CN107356137A - 空调余热集热供水*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调余热集热供水***，包括：热交换器，其设置在空调压缩机和空调冷凝器之间，热交换器由内至外依次包括：第一套管、第二套管、第三套管；储水箱，其顶部相对设有第三入水口和流液孔，靠近底部的侧壁上设有第三出水口，储水箱内部设有流液构件、第一隔板、第二隔板、涡轮、及水位传感器；储液盒，其设置在储水箱顶部，包括设置在顶部的注液孔、设置在底部并穿过流液孔的流液管、以及贯穿储液盒盒体的重力按压组件，所述重力按压组件包括重力块、连杆、弹簧、塞体，当第三入水口停止水流进入时，重力块压迫连杆向下运动带动塞体塞入流液管。本发明将空调制冷时产生的余热回收，得到的热水可供洗澡使用，提高了能源利用率。

Description

空调余热集热供水***

技术领域

本发明涉及空调余热利用领域，具体是一种空调余热集热供水***。

背景技术

近年来，全球都在倡导节能减排。而利用余热回收是最有效的节能途径之一。余热是指在一定经济技术条件下，在能源利用设备中没有被利用的能源，也就是多余、废弃的能源，它包括高温废气余热、冷却介质余热、废气废水余热、高温产品和炉渣余热等。

现实生活中，很多酒店或商场中装有热水器和中央空调，很多住户家中也装有热水器和空调，装设的热水器大部分是电热水器，耗费了大量电能。无论是家用空调还是中央空调均具有制冷***，而蒸发器、冷凝器、压缩机和膨胀阀(或节流阀)是制冷***中必不可少的四大件。其中，冷凝器是放出热量的设备，即：将蒸发器中吸收的热量连同压缩机做功所转化的热量一起传递给冷却介质带走，而冷却介质带走这部分热量还需要通过消耗水泵及风机动力等排入大气中，不仅造成了热量的浪费，还额外消耗了电。

因此，如何将空调排放的冷凝热回收成为一种节能的新途径。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种空调余热集热供水***，本发明将空调制冷时产生的余热回收，得到的热水可供洗澡使用，热转换效率高，提高能源利用率，节约了能源。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种空调余热集热供水***，包括：

热交换器，其设置在空调压缩机和空调冷凝器之间，所述热交换器由内至外依次包括：第一套管、第二套管、第三套管，所述第一套管的一端设有第一入水口，其通过管道与空调压缩机连通，另一端设有第一出水口，其通过管道与空调冷凝器连通，所述第二套管的两端与所述第一套管的***密封连接，所述第二套管上靠近所述第一入水口设有第二出水口、靠近所述第一出水口设有第二入水口，所述第三套管上设有抽气孔以及可供所述第二出水口、第二入水口分别穿过的两个通孔，两个所述通孔分别与第二出水口、第二入水口的***密封连接，所述第三套管的两端也与所述第一套管的***密封连接；

储水箱，其顶部相对设有第三入水口和流液孔，靠近底部的侧壁上设有第三出水口，所述储水箱内部设有流液构件、第一隔板、第二隔板、涡轮、及水位传感器，所述流液构件包括固定板和活动板，所述固定板垂直固设在所述储水箱的顶部，且位于所述第三入水口和所述流液孔之间，所述活动板与所述固定板枢接，所述活动板与所述储水箱的顶部之间夹设所述固定板，所述第一隔板设置在所述第三入水口下方，且向下倾斜设置在所述储水箱的侧壁上，倾斜后的最低端与所述储水箱的侧壁不接触，所述第二隔板与所述第一隔板相对设置，并位于所述第一隔板下方，所述第二隔板也向下倾斜设置在所述储水箱的侧壁上，倾斜后的最低端也与所述储水箱的侧壁不接触，所述涡轮靠近所述第三出水口固设在所述储水箱的底部，并位于所述第二隔板下方，所述水位传感器固设在所述储水箱的侧壁上，其设置高度处于所述第一隔板的最高位置和所述活动板的最低位置之间；

储液盒，其设置在所述储水箱顶部，所述储液盒包括设置在顶部的注液孔、设置在底部并穿过所述流液孔的流液管、以及贯穿储液盒盒体的重力按压组件，所述重力按压组件包括重力块、连杆、弹簧、塞体，其中，所述连杆竖直贯穿所述储液盒，所述连杆的一端固设所述重力块，另一端与所述活动板铰接，所述弹簧套设在所述连杆上，且所述弹簧的两端分别固设在所述重力块和所述储液盒的顶部，所述塞体套设并固定在所述连杆上，并位于所述储液盒内部，当所述第三入水口停止水流进入时，所述重力块压迫所述连杆向下运动带动所述塞体塞入所述流液管。

