CN218096628U - 一种热水补热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热水供应管路输水技术领域，具体为一种热水补热器，包括外壳体，所述外壳体内设有水道腔；所述水道腔进水端设有温度感应结构，出水端设有水加热器；所述水道腔的进水口处设置有流量传感器；所述水道腔的出水端安装有水道腔堵板，所述水道腔堵板上开设有出水口，所述出水口处安装有安装有流量伺服器。提供温度感应结构中记忆合金弹簧的设立，记忆合金弹簧温度感知快、感知变化量大、感温精度高。带动滑变电阻的变化，能同步反应并输出温度的变化情况，同步调节加热功率实现同步调节水温，恒温效果更为显著，实现了全天候随时打开水龙头就可以立即出热水的零冷水功能。

Description

一种热水补热器

技术领域

本实用新型涉及热水供应管路输水技术领域，具体为一种热水补热器。

背景技术

家庭的热水管路系统，各种热水设备到用水处的热水管里面大多数情况是冷水。打开阀门使用热水时需要排完这段冷水后，水龙头和花洒才出热水。距离短的需要几十秒，距离长的需要一百多秒，别墅等待的时间就更久了。所以需要一种辅助装置来实现零冷水的功能(零冷水就是打开水龙头立即出热水)，现有的能实现零冷水功能的辅助装置有两类：第一类是循环方式零冷水，第二类是直排方式零冷水；①循环方式零冷水--这种方式实现零冷水功能的产品有零冷水燃气热水器和零冷水燃气壁挂炉。要实现全天24小时随时打开水龙头即出热水，这类产品需要全天开启循环，这样非常浪费能源，这是此类产品的最大弊端；此方法还需要增加一个循环泵和一根回水管；此方法不适合太阳能热水器和集中供热的小区用户；②直排方式零冷水--这类产品适用所有热水设备，不需要循环泵和回水管，要实现全天24小时随时打开水龙头即出热水，也需要开启全体模式，也是非常浪费能源；以上这两类零冷水产品都不能做到不增加能源浪费的前提下全天24小时随时提供零冷水功能，在不计成本的情况下开启全体模式也不能提供恒温热水。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种热水补热器，以解决上述背景技术中所提到的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种热水补热器，包括外壳体，所述外壳体内设有水道腔；所述水道腔进水端设有温度感应结构，出水端设有水加热器；所述水道腔的进水口处设置有流量传感器；所述水道腔的出水端安装有水道腔堵板，所述水道腔堵板上开设有出水口，所述出水口处安装有安装有流量伺服器。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述水道腔包括依次连通的测温段、过渡段以及升温段，且测温段、过渡段以及升温段呈Z字型排布。

进一步，所述水加热器为设置于升温段内腔的电热管。

进一步，所述水加热器包括依次包覆于升温段外壁的绝缘层和厚膜加热电阻。

进一步，所述水加热器包括绝缘管、电磁感应加热线圈以及发热体；所述绝缘管和电磁感应加热线圈由内向外依次包覆于升温段外壁；所述发热体设置于升温段内腔且位于电磁感应加热线圈中心。

进一步，所述温度感应结构包括记忆合金弹簧、联动滑杆、卡环、复位弹簧、滑变电阻、水道腔密封板以及定位块；所述记忆合金弹簧设置于测温段内腔靠近进水口的一端；所述水道腔密封板密封装设于测温段正对记忆合金弹簧的管壁上；所述定位块装设于水道腔密封板外壁；所述联动滑杆一端与记忆合金弹簧相连，另一端依次贯穿水道腔密封板和定位块且与滑变电阻相连；所述卡环设置于联动滑杆外且位于定位块内，所述复位弹簧套设于联动滑杆外且弹性支撑卡环。

本实用新型的有益效果是：

1)测温无滞后：提供温度感应结构中记忆合金弹簧的设立，记忆合金弹簧温度感知快、感知变化量大、感温精度高。带动滑变电阻的变化，能同步反应并输出温度的变化情况，同步调节加热功率实现同步调节水温，恒温效果更为显著。

2)实现了不浪费能源的前提下全天24小时提供零冷水：使用热水前，不需要提前加热，因此不存在没使用热水时的热能损耗。使用热水时，在用水处及时将低于供热热水温度的水加热到供热热水温度，当供热热水温度的热水到达，补热器停止加热，使用热水设备提供的热水，实现了全天24小时提供零冷水。

3)解决储水式电热水器热水器、储水式太阳能热水器、储水式空气能热水器等设备，在使用热水时水箱里面进入冷水后水温下降，提供给用水点的不是恒温热水的问题。补热器可以对逐渐降温的热水补充热量，经过补热器后进入水龙头和花洒的热水是恒温热水。

