專利名稱：余熱長效回收淋浴器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱水器，具體涉及一種余熱長效回收淋浴器，特別適合家庭及賓
館用淋浴器。
背景技術(shù)：
熱水器是人們必不可少的日常生活用品，使用普遍，能耗高，如燃氣熱水器， 一個 家庭一年就消耗天然氣幾百個立方，直流式電熱水器每小時耗電10KW以上，太陽能熱水器 在陰冷的冬天仍然需要大量電能進行輔熱。在當前全球能源危機日益嚴重的時代，節(jié)能降 耗已成為全人類的共同任務，也是各國國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要方略。對于熱水器的節(jié) 能降耗，人們曾經(jīng)進行過浴后廢水余熱回收利用的嘗試，但終因下述幾個根本性的技術(shù)難 題沒有得到解決而失敗 1、浴后余熱廢水的軟結(jié)垢和污堵，由于浴后廢水比較臟，廢水管道、熱交換器內(nèi)產(chǎn) 生污物軟結(jié)垢，熱交換器效率逐漸降低直至失效，最終因堵塞而失?。?2、洗浴中的毛發(fā)及一些固體雜質(zhì)不能過濾，堵塞過濾孔，以至余熱廢水滯留，不能 及時進入熱交換器進行余熱回收，而且這些毛發(fā)等阻塞物不能自行清理沖走，影響了淋浴 廢水余熱回收系統(tǒng)的長期有效運行； 3、浴后廢水余熱回收的關(guān)鍵部件熱交換器不僅沒有解決結(jié)垢污堵的問題，而且冷 媒和熱媒不能平衡對流，換熱溫差波動大，效率低，溫度控制困難，應用效果差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，而提供一種無結(jié) 垢污堵、自動清洗毛發(fā)等固態(tài)雜質(zhì)、熱交換器熱效率高、節(jié)能降耗顯著的余熱長效回收淋浴 器。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這種余熱長效回收淋浴器，包括加熱器、淋浴柜，加熱 器輸出端通過管道連接連通淋浴柜內(nèi)的噴淋器，或者加熱器與淋浴柜為連接組合整體，淋 浴柜底座上安裝有自潔式毛發(fā)濾除器，自潔式毛發(fā)濾除器底端的濾后水存水槽通過管道連 接連通雙體平衡泵其中一個泵的進水端，該泵出水端連接連通螺旋式防垢換熱器的余熱水 進水端，余熱水在螺旋式防垢換熱器的循環(huán)通道換熱后，由排水口排出，與此同時，雙體平 衡泵的另一個泵進水端連接自來水進水端，該另一個泵的出水端連接連通螺旋式防垢換熱 器的另一個循環(huán)通道進水端，自來水在螺旋式防垢換熱器的另一個循環(huán)通道逆向?qū)α魑鼰?后，其出水端連接連通加熱器輸入端，加熱器輸出端通過管道連接連通淋浴柜內(nèi)的噴淋器， 整個淋浴器由單片機控制器智能控制。 上述技術(shù)方案中，自潔式毛發(fā)濾除器結(jié)構(gòu)為頂蓋板及頂蓋板下方的下漏管面板 均與淋浴柜底座連接固定，下漏管面板上具有與過濾墻的迂回式墻齒相對應的通透凹槽， 凹槽內(nèi)套裝過濾墻的迂回式墻齒，兩者滑動配合，下漏管面板與下漏管為連接整體，過濾墻 底座中心由套筒套裝在下漏管外周，套筒上套有復位彈簧一端，復位彈簧另一端連接在下漏管卡簧上，過濾墻底座具有水力活塞缸體，缸體內(nèi)套液壓活塞，液壓活塞頂端頂在下漏管 面板下面，水力活塞缸體底端與水力活塞進水口連接固定，下漏管面板上還安裝有朝向中 心的清洗噴嘴，清洗噴嘴的進水口和水力活塞進水口通過清洗閥與自來水進水口連接，下 漏管下方安裝濾后水存水槽和沖洗排水管，兩者中間安裝有一轉(zhuǎn)換板，過濾墻底座通過連 桿與轉(zhuǎn)換板聯(lián)動，濾后水存水槽與雙體平衡泵其中一個泵的進水端相連通，沖洗排水管與 排水口連通。 