CN106691189A - 一种采用相变储能热池调温的即热式饮水机及其加热方法 - Google Patents

Abstract

发明公开了一种采用相变储能热池调温的即热式饮水机，其能够实现低能耗、实时加热水的功能，包括机体，所述的机体顶部设有水桶放置口、侧面设有电源开关，所述的水桶放置口用于放置饮用水桶；所述的水桶放置口底部分别通过冷水管和热水管与冷水出口和热水出口连通；所述的热水管穿过相变储能热池，所述的相变储能热池对热水管进行加热，以加热热水管中的水。本发明还公开了基于上述饮水机的加热方法。本发明采用相变储能热池即时加热水，保证饮用水是新鲜活水，既避免喝千滚水，又不会有结垢情况发生。本发明采用比目前即热式热水器功率更低的加热元件，安全节能。

Description

一种采用相变储能热池调温的即热式饮水机及其加热方法

技术领域

发明涉及一种饮水机，特别是涉及一种采用相变储能热池调温的即热式饮水机。

背景技术

水是生命之源，科学合理饮水对人体健康十分重要。一般来说，一个健康成年人每天要从体内排出约2.5公斤的水，绝大部分需要通过喝水和食物来补充，因此每天要喝2000毫升以上的水才能保持水分的平衡。

目前市场上的饮水机主要有无热胆型饮水机和热胆型饮水机。热胆型饮水机加热功率一般为几百瓦，加热元件加热热胆内的水使水保持一定温度，供随时饮用，这种饮水机应用比较普遍，但也存在一些缺点，热胆内比较容易结垢，为了将水保持一定温度，要不断重复加热，造成“千滚水”，不利于人体健康。无热胆型饮水机一般功率为几千瓦，可以迅速加热水，从而避免喝“千滚水”，但无热胆型饮水机一般出水较慢，且加热功率大存在一定安全隐患、能耗较高。

故申请人认为，设计出一种低能耗、无热胆型的饮水机是十分必要的，其具备较大的市场空间和经济价值。

发明专利

鉴于现有技术的上述缺陷，发明所要解决的技术问题是提供一种采用相变储能热池调温的即热式饮水机，其能够实现低能耗、实时加热水的功能。

为实现上述目的，发明提供了一种采用相变储能热池调温的即热式饮水机，包括机体，所述的机体顶部设有水桶放置口、侧面设有电源开关，所述的水桶放置口用于放置饮用水桶；

所述的水桶放置口底部分别通过冷水管和热水管与冷水出口和热水出口连通；

所述的热水管穿过相变储能热池，所述的相变储能热池对热水管进行加热，以加热热水管中的水。

作为本发明的进一步改进，所述的相变储能热池内设有加热装置、热保护器、相变储热装置；

所述的热保护器用于防止相变储能热池内的温度过高而造成相变储能热池内部损坏或加热管内水温过高；

所述的相变储热装置内装有相变材料，所述相变材料相变温度范围在30℃-120℃之间；所述的热保护器与电源开关连通。

作为本发明的进一步改进，所述的加热装置为电加热管，通过电能进行发热，且贴紧在相变储能热池表面或装入相变储能热池中，且呈盘旋状或缠绕状。

作为本发明的进一步改进，所述相变材料相变温度范围在36℃-90℃之间。

作为本发明的进一步改进，所述相变材料包括但不局限于三水醋酸钠、月桂酸、棕榈酸、石蜡其中的一种及其任意组合。

作为本发明的进一步改进，所述的加热装置设置在相变储能热池内或紧贴相变储能热池外部。

作为本发明的进一步改进，所述的加热管贴紧在相变储能热池表面或装入相变储能热池中，且呈盘旋状或缠绕状。

作为本发明的进一步改进，和水桶放置口连通的加热管与热交换器进水口连通，所述的热交换器出水口与和热水出口连通的加热管连通，所述的热交换器与相变储能热池外侧紧贴或与相变储能热池内的相变材料连接；所述的热交换器采用高导热性材料制成。

作为本发明的进一步改进，所述的高导热性材料为石墨、铝合金、铜其中的一种。

一种基于上述饮水机的加热方法，包括如下步骤：

S1、对加热装置进行通电，使加热装置发热以使相变材料吸收热能；

S2、断开加热装置的电流，使水进入热水管并流到相变储能热池部分；

S3、相变材料检测加热管或热交换器的温度，如果加热管或热交换器的温度低于相变材料的最低温度，则相变材料对加热管或热交换器进行加热，也就是对其内部的水进行加热；

S4、加热后的水通过加热管引到热水出口，并通过热水出口流出。

作为本发明的进一步改进，还包括过热保护法，即热保护器实时检测相变储能热池内的温度，一旦该温度达到了预设的过热温度，所述的热保护器就控制电源开关，使电源开关切断加热装置的电流，使加热装置停止加热。

发明的有益效果是：

1.本发明采用相变储能热池即时加热水，保证饮用水是新鲜活水，既避免喝千滚水，又不会有结垢情况发生。

2.本发明采用比目前即热式热水器功率更低的加热元件，安全节能。

3.本发明的加热温度正好适合人直接饮用，无需等待，大大提高了用户的体验度，节省用户时间。

附图说明

图1是发明一种采用相变储能热池调温的即热式饮水机具体实施方式的结构示意图。

图2是发明一种采用相变储能热池调温的即热式饮水机具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对发明作进一步说明：

