CN217659295U - 饮水设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及饮水设备技术领域，具体提供一种饮水设备及其控制方法，旨在解决现有具有供应温开水功能的饮水机无法根据用户需要供应所需温度的温开水的问题。为此目的，本实用新型的饮水设备包括壳体、设置在壳体内的储水箱、加热装置以及第一水泵，储水箱内具有储水腔，储水腔内设置有换热管，加热装置的进口通过第一连接管与储水腔连接，加热装置的出口与换热管的第一端连接，换热管的第二端与饮水设备的出水口连接，第一水泵能够驱动储水腔内的水流入加热装置，储水腔还配置有调节储水腔内的水位高度的水位调节机构，以便通过改变储水腔内的水位高度来改变换热管的有效换热面积。这样，能够通过改变储水腔内的水位高度来调节温开水的温度。

Description

饮水设备

技术领域

本实用新型涉及饮水设备技术领域，具体提供一种饮水设备。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，饮水机、净水机等饮水设备成了人们生活中的常备电器。人们健康饮水的意识也不断提高，人们日常生活中对白开水的饮用需求不断增加。而烧开后的水温度较高而无法立即饮用，需要等待一段时间温度下降至可饮用的温度之后用户才能饮用。

为了方便人们饮用白开水，出现了具有供应温开水功能的饮水机，在饮水机中设置管壳式换热器，常温水通过管壳式换热器的第一换热通道流入加热装置，水经加热装置加热后流入管壳式换热器的第二换热通道，第二换热通道内的开水与第一换热通道内的常温水进行热交换后，第一换热通道内的常温水温度升高，第二换热通道内的开水温度降低变成低温开水后供给用户。不过，在使用过程中，管壳式换热器的换热速度恒定，导致饮水机无法根据用户需要供应所需温度的温开水。

因此，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题，即，解决现有具有供应温开水功能的饮水机无法根据用户需要供应所需温度的温开水的问题。本实用新型提供了一种饮水设备，所述饮水设备包括壳体、设置在所述壳体内的储水箱、加热装置以及第一水泵，所述储水箱内具有储水腔，所述储水腔内设置有换热管，所述加热装置的进口通过第一连接管与所述储水腔连接，所述加热装置的出口与所述换热管的第一端连接，所述换热管的第二端与所述饮水设备的出水口连接，所述第一水泵能够驱动所述储水腔内的水流入所述加热装置，所述储水腔还配置有调节所述储水腔内的水位高度的水位调节机构，以便通过改变所述储水腔内的水位高度来改变所述换热管的有效换热面积。

在上述饮水设备的优选技术方案中，所述第一水泵设置在所述第一连接管上，所述加热装置的出口通过第二连接管连接至所述出水口，所述第二连接管和所述换热管分别配置有第一阀门和第二阀门，所述第一阀门和所述第二阀门与所述饮水设备的控制器连接。

在上述饮水设备的优选技术方案中，所述第一阀门和/或所述第二阀门的开度可调。

在上述饮水设备的优选技术方案中，所述第一水泵设置在所述第一连接管上，所述换热管的第二端连接至三通阀的进口，所述三通阀的出口连接至所述出水口，所述加热装置的出口通过第二连接管连接至所述三通阀的进口，所述三通阀与所述饮水设备的控制器连接。

在上述饮水设备的优选技术方案中，所述三通阀为比例调节阀。

在上述饮水设备的优选技术方案中，所述加热装置的出口通过第二连接管连接至所述出水口，所述第一水泵设置在所述换热管与所述加热装置的出口或者所述出水口之间，所述第二连接管上设置有第二水泵。

在上述饮水设备的优选技术方案中，所述换热管为沿竖直方向盘旋的螺旋状换热管。

在上述饮水设备的优选技术方案中，所述螺旋状换热管包括串联的第一螺旋状换热管和第二螺旋状换热管，所述第二螺旋状换热管套设在所述第一螺旋状换热管的外圈。

在上述饮水设备的优选技术方案中，所述出水口附近设置有温度传感器，所述温度传感器与所述饮水设备的控制器连接。

在上述饮水设备的优选技术方案中，所述水位调节机构包括暂存箱，所述暂存箱内具有暂存腔，所述暂存腔与所述储水腔之间设置有双向抽吸装置，所述双向抽吸装置能够驱动所述储水腔内的水流入所述暂存腔以及驱动所述暂存腔内的水流入所述储水腔。

