CN108106474A - 一种洗浴水余热回收装置、使用方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热交换设备技术领域，具体涉及一种洗浴水余热回收装置、使用方法及系统。所述洗浴水余热回收装置，包括：上通道、下通道及隔板，隔板设置于上通道与下通道之间、使上通道与下通道隔开，上通道、下通道分别设有进水端、出水端；在隔板上竖向设有若干个热管，热管分别向上及向下延伸、且分别延伸至上通道及下通道内。本发明具备以下优点和积极效果中的至少之一：本发明中，在上通道中通入自来水冷水，在下通道通入洗浴水废水，当洗浴水废水的温度高于自来水冷水的温度时，安装在隔板上的热管就会将洗浴水废水中的热量传输到上通道内的自来水冷水中。本发明洗浴水余热回收装置热回收效率高、回收量大、出水温度高。
Description
技术领域
本发明涉及热交换设备技术领域，具体涉及一种洗浴水余热回收装置、使用方法及系统。
背景技术
由于洗浴水中污染物种类多、附着力强、毛发阻塞不宜清理等的特殊性，致使板式换热器、管壳式换热器的洗浴水余热回收装置不能正常使用。
另外，现有的分离型热管洗浴水余热回收装置结构复杂、传热距离长、热阻大、余热回收率低，且不能实现自动除垢功能。
发明内容
本发明的一个主要目的在于克服现有技术中的至少一种缺陷，提供一种洗浴水余热回收装置、使用方法及系统。
为了实现上述技术方案，本发明采用以下技术方案：
根据本发明的一个方面，提供一种洗浴水余热回收装置，包括：上通道、下通道及隔板，所述隔板设置于所述上通道与下通道之间、使所述上通道与下通道隔开，所述上通道、下通道分别设有进水端、出水端；
在所述隔板上竖向设有若干个热管，所述热管分别向上及向下延伸、且分别延伸至所述上通道及下通道内。
根据本发明的一实施方式，所述热管垂直或倾斜贯穿于所述隔板上。
根据本发明的一实施方式，所述热管的下半部与下通道组成蒸发器，其上半部与上通道组成冷凝器。
根据本发明的一实施方式，所述上通道、下通道的进水端均设有进水电动阀门，所述上通道、下通道的出水端均设有出水电动阀门，所述进水电动阀门、出水电动阀门分别与控制器电性连接。其中，所述进水电动阀门、出水电动阀门用以控制自来水的流通与关闭、控制洗浴水废水的流通与关闭。
根据本发明的一实施方式，所述上通道、下通道的侧壁上均设有除垢进液电动阀门及除垢排液电动阀门，所述除垢进液电动阀门、除垢排液电动阀门分别与控制器电性连接。其中，所述除垢进液电动阀门用于导入除垢液，而所述除垢排液电动阀门用来导出除垢液。
优选地，在所述上通道和下通道内的除垢进液电动阀门位于所述除垢排液电动阀门的上方。
根据本发明的一实施方式，所述上通道、下通道的进水端均设有进水温度传感器，所述上通道、下通道的出水端均设有出水温度传感器，所述进水温度传感器、出水温度传感器分别与控制器电性连接。其中，在上通道安装进水温度传感器、出水温度传感器用来监测自来水的进水温度及出水温度，在下通道安装进水温度传感器、出水温度传感器用来监测洗浴水废水的进水温度及出水温度。
根据本发明的另一个方面，提出一种洗浴水余热回收装置的使用方法，包括：
关闭上通道和下通道的除垢进液电动阀门、除垢排液电动阀门，打开上通道和下通道的进水电动阀门、出水电动阀门；
在所述上通道中通入自来水冷水，在下通道通入洗浴水废水，当洗浴水废水的温度高于自来水冷水的温度时，安装在隔板上的热管就会将洗浴水废水中的热量传输到上通道内的自来水冷水中，完成洗浴水余热回收。
根据本发明的一实施方式，在除垢时，关闭上通道、下通道的进水电动阀门及出水电动阀门，只打开上通道、下通道的除垢进液电动阀门导入除垢液；
除垢液在上通道、下通道中对热管进行除垢后；
