專利名稱：一種基于水動力的淋浴廢水及熱量回收再利用裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于節能環保技術領域，涉及一種節約用水回收利用裝置，具體地說，涉及一種基于水動力的淋浴廢水及熱量回收再利用裝置。
背景技術：
日常生活中家庭消耗水資源最多的活動主要是沖洗座便器和洗浴。生活中使用干凈的自來水沖洗座便器，洗浴時帶有熱量的洗澡水白白流到下水道的現象相當普遍，使用的自來水沒有得到合理利用，是對水資源的嚴重浪費。因此，回收再利用比較干凈的生活用水沖洗座便器是比較理想的方案，符合節能減排，節約用水的要求。生活洗浴污水再利用的主要困難是污水為無壓水，含有渣質容易堵塞管道與衛生設備。目前，生活污水再利用的現狀主要是在居民小區內將所排放的生活污水集中處理或通過污水處理廠轉化為合乎標準的中水后用于澆灌草坪、花卉。該方法處理費用高，利用價值低。其它關于洗浴廢水再利用的發明基本是利用電力通過水泵將廢水加壓到儲水箱，并且對洗浴廢水的熱量很少回收再利用。這不僅消耗電力而且存在潛在的漏電安全隱患，同時較少回收利用洗浴水的熱量或者單純回收水或熱量，資源回收利用不充分。回收洗浴廢水熱量的裝置一般將經過熱交換升溫后的水作為加熱器的輸入水以減少加熱器的能耗，但對于一些外供熱水的場合這些裝置并不適用。專利CN2937258Y中公開了一種利用電能回收淋浴廢水再利用裝置，并且將回收的淋浴廢水通過熱交換以提高加熱器進水溫度以節約用水和能源消耗的淋浴裝置.該裝置使用電能作為回收廢水的能源不僅消耗能源增加家庭支出并且造價高，同時由于淋浴環境潮濕多水，而且洗浴時人與水直接接觸，會造成潛在的觸電安全隱患；由于該裝置將回收的廢水熱量用于加熱熱水器進水而沒有直接用于淋浴，造成了回收熱量利用效率低下以及裝置復雜和安裝困難，并且對于外供熱水的場合，亦無法安裝使用。專利CN201276728Y中公開了一種利用電能回收家庭廢水及洗浴廢水熱量的再利用裝置，同樣存在消耗電能，存在安全隱患及 造價高，安裝使用不便的缺點。在專利CN102322750A中和專利CN202027484U中展示了一種淋浴廢水熱量再回收裝置，該裝置僅僅作為回收洗浴廢水的熱量，資源回收利用不充分。專利CN201162253Y中介紹了一種利用電能的淋浴間節水裝置，自動收集淋浴間的淋浴廢水二次利用，為衛生間座便器提供用水；該裝置僅僅回收廢水再利用，而且消耗電能亦存在安全隱患。

實用新型內容現有的技術專注于洗浴廢水產生后，將其收集，過濾，利用電力加壓輸送到儲水箱，然后再利用，不僅需要消耗電力而且存在潛在的漏電安全隱患，同時大多沒有回收利用洗浴廢水的熱量，資源回收利用不充分，造成能源的浪費。本實用新型提出一種基于水動力的淋浴廢水及熱量回收再利用裝置，利用淋浴出水的液壓能作為收集淋浴廢水的能量來源，將過濾的淋浴廢水增壓，淋浴廢水通過管道進入熱交換器，利用熱交換器將收集到的具有較高溫度的洗浴廢水與淋浴系統的低溫進水進行熱交換以提高淋浴系統低溫進水的初始溫度，最后溫度降低的洗浴廢水流入儲水箱供座便器使用，從而達到節約能源和自來水的目的。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是包括能量轉換裝置、花灑、冷熱水混水閥、熱交換器、鋼絲軟軸、自吸式水泵體、廢水收集器、儲水箱，能量轉換裝置位于花灑上方，自吸式水泵體安裝在廢水收集器一側的上部，并與能量轉換裝置通過鋼絲軟軸連接；自吸式水泵體通過管道分別與廢水收集器和熱交換器連接；熱交換器與冷熱水混水閥連接；儲水箱位于座便器后部上方，儲水箱上部設有進水口，溢流口，底部有出水連接口，溢流口與下水道直接相連通，儲水箱底部出水連接口通過兩位三通閥與座便器的進水口連接；所述能量轉換裝置為微型水輪機或微型液壓馬達，通過管路連接花灑與淋浴裝置，將淋浴出水的水動力轉換為機械能；自吸式水泵體將機械能轉化為收集到的洗浴廢水的液壓能；廢水收集器將廢水聚集后進行過濾，通過連接的管路供水泵體使用；淋浴系統的低溫進水由熱交換器的一個回路流入，然后與另一個流經回收后的洗浴廢水的回路進行熱交換，溫度升高的低溫進水進入淋浴系統使用；儲水箱儲存回收和再利用收集到的洗浴廢水供座便器使用。