CN211739465U - 一种饮用水加热装置 - Google Patents

Abstract

一种饮用水加热装置，其包括热水箱、电热管、上温度探头、下温度探头、上水位探头、下水位探头、电控装置和热水出水管；热水出水管的进口位置的高度与下水位探头的探测水位相同或者高于下水位探头的探测水位，上温度探头用于探测热水出水管的进口位置附近的水温，其位置的高度低于下水位探头的探测水位；电控装置分别与上水位探头、下水位探头、上温度探头、下温度探头和电热管电连接。本实用新型提供的饮用水加热装置在热水箱中的热水放完后，不是一次性用常温水将热水箱补充到上控制水位，而是给热水箱补充少量的常温水，等到补入的常温水的温度上升到设定温度后，再继续补水，在加热功率不足时，可以最大限度地缩短用户取用热水的时间间隔。

Description

一种饮用水加热装置

技术领域

本实用新型涉及饮用水设备领域，具体涉及一种饮用水加热装置。

背景技术

对于热水箱容积较大的商用常压储热式饮用水加热装置，且热水箱上水位高于水嘴的场合，在公知技术中，通常是电热管设置在热水箱的底部，热水箱出水管的进口位置位于上水位附近且低于上水位,进水管连通到热水箱的底部。饮用水加热装置运行时，热水箱在出热水的同时必须有流量基本与热水出水流量相同的常温水流入热水箱，这样才能保证热水箱中的热水向上向着出水管进口方向流动，热水箱中的热水能够全部流出。热水箱中的热水全部流出后，热水箱中的水温一定会低于设定温度，因为对于储热式饮用水加热装置，水加热速度是小于热水流出速度的(即单位时间内将常温水加热到合格的高温水的量小于单位时间内流出的热水量)，所以，这时热水箱就会停止出水，必须等到热水箱中的水温上升到设定温度后才能出水，又由于热水箱容积通常比较大，将热水箱中满箱的水加热到设定温度通常需要较长时间。如果这时，用户仅需要取用一小杯热水，也是不能从热水箱中放出的，用户需要等待较长时间，这对公共饮水设备来说是一种缺陷。

鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本实用新型。

实用新型内容

为解决上述技术缺陷，本实用新型提出一种饮用水加热装置，其包括热水箱、电热管、上温度探头、下温度探头、上水位探头、下水位探头、电控装置和热水出水管，所述电热管的发热部伸入所述热水箱底部或者下部；所述热水出水管的进口位置的高度与所述下水位探头的探测水位相同或者高于所述下水位探头的探测水位，所述热水出水管的出口位置低于所述热水出水管的进口位置；所述下温度探头用于探测所述电热管附近的水温；所述上温度探头用于探测所述热水出水管的进口位置附近的水温，其位置的高度低于所述下水位探头的探测水位；所述电控装置分别与所述上水位探头、下水位探头、上温度探头、下温度探头和电热管电连接。

较佳的，所述上水位探头和所述下水位探头设置在所述热水箱上，所述热水出水管的进口位置位于所述热水箱中部或者中部偏下位置，所述下温度探头位置的高度与所述电热管的发热部相同或者高于所述电热管的发热部，所述热水箱在顶部或者在高于上控制水位的上部设有连通大气的开口。

较佳的，饮用水加热装置还包括进水管、进水阀和进水节流装置，所述进水管的出口连通到所述热水箱底部，所述进水阀和进水节流装置设置在所述进水管上，所述进水阀与所述电控装置电连接，所述进水节流装置用于控制进水流量，使进水流量小于热水出水流量。

较佳的，饮用水加热装置还包括出水阀,所述出水阀设置在所述热水出水管的出口处或者设置在热水出水管路上，所述出水阀与所述电控装置电连接。

较佳的，饮用水加热装置还包括出水节流装置，所述出水节流装置设置在所述热水箱的热水出水管路上，所述出水节流装置的水流量不大于1.8L/min。

较佳的，所述热水箱的进水口处设置有挡水板。

较佳的，饮用水加热装置还包括套管，所述套管套在所述热水出水管上，所述套管的底部与所述热水箱的底部固定连接，所述热水出水管与所述热水箱的底部密封固定连接。

较佳的，饮用水加热装置还包括套管，所述套管的底部与所述热水箱的底部密封固定连接，所述套管的顶部或者顶部颈缩后与所述热水出水管的上部或者顶部密封固定联接，所述套管的内表面和所述热水出水管的外表面之间形成空腔，所述空腔与大气连通。

