饮水机的节能双温控制电路制造技术

本发明专利技术针对目前应用甚广、众多品牌饮水机的控温方式都存在的缺憾：即多余的电能耗费、产生有害健康的“千滚水”和易于结水垢使设备老化快等问题，提出的合理化改进方法。经分析论证提出的具体办法是采用双温控制的方式，并设计了相应的电路。推荐了一种简单、可靠、成本低和易于提高售后服务效率的电路，既可用于设计和生产新的“节能双温饮水器”，也可用来改造正在生产、销售和使用中的同类饮水机，使其达到节能、水质有利健康、方便使用并延长水机的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设涉及一种饮水机的控制电路，尤其是一种具有高、低两种水温可选的控制方法和电路，使饮水机节能、水质有利健康、使用方便并延长水机寿命。
技术介绍
在环境污染日趋严重的当今世界，人们日常生活中已经很难直接向大自然摄取到洁净健康的饮用水，供应洁净饮用水的技术和设备应运而生。各种过滤器、净化器、矿化器和品种繁多的制水机，摆满了家电商场的柜台，供人们选用。柜式和台式饮水机是销售和使用较为普遍的一种，并成为办公场所和家庭中最为常见的用品。有的以桶装水为供水水源，也有的用自来水经过过滤器和矿化器供水，这类饮水机大约占有各类饮水器市场的90％以上。绝大多数这类普及型饮水器的构造形式是内置一个电加热内胆；用温控开关自动地控制在85～95℃，即接近但低于沸腾的温度(如若控温高于95℃，则会冒出蒸汽，并易于烧干，如若再低些，则难以适应中国人饮用开水的传统习惯)。这类饮水机构造比较简单，性能稳定可靠，成本低廉，易于被多数用户接受，使用广泛。对这类饮水机的使用过程加以观察分析，看到的结果是内胆中的水加热到标称温度85～95℃后，自动断开加热器，转入保温状态。随着滞留时间的延长，热量会逐渐散失，导致水温下降，降到临界点时(一般是低于标称温度5～10℃)，就自动地再次加热，直到85～95℃，如此不断地往返循环。因为任何饮水器，特别是在家庭中，不会是连续地有人取用热水的状态。所以，电热内胆中的储水经常都是经过了多次反复地加热—冷却—再加热的所谓“千滚水”。长期饮用这种水对人体的健康有害无益是众所周知的。一方面是因为水中的溶解氧被耗尽，变成为“死水”，并且如果水中有残留的消毒用氯气，就可能变成有害的“三氯甲烷”等致癌物质；另一方面水中的一些对健康有益的微量元素如钙、镁等离子会受热结成水垢，白白流失掉。此外，反复加电必然造成多余地能源消耗。而高温下又易于积聚水垢，会导致饮水机的内胆和管道的堵塞、使设备加速老化，降低使用寿命。可以说目前我国应用最多的一类饮水机都具有多余无效的电能耗费、产生有害健康的“千滚水”和设备易老化等问题。本专利技术主要是针对这类饮水机的控制电路提出了改进措施。
技术实现思路
本专利技术针对目前品牌众多，应用甚广的普及型饮水机的控温电路存在的缺憾提出了一种改进方案。具体的办法是采用双温控制的方式，并设计了相应的电路。推荐了一种简单可靠的电路，既可用于设计生产新型“节能双温饮水器”，也可用来改造正在生产、销售以及使用中的同类饮水机，消除现存机的弊端。1/饮水温度的选择中国人把水烧开才饮用的习惯由来已久，一是为了杀菌防病，二是为泡茶的需要。现有绝大多数饮水机的出水温度都设定为85～95℃就是这样确定的。不难发现，具有喝白开水习惯的人们，并不是在烧开的温度下喝入口中。因为人体组织若加热到53℃以上，细胞内的蛋白质就会凝固，造成细胞坏死，产生烫伤。所以必须是把热开水放凉降温后才饮用(一般降温到36～43℃左右)。现在的饮水机都设有冷、热两个出水口。使用的是符合卫生标准，可直接生饮的桶装水或过滤水。所以人门喝白水时，都是用杯子接一些热水(95℃)再兑入一些冷水(室温约25℃)混合到合适的温度后饮用。根据上述分析，为了适应人们喝温热水或凉白开水的习惯，只要饮水机把水加热到温热(如55℃)，保持恒温就足够了。只有需要泡茶或泡方便面时，才有必要把水加热到高热(85～95℃)状态。所以实际情况是多数场合只需要温热水，少数时机才需要高热水。也就是双温转换型的饮水机更具有实用性。然而现有的普及型饮水机在设计上都是采用了把水烧热到高热后保持恒温的办法。其典型的额定参数是恒温温度95℃，出热水能力5升/小时，加热功率500瓦，24小时耗电量约为1千瓦小时(即1度电)左右。