CN104783745A - 超导热泵太阳能活性水洗碗机 - Google Patents

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Abstract

提供一种超导热泵太阳能活性水洗碗机，超导太阳能集热器的工质出口通过超导传热管与压缩机进口端连接，压缩机出口端通过超导传热管与保温水箱中的冷凝器的入口端连接，冷凝器的出口端通过超导传热管与单向膨胀阀一端连接，单向膨胀阀另一端通过超导传热管与超导太阳能集热器的工质入口连通，且超导传热管中装工质；保温水箱通过活性水发生器与高温洗碗机连通，活性水发生器中装有活性石陶粒，高温洗碗机内设有传动机构，高温洗碗机的进冷水口通过废热回收器、水泵与保温水箱入水口连通。本发明水箱中的热水经活性水发生器活化后成弱碱性、小分子束功能性压力水，送入高温洗碗机冲涮洗碗，效率高，节能显著，去油污与杀菌力强，环保卫生，特别适于宾馆、饭店、学校、单位食堂方便安装使用。

Description

超导热泵太阳能活性水洗碗机
技术领域
本发明涉及一种洗碗机，具体讲是一种超导热泵太阳能活性水洗碗机。
背景技术
目前用在宾馆、饭店、学校、单位的洗碗机均用电加热，耗电量大。一般中型的洗碗机全部加载功率为50KW左右，日累积工作时间4小时，耗电200度，用电费用200元以上，仅产85℃热水1吨，年平均费用以360天计得7.2万元。洗碗机洗碗使用的洗洁精对人体有危害，年使用量也很大。若用超导热泵太阳能活性水洗碗，只需少量的超导太阳能集热器，压缩机1台，1吨水箱1个，加上保温管道、活性水材料及附件，成本不到1.5万元，就可以每天提供85℃热水1～1.5吨，满足洗碗机洗碗的热水与去油污的要求。美国、德国和日本等国家，使用太阳能进行洗碗的商用机已出现，但这种洗碗机整体效率低，结构复杂，价格昂贵，不便在我国推广。
发明内容
本发明提供一种环保节能、成本价格适中、整体效率高不用洗洁净的的超导热泵太阳能活性水洗碗机。具体方案如下：
一种超导热泵太阳能活性水洗碗机，由超导太阳能集热器、压缩机、冷凝器、单向膨胀阀、保温水箱、活性水发生器、高温洗碗机七部分组成，其特征是超导太阳能集热器的工质出口通过超导传热管与压缩机连通，压缩机通过超导传热管与保温水箱中的冷凝器的盘管连通，冷凝器盘管出口通过超导传热管与单向膨胀阀连通，单向膨胀阀通过超导传热管与超导太阳能集热器的工质入口连通构成一超导热泵集热循环系统，整个系统中装有液态工质。太阳光辐射照在超导太阳能集热器后光能转换成热能，使超导热泵集热循环系统中的液态工质相变汽化，汽化热通过超导太阳能集热器上部的工质入口、水平联集管、超导传热管、压缩机、超导传热管送入冷凝器，冷凝器将汽化热能释放到水中，将水加热。释放掉热能后的汽化工质相变成液态工质，经超导传热管、单向膨胀阀、超导传热管，由超导太阳能集热器的工质入口再进入超导太阳能集热器，继续上述循环过程，周而复始，将保温水箱中的水不断加热。水箱与水泵、活性水发生器、高温洗碗机的排状高温喷淋器连通，加热的水在水泵的作用下通过保温管道进入活性水发生器将压力水活化成弱碱性、小分子束活性压力水，再经下方保温管道送入高温洗碗机的排状高温喷淋器，将经传动机构送到高温排状喷淋器下边的碗冲洗干净。冲洗完的50℃废热水除了将后续送入洗碗机的碗初步涮洗外，废热通过洗碗机废热水中的废热回收器，将补充的新鲜冷水预热，通过保温管道、水泵、水泵右侧的保温管道送入保温水箱与已加热的热水混合后待用。
上文所述的超导太阳能集热器由水平联集管、与水平联集管垂直连接的若干超导传热管、焊接在超导传热管上的弧形传热片构成，若干超导传热管装在真空玻璃管中，其弧形传热片与真空玻璃管内壁紧密接触。太阳光辐射照在超导太阳能集热器的真空玻璃管内壁后光能转换成热能，热能经弧形传热片、超导传热管、水平联集管，将流经水平联集管的液态工质加热，相变汽化，汽化热通过工质出口输出到循环系统。
所述的水平联集管左侧为工质入口，右侧为工质出口，水平联集管周围包裹有保温层，保温层外包裹有外壳。
