专利名称：一种能沸腾的新型饮水机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及人类日常生活中的一种饮水设备。
随着现代工业的飞速发展，人们赖以生存的水源污染日趋严重，饮用纯净水已成为现代生活的一种潮流，专为大瓶装纯净水配套使用的饮水机，是近年来国内悄然兴超的一种新型家用电器，可广泛用于家庭、单位使用。现有的饮水机其结构大都由外壳、聪明座、储水槽、热罐、单向阀、热水龙头、常温水龙头及温控电路等组成，水瓶倒立放置于聪明座上，瓶内水通过聪明座流入储水槽内，储水槽内的水分为两路，一路直接通往常温水龙头，另一路通过单向阀连通至热罐，经热罐加热后，从上部出水管连接至热水龙头。现有饮水机普遍存在如下缺点1、热水最高温度仅92℃左右，下限在84℃左右，平均水温仅为88℃左右，沏茶、冲咖啡、泡方便面等，水温不够；2、水瓶及储水槽内的纯净水易造成二次污染；3、易产生热水串温现象，从而导致常温水龙头出水温度较高，引起能耗增加、口感不佳等。
本实用新型之目的旨在提供一种热水温度能达100℃沸腾、有利于泡茶饮食品、使用方便、水质无二次污染、卫生可靠、防串温效果好、用途广泛的新型饮水机。
本实用新型的技术解决方案是这种能沸腾的新型饮水机不仅具有水瓶、外壳、聪明座、储水槽、热罐、热罐进水管、单向阀、热水龙头、常温水龙头，而且还具有套筒、环状空气过滤器、一体化单向阀，套筒安装在聪明座和储水槽之间，把聪明座和储水槽之间的空间一分为二，形成常温腔和温热腔，套筒下端插在储水槽的密封圈凹槽内，环状空气过滤器安装在套筒上部的托盘上，再盖有聪明座的座盖，一体化单向阀位于储水槽底部，阀体与储水槽底部为连接整体，阀体内具有阀凹槽、活塞、阀盖，储水槽与外壳上部做成连接整体，热罐安装在外壳内，并置于储水槽下方位置，热罐进水管两端分别连接连通储水槽内温热腔和热罐，热罐进水管中段串接单向阀，热水龙头通过管道与热罐上部连接连通，常温水龙头通过管道与储水槽内常温腔连接连通。
本实用新型和现有技术相比，具有如下优点和效果
1、热水温度能够达到沸腾，即100℃。
在同样条件下，水温的下限提升了重要的8℃，平均水温达到96℃，扩展了饮水机的使用范围如沏茶、冲咖啡，泡方便面等时效果更好；可在更寒冷的环境下使用；在交通不便或无大瓶装纯净水购买的地区，还可当普通电热开水瓶使用。
2、水质无二次污染、卫生可靠。
由于有实用的空气过滤器作防尘防菌屏障，储水槽及水瓶内部能不受环境影响，保持清洁干净，饮用常温水时卫生安全。热水除了此作用外，还经过沸腾杀菌，更为可靠。
3、防串温效果好。
在水瓶到热罐之间的水路中，新加入的一体化单向阀与单向阀形成二级串联工作状态。每个单向阀两端所承受的温差平均只有原来的二分之一，所以相对大大地提高了单向阀的反向阻隔性能，使热水串温程度大幅度减少。
4、独特的环形空气过滤网，寿命极长。
因网的外圆柱面的面积很容易做到比“瓶盖式”圆截面的面积大20-40倍，从而在同等条件下，它的寿命也延长了20-40倍。不用频繁拆卸更换，省时省力。
5、结构简洁，可靠性高。
从而装配便捷，拆卸清洗和维护保养容易，性价比高、故障率低。
6、具有技术、生产上的连惯性。
在大幅度提高产品性能的情况下，却无需重新另起炉灶。仅在普通饮水机的结构上进行局部更改和增加上述几个并不太复杂的零部件改进而成。技术及生产上都有一定的连续性，上马快，制造容易。
7、节省空间。
