本实用新型涉及换热的技术领域，尤其涉及一种即时制冷制热结构。
背景技术：
传统的循环性制热、制冷式饮水机，俗称桶装水饮水机，是一种非常便利的饮水设备，在我国已经大范围的普及了20多年。实际使用中也暴露了一些不足的地方，如耗电量非常大，不喝水的情况下，制热式饮水机24小时保温能耗就要0.75kW·h左右。又如健康隐患，桶装水以经RO反渗透技术生产的纯净水为主，它是安全的，但由于纯净水中缺乏人体需要的有益成分，长期服用，无助健康。
在中国实用新型专利申请号为“CN201620093167.1”，专利名称为“一种节能健康饮水机”的申请文件中公开了一种能自适应待机的将纯净水改变成有益于健康的功能水的真空保温胆饮水机，属于冷热饮水机领域中循环性制热、制冷式范畴。采用单片机控制技术，通过采集温度传感器模拟信号，判断是否有人喝水，无人喝水时，能适时进入待机微功耗状态，热水、冷水保温采用真空保温胆节能技术，桶装纯净水通过功能化滤材浸泡盒能有效改善饮水机终端出水。
然而，该专利中并没有从根本上改变加热的原理，也并未将纯净水的质量得到很大的改善，所以并不具备很强的实用性。
技术实现要素：
针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种结构简单、节能实用的即时制冷制热结构及其控温方法。
为了达到上述目的，本实用新型一种即时制冷制热结构，包括进水管、出水管、循环泵、热交换单元、散热风机组件以及储液罐，所述热交换单元包括过水管道以及超导液管道；所述循环泵的进水端与进水管相连，循环泵的出水端与过水管道的进水端相连，所述过水管道的出水端与出水管相连，所述超导液管道的进液端与储液罐相连，所述超导液管道的出液端与散热风机组件相连，所述储液罐与散热风机组件相连；从进水管进入的水与从储液罐进入的超导液在热交换单元中进行热量交换后，水从出水管排出，超导液进入散热风机组件中缓冲并回到储液罐中。
其中，该即时制冷制热结构还包括提供电流的电源，所述热交换单元还包括第一导体片以及第二导体片，所述第一导体片、第二导体片以及电源三者串联形成闭合回路，所述第一导体片表面与过水管道中的流水相接触，所述第二导体片表面与超导液管道中的超导液相接触；电源提供正向电流，第一导体片放热，第二导体片吸热，即流水被制热，超导液被制冷；电源提供反向电流，第一导体片吸热，第二导体片放热，即流水被制冷，超导液被制热。
其中，所述储液罐中设置有动力泵以及温度感应器，所述储液罐外还设置有温度显示器，所述动力泵的一端与散热风机组件的出水端相连，且所述动力泵的另一端与超导液管道的进水端相连，所述温度感应器固定在储液罐的内壁上，且所述温度感应器浸没在超导液中，所述温度感应器与温度显示器电连接并将储液罐中的超导液温度实时显示在温度显示器上。
其中，所述散热风机组件包括风扇结构以及超导液缓冲腔，所述风扇结构由多个叶轮风扇阵列式排布构成，所述超导液缓冲腔由多个薄片状空腔阵列式排布构成，多个薄片状空腔通过导液管串联相接，每个叶轮风扇的出风面均与相对应的薄片状空腔相对应，所述超导液顺次经过多个薄片状空腔，并通过叶轮风扇缓冲过高或过低的超导液温度。
其中，该即时制冷制热结构还包括上壳、底壳、前面板以及后面板，所述上壳、底壳、前面板以及后面板围合形成一中空腔体，所述循环泵、热交换单元、散热风机组件以及储液罐均固定在底壳上，所述温度显示器固定在前面板上，所述电源固定在后面板上；所述前面板上还开设有与进水管相对应的进水口、与出水管相对应的出水口、控制热交换单元中电流流向的电流控制开关以及控制电源开闭的电源开关，所述后面板上还开设有为电源充电的电源插座。
本实用新型即时制冷制热结构的温控方法，包括水制热的温控过程以及水制冷的温控过程；
