專利名稱：雙功能空調電熱水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雙功能空調電熱水器。
背景技術：
目前，家庭中普遍使用分體式單冷式空調或熱泵型空調對室內進行制冷或采暖，使用電熱水器來制取生活及衛(wèi)生熱水。采用電熱水器制取熱水雖然方便，但是電熱轉換效率低，耗電量大；而分體式空調尤其是單冷式空調在制冷時，有大量熱量排放到室外，不僅浪費能源，而且還對室外空氣造成熱污染，不利于環(huán)保，既不經濟又污染環(huán)境，人們已深刻認識到節(jié)能降耗的必要性和緊迫性。
中國專利公告號CN 2419518Y，公告日是2001年2月14日，發(fā)明創(chuàng)造的名稱是“空調—熱水器一體機”公開了一種將空調和熱水器結合為一體的裝置，該空調—熱水器一體機包括室內機、室外機、壓縮機和保溫貯水箱，其中室內機、室外機為具有蒸發(fā)、冷凝雙重功能的設備，保溫貯水箱內設有冷凝熱交換器，室內機和室外機內的冷凝/蒸發(fā)器出口分別通過各自的控制閥1、4與壓縮機的入口相連，壓縮機的出口一路通過控制閥10與保溫貯水箱內的冷凝熱交換器的入口相連，另一路通過3個控制閥8、7、2與室內機的冷凝/蒸發(fā)器的入口相連，還有一路通過2個控制閥8、5與室外機內的冷凝/蒸發(fā)器入口相連，室內機的冷凝/蒸發(fā)器的入口通過2個控制閥2、3與室外機的冷凝/蒸發(fā)器出口相連，室內機的冷凝/蒸發(fā)器出口通過控制閥6與室外機的冷凝/蒸發(fā)器入口相連，保溫貯水箱內的冷凝熱交換器的出口通過控制閥9連接至控制閥2和控制閥3之間。它的不足之處在于1、缺少實現(xiàn)設計功能的必要部件，例如節(jié)流裝置等；2、工質管路較復雜、閥門等控制部件較多，安裝、維護不方便；3、應用領域較窄只提供針對熱泵型空調對熱水器中的水進行加熱的方式，沒有提供針對單冷式空調對熱水器中的水進行加熱的方式。
中國專利公告號CN 2473495Y，公告日是2002年1月23日，發(fā)明創(chuàng)造的名稱是“一種雙效四季節(jié)能冷暖空調熱水三用機”公開了一種家用冷暖空調器與熱水器聯(lián)用的裝置，該裝置包括冷暖空調器的室外機、室內機、熱水器和運行控制保護系統(tǒng)四大部分。它的不足之處在于1、結構復雜，對現(xiàn)有的空調器進行改造非常不方便；2、應用領域較窄只可應用于冷暖型空調器，未提供對單冷式空調的支持；3、熱水器功能不完善當不使用空調時，就不具備獨立電熱水器的功能，如果用戶不用空調，就無法得到要求溫度的熱水，給用戶帶來不方便，用戶仍需要再另外購買燃氣熱水器或電熱水器，既增加開支又占用另外的空間；4、熱交換效能低、制熱溫度有限只是利用空調的余熱制熱水，用于加熱制熱水的熱量有限，冬季只能通過空調器制取20～30℃的溫水，無法達到洗浴用熱水對水溫的要求；5、控制程序較復雜當加熱水溫不足時需設計復雜的交替程序來控制電能加熱來制取熱水。
綜上所述，現(xiàn)有的技術存在以下不足結構復雜，安裝、維護不方便，能量轉換效率低，運行效率低，浪費能源，不能充分利用空調供熱和電能制取熱水。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術上的不足，提供一種結構簡單、安裝、維護方便、能量轉換效率高、運行效率高、節(jié)約能源、充分利用空調和電能制取熱水的雙功能空調電熱水器。
本實用新型所采用的技術方案是本實用新型包括封閉承壓保溫水箱，所述水箱內設有電熱管、冷水進口、排污口、熱水出口、溫度傳感器，它還包括由制冷工質管路依次連接并組成循環(huán)回路的空調壓縮機、四通閥的進口、四通閥的I進出口、I電磁閥、I熱交換器、干燥器、節(jié)流裝置、I截止閥、II熱交換器、II截止閥、四通閥的II進出口、四通閥的出口、儲液器，以及水冷凝器、控制器，所述水冷凝器設置于所述水箱內，所述水冷凝器的進口通過工質管路連接III截止閥并接入連接所述壓縮機與所述四通閥的進口之間的管路，所述水冷凝器的出口通過工質管路依次連接IV截止閥、II電磁閥并接入連接所述I熱交換器與所述干燥器之間的管路。
