同流量的即热式开水器的水汽分离，并保证出水流畅。

在上述实施方式中，隔板2底部与壳体1之间留有的间隙3，可以是隔板2底部不接触壳体1而形成的间隙3，如图1至图4所示；或者是在隔板2底部开设有槽口22，由槽口22形成所述间隙3，如图5和图6所示。

在上述实施方式中，蒸汽防喷装置可以应用于即热式开水器上，也可以应用于其他需要水汽分离的设备上。针对不同的使用场合，可以采用不同的材质制作，如塑料、铝合金、铜、不锈钢等。应用于即热式开水器这种饮水设备上时，优先选用食品级的不锈钢材质进行制作。蒸汽防喷装置的外型可以如图1 至图6所示为立方体型，也可以是其它的形状如圆柱体型、多边体型。

进一步的，所述限压孔20正对所述进水管4的管口设置。

由上述描述可知，本发明的有益效果在于：将限压孔正对进水管的管口设置，热水喷射到隔板上后，水蒸汽更容易从限压孔通过，从而使水汽分离效果更好。

进一步的，所述第一腔室100的容积小于第二腔室110的容积。

由上述描述可知，本发明的有益效果在于：由于第一腔室的容积小于第二腔室的容积，因此热水在进入第一腔室后，两边形成的压力差更大，水蒸汽更容易从热水中分离出来进入第二腔室内，从而提高水汽分离效果。

进一步的，所述间隙3的高度大于出水管5下边缘与壳体1底部的间距但小于出水管5上边缘与壳体1底部的间距。

由上述描述可知，本发明的有益效果在于：由于第二腔室中的水蒸汽都位于第二腔室的顶部，冷凝后的水向下流到第二腔室的底部，从间隙3中回流到第一腔室，间隙3的高度小于出水管上边缘与壳体1底部的间距，可以保证回流的水能第一时间与第一腔室的水从出水管中流出而不混有水蒸汽。如果间隙3的高度大于出水管的上边缘与壳体1底部的间距，则有可能出现第一腔室的水从间隙3中流入第二腔室的现象；或者是第二腔室的水与水蒸汽一同从间隙3回流到第一腔室，造成水汽分离效果变差。

进一步的，所述第二腔室110内设有冷凝装置。所述冷凝装置可采用现有已知的冷凝装置，只要能对水蒸汽进行冷凝即可。

由上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过在第二腔室内设置冷凝装置，可以提高进入第二腔室内的水蒸汽的冷凝效率并及时降压，避免第二腔室内压力过高而影响水蒸汽进入，从而可满足更大功率、更大流量的即热式开水器的水汽分离，并保证出水流畅。

进一步的，所述冷凝装置为冷水管6。冷水管6的进水端与出水端分别焊接固定在壳体1上，冷水从进水端流入冷水管6后与第二腔室110内的水蒸汽进行热交换，然后从出水端流出。

由上述描述可知，本发明的有益效果在于：采用冷水管，不仅结构简单， 成本低廉，而且热交换后的冷水可以直接回收给发热杯使用，只要将冷水管的出水端与发热杯的进水口连接即可，这样既实现了对发热杯进水的预加热，降低发热杯的工作能耗，又实现了对水蒸汽所含热量和水资源的充分回收利用，节能环保效果显著。

进一步的，所述冷水管6设置在限压孔20的出口处。

由上述描述可知，本发明的有益效果在于：水蒸汽经过限压孔后，直接喷射到冷水管上，热量立刻被冷水管中流动的冷水所吸收，蒸汽冷凝速度更快，效果更好。

进一步的，所述出水管5位于第二腔室110一侧，所述出水管5与隔板2平行设置，所述出水管5的进水端延伸至第二腔室110的另一侧，所述进水端设有斜切口50，所述斜切口50的开口方向朝向壳体1的顶部或侧边，优选为开口方向朝向壳体1的顶部，所述隔板2的底部靠近出水管5与第二腔室110的连接处开设有槽口22，所述槽口22形成所述间隙3。槽口22的形状和数量不限，槽口的高度同样要大于出水管5下边缘与壳体1底部的间距但小于出水管5上边缘与壳体1底部的间距。

