节能型饮水机即热速冷调温方法及饮水机技术

本发明专利技术公开了一种节能型饮水机即热速冷调温方法，其特征在于，其包括如下步骤：设置一饮水机，其包括加热装置、控制处理器等；将进水口与自来水管相接，使水加热到100℃，产生的开水分为两路，使其中一路从高温出水端流出；另一路流经预热器的热水与冷水换热实现温度下降为温开水，再进入制冷机组制冷到5℃。当用户在有效范围内设定单次出水温度和出水量，控制处理器自动匹配对应的工作模式，按照用户设定的单次出水量和温度精准输出。本发明专利技术还公开了实施上述方法的饮水机。本发明专利技术无需蓄水仓、可实现单次输出的饮用水在5～100℃的温度、150～2000ml的容量、持续煮沸1～3分钟范围内可调，满足人们个性化的健康饮水需求，使用方便且能降低能耗。

Energy-saving water dispenser instant heat-speed cooling method and water dispenser

The invention discloses an energy-saving water dispenser, i.e. a heat-speed cooling and temperature-regulating method, which is characterized by the following steps: setting up a water dispenser, including a heating device, a control processor, etc., connecting the water inlet with the tap pipe, heating the water to 100 degrees C, and dividing the open water into two routes, so that one of them flows from the high-temperature outlet; and the other is hot water and cold water flowing through the preheater. The water heat transfer realizes that the temperature drops to warm boiling water, and then enters the refrigeration unit to refrigerate to 5 C. When the user sets the temperature and quantity of the single effluent within the effective range, the control processor automatically matches the corresponding working mode, and outputs precisely according to the amount and temperature of the single effluent set by the user. The invention also discloses a water dispenser which implements the above method. The invention does not need a water storage bin, can realize single output of drinking water in the temperature of 5-100 C, the capacity of 150-2000 ml, and can be adjusted in the continuous boiling range of 1-3 minutes, so as to meet people's individualized demand for healthy drinking water, is convenient to use and can reduce energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
节能型饮水机即热速冷调温方法及饮水机
本专利技术属于饮水机及节能
，尤其涉及一种自来水源的节能型饮水机即热速冷调温方法及其饮水机。
技术介绍
