CN205299913U - 一种饮用水加热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种饮用水加热装置，包括控制器、饮用水导管、壳体以及加热箱，饮用水导管的管体部分穿设于加热箱中，还包括辅助导热件；加热箱中设置有加热源以及导热剂；加热箱内设置有蒸汽热量回收管，蒸汽热量回收管接收聚集在加热箱顶部的蒸汽而后管体经导热剂热交换后伸出到加热箱外部；加热箱的侧壁上设置有导热剂注入口以及电控开关阀；加热箱的外部设置有液位控制单元以及报警单元，本实用新型通过将传统的直接加热饮用水的方法转变为间接加热，并且充分利用导热剂的蒸汽热量，增大饮用水导管的受热面积，保证饮用水健康的同时减少能量与水资源的浪费，提高饮水设备的安全可靠性，方便实用。
Description
技术领域
本实用新型涉及饮用水制热技术领域，更具体地说，它涉及一种饮用水加热装置。
背景技术
由于饮用水开水器的占地较少且使用方便，在许多单位的办公楼、学校的教学楼、火车站、汽车站、医院以及大型的会堂等等都采用这种方式直接提供饮用热水。
现有的饮用水加热装置也存在一些问题，首先，现有的饮用水加热源，多采用直接加热的方式，即直接将加热元器件放置到饮用水中进行加热，如电热管等，这些加热元器件多含有重金属元素，如镍镉等，长时间使用后这些重金属元素会进入到饮用水中对水体造成污染，不利于使用者的身体健康，如专利号为CN204555295U的中国专利，提出了一种节能饮用水开水器，便是采用电加热器直接对水体进行加热；其次，当饮用水加热装置暂时不用时，由于不能将饮用水长时间装置于水箱中，需要将水箱中的水完全排空，待使用时才再次注满，这样就造成了饮用水资源的严重浪费；最后，现有的水箱壳体上多开设有许多功能通孔，例如用于穿设液位传感器等器件的通孔，这些通孔的存在直接导致水箱的内部承压能力下降，也容易造成水箱中的水泄漏沿通孔的连接缝隙泄漏，造成安全隐患。
发明内容
针对实际运用中的问题，本实用新型提出了一种饮用水加热装置，具体方案如下：
一种饮用水加热装置，包括控制器、饮用水导管、壳体以及设于壳体内的用于加热饮用水导管的加热箱，所述饮用水导管的管体部分穿设于所述加热箱中，还包括用以增大饮用水导管受热面积的辅助导热件；所述加热箱中设置有加热源以及将加热源所产生的热量导入到饮用水导管中的导热剂；所述加热箱内设置有蒸汽热量回收管，所述蒸汽热量回收管接收聚集在加热箱顶部的蒸汽而后管体经导热剂热交换后伸出到加热箱外部；所述加热箱的侧壁上设置有导热剂注入口以及电控开关阀；所述加热箱的外部设置有用于控制加热箱中导热剂液位高度的液位控制单元以及当加热箱中液位高度超过预设值时发出报警的报警单元。
通过上述技术方案，加热源对盛装在加热箱中的导热剂直接加热，而后通过导热剂将热量传导到饮用水导管中，避免了加热源对饮用水水体进行直接加热造成的水体污染，通过增设辅助导热件可以增大饮用水导管的受热面积，使得饮用水导管中的水可以在短时间内被加热，这样便可相对的缩短饮用水导管的长度，减少饮用水导管中的储水量，使得后期排空饮用水导管中的饮用水体积大为减少，也就减少了饮用水资源的浪费，通过设置蒸汽热量回收管，可以将气态的导热剂蒸汽中的热量从新传回到导热剂中，减少了整个系统的热量损失，从而将更多的热量用于加热饮用水，通过设置导热剂注入口以及电控开关阀以及液位控制单元、报警单元，当加热箱中的导热剂液位下降或增大到一定值时，可以通过导热剂注入口注入或排出导热剂，当导热剂超过预设范围时，报警单元发出报警，即可防止导热剂过多，又可以防止加热箱内导热剂过少而导致干烧。
进一步的，所述辅助导热件为金属翅片或导热丝。
通过上述技术方案，可以有效地将导热剂中的热量传导到饮用水导管中，无形之中增加了饮用水导管的受热面积。
进一步的，所述饮用水导管为波纹管或玻璃管。
通过上述技术方案，可以增大饮用水导管的受热面积，提高饮用水的加热效率。
进一步的，所述饮用水导管呈转盘状或波浪状或螺旋状设置。
通过上述技术方案，进一步增大了饮用水导管的受热面积。
进一步的，所述导热剂为水或导热油或液态金属。
根据不同的加热需要可以选择不同的材料作为导热剂，上述导热剂中水的导热性相对较差，而导热液态金属的导热性最佳。
进一步的，所述加热源为设置于加热箱内的电加热管，饮用水导管靠近电加热管设置且热水输出端远离所述电加热管。
由于靠近电加热管的导热剂其温度最高，饮用水导管的冷水注入口温度较低，通过上述技术方案，可以使得进入到加热箱中的饮用水被快速地加热，减少加热时间。
进一步的，所述蒸汽热量回收管位于加热箱箱体内的管体设置有用于延长蒸汽在加热箱中滞留时间的蒸汽阻滞结构。
