一种三位一体直饮水系统的制作方法

本发明公开一种三位一体直饮水系统，按国际专利分类表(ipc)划分属于水处理技术领域，尤其是涉及一种能提供冷水、热水和直饮开水多功能的水处理设备。

背景技术：

目前的水龙头大多能提供用于洗涤用的冷水或冷热混合水，而在水龙头上直接流出饮用开水直接泡茶、泡咖啡等，国内外比较少见此功能产品，目前的相关产品仅在功能上类似，缺陷如下：

1、现有水龙头结构不足在于：出水流道上，虽均采用双流道方式，但在材质，热水流道及蒸汽处理上有其不合理之处，热水出口设置于管道侧壁，冷热水出口设置在管端；在热水把手控制阀上，采用快开阀，简单，粗糙，不易装，不易维护，打开水阀忘记关掉，热水溅出容易伤人；冷水供应上，现有龙头主体的冷水分流的流道上没有合理实现让位，仅靠外置方式来处理第三进水道的控制；现有龙头第二出水端为分体转接式，此不足之处在于热水易产生热衰，及泄漏隐患，及不易蒸汽的排泄，从而需额外嫁接一根排汽口，外观不美观。

2、现有饮用水加热产品在整体结构布局不足在于：加热方式上，现有加热器采用热得快加热线圈，水电一起，在节能及热损控制上不足，尤其易在加热线圈上结水垢；现有加热器接入的冷水采用由储水胆顶部直入胆底，或由储水胆底部向上直冲式，储水胆内余量热水被进入冷水混合，皆缘于采用热得快加线圈的原因；加热器加热水到沸腾状态，储水胆内压力增大，容易产生爆压隐患；现有加热器的加热管置入水胆内部的原因，其所装置的过热感应装置无法合理定位来感应过热温度的基点，易误判；现有加热器在节能、热损耗、消费体验上不足，如2.4l的储水胆，烧开后仅有1.2升不到的开水使用率；储水胆多采用分体拼接式，抗压性不好，存在爆裂风险；采用焊接方式为氩弧焊，易腐蚀及水泄漏，有安全隐患；在控温方式上，现有产品装置温度控制误差大。

现有市场上因采用的水龙头结构及其功能的不足，及加热设备结构、功能的不足，造成该整体系统的性能非常不完善，常见为加热时间长，出水温度不理想，开水出水口因易滴水烫伤人，因此，影响消费者用户体验。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种三位一体直饮水系统，通过即热式热饮机与三合一水龙头及净水器合理配合，提供冷水、热水和直饮开水，可直接在水龙头出口接开水泡茶、泡咖啡等。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种三位一体直饮水系统，包括三合一水龙头、即热式热饮机、净水器，三合一水龙头通过管道依次与净水器、即热式热饮机连接形成滤水热饮回路，其中：

三合一水龙头，其包括龙头本体、混水控制阀、直饮控制阀、出水管，龙头本体两侧安装混水控制阀、直饮控制阀，出水管设置龙头本体的顶部，龙头本体进水端设有冷水入口、冷水出口，直饮水管自龙头本体进水端穿过龙头本体并向出水管出水口延伸形成管中套管结构；

即热式热饮机，其包括加热内胆和相连接的储气室，储气室在文丘里效应下能吸吮加热内胆的水使内胆在水面之上形成安全空间用于保护内胆加热所导致开水溢出；

三合一水龙头通过直饮控制阀控制冷水进入、过滤、加热并流出开水，进入龙头本体的冷水经过直饮控制阀返回到冷水出口，冷水出口直接连接到净水器、即热式热饮机后形成过滤开水，即热式热饮机的出水口连接在直饮水管进口并排出。

进一步，龙头本体的进水端设有热水入口，其与冷水经过混水控制阀控制直接由出水管与直饮水管之间并由出水管口排出冷水或热水或冷热混合水，直饮水管穿过龙头本体自进水端向出水端的直通孔道，直饮水管包括一分水接头，分水接头固定在出水管的进水端，分水接头具有缺口以供进冷热混合水进入出水管与直饮水管之间管道。