较佳的，饮用水加热装置还包括出水导流管，所述出水导流管水平地设置在所述电热管发热部的正上方，其上部设有允许上部热水向下流入出水导流管内部的上开孔，其下部设有允许下部热水向上流入出水导流管内部的下开孔。

较佳的，饮用水加热装置还包括水位竖管，所述上水位探头和下水位探头设置在所述水位竖管中，所述水位竖管下部与所述热水箱内下部通过连通管连通，所述水位竖管的顶部或是上部连通大气,或者连通所述热水箱内上部。

与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的饮用水加热装置在热水箱中的热水放完后，不是一次性用常温水将热水箱补充到上控制水位，而是给热水箱补充少量的常温水，等到补入的常温水的温度上升到设定温度后，再继续补水，在加热功率不足时，可以最大限度地缩短用户取用热水的时间间隔。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型一种饮用水加热装置的一种结构示意图；

图2为本实用新型一种饮用水加热装置的又一种结构示意图；

图3为图2的A部分放大图；

图4为本实用新型一种饮用水加热装置的又一种结构示意图；

图5为图4的A部分放大图；

图6为本实用新型一种饮用水加热装置的又一种结构示意图；

图7为图6的B部分放大图；

图8为本实用新型一种饮用水加热装置的又一种结构示意图；

图9为本实用新型一种饮用水加热装置的又一种结构示意图；

图10为本实用新型一种饮用水加热装置的又一种结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例就本实用新型的技术方案做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，为本实用新型提供的一种饮用水加热装置结构示意图，该饮用水加热装置包括热水箱1、电热管2、上温度探头3、下温度探头4、上水位探头5、下水位探头6、热水出水管7和电控装置，电控装置分别与上水位探头 5、下水位探头6、上温度探头3、下温度探头4和电热管2电连接，电热管2 的发热部伸入热水箱1底部或者下部，上温度探头3和下温度探头4均固定在热水箱1上，上温度探头3用于探测热水出水管7进口71位置附近的水温，热水出水管7的进口71位于热水箱1中部或者中部偏下位置，其位置高度与下水位探头6的探测水位相同或者略高于下水位探头6的探测水位，热水出水管7 的出口位置低于热水出水管的进口位置，下温度探头4用于探测电热管2附近的水温，其位置高度与电热管2的发热部相同或者附近，或者略高于电热管2 的发热部。上水位探头5的探测水位是热水箱1允许的最高水位，即上控制水位8；下水位探头6的探测水位是指允许电热管2通电加热的最低水位,即下控制水位9，热水箱1在顶部或者在高于上控制水位8的上部设有连通大气的溢流口10。上水位探头5和下水位探头6设置在热水箱1上。

本实用新型提供的饮用水加热装置还包括进水管11、进水阀12和进水节流装置13，进水管11的出口连通到热水箱1底部，进水阀12和进水节流装置13 设置在进水管上11，进水阀12与电控装置电连接，进水节流装置13的水流量小于热水出水流量。

本实用新型提供的饮用水加热装置还包括出水阀14,出水阀14设置在热水出水管路72上，可选地，该出水阀14也能设置在热水出水管7的出口处，出水阀14与电控装置电连接。该饮用水加热装置还包括出水节流装置15，出水节流装置15设置在热水箱1的热水出水管路16上，可选地，该出水节流装置与出水阀结合一体成为包含出水节流装置的出水阀。优选地，出水节流装置15的水流量不大于1.8L/min。优选地，该饮用水加热装置的热水箱1的进水口处设置有挡水板17，该挡水板17的作用是防止进水时常温水直接上冲，以便使常温水处于底部，然后随着常温水的不断流入，底部的常温水缓慢均匀地向上流动，从而使热水箱1横断面的水温比较均匀，温度探头探测到的温度能够反映该横断面的水温。

如图2和图3所示，本实用新型提供的饮用水加热装置还包括套管18，套管18套在热水箱1内部的热水出水管7上，套管18的底部与热水箱1的底部 101固定连接，热水出水管7与热水箱1的底部101密封固定连接，当热水从热水出水管7中流出时，如果套管18的外部是常温水，则热水出水管7和套管18 之间的水温将介于热水和常温水之间，避免了常温水直接冷却热水出水管7的外壁导致出水温度下降太多。

