專利名稱：空氣能冷熱型飲水機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種提供冷水和熱水的供水設備，尤其涉及一種利用空調 的空氣的熱能進行熱交換的冷熱型飲水機。
背景技術：
在日常生活中，人們廣泛使用電熱式飲水機來提儉改用開水、熱水和冷水、 水凍水。電熱式飲水機是將電熱棒直接安置在容器內，容器內裝入適量的水， 電熱棒浸于被加熱的水中，通過電熱棒消耗電能產(chǎn)生熱量，對被加熱的水進行 直接加熱。這種傳統(tǒng)的飲水機的發(fā)熱棒的耗電量大，能效比很低即能量利用率
低；電熱棒的溫度非常高，在對水進行直接傳遞過程中，在電熱棒的表面容易 產(chǎn)生水垢，當水垢在電熱棒凝結到一定的厚度時，電熱棒的傳熱效率與熱有效 值降低，耗能增大；在電熱棒表面結水垢的同時，發(fā)熱絲的熱量得不到有效的 導熱，容易因發(fā)熱棒溫度過高而引起燒壞發(fā)熱棒，增加了維護成本，而且電熱 棒需要連接大功率電源并直接與水接觸，漏電時容易發(fā)出觸電事故，有嚴重的 安全隱患。并且電熱式熱水器只能燒熱水不能冷卻常溫水。
而且傳統(tǒng)的電熱式飲水機都是比較小型的，不能滿足酒店、工礦企業(yè)、機 關單位、學校、醫(yī)院以及飲用水消耗量大的場所。
空調機在日常生活使用普及程度非常高，空調在制冷的工作過程會釋放大 量熱量，造成能量大量浪費，并且引起地球溫室效i,影響人類生存環(huán)境。
隨著人類的生活水平不斷提高，人們的精神文明、物質文明不斷提升，人 們不斷追求節(jié)能、高效、安全、環(huán)保的產(chǎn)品，為了滿足人們的追求，急需發(fā)明 一種可以提供大量的開水的同時也能生產(chǎn)冷凍水的飲水機。
發(fā)明內容針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型要解決的技術問題是提供一種與空調才幾 同時使用并不影響空調機正常制冷的條件下的節(jié)能、高效、安全、環(huán)保的可以 同時提供大量的開水和冷凍水的空氣能冷熱型飲水機。
為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是 一種空氣能冷 熱型飲水機，與空調器連接使用，該空調器包括依此循環(huán)連接的壓縮機、冷凝 器、蒸發(fā)器，所述飲水機包括高溫水箱、中溫水箱、連通高溫水箱與中溫水箱 的連接管、分別設置于高溫水箱內和中溫水箱內的熱交換裝置、熱工質輸送管、 以及熱工質傳送管，壓縮機與熱交換裝置之間、熱交換裝置與冷凝器之間通過 熱工質輸送管連接成為通路，兩個熱交換裝置之間通過熱工質傳送管連接成為 通路。
作為上迷方案的改進，所述熱交換裝置是螺旋狀銅管，其兩端管口分別與 熱工質輸送管、熱工質傳送管連通。
作為上述方案的改進，所述連接兩個熱交換裝置的熱工質傳送管設置于所 述連接管內，所述連接管是螺旋狀鋼管，所述熱工質傳送管是螺旋狀銅管。
作為上述方案的改進，所述的空氣能冷熱型飲水機還包括用于封裝所述高 溫水箱、中溫水箱、連接管的箱體，以及用隔熱材料制作的填充于箱體內的發(fā) 泡體。
作為上述方案的改進，所述的空氣能冷熱型飲水機還包括與熱交換裝置并 聯(lián)的旁通電》茲閥。
作為上述方案的改進，所述的空氣能冷熱型飲水機還包括第一進水閥、高 溫定溫出水閥，所迷第一進水閥通過第一進水管與中溫水箱底部連通，所述高 溫定溫出水閥通過熱水出水管與所述高溫水箱頂部連通。 作為上述方案的改進，所述中溫水箱底部設置排污出口。 作為上述方案的改進，所述的空氣能冷熱型々欠水>^還包括低溫水箱、冷凍 水箱、連通低溫水箱與冷凍水箱的連通管、分別設置于低溫水箱內和冷凍水箱 內的熱交換裝置、冷工質輸送管，壓縮機與熱交換裝置之間、熱交換裝置之間、 熱交換裝置與冷凝器之間通過冷工質輸送管連通。作為上述方案的改進，所述低溫水箱、冷凍水箱、連通管均封裝于所述箱 體內的發(fā)泡體之間。
