專利名稱：空調(diào)式熱泵熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬熱力學技術(shù)領(lǐng)域，根據(jù)卡諾循環(huán)的熱泵原理，將空調(diào)工作時向大氣中排散的熱量收集起來合理利用，為用戶提供無能耗的洗浴及生活用熱水，同時有效提高空調(diào)的制冷效率。
背景技術(shù)：
在當今社會中，人們?yōu)榱俗非蟾咂焚|(zhì)的生活而大面積的使用空調(diào)設(shè)備，在此背景下我國白色家電整體能耗大浮上升，能源工業(yè)已成為國民經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸，所以節(jié)能的意義不言而喻。傳統(tǒng)空調(diào)的結(jié)構(gòu)包括依次通過工質(zhì)管道環(huán)形連接的壓縮機、冷凝器、減壓閥和蒸發(fā)器，在冷凝器旁裝有冷卻風扇。壓縮的工質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)，吸取室內(nèi)熱量后在冷凝器釋放熱量而冷凝。普通空調(diào)在工作時，一方面蒸發(fā)器向室內(nèi)制冷，另一方面冷凝器向室外排出大量的熱量，不僅浪費能源，還污染環(huán)境。另外人們習慣在夏季經(jīng)常洗浴，現(xiàn)在市場上的熱水器多數(shù)采用電能或天然氣作為加熱能源。人們一方面享受空調(diào)帶來涼爽，另一方面冷凝器向室外排出大量的熱量。同時人們?yōu)榱讼丛〖捌渌钣脽崴枰砑幽茉唇o予加熱。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是提供一種空調(diào)式熱泵熱水器，以解決現(xiàn)有空調(diào)存在的浪費能源和污染環(huán)境的問題。
本實用新型的技術(shù)方案是包括依次通過工質(zhì)管道環(huán)形連接的壓縮機、冷凝器、減壓閥和蒸發(fā)器，在冷凝器旁裝有冷卻風扇，其特征在于還包括熱水箱，該熱水箱由箱體和置于其內(nèi)的加熱冷凝器構(gòu)成，該加熱冷凝器的兩端串聯(lián)在所述的壓縮機與冷凝器之間，在箱體的兩端分別設(shè)有冷水入口和熱水出口，在所述的箱體內(nèi)設(shè)有電熱器。
所述的箱體由隔板分為低溫水箱和高溫水箱，該高溫水箱與所述的壓縮機相鄰，所述的熱水出口設(shè)在高溫水箱，所述的冷水入口設(shè)在低溫水箱；在所述的低溫水箱和高溫水箱內(nèi)分別設(shè)有一個所述的加熱冷凝器；所述的電熱器設(shè)在高溫水箱內(nèi)。
在所述的高溫水箱內(nèi)的上部設(shè)有水位控制裝置，用于控制所述的冷水入口的進水量。
在所述的箱體的兩端的工質(zhì)管道之間連接另一工質(zhì)管道分路，該分路與所述的壓縮機與箱體之間的接點通過三通換向閥連接。
本實用新型的優(yōu)點是利用空調(diào)制冷時冷凝器排放的熱量對水箱中的水進行加熱以達到日常家用熱水無需另加能耗的目的，由于水冷的冷凝效率比風冷效率高，根據(jù)熱泵原理，其空調(diào)的制冷效率也將明顯提高。在冷凝水箱中安裝傳統(tǒng)的電加熱裝置在我國北方春秋季節(jié)不使用空調(diào)時，仍可以用傳統(tǒng)的電加熱方式洗浴。不僅節(jié)約了能源，還降低了對環(huán)境的熱污染。


圖1是本實用新型實施例的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型包括依次通過工質(zhì)管道16環(huán)形連接的壓縮機1、熱水箱A、冷凝器12、減壓閥14和蒸發(fā)器15，在冷凝器12旁裝有冷卻風扇13。所述的熱水箱A的箱體由隔板分為低溫水箱7和高溫水箱6，該高溫水箱6與所述的壓縮機1相鄰，在箱體的兩端分別設(shè)有冷水入口9和熱水出口4，所述的熱水出口4設(shè)在高溫水箱6右端，所述的冷水入口9設(shè)在低溫水箱7的左端。在所述的低溫水箱7和高溫水箱6內(nèi)分別設(shè)有一個所述的加熱冷凝器18和19；在高溫水箱6內(nèi)設(shè)置電熱器10。在所述的低溫水箱7內(nèi)設(shè)有保溫層8。
在所述的高溫水箱6內(nèi)的上部設(shè)有水位控制裝置5，用于控制所述的冷水入口9的進水量。
在所述的熱水箱A的兩端的工質(zhì)管道之間連接另一工質(zhì)管道分路17，該分路17與所述的壓縮機1與高溫水箱6之間的接點通過三通換向閥2連接。用換向閥2和溫度傳感器(安裝在高溫水箱6內(nèi)，未圖示)及相應的溫控電路控制制冷工質(zhì)的流向。
本實用新型根據(jù)熱泵的工作原理，空調(diào)在向室內(nèi)制冷時必然通過冷凝器向室外排放熱量，當水溫較低時利用冷凝器排放的熱量對水箱中的水加熱，為用戶提供無能耗的洗浴熱水。當高溫水箱6內(nèi)的水溫達到60℃時，溫控電路觸發(fā)制冷工質(zhì)換向閥2動作，截斷制冷工質(zhì)向水箱的流向3，轉(zhuǎn)向分路17的流向11，并開啟冷卻風扇13使系統(tǒng)回到傳統(tǒng)空調(diào)的工作方式。當高溫水箱6的水溫低于40℃時，溫控電路觸發(fā)制冷工質(zhì)換向閥2動作，制冷工質(zhì)流向水箱中的冷凝器并關(guān)閉冷凝風機使系統(tǒng)回到對水加熱的工作方式。
