CN111380205A - 一种管线机及其加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管线机及其加热方法，旨在解决现在的管线机采用大功率的速热体一次性将常温的水体加热至一百摄氏度，具有容易烧干、出水速度慢、故障率的不足。该发明包括进水口和热水出水口，进水口和热水出水口之间连通有储水箱，储水箱包括第一储水箱和第二储水体，第一储水箱和第二储水体在底部连通有通水管，储水箱中设有加热装置，加热装置包括设置在第一储水箱中的加热体和设置在第二储水体中的速热体，热水出水口设置在第二储水体上。采用两段式加热，使得速热体的故障率下降，使用寿命更长，水温升至出水温度的速度更快，提高了使用体验。

Description

一种管线机及其加热方法

技术领域

本发明涉及管线机技术领域，更具体地说，它涉及一种管线机及其加热方法。

背景技术

管线机又名管线饮水机、壁挂管线饮水机。分为壁挂管线式和立式管线式，一般是用于家庭、办公室等，产品具备LED显示灯，可以加热、保温、制冷。目前的加热式管线机通常采用的是一次性加热，但是这种装置具有出水慢，加热装置需要的功率十分巨大，容易引发干烧，使得故障率居高不下。

中国专利公告号 CN206044386U，名称为 一种多功能壁挂速热管线机接水盒，该申请案公开了一种多功能壁挂速热管线机接水盒，包括接水盒，所述接水盒安装在管线机壁面底部，接水盒的后侧设有两个对称设置的插脚，管线机壁面底部设有两个与插脚对应的固定耳，固定耳内设有与插脚配合的插孔；所述接水盒的前部设有前接水槽，该前接水槽位于管线机壁面的下方；该多功能壁挂速热管线机接水盒通过插脚安装在管线机底部，在与管线机壁面接触的位置增加了一道前接水槽，这样接水口滴漏的水顺着管线机壁面流下的水也会被接水盒的前接水槽接住。它具有采用大功率的速热体一次性将常温的水体加热至一百摄氏度，具有容易烧干、出水速度慢、故障率的不足。

发明内容

本发明克服了现在的管线机采用大功率的速热体一次性将常温的水体加热至一百摄氏度，具有容易烧干、出水速度慢、故障率的不足，提供了一种管线机及其加热方法，它能通过分阶段进行加热，减少在出水口位置的速热体的加热负担，避免其中的水体烧干，具有出水速度快，故障率低的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种管线机，包括进水口和热水出水口，进水口和热水出水口之间连通有储水箱，储水箱包括第一储水箱和第二储水体，第一储水箱和第二储水体在底部连通有通水管，储水箱中设有加热装置，加热装置包括设置在第一储水箱中的加热体和设置在第二储水体中的速热体，热水出水口设置在第二储水体上。

该管线机的进水口和自来水口或过滤机连通，其热水出水口流出的是温度为100摄氏度的热水。从常温水到100摄氏度的沸水，需要依次通过第一储水箱和第二储水体，第一出水箱和第二储水体中的储水量一大一小，容积大的第一储水箱中的加热体将常温的水进行初步加热，并流入第二储水体，第二储水体中的速热体将初步加热的水体进一步加热为沸水。速热体的功率比加热体的功率高，第二储水体中的容积比第一出水箱中的更低，使得水体在单位时间内受到的热量更多，升温更快，能很快速的升温至100摄氏度。即使将速热体的功率下降，由初步加热的水体升温至沸腾状态，依然要比常温的水体加热至沸腾状态要快，因此具有更快的出水速度。第一储水箱和第二储水体在底部连接有通水管，水体的液面高度处处相同，因此，水体总是会及时输入到第二储水体中，保证第二储水体不会干烧，造成故障。热水出水口设置在第二储水体位置，沸水在流出过程中不会由于过长的管壁而冷却，仍然保持沸腾状态。

