利用空气能和电能加热的开水机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及开水机领域，尤其是一种利用空气能和电能加热的开水机。
【背景技术】
[0002]众所周知，开水机在家庭和公共场所都得到广泛使用。目前，市场上的开水机都是利用电能直接将室温的水加热至100°c，并且为维持开水的温度需不断反复加热，消耗大量电能。另一方面，现有开水机一般只能提供开水或(和)凉开水，不能提供温度处于开水和凉开水之间的温开水。在能源越来越短缺的严峻现实下，如何在保证开水供应的前提下最大限度地节能和满足人们不同的饮水需求是个值得考虑的问题。作为节能效果较好的空气能制热技术目前已较为成熟，但其应用目前主要在产品的干燥和家庭热水器领域，将其应用到开水机领域还没有先例。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提出一种利用空气能和电能加热的开水机。
[0004]为了实现本发明之目的，拟采用以下的技术方案:
[0005]—种利用空气能和电能加热的开水机，包括:机架1、空气能制热装置2、第一级热交换器、第二级热交换器、烧水箱10、电加热器13、电磁阀、管道、出水龙头、水栗22、凉水箱23、进水管25、放水管32和控制系统。其特征在于:空气能制热装置2位于机架I的底部；第一级热交换器包括保温箱I 4和管道I 3。管道I 3位于保温箱I 4内部的部分呈螺旋状，其两端与空气能制热装置2连接；进水管25通过电磁阀III20与保温箱I 4连接；水栗22的进水口通过管道VI21与保温箱I 4连接。第二级热交换器包括保温箱II 7和管道1116。管道III6位于保温箱II 7内部的部分呈螺旋状，其两端分别与水栗22的出水口及烧水箱10的进水口连接。烧水箱10位于机架I上部；出气口 11位于烧水箱10上方；电加热器13位于烧水箱10内部的下方；烧水箱10的底部有管道IV9通过电磁阀I 8与保温箱117连接，还有管道V 15与出水龙头I 27连接。保温箱II 7底部有管道II 5与出水龙头II 28连接，还有管道VII26通过电磁阀II 18插入凉水箱23中；凉水箱23的下部通过管道VIII30与出水龙头III29连接；放水管32通过电磁阀IV31与凉水箱23的底部连接。控制系统包括水位传感器I 12、水位传感器II 16、水位传感器11119、水位传感器IV24、温度传感器I 14、温度传感器II 17、信号采集和控制系统33、电源34、开关35和液晶显示屏36(图中未示出)。水位传感器I 12、水位传感器II 16、水位传感器III19和水位传感器IV24分别插入烧水箱10、保温箱II 7、保温箱I 4和凉水箱23内部；温度传感器I 14和温度传感器II 17分别位于保温箱I 4和保温箱II 7内部。保温箱I 4、保温箱II
7、烧水箱10和凉水箱23均与机架I固连。
[0006]与现有技术相比，本发明综合利用空气能和电能加热技术，大大减少电能消耗，单独设置的烧水箱和储水箱有效避免“阴阳水”的产生，还可满足人们不同的饮水需求，适用于家庭、办公场所以及学校、社区等人群密集的公共场所，应用前景广阔。
【附图说明】
[0007]图1是本发明所述的利用空气能和电能加热的开水机的结构示意图；
[0008]图2是图1的左视图；
[0009]图3是本发明所述的利用空气能和电能加热的开水机的控制系统图。
[0010]图中，1.机架；2.空气能加热装置；3.管道I ;4.保温箱I ;5.管道II ;6.管道III ;7.保温箱II ；8.电磁阀I ;9.管道IV ；10.烧水箱；11.出气口 ；12.水位传感器I ;13.电加热器；14.温度传感器I ;15.管道V;16.水位传感器II ；17.温度传感器II ；18.电磁阀II ；19.水位传感器III ；20.电磁阀III ；21.管道VI ；22.水栗；23.凉水箱；24.水位传感器IV;25.进水管；26.管道VII ；27.出水龙头I ;28.出水龙头II ；29.出水龙头III ；30.管道VIII ；31.电磁阀IV ；32.放水管；33.信号采集和控制系统；34.电源；35.开关；36.液晶显示屏。
【具体实施方式】
[0011]下面根据附图对本发明的【具体实施方式】做详细说明:
