本實(shí)用新型涉及回收利用淋浴廢水余熱技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種能夠回收利用淋浴廢水余熱的熱泵熱水器裝置。

背景技術(shù)：

熱泵熱水器主要包括壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥以及蒸發(fā)器。制熱水模式的工作原理如下：高溫高壓的冷媒蒸汽從壓縮機(jī)中排出，之后流進(jìn)冷凝器，將熱量傳遞給冷凝器中的冷水，同時(shí)冷媒被冷凝為中溫高壓的液體，之后冷媒流進(jìn)節(jié)流閥中，被節(jié)流成為低溫低壓的兩相冷媒，之后再流入蒸發(fā)器中，吸熱變?yōu)闅怏w冷媒，最后再流回壓縮機(jī)中。在環(huán)境溫度較低時(shí)，蒸發(fā)器上會(huì)凝霜，此時(shí)需要開(kāi)啟除霜模式，冷媒的流向變?yōu)榕c上述制熱水模式相反的方向：高溫高壓的冷媒蒸汽從壓縮機(jī)中排出后，流入蒸發(fā)器中，冷媒在蒸發(fā)器中散熱，除霜，同時(shí)冷媒被冷凝成中溫高壓的液體，之后流進(jìn)節(jié)流閥中，被節(jié)流為低溫低壓的兩相冷媒，之后再流入冷凝器中，吸收冷凝器中熱水的熱量，變?yōu)闅怏w冷媒，最后流回壓縮機(jī)中。

淋浴后產(chǎn)生的廢水溫度一般都在35℃以上。如果能將廢水的余熱回收利用在熱泵熱水器裝置中，那么就會(huì)大大降低熱泵熱水器對(duì)能源的消耗，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

因此，如何設(shè)計(jì)一種能夠回收利用淋浴廢水余熱的熱泵熱水器裝置，該熱泵熱水器裝置能夠回收利用淋浴廢水中的余熱，從而降低對(duì)能源的消耗，節(jié)能減排，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的關(guān)鍵性問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠回收利用淋浴廢水余熱的熱泵熱水器裝置，該熱泵熱水器裝置能夠回收利用淋浴廢水中的余熱，從而降低對(duì)能源的消耗，節(jié)能減排。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種能夠回收利用淋浴廢水余熱的熱泵熱水器裝置，包括：

壓縮機(jī)、四通閥、冷凝器、節(jié)流閥以及蒸發(fā)器，還包括：

集水槽；

廢水終端；

用于將所述集水槽中的廢水泵出的第一水泵；

并聯(lián)設(shè)置于所述集水槽和所述廢水終端之間的第一廢水管和第二廢水管；

蓄熱器，所述蓄熱器內(nèi)具有廢水換熱管和冷媒換熱管，還具有填充于所述廢水換熱管和所述冷媒換熱管之間的蓄熱材料；所述廢水換熱管連接于所述第二廢水管中；

用于控制所述第一廢水管導(dǎo)通，且所述第二廢水管截止，或者所述第一廢水管截止，且所述第二廢水管導(dǎo)通的第一閥組；

冷媒管，在除霜模式時(shí)，所述冷媒管能夠連通所述蒸發(fā)器的冷媒出口和所述壓縮機(jī)的進(jìn)口，所述蓄熱器的冷媒換熱管連接于所述冷媒管中；還包括第二閥組，所述第二閥組能夠控制所述冷媒管導(dǎo)通，同時(shí)切斷所述蒸發(fā)器與所述冷凝器之間的回路，還能夠控制所述冷媒管截止，同時(shí)導(dǎo)通所述蒸發(fā)器與所述冷凝器之間的回路。

優(yōu)選地，還包括冷水預(yù)熱器，所述冷水預(yù)熱器包括廢水進(jìn)口、廢水出口、冷水進(jìn)口以及冷水出口；

所述集水槽的出水口與所述冷水預(yù)熱器的廢水進(jìn)口連通，冷水管與所述冷水預(yù)熱器的冷水進(jìn)口連通，所述冷水預(yù)熱器的冷水出口與所述冷凝器的進(jìn)水口連通，所述冷水預(yù)熱器的廢水出口能夠與所述第一廢水管或第二廢水管連通。

