本發(fā)明涉及液體加熱器具，特別涉及一種即熱式加熱器。

背景技術：

隨著人們生活水平的提高，人們對飲用水方面的安全與健康要求逐漸提高。目前市面上的飲水器具均需要對儲水容器中加熱升溫后的水進行保溫，隨著熱水使用，溫度不斷降低，需要反復加熱以維持溫度；此外使用過程中還需頻繁裝水，十分不便，因此即熱式加熱器產(chǎn)品就因此誕生。但是，由于即熱式加熱器對水短時加溫的溫升要求很高，在加熱功率一定的條件下，發(fā)熱杯中的水容量要盡量少才能使流過發(fā)熱杯的水快速加熱到沸點，因此當工作中的開水器處于突然斷電或斷水的時候，發(fā)熱杯中突然沒有持續(xù)冷水進入，杯中接近沸點的存水會在發(fā)熱棒余熱的作用下瞬間被加熱到100℃以上，存水完全氣化為水蒸氣，并從出水口處急速噴出，存在燙傷人的危險隱患。另外，即熱式加熱器在工作時，水蒸氣與水是混合在一起流出，出水的水流受水蒸氣的影響，存在飛濺、斷續(xù)等現(xiàn)象，存在安全隱患。

專利申請?zhí)枮?00610040207.7的中國專利公開了一種節(jié)能既熱電加熱器裝置，包括水箱、連接管道、控制水閥、石英玻璃鍍膜螺旋管加熱器、水氣分離器，還包括蒸汽熱量回收換熱器組成的提供一定溫度熱水的電加熱器裝置。上述專利克服現(xiàn)有飲水機和開水器在加熱時排放大量蒸汽的缺點，設計一種采用石英玻璃鍍膜螺旋管加熱器，對水進行加熱，加熱后水蒸汽進入蒸汽熱量回收換熱器，與進入加熱器的水管中的水進行熱交換，起到降低蒸汽排放的熱量損失的作用。即，上述專利采用蒸汽熱量回收換熱器和水氣分離器對蒸汽進行熱交換，從而達到能量充分利用的效果。上述專利具有結構復雜、成本高的不足。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種避免液體蒸氣急速噴出且結構簡 單的即熱式加熱器。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種即熱式加熱器，包括加熱組件，所述加熱組件包括發(fā)熱件、第一殼體、第一進水管、第一出水口、熱水腔、冷水腔和毛細管，所述熱水腔設置于第一殼體內(nèi)，所述發(fā)熱件設置于熱水腔內(nèi)，所述熱水腔和冷水腔連通設置，所述第一進水管與冷水腔連通，所述第一出水口設置于第一殼體頂部并與熱水腔連通，所述毛細管設置于冷水腔內(nèi)，所述毛細管的一端與熱水腔連通，所述毛細管的另一端與第一殼體外部連通。

本發(fā)明的即熱式加熱器的有益效果在于：

設計包括第一殼體、第一進水管、第一出水口、熱水腔、冷水腔和毛細管的加熱組件，將毛細管設置于冷水腔內(nèi)，毛細管的一端與熱水腔連通，毛細管的另一端與第一殼體外部連通，當熱水腔中壓力太大時，可以對熱水腔內(nèi)的水蒸氣進行引導，并將水蒸氣中的熱量傳導給冷水腔中的冷水，使水蒸氣冷凝，從而達到節(jié)流減壓的效果，具有避免蒸氣由第一出水口急速噴出的有益效果；還可對冷水腔內(nèi)的冷水進行預加熱，不會造成能量損失；同時，具有結構簡單、成本低的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的即熱式加熱器的立體結構圖；