进一步，分水接头包括接头管及套于接头管上的分水盖，分水盖将接头管分成上接头管和下接头管分别连接上直饮管和下直饮管，分水盖与出水管连接，上接头管位于出水管内，下接头管密封插接到龙头本体直通孔道内，分水盖上设有缺口，出水管向下形成延伸部，延伸部支撑在龙头本体出水接口内凸台上以使分水盖与冷热水流道出口保持间距。

进一步，龙头本体冷水入口向本体内形成τ型流道，其中τ型流道一侧向混水控制阀延伸，τ型流道一侧向直饮控制阀延伸，龙头本体连接的出水管在出水口处设有分流起泡器，分流起泡器与直饮水管连接固定形成中间出直饮热水、周边出冷热水。

进一步，直饮控制阀为自动复位阀，自动复位阀内设有复位弹簧，自动复位阀上设有限位机构，限位机构与龙头本体的限位孔配合，限位机构包括复位触头及相连接限位销，限位销与限位孔配合实现锁止，复位触头的触头端伸出至直饮控制阀外，按压复位触头使限位销脱离龙头本体限位孔，同时旋转直饮控制阀形成打开状态使水流形成通路，松开直饮控制阀后自动回复锁止位。

进一步，即热式热饮机包括一外壳，加热内胆和储气室设置在外壳内，加热内胆连接的出水管头延伸到外壳外，进水管穿过外壳连接在加热内胆底部，进水管所在进水管路上设有储气室，该储气室具有可收缩的内腔，内腔与进水管路相通，进水管进水时，储气室内腔在水流作用下负压收缩，进水管关闭，储气室吸吮内胆的水使加热内胆在水面之上形成安全空间。

进一步，储气室为文丘里盒，文丘里盒内设有储气垫，储气垫与一侧盒壁形成收缩腔室，收缩腔室的气流通道通过文丘里接头与第一进水管和第二进水管连通，第一进水管、文丘里接头及第二进水管依次连接形成进水管路。

进一步，加热内胆包括底部电热盘和内胆，电热盘通过激光焊接方式与内胆结合形成储水胆，电热盘上设有进水口，进水口与进水管连接，进水口的内胆侧设有冷热水分层器，进水口进入的冷水由底往上推动内胆加热后热水自出水接头向外排出形成无压式热水流，冷热水分层器包括顶面和支架，顶面正对着电热盘的进水口，顶面通过支架固定在电热盘上，支架侧面设有一个以上的水口与进水口相通实现进入的冷水与内胆热水分层布局。

进一步，加热内胆的内胆为一体拉伸成型，内胆内设有ntc热敏电阻，该ntc热敏电阻设置于内胆顶部，内胆外套有保温胆，电热盘外置发热管和过热感应装置，电热盘上设有伸入到内胆的防干烧浮球阀，内胆具有出水口，出水口设置内胆顶部，出水口通过管道连接至三合一水龙头的直饮水管进口，内胆出水口同时作为排气口，通过管道连接到三合一水龙头的直饮水管进口进行排气。

进一步，外壳内设有储气室支撑架及内胆支撑架，储气室支撑架固定储气室，储气室之前的进水管路上设有减压阀，该减压阀与净水器形成二重减压用于对进水压力的降解实现内胆热水的无压式排出，净水器包含一级滤芯，外壳包括中间箱体及与箱体配合的顶盖和底盖，外壳内设有电路板用于控制整个装置电路，电路板与机械开关或触摸屏电联接实现电源及温度控制。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明三合一水龙头与净水器、即热式热饮机配合，三合一水龙头厨房水池上面，净水器、即热式热饮机置于水也下面并通过水管连接，本发明水龙头用于向用户提供冷水、热水、和直饮开水，其中冷热水用于日常洗涤，直饮开水由直饮控制阀控制出水可以直接泡茶、泡咖啡等。

2、本发明的龙头本体为一体加工成型，龙头本体内各流道布局合理，出水管路采用管中套管的方式实现普通厨房用水金属管和饮用水硅胶管（直饮水管）一体式，且采用一体式的分流起泡式实现不同水路间不混杂实现健康取水，其中所述硅胶管作为饮用开水导水管是基于健康用水，及防烫目的。

