CN218329417U - 热交换结构及饮水设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种热交换结构及饮水设备，包括壳体组件、散热组件及制冷芯片，所述壳体组件包括壳体、换热管及导热介质，所述换热管设置在所述壳体内，所述换热管与所述壳体的内壁面间隔设置形成换热腔，所述换热管的一端贯穿出所述壳体形成第一进水口，所述换热管的另一端贯穿出所述壳体形成第一出水口，所述导热介质填充在所述换热腔中；所述散热组件设置在所述壳体组件上；所述制冷芯片的一端穿进所述壳体内与所述导热介质电连接，所述制冷芯片的另一端与所述散热组件电连接。运用本技术方案不需要设置多层金属管道来进行热交换，也避免了设置很长管道来进行热交换，从而解决了现有技术中热交换结构的成本高、流道长的技术问题。

Description

热交换结构及饮水设备

技术领域

本实用新型涉及饮水设备的技术领域，尤其涉及一种热交换结构及饮水设备。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们越来越关注饮水方便，家用的即热饮水设备越来越丰富。其中，饮水设备能够先将水加热成开水，再使用热交换结构来对开水进行降温得到凉白开，从而满足用户饮用凉白开的需求。现有技术中的热交换结构一般设置成很长的冷却管道或多层金属冷却管道，因而出现成本较高，流道较长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种热交换结构及饮水设备，以解决现有技术中热交换结构的成本高、流道长的技术问题。

第一方面，本实用新型提供了一种热交换结构，所述热交换结构包括：

壳体组件，所述壳体组件包括壳体、换热管以及导热介质，所述换热管设置在所述壳体内，所述换热管与所述壳体的内壁面间隔设置形成换热腔，所述换热管的一端贯穿出所述壳体形成第一进水口，所述换热管的另一端贯穿出所述壳体形成第一出水口，所述导热介质填充在所述换热腔中；

散热组件，所述散热组件设置在所述壳体组件上；

制冷芯片，所述制冷芯片的一端穿进所述壳体内与所述导热介质电连接，所述制冷芯片的另一端与所述散热组件电连接。

作为本实用新型的一个实施例，所述散热组件包括散热块，所述散热块包括底板部和由所述底板部凸起形成的多个散热筋，所述底板部设置在所述壳体上，多个所述散热筋间隔排列；其中，所述制冷芯片的另一端与所述底板部电连接。

作为本实用新型的一个实施例，相邻两所述散热筋之间的距离沿其凸起方向逐渐增大。

作为本实用新型的一个实施例，所述散热组件还包括散热风扇，所述散热风扇设置在所述散热筋上。

作为本实用新型的一个实施例，所述壳体和/或所述底板部形成有限位槽，所述制冷芯片设置在所述限位槽内。

作为本实用新型的一个实施例，所述换热管呈螺旋结构。

作为本实用新型的一个实施例，所述导热介质为水；所述壳体贯穿形成有第二进水口和第二出水口，且所述第二进水口、所述第二出水口均与所述换热腔连通。

作为本实用新型的一个实施例，所述第二进水口和所述第二出水口分别由所述壳体的相对两壳壁贯穿形成。

第二方面，本实用新型提供了一种饮水设备，所述饮水设备包括储水结构、加热结构、如第一方面所述的热交换结构以及出水嘴；

所述加热结构的进口端与所述储水结构连通，所述加热结构的出口端与所述热交换结构的第一进水口连通，所述热交换结构的第一出水口与所述出水嘴连通。

作为本实用新型的一个实施例，所述壳体组件包括壳体和换热管，所述换热管设置在所述壳体内，所述换热管的一端贯穿出所述壳体形成所述第一进水口，所述换热管的另一端贯穿出所述壳体形成所述第一出水口；

所述壳体的内壁与所述换热管形成换热腔，所述壳体贯穿形成有第二进水口和第二出水口，且所述第二进水口、所述第二出水口均与所述换热腔道连通；

其中，所述第二进水口与所述储水结构连通，所述第二出水口与所述加热结构的进口端连通。

实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：

在本实用新型中，通过第一进水口将热水引进换热管内，热水的热量传递到换热管外的导热介质上；同时，制冷芯片的一端与导热介质电连接，制冷芯片的另一端与壳体外的散热组件电连接，因此，制冷芯片可吸收导热介质的热量，释放到壳体外的散热组件上，散热组件再通过自身的散热能力进行散热，从而实现对热水的降温，降温后的水从第一出水口流出。运用本技术方案不需要设置多层金属管道来进行热交换，也避免了设置很长管道来进行热交换，从而解决了现有技术中热交换结构的成本高、流道长的技术问题。