目前饮水机主要分为纯净水源和自来水源两类，其中纯净水不用煮沸即可饮用，而自来水则需要持续煮沸、杀菌一段时间后方可饮用，尤其是中国人的消费习惯对这一点尤为重视。生活中人们在使用自来水煮沸水、用于饮用时，常有以下的几个误区：一是水刚煮沸就马上关火；二是水煮沸后还让它沸腾很久；三是水煮沸后再盖着壶盖沸腾几分钟。这样制备出的饮用水并不是最有利于人们的健康。正确的做法是：水快开时(80～90℃)把盖子打开，等水开后再煮两三分钟，然后熄火，使水中的有机污染物最大限度地挥发出去。如果水煮沸的时间过长，也会造成水的老化，形成有害物质。而现有的饮水机，其加热时间往往都是24小时持续的，并不能精确控制每次输出水的加热次数及煮沸时间，而其提供的水并不是最有利于人体的健康。现有的大多数家庭及办公室中的饮水机，出水温度一般只有冷、热两种温度，高端一些的饮水机有制冷、常温和常开三种温度，但是不能控制为冷水和开水之间的任意温度，同时是对全部储水仓中的水进行加热或制冷，不能对单次输出的水的容量和温度进行精准加热或制冷，这样就不能满足人们日益丰富的高要求的生活，比如冲奶粉、泡绿茶和冲咖啡所需饮水的温度分别是50℃、80℃和90℃，这是大多数饮水机所做不到的。为了解决上述问题，现有技术中也提供了出一些可调温的饮水机，如中国专利公开号CN102389262公开的一种即热可调温饮水机，可在短时间把出水水温加热到所需温度，但其只能使用饮用纯净水作为饮用水源，长期使用成本很高，且设有储水箱，在较长时间不换水时存在滋生细菌、污染饮用水的风险。还有如中国专利公开号CN205493559公开的一种快速降温饮水机，其利用制冷装置直接把开水快速降温到所需温度，制冷装置包括制冷芯片或压缩制冷机器，其所消耗的电能较大，没有节能效果，同时其也设有开水容器，同样存在较长时间不换水时有滋生细菌、污染饮用水的风险。对于办公室、家庭及咖啡店等使用人群或者使用习惯较为固定的场合下，人们对于饮水机单次输出的容量、温度，都具有较强的个性化需求和操作的重复性，比如冲奶粉、泡绿茶和冲咖啡所需的温度分别是50℃、80℃和90℃，单次输出的容量一般是150～500ml。但是，现有技术的饮水机，均不考虑单次输出水的容量及温度，以及最适合人体健康的问题。因此，采用自来水作为水源、使用户需要的单次输出的个性化水容量与温度精准匹配，且使输出的饮用水最适合人体健康，同时还能实现高效、清洁又兼顾节能，是现有技术的饮水机所做不到的。
技术实现思路
针对现有饮水机存在的上述不足，本专利技术提供一种节能型饮水机即热速冷调温方法，用自来水作为水源、使用户需要的单次输出的个性化水容量与温度精准匹配，使输出的水最适合人体健康，同时实现高效、清洁又兼顾节能，无需设置储水箱或开水容器等蓄水舱室、以克服细菌滋生；使自来水在进入饮水机管路后，短时间内通过内部热交换即可达到预先设定的单次个性化出水温度和容量，且出水清洁、健康，温度和流量精准、节能效果明显；同时提供一种实现此即热速冷调温方法的饮水机。本专利技术为实现上述目的案，提供的技术方案如下：一种节能型饮水机即热速冷调温方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)设置一饮水机，其包括通过管路依次连接的进水口、水过滤器、预热器、流量计、加热装置及出水口；还包括一控制处理器，以及受该控制处理器控制的蒸发器、压缩机、空冷式冷凝器、膨胀阀、手动阀F、电动阀FD、电磁阀FC、温度传感器W；(2)将饮水机的进水口与自来水管相接，然后将水过滤器、预热器、流量计通过管路依次连接到所述的加热装置；(3)用户在有效范围内设定单次出水温度和出水量，控制处理器根据用户设定的单次出水温度和出水量，按照内置程序自动匹配对应的工作模式，再按照选定的工作模式控制各部分工作；(4)使加热装置将流入的自来水加热到100℃，加热产生的水蒸气通过排气阀FC2从排气口排出，煮沸的开水分为两路，使其中一路从高温出水端流出，直接为用户提供高温开水；(5)使另一路流经预热器的热水侧流道，与冷水侧流道的冷水换热实现温度下降，同时加热冷水；从预热器出来的温开水进入蒸发冷却器，被由蒸发冷却器、压缩机、空冷式冷凝器和膨胀阀组成的制冷机组制冷到5℃；(6)控制处理器根据用户设定的单次出水温度和出水量按照内置程序，自动匹配对应的工作模式，并运算、控制电动阀FD1的开闭时间及开启度，控制水的流速和流量，使流量计测得的流量为对应的预设流量，并使该流量的自来水在流经加热装置时能够被煮沸并持续设定的时间，优选1～3分钟，以充分软化、消毒、使有机物挥发；(7)控制处理器根据设定流量值，控制电动阀FD1的开闭时间及开启度，通过控制水的流速以控制加热装置中的水的被加热时间、保证其被煮沸并持续设定的时间，同时使单次输出水的容量为用户预先设定的出水量，再使加热后的水通过不同的管路输出，使加热装置、预热器和制冷机组的相互配合，实现煮沸后的饮用水在5～100℃范围内的温度可调，并按照用户设定的单次出水量和温度精准输出。