整体冷却和分级冷凝热泵型余热回收淋浴器制造技术

整体冷却和分级冷凝热泵型余热回收淋浴器，由制冷压缩机、水浸冷却装置、高温冷凝器、低温冷凝器、过滤装置、节流减压元件、蒸发余热回收器、电辅预热器及管路与电控元件组成；压缩机整体冷却、系统工质分级冷凝和废热水余热回收，节流工效高，循环工况显著改善，安全可靠性高，降低了极限能耗；电辅加热系统工质，水电分离，简便可靠；槽形散热片采用标准的槽形铝型材拼合，结构紧密，高度超薄而刚性好，导热金属管用量少，成本低廉；流道延长数十倍，废热水降温后及时排放，热交换温差高，余热回收效能高；开放的废热水流道使清除沉积废热水的污垢非常方便，装修时蒸发余热回收器可方便地嵌入建筑地面，与现行工业标准兼容。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及气体和液体的热交换调节技术，具体涉及热泵型热水调节器，特别是 一种整体冷却和分级冷凝热泵型余热回收淋浴器。
技术介绍
现在市场销售的、家庭常用的洗浴热水加热方式是燃气式、电加热式和太阳能式。虽 然简便，但是因为燃气式的废气因安装或使用不当危及人体安全性，水压低时难以点火； 电加热式因水电难以分离也影响安全，体积大，挂墙载荷高，加热时间长；二者突出的缺 陷是能耗高。太阳能式虽然能耗低一些，但是售价高，功率太小，安装占地条件受限制， 阴雨天气仍然需要电加热，节能并不显著。而公共澡堂、洗浴中心使用燃煤、燃气、燃油、 电加热锅炉集中供热，不同方式的自来水加热效率和升温35'C的吨热水成本，燃煤热效 率70%，吨热水成本10元，污染环境趋于淘汰；燃气热效率85%,吨热水成本46元；燃 油热效率80%，吨热水成本21元；电加热热效率95%,吨热水成本26元，太阳能/电辅 加热热效率:95%，吨热水成本9元；使用成本居高不下，家庭小规模加热方式使用成本更 咼。另一方面，日常居家生活、洗浴中心、餐饮行业使用热水的温度为36-—42°C，设定自 来水，从15。C加热至42。C，升温27。C，用后废水直接排放的温度测定为31—-35°C，平均 利用温差为5.5'C，则废水直接排放的余热占加热水消耗总能量的80%，可供利用的80%的 能量都白白流失。由于热泵系统的循环方向可以的改变，以灵活地实现制冷或者制热，水电分离，节能 显著，业界认为解决上述问题在于采用热泵方式。从1924年最初专利技术到近年研究的相关方 案分为以下类型1、普通制冷循环系统逆运行制热，空气源吸热；2、普通制冷循环系统 逆运行制热，空气源吸热，有的电辅预热，废水余热回收；3、普通制冷循环系统逆运行制热，增设复杂的各类控制阀类和管路调节能量；4、专用的冷却、预热、集热、冷凝蒸发热 交换装置，压縮机冷却，双蒸发器、控制阀和管路调节能量、废水余热回收；5、普通制冷循环系统制冷、制热，空气源吸热、加热洗浴水和调节空气，为节能而采用蓄冷蓄热材料 和复杂的各类控制阀类和管路，实现对供电系统的移峰填谷作用。以上的类型方案，都因存在各种技术缺陷，难以市场化，得到广泛应用。例如第1类型，如中国专利CN 2322086Y公开了一种家用热泵型热水器，采用普通制冷循 环系统逆运行,来加热自来水，系统工况难以适应季节变化，压縮机没有过热保护，出水温 度低，热水量小，废水余热直接排放，能耗高。第2类型，如中国专利CN 1916510A公开了一种公共浴池使用的较大容量的余热回收 热泵型加热系统，水量和水温符合要求，余热在废水池中得到了回收，但是废水由水泵压 出，流经一个换热器和一个蒸发器的内部管路，污垢积聚，难以清理。第3类型，如中国专利CN 1219178C公开了一种即热式热泵淋浴器，采用普通制冷循 环系统逆运行，废水余热回收，没有设置电辅加热，而在集水器旁不能设置风扇，不能从 空气吸热，达不到快速制热目的；其构想从复杂的各类控制阀类和管路中，循环调节出热 量来，初始水温上不来，结果没有余热可供利用，反而增加成本且降低了系统可靠性。第4类型，如中国专利CN 1373330A公开了一种带冷却和能量调节的热泵型热水器， 设计了与现有工业标准不兼容，专用的冷却、预热、集热、冷凝蒸发热交换装置，克服了 上述缺陷，废水余热得到了回收，具有较高的COP制热系数，具有较低的能耗。但是电辅 加热对蒸发器预热之后的半温水进行再升温，安全性差，电辅加热效率低；而且，其制造 成本高昂，需要二台蒸发器，其冷却、余热吸收效能低，特别是废水流经封闭的蒸发器内 部的复杂管路和阀体内腔，需要水泵耗电压出，污垢不断沉积而阻塞，需要拆卸、放氟、 注入清洗剂、吹烘烤干、抽真空、注氟等工序，维护成本高昂，因此系统提前报废，也难 以推广应用。