CN204648635U - 碳纤维即热式开水器 - Google Patents
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Abstract
一种碳纤维即热式开水器，壳体内包括用于储水保温的保温水箱、用于对开水进行换热的热交换器、利用远红外射线加热的碳纤维加热体和用于传导冷水和/或热水的若干水管；其特征在于：保温水箱与加热体互为单独设置，彼此通过三通管连通，三通管还连通热交换器；本实用新型通过检测加热体出水水温决定热水的流向，其中达温的水存放于保温水箱内，不达温的水回流热交换器内换热变成温开水。此外，保温水箱设置补充加热器，对没有达温的水进行补温。本结构确保温度之余，避免了水多次煮沸，保证饮水健康；加热体是利用远红外射线进行加热，其不会吸附水垢，且水是流动性的进行加热，因此加热效率高且无结垢现象，不但耐用，而且确保了水质。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种开水器，特别涉及一种碳纤维即热式开水器。
背景技术
现在公共场合的开水器一般采用电热盘管在水箱内加热烧水的方式，但由于在取水后无法及时补充水，且在开水取完后需要等待烧开后才能再次取水，导致其消耗功率大。因此，步进式开水器由此应运而生，即是在取水的同时，加入冷水加热。中国专利文献号CN104154649A于2014年11月19日公布了一种步进式开水器，并具体公开了其包括开水器箱体，开水器箱体内设有步进式加热水胆、热交换水胆、热交换水管以及进水管，其特征在于：所述进水管连接热交换水胆，热交换水胆中设置有热交换水管，热交换水管的一端固定连接在步进式加热水胆的内壁上，另一端伸出热交换水胆；所述步进式加热水胆内设有加热管，步进式加热水胆与热交换水胆通过管路相连接。该结构的开水器当冷水的进水到一定量时，开水温度迅速下降，这样就会出现阴阳水(冷热水)的问题，这决定了该开水器单位时间供水量少，不能满足需求；此外，长时间适用其电加热盘管上会凝结一层比较硬的水垢，该水垢不易被排出，对加热造成负面影响，使得加热效率越来越低，且导致水体污染，影响饮水健康。因此，有必要做进一步改进。
实用新型内容
本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、性能可靠、能耗低、加热效率高、耐用、有效确保饮水健康的碳纤维即热式开水器，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种碳纤维即热式开水器，壳体内包括用于储水保温的保温水箱、用于对开水进行换热的热交换器、利用远红外射线加热的碳纤维加热体和用于传导冷水和/或热水的若干水管；其特征在于：保温水箱与加热体互为单独设置，彼此通过三通管连通，三通管还连通热交换器；加热体出水端达到预定温度的水放入保温水箱内保温储存，没有达到预定温度的水回流至热交换器内换热，最终降温成温开水；保温水箱的取水口连接有补充加热器，取水时对没有达到预定温度的水进行补温，确保水温的同时，避免了水的多次煮沸。
所述三通管与加热体出水端之间设置有出水感应器；所述三通管与保温水箱进水端之间设置有输水电磁阀；所述三通管通过回流管连通热交换器，回流管上设置有回流电磁阀。出水感应器检测加热体的出水温度，达到92℃以上，输水电磁阀打开，回流电磁阀关闭，开水进入保温水箱内；没有达到92℃，回流电磁阀打开，输水电磁阀关闭，开水回流进热交换器内。
保温水箱的取水口处设置有取水传感器，开水首先经过取水传感器再到达补充加热器；当取水传感器检测水温低于92℃时，补充加热器启动并为开水补温，否则补充加热器不启动工作。
加热体设置一组以上，彼此首尾连接；加热体内设置有若干由长丝碳纤维编制成带状、管状或网管状的电热体，若干电热体组成以远红外射线加热的高效电热管。
热交换器内设置换热管，换热管呈螺旋形、盘旋形或来回弯折形设置；换热管一端连接回流管，另一端连通热交换器外的温开水出口。
热交换器通过输水管连通加热体的入水端，输水管上设置有输水传感器、水泵和流量计，水依次经过输水传感器、水泵和流量计；输水传感器检测水温，确定加热功率，随后开启水泵，流量计时刻监测水流量。
热交换器内设置有用于监测水位的水位感应器，其相对于热交换器的中部位置预定有中水位，输水管至少从底部伸入热交换器，且端部延伸至热交换器中部。
保温水箱为一密封箱体，其容量范围为30-90L；保温水箱周围设置保温层，保温范围为92-98℃；保温水箱内设置有水位感应器，其相对于保温水箱的顶部和底部分别预定有高水位和低水位。保温水箱顶部设置单向的蒸汽阀，底部设置带电磁阀的排垢口；保温水箱下部通过回收管连通热交换器，以回收加热保温水箱内剩余的水。