水制热的温控过程包括以下步骤：打开电源开关，并调节电流控制开关使电流处于正向流动，从进水口进入热交换单元的冷水，进入热交换单元吸热得到热水，并从出水口流出；从储液罐中进入热交换单元的超导液放热得到低温超导液，低温超导液再进入散热风机组件中通过与环境热交换获取热量以提高温度，最后常温的超导液回流到储液罐中；
水制冷的温控过程包括以下步骤：打开电源开关，并调节电流控制开关使电流处于反向流动，从进水口进入热交换单元的热水，进入热交换单元放热得到冷水，并从出水口流出；从储液罐中进入热交换单元的超导液吸热得到高温超导液，高温超导液再进入散热风机组件中通过与环境热交换放出热量以降低温度，最后常温的超导液回流到储液罐中。
其中，在电源提供正向电流时，热交换单元中的第一导体片放热，处于过水管道中与第一导体片相接触的流水吸收热量升温，热交换单元中的第二导体片吸热，处于超导液管道中与第二导体片向接触的超导液放出热量降温；在电源提供反向电流时，热交换单元中的第一导体片吸热，处于过水管道中与第一导体片相接触的流水放出热量降温，热交换单元中的第二导体片放热，处于超导液管道中与第二导体片向接触的超导液吸收热量升温。
其中，该温控方法还包括对超导液温度的控制过程，在储液罐中设置有温度感应器，在前面壳上设置有与温度感应器相对应的温度显示器；在水制冷的过程中，当温度显示器显示的温度高于环境温度时，则加大散热风机的风速；在水制热的过程中，当温度显示器显示的温度低于环境温度时，则加大散热风机的风速。
其中，该温控方法还包括对待换热水的温度的控制过程，在水制热的过程中，出水口的温度低于目标加热温度时，则减小进水口进水的流速，当出水口的温度高于加热温度时，则增大进水口的进水流速；在水制冷的过程中，当出水口的温度高于目标制冷温度时，则减小进水口进水的流速，当出水口的温度低于目标制冷温度时，则增大进水口的流速。
本实用新型即时制冷制热结构的应用，将该即时制冷制热结构应用到氢水饮水机中的饮用水加热制冷过程中；所述氢水饮水机包括储水桶、氢水发生器与即时制冷制热结构，所述氢水发生器的入水端与储水桶的出水口相通，所述氢水发生器的出水端与即时制冷制热结构的进水管相通，所述即时制冷制热结构的出水管流出饮用水；
所述氢水发生器包括阴极板、阳极板、电极膜、PCB板以及锂电池，所述电极膜夹持在阴极板与阳极板之间，所述锂电池夹持在PCB板与底盖之间，所述阴极板伸出杯座并与杯体相接触，所述阴极板和阳极板均向底盖方向引出一电极条，且两个电极条均与PCB板电连接，所述PCB板与锂电池电连接，所述氢水饮水机外壳设置有控制锂电池导通状态的电源开关；在通电的状态下，阴极板和阳极板发生电解反应，阴极板上产生氢气并溶解到杯体的水溶液中，阳极板上产生氧气从外壳排出；
所述即时制冷制热结构，包括进水管、出水管、循环泵、热交换单元、散热风机组件以及储液罐，所述热交换单元包括过水管道以及超导液管道；所述循环泵的进水端与进水管相连，循环泵的出水端与过水管道的进水端相连，所述过水管道的出水端与出水管相连，所述超导液管道的进液端与储液罐相连，所述超导液管道的出液端与散热风机组件相连，所述储液罐与散热风机组件相连；从进水管进入的水与从储液罐进入的超导液在热交换单元中进行热量交换后，水从出水管排出，超导液进入散热风机组件中缓冲并回到储液罐中。
本实用新型的有益效果是：
与现有技术相比，本实用新型的即时制冷制热结构，通过热交换管道以及循环液的配合使用，能够实现进水管中的水流达到即时制冷或制热的效果。从进水管进入的水与从储液罐进入的超导液在热交换单元中进行热量交换后，水从出水管排出，超导液进入散热风机组件中缓冲并回到储液罐中。将该即时制冷制热结构运用到氢水饮水机中，这样就可以保证对氢水进行快速而方便的加热处理，既节约了能源又降低了加热制冷结构所占的空间大小。
附图说明
图1为本实用新型即时制冷制热结构的爆炸图。
主要元件符号说明如下：
