专利名称：具有封闭循环冷却液速冷功能的自动开水冲泡装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有速冷功能的自动开水冲泡装置，属生活护理机器和食品加工自动化领域。
背景技术：
目前,市场上有多种电热开水冲泡装置,也有较高的自动化程度,但还存在ー些明显不足之处。如申请号200510043302.8、02149437.1等专利技术，主要具有加热功能，缺乏快速冷却功能。专利201110110858.X虽然具有冷却装置，但采用储水箱自然水冷的方式，随着储水箱水温的升高，热阻増大、传热效率降低；如短时间内再次冷却开水时，冷却时间会显著延长。另外，专利201110110858.X的冷却装置、电热杯、储水箱以及阀门之间的连接过与复杂，管路长，折弯多，更易结垢；冷却水和饮水未物理隔离，不符合卫生要求。
发明内容本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供ー种散热更快、冷却效率稳定、管路简单不易结垢、冷却液与饮水物理隔离的具有封闭循环冷却液速冷功能自动开水冲泡装置。本发明的目的可通过下列技术方案来实现。具有封闭循环冷却液速冷功能的自动开水冲泡装置，包括热水器组件、热水管路组件、冷却回路组件、控制部件、人机界面。控制部件分别通过自身的I/o端ロ与热水器组件、热水管路组件、冷却回路组件、人机界面连接，从I/o端ロ获取各个组件和部件的实时状态信息，并按照事先设定的工作流程向各个组件和部件发出动作指令。本技术方案的特征是冷却回路组件包括一个带翅片散热器的封闭金属容器、ー个散热风扇，所述封闭金属容器内部充满冷却液，并包含蛇形或螺旋形金属管。所述蛇形或螺旋形金属管穿过封闭金属容器壁与热水管联通。所述翅片散热器连接在所述封闭金属容器外壁上，翅片表面与散热风扇的出风方向平行，散热风扇的进出风ロ不受到其他部件的阻隔。所述热水管周围包裹磁性材料或电磁铁，磁力线垂直穿过包裹处热水管。所述热水管一端与热水容器的进水口联通，另一端依次与蛇形或螺旋形金属管、换向电磁阀、热水泵、水流量传感器、电磁阀、热水容器的下部出水ロ联通，换向电磁阀另ー出ロ与出水管联通。所述热水容器顶部有盖，底部连接电热部件，至少ー个水温传感器安装在热水容器底部内壁，所述电热部件内部有电热元件，外売上有进风口和出风ロ，进风ロ与冷却风机的出风ロ联通。冷却风机用于冷却开水时加快电热部件的冷却速度。当热开水从所述的蛇形或螺旋形金属管中流过时，会通过管壁加热封闭金属容器中的冷却液，冷却液将热量传到翅片散热器向外散热。控制部件是个单片机，分别通过I/O端ロ与电热部件的开关、热水容器底部的水温传感器、人机界面、热水管路上的电磁阀、热水泵、水流量传感器、换向电磁阀、散热风扇、冷却风机连接。控制部件它通过I/O端ロ与所有电磁器件和传感器连接，检测各个传感器和电磁器件的工作状态，根据内部储存的作业逻辑向各个电磁器件发送动作指令。本装置的工作流程是:首次使用前，通过人机界面设置好饮用水温，然后将生水加入热水容器中。接着按下开始按钮，系统即开始进入加热工作状态。之后，控制部件实时检测水温传感器信号，如发现温升过快，就发出相应的语音提示和暂定工作指令。如条件正常，就继续加热生水。当水温上升到100°c时，打开热水管路上的电磁阀、热水泵，持续数秒时间后关闭。当水温再次上升到100°c时，就自动关闭电热部件开关，停止加热。接着，再次打开热水管路上的电磁阀、热水泵，打开冷却回路组件中的散热风扇，如果封闭金属容器中的冷却液采用强制流动方式传热，还要打开循环泵。之后，开水会快速冷却，当达到设定饮水温度时，热水管路上的热水泵被关闭。温开水停止流动，接着控制部件控制换向电磁阀切换流向到出水管，点亮人机界面上的完成指示灯。之后，控制部件会根据事先设定的流程，激活放水按钮、等待放水。如果按下保温按钮，控制部件将在等待放水的同时，不断检测水温，当水温低于设定温度，就打开电热部件，維持水温。与现有技术相比，本装置采用高比热冷却液封闭循环加翅片散热器方式传热，循环泵加快冷却液循环速度，传热效率相当高，开水冷却更快速，短时间内再次冷却热开水吋，冷却液的温度不会明显升高，热阻也不会明显增大；热水管路仅分别与冷却回路、热水容器联通，管路比较简单，饮水与冷却液物理分隔，比较卫生安全。
