热水消毒饮水系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了热水消毒饮水系统，包括热罐、换热器、第一管路切换阀、第二管路切换阀、出水阀、旁通管和电控器；换热器的高温水进口连通热罐出水口，降温水出口连通出水阀的进口，常温水进口接水源，升温水出口连通热罐进水口；第一管路切换阀设置在连通热罐出水口和换热器的高温水进口的管路上，或者设置在连通换热器的降温水出口和出水阀进口的管路上；旁通管的一端连通出水阀的进口，旁通管的另一端连通热罐出水口；第二管路切换阀设置在旁通管上。本发明的管路设置使得系统可以通过高温热水对饮水系统的出水管路和出水阀门定期消毒，能够保证饮水系统出水的细菌总数卫生指标合格，提高了饮水卫生安全性。
【专利说明】热水i肖毒饮水系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热水消毒饮水系统。
【背景技术】
[0002]目前，饮水机已经是使用很普遍的产品，饮水机的基本功能是分水，即将饮用水分配流出，方便用户取用，附加功能是对饮用水进行调温，例如制冷、制热功能，还有将净化功能也集成在其中的产品。例如，现在一些学校用的饮水平台，实际上就是带净化功能和加热功能的饮水机。这种饮水机由于是专门为学校的学生们使用而设计，考虑到能同时满足多人取水的要求，通常都配备几个出水龙头。例如，一台机器上配备6个出水龙头，加热功率也比较大。再考虑到既要防止孩子们热水烫伤，又要对水进行高温加热消毒，还考虑到开水一时不易冷却，而课间休息时间又比较短，以及节能方面的要求，等等，这类饮水机通常具有将水先加热再用流入的常温进水对高温出水进行冷却，然后向学生提供40°C左右的饮用水这一功能，具体结构包括热罐和换热器，热罐内部设有电加热器，其壳体上设有进水管和出水管，换热器内部不设置电加热器，只用于热量交换，即流入热罐的水要先从换热器吸收热量升温后再流入热罐，而流出热罐的热水要先经过换热器放出热量降温后再流向出水龙头。这样设计的好处是，既节能，又能对进水进行高温消毒，因饮用时温度不高，从而便于学生随时饮用。
[0003]但是，流出热罐的热水经换热器放出热量后，其温度往往降低到35°C左右，再流到出水龙头，水温可能进一步降低至30°C左右，这样的温度是细菌繁殖的最佳温度；另一方面，出水龙头直通大气，出水口又经常处于润湿状态，空气中的细菌很容易接触到潮湿的出水嘴，并在那里停留、繁殖，所以，用户使用一段时间后，再检测从出水龙头流出的水，其细菌总数指标基本上都不合格，尤其是在夏季，细菌总数可能会超过标准很多倍。这是细菌在出水管路中长时间繁殖的结果，对于现有技术而言，可以认为，出现这一结果是必然的。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种能够保证出水的细菌总数卫生指标合格，饮水卫生安全性高的热水消毒饮水系统。
[0005]实现本发明目的的第一种技术方案是:热水消毒饮水系统，包括热罐、换热器、第一管路切换阀、第二管路切换阀、出水阀、旁通管和电控器；所述热罐上设有热罐进水口和热罐出水口，热罐上还设有第一电加热器；所述第一电加热器与电控器电联接；所述换热器上设有高温水进口，降温水出口、常温水进口和升温水出口 ；所述高温水进口连通热罐出水口，降温水出口连通出水阀的进口，常温水进口接水源，升温水出口连通热罐进水口 ；所述第一管路切换阀设置在连通热罐出水口和换热器的高温水进口的管路上，或者设置在连通换热器的降温水出口和出水阀进口的管路上；所述旁通管的一端连通出水阀的进口，旁通管的另一端连通热罐出水口 ；所述第二管路切换阀设置在旁通管上。
[0006]所述换热器内部设有换热管，所述换热管为单通道换热管，其一端连通高温水进口，另一端连通降温水出口。
[0007]所述热罐上设有与电控器电联接的热罐温控装置和热罐过热保护装置；所述热罐温控装置为自动复位的纽扣式温控装置，或者温度探头，或者温度传感器；所述热罐过热保护装置为手动复位的纽扣式温控装置，或者为能够探测热罐内有水无水的水探头或浮子开关。
