CN118168154A - 一种加热系统及应用有该加热系统的饮水设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加热系统及应用有该加热系统的饮水设备，加热系统包括：主管道；加热组件，设于所述主管道上且包括至少一个加热体，将其中一个加热体记为第一加热体；其特征在于所述第一加热体包括：壳体，具有内腔，所述内腔中填充有相变材料；散热件，沿内腔的延伸方向设置于所述壳体的内腔中；第一管道，沿着散热件的延伸方向且呈螺旋状围绕在所述散热件上，所述第一管道与主管道相连通。优点在于：该加热系统能通过相变材料存储的潜热对冷水进行加热，既能实现即热式加热，又能满足大流量的热水需求，提高了用户使用体验感。

Description

一种加热系统及应用有该加热系统的饮水设备

技术领域

本发明涉及饮水设备技术领域，尤其涉及一种加热系统及应用有该加热系统的饮水设备。

背景技术

目前市面上的饮水设备有很多种，为了应对用户对于热水的需求，目前饮水设备一般有2种加热方式，一个是即热式的加热方式，如专利号为ZL201921969353.7(授权公告号为CN211609266U)的中国实用新型专利公开了一种即热饮水机；另一个是采用热罐的加热方式，如专利号为ZL202223351232.0(授权公告号为CN219194539U)的中国实用新型专利公开了一种用于净水机的热罐装置。

虽然即热式的加热方式所对应的加热速度快，但由于即热式加热体的功率限制，因此加热后出的热水流量比较小；而热罐的加热方式是可以事先通过热罐把里面的水加热后储存起来，用户使用时可以快速大量的出热水，但该热罐中的水存储时间较长，不是新鲜水，每天用不完的话，存水一直每天保存，所以这种存水的方式并不健康。为此需要对现有技术作进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术，而提供一种即热式加热且出热水流量大的加热系统。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术，而提供一种应用有上述加热系统的饮水设备。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种加热系统，包括：

主管道；

加热组件，设于所述主管道上且包括至少一个加热体，将其中一个加热体记为第一加热体；

其特征在于所述第一加热体包括：

壳体，具有内腔，所述内腔中填充有相变材料；

散热件，沿内腔的延伸方向设置于所述壳体的内腔中；

第一管道，沿着散热件的延伸方向且呈螺旋状围绕在所述散热件上，所述第一管道与主管道相连通。

为实现第一管道的加热，所述散热件包括位于其中心的第一散热管和以第一散热管为中心并呈辐射状布置的至少三个散热翅片，相邻两个散热翅片之间形成散热通道。如此，散热通道的布置不影响气流的流动，且气流经过通道时能将热量带走，进而有效实现散热功能。

进一步地，所述散热件还包括用于对应连接各个相邻两散热翅片的散热片，所有散热片共同围合形成与所述第一散热管同轴布置的第二散热管。

优选地，所述相变材料为石蜡。

为了实现水的保温，所述壳体的外周壁围设有真空腔。

为实现水温的加热速率，优选地，沿着流体流动路径，所述加热组件还包括设于所述第一加热体下游的第二加热体。

优选地，所述第二加热体为即热式加热体。

在上述方案中，所述加热系统还包括用于检测壳体内腔中相变材料温度的至少一个第一温度检测单元。

为控制出水温度，所述主管道上还设置用于检测所述第一管道的出口与第二加热体之间水温的第二温度检测单元。

为实现上述相变材料的温度升高，优选地第一种方案为：所述壳体的内腔中还设有沿着散热件的延伸方向且呈螺旋状围绕在所述散热件上的第二管道，所述第二管道的出口与所述第一管道的出口相连通且连通处位于所述主管道之第二加热体的上游，所述第二管道的入口与所述主管道之第二加热体的下游相连接。这样通过第二加热体下游的水通过第二管道返回至壳体中，并经过相变材料的温度变化而进行加热，以对水进行加热。

优选地，所述第二管道的入口通过第一副管道而与所述主管道之第二加热体的下游相连接，所述第一副管道上还设有水泵和控制该第一副管道导通或截止的控制阀，所述水泵和控制阀被配置成：根据第一温度检测单元的检测结果而对应控制水泵和控制阀打开或关闭。

优选地，所述第二管道的出口通过第二副管道而与所述第一管道的出口相连通，所述第二副管道上还设置有单向阀。

优选地，所述第二副管道上设置有排气阀。

为实现上述相变材料的温度升高，优选地第二种方案为：所述壳体的内腔中设有加热元件。

优选地，所述加热元件为加热管。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种饮水设备，其特征在于：应用有如上述的加热系统。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过对第一加热体内腔中的相变材料进行加热，从而在冷水自第一管道的入口进入至第一加热体内腔中，经过第一加热体内腔中的相变材料和散热件散发的热量进行加热，因此该加热系统能通过相变材料存储的潜热对冷水进行加热，既能实现即热式加热，无存水，又能满足大流量的热水需求，提高了用户使用体验感。

