CN105135673B - 高效即热地能锅炉 - Google Patents

Abstract

高效即热地能锅炉，属于地能锅炉的热回收设备领域。其特征在于进水管顺序连接抽水泵、储水仓、地能锅炉以及出水管，废水回收装置、废水处理器和循环泵顺序由回水管连接在一起，而后通过回水管接回储水仓；在储水仓上设置水位探测器，当储水仓中的水量低于预设值时，水位探测器发送进水信号至抽水泵，抽水泵能够通过进水管进水，将储水仓中的水量补足到预设值。本装置结合地能锅炉对地下水进行循环加热、回收利用，令地下水及其使用后的余热得到最大效率的使用，能源利用率极高。

Description

高效即热地能锅炉

技术领域

本发明属于地能锅炉及其热回收设备领域，具体涉及一种高效即热地能锅炉。

背景技术

传统的沐浴设施一般依赖于电加热设备，为水源进行加热后使用，这种设备存在严重的能源浪费，十分不适宜现在节能环保的发展趋势。

发明人张行刚于2014年5月26日申请过专利号为201420268938.7的名称为“一种新型热水机”的热交换设备专利，能够利用热泵原理，通过冷凝器的换热作用加热地下水到35-40摄氏度左右，将其用于沐浴或其他盥洗作业。然而这种换热设备加热过的地下水在使用后，废水余温尚在25摄氏度左右，排走的水流及其残余热量得不到充分使用，也不够节能环保，存在改进空间。

并且，我国的地下水资源存在水质偏硬的情况，在抽取使用时必须经过除砂和软化步骤，传统的水软化设备自动化程度不高，需要人为判断内部的交换树脂是否已经失效，然后再对交换树脂进行还原再生处理，操作的专业化程度较高，不适宜普通家庭使用。

申请人经过长期研发，能够通过使用上述热交换装置，通过除杂和自动软化水装置对地下水体进行净化，而后采用创新式的废水循环再利用装置，提升热交换效率的同时，将地下水过滤消毒重新使用，令水资源及其内含的热量得到充分回收在利用，能源利用率大为提升，符合现代社会节能降耗的发展需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高效即热地能锅炉，能够充分回收利用地下水及其在地能锅炉中的热交换所得热量，将其直接用于生活用热水的供给，便捷节能，环保科学。本发明要解决的第二个技术问题是能够将地下水直接抽取后，通过软化水装置进行水质优化处理，并且本软化水装置中的交换树脂能够自动还原再生，无需专业人员也能完成操作，设计更加人性化，适宜家庭使用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种高效即热地能锅炉，其特征在于包括进水管、抽水泵、储水仓、地能锅炉、出水管、废水回收装置、废水处理器、循环泵和回水管；进水管顺序连接抽水泵、储水仓、地能锅炉以及出水管，废水回收装置、废水处理器和循环泵顺序由回水管连接在一起，而后通过回水管接回储水仓；在储水仓上设置水位探测器，当储水仓中的水量低于预设值时，水位探测器发送进水信号至抽水泵，抽水泵能够通过进水管进水，将储水仓中的水量补足到预设值。

本发明所述的高效即热地能锅炉，其特征在于所述的废水处理器包括废水过滤器和废水消毒器，回水管顺序连接废水过滤器和废水消毒器。

废水过滤器包括过滤网和清网装置，所述的清网装置包括外壳体，在外壳体内设置过滤界面，在过滤界面上设置过滤网，在过滤界面上安装电动滚筒，电动滚筒连接刮网板，电动滚筒能够带动刮网板贴过滤网转动，在外壳体上设置清理检修口。

废水消毒器包括外壳和内壳，内壳套装在外壳中，在外壳的两端设置进水口和出水口，废水消毒器通过进水口和出水口接入回水管中；进水口和出水口分别联通内壳的内部空间，在进水口和出水口上设置单向阀，单向阀限制水流只能从进水口进入，从出水口排出；在内壳中设置充气气囊，充气气囊连接充放气装置；在外壳和内壳之间设置臭氧发生器，臭氧发生器通过气管联通内壳的内部空间。

所述的地能锅炉包括压缩机，压缩机依次通过管道连接冷凝器、膨胀机构、蒸发器和气液分离器，气液分离器通过管道连接压缩机，从而通过管道将压缩机、冷凝器、膨胀机构、蒸发器和气液分离器串联起来构成一个封闭环路；在管道中设置制冷剂，进水管穿过冷凝器与管道中的制冷剂进行换热升温。

