基本信息
- 项目名称：
- 一种避免重复加热、冷热混水热水机
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本实用新型解决了普通热水器（饮水机）反复加热导致的饮水不健康、高能耗等问题，其最大优点是做到冷热水不混合，健康饮水。由于只改变普通饮水机结构，并没有增加红外探头、高功率快速加热器等电子配件。因此，它还具备成本低、经久耐用、维护简单的特点。它还可用在洗浴热水器上，其结构大同小异。 其关键技术是引入了“浮球式水位控制阀”和“中间缓冲储水罐”（运用了我国古代的“九龙杯”技术）。
- 详细介绍：
- 本实用新型提供一种避免重复加热、冷热混水热水机，该热水机解决了目前普通饮水机（或热水器）重复加热，热冷水混合加热、使用的问题。 其特点是：热水胆中煮沸过的水，不使用完，新的冷水不会注入进来混合使用的；注满新水后，自动加热系统才又打开。这样大大节约了能源，同时在确保不重复加热的基础上，做到了热冷水不混合，确保了饮水机中不会有亚硝酸盐产生，有利于人体健康。另外本实用新型只是改变了普通饮水机结构，并没有在饮水机中增加红外探头、高功率快速加热器等电子电气配件，因此，它还具备成本低、经久耐用返修率低、维护简单的特点。 本实用新型的另外一个实施方式是用在洗浴热水器上，其结构大同小异。 其关键技术是引入了“浮球式水位控制阀”和“中间缓冲储水罐”（运用了我国古代的“九龙杯”技术）。 由于本实用新型有避免重复加热、避免冷热水混合、方便、节能、健康等优势，其应用前景非常广泛。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本实用新型的目的： 1.提供一种避免重复加热、冷热混水热水机，来解决目前普通热水机（饮水机）由于重复加热，热冷水混合加热，混合使用影响水质的问题； 2.响应国家环保节能政策的号召，推出健康节能型热水机（饮水机）； 3.降低热水机成本及其返修率，为广大消费者提供物美价廉的实用热水机（饮水机）。 本实用新型的基本思路： 传统热水机（饮水机）不仅耗能高，而且加热时在水中产生的亚硝酸盐对人体的危害很大，鉴于此，设计出本实用新型热水机（饮水机），该热水机采用三个关键控制部位，即中间缓冲储水罐、浮球式水位控制阀和“九龙杯”装置，解决了传统热水机（饮水机）存在的诸多问题。 本实用新型的创新点： 将我国古代的“九龙杯”技术（虹吸管原理）同现代的热水机（饮水机）技术进行了完美的结合。 本实用新型的技术关键： 1.采用“中间缓冲储水罐”，及浮球式水位控制阀，同时“中间缓冲储水罐”中用到了我国古代的“九龙杯”技术，使冷热水不混合。 2.采用机械式控制装置，降低了成本，降低了由其 他装置，如电磁阀、红外探头、高功率快速加热器等电子电气配件引起的高返修率 。
科学性、先进性
- 普通热水机（饮水机）大都按照国际通用的加热方式：加热-保温-加热，该加热方式的显著缺点是：反复加热造成水质不新鲜、耗能高。 目前，虽有些发明在设法解决上述问题，但成本高，耗能大，实用性不强。 本实用新型的优点： 1.热水胆中煮沸过的水，若不使用完，则新的冷水无法注入与其混合；当注满新水时，自动加热系统再次打开。这确保热水机（饮水机）中不产生亚硝酸盐，有益于人体健康。 2.热水胆中的水一经煮沸，就不再加热，只靠保温外壳保温。且没有像传统热水机（饮水机）那样反复加热，这样节约了大量能源。 3.由于本实用新型只改变普通热水机（饮水机）结构，并没有增加红外探头、高功率快速加热器等配件，因此，它还具备成本低、经久耐用、维护简单的特点。 参考资料： 1.温建平，李会敏，曹永慧《节能饮水机的设计及节能分析》2007(11) 2.谢晋雄,张栋,韦宇颖等《一种基于模糊控制的节能饮水机设计》《论文•论述》
获奖情况及鉴定结果
- 本作品于2011年全国“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛——校内竞赛中荣获一等奖。 本作品于2011年全国“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛——湖北省竞赛中荣获二等奖。
作品所处阶段
- 本作品处于实验室阶段，基本模型已完成，并与某科技有限公司达成合作协议。
技术转让方式
- 专利转让、专利合作、引资生产等
作品可展示的形式
- 模型、图纸
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：本实用新型的结构包括壳体、聪明座、顶部储水罐、中间缓冲储水罐、热水胆、水位控制阀和电加热器。热水胆中煮沸过的水不使用完，新的冷水不会注入混合使用。其特点和优势是：健康型饮水、方便、节能、环保、耐久性高 适应范围：热水机（饮水机）、洗浴热水器。推广前景的技术性说明及市场分析和经济效益预测： 1.普通热水机（饮水机）加热15分钟后就要重新加热，不但形成“千滚水”，也造成能量的浪费。据京报网报道，一台饮水机每年的待机能耗就达120亿度，电费支出则高达58亿元。 2.据调查，目前有71.52%居民家中正在使用饮水机，可见饮水机的应用非常广。3.据本团队调查，有73.65%的消费者表示自己家中的热水机（饮水机）价格在100—300元之间，而我们研发这种热水机（饮水机）采用全物理原理控制，其成本低，价格便宜。 因此本实用新型热水机（饮水机）的前景广阔，将会给投资商带来大量的经济效益。
同类课题研究水平概述
- 普通的饮水机产品大都按照国际通用的循环加热工作原理，在设计上大部分工作方式为：“加热--保温--加热”的循环加热方式，这存在着反复加热、高能耗和不健康等缺陷。该加热系统的显著缺点就是：1.耗能高；2.反复加热会造成饮水的不新鲜，该矛盾在饮水机发展初期表现并不突出，但在重视健康的今天却成为一个非常严峻的问题；因为随着饮水机对水长时间不断循环地加热，容易使溶解到水中的空气中的氮转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐是一种强的致癌物质，长期饮用对健康很不利！上述问题已经成为影响饮水机产业发展的一大障碍。目前，有设法改进上述饮水机的结构和工作原理的产品，如市售的外置接水加热饮水机、“EPH快速加热”高功率直热式饮水机等，但它们要么使用不方便、要么成本太高，都不便于推广。比如，2003年中国专利局公告的由杭州司迈特电器有限公司申报的，授权公告号为CN2538712，中国专利号为02230604.8号的实用新型专利名称是《饮水机多级热胆》的饮水机，虽然它的加热时间缩短，但仍然没有消除重复加热的水中亚硝酸盐对人体的隐患；又如2003年中国专利局公告的由北京中日新自动化系统有限公司申报的，授权公告号为:CN2536160 ，中国专利号为02200105.0号的实用新型专利 ，名称是《瞬间设温装置、瞬间设温定量装置及带有上述装置的饮水机》，尽管能在某种程度上控制出水量，但是成本太高，使用不方便，并不便于推广。虽然国内外有很多与饮水机相关的发明专利、实用新型专利，但是目前还没有这样可以避免重复加热有利于人体健康、方便节能的饮水机。
