用於清洗機的即時水加熱設備的製作方法
2023-05-11 13:45:16 2
專利名稱:用於清洗機的即時水加熱設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於清洗機的即時水加熱設備，特別是，用於清洗機的即時水加熱設備能夠即刻加熱流經流道的流體，並且防止加熱的流體產生層流。
背景技術：
通常，水加熱設備起加熱流體(主要是水)到預定的溫度的作用。這樣的水加熱設備可以安裝在熱水器、鍋爐、熱水清洗機、自動售貨機等等用熱水的機器中。
在此，熱水清洗機主要採用即時水加熱設備來即時加熱水，以立即用上熱水。這樣的即時水加熱設備揭示在韓國專利註冊第484344號上，題名為「坐浴盆(Bidet)」。另外，該即時水加熱設備包括入水口、出水口和用於將提供到入水口的流體加熱到預定溫度的加熱器。
儘管該即時水加熱設備提供有安裝在單獨之字形的通道上的加熱器以增加熱交換效率，但由於流動的流體即時加熱，流體的溫度劃分為與該加熱器接觸的區域(熱水區)和不與該加熱器接觸的區域(冷水區)，因此造成層流。
然後，通過出水口提供帶有層流的水。因此，當該層流流體執行清洗操作時，熱水和冷水同時接觸皮膚，由於存在溫度差，因此給使用者不愉快的感覺。
另外，當鄰近該即時水加熱設備的出水口的溫度傳感器檢測到層流流體的冷水區時，加熱器在冷水區溫度的基礎上加熱該流體，因此層流流體的熱水區被加熱到更高的溫度，這可能燙傷使用者。
另一方面，當溫度傳感器檢測到熱水區並且在該熱水區的基礎上加熱層流流體時，冷水區可能以更低的溫度供水，這可能刺激使用者。
為解決這些問題，韓國專利第420081號，題為「坐浴盆的即時水加熱設備(Instant Water Heating Apparatus for Bidet)」，揭示了包括板的設備，該板上具有形成在熱交換部分上的出口以防止層流。然而，由於流體到達出口之前，一直與加熱裝置接觸，層流流體通過出口提供給水加熱設備，而沒有解決層流問題。
發明內容為了解決上述的和/或其它問題，本發明的一個目的是提供一種即時水加熱設備，其在清洗機中的流體提供通道上可以採用板式加熱器以即時加熱流體，從而使熱效率最大化。
本發明的另一個目的是提供一種即時水加熱設備，其可以防止熱交換和所提供的流體以被劃分為熱水區和冷水區的層流形式提供。
一方面，用於清洗機的即時水加熱設備，包括外殼，具有入水口、出水口和形成在入水口和出水口之間的流道(flow path)；熱交換件，具有加熱件，用於與通過入水口提供的流體交換熱量並引導流體到出水口；和混合件，用於當在熱交換件中熱交換後的流體引導至出水口時均勻混合層流流體。
熱交換件可以安裝在外殼上，並且在其一側提供有具有通孔的分隔壁，以使該流道具有之字形狀。
混合件可以包括用於檢測熱交換流體的水位的水位傳感器，和用於檢測混合流體溫度的出水傳感器，其中，出水傳感器設置得相鄰於出水口。
混合件還可以包括加熱器中用於引入熱交換流體的引入口，並且引入口可以形成得大於出水口，以便混合件產生逆流，以混合熱交換後的流體。
引入口可以設置成間接穿過出水口，以增加在混合件上的混合效率。
加熱器可以包括用於防止加熱器過熱的保險絲，並且該保險絲可以直接安裝在加熱器的熱交換體上。
加熱器可以包括雙金屬片，用於均勻控制熱交換後的流體的溫度，並且該雙金屬片可以安裝得相鄰外殼的出水口。
儘管如保險絲和雙金屬片的安全裝置可以用單獨的構件通過螺釘固定，但為了更簡單和更穩定地附著保險絲和雙金屬片，可以採用具有高熱傳導性的高溫矽基粘附劑，以獲得如絕緣、熱傳導性、附著能力等性質。
