一种一年四季都可产生热水的空调器制造技术

一种一年四季都可产生热水的空调器，其特征是在普通冷暖空调器的基础上附加一个内含并联螺旋管式水热交换器的保温水箱，且保温水箱安装在空调器的室外机内。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种一年四季都可产生热水的空调器。它包括普通冷暖空调器的所有部件和一个内含水热交换器的保温水箱。它既可作为普通冷暖空调器使用，又可作为热水器使用。
技术介绍
空调器在制冷时向周围大气排放热量，造成了周围环境的热污染。长期以来，人们都希望利用空调制冷时产生的废热来加热水，目前已有很多人潜心这方面的研究开发，在我国仅这方面的专利文献就达一百多篇。然而遗憾的是，在这众多的专利中，还没有一项被空调器生产厂家或热水器生产厂家认可接受。造成这种现象主要有以下几个方面的原因1.多数的专利技术仅考虑到夏季空调制冷时可以产生热水，而没有考虑让这些设备一年四季都可产生热水。这样的技术变成产品投放到市场后，大多数时间都处于闲置状态。2.有些专利技术虽然考虑了春、秋、冬季节也让这些设备产生热水，但采用的不是卡诺循环原理，而是在其水箱中增加了电加热设备。这样的产品虽然能在夏季制冷，且一年四季都有热水产生，但节能不多(仅在夏天节能)，生产成本和销售价格比一般空调器加热水器的要高。3.在一些专利技术中，在春、秋、冬三个季节使热水器空调产生热水的方式是引进了燃气或燃煤等方法。此类产品的结构和原理都过于复杂，生产成本也较高，安装不方便。本技术的目的就是公开一种能在一年四季产生热水，易于在现有空调器的基础上改造，且造价低廉、制冷制热水效率高、稳定可靠的带热水器的冷暖空调器。
技术实现思路
本技术的特征是在普通冷暖空调器室外机内加入一个内含水热交换器的保温水箱，并且水热交换器的入口与压缩机出口相连，水热交换器的出口和电磁四通阀的入口相连。在结构上，保温水箱、空调压缩机、室外散热器都安装在同一个底板上；为此底板一般制成一边大一边小的两个矩形组合；保温水箱放在大头的一边，散热器和风扇安装在小头的一边，压缩机安装在保温水箱与散热器之间的空隙中(如图2所示)。附图说明图1是本技术的基本原理图。图2是并联螺旋管式水热交换器的布置及接管图图3是并联螺旋管式水热交换器的实例结构图图4是水热交换器的连接管穿过水箱壁的实例结构图图5是电器控制示意图以下结合附图进一步解释本技术的工作原理如图1所示，压缩机1出气口与水热交换器2的进气口相连，水热交换器2的出气口与电磁四通阀3的A口相连，电磁四通阀的B口与压缩机1的进气口相连，其C口与室内散热器4的一端相连，D口与室外散热器5的一端相连；室外机散热器5的另一端通过过滤器7进入带毛细管的单向阀6与室内散热器4的另一端相连。当系统以普通空调器工作时，若电磁四通阀指向为A-D，B-C时，则为空调制冷状态，水热交换器的引入使室外散热更彻底，不仅使系统的制冷效果得到改善，还可得到所需的热水。当电磁四通阀指向为A-C，B-D时，系统为制热工况，水热交换器的引入，使室内初期制热效果降低，当水箱内的水温达到一定值后，制热效果恢复正常。当系统以热水器工作时，夏天使电磁四通阀的指向为A-D、B-C，并使室外风机停止工作，室内风机正常工作，以使系统从室内吸热；冬天室内不需制冷，四通阀位于A-C、B-D，室内风机关闭，室外风机正常工作，以便系统从室外吸热。图3为本技术水热交换器2的实例结构图。本技术的特征是采用并联螺旋管式水热交换器。采用4根等长度的小銅管13分别盘成不同直径的同心圆螺旋形铜管，螺旋直径小的螺旋形铜管放在内层，直径大的放在外层，依次排列。在螺旋形铜管的上端各组小銅管通过一通四接头并联后与进汽管17相连，在其下端各小銅管通过一通四接头并联后与出汽管18相连。