CN216711637U - 净水机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于净水设备技术领域，具体提供一种净水机，旨在解决现有的净水机无法实现出水温度的精确控制，无法满足用户对低温水和沸腾水以及对即冷即热出水的需求的问题。为此目的，本实用新型通过在净水箱与出水口之间设置第一水泵和加热器，并在净水箱与加热器之间并联设置高温支路和中温支路，以及在净水箱与出水口之间设置低温支路，该高温支路中设置有蓄热器和第一开关阀，中温支路为旁通支路并且其中设置有第二开关阀，低温支路中设置有蓄冷器和第二水泵，保证了出水温度的精确度，增大了出水温度的调节范围，实现了即热即冷出水，并进一步提升了用户体验。

Description

净水机

技术领域

本实用新型属于净水设备技术领域，具体提供一种净水机。

背景技术

净水机也叫净水器，是按对水的使用要求对水质进行深度过滤、净化处理的水处理设备。

目前，市面上的净水机只能通过档位温控的方式来选择一些常用的水温段，因此，无法满足用户对出水温度的精确度要求。另外，净水机的出水温度大多在25℃至90℃，因此，无法满足用户对诸如0℃的低温水和100℃的沸腾水的需求；进一步地，净水机在出水时需要提前设置好出水温度，并且需要等待一段时间才能出水，因此，无法满足用户对即冷即热出水的需求，导致用户体验差。

相应地，本领域需要一种新的净水机来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题，即，解决现有的净水机无法满足用户对出水温度的精确度要求，无法满足用户对低温水和沸腾水以及对即冷即热出水的需求的问题。

本实用新型提供了一种净水机，包括净水箱、出水口以及依次设置在净水箱与出水口之间的第一水泵和加热器，该净水机还包括：并联设置在净水箱与加热器之间的高温支路和中温支路，以及设置在净水箱与出水口之间的低温支路，其中，高温支路中设置有蓄热器和第一开关阀，中温支路为旁通支路并且其中设置有第二开关阀，低温支路中设置有蓄冷器和第二水泵。

作为本实用新型提供的上述净水机的一种优选的技术方案，第一水泵设置在加热器与并联的高温支路和中温支路之间。

作为本实用新型提供的上述净水机的一种优选的技术方案，第一水泵设置在净水箱与并联的高温支路和中温支路之间。

作为本实用新型提供的上述净水机的一种优选的技术方案，第二水泵设置在蓄冷器与出水口之间。

作为本实用新型提供的上述净水机的一种优选的技术方案，蓄热器为热罐。

作为本实用新型提供的上述净水机的一种优选的技术方案，蓄冷器为冰胆。

作为本实用新型提供的上述净水机的一种优选的技术方案，第一开关阀为常闭电磁阀。

作为本实用新型提供的上述净水机的一种优选的技术方案，第二开关阀为常开电磁阀。

作为本实用新型提供的上述净水机的一种优选的技术方案，加热器为电加热体。

作为本实用新型提供的上述净水机的一种优选的技术方案，净水机还包括：控制器，该控制器能够控制加热器、第一水泵、第二水泵、第一开关阀和第二开关阀的开启和关闭。

本领域人员能够理解的是，在采用上述技术方案的情况下，本实用新型通过在净水箱与出水口之间设置第一水泵和加热器，并在净水箱与加热器之间并联设置高温支路和中温支路，以及在净水箱与出水口之间设置低温支路，该高温支路中设置有蓄热器和第一开关阀，中温支路为旁通支路并且其中设置有第二开关阀，低温支路中设置有蓄冷器和第二水泵，保证了出水温度的精确度，增大了出水温度的调节范围，实现了即热即冷出水，并进一步提升了用户体验。

附图说明

下面参照附图来详细描述本实用新型的净水机。在附图中，

图1是本实用新型实施例一的净水机的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二的净水机的结构示意图；

