一種快速冷卻或加熱裝置以及快速調溫的冷熱飲系統的制作方法

本發明涉及液體溫度控制技術，具體涉及一種快速冷卻或加熱裝置以及快速調溫的冷熱飲系統。

背景技術：

目前國內外越來越多的在各種場合采用飲水機、咖啡機等裝置來供應冷飲和熱飲，這些裝置其冷熱供應方式大多是對液體容器直接進行整體加熱或冷卻，溫度達標后待機停止加熱或冷卻，待機時溫度變化過大后又重新加熱或冷卻，從而使其內部液體保持熱或冷的狀態。顯然此類供應裝置能耗過大，而且液體被反復加熱或冷卻，尤其是反復加熱后再引用不利于人體健康；此外，這種傳統的加熱或冷卻方式通常用到散熱片、風扇、PTC半導體，在同等效率下具有空間大、成本高、能耗高的諸多缺點。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術的上述不足之處，提供一種快速冷卻或加熱裝置，可用于飲水機、咖啡機等裝置來快速供應冷飲和冷熱飲。

為了實現上述目的，其技術方案具體如下。

一種快速冷卻或加熱裝置，包括用來輸送飲用液的中心管，以及同軸的套設在中心管出口、入口之間的外套管；中心管的出口設有第一溫度傳感器，外套管的一端連接至一個盛放了冷液或熱液的循環槽，其另一端設有連接至該循環槽的循環水泵，循環水泵使冷液或熱液與飲用液相反的流向在外套管與循環槽內循環；還設有連接循環水泵和第一溫度傳感器的控制器，其具有輸入期望溫度的輸入裝置；該控制器收到第一溫度傳感器的信號與期望溫度對比，通過循環水泵調節冷液或熱液的流速，使中心管的出口飲用液溫度與期望溫度接近或一致。

作為上述技術方案的改進，中心管的出口、入口之間設一到多個與控制器連接的第二溫度傳感器，該控制器收到第一溫度傳感器、第二溫度傳感器的信號與期望溫度對比。

作為上述技術方案的改進，沿中心管在第二溫度傳感器前方或后方設有與中心管串聯的三通電磁閥，三通電磁閥的管路接口分別連接前方和后方的中心管，以及新增的分段出水口，控制器連接三通電磁閥并控制飲用液流向后方的中心管或分段出水口，前方和后方的中心管上的外套管則通過中心管外的接頭管連接。

作為上述技術方案的改進，循環槽內設有與控制器連接的第三溫度傳感器，控制器收到第三溫度傳感器的信號對循環槽內的冷液或熱液進行溫度監控。

本發明的另一目的是提供一種快速調溫的冷熱飲系統，其采用了上述方案中的一種快速冷卻或加熱裝置，可快速、定量地提供泡茶、沖飲品、藥劑及奶粉所需溫度的熱水或直接提供其他冷熱飲，具體的技術方案如下。

快速調溫的冷熱飲系統，包括上述技術方案及其諸多改進中任一項所述的一種快速冷卻或加熱裝置，還包括用于盛放被加熱飲用液的容器，容器通過電磁閥連接所述一種快速冷卻或加熱裝置的中心管的入口，電磁閥與控制器連接，控制器則設有控制電磁閥的開關，循環槽內盛放冷液。

較佳的，容器內設有與控制器連接的第四溫度傳感器和電熱裝置，控制器收到第四溫度傳感器的信號對容器內的被加熱飲用液進行溫度監控、以及控制電熱裝置將容器內的飲用液加熱。

較佳的，容器與電磁閥之間通過恒流閥連接，恒流閥用于保持通往電磁閥的被加熱飲用液流速恒定。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

(1)所提供的一種快速冷卻或加熱裝置能耗低，其加熱或冷卻方式簡單高效，在同等效率下具有空間小、成本低、低噪聲等諸多優點；

(2)采用所述一種快速冷卻或加熱裝置的快速調溫的冷熱飲系統，非直飲水燒開可以消毒，燒開后的水可以非常快速的冷卻到任何想要的常用的溫度，以適用不同的飲品，可快速、定量地提供泡茶、沖飲品、藥劑及奶粉所需溫度的熱水或直接提供其他熱飲，有效減少了飲用液的加熱次數，利于人體健康，保證最佳口感。

附圖說明

圖1是本發明的一種快速冷卻或加熱裝置的結構示意圖。

圖2是本發明的快速調溫的冷熱飲系統的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種快速冷卻或加熱裝置，包括用來輸送飲用液的中心管1，以及同軸的套設在中心管1出口、入口之間的外套管2；中心管1的出口設有第一溫度傳感器31，外套管2的一端連接至一個盛放了冷液或熱液的循環槽4，其另一端設有連接至該循環槽4的循環水泵5，循環水泵5使冷液或熱液與飲用液相反的流向在外套管2與循環槽5內循環；還設有連接循環水泵5和第一溫度傳感器31的控制器6，其具有輸入期望溫度的輸入裝置61；該控制器6收到第一溫度傳感器31的信號與期望溫度對比，通過循環水泵5調節冷液或熱液的流速，使中心管1的出口飲用液溫度與期望溫度接近或一致。