最外层与次外层的螺旋管之间，最内层与次内层的螺旋管之间分别用带有凹槽的限位支板14、15将螺旋管分割成上、下分布较密，中间分布较稀的布局，再将开有长孔的上下固定板19、20分别安放在螺旋组件的上下两端，使限位支板的两头分别插入固定板上相对应的长孔中，将限位支板两头伸出部分沿薄弱处折弯，使之不能从长孔中退出形成稳定结构。螺旋管在水箱中分布的高度大约为水箱的2/3，安放在水箱的下部。进气管从螺旋管的下面沿螺旋管组中间穿到其上方。进气管和出气管分别从水箱的下部穿过水箱壁，分别与压缩机和电磁四通阀相连。并联螺旋管式水热交换器的优点是焊接点少，加工制造比较简单，且其受水中污垢的影响小，制造成本低，热效率高，对空调器的性能影响小。本技术的特征之一是当水热交换器的进、出气管穿过水箱壁时，本技术采用了图4所示的联接方式。它由两部分组成，一部分是在水箱壁9的开孔处焊接一个一头有螺纹，中间有一通孔的接头21。通孔的尺寸应能使銅管22通过；螺纹的端部有导角，以确保螺母安装后的密封性；接头的材料与水箱的材料相同，以方便焊接。另一部分是在通过水箱壁的銅管22上焊接一带有喇叭形扩口的铜套23，铜套外套有一与接头21螺纹相配的螺母24。螺母24的作用是压紧铜套23，使之与接头21紧密联接，以保证接头处的水密性。本技术的特征之一是保温水箱与室外散热器、压缩机、风扇等组合起来，成为分体式空调的室外机(如图2所示)。本技术的另一特征是冷水从保温水箱的底部进入，热水从保温水箱的顶部流出，并且进水管在水箱内被弯成直角，使进水的速度与水平面平行(如图2所示)。本技术实现的功能及控制原理如下工况I当系统为热水器工况且室内制冷制冷剂经压缩机1压缩后，压强与温度升高，这些高温高压的制冷剂经水换热器2后，将热量传给水箱中的水，冷却后的制冷剂，经电磁四通阀3流过室外机组散热器5(此时室外风机不工作)后，再经单向阀毛细管6节流后，通过室内机散热器4吸热(室内制冷)后回压缩机1。此时，为了提高产生热水的效率，必须关闭室外机组5的风机电源。工况II当系统以热水器工作且室内不制冷制冷剂经压缩机1压缩后，压强与温度升高，这些高温高压的制冷剂经水换热器2后，将热量传给水，初步冷却后的制冷剂，经电磁四通阀3流过室内机组散热器4(此时室内风机不工作)后，再经单向阀毛细管节流后，过室外机散热器5吸热(室外风机工作)后回压缩机1。此时，必须关闭室内机组风机。工况III当系统以普通空调器制冷时制冷剂经水换热器2将热量传给水后，经电磁四通阀3，流过室外机组散热器5(此时室外风机工作)，再经单向阀毛细管6节流后，过室内机散热器4吸热(室内制冷)后回压缩机。当水箱内水温较低时，水热交换器的存在提高了空调器的制冷工作效率，水温升高后，系统与普通空调制冷的工作状况相同。工况IV当系统以普通空调器制热时制冷剂经水换热器2将热量传给水箱中的水，经电磁四通阀3流过室内机组散热器4进一步散热，再经单向阀毛细管6节流后，过室外机散热器5吸热(室外风机工作)后回压缩机。当水箱内水温较低时，对室内制热有不利影响；水温升高后，空调制热性能恢复正常。本技术系统内各控制点控制如下表分工况控制表 具体实施方式本技术的实施实例采用一台一匹马力的旧冷暖空调器的相应配件改造而成，水箱的容量43升。水热交换器的进出汽管采用φ10的铜管，小铜管的直径为φ6，每根铜管的长度为7.5m。我们进行了多次系统实测，表明水热交换器的引入改进了空调器的制冷效果，当系统以空调工况工作时，其性能与普通空调器相同；当以热水器工况工作时，其效率是普通电热热水器的3～4倍。在夏天，当空调器制冷时，就可以不另外花电费得到大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹亚非，谢祖源，谢惠平，
申请(专利权)人：曹亚非，
类型：实用新型
国别省市：