一种温水饮水机的制作方法

1.本发明涉及饮水机的领域，特别涉及一种温水饮水机。


背景技术：

2.目前饮水机适用于各种各类的场所，学校、公司以及商场等场所 经常能够看到饮水机的身影。传统的饮水机功能较为单一，一般只能 实现单独热水或者冷水的供给，满足不了一些需要温水的场景。虽然 市场上也出现一些可出温水的饮水机，其通过设置温水箱对热水进行 存储降温来实现温水的供给，又或者通过换热器将热水与补给的自来 水热交换来实现温水的供给。现有的温水饮水机在使用过程中存在以 下问题：当使用热交换器时，冷水侧和热水侧都需要水的流动，这样 会导致加热水胆会存在一边给温水箱供给热水、一边自来水对加热水 胆进行补水，而造成热水与自来水混合的现象，影响到温水箱的水质； 随着长时间的放置，温水箱内的水温会降低，现有的技术会在温水箱 内加装电加热组件来维持温水的水温，这样会增大饮水机的功耗，并 且存在一定的安全隐患，因为人们使用时会直接从温水箱内取水，所 以存在触电的情况。


技术实现要素：

3.本发明目的在于提供一种温水饮水机，以解决现有技术中所存在 的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
4.为解决上述技术问题所采用的技术方案：
5.本发明提供一种温水饮水机，其包括：加热水胆、温水箱、换热 器、蓄水箱、水泵、进水管道，所述换热器设置有冷水通道和热水通 道，所述进水管道与冷水通道的进口连接，所述冷水通道的出口通过 补水管道与蓄水箱连接，所述蓄水箱通过加水管道与加热水胆连接， 所述加热水胆通过热水管道与所述热水通道的进口连接，所述热水通 道的出口通过温水管道与温水箱连接，所述温水箱通过第一循环管道 与加热水胆连接，所述加水管道安装有加水阀，所述水泵安装于热水 管道上，所述第一循环管道安装有第一循环水阀，所述进水管道安装 有进水阀。
6.本发明的有益效果是：在使用时，温水饮水机通过进水管道与外 设的自来水管路连接。通过加热水胆对自来水进行加热至沸腾后，在 水泵的运行下，加热水胆内的白开水依次经过热水管道、热水通道、 温水管道进入温水箱，同时打开进水阀，自来水经过进水管道、冷水 通道、补水管道进入蓄水箱，这时的白开水与自来水在换热器内进行 热交换，高温的白开水变成温水，再进入温水箱，而自来水经过换热 器预热，接着再进入蓄水箱进行存储，在保持换热器运行的状态下， 可有效避免自来水与白开水在加热水胆内混合，并且进入至蓄水箱的 自来水可吸收白开水的一部分热量，起到节能的效果；在对温水箱加 完水后，再打开加水阀，将蓄水箱内的自来水加入加热水胆内进行加 热；并且还可打开第一循环水阀，在水泵的运行下，温水箱内的水与 加热水胆内的热水混合后，再抽回温水箱内，通过加热水胆内的热量 来维持温水箱内的水温，在结构上更为简单，无需其他外设的加热
通腔体连通的管程进口，所述出水腔室设置有管程出口。
15.本方案中的换热器采用管壳式换热器，但是本方案的管壳式换热 器与传统的不一样，本方案的换热器具有缓冲泄压的作用，主要考虑 到饮水机中的管路工况多变，管路内的水压会随着加热水胆和水泵的 运行而变，管路内的水压容易出现突然高压的情况，水压过高，以及 随着使用的时间，会对换热器内部的造成很大的损伤，容易出现漏水 或者换热管爆管的现象。本方案中的所述换热器包括呈左右贯通的壳 体、分别固定于壳体左右两端的两个管板、分别封盖于两个管板外侧 的两个端盖、设置于壳体内的若干换热管，所述管板设置有与若干换 热管一一对应的管孔，所述换热管的两端分别与两个管板上的管孔连 接，换热腔室形成于壳体内，所述壳体的侧壁设置有壳程进口和壳程 出口，所述壳程进口和壳程出口分别为所述冷水通道的进口和出口， 所述端盖与管板之间设置有腔室，两个端盖分为进水端盖和出水端 盖，两个腔室也分为进水腔室和出水腔室，挡板与所述管板紧贴，所 述挡板用于封堵所述封闭腔体内的管孔，所述进水端盖设置有与所述 贯通腔体连通的管程进口，所述出水端盖设置有与所述出水腔室连通 的管程出口，所述管程进口和管程出口分别为所述热水通道的进口和 出口。