打开除垢排液电动阀门，除垢液经上通道、下通道除垢排液电动阀门排出。
根据本发明的一实施方式，在除垢时，关闭上通道、下通道的进水电动阀门及出水电动阀门，打开上通道、下通道的除垢进液电动阀门及除垢排液电动阀门，由所述除垢进液电动阀门导入除垢液；除垢液在上通道、下通道中流动过程中对热管进行除垢，除垢液经上通道、下通道的除垢排液电动阀门排出。
根据本发明的另一个方面，提供一种洗浴水余热回收系统，采用了本发明所述的一种洗浴水余热回收装置，包括：上通道、下通道及隔板，所述隔板设置于所述上通道与下通道之间、使所述上通道与下通道隔开，所述上通道、下通道分别设有进水端、出水端；
其中，所述上通道的进水端与自来水管道连通、其出水端通过管道与浴池的热水箱连通，所述上通道的出水端与热水箱之间管道上设有加热器，所述下通道的进水端与浴池的排水管道连通、其出水端与下水管道连通；
在所述隔板上竖向设有若干个热管，所述热管分别向上及向下延伸、且分别延伸至所述上通道及下通道内，所述热管将排水管道流入下通道内液体的热量传输至设置于上通道内的热管内，用于升高由所述自来水管道流入上通道内液体的温度。
本发明中，在所述上通道中通入自来水冷水，在下通道通入洗浴水废水，当洗浴水废水的温度高于自来水冷水的温度时，安装在隔板上的热管就会将洗浴水废水中的热量传输到上通道内的自来水冷水中。
随着工作时间延长，洗浴水废水和加热的自来水分别会在热管上结垢而影响其传热效率。当进水温度传感器、出水温度传感器监测到热管效率低于设定值时，控制器就会关闭上通道和下通道的进水电动阀门、出水电动阀门；同时打开除垢进液电动阀门，除垢液就会进入上通道和下通道对热管上的污垢、水垢进行消除。除垢工作完毕后，打开除垢排液电动阀门，同时关闭除垢进液电动阀门，将除垢液排出；关闭除垢进液电动阀门和除垢排液电动阀门，同时打开上通道和下通道的进水电动阀门、出水电动阀门继续进行热回收工作。
由上述技术方案可知，本发明具备以下优点和积极效果中的至少之一：
本发明所述洗浴水余热回收装置采用逆向通过换热方式，相比于储水箱静止式热交换方式；本发明所述洗浴水余热回收装置热回收效率高、回收量大、出水温度高。
本发明所述洗浴水余热回收装置具有在线除垢功能，保证了装置的高效运行，实用性高。
本发明所述洗浴水余热回收系统采用了洗浴水余热回收装置，具有节能低耗、运行成本低的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述一种洗浴水余热回收装置一实施方式的结构示意图；
图2为本发明所述洗浴水余热回收装置设有除垢进液电动阀门、除垢排液电动阀门的结构示意图；
图3为本发明所述上通道中热管的分布方式示意图；
图4为本发明所述洗浴水余热回收装置中电路系统的结构图；
图5为本发明所述洗浴水余热回收系统的结构示意图。
附图标记说明如下：
1-上通道；2-下通道；3-隔板；4-热管；5-上通道进水电动阀门；6-上通道出水电动阀门；7-下通道进水电动阀门；8-下通道出水电动阀门；9-上通道除垢进液电动阀门；10-上通道除垢排液电动阀门；11-下通道除垢进液电动阀门；12-下通道除垢排液电动阀门；13-上通道进水温度传感器；14-上通道出水温度传感器；15-下通道进水温度传感器；16-下通道出水温度传感器；17-控制器；18-自来水管道；19-浴池；20-热水箱；21-加热器；22-排水管道；23-下水管道。
具体实施方式
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
洗浴水余热回收装置实施方式
