一种换热结构及饮料机的制作方法

本实用新型涉及饮料机领域，特别涉及一种换热结构及饮料机。

背景技术：

随着人们生活水平的提高和饮食习惯的调整，喝茶、豆浆、咖啡的人数不断增多，随之带来的是冲调饮料机越来越受到大家的欢迎。饮料机在将水溶液加热至较高温度时，往往需要预热，预热时，储热装置通过储热材料与换热管内流通的水溶液进行换热，储热材料为相变材料时，主要通过固化放热，但储热材料与换热管接触时，距离换热管较近的材料放热较快，距离换热管较远的材料放热较慢，换热效率不均匀导致距离换热管较近的材料过早固化，使得换热材料与换热管接触处导热性能变差降低了导热效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种换热结构及饮料机，使得储热材料的各个位置均可以快速地将热量传递到换热管内，提升换热效率。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种换热结构和饮料机，包括：储热箱、置于所述储热箱内的换热管，所述换热管的进口和出口暴露于所述储热箱外；所述换热结构还包括：储热材料，填充在所述换热管与所述储热箱的内壁之间；所述储热材料用于与所述换热管内流通的换热介质进行换热，所述换热结构还包括：设置在所述储热箱内的若干个导热翅片，任意一个所述导热翅片与所述换热管相抵并插入所述储热材料。

一种饮料机，包括上述的换热结构。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，换热介质从热换管的进口进入换热管内，经过储热箱内进行换热，再从换热管的出口流出，完成换热。储热材料与换热管之间通过多个导热翅片相连，储热材料的各个位置均可以通过导热翅片与换热管进行换热，将热量传输给换热管，导热翅片采用导热性较好的材料制成，使得储热材料的各个位置可以快速、均匀地将热量传递到换热管内，避免靠近储热材料靠近换热管的位置提前固化，提升换热效率。

饮料机具有上述换热结构后，可以快速对的水溶液进行换热，快速出热水进行饮料冲调。

另外，所述换热管沿所述储热箱的底部至顶部的方向逐层盘绕，呈螺旋状设置，形成若干个盘管层；

所述导热翅片包括：

导热片主体，沿所述换热管的逐层盘绕的方向进行设置；

若干个夹持部，沿所述换热管的逐层盘绕的方向依次设置，并均与所述导热片主体连接，且任意相邻的两个所述夹持部用于夹住一个所述盘管层；任意相邻的两个所述盘管层之间均构成用于被所述夹持部插入的间隙。换热管的螺旋状设计可以增大其位于储热箱内的长度，增加换热介质在换热管内的流动时间，延长换热时间。换热管与导热翅片通过多个夹持部相抵进行热传导，多个夹持部与换热管相抵保证导热翅片与换热管的接触面积足够大，导热效率较高。换热结构中具有多个导热翅片，进一步的增大了导热翅片与换热管之间的接触面积，提升导热效率。

另外，所述夹持部在某一位置进行折弯，具有首端、与所述首端相对的尾端；

所述导热片主体包括：

第一导热片主体，与各所述夹持部的首端相连；

第二导热片主体，与各所述夹持部的尾端相连。

另外，所述第一导热片主体与所述第二导热片主体互成一定角度。

另外，所述换热管的各盘管层围成内部区域，所述夹持部插入相邻两个盘管层构成的间隙中时，所述夹持部有部分置于所述内部区域内，所述第一导热片主体和所述第二导热片主体位于所述内部区域外插入所述储热材料；

或所述夹持部插入相邻两个盘管层构成的间隙中时，所述第一导热片主体和所述第二导热片主体位于所述内部区域内，所述夹持部有部分置于所述内部区域外插入所述储热材料。无论导热翅片从内部区域向外插还是从外部朝向内部区域插入，均以相邻的夹持部夹持住盘管层为止。

另外，所述夹持部的首端和尾端之间形成容置空间，所述换热结构还包括：定位杆；

所述夹持部有部分置于所述内部区域内时，所述定位杆设在所述内部区域内并贯穿各所述夹持部形成的容置空间；

所述夹持部有部分置于所述内部区域外时，所述定位杆设在所述内部区域外并贯穿各所述夹持部形成的容置空间。

另外，所述定位杆包括：杆本体、设在所述杆本体一端的弯钩，所述弯钩用于与靠近所述储热箱顶部的夹持部相钩。弯钩设置在杆本体朝向储热箱顶部的一端，弯钩在插入各夹持部的容置空间后，与最靠近储热箱顶部的夹持部相钩，避免杆本体从各夹持部中掉落。