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。

图1为本实用新型一实施例中饮水设备的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中热交换结构的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中热交换结构的分解结构示意图；

图4为本实用新型一实施例中热交换结构的剖面图。

其中：100、饮水设备；10、热交换结构；11、壳体组件；101、换热腔；111、壳体；1111、第二进水口；1112、第二出水口；1113、第一连接管部；1114、第二连接管部；112、换热管；1121、第一进水口；1122、第一出水口；1123、第一限位部；1124、第二限位部；12、散热组件；121、散热块；1211、底板部；1212、散热筋；122、散热风扇；13、螺母；14、密封圈；20、储水结构；30、加热结构；40、出水嘴；50、第一水泵；60、接头；70、三通阀；80、第一出水结构；81、第一出水管；82、温度传感器；83、第一开关阀；91、回流管；92、第二开关阀；93、第一单向阀；110、第二出水结构；1101、第二出水管；1102、第二水泵；120、制水结构；1201、原水箱；1202、第三水泵；1203、复合滤芯；1204、反渗透滤芯；1205、第一TDS传感器；1206、第二TDS传感器；130、排废水结构；1301、第三开关阀；1302、第二单向阀；1303、废水箱。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以容许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图2-图4，本实用新型提供了一种热交换结构10，包括壳体组件11、散热组件12以及制冷芯片(图中未示出)，所述壳体组件11包括壳体111、换热管112以及导热介质(图中未示出)，所述换热管112设置在所述壳体111内，所述换热管112与所述壳体111的内壁面间隔设置形成换热腔101，所述换热管112的一端贯穿出所述壳体111形成所述第一进水口1121，所述换热管112的另一端贯穿出所述壳体111形成所述第一出水口1122，所述导热介质填充在所述换热腔101中；所述散热组件12设置在所述壳体组件11上；所述制冷芯片的一端穿进所述壳体111内与所述导热介质电连接，所述制冷芯片的另一端与所述散热组件12电连接。

在本实用新型中，通过第一进水口1121将热水引进换热管112内，热水的热量传递到换热管112外的导热介质上；同时，制冷芯片的一端与导热介质电连接，制冷芯片的另一端与壳体111外的散热组件12电连接，因此，制冷芯片可吸收导热介质的热量，释放到壳体111外的散热组件12上，散热组件12再通过自身的散热能力进行散热，从而实现对热水的降温，降温后的水从第一出水口1122流出。运用本技术方案不需要设置多层金属管道来进行热交换，也避免了设置很长管道来进行热交换，从而解决了现有技术中热交换结构的成本高、流道长的技术问题。

需要说明的是，壳体111采用绝缘介质制成，以避免壳体111与制冷芯片之间产生电连接，如，壳体111采用塑料制成。

在一种实施例中，参见图2-图4，所述散热组件12包括散热块121，所述散热块121包括底板部1211和由所述底板部1211凸起形成的多个散热筋1212，所述底板部1211设置在所述壳体111上，多个所述散热筋1212间隔排列；其中，所述制冷芯片的另一端与所述底板部1211电连接。

在本实施例中，先通过底板部1211设置在壳体111实现散热块121相对于壳体111的固定，并通过底板部1211来实现散热块121与制冷芯片的电连接，因此，制冷芯片先将热量释放到到底板部1211上，再通过间隔排列的散热筋1212来底板部1211上的热量充分散发出去。

在一些具体的实施例中，散热块121可以采用铝合金制成，既保证了散热块121的电连接能力，又保证了散热块121的散热能力。

在一些具体的实施例中，参见图4，相邻两所述散热筋1212之间的距离沿其凸起方向逐渐增大。通过对相邻两散热筋1212之间的距离进行设置，使得相邻两散热筋1212之间的距离沿其凸起方向逐渐增大，一方面保证了散热筋1212与底板部1211之间的接触面积，从而保证了底板部1211与散热筋1212之间的热量传递；另一方面保证了相邻两散热筋1212之间的开口大小，从而保证了散热筋1212散发至外界的散热量。