参见图1、2、3、4，图1为本发明所述一种洗浴水余热回收装置一实施方式的结构示意图，图2为本发明所述洗浴水余热回收装置设有除垢进液电动阀门、除垢排液电动阀门的结构示意图，图3为本发明所述上通道中热管的分布方式示意图，图4为本发明所述洗浴水余热回收装置中电路系统的结构图；
本发明所述一种洗浴水余热回收装置，包括：上通道1、下通道2及隔板3，所述隔板3设置于所述上通道1与下通道2之间、使所述上通道1与下通道2隔开，所述上通道1、下通道2分别设有进水端、出水端；在所述隔板3上竖向设有若干个热管4，所述热管4分别向上及向下延伸、且分别延伸至所述上通道1及下通道2内。
本发明中，所述热管4垂直贯穿于所述隔板3上。如此设计,热量在传输过程中损耗最少。当然所述热管4也可以倾斜贯穿于所述隔板3上，所述热管4与所述隔板3之间形成一夹角。此处，需要注意的是，所述热管4不得与隔板3平行设置。其中，所述热管4的下半部与下通道2组成蒸发器，其上半部与上通道1组成冷凝器。所述热管4是依靠自身内部工作液体相变来实现传热的传热元件，为现有设备。在本发明中，所述热管4内的工作液体为水。具体地，设置于下通道2内的热管4中的水通过“吸热”变成水蒸气向上移动至热管4的顶部，即向上移动至设置于上通道1的热管4内，在此过程中水蒸气携带热量；当水蒸气遇到设置于上通道1的热管4时，水蒸气由气态转变成液体的水附着在热管4的内壁上；在重力作用下，液态的水在热管4内壁由上而下回流至热管4的下半部。其中，水蒸气由气态转变成液态水的过程中完成“放热”，上通道1内进入的自来水在流动过程中带走热量，实现洗浴水废水热量的回收。
本发明中，所述上通道1的进水端设有上通道进水电动阀门5、其出水端设有上通道出水电动阀门6；当然，所述下通道2的进水端设有下通道进水电动阀门7、其出水端设有下通道出水电动阀门8；上通道1的侧壁上设有上通道除垢进液电动阀门9、上通道除垢排液电动阀门10，下通道的侧壁上设有下通道除垢进液电动阀门11、下通道除垢排液电动阀门12；上通道1的进水端设有上通道进水温度传感器13、其出水端设有上通道出水温度传感器14，当然在下通道2的进水端设有下通道进水温度传感器15、其出水端设有下通道出水温度传感器16。其中，所述上通道进水电动阀门5、上通道出水电动阀门6、下通道进水电动阀门7、下通道出水电动阀门8、上通道除垢进液电动阀门9、上通道除垢排液电动阀门10、下通道除垢进液电动阀门11、下通道除垢排液电动阀门12、上通道进水温度传感器13、上通道出水温度传感器14、下通道进水温度传感器15、下通道出水温度传感器16均通过信号线与控制器17电性连接。所述的控制器17为现有设备，可以采用ATmega64控制器。
进一步地，所述上通道除垢进液电动阀门9位于上通道除垢排液电动阀门10的上方，当然所述下通道除垢进液电动阀门11位于下通道除垢排液电动阀门12的上方。在除垢时，位于下方设置的上通道除垢排液电动阀门10、下通道除垢排液电动阀门12利于排空上通道1、下通道2内的除垢液。当然，所述的除垢液为现有技术。
本发明一种洗浴水余热回收装置的使用方法，包括：
关闭上通道除垢进液电动阀门9、上通道除垢排液电动阀门10、下通道除垢进液电动阀门11、下通道除垢排液电动阀门12，打开上通道进水电动阀门5、上通道出水电动阀门6、下通道进水电动阀门7、下通道出水电动阀门8；
在所述上通道1中通入自来水冷水，在下通道2通入洗浴水废水，当洗浴水废水的温度高于自来水冷水的温度时，安装在隔板3上的热管4就会将洗浴水废水中的热量传输到上通道1内的自来水冷水中，完成洗浴水余热回收。
本发明所述洗浴水余热回收装置能实现自动除垢。本发明中第一种除垢方式，具体包括：
