CN216348001U - 热交换系统和用水设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种热交换系统和用水设备，热交换系统包括：第一管路，用于供介质流通；加热组件，用于为介质供热；换热组件，相对加热组件靠近第一管路的出口端，换热组件包括第一相变介质，第一相变介质用于与介质换热；热交换组件，热交换组件包括第一换热管路和第二换热管路，第一换热管路连通于第一管路的进口端和加热组件之间，第二换热管路连通于加热组件和换热组件之间，第一换热管路内的介质能够与第二换热管路内的介质换热。本实用新型可以实现短期内依靠第一相变介质吸收高温介质大量热能，使得高温介质降至直饮温度；并且热交换组件与换热组件配合，能够极大程度上增强降温效果。

Description

热交换系统和用水设备

技术领域

本实用新型涉及热交换领域，具体而言，涉及一种热交换系统和用水设备。

背景技术

日常生活中，人们有饮用凉白开的习惯。相关技术中实现方式有如下几种：第一种是用户需要多少度的水，就将水加热至多少度出水；该方案不能对水进行彻底杀菌，有健康隐患。第二种是使用管式热交换系统对沸水进行降温；该方案需要管路较长，成本高，体积大。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型第一方面提供了一种热交换系统。

本实用新型第二方面提供了一种用水设备。

本实用新型第一方面提供了一种热交换系统，包括：第一管路，用于供介质流通；加热组件，用于为介质供热；换热组件，相对加热组件靠近第一管路的出口端，换热组件包括第一相变介质，第一相变介质用于与介质换热；热交换组件，热交换组件包括第一换热管路和第二换热管路，第一换热管路连通于第一管路的进口端和加热组件之间，第二换热管路连通于加热组件和换热组件之间，第一换热管路内的介质能够与第二换热管路内的介质换热。

本实用新型提出的热交换系统包括第一管路、热交换组件、加热组件和换热组件。其中，第一管路可供液体等介质流通。加热组件工作时可为第一管路内的介质供热，以将第一管路内的介质加热至高温状态或沸腾状态；这样，通过高温可起到良好的杀菌效果。换热组件相较加热组件靠近第一管路的出口端，使得换热组件能够与第一管路内经过加热的高温介质进行换热，进而为高温的介质降温，使得介质恢复到适宜的温度，便于用户直接使用或者是饮用。热交换组件可在整个热交换系统中起到预加热和预降温的作用。

特别地，热交换组件相较于加热组件更加靠近第一管路的进口端。热交换组件包括第一换热管路和第二换热管路；第一换热管路连通于第一管路的进口端和加热组件之间。这样，第一换热管路内的介质会流向加热组件变为高温介质，高温介质会进入到第二换热管路内并流向换热组件。

此外，第一换热管路内的介质能够与第二换热管路内的介质换热。也即，第一换热管路内的低温介质可与第二管路内的高温介质相接触。这样，第一换热管路内的低温介质在被加热组件加热前存在一个预加热的过程，可极大程度上提升了经过加热组件加热后的介质的温度。对应地，第二管路内的高温介质在与换热组件接触换热之前存在一个预降温的过程，可极大程度上降低了经过换热组件换热后的介质的温度。

并且，加热组件工作可以将第一管路内的介质加热至高温状态或沸腾状态，通过高温可起到良好的杀菌效果。换热组件相较加热组件靠近第一管路的出口端，使得换热组件能够与第一管路内经过加热的高温介质进行换热，进而为高温的介质降温，使得介质恢复到适宜的温度，便于用户直接使用或者是饮用。

并且，热交换组件与换热组件配合，能够极大程度上增强降温效果。具体地，第一管路中的介质先经过热交换组件的第二换热管路进行换热，再经过换热组件与第一相变介质进行换热；沸腾介质与常温介质温差较大，热交换组件的换热效率更高；换热组件利用第一相变介质相变温度恒定的特性，在低温差换热的效率更高，热交换组件与换热组件结合可以提高降温效率。

因此，本实用新型提出的热交换系统可以实现短期内依靠第一相变介质吸收高温介质大量热能，使得高温介质降至直饮温度，降温过程不需额外耗能、结构简单、效率高、可重复使用等特点。该热交换系统具有结构简单、能耗低，具有绿色环保的特性。该热交换系统选择的加热和降温方式安全无毒，选用的降温材料广泛易得，价格较低。并且，可通过第一换热管路内的低温介质可与第二管路内的高温介质相接触，使得第一换热管路内的低温介质在被加热组件加热前存在一个预加热的过程，使得第二管路内的高温介质在与换热组件接触换热之前存在一个预降温的过程，提升对介质的加热的降温能力。

在一些可能的设计中，第一换热管路的至少一部分与第二换热管路的至少一部分缠绕设置。

在该设计中，第一换热管路的至少一部分与第二换热管路的至少一部分缠绕设置。具体地，第一换热管路的至少一部分与第二换热管路的至少一部分呈螺旋状分布。这样，通过对第一换热管路和第二换热管路的形状进行优化，使得介质在第一换热管路和第二换热管路内的路径增长，进而使得第一换热管路内低温介质与第二换热管路高温介质具有足够换热时间，进而提升介质的预加热和预降温效果。

在一些可能的设计中，第一换热管路的至少一部分与第二换热管路的至少一部分相接触。

在该设计中，第一换热管路的至少一部分与第二换热管路的至少一部分相接触。这样，通过对第一换热管路和第二换热管路的形状进行优化，使得介质在相接触的第一换热管路和第二换热管路内时进行接触换热，进而提升介质的预加热和预降温效果。

在一些可能的设计中，第一换热管路的导流方向与第二换热管路的导流方向相反。

在该设计中，第一换热管路的导流方向与第二换热管路的导流方向相反。也即，第一换热管路内的低温介质与第二换热管路内的高温介质可以形成对流换热，进而提升第一换热管路内的低温介质与第二换热管路内的高温介质的换热效果。具体地，在热交换系统使用过程中，由于上述对流换热的设计，使得第一换热管路内的低温介质在流动的过程中不断升温，使得第二换热管路内的高温介质在流动的过程中不断降温。

在一些可能的设计中，热交换组件还包括：热交换腔，热交换腔包括相对的第一侧和第二侧；其中，第一换热管路位于第一侧，第二换热管路位于第二侧。

在该设计中，热交换组件还包括热交换腔，热交换腔包括相对的第一侧和第二侧，其中，第一侧作为冷侧，并将第一换热管路设置在第一侧；第二侧作为热侧，并将第二换热管路设置在第二侧。在热交换系统使用过程中，第一管路内的低温介质首先进入到热交换腔第一侧的第一换热管路内，并经由第一管路流向加热组件；经过加热组件加热后的高温介质流回到热交换腔第二侧的第二换热管路内。此时，第一换热管路内的低温介质与第二换热管路内的高温介质换热，进而实现了对第一换热管路内低温介质的预加热、以及对第二换热管路内高温介质的预降温。

在一些可能的设计中，换热组件还包括：流道结构，与第一管路相连通，第一相变介质与流道结构相接触。

在该设计中，换热组件还包括流道结构。其中，流道结构与第一管路相连通，经过加热后的高温介质会流入到流道结构内。第一相变介质与流道结构相接触，在高温介质流经流道结构时，第一相变介质会与第一管路内高温介质相接触换热，进而将第一管路内高温介质的温度降低到适宜的温度。