作為上述方案的改進，所述熱交換裝置是螺旋狀銅管，其兩端管口分別與 熱工質輸送管連通。
作為上述方案的改進，所述的空氣能冷熱型飲水機還包括第二進水閥、低 溫定溫出水閥，所述第二進水閥通過第二進水管與低溫水箱的頂部連通，所述 低溫定溫出水閥通過冷水出水管與所述冷凍水箱的底部連通，所述連通管與冷 凍水箱的頂部以及低溫水箱的底部連通。
作為上述方案的改進，所述低溫水箱底部設置排污出口。
本實用新型的有益效果在于本實用新型空氣能冷熱型飲水機采用直排式 加熱，由于將高溫、中溫、低溫區(qū)分隔為獨立空間，將熱源(工質帶來的熱能 量)分區(qū)，進行無級不間斷的熱轉換，充分利用高溫、中溫、低溫熱源，將供 水量大大提高。由于工質傳到螺旋管的溫度為1101C-115X:，在熱交換過程中 螺旋管表面不會因為過熱而產(chǎn)生#。
本飲水機的加熱設備在熱交換的全程無任何與高壓電源連接的部件，真正 實現(xiàn)水電分離，所以不存在漏電的安全隱患，安全可靠。
本飲水機利用空調機的余熱進行生產(chǎn)開水，利用空調機的余冷來生產(chǎn)冷凍 水，生產(chǎn)開水和冷凍水的成本均為零。在生產(chǎn)開水過程中，將絕大部分熱量傳 輸?shù)剿校行У亟档土丝照{機的熱量排放，有效地緩解了地球溫室效應。所 生產(chǎn)的高溫開水，溫度最高，在同類產(chǎn)品不可代替，比如熱泵的極限高溫只有80 C。
由此可見，本實用新型提供的空氣能冷熱型飲水機具有高效、節(jié)能、安全、 環(huán)保的優(yōu)越功能。


圖1為普通空調機的原理圖2為本實用新型空氣能冷熱型飲水機與空調機結合的設計原理圖；圖3是本實用新型空氣能冷熱型^:水^L的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明和描述。
圖l所示為普通空調機原理圖。如圖2、圖3所示，本實用新型一種空氣能 冷熱型飲水機，與房間空氣溫度調節(jié)器即空調器連接使用，該空調器包括依此 循環(huán)連接的壓縮機10、冷凝器12、蒸發(fā)器16，所述飲水機包括利用通入冷媒(熱 交換工質)的管道與水箱箱體內的飲用水進行熱交換的而對^l用水進行加熱的 熱水部20,以及對飲用水進行制冷的冷水部30?？照{器和飲水機混合成為一體， 其結構為依次連接的壓縮機10、飲水機熱水部20(并聯(lián)旁通電磁閥)、冷凝器12、 節(jié)流閥14、蒸發(fā)器16、飲水機冷水部30、壓縮機IO，形成循環(huán)結構，使得空 調器和飲水機可以連續(xù)循環(huán)工作。空調器也稱空調機。
^bK^幾的熱水部20包括高溫水箱22、中溫水箱21、連通高溫水箱22與中 溫水箱21的連接管23、分別設置于高溫水箱22內和中溫水箱21內的熱交換裝 置、熱工質輸送管28、以及熱工質傳送管29。壓縮機10與熱交換裝置之間、 熱交換裝置與冷凝器12之間通過熱工質輸送管28連接成為通路，兩個熱交換 裝置之間通過熱工質傳送管29連接成為通路。從而形成了高溫水箱22、連接管 23、中溫水箱21依此順序連接的水流通路，以及壓縮機IO、熱工質輸送管28、 熱交換裝置、熱工質傳送管29、熱交換裝置、熱工質輸送管28、冷凝器12順 序連接的工質流動通道。高溫水箱22設置于中溫水箱21的上方，工質(冷媒) 在流動過程不斷通過銅管與水箱內的水進行熱交換，使得水溫不斷升高，根據(jù) 熱水上升冷水下沉的原理，上方的水箱中的水溫比下方的水箱內的水溫高。
