專利名稱：空調器-熱水器兩用一體機的制作方法
空調器一熱水器兩用一體機 所屬技術領域；空氣調節(jié)器領域。
背景技術：
；目前公知的空調器主要作用是調節(jié)空氣溫度。

發(fā)明內容
空調器一熱水器兩用一體機，在空調器制冷、制熱的同時、能提供熱水的空調器， 它還是熱泵熱水器。 一種帶水腔的壓縮機。 一種微型殼管式熱交換器。 現(xiàn)有的空調器一熱水器兩用一體機，使用有效材料較多。本發(fā)明的有益效果是；空調器一熱水器兩種用途，節(jié)約的熱交換器等有效材料多，水限制了壓縮機的溫升，提高 了空調器冷凝效果，延長了壓縮機的使用壽命。水降低了壓縮機排壓，降低了壓縮機軸功率，能效比得到了顯著提高。 制冷、制熱、熱泵熱水器集中一體。按此技術生產的空調器一熱水器兩用一體機,可最大限度降低兩用機造價，為社會節(jié)約材料與 能源。利用廢熱，加熱衛(wèi)生熱水與廚房用熱水，避免了使用燃氣加熱水，減少了二氧化碳氣體 的排放，凈化了大氣環(huán)境。本發(fā)明解決其技術問題、采用的技術方案是由制冷(熱)系統(tǒng)，殼管式熱交換器，熱水管路與儲水系統(tǒng)連接構成。在殼體為高壓的壓 縮機外殼上、焊接或粘接個密封水腔體，在水腔體上連接進出水接頭，形成熱交換器。利用 壓縮機工作時的高溫外殼和連接的水腔體內表面、實現(xiàn)水熱交換。在壓縮機排氣口端、連接微型殼管式熱交換器，增加熱交換面積，提高廢熱利用率。在空調器熱水系統(tǒng)中分區(qū)；采用3只塑料蓄水桶分區(qū)蓄水，形成高、中、低3個熱水分區(qū)， 即加大熱水容量，又縮短熱水可供應時間。設計溫度控制器與電磁閥實現(xiàn)熱水分區(qū)控制。 水管路連接微型磁力水泵，強制熱循環(huán)，提高熱交換效率。在空調器制冷(熱)系統(tǒng)中；設計在高壓與低壓管路上均連接高壓力控制器、檢測系統(tǒng)制冷 (熱)時壓縮機排壓。根據(jù)檢測到的排壓高低，自動控制電磁閥實現(xiàn)雙節(jié)流管、或單節(jié)流管供 制冷劑，維持壓縮機高效率工作。
具體實施方式
；下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明圖l是；空調器一熱水器兩用一體機原理圖，圖2是；熱水循環(huán)泵電路圖，圖3是室 內風機控制電路圖，圖4是；制冷劑節(jié)流控制電路圖，圖5是；熱水分區(qū)控制電路圖，圖6是； 壓縮機加裝熱水腔圖，圖7是；微型殼管式熱交換器圖。圖l是；空調器一熱水器兩用一體機原理圖，在圖中，帶熱水腔的制冷壓縮機(1)，壓縮機 氣液分離器(2),進出水接頭(3)，熱水循環(huán)泵(4),雙金屬溫度控制器(5),熱水腔(6)， 微型殼管式熱交換器(7),電磁四通閥(8)，壓力控制器(9),壓力控制器(9B)，冷凝器(IO)， 過濾器(11)，電磁閥(12)，電磁閥(12B)，節(jié)流管(13)，節(jié)流管(14)，蒸發(fā)器(15)，截 止閥(16)，溫控器(17)，熱水使用閥(18)，電磁閥(19)，高溫熱儲水桶(20)，中溫熱儲 水桶(21),低溫熱儲水桶(22),呼吸管(23)，呼吸與溢流管(23B)，浮球閥(24)，自來水 閥(25)。圖

熱水的流動路徑為熱水循環(huán)泵(4)—壓縮機上的進出水接頭(3)— 微型殼管式熱交換器(7)—截止闊(16)—熱水循環(huán)管路與閥(18)—高溫熱儲水桶(20) —熱水循環(huán)泵(4)。雙金屬溫度控制器(5)緊貼安裝在熱水管路上，它的溫度整定值為70'C度，溫控觸點串 聯(lián)在熱水循環(huán)泵(4)電路中，熱水管路上的溫度達到70'C度，溫控觸點斷開，熱水循環(huán)泵(4) 停止運轉，減少熱水循環(huán)泵(4)的磨損與運轉電費，這時熱水轉為對流循環(huán)。