一种安全节能的直饮水加热装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种安全节能的直饮水加热装置，包括控制器、饮用水导管、壳体以及设于壳体内的用于加热饮用水导管的加热箱，饮用水导管的管体部分穿设于加热箱中，加热箱中设置有电加热管以及导热剂，加热箱内设置有蒸汽热量回收管，蒸汽热量回收管接收聚集在加热箱顶部的蒸汽而后管体经导热剂热交换后伸出到加热箱的外部，蒸汽热量回收管位于加热箱外部的管体上设有节流装置，加热箱上设置有导热剂注入口以及电控开关阀，本实用新型通过设置蒸汽热量回收管，将蒸汽的热量导入到导热剂中，节省能源的消耗，在蒸汽热量回收管上设置节流装置，根据导热剂沸点的不同控制蒸汽的流出速度，保证加热箱中的气压处于安全的范围内，安全节能。
【专利说明】
一种安全节能的直饮水加热装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及直饮水加热技术领域，更具体地说，它涉及一种安全节能的直饮水加热装置。
【背景技术】
[0002]直饮水设备广泛应用于学校、车站或是一些人员密集型单位等集中饮水的场所，直饮水设备往往在热水箱中将直饮水加热至预定温度，在加热饮用水时，为了防止热水箱炸裂，热水箱的顶部往往预留有一定的空间，如图2给出了当下常用的一种直饮水热水箱，由图可知，聚集在热水箱顶部的蒸汽被直接地排出到了热水箱的外部，而蒸汽中含有大量的热量，这样就造成能源的浪费，其次，由于泄压阀的开口大小是固定设置的，而水的沸点会由于海拔高度的变化而变化，例如:高原地区水的沸点大约在84?87°C，而低海拔平原地区水的沸点则约为98?100°C，由气体的压强与温度的关系式:PV=nRT，(P表示压强、V表示气体体积、η表示物质的量、T表示温度、R表示气体常数)可以看出，当热水箱上部的空间体积V—定时，温度T越高，压强P越大，即热水箱内顶部的温度与海拔有着直接的关系，而温度的变化又直接影响着热水箱顶部的气压，因此，若泄压阀的开口大小固定设置，必然带来后期使用的不便，最后，热水箱中的水被大量的蒸发，不仅浪费了热量，也导致了水资源的浪费。
【发明内容】
[0003]针对实际运用中的问题，本实用新型提出了一种安全节能的直饮水加热装置，具体方案如下:
[0004]—种安全节能的直饮水加热装置，包括控制器、饮用水导管、壳体以及设于壳体内的用于加热饮用水导管的加热箱，所述饮用水导管的管体部分穿设于所述加热箱中，所述加热箱中设置有电加热管以及将电加热管所产生的热量导入到饮用水导管中的导热剂;所述加热箱内设置有蒸汽热量回收管，所述蒸汽热量回收管接收聚集在加热箱顶部的蒸汽而后管体经导热剂热交换后伸出到加热箱的外部，所述蒸汽热量回收管位于加热箱外部的管体上设有用于控制蒸汽流出速度的节流装置;所述加热箱的侧壁上设置有导热剂注入口以及电控开关阀。
[0005]通过上述技术方案，当直饮水加热装置放置于高海拔地区时，由于气压较低，即加热箱中的导热剂沸点较低，加热箱内顶部的温度和压强都处于较低的状态，在此，将节流装置的通量设置到较小位置，可以减少导热剂的蒸发流失，通过设置蒸汽热量回收管，也可以将蒸汽中的热量做进一步的回收利用，用于加热导热剂，节省能源消耗，通过采用导热剂加热饮用水导管的方式间接加热饮用水，也直接避免了饮用水的蒸发流失。
[0006]进一步的，所述节流装置为手控节流阀或电控节流阀。
[0007]如果采用手控节流阀，可以在预装直饮水加热装置的时候根据当地的气候和海拔高度，将节流阀调至合适的位置，成本较低，若采用电控节流阀，则可以随时根据加热箱中的气压调整节流阀的通量大小，但成本较高。
[0008]进一步的，所述加热箱内设置有用于测量加热箱顶部气压的压力传感器，所述压力传感器与所述控制器电连接，所述控制器与所述电控节流阀控制连接。
[0009]通过上述技术方案，可以随时对电热箱中的气压进行调节。
[0010]进一步的，所述蒸汽热量回收管位于加热箱体内的管体上设置有用于延长蒸汽在加热箱中滞留时间的蒸汽阻滞结构。
[0011]由于蒸汽温度相较于仍处于液态的导热剂温度更高，而热传导需要一定的时间完成，通过上述技术方案，延长蒸汽在加热箱中滞留时间，有利于充分利用蒸汽中的热量。
[0012]进一步的，所述蒸汽阻滞结构为一螺旋管，所述螺旋管与蒸汽热量回收管一体设置。
[0013]通过上述技术方案，增长了蒸汽热量回收管位于加热箱中管体的长度，相应的也增加了蒸汽热量回收管与导热剂的接触面积，有利于将蒸汽热量更多地导入到导热剂中。
