CN112857100B - 液体加热器具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种液体加热器具,换热盒具有盒体部和导热板,盒体部与导热板围出第一介质通道和第二介质通道,其中,导热板隔开第一介质通道与第二介质通道,且配置为供第一介质通道内的介质与第二介质通道内的介质之间传热。本方案提供的换热盒,冷、热流体之间通过导热板进行热交换,既可使热流体快速冷却到适宜温度,又可对冷流体进行预加热,使得在对冷流体加热时所加热到沸腾需要的能量减少,降低能耗,且利用导热板的高导热性增加冷、热流体之间传热速度,缩短换热时间,提升换热盒的换热效果,同时冷、热流体之间形成间壁形式的热交换,保证热流体不被冷流体污染,提升热流体的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及换热领域,具体而言,涉及一种液体加热器具。
背景技术
现有技术中的一些热水壶具有冷水管路和热水管路,利用冷水管路和热水管路换热,使得热水管路内的热水降温,这样的结构存在的问题是,冷、热水换热效率低、换热不充分。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一,本发明的一个目的在于提供一种换热盒。
本发明的另一个目的在于提供一种具有上述换热盒的液体加热器具。
为实现上述目的,本发明第一方面的实施例提供了一种换热盒,用于液体加热器具,所述换热盒具有盒体部和导热板,所述盒体部与所述导热板围出第一介质通道和第二介质通道,其中,所述导热板隔开所述第一介质通道与所述第二介质通道,且配置为供所述第一介质通道内的介质与所述第二介质通道内的介质之间传热。
本发明上述实施例提供的换热盒,盒体部与导热板围出第一介质通道换和第二介质通道,导热板隔开第一介质通道和第二介质通道,这样换热盒的结构简单,布局合理,产品的整体性更好,冷、热流体之间通过导热板进行热交换,既可使热流体快速冷却到适宜温度,又可对冷流体进行预加热,使得在对冷流体加热时所加热到沸腾需要的能量减少,降低能耗,且利用导热板的高导热性增加冷、热流体之间传热速度,缩短换热时间,提升换热盒的换热效果,同时通过导热板隔开第一介质通道与第二介质通道,使得冷、热流体之间形成间壁形式的热交换,从而实现第一介质通道内的介质与第二介质通道内的介质之间形成热交换,同时不相混合,保证热流体不被冷流体污染,提升热流体的安全性。
另外,本发明提供的上述实施例中的换热盒还可以具有如下附加技术特征:
上述技术方案中,所述盒体部包括:盒盖,所述盒盖盖在所述导热板上并与所述导热板密封连接,所述盒盖与所述导热板围成所述第一介质通道或所述第二介质通道。
在本方案中,盒盖盖在导热板上并与导热板密封连接,首先,盒盖盖合导热板以形成第一介质通道或第二介质通道,这样,在相同尺寸规格下,有利于增加传热面积,换热盒的换热效果更高,此外,盒盖与导热板密封连接,防止第一介质通道或第二介质通道漏液以及第一介质通道内的介质和第二介质通道的介质之间混合,从而保证热流体不被冷流体污染,提升热流体的安全性及卫生性。
上述技术方案中,所述盒盖具有凹腔部,所述凹腔部为一端具有开口的腔体,所述凹腔部内分布有导流筋,所述导热板封盖所述凹腔部的所述开口。
在本方案中,设置盒盖具有凹腔部,有利于增大第一介质通道或第二介质通道的容积,提升换热效率,且凹腔部内分布有导流筋,通过导流筋导流流体,延长流体在第一介质通道或第二介质通道内的流动路径,减缓流体的流动速度,使得冷、热流体换热更充分。
上述技术方案中,所述盒体部包括两个盒盖,两个所述盒盖之间分布有所述导热板,两个所述盒盖连接并夹紧所述导热板或两个所述盒盖中至少一者与所述导热板相连。
在本方案中,设置两个盒盖连接并夹紧导热板或两个盒盖中至少一者与导热板相连,可以理解的,两个盒盖中的一个与导热板合围出第一介质通道,两个盒盖中的另一个与导热板合围出第二介质通道,两个盒盖连接的同时,实现导热板的安装与固定,产品的结构简单,组装方便,有利于提升组装速度,缩短安装时间。
上述技术方案中,两个所述盒盖中的一者上设有嵌入部,另一者上设有容纳部,所述嵌入部嵌入所述容纳部内,使得两个所述盒盖之间定位;和/或两个所述盒盖中的一者上设有卡扣,另一者设有卡槽,所述卡扣与所述卡槽卡接;和/或两个所述盒盖中的一者上设有凸耳,所述凸耳上设有第一孔,两个所述盒盖中的另一者上设有第二孔,所述第二孔与所述第一孔对应设置,连接件穿设于所述第一孔及所述第二孔内并锁定两个所述盒盖。
在本方案中,设置嵌入部嵌入容纳部内,具有装配操作方便的优点,便于两个盒盖之间快速便捷地进行定位和预固定,提升产品的组装便利性,且通过嵌入部嵌入容纳部内实现定位,使得两个盒盖之间的配合精准度更高,有利于提升第一介质通道及第二介质通道的密封性。
设置两个盒盖中的一者上设有卡扣,另一者设有卡槽,卡扣与卡槽卡接,卡扣和卡槽卡接具有结构简单、安装方便的优点,可提升产品的装配效率,同时有效保证两个盒盖的连接可靠性。
设置连接件穿设于第一孔及第二孔内并锁定两个盒盖,结构简单、安装方便,保证两个盒盖连接可靠性,降低产品的成本。
上述技术方案中,所述盒体部包括:盒身,所述换热盒具有间隔分布的多个所述导热板,所述盒身与相邻的两个所述导热板分别密封连接,并与相邻的两个所述导热板围成所述第一介质通道或所述第二介质通道。
在本方案中,盒身与相邻的两个导热板分别密封连接,并与相邻的两个导热板围成第一介质通道或第二介质通道,结构较为简单,组装较为方便,有利于降低生产成本,且两道导热板从两侧传热,使得第一介质通道内的介质或第二介质通道内的介质的换热效果进一步提升。
上述技术方案中,所述盒身为两端贯穿的环形体,所述环形体上设有导流筋且所述环形体上的所述导流筋分布于所述环形体围成的区域内,所述环形体的两侧分别布置有所述导热板,且两侧的所述导热板封盖所述环形体两端的开口。
在本方案中,设置盒身为两端贯穿的环形体,有利于在相同的尺寸下获得更大的容积,环形体上设有导流筋,利用导流筋导流流体,延长流体在第一介质通道或第二介质通道内的流动路径,减缓流体的流动速度,提升换热效果。
上述技术方案中,所述盒体部包括两个盒盖和至少一个所述盒身,两个所述盒盖之间分布有所述导热板及所述盒身,且两个所述盒盖连接并夹紧所述导热板及所述盒身或两个所述盒盖中至少一者与所述导热板及所述盒身相连。
在本方案中,设置两个盒盖连接并夹紧导热板及盒身或两个盒盖中至少一者与导热板及盒身相连,通过盒身增加第一介质通道或第二介质通道的容积,利用更多的冷流体与热流体换热,从而保证热流体被充分的换热,进而提升换热效率。
上述技术方案中,相邻的所述盒盖与所述盒身之间或相邻的所述盒身与所述盒身之间形成嵌插配合定位;和/或所述盒身上设有供连接件穿过的过孔。
在本方案中,相邻的盒盖与盒身之间或相邻的盒身与盒身之间形成嵌插配合定位,具有装配操作方便的优点,便于两个盒盖之间快速便捷地进行定位和预固定,提升产品的组装便利性,且通过嵌入部嵌入容纳部内实现定位,使得两个盒盖与盒身之间的配合精准度更高,有利于提升第一介质通道及第二介质通道的密封性。
设置盒身上设有供连接件穿过的过孔,这样,两个盒盖在连接装配的同时,连接固定盒身,强化两个盒盖和盒身三者的连接稳定性及装配精准度,降低漏液的风险,进一步提升产品的可靠性及密封性。
上述任一技术方案中,所述换热盒具有密封圈,所述密封圈与所述盒体部及所述导热板抵靠,并密封连接所述盒体部与所述导热板;或所述盒体部及所述导热板之间形成有密封胶层,且所述密封胶层将所述盒体部与所述导热板粘接固定。
在本方案中,设置密封圈与盒体部及导热板抵靠,并密封连接盒体部与导热板,可进一步兼顾盒体部与导热板之间的密封性,使得盒体部与导热板之间不容易泄漏,有效防止第一介质通道内的介质和第二介质通道内的介质之间蹿流。