在一些具体的实施例中，制冷芯片夹设在壳体111与底板部1211之间。

在一些具体的实施例中，所述壳体111和/或所述底板部1211形成有限位槽(图中未示出)，所述制冷芯片设置在所述限位槽内，从而实现制冷芯片的定位安装。

在一种实施例中，参见图2-图4，所述散热组件12还包括散热风扇122，所述散热风扇122设置在所述散热筋1212上。

具体地，将散热风扇122设置在散热筋1212上时，先通过散热筋1212来对底板部1211进行散热，再通过散热风扇122来加快散热筋1212周围的空气流动，来提高散热筋1212的散热效果。

在一些具体的实施例中，参见图3和图4，所述换热管112呈螺旋结构。通过将换热管112设置成螺旋结构结构，来加长换热管112位于壳体111中的长度，从而加长了水流经热交换结构10的路径长度，提高了热交换结构10对于热水的降温效果。

在一些具体的实施例中，参见图4，换热管112临近第一进水口1121的管部凸起形成第一限位部1123，第一限位部1123与壳体111的内壁面抵接，从而限制换热管112一端的伸出量。

在一些具体的实施例中，参见图4，换热管112临近第一出水口1122的管部凸起形成第二限位部1124，第二限位部1124与壳体111的内壁面抵接，从而限制换热管112另一端的伸出量。

在一些具体的实施例中，参见图4，壳体组件11还包括至少两个密封圈14，其中一个密封圈14设置在第一限位部1123与所述壳体111的内壁面之间，其中另一个密封圈14设置在第二限位部1124与壳体111的内壁面之间。从而保证换热管112的两端能够密封的延伸出壳体111外，避免换热腔101中的水因换热管112两端的伸出而外漏。

在一些具体的实施例中，参见图3和图4，换热管112的两端伸出壳体111外的管部形成有螺纹段；壳体组件11还包括螺母13，螺母13位于壳体111外并与螺纹段螺纹连接，通过螺母13与螺纹端的配合，确保换热管112的两端始终伸出壳体111外。

需要说明的是，导热介质只要能够导热导电便可以。

在一些具体的实施例中，导热介质可设置为水，水不仅具有良好的导热性能，也具有良好的导电能力。

参见图3和图4，所述壳体111贯穿形成有第二进水口1111和第二出水口1112，且所述第二进水口1111、所述第二出水口1112均与所述换热腔101连通。

在本实施例中，通过第二进水口1111将低温水引进换热腔101中，换热腔101中的低温水与换热管112充分接触，从而导走换热管112上的热量；同时，换热腔101内的水与制冷芯片的一端接触以实现电连接，因此，制冷芯片可以吸收换热腔101中的水的热量。

在一些具体的实施例中，参见图2和图3，所述第二进水口1111和所述第二出水口1112分别由所述壳体111的相对两壳壁贯穿形成。从而提高了水在换热腔101中的流动效果，提高了换热管112与换热腔101中的水之间的传热效率。

在一些具体的实施例中，参见图2和图3，所述壳体111的外壁面凸起形成第一连接管部1113和第二连接管部1114，所述第一连接管部1113环绕所述第二进水口1111设置，从而便于外部水管实现其与第二进水口1111；所述第二连接管部1114环绕所述第二出水口1112设置，从而便于外部水管实现其与第二出水口1112之间的连接。

参见图1，本实用新型还提供了一种饮水设备100，饮水设备100包括储水结构20、加热结构30、热交换结构10以及出水嘴40，储水结构20用于存储符合饮用标准的纯水，所述加热结构30的进口端与所述储水结构20连通，所述加热结构30的出口端与所述热交换结构10的第一进水口1121连通，所述热交换结构10的第一出水口1122与所述出水嘴40连通。储水结构20中的水流入到加热结构30中进行加热，从加热结构30出来的热水先经过热交换结构10进行降温，再从出水嘴40出来，从而实现饮水设备100制取凉白开的功能。