作为优选，还包括有进水电磁阀，进水电磁阀上设有进水端、第一分管和第二分管，进水端连接进水口，第一分管连通储水箱，第二分管连通有常温水出水口。

进水电磁阀为单进双出式的，其进水端连接过滤机，第二分管连接常温出水口，提供更多的水温度上的选择。阀体采用电磁阀的形式是为了方便控制第一分管和第二分管的启闭，是为了万一有污染物质进入与进水端连通的管路时可以及时切断，避免污染下游装置，可单独启闭能力是为了当水体到达第一储水箱中的水位上限时切断进水，防止溢出，造成污染和浪费。进水电磁阀除了可以和管线机上的其它控制部分电连接，还可以与相连通的其它设备通过无线信号链接在一起，实现智能家居控制的自动化。

作为优选，第一储水箱和第二储水体的顶端连通有导气管。

当第二储水体中的速热体加热水体至沸腾状态时，会产生大量的水蒸气。如果没有排出这些水蒸气的渠道，这些气态水会增大速热体中的气压，导致速热体中局部出现干烧现象。现在的通常做法是直接将这些气态水排出，不但造成外部环境潮湿，也会造成能源的浪费。通过设置导气管将高温的水蒸气导入到第一储水箱中，用于对第一储水箱保温。导气管的材质为橡胶，这种材质具有较好的隔热性，高温蒸汽通过导气管可以将绝大多数的热量转移给第一储水箱。起到了节能的作用。由于气体的密度比液体低，因此导气管与第二储水体连通位置设置在第二储水体的顶端，蒸汽从第二储水体的顶端进入导气管。导气管连通第一储水箱的底部，蒸汽在升降的过程中，其与第一储水箱接触并转移热量，起到了保温的作用。

作为优选，第一储水箱中还设有上液位浮球装置，上液位浮球装置包括设置在第一储水箱中的上液位浮球和与上液位浮球连接的第一断路装置，当上液位浮球受到水的浮力上浮时，第一断路装置控制进水电磁阀关闭第一分管。

上液位浮球装置为用于确保第一储水箱中的水位高度的装置，保证其中具有一定高度的水，其设置在第一储水箱的顶部，上液位浮球上连接有一个连接杆，连接杆伸出第一储水箱并连接到第一断路装置中，当水位足够高时，上液位浮球上浮，带动连接杆发生位移，使得第一断路装置发出电讯号，进水电磁阀停止进水。该结构可以保证第一储水箱的水位始终保持在一个大致范围内，保证第二储水体中具有足够的水量，从而避免第二储水体中不会发生干烧现象。对应的，进水电磁阀为常闭形式，因为采用上液位浮球装置使得水箱中水位到达指定水位（上液位浮球浮起状态）的时间比垂下的时间更长。采用常闭形式的进水电磁阀可以更好的提高进水电磁阀的寿命。

作为优选，第一储水箱中还设有下液位浮球装置，下液位浮球装置包括在储水箱中竖向设置的溢流导管，与溢流导管连通的液位箱，液位箱中设有下液位浮球，下液位浮球连接有第二断路装置，当下液位浮球受到水的浮力上浮时，第二断路装置控制进水电磁阀关闭第一分管。

下液位储水箱起到了保险的作用，其采用的方式是这样的，设置一个溢流导管，该溢流导管的顶端开孔的高度较上液位浮球的浮起高度略高，在正常情况下，液体不会进入到液流导管中。当上液位浮球装置失效时，液体进入溢流导管至液位箱中。液位箱的水位上升，使得下液位浮球浮起，触发第二断路装置，第二断路装置电连接进水电磁阀，控制第一分管关闭，停止进水。该装置可进一步保证水位高度，避免热水出水口的水压过高，热水出水口的喷水速度过快，导致烫伤人的情况出现。