10、进水管 11、出水管
12、循环泵 13、热交换单元
14、散热风机组件 15、储液罐
16、温度显示器 17、上壳
18、底壳 19、前面板
20、后面板 21、电源
22、进水口 23、出水口
24、电流控制开关 25、电源插座
131、第一导体片 132、第二导体片
141、风扇结构 142、超导液缓冲腔。
具体实施方式
为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。
参阅图1，本实用新型一种即时制冷制热结构，包括进水管10、出水管11、循环泵12、热交换单元13、散热风机组件1614以及储液罐15，热交换单元13包括过水管道以及超导液管道；循环泵12的进水端与进水管10相连，循环泵12的出水端与过水管道的进水端相连，过水管道的出水端与出水管11相连，超导液管道的进液端与储液罐15相连，超导液管道的出液端与散热风机组件1614相连，储液罐15与散热风机组件1614相连；从进水管10进入的水与从储液罐15进入的超导液在热交换单元13中进行热量交换后，水从出水管11排出，超导液进入散热风机组件1614中缓冲并回到储液罐15中。
相较于现有技术，本实用新型的即时制冷制热结构，通过热交换管道以及循环液的配合使用，能够实现进水管10中的水流达到即时制冷或制热的效果。从进水管10进入的水与从储液罐15进入的超导液在热交换单元13中进行热量交换后，水从出水管11排出，超导液进入散热风机组件1614中缓冲并回到储液罐15中。将该即时制冷制热结构运用到氢水饮水机中，这样就可以保证对氢水进行快速而方便的加热处理，既节约了能源又降低了加热制冷结构所占的空间大小。
在本实施例中，该即时制冷制热结构还包括提供电流的电源21，热交换单元13还包括第一导体片131以及第二导体片132，第一导体片131、第二导体片132以及电源21三者串联形成闭合回路，第一导体片131表面与过水管道中的流水相接触，第二导体片132表面与超导液管道中的超导液相接触；电源21提供正向电流，第一导体片131放热，第二导体片132吸热，即流水被制热，超导液被制冷；电源21提供反向电流，第一导体片131吸热，第二导体片132放热，即流水被制冷，超导液被制热。
在本实施例中，储液罐15中设置有动力泵以及温度感应器，储液罐15外还设置有温度显示器，动力泵的一端与散热风机组件1614的出水端相连，且动力泵的另一端与超导液管道的进水端相连，温度感应器固定在储液罐15的内壁上，且温度感应器浸没在超导液中，温度感应器与温度显示器电连接并将储液罐15中的超导液温度实时显示在温度显示器上。
在本实施例中，散热风机组件1614包括风扇结构141以及超导液缓冲腔142，风扇结构141由多个叶轮风扇阵列式排布构成，超导液缓冲腔142由多个薄片状空腔阵列式排布构成，多个薄片状空腔通过导液管串联相接，每个叶轮风扇的出风面均与相对应的薄片状空腔相对应，超导液顺次经过多个薄片状空腔，并通过叶轮风扇缓冲过高或过低的超导液温度。
在本实施例中，该即时制冷制热结构还包括上壳17、底壳18、前面板19以及后面板20，上壳17、底壳18、前面板19以及后面板20围合形成一中空腔体，循环泵12、热交换单元13、散热风机组件1614以及储液罐15均固定在底壳18上，温度显示器固定在前面板19上，电源21固定在后面板20上；前面板19上还开设有与进水管10相对应的进水口22、与出水管11相对应的出水口23、控制热交换单元13中电流流向的电流控制开关24以及控制电源21开闭的电源21开关，后面板20上还开设有为电源21充电的电源插座25。
本实用新型即时制冷制热结构的温控方法，包括水制热的温控过程以及水制冷的温控过程；