还包括除砂装置和软化水装置，除砂装置和软化水装置通过进水管顺序连接在抽水泵和储水仓之间。

软化水装置包括盐箱和主机箱，盐箱设置于主机箱的上方，在盐箱底部设置落盐孔；还包括落盐盖，所述的落盐盖通过弹簧铰链安装在落盐孔上，在落盐盖的下方设置拨杆；在盐箱下方的主机箱内设置旋转接盐漏斗和整流板，整流板安装在主机箱的中部，整流板上开设整流孔，在整流板下方的主机箱内设置交换树脂颗粒；旋转接盐漏斗的下部为小径端，所述的小径端通过轴承安装在整流板上；旋转接盐漏斗的上部为大径端，所述的大径端敞口承接盐箱的落盐孔，在大径端的内壁上设置拨片，在大径端的外壁上设置旋片；还包括硬水管和软水管，软水管设置在主机箱的下部，硬水管由主机箱的下部穿过主机箱内部，而后联通主机箱的上部；在旋转接盐漏斗的内部设置滑动装置，所述的滑动装置包括接盐板、滑杆和塞块，接盐板通过滑杆连接塞块，在硬水管位于主机箱内部的管壁上开设塞孔，塞块插入塞孔中；在旋转接盐漏斗的周壁上开设两组以上的通孔，在通孔周围设置电磁铁，在滑杆上设置磁性孔盖；在初始状态时，磁性孔盖能够被电磁铁吸引封住孔盖；在硬水管和软水管内分别设置主电磁阀和次电磁阀，在硬水管内的主电磁阀和塞块之间设置流速传感器，流速传感器连接主电磁阀，主电磁阀连接计时器和次电磁阀；还包括排污管，在排污管上设置排污阀，主电磁阀连接控制排污阀。

所述的接盐板由弹性材质制成，呈上弧面状；当接盐板上施加的重量超过预设值时，接盐板的四周下翻呈下弧面状，卸载后能够自动恢复上弧面状。

或者，所述的接盐板通过电动铰接轴铰接在滑杆上，在接盐板内设置重量传感器，所述的重量传感器检测到接盐板上施加的重量超过预设值时，重量传感器控制电动铰接轴带动接盐板旋转90度，接盐板卸载后重量传感器能够控制电动铰接轴带动接盐板恢复水平设置状态。

本发明的有益效果是：

1、本装置结合地能锅炉对地下水进行循环加热、回收利用，令地下水及其使用后的余热得到最大效率的使用，能源利用率极高。在地下水循环利用中即便产生一定量的损耗，水位探测器也能及时探测出，并发送进水信号至抽水泵，令抽水泵通过进水管即时将储水仓内的水量补足，避免了热交换器的空循环作业现象发生。

2、本发明的废水处理器包括废水过滤器和废水消毒器，回水管顺序连接废水过滤器和废水消毒器，废水回收后通过废水过滤器的过滤网将水中的杂质滤清，并通过电动滚筒带动刮网板贴过滤网转动将杂质收集在一起，使用者可通过清理检修口定期清除杂质残留物。经过过滤的废水再通过废水消毒器中的臭氧进行杀菌处理，即可再次循环使用，这样以来不但废水能够得到回收，连同废水中残留的热量也一并回收使用，节能效果更加明显。

3、将地下水直接抽取后，通过软化水装置进行水质优化处理，并且本软化水装置中的交换树脂能够自动还原再生，无需专业人员也能完成操作，设计更加人性化，适宜家庭使用。

4、本发明结构精炼，适于实用，生产和使用成本较低，适宜在业界推广普及。

附图说明

图1是本发明的使用结构示意图；

图2是地能锅炉的结构示意图；

图3是废水处理器的结构示意图；

图4是图3的A-A向结构示意图(即废水过滤器的结构示意图)；

图5是废水消毒器的结构示意图；

图6是软化水装置的结构示意图(软化水过程中)；

图7是软化水装置的结构示意图(交换树脂还原过程中)；

图中：1、抽水泵；2、进水管；3、软化水装置；4、循环泵；5、废水处理器；6、废水回收装置；7、出水管；8、地能锅炉；9、储水仓；10、管道；11、蒸发器；12、气液分离器；13、压缩机；14、冷凝器；15、膨胀机构；16、废水过滤器；17、废水消毒器；18、外壳体；19、电动滚筒；20、刮网板；21、清理检修口；22、过滤网；23、进水口；24、单向阀；25、内壳；26、外壳；27、臭氧发生器；28、充气气囊；29、出水口；30、单向阀；31、充放气装置；32、除砂装置；33、回水管；

