一种加热装置及应用该加热装置的饮水机的制作方法

本发明涉及液体加热领域，具体涉及一种加热装置及应用该加热装置的饮水机。

背景技术：

饮水机的发热装置一般都是具有固定的功率，且功率一般较低，避免因液体加热过快，而沸腾喷出饮水机，造成使用者的伤害。因此现有的饮水机在生产热水时，通电后必须等待一段时间，水才能加热到需要的温度，加热速度较慢；而为了保证随时都有热水供应，需要饮水机对已加热的热水进行保温，当水温下降时，需要重新对其加热，浪费电能。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种加热装置及应用该加热装置的饮水机，能够加快液体的加热速度，缩短加热时间，节约电能。

根据本发明的实施例的加热装置，包括：功率不同的n个加热组件、固定组件和电连接组件；所述固定组件与所述加热组件连接，以使n个所述加热组件按功率值的降序首尾连通；所述电连接组件依次与n个所述加热组件电连接。

根据本发明实施例的加热装置，至少具有如下有益效果：在固定组件和电连接组件的作用下，使得n个所述加热组件电连接，且n个加热组件按功率值的降序首尾连通，使得加热组件按逐级递减的功率对液体进行加热，且部分加热组件的功率较高，加快了液体的加热速度，缩短加热时间，节约电能。同时，防止了液体因整体功率过大，而快速沸腾喷出饮水机，造成使用者的伤害。

根据本发明的一些实施例，所述加热组件包括：加热管、电加热膜、第一电极和第二电极；所述电加热膜、所述第一电极和所述第二电极均设置在所述加热管表面，所述第一电极与所述电加热膜的一端连接，所述第二电极与所述电加热膜的另一端连接。

根据本发明的一些实施例，所述固定组件包括：用于固定n个所述加热组件顶部的上盖体单元和用于固定n个所述加热组件底部的下盖体单元；所述上盖体单元与n个所述加热组件顶部连接，以使第n个所述加热组件与第n+1个所述加热组件连通；所述下盖体单元与n个所述加热组件底部连接，以使第n+1个所述加热组件与第n+2个所述加热组件连通；其中n为不大于n的正整数，且n为单数。

根据本发明的一些实施例，所述上盖体单元包括：上盖体和上密封圈；所述上盖体上设置有n个第一安装位，所述第n个所述第一安装位与第n+1个所述第一安装位连通；所述上密封圈分别与所述加热组件的顶部和所述第一安装位配合连接。

根据本发明的一些实施例，所述上盖体单元还包括n-1上连通管；所述第n个所述上连通管分别与第n个所述第一安装位的顶部与第n+1个所述第一安装位的顶部连通。

根据本发明的一些实施例，所述用于连接功率值最低的所述加热组件的所述第一安装位的顶部设置有出水口；其中，n为单数。

根据本发明的一些实施例，所述电加热膜包括纳米膜。

根据本发明的一些实施例，所述电连接组件包括：第一导电环形圈和第二导电环形圈；所述第一导电环形圈依次与n个所述第一电极连接，所述第二导电环形圈依次与n个所述第二电极连接。

根据本发明的一些实施例，还包括：主控中心、用于吸收热量的导热片和用于监测所述导热片温度的温度传感器；所述导热片分别与所述温度传感器和所述固定组件连接，所述主控中心分别与所述温度传感器和所述电连接组件连接。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的加热装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的加热装置的爆炸图；

图3是根据本发明实施例的加热装置的部分截面图；

图4是根据本发明实施例的上盖体的结构图。

附图标记：

加热组件100、加热管110、电加热膜120、第一电极130、第二电极140、固定组件200、上盖体单元210、上盖体211、第一安装位2111、连通口2112、上密封圈212、上连通管213、下盖体单元220、下盖体221、第三安装位2211、下密封圈222、出水口230、进水口240、电连接组件300、第一导电环形圈310、第二导电环形圈320、主控中心400、导热片500、温度传感器600。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二、第三、第四、第五等只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的加热装置，包括：功率不同的n个加热组件100、固定组件200和电连接组件300；固定组件200与加热组件100连接，以使n个加热组件100按功率值的降序首尾连通；电连接组件300依次与n个加热组件100电连接。