圖2為本發(fā)明實施例的即熱式加熱器的加熱組件的立體結構圖；

圖3為本發(fā)明實施例的即熱式加熱器的毛細管的立體結構圖；

圖4為本發(fā)明實施例的即熱式加熱器的緩沖組件的立體結構圖；

圖5為本發(fā)明實施例的即熱式加熱器的緩沖組件的縱向剖視圖；

圖6為本發(fā)明實施例的即熱式加熱器的俯視圖；

圖7為本發(fā)明實施例的即熱式加熱器的A-A向剖視圖；

圖8為本發(fā)明實施例的即熱式加熱器的B-B向剖視圖；

圖9為本發(fā)明實施例的即熱式加熱器的C-C向剖視圖。

標號說明：

1、加熱組件；11、發(fā)熱件；12、第一殼體；121、第一上蓋；122、第一下蓋；123、第一外管；124、內(nèi)管；13、第一進水管；14、第一出水口；15、毛細管；151、毛細管的一端；152、毛細管的另一端；16、熱水腔；17、冷水腔；18、第一通孔；2、緩沖組件；21、第二殼體；211、第二上蓋；212、第二下蓋；213、第二外管；22、第二進水管；221、第二進水管的出水口；222、第二進水管的進水口；23、第二出水管；231、第二出水管的進水口；232、第二出水管的出水口；24、排氣口；25、第二通孔；3、電磁閥；31、電磁閥的入口；32、電磁閥的出口；4、溫度傳感器；5、液位傳感器；6、熱斷路器。

具體實施方式

為詳細說明本發(fā)明的技術內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖予以說明。

本發(fā)明最關鍵的構思在于：設計毛細管將熱水腔內(nèi)的熱量傳導至冷水腔，從而避免蒸氣急速噴出帶來的安全問題。

請參照圖1至圖9，本發(fā)明的一種即熱式加熱器，包括加熱組件1，所述加熱組件1包括發(fā)熱件11、第一殼體12、第一進水管13、第一出水口14、熱水腔16、冷水腔17和毛細管15，所述熱水腔16設置于第一殼體12內(nèi)，所述發(fā)熱件11設置于熱水腔16內(nèi)，所述熱水腔16和冷水腔17連通設置，所述第一進水管13與冷水腔17連通，所述第一出水口14設置于第一殼體12頂部并與熱水腔16連通，所述毛細管15設置于冷水腔17內(nèi)，所述毛細管的一端151與熱水腔16連通，所述毛細管的另一端152與第一殼體12外部連通。

從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于：

設計包括第一殼體、第一進水管、第一出水口、熱水腔、冷水腔和毛細管的加熱組件，將毛細管設置于冷水腔內(nèi)，毛細管的一端與熱水腔連通，毛細管的另一端與第一殼體外部連通，當熱水腔中壓力太大時，可以對熱水腔內(nèi)的水蒸氣進行引導，并將水蒸氣中的熱量傳導給冷水腔中的冷水，使水蒸氣冷凝，從而達到節(jié)流減壓的效果，具有避免蒸氣由第一出水口急速噴出的有益效果；還可對冷水腔內(nèi)的冷水進行預加熱，不會造成能量損失；同時，具有結構簡單、 成本低的優(yōu)點。

進一步的，所述毛細管15為螺紋狀。

由上述描述可知，毛細管為螺紋狀時，可使毛細管管路大幅度增長，阻力大，從而避免正常工作時熱水腔中的水氣從螺紋毛細管中通過。

進一步的，所述熱水腔16和冷水腔17連通的位置設置于靠近第一殼體12底部位置，所述毛細管的一端151與熱水腔16連通的位置設置于靠近第一殼體12頂部位置。

由上述描述可知，冷水腔內(nèi)的冷水由靠近第一殼體底部位置流入熱水腔內(nèi)進行加熱，可使冷水由第一殼體底部到第一殼體頂部方向填充熱水腔，而毛細管的一端與熱水腔連通的位置設置于靠近第一殼體頂部位置時，可保證位于第一殼體頂部的蒸汽有效進入毛細管中。

進一步的，所述第一殼體12包括第一上蓋121、第一下蓋122、第一外管123和內(nèi)管124，所述內(nèi)管124設置于第一外管123內(nèi)，所述第一上蓋121和第一下蓋122分別設置于第一外管123或內(nèi)管124的兩端，所述第一上蓋121、第一下蓋122、第一外管123和內(nèi)管124之間圍成所述熱水腔16，所述第一上蓋121、第一下蓋122和內(nèi)管124之間圍成所述冷水腔17，所述內(nèi)管124的底部設置有一個或兩個以上的第一通孔18。

由上述描述可知，上述結構設置使冷水腔與熱水腔之間形成U形管結構，冷水腔中的水可以吸收部分熱水腔頂部的熱量，以減少熱水腔頂部水蒸氣的產(chǎn)生，即，上述U形管結構，實現(xiàn)了預加熱以及減少熱水腔頂部水蒸氣的產(chǎn)生。

