專(zhuān)利名稱(chēng)：小型制冷機(jī)余熱利用熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種小型制冷機(jī)和一種熱水器，特別是涉及利用制冷機(jī)的制冷劑余熱為熱源的余熱利用熱水器。
現(xiàn)有制冷機(jī)的余熱利用只是在一些大型制冷機(jī)組中使用，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高，不適合于小型制冷機(jī)使用。而小型制冷機(jī)的冷凝器至今都是采用空氣散熱(如家用電冰箱)，有的甚至需要風(fēng)機(jī)散熱(如家用空調(diào)器)，這樣不僅冷凝器的余熱白白浪費(fèi)，而且有的還需風(fēng)機(jī)散熱，增加了電耗。
小型制冷機(jī)的余熱是有利用價(jià)值的。以KC-20型家用空調(diào)器為例(制冷量較小的一種)，其制冷量為2KW，那么同時(shí)它冷凝器也將散發(fā)2KW的熱量。而家用熱水器貯水箱較大的也只有30升，假設(shè)僅有50％余熱能被利用。那么空調(diào)器工作1小時(shí)，能被熱水器利用的熱量＝2KW×1h×864kcal×50％＝864kcal這些熱量可以使30kg水升高的溫度＝864kcal/(30kg×1kcal/g℃)＝28.8℃若冷水溫度為15℃，1小時(shí)后便升高至43.8℃。這么高的溫度足以供家庭洗澡或作其他用途。而現(xiàn)在沒(méi)有余熱利用裝量這些熱量只能白白浪費(fèi)。事實(shí)上制冷機(jī)工作的時(shí)間比這可能要長(zhǎng)得多，特別是冰箱、冰柜等幾乎是長(zhǎng)年運(yùn)行，浪費(fèi)的熱量會(huì)更多。
小型制冷機(jī)的余熱利用是可行的，因?yàn)橐话憧照{(diào)器室外機(jī)組適宜的環(huán)境溫度是21——3℃，即冷凝器即使達(dá)到43℃制冷機(jī)仍能照常工作，這說(shuō)明被壓機(jī)壓縮后進(jìn)入冷凝器時(shí)制冷劑的溫度一般在43℃以上，而家用熱水器淋浴時(shí)的溫度要求是42℃。所以，無(wú)論對(duì)制冷機(jī)或是對(duì)熱水器來(lái)說(shuō)利用制冷機(jī)的余熱作為熱水器的熱源都是可行的。
現(xiàn)有熱水器，有燃?xì)鉄崴?、電熱水器、太?yáng)能熱水器等。
燃?xì)鉄崴骱碗姛崴鞫夹枰斯つ茉?，且耗能大、有污染，運(yùn)行費(fèi)用很高。
太陽(yáng)能熱水器雖有其使用太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)，但受氣候和環(huán)境條件影響很大，特別是現(xiàn)在居住樓層越來(lái)越高，致使其使用范圍有很大的局限性。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在上述不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、節(jié)能且改善環(huán)境、應(yīng)用范圍廣泛的小型制冷機(jī)余熱利用熱水器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種小型制冷機(jī)余熱利用熱水器，包括以制冷機(jī)的制冷劑余熱為熱源的余熱利用熱水器，控制散熱風(fēng)機(jī)工作的溫度控制器，自動(dòng)取上層熱水的浮球，其特征是小型制冷機(jī)的冷凝管彎曲成金屬管加熱器安裝在貯水箱內(nèi)構(gòu)成余熱利用熱水器，余熱利用熱水器內(nèi)的金屬管加熱器通過(guò)制冷劑流出管與制冷機(jī)冷凝器相連，制冷劑流出管外安裝有控制散熱風(fēng)機(jī)工作的溫度控制器，余熱利用熱水器內(nèi)安裝有與出水軟管相連的自動(dòng)取上層熱水的浮球。