作为优选，第一储水箱和第二储水体的底部均设有冲洗口。

冲洗口连通两个储水的箱体，该冲洗口用于清洁。冲洗口底部具有可拆卸的封盖。当需要清洗储水箱的时候，通过拆卸下封盖，将储水箱中水体放出，并通过冲洗口灌入清洗液体清洁。该清洁方式不需要完全拆开储水箱，就可以实现清洁，更为便捷。

作为优选，加热体电连接第一开关；速热体电连接第二开关。

第一开关为串联的温控组，温控组中具有检测水文的结构，当水温达到预定温度时就会停止加热，采用多组串联的温控组是为了起到保险作用，只要有任意一组温控组有效就可以实现温控。

作为优选，加热体设置在第一储水箱中靠近通水管位置。

将加热体设置在靠近通水管位置是为了提高进入通水管中的水温，提高热效率。

一种管线机的加热方法，包括：

（S1）进水电磁阀受到控制将第一分管连通，原水经第一分管进入第一储水箱；

（S2）第一储水箱中的原水经加热体加热至第一温度；

（S3）第一储水箱中被加热至第一温度的水通过通水管进入第二储水体；

（S4）第二储水体中的速热体将第二储水体中的水加热至第二温度；

（S5）第二储水体中被加热至第二温度的水经热水出水口流出。

该装置中的加热体和速热体分阶段将水加热至需要温度，通过这种结构，实现加热速度快，升温效率高，由于在速热体中的功耗减少，使得速热体的损坏率下降。

作为优选，所述第一温度为60摄氏度；第二温度为100摄氏度。

由于第一储水体中的容积较大，维持在60摄氏度的温度有利于取得能耗和温度的平衡。第一温度越高，到达第二温度的速度越快，出水速度更快。但是由于第一出水体的容积更大，保持温度的功耗也较大，因此设置第一温度为60摄氏度；第二温度去100摄氏度是为了保证水是沸腾的，保证足够杀菌效果，更卫生。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）两段式加热，使得速热体的故障率下降，使用寿命更长；（2）通过两次加热，使得水温升至出水温度的速度更快，提高了使用体验。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是实施例2中第二储水体和导气管连接位置的示意图；

图3是本发明的实施例3的第二储水体的示意图；

图中：进水口1、热水出水口2、第一储水箱3、第二储水体4、通水管5、加热体6、速热体7、进水电磁阀8、进水端81、第一分管82、第二分管83、导气管9、上液位浮球10、第一断路装置11、溢流导管12、液位箱13、下液位浮球14、第二断路装置15、冲洗口16、第一开关17、第二开关18、配重块19、阀嘴20、毛细管21、阀孔22，隔热陶瓷23。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1：

一种管线机，如图1所示，包括进水电磁阀8、进水口1和热水出水口2，进水口1和热水出水口2之间连通有储水箱，储水箱包括第一储水箱3和第二储水体4，第一储水箱3和第二储水体4在底部连通有通水管5，储水箱中设有加热装置，加热装置包括设置在第一储水箱3中的加热体6和设置在第二储水体4中的速热体7，热水出水口2设置在第二储水体4上。加热体6电连接第一开关17；速热体7电连接第二开关18。进水电磁阀8上设有进水端81、第一分管82和第二分管83，进水端81连接进水口1，第一分管82连通储水箱，第二分管83连通有常温水出水口。加热体6设置在第一储水箱3中靠近通水管5位置。

将加热体6设置在靠近通水管5位置是为了提高进入通水管5中的水温，提高热效率。

第一开关17为串联的温控组，温控组中具有检测水文的结构，当水温达到预定温度时就会停止加热，采用多组串联的温控组是为了起到保险作用，只要有任意一组温控组有效就可以实现温控。