3、本发明即热式热饮机通过文丘里效应实现储水胆满水时水自动转移，保护内胆加热开水容易溢出的问题，储水胆的内胆一改现有分体拼接式，采用一体拉伸成型方式，解决拼接存在的结构稳定性，整体电热盘通过激光焊接方式与内胆结合形成储水胆，实现水电分离方式，安全可靠。

4.本发明储水胆的内胆底部置入冷热分层器，即冷水由底往上方式，实现冷热水分层设计，同时置入双重减压装置，满足消费者合理的设备的体验效果，且节能，减耗。

附图说明

图1是本发明系统实施例图。

图2是本发明水龙头示意图。

图3是本发明分水接头装配示意图。

图4是本发明出水管与龙头本体装配图。

图5是本发明水龙头剖面图。

图6是本发明水龙头另一剖面图。

图7是本发明即热式热饮机示意图。

图8是本发明即热式热饮机分解图。

图9是本发明即热式热饮机移除顶盖示意图。

图10是本发明即热式热饮机分层器位置剖面图。

图11是本发明即热式热饮机的进水管路与储气室剖面图。

图12是本发明即热式热饮机另一实施例示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例：请参阅图1至图12，一种三位一体直饮水系统，包括三合一水龙头1、即热式热饮机2、净水器3，三合一水龙头1通过管道依次与净水器3、即热式热饮机2连接形成滤水热饮回路，其中三合一水龙头1包括龙头本体11、混水控制阀12、直饮控制阀13、出水管14，龙头本体11两侧安装混水控制阀12、直饮控制阀13，出水管14设置龙头本体11的顶部，龙头本体11进水端设有冷水入口、冷水出口，直饮水管15自龙头本体进水端穿过龙头本体11并向出水管出水口延伸形成管中套管结构；即热式热饮机2包括加热内胆和相连接的储气室201，储气室201在文丘里效应下能吸吮加热内胆的水使内胆在水面之上形成安全空间用于保护内胆加热所导致开水溢出；三合一水龙头1通过直饮控制阀13控制冷水进入、过滤、加热并流出开水，进入龙头本体11的冷水经过直饮控制阀13及回流道1103返回到冷水出口，冷水出口直接连接到净水器3、即热式热饮机2后形成过滤开水，即热式热饮机2的出水口连接在直饮水管进口并排出。

请参阅图1至图6，龙头本体11的进水端设有热水入口，其与冷水经过混水控制阀12控制直接由出水管14与直饮水管15之间并由出水管口排出冷水或热水或冷热混合水，直饮水管15穿过龙头本体11自进水端向出水端的直通孔道。本发明出水管14密封连接于龙头本体出水接口1101并由封盖17固定，龙头本体11出水接口内有凸台，直通孔道设置于凸台中心，直通孔道一侧的凸台面上设有冷热水流道1102出口，直饮水管采用硅胶管为热水导水管并通过分水接头连接形成。直饮水管15包括一分水接头16，分水接头16固定在出水管14的进水端，分水接头16具有缺口1610以供进冷热混合水进入出水管与直饮水管之间管道。分水接头16包括接头管及套于接头管上的分水盖161，分水盖将接头管分成上接头管162和下接头管163分别连接上直饮管和下直饮管，分水盖161与出水管14连接，上接头管位于出水管内，下接头管163密封插接到龙头本体11直通孔道内，分水盖161上设有缺口1610，出水管14向下形成延伸部1401，延伸部支撑在龙头本体出水接口内凸台上以使分水盖161与冷热水流道1102出口保持间距。龙头本体11冷水入口向本体内形成τ型流道，其中τ型流道一侧向混水控制阀12延伸，τ型流道一侧向直饮控制阀13延伸，龙头本体连接的出水管在出水口处设有分流起泡器18，分流起泡器与直饮水管15连接固定形成中间出直饮热水、周边出冷热水。直饮控制阀13为自动复位阀，自动复位阀内设有复位弹簧131，自动复位阀上设有限位机构132，限位机构与龙头本体的限位孔1104配合，限位机构132包括复位触头1321及相连接限位销1322，限位销与限位孔配合实现锁止，复位触头的触头端伸出至直饮控制阀外，按压复位触头使限位销脱离龙头本体限位孔，同时旋转直饮控制阀13形成打开状态使水流形成通路，松开直饮控制阀后自动回复锁止位。