所述的冷凝器装在保温水箱内边的下部，结构形式为金属盘管式冷凝器，或者金属翅片式冷凝器皆可。
所述的活性水发生器由外壳、装在外壳中上部的上磁力激活器与下部的下磁力激活器、装配在上下两个磁力激活器之间的的若干阻尼片、装在若干阻尼片之间的若干活性石陶粒构成，由保温水箱来的高温压力水进入活性水发生器内部，经上磁力激活器磁化激活后，快速冲击活性石陶粒，活性石陶粒在热能和冲击力及阻尼片的作用下高速无规则运动，使流经活性水发生器的水被活化，再经下磁力激活器进一步磁化激活，可将原来较多水分子缔合在一起呈链状的较大分子团水裂变(切割)成较小分子缔合在一起的具有高渗透、去油污、杀病菌、驱氯离子作用的弱碱性功能洗碗水。
所述的装在活性水发生器内的活性石陶粒由电气石粉与麦饭石粉、硅石粉、矾土粉、氧化铁粉、氧化镁粉、氧化钛粉、锌粉、硒粉、钙粉、碘酸钾粉、硒酸钠粉、银离子等矿物质及粘土混合成型后在1200℃的温度下以T型工艺烧结在一起的电气石陶磁颗粒，电气石的重量比为83％，余量比为17％，这种电气石烧结陶粒在热水的冲击力作用下相互碰撞、冲击、震荡和搅拌，其热释效应能使流经活性水发生器的热水产生负离子、远红外线的可溶解油垢的弱碱性、小分子束活性水。
所述的装在加热内胆中的电气石陶粒可以是圆球形，或者椭圆球形、或者椭圆球形、或者不规则的多棱形，其颗粒直径在8mm——10mm之间，电气石颗粒占活性水发生器内胆总容积的90％，。
所述的废热回收器为金属盘管式或者金属翅片式热交换器，可将洗碗后的废热回收。废热回收器设置有新鲜冷水进口，洗碗补充水通过废热回收器吸收洗碗后的废热预热后，经保温管道、水泵、水泵右侧的保温管道送入保温水箱。
所述的压缩机与保温水箱之间连接有温度传感器，当保温水箱中水的温度低于洗碗温度要求时，压缩机自动启动，以热泵制热水的形式，将保温水箱中的水加热到洗碗要求的温度。
该发明的有益效果：如上所述，一般中型的洗碗机1年按360天计算，用电费至少7万元，用超导热泵太阳能活性水洗碗机，只需投资少量的超导太阳能集热器，压缩机1台，1吨水箱1个，加上保温管道、活性水材料及附件，成本不到1.5万元，就可以每天提供85℃热水1～1.5吨，满足洗碗机洗碗的热水与清除油污的要求。夏季晴天不用电，超导热泵太阳能活性水洗碗机的集热系统自动工作，加热保温水箱中的水，每天可以自产85℃高温热水1.5吨。冬季超导热泵太阳能每天可以自产75℃热水1.0吨，水温不够或者无太阳时，传感器自动开启7KW压缩机，超导热泵太阳能活性水洗碗机的热泵系统工作，产生大约6倍于7KW电热管产生的热能，进行洗碗。用小型超导热泵太阳能活性热水机洗碗，年可节约电费至少6万元，投资成本两个月即可收回。同时超导热泵太阳能活性水洗碗机洗碗不仅节能，而且环保，卫生，除氯，杀菌，去油，洗碗不用有害的洗洁精，一般宾馆、饭店、餐馆、学校、单位的食堂等均可方便安装使用。
附图说明
图1是本发明的结构原理示意图。
图1中，1、太阳能集热器  2、压缩机  3、冷凝器  4、单向膨胀阀  5、保温水箱  6、活性水发生器  7、高温洗碗机  8工质出口  9、超导传热管  10、T/P阀  11、超导传热管  12、水箱保温层  13、冷凝器入口  14、盘管  15、冷凝器出口  16、超导传热管  17、超导传热管  18、工质入口  19、工质  20、水  21、水泵  22、保温管道  23、保温管道  24、高温喷淋器  25、传动机构  26、50℃废热水  27、废热回收器  28、保温管道  29、保温管道  30、水平联集管  31、超导传热管  32、弧形传热片  33、真空玻璃管  34、保温层  35、外壳  36、外壳  37、活性石陶粒38、阻尼片  39、温度传感器  40、边框架  41、进冷水口  42、排废水口  43、上磁力激活器  44、下磁力激活器
具体实施方式
下面结合附图1对本发明作进一步说明：