在上述饮水设备的优选技术方案中，所述水位调节机构包括设置在所述储水箱内并且边缘与所述储水箱的内壁滑动密封连接的隔板以及驱动所述隔板移动的驱动装置，所述隔板与所述储水箱的壳体的一部分围成所述储水腔。

在采用上述技术方案的情况下，在第一水泵的驱动下，储水箱内的常温水经第一连接管流入加热装置被加热后变成高温开水(刚刚烧开的开水)，高温开水从加热装置的出口流出后流如换热管并通过换热管与储水箱内的常温水换热，高温开水在换热管内变成低温开水后从出水口流出。通过水位调节结构改变储水腔内的水位高度，能够改变储水腔内的常温水与换热管的外表面的接触面积，即改变了换热管的有效换热面积，从而改变换热管的换热效率，改变从出水口排出的温开水的温度，满足用户的不同需求，优化了用户的使用体验。

优选地，第一水泵设置在第一连接管上，加热装置的出口通过第二连接管连接至出水口，第二连接管和换热管分别配置有第一阀门和第二阀门，第一阀门和第二阀门与饮水设备的控制器连接。通过这样的设置，不仅能够向用户提供温开水，也能够将加热装置流出的高温开水通过第二连接管和出水口排出，向用户提供高温开水。

优选地，第一阀门和/或第二阀门的开度可调。通过这样的设置，能够使换热管排出的温开水与第二连接管排出的高温开水混合，能够进一步调节出水口的出水温度。通过控制第一阀门和/或第二阀门的开度来调节二者的混合比例，能够更加精细地调节饮水设备的出水口排出的温开水的温度。

优选地，第一水泵设置在第一连接管上，换热管的第二端连接至三通阀的进口，三通阀的出口连接至出水口，加热装置的出口通过第二连接管连接至三通阀的进口，三通阀与饮水设备的控制器连接。通过这样的设置，不仅能够向用户提供温开水，也能够将加热装置流出的高温开水通过第二连接管和出水口排出，向用户提供高温开水。

优选地，三通阀为比例调节阀。通过这样的设置，能够使换热管排出的温开水与第二连接管排出的高温开水混合，能够进一步调节出水口的出水温度。通过控制比例调节阀的开度来调节二者的混合比例，能够更加精细地调节饮水设备的出水口排出的温开水的温度。

优选地，加热装置的出口通过第二连接管连接至出水口，第一水泵设置在换热管与加热装置的出口或者出水口之间，第二连接管上设置有第二水泵。通过这样的设置，在第一水泵工作、第二水泵停止的状态下能够向用户提供高温开水；在第一水泵停止、第二水泵工作的状态下能够向用户提供温开水；在第一水泵和第二水泵均工作的状态下能够通过混合高温开水和低温开水来进一步调节出水口排出的温开水的温度，通过调节第一水泵和/或第二水泵的转速来调节二者的转速比，来调节高温开水和低温开水的混合比例。

优选地，换热管为沿竖直方向盘旋的螺旋状换热管。通过这样的设置，能够提高换热管的换热面积，提高换热效率。

优选地，出水口附近设置有温度传感器，温度传感器与饮水设备的控制器连接。通过这样的设置，控制器能够控制温度传感器检测出水口的出水温度，在对比出水温度与目标供水温度之后，控制器可以根据比较结果进一步调整第一水泵和第二水泵的转速比以便出水口的出水温度与目标供水温度的差值减小甚至相等。

附图说明

下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1是本实用新型第一种实施例的饮水机的结构示意图；

图2是本实用新型第一种实施例的饮水机内主要零件的连接结构示意图；

图3是本实用新型第二种实施例的饮水机内主要零件的连接结构示意图；

图4是本实用新型第三种实施例的饮水机内主要零件的连接结构示意图；

图5是本实用新型第四种实施例的饮水机内主要零件的连接结构示意图。

附图标记列表：

1、壳体；11、控制面板；111、控制按钮；112、显示屏；12、接水槽腔；121、杯托；2、储水箱；21、储水腔；22、隔板；23、直线电机；3、螺旋状换热管；4、加热装置；51、第一连接管；52、第二连接管；53、第三连接管；54、第四连接管；55、第五连接管；61、第一水泵；62、第二水泵；63、双向齿轮泵；71、第一阀门；72、第二阀门；73、比例调节阀；8、出水口；9、暂存箱；91、暂存腔。

具体实施方式

首先，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。例如，以下实施例中是结合饮水机来进行介绍的，但是这并不能对本实用新型的保护范围构成限制，本实用新型中的饮水设备也可以是净水机或者其他合适的饮水设备等。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示的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”、“第三”、“第四”、“第五”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“连接”应作广义理解，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，还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。

