CN106123303A - 一种双通道流体加热模块 - Google Patents

Abstract

一种双通道流体加热模块，框架的两侧分别设有流体加热单元；第一流体加热单元、第二流体加热单元均包括薄片状水道腔体、进水口、出水口、阀门开关、薄膜加热片和加热控制模块；框架的侧面上设有边框，薄膜加热片锁紧在边框上，框架的侧面、边框、薄膜加热片构成薄片状水道腔体；薄片状水道腔体中设置隔板而分隔为多条首尾相接的条形流道；进水口与条形流道的起始端位置相对应，出水口与条形流道的末端相对应，阀门开关安装在出水口处；加热控制模块与薄膜加热片电连接。这种双通道加热模块加热快、体积小、独立输入、独立输出、独立加热、加热均匀、独立恒温输出、具有较快的出水速度，将自来水与直饮水区分开来，满足人们健康饮水的需要。

Description

一种双通道流体加热模块

技术领域

本发明涉及一种液体加热装置，尤其涉及一种双通道流体加热模块。

背景技术

直过式热水器由于加热速度快，具有即时输出热水的优点，获得广大用户的认可，得到越来越广泛的应用。

但是，目前的直过式热水器，其中设置了迂回水道，加热元件对水道中的水进行加热，虽然能够直接输出热水，但存在体积较大的缺陷，难以适用于智能化、小型化的要求。

另外，目前的直过式热水器只能针对单一流体进行加热，当涉及两种不同流体的加热输出，目前主要有两种方法：（1）将两种不同流体的输送管通过切换开关与直过式水气的进水口连接，通过切换开关的切换，在直过式热水器中实现两种不同流体的加热，这样直过式热水器的水道中残留的流体会对另一种流体造成污染，显然无法满足人们的需要；（2）将两个直过式热水器进行拼接，实现两种不同流体的加热输出，虽解决了不同流体相互污染的问题，但是，由于直过式热水器本身体积比较大，两个直过式热水器拼接后，其体积更大，更难以适用于智能化、小型化的要求。

随着人们生活质量的提高，人们对饮用水的要求越来越高，一般需要与自来水区分开来。随着厨房智能化的发展，智能化水槽所要解决的关键技术问题是水的加热、小型化、健康饮水等。首先，目前的直过式热水器体积较大，如果将两个直过式热水器拼接分别对自来水、直饮水进行加热，显然体积更大，更难以适应智能化厨房的需要；其次，如果在直过式热水器的前方接入过滤器，对自来水进行过滤，洗菜、洗碗、清洗厨房烹饪装置等，均采用直饮水，显然极大的增加了过滤器的负担，导致过滤器需要经常更换，显然也相当麻烦；再次，如果在直过式热水器的前方接入切换开关，正如正面所述，直过式热水器中残留的自来水会对直饮水造成污染，导致直饮水无法符合食品安全的要求，无法满足人们的健康需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种双通道流体加热模块，这种双通道流体加热模块。采用的技术方案如下：

一种双通道流体加热模块，其特征是：包括框架，框架的两侧分别设有第一流体加热单元和第二流体加热单元；第一流体加热单元、第二流体加热单元均包括薄片状水道腔体、进水口、出水口、阀门开关、薄膜加热片和加热控制模块；框架的侧面上设有边框，薄膜加热片锁紧在边框上，薄膜加热片与边框之间设有密封圈，框架的侧面、边框、薄膜加热片所围成的空间构成薄片状水道腔体；薄片状水道腔体中设有至少两块隔板，各块隔板将薄片状水道腔体分隔为多条首尾相接的条形流道；进水口、出水口均安装在边框上，进水口与第一条条形流道的起始端位置相对应，出水口与最后一条条形流道的末端相对应，阀门开关安装在出水口处；加热控制模块设置在框架上并与薄膜加热片电连接。