[0008]所述热罐上设有安全阀，安全阀的起跳压力优选不大于0.03MPa。
[0009]所述换热器上设有第二电加热器；所述第二电加热器与电控器电联接。
[0010]所述换热器上还设有换热器温控装置和换热器过热保护装置；所述换热器温控装置为自动复位的纽扣式温控装置，或者温度探头，或者温度传感器；所述换热器过热保护装置为手动复位的纽扣式温控装置，或者为能够探测换热器内有水无水的水探头或浮子开关。
[0011]所述第一管路切换阀、第二管路切换阀和出水阀均为手动阀，或者均为电力控制的电磁阀、电动阀，或者其中一部分是手动阀，其余是电力控制的电磁阀、电动阀。
[0012]热水消毒饮水系统，还包括净化装置；所述净化装置设置在连通换热器的常温水进口和水源的管路上。
[0013]实现本发明目的的第二种技术方案是:热水消毒饮水系统，包括热罐、换热器、第一管路切换阀、第二管路切换阀、出水阀、旁通管和电控器；所述热罐上设有热罐进水口、热罐出水口和第一电加热器；所述第一电加热器与电控器电联接；所述换热器上设有高温水进口，降温水出口、常温水进口和升温水出口 ；所述高温水进口连通热罐出水口，降温水出口连通出水阀的进口，常温水进口接水源，升温水出口连通热罐进水口 ；所述第一管路切换阀设置在连通换热器的常温水进口和水源的管路上；所述旁通管的一端连通水源，旁通管的另一端连通热罐进水口 ；所述第二管路切换阀设置在旁通管上。
[0014]所述换热器内部设有换热管；所述换热管为单通道换热管，其一端连通高温水进口，另一端连通降温水出口。
[0015]所述热罐上设有与电控器电联接的热罐温控装置和热罐过热保护装置；所述热罐温控装置为自动复位的纽扣式温控装置，或者温度探头，或者温度传感器；所述热罐过热保护装置为手动复位的纽扣式温控装置，或者为能够探测热罐内有水无水的水探头或浮子开关。
[0016]所述热罐上设有安全阀，安全阀的起跳压力优选不大于0.03MPa。
[0017]所述第一管路切换阀、第二管路切换阀和出水阀均为手动阀，或者均为电力控制的电磁阀、电动阀，或者其中一部分是手动阀，其余是电力控制的电磁阀、电动阀。
[0018]热水消毒饮水系统，还包括净化装置；所述净化装置设置在连通换热器的常温水进口和水源的管路上。
[0019]采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果:(1)本发明的管路设置使得系统可以通过高温热水对饮水系统的出水管路和出水阀门定期消毒，能够保证饮水系统出水的细菌总数卫生指标合格，提高了饮水卫生安全性。
[0020](2)本发明控制简单，在现有技术上增加的制造成本少，易于推广应用。
[0021](3)本发明采用传统的热水消毒方法进行消毒，因此安全、可靠。
[0022](4)本发明的热罐温控装置和热罐过热保护装置能够保证热罐温度不超标，避免热罐过热工作。对于设有第二电加热器的换热器，其上的换热器温控装置和换热器过热保护装置能够保证换热器温度不超标，避免换热器过热工作。
[0023](5)在本发明的第一种技术方案中，在换热器上设置第二电加热器后，使得系统消毒效果更好，对低温或常温出水管路的消毒更彻底。
[0024](6)在本发明的第二种技术方案中，在换热器上不设置第二电加热器，也能使得系统消毒效果很好，对低温或常温出水管路的消毒很彻底，并且所增加的成本较低，非常易于推广应用。
[0025](7)本发明的热罐上的安全阀能够保证热罐内的压力不超标，提高系统的安全性倉泛。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0027]图1为本发明的实施例1的结构示意图。
[0028]图2为本发明的实施例2的结构示意图。
[0029]图3为本发明的实施例3的结构示意图。
[0030]图4为本发明的实施例4的结构示意图。
[0031]附图中的标号为:
[0032]热罐1、热罐进水口 11、热罐出水口 12、换热器2、高温水进口 21，降温水出口 22、常温水进口 23和升温水出口 24、换热管25、第二电加热器26、换热器温控装置27、换热器过热保护装置28、第一管路切换阀3、第二管路切换阀4、出水阀5、旁通管6、净化装置7。
