CN2563479Y - 水集热式分体空调 - Google Patents

Abstract

一种以水作为介质吸收、储存空调在制造冷气过程中产生的废热并加以利用的集热式分体空调。它采用分段式换热槽和对角分布带有小落差的段间溢流口与自来水补充口、集热水箱溢流口共同形成微小落差水流，与放置在换热槽底部的换热器进行热交换，达到冷却制冷剂的目的同时将废热转换到水中储存在集热水箱中，作为生活用热水。这种水集热式分体空调所取消的室外机组风扇可以降低其能耗，将废热交换到水中可以减少环境污染，得到的热水可以用做生活用水不仅方便生活还可以减少加热生活用水造成的能源消耗，将室外机组移入室内可以解决高层建筑安装室外机组的危险。

Description

水集热式分体空调

所属技术领域

本实用新型涉及住宅式单冷分体空调节能、环保、提高使用效率的新型装置，尤其是能源的二次利用可以大大方便日常生活。

背景技术

目前，人们使用的空调是依靠压缩机驱动制冷剂循环产生吸热效应，达到制造冷空气给室内降温的目的。在制造冷空气的同时，制冷剂产生的大量热量被风扇强制排放到大气中，势必造成能量损耗和环境污染。

发明内容

为解决传统空调这些弊端，本实用新型设计了一种新型分体式空调结构。这种结构可以回收空调产生的废热，将热量交换到水中储存，作为生活用热水返还给空调的使用者，使其资源得到充分利用。

本实用新型的设计是：在原有室外机组的基础上，取消冷却风扇，改变室外机组的结构，将其安装在本实用新型内，构成集热式分体空调机组的集热装置。原室内机组结构不变。新装置连同机组安装在室内距水源、生活用水较近的位置上(例如卫生间、厨房等)。本实用新型除了连接自来水和超水位溢出排水外，其它安装与传统分体空调安装要求相同。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型设计由上下两个水箱组成的水集热装置。上水箱是分段式换热槽，下水箱是储热水箱，

分段式换热槽由均匀分布换热槽组成(本设计选用四段式换热槽，根据空调制冷量的大小可以增减换热槽)，换热槽间对角分布有溢流口，每个溢流口下沿为该槽的水位控制线。1段换热槽的自来水注水口是整个水集热机组的水源补充口，受电磁阀和流量调节阀(例如普通水龙头)控制进水和流量，电磁阀与压缩机同步工作。4段换热槽的水位控制线与储热水箱进水口等高，以保证该换热槽水位。换热槽超水位进水口与2段换热槽水位控制线等高。换热槽间液位差为1~3cm(根据空调制冷量大小确定)，水位线高度顺序是：1段换热槽高于2段换热槽高于3段换热槽高于4段换热槽，4段换热槽等于储热水箱进水口。这些落差的作用防止热水回流。热交换槽内的自来水注水口、段间溢流口、储热水箱进水口呈对角分布，形成水单向流。

制冷剂换热器分别置于各个换热槽内下部，压缩机制冷剂出口管连接4段换热槽换热器的制冷剂入口，1段换热槽换热器的制冷剂出口与膨胀结连接。换热器采用耐腐蚀金属管和金属片按常规空调散热器要求制造，换热器管应横向于水流方向盘绕层叠排列，间距大于3~5cm。散热片应纵向于水流方向。换热器总高度不大于1/2水位线。各段换热槽溢流口是各组换热器跨越连接处，制冷剂入口管位于储热水箱进水口处，制冷剂出口位于自来水注水口处。

下水箱是储热水箱。它可以与上水箱密闭结合，其内部的气压均衡靠储热水箱进水口支持。储热水箱也可以与上水箱分体使用，分体使用时，其上沿必须低于换热槽的底部。换热槽和储热水箱的容积视空调制冷量定，(本设计选用的是：四段热交换槽共计20L，储热水箱40L)。储热水箱应采用无毒、耐腐蚀、耐高温高强度材料制造，例如工程塑料等。生活热水由储热水箱的生活用水口提供。如果用不锈钢板可以制造高档储热水箱，所储存的热水可直接作为烹饪用水。(但是：一旦发现换热器内的制冷剂泄漏，不可继续使用储热水箱内的水)

