[发明专利]快速热饮水器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电加热热水技术，特别是快速热饮水器。

技术背景

使用热水的场所非常普遍，中国人的喝水习惯常常以喝热水为主，常备保温瓶以保持所烧开水的水温，但是保温瓶的保温特点是，水温越高阶段温度降低越明显，还有很多科学实验也需要热水甚至是沸腾水，需要的时候使用电炉或其它电热水釜加热，一次未使用完的部分就浪费了，目前使用最为广泛的热水饮水机就是为了方便，即时可以取用热水，用以饮用或其它用途，这种热水饮水机突出的问题是，一旦通电机器就处在加热状态，通过温控电路保持机内水箱的水温80℃左右，当水箱的水温高于80℃停止加热，水箱的水温低于80℃又启动加热，通常此类饮水机的水箱并没有采取严格的保温隔热措施，水箱处于频繁的加热降温再加热的反复加热过程，现有的饮水机不仅存在反复加热冷却再加热的浪费电能问题，还存在饮用卫生问题，研究表明，重煮水和久煮水都含有较多的亚硝酸盐，因为加热至沸腾后继续加热，水会因为汽化而减少，导致亚硝酸盐浓度增大。沸腾2～3分钟的亚硝酸盐含量为0.012mg/L，低于国家饮用水标准2倍多，煮沸31分钟后，亚硝酸盐含量增加至0.055mg/L，是前者的5倍多，超过了国家饮用水卫生标准，亚硝酸盐能使血液中血红蛋白失去携带氧的氧的能力，导致机体缺氧[谢达菲，饮用水质的测量及饮水机的改进，科学24小时，2004，6]。为了克服现有的电热水器制备热水不便和热水饮水机的一系列缺陷有人设计了瞬时热水器，中国专利公开的9922377.8《瞬时开开水的饮水机》，该热水器采用超高温电热管和多个水流螺旋隔板组装并组成加热水箱，而加热的进水口与水箱的出水口相通，加热箱的出水口则通过热水导管与热水漏斗相连，采用该装置虽然可以及时获得开水，但是，这种以扩大传热面积实现快速加热方式，其加热体积大，结构复杂，需要严格的高温保温措施，这种结构加工成家庭应用的产品并不十分适合。中国专利公开还公开了200410089141.2《快速电加热饮水机》，该发明方案是将电加热管与加热水管通过金属铸造方式紧密接触使其具有良好传热性能，从而实现快速加热的目的，这种技术方存在需要将整个金属铸造体加热的电耗所带来的无谓浪费，更为突出的问题是，这种220伏交流供电方式，一旦漏电整个饮水机带电是非常不安全的。

发明内容

本发明针对现有饮水机存在的缺陷，提供一种避免对饮用水反复加热，又可以即时取得符合饮用开水标准饮用水，同时还是安全用电方式的快速热饮水器。

本发明实现上述目的的技术方案是，快速加热的器件是采用金属管加工成螺旋状的管式加热器，将金属管型材加工成螺旋形状，其两端通于低电压电流，使其处于短路状态工作，短路状态的金属管必然迅速温升，其管内同时通于纯净水，其管内的水即被加热，当纯净水自螺旋管的上端进入，然后顺流而下，从螺旋管的低处出口端流出，通过温度时间控制电路，控制其处于短路状态工作时间或设定工作电压，可以达到当螺旋管内流动的水在出口处达到(沸水)95℃～100℃范围，即断开螺旋管的短路工作电流，这就达到了快速加热的目的，需要使用热水时，即时开启供电即时可取，为了避免管内储留水造成重复加热，将供水箱置于加热管的上部，在加热管与供水箱之间安装电磁阀和导气三通，电磁阀开启时，供水箱内纯净水通过电磁阀再通过导气三通进入加热管，关闭电磁阀时，由于加热管内的向下流动，在导气三通的导气作用下不会使加热管内产生真空而引起加热管内的水无法流出，这就达到每一次供水箱内向加热管内注入的水都会完全流尽，为了保证水质符合卫生饮用标准，加热管采用优质不锈钢材料或钛金属管制造，在加热管的外部填充保温材料，使加热管的热能避免向周围空气散失起到减少能源浪费的作用。

本发明快速热饮水器主要积极意义是，避免了对饮用水重复加热，提高了饮用水的水质，采用低电压工作，对家用电器的安全用电具有显著作用，与现有的饮水机长期处于加热降温再加热的反复耗电相比还具有节能作用。

附图说明

图1是本发明系统构成图

水箱1、电磁阀2、三通导气管3、低电压输出电源导线4、电源变压器5、交流接触器6、控温定时器7、隔热箱体8、加热管9、隔热材料10、低电压输出电源导线11、出水管12、卡式接线座13、卡式接线座14。

具体实施例

快速加热元件是加热管9，其一端与电源变压器5的低电压输出电源导线4连接，另一端与电源变压器5的低电压输出电源导线11连接，当电源变压器5的初级线圈有电源输入时，次级输出低电压电流，通过低电压输出电源导线4、卡

式接线座13、低电压输出电源导线11、卡式接线座14给加热管9通电，由于加热管9是金属导体，通电时处短路工作状态，在短路通电状态下迅速温升，与此同时加热管9管内通水，水被同步加热，短路通电的时间长短与温升温度呈正比，当测得水温达到95℃～100℃时，控制电源变压器5输入的交流接触器被控温定时器关断，从进水开始加热至出水口完成加热，由于水在加热管内流动状态具有良好的传热效应，实现了快速加热的目的，由于加热管9的入口在上端，水的重力作用在加热管9内自上而下，在流动过程完成加热，在供水水箱1与加热管9的连接之间安装电磁阀2和三通导气管3，电磁阀2由控温定时器7控制，需要热水量的多少由控温定时器7控制电磁阀2的开启时间调节，电磁阀2的开启时间越长，水箱1向加热管9注水量越多，当关闭电磁阀2时，由于电磁阀2与加热管9之间连接安装有三通导气管3，加热管9内的水可以在三通导气管3的导气条件下流动，即使电磁阀2在关闭条件下也会流尽，不会残留在加热管9内，保持加热管9内干燥状态可以防止微生物的滋生。加热管9安装在隔热箱体8箱内，为了减少加热管9热散失在隔热箱体8箱内填充隔热材料10，为了保证水质卫生质量加热管9的材质选择优质不锈钢材料或钛金属制造。