在一些可能的设计中，流道结构的至少一部分呈弯曲状。

在该设计中，流道结构的至少一部分呈弯曲状；具体地，流道结构可以整体为螺旋状。这样，通过对流道结构的形状进行优化，可有效提升流道结构的流道长度，进而使得高温介质在流道结构内的路径增长，进而使得高温介质与第一相变介质具有足够换热时间，进而提升第一相变介质对第一管路内高温介质的降温效果。

在一些可能的设计中，流道结构包括至少两个第一直管段、以及连通于相邻两个第一直管段之间的第一转接头，相邻两个第一直管段的延伸方向不同。

在该设计中，流道结构包括至少两个第一直管段以及连通于相邻两个第一直管段之间的第一转接头。其中，相邻两个第一直管段通过第一转接头相连接，并保证相邻两个第一直管段的延伸方向不同，使得相邻两个第一直管段呈现出弯折的状态。这样，通过对流道结构的形状进行优化，可有效提升流道结构的流道长度，进而使得高温介质在流道结构内的路径增长，进而使得高温介质与第一相变介质具有足够换热时间，进而提升第一相变介质对第一管路内高温介质的降温效果。

在一些可能的设计中，换热组件还包括：第一相变腔，第一相变介质设置于第一相变腔内。

在该设计中，第一换热结构还包括第一相变腔。其中，第一相变介质设置于第一相变腔内，进而在第一相变腔内发生相变反应，以吸收第一管路内高温介质的热量。此外，第一相变介质设置于第一相变腔内，使得第一相变介质在第一相变腔内发生相变反应，并保证第一相变介质在反应前后均处于第一相变腔内，一方面避免第一相变介质泄漏，另一方面实现了第一相变介质的重复利用。

在一些可能的设计中，第一相变腔位于流道结构的至少一部分周侧；换热组件还包括控制开关，控制开关设置于流道结构的进口端。

在该设计中，第一相变腔位于流道结构的至少一部分周侧。这样，在高温介质在第一管路内流动时，可与流道结构的至少一部分周侧的第一相变腔内的第一相变介质相接触，进而使得高温介质得到降温。

在该设计中，换热组件还包括控制开关。其中，控制开关设置在流道结构的进口端，进而控制介质进入流道结构内。具体地，控制开关可采用手动控制，也可采用自动控制。

在一些可能的设计中，换热组件还包括：第一散热结构，用于为第一相变介质散热。

在该设计中，换热组件还包括第一散热结构。其中，第一散热结构用于为第一相变介质散热，进而使得第一相变介质所吸收的热量及时流失，使得第一相变介质快速回复到相变前的状态，以保证换热过程的持续进行。

在一些可能的设计中，散热结构包括：第一风机，第一风机用于向第一相变腔送风；和/或第一翅片，与第一相变腔相接触。

在该设计中，散热结构包括第一翅片。其中，第一翅片与第一相变腔相连接，翅片可以增大第一相变腔的散热面积，进而提升冷第一相变腔的散热效果。具体地，在热交换系统使用过程中，第一相变腔的热量会传导到的翅片上，进而通过第二翅片协助第一相变腔散热，进而提升第一相变腔的散热效果，提升第一相变介质的散热能力。

在该设计中，散热结构包括第一风机。其中，第一风机朝向第一相变腔设置，并可在工作时向第一相变腔送风，进而提升第一相变腔的散热效果。具体地，在热交换系统使用过程中，风机工作并向第一相变腔送风，通过流动的气流带走第一相变腔的热量，进而提升第一相变腔的散热效果，提升第一相变介质的散热能力。

在一些可能的设计中，换热组件位于第一管路的出口端处。

在该设计中，换热组件位于第一管路的出口端处，处于第一管路的尾部。这样，在热交换系统使用过程中，高温介质流道的第一管路的出口端时会与换热组件接触换热，经过换热降温的介质直接从第一管路的出口端流出，使得用户直接到的介质的温度适宜可控，并保证了从第一管路的出口端流出的介质的温度受环境影响较低，提升了该热交换系统的可控性。

在一些可能的设计中，第一相变介质为固液相变介质或汽液相变介质；第一相变介质的相变温度大于或等于37℃，并小于或等于50℃。

在该设计中，第一相变介质为固液相变介质或汽液相变介质，进而使得换热组件通过固液相变介质的固液相变反应来为高温介质降温、或使得换热组件通过汽液相变介质的汽液相变反应来为高温介质降温。

在该设计中，第一相变介质的相变温度大于或等于37℃，并小于或等于50℃。这样，在常温下第一相变介质稳定处于固态，此时固态的第一相变介质并不会发生固液相变反应。经过加热组件加热后的介质的温度高于37℃(一般处于沸腾状态为100℃)，在热交换系统使用过程中，固态的第一相变介质与高温介质相接触，以实现对高温介质的降温。

并且，第一相变介质的相变温度大于或等于37℃，并小于或等于50℃。这样在整个热交换系统处于稳定状态后，经过降温的介质的温度也大于或等于37℃，并小于或等于50℃。该温度下的介质更加符合用户的使用标准，提升了用户使用的舒适性。

在一些可能的设计中，换热组件还包括：第二相变腔；第二相变介质，设置于第二相变腔中，用于与第一相变介质换热。

在该设计中，换热组件还包括第二相变腔和第二相变介质。其中，第二相变介质用于与第一相变介质换热，使得第一相变介质吸收的热量能够快速交换到第二相变介质中，进而保证换热过程的持续进行，直到第一相变介质温度与第二相变介质平衡为止。

在一些可能的设计中，第二相变介质为汽液相变介质，换热组件还包括：冷凝结构；进汽管路，连通于第二相变腔和冷凝结构；排液管路，连通于冷凝结构和第二相变腔。

在该设计中，第二相变介质为汽液相变介质，汽液相变介质具有在恒定温度下快速吸收大量热能的特性，进而加快第一相变介质恢复到相变反应强的状态。

在该设计中，换热组件还包括冷凝结构、进汽管路和排液管路。其中，进汽管路连通于第二相变腔和冷凝结构；排液管路连通于冷凝结构和第二相变腔。在热交换系统使用过程中，第二相变腔内汽态的第二相变介质会通过进汽管路进入到冷凝结构内；汽态的第二相变介质在冷凝结构内液化为液态的第二相变介质；液态的第二相变介质通过排液管路流回到第二相变腔内。

这样，即可实现第二相变介质的循环持续使用，以使得第二相变介质将第一相变介质的热量传递到外部环境，进而使得第一相变介质快速恢复功能，缩短热交换系统的恢复时间，提高换热组件以及整个热交换系统的使用效率。此外，进汽管路和排液管路的设置，使得冷凝结构与第二相变腔之间具有一定的距离，使得冷凝结构所释放的热量不会影响第二相变腔的温度。

在一些可能的设计中，冷凝结构包括冷凝管；冷凝管的至少一部分呈弯曲状。

在该设计中，冷凝结构包括冷凝管，并且冷凝管的至少一部分呈弯曲状。其中，第二相变腔内汽态的第二相变介质会进入到冷凝管内，并在冷凝管内液化为液态的第二相变介质。而冷凝管的至少一部分呈弯曲状，可有效提升冷凝管的长度，进而使得汽态的第二相变介质在冷凝管内的路径增长，进而使得汽态的第二相变介质具有足够冷凝时间，提升汽态的第二相变介质的冷凝效果。