设置盒体部及导热板之间形成有密封胶层,这样,在保证盒体部与导热板之间密封性的同时,利用密封胶层粘结固定盒体部和导热板,进一步防止盒体部和导热板蹿位,提升盒体部和导热板连接的可靠性。
上述技术方案中,所述盒体部和所述导热板中的至少一者上设有凹槽,所述密封圈或所述密封胶层至少部分嵌入所述凹槽内;和/或所述密封圈或所述密封胶层沿所述导热板的边缘周圈地设置。
在本方案中,密封圈或密封胶层至少部分嵌入凹槽内,通过凹槽提供密封圈或密封胶层的安装位,这样,可以防止密封圈或密封胶层的移动,避免密封圈或密封胶层错位引起密封失效问题,并提升了密封圈或密封胶层的位置精度,从而提升密封圈或密封胶层与盒体部和导热板连接的密封配合精确性,进一步提升密封可靠性。
密封圈或密封胶层沿导热板的边缘周圈地设置,这样,在保证密封可靠性的同时,避免密封圈或密封胶层污染第一介质通道内的介质或第二介质通道内的介质,提升安全性及卫生性。
上述任一技术方案中,所述换热盒的盒体部和所述导热板中的至少一者上构造有扰流结构。
在本方案中,通过扰流结构以增大流体的扰流度,减缓流体的流速,从而增大流体与导热板之间的对流换热系数,增大热交换量,且扰流结构可以扰乱介质,这样可使得第一介质通道内部及第二介质通道内部温度更均匀,换热效果更有保障。
上述技术方案中,所述导热板上构造有凸起结构和/或凹陷结构,所述凸起结构和/或凹陷结构形成为所述导热板上的所述扰流结构。
在本方案中,设置导热板上构造有凸起结构和/或凹陷结构,这样,导热板的结构简单,加工方便,有利于降低成本,且通过凸起结构和/或凹陷结构增加导热板的表面积,从而进一步增加两个介质通道的传热面积,提升换热。
上述任一技术方案中,所述换热盒内经由所述导热板分隔形成多个空间,所述空间内分布有导流筋,且所述导流筋在所述空间内分隔出弯折形状的通道。
在本方案中,导流筋在空间内分隔出弯折形状的通道,延长流体在第一介质通道或第二介质通道内的流动路径,减缓流体的流动速度,使得第一介质通道内的介质和第二介质通道内的介质更充分的换热,提升换热效果。
上述技术方案中,所述导流筋上设有一个或多个第一扰流筋,且所述第一扰流筋凸伸于所述通道内;和/或所述导流筋与所述导热板之间具有间距;和/或所述换热盒的盒体部具有封挡壁,所述封挡壁与所述导热板合围出所述空间,所述封挡壁上设有一个或多个第二扰流筋,且所述第二扰流筋凸伸于所述通道内;和/或所述导流筋在所述空间内分隔出蛇形的所述通道。
在本方案中,设置导流筋上设有一个或多个第一扰流筋,在导流的同时,进一步减缓流体的流动速度,提升换热效果。
设置封挡壁上设有一个或多个第二扰流筋,在导流的同时,进一步减缓流体的流动速度,提升换热效果。
导流筋在空间内分隔出蛇形的通道,进一步延长流体在第一介质通道或第二介质通道内的流动路径,使得第一介质通道内的介质和第二介质通道内的介质更充分的换热,提升换热效果。
上述任一技术方案中,所述导热板两侧的所述第一介质通道与所述第二介质通道之间位置相对地设置;或所述导热板两侧的所述第一介质通道与所述第二介质通道之间错流分布。
在本方案中,导热板两侧的第一介质通道与第二介质通道之间位置相对地设置,可以理解为第一介质通道和第二介质通道在投影方向上相互对应,这样,换热盒内部的结构布局更合理,有利于充分利用第一介质通道和第二介质通道,使得第一介质通道和第二介质通道之间传热面积更大,换热更高效。
设置第一介质通道与第二介质通道之间错流分布,第一介质通道与第二介质通道之间的换热效率更高。
在其他实施例中,第一介质通道与第二介质通道之间也可形成并流换热。
上述任一技术方案中,所述换热盒具有第一连通口、第二连通口、第三连通口、第四连通口,所述第一介质通道导通所述第一连通口与所述第二连通口,所述第二介质通道导通所述第三连通口与所述第四连通口;其中,所述第一连通口与所述第三连通口之间位置相对地设置,和/或所述第二连通口与所述第四连通口之间位置相对地设置。
上述任一技术方案中,所述导热板为金属部件;和/或所述换热盒的盒体部为导热部件;和/或所述换热盒的盒体部表面设有翅片。
在本方案中,导热板为金属部件,例如,导热板为铝板或不锈钢板,这样,导热板具有导热性能良好、成本低廉的优点。
设置换热盒的盒体部为导热部件,使得换热盒可以与外界进行换热,有利于进一步降低换热盒的温度,从而使得热流体可以更快的散热,提升换热效率。
设置换热盒的盒体部表面设有翅片,从而进一步提升换热盒与外界进行换热的能力。
本发明第二方面的实施例提供了一种液体加热器具,包括:出水口、水箱以及衔接所述出水口与所述水箱的水路系统,其中,如上述任一技术方案中所述的换热盒形成为所述水路系统的一部分。
本发明上述实施例提供的液体加热器具,通过设置有上述任一技术方案中所述的换热盒,从而具有以上全部有益效果,在此不再赘述。
上述技术方案中,所述水路系统具有一个所述换热盒;或所述水路系统具有多个所述换热盒,其中,多个所述换热盒的第一介质通道之间串联,且多个所述换热盒的第二介质通道之间串联。
在本方案中,设置水路系统具有一个换热盒,这样,在保证热流体换热可靠性的同时,水路系统的结构更简单,有利于降低产品的装配难度及实现产品的小型化。
设置多个换热盒的第一介质通道之间串联,且多个换热盒的第二介质通道之间串联,通过增加换热盒,延长流体的流动路径,使得冷、热流体充分换热。
上述任一技术方案中,所述水路系统的至少一部分的位置高于所述水箱的最高水位位置。
在本方案中,设置水路系统的至少一部分的位置高于水箱的最高水位位置,有效防止水由于连接器原理而从出水口直接流出,提升产品的可靠性。
上述技术方案中,所述换热盒的第一连通口、第二连通口、第三连通口和第四连通口中的至少一者的位置高于所述水箱的最高水位位置;和/或所述换热盒竖直放置或水平放置或倾斜地放置。
在本方案中,通过控制换热盒的第一连通口、第二连通口、第三连通口和/或第四连通口的位置,更容易保证高于水箱的最高水位位置,组装更方便,降低装配难度,有效防止水由于连接器原理而从出水口直接流出,提升产品的可靠性。
上述任一技术方案中,所述水路系统还具有加热组件和配水盒;所述配水盒连接所述水箱与所述换热盒的第一介质通道,且所述水箱经由所述配水盒向所述第一介质通道供水;所述配水盒连接所述第一介质通道与所述加热组件,且所述第一介质通道经由所述配水盒向所述加热组件供水;所述第二介质通道连接所述加热组件及所述出水口。
在本方案中,配水盒连接水箱与换热盒的第一介质通道,使得水箱内的冷水经过配水盒排至第一介质通道内,以使得冷水在第一介质通道内与第二介质通道内的热水充分换热,实现热水降温至适宜温度的同时,冷水被预加热处理,配水盒连接第一介质通道与加热组件,也即配水盒与第一介质通道形成循环回路,使得在第一介质通道内换热后的冷水经配水盒流向加热组件,加热组件对预加热处理的冷水加热,有利于减少加热组件的功率及加热时间,降低加热组件的能耗,产品更节能,第二介质通道连接加热组件及出水口,使得被加热组件加热后的热水经第二介质通道及出水口排出,通过配水盒同时实现向第一介质通道及加热组件供水,并接收第一介质通道的回水,这样,更便于水路系统中各部件之间的管路连接,使得产品内部的连接管路更简洁、不凌乱。
上述技术方案中,所述水路系统具有第一泵,所述第一泵驱动液体自所述配水盒向所述第一介质通道流动;和/或所述水路系统具有第二泵,所述第二泵驱动液体自所述配水盒向所述加热组件流动;和/或所述水路系统的配水盒、加热组件、第一泵和第二泵中的一者或多者的至少一部分的位置高于所述水箱的最高水位位置。
在本方案中,设置第一泵驱动液体自配水盒向第一介质通道流动,这样可以提升流体的流动高效性和可靠性,避免流体阻滞问题,确保换热盒的换热高效。