4)传统的电热设备(电热水龙头、电热水器、即热小厨宝等)因电源功率的限制，电加热不能提供足够流量的热水，降低了使用热水的舒适性。本产品在前面几十秒，一百多秒的电加热过程同样没有提供足够流量的热水，但是，当供热设备的热水到达时，流量伺服器全部打开，使用的就是大流量的热水，满足了使用热水的舒适性。

附图说明

图1为本实用新型实施例整体结构示意图；

图2为本实用新型热水补热器的整体结构示意图；

图3为本实用新型实施例水加热器一种替代方式的结构示意图；

图4为本实用新型实施例水加热器另一种替代方式的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、外壳体，2、水道腔，201、测温段，202、过渡段，203、升温段，4、温度感应结构，401、记忆合金弹簧，402、联动滑杆，403、卡环，404、复位弹簧，405、滑变电阻，406、水道腔密封板，407、定位块，5、水加热器，501、电热管，502、绝缘层，503、厚膜加热电阻，504、绝缘管，505、电磁感应加热线圈，506、发热体，7、流量传感器，8、水道腔堵板，9、流量伺服器，10、控制器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语中“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，还可以是一体成型结构。对于本领域的普通技术人员，可以根据具体情况理解该类术语在本专利中的具体含义。

发明人考虑在用水处采用电加热方式，来解决背景技术中提出的问题，对此设计了一种热水补热器。

本实用新型设计目的是为了满足用水的时候，流过来的是冷水就启动电加热，是热水就关闭电加热，不用水时不工作。

如图1和图2所示，本实用设计的热水补热器，包括外壳体1，所述外壳体1内设有水道腔2；所述水道腔2进水端设有温度感应结构4，出水端设有水加热器5；所述水道腔2的进水口处设置有流量传感器7；所述水道腔2的出水端安装有水道腔堵板8，所述水道腔堵板8上开设有出水口，所述出水口处安装有安装有流量伺服器9。

所述水道腔2包括依次连通的测温段201、过渡段202以及升温段203，且测温段201、过渡段202以及升温段203呈Z字型排布。

需要说明的是，本实用设计的热水补热器主要应用于各种热水设备的终端用水处的热水管路上，因此安装过程中，通过水管将水流传感器的进水口接入热水管路；例如，本实施例中，终端用水设备为水龙头，热水补热器的出水口安装至水龙头的热水接口。

作为一种实施方式，所述水加热器5为设置于升温段203内腔的电热管501。

作为水加热器5的一种替代方式，如图3所示，所述水加热器5包括依次包覆于升温段203外壁的绝缘层502和厚膜加热电阻503，采用厚膜加热电阻503对升温段203内的水进行加热。

作为水加热器5的另一种替代方式，如图4所示，所述水加热器5包括绝缘管504、电磁感应加热线圈505以及发热体506，发热体506为金属圆柱体；所述绝缘管504和电磁感应加热线圈505由内向外依次包覆于升温段203外壁；所述发热体506设置于升温段203内腔且位于电磁感应加热线圈505中心，当电磁感应加热线圈505产生交变磁场会在发热体506内产生感应电流，从而导致发热体506发热，水流经过发热体506被加热，进而完成加热。

作为一种实施方式，所述温度感应结构4包括记忆合金弹簧401、联动滑杆402、卡环403、复位弹簧404、滑变电阻405、水道腔密封板406以及定位块407；所述记忆合金弹簧401设置于测温段201内腔靠近进水口的一端；所述水道腔密封板406密封装设于测温段201正对记忆合金弹簧401的管壁上；所述定位块407装设于水道腔密封板406外壁；所述联动滑杆402一端与记忆合金弹簧401相连，另一端依次贯穿水道腔密封板406和定位块407且与滑变电阻405相连；联动滑杆402穿过水道腔密封板406的位置设有密封圈，防止水流从该位置渗出，同时可以避免联动滑杆402摆动影响位移量。所述卡环403设置于联动滑杆402外且位于定位块407内，所述复位弹簧404套设于联动滑杆402外且弹性支撑卡环403，通过复位弹簧404推动卡环403，在联动滑杆402带动下给记忆合金弹簧401一个压力，让记忆合金弹簧40任何情况都能紧靠水道腔的进水口。

需要说明的是，外壳体1内还设有控制器10，所述流量传感器7、流量伺服器9、电热管501、滑变电阻405以及电磁线圈601的控制信号线和电源线均与控制器10连接；控制器10通过电源线与220V市电连接，控制器10接受流量传感器7的水流量大小信号和温度感应结构的滑变电阻405电阻变化信号后，根据水流量、进水温度、需要加热的温度计算加热需要的功率；如果需要功率大于设备最大功率，根据设备最大功率、进水温度、需要加热温度计算出水流量，再给流量伺服器信号控制为此流量。同时控制器10给电热管501提供最大加热功率。如果需要的功率小于设备最大功率，控制器10给电热管501提供合适的加热功率。