在一些可能的设计中，冷凝结构包括冷凝管；冷凝管包括至少两个第二直管段、以及连通于相邻两个第二直管段之间的第二转接头，相邻两个第二直管段的延伸方向不同。

在该设计中，冷凝结构包括冷凝管，并且冷凝管包括至少两个第二直管段、以及连通于相邻两个第二直管段之间的第二转接头。其中，其中，相邻两个第二直管段通过第二转接头相连接，并保证相邻两个第二直管段的延伸方向不同，使得相邻两个第二直管段呈现出弯折的状态。这样，通过对冷凝管的形状进行优化，可有效提升冷凝管的长度，进而使得汽态的第二相变介质在冷凝管内的路径增长，进而使得汽态的第二相变介质具有足够冷凝时间，提升汽态的第二相变介质的冷凝效果。

在一些可能的设计中，冷凝结构包括：冷凝腔，冷凝腔连通于第二相变腔。

在该设计中，冷凝结构包括冷凝腔，并且冷凝腔连通于第二相变腔。特别地，冷凝腔具有相较较大的空间，进而可以使得更多汽态的第二相变介质进入到冷凝腔内，并在冷凝腔内发生液化后流回到第二相变腔内。

在一些可能的设计中，换热组件还包括：第二散热结构，用于为冷凝结构散热。

在该设计中，换热组件还包括第二散热结构。其中，第二散热结构用于为冷凝结构散热，进而降低冷凝结构的温度，进而提升汽态的第二相变介质在冷凝结构内的冷凝效果。

在一些可能的设计中，第二散热结构包括：第二翅片，与冷凝结构相连接；和/或第二风机，用于为冷凝结构送风。

在该设计中，第二散热结构包括第二翅片。其中，第二翅片与冷凝结构相连接，第二翅片可以增大冷凝结构的散热面积，进而提升冷凝结构的散热效果。具体地，在热交换系统使用过程中，冷凝结构的热量会传导到的翅片上，进而通过第二翅片协助冷凝结构散热，进而提升冷凝结构的散热效果，提升汽态的第二相变介质在冷凝结构内的冷凝效果。

在该设计中，第二散热结构包括第二风机。其中，第二风机朝向冷凝结构设置，并可在工作时向冷凝结构送风，进而提升冷凝结构的散热效果。具体地，在热交换系统使用过程中，第二风机工作并向冷凝结构送风，通过流动的气流带走冷凝结构的热量，进而提升冷凝结构的散热效果，提升汽态的第二相变介质在冷凝结构内的冷凝效果。

在一些可能的设计中，热交换系统还包括：第一换向阀，设置于加热组件与热交换组件之间，第一换向阀包括第一阀口、第二阀口和第三阀口，第一阀口连通于加热组件，第二阀口连通于第二换热管路；第二管路，连通于第三阀口和第一管路的出口端。

在该设计中，热交换系统还包括第一换向阀和第二管路。其中，第一换向阀设置于加热组件与热交换组件之间，第一换向阀包括相连通的第一阀口、第二阀口和第三阀口；第一阀口连通于加热组件，第二阀口连通于第二换热管路，第二管路连通于第三阀口和第一管路的出口端。这样，通过第一换向阀即可控制介质的流向，进而为用户提供不同温度的介质。因此，通过第一换向阀和第二管路的配合，可极大程度上提升了热交换系统的功能性，进而使得用户根据实际需要来控制热交换系统的出水温度，更加便于用户使用。

具体地，在第一阀口与第二阀口相连通，且第三阀口处于关闭状态时，经过加热组件加热后的高温介质会全部流向热交换组件的第二换热管路，并与热交换组件的第一换热管路中的低温介质进行对流换热。

具体地，在第一阀口与第三阀口相连通，且第二阀口处于关闭状态时，经过加热组件加热后的高温介质会全部流向第一管路的出口端，并流出热交换系统。

具体地，在第一阀口同时与第二阀口和第三阀口相连通时，经过加热组件加热后的高温介质的一部分会从第二阀口流向热交换组件的第二换热管路，并与热交换组件的第一换热管路中的低温介质进行对流换热；经过加热组件加热后的高温介质的另一部分会从第三阀口流向第一管路的出口端，该部分介质不与低温介质对流换热；而后，与低温介质对流换热的高温介质以及不与低温介质对流换热的高温介质混合后流出热交换系统。

在一些可能的设计中，热交换系统还包括：第二换向阀，设置于热交换组件与换热组件之间，第二换向阀包括第四阀口、第五阀口和第六阀口，第四阀口连通于第二换热管路，第五阀口连通于换热组件；第三管路，连通于第六阀口和第一管路的出口端。

在该设计中，热交换系统还包括第二换向阀和第三管路。其中，第二换向阀，设置于热交换组件与换热组件之间，第二换向阀包括第四阀口、第五阀口和第六阀口；第四阀口连通于第二换热管路，第五阀口连通于换热组件，第三管路连通于第六阀口和第一管路的出口端。这样，通过第二换向阀即可控制介质的流向，进而为用户提供不同温度的介质。因此，通过第二换向阀和第三管路的配合，可极大程度上提升了热交换系统的功能性，进而使得用户根据实际需要来控制热交换系统的出水温度，更加便于用户使用。

具体地，在第四阀口与第五阀口相连通，且第六阀口处于关闭状态时，经过对流换热的高温介质全部流向换热组件，并在与换热组件换热降温后排出热交换系统。

具体地，在第四阀口与第六阀口相连通，且第五阀口处于关闭状态时，经过对流换热的高温介质全部直接流出热交换系统，并且全部的高温介质并不与换热组件换热降温。

具体地，在第四阀口同时与第五阀口和第六阀口相连通时，经过对流换热的一部分高温介质会从第五阀口流向换热组件，并与换热组件换热降温，经过对流换热的一部分高温介质会从第六阀口流向第一管路，并不与换热组件换热降温；而后，与换热组件换热降温的介质以及不与换热组件换热降温的介质混合后排出热交换系统。

本实用新型第二方面提供了一种用水设备，包括如本实用新型第一方面设计的热交换系统。

本实用新型第二方面提供的用水设备，包括本实用新型第一方面设计的热交换系统。因此，具有上述热交换系统的全部有益效果，在此不再详细论述。

具体地，本实用新型提出的用水设备可以为饮水机。更具体地，本实用新型提出的用水设备可以为直饮水机。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/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是本实用新型一个实施例的热交换系统的结构示意图之一；