设置第二泵驱动液体自配水盒向加热组件流动,这样可以提升流体的流动高效性和可靠性,避免流体阻滞问题和加热组件干烧的风险,提升产品安全性。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明一个实施例所述换热盒的主视结构示意图;
图2是本发明一个实施例所述换热盒的俯视结构示意图;
图3是本发明一个实施例所述换热盒的仰视结构示意图;
图4是图1中所示A-A的剖视结构示意图;
图5是图1中所示B-B的剖视结构示意图;
图6是本发明一个实施例所述换热盒的立体结构示意图;
图7是本发明一个实施例所述换热盒的分解结构示意图;
图8是本发明一个实施例所述盒盖的主视结构示意图;
图9是本发明一个实施例所述盒盖的俯视结构示意图;
图10是本发明一个实施例所述盒盖的左视结构示意图;
图11是本发明一个实施例所述盒盖的立体结构示意图;
图12是本发明一个实施例所述盒盖的主视结构示意图;
图13是本发明一个实施例所述换热盒的主视结构示意图;
图14是图13中所示C-C的剖视结构示意图;
图15是图13中所示D-D的剖视结构示意图;
图16是本发明一个实施例所述换热盒的立体结构示意图;
图17是本发明一个实施例所述换热盒在一个视角下的分解结构示意图;
图18是本发明一个实施例所述换热盒在另一个视角下的分解结构示意图;
图19是本发明一个实施例所述换热盒的主视结构示意图;
图20是本发明一个实施例所述换热盒的后视结构示意图;
图21是本发明一个实施例所述换热盒的右视结构示意图;
图22是本发明一个实施例所述换热盒的左视结构示意图;
图23是图19中所示E-E的剖视结构示意图;
图24是本发明一个实施例所述换热盒的立体结构示意图;
图25是本发明一个实施例所述盒盖的主视结构示意图;
图26是本发明一个实施例所述盒盖的后视结构示意图;
图27是图25中所示F-F的剖视结构示意图;
图28是本发明一个实施例所述盒盖的立体结构示意图;
图29是本发明一个实施例所述换热盒的主视结构示意图;
图30是本发明一个实施例所述换热盒的俯视结构示意图;
图31是本发明一个实施例所述换热盒的左视结构示意图;
图32是本发明一个实施例所述换热盒的右视结构示意图;
图33是图29中所示G-G的剖视结构示意图;
图34是图29中所示H-H的剖视结构示意图;
图35是本发明一个实施例所述导热板的主视结构示意图;
图36是图35中所示I-I的剖视结构示意图;
图37是图35中所示J-J的剖视结构示意图;
图38是本发明一个实施例所述导热板的主视结构示意图;
图39是本发明一个实施例所述导热板的俯视结构示意图;
图40是本发明一个实施例所述导热板的左视结构示意图;
图41是本发明一个实施例所述液体加热器具的主视结构示意图;
图42是本发明一个实施例所述液体加热器具的左视结构示意图;
图43是本发明一个实施例所述液体加热器具的一个视角的立体结构示意图;
图44是本发明一个实施例所述液体加热器具的另一个视角的立体结构示意图;
图45是图41中所示L-L的剖视结构示意图;
图46是本发明一个实施例所述液体加热器具的分解结构示意图;
图47是本发明又一个实施例所述液体加热器具的剖视结构示意图;
图48是本发明再一个实施例所述液体加热器具的剖视结构示意图;
图49是本发明一个实施例所述液体加热器具的部分结构框图。
其中,图1至图49中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:
100换热盒,101第一介质通道,101a第一介质通道,101b第一介质通道,102第二介质通道,103第一连通口,103a第一连通口,103b第一连通口,104第二连通口,104a第二连通口,104b第二连通口,105第三连通口,106第四连通口,110盒体部,111a盒盖,111b盒盖,1111凹腔部,1112a嵌入部,1112b容纳部,1113a卡扣,1113b卡槽,1114a第一孔,1114b第二孔,112盒身,1121环形体,1122过孔,113封挡壁,120导热板,130密封圈,140密封胶层,150凹槽,160扰流结构,161a凸起结构,161b凹陷结构,162第一扰流筋,163第二扰流筋,171通道,180导流筋,190翅片,200液体加热器具,210出水口,220水箱,231加热组件,232配水盒,233第一泵,234第二泵,240外壳,251电源组件,252控制组件,260水汽分离盒组件。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图49描述根据本发明一些实施例所述换热盒100及液体加热器具200。
如图1、图2和图4所示,本发明第一方面的实施例提供的换热盒100,用于液体加热器具200,举例地,液体加热器具200包括热水瓶(壶)、饮水机等等,换热盒100具有盒体部110和导热板120,盒体部110与导热板120围出第一介质通道101(具体可参照附图中的第一介质通道101和/或第一介质通道101a和/或第一介质通道101b进行理解,为方便表述,后文中未对101a和101b做区分说明的地方皆以第一介质通道101,但可以理解,关于第一介质通道101的进一步限定,在不冲突的情况下可以适用于第一介质通道101a和/或第一介质通道101b中)和第二介质通道102,其中,导热板120隔开第一介质通道101与第二介质通道102,且配置为供第一介质通道101内的介质与第二介质通道102内的介质之间传热。
本发明上述实施例提供的换热盒100,盒体部110与导热板120围成第一介质通道101和第二介质通道102,导热板120隔开第一介质通道101和第二介质通道102,这样换热盒100的结构简单,布局合理,产品的整体性更好,冷、热流体之间通过导热板120进行热交换,既可使热流体快速冷却到适宜温度,又可对冷流体进行预加热,使得在对冷流体加热时所加热到沸腾需要的能量减少,降低能耗,且利用导热板120的高导热性增加冷、热流体之间传热速度,缩短换热时间,提升换热盒100的换热效果,同时通过导热板120隔开第一介质通道101与第二介质通道102,使得冷、热流体之间形成间壁形式的热交换,从而实现第一介质通道101内的介质与第二介质通道102内的介质之间形成热交换,同时不相混合,保证热流体不被冷流体污染,提升热流体的安全性。
在本发明的一个实施例中,如图8、图9和图10所示,盒体部110包括盒盖(具体参照附图中的盒盖111a和/或盒盖111b进行理解),盒盖盖在导热板120上并与导热板120密封连接,盒盖与导热板120围成第一介质通道101或第二介质通道102。首先,盒盖盖合导热板120以形成第一介质通道101或第二介质通道102,这样,在相同尺寸规格下,有利于增加传热面积,换热盒100的换热效果更高,此外,盒盖与导热板120密封连接,防止第一介质通道101或第二介质通道102漏液以及第一介质通道101内的介质和第二介质通道102的介质之间混合,从而保证热流体不被冷流体污染,提升热流体的安全性及卫生性。
如图11所示,盒盖111a和/或盒盖111b具有凹腔部1111,凹腔部1111为一端具有开口的腔体,凹腔部1111内分布有导流筋180,导热板120封盖凹腔部1111的开口。
设置盒盖111a和/或盒盖111b具有凹腔部1111,有利于增大第一介质通道101或第二介质通道102的容积,提升换热效率,且凹腔部1111内分布有导流筋180,通过导流筋180导流流体,延长流体在第一介质通道101或第二介质通道102内的流动路径,减缓流体的流动速度,使得冷、热流体换热更充分。
举例地,如图12所示,盒盖111a和/或盒盖111b具有侧壁及底壁,侧壁及底壁合围限定出所述的具有开口的腔体,在底壁上分布有多个导流筋180,流体在凹腔部1111内沿导流筋180流动,从而使得流体的流动路径延长,流体可以在换热盒100内停留更长时间,从而更充分的换热,换热效果更好。