关闭上通道进水电动阀门5、上通道出水电动阀门6、下通道进水电动阀门7、下通道出水电动阀门8，只打开上通道除垢进液电动阀门9、下通道除垢进液电动阀门11导入除垢液；除垢液在上通道1、下通道2中对热管4的外壁进行除垢后；打开上通道除垢排液电动阀门10、下通道除垢排液电动阀门12，除垢液排出。
本发明提供另一种除垢实施方式，具体包括：
关闭上通道进水电动阀门5、上通道出水电动阀门6、下通道进水电动阀门7、下通道出水电动阀门8，打开上通道除垢进液电动阀门9、上通道除垢排液电动阀门10、下通道除垢进液电动阀门11、下通道除垢排液电动阀门12，由所述上通道除垢进液电动阀门9及下通道除垢进液电动阀门11导入除垢液；除垢液在上通道1、下通道2中流动过程中对热管4的外壁进行除垢，最后除垢液经上通道除垢排液电动阀门10、下通道除垢排液电动阀门12排出。在上述除垢过程中，除垢液对上通道1、下通道2的内壁也进行除垢。
在除垢完成后，采用关闭上通道除垢进液电动阀门9、打开上通道进水电动阀门5的方式，向上通道1内导入自来水冲洗，最后经上通道除垢排液电动阀门10排出，能有效防止残留的除垢液污染浴池。由于在除垢液中加入了自来水，需要对除垢液的浓度进行检测，以保证除垢的效果。而本发明所述的下通道2中则不需要采用自来水冲洗。
在完成除垢后，需要关闭上通道除垢进液电动阀门9、上通道除垢排液电动阀门10、下通道除垢进液电动阀门11、下通道除垢排液电动阀门12，以及打开上通道进水电动阀门5、上通道出水电动阀门6、下通道进水电动阀门7、下通道出水电动阀门8。
如图1所示，本发明中，所述上通道1进水端及出水端与下通道2进水端及出水端的位置相反。本发明中，在所述上通道1中通入自来水冷水，在下通道2通入洗浴水废水，当洗浴水废水的温度高于自来水冷水的温度时，安装在隔板3上的热管4就会将洗浴水废水中的热量传输到上通道1内的自来水冷水中，通过控制器17控制设置上通道进水电动阀门5、上通道出水电动阀门6、下通道进水电动阀门7、下通道出水电动阀门8，使上通道1中自来水冷水与下通道2中的洗浴水废水流量相等、方向相反，这样使得流经下通道2的洗浴水废水中的热量源源不断地传输到自来水冷水中。
综上所述，本发明所述洗浴水余热回收装置采用逆向通过换热方式，相比于储水箱静止式热交换方式，本发明所述洗浴水余热回收装置热回收效率高、回收量大、出水温度高。本发明所述洗浴水余热回收装置具有在线除垢功能，保证了装置的高效运行，实用性高。
洗浴水余热回收系统实施方式
参见图5，图5为本发明所述洗浴水余热回收系统的结构示意图。
本发明所述一种洗浴水余热回收系统，采用了本发明所述的一种洗浴水余热回收装置，包括上通道1、下通道2及隔板3，所述隔板3设置于所述上通道1与下通道2之间、使所述上通道1与下通道2隔开，所述上通道1、下通道2分别设有进水端、出水端，所述上通道1的进水端与自来水管道18连通、其出水端通过管道与浴池19的热水箱20连通，所述上通道1的出水端与热水箱20之间管道上设有加热器21，所述下通道2的进水端与浴池19的排水管道22连通、其出水端与下水管道23连通；
在所述隔板3上竖向设有若干个热管4，所述热管4分别向上及向下延伸、且分别延伸至所述上通道1及下通道2内，所述热管4将排水管道22流入下通道2内液体的热量传输至设置于上通道1内的热管4内，用于升高由所述自来水管道18流入上通道1内液体的温度。
综上所述，本发明所述洗浴水余热回收系统采用了洗浴水余热回收装置，具有节能低耗、运行成本低的优点。
应可理解的是，本发明不将其应用限制到本文提出的部件的详细结构和布置方式。本发明能够具有其他实施例，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本发明的范围内。应可理解的是，本文公开和限定的本发明延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。本文所述的实施例说明了已知用于实现本发明的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本发明。