3.1、主机箱；3.2、整流板；3.3、交换树脂；3.4、软水管；3.5、次电磁阀；3.6、主电磁阀；3.7、计时器；3.8、流速传感器；3.9、塞块；3.10、滑杆；3.11、磁性孔盖；3.12、通孔；3.13、接盐板；3.14、旋片；3.15、旋转接盐漏斗；3.16、拨片；3.17、拨杆；3.18、落盐盖；3.19、盐箱；3.20、排污阀；3.21、排污管。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本发明所述的一种高效即热地能锅炉，包括进水管2、抽水泵1、储水仓9、地能锅炉8、出水管7、废水回收装置6、废水处理器5、循环泵4和回水管33；进水管2顺序连接抽水泵1、储水仓9、地能锅炉8以及出水管7，废水回收装置6、废水处理器5和循环泵4顺序由回水管33连接在一起，而后通过回水管33接回储水仓9；在储水仓9上设置水位探测器，当储水仓9中的水量低于预设值时，水位探测器发送进水信号至抽水泵1，抽水泵1能够通过进水管2进水，将储水仓9中的水量补足到预设值。

如图2所示，所述的地能锅炉8的结构同专利号为201420268938.7的名称为“一种新型热水机”。其包括压缩机13，压缩机依次通过管道连接冷凝器14、膨胀机构15、蒸发器11和气液分离器12，气液分离器12通过管道10连接压缩机13，从而通过管道10将压缩机13、冷凝器14、膨胀机构15、蒸发器11和气液分离器12串联起来构成一个封闭环路；在管道10中设置制冷剂，进水管2穿过冷凝器14与管道10中的制冷剂进行换热升温。

如图3-5所示，所述的废水处理器5包括废水过滤器16和废水消毒器17，回水管33顺序连接废水过滤器16和废水消毒器17。

废水过滤器16包括过滤网22和清网装置，所述的清网装置包括外壳体18，在外壳体18内设置过滤界面，在过滤界面上设置过滤网22，在过滤界面上安装电动滚筒19，电动滚筒19连接刮网板20，电动滚筒19能够带动刮网板20贴过滤网22转动，在外壳体18上设置清理检修口21。

废水消毒器17包括外壳和内壳，内壳25套装在外壳26中，在外壳26的两端设置进水口23和出水口29，废水消毒器17通过进水口23和出水口29接入回水管33中；进水口23和出水口29分别联通内壳25的内部空间，在进水口23和出水口29上设置单向阀24和30，单向阀限制水流只能从进水口23进入，从出水口29排出；在内壳25中设置充气气囊28，充气气囊28连接充放气装置31；在外壳26和内壳25之间设置臭氧发生器27，臭氧发生器27通过气管联通内壳25的内部空间。

如图6和7所示，还包括除砂装置32和软化水装置3，除砂装置32和软化水装置3通过进水管2顺序连接在抽水泵1和储水仓9之间。

软化水装置3包括盐箱3.19和主机箱3.1，盐箱3.19设置于主机箱3.1的上方，在盐箱3.19底部设置落盐孔；还包括落盐盖3.18，所述的落盐盖3.18通过弹簧铰链安装在落盐孔上，在落盐盖3.18的下方设置拨杆3.17；在盐箱3.19下方的主机箱3.1内设置旋转接盐漏斗3.15和整流板3.2，整流板3.2安装在主机箱3.1的中部，整流板3.2上开设整流孔，在整流板3.2下方的主机箱3.1内设置交换树脂3.3；旋转接盐漏斗3.15的下部为小径端，所述的小径端通过轴承安装在整流板3.2上；旋转接盐漏斗3.15的上部为大径端，所述的大径端敞口承接盐箱3.19的落盐孔，在大径端的内壁上设置拨片3.16，在大径端的外壁上设置旋片3.14；还包括硬水管和软水管3.4，软水管3.4设置在主机箱3.1的下部，硬水管由主机箱3.1的下部穿过主机箱3.1内部，而后联通主机箱3.1的上部；在旋转接盐漏斗3.15的内部设置滑动装置，所述的滑动装置包括接盐板3.13、滑杆3.10和塞块3.9，接盐板3.13通过滑杆3.10连接塞块3.9，在硬水管位于主机箱3.1内部的管壁上开设塞孔，塞块3.9插入塞孔中；在旋转接盐漏斗3.15的周壁上开设两组以上的通孔3.12，在通孔3.12周围设置电磁铁，在滑杆3.10上设置磁性孔盖3.11；在初始状态时，磁性孔盖3.11能够被电磁铁吸引封住孔盖；在硬水管和软水管3.4内分别设置主电磁阀3.6和次电磁阀3.5，在硬水管内的主电磁阀3.6和塞块3.9之间设置流速传感器3.8，流速传感器3.8连接主电磁阀3.6，主电磁阀3.6连接计时器3.7和次电磁阀3.5；还包括排污管3.21，在排污管3.21上设置排污阀3.20，主电磁阀3.6连接控制排污阀3.20。

