CN217686796U - 储热模块及具有其的净水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种储热模块及具有其的净水器。其中，储热模块包括：盒体，具有容纳腔，容纳腔中设置有储热介质；加热组件，设置在盒体上，能够为储热材料提供热量；换热盘管组件，设置在容纳腔中，储热介质能够与换热盘管组件接触，并能够将加热组件提供的热量向换热盘管组件内传递。本实用新型的技术方案有效地解决了现有技术中即热式净水龙头加热功率有限、热水流速慢导致用户接水等待时间较长的问题。

Description

储热模块及具有其的净水器

技术领域

本实用新型涉及净水设备技术领域，尤其涉及一种储热模块及具有其的净水器。

背景技术

随着人们生活水平的不断提升，人们对饮用水的品质要求也在不断提高，基于此，能够对水进行净化过滤的净水设备得到了广泛应用。例如，在家庭、办公室等场所，人们通常会在市政自来水的入水管路的出水端口加装一台净水设备，以滤除掉水中的杂质、余氯、病菌等有害物质，达到提升饮用水质量的目的。

市政自来水通常是凉水，温度较低，过滤水质的净水设备一般也没有加热功能。为了满足人们可以随时饮用热水的需求，市面上的部分净水设备配装了即热式净水龙头，即热式净水龙头具备对净水即时加热的能力，在人们需要热水时可以对净水进行加热。由于室内普遍使用的非空调插座功率限制最大电流为10A，整机功率只能做到最大2200W，根据能量守恒定律，单位时间能够加热的水量有限。目前市面上现有的即热式净水龙头工作时，即热出水流速一般只能达到400mL/min，即热出水流速较慢，导致用户接水等待时间长，用户体验不好。

实用新型内容

为解决现有技术中即热式净水龙头加热功率有限、热水流速慢导致用户接水等待时间较长的问题，本实用新型提供了一种储热模块及具有其的净水器。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，一方面，本实用新型提出了一种储热模块，包括：盒体，具有容纳腔，容纳腔中设置有储热介质；加热组件，设置在盒体上，能够为储热介质提供热量；换热盘管组件，设置在容纳腔中，储热介质能够与换热盘管组件接触，并能够将加热组件提供的热量向换热盘管组件内传递。

优选地，换热盘管组件包括多个第一直管、多个第二直管、多个第一连接管、多个第二连接管、进水管和出水管；每一个第一连接管的一端与一个第一直管的一端连通，另一端与一个第二直管的一端连通，每一个第二连接管的一端与一个第一直管的另一端连通，另一端与一个第二直管的另一端连通，使多个第一直管与多个第二直管形成加热水路，加热水路能够与储热介质接触以吸收热量；位于加热水路最上游的一个第一直管为进水连接管，进水连接管的一端为第一自由端，第一自由端与进水管连通；位于加热水路最下游的一个第二直管为出水连接管，出水连接管的一端为第二自由端，第二自由端与出水管连通。

优选地，多个第一直管的中心线位于第一平面内，多个第一直管的中心线相互平行；多个第二直管的中心线位于第二平面内，多个第二直管的中心线相互平行，第一平面和第二平面相互平行，第一直管的中心线与第二直管的中心线平行，使多个第一直管和多个第二直管相互交替地串联在一起形成螺旋状结构。

优选地，进水管的中心线与第一平面成夹角地设置，和/或，出水管的中心线与第一平面成夹角地设置。

优选地，进水管的中心线垂直于第一平面，出水管的中心线垂直于第一平面，盒体包括相对设置的两个底壁和设置在两个底壁之间的侧壁，两个底壁和侧壁包围形成容纳腔，至少一个底壁上设置有装配孔，进水管和出水管穿设在装配孔中。

优选地，第一直管与第二直管错位布置，使相邻两个第二直管之间的空隙与一个第一直管相对应，相邻两个第一直管之间的空隙与一个第二直管相对应。

优选地，换热盘管组件还包括第三连接管，第三连接管的一端与进水连接管连接，另一端与进水管连接，进水管的管径与第三连接管的管径不同，和/或，换热盘管组件还包括第四连接管，第四连接管的一端与出水连接管连接，另一端与出水管连接，出水管的管径与第四连接管的管径不同。

优选地，盒体包括相对设置的两个底壁和设置在两个底壁之间的侧壁，两个底壁和侧壁包围形成容纳腔，加热组件包括第一加热体和第二加热体，第一加热体和第二加热体分别设置在两个底壁上。