熱水循環(huán)泵(4) 采用微型磁力泵，功率為5W即可。溫控器(17)的感溫器緊貼安裝在熱出水管路上，它的溫度整定值為45±0.5°(:度，溫控 器(17)檢測到此溫度，發(fā)出控制信號，電磁閥(19)接通，5分之2的熱水、通過電磁閥(19) 進入低溫熱儲水桶(22)，逐漸提高低溫熱儲水桶(22)水溫。水溫低于45負3'C度，溫控器 (1 )重新動作，電磁閥(19)重新關閉，熱水全部進入高溫熱水桶(20)。浮球閥(24)的口徑為3—5毫米，采用黃銅或不銹鋼在車床上加工，浮球采用聚脂塑料 球。也可以直接購買小口徑浮球閥安裝在低溫熱儲水桶(22)中。水閥(25)接通自來水。 3只熱儲水桶采用聚乙稀塑料桶，高溫熱儲水桶(20)容量為50，可以縮短熱水供應時間，其 它2只可以各為100升，橡塑板保溫。桶安裝位覽高于壓縮機，吊裝在廚房或衛(wèi)生間吊頂層內。制冷劑的流動路徑為帶熱水腔的制冷壓縮機(1)—微型殼管式熱交換器(7)—電磁 四通閥(8)—冷凝器(10)—過濾器(ll)—電磁閥(12)—節(jié)流(13)—蒸發(fā) 器(15)—電磁四通閥(8)—壓縮機氣液分離器(2)—帶熱水腔的制冷壓縮機(1)。在圖中；制冷壓縮機排氣管連接微型殼管式熱交換器(7)上端進氣管，上進氣，下排氣， 利于壓縮機回油?？照{制冷時；壓力控制器(9)壓力整定值為2.35土0.05Mpa (南方為2.5土0.05Mpa),當 檢測到此壓力，發(fā)出控制信號，電磁閥(12)失電關閉，節(jié)流管(14)內沒有制冷劑通過，單 節(jié)流管(13)工作。低于此壓力0.3Mpa時壓力控制器(9)重新接通電磁閥(12)，恢復雙節(jié) 流管工作，提高壓縮機工作效率?？照{制熱時；開關、圖2 (5B)、斷開熱水循環(huán)泵(4)電路。壓力控制器(9B)壓 力整定值為2.35土0.05Mpa (南方為2.5土0.05Mpa)，當檢測到此壓力，發(fā)出控制信號，電磁 閥(12)失電關閉，節(jié)流管(14)內沒有制冷劑通過，單節(jié)流管(13)工作。 低于壓力控制器(9B)壓力整定值0.2Mpa時；壓力控制器(9B)重新接通電磁闊(12),恢 復雙節(jié)流管工作，提高壓縮機工作效率。壓力控制器(9)與壓力控制器(9B) 2只常閉觸點 串聯(lián)控制電磁閥(12)，見圖4 ?？照{制熱時關閉圖1;閥(16)與熱水循環(huán)泵，諾要熱水時 丌啟閥16與熱水循環(huán)泵電磁閥(12)與電磁閥(12B)采用2只，反向管路串聯(lián)工作。這是因為電磁閥的流體流 動有方向性，如果采用一只電磁閥(12)工作，當制熱時；反方向的高壓制冷劑將沖開電磁閥 芯，失去控制作用。對于沒有流動方向性的電磁閥，可以只采用一只。 2只電磁闊(12)的電磁線圈并聯(lián)，受壓力控制器(9)與壓力控制器(9B)控制。見圖4。 空調制熱時；關閉截止閥(16)，少量熱水反向對流進入熱水箱，并且向用戶提供溫水。熱泵熱水器工作；對于分體式空調器，將它轉換為熱泵熱水模式，電路圖3;繼電器J同歩 斷開，關閉室內風機，室外風機繼續(xù)運轉，吸收大氣熱量加熱衛(wèi)生熱水。對于窗式空調器作為熱泵熱水器工作；由于它只有一個風機電動機，只有將它運轉、吸收 大氣熱量，這時室內有少量熱氣(或冷氣)進入，人們會感到不舒服，并且效率沒有分體式空調器作為熱泵熱水器工作高，這在一定程度上限制了窗式空調器作為熱泵熱水器工作的應用。 電磁閥(12)通徑根據(jù)空調器功率大小、采用2—5毫米。熱水循環(huán)泵(4)采用微型磁力泵 或屏蔽泵，功率5—10W即可。熱水管路采用PP—R熱水管，橡塑管保溫。 空調器應該有良好的接地線與漏電保護，防止空調器漏電通過水傷人。 空調器其它控制電路參照現(xiàn)有空調控制電路，這里不在贅敘。