根據(jù)熱泵原理，蒸發(fā)溫度降低制冷循環(huán)變差，反之制冷循環(huán)變好。冷凝溫度降低使制冷循環(huán)性能變好，制冷量增大。當空調(diào)開啟對室內(nèi)急速降溫時室內(nèi)溫度較高，即蒸發(fā)溫度較低，空調(diào)需要耗費較大的電能使室內(nèi)溫度下降。同時冷卻風扇向室外排出大量的熱量?？照{(diào)開啟時室內(nèi)溫度與環(huán)境溫度有關(guān)，人們基本不能控制。冷凝溫度與室外環(huán)境溫度一致，一般空調(diào)在工作時對冷凝溫度不加以控制，只是用冷卻風扇對冷凝器中的高溫高壓工質(zhì)進行冷卻。本發(fā)明區(qū)別于一般空調(diào)的重要一點就是對冷凝溫度加以控制，本發(fā)明的熱水器水箱在內(nèi)部分為兩個部分，一個為高溫水箱6是主要的加熱部分；另一個低溫水箱7為冷卻部分，加熱部分的水位略低于冷卻部分的水位，熱水箱內(nèi)部的冷卻部分用保溫材料隔絕這兩個部分之間的熱傳遞，對冷凝器而言實際上是實現(xiàn)了分級冷凝，在加熱部分使制冷工質(zhì)冷卻到達60℃，在冷卻部分將制冷工質(zhì)再次冷卻，確保制冷工質(zhì)在壓縮機的入口處為35℃以下，以達到降低冷凝溫度使制冷循環(huán)性能變好，制冷量增大的目的。這種分級冷凝方式可根據(jù)用戶對水溫的具體要求再分為多級，為用戶提供更高水溫的熱水。溫度和水位控制早已是成熟技術(shù)，這里就不再陳述。
本實用新型對我國能源工業(yè)將產(chǎn)生很大影響。人們在享受空調(diào)帶來涼爽的同時享受免費(無能耗)的洗浴及其他生活用熱水，由于采用了分級冷凝的方式使得在同等能耗的情況下制冷量增大。對于那些既需要制冷空調(diào)又需要用煤或油以及天然氣加工熱水的企業(yè)(如大型賓館、度假村等)，可省去加熱所需能源的成本，同時消除了向空氣中排放的廢氣，達到節(jié)能環(huán)保的目的。對于家庭或小型用戶(如中、小型餐廳、發(fā)廊，桑拿洗浴等企業(yè))，在他們使用空調(diào)的同時免費為他們解決了熱水的需求。
權(quán)利要求1.一種空調(diào)式熱泵熱水器，包括依次通過工質(zhì)管道環(huán)形連接的壓縮機、冷凝器、減壓閥和蒸發(fā)器，在冷凝器旁裝有冷卻風扇，其特征在于還包括熱水箱，該熱水箱由箱體和置于其內(nèi)的加熱冷凝器構(gòu)成，該加熱冷凝器的兩端串聯(lián)在所述的壓縮機與冷凝器之間，在箱體的兩端分別設(shè)有冷水入口和熱水出口，在所述的箱體內(nèi)設(shè)有電熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)式熱泵熱水器，其特征在于所述的箱體由隔板分為低溫水箱和高溫水箱，該高溫水箱與所述的壓縮機相鄰，所述的熱水出口設(shè)在高溫水箱，所述的冷水入口設(shè)在低溫水箱；在所述的低溫水箱和高溫水箱內(nèi)分別設(shè)有一個所述的加熱冷凝器；所述的電熱器設(shè)在高溫水箱內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空調(diào)式熱泵熱水器，其特征在于在所述的高溫水箱內(nèi)的上部設(shè)有水位控制裝置，用于控制所述的冷水入口的進水量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)式熱泵熱水器，其特征在于在所述的箱體設(shè)有保溫層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的空調(diào)式熱泵熱水器，其特征在于在所述的箱體的兩端的工質(zhì)管道之間連接另一工質(zhì)管道分路，該分路與所述的壓縮機與箱體之間的接點通過三通換向閥連接。
專利摘要一種空調(diào)式熱泵熱水器，包括依次通過工質(zhì)管道環(huán)形連接的壓縮機、冷凝器、減壓閥和蒸發(fā)器，在冷凝器旁裝有冷卻風扇，還包括熱水箱，該熱水箱由箱體和置于其內(nèi)的加熱冷凝器構(gòu)成，該加熱冷凝器的兩端串聯(lián)在所述的壓縮機與冷凝器之間，在箱體的兩端分別設(shè)有冷水入口和熱水出口，在所述的箱體內(nèi)設(shè)有電熱器。利用空調(diào)制冷時冷凝器排放的熱量對水箱中的水進行加熱以達到日常家用熱水無需另加能耗的目的，由于水冷的冷凝效率比風冷效率高，根據(jù)熱泵原理，其空調(diào)的制冷效率也將明顯提高。在冷凝水箱中安裝傳統(tǒng)的電加熱裝置在我國北方春秋季節(jié)不使用空調(diào)時，仍可以用傳統(tǒng)的電加熱方式洗浴。
文檔編號F24F12/00GK2804716SQ20052013270
公開日2006年8月9日 申請日期2005年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月11日
發(fā)明者費嘉祺 申請人:費嘉祺