可选地，在一些实施例中，如4和图5所示，套管18的底部与热水箱1的底部101密封固定连接，例如焊接或者通过螺纹结构和密封材料实现固定密封联接，套管18的顶部或者顶部颈缩后与热水出水管7的上部或者顶部密封固定联接，套管18的内表面和热水出水管7的外表面之间形成空腔102，该空腔102 与大气连通，以便空腔102内的气体随着温度的变化能够自由膨胀和收缩。

在一些实施例中，如图6和图7所示，本实用新型提供的饮用水加热装置还包括出水导流管19，出水导流管19水平地设置在电热管2发热部的正上方，其上部设有允许上部热水向下流入出水导流管19内部的上开孔1901，其下部设有允许下部热水向上流入出水导流管19内部的下开孔1902。在加热过程中，即热水箱中的水的温度在上升过程中，热水箱中的水温分布是不均匀的，电热管正上方的水温会高于其它部位的水温，原因是电热管将水加热后，水的密度会下降，于是高温的低密度水自然上浮，该位置被低温的高密度水填充，电热管又继续加热高密度的低温水，这就形成对流换热过程。所以将导流管位于电热管正上方有利于出水管取到的水的温度比较高，即使这时候热水箱中其它位置的水温还比较低,也就是能够一次性放出更多的热水。

可选地，在一些实施例中，如图8、图9和图10所示，本实用新型提供的饮用水加热装置还包括水位竖管20，上水位探头5和下水位探头6设置在水位竖管20中，水位竖管20下部与热水箱1内下部通过连通管21连通，该水位竖管20的顶部或是上部连通大气,或者连通热水箱内上部,水位探头通过连通器原理可以间接探测热水箱中的水位。

本实用新型提供的饮用水加热装置运行时，如果实际水位高于热水出水管7 进口71位置且上温度探头3探测到水温不低于设定温度，则用户取用热水时，进水管11同时会以流量小于热水出水流量的流量进水。于是，这时从热水箱1 中流出的热水中，一部分是由热水出水管7进口71位置上部的热水提供，另一部分是由热水出水管7进口位置下部的热水提供，由热水出水管7进口位置下部热水提供的水量与同时流入的常温水量相同。

如果电热管2的加热功率满足将不断流入的常温水实时加热到设定温度，则上述用户取用热水的过程能够持续进行，直到热水出水管7进口位置上部的热水放完。热水出水管7进口位置上部的热水放完后，这时，用户如果还要继续取用热水，则从热水箱1中流出的热水的流量会降低到与流入热水箱的常温水的流量相同，饮用水加热装置现在的运行状况相当于是即热式饮用水加热装置，虽然这时出水流量降低了，但是出水温度仍然是合格的，且能够长期持续提供热水；用户如果停止取用热水，则饮用水加热装置将保持继续加热和常温水继续流入，直到水位上升到上控制水位8后常温水停止流入，以及上下水温探头均探测到水温不低于设定温度后停止加热。

如果电热管2的加热功率不能满足将不断流入的常温水实时加热到设定温度，则上述用户取用热水的过程也能够持续进行，直到热水出水管7进口位置下部原先储存的热水放完。热水出水管7进口位置下部原先储存的热水放完后，上温度探头3会探测到水温低于设定温度，这时，出水阀14和进水阀12都会强制关闭，直到上温度探头3探测到水温不低于设定温度后进水阀12又会自动开启，出水阀14又可以按用户要求开启提供热水。进水阀12开启后会保持开启状态直到上温度探头3探测到水温低于设定温度或者水位上升到上控制水位时停止。这实际上是一个步进式加热方式，整个过程中电热管始终持续通电加热，而进水则是分时段的，即在上温度探头3探测到水温低于设定温度的时段内停止进水，在上温度探头3探测到水温不低于设定温度的时段内进水。

这样本实用新型提供的饮用水加热装置具有如下优点：

1.从热水出水口放出的水总是温度达到设定温度后的水；

2.在热水箱中的热水放完后，不是一次性用常温水将热水箱补充到上控制水位，而是给热水箱补充少量的常温水，等到补入的常温水的温度上升到设定温度后，再继续补水，在加热功率不足时，可以最大限度地缩短用户取用热水的时间间隔。

另外，如果电热管的加热功率太大，可以将不断流入的常温水实时加热到设定温度后还有多余，由于系统中设定了“上下水温探头均探测到水温不低于设定温度，停止加热”，所以，不会产生热水箱过热问题，只是将加热过程从持续加热变为断续加热而已，系统仍然是安全的。