16.换热器在进水腔室内设置弹性件和升降座来进行缓冲泄压，热水 从管程进口进入贯通腔体内时，如果热水的压力过高，水压会推动升 降座往上移动，弹性件就被压缩，这时的贯通腔体的体积就变大，热 水在贯通腔体内进行降压后，再进入与贯通腔体连通的换热管内，而 自来水从壳程进口进入壳程内，再与热水进行热交换，之后从壳程出 口出来，而热水通过换热管后进入出水腔室，由于挡板封堵了所述封 闭腔体内的管孔，这时的热水不会反流至封闭腔体，热水会从管程出 口流出，这也对换热器的换热功率起到自动调节的效果。
17.作为上述技术方案的进一步改进，在所述换热腔室内呈左右间隔 的若干折流板，相邻两个折流板呈上下交错布置。若干折流板可在壳 程内形成折流通道，提高自来水与热水的换热效率。
18.作为上述技术方案的进一步改进，所述升降座连接有调节机构， 所述调节机构包括升降驱动单元，所述升降驱动单元设置有伸缩延伸 的驱动杆，所述升降座设置有上下贯通的滑动孔，所述驱动杆的下端 从上往下穿过所述滑动孔，所述驱动杆的下端设置有与升降座底部抵 触的抵触台阶，所述滑动孔与驱动杆密封滑动配合。
19.考虑到换热器的适配性以及对温水温度的控制，本方案设置了调 节机构来调节升降座的初始位置，既是调节贯通腔体的体积以及弹性 件的弹力，具体地，在驱动杆往上移动时，驱动杆通过抵触台阶拉 动升降座往上滑动，这时的弹性件被压缩，弹力增大，贯通腔体的体 积也增大，管路的最高水压就会增大，并且与贯通腔体连通的换热管 也相应的增多，热水与自来水的换热面积就增大，换热器出来的温水 的温度就会升高；这还可以与水泵的运行功率进行联锁，随着运行时 间，水泵实际运行功率会降低，既是额定的水压会降低，相应地升降 座就往上移动，增大贯通腔体的体积，提高换热器的换热效率。
20.作为上述技术方案的进一步改进，所述弹性件为缓冲弹簧，所述 缓冲弹簧套设于驱动杆的外周。本方案中弹性件采用缓冲弹簧，并且 缓冲弹簧套设于驱动杆上，驱动杆对缓冲弹簧起到定位导向的作用， 避免倾斜。
21.上述的第一循环管道可实现加热水胆、温水箱与热水通道之间的 水循环，如果通
过高温热水进行消毒杀菌，也只能对加热水胆、温水 箱与热水通道之间的管路进行消毒，而冷水通道与蓄水箱之间的管路 不可消毒杀菌，所以本方案的温水饮水机还包括第二循环管道，所述 第二循环管道的一端与所述冷水通道的进口连接，所述第二循环管道 的另一端与第一循环管道连接，所述第二循环管道安装有第二循环水 阀，所述第二循环管道与所述第一循环管道的连接处设置于第一循环 水阀与温水箱之间。
22.当需要对饮水机的管路进行消毒杀菌时，关闭第一循环水阀、进 水阀，打开第二循环水阀、加水阀，启动水泵，使得加热水胆内的高 温热水，可在整个饮水机管路内进行循环流动，进行全面的消毒杀菌。
23.作为上述技术方案的进一步改进，所述进水管道安装有水净化 器。为了进一步提高饮水机的水质，本方案在进水管道上安装水净化 器来对自来水进行净化，净化后的水才进入换热器内，同时也对换热 器起到保护的作用，减少其他杂质的腐蚀。
24.作为上述技术方案的进一步改进，所述热水管道设置有排水管 道，所述排水管道连接于水泵的出口侧，所述排水管道设置有排水阀。
25.如果饮水机放置的时间长，而内部管路还有水时，需要对饮水机 进行换水，本方案通过打开排水阀和第一循环水阀，在水泵的运行下， 将管路内的旧水全部排出，之后再加入新水，实现换水的功能。
26.作为上述技术方案的进一步改进，所述温水箱连接有出水管道， 所述出水管道安装有出水阀，所述出水管道设置有出水嘴，所述出水 嘴安装有红外线遥感器，所述出水阀为电动阀。本方案可通过红外线 遥感器来感应水杯与出水嘴的相对位置，以控制所述出水阀的开关， 从而实现免接触的取水。
附图说明
27.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；