由于蒸汽温度相较于仍处于液态的导热剂温度更高，而热传导需要一定的时间完成，通过上述技术方案，延长蒸汽在加热箱中滞留时间，有利于充分利用蒸汽中的热量。
进一步的，所述液位控制单元包括位于加热箱箱体外侧顶部位置的非接触式的液位检测装置，所述液位检测装置包括高液位检测端与低液位检测端，所述液位检测装置与控制器电连接。
通过上述技术方案，液位检测装置分为两档设置，划定导热剂的液位范围，当导热剂的液面超过上述范围时，控制器控制电控开关阀的开闭向加热箱中注入或减少导热剂的容量，非接触式的液位检测装置，也避免了检测装置对水体的污染，并且减少了加热箱上的开孔数量。
进一步的，所述报警单元与控制器电连接并根据所述液位检测装置的反馈信号控制声/光报警装置发出报警信号。
通过上述技术方案，可以有效地防止加热箱中的液位过高，减小安全隐患。
进一步的，所述加热箱上还设有用于控制导热剂温度的温度控制单元，所述温度控制单元包括与控制器电连接的温度传感器，所述控制器根据温度传感器的检测信号控制加热源对导热剂的加热功率或加热频率。
通过上述技术方案，可以对饮用水导管的出水温度进行精确的控制。
与现有技术相比，本实用新型通过将传统的直接加热饮用水的方法转变为间接加热，并且充分利用导热剂的蒸汽热量，增大饮用水导管的受热面积，保证饮用水健康的同时减少能量与水资源的浪费，提高了饮水设备的安全可靠性，结构简单，方便实用。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的示意图；
图2为本实用新型实施例二的示意图；
图3为本实用新型实施例三的示意图。
附图标志：1、控制器，2、饮用水导管，3、壳体，4、加热箱，5、水，6、液位检测装置，7、电控开关阀，8、导热剂注入口，9、金属翅片，10、电加热管，11、蒸汽阻滞结构，12、温度传感器，13、蒸汽热量回收管。
具体实施方式
参照图1～3对本实用新型做进一步说明。
本实用新型的目的在于提供一种健康、安全、节能的饮用水加热装置，如图1所示，一种饮用水加热装置，包括控制器1、饮用水导管2、壳体3以及设于壳体3内的用于加热饮用水导管2的加热箱4，饮用水导管2的管体部分穿设于加热箱4中，还包括用以增大饮用水导管2受热面积的辅助导热件；加热箱4中设置有加热源以及将加热源所产生的热量导入到饮用水导管2中的导热剂；加热箱4内设置有蒸汽热量回收管13，蒸汽热量回收管13接收聚集在加热箱4顶部的蒸汽而后管体经导热剂热交换后伸出到加热箱4外部；加热箱4的侧壁上设置有导热剂注入口8以及电控开关阀7。
上述设置中，壳体3与加热箱4均采用不锈钢制成，在实际应用当中为保证加热箱4中温度不会散失到外部，在加热箱4的外壁上还套设有一层保温层，保温层可以为隔热保温材料层，也可以为保温涂层，对于饮用水导管2，采用不锈钢材料制成，为了增大饮用水导管2的受热面积，饮用水导管2外还设置有辅助导热件，一般采用金属翅片9或者导热丝完成，当然，也可以通过改变饮用水导管2本身的形状与结构来增加饮用水导管2的受热面积，以下给出的是基于上述考虑的两种实施方式。
实施例一：
如图1所示，饮用水导管2为不锈钢管，辅助导热件为金属翅片9，金属翅片9的材料可以选择为不锈钢，优势在于可以和饮用水导管2一体成型设置，缺陷是翅片的导热系数不高，也可以采用铜制的翅片，优点在于导热系数有所提高，缺点在于其难以与不锈钢材料的饮用水导管2直接融合相接，加工成型比较麻烦，通过设置翅片可以有效地将导热剂中的热量传导到饮用水导管2中，无形之中增加了饮用水导管2的受热面积，减少了饮用水导管2的长度。
实施例二：
如图2所示，在上述改进的基础上，对饮用水导管2的形状自身加以改进，饮用水导管2采用波纹管或玻璃管，可以增大饮用水导管2的受热面积，提高饮用水的加热效率，并且波纹管的耐弯折性远远高于其它形状的管道，在后期安装时可以在较大范围内调节波纹管的弯曲幅度，易于实现饮用水导管2受热面积的增大。
由于热水的密度比冷水的密度更小，使得冷水容易下沉到加热箱的底部，而热水上升到加热箱的上部，上述两个实施例中，加热源均设置于加热箱的底部，如图1和图2所示，使得加热源在加热导热剂时导热剂会在加热箱4中发生对流。
实施例三：
如图3所示，饮用水导管2围绕加热源设置，加热源呈竖直方向设置，如此设置的优势在于使得饮用水导管2内的饮用水加热得更加均匀，并且由于饮用水导管靠近加热源且二者均呈竖直方向设置，可在一定程度上减小加热箱4的体积。
对于上述三种实施方式，饮用水导管2呈转盘状或波浪状或螺旋状设置，以此进一步增大饮用水导管2的受热面积。
