CN103542530B - 一种带流速检测和温度检测的可反冲式热交换系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带流速检测和温度检测的可反冲式热交换系统，所述系统包括冷水进水管（5）、热水出水管（6）、废水进水管（7）、废水出水管（8）、喷头（25）、上热交换水槽（1）和下热交换水槽（2），所述上热交换水槽（1）和所述下热交换水槽（2）中分别设有上热交换装置（3）与下热交换装置（4）；所述热水出水管（6）上还设有一加热器（13），所述下热交换水槽（2）中设有一检测器（15），所述检测器（15）用于检测水流速；所述检测器（15）与一控制器（14）相连接；所述控制器（14）包括分别与设定模块、检测器（15）和温度传感器（27）连接的比较模块，本发明解决了污渍容易在热交换装置内部聚集不能自动清洗的技术问题。

Description

一种带流速检测和温度检测的可反冲式热交换系统

技术领域

    本发明涉及热交换装置技术领域，尤其涉及一种带流速检测和温度检测的可反冲式热交换系统。

背景技术

随着热水器的普及，人们在享受淋浴的畅快与卫生的同时，水资源的浪费也日益严重。加热的水经过淋浴后直接排出，由于淋浴的水中包含一部分的热量以及可循环使用的水资源，因此，将淋浴后的水直接排出不仅浪费了大量的水，而且还浪费了热水中的热量。现有技术中存在一种淋浴水余热回收装置，其能有效的收集淋浴水的余热，但是由于该热水器中的热交换装置需要经常换热，废水中的污渍容易在内部聚集，如果不能及时清理，轻则会造成热交换装置堵塞无法使用，重则会损坏热交换装置。

发明内容

本发明为了解决现有技术中所存在的废水中的污渍容易在热交换装置内部聚集不能自动清洗的技术问题，而提供了一种具有除污功能的热水器热交换系统。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种带流速检测和温度检测的可反冲式热交换系统，所述系统包括冷水进水管、热水出水管、废水进水管、废水出水管、喷头、上热交换水槽和下热交换水槽，所述上热交换水槽和所述下热交换水槽中分别设有上热交换装置与下热交换装置，所述上热交换装置与下热交换装置中均设置有冷水管和废水槽，所述废水槽围绕在所述冷水管的外围，从而所述废水槽中的水与所述冷水管的水之间能够进行热量交换；所述冷水进水管依次通过一第三开关、所述上热交换装置的冷水管、所述下热交换装置的冷水管、所述热水出水管与所述喷头相连。

所述废水进水管依次通过第五开关、下热交换水槽、下热交换装置的废水槽、上热交换装置的废水槽、上热交换水槽、第一开关后与废水出水管相连，所述冷水进水管还通过第四开关后与上热交换水槽相连，所述废水出水管还通过第二开关后与所述下热交换水槽相连，所述废水进水管还通过第六开关与上热交换水槽相连。

所述热水出水管上还设有一加热器以及热水开关传感器，所述下热交换水槽中设有一检测器，所述检测器用于检测下热交换水槽中的水流速，在从所述下热交换装置出来后、到达所述加热器之前的所述热水出水管上设置有温度传感器，所述第一至第六开关、所述检测器以及所述温度传感器还与一控制器相连接；

所述控制器包括：设定模块，该设定模块用于设定污水流速标准范围和最高热水允许温度；

分别与设定模块、检测器和温度传感器连接的比较模块，该比较模块用于对比所述检测器传输来的水流速数据与设定模块设定的污水流速标准范围，并且对比温度传感器传输来的热水温度数据与设定模块设定的最高热水允许温度；

以及与比较模块连接的控制模块，该控制模块用于根据比较模块的比较结果控制所述第一至第六开关动作。

所述上热交换水槽上部设有一集流板，所述集流板四周设有外张的倾角，所述集流板上平面与所述废水进水管相连，其上平面还设有多条相互交错的引流槽，并且其上平面还设有防滑纹，所述集流板上表面的废水进水管处为其上平面的最低点。