优选地，第一加热体和/或第二加热体为PTC加热器。

另一方面，本实用新型还提供了一种净水器，包括具备上述全部或部分技术特征的储热模块。

实施本实用新型的实施例，将具有如下有益效果：

采用了上述储热模块之后，加热组件能够对盒体内的储热介质加热，将热量储存在储热介质中，储热介质包裹在换热盘管组件上，当净水流经换热盘管组件时，储热介质就能够将热量通过换热盘管组件传递到净水中，使净水升温。这样，在用户有饮用热水的需求时，净水可以先在储热模块中预热，再在即热式净水龙头中加热到饮用温度，并提供给用户。由于净水在储热模块中预热提升了一定温度，降低了净水在即热式净水龙头中需要升高的温差，在加热功率固定的情况下，缩短了加热时间，从而降低了用户的等待时间，提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1示出了本实用新型的储热模块的一个实施例的分解结构示意图；

图2示出了图1的储热模块的换热盘管组件的结构示意图；

图3示出了图2的换热盘管组件在另一视角下的结构示意图；

图4示出了图2的换热盘管组件在另一视角下的结构示意图；以及

图5示出了图2的换热盘管组件在另一视角下的结构示意图。

图中包含以下附图标记：

10、盒体；11、顶板；12、底板；13、侧壁；20、换热盘管组件；21、第一直管；21n、进水连接管；22、第二直管；22n、出水连接管；23、第一连接管；24、第二连接管；25、进水管；26、出水管；27、第三连接管；28、第四连接管；31、第一加热体；32、第二加热体；40、定位结构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图5所示，本实施例的储热模块包括盒体10、换热盘管组件20以及加热组件。其中，如图1所示，盒体10具有容纳腔，容纳腔中设置有储热介质(图中未示出)。加热组件设置在盒体10上，能够为储热介质提供热量。换热盘管组件20设置在容纳腔中，储热介质能够与换热盘管组件20接触，并将加热组件提供的热量向换热盘管组件20内的流体传递。

采用了上述储热模块之后，加热组件能够对盒体10内的储热介质加热，将热量储存在储热介质中，储热介质与换热盘管组件20接触，当净水流经换热盘管组件20时，储热介质就能够将热量通过换热盘管组件20传递到净水中，使净水升温。这样，在用户有饮用热水的需求时，净水可以先在储热模块中预热，再在即热式净水龙头中加热到饮用温度，并提供给用户。由于净水在储热模块中预热提升了一定温度，降低了净水在即热式净水龙头中需要升高的温差，在加热功率固定的情况下，缩短了加热时间，从而降低了用户的等待时间，提高了用户体验。

具体的，如图1所示，本实施例的盒体10包括相对设置的顶板11和底板12以及设置在顶板11和底板12之间的侧壁13，顶板11和底板12形成两个底壁，与侧壁13包围形成容纳腔。本实施例的盒体10结构简单、易于生产实现。在具体生产装配时，可以先将底板12和侧壁13组合形成开放盒体，再将换热盘管组件20从开放方向置入盒体10中，最后将顶板11焊接在侧壁13的开放端，形成密封的容纳腔。密封的盒体10能够有效地防止储热介质溢出，保护净水设备的安全性，保证储热模块的使用寿命。

如图1所示，本实施例的加热组件包括第一加热体31和第二加热体32，第一加热体31和第二加热体32分别设置在顶板11和底板12上。第一加热体31和第二加热体32分别从盒体10的两侧对盒体10内的储热介质加热，增加传热面积、提高传热效率，并使热量传递得更均匀。

优选地，本实施例的第一加热体31和第二加热体32为PTC加热器。PTC加热器通常采用PTC陶瓷发热元件与铝管组成。该类型PTC发热体具有热阻小、换热效率高的优点，是一种自动恒温、省电的电加热器。突出特点在于安全性能上，任何应用情况下均不会产生如电热管类加热器的表面“发红”现象，从而引起烫伤，火灾等安全隐患。

优选地，本实施例的储热介质采用相变材料，相变材料具有在一定温度范围内改变其物理状态的能力。以固－液相变为例，在加热到熔化温度时，就产生从固态到液态的相变，熔化的过程中，相变材料吸收并储存大量的潜热；当相变材料冷却时，储存的热量在一定的温度范围内要散发到环境中去，进行从液态到固态的逆相变。在这两种相变过程中，所储存或释放的能量称为相变潜热。物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大。

在本实施例的储热模块中，在有热水的用水需求时，相变材料可以改变物理状态释放热量，对流经换热盘管组件20的净水加热；在没有热水的用水需求时，第一加热体31和第二加热体32可以对盒体10内的相变材料进行加热，使其吸收热量并保持在热量较高的物理状态下。

不同相变材料的物理性能不同，发生相变的温度不同，在不同的应用环境下，可根据具体的环境条件以及所需要的换热温度选用不同的相变材料。当相变材料为流体时，相变材料能够与换热盘管组件20充分接触，提高换热效率。