根据不同的加热需要可以选择不同的材料作为导热剂，如水5或导热油或液态金属，上述导热剂中水5的导热性相对较差，而导热液态金属的导热性最佳，在本实用新型的设置中，导热剂选择为水5。
详述的，加热源为设置于加热箱4底部的电加热管10，饮用水导管2靠近电加热管10设置且热水输出端远离电加热管10。由于靠近电加热管10的导热剂其温度最高，饮用水导管2的冷水注入口温度较低，通过上述技术方案，可以快速地加热进入到加热箱中的饮用水，减少加热时间。
由于蒸汽温度相较于仍处于液态的导热剂温度更高，而热传导需要一定的时间完成，优化的，蒸汽热量回收管13位于加热箱4箱体内的管体设置有用于延长蒸汽在加热箱中滞留时间的蒸汽阻滞结构11，该阻滞结构的形状可以参见图1和图2，采用简单的螺旋形设置，可以减缓蒸汽的流出速度，使之在加热箱4中存留更多的时间，充分实现热交换，有利于充分利用蒸汽中的热量。
为提高本实用新型饮用水加热装置的安全性与可靠性，做以下设置。
加热箱4的外部设置有用于控制加热箱4中导热剂液位高度的液位控制单元以及当加热箱中液位高度超过预设值时发出报警的报警单元，液位控制单元包括位于加热箱4箱体外侧顶部位置的非接触式的液位检测装置6。
液位检测装置6包括高液位检测端与低液位检测端，液位检测装置6与控制器1电连接，通过上述技术方案，液位检测装置6分为两档设置，划定导热剂的液位范围，当导热剂的液面超过上述范围时，控制器1控制电控开关阀7的开闭向加热箱中注入或减少导热剂的容量，对于液位检测装置6，现有技术中最常见的便是浮球式液位检测器以及其它电容类的液位检测传感器，这些传感器均需要进入到加热箱4内部进行检测，实则会在加热箱4的箱体上设置开孔，这样会降低加热箱4箱体的安全性，因此，本实用新型采用接近传感器，设置于加热箱4的箱体外侧。
报警单元与控制器1电连接并根据液位检测装置6的反馈信号控制声/光报警装置发出报警信号，可以有效地防止加热箱中的液位过高，减小安全隐患。
进一步优化的，加热箱4上还设有用于控制导热剂温度的温度控制单元，温度控制单元包括与控制器1电连接的温度传感器12，控制器1根据温度传感器12的检测信号控制加热源对导热剂的加热功率或加热频率，以此实现对饮用水导管2的出水5温度进行精确的控制。
本使用新型的工作原理和方法如下：
加热源对盛装在加热箱4中的导热剂直接加热，而后通过导热剂将热量传导到饮用水导管2中，避免了加热源对饮用水水5体进行直接加热造成的水体污染，通过增设辅助导热件增大饮用水导管2的受热面积，使得饮用水导管2中的水5在短时间内被加热，这样便相对的缩短饮用水导管2的长度，减少饮用水导管2中的储水量，使得后期排空饮用水导管2中的饮用水体积大为减少，也就减少了饮用水资源的浪费，通过设置蒸汽热量回收管13，将气态的导热剂蒸汽中的热量从新传回到导热剂中，减少了整个系统的热量损失，从而将更多的热量用于加热饮用水，通过设置导热剂注入口8以及电控开关阀7以及液位控制单元、报警单元，当加热箱中的导热剂液位下降或增大到一定值时，通过导热剂注入口8注入或排出导热剂，当导热剂超过预设范围时，报警单元发出报警。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种饮用水加热装置，包括控制器(1)、饮用水导管(2)、壳体(3)以及设于壳体(3)内的用于加热饮用水导管(2)的加热箱(4)，所述饮用水导管(2)的管体部分穿设于所述加热箱(4)中，其特征是：
还包括用以增大饮用水导管(2)受热面积的辅助导热件；
所述加热箱(4)中设置有加热源以及将加热源所产生的热量导入到饮用水导管(2)中的导热剂；
所述加热箱(4)内设置有蒸汽热量回收管(13)，所述蒸汽热量回收管(13)接收聚集在加热箱(4)顶部的蒸汽而后管体经导热剂热交换后伸出到加热箱(4)外部；
所述加热箱(4)的侧壁上设置有导热剂注入口(8)以及电控开关阀(7)；
所述加热箱(4)的外部设置有用于控制加热箱(4)中导热剂液位高度的液位控制单元以及当加热箱中液位高度超过预设值时发出报警的报警单元。
2.根据权利要求1所述的饮用水加热装置，其特征是：所述辅助导热件为金属翅片(9)或导热丝。
3.根据权利要求1所述的饮用水加热装置，其特征是：所述饮用水导管(2)为波纹管或玻璃管。
4.根据权利要求3所述的饮用水加热装置，其特征是：所述饮用水导管(2)呈转盘状或波浪状或螺旋状设置。
5.根据权利要求1所述的饮用水加热装置，其特征是：所述导热剂为水(5)或导热油或液态金属。
6.根据权利要求1所述的饮用水加热装置，其特征是：所述加热源为设置于加热箱(4)内的电加热管(10)，饮用水导管(2)靠近电加热管(10)设置且热水输出端远离所述电加热管(10)。
