CN1472483A - 节能型即热式热泵淋浴器 - Google Patents

Abstract

一种节能型即热式热泵淋浴器，压缩机出口依次连接套管式冷凝器、冷凝压力控制阀、储液器、节流装置、蛇型蒸发盘管、气液分离器回到压缩机入口，压差控制阀与套管式冷凝器和冷凝压力控制阀并行连接，蛇型蒸发盘管平放在集水器中，自来水管路分别经套管式冷凝器、热水阀门以及经自来水阀门与混水器相连，混水器与淋浴头相连，集水器经水位控制阀连接排水管道。本发明使用压差控制阀和冷凝压力控制阀来控制套管式冷凝器中加热自来水的制冷剂温度和热量，使用自来水阀门和热水阀门来调整洗浴水的温度和流量，使用水位控制阀和水位传感器来控制浴后废水的排放，结构合理，节能高效，可以满足家庭、公寓楼、宾馆、集体宿舍等的淋浴需要。

Description

节能型即热式热泵淋浴器

技术领域：

本发明涉及一种淋浴器，具体地说是一种节能型即热式热泵淋浴器，属于热泵设备技术领域。

背景技术：

随着人民生活水平的提高，对卫生热水的需求越来越强烈，人们希望一年四季能方便地获得卫生热水。现有淋浴器热水的供给方式主要有五种：一是安装电加热热水器，直接利用电能来加热水，虽然方便、卫生，但耗能大，等待洗浴的时间长；二是与城市热水网连接，虽然可以即时使用，但初装费高，使用时，由于热水网不可避免存在的热损失，经营公司会将损失费全部转嫁给用户，用户的使用费用高；三是安装燃气式热水器，可以即用即开，但是燃气式热水器需要安装在通风良好的地点，否则燃气燃烧时，如果消耗的氧气不能及时补充的话，洗浴的人将会有生命危险；四是安装太阳能热水器，卫生、方便、节能，但其集热器的体积大，性能受季节和天气阴晴的影响极大，高楼房间(除顶楼以外)难以找到安装空间；五是安装热泵热水器，供热系数高、节能、卫生、方便。热泵热水器有两种形式：以空气为热源和以水为热源。以空气为热源的热泵蒸发器体积大，冷凝器的供水温度受环境温度影响极大，在冬季，当环境温度低于-5℃时，供热效率极低，需要增加辅助电热源。现有技术中有以洗浴过的废水作为热源的热泵热水器技术，例如：胡光南(申请号：99121448.x)和李凡(申请号：00239867)申请的中国专利，其热泵工作时，存在着供水温度不稳、达不到洗浴温度的缺陷。因此，改进热泵淋浴器的装置，使其在一年四季能够提供足够、稳定的洗浴温度和水量，充分发挥热泵淋浴器的优势，便成为热泵淋浴器进入市场的关键。

发明内容：

木发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理，构思新颖，运行宁静，节能，舒适，经济高效，易于安装管理，全年使用方便的节能型即热式热泵淋浴器。

为达到上述目的，本发明可以通过如下措施达到：一种节能型即热式热泵淋浴器，包括洗浴水系统、废水排放系统和热泵装置的制冷剂循环系统。热泵装置的制冷剂循环系统由压缩机、套管式冷凝器、压差控制阀、冷凝压力控制阀、储液器、节流装置、蛇型蒸发盘管、气液分离器及管路组成；洗浴水系统由自来水阀门、热水阀门、套管式冷凝器、混水器、淋浴头及管路组成；废水排放系统由集水器、蛇型蒸发盘管、水位控制阀、水位传感器、排水管道及管路组成。