如图2至图5所示，本实施例的换热盘管组件20包括多个第一直管21、多个第二直管22、多个第一连接管23、多个第二连接管24、进水管25和出水管26。其中，每一个第一连接管23的一端与一个第一直管21的一端连通，另一端与一个第二直管22的一端连通，每一个第二连接管24的一端与一个第一直管21的另一端连通，另一端与一个第二直管22的另一端连通，使多个第一直管21与多个第二直管22形成加热水路，所述加热水路能够与所述储热介质接触以吸收热量。位于加热水路最上游的一个第一直管21为进水连接管21n，进水连接管21n的一端为第一自由端，第一自由端与进水管25连通，进水管25能够与换热盘管组件20的上游管路相连通。相似地，位于加热水路最下游的一个第二直管22为出水连接管22n，出水连接管22n的一端为第二自由端，第二自由端与出水管26连通，出水管26能够与换热盘管组件20的下游管路相连通。

上述结构使本实施例的换热盘管组件20具有一个加热水路，净水依次通过进水管25、第三连接管27和进水连接管21n进入换热盘管组件20并交替通过第一直管21和第二直管22，同时与储热介质换热持续升温。经过加热升温的净水再依次通过出水连接管22n、第四连接管28和出水管26流向换热盘管组件20下游管路(如即热式净水龙头)。上述结构形式的换热盘管组件20有效地增加了净水与储热介质之间的换热面积，以便净水与储热介质之间充分进行热交换，提高了换热效率。

具体地，在本实施例的换热盘管组件20中，各个第一直管21的中心线a位于第一平面内，各个第一直管21的中心线a相互平行；各个第二直管22的中心线b位于第二平面内，各个第二直管22的中心线b相互平行。并且第一平面和第二平面相互平行，第一直管21的中心线a与第二直管22的中心线b平行，使第一直管21和第二直管22相互交替地串联在一起形成螺旋状结构。

本实施例的换热盘管组件20大致呈扁平状的螺旋结构，在增加净水与储热介质之间的换热面积的同时，使换热盘管组件20结构紧凑，能够有效地减少储热模块的空间体积，便于储热模块的装配。

如图3和图5所示，本实施例的第一直管21与第二直管22错位布置，使相邻两个第二直管22之间的空隙与一个第一直管21相对应，同理，相邻两个第一直管21之间的空隙与一个第二直管22相对应。以第一连接管23为例，当第一连接管23的管径固定时，第一连接管23两端的第一直管21和第二直管22之间的距离受到第一连接管23弯折能力的限制，进而影响换热盘管组件20整体的厚度。本实施例的第一直管21和第二直管22的布置方式在横截面上形成等腰三角形，该布置方式能够使第一连接管23和第二连接管24倾斜布置，有效地降低了第一平面和第二平面之间的距离，从而降低换热盘管组件20整体的厚度，减少换热盘管组件20所占空间，有助于实现产品小型化。

如图2至图4所示，本实施例的进水管25的中心线e和出水管26的中心线f与第一平面成夹角地设置。这里的成夹角并不包含0°或180°的情况，进水管25和出水管26的布置方向与第一直管21和第二直管22的布置方向不一致有利于换热盘管组件20与盒体10的装配，提高换热盘管组件20的灵活性。

具体如图4所示，本实施例的进水管25的中心线e和出水管26的中心线f平行，进水管25的中心线e垂直于第一平面。底板12上设置有装配孔，进水管25和出水管26穿设在装配孔中。本实施例的进水管25和出水管26的方向与换热盘管组件20装配至盒体10的方向一致，在装配时可以先将进水管25和出水管26穿过装配孔，再将过水管部分置入盒体10中，即可完成换热盘管组件20的装配。

如图3所示，本实施例的换热盘管组件20还包括第三连接管27和第四连接管28，进水管25通过第三连接管27连接在进水连接管21n上，出水管26通过第四连接管28连接在出水连接管22n上。为兼顾换热盘管组件20的体积大小以及与上下游管路的连接适配性，本实施例的进水管25的管径与第三连接管27的管径不同，出水管26的管径与第四连接管28的管径不同。具体地，本实施例的第一直管21、第二直管22、第一连接管23、第二连接管24、第三连接管27以及第四连接管28均采用直径为5mm的不锈钢管，进水管25和出水管26的直径为6.35mm，第三连接管27与进水管25之间渐扩地设置，第四连接管28与出水管26之间渐扩地设置。直径较小的管路能够有效地缩减换热盘管组件20整体的厚度，管路尺寸保持一致有助于保持净水在换热盘管组件20中的流速和压力，直径较大的进水管25和出水管26便于与储热模块上下游连接。本实施例的6.35mm的进水管25和出水管26就能够快速地与二分快接头连接。

