一种并联式热交换器及其饮水机的制作方法

【】本发明涉及水暖交换技术，尤其涉及一种并联式热交换器及其饮水机。

背景技术

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背景技术：

1、热交换属于饮水机的一种降温方式，其采用高效热能交换器，使用套管式热交换技术，即采用大管(冷水)套小管(热水)降温的方式，可利用开水释放的热能对反方向流动的冷水进行预热，同时使释放热能后的开水迅速物理降温供人饮用；充分利用热传递原理，使预热后的水进入水胆进行加热加热时间更短，能耗更低；通俗来说就是大管套小管，大杯冷水中间放一个小热水杯，热能传递、避免饮用生水，有效保证饮用水安全、又节能省耗。

2、目前，常见的用于饮水机的热交换结构大多数为板式、母子式、壳管式以及盘管式等热交换结构，母子式、壳管式以及盘管式的热交换结构的管道热交换面积较小、水道长且水阻较大，造成整个热交换结构的体积比较大、造价高且制造难度大，对使用场景以及供水条件要求较高，无法实现大批量生产。而板式热交换结构虽然热交换面积较大，但结构复杂、相互之间的连接密封要求较高，同样不便于加工制造；尤其是现有的板式热交换结构大多采用s形的流道结构，虽然热交换面积较大，但流速慢、换热效率不够快，且加工制造难度高。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明提供一种并联式热交换器及其饮水机，具有结构简单、占用空间小，且方便制造和热交换面积较大，利用储存的常温饮用水对流出的沸腾开水进行温度调节、并对预沸腾加热的水进行提前预热，同时快速供给降温后直接饮用的白开水。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:

3、一种并联式热交换器，用于热水与冷水的热交换降温，包括上盒盖和下底盒，所述上盒盖扣盖于所述下底盒上形成一封闭空腔；

4、所述上盒盖或所述下底盒上设置有用于冷水进出的冷水进水接头和冷水出水接头、以及用于热水进出的热水进水接头和热水出水接头，所述冷水进水接头与所述冷水出水接头位于所述上盒盖或所述下底盒的两个对角，所述热水进水接头和热水出水接头位于所述上盒盖或所述下底盒的另外两个对角；

5、所述封闭空腔内设置有多组依次层状叠加的第一水道板、第二水道板和分流隔板，所述第一水道板安装于分流隔板上侧，所述第二水道板安装于分流隔板下侧，且多组相邻的第一水道板与第二水道板之间、形成依次层状交替循环排布的用于冷水流通的冷水流道和用于热水流通的热水流道，所述冷水流道的流动方向与所述热水流道的流动方向相反，所述热水流道通过第一水道板和第二水道板、与所述冷水流道进行冷热水间隔分流和热交换；

6、所述第一水道板和所述第二水道板上均设有与所述冷水进水接头、所述冷水出水接头、所述热水进水接头、所述热水出水接头分别贯通连接的过水孔；

7、所述分流隔板顶部一个对角端设有两个围拢于所述过水孔外周围、并对所述第一水道板或所述第二水道板对角处下侧的两个过水孔对应的冷水流道或热水流道隔绝分离的第一隔离圈；

8、所述分流隔板底部另外一个交叉对角端设有两个围拢于所述过水孔外周围、并对所述第二水道板或所述第一水道板另外对角处下侧的两个过水孔对应的热水流道或冷水流道隔绝分离的第二隔离圈；

9、所述第一隔离圈和所述第二隔离圈将所述第一水道板与所述第二水道板之间的冷水流道和热水流道依次层状交替循环的分割隔离；

10、所有冷水流道通过所述第一水道板和所述第二水道板上未被分割隔离的过水孔并联连接、构成与冷水进水接头和冷水出水接头连通的并联冷水水路；

11、所有热水流道通过所述第二水道板和所述第一水道板上未被分割隔离的过水孔并联连接、构成与热水进水接头和热水出水接头连通的并联热水水路。

12、优选地，所述第一水道板和所述第二水道板上沿长度方向均设有用于增加换热面积和控制水流速度的v形导流区，且所述第一水道板上v形导流区的开口方向与所述第二水道板上v形导流区的开口方向相反，所述第一水道板与所述第二水道板依次层状交替排布。

13、优选地，所述第一水道板和所述第二水道板上v形导流区的v形夹角为125度～180度。

14、优选地，所述分流隔板沿厚度方向的中部周向凹陷设有用于所述第二水道板周边嵌套配合的边凹槽，所述分流隔板顶侧和底侧周向外缘分别设有用于所述第一水道板和临近组的第一水道板周边贴合连接的台阶面。

15、优选地，所述第一水道板和所述第二水道板均为不锈钢板一体冲压成型。

16、优选地，所述过水孔中还插装有对所有所述第一水道板和所有所述第二水道板安装限位的三棱柱或五棱柱。四个三棱柱或四个五棱柱与下底盒一体成形。

17、优选地，所述分流隔板、所述第一隔离圈和所述第二隔离圈采用高导热率陶瓷材料或塑胶材料一体加工而成；所述第一隔离圈和所述第二隔离圈对应的过水孔外周围均设置有至少一个环状围拢、用于对所述第一水道板或所述第二水道板限位固定及过水孔周向密封的骨位环。

18、优选地，所述上盒盖与所述下底盒的对接面处还套装有用于两者之间密封连接的第一密封圈；所述上盒盖和所述下底盒内侧还分别设有与所述第一水道板或所述第二水道板的所有过水孔处密封连接的第二密封圈。