另外如中国专利CN1948852A公开了一种即热式热泵热水器，废水余热通过水 泵、热交换器得到了回收；但是，电辅发热丝缠绕于压縮机的裙部，加快了升温，但增加 了压縮机过热风险，减少了压縮机的使用寿命。 '第5类型，如中国专利CN 2482652Y目前处于试验阶段，受电费计价政策限制，实用 性不强，节能性价比不高。然而，目前公知的变频压縮机及能量调节方式很好地适应了季节变化，很快淘汰了通 过各类控制阀类和管路来调节系统输出功率的各种方案。一方面，要改善热泵系统的循环工况，提高系统的C0P制热系数，在系统工质的冷凝 阶段液化愈完全充分，放热也愈完全充分，温度愈低，随后节流减压的工效愈高，流出的 系统工质的降温也愈多，在进入蒸发器阶段吸热而气化也就愈完全充分；另一方面，由于 淋浴时蒸发器不能用风扇从浴室里吸收空气热能，多增设一个室外蒸发器及风扇必然增加 可观的成本，而且在气温低于4'C时，效能非常低，不如前述的公知方案采用电辅预热方式简洁；但是对水进行电辅预热不便电水分离，安全性差，电辅加热效率低；而中国专利 CN1948852A电辅发热丝缠绕于压縮机裙部，增加了压縮机过热风险。废水余热回收的效能决定于提高热交换温差、延长废热水的流道而增加热交换时间、 流体相对逆向流动、避免被吸热而降温的低温废热水与新导入的较高温的废热水混合再进行换热这4个主要因素；而推广应用决定于其结构足够薄、能否装修时嵌入建筑地面，与现行工业标准和建筑地面结构兼容。几乎未来新能源都与热泵相关，地冷源和地热源的开发，大功率太阳能、海洋冷源与 热源的开发，都依赖高性能的热泵、热交换装置，核心技术不限于系统的集成方式的变化， 阀体管路的复杂化，而在于系统的极限能耗、成本、可靠性和与现行工业标准的兼容性。
技术实现思路
本技术的一个目的在于克服上述公知技术的缺陷，提供一种最大限度地与现行工 业标准兼容的、高可靠性低成本的、维护方便的、全方位降低系统的极限能耗的"二次冷 凝水浸热泵型余热回收淋浴器"。本技术解决的技术问题可以通过以下的技术方案来实现。整体冷却和分级冷凝热泵型余热回收淋浴器，由制冷压縮机、水浸冷却装置、高温冷 凝器、低温冷凝器、过滤装置、节流减压元件、蒸发余热回收器、电辅预热器及管路与电控元件组成；所述水浸冷却装置呈罐状，其上部的水管出口与高温冷凝器的水管出口相联 接，下部的水管入口与高温冷凝器的另一个水管出口相联接；制冷压缩机设置在罐状的水 浸冷却装置中，周围充满循环水；低温冷凝器的水管出口与高温冷凝器的水管入口相联接， 低温冷凝器的水管入口联接自来水管，高温冷凝器的水管出口供给待用热水；系统工质从 制冷压縮机的管路出口依次流经高温冷凝器、低温冷凝器、过滤装置、节流减压元件、蒸 发余热回收器、电辅预热器的管路回到制冷压縮机，完成一个循环；洗浴废热水通过蒸发 余热回收器所设定的流道和流向，其余热被低温的系统工质连续吸收后连续排放； 所述水浸冷却装置、高温冷凝器的壳体外设置有保温层；所述电辅预热器其管道入口与蒸发余热回收器的管道出口联接，其管道出口与制冷压 縮机的管路入口联接；所述蒸发余热回收器由蛇形导热管、U形槽铆条、槽形散热片、二个导流槽板、漏水垫 板所组成，蛇形导热管贴合放置于U形槽铆条的槽口中，U形槽铆条的槽口两侧由许多的直槽而分割成众多的舌部，舌部向上穿过槽形散热片众多的槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
整体冷却和分级冷凝热泵型余热回收淋浴器，由制冷压缩机、水浸冷却装置、高温冷凝器、低温冷凝器、过滤装置、节流减压元件、蒸发余热回收器、电辅预热器及管路与电控元件组成；其特征是：所述的水浸冷却装置呈罐状，其上部的水管出口与高温冷凝器的水管出口相联接，下部的水管入口与高温冷凝器的另一个水管出口相联接；制冷压缩机设置在罐状的水浸冷却装置中，周围充满循环水；低温冷凝器的水管出口与高温冷凝器的水管入口相联接，低温冷凝器的水管入口联接自来水管，高温冷凝器的水管出口供给待用热水；系统工质从制冷压缩机的管路出口依次流经高温冷凝器、低温冷凝器、过滤装置、节流减压元件、蒸发余热回收器、电辅预热器的管路回到制冷压缩机，完成一个循环；洗浴废热水通过蒸发余热回收器所设定的流道和流向，其余热被系统工质连续吸收后连续排放。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘克里，宁一公，
申请(专利权)人：刘克里，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]