專利名稱：節(jié)能電磁飲水機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種節(jié)能電磁飲水機(jī)。
背景技術(shù)：
節(jié)能電磁飲水機(jī)加熱器和電磁線圈盤組成一個(gè)高頻變壓器，電磁線圈盤是變壓器初級(jí)，次級(jí)是電磁飲水機(jī)加熱器。當(dāng)電磁線圈盤有交變電壓輸出后，必然在次級(jí)電磁飲水機(jī)加熱器上產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流通過電磁飲水機(jī)加熱器自身的電阻發(fā)熱(所以電磁飲水機(jī)加熱器本身也是負(fù)載)而產(chǎn)生熱量。目前常用的飲水機(jī)采用電熱管加熱原理，通過溫控開關(guān)保持飲水機(jī)內(nèi)水溫的恒定，其缺點(diǎn)是電熱管熱轉(zhuǎn)換效率較低，一般為75%左右；為保持水溫恒定，不管有沒有人用水，始終隔時(shí)通電保溫，經(jīng)測(cè)試，一臺(tái)700W普通飲水機(jī)在20°C室溫下，對(duì)小時(shí)保溫耗電約 1.6KW (不取熱水);飲用水在反復(fù)加熱下，既會(huì)使水質(zhì)變壞，亦會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良的影響；在用水量較大的情況下，就來不及加熱，需等待一段時(shí)間。中國專利ZL200620141632. 0公開了一種電磁式節(jié)能飲水機(jī)，其利用高頻電磁加熱系統(tǒng)解決了飲水機(jī)快速加熱的問題，其加熱線圈繞在所述的加熱鐵管外，依靠線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)產(chǎn)生的渦流使鐵管發(fā)熱，加熱流過的冷水。但是該飲水機(jī)的高頻電磁加熱系統(tǒng)加熱時(shí)產(chǎn)生的高頻電磁磁場(chǎng)的強(qiáng)度是均等，而且即時(shí)加熱的加熱段是固定的，加熱段的飲用水并不能每次都用完，不能確保加熱過的剩余飲用水不被反復(fù)加熱。因此加熱能量不能隨出水量調(diào)節(jié)，存在著過加熱的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決現(xiàn)有飲水機(jī)存在在用水量大等待時(shí)間長、反復(fù)加熱水使水質(zhì)變壞的問題，提供了一種避免重復(fù)水加熱、無需等待水加熱的節(jié)能電磁飲水機(jī)。本發(fā)明的技術(shù)方案 節(jié)能電磁飲水機(jī)，包括儲(chǔ)水室，所述儲(chǔ)水室設(shè)有兩路出水口，一路出水口與出冷水電磁閥連接，另一路出水口與加熱器件的進(jìn)水口端連接，所述加熱器件的出水口與出熱水電磁閥連接，其特征在于
所述加熱器件呈盤狀，其安裝在控制其分段加熱的高頻電磁電路的加熱線圈盤上，所述加熱線圈盤的加熱段受控于所述高頻電磁電路的高頻電流在加熱線圈盤內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)， 所述高頻電磁電路受控于控制電路；所述控制電路上連接有延時(shí)電路，所述出熱水電磁閥與所述延時(shí)電路連接，所述延時(shí)電路向所述出熱水電磁閥發(fā)送延時(shí)開斷信號(hào)；所述控制電路上連接有多個(gè)定時(shí)電路，所述定時(shí)電路的信號(hào)輸入端與外部面板上設(shè)置加熱時(shí)間的按鈕連接，所述按鈕設(shè)置的加熱時(shí)間是加熱預(yù)置杯數(shù)出水量所需的加熱時(shí)間；