在本发明的一个实施例中,如图2、图20、图21和图22所示,盒体部110包括两个盒盖,具体例如盒盖111a和/或盒盖111b,盒盖111a与盒盖111b之间分布有导热板120,盒盖111a与盒盖111b连接并夹紧导热板120。可以理解的,盒盖111a与盒盖111b中的一个与导热板120合围出第一介质通道101,盒盖111a与盒盖111b中的另一个与导热板120合围出第二介质通道102,盒盖111a与盒盖111b连接的同时,实现导热板120的安装与固定,产品的结构简单,组装方便,有利于提升组装速度,缩短安装时间。
举例地,如图4、图5和图6所示,盒盖111a凹腔部1111的开口和盒盖111b凹腔部1111的开口相对,如图7所示,导热板120位于盒盖111a和盒盖111b之间,并被盒盖111a和盒盖111b夹紧,可以理解的,导热板120具有相对的两个侧壁,导热板120的一个侧壁与盒盖111a合围出第一介质通道101,导热板120的另一个侧壁与盒盖111b合围出第二介质通道102。
当然,在其他实施例中,也可以设计盒盖111a和盒盖111b中至少一者与导热板120相连,这样,导热板120的固定效果的更好,导热板120在安装过程中不容易错位。
在某些实施例中,如图11所示,盒盖111a和盒盖111b中的一者上设有嵌入部1112a,另一者上设有容纳部1112b,嵌入部1112a嵌入容纳部1112b内,使得盒盖111a与盒盖111b之间定位。例如,如图8、图9和图10所示,嵌入部1112a包括形成于盒盖111a和/或盒盖111b边沿上凸块,容纳部1112b包括与凸块相适配的容纳槽,凸块插入容纳槽内,使得盒盖111a和盒盖111b预定位。
设置嵌入部1112a嵌入容纳部1112b内,具有装配操作方便的优点,便于盒盖111a与盒盖111b之间快速便捷地进行定位和预固定,提升产品的组装便利性,且通过嵌入部1112a嵌入容纳部1112b内实现定位,使得盒盖111a与盒盖111b之间的配合精准度更高,有利于提升第一介质通道101及第二介质通道102的密封性。
在某些实施例中,如图24、图25和图26所示,盒盖111a与盒盖111b中的一者上设有卡扣1113a,另一者设有卡槽1113b,卡扣1113a与卡槽1113b卡接。详细地,卡扣1113a设置盒盖111a和/或盒盖111b的边沿上并向盒盖111a和/或盒盖111b的开口延伸,卡扣1113a伸入卡槽1113b内并,使得盒盖111a与盒盖111b连接固定。卡扣1113a和卡槽1113b卡接具有结构简单、安装方便的优点,可提升产品的装配效率,同时有效保证两个盒盖111的连接可靠性。
举例地,盒盖111a(盒盖111b)具有底壁和侧壁,底壁和侧壁过渡衔接,卡扣1113a具有连接臂,其中,连接臂设置于盒盖111a的侧壁上,连接臂的一部分抵靠盒盖111a的侧壁,盒盖111a和盒盖111b盖合,使得连接臂的另一部分抵靠盒盖111b的侧壁,这样,连接臂同时抵靠并止挡盒盖111a的侧壁和盒盖111b的侧壁,避免盒盖111a和盒盖111b错位。
在某些实施例中,如图24、图26和图25所示,盒盖111a和盒盖111b中的一者上设有凸耳,凸耳上设有第一孔1114a,盒盖111a和盒盖111b中的另一者上设有第二孔1114b,第二孔1114b与第一孔1114a对应设置,连接件(例如螺钉、螺栓)穿设于第一孔1114a及第二孔1114b内并锁定盒盖111a和盒盖111b。结构简单、安装方便,保证盒盖111a与盒盖111b连接可靠性,降低产品的成本。
在一个具体实施例中,如图11所示,盒盖111a的边沿具有凸耳,凸耳上形成有凸出的嵌入部1112a,在嵌入部1112a上形成有第一孔1114a,盒盖111b的边沿具有凸耳,凸耳上形成有容纳部1112b(例如容纳槽),在容纳部1112b的底壁上形成有第二孔1114b,其中,嵌入部1112a嵌插入容纳部1112b内,且第一孔1114a和第二孔1114b对接,利用连接件依次穿设第一孔1114a和第二孔1114b,从而使得盒盖111a和盒盖111b连接固定。
在本发明的一个实施例中,如图13和图14所示,盒身112盒体部110包括:盒身112,换热盒100具有间隔分布的多个导热板120,盒身112与相邻的两个导热板120分别密封连接,并与相邻的两个导热板120围成第一介质通道101或第二介质通道102。结构较为简单,组装较为方便,有利于降低生产成本,且两道导热板120从两侧传热,使得第一介质通道101内的介质或第二介质通道102内的介质的换热效果进一步提升。
进一步地,如图16、图17和图18所示,盒身112为两端贯穿的环形体1121,环形体1121上设有导流筋180且环形体1121上的导流筋180分布于环形体1121围成的区域内,环形体1121的两侧分别布置有导热板120,且两侧的导热板120封盖环形体1121两端的开口。设置盒身112为两端贯穿的环形体1121,有利于在相同的尺寸下获得更大的容积,环形体1121上设有导流筋180,利用导流筋180导流流体,延长流体在第一介质通道101或第二介质通道102内的流动路径,减缓流体的流动速度,提升换热效果。
在本发明的一个实施例中,如图13、图14和图15所示,盒体部110包括两个盒盖和至少一个盒身112,两个盒盖之间分布有导热板120及盒身112,且两个盒盖连接并夹紧导热板120及盒身112。
举例地,盒体部110包括盒盖111a、盒盖111b及一个盒身112,盒盖111a的开口和盒盖111b的开口相对,盒身112位于盒盖111a和盒盖111b之间,其中,换热盒100具有两个导热板120,其中一个导热板120位于盒盖111a和盒身112之间,另一个导热板120位于盒盖111b和盒身112之间这样,盒盖111a和导热板120合围出第一介质通道101a,盒盖111b和导热板120合围出第一介质通道101b,两个导热板120和盒身112合围出第二介质通道102,设置第一介质通道101a和第一介质通道101b内供冷流体流通,第二介质通道102供热流体流通,这样,第一介质通道101a和第一介质通道101b同时与第二介质通道102进行热交换,进一步提升第二介质通道102的降温速度。
进一步地,如图16、图17和图18所示,盒盖111a上设有第一连通口103a和第二连通口104a,第一介质通道101a导通第一连通口103a和第二连通口104a,盒盖111b上设有第一连通口103b和第二连通口104b,第一介质通道101b导通第一连通口103b和第二连通口104b,盒身112上设有第三连通口105和第四连通口106,第二介质通道102导通第三连通口105和第四连通口106,其中,第一连通口103a、第二连通口104a设于盒盖111a的底壁上,第一连通口103b、第二连通口104b设于盒盖111b的底壁上,第三连通口105和第四连通口106设于盒身112的侧壁上,这样,便于每个连通口的管路连接。
或者,还可以设置盒体部110包括盒盖111a、盒盖111b及一个盒身112,盒盖111a的开口和盒盖111b的开口相对,盒身112位于盒盖111a和盒盖111b之间,其中,换热盒100具有一个导热板120,导热板120位于盒盖111a和盒身112之间,盒身112与盒盖111b连通,盒盖111a和导热板120合围出第一介质通道101,导热板120、盒盖111b和盒身112合围出第二介质通道102,设置第一介质通道101内供热流体流通,第二介质通道102供冷流体流通,因第二介质通道102的容积大于第一介质通道101的容积,也即换热盒100内冷流体的含量大于热流体的含量,用更多的冷流体与热流体换热,从而保证热流体被充分的换热。