一种实施前述调温方法的节能型即热速冷调温饮水机，其特征在于，其包括：一饮水机壳体，壳体内设有：一控制处理器，一进水口，多个出水口，一水过滤器、预热器、流量计、加热装置、蒸发器、压缩机、空冷式冷凝器、膨胀阀、手动阀F、电动阀FD、电磁阀FC、温度传感器W；当用户在有效范围内设定单次出水温度和出水量时，控制处理器根据用户设定的单次出水温度和出水量，按照内置程序控制电动阀FD1的开启度及开闭时间，使流量计测得的累计流量为对应的预设流量，并使自来水在流经加热装置时能够被煮沸并持续设定的时间；在加热装置管路长度及功率确定的情况下，控制处理器根据预设温度及流量值，控制电动阀FD1的开启度及开启时间，使流入加热装置5煮沸的水的容量为设定出水量，通过加热装置、预热器和所述的制冷机组的有机结合，实现单次输出的饮用水在5～100℃的温度、150～2000ml的容量范围，以及1～3分钟的煮沸持续时间内可调。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的节能型饮水机即热速冷调温方法，采用自来水为水源，使用方便、成本低；本专利技术采用即热速冷调温，通过管路完成对饮用水的直接煮沸和调温，而无需设置专门的蓄水仓；本专利技术按需使自来水定量流入饮水机、加热煮沸后精准调温、直接输出，避免水在管路中滞留；本专利技术通过控制处理器、加热装置、预热器和制冷机组的有机结合，可实现单次输出的饮用水在5～100℃的温度、150～2000ml的容量范围内可调，可充分满足人们个性化的饮水需求；本专利技术在加热装置管路长度及功率确定的情况下，控制处理器根据用户预设温度及流量值，控制电动阀FD1的开启度及开启时间，可使单次流入加热装置煮沸的水的容量为设定出水量，再通过控制管路中水流的速度，可实现对管路中的水流1～3分钟的煮沸持续时间内可调。本专利技术通过设置预热器对余热进行回收利用，能同时降低加热装置和制冷机的能耗，实现节能减排。本专利技术提供的节能型即热速冷饮水机，使自来水在进入饮水机管路后，短时间内通过管路内部热交换即可达到预先设定的单次个性化出水温度、容量和持续煮沸时长，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能型饮水机即热速冷调温方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)设置一饮水机，其包括通过管路依次连接的进水口、水过滤器、预热器、流量计、加热装置及出水口；还包括一控制处理器，以及受该控制处理器控制的蒸发器、压缩机、空冷式冷凝器、膨胀阀、手动阀F、电动阀FD、电磁阀FC、温度传感器W；(2)将饮水机的进水口与自来水管相接，然后将水过滤器、预热器、流量计通过管路依次连接到所述的加热装置；(3)用户在有效范围内设定单次出水温度和出水量，控制处理器根据用户设定的单次出水温度和出水量，按照内置程序自动匹配对应的工作模式，再按照选定的工作模式控制各部分工作；(4)使加热装置将流入的自来水加热到100℃，加热产生的水蒸气通过排气阀FC2从排气口排出，煮沸的开水分为两路，使其中一路从高温出水端流出，直接为用户提供高温开水；(5)使另一路流经预热器的热水侧流道，与冷水侧流道的冷水换热实现温度下降，同时加热冷水；从预热器出来的温开水进入蒸发冷却器，被由蒸发冷却器、压缩机、空冷式冷凝器和膨胀阀组成的制冷机组制冷到5℃；(6)控制处理器根据用户设定的单次出水温度和出水量按照内置程序，自动匹配对应的工作模式，并运算、控制电动阀FD1的开闭时间及开启度，控制水的流速和流量，使流量计测得的流量为对应的预设流量，并使该流量的自来水在流经加热装置时能够被煮沸并持续设定的时间；(7)控制处理器根据设定流量值，控制电动阀FD1的开闭时间及开启度，通过控制水的流速以控制加热装置中的水的被加热时间、保证其被煮沸并持续设定的时间，同时使单次输出水的容量为用户预先设定的出水量，再使加热后的水通过不同的管路输出，使加热装置、预热器和制冷机组的相互配合，实现煮沸后的饮用水在5～100℃范围内的温度可调，并按照用户设定的单次出水量和温度精准输出。...