所述余熱利用熱水器，其特征是以制冷機(jī)余熱為熱源，以供制冷劑流動(dòng)的金屬管彎曲成的金屬管加熱器為發(fā)熱元件，金屬管進(jìn)入熱水器端外圍有隔熱材料，出熱水器端無(wú)隔熱材料。熱水器可以有密閉式余熱利用熱水器或敞口式余熱利用熱水器兩種形式。所述密閉式余熱利用熱水器主要是其貯水箱是密閉的，貯水箱內(nèi)安裝有金屬管加熱器，貯水箱上部裝有放水閥，下部裝有進(jìn)水閥，它適用于易接自來(lái)水的地方。
所述的敞口式余熱利用熱水器，主要是其貯水箱是敞口式的，箱體有活動(dòng)箱蓋，內(nèi)部安裝有金屬管加熱器，貯水箱下部裝有放水閥，箱體內(nèi)與放水閥相連的是出水軟管，出水軟管通過(guò)活動(dòng)小軸與自動(dòng)取上層熱水的浮球相連。它適用于接自來(lái)水不方便的地方，所用水從敞口處注入，貯水箱外圍有隔熱材料，貯水箱內(nèi)出水軟管進(jìn)水端較高，出水端較低，以便可以隨時(shí)取用上層熱水。
所述的余熱利用熱水器其特征是熱水器的貯水箱內(nèi)金屬管加熱器的上方可以安裝電加熱器，而構(gòu)成余熱利用或電加熱兩用熱水器。
所述的溫度控制器，是在余熱利用熱水器和制冷機(jī)冷凝器之間的制冷劑流出管外安裝的溫度控制器，可以是雙金屬片溫度控制器或電子溫度控制器，它根據(jù)此處制冷劑的溫度高低控制散熱風(fēng)機(jī)的工作，以節(jié)約電能。
所述的自動(dòng)取上層熱水的浮球，是敞口式余熱利用熱水器內(nèi)與出水軟管通過(guò)活動(dòng)小軸相連的空心浮球，它浮于水面上控制出水軟管進(jìn)水端的高低。出水塑料軟管進(jìn)水端應(yīng)低于水面，浮球會(huì)隨水面的高低而升降，浮球的升降控制著出水軟管進(jìn)水端始終低子水面，直至貯水箱內(nèi)的水用完為止。重新注水后，出水軟管進(jìn)水端會(huì)隨水面升高而升高，但仍會(huì)始終低于水面，這樣使出水軟管始終排出的是上層最熱的水。
由于本實(shí)用新型所述熱水器的熱源為小型制冷機(jī)的余熱，且利用余熱后冷凝管中的制冷劑溫度會(huì)降低，制冷劑溫度的降低又可通過(guò)溫度控制器控制散熱風(fēng)機(jī)的開(kāi)關(guān)，因此較現(xiàn)有技術(shù)具有下列優(yōu)點(diǎn)1、利用制冷機(jī)余熱為熱源，變廢為寶，節(jié)約能源、減少污染。
2、余熱被利用后，制冷機(jī)中的制冷劑溫度下降會(huì)通過(guò)溫度控制器關(guān)閉風(fēng)機(jī)，使原制冷機(jī)電耗降低，節(jié)約能源。
3、由于余熱被利用，制冷機(jī)冷凝器的工作負(fù)荷會(huì)相應(yīng)降低，因此可適當(dāng)縮小原制冷機(jī)冷凝器的幾何尺寸，這樣可節(jié)約原制冷機(jī)的造價(jià)，降低成本。
4、余熱被利用后，可改善制冷機(jī)的工作環(huán)境和人的生活環(huán)境。
5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，加工和使用都很方便。
6、適應(yīng)性好，既可用于老制冷機(jī)的改造，也可用于新制冷機(jī)的改造設(shè)計(jì)。
7、使用范圍廣泛，它可適用于各種冰箱、冰柜、空調(diào)器等制冷設(shè)備。
以下結(jié)合附圖和一個(gè)優(yōu)選實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1 為本實(shí)用新型與分體式空調(diào)器結(jié)合的一種具體實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)示意圖，它分為空調(diào)器的室內(nèi)機(jī)14、室外機(jī)18和小型制冷機(jī)余熱利用熱水器3。