继续参见图1，热交换结构10的第二进水口1111与储水结构20连通，热交换结构10的第二出水口1112与加热结构30的进口端连通。

即加热结构30的进口端与储水结构20之间通过热交换结构10的第二进水口1111、换热腔101、第二出水口1112来实现连通，从储水结构20出来的水先流入换热腔101中与换热管112充分接触，再流入到加热结构30进行加热；一方面能够对换热管112中的热水进行换热，另一方面借助换热管112中的热水对即将流入加热结构30中水进行预热，从而充分利了热水降温时散发的能量，提高了净水设备的加热效率。

在一些具体的实施例中，参见图1，饮水设备100还包括第一水泵50，第一水泵50的进口端与储水结构20连通，第一水泵50的出口端与第二进水口1111连通，即通过第一水泵50的泵力来将储水结构20中的抽向热交换结构10的换热腔101中。

在一种实施例中，参见图1，饮水设备100还包括接头60和三通阀70，接头60具有相互连通的第一接口、第二接口以及第三接口；三通阀70具有第一引进阀口、第二引进阀口以及引出阀口；第一接口与加热结构30的出口端连通，第二接口与热交换结构10的第一进水口1121连通，第三接口与第一引进阀口连通，第二引进阀口与热交换结构10的第一出水口1122连通，引出阀口与出水嘴40连通。

具体地，加热结构30出来的热水通过两条水路来流向出水嘴40，第一条水路是依次通过第一接口、第三接口、第一引进阀口、引出阀口来将热水直接引流至出水嘴40，第二条水里是通过第一接口、第二接口、第一进水口1121、热交换结构10、第一出水口1122、第二引进阀口、引出阀口来将热水降温再引流至出水嘴40；因此，通过控制三通阀70，可以直接将热水引流至出水嘴40，也可以将热水降温后降温水引流至出水嘴40，也可以同时将热水、降温水引流至出水嘴40，以达到用户的取水温度需求。

在一种实施例中，参见图1，饮水设备100还包括第一出水结构80，第一出水结构80包括第一出水管81、温度传感器82以及第一开关阀83，第一出水管81的一端与引出阀口连通，第一出水管81的另一端与出水嘴40连通，温度传感器82和第一开关阀83设置在第一出水管81上，第一开关阀83用于控制第一出水管81的通断，当用户需要取水时，第一开关阀83打开，当用户不需要取水时，第一开关阀83关闭；温度传感器82用于检测流经第一出水管81的水的温度，以判断是否满足用户的取水温度需求。

在一种实施例中，参见图1，饮水设备100还包括回流结构，回流结构包括回流管91、第二开关阀92以及第一单向阀93，回流管91的一端与第一出水管81位于第一开关阀83前端的管部连通，回流管91的另一端与第一水泵50的进口端连通；第二开关阀92、第一单向阀93均设置在第二水管上，第二开关阀92用于控制第二水管的通断，第一单向阀93用于控制第二水管的流向，以使出第一水管中的水流向第一水泵50。

具体地，在用户第一次使用饮水设备100接取热水时，或经过很长一段时间之后再接取热水时，加热结构30需要时间反应启动预热，此时的加热效果不显著，因此，第二开关阀92打开，从引出阀口出来的热水经过经过第一出水管81、回流管91，在第一水泵50的抽动下再次进入加热结构30加热，从而满足接取热水的温度需求。

在一种实施例中，参见图1，饮水设备100还包括第二出水结构110，第二出水结构110包括第二出水管1101和第二水泵1102，第二出水管1101的一端与储水结构20连通，第二出水管1101的另一端与出水嘴40连通，第二水泵1102设置在第二出水管1101上。即在第二水泵1102的抽取下，储水结构20中的水可通过第二出水管1101直接流向出水嘴40。

在一种实施例中，参见图1，饮水设备100还包括用于向储水结构20中提供纯水的制水结构120，所述制水结构120包括原水箱1201、第三水泵1202、复合滤芯1203以及反渗透滤芯1204；所述第三水泵1202的进水口与所述原水箱1201连通，所述第三水泵1202的出水口与所述复合滤芯1203的进水口连通，所述复合滤芯1203的出水口与所述反渗透滤芯1204的进水口连通，所述反渗透滤芯1204的纯水出口与储水结构20连通。

