储能速热饮水设备的制作方法

本发明涉及饮水设备领域，特别是涉及储能速热饮水设备。

背景技术：

目前市场大型商用饮水机类型主要分为热交换节能饮水机和步进式饮水机，其中，热交换节能饮水机是利用热交换原理对水进行加热的设备，一般由加热水胆、热交换器以及连接这样的设备一般具有以下缺点：1)容易形成千滚水和阴阳水；2)直接在储水箱内加热，管路形成，滋生细菌、容易产生二次污染，影响饮用者身体健康；对此，大部分厂商采用隔夜排空水箱的方式来减轻二次污染的危害，但不能完全避免，同时也浪费了大量水资源。而步进式饮水机通过变频式控制进水以及加温时间，采用步进式逐层加热技术，无千滚水和阴阳水的产生，但是不能出温开水，难以满足市场的需求，尤其不能满足中小学校园的饮水要求，其同样亦无法解决二次污染的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要针对二次污染以及千滚水以及阴阳水的形成，提供一种储能速热饮水设备。

一种储能速热饮水设备，包括：净化装置、热交换装置、储能式加热装置、出水龙头组件、管道组件、控制整个饮水设备的系统控制装置以及饮水设备主体；所述净化装置、所述热交换装置、所述储能式加热装置、所述出水龙头组件、所述管道组件以及所述控制整个饮水设备的系统控制装置均安装在所述饮水设备主体上，其中，

储能式加热装置，包括用以储存水的加热水箱，置于加热水箱内的加热管道，所述加热水箱内的水用以将加热管道内的净水加热至开水；

净化装置，用以向所述加热管道提供净水；

热交换装置，用以冷却来自所述储能式加热装置的开水；

其中，所述加热管道流出的开水分成两路，第一路热水直接供给出水龙头组件中的水龙头，第二路热水经过热交换装置降温通至出水龙头组件中的水龙头。

上述储能速热饮水设备各部件的第一路经过加热管道加热成开水后直接从水龙头流出，第二路经加热管道后再进入热交换装置内管道进行降温后从水龙头流出，可见饮用水直接经过管道而不经过加热水箱，这样不会产生二次污染，也不会产生千滚水和阴阳水。

在其中一个实施例中，还包括温度调节装置，所述温度调节装置包括：用以储存水的水箱、置于水箱内的管道、用以冷却所述管道内的水的制冷装置、用以加热所述管道内的水的加热装置；在所述热交换装置和所述温度调节装置之间设置三通阀，所述三通阀用以使所述热交换装置流出的温开水选择地直接从所述出水龙头组件排出，或者进入所述温度调节装置，经温度调节后，再从出水龙头组件排出。

由于温开水出水温度受到进水温度的限制，通常最低出水温度比进水温度高15-20度左右，即使延长热交换的管长也没有明显效果，这种现象通常称为热交换器的死角，当气温较高时，进水水温达到35摄氏度，出水水温往往达到50摄氏度，甚至更高，容易造成烫伤，不符合《中小学校园饮用水处理装置技术规范》第5.8.1条(温水出水温度不高于45摄氏度)的标准要求；当气温较低时，进水水温只有5摄氏度左右，若采用一般的热交换节能饮水设备，水龙头出水水温只有20摄氏度左右，这样水温过低不适合饮用。而如此，将饮用水通过温度调节装置进行温度调节后，再将水送出，可以满足《中小学校园饮用水处理装置技术规范》的标准要求。此外，温度调节装置的水箱内也设置管道，饮用水在该管道内流通，这样可以有效防止二次污染。

在其中一个实施例中，所述温度调节装置的所述水箱内设置用以检测所述水箱内水温以及所述水箱外气温的温度控制装置，所述温度控制装置检测到所述气温后，所述系统控制装置选择合适的高温设定值和低温设定值。

通过设置温度控制装置来实现气温和水温的监测，这样可以在不同的气温下选择合适的高温设定值和低温设定值，满足各种需求。例如：气温较高时，需要较低温度的饮用水，气温较低时，需要较高水温的饮用水，如此，可以实现不同气温下对水温的自动控制。

