[发明专利]全自动开水机

说明书

本发明涉及一种能分批连续地将一般液体（如自来水）加热至沸腾状态的自动控制方法和装置。主要用作全自动开水机。

现有所能见到的“全自动开水机”可分为三大类：

（1）人工注水式。即开水机每烧开一次都要靠人工注水，并非全自动，使用不便。

（2）蒸馏式。即，使水长时间处于沸腾状态，取用蒸馏水。这种方式耗电惊人，不宜用作民用开水机。

（3）自动热水器式。即能够自动注水，但又不保证或根本无法保证提供真正的开水。其特征（或通病）是加热容器兼作开水储存器，在取用开水的同时注入自来水，提供给用户的是生、熟混合水，不宜饮用。市场上绝大部分是该类产品。其低限温度一般设计在（也仅能设计在）85℃以下。从自控原理讲，要实现自控，必须有一个允许的控制范围，而液体的沸点只有一个点，要么沸腾，要么不沸腾，而且各地、各个时间气压都有差异与变化，沸点无法确定且会偏移，难以靠传感器件来实现控制目的。所以全自动开水机的设计已成为世界上家用电器中最难突破的技术难题之一。

本发明的任务，就是要解决这个难题，提供一种全新的控制方法和装置，实现全自动、低耗电、小功率、大容量，又方便又安全可靠地提供真正开水之目的。使之在任何时候，凡经开水龙头流出的水，都是经沸腾灭菌过的卫生饮用水。

现将本发明装置的结构、工作程序和控制原理，结合附图描述如下：

1、注水控制：自来水管或外接水箱的水经水管（6）、自动水位控制阀（8）向水箱（7）供水，或通过水箱（7）上方的漏斗（22）将水人工注入水箱（7）内备用。（见图3、图4），再由水箱（7）通过自动注水阀装置（9、10、11）向加热容器（12）供水。自动注水阀装置由连接水箱（7）与加热容器（12）的注水管（11）及注水管（11）内的浮筒式单向阀（9、10）构成，当加热容器（12）内的水位上升到一定高度，浮筒式阀蕊（10）上浮、堵住单向阀口（9），停止注水;当水位下降至出水管（3）的下管口（16）以下高度时，浮筒式阀蕊（10）下降，重新开启阀口（9）向加热容器（12）注水。浮筒（31）是为了增加阀蕊（10）的浮力而设置的。

2、加热控制：图1、图3、图4所示的发热件（13）是电发热件，设置于加热容器（12）的内腔底部，该电发热件（13）的电源控制开关（14）的通断状态由热开水储存器（4）内的水位控制器（18）的上触点（17）、下触点（19）控制，当热开水储存器（4）内的水位升至上触点（17）处高度h1时，触发电源控制开关（14）断开，电发热件（13）停止加热，直至水位下降至下触点（19）处高度h₂时，电源控制开关（14）闭合，进入加热烧水状态。图3中为了保持冷开水储存器（23）内的冷开水水量，在冷开水储存器（23）内腔底部增设水位控制器（18）的另一个下触点（24），其功能及作用与下触点（19）相同。附图2是利用电炉、火炉、太阳能灶作为发热件（13）的示意图，此时，发热件（13）安置于加热容器（12）的外腔底部，其控制开关（14）对发热件（13）的控制功能和程序与电源控制开关（14）对电发热件（13）所起作用相同。

3、沸腾与出水控制：由插入加热容器（12）内的出水管（3）及出水管（3）上的排气口（15）来实现。出水管（3）的下管口（16）位于加热容器（12）内腔底部并比电发热件（13）稍高，以保护电发热件（13）不至因缺水过热而损坏，上管口（2）位于热开水储存器（4）的内腔上部，排气口（15）位于加热容器（12）的内腔上部。当自动注水阀装置（9、10、11）向加热容器（12）注水时，排气口（15）排出该腔内空气;在加热过程中，排出该腔内的少量蒸气;当水沸腾时，该腔内大量蒸汽无法全部由排气口（15）排出，此时该腔内压力逐渐增加，直至将沸水经出水管（3）的下管口（16）压至热开水储存器（4）内保温储存，实现了沸腾保证与出水控制之功能。排气口（15）的口径大小视发热件（13）的热功率来决定，功率大，口径也应大些。出水管（3）的上端设有一回流腔（1），在加热过程中使未沸腾的水回流到加热容器（12）中去。

当加热容器（12）内的沸水降至下管口（16）时，加热容器（12）内压力骤减至外部大气的压力，此时，浮筒式阀蕊（10）下降，打开阀口（9），水箱（7）内的水重新向加热容器（12）内注水。开始下一周期的注水、加热沸腾及出水过程。饮用水从开水龙头（20、25）处取用。