热泵装置的制冷剂循环系统中，压缩机的出口与套管式冷凝器的制冷剂入口相连，套管式冷凝器的制冷剂出口与冷凝压力控制阀的入口相连，冷凝压力控制阀的出口与储液器的入口相连，储液器的出口经节流装置与蛇型蒸发盘管的入口相连，蛇型蒸发盘管的出口经气液分离器与压缩机的入口相连，压差控制阀的入口与套管式冷凝器的制冷剂入口相连，压差控制阀的出口与储液器的入口相连，蛇型蒸发盘管平放在集水器中；洗浴水系统中的自来水管路分为两个支路，一路经套管式冷凝器、热水阀门与混水器相连，另一路经自来水阀门与混水器相连，混水器的出口与淋浴头相连；废水排放系统中，集水器的出口经水位控制阀连接排水管道，水位传感器安装在集水器中，通过信号线与水位控制阀相连。

本发明的工作原理为：当人们需要洗浴时，顺次打开洗浴水系统、废水排放系统和热泵装置的制冷剂循环系统，处于制热工作模式的热泵装置，通过蛇型蒸发盘管吸收淋浴后废水排放系统中的余热，通过制冷剂循环系统将热量在套管式冷凝器中释放给洗浴水系统，使自来水加热升温，满足洗浴的需要。套管式冷凝器中加热自来水的制冷剂温度和热量由压差控制阀、冷凝压力控制阀和节流装置来控制，洗浴水的温度和流量通过自来水阀门和热水阀门来调整，为保证蛇型蒸发盘管能够充分吸收浴后废水的余热，由水位控制阀和水位传感器来控制浴后废水的排放。

本发明由于采用了上述结构和技术措施，具有结构合理，构思新颖，运行宁静，节能，舒适，经济高效，易于安装管理，全年使用方便等优点，可以满足家庭、公寓楼、宾馆、集体宿舍等场合一年四季的淋浴需要，使即热式热泵淋浴器能够真正地进入市场，进入千家万户。

附图说明：

附图1是木发明的系统结构示意图。

图中标记：压缩机1，套管式冷凝器2，压差控制阀3，冷凝压力控制阀4，储液器5，节流装置6，气液分离器7，蛇型蒸发盘管8，集水器9，排水管道10，水位控制阀11，水位传感器12，淋浴头13，混水器14，自来水阀门15，热水阀门16。

具体实施方式：

下面结合附图对木发明的技术方案作进一步的描述。

木发明的系统结构如附图1所示，包括洗浴水系统、废水排放系统和热泵装置的制冷剂循环系统。热泵装置的制冷剂循环系统的连接关系为：压缩机1的出口通过管路与套管式冷凝器2的制冷剂入口相连，套管式冷凝器2的制冷剂出口通过管路与冷凝压力控制阀4的入口相连，冷凝压力控制阀4的出口通过管路与储液器5的入口相连，储液器5的出口通过管路与节流装置6的入口相连，节流装置6的出口通过管路与蛇型蒸发盘管8的入口相连，蛇型蒸发盘管8的出口通过管路与气液分离器7的入口相连，气液分离器7的出口通过管路与压缩机1的入口相连，压差控制阀3的入口与套管式冷凝器2的制冷剂入口处的管路相连，压差控制阀3的出口与储液器5的入口处的管路相连，蛇型蒸发盘管8平放在集水器9中。洗浴水系统的连接关系为：总管路的自来水分为两个支路，一个支路的自来水通过管路与套管式冷凝器2的水入口相连，套管式冷凝器2的水出口通过管路与热水阀门16的入口相连，热水阀门16的出口通过管路与混水器14的一个入口相连，另一个支路的自来水通过管路与自来水阀门15的入口相连，自来水阀门15的出口通过管路与混水器14的另一个入口相连，混水器14的出口通过管路与淋浴头13的入口相连。废水排放系统的连接关系为：洗浴后的废水从集水器9的入口流入，集水器9的出口通过管路与水位控制阀11的入口相连，水位控制阀11的出口通过管路通入排水管道10中，水位传感器12安装在集水器9中，通过信号线与水位控制阀11相连，集水器9中容纳着平放的蛇型蒸发盘管8。