在其中一个实施例中，所述温度调节装置的水箱与所述净化装置的第一净水出水口连接，二者之间设置由所述系统控制装置控制的第三阀门，水箱内还开设第二排水口，所述温度调节装置设有温度传感器，所述温度传感器检测到所述水箱的水温高于所述高温设定值时，所述系统控制装置控制所述第三阀门打开向水箱内补水，使所述水箱内的水从第二排水口排出。

可以选择置换温度调节装置的水箱内的水来实现对管道内水温的调节。

在其中一个实施例中，所述温度控制装置检测到所述水箱的水温高于所述高温设定值时，所述系统控制装置控制开启所述制冷装置，使水箱内的水温降低；当所述温度控制装置检测到所述水箱内的水温低于低温设定值时，所述系统控制装置控制开启所述加热装置，使水箱内的水温上升。

还可以通过选择启动制冷装置或者加热装置来实现对管道内水温的调节。

在其中一个实施例中，在所述温度调节装置的所述水箱内设置第二液位传感器，所述净化装置与所述温度调节装置之间设置由所述系统控制装置控制的第三阀门，所述第二液位传感器检测到所述水箱内的水位低于规定值时，所述系统控制装置控制所述第三阀门打开，向所述水箱内补水。

设置第二液位传感器可以有效地防止水箱内水位低于规定值时，无法充分淹没管道从而无法实现对管道内饮用水的水温的调节，此外，还可以防止加热装置无水加热这样的危险状况。

在其中一个实施例中，所述加热水箱的水来自所述净化装置的净水。

在其中一个实施例中，来自所述净化装置的净水是经超滤净化或反渗透净化后的净水。

经过超滤净化或者反渗透净化后的净水不易产生水垢，这样可以防止加热水箱内水垢的积累，影响加热效率，延长加热水箱的使用寿命。

在其中一个实施例中，所述加热水箱内设置第一液位传感器，所述净化装置与所述加热水箱之间设置由所述系统控制装置控制的第二阀门，所述第一液位传感器检测到所述加热水箱内低于预定水位时，所述系统控制装置控制所述第二阀门向加热水箱内补水。

通过设置第二液位传感器可以实现加热装置的自动控制，防止无水加热等而引发安全问题。

在其中一个实施例中，所述加热水箱连接排水截流电磁阀，用于排空加热水箱内水。

连接排水截流电磁阀可以实现加热水箱内水的定期排放，防止水箱内水垢累积，影响发热部件的热效率，缩短使用产品寿命，从而防止安全事件的发生。

在其中一个实施例中，所述加热水箱内设置温度传感器，当水温低于低温设置值时开始加热，当水温高于高温设置值时停止加热。

通过设置温度传感器可以实现对水温的控制。

在其中一个实施例中，所述净化装置的净水至所述热交换装置预热再流入所述加热管道。

这样不仅合理利用热交换装置的热能，还减轻加热管道加热负担，加速加热管道的加热速度。

在其中一个实施例中，所述水龙头通过阀门选择流出开水或温开水。

在其中一个实施例中，所述水龙头分为开水龙头和温水龙头，所述第一路开水连通至开水龙头，所述第二路开水经热交换器降温后连通至温水龙头。

在其中一个实施例中，所述净化装置的过滤方式为单级过滤或多级复合过滤。

本发明的储能速热饮水设备的饮用水直接经过管道而不经过加热水箱，故不会产生二次污染，避免了隔夜排空浪费水资源和电力资源；也不会产生千滚水和阴阳水，提升了水质保障；同时，还能够出开水和温开水，可满足多种需求。

