專利名稱：具有封閉循環(huán)冷卻液速冷功能的自動開水沖泡裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有速冷功能的自動開水沖泡裝置，屬生活護理機器和食品加工自動化領域。
背景技術：
目前,市場上有多種電熱開水沖泡裝置,也有較高的自動化程度,但還存在ー些明顯不足之處。如申請?zhí)?00510043302.8、02149437.1等專利技術，主要具有加熱功能，缺乏快速冷卻功能。專利201110110858.X雖然具有冷卻裝置，但采用儲水箱自然水冷的方式，隨著儲水箱水溫的升高，熱阻増大、傳熱效率降低；如短時間內再次冷卻開水時，冷卻時間會顯著延長。另外，專利201110110858.X的冷卻裝置、電熱杯、儲水箱以及閥門之間的連接過與復雜，管路長，折彎多，更易結垢；冷卻水和飲水未物理隔離，不符合衛(wèi)生要求。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是針對現有技術存在的上述問題，提供ー種散熱更快、冷卻效率穩(wěn)定、管路簡單不易結垢、冷卻液與飲水物理隔離的具有封閉循環(huán)冷卻液速冷功能自動開水沖泡裝置。本發(fā)明的目的可通過下列技術方案來實現。具有封閉循環(huán)冷卻液速冷功能的自動開水沖泡裝置，包括熱水器組件、熱水管路組件、冷卻回路組件、控制部件、人機界面。控制部件分別通過自身的I/o端ロ與熱水器組件、熱水管路組件、冷卻回路組件、人機界面連接，從I/o端ロ獲取各個組件和部件的實時狀態(tài)信息，并按照事先設定的工作流程向各個組件和部件發(fā)出動作指令。本技術方案的特征是冷卻回路組件包括一個帶翅片散熱器的封閉金屬容器、ー個散熱風扇，所述封閉金屬容器內部充滿冷卻液，并包含蛇形或螺旋形金屬管。所述蛇形或螺旋形金屬管穿過封閉金屬容器壁與熱水管聯通。所述翅片散熱器連接在所述封閉金屬容器外壁上，翅片表面與散熱風扇的出風方向平行，散熱風扇的進出風ロ不受到其他部件的阻隔。所述熱水管周圍包裹磁性材料或電磁鐵，磁力線垂直穿過包裹處熱水管。所述熱水管一端與熱水容器的進水口聯通，另一端依次與蛇形或螺旋形金屬管、換向電磁閥、熱水泵、水流量傳感器、電磁閥、熱水容器的下部出水ロ聯通，換向電磁閥另ー出ロ與出水管聯通。所述熱水容器頂部有蓋，底部連接電熱部件，至少ー個水溫傳感器安裝在熱水容器底部內壁，所述電熱部件內部有電熱元件，外売上有進風口和出風ロ，進風ロ與冷卻風機的出風ロ聯通。冷卻風機用于冷卻開水時加快電熱部件的冷卻速度。當熱開水從所述的蛇形或螺旋形金屬管中流過時，會通過管壁加熱封閉金屬容器中的冷卻液，冷卻液將熱量傳到翅片散熱器向外散熱。控制部件是個單片機，分別通過I/O端ロ與電熱部件的開關、熱水容器底部的水溫傳感器、人機界面、熱水管路上的電磁閥、熱水泵、水流量傳感器、換向電磁閥、散熱風扇、冷卻風機連接。控制部件它通過I/O端ロ與所有電磁器件和傳感器連接，檢測各個傳感器和電磁器件的工作狀態(tài)，根據內部儲存的作業(yè)邏輯向各個電磁器件發(fā)送動作指令。本裝置的工作流程是:首次使用前，通過人機界面設置好飲用水溫，然后將生水加入熱水容器中。接著按下開始按鈕，系統(tǒng)即開始進入加熱工作狀態(tài)。之后，控制部件實時檢測水溫傳感器信號，如發(fā)現溫升過快，就發(fā)出相應的語音提示和暫定工作指令。如條件正常，就繼續(xù)加熱生水。當水溫上升到100°c時，打開熱水管路上的電磁閥、熱水泵，持續(xù)數秒時間后關閉。當水溫再次上升到100°c時，就自動關閉電熱部件開關，停止加熱。接著，再次打開熱水管路上的電磁閥、熱水泵，打開冷卻回路組件中的散熱風扇，如果封閉金屬容器中的冷卻液采用強制流動方式傳熱，還要打開循環(huán)泵。之后，開水會快速冷卻，當達到設定飲水溫度時，熱水管路上的熱水泵被關閉。溫開水停止流動，接著控制部件控制換向電磁閥切換流向到出水管，點亮人機界面上的完成指示燈。之后，控制部件會根據事先設定的流程，激活放水按鈕、等待放水。如果按下保溫按鈕，控制部件將在等待放水的同時，不斷檢測水溫，當水溫低于設定溫度，就打開電熱部件，維持水溫。與現有技術相比，本裝置采用高比熱冷卻液封閉循環(huán)加翅片散熱器方式傳熱，循環(huán)泵加快冷卻液循環(huán)速度，傳熱效率相當高，開水冷卻更快速，短時間內再次冷卻熱開水吋，冷卻液的溫度不會明顯升高，熱阻也不會明顯增大；熱水管路僅分別與冷卻回路、熱水容器聯通，管路比較簡單，飲水與冷卻液物理分隔，比較衛(wèi)生安全。

圖1是本實用新型采用環(huán)型金屬管方式時的剖面示意圖圖2是本實用新型采用空芯金屬容器方式時的的剖面示意圖
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施方式做進ー步說明:如圖1-2所示，具有封閉循環(huán)冷卻液速冷功能的自動開水沖泡裝置，包括熱水器組件、熱水管路組件、冷卻回路組件、控制部件、人機界面。控制部件24分別通過I/O端ロ與熱水器組件10、11、12、13和40，熱水管路組件14、15、16、23、19、27和29，冷卻回路組件18、22、31和21，人機界面35，電磁鐵26連接，從I/O端ロ獲取各個組件和部件的實時狀態(tài)信息，井根據這些信息向各個組件和部件發(fā)出預設的動作指令。冷卻回路組件包括一個帶翅片散熱器22的封閉金屬容器21、ー個散熱風扇18，所述封閉金屬容器21內部充滿冷卻液31，并包含蛇形或螺旋形金屬管19，所述蛇形或螺旋形金屬管19的進出ロ穿過封閉金屬容器21壁與熱水管路聯通。翅片散熱器22連接在封閉金屬容器21外壁上,翅片表面與散熱風扇18的出風方向平行，散熱風扇18的進出風ロ不受到其他部件的阻隔。熱水器組件包含冷卻風機40、電熱部件12、一個熱水容器10和至少ー個水溫傳感器13。電熱部件12與熱水容器10底部連接，水溫傳感器13安裝在熱水容器10底部內壁，電熱部件12內部有電熱元件，外殼側壁有進風ロ 57和出風ロ 41，冷卻風機40出風ロ與電熱部件12側壁的進風ロ 57聯通。冷卻風機40用于冷卻開水時加快電熱部件12的冷卻速度。熱水管路組件包括蛇形或螺旋形金屬管19、熱水管29、ー個水流量傳感器14、一個電磁閥27、ー個熱水泵15、一個換向電磁閥16和一根出水管23。熱水容器10下部的出水口 28依次與電磁閥27、水流量傳感器14、熱水泵15、換向電磁閥16和蛇形或螺旋形金屬管19進ロ串聯，所述蛇形或螺旋形金屬管19的出ロ通過熱水管29和熱水容器10的上部進水口 20聯通。換向電磁閥16另ー出口與出水管23聯通。當熱開水從所述的蛇形或螺旋形金屬管19中流過時，會通過管壁加熱封閉金屬容器21中的冷卻液31，冷卻液31將熱量傳到翅片散熱器22，翅片散熱器22借助散熱風扇18向外散熱。這樣，熱量就不會在熱水管路周圍聚集，影響快速冷卻效果。為防止電磁閥處結水垢，本技術方案中的微型電磁閥優(yōu)先采用夾管電磁閥。封閉金屬容器21有種較好的實施方式。第一種是環(huán)型金屬管,如圖1所不,環(huán)型金屬管21外接翅片散熱器22和ー個散熱風扇18，內部充滿高比熱冷卻液31，蛇形金屬管19位于環(huán)型金屬管21內部。當蛇形金屬管19有熱水流過時，熱量會傳給冷卻液31，冷卻液31通過翅片散熱器22散熱。第二種是空芯金屬容器21，如圖2所示，空芯金屬容器21外接翅片散熱器22和ー個散熱風扇18,內部充滿高比熱冷卻液31,螺旋形金屬管19位于空芯金屬容器21內部。當螺旋形金屬管19有熱水流過時，熱量會傳給冷卻液31，冷卻液31通過翅片散熱器22散熱。控制部件24是個單片機，分別通過其上的I/O端ロ與電熱部件12的開關、熱水容器10底部的水溫傳感器13、冷卻風機40的開關、人機界面35、熱水管路29上的電磁閥27開關、熱水泵15開關、水流量傳感器14、換向電磁閥16開關、環(huán)型金屬管21上的循環(huán)泵17開關和散熱風扇18開關連接。控制部件24通過I/O端ロ與所有電磁器件和傳感器連接，檢測各個傳感器和電磁器件的工作狀態(tài)，根據內部儲存的作業(yè)邏輯向各個電磁器件發(fā)送動作指令。電熱部件由220V交流電供電，其他部件、組件均由開關電源25供電，開關電源25由220V交流電供電。本裝置的工作流程是:首次使用前，通過人機界面35的設置好飲用水溫，然后將生水加入熱水容器中。接著按下開始按鈕，系統(tǒng)即自動打開電熱部件開關，進入加熱工作狀態(tài)。之后，控制部件24實時檢測水溫傳感器13，如溫升過快就發(fā)出相應的語音提示和暫定工作指令。如正常，則繼續(xù)加熱生水。當水溫上升到100°C時，打開熱水管路29上的電磁閥27、熱水泵15，持續(xù)數秒時間后關閉。當水溫再次上升到100°C時，就自動關閉電熱部件12開關，啟動冷卻風機40。接著，再次打開熱水管路29上的電磁閥27、熱水泵15，電磁鐵26，打開冷卻回路組件中的冷卻風扇18和循環(huán)泵17。之后，開水會快速冷卻和磁化，當達到設定飲水溫度時，熱水管路29上的熱水泵15、電磁閥27、電磁鐵26被關閉。溫水停止流動，接著控制部件24控制換向電磁閥16切換流向到出水管23，點亮人機界面35上的完成指示燈。之后，控制部件會根據事先設定的流程，激活放水按鈕、等待放水。如果按下保溫按鈕，控制部件將在等待放水的同時，不斷檢測水溫，當水溫低于設定溫度，就打開電熱部件12，維持水溫。與現有技術相比，本本裝置采用高比熱冷卻液封閉循環(huán)加翅片散熱器方式傳熱，循環(huán)泵加快冷卻液循環(huán)速度，傳熱效率相當高，開水冷卻更快速；短時間內再次冷卻熱開水吋，冷卻液的溫度不會明顯升高，熱阻也不會明顯増大；熱水管路僅分別與冷卻回路、熱水容器聯通，管路比較簡單，飲水與冷卻液物理分隔，比較衛(wèi)生安全。
權利要求1.有封閉循環(huán)冷卻液速冷功能的自動開水沖泡裝置，包括熱水器組件、熱水管路組件、冷卻回路組件、控制部件、人機界面，其特征在于冷卻回路組件包括帶翅片散熱器(22)的封閉金屬容器(21)、散熱風扇(18),所述封閉金屬容器(21)內部充滿冷卻液(31),并包含蛇形或螺旋形金屬管(19)，所述蛇形或螺旋形金屬管(19)穿過封閉金屬容器(21)壁與熱水管(29)聯通。
2.根據權利要求1所述的具有封閉循環(huán)冷卻液速冷功能的自動開水沖泡裝置，其特征在于所述翅片散熱器(22)連接在所述封閉金屬容器(21)外壁上，翅片散熱器(22)的翅片表面與散熱風扇(18)的出風方向平行，散熱風扇(18)的進出風ロ不受到其他部件的阻隔。
3.根據權利要求1所述的具有封閉循環(huán)冷卻液速冷功能的自動開水沖泡裝置，其特征在于所述熱水管(29)周圍包裹磁性材料或電磁鐵，磁力線垂直穿過包裹處熱水管。
4.根據權利要求1所述的具有封閉循環(huán)冷卻液速冷功能的自動開水沖泡裝置，其特征在于所述熱水管(29)—端與熱水容器(10)的進水口(20)聯通，所述熱水管(29)的另一端依次與蛇形或螺旋形金屬管(19)、換向電磁閥(16)、熱水泵(15)、水流量傳感器(14)、電磁閥(27)、熱水容器(10)的下部出水ロ(28)聯通，換向電磁閥(16)另ー出口與出水管(23)聯通。
5.根據權利要求4所述的具有封閉循環(huán)冷卻液速冷功能的自動開水沖泡裝置，其特征在于所述熱水容器(10)頂部有蓋(11)，底部連接電熱部件(12，至少ー個水溫傳感器(13)安裝在熱水容器底部內壁，所述電熱部件(12)內部有電熱元件，外殼上有進風ロ(57)和出風ロ(41)，進風ロ(57)與冷卻風機(40)的出風ロ聯通。
專利摘要具有封閉循環(huán)冷卻液速冷功能的自動開水沖泡裝置是一種新型的生活電器，它緊密集成了開水加熱、速冷功能和磁化功能。它主要包括熱水器組件、熱水管路組件、冷卻回路組件、磁化部件、控制部件、人機界面。在控制部件的控制下，可以快速冷卻開水，泡出溫度適宜并磁化了的新鮮開水，省卻了傳統(tǒng)開水裝置的諸多麻煩，提高了開水的品質。
文檔編號A47J31/56GK202919955SQ20122051222
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月8日 優(yōu)先權日2012年10月8日
發(fā)明者阮立 申請人:阮立