所述的接盐板3.13由弹性材质制成，呈上弧面状；当接盐板3.13上施加的重量超过预设值时，接盐板3.13的四周下翻呈下弧面状，卸载后能够自动恢复上弧面状。

或者，所述的接盐板3.13通过电动铰接轴铰接在滑杆3.10上，在接盐板3.13内设置重量传感器，所述的重量传感器检测到接盐板3.13上施加的重量超过预设值时，重量传感器控制电动铰接轴带动接盐板3.13旋转90度，接盐板3.13卸载后重量传感器能够控制电动铰接轴带动接盐板3.13恢复水平设置状态。

本发明在使用时，首先抽水泵1通过进水管2从井中抽取地下水，进行除砂和软化。地下水除砂后由硬水管进入软化水装置3，与交换树脂3.3进行离子交换，由交换树脂3.3上的钠离子置换掉地下水中含有的钙镁离子，如图6所示。地下水在进行软化的同时，由硬水管从主机箱3.1的上部进入箱体内，对旋转接盐漏斗3.15的旋片3.14造成冲击，从而令旋转接盐漏斗3.15持续旋转，设置在旋转接盐漏斗3.15内的拨片3.16跟随转动。拨片3.16在转动的过程中不断拨动落盐盖3.18上的拨杆3.17，令落盐盖3.18不停的开合，从而导致盐箱3.19内的盐顺由落盐孔间断性落下，并由旋转接盐漏斗3.15收集后落到接盐板3.13上。当接盐板3.13上的盐颗粒积累到一定的重量后开设下翻卸载，同时接盐板3.13下压滑杆3.10下移，令塞块3.9完全插入并封堵主硬水管，如图7所示。此时，在硬水管内的主电磁阀3.6和塞块3.9之间的水流瞬间停止运动，流速传感器3.8检测到后直接控制主电磁阀3.6封闭硬水管的进水。与此同时，主电磁阀3.6带动次电磁阀3.5关闭软水管3.4的出水，计时器3.7开始计时，滑动装置恢复初始位置。盐颗粒充分溶解在主机箱3.1内，与交换树脂3.3发生离子交换反应，置换出吸附在交换树脂3.3上的钙镁离子，令交换树脂3.3再生。当达到预设再生还原时长后，计时器3.7控制主电磁阀3.6和排污阀3.20同时开启待还原产生的污水从排污管3.21排走后关闭排污阀3.20，同时次电磁阀3.5开启出水作业，即可继续水软化作业。

除砂软化后的地下水进入储水仓9，当水位探测器检测到水量到达预设值时，抽水泵1停止进水。储水仓9内的地下水进入地能锅炉8，地能锅炉8对地下水加热(加热过程见引述专利，不再赘述)后，由出水管7引出用于沐浴或者其他盥洗作业。使用完毕后产生的废水通过废水回收装置6收集起来，通过回水管33首先进入废水处理装置的废水过滤装置，废水中残渣颗粒等杂质被过滤网22拦截，当过滤网22使用一段时间后，电动滚筒19带动刮网板20贴过滤网22转动将杂质收集在一起，使用者可通过清理检修口21定期清除杂质残留物。而后废水再次进入回水管33，废水消毒装置中的充气气囊28此时处于满气状态，充放气装置31将充气气囊28中的气体排出，而后由于内壳25中的负压作用，回水管33中的废水由进水口23的单向阀进入内壳25中。臭氧发生器27通过气管将臭氧消毒气体通入内壳25的内部空间，对废水进行消毒作业，而后充放气装置31将充气气囊28充满，消好毒的回收液通过出水管7的单向阀挤压出废水消毒装置，进入回水管33，并由回水管33输送回储水仓9备用。此时，废水经过过滤和消毒已变洁净可用，并且废水中的热量也一并得到回收利用，节能降耗。

在地下水循环利用中即便产生一定量的损耗，水位探测器也能及时探测出，并发送进水信号至抽水泵1，令抽水泵1通过进水管2即时将储水仓9内的水量补足，避免了热交换器的空循环作业现象发生。