图1是本实用新型采用环型金属管方式时的剖面示意图图2是本实用新型采用空芯金属容器方式时的的剖面示意图
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施方式做进ー步说明:如图1-2所示，具有封闭循环冷却液速冷功能的自动开水冲泡装置，包括热水器组件、热水管路组件、冷却回路组件、控制部件、人机界面。控制部件24分别通过I/O端ロ与热水器组件10、11、12、13和40，热水管路组件14、15、16、23、19、27和29，冷却回路组件18、22、31和21，人机界面35，电磁铁26连接，从I/O端ロ获取各个组件和部件的实时状态信息，井根据这些信息向各个组件和部件发出预设的动作指令。冷却回路组件包括一个带翅片散热器22的封闭金属容器21、ー个散热风扇18，所述封闭金属容器21内部充满冷却液31，并包含蛇形或螺旋形金属管19，所述蛇形或螺旋形金属管19的进出ロ穿过封闭金属容器21壁与热水管路联通。翅片散热器22连接在封闭金属容器21外壁上,翅片表面与散热风扇18的出风方向平行，散热风扇18的进出风ロ不受到其他部件的阻隔。热水器组件包含冷却风机40、电热部件12、一个热水容器10和至少ー个水温传感器13。电热部件12与热水容器10底部连接，水温传感器13安装在热水容器10底部内壁，电热部件12内部有电热元件，外壳侧壁有进风ロ 57和出风ロ 41，冷却风机40出风ロ与电热部件12侧壁的进风ロ 57联通。冷却风机40用于冷却开水时加快电热部件12的冷却速度。热水管路组件包括蛇形或螺旋形金属管19、热水管29、ー个水流量传感器14、一个电磁阀27、ー个热水泵15、一个换向电磁阀16和一根出水管23。热水容器10下部的出水口 28依次与电磁阀27、水流量传感器14、热水泵15、换向电磁阀16和蛇形或螺旋形金属管19进ロ串联，所述蛇形或螺旋形金属管19的出ロ通过热水管29和热水容器10的上部进水口 20联通。换向电磁阀16另ー出口与出水管23联通。当热开水从所述的蛇形或螺旋形金属管19中流过时，会通过管壁加热封闭金属容器21中的冷却液31，冷却液31将热量传到翅片散热器22，翅片散热器22借助散热风扇18向外散热。这样，热量就不会在热水管路周围聚集，影响快速冷却效果。为防止电磁阀处结水垢，本技术方案中的微型电磁阀优先采用夹管电磁阀。封闭金属容器21有种较好的实施方式。第一种是环型金属管,如图1所不,环型金属管21外接翅片散热器22和ー个散热风扇18，内部充满高比热冷却液31，蛇形金属管19位于环型金属管21内部。当蛇形金属管19有热水流过时，热量会传给冷却液31，冷却液31通过翅片散热器22散热。第二种是空芯金属容器21，如图2所示，空芯金属容器21外接翅片散热器22和ー个散热风扇18,内部充满高比热冷却液31,螺旋形金属管19位于空芯金属容器21内部。当螺旋形金属管19有热水流过时，热量会传给冷却液31，冷却液31通过翅片散热器22散热。控制部件24是个单片机，分别通过其上的I/O端ロ与电热部件12的开关、热水容器10底部的水温传感器13、冷却风机40的开关、人机界面35、热水管路29上的电磁阀27开关、热水泵15开关、水流量传感器14、换向电磁阀16开关、环型金属管21上的循环泵17开关和散热风扇18开关连接。控制部件24通过I/O端ロ与所有电磁器件和传感器连接，检测各个传感器和电磁器件的工作状态，根据内部储存的作业逻辑向各个电磁器件发送动作指令。