例如，如图1和图2所示，在电连接组件300的作用下，使得n个加热组件100电连接，即通过电连接组件300对加热组件100通电，实现对n个加热组件100内的液体进行加热。在固定组件200的作用下，使得n个加热组件100按功率值的降序首尾连通，使得液体的加热顺序为：先大功率加热，后逐级降低功率对液体进行加热，即液体先在若干个大功率的加热组件100内快速加热到较高温度，再在若干个较小功率的加热组件100内缓慢加热至沸腾；这样的加热方式在提高液体加热速度的同时，防止了加热组件100因整体功率过大，而造成液体快速沸腾而喷出饮水机，造成使用者的伤害。该加热装置大大加快了液体的加热速度，缩短加热时间，节约电能。具体地，液体在n个加热组件100内的流向是：从功率值最大的加热组件100，流向功率值最小的加热组件100。

在本发明的一些具体实施例中，加热组件100包括：加热管110、电加热膜120、第一电极130和第二电极140；电加热膜120、第一电极130和第二电极140均设置在加热管110表面。

例如，如图2所示，液体在加热管110中流动；第一电极130和第二电极140用于连接电源，且第一电极130与电加热膜120的一端连接，第二电极140与电加热膜120的另一端连接，使得电加热膜120通电；同时，电加热膜120在通电情况下，具有发热功能，能够对加热管110中的液体进行加热。具体地，在第一电极130连接零线时，第二电极140连接火线；在第一电极130连接火线时，第二电极140连接零线。进一步，电加热膜120的密度、厚度和材质等可以影响加热组件100的电阻，从而影响加热组件100的功率。

在本发明的一些具体实施例中，固定组件200包括：用于固定n个加热组件100顶部的上盖体单元210和用于固定n个加热组件100底部的下盖体单元220；其中n为不大于n的正整数，且n为单数。

例如，如图2所示，假设n为3，上盖体单元210与n个加热组件100顶部连接，以使第n个加热组件100与第n+1个加热组件100连通，即第一个加热组件100的顶部与第二个加热组件100的顶部连通；下盖体单元220与n个加热组件100底部连接，以使第n+1个加热组件100与第n+2个加热组件100连通，即第二个加热组件100的底部与第三个加热组件100的底部连通；在上盖体单元210和下盖体单元220的作用下，使得n个加热组件100首尾相连，便于液体在n个加热组件100内流动，进而对液体进行各个阶段不同功率的加热，提高加热速度和效率。

在本发明的一些具体实施例中，上盖体单元210包括：上盖体211和上密封圈212；上盖体211上设置有n个第一安装位2111，第n个第一安装位2111与第n+1个第一安装位2111连通。

例如，如图2和图4所示，上密封圈212分别与加热组件100的顶部和第一安装位2111配合连接，使得加热组件100通过上密封圈212与第一安装位2111配合连接，上密封圈212使得加热组件100与第一安装位2111的连接更加紧密，防止液体的漏出，造成部件的损坏或漏电。第n个第一安装位2111与第n+1个第一安装位2111连通，使得第n个加热组件100与第n+1个加热组件100连通，从而便于液体在加热组件100内的流动。

进一步，上密封圈212可以设置为一体成型的，且上密封圈212上设置有n个第二安装位，第二安装位与第一安装位2111配合连接；或上密封圈212的数量可以设置为n个，使得每个上密封圈212与每个第一安装位2111配合连接。进一步，下盖体单元220的结构可以设置为与上盖体单元210的结构一致。

在本发明的一些具体实施例中，上盖体单元210还包括n-1上连通管213。

例如，如图2和图3所示，第n个上连通管213分别与第n个第一安装位2111的顶部与第n+1个第一安装位2111的顶部连通，使得第n个加热组件100内的液体能够通过第n个上连通管213流入到第n+1个加热组件100内；上连通管213的设置，使得加热组件100在与第一安装位2111稳定连接的情况下，实现加热组件100之间的连通，提高了液体流动的稳定性。

进一步，在第一安装位2111的顶部可以向内凸出设置有连通口2112，连通口2112能够镶嵌在加热组件100内，即加热组件100的内表面与连通口2112的外侧面配合连接，且上密封圈212分别与加热组件100的顶部的外侧面和顶面连接，提高了加热组件100与上连通管213连接的稳定性。具体地，第n个第一安装位2111的顶部设置有第n个连通口2112，第n+1个第一安装位2111的顶部设置有第n+1个连通口2112,第n个上连通管213的一端与第n个连通口2112连接，第n个上连通管213的另一端与第n+1个第一安装位2111的顶部连接，从而使得第n个加热组件100通过第n个连通口2112、第n个上连通管213和第n+1个连通口2112，实现与第n+1个加热组件100的连通，使得液体的流动更加稳定，防止液体的漏出。