图2是本实用新型一个实施例的热交换系统的部分结构示意图之一；

图3是本实用新型一个实施例的热交换系统的部分结构示意图之二；

图4是本实用新型一个实施例的热交换系统的部分结构示意图之三；

图5是本实用新型一个实施例的热交换系统的部分结构示意图之四；

图6是本实用新型一个实施例的热交换系统的部分结构示意图之五；

图7是本实用新型一个实施例的热交换系统的结构示意图之二；

图8是本实用新型一个实施例的热交换系统的结构示意图之三；

图9是本实用新型一个实施例的热交换系统的部分结构示意图之六；

图10是本实用新型一个实施例的热交换系统的结构示意图之四；

图11是本实用新型一个实施例的热交换系统的结构示意图之五；

图12是本实用新型一个实施例的热交换系统中冷凝管和第二翅片的结构示意图之一；

图13是本实用新型一个实施例的热交换系统中冷凝管和第二翅片的结构示意图之二；

图14是本实用新型一个实施例的热交换系统中冷凝管的结构示意图；

图15是本实用新型一个实施例的热交换系统的结构示意图之六；

图16是图15所示热交换系统的介质流向示意图之一；

图17是图15所示热交换系统的介质流向示意图之二；

图18是图15所示热交换系统的介质流向示意图之三；

图19是图15所示热交换系统的介质流向示意图之四；

图20是图15所示热交换系统的介质流向示意图之五；

图21是图15所示热交换系统的介质流向示意图之六；

图22是本实用新型一个实施例的热交换系统中换热组件的结构示意图。

其中，图1至图22中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100热交换系统，102第一管路，104加热组件，106换热组件，108第一相变介质，110热交换组件，112第一换热管路，114第二换热管路，116热交换腔，118流道结构，120第一相变腔，122控制开关，124第一散热结构，126第二相变腔，130冷凝结构，132进汽管路，134排液管路，136冷凝管，138第二散热结构，140第二翅片，142第二风机，144第一换向阀，146第一阀口，148第二阀口，150第三阀口，152第二管路，154第二换向阀，156第四阀口，158第五阀口，160第六阀口，162第三管路，164冷凝腔，166第一壳体，168第二壳体，170第二相变介质，172水泵，174水箱，176出水头，178第一侧，180第二侧，182进口端，184出口端。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型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实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本实用新型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22来描述根据本实用新型一些实施例提供的热交换系统100和用水设备。图中实线箭头表示介质流向，图中虚线箭头表示第二相变介质170的流向。

如图1和图2所示，本实用新型第一个实施例提出了一种热交换系统100，包括：第一管路102、热交换组件110、加热组件104和换热组件106。

其中，如图1和图2所示，第一管路102可供液体等介质流通。加热组件104工作时可为第一管路102内的介质供热，以将第一管路102内的介质加热至高温状态或沸腾状态；这样，通过高温可起到良好的杀菌效果。换热组件106相较加热组件104靠近第一管路102的出口端184，使得换热组件106能够与第一管路102内经过加热的高温介质进行换热，进而为高温的介质降温，使得介质恢复到适宜的温度，便于用户直接使用或者是饮用。热交换组件110可在整个热交换系统100中起到预加热和预降温的作用。

特别地，如图1、图2和图22所示，热交换组件110相较于加热组件104更加靠近第一管路102的进口端182。热交换组件110包括第一换热管路112和第二换热管路114；第一换热管路112连通于第一管路102的进口端182和加热组件104之间。这样，第一换热管路112内的介质会流向加热组件104变为高温介质，高温介质会进入到第二换热管路114内并流向换热组件106。

此外，如图1、图2和图22所示，第一换热管路112内的介质能够与第二换热管路114内的介质换热。也即，第一换热管路112内的低温介质可与第二管路152内的高温介质相接触。这样，第一换热管路112内的低温介质在被加热组件104加热前存在一个预加热的过程，可极大程度上提升了经过加热组件104加热后的介质的温度。

对应地，第二管路152内的高温介质在与换热组件106接触换热之前存在一个预降温的过程，可极大程度上降低了经过换热组件106换热后的介质的温度。

并且，加热组件104工作可以将第一管路102内的介质加热至高温状态或沸腾状态，通过高温可起到良好的杀菌效果。换热组件106相较加热组件104靠近第一管路102的出口端184，使得换热组件106能够与第一管路102内经过加热的高温介质进行换热，进而为高温的介质降温，使得介质恢复到适宜的温度，便于用户直接使用或者是饮用。

并且，热交换组件110与换热组件106配合，能够极大程度上增强降温效果。具体地，如图1、图2和图22所示，第一管路102中的介质先经过热交换组件110的第二换热管路114进行换热，再经过换热组件106与第一相变介质108进行换热；沸腾介质与常温介质温差较大，热交换组件110的换热效率更高；换热组件106利用第一相变介质108相变温度恒定的特性，在低温差换热的效率更高，热交换组件110与换热组件106结合可以提高降温效率。

因此，本实用新型提出的热交换系统100可以实现短期内依靠第一相变介质108吸收高温介质大量热能，使得高温介质降至直饮温度，降温过程不需额外耗能、结构简单、效率高、可重复使用等特点。该热交换系统100具有结构简单、能耗低，具有绿色环保的特性。

该热交换系统100选择的加热和降温方式安全无毒，选用的降温材料广泛易得，价格较低。并且，可通过第一换热管路112内的低温介质可与第二管路152内的高温介质相接触，使得第一换热管路112内的低温介质在被加热组件104加热前存在一个预加热的过程，使得第二管路152内的高温介质在与换热组件106接触换热之前存在一个预降温的过程，提升对介质的加热的降温能力。

本实用新型第二个实施例提出了一种热交换系统100，在第一个实施例的基础上，进一步地：

第一换热管路112的至少一部分与第二换热管路114的至少一部分缠绕设置。

具体地，第一换热管路112的至少一部分与第二换热管路114的至少一部分呈螺旋状分布。这样，通过对第一换热管路112和第二换热管路114的形状进行优化，使得介质在第一换热管路112和第二换热管路114内的路径增长，进而使得第一换热管路112内低温介质与第二换热管路114高温介质具有足够换热时间，进而提升介质的预加热和预降温效果。

具体实施例中，第一换热管路112和第二换热管路114可以呈螺旋状分布，也可采用排式结构。

本实用新型第三个实施例提出了一种热交换系统100，在第一个实施例和第二个实施例的基础上，进一步地：

第一换热管路112的至少一部分与第二换热管路114的至少一部分相接触。

这样，通过对第一换热管路112和第二换热管路114的形状进行优化，使得介质在相接触的第一换热管路112和第二换热管路114内时进行接触换热，进而提升介质的预加热和预降温效果。

本实用新型第四个实施例提出了一种热交换系统100，在第一个实施例、第二个实施例和第三个实施例的基础上，进一步地：

如图1、图2和图22所示，第一换热管路112的导流方向与第二换热管路114的导流方向相反。也即，第一换热管路112内的低温介质与第二换热管路114内的高温介质可以形成对流换热，进而提升第一换热管路112内的低温介质与第二换热管路114内的高温介质的换热效果。

具体地，在热交换系统100使用过程中，由于上述对流换热的设计，使得第一换热管路112内的低温介质在流动的过程中不断升温，使得第二换热管路114内的高温介质在流动的过程中不断降温。

在该实施例中，进一步地，如图1和图2所示，热交换组件110还包括热交换腔116，热交换腔116包括相对的第一侧178和第二侧180，其中，第一侧178作为冷侧，并将第一换热管路112设置在第一侧178；第二侧180作为热侧，并将第二换热管路114设置在第二侧180。

具体地，如图1和图2所示，在热交换系统100使用过程中，第一管路102内的低温介质首先进入到热交换腔116第一侧178的第一换热管路112内，并经由第一管路102流向加热组件104；经过加热组件104加热后的高温介质流回到热交换腔116第二侧180的第二换热管路114内。此时，第一换热管路112内的低温介质与第二换热管路114内的高温介质换热，进而实现了对第一换热管路112内低温介质的预加热、以及对第二换热管路114内高温介质的预降温。

本实用新型第五个实施例提出了一种热交换系统100，在第一个实施例、第二个实施例、第三个实施例和第四个实施例的基础上，进一步地：

如图1和图2所示，换热组件106还包括流道结构118。其中，流道结构118与第一管路102相连通，经过加热后的高温介质会流入到流道结构118内。第一相变介质108与流道结构118相接触，在高温介质流经流道结构118时，第一相变介质108会与第一管路102内高温介质相接触换热，进而将第一管路102内高温介质的温度降低到适宜的温度。

