CN204787267U - 一种淋浴系统热交换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种淋浴系统热交换装置，所述淋浴系统热交换装置包括淋浴废水池、水泵、换热装置和热泵装置；所述的换热装置包括金属导热管和导向管，所述的热泵装置包括冷凝器和蒸发器，所述的金属导热管的外表面设置成周期性波动型，所述的金属导热管外等间隔均匀缠绕有导向管，所述的蒸发器和冷凝器之间设置有压缩机、膨胀阀和第二过滤器，所述的压缩机、膨胀阀和第二过滤器形成一个循环回路，所述的循环回路内设置有冷媒。本实用新型提出的淋浴系统热交换装置对淋浴废水通过换热装置和热泵装置进行二次利用，换热效果高，制热效率高，节能效果明显，废水余热回收效率高，具有很好的技术经济效益。

Description

一种淋浴系统热交换装置

技术领域

本实用新型涉及一种淋浴系统热交换装置。属于机械制造技术领域，适用于对换热效果、制热效率、节能效果、废水余热回收效率要求较高的家庭、学生宿舍、宾馆等场所淋浴系统中热交换装置的选择。

背景技术

热水器早已进入千家万户，在人们日常生活中扮演着十分重要的角色。为了节能和节水，大部分家庭洗澡都采用淋浴，淋浴时是将冷的自来水加热到42℃左右供人使用，但淋浴后废水的温度还有35℃左右，这些含有大量热能的废水将直接通过下水道排放，浪费很大。如果能将淋浴废水中的热量回收用于加热自来水，则可以大大降低热水器的能量消耗。

换热装置和热泵装置是淋浴系统热交换装置的最关键零件。现在内外多数换热设备使用的金属导热管都是圆管、椭圆管。但由于这种类型的管道内壁面始终平行轴线，使得流体通过时不易形成紊流，影响了流体与管道内壁面的热交换。水流在传统的光滑金属管式换热管，内流动时，往往以层流的形式出现，水流的温度梯度较大，换热效果不明显、热交换效率低、流体通过不易形成紊流。热泵制热过程是通过电能驱动压缩机，使制冷剂在蒸发器中蒸发，同时从低温热源中吸收热量，然后在冷凝器中将所吸收的热量和压缩机消耗的电能转移给加热对象的过程。现有技术中，淋浴废水经过换热器进行热交换后直接排出，还残留有残余的热能，废水余热回收效率较低。

综上所述，为解决现有技术中存在的换热效果不明显、热交换效率低、废水余热回收效率较低等问题，目前亟需发明一种换热效果好，水流的紊流特性强，紊流效果好，制热效率高，节能效果明显，提高废水余热回收效率的淋浴系统热交换装置。

实用新型内容

本实用新型提出一种淋浴系统热交换装置，解决现有技术中存在的换热效果不明显、热交换效率低、废水余热回收效率较低等问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种淋浴系统热交换装置，其特征在于所述淋浴系统热交换装置包括淋浴废水池、水泵、换热装置和热泵装置；所述的换热装置包括金属导热管和导向管，所述的热泵装置包括冷凝器和蒸发器，所述的金属导热管的外表面设置成周期性波动型，所述的金属导热管外均匀缠绕有导向管，所述的蒸发器和冷凝器之间设置有压缩机、膨胀阀和第二过滤器，所述的压缩机、膨胀阀和第二过滤器形成一个循环回路，所述的循环回路内设置有冷媒。

进一步地，所述的淋浴废水池的下端设置有第一过滤器，所述淋浴废水池中的废水依次通过所述第一过滤器、所述水泵、所述导向管形成螺旋式水流。

所述的蒸发器顶部设有废水出口，所述的冷凝器顶部设有自来水出口。

所述的导向管可采用进行过防腐蚀处理的实心塑料管。

本实用新型具有以下的特点和有益效果：

本实用新型将金属导热管加工为直径由小变大又由大变小的周期性波动结构，水流经过时，强制出现很明显的紊流现象，改善水流的温度梯度，增加水流的紊流特性，提高换热效果。并在金属导热管外缠绕一条塑料导向管，将水流由原来的直线流动导向成螺旋流动，因为水的总流量没有改变，螺旋运动后，水流的流程增加，流速必然也增加，强化紊流效果。同时，导向管还起到一个定位支撑作用，金属导热管耐腐蚀能力强，寿命长。