[0014]进一步的，所述导热剂为水或导热油或液态金属。
[0015]根据不同的加热需要可以选择不同的材料作为导热剂，上述导热剂中水的导热性相对较差，而导热液态金属的导热性最佳。
[0016]进一步的，所述加热箱的外部设置有用于控制加热箱中导热剂液位高度的液位控制单元以及控制导热剂温度的温度控制单元。
[0017]通过上述技术方案，可以有效地控制加热箱中的导热剂液位与温度，减小安全隐串
■/Ql、O
[0018]进一步的，所述温度控制单元包括与控制器电连接的温度传感器，所述控制器根据温度传感器的检测值控制电加热管对导热剂的加热功率或加热频率。
[0019]通过上述技术方案，可以对饮用水导管的出水温度进行精确的控制。
[0020]进一步的，所述液位控制单元包括位于加热箱箱体外侧壁顶部位置的非接触式的液位检测装置，所述液位检测装置包括高液位检测端与低液位检测端，所述液位检测装置与控制器电连接。
[0021 ]通过上述技术方案，液位检测装置分为两档设置，划定导热剂的液位范围，当导热剂的液面超过上述范围时，控制器控制电控开关阀的开闭向加热箱中注入或减少导热剂的容量，非接触式的液位检测装置，也避免了检测装置对水体的污染，并且减少了加热箱上的开孔数量。
[0022]进一步的，所述加热箱的外部设置有当加热箱中液位高度或者导热剂温度超过预设值时发出报警的报警单元。
[0023]与现有技术相比，本实用新型通过设置蒸汽热量回收管，将蒸汽的热量进一步导入到导热剂中，节省能源的消耗，其次，通过在蒸汽热量回收管上设置节流装置，根据导热剂沸点的不同控制蒸汽的流出速度，保证了加热箱中的气压处于安全的范围内，结构简单，安全节能。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的结构不意图；
[0025]图2为现有技术中直饮水加热装置的示意图。
[0026]附图标志:1、控制器，2、饮用水导管，3、壳体，4、加热箱，5、水，6、液位检测装置，7、电控开关阀，8、导热剂注入口，9、节流装置，10、电加热管，11、蒸汽阻滞结构，12、温度传感器，13、蒸汽热量回收管，14、泄压阀。
【具体实施方式】
[0027]参照图1?2对本实用新型做进一步说明。
[0028]本实用新型的目的在于提供一种安全、节能的安全节能的直饮水加热装置，如图1所示，一种安全节能的直饮水加热装置，包括控制器1、饮用水导管2、壳体3以及设于壳体3内的用于加热饮用水导管2的加热箱4，饮用水导管2的管体部分穿设于加热箱4中，加热箱4中设置有电加热管10以及将电加热管10所产生的热量导入到饮用水导管2中的导热剂;加热箱4内设置有蒸汽热量回收管13，蒸汽热量回收管13接收聚集在加热箱4顶部的蒸汽而后管体经导热剂热交换后伸出到加热箱4的外部，蒸汽热量回收管13位于加热箱4外部的管体上设有用于控制蒸汽流出速度的节流装置9;加热箱4的侧壁上设置有导热剂注入口 8以及电控开关阀7，通过上述技术方案，当直饮水加热装置放置于高海拔地区时，由于气压较低，即加热箱4中的导热剂沸点较低，加热箱4内顶部的温度和压强都处于较低的状态，在此，将节流装置9的通量设置到较小位置，可以减少导热剂的蒸发流失，通过设置蒸汽热量回收管13，也可以将蒸汽中的热量做进一步的回收利用，用于加热导热剂，节省能源消耗，通过采用导热剂加热饮用水导管2的方式间接加热饮用水，也直接避免了饮用水的蒸发流失。
[0029]对于节流装置9的选择，可以选用手控节流阀或电控节流阀。
[0030]如果采用手控节流阀，可以在预装直饮水加热装置的时候根据当地的气候和海拔高度，将节流阀调至合适的位置，成本较低，若采用电控节流阀，则可以随时根据加热箱4中的气压调整节流阀的通量大小，但成本较高。
[0031]为了可以随时对电热箱中的气压进行调节，进一步的，加热箱4内设置有用于测量加热箱4顶部气压的压力传感器，压力传感器与控制器I电连接，控制器I与电控节流阀控制连接。
[0032]由于蒸汽温度相较于仍处于液态的导热剂温度更高，而热传导需要一定的时间完成，进一步的，蒸汽热量回收管13位于加热箱4体内的管体上设置有用于延长蒸汽在加热箱4中滞留时间的蒸汽阻滞结构11，通过上述技术方案，延长蒸汽在加热箱4中的滞留时间，有利于充分利用蒸汽中的热量。
[0033]详述的，蒸汽阻滞结构11为一螺旋管，螺旋管与蒸汽热量回收管13—体设置，通过上述技术方案，增长了蒸汽热量回收管13位于加热箱4中管体的长度，相应的也增加了蒸汽热量回收管13与导热剂的接触面积，有利于将蒸汽热量更多地导入到导热剂中。