外殼可以包括入水傳感器，用於檢測通過入水口進入的流體的溫度，以便調整加熱器的發熱值，並且入水傳感器可以安裝在入水口上。
外殼還可以包括出水傳感器，用於計算由入水傳感器檢測的溫度，以獲得修正值，同時利用修正值修正發熱值，並且出水傳感器可以安裝在混合件中。
該加熱器可以是板式加熱器，該板式加熱器具有多個用於通過施加電流來產生熱的釕-基發熱體，其在高溫下塑性變形，以便以預定的間隔附著到熱傳遞材料的一個表面上，每個發熱體連接到導線上以提供電流，並且導體可以安裝在發熱體上，以連接每個發熱體的兩端，這樣電流就可以從導線上同時提供。
結合附圖，通過下面對實施例的詳細描述，本發明的這些和/或其他方面和優點將會變得更加明顯和更容易理解。其中圖1為根據本發明示範性實施例的用於清洗機的即時水加熱設備的分解透視圖；圖2為根據本發明示範性實施例的用於清洗機的即時水加熱設備的平面圖；圖3為沿著圖2中A-A′線剖取的截面圖；圖4為沿著圖2中B-B′線剖取的截面圖；圖5為沿著圖2中C-C′線剖取的截面圖；圖6為根據本發明示範性實施例的用於清洗機的即時水加熱設備的截面平面圖；圖7展示了根據本發明示範性實施例的加熱器的結構；和圖8展示了根據本發明示範性實施例的通過安裝板被間接連接到熱交換件上的加熱器的狀態。
具體實施方式下面將參照附圖詳細描述本發明的實施例。為了描述它們的功能，選用了一些技術名詞和元件的名稱，用在下面的通篇描述中，然而，它們不應解釋成對本發明範圍的限制。
圖1為根據本發明示範性實施例的用於清洗機的即時水加熱設備的分解透視圖，圖2為根據本發明示範性實施例的用於清洗機的即時水加熱設備的平面圖，圖3為沿著圖2中A-A′線剖取的截面圖，圖4為沿著圖2中B-B′線剖取的截面圖，圖5為沿著圖2中C-C′線剖取的截面圖，圖6為根據本發明示範性實施例的用於清洗機的即時水加熱設備的截面平面圖，圖7展示了根據本發明示範性實施例的加熱器的結構，圖8展示了根據本發明示範性實施例的通過安裝板被間接連接到熱交換部分上的加熱器的狀態。
參照圖1，根據本發明的用於清洗機的即時水加熱設備包括外殼100和加熱器200。板式加熱器200牢固地固定到外殼100。另外，封裝構件或墊片(未示出)可以設置在外殼100和加熱器200之間，以嚴密地密封界定在其間的內部。
參照圖1至4，外殼100包括入水口10、出水口20和在入水口10和出水口20之間具有預定間隔以與加熱器200交換熱量的熱交換件30。
參照圖3和7，板式加熱器200包括多個發熱體210、熱傳遞構件201、導線202和導體203。
發熱體210由釕-基材料形成，用於當通過導線202提供電流時產生熱，該導線在高溫下可塑，以便以預定的間隔印刷在熱傳遞構件201的一個表面上。
熱傳遞構件201可以直接附著到熱交換件30的外表面上，或如圖8所示，可以印刷在安裝板204的一個表面上，以間接地附著到熱交換件30的外表面上。優選地，熱傳遞構件201可以直接附著到熱交換件30的外表面上。
另外，熱傳遞構件201可以設置在外殼100中的流道31中。在這種情況下，為了保護髮熱體210和導線202不受流體影響，熱傳遞構件201帶有塗敷在其表面上的絕緣層(未示出)。
此時，熱傳遞構件201為由氧化鋁或不鏽鋼形成的板式構件，但不限於此，它可以由多種具有高熱傳導性的材料形成，如陶瓷或銅。
另外，加熱器200可以包括用於熱交換的輻射板(未示出)，以便該發熱體210增加與流體的熱交換效率。
導線202連接到發熱體上，以給發熱體提供電流，並且導體203連接每個發熱體210的兩端，以便電流可以同時通過該導線202提供到發熱體210上。