除聪明座和储水槽内部之间有所变动之外，其余和普通饮水机基本上没什么两样，既不增加整机体积也不占用宝贵的机内容积。
8、产品销售无地区限制。
普通饮水机因要尽可能的提高热水最高温度，又需防止产生蒸气和膨胀水。这就需要根据使用的环境温度或称销售地区(一般按南北方区分)配置参数有所区别的温控器，以达最佳工作状态。本新型机则无限制。
图1为本实用新型整体结构示意图；图2为本实用新型储水槽俯视图；图3为图2的A-A展开剖视图；图4为图2的B-B展开剖视图；图5为图4的C-C展向剖视图。
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明附图标注说明1-水瓶 2-瓶内顶部 3-空气过滤网4-聪明座 5-外壳 6-排气管7-出水管 8-热水龙头 9-热罐10-瓶水平面 11-套筒 12-腔水平面13-储水槽14-一体化单向阀 15-热罐进水管16-单向阀17-进水口 18-檐锥面19-支撑环20-排放通道 21-排放凹槽22-活塞 23-阀盖 24-阀盖斜面25-螺钉 26-阀凹槽 27-锥形孔28-定位凹29-过滤网外柱面 30-气水分离室31-斜面底32-排气管插 33-隔板34-常温腔35-温热腔 36-温热水出口37-进气凹槽 38-槽口锥面 39-防尘檐40-防凝水锥缝41-托碗 42-托盘43-聪明座底 44-芯柱 45-密封圈46-密封圈凹槽47-常温水出 48-聪明座盖49-上内环凸棱50-上外环凸棱 51-进气通道52-进气缺口 53-环形进气腔 54-下内环凸棱55-下外环凸棱56-固定凹槽 57-阀槽斜面整体连接关系见
图1。聪明座和储水槽部分装配关系见图2、图3、图4、图5。
1、套筒11套筒上部的托盘42起到空气过滤网3的承托作用。上面有内外两环型凸棱54、55作为空气过滤网3的定位和环形进气腔53的构成部分。套筒11上共有六片垂直等分布隔板33。它11的位置在聪明座4和储水槽13之间，把原来的内部空间一分为二，形成常温腔34和温热腔35。常温腔34履行储水槽13原功能，温热腔35则是使热水温度达到沸腾不可缺少的结构。
2、密封圈45储水槽底部开有密封圈凹槽46，用以嵌入密封圈45，为使两个腔34、35有良好的隔离。密封圈45的横截面设计为凹形，是为了在其受压不大的情况下也能达到较好的密封效果。
3、环状空气过滤器聪明座的座盖48也增设了内外两条环状凸棱49、50，以定位空气过滤网3和构成环形进气腔53。聪明座的座盖48、环形进气腔53、套筒的托盘42及环形空气过滤网3组成了环状空气过滤器。它能最大程度利用储水槽13上部的圆形空间，把常温腔34与大气用空气过滤网3隔离，有效防止空气中浮游颗粒进入内部纯净水系统。
4、一体化单向阀14由在储水槽底部并贯通常温腔34和温热腔35的阀凹槽26、活塞22、阀盖23及两颗螺钉25组成。活塞22的形状有点象火箭，全部由轻质材料制造，并且中间空心以增加在水里浮力，下部有三片等距分布的翼形脚，起到定位(活塞)主体、水流能顺利从常温腔34到温热腔35正向通过的作用。水静止或逆向流动时，活塞22依靠本身的浮力或逆水流向上的作用力顶住阀盖的锥形孔27，从而起到了阻断的作用。阀盖23和阀凹槽26的配合部分，也采用了类似锥形的密封设计，如阀槽斜面57和阀盖斜面24。在螺钉25的紧固下，能严密的密封。它14在位置上与气水分离室30、温热水出口36呈180度(即在一直线上)，是为了尽量减少膨胀水可能对常温腔34造成的串温现象。