本实用新型还设置有热泵装置对淋浴废水进行二次利用，进一步吸收废水中的能量，实现能源的高效利用。冷媒在压缩机的作用下完成气态的升压升温过程，进入冷凝器后释放出高温热量加自来水，冷却后温度下降，经过过滤器、膨胀阀，到蒸发器时压力下降，液态迅速蒸发吸热再次转化为气态，同时从废水里吸热，冷媒温度逐渐升高，回到压缩机开始新的循环。如此不断地循环，就实现了废水中的低温残余被冷媒吸收，并释放其热量用于冷水的第二次加热，提高了废水余热回收效率。采用压缩机制热可实现低温热量向高温热量的传递，传统的传导传热模式是不可能实现的，制热效率可达300-400％左右，节能效果明显。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种淋浴系统热交换装置一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型一种淋浴系统热交换装置中金属导热管的结构示意图。

图中，1-淋浴废水池；2-第一过滤器；3-水泵；4-金属导热管；5-导向管；6-自来水进水阀；7-第二过滤器；8-膨胀阀；9-蒸发器；10-废水出口；11-压缩机；12-冷凝器；13-自来水出口；14-螺旋式水流。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1所示的一种淋浴系统热交换装置一个实施例的结构示意图。淋浴系统热交换装置包括淋浴废水池1、水泵3、换热装置和热泵装置。水泵3采用尺寸为90mm×99mm×40mm，型号为4509的无刷直流水泵，输入功率为31W，扬程9m。淋浴废水池1的下端设置有第一过滤器2，第一过滤器2采用不锈钢网定制形成。

参照图2所示的一种淋浴系统热交换装置中金属导热管的结构示意图。换热装置包括金属导热管4和导向管5，金属导热管4采用长度为20m，内侧直径12mm，外侧直径15.5mm的不锈钢管。金属导热管4的外表面设置成周期性波动型，金属导热管4外均匀缠绕有导向管5，导向管5采用长度30米，直径3mm，进行过防腐蚀处理的实心塑料管。金属导热管4的一端连接有自来水进水阀6。将金属导热管4加工为直径由小变大又由大变小的周期性波动结构，当水流经过时会出现很明显的紊流现象，改善水流的温度梯度，增加水流的紊流特性，提高换热效果。并在金属导热管4外缠绕一条导向管5，将水流由原来的直线流动导向成螺旋流动，因为水的总流量没有改变，螺旋运动后，水流的流程增加，流速必然也增加，强化紊流效果。

热泵装置包括冷凝器12和蒸发器9。冷凝器12的型号是118HD020。蒸发器9的型号是118HD020。蒸发器9和冷凝器12之间设置有压缩机11、膨胀阀8和第二过滤器7。压缩机11采用输出功率为1.1kw的涡旋式压缩机。膨胀阀8采用型号为RF22-φ1.5的内平衡式膨胀阀。第二过滤器7采用铜材定制形成。

压缩机11、膨胀阀8和第二过滤器7形成一个循环回路，循环回路内设置有冷媒。蒸发器9顶部设有废水出口10，所述的冷凝器12顶部设有自来水出口13。

螺旋式水流14是所述淋浴废水池1中的废水依次通过所述第一过滤器2、所述水泵3、所述导向管5形成。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种淋浴系统热交换装置，其特征在于所述淋浴系统热交换装置包括淋浴废水池、水泵、换热装置和热泵装置；所述的换热装置包括金属导热管和导向管，所述的热泵装置包括冷凝器和蒸发器，所述的金属导热管的外表面设置成周期性波动型，所述的金属导热管外均匀缠绕有导向管，所述的蒸发器和冷凝器之间设置有压缩机、膨胀阀和第二过滤器，所述的压缩机、膨胀阀和第二过滤器形成一个循环回路，所述的循环回路内设置有冷媒。

2.根据权利要求1所述的一种淋浴系统热交换装置，其特征在于所述的淋浴废水池的下端设置有第一过滤器，所述淋浴废水池中的废水依次通过所述第一过滤器、所述水泵、所述导向管形成螺旋式水流。

3.根据权利要求1所述的一种淋浴系统热交换装置，其特征在于所述的蒸发器顶部设有废水出口，所述的冷凝器顶部设有自来水出口。

4.根据权利要求1所述的一种淋浴系统热交换装置，其特征在于所述的导向管可采用进行过防腐蚀处理的实心塑料管。