CN109707182B - 住宅卫生间余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种住宅卫生间余热回收系统，包括排水管道、供水管道以及换热机构，排水管道的一端设置有地漏，其设置于住宅卫生间的地板中；供水管道用于向住宅卫生间的热水使用设备供水；换热机构设置于所述地板中，所述供水管道通过所述换热机构进行换热；金属换热板用于铺设于所述住宅卫生间的淋浴部的地面上，其为所述换热机构外壳的一部分，所述供水管道与所述金属换热板进行换热。本发明提供的住宅卫生间余热回收系统，将住宅卫生间的地面设置为金属换热板并将其作为换热器的换热核心部件，如此不仅提供了较大的换热面积，也减小了换热器占据的体积，从而解决由于换热器面积过大带来的一系列问题。

Description

住宅卫生间余热回收系统

技术领域

本发明涉及建筑环保技术，具体涉及一种住宅卫生间余热回收系统。

背景技术

一般而言，淋浴的废水温度高于35摄氏度，为了充分利用该热能，现有技术中通过住宅卫生间余热回收系统回收该部分的热量，其基本原理为通过一个换热器将进入热水器的冷净水与淋浴的热废水通过换热器进行换热，如此回收热能。

相比其它的流体换热，住宅卫生间余热回收系统的特点也是难度在于，换热器需要占据的一定的空间，如何布置换热器成为技术痛点，现有技术对于该布置主要有两种方式，一种如授权公告号为CN206448560U，授权公告日为2017年8月29日，名称为《一种节能整体卫生间》的实用新型专利，其将换热装置直接布置到马桶的侧上方，淋浴喷头的下方。另一种如授权公告号为CN205296898U，授权公告日为2016年6月8日，名称为《一种新型预制整体卫生间》的实用新型专利，其将卫生间的淋浴单元整体垫高，即高度高于洗浴单元和如厕单元，如此在淋浴单元的下方布置换热器，实现换热。目前，大多数家庭的卫生间并不宽敞，如上述第一种方法，在热水器、淋浴喷头等之外再布置一个换热器使得卫生间尤其是淋浴部分相当拥挤，而且由于换热器布置的位置较高，还需要布置一个水泵将低位的废水抽吸到换热器中，这又涉及到防堵、管道布置等等问题；而上述第二种方法，一方面，淋浴单元与如厕单元和洗漱单元的不同高度使得卫生间的使用既不方便，结构上也较为不伦不类，另一方面，楼层的高度有限，垫高淋浴部分也使得淋浴空间较小，给淋浴带来不便。

造成现有技术中换热器布置两难困境的根本原因在于：现有技术中的流体换热技术，换热器一般采用较长行程的壳程与反复弯曲往复的管程进行换热，这使得换热器占据的尺寸过大。在淋浴废水的换热中，这种结构的换热器还带来另外一个问题，就是淋浴废水中富含皮质、污垢，加上淋浴后温暖的环境，使得细菌等大量繁殖，带来了卫生和堵塞问题。

现有技术的不足之处在于，换热器的换热结构导致其占据空间过大，如果能够考虑卫生间淋浴的特点，设计出占据空间小而换热面积大的换热器，其势必可以解决上述一系列的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种住宅卫生间余热回收系统，以解决技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种住宅卫生间余热回收系统，包括：

排水管道，其一端设置有地漏，其设置于住宅卫生间的地板中；

供水管道，其用于向住宅卫生间的热水器供水；

换热机构，其设置于所述地板中，所述供水管道通过所述换热机构进行换热；

还包括：

金属换热板，其用于铺设于所述住宅卫生间的淋浴部的地面上，其为所述换热机构外壳的一部分，所述供水管道与所述金属换热板进行换热。

上述的住宅卫生间余热回收系统，所述排水管道和供水管道通过所述换热机构进行换热。

上述的住宅卫生间余热回收系统，所述供水管道包括第一供水段和第二供水段，所述第一供水段贴合于所述金属换热板的背面，所述第二供水段与所述排水管道进行换热。

上述的住宅卫生间余热回收系统，所述第一供水段位于所述第二供水段的上游。

上述的住宅卫生间余热回收系统，所述金属换热管的背面设置有蛇形卡接槽，所述第一供水段成蛇形状卡接于所述蛇形卡接槽中。

上述的住宅卫生间余热回收系统，还包括隔热板，

所述隔热板与所述金属换热板形成一密封腔，所述第一供水段位于所述密封腔中。

上述的住宅卫生间余热回收系统，还包括金属导热件，所述金属导热件连接所述金属换热板和所述排水管道。

上述的住宅卫生间余热回收系统，还包括：

隔热盆，其埋于所述淋浴部地面上开设的凹槽中，所述金属换热板密封的盖合于所述隔热盆的开口上，所述换热机构布置于所述隔热盆中。

在上述技术方案中，本发明提供的住宅卫生间余热回收系统，将住宅卫生间的地面设置为金属换热板并将其作为换热器的换热核心部件，如此不仅提供了较大的换热面积，也减小了换热器占据的体积，从而解决由于换热器面积过大带来的一系列问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的住宅卫生间余热回收系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的金属换热板的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的排水管道的部分结构示意图。