在该实施例中，可选择地，流道结构118的至少一部分呈弯曲状；具体地，流道结构118可以整体为螺旋状。这样，通过对流道结构118的形状进行优化，可有效提升流道结构118的流道长度，进而使得高温介质在流道结构118内的路径增长，进而使得高温介质与第一相变介质108具有足够换热时间，进而提升第一相变介质108对第一管路102内高温介质的降温效果。

在该实施例中，可选择地，如图1和图2所示，流道结构118包括至少两个第一直管段以及连通于相邻两个第一直管段之间的第一转接头。其中，相邻两个第一直管段通过第一转接头相连接，并保证相邻两个第一直管段的延伸方向不同，使得相邻两个第一直管段呈现出弯折的状态。

这样，通过对流道结构118的形状进行优化，可有效提升流道结构118的流道长度，进而使得高温介质在流道结构118内的路径增长，进而使得高温介质与第一相变介质108具有足够换热时间，进而提升第一相变介质108对第一管路102内高温介质的降温效果。

本实用新型第六个实施例提出了一种热交换系统100，在第一个实施例、第二个实施例、第三个实施例、第四个实施例和第五个实施例的基础上，进一步地：

如图1和图2所示，第一换热结构还包括第一相变腔120。其中，第一相变介质108设置于第一相变腔120内，进而在第一相变腔120内发生相变反应，以吸收第一管路102内高温介质的热量。

此外，如图1和图2所示，第一相变介质108设置于第一相变腔120内，使得第一相变介质108在第一相变腔120内发生相变反应，并保证第一相变介质108在反应前后均处于第一相变腔120内，一方面避免第一相变介质108泄漏，另一方面实现了第一相变介质108的重复利用。

在该实施例中，进一步地，第一相变腔120位于流道结构118的至少一部分周侧。这样，在高温介质在第一管路102内流动时，可与流道结构118的至少一部分周侧的第一相变腔120内的第一相变介质108相接触，进而使得高温介质得到降温。

具体实施例中，如图1和图2所示，第一相变腔120可以位于流道结构118的一侧方；如图3、图4、图5和图6所示，第一相变腔120也可位于流道结构118的四周。

具体实施例中，如图3、图4、图5和图6所示，换热组件106包括第一壳体166和第二壳体168，第二壳体168位于第一壳体166的外周侧，流道结构118位于第一壳体166的内部，第一相变腔120位于第一壳体166和第二壳体168之间。

具体实施例中，第一壳体166和第二壳体168可采用不锈钢壳体。此外，该换热组件106能够可拆卸地连接到第一管路102上，并且换热组件106为模块化设计，可根据需要安装到不同的位置，更加便于用户使用。

在该实施例中，可选择地，如图3、图4、图5和图6所示，换热组件106还包括控制开关122。其中，控制开关122设置在流道结构118的进口端182，进而控制介质进入流道结构118内。

具体实施例中，如图3和图4所示，控制开关122可采用手动控制(控制开关122采用手动阀)；如图5和图6所示，控制开关122也可采用自动控制(控制开关122采用电磁阀)。

本实用新型第七个实施例提出了一种热交换系统100，在第六个实施例的基础上，进一步地：

如图1、图3、图4、图5和图6所示，换热组件106还包括第一散热结构124。其中，第一散热结构124用于为第一相变介质108散热，进而使得第一相变介质108所吸收的热量及时流失，使得第一相变介质108快速回复到相变前的状态，以保证换热过程的持续进行。

在该实施例中，可选择地，散热结构包括第一翅片。其中，第一翅片与第一相变腔120相连接，翅片可以增大第一相变腔120的散热面积，进而提升冷第一相变腔120的散热效果。具体地，在热交换系统100使用过程中，第一相变腔120的热量会传导到的翅片上，进而通过第二翅片协助第一相变腔120散热，进而提升第一相变腔120的散热效果，提升第一相变介质108的散热能力。

在该实施例中，可选择地，散热结构包括第一风机。其中，第一风机朝向第一相变腔120设置，并可在工作时向第一相变腔120送风，进而提升第一相变腔120的散热效果。具体地，在热交换系统100使用过程中，风机工作并向第一相变腔120送风，通过流动的气流带走第一相变腔120的热量，进而提升第一相变腔120的散热效果，提升第一相变介质108的散热能力。

本实用新型第八个实施例提出了一种热交换系统100，在第一个实施例、第一个实施例、第二个实施例、第三个实施例、第四个实施例、第五个实施例、第六个实施例和第七个实施例的基础上，进一步地：

如图1所示，换热组件106位于第一管路102的出口端184处，处于第一管路102的尾部。这样，在热交换系统100使用过程中，高温介质流道的第一管路102的出口端184时会与换热组件106接触换热，经过换热降温的介质直接从第一管路102的出口端184流出，使得用户直接到的介质的温度适宜可控，并保证了从第一管路102的出口端184流出的介质的温度受环境影响较低，提升了该热交换系统100的可控性。

本实用新型第九个实施例提出了一种热交换系统100，在第一个实施例、第一个实施例、第二个实施例、第三个实施例、第四个实施例、第五个实施例、第六个实施例、第七个实施例和第八个实施例的基础上，进一步地：

如图7和图8所示，第一相变介质108为固液相变介质或汽液相变介质，进而使得换热组件106通过固液相变介质的固液相变反应来为高温介质降温、或使得换热组件106通过汽液相变介质的汽液相变反应来为高温介质降温。

第一相变介质108的相变温度大于或等于37℃，并小于或等于50℃。这样，在常温下第一相变介质108稳定处于固态，此时固态的第一相变介质108并不会发生固液相变反应。经过加热组件104加热后的介质的温度高于37℃(一般处于沸腾状态为100℃)，在热交换系统100使用过程中，固态的第一相变介质108与高温介质相接触，以实现对高温介质的降温。

并且，第一相变介质108的相变温度大于或等于37℃，并小于或等于50℃。这样在整个热交换系统100处于稳定状态后，经过降温的介质的温度也大于或等于37℃，并小于或等于50℃。该温度下的介质更加符合用户的使用标准，提升了用户使用的舒适性。

具体实施例中，如图8和图9所示，当第一相变介质108为汽液相变介质时，第一相变腔120通过进汽管路132和排液管路134连通于冷凝结构130，进而使得汽态的第一相变介质108能够通过进汽管路132进入到冷凝结构130中；汽态的第一相变介质108在冷凝结构130中变为液态的第一相变介质108；液态的第一相变介质108通过排液管路134流回到第一相变腔120内。

本实用新型第十个实施例提出了一种热交换系统100，在第一个实施例、第一个实施例、第二个实施例、第三个实施例、第四个实施例、第五个实施例、第六个实施例、第七个实施例、第八个实施例和第九个实施例的基础上，进一步地：

如图10和图11所示，换热组件106还包括第二相变腔126和第二相变介质170。其中，第二相变介质170用于与第一相变介质108换热，使得第一相变介质108吸收的热量能够快速交换到第二相变介质170中，进而保证换热过程的持续进行，直到第一相变介质108温度与第二相变介质170平衡为止。

在该实施例中，进一步地，如图10和图11所示，第二相变介质170为汽液相变介质，汽液相变介质具有在恒定温度下快速吸收大量热能的特性，进而加快第一相变介质108恢复到相变反应强的状态。