需要指出的是，上述实施方式仅是本发明优选的实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在符合本发明工作原理的前提下，任何等同或相似的替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种高效即热地能锅炉，其特征在于包括进水管、抽水泵、储水仓、地能锅炉、出水管、废水回收装置、废水处理器、循环泵和回水管；进水管顺序连接抽水泵、储水仓、地能锅炉以及出水管，废水回收装置、废水处理器和循环泵顺序由回水管连接在一起，而后通过回水管接回储水仓；在储水仓上设置水位探测器，当储水仓中的水量低于预设值时，水位探测器发送进水信号至抽水泵，抽水泵能够通过进水管进水，将储水仓中的水量补足到预设值；

还包括除砂装置和软化水装置，除砂装置和软化水装置通过进水管顺序连接在抽水泵和储水仓之间；

软化水装置包括盐箱和主机箱，盐箱设置于主机箱的上方，在盐箱底部设置落盐孔；还包括落盐盖，所述的落盐盖通过弹簧铰链安装在落盐孔上，在落盐盖的下方设置拨杆；在盐箱下方的主机箱内设置旋转接盐漏斗和整流板，整流板安装在主机箱的中部，整流板上开设整流孔，在整流板下方的主机箱内设置交换树脂颗粒；旋转接盐漏斗的下部为小径端，所述的小径端通过轴承安装在整流板上；旋转接盐漏斗的上部为大径端，所述的大径端敞口承接盐箱的落盐孔，在大径端的内壁上设置拨片，在大径端的外壁上设置旋片；还包括硬水管和软水管，软水管设置在主机箱的下部，硬水管由主机箱的下部穿过主机箱内部，而后联通主机箱的上部；在旋转接盐漏斗的内部设置滑动装置，所述的滑动装置包括接盐板、滑杆和塞块，接盐板通过滑杆连接塞块，在硬水管位于主机箱内部的管壁上开设塞孔，塞块插入塞孔中；在旋转接盐漏斗的周壁上开设两组以上的通孔，在通孔周围设置电磁铁，在滑杆上设置磁性孔盖；在初始状态时，磁性孔盖能够被电磁铁吸引封住孔盖；在硬水管和软水管内分别设置主电磁阀和次电磁阀，在硬水管内的主电磁阀和塞块之间设置流速传感器，流速传感器连接主电磁阀，主电磁阀连接计时器和次电磁阀；还包括排污管，在排污管上设置排污阀，主电磁阀连接控制排污阀。

2.根据权利要求1所述的高效即热地能锅炉，其特征在于所述的废水处理器包括废水过滤器和废水消毒器，回水管顺序连接废水过滤器和废水消毒器。

3.根据权利要求2所述的高效即热地能锅炉，其特征在于废水过滤器包括过滤网和清网装置，所述的清网装置包括外壳体，在外壳体内设置过滤界面，在过滤界面上设置过滤网，在过滤界面上安装电动滚筒，电动滚筒连接刮网板，电动滚筒能够带动刮网板贴过滤网转动，在外壳体上设置清理检修口。

4.根据权利要求2所述的高效即热地能锅炉，其特征在于废水消毒器包括外壳和内壳，内壳套装在外壳中，在外壳的两端设置进水口和出水口，废水消毒器通过进水口和出水口接入回水管中；进水口和出水口分别联通内壳的内部空间，在进水口和出水口上设置单向阀，单向阀限制水流只能从进水口进入，从出水口排出；在内壳中设置充气气囊，充气气囊连接充放气装置；在外壳和内壳之间设置臭氧发生器，臭氧发生器通过气管联通内壳的内部空间。

5.根据权利要求1所述的高效即热地能锅炉，其特征在于所述的地能锅炉包括压缩机，压缩机依次通过管道连接冷凝器、膨胀机构、蒸发器和气液分离器，气液分离器通过管道连接压缩机，从而通过管道将压缩机、冷凝器、膨胀机构、蒸发器和气液分离器串联起来构成一个封闭环路；在管道中设置制冷剂，进水管穿过冷凝器与管道中的制冷剂进行换热升温。

6.根据权利要求1所述的高效即热地能锅炉，其特征在于所述的接盐板由弹性材质制成，呈上弧面状；当接盐板上施加的重量超过预设值时，接盐板的四周下翻呈下弧面状，卸载后能够自动恢复上弧面状。

7.根据权利要求6所述的高效即热地能锅炉，其特征在于所述的接盐板通过电动铰接轴铰接在滑杆上，在接盐板内设置重量传感器，所述的重量传感器检测到接盐板上施加的重量超过预设值时，重量传感器控制电动铰接轴带动接盐板旋转90度，接盐板卸载后重量传感器能够控制电动铰接轴带动接盐板恢复水平设置状态。