CN102927836A

CN102927836A - 一种回收余热的节能热交换器

Info

Publication number: CN102927836A
Application number: CN2012104405455A
Authority: CN
Inventors: 康乐; 陈炳泉; 李彩霞
Original assignee: Haier Group Corp; Qingdao Economic and Technological Development Zone Haier Water Heater Co Ltd
Current assignee: Haier Group Corp; Qingdao Economic and Technological Development Zone Haier Water Heater Co Ltd
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2013-02-13

Abstract

本发明公开了一种回收余热的节能热交换器，包括盒体和设置在盒体上的顶盖，顶盖上开设有供外部热水流入的沉水口，盒体上开设有将热交换后的水排出盒体的排水口，在盒体内设置有具有进水口和出水口的热交换部件。本发明通过将节能热交换器设置为独立的装置，并在其上开设沉水口和排水口，便于将热交换器隐藏式设置，且有助于提高余热回收利用率。

Description

一种回收余热的节能热交换器

技术领域

本发明涉及能量交换技术领域，具体地说，是涉及一种热交换器，更具体地说，是涉及一种回收余热的节能热交换器。

背景技术

随着能源的日益短缺，社会对能量的回收利用越来越重视。与之相对应的，目前，诸多可回收利用的热量没有得到有效的回收，例如，家庭中的洗浴、洗刷之后的热水的余热。

虽然目前出现了一种能够回收洗浴废水余热的管式热交换器，但这种热交换器是在人洗浴时放置在浴室内，人站立在热交换器上，使得洗浴热水经人体流淌到热交换器上，与热交换器中流经的冷水进行热交换，实现余热回收。使用这种热交换器进入余热回收存在这下面几个方面的问题：其一，人站立在热交换器上既不舒服也不安全；其二，热水不能完全流经热交换器，且流经热交换器的热水停留时间短，导致余热回收效率低；其三，热交换器安放位置受限，只能放置在地面上使用，占用较大的面积，使用极其不便。

发明内容

本发明针对现有技术中余热回收存在的上述至少一个问题而提供了一种回收余热的节能热交换器，通过将节能热交换器设置为独立的装置，并在其上开设沉水口和排水口，便于将热交换器隐藏式设置，且有助于提高余热回收利用率。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种回收余热的节能热交换器，包括盒体和设置在盒体上的顶盖，顶盖上开设有供外部热水流入的沉水口，盒体上开设有将热交换后的水排出盒体的排水口，在盒体内设置有具有进水口和出水口的热交换部件。

如上所述的节能热交换器，为便于洗浴废水的余热回收，所述沉水口与地漏口相适配，所述排水口与排水管道口相适配，以便于将节能热交换器预先埋设在卫生间地面之下而实现高效、方便的热交换。

如上所述的节能热交换器，为保证外部热水有足够的存留空间和存留时间与热交换部件进行充分的热交换，同时避免热交换后的废水不能充分排出而残留在盒体内，所述排水口设置在所示盒体的底部，在所述盒体内、对应所述排水口位置处设置有排水部件，排水部件从排水口向所述顶盖延伸，在排水部件与顶盖之间形成二级溢水口，在排水部件的下部开设有一级排水孔。

如上所述的节能热交换器，所述排水部件呈圆筒结构，圆筒的上边缘与所述顶盖之间形成所述二级溢水口，圆筒的下部、环绕圆筒壁一周开设有多个所述一级排水孔。

优选的，所述多个一级排水孔设置在所述排水部件下部、低于整个排水部件1/3高度的位置处；所述二级溢水口的高度高于所述热交换部件的顶部。

如上所述的节能热交换器，所述沉水口上设置有过滤部件，以对进入节能热交换器的外部热水进行过滤，避免杂物堵塞及细菌的滋生。

如上所述的节能热交换器，作为结构的进一步优化，所述排水口和所述沉水口均为圆形，排水口的直径小于沉水口的直径，且排水口位于沉水口的正下方，所述排水部件位于所述过滤部件的正下方。