所述下热交换水槽中还设有一可拆卸式的滤网。

该系统的正常使用状态为: 所述第二开关、第四开关和第六开关关闭，所述第一开关、第三开关和第五开关开启；

所述控制器能够执行强反冲洗程序和弱反冲洗程序，

其中，所述强反冲洗程序为：

步骤S1. 检测器实时检测水流速数据；比较模块将检测器检测到的水流速数据与设定模块设定的污水流速标准范围进行比较；

步骤S2. 根据比较结果，控制器控制第一开关、第三开关和第五开关关闭，第二开关、第四开关和第六开关开启,执行反冲洗步骤；

其中，所述弱反冲洗程序为：

步骤S1.温度传感器实时检测从热水出水管流出的水的温度数据；比较模块将温度传感器感测到的热水温度数据与设定模块设定的最高热水允许温度进行比较；

步骤S2. 根据比较结果，控制器控制第一开关、第四开关和第五开关关闭，第二开关、第三开关和第六开关开启，废水经过上热交换水槽、上热交换装置的废水槽、下热交换水槽、下热交换装置的废水槽、滤网、第二开关和废水出水管流动，从而利用废水进行弱反冲洗。

由于采用了用来检测水流速的检测器，当热水打开一定长度的时间后，如果检测器所检测的到的水流速在大部分时间仍然流速较小，那么则能够以此判断滤网出现了大面积的污物堵塞，证明此时应该开启冷水的强反冲洗程序。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、层叠的上热交换水槽和下热交换水槽，上热交换水槽和下热交换水槽中分别设有上热交换装置与下热交换装置，废水中的污渍和颗粒由于重力的作用聚集在下层下热交换水槽和下热交换装置中，可使反冲洗方便，高效；

2、通过检测器检测水流速，控制器控制第一至第六开关动作，实现自动强冲洗功能，除污能力强，有效的解决了热交换装置中污渍不能及时清理的问题。

3.通过在热水出水管上设置温度传感器实时感测被加热的水的温度，并在被加热的水的温度超出最高热水允许温度时通过控制器控制第一至第六开关动作，实现自动弱冲洗功能，充分利用废水，有效节约了水资源。

附图说明

图1是本发明的实施例所述的热水器热交换系统的结构示意图；

图2是本发明的实施例所述的上热交换装置的结构示意图；

图3是本发明的实施例所述的下热交换装置的结构示意图；

图4是本发明的实施例所述的集流板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

一种带流速检测和温度检测的可反冲式热交换系统，所述系统包括冷水进水管5、热水出水管6、废水进水管7、废水出水管8、喷头25、上热交换水槽1和下热交换水槽2，所述上热交换水槽1和所述下热交换水槽2中分别设有上热交换装置3与下热交换装置4，所述上热交换装置3与下热交换装置4中均设置有冷水管和废水槽，所述废水槽围绕在所述冷水管的外围，从而所述废水槽中的水与所述冷水管的水之间能够进行热量交换；所述冷水进水管5依次通过一第三开关11、所述上热交换装置3的冷水管、所述下热交换装置4的冷水管、所述热水出水管6与所述喷头25相连。

所述废水进水管7依次通过第五开关23、下热交换水槽2、下热交换装置4的废水槽、上热交换装置3的废水槽、上热交换水槽1、第一开关9后与废水出水管8相连，所述冷水进水管5还通过第四开关12后与上热交换水槽1相连，所述废水出水管8还通过第二开关10后与所述下热交换水槽2相连，所述废水进水管7还通过第六开关22与上热交换水槽1相连。

废水会先通过下层的下热交换水槽2和下热交换装置4，再通过上层上热交换装置3和上热交换水槽1，废水中的污渍和颗粒由于重力的作用只会聚集在下层下热交换水槽2和下热交换装置4中，只有很少的污渍和颗粒会由水流的带动下向上污染上层的其他管路或设备。在反冲洗时，聚集在下层的大量污渍和颗粒距离废水出水管8更近，反冲洗方便，高效。