進一步的，所述第一進水管13的出水口位于冷水腔17的上部位置。

由上述描述可知，第一進水管的出水口位于冷水腔的上部位置，使得冷水由冷水腔的上部位置流入冷水腔，進而由冷水腔底部流入熱水腔內(nèi)。

進一步的，還包括緩沖組件2，所述緩沖組件2包括第二殼體21、第二進水管22、第二出水管23和排氣口24，所述第二進水管22由第二殼體21底部伸入第二殼體21內(nèi)，所述第二進水管的出水口221位于第二殼體21的中部位置或上部位置，所述第二出水管23由第二殼體21頂部伸入第二殼體21內(nèi)，所述第二出水管的進水口231位于第二殼體21的下部位置，所述排氣口24設置 于第二殼體21的頂部；

所述第二進水管的進水口222與第一出水口14連通，所述第二進水管的出水口221與排氣口24于垂直方向具有距離，所述第二出水管的出水口232與第二殼體21外部連通。

由上述描述可知，緩沖組件的第二進水管的出水口位于第二殼體的中上部，第二出水管的進水口位于第二殼體底部，使第二進水管的出水口與第二出水管的進水口之間具有一定的高度差，且第二進水管的出水口與排氣口在垂直方向上也有一定的高度差，從而，在即熱式加熱器正常加熱出水時，混有水蒸氣的開水從熱水腔經(jīng)第一出水口由第二進水管的出水口流入緩沖組件內(nèi)，進行水氣分離，并進行排氣處理，開水在自身重力作用下由第二進水管的出水口向下流動，在開水向下流動的過程中，水的壓力卸放，只靠重力的作用將水從第二出水管向外輸出，從而達到減緩出水速度的效果；同時，在開水向下流動的過程中，水蒸氣從水中分離出來，向上移動，并從排氣口排出，使出水不受加熱組件中壓力的影響，能夠柔和出水，避免熱水飛濺。

進一步的，所述第二進水管的出水口221密封設置，所述第二進水管22的管壁上設有一個或兩個以上的第二通孔25。

由上述描述可知，上述結構設置使得第二進水管的出水口流出的開水不是直接落下，而沖擊到第二殼體上，在重力及水表面粘力的作用下，水會沿著第二殼體向下流，而水蒸氣則受撞擊后從水中分離出來，向上移動，并從排氣口中排出，起到水氣充分分離的作用。

進一步的，所述排氣口24的口徑小于第二出水管23的內(nèi)徑，從而使排氣口24對第二殼體21內(nèi)的液體產(chǎn)生的液體阻力足夠阻止液體不從排氣口24流出。

由上述描述可知，緩沖器上的排氣口的口徑要遠遠小于第二出水管的內(nèi)徑，使排氣口對水產(chǎn)生較大的水阻力，從而氣體容易排出而熱水不容易從排氣口流出。

進一步的，還包括電磁閥3，所述電磁閥的入口31通過管道與第一出水口14連通，所述電磁閥的出口32與第二進水管22連通。

由上述描述可知，可以通過電磁閥實現(xiàn)對水的方向、流量、速度和其他的 參數(shù)的控制。

進一步的，還包括溫度傳感器4、液位傳感器5、流量傳感器和熱斷路器6，所述溫度傳感器4的探測點分別伸入熱水腔16和冷水腔17內(nèi)，所述液位傳感器5的探測點和熱斷路器6的探測點分別伸入熱水腔16內(nèi)，所述流量傳感器的探測點伸入第一進水管13內(nèi)。

由上述描述可知，溫度傳感器的探測點可深入熱水腔內(nèi)，用于時實監(jiān)測熱水腔內(nèi)的液體溫度。此外，第一殼體上部還可裝有液位傳感器，當即熱式加熱器出現(xiàn)缺水故障時可以及時切斷發(fā)熱件的電源，并發(fā)出告警提示，避免發(fā)熱件干燒造成設備損壞。此外，第一殼體上部位置可安裝熱斷路器，在電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以切斷整機電源，保證設備安全。溫度傳感器也可以設置在第一進水管附近，以保證能及時準確測量進入熱水腔的冷水溫度，讓電控系統(tǒng)能夠準確控制發(fā)熱件的加熱功率。

