CN217907344U - 步进式加热饮水设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及饮水机技术领域，公开一种步进式加热饮水设备，包括加热水箱、温水水箱、热交换器、自吸泵以及控制器，加热水箱的进水口与热交换器连接，加热水箱通过热交换器接入外部的待加热水体，加热水箱的出水口、热交换器、自吸泵和温水水箱的进水口顺次连接，加热水箱通过热交换器和自吸泵接通温水水箱，以将加热后水体输送至温水水箱，控制器根据加热水箱内部的水温对进入加热水箱的待加热水体进行步式加热。本实用新型通过步进式加热水体，实现速热供水，通过自吸泵和热交换器作用使加热水箱的水体进入温水水箱，加热后的水体进行热交换而温度下降，同时克服步进式加热的加热水箱没有压力差的缺陷。

Description

步进式加热饮水设备

技术领域

本实用新型涉及饮水机技术领域，尤其是一种步进式加热饮水设备。

背景技术

当前商用饮水机行业，特别是中小学校园节能温开水饮水机，温开水制水一般采用承压式加热胆先注满水后再加热至可饮用高温水，取水时开水从热胆输出经过热交换器迅速降温成温开水，热胆顶部出水的同时底部进水，出水依靠进水水源的压力推动；在出水的时候如果检测到热胆水温低于设定的“保温温度-保温回差”值，即启动保温加热；当出水温度值低于设定的出水温度时，停止进水，因为出水受进水控制，所以同时停止出水。

传统节能温开水机普遍存在以下问题：(1)因为加热内胆是完全密封水罐，加热时由于水温升高产生膨胀压力，在没有采取有效减压措施的情况下会导致内胆压力升得很高，从而造成内胆使用寿命降低并存在安全隐患。(2)为了防止内胆中的水沸腾产生高压，也为了防止因高温高压影响大幅缩短内胆寿命，一般设置的出水温度偏低，在92℃左右。(3)内胆加热时水上下对流，底部的生水会不断向顶部的流动，因而在边加热边出水时存在阴阳水现象。(4)因为热交换器等温开水管道的环境非常适合细菌滋生，所以长期使用时温开水会出现菌落总数超标现象，需要采取其它措施杀菌；(5)因出水靠水源压力推动，当水源压力大或内胆存在气体的时候，出水会出现急流喷溅现象，容易造成意外烫伤。(6)温开水温度不稳定，受环境温度的影响很大，夏天过热，冬天太凉。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种步进式加热饮水设备，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本实用新型提供一种步进式加热饮水设备，步进式加热饮水设备包括加热水箱、温水水箱、热交换器、自吸泵以及控制器；

加热水箱的进水口与热交换器连接，加热水箱通过热交换器接入外部的待加热水体，加热水箱的出水口、热交换器、自吸泵和温水水箱的进水口顺次连接，加热水箱通过热交换器和自吸泵接通温水水箱，以将加热后水体输送至温水水箱，控制器根据加热水箱内部的水温对进入加热水箱的待加热水体进行步式加热。

进一步，加热水箱配置有第一加热单元和第一温度检测单元，控制器分别电连接第一加热单元和第一温度检测单元。

进一步，加热水箱配置有第一水位检测单元、第二水位检测单元和热水出水嘴，第一水位检测单元的水平高度低于热水出水嘴的水平高度，第二水位检测单元的水平高度高于热水出水嘴的水平高度。

进一步，热交换器具有第一通道和第二通道，第一通道的进水口用于连接外部的待加热水体，第一通道的出水口连接加热水箱的进水口，第二通道的进水口连接加热水箱的出水口，第二通道的出水口、自吸泵和连接温水水箱的进水口顺次连接。

进一步，第一通道的进水口连接有单向阀，单向阀的进水口顺次连接稳流阀和进水阀，进水阀连接低压开关，单向阀的进水口还连接增量阀，进水阀的进水口增量阀的进水口分别用于接入外部的待加热水体。

