CN104019543A - 废水热能回收利用装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废水热能回收利用装置，包括机壳，所述机壳开有机壳热自来水出水口、机壳冷自来水进水口、机壳废弃热水进水口和机壳废弃冷水出水口，还包括安在机壳内的水-水预热箱、热泵蒸发箱和热泵冷凝箱；冷自来水管路从机壳冷自来水进水口进入并穿过水-水预热箱连接到热泵冷凝箱一端，再从热泵冷凝箱另一端连接到机壳热自来水出水口；废弃热水管路从机壳废弃热水进水口进入到水-水预热箱一端，再从另一端连接到所述热泵蒸发箱一端，最后从热泵蒸发箱另一端连接到机壳废弃冷水出水口。本发明比现有热水装置热效率高、工作稳定、外界温度过低时也能保证较高的热效率，不影响正常工作，废弃热水降温排放，不易滋生细菌、减少污染。

Description

废水热能回收利用装置

【技术领域】

本发明涉及一种卫生保健行业的热水装置，尤其涉及一种用于美容、美发、沐足、沐浴、水疗等行业的废水热能回收利用装置。

【背景技术】

目前在美容、美发、沐足、沐浴、水疗等行业利用燃气、电热、空气能热泵等热水装置制造卫生热水，现有热水器存在以下不足之处：燃气和电热装置热效率非常低、能耗大；空气能热泵热水装置的热效率较高，但仍可进一步提升，尤其是在冬天空气温度较低时，空气能热泵热水装置的制热量大幅度减小，热效率大幅度降低，在气温低到一定温度时甚至不能运行。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种热效率高而且有利于清洁环保的废水热能回收利用装置，以解决现有技术的热水装置热效率较低，尤其是在冬季空气温度较低时制热能力和能效利用率大幅度降低的问题，以及高温废水的排放会污染环境的问题。

本发明采用的技术方案是：一种废水热能回收利用装置，包括机壳，所述机壳开有机壳热自来水出水口、机壳冷自来水进水口、机壳废弃热水进水口和机壳废弃冷水出水口，所述废水热能回收利用装置还包括安装在机壳内部的水-水预热箱、热泵蒸发箱和热泵冷凝箱；冷自来水管路从所述机壳冷自来水进水口进入并穿过水-水预热箱连接到热泵冷凝箱的一端，再从热泵冷凝箱的另一端连接到机壳热自来水出水口；废弃热水管路从机壳废弃热水进水口进入，连接到所述水-水预热箱的一端，再从水-水预热箱的另一端连接到所述热泵蒸发箱的一端，最后从热泵蒸发箱的另一端连接到机壳废弃冷水出水口；这样即达到了利用废弃热水对冷自来水和热泵工质的双重预热，提高热效率的目的，又能达到使废弃热水降温为废弃冷水，减少细菌滋生，降低污染的目的。

本发明的进一步技术方案是：所述水-水预热箱顶部开有水-水预热箱冷自来水进水口、水-水预热箱废弃温水出水口，底部开有水-水预热箱温自来水出水口、水-水预热箱废弃热水进水口，内部安装有水-水预热箱换热管，所述水-水预热箱换热管的一端与水-水预热箱冷自来水进水口连接，另一端与水-水预热箱温自来水出水口连接；实现对冷自来水的预热处理，提高热效率，尤其是解决了冬季外部温度过低，需要热泵大功率输出的问题。

本发明的进一步技术方案是：所述热泵蒸发箱顶部开有热泵蒸发箱废弃温水进水口、热泵蒸发箱蒸发管出口，底部开有热泵蒸发箱废弃冷水出水口、热泵蒸发箱蒸发管入口，内部安装有热泵蒸发箱蒸发管，所述热泵蒸发箱蒸发管的一端与热泵蒸发箱蒸发管进口连接，另一端与热泵蒸发箱蒸发管出口连接；实现对热泵工质的预热处理，提高热泵效率，尤其是解决了冬季外部温度过低，影响热泵运行的问题。

本发明的进一步技术方案是：所述热泵冷凝箱顶部开有热泵冷凝箱冷凝管进口、热泵冷凝箱热自来水出水口，底部开有热泵冷凝箱冷凝管出口、热泵冷凝箱温自来水进水口，内部安装有热泵冷凝箱冷凝管，所述热泵冷凝箱冷凝管的一端与热泵冷凝箱冷凝管进口连接，另一端与热泵冷凝箱冷凝管出口连接；实现了用热泵对自来水进行加热，使本发明热效率比燃气热水器和电热水器的热效率高。

