CN107461798B - 空调余热集热供水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调余热集热供水装置，包括：空调冷凝器，其又包括制冷剂流通管道和设置在所述制冷剂流通管道上的散热片，所述制冷剂流通管道绕成每圈螺旋半径逐渐增加的同轴竖直螺旋形，所述制冷剂流通管道的截面边缘轮廓为花瓣形，而且凸起和凹陷部分的曲线均为抛物线，在所述制冷剂流通管道内壁凸起部分的曲面上均匀设置有尖锐突出颗粒；换热水箱，其同轴套设在所述空调冷凝器的***；蓄水箱，其放置在与所述换热水箱等高的阴凉通风处，底部和上部均通过管道与所述换热水箱连通，同时在连通两者的上部管道上还串联有一水泵。本发明具有散热速度块、降温效果好同时还能避免水垢形成等优点。

Description

空调余热集热供水装置

技术领域

本发明涉及家用电器领域。更具体地说，本发明涉及一种空调余热集热供水装置。

背景技术

空调是夏季家庭中常用到的电器，在空调使用过程中，我们经过室外机就会感受到机窗吹出的热风，这些废热的排放不仅给过路的行人带来不便，同时还伴随着能量的浪费，如果将这些废热传递给家庭用水，那么不仅可以节约热水器的用电，还能方便家人时时使用到热水，但是将常规的风冷式空调室外机改为水冷式空调外机存在以下问题：首先，风冷式空调冷凝器的结构并不适用于水冷式空调，散热速度慢；其次，水冷式空调室外机冷凝器使用水冷，那么水温上升到一定温度就得更换水以保持空调的降温效率；第三，水长期加热容易在冷凝管外形成水垢降低换热效果。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种散热速度块、降温效果好同时还能避免水垢形成的空调余热集热供水装置。

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装置，包括：

空调冷凝器，其又包括制冷剂流通管道和设置在所述制冷剂流通管道上的散热片，所述制冷剂流通管道绕成每圈螺旋半径逐渐增加的同轴竖直螺旋形，并且入口设置在上端与空调压缩机出口连通，出口设置在下端与空调节流阀连通，所述制冷剂流通管道的截面边缘轮廓为花瓣形，而且凸起和凹陷部分的曲线均为抛物线，在所述制冷剂流通管道内壁凸起部分的曲面上均匀设置有尖锐突出颗粒，所述散热片为边缘平滑连接的扇面状，并且螺旋缠绕的设置在所述制冷剂流通管道外壁凸起部分的曲面上，同时还与所述制冷剂流通管道外壁垂直；

换热水箱，其为一端开口的圆柱形，所述换热水箱同轴套设在所述空调冷凝器的***，在所述换热水箱内壁从上至下设置有多个环形水平隔板，每个所述环形水平隔板分布在所述制冷剂流通管道相邻两圈螺旋之间，所述环形水平隔板的内径大于所述制冷剂流通管道绕成的螺旋形的最大半径，所述环形水平隔板的板面设置有同轴的环形凹槽，所述环形凹槽上设置有一倒置的漏斗状环形盖板，所述环形盖板的下板面边缘连接有与所述环形凹槽匹配的凸块，所述环形盖板的倾斜部分为圆弧形曲面，并且在所述环形盖板的曲面上沿母线垂直设置有多个筋板，所述筋板与所述散热片接触，所述环形盖板边缘设置有一贯通的豁口，以便将所述环形盖板穿过所述制冷剂流通管道放到所述环形凹槽上，每个所述环形盖板的内径处于其所分隔的所述制冷剂流通管道的相邻两圈的螺旋半径之间；

蓄水箱，其外形与所述换热水箱相同，并且放置在与所述换热水箱等高的阴凉通风处，所述蓄水箱的底部和上部均通过管道与所述换热水箱连通，同时在连通两者的上部管道上还串联有一水泵，以将换热水箱的上层热水抽到蓄水箱中，所述蓄水箱还分别与自来水管道和家用水龙头连通，以接入自来水和放出温水；

