CN212566998U - 一种生活热水余热利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种生活热水余热利用装置，属于屋顶太阳能余热回收领域，有助于解决现有热水余热回收系统存在预热水供应不足的问题，其包括用于向热水使用端供水的预热水箱，预热水箱上连通有用于和热水使用端的进水管连通的输入管；预热水箱连通有进水管，位于预热水箱内的进水管上连通有浮球阀，预热水箱上还连通有出水管；预热水箱内绕设有废水流通管，废水流通管长度方向的一端穿出预热水箱用于和公共场所的废水排放管道连通，另一端穿出预热水箱用于排出废水。本实用新型能够对废水中的余热加以合理有效利用，整个系统具有节能减排、环保经济的优点，适用于为大型地暖盘管和洗浴场所等热水使用端供应预热水。

Description

一种生活热水余热利用装置

技术领域

本实用新型涉及热水余热再利用的技术领域，尤其是涉及一种生活热水余热利用装置。

背景技术

目前，在大型洗浴场所、宾馆、酒店等公共场合，每天的热水用量很大，这些使用后的生活热水本身除了毛发或泥垢外不含有害物质，并且其中仍有大量余热，直接排放入下水道会将其中的余热废弃，非常可惜。

针对这种情况，本领域技术人员设计了生活热水余热回收装置，对使用后的生活热水的热量进行回收再利用，以节约电力和经济成本。如公告号为CN205536611U的中国专利，其中披露了一种环保节能余热回收的太阳能热水器，包括太阳能集热管，水箱装置，出水管路，进水管路，换热器和排放管；太阳能集热管连接水箱装置，安装于支架上；出水管路和进水管路分别对应连接水箱装置的出水口、进水口；进水管路上安装有加压泵、自来水阀门和换热器；换热器与排放管连接。待输送入太阳能内的自来水和洗浴后的废弃热水在换热器内发生热交换，利用废弃热水对自来水进行预加热，对废弃热水内的热量加以利用，减少热水使用端将自来水加热到所需温度而消耗的能源。

但是，发明人发现在城市地暖盘管、大型洗浴场所等单位时间内热水需求量大的热水使用端，上述中的现有技术方案在单位时间内，废弃热水预热的自来水的体积受限于换热器内冷媒流道的总体积，使得现有的生活热水余热回收装置容易出现单位时间内预热水供应不足的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种生活热水余热利用装置，其易于为热水使用端提供足量的预热水。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种生活热水余热利用装置，包括用于向热水使用端供水的预热水箱，所述预热水箱上连通有用于和热水使用端的进水管连通的输入管；所述预热水箱连通有进水管，位于所述预热水箱内的进水管上连通有浮球阀，所述预热水箱上还连通有出水管；所述预热水箱内绕设有废水流通管，所述废水流通管长度方向的一端穿出预热水箱用于和公共场所的废水排放管道连通，另一端穿出所述预热水箱用于排出废水。

通过采用上述技术方案，进水管和浮球阀用于使预热水箱中长期保持有足量水，废水流通管用于使公共场所含有余热的废水沿管道从预热水箱内流过，当含有余热的废水流经废水流通管时，预热水箱中常温的自来水能够通过废水流通管的管壁和废水发生热交换，利用废水的余热对预热水箱内的自来水起到加温和保温作用，使预热水箱中能够长期存储有大量水温高于常温自来水的水。在热水使用端需要补水时，本余热回收再利用系统能够及时为热水使用端输送足量的预热后的自来水，以减少将自来水加热到所需温度而消耗的能源，并且不容易出现像现有技术中预热水供应量不足的问题。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述废水流通管和公共场所的废水排放管的连接处可拆卸式连接有过滤组件。

通过采用上述技术方案，过滤组件能够对进入废水流通管内的含有余热的废水起到过滤效果，减小废水中的杂质堵塞废水流通管的情况。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述废水流通管包括采用不锈钢制成的刚性管，所述刚性管在预热水箱内呈螺旋形盘绕形成热交换主体。

