即热式水龙头及出水设备

技术领域

本发明涉及出水设备技术领域，具体涉及即热式水龙头及出水设备。

背景技术

目前家用市场上使用热交换器和发热部件的出水设备越来越多，如管线机、净热一体机，这种出水设备不仅能出开水，还能通过热交换器将热水快速降至设定温度，实现快速出温开水或凉白开的功能，深受用户喜爱。

然而，现有的出水设备的热交换器的体积一般都比较大，占用了出水设备内部过多的空间，用户体验不理想。因此，本领域的技术人员设置了即热式的水龙头，将热交换器和发热部件均集成在龙头壳体内，从而可减小设备主体的体积。

但是由于水龙头内部空间有限，整个水龙头内部的结构都会设置的比较紧凑，因此，发热部件和热交换器距离比较近，由于发热部件加热会产生大量热量，这些热量会散发到热交换器的换热管路或其他注塑件上，从而导致龙头的熟水出水温度偏高或引发相关安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种即热式水龙头及出水设备，以解决现有技术中的即热式水龙头内发热部件加热产生的热量散发到热交换器的换热管路或其他注塑件上，导致龙头的熟水出水温度偏高或引发相关安全隐患的问题。

第一方面，本发明提供了一种即热式水龙头，包括：

龙头壳体；

热交换器，集成在龙头壳体内，热交换器具有筒状的换热主体；

发热部件，穿设在换热主体内，适于可选择性地加热即热式水龙头的进水；

隔热结构，隔设在换热主体和发热部件之间，用于防止热交换器与发热部件发生热交换。

有益效果：通过将热交换器集成在龙头壳体内，并将热交换器的换热主体设置为筒状能够与龙头壳体的形状相适配，通过将发热部件穿设在筒状的换热主体内，能够使得整体结构较为紧凑，充分利用龙头内部的空间，实现空间利用的最大化。此外，通过在发热部件和热交换器之间增设的隔热结构，能够起到有效的隔热作用，防止发热部件产生的热量传递到热交换器上，影响热交换器的换热效果，使得热交换器的熟水出水温度偏高，并且通过设置的隔热结构也更有利于将热交换器和发热部件设置的更加紧凑，体积更小，从而更方便集成到水龙头内，此外通过设置的隔热结构也能够起到保护注塑件的作用，避免注塑件在高温情况下出现变形损坏甚至出现火灾的问题，使用安全性高，降低安规方面的危险，有效的解决现有技术中的即热式水龙头内发热部件加热产生的热量散发到热交换器的换热管路或其他注塑件上，导致龙头的熟水出水温度偏高或引发相关安全隐患的问题。

在一种可选的实施方式中，发热部件包括发热管，隔热结构包括套设在发热管外的隔热筒。

有益效果：发热部件采用发热管，其一端可以进常温水，另一端可以出热水，隔热结构采用套设在发热管外的隔热筒的结构形式，不仅结构简单，易于加工成型，且隔热筒套设在发热管外，能够将发热管全部罩设、包裹起来，阻断热量传递效果更好。

在一种可选的实施方式中，隔热筒与发热管之间具有设定间隙。

有益效果：通过在隔热筒与发热管之间设置的设定间隙，能够使得隔热筒与发热管相间隔开，相比于隔热筒直接贴合在发热管的外周壁上的设计，不仅隔热效果更好，而且还能够有效的避免发热管的热量传递到隔热筒上，影响发热管自身正常的加热效果。