附图说明

图1为本发明一实施例所涉及的储能速热饮水设备的结构示意图；

图2是图1中储能式加热装置3的放大图。

符号说明：

1净化装置

1.1原水进水口

1.2第一净水出水口

1.3第一污水出水口

1.4第一阀门

1.5第二阀门

1.6第三阀门

1.7第四阀门

2热交换装置

2.1第二净水进水口

2.2第二净水出水口

2.3开水进水口

2.4温水出水口

3储能式加热装置

3.1水箱

3.1.1第一进水口

3.1.2第一排气口

3.1.3第一排水口

3.1.4第一排水截流电磁阀

3.2第一液位传感器

3.3加热管道

3.3.1预热水进水口

3.3.2开水出水口

4温度调节装置

4.1水箱

4.1.1第二进水口

4.1.2第二排气口

4.1.3第二排水口

4.1.4第二排水截流电磁阀

4.2冷却管道

4.3第二液位传感器

4.4制冷装置

4.5加热装置

4.6三通阀

5出水龙头组件

5.1第五阀门

5.2水龙头

6系统控制装置

7饮水设备主体

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与本发明的所属技术领域技术人员的通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的属于“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明的储能速热饮水设备包括：净化装置1、热交换装置2、储能式加热装置3、出水龙头组件5、管道组件、控制整个饮水设备的系统控制装置6以及饮水设备主体7。净化装置1、热交换装置2、储能式加热装置3、出水龙头组件5、系统控制装置6均安装在饮水设备主体7上。净化装置1、热交换装置2、储能式加热装置3分别设有进水口和出水口，彼此通过管道、阀门相互连通。

在一个实施例中，净化装置1设有原水进水口1.1、第一净水出水口1.2和第一污水出水口1.3，该净化装置1的第一净水出水口1.2分成三个支路，其中第一个支路通过第一阀门1.4与热交换装置2连通、第二个支路通过第二阀门1.5与储能式加热装置3连通，第三个支路通过第三阀门1.6与温度调节装置4连通，另外，第一污水出水口1.3通过第四阀门1.7与外界连通。具体为，第一净水出水口1.2通过第一阀门1.4与热交换装置2的第二净水进水口2.1相连，第一净水出水口1.2通过第二阀门1.5与储能式加热装置3的第一进水口3.1.1相连，第一净水出水口1.2通过第三阀门1.6与温度调节装置4的第二进水口4.1.1相连，第一污水出水口1.3通过第四阀门1.7与外界水槽相连。优选地，第一阀门1.4、第二阀门1.5、第三阀门1.6以及第四阀门1.7为单向节流电磁阀。通过各阀门的调节，可以选择性地将水注入各个部件中。

另外，净化装置1还可以含有过滤装置，该过滤装置无特别限定例如：可以是单级过滤，也可以是多级复合过滤。

热交换装置2进水口分为第二净水进水口2.1和开水进水口2.3，出水口分为第二净水出水口2.2和温水出水口2.4，温水出水口2.4的出水温度可调节。温水出水口2.4通过三通阀4.6与温度调节装置4选择地连通。具体为，通过对三通阀4.6进行调节，可以选择将温水出水口2.4流出的温开水排至水龙头，或者将温水出水口2.4流出的温开水排入温度调节装置4的管道4.2中，经温度调节后再从水龙头组件排出。优选地，三通阀门4.3为三通球阀。

储能式加热装置3包括：用以储存水的加热水箱3.1、置于加热水箱3.1内的加热管道3.3，在加热水箱3.1上开设有第一进水口3.1.1以及第一排水口3.1.3，其中，加热水箱3.1的水优选来自净化装置1的净水，且该净水可以是经超滤净化或反渗透净化后的净水，如此可以防止加热水箱内水垢的积累，延长器件是使用寿命。

另外，注入储能式加热装置3的水流经加热管道3.3被加热成开水，经开水出水口3.3.2分成两路，第一路热水直接供给出水龙头组件5中的水龙头，第二路热水经过热交换装置2降温通至出水龙头组件5中的水龙头。这里，加热管道3.3优选弯管，特别优选不锈钢弯管。需要说明的时，第二路热水降温可选择性启动。此外，加热管道3.3的直径以及长度无特别限定，只要能保证使流过的水转化为开水即可。