所述定時(shí)電路接收到對(duì)應(yīng)的按鈕按下信號(hào)時(shí)饋送相應(yīng)的加熱時(shí)間信號(hào)給控制電路，所述控制電路向所述高頻電磁電路發(fā)送開啟信號(hào)和加熱時(shí)間信號(hào)，所述的高頻電磁電路開啟所述的加熱線圈盤的加熱段；同時(shí)，所述的控制電路發(fā)送開啟信號(hào)給延時(shí)電路，所述延時(shí)電路饋送延時(shí)開斷信號(hào)給出熱水電磁閥。
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進(jìn)一步，所述加熱器件是螺旋盤狀管，所述螺旋盤狀管內(nèi)設(shè)有使水流定向定量流動(dòng)的隔斷?；蛘?，所述加熱器件是往復(fù)式加熱盤，所述往復(fù)式加熱盤內(nèi)設(shè)有使水流定向定量流動(dòng)的隔斷，形成往復(fù)式管路。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思，采用電磁加熱的方式來提高熱轉(zhuǎn)換效率，利用電磁加熱原理， 對(duì)鐵質(zhì)金屬腔體內(nèi)的飲用水進(jìn)行加熱，其普遍熱轉(zhuǎn)換效率能達(dá)到85%以上。以常用飲水機(jī)出水速度為5mL/s為設(shè)計(jì)目標(biāo)，水溫從20°C加熱到80°C，并達(dá)到連續(xù)供水的目的，需要熱量為1.6KJ/S，按熱轉(zhuǎn)換效率85%計(jì)算，設(shè)計(jì)的電磁加熱器功率為1.8KW。用電磁加熱替代傳統(tǒng)電熱管加熱方式，主要的目的是無需對(duì)加熱桶內(nèi)的水提前加熱并保溫，即將電熱管加熱的待機(jī)功耗降到最低限度。以全國100萬臺(tái)飲水機(jī)計(jì)算，本發(fā)明每天可節(jié)電160萬度，相當(dāng)于三峽水電的滿負(fù)荷發(fā)電量的十分之一。以某單位一臺(tái)飲水機(jī)年工作200天、電價(jià)0. 61元 /度計(jì)算，電磁飲水機(jī)年節(jié)約電費(fèi)195元。為了確保剩余飲用水不被加熱，通過定時(shí)電路來控制不同預(yù)置出水量的加熱時(shí)間，即將出水按鈕分為I、II、III等幾個(gè)按鈕，分別表示取一、二、三等幾杯水，通過定時(shí)加熱的方式來控制相應(yīng)的加熱時(shí)間。預(yù)置杯數(shù)出水量需要的加熱能量決定著加熱線圈盤的電磁功率和有效加熱長度決定了其加熱能力，而有效加熱區(qū)域由高頻磁場(chǎng)的覆蓋范圍決定，交變磁場(chǎng)強(qiáng)度大且覆蓋在加熱線圈盤的磁場(chǎng)范圍大，則加熱線圈盤加熱速度快，實(shí)現(xiàn)了加熱器件的分段加熱，飲用水會(huì)在管路流動(dòng)中分段加熱，一方面可以減少加熱到出水的時(shí)間，另一方面便于控制剩余飲用水的溫度。本發(fā)明能夠按照出水量調(diào)節(jié)高頻電磁電路的交變磁場(chǎng)強(qiáng)度及其強(qiáng)磁場(chǎng)覆蓋的范圍，也就是能夠按照出水量調(diào)節(jié)加熱能量，避免重復(fù)加熱和過加熱的缺點(diǎn)。為了達(dá)到前段出水的溫度足夠高，延時(shí)電路在高頻電磁電路開始工作后就開始計(jì)時(shí)，讓出熱水電磁閥在按下出水按鈕后延遲一段時(shí)間再出水，確保出水口水溫在80°C以上。本發(fā)明的有益效果能夠按照出水量調(diào)節(jié)加熱能量，避免重復(fù)加熱和過加熱的問題；在用水量較大的情況下，無需等待加熱，不受限制；而且結(jié)構(gòu)簡單合理，環(huán)保節(jié)能，加熱效率高，避免浪費(fèi)。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)框圖。圖2是本發(fā)明的螺旋盤狀管結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的往復(fù)式加熱盤結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的電子線路圖。圖5是本發(fā)明的主控系統(tǒng)流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