在该实施例中，进一步地，如图10和图11所示，换热组件106还包括冷凝结构130、进汽管路132和排液管路134。其中，进汽管路132连通于第二相变腔126和冷凝结构130；排液管路134连通于冷凝结构130和第二相变腔126。在热交换系统100使用过程中，第二相变腔126内汽态的第二相变介质170会通过进汽管路132进入到冷凝结构130内；汽态的第二相变介质170在冷凝结构130内液化为液态的第二相变介质170；液态的第二相变介质170通过排液管路134流回到第二相变腔126内。

这样，即可实现第二相变介质170的循环持续使用，以使得第二相变介质170将第一相变介质108的热量传递到外部环境，进而使得第一相变介质108快速恢复功能，缩短热交换系统100的恢复时间，提高换热组件106以及整个热交换系统100的使用效率。此外，进汽管路132和排液管路134的设置，使得冷凝结构130与第二相变腔126之间具有一定的距离，使得冷凝结构130所释放的热量不会影响第二相变腔126的温度。

在该实施例中，可选择地，如图10和图11所示，冷凝结构130包括冷凝管136，并且冷凝管136包括至少两个第二直管段、以及连通于相邻两个第二直管段之间的第二转接头。其中，其中，相邻两个第二直管段通过第二转接头相连接，并保证相邻两个第二直管段的延伸方向不同，使得相邻两个第二直管段呈现出弯折的状态。

这样，通过对冷凝管136的形状进行优化，可有效提升冷凝管136的长度，进而使得汽态的第二相变介质170在冷凝管136内的路径增长，进而使得汽态的第二相变介质170具有足够冷凝时间，提升汽态的第二相变介质170的冷凝效果。

在该实施例中，可选择地，如图14所示，冷凝结构130包括冷凝管136，并且冷凝管136呈螺旋状延伸。这样，通过对冷凝管136的形状进行优化，可有效提升冷凝管136的长度，进而使得汽态的第二相变介质170在冷凝管136内的路径增长，进而使得汽态的第二相变介质170具有足够冷凝时间，提升汽态的第二相变介质170的冷凝效果。

在该实施例中，可选择地，如图9所示，冷凝结构130包括冷凝腔164，并且冷凝腔164连通于第二相变腔126。特别地，冷凝腔164具有相较较大的空间，进而可以使得更多汽态的第二相变介质170进入到冷凝腔164内，并在冷凝腔164内发生液化后流回到第二相变腔126内。

本实用新型第十一个实施例提出了一种热交换系统100，在第十个实施例的基础上，进一步地：

如图10和图11所示，换热组件106还包括第二散热结构138。其中，第二散热结构138用于为冷凝结构130散热，进而降低冷凝结构130的温度，进而提升汽态的第二相变介质170在冷凝结构130内的冷凝效果。

在该实施例中，可选择地，如图12和图13所示，第二散热结构138包括第二翅片140。其中，第二翅片140与冷凝结构130相连接，第二翅片140可以增大冷凝结构130的散热面积，进而提升冷凝结构130的散热效果。具体地，在热交换系统100使用过程中，冷凝结构130的热量会传导到的翅片上，进而通过第二翅片140协助冷凝结构130散热，进而提升冷凝结构130的散热效果，提升汽态的第二相变介质170在冷凝结构130内的冷凝效果。

在该实施例中，可选择地，如图10所示，第二散热结构138包括第二风机142。其中，第二风机142朝向冷凝结构130设置，并可在工作时向冷凝结构130送风，进而提升冷凝结构130的散热效果。具体地，在热交换系统100使用过程中，第二风机142工作并向冷凝结构130送风，通过流动的气流带走冷凝结构130的热量，进而提升冷凝结构130的散热效果，提升汽态的第二相变介质170在冷凝结构130内的冷凝效果。

本实用新型第十二个实施例提出了一种热交换系统100，在第一个实施例、第一个实施例、第二个实施例、第三个实施例、第四个实施例、第五个实施例、第六个实施例、第七个实施例、第八个实施例、第九个实施例、第十个实施例和第十一个实施例的基础上，进一步地：

如图15所示，热交换系统100还包括第一换向阀144和第二管路152。其中，第一换向阀144设置于加热组件104与热交换组件110之间，第一换向阀144包括相连通的第一阀口146、第二阀口148和第三阀口150；第一阀口146连通于加热组件104，第二阀口148连通于第二换热管路114，第二管路152连通于第三阀口150和第一管路102的出口端184。

这样，通过第一换向阀144即可控制介质的流向，进而为用户提供不同温度的介质。因此，通过第一换向阀144和第二管路152的配合，可极大程度上提升了热交换系统100的功能性，进而使得用户根据实际需要来控制热交换系统100的出水温度，更加便于用户使用。

具体地，如图16所示，在第一阀口146与第二阀口148相连通，且第三阀口150处于关闭状态时，经过加热组件104加热后的高温介质会全部流向热交换组件110的第二换热管路114，并与热交换组件110的第一换热管路112中的低温介质进行对流换热。此时，热交换系统100可为用户提供温水(例如45℃)。

具体地，如图17所示，在第一阀口146与第三阀口150相连通，且第二阀口148处于关闭状态时，经过加热组件104加热后的高温介质会全部流向第一管路102的出口端184，并流出热交换系统100。此时，热交换系统100可为用户提供沸水(例如100℃)。

具体地，如图18所示，在第一阀口146同时与第二阀口148和第三阀口150相连通时，经过加热组件104加热后的高温介质的一部分会从第二阀口148流向热交换组件110的第二换热管路114，并与热交换组件110的第一换热管路112中的低温介质进行对流换热；经过加热组件104加热后的高温介质的另一部分会从第三阀口150流向第一管路102的出口端184，该部分介质不与低温介质对流换热；而后，与低温介质对流换热的高温介质以及不与低温介质对流换热的高温介质混合后流出热交换系统100。此时，热交换系统100可为用户提供沸水(例如45℃到100℃之间)。

本实用新型第十三个实施例提出了一种热交换系统100，在第一个实施例、第一个实施例、第二个实施例、第三个实施例、第四个实施例、第五个实施例、第六个实施例、第七个实施例、第八个实施例、第九个实施例、第十个实施例、第十一个实施例和第十二个实施例的基础上，进一步地：

如图15所示，热交换系统100还包括第二换向阀154和第三管路162。其中，第二换向阀154，设置于热交换组件110与换热组件106之间，第二换向阀154包括第四阀口156、第五阀口158和第六阀口160；第四阀口156连通于第二换热管路114，第五阀口158连通于换热组件106，第三管路162连通于第六阀口160和第一管路102的出口端184。

这样，通过第二换向阀154即可控制介质的流向，进而为用户提供不同温度的介质。因此，通过第二换向阀154和第三管路162的配合，可极大程度上提升了热交换系统100的功能性，进而使得用户根据实际需要来控制热交换系统100的出水温度，更加便于用户使用。

具体地，如图19所示，在第四阀口156与第五阀口158相连通，且第六阀口160处于关闭状态时，经过对流换热的高温介质全部流向换热组件106，并在与换热组件106换热降温后排出热交换系统100。此时，热交换系统100可为用户提供温水(例如45℃)。

具体地，如图20所示，在第四阀口156与第六阀口160相连通，且第五阀口158处于关闭状态时，经过对流换热的高温介质全部直接流出热交换系统100，并且全部的高温介质并不与换热组件106换热降温。此时，此时，热交换系统100可为用户提供沸水(例如100℃)。

