饮用水热交换装置及饮水机 【技术领域】
本发明属水加热设备技术领域，具体涉及一种饮用水热交换装置及采用该热交换装置的饮水机。
背景技术
多年来水加热技术领域特别在饮用水加热方面，从业者都试图提供更新颖、更方便、更节能的饮水机，无论从提高热效率、优化加热控制、完善绝热保温性等诸多方面进行改进，虽然取得了较大进步，但始终忽略了一点，例：在我国北方人们习惯喝煮沸的水，而水从沸点100℃左右到我们能饮用的不烫温度45℃、到最佳饮用水温度7--11℃往往是自然晾凉，其间除时间成本外存在着较大的能源浪费。雷同于上述考虑，在已有技术中，申请号为：200310108729.2名称为：多功能节能电热水器的发明专利，完成了一个不错设计构思，它通过设置回热盘管，利用流入凉开水箱的热开水对将要送入热开水箱加热的自来水进行预热，回收了热能，但其热回收的换热过程是在管道内水与水箱水之间发生，换热效果不太明显、热能回收不够充分；加之其采用的容水式热水器结构使用前往往需要等待，不利于做到即用即饮即加热，应用时也不利于节能。
【发明内容】
本发明目的是提供一种饮用水热交换装置及采用该热交换装置的饮水机，解决现有技术中存在的能源浪费及高温饮用水或沸水热能回收的问题。
为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种饮用水热交换装置，包括内水口、内管、外管、外水口和加热组件，其特征在于：内水口设置在内管的一端，内管的另一端与外管的一端相通，且外管套设在内管外部，以内管管壁分隔在外管内形成一个互逆的水道，外管的另一端设置有外水口，内管和外管相通端的一段设置有加热组件。
上述内管和外管的中段部分为回绕状结构，利于有限空间内增加管道长度、延长换热时间提高该热交换装置热回收效能。
上述外管内设置多根内管，内水口与多根内管连通。
上述内管分为由上法兰盘下法兰盘连接由过水腔贯通的上下两段，上述外管也分为由该上法兰盘下法兰盘连接由通水孔贯通的上下两段，外管上下段套设在内管上下段外部。
上述过水腔设置在上法兰盘下法兰盘之间，该上法兰盘下法兰盘过水腔周围还设置有能导通外管的通水孔。
上述内管和外管相通端设置连通管，该连通管两端分别与内管和外管管端相通。
采用上述饮用水热交换装置的饮水机，包括阀门，其特征在于：所述热交换装置内水口或外水口和阀门连通，内水口外水口对应设置在内管和外管相同的一端，所述内管和外管的另一端相通，且外管套设在内管外部，以内管管壁分隔在外管内形成一个互逆的水道，上述内管和外管相通端的一段设置有加热组件，水的加热及沸腾在该段受热完成。
本发明饮用水热交换装置及采用该热交换装置的饮水机所采用的内外管换热结构及一个互逆水道、可回收高温饮用水或沸水通常情况下散失的热能，使热能始终在热水、内管管壁、冷水之间循环，回收利用于补充冷水的加热过程，使用中加热组件仅需提供与散失热量的热平衡，热输出功率很小，具有明显的节能潜力。同时也使得饮水机能持续提供适宜于直饮的凉开水。与现有技术相比，本发明的优点还有，该热交换装置换热方式水温升降的渐进特性避免了强烈的热传导，使得水垢在水道特别在加热器段不易凝结，有效解决了饮水机长期使用后水垢凝结对加热器热效率影响的问题。
【附图说明】
图1为饮用水热交换装置实施例1的结构示意图；
图2为饮用水热交换装置实施例2的结构示意图；
图3为饮用水热交换装置实施例3的结构示意图；
图4为图3的A-A剖视图；
图5为饮用水热交换装置实施例4的结构示意图；
图6为图5的B-B剖视图。
图7为一幅热交换装置内管和外管相通端的结构示意图；
图8为另一幅热交换装置内管和外管相通端的结构示意图；
图中：1-内水口、2-加热组件、3-内管、4-外管、5-外水口、6-上法兰盘、7-过水腔、8-通水孔、9-下法兰盘、10-连通管。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明做详细说明：
实施例1，参见图1。一种饮用水热交换装置，包括内水口1、内管3、外管4、外水口5和加热组件2。所述的内水口1设置在内管3的一端，内管3的另一端与外管4的一端相通，且外管4套设在内管3外部，以内管3管壁分隔在外管4内形成一个互逆的水道，外管4的另一端设置有外水口5，内管3和外管4相通端的一段设置有外置式加热组件2。
