一种饮水机用多级控温热交换装置的制作方法

本发明涉及饮水机用热交换装置领域，具体是一种饮水机用多级控温热交换装置。

背景技术：

传统的饮水机用热交换装置的原理是通过一整根外管套住一整根内管，将管路缠绕或折弯成一个水路装置，内管通热水，外管通冷水，热水通过和冷水的热量交换降温成温水，但是传统饮水机热交换装置内的冷水和热水只有一个热量交换区间，因此只能生成一种温度区间的温水，并且通常情况下传统饮水机用的热交换装置体积较为庞大，导致应用范围有一定的局限性，仅适用在大体积的商用饮水机领域，对于小体积的家用饮水机领域很少应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述现有的问题，提供一种结构紧凑合理并且可以进行多级控温的饮水机热交换装置。

一种饮水机用多级控温热交换装置，主体包括管排式热交换器、加热器、多通电磁阀、两位三通电磁阀、进水水泵、排水水泵、测温装置、三通出水口，管排式热交换器的每根外管和内管分别通过两端的连接装置进行串联，其中内管串联为一整根通热水的管路，热水管路的前端与两位三通电磁阀的常开出水口连通，热水管路的末端与三通出水口的分支进水口相连接，管排式热交换器的外管串联为包含多个进水口的冷水管路，冷水管路的每个进水口与冷水管路的末端出水口之间形成不同长度的通水区间，冷水管路的末端出水口与加热器底部的进水口相连接，所述加热器的进水口处安装有测温装置，冷水管路的多个进水口和多通路电磁阀的多个出水口分别连通，多通路电磁阀的进水口与进水水泵的出水口连通，进水水泵的进水口与水箱的出水口连通，进水水泵抽取水箱内的冷水，冷水经过管排式热交换器的冷水管路后进入加热器，通过加热器加热后的热开水进入热水管路，热开水通过热水管路的管壁和冷水管路内的冷水进行热量交换，交换得到的温开水通过三通出水口的出口排出，通过控制多通路电磁阀的开合，使冷水从不同的进水口进入冷水管路，冷水管路中的冷水与热水管路中的热开水形成不同面积的热交换区间，从而可以把热水管路中的热开水交换成不同温度的温开水，满足人们对于多种水温的需求，冷水管路的最前端与排水水泵的进水口相连，排水水泵的出水口与水箱的回水口相连，排水水泵将管路内的存水排回水箱内，以防止管路内的存水滋生细菌。

本发明还可以通过以下技术方案解决：

进一步说明，所述管排式热交换器的冷水管路连接处设置有多个进水口d、e、g，当冷水从进水口d进入热交换器后依次进入加热器内进行加热，两位三通电磁阀的常闭出水口打开，常开出水口被关闭，加热器烧开的热开水从打开的常闭出水口进入三通出水口，此过程中热开水并没有经过管排式热交换器，三通出水口的热开水温度不变。

进一步说明，当冷水从进水口d进入热交换器，冷水通过一根热交换管路后进入加热器，两位三通电磁阀的常开出水口保持打开状态，加热器烧开的热开水从常开出水口进入管排式热交换器的热水降温管路中，热开水通过管壁和冷水进行热交换后从三通出水口排出，此过程热开水和冷水只在一根管路内进行了热量交换，热开水被降温到80℃~85℃。

当冷水从进水口e进入热交换器,冷水通过五根热交换管路后进入加热器，两位三通电磁阀的常开出水口保持打开状态，加热器烧开的热开水从常开出水口进入管排式热交换器的热水降温管路中，热开水通过管壁和冷水进行热交换后从三通出水口排出，此过程热开水和冷水在五根管路内进行了热量交换，热开水被降温到60℃~65℃。

当冷水经进水口g进入热交换器,冷水通过管排式热交换器的所有热交换管路后进入加热器，两位三通电磁阀的常开出水口保持打开状态，加热器烧开的热开水从常开出水口进入管排式热交换器的热水降温管路中，热开水通过管壁和冷水进行热交换后从三通出水口排出，此过程热水和冷水在热交换器所有管路内进行了热量交换，热开水被降温到40℃~45℃。

因此通过控制管排式热交换器内冷水和热开水的热交换区间，可以得到不同温度区间的温开水。

进一步说明，所述管排式热交换器的冷水管路最前端与排水水泵相连，排水水泵与水箱相连，当饮水机处于静止状态达到一定时间后，排水水泵将前端管路内的存水排回水箱中，防止管路内存水滋生细菌。