28.图1是本发明所提供的温水饮水机，其一实施例的管路连接示意 图；
29.图2是本发明所提供的温水饮水机，其一实施例的对温水箱进加 水时(正常运行模式)的水流示意图；
30.图3是本发明所提供的温水饮水机，其一实施例的温水箱与加热 水胆进行混合时(保温模式)的水流示意图；
31.图4是本发明所提供的温水饮水机，其一实施例的杀菌消毒模式 的水流示意图；
32.图5是本发明所提供的温水饮水机，其一实施例的换水模式的水 流示意图；
33.图6是本发明所提供的换热器，其一实施例的分解图；
34.图7是本发明所提供的换热器，其一实施例的剖面图；
35.图8是本发明所提供的加热水胆，其一实施例的安装固定的结构 示意图；
36.图9是图8中a部分的局部剖面图。
具体实施方式
37.本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在 附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使 人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案， 但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
38.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、 下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位 或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗 示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操 作，因此不能理解为对本发明的限制。
39.在本发明的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义 是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解 为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。
40.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词 语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内 容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
41.参照图1至图9，本发明的温水饮水机作出如下实施例：
42.如图1和图8所示，本实施例的温水饮水机包括机壳700、安装 于机壳700内的加热水胆100、温水箱200、换热器300、蓄水箱400、 水泵500和进水管道600。
43.其中所述换热器300设置有冷水通道和热水通道，具体地：如图 6和图7所示，本实施例的换热器300包括呈左右贯通的壳体310、 分别固定于壳体310左右两端的两个管板320、分别封盖于两个管板 320外侧的两个端盖、设置于壳体310内的若干换热管330，所述管 板320设置有与若干换热管330一一对应的管孔，所述换热管330的 两端分别与两个管板320上的管孔连接，所述壳体310的侧壁设置有 壳程进口311和壳程出口312，所述壳程进口311和壳程出口312分 别为所述冷水通道的进口和出口，所述端盖与管板320之间设置有腔 室，两个端盖分为进水端盖340和出水端盖350，两个所述腔室也分 为进水腔室360和出水腔室370，所述进水端盖340设置有与所述进 水腔室360连通的管程进口341，所述出水端盖350设置有与所述出 水腔室370连通的管程出口351，所述管程进口341和管程出口351 分别为所述热水通道的进口和出口。