本實用新型還包括III電磁閥，所述III電磁閥的一端通過工質管路接入連接所述IV截止閥與所述II電磁閥之間的管路、另一端通過工質管路接入連接所述節(jié)流裝置與所述I截止閥之間的管路。
所述水冷凝器包括至少一組螺旋管式熱交換器，各組所述螺旋管式熱交換器并聯(lián)。
所述節(jié)流裝置為毛細管或膨脹閥。
本實用新型的有益效果是由于本實用新型包括由制冷工質管路依次連接并組成循環(huán)回路的空調壓縮機、四通閥的進口、四通閥的I進出口、I電磁閥、I熱交換器、干燥器、節(jié)流裝置、I截止閥、II熱交換器、II截止閥、四通閥的II進出口、四通閥的出口、儲液器，以及水冷凝器、控制器，所述水冷凝器設置于所述水箱內，所述水冷凝器的進口通過工質管路連接III截止閥并接入連接所述壓縮機與所述四通閥的進口之間的管路，所述水冷凝器的出口通過工質管路依次連接IV截止閥、II電磁閥并接入連接所述I熱交換器與所述干燥器之間的管路，當且僅當所述I熱交換器為冷凝器、所述II熱交換器為蒸發(fā)器時，本實用新型實質上是利用單冷式空調加所述水冷凝器在制冷的同時對所述水箱內的水進行加熱；當所述I熱交換器、所述II熱交換器為冷凝器/蒸發(fā)器兩用換熱器時，且本實用新型還包括III電磁閥，所述III電磁閥的一端通過工質管路接入連接所述水冷凝器的出口與所述II電磁閥之間的管路、另一端通過工質管路接入連接所述節(jié)流裝置與所述I截止閥之間的管路，本實用新型實質上是利用熱泵型空調加所述水冷凝器在制冷或制熱的同時對所述水箱內的水進行加熱；兩種方式均充分利用了空調壓縮機在運行過程中產生的高溫制冷工質的熱量，空調的能效比大于電加熱的能效比，經試驗，本實用新型能效比可達3～6，本實用新型可在使用空調時制取70～75℃的熱水，滿足日常生活對熱水的溫度要求，故本實用新型能量轉換效率高、運行效率高、節(jié)約能源、充分利用空調供熱和電能制取熱水；由于本實用新型僅需在現(xiàn)有單冷式空調或熱泵型空調的基礎上增加水冷凝器、2或3個電磁閥、2個截止閥及相應的制冷工質管路，較現(xiàn)有技術減少了零部件和接口，故本實用新型結構簡單、安裝、維護方便；由于本實用新型所述水冷凝器包括至少一組螺旋管式熱交換器，各組所述螺旋管式熱交換器并聯(lián)，這樣的結構布置既減少了工質在單一管路中流動的路徑，減少了工質的流動阻力，又增加了換熱面積，節(jié)省了水箱內的空間，故本實用新型換熱效率高，水箱容水量大。


圖1是本實用新型的結構及外部連接正面示意圖；圖2是本實用新型的結構及外部連接側面示意圖；圖3是本實用新型實施例一的結構原理示意圖；圖4是本實用新型實施例二的結構原理示意圖。
具體實施方式
實施例一如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型包括封閉承壓保溫水箱1，所述水箱1內設有電熱管2、冷水進口3、排污口4、熱水出口5、溫度傳感器20，它還包括由制冷工質管路依次連接并組成循環(huán)回路的空調壓縮機6、四通閥12的進口A、四通閥12的I進出口C、I電磁閥15、I熱交換器8、干燥器11、節(jié)流裝置10、I截止閥13、II熱交換器9、II截止閥14、四通閥12的II進出口B、四通閥12的出口D、儲液器7，以及水冷凝器17、控制器19，所述水冷凝器17設置于所述水箱1內，所述水冷凝器17的進口通過工質管路連接III截止閥22并接入連接所述壓縮機6與所述四通閥12的進口A之間的管路，所述水冷凝器17的出口通過工質管路依次連接IV截止閥21、II電磁閥16并接入連接所述I熱交換器8與所述干燥器11之間的管路，所述水冷凝器17包括兩組螺旋管式熱交換器，兩組所述螺旋管式熱交換器并聯(lián)，所述控制器19用于對各部件進行控制，所述節(jié)流裝置10為毛細管，當然也可以采用電子膨脹閥等其它節(jié)流裝置。