经过初步研究发现，现有的测温装置还存在一些问题需要解决：

现有的能够在这个环境中使用的测温装置(热电偶和热电阻温度传感器)对流过热电偶和热电阻温度传感器的水由20度左右的常温冷水转变为50度的热水，有8-9秒的滞后，由于温度传感器感应元件外面必须套一根金属管才能安装和使用，由于金属管传导需要时间，感应元件与金属管内壁之间的传导也需要时间，这样就滞后十几秒或者更长时间；在冷水结束，热水到达时，不能立即停止加热，有十几秒或者更长时间的将热水再次加热的情况，这样就产生了十几秒或更长时间的高温热水，这样的高温热水会烫伤人。在管道热水结束，后面是冷水的情况，又需要加热，又要滞后十几秒或者更长时间，冷水到达时，不能马上开始加热，就会有一段冷水流入水龙头或花洒，降低使用热水的舒适性。

本实用新型工作原理如下：

打开用水龙头出水，流量传感器7给控制器10传输水流信号，水流入水道腔2后，记忆合金弹簧401感受水温，立即产生形变，记忆合金弹簧401形变时带动联动滑杆402同步运动，因为联动滑杆402穿过水道腔密封板406和滑动变阻405的滑动端固定连接，所以滑动变阻405的阻值会发生变化；控制器10因为和滑动变阻405的接电端电连接，所以会接受到阻值变化，并将这些阻值变化转换为对应的水温值(记忆合金弹簧40的形变程度和水温成正比，此比值因为记忆合金弹簧401的材质变化会有不同的数值，所以在此不做限定)，所以控制器10会将记忆合金弹簧401的形变值转换为温度值，控制器10根据流量传感器7传递的水流量信号和记忆合金弹簧401变形转换的温度值信号，以及设定的加热温度，计算出加热功率(此功率为现有水温加热至所需要的的温度值的加热功率)，如果小于电热管501最大功率，控制器10向电热管501提供相应的加热功率加热升温段203的水，如果大于电热管501最大功率，根据设备最大功率、进水温度、需要加热温度计算出水流量，再给流量伺服器信号控制为此流量。同时控制器10给电热管501提供最大加热功率。直至记忆合金弹簧401检测到所需水温的水到达，此时控制器10停止向电热管501供电，并完全开放流量伺服器9的管道口径，水龙头的热水直接由热水管供给。实现用水龙头处零冷水的效果，以及小的加热功率也能使用大流量的热水。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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 (6)

1.一种热水补热器，其特征在于，包括外壳体(1)，所述外壳体(1)内设有水道腔(2)；所述水道腔(2)进水端设有温度感应结构(4)，出水端设有水加热器(5)；所述水道腔(2)的进水口处设置有流量传感器(7)；所述水道腔(2)的出水端安装有水道腔堵板(8)，所述水道腔堵板(8)上开设有出水口，所述出水口处安装有流量伺服器(9)。

2.根据权利要求1所述的热水补热器，其特征在于，所述水道腔(2)包括依次连通的测温段(201)、过渡段(202)以及升温段(203)，且测温段(201)、过渡段(202)以及升温段(203)呈Z字型排布。

3.根据权利要求2所述的热水补热器，其特征在于，所述水加热器(5)为设置于升温段(203)内腔的电热管(501)。

4.根据权利要求2所述的热水补热器，其特征在于，所述水加热器(5)包括依次包覆于升温段(203)外壁的绝缘层(502)和厚膜加热电阻(503)。

5.根据权利要求2所述的热水补热器，其特征在于，所述水加热器(5)包括绝缘管(504)、电磁感应加热线圈(505)以及发热体(506)；所述绝缘管(504)和电磁感应加热线圈(505)由内向外依次包覆于升温段(203)外壁；所述发热体(506)设置于升温段(203)内腔且位于电磁感应加热线圈(505)中心。

6.根据权利要求2所述的热水补热器，其特征在于，所述温度感应结构(4)包括记忆合金弹簧(401)、联动滑杆(402)、卡环(403)、复位弹簧(404)、滑变电阻(405)、水道腔密封板(406)以及定位块(407)；所述记忆合金弹簧(401)设置于测温段(201)内腔靠近进水口的一端；所述水道腔密封板(406)密封装设于测温段(201)正对记忆合金弹簧(401)的管壁上；所述定位块(407)装设于水道腔密封板(406)外壁；所述联动滑杆(402)一端与记忆合金弹簧(401)相连，另一端依次贯穿水道腔密封板(406)和定位块(407)且与滑变电阻(405)相连；所述卡环(403)设置于联动滑杆(402)外且位于定位块(407)内，所述复位弹簧(404)套设于联动滑杆(402)外且弹性支撑卡环(403)。

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