优选的是，所述第一套管包括一体成型的交替固设的多个流道和多个连接部，所述流道与所述第一套管的内部连通，并沿所述第一套管的管长方向设置，所述流道的横截面为弧形，并关于所述第一套管的中心成中心对称分布，相邻两个流道之间通过所述连接部连接，所述第二套管的内壁通过网片与所述第一套管的连接部的外壁连接，其中，所述网片为具有多个透水孔的不锈钢片体结构。

优选的是，所述活动板为长方形结构，其长度大于所述第三入水口和所述流液管之间的距离，所述活动板与所述固定板枢接的位置将所述活动板沿其长度方向二等分。

优选的是，所述第三入水口处的水流入储水箱的体积与流液管的香液流入储水箱的体积在一分钟内的比为30:1，所述第三入水口处的水流的冲力大于所述重力按压组件的重力。

优选的是，所述储液盒内装有香液，所述香液是将玫瑰花瓣提取液、菊花花瓣提取液、桂花花瓣提取液、百合花瓣提取液、木兰花瓣提取液以质量比为2:1:1:2:1混合而成。

优选的是，处于所述第三套管内部的所述第一套管与所述第二套管同时弯曲呈蛇形结构。

优选的是，所述储水箱外部包覆保温层，所述保温层由内至外包括硅酸铝保温棉、纳米二氧化硅气凝胶、聚氨酯软泡，其厚度比依次为3:1:2，总厚度不小于3cm。

优选的是，所述热交换器的第二入水口处设有过滤网，其网孔径为1～2mm。

优选的是，所述储水箱顶部设有排气孔。

优选的是，所述塞体由橡胶材料制成，且为上大下小的圆锥体结构。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明在空调压缩机和空调冷凝器之间设置热交换器，该热交换器的第三套管上设置抽气孔，通过抽气孔进行抽气，使第三套管与第二套管之间的空间成为真空状态，由此，将第二套管和第一套管与外界环境套管第三套管的真空层隔绝，当第一套管内流动的处于过热状态的冷媒介质与第二套管内流动的水形成对流并进行热交换时，减少了热量向外界环境的传递，提高了热交换的效率，同时具有保温效果，使得第二套管内经升温后得到的热水的温度有效的保持。

本发明设置了储水箱，将热交换器中得到的热水进行储存，以确保洗澡时的热水充足，同时，在储水箱顶部又设置了储液盒，储液盒内装有香液，当进过热交换后的热水从第三入水口进入储水箱时，热水流动的冲力将储水箱内的流液构件驱动，进而使得重力按压组件向上运动，带动塞体远离流液管，储液盒内的香液即从流液管中落入储水箱，储水箱内的热水按照第一隔板和第二隔板隔出的水流方向将落入储水箱的香液带走并进行初步混合，顺着水流方向，将第三出水口处的涡轮冲击并使其转动，从而进行深度混合，之后从第三出水口流出，流出的混合均匀的香液水可淋浴也可盆浴。此结构设计简单、成本低、通过流水的冲力作为源动力使香液与热水混合并带动涡轮转动，不消耗其他动力或能源，符合环保节能的理念。

本发明的香液为玫瑰花瓣提取液、菊花花瓣提取液、桂花花瓣提取液、百合花瓣提取液、木兰花瓣提取液的混合液体，具有淡雅的芳香，沐浴时沐浴者心情愉悦，且具有舒缓皮肤，清爽提神的功效，沐浴后的身体也散发淡淡的清香。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的热交换器的结构示意图；

图2为本发明所述的储水箱与储液盒的结构示意图；

图3为本发明所述的第一套管的截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“轴向”、“径向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的一种空调余热集热供水***，如图1-3所示，包括：

热交换器，其设置在空调压缩机和空调冷凝器之间，所述热交换器由内至外依次包括：第一套管11、第二套管12、第三套管13，所述第一套管11的一端设有第一入水口111，其通过管道与空调压缩机连通，另一端设有第一出水口112，其通过管道与空调冷凝器连通，所述第二套管12的两端与所述第一套管11的***密封连接，所述第二套管12上靠近所述第一入水口111设有第二出水口122、靠近所述第一出水口112设有第二入水口121，所述第三套管13上设有抽气孔以及可供所述第二出水口122、第二入水口121分别穿过的两个通孔，两个所述通孔分别与第二出水口122、第二入水口121的***密封连接，所述第三套管13的两端也与所述第一套管11的***密封连接；

