[00023633]超节能凉开水器（节能95%以上）

热能回收式（凉热两用）超节能开水器
　　所属技术领域
　　本发明涉及一种开水器，尤其是能够热能回收，凉热两用，超节能的开水器。
　　背景技术
　　目前，公知的开水器构造是由一个容器，里面的加热组件及电源线所构成，使用方式是先将开水器拿到水源处，开水器盖打开，向开水器内加水，将开水器盖盖上，放回后接通电源，然后等候容器内的加热组件通过电能将容器内的水烧至沸腾后方可饮用。但是其首先是耗电量较大，其次是使用起来极为不便和需耗时等候，而且绝大多数时候人们需要的是尽快喝到凉开水，而现有的开水器更是无法满足这样要求，而是还需要人们耗时等待开水慢慢的变凉，而且有些开水器根本无法提供开水或者无法不间断的提供开水，容易造成使用者腹泻，从而使其身体受到伤害，比如饮水机类开水器，而且公知的开水器普遍没有隔温组件，在浪费能源的同时还导致发生了很多开水器烫到人事故发生，尤其是儿童被现有开水器烫到较多，同时还在空调室内成为热源，加大空调的耗电量，从而二次造成能源浪费。
　　发明内容
　　为了克服现有开水器的耗电量大，使用不便，无法实时提供凉开水，无法不间断的提供开水，没有隔热组件存在容易烫伤人的安全隐患及成为室内热源加大空调耗电量造成二次能源浪费等诸多不足，本发明提供一种热能回收式（凉热两用）超节能开水器，该开水器不仅能够将水烧开，而且还具备超级节能，使用方便，瞬时间持续提供凉开水，持续的提供热开水，设有隔热组件去除安全隐患，热辐射特征极小不会造成二次能源浪费等功能。
　　本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：先用高强度复合材料做一个空腔体，圆形腔体直径或方形腔体边长300MM至400MM左右，腔体深度200MM至300MM左右，根据这个复合材料制成的腔体的上下腔口尺寸做两个储存箱，一个是储存自来水用（自来水储存箱底部出水口处设有电动流量控制开关，在顶部设有人工加水口，在该加水口的稍下位置设有内置式自动进水口，过滤片及圆饼状浮力进水开关，并在本开水器的底部设有自来水箱自动进水接口，该接口与自来水箱进水口通过内置式小口径水管相连），另一个是储存凉开水用（凉开水储存箱设有内置翻盖式水龙头，并通过该水龙头使箱内凉开水流至箱外），再将一段足够长度的（12米左右）内径6MM左右的食品级薄细铝管穿过长度比其短一些的内径8MM左右的食品级粗铝管（粗铝管内径横切面积是细铝管内径横切面积一倍），粗铝管两端各露出一段细铝管，其整体已成为一根两端各露出一段细铝管的双层铝管，然后将粗铝管外管壁套上长度比其稍短的隔热管套，该隔热管套使用导热率极低的橡塑或其他隔热材料加工成，将该包裹了隔热管套的双层铝管（根据将要放入的复合材料制成腔体内部尺寸）盘绕成圆圈并以同一方向逐渐向上连续层层叠加盘绕，从而又形成了一个（由包裹了隔热管套的双层铝管叠加盘绕而成的）大直径短管形状的空腔体，当包裹了隔热管套的双层铝管盘绕成的圆圈叠加的到一定的厚度时（根据复合材料制成腔体的深度来决定），将该大直径短管形状的空腔上下翻转过来，再将圆圈直径加大一些紧贴着刚刚盘好的大直径短管形状的空腔腔体的外部以同一方向逐渐向上再连续层层叠加盘绕回来，直到盘绕到顶部，与开始盘绕时第一圈的位置处于同一高，至此该包裹了隔热管套的双层铝管已通过来回盘绕成为一个管圈盘绕而成的双层管状空腔体（此机构为本开水器的热能回收段），将该双层管状腔体以铝管两端出口朝上放入复合材料制成的腔体内并固定好，将其两端出口的粗铝管靠近隔热管套的位置各钻出一个直径比细铝管外径略粗的圆孔，再将两端的细铝管长出部分分别从粗铝管上的两个圆孔穿出，并将其穿出处的两个圆孔间隙密封住，这时该双层管状空腔体的2个出口端由2个双层管口变成了每个出口端有2个独立管口，共计4个独立的管口，并将每个铝管管口裸露部分也覆盖上或套上隔热管套，以保证其热能不流失，再用不锈钢板根据双层管状空腔体的腔内尺寸制作一个带隔热层的加热箱，加