采用上述结构的工作原理在于：由于热水冲击到隔板2上后，大部分的水蒸汽会通过限压孔20进入第二腔室110，而少部分的水蒸汽仍然混合在开水中留在第一腔室100内，如果将出水管5设置在第一腔室100一侧，则这少部分的水蒸汽会与开水一起流出，无法达到更佳的水汽分离效果。本发明通过将出水管5设置在第二腔室110一侧，使得开水及其中混合的少部分蒸汽必须经过隔板2底部与壳体1之间的间隙3进入第二腔室110内，从而再次利用密度差原理进行水汽分离，开水中的水蒸汽上行与第二腔室110内的水蒸汽混合，而开水则通过出水管5的进水端流出，从而达到更佳的水汽分离效果。另外，由于第二腔室110内的水蒸汽压力较大，开水与冷凝后的水在水蒸汽压力与重力的联合作用下，更容易从出水管5流出；在此基础上，为了避免开水及其中混合的少部分蒸汽在进入第二腔室110时直接从出水管5流出，本发明将出水管5的进水端延伸至第二腔室110的另一侧，并在隔板2底部靠近出水管5与第二腔室110的连接处开设槽口22形成所述间隙3，使进水端与间隙3错开设置并 提供给水汽分离过程足够的空间和时间，从而进一步提高了水汽分离效果；而为了避免进水端与壳体1距离过近而影响出水，本发明在出水管5的进水端开设开口朝向壳体1顶部的斜切口50，增大了进水面积，使开水与冷凝水更容易流入出水管5，从而保证足够的出水量和出水顺畅。

由上述描述可知，本发明的有益效果在于：采用上述结构的蒸汽防喷装置，水汽分离效果更好，出水更顺畅，适应流量范围更广，更适合不同功率、不同流量的即热式开水器使用。

具体的，请继续参照图1至图7所示，本发明实施方式的即热式开水器，包括如上所述的蒸汽防喷装置，所述蒸汽防喷装置的进水管4连接开水器发热杯的出水口，所述蒸汽防喷装置的出水管5连接开水器的出水管道。

由上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的即热式开水器，能够充分将热水中的蒸汽分离出来，且能降低出水口热水的流速，有效解决蒸汽和热水喷射烫伤用户的隐患，并且结构简单，易于生产和装配，具备良好的密封性能和承压能力，出水量大，出水更流畅。

请参照图1与图2所示，本发明的实施例一为：

一种蒸汽防喷装置，包括内部中空的壳体1，所述壳体1由上盖10和主体11组成。上盖10的侧面开设有密封凹槽，密封凹槽内设置有密封圈12，主体11为上部开口的中空腔体，上盖10与主体11的配合面上对应设置有螺孔13，上盖10与主体11通过穿设于螺孔13内的螺栓紧固。上盖10的底部一体成型有隔板2，所述隔板2将主体11内的空间分隔成第一腔室100和第二腔室110，第一腔室100的容积小于第二腔室110的容积，隔板2上设有限压孔20，限压孔20正对进水管4的管口设置，隔板2的底部与主体11之间留有间隙3，所述间隙3将第一腔室100和第二腔室110连通，所述间隙3的高度大于出水管5下边缘与主体11底部的间距但小于出水管5上边缘与主体11底部的间距。

所述主体11上设有进水管4和出水管5，进水管4设置在主体11的上部，出水管5设置在主体11的底部，进水管4位于第一腔室100一侧且管口正对所述隔板2设置，出水管5位于第一腔室100一侧且与进水管4垂直设置。