请参阅图1、图7至图12，即热式热饮机2包括一外壳202，加热内胆和储气室201设置在外壳内，加热内胆连接的出水管头203延伸到外壳外，进水管穿过外壳连接在加热内胆底部，进水管所在进水管路上设有储气室201，该储气室具有可收缩的内腔，内腔与进水管路相通，进水管进水时，储气室内腔在水流作用下负压收缩，进水管关闭，储气室吸吮内胆的水使加热内胆在水面之上形成安全空间。储气室201为文丘里盒，文丘里盒内设有储气垫213，储气垫与一侧盒壁形成收缩腔室，收缩腔室的气流通道通过文丘里接头215与第一进水管28和第二进水管连通216，第一进水管、文丘里接头及第二进水管依次连接形成进水管路。加热内胆包括底部电热盘225和内胆228，电热盘225通过激光焊接方式与内胆228结合形成储水胆，电热盘225上设有进水口204，进水口与进水管连接，进水口的内胆侧设有冷热水分层器205，进水口进入的冷水由底往上推动内胆加热后热水自出水接头向外排出形成无压式热水流，冷热水分层器205包括顶面和支架，顶面正对着电热盘的进水口，顶面通过支架固定在电热盘上，支架侧面设有一个以上的水口与进水口相通实现进入的冷水与内胆热水分层布局。加热内胆的内胆228为一体拉伸成型，内胆内设有ntc热敏电阻227，ntc热敏电阻采用100k以上的电阻，优选150k的热敏电阻，该ntc热敏电阻设置于内胆顶部，内胆外套有保温胆27，电热盘225外置发热管和过热感应装置，过热感应装置为突跳式温控器224，电热盘上设有伸入到内胆的防干烧浮球阀226，内胆具有出水口，出水口设置内胆顶部，出水口通过管道连接至三合一水龙头1的直饮水管5进口，内胆出水口同时作为排气口，通过管道连接到三合一水龙头的直饮水管进口进行排气，避免龙头出口的滴水问题。外壳202内设有储气室支撑架211及内胆支撑架222，储气室支撑架固定储气室201，储气室之前的进水管路上设有减压阀，该减压阀与净水器形成二重减压用于对进水压力的降解实现内胆热水的无压式排出，净水器包含一级滤芯，外壳包括中间箱体26及与箱体配合的顶盖24和底盖217，外壳内设有电路板210用于控制整个装置电路，电路板与机械开关231或触摸屏206电联接实现电源及温度控制。图12是本发明数码式饮水机示意图，采用触摸屏206进行电源或温度调节控制。

图2中各部件明细如下：螺母21，热水装饰圈22，冷水装饰圈23，顶盖24，进水接头25，箱体26，保温胆27，进水管28，电源开关29，电路板210，储气室支架211，储气室侧壁212，储气垫213，储气室端盖214，文丘里接头215，进水管216，底盖217，脚垫218，螺丝219，螺母220，m3螺母221，内胆支撑架222，端子223，突跳式温控器224，电热盘225，防干烧浮球阀226，ntc热敏电阻227，内胆228，电源指示灯229，双档温度开头230，插座231，温度指示灯232，热敏电阻螺母233。

本发明优化了水龙头结构并实现其优越性能，优化了即热开水饮水机结构及性能，并合理设置了净水器由前置改为后置的水处理方式，此不仅可以优化水资源，还可以协助双重减压装备中的一重。因此，本发明通过单品设备的系统组合，完美实现用户所需。

本发明一种三位一体的机器，包括：即热式开水机2，三合一水龙头1，净水器3，和连接该装置主体的管道端口，和该水龙头的管道端口之间的多个水管。其中：一种智能即时式热饮机，包括外框架，连接管道，加热内胆、保温胆，储气室201；其中加热内胆分为不锈钢胆和发热盘，所述不锈钢胆内设置热敏电阻，顶部设置有热水出水口（排气口共用功能）；所述发热盘225上设冷热水分层器205，反干烧浮球阀226，外置发热管和过热感应装置。保温胆27套合于228内胆；外框架套合于保温胆，外框架的立柱上固定有储气室201。储气室一端通过连接管道连接于进水阀，另一端通过连接管道连接于内胆进水法兰；出水口通过连接管道连接出水阀至水龙头；所述排气口通过出水口相同连接管道连接到水龙头进行排气。本发明智能热饮机，通过进水法兰（冷热水分层器、进水口）及阀门的设置，能够使热水不会和冷水相混合，实现冷热水的分层，避免了饮水时取用的热水是生熟水混合的，确保饮水卫生。