壳体内设置电脑板控制一切电元件，电脑板安装有排除故障程序，以及时判定和/或排除故障；电脑板还设置有定期排除污垢功能。
本实用新型的保温水箱与加热体为独立设置，保温水箱用于保温储水，水体加热在加热体内完成，再通过检测水温决定热水的流向，其中92℃以上的开水存放于保温水箱内保温，92℃以下的热水则回流到热交换器内，通过换热降温，最后变成温度为42-50℃的温开水，可供直接饮用。此外，保温箱的取水处设置补充加热器，对经过取水口没有达到92℃的水进行补温，确保取水温度达92℃以上。本结构在确保温度之余，避免了保温水箱内的水被多次煮沸，有效减少氯离子的生成，保证饮水健康；加热体是利用远红外射线激活水分子进行加热的，其不会吸附水垢，且水是流动性的进行加热，因此加热效率高且无结垢现象，不但耐用，而且确保了水质。其具有结构简单合理、性能可靠、能耗低、加热效率高、耐用、有效确保饮水健康的特点。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例的结构原理图。
图2为本实用新型第二实施例A处的放大结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
参见图1，本碳纤维即热式开水器，壳体内包括用于储水保温的保温水箱1、用于对开水进行换热的热交换器13、利用远红外射线加热的碳纤维加热体21和用于传导冷水和/或热水的若干水管；保温水箱1与加热体21互为单独设置，彼此通过三通管17连通，三通管17还连通热交换器13；加热体21出水端达到预定温度的水放入保温水箱1内保温储存，没有达到预定温度的水回流至热交换器13内换热，通过换热最终降温成温开水，供用户直接饮用；保温水箱1的取水口连接有补充加热器4，取水时对没有达到预定温度的水进行补温，确保水温的同时，避免了水多次煮沸，保证饮水健康。
具体地讲，三通管17与加热体21出水端之间设置有出水感应器16；三通管17与保温水箱1进水端之间设置有输水电磁阀19；三通管17通过回流管15连通热交换器13，回流管15上设置有回流电磁阀18。出水感应器时刻检测加热体21的出水温度，壳体内的电脑板接收反馈信息，若水温达到92℃以上(包括92℃)，电脑板控制输水电磁阀19打开，回流电磁阀18关闭，开水进入保温水箱1内；若水温没有达到92℃，电脑板控制回流电磁阀18打开，输水电磁阀19关闭，开水经回流管15回流进热交换器13内。这样可准确的将开水按水温分开，以方便使用。
保温水箱1的取水口处设置有取水传感器5，开水首先经过取水传感器5再到达补充加热器4；当取水传感器5检测取水水温低于92℃时，反馈信息于电脑板，电脑板根据反馈的信息决定加热功率，再控制补充加热器4启动并为开水补温，确保用户取得的水温度达到92℃以上；若水温本来已经达92℃以上，电脑板则不控制补充加热器4启动工作。
本实施例中的加热体21设置三组，彼此首尾连接；加热体21内设置有若干由长丝碳纤维编制成带状、管状或网管状的电热体，若干电热体组成以远红外射线加热的高效电热管。加热体21的碳纤维即热加热方式是在水流动的过程中加热，利用远红外射线激活水分子，相互摩擦提高加热效率，相对于步进式加热一般可以节电15-30％；该方式不会吸附水垢，所以长期使用不但不会产生水垢在加热体21上，也不会降低其加热效率，使用寿命一般可达到2万小时以上；此外，该加热方式水电分离，水电的彻底分离给使用安全提供了保障。
热交换器13内设置换热管13.1与内部的冷水直接接触，为了尽量延长换热管13.1在热交换器13内的长度，方便换热管13.1内的热水与换热管13.1外的冷水进行充分的热交换，换热管13.1一般呈螺旋形、盘旋形或来回弯折形设置；换热管13.1上端连接回流管15，下端连通热交换器13外的温开水出口10。
热交换器13底部通过输水管11连通加热体21的入水端，输水管11上设置有输水传感器12、水泵9和流量计8，输水传感器12和流量计8分别向电脑板反馈信息，水泵9受电脑板控制；冷水依次经过输水传感器12、水泵9和流量计8；工作时，输水传感器12检测水温，根据预设程序确定加热体21的加热功率，随后开启水泵9进行抽水，流量计8时刻监测水流量。
热交换器13内竖直设置有用于监测水位的水位感应器7，其相对于热交换器13的中部位置预定有中水位7.1，输水管15从底部向上伸入热交换器13内，且端部延伸至热交换器13中部。热交换器13内水位低于中水位7.1时电脑板控制冷水口14开启并往内注水，输水管15延伸至热交换器13中部，以确保热交换器13内的冷水不会排空，用于换热。