【具体实施方式】
[0033](实施例1)
[0034]见图1，本实施例的热水消毒饮水系统，包括热罐1、换热器2、第一管路切换阀3、第二管路切换阀4、出水阀5、旁通管6、净化装置7和电控器。
[0035]热罐1上设有热罐进水口 11和热罐出水口 12，其内部设有第一电加热器13。第一电加热器13与电控器电联接。热罐1上设有与电控器电联接的热罐温控装置14和热罐过热保护装置15。热罐温控装置14为自动复位的纽扣式温控装置，或者温度探头，或者温度传感器。热罐过热保护装置15为手动复位的纽扣式温控装置，或者为能够探测热罐1内有水无水的水探头或浮子开关。因为如果热罐1内有水，则在给定压力下就会有与之对应的温度，例如常压下水温通常就不可能超过100°C，如果热罐1内无水而发生第一电加热器13干烧，温度就会急剧上升，也就是说，只要确认热罐内有水，且如果罐内压力恒定，则罐内温度就被限制在一定范围内，例如当罐内压力限制在常压时，水温就被限制在100°C以内，这就起到了防过热的作用。
[0036]换热器2上设有高温水进口 21，降温水出口 22、常温水进口 23和升温水出口 24。高温水进口 21连通热罐出水口 12，降温水出口 22连通出水阀5的进口，常温水进口 23接水源，升温水出口 24连通热罐进水口 11。换热器2内部设有换热管25。换热管25为单通道换热管，其一端连通高温水进口 21，另一端连通降温水出口 22。
[0037]第一管路切换阀3设置在连通换热器2的降温水出口 22和出水阀5进口的管路上。旁通管6的一端连通出水阀5的进口，旁通管6的另一端连通热罐出水口 12。第二管路切换阀4设置在旁通管上。第一管路切换阀3、第二管路切换阀4和出水阀5均为手动阀，或者均为电力控制的电磁阀、电动阀，或者其中一部分是手动阀，其余是电力控制的电磁阀、电动阀。净化装置7设置在连通换热器2的常温水进口 23和水源的管路上。净化装置7使从换热器2常温水进口 23流入的水先经过净化装置7净化，去除水中的有毒有害物质后流入换热器2。
[0038]系统在待机状态:换热器2内部的换热管25的内外均充满水，热罐1内部也充满水，第一电加热器13根据温度控制要求处于自动加热或不加热状态，第一管路切换阀3为开启状态、第二管路切换阀4为关闭状态。
[0039]系统在学生从出水阀5取水时的状态:热罐1内的高温热水从热罐出水口 12流出，再依次流过换热器2上的高温水进口 21、换热器2内部的换热管25、换热器2上的降温水出口 22和第一管路切换阀3，最后从出水阀5流出，高温水在换热管25内流动过程中其热量被管外的常温水吸收从而使得温度很快下降，故从出水阀5流出的是温度较低饮用水；与此同时，水源水会流向换热器2上的常温水进口 23向换热器2内部补水，经换热器2吸收热量温度升高后再从升温水出口 24流出，然后流入热罐1向热罐1补入与从热罐1流出的热水量等量的升温水。
[0040]系统在热水消毒状态:换热器2内部的换热管25的内外均充满水，热罐1内部也充满水，第一电加热器13根据温度控制要求处于自动加热或不加热状态，第二管路切换阀4为开启状态、第一管路切换阀3为关闭状态；在热罐1内水温达到温度上限时开启出水阀5，于是，热罐1内的高温水从热罐出水口 12流出，然后流经第二管路切换阀4后直接流向出水阀5，对出水阀5及其相应进水管路进行高温消毒处理。如果有几个出水阀5，可以依次一个一个地进行，不要同时进行，一旦有高温水从出水阀5流出，可以将阀门5关小一点，以便节约高温水用量。这样出水阀5及其相应进水管路得到消毒，如果定期进行这样的消毒措施，可以解决出水细菌总数超标问题。
[0041](实施例2)
[0042]见图2，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于:
[0043]a.换热器2的内部设有第二电加热器26，第二电加热器26与电控器电联接。