木发明的工作过程为：当人们需要洗浴时，顺次打开洗浴水系统、废水排放系统和热泵装置的制冷剂循环系统。

热泵装置的制冷剂循环系统的工作过程为：压缩机1消耗一定的电能将低温低压的气态制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂，在流过套管式冷凝器2时放出热量，制冷剂放出的热量被流过的自来水吸收，本身发生相变而冷凝成液态，液态制冷剂在流过节流装置6时，使制冷剂降压降温，在流过蛇型蒸发盘管8时吸收集水器9中流过的废水的余热，本身发生相变而蒸发成气态，低温低压的气态制冷剂再被压缩机1压缩成高温高压的气态制冷剂，如此循环工作。气液分离器7是防止压缩机1被液击的辅助保护部件；储液器5可以在工况变化时，容纳或放出参与循环流动的制冷剂量，保证工况需要的制冷剂流量；冷凝压力控制阀4控制套管式冷凝器2中的冷凝压力，即放热温度，当套管式冷凝器2流入的自来水温度较高时(如夏季)，其冷凝压力也较高，如果冷凝压力高于冷凝压力控制阀4的设定值，阀口将开大，当套管式冷凝器2流入的自来水温度较低时(如冬季)，其冷凝压力也较低，冷凝压力控制阀4的动作将趋向关小；压差控制阀3通过控制套管式冷凝器2的压差来控制储液器5中的压力，从而保证节流装置6的入口压力，使节流装置6维持需要的制冷剂流量；使用不同制冷剂的热泵装置，压差控制阀3和冷凝压力控制阀4的设定值可调范围不同，但均应要求热泵中的制冷剂具有提供35-50℃放热温度的能力，压差控制阀3和冷凝压力控制阀4联合控制，可以保证套管式冷凝器2中具有需要的制冷剂放热温度和节流装置6具有需要的制冷剂流量。

洗浴水系统的工作过程为：从总管道来的自来水，分成两个支路，一个支路的自来水首先流入套管式冷凝器2，在其中吸收制冷剂放出的冷凝热而升高温度，通过热水阀门16调整热水流量，自来水阀门15调整另一个支路的自来水，热水和自来水共同流入混水器14，在其中混合成合适温度和流量的洗浴水，通过淋浴头13喷出，供淋浴使用。

废水排放系统的工作过程为：淋浴后的废水汇流入集水器9，在其中被蛇型蒸发盘管8中的制冷剂吸收余热而降温，然后通过水位控制阀11流入排水管道10中而排走。水位传感器12控制集水器9中的水位，使淋浴水始终能够浸没蛇型蒸发盘管8，当集水器9中的水位超过设定值时，水位传感器12才发出信号，使水位控制阀11打开而排水。

Claims (1)

1、一种节能型即热式热泵淋浴器，包括洗浴水系统、废水排放系统和热泵装置的制冷剂循环系统，其特征在于压缩机(1)的出口与套管式冷凝器(2)的制冷剂入口相连，套管式冷凝器(2)的制冷剂出口与冷凝压力控制阀(4)的入口相连，冷凝压力控制阀(4)的出口与储液器(5)的入口相连，储液器(5)的出口经节流装置(6)与蛇型蒸发盘管(8)的入口相连，蛇型蒸发盘管(8)的出口经气液分离器(7)与压缩机(1)的入口相连，压差控制阀(3)的入口与套管式冷凝器(2)的制冷剂入口相连，其出口与储液器(5)的入口相连，蛇型蒸发盘管(8)平放在集水器(9)中；洗浴水系统中的自来水管路分为两个支路，一路经套管式冷凝器(2)、热水阀门(16)与混水器(14)相连，另一路经自来水阀门(15)与混水器(14)相连，混水器(14)的出口与淋浴头(13)相连；废水排放系统中，集水器(9)的出口经水位控制阀(11)连接排水管道(10)，水位传感器(12)安装在集水器(9)中，通过信号线与水位控制阀(11)相连。

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