三通閥體和執(zhí)行器，用以調(diào)節(jié)制冷支路和旁通支路的水流量分配。電動三通調(diào)節(jié)器入口與冷水管連接，出口分為兩路，其中一路為冷卻支路，通過冷水管與冷水換熱器入口 19連接;另一路為旁通支路，通過旁通水管與旁通換熱器入口 21連接。
[0037]如圖2和3所示，熱電制冷模塊包括冷水換熱器8、熱電制冷元件17、熱管夾板換熱器20、熱管15、散熱翅片14、散熱風(fēng)扇13等。冷水換熱器8為金屬腔體換熱器，內(nèi)部為冷水換熱流道和肋片，水流通過冷水換熱流道時被冷卻為低溫狀態(tài)。冷水換熱器8可單獨使用或多個串聯(lián)使用，其數(shù)量根據(jù)系統(tǒng)所需制取的最低水溫而選擇，所串聯(lián)的最后一個冷水換熱器出口通過水管路連接至系統(tǒng)出水總管，管路上還安裝有逆止閥9，以防止水倒流。熱管15為內(nèi)腔密封的銅管，內(nèi)腔中充注有一定量的導(dǎo)熱液。熱管15兩端分別為吸熱端和放熱端。吸熱端嵌裝于熱管夾板換熱器20的凹槽中，并使得吸熱端裸露部分與熱管夾板帶有凹槽的表面形成同一平面，即熱管夾板換熱器20的導(dǎo)熱面。熱管散熱端與散熱翅片14相連，散熱翅片14上部還連接有散熱風(fēng)扇13。熱管夾板換熱器20包括熱管夾板和旁通換熱器5兩部分，熱管夾板一面加工有一個或多個凹槽，用以安裝一根或多根熱管吸熱端并與之形成熱管夾板換熱器的導(dǎo)熱面;另一面加工若干通孔，孔內(nèi)安裝有旁通換熱器5。旁通換熱器5為互相平行的金屬細(xì)管，各金屬細(xì)管的入口連接在一起形成熱旁通換熱器入口 21，并通過旁通水管與電動三通調(diào)節(jié)器4的旁通支路相連;各金屬細(xì)管的出口也連接在一起，形成旁通換熱器出口 16，并通過旁通水管與其它串聯(lián)的旁通換熱器入口 21相連，而串聯(lián)的最后一個旁通換熱器出口16則通過旁通水管與系統(tǒng)出水總管相連，連接的管路上還設(shè)有逆止閥9，以防止水流倒灌。熱電制冷元件17包括冷端與熱端，其冷端與冷水換熱器8的金屬壁相貼合，其熱端與熱管夾板換熱器20的導(dǎo)熱面貼合，為增強換熱效果，兩貼合面間均涂有導(dǎo)熱硅脂。
[0038]電動水流量調(diào)節(jié)器11、流量傳感器12、溫度傳感器10均依次安裝于系統(tǒng)出水總管上。其中電動水流量調(diào)節(jié)器11用于控制系統(tǒng)的水流總量，當(dāng)裝置沒有水流量控制要求，或水栗I采用可直接控制水流總量的變頻水栗時，電動水流量調(diào)節(jié)器11可省略。流量傳感器12、溫度傳感器10分別用于測量系統(tǒng)出水的流量和溫度，并將測量結(jié)果傳送至自動控制系統(tǒng)。當(dāng)裝置沒有水流量控制要求時，流量傳感器12可省略。
[0039]如圖4所示，自動控制系統(tǒng)包括傳感系統(tǒng)、輸入系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、中央處理器和驅(qū)動控制系統(tǒng)。其中，傳感系統(tǒng)包括溫度傳感器10和流量傳感器12，用于采集水流溫度、流量等數(shù)據(jù)信號，并傳送至中央處理器。輸入系統(tǒng)包括溫度設(shè)定和流量設(shè)定，用于方便用戶手動設(shè)置系統(tǒng)流量和出水水溫。顯示系統(tǒng)包括流量顯示和溫度顯示，用于顯示實測的系統(tǒng)流量和出水水溫。中央處理器為自動控制系統(tǒng)的核心，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集、處理和輸出系統(tǒng)的自動控制命令。驅(qū)動控制系統(tǒng)包括水栗驅(qū)動模塊、制冷裝置驅(qū)動模塊、加熱裝置驅(qū)動模塊、溫度控制模塊、流量控制模塊等，用以執(zhí)行中央處理模塊輸出的控制命令。