有益效果本實用新型基于水動力的淋浴廢水及熱量回收再利用裝置，是一種既能節約自來水和加熱水所需的能源，同時又能減少污水排放量的、利用水力的全自動淋浴廢水綜合回收再利用裝置；利用淋浴出水的液壓能作為收集淋浴廢水的能量來源，將過濾后的淋浴廢水增壓，淋浴廢水通過管道進入熱交換器，利用熱交換器將收集到的具有較高溫度的洗浴廢水與淋浴系統的低溫進水進行熱交換，以提高淋浴系統低溫進水的初始溫度，溫度降低的洗浴廢水流入回收的廢水儲存裝置用作沖洗座便器的水源；將洗浴廢水二次利用不僅可節約自來水，同時減少污水排放和能源消耗，達到節約能源和自來水的目的，而且安全可靠便于實現；具有較好的經濟效益。
以下結合附圖和實施方式對本實用新型一種基于水動力的淋浴廢水及熱量回收再利用裝置作進一步詳細說明。


圖1為本實用新型水動力的淋浴廢水及熱量回收再利用裝置的示意圖。圖2為本實用新型水動力的淋浴廢水及熱量回收再利用裝置系統原理圖。圖3為本實用新型選用液壓馬達作為能量轉換裝置的示意圖。圖4為本實用新型選用液壓馬達作為能量轉換裝置的原理圖。圖5為本實用新型的廢水收集裝置結構示意圖。圖中1.能量轉換裝置2.花灑3.冷熱水混水閥4.熱交換器5.鋼絲軟軸6.自吸式水泵體7.廢水收集器8.座便器9.兩位三通閥10.儲水箱
具體實施方式
[0020]本實施例是一種基于水動力的淋浴廢水及熱量回收再利用裝置。實施例一如
圖1所示，本實用新型水動力的淋浴廢水及熱量回收再利用裝置由微型水輪機I (本實施例中能量轉換裝置為微型水輪機)、花灑2、冷熱水混水閥3、熱交換器4、鋼絲軟軸
5、自吸式水泵體6、廢水收集器7、座便器8、兩位三通閥9、儲水箱10及若干管路組成。儲水箱10儲存收集到的廢水供沖洗座便器8使用，儲水箱10上部可打開以方便清洗和消毒，同時具有溢流功能；廢水收集器7收集和過濾花灑流出的熱水，并且通過管路與自吸式水泵體6連接，供自吸式水泵體6吸取；微型水輪機I將淋浴出水的液壓能轉換成動力能經過鋼絲軟軸5輸出給自吸式水泵體；自吸式水泵體6將與其連接的管路中的水加壓，將加壓后的水通過管路輸送給熱交換器4 ;熱交換器4將輸入的熱水的熱量傳給低溫的自來水；兩位三通閥9在儲水箱無水時通過人為操作將自來水與座便器8連接通，在儲水箱10有水時，將自來水供水管與座便器關閉，并與儲水箱連接通。儲水箱10安裝在座便器8的上方，其底部與座便器8頂部平齊或稍稍超出，具體按照衛生間的實際情況安裝；其他部件按
圖1的標示以及節省空間的原則布置。系統的核心部件是微型水輪機1、鋼絲軟軸5、自吸式水泵體6、熱交換器4、廢水收集器7，廢水收集器7結構如圖5所示。自吸式水泵體可以直接選用現有的家庭用或按摩浴缸用塑料自吸式水泵的泵體，將其動力輸入軸與微型水輪機I的動力輸出軸直接相連，以最大化的利用動力。系統的運行過程如下當打開冷熱水混水閥3后，調節好溫度的熱水沿管路進入微型水輪機1，在水的壓力下微型水輪機I轉動，通過鋼絲軟軸5帶動自吸式水泵體6運行，水經過花灑2噴出供洗浴者洗浴，洗浴廢水由花灑下方的廢水收集器7收集和過濾，經過濾后的廢水經管路由自吸式水泵體6增壓后流入熱交換器4，并與進入洗浴系統的自來水進行熱交換以提高進入洗浴系統冷水進水的溫度，最終進入儲水箱10，供沖洗座便器8使用；具體過程參見圖2。實施例二如圖3所示，由花灑1、液壓馬達2(本實施例中能量轉換裝置為液壓馬達)、自吸式水泵體3、冷熱水混水閥4、熱交換器5、廢水收集器6、座便器7、兩位三通閥8、儲水箱9及若干管路組成。