热水器和回收热能废水装置组合的制作方法

本发明涉及的是热能回收、废水回收和热水器卫浴领域，特别涉及一种热水器和回收热能废水装置组合。

背景技术：

在日常使用热水中，洗浴后的热水都从下水道流走，造成热能和水的极大浪费。对生活热水热能和废水收回原理研究的专利技术很多，但到目前为止，还没有一种热能和废水回收装置走进千家万户。其主要原因：一是没有很好解决地废水收集并循环以及过滤网被堵塞问题，造成装置不卫生并且无法长期使用；二是热交换器热回收效率不高，热交换器热端温差大(热端温差指热水流入热交换器时和冷水反向流出热交换器时的温度差)；三是有的废水回收和过滤装置容积大，回收热水不能迅速地流入热交换器回收到热能，造成还没有回收到较多热能，洗浴就完成了，并且安装不方便；四是由于以上三个原因造成加热装置在冬季使用，在开机时，需要较大功率才能将热水加热到洗浴温度，较大功率装置的体积大，用电条件要求高，不容易推广使用。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种热水器和回收热能废水装置组合。

为实现上述目的，本发明应用以下技术方案：

本发明所述的一种热水器和回收热能废水装置组合，包括过滤器、水 泵、热交换器、加热模块、水流器和整机控制系统，其特征在于：过滤器的进水口和使用热水场所的下水管连接，过滤器排污口和下水道连接，过滤器的出水口和水泵进水口连接，水泵出水口和热交换器的第一接口连接，热交换器的第二接口和储水容器连接；热交换器的第三接口和自来水接口连接，热交换器的第四接口和加热模块的进水口连接，加热模块的出水口和热水龙头连接，水流器安装在自来水接口到热水龙头管道上的任意位置；水流器与整机控制系统连接，整机控制系统控制水泵和加热模块工作，也控制过滤器的电机及电动阀工作；所述的水流器为水流开关或水流传感器；所述的热交换器有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，第一接口和第二接口在热交换器内部连通，第三接口和第四接口在热交换器内部连通。

作为本发明一种热水器和回收热能废水装置组合进一步的优化方案，所述的水泵为有吸程的自吸式水泵。

作为本发明一种热水器和回收热能废水装置组合进一步的优化方案，所述的过滤器的进水口开口直径为5-30厘米，直接安装在整体淋浴房、洗手洗菜洗碗柜、美容美发床或使用热水场所的下水器上，排污口安装第一电动阀。

作为本发明一种热水器和回收热能废水装置组合进一步的优化方案，所述的过滤器有1-4个，第二过滤器、第三过滤器和第四过滤器安装在第一个过滤器的出水口到热交换器第一接口这一连接管道上的任意位置；过滤器的出水口在过滤器的顶部或上部，进水口在过滤器的底部或顶部，排污口在过滤器的底部，排污口安装有第二电动阀。

作为本发明一种热水器和回收热能废水装置组合进一步的优化方案，所述的过滤器的冲洗口安装有第三电动阀，过滤器内有和冲洗口连接的冲 洗管。

作为本发明一种热水器和回收热能废水装置组合进一步的优化方案，所述的过滤器内安装有带转轴的毛刷，过滤器壳盖上安装有和转轴连接的第一电机。

作为本发明一种热水器和回收热能废水装置组合进一步的优化方案，所述的过滤器内安装有带转轴的毛刷，过滤器壳盖上安装有和转轴连接的第二电机，过滤器壳盖上有冲洗口，冲洗口还安装有第四电动阀。

作为本发明一种热水器和回收热能废水装置组合进一步的优化方案，所述的热交换器为内部流道有1-10个折返的2-20流程的钎焊板式热交换器；或者为2-20台小型钎焊板式热交换器串连组成的2-20流程热交换器，或者为2-20台小型钎焊板式热交换器并连和串连组成的2-20流程热交换器。

