本發明公開一種三位一體直飲水系統，按國際專利分類表(ipc)劃分屬于水處理技術領域，尤其是涉及一種能提供冷水、熱水和直飲開水多功能的水處理設備。

背景技術：

目前的水龍頭大多能提供用于洗滌用的冷水或冷熱混合水，而在水龍頭上直接流出飲用開水直接泡茶、泡咖啡等，國內外比較少見此功能產品，目前的相關產品僅在功能上類似，缺陷如下：

1、現有水龍頭結構不足在于：出水流道上，雖均采用雙流道方式，但在材質，熱水流道及蒸汽處理上有其不合理之處，熱水出口設置于管道側壁，冷熱水出口設置在管端；在熱水把手控制閥上，采用快開閥，簡單，粗糙，不易裝，不易維護，打開水閥忘記關掉，熱水濺出容易傷人；冷水供應上，現有龍頭主體的冷水分流的流道上沒有合理實現讓位，僅靠外置方式來處理第三進水道的控制；現有龍頭第二出水端為分體轉接式，此不足之處在于熱水易產生熱衰，及泄漏隱患，及不易蒸汽的排泄，從而需額外嫁接一根排汽口，外觀不美觀。

2、現有飲用水加熱產品在整體結構布局不足在于：加熱方式上，現有加熱器采用熱得快加熱線圈，水電一起，在節能及熱損控制上不足，尤其易在加熱線圈上結水垢；現有加熱器接入的冷水采用由儲水膽頂部直入膽底，或由儲水膽底部向上直沖式，儲水膽內余量熱水被進入冷水混合，皆緣于采用熱得快加線圈的原因；加熱器加熱水到沸騰狀態，儲水膽內壓力增大，容易產生爆壓隱患；現有加熱器的加熱管置入水膽內部的原因，其所裝置的過熱感應裝置無法合理定位來感應過熱溫度的基點，易誤判；現有加熱器在節能、熱損耗、消費體驗上不足，如2.4l的儲水膽，燒開后僅有1.2升不到的開水使用率；儲水膽多采用分體拼接式，抗壓性不好，存在爆裂風險；采用焊接方式為氬弧焊，易腐蝕及水泄漏，有安全隱患；在控溫方式上，現有產品裝置溫度控制誤差大。

現有市場上因采用的水龍頭結構及其功能的不足，及加熱設備結構、功能的不足，造成該整體系統的性能非常不完善，常見為加熱時間長，出水溫度不理想，開水出水口因易滴水燙傷人，因此，影響消費者用戶體驗。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明提供一種三位一體直飲水系統，通過即熱式熱飲機與三合一水龍頭及凈水器合理配合，提供冷水、熱水和直飲開水，可直接在水龍頭出口接開水泡茶、泡咖啡等。

為達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種三位一體直飲水系統，包括三合一水龍頭、即熱式熱飲機、凈水器，三合一水龍頭通過管道依次與凈水器、即熱式熱飲機連接形成濾水熱飲回路，其中：

三合一水龍頭，其包括龍頭本體、混水控制閥、直飲控制閥、出水管，龍頭本體兩側安裝混水控制閥、直飲控制閥，出水管設置龍頭本體的頂部，龍頭本體進水端設有冷水入口、冷水出口，直飲水管自龍頭本體進水端穿過龍頭本體并向出水管出水口延伸形成管中套管結構；

即熱式熱飲機，其包括加熱內膽和相連接的儲氣室，儲氣室在文丘里效應下能吸吮加熱內膽的水使內膽在水面之上形成安全空間用于保護內膽加熱所導致開水溢出；

三合一水龍頭通過直飲控制閥控制冷水進入、過濾、加熱并流出開水，進入龍頭本體的冷水經過直飲控制閥返回到冷水出口，冷水出口直接連接到凈水器、即熱式熱飲機后形成過濾開水，即熱式熱飲機的出水口連接在直飲水管進口并排出。

進一步，龍頭本體的進水端設有熱水入口，其與冷水經過混水控制閥控制直接由出水管與直飲水管之間并由出水管口排出冷水或熱水或冷熱混合水，直飲水管穿過龍頭本體自進水端向出水端的直通孔道，直飲水管包括一分水接頭，分水接頭固定在出水管的進水端，分水接頭具有缺口以供進冷熱混合水進入出水管與直飲水管之間管道。