附图标记说明：

1、排水管道；1.1、第一排水段；1.2、第二排水段；1.3、第三排水段；1.4、第四排水段；2、供水管道；2.1、第一供水段；2.2、第二供水段；3、金属换热板；4、蛇形卡接槽；5、隔热盆；6、换热机构；7、金属导热件；8、真空泵；9、单向阀；10、盖板；11、手动消堵件；12、地漏；13、滤网。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1-3所示，本发明实施例提供的一种住宅卫生间余热回收系统，包括排水管道1、供水管道2以及换热机构6，排水管道1的一端设置有地漏12，其设置于住宅卫生间的地板中；供水管道2其用于向住宅卫生间的热水器供水；换热机构6设置于所述地板中，所述供水管道2通过所述换热机构6进行换热；金属换热板3用于铺设于所述住宅卫生间的淋浴部的地面上，其为所述换热机构6外壳的一部分，所述供水管道2与所述金属换热板3进行换热。

具体的，排水管道1为卫生间淋浴废水的排水通道，供水通道用于向淋浴用的热水器供水，该热水器可以是电加热、燃气加热或者现有技术中其它类型的热水器，其可以布置于卫生间中，也可以布置于卫生间以外，淋浴时，供水管道2向热水器供水，热水器加热后经淋浴喷头等淋浴设备喷出以淋浴，淋浴后的废水经由地漏12和排水管道1予以排出。本发明提供一个换热机构6使得供水管道2得以使用淋浴废水进行预热，如此以利用废水的热量对进入热水器的冷水进行初步加热，卫生间的地面在建造时设置一个坑或槽，换热机构6整体布置于该坑或槽中，本实施例的换热机构6，其主要创新点在于提供金属换热板3进行换热，金属换热板3优选的为铝板或者铝合金板，其布置于换热机构6的顶面时，在安装以及使用后其即为淋浴间的地板，即淋浴废水直接汇集到金属换热板3上，供水管道2中的一段贴合乃至固定在金属换热板3的背面，如此通过金属换热板3将废水的热量传递给供水管道2。

本实施例中，供水管道2的换热段可以设置为扁平状，扁平状的金属管道贴合于金属换热板3的背面，如此实现与金属换热板3的换热，且实现了对金属换热板3的支撑。

本实施例中，为提升换热效率，供水管道2的换热段可以设置为反复弯曲的结构，如蛇形状或者盘状。可选的，金属换热管的背面设置有蛇形卡接槽4，供水管道2成蛇形状卡接于所述蛇形卡接槽4中，如此接触面积较大，换热效率更高。

进一步的，换热机构6内部可以设置有支撑柱或者支撑架，供水管道2固定于支撑柱或支撑架的顶部，而金属换热板3搭接于供水管道2上，金属换热板3的边缘部分密封搭接于换热机构6的壳体的顶部。

本实施例中，换热机构6可以仅有金属换热板3这一种换热方式，如此换热机构6可以仅包括一个壳体和设置于壳体顶部金属换热板3，此时地漏12设置于金属换热板3上，排水管道1连接地漏12直接排水，排水管道1不与供水管道2进行换热。在另一个实施例中，换热机构6除金属换热板3与供水管道2进行换热外，还可以在内部让排水管道1与供水管道2进行接触以进行二次换热，二次换热的具体结构可以参考现有技术中各类两种液体进行换热的结构，也可以见后文的创新结构。

本发明实施例提供的住宅卫生间余热回收系统，将住宅卫生间的地面设置为金属换热板3并将其作为换热器的换热核心部件，如此不仅提供了较大的换热面积，也减小了换热器占据的体积，从而解决由于换热器面积过大带来的一系列问题。

如上所述，本发明提供的另一个实施例中，所述排水管道1和供水管道2通过所述换热机构6进行换热，此时，为便于描述，所述供水管道2包括第一供水段2.1和第二供水段2.2，所述第一供水段2.1贴合于所述金属换热板3的背面，所述第二供水段2.2与所述排水管道1进行换热，优选的，所述第一供水段2.1位于所述第二供水段2.2的上游。