本发明的进一步技术方案是：所述废水热能回收利用装置还包括热泵系统箱外装置，所述热泵系统箱外装置包括压缩机、节流元件和管路系统；

所述机壳冷自来水进水口与水-水预热箱冷自来水进水口通过自来水管连接，所述水-水预热箱温自来水出水口与热泵冷凝箱温自来水进水口通过连接管A连接，所述热泵冷凝箱热自来水出水口与机壳热自来水出水口通过连接管B连接，所述机壳废弃热水进水口与水-水预热箱废弃热水进水口通过连接管C连接，所述水-水预热箱废弃温水出水口与热泵蒸发箱废弃温水进水口通过连接管D连接，所述热泵蒸发箱废弃冷水出水口与机壳废弃冷水出水口通过连接管E连接，所述压缩机工质输入端与热泵蒸发箱蒸发管出口连接，所述压缩机的工质输出端与热泵冷凝箱冷凝管进口连接，所述热泵冷凝箱冷凝管出口和热泵蒸发箱蒸发管进口通过节流元件连接；通过该热泵系统箱外装置，将所述水-水预热箱、热泵蒸发箱、热泵冷凝箱有序连接，实现节能环保目的。

本发明的更进一步技术方案是：所述水-水预热箱换热管和热泵蒸发箱蒸发管为耐腐蚀导热材料制造；既能有较好热交换效果，又能减少废弃水源的腐蚀。

本发明的更进一步技术方案是：所述热泵冷凝箱冷凝管为导热材料制造；有较好的热交换效果，提高热效率。

本发明的更进一步技术方案是：所述连接管C和连接管D为保温材料制造；有效减少散热损失，提高热利用率。

本发明的更进一步技术方案是：所述连接管E为耐腐蚀材料制造；降低废弃水源对连接管E的腐蚀。

本发明的更进一步技术方案是：所述连接管A和连接管B为卫生保温材料制造；既能保证用水安全卫生，又能有效减少散热损失，提高热利用率。

本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案，本发明之废水热能回收利用装置比现有热水装置的热效率高，且工作稳定，能持续提供热自来水，当外界温度过低时，也能保证一定的热效率，不影响正常工作，另外，废弃热水降温后排放，不容易滋生细菌、降低环境污染。

【附图说明】

图1是本发明之废水热能回收利用装置的结构示意图。

图中：

1-机壳，11-机壳热自来水出水口，12-机壳冷自来水进水口，13-机壳废弃热水进水口，14-机壳废弃冷水出水口，2-水-水预热箱，21-水-水预热箱废弃温水出水口，22-水-水预热箱冷自来水进水口，23-水-水预热箱废弃热水进水口，24-水-水预热箱温自来水出水口，25-水-水预热箱换热管，3-热泵蒸发箱，31-热泵蒸发箱蒸发管出口，32-热泵蒸发箱废弃温水进水口，33-热泵蒸发箱蒸发管进口， 34-热泵蒸发箱废弃冷水出水口，35-热泵蒸发箱蒸发管，4-热泵冷凝箱，41-热泵冷凝箱热自来水出水口，42-热泵冷凝箱冷凝管进口，43-热泵冷凝箱温自来水进水口，44-热泵冷凝箱冷凝管出口，45-热泵冷凝箱冷凝管，51-压缩机，52-节流元件，53-连接管A,54-连接管B,55-连接管C，56-连接管D，57-连接管E，58-水泵。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。

实施例一：

如图1所示的废水热能回收利用装置，包括机壳1，所述机壳1上端部开有机壳热自来水出水口11和机壳冷自来水进水口12,下端部开有机壳废弃热水进水口13和机壳废弃冷水出水口14，所述废水热能回收利用装置还包括安装在机壳1内部的水-水预热箱2、热泵蒸发箱3和热泵冷凝箱4；冷自来水管路从所述机壳冷自来水进水口12进入并穿过水-水预热箱2连接到热泵冷凝箱4的一端，再从热泵冷凝箱4的另一端连接到机壳热自来水出水口11；废弃热水管路从机壳废弃热水进水口13进入，连接到所述水-水预热箱2的一端，再从水-水预热箱2的另一端连接到所述热泵蒸发箱3的一端，最后从热泵蒸发箱3的另一端连接到机壳废弃冷水出水口14；冷自来水在所述水-水预热箱2预热后再经过热泵冷凝箱4的二次加热后从机壳热自来水出水口11排出；废弃热水在所述水-水预热箱2预热冷自来水后再经过热泵蒸发箱3对热泵工质进行加热后从机壳废弃冷水出水口14排出；这样即达到了利用废弃热水对冷自来水和热泵工质的双重预热，提高热效率的目的，又能达到使废弃热水降温为废弃冷水，减少细菌滋生，降低污染的目的。

