专利名称：一种用于饮水设备的制热系统及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制热系统，具体说，是涉及一种用于饮水设备的制热系统及其在饮水设备中的应用。
背景技术：
由于桶装水的卫生状况普遍不佳，存在水桶循环中易造成细菌滋生，导致饮水机二次污染，且存在不能连续提供水源，需要经常更换水桶，给使用者带来很多不便等问题，目前市场上出现了能实现直进直出的管线式饮水机，以克服桶装饮水机所存在的二次污染、不能连续提供水源等缺陷。但是此类管线式饮水机若要实现热水功能，必须含有制热系统，以满足提供热水需求；而水在加热后，尤其是加热到90度以上时，会产生大量水蒸汽，若加热水箱处于密闭状态，就会导致加热水箱内的压力骤增，导致安全问题；现有技术为了解决蒸汽排放问题，是通过设置在加热水箱顶部的排气口以及与该排气口相连接的排气管排放到中水箱内，中水箱是不密封的，在其内侧壁上设置有与排气管相连的排气口，排气口在中水箱最高水位之上。中水箱底部有两个出水口，一个与冷水龙头进水口相连接，另一个与加热水箱进水口相连接，并在该进水管路上安装了一个单向阀，防止冷热水串温。这种加热水箱存在三个缺陷一是串温严重，不断排放的蒸汽会使中水箱内的水温升高，不能真正满足冷水的需求；二是会加速细菌在中水箱内繁殖，因为温暖湿润的环境是最适宜细菌生长的，并且加热水箱不加热时，外界的细菌会从排气管进入到加热水箱污染饮用水；三是体积庞大，结构复杂，很难实现小型化便捷要求。中国专利文献CN99124087.1中公开了一种饮水机管路上设置带有单向止水阀的热水器贮水罐的技术方案，试图解决冷热水串温的问题，但其结构复杂，成本太高，同时还存在显而易见的安全隐患在加热水箱温控器失灵状态下，加热器就会持续加热，蒸汽充满贮水罐，罐内气压促使阀芯始终处于关闭状态，水桶内的水无法进入加热水箱，加热水箱就有发生爆炸的危险。综上所述可见目前的饮水设备均未能很好地解决加热水箱内产生的热膨胀问题和及时补给冷水的问题。
发明内容
本发明为了解决饮水设备所存在的热膨胀问题和及时补给冷水的问题，提供一种用于饮水设备的制热系统及其在饮水设备中的应用，以克服现有技术存在的上述缺陷，为本领域提供一种结构简单、使用安全方便、可实现小型化便捷要求的饮水设备。为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下一种用于饮水设备的制热系统，包括加热水箱，在加热水箱的顶部设有热水出水口，在加热水箱的侧壁设有温控器，在加热水箱的底部设有开孔，所述开孔与一个三通组件相连通；所述三通组件由两个三通垂直组装而成，形成两个竖直向上的通孔、一个竖直向下的通孔及一个水平方向的通孔，其中的一个竖直向上的通孔与加热水箱底部的开孔相连通，另一个竖直向上的通孔与一个热水缓冲器相连通，所述的竖直向下的通孔与排水口相连通，所述的水平方向的通孔与冷水进水口相连通；且所述热水缓冲器的顶部设有与大气相通的排气口，所述排气口与所述热水出水口处于相同水平高度。所述加热水箱推荐采用不锈钢材质。所述加热水箱的加热体可采用内加热管，也可采用外加热圈，优选外加热圈。作为进一步优选方案，所述外加热圈为二级结构，即内层是实现保温作用的低功率加热圈，外层是实现加热的高功率加热圈。作为一种优选方案，在加热水箱腔体底部的开孔处设有挡水片，且在所述挡水片与开孔相接触的面上设有数个网孔。作为一种优选方案，在所述热水缓冲器的腔体内设有阀珠。作为一种优选方案，与冷水进水口相连通的通孔孔径小于与热水缓冲器相连通的通孔孔径。作为一种优选方案，与加热水箱底部开孔相连通的通孔及与排水口相连通的通孔均设有外螺纹。使用本发明所述制热系统的饮水设备，可以是壁挂式饮水机、台式饮水机或立式饮水机，饮水机的容量规格可根据应用场合的需求进行具体设计。作为一种优选方案，上述饮水设备的冷水源为直饮水。作为进一步优选方案，上述饮水设备的冷水源进水口与一个三通电磁阀相连通，所述三通电磁阀的一路出口为制热系统的冷水供水口，所述三通电磁阀的另一路出口为饮水设备的冷水出水口。