当然,在其他实施例中,也可以设计盒盖111a和盒盖111b中至少一者与导热板120及盒身112相连,这样,导热板120及盒身112的固定效果的更好,导热板120及盒身112在安装过程中不容易错位。
更进一步地,相邻的盒盖与盒身112之间或相邻的盒身112与盒身112之间形成嵌插配合定位。具有装配操作方便的优点,便于两个盒盖之间快速便捷地进行定位和预固定,提升产品的组装便利性,且通过嵌入部1112a嵌入容纳部1112b内实现定位,使得两个盒盖与盒身112之间的配合精准度更高,有利于提升第一介质通道101及第二介质通道102的密封性。
例如,如图16和图17所示,在盒盖111a的边沿具有凸耳,凸耳上形成有凸出的嵌入部1112a(例如凸块),盒盖111b的边沿具有凸耳,凸耳上形成有容纳部1112b(例如容纳槽),盒身112的边沿具有凸耳,凸耳具有相对的两侧,其中,凸耳上朝向盒盖111a的一侧上形成有与嵌入部1112a相适配的容纳部1112b,凸耳上朝向盒盖111b的一侧上形成有与容纳部1112b相适配的嵌入部1112a,这样,在盒盖111a与盒身112连接时,盒盖111a的嵌入部1112a与盒身112的容纳部1112b嵌插插配合定位,在盒盖111b与盒身112连接时,盒盖111b的容纳部1112b与盒身112的嵌入部1112a嵌插插配合定位,从而实现盒盖111a、盒盖111b及盒身112的定位。
进一步地,盒身112上设有供连接件穿过的过孔1122。这样,两个盒盖在连接装配的同时,连接固定盒身112,强化两个盒盖和盒身112三者的连接稳定性及装配精准度,降低漏液的风险,进一步提升产品的可靠性及密封性。
例如,如图16和图17所示,在盒盖111a的边沿具有凸耳,凸耳上形成有凸出的嵌入部1112a(例如凸块),在嵌入部1112a上形成有第一孔1114a,盒盖111b的边沿具有凸耳,凸耳上形成有容纳部1112b(例如容纳槽),在容纳部1112b的底壁上形成有第二孔1114b,盒身112的边沿具有凸耳,凸耳具有相对的两侧,其中,凸耳上朝向盒盖111a的一侧上形成有与嵌入部1112a相适配的容纳部1112b,凸耳上朝向盒盖111b的一侧上形成有与容纳部1112b相适配的嵌入部1112a,且在盒身112的凸耳上形成有贯穿的过孔1122,这样,在盒盖111a与盒身112连接时,盒盖111a的嵌入部1112a与盒身112的容纳部1112b嵌插插配合定位,在盒盖111b与盒身112连接时,盒盖111b的容纳部1112b与盒身112的嵌入部1112a嵌插插配合定位,同时,第一孔1114a、第二孔1114b和过孔1122对接,利用连接件依次穿设第一孔1114a、第二孔1114b和过孔1122,从而使得盒盖111a、盒盖111b及盒身112连接固定。
在本发明的一个实施例中,如图7和图18所示,换热盒100具有密封圈130(例如橡胶圈或硅胶圈),密封圈130与盒体部110及导热板120抵靠,并密封连接盒体部110与导热板120,从而可进一步兼顾盒体部110与导热板120之间的密封性,使得盒体部110与导热板120之间不容易泄漏,有效防止第一介质通道101内的介质和第二介质通道102内的介质之间蹿流。
在另一些实施例中,如图12所示,盒体部110及导热板120之间形成有密封胶层140(例如硅酮胶),且密封胶层140将盒体部110与导热板120粘接固定。这样,在保证盒体部110与导热板120之间密封性的同时,利用密封胶层140粘结固定盒体部110和导热板120,进一步防止盒体部110和导热板120蹿位,提升盒体部110和导热板120连接的可靠性。
进一步地,如图11所示,盒体部110和导热板120中的至少一者上设有凹槽150,密封圈130或密封胶层140至少部分嵌入凹槽150内。通过凹槽150提供密封圈130或密封胶层140的安装位,这样,可以防止密封圈130或密封胶层140的移动,避免密封圈130或密封胶层140错位引起密封失效问题,并提升了密封圈130或密封胶层140的位置精度,从而提升密封圈130或密封胶层140与盒体部110和导热板120连接的密封配合精确性,进一步提升密封可靠性。
在某些实施例中,密封圈130或密封胶层140沿导热板120的边缘周圈地设置。这样,在保证密封可靠性的同时,避免密封圈130或密封胶层140污染第一介质通道101内的介质或第二介质通道102内的介质,提升安全性及卫生性。
在本发明的一个实施例中,如图19、图20和图23所示,换热盒100的盒体部110和导热板120中的至少一者上构造有扰流结构160。通过扰流结构160使得介质的流速减慢,使得第一介质通道101内的介质和第二介质通道102内的介质可以更充分的换热,提升换热效果,且扰流结构160可以扰乱介质,这样可使得第一介质通道101内部及第二介质通道102内部温度更均匀,换热效果更有保障。
值得说明的是,如图12所示,扰流结构160可以设计为沿流体的流动方向排布,也可以设计为与流体的流动方向相倾斜,在一个具体实施例中,如图28所示,设计扰流结构160与流体的流动方向相垂直,这样,扰流效果更佳。
在某些实施例中,如图29、图33、图34和图35所示,导热板120上构造有凸起结构161a和/或凹陷结构161b,凸起结构161a和/或凹陷结构161b形成为导热板120上的扰流结构160。导热板120的结构简单,加工方便,有利于降低成本,且通过凸起结构161a和/或凹陷结构161b增加导热板120的表面积,从而进一步增加两个介质通道的传热面积,提升换热。
举例地,如图36和图37所示,导热板120上一部分局部区域向外凸出形成多个凸起结构161a,另一部分局部区域向内凹陷形成多个凹陷结构161b,其中,相邻凸起结构161a之间形成有凹陷结构161b,或者说凸起结构161a和凹陷结构161b交替分布,从而使得导热板120大致呈波浪状或蛇形状。
在另一些实施例中,如图38和图39所示,导热板120上设有多个凸出的肋筋,肋筋形成为扰流结构160,在实现扰流的作用的同时,利用肋筋强化导热板120的强度及刚度,进一步地,导热板120的两个相对的侧面上分别设有肋筋,这样,位于导热板120两侧的流体都可以被肋筋扰动,换热效果更好,更进一步地,如图40所示,肋筋呈长条状,多个肋筋并排且间隔的分布于导热板120上,这样,肋筋同时具有一定的导流作用,使得导热板120的功能更丰富。
在某些实施例中,如图27和图28所示,换热盒100内经由导热板120分隔形成多个空间,其中,多个空间的数量包括两个或两个以上,空间内分布有导流筋180,且导流筋180在空间内分隔出弯折形状的通道171。这样,延长流体在第一介质通道101或第二介质通道102内的流动路径,减缓流体的流动速度,使得第一介质通道101内的介质和第二介质通道102内的介质更充分的换热,提升换热效果。
在某些实施例中,如图33和图34所示,导流筋180上设有一个或多个第一扰流筋162,且第一扰流筋162凸伸于通道171内,这样导流筋180在导流的同时,进一步减缓流体的流动速度,提升换热效果。
在某些实施例中,导流筋180与导热板120之间具有间距,这样可以获得更大的换热面积,提升换热效率。
举例地,导流筋180设于盒体部110上,具体地,导流筋180设计盒盖111a和/或盒盖111b上,盒盖111a和/或盒盖111b具有底壁及侧壁,导热板120与底壁间隔分布且抵靠侧壁,使得导热板120、底壁及侧壁合围出第一介质通道101或第二介质通道102,其中,在底壁上分布有多个导流筋180,且导流筋180的高度低于侧壁的高度,使得流体可以在导流筋180和导热板120之间的间隙流通,从而获得更大的传热面积,流体可以与导热板120更充分的接触换热。
