CN109595811A - 一种热泵除湿热回收型浴霸 - Google Patents

一种热泵除湿热回收型浴霸 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种热泵除湿热回收型浴霸，主机盖板与箱体形成一空腔，换气风机、暖风风机、热泵系统和辅助电加热设置在空腔内，主机盖板上设有回风口和送风口，箱体上设有排风口和排水口，换气风机用于通过回风口将浴室内高湿度空气从排风口排出，实现浴霸的换气功能，暖风风机通过回风口将浴室内高湿度的回风送至热泵系统，热泵系统用于回收高湿度回风中水汽的能量，同时对空气进行除湿，将凝结水从排水口排出，并对除湿后的空气进行加热，辅助电加热在需要时启动，用于对除湿后空气进一步加热，经过加热的送风通过送风口送入浴室，实现浴霸的暖风功能。本发明通过热泵系统实现浴室的取暖、除湿和通风等功能。

Description

一种热泵除湿热回收型浴霸
技术领域
本发明涉及一种浴霸，尤其涉及一种使用热泵进行浴室取暖和除湿的热泵除湿热回收型浴霸。
背景技术
浴霸是一种普遍应用于家庭浴室的小型家电产品，是许多家庭沐浴时首选的取暖设备，它通过特制的防水红外线灯和换气扇等实现浴室的取暖、红外线理疗、浴室换气、日常照明、装饰等多种功能。
目前市场上的浴霸主要分为灯暖式浴霸和风暖式浴霸两种，其中，传统的灯暖式浴霸是通过红外灯泡的热辐射来升高光照区域的温度，因为其升温快，技术成熟的优点占据了大部分市场，但其仍存在以下不足：1.局部取暖，仅对辐射到的局部区域加热效果明显，通常不能实现整个浴室的升温；2.强光污染，灯泡的强光会对人体带来不适的肤感，劣质的暖灯灯泡还会对皮肤有辐射，强光污染还会削弱婴幼儿的视觉功能；3.安全隐患，由于浴霸工作在高湿度的浴室中，防水性能差的浴霸会出现漏电等危险，具有一定的风险性。
风暖式浴霸(CN 206875550 U)是一种新型的浴霸，其原理类似于暖风机，工作时利用风机鼓动空气流动，利用PTC加热元件对冷空气加热，吹出暖风并循环流动带动室内升温。因此，风暖式浴霸的取暖效果比较均衡，可以使浴室整个空间实现升温。不过风暖式浴霸也存在缺点：1.PTC加热元件的能耗高，风暖式浴霸相比灯暖式浴霸更费电；2.PTC加热元件容易老化，取暖效果随时间的下降比较明显。
如果采用其它加热方式代替PTC加热元件，可以降低风暖式浴霸的能耗，同时延长其使用寿命。CN 205065873 U公开了一种采用电磁加热原理的风暖式浴霸，通过导磁性加热网在电磁场中产生的涡流使加热网发热，电能转换效率高，安全性能好，同时可以延长其使用寿命。
同时，浴室内的空气流通很慢，尤其在淋浴过后，热气在室内聚集不易散出，潮湿的环境容易滋生细菌，不利于人的身体健康。如果浴霸具备除湿功能，可以实现浴室的除湿，从而为室内创造一个相对干燥的环境。
发明内容
本发明的目的是将热泵系统引入风暖式浴霸，通过热泵加热降低风暖式浴霸的电能消耗，同时实现浴室的除湿，为浴室创造一个干净舒适的环境。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种热泵除湿热回收型浴霸，包括主机盖板、箱体、换气风机、暖风风机、热泵系统和辅助电加热，
所述主机盖板与箱体形成一空腔，所述换气风机、暖风风机、热泵系统和辅助电加热设置在空腔内，
所述的主机盖板上设有回风口和送风口，所述箱体上设有排风口和排水口，
所述换气风机用于通过回风口将浴室内高湿度空气从排风口排出，实现浴霸的换气功能，
所述暖风风机用于将通过回风口将浴室内高湿度的回风送至热泵系统，