因为随着加热水箱内的水温不断升高，水箱内的压力会不断增大，热水体积不断膨胀，现有技术为解决产生的热膨胀问题，均是采取在加热水箱的顶部设置一个排气孔，以释放产生的热蒸汽；而本发明独创性地采用分流热水体积的方式解决饮水设备所存在的热膨胀问题，通过在加热水箱底部设置一个开孔及与开孔相连通的热水缓冲器，实现将加热水箱内的膨胀热水压入热水缓冲器中，以分流膨胀的热水体积；另外，本发明通过采取从加热水箱底部补给冷水方式，以步进式进水推动热水的出水，以避免设置水位控制器产生的弊端，实现无水位控制器的及时补给冷水。综上所述，本发明与现有技术相比，可有效解决饮水设备所存在的热膨胀问题和及时补给冷水的问题，且具有结构简单、使用安全可靠、安装方便、构造合理、制造和使用成本低、可实现小型化便捷要求等优点，适合普及推广应用。
图1是本发明提供的制热系统的结构示意图；图2是本发明所述制热系统中的三通组件的剖面结构示意图；图3是一种使用本发明所述制热系统的饮水设备的结构示意4是本发明所述制热系统在制热状态时的工作原理示意图；图5是本发明所述制热系统在制热完毕时的工作原理示意图；图6是本发明所述制热系统在取水初期的工作原理示意图；图7是本发明所述制热系统在取水中期的工作原理示意图。
图中1、加热水箱；11、热水出水口 ；12、温控器；13、开孔；14、外加热圈；15、挡水片；2、三通组件；21、与加热水箱底部开孔相连通的通孔；22、与热水缓冲器相连通的通孔；23、与排水口相连通的通孔；24、与冷水进水口相连通的通孔；25、外螺纹；3、热水缓冲器；31、排气口 ；32、阀珠；4、三通电磁阀；41、冷水源进水口 ；42、制热系统的冷水供水口 ；43、冷水出水口。
具体实施例方式下面结合附图及其实施例对本发明作进一步详细地说明·如图1和图2所示本发明提供的一种用于饮水设备的制热系统，包括加热水箱1，在加热水箱I的顶部设有热水出水口 11，在加热水箱I的侧壁设有温控器12，在加热水箱I的底部设有开孔13，所述开孔13与一个三通组件2相连通；所述三通组件2由两个三通垂直组装而成，形成两个竖直向上的通孔、一个竖直向下的通孔及一个水平方向的通孔，其中的一个竖直向上的通孔21与加热水箱底部的开孔相连通，另一个竖直向上的通孔22与一个热水缓冲器3相连通，所述的竖直向下的通孔23与排水口相连通，所述的水平方向的通孔24与冷水进水口相连通；且所述热水缓冲器3的顶部设有与大气相通的排气口 31，所述排气口 31与所述热水出水口 11处于相同水平高度。所述加热水箱I推荐采用不锈钢材质。所述加热水箱I的加热体可采用内加热管，也可采用外加热圈，优选外加热圈14 ；所述外加热圈14采用二级结构，S卩内层是实现保温作用的低功率加热圈，外层是实现加热的高功率加热圈，以利于节约能耗。作为一种优选方案，在加热水箱腔体底部的开孔处设有挡水片15，且在所述挡水片15与开孔13相接触的面上设有数个网孔，以实现扩散式补给冷水，避免步进式进水产生热水骤然下降的情况；在所述热水缓冲器3的腔体内设有阀珠32，以避免当热水缓冲器3的腔体内热水被虹吸完后将空气吸入加热水箱内；与冷水进水口相连通的通孔24的孔径小于与热水缓冲器相连通的通孔22的孔径，以保证进水压力产生虹吸效应将热水缓冲器3的腔体内热水虹吸到加热水箱中；与加热水箱底部开孔相连通的通孔21及与排水口相连通的通孔23均设有外螺纹25，以方便与加热水箱底部及排水塞的固定和拆卸。使用本发明所述制热系统的饮水设备，可以是壁挂式饮水机、台式饮水机或立式饮水机，饮水机的容量规格可根据应用场合的需求进行具体设计。所述饮水设备的冷水源最好为直饮水。图3所示的是一种使用本发明所述制热系统的饮水设备，所述饮水设备的冷水源进水口 41与一个三通电磁阀4相连通，所述三通电磁阀4的一路出口 42为本发明所述制热系统的冷水供水口，所述三通电磁阀4的另一路出口 43与所述饮水设备的冷水出水口相连通。如图4所示当本发明所述制热系统进行加热时，随着加热水箱内的水温不断升高，水箱内的压力会不断增大，热水体积不断膨胀，由于在加热时，加热水箱及冷水进水口均处于密闭状态，只有与加热水箱底部开孔相连通的热水缓冲器可与大气相通，因此在不断膨胀的压力作用下，会使加热水箱内的热水向下压，流向热水缓冲器，以致顶起热水缓冲器内的阀珠进入热水缓冲器中，并通过与大气相通的排气口快速缓解加热水箱内的热膨胀。