[0044]b.换热器2上设有换热器温控装置27和换热器过热保护装置28。换热器温控装置27为自动复位的纽扣式温控装置，或者温度探头，或者温度传感器。换热器过热保护装置28为手动复位的纽扣式温控装置，或者为能够探测换热器2内有水无水的水探头或浮子开关。
[0045]c.第一管路切换阀3设置在连通热罐出水口 12和换热器2的高温水进口 21的管路上。
[0046]学生从出水阀5取水时的状态为:热罐1内的高温热水从其出水口流出，再依次流过第一管路切换阀3、换热器2上的高温水进口 21、换热器内部的换热管25和换热器2上的降温水出口 22，最后从出水阀5流出。
[0047]第二电加热器26只在系统进行热水消毒状态时才通电加热，其它时间均不通电加热。在进行热水消毒时，先将第一电加热器13和第二电加热器26都通电加热，使热罐1内部和换热器2内部的水温达到设定温度的上限，然后使第一管路切换阀3开启、第二管路切换阀4关闭，使换热管25内的高温水流向出水阀5，目的对换热管25的出水管路用热水消毒；这样维持一段时间后，关闭出水阀5，第二电加热器26停止加热，并再次确认热罐1内的热水达到设定温度上限，再使第一管路切换阀3关闭、第二管路切换阀4开启，并开启出水阀5，于是，热罐1内的高温水从热罐出水口 12流出，然后流经第二管路切换阀4后直接流向出水阀5，对出水阀5及其相应进水管路进行高温消毒处理。本方案的消毒效果更好，对低温或常温出水管路的消毒更彻底。
[0048](实施例3)
[0049]见图3,本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于:热罐1上设有安全阀16。热罐1上的安全阀16的起跳压力不大于0.03MPa。当热罐1内压力达到安全阀16的起跳压力时，安全阀16起跳，开启放水，将热罐1内压力降低到设定压力以下，然后自动关闭。
[0050]本实施例的热水消毒饮水系统将第一管路切换阀3设置在换热管2的出水管段，因该管段在不消毒时处于较低温度状态，这就降低了该阀门的耐高温性能要求，也就是提高了阀门的可靠性，而这种改动既对消毒性能没有任何影响，又不增加任何成本，故这种管路设置方案更合理、更科学。
[0051](实施例4)
[0052]见图4，本实施例与实施例3基本相同，不同之处在于:
[0053]a.第一管路切换阀3设置在连通换热器2的常温水进口 23和水源的管路上。
[0054]b.旁通管6的一端连通水源，旁通管6的另一端连通热罐进水口 11，第二管路切换阀4设置在旁通管上。
[0055]本实施例第一管路切换阀3和第二管路切换阀4均设置在常温水管段，始终处于常温工作状态，所以此两个阀门无需承受高温状态，故有利于系统更可靠或造价更低。
[0056]消毒时，第一管路切换阀3关闭，第二管路切换阀4开启，热罐1上的第一电加热器13通电加热，待热罐1内温度达到设定值后开启出水阀5，如果有多个出水阀5可以依次一个一个地开启，此过程中如果热罐1内温度下降不能满足消毒要求的高温，系统将自动关闭出水阀5暂停加热，并同时开启第一电加热器13通电加热，直到热罐1内温度达到要求后再开启出水阀5继续消毒过程。
[0057]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.热水消毒饮水系统，其特征在于:包括热罐(I)、换热器(2)、第一管路切换阀(3)、第二管路切换阀(4)、出水阀(5)、旁通管(6)和电控器；所述热罐(I)上设有热罐进水口(11)、热罐出水口(12)和第一电加热器(13);所述第一电加热器(13)与电控器电联接；所述换热器(2)上设有高温水进口(21)，降温水出口(22)、常温水进口(23)和升温水出口(24);所述高温水进口(21)连通热罐出水口(12)，降温水出口(22)连通出水阀(5)的进口，常温水进口(23)接水源，升温水出口(24)连通热罐进水口(11);所述第一管路切换阀(3)设置在连通热罐出水口(12)和换热器(2)的高温水进口(21)的管路上，或者设置在连通换热器(2)的降温水出口(22)和出水阀(5)进口的管路上；所述旁通管(6)的一端连通出水阀(5)的进口，旁通管(6)的另一端连通热罐出水口(12);所述第二管路切换阀(4)设置在旁通管上。