热箱内部设有管状立体盘绕电加热器（为了使加热箱快速加热，极大的提升加热箱的加热效率），吸热细铝管（该吸热细铝管在加热箱内大面积立体盘绕电加热器以加大吸热面积，从而使吸热细铝管快速高效被加热，吸热细铝管管径与热能回收段细铝管相同），导热水（为了使加热器能快速加热吸热细铝管而使用水作为导热体），压力探头（可以实时感应加热箱内的压力，并将压力同步传输给后面与之相连的压力控制器），加热箱外部设有压力控制器（该压力控制器直接与本开水器的输入电源连接，本开水器内的其他用电装置都需要从该压力控制器取电，该压力控制器同时与压力探头，加热箱加热器，自来水箱水流控制开关相互连接，通过从与加热箱压力探头得到的压力值的大小来随时改变加热箱内加热器的功率，同时压力控制器还通过控制自来水箱水流控制开关来控制吸热细铝管内被加热水的流量，从而全面有效地控制加热箱内的压力及加热温度），进水接口及出水接口处的两个球形隔水隔温机构（为了在管内水流停止流动时把各个管段的水隔开，以防止水管内的水相互热能传递及凉开水、开水与自来水之间相互混掺，所以在加热箱进水接口及出水接口处设置两个形隔水隔温机构，该隔水隔温机构是由一个内径比水管大的管状空腔、比直径空腔内径小比水管内径稍大的硅胶球及硅胶球拉线组成的，由于硅胶的密度比水稍大一些，在水流静止时会自动落入水底，而在水流动时则被水流冲口而离开管口位置，但是受拉线限制其活动范围不大，不会顺水流去堵塞其相对应的管口，由于加热箱外部的进水接口及出水接口处水的流动方向是不同的，进水接口处水是从上朝下流动的，而出水接口处的水的流动是从下朝上流动的，在进水接口处设置一个上下迂回式进水管，以放置球形隔水隔温机构，而加热箱的出水口是从下朝上流动的，就可以直接安装球形隔水隔温机构了），开水流向三通控制开关（该开关与本开水器外部的开水电控开关相连，通过开水开关的控制来决定开水通过时的流向），吸热细铝管进水接口（该接口用来连接），现在将双层管状空腔体上一端的2个独立的管口其中的一个粗铝管管口通过管径大小转换接口与加热箱外部设置的加热箱进水接口相连接，再将该端口剩余的一个细铝管管口与开水流向三通控制开关其中一个出水接口相连接（这时如果管中有水的话，粗铝管中的水进入加热箱加热后再经过加热箱外部出水口处连接的开水流向三通控制开关将可以流回粗铝管内的细铝管中），再另取一段外表覆盖了隔热管套的细铝管，将其一端连接到开水流向三通控制开关剩余的一个出水接口，另一端连接到本开水器设置的热开水水龙头上的进水接口（这时加热箱的开水可以通过加热箱外部出水口处连接的开水流向三通控制开关直接流到热开水水龙头，并通过水龙头可以直接流出本开水器），接下来将双层管状空腔体上另一端的2个独立的管口其中的一个细铝管（从粗铝管圆孔中穿出的）管口沿着双层管状空腔体内壁朝下引出到腔体底部，与凉开水储存箱的顶部相连，并将凉开水储存箱固定在该腔体之下的位置（现在加热箱内吸热细铝管中的被加热的水通过开水流向三通控制开关进入双层管状空腔体本身双层铝管中的细铝管内，在经过双层铝管热能回收后，降温成为凉开水流入凉开水箱内），再将双层管状空腔体上剩下最后的一个粗铝管管口连接到自来水储存箱的底部，将自来水储存箱固定在空腔之上的位置，再制作一个用来固定本开水器主体的底座，最后将自来水自动进水接口通过自带外置的小管径水管连接到方便的自来水水源接口并接通本开水器的电源，至此本热能回收式（凉热两用）超节能开水器已经制作完毕。