【技术特征摘要】
1.一种节能型饮水机即热速冷调温方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)设置一饮水机，其包括通过管路依次连接的进水口、水过滤器、预热器、流量计、加热装置及出水口；还包括一控制处理器，以及受该控制处理器控制的蒸发器、压缩机、空冷式冷凝器、膨胀阀、手动阀F、电动阀FD、电磁阀FC、温度传感器W；(2)将饮水机的进水口与自来水管相接，然后将水过滤器、预热器、流量计通过管路依次连接到所述的加热装置；(3)用户在有效范围内设定单次出水温度和出水量，控制处理器根据用户设定的单次出水温度和出水量，按照内置程序自动匹配对应的工作模式，再按照选定的工作模式控制各部分工作；(4)使加热装置将流入的自来水加热到100℃，加热产生的水蒸气通过排气阀FC2从排气口排出，煮沸的开水分为两路，使其中一路从高温出水端流出，直接为用户提供高温开水；(5)使另一路流经预热器的热水侧流道，与冷水侧流道的冷水换热实现温度下降，同时加热冷水；从预热器出来的温开水进入蒸发冷却器，被由蒸发冷却器、压缩机、空冷式冷凝器和膨胀阀组成的制冷机组制冷到5℃；(6)控制处理器根据用户设定的单次出水温度和出水量按照内置程序，自动匹配对应的工作模式，并运算、控制电动阀FD1的开闭时间及开启度，控制水的流速和流量，使流量计测得的流量为对应的预设流量，并使该流量的自来水在流经加热装置时能够被煮沸并持续设定的时间；(7)控制处理器根据设定流量值，控制电动阀FD1的开闭时间及开启度，通过控制水的流速以控制加热装置中的水的被加热时间、保证其被煮沸并持续设定的时间，同时使单次输出水的容量为用户预先设定的出水量，再使加热后的水通过不同的管路输出，使加热装置、预热器和制冷机组的相互配合，实现煮沸后的饮用水在5～100℃范围内的温度可调，并按照用户设定的单次出水量和温度精准输出。2.根据权利要求1所述的节能型饮水机即热速冷调温方法，其特征在于，所述步骤(5)还包括如下步骤：所述的饮水机有三种工作模式，由所述的控制处理器根据用户设定的流量及输出温度进行自动匹配，并控制各部分做如下操作：(1)高温开水输出模式：使加热装置工作，预热器不换热，制冷机组不工作；(2)中高温开水输出模式：使加热装置工作，预热器换热，制冷机组不工作；(3)中低温开水输出模式：使加热装置工作，预热器换热，制冷机组工作。3.根据权利要求2所述的节能型饮水机即热速冷调温方法，其特征在于，所述步骤(5)具体包括如下步骤：(51)高温开水输出模式：当用户用温度按钮设定出水温度为Wc＝100℃、用容量按钮设定出水量为Lc1时，按下该温度按钮和该容量按钮，手动打开阀门F2时触动饮水机开始工作开关，控制处理器自动匹配高温开水输出模式开启，控制处理器根据用户设定的单次出水温度和出水量，使加热装置工作：在加热装置管路长度及功率确定的情况下，按照内置程序控制电动阀FD1的开启度及开闭时间，使流量计测得的累计流量为对应的预设的流量Lc1，以保证自来水在流经加热装置时能够被煮沸并持续设定的时间、且容量为设定出水量Lc1；同时排气阀FC2打开，电磁三通阀FC1打开通向饮水机高温出水端的阀门，关闭通向饮水机中低温出水端的阀门，此时所述制冷机组不工作；使煮沸后的开水从饮水机高温水高温出水端流出；当电动阀FD1关闭后，排气阀FC2在延迟到设定的时间后关闭；在这段时间内，由于排气阀FC2处于打开状态，加热装置内开水流道与大气相通，开水流道里的开水在重力的作用下全部流出，避免其滞留在流道内导致细菌滋生，同时避免影响下次出水的温度和流量。4.根据权利要求2所述的节能型饮水机即热速冷调温方法，其特征在于，所述步骤(5)还包括如下步骤：(52)当用户通过温度按钮设定出水温度为65℃≤Wc＜100℃、通过容量按钮设定出水量为Lc2时，按下该温度按钮和该容量按钮，手动打开阀门F3时触动饮水机开始工作开关，中高温开水模式开启，控制处理器根据用户设定出水温度和出水量Lc2，使加热装置工作：在加热装置管路长度及功率确定的情况下，按照内置程序控制电动阀FD1的开启度和开闭时间，使流量计测得的累计流量为对应的预设流量Lc2，以保证自来水在流经加热装置时能够被煮沸并持续设定的时间；同时排气阀FC2打开，电磁三通阀FC1打开通向饮水机中低温出水端的阀门，关闭通向饮水机高温出水端的阀门，使制冷机组不工作；使煮沸的开水流经换热器的热水流道，与冷水流道的冷水换热后温度降低到设定出水温度后形成温开水，再流经蒸发冷却器后，从饮水机中低温出水端流出；当电动阀FD1关闭后，排气阀FC2延迟到设定的时间后关闭；在这段时间内，由于排气阀FC2处于打开状态，加热装置内开水流道与大气相通，开水流道里的水在重力的作用下全部流出，避免其滞留在流道内滋生细菌、并避免影响下次出水...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佰满，麦境治，陈祖彪，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：广东,44