Claims (10)
1.一种洗浴水余热回收装置，其特征在于，包括：上通道、下通道及隔板，所述隔板设置于所述上通道与下通道之间、使所述上通道与下通道隔开，所述上通道、下通道分别设有进水端、出水端；
在所述隔板上竖向设有若干个热管，所述热管分别向上及向下延伸、且分别延伸至所述上通道及下通道内。
2.根据权利要求1所述的一种洗浴水余热回收装置，其特征在于，所述热管垂直或倾斜贯穿于所述隔板上。
3.根据权利要求1所述的一种洗浴水余热回收装置，其特征在于，所述热管的下半部与下通道组成蒸发器，其上半部与上通道组成冷凝器。
4.根据权利要求1所述的一种洗浴水余热回收装置，其特征在于，所述上通道、下通道的进水端均设有进水电动阀门，所述上通道、下通道的出水端均设有出水电动阀门，所述进水电动阀门、出水电动阀门分别与控制器电性连接。
5.根据权利要求4所述的一种洗浴水余热回收装置，其特征在于，所述上通道、下通道的侧壁上均设有除垢进液电动阀门及除垢排液电动阀门，所述除垢进液电动阀门、除垢排液电动阀门分别与控制器电性连接。
6.根据权利要求5所述的一种洗浴水余热回收装置，其特征在于，所述上通道、下通道的进水端均设有进水温度传感器，所述上通道、下通道的出水端均设有出水温度传感器，所述进水温度传感器、出水温度传感器分别与控制器电性连接。
7.一种洗浴水余热回收装置的使用方法，采用了权利要求1～6任一项所述的一种洗浴水余热回收装置，其特征在于，所述方法包括：
关闭上通道和下通道的除垢进液电动阀门、除垢排液电动阀门，打开上通道和下通道的进水电动阀门、出水电动阀门；
在所述上通道中通入自来水冷水，在下通道通入洗浴水废水，当洗浴水废水的温度高于自来水冷水的温度时，安装在隔板上的热管就会将洗浴水废水中的热量传输到上通道内的自来水冷水中，完成洗浴水余热回收。
8.根据权利要求7所述的一种洗浴水余热回收装置的使用方法，其特征在于，
在除垢时，关闭上通道、下通道的进水电动阀门及出水电动阀门，只打开上通道、下通道的除垢进液电动阀门导入除垢液；
除垢液在上通道、下通道中对热管进行除垢后；
打开除垢排液电动阀门，除垢液经上通道、下通道除垢排液电动阀门排出。
9.根据权利要求7所述的一种洗浴水余热回收装置的使用方法，其特征在于，
在除垢时，关闭上通道、下通道的进水电动阀门及出水电动阀门，打开上通道、下通道的除垢进液电动阀门及除垢排液电动阀门，由所述除垢进液电动阀门导入除垢液；除垢液在上通道、下通道中流动过程中对热管进行除垢，除垢液经上通道、下通道的除垢排液电动阀门排出。
10.一种洗浴水余热回收系统，采用了权利要求1～6任一项所述的一种洗浴水余热回收装置，所述系统包括：上通道、下通道及隔板，所述隔板设置于所述上通道与下通道之间、使所述上通道与下通道隔开，所述上通道、下通道分别设有进水端、出水端；其中，所述上通道的进水端与自来水管道连通、其出水端通过管道与浴池的热水箱连通，所述上通道的出水端与热水箱之间管道上设有加热器，所述下通道的进水端与浴池的排水管道连通、其出水端与下水管道连通；在所述隔板上竖向设有若干个热管，所述热管分别向上及向下延伸、且分别延伸至所述上通道及下通道内，所述热管将排水管道流入下通道内液体的热量传输至设置于上通道内的热管内，用于升高由所述自来水管道流入上通道内液体的温度。
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