在一种可选的实施方式中，隔热筒包括隔热段和定位段，定位段对应发热管的进水端设置；

定位段的内径与发热管的外径相匹配，且定位段适于卡套定位在位于进水端的发热管的外周；

隔热段的内径大于发热管外径，且隔热段与发热管之间具有设定间隙。

有益效果：隔热筒包括隔热段和对应发热管的进水端设置的定位段，定位段的内径与发热管的外径相匹配，使得定位段能够定位卡套在发热管的进水端，从而实现隔热筒与发热管之间的装配定位，提高隔热筒位置的稳定性，避免隔热筒位置不稳出现晃动的现象。此外，由于发热管的进水端为常温水，温度较低，因此将定位段设置在靠近发热管的进水端的一端，使得定位段能够贴合卡套在隔热筒的进水端的外周，从而能够实现利用隔热段收集汇聚发热管的主体部分产生的热量，并利用定位段将隔热端收集的热量导热到发热管的常温水端能够对进水进行二次加热，从而实现了热量的二次利用，降低了能量的损失。此外，设置在进水端的定位段还能够起到导向的作用，提高隔热结构的装配效率。

在一种可选的实施方式中，隔热筒还包括连接在隔热段和定位段之间呈锥台状的变径段。

有益效果：通过在隔热段和定位段之间设置的呈锥台状的变径段，不仅能够起到连接的作用，而且锥台状的变径段还能够起到导向的作用，避免在装配隔热结构时，容易卡住，影响装配效率。

在一种可选的实施方式中，隔热结构为铝材。

有益效果：隔热结构通过采用铝材，不仅能够达到良好的隔热效果，且够承受较高的冲击力，不易遭到破坏，而且质量轻，容易加工。

在一种可选的实施方式中，换热主体包括：

筒状支架，发热部件穿设在筒状支架内，隔热结构隔设在发热部件和筒状支架之间；

换热管路，螺旋缠绕在筒状支架的外周，换热管路包括嵌套设置的外水路和内水路；

其中，内水路适于通入热水，外水路适于通入冷水，内水路的进水端与发热部件的出水端连通。

有益效果：通过设置的筒状支架不仅能够起到支撑换热管路的作用，而且内部还能够供发热管穿过，且换热管路通过采用螺旋缠绕在筒状支架的外周的设计，能够延长换热路径，相比于直线管路能够增大与换热管路的换热面积，进一步提高换热效率。此外，换热管路采用螺旋缠绕的设计、外水路和内水路采用相互嵌套的设计，能够使得热交换器的结构更加紧凑，缩小了整个热交换器的体积，更有利于将热交换器以及发热部件集成在龙头壳体内。

在一种可选的实施方式中，发热部件具有常温水进口和热水出口，外水路具有预热冷水进口和预热冷水出口，热交换器还包括：

下盖，密封设置在发热部件的下方，且下盖与筒状支架之间可拆卸地连接固定；

下盖具有适于与常温水进口相连通的常温水进水通道、以及适于与预热冷水进口相连通的预热冷水进水通道；

常温水进水通道的出口端适于插接到发热部件的常温水进口内，并与常温水进口之间通过密封结构密封。

有益效果：通过设置的下盖，封挡在发热部件的下端，既能够实现将发热管与换热主体的筒状支架装配一体，且下盖通过设置的常温水进水通道和预热冷水进水通道，还能够实现发热管和外水路与设备主体上水路的连通，此外通过设置的密封结构还能够实现下盖的常温水进水通道与发热管之间的密封，避免发热管的进水端出现漏水的现象。

在一种可选的实施方式中，内水路具有热水进口和熟水出口，即热式水龙头还包括：

出水嘴，发热部件的热水出口、热交换器的熟水出口分别与出水嘴连通；

换向阀，设置在发热部件的出水口处，换向阀适于切换导通热水出口和出水嘴、以及热水出口和热水进口。

有益效果：通过设置的换向阀方便实现水路的切换导通，能够满足用户的不同饮水需求，在有开水用水需求时，换向阀则切换至热水出口和出水嘴连通的状态，以制备开水，在有温水用水需求时，换向阀则切换至热水出口和热交换器的热水进口连通的状态，以制备熟水。