图3是本实用新型实施例三的净水机的结构示意图。

附图标记列表：

1-净水箱；11-高温支路；111-蓄热器；112-第一开关阀；113-温度传感器；12-中温支路；121-第二开关阀；13-低温支路；131-蓄冷器；132- 第二水泵；133-温度传感器；

2-出水口；

3-第一水泵；

4-加热器；

5-温度传感器。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，下面描述的实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了解决现有的净水机无法满足用户对出水温度的精确度要求，无法满足用户对低温水和沸腾水以及对即冷即热出水的需求的问题，本实施例提供了一种净水机。

图1是本实用新型实施例一的净水机的结构示意图。如图1所示，本实用新型的净水机包括净水箱1、出水口2以及依次设置在净水箱1与出水口2之间的第一水泵3和加热器4，该净水机还包括：并联设置在净水箱1与加热器4之间的高温支路11和中温支路12，以及设置在净水箱 1与出水口2之间的低温支路13，其中，高温支路11中设置有蓄热器111 和第一开关阀112，中温支路12为旁通支路并且该中温支路12中设置有第二开关阀121，低温支路13中设置有蓄冷器131和第二水泵132。

具体地，净水箱1的顶部通过进水管路与外部水源连接，净水箱1 的底部连接有一根供水管，使得从净水箱1流出的净水经由第一水泵3 和加热器4从出水口2流出，并且/或者，经由第二水泵132从出水口2 流出。

这里，第一水泵3和第二水泵132均为输送液体或使液体增压的机械，其将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等。优选地，在本实用新型实施例中，第一水泵3和第二水泵132均为抽水泵，第一水泵3设置在加热器4与并联的高温支路11和中温支路12之间，用于控制进入加热器4之前的净水的水流量；第二水泵132设置在蓄冷器131与出水口2之间，用于控制待从出水口2流出的净水的水流量，该水流量的变化在0.3L/min至2L/min的范围内。

进一步地，可以根据第一水泵3的第一占空比和第二水泵132的第二占空比来控制第一水泵3和第二水泵132的水流量，这里，第一水泵3 的第一占空比和第二水泵132的第二占空比可以根据经由蓄冷器131的净水的分水比例来确定，经由蓄冷器131的净水的分水比例可以根据热量守恒原理，并通过如下公式计算得到：

这里，Q1表示总的水流量，Q2表示经由蓄冷器的净水的水流量，T0表示经由蓄冷器的净水的温度，T1表示来自净水箱的净水或经由蓄热器的净水的温度，TS表示目标温度。

举例来说，假设目标温度TS为40℃，经由蓄冷器的净水的温度T0 为10℃，经由蓄热器的净水(即，热水)的温度T1为60℃，则根据上述公式，计算得到Q2/Q1的值为40，即，冷水的分水比例为40。由此可知，第一水泵的第一占空比为60％，第二水泵的第二占空比为40％，即，第一水泵按60％的占空比输出，第二水泵按40％的占空比输出。

通过调整第一水泵的转速，能够对进入加热器之前的净水的水流量进行控制，以对出水温度进行微调，因此，保证了相对恒定的出水温度。此外，通过调整第二水泵的转速，能够对待从出水口流出的净水的水流量进行控制，以对出水温度进行微调，因此，保证了相对恒定的出水温度。此外，通过基于热水温度、冷水温度和目标温度计算冷水的分水比例，能够快速且准确地确定冷水和热水的分水比例，进而确定第一水泵和第二水泵的占空比，因此，实现了出水温度的精确控制，保证了出水温度的准确，提升了用户体验。

加热器4是一种加热设备，用于对流动的液态、气态介质的升温、保温、加热。当加热介质在压力作用下通过加热器加热腔，采用流体热力学原理均匀地带走电热元件工作中所产生的巨大热量，使被加热介质温度达到用户工艺要求。加热器4可以包括但不限于电加热器、空气加热器、导热油加热器等。优选地，在本实用新型实施例中，加热器4为电加热体，其可以根据实际需要开启或关闭。