[0012]如图1?3所示，使用时，先将本发明的进水管25接通市政自来水管网，接通电源34，打开开关35，本发明进入工作状态。控制系统通过水位传感器I 12检测到烧水箱10里没有水，启动空气能加热装置2，产生的热空气在管道I 3内流动；电磁阀I 20打开后，自来水进入保温箱I 4并与管道I 3外壁接触，完成第一级热交换；当保温箱I 4内的水位达到设定的上限时，控制系统启动水栗22，将经过一次热交换的水通过管道II 21和管道III6打入烧水箱10中。控制系统启动电加热器13进行快速加热，当烧水箱10内的水位达到设定上限时，水栗22关闭。烧水箱10内水温达到100°C时，停止加热并打开电磁阀118，将开水注入保温箱II 7。当保温箱II 7内的水位达到设定上限时(水面完全淹没管道II6)，关闭电磁阀II 8。此时，烧水箱10内的水位降低，控制系统再次打开水栗22。此时，由于保温箱II 7内充满100°C的开水，室温的自来水流经管道I 3和管道III6时，经过两级热交换，进入烧水箱10前，水温已升高至75°C左右。烧水箱10内水位达到设定上限时，水栗22关闭。启动电加热器13快速将水烧开。保温箱II 7内已经烧开的水通过热交换，水温逐步降低。当水温降至设定温度时，控制系统打开电磁阀11118，将水注入凉水箱23内；同时，电磁阀118打开，烧水箱10内的开水注入保温箱II 7内，直到保温箱II 7内的水温达到设定值，关闭电磁阀II 8和电磁阀11118。此时，人们可根据需要分别通过出水龙头I27、出水龙头II 28或出水龙头III29取用开水、温开水或凉开水。当烧水箱10内的开水长期没有被取用，温度下降到设定值时，控制系统打开电磁阀II 8，将水放入保温箱II 7；若保温箱II 7内的水位达到设定上限时，电磁阀III18打开，水通过管道VII26进入凉水箱23。凉水箱23内的水位达到设定上限时，电磁阀IV31打开，多余的水通过放水管32放出，可作为卫生清洁用水。保温箱I 4、保温箱II 7和烧水箱10的外面均有保温材料(图中未示出)，以减少其内部热量通过箱壁的耗散。液晶显示屏36用以实时显示烧水箱10和保温箱II 7内的水温以及机器的工作状态。
【主权项】
1.一种利用空气能和电能加热的开水机，包括:机架(I)、空气能制热装置(2)、第一级热交换器、第二级热交换器、烧水箱(10)、电加热器(13)、电磁阀、管道、出水龙头、水栗(22)、凉水箱(23)、进水管(25)、放水管(32)和控制系统；其特征在于:空气能制热装置(2)位于机架(I)的底部；第一级热交换器包括保温箱I (4)和管道I (3);管道I (3)位于保温箱I (4)内部的部分呈螺旋状，其两端与空气能制热装置(2)连接；进水管(25)通过电磁阀III (20)与保温箱I (4)连接；水栗(22)的进水口通过管道VI (21)与保温箱I (4)连接；第二级热交换器包括保温箱II (7)和管道III (6);管道III (6)位于保温箱II (7)内部的部分呈螺旋状，其两端分别与水栗(22)的出水口及烧水箱(10)的进水口连接；烧水箱(10)位于机架⑴上部；出气口(11)位于烧水箱(10)上方；电加热器(13)位于烧水箱(10)内部的下方；烧水箱(10)的底部有管道IV(9)通过电磁阀I⑶与保温箱II (7)连接，还有管道V (15)与出水龙头1(27)连接；保温箱11(7)底部有管道11(5)与出水龙头11(28)连接，还有管道VII (26)通过电磁阀11(18)插入凉水箱(23)中；凉水箱(23)的下部通过管道VIII (30)与出水龙头III (29)连接；放水管(32)通过电磁阀IV(31)与凉水箱(23)的底部连接；控制系统包括水位传感器I (12)、水位传感器II (16)、水位传感器III (19)、水位传感器IV (24)、温度传感器I (14)、温度传感器II (17)、信号采集和控制系统(33)、电源(34)、开关(35)和液晶显示屏(36);水位传感器I (12)、水位传感器II (16)、水位传感器III (19)和水位传感器IV(24)分别插入烧水箱(10)、保温箱II (7)、保温箱1(4)和凉水箱(23)内部；温度传感器I (14)和温度传感器II (17)分别位于保温箱I⑷和保温箱II (7)内部；保温箱I (4)、保温箱II (7)、烧水箱(10)和凉水箱(23)均与机架⑴固连。
【专利摘要】一种利用空气能和电能加热的开水机，包括：机架(1)、空气能制热装置(2)、第一级热交换器、第二级热交换器、烧水箱(10)、电加热器(13)、电磁阀、管道、出水龙头、水泵(22)、凉水箱(23)、进水管(25)、放水管(32)和控制系统。第一级热交换器包括保温箱I(4)和管道I(3)。第二级热交换器包括保温箱II(7)和管道III(6)。本发明综合利用空气能和电能加热技术，大大减少电能消耗，单独设置的烧水箱和储水箱可有效避免“阴阳水”的产生，适用于家庭、办公场所及学校、社区等人群密集的公共场所，应用前景广阔。
【IPC分类】A47J36/24, A47J27/21
【公开号】CN105054776
【申请号】CN201510197223
【发明人】孙长敬, 英宏程, 杨春浩, 孙垚, 王佳, 祝燕萍, 汪宇颖, 傅成炳
【申请人】中国计量学院
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年4月22日