这种双通道加热模块，通过在框架的两侧分别形成两个薄片状水道腔体、分别设置独立的进水口、出水口、分别设置独立的薄膜加热片、分别设置独立的加热控制模块，并且共用一个框架及采用薄膜加热片，两种不同流体独立输入、独立输出、独立加热，在避免两种不同流体相互污染的基础上，最大限度地压缩空间，例如，由框架的侧面、边框、薄膜加热片所围成的空间构成薄片状水道腔体，以及采用薄膜加热片进行加热，均使得这种双通道加热模块的体积大幅度减小，满足智能化水槽关于小型化的要求；另外，在薄片状水道腔体中设置隔板，将薄片状水道腔体分隔为多条首尾相接的条形流道，没有迂回水道的复杂结构，进一步减小双通道加热模块的体积，也确保具有较快的出水速度，适应智能化水槽的出水要求；同时，在隔板所形成的两条条形流道的相接处，形成较突出的转角，使条形流道中较冷的流体与较热的流体在转角处充分混合，混合后再进一步加热，从而使得对流体的加热更加均匀；还有，由于两个薄膜加热片采用独立的加热控制模块，并且两个薄膜加热片被框架、两个薄片状水道腔体所分隔开，最大限度地错开两者之间的距离，两个薄膜加热片的加热不会相互影响，从而确保对两种不同流体的独立恒温输出。

上述双通道加热模块加热快、体积小、独立输入、独立输出、独立加热、加热均匀、独立恒温输出、具有较快的出水速度，从整体上彻底解决普通用水与直饮水的加热问题，特别适用于智能化厨房的智能化水槽，将自来水与直饮水区分开来，满足人们健康饮水的需要，而且过滤器仅需对直饮水进行过滤，大幅度减轻过滤器的负担，更加科学合理，无需频繁更换过滤器。当然，上述双通道加热模块也可以应用于饮料行业的饮料机，或者工业上对于不同流体加热是应用，当有多通道需求时，只要将至少两个上述双通道加热模块进行拼接即可。

作为本发明的优选方案，所述薄膜加热片包括至少两个条形薄膜加热条，各个条形薄膜加热条分别与所述加热控制模块电连接。将薄膜加热片设置为多个条形薄膜加热条，各个条形薄膜加热条与加热控制模块独立电连接，对各个条形薄膜加热条采用分布式控制，根据水压的高低，快速启动或关闭其中的若干薄膜加热条，从而快速将输出流体保持在恒定温度。

作为本发明的优选方案，所述加热控制模块包括处理模块和温度传感器，温度传感器安装在所述出水口处，温度传感器与处理模块电连接，处理模块与所述薄膜加热片电连接。温度传感器、处理模块、薄膜加热片构成开环控制线路，当通过阀门开关控制加热后流体的输出流量时，输出流体的温度发生变化，温度传感器探测到输出流体的温度参数并上传给处理模块，经处理模块进行处理后（一般是通过比较，可以与预存温度进行比较，也可以与前一段时间的水温进行比较），处理模块输出相应的功率控制信号给薄膜加热片，控制薄膜加热片的输出功率，从而使输出流体保持在恒定的温度。在一种具体方案中，第一流体加热单元、第二流体加热单元的处理模块共用一个处理器来实现数据的处理及控制。

作为本发明进一步的优选方案，所述加热控制模块还包括比例控制阀、流量计和压力传感器；比例控制阀安装在所述进水口处，流量计、压力传感器均安装在所述出水口处；比例控制阀、流量计、压力传感器均与所述处理模块电连接。在温度传感器、处理模块、薄膜加热片所构成的开环控制线路基础上，增设流量计、压力传感器、比例控制阀，温度传感器、流量计、压力传感器、处理模块、比例控制阀构成闭环控制线路，当输入的流体压力升高或降低时，流量计检测到超出流量预设范围的流量脉冲信号、压力传感器检测到低于预设压力的压力脉冲信号、温度传感器探测到输出流体的温度参数，流量脉冲信号、压力脉冲信号、温度参数均上传给处理模块，经处理模块进行处理后（一般是通过比较，可以与预存数值进行比较，也可以与前一段时间的所记录的数值进行比较），处理模块输出相应的流量控制信号给比例控制阀，调节比例控制阀的流量输出比例，从而使流体的压力和流体的温度保持在设定的范围之内；另外，当压力传感器检测到的压力脉冲信号低于预设压力的最小值时，压力脉冲信号上传给处理模块，经处理模块处理后，发送关闭信号给比例控制阀和薄膜加热片，关闭比例控制阀和薄膜加热片，提供缺水和超低水压保护。