優(yōu)選地，所述廢水終端為儲(chǔ)水罐；

所述蒸發(fā)器的換熱管包括外管和設(shè)置于所述外管內(nèi)的內(nèi)管；

所述外管與所述內(nèi)管之間形成的環(huán)形通道為冷媒通道；

所述蒸發(fā)器的內(nèi)管與所述儲(chǔ)水罐通過(guò)第三廢水管構(gòu)成閉合回路；

所述第三廢水管上設(shè)置有第二水泵。

優(yōu)選地，所述儲(chǔ)水罐內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器，該溫度傳感器用于控制所述第二水泵的啟停。

優(yōu)選地，所述第一閥組包括第一三通閥和第二三通閥；

所述第一三通閥的S口和D口連接于所述第一廢水管中，C口與所述第二廢水管的進(jìn)口連通，所述第一水泵連接于所述第一廢水管中，且位于所述第一三通閥和所述集水槽之間；所述第二三通閥的S口和D口連接于所述第一廢水管中，所述第二三通閥的C口與所述第二廢水管的出口連通。

優(yōu)選地，所述第二閥組包括第三三通閥和第四三通閥；

所述第三三通閥的C口與所述蒸發(fā)器在除霜模式時(shí)的冷媒出口連通，S口與所述冷凝器的冷媒出口連通，D口與所述蓄熱器的冷媒換熱管的進(jìn)口連通，所述節(jié)流閥位于所述C口和所述蒸發(fā)器之間；

所述第四三通閥的C口與四通閥的S口連通，所述第四三通閥的S口與所述冷凝器的冷媒進(jìn)口連通，D口與所述蓄熱器的冷媒換熱管的出口連通。

優(yōu)選地，所述蓄熱器的廢水換熱管為螺旋狀管；所述蓄熱器的冷媒換熱管包括多根直管，所述蓄熱器還具有與多根所述直管的進(jìn)口連通的分流器，與多根所述直管的出口連通的集流器。

優(yōu)選地，多根所述直管中，有一部分位于所述螺旋狀管的外側(cè)，且圍繞所述螺旋狀管均勻布置，另一部分位于所述螺旋狀管的內(nèi)側(cè)。

優(yōu)選地，所述集水槽內(nèi)設(shè)置有過(guò)濾器。

優(yōu)選地，還包括一端與所述儲(chǔ)水罐連通，另一端與用水設(shè)備連通的第四廢水管，所述第四廢水管上設(shè)置有電磁閥。

從上述技術(shù)方案可以看出，在環(huán)境溫度較高時(shí)，從集水槽中流出的廢水直接通過(guò)第一廢水管進(jìn)入廢水終端；在環(huán)境溫度較低時(shí)，使從集水槽流出的廢水先經(jīng)過(guò)蓄熱器，再流入廢水終端。廢水的熱量被儲(chǔ)存在蓄熱器中。在開(kāi)啟除霜模式后，冷媒吸收蓄熱器中的熱量，變?yōu)闅怏w冷媒，流回壓縮機(jī)中，這樣就避免了對(duì)冷凝器中熱水熱量的消耗。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)淋浴廢水的回收利用，從而達(dá)到了節(jié)能減排的目的。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型一具體實(shí)施例提供的能夠回收利用淋浴廢水余熱的熱泵熱水器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型一具體實(shí)施例提供的室外環(huán)境溫度低于17℃時(shí)，制熱水模式時(shí)的冷媒和廢水的流向圖；

圖3為本實(shí)用新型一具體實(shí)施例提供的室外環(huán)境溫度高于17℃時(shí)，制熱水模式時(shí)的冷媒和廢水的流向圖；

圖4為本實(shí)用新型一具體實(shí)施例提供的除霜模式時(shí)冷媒的流向圖；

圖5為本實(shí)用新型一具體實(shí)施例提供的蓄熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型一具體實(shí)施例提供的蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實(shí)用新型一具體實(shí)施例提供的蒸發(fā)器的換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1為淋浴噴頭、2為冷熱水混合閥、3為集水槽、31為過(guò)濾器、4為冷水預(yù)熱器、5為第一水泵、6為第一三通閥、7為第二三通閥、8為儲(chǔ)水罐、9為第二水泵、10為電磁閥、11為壓縮機(jī)、12為四通閥、13為冷凝器、14為第四三通閥、15為第三三通閥、16為蓄熱器、161為分流器、162為螺旋狀管、163為集流器、164為直管、17為節(jié)流閥、18為蒸發(fā)器、181為外側(cè)換熱翅片、182為外管、183為內(nèi)管、184為內(nèi)側(cè)換熱翅片、19為風(fēng)扇。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提供了一種能夠回收利用淋浴廢水余熱的熱泵熱水器裝置，該熱泵熱熱器能夠回收利用淋浴廢水中的余熱，從而降低對(duì)能源的消耗，節(jié)能減排。