上述技術(shù)方案中，螺旋式防垢換熱器由多片波紋狀金屬換熱板環(huán)繞疊裝連接固定 成兩個螺旋式換熱通道構(gòu)成，每片波紋狀金屬換熱板兩側(cè)及中間都沖有多個塑料粘接孔， 并在波紋狀金屬換熱板雙面的兩側(cè)及中間裝塑料條，多片波紋狀金屬換熱板疊裝熱焊接 后，塑料條透過粘接孔粘連在一起，多片波紋狀金屬換熱板環(huán)繞后形成螺旋式環(huán)繞通道，并 且兩個螺旋式環(huán)繞通道的首端分別接進水口和出水口 ，通道末端反過來分別接出水口和進 水口，逆向?qū)α鲹Q熱。 上述技術(shù)方案中，螺旋式防垢換熱器的冷媒和熱媒通道橫切面積在0. 5 2. 0cm2 之間，冷媒和熱媒通道橫切面長寬比在10 : 8 10 : 2之間。 上述技術(shù)方案中，自來水進水口與雙體平衡泵的其中一個泵進水端之間串接有緩
沖水箱，緩沖水箱為普通水箱，內(nèi)裝控制水位的限位閥。 上述技術(shù)方案中，自來水進水口與自潔式毛發(fā)濾除器的清洗噴嘴、水力活塞進水 口之間串連清洗閥。 上述技術(shù)方案中，加熱器輸出端與雙體平衡泵其中一個泵的余熱水進水端之間連 接有循環(huán)閥。 上述技術(shù)方案中，雙體平衡泵結(jié)構(gòu)為電機轉(zhuǎn)軸加長，從電機兩端伸出，分別連接 驅(qū)動兩端的變速箱，兩端的變速箱再分別連接驅(qū)動隔膜泵體，兩泵同軸同速同步運轉(zhuǎn)，平衡 等流工作。 和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明徹底解決了淋浴器浴后廢水在管道、熱交換器作業(yè)面軟 結(jié)垢污堵的技術(shù)難題，還解決了浴后廢水過濾中毛發(fā)雜質(zhì)堵塞、不能自動清理、沖洗的技術(shù) 難題，特別是解決了浴后廢水余熱回收熱交換器熱效率低的技術(shù)難題，從而為熱水器浴后 廢水余熱回收利用的實際應用鋪平了道路，為實現(xiàn)工業(yè)化產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。
本發(fā)明的余熱長效回收淋浴器是一種節(jié)能系統(tǒng)，與現(xiàn)有的熱水器有著本質(zhì)的區(qū) 別。本發(fā)明經(jīng)多次試驗，具有以下突出的特點 ①在冬季寒冷的環(huán)境下使用，額定輸入電功率3000瓦左右，就可達到12000W洗浴 維持功率，無須另設專用電源線路。 如以電加熱初始水溫5tV流量為4. 3L/min，輸出溫度45。C的維持電功率，已就 是回收后水溫提升了 40°C。水的比熱容=4200J/kg °C，電熱絲熱效率設為100%
計算P! = 4. 3kg + 60sX4200J/kg *°C X40。C = 12040W(1W = 1焦/秒)通過計 算，我們知道了 4. 3L/min加熱4(TC需要12040W來維持才能淋浴，而本發(fā)明通過螺旋式防垢 換熱器后(其對數(shù)平均溫差在5t:以內(nèi)，那么減去淋浴損失5t:)，此時進加熱器的水溫為 35t:，加熱器只需加熱l(TC即可達到45t:淋浴水溫 計算P2 = 4. 3kg + 60sX4200J/kg °C X 10°C= 3010W(1W = 1焦/秒) ②傳統(tǒng)的電熱水器其能效比在100%以下，而本發(fā)明的余熱長效回收淋浴器，其能
4效比可達400 % ，節(jié)電率75 % ，不僅運行成本低，而且還比機械熱泵熱水器、太陽能熱水器
有著更為廣泛的使用范圍，例如，在冬季或陰雨天對其熱效率就無影響。 下面以浙江金華市天氣情況為例，對比使用太陽能熱水器和本發(fā)明余熱長效回收
淋浴器的節(jié)能情況 據(jù)報道"金華市氣象臺信息中心汪建華提供的數(shù)字顯示，近30年，市年平均 晴天數(shù)為206.5天；近50年，年平均日照時間為1954.2小時。從日照條件來看，非常 適合推廣使用太陽能。"(信息來源金華日報htto:〃w麗.cheaa. com/News/Cha加in/ ChuWei/2008/8/67231140201. html) 和太陽能熱水器在同等時長和水流量條件下做一比較本發(fā)明的余熱長效回收淋