温度传感器，其设置在所述换热水箱的外壁上，并且探头伸入至所述换热水箱内，所述温度传感器与一单片机通信连接以传递温度信号，同时所述单片机还与所述水泵电连接以控制水泵工作或停止。

优选的是，所述制冷剂流通管道截面边缘轮廓的凸起部分抛物线的弧度较凹陷部分抛物线的弧度平缓。

优选的是，所述制冷剂流通管道和散热片***还可拆卸的连接有一波纹管，所述波纹管的下部侧壁与一超声波发生器的发射源连通，以清理所述制冷剂流通管道外壁上的水垢。

优选的是，所述蓄水箱内设置有净水装置，以吸附水中矿物质减少结垢。

优选的是，所述蓄水箱与热水器水箱连通，以减少热水器工作能耗与时间。

优选的是，所述制冷剂流通管道外壁涂覆有防腐涂料。

优选的是，所述换热水箱和蓄水箱均设置有顶盖。

本发明至少包括以下有益效果：

1、根据冷热水的密度不同，冷水在下热水在上，那么上小下大的螺旋形制冷剂流通管道更符合散热需求，在冷水区域制冷剂流通管道的路径更长，与冷水的接触面积更大，散热效果更好。

2、不同于一般的在冷凝管径向设置凸凹部的冷凝器，制冷剂流通管道沿轴向将管壁设置为凸凹的，一来能增加制冷剂在气体状态流动时产生湍流，尽量与低温的管壁接触形成液态，二来直接将液态的制冷剂沿管内凹陷处导走，加速制冷剂的流动，给气体制冷剂腾出更多的换热空间。

3、由于制冷剂在制冷剂流通管道内液化形成液膜，阻碍了后来的制冷剂气体与低温管壁接触，所以在制冷剂流通管道内设置尖锐突出颗粒，以刺破制冷剂在液化形成的液膜，提高散热效果。

4、在换热水箱中设置水平隔板和与散热片接触的环形盖板，一是方便工作人员组装时将制冷剂流通管道放入换热水箱内，二是将散热片的热量快速传递到面积更大的水平隔板上，加快换热过程。

5、通过蓄水箱的冷却作用和水泵的换水，能保持换热水箱内水温不至太高而影响空调的制冷效果，同时由于制冷剂流通管道的高换热效率，在需要热水时，水泵能及时将换热水箱的热水抽到蓄水箱供人使用。

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为本发明的结构示意图；

图2为本发明所述制冷剂流通管道的截面结构示意图；

图3为本发明所述环形盖板的俯视图；

图4为本发明所述环形盖板的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图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。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“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。

如图1至图4所示，本发明提供一种空调余热集热供水装置，包括：

空调冷凝器1，其又包括制冷剂流通管道2和设置在所述制冷剂流通管道2上的散热片3，所述制冷剂流通管道2绕成每圈螺旋半径逐渐增加的同轴竖直螺旋形，并且入口设置在上端与空调压缩机出口连通，出口设置在下端与空调节流阀连通，所述制冷剂流通管道2的截面边缘轮廓为花瓣形，而且凸起和凹陷部分的曲线均为抛物线，在所述制冷剂流通管道2内壁凸起部分的曲面上均匀设置有尖锐突出颗粒4，所述散热片3为边缘平滑连接的扇面状，并且螺旋缠绕的设置在所述制冷剂流通管道2外壁凸起部分的曲面上，同时还与所述制冷剂流通管道2外壁垂直；