所述热水出水管6上还设有一加热器13以及热水开关传感器26，所述下热交换水槽2中设有一检测器15，所述检测器15用于检测下热交换水槽2中的水流速，在从所述下热交换装置4出来后、到达所述加热器13之前的所述热水出水管6上设置有温度传感器27，所述第一至第六开关9～12、22、23、所述检测器15以及所述温度传感器27还与一控制器14相连接。

所述控制器14包括：设定模块，该设定模块用于设定污水流速标准范围和最高热水允许温度；

分别与设定模块、检测器15和温度传感器27连接的比较模块，该比较模块用于对比所述检测器15传输来的水流速数据与设定模块设定的污水流速标准范围，并且对比温度传感器27传输来的热水温度数据与设定模块设定的最高热水允许温度；

以及与比较模块连接的控制模块，该控制模块用于根据比较模块的比较结果控制所述第一至第六开关9～12、22、23动作。

所述上热交换水槽1上部设有一集流板16，所述集流板16四周设有外张的倾角，所述集流板16上平面与所述废水进水管7相连，其上平面还设有多条相互交错的引流槽161，并且其上平面还设有防滑纹162，所述集流板16上表面的废水进水管7处为其上平面的最低点。

所述下热交换水槽2中还设有一可拆卸式的滤网17。

上热交换装置3与下热交换装置4结构相同，均包括废水槽31，废水槽31中设有多条相互交错的导流板32，还包括穿设于导流板32之间的废水槽31中的冷水管33，冷水管33上设有多个吸热翅片34，冷水进水管5依次通过一第三开关11、上热交换装置3中的冷水管33、下热交换装置4中的冷水管33、热水出水管6与所述喷头25相连，废水进水管7依次通过下热交换水槽2、下热交换装置4中的废水槽31、上热交换装置3中的废水槽31、上热交换水槽1、第一开关9后与废水出水管8相连。冷水管33中的冷水与废水槽31中的废热水在上热交换装置3与下热交换装置4中进行换热。

该系统的正常使用状态为: 所述第二开关10、第四开关12和第六开关22关闭，所述第一开关9、第三开关11和第五开关23开启。

所述控制器14能够执行强反冲洗程序和弱反冲洗程序，

其中，所述强反冲洗程序为：

步骤S1. 检测器15实时检测水流速数据；比较模块将检测器15检测到的水流速数据与设定模块设定的污水流速标准范围进行比较；

步骤S2. 根据比较结果，控制器14控制第一开关9、第三开关11和第五开关23关闭，第二开关10、第四开关12和第六开关22开启, 冷水经过上热交换水槽1、上热交换装置3的废水槽、下热交换水槽2、下热交换装置4的废水槽、滤网17、第二开关10和废水出水管8流动，从而利用冷水进行强反冲洗，同时部分废水经过相同的路径进行反冲洗。

其中，所述弱反冲洗程序为：

步骤S1.温度传感器27实时检测从热水出水管6流出的水的温度数据；比较模块将温度传感器27感测到的热水温度数据与设定模块设定的最高热水允许温度进行比较；

步骤S2. 根据比较结果，控制器控制第一开关9、第四开关12和第五开关23关闭，第二开关10、第三开关11和第六开关22开启，废水经过上热交换水槽1、上热交换装置3的废水槽、下热交换水槽2、下热交换装置4的废水槽、滤网17、第二开关10和废水出水管8流动，从而利用废水进行弱反冲洗，同时由于第三开关11的开启，在利用废水进行弱冲洗的过程中不影响冷水的利用。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种带流速检测和温度检测的可反冲式热交换系统，所述系统包括冷水进水管（5）、热水出水管（6）、废水进水管（7）、废水出水管（8）、喷头（25）、上热交换水槽（1）和下热交换水槽（2），所述上热交换水槽（1）和所述下热交换水槽（2）中分别设有上热交换装置（3）与下热交换装置（4），所述上热交换装置（3）与下热交换装置（4）中均设置有冷水管和废水槽，所述废水槽围绕在所述冷水管的外围，从而所述废水槽中的水与所述冷水管的水之间能够进行热量交换；所述冷水进水管（5）依次通过一第三开关（11）、所述上热交换装置（3）的冷水管、所述下热交换装置（4）的冷水管、所述热水出水管（6）与所述喷头（25）相连，