　　本热能回收式（凉热两用）超节能开水器正常的使用方法是：如需取开水的话，就将取水容器放在本开水器的（内置翻盖式热开水）水龙头下，按下水龙头按键（水龙头将翻出）及开水电动开关即可。如需取凉开水的话，直接将取水容器放在内置翻盖式凉开水水龙头下，按下水龙头按键即可。工作原理如下：自来水通过自来水自带进水接口进入到内置式小口径水管内，再通过过滤片经自来水储存箱入口进入自来水储存箱，当水位到设定高度时浮力开关将关闭储存箱自动进水口（当储存箱水位低时其自动加水），打开电源后，压力控制器首先会启动加热箱内的加热器，并在全功率状态下快速烧开加热箱内的导热水，使加热箱内产生压力，同时压力控制器通过箱内的压力探头感知加热箱内的实时压力，当箱内压力到达设定的数值时，压力控制器首先会迅速降低加热箱内加热器的功率，使加热箱内的压力不会继续增加并始终保持在设定的数值范围内，同时压力控制器打开自来水储存箱的流量控制开关，箱内的自来水在重力的作用下流入热能回收段（就是前面多次提到的双层管状空腔体）的粗铝管当中，再继续通过管径大小转换接口与加热箱外部设置的加热箱进水接口后，进入到加热箱内的吸热细铝管内（这时由于加热箱的热能被吸热细铝管内的冷水吸走的原因，加热箱内的温度会缓慢下降，导致箱内压力同步下降，这时压力控制器会迅速将加热器的功率加大到足以保持箱内压力及温度程度，通过加减加热器的功率的方式和在特殊情况下需要长时间持续供应热开水时控制自来水储存箱的流量控制开关来减小水流量的方式使箱内始终保持设定的压力及温度，当长时间不需要取水而关闭本开水器电源时，接下来自来水储存箱的流量控制开关会关闭，水管内的水停止流动，为了避免水管内的水相互热能传递及凉开水、开水与自来水之间相互混掺，加热箱外部的进水口及出水口处管内设置的两个球形隔水隔温机构在水流停止时自身重力的作用下自动将进水口及出水口封住，自动阻隔凉开水、开水与自来水之间的热传递及混掺），经过加热箱内的加热器及导热水的加热，吸热细铝管内的自来水温度已达到100摄氏度左右成为热开水（由于加热箱内的压力高于一个标准大气压，导致加热箱内的导热水虽然不在沸腾状态，但导热水的实际温度高于100摄氏度），热开水再通过加热箱外部出水口处连接的开水流向三通控制开关进入到热能回收段的细铝管内（如需热开水可以通过开水流向三通控制开关的热开水出口管流向热开水水龙头，本开水器可以持续供应热开水，压力控制器会自动将加热箱内的加热器功率提高并保持在一定数值即可），在热能回收段流动的过程中，细铝管内的热开水的热能被外层粗铝管内反方向流动的自来水吸走热能，由于其外层的粗铝管内自来水持续的反方向流动并不断有新的低温自来水进入，热开水在此热能回收段流动中不断地被新进入粗铝管内的低温自来水吸走热能，从而导致热开水温度迅速降低，并在热能回收段越流越低，迅速的成为与新进入粗铝管内的自来水温度一致的凉开水，最终流入本开水器下部的凉开水储存箱内，同时由于粗铝管内的自来水在进入加热箱之前已经被细铝管内的热开水预热过，并在第一波次的凉开水进入储存箱后该粗铝管内的自来水温度不断升高，直至达到接近沸点的程度，很快其进入加热箱前的温度就可以达到99度左右，而在其进入加热箱后只需要微量的热能就可以到达100摄氏度并继续热能回收循环，从而导致加热器的功率被很快降低到极小的数值，理论上这时加热器所需要的功率只是隔热层消耗的那些极小的热能而已，基本上可以达到热能全部回收的效果。
　　（理论上可以达到节能95%以上）
　　因该专利产品具有外观高档时尚、功能贴心实用、节能效果极佳、使用方便安全及高度人性化等特点，可最大限度的满足现代家庭、学校、工厂、企业、政府机关、机场、火车站……等等几乎所有需要饮用水的场所需求，消费群体非常之庞大，故市场非常巨大，产品销量不是问题。因属于市场上没有的专利技术产品，因拥有市场定价权，因加工成本较低，故利润空间较大。总结分析：较高的销量+较高的利润=超高的效益！！！因有知识产权的保护，故在可预见的未来很长一段时间里市场上将不会出现同类产品竞争。因同时申请了实用新型专利、发明专利及外观设计专利，现在我方已获实用新型专利授权（保护期10年）及外观设计专利授权（保护期10年），发明专利正处于实审阶段，预计2015年6月左右发明专利会授权（保护期20年）。
　　实用新型专利号：2013207557638 发明专利号：2013105273265
　　外观设计专利号：2013306336120
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