作为本发明的优选方案，所述薄膜加热片包括不锈钢基片、绝缘层、加热电阻层和保护层，绝缘层、加热电阻层、保护层依次印刷在不锈钢基片上。薄膜加热片的加热电阻采用印刷的方式在不锈钢基片上形成加热电阻层，减少整体厚度，对流经薄片状水道腔体的流体进行直接加热，加热更加快速，达到即时加热到所需温度的目的，热利用率更高，更加节能。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

这种双通道加热模块加热快、体积小、独立输入、独立输出、独立加热、加热均匀、独立恒温输出、具有较快的出水速度，从整体上彻底解决普通用水与直饮水的加热问题，特别适用于智能化厨房的智能化水槽，将自来水与直饮水区分开来，满足人们健康饮水的需要，而且过滤器仅需对直饮水进行过滤，大幅度减轻过滤器的负担，更加科学合理，无需频繁更换过滤器。

附图说明

图1是本发明优选实施方式的整体结构示意图；

图2是图1的分解图；

图3是加热控制模块的结构示意图；

图4是薄膜加热片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。

如图1、图2所示，这种双通道流体加热模块，包括框架1，框架1的两侧分别设有第一流体加热单元2和第二流体加热单元3；第一流体加热单元2、第二流体加热单元3均包括薄片状水道腔体201、进水口202、出水口203、阀门开关（图1、图2中均未画出）、薄膜加热片204和加热控制模块205；框架1的侧面上设有边框206，薄膜加热片204锁紧在边框206上，薄膜加热片204与边框1之间设有密封圈207，框架1的侧面208、边框206、薄膜加热片204所围成的空间构成薄片状水道腔体201；薄片状水道腔体201中设有三块隔板209，各块隔板209将薄片状水道腔体201分隔为多条首尾相接的条形流道210；进水口202、出水口203均安装在边框1上，进水口202与第一条条形流道210的起始端位置相对应，出水口203与最后一条条形流道210的末端相对应，阀门开关安装在出水口203处；加热控制模块205设置在框架1上，薄膜加热片204包括两个条形薄膜加热条，各个条形薄膜加热条分别与加热控制模块205电连接。

如图3所示，加热控制模块205包括微处理器2051、温度传感器2052、比例控制阀2053、流量计2054和压力传感器2055；温度传感器2052、流量计2054和压力传感器2055安装在出水口203处，比例控制阀2053安装在进水口202处，温度传感器2052、比例控制阀2053、流量计2054、压力传感器2055、薄膜加热片204均与微处理器2051电连接。温度传感器2052、微处理器2051、薄膜加热片204构成开环控制线路，当通过阀门开关控制加热后流体的输出流量时，流体的温度发生变化，温度传感器2052探测到输出流体的温度参数并上传给微处理器2051，经微处理器2051进行处理后（一般是通过比较，可以与预存温度进行比较，也可以与前一段时间的水温进行比较），微处理器2051输出相应的功率控制信号给薄膜加热片204，控制薄膜加热片204的输出功率，从而使输出流体保持在恒定的温度。温度传感器2052、流量计2054、压力传感器2055、微处理器2051、比例控制阀构2053成闭环控制线路，当输入的流体压力升高或降低时，流量计2054检测到超出流量预设范围的流量脉冲信号、压力传感器2055检测到低于预设压力的压力脉冲信号、温度传感器2052探测到输出流体的温度参数，流量脉冲信号、压力脉冲信号、温度参数均上传给微处理器2051，经微处理器2051进行处理后（一般是通过比较，可以与预存数值进行比较，也可以与前一段时间的所记录的数值进行比较），微处理器2051输出相应的流量控制信号给比例控制阀2053，调节比例控制阀2053的流量输出比例，从而使流体的压力和流体的温度保持在设定的范围之内；另外，当压力传感器2055检测到的压力脉冲信号低于预设压力的最小值时，压力脉冲信号上传给微处理器2051，经微处理器2051处理后，发送关闭信号给比例控制阀2053和薄膜加热片204，关闭比例控制阀2053和薄膜加热片204，提供缺水和超低水压保护。上述第一流体加热单元2、第二流体加热单元3的处理模块共用一个微处理器2051来实现数据的处理及控制。