第二方面，本发明还提供了一种出水设备，包括设备主体以及安装在设备主体上的上述任一实施方式的即热式水龙头。

在一种可选的实施方式中，出水设备为净热一体机。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中即热式水龙头去掉龙头壳体后的结构示意图；

图2为本发明实施例中即热式水龙头去掉龙头壳体后的局部剖视图；

图3为图2中A处放大图；

图4为图2中B处放大图；

图5为本发明实施例中隔热结构的轴侧图；

图6为本发明实施例中隔热结构的剖侧图；

图7为本发明实施例中隔热结构的正视图；

图8为本发明实施例中即热式水龙头的水路原理示意图。

附图标记说明：

100、即热式水龙头；101、出水嘴；

10、热交换器；

11、筒状支架；

12、换热管路；1201、预热冷水进口；1202、预热冷水出口；1203、热水进口；1204、熟水出口；

121、外水路；122、内水路；

20、发热部件；201、常温水进口；202、热水出口；

30、隔热结构；31、隔热段；32、定位段；33、变径段；

40、下盖；401、常温水进水通道；402、预热冷水进水通道；41、螺钉；

50、密封结构；

60、换向阀；

70、感温包。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

目前家用市场上使用热交换器和发热部件的出水设备越来越多，如管线机、净热一体机，这种出水设备不仅能出开水，还能通过热交换器将热水快速降至设定温度，实现快速出温开水或凉白开的功能，深受用户喜爱。

然而，现有的出水设备的热交换器的体积一般都比较大，占用了出水设备内部过多的空间，用户体验不理想。因此，本领域的技术人员设置了即热式的水龙头，将热交换器和发热部件均集成在龙头壳体内，从而可减小设备主体的体积。

但是由于水龙头内部空间有限，整个水龙头内部的结构都会设置的比较紧凑，因此，发热部件和热交换器距离比较近，由于发热部件加热会产生大量热量，这些热量会散发到热交换器的换热管路或其他注塑件上，从而导致龙头的熟水出水温度偏高或引发相关安全隐患。为了避免上述问题，本领域的技术人员通常会将发热部件和热交换器设置的距离比较远，导致整体的体积较大，不利于集成到水龙头内。

下面结合图1至图8，描述本发明的实施例。

根据本发明的实施例，一方面，本发明提供了一种即热式水龙头100，即热式水龙头100包括龙头壳体、热交换器10、发热部件20和隔热结构30。

其中，热交换器10集成在龙头壳体内，热交换器10具有筒状的换热主体；发热部件20穿设在换热主体内，适于可选择性地加热即热式水龙头100的进水；隔热结构30隔设在换热主体和发热部件20之间，用于防止热交换器10与发热部件20发生热交换。

在上述实施例中，通过将热交换器10集成在龙头壳体内，并将发热部件20穿设在筒状的换热主体内，能够使得整体结构较为紧凑，充分利用龙头内部的空间，实现空间利用的最大化，并且通过在发热部件20和热交换器10之间增设的隔热结构30，能够起到有效的隔热作用，防止发热部件20产生的热量传递到热交换器10上，影响热交换器10的换热效果，使得热交换器10的熟水出水温度偏高，并且通过设置的隔热结构30也更有利于将热交换器10和发热部件20设置的更加紧凑，体积更小，从而更方便集成到水龙头内，此外通过设置的隔热结构30也能够起到保护注塑件的作用，避免注塑件在高温情况下出现变形损坏甚至出现火灾的问题，使用安全性高，降低安规方面的危险，有效的解决现有技术中的即热式水龙头100内发热部件20加热产生的热量散发到热交换器10的换热管路12或其他注塑件上，导致龙头的熟水出水温度偏高或引发相关安全隐患的问题。

在一些实施例中，发热部件20包括发热管，隔热结构30包括套设在发热管外的隔热筒。

在上述实施例中，发热部件20采用发热管，其一端可以进常温水，另一端可以出热水，隔热结构30采用套设在发热管外的隔热筒的结构形式，不仅结构简单，易于加工成型，且隔热筒套设在发热管外，能够将发热管全部罩设、包裹起来，阻断热量传递效果更好。

