一种淋浴废水余热回收利用和预热加热结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种淋浴废水余热回收利用和预热加热结构。属于机械制造技术领域，适用于对制热效率，节能效果，废水余热回收效率，舒适度要求较高的电热水器中淋浴废水余热回收利用和预热加热结构的选择。
【背景技术】
[0002]为了节能和节水，大部分家庭洗澡都采用淋浴，淋浴时是将冷的自来水加热到42°C左右供人使用，但淋浴后废水的温度还有35°C左右，这些含有大量热能的废水将直接通过下水道排放，浪费很大。如果能将淋浴废水中的热量回收用于加热自来水，则可以大大降低热水器的能量消耗。但在淋浴的过程中，使用现有的电热水器总需要等待一段时间才会有热水，并且在淋浴时经常会遇到水温时冷时热的情况，热水供应不及时，水资源浪费严重，热水器“即开即热”功能弱。现有的热水器也会使用换热管来进行热交换，从而回收利用淋浴废水的余热，提高废水余热回收率。但换热管的长度较长，体型较大，不太适用于小型淋浴房。
[0003]热泵制热过程是通过电能驱动压缩机，使制冷剂在蒸发器中蒸发，同时从低温热源中吸收热量，然后在冷凝器中将所吸收的热量和压缩机消耗的电能转移给加热对象的过程。热泵单元主要由压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀四个部分构成，根据逆卡诺循环原理，冷媒在机组内封闭运行，并通过冷凝器和蒸发器与外部发生热交换。冷媒在压缩机的作用下完成气态的升压升温过程，进入冷凝器后释放出高温热量加热水，冷却后温度下降，经过过滤器、膨胀阀，到蒸发器时压力下降，液态迅速蒸发吸热再次转化为气态，同时从废水里吸热，冷媒温度逐渐升高，回到压缩机开始新的循环。如此不断地循环，就实现了废水中的低温残余被冷媒吸收，并释放其热量用于冷水的第二次加热。采用压缩机制热的好处是，可实现低温热量向高温热量的传递，传统的传导传热模式是不可能实现的，制热效率可达300-400%左右，节能效果明显。
[0004]综上所述，为解决现有技术中热水供应不及时，水资源浪费严重，水温差异大，热水器“即开即热”功能弱、现有换热装置使用不便等问题，目前亟需发明一种节水效果、节能效果显著，即开即热性能强，舒适度高，节约水资源，实用性强，水温均匀，体型小型的淋浴废水余热回收利用和预热加热结构。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提出一种淋浴废水余热回收利用和预热加热结构，解决现有技术中热水供应不及时，水资源浪费严重，水温差异大，热水器“即开即热”功能弱、现有换热装置使用不便等问题。
[0006]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0007]一种淋浴废水余热回收利用和预热加热结构，其特征在于，所述结构包括废水收集装置、热泵单元和预热加热装置，所述废水收集装置包括淋浴废水池、第一水泵和第一过滤器；所述预热加热装置包括加热器、第二水泵、热泵单元和单向阀门；所述热泵单元包括冷凝器和蒸发器；所述的预热加热装置一端设有截止阀和淋浴喷头，所述蒸发器一端设有废水出口，所述的冷凝器底部设有自来水进水阀和自来水进水口。
[0008]进一步地，所述的蒸发器和冷凝器之间设置有压缩机、温度传感器、膨胀阀和过滤器，所述的压缩机、温度传感器、膨胀阀和过滤器通过金属连接管形成一个循环回路，所述的循环回路内设置有冷媒。
[0009]所述的金属连接管穿过蒸发器和冷凝器的一段呈盘旋状。
[0010]本实用新型具有以下的特点和有益效果:
[0011]本实用新型增设预热加热装置来进行对冷水的初始预热，实现即开即热。当冷水预热30秒之后，即可输出热水，随后在淋浴过程中，洗后的淋浴废水通过热泵单元为自来水提供热量，节能效果强。整个装置在热泵单元的驱动下便可实现“自给自足”。
[0012]冷媒在压缩机的作用下完成气态的升压升温过程，进入冷凝器后释放出高温热量加热水，冷却后温度下降，经过过滤器、膨胀阀，到蒸发器时压力下降，液态迅速蒸发吸热再次转化为气态，同时从废水里吸热，冷媒温度逐渐升高，回到压缩机开始新的循环。如此不断地循环，就实现了废水中的热量被冷媒吸收，并释放其热量用于冷水的加热，提高了废水余热回收效率。
[0013]本实用新型通过热泵单元与预热加热装置的组合，让使用者无需等待漫长的冷水预热时间，即开即热性强，达到想洗就洗、想洗多久就洗多久的使用效果，舒适度高。即时加热的特点也可防止电热水器内细菌滋生，减少二次污染。节能效果显著，节约能耗达到94.6% ο