合理的设置应当是平时保持在温热状态(例如55℃)恒温待用，当需要使用高温热水时(如冲茶、泡方便面等)，即时转到高热状态。因此本专利技术提出了双温兼顾的饮水机控制电路方案。2/节能的效果估算假设室内温度为25℃，某型号饮水机内胆加热到温度为95℃时保持恒温，温差达70℃。若改为加热到温度为55℃就保持恒温，则温差仅为30℃。根据热力学原理在相同的容器和环境温度条件下，热量的散失与温差成正比。很显然，调低设定的加热恒温温度，就能够大幅度地节约能耗，本例达到了70与30之比，即如果把现有的饮水机改成55℃恒温，都可以节能50％以上。我国是能源短缺的国家，近期电力不足问题又十分突出。如果能够把千家万户在饮水机上无效耗费的电力都省下来，将会取得极为可观的社会经济效益。按照典型的额定参数计算即对于24小时消耗1度电的饮水机，按照本专利技术提出的方法改造成双温工作方式后，一台饮水机每两天就可以节约一度电。按照每天开机12小时计算，每年也可节电达到100度。全国有众多的饮水机正在使用之中，若推行改造方案，将取得立竿见影的节电效果。3/双温方式好处多(1)双温方式能够远离喝“千滚水”的弊端。因为饮水中溶解氧的散失以及溶解态矿物质结晶析出的化学反应速度与温度是紧密相关的，一般是高于60～70℃时才明显加快。保持55℃下恒温，与保持95℃下恒温的水相比较，可以认为前者才是更健康和更安全的饮用水。(2)双温方式能够延长饮水机的使用寿命。既然保持55℃下的恒温状态矿物质的结晶析出反应不明显，也就减缓了饮水机的内胆和管路中结垢和堵塞问题，使设备不易老化，有利于延长使用寿命。(3)有双温方式使日常饮水更方便。4/本专利技术提出的电路还考虑到了具有可靠性高和便于对故障检测判断定位的特点，能方便维修提高产品的售后服务的效率。附图说明图1，饮水机的双温节能控制电路2，现有典型饮水机的控制电路3，另类双温或多温控制电路图举例具体实施方式作为本专利技术的实施例提出的“饮水机的双温节能控制电路”，以目前国内应用最多的普及型饮水机为应用对象。如图1所示，该电路由电源开关(K1)，温控开关(T1，T2)，过热保护器(B)，加热器(L)，加热状态指示灯(D2)，保温状态指示灯(D1)和带闭合指示灯的变温开关(K2)等组成。它与如图2所示的现有典型饮水机的控制电路的差别是增加了一个温控开关(T2)和一个变温开关(K2)，用于实现所要求的双温工作方式。K2开启状态下，低温(例如55℃)温控开关T2先起作用，加热到55℃时T2断开使加热器(L)断电，于是转入保温状态；K2闭合状态下(开关上的指示灯变亮)，温控开关T2被短路不起作用，只有高温的温控开关T1起作用，当加热到95℃时使加热器(L)断电，转入保温状态。平时将K2设置在开启的状态，K2上的灯不亮。闭合K1后，开始加热(此时D2亮)，达到保温状态(此时变为D1亮)，即可随时取用适合口感温度的饮用水；当需要泡茶或冲方便面时，将K2设置在闭合状态(开关上的灯变亮)，当加热(D2亮)达到保温状态(D1亮)时，即可用水。用后，再将K2转回为开启状态。一般的设置是D1为红色——表示加热状态；D2为绿色——表示保温状态。温控开关(T3)是过热保护器，目的是用于防止干烧起火。一般可用125℃的熔断器，也可使用手动复位的断路器或者使用与T1，T2同类的的温控开关(可选用温度为125℃)。实际上在本例的电路中，温控开关(T2)已经可以起到足够的过热保护作用，由于干烧引发起火的概率极低。所以，许多现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种饮水机的控制电路，由电源开关（Ｋ１），温控开关（Ｔ１），加热器（Ｌ），过热保护器（Ｂ），加热状态指示灯（Ｄ１），保温状态指示灯（Ｄ２）等组成，其特征在于，所述的控制电路中还装有高温（９５℃）和温热（５５℃）两个串接的温控开关（Ｔ１，Ｔ２）以及实现双温转换的变温开关（Ｋ２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姬国良，
申请(专利权)人：姬国良，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]