進一步，分水接頭包括接頭管及套于接頭管上的分水蓋，分水蓋將接頭管分成上接頭管和下接頭管分別連接上直飲管和下直飲管，分水蓋與出水管連接，上接頭管位于出水管內，下接頭管密封插接到龍頭本體直通孔道內，分水蓋上設有缺口，出水管向下形成延伸部，延伸部支撐在龍頭本體出水接口內凸臺上以使分水蓋與冷熱水流道出口保持間距。

進一步，龍頭本體冷水入口向本體內形成τ型流道，其中τ型流道一側向混水控制閥延伸，τ型流道一側向直飲控制閥延伸，龍頭本體連接的出水管在出水口處設有分流起泡器，分流起泡器與直飲水管連接固定形成中間出直飲熱水、周邊出冷熱水。

進一步，直飲控制閥為自動復位閥，自動復位閥內設有復位彈簧，自動復位閥上設有限位機構，限位機構與龍頭本體的限位孔配合，限位機構包括復位觸頭及相連接限位銷，限位銷與限位孔配合實現鎖止，復位觸頭的觸頭端伸出至直飲控制閥外，按壓復位觸頭使限位銷脫離龍頭本體限位孔，同時旋轉直飲控制閥形成打開狀態使水流形成通路，松開直飲控制閥后自動回復鎖止位。

進一步，即熱式熱飲機包括一外殼，加熱內膽和儲氣室設置在外殼內，加熱內膽連接的出水管頭延伸到外殼外，進水管穿過外殼連接在加熱內膽底部，進水管所在進水管路上設有儲氣室，該儲氣室具有可收縮的內腔，內腔與進水管路相通，進水管進水時，儲氣室內腔在水流作用下負壓收縮，進水管關閉，儲氣室吸吮內膽的水使加熱內膽在水面之上形成安全空間。

進一步，儲氣室為文丘里盒，文丘里盒內設有儲氣墊，儲氣墊與一側盒壁形成收縮腔室，收縮腔室的氣流通道通過文丘里接頭與第一進水管和第二進水管連通，第一進水管、文丘里接頭及第二進水管依次連接形成進水管路。

進一步，加熱內膽包括底部電熱盤和內膽，電熱盤通過激光焊接方式與內膽結合形成儲水膽，電熱盤上設有進水口，進水口與進水管連接，進水口的內膽側設有冷熱水分層器，進水口進入的冷水由底往上推動內膽加熱后熱水自出水接頭向外排出形成無壓式熱水流，冷熱水分層器包括頂面和支架，頂面正對著電熱盤的進水口，頂面通過支架固定在電熱盤上，支架側面設有一個以上的水口與進水口相通實現進入的冷水與內膽熱水分層布局。

進一步，加熱內膽的內膽為一體拉伸成型，內膽內設有ntc熱敏電阻，該ntc熱敏電阻設置于內膽頂部，內膽外套有保溫膽，電熱盤外置發熱管和過熱感應裝置，電熱盤上設有伸入到內膽的防干燒浮球閥，內膽具有出水口，出水口設置內膽頂部，出水口通過管道連接至三合一水龍頭的直飲水管進口，內膽出水口同時作為排氣口，通過管道連接到三合一水龍頭的直飲水管進口進行排氣。

進一步，外殼內設有儲氣室支撐架及內膽支撐架，儲氣室支撐架固定儲氣室，儲氣室之前的進水管路上設有減壓閥，該減壓閥與凈水器形成二重減壓用于對進水壓力的降解實現內膽熱水的無壓式排出，凈水器包含一級濾芯，外殼包括中間箱體及與箱體配合的頂蓋和底蓋，外殼內設有電路板用于控制整個裝置電路，電路板與機械開關或觸摸屏電聯接實現電源及溫度控制。

本發明具有以下有益效果：

1、本發明三合一水龍頭與凈水器、即熱式熱飲機配合，三合一水龍頭廚房水池上面，凈水器、即熱式熱飲機置于水也下面并通過水管連接，本發明水龍頭用于向用戶提供冷水、熱水、和直飲開水，其中冷熱水用于日常洗滌，直飲開水由直飲控制閥控制出水可以直接泡茶、泡咖啡等。

2、本發明的龍頭本體為一體加工成型，龍頭本體內各流道布局合理，出水管路采用管中套管的方式實現普通廚房用水金屬管和飲用水硅膠管（直飲水管）一體式，且采用一體式的分流起泡式實現不同水路間不混雜實現健康取水，其中所述硅膠管作為飲用開水導水管是基于健康用水，及防燙目的。