7.根据权利要求1所述的饮用水加热装置，其特征是：所述蒸汽热量回收管(13)位于加热箱(4)体内的管体上设置有用于延长蒸汽在加热箱中滞留时间的蒸汽阻滞结构(11)。
8.根据权利要求6所述的饮用水加热装置，其特征是：所述液位控制单元包括位于加热箱(4)箱体外侧壁顶部位置的非接触式的液位检测装置(6)，所述液位检测装置(6)包括高液位检测端与低液位检测端，所述液位检测装置(6)与控制器(1)电连接。
9.根据权利要求8所述的饮用水加热装置，其特征是：所述报警单元与控制器(1)电连接并根据所述液位检测装置(6)的反馈信号控制声/光报警装置发出报警信号。
10.根据权利要求1所述的饮用水加热装置，其特征是：所述加热箱(4)上还设有用于控制导热剂温度的温度控制单元，所述温度控制单元包括与控制器(1)电连接的温度传感器(12)，所述控制器(1)根据温度传感器(12)的检测信号控制加热源对导热剂的加热功率或加热频率。
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| CN201620040498.9U CN205299913U (zh) | 2016-01-15 | 2016-01-15 | 一种饮用水加热装置 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106016745A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-10-12 | 杭州杰富睿科技有限公司 | 一种即热型安全电热水器 |
| CN106706696A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-05-24 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种利用液态金属导热实现配电变压器端子的加热装置 |
| CN107308005A (zh) * | 2017-07-06 | 2017-11-03 | 徐亮 | 带加热导管的胃肠营养泵 |
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- 2016-01-15 CN CN201620040498.9U patent/CN205299913U/zh active Active
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| CN106706696A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-05-24 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种利用液态金属导热实现配电变压器端子的加热装置 |
| CN107308005A (zh) * | 2017-07-06 | 2017-11-03 | 徐亮 | 带加热导管的胃肠营养泵 |
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Denomination of utility model: Drinking water heating device Effective date of registration: 20190122 Granted publication date: 20160608 Pledgee: Hangzhou canal Company limited by guarantee Pledgor: Hangzhou Jie Furui Science and Technology Ltd. Registration number: 2019330000028 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20200623 Granted publication date: 20160608 Pledgee: Hangzhou canal Company limited by guarantee Pledgor: HANGZHOU JIEFURUI TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: 2019330000028 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |