一种具有降温功能的饮水机的制作方法

本实用新型涉及家电技术领域，特别是一种具有降温功能的饮水机。

背景技术：

为满足用户对不同水温的饮水需要，市场上推出了具有多水温调节功能的饮水机，用户根据需要设定水温，饮水机内部的加热管将液体加热至预设温度后停止加热，以便供用户饮用，但此时液体并未完全烧开，饮水卫生无法保证。为解决上述问题，现有技术提供了一种饮水机，饮水机内部设置换热器，换热器将加热管下游的液体进行降温，虽然换热器内设置冷水通道和与加热管的出水口连通的热水通道，但热水通道和冷水通道并排设置进行热交换，不仅热交换效率低，而且占用空间大，不利于饮水机的小型化和便携化。

技术实现要素：

本实用新型所要达到的目的就是提供一种具有降温功能的饮水机，提高了热交换效率，保证了换热器的降温效果，也利于减小了换热器的占用空间。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种具有降温功能的饮水机，包括机体，机体上设有加热模块、出水部件和位于加热模块下游的换热器，换热器与出水部件的进水口连通，所述换热器具有热水管和用于冷却热水管的冷水腔，热水管连通加热模块的出水口和出水部件的进水口，冷水腔和热水管中的一个包裹另一个进行热交换。

进一步的，所述换热器具有套管，套管包括内管和套设于内管外侧的外管，内管和外管中的一个为热水管、另一个形成所述冷水腔。

进一步的，所述热水管为外管，冷水腔为内管的内腔；或者，所述热水管为内管，冷水腔位于内管和外管之间。

进一步的，所述内管的内径为d1，外管的内径为d2，其中d2为√2d1。

进一步的，所述套管沿机体的内侧壁周向盘绕；和/或，所述内管和外管同心设置；和/或，所述内管和外管为铜管或铝管。

进一步的，所述套管的两端设有连接头，连接头具有供内管和外管伸入的密封通道，密封通道的内壁设有内管密封槽和外管密封槽，内管伸出外管与内管密封槽密封配合，外管与外管密封槽密封配合，密封通道的内壁在内管密封槽和外管密封槽之间设有连通孔，连通孔通过密封通道与外管连通。

进一步的，所述冷水腔具有冷水腔入水口和冷水腔出水口，冷水腔入水口与水源连通，冷水腔出水口与加热模块的进水口连通。

进一步的，所述饮水机还包括水箱，热水管安装于水箱的内腔，冷水腔为水箱的内腔。

进一步的，所述水箱具有最低水位线，热水管安装于水箱的底部并不高于最低水位线；和/或，所述热水管沿水箱的内侧壁周向盘绕。

进一步的，所述水箱的底壁设有供热水管伸出的水管密封槽，水管密封槽内设有环绕在热水管外侧的密封圈，水箱的液体压力将密封圈压紧在水管密封槽内。

采用上述技术方案后，本实用新型具有如下优点：

1、一方面，换热器位于加热模块的下游，从而加热模块内已经完全烧开的热水流入换热器的热水管中进行冷却降温，不仅可以获得用户所需温度的水，而且水经过烧开后再降温，保证了饮水卫生和饮水安全。另一方面，由于水的比热容大，其吸热能力强，相对于直接向空气散热，换热器通过冷水腔中的冷水与热水管中的热水进行热交换来降温，保证了换热器的换热效率；同时，冷水腔和热水管互相包裹，单位长度的热水管向冷水腔传递的热量更多，不仅提高了换热器对热水的降温速度，保证用户可以快速获取所需温度的水，而且利于减小热水管的长度，从而减小了换热器的占用空间，利于饮水机的小型化和便携化。

2、套管包括内管和套设于内管外侧的外管，内管和外管中的一个为热水管、另一个形成所述冷水腔。不仅利于实现冷水腔和热水管的环绕包裹，而且内管伸入外管中，可以充分利用外管内部的空间，利于缩小换热器的体积。

3、热水管为外管，冷水腔为内管的内腔，从而热水管内的热水不仅可以通过管壁向空气散热，还可以向内与冷水腔中的冷水传递热量，内外吸热大大提高了换热器的降温效率，防止热水管中的内层热水和外层热水温差过大而影响出水温度，促进热水管中的热水均匀冷却。

热水管为内管，冷水腔位于内管和外管之间，从而冷水腔的中热量可以通过外管的管壁与空气进行热交换，防止冷水腔的冷水吸热而温度过高，保证热交换速度。

4、外管内径为内管内径的√2倍，从而内管中的内腔空间与内管和外管之间的空间相同，那么内管中的冷水填充满后，内管与外管之间的热水也能填充满，保证热水和冷水的热交换面积最大化，避免流动出现局部空档而影响换热效率。

5、套管沿机体的内侧壁周向盘绕，充分利用靠近机体内侧壁处的空间，机体内部的空间利用率更高，同时，机体内侧壁可以与外界空间进行热交换，方便热水管上的热量快速散发出去，避免热量在机体内部长时间聚集而温度过高，保证线路板和其他元器件可以正常运行；另外，盘绕的套管可以作为机体侧壁的加强件，提高机体侧壁的抗冲击性能。

内管和外管可以同心设置，避免内管和外管局部间距过大而影响整体热交换效果，保证热水和冷水热交换均匀。

内管和外管为导热系数高的铜管或铝管，热水上热量可以快速流向冷水，保证换热初段的热水也可以快速降至预设温度。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实施例一中具有降温功能的饮水机的剖视图；

图2为本实施例一中换热器和加热模块连接的结构图；

图3为本实施例一中套管的结构图；

图4为本实施例一中套管的剖视图；

图5为本实施例一中连接头的剖视图；

图6为本实施例二中具有降温功能的饮水机的剖视图；

图7为本实施例二中热水管和加热模块连接的结构图；

图8为图6中a处的放大图。

具体实施方式

本实施例中，“冷水”和“热水”只是一个相对概念，冷水是指比热水温度低的水，相对地，热水是指比冷水温度高的水。

实施例一

如图1至图5所示，本实施例提供一种具有降温功能的饮水机，包括机体1，机体1上设有加热模块2、出水部件4和位于加热模块2下游的换热器，换热器与出水部件4的进水口连通，所述换热器具有热水管和用于冷却热水管的冷水腔，热水管连通加热模块2的出水口和出水部件4的进水口，冷水腔和热水管中的一个包裹另一个进行热交换。

一方面，换热器位于加热模块2的下游，从而加热模块2内已经完全烧开的水流入换热器的热水管中进行冷却降温，不仅可以获得用户所需温度的水，而且水经过烧开后再降温，保证了饮水卫生和饮水安全。另一方面，由于水的比热容大，其吸热能力强，相对于直接向空气散热，换热器通过热水管中的热水与冷水腔中的冷水进行热交换来降温，保证了换热器的换热效率；同时，冷水腔和热水管互相包裹，单位长度的热水管向冷水腔传递的热量更多，不仅提高了换热器对热水的降温速度，保证用户可以快速获取所需温度的水，而且利于减小热水管的长度，从而减小了换热器的占用空间，利于饮水机的小型化和便携化。

为缩小换热器的体积，所述换热器具有套管3，套管3包括内管31和套设于内管31外侧的外管32，内管31和外管32中的一个为热水管、另一个形成所述冷水腔。不仅利于实现冷水腔和热水管的环绕包裹，换热效率好，而且内管31伸入外管32中，可以充分利用外管32内部的空间，利于缩小换热器的体积。

具体地，所述热水管为外管32，冷水腔为内管31的内腔。从而热水管内的热水不仅可以通过外管32的管壁向空气散热，还可以向内与冷水腔中的冷水传递热量，内外吸热大大提高了换热器的降温效率，防止热水管中的内层热水和外层热水温差过大而影响出水温度，促进热水管中的热水均匀冷却。

所述冷水腔具有冷水腔入水口和冷水腔出水口，冷水腔入水口与水源连通，冷水腔出水口与加热模块2的进水口连通。从而冷水腔内的冷水吸收热水管中的热量后，其实质实现了冷水在换热器中预热，而预热后的冷水再流入加热模块2进行加热，不仅充分利用了换热器内热水上的热量，实现了热能的再利用，而且利于降低加热模块2的加热功率，节省电能。本实施中的水源可以为安装于机体上的水箱5，也可以是水龙头。

本实施例中，加热模块2为即热加热管，由于冷水腔和热水管在同一个水路中串联设置，因此，冷水腔中的冷水与热水管中的热水流速相互影响。为保证内管31和外管32中液体填满整个空间，所述内管31的内径为d1，外管32的内径为d2，其中d2为√2d1。从而内管31中的内腔空间与内管31和外管32之间的空间相同，那么内管31中的冷水填充满后，内管31与外管32之间的热水也能填充满，保证热水和冷水的热交换面积最大化，避免流动出现局部空档而影响换热效率。

为减小换热器的占用空间，所述套管3沿机体1的内侧壁周向盘绕。充分利用靠近机体1内侧壁处的空间，机体1内部的空间利用率更高，同时，机体1内侧壁可以与外界空间进行热交换，方便热水管上的热量快速散发出去，避免热量在机体1内部长时间聚集而温度过高，保证线路板和其他元器件可以正常运行；另外，盘绕的套管3可以作为机体1侧壁的加强件，提高机体1侧壁的抗冲击性能。

可以理解地，为保证热水和冷水热交换均匀，所述内管31和外管32可以同心设置，避免内管31和外管32局部间距过大而影响整体热交换效果。

为提高热传递效率，内管31和外管32可以为导热系数高的铜管，当然，内管31和外管32也可以为铝管，保证换热初段的热水也可以快速降至预设温度。

为方便水冷和热水分别流入内管31和外管32中，所述套管3的两端设有连接头33，连接头33具有供内管31和外管32伸入的密封通道331，密封通道331的内壁设有内管密封槽332和外管密封槽333，内管31伸出外管32与内管密封槽332密封配合，外管32与外管密封槽333密封配合，密封通道331内壁在内管密封槽332和外管密封槽333之间设有连通孔334，连通孔334通过密封通道331与外管32连通。冷水和热水分别通过连接头33的不同位置流入和流出，有效避免内管31和外管32的外接管相互干涉，安装可靠性好，同时，内管31伸出外管32，从而冷水在换热器的流动长度大于热水在换热器的流动长度，冷却效果好。

当然，所述热水管也可以为内管31，对应地，冷水腔位于内管31和外管32之间。从而冷水腔的中热量可以通过外管32的管壁与空气进行热交换，防止冷水腔的冷水吸热而温度过高，保证热交换速度。

实施例二

如图6至图8所示，本实施例中的饮水机还包括水箱5，热水管安装于水箱5的内腔，冷水腔为水箱5的内腔。从而水箱5既能作为水源，还可以作为换热器的部分，不仅简化了换热器的结构，而且热水管30位于水箱5内，充分利用了水箱5内部空间，利于缩小机体1内部空间，同时，水箱5内部的冷水量大，降温效果更好。

为保证换热器在饮水机使用过程都能运行，所述水箱5具有最低水位线，热水管30安装于水箱5的底部并不高于最低水位线。从而水箱5中的冷水可以始终淹没热水管30，从而保证热交换持续有效的进行，换热器的可靠性好。

为保证换热器的换热效率，所述热水管30沿水箱5的内侧壁周向盘绕。不仅增大了热水管30的长度，热水在水箱5内部的流动时间更长，换热更加充分，而且热水管30靠近水箱5的内侧壁盘绕，利于增大水箱5侧壁的强度，也利于热水管30处的热量快速从水箱5侧壁散出，散热效果好，同时，周向盘绕的热水管30方便用户伸入水箱5底壁，利于清理水箱5底部的沉积物。

为方便热水管30与水箱5外侧的水路连接，所述水箱5的底壁设有供热水管30伸出的水管密封槽51，水管密封槽51内设有环绕在热水管30外侧的密封圈6，水箱5的液体压力将密封圈6压紧在水管密封槽51内。避免密封圈6从水管密封槽51中脱落，安装的可靠性好，保证水箱5在水管密封槽51处的防水密封性能。

除上述优选实施例外，本实用新型还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本实用新型作出各种改变和变形，只要不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型所附权利要求所定义的范围。