如上所述的节能热交换器，所述过滤部件可以为具有翻边的平面过滤网，其翻边搭接在所述沉水口边缘处。

或者，所述过滤部件为具有内层网壁和外层网壁的筒形过滤网结构，内层网壁和外层网壁之间形成有过滤槽，外层网壁上边缘具有翻边，该翻边搭接在所示沉水口的边缘处，内层网壁扣设在所述排水部件上，所述二级溢水口形成在排水部件上边缘与内层网壁的顶壁之间。

如上所述的节能热交换器，为进一步提高换热效率、同时便于和外部水管相连接，所述热交换部件为布满整个所述盒体的盘管式热交换器，盘管式热交换器的所述进水口和所述出水口位于盒体上或外露于盒体外。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

通过将节能热交换器设置为由盒体和顶盖构成的、具有一定容纳空间的密封式独立结构，在顶盖上开设沉水口、在盒体上开设排水口，使得带有一定热量的外部热水可通过沉水口进入盒体内存留，并与盒体中设置的热交换部件中的水进行充分的热交换，以提高热交换部件中水流的温度，盒体内热交换后的水能够通过排水口排出，以利于其他外部热水顺利进入盒体再次进行热交换，同时，热交换部件中的高温水流可通过其出水口进入需要热水的设备中，从而实现了高效率的余热回收。此外，独立结构的节能热交换器可以隐藏设置在地面之下或箱体内，安放位置可选性强，且不会占用用户的有效使用空间，提高了使用便利性。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明节能热交换器第一个实施例的外形结构示意图；

图2是图1实施例的内部结构示意图；

图3是本发明节能热交换器第二个实施例的外形结构示意图；

图4是应用在图3实施例中的过滤部件的结构示意图；

图5是图4的过滤部件在节能热交换器中的装配结构示意图；

图6是图3实施例的一个排水原理示意图；

图7是图3实施例的另一个排水原理示意图。

上述各图中，附图标记及其对应的部件名称如下：

1、盒体；11、排水口； 2、顶盖；21、沉水口；3、热交换部件；31、进水口； 4、排水部件；41、二级溢水口；42、一级排水孔；43、排水部件上边缘；

5、筒形过滤网；51、内层网壁；511、顶壁；52、外层网壁；521、翻边；53、过滤槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

请参考图1和图2所示的第一个实施例，其中，图1为节能热交换器的外形结构示意图，图2为其内部结构示意图。

如图1和图2所示，该第一个实施例的节能热交换器包括有盒体1和设置在盒体1上的顶盖2，盒体1和顶盖2构成一个基本封闭的箱体。在盒体1上开设有排水口11（参见图6和图7所示），在顶盖2上开设有沉水口21，在盒体1内设置有热交换部件3。热交换部件3具有进水口31和出水口（图中未示出），可分别用来连接外部的供水管道、如自来水管道和需要使用热水的设备、如热水器的进水端。

该实施例的节能热交换器设置为由盒体1和顶盖2构成的，从而形成具有一定容纳空间的密封式独立结构，带有一定热量的外部热水可通过沉水口21进入盒体1内存留，使其有足够的时间与盒体1中设置的热交换部件3中的水进行充分的热交换，以充分利用余热提高热交换部件3中水流的温度。盒体1内热交换后的水能够通过排水口11排出，以利于其他外部热水顺利进入盒体1中再次进行热交换，进一步提高了余热回收效率。同时，热交换部件中经热交换后的高温水流可通过其出水口进入热水器、洗衣机、洗碗机等需要热水的设备中，从而实现了高效率的余热回收。

而且，这种独立结构的节能热交换器便于实现隐藏设置，安放位置可选性强，不会占用用户的有效使用空间，提高了使用便利性。例如，如果在浴室中使用该热交换器来回收洗浴废水的余热，可将沉水口21的结构设置为与地漏口相适配，而将排水口的结构设置为与排水管道口相适配。这样一来，就可以将热交换器预先埋设在地面之下。将热交换器埋设在地面之下，用户在洗浴时就不需再在地面上放置，不会占用用户的使用空间。而且，由于洗浴后的热水均要流向地漏，因此，所有的洗浴热水均会进入到热交换器中，有利于余热的充分回收利用，提高了余热利用率。