保温水箱1为一密封箱体，其容量范围为30-90L，本实施例中的保温水箱1容量为90L，适用于学校、车站、工厂或其他取水量较大的场所；为了保证保温质量，保温水箱1周围内壁设置有保温层，其保温范围为92-98℃；保温水箱1内竖直设置有水位感应器2，其相对于保温水箱1的顶部和底部分别预定有高水位2.1和低水位2.2。保温水箱1顶部设置单向的蒸汽阀20，根据保温水箱1内的压力变化排出一定量的蒸汽，底部设置带手动阀和/或电磁阀的排垢口6，供排垢时打开排净垢水；保温水箱1下部通过回收管22连通热交换器13，以回收加热保温水箱1内剩余的水。
壳体内设置的电脑板接收反馈信息和控制一切电元件；电脑板设定有排除故障程序，以及时判定和/或排除故障；电脑板还有定期排除污垢程序。
本碳纤维即热式开水器的工作步骤如下：
先接通水源，再通电。通电后，电脑板自动测试电压和各部电器元件的工作状态。判定为正常工作时，打开冷水口14上的供水电磁阀排水至热交换器13内，当热交换器13内的水位达到中水位7.1时，输水传感器12检测水流温度，电脑板根据该温度信息确定加热功率，再开启水泵9开始抽水，再经流量计8进入加热体21内，水依次通过三组加热体21并加热，当流量计8测试为正常值时，出水感应器16开始检测加热体21出水端的出水温度：如水温达到92℃以上(包括92℃)，输水电磁阀19打开，回流电磁阀18关闭，开水进入到保温水箱1内；如水温没有达到92℃以上，输水电磁阀19关闭，回流电磁阀18打开，开水回流到热交换器13内。当水温超过98℃，流量为1.5-1.8L/min时，加热体21的加热功率减少，使其稳定在95-96℃，一直到保温水箱1内水位到达高水位2.1时停止工作；内部压力过大时，蒸汽可从蒸汽阀20排出。开水回流至热交换器13内的换热管13.1内时，与换热管13.1外的冷水进行换热，温度降低变成温开水。
如果已经预设定开机时间，则以上开机为自动控制。
取开水：保温水箱1内的水位在低水位2.2以上都允许自流取水。取水时，取水传感器5检测水温，若低于92℃，电脑板根据实际测得温度确定补温功率，并控制补充加热器5开启工作，其可以提高4-8℃。在取水量大于3L-5L时，可以提高水温4-6℃达到92℃以上，取水温度为92-98℃。在50L以上的保温水箱1可允许设置两个取水嘴3同时出水，一般取水是手动和/或自动控制。
在取开水时，补充工作同时进行，步骤同上述工作原理；若取水量小于补水量，那么补水一直到保温水箱1的高水位2.1停止。
取温开水：热开水在热交换器13内完成换热后，水温在42-50℃，换热管13.1连通温开水出口10，打开相应的取水阀即可获得温开水。热交换器13内的冷水温度随开水器的使用而升温，这时输水感应器12检测水温，并反馈信息到电脑板，电脑板根据信息重新确定加热功率，以节省功率。
电脑板设有故障判定功能：
(1)取水口3不工作时，在2-5秒，水位没有变化，温度没有变化，那么可认定为故障。
回流电磁阀18、输水电磁阀19和回收管22上的电磁阀不工作时，出水感应器16读数迅速升高，流量计8数字变化凌乱，水泵9工作异常，应当视为电磁阀均没有打开。而取水口3没打开，明显不出水，则认定为故障。
保温水箱1水位低至低水位2.2或以下时不允许出水，且红色提示灯亮起；水位在低水位2.2以上时，允许出水，绿色提示灯亮起。
(2)水泵故障：流量计8在水泵9开始工作2秒钟时，流量计8波形没有正常变化；水泵9工作超过5秒钟时，加热体21正常工作，而产生气化，水流量迅速减少，则认定为故障。
(3)加热体21不能正常提升水温时，例如：30秒时间达不到正常水温，而只能达到75-80℃，可认定为一组加热体21故障；如果只有55℃左右，可认定为两组加热体21故障。补充加热器4有波动，例如：突然喷气后又降低温度，可以认定为补充加热器4有故障。
(4)停水或停电时，电脑板显示故障，及其停止工作；漏电时，显示漏电数字，排除故障后允许工作。
(5)电脑板预设有定期排除污垢功能，一般为三天排垢一次，一次排除保温水箱1中的垢水5-10L。
第二实施例
参见图2，本碳纤维即热式开水器，其不同于第一实施例之处在于：所述热交换器13内的换热管13.1以来回弯折的形状设置，以增长换热管13.1在热交换管13内的长度，使内部的开水通过换热得到降温。
其他未述部分同第一实施例，这里不再分析说明。
第三实施例
本碳纤维即热式开水器，其不同于第一实施例之处在于：所述保温水箱1容量为30L，针对本细容量的保温水箱1，可只搭配一组加热体21。本细容量的碳纤维即热式开水器适用于普通家庭或其他取水量较少的场所。
其他未述部分同第一实施例，这里不再分析说明。
第四实施例
本碳纤维即热式开水器，其不同于第一实施例之处在于：所述保温水箱1容量为50L，针对本中容量的保温水箱1，可搭配两组加热体21。本中容量的碳纤维即热式开水器适用于公司或其他取水量相对比较少的场所。