[0040]系統(tǒng)工作時，水栗I開啟，系統(tǒng)首先根據(jù)溫度傳感器10測定的出水水溫和用戶設(shè)定的目標(biāo)溫度判斷目標(biāo)水體需要制冷還是加熱，從而控制冷水路電磁閥7和熱水路電磁閥3的開閉，冷水路電磁閥7和熱水路電磁閥3只開啟其中一個。當(dāng)目標(biāo)水體需要加熱時，熱水路電磁閥3和即熱式電熱模塊6開啟，系統(tǒng)根據(jù)溫度傳感器10測定的出水水溫和用戶設(shè)定的目標(biāo)溫度的差值調(diào)節(jié)即熱式電熱模塊6的加熱功率，從而控制出水溫度。當(dāng)目標(biāo)水體需要制冷時，制冷水路電磁閥7、熱電制冷元件17和散熱風(fēng)扇13開啟，電動三通調(diào)節(jié)器4的常通支路為冷卻支路，系統(tǒng)根據(jù)溫度傳感器10測定的出水水溫和用戶設(shè)定的目標(biāo)溫度的差值調(diào)節(jié)電動三通調(diào)節(jié)器4，從而控制冷卻支路和旁通支路的水量分配，利用旁通支路的旁通和低溫加熱作用控制出水的水溫。
[0041]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種快速恒溫水制取裝置，其特征是，包括水栗，所述水栗的出口通過進(jìn)水總管與過濾器的進(jìn)口連接;所述過濾器的出口分別與第一支路和第二支路的首端連通，所述第一支路為加熱支路，加熱支路上設(shè)有即熱式電熱模塊，所述第二支路為制冷支路，制冷支路上設(shè)有熱電制冷模塊;所述加熱支路和制冷支路的尾端匯成一條出水總管，出水總管與自動控制系統(tǒng)連接，所述自動控制系統(tǒng)根據(jù)出水總管的水溫和設(shè)定水溫判定水體需要制冷或加熱，進(jìn)而控制水體進(jìn)入制冷支路或加熱支路，對水體制冷或加熱獲取設(shè)定水溫的水體。2.如權(quán)利要求1所述的快速恒溫水制取裝置，其特征是，所述加熱支路的首端設(shè)有熱水路電磁閥，熱水路電磁閥與即熱式電熱模塊連接，即熱式電熱模塊與逆止閥連接，水體由逆止閥流出進(jìn)入出水總管;所述出水總管上設(shè)有電動水流量調(diào)節(jié)器。3.如權(quán)利要求1或2所述的快速恒溫水制取裝置，其特征是，所述即熱式電熱模塊包括加熱器殼體，所述加熱器殼體內(nèi)部置有加熱器內(nèi)膽，所述加熱器內(nèi)膽內(nèi)部設(shè)有折流隔板，加熱器內(nèi)膽和折流隔板共同形成加熱腔體;所述加熱腔體內(nèi)設(shè)有電加熱體。4.如權(quán)利要求3所述的快速恒溫水制取裝置，其特征是，所述加熱器內(nèi)膽頂端設(shè)有自動放氣閥，加熱器內(nèi)膽的出口通過管路與逆止閥連接;所述加熱腔體內(nèi)還設(shè)有陽極除垢裝置，所述陽極除垢裝置包括金屬棒，金屬棒通過固定件固定于加熱器內(nèi)膽上;所述加熱器內(nèi)膽外部包覆保溫層。5.如權(quán)利要求1所述的快速恒溫水制取裝置，其特征是，所述制冷支路的首端設(shè)有冷水路電磁閥，冷水路電磁閥與電動三通調(diào)節(jié)器連接，制冷支路由電動三通調(diào)節(jié)器分為冷卻支路和旁通支路，所述冷卻支路上設(shè)置若干個冷水換熱器，所述旁通支路上設(shè)置若干個熱管夾板換熱器，所述冷水換熱器和熱管夾板換熱器集成形成熱電制冷模塊。6.如權(quán)利要求5所述的快速恒溫水制取裝置，其特征是，所述電動三通調(diào)節(jié)器包括三通閥體和執(zhí)行器，由執(zhí)行器控制三通閥體的開度，以調(diào)節(jié)冷卻支路和旁通支路的水流量分配。