在某些实施例中,如图12所示,换热盒100的盒体部110具有封挡壁113,封挡壁113与导热板120合围出空间,封挡壁113上设有一个或多个第二扰流筋163,且第二扰流筋163凸伸于通道171内,在导流的同时,进一步减缓流体的流动速度,提升换热效果。
在某些实施例中,如图8和图11所示,导流筋180在空间内分隔出蛇形的通道171。进一步延长流体在第一介质通道101或第二介质通道102内的流动路径,使得第一介质通道101内的介质和第二介质通道102内的介质更充分的换热,提升换热效果。
在本发明的一个实施例中,如图4和图5所示,导热板120两侧的第一介质通道101与第二介质通道102之间位置相对地设置,可以理解为第一介质通道101和第二介质通道102在投影方向上相互对应,这样,换热盒100内部的结构布局更合理,有利于充分利用第一介质通道101和第二介质通道102,使得第一介质通道101和第二介质通道102之间传热面积更大,换热更高效。
导热板120两侧的第一介质通道101与第二介质通道102之间错流分布,这样,第一介质通道101与第二介质通道102之间的换热效率更高。
当然,在其他实施例中,也可以根据具体的需求设置第一介质通道101与第二介质通道102之间形成并流换热。
在本发明的一个实施例中,如图30、图31和图32所示,换热盒100具有第一连通口103、第二连通口104、第三连通口105、第四连通口106,如图33和图34所示,第一介质通道101导通第一连通口103与第二连通口104,第二介质通道102导通第三连通口105与第四连通口106,其中,第一连通口103与第三连通口105之间位置相对地设置,和/或第二连通口104与第四连通口106之间位置相对地设置。
在本发明的一个实施例中,导热板120为金属部件,例如,导热板120为铝板或不锈钢板,这样,导热板120具有导热性能良好、成本低廉的优点。
在本发明的一个实施例中,换热盒100的盒体部110为导热部件,例如,盒体部110由具有导热功能的材质加工制成,举例地,盒体部110由铝板或不锈钢板加工制成,使得换热盒100可以与外界进行换热,有利于进一步降低换热盒100的温度,从而使得热流体可以更快的散热,提升换热效率。
在本发明的一个实施例中,如图16所示,换热盒100的盒体部110表面设有翅片190,从而进一步提升换热盒100与外界进行换热的能力。
本发明第二方面的实施例提供了一种液体加热器具200,如图41、图42和图45所示,包括:出水口210、水箱220以及衔接所述出水口210与所述水箱220的水路系统,其中,如上述任一技术方案中所述的换热盒100形成为所述水路系统的一部分。
本发明上述实施例提供的液体加热器具200,通过设置有上述任一技术方案中所述的换热盒100,从而具有以上全部有益效果,在此不再赘述。
详细地,如图43、图44和图45所示,液体加热器具200还具有外壳240、电路板组件、水汽分离盒组件260等。外壳240用于容纳水箱220、水路系统,电路板组件包括电源组件251及控制组件252,水汽分离盒组件260用于分离加热过程中产生的水蒸气。
在本发明的一个实施例中,如图46所示,水路系统具有一个换热盒100,详细地,换热盒100具有第一介质流道和第二介质流道,其中,第一介质流道用于供冷水流通,第二介质流道用于供热水流通,换热盒100具有第一连通口103、第二连通口104、第三连通口105、第四连通口106,第一介质通道101导通第一连通口103与第二连通口104,冷水自第一连通口103流入第一介质通道101内,并沿第二连通口104流出,第二介质通道102导通第三连通口105与第四连通口106,热水自第四连通口106流入第二介质通道102内,并沿第三连通口105流出,水箱220与第一连通口103连通以提供冷水,出水口210与第三连通口105连通使得经冷却后的热水流出。
与上述实施例不同的是,本实施例水路系统具有多个换热盒100,其中,多个换热盒100的第一介质通道101之间串联,且多个换热盒100的第二介质通道102之间串联。通过增加换热盒100,延长流体的流动路径,使得冷、热流体充分换热。
在本发明的一个实施例中,水路系统的至少一部分的位置高于水箱220的最高水位位置,有效防止水由于连接器原理而从出水口210直接流出,提升产品的可靠性。
进一步地,换热盒100的第一连通口103、第二连通口104、第三连通口105和第四连通口106中的至少一者的位置高于水箱220的最高水位位置,通过控制换热盒100的第一连通口103、第二连通口104、第三连通口105和/或第四连通口106的位置,更容易保证高于水箱220的最高水位位置,组装更方便,降低装配难度,有效防止水由于连接器原理而从出水口210直接流出,提升产品的可靠性。
在某些实施例中,如图45和图47所示,换热盒100竖直放置。
在某些实施例中,如图48所示,换热盒100水平放置。
在某些实施例中,换热盒100倾斜地放置。
在本发明的一个实施例中,水路系统还具有加热组件231和配水盒232,配水盒232连接水箱220与换热盒100的第一介质通道101,且水箱220经由配水盒232向第一介质通道101供水;配水盒232连接第一介质通道101与加热组件231,且第一介质通道101经由配水盒232向加热组件231供水;第二介质通道102连接加热组件231及出水口210。
详细举例而言,如图49所示,配水盒232具有第一容纳室和第二容纳室,其中第一容纳室与水箱220和第一介质通道101连通,以使得水箱220和第一介质通道101通过配水盒232连通,从而实现水箱220中的冷水排入至第一容纳室内,在经第一容纳室排入第一介质通道101,来自水箱220的冷水在第一介质通道101内与第二介质通道102的热水充分换热,实现第二介质通道102内的热水被降温至适宜的温度,第一介质通道101内的冷水被预加热,第一介质通道101与第一容纳室及第二容纳室连通,也即第一容纳室、第二容纳室和第一介质通道101形成循环回路,使得第一介质通道101内的水在充分换热后回流至第二容纳室中,加热组件231与第二容纳室连通,使得加热组件231对冷水进行充分加热至沸腾,因冷水已经被预加热处理,从而有利于降低加热组件231的加热时间及加热功率,减小产品能耗,产品更节能,第二介质通道102和出水口210连通,从而使得充分换热后热水最终经出水口210流出。
进一步地,第一容纳室和第二容纳室之间相连,这样,第一容纳室可以向第二容纳室补水,避免来自第一介质通道101的水不足,保证第二容纳室具有足够的水供给加热组件231,避免加热组件231干烧,提升产品的安全性。
更进一步地,控制第一容纳室与第二容纳室之间自第一容纳室向第二容纳室导通,自第二容纳室向第一容纳室截止。这样可以避免被预加热过的冷水回流至第一容纳室,并与第一容纳室内的冷水进行热交换,一方面,避免预加热过的冷水迅速降温,造成热损失,另一方便,避免第一容纳室内的冷水升温,第一容纳室内的冷水在流入第一介质通道101后,使得第一介质通道101的冷水与第二介质通道102的热水之间具有足够的温度差,保证换热量、提升换热效果。
在某些实施例中,水路系统具有第一泵233(例如水泵),第一泵233驱动液体自配水盒232向第一介质通道101流动,详细地,第一泵233与配水盒232的第一容纳室和第一介质通道101连通,且配置为驱动冷水自第一容纳室向第一介质通道101流动。这样可以提升流体的流动高效性和可靠性,避免流体阻滞问题,确保换热盒100的换热高效。
在某些实施例中,水路系统具有第二泵234(例如水泵),第二泵234驱动液体自配水盒232向加热组件231流动,详细地,第二泵234与配水盒232的第二容纳室和第一介质通道101连通,且配置为驱动冷水自第一介质通道101向第二容纳室流动。这样可以提升流体的流动高效性和可靠性,避免流体阻滞问题和加热组件231干烧的风险,提升产品安全性。