另外，所述换热结构还包括：包覆所述储热箱的保温层。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是4是第一实施方式中换热结构的俯视图；

图2是第一实施方式中换热结构中的储热箱和储热材料结构示意图；

图3是第一实施方式中换热结构中的换热管和导热翅片的结构示意图；

图4是第一实施方式中换热结构中的导热翅片和定位杆的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种换热结构，用于对液体介质进行换热。

如图1和图2和图4所示，换热结构包括：储热箱1、置于储热箱1内的换热管2、储热材料3，其中储热材料3填充在储热箱1的内壁与换热管2之间，储热材料3可以采用多种材料制成，如陶瓷储热材料3等等，本实施方式中，储热材料3采用相变材料，相变材料可以吸收或释放大量热能，是一种节能环保的储热材料3。换热管2的进口和出口暴露于储热箱1外，与外部的水路接通，换热介质通过换热管2的进口进入换热管2，在储热箱1内与储热材料3进行换热，储热材料3具有较高的温度和热量，可以将热量传递给换热管2内的换热介质，再通过换热管2的出口流出，完成换热。同时换热结构还包括：包覆储热箱1的保温层6，保温层6可以由玻璃纤维或石棉等隔热材料制成，也可以通过其他隔热材料制成，本实施方式中不做具体限定。保温层6的设置可以避免储热箱1内的热量向外散发，降低储热箱1内的能量同时降低换热效率。

值得注意的是，构成储热材料3的相变材料是通过改变物质状态并能提供潜热的物质，在放热过程中，一般是由半液体转换为固态，通过固化释放热量。而相变材料的导热效果较差，使得靠近换热管2的相变材料的部分容易首先固化，导致相变材料的导热性能再次降低。导致换热效率低下。

为了提升换热管2与储热材料3之间的换热效率，换热结构还包括：若干个导热翅片4，任意一个导热翅片4与换热管2相抵并插入储热材料3。导热翅片4由导热性好的材料制成，如铝或铜等，本实施方式中的导热翅片4由铝合金制成，铝合金的导热效率高，且成本较低，质量较轻，对导热管和储热材料3的压力较小，当然，导热翅片4也可以由其他材料制成，本实施方式中仅以铝合金为例，不做具体限定。导热翅片4将储热材料3的各个位置均与换热管2相连，导热翅片4的导热效率较高，储热材料3的各个位置均通过导热翅片4与换热管2进行换热，使得储热材料的各个位置可以快速、均匀地将热量传递到换热管2内，避免靠近储热材料靠近换热管2的位置提前固化，保证储热材料3各位置的热量传输效率，充分利用了储热材料3各个位置的热量，大大提升了加热效率。

本实施方式中，换热管2沿储热箱1的底部至顶部的方向逐层盘绕，呈螺旋状设置，形成若干个盘管层，换热管2的螺旋状设计可以增大其位于储热箱1内的长度，增加换热介质在换热管2内的流动时间，延长换热时间。如图3所示，导热翅片4包括：导热片主体42、与导热片主体42相连的若干个夹持部41，导热片主体42沿换热管2的逐层盘绕方向设置，即从储热箱1底部到顶部的方向，各夹持部41的排列方向沿储热箱1的顶部到底部方向，其中换热管2中任意两个相邻的盘管层之间构成间隙，各个夹持部41用于插入各个间隙，使得相邻的两个夹持部41夹住一个盘管层，实现换热管2与导热翅片4的抵触。换热管2与导热翅片4通过多个夹持部41相抵进行热传导，多个夹持部41与换热管2相抵保证导热翅片4与换热管2的接触面积足够大，导热效率较高。换热结构中具有多个导热翅片4，进一步的增大了导热翅片4与换热管2之间的接触面积，以及导热翅片4与储热材料3的接触面积，提升导热效率。