水制热的温控过程包括以下步骤：打开电源21开关，并调节电流控制开关24使电流处于正向流动，从进水口22进入热交换单元13的冷水，进入热交换单元13吸热得到热水，并从出水口23流出；从储液罐15中进入热交换单元13的超导液放热得到低温超导液，低温超导液再进入散热风机组件1614中通过与环境热交换获取热量以提高温度，最后常温的超导液回流到储液罐15中；
水制冷的温控过程包括以下步骤：打开电源21开关，并调节电流控制开关24使电流处于反向流动，从进水口22进入热交换单元13的热水，进入热交换单元13放热得到冷水，并从出水口23流出；从储液罐15中进入热交换单元13的超导液吸热得到高温超导液，高温超导液再进入散热风机组件1614中通过与环境热交换放出热量以降低温度，最后常温的超导液回流到储液罐15中。
在本实施例中，在电源21提供正向电流时，热交换单元13中的第一导体片131放热，处于过水管道中与第一导体片131相接触的流水吸收热量升温，热交换单元13中的第二导体片132吸热，处于超导液管道中与第二导体片132向接触的超导液放出热量降温；在电源21提供反向电流时，热交换单元13中的第一导体片131吸热，处于过水管道中与第一导体片131相接触的流水放出热量降温，热交换单元13中的第二导体片132放热，处于超导液管道中与第二导体片132向接触的超导液吸收热量升温。
在本实施例中，该温控方法还包括对超导液温度的控制过程，在储液罐15中设置有温度感应器，在前面壳上设置有与温度感应器相对应的温度显示器；在水制冷的过程中，当温度显示器显示的温度高于环境温度时，则加大散热风机的风速；在水制热的过程中，当温度显示器显示的温度低于环境温度时，则加大散热风机的风速。
在本实施例中，该温控方法还包括对待换热水的温度的控制过程，在水制热的过程中，出水口23的温度低于目标加热温度时，则减小进水口22进水的流速，当出水口23的温度高于加热温度时，则增大进水口22的进水流速；在水制冷的过程中，当出水口23的温度高于目标制冷温度时，则减小进水口22进水的流速，当出水口23的温度低于目标制冷温度时，则增大进水口22的流速。
本实用新型即时制冷制热结构的应用，将该即时制冷制热结构应用到氢水饮水机中的饮用水加热制冷过程中；氢水饮水机包括储水桶、氢水发生器与即时制冷制热结构，氢水发生器的入水端与储水桶的出水口23相通，氢水发生器的出水端与即时制冷制热结构的进水管10相通，即时制冷制热结构的出水管11流出饮用水；
氢水发生器包括阴极板、阳极板、电极膜、PCB板以及锂电池，电极膜夹持在阴极板与阳极板之间，锂电池夹持在PCB板与底盖之间，阴极板伸出杯座并与杯体相接触，阴极板和阳极板均向底盖方向引出一电极条，且两个电极条均与PCB板电连接，PCB板与锂电池电连接，氢水饮水机外壳设置有控制锂电池导通状态的电源21开关；在通电的状态下，阴极板和阳极板发生电解反应，阴极板上产生氢气并溶解到杯体的水溶液中，阳极板上产生氧气从外壳排出；
即时制冷制热结构，包括进水管10、出水管11、循环泵12、热交换单元13、散热风机组件1614以及储液罐15，热交换单元13包括过水管道以及超导液管道；循环泵12的进水端与进水管10相连，循环泵12的出水端与过水管道的进水端相连，过水管道的出水端与出水管11相连，超导液管道的进液端与储液罐15相连，超导液管道的出液端与散热风机组件1614相连，储液罐15与散热风机组件1614相连；从进水管10进入的水与从储液罐15进入的超导液在热交换单元13中进行热量交换后，水从出水管11排出，超导液进入散热风机组件1614中缓冲并回到储液罐15中。
本实用新型的优势在于：
1、可以达到快速加热的效果；
2、有效的节约了电能；
3、提高了饮用水的饮用质量。
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。