此外，加热器4决定了最终的出水温度。具体地，可以通过公式(1) 确定影响出水温度的因素：

C*M*ΔT＝P*t (1)，

其中，C为比热容常量，M为流过加热器4的净水的质量，ΔT为目标温度与净水在进入加热器4之前的进水温度之间的温度差，P为加热器4的功率，t为加热器4的运行时间。这里，加热器4的功率在700W至2100W 的范围内。

进一步地，由于净水的质量M为净水的水流量L与加热器4的运行时间的乘积，即，M＝L*t(2)，因此，将公式(2)代入到公式(1)中，可以得到：

由上述公式(3)可以看出，在加热器4的功率和净水在进入加热器4之前的进水温度确定的情况下，出水温度仅与净水的水流量有关。

高温支路11是指高于常温的净水流经的通路，高温支路11中设置有蓄热器111和第一开关阀112，蓄热器111用于存储来自净水箱1的净水，并对所存储的净水进行加热；第一开关阀112用于控制流经高温支路11 的净水。这里，高于常温的净水是指净水的温度在75℃至100℃的范围内，即，大于75℃且小于或等于100℃。

蓄热器111也叫蒸汽蓄热器，是一种以水为的储热介质的蒸汽容器，是提高蒸汽使用可靠性和经济性的一种高效节能减排设备。蓄热器111 可以分为蒸汽蓄热器和给水蓄热器，蒸汽蓄热器是一种变压式蓄热器，给水蓄热器是一种定压式蓄热器。优选地，在本实用新型实施例中，蓄热器111为热罐。

开关阀是起截止作用的开关，通过控制阀开度的大小来控制流体的流量。优选地，在本实用新型实施例中，第一开关阀112为常闭电磁阀。这里，常闭电磁阀适用于以蒸汽为热介质，进行温度自动控制的执行机构，常闭电磁阀可以对蒸汽加热器、散热器、干燥器等蒸汽设备及各类温度自控仪、蒸汽定型机、蒸汽机、蒸汽回潮机等成套设备的锅炉蒸汽管道进行二位式自动控制和远程控制。

中温支路12是指常温的净水流经的通路，中温支路12中设置有第二开关阀121，用于控制流经中温支路12的净水。这里，常温的净水是指净水的温度在25℃至75℃的范围内，即，大于25℃且小于或等于75℃。优选地，在本实用新型实施例中，中温支路12为旁通支路，即，只有第二开关阀121的通路；第二开关阀121为常开电磁阀。这里，常开电磁阀是一款电磁阀，其特点为线圈通电时电磁阀关闭，线圈断电后电磁阀开启，管路中的电磁阀长期开启，偶尔关闭的时候应该选用常开型。需要说明的是，常温的净水进一步包括温度在25℃至60℃的范围内(即，大于25℃且小于或等于60℃)的净水和温度在25℃至60℃的范围内(即，大于60℃且小于或等于75℃)的净水。

低温支路13是指低于常温的净水流经的通路，低温支路13中设置有蓄冷器131和第二水泵132，蓄冷器131用于存储来自净水箱1的净水，并对所存储的净水进行降温；第二水泵132用于控制流经低温支路13的净水。这里，低于常温的净水是指净水的温度在0℃至25℃的范围内，即，大于或等于0℃且小于或等于25℃。需要说明的是，低于常温的净水进一步包括接近冰水温度的净水，该净水的温度在0℃至5℃的范围内，即，大于或等于0℃且小于或等于5℃；以及高于冰水温度但低于常温的净水，该净水的温度在5℃至25℃的范围内，即，大于5℃且小于或等于 25℃。

蓄冷器131也叫再生式换热器，是一种回热式热交换器，在回热式换热器中流体进行周期性交变流动，冷热流体交替与换热器中的蓄冷介质进行换热。在低温循环中，蓄冷器131通过热量的交换，达到积蓄冷量的目的。优选地，在本实用新型实施例中，蓄冷器131为冰胆，第二水泵132为常闭电磁阀。