圖2是；熱水循環(huán)泵電路圖。
在圖中；熱水循環(huán)泵(4)，雙金屬溫度控制器(5)，熱水循環(huán)泵電源開關(5B)。 圖
需要熱水時、閉合熱水循環(huán)泵開關(5B)，空調制熱時(如果不需要熱水)關 閉熱水循環(huán)泵開關(5B)。熱水溫度達到雙金屬溫度控制器(5)溫度整定值時；觸點(5)斷 丌，熱水循環(huán)泵(4)停止運轉，減少水泵磨損，也可防止熱水溫度過高產生燙傷人事故。
圖3是；室內風機控制電路圖。
在圖中；室內風機電動機(KM)，繼電器(J)。 圖
當空調轉換為熱泵熱水器工作時，繼電器J斷開，關閉室內風機電動機KM 。
圖4是；制冷劑節(jié)流控制電路圖。
在圖中；制冷側高壓力控制器觸點(9)，制熱側高壓力控制器觸點(9B)，節(jié)流控制電磁 閥(12)。
圖
制冷側高壓力控制器觸點(9)與制熱側高壓力控制器觸點(9B)串聯(lián)接控 制節(jié)流電磁閥(12)。在圖中；不論制冷與制熱、高壓超過整定值，均斷開節(jié)流控制電磁閥(12)， 減少制冷劑流量。
制冷側高壓力控制器觸點(9)與制熱側高壓力控制器觸點(9B)，當高壓低于整定值自動 恢復接通，開啟節(jié)流控制電磁閥(12)，加大制冷劑流量，維持壓縮機高效率運轉。
圖5是；熱水分區(qū)控制電路圖。
在圖中；熱水分區(qū)溫度控制器觸點(17)，熱水分區(qū)電磁閥(19)。
圖
熱水溫度低于整定值，熱水分區(qū)電磁閥(19)無電關閉，熱水全部進入高溫 度熱水箱。熱水溫度達到整定值，熱水分區(qū)溫度控制器觸點(17)閉合，熱水分區(qū)電磁閥(19) 開啟，部分熱水進入低溫熱水箱，逐漸提高低溫熱水箱溫度。
圖6是；壓縮機加裝熱水腔圖。
在圖中；制冷壓縮機(1),壓縮機氣液分離器(2)，進水接頭(3)，出水接頭(4)，熱水 腔(5),金屬(5B)，塑料箔(5C)，壓縮機排氣管(6),電源接線盒(7),壓縮機固定腳(8)。 圖
殼體為高壓的制冷壓縮機，工作時殼體溫度高達95—110'C度，利用這一溫 度加熱衛(wèi)生熱水，具有；最大限度的節(jié)約了熱交換器材料，水限制了壓縮機的溫升，降低了壓 縮機排壓，降低了壓縮機軸功率，能效比得到了顯著提高。
帶熱水腔的制冷壓縮機，最好方法為壓縮機生產廠一次加工好熱水腔。如果自己少量加工， 帶熱水腔的壓縮機，可以采用下面方法。
將制冷壓縮機(1 〉上的壓縮機氣液分離器(2)拆卸，在制冷壓縮機外殼錫焊接或粘接0.05 毫米厚不銹鋼箔或0.1毫米厚紫銅箔(5B)防腐。熱水腔(5)用不銹鋼或紫銅板加工，(也可 以用其它金屬并作防腐處理)用錫焊接在壓縮機外殼上。進水接頭(3)與出水接頭(4)， 購買DN20黃銅外絲接頭用錫焊接在熱水腔(5)上即可。將壓縮機氣液分離器(2)接管加長， 重新焊接回原位置。為了防止壓縮機或空調器漏電傷人；熱水腔(5)也可以采用塑料制造，并且在壓縮機 的外殼上粘一層0.03"0.05毫米厚的聚脂或聚四氟乙稀或ABS塑料或聚乙稀箔(5C)絕緣， 在塑料箔(5C)上再粘帖金屬箔(5B)。熱水腔(5)用環(huán)氧樹脂粘接在金屬箔(5B)上面， 這樣在壓縮機外殼上隔離了一層金屬與塑料復合絕緣箔(5C)，徹底解決了壓縮機或空調器漏 電傷人事故。
聚脂、聚四氟乙稀薄膜耐高溫、絕緣，機械強度高，耐處蝕，使用壽命長。外層的金屬箔 (5B)保護了內層的塑料箔(5C)。
0.03~0.05毫米厚度的塑料箔(5C);熱阻并不大，顯著的提高了安全系數(shù)。與壓縮機熱 水腔(5)連接的水管，必須采用PP—R塑料管。
采用壓縮機外殼上粘有塑料箔(5B)的空調器，不能再安裝殼管式熱交換器(圖l; 7)，否則 漏電的空調器的漏電流將通過殼管式熱交換器進入水中，塑料箔起不到保護作用。 不安裝殼管式熱交換器；換熱面積小了，不能作為熱泵熱水器工作。但空調器制冷與制熱時； 仍然能提供熱水，能夠滿足一個四口之家熱水需求，仍具有顯著的節(jié)能效果。