进一步，第一通道包覆于第二通道外侧或者是第二通道包覆于第一通道外侧。

进一步，温水水箱配置有第二加热单元、第二温度检测单元和第三水位检测单元，控制器分别电连接第二加热单元、第二温度检测单元和第三水位检测单元。

进一步，加热水箱配置有第一排水口和排汽溢流口，温水水箱配置有第二排水口。

进一步，加热水箱的进水口配置于加热水箱的底部，加热水箱的进水口的出水方向与水平面相平行。

进一步，步进式加热饮水设备还包括制冷水箱，制冷水箱的进水口与温水水箱接通，制冷水箱与温水水箱的连接通路配置有抽水泵，制冷水箱配置有制冷器件。

本实用新型的有益效果：通过步进式加热水体，不需要对整个加热水箱内的水体进行加热到可饮用才能供水，实现了速热供水的要求，从加热水箱输出加热后的水体至温水水箱时，通过自吸泵和热交换器作用使加热水箱的水体进入温水水箱，加热后的水体进行热交换而温度下降，同时克服步进式加热的加热水箱没有压力差的缺陷。

附图说明

图1是第一个实施例提供的步进式加热饮水设备的结构示意图。

图2是一实施例提供的第一通道和第二通道的剖面结构示意图。

图3是一实施例提供的加热水箱的内部结构示意图。

图4是第二个实施例提供的步进式加热饮水设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清晰，下面将结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是不定量，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。另外，全文中出现的和/或，表示三个并列方案，例如，A和/或B表示A满足的方案、B满足的方案或者A和B同时满足的方案。

在本实用新型的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

如图1至图3所示，本实用新型实施例的步进式加热饮水设备包括加热水箱100、温水水箱200、热交换器300、自吸泵400以及控制器500。

加热水箱100的进水口与热交换器300连接，加热水箱100通过热交换器300接入外部的待加热水体，加热水箱100的出水口、热交换器300、自吸泵400和温水水箱200的进水口顺次连接，加热水箱100通过热交换器300和自吸泵400接通温水水箱200，以将加热后水体输送至温水水箱200，控制器500根据加热水箱100内部的水温对进入加热水箱100的待加热水体进行步式加热。

需要说明的是，当加热水箱100内的液位高度达到预设加热的液位高度时，开始启动加热，首次启动加热，该部分水被加热至设定温度后方可补进下一部分待加热水体，加水后该部分水再次被加热至设定温度后再次补进一部分待加热水体，如此循环，直至加热水箱100内的液位高度达到预设停止加热的液位高度，进入待机状态。该水体加热过程称为步进式加热。

本实施例中，控制器500控制加热水箱100对待加热水体进行步式加热。当加热水箱100开始工作后，首先对加热水箱100内部进行水位检测，如果检测到水体量不足，则通过热交换器300接入外部的待加热水体直至水体量达到可加热量，加热水箱100开始对其内部的水体进行加热并停止进水。当水温达到补水温度设定值(默认为88℃)时，控制器500控制加热水箱100再次通过热交换器300接入外部的待加热水体，加热水箱100内部的水温会随着待加热水体的进入缓慢下降，当水温降到低于“补水温度-出水回差(默认2℃)”时再次停止进水并保持持续加热。如此循环，加热水箱100水位不断上升，且水温始终保持在补水温度以上。当加热水箱100内的水位达到设定出水位置时，即可有达到出水温度要求的水供给，而不需要对整个加热水箱100内的水体进行加热到可饮用才能供水，实现了速热供水的要求。

本实施例中，由于加热水箱100与保温箱体之间没有压力差，从加热水箱100输出加热后的水体至温水水箱200时，加热水箱100的水体在自吸泵400的作用下先后经过热交换器300和自吸泵400进入温水水箱200，加热后的水体进入热交换器300后与待加热水体进行热交换，使进入到温水水箱200内的水体的温度下降。同时为了防止温水水箱200的水体反向流入加热水箱100，在输水管路上可以增加逆止阀，为了使自吸泵400和逆止阀免受高温的的影响，自吸泵400和逆止阀都安装在靠近温水水箱200的一端。