附图说明

图1为本发明实施例一中第一加热体的结构示意图(省略壳体)；

图2为图1的另一视角结构示意图；

图3为本发明实施例一中第一加热体的剖视图；

图4为本发明实施例一中加热系统的水路图；

图5为本发明实施例二中第一加热体的剖视图；

图6为图5中加热元件的结构示意图；

图7为本发明实施例二中加热系统的水路图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：

本实施例中的饮水设备包括加热系统。该饮水设备包括但并不仅限于为净水器或饮水机。

如图1～4所示，本实施例中的加热系统包括主管道1和加热组件，加热组件设于主管道1上且包括至少一个加热体。如图4所示，本实施例中的加热体为两个，沿着流体流动路径，分别为第一加热体2和设于第一加热体2下游第二加热体3，该第二加热体3为即热式加热体，其可以采用现有技术中饮水设备中的加热体，在此不再展开赘述。该主管道1的出口连接有水龙头8。

如图3所示，第一加热体2包括壳体21、散热件22、第一管道23、第二管道25和围设于壳体21外周壁的真空腔24，该真空腔24主要起到保温效果，壳体21具有内腔20，内腔20中填充有相变材料，本实施例中的相变材料为石蜡；散热件22沿内腔20的延伸方向设置于壳体21的内腔20中，如图3所示，本实施例中的壳体21为上下封闭且内部中空的管状，上述内腔20的延伸方向即为壳体21的轴向方向，如图1和图2所示，本实施例中的散热件22包括位于其中心的第一散热管221、以第一散热管221为中心并呈辐射状布置的至少三个散热翅片222以及用于对应连接各个相邻两散热翅片222的散热片223，相邻两个散热翅片222之间形成散热通道220，所有散热片223共同围合形成与第一散热管221同轴布置的第二散热管224。本实施例中第一散热管221、散热翅片222和散热片223上均设置有多个散热孔2a。

如图1所示，第一管道23和第二管道25均沿着散热件22的延伸方向且呈螺旋状围绕在散热件22上，第一管道23与主管道1相连通。该第一管道23和第二管道25并排设置。另外如图4所示，上述的第一管道23的入口对应连接主管道1上，该主管道上还可以设置净水组件(通常为滤芯)，这样第一管道23的入口即为净水入口；第二管道25的出口与第一管道23的出口相连通且连通处位于主管道1之第二加热体3的上游，第二管道25的入口与主管道1之第二加热体3的下游相连接。

如图4所示，本实施例中第二管道25的入口通过第一副管道51而与主管道1之第二加热体3的下游相连接，第一副管道51上还设有水泵61和控制该第一副管道51导通或截止的控制阀62，第二管道25的出口通过第二副管道52而与第一管道23的出口相连通，第二副管道52上还设置有单向阀63和排气阀64。

为了控制该加热系统能将水加热到预设温度，该加热系统还包括用于检测壳体21内腔20中相变材料温度的至少一个第一温度检测单元，本实施例中第一温度检测单元为两个，分别为第一温度检测器41和第二温度检测器42；主管道1上还设置用于检测第一管道23的出口与第二加热体3之间水温的第二温度检测单元43以及主管道1上还设置用于检测第二加热体3下游水温的第二温度检测单元44，上述的第一温度检测单元、第二温度检测单元43和第二温度检测单元44均采用温度传感器。

上述的水泵61和控制阀62被配置成：根据第一温度检测单元的检测结果而对应控制水泵61和控制阀62打开或关闭。

本实施例中加热系统的工作过程为：

在饮水设备上电后且用户未使用时，通过第一温度检测单元检测壳体1内相变材料的温度，当相变材料的温度低于预设的相变温度(可以为50℃)时，则打开水泵61和控制阀62；

一方面，冷水自第一管道23的入口后流出至第二加热体3进行加热，记录第二温度检测单元43检测的水温t1；

另一方面，经过第二加热体3加热的水又在水泵61的作用下而自第一副管道51回转至第二管道25内进行二次加热，第二管道25内的热量通过管道和散热件22传递到相变材料，第二管道25内的水流继续通过从单向阀63流出，再次经过第二温度检测单元43检测水温，记录水温t2，当t2-t1＞△t0℃时，△t0为预设值，△t可以为3，表明第一管道23的出口与第二加热体3之间已充满水，关闭第一管道23的进水，再继续在水泵61的作用下而将第二管道25内的水流循环给相变材料加热，以实现水的加热，最终当第一温度检测单元检测的温度等于预设的相变温度时，则关闭水泵61、控制阀62、单向阀63和排气阀64。