基于背景技术提到的现有具有供应温开水功能的饮水机无法根据用户需要供应所需温度的温开水的问题，本实用新型提供了一种饮水设备，饮水设备包括壳体、设置在壳体内的储水箱、加热装置以及第一水泵，储水箱内具有储水腔，储水腔内设置有换热管，加热装置的进口通过第一连接管与储水腔连接，加热装置的出口与换热管的第一端连接，换热管的第二端与饮水设备的出水口连接，第一水泵能够驱动储水腔内的水流入加热装置，储水腔还配置有调节储水腔内的水位高度的水位调节机构，以便通过改变储水腔内的水位高度来改变换热管的有效换热面积。通过水位调节结构改变储水腔内的水位高度，能够改变储水腔内的常温水与换热管的外表面的接触面积，即改变了换热管的有效换热面积，从而改变换热管的换热效率，改变从出水口排出的温开水的温度，满足用户的不同需求，优化了用户的使用体验。

下面参照图1至图5并结合饮水机来对本实用新型进行介绍。其中，图1是本实用新型第一种实施例的饮水机的结构示意图；图2是本实用新型第一种实施例的饮水机内主要零件的连接结构示意图；图3是本实用新型第二种实施例的饮水机内主要零件的连接结构示意图；图4是本实用新型第三种实施例的饮水机内主要零件的连接结构示意图；图5是本实用新型第四种实施例的饮水机内主要零件的连接结构示意图。

在本实用新型的第一种实施例中，如图1所示，饮水机包括壳体1，壳体1的前面板的上部设置有控制面板11，控制面板11上设置有三个控制按钮111以及一个显示屏112。壳体1的前面板位于控制面板11的下方位置设置有接水槽腔12，接水槽腔12的侧壁设置有出水口8，接水槽腔12的下部设置有杯托121。壳体1内设置有储水箱、加热装置以及第一水泵(图中未示出)。

如图2所示，储水箱2内具有储水腔21，储水腔21内设置有沿竖直方向盘旋的螺旋状换热管3。加热装置4的进口通过第一连接管51与储水腔21连接，第一水泵61设置在第一连接管51上，加热装置4的出口通过第二连接管52连接至出水口8，第二连接管52上设置有第一阀门71，加热装置4的出口通过第四连接管54连接至螺旋状换热管3的上端，螺旋状换热管3的下端通过第五连接管55连接至出水口8，第五连接管55上设置有第二阀门72。储水腔21还配置有调节储水腔21内的水位高度的水位调节机构。具体地，水位调节结构包括暂存箱9，暂存箱9内具有暂存腔91，暂存腔91与储水腔21之间连接有第三连接管53，第三连接管53上设置有双向齿轮泵63，能够驱动储水腔21内的水流入暂存腔91并且能够驱动暂存腔91内的水流入储水腔21。第一水泵61、双向齿轮泵63、加热装置4、第一阀门71以及第二阀门72均与饮水机的控制器连接(图中未示出)。

当用户通过控制面板11输入供应高温开水的指令时，饮水机的控制器控制第一水泵61工作，控制第一阀门71处于打开状态，第二阀门72处于关闭状态，使得第二连接管52与出水口8连通，第五连接管55与出水口8断开。在第一水泵61的作用下，储水腔21内的常温水经第一连接管51进入加热装置4内，水在加热装置4内被烧开并经第二连接管52流向出水口8而排出。

当用户通过控制面板11输入供应温开水以及温开水的温度的指令时，控制第一水泵61工作，控制第一阀门71和第二阀门72处于打开状态并且开度处于与输入的温开水的温度对应的开度，使得第二连接管52和第五连接管55均与出水口8连通，控制双向齿轮泵63工作使得储水腔21内的水位处于与输入的温开水的温度对应的水位高度。在第一水泵61的作用下，储水腔21内的常温水经第一连接管51进入加热装置4内，水在加热装置4内被烧开形成高温开水，高温开水的一部分经第二连接管52流向出水口8，高温开水的另一部分依次流经第四连接管54、螺旋状换热管3以及第五连接管55之后流向出水口8。在此过程中，流入螺旋状换热管3内的高温开水与储水腔21内的常温水热交换，螺旋状换热管3内的高温开水散失热量后成为低温开水流向出水口8，流向出水口8的低温开水与高温开水混合后形成温开水。