如图2所示，在该实施例中，热交换部件3优选为盘管式热交换器，并布满整个盒体1而设置，以实现更加均匀、全面的热交换，提高热交换效率。而且，为便于和外部水管路相连接，热交换部件3的进水口31和出水口设置在盒体1上或者外露于盒体1外，优选为如图2所示的外露于盒体1之外。

在该实施例中，沉水口21和排水口均为圆形，排水口的直径略小于沉水口21的直径，且排水口设置在盒体1的底部。在盒体1内、对应排水口位置处设置有排水部件4。该排水部件4整体呈圆筒结构，从排水口向顶盖2延伸，其排水部件上边缘43（参见图6和图7所示）与顶盖2之间形成二级溢水口41（参见图6和图7所示），且二级溢水口41的高度高于热交换部件3的顶部。此外，在排水部件4的下部、低于整个排水部件1/3高度的位置处、环绕圆筒壁一周均匀开设有多个一级排水孔42。利用排水部件4上的一级排水孔42和二级溢水口41，可以根据水位的不同进行不同流速的排水，既能够保证外部热水有足够的存留空间和存留时间与热交换部件3进行充分的热交换，同时有可以避免热交换后的废水不能充分排出而残留在盒体内的问题。具体排水原理可参考图6和图7的排水原理示意图及下述的文字描述。

请参考图3至图5所示的本发明人节能热交换器第二个实施例，其中，图3为该实施例的外形结构示意图，图4为过滤部件的结构示意图，而图5为过滤部件在节能热交换器中的装配结构示意图。

该实施例的热交换器的基本结构与图1实施例类似，也包括有盒体1和设置在盒体1上的顶盖2，盒体1和顶盖2构成一个基本封闭的箱体。在盒体1上开设有排水口11（参见图6和图7所示），在顶盖2上开设有沉水口（该实施例中被筒形过滤网5盖住），在盒体1内设置具有进水口31和出水口的热交换部件3及具有一级排水孔42和二级溢水口41的排水部件4。而与图1实施例不同的是，该第二个实施例的热交换器在其沉水口上设置有筒形过滤网5。

具体来说，如图4所示，筒形过滤网5包括有内层网壁51和外层网壁52，两者在底部相连通，中间形成有过滤槽53。外层网壁51的上边缘具有翻边521，利用该翻边521可将整个筒形过滤网5搭接在沉水口的边缘处。

上述结构的筒形过滤网5应用于节能热交换器中使用时的装配结构如图5所示。在图5中，筒形过滤网5位于排水部件的正上方，其内层网壁51扣设在排水部件上。筒形过滤网5的最低端可以与盒体1底部接触，也可以不接触而使得排水部件上的一级排水孔42外露（参见图6和图7所示）；而内层网壁51的顶壁511与排水部件上边缘43之间留有一定间隔而形成排水部件的二级溢水口41（参见图6和图7所示）。

通过在沉水口21处设置筒形过滤网5，外部热水在经沉水口21进入盒体1之前，先经过滤网进行过滤，以滤除其中的杂物，防止杂物进入盒体1内而产生堵塞或影响热交换性能。而且，上述结构的筒形过滤网5通过其过滤槽53形成较大的缓冲空间，从沉水口21流入的外部热水可经过滤槽53进行充分过滤，保证过滤效果；同时，能避免水流直接通过排水部件排出盒体1之外。过滤后的热水大部分再经外层网壁62的网孔流向盒体1内，进而与热交换部件3进行热交换。而且，整个筒形过滤网5搭接放置在沉水口21上，拆卸方便，便于随时清洗，避免杂物积聚而造成的细菌滋生等问题。