本实用新型实施例提供的净水机，通过采用高温支路、低温支路和中温支路并联设置的方式，能够根据出水温度，选择不同的开关阀来控制不同的支路出水，因此，满足了用户对出水温度的精确度要求和对即冷即热出水的需求，增大了出水温度的调节范围，提高了净水机的出水速度，并进一步提升了用户体验。

在一些实施例中，蓄热器111中设置有温度传感器113，用于检测蓄热器111内的净水的温度；蓄冷器131中设置有温度传感器133，用于检测蓄冷器131内的净水的温度。优选地，在本实用新型实施例中，可以在并联的两个支路(即，高温支路11和中温支路12)与加热器4之间设置温度传感器5，用于对待进入加热器4的净水的温度进行检测，以确定是否需要开启加热器4。这里，温度传感器5可以是具有负温度系数 (Negative TemperatureCoefficient，NTC)的传感器，即，NTC温度传感器，用于测温、控温、温度补偿等。NTC是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料。通过使用温度传感器，能够快速且准确地检测净水的温度，并基于净水的温度确定是否开启加热器，因此，提高了加热器的使用寿命，提升了净水机的性能。

需要说明的是，第一水泵3、第二水泵132、第一开关阀112、第二开关阀121、温度传感器5、温度传感器113和温度传感器133的具体类型、数量、位置和组合可以根据应用场景的实际需求进行调整，本实用新型实施例对此不作限制。

在一些实施例中，净水机还包括：控制器，该控制器能够控制所述加热器、所述第一水泵、所述第二水泵、所述第一开关阀和所述第二开关阀的开启和关闭。

下面，参照图1并结合具体应用场景，对本实用新型实施例提供的净水机的工作原理进行详细说明。

当净水机首次开机使用时，净水箱1通过与其顶部连接的进水管进水，并通过与其底部连接的供水管出水，使得从净水箱1流出的25℃的净水经由第一水泵3和加热器4从出水口2流出，并且/或者，经由第二水泵132从出水口2流出。进一步地，净水机包括并联设置在净水箱1 与加热器4之间的高温支路11和中温支路12，以及设置在净水箱1与出水口2之间的低温支路13。设置在高温支路11中的蓄热器111对来自净水箱1的净水进行加热，并将其内的净水的温度保持在大于60℃且小于或等于75℃的范围内。设置在低温支路12中的蓄冷器121对来自净水箱 1的净水进行降温，并将其内的净水的温度保持在大于或等于0℃且小于或等于5℃的范围内。

当用户想要诸如40℃的净水时，净水机的控制器打开第一开关阀112 并关闭第二开关阀121，开启第一水泵3和第二水泵132，关闭加热器4，使得来自净水箱1的净水经由蓄热器111流过加热器4与来自净水箱1 的净水经由蓄冷器131在出水口2处进行混合，并在混合后从出水口2 流出。通过将蓄热器和蓄冷器配合使用，能够使从蓄热器流出的净水与从蓄冷器流出的净水在出水口处混合，以满足用户对常温水的需求，因此，提高了出水温度的精确度，保证了出水温度的准确，并进一步提升了用户体验。

当用户想要诸如70℃的净水时，控制器打开第一开关阀112并关闭第二开关阀121，开启第一水泵3，关闭加热器4和第二水泵132，使得来自净水箱1的净水经由蓄热器111流过加热器4从出水口2流出。通过仅从蓄热器，能够满足用户对高于常温且低于高温的出水温度的需求，因此，节省了在出水口处混水的时间，提高了净水机的出水速度，避免了其它硬件的频繁使用，延长了其它硬件的使用寿命，并进一步提升了净水机的性能。

当用户想要诸如100℃的净水时，控制器打开第一开关阀112并关闭第二开关阀121，开启第一水泵3和加热器4，关闭第二水泵132，使得来自净水箱1的净水经由蓄热器111流向加热器4并在被加热器4进一步加热后从出水口2流出。通过将蓄热器和加热器配合使用，能够满足用户对高温水甚至是沸腾水的需求，因此，提高了出水温度的调节上限，增大了出水温度的调节范围，提高了净水机的出水速度。