换热水箱5，其为一端开口的圆柱形，所述换热水箱5同轴套设在所述空调冷凝器1的***，在所述换热水箱5内壁从上至下设置有多个环形水平隔板6，每个所述环形水平隔板6分布在所述制冷剂流通管道2相邻两圈螺旋之间，所述环形水平隔板6的内径大于所述制冷剂流通管道2绕成的螺旋形的最大半径，所述环形水平隔板6的板面设置有同轴的环形凹槽，所述环形凹槽上设置有一倒置的漏斗状环形盖板7，所述环形盖板7的下板面边缘连接有与所述环形凹槽匹配的凸块，所述环形盖板7的倾斜部分为圆弧形曲面，并且在所述环形盖板7的曲面上沿母线垂直设置有多个筋板8，所述筋板8与所述散热片3接触，所述环形盖板7边缘设置有一贯通的豁口，以便将所述环形盖板7穿过所述制冷剂流通管道2放到所述环形凹槽上，每个所述环形盖板7的内径处于其所分隔的所述制冷剂流通管道2的相邻两圈的螺旋半径之间；

蓄水箱9，其外形与所述换热水箱5相同，并且放置在与所述换热水箱5等高的阴凉通风处，所述蓄水箱9的底部和上部均通过管道与所述换热水箱5连通，同时在连通两者的上部管道上还串联有一水泵10，以将换热水箱5的上层热水抽到蓄水箱9中，所述蓄水箱9还分别与自来水管道和家用水龙头连通，以接入自来水和放出温水；

温度传感器，其设置在所述换热水箱5的外壁上，并且探头伸入至所述换热水箱5内，所述温度传感器与一单片机通信连接以传递温度信号，同时所述单片机还与所述水泵10电连接以控制水泵10工作或停止。

上述实施例在使用过程中，空调制冷剂经压缩机压缩后成为高温高压气体，通过制冷剂流通管道2冷却后形成中压中温液体，冷却过程是放热过程，故要与换热水箱5中的低温水体产生热交换，当温度传感器感应到水温上升至阈值后，会通过单片机控制水泵10工作，将换热水箱5的热水抽取到蓄水箱9，又因为水压的作用，蓄水箱9底层的凉水就会被压入换热水箱5内，以降低换热水箱5内的水温，保持空调的制冷效果。根据冷热水的密度不同，冷水在下热水在上，那么上小下大的螺旋形制冷剂流通管道2更符合散热需求，在冷水区域制冷剂流通管道2的路径更长，与冷水的接触面积更大，散热效果更好。不同于一般的在冷凝管径向设置凸凹部的冷凝器，制冷剂流通管道2沿轴向将管壁设置为凸凹的，一来能增加制冷剂在气体状态流动时产生湍流，尽量与低温的管壁接触形成液态，二来直接将液态的制冷剂沿管内凹陷处导走，加速制冷剂的流动，给气体制冷剂腾出更多的换热空间。由于制冷剂在制冷剂流通管道2内液化形成液膜，阻碍了后来的制冷剂气体与低温管壁接触，所以在制冷剂流通管道2内设置尖锐突出颗粒4，以刺破制冷剂在液化形成的液膜，提高散热效果。在换热水箱5中设置水平隔板6和与散热片3接触的环形盖板7，一是方便工作人员组装时将制冷剂流通管道2放入换热水箱5内，二是将散热片3的热量快速传递到面积更大的水平隔板6上，加快换热过程。通过蓄水箱9的冷却作用和水泵10的换水，能保持换热水箱5内水温不至太高而影响空调的制冷效果，同时由于制冷剂流通管道2的高换热效率，在需要热水时，水泵10能及时将换热水箱5的热水抽到蓄水箱9供人使用。

在另一实施例中，所述制冷剂流通管道2截面边缘轮廓的凸起部分抛物线的弧度较凹陷部分抛物线的弧度平缓，这样在凸起部分上设置的散热片3面积大，利于散热，同时凹陷部分的制冷剂冷却液化形成的液膜表面张力大，不容易挂在管壁阻碍制冷剂气体与管壁接触。

在另一实施例中，所述制冷剂流通管道2和散热片3***还可拆卸的连接有一波纹管，所述波纹管的下部侧壁与一超声波发生器的发射源连通，以清理所述制冷剂流通管道2外壁上的水垢。