本實用新型所述壓縮機6、所述儲液器7、所述I熱交換器8、所述節(jié)流裝置10、所述干燥器11、所述四通閥12置于室外機殼內，是空調室外機的主要組成部分，所述II熱交換器9置于室內機殼內，是空調室內機的主要組成部分。所述I熱交換器8為冷凝器，所述II熱交換器9為蒸發(fā)器，即本實用新型實質上是利用單冷式空調加所述水冷凝器17在制冷的同時對所述水箱1內的水進行加熱，其制取熱水的過程如下所述I截止閥13、所述II截止閥14、所述III截止閥22、所述IV截止閥21均打開，所述I電磁閥15關閉，所述II電磁閥16打開，經所述壓縮機6壓縮后的高溫、高壓的制冷工質流經所述水冷凝器17，在所述水冷凝器17與所述水箱1內的低溫水進行熱交換，使所述水箱1內的低溫水升溫，降溫后的制冷工質經所述II電磁閥16，在所述干燥器11內干燥，經所述節(jié)流裝置10減壓降溫，通過所述I截止閥13進入所述II熱交換器9，在所述II熱交換器9內蒸發(fā)吸熱使室內降溫，然后通過所述II截止閥14、所述四通閥12的II進出口B流入所述儲液器7并最終返回所述壓縮機6完成一次工質循環(huán)；經過若干次循環(huán)，所述水箱1內的低溫水溫度逐漸升高，室內的溫度逐漸降低；當所述水箱1內的水溫達到設定值時，所述I電磁閥15打開，所述II電磁閥16關閉，空調制冷的熱量通過所述I熱交換器8排出室外；當室內不需要制冷時或需要制取開水時，本實用新型可單獨采用所述電熱管2進行加熱制取熱水或開水。
據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在我國華南地區(qū)約95％以上的空調都為單冷式空調，根據(jù)華南地區(qū)平均氣溫計算，空調使用期約有7～9個月。如果家庭中同時有電熱水器和空調，電熱水器(80升容量)1天耗電量為3度，費用為2.7元計算，1個月(30天)要花費電費81元，1年(12個月)要花費電費972元；如果采用本實用新型，在空調使用期制取熱水不需要采用電熱管加熱，可節(jié)約7～9個月的電熱水器費用，1年最多可節(jié)省729元，節(jié)能最多可達75％。
實施例二如圖1、圖2、圖4所示，本實用新型包括封閉承壓保溫水箱1，所述水箱1內設有電熱管2、冷水進口3、排污口4、熱水出口5、溫度傳感器20，它還包括由制冷工質管路依次連接并組成循環(huán)回路的空調壓縮機6、四通閥12的進口A、四通閥12的I進出口C、I電磁閥15、I熱交換器8、干燥器11、節(jié)流裝置10、I截止閥13、II熱交換器9、II截止閥14、四通閥12的II進出口B、四通閥12的出口D、儲液器7，以及水冷凝器17、III電磁閥18、控制器19，所述水冷凝器17設置于所述水箱1內，所述水冷凝器17的進口通過工質管路連接III截止閥22并接入連接所述壓縮機6與所述四通閥12的進口A之間的管路，所述水冷凝器17的出口通過工質管路依次連接IV截止閥21、II電磁閥16并接入連接所述I熱交換器8與所述干燥器11之間的管路，所述水冷凝器17包括四組螺旋管式熱交換器，四組所述螺旋管式熱交換器并聯(lián)，所述III電磁閥18的一端通過工質管路接入連接所述IV截止閥21與所述II電磁閥16之間的管路、另一端通過工質管路接入連接所述節(jié)流裝置10與所述I截止閥13之間的管路，所述控制器19用于對各部件進行控制，所述節(jié)流裝置10為毛細管，當然也可以采用具有雙向節(jié)流作用的電子膨脹閥等其它節(jié)流裝置。
本實用新型所述壓縮機6、所述儲液器7、所述I熱交換器8、所述節(jié)流裝置10、所述干燥器11、所述四通閥12置于室外機殼內，是空調室外機的主要組成部分，所述II熱交換器9置于室內機殼內，是空調室內機的主要組成部分。所述I熱交換器8在空調制冷時為冷凝器，在空調制熱時為蒸發(fā)器，所述II熱交換器9在空調制冷時為蒸發(fā)器，在空調制熱時為冷凝器，即本實用新型實質上是利用熱泵型空調加所述水冷凝器17在制冷或制熱的同時對所述水箱1內的水進行加熱，其在制冷的同時制取熱水的過程同實施例一，所述III電磁閥18一直關閉。