通过采用上述技术方案，不锈钢制成的废水流通管的管材具有优良的热交换效率，能够增强废水余热的利用效率，并且螺旋盘绕的刚性管能够增加废水流通管和预热水箱中自来水的接触面积，延长具有余热的废水在预热水箱中的停留时间，进一步增强预热水箱内自来水和废水的热交换效率。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述刚性管的外管壁加工有换热翅片。

通过采用上述技术方案，换热翅片能够进一步增加热交换主体与预热水箱中自来水之间的接触面积，增强热交换主体的换热效率。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述热交换主体的外周缘与所述预热水箱的内壁之间存在活动间隙，所述废水流通管还包括分别连通于刚性管长度方向两端的柔性管，所述柔性管穿出预热水箱；所述预热水箱内的柔性管均预留有供热交换主体在预热水箱内往复运动的长度，所述预热水箱的箱顶固定有扰动气缸，所述扰动气缸的活塞杆穿入所述预热水箱内后与热交换主体固定，且所述扰动气缸的活塞杆与预热水箱的箱顶滑移连接。

由于预热水箱体积较大，其内部的自来水很容易存在温度较低的热交换死角，通过采用上述技术方案，扰动气缸活塞杆伸缩时，能够带动热交换主体在预热水箱中发生往复运动，对预热水箱中的水进行扰动，减少预热水箱中的热交换死角，进一步增强废水余热对预热水箱中自来水的预热效果。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述扰动气缸驱使所述热交换主体沿铅直方向往复，所述热交换主体的外周缘固定有驱动齿条，所述驱动齿条沿铅直方向延长；所述驱动齿条与预热水箱的内侧壁之间设置有二级扰动组件，所述二级扰动组件包括同轴固定的叶轮和转动轴，所述转动轴与所述驱动齿条啮合驱使叶轮在与热交换主体运动方向平行的平面内转动，所述二级扰动组件通过所述转动轴与预热水箱的内壁转动连接。

通过采用上述技术方案，当热交换主体沿铅直方向往复运动时，能够带动驱动齿条沿铅直方向往复，以驱动转动轴转动，从而带动预热水箱内壁的叶轮发生转动，进一步减小预热水箱边角处的热交换死角。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述预热水箱的箱壁内部中空形成夹套，所述夹套连通有进水口和出水口，所述进水口与公共场所的废水排放管道连通。

通过采用上述技术方案，含有余热的废水流经夹套，利用废水余热对预热水箱起到保温效果，减小水箱内预热后的水再次冷却的可能性。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述预热水箱的外周壁包裹有保温层。

通过采用上述技术方案，能够进一步对预热水箱起到保温效果。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过输入管、热水输出管、预热水箱、进水管、浮球阀及废水流通管的设置，方便用来为大型地暖盘管和洗浴场所等热水使用端的加热设备供应足量预热水，一方面能够减少将自来水加热到所需温度而消耗的能源，起到节能减排、经济环保的效果，另一方面还能满足热水使用端的热水需求量；

2.通过热交换主体、柔性管及扰动气缸的设置，能够在热交换主体对预热水箱中的水预热的同时，扰动其内部的水，起到减小预热水箱中热交换死角、提高热交换效果的作用；

3.通过驱动齿条和二级扰动件的设置，能够进一步增强预热水箱中水的流动性，加强其内部的热交换效率，从而增强废水余热的回收再利用效率。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图。

图2是本实施例用于体现预热水箱内部结构的示意图。

图3是本实施例中二级扰动组件和驱动齿条连接关系的结构示意图。

图4是本实施例中预热水箱内部的俯视图。

图中，1、出水管；2、输入管；3、预热水箱；31、进水管；311、浮球阀；32、夹套；321、进水口；322、出水口；4、水泵；5、废水流通管；51、刚性管；511、换热翅片；52、柔性管；6、过滤组件；61、毛发过滤器；62、Y形过滤器；7、扰动气缸；8、驱动齿条；9、二级扰动组件；91、转动轴；92、安装杆；93、叶轮；94、齿轮。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1，为本实用新型公开的一种生活热水余热利用装置，包括预热水箱3，预热水箱3上连通有输入管2，输入管2上连通有水泵4，水泵4远离预热水箱3的一端的水管分为两个支管（图中未示出），一根支管用于向洗浴场所等频繁需要热水的使用端供水，另一根支管用于和地暖盘管系统的供水端连通。预热水箱3上连通有出水管1，用于在本实施例中的生活热水余热利用装置不使用时排空气其中的水。