下面对本实用新型提供的步进式加热饮水设备的具体结构进行说明。

在一实施例中，加热水箱100配置有第一加热单元110和第一温度检测单元120，控制器500分别电连接第一加热单元110和第一温度检测单元120。

控制器500根据第一温度检测单元120检测加热水箱100内水体的温度信息控制第一加热单元110对加热水箱100内的水体进行加热。优选地，第一温度检测单元120为常开温控器(突跳温度为92℃)，控制器500触发第一加热单元110加热水体，在加热水箱100内水体的温度到达92℃时控制器500触发输水流程，将加热水箱100的内水体输送至温水水箱200，保证加热水箱100输出的开水温度在92℃左右。

进一步，加热水箱100配置有第一水位检测单元130、第二水位检测单元140和热水出水嘴150，第一水位检测单元130的水平高度低于热水出水嘴150的水平高度，第二水位检测单元140的水平高度高于热水出水嘴150的水平高度。

其中，第一水位检测单元130的高度对应最低加热水位，当加热水箱100内水位低于第一水位检测单元130的高度时，控制器500发出控制信号，使外部的待加热水体从热交换器300进入至加热水箱100，第二水位检测单元140的高度对应最高加热水位，当加热水箱100内水位不低于第二水位检测单元140的高度时，控制器500发出控制信号，停止步进式加热。

如图3所示，在一实施例中，热交换器300具有第一通道310和第二通道320，第一通道310的进水口用于连接外部的待加热水体，第一通道310的出水口连接加热水箱100的进水口，第二通道320的进水口连接加热水箱100的出水口，第二通道320的出水口、自吸泵400和连接温水水箱200的进水口顺次连接。

本实施例中，第一通道310包覆于第二通道320外侧或者是第二通道320包覆于第一通道310外侧。热交换器300由直径较大的外管套直径较小的内管盘绕组成，两端通过特殊专用的接头将外管(第一通道310或第二通道320)和内管(第二通道320或第一通道310)隔开并分别接出，外部的待加热水体流经第一通道310时以及加热水箱100中流出的加热后水体流经第二通道320时进行热能交换，加热后水体释放热能，温度迅速降低成35℃左右的温开水，待加热水体吸收热能，预热成80℃左右的热水，再送进加热水箱100进行加热。优选地，热交换器300内外管均采用食品级不锈钢304管，管长超过4米，热交换效率更高。

进一步，第一通道310的进水口连接有单向阀330，单向阀330的进水口顺次连接稳流阀340和进水阀350，进水阀350连接低压开关370，单向阀330的进水口还连接增量阀360，进水阀350的进水口增量阀360的进水口分别用于接入外部的待加热水体。

在一实施例中，温水水箱200配置有第二加热单元210、第二温度检测单元220和第三水位检测单元230，控制器500分别电连接第二加热单元210、第二温度检测单元220和第三水位检测单元230。

控制器500根据第二温度检测单元220检测温水水箱200内水体的温度信息控制第二加热单元210对温水水箱200内的水体进行加热。优选地，第二温度检测单元220为常开温控器(突跳温度为45℃)，控制器500触发第二加热单元210加热温水水箱200内的水体，在温水水箱200内水体的温度到达45℃时控制器500控制第二加热单元210停止加热，保证温水水箱200内的水温在45℃左右。

在一实施例中，加热水箱100配置有第一排水口160和排汽溢流口170，温水水箱200配置有第二排水口240。

在一实施例中，加热水箱100的进水口配置于加热水箱100的底部，加热水箱100的进水口的出水方向与水平面相平行。

加热水箱100的进水口的出水方向与水平面相平行的配置，水体向四面开口进入，具有进水柔和的效果，水位均匀渐进式上升，不会冲击到上层的开水层，因而进水不会造成处于加热水箱100上层的水体温度下降。