參照?qǐng)D1、圖2，節(jié)能電磁飲水機(jī)，包括儲(chǔ)水室，所述儲(chǔ)水室設(shè)有兩路出水口，一路出水口與出冷水電磁閥連接，另一路出水口與加熱器件4的進(jìn)水口端連接，所述加熱器件4的出水口與出熱水電磁閥5連接，所述加熱器件4呈盤狀，其設(shè)置在控制其分段加熱的高頻電磁電路2的加熱線圈盤上，所述加熱線圈盤的加熱段受控于所述高頻電磁電路2的高頻電流在加熱線圈盤內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度，所述高頻電磁電路2受控于控制電路1 ；所述控制電路1 上連接有延時(shí)電路3，所述出熱水電磁閥5與所述延時(shí)電路3連接，所述高頻電磁電路2向所述加熱器件4發(fā)送分段加熱信號(hào)，所述延時(shí)電路3向所述出熱水電磁閥5發(fā)送延時(shí)開斷信號(hào)；所述控制電路1上連接有多個(gè)定時(shí)電路6，所述定時(shí)電路6的信號(hào)輸入端與外部面板上設(shè)置加熱時(shí)間的按鈕連接，所述按鈕設(shè)置的加熱時(shí)間是加熱預(yù)置杯數(shù)出水量所需的加熱時(shí)間；
所述定時(shí)電路6接收到對(duì)應(yīng)的按鈕按下信號(hào)時(shí)饋送相應(yīng)的加熱時(shí)間信號(hào)給控制電路 1，所述控制電路1向所述高頻電磁電路2發(fā)送開啟信號(hào)和加熱時(shí)間信號(hào)，所述的高頻電磁電路2開啟所述的加熱線圈盤的加熱段；同時(shí)發(fā)送開啟信號(hào)給延時(shí)電路3，所述延時(shí)電路3 饋送延時(shí)開斷信號(hào)給出熱水電磁閥5。所述加熱器件4是螺旋盤狀管7，所述螺旋盤狀管內(nèi)設(shè)有使水流定向定量流動(dòng)的隔斷。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思，高頻電磁電路2是采用電磁加熱的方式來提高熱轉(zhuǎn)換效率， 利用電磁加熱原理，對(duì)鐵質(zhì)金屬腔體內(nèi)的飲用水進(jìn)行加熱，其普遍熱轉(zhuǎn)換效率能達(dá)到85% 以上。以常用飲水機(jī)出水速度為5ml/s為設(shè)計(jì)目標(biāo)，水溫從20°C加熱到80°C，并達(dá)到連續(xù)供水的目的，需要熱量為Ukj/s，按熱轉(zhuǎn)換效率85%計(jì)算，設(shè)計(jì)的電磁加熱器功率為1.8kw。 用電磁加熱替代傳統(tǒng)電熱管加熱方式，主要的目的是無需對(duì)加熱桶內(nèi)的水提前加熱并保溫，即將電熱管加熱的待機(jī)功耗降到最低限度。以全國100萬臺(tái)飲水機(jī)計(jì)算，本發(fā)明每天可節(jié)電160萬度，相當(dāng)于三峽水電的滿負(fù)荷發(fā)電量的十分之一。以某單位一臺(tái)飲水機(jī)年工作 200天、電價(jià)0. 61元/度計(jì)算，電磁飲水機(jī)年節(jié)約電費(fèi)195元。預(yù)置杯數(shù)出水量需要的加熱能量決定著加熱線圈盤的電磁功率和有效加熱長度決定了其加熱能力而有效加熱區(qū)域由高頻磁場(chǎng)的覆蓋范圍決定，交變磁場(chǎng)強(qiáng)度大且覆蓋在加熱線圈盤的磁場(chǎng)范圍大，則加熱線圈盤加熱速度快，實(shí)現(xiàn)了加熱器件的分段加熱，飲用水會(huì)在管路流動(dòng)中分段加熱，一方面可以減少加熱到出水的時(shí)間，另一方面便于控制剩余飲用水的溫度。