具体地，如图21所示，在第四阀口156同时与第五阀口158和第六阀口160相连通时，经过对流换热的一部分高温介质会从第五阀口158流向换热组件106，并与换热组件106换热降温，经过对流换热的一部分高温介质会从第六阀口160流向第一管路102，并不与换热组件106换热降温；而后，与换热组件106换热降温的介质以及不与换热组件106换热降温的介质混合后排出热交换系统100。此时，热交换系统100可为用户提供沸水(例如45℃到100℃之间)。

在上述任一实施例的基础上，进一步地，第一相变介质108可采用石蜡复合相变介质等。

在上述任一实施例的基础上，进一步地，第二相变介质170的相变温度在大于或等于37℃，并小于或等于50℃。这样，在第二相变介质170稳定处于液态，此时液态的第二相变介质170并不会发生相变反应。在热交换系统100使用过程中，第一相变介质108的温度升高并高于第二相变介质170的相变温度，此时液态的第二相变介质170发发生相变反向，并吸收第一相变介质108的热量，以保证第一相变介质108与高温介质持续发生相变反应。

在上述任一实施例的基础上，进一步地，第二相变介质170可采用二氯甲烷、乙醇等。

在上述任一实施例的基础上，进一步地，如图15所示，换热组件106还包括出水头176，出水头176设置在第一管路102的出口端184，用于介质流出。

本实用新型第十四个实施例提出了一种热交换系统100，包括如本实用新型第一方面任一实施例的热交换系统100。

本实用新型第二方面提供的用水设备，包括本实用新型第一方面任一实施例的热交换系统100。因此，具有上述热交换系统100的全部有益效果，在此不再详细论述。

具体地，本实用新型提出的用水设备可以为饮水机。更具体地，本实用新型提出的用水设备可以为直饮水机。

此外，如图15所示，用水设备还包括水箱174，水箱174连通于第一管路102的进口端182。

此外，如图15所示，用水设备还包括水泵172，水泵172设置在第一管路102上，并用于驱动介质流动。

下面，以第一管路102内的介质为水为例，对本实用新型提出的热交换系统100进行进一步的介质说明：

本实用新型提出的热交换系统100包括第一管路102、加热组件104、换热组件106和热交换组件110。其中，加热组件104在热交换组件110中第一换热管路112和第二换热管路114之间进行加热，水流需先经过热交换组件110的第一换热管路112，再经过加热组件104加热至沸腾，最后再次经过热交换组件110的第二换热管路114，利用新进入第一换热管路112的常温水与第二换热管路114内高温水进行对流换热。特别地，初次使用时水流不具备预升温条件，需流经加热组件104后，该热交换系统100才具备预热与降温双重功能。

在该实施例中，快速降温效果通过换热组件106和热交换组件110组合实现。其中，第一管路102内的水流必须先经过热交换组件110，再经过换热组件106。沸腾水与常温水温差较大，此时热交换组件110的降温效率较高；而换热组件106利用相变介质(第一相变介质108和第二相变介质170)相变温度恒定的特性，在低温差换热的效率较高。因此，换热组件106和热交换组件110组合可以提高热交换系统100的降温效率。

具体地，热交换组件110包括对向或顺向第一换热管路112和第二换热管路114，可以让第一换热管路112和第二换热管路114进行相互传热，使得热水降温，冷水预热，可以在实现开水降温的基础上，有效提高热能利用率。

具体地，换热组件106包括流道结构118、第一相变介质108和第一散热结构124。其中，换热流道可采用排式结构或管式换热结构，能够有效增加水流形成，延长换热时间，实现沸腾开水快速降温，最低可达40℃。第一相变介质108具有在恒定温度下快速吸收大量热能的特性，可以将高温热水的热量快速储存在第一相变介质108中；而第一相变介质108的温度不高于相变温度，进而保证换热过程的持续进行，直到热水温度与第一相变介质108的温度平衡为止；第一相变介质108可采用固液相变介质，相变温度在42℃到55℃之间，例如石蜡复合相变介质等。第一散热结构124为第一翅片或其他高功率散热结构，可以将第一相变介质108吸收的热量，通过自然对流或者外接第一风机的方式，逐步散热到环境中去，使得第一相变介质108恢复降温功能，进而继续工作。此外，第一相变介质108可采用汽液相变介质，相变温度40℃到60℃之间，例如二氯甲烷等。

具体地，该热交换系统100可以应用在非连续饮用水系统之中，利用第一相变介质108储热和环境散热的方式将开水快速降温。该热交换系统100具有降温过程不需额外耗能、结构简单、效率高、可重复使用等特点。此外，常温水通过进水处流过加热组件104可以实现沸腾杀菌；通过热交换组件110以及换热组件106，可以将沸腾的开水快速降温至适饮温度。

因此，本实用新型提出的热交换系统100可以实现短期内依靠第一相变介质108吸收高温介质大量热能，使得高温介质降至直饮温度，降温过程不需额外耗能、结构简单、效率高、可重复使用等特点。该热交换系统100具有结构简单、能耗低，具有绿色环保的特性。

该热交换系统100选择的加热和降温方式安全无毒，选用的降温材料广泛易得，价格较低。并且，可通过第一换热管路112内的低温介质可与第二管路152内的高温介质相接触，使得第一换热管路112内的低温介质在被加热组件104加热前存在一个预加热的过程，使得第二管路152内的高温介质在与换热组件106接触换热之前存在一个预降温的过程，提升对介质的加热的降温能力。

在该实施例中，进一步地，换热组件106还包括第二相变腔126以及位于第二相变腔126内的第二相变介质170。其中，第二相变介质170用于与第一相变介质108换热，使得第一相变介质108吸收的热量能够快速交换到第二相变介质170中，进而保证换热过程的持续进行，直到第一相变介质108温度与第二相变介质170平衡为止。

具体地，第二相变介质170采用汽液相变介质。汽液相变介质在相变过程中具有明显的体积膨胀，所以本实用新型提出热交换系统100还包含一个冷凝结构130以及用于冷凝结构130散热的第二散热结构138。其中，第二散热结构138可以将汽态的汽液相变介质吸收的热量，通过自然对流或者外接第二风机142等方式，逐步散热到环境中去，使得汽液相变介质恢复液态，从排液管路134返回第二相变腔126内，进而继续工作。

在该实施例中，进一步地，水箱174内的水流经热交换组件110的第一侧178的第一换热管路112，进入加热组件104，加热为沸水，流入热交换组件110的第二侧180的第二换热管路114，利用新进入的常温水，快速降温，降温后的水流入换热组件106，利用换热组件106将水快速降温至45℃左右。

特别地，热交换组件110的出水温度与体积大小有直接关联关系。热交换组件110采用水逆流换热，所以在相对的位置上，第一换热管路112内介质与第二换热管路114内介质的温度差ΔT基本一致。如图22，当ΔT越大时，换热效率越高，需要面积越小；当ΔT越小时，换热效率越低，需要面积越大。

如图22，假设第二换热管路114的出水口温度为需求温度B℃，第一换热管路112的进水口的温度为A℃。因为水在热交换组件110内先经过第一侧178的第一换热管路112，再经过第二侧180的第一换热管路112，所以第一侧178的水流量与第二侧180的水流量为1：1。根据能量守恒得出：A+B＝100+25即100-A＝B-25，所以当需要温度B越低时，ΔT＝B-25越低，所以需求的面积越大。