具体地，发热管和隔热筒均为中空筒状结构，其中，隔热筒的直接大于发热管的外径小于换热主体的内径，且隔热筒的长度不小于发热管的长度。

当然，在其他可替代的实施例中，隔热结构30也可以采用如隔热板、隔热层、隔热罩等其他结构形式，本实施例对此不作限定。

在一些实施例中，隔热筒与发热管之间具有设定间隙。

在上述实施例中，通过在隔热筒与发热管之间设置的设定间隙，能够使得隔热筒与发热管相间隔开，相比于隔热筒直接贴合在发热管的外周壁上的设计，不仅隔热效果更好，而且还能够有效的避免发热管的热量传递到隔热筒上，影响发热管自身正常的加热效果。

在一些实施例中，结合图2、图4至图7所示，隔热筒包括隔热段31和定位段32，定位段32对应发热管的进水端设置；定位段32的内径与发热管的外径相匹配，且定位段32适于卡套定位在位于进水端的发热管的外周；隔热段31的内径大于发热管外径，且隔热段31与发热管之间具有设定间隙。

在上述实施例中，隔热筒包括隔热段31和对应发热管的进水端设置的定位段32，定位段32的内径与发热管的外径相匹配，使得定位段32能够定位卡套在发热管的进水端，从而实现隔热筒与发热管之间的装配定位，提高隔热筒位置的稳定性，避免隔热筒位置不稳出现晃动的现象。此外，由于发热管的进水端为常温水，温度较低，因此将定位段32设置在靠近发热管的进水端的一端，使得定位段32能够贴合卡套在隔热筒的进水端的外周，从而能够实现利用隔热段31收集汇聚发热管的主体部分产生的热量，并利用定位段32将隔热端收集的热量导热到发热管的常温水端能够对进水进行二次加热，从而实现了热量的二次利用，降低了能量的损失。此外，设置在进水端的定位段32还能够起到导向的作用，提高隔热结构30的装配效率。

需要解释说明的是，在上述实施例中，“定位段32的内径与发热管的外径相匹配”可以理解为：定位段32的内径与发热管的外径相等，或者定位段32的内径略大于发热管的外径。

优选地，定位段32的内径与发热管的外径相等，定位段32与发热管之间相贴合，如此更有利于实现利用定位段32将发热管加热端的热量导热到常温水端，达到热量二次利用的目的。

在一些实施例中，隔热筒还包括连接在隔热段31和定位段32之间呈锥台状的变径段33。

在上述实施例中，通过在隔热段31和定位段32之间设置的呈锥台状的变径段33，不仅能够起到连接的作用，而且锥台状的变径段33还能够起到导向的作用，避免在装配隔热结构30时，容易卡住，影响装配效率。

当然，在其他可替代的实施方式后，隔热段31和定位段32也呈台阶式连接，优选地，本实施例中，隔热段31和定位段32之间通过上述变径段33连接，相比于台阶式的连接，能够起到有效的定位导向作用。

在一些实施例中，隔热结构30为铝材。

在上述实施例中，隔热结构30通过采用铝材，不仅能够达到良好的隔热效果，且够承受较高的冲击力，不易遭到破坏，而且质量轻，容易加工。

可选地，本实施例中，隔热结构30为隔热铝筒，隔热铝筒通过铝片或者铝板加工成型。

当然，在其他可替代的实施方式中，隔热结构30也可以采用如陶瓷、橡胶、尼龙等材料进行隔热。

在一些实施例中，结合图1、图2、图4和图8所示，换热主体包括筒状支架11和换热管路12，发热部件20穿设在筒状支架11内，隔热结构30隔设在发热部件20和筒状支架11之间；换热管路12螺旋缠绕在筒状支架11的外周，换热管路12包括嵌套设置的外水路121和内水路122；其中，内水路122适于通入热水，外水路121适于通入冷水，内水路122的进水端与发热部件20的出水端连通。