进水电磁阀8为单进双出式的，其进水端81连接过滤机，第二分管83连接常温出水口，提供更多的水温度上的选择。阀体采用电磁阀的形式是为了方便控制第一分管82和第二分管83的启闭，是为了万一有污染物质进入与进水端81连通的管路时可以及时切断，避免污染下游装置，可单独启闭能力是为了当水体到达第一储水箱3中的水位上限时切断进水，防止溢出，造成污染和浪费。进水电磁阀8除了可以和管线机上的其它控制部分电连接，还可以与相连通的其它设备通过无线信号链接在一起，实现智能家居控制的自动化。

第一储水箱3和第二储水体4的顶端连通有导气管9。

当第二储水体4中的速热体7加热水体至沸腾状态时，会产生大量的水蒸气。如果没有排出这些水蒸气的渠道，这些气态水会增大速热体7中的气压，导致速热体7中局部出现干烧现象。现在的通常做法是直接将这些气态水排出，不但造成外部环境潮湿，也会造成能源的浪费。通过设置导气管9将高温的水蒸气导入到第一储水箱3中，用于对第一储水箱3保温。导气管9的材质为橡胶，这种材质具有较好的隔热性，高温蒸汽通过导气管9可以将绝大多数的热量转移给第一储水箱3。起到了节能的作用。由于气体的密度比液体低，因此导气管9与第二储水体4连通位置设置在第二储水体4的顶端，蒸汽从第二储水体4的顶端进入导气管9。导气管9连通第一储水箱3的底部，蒸汽在升降的过程中，其与第一储水箱3接触并转移热量，起到了保温的作用。

第一储水箱3中还设有上液位浮球10装置，上液位浮球10装置包括设置在第一储水箱3中的上液位浮球10和与上液位浮球10连接的第一断路装置11，当上液位浮球10受到水的浮力上浮时，第一断路装置11控制进水电磁阀8关闭第一分管82。第一储水箱3中还设有下液位浮球14装置，下液位浮球14装置包括在储水箱中竖向设置的溢流导管12，与溢流导管12连通的液位箱13，液位箱13中设有下液位浮球14，下液位浮球14连接有第二断路装置15，当下液位浮球14受到水的浮力上浮时，第二断路装置15控制进水电磁阀8关闭第一分管82。

上液位浮球10装置为用于确保第一储水箱3中的水位高度的装置，保证其中具有一定高度的水，其设置在第一储水箱3的顶部，上液位浮球10上连接有一个连接杆，连接杆伸出第一储水箱3并连接到第一断路装置11中，当水位足够高时，上液位浮球10上浮，带动连接杆发生位移，使得第一断路装置11发出电讯号，进水电磁阀8停止进水。该结构可以保证第一储水箱3的水位始终保持在一个大致范围内，保证第二储水体4中具有足够的水量，从而避免第二储水体4中不会发生干烧现象。对应的，进水电磁阀8为常闭形式，因为采用上液位浮球10装置使得水箱中水位到达指定水位（上液位浮球10浮起状态）的时间比垂下的时间更长。采用常闭形式的进水电磁阀8可以更好的提高进水电磁阀8的寿命。

下液位储水箱起到了保险的作用，其采用的方式是这样的，设置一个溢流导管12，该溢流导管12的顶端开孔的高度较上液位浮球10的浮起高度略高，在正常情况下，液体不会进入到液流导管中。当上液位浮球10装置失效时，液体进入溢流导管12至液位箱13中。液位箱13的水位上升，使得下液位浮球14浮起，触发第二断路装置15，第二断路装置15电连接进水电磁阀8，控制第一分管82关闭，停止进水。该装置可进一步保证水位高度，避免热水出水口2的水压过高，热水出水口2的喷水速度过快，导致烫伤人的情况出现。