一种超导热泵太阳能活性水洗碗机，由超导太阳能集热器1、压缩机2、冷凝器3、单向膨胀阀4、保温水箱5、活性水发生器6、高温洗碗机7七部分组成，其特征是超导太阳能集热器1的工质出口8通过超导传热管9与压缩机2连通，压缩机2通过超导传热管11与保温水箱5中的冷凝器入口13连通，冷凝器出口15通过超导传热管16与单向膨胀阀4连通，单向膨胀阀4通过超导传热管17与超导太阳能集热器1的工质入口18连通构成一超导热泵集热循环系统，整个系统中装有液态工质19。太阳光辐射照在超导太阳能集热器1后光能转换成热能，使循环系统中的液体工质19相变汽化，汽化热通过超导太阳能集热器1上部的工质入口18、水平联集管30、超导传热管9、压缩机2、超导传热管11送入冷凝器3，冷凝器3的盘管14将汽化热能释放到水中，将水20加热。释放掉热能后的汽化工质19在盘管14底部相变成液态工质，经超导传热管16、单向膨胀阀4、超导传热管17，由超导太阳能集热器1的工质入口18又进入超导太阳能集热器，继续上述循环过程，周而复始，将保温水箱5中的水20不断加热。水箱与水泵21、活性水发生器6、高温洗碗机7的排状高温喷淋器24连通，加热的水20在水泵21的作用下通过保温管道22进入活性水发生器6将压力水活化成弱碱性、小分子束活性压力水，再经下方保温管道23送入高温洗碗机7的排状高温喷淋器24，将经传动机构25送到高温排状喷淋器24下边的碗冲洗干净。冲洗完的50℃废热水26除了将后续送入洗碗机的碗初步涮洗外，废热通过洗碗机废热水中的废热回收器27将其热量回收，通过保温管道28、水泵21、水泵右侧的保温管道29送入保温水箱5继续加热水箱中的水待用。
上文所述的超导太阳能集热器1由水平联集管30、与水平联集管30垂直连接的若干超导传热管31、焊接在超导传热管31上的弧形传热片32构成，若干超导传热管31装在真空玻璃管33中，其弧形传热片32与真空玻璃管33内壁紧密接触。太阳光辐射照在超导太阳能集热器的真空玻璃管33内壁后光能转换成热能，热能经弧形传热片32、超导传热管31进入水平联集管30将流经水平联集管30的液态工质19加热，相变汽化，汽化热通过工质出口8输出到循环系统。
所述的水平联集管30左侧为工质入口18，右侧为工质出口8，水平联集管30周围包裹有保温层34，保温层外包裹有外壳35。
所述的冷凝器3装在保温水箱5内边的下部，结构形式为金属盘管，或者金属翅片式冷凝器皆可。
所述的活性水发生器6由外壳36、装在外壳36中上部的上磁力激活器43与下部的下磁力激活器44、装配在上下两个磁力激活器之间的的若干阻尼片38、装在若干阻尼片38之间的若干活性石陶粒37构成，由保温水箱5来的高温压力水进入活性水发生器内部，经上磁力激活器43磁化激活后，快速冲击活性石陶粒，活性石陶粒在热能和冲击力及阻尼片的作用下高速无规则运动，使流经活性水发生器6的水被活化，再经下磁力激活器44进一步磁化激活，可将原来较多水分子缔合在一起呈链状的较大分子团水裂变(切割)成较小分子缔合在一起的具有高渗透、去油污、杀病菌、驱氯离子作用的弱碱性功能性洗碗水。
所述的装在活性水发生器6内的活性石陶粒37由电气石粉与麦饭石粉、硅石粉、矾土粉、氧化铁粉、氧化镁粉、氧化钛粉、锌粉、硒粉、钙粉、碘酸钾粉、硒酸钠粉、银离子等矿物质及粘土混合成型后在1200℃的温度下以T型工艺烧结在一起的电气石陶磁颗粒，电气石的重量比为83％，余量比为17％，这种电气石烧结陶粒在热水的冲击力作用下在活性水发生器6内相互碰撞、冲击、震荡和搅拌，其热释效应能使流经活性水发生器的热水产生负离子、远红外线的可溶解油垢的弱碱性、小分子束活性水。
所述的装在活性水发生器6内胆中的电气石陶粒可以是圆球形，或者椭圆球形、或者椭圆球形、或者不规则的多棱形，其颗粒直径在8mm——10mm之间，电气石颗粒占活性水发生器6内胆总容积的90％，。
所述的废热回收器27为金属盘管式或者金属翅片式热交换器，可将洗碗后的废热回收，废热回收器设置有进冷水口41，洗碗补充水通过废热回收器27吸收洗碗的废热预热后，经保温管道28、水泵21、水泵右侧的保温管道29送入保温水箱5中。