薄膜加热片204包括不锈钢基片2041、绝缘层2042、加热电阻层2043和保护层2044，绝缘层2042、加热电阻层2043、保护层2044依次印刷在不锈钢基片2041上。

这种双通道加热模块，通过在框架1的两侧分别形成两个薄片状水道腔体201、分别设置独立的进水口202、出水口203、分别设置独立的薄膜加热片204、分别设置独立的加热控制模块205，并且共用一个框架1以及采用薄膜加热片204，两种不同流体独立输入、独立输出、独立加热，在避免两种不同流体相互污染的基础上，最大限度地压缩空间，例如，由框架1的侧面208、边框206、薄膜加热片204所围成的空间构成薄片状水道腔体201，以及采用薄膜加热片204进行加热，均使得这种双通道加热模块的体积大幅度减小，满足智能化水槽关于小型化的要求；另外，在薄片状水道腔体201中设置隔板209，将薄片状水道腔体201分隔为多条首尾相接的条形流道210，没有迂回水道的复杂结构，进一步减小双通道加热模块的体积，也确保具有较快的出水速度，适应智能化水槽的出水要求；同时，在隔板209所形成的两条条形流道210的相接处，形成较突出的转角，使条形流道210中较冷的流体与较热的流体在转角处充分混合，混合后再进一步加热，从而使得对流体的加热更加均匀；还有，由于两个薄膜加热片204采用独立的加热控制模块205，并且两个薄膜加热片204被框架1、两个薄片状水道腔体201所分隔开，最大限度地错开两者之间的距离，两个薄膜加热片204的加热不会相互影响，从而确保对两种不同流体的独立恒温输出。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种双通道流体加热模块，其特征是：包括框架，框架的两侧分别设有第一流体加热单元和第二流体加热单元；第一流体加热单元、第二流体加热单元均包括薄片状水道腔体、进水口、出水口、阀门开关、薄膜加热片和加热控制模块；框架的侧面上设有边框，薄膜加热片锁紧在边框上，薄膜加热片与边框之间设有密封圈，框架的侧面、边框、薄膜加热片所围成的空间构成薄片状水道腔体；薄片状水道腔体中设有至少两块隔板，各块隔板将薄片状水道腔体分隔为多条首尾相接的条形流道；进水口、出水口均安装在边框上，进水口与第一条条形流道的起始端位置相对应，出水口与最后一条条形流道的末端相对应，阀门开关安装在出水口处；加热控制模块设置在框架上并与薄膜加热片电连接。

2.如权利要求1所述的双通道流体加热模块，其特征是：所述薄膜加热片包括至少两个条形薄膜加热条，各个条形薄膜加热条分别与所述加热控制模块电连接。

3.如权利要求1所述的双通道流体加热模块，其特征是：所述加热控制模块包括处理模块和温度传感器，温度传感器安装在所述出水口处，温度传感器与处理模块电连接，处理模块与所述薄膜加热片电连接。

4.如权利要求3所述的双通道流体加热模块，其特征是：所述加热控制模块还包括比例控制阀、流量计和压力传感器；比例控制阀安装在所述进水口处，流量计、压力传感器均安装在所述出水口处；比例控制阀、流量计、压力传感器均与所述处理模块电连接。

5.如权利要求1所述的双通道流体加热模块，其特征是：所述薄膜加热片包括不锈钢基片、绝缘层、加热电阻层和保护层，绝缘层、加热电阻层、保护层依次印刷在不锈钢基片上。