在用户使用热水时，冷水自第一管道23的入口进入且在第一加热体2内的相变材料温度下能自动加热，自第一管道23的出口流出的热水通过第二加热体3进行二次加热，故从水龙头8流出用户需要的热水温度。

实施例二：

如图5～7所示，与实施例一不同的是，壳体21的内腔20中设有加热元件7。如图5所示，本实施例中加热元件7为加热管。

本实施例中加热系统的工作过程为：

在饮水设备上电后且用户未使用时，通过第一温度检测单元检测壳体1内相变材料的温度，当相变材料的温度低于预设的相变温度时，则启动加热元件7进行工作，以对相变材料进行加热；

当第一温度检测单元检测壳体1内相变材料的温度达到预设的相变温度时，则对加热元件7再持续加热一定时间，该加热时间根据相变材料的质量确定，加热一定的时间是提供相变材料足够的热量变为潜热Q；

在用户使用热水时，冷水自第一管道23的入口进入且在第一加热体2内的相变材料温度下能自动加热，自第一管道23的出口流出的热水通过第二加热体3进行二次加热，故从水龙头8流出用户需要的热水温度。

与实施例一不同的是，本实施例中的第一加热体2内未包含第二管道25，而使采用加热元件7对相变材料进行加热。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种加热系统，包括：

主管道(1)；

加热组件，设于所述主管道(1)上且包括至少一个加热体，将其中一个加热体记为第一加热体(2)；

其特征在于所述第一加热体(2)包括：

壳体(21)，具有内腔(20)，所述内腔(20)中填充有相变材料；

散热件(22)，沿内腔(20)的延伸方向设置于所述壳体(21)的内腔(20)中；

第一管道(23)，沿着散热件(22)的延伸方向且呈螺旋状围绕在所述散热件(22)上，所述第一管道(23)与主管道(1)相连通。

2.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于：所述散热件(22)包括位于其中心的第一散热管(221)和以第一散热管(221)为中心并呈辐射状布置的至少三个散热翅片(222)，相邻两个散热翅片(222)之间形成散热通道(220)。

3.根据权利要求2所述的加热系统，其特征在于：所述散热件(22)还包括用于对应连接各个相邻两散热翅片(222)的散热片(223)，所有散热片(223)共同围合形成与所述第一散热管(221)同轴布置的第二散热管(224)。

4.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于：所述相变材料为石蜡。

5.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于：所述壳体(21)的外周壁围设有真空腔(24)。

6.根据权利要求1～5任一项所述的加热系统，其特征在于：沿着流体流动路径，所述加热组件还包括设于所述第一加热体(2)下游的第二加热体(3)。

7.根据权利要求6所述的加热系统，其特征在于：所述第二加热体(3)为即热式加热体。

8.根据权利要求7所述的加热系统，其特征在于：所述加热系统还包括用于检测壳体(21)内腔(20)中相变材料温度的至少一个第一温度检测单元(41，42)。

9.根据权利要求8所述的加热系统，其特征在于：所述主管道(1)上还设置用于检测所述第一管道(23)的出口与第二加热体(3)之间水温的第二温度检测单元(43)。

10.根据权利要求9所述的加热系统，其特征在于：所述壳体(21)的内腔(20)中还设有沿着散热件(22)的延伸方向且呈螺旋状围绕在所述散热件(22)上的第二管道(25)，所述第二管道(25)的出口与所述第一管道(23)的出口相连通且连通处位于所述主管道(1)之第二加热体(3)的上游，所述第二管道(25)的入口与所述主管道(1)之第二加热体(3)的下游相连接。

11.根据权利要求10所述的加热系统，其特征在于：所述第二管道(25)的入口通过第一副管道(51)而与所述主管道(1)之第二加热体(3)的下游相连接，所述第一副管道(51)上还设有水泵(61)和控制该第一副管道(51)导通或截止的控制阀(62)，所述水泵(61)和控制阀(62)被配置成：根据第一温度检测单元(41，42)的检测结果而对应控制水泵(61)和控制阀(62)打开或关闭。

12.根据权利要求11所述的加热系统，其特征在于：所述第二管道(25)的出口通过第二副管道(52)而与所述第一管道(23)的出口相连通，所述第二副管道(52)上还设置有单向阀(63)。

13.根据权利要求12所述的加热系统，其特征在于：所述第二副管道(52)上设置有排气阀(64)。

14.根据权利要求9所述的加热系统，其特征在于：所述壳体(21)的内腔(20)中设有加热元件(7)。

15.根据权利要求14所述的加热系统，其特征在于：所述加热元件(7)为加热管。

16.一种饮水设备，其特征在于：应用有如上述权利要求1～15任一项所述的加热系统。