实施例2，参见图2。一种饮用水热交换装置，包括内水口1、内管3、外管4、外水口5和加热组件2。所述的内水口1设置在内管3的一端，内管3的另一端与外管4的一端相通，且外管4套设在内管3外部，以内管3管壁分隔在外管4内形成一个互逆的水道，外管4的另一端设置有外水口5，内管3和外管4相通端的一段设置有外置式加热组件2。所述的内管3和外管4的中段部分为回绕状结构，或圆或方，利于有限空间内增加管道长度、延长换热时间提高该热交换装置热回收效能。
实施例1和实施例2在使用时，持续的冷水自外水口5、内外管之间水道，流经相通端加热组件2段受热沸腾，沸水流至内管3中，此时水道内沸过的水与补充的冷水逆向流通，流通中以内管3管壁传导进行热交换热回收，降低沸水温度的同时对冷水进行预热，使之温度逐步提高更易于沸腾。而通过热交换逐步降温的沸水经内管3端部的内水口1流出，可以直接饮用。
实施例3，参见图3和图4。一种饮用水热交换装置，包括内水口1、内管3、外管4、外水口5和加热组件2。所述内水口1设置在四根内管3的一端，四根内管3的另一端与外管4的一端相通，且外管4套设在四根内管3外部，以四根内管3管壁分隔在外管4内形成一个互逆的水道，外管4的另一端设置有外水口5。内管3和外管4相通端的一段设置有插入式加热组件2。这种外管内增加内管个数的结构，增大了冷热水与导热内管壁的接触面积，进一步提高换热效能。
实施例4，参见图5和图6。一种饮用水热交换装置，包括内水口1、内管3、外管4、外水口5、加热组件2、上法兰盘6、下法兰盘9。所述的内管3分为由上法兰盘6下法兰盘9连接由过水腔7贯通的上下两段，其下段内管的个数大于上段内管个数，内水口1设置在下段端，上段端与外管4的一端相通，且外管4也由前述上法兰盘6下法兰盘9连接由通水孔8贯通的上下两段、套设在内管3上下段外部，以上下段内管3管壁分隔在外管4上下段形成一个互逆的水道，上段内管3和外管4相通端的一段设置有插入式加热组件2；外管4下段端设置有外水口5。这种由法兰盘连接的内外管结构，利于将饮用水热交换装置加热和换热段分开，方便制造及维护。
所述的过水腔7设置在上法兰盘6下法兰盘9之间，该上法兰盘6下法兰盘9过水腔周围还设置有能导通外管4的通水孔8。
实施例3和实施例4在使用时，持续的冷水自内水口1、内管3，流经相通端加热组件2段受热沸腾，沸水流至内外管之间水道中，此时水道内沸过的水与补充的冷水逆向流通，流通中以内管3管壁传导进行热交换热回收，降低沸水温度的同时对冷水进行预热，使之温度逐步提高更易于沸腾。而通过热交换逐步降温的沸水经外管4端部的外水口5流出，可以直接饮用。
参见附图7，所指内管和外管相通端伸出外管4端口的内管3，与连通管10一端相通，连通管10的另一端与外管4相通，内管和外管相通端的一段内管上设置有加热组件2。
参见附图8，所指内管和外管相通端长出内管3端口的外管4，与连通管10一端相通，连通管10的另一端与内管3相通，内管和外管相通端的一段外管内设置有插入式加热组件2。
将上述实施例中的饮用水热交换装置内水口1、外水口5分别和补水管、阀门连接，给加热组件接通电源，即构成能提供凉开水的饮水机。其特征在于：所述热交换装置内水口1或外水口5和阀门连通，内水口1和外水口5对应设置在内管3和外管4相同的一端，所述内管3和外管4的另一端相通，且外管4套设在内管3外部，以内管3管壁分隔在外管4内形成一个互逆的水道，所述内管3和外管4相通端的一段设置有加热组件2，水的加热及沸腾在该段受热完成。使用时，打开阀门出水，冷水补充进入，流经加热组件处受热沸腾，沸过的水受持续补充的冷水顶托，在内管和外管水道中逆向而流，流通中以内管3管壁传导进行热交换热回收，沸水温度逐渐降低流出、补充冷水温度逐步提高再沸腾再换热再流出，如此循环实现本设计目的。
以上所述仅是本发明部分实施例，示例不代表全部，应当指出，对本领域技术人员而言，在不脱离本发明结构原理情况下，还可以作出若干变形和改进，也应视为属于本发明的保护范围。