圖2為圖1中余熱利用熱水器3為密閉式貯水箱而構(gòu)成密閉式余熱利用熱水器時(shí)的示意圖。
圖3為圖1中余熱利用熱水器3為敞口式貯水箱而構(gòu)成敞口式余熱利用熱水器時(shí)的示意圖。該熱水器是由金屬管加熱器4、放水閥32、出水軟管34、浮球35、連接浮球35與出水軟管34之間的小軸36、貯水箱蓋37所構(gòu)成的。出水軟管34的進(jìn)水端38受浮球35控制始終處于水面39以下，打開(kāi)閥32上層熱水會(huì)通過(guò)出水軟管34進(jìn)水端38流出貯水箱，浮球35會(huì)隨水面下降而下降，直至浮球碰到貯水箱底部不能繼續(xù)下降為止，使取出的始終是貯水箱中最熱的水。
圖4為圖1中的余熱利用熱水器3與普通家用電熱水器結(jié)合使用而構(gòu)成余熱利用或電加熱兩用熱水器時(shí)的示意圖。
實(shí)施例參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例是利用本實(shí)用新型所述余熱利用熱水器與普通家用分體式空調(diào)器及家用電熱水器結(jié)合使用而形成的。
參照?qǐng)D1和圖4，所述余熱利用熱水器是由被壓縮機(jī)1壓縮后的制冷劑進(jìn)入金屬管2和金屬管加熱器4及貯水箱312，制冷劑流出管5和溫度控制器6所構(gòu)成的。制冷劑進(jìn)入管2外圍包裹有隔熱材料，以減少熱量損失。金屬管加熱器4的制冷劑流入端應(yīng)處于貯水箱上部，流出端應(yīng)處于下部，這樣可提高余熱利用率且可以使流出金屬管加熱器4的制冷劑溫度較低，這樣制冷劑的溫度可通過(guò)金屬管5外圍的溫度控制器6使散熱風(fēng)機(jī)處于關(guān)閉狀態(tài)。
參見(jiàn)圖4，余熱利用熱水器中裝有電加熱器310，當(dāng)制冷機(jī)停用時(shí)余熱利用熱水器3可作普通電熱水器使用。電加熱器310處于金屬管加熱器4的上方，以減少加熱時(shí)對(duì)金屬管加熱器4的影響。當(dāng)電加熱器和制冷機(jī)同時(shí)工作時(shí)，流出金屬管加熱器4的制冷劑的溫度可能會(huì)較高，這時(shí)可通過(guò)金屬管5外的溫度控制器6使散熱風(fēng)機(jī)7工作。
本實(shí)用新型上述以外的實(shí)施方法可利用公知技術(shù)并結(jié)合圖1和圖4進(jìn)行。
以下結(jié)合圖1和圖4將本實(shí)用新型的工作過(guò)程敘述如下參見(jiàn)圖1，當(dāng)從空調(diào)器蒸發(fā)器11流回的氣態(tài)制冷劑被壓縮機(jī)1壓縮后溫度升高，經(jīng)保溫金屬管2流入熱水器3的金屬管加熱器4中，在這里高溫制冷劑與貯水箱中的水發(fā)生熱交換，使貯水箱中的水溫度升高。制冷劑將熱量傳導(dǎo)給水后溫度會(huì)下降，然后流出熱水器3進(jìn)入金屬管5，溫度較低的制冷劑不能使金屬管5外的常開(kāi)溫度控制器6閉合，這時(shí)散熱風(fēng)機(jī)7受溫度控制器6控制處于關(guān)閉狀態(tài)。低溫液態(tài)制冷劑通過(guò)冷凝器8后經(jīng)毛細(xì)管9、蒸發(fā)器11、干燥過(guò)濾器17而進(jìn)入壓縮機(jī)1。就這樣循環(huán)往復(fù)。當(dāng)熱水器中的水溫升高到一定程度后，熱交換后的制冷劑溫度也將較高，這時(shí)制冷劑會(huì)通過(guò)金屬管5外的溫度控制器6使散熱風(fēng)機(jī)7工作，這樣制冷劑會(huì)在冷凝器8處得到冷卻。當(dāng)制冷機(jī)不使用時(shí)，熱水器3可作普通電熱水器使用，工作過(guò)程與普通電熱水器相同。當(dāng)電熱水器和制冷機(jī)同時(shí)使用時(shí)，由于電加熱器310在金屬管加熱器4的上方，所以電加熱器310對(duì)余熱利用熱水器3的工作過(guò)程影響不大。
