热交换系统和用水设备技术方案

本实用新型专利技术提出了一种热交换系统和用水设备，热交换系统包括：第一管路，用于供介质流通；加热组件，用于为介质供热；换热组件，相较加热组件靠近第一管路的出口端，换热组件包括：第一换热结构，第一换热结构包括第一相变介质，第一相变介质用于与介质换热；第二换热结构，第二换热结构包括第二相变介质，第二相变介质用于与第一相变介质换热。本实用新型专利技术提出的热交换系统，可以实现短期内依靠第一相变介质吸收高温介质大量热能，使得高温介质降至直饮温度；另一方面，通过汽液相变换热效率快的方式，将第一相变介质中积蓄的热量快速耗散到环境中，进而使得第一相变介质快速恢复功能，缩短系统恢复时间，提高热交换系统的使用效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
热交换系统和用水设备


[0001]本技术涉及热交换领域，具体而言，涉及一种热交换系统和用水设备。

技术介绍

[0002]日常生活中，人们有饮用凉白开的习惯。相关技术中实现方式有如下几种：第一种是用户需要多少度的水，就将水加热至多少度出水；该方案不能对水进行彻底杀菌，有健康隐患。第二种是使用管式热交换系统对沸水进行降温；该方案需要管路较长，成本高，体积大。