所述水-水预热箱2顶部开有水-水预热箱冷自来水进水口22、水-水预热箱废弃温水出水口21，底部开有水-水预热箱温自来水出水口24、水-水预热箱废弃热水进水口23，内部安装有水-水预热箱换热管25，所述水-水预热箱换热管25的一端与水-水预热箱冷自来水进水口22连接，另一端与水-水预热箱温自来水出水口24连接；这样，冷自来水在换热管中吸收了废弃热水的热量，实现对冷自来水的预热处理，提高热效率，尤其是解决了冬季外部温度过低，需要热泵大功率输出的问题。

所述热泵蒸发箱3顶部开有热泵蒸发箱废弃温水进水口32、热泵蒸发箱蒸发管出口31，底部开有热泵蒸发箱废弃冷水出水口34、热泵蒸发箱蒸发管入口33，内部安装有热泵蒸发箱蒸发管35，所述热泵蒸发箱蒸发管35的一端与热泵蒸发箱蒸发管进口33连接，另一端与热泵蒸发箱蒸发管出口31连接；实现对热泵工质的加热处理，从而进一步地利用了废弃热水中的热量，提高了能量的利用率，进一步解决了冬季外部温度过低，影响热泵运行的问题。

所述热泵冷凝箱4顶部开有热泵冷凝箱冷凝管进口42、热泵冷凝箱热自来水出水口41，底部开有热泵冷凝箱冷凝管出口44、热泵冷凝箱温自来水进水口43，内部安装有热泵冷凝箱冷凝管45，所述热泵冷凝箱冷凝管45的一端与热泵冷凝箱冷凝管进口42连接，另一端与热泵冷凝箱冷凝管出口44连接；实现了用热泵对自来水的二次加热，使本发明热效率比燃气热水器和电热水器的热效率高。

所述废水热能回收利用装置还包括热泵系统箱外装置，所述热泵系统箱外装置包括压缩机51、节流元件52和管路系统，所述热泵系统箱外装置，包括压缩机51、节流元件52和管路系统；所述机壳冷自来水进水口12与水-水预热箱冷自来水进水口22通过自来水管连接，所述水-水预热箱温自来水出水口24与热泵冷凝箱温自来水进水口43通过连接管A53连接，所述热泵冷凝箱热自来水出水口41与机壳热自来水出水口11通过连接管B54连接，所述机壳废弃热水进水口13与水-水预热箱废弃热水进水口23通过连接管C55连接，所述水-水预热箱废弃温水出水口21与热泵蒸发箱废弃温水进水口32通过连接管D56连接，所述热泵蒸发箱废弃冷水出水口34与机壳废弃冷水出水口14通过连接管E57连接，所述压缩机51工质输入端与热泵蒸发箱蒸发管出口31连接，所述压缩机51的工质输出端与热泵冷凝箱冷凝管进口42连接，所述热泵冷凝箱冷凝管出口44和热泵蒸发箱蒸发管进口33通过节流元件52连接；通过该热泵系统箱外装置，将所述水-水预热箱、热泵蒸发箱、热泵冷凝箱有序连接，实现节能环保目的。

在本实施例中，所述废水热能回收利用装置利用废弃热水对自来水进行预热，既能实现废热回收再利用，又能有效解决外部温度过低，影响热水装置热效率的问题；再采用废弃温水对热泵蒸发管内的工质进行加热，扩大了蒸发管内外温差，热传递效果好，提高热效率；最后采用热泵冷凝管对自来水进行加热，较燃气加热和电加热方式更节能，热效率更高。

实施例二：

本实施例技术方案与实施例一基本相同，所不同之处在于：

所述水-水预热箱换热管25和热泵蒸发箱蒸发管35为耐腐蚀导热材料制造；既能有较好热交换效果，又能减少废弃水源的腐蚀。

所述热泵冷凝箱冷凝管45为导热材料制造；有较好的热交换效果，提高热效率。

所述连接管C55和连接管D56为保温材料制造；有效减少散热损失，提高热利用率。

所述连接管E57为耐腐蚀材料制造；降低废弃水源对连接管E57的腐蚀。

所述连接管A53和连接管B54为卫生保温材料制造；既能保证用水安全卫生，又能有效减少散热损失，提高热利用率。

本实施例通过利用各种有特殊效果的连接管，提高热交换率，减少传递过程散热损失，同时降低了废弃水源对热水装置的腐蚀，且保证取用的热自来水卫生、干净，有节能环保的效果。