如图2，预热水箱3的侧壁靠近箱顶的一端连通有进水管31，进水管31位于预热水箱3内部的一端连通有市售的浮球阀311，以使预热水箱3中的水位保持在预设的高度，便于预热水箱3持续可靠为太阳能热水器供水。预热水箱3内设置有废水流通管5，废水流通管5包括刚性管51和柔性管52，刚性管51采用不锈钢制成，且刚性管51的外周壁一体成型有能够增加刚性管51换热面积的换热翅片511，刚性管51在预热水箱3内呈螺旋形盘绕，形成热交换主体，使预热水箱3内的水能够和热交换主体内流通的带有余热的水发生热交换。柔性管52为分别连通于刚性管51长度方向两端的两根，其中一根柔性管52穿出预热水箱3后与公共场所的废水排放管道连通，另一根柔性管52穿出预热水箱3后与下水道连通，用于排放换热后的废水。柔性管52与废水排放管道的连接处法兰连接有过滤组件6，本实施例中的过滤组件6包括市售的毛发过滤器61和Y形过滤器62，毛发过滤器61位于柔性管52和公共场所的废水排放管道之间，Y形过滤器62位于毛发过滤器61和柔性管52之间。

如图2，热交换主体的外周缘与预热水箱3内壁之间预留有可供热交换主体上下往复运动的活动间隙，位于预热水箱3中的柔性管52预留有便于热交换主体在预热水箱3内上下往复运动的长度。预热水箱3的箱顶固定有扰动气缸7，扰动气缸7的活塞杆活动式穿入预热水箱3内，且扰动气缸7位于预热水箱3内的活塞杆与刚性管51固定。扰动气缸7的活塞杆沿铅直方向伸缩，带动热交换主体在预热水箱3内上下往复，对预热水箱3内的水进行扰动，以提高预热水箱3内的换热效率。

如图2和3，热交换主体朝向预热水箱3内侧壁的一面上固定有驱动齿条8，驱动齿条8沿铅直方向延长。驱动齿条8和预热水箱3的侧壁之间设置有二级扰动组件9，根据预热水箱3的高度，二级扰动组件9沿预热水箱3的高度方向可设置1至多个，本实施例中在预热水箱3高度的二分之一处设置1个二级扰动组件9。二级扰动组件9包括转动轴91，转动轴91的中心轴与热交换主体的运动方向垂直，转动轴91轴向的一端通过轴承转动连接有安装杆92，安装杆92与预热水箱3的内壁固定，转动轴91轴向的另一端同轴固定有叶轮93，且转动轴91上同轴固定有能够与驱动齿条8啮合的齿轮94，驱动齿条8上下往复时，能够通过齿轮94驱使转动轴91上的叶轮93发生转动。

如图4，为了增强二级扰动组件9的扰动效率，热交换主体朝向预热水箱3的4个内侧壁的一面上分别设置驱动齿条8，预热水箱3的四个内侧壁均设有与驱动齿条8配合使用的二级扰动组件9。

如图4，预热水箱3的箱壁内部中空形成夹套32，夹套32连通有进水口321和出水口322，进水口321与公共场所的废水排放管道连通，出水口322与下水道连通，使夹套32内能够流通含有余热的废水，对预热水箱3内的水起到保温效果。在本实施例中，进水口321与连接于Y形过滤器62之后的柔性管52连通，以便夹套32内能够流通过滤后的含有余热的废水。预热水箱3的外周壁还包裹有岩棉或者保温棉等材料制成的保温层（图中未示出）。

本实施例的实施原理为：本实施例中的一种生活热水余热利用装置在使用时，洗浴房等公共场所排放的含热废水，经过毛发过滤器61和Y形过滤器62过滤后经过柔性管52流经预热水箱3内的热交换主体，使含热废水和预热水箱3内的水通过热交换主体的管壁发生热交换，对预热水箱3内的水进行预热。预热后的水通过输入管2上的支管一方面向洗浴场所等频繁需要热水的使用端供水，一方面和地暖盘管等城市暖通设备的供水端连通，使进入这些热水使用端的自来水的温度高于普遍使用的自来水，减小了热水使用端将自来水加热到设定温度所需的时间和能源，提升了热水使用端加热设备的加热效率，使得使用后的含热废水中的热量得到了合理利用。同时，预热水箱3能够利用其本身比较大的存储体积对其内部的预热水起到暂存的作用，使得单位时间内有足量的预热水可以向热水使用端补充。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种生活热水余热利用装置，其特征在于：包括用于向热水使用端供水的预热水箱（3），所述预热水箱（3）上连通有用于和热水使用端的进水管连通的输入管（2）；所述预热水箱（3）连通有进水管（31），位于所述预热水箱（3）内的进水管（31）上连通有浮球阀（311），所述预热水箱（3）上还连通有出水管（1）；所述预热水箱（3）内绕设有废水流通管（5），所述废水流通管（5）长度方向的一端穿出预热水箱（3）用于和公共场所的废水排放管道连通，另一端穿出所述预热水箱（3）用于排出废水。

2.根据权利要求1所述的一种生活热水余热利用装置，其特征在于：所述废水流通管（5）和公共场所的废水排放管的连接处可拆卸式连接有过滤组件（6）。

3.根据权利要求1所述的一种生活热水余热利用装置，其特征在于：所述废水流通管（5）包括采用不锈钢制成的刚性管（51），所述刚性管（51）在预热水箱（3）内呈螺旋形盘绕形成热交换主体。

4.根据权利要求3所述的一种生活热水余热利用装置，其特征在于：所述刚性管（51）的外管壁加工有换热翅片（511）。

5.根据权利要求3所述的一种生活热水余热利用装置，其特征在于：所述热交换主体的外周缘与所述预热水箱（3）的内壁之间存在活动间隙，所述废水流通管（5）还包括分别连通于刚性管（51）长度方向两端的柔性管（52），所述柔性管（52）穿出预热水箱（3）；所述预热水箱（3）内的柔性管（52）均预留有供热交换主体在预热水箱（3）内往复运动的长度，所述预热水箱（3）的箱顶固定有扰动气缸（7），所述扰动气缸（7）的活塞杆穿入所述预热水箱（3）内后与热交换主体固定，且所述扰动气缸（7）的活塞杆与预热水箱（3）的箱顶滑移连接。

6.根据权利要求5所述的一种生活热水余热利用装置，其特征在于：所述扰动气缸（7）驱使所述热交换主体沿铅直方向往复，所述热交换主体的外周缘固定有驱动齿条（8），所述驱动齿条（8）沿铅直方向延长；所述驱动齿条（8）与预热水箱（3）的内侧壁之间设置有二级扰动组件（9），所述二级扰动组件（9）包括同轴固定的叶轮（93）和转动轴（91），所述转动轴（91）与所述驱动齿条（8）啮合驱使叶轮（93）在与热交换主体运动方向平行的平面内转动，所述二级扰动组件（9）通过所述转动轴（91）与预热水箱（3）的内壁转动连接。

7.根据权利要求1所述的一种生活热水余热利用装置，其特征在于：所述预热水箱（3）的箱壁内部中空形成夹套（32），所述夹套（32）连通有进水口（321）和出水口（322），所述进水口（321）与公共场所的废水排放管道连通。

8.根据权利要求1所述的一种生活热水余热利用装置，其特征在于：所述预热水箱（3）的外周壁包裹有保温层。

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