值得注意的是，夹持部41由某一点弯折形成，本实施方式中，夹持点由中部弯折形成，且夹持部41在弯折后具有彼此相对的首端和尾端，首端和尾端为别位于弯折点的两侧。导热片主体42则包括：第一导热片主体421和第二导热片主体422，第一导热片主体421与夹持部41的首端相连，第二导热片主体422与夹持部41的尾端相连，其中第一导热片主体421沿首端的弯折方向设置，第二导热片主体422沿尾端的弯折方向设置，使得第一导热片主体421与第二导热片主体422互成一定角度，相互叉开。而第一导热片主体421和第二导热片主体422的长度方向均沿储热箱1的顶部到底部。

在将导热翅片4安装到换热管2上时，将导热翅片4带有夹持部41的一侧插入换热管2，将各夹持部41对准换热管2中由相邻盘管层形成的间隔，将各夹持部41插入各间隔。值得注意的是，换热管2的各盘管层围绕成内部区域，导热翅片4可以从换热管2的内部区域向外插，也可以从换热管2的外部朝向内部区域插入。无论导热翅片4从内部区域向外插还是从外部朝向内部区域插入，均以相邻的夹持部41夹持住盘管层为止。

值得注意的是，夹持部41的首端和尾端之间形成容置空间。换热结构还包括：若干个定位杆5，定位杆5的数量与导热翅片4的数量相同并一一对应。当夹持部41从外部朝向内部区域插入，有部分位于内部区域内时，对应的定位杆5设在内部区域内并同时贯穿各个夹持部41形成的容置空间，定位杆5可以与换热管2的各盘管层相抵，实现导热翅片4在换热管2上的固定。值得注意的是，定位杆5包括：杆本体51和设在杆本体51一端的弯钩52，弯钩52设置在杆本体51朝向储热箱1顶部的一端，弯钩52在插入各夹持部41的容置空间后，与最靠近储热箱1顶部的夹持部41相钩，避免杆本体51从各夹持部41中掉落。

当夹持部41从内部区域向外插，有部分位于换热管2外部时，对应的定位杆5设在换热管2外部并贯穿同时贯穿各个夹持部41形成的容置空间，定位杆5可以与换热管2的各盘管层相抵，实现导热翅片4在换热管2上的固定。定位杆5的弯钩52与最靠近储热箱1顶部的夹持部41相钩，避免杆本体51从各夹持部41中掉落。

在本实施方式中，储热箱1呈长方体形设置，换热管2各盘管层为扁环形，当换热管2置于储热箱1内时，如图4所示，储热箱1具有四个侧边和四个拐角，显而易见的，换热管2与储热箱1侧边之间的距离小于换热管2与储热箱1拐角之间的距离，即储热箱1拐角处的储热材料3距离换热管2较远。同时，本实施方式中，在导热翅片4的插入方向上，夹持部41的长度小于任意一个导热片主体42的长度。则在换热管2与储热箱1侧边相对的位置安装导热翅片4时，将导热翅片4从换热管2的内部区域向外插，使得夹持部41插入储热箱1的内壁侧的储热材料；而在换热管2与储热箱1侧边相对的位置安装导热翅片4时，将导热翅片4从换热管2的外部向换热管2的内部区域插入，使得第一换热片主体和第二换热片主体位于换热管2外部，增大了导热翅片4在换热管2外部的长度，第一导热片主体421和第二导热片主体422插入储热箱1拐角处的储热材料3，实现与储热材料3的充分接触。

由上可知，通过在换热管2上安装多个导热翅片4，将换热管2与储热材料3的各个位置相连，大大提高了换热管2与储热材料3的换热效率，提升了换热效果。

同时，换热结构还可以包括：设在换热管2内部区域内的加热管7，加热管7为电加热器，用于在通电时发热，对储热材料3进行加热，以便储热材料3内存储有热量，使得储热材料3在于加热管7换热时可以向加热管7传输热量。各导热翅片4也可以与加热管7的管壁相抵，提升加热管7与导热翅片4之间的导热效率。

本实用新型的第二实施方式涉及一种饮料机，饮料机用于将水溶液预热后进行加热，进行饮料冲调，本实施方式中的饮料机包括如第一实施方式所述的换热结构，饮料机将水溶液传输至换热管的进口中，储热材料通过导热翅片与换热管内的水溶液进行换热，完成水溶液的预热，水溶液再从换热管的出口流出，进入下一道工序。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。