參考圖3，熱交換件30由具有均勻厚度的外殼100界定，以便引入的流體即時進行熱交換，而板式加熱器200附著到外殼100的下部分上。
另外，如圖6所示，熱交換件30具有之字形流道31，以增加熱交換的接觸面積，以便該引入的流體可以充分地進行熱交換。此時，之字形流道31可以通過形成分隔壁32來構成，該分隔壁具有在熱交換件30的一側上的通孔。
如圖3所示，外殼100包括具有預定空間的混合件40，在混合件40中，在熱交換件30中加熱的劃分為冷水區和熱水區的層流流體均勻混合。另外，該混合件40包括引入孔41，在該熱交換件30中加熱的流體可以通過該引入孔41引入。
在此，引入孔41的直徑大於出水口20的直徑。這是因為，通過引入孔41引入的流體比通過出水口20提供到清洗機(未示出)的多，並且因此在混合件41上形成一定的壓力。同時，流體的流動積累來使流動流體的速度變慢，從而增加流體在混合件41中的混合效率。
為了適當地混合熱交換後的流體，引入孔41可以形成在混合件40的一側上以產生漩渦。即，可以有意彼此錯開引入孔41和出水口21。
另外，混合件40具有預定的空間，以在其中容納一定量的熱交換後的流體。此外，混合件40的面積小於熱交換件30的面積。因此，在混合件40中適當混合併具有均勻溫度的流體通過出水口20提供到熱水清洗機(未示出)中。
根據本發明的用於清洗機的即時水加熱設備包括多個檢測件50。下面將參照圖3至5描述安裝在不同位置的檢測件50。
參照圖4，入水口10具有入水傳感器51，用於測量引入流體的溫度以調整加熱器200的發熱值，直到流體的溫度達到設定溫度。即，作為利用入水傳感器51測量溫度的結果，當該溫度太低時，增加加熱器200的發熱值，而當太高時，降低加熱器200的發熱值。
此時，入水傳感器51設置成相鄰於入水口10，以檢測由入水口10進入的流體的溫度。為了防止熱交換流體的逆流，該逆流會對入水傳感器51產生不良的影響，入水口10與該熱交換件30空間隔開預定的距離。
另外，如圖3所示，保險絲52電連接到加熱器200上，用於防止加熱器200過熱。
即，保險絲52連接到導線202上。因此，當發熱體210迅速過熱並且檢測到過熱時，提供到發熱體210上的電源切斷。
如圖4所示，雙金屬片53電連接到加熱器200上。
即，雙金屬片53安裝成相鄰於熱交換件30的出水口20，並且同時直接連接到發熱體201上。
因此，作為檢測在熱交換件30中充分加熱的流體進入混合件40之前的溫度的結果，當溫度高於雙金屬片53的額定溫度時，切斷提供到發熱體210的電流，並且當低於該額定溫度時，則提供電流。
因此，雙金屬片53保持一定的溫度，並且保險絲52防止過熱。
在此，儘管如保險絲52和雙金屬片53的安全裝置可以用單獨的構件通過螺釘固定，但為了更簡單地和穩定地附著保險絲52和雙金屬片53，可以用具有高熱傳導性的高溫矽基粘附劑(未示出)來獲得絕緣、熱傳導性和附著能力等性質。
如圖3所示，混合件40提供有水位傳感器54，用於測量容納在混合件40中的液位。出水傳感器55安裝在混合件40的出水口20上，以檢測均勻混合的流體的溫度。即，通過出水口20提供的均勻混合的流體的溫度可以被精確地檢測。
在這個過程中，比較由出水傳感器55和入水傳感器51檢測到的溫度，以獲得修正值。因此，可能基於修正值修正加熱器200的發熱值。
即，在測量入水傳感器51處的溫度和調整加熱流體的加熱器200的加熱值後，出水傳感器55檢測加熱流體的溫度，以便獲得目標溫度和加熱流體溫度之間的修正值。因此，當由出水傳感器55檢測到的溫度高於目標溫度時，加熱器22的加熱值通過修正值降低，並且當其低於目標溫度時，加熱器200的加熱值通過修正值增加。