請參照圖1至圖9，本發(fā)明的實施例一為：

本實施例的即熱式加熱器由加熱組件1、電磁閥3、緩沖組件2三部分組成。其中加熱組件1由第一外管123、內(nèi)管124、第一下蓋122、第一上蓋121、發(fā)熱件11、第一進水管13、第一出水口14和毛細管15組成。發(fā)熱件11可以是簡單的發(fā)熱棒結構，如螺紋發(fā)熱棒。毛細管15的兩端可以固定(如焊接方式)在同一蓋體上，以便于毛細管15的固定和轉移。發(fā)熱件11中間穿過內(nèi)管124，發(fā)熱件11的兩頭焊接于第一上蓋121與第一下蓋122的穿孔上，內(nèi)管124的兩端分別與第一下蓋122及第一上蓋121中間的大通孔焊接在一起，而第一外管123則與第一上蓋121、第一下蓋122的外邊緣焊接，成為一個加熱組件主體，其中內(nèi)管124內(nèi)形成的腔體為冷水腔17，而發(fā)熱件11所處的腔體為熱水腔16。第一進水管13穿過毛細管15插入內(nèi)管124內(nèi)，并焊接在第一下蓋122上，而毛細管15焊接在同一蓋體上后整體裝入內(nèi)管124并焊接固定。毛細管的一端151穿過第一上蓋121并與第一上蓋121焊接在一起，毛細管的另一端152與緩沖器的第二殼體21的上部相連。第一進水管13的出水口設置在第一殼體12的上部靠近固定毛細管兩端的蓋體的位置，第一進水管13的出水口的開口形狀不限。而內(nèi)管124的底部開有一個或兩個以上個的第一通孔18，在與第一下蓋焊接后， 通孔可以起到冷水腔17與熱水腔16的連通作用，使得加熱組件1內(nèi)的冷水腔17與熱水腔16形成U形管結構。第一進水管13的進水口處裝有單向閥。

第一上蓋121上還裝有第一出水口14與溫度傳感器4，溫度傳感器4的探測點深入熱水腔16內(nèi)，用于時實監(jiān)測熱水腔內(nèi)的液體溫度。此外，第一上蓋121上還可裝有液位傳感器5，當加熱組件1出現(xiàn)缺水故障時可以及時切斷發(fā)熱件11的電源，并發(fā)出告警提示，避免發(fā)熱件11干燒造成設備損壞。此外第一殼體12上方的位置，可安裝熱斷路器6，在電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以切斷整機電源，保證設備安全。第一下蓋122上也可設置進水溫度傳感器4，其位置需正對內(nèi)管124底部的開口處，以保證能及時準確測量進入熱水腔16的冷水溫度，讓電控系統(tǒng)能夠準確控制發(fā)熱件11的加熱功率。

電磁閥的入口31與第一出水口14通過可承壓的軟管或硬管進行水路連接；電磁閥的出口32與緩沖組件2的第二進水管22相連。緩沖組件2由第二殼體21、第二進水管22、第二出水管23和排氣口24組成。第二殼體21可以為由第二外管213、第二上蓋211和第二下蓋212圍成密閉的殼體結構，其中，第二出水管23與排氣口24與第二上蓋211焊接在一起，第二出水管23穿入緩沖管直至底部，第二出水管的進水口231優(yōu)選切斜口形式，在裝配時容易定位，也不會影響出水。第二進水管22可以跟據(jù)實際裝配需要焊接在第二外管213、第二上蓋211或第二下蓋212上，但不管焊接在什么位置，都要保證第二進水管的出水口221位于緩沖組件2的中上部，保證第二進水管的出水口221與第二出水管的進水口231以及排氣口24有一定的高度差。此外，第二進水管的出水口221可以是不同切口形狀，但優(yōu)選為出水口頂部封死，在第二進水管22側壁開設一個或兩個以上第二通孔25的形式，這樣在進水時，水柱不是直接落下，而沖擊到緩沖管壁上，熱水與蒸氣受到重力及水表面粘力的作用，水會沿著杯壁向下流，而水蒸氣則受撞擊后從水中分離出來，向上移動，并從排氣口24中排出，起到水氣分離的作用。而水在沿著緩沖管壁向下流的過程中，將壓力卸放，只靠重力的作用將水從第二出水管23輸出，從而達到減緩出水速度的目的。此外，排氣口24的口徑要遠小于第二出水管23的內(nèi)徑，讓排氣口24對水產(chǎn)生較大的水阻力，使氣體容易排出而熱水不容易從排氣口24流出。

