一种饮水机的制作方法

本实用新型涉及一种电热装置，尤其是一种饮水机。

背景技术：

在日常生活中，人们习惯于将水烧沸后饮用，而现有的饮水装置在将水沸腾后，需要自然冷却，一杯约250ml的90℃以上高温水在室温(25℃)环境中自然冷却到60℃大约需要30分钟，等待时间较长。而普通的饮水装置容积为2-5升，将水烧沸后再冷却至饮用温度需要等待更长的时间，特别是在炎热的夏天，人们需要随时的补充水分，加热大量水再等待其冷却使得人们饮用适宜温度的开水的效率十分低下。

现有技术中提供了一些冷却沸水的装置，但这些装置往往在将水烧沸后直接冷却，忽视了人们对沸水的需求，如冲泡咖啡、茶叶、饮品、药物等，并不能同时提供沸水和冷却水，失去了饮水装置的最原始的为人们提供沸水的设计目的。

公告号为CN 205162857U的中国实用新型专利提供了一种自动降温的电开水瓶，包括水箱、加热装置、控制电路板、出水装置以及水泵，使用时，利用水的流动及增大与空气接触的面积降低热水的温度，但其循环管路直行穿过散热片，冷却效率不高，且其出水口连接在循环管路的控制阀上，控制阀易损坏，也不能同时提供沸水和冷却水。

公告号为CN 202154536U的中国实用新型专利提供了一种可制冷的速饮机，包括控制电路、蓄水箱、出水阀和产生沸水的加热容器。该实用新型仅提供了90℃和60℃的冷却温度，不能提供其他温度的饮用水。

公告号为CN 202919955U的中国实用新型专利提供了具有封闭循环冷却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、磁化部件、控制部件、人机界面。该实用新型结构非常复杂，并且同样存在出水口连接在循环管路的控制阀上，控制阀易损坏，也不能同时提供沸水和冷却水的问题。

技术实现要素：

为了解决日常饮用适宜温度开水的效率低下、沸水和冷却水不能同时提供的问题，本实用新型提供了一种饮水机，包括储水部、加热单元及循环单元，其中加热单元设置为加热储水部内盛装的液体，循环单元设置为对储水部内盛装的液体进行循环冷却，其包括循环管路，循环管路设置有冷却单元。

储水部设有第一开口、第二开口和第三开口，其中第一开口连接出水管，出水管与出水嘴连接用于出水，第二开口连接循环管路的入水端，第三开口连接循环管路的出水端。

进一步地，循环单元还包括散热片，散热片包括散热基板，循环管路贯穿散热基板构成散热冷却流道，优选地，散热冷却流道为蛇形。蛇形的散热冷却流道增大了水与散热基板的接触面积，减缓了水在散热片中的流速，有助于提高散热效率。

更进一步地，散热基板上设有散热翅片，单个散热翅片的有效散热面积为100-200cm²。再进一步地，散热基板上设有若干个散热翅片，考虑到本实用新型的应用场景，散热翅片优选10-15片，特别优选13片，单个散热翅片的有效散热面积优选150-180cm²。散热翅片较大的散热面积有助于加快散热基板的热传递，提高散热效率。

进一步地，散热片的一侧设有风源，风源用于风力驱散聚集在散热片周围的热量。其中，风源优选小型风机或风扇，与循环单元同时使用，在风力作用下使得热量不会聚集在散热片周围，加快散热。

进一步地，散热片浸没于冷却液中。其中，冷却液可以是水，也可以是比热容较高的混合液体，如乙二醇型冷却液，用于加快散热片的热量散失。

进一步地，出水嘴高于储水部内允许的最高液位。即在储水部装满水时，出水嘴处在压强的作用下不会发生漏水。

进一步地，循环管路上设有第一水泵，出水管上设有第二水泵。优选地，第一水泵设置在循环管路的入水端。

更进一步地，第二开口的位置高于第三开口。

进一步地，加热单元还包括加热组件，用于加热储水部中的水。优选地，加热组件可以是加热管。

更进一步地，加热组件的功率为1500-2000W，优选1800W；储水部的容积为400-1000ml，优选500ml。由比热容的定义可知，将某物质的变化同样的温度，吸收或释放的热量和其质量呈正相关，又因为在电学中能量与功率和时间有关，因此较小的水容量以及较大的加热功率可以使得烧水效率提高，达到冷水速热的效果，同时较小的水容量使得冷却时循环周期较小，更有助于实现速冷。

可选地，储水部可以是加热煲、不锈钢内胆或热水胆。

可选地，本实用新型提供的饮水机还可以在储水部内部设置液位计，用于限定水量；和/或在储水部内部设置温控器，用于在水达到沸点时自动停止加热；和/或在第一开口和/或第二开口或第三开口处设置阀门，如电磁阀、管道阀或手动阀等，用于控制水的流向。

需要说明的是，本实用新型所述饮水机，可以理解为用于饮水的机器，包括但不限于桶装水饮水机、速冷饮水机、速冷电热水壶、速冷电热养生壶等。

本实用新型的有益之处在于：

1、本装置的出水口与储水部直接连接，需要沸水时，水烧沸后直接从出水管出水即可，无需另有其他操作或设置。

2、需要冷却水时，高温水流入循环管路，流经散热片，在蛇形冷却流道、散热基板、散热翅片和风源或冷却液的作用下实现快速散热，再流回储水部，达到速冷的效果。

3、储水部的容积较小，加热组件的功率较大，使得烧水效率提高，达到速热的效果，同时较小的水容量使得冷却时循环周期较小，更有助于实现速冷。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例的散热片的立体图；