5、气水分离室30室30的形状象个半圆柱，底部呈斜面。位置在储水槽13的上部边沿处，其中心正对温热水出口36，室底部的排水管插口32连通排气管6，它的功能是给热罐9排出的气水混合体起迅速的分离作用。斜面底31使得膨胀水不会滞留，室30的半圆形状还能防止不设定位(为使套筒11旋转装卸方便)的套筒其上的隔板33可能会挡阻排气管6的出口。
6、排放通道20在储水槽托碗41处，开有两条L形的排放凹槽21，它们和定位凹口28一起，在槽口锥面38上呈等距分布。排放凹槽21与套筒托盘42、聪明座支撑环19一起，组成了排放通道20。温热腔35内的蒸气由它们20排向大气。
7、进气通道51由储水槽托碗41上的3条垂直进气凹槽37、聪明座支撑环19、支撑环相对应位置上的进气缺口52组成。它们也在槽口锥面38上等距分布，并与排放通道20在水平面上相互错开位置，在托盘42上下形成立体结构。
8、环形进气腔53由支撑环19、过滤网外柱面29、上外环凸棱50、下外环凸棱55组成。作用是使从三个进气通道51进入的空气由进气腔53均匀的分布通过过滤网3，能最大限度利用过滤网的外柱面29，它53是环状空气过滤器的一个组成部分。
9、防凝水锥缝40聪明座盖48的外沿，有一向外突起的防尘檐39，檐39下端设计成一个锥面18，储水槽托碗口处也设计成向里斜的锥面38，它们18、38组成防凝水锥缝40。由于为了聪明座4装卸方便，支撑环19与托腕41之间留有一定的间隙。水蒸气有可能通过排放凹槽21从间隙中弥出，锥缝40则能够将由弥出蒸气有可有能通过排放凹槽21从间隙中弥出，锥缝40则能够将由弥出蒸气所产生的冷凝水流回腔35内，以防止外溢。
10、定位凹口28在槽口锥面38，气水分离室30的正上方，有一起定位作用的浅凹口28，与其它五个凹槽21、37呈均匀分布，以达到对称美观效果。安装时，当聪明座支撑环下的三个进气缺口52没有与储水槽托碗上的三个进气凹槽37对正时，支撑环19外侧的小凸台，和托碗上的固定凹槽56相配合，旋转则能固定联明座4就无法下降到位，须把聪明座4绕轴或正或反旋转一定角度，才能往下安装到位。
本新型饮水机的连接安装关系由
图1可以看出，圆柱形的储水槽13和外壳5上部做成一个整体，热罐9在储水槽13的下方位置。温热腔底部的温热水出口36套着进水管15，管15的下端接单向阀16，阀16出口再连接到热罐下部的进水口17。热罐上部的出口管7直通到热水龙头8。热罐顶部的排气管6向上接到气水分离室底部的排气管插口32。常温腔底部的常温水出口47，则通过管道接常温水龙头。
储水槽13内部部分参见图2及图3。先将活塞22圆头向上的放置在阀凹槽26里，再用两颗自攻螺钉25把阀盖23固定，就装好了一体化单向阀14，在密封圈凹槽46内，嵌上密封圈45，再旋转(以减少下压阻力)插上套筒11，就分成了中间和外围两腔即常温腔34和温热腔35。在套筒托盘42上放置好环形空气过滤网3，然后将聪明座4盖下到位并顺时针旋转即可固定，环状空气过滤器也就形成。至此，有关水、气的工作通道部分就全部连接安装完毕。
新型饮水机的工作过程当水瓶1倒立放置在聪明座4上之后，水瓶1的重量就会使聪明座支撑环19，空气过滤网3，套筒11、储水槽托碗41在垂直方向压得更紧，从而使空气过滤器，温热腔35的有关结合面密封更严密。同时聪明座内的芯柱44会将瓶盖自动顶开，瓶内的水即经聪明座4流入常温腔34。