7.如權(quán)利要求5所述的快速恒溫水制取裝置，其特征是，所述熱電制冷模塊還包括熱電制冷元件，所述熱電制冷元件包括冷端與熱端，所述冷端與冷水換熱器的外壁相貼合，所述熱端與熱管夾板換熱器的導(dǎo)熱面相貼合;所述熱管夾板換熱器的導(dǎo)熱面上嵌裝熱管的吸熱端，熱管的吸熱端位于熱管夾板換熱器外部的部分底面與熱管夾板換熱器的導(dǎo)熱面位于同一平面內(nèi)；所述熱管的散熱端與散熱翅片相連，所述散熱翅片上部還連接散熱風(fēng)扇;所述熱管內(nèi)充注有導(dǎo)熱液。8.如權(quán)利要求7所述的快速恒溫水制取裝置，其特征是，所述冷水換熱器內(nèi)部設(shè)置由折流隔板限制成設(shè)定形狀的冷水換熱流道，冷水換熱器的出口通過管路與冷卻支路上的逆止閥連接;所述冷端與冷水換熱器外壁的貼合面間涂有導(dǎo)熱硅脂;所述熱端與熱管夾板換熱器導(dǎo)熱面的貼合面間涂有導(dǎo)熱硅脂。9.如權(quán)利要求7所述的快速恒溫水制取裝置，其特征是，所述熱管夾板換熱器包括熱管夾板和旁通換熱器，所述熱管夾板上安裝旁通換熱器，所述旁通換熱器的出口與旁通支路上的逆止閥連接;所述熱管夾板的導(dǎo)熱面設(shè)有若干個凹槽，凹槽內(nèi)嵌裝熱管的吸熱端;所述熱管夾板的另一面設(shè)有若干通孔，通孔內(nèi)裝有旁通換熱器;所述旁通換熱器包括相互平行的多個金屬管，各金屬管的入口連接在一起形成旁通換熱器的入口，各金屬管的出口連接在一起形成旁通換熱器的出口。10.如權(quán)利要求1所述的快速恒溫水制取裝置，其特征是，所述自動控制系統(tǒng)包括傳感系統(tǒng)、輸入系統(tǒng)、中央處理器、顯示系統(tǒng)和驅(qū)動控制系統(tǒng);所述傳感系統(tǒng)、輸入系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)和驅(qū)動控制系統(tǒng)均與中央處理器連接;所述傳感系統(tǒng)包括溫度傳感器和流量傳感器，溫度傳感器和流量傳感器均與出水總管連接;通過所述輸入系統(tǒng)向中央處理器輸入溫度設(shè)定值和流量設(shè)定值，所述顯示系統(tǒng)顯示溫度傳感器和流量傳感器檢測的實時流量和出水水溫;所述驅(qū)動控制系統(tǒng)執(zhí)行中央處理器輸出的控制命令。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種快速恒溫水制取裝置，包括水泵，水泵的出口通過進(jìn)水總管與過濾器的進(jìn)口連接；過濾器的出口分別與第一支路和第二支路的首端連通，第一支路為加熱支路，加熱支路上設(shè)有即熱式電熱模塊，第二支路為制冷支路，制冷支路上設(shè)有熱電制冷模塊；加熱支路和制冷支路的尾端匯成一條出水總管，出水總管與自動控制系統(tǒng)連接，自動控制系統(tǒng)根據(jù)出水總管的水溫和設(shè)定水溫判定水體需要制冷或加熱，進(jìn)而控制水體進(jìn)入制冷支路或加熱支路，對水體制冷或加熱獲取設(shè)定水溫的水體?？梢钥焖僦迫〉蜏亍⒊?、高溫等不同溫度狀態(tài)下的持續(xù)恒溫水流。在為水體制冷時，熱電制冷模塊通過電動三通調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)和分配兩個支路的水量，利用旁通方式控制出口水溫。
【IPC分類】F24H1/10, G05D23/19, F25B21/02
【公開號】CN105509297
【申請?zhí)枴緾N201610079344
【發(fā)明人】韓吉田, 段煉, 孔令健, 劉海, 曹琳琳, 孫鋼
【申請人】山東大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年2月4日