在上述实施例中，通过设置的筒状支架11不仅能够起到支撑换热管路12的作用，而且内部还能够供发热管穿过，且换热管路12通过采用螺旋缠绕在筒状支架11的外周的设计，能够延长换热路径，相比于直线管路能够增大与换热管路12的换热面积，进一步提高换热效率。此外，换热管路12采用螺旋缠绕的设计、外水路121和内水路122采用相互嵌套的设计，能够使得热交换器10的结构更加紧凑，缩小了整个热交换器10的体积，更有利于将热交换器10以及发热部件20集成在龙头壳体内。

进一步地，内水路122嵌套设置在外水路121内，内水路122的进水端与发热管的出水端连通，发热管产生的热水可通入到内水路122内，进入到内水路122中的热水可以与外水路121中的冷水进行换热，从而实现制备熟水的目的。

在一些实施例中，结合图2、图4、图8所示，发热部件20具有常温水进口201和热水出口202，外水路121具有预热冷水进口1201和预热冷水出口1202，热交换器10还包括下盖40，下盖40密封设置在发热部件20的下方，且下盖40与筒状支架11之间可拆卸地连接固定；下盖40具有适于与常温水进口201相连通的常温水进水通道401、以及适于与预热冷水进口1201相连通的预热冷水进水通道402；常温水进水通道401的出口端适于插接到发热部件20的常温水进口201内，并与常温水进口201之间通过密封结构50密封。

在上述实施例中，通过设置的下盖40，封挡在发热部件20的下端，既能够实现将发热管与换热主体的筒状支架11装配一体，且下盖40通过设置的常温水进水通道401和预热冷水进水通道402，还能够实现发热管和外水路121与设备主体上水路的连通，此外通过设置的密封结构50还能够实现下盖40的常温水进水通道401与发热管之间的密封，避免发热管的进水端出现漏水的现象。

具体地，发热管的下端为常温水进口201，上端为热水出口202，下盖40设置在发热管的下端，起到封挡、支撑、密封发热管的作用。下盖40和筒状支架11均为注塑件，二者可以通过螺钉41或者卡接的方式连接固定。

可选地，下盖40与筒状支架11之间螺钉41连接，具体地，筒状支架11包括筒状的周壁和设置在周壁下端的环形连接部，环形连接部上沿周向间隔设置有多个螺钉配合孔，下盖40的外周对应设置有多个螺钉孔，通过多个螺钉41一一对应地穿设在多个螺钉孔和多个螺钉配合孔之间，实现下盖40与筒状支架11之间的连接固定，下盖40封挡在筒状支架11的下端，能够起到支撑限位发热部件20的作用，此外，通过在下盖40上设置的常温水进水通道401和预热冷水进水通道402，使得下盖40能够起到转接水路的作用，一物多用。其中，常温水进水通道401的出口端为外径与发热管的进水端内径相匹配的管状结构，使其能够插接在发热管内部，且内部水路相互连通。

进一步地，结合图2和图4所示，密封结构50包括设置在常温水进水通道401和发热管之间的密封套，常温水进水通道401的出口端外周形成有一环形阶梯部，密封套套设在环形阶梯部外周，具体地，密封套包括纵向截面呈L型的环形密封主体，密封主体包括呈筒状的第一环状部和设置在第一环状部下端的第二环状部，第二环状部适于沿竖直方向延伸，第二环状部适于沿水平方向延伸，且连接在第一环状部的外周，其中，第一环状部密封设置在常温水进水通道401的外周壁和换热管路12的内周壁之间；第二环状部隔设在换热管路12的下端壁和常温水进水通道401的环形阶梯部之间，第二环状部能够起到支撑隔热的作用，防止换热管路12和隔热管的热量传递到下盖40上，使得下盖40变形损坏。

