一种节能型快速制凉开水装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种节能型快速制凉开水装置，其特征在于，包括加热控制系统(5)，热交换器(3)，进水口与热交换器(3)的第一出水口相连接、出水口则与热交换器(3)的第二进水口相连接的加热罐(4)，出水口与热交换器(3)的第一进水口相连接的储水箱(2)，出水口与储水箱(2)的进水口相连接的过滤器(1)，以及设置在热交换器(3)的第二出水口上的出水开关(6)。本实用新型通过热交换器把烧开的开水与冷水进行热量交换，因此本实用新型流出的是凉开水，人们可以直接饮用。同时，本实用新型通过热交换器进行热量交换后的冷水会变为热水，而加热罐则直接把该热水烧为开水，如此则可以降低本实用新型烧制开水所需要的电能。
【专利说明】
一种节能型快速制凉开水装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及饮水机水温处理领域，具体是指一种节能型快速制凉开水装置。
【背景技术】
[0002]水是生命之源，饮用开水可以促进人体新陈代谢，调节体温，增加血液中血红蛋白含量，增进机体免疫功能，提高人体抗病能力，因此饮用开水已成为人们的生活习惯。目前，人们通常使用饮水机烧开水，而现在市面上的饮水机虽然有烧开水功能，但是其烧开水需要消耗很大的电能，并且因为烧沸后的开水温度很高无法立即饮用，所以人们通常在开水中兑入冷水使开水温度降低后再饮用，而这种饮水习惯对身体健康带来很大的不利。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服传统的饮水机烧开水耗电量大，且烧开后的开水无法立即饮用的缺陷，提供一种节能型快速制凉开水装置。
[0004]本实用新型的目的通过下述技术方案实现:一种节能型快速制凉开水装置，包括加热控制系统，热交换器，进水口与热交换器的第一出水口相连接、出水口则与热交换器的第二进水口相连接的加热罐，出水口与热交换器的第一进水口相连接的储水箱，出水口与储水箱的进水口相连接的过滤器，以及设置在热交换器的第二出水口上的出水开关;所述加热罐的内部还设置有加热器和温度传感器，所述加热器和温度传感器则均与加热控制系统相连接。
[0005]进一步的，所述加热控制系统主要由电源电路，处理芯片U2，串接在处理芯片U2和电源电路之间的采样电路，以及与处理芯片U2相连接的触发电路组成。
[0006]其中，电源电路包括变压器T，二极管整流器U，三端稳压器Ul以及电容Cl;所述电容Cl的正极与二极管整流器U的正极输出端相连接、其负极则与二极管整流器U的负极输出端相连接;所述三端稳压器Ul的IN管脚与电容Cl的正极相连接、其OUT管脚则与采样电路相连接、其GND管脚接地;所述变压器T的副边电感线圈的非同名端与二极管整流器U的一个输入端相连接、变压器T的副边电感线圈的同名端则与二极管整流器U的另一个输入端相连接，所述变压器T的原边电感线圈的同名端和非同名端则接220V市电。
[0007]所述采样电路由三极管VTl，电容C2，P极与三端稳压器Ul的OUT管脚相连接、N极则与处理芯片U2的RE管脚相连接的二极管Dl，串接在二极管Dl的N极和三极管VTl的发射极之间的电阻R2，正极与三极管VTl的集电极相连接、负极则与处理芯片U2的DIS管脚相连接的电容C4，N极与三极管VTI的集电极相连接、P极则与电容CI的负极相连接的二极管D2，正极与电容C2的正极相连接、负极则与处理芯片U2的TRI管脚相连接的电容C3，一端与处理芯片U2的GND管脚相连接、另一端接地的电阻R3，以及一端与二极管Dl的N极相连接、另一端则与电容C2的正极一起形成信号输入端的电位器Rl组成;所述电容C2的负极同时与电容Cl的负极和触发电路相连接;所述信号输入端则与温度传感器相连接;所述电位器Rl的控制端则与二极管Dl的N极相连接;所述处理芯片U2的THR管脚与三极管VTl的基极相连接、其VCC管脚则同时与二极管Dl的N极和触发电路相连接、其OUT管脚则与触发电路相连接。