技术实现思路

[0003]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0004]为此，本技术第一方面提供了一种热交换系统。
[0005]本技术第二方面提供了一种用水设备。
[0006]本技术第一方面提供了一种热交换系统，包括：第一管路，用于供介质流通；加热组件，用于为介质供热；换热组件，相较加热组件靠近第一管路的出口端，换热组件包括：第一换热结构，第一换热结构包括第一相变介质，第一相变介质用于与介质换热；第二换热结构，第二换热结构包括第二相变介质，第二相变介质用于与第一相变介质换热。
[0007]本技术提出的热交换系统包括第一管路、加热组件和换热组件。其中，第一管路可供液体等介质流通。加热组件工作时可为第一管路内的介质供热，以将第一管路内的介质加热至高温状态或沸腾状态；这样，通过高温可起到良好的杀菌效果。换热组件相较加热组件靠近第一管路的出口端，使得换热组件能够与第一管路内经过加热的高温介质进行换热，进而为高温的介质降温，使得介质恢复到适宜的温度，便于用户直接使用或者是饮用。
[0008]特别地，换热组件包括配合使用的第一换热结构和第二换热结构。其中，第一换热结构包括第一相变介质；第一相变介质能够与第一管路内经过加热的高温的介质进行换热，进而将第一管路内高温的介质降低到适宜的温度。第二换热结构包括第二相变介质，第二相变介质具有在恒定温度下快速吸收大量热能的特性，并且第二相变介质能存储热量。这样，第一相变介质吸收的热量能够快速交换到第二相变介质中，进而保证换热过程的持续进行，直到第一相变介质的温度与第二相变介质的温度平衡为止。
[0009]因此，本技术提出的热交换系统，第一换热结构能够作为换热结构使用，第二换热结构能够作为储能结构使用。这样，一方面可以实现短期内依靠第一相变介质吸收高温介质大量热能，使得高温介质降至直饮温度；另一方面可以通过第二相变介质将第一相变介质中的热量快速耗散到环境中，进而使得第一相变介质快速恢复功能，缩短热交换系统恢复时间，使得热交换系统能够长时间持续工作，进而提高热交换系统的使用效率。
[0010]此外，本技术提出的热交换系统能够将饮用水等介质实现沸腾杀菌后快速降温饮用，基本实现直饮需求。该热交换系统利用相变材料储热和环境散热的方式将开水快
速降温，该热交换系统具有降温过程不需额外耗能、结构简单、效率高、可重复使用等特点，具有非常好的市场应用前景和价值。该热交换系统具有结构简单、能耗低，具有绿色环保的特性。该热交换系统选择的加热和降温方式安全无毒，选用的降温材料广泛易得，价格较低。
[0011]在一些可能的设计中，换热组件还包括：流道结构，与第一管路相连通，第一相变介质与流道结构相换热。
[0012]在该设计中，换热组件还包括流道结构。其中，流道结构与第一管路相连通，经过加热后的高温介质会流入到流道结构内。第一相变介质与流道结构相换热，在高温介质流经流道结构时，第一相变介质会与第一管路内高温介质相接触换热，进而将第一管路内高温介质的温度降低到适宜的温度。
[0013]在一些可能的设计中，流道结构的至少一部分呈弯曲状。
[0014]在该设计中，流道结构的至少一部分呈弯曲状；具体地，流道结构可以整体为螺旋状。这样，通过对流道结构的形状进行优化，可有效提升流道结构的流道长度，进而使得高温介质在流道结构内的路径增长，进而使得高温介质与第一相变介质具有足够换热时间，进而提升第一相变介质对第一管路内高温介质的降温效果。
[0015]在一些可能的设计中，流道结构包括至少两个第一直管段、以及连通于相邻两个第一直管段之间的第一转接头，相邻两个第一直管段的延伸方向不同。
[0016]在该设计中，流道结构包括至少两个第一直管段以及连通于相邻两个第一直管段之间的第一转接头。其中，相邻两个第一直管段通过第一转接头相连接，并保证相邻两个第一直管段的延伸方向不同，使得相邻两个第一直管段呈现出弯折的状态。这样，通过对流道结构的形状进行优化，可有效提升流道结构的流道长度，进而使得高温介质在流道结构内的路径增长，进而使得高温介质与第一相变介质具有足够换热时间，进而提升第一相变介质对第一管路内高温介质的降温效果。
[0017]在一些可能的设计中，第一换热结构还包括：第一相变腔，第一相变介质设置于第一相变腔内。
[0018]在该设计中，第一换热结构还包括第一相变腔。其中，第一相变介质设置于第一相变腔内，进而在第一相变腔内发生相变反应，以吸收第一管路内高温介质的热量。此外，第一相变介质设置于第一相变腔内，使得第一相变介质在第一相变腔内发生相变反应，并保证第一相变介质在反应前后均处于第一相变腔内，一方面避免第一相变介质泄漏，另一方面实现了第一相变介质的重复利用。
[0019]在一些可能的设计中，第一相变介质包括固液相变介质。
[0020]在该设计中，第一相变介质包括固液相变介质，第一换热结构能够通过固液相变反应为高温介质降温。具体地，在第一管路内的介质经过加热组件供热杀菌后，固液相变介质与高温介质进行换热，进而将高温介质降温到适宜的温度。特别地，固液相变介质具有良好的形变性能，可以通过固液相变反应吸收高温介质的温度，进而将第一管路内介质的热量转移至第二相变介质。
[0021]在一些可能的设计中，第二相变介质包括汽液相变介质。
[0022]在该设计中，第二相变介质包括汽液相变介质，第二换热结构能够通过汽液相变反应为第一相变介质降温。具体地，在第一相变介质与高温介质进行换热后，汽液相变介质
能够通过汽液相变反应快速吸收第一相变介质的热量，进而使得第一相变介质快速恢复，以保证第一相变介质持续为第一管路内的高温介质降温。
[0023]此外，汽液相变反应的反应更为剧烈，具有恒定温度下快速吸收大量热能的特性。本技术中第二相变介质包括汽液相变介质，进而利用汽液相变介质的反应特性来快速为第一相变介质降温，有利于提升整个热交换系统的工作时长以及工作持续性。
[0024]在一些可能的设计中，第二换热结构还包括：第二相变腔，第二相变介质设置于第二相变腔内。
[0025]在该设计中，第二换热结构还包括第二相变腔，第二相变介质设置于第二相变腔内。其中，在第二相变介质包括汽液相变介质的情况下，汽液相变介质在第二相变腔内发生汽液相变反应，以吸收第一相变介质的热量。此外，第二相变介质设置于第二相变腔内，使得汽液相变介质在第二相变腔内发生汽液相变反应，并保证汽液相变介质在反应前后均处于第二相变腔内，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热交换系统，其特征在于，包括：第一管路，用于供介质流通；加热组件，用于为所述介质供热；换热组件，相较所述加热组件靠近所述第一管路的出口端，所述换热组件包括：第一换热结构，所述第一换热结构包括第一相变介质，所述第一相变介质用于与所述介质换热；第二换热结构，所述第二换热结构包括第二相变介质，所述第二相变介质用于与所述第一相变介质换热。2.根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，所述换热组件还包括：流道结构，与所述第一管路相连通，所述第一相变介质与所述流道结构相换热。3.根据权利要求2所述的热交换系统，其特征在于，所述流道结构的至少一部分呈弯曲状；或所述流道结构包括至少两个第一直管段、以及连通于相邻两个所述第一直管段之间的第一转接头，相邻两个所述第一直管段的延伸方向不同。4.根据权利要求1至3中任一项所述的热交换系统，其特征在于，所述第一换热结构还包括：第一相变腔，所述第一相变介质设置于所述第一相变腔内。5.根据权利要求1至3中任一项所述的热交换系统，其特征在于，所述第一相变介质包括固液相变介质；和/或所述第二相变介质包括汽液相变介质。6.根据权利要求1至3中任一项所述的热交换系统，其特征在于，所述第二换热结构还包括：第二相变腔，所述第二相变介质设置于所述第二相变腔内。7.根据权利要求6所述的热交换系统，其特征在于，所述第一换热结构的至少一部分设置于所述第二相变腔内；和/或所述第一换热结构的至少一部分与所述第二相变腔相接触。8.根据权利要求6所述的热交换系统，其特征在于，所述换热组件还包括：冷凝结构，所述冷凝结构包括进汽口...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弘光，任浩南，左祥贵，万鹏，曹达华，罗金柳生，王婷，
申请(专利权)人：佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司，
类型：新型
国别省市：