请参照图3与图4所示，本发明的实施例二为：

一种蒸汽防喷装置，包括内部中空的壳体1，所述壳体1由上盖10和主体11组成。上盖10的侧面开设有密封凹槽，密封凹槽内设置有密封圈12，主体11为上部开口的中空腔体，上盖10与主体11的配合面上对应设置有螺孔13，上盖10与主体11通过穿设于螺孔13内的螺栓紧固。上盖10的底部一体成型有隔板2，所述隔板2将主体11内的空间分隔成第一腔室100和第二腔室110，第一腔室100的容积小于第二腔室110的容积，隔板2上设有限压孔20，限压孔20正对进水管4的管口设置，隔板2的底部与主体11之间留有间隙3，所述间隙3将第一腔室100和第二腔室110连通，所述间隙3的高度大于出水管5下边缘与主体11底部的间距但小于出水管5上边缘与主体11底部的间距。

所述主体11上设有进水管4、出水管5和冷水管6。进水管4设置在主体11的上部，出水管5设置在主体11的底部，进水管4位于第一腔室100一侧且管口正对所述隔板2设置，出水管5位于第一腔室100一侧且与进水管4垂直设置。冷水管6位于第二腔室110内且设置在限压孔20的出口处，冷水管6的进水端与出水端分别焊接固定在主体11上，冷水从进水端流入冷水管6后与第二腔室110内的水蒸汽进行热交换，然后从出水端流出。

实施例二与实施例一的主要区别在于：增加了冷水管6。

相比实施例一，实施例二的蒸汽防喷效果更好，效率更高，热量还能回收再利用，更节能。

请参照图5至图7所示，本发明的实施例三为：

一种蒸汽防喷装置，包括内部中空的壳体1，所述壳体1由上盖10和主体11组成。上盖10上设有隔板安装孔14，主体11为上部开口的中空腔体，上盖10与主体11焊接固定。隔板2的顶部设有与隔板安装孔14相匹配的凸出端21，隔板2的凸出端21插入隔板安装孔14后与上盖10焊接固定，所述隔板2将主体11内的空间分隔成第一腔室100和第二腔室110，第一腔室100的容积小于第二腔室110的容积，隔板2上设有限压孔20，限压孔20正对进水管4的管口设置，隔板2的底部靠近出水管5与第二腔室110的连接处开设有槽口22。所述槽口22将第一腔室100和第二腔室110连通，所述槽口22的高度大于出水管5下边缘与主体11底部的间距但小于出水管5上边缘与主体11底部的间距。

所述主体11上设有进水管4和出水管5，进水管4设置在主体11的上部，出水管5设置在主体11的底部，进水管4位于第一腔室100一侧且管口正对所述隔板2设置，出水管5位于第二腔室110一侧且与隔板2平行设置，出水管5的进水端延伸至第二腔室110的另一侧，出水管5的进水端设有斜切口50，所述斜切口50的开口方向朝向上盖10。

实施例三与其他实施例的主要区别在于：出水管5位于第二腔室110一侧且进水端延伸至第二腔室110的另一侧，隔板2底部靠近出水管5与第二腔室110的连接处开设槽口22形成所述间隙3，出水管5的进水端设有开口朝向上盖10的斜切口50。

相比其他实施例，实施例三的蒸汽防喷效果更好，出水更顺畅，适应流量范围更广，而且取消了冷水管6，减少生产工序，降低生产难度，可减少生产成本，还不会因为通冷水而影响出水温度。装置整体采用焊接生产工艺，既保证装置高承压能力不漏水，也适应大批量生产要求。可以说实施例三是最优的一种蒸汽防喷装置。

当然，实施例3同样可以在第二腔室正对限压孔的地方设置冷水管，提高冷凝与降压的效率，以满足更高流量的要求。

综上所述，本发明提供的蒸汽防喷装置，能够充分将热水中的蒸汽分离出来，且能降低出水口热水的流速，有效解决蒸汽和热水喷射烫伤用户的隐患，并且结构简单，易于生产和装配，具备良好的密封性能和承压能力，出水量大，出水更流畅，适用于不同功率、不同流量的即热式开水器及其他需要水汽分离的设备使用，市场应用前景广泛。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。