上述为本实用新型的优选方案,本领域普通技术人员对其简单的变型或改造，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种碳纤维即热式开水器，壳体内包括用于储水的保温水箱(1)、用于换热的热交换器(13)、用于加热的碳纤维加热体(21)和用于传导冷水和/或热水的若干水管；其特征在于：保温水箱(1)与加热体(21)互为单独设置，彼此通过三通管(17)连通，三通管(17)还连通热交换器(13)；加热体(21)出水端达到预定温度的水放入保温水箱(1)内保温储存，没有达到预定温度的水回流至热交换器(13)内；保温水箱(1)的取水口连接有补充加热器(4)，取水时对没有达到预定温度的水进行补温，确保水温的同时，避免了水多次煮沸。
2.根据权利要求1所述的碳纤维即热式开水器，其特征在于：所述三通管(17)与加热体(21)出水端之间设置有出水感应器(16)；所述三通管(17)与保温水箱(1)进水口之间设置有输水电磁阀(19)；所述三通管(17)通过回流管(15)连通热交换器(13)，回流管(15)上设置有回流电磁阀(18)。
3.根据权利要求2所述的碳纤维即热式开水器，其特征在于：出水感应器(16)检测加热体(21)的出水温度，达到92℃以上，输水电磁阀(19)打开，回流电磁阀(18)关闭，开水进入保温水箱(1)内；没有达到92℃，回流电磁阀(18)打开，输水电磁阀(19)关闭，开水回流进热交换器(13)内。
4.根据权利要求3所述的碳纤维即热式开水器，其特征在于：保温水箱(1)的取水口处设置有取水传感器(5)，开水首先经过取水传感器(5)再到达补充加热器(4)；当取水传感器(5)检测水温低于92℃时，补充加热器(4)启动并为开水补温，否则补充加热器(4)不启动工作。
5.根据权利要求4所述的碳纤维即热式开水器，其特征在于：加热体(21)设置一组以上，彼此首尾连接；加热体(21)内设置有若干由长丝碳纤维编制成带状、管状或网管状的电热体，若干电热体组成以远红外射线加热的高效电热管，工作时水电分离。
6.根据权利要求5所述的碳纤维即热式开水器，其特征在于：热交换器(13)内设置换热管(13.1)，换热管(13.1)呈螺旋形、盘旋形或来回弯折形设置；换热管(13.1)一端连接回流管(15)，另一端连通热交换器(13)外的温开水出口(10)。
7.根据权利要求6所述的碳纤维即热式开水器，其特征在于：热交换器(13)通过输水管(11)连通加热体(21)的入水端，输水管(11)上设置有输水传感器(12)、水泵(9)和流量计(8)，水依次经过输水传感器(12)、水泵(9)和流量计(8)；输水传感器(12)检测水温，确定加热功率，随后开启水泵(9)抽水，流量计(8)时刻监测水流量。
8.根据权利要求7所述的碳纤维即热式开水器，其特征在于：热交换器(13)内设置有用于监测水位的水位感应器(7)，其相对于热交换器(13)的中部位置预定有中水位(7.1)，输水管(11)至少从底部伸入热交换器(13)，且端部延伸至热交换器(13)中部。
9.根据权利要求1-8任一项所述的碳纤维即热式开水器，其特征在于：保温水箱(1)为一密封箱体，其容量为30-90L；保温水箱(1)周围设置保温层，保温范围为92-98℃；保温水箱(1)内设置有水位感应器(2)，其相对于保温水箱(1)的顶部和底部分别预定有高水位(2.1)和低水位(2.2)。
10.根据权利要求9所述的碳纤维即热式开水器，其特征在于：保温水箱(1)顶部设置单向的蒸汽阀(20)，底部设置带电磁阀的排垢口(6)；保温水箱(1)下部通过回收管(22)连通热交换器(13)，以回收加热保温水箱(1)内剩余的水。
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2015
- 2015-04-16 CN CN201520234974.6U patent/CN204648635U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104764186A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-07-08 | 广东今泉节能设备有限公司 | 碳纤维即热式开水器 |
| CN104764186B (zh) * | 2015-04-16 | 2018-09-21 | 广东今泉节能设备有限公司 | 碳纤维即热式开水器 |
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