3、本發明即熱式熱飲機通過文丘里效應實現儲水膽滿水時水自動轉移，保護內膽加熱開水容易溢出的問題，儲水膽的內膽一改現有分體拼接式，采用一體拉伸成型方式，解決拼接存在的結構穩定性，整體電熱盤通過激光焊接方式與內膽結合形成儲水膽，實現水電分離方式，安全可靠。

4.本發明儲水膽的內膽底部置入冷熱分層器，即冷水由底往上方式，實現冷熱水分層設計，同時置入雙重減壓裝置，滿足消費者合理的設備的體驗效果，且節能，減耗。

附圖說明

圖1是本發明系統實施例圖。

圖2是本發明水龍頭示意圖。

圖3是本發明分水接頭裝配示意圖。

圖4是本發明出水管與龍頭本體裝配圖。

圖5是本發明水龍頭剖面圖。

圖6是本發明水龍頭另一剖面圖。

圖7是本發明即熱式熱飲機示意圖。

圖8是本發明即熱式熱飲機分解圖。

圖9是本發明即熱式熱飲機移除頂蓋示意圖。

圖10是本發明即熱式熱飲機分層器位置剖面圖。

圖11是本發明即熱式熱飲機的進水管路與儲氣室剖面圖。

圖12是本發明即熱式熱飲機另一實施例示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

實施例：請參閱圖1至圖12，一種三位一體直飲水系統，包括三合一水龍頭1、即熱式熱飲機2、凈水器3，三合一水龍頭1通過管道依次與凈水器3、即熱式熱飲機2連接形成濾水熱飲回路，其中三合一水龍頭1包括龍頭本體11、混水控制閥12、直飲控制閥13、出水管14，龍頭本體11兩側安裝混水控制閥12、直飲控制閥13，出水管14設置龍頭本體11的頂部，龍頭本體11進水端設有冷水入口、冷水出口，直飲水管15自龍頭本體進水端穿過龍頭本體11并向出水管出水口延伸形成管中套管結構；即熱式熱飲機2包括加熱內膽和相連接的儲氣室201，儲氣室201在文丘里效應下能吸吮加熱內膽的水使內膽在水面之上形成安全空間用于保護內膽加熱所導致開水溢出；三合一水龍頭1通過直飲控制閥13控制冷水進入、過濾、加熱并流出開水，進入龍頭本體11的冷水經過直飲控制閥13及回流道1103返回到冷水出口，冷水出口直接連接到凈水器3、即熱式熱飲機2后形成過濾開水，即熱式熱飲機2的出水口連接在直飲水管進口并排出。

請參閱圖1至圖6，龍頭本體11的進水端設有熱水入口，其與冷水經過混水控制閥12控制直接由出水管14與直飲水管15之間并由出水管口排出冷水或熱水或冷熱混合水，直飲水管15穿過龍頭本體11自進水端向出水端的直通孔道。本發明出水管14密封連接于龍頭本體出水接口1101并由封蓋17固定，龍頭本體11出水接口內有凸臺，直通孔道設置于凸臺中心，直通孔道一側的凸臺面上設有冷熱水流道1102出口，直飲水管采用硅膠管為熱水導水管并通過分水接頭連接形成。直飲水管15包括一分水接頭16，分水接頭16固定在出水管14的進水端，分水接頭16具有缺口1610以供進冷熱混合水進入出水管與直飲水管之間管道。分水接頭16包括接頭管及套于接頭管上的分水蓋161，分水蓋將接頭管分成上接頭管162和下接頭管163分別連接上直飲管和下直飲管，分水蓋161與出水管14連接，上接頭管位于出水管內，下接頭管163密封插接到龍頭本體11直通孔道內，分水蓋161上設有缺口1610，出水管14向下形成延伸部1401，延伸部支撐在龍頭本體出水接口內凸臺上以使分水蓋161與冷熱水流道1102出口保持間距。龍頭本體11冷水入口向本體內形成τ型流道，其中τ型流道一側向混水控制閥12延伸，τ型流道一側向直飲控制閥13延伸，龍頭本體連接的出水管在出水口處設有分流起泡器18，分流起泡器與直飲水管15連接固定形成中間出直飲熱水、周邊出冷熱水。直飲控制閥13為自動復位閥，自動復位閥內設有復位彈簧131，自動復位閥上設有限位機構132，限位機構與龍頭本體的限位孔1104配合，限位機構132包括復位觸頭1321及相連接限位銷1322，限位銷與限位孔配合實現鎖止，復位觸頭的觸頭端伸出至直飲控制閥外，按壓復位觸頭使限位銷脫離龍頭本體限位孔，同時旋轉直飲控制閥13形成打開狀態使水流形成通路，松開直飲控制閥后自動回復鎖止位。