水路系统的配水盒232、加热组件231、第一泵233和第二泵234中的一者或多者的至少一部分的位置高于水箱220的最高水位位置。这样,防止水路系统和出水口210、水箱220形成连通器,避免水直接从出水口210流出,提升产品可靠性。
在本发明的一个具体实施例中,如图1至图49所示,换热盒100具有盒盖(具体包括盒盖111a和/或盒盖111b)、盒身112及导热板120。
详细地,换热盒100具有盒盖111a、盒盖111b及至少一个盒身112,盒盖111a与盒盖111b相对并间隔的分布,盒身112位于盒盖111a与盒盖111b之间,在相邻的盒盖111a、盒盖111b与盒身112之间设有导热板120,盒盖111a与盒盖111b连接并夹紧盒身112和导热板120。其中,盒盖和导热板120合围出第一介质通道101,两个导热板120与盒身112合围出第二介质通道102,第二介质通道102的两侧分别分布有第一介质通道101,第一介质通道101用于供冷水流通,第二介质通道102用于供热水流通,第一介质通道101内的冷水和第二介质通道102内的热水之间通过导热板120换热。这样,通过导热板120将冷水及热水分隔开,且使得冷水及热水通过导热板120换热,既可实现热水快速冷却到用户所需要的温度,又可加热冷水,使其进入到加热组件231时其加热到沸腾需要的能量减少。
其中,第一介质通道101与第二介质通道102在投影方向上是相互对应的,从而更充分的利用第一介质通道101和第二介质通道102,以增大换热面积。
第一介质通道101的进口方向与第二介质通道102的出口方向一致,也即,第一介质通道101和第二介质通道102逆流分布,这样采用逆流换热的方式可得到温度更低的出水温度。
进一步地,盒盖与导热板120之间以及盒身112与导热板120之间分别密封连接,以避免冷、热水之间串流以及避免换热盒100泄漏,提升热水的引用安全性及卫生性。
在某一实施例中,换热盒100具有密封圈130,密封圈130位于盒盖与导热板120之间,并抵靠密封盒盖与导热板120之间的缝隙,以及密封圈130位于盒身112与导热板120之间,并抵靠密封盒身112与导热板120之间的缝隙。
在其他实施例中,换热盒100具有密封胶层140,密封胶层140位于盒盖与导热板120之间,并粘结固定盒盖与导热板120,以及密封胶层140位于盒身112与导热板120之间,并粘结固定盒身112与导热板120。
进一步地,盒盖设有呈环形的凹槽150,密封圈130和/或密封胶层140至少部分嵌入凹槽150内,以避免密封圈130和/或密封胶层140的错位,保证密封可靠性。
更进一步地,换热盒100内经由导热板120分隔形成多个空间,空间内分布有导流筋180,且导流筋180在空间内分隔出弯折形状的水流通道171,以增加水流的流动距离。
在某些实施例中,导流筋180设于盒盖上,详细地,盒盖具有凹腔部1111,凹腔部1111为一端具有开口的腔体,凹腔部1111内分布有导流筋180,导热板120封盖凹腔部1111的开口,进一步地,导流筋180设于盒盖上且与导热板120之间具有一定间隙,方便盒盖和导热板120的装配和增大换热面积。
在某些实施例中,导流筋180设于盒身112上,详细地,盒身112为两端贯穿的环形体1121,环形体1121上设有导流筋180且环形体1121上的导流筋180分布于环形体1121围成的区域内,环形体1121的两侧分别布置有导热板120,且两侧的导热板120封盖环形体1121两端的开口,进一步地,导流筋180设于盒身112上且与导热板120之间具有一定间隙,方便盒身112和导热板120的装配和增大换热面积。
在某些实施例中,导流筋180设于导热板120上,详细地,导热板120具有相对的两个侧面,每个侧面上分布有多个导流筋180,以使得
更进一步地,水流通道171上设有扰流结构160,通过扰流结构160以增大水的扰流度,从而增大水与导热板120之间的对流换热系数,增大热交换量。
其中,扰流结构160可顺着水流动方向设计,也可与水流动方向相倾斜,再一个具体实施例中,设置扰流结构160与水流动方向相垂直,这样具有更优的扰流效果。
在某些实施例中,扰流结构160包括扰流筋,扰流筋设置在盒盖和/或盒身112上,并伸入第一介质通道101和/或第二介质通道102中。
在某些实施例中,扰流结构160设置在导热板120上,这样即增加扰流,还可增加导热板120的表面积,进而增加第一介质通道101和第二介质通道102之间的换热面积。
具体地,导热板120上构造有凸起结构161a和/或凹陷结构161b,凸起结构161a和/或凹陷结构161b形成为导热板120上的扰流结构160。或者,也可以设计导热板120上构造有多个肋板结构,肋板结构形成为导热板120上的扰流结构160。
在上述任一实施例中,导热板120包括铝板或不锈钢板。
在上述任一实施例中,盒盖和盒身112为高导热材料加工制成。进一步地,在盒盖的外部设有翅片190,通过翅片190增加与外界的换热。
本发明还提供了一种具有上述换热盒100的液体加热器具200,举例地,液体加热器具200包括热水壶、热水瓶、饮水机、净水器等等。
下面以液体加热器具200为即热水瓶为例,液体加热器具200包括出水口210、水箱220以及衔接出水口210与水箱220的水路系统,其中,换热盒100形成为水路系统的一部分。
详细地,水路系统具有可将水快速加热的加热组件231、水泵、电路板组件(举例地,电路板组件包括电源组件251与控制组件252)、配水盒232。其中,在出水管路上串接有换热盒100。进一步地,换热盒100为板式换热盒100。
本发明提供的即热水瓶,其换热盒100包含有第一介质通道101和第二介质通道102,详细地,配水盒232具有第一容纳室和第二容纳室,其中第一容纳室与水箱220和第一介质通道101连通,以使得水箱220和第一介质通道101通过配水盒232连通,从而实现水箱220中的冷水排入至第一容纳室内,在经第一容纳室排入第一介质通道101,来自水箱220的冷水在第一介质通道101内与第二介质通道102的热水充分换热,实现第二介质通道102内的热水被降温至适宜的温度,第一介质通道101内的冷水被预加热,第一介质通道101与第一容纳室及第二容纳室连通,也即第一容纳室、第二容纳室和第一介质通道101形成循环回路,使得第一介质通道101内的水在充分换热后回流至第二容纳室中,加热组件231与第二容纳室连通,使得加热组件231对冷水进行充分加热至沸腾,因冷水已经被预加热处理,从而有利于降低加热组件231的加热时间及加热功率,减小产品能耗,产品更节能,第二介质通道102和出水口210连通,从而使得充分换热后热水最终经出水口210流出。
总而言之,本实施例中,水箱220-配水盒232的第一容纳室-第一介质通道101-配水盒232的第二容纳室形成水路系统的输水管路,配水盒232的第二容纳室-加热组件231-第二介质通道102-出水口210形成水路系统的出水管路,通过配水盒232同时实现向第一介质通道101及加热组件231供水,并接收第一介质通道101的回水,这样,更便于水路系统中各部件之间的管路连接,使得产品内部的连接管路更简洁、不凌乱。
进一步地,设置换热盒100的至少一部分高于水箱220最大水位,详细地,设置换热盒100的出水连通口高于水箱220最大水位,保证水箱220内的水不会由于连接器原理,而从换热盒100的出水连通口直接流出。
在某些实施例中,当换热盒100的位置低于水箱220最大水位,设置与换热盒100的连通口连接的管路有部份高于水箱220最大水位。
在某些实施例中,换热盒100竖直放置在产品中,在另一些实施例中,换热盒100水平放置在产品中。