第二進水管的出水口221位于緩沖組件2的中上部，第二出水管的進水口231位于緩沖組件2底部，兩者有一定的高度差，且第二進水管的出水口221與排氣口24也有一定的高度差，這樣設計的有益效果就是，在即熱式加熱器正常加熱出水時，混有水蒸氣的開水進入緩沖組件2進行水氣分離，并進行排氣處理，開水在自身重力作用下向下流動并進入第二出水管23以向外輸出，氣體從排氣口24排走，使出水不受加熱組件1中壓力的影響，能夠柔和出水，避免熱水飛濺。冷水腔17與熱水腔16形成U形管形態(tài)，冷水腔17中的水可以吸收部分熱水腔16頂部的熱量，以減少熱水腔16頂部水蒸氣的產(chǎn)生。毛細管15與熱水腔16相連，可以在熱水腔16中壓力太大時對水蒸氣進行引導，達到節(jié)流減壓的效果，并將水蒸氣中的熱量傳導給冷水腔17中的冷水，將水蒸氣冷凝，以避免蒸氣急速噴出傷人，還可對冷水進行預加熱，不會造成能量損失。

此外，可以在第一殼體12的外周上設置圍繞外周的預熱盤管，冷水先通入預熱盤管中，再由預熱盤管流入冷水腔17，進而進入熱水腔16，從而一方面可以避免第一殼體12溫度過高，另一方面可對流入冷水腔17的冷水進行一定程度的預熱，充分利用能源；也可以采用預熱腔代替預熱盤管，即在第一殼體12外設置預熱腔(可為簡單的腔體結構)，冷水先通入預熱腔中，再由預熱腔流入冷水腔17，進而進入熱水腔16，從而避免第一殼體12溫度過高并實現(xiàn)冷水的預熱。上述預熱盤管和預熱腔結構的設置也起到降低加熱組件1及即熱式加熱器整體內(nèi)部溫度的作用。

冷水腔17可以設置在第一殼體12內(nèi)，也可以獨立分離出來放置在第一殼體12外，但這樣連接管路會更加復雜，增加生產(chǎn)成本。

第一殼體12與第二殼體21的材質(zhì)可以是焊接的金屬，如銅、不銹鋼，也可以是高強度耐高溫的塑料材質(zhì)，針對不同用途可以選擇不同的材質(zhì)，在即熱式加熱器上，優(yōu)選食品級不銹鋼材質(zhì)。

結合圖1至圖9，本發(fā)明的具體工作原理如下述：

本實施例的即熱式加熱器為豎直安裝，水從加熱組件1底部的第一進水管13進入，通過單向閥從第一進水管13的出水口流入冷水腔17中，并通過內(nèi)管124底部的開口進入熱水腔16，向上運動過程通過發(fā)熱件11加熱成開水后從第 一出水口14流出，經(jīng)過電磁閥3后，從緩沖組件2的第二進水管22進入，在緩沖組件2中進行氣液分離后，開水從第二出水管23送出，氣體從排氣口24排出。由于螺紋毛細管15管路長，阻力大，正常工作時，熱水腔16中的水氣很少能夠從螺紋毛細管中通過，基本不會對緩沖組件2中的開水造成影響。而加熱組件1頂部的溫度傳感器4，測量到的開水溫度也不會高于100℃。

但當出現(xiàn)突然斷水情況時，加熱組件1中沒有持續(xù)的冷水進入，頂端的溫度傳感器4立刻檢測到溫度高于100℃，為避免誤判，可以設定溫度高于102℃時，或加熱組件1的第一進水管13的流量傳感器檢測不到水流信號時，或者液位傳感器5檢測加熱組件1中水量不足時，電控系統(tǒng)自動關斷電磁閥3與發(fā)熱件11的工作電源，使加熱組件1中高于100℃的水蒸氣不能順利的從第一出水口14進入緩沖組件2并噴出即熱式加熱器外。而第一進水管13上安裝的單向閥，也使開水與蒸氣無法從第一進水管13流出。此時，加熱組件1中的壓力會增大，熱水腔16中的高溫水蒸氣進入毛細管15中，進過毛細管15的節(jié)流減壓，并將熱量傳導給冷水腔17中的冷水后，高溫的水蒸氣轉化為較高溫度的熱水，進入緩沖組件2中并再次進行減壓，從而保證即熱式加熱器中不會有高溫的水蒸氣或開水噴濺出來傷人，直到加熱組件1中的壓力與外界大氣壓均等，完成卸壓工作。突然斷電時的情況與斷水一樣，只是斷電時，所有電子設備都停止工作，無需電控介入即可自動關斷電磁閥3與發(fā)熱件11，完成防噴卸壓過程。

綜上所述，本發(fā)明提供的即熱式加熱器通過毛細管的節(jié)流減壓以及緩沖組件的泄壓的配合作用，從而有效避免出現(xiàn)蒸氣急速噴出帶來的安全問題。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。