除了采用上述结构的筒形过滤网5作为过滤部件之外，也还可以采用其他结构的过滤部件，如平面过滤网。对于平面过滤网结构较为简单，可以利用其翻边直接搭接在沉水口边缘处即可。

下面以图3第二个实施例的节能热交换器为例，详细说明具有两级排水结构的排水原理做一具体阐述。

如图6的剖视结构所示，在从沉水口21流入到盒体1内的热水流量较少时，盒体1内的水位较低，此时，热交换后的水将直接（在一级排水孔42外露时）或经外层网壁52及内层网壁51的网孔（在一级排水孔42被这两层网壁遮挡时）从一级排水孔42排出，进而从排水口11排出盒体1。由于一级排水孔42孔径较小，排水速度较慢，所以，可以使得外部进入的热水在盒体1内充分存留，以与热交换部件3进行充分的热交换，提高热交换效率。随着从沉水口21流入的水流的增大，盒体1内的水位逐步上升。在水位高于热交换部件3的顶部并到达二级溢水口41之后，如图7所示，盒体1内的水在通过一级排水孔42从排水口排出之外，大部分将通过排水速度较快的二级溢水口41和排水口11而排出，以防止废水从沉水口21外溢。而当外部停止从沉水口21流入热水时，盒体1内存留的废水最终将通过位置较低的一级排水孔42完全流出，从而避免了废水在盒体1内残留而容易霉变并发臭等问题的发生。

通过设置不对等的两级排水结构设计，使得从沉水口21不断流入热交换器盒体1内的废水可以逐渐充满整个盒体，以进行充分的换热；同时，在废水停止流入后，能够顺利、完全地排出盒体1内的废水，避免了废水在盒体1内的残留。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种回收余热的节能热交换器，其特征在于，包括盒体和设置在盒体上的顶盖，顶盖上开设有供外部热水流入的沉水口，盒体上开设有将热交换后的水排出盒体的排水口，在盒体内设置有具有进水口和出水口的热交换部件。

2.根据权利要求1所述的节能热交换器，其特征在于，所述沉水口与地漏口相适配，所述排水口与排水管道口相适配。

3.根据权利要求1所述的节能热交换器，其特征在于，所述排水口设置在所示盒体的底部，在所述盒体内、对应所述排水口位置处设置有排水部件，排水部件从排水口向所述顶盖延伸，在排水部件与顶盖之间形成二级溢水口，在排水部件的下部开设有一级排水孔。

4.根据权利要求3所述的节能热交换器，其特征在于，所述排水部件呈圆筒结构，圆筒的上边缘与所述顶盖之间形成所述二级溢水口，圆筒的下部、环绕圆筒壁一周开设有多个所述一级排水孔。

5.根据权利要求4所述的节能热交换器，其特征在于，所述多个一级排水孔设置在所述排水部件下部、低于整个排水部件1/3高度的位置处；所述二级溢水口的高度高于所述热交换部件的顶部。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的节能热交换器，其特征在于，所述沉水口上设置有过滤部件。

7.根据权利要求6所述的节能热交换器，其特征在于，所述排水口和所述沉水口均为圆形，排水口的直径小于沉水口的直径，且排水口位于沉水口的正下方，所述排水部件位于所述过滤部件的正下方。

8.根据权利要求7所述的节能热交换器，其特征在于，所述过滤部件为具有内层网壁和外层网壁的筒形过滤网结构，内层网壁和外层网壁之间形成有过滤槽，外层网壁上边缘具有翻边，该翻边搭接在所示沉水口的边缘处，内层网壁扣设在所述排水部件上，所述二级溢水口形成在排水部件上边缘与内层网壁的顶壁之间。

9.根据权利要求7所述的节能热交换器，其特征在于，所述过滤部件为具有翻边的平面过滤网，其翻边搭接在所述沉水口边缘处。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的节能热交换器，其特征在于，所述热交换部件为布满整个所述盒体的盘管式热交换器，盘管式热交换器的所述进水口和所述出水口位于盒体上或外露于盒体外。