[0008]所述触发电路由三极管VT2，三极管VT3，放大器Pl，放大器P2，P极与放大器Pl的输出端相连接、N极则经电阻R4后与三极管VT3的基极相连接的二极管D3，P极与放大器P2的输出端相连接、N极则与二极管D3的N极相连接的二极管D4，P极与放大器P2的负极相连接、N极则经指示灯XL后与三极管VT3的集电极相连接的二极管D5，以及与二极管D5相并联的继电器K组成;所述三极管VT2的基极与处理芯片U2的OUT管脚相连接、其发射极则与放大器Pl的正极相连接、其集电极则与放大器P2的正极相连接;所述放大器P2的负极与电容C2的负极相连接、其输出端则与放大器PI的负极相连接;所述三极管VT3的发射极与处理芯片U2的VCC管脚相连接;所述继电器K的常开触点K-1的输入端与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、其输出端则与变压器T的原边电感线圈的非同名端一起形成输出端并与加热器相连接。
[0009]为了更好的实施本实用新型，所述的三端稳压器Ul优选为7809型集成稳压芯片，所述处理芯片U2则优选为NE555集成芯片。
[0010]本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0011](I)本实用新型通过热交换器把烧开的开水与冷水进行热量交换，因此本实用新型流出的是凉开水，人们可以直接饮用。
[0012](2)本实用新型通过热交换器进行热量交换后的冷水会变为热水，而加热罐则直接把该热水烧为开水，如此则可以降低本实用新型烧制开水所需要的电能。
[0013](3)本实用新型通过加热控制系统自动对加热器进行控制，当水温达到开水的温度时自动停止加热，如水温达不到开水的温度时则自动开启。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0015]图2为本实用新型的加热控制系统的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式并不限于此。
[0017]实施例
[0018]如图1所示，本实用新型的节能型快速制凉开水装置，包括过滤器I，储水箱2，热交换器3，加热罐4，温度传感器41，加热器42，加热控制系统5以及出水开关6。
[0019]其中，过滤器I的出水口通过输水管与储水箱2的进水口相连接，因此自来水经过过滤器I过滤后流入到储水箱2储存。该储水箱2的出水口则通过输水管与热交换器3的第一进水口相连接，加热罐4的进水口通过热水进水管7与热交换器3的第一出水口相连接，该加热罐4的出水口则通过开水输水管8与热交换器3的第二进水口相连接。该出水开关6则设置在热交换器3的第二出水口上，而温度传感器41和加热器42均设置于加热罐4的内部并与加热控制系统5相连接。
[0020]该热交换器3采用传统的换热器，其可以使热量从热流体传递到冷流体。因此，当加热罐4内的水被烧开后，只要打开出水开关6，开水从开水输水管8进入热交换器3;而储水箱2内的冷水经输水管后也输入到热交换器3内并与开水进行热量交换，经过热量交换后的开水为凉开水，而冷水则变为热水由热水进水管7输送到加热罐4。
[0021]另外，为了确保从加热罐4的出水口流出的为开水，该热水进水管7的出水端需伸入到加热罐4的底部，而该开水输水管8的进水端则需设置在加热罐4内部的上侧。因为热水的密度比沸腾开水的密度大，所以从热交换器3流出的热水会在沸腾开水的下方，如此则可以确保开水先从加热罐4的出水口流出。
[0022]为了更好的实施本实用新型，该加热器42可以采用加热丝来实现并可以呈螺旋状铺设在加热罐4的底部。因为水温越高，水的密度越小，在加热过程中高温热水会往上浮，而低温热水则下沉，如此则可以提高烧水的效率。同时，该温度传感器41固定在加热罐4内部上侧的罐壁上，其可检测加热罐4上侧的水温是否达到沸腾的温度，即其可以检测加热罐4的出水口流出的是否为开水。当传感器41检测到加热罐4上侧的水温达不到沸腾温度时，其发送信号给加热控制系统5，使加热控制系统5控制加热器42工作。
[0023]如图2所示，所述加热控制系统5主要由电源电路，处理芯片U2，串接在处理芯片U2和电源电路之间的采样电路，以及与处理芯片U2相连接的触发电路组成，为了更好的实施本实用新型，所述处理芯片U2优选为NE555集成芯片。
[0024]其中，该电源电路可以把220V交流市电转换为12V直流电提供给后续电路。该电源电路包括变压器T，二极管整流器U，三端稳压器Ul以及电容Cl。连接时，该电容Cl的正极与二极管整流器U的正极输出端相连接、其负极则与二极管整流器U的负极输出端相连接。所述三端稳压器Ul的IN管脚与电容CI的正极相连接、其OUT管脚则与采样电路相连接、其GND管脚接地。所述变压器T的副边电感线圈的非同名端与二极管整流器U的一个输入端相连接、变压器T的副边电感线圈的同名端则与二极管整流器U的另一个输入端相连接，所述变压器T的原边电感线圈的同名端和非同名端则接220V市电。为了达到更好的实施效果，所述三端稳压器Ul优选为7809型集成稳压芯片。
[0025]所述采样电路由三极管VTl，电容C2，电容C3，电容C4，电位器Rl，电阻R2，电阻R3，二极管Dl以及二极管D2组成。
[0026]连接时，二极管Dl的P极与三端稳压器Ul的OUT管脚相连接、其N极则与处理芯片U2的RE管脚相连接。电阻R2串接在二极管Dl的N极和三极管VTl的发射极之间。电容C4的正极与三极管VTl的集电极相连接、其负极则与处理芯片U2的DIS管脚相连接。二极管02的~极与三极管VTI的集电极相连接、其P极则与电容Cl的负极相连接。电容C3的正极与电容C2的正极相连接、其负极则与处理芯片U2的TRI管脚相连接。电阻R3的一端与处理芯片U2的GND管脚相连接、其另一端接地。电位器Rl的一端与二极管Dl的N极相连接、其另一端则与电容C2的正极一起形成信号输入端并与温度传感器41相连接。
[0027]同时，所述电容C2的负极同时与电容Cl的负极和触发电路相连接;所述电位器Rl的控制端则与二极管Dl的N极相连接;所述处理芯片U2的THR管脚与三极管VTl的基极相连接、其VCC管脚则同时与二极管DI的N极和触发电路相连接、其OUT管脚则与触发电路相连接。
[0028]该温度传感器41可采用负温度系数的热敏电阻，当水温低于沸腾温度时热敏电阻的阻值升高，处理芯片U2的TRI管脚为低电平，而OUT管脚则由低电平输出变为高电平输出，从而使触发电路工作。
[0029]所述触发电路由三极管VT2，三极管VT3，放大器Pl，放大器P2，二极管D3，二极管D4，二极管D5，继电器K以及指示灯XL组成。连接时，二极管D3的P极与放大器Pl的输出端相连接、其N极则经电阻R4后与三极管VT3的基极相连接。二极管D4的P极与放大器P2的输出端相连接、其N极则与二极管03的_及相连接。二极管D5的P极与放大器P2的负极相连接、其N极则经指示灯XL后与三极管VT3的集电极相连接。继电器K则与二极管D5相并联。所述三极管VT2的基极与处理芯片U2的OUT管脚相连接、其发射极则与放大器Pl的正极相连接、其集电极则与放大器P2的正极相连接。所述放大器P2的负极与电容C2的负极相连接、其输出端则与放大器Pl的负极相连接。所述三极管VT3的发射极与处理芯片U2的VCC管脚相连接。所述继电器K的常开触点K-1的输入端与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、其输出端则与变压器T的原边电感线圈的非同名端一起形成输出端并与加热器42相连接。
[0030]当温度传感器42检测到水温低于沸腾温度时，处理芯片U2的OUT管脚输出高电平使三极管VT2和三极管VT3导通，从而使指示灯XL点亮、继电器K得电，这时继电器K的常开触点K-1闭合使加热器42得电工作。当温度传感器42检测到水温达到沸腾温度时，处理芯片U2的OUT管脚输出低电平，这时三极管VT2和三极管VT3截止，指示灯XL熄灭、继电器K失电，继电器K的常开触点K-1重新断开，使加热器42失电不工作。
[0031]具体实施时，加热罐4内的水烧开后只需打开出水开关6，加热罐4内的开水则经热水进水管7流入到热交换器3，而储水箱2内的冷水也进入到热交换器3内并与开水进行热交换。经过热交换后的开水变为凉开水从热交换器3的第二出水口流出，而经过热交换后的冷水则变为热水输入到加热罐4的底部，因热水的密度比沸腾开水的密度大，所以热水会在沸腾开水的下方，而开水则会先从加热罐4的出水口流出，直至加热控制系统5的指示灯变亮后说明开水已倒完，此时关闭出水开关6，加热器42重新对加热罐4内的水进行加热。
[0032]如上所述，便可很好的实现本实用新型。
【主权项】
1.一种节能型快速制凉开水装置，其特征在于，包括加热控制系统(5)，热交换器(3)，进水口与热交换器(3)的第一出水口相连接、出水口则与热交换器(3)的第二进水口相连接的加热罐(4)，出水口与热交换器(3)的第一进水口相连接的储水箱(2)，出水口与储水箱(2)的进水口相连接的过滤器(I)，以及设置在热交换器(3)的第二出水口上的出水开关(6);所述加热罐(4)的内部还设置有加热器(42)和温度传感器(41)，所述加热器(42)和温度传感器(41)则均与加热控制系统(5)相连接。2.根据权利要求1所述的一种节能型快速制凉开水装置，其特征在于，所述加热控制系统(5)主要由电源电路，处理芯片U2，串接在处理芯片U2和电源电路之间的采样电路，以及与处理芯片U2相连接的触发电路组成。3.根据权利要求2所述的一种节能型快速制凉开水装置，其特征在于，所述电源电路包括变压器T，二极管整流器U，三端稳压器Ul以及电容Cl;所述电容Cl的正极与二极管整流器U的正极输出端相连接、其负极则与二极管整流器U的负极输出端相连接;所述三端稳压器Ul的IN管脚与电容Cl的正极相连接、其OUT管脚则与采样电路相连接、其GND管脚接地;所述变压器T的副边电感线圈的非同名端与二极管整流器U的一个输入端相连接、变压器T的副边电感线圈的同名端则与二极管整流器U的另一个输入端相连接，所述变压器T的原边电感线圈的同名端和非同名端则接220V市电。4.根据权利要求3所述的一种节能型快速制凉开水装置，其特征在于，所述采样电路由三极管VTl，电容C2，P极与三端稳压器Ul的OUT管脚相连接、N极则与处理芯片U2的RE管脚相连接的二极管Dl，串接在二极管Dl的N极和三极管VTl的发射极之间的电阻R2，正极与三极管VTl的集电极相连接、负极则与处理芯片U2的DIS管脚相连接的电容C4，N极与三极管VTl的集电极相连接、P极则与电容Cl的负极相连接的二极管D2，正极与电容C2的正极相连接、负极则与处理芯片U2的TRI管脚相连接的电容C3，一端与处理芯片U2的GND管脚相连接、另一端接地的电阻R3，以及一端与二极管Dl的N极相连接、另一端则与电容C2的正极一起形成信号输入端的电位器Rl组成;所述电容C2的负极同时与电容Cl的负极和触发电路相连接；所述信号输入端则与温度传感器(41)相连接;所述电位器Rl的控制端则与二极管Dl的N极相连接;所述处理芯片U2的THR管脚与三极管VTl的基极相连接、其VCC管脚则同时与二极管Dl的N极和触发电路相连接、其OUT管脚则与触发电路相连接。5.根据权利要求4所述的一种节能型快速制凉开水装置，其特征在于，所述触发电路由三极管VT2，三极管VT3，放大器PI，放大器P2，P极与放大器Pl的输出端相连接、N极则经电阻R4后与三极管VT3的基极相连接的二极管D3，P极与放大器P2的输出端相连接、N极则与二极管D3的N极相连接的二极管D4，P极与放大器P2的负极相连接、N极则经指示灯XL后与三极管VT3的集电极相连接的二极管D5，以及与二极管D5相并联的继电器K组成;所述三极管VT2的基极与处理芯片U2的OUT管脚相连接、其发射极则与放大器Pl的正极相连接、其集电极则与放大器P2的正极相连接;所述放大器P2的负极与电容C2的负极相连接、其输出端则与放大器Pl的负极相连接;所述三极管VT3的发射极与处理芯片U2的VCC管脚相连接;所述继电器K的常开触点K-1的输入端与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、其输出端则与变压器T的原边电感线圈的非同名端一起形成输出端并与加热器(42)相连接。6.根据权利要求5所述的一种节能型快速制凉开水装置，其特征在于，所述三端稳压器Ul为7809型集成稳压芯片。7.根据权利要求5所述的一种节能型快速制凉开水装置，其特征在于，所述处理芯片U2为NE555集成芯片。
【文档编号】A47J31/44GK205514132SQ201620148286
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月26日
【发明人】王剑, 涂钦泉
【申请人】王剑