原水箱1201用于存储原水，第三水泵1202用于将原水箱1201中的原水抽出以依次经过复合滤芯1203、反渗透滤芯1204，复合滤芯1203过滤原水中的胶体、悬浮颗粒物等大颗粒杂质，对原水进行初步过滤；反渗透滤芯1204对原水进一步过滤得到纯水，以使得纯水能够达到饮用水的标准；最后纯水被存储在储水结构20中。

在一种实施例中，参见图1，制水结构120还包括第一TDS(total dissolvedsolids，译为溶解的固体总量)传感器和第二TDS传感器1206，第一TDS传感器1205设置在原水箱1201与复合滤芯1203之间，以对原水的水质进行检测；第二TDS传感器1206设置在反渗透滤芯1204与储水结构20中，以对纯水的水质进行检测。

在一种实施例中，参见图1，所述净水设备还包括排废水结构130，所述排废水结构130包括第三开关阀1301、第二单向阀1302以及废水箱1303；所述第三开关阀1301的一端与所述反渗透滤芯1204的废水出口连通，所述第三开关阀1301的另一端与所述第二单向阀1302的进水口连通，所述第二单向阀1302的出水口与所述废水箱1303连通。

通过第三开关阀1301控制废水箱1303与反渗透滤芯1204之间的通断，通过第二单向阀1302限制废水的水流方向，使得废水只能从反渗透滤芯1204流向废水箱1303，而不能从废水箱1303流向反渗透滤芯1204。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对实用新型的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，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，都属于本实用新型所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本实用新型各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本实用新型的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本实用新型所要保护的范围。

Claims (10)

1.一种热交换结构，其特征在于，包括：

壳体组件，所述壳体组件包括壳体、换热管以及导热介质，所述换热管设置在所述壳体内，所述换热管与所述壳体的内壁面间隔设置形成换热腔，所述换热管的一端贯穿出所述壳体形成第一进水口，所述换热管的另一端贯穿出所述壳体形成第一出水口，所述导热介质填充在所述换热腔中；

散热组件，所述散热组件设置在所述壳体上；

制冷芯片，所述制冷芯片的一端穿进所述壳体内与所述导热介质电连接，所述制冷芯片的另一端与所述散热组件电连接。

2.根据权利要求1所述的热交换结构，其特征在于，所述散热组件包括散热块，所述散热块包括底板部和由所述底板部凸起形成的多个散热筋，所述底板部设置在所述壳体上，多个所述散热筋间隔排列；其中，所述制冷芯片的另一端与所述底板部电连接。

3.根据权利要求2所述的热交换结构，其特征在于，相邻两所述散热筋之间的距离沿其凸起方向逐渐增大。

4.根据权利要求2所述的热交换结构，其特征在于，所述散热组件还包括散热风扇，所述散热风扇设置在所述散热筋上。

5.根据权利要求2所述的热交换结构，其特征在于，所述壳体和/或所述底板部形成有限位槽，所述制冷芯片设置在所述限位槽内。

6.根据权利要求1所述的热交换结构，其特征在于，所述换热管呈螺旋结构。

7.根据权利要求1所述的热交换结构，其特征在于，所述导热介质为水；

所述壳体贯穿形成有第二进水口和第二出水口，且所述第二进水口、所述第二出水口均与所述换热腔连通。

8.根据权利要求7所述的热交换结构，其特征在于，所述第二进水口和所述第二出水口分别由所述壳体的相对两壳壁贯穿形成。

9.一种饮水设备，其特征在于，所述饮水设备包括储水结构、加热结构、如权利要求1-8中任一项所述的热交换结构以及出水嘴；

所述加热结构的进口端与所述储水结构连通，所述加热结构的出口端与所述热交换结构的第一进水口连通，所述热交换结构的第一出水口与所述出水嘴连通。

10.根据权利要求9所述的饮水设备，其特征在于，所述壳体组件包括壳体和换热管，所述换热管设置在所述壳体内，所述换热管的一端贯穿出所述壳体形成所述第一进水口，所述换热管的另一端贯穿出所述壳体形成所述第一出水口；

所述壳体的内壁与所述换热管形成换热腔，所述壳体贯穿形成有第二进水口和第二出水口，且所述第二进水口、所述第二出水口均与所述换热腔道连通；

其中，所述第二进水口与所述储水结构连通，所述第二出水口与所述加热结构的进口端连通。

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