更佳地，所述熱交換裝置是螺旋狀銅管26，其兩端管口分別與熱工質輸送 管28、熱工質傳送管29連通。熱交換裝置還可以是多個彎頭連^:的銅管組。實 際上，該熱交換裝置主要構成部件是用于熱交換的銅管，由于使用該裝置的水 箱的形狀可以是圓筒形、長方形，所以該裝置為了充分發(fā)揮熱交換的功能，就 設置成布滿水箱內的區(qū)域的布置形式，可以對應的設置為螺旋狀、折彎狀等形
7式。本實用新型采用螺旋式銅管，加長了冷媒的流動路程，使得冷媒與水箱內 的水進行更充分的熱交換，提高了冷媒與螺旋管、螺旋管與水之間的換熱效果。
更佳地，所述連接兩個熱交換裝置的熱工質傳送管29設置于所述連接管23 內，所述連接管23是螺旋狀鋼管，所述熱工質傳送管29是螺旋狀銅管，形成 雙層螺旋管，內管中是工質流動通道，雙層管之間的夾層是水流通道，這樣就 形成了較多的工質與較少的水進行熱交換，而且這種熱交換是在螺旋雙層管內 進行，使得水溫迅速提高，而且可以提升較高的溫度，接近工質溫度和沸騰溫 度，達到高溫飲用水的要求。
飲7jc機熱水部的解決方案是出水與入水均采用大容量的水箱，中間用直 管盤成螺旋狀的盤管，利用盤管將高溫水箱22與中溫水箱21連接。4艮據(jù)熱水 往上升，冷氣下沉的原理，上方的水箱纟皮^:定為高溫水箱22,下方的水箱祐j殳 定為中溫水箱21,盤管為過渡溫區(qū)。高溫工質(冷媒)由通過熱工質輸送管28 進入高溫水箱22，高溫冷媒比螺旋銅管26溫度高，冷媒向螺旋銅管26釋放熱 量，螺旋銅管26比高溫水箱22內的水溫度高，螺旋銅管26向7jc釋放熱量，使 水箱內的水升溫。在高溫水箱22內釋放了部分熱量的工質經(jīng)盤管內套往的螺旋 銅管26流到中溫水箱21,由于低溫水經(jīng)盤管不間斷輸送到高溫水箱22，從高 溫水箱22向下流動的高溫工質與從中溫水箱21往高溫水箱22流動的水進行熱 交換。所以從中溫水箱21輸出的水經(jīng)盤管流到高溫水箱22時，已經(jīng)成為中高 溫水。經(jīng)盤管與水進行熱交換后的低溫工質流到中溫水箱21,與中溫水箱21內 的低溫水進行再次熱交換，再經(jīng)熱工質輸送管回流到冷凝器12,進一步降低工 質的溫度，更多的利用了工質攜帶的熱量，使中溫水箱21中的水溫提高一定溫 度。
更佳地，所迷的空氣能冷熱型飲水機還包括用于封裝所述高溫水箱22、中 溫水箱21、連接管23的箱體50，以及用隔熱材料制作的填充于箱體50內的發(fā) 泡體52。發(fā)泡體52防止各個水箱內的水的熱量不向外界或相鄰的水箱擴散，使 得各個水箱的水溫得以保持，〗吏得^:用水的加熱和制冷更加有效、迅速。
更佳地，所述的空氣能冷熱型飲水機還設置有與熱交換裝置并聯(lián)的旁通電磁閥55。上述旁通電磁閥55為高溫工質專用閥，其與々欠水才幾的熱水部20形成 并聯(lián)結構，旁通電磁閥55在沒有飲用水進入水箱或不需要燒水的時候打開，高 溫工質就從旁通電磁閥55所在的旁通工質輸送管內通過，有效防止飲水機熱水 部因過熱而燒壞或者結垢。
更佳地，所述的空氣能冷熱型飲7]c機還包括第一進水閥24、高溫定溫出水 閥25,所述第一進水閥24通過第一進水管245與中溫水箱21底部連通，所述 高溫定溫出水閥25通過熱水出水管255與所述高溫水箱22頂部連通。上述第 一進水電磁閥為供水管道自動化控制的必要部件，在不需要燒水時關閉，切斷 水流，防止水資源尤其是飲用水的浪費。通過自動化電磁閥來控制水流的開關， 避免了高壓電源與水接觸，實現(xiàn)了水電分離，消除漏電的安全隱患，真正^L到 安全可靠。上述高溫定溫出水閥25為特殊高溫定溫出水閥，當水溫達到98匸時 打開排水，也可以預設其他排水溫度，當高溫水箱22內的水溫達到預設的溫度 時，該閥就自動打開排水，實現(xiàn)了自動化，使用方便。
更佳地，所述中溫水箱21底部設置排污出口 27,以使z使用過程可以定期清 潔水箱，保證飲用水符合衛(wèi)生標準，也可方便的排出積水以及使用前的清洗。
本實用新型的飲水機冷水部包括低溫水箱31 、冷凍水箱32 、連通低溫水箱 與冷凍水箱的連通管33、分別設置于低溫水箱31內和冷凍水箱32內的熱交換 裝置36、冷工質輸送管38，壓縮機10與熱交換裝置36之間、各個熱交換裝置 36之間、熱交換裝置36與蒸發(fā)器16之間通過冷工質輸送管38連通。從而形成 了低溫水箱31、連接管33、冷凍水箱32依此順序連接的水流通路，以及蒸發(fā) 器16、冷工質輸送管38、熱交換裝置36、冷工質輸送管38、熱交換裝置36、 冷工質輸送管38、壓縮機10順序連接的工質流動通道。冷凍水箱32設置于低 溫水箱31的上方，工質(冷媒)在流動過程不斷通過銅管與水箱內的水進行熱 交換。水箱內的水溫比銅管溫度高，水的熱量向銅管傳遞，銅管中的工質的溫 度低于銅管的溫度，銅管的熱量向工質傳遞，形成了水和工質之間的熱交換過 程，使得水溫不斷下降。
更佳地，所述低溫水箱31、冷凍水箱32、連通管33均封裝于所述箱體50
9內的發(fā)泡體52之間，形成飲水才幾的熱水部20與冷水部30均封裝于同一個箱體 50內，形成美觀、方便的一體式飲水機。
更佳地，所述熱交換裝置36是螺旋狀銅管，其兩端管口分別與冷工質輸送 管38連通，該熱交換裝置可以與熱7jc部的熱交換裝置是相同的，其作用原理相 同，螺旋狀的銅管結構加長了熱交換的時間和長度，使得工質與水的熱交換更 充分，使得冷卻效果更佳。螺旋狀銅管又稱盤管，是用直銅管繞圓柱彎折形成 盤旋上升的管。
更佳地，所述的空氣能冷熱型飲水機還包括第二進水閥34、低溫定溫出水 閥35,所述第二進水閥34通過第二進水管345與低溫水箱31的頂部連通，所 述低溫定溫出水閥35通過冷水出水管355與所述冷凍水箱32的底部連通，所 述連通管33與冷凍水箱32的頂部以及低溫水箱31的底部連通。上述低溫定溫 出水閥35可以設定打開溫度為5°C ~ 20。C之間的任意溫度，當水溫達到設定溫 度時打開閥門排出飲用水。笫二進水閥34是電磁閥。根據(jù)熱水上升冷水下沉的 原理，所以出水閥設置在冷凍水箱32的底部位置，進水閥設置在低溫水箱31 頂部位置；兩個水箱內的水都是位于頂部的水溫高于底部的水溫，排水時水流 方向是從低溫水箱31頂部流向底部、再通過連通管33流動到冷凍水箱32的頂 部、最后從冷凍水箱32的底部流出，形成上方的冷凍水箱32中的水溫比下方 的低溫水箱31內的水溫低，適應了熱水上升冷水下沉的原理。
更佳地，所述低溫水箱31底部設置排污出口 37,其使用方法和作用與中溫 水箱21的排污出口 27相同。
飲水機冷凍水部分空調機蒸發(fā)器16出來的低溫冷媒，經(jīng)冷工質輸送管38 進入冷凍水箱32內的螺紋銅管，再由兩個水箱之間的冷工質輸送管38輸送到 低溫水箱31內的螺紋銅管，由冷工質輸送管38輸送回到壓縮機10的回氣管。 螺紋銅管和冷工質輸送管38都是銅管，其溫度均低于低溫水箱31和冷凍水箱32 內儲備水的溫度，銅管吸收儲備水的熱量使儲備水得以降溫，達到了生產(chǎn)冷水 的目的。為了使生產(chǎn)出來的冷凍水溫度相對4交低，所以冷工質輸送管38先將冷 工質輸送到冷凍水箱32,使輸出位置的飲用水得到更充分的熱交換。飲水機加熱部的實施方案將壓縮機10排氣管與冷凝器12之間的連接管 路切開，壓縮機10排氣端連接飲水機熱水部20的熱工質輸送管28的工質進口 ， 熱工質輸送管28輸出段的工質出口連接冷凝器12，同時在飲水機熱水部20處 并聯(lián)旁通電磁閥55,構成生產(chǎn)開水的部分。