如图5所示当加热水箱内的水加热到沸腾时，热水缓冲器内的水位会与加热水箱的热水出水口的水位处于同一水平高度，从而保证压力平衡。如图6所示当需要取热水时，通过打开进水电磁阀，从加热水箱底部以步进式进水推动热水的出水；随着热水的一边流出，加热水箱底部在不断进水，由于进水压力会形成虹吸效应，以致将热水缓冲器内的热水不断虹吸入加热水箱内。如图7所示当热水缓冲器内的热水虹吸完，热水缓冲器内的阀珠会落下，以堵住空气被吸入加热水箱内。因为随着加热水箱内的水温不断升高，水箱内的压力会不断增大，热水体积不断膨胀，现有技术为解决产生的热膨胀问题，均是采取在加热水箱的顶部设置一个排气孔，以释放产生的热蒸汽；而本发明，通过在加热水箱底部设置一个开孔及与开孔相连通的热水缓冲器，实现将加热水箱内的膨胀热水压入热水缓冲器中，以分流膨胀的热水体积；另外，本发明通过采取从加热水箱底部补给冷水方式，以步进式进水推动热水的出水，以避免设置水位控制器产生的弊端，实现无水位控制器的及时补给冷水。综上所述可见，本发明独创性地采用分流热水体积的方式，有效解决了饮水设备所存在的热膨胀问题和及时补给冷水的问题，且具有结构简单、使用安全可靠、安装方便、构造合理、制造和使用成本低、可实现小型化便捷要求等优点，适合普及推广应用。最后有必要在此说明的是以上内容只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种用于饮水设备的制热系统，包括加热水箱，在加热水箱的顶部设有热水出水口，在加热水箱的侧壁设有温控器，其特征在于在加热水箱的底部设有开孔，所述开孔与一个三通组件相连通；所述三通组件由两个三通垂直组装而成，形成两个竖直向上的通孔、一个竖直向下的通孔及一个水平方向的通孔，其中的一个竖直向上的通孔与加热水箱底部的开孔相连通，另一个竖直向上的通孔与一个热水缓冲器相连通，所述的竖直向下的通孔与排水口相连通，所述的水平方向的通孔与冷水进水口相连通；且所述热水缓冲器的顶部设有与大气相通的排气口，所述排气口与所述热水出水口处于相同水平高度。
2.如权利要求1所述的制热系统，其特征在于所述加热水箱采用不锈钢材质。
3.如权利要求1所述的制热系统，其特征在于所述加热水箱的加热体为外加热圈。
4.如权利要求3所述的制热系统，其特征在于所述外加热圈为二级结构，S卩内层是实现保温作用的低功率加热圈，外层是实现加热的高功率加热圈。
5.如权利要求1所述的制热系统，其特征在于在加热水箱腔体底部的开孔处设有挡水片，且在所述挡水片与开孔相接触的面上设有数个网孔。
6.如权利要求1所述的制热系统，其特征在于在所述热水缓冲器的腔体内设有阀珠。
7.如权利要求1所述的制热系统，其特征在于与冷水进水口相连通的通孔孔径小于与热水缓冲器相连通的通孔孔径。
8.如权利要求1所述的制热系统，其特征在于与加热水箱底部开孔相连通的通孔及与排水口相连通的通孔均设有外螺纹。
9.使用权利要求1至8中任一项所述的制热系统的饮水设备。
10.如权利要求9所述的饮水设备，其特征在于所述饮水设备的冷水源进水口与一个三通电磁阀相连通,所述三通电磁阀的一路出口为制热系统的冷水供水口，所述三通电磁阀的另一路出口为饮水设备的冷水出水口。
全文摘要
本发明公开了一种用于饮水设备的制热系统及其应用，其包括加热水箱，在加热水箱的顶部设有热水出水口，在加热水箱的侧壁设有温控器，在加热水箱的底部设有开孔，所述开孔与一个三通组件相连通；所述三通组件具有两个竖直向上的通孔、一个竖直向下的通孔及一个水平方向的通孔，其中的一个竖直向上的通孔与加热水箱底部的开孔相连通，另一个竖直向上的通孔与一个热水缓冲器相连通，所述的竖直向下的通孔与排水口相连通，所述的水平方向的通孔与冷水进水口相连通；且所述热水缓冲器的顶部设有与大气相通的排气口，所述排气口与所述热水出水口处于相同水平高度。本发明有效解决了饮水设备所存在的热膨胀问题和及时补给冷水的问题，适合普及推广应用。
文档编号A47J31/56GK103006071SQ20131001333
公开日2013年4月3日 申请日期2013年1月14日 优先权日2013年1月14日
发明者高源泉 申请人:上海亿悦电器科技有限公司