系统控制装置6用以控制整个系统，例如：控制阀门的开关、温度设定等。

如此，如图2所示，饮用水在各部件的管道内流通，即饮用水直接经过管道而不经过加热水箱，这样不会产生二次污染，也不会产生千滚水和阴阳水。

另外，储能速热饮水设备还可以包括温度调节装置4，用以进一步调节饮用水的温度，温度调节装置4包括：储存来自净化装置1的水的水箱4.1、用以流通饮用水的管道4.2、用以冷却管道4.2内的饮用水的制冷装置4.4、用以加热管道4.2内的饮用水的加热装置4.5。

另外，在热交换装置3和温度调节装置4之间设置由系统控制装置6控制的三通阀4.6，三通阀4.6用以使热交换装置3流出的温开水选择地直接从出水龙头组件5排出，或者进入温度调节装置4的管道4.2，经温度调节后，再从出水龙头组件5排出。优选地，管道4.2为弯管，特别优选不锈钢弯管。管道4.2的直径以及长度无特别限定，只要能保证使流过的水转化为所需温度的温水即可。

水箱4.1内水淹没管道4.2，通过对水箱4.1内水温的调节从而实现对管道4.2内饮用水的水温的调节，具体地，当需要冷却时，开启制冷装置4.4，使水箱4.1内的水冷却到所需温度，此时管道4.2内的饮用水与管道外水箱4.1内的凉水进行热交换而被冷却，当需要加热时，开启加热装置4.5，使水箱4.1内的水加热到所需温度，此时管道4.2内的饮用水与管道外水箱4.1内的热水进行热交换而被加热，需要说明的使，制冷装置4.4和加热装置4.5可以选择性打开，根据水箱4.1内的水温来进行适当调节。

另外，温度调节装置4的水箱4.1内可以设置用以检测水箱4.1内水温以及水箱4.1外气温的温度控制装置，该温度控制装置检测到气温后，由系统控制装置6选择合适的高温设定值和低温设定值。

在一个实施例中，温度调节装置4的水箱4.1与净化装置1的第一净水出水口1.2连接，二者之间设置由系统控制装置控制的第三阀门1.6，水箱4.1内还设置有由系统控制装置6控制的第二排水口4.1.3，当温度控制装置检测到水箱4.1的水温高于高温设定值(例如：35摄氏度)时，系统控制装置6控制第三阀门1.6打开向水箱内补水，控制第二排水截流电磁阀4.1.4打开，使水箱4.1内的水从第二排水口4.1.3排出，如此实现水箱内水的置换，以此来对管道4.2内饮用水的水温进行调节。

在另一实施例中，温度控制装置检测到水箱4.1的水温高于高温设定值时，系统控制装置6控制开启制冷装置4.4，使水箱内的水温降低；当温度控制装置检测到水箱4.1内的水温低于低温设定值时，系统控制装置6控制开启加热装置4.5，使水箱内的水温上升。

具体而言，例如：当温度控制装置检测到气温高于35摄氏度时，由系统控制装置6选择高温设定值(35摄氏度)和低温设定值(25摄氏度)，温度控制装置检测到水箱4.1的水温高于35摄氏度时，系统控制装置6控制开启制冷装置4.4，使水箱内的水温降低；当温度控制装置检测到水箱4.1内的水温低于25摄氏度时，系统控制装置6控制开启加热装置4.5，使水箱内的水温上升。

例如：当温度控制装置检测到气温低于15摄氏度时，由系统控制装置6选择高温设定值(45摄氏度)和低温设定值(35摄氏度)，温度控制装置检测到水箱4.1的水温高于45摄氏度时，系统控制装置6控制开启制冷装置4.4，使水箱内的水温降低；当温度控制装置检测到水箱4.1内的水温低于35摄氏度时，系统控制装置6控制开启加热装置4.5，使水箱4.1内的水温上升。