具体地，当需要出沸水时，利用第一换向阀144让水被加热后直接流出(如图17所示，第一换向阀144中第一阀口146与第三阀口150连通，第二阀口148关闭)。

具体地，当需要45℃水时，利用第一换向阀144和第二换向阀154让水加热后流经热交换组件110的第二换热管路114进行一次冷却，然后流经换热组件106进行二次冷却至45℃(如图16所示，第一换向阀144中第一阀口146与第二阀口148连通，第三阀口150关闭；如图19所示，第二换向阀154中第四阀口156与第五阀口158连通，第六阀口160关闭)。

具体地，当出水温度高于沸水单独通过热交换组件110的第二换热管路114时，利用第一换向阀144和第二换向阀154让一部分水煮沸后直接流出，一部分水经过热交换组件110的第二换热管路114流出。控制两个通路的时间，实现出介于沸水和高于沸水单独通过热交换组件110的第二换热管路114时温度的水(如图18所示，第一换向阀144中第一阀口146同时与第二阀口148和第三阀口150连通；如图20所示，第二换向阀154中第四阀口156与第六阀口160连通，第五阀口158关闭)。

具体地，当出水温度低于沸水单独通过热交换组件110的第二换热管路114时，利用第一换向阀144和第二换向阀154让一部分水经过热交换组件110的第二换热管路114直接流出，一部分热交换组件110的第二换热管路114后流过换热组件106。控制两个通路的时间，实现出介于45℃和低于单独通过热交换组件110的第二换热管路114时温度的水(如图16所示，第一换向阀144中第一阀口146与第二阀口148连通，第三阀口150关闭；如图21所示，第二换向阀154中第四阀口156同时与第五阀口158和第六阀口160连通)。

进一步地，在第一管路102的出水口设置有感温探头(图中未示出)，通过感温探头检测出水温度与设定温度是否一致，如果有不一致可对出水比例进行调整。

进一步地，第一管路102的出水口具有第一相变介质108的换热组件106，控温准确，所以抗外界影响能力强，当进水温度偏高或偏低时，单独使用热交换组件110会导致出水温度会出现偏差。但是第一相变介质108的熔点、沸点固定，即使热交换组件110的出水温度会出现偏差，出水温度也会再通过第一相变介质108得到修正。

具体实施例中，如图22所示，热交换组件110可采用水冷式冷热交换盒。其中，两块水冷式冷热交换盒分别作为第一侧178和第二侧180使用。具体地，使用两块水冷式冷热交换盒、以及在第一管路的末端使用换热组件106，控温准确，可以简化热交换系统100的控制部分；同时抗外界影响能力强，当进水温度偏高或偏低时，单独使用热交换组件110出水温度会出现偏差。但是第一相变介质108的熔点、沸点固定，即使热交换组件110的出水温度会出现偏差，第一管路102的出水温度也会再通过换热组件106的第一相变介质108得到修正。

在本实用新型的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，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；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实用新型中的具体含义。

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实用新型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。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种热交换系统，其特征在于，包括：

第一管路，用于供介质流通；

加热组件，用于为所述介质供热；

换热组件，相对所述加热组件靠近所述第一管路的出口端，所述换热组件包括第一相变介质，所述第一相变介质用于与所述介质换热；

热交换组件，所述热交换组件包括第一换热管路和第二换热管路，所述第一换热管路连通于所述第一管路的进口端和所述加热组件之间，第二换热管路连通于所述加热组件和所述换热组件之间，所述第一换热管路内的所述介质能够与所述第二换热管路内的所述介质换热。

2.根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，

所述第一换热管路的至少一部分与所述第二换热管路的至少一部分缠绕设置；和/或

所述第一换热管路的至少一部分与所述第二换热管路的至少一部分相接触。

3.根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，

所述第一换热管路的导流方向与所述第二换热管路的导流方向相反。

4.根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，所述热交换组件还包括：

热交换腔，所述热交换腔包括相对的第一侧和第二侧；

其中，所述第一换热管路位于所述第一侧，所述第二换热管路位于所述第二侧。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的热交换系统，其特征在于，所述换热组件还包括：

流道结构，与所述第一管路相连通，所述第一相变介质与所述流道结构相接触。

6.根据权利要求5所述的热交换系统，其特征在于，

所述流道结构的至少一部分呈弯曲状；或

所述流道结构包括至少两个第一直管段、以及连通于相邻两个所述第一直管段之间的第一转接头，相邻两个所述第一直管段的延伸方向不同。

7.根据权利要求5所述的热交换系统，其特征在于，所述换热组件还包括：

第一相变腔，所述第一相变介质设置于所述第一相变腔内。

8.根据权利要求7所述的热交换系统，其特征在于，

所述第一相变腔位于所述流道结构的至少一部分周侧；

所述换热组件还包括控制开关，所述控制开关设置于所述流道结构的进口端。

9.根据权利要求7所述的热交换系统，其特征在于，所述换热组件还包括：

第一散热结构，用于为所述第一相变介质散热。

10.根据权利要求9所述的热交换系统，其特征在于，所述散热结构包括：

第一风机，所述第一风机用于向所述第一相变腔送风；和/或

第一翅片，与所述第一相变腔相接触。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的热交换系统，其特征在于，

所述第一相变介质为固液相变介质或汽液相变介质；

所述第一相变介质的相变温度大于或等于37℃，并小于或等于50℃。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的热交换系统，其特征在于，所述换热组件还包括：

第二相变腔；

第二相变介质，设置于所述第二相变腔中，用于与所述第一相变介质换热。

13.根据权利要求12所述的热交换系统，其特征在于，所述第二相变介质为汽液相变介质，所述换热组件还包括：

冷凝结构；

进汽管路，连通于所述第二相变腔和所述冷凝结构；

排液管路，连通于所述冷凝结构和所述第二相变腔。

14.根据权利要求13所述的热交换系统，其特征在于，

所述冷凝结构包括冷凝管；

所述冷凝管的至少一部分呈弯曲状；或

所述冷凝管包括至少两个第二直管段、以及连通于相邻两个所述第二直管段之间的第二转接头，相邻两个所述第二直管段的延伸方向不同。

15.根据权利要求13所述的热交换系统，其特征在于，所述换热组件还包括：

第二散热结构，用于为所述冷凝结构散热。

16.根据权利要求15所述的热交换系统，其特征在于，所述第二散热结构包括：

第二翅片，与所述冷凝结构相连接；和/或

第二风机，用于为所述冷凝结构送风。

17.根据权利要求1至4中任一项所述的热交换系统，其特征在于，还包括：

第一换向阀，设置于所述加热组件与所述热交换组件之间，所述第一换向阀包括第一阀口、第二阀口和第三阀口，所述第一阀口连通于所述加热组件，所述第二阀口连通于所述第二换热管路；

第二管路，连通于所述第三阀口和所述第一管路的出口端。

18.根据权利要求1至4中任一项所述的热交换系统，其特征在于，还包括：

第二换向阀，设置于所述热交换组件与所述换热组件之间，所述第二换向阀包括第四阀口、第五阀口和第六阀口，所述第四阀口连通于所述第二换热管路，所述第五阀口连通于所述换热组件；

第三管路，连通于所述第六阀口和所述第一管路的出口端。

19.一种用水设备，其特征在于，包括：

如权利要求1至18中任一项所述的热交换系统。

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