储水箱，其顶部相对设有第三入水口21和流液孔，靠近底部的侧壁上设有第三出水口22，所述储水箱内部设有流液构件、第一隔板23、第二隔板24、涡轮25、及水位传感器26，所述流液构件包括固定板271和活动板272，所述固定板271垂直固设在所述储水箱的顶部，且位于所述第三入水口21和所述流液孔之间，所述活动板272与所述固定板271枢接，所述活动板272与所述储水箱的顶部之间夹设所述固定板271，所述第一隔板23设置在所述第三入水口21下方，且向下倾斜设置在所述储水箱的侧壁上，倾斜后的最低端与所述储水箱的侧壁不接触，所述第二隔板24与所述第一隔板23相对设置，并位于所述第一隔板23下方，所述第二隔板24也向下倾斜设置在所述储水箱的侧壁上，倾斜后的最低端也与所述储水箱的侧壁不接触，所述涡轮25靠近所述第三出水口22固设在所述储水箱的底部，并位于所述第二隔板24下方，所述水位传感器26固设在所述储水箱的侧壁上，其设置高度处于所述第一隔板23的最高位置和所述活动板272的最低位置之间；

储液盒，其设置在所述储水箱顶部，所述储液盒包括设置在顶部的注液孔31、设置在底部并穿过所述流液孔的流液管32、以及贯穿储液盒盒体的重力按压组件，所述重力按压组件包括重力块331、连杆332、弹簧333、塞体334，其中，所述连杆332竖直贯穿所述储液盒，所述连杆332的一端固设所述重力块331，另一端与所述活动板272铰接，所述弹簧333套设在所述连杆332上，且所述弹簧333的两端分别固设在所述重力块331和所述储液盒的顶部，所述塞体334套设并固定在所述连杆332上，并位于所述储液盒内部，当所述第三入水口21停止水流进入时，所述重力块331压迫所述连杆332向下运动带动所述塞体334塞入所述流液管32。

此技术方案中，当所述第三入水口21停止水流进入时，所述重力块331压迫所述连杆332向下运动带动所述塞体334塞入所述流液管32，使储液盒内的香液不会流入储水箱，此时，所述弹簧333处于自然状态。水位传感器26与控制平台电连接，当储水箱内的水位处于所述第一隔板23的最高位置和所述活动板272的最低位置之间，水位传感器26感测到水，并将水位信号传送至控制平台，控制平台将流入第二入水口121的水流开关关闭。涡轮25也可由风扇扇叶加设轴承连接的支撑杆代替。整个***的流程为：冷媒介质经空调压缩机压缩后处于过热状态，并从第一入水口111进入第一套管11，同时需要加热的水从第二入水口121进入第二套管12，由此，处于过热状态的冷媒介质与需要加热的水形成对流并进行热交换，经过热交换后变成热水通过第三入水口21进入储水箱，此时热水水流的冲力使活动板272以枢接端为轴发生偏移，即活动板272的靠近水流的方向的一端向下倾斜，同时，活动板272的远离水流的方向的一端(即与连杆332铰接的一端)向上倾斜，并驱动连杆332向上运动从而带动塞体334向上运动，使得储液盒内的香液可通过流液管32落入储水箱内，而储水箱内的热水按照第一隔板23和第二隔板24隔出的水流方向将落入储水箱的香液带走并进行初步混合，顺着水流方向，将第三出水口22处的涡轮25冲击并使其转动，从而进行深度混合，之后从第三出水口22流出，流出的混合均匀的香液水可淋浴也可盆浴。

本发明在空调压缩机和空调冷凝器之间设置热交换器，该热交换器的第三套管13上设置抽气孔，通过抽气孔进行抽气，使第三套管13与第二套管12之间的空间成为真空状态，由此，将第二套管12和第一套管11与外界环境套管第三套管13的真空层隔绝，当第一套管11内流动的处于过热状态的冷媒介质与第二套管12内流动的水形成对流并进行热交换时，减少了热量向外界环境的传递，提高了热交换的效率，同时具有保温效果，使得第二套管12内经升温后得到的热水的温度有效的保持。