請參閱圖1、圖7至圖12，即熱式熱飲機2包括一外殼202，加熱內膽和儲氣室201設置在外殼內，加熱內膽連接的出水管頭203延伸到外殼外，進水管穿過外殼連接在加熱內膽底部，進水管所在進水管路上設有儲氣室201，該儲氣室具有可收縮的內腔，內腔與進水管路相通，進水管進水時，儲氣室內腔在水流作用下負壓收縮，進水管關閉，儲氣室吸吮內膽的水使加熱內膽在水面之上形成安全空間。儲氣室201為文丘里盒，文丘里盒內設有儲氣墊213，儲氣墊與一側盒壁形成收縮腔室，收縮腔室的氣流通道通過文丘里接頭215與第一進水管28和第二進水管連通216，第一進水管、文丘里接頭及第二進水管依次連接形成進水管路。加熱內膽包括底部電熱盤225和內膽228，電熱盤225通過激光焊接方式與內膽228結合形成儲水膽，電熱盤225上設有進水口204，進水口與進水管連接，進水口的內膽側設有冷熱水分層器205，進水口進入的冷水由底往上推動內膽加熱后熱水自出水接頭向外排出形成無壓式熱水流，冷熱水分層器205包括頂面和支架，頂面正對著電熱盤的進水口，頂面通過支架固定在電熱盤上，支架側面設有一個以上的水口與進水口相通實現進入的冷水與內膽熱水分層布局。加熱內膽的內膽228為一體拉伸成型，內膽內設有ntc熱敏電阻227，ntc熱敏電阻采用100k以上的電阻，優選150k的熱敏電阻，該ntc熱敏電阻設置于內膽頂部，內膽外套有保溫膽27，電熱盤225外置發熱管和過熱感應裝置，過熱感應裝置為突跳式溫控器224，電熱盤上設有伸入到內膽的防干燒浮球閥226，內膽具有出水口，出水口設置內膽頂部，出水口通過管道連接至三合一水龍頭1的直飲水管5進口，內膽出水口同時作為排氣口，通過管道連接到三合一水龍頭的直飲水管進口進行排氣，避免龍頭出口的滴水問題。外殼202內設有儲氣室支撐架211及內膽支撐架222，儲氣室支撐架固定儲氣室201，儲氣室之前的進水管路上設有減壓閥，該減壓閥與凈水器形成二重減壓用于對進水壓力的降解實現內膽熱水的無壓式排出，凈水器包含一級濾芯，外殼包括中間箱體26及與箱體配合的頂蓋24和底蓋217，外殼內設有電路板210用于控制整個裝置電路，電路板與機械開關231或觸摸屏206電聯接實現電源及溫度控制。圖12是本發明數碼式飲水機示意圖，采用觸摸屏206進行電源或溫度調節控制。

圖2中各部件明細如下：螺母21，熱水裝飾圈22，冷水裝飾圈23，頂蓋24，進水接頭25，箱體26，保溫膽27，進水管28，電源開關29，電路板210，儲氣室支架211，儲氣室側壁212，儲氣墊213，儲氣室端蓋214，文丘里接頭215，進水管216，底蓋217，腳墊218，螺絲219，螺母220，m3螺母221，內膽支撐架222，端子223，突跳式溫控器224，電熱盤225，防干燒浮球閥226，ntc熱敏電阻227，內膽228，電源指示燈229，雙檔溫度開頭230，插座231，溫度指示燈232，熱敏電阻螺母233。

本發明優化了水龍頭結構并實現其優越性能，優化了即熱開水飲水機結構及性能，并合理設置了凈水器由前置改為后置的水處理方式，此不僅可以優化水資源，還可以協助雙重減壓裝備中的一重。因此，本發明通過單品設備的系統組合，完美實現用戶所需。

本發明一種三位一體的機器，包括：即熱式開水機2，三合一水龍頭1，凈水器3，和連接該裝置主體的管道端口，和該水龍頭的管道端口之間的多個水管。其中：一種智能即時式熱飲機，包括外框架，連接管道，加熱內膽、保溫膽，儲氣室201；其中加熱內膽分為不銹鋼膽和發熱盤，所述不銹鋼膽內設置熱敏電阻，頂部設置有熱水出水口（排氣口共用功能）；所述發熱盤225上設冷熱水分層器205，反干燒浮球閥226，外置發熱管和過熱感應裝置。保溫膽27套合于228內膽；外框架套合于保溫膽，外框架的立柱上固定有儲氣室201。儲氣室一端通過連接管道連接于進水閥，另一端通過連接管道連接于內膽進水法蘭；出水口通過連接管道連接出水閥至水龍頭；所述排氣口通過出水口相同連接管道連接到水龍頭進行排氣。本發明智能熱飲機，通過進水法蘭（冷熱水分層器、進水口）及閥門的設置，能夠使熱水不會和冷水相混合，實現冷熱水的分層，避免了飲水時取用的熱水是生熟水混合的，確保飲水衛生。