作为本发明一种热水器和回收热能废水装置组合进一步的优化方案，所述的加热模块为恒温即热式电热水器。

其工作过程如下：当热水龙头打开时，所述的水流器将产生的水流流动信号传送给整机控制系统，整机控制系统控制加热模块和水泵工作，同时控制过滤器上的排污电动阀关闭，开始回收过滤废热水，回收废热水和自来水在热交换器内部不同流道中反向流动，使自来水迅速升温，再用加热模块将已经加热过的自来水再次加热到洗浴温度进行洗浴，废热水流出热交换器后变为冷水，流入储水容器，实现回收热能和废水，达到节能节水目的；当热水龙头关闭时，水流器将水流停止流动信号传送给整机控制系统，整机控制系统控制加热模块和水泵停止工作，同时控制过滤器上的排污电动阀延时打开，在延时期间内，再次使用热水时，排污电动阀不打开，继续回收过滤废热水，只有将热水龙头关闭的时间超过延时时间时， 排污电动阀才会打开，这样热水龙头频繁地关和开，而排污电动阀不会频繁地打开和关闭，有利于过滤器连续回收过滤废热水，并能及时排污和清洗过滤网；当过滤器的过滤网被堵塞时，整机控制系统通过自动或手动方式，控制安装在过滤器冲洗口的电动阀打开自来水，自动冲洗过滤网，或者控制安装在连接过滤器毛刷转轴上的电机工作，带动毛刷洗刷过滤网，达到彻底清洗过滤网的目的。

相对于现有技术，本发明的优点如下：1、过滤器按过滤网孔径大小由大到小的顺序安装，采用多个过滤器分级过滤方式进行过滤，过滤网不容易堵塞；在整体淋浴房底座比较低，底座下安装过滤器困难，过滤器采用进水口和排污口安装在底部、出水口安装在顶部或上部的结构，过滤器可以安装在整体淋浴房的周围，解决了安装困难的问题。2、过滤器安装有排污电动阀，需要过滤时，排污电动阀才关闭，不需要过滤时延时打开，过滤器使用一次就排放一次杂质和污垢，有利于排污和自动清洁滤网；过滤器还安装有冲洗滤网装置和毛刷刷洗过滤网装置，当过滤网被堵塞时，能自动或手动控制开关，用自来水冲洗滤网和电机带动毛刷刷洗滤网，自动清洁滤网。3、采用有吸程的自吸式水泵，可以确保在热水龙头时开时关的情况下，使废热水循环畅通，有多少废热水就回收多少废热少，使废热水及时流入热交换器的流道中，及时回收热能，有利于总体装置快速升温。4、热交换器采用多流程钎焊板式热交换器或者由多台小型钎焊板式热交换器串连组成的多流程热交换器，解决了热回收效率不高、热端温差大的问题；单位体积内，钎焊板式热交换器的热交换效率是最高的，但由于加工的钎焊板式热交换器的长度不能太长，1个流程的钎焊板式热交换器的流道短，热端温差仍然较大，采用多流程的钎焊板式热交换器的流道相对较长，很容易将热端温差控制在1度以内；通过串连多台小型钎焊板式热交换器， 冷热水温度差可以缩小到1度以内；经试验：将12台钎焊板式热交换器(规格为长190毫米、宽76毫米、高32毫米，单片换热面积0.012平方米，片数12片，总换热面积为12片×0.012平方米/片＝0.144平方米，每片片间通道截面积0.000148平方米，通道总截面积0.001776平方米)串连成可拆卸板式热交换器的形状，形成12个流程的热交换器，其体积只为6.4立方分米，热端温差可以控制在1度以内；5、加热模块采用恒温即热式电热水器，正常洗澡的热水温度为42度，洗浴后热水温度在36-38度之间，热交换器先将自来水加热到只比洗澡水低1度的温度，也就是将自来水加热到35-37度之间；采有功率为5KW的恒温即热式电热水器，在冬季可以将水温为2度、流量为每分钟6升的自来水，在1分钟内升温到42度，在5分钟内升温到55度，水温恒定后热水器的功率还会减小；在使用热水过程中，频繁打开和关闭热水，水温都非常恒定，即开即热。6、节能节水效率更高，连续使用期间最高节能率可以达到85％，家庭正常洗澡，综合节能率在70％以上，可以回收90％的废水。