上述技術方案所提供的一種快速冷卻或加熱裝置能耗低，其加熱或冷卻方式簡單高效，在同等效率下具有空間小、成本低、低噪聲等諸多優點。外套管2與循環槽5內循環流動的冷液或熱液透過中心管1的管壁與其中流經的飲用液進行熱交換；控制器6收到第一溫度傳感器31的信號與期望溫度對比，通過循環水泵5調節冷液或熱液的流速實現快速冷卻或加熱飲用液，使中心管1的出口飲用液溫度與期望溫度接近或一致。

作為上述技術方案的改進，中心管1的出口、入口之間設一到多個與控制器6連接的第二溫度傳感器32，該控制器6收到第一溫度傳感器31、第二溫度傳感器32的信號與期望溫度對比。以此實現對中心管1內的飲用液進行分段溫度監控，通過智能比對管路中各個位置的溫度來調整循環水泵的轉速，實現對中心管1的出口飲用液溫度的精準控制。

作為上述技術方案的改進，沿中心管1在第二溫度傳感器32前方或后方設有與中心管1串聯的三通電磁閥7，三通電磁閥7的管路接口分別連接前方和后方的中心管1，以及新增的分段出水口71，控制器6連接三通電磁閥7并控制飲用液流向后方的中心管1或分段出水口71，前方和后方的中心管1上的外套管2則通過中心管1外的接頭管21連接。通過分段出水口71改變外套管對中心管的冷熱交換路徑長度，結合控制器6收到第一溫度傳感器31、第二溫度傳感器32的信號與期望溫度的對比，控制器6可以從中心管1的出口或分段出水口71中選擇最恰當出口輸出最接近期望溫度的飲用液。

作為上述技術方案的改進，循環槽4內設有與控制器6連接的第三溫度傳感器33，控制器6收到第三溫度傳感器33的信號對循環槽4內的冷液或熱液進行溫度監控。控制器根據預先的設定判斷是否需要更換冷液或熱液，并通過指示燈或揚聲器提醒用戶。

如圖2所示，快速調溫的冷熱飲系統，其包括上述技術方案及其諸多改進中任一項所述的一種快速冷卻或加熱裝置，還包括用于盛放被加熱飲用液的容器8，容器8通過電磁閥9連接所述一種快速冷卻或加熱裝置的中心管1的入口，電磁閥9與控制器6連接，控制器6則設有控制電磁閥9的開關，循環槽4內盛放冷液。

上述技術方案所提供的快速調溫的冷熱飲系統，外套管2與循環槽5內循環流動的冷液透過中心管1的管壁與其中流經的飲用液進行熱交換；控制器6收到第一溫度傳感器31的信號與期望溫度對比，通過循環水泵5調節冷液的流速實現快速冷卻飲用液，使中心管1的出口飲用液溫度與期望溫度接近或一致。

較佳的，容器8內設有與控制器6連接的第四溫度傳感器34和電熱裝置81，控制器6收到第四溫度傳感器34的信號對容器8內的被加熱飲用液進行溫度監控、以及控制電熱裝置81將容器內的飲用液加熱。

較佳的，容器8與電磁閥之9間通過恒流閥91連接，恒流閥91用于保持通往電磁閥9的被加熱飲用液流速恒定。

下面，以提供指定溫度的溫水為例來說明上述技術方案所提供的快速調溫的冷熱飲系統之工作原理，具體如下。

往容器8中加入常溫的飲用水，或已經燒開的飲用水，往循環槽4內加入常溫或常溫以下的冷水；

通過控制器的輸入裝置和開關，可設定不同的期望溫度(20-100攝氏度或更低)及本次需要的給水量；

控制器收到第四溫度傳感器34的信號對容器8內的被加熱飲用液進行溫度監控，對比設定的期望溫度自動判定是否要在給水前預先加熱，可以直接加熱至沸騰，也可以直接加熱到期望溫度；同時控制器6收到第三溫度傳感器33的信號對循環槽4內的冷水進行溫度監控，對比設定的期望溫度及水量判定是否要更換溫度更低的冷水進行才能有效調溫；

上述期望溫度的給水條件都滿足，則控制器打開電磁閥91，同時在溫度傳感器31、溫度傳感器32和溫度傳感器34的反饋下，控制器智能調整循環水泵5的轉速，當溫度高于期望溫度時加快轉速，溫度低于期望溫度時降低轉速，溫度等于期望溫度時停轉，從而精準控制出水溫度；當給水達到設定水量時，控制器關閉電磁閥91。

在沒有直飲水系統的國家和地區，該系統可以先將水燒開消毒達到安全飲用標準，然后在供水時可以將燒開后的水按設定的溫度非常快速的冷卻到任何想要的常用的溫度，以適用不同的飲品。特別適合我國國內用來泡奶粉的時候，以及氣溫較低喝溫開水時省去繁瑣的冷熱水勾兌的過程。當然上述系統不光可以用來供應溫水，還可以直接供應調制好的咖啡、奶茶、果汁等冷熱飲。

對于本領域的技術人員來說，可根據本發明所揭示的結構和原理獲得其它各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都屬于本發明的保護范疇。