所述热泵系统用于回收高湿度的回风中水汽的能量，同时对空气进行除湿，将凝结水从排水口排出，并对除湿后的空气进行加热，
所述辅助电加热在需要时启动，用于对除湿后空气进一步加热，
经过加热的送风通过送风口送入浴室，实现浴霸的暖风功能。
所述热泵系统包括蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置，
所述蒸发器为制冷剂-空气换热器，具备制冷剂通道和空气通道，
所述冷凝器为制冷剂-空气换热器，具备制冷剂通道和空气通道，
所述蒸发器的制冷剂通道、压缩机、冷凝器的制冷剂通道和节流装置通过制冷剂连接管依次首尾联通，形成热泵系统的制冷剂流路，
所述暖风风机、所述蒸发器的空气通道、所述冷凝器的空气通道、辅助电加热的空气通道在暖风功能是是相通的。
所述蒸发器用于回收浴室水汽中的能量，对浴室环境空气进行除湿，所述冷凝器用于对除湿后的空气进行加热，从而为浴室内提供暖风。
所述蒸发器下方设置有凝水盘，凝水盘通过水管与箱体上的排水口联通。
蒸发器可以回收浴室水汽中的能量，对浴室环境空气进行除湿，为浴室创造一个相对干燥的环境。凝水盘可以收集蒸发器凝结下的水，并通过排水管从排水口排出。
所述蒸发器常见类型如翅片管换热器，微通道换热器等。所述冷凝器常见类型如翅片管换热器，微通道换热器等。
所述节流装置可以为膨胀阀，孔板，短管，毛细管等制冷设备常见节流装置。
所述蒸发器旁设置有旁通风道。在实际应用过程中，可能会出现冷凝温度过高，压缩机自我保护的问题，增加了旁通风道，相当于增加冷凝风量，可以有效降低冷凝温度，运行可靠性更高，除此之外，本发明的其它特征和功能均未发生改变。
所述主机盖板上设有平板照明与显示屏。
所述换气风机和暖风风机可以是两个电机分别驱动，这样换气和暖风两种模式可以同时工作，也可以只开启一种模式；所述换气风机和暖风风机也可以是同一电机驱动，通过电机的正转和反转实现两种模式的切换，这样换气和暖风两种模式只能开启一种模式，不能同时工作。
所述换气风机和暖风风机上可以转动连接有电机和风机蜗壳，换气风机的蜗壳上还连接有排风口。应当说明的是，换气风机和暖风风机不应限制于带蜗壳的离心风机，也可以是轴流式风机或贯流式风机。
浴霸的主要工作过程为：在换气模式下，换气风机开启，浴室内高湿度的回风从主机盖板的回风口进入浴霸，这部分回风经过换气风机，从箱体的排风口排出，之后排风经过排风管排到室外，实现浴霸的换气功能；在暖风模式下，暖风风机开启，热泵系统和辅助电加热同时启动，浴室内高湿度的回风从主机盖板的回风口进入浴霸，这部分回风经过暖风风机进入热泵系统，蒸发器回收其中水汽的能量，同时对浴室环境进行除湿，冷凝器对除湿后的空气进行加热，之后辅助电加热对空气进一步加热，当浴霸的回风温度达到设定值时，辅助电加热自动关闭，最后温暖干燥的送风通过主机盖板的送风口送入浴室，实现浴霸的暖风功能。
本发明还提供一种实施方式，即所述辅助电加热设置于浴霸的送风口前，在于暖风模式开启，且热泵系统的加热量不足时，所述辅助电加热开启提升送风温度，当浴霸的回风温度达到设定值时，所述辅助电加热自动关闭。
本发明还提供一种实施方式，即所述换气风机、暖风风机被一个风机取代，所述风机设置在空腔内，所述风机的两侧分别设置有换气风门和暖风风门，所述换气风门设置在所述风机与排风口之间，所述暖风风门设置在所述风机与所述热泵系统之间。
在换气模式下，所述换气风门开启，所述暖风风门关闭，回风口与排风口联通，回风从回风口进入浴霸，排风从排风口排出；在暖风模式下，所述换气风门关闭，所述暖风风门开启，回风口与送风口联通，回风从回风口进入浴霸，送风从送风口送入浴室。此时，换气和暖风两种模式只能开启一种模式，不能同时工作。