浴器在最嚴酷寒冷的環(huán)境條件下(進水溫5°C )年運行365天，15分鐘/天，即 3KW+1/4小時X 365天=273. 75KW/h 太陽能熱水器的耗能 365天-206. 5天=158. 5天 12KW+1/4小時X 158. 5天=475. 5KW/h 本發(fā)明的余熱長效回收淋浴器年節(jié)能為475. 5KW/h-273. 75KW/h = 201. 75KW/h 也就是說，本發(fā)明的余熱長效回收淋浴器比太陽能熱水器年節(jié)電201. 75度
經(jīng)過上述比對，證實本發(fā)明的余熱長效回收淋浴器有著比傳統(tǒng)的節(jié)能型熱水器 (如太陽能換熱器)更節(jié)能的優(yōu)點。 ③本發(fā)明的余熱長效回收淋浴器全部由單片機自動控制，使用方便，無需調(diào)兌水 溫，出水溫按預設溫度出水，恒溫恒流安全而方便。 ④本發(fā)明的余熱長效回收淋浴器，針對浴后廢水污物雜質(zhì)多的惡劣條件，精心設 計，巧妙構(gòu)思，保證了系統(tǒng)的高效而長期可靠運行，完美體現(xiàn)了科學創(chuàng)新的設計理念，有著 比現(xiàn)有技術(shù)不可等同的技術(shù)創(chuàng)新和應用特征，此技術(shù)開發(fā)成產(chǎn)品，將對目前傳統(tǒng)型熱水器 形成強大的競爭優(yōu)勢，市場前景非常廣闊。 ⑤本發(fā)明在安防保障方面，設有漏電保護器、防電墻和等電位(法拉第籠原理)保 護裝置等安防措施，加熱是以設置溫度方式加熱，無需調(diào)兌，不會超溫，因此也不會發(fā)生燙 傷事故，更加完善了安全保障。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為自潔式毛發(fā)濾除器結(jié)構(gòu)剖視圖 圖3為過濾墻的迂回式墻齒實施例1平面示意圖 圖4為過濾墻的迂回式墻齒實施例2平面示意圖 圖5為螺旋式防垢換熱器立體示意圖 圖6為螺旋式防垢換熱器局部剖視圖 圖7為圖6中A放大圖 圖8為圖6中金屬換熱板結(jié)構(gòu)示意圖 圖9為雙體平衡泵結(jié)構(gòu)示意圖
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圖10為雙體平衡泵結(jié)構(gòu)分體示意ll為單片機控制器系統(tǒng)功能模塊12為單片機和LCD顯示電路13為單片機外部控制接口電路14為觸摸按鍵和遙控按鍵接收模塊圖附圖標注說明1——一噴淋器 2——-循環(huán)閥 3——限溫器4——防電墻
5——一加熱器 6——-排水口 7——螺旋式防垢換熱器8——雙體平衡泵
9——一緩沖水箱10—一自來水進水口il-—限位閥12——
清洗閥13—浴柜底座14——-自潔式毛發(fā)濾除器15—淋浴柜16——單片機控制器17——過濾墻ls—頂蓋板19——
液壓活塞20——復位彈簧21——一轉(zhuǎn)換板22—濾后水存水槽23——
清洗噴嘴24——下漏管25——一沖洗排水管26——密封圈27——
卡簧28—廢水過濾通道29——-水力活塞進水口30——一下漏管面板31——活塞缸蓋32——-水力活塞缸體33——一迂回式墻齒34—一濾水出口35——-清洗噴嘴進水口36——一金屬換熱板37——金屬換熱板波紋38—一粘結(jié)孔39—一塑料條40—一換熱器進水口41——-換熱器出口42——一外保護加強層43——加長軸44——一水泵電機45——變速箱46——
隔膜泵體47—一水泵進水口48——-水泵出水口49——一電源接線柱50——電機密封環(huán)51——-水泵限壓裝置52——一水泵固定螺栓53——壓簧54——-環(huán)形永磁鐵55——一電機軸56——電機電刷57——-電機線圈58——一換向器
具體實施例方式
參見附圖，這種余熱長效回收淋浴器，包括加熱器5、淋浴柜15，加熱器5輸出端通 過管道連接連通淋浴柜內(nèi)的噴淋器l，或者加熱器5與淋浴柜15為連接組合整體，淋浴柜 15底座上安裝有自潔式毛發(fā)濾除器14，自潔式毛發(fā)濾塵器14底端的濾后水存水槽22通過 管道連接連通雙體平衡泵8其中一個泵的進水端，該泵出水端連接連通螺旋式防垢換熱器 7的余熱水進水端，余熱水在螺旋式防垢換熱器7的循環(huán)通道換熱后，由排水口 6排出，與此 同時，雙體平衡泵8的另一個泵進水端連接自來水進水端IO，該另一個泵的出水端連接連 通螺旋式防垢換熱器7的另一個循環(huán)通道進水端，自來水在螺旋式防垢換熱器7的另一個 循環(huán)通道逆向?qū)α魑鼰岷?，其出水端連接連通加熱器5輸入端，加熱器5輸出端通過管道連 接連通淋浴柜15內(nèi)的噴淋器l，整個淋浴器由單片機控制器14智能控制。
上述自潔式毛發(fā)濾除器14結(jié)構(gòu)為頂蓋板18及頂蓋板下方的下漏管面板30均與 淋浴柜底座13連接固定，下漏管面板30上具有與過濾墻的迂回式墻齒33相對應的通透凹 槽，凹槽內(nèi)套裝過濾墻的迂回式墻齒33，兩者滑動配合，下漏管面板30與下漏管24為連接 整體，過濾墻17底座中心由套筒套裝在下漏管24外周，套筒上套有復位彈簧20 —端，復位 彈簧20另一端連接在下漏管卡簧27上，過濾墻17底座具有水力活塞缸體32，缸體內(nèi)套液 壓活塞19，液壓活塞19頂端頂在下漏管面板30下面，水力活塞缸體32底端與水力活塞進 水口 29連接固定，下漏管面板30上還安裝有朝向中心的清洗噴嘴23，清洗噴嘴23的進水 口 35和水力活塞進水口 29通過清洗閥12與自來水進水口 10連接，下漏管24下方安裝濾 后水存水槽22和沖洗排水管25，兩者中間安裝有一轉(zhuǎn)換板21，過濾墻17底座通過連桿與 轉(zhuǎn)換板21聯(lián)動，濾后水存水槽22與雙體平衡泵8其中一個泵的進水端相連通，沖洗排水管 25與排水口 6連通。 上述螺旋式防垢換熱器7由多片波紋狀金屬換熱板36環(huán)繞疊裝連接固定成兩個 螺旋式換熱通道構(gòu)成，每片波紋狀金屬換熱板36兩側(cè)及中間都沖有多個塑料粘接孔38，并 在波紋狀金屬換熱板36雙面的兩側(cè)及中間裝塑料條39，多片波紋狀金屬換熱板36疊裝超 聲波熱焊接后，塑料條39透過粘接孔38粘連在一起，多環(huán)波紋狀金屬換熱板環(huán)繞后形成螺 旋式環(huán)繞通道，并且兩個螺旋式環(huán)繞通道的首端分別接進水口 40和出水口 41，則通道末端 反過來分別接出水口 41和進水口 40，進行逆向?qū)α鲹Q熱。 上述雙體平衡泵結(jié)構(gòu)為電機44，轉(zhuǎn)軸加長為加長軸43，從電機兩端伸出，分別連 接驅(qū)動兩端的變速箱45，兩端的變速箱45再分別連接驅(qū)動隔膜泵體46，實現(xiàn)兩泵同軸同速 同步運轉(zhuǎn)，平衡等流工作。 上述螺旋式防垢換熱器的冷媒和熱媒通道橫切面積在0. 5 2. 0cm2之間，冷媒和 熱媒通道橫切面長寬比在10 : 8 10 : 2之間。 上述自來水進水端10與雙體平衡泵8的其中一個泵進水端之間串接有緩沖水箱 9，緩沖水箱9為普通水箱，內(nèi)裝控制水位的限位閥11。 上述自來水進水口 10與自潔式毛發(fā)濾除器14的清洗噴嘴23、水力活塞進水口 29 之間串連清洗閥12。 上述加熱器5輸出端與雙體平衡泵8其中一個泵的余熱水進水端之間連接有循環(huán) 閥2。 下面對本發(fā)明的幾個關(guān)鍵技術(shù)作進一步詳細說明
—.自潔式毛發(fā)濾除器 本發(fā)明針對淋浴系統(tǒng)特殊要求，精心設計了自潔式毛發(fā)濾除器，此裝置由"迷宮" 式過濾墻17、頂蓋板18、液壓活塞19、復位彈簧20、轉(zhuǎn)換板21、濾后水存水槽22、清洗噴嘴 23、下漏管24及排水管25、密封圈26、卡簧27、廢水過濾28等構(gòu)成。 其工作過程是淋浴完畢后，按停機鍵，單片機延時開啟清洗電磁閥12，水壓推動 液壓活塞19上行，帶動過濾墻1向下收起，濾除物剔出，同時清洗噴嘴23進行沖洗濾除物 至下漏管24下排，轉(zhuǎn)換板21轉(zhuǎn)換，排出濾除物，延時完畢清洗閥關(guān)閉，水壓推動液壓活塞桿 19通過清洗噴嘴7泄壓，以彈簧20壓力復位，過程結(jié)束。
其特點如下 我們知道人們洗浴時產(chǎn)生的體毛及使用中產(chǎn)生的其他固態(tài)物質(zhì)，極易堵塞換熱
7器、水泵、過濾系統(tǒng)等器件，而本發(fā)明中特別設計了自潔式毛發(fā)濾除器。該濾除器能及時濾 除洗浴中產(chǎn)生的體毛等固態(tài)物質(zhì)，保證余熱廢水流暢不滯留，待洗浴完畢停機后，通過單片 機自動控制清洗閥，利用自來水的壓力，驅(qū)使水壓推動液壓活塞頂桿上升，促使"迷宮"式過 濾墻下沉現(xiàn)有技術(shù)一般采用濾網(wǎng)濾棉等形式，而本發(fā)明是通過狹窄迂回的水通道，以迷宮 形式引導廢水流，同時滯留濾除物，而不讓廢水滯留)，打開清洗噴嘴，同時聯(lián)動翻板式轉(zhuǎn)換 板，自動完成毛發(fā)等雜物的清除并自動復位。該濾除器濾除體毛徹底，不阻擋和滯留余熱廢 水，制作成本低，自動方便，無需人工清洗，能保證熱水器長期有效的運行，其材質(zhì)用塑料和 不銹鋼彈簧制作不會發(fā)生銹蝕。
二 .螺旋式防垢換熱器 本發(fā)明中螺旋式防垢換熱器是一個非常關(guān)鍵的部件，采用兩條長8m，寬8cm，厚 0. 2-0. 3mm的鏡面不銹鋼材，平行兩排沖壓成波紋狀，不銹鋼條邊沿及中間部分沖壓出直徑 2-3mm的粘結(jié)孔(像電影膠片狀)，再用等長的厚lmm、寬10mm的塑料條包邊，同時中間部分 也填加同樣塑料條作為支撐筋，以螺旋形式纏繞后超聲波焊熱壓使塑料條焊接密封，再配 接冷熱側(cè)進出水接頭而成，此制作可通過超聲波工藝實現(xiàn)焊接。
其特點如下 ①換熱效率高。本發(fā)明的換熱器冷熱媒側(cè)通道橫截面長寬比值大(50mm/2mm)，所 形成的換熱面大(0. 8m2)，導熱材質(zhì)薄(0. 2-0. 3mm不銹鋼)，對數(shù)平均溫差在5°C以內(nèi)。
如以電加熱初始水溫5tV流量為4. 3L/min，輸出溫度45。C的維持電功率，已就是 回收后水溫提升了 40°C。水的比熱容=4200J/kg °C，電熱絲熱效率設為100%
計算P丄=4. 3kg + 60sX4200J/kg °C X40°C= 12040W(1W = 1焦/秒)
通過計算，我們知道了 4. 3L/min加熱4(TC需要12040W來維持才能淋浴，而本發(fā)明 通過螺旋式防垢換熱器后(其對數(shù)平均溫差在5°C以內(nèi)，那么減去淋浴損失5°C )，此時進加 熱器的水溫為35t:，加熱器只需加熱l(TC即可達到45t:淋浴水溫
計算P2 = 4. 3kg + 60sX4200J/kg °C X10°C= 3010W(1W = 1焦/秒)
P「P2 = 12040W-3010W = 9030W 通過計算得知螺旋式防垢換熱器可從廢水中回收利用9030W的余熱，而該系統(tǒng)僅 需輸入3010W電功率即可維持洗浴，比一般直熱式熱水器(需12040W)節(jié)電75%，其節(jié)能效
果非常顯著。 ②不結(jié)垢、可長期保持高效狀態(tài)。在一般淋浴流量條件下(4. 3L/min)，其冷熱媒側(cè) 通道橫截面積小(2mmX50mm)，而換熱面大，因此其冷熱媒流速高(71. 7cm/s)。加上表面光 滑(鏡面不銹鋼材質(zhì))，熱媒溫度僅40°C以下(大大低于水的硬結(jié)垢臨界溫度60°C )。常 識告訴我們，形成結(jié)垢主要的原因是表面粗糙、流速低、超臨界結(jié)垢溫度等。因此本發(fā)明的 螺旋式防垢換熱器由于其獨特的設計和結(jié)構(gòu)，很好地解決了結(jié)垢問題，不會發(fā)生堵塞失效， 可保證長期高效地運行。 由上述工藝制作的換熱器，不僅具有顯著的換熱效率，而且很好地解決了因廢水 水質(zhì)差極易形成軟結(jié)垢的致命弊端。因此本發(fā)明從根本上解決了現(xiàn)有技術(shù)結(jié)垢問題，可保 證長期有效的可靠運行，完全能工業(yè)化水產(chǎn)產(chǎn)品，技術(shù)性能優(yōu)良，實現(xiàn)其應用價值。
三.單片機控制器 本發(fā)明所有操作都是由單片機完成控制，具體操控件有溫感器、加熱調(diào)功電源、水流指示器、雙體平衡泵、自潔式毛發(fā)濾除器、電磁閥、照明、換氣扇及感應式鍵面等器件，
其電路說明如下 1.電路系統(tǒng)組成概述 系統(tǒng)各個功能模塊如圖ll，單片機和LCD顯示電路如圖12，單片機外部控制接口 電路如圖13，觸摸按鍵和遙控按鍵接收模塊如圖14，電源接口電路如圖15。
2.電路組成 包括單片機和LCD顯示電路(圖12所示)，單片機外部控制接口電路(圖13所 示，按鍵和遙控按鍵接收模塊(圖14所示)，電源接口電路(圖15所示)。
(1).單片機和LCD顯示電路，單片機外部控制接口電路完成溫度檢測和控制外 部繼電器實現(xiàn)設計的功能?？刂齐娐肥峭ㄟ^控制單片機工/0 口的高低電平來實現(xiàn)控制外 部繼電器通斷，從而實現(xiàn)對照明、換氣、電磁閥、水泵和加熱器的控制，繼電器通過光耦器件 與單片機I/0口連接。如圖12和圖13所示。溫度傳感IC通過單片機的I/0口連接，單片 機通過控制I/O來控制溫度傳感IC的溫度采集和讀取溫度值。LCD采用240*128點陣式 LCD，由單片機控制顯示，數(shù)據(jù)接口與單片機的PO 口相連接，顯示溫度和一些錯誤代碼。
(2).觸摸按鍵和遙控按鍵接收模塊如圖14，采集按鍵編碼并將按鍵數(shù)據(jù)送單片 機，單片機根據(jù)按鍵值執(zhí)行相應操作。其中遙控按鍵接收模塊(可增加)觸摸按鍵IC通過 三位數(shù)據(jù)口與單片機的P2 口的低三位數(shù)據(jù)口連接，實現(xiàn)按鍵數(shù)據(jù)的傳輸。遙控按鍵接收模 塊連接方式與觸摸按鍵一致。 (3).電源接口電路主要提供交流電輸入和進行AC/DC變換，電源輸入為220VAC， 提供給照明，換氣和開關(guān)電源，開關(guān)電源輸出24VDC，單片機5V電源由24VDC經(jīng)過5V穩(wěn)壓取得。 3.電路原理說明 (1)單片機和LCD顯示電路說明 a.說明U15為單片機；電感L1、電容C1、電解電容C2構(gòu)成單片機電源的濾波電 路，凈化單片機電源。 U19為無源晶振和電容C15， C16構(gòu)成單片機的時鐘電路，振蕩頻率為12MHz。
C17和R25構(gòu)成單片機的復位電路，采用上電復位的形式。 電容C74，電阻R710和三腳插針J6構(gòu)成單片機可編程狀態(tài)的復位電路，當上電時 并且J6的2、3短接時，單片機進入編程狀態(tài)。 三極管Ql、直流揚聲器LS2構(gòu)成聲音報警電路，當Ql的B極為低電平時揚聲器發(fā)
出聲音。 U13、U14為溫度傳感器，采用單總線和外部電源供電的連接方式，采樣數(shù)據(jù)設置為 16位，采樣精度為0. 0625°C ，溫度轉(zhuǎn)換和采集由單片機控制。Jl為LCD顯示接口插座，其八位數(shù)字接 口跟單片機的PO 口相連接，主要傳輸顯示指令和顯示數(shù)據(jù)。
J7為按鍵接口插座，J16為水流指示器的插座。
b.電路工作原理 上電時單片機由復位電路進行復位，檢測水流指示器的連接狀態(tài)，當為斷開時單 片機顯示錯誤代碼并停止執(zhí)行；當為連通時單片機控制U13、U14開始采集進水溫度和出水
9溫度并將出水溫度數(shù)值轉(zhuǎn)換為顯示數(shù)據(jù)通過PO 口送給LCD顯示，如果按鍵模塊申請中斷時
單片機執(zhí)行中斷。 (2).外部控制接口電路 a.器件說明U20為固態(tài)繼電器，Q2為NPN型三極管，當Q2的B極為高電平時，三 極管導通，固態(tài)繼電器開始工作，當三極管B極為低電平時，三極管截至，固態(tài)繼電器不工 作。 J4， J5， J14， J15為繼電器，D3， D6， D7， D8為保護光耦器件的二極管。U12， U16， U17， U18為光耦器件，主要起隔離作用。 b.工作原理當單片發(fā)加熱指令時，Q2基極為低電平，三極管導通，固態(tài)繼電器導
通加熱絲得電，開始加熱。當U17的p15端為低電平時候，光耦器件導通，繼電器J14線圈
加電，繼電器動作，觸電吸合。 (1)觸摸按鍵電路遙控接收電模塊 a.器件說明F4為觸摸按鍵IC，采用電容耦合感應原理。 b.工作原理當手指接近觸摸按鍵時，按鍵電容量發(fā)生變化，觸摸按鍵檢測到變 化后將按鍵值取出，轉(zhuǎn)換成BCD碼送DATA 口，同時第九腳拉低到低到低電平向單片機申請 中斷。 (3)電源接口電路 a.器件說明U10為防干燒保護器，正常溫度下2、4相通，1、3連通，當感應溫度超 過設定值的時候2、4和1、3斷開。J3為外部控制接口插座；J12、J13為電源插座。Dl為穩(wěn) 壓管，為三端穩(wěn)壓管分擔壓降，減少穩(wěn)壓管發(fā)熱量，Ull為三端穩(wěn)壓管。 b.工作原理通電時候220VAC通過防干燒保護器送到J12、J13、J3。加電后開關(guān) 電源將輸出24VDC，三端穩(wěn)壓同時輸出5VDC。 4.雙體平衡泵及時廢水余熱回收，是淋浴的一般要求，而廢水回收就需要維持 循環(huán)的水泵，但是現(xiàn)有技術(shù)沒有解決廢水與自來水的平衡對流問題，即冷熱媒水平衡對流， 因此本發(fā)明針對此問題而特殊設計了"雙體平衡泵"。雙體平衡泵是由直流電機，變速箱，隔 膜泵體，進水口 ，出水口 ，電源線，固定腳和限壓裝置等組成。 本發(fā)明從系統(tǒng)要求出發(fā)，設計了一個雙體平衡泵。雙體平衡泵的特性是一個電機 驅(qū)使兩個泵體，實現(xiàn)平衡等流工作，其很好的解決了因冷熱媒流量不平衡帶來的換熱溫差 波動大，淋浴系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，人體感受差等缺點。 因此綜上所述，由于現(xiàn)有技術(shù)方案的缺陷(單泵或無泵、結(jié)垢污堵、換熱效率低甚 至失效等)，簡單地余熱回收制作成淋浴器，是不可能做到可靠、長效、穩(wěn)定運行的，不能形 成家用型余熱回收熱水器產(chǎn)品?，F(xiàn)有技術(shù)開發(fā)成熱水器，也不會得到消費者接受，因此現(xiàn)有 技術(shù)沒有實用價值。這些都是現(xiàn)有技術(shù)的致命缺陷。
權(quán)利要求
一種余熱長效回收淋浴器，其特征在于包括加熱器、淋浴柜，加熱器輸出端通過管道連接連通淋浴柜內(nèi)的噴淋器，或者加熱器與淋浴柜為連接組合整體，淋浴柜底座上安裝有自潔式毛發(fā)濾除器，自潔式毛發(fā)濾除器底端的濾后水存水槽通過管道連接連通雙體平衡泵其中一個泵的進水端，該泵出水端連接連通螺旋式防垢換熱器的余熱水進水端，余熱水在螺旋式防垢換熱器的循環(huán)通道換熱后，由排水口排出，與此同時，雙體平衡泵的另一個泵進水端連接自來水進水端，該另一個泵的出水端連接連通螺旋式防垢換熱器的另一個循環(huán)通道進水端，自來水在螺旋式防垢換熱器的另一個循環(huán)通道逆向?qū)α魑鼰岷?