CN105411399B - 饮水机密闭加热装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种饮水机密闭加热装置及方法，包括内胆、加热盘、进水管道和出水管道，所述加热盘用于加热内胆，所述内胆上设有进水口和出水口，所述进水口与进水管道连接，所述出水口和出水管道连接，其特征在于：所述内胆密闭设置，所述饮水机密闭加热装置还包括进水开关、出水开关和控制器；所述进水开关连接进水管道，所述出水开关连接出水管道；所述控制器控制进水开关和出水开关的开闭。本饮水机密闭加热装置，内胆中可避免外部空气进入，且能将液体加热至沸腾以上温度而不发生反涌现象。

Description

饮水机密闭加热装置及方法

技术领域

本发明涉及一种加热技术，特别是一种饮水机密闭加热装置及方法。

背景技术

现有的饮水机加热内胆一端直接连通接水桶，另一端连通换气管，换气管与大气连通，当加热内胆工作时，只要内胆处于未满状态，接水桶中的水持续进入内胆，内胆的加热盘根据温度控制加热内盘，加热产生的气体或膨胀从换气管中排出，使内胆中的压力不会过大而使水反涌回接水桶。但此种饮水机存在以下几个问题：1、因内胆非密封，空气中的有害物质可通过换气管进入内胆污染水源，而换气管长期暴露在空气中若不定时清理会产生积灰堵塞影响换气；2、内胆直接连通接水盘和空气，导致该内胆无法将水加热至沸腾，一旦沸腾水即会从接水桶和换气管中反涌；3、加热盘仅根据温度控制加热内胆，会发生同一水源反复加热情况，如未将加热电源关闭，内胆中的水会被持续地反复加热，频繁的水温变化导致水质无法符合饮用健康要求，且当内胆无水时加热盘仍会工作，存在潜在的安全危险。

中国专利申请公告CN104783661A公开了一种负压饮水机，提供了一种向内胆中定量加水并加热的结构，但该结构依旧存在上述的问题1和2。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种饮水机密闭加热装置，内胆中可避免外部空气进入，且能将液体加热至沸腾以上温度而不发生反涌现象。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种饮水机密闭加热装置，包括内胆、加热盘、进水管道和出水管道，所述加热盘用于加热内胆，所述内胆上设有进水口和出水口，所述进水口与进水管道连接，所述出水口和出水管道连接，其特征在于：所述内胆密闭设置，所述饮水机密闭加热装置还包括进水开关、出水开关和控制器；所述进水开关连接进水管道，所述出水开关连接出水管道；所述控制器控制进水开关和出水开关的开闭。内胆密闭设置仅通过进水管道和出水管道与外界连通，当需要加热时进水开关打开，此时因进水管道中充满液体空气不会进入内胆；当加热完成时出水开关打开，此时因出水管道中充满往外排出的液体空气不会进入内胆，当内胆完全排空后关闭出水开关空气即无法再进入内胆。又因进水开关的设置，断开了水桶或接水桶与内胆间的液体连通，即使加热至沸腾，液体也不会直接反涌。

作为优选，还包括缓冲腔和蒸汽单向阀，所述缓冲腔通过蒸汽单向阀连接内胆。缓冲腔的设置防止内胆因加热过程中压力过大发生危险，蒸汽单向阀的设置使缓冲腔中存在的气体无法反流回内胆保证内胆空气的纯净，缓冲腔可密封设置也可与外部出口连接。

进一步地，所述缓冲腔包括气袋，所述气袋由弹性材料组成并与内胆连通。弹体气袋可根据压力大小变化缓冲量，进一步增加加热***的安全性而在完成加热后气袋体积随压力减小，方便凝结后的液体排出。

作为优选，还包括进水单向阀，所述进水开关通过进水单向阀连接进水口。虽因进水开关的设置，断开了水桶或接水桶与内胆间的液体连通，即使加热至沸腾，液体也不会直接反涌，但在内胆较小或水量较满的情况下，进水开关在液体沸腾时会被蒸汽反复冲击，影响进水开关的性能，当压力过大时还可能使进水开关直接失效，因此加入进水单向阀提高加热***的可靠性，同时如果与缓冲腔相配合，加热***的可靠性得到进一步提高。