本發明的三合一水龍頭1包括冷熱普通自來水閥，開水閥，雙流道總出水口，并具有龍頭第一進水端，龍頭第二進水端，龍頭第一出水端，和龍頭第二出水端；該水管包括第一管道，第二管道，第三管道，第四管道。本發明用于向用戶提供冷水，熱水，和直飲開水，及通過水龍頭內部水分流和后置凈水器設置方式，實現無壓力式直飲開水的取水，避免用戶取水時因脈沖，水壓造成的熱水噴濺而對人體燙傷。

本發明工作原理如下：

1.通過水龍頭左右把手來實現（如圖1所示）：1）右邊把手（混合閥芯即混水控制閥12）控制普通冷熱水的洗滌用途；2）左邊把手（快裝式帶有彈簧回位功能快開閥芯即直飲控制閥13）控制普通冷水進入凈水器；

2.通過打開龍頭左邊把手，普通冷水進入凈水器3，過濾后凈水進入加熱設備（即熱式熱飲機2）；

3.水裝滿機器儲水膽（加熱內膽）后，會啟動加熱程序加熱至消費者所設定的溫度；

4.首次加熱時間為10分鐘內，而后通過再次打開龍頭左邊把手，通過冷水擠壓方式，熱水由機器儲水膽自下而上通過龍頭所裝置的硅膠管直通式進入龍頭所設定的第二出水流道，消費者可在取得約1.5升或200ml容量的咖啡杯約80杯左右，機器內水溫會下降至90度左右，此時，機器會自己啟動加熱，約需2分鐘便可達到96度或98度（依消費者所設定）。

本發明結構特點如下：

1.在三合一水龍頭第一進水道（普通冷水），第二進水道（普通熱水），第三進水道（普通冷水）和第二出水道（開水即直飲熱水）上進行了合理的結構布局及水道讓位處理，將第一進水道和第三進水道形成τ型冷水流道只外接一冷進水管即可；實現了第二出水道的管道由出水口直通龍頭本體至加熱設備的開水出水口中（直飲水管設置），實現了熱衰，實現了龍頭本體第二出水道的優化，實現了蒸汽的順暢由第二出水道外排。

3.水龍頭出水口采用180度轉動方式，避免了第二出水流道管扭曲或打折而造成出氣及出水堵塞，同時也實現龍頭的定位及安全考慮，龍頭左側把手控制閥采用一體式閥芯，更便于每一位消費者自由裝卸及diy售后。

4.因龍頭第二出水流道直通式的設計，及三位一體系統的工作原理，即前置龍頭+凈水器+加熱設備為一整體體系，實現了所謂無壓式的開水出水方式，相比傳統的產品，更安全，更合理。

5、本發明自動復位閥控制直飲熱水流出，出水時，按壓限位機構同時旋轉閥體形成打開狀態，松開閥體后自動回復鎖止位，以防止小孩誤轉動而引起熱水燙傷，具有二次保險、安全可靠等效果。

6、本發明儲水膽的內膽一改現有分體拼接式，采用一體拉伸成型方式，解決拼接存在的結構穩定性，整體電熱盤通過激光焊接方式與內膽結合形成儲水膽，實現水電分離方式，安全可靠。

7.本發明儲水膽的內膽底部置入冷熱分層器，即冷水由底往上方式，實現冷熱水分層設計，同時置入雙重減壓裝置，其一：實現2.4l儲水膽熱水有效使用率為1.5l，其二同時因文丘里的合理效應，儲水膽在加熱后不易因熱脹冷縮而產生爆壓隱患，其三滿足消費者合理的設備的體驗效果，且節能，減耗。

8.本發明采用150k熱敏電阻，使設備的溫度控制更精準，實現2度以下的標準誤差需求，不致于使設備內的水過于沸騰而噴水等安全隱患。

本發明并不限于上述實施方式，采用與本發明上述實施例相同或近似的結構設計或在本發明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案，均在本發明的保護范圍之內。