本发明的特征在于：
1.采用热泵系统，通过蒸发器回收水汽中的能量，通过冷凝器对空气进行加热，提供暖风的同时实现浴室的除湿；
2.采用换气风机和暖风风机，可以满足浴室的换气和暖风两种需求，同时可以实现两种不同模式的切换。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.热泵系统的制热能效远高于电加热，可大幅降低暖风式浴霸的加热能耗；
2.部件不易衰老，可以保证取暖效果，大幅延长浴霸的使用寿命；
3.可以回收浴室空气中的水分，从而实现浴室的除湿，为室内创造一个相对干燥的环境；
4.可以实现浴室的换气和暖风两种功能，从而保证浴室内空气循环流通，保持室内环境干净舒适。
附图说明
图1为实施例1的结构爆炸示意图：
图中1为主机盖板，2为箱体，3为换气风机，4为暖风风机，5为热泵加热系统，6为平板照明，7为显示屏，8为回风口，9为送风口，10为排风口，11为蒸发器，12为压缩机，13为冷凝器，14为节流装置，15为凝水盘，16为排水口，17(含17a和17b)为回风，18为排风，19为送风，24为辅助电加热。
图2为实施例1的流程示意图：
图中3为换气风机，4为暖风风机，5为热泵加热系统，11为蒸发器，12为压缩机，13为冷凝器，14为节流装置，17(含17a和17b)为回风，18为排风，19为送风，20、21、22、23为制冷剂连接管，24为辅助电加热。
图3为实施例2的流程示意图：
图中31为风机，5为热泵加热系统，11为蒸发器，12为压缩机，13为冷凝器，14为节流装置，17为回风，18为排风，19为送风，20、21、22、23为制冷剂连接管，24为辅助电加热，25为换风风门、26为暖风风门。
图4为实施例3的流程示意图：
图中3为换气风机，4为暖风风机，5为热泵加热系统，11为蒸发器，12为压缩机，13为冷凝器，14为节流装置，17(含17a和17b)为回风，18为排风，19为送风，20、21、22、23为制冷剂连接管，24为辅助电加热，27为旁通风道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种热泵除湿热回收型浴霸，结构爆炸示意图如图1所示，流程示意图如图2所示。
浴霸的主要结构包括主机盖板1，箱体2，换气风机3，暖风风机4，热泵系统5和辅助电加热24。
主机盖板1上设有平板照明6，显示屏7，回风口8和送风口9。箱体2上设有排风口10和排水口16。
主机盖板1紧密套接在箱体2的上端形成一空腔，换气风机3、暖风风机4、热泵系统5和辅助电加热24设置在空腔内。
换气风机3用于通过回风口8将浴室内高湿度空气从排风口10排出，实现浴霸的换气功能，暖风风机4用于将通过回风口8将浴室内高湿度的回风送至热泵系统5，热泵系统5用于回收高湿度的回风中水汽的能量，同时对空气进行除湿，将凝结水从排水口16排出，并对除湿后的空气进行加热，辅助电加热24在需要时启动，用于对除湿后空气进一步加热，经过加热的送风通过送风口9送入浴室，实现浴霸的暖风功能。
本实施例中，换气风机3和暖风风机4可以是两个电机分别驱动，这样换气和暖风两种模式可以同时工作，也可以只开启一种模式；换气风机3和暖风风机4也可以是同一电机驱动，通过电机的正转和反转实现两种模式的切换，这样换气和暖风两种模式只能开启一种模式，不能同时工作。
本实施例中，换气风机3和暖风风机4上转动连接有电机和风机蜗壳，换气风机3的蜗壳上还连接有排风口10。应当说明的是，换气风机和暖风风机不应限制于带蜗壳的离心风机，也可以是轴流式风机或贯流式风机。