进一步的，换热机构6内部设置一个腔体，排水管道1向该腔体内输入废水，第二供水段2.2位于该腔体内，通过一个容纳废水的腔体实现对废水余热的回收。

该腔体的进水和排水均通过排水管道1进行，即排水管道1包括两段，前一段与腔体连通以实现进水，后一段与腔体连通实现排水，更进一步的，进水的前一段与腔体的连通口位于腔体的底部，而排水的后一段与腔体的连通口位于腔体的顶部，如此设置使得该腔体内始终积满水提升换热效率，另外也增加了废水在腔体内的滞留时间，也变相提升了换热效率。

本实施例中，由于废水由底部进入腔体，顶部排出腔体，最后腔体内势必留有满腔的污水，为了解决该问题，如图3所示，排水管道1设置包括四个部分：第一排水段1.1、第二排水段1.2、第三排水段1.3以及第四排水段1.4，其中，第一排水段1.1连接于腔体的底部，第二排水段1.2连接于腔体的顶部，第一排水段1.1的另一端通过三通分别连接第三排水段1.3和第四排水段1.4，其中，第三排水段1.3位于上部，第四排水段1.4位于下部，这里上部和下部指的是在使用状态下，由第一排水段1.1排出的废水经过三通后在重力的作用下会流向下部的第四排水段1.4而不是上部的第三排水段1.3，另外，第二排水段1.2直接连接到第四排水段1.4上，第四排水段1.4上位于第一排水段1.1和第二排水段1.2之间的部分设置有单向阀9，第三排水段1.3上设置有真空泵8，如此设置的目的在于，在洗浴结束以后，腔体内还留有满腔的废水，此时启动真空泵8，在抽真空的压力下，由于第四排水段1.4被单向阀9止住无法吸入空气，此时满腔的废水被瞬间吸入第一排水段1.1，并由三通进入第四排水段1.4，经过单向阀9予以排出，真空吸附的瞬间高速抽吸还可以解决头发、污垢等在腔体内的粘附问题。而在洗浴换热时，溢出腔体的废水直接通过第二排水段1.2由第四排水段1.4予以排出，不赘述。

较为谨慎的，还可以在第三排水段1.3上设置一个滤网13，防止第一排水段1.1和第四排水段1.4的管壁上粘附部分毛发类的轻质物干燥后在抽吸起始的瞬间被吸到真空泵8中。

进一步的，第四排水段1.4的径向尺寸大于第一排水段1.1的尺寸，如是其二倍，如此设置的作用在于，其一，第四排水段1.4在抽吸时需要容纳腔体内的所有废水，较大的径向尺寸有利于缩短长度，第二，废水中的毛发等容易堵塞管道，在第一排水段1.1由于真空抽吸不会出现堵塞情况，在第四排水段1.4通过加大径向尺寸降低堵塞的概率。

本实施例中，优选的，第四排水段1.4、第三排水段1.3以及真空泵8等可以设置的离淋浴部分较远的位置，如设置到洗漱台附近，一般的，每个卫生间都有一个封闭隔间用于布置贯穿上下楼层的主排污管道，可将第四排水段1.4、第三排水段1.3以及真空泵8等设置该封闭隔间中。

再进一步的，真空泵8连接于第三排水段1.3的侧壁上，第三排水段1.3的顶部设置一个手动消堵件11，手动消堵件11包括一个杆体，杆体的一端设置有圆盘，圆盘滑动密封连接于第三排水段1.3的内壁上，杆体的另一端设置有手柄且位于第三排水段1.3的外侧，即通过手柄可以推动圆盘在第三排水段1.3内往复运动，同时，第一排水段1.1与第三排水段1.3、第四排水段1.4连接的三通处设置有盖板10，该盖板10盖合于第一排水段1.1的端口上，其面积大于第一排水段1.1的端口面积，其一侧通过扭簧转动连接于第四排水段1.4的内壁上，如此其可以转动打开使得第一排水段1.1的废水排入到第四排水段1.4中，若盖合则第三排水段1.3和第四排水段1.4的空气无法进入到第一排水段1.1，形成一个近似单向阀9的技术效果，如此设置的目的在于，真空泵8抽吸时，在真空吸附力的条件下，盖板10转开，其可以阻挡废水等的冲击，降低部分轻质物被抽吸到真空泵8里的概率，关键的在于当第四排水段1.4被堵住时，通过手柄驱动手动消堵件11，此时盖板10封闭第一排水段1.1，手动消堵件11给第三排水段1.3和第四排水段1.4内施压，通过高压去排出堵塞，手动的去消除堵塞情况。若仍旧无法排出堵塞，可取出手动消堵件11，使用现有技术中其它的方法去除堵塞(由于腔体的原因其无法跟现有技术类似的通过地漏12塞入软刚簧去除堵塞)。

