[發明專利]整體冷卻和分級冷凝熱泵型余熱回收淋浴器

無效

• 申請號: 200810030558.9
• 申請日: 2008-01-30
• 公開（公告）號: CN101270940A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 劉克里;寧一公
• 申請（專利權）人: 劉克里
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及氣體和液體的熱交換調節技術，具體涉及熱泵型熱水調節器，特別是一種整體冷卻和分級冷凝熱泵型余熱回收淋浴器。

背景技術

現在市場銷售的、家庭常用的洗浴熱水加熱方式是燃氣式、電加熱式和太陽能式。雖然簡便，但是因為燃氣式的廢氣因安裝或使用不當危及人體安全性，水壓低時難以點火；電加熱式因水電難以分離也影響安全，體積大，掛墻載荷高，加熱時間長；二者突出的缺陷是能耗高。太陽能式雖然能耗低一些，但是售價高，功率太小，安裝占地條件受限制，陰雨天氣仍然需要電加熱，節能并不顯著。而公共澡堂、洗浴中心使用燃煤、燃氣、燃油、電加熱鍋爐集中供熱，不同方式的自來水加熱效率和升溫35℃的噸熱水成本，燃煤熱效率：70％，噸熱水成本：10元，污染環境趨于淘汰；燃氣熱效率：85％，噸熱水成本：46元；燃油熱效率：80％，噸熱水成本：21元；電加熱熱效率：95％，噸熱水成本：26元，太陽能/電輔加熱熱效率：95％，噸熱水成本：9元；使用成本居高不下，家庭小規模加熱方式使用成本更高。

另一方面，日常居家生活、洗浴中心、餐飲行業使用熱水的溫度為36---42℃，設定自來水，從15℃加熱至42℃，升溫27℃，用后廢水直接排放的溫度測定為31---35℃，平均利用溫差為5.5℃，則廢水直接排放的余熱占加熱水消耗總能量的80％，可供利用的80％的能量都白自流失。

由于熱泵系統的循環方向可以的改變，可以靈活地實現制冷同時制熱，水電分離，節能顯著，業界認為解決上述問題在于采用熱泵方式。從1924年最初發明到近年研究的相關方案分為以下類型：1、普通制冷循環系統逆運行制熱，空氣源吸熱；2、普通制冷循環系統逆運行制熱，空氣源吸熱，有的電輔預熱，廢水余熱回收；3、普通制冷循環系統逆運行制熱，增設復雜的各類控制閥類和管路調節能量；4、專用的冷卻、預熱、集熱、冷凝蒸發熱交換裝置，壓縮機冷卻，雙蒸發器、控制閥和管路調節能量、廢水余熱回收；5、普通制冷循環系統制冷、制熱，空氣源吸熱、加熱洗浴水和調節空氣，為節能而采用蓄冷蓄熱材料和復雜的各類控制閥類和管路，實現對供電系統的移峰填谷作用。

以上的類型方案，都因存在各種技術缺陷，難以市場化，得到廣泛應用。例如：

第1類型，如中國專利CN?2322086Y公開了一種家用熱泵型熱水器，采用普通制冷循環系統逆運行，來加熱自來水，系統工況難以適應季節變化，壓縮機沒有過熱保護，出水溫度低，熱水量小，廢水余熱直接排放，能耗高。

第2類型，如中國專利CN?1916510A公開了一種公共浴池使用的較大容量的余熱回收熱泵型加熱系統，水量和水溫符合要求，余熱在廢水池中得到了回收，但是廢水由水泵壓出，流經一個換熱器和一個蒸發器的內部管路，污垢積聚，難以清理。

第3類型，如中國專利CN?1219178C公開了一種即熱式熱泵淋浴器，采用普通制冷循環系統逆運行，廢水余熱回收，沒有設置電輔加熱，而在集水器旁不能設置風扇，不能從空氣吸熱，達不到快速制熱目的；其構想從復雜的各類控制閥類和管路中，循環調節出熱量來，初始水溫上不來，結果沒有余熱可供利用，反而增加成本且降低了系統可靠性。

第4類型，如中國專利CN?1373330A公開了一種帶冷卻和能量調節的熱泵型熱水器，設計了與現有工業標準不兼容，專用的冷卻、預熱、集熱、冷凝蒸發熱交換裝置，克服了上述缺陷，廢水余熱得到了回收，具有較高的COP制熱系數，具有較低的能耗。但是電輔加熱對蒸發器預熱之后的半溫水進行再升溫，安全性差，電輔加熱效率低；而且，其制造成本高昂，需要二臺蒸發器，其冷卻、余熱吸收效能低，特別是廢水流經封閉的蒸發器內部的復雜管路和閥體內腔，需要水泵耗電壓出，污垢不斷沉積而阻塞，需要拆卸、放氟、注入清洗劑、吹烘烤干、抽真空、注氟等工序，維護成本高昂，因此系統提前報廢，也難以推廣應用。另外如中國專利CN1948852A公開了一種即熱式熱泵熱水器，廢水余熱通過水泵、熱交換器得到了回收；但是，電輔發熱絲纏繞于壓縮機的裙部，加快了升溫，但增加了壓縮機過熱風險，減少了壓縮機的使用壽命。

第5類型，如中國專利CN?2482652Y目前處于試驗階段，受電費計價政策限制，實用性不強，節能性價比不高。

然而，目前公知的變頻壓縮機及能量調節方式很好地適應了季節變化，很快淘汰了通過各類控制閥類和管路來調節系統輸出功率的各種方案。