換言之，在入水傳感器51和出水傳感器55檢測的信息的基礎上，出水傳感器55判定流體是否以合適的溫度排出。然後，在調整加熱值的程序控制下，在判定的基礎上計算修正值，以調整加熱器200的加熱值。
在下文中，將參照圖1至8描述根據本發明示範性實施例的用於清洗機的即時水加熱設備的操作。
即時水加熱設備由微型計算機控制。因此，當使用者按下清洗機的清洗按鈕時，進水設備(例如，加壓泵、減壓閥、單向閥、水制動器等)運行，以引入流體至入水口10中。
然後，入水傳感器51檢測引入到入水口10中的流體的溫度，然後電源通過導線202提供到加熱器200中的發熱體210上。此時，微型計算機(未示出)在檢測到的溫度的基礎上調整發熱體210的發熱值。
然後，流體通過如圖6所示的熱交換件30的之字形流道31，以與加熱器200的發熱體210充分交換熱量。然後，如圖3所示，熱交換流體以層流引入混合件40中，該流體劃分為與加熱器200接觸的熱水區和不與加熱器200接觸的冷水區。
然後，進入混合件40中的流體在預定的空間中產生漩渦，以充分混合層流流體，從而形成均勻溫度的流體。
接下來，均勻混合的流體通過出水口20提供到清洗機(未示出)中。均勻混合的流體的溫度通過出水口20處的出水傳感器55檢測。
此時，由於流體充分混合，因此流體具有均勻的溫度，並且可以精確檢測到該溫度，而與檢測位置無關。
然後，出水傳感器55計算檢測到的溫度和目標溫度之間的差別，以獲得修正值。接下來，根據計算出的修正值來進行修正加熱器200中的發熱體210的加熱值的程序，以便流體可以以期望的溫度通過出水口21排出。
此時，當溫度高於設定溫度時，通過導線202提供到發熱體210上的電流被雙金屬片53切斷，而當低於設定的溫度時，繼續提供電流。
另外，當加熱器200的發熱體210過熱時，保險絲52切斷通過導線202提供到發熱體210上的電流，以防止安全事件。
儘管根據本發明的即時水加熱設備安裝在熱水清洗機上以即時提供熱水，但是該即時水加熱設備可以應用到多種需要熱水的設備上，如淨水器、自動售貨機等。
從前文可以看出，根據本發明的用於清洗機的即時水加熱設備的熱交換件具有之字形的加熱通道，並且板式加熱器安裝在加熱通道上，以即時加熱流動的流體。
另外，劃分為熱水區和冷水區以層流提供的流體被均勻混合，從而提供均勻溫度的流體。
儘管已經展示和描述了本發明用於清洗機的即時水加熱設備，但本領域的技術人員應該理解的是，可以對這些實施例進行變化，而不脫離本發明的原則和精神、限定在權利要求
中的範圍和它們的等同物。
權利要求
1.一種用於清洗機的即時水加熱設備，包括外殼，具有入水口、出水口和形成在所述入水口和所述出水口之間的流道；熱交換件，具有用於與通過所述入水口提供的流體交換熱量和引導所述流體到所述出水口的加熱件；和混合件，用於當所述熱交換件中的熱交換流體被引導至所述出水口時均勻混合層流流體。
2.根據權利要求
1所述的即時水加熱設備，其中，所述流道具有通過在其一側具有通孔的分隔壁形成的之字形狀。
3.根據權利要求
1所述的即時水加熱設備，其中，所述加熱件為設置在所述流道上的板式加熱器，以即時與進入所述入水口的流體交換熱量。
4.根據權利要求
3所述的即時水加熱設備，其中，所述板式加熱器包括多個熱交換體，由釕-基材料形成，用於在提供電流時產生熱；熱傳遞構件，所述發熱體形成在其上；導線，用於給所述發熱體提供電流；和導體，用於連接所述發熱體的兩端，以便所述電流同時通過所述導線提供。