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參考圖1-7。在本實(shí)用新型一具體實(shí)施例中，熱泵熱水器裝置包括：壓縮機(jī)11、四通閥12、冷凝器13、節(jié)流閥17、蒸發(fā)器18，還包括集水槽3、廢水終端、第一水泵5、蓄熱器16、第一閥組、第二閥組、第一廢水管、第二廢水管以及冷媒管。

集水槽3用于收集淋浴廢水。第一水泵5用于將集水槽3內(nèi)的廢水泵出。第一廢水管和第二廢水管并聯(lián)設(shè)置于集水槽3和廢水終端之間。蓄熱器16具有冷媒換熱管和廢水換熱管，還具有位于冷媒換熱管和廢水換熱管之間的蓄熱材料。蓄熱器16的廢水換熱管連接于第二廢水管中。第一閥組用于控制第一廢水管導(dǎo)通，且第二廢水管截止，或者第一廢水管截止，且第二廢水管導(dǎo)通。

在室外環(huán)境溫度較高時(shí)，比如在室外環(huán)境溫度高于17℃時(shí)，蒸發(fā)器18上不會(huì)出現(xiàn)結(jié)霜，因此，不需要開(kāi)啟除霜模式，因此，第一閥組控制第一廢水管導(dǎo)通，且第二廢水管截止，從集水槽3流出的廢水不經(jīng)過(guò)蓄熱器16，直接通過(guò)第一廢水管流入進(jìn)廢水終端；在室外環(huán)境溫度較低時(shí)，比如在室外環(huán)境溫度低于17℃時(shí)，第一閥組控制第一廢水管截止，且第二廢水管導(dǎo)通，從集水槽3流出的廢水先要經(jīng)過(guò)蓄熱器16，之后再進(jìn)入廢水終端，在該過(guò)程中，廢水的部分熱量會(huì)被保存在蓄熱器中。

冷媒管能夠連通蒸發(fā)器18在除霜模式時(shí)的冷媒出口和壓縮機(jī)11的進(jìn)口。蓄熱器16的冷媒換熱管連接于冷媒管中。第二閥組能夠控制冷媒管導(dǎo)通，同時(shí)切斷蒸發(fā)器18、冷凝器13以及壓縮機(jī)11之間的回路，還能夠控制冷媒管截止，同時(shí)導(dǎo)通蒸發(fā)器18、冷凝器13以及壓縮機(jī)11之間的回路。在除霜模式時(shí)，第二閥組控制冷媒管導(dǎo)通，同時(shí)切斷蒸發(fā)器18、冷凝器13以及壓縮機(jī)11之間的回路。冷媒在蒸發(fā)器18中散熱、除霜，經(jīng)節(jié)流閥17的節(jié)流后，流入蓄熱器16的冷媒換熱管中，吸取蓄熱材料中儲(chǔ)存的熱量，變?yōu)闅怏w冷媒，流回壓縮機(jī)11中。這樣就避免了冷媒消耗冷凝器13中熱水的熱量，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。

在本實(shí)用新型一具體實(shí)施例中，增設(shè)了冷水預(yù)熱器4。冷水預(yù)熱器4用于預(yù)熱冷水。冷水預(yù)熱器4具有廢水進(jìn)口、廢水出口、冷水進(jìn)口以及冷水出口。廢水和冷水在冷水預(yù)熱器4中進(jìn)行熱交換，冷水吸收廢水中的熱量，提升自身的溫度，從而來(lái)降低壓縮機(jī)11的功率消耗，達(dá)到節(jié)能減排的目的。集水槽3的出水口與冷水預(yù)熱器4的廢水進(jìn)口連通。冷水預(yù)熱器4的廢水出口能夠與第一廢水管或第二廢水管連通。冷水管與冷水預(yù)熱器4的冷水進(jìn)口連通，冷水預(yù)熱器4的冷水出口與冷凝器13的進(jìn)水口連通。蓄熱器16和冷水預(yù)熱器4組成了對(duì)廢水余熱的二級(jí)梯度回收利用。