在本发明的一些具体实施例中，用于连接功率值最低的加热组件100的第一安装位2111的顶部设置有出水口230；其中，n为单数。

例如，如图2所示，n个第一安装位2111与n个加热组件100顶部连接，第n个第一安装位2111与第n+1个第一安装位2111连通，即第一个第一安装位2111的顶部与第二个第一安装位2111连通，使得第一个加热组件100的顶部与第二个加热组件100的顶部连通，且第一个加热组件100的底部是没有与其他加热组件100进行连通的；同时，由于各加热组件100之间是首位相连的，即最后一个加热组件100的底部或顶部是没有与其他加热组件100进行连通的。

进一步，加热组件100是按功率值的降序首尾连通，那么功率值最低的加热组件100设置为第一个加热组件100或最后一个加热组件100，由于连接功率值最低的加热组件100的第一安装位2111的顶部设置有出水口230，且第一个第一安装位2111的顶部已连通第二个第一安装位2111，则功率值最低的加热组件100为最后一个；同时，当n为单数时，最后一个第一安装位2111的顶部设置有出水口230，使得加热组件100内的液体能够通过出水口230排出。

进一步，在下盖体单元220与第一个加热组件100的底部配合连接的位置上，设置有进水口240，便于液体的流入，对液体进行加热；当n为双数时，出水口230设置在最后一个加热组件100与下盖体单元220配合连接的位置上。

在本发明的一些具体实施例中，电加热膜120包括纳米膜。具体地，纳米膜的加热原理为采用远红外线加热，能够有效避免电磁辐射对人体的伤害，电热转换率高达98％以上。纳米膜的组成成分可以设置为：表面以超高热导率的非金属管材作为基体，由黄铜作为内电极形成发热电路；这样的组成成分的设置，相比于传统发热体，在相同加热效果情况下，节约了20％～30％电能，同时能够使加热管110的功率达到15～20kw，从而使得加热管110内部流动的液体可瞬间接收到纳米膜产生的热量，使得热传热更充分、迅速，全面提高加热装置的加热速度，缩短加热时间。

在本发明的一些具体实施例中，电连接组件300包括：第一导电环形圈310和第二导电环形圈320。

例如，如图2所示，第一导电环形圈310依次与n个第一电极130连接，第二导电环形圈320依次与n个第二电极140连接，进一步，第一导电环形圈310是环绕第一电极130紧密设置的，即第一导电环形圈310沿着第一个加热管110的外表面，在第一个第一电极130上缠绕几圈后，形成环状，再延伸至第二个加热管110处，沿着第二个加热管110的外表面，继续在第二个第一电极130上缠绕，形成环状，直至第n个加热管110的外表面上的第n个第一电极130上均缠绕有第一导电环形圈310；即第一导电环形圈310依次与n个第一电极130紧密缠绕连接，使得n个第一电极130之间依次互相电连接。同理可知，第二导电环形圈320依次与n个第二电极140缠绕连接，使得n个第二电极140之间依次互相电连接。

在第一导电环形圈310和第二导电环形圈320的作用下，使得电加热膜120能够通电，从而对加热管110内的液体加热。进一步，第一导电环形圈310的一端连接零线，第二导电环形圈320的一端连接火线；或第一导电环形圈310的一端连接火线，第二导电环形圈320的一端连接零线，从而使得n个加热管110之间形成并联电路，使得每个加热管110能够根据自身的功率对加热管110内的液体进行加热，从而使得液体在相同时间内流经不同的加热管110，增加不同的温度，提高液体加热的效率。进一步，第一导电环形圈310和第二导电环形圈320的设置，使得n个加热管110之间的电连接更加方便和稳定，提高电加热膜120的加热效率和加热的有效性。

在本发明的一些具体实施例中，还包括：主控中心400、用于吸收热量的导热片500和用于监测导热片500温度的温度传感器600。

例如，如图1和图2所示，导热片500分别与温度传感器600和固定组件200连接，导热片500用于吸收加热组件100周围环境的热量，温度传感器600用于监测导热片500的温度。主控中心400分别与温度传感器600和电连接组件300连接，在温度传感器600的温度达到高温阈值时，温度传感器600向主控中心400传送第一触发信号，主控中心400根据第一触发信号向电连接组件300传送第一驱动信号，电连接组件300接收第一驱动信号并断开与电源的连接，使得n个加热组件100暂时停止对液体的加热，避免了因n个加热组件100的加热温度过高，将过高的热量传递到其他部件上，导致其他部件因高温而损坏。