在一些实施例中，根据温水水箱200的容积不同在温水水箱200(侧面或底部)安装1-2个浸没式LED深紫外光灭菌器进行灭菌和抑菌，保证温水水箱200长期洁净无细菌。

如图4所示，在一实施例中，步进式加热饮水设备还包括制冷水箱600，制冷水箱600的进水口与温水水箱200接通，制冷水箱600与温水水箱200的连接通路配置有抽水泵610，制冷水箱600配置有制冷器件620。制冷水箱600从温水水箱200获取水体并进行制冷，获得温度更低的饮用水。

本实用新型提供的步进式加热饮水设备通过步进式加热水体，不需要对整个加热水箱100内的水体进行加热到可饮用才能供水，实现了速热供水的要求，从加热水箱100输出加热后的水体至温水水箱200时，通过自吸泵400和热交换器300作用使加热水箱100的水体进入温水水箱200，加热后的水体进行热交换而温度下降，同时克服步进式加热的加热水箱100没有压力差的缺陷。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种步进式加热饮水设备，其特征在于，所述步进式加热饮水设备包括加热水箱、温水水箱、热交换器、自吸泵以及控制器；

所述加热水箱的进水口与热交换器连接，所述加热水箱通过热交换器接入外部的待加热水体，所述加热水箱的出水口、热交换器、自吸泵和温水水箱的进水口顺次连接，所述加热水箱通过热交换器和自吸泵接通温水水箱，以将加热后水体输送至温水水箱，所述控制器根据加热水箱内部的水温对进入加热水箱的待加热水体进行步式加热。

2.根据权利要求1所述的步进式加热饮水设备，其特征在于，所述加热水箱配置有第一加热单元和第一温度检测单元，所述控制器分别电连接第一加热单元和第一温度检测单元。

3.根据权利要求1所述的步进式加热饮水设备，其特征在于，所述加热水箱配置有第一水位检测单元、第二水位检测单元和热水出水嘴，所述第一水位检测单元的水平高度低于热水出水嘴的水平高度，所述第二水位检测单元的水平高度高于热水出水嘴的水平高度。

4.根据权利要求1所述的步进式加热饮水设备，其特征在于，所述热交换器具有第一通道和第二通道，所述第一通道的进水口用于连接外部的待加热水体，所述第一通道的出水口连接加热水箱的进水口，所述第二通道的进水口连接加热水箱的出水口，所述第二通道的出水口、自吸泵和连接温水水箱的进水口顺次连接。

5.根据权利要求4所述的步进式加热饮水设备，其特征在于，所述第一通道的进水口连接有单向阀，所述单向阀的进水口顺次连接稳流阀和进水阀，所述进水阀连接低压开关，所述单向阀的进水口还连接增量阀，所述进水阀的进水口增量阀的进水口分别用于接入外部的待加热水体。

6.根据权利要求4所述的步进式加热饮水设备，其特征在于，所述第一通道包覆于第二通道外侧或者是所述第二通道包覆于第一通道外侧。

7.根据权利要求1所述的步进式加热饮水设备，其特征在于，所述温水水箱配置有第二加热单元、第二温度检测单元和第三水位检测单元，所述控制器分别电连接第二加热单元、第二温度检测单元和第三水位检测单元。

8.根据权利要求1所述的步进式加热饮水设备，其特征在于，所述加热水箱配置有第一排水口和排汽溢流口，所述温水水箱配置有第二排水口。

9.根据权利要求1所述的步进式加热饮水设备，其特征在于，所述加热水箱的进水口配置于加热水箱的底部，所述加热水箱的进水口的出水方向与水平面相平行。

10.根据权利要求1至9任一项所述的步进式加热饮水设备，其特征在于，所述步进式加热饮水设备还包括制冷水箱，所述制冷水箱的进水口与温水水箱接通，所述制冷水箱与温水水箱的连接通路配置有抽水泵，所述制冷水箱配置有制冷器件。

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