所述废水进水管（7）依次通过第五开关（23）、下热交换水槽（2）、下热交换装置（4）的废水槽、上热交换装置（3）的废水槽、上热交换水槽（1）、第一开关（9）后与废水出水管（8）相连，所述冷水进水管（5）还通过第四开关（12）后与上热交换水槽（1）相连，所述废水出水管（8）还通过第二开关（10）后与所述下热交换水槽（2）相连，所述废水进水管（7）还通过第六开关（22）与上热交换水槽（1）相连，

所述热水出水管（6）上还设有一加热器（13）以及热水开关传感器（26），所述下热交换水槽（2）中设有一检测器（15），所述检测器（15）用于检测下热交换水槽（2）中的水流速，在从所述下热交换装置（4）出来后、到达所述加热器（13）之前的所述热水出水管（6）上设置有温度传感器（27），所述第一至第六开关（9～12、22、23）、所述检测器（15）以及所述温度传感器（27）还与一控制器（14）相连接；

所述控制器（14）包括：设定模块，该设定模块用于设定污水流速标准范围和最高热水允许温度；

分别与设定模块、检测器（15）和温度传感器（27）连接的比较模块，该比较模块用于对比所述检测器（15）传输来的水流速数据与设定模块设定的污水流速标准范围，并且对比温度传感器（27）传输来的热水温度数据与设定模块设定的最高热水允许温度；

以及与比较模块连接的控制模块，该控制模块用于根据比较模块的比较结果控制所述第一至第六开关（9～12、22、23）动作；

所述上热交换水槽（1）上部设有一集流板（16），所述集流板（16）四周设有外张的倾角，所述集流板（16）上平面与所述废水进水管（7）相连，其上平面还设有多条相互交错的引流槽（161），并且其上平面还设有防滑纹（162），所述集流板（16）上表面的废水进水管（7）处为其上平面的最低点；

所述下热交换水槽（2）中还设有一可拆卸式的滤网（17）；

该系统的正常使用状态为:所述第二开关（10）、第四开关（12）和第六开关（22）关闭，所述第一开关（9）、第三开关（11）和第五开关（23）开启；

所述控制器（14）能够执行强反冲洗程序和弱反冲洗程序，

其中，所述强反冲洗程序为：

步骤S1. 检测器（15）实时检测水流速数据；比较模块将检测器（15）检测到的水流速数据与设定模块设定的污水流速标准范围进行比较；

步骤S2. 根据比较结果，控制器（14）控制第一开关（9）、第三开关（11）和第五开关（23）关闭，第二开关（10）、第四开关（12）和第六开关（22）开启,执行反冲洗步骤；

其中，所述弱反冲洗程序为：

步骤S1.温度传感器（27）实时检测从热水出水管（6）流出的水的温度数据；比较模块将温度传感器（27）感测到的热水温度数据与设定模块设定的最高热水允许温度进行比较；

步骤S2. 根据比较结果，如果所述温度传感器（27）感测到的热水温度高于所述最高热水允许温度，则控制器控制第一开关（9）、第四开关（12）和第五开关（23）关闭，第二开关（10）、第三开关（11）和第六开关（22）开启，废水经过上热交换水槽（1）、上热交换装置（3）的废水槽、下热交换水槽（2）、下热交换装置（4）的废水槽、滤网（17）、第二开关（10）和废水出水管（8）流动，从而利用废水进行弱反冲洗。