附图说明

图1是本发明结构示意图

图2是一种直接安装在下水器上的过滤器的结构示意图；

图3是过滤器安装排污电动阀的结构示意图；

图4是过滤器安装冲洗管的结构示意图；

图5是过滤器安装电动毛刷的结构示意图；

图6是过滤器同时安装电动毛刷和冲洗口的结构示意图；

图7是小型钎焊板式热交换器串连成“一”字形形状结构示意图

图8是小型钎焊板式热交换器串连成可拆卸板式热交换器形状结构示意图；

1、下水管； 2、过滤器； 3、水泵；

4、热交换器； 5、储水容器； 6、自来水接口；

7、水流器； 8、加热模块； 9、热水龙头；

10、第一电动阀； 11、带法兰下水器； 12、过滤网；

13、出水口； 14、排污口； 15、过滤器壳体；

16、密封圈； 17、进水排水口； 18、进水口；

19、过滤器壳盖； 20、第二电动阀； 21、冲洗口；

22、冲洗管； 23、第三电动阀； 24、电机转轴连接器；

25、电机支架； 26、转轴； 27、毛刷；

28、毛刷支架； 29、第一电机； 30、第二电机；

31、第四电动阀； 32、第一接口； 33、第二接口；

34、第三接口； 35、第四接口； 36、小型钎焊板式热交器；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明所述的本发明所述的一种热水器和回收热能废水装置组合，包括过滤器2、水泵3、热交换器4、加热模块8、水流器7和整机控制系统，其特征在于：过滤器2的进水口18和使用热水场所的下水管连接，过滤器2排污口14和下水道连接，过滤器2的出水口13和水泵3进水口连接，水泵3出水口和热交换器4的第一接口32连接，热交换器4的第二接口33和储水容器5连接；热交换器4的第三接口34和自来水接口6连接，热交换器4的第四接口35和加热模块8的进水口连接，加热模块的出水口和热水龙头9连接，水流器7安装在自来水接口6到热水龙头9管道上的任意位置；水流器7与整机控制系统连接，整机控制系统控制水泵3和加热模块8工作，也控制过滤器2的电机及电动阀工作；所述的水流器7为水流开关或水流传感器；所述的热交换器4有第一接口32、第二接口33、第三接口34和第四接口35，第一接口32和第二接口33在热交换器4内 部连通，第三接口34和第四接口35在热交换器4内部连通。

作为本发明一种热水器和回收热能废水装置组合进一步的优化方案，所述的水泵3为有吸程的自吸式水泵。

作为本发明一种热水器和回收热能废水装置组合进一步的优化方案，所述的过滤器2的进水口18开口直径为5-30厘米，直接安装在整体淋浴房、洗手洗菜洗碗柜、美容美发床或其他使用热水场所的下水器上，排污口14安装第一电动阀10。

作为本发明一种热水器和回收热能废水装置组合进一步的优化方案，所述的过滤器2有1-4个，第二过滤器、第三过滤器和第四过滤器安装在第一个过滤器的出水口到热交换器第一接口这一连接管道上的任意位置；过滤器2的出水口13在过滤器2的顶部或上部，进水口18在过滤器2的底部或顶部，排污口14在过滤器2的底部，排污口14安装有第二电动阀20。

作为本发明一种热水器和回收热能废水装置组合进一步的优化方案，所述的过滤器2的冲洗口21安装有第三电动阀23，过滤器2内有和冲洗口21连接的冲洗管22。

作为本发明一种热水器和回收热能废水装置组合进一步的优化方案，所述的过滤器2内安装有带转轴26的毛刷27，过滤器壳盖19上安装有和转轴26连接的第一电机29。

作为本发明一种热水器和回收热能废水装置组合进一步的优化方案，所述的过滤器2内安装有带转轴26的毛刷27，过滤器壳盖19上安装有和转轴26连接的第二电机30，过滤器壳盖19上有冲洗口21，冲洗口21还安装有第四电动阀31。

作为本发明一种热水器和回收热能废水装置组合进一步的优化方案， 所述的热交换器4为内部流道有1-10个折返的2-20流程的钎焊板式热交换器；或者为2-20台小型钎焊板式热交换器36串连组成的2-20流程热交换器，或者为2-20台小型钎焊板式热交换器36并连和串连组成的2-20流程热交换器。