常温腔34的水再分为两路一路经一体化单向阀14——温热腔35——温热腔两半圆形底部——温热水出口36——进水管15——单向阀16——热罐进水口17——热罐9里电热管加热——热罐上端出水管7——热水龙头8——供应热水。
另一路则由常温水出口47——连接管道——常温水龙头——供应常温水。
当热罐9及各管路充满水之后，常温腔34及温热腔35的水平面12便会同步上升，当漫过聪明座底43的时候，水平面12就自动稳定在一平衡高度，水瓶1内的水由于聪明座4的作用就自动停止流出，如此循环。
同时补气(进气)的顺序空气——三个进气通道51——支撑环三个进气缺口52——环形进气腔53——环形空气过滤网3——常温腔34——聪明座芯柱44——水瓶内顶部2。
膨胀水的排放顺序热罐9内的水在加热过程中，产生的蒸气和膨胀水的混合体，从热罐顶部的排气管6进入气水分离室30。
在气水分离室30，气体扩散入温热腔35，膨胀水则流入正下方的温热水出口36，经进水管15到热罐9循环。只有少量的滞留在温热腔35内和蒸气所产生的冷凝水一道，与原来腔35内的水混合，故温热腔35的水温比常温(环境温度)水升高不很多。
蒸气的排放顺序因温热腔35的容积远大于热罐9每个加热周期所产生蒸气的体积(未扩散时)，以及套筒上隔板33的一定阻挡作用，蒸气在腔35内产生了体积扩大、压力降低、和在腔35壁、隔板33壁发生的冷凝等现象。概括起来，就是蒸气在腔35内产生了一定的储存和延时过程，从而基本上能达到用肉眼看不见蒸气的喷出现象，提高了产品的档次。
腔35内的蒸气，可能会有极少部分从聪明座支撑环19和储水槽托碗41之间的装卸间隙中泄漏，生成冷凝水。由于防凝水锥缝40的作用，冷凝水就会顺着檐锥面18、槽口锥面38、装卸间隙流回温热腔35而不会溢到外壳5上。
电源的工作顺序当接通电源开关时，电源便通过热罐9内的电热管给罐9内的水加热，当水温达到沸腾的温度即100℃时，温控电路自动切断电源，当水温下降到预定温度92℃时，温控电路就自动接通电源，水温回升，从而使热水温度保持在92-100℃。(温控器要换上比普通饮水机大8℃即96℃的规格。)
权利要求1.一种能沸腾的新型饮水机，具有水瓶、外壳、聪明座、储水槽、热罐、热罐进水管、单向阀、热水龙头、常温水龙头，而且还具有套筒、环状空气过滤器、一体化单向阀，套筒安装在聪明座和储水槽之间，把聪明座和储水槽之间的空间一分为二，形成常温腔和温热腔，套筒下端插在储水槽的密封圈凹槽内，环状空气过滤器安装在套筒上部的托盘上，再盖有聪明座的座盖，一体化单向阀位于储水槽底部，阀体与储水槽底部为连接整体，阀体内具有阀凹槽、活塞、阀盖，储水槽与外壳上部做成连接整体，热罐安装在外壳内，并置于储水槽下方位置，热罐进水管两端分别连接连通储水槽内温热腔和热罐，热罐进水管中段串接单向阀，热水龙头通过管道与热罐上部连接连通，常温水龙头通过管道与储水槽内常温腔连接连通。
专利摘要一种能沸腾的新型饮水机,不仅具有水瓶、外壳、聪明座、储水槽、热罐、热罐进水管、单向阀、热水龙头、常温水龙头,特别是还具有套筒,环状空气过滤器、一体化单向阀,套筒安装在聪明座和储水槽之间,把内部空间一分为二,环状空气过滤器安装在套筒上部的托盘上,一体化单向阀位于储水槽底部,阀体与储水槽底部为连接整体。本实用新型设计合理、结构新颖、热水能沸腾、防串温、无污染、方便卫生,性能优良,用途广泛。
文档编号A47J27/21GK2371916SQ99232779
公开日2000年4月5日 申请日期1999年2月8日 优先权日1999年2月8日
发明者张学军 申请人:张学军