图4是本实用新型优选实施例的散热片的主视图；

图5是本实用新型优选实施例的散热片的左视图；

图6是本实用新型优选实施例的散热片的俯视图；

图7是图3中散热片沿A-A面的剖面图。

图中：1、储水部；2、循环管路；3、出水管；4、散热片；5、风源；6、冷却液；7、第一水泵；8、第二水泵；9、加热组件；11、冷却流道；12、散热翅片；13、散热基板。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本实用新型的整体构思，下面结合说明书附图以实施例的方式进行详细说明。

需要说明的是，本实用新型所述饮水机，可以理解为用于饮水的机器，包括但不限于桶装水饮水机、速冷饮水机、速冷电热水壶、速冷电热养生壶等。

实施例1

本实施例提供了一种饮水机，如图1所示，包括加热单元和循环单元，其中，加热单元包括储水部1，可选地，储水部1可以是加热煲、不锈钢内胆或热水胆，视不同的应用场景而定，在本实施例中优选加热煲。

储水部1设有第一开口、第二开口和第三开口，循环单元包括循环管路2，其中，第一开口连接出水管3，其中出水管3与出水嘴连接用于出水，第二开口连接循环管路2的入水端，第三开口连接循环管路2的出水端。优选地，出水嘴高于储水部内允许的最高液位，即在储水部1装满水时，出水嘴处在压强的作用下不会发生漏水。在如图1所示的实施例中，第一开口和第二开口设在储水部1的底部，有利于在出水或循环冷却水时储水部1中的水在重力和压强的作用下全部流入管路中，在其他的实施方式中，也可将第一开口和第二开口设置在储水部1的侧面。

循环管路2上设有第一水泵7，出水管3上设有第二水泵8，用于在水流动时提供动力，优选地，第一水泵7设置在循环管路2的入水端。当水被加热后，若需取热水，则第二水泵8开启，水由出水管3流出；若需冷却水，则第一水泵7开启，热水由第二开口进入循环管路2，由第三开口流回储水部1实现循环冷却，再开启第二水泵8，由出水管3流出冷却水。

在一种实施方式中，第二开口的位置高于第三开口，即循环管路2的入水端高于循环管路2的出水端，在第一水泵7的作用下，储水部1中的水由入水端进入循环管路2，再由出水端流回储水部1。在此方式下，通常要求储水部1内的水的液面高于第二开口。

在另一种实施方式中，还可以在储水部1内部设置液位计，如液位传感器、静压液位计或监测水位的U型管等，用于限定水量。还可以在第一开口和/或第二开口或第三开口处设置阀门，如电磁阀、管道阀或手动阀等，用于控制水的流向。

循环单元还包括散热片4，散热片4包括散热基板13，循环管路2贯穿散热基板13构成散热冷却流道11，优选地，散热冷却流道11为蛇形。如图7所示，蛇形的散热冷却流道11包括若干个直流部和弯曲部，有助于增大水与散热基板13的接触面积，减缓水在散热基板13中的流速，使高温水流入散热冷却流道11时与散热片4进行充分的热量交换，有助于提高散热效率。

如图3所示，散热基板13上设有若干个散热翅片12，单个散热翅片12的有效散热面积为100-200cm²，优选150-180cm²，考虑到本实用新型的应用场景，散热翅片优选10-15片，特别优选13片，如图4、图5、图6所示。高温水在循环冷却时，通过散热冷却流道11将热量传递给散热基板13，再经过散热基板13传递给散热翅片12，散热翅片12较大的散热面积有助于加快散热基板13的热传递，提高散热效率。

在本实施例中，散热片4的一侧设有风源5，风源5用于风力驱散聚集在散热片4周围的热量。其中，风源优选小型风机或风扇，与循环单元同时使用，在风力作用下使得热量不会聚集在散热片周围，加快散热。

加热单元还包括加热组件9，用于加热储水部1中的水。优选地，加热组件可以是加热管。在另一种实施方式中，储水部1内部可以设置温控器，在水达到沸点时自动停止加热。

由比热容的定义可知，将某物质的变化同样的温度，吸收或释放的热量和其质量呈正相关，即

c＝Q/(m×ΔT)，

其中，c：比热容；Q：吸收或释放的热量；m：质量；ΔT是温度变化值。即将液态水由室温加热到沸腾，或由高温降至一定温度，吸收或释放的热量与水的质量相关，其中，m水＝ρ水×V水。又因为在电学中能量与功率和时间相关，即

Q＝P×t，

其中，Q：吸收的热量；P：加热功率；t：加热时间。则有：

t＝c水×ρ水×V水×ΔT/P，

因此较小的水容量以及较大的加热功率可以使得烧水效率提高，达到冷水速热的效果，同时较小的水容量使得冷却时循环周期较小，更有助于实现速冷。其中，加热组件9的功率为1500-2000W，优选1800W，储水部1的容积为400-1000ml，优选500ml。因此在一般状况下，该饮水机将水从室温烧沸的时间约为1-4分钟，将沸水循环冷却至60℃的时间约为30-90s；采用该优选参数的饮水机，将水烧沸的时间约为1分半钟，将沸水循环冷却至60℃的时间约为50s，具有很好的速热以及速冷效果。

实施例2

如图2所示，实施例2与实施例1的区别在于，散热片进行散热的方式为将散热片浸没于冷却液6中，其中冷却液可以是水，也可以是比热容较大的溶液，如乙二醇型冷却液。优选地，内置冷却液的容器是敞口的，一方面有助于散热片的安装，另一方面有助于冷却液自身的降温。在具体的应用场景中，如速冷饮水装置，可将该冷却液固定放置，使其不易倾倒，避免了使用时的安全问题。

该实施例提供的饮水机，以冷却液对散热片进行散热的方式，高效地吸收聚集在散热片周围的热量，从而达到迅速冷却循环管路中的高温水的效果。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。