水泵包括第一泵233及第二泵234,第一泵233驱动液体自配水盒232向第一介质通道101流动,第二泵234驱动液体自配水盒232向加热组件231流动,其中,第一泵233为非止逆泵,可使配水盒232中的水可以回流。
本发明上述实施例提供的换热盒及液体加热器具,换热盒内形成有第一介质通道和第二介质通道,导热板隔开第一介质通道和第二介质通道,这样换热盒的结构简单,布局合理,产品的整体性更好,冷、热流体之间通过导热板进行热交换,既可使热流体快速冷却到适宜温度,又可对冷流体进行预加热,使得在对冷流体加热时所加热到沸腾需要的能量减少,降低能耗,且利用导热板的高导热性增加冷、热流体之间传热速度,缩短换热时间,提升换热盒的换热效果,同时通过导热板隔开第一介质通道与第二介质通道,使得冷、热流体之间形成间壁形式的热交换,从而实现第一介质通道内的介质与第二介质通道内的介质之间形成热交换,同时不相混合,保证热流体不被冷流体污染,提升热流体的安全性。
在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (23)
1.一种换热盒,用于液体加热器具,其特征在于,
所述换热盒具有盒体部和导热板,所述盒体部与所述导热板围出第一介质通道和第二介质通道,其中,所述导热板隔开所述第一介质通道与所述第二介质通道,且配置为供所述第一介质通道内的介质与所述第二介质通道内的介质之间传热;
所述第一介质通道与所述第二介质通道在投影方向上是相互对应的;
所述第一介质通道的进口方向与所述第二介质通道的出口方向一致,所述第一介质通道和所述第二介质通道逆流分布;
所述盒体部包括:
盒身,所述换热盒具有间隔分布的多个所述导热板,所述盒身与相邻的两个所述导热板分别密封连接,并与相邻的两个所述导热板围成所述第一介质通道或所述第二介质通道。
2.根据权利要求1所述的换热盒,其特征在于,所述盒体部包括:
盒盖,所述盒盖盖在所述导热板上并与所述导热板密封连接,所述盒盖与所述导热板围成所述第一介质通道或所述第二介质通道。
3.根据权利要求2所述的换热盒,其特征在于,
所述盒盖具有凹腔部,所述凹腔部为一端具有开口的腔体,所述凹腔部内分布有导流筋,所述导热板封盖所述凹腔部的所述开口。
4.根据权利要求2所述的换热盒,其特征在于,
所述盒体部包括两个盒盖,两个所述盒盖之间分布有所述导热板,两个所述盒盖连接并夹紧所述导热板或两个所述盒盖中至少一者与所述导热板相连。
5.根据权利要求4所述的换热盒,其特征在于,
两个所述盒盖中的一者上设有嵌入部,另一者上设有容纳部,所述嵌入部嵌入所述容纳部内,使得两个所述盒盖之间定位;和/或
两个所述盒盖中的一者上设有卡扣,另一者设有卡槽,所述卡扣与所述卡槽卡接;和/或
两个所述盒盖中的一者上设有凸耳,所述凸耳上设有第一孔,两个所述盒盖中的另一者上设有第二孔,所述第二孔与所述第一孔对应设置,连接件穿设于所述第一孔及所述第二孔内并锁定两个所述盒盖。
6.根据权利要求1所述的换热盒,其特征在于,
所述盒身为两端贯穿的环形体,所述环形体上设有导流筋且所述环形体上的所述导流筋分布于所述环形体围成的区域内,所述环形体的两侧分别布置有所述导热板,且两侧的所述导热板封盖所述环形体两端的开口。
7.根据权利要求1所述的换热盒,其特征在于,
所述盒体部包括两个盒盖和至少一个所述盒身,两个所述盒盖之间分布有所述导热板及所述盒身,且两个所述盒盖连接并夹紧所述导热板及所述盒身或两个所述盒盖中至少一者与所述导热板及所述盒身相连。
8.根据权利要求7所述的换热盒,其特征在于,
相邻的所述盒盖与所述盒身之间或相邻的所述盒身与所述盒身之间形成嵌插配合定位;和/或
所述盒身上设有供连接件穿过的过孔。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的换热盒,其特征在于,
所述换热盒具有密封圈,所述密封圈与所述盒体部及所述导热板抵靠,并密封连接所述盒体部与所述导热板;或
所述盒体部及所述导热板之间形成有密封胶层,且所述密封胶层将所述盒体部与所述导热板粘接固定。
10.根据权利要求9所述的换热盒,其特征在于,
所述盒体部和所述导热板中的至少一者上设有凹槽,所述密封圈或所述密封胶层至少部分嵌入所述凹槽内;和/或
所述密封圈或所述密封胶层沿所述导热板的边缘周圈地设置。
11.根据权利要求1至8中任一项所述的换热盒,其特征在于,
所述换热盒的盒体部和所述导热板中的至少一者上构造有扰流结构。
12.根据权利要求11所述的换热盒,其特征在于,
所述导热板上构造有凸起结构和/或凹陷结构,所述凸起结构和/或凹陷结构形成为所述导热板上的所述扰流结构。
13.根据权利要求1至8中任一项所述的换热盒,其特征在于,
所述换热盒内经由所述导热板分隔形成多个空间,所述空间内分布有导流筋,且所述导流筋在所述空间内分隔出弯折形状的通道。
14.根据权利要求13所述的换热盒,其特征在于,
所述导流筋上设有一个或多个第一扰流筋,且所述第一扰流筋凸伸于所述通道内;和/或
所述导流筋与所述导热板之间具有间距;和/或
所述换热盒的盒体部具有封挡壁,所述封挡壁与所述导热板合围出所述空间,所述封挡壁上设有一个或多个第二扰流筋,且所述第二扰流筋凸伸于所述通道内;和/或
所述导流筋在所述空间内分隔出蛇形的所述通道。
15.根据权利要求1至8中任一项所述的换热盒,其特征在于,
所述导热板两侧的所述第一介质通道与所述第二介质通道之间位置相对地设置;或
所述导热板两侧的所述第一介质通道与所述第二介质通道之间错流分布。
16.根据权利要求1至8中任一项所述的换热盒,其特征在于,
所述换热盒具有第一连通口、第二连通口、第三连通口、第四连通口,所述第一介质通道导通所述第一连通口与所述第二连通口,所述第二介质通道导通所述第三连通口与所述第四连通口;其中,
所述第一连通口与所述第三连通口之间位置相对地设置,和/或所述第二连通口与所述第四连通口之间位置相对地设置。
17.根据权利要求1至8中任一项所述的换热盒,其特征在于,
所述导热板为金属部件;和/或
所述换热盒的盒体部为导热部件;和/或
所述换热盒的盒体部表面设有翅片。
18.一种液体加热器具,其特征在于,包括:
出水口、水箱以及衔接所述出水口与所述水箱的水路系统,其中,如权利要求1至17中任一项所述的换热盒形成为所述水路系统的一部分。
19.根据权利要求18所述的液体加热器具,其特征在于,
所述水路系统具有一个所述换热盒;或
所述水路系统具有多个所述换热盒,其中,多个所述换热盒的第一介质通道之间串联,且多个所述换热盒的第二介质通道之间串联。
20.根据权利要求18或19所述的液体加热器具,其特征在于,
所述水路系统的至少一部分的位置高于所述水箱的最高水位位置。
21.根据权利要求20所述的液体加热器具,其特征在于,
所述换热盒的第一连通口、第二连通口、第三连通口和第四连通口中的至少一者的位置高于所述水箱的最高水位位置;和/或
所述换热盒竖直放置或水平放置或倾斜地放置。
22.根据权利要求18或19所述的液体加热器具,其特征在于,
所述水路系统还具有加热组件和配水盒;
所述配水盒连接所述水箱与所述换热盒的第一介质通道,且所述水箱经由所述配水盒向所述第一介质通道供水;
所述配水盒连接所述第一介质通道与所述加热组件,且所述第一介质通道经由所述配水盒向所述加热组件供水;
所述第二介质通道连接所述加热组件及所述出水口。
23.根据权利要求22所述的液体加热器具,其特征在于,
所述水路系统具有第一泵,所述第一泵驱动液体自所述配水盒向所述第一介质通道流动;和/或
所述水路系统具有第二泵,所述第二泵驱动液体自所述配水盒向所述加热组件流动;和/或
所述水路系统的配水盒、加热组件、第一泵和第二泵中的一者或多者的至少一部分的位置高于所述水箱的最高水位位置。
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