进一步，温度传感器600的温度达到正常阈值时，温度传感器600向主控中心400传送第二触发信号，主控中心400根据第二触发信号向电连接组件300传送第二驱动信号，电连接组件300接收第二驱动信号并与电源的连接，使得n个加热组件100重新对液体的进行加热。导热片500和温度传感器600的设置，有效的监测了加热组件100周围环境的温度，保护了固定组件200及其他部件，提高了加热装置的寿命。

根据本发明实施例的加热装置的其他构成以及操作，对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

下面参考图1-图4以一个具体的实施例详细描述根据本发明实施例的加热装置，值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对发明的具体限制。

如图1-图4所示，加热装置包括：n个加热管110、n个功率不同的纳米膜、n个第一电极130、n个第二电极140、上盖体211、上密封圈212、n-1个上连通管213、下盖体221、下密封圈222、n-1个下连通管、第一导电环形圈310、第二导电环形圈320、主控中心400、导热片500和温度传感器600。

纳米膜、第一电极130和第二电极140均设置在加热管110表面，第一电极130与纳米膜的一端连接，第二电极140与纳米膜的另一端连接；第一导电环形圈310依次与n个第一电极130连接，第二导电环形圈320依次与n个第二电极140连接。

上盖体211上设置有n个第一安装位2111，第n个第一安装位2111与第n+1个第一安装位2111连通；上密封圈212分别与加热组件100的顶部和第一安装位2111配合连接，以使带有不同功率的纳米膜的n个加热管110，按功率值的降序首尾连通；下盖体221上设置有n个第三安装位2211，第n+1个第三安装位2211与第n+2个第三安装位2211连通；下密封圈222分别与加热组件100的底部和第三安装位2211配合连接；第n个上连通管213分别与第n个第一安装位2111的顶部与第n+1个第一安装位2111的顶部连通；第n个下连通管分别与第n+1个第三安装位2211的底部与第n+2个第三安装位2211的底部连通。

导热片500分别与温度传感器600和下盖体221连接，主控中心400与温度传感器600连接，主控中心400与第一导电环形圈310和/或第二导电环形圈320连接；用于连接功率值最低的加热组件100的第一安装位2111的顶部或第二安装位的底部设置有出水口230，用于连接功率值最大的加热组件100的第二安装位的底部设置有进水口240。

根据本发明实施例的加热装置，通过如此设置，可以达成至少如下的一些效果，在第一导电环形圈310和第二导电环形圈320的作用下，使得n个第一电极130和n个第二电极140之间分别电连接，即通过第一导电环形圈310和第二导电环形圈320对n个第一电极130和n个第二电极140通电，实现对n个加热管110内的液体进行加热。在上盖体211、上密封圈212、下盖体221和下密封圈222的作用下，使得带有不同功率的纳米膜的n个加热管110按功率值的降序首尾连通，使得液体的加热顺序为：先大功率加热，后逐级降低功率对液体进行加热，即液体先在若干个大功率的加热管110内快速加热到较高温度，再在若干个较小功率的加热管110内缓慢加热至沸腾；这样的加热方式在提高液体加热速度的同时，防止了加热管110因整体功率过大，而造成液体快速沸腾而喷出饮水机，造成使用者的伤害。该加热装置大大加快了液体的加热速度，缩短加热时间，节约电能。

进一步，第一个加热管110的功率最大，最后一个加热管110的功率最小，则第一个第三安装位2211的底部设置有进水口240，便于液体的流入，对液体进行加热；当n为单数时，最后一个第一安装位2111的顶部设置有出水口230，当n为双数时，最后一个第三安装位2211的底部设置有出水口230，使得加热管110内的液体能够通过出水口230排出，实现液体的流通。

此外，本发明的另一个实施例还提供了一种饮水机，该饮水机包括有如上任一实施例中的加热装置。该饮水机具有由上述任一实施例中的加热装置所带来的有益效果，因此，该饮水机能够加快饮用水的加热速度，缩短加热时间，节约电能，同时能够防止饮用水快速沸腾，更好地保护了使用者。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、或“本实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。