2.根据权利要求1所述的热水消毒饮水系统，其特征在于:所述换热器(2)内部设有换热管(25);所述换热管(25)为单通道换热管，其一端连通高温水进口(21)，另一端连通降温水出口(22)。
3.根据权利要求1所述的热水消毒饮水系统，其特征在于:所述热罐(I)上设有与电控器电联接的热罐温控装置(14)和热罐过热保护装置(15);所述热罐温控装置(14)为自动复位的纽扣式温控装置，或者温度探头，或者温度传感器；所述热罐过热保护装置(15)为手动复位的纽扣式温控装置，或者为能够探测热罐(I)内有水无水的水探头或浮子开关。
4.根据权利要求1所述的热水消毒饮水系统，其特征在于:所述热罐(I)上设有安全阀(16)。
5.根据权利要求1所述的热水消毒饮水系统，其特征在于:所述换热器(2)上设有第二电加热器(26);所述第二电加热器(26)与电控器电联接。
6.根据权利要求5所述的热水消毒饮水系统，其特征在于:所述换热器(2)上设有换热器温控装置(27)和换热器过热保护装置(28);所述换热器温控装置(27)为自动复位的纽扣式温控装置，或者温度探头，或者温度传感器；所述换热器过热保护装置(28)为手动复位的纽扣式温控装置，或者为能够探测换热器(2)内有水无水的水探头或浮子开关。
7.根据权利要求1所述的热水消毒饮水系统，其特征在于:所述第一管路切换阀(3)、第二管路切换阀(4)和出水阀(5)均为手动阀，或者均为电力控制的电磁阀、电动阀，或者其中一部分是手动阀，其余是电力控制的电磁阀、电动阀。
8.根据权利要求1所述的热水消毒饮水系统，其特征在于:还包括净化装置(7);所述净化装置(7)设置在连通换热器(2)的常温水进口(23)和水源的管路上。
9.热水消毒饮水系统，其特征在于:包括热罐(I)、换热器(2)、第一管路切换阀(3)、第二管路切换阀(4)、出水阀(5)、旁通管(6)和电控器；所述热罐(I)上设有热罐进水口(11)、热罐出水口(12)和第一电加热器(13);所述第一电加热器(13)与电控器电联接；所述换热器(2)上设有高温水进口(21)，降温水出口(22)、常温水进口(23)和升温水出口(24);所述高温水进口(21)连通热罐出水口(12)，降温水出口(22)连通出水阀(5)的进口，常温水进口(23)接水源，升温水出口(24)连通热罐进水口(11);所述第一管路切换阀(3)设置在连通换热器(2)的常温水进口(23)和水源的管路上；所述旁通管￠)的一端连通水源，旁通管￠)的另一端连通热罐进水口(11);所述第二管路切换阀(4)设置在旁通管上。
10.根据权利要求9所述的热水消毒饮水系统，其特征在于:所述换热器(2)内部设有换热管(25);所述换热管(25)为单通道换热管，其一端连通高温水进口(21)，另一端连通降温水出口(22)。
11.根据权利要求9所述的热水消毒饮水系统，其特征在于:所述热罐(I)上设有与电控器电联接的热罐温控装置(14)和热罐过热保护装置(15);所述热罐温控装置(14)为自动复位的纽扣式温控装置，或者温度探头，或者温度传感器；所述热罐过热保护装置(15)为手动复位的纽扣式温控装置，或者为能够探测热罐(I)内有水无水的水探头或浮子开关。
12.根据权利要求9所述的热水消毒饮水系统，其特征在于:所述热罐(I)上设有安全阀(16)。
13.根据权利要求9所述的热水消毒饮水系统，其特征在于:所述第一管路切换阀(3)、第二管路切换阀⑷和出水阀(5)均为手动阀，或者均为电力控制的电磁阀、电动阀，或者其中一部分是手动阀，其余是电力控制的电磁阀、电动阀。
14.根据权利要求9所述的热水消毒饮水系统，其特征在于:还包括净化装置(7);所述净化装置(7)设置在连通换热器(2)的常温水进口(23)和水源的管路上。
【文档编号】A47J31/56GK104323714SQ201410643407
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】徐立农, 黄樟焱 申请人:江苏正本净化节水科技实业有限公司