当用户想要诸如20℃的净水时，控制器打开第二开关阀121并关闭第一开关阀112，同时开启第一水泵3和第二水泵132，并关闭加热器4，使得从净水箱1流出的净水经旁通支路12流过加热器4与来自净水箱1 的净水经由蓄冷器131降温后在出水口2处进行混合，并在混合后从出水口2流出。通过将从蓄冷器流出的净水与从净水箱流出的净水进行混合，能够满足用户对低温水的需求，因此，提高了出水温度的精确度和调节下限，保证了出水温度的准确，增大了出水温度的调节范围，并进一步提升了用户体验。

当用户想要诸如0℃的净水时，控制器关闭第一开关阀112、第二开关阀121、第一水泵3和加热器4，开启第二水泵132，使得来自净水箱 1的净水经由蓄冷器131直接从出水口2流出。通过仅使用蓄冷器，能够满足用户对低温水甚至是冰水的需求，因此，提高了出水温度的调节下限和出水速度，节省了在出水口处混水的时间，避免了其它硬件的频繁使用，延长了其它硬件的使用寿命，并进一步提升了净水机的性能。

图2是本实用新型实施例二的净水机的结构示意图。如图2所示，本实用新型实施例与实施例一的不同之处在于，图2是将图1所示的第一水泵3设置在净水箱1与并联的高温支路11和中温支路12之间。

具体地，水泵3可以设置在净水箱1与并联的两个支路(即，高温支路11和中温支路12)之间，用于根据用户的净水需求，通过调整第一水泵3的转速来控制从净水箱流出的净水的水流量，因此，避免了净水资源的浪费，提高了净水机的出水速度，并进一步提升了用户体验。

图3是本实用新型实施例三的净水机的结构示意图。如图3所示，本实用新型实施例与实施例一的不同之处在于，图3是在图1所示的加热器4与出水口2之间增设了温度传感器5’。

具体地，温度传感器5’可以设置在加热器4与出水口2之间，用于检测从加热器4流出的净水的温度。通过将检测到的净水温度与用户想要的出水温度进行比较，能够根据用户想要的出水温度及时对检测到的净水温度进行调整，因此，保证了出水温度的准确，提升了用户体验。

当然，上述可以替换的实施方式之间、以及可以替换的实施方式和优选的实施方式之间还可以交叉配合使用，从而组合出新的实施方式以适用于更加具体的应用场景。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本实用新型的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种净水机，包括净水箱、出水口以及依次设置在所述净水箱与所述出水口之间的第一水泵和加热器，其特征在于，所述净水机还包括：

并联设置在所述净水箱与所述加热器之间的高温支路和中温支路，以及设置在所述净水箱与所述出水口之间的低温支路，其中，所述高温支路中设置有蓄热器和第一开关阀，所述中温支路为旁通支路并且其中设置有第二开关阀，所述低温支路中设置有蓄冷器和第二水泵。

2.根据权利要求1所述的净水机，其特征在于，所述第一水泵设置在所述加热器与并联的所述高温支路和所述中温支路之间。

3.根据权利要求1所述的净水机，其特征在于，所述第一水泵设置在所述净水箱与并联的所述高温支路和所述中温支路之间。

4.根据权利要求1所述的净水机，其特征在于，所述第二水泵设置在所述蓄冷器与所述出水口之间。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的净水机，其特征在于，所述蓄热器为热罐。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的净水机，其特征在于，所述蓄冷器为冰胆。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的净水机，其特征在于，所述第一开关阀为常闭电磁阀。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的净水机，其特征在于，所述第二开关阀为常开电磁阀。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的净水机，其特征在于，所述加热器为电加热体。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的净水机，其特征在于，所述净水机还包括：

控制器，所述控制器能够控制所述加热器、所述第一水泵、所述第二水泵、所述第一开关阀和所述第二开关阀的开启和关闭。

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