所述的压缩机2与保温水箱5之间连接有温度传感器39，当保温水箱5中水的温度低于洗碗温度要求时，压缩机2自动启动，以热泵制热水的形式，将保温水箱5中的水加热到洗碗要求的温度。

Claims (8)

1.一种超导热泵太阳能活性水洗碗机，由超导太阳能集热器(1)、压缩机(2)、冷凝器(3)、单向膨胀阀(4)、保温水箱(5)、活性水发生器(6)、高温洗碗机(7)七部分组成，其特征是超导太阳能集热器(1)的工质出口(8)通过超导传热管(9)与压缩机(2)连通，压缩机(2)通过超导传热管(11)与保温水箱(5)中的冷凝器(3)连通，冷凝器(3)出口(15)通过超导传热管(16)与单向膨胀阀(4)连通，单向膨胀阀(4)通过超导传热管(17)与超导太阳能集热器(1)的工质入口(18)连通构成一超导热泵集热循环系统，整个系统中装有工质(19)，太阳光辐射照在超导太阳能集热器(1)上，光能转换成热能，使循环系统中的液体工质(19)相变汽化，汽化热可通过超导太阳能集热器(1)上部的工质入口(18)、水平联集管(30)、超导传热管(9)、压缩机(2)、超导传热管(11)送入冷凝器(3)，将汽化热能释放到水中，将保温水箱(5)中的水(20)加热；水箱(5)与水泵(21)、活性水发生器(6)、高温洗碗机(7)的排状高温喷淋器(24)连通，加热的水(20)在水泵(21)的作用下通过保温管道(22)进入活性水发生器(6)将压力水活化成弱碱性、小分子束活性压力水，经保温管道(23)送入高温洗碗机(7)的排状高温喷淋器(24)，将经传动机构(25)送到高温排状喷淋器(24)下边的碗冲洗干净；冲洗完的50℃废热水(26)通过废热回收器(27)将其热量回收，送入保温水箱(5)中继续加热水箱中的水。
2.根据权利要求1所述的超导热泵太阳能活性水洗碗机，其特征是所述的超导太阳能集热器(1)由水平联集管(30)、与水平联集管(30)垂直连接的若干超导传热管(31)、焊接在超导传热管(31)上的弧形传热片(32)构成，若干超导传热管(31)装在真空玻璃管(33)中，弧形传热片(32)与真空玻璃管(33)内壁紧密接触。
3.根据权利要求1所述的超导热泵太阳能活性水洗碗机，其特征是所述的水平联集管(30)左侧为液态工质入口(18)，右侧为气态工质出口(8)，水平联集管(30)周围包裹有保温层(34)，保温层外包裹有外壳(35)。
4.根据权利要求1所述的超导热泵太阳能活性水洗碗机，其特征是所述的冷凝器(3)装在保温水箱(5)内边的下部，结构形式为金属盘管(14)，或者金属翅片冷凝器。
5.根据权利要求1所述的超导热泵太阳能活性水洗碗机，其特征是所述的活性水发生器(6)由外壳(36)、装在外壳(36)中上部的上磁力激活器(43)与下部的下磁力激活器(44)、装配在上下两个磁力激活器之间的的若干阻尼片(38)、装在若干阻尼片(38)之间的若干活性石陶粒(37)构成。
6.根据权利要求1、5所述的超导热泵太阳能活性水洗碗机，其特征是所述的装在活性水发生器(6)内的若干活性石陶粒(37)由电气石粉与麦饭石粉、硅石粉、矾土粉、氧化铁粉、氧化镁粉、氧化钛粉、锌粉、硒粉、钙粉、碘酸钾粉、硒酸钠粉、银离子等矿物质及粘土混合成型后在1200℃的温度下以T型工艺烧结在一起的电气石陶磁颗粒，电气石的重量比为83％，余量比为17％，电气石陶粒可以是圆球形，或者椭圆球形、或者椭圆球形、或者不规则的多棱形，其颗粒直径在8mm——10mm之间，电气石颗粒占活性水发生器(6)壳内总容积的90％。
7.根据权利要求1所述的超导热泵太阳能活性水洗碗机，其特征是所述的废热回收器(27)为金属盘管式或者金属翅片式热交换器，废热回收器(27)设置有进冷水口(41)。
8.根据权利要求1所述的超导热泵太阳能活性水洗碗机，其特征是所述的压缩机(2)与保温水箱(5)之间连接有温度传感器(39)。
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