本发明的三合一水龙头1包括冷热普通自来水阀，开水阀，双流道总出水口，并具有龙头第一进水端，龙头第二进水端，龙头第一出水端，和龙头第二出水端；该水管包括第一管道，第二管道，第三管道，第四管道。本发明用于向用户提供冷水，热水，和直饮开水，及通过水龙头内部水分流和后置净水器设置方式，实现无压力式直饮开水的取水，避免用户取水时因脉冲，水压造成的热水喷溅而对人体烫伤。

本发明工作原理如下：

1.通过水龙头左右把手来实现（如图1所示）：1）右边把手（混合阀芯即混水控制阀12）控制普通冷热水的洗涤用途；2）左边把手（快装式带有弹簧回位功能快开阀芯即直饮控制阀13）控制普通冷水进入净水器；

2.通过打开龙头左边把手，普通冷水进入净水器3，过滤后净水进入加热设备（即热式热饮机2）；

3.水装满机器储水胆（加热内胆）后，会启动加热程序加热至消费者所设定的温度；

4.首次加热时间为10分钟内，而后通过再次打开龙头左边把手，通过冷水挤压方式，热水由机器储水胆自下而上通过龙头所装置的硅胶管直通式进入龙头所设定的第二出水流道，消费者可在取得约1.5升或200ml容量的咖啡杯约80杯左右，机器内水温会下降至90度左右，此时，机器会自己启动加热，约需2分钟便可达到96度或98度（依消费者所设定）。

本发明结构特点如下：

1.在三合一水龙头第一进水道（普通冷水），第二进水道（普通热水），第三进水道（普通冷水）和第二出水道（开水即直饮热水）上进行了合理的结构布局及水道让位处理，将第一进水道和第三进水道形成τ型冷水流道只外接一冷进水管即可；实现了第二出水道的管道由出水口直通龙头本体至加热设备的开水出水口中（直饮水管设置），实现了热衰，实现了龙头本体第二出水道的优化，实现了蒸汽的顺畅由第二出水道外排。

3.水龙头出水口采用180度转动方式，避免了第二出水流道管扭曲或打折而造成出气及出水堵塞，同时也实现龙头的定位及安全考虑，龙头左侧把手控制阀采用一体式阀芯，更便于每一位消费者自由装卸及diy售后。

4.因龙头第二出水流道直通式的设计，及三位一体系统的工作原理，即前置龙头+净水器+加热设备为一整体体系，实现了所谓无压式的开水出水方式，相比传统的产品，更安全，更合理。

5、本发明自动复位阀控制直饮热水流出，出水时，按压限位机构同时旋转阀体形成打开状态，松开阀体后自动回复锁止位，以防止小孩误转动而引起热水烫伤，具有二次保险、安全可靠等效果。

6、本发明储水胆的内胆一改现有分体拼接式，采用一体拉伸成型方式，解决拼接存在的结构稳定性，整体电热盘通过激光焊接方式与内胆结合形成储水胆，实现水电分离方式，安全可靠。

7.本发明储水胆的内胆底部置入冷热分层器，即冷水由底往上方式，实现冷热水分层设计，同时置入双重减压装置，其一：实现2.4l储水胆热水有效使用率为1.5l，其二同时因文丘里的合理效应，储水胆在加热后不易因热胀冷缩而产生爆压隐患，其三满足消费者合理的设备的体验效果，且节能，减耗。

8.本发明采用150k热敏电阻，使设备的温度控制更精准，实现2度以下的标准误差需求，不致于使设备内的水过于沸腾而喷水等安全隐患。

本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或近似的结构设计或在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案，均在本发明的保护范围之内。