44.而所述进水管道600与冷水通道的进口连接，所述冷水通道的出 口通过补水管道410与蓄水箱400连接，所述蓄水箱400通过加水管 道420与加热水胆100连接，所述加热水胆100通过热水管道110与 所述热水通道的进口连接，所述热水通道的出口通过温水管道210与 温水箱200连接，所述温水箱200通过第一循环管道220与加热水胆 100连接，所述水泵500安装于热水管道110上，所述第一循环管道 220安装有第一循环水阀221，所述加水管道420安装有加水阀421， 所述进水管道600安装有进水阀610。
45.在使用时，温水饮水机通过进水管道600与外设的自来水管路连 接，本实施例为了提高饮水机的水质以及对换热器300进行保护，所 述进水管道600安装有水净化器620，净化后的水才进入换热器300 内。
46.如图2所示，在正常运行模式下，通过加热水胆100对自来水进 行加热至沸腾后，在水泵500的运行下，加热水胆100内的白开水依 次经过热水管道110、热水通道、温水管道210进入温水箱200，同 时打开进水阀610，自来水经过进水管道600、冷水通道、补水管道 410进入蓄水箱400，这时的白开水与自来水在换热器300内进行热 交换，高温的白开水变成温水，再进入温水箱200，而自来水被预热 后再进入蓄水箱400进行存储，在保持换热器300运行的状态下，可 有效避免自来水与白开水在加热水胆100内混合，并且进入至蓄水箱 400的自来水可吸收白开水的一部分热量，起到节能的效果。在对温 水箱200加完水后，再
打开加水阀421，将蓄水箱400内的自来水加 入加热水胆100内进行加热。
47.并且，在所述温水箱200内设置有水位监测装置及温度检测装 置，水位监测装置主要检测温水箱200内的水位，当温水箱200内的 水位低于设定的低水位值时，水泵500启动，将加热水胆100内的热 水加入温水箱200内，并且这时的进水阀610也会打开，通过换热器 300对热水进行降温，当温水箱200内的水位增至设定的高水位值时， 水泵500就停止运行，本实施例中的水位监测装置主要包括呈上下设 置于温水箱200内的高水位传感器和低水位传感器。而温度检测装置 主要用于检测温水箱200内的水温，本实施例中的水位监测装置主要 包括呈上下设置于温水箱200内的高水位传感器和低水位传感器，温 度检测装置主要包括设置于温水箱200内的温度传感器，如果温水箱 200内温水的温度低于设定的温度时，如图3所示，打开第一循环水 阀221，在水泵500的运行下，温水箱200内的水与加热水胆100内 的热水混合后，再抽回温水箱200内，将温水箱200与加热水胆100 内的水进行混合循环，直至水温达到设定的高温值，通过加热水胆 100内的热量来维持温水箱200内的水温，在结构上更为简单，无需 其他外设的加热组件，只依靠原来管路部件即可。
48.在其他一些实施例中，第一循环水阀221、加水阀421和进水阀 610均采用电动阀，而水位监测装置、温度检测装置连接主控制器， 主控制器控制第一循环水阀221、加水阀421和进水阀610的开关， 从而实现饮水机的自动运行。
49.考虑到饮水机在运行的过程中，加热水胆100和水泵500的会产 生振动，随着使用的时间，震动会导致饮水机内部的管路会出现松动 的现象，影响饮水机的使用寿命，如图8所示，本实施例在所述机壳 700内设置有两个减震固定座710，所述减震固定座710设置有减震 固定槽711，所述加热水胆100和水泵500一一套设于两个所述减震 固定槽711内，两个所述减震固定槽711的内壁分别与加热水胆100、 水泵500的外周壁之间均设置有环形的调节间隙720，在所述调节间 隙720上设置有环形间隔设置的至少三个固定减震结构，在安装时， 将加热水胆100和水泵500依次安装于两个减震固定座710上的减震 固定槽711内，并且在每一个减震固定槽711的四周通过至少三个固 定减震结构进行固定。