本发明设置了储水箱，将热交换器中得到的热水进行储存，以确保洗澡时的热水充足，同时，在储水箱顶部又设置了储液盒，储液盒内装有香液，当进过热交换后的热水从第三入水口21进入储水箱时，热水流动的冲力将储水箱内的流液构件驱动，进而使得重力按压组件向上运动，带动塞体334远离流液管32，储液盒内的香液即从流液管32中落入储水箱，此结构设计简单、成本低、通过流水的冲力作为源动力使香液与热水混合并带动涡轮25转动，不消耗其他动力或能源，符合环保节能的理念。

在另一技术方案中，所述第一套管11包括一体成型的交替固设的多个流道113和多个连接部114，所述流道113与所述第一套管11的内部连通，并沿所述第一套管11的管长方向设置，所述流道113的横截面为弧形，并关于所述第一套管11的中心成中心对称分布，相邻两个流道113之间通过所述连接部114连接，所述第二套管12的内壁通过网片115与所述第一套管11的连接部114的外壁连接，其中，所述网片115为具有多个透水孔的不锈钢片体结构。

此技术方案中，在第一套管11内设置流道113增大了第一套管11内冷媒介质与第二套管12内的水的接触面积，且中心对称分布的流道113使得过热的冷媒介质的热量向四周均匀传递，促进热交换，提高热交换的效率，且不会造成局部套管过热，保证并延长了套管的使用寿命。

在另一技术方案中，所述活动板272为长方形结构，其长度大于所述第三入水口21和所述流液管32之间的距离，所述活动板272与所述固定板271枢接的位置将所述活动板272沿其长度方向二等分。由此，活动板272与固定板271形成等臂杠杆，方便比较并计算重力按压组件的总重力与流水冲力，且方便设计安装。

在另一技术方案中，所述第三入水口21处的水流入储水箱的体积与流液管32的香液流入储水箱的体积在一分钟内的比为30:1，所述第三入水口21处的水流的冲力大于所述重力按压组件的重力。由此，可确保香液与水混合后香液的含量始终处于一个相对恒定的状态，提升洗浴时的感官感受。且由于储液盒内的香液总量较少，其对于重力按压组件的浮力非常下，可忽略不计，故第三入水口21处的水流的冲力大于重力按压组件的重力即可将重力按压组件通过杠杆向上提升。

在另一技术方案中，所述储液盒内装有香液，所述香液是将玫瑰花瓣提取液、菊花花瓣提取液、桂花花瓣提取液、百合花瓣提取液、木兰花瓣提取液以质量比为2:1:1:2:1混合而成。该香液具有淡雅的芳香，沐浴时沐浴者心情愉悦，且具有舒缓皮肤，清爽提神的功效，沐浴后的身体也散发淡淡的清香，且该香液均是纯天然的花瓣提取，适合各种健康肤质使用。另外，沐浴者也可根据自己的喜好加入具有香气且对皮肤有益的液体。

在另一技术方案中，处于所述第三套管13内部的所述第一套管11与所述第二套管12同时弯曲呈蛇形结构。在相同的空间内，蛇形结构不仅增加了水流及冷媒介质的流动总长度，也使得水流与冷媒介质接触时间、接触面积增加，提升热转换效率。

在另一技术方案中，所述储水箱外部包覆保温层，所述保温层由内至外包括硅酸铝保温棉、纳米二氧化硅气凝胶、聚氨酯软泡，其厚度比依次为3:1:2，总厚度不小于3cm。该保温层能够提升储水箱的保温效果，使用该保温层的保温时长是使用普通的保温棉的保温时长的3～倍。

在另一技术方案中，所述热交换器的第二入水口121处设有过滤网，其网孔径为1～2mm。过滤网可将进入热交换器之前的水中的颗粒杂质过滤，保护热交换器。

在另一技术方案中，所述储水箱顶部设有排气孔28，保持储水箱内的压强与外界大气压强一致，防止内部气压过大而胀烈。

在另一技术方案中，所述塞体334由橡胶材料制成，且为上大下小的圆锥体结构。橡胶具有弹性形变，可根据塞体334塞入流液管32的多少产生微小形变，并可将流液管32塞紧。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种空调余热集热供水***，其特征在于，包括：

热交换器，其设置在空调压缩机和空调冷凝器之间，所述热交换器由内至外依次包括：第一套管、第二套管、第三套管，所述第一套管的一端设有第一入水口，其通过管道与空调压缩机连通，另一端设有第一出水口，其通过管道与空调冷凝器连通，所述第二套管的两端与所述第一套管的***密封连接，所述第二套管上靠近所述第一入水口设有第二出水口、靠近所述第一出水口设有第二入水口，所述第三套管上设有抽气孔以及可供所述第二出水口、第二入水口分别穿过的两个通孔，两个所述通孔分别与第二出水口、第二入水口的***密封连接，所述第三套管的两端也与所述第一套管的***密封连接；

储水箱，其顶部相对设有第三入水口和流液孔，靠近底部的侧壁上设有第三出水口，所述储水箱内部设有流液构件、第一隔板、第二隔板、涡轮、及水位传感器，所述流液构件包括固定板和活动板，所述固定板垂直固设在所述储水箱的顶部，且位于所述第三入水口和所述流液孔之间，所述活动板与所述固定板枢接，所述活动板与所述储水箱的顶部之间夹设所述固定板，所述第一隔板设置在所述第三入水口下方，且向下倾斜设置在所述储水箱的侧壁上，倾斜后的最低端与所述储水箱的侧壁不接触，所述第二隔板与所述第一隔板相对设置，并位于所述第一隔板下方，所述第二隔板也向下倾斜设置在所述储水箱的侧壁上，倾斜后的最低端也与所述储水箱的侧壁不接触，所述涡轮靠近所述第三出水口固设在所述储水箱的底部，并位于所述第二隔板下方，所述水位传感器固设在所述储水箱的侧壁上，其设置高度处于所述第一隔板的最高位置和所述活动板的最低位置之间；

储液盒，其设置在所述储水箱顶部，所述储液盒包括设置在顶部的注液孔、设置在底部并穿过所述流液孔的流液管、以及贯穿储液盒盒体的重力按压组件，所述重力按压组件包括重力块、连杆、弹簧、塞体，其中，所述连杆竖直贯穿所述储液盒，所述连杆的一端固设所述重力块，另一端与所述活动板铰接，所述弹簧套设在所述连杆上，且所述弹簧的两端分别固设在所述重力块和所述储液盒的顶部，所述塞体套设并固定在所述连杆上，并位于所述储液盒内部，当所述第三入水口停止水流进入时，所述重力块压迫所述连杆向下运动带动所述塞体塞入所述流液管。

2.如权利要求1所述的空调余热集热供水***，其特征在于，所述第一套管包括一体成型的交替固设的多个流道和多个连接部，所述流道与所述第一套管的内部连通，并沿所述第一套管的管长方向设置，所述流道的横截面为弧形，并关于所述第一套管的中心成中心对称分布，相邻两个流道之间通过所述连接部连接，所述第二套管的内壁通过网片与所述第一套管的连接部的外壁连接，其中，所述网片为具有多个透水孔的不锈钢片体结构。

3.如权利要求1所述的空调余热集热供水***，其特征在于，所述活动板为长方形结构，其长度大于所述第三入水口和所述流液管之间的距离，所述活动板与所述固定板枢接的位置将所述活动板沿其长度方向二等分。

4.如权利要求3所述的空调余热集热供水***，其特征在于，所述第三入水口处的水流入储水箱的体积与流液管的香液流入储水箱的体积在一分钟内的比为30:1，所述第三入水口处的水流的冲力大于所述重力按压组件的重力。

5.如权利要求1所述的空调余热集热供水***，其特征在于，所述储液盒内装有香液，所述香液是将玫瑰花瓣提取液、菊花花瓣提取液、桂花花瓣提取液、百合花瓣提取液、木兰花瓣提取液以质量比为2:1:1:2:1混合而成。

6.如权利要求1所述的空调余热集热供水***，其特征在于，处于所述第三套管内部的所述第一套管与所述第二套管同时弯曲呈蛇形结构。

7.如权利要求1所述的空调余热集热供水***，其特征在于，所述储水箱外部包覆保温层，所述保温层由内至外包括硅酸铝保温棉、纳米二氧化硅气凝胶、聚氨酯软泡，其厚度比依次为3:1:2，总厚度不小于3cm。

8.如权利要求1所述的空调余热集热供水***，其特征在于，所述热交换器的第二入水口处设有过滤网，其网孔径为1～2mm。

9.如权利要求1所述的空调余热集热供水***，其特征在于，所述储水箱顶部设有排气孔。

10.如权利要求1所述的空调余热集热供水***，其特征在于，所述塞体由橡胶材料制成，且为上大下小的圆锥体结构。