5.根據權利要求
4所述的即時水加熱設備，其中，所述發熱體通過印刷而附著到所述熱傳遞構件的一個表面上。
6.根據權利要求
4所述的即時水加熱設備，其中，所述熱傳遞構件由陶瓷構件形成。
7.根據權利要求
4所述的即時水加熱設備，其中，所述熱傳遞構件由不鏽鋼構件形成。
8.根據權利要求
4所述的即時水加熱設備，其中，所述熱傳遞構件設置在所述流道的內表面上。
9.根據權利要求
8所述的即時水加熱設備，其中，所述熱傳遞構件具有多個通過印刷附著到其一個表面上的發熱體，所述發熱體連接到所述導線上，並且其中形成有所述發熱構件和電線的熱傳遞構件用絕緣材料絕緣。
10.根據權利要求
4所述的即時水加熱設備，其中，所述熱傳遞構件設置在所述流道的外表面上。
11.根據權利要求
4所述的即時水加熱設備，其中，所述熱傳遞構件通過印刷附著到安裝板的一個表面上，並且所述安裝板的另一表面附著到所述熱交換件的流道的外表面上。
12.根據權利要求
3所述的即時水加熱設備，其中，所述板式加熱器電連接到保險絲上以防止所述加熱器過熱。
13.根據權利要求
12所述的即時水加熱設備，其中，所述板式加熱器包括所述發熱體和導線，並且所述保險絲電連接到所述導線上，用於給所述發熱體提供電流。
14.根據權利要求
3所述的即時水加熱設備，其中，所述板式加熱器電連接到雙金屬片上，用於均勻控制所述熱交換流體的溫度。
15.根據權利要求
14所述的即時水加熱設備，其中，所述雙金屬片安裝在所述外殼的出水口上。
16.根據權利要求
14所述的即時水加熱設備，其中，所述板式加熱器包括所述發熱體，並且所述雙金屬片連接到所述發熱體上。
17.根據權利要求
1所述的即時水加熱設備，其中，所述混合件包括用於檢測所述熱交換流體的水位的水位傳感器和用於檢測所述混合流體的溫度的出水傳感器。
18.根據權利要求
17所述的即時水加熱設備，其中，所述出水傳感器設置成相鄰於所述出水口。
19.根據權利要求
17所述的即時水加熱設備，其中，所述出水傳感器構造成計算由所述入水口傳感器檢測到的溫度，以獲得所述流體的溫度修正值，並且利用所述溫度修正值修正所述加熱器的發熱值。
20.根據權利要求
1所述的即時水加熱設備，其中，所述混合件包括在加熱器中用於引入所述熱交換流體的引入口。
21.根據權利要求
20所述的即時水加熱設備，其中，所述引入口可以形成為大於所述出水口，以便所述混合件產生逆流來充分混合所述熱交換流體。
22.根據權利要求
20所述的即時水加熱設備，其中，所述引入口交替地設置成相對於所述出水口，以便增加所述混合件中的混合效率。
23.根據權利要求
1所述的即時水加熱設備，其中，所述外殼包括用於檢測通過所述入水口進入的流體的溫度的入水口傳感器，以調整所述加熱器的發熱值。
24.根據權利要求
23所述的即時水加熱設備，其中，所述入水口傳感器安裝在所述入水口上。
專利摘要
本發明所提供的是用於清洗機的即時水加熱設備，其可以即時加熱通過流道的流體和防止加熱的流體的溫度產生層流。該即時水加熱設備包括外殼，其具有入水口、出水口和形成在入水口和出水口之間的流道；熱交換件，其具有用於與通過入水口提供的流體交換熱量和引導流體到出水口的加熱件；和混合件，其用於當熱交換件中的熱交換流體引導至出水口時均勻混合層流流體。
文檔編號F24H1/10GK1995850SQ200610101700
公開日2007年7月11日 申請日期2006年7月3日
發明者權善德 申請人:Novita株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan