節能型即熱式熱泵淋浴器的製作方法

2023-12-04 16:44:21

專利名稱：節能型即熱式熱泵淋浴器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種淋浴器，具體地說是一種節能型即熱式熱泵淋浴器，屬於熱泵設備技術領域。
為達到上述目的，本發明可以通過如下措施達到一種節能型即熱式熱泵淋浴器，包括洗浴水系統、廢水排放系統和熱泵裝置的製冷劑循環系統。熱泵裝置的製冷劑循環系統由壓縮機、套管式冷凝器、壓差控制閥、冷凝壓力控制閥、儲液器、節流裝置、蛇型蒸發盤管、氣液分離器及管路組成；洗浴水系統由自來水閥門、熱水閥門、套管式冷凝器、混水器、淋浴頭及管路組成；廢水排放系統由集水器、蛇型蒸發盤管、水位控制閥、水位傳感器、排水管道及管路組成。
熱泵裝置的製冷劑循環系統中，壓縮機的出口與套管式冷凝器的製冷劑入口相連，套管式冷凝器的製冷劑出口與冷凝壓力控制閥的入口相連，冷凝壓力控制閥的出口與儲液器的入口相連，儲液器的出口經節流裝置與蛇型蒸發盤管的入口相連，蛇型蒸發盤管的出口經氣液分離器與壓縮機的入口相連，壓差控制閥的入口與套管式冷凝器的製冷劑入口相連，壓差控制閥的出口與儲液器的入口相連，蛇型蒸發盤管平放在集水器中；洗浴水系統中的自來水管路分為兩個支路，一路經套管式冷凝器、熱水閥門與混水器相連，另一路經自來水閥門與混水器相連，混水器的出口與淋浴頭相連；廢水排放系統中，集水器的出口經水位控制閥連接排水管道，水位傳感器安裝在集水器中，通過信號線與水位控制閥相連。
本發明的工作原理為當人們需要洗浴時，順次打開洗浴水系統、廢水排放系統和熱泵裝置的製冷劑循環系統，處於制熱工作模式的熱泵裝置，通過蛇型蒸發盤管吸收淋浴後廢水排放系統中的餘熱，通過製冷劑循環系統將熱量在套管式冷凝器中釋放給洗浴水系統，使自來水加熱升溫，滿足洗浴的需要。套管式冷凝器中加熱自來水的製冷劑溫度和熱量由壓差控制閥、冷凝壓力控制閥和節流裝置來控制，洗浴水的溫度和流量通過自來水閥門和熱水閥門來調整，為保證蛇型蒸發盤管能夠充分吸收浴後廢水的餘熱，由水位控制閥和水位傳感器來控制浴後廢水的排放。
本發明由於採用了上述結構和技術措施，具有結構合理，構思新穎，運行寧靜，節能，舒適，經濟高效，易於安裝管理，全年使用方便等優點，可以滿足家庭、公寓樓、賓館、集體宿舍等場合一年四季的淋浴需要，使即熱式熱泵淋浴器能夠真正地進入市場，進入千家萬戶。