参见图1和图2，一种采用相变储能热池调温的即热式饮水机，包括机体8，所述的机体8顶部设有水桶放置口7、侧面设有电源开关9，所述的水桶放置口7用于放置饮用水桶；

所述的水桶放置口底部分别通过冷水管5和热水管3与冷水出口6和热水出口4连通；

所述的热水管3穿过相变储能热池1，所述的相变储能热池1对热水管3进行加热，以加热热水管中的水；

所述的相变储能热池1内设有加热装置10、热保护器11、相变储热装置12，所述的加热装置可以是电加热管，通过电能进行发热；

所述的热保护器11用于防止相变储能热池1内的温度过高而造成相变储能热池1内部损坏或加热管3内水温过高；

所述的相变储热装置12内装有相变材料，所述相变材料相变温度范围在30℃-120℃之间，优选36℃-90℃之间；

所述相变材料包括但不局限于三水醋酸钠、月桂酸、棕榈酸、石蜡其中的一种及其任意组合。

所述的热保护器11与电源开关9连通，可控制电源开关9对加热装置10电流的通断；

进一步地，所述的加热装置10可以设置在相变储能热池12内或紧贴相变储能热池12外部。使用时，通过对加热装置10进行通电，使加热装置10对相变储能热池12内的相变材料进行加热，使相变材料存储热能。

进一步地，所述的加热管3贴紧在相变储能热池12表面或装入相变储能热池12中，且呈盘旋状或缠绕状。这能够增加加热管3与相变储能池的接触面积，延长加热管3内水流的加热时间。

进一步地，当加热装置10为电加热管时，且呈盘旋状或缠绕状。这能够增加电加热管3与相变储能池的接触面积，增加加热效率。

进一步地，和水桶放置口7连通的加热管3与热交换器13进水口连通，所述的热交换器13出水口与和热水出口4连通的加热管3连通，即通过热交换器13对水进行加热后进入加热管3中通过热水出口4流出，所述的热交换器13与相变储能热池12外侧紧贴或与相变储能热池内的相变材料连接；所述的热交换器13采用高导热性材料制成，如石墨、铝合金、铜等。这种方式能够进一步增加加热管3内的水的加热效率。

以上详细描述了发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种采用相变储能热池调温的即热式饮水机，包括机体，所述的机体顶部设有水桶放置口、侧面设有电源开关，所述的水桶放置口用于放置饮用水桶；其特征是：

所述的水桶放置口底部分别通过冷水管和热水管与冷水出口和热水出口连通；

所述的热水管穿过相变储能热池，所述的相变储能热池对热水管进行加热，以加热热水管中的水。

2.如权利要求1所述的一种采用相变储能热池调温的即热式饮水机，其特征是：所述的相变储能热池内设有加热装置、热保护器、相变储热装置；所述的热保护器用于防止相变储能热池内的温度过高而造成相变储能热池内部损坏或加热管内水温过高；所述的相变储热装置内装有相变材料，所述相变材料相变温度范围在30℃-120℃之间；所述的热保护器与电源开关连通。

3.如权利要求1所述的一种采用相变储能热池调温的即热式饮水机，其特征是：所述的加热装置为电加热管，通过电能进行发热，且贴紧在相变储能热池表面或装入相变储能热池中，且呈盘旋状或缠绕状。

4.如权利要求1所述的一种采用相变储能热池调温的即热式饮水机，其特征是：所述相变材料相变温度范围在36℃-90℃之间。

5.如权利要求2或4所述的一种采用相变储能热池调温的即热式饮水机，其特征是：所述相变材料包括但不局限于三水醋酸钠、月桂酸、棕榈酸、石蜡其中的一种及其任意组合。

6.如权利要求1所述的一种采用相变储能热池调温的即热式饮水机，其特征是：所述的加热装置设置在相变储能热池内或紧贴相变储能热池外部。

7.如权利要求1所述的一种采用相变储能热池调温的即热式饮水机，其特征是：所述的加热管贴紧在相变储能热池表面或装入相变储能热池中，且呈盘旋状或缠绕状。

8.如权利要求1或2所述的一种采用相变储能热池调温的即热式饮水机，其特征是：和水桶放置口连通的加热管与热交换器进水口连通，所述的热交换器出水口与和热水出口连通的加热管连通，所述的热交换器与相变储能热池外侧紧贴或与相变储能热池内的相变材料连接；所述的热交换器采用高导热性材料制成。

9.一种基于权利要求1-8所述的饮水机的加热方法，其特征是：包括如下步骤：

S1、对加热装置进行通电，使加热装置发热以使相变材料吸收热能；

S2、断开加热装置的电流，使水进入热水管并流到相变储能热池部分；

S3、相变材料检测加热管或热交换器的温度，如果加热管或热交换器的温度低于相变材料的最低温度，则相变材料对加热管或热交换器进行加热，也就是对其内部的水进行加热；

S4、加热后的水通过加热管引到热水出口，并通过热水出口流出。

10.如权利要求9所述的加热方法，其特征是：还包括过热保护法，即热保护器实时检测相变储能热池内的温度，一旦该温度达到了预设的过热温度，所述的热保护器就控制电源开关，使电源开关切断加热装置的电流，使加热装置停止加热。