实施例三：

本实施例技术方案与实施例一基本相同，所不同之处在于：所述节流元件52为带单向阀的节流元件；确保热泵工质单向导通，使热泵工作稳定、热效率高。所述连接管C55上安装有水泵58，所述水泵58为单向水泵，为废弃热水的正常流动提供动力，使得废弃热水进水-水位不受限制，且确保废弃热水不会倒流，大大降低了混热和负效果热传递的影响，提高工作效率和能源利用率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种废水热能回收利用装置，包括机壳（1），其特征在于:所述机壳（1）开有机壳热自来水出水口（11）、机壳冷自来水进水口（12）、机壳废弃热水进水口（13）和机壳废弃冷水出水口（14），所述废水热能回收利用装置还包括安装在机壳（1）内部的水-水预热箱（2）、热泵蒸发箱（3）和热泵冷凝箱（4）；冷自来水管路从所述机壳冷自来水进水口（12）进入并穿过水-水预热箱（2）连接到热泵冷凝箱（4）的一端，再从热泵冷凝箱（4）的另一端连接到机壳热自来水出水口（11）；废弃热水管路从机壳废弃热水进水口（13）进入，连接到所述水-水预热箱（2）的一端，再从水-水预热箱（2）的另一端连接到所述热泵蒸发箱（3）的一端，最后从热泵蒸发箱（3）的另一端连接到机壳废弃冷水出水口（14）。

2.如权利要求1所述的废水热能回收利用装置，其特征在于：所述水-水预热箱（2）顶部开有水-水预热箱冷自来水进水口（22）、水-水预热箱废弃温水出水口（21），底部开有水-水预热箱温自来水出水口（24）、水-水预热箱废弃热水进水口（23），内部安装有水-水预热箱换热管（25），所述水-水预热箱换热管（25）的一端与水-水预热箱冷自来水进水口（22）连接，另一端与水-水预热箱温自来水出水口（24）连接。

3.如权利要求2所述的废水热能回收利用装置，其特征在于：所述热泵蒸发箱（3）顶部开有热泵蒸发箱废弃温水进水口（32）、热泵蒸发箱蒸发管出口（31），底部开有热泵蒸发箱废弃冷水出水口（34）、热泵蒸发箱蒸发管入口（33），内部安装有热泵蒸发箱蒸发管（35），所述热泵蒸发箱蒸发管（35）的一端与热泵蒸发箱蒸发管进口（33）连接，另一端与热泵蒸发箱蒸发管出口（31）连接。

4.如权利要求3所述的废水热能回收利用装置，其特征在于：所述热泵冷凝箱（4）顶部开有热泵冷凝箱冷凝管进口（42）、热泵冷凝箱热自来水出水口（41），底部开有热泵冷凝箱冷凝管出口（44）、热泵冷凝箱温自来水进水口（43），内部安装有热泵冷凝箱冷凝管（45），所述热泵冷凝箱冷凝管（45）的一端与热泵冷凝箱冷凝管进口（42）连接，另一端与热泵冷凝箱冷凝管出口（44）连接。

5.如权利要求4所述的废水热能回收利用装置，其特征在于：所述废水热能回收利用装置还包括热泵系统箱外装置，所述热泵系统箱外装置包括压缩机（51）、节流元件（52）和管路系统；

所述机壳冷自来水进水口（12）与水-水预热箱冷自来水进水口（22）通过自来水管连接，所述水-水预热箱温自来水出水口（24）与热泵冷凝箱温自来水进水口（43）通过连接管A（53）连接，所述热泵冷凝箱热自来水出水口（41）与机壳热自来水出水口（11）通过连接管B（54）连接，所述机壳废弃热水进水口（13）与水-水预热箱废弃热水进水口（23）通过连接管C（55）连接，所述水-水预热箱废弃温水出水口（21）与热泵蒸发箱废弃温水进水口（32）通过连接管D（56）连接，所述热泵蒸发箱废弃冷水出水口（34）与机壳废弃冷水出水口（14）通过连接管E（57）连接，所述压缩机（51）工质输入端与热泵蒸发箱蒸发管出口（31）连接，所述压缩机（51）的工质输出端与热泵冷凝箱冷凝管进口（42）连接，所述热泵冷凝箱冷凝管出口（44）和热泵蒸发箱蒸发管进口（33）通过节流元件（52）连接。

6.如权利要求3所述的废水热能回收利用装置，其特征在于：所述水-水预热箱换热管（25）和热泵蒸发箱蒸发管（35）为耐腐蚀导热材料制造。

7.如权利要求4所述的废水热能回收利用装置，其特征在于：所述热泵冷凝箱冷凝管（45）为导热材料制造。

8.如权利要求5所述的废水热能回收利用装置，其特征在于：所述连接管C（55）和连接管D（56）为保温材料制造。

9.如权利要求5所述的废水热能回收利用装置，其特征在于：所述连接管E（57）为耐腐蚀材料制造。

10.如权利要求5所述的废水热能回收利用装置，其特征在于：所述连接管A（53）和连接管B（54）为卫生保温材料制造。