權(quán)利要求1.一種小型制冷機(jī)余熱利用熱水器，包括以制冷機(jī)的制冷劑余熱為熱源的余熱利用熱水器(3)，控制散熱風(fēng)機(jī)(7)工作的溫度控制器(6)，自動(dòng)取上層熱水的浮球(35)，其特征是小型制冷機(jī)的冷凝管彎曲成金屬管加熱器(4)安裝在貯水箱(312)內(nèi)構(gòu)成余熱利用熱水器(3)，余熱利用熱水器(3)內(nèi)的金屬管加熱器(4)通過(guò)制冷劑流出管(5)與制冷機(jī)冷凝器(8)相連，制冷劑流出管(5)外安裝有控制散熱風(fēng)機(jī)(7)工作的溫度控制器(6)，余熱利用熱水器(3)內(nèi)安裝有與出水軟管(34)相連的自動(dòng)取上層熱水的浮球(35)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型制冷機(jī)余熱利用熱水器，其特征是所述的余熱利用熱水器(3)，有密閉式余熱利用熱水器或敞口式余熱利用熱水器兩種形式，所述的密閉式余熱利用熱水器主要是其貯水箱(312)是密閉的，貯水箱(312)內(nèi)安裝有金屬管加熱器(4)，貯水箱(312)上部安裝有放水閥(32)，下部裝有進(jìn)水閥(31)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種小型制冷機(jī)余熱利用熱水器，其特征是所述的敞口式余熱利用熱水器，主要是其貯水箱(312)是敞口式的，箱體有活動(dòng)箱蓋(37)，內(nèi)部安裝有金屬管加熱器(4)，貯水箱(312)下部裝有放水閥(32)，箱體內(nèi)與放水閥(32)相連的是出水軟管(34)，出水軟管(34)通過(guò)活動(dòng)小軸(36)與自動(dòng)取上層熱水的浮球(35)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型制冷機(jī)余熱利用熱水器，其特征是所述的余熱利用熱水器(3)內(nèi)金屬管加熱器(4)的上方可以安裝電加熱器(310)，而構(gòu)成余熱利用或電加熱兩用熱水器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型制冷機(jī)余熱利用熱水器，其特征是所述的溫度控制器(6)，是在余熱利用熱水器(3)和冷凝器(8)之間的制冷劑流出管(5)外安裝的溫度控制器，可以是雙金屬片溫度控制器或電子溫度控制器，它根據(jù)此處制冷劑的溫度高低控制散熱風(fēng)機(jī)(7)的工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型制冷機(jī)余熱利用熱水器，其特征是所述的自動(dòng)取上層熱水的浮球(35)是敞口式余熱利用熱水器內(nèi)與出水軟管(34)通過(guò)活動(dòng)小軸(36)相連的空心浮球，它浮于水面上控制出水軟管(34)進(jìn)水端的高低，使放水閥流出的始終是上層熱水。
專(zhuān)利摘要一種小型制冷機(jī)余熱利用熱水器，它包括以制冷劑余熱為熱源的熱水器(3)，控制散熱風(fēng)機(jī)工作的溫度控制器(6)，自動(dòng)取上層熱水的浮球(35)。所述熱水器特征是以供制冷機(jī)制冷劑流動(dòng)的金屬管(4)為發(fā)熱元件，貯水箱可以是敞口式也可以是密閉式的。所述溫度控制器(6)，特征是常開(kāi)溫度控制器，可以控制散熱風(fēng)機(jī)(7)的工作。所述浮球特征是與出水軟管(34)相連的空心塑料浮球，可以使出水閥(32)排出的是上層熱水。
文檔編號(hào)F28D1/04GK2255601SQ9521255
公開(kāi)日1997年6月4日 申請(qǐng)日期1995年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月16日
發(fā)明者尹磊 申請(qǐng)人:尹磊