儲水箱9儲存收集到的廢水供沖洗座便器7使用，水箱上部可打開以方便清洗和消毒，同時具有溢流功能；廢水收集器6收集和過濾花灑流出的熱水，并且通過管路與自吸式水泵體3連接，供自吸式水泵體3吸取；液壓馬達2將淋浴出水的液壓能轉換成動力能輸出給自吸式水泵體；自吸式水泵體3將與其連接的管路中的水加壓，將加壓后的水通過管路輸送給熱交換器5 ;熱交換器5將輸入的廢熱水的熱量傳給低溫的自來水；兩位三通閥8的作用是在儲水箱9無水時通過人為操作將自來水供水與座便器7連接通，而與儲水箱9斷路；在儲水箱9有水時將自來水供水管與座便器7關閉，并與儲水箱9連接通。儲水箱9安裝在座便器7后面的上方，儲水箱9底部與座便器7頂部平齊或稍稍超出，具體按照衛生間的實際情況安裝；其他部件按圖3的標示和節省空間的原則布置。系統的核心部件是液壓馬達2，自吸式水泵體3和熱交換器5，廢水收集器6，其結構如圖5所示。自吸式水泵體可以直接選用現有的家庭用或按摩浴缸用塑料自吸式水泵的泵體，將其動力輸入軸與液壓馬達2的動力輸出軸直接相連，以最大化的利用動力。系統的運行過程如下當打開冷熱水混水閥4后，調節好溫度的熱水沿管路進入液壓馬達2，在水的壓力下液壓馬達2轉動帶動自吸式水泵體3運行，水經過花灑I噴出供洗浴者洗浴，洗浴廢水由花灑下方的廢水收集器6收集和過濾，經過濾后的廢水經管路由自吸式水泵體3增壓后流入熱交換器5，并與進入洗浴系統的自來水進行熱交換以提高進入洗浴系統冷水進水的溫度，最終進入儲水箱9，供沖洗座便器使用；參見圖4。整個系統運行過程中無需人工干預，液壓馬達2隨著水流量的變化而輸出功率相應地變化，進而自吸式水泵體3的水流量也隨之變化，使廢水回收和熱交換比較穩定，確保良好的回收效果。實施例一較實施例二能更高效的利用淋浴出水的能量，而且布局更加靈活。實施例二具有成本低的特點。
權利要求1. 一種基于水動力的淋浴廢水及熱量回收再利用裝置，其特征在于包括能量轉換裝置、花灑、冷熱水混水閥、熱交換器、鋼絲軟軸、自吸式水泵體、廢水收集器、儲水箱， 能量轉換裝置位于花灑上方，自吸式水泵體安裝在廢水收集器一側的上部，并與能量轉換裝置通過鋼絲軟軸連接；自吸式水泵體通過管道分別與廢水收集器和熱交換器連接；熱交換器與冷熱水混水閥連接；儲水箱位于座便器后部上方，儲水箱上部設有進水口，溢流口，底部有出水連接口，溢流口與下水道直接相連通，儲水箱底部出水連接口通過兩位三通閥與座便器的進水口連接； 所述能量轉換裝置為微型水輪機或微型液壓馬達，通過管路連接花灑與淋浴裝置，將淋浴出水的水動力轉換為機械能；自吸式水泵體將機械能轉化為收集到的洗浴廢水的液壓能；廢水收集器將廢水聚集后進行過濾，通過連接的管路供水泵體使用；淋浴系統的低溫進水由熱交換器的一個回路流入，然后與另一個流經回收后的洗浴廢水的回路進行熱交換，溫度升高的低溫進水進入淋浴系統使用；儲水箱儲存回收和再利用收集到的洗浴廢水供座便器使用。
專利摘要本實用新型公開了一種基于水動力的淋浴廢水及熱量回收再利用裝置，是一種既能節約自來水和加熱水所需的能源，同時又能減少污水排放量的、利用水力的全自動淋浴廢水綜合回收再利用裝置；利用淋浴出水的液壓能作為收集淋浴廢水的能量來源，將過濾后的淋浴廢水增壓，淋浴廢水通過管道進入熱交換器，利用熱交換器將收集到的具有較高溫度的洗浴廢水與淋浴系統的低溫進水進行熱交換，以提高淋浴系統低溫進水的初始溫度，溫度降低的洗浴廢水流入回收的廢水儲存裝置用作沖洗座便器的水源；將洗浴廢水二次利用不僅可節約自來水，同時減少污水排放和能源消耗，達到節約能源和自來水的目的，而且安全可靠便于實現；具有較好的經濟效益。
文檔編號E03C1/12GK202899244SQ20122046182
公開日2013年4月24日 申請日期2012年9月11日 優先權日2012年9月11日
發明者王軍強, 康永, 陳劍, 張映鋒, 孫樹棟 申請人:西北工業大學