在另一实施例中，所述蓄水箱9内设置有净水装置，以吸附水中矿物质减少结垢。

在另一实施例中，所述蓄水箱9与热水器水箱连通，以减少热水器工作能耗与时间。

在另一实施例中，所述制冷剂流通管道2外壁涂覆有防腐涂料，防止制冷剂流通管道2长期在水中浸泡产生腐蚀。

在另一实施例中，所述换热水箱5和蓄水箱9均设置有顶盖，防止空气中的灰层进入水箱，沉积成水垢和污垢。

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 (7)

1.一种空调余热集热供水装置，其包括：空调冷凝器、蓄水箱、空调冷凝器入口与空调压缩机入口连通，其特征在于，

所述空调冷凝器，其又包括制冷剂流通管道和设置在所述制冷剂流通管道上的散热片，所述制冷剂流通管道绕成每圈螺旋半径逐渐增加的同轴竖直螺旋形，并且入口设置在上端与空调压缩机出口连通，出口设置在下端与空调节流阀连通，所述制冷剂流通管道的截面边缘轮廓为花瓣形，而且凸起和凹陷部分的曲线均为抛物线，在所述制冷剂流通管道内壁凸起部分的曲面上均匀设置有尖锐突出颗粒，所述散热片为边缘平滑连接的扇面状，并且螺旋缠绕的设置在所述制冷剂流通管道外壁凸起部分的曲面上，同时还与所述制冷剂流通管道外壁垂直；

换热水箱，其为一端开口的圆柱形，所述换热水箱同轴套设在所述空调冷凝器的***，在所述换热水箱内壁从上至下设置有多个环形水平隔板，每个所述环形水平隔板分布在所述制冷剂流通管道相邻两圈螺旋之间，所述环形水平隔板的内径大于所述制冷剂流通管道绕成的螺旋形的最大半径，所述环形水平隔板的板面设置有同轴的环形凹槽，所述环形凹槽上设置有一倒置的漏斗状环形盖板，所述环形盖板的下板面边缘连接有与所述环形凹槽匹配的凸块，所述环形盖板的倾斜部分为圆弧形曲面，并且在所述环形盖板的曲面上沿母线垂直设置有多个筋板，所述筋板与所述散热片接触，所述环形盖板边缘设置有一贯通的豁口，以便将所述环形盖板穿过所述制冷剂流通管道放到所述环形凹槽上，每个所述环形盖板的内径处于其所分隔的所述制冷剂流通管道的相邻两圈的螺旋半径之间；

所述蓄水箱，其外形与所述换热水箱相同，并且放置在与所述换热水箱等高的阴凉通风处，所述蓄水箱的底部和上部均通过管道与所述换热水箱连通，同时在连通两者的上部管道上还串联有一水泵，以将换热水箱的上层热水抽到蓄水箱中，所述蓄水箱还分别与自来水管道和家用水龙头连通，以接入自来水和放出温水；

温度传感器，其设置在所述换热水箱的外壁上，并且探头伸入至所述换热水箱内，所述温度传感器与一单片机通信连接以传递温度信号，同时所述单片机还与所述水泵电连接以控制水泵工作或停止。

2.如权利要求1所述的空调余热集热供水装置，其特征在于，所述制冷剂流通管道截面边缘轮廓的凸起部分抛物线的弧度较凹陷部分抛物线的弧度平缓。

3.如权利要求1所述的空调余热集热供水装置，其特征在于，所述制冷剂流通管道和散热片***还可拆卸的连接有一波纹管，所述波纹管的下部侧壁与一超声波发生器的发射源连通，以清理所述制冷剂流通管道外壁上的水垢。

4.如权利要求1所述的空调余热集热供水装置，其特征在于，所述蓄水箱内设置有净水装置，以吸附水中矿物质减少结垢。

5.如权利要求1所述的空调余热集热供水装置，其特征在于，所述蓄水箱与热水器水箱连通，以减少热水器工作能耗与时间。

6.如权利要求1所述的空调余热集热供水装置，其特征在于，所述制冷剂流通管道外壁涂覆有防腐涂料。

7.如权利要求1所述的空调余热集热供水装置，其特征在于，所述换热水箱和蓄水箱均设置有顶盖。

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