本实施例中，热泵系统5的主要结构包括蒸发器11，压缩机12，冷凝器13和节流装置14。蒸发器11为制冷剂-空气换热器，具备制冷剂通道和空气通道，常见类型如翅片管换热器，微通道换热器等。蒸发器11可以回收浴室水汽中的能量，对浴室环境空气进行除湿，为浴室创造一个相对干燥的环境。
蒸发器11下方设置有凝水盘15，凝水盘15通过水管与箱体上的排水口16联通，凝水盘15可以收集蒸发器11凝结下的水，并通过排水管从排水口16排出。
冷凝器13为制冷剂-空气换热器，具备制冷剂通道和空气通道，常见类型如翅片管换热器，微通道换热器等。冷凝器13可以对除湿后的空气进行加热，从而为浴室内提供暖风。
节流装置14可以为膨胀阀，孔板，短管，毛细管等制冷设备常见节流装置。
蒸发器11的制冷剂通道，压缩机12，冷凝器13的制冷剂通道和节流装置14通过制冷剂连接管20、21、22、23依次首尾联通，形成热泵系统5的制冷剂流路。
辅助电加热24，设置于浴霸的送风口19前，功能在于暖风模式开启时，热泵系统5的加热量不足，辅助电加热24开启提升送风温度，当浴霸的回风温度达到设定值时，辅助电加热24自动关闭。
浴霸的主要工作过程为：在换气模式下，换气风机3开启，浴室内高湿度的回风17从主机盖板1的回风口8进入浴霸，这部分回风17a经过换气风机3，从箱体2的排风口10排出，之后排风18经过排风管排到室外，实现浴霸的换气功能；在暖风模式下，暖风风机4开启，热泵系统5和辅助电加热24同时启动，浴室内高湿度的回风17从主机盖板1的回风口8进入浴霸，这部分回风17b经过暖风风机4进入热泵系统5，蒸发器11回收其中水汽的能量，同时对浴室环境进行除湿，冷凝器13对除湿后的空气进行加热，之后辅助电加热24对空气进一步加热当浴霸的回风温度达到设定值时，辅助电加热24自动关闭，最后温暖干燥的送风19通过主机盖板1的送风口9送入浴室，实现浴霸的暖风功能。
实施例2
参考图3，与实施例1相比，换气风机3、暖风风机4被一个风机31取代，风机31设置在空腔内，风机31的两侧分别设置有换气风门25和暖风风门26，换气风门25设置在风机31与排风口10之间，暖风风门26设置在风机31与热泵系统5之间。两种模式的切换方式有所改变，其它功能均未发生改变。
在换气模式下，换气风门25开启，暖风风门26关闭，回风口8与排风口10联通，回风17从回风口8进入浴霸，排风18从排风口10排出；在暖风模式下，换气风门25关闭，暖风风门26开启，回风口8与送风口9联通，回风17从回风口8进入浴霸，送风19从送风口9送入浴室。此时，换气和暖风两种模式只能开启一种模式，不能同时工作。
实施例3
参考图4，与实施例1相比，仅在蒸发器11旁增加了旁通风道27，在实际应用过程中，可能会出现冷凝温度过高，压缩机自我保护的问题，增加了旁通风道27，相当于增加冷凝风量，可以有效降低冷凝温度，运行可靠性更高，除此之外，本发明的其它特征和功能均未发生改变。
上述实施例中未完整展示制冷剂循环的所有部件，实施过程中，在制冷剂回路设置储液器、气液分离器、油分离器、过滤器、干燥器等常见制冷辅件，均不能视为对本发明进行了实质性改进，应属于本发明保护范围。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热泵除湿热回收型浴霸，其特征在于，包括主机盖板(1)、箱体(2)、换气风机(3)、暖风风机(4)、热泵系统(5)和辅助电加热(24)，
所述主机盖板(1)与箱体(2)形成一空腔，所述换气风机(3)、暖风风机(4)、热泵系统(5)和辅助电加热(24)设置在空腔内，
所述的主机盖板(1)上设有回风口(8)和送风口(9)，所述箱体(2)上设有排风口(10)和排水口(16)，