通过改变储水腔21内的水位高度，能够改变储水腔21内的常温水与螺旋状换热管3的外表面的接触面积，即改变了螺旋状换热管3的有效换热面积，从而改变螺旋状换热管3的换热效率，改变从出水口8排出的温开水的温度，满足用户的不同需求。通过控制第一阀门71和第二阀门72的开度来调节高温开水和低温开水的混合比例，能够更加精细地调节出水口8排出的温开水的温度。

需要说明的是，在制备温开水时，也可以控制第一阀门71关闭，第二阀门72打开。只不过，这样不再通过高温开水与低温开水混合来进一步调节出水温度。另外，第一阀门71和第二阀门72可以是电磁阀，也可以是电机驱动开闭的电控阀等。此外，暂存腔91与储水腔21之间可以将第三连接管53以及其上的双向齿轮泵63设置成其他双向抽吸装置，如暂存腔91与储水腔21之间设置两条并联的连接管，每条连接管上分别设置一个水泵(单向泵)，一个水泵用于将暂存腔91内的水抽入储水腔21内，另一个水泵用于将。储水腔21内的水抽入暂存腔91内。

在本实用新型的第二种实施例中，如图3所示，与第一种实施例不同的是，不再设置第一阀门71和第二阀门72，第二连接管52的下游端和第五连接管55的下游端分别与比例调节阀73的两个进口连接，比例调节阀73的出口与出水口8连接。在制备温开水时，通过调节比例调节阀73的开度来进一步调节从出水口8流出的温开水的温度。

在本实用新型的第三种实施例中，如图4所示，与第一种实施例不同的是，不再设置第一阀门71和第二阀门72，第一水泵61设置在第二连接管52上，第五连接管55上设置第二水泵62。需要说明的是，第二水泵62也可以设置在第四连接管54上。

当用户通过控制面板11输入供应高温开水的指令时，饮水机的控制器控制第一水泵61工作、第二水泵62停止工作。在第一水泵61的作用下，储水腔21内的常温水经第一连接管51进入加热装置4内，水在加热装置4内被烧开并经第二连接管52流向出水口8而排出。

当用户通过控制面板11输入供应温开水以及温开水的温度的指令时，控制第一水泵61和第二水泵62均工作。在第一水泵61和第二水泵62的作用下，储水腔21内的常温水经第一连接管51进入加热装置4内，水在加热装置4内被烧开形成高温开水，高温开水的一部分经第二连接管52流向出水口8，高温开水的另一部分依次流经第四连接管54、螺旋状换热管3以及第五连接管55之后流向出水口8。在此过程中，流入螺旋状换热管3内的高温开水与储水腔21内的常温水热交换，储水腔21内的高温开水散失热量后成为低温开水流向出水口8，流向出水口8的低温开水与高温开水混合后形成温开水。

通过调节第一水泵61和第二水泵62的转速比，能够改变第二连接管52和第五连接管55与出水口8的有效连通面积的比例，能够调节流向出水口8的低温开水与高温开水的比例，进一步调节混合后形成的温开水的温度，满足用户的不同需求。也就是说，通过调节储水腔21内的水位高度以及第一水泵61与第二水泵62的转速比，能够更加灵活精细地调节出水口8的出水温度，更大程度上满足用户的需求。

在本实用新型的第四种实施例中，如图5所示，与第一种实施例不同的是，水位调节机构包括设置在储水箱2内的隔板22，隔板22的边缘与储水箱2的内壁滑动密封连接，隔板22与储水箱2的壳体的一部分围成储水腔21，隔板22与储水箱2的壳体的另一部分围成的空间内设置有两个直线电机23，直线电机23的输出轴与隔板22连接。通过直线电机23能够驱动隔板22沿左右方向滑动，改变储水腔21的底面积，从而使储水腔21内的水位升高或者降低。

在一些可行的实施例中，可以将第一种实施例、第二种实施例、第三种实施例中的水位调节机构换成第四种实施例中的水位调节机构。

在另外一些可行的实施例中，将上述实施例中的第一阀门71和第二阀门72中的一个设置成开度可调节。通过调节该开度可调节的阀门，同样能够改变高温开水和低温开水的混合比例来进一步调节出水口8排出的温开水的温度。

在另外一些可行的实施例中，将上述实施例中的第一阀门71和第二阀门72设置成开度不可调节，即第一阀门71和第二阀门72只有打开和关闭两种状态。这样，能够向用户提供高温开水和温开水，只不过不能通过高温开水与低温开水混合来进一步调节温开水的温度。