在本實(shí)用新型一具體實(shí)施例中，上述中的廢水終端為儲(chǔ)水罐8。蒸發(fā)器18的換熱管包括外管182和設(shè)置于外管182內(nèi)的內(nèi)管183。外管182和內(nèi)管183之間形成的環(huán)形通道為冷媒通道。還包括第三廢水管。蒸發(fā)器18的內(nèi)管183和儲(chǔ)水罐8通過(guò)第三廢水管形成閉合回路。第二水泵9設(shè)置在第三廢水管上。在室外環(huán)境溫度低于17℃時(shí)，蒸發(fā)溫度通常在8℃以下。對(duì)于蓄熱器16來(lái)說(shuō)，相變蓄熱材料的熔化溫度為16℃，廢水的進(jìn)水溫度約為26℃，出水溫度約為20℃，即廢水的出水溫度高于蒸發(fā)溫度，廢水中的余熱能夠用在蒸發(fā)器18中與冷媒進(jìn)行換熱，從而提高熱泵熱水器的工作效率。

在制熱水的模式中，同時(shí)在室外環(huán)境溫度低于17℃，且儲(chǔ)水罐8內(nèi)水溫在8℃以上時(shí)，啟動(dòng)第二水泵9，廢水在蒸發(fā)器18的內(nèi)管183與儲(chǔ)水罐8之間作循環(huán)流動(dòng)，冷媒在蒸發(fā)器18的環(huán)形通道內(nèi)流動(dòng)，同時(shí)與內(nèi)管183中的廢水和外部的空氣進(jìn)行換熱，此為冷媒雙熱源換熱模式。當(dāng)儲(chǔ)水罐8內(nèi)的廢水溫度低于8℃時(shí)，使第二水泵9停止工作，環(huán)形通道內(nèi)的冷媒只與外部空氣進(jìn)行熱交換，冷媒進(jìn)入單熱源換熱模式。蓄熱器16、冷水預(yù)熱器4以及儲(chǔ)水罐8和蒸發(fā)器18的閉合回路構(gòu)成了對(duì)廢水余熱的三級(jí)梯度回收利用。

為了進(jìn)一步提高上述蒸發(fā)器18內(nèi)冷媒與廢水的換熱效率，可以在內(nèi)管183的外表面上設(shè)置內(nèi)側(cè)換熱翅片184。

為了使本實(shí)用新型中的熱泵熱水器裝置更加智能化，在本實(shí)用新型一具體實(shí)施例中，在儲(chǔ)水罐8內(nèi)設(shè)置了溫度傳感器，該溫度傳感器將溫度信號(hào)傳輸給控制器，當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到的廢水的溫度大于8℃時(shí)，控制器控制第二水泵9工作，當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到的廢水的溫度低于8℃時(shí)，控制器控制第二水泵9停止工作。

在本實(shí)用新型一具體實(shí)施例中，第一廢水管和第二廢水管的并聯(lián)設(shè)置是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的：第一閥組包括第一三通閥6和第二三通閥7。第一三通閥6的S口和D口連接于第一廢水管中。第一三通閥6的C口與第二廢水管的進(jìn)口連通。第二三通閥7的S口和D口連接于第一廢水管中，第二三通閥7的C口與第二廢水管的出口連通。第一水泵5設(shè)置在第一廢水管中，且位于第一三通閥6和冷水預(yù)熱器4之間。

在室外環(huán)境溫度高于17℃時(shí)，廢水不經(jīng)過(guò)蓄熱器16，直接經(jīng)過(guò)第一廢水管。那么，第一三通閥6的S口和D口導(dǎo)通，S口和C口截止，第二三通閥7的S口和D口導(dǎo)通，S口和C口截止。廢水的流向?yàn)椋豪渌A(yù)熱器4的廢水出口—第一三通閥6的S口—第一三通閥6的D口—第二三通閥7的S口—第二三通閥7的D口—廢水終端。