所述换气风机(3)用于通过回风口(8)将浴室内高湿度空气从排风口(10)排出，实现浴霸的换气功能，
所述暖风风机(4)用于将通过回风口(8)将浴室内高湿度的回风送至热泵系统(5)，
所述热泵系统(5)用于回收高湿度的回风中水汽的能量，同时对空气进行除湿，将凝结水从排水口(16)排出，并对除湿后的空气进行加热，
所述辅助电加热(24)在需要时启动，用于对除湿后空气进一步加热，
经过加热的送风通过送风口(9)送入浴室，实现浴霸的暖风功能。
2.根据权利要求1所述的一种热泵除湿热回收型浴霸，其特征在于，所述热泵系统(5)包括蒸发器(11)、压缩机(12)、冷凝器(13)和节流装置(14)，
所述蒸发器(11)为制冷剂-空气换热器，具备制冷剂通道和空气通道，
所述冷凝器(13)为制冷剂-空气换热器，具备制冷剂通道和空气通道，
所述蒸发器(11)的制冷剂通道、压缩机(12)、冷凝器(13)的制冷剂通道和节流装置(14)通过制冷剂连接管依次首尾联通，形成热泵系统的制冷剂流路，
所述暖风风机(4)、所述蒸发器(11)的空气通道、所述冷凝器(13)的空气通道、辅助电加热(24)的空气通道在暖风功能是是相通的。
3.根据权利要求2所述的一种热泵除湿热回收型浴霸，其特征在于，所述蒸发器(11)用于回收浴室水汽中的能量，对浴室环境空气进行除湿，所述冷凝器(13)用于对除湿后的空气进行加热，从而为浴室内提供暖风。
4.根据权利要求2所述的一种热泵除湿热回收型浴霸，其特征在于，所述蒸发器(11)下方设置有凝水盘(15)，凝水盘(15)通过水管与箱体(2)上的排水口(16)联通。
5.根据权利要求2所述的一种热泵除湿热回收型浴霸，其特征在于，所述蒸发器(11)旁设置有旁通风道(27)。
6.根据权利要求1所述的一种热泵除湿热回收型浴霸，其特征在于，所述辅助电加热(24)设置于送风口(9)前，在于暖风模式开启，且热泵系统(5)的加热量不足时，所述辅助电加热(24)开启提升送风温度，当浴霸的回风温度达到设定值时，所述辅助电加热(24)自动关闭。
7.根据权利要求1所述的一种热泵除湿热回收型浴霸，其特征在于，所述换气风机(3)和暖风风机(4)可以是两个电机分别驱动，这样换气和暖风两种模式可以同时工作，也可以只开启一种模式；所述换气风机(3)和暖风风机(4)也可以是同一电机驱动，通过电机的正转和反转实现两种模式的切换，这样换气和暖风两种模式只能开启一种模式，不能同时工作。
8.根据权利要求1所述的一种热泵除湿热回收型浴霸，其特征在于，所述换气风机(3)、暖风风机(4)被一个风机(31)取代，所述风机(31)设置在空腔内，所述风机(31)的两侧分别设置有换气风门(25)和暖风风门(26)，所述换气风门(25)设置在所述风机(31)与排风口(10)之间，所述暖风风门(26)设置在所述风机(31)与所述热泵系统(5)之间。
9.根据权利要求8所述的一种热泵除湿热回收型浴霸，其特征在于，在换气模式下，所述换气风门(25)开启，所述暖风风门(26)关闭，回风口(8)与排风口(10)联通，回风(17)从回风口(8)进入浴霸，排风(18)从排风口(10)排出；在暖风模式下，所述换气风门(25)关闭，所述暖风风门(26)开启，回风口(8)与送风口(9)联通，回风(17)从回风口(8)进入浴霸，送风(19)从送风口(9)送入浴室。
10.根据权利要求1所述的一种热泵除湿热回收型浴霸，其特征在于，所述主机盖板(1)上设有平板照明(6)与显示屏(7)。
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