50.如图9所示，本实施例的固定减震结构包括设置于减震固定槽 711侧壁上的调节孔712、螺纹连接于调节孔712内的调节管713、 可滑动地套设于调节管713内的固定顶柱714、减震弹性构件715， 所述固定顶柱714的两端分为抵触端和自由端，两个减震固定座710 上的所述抵触端穿过所述调节管713后分别与所述加热水胆100、水 泵500的外周壁抵触，在所述抵触端的外周设置有限位台阶716，所 述减震弹性构件715的两端分别与限位台阶716、调节管713靠近所 述抵触端的一端抵触，在减震弹性构件715的弹性作用下，推动固定 顶柱714的抵触端压紧加热水胆100和水泵500的外周壁，在多个固 定顶柱714的压紧下实现压紧加热水胆100和水泵500在减震固定槽 711内的固定，减震弹性构件715的弹性恢复特性可降低加热水胆100 和水泵500在运转中的振动；此外，随着使用时间，减震弹性构件 715的弹力会出现退化的现象，通过旋转调节管713，调节调节管713 在调节孔712内的位置来调节减震弹性构件715的弹力，以及根据安 装的要求，也可通过旋转调节管713来提高夹紧的力度。
51.为了便于调节，本实施例中的调节管713的外端伸出调节孔712 外，并且在调节管713的外端设置有螺母座，人们可通过螺母座来转 动调节管713，操作方便。
52.本实施例中的减震弹性构件715为弹簧，在其他实施例中可为其 他弹性件。
53.进一步地，本实施例的管壳式换热器与传统的不一样，如图6和 图7所示，在所述进水腔室360内可上下滑动地安装有升降座361， 所述升降座361将所述进水腔室360分隔为呈上下设置的封闭腔体 362和贯通腔体363，所述升降座361靠近所述管板320的一侧设置 有挡板364，所述挡板364与所述管板320紧贴，所述挡板364用于 封堵所述封闭腔体362内的管孔，在所述封闭腔体362内设置有弹性 件，所述弹性件的上下两端分别与封闭腔体362的顶部和升降座361 的顶部连接，管程进口341与贯通腔体363连通。
54.本实施例主要考虑到饮水机中的管路工况多变，管路内的水压会 随着加热水胆100和水泵500的运行而变，管路内的水压容易出现突 然高压的情况，水压过高，随着使用的时间，会对换热器300内部的 造成很大的损伤，容易出现漏水或者换热管330爆管的现象，所以在 进水腔室360内设置弹性件和升降座361来进行缓冲泄压，热水从管 程进口341进入贯通腔体363内时，如果热水的压力过高，水压会推 动升降座361往上移动，弹性件就被压缩，这时的贯通腔体363的体 积就变大，热水在贯通腔体363内进行降压后，再进入与贯通腔体 363连通的换热管330内，而自来水从壳程进口311进入壳程内，再 与热水进行热交换，之后从壳程出口312出来，而热水通过换热管 330后进入出水腔室370，由于挡板364封堵了所述封闭腔体362内 的管孔，这时的热水不会反流至封闭腔体362，热水会从管程出口351 流出，这也对换热器300的换热功率起到自动调节的效果。
55.其中本实施例的升降座361是可滑动地密封安装于进水腔室360 内，为了避免漏水，会在升降座361的四周套设滑动密封圈，升降座 361的形状与进水腔室360适配，本实施例的进水腔室360呈立体矩 形，主要便于升降座361的设计，降低制造的难度。