在一些实施例中，内水路122具有热水进口1203和熟水出口1204，即热式水龙头100还包括出水嘴101，发热部件20的热水出口202、热交换器10的熟水出口1204分别与出水嘴101连通。即热式水龙头100还包括换向阀60，换向阀60设置在发热部件20的出水口处，换向阀60适于切换导通热水出口202和出水嘴101、以及热水出口202和热水进口1203。

在上述实施例中，通过设置的换向阀60方便实现水路的切换导通，能够满足用户的不同饮水需求，在有开水用水需求时，换向阀60则切换至热水出口202和出水嘴101连通的状态，以制备开水，在有温水用水需求时，换向阀60则切换至热水出口202和热交换器10的热水进口1203连通的状态，以制备熟水。

可选地，本实施例中，龙头壳体还设置有感温包70，感温包70设置在热水出口202处和出水嘴101处，分别用于检测发热部件20和即热式水龙头100的出水温度。

具体地，结合图1至图4以及图8所示，预热冷水出口1202与发热部件20的常温水进口201通过第一管路连通，如此可以将换热后的水排放到发热管中，避免能量的浪费。换向阀60为一进两出式阀体，具有一个进口两个出口，发热管的出口端与换向阀60的进口通过第二管路连通，换向阀60的一个出口与出水嘴101通过第三管路连通，加热后的开水可直接经第二管路、换向阀60、出水嘴101排出，实现制备开水的目的。第二管路和第三管路上分别设置有用于检测水温的感温包70。换向阀60的另一个出口与热交换器10的热水进口1203通过第四管路连通，换向阀60适于切换控制发热部件20的热水出口202与出水嘴101、或者热交换器10的熟水出口1204与出水嘴101的连通。热交换器10的熟水出口1204与出水嘴101之间通过第五管路连通，制备的熟水可经第五管路从出水嘴101排出。

本实施例中提供的即热式水龙头100包括发热部件20和热交换器10，发热部件20安装在热交换器10中，并且发热部件20和热交换器10集成在龙头壳体内。可选地，发热部件20包括带稀土厚膜速热的发热管，并且设计有上下两个水口，具体地，发热管为圆形管路结构，具有进水口与出水口。

进一步地，热交换器10呈圆柱形结构，并且设有内外两条独立的水路，内外水路为同轴结构。在一种实施方式中，热交换器10具有筒状的换热主体及数条金属管，换热主体中设计多段水路，数条金属管以套管的形式安装在主体的多段水路中，并与主体形成两条独立的内外水路，并且两条水路为同轴结构；的内水路122由数条金属管密封串联形成，外水路121由主体水路的内壁及金属管的外壁形成，换热主体中所有的外水路121通过密封串联。外水路121具有预热冷水进口1201和预热冷水出口1202，内水路122具有热水进口1203和熟水出口1204。

进一步地，热交换器10还包括下盖40，下盖40具有与发热管的常温水进口201连接的常温水进水通道401和与预热冷水进口1201连接的预热冷水进水通道402，并且下盖40与外水路121及发热管之间均密封配合。

进一步地，通过在发热管与热交换器10增加的隔热结构30能够解决熟水出水温度偏高的问题，同时还能够起到保护注塑件，避免安规方面危险的目的，此外，还可利用隔热结构30将加热端的热量导热到常温水端实现热量的二次利用。

根据本发明的实施例，另一方面，提供了一种出水设备，包括设备主体以及安装在设备主体上的上述任一实施方式的即热式水龙头100。

在一些实施例中，出水设备为净热一体机。当然，出水设备不限于净热一体机，也可以为如管线机等其他即热式的出水设备。

具体地，净热一体机包括设置在设备主体内的净水模块，净水模块的出水端与即热式水龙头100进水端连通，净水模块适于过滤净水自来水，并将净化后的净水通过即热式水龙头100排出。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。