本發(fā)明能夠按照出水量調(diào)節(jié)高頻電磁電路的交變磁場(chǎng)強(qiáng)度及其強(qiáng)磁場(chǎng)覆蓋的范圍，也就是能夠按照出水量調(diào)節(jié)加熱能量，避免重復(fù)加熱和過加熱的缺點(diǎn)。為了達(dá)到前段出水的溫度足夠高，延時(shí)電路3在高頻電磁電路2開始工作后就開始計(jì)時(shí)，讓出熱水電磁閥5在按下出水按鈕后延遲一段時(shí)間再出水，確保出水口水溫在 80°C以上。為了確保剩余飲用水不被加熱，通過定時(shí)電路6來控制不同預(yù)置出水量的加熱時(shí)間，即將出水按鈕分為I、II、III等幾個(gè)按鈕，分別表示取一、二、三等幾杯水，通過定時(shí)加熱的方式來控制相應(yīng)的加熱時(shí)間。假設(shè)設(shè)置有一、二、三杯水的預(yù)置出水量，分別由定時(shí)電路一、定時(shí)電器二、定時(shí)電路三通過控制電路1控制高頻電磁電路2的工作時(shí)間，假定一杯水的水量為300mL，設(shè)計(jì)電磁電路的功率為1. 8KW，經(jīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)定時(shí)電路6的定時(shí)時(shí)間為^時(shí)， 出水口溫度約82V。高頻電磁電路2 —旦開始工作后，延時(shí)電路3立即開始計(jì)時(shí)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)， 當(dāng)加熱時(shí)間為16s、出水300mL時(shí)，出水口溫度為69°C。節(jié)能電磁飲水機(jī)的電子線路圖如附圖4 :220V交流電經(jīng)D4整流后，由L2、C3、C4、 Q7、加熱線圈盤構(gòu)成電磁加熱系統(tǒng)；由FSD200和Tl及78L05及外圍元件構(gòu)成+5V和+18V的供電系統(tǒng)；由LM339、Q8、Q9及外圍電路構(gòu)成比較驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；由NE555及外圍電路構(gòu)成高頻振蕩電路；由PIC12C508及外圍電路構(gòu)成主控系統(tǒng)，主控系統(tǒng)流程圖如附圖5。當(dāng)K1(K2、K3)按鈕按下時(shí)，主控系統(tǒng)在PIC12C508的6腳產(chǎn)生高電平，高電平延續(xù)時(shí)間為16S(30S、45S)，該信號(hào)使高頻振蕩電路產(chǎn)生25ΚΗζ的方波，通過比較驅(qū)動(dòng)電路后， 使加熱系統(tǒng)的Q7工作，工作時(shí)間為16S(30S、45S)，到達(dá)預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)高頻振蕩電路自動(dòng)停止工作，系統(tǒng)停止加熱；當(dāng)Kl (K2、K3)按鈕按下的同時(shí)，主控系統(tǒng)延時(shí)5S后在PIC12C508的 7腳產(chǎn)生高電平，通過Ql控制電磁水閥打開；當(dāng)Kl (Κ2、Κ3)按鈕松開時(shí)，主控系統(tǒng)立即在 PIC12C508的7腳產(chǎn)生低電平，通過Ql控制電磁水閥立即關(guān)閉。電路中PIC12C508時(shí)鐘信號(hào)由電網(wǎng)電壓經(jīng)R41降壓后獲得的50Hz信號(hào)提供；R42、 R43、R44和LM339B為取樣電路，確保高頻振蕩電路與加熱系統(tǒng)振蕩頻率同步。實(shí)施例二
參照?qǐng)D3，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于所述加熱器件4是往復(fù)式加熱盤8，所述往復(fù)式加熱盤8內(nèi)設(shè)有使水流定向定量流動(dòng)的隔斷，形成往復(fù)式管路。其余結(jié)構(gòu)和功能均與實(shí)施例一相同。本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