56.同时考虑到换热器300的适配性以及对温水温度的控制，本实施 例的升降座361连接有调节机构，所述调节机构包括升降驱动单元 380，所述升降驱动单元380设置有伸缩延伸的驱动杆381，所述升 降座361设置有上下贯通的滑动孔，所述驱动杆381的下端从上往下 穿过所述滑动孔，所述驱动杆381的下端设置有与升降座361底部抵 触的抵触台阶382，所述滑动孔与驱动杆381密封滑动配合，本实施 例通过调节机构来调节升降座361的初始位置，既是调节贯通腔体 363的体积以及弹性件的弹力，具体地，在驱动杆381往上移动时， 驱动杆381通过抵触台阶382拉动升降座361往上滑动，这时的弹性 件被压缩，弹力增大，贯通腔体363的体积也增大，管路的最高水压 就会增大，并且与贯通腔体363连通的换热管330也相应的增多，热 水与自来水的换热面积就增大，换热器300出来的温水的温度就会升 高；这还可以与水泵500的运行功率进行联锁，随着运行时间，水泵 500实际运行功率会降低，既是额定的水压会降低，相应地升降座361 就往上移动，增大贯通腔体363的体积，提高换热器300的换热效率。
57.其中本实施例的升降驱动单元380为电动推杆构件，在其他一些 实施例中可为液压杆、气缸等直线驱动结构。驱动杆381就是电动推 杆构件的伸缩杆，这时的电动推杆构件可与主控制器进行连接，实现 自动的控制。
58.本实施例的弹性件为缓冲弹簧390，所述缓冲弹簧390套设于驱 动杆381的外周。本方案中弹性件采用缓冲弹簧390，并且缓冲弹簧 390套设于驱动杆381上，驱动杆381对缓冲弹簧390起到定位导向 的作用，避免倾斜。在其他一些实施例中弹性件可采用弹簧片、或者 弹性硅胶套。
59.为了进一步提高自来水与热水的换热效率，在所述壳体310内呈 左右间隔的若干
折流板313，相邻两个折流板313呈上下交错布置， 若干折流板313可在壳程内形成折流通道。
60.更进一步地，长时间使用后容易滋生细菌，现有一般采用紫外灯、 或者高温蒸汽等消毒措施，这些消毒措施使得饮水机的结构较复杂， 并且难以对全管路进行杀菌，本实施例的温水饮水机还包括第二循环 管道800，所述第二循环管道800的一端与所述冷水通道的进口连接， 所述第二循环管道800的另一端与第一循环管道220连接，所述第二 循环管道800安装有第二循环水阀810，所述第二循环管道800与所 述第一循环管道220的连接处设置于第一循环水阀221与温水箱200 之间，如图4所示，当需要对饮水机的管路进行消毒杀菌时，关闭第 一循环水阀221、进水阀610，打开第二循环水阀810、加水阀421， 启动水泵500，使得加热水胆100内的高温热水，可在整个饮水机管 路内进行循环流动，进行全面的消毒杀菌。
61.其中第二循环水阀810也可为电动阀，并与主控制器电连接，实 现自动的控制。
62.如果饮水机放置的时间长，而内部管路还有水时，需要对饮水机 进行换水，本实施例的热水管道110设置有排水管道111，所述排水 管道111连接于水泵500的出口侧，所述排水管道111设置有排水阀 112，如图5所示，通过打开排水阀112和第二循环水阀810，在水 泵500的运行下，将管路内的旧水全部排出，之后再加入新水，实现 彻底换水的功能。
63.此外，所述温水箱200连接有出水管道230，所述出水管道230 安装有出水阀231，所述出水管道230设置有出水嘴，所述出水嘴安 装有红外线遥感器，所述出水阀231为电动阀。本方案可通过红外线 遥感器来感应水杯与出水嘴的相对位置，以控制所述出水阀231的开 关，从而实现免接触的取水，其中红外线遥感器的设置可根据实际的 安装结构而定，可设置于出水嘴的旁侧，并朝下设置，使得出水嘴的 下方形成有饮用水工具的感应区，当红外线遥感器检测到取饮用水工 具已在感应区时，主控制器控制出水阀231打开，当饮用水工具脱离 感应区时，出水阀231立马关闭。
64.从而本实施例中温水饮水机具有循环保温、全管路的消毒杀菌、 无接触取水、彻底的换水、稳压运行、节能等优点。
65.以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并 不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前 提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含 在本技术权利要求所限定的范围内。