本实用新型的有益效果是

在不影响分体式空调正常运行的前提下吸收、储存废热，有显著的节能、储能、环保效果。本实用新型的安装全部是在室内，避免了高层建筑室外机组安装存在的危险。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是传统分体式空调结构示意图。

图2是本实用新型的结构及工作原理示意图。

图3是本实用新型的集热水槽正视面和俯视面内部结构示意图。

图中：1、压缩机  2、室内机组  3、传统空调室外机组  4、膨胀结5、电风扇  6、传统空调散热器  7、集热机组  8、储热水箱  9、储热水箱进水口  10、换热器  11、生活用热水口  12、水位线  13、自来水注水口  14、换热槽溢流口  15、1段换热槽  16、2段换热槽  17、3段换热槽  18、4段换热槽  19、流量调节阀  20、电磁阀  21、1，2段换热槽溢流口  22、2，3段换热槽溢流口  23、3，4段换热槽溢流口  24、制冷剂入口  25、制冷剂出口  26、水流方向  27、集热水槽

在图1和图2中，图1室外机组(3)中电风扇(5)、传统空调散热器(6)被图2中的换热器(10)、集热水槽(27)、储热水箱(8)取代，构造成水集热机组(7)。其余图1的室内机组(2)、压缩机(1)、膨胀结(4)等结构保留在图2中。

制冷工作流程：压缩机(1)驱动制冷剂→换热器(10)(热交换)→膨胀节(4)→室内机组(2)(制冷)→压缩机(1)；水集热工作流程：水经自来水注水口(13)→集热水槽(27)(热交换)→储热水箱进水口(9)→储热水箱(8)→生活用热水口(11)送给用户。

在图3中，1，2段换热槽溢流口(21)、2，3段换热槽溢流口(22)、3，4段换热槽溢流口(23)控制其对应段的水位线(12)防止热水回流。自来水流量调节阀(21)调节自来水注水量的大小。

热交换水的工作流程是：自来水经流量调节阀(19)和电磁阀(20)→1段换热槽(15)按水流方向(26)→1，2段换热槽溢流口(21)→2段换热槽(16)按水流方(26)向→2，3段换热槽溢流口(22)→3段换热槽(17)按水流方(26)向→3，4段换热槽溢流口(23)→4段换热槽段换热槽(18)按水流方(26)向→储热水箱进水口(9)→储热水箱储存(8)→生活热水出口(11)提供生活用水。

具体实施方法

本实用新型对传统空调进行改进，利用水的吸热性好和水自身形成的水流、水压，使空调产生的废热尽可能的被水吸收和储存。

空调在工作过程中产生的废热经换热器进入换热槽，换热槽内的水充分吸收热量。自来水不断向换热槽补充水源，水在各段换热槽中形成不同方向的微弱水流和落差，这些水流和落差可以有效的防止热水回流，水流最后经由储热水箱进水口进入储热水箱，同时带走大量的热量。经计算，如果自来水流量控制得当，储热箱的热水温度可以接近换热器制冷剂入口温度，换热器制冷剂出口温度可以接近自来水的温度。

Claims (7)

1.一种分体空调，其室外机组的缩机驱动制冷剂在散热器散热后经膨胀节进入室内机组制冷，其特征是：置于分段式换热槽中的换热器可以将压缩后制冷剂的废热交换到水中，并且送到储热水箱里储存的水集热机组取代室外机组。

2.根据权利要求1所述分体空调的水集热机组，其特征是：换热器置于分段式换热槽内均匀分布的换热槽中。

3.根据权利要求1所述分体空调的水集热机组，其特征是：为建立的冷却水单向流动而设计的自来水注水口、分段式换热槽的段间溢流口、储热水箱进水口组合。

4.根据权利要求1所述分体空调的水集热机组，其特征是：压缩机与储热水箱进水口端换热槽内换热器相连，自来水注水口端换热槽内换热器与膨胀节相连。

5.根据权利要求1所述分体空调的水集热机组，其特征是：横向于冷却水流方向的螺旋排管和纵向于水流方向的散热片的换热器。

6.根据权利要求1所述分体空调的水集热机组，其特征是：为保持末端换热槽水位的同时保持密闭储热水箱气压而设计的储热水箱进水口的高度。

7.根据权利要求1所述分体空调的水集热机组，其特征是：电磁阀与压缩机连动控制。

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