本发明提供的再一个实施例中，为了提升换热效率，腔体的壁板可以为高导热率的材料，如金属板，另外，金属换热板3通过金属导热结构如铝制支架连接该壁板，如此设置具有两个作用，其一将金属换热板3的余热继续传递给腔体提升换热效率，另一方面固定该腔体的壁板，提升其固定效果。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，还包括隔热板，隔热板与所述金属换热板3形成一密封腔，所述第一供水段2.1位于所述密封腔中，即在腔体和金属换热板3之间再设置一个隔热板，通过隔热板保留金属换热板3得来的热量，防止其散发到换热机构6的整个空间中，提升换热效率。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，还包括隔热盆5，隔热盆5可以是塑料盆乃至混凝土盆体，隔热盆5埋于所述淋浴部地面上开设的凹槽中，所述金属换热板3密封的盖合于所述隔热盆5的开口上，所述换热机构6布置于所述隔热盆5中，隔热盆5为淋浴部地面上开设的凹槽而配置，其外形与凹槽的外形相契合，使得本实施例提供的住宅卫生间余热回收系统可以更好的安装到淋浴部的地面。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种住宅卫生间余热回收系统，包括：

排水管道，其一端设置有地漏，其设置于住宅卫生间的地板中；

供水管道，其用于向住宅卫生间的热水器供水；

换热机构，其设置于所述地板中，所述供水管道通过所述换热机构进行换热；

其特征在于，还包括：

金属换热板，其用于铺设于所述住宅卫生间的淋浴部的地面上，其为所述换热机构外壳的一部分，所述供水管道与所述金属换热板进行换热；淋浴后的废水经由地漏和排水管道予以排出；

排水管道设置包括第一排水段、第二排水段、第三排水段以及第四排水段，其中，第一排水段连接于腔体的底部，第二排水段连接于腔体的顶部，第一排水段的另一端通过三通分别连接第三排水段和第四排水段，其中，第三排水段位于上部，第四排水段位于下部，由第一排水段排出的废水经过三通后在重力的作用下会流向下部的第四排水段，另外，第二排水段直接连接到第四排水段上，第四排水段上位于第一排水段和第二排水段之间的部分设置有单向阀，第三排水段上设置有真空泵；

真空泵连接于第三排水段的侧壁上，第三排水段的顶部设置一个手动消堵件，手动消堵件包括一个杆体，杆体的一端设置有圆盘，圆盘滑动密封连接于第三排水段的内壁上，杆体的另一端设置有手柄且位于第三排水段的外侧，即通过手柄能够推动圆盘在第三排水段内往复运动，同时，第一排水段与第三排水段、第四排水段连接的三通处设置有盖板，该盖板盖合于第一排水段的端口上，其面积大于第一排水段的端口面积，其一侧通过扭簧转动连接于第三排水段的内壁上，如此其能够转动打开使得第一排水段的废水排入到第四排水段中，若盖合则第三排水段和第四排水段的空气无法进入到第一排水段。

2.根据权利要求1所述的住宅卫生间余热回收系统，其特征在于，所述排水管道和供水管道通过所述换热机构进行换热。

3.根据权利要求2所述的住宅卫生间余热回收系统，其特征在于，所述供水管道包括第一供水段和第二供水段，所述第一供水段贴合于所述金属换热板的背面，所述第二供水段与所述排水管道进行换热。

4.根据权利要求3所述的住宅卫生间余热回收系统，其特征在于，所述第一供水段位于所述第二供水段的上游。

5.根据权利要求4所述的住宅卫生间余热回收系统，其特征在于，所述金属换热板的背面设置有蛇形卡接槽，所述第一供水段成蛇形状卡接于所述蛇形卡接槽中。

6.根据权利要求5所述的住宅卫生间余热回收系统，其特征在于，还包括：

隔热板，所述隔热板与所述金属换热板形成一密封腔，所述第一供水段位于所述密封腔中。

7.根据权利要求5所述的住宅卫生间余热回收系统，其特征在于，还包括金属导热件，所述金属导热件连接所述金属换热板和所述排水管道。

8.根据权利要求1所述的住宅卫生间余热回收系统，其特征在于，还包括：

隔热盆，其埋于所述淋浴部地面上开设的凹槽中，所述金属换热板密封的盖合于所述隔热盆的开口上，所述换热机构布置于所述隔热盆中。

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