本发明的有益效果如下：

本发明一种饮水机用多级控温热交换装置，通过控制热交换器内冷水和热水的热交换区间，使饮水机出水温度能够多级调控，满足人们对于不同温度区间温开水的需求，本发明一种饮水机用分段控温热交换装置的管排式热交换器结构设计紧凑合理，可以大范围应用于家用饮水机领域。

附图说明

图1为本发明的公知技术结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图2所示，一种饮水机用多级控温热交换装置，主体包括管排式热交换器1、加热器2、两位三通电磁阀3、测温装置4、多通电磁阀5、进水水泵6、排水水泵7、水箱8、三通出水口9，管排式热交换器1上设有冷水管路出水口c与加热器2底部的进水口201相连通，进水口201安装有测温装置4，加热器2顶端的出水口与两位三通电磁阀3的进水口连通，两位三通电磁阀3的常闭出水口301与三通出水口9的分支进水口901连通，两位三通电磁阀3的常开出水口302与管排式热交换器1的热开水进水口a连通，进水口a与温开水出水口b通过相互串联的热水降温管路连通，出水口b与三通出水口9的分支进水口902连通，管排式热交换器1的冷水管路连接处设置有多个进水口d、e、g分别和多通电磁阀5的出水口501、502、503连通，多通电磁阀5的进水口与进水水泵6的出水口602连通，进水水泵6的进水口601与水箱8的出水口801连通，管排式热交换器1的排水口f与排水水泵7的进水口701相连通，排水水泵7的出水口702与水箱8的回水口802连通。

当需要40℃~45℃温水时，多通电磁阀5的出水口503打开，进水水泵6从水箱8抽取冷水，冷水从进水口g进入管排式热交换器1，冷水通过热交换器内所有冷水管路后从出水口c进入加热器2，测温装置14实时检测进水温度，加热器2将冷水加热成98℃~100℃的热开水，热开水从两位三通电磁阀3的常开出水口302进入热交换器的进水口a，热开水通过热水管路的管壁在整个热交换器内和冷水进行热量交换，交换得到的温开水从出水口b进入三通出水口9的分支进水口902后向外排出，出水温度40℃~45℃。

当需要60℃~65℃温热水时，多通电磁阀5的出水口502打开，进水水泵6从水箱8抽取冷水，冷水从进水口e进入管排式热交换器1，冷水通过热交换器内的五根冷水管路后从出水口c进入加热器2，测温装置14实时检测进水温度，加热器2将冷水加热成98℃~100℃的热开水，热开水从两位三通电磁阀3的常开出水口302进入热交换器的进水口a，热开水通过管壁和热交换器内五根冷水管路的冷水进行热量交换，交换得到的温开水从出水口b进入三通出水口9的分支进水口902后向外排出，出水温度60℃~65℃。

同样的原理，当需要80℃~85℃热开水时，多通电磁阀5的出水口501打开，冷水从进水口d进入管排式热交换器1，冷水通过热交换器内的一根冷水管路后从出水口c进入加热器2，冷水被加热成热开水再通过一根热交换管路的热交换后，得到80℃~85℃热开水。

综上所述，在两位三通电磁阀3的常开出水口302保持打开状态时，通过控制多通电磁阀5的各个出水口的开合，使冷水从不同位置的进水口进入管排式热交换器1，从而实现控制热交换器内冷水和热水的热交换面积，得到不同温度区间的温开水。

当两位三通电磁阀3的常闭出水口301打开时，常开出水口302关闭，多通电磁阀5的出水口501打开，进水水泵6从水箱8抽取冷水，冷水从进水口d进入管排式热交换器1以后依次进入加热器2，加热器2将冷水加热成98℃~100℃的热开水，热开水经过出水口301进入三通出水口9的分支进水口901，最后从三通出水口9排出，此过程热开水并未进入管排式热交换器1，没有与冷水进行热交换，出水水温保持98℃~100℃不变。

当装置长时间不工作且达到设定时间后，排水水泵7将管路内的存水通过排水口f抽出，最终通过水箱8的回水口802排回水箱8，以避免管路内的存水滋生细菌。

上述为本发明的优选方案，介绍了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明会继续改进和变化，这些改进和变化都将纳入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其同等物界定。