该管线机的进水口1和自来水口或过滤机连通，其热水出水口2流出的是温度为100摄氏度的热水。从常温水到100摄氏度的沸水，需要依次通过第一储水箱3和第二储水体4，第一出水箱和第二储水体4中的储水量一大一小，容积大的第一储水箱3中的加热体6将常温的水进行初步加热，并流入第二储水体4，第二储水体4中的速热体7将初步加热的水体进一步加热为沸水。速热体7的功率比加热体6的功率高，第二储水体4中的容积比第一出水箱中的更低，使得水体在单位时间内受到的热量更多，升温更快，能很快速的升温至100摄氏度。即使将速热体7的功率下降，由初步加热的水体升温至沸腾状态，依然要比常温的水体加热至沸腾状态要快，因此具有更快的出水速度。第一储水箱3和第二储水体4在底部连接有通水管5，水体的液面高度处处相同，因此，水体总是会及时输入到第二储水体4中，保证第二储水体4不会干烧，造成故障。热水出水口2设置在第二储水体4位置，沸水在流出过程中不会由于过长的管壁而冷却，仍然保持沸腾状态。

第一储水箱3和第二储水体4的底部均设有冲洗口16。

冲洗口16连通两个储水的箱体，该冲洗口16用于清洁。冲洗口16底部具有可拆卸的封盖。当需要清洗储水箱的时候，通过拆卸下封盖，将储水箱中水体放出，并通过冲洗口16灌入清洗液体清洁。该清洁方式不需要完全拆开储水箱，就可以实现清洁，更为便捷。

还具有更进一步的一种设置方式，通水管5设置在第一储水箱3的一端靠近底部位置，加热体6设置在靠近该通水管5入口位置，在第一储水箱3中设有竖向设置的隔板，该隔板将第一储水箱3分隔为第一容腔和第二容腔，该隔板上端开放。第一支管连通第一腔体，溢流导管12设置在第一容腔中，上液位浮球10设置在第二容腔中。加热体6设置在第二容腔中。串联的温控组设置在第二容腔中。导气管9连通在第二容腔中底部。在第二容腔周围设置有保温的隔热层。上液位浮球10装置检测第二容腔的水位，第一支管进水，首先进入第一容腔，当水位高度高于隔板高度时进入第二容腔中，直到触发上液位浮球10，停止进水。

一种管线机的加热方法，包括：

（S1）进水电磁阀8受到控制将第一分管82连通，原水经第一分管82进入第一储水箱3；

（S2）第一储水箱3中的原水经加热体6加热至60摄氏度；

（S3）第一储水箱3中被加热至60摄氏度的水通过通水管5进入第二储水体4；

（S4）第二储水体4中的速热体7将第二储水体4中的水加热至100摄氏度；

（S5）第二储水体4中被加热至100摄氏度的水经热水出水口2流出。

该装置中的加热体6和速热体7分阶段将水加热至需要温度，通过这种结构，实现加热速度快，升温效率高，由于在速热体7中的功耗减少，使得速热体7的损坏率下降。由于第一储水体中的容积较大，维持在60摄氏度的温度有利于取得能耗和温度的平衡。第一温度越高，到达第二温度的速度越快，出水速度更快。但是由于第一出水体的容积更大，保持温度的功耗也较大，因此设置第一温度为60摄氏度；第二温度去100摄氏度是为了保证水是沸腾的，保证足够杀菌效果，更卫生。

实施例2：

在实施例1的基础上还包括有以下结构：

如图2所示，导气管9位置还设有气压阀，气压阀设置在导气管9中，所述气压阀包括上方的配重块19，气压阀中设有向上设置的阀嘴20，配重块19套装在阀嘴20上。

阀嘴侧壁上具有阀孔22，当气压足够大时，气压顶开配重块，从阀孔22中冒出。由于热水出水口2设置在第二储液体的液面以下，因此第二出液体的液面以上空间可以说是封闭的，当速热体7工作，产生大量高温蒸汽，其上方的气压增大，在这个过程中液体的沸点提高，保证煮沸水。当气压足够高时，气压顶开配重块19，从通气管中导入并进入第一储水箱3中。该结构可以保证水温是在100摄氏度的。该结构具有三个优点，第一是在高海拔地区产生100摄氏度的开水，第二是即使提高了速热体7的功率，出口位置的水也不一定可以达到100摄氏度，通过设置该气压阀，在高气压下水温会略微超过100摄氏度，在到达外界环境后会产生蒸汽，给消费者已经产生水完全煮沸的感觉，第三该阀嘴可以提高出水的速度，由于本产品没有设置泵体，完全由水体的水压和自重驱动，热水出水口的高度和第一储水箱的液面高度相平，出水的速度比较慢，通过设置阀嘴可以提高出水速度。