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本实用新型一种淋浴废水余热回收利用和预热加热结构一个实施例的结构示意图。
[0016]图中，1-淋浴废水池；2_第一水泵；3_第一过滤器；4_自来水进水阀；5_第二过滤器；6_膨胀阀；7_温度传感器；8_压缩机；9_蒸发器；10_冷凝器；11_废水出口 ；12_金属连接管；13_水量调节装置；14_加热器；15_截止阀；16_淋浴喷头；17_第二水泵；18_单向阀门；19_自来水进水口。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0018]参照图1所示的一种淋浴废水余热回收利用和预热加热结构一个实施例的结构示意图。淋浴废水余热回收利用和预热加热结构包括废水收集装置、热泵单元和预热加热装置，废水收集装置包括淋浴废水池1、第一水泵2和第一过滤3器。第一水泵2采用尺寸为90mmX99mmX40mm，型号为4509的无刷直流水泵，输入功率为31W，扬程9m。第一过滤器3采用不锈钢网制作。
[0019]预热加热装置包括加热器14、第二水泵17、热泵单元和单向阀门18。单向阀门18的型号为4007，采用钢材制作。第二水泵17采用尺寸为90mmX99mmX40mm，型号为4509的无刷直流水泵，输入功率为31W，扬程9m。
[0020]热泵单元包括冷凝器10和蒸发器9 ;冷凝器10的型号是118HD020。蒸发器9的型号是118HD020。蒸发器9和冷凝器10之间设置有压缩机8、温度传感器7、膨胀阀6和过滤器5。压缩机8采用采用输出功率为1.1kw的涡旋式压缩机。膨胀阀6采用型号为RF22-(i)1.5的内平衡式膨胀阀。第二过滤器5采用铜材定制形成。压缩机8、温度传感器
7、膨胀阀6和过滤器5通过金属连接管12形成一个循环回路，循环回路内设置有冷媒。金属连接管12采用直径3mm，进行过防腐蚀处理的塑料管。
[0021]冷媒在所述压缩机8的作用下完成升压升温过程，再进入所述冷凝器10后释放出高温热量加热冷自来水，后再经过过滤器5、膨胀阀6、蒸发器9时压力下降，同时从淋浴废水中吸热，回到压缩机8开始新的循环。
[0022]预热加热装置一端设有截止阀15和淋浴喷头16，所述蒸发器9 一端设有废水出口11，所述的冷凝器10底部设有自来水进水阀4和自来水进水口 19，顶部设有水量调节装置13ο
[0023]本实用新型通过热泵单元与预热加热装置的组合，让使用者无需等待漫长的冷水预热时间，即开即热性强，达到想洗就洗、想洗多久就洗多久的使用效果，舒适度高。即时加热的特点也使电热水器内细菌不易滋生，减少二次污染。节能效果显著，节约能耗达到94.6% ο
[0024]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种淋浴废水余热回收利用和预热加热结构，其特征在于，所述结构包括废水收集装置、热泵单元和预热加热装置，所述废水收集装置包括淋浴废水池、第一水泵和第一过滤器；所述预热加热装置包括加热器、第二水泵、热泵单元和单向阀门；所述热泵单元包括冷凝器和蒸发器；所述的预热加热装置一端设有截止阀和淋浴喷头，所述蒸发器一端设有废水出口，所述的冷凝器底部设有自来水进水阀和自来水进水口。2.根据权利要求1所述的一种淋浴废水余热回收利用和预热加热结构，其特征在于所述的蒸发器和冷凝器之间设置有压缩机、温度传感器、膨胀阀和过滤器，所述的压缩机、温度传感器、膨胀阀和过滤器通过金属连接管形成一个循环回路，所述的循环回路内设置有冷媒。3.根据权利要求2所述的一种淋浴废水余热回收利用和预热加热结构，其特征在于所述的金属连接管穿过蒸发器和冷凝器的一段呈盘旋状。
【专利摘要】本实用新型涉及一种淋浴废水余热回收利用和预热加热结构，其特征在于，所述结构包括废水收集装置、热泵单元和预热加热装置，所述废水收集装置包括淋浴废水池、第一水泵和第一过滤器；所述预热加热装置包括加热器、第二水泵、热泵单元和单向阀门；所述热泵单元包括冷凝器和蒸发器；所述的预热加热装置一端设有截止阀和淋浴喷头，所述蒸发器一端设有废水出口，所述的冷凝器底部设有自来水进水阀和自来水进水口。本实用新型提出的淋浴废水余热回收利用和预热加热结构节能效果明显，废水余热回收效率高，舒适度高，节约水资源，实用性强，热水供应及时，具有较高的经济技术效益。
【IPC分类】F24H9/00, F25B30/06
【公开号】CN204718133
【申请号】CN201520356673
【发明人】孟伟, 张威, 陈岁生, 岑凯凯
【申请人】杭州职业技术学院
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月28日