附圖1是木發明的系統結構示意圖。
圖中標記壓縮機1，套管式冷凝器2，壓差控制閥3，冷凝壓力控制閥4，儲液器5，節流裝置6，氣液分離器7，蛇型蒸發盤管8，集水器9，排水管道10，水位控制閥11，水位傳感器12，淋浴頭13，混水器14，自來水閥門15，熱水閥門16。
木發明的系統結構如附圖1所示，包括洗浴水系統、廢水排放系統和熱泵裝置的製冷劑循環系統。熱泵裝置的製冷劑循環系統的連接關係為壓縮機1的出口通過管路與套管式冷凝器2的製冷劑入口相連，套管式冷凝器2的製冷劑出口通過管路與冷凝壓力控制閥4的入口相連，冷凝壓力控制閥4的出口通過管路與儲液器5的入口相連，儲液器5的出口通過管路與節流裝置6的入口相連，節流裝置6的出口通過管路與蛇型蒸發盤管8的入口相連，蛇型蒸發盤管8的出口通過管路與氣液分離器7的入口相連，氣液分離器7的出口通過管路與壓縮機1的入口相連，壓差控制閥3的入口與套管式冷凝器2的製冷劑入口處的管路相連，壓差控制閥3的出口與儲液器5的入口處的管路相連，蛇型蒸發盤管8平放在集水器9中。洗浴水系統的連接關係為總管路的自來水分為兩個支路，一個支路的自來水通過管路與套管式冷凝器2的水入口相連，套管式冷凝器2的水出口通過管路與熱水閥門16的入口相連，熱水閥門16的出口通過管路與混水器14的一個入口相連，另一個支路的自來水通過管路與自來水閥門15的入口相連，自來水閥門15的出口通過管路與混水器14的另一個入口相連，混水器14的出口通過管路與淋浴頭13的入口相連。廢水排放系統的連接關係為洗浴後的廢水從集水器9的入口流入，集水器9的出口通過管路與水位控制閥11的入口相連，水位控制閥11的出口通過管路通入排水管道10中，水位傳感器12安裝在集水器9中，通過信號線與水位控制閥11相連，集水器9中容納著平放的蛇型蒸發盤管8。
木發明的工作過程為當人們需要洗浴時，順次打開洗浴水系統、廢水排放系統和熱泵裝置的製冷劑循環系統。
熱泵裝置的製冷劑循環系統的工作過程為壓縮機1消耗一定的電能將低溫低壓的氣態製冷劑壓縮成高溫高壓的氣態製冷劑，在流過套管式冷凝器2時放出熱量，製冷劑放出的熱量被流過的自來水吸收，本身發生相變而冷凝成液態，液態製冷劑在流過節流裝置6時，使製冷劑降壓降溫，在流過蛇型蒸發盤管8時吸收集水器9中流過的廢水的餘熱，本身發生相變而蒸發成氣態，低溫低壓的氣態製冷劑再被壓縮機1壓縮成高溫高壓的氣態製冷劑，如此循環工作。氣液分離器7是防止壓縮機1被液擊的輔助保護部件；儲液器5可以在工況變化時，容納或放出參與循環流動的製冷劑量，保證工況需要的製冷劑流量；冷凝壓力控制閥4控制套管式冷凝器2中的冷凝壓力，即放熱溫度，當套管式冷凝器2流入的自來水溫度較高時(如夏季)，其冷凝壓力也較高，如果冷凝壓力高於冷凝壓力控制閥4的設定值，閥口將開大，當套管式冷凝器2流入的自來水溫度較低時(如冬季)，其冷凝壓力也較低，冷凝壓力控制閥4的動作將趨向關小；壓差控制閥3通過控制套管式冷凝器2的壓差來控制儲液器5中的壓力，從而保證節流裝置6的入口壓力，使節流裝置6維持需要的製冷劑流量；使用不同製冷劑的熱泵裝置，壓差控制閥3和冷凝壓力控制閥4的設定值可調範圍不同，但均應要求熱泵中的製冷劑具有提供35-50℃放熱溫度的能力，壓差控制閥3和冷凝壓力控制閥4聯合控制，可以保證套管式冷凝器2中具有需要的製冷劑放熱溫度和節流裝置6具有需要的製冷劑流量。
洗浴水系統的工作過程為從總管道來的自來水，分成兩個支路，一個支路的自來水首先流入套管式冷凝器2，在其中吸收製冷劑放出的冷凝熱而升高溫度，通過熱水閥門16調整熱水流量，自來水閥門15調整另一個支路的自來水，熱水和自來水共同流入混水器14，在其中混合成合適溫度和流量的洗浴水，通過淋浴頭13噴出，供淋浴使用。
廢水排放系統的工作過程為淋浴後的廢水匯流入集水器9，在其中被蛇型蒸發盤管8中的製冷劑吸收餘熱而降溫，然後通過水位控制閥11流入排水管道10中而排走。水位傳感器12控制集水器9中的水位，使淋浴水始終能夠浸沒蛇型蒸發盤管8，當集水器9中的水位超過設定值時，水位傳感器12才發出信號，使水位控制閥11打開而排水。
權利要求
1.一種節能型即熱式熱泵淋浴器，包括洗浴水系統、廢水排放系統和熱泵裝置的製冷劑循環系統，其特徵在於壓縮機(1)的出口與套管式冷凝器(2)的製冷劑入口相連，套管式冷凝器(2)的製冷劑出口與冷凝壓力控制閥(4)的入口相連，冷凝壓力控制閥(4)的出口與儲液器(5)的入口相連，儲液器(5)的出口經節流裝置(6)與蛇型蒸發盤管(8)的入口相連，蛇型蒸發盤管(8)的出口經氣液分離器(7)與壓縮機(1)的入口相連，壓差控制閥(3)的入口與套管式冷凝器(2)的製冷劑入口相連，其出口與儲液器(5)的入口相連，蛇型蒸發盤管(8)平放在集水器(9)中；洗浴水系統中的自來水管路分為兩個支路，一路經套管式冷凝器(2)、熱水閥門(16)與混水器(14)相連，另一路經自來水閥門(15)與混水器(14)相連，混水器(14)的出口與淋浴頭(13)相連；廢水排放系統中，集水器(9)的出口經水位控制閥(11)連接排水管道(10)，水位傳感器(12)安裝在集水器(9)中，通過信號線與水位控制閥(11)相連。
全文摘要
一種節能型即熱式熱泵淋浴器，壓縮機出口依次連接套管式冷凝器、冷凝壓力控制閥、儲液器、節流裝置、蛇型蒸發盤管、氣液分離器回到壓縮機入口，壓差控制閥與套管式冷凝器和冷凝壓力控制閥並行連接，蛇型蒸發盤管平放在集水器中，自來水管路分別經套管式冷凝器、熱水閥門以及經自來水閥門與混水器相連，混水器與淋浴頭相連，集水器經水位控制閥連接排水管道。本發明使用壓差控制閥和冷凝壓力控制閥來控制套管式冷凝器中加熱自來水的製冷劑溫度和熱量，使用自來水閥門和熱水閥門來調整洗浴水的溫度和流量，使用水位控制閥和水位傳感器來控制浴後廢水的排放，結構合理，節能高效，可以滿足家庭、公寓樓、賓館、集體宿舍等的淋浴需要。
文檔編號F24H4/04GK1472483SQ03116980
公開日2004年2月4日 申請日期2003年5月16日 優先權日2003年5月16日
發明者劉洪勝, 陳芝久, 陳江平 申請人:上海交通大學