一只塑料殼體與一張塑料箔或/和金屬箔連接在壓縮機外殼上，接上水管與水箱，水采用自 然對流循環(huán)，最好連接一只5W磁力塑料水泵強制水循環(huán)，提高效率。這；變成為了最廉價的 空調器一熱水器兩用一體機。可以廣泛的應用在家用分體式與窗式空調器上。
注意事項 壓縮機加裝熱水腔與殼管式熱交換器后，空調剛開始啟動時，由于水溫度低， 壓縮機溫度低，系統(tǒng)內的制冷劑將有部份聚在壓縮機內，這部份制冷劑將在空調剛開始啟動時； 將帶走部份潤滑油，可能造成壓縮機在很短時間內潤滑不良，所以壓縮機加裝熱水腔與殼管式 熱交換器后，潤滑油量應該多加入5—10毫升，使系統(tǒng)及時回油。
筆者的空調壓縮機加裝熱水腔后，使用了3年多至今良好，不但解決了衛(wèi)生熱水需求，還用熱 水洗衣做飯，節(jié)約的天然氣的費用；購買2只家用空調壓縮機有余。
圖7是；微型殼管式熱交換器圖。
在圖中；進水接頭(1)，殼管水端蓋(2),殼管凹形熱水腔(3)，殼管(4)，殼管固定 腳(5)，制冷劑進氣接頭(6),殼管端板(7)，出水接頭(8),衛(wèi)生熱水熱交換管(9)，制冷 劑出氣接頭(10)。 圖
殼管(4)可以采用紫銅管，外徑根據(jù)家用空調器功率大小確定，可以為80~120毫米。 殼管端蓋(2)采用紫銅板沖壓成型。殼管端板(7)采用厚紫銅板沖壓成型，并且沖壓出衛(wèi)生 熱水熱交換管孔，衛(wèi)生熱水熱交換管(9)采用紫銅管，規(guī)格可以為小6—8毫米。 熱交換管(9)穿進殼管端板(7)，熱交換管(9)兩端氧焊接在殼管端板(7)上。
將焊接好熱交換管的管端板(7)放進殼管(4)內氧焊接好，殼管(4)的長度應該比熱 交換管長4"6公分，形成兩端各有2—3公分的凹形水腔(3),讓殼管(4)兩端內表面與水 接觸參加熱交換。殼管(4)的凹形水腔(3)增加了外殼與水接觸面，使殼管外殼也參加了熱 交換，兼具殼管式、套管式熱交換器優(yōu)點，熱交換效率顯著提高。
對于大批量生產的微型殼管式熱交換器，可以在熱交換管(9)上套裝鋁翅片，機械漲管 減小熱阻，提高熱交換效率。
將制冷劑進氣接頭(6)與制冷劑出氣接頭(10)氧焊接在殼管(4)上，將制冷劑出氣接 頭(10)焊封堵，作3Mpa耐壓試驗30分鐘，殼管換熱器不變形、不泄漏為合格。
最后將2只殼管水端蓋(2)錫焊接在殼管(4)兩端。進水接頭(1)與出水接頭(8)購 買DN20黃銅外絲接頭，錫焊接在微形殼管式熱交換器兩端，微形殼管式熱交換器加工完畢。
權利要求
1一種空調器—熱水器兩用一體機(圖1)，由制冷(熱)系統(tǒng)，殼管式熱交換器，熱水系統(tǒng)連接構成，其特征是；壓縮機(1)的外殼體上連接一水腔體(6)。
全文摘要
空調器—熱水器兩用一體機由帶水腔的制冷壓縮機(1)，氣液分離器(2)，水接頭(3)，熱水泵(4)，雙金屬溫度控制器(5)，熱水腔(6)，微型殼管式熱交換器(7)，電磁四通閥(8)，壓力控制器(9)，壓力控制器(9B)，冷凝器(10)，過濾器(11)，電磁閥(12)，節(jié)流管(13)，節(jié)流管(14)，蒸發(fā)器(15)截止閥(16)，溫控器(17)，熱水使用閥(18)，電磁閥(19)，儲水桶(20)，儲水桶(21)，儲水桶(22)，呼吸管(23)，呼吸與溢流管(23B)，浮球閥(24)，自來水閥(25)連接構成。本發(fā)明的有益效果是；最大限度的節(jié)約了換熱器材料，水限制了壓機的溫升，降低了壓機排壓，降低了壓機軸功率，能效比得到了顯著提高。
文檔編號F24F12/00GK101256016SQ200810090539
公開日2008年9月3日 申請日期2008年3月27日 優(yōu)先權日2007年3月31日
發(fā)明者何長江 申請人:何長江