在另外一些可行的实施例中，将上述实施例中的比例调节阀73替换成三通阀。这样，能够向用户提供高温开水和温开水，只不过不能通过高温开水与低温开水混合来进一步调节温开水的温度。

在另外一些可行的实施例中，将上述实施例中的第二连接管52去掉，加热装置4的出口依次连接第四连接管54、螺旋状换热管3、第五连接管55和出水口8。这样，能够向用户提供温开水，只不过不能通过高温开水与低温开水混合来进一步调节温开水的温度。

优选地，在上述各个实施例的基础上，出水口8附近设置有温度传感器，温度传感器与饮水机的控制器连接。例如，在图2中温度传感器可以设置在第二连接管52和第五连接管55的交点与出水口8之间的任意位置，在图3中温度传感器可以设置在出水口8与比例调节阀73的出口之间的任意位置。通过这样的设置，控制器能够控制温度传感器检测出水口8的出水温度(混合水的温度)，在对比出水温度与目标供水温度(用户设定的温开水的温度)之后，控制器可以根据比较结果进一步调整储水腔21内的水位高度以便出水口8的出水温度与目标供水温度的差值减小甚至相等。

还需要说明的是，上述各个实施例中螺旋状换热管3也可以替换成串联的第一螺旋状换热管和第二螺旋状换热管，第二螺旋状换热管套设在第一螺旋状换热管的外圈。这样，在储水腔21内的水位改变一定高度时，常温水与换热管的外表面的接触面积的改变量更大，提高了调节效率。另外，螺旋状换热管3也可以替换成竖直的换热直管。

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作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 (11)

1.一种饮水设备，其特征在于，所述饮水设备包括壳体、设置在所述壳体内的储水箱、加热装置以及第一水泵，所述储水箱内具有储水腔，所述储水腔内设置有换热管，

所述加热装置的进口通过第一连接管与所述储水腔连接，所述加热装置的出口与所述换热管的第一端连接，所述换热管的第二端与所述饮水设备的出水口连接，所述第一水泵能够驱动所述储水腔内的水流入所述加热装置，

所述储水腔还配置有调节所述储水腔内的水位高度的水位调节机构，以便通过改变所述储水腔内的水位高度来改变所述换热管的有效换热面积。

2.根据权利要求1所述的饮水设备，其特征在于，所述第一水泵设置在所述第一连接管上，所述加热装置的出口通过第二连接管连接至所述出水口，所述第二连接管和所述换热管分别配置有第一阀门和第二阀门，所述第一阀门和所述第二阀门与所述饮水设备的控制器连接。

3.根据权利要求2所述的饮水设备，其特征在于，所述第一阀门和/或所述第二阀门的开度可调。

4.根据权利要求1所述的饮水设备，其特征在于，所述第一水泵设置在所述第一连接管上，所述换热管的第二端连接至三通阀的进口，所述三通阀的出口连接至所述出水口，所述加热装置的出口通过第二连接管连接至所述三通阀的进口，所述三通阀与所述饮水设备的控制器连接。

5.根据权利要求4所述的饮水设备，其特征在于，所述三通阀为比例调节阀。

6.根据权利要求1所述的饮水设备，其特征在于，所述加热装置的出口通过第二连接管连接至所述出水口，所述第一水泵设置在所述换热管与所述加热装置的出口或者所述出水口之间，所述第二连接管上设置有第二水泵。

7.根据权利要求1所述的饮水设备，其特征在于，所述换热管为沿竖直方向盘旋的螺旋状换热管。

8.根据权利要求7所述的饮水设备，其特征在于，所述螺旋状换热管包括串联的第一螺旋状换热管和第二螺旋状换热管，所述第二螺旋状换热管套设在所述第一螺旋状换热管的外圈。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的饮水设备，其特征在于，所述出水口附近设置有温度传感器，所述温度传感器与所述饮水设备的控制器连接。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的饮水设备，其特征在于，所述水位调节机构包括暂存箱，所述暂存箱内具有暂存腔，所述暂存腔与所述储水腔之间设置有双向抽吸装置，所述双向抽吸装置能够驱动所述储水腔内的水流入所述暂存腔以及驱动所述暂存腔内的水流入所述储水腔。

11.根据权利要求1至8中任一项所述的饮水设备，其特征在于，所述水位调节机构包括设置在所述储水箱内并且边缘与所述储水箱的内壁滑动密封连接的隔板以及驱动所述隔板移动的驱动装置，所述隔板与所述储水箱的壳体的一部分围成所述储水腔。

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