1.節(jié)能電磁飲水機(jī)，包括儲(chǔ)水室，所述儲(chǔ)水室設(shè)有兩路出水口，一路出水口與出冷水電磁閥連接，另一路出水口與加熱器件的進(jìn)水口端連接，所述加熱器件的出水口與出熱水電磁閥連接，其特征在于所述加熱器件呈盤狀，其安裝在控制其分段加熱的高頻電磁電路的加熱線圈盤上，所述加熱線圈盤的加熱段受控于所述高頻電磁電路的高頻電流在加熱線圈盤內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度，所述高頻電磁電路受控于控制電路；所述控制電路上連接有延時(shí)電路，所述出熱水電磁閥與所述延時(shí)電路連接，所述延時(shí)電路向所述出熱水電磁閥發(fā)送延時(shí)開斷信號(hào)；所述控制電路上連接有多個(gè)定時(shí)電路，所述定時(shí)電路的信號(hào)輸入端與外部面板上設(shè)置加熱時(shí)間的按鈕連接，所述按鈕設(shè)置的加熱時(shí)間是加熱預(yù)置杯數(shù)出水量所需的加熱時(shí)間；所述定時(shí)電路接收到對(duì)應(yīng)的按鈕按下信號(hào)時(shí)饋送相應(yīng)的加熱時(shí)間信號(hào)給控制電路，所述控制電路向所述高頻電磁電路發(fā)送開啟信號(hào)和加熱時(shí)間信號(hào)，所述的高頻電磁電路開啟所述的加熱線圈盤的加熱段；同時(shí)，所述的控制電路發(fā)送開啟信號(hào)給延時(shí)電路，所述延時(shí)電路饋送延時(shí)開斷信號(hào)給出熱水電磁閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能電磁飲水機(jī)，其特征在于所述加熱器件是螺旋盤狀管， 所述螺旋盤狀管內(nèi)設(shè)有使水流定向定量流動(dòng)的隔斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能電磁飲水機(jī)，其特征在于所述加熱器件是往復(fù)式加熱盤，所述往復(fù)式加熱盤內(nèi)設(shè)有使水流定向定量流動(dòng)的隔斷，形成往復(fù)式管路。
全文摘要
節(jié)能電磁飲水機(jī)，包括儲(chǔ)水室，所述儲(chǔ)水室設(shè)有兩路出水口，其中一路出水口與加熱器件進(jìn)水口端連接，所述加熱器件的出水口與出熱水電磁閥連接，所述加熱器件設(shè)置在高頻電磁電路的加熱線圈盤上，所述加熱線圈盤的加熱段受控于所述高頻電磁電路在其內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度，所述高頻電磁電路受控于控制電路，所述控制電路上連接有延時(shí)電路，所述出熱水電磁閥與延時(shí)電路連接，所述控制電路上連接有定時(shí)電路，所述定時(shí)電路與外部面板上的按鈕連接，所述定時(shí)電路接收到對(duì)應(yīng)的按鈕按下信號(hào)時(shí)饋送相應(yīng)加熱時(shí)間信號(hào)給控制電路，所述控制電路向高頻電磁電路發(fā)送開啟信號(hào)和加熱時(shí)間信號(hào)，同時(shí)發(fā)送開啟信號(hào)給延時(shí)電路，所述延時(shí)電路饋送延時(shí)開斷信號(hào)給出熱水電磁閥。
文檔編號(hào)A47J31/56GK102151085SQ201110041558
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月21日
發(fā)明者王子輝, 王文明, 蔣溢君 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)