这样可以满足在不同气温下对不同水温的需求，例如：天气炎热时，需要饮用较凉的水，天气寒冷时，需要饮用较热的水。

另外，在温度调节装置4的水箱4.1内设置第二液位传感器4.1.2，净化装置1与温度调节装置4之间设置由系统控制装置6控制的第三阀门1.6，第二液位传感器4.1.2检测到水箱4.1内的水位低于规定值时，系统控制装置6控制第三阀门1.6打开，向水箱4.1内补水，另外，该液位传感装置4.1.2优选设置高低2个液位传感器，具体而言，液位传感器4.1.2检测到水箱4.1内低于低液位传感器水位时，系统控制装置6控制第三阀门1.6向水箱4.1内补水，补水到高液位传感器水位时，停止补水。

另外，还可以每隔一段时间定期排放温度调节装置4的水箱4.1内的水，防止水垢积累，影响设备工作效率。此外，进入温度调节装置4的水箱4.1内的水也优选来自净化装置1的净水，且该净水可以是经超滤净化或反渗透净化后的净水，如此可以防止水箱4.1内水垢的积累，影响设备工作效率。

储能式加热装置3的加热水箱3.1中也可以设置第一液位传感装置3.2，净化装置1与加热水箱3.1之间设置由系统控制装置6控制的第二阀门1.5，液位传感器3.2检测到加热水箱3.1内低于预定水位时，系统控制装置6控制第二阀门1.5向加热水箱3.1内补水。该液位传感装置3.2优选设置高低2个液位传感器，具体而言，液位传感器3.2检测到加热水箱3.1内低于低液位传感器水位时，系统控制装置6控制第二阀门1.5向加热水箱3.1内补水，补水到高液位传感器水位时，停止补水。

另外，储能式加热装置3的加热水箱3.1中可以设置排水节流电磁阀3.1.4，用以定期排放水，这样可以防止加热水箱3.1内水垢累积，影响发热部件的热效率，缩短使用产品寿命，从而防止安全事件的发生。

在储能式加热装置3的加热水箱3.1中还可以设置温度控制装置，当水温低于低温设定值时开始加热，当水温高于高温设定值时停止加热。

此外，净化装置1的净水可以先至热交换装置2预热后再流入储能式加热装置3的加热管道3.3。具体为，净化装置1第一净水出水口1.2流出的净水经第一阀门1.4从第二净水进水口2.1进入热交换装置2进行预热，预热后从第二净水出水口2.2流出，经预热水进水口3.3.1流入储能式加热装置3的加热管道3.3进行加热。

出水龙头组件5的水龙头5.2可以通过第五阀门5.1来选择流出开水还是温开水，即通过第五阀门5.1进行调节，该水龙头即可以出温水也可以出热水，此外，通过热水管与温水管组合以及阀门的调节，可以实现出水温度的控制。

另外，水龙头5.2也可以分为开水龙头和温水龙头，第一路开水连通至开水龙头，第二路开水经热交换器降温后连通至温水龙头。

在一实施方式中，储能式加热装置3的加热水箱3.1上开设用于进水以及加热时排气的第一排气口3.1.2，温度调节装置4的水箱4.1上开设用于进水以及加热时排气的第二排气口4.1.2。

在另一个实施例中，水箱、管道上设置隔热保温层，用以减少热量损耗、保持水温。

以下对使用上述储能速热饮水设备得到开水、温水的动作进行说明。

原水由原水进水口1.1进入净化装置1，净化水由净化装置1的第一净水出口1.2流出，经第二阀门1.5注入加热水箱3.1，水位到达规定位置后，加热水箱3.1加热成开水，打开第一阀门1.4，从净化装置1的第一净水出水口1.2流出的净水经热交换装置2的第二净水进水口2.1进入热交换装置2，经热交换装置2预热后，经第二净水出水口2.2进入储能式加热装置3的加热管道3.3，加热水箱3.1内开水将加热管道3.3内的水加热成开水，第一路热水经出水龙头组件5的水龙头5.2流出开水，第二路热水流经热交换装置2降温，形成温水，通过调节三通阀4.6选择将温水经水龙头直接排出，或者进入温度调节装置4的管道4.2，经调温后，再经水龙头排出。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。