[0034]导热剂可以为水或导热油或液态金属根据不同的加热需要可以选择不同的材料作为导热剂，上述导热剂中水的导热性相对较差，而导热液态金属的导热性最佳，在本实施例中，导热剂为水5。
[0035]为了有效地控制加热箱4中的导热剂液位与温度，减小安全隐患，加热箱4的外部设置有用于控制加热箱4中导热剂液位高度的液位控制单元以及控制导热剂温度的温度控制单元，温度控制单元包括与控制器I电连接的温度传感器12，控制器I根据温度传感器12的检测值控制电加热管1对导热剂的加热功率或加热频率，以此对饮用水导管2的出水温度进行精确的控制。
[0036]详述的，液位控制单元包括位于加热箱4箱体外侧壁顶部位置的非接触式的液位检测装置6，液位检测装置6包括高液位检测端与低液位检测端，液位检测装置6与控制器I电连接，通过上述技术方案，液位检测装置6分为两档设置，划定导热剂的液位范围，当导热剂的液面超过上述范围时，控制器I控制电控开关阀7的开闭向加热箱4中注入或减少导热剂的容量，非接触式的液位检测装置6，也避免了检测装置对水体的污染，并且减少了加热箱4上的开孔数量。
[0037]进一步的，为了提高加热装置的安全性，加热箱4的外部设置有当加热箱4中液位高度或者导热剂温度超过预设值时发出报警的报警单元。
[0038]上述设计方案，在实践中发现，蒸汽流经到蒸汽阻滞结构11时往往已经由气态转变成了液态，原因在于导热剂的温度较之于蒸汽的温度更低，蒸汽发生液化，液化后的蒸汽聚集在阻滞结构处进一步的阻塞蒸汽向外排出，导致加热箱4中的气压往往要高于正常的计算值，但是并不影响加热装置的整体安全性。
[0039]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种安全节能的直饮水加热装置，包括控制器(I)、饮用水导管(2)、壳体(3)以及设于壳体(3)内的用于加热饮用水导管(2)的加热箱(4)，所述饮用水导管(2)的管体部分穿设于所述加热箱(4)中，其特征是: 所述加热箱(4)中设置有电加热管(10)以及将电加热管(10)所产生的热量导入到饮用水导管(2)中的导热剂； 所述加热箱(4)内设置有蒸汽热量回收管(13)，所述蒸汽热量回收管(13)接收聚集在加热箱(4)顶部的蒸汽而后管体经导热剂热交换后伸出到加热箱(4)的外部，所述蒸汽热量回收管(13)位于加热箱(4)外部的管体上设有用于控制蒸汽流出速度的节流装置(9); 所述加热箱(4)的侧壁上设置有导热剂注入口(8)以及电控开关阀(7)。2.根据权利要求1所述的安全节能的直饮水加热装置，其特征是:所述节流装置(9)为手控节流阀或电控节流阀。3.根据权利要求2所述的安全节能的直饮水加热装置，其特征是:所述加热箱(4)内设置有用于测量加热箱(4)顶部气压的压力传感器，所述压力传感器与所述控制器(I)电连接，所述控制器(I)与所述电控节流阀控制连接。4.根据权利要求1所述的安全节能的直饮水加热装置，其特征是:所述蒸汽热量回收管(13)位于加热箱(4)体内的管体上设置有用于延长蒸汽在加热箱(4)中滞留时间的蒸汽阻滞结构(11)。5.根据权利要求4所述的安全节能的直饮水加热装置，其特征是:所述蒸汽阻滞结构(11)为一螺旋管，所述螺旋管与蒸汽热量回收管(13) —体设置。6.根据权利要求1所述的安全节能的直饮水加热装置，其特征是:所述导热剂为水或导热油或液态金属。7.根据权利要求1所述的安全节能的直饮水加热装置，其特征是:所述加热箱(4)的外部设置有用于控制加热箱(4)中导热剂液位高度的液位控制单元以及控制导热剂温度的温度控制单元。8.根据权利要求7所述的安全节能的直饮水加热装置，其特征是:所述温度控制单元包括与控制器(I)电连接的温度传感器(12)，所述控制器(I)根据温度传感器(12)的检测值控制电加热管(10)对导热剂的加热功率或加热频率。9.根据权利要求7所述的安全节能的直饮水加热装置，其特征是:所述液位控制单元包括位于加热箱(4)箱体外侧壁顶部位置的非接触式的液位检测装置(6)，所述液位检测装置(6)包括高液位检测端与低液位检测端，所述液位检测装置(6)与控制器(I)电连接。10.根据权利要求8或9所述的安全节能的直饮水加热装置，其特征是:所述加热箱(4)的外部设置有当加热箱(4)中液位高度或者导热剂温度超过预设值时发出报警的报警单J L ο
【文档编号】A47J31/44GK205493560SQ201620040176
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年1月15日
【发明人】郑远强
【申请人】杭州杰富睿科技有限公司