在室外環(huán)境溫度低于17℃時(shí)，廢水要經(jīng)過(guò)蓄熱器16，再流入廢水終端。那么，第一三通閥6的S口和D口截止，S口和C口導(dǎo)通，第二三通閥7的S口和D口截止，D口和C口導(dǎo)通。廢水的流向?yàn)椋豪渌A(yù)熱器4的廢水出口—第一三通閥6的S口—第一三通閥6的C口—第二三通閥7的C口—第二三通閥7的D口—廢水終端。

在本實(shí)用新型一具體實(shí)施例中，蓄熱器16與冷凝器13的并聯(lián)方式是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的：第二閥組包括第三三通閥15和第四三通閥14。第三三通閥15的C口與蒸發(fā)器18的冷媒出口連通，S口與冷凝器13的冷媒出口連通，D口與蓄熱器16的冷媒換熱管的進(jìn)口連通。第四三通閥14的C口與四通閥12的S口連通，第四三通閥14的S口與冷凝器13的冷媒進(jìn)口連通，D口與蓄熱器16的冷媒換熱管的出口連通。

在制熱水模式時(shí)，第三三通閥15的S口和C口導(dǎo)通，C口和D口截止，第四三通閥14的C口和S口導(dǎo)通，C口和D口截止。冷媒的流向?yàn)椋簤嚎s機(jī)11—四通閥12的C口—四通閥12的S口—第四三通閥14的C口—第四三通閥14的S口—冷凝器13的冷媒進(jìn)口—冷凝器13的冷媒出口—第三三通閥15的S口—第三三通閥15的C口—節(jié)流閥17—蒸發(fā)器18的環(huán)形通道的冷媒進(jìn)口—蒸發(fā)器18的環(huán)形通道的冷媒出口—四通閥12的D口—四通閥12的E口—壓縮機(jī)11。

在除霜模式時(shí)，蒸發(fā)器18的環(huán)形通道的冷媒進(jìn)口和冷媒出口對(duì)調(diào)。第三三通閥15的C口和D口導(dǎo)通，C口和S口截止。第四三通閥14的D口和C口導(dǎo)通，C口和S口截止。冷媒的流向?yàn)椋簤嚎s機(jī)11—四通閥12的C口—四通閥12的D口—蒸發(fā)器18的環(huán)形通道的冷媒進(jìn)口—蒸發(fā)器18的環(huán)形通道的冷媒出口—節(jié)流閥17—第三三通閥15的C口—第三三通閥15的D口—蓄熱器16的冷媒換熱管的進(jìn)口—蓄熱器16的冷媒換熱管的出口—第四三通閥14的D口—第四三通閥14的C口—四通閥12的S口—四通閥12的E口—壓縮機(jī)11。

在本實(shí)用新型一具體實(shí)施例中，上述中的蓄熱器16的廢水換熱管為螺旋狀管162。螺旋狀管162延長(zhǎng)了廢水與蓄熱材料的換熱時(shí)間，確保廢水與蓄熱材料充分地?fù)Q熱。蓄熱器16的冷媒換熱管包括多根直管164，蓄熱器16還具有分流器161和集流器163。分流器161與多根直管164的進(jìn)口連通，集流器163與多根直管164的出口連通。

進(jìn)一步地，為了提高冷媒與蓄熱材料的換熱效率，將多根直管164中的一部分直管164位于螺旋狀管162的外側(cè)，且圍繞螺旋狀管162均勻布置。另一部分直管164位于螺旋狀管162的內(nèi)側(cè)。

在本實(shí)用新型一具體實(shí)施例中，在集水槽3內(nèi)設(shè)置了過(guò)濾器31，該過(guò)濾器31用于過(guò)濾淋浴廢水中的頭發(fā)等雜質(zhì)，從而防止廢水管的堵塞，確保整個(gè)裝置的順利運(yùn)行。

在本實(shí)用新型一具體實(shí)施例中，還包括第四廢水管，第四廢水管的一端與儲(chǔ)水罐8連通，另一端與用水設(shè)備連通。該用水設(shè)備可以為廁所的馬桶。在第四廢水管上設(shè)置電磁閥10，在需要沖廁時(shí)，電磁閥10被觸發(fā)，導(dǎo)通，廢水從儲(chǔ)水罐8內(nèi)流出。還可以在儲(chǔ)水罐8上設(shè)置溢流閥。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。