电热部件由220V交流电供电，其他部件、组件均由开关电源25供电，开关电源25由220V交流电供电。本装置的工作流程是:首次使用前，通过人机界面35的设置好饮用水温，然后将生水加入热水容器中。接着按下开始按钮，系统即自动打开电热部件开关，进入加热工作状态。之后，控制部件24实时检测水温传感器13，如温升过快就发出相应的语音提示和暂定工作指令。如正常，则继续加热生水。当水温上升到100°C时，打开热水管路29上的电磁阀27、热水泵15，持续数秒时间后关闭。当水温再次上升到100°C时，就自动关闭电热部件12开关，启动冷却风机40。接着，再次打开热水管路29上的电磁阀27、热水泵15，电磁铁26，打开冷却回路组件中的冷却风扇18和循环泵17。之后，开水会快速冷却和磁化，当达到设定饮水温度时，热水管路29上的热水泵15、电磁阀27、电磁铁26被关闭。温水停止流动，接着控制部件24控制换向电磁阀16切換流向到出水管23，点亮人机界面35上的完成指示灯。之后，控制部件会根据事先设定的流程，激活放水按钮、等待放水。如果按下保温按钮，控制部件将在等待放水的同时，不断检测水温，当水温低于设定温度，就打开电热部件12，維持水温。与现有技术相比，本本装置采用高比热冷却液封闭循环加翅片散热器方式传热，循环泵加快冷却液循环速度，传热效率相当高，开水冷却更快速；短时间内再次冷却热开水吋，冷却液的温度不会明显升高，热阻也不会明显増大；热水管路仅分别与冷却回路、热水容器联通，管路比较简单，饮水与冷却液物理分隔，比较卫生安全。
权利要求1.有封闭循环冷却液速冷功能的自动开水冲泡装置，包括热水器组件、热水管路组件、冷却回路组件、控制部件、人机界面，其特征在于冷却回路组件包括带翅片散热器(22)的封闭金属容器(21)、散热风扇(18),所述封闭金属容器(21)内部充满冷却液(31),并包含蛇形或螺旋形金属管(19)，所述蛇形或螺旋形金属管(19)穿过封闭金属容器(21)壁与热水管(29)联通。
2.根据权利要求1所述的具有封闭循环冷却液速冷功能的自动开水冲泡装置，其特征在于所述翅片散热器(22)连接在所述封闭金属容器(21)外壁上，翅片散热器(22)的翅片表面与散热风扇(18)的出风方向平行，散热风扇(18)的进出风ロ不受到其他部件的阻隔。
3.根据权利要求1所述的具有封闭循环冷却液速冷功能的自动开水冲泡装置，其特征在于所述热水管(29)周围包裹磁性材料或电磁铁，磁力线垂直穿过包裹处热水管。
4.根据权利要求1所述的具有封闭循环冷却液速冷功能的自动开水冲泡装置，其特征在于所述热水管(29)—端与热水容器(10)的进水口(20)联通，所述热水管(29)的另一端依次与蛇形或螺旋形金属管(19)、换向电磁阀(16)、热水泵(15)、水流量传感器(14)、电磁阀(27)、热水容器(10)的下部出水ロ(28)联通，换向电磁阀(16)另ー出口与出水管(23)联通。
5.根据权利要求4所述的具有封闭循环冷却液速冷功能的自动开水冲泡装置，其特征在于所述热水容器(10)顶部有盖(11)，底部连接电热部件(12，至少ー个水温传感器(13)安装在热水容器底部内壁，所述电热部件(12)内部有电热元件，外壳上有进风ロ(57)和出风ロ(41)，进风ロ(57)与冷却风机(40)的出风ロ联通。
专利摘要具有封闭循环冷却液速冷功能的自动开水冲泡装置是一种新型的生活电器，它紧密集成了开水加热、速冷功能和磁化功能。它主要包括热水器组件、热水管路组件、冷却回路组件、磁化部件、控制部件、人机界面。在控制部件的控制下，可以快速冷却开水，泡出温度适宜并磁化了的新鲜开水，省却了传统开水装置的诸多麻烦，提高了开水的品质。
文档编号A47J31/56GK202919955SQ20122051222
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月8日 优先权日2012年10月8日
发明者阮立 申请人:阮立