实施例3：

在实施例1的基础上还包括有以下结构：

如图3所示，速热体7设置在第二储水体4中，速热体7中具有若干毛细管21，速热体7通过隔热陶瓷23固定连接在第二储水体4的腔体中。所述速热体7为陶瓷发热片。速热体7和隔热陶瓷23填充在第二储水体4的横截面上，使得水只能从速热体7中通过。速热体7受到加热，其中具有若干细管，形成毛细管21，水体通过毛细管21通过速热体7。相比采用加热丝的方式接触水体，采用毛细管21方式的形式具有更大的接触面积，加热效率更高。采用加热丝的方式是靠近加热丝的水体是通过热传导和热对流与附近的水体接触，这种加热速度较慢，而采用毛细管21直接流出的形式与毛细管21的接触面积更大，加热速度更快，出水速度更快。

以上所述的实施例只是本发明的较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种管线机，其特征是，包括进水口和热水出水口，进水口和热水出水口之间连通有储水箱，储水箱包括第一储水箱和第二储水体，第一储水箱和第二储水体在底部连通有通水管，储水箱中设有加热装置，加热装置包括设置在第一储水箱中的加热体和设置在第二储水体中的速热体，热水出水口设置在第二储水体上。

2.根据权利要求1所述的一种管线机，其特征是，还包括有进水电磁阀，进水电磁阀上设有进水端、第一分管和第二分管，进水端连接进水口，第一分管连通储水箱，第二分管连通有常温水出水口。

3.根据权利要求1或2任意一项所述的一种管线机，其特征是，第一储水箱和第二储水体的顶端连通有导气管。

4.根据权利要求1所述的一种管线机，其特征是，第一储水箱中还设有上液位浮球装置，上液位浮球装置包括设置在第一储水箱中的上液位浮球和与上液位浮球连接的第一断路装置，当上液位浮球受到水的浮力上浮时，第一断路装置控制进水电磁阀关闭第一分管。

5.根据权利要求4所述的一种管线机，其特征是，第一储水箱中还设有下液位浮球装置，下液位浮球装置包括在储水箱中竖向设置的溢流导管，与溢流导管连通的液位箱，液位箱中设有下液位浮球，下液位浮球连接有第二断路装置，当下液位浮球受到水的浮力上浮时，第二断路装置控制进水电磁阀关闭第一分管。

6.根据权利要求1所述的一种管线机，其特征是，第一储水箱和第二储水体的底部均设有冲洗口。

7.根据权利要求1所述的一种管线机，其特征是，加热体设置在第一储水箱中靠近通水管位置。

8.根据权利要求7所述的一种管线机，其特征是，加热体电连接第一开关；速热体电连接第二开关。

9.一种管线机的加热方法，其特征是，包括如权利要求3的一种管线机，包括：

（S1）进水电磁阀受到控制将第一分管连通，原水经第一分管进入第一储水箱；

（S2）第一储水箱中的原水经加热体加热至第一温度；

（S3）第一储水箱中被加热至第一温度的水通过通水管进入第二储水体；

（S4）第二储水体中的速热体将第二储水体中的水加热至第二温度；

（S5）第二储水体中被加热至第二温度的水经热水出水口流出。

10.根据权利要求1所述的一种管线机的加热方法，其特征是，所述第一温度为60摄氏度；第二温度为100摄氏度。

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