电热管的加热功率是否能满足将不断流入的常温水实时加热到设定温度这一要求，即使对于确定的产品也可能是不确定的。因为虽然出水温度、进水流量和出水流量都是可以确定的，而夏天的进水温度和冬天的进水温度的差别却是很大的。如果在夏天功率刚好满足要求，冬天就不能满足要求(功率偏小)；如果在冬天功率刚好满足要求，在夏天功率就会显得太大。本实用新型提供的饮用水加热装置还能够同时适应夏天和冬天不同进水温度的工况，工作原理同上。

本实用新型提供的饮用水加热装置还具有如下功能特性：

1.下水位探头探测到无水，电热管不会通电加热，可防止无水干烧；

2.上水位探头探测到有水，进水管不进水，可防止热水箱水满溢出；

3.上水温探头探测到水温低于设定温度，出水管不出水，防止水温不合格的水流向水嘴；

4.下水温探头探测到水温低于设定温度，电热管通电加热；

5.上下水温探头均探测到水温不低于设定温度，停止加热，可防止热水箱过热；

6.补水从热水箱的底部流入，出水从热水箱中部或者中部附近流出，确保流出的水是水温合适的热水，而不是水箱中的热水和刚补水的常温水的混合水 (阴阳水)。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种饮用水加热装置，其特征在于，其包括热水箱、电热管、上温度探头、下温度探头、上水位探头、下水位探头、电控装置和热水出水管，所述电热管的发热部伸入所述热水箱底部或者下部；所述热水出水管的进口位置的高度与所述下水位探头的探测水位相同或者高于所述下水位探头的探测水位，所述热水出水管的出口位置低于所述热水出水管的进口位置；所述下温度探头用于探测所述电热管附近的水温；所述上温度探头用于探测所述热水出水管的进口位置附近的水温，其位置的高度低于所述下水位探头的探测水位；所述电控装置分别与所述上水位探头、下水位探头、上温度探头、下温度探头和电热管电连接。

2.根据权利要求1所述的一种饮用水加热装置，其特征在于，所述上水位探头和所述下水位探头设置在所述热水箱上，所述热水出水管的进口位置位于所述热水箱中部或者中部偏下位置，所述下温度探头位置的高度与所述电热管的发热部相同或者高于所述电热管的发热部，所述热水箱在顶部或者在高于上控制水位的上部设有连通大气的开口。

3.根据权利要求1所述的一种饮用水加热装置，其特征在于，其还包括进水管、进水阀和进水节流装置，所述进水管的出口连通到所述热水箱底部，所述进水阀和进水节流装置设置在所述进水管上，所述进水阀与所述电控装置电连接。

4.根据权利要求1所述的一种饮用水加热装置，其特征在于，其还包括出水阀,所述出水阀设置在所述热水出水管的出口处或者设置在热水出水管路上，所述出水阀与所述电控装置电连接。

5.根据权利要求4所述的一种饮用水加热装置，其特征在于，其还包括出水节流装置，所述出水节流装置设置在所述热水箱的热水出水管路上，所述出水节流装置的水流量不大于1.8L/min。

6.根据权利要求1所述的一种饮用水加热装置，其特征在于，所述热水箱的进水口处设置有挡水板。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种饮用水加热装置，其特征在于，其还包括套管，所述套管套在所述热水出水管上，所述套管的底部与所述热水箱的底部固定连接，所述热水出水管与所述热水箱的底部密封固定连接。

8.根据权利要求1-6任一所述的一种饮用水加热装置，其特征在于，其还包括套管，所述套管的底部与所述热水箱的底部密封固定连接，所述套管的顶部或者顶部颈缩后与所述热水出水管的上部或者顶部密封固定联接，所述套管的内表面和所述热水出水管的外表面之间形成空腔，所述空腔与大气连通。

9.根据权利要求1所述的一种饮用水加热装置，其特征在于，其还包括出水导流管，所述出水导流管水平地设置在所述电热管发热部的正上方，其上部设有允许上部热水向下流入出水导流管内部的上开孔，其下部设有允许下部热水向上流入出水导流管内部的下开孔。

10.根据权利要求1所述的一种饮用水加热装置，其特征在于，其还包括水位竖管，所述上水位探头和下水位探头设置在所述水位竖管中，所述水位竖管下部与所述热水箱内下部通过连通管连通，所述水位竖管的顶部或是上部连通大气,或者连通所述热水箱内上部。

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