作为优选，所述出水口设置在内胆的底部，所述出水开关包括水泵，所述水泵与出水口连通。出水口设置在内胆底部当液体加热至沸腾时水不会从出水口涌出，水泵和出水口的设置使液体在排出时充满出水管道，阻止空气进入内胆，且能够保证内胆和出水管道中的液体被排空。

进一步地，还包括出水单向阀，所述出水开关通过出水单向阀与外界连接。出水单向阀保证出水单向阀和出水开关间不存在外部空气，即使液体从出水管道排空后出水开关未关闭，空气也不会从出水管道进入内胆。

作为优选，所述控制器包括水量控制装置和温度控制装置。水量控制装置相较于定时器等控制装置更为精准，温度控制装置保证水量到达既定温度后即时停止加热，避免水量反复加热的情况出现。

进一步地，所述水量控制装置包括浮球开关，所述浮球开关密闭设置并与内胆连通。浮球开关可密闭设置并通过水位变化控制水量，结构简单。

更进一步，所述内胆为中空结构，内胆的竖截面为U型，所述加热盘与内胆底部相接触连接。U型内胆使浮球开关对内胆中的水量变化更为敏感，且内胆和加热盘结构的配合时内胆中的液体更靠近内胆壁，加热盘的热量更快地从内胆壁传递从而加热速度更快。

一种饮水机密闭加热方法，其步骤为：

S1)初始状态下，进水开关和出水开关均处于关闭状态；

S2)控制器接收水量信号和温度信号；

S3)控制器控制进水开关打开，水进入内胆；当水量控制装置检测或计算到水量情况与水量信号相匹配时，控制器控制进水开关关闭；

S4)控制器控制加热盘打开，加热内胆；当温度控制装置检测或计算到水量温度与温度信号相匹配时，控制器控制加热盘停止；

S5)控制器控制出水开关打开，待内胆中的水排空后，控制器控制出水开关关闭。

本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：内胆密闭设置仅通过进水管道和出水管道与外界连通，当需要加热时进水开关打开，此时因进水管道中充满液体空气不会进入内胆；当加热完成时出水开关打开，此时因出水管道中充满往外排出的液体空气不会进入内胆，当内胆完全排空后关闭出水开关空气即无法再进入内胆。又因进水开关的设置，断开了水桶或接水桶与内胆间的液体连通，即使加热至沸腾，液体也不会直接反涌。缓冲腔和进水单向阀的设置使该加热***的安全性得到了保证。蒸汽单向阀、出水口和出水单向阀等设置进一步防止在进水、出水或加热过程中外界空气进入内胆污染水源。而控制装置和内胆结构的改进也使***的安全性得到增加并让控制更为精确加热更快。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的立体结构示意图。

图3为使用本发明的饮水机结构示意图。

标号说明：

内胆1 进水口11 出水口12

加热盘2 进水管道3 进水开关31

进水单向阀32 出水管道4 水泵41

出水单向阀42 缓冲腔5 蒸汽单向阀51

浮球开关6 水温传感器7

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例1：

如图1至3所示，本实施例由密闭的内胆1、加热盘2、进水管道3、出水管道4和缓冲腔5组成，内胆1上部设有连通进水管道3的进水口11，底部设有连通出水管道4的出水口12，进水管道3上设有进水开关31，进水开关31和进水口11间设有进水单向阀32，其中进水开关31和进水单向阀32可用一单向电磁阀替代；出水管道4上设有水泵41，水泵41和外部环境间通过出水单向阀42连接。内胆1密闭设置仅通过进水管道3和出水管道4与外界连通，当需要加热时单向电磁阀41打开，此时因进水管道3中充满液体空气不会进入内胆1；当加热完成时水泵41打开快速抽出内胆1中液体，此时因出水管道4中充满往外排出的液体空气不会进入内胆1，当内胆1完全排空后关闭水泵41，因出水单向阀42的设置空气无法再进入内胆1。内胆1中液体即使加热至沸腾，液体也不会直接反涌，进水单向阀32保证进水开关31不被蒸汽所冲击，且内胆1上部还开设有蒸汽出口，蒸汽出口为一蒸汽单向阀51，蒸汽单向阀51另一端连接缓冲腔5，缓冲腔5内部设有一弹性气袋，当内胆1气压过大或存在水汽时会从蒸汽单向阀51进入缓冲腔5，缓冲腔5中的弹性气袋随压力变化可使体积产生伸缩，当气压较大时气袋表面积变大方便凝结，当气压降低后表面积缩小使液体凝聚排出缓冲腔，蒸汽单向阀51用于防止凝结液体或缓冲腔5中的空气进入内胆1。内胆1的外壁上还设有浮球开关6和水温传感器7，浮球开关6密闭设置与内胆1连通用于检测内胆1内的水量向控制器(图中未示出)发出水量信号，进而控制器控制进水开关31的关闭；水温传感器7用于检测内胆1内的水温向控制器发出温度信号，进而控制器控制加热盘2的关闭。加热盘2紧贴设置在内胆1的底部，从而使热量能更快地传递到内胆1壁面，而内胆1为一中空圆柱形其截面为一U型，待加热液体充满在内胆1壁面间的环形空间内，待加热液体均靠近内胆1壁面从而能更快地进行加热，同时U型壁面的设置使单位水位下水量更少，从而使浮球开关6控制的更为精确。进水开关31、水泵41、浮球开关6和水温传感器7均与控制器连接。其中浮球开关6和水温传感器7等功能均可由定时器或其它手段实现。

本实施例的加热过程如下：

S1)初始状态下，进水开关31和水泵41均处于关闭状态；

S2)控制器接收水量信号和温度信号；

S3)控制器控制进水开关31打开，水进入内胆1；当浮球开关6检测到水量情况与水量信号相匹配时，控制器控制进水开关31关闭；

S4)控制器控制加热盘2打开，加热内胆1；当水温传感器7检测到水量温度与温度信号相匹配时，控制器控制加热盘2停止；

S5)控制器控制水泵41打开，待内胆1中的水排空后，控制器控制水泵41关闭。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种饮水机密闭加热装置，包括内胆、加热盘、进水管道和出水管道，所述加热盘用于加热内胆，所述内胆上设有进水口和出水口，所述进水口与进水管道连接，所述出水口和出水管道连接，其特征在于：所述内胆密闭设置，所述饮水机密闭加热装置还包括进水开关、出水开关和控制器；所述进水开关连接进水管道，所述出水开关连接出水管道；所述控制器控制进水开关和出水开关的开闭，所述出水口设置在内胆的底部；还包括缓冲腔和蒸汽单向阀，所述缓冲腔通过蒸汽单向阀连接内胆，所述缓冲腔包括气袋，所述气袋由弹性材料组成并与内胆连通。

2.根据权利要求1所述的饮水机密闭加热装置，其特征在于：还包括进水单向阀，所述进水开关通过进水单向阀连接进水口。

3.根据权利要求1所述的饮水机密闭加热装置，其特征在于：所述出水开关包括水泵，所述水泵与出水口连通。

4.根据权利要求1至3任一所述的饮水机密闭加热装置，其特征在于：还包括出水单向阀，所述出水开关通过出水单向阀与外界连接。

5.根据权利要求1至3任一所述的饮水机密闭加热装置，其特征在于：所述控制器包括水量控制装置和温度控制装置。

6.根据权利要求5所述的饮水机密闭加热装置，其特征在于：所述水量控制装置包括浮球开关，所述浮球开关密闭设置并与内胆连通。

7.根据权利要求6所述的饮水机密闭加热装置，其特征在于：所述内胆为中空结构，内胆的竖截面为U型，所述加热盘与内胆底部相接触连接。

8.根据权利要求1所述的饮水机密闭加热装置的加热方法，其步骤为：

S1)初始状态下，进水开关和出水开关均处于关闭状态；

S2)控制器接收水量信号和温度信号；

S3)控制器控制进水开关打开，水进入内胆；当水量控制装置检测或计算到水量情况与水量信号相匹配时，控制器控制进水开关关闭；

S4)控制器控制加热盘打开，加热内胆；当温度控制装置检测或计算到水量温度与温度信号相匹配时，控制器控制加热盘停止；

S5)控制器控制出水开关打开，待内胆中的水排空后，控制器控制出水开关关闭。