其在制熱的同時制取熱水的過程如下所述I截止閥13、所述II截止閥14、所述III截止閥22、所述IV截止閥21均打開，所述I電磁閥15打開，所述II電磁閥16關閉，所述III電磁閥18打開，經所述壓縮機6壓縮后的高溫、高壓的制冷工質一路流經所述水冷凝器17，在所述水冷凝器17與所述水箱1內的低溫水進行熱交換，使所述水箱1內的低溫水升溫，降溫后的制冷工質經所述III電磁閥18與另一路匯合，經所述壓縮機6壓縮后的高溫、高壓的制冷工質另一路流經所述四通閥12的進口A、所述四通閥12的II進出口B、所述II截止閥14、所述II熱交換器9，在所述II熱交換器9內冷凝放熱使室內升溫，然后與第一路匯合，匯合后的工質經所述節(jié)流裝置10減壓降溫，在所述干燥器11內干燥，然后進入所述I熱交換器8，在所述I熱交換器8內蒸發(fā)吸熱變成氣體，然后通過所述I電磁閥15、所述四通閥12的I進出口C、所述四通閥12的出口D流入所述儲液器7并最終返回所述壓縮機6完成一次工質循環(huán)；經過若干次循環(huán)，所述水箱1內的低溫水溫度逐漸升高，室內的溫度也逐漸升高；當所述水箱1內的水溫達到設定值時，所述III電磁閥18關閉；當室內不需要制熱時或需要制取開水時，本實用新型可單獨采用所述電熱管2進行加熱制取熱水或開水。
本實用新型可在現(xiàn)有的單冷式空調或熱泵型空調的基礎上改造并增加承壓保溫水箱等部件制成，也可以整體制造安裝，既可以利用空調供熱制取熱水，也可以獨立使用電能制取熱水，大大節(jié)約了運行費用，可廣泛應用于日用生活領域。
在不脫離本實用新型發(fā)明思想的情況下，凡應用本實用新型說明書及附圖內容及所做的各種等效變化，均理同包含于本實用新型的權利要求范圍內。
權利要求1.一種雙功能空調電熱水器，包括封閉承壓保溫水箱(1)，所述水箱(1)內設有電熱管(2)、冷水進口(3)、排污口(4)、熱水出口(5)、溫度傳感器(20)，其特征在于它還包括由制冷工質管路依次連接并組成循環(huán)回路的空調壓縮機(6)、四通閥(12)的進口(A)、四通閥(12)的I進出口(C)、I電磁閥(15)、I熱交換器(8)、干燥器(11)、節(jié)流裝置(10)、I截止閥(13)、II熱交換器(9)、II截止閥(14)、四通閥(12)的II進出口(B)、四通閥(12)的出口(D)、儲液器(7)，以及水冷凝器(17)、控制器(19)，所述水冷凝器(17)設置于所述水箱(1)內，所述水冷凝器(17)的進口通過工質管路連接III截止閥(22)并接入連接所述壓縮機(6)與所述四通閥(12)的進口(A)之間的管路，所述水冷凝器(17)的出口通過工質管路依次連接IV截止閥(21)、II電磁閥(16)并接入連接所述I熱交換器(8)與所述干燥器(11)之間的管路。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙功能空調電熱水器，其特征在于它還包括III電磁閥(18)，所述III電磁閥(18)的一端通過工質管路接入連接所述IV截止閥(21)與所述II電磁閥(16)之間的管路、另一端通過工質管路接入連接所述節(jié)流裝置(10)與所述I截止閥(13)之間的管路。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的雙功能空調電熱水器，其特征在于所述水冷凝器(17)包括至少一組螺旋管式熱交換器，各組所述螺旋管式熱交換器并聯(lián)。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的雙功能空調電熱水器，其特征在于所述節(jié)流裝置(10)為毛細管或膨脹閥。
專利摘要本實用新型公開了一種結構簡單、安裝、維護方便、能量轉換和運行效率高、節(jié)約能源、充分利用空調和電能制取熱水的雙功能空調電熱水器。本實用新型包括水箱，水箱內設有電熱管、冷水進口、排污口、熱水出口、溫度傳感器，還包括由工質管路依次連接并組成循環(huán)回路的壓縮機、四通閥的進口、四通閥的I進出口、I電磁閥、I熱交換器、干燥器、節(jié)流裝置、I截止閥、II熱交換器、II截止閥、四通閥的II進出口、四通閥的出口、儲液器，以及水冷凝器、控制器，水冷凝器的進口通過管路連接III截止閥并接入連接壓縮機與四通閥的進口之間的管路、出口通過管路依次連接IV截止閥、II電磁閥并接入連接I熱交換器與干燥器之間的管路。本實用新型可應用于日用生活領域。
文檔編號F24H1/00GK2859340SQ20052006568
公開日2007年1月17日 申請日期2005年10月12日 優(yōu)先權日2005年10月12日
發(fā)明者侯延博, 邱飛 申請人:珠海中德電子科技有限公司