，其出水端連接連通加熱器輸入端，加熱器輸出端通過管道連接連通淋浴柜內(nèi)的噴淋器，整個淋浴器由單片機控制器智能控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱長效回收淋浴器，其特征在于自潔式毛發(fā)濾除器結(jié)構(gòu) 為頂蓋板及頂蓋板下方的下漏管面板均與淋浴柜底座連接固定，下漏管面板上具有與過 濾墻的迂回式墻齒相對應的通透凹槽，凹槽內(nèi)套裝過濾墻的迂回式墻齒，兩者滑動配合，下 漏管面板與下漏管為連接整體，過濾墻底座中心由套筒套裝在下漏管外周，套筒上套有復 位彈簧一端，復位彈簧另一端連接在下漏管卡簧上，過濾墻底座具有水力活塞缸體，缸體內(nèi) 套液壓活塞，液壓活塞頂端頂在下漏管面板下面，水力活塞缸體底端與水力活塞進水口連 接固定，下漏管面板上還安裝有朝向中心的清洗噴嘴，清洗噴嘴的進水口和水力活塞進水 口通過清洗閥與自來水進水口連接，下漏管下方安裝濾后水存水槽和沖洗排水管，兩者中 間安裝有一轉(zhuǎn)換板，過濾墻底座通過連桿與轉(zhuǎn)換板聯(lián)動，濾后水存水槽與雙體平衡泵其中 一個泵的進水端相連通，沖洗排水管與排水口連通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱長效回收淋浴器，其特征在于螺旋式防垢換熱器由多 片波紋狀金屬換熱板環(huán)繞疊裝連接固定成兩個螺旋式換熱通道構(gòu)成，每片波紋狀金屬換熱 板兩側(cè)及中間都沖有多個塑料粘接孔，并在波紋狀金屬換熱板雙面的兩側(cè)及中間裝塑料 條，多片波紋狀金屬換熱板疊裝熱焊接后，塑料條透過粘接孔粘連在一起，多片波紋狀金屬 換熱板環(huán)繞后形成螺旋式環(huán)繞通道，并且兩個螺旋式環(huán)繞通道的首端分別接進水口和出水 口 ，通道末端反過來分別接出水口和進水口 ，逆向?qū)α鲹Q熱。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱長效回收淋浴器，其特征在于螺旋式防垢換熱器的冷 媒和熱媒通道橫切面積在O. 5 2.0ci^之間，冷媒和熱媒通道橫切面長寬比在10 : 8 10 : 2之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱長效回收淋浴器，其特征在于自來水進水口與雙體平衡 泵的其中一個泵進水端之間串接有緩沖水箱，緩沖水箱為普通水箱，內(nèi)裝控制水位的限位 閥。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱長效回收淋浴器，其特征在于自來水進水口與自潔式毛 發(fā)濾除器的清洗噴嘴、水力活塞進水口之間串連清洗閥。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱長效回收淋浴器，其特征在于加熱器輸出端與雙體平衡 泵其中 一個泵的余熱水進水端之間連接有循環(huán)閥。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱長效回收淋浴器，其特征在于雙體平衡泵結(jié)構(gòu)為電機 轉(zhuǎn)軸加長，從電機兩端伸出，分別連接驅(qū)動兩端的變速箱，兩端的變速箱再分別連接驅(qū)動隔 膜泵體，兩泵同軸同速同步運轉(zhuǎn)，平衡等流工作。
全文摘要
一種余熱長效回收淋浴器，包括加熱器、淋浴柜，淋浴柜底座上安裝有自潔式毛發(fā)濾除器，濾后余熱廢水通過管道、雙體平衡泵連接連通螺旋式防垢換熱器，換熱后，由排水口排出，與此同時，雙體平衡泵的另一個泵進水端連接自來水進水端，自來水經(jīng)該泵后進入螺旋式防垢換熱器的另一個循環(huán)通道逆向?qū)α魑鼰幔鼰岷蟪鏊诉B接連通加熱器，加熱器輸出端再接噴淋器，本發(fā)明整個設備由單片機控制器智能控制。本發(fā)明無結(jié)垢污堵、自動清洗毛發(fā)等固態(tài)雜質(zhì)、熱交換器熱效率高、節(jié)能降耗顯著。
文檔編號F28D9/04GK101779933SQ20091004250
公開日2010年7月21日 申請日期2009年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月15日
發(fā)明者王勇 申請人:王勇