需要说明的是，上述具体尺寸仅是储热模块的一个具体实施例，在其他实施例中，换热盘管组件各部分的尺寸可以根据实际使用场景适应性地调整。

如图1所示，本实施例的储热模块还包括定位结构40，定位结构40设置在盒体10的容纳腔中，定位结构40的形状与第一直管21的轮廓及第二直管22的轮廓相适配，使换热盘管组件20能够稳定地居中位于盒体10中，便于更均匀地与相变材料进行热交换，并能够有效地防止换热盘管组件20在盒体10中晃动。

优选地，本实施例的盒体10、换热盘管组件20的材质为SUS304。SUS304不锈钢耐高温800℃，具有加工性能好，韧性高的特点，广泛使用于工业和家具装饰行业和食品医疗行业。

本实用新型还提供了一种净水器，根据本实施例的净水器(图中未示出)包括储热模块，储热模块为包含上述全部或部分技术整的储热模块。

应用本实施例的净水器，在用户有热水需求的情况下，净水能够在储热模块中预热提高一定温度，再在即热式净水龙头中加热到饮用温度，并提供给用户。由于净水在储热模块中预热提升了一定温度，降低了净水在即热式净水龙头中需要升高的温差，在加热功率固定的情况下，缩短了加热时间，从而降低了用户的等待时间，提高了用户体验。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种储热模块，其特征在于，包括：

盒体，具有容纳腔，所述容纳腔中设置有储热介质；

加热组件，设置在所述盒体上，能够为所述储热介质提供热量；

换热盘管组件，设置在所述容纳腔中，所述储热介质能够与所述换热盘管组件接触，并能够将所述加热组件提供的热量向所述换热盘管组件内传递。

2.根据权利要求1所述的一种储热模块，其特征在于，所述换热盘管组件包括多个第一直管、多个第二直管、多个第一连接管、多个第二连接管、进水管和出水管；

每一个第一连接管的一端与一个第一直管的一端连通，另一端与一个第二直管的一端连通，每一个第二连接管的一端与一个第一直管的另一端连通，另一端与一个第二直管的另一端连通，使多个第一直管与多个第二直管形成加热水路，所述加热水路能够与所述储热介质接触以吸收热量；

位于所述加热水路最上游的一个第一直管为进水连接管，所述进水连接管的一端为第一自由端，所述第一自由端与所述进水管连通；

位于所述加热水路最下游的一个第二直管为出水连接管，所述出水连接管的一端为第二自由端，所述第二自由端与所述出水管连通。

3.根据权利要求2所述的一种储热模块，其特征在于，多个所述第一直管的中心线位于第一平面内，多个所述第一直管的中心线相互平行；多个所述第二直管的中心线位于第二平面内，多个所述第二直管的中心线相互平行，所述第一平面和所述第二平面相互平行，所述第一直管的中心线与所述第二直管的中心线平行，使多个所述第一直管和多个所述第二直管相互交替地串联在一起形成螺旋状结构。

4.根据权利要求3所述的一种储热模块，其特征在于，所述进水管的中心线与所述第一平面成夹角地设置，和/或，所述出水管的中心线与所述第一平面成夹角地设置。

5.根据权利要求4所述的一种储热模块，其特征在于，所述进水管的中心线垂直于所述第一平面，所述出水管的中心线垂直于所述第一平面，所述盒体包括相对设置的两个底壁和设置在两个所述底壁之间的侧壁，两个所述底壁和所述侧壁包围形成所述容纳腔，至少一个所述底壁上设置有装配孔，所述进水管和所述出水管穿设在所述装配孔中。

6.根据权利要求2所述的一种储热模块，其特征在于，所述第一直管与所述第二直管错位布置，使相邻两个所述第二直管之间的空隙与一个所述第一直管相对应，相邻两个所述第一直管之间的空隙与一个所述第二直管相对应。

7.根据权利要求2所述的一种储热模块，其特征在于，所述换热盘管组件还包括第三连接管，所述第三连接管的一端与所述进水连接管连接，另一端与所述进水管连接，所述进水管的管径与所述第三连接管的管径不同，和/或，所述换热盘管组件还包括第四连接管，所述第四连接管的一端与所述出水连接管连接，另一端与所述出水管连接，所述出水管的管径与所述第四连接管的管径不同。

8.根据权利要求1所述的一种储热模块，其特征在于，所述盒体包括相对设置的两个底壁和设置在两个所述底壁之间的侧壁，两个所述底壁和所述侧壁包围形成所述容纳腔，所述加热组件包括第一加热体和第二加热体，所述第一加热体和所述第二加热体分别设置在两个所述底壁上。

9.根据权利要求8所述的一种储热模块，其特征在于，所述第一加热体和/或所述第二加热体为PTC加热器。

10.一种净水器，包括储热模块，其特征在于，所述储热模块为权利要求1至9中任意一项所述的储热模块。

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