19、优选地，所述上盒盖与所述下底盒的外围凸出设置有多个用于通过螺钉、便于两者之间扣合锁紧连接的定位孔盖和定位孔柱。

20、一种饮水机，该饮水机的出水管路上设置有如上述的一种并联式热交换器。

21、上述技术方案的有益效果是：

22、通过并联冷水水路与并联热水水路分别与外部的开水水源和冷水水源连通后，热水通道与冷水通道相互反向对流，且第一水道板和第二水道板上v形导流区的v形夹角为125度～180度，相对60度～100度的v形夹角，板型角度越小，水阻相对小，流程越短，热交换时间越短，本发明中v形导流区选择125度～180度的v形夹角，在根据需要相对适当的增大水阻的同时，有效增长水的流程，延长热交换时间，有效提高热交换效率。这样，对流过程中使热水的热能能够高效的被冷水吸收，实现热水与冷水快速的热交换降温，便于饮水机制得的开水调温后直接饮用。

23、同时，第一水道板、第二水道板和分流隔板采用模块化的安装方式，效率高、便于装配安装；而且，根据不同的流量需求，通过选用第一水道板、第二水道板不同的不锈钢水道层数，适时的调整热交换器的流量大小。

24、另外，该热交换器整个工作过程完全采用纯物理降温，实现饮水机的出水嘴随时供给不同温度的白开水，提供能够立即饮用的降温白开水，满足用户的随时需求。

技术特征：

1.一种并联式热交换器，用于热水与冷水的热交换降温，其特征在于，包括上盒盖和下底盒，所述上盒盖扣盖于所述下底盒上形成一封闭空腔；所述上盒盖或所述下底盒上设置有用于冷水进出的冷水进水接头和冷水出水接头、以及用于热水进出的热水进水接头和热水出水接头，所述冷水进水接头与所述冷水出水接头位于所述上盒盖或所述下底盒的两个对角，所述热水进水接头和热水出水接头位于所述上盒盖或所述下底盒的另外两个对角；

2.根据权利要求1所述的一种并联式热交换器，其特征在于，所述第一水道板和所述第二水道板上沿长度方向均设有用于增加换热面积和控制水流速度的v形导流区，且所述第一水道板上v形导流区的开口方向与所述第二水道板上v形导流区的开口方向相反，所述第一水道板与所述第二水道板依次层状交替排布。

3.根据权利要求2所述的一种并联式热交换器，其特征在于，所述第一水道板和所述第二水道板上v形导流区的v形夹角为125度～180度。

4.根据权利要求1所述的一种并联式热交换器，其特征在于，所述分流隔板沿厚度方向的中部周向凹陷设有用于所述第二水道板周边嵌套配合的边凹槽，所述分流隔板顶侧和底侧周向外缘分别设有用于所述第一水道板和临近组的第一水道板周边贴合连接的台阶面。

5.根据权利要求1～4所述的一种并联式热交换器，其特征在于，所述第一水道板和所述第二水道板均为不锈钢板一体冲压成型。

6.根据权利要求1所述的一种并联式热交换器，其特征在于，所述过水孔中还插装有对所有所述第一水道板和所有所述第二水道板安装限位的三棱柱或五棱柱。四个三棱柱或四个五棱柱与下底盒一体成形。

7.根据权利要求1所述的一种并联式热交换器，其特征在于，所述分流隔板、所述第一隔离圈和所述第二隔离圈采用高导热率陶瓷材料或塑胶材料一体加工而成；所述第一隔离圈和所述第二隔离圈对应的过水孔外周围均设置有至少一个环状围拢、用于对所述第一水道板或所述第二水道板限位固定及过水孔周向密封的骨位环。

8.根据权利要求1所述的一种并联式热交换器，其特征在于，所述上盒盖与所述下底盒的对接面处还套装有用于两者之间密封连接的第一密封圈；所述上盒盖和所述下底盒内侧还分别设有与所述第一水道板或所述第二水道板的所有过水孔处密封连接的第二密封圈。

9.根据权利要求1所述的一种并联式热交换器，其特征在于，所述上盒盖与所述下底盒的外围凸出设置有多个用于通过螺钉、便于两者之间扣合锁紧连接的定位孔盖和定位孔柱。

10.一种饮水机，其特征在于，该饮水机的出水管路上设置有如权利要求1至9任意一项权利要求所述的一种并联式热交换器。

技术总结
本发明公开一种并联式热交换器及其饮水机，包括上盒盖和下底盒，上盒盖或下底盒上设置有用于冷水进出的冷水进水接头和冷水出水接头、以及用于热水进出的热水进水接头和热水出水接头，上盒盖与下底盒之间的封闭空腔内设置有多组依次层状叠加的第一水道板、第二水道板和分流隔板，多组相邻的第一水道板与第二水道板之间、形成依次层状交替循环排布的用于冷水流通的冷水流道和用于热水流通的热水流道，第一水道板和第二水道板上均设有与冷水进水接头、冷水出水接头、热水进水接头、热水出水接头分别贯通连接的过水孔；通过热水通道和冷水通道相互反向对流，用于热水与冷水的热交换降温，实现饮水机制得的开水调温后直接饮用。

技术研发人员：王志成,曲迪,梁伟光,钟金宇,彭旦
受保护的技术使用者：中山市雅乐思净水科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15