作为本发明一种热水器和回收热能废水装置组合进一步的优化方案，所述的加热模块为恒温即热式电热水器。

其工作过程如下：当热水龙头9打开时，所述的水流器7将产生的水流流动信号传送给整机控制系统，整机控制系统控制加热模块8和水泵3工作，同时控制过滤器2上的排污电动阀关闭，开始回收过滤废热水，回收废热水和自来水在热交换器内部不同流道中反向流动，使自来水迅速升温，再用加热模块8将已经加热过的自来水再次加热到洗浴温度进行洗浴，废热水流出热交换器4后变为冷水，流入储水容器5，实现回收热能和废水，达到节能节水目的；当热水龙头9关闭时，水流器7将水流停止流动信号传送给整机控制系统，整机控制系统控制加热模块8和水泵3停止工作，同时控制过滤器2上的排污电动阀延时打开，在延时期间内，再次使用热水时，排污电动阀不打开，继续回收过滤废热水，只有将热水龙头关闭的时间超过延时时间时，排污电动阀才会打开，这样热水龙头9频繁地关和开，而排污电动阀不会频繁地打开和关闭，有利于过滤器连续回收过滤废热水，并能及时排污和清洗过滤网12；当过滤器2的过滤网12被堵塞时，整机控制系统通过自动或手动方式，控制安装在过滤器2冲洗口21的电动阀打开自来水，自动冲洗过滤网12，或者控制安装在连接过滤器2毛刷转轴上的电机工作，带动毛刷洗刷过滤网12，达到彻底清洗过滤网12的目的。

相对于现有技术，本发明的优点如下：1、过滤器按过滤网孔径大小由 大到小的顺序安装，采用多个过滤器分级过滤方式进行过滤，过滤网不容易堵塞；在整体淋浴房底座比较低，底座下安装过滤器困难，过滤器采用进水口和排污口安装在底部、出水口安装在顶部或上部的结构，过滤器可以安装在整体淋浴房的周围，解决了安装困难的问题。2、过滤器安装有排污电动阀，需要过滤时，排污电动阀才关闭，不需要过滤时延时打开，过滤器使用一次就排放一次杂质和污垢，有利于排污和自动清洁滤网；过滤器还安装有冲洗滤网装置和毛刷刷洗过滤网装置，当过滤网被堵塞时，能自动或手动控制开关，用自来水冲洗滤网和电机带动毛刷刷洗滤网，自动清洁滤网。3、采用有吸程的自吸式水泵，可以确保在热水龙头时开时关的情况下，使废热水循环畅通，有多少废热水就回收多少废热少，使废热水及时流入热交换器的流道中，及时回收热能，有利于总体装置快速升温。4、热交换器采用多流程钎焊板式热交换器或者由多台小型钎焊板式热交换器串连组成的多流程热交换器，解决了热回收效率不高、热端温差大的问题；单位体积内，钎焊板式热交换器的热交换效率是最高的，但由于加工的钎焊板式热交换器的长度不能太长，1个流程的钎焊板式热交换器的流道短，热端温差仍然较大，采用多流程的钎焊板式热交换器的流道相对较长，很容易将热端温差控制在1度以内；通过串连多台小型钎焊板式热交换器，冷热水温度差可以缩小到1度以内；经试验：将12台钎焊板式热交换器(规格为长190毫米、宽76毫米、高32毫米，单片换热面积0.012平方米，片数12片，总换热面积为12片×0.012平方米/片＝0.144平方米，每片片间通道截面积0.000148平方米，通道总截面积0.001776平方米)串连成可拆卸板式热交换器的形状，形成12个流程的热交换器，其体积只为6.4立方分米，热端温差可以控制在1度以内；5、加热模块采用恒温即热式电热水器，正常洗澡的热水温度为42度，洗浴后热水温度在36-38度之间， 热交换器先将自来水加热到只比洗澡水低1度的温度，也就是将自来水加热到35-37度之间；采有功率为5KW的恒温即热式电热水器，在冬季可以将水温为2度、流量为每分钟6升的自来水，在1分钟内升温到42度，在5分钟内升温到55度，水温恒定后热水器的功率还会减小；在使用热水过程中，频繁打开和关闭热水，水温都非常恒定，即开即热。6、节能节水效率更高，连续使用期间最高节能率可以达到85％，家庭正常洗澡，综合节能率在70％以上，可以回收90％的废水。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。