在燒開水的狀態(tài)下，壓縮機10排氣管11產(chǎn)生的高溫冷媒經(jīng)銅管輸送到相 應的水箱內的螺紋銅管，出來的冷媒輸送到冷凝器12進行二次冷凝以確保冷媒 在蒸發(fā)前達到充分的冷凝效果。^Hf某經(jīng)節(jié)流器14后在蒸發(fā)器16內吸取熱源(即 空氣中的熱量)再回到壓縮機IO。需要燒開水時，進水第一進水閥24即電磁閥 打開，常溫水進入中溫水箱21，在高溫水箱22燒開的開水經(jīng)恒溫閥排出。在不 需要燒水時，進水電磁閥第一進水閥24關閉，旁通電磁閥55打開，冷凝器12 冷卻后的^H^經(jīng)節(jié)流器14到蒸發(fā)器16，在蒸發(fā)器16吸取熱源后回到壓縮機10 進行再次循環(huán)。所以無論是否需要對飲用水進行加熱均不會影響空調機的正常 使用。
冷卻實施方案將壓縮機10回氣管19與蒸發(fā)器16之間的連接管路切開， 壓縮機10回氣管19連接飲水機冷水部30的冷工質輸送管38輸出段的工質出 口處，冷工質輸送管38輸入端的工質入口連接空調的蒸發(fā)器16。
在需要冷水時，通過控制4反控制第二進水閥34打開，常溫水注入低溫水箱 31，經(jīng)連通管33流到冷凍水箱32。當冷凍水達到設定水溫時，恒溫閥即低溫定 溫出水閥35打開排水。當不需要冷凍水時，電磁閥第二進水閥34關閉，恒溫 閥即低溫定溫出水閥35沒有水流出。由于冷水部30是利用空調機余冷來生產(chǎn) 冷凍水，所以無論是否生產(chǎn)冷凍水都不會影響空調機的正常運行和制冷效果。
以上所揭露的僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，當然不能以此來限定本 實用新型之權利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等同變化，仍屬 本實用新型所涵蓋的范圍。
權利要求1、一種空氣能冷熱型飲水機，與空調器連接使用，該空調器包括依此循環(huán)連接的壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器，其特征在于所述飲水機包括高溫水箱、中溫水箱、連通高溫水箱與中溫水箱的連接管、分別設置于高溫水箱內和中溫水箱內的熱交換裝置、熱工質輸送管、以及熱工質傳送管，壓縮機與熱交換裝置之間、熱交換裝置與冷凝器之間通過熱工質輸送管連接成為通路，兩個熱交換裝置之間通過熱工質傳送管連接成為通路。
2、 根據(jù)權利要求l所述的空氣能冷熱型飲水機，其特征在于所述熱交換 裝置是螺旋狀銅管，其兩端管口分別與熱工質輸送管、熱工質傳送管連通。
3、 根據(jù)權利要求l所述的空氣能冷熱型飲水機，其特征在于所述連接兩 個熱交換裝置的熱工質傳送管設置于所述連接管內，所述連接管是螺旋狀鋼管， 所述熱工質傳送管是螺旋狀銅管。
4、 根據(jù)權利要求1至3所述的空氣能冷熱型飲水機，其特征在于還包括用于封裝所述高溫水箱、中溫水箱、連接管的箱體，以及用隔熱材料制作的填 充于箱體內的發(fā)泡體。
5、 才艮據(jù)權利要求1至3任一項所述的空氣能冷熱型々欠水機，其特征在于 還包括與熱交換裝置并聯(lián)的旁通電磁閥。
6、 4艮據(jù)權利要求1至3任一項所述的空氣能冷熱型飲水機，其特征在于 還包括第一進水閥、高溫定溫出水閥，所述第一進水閥通過第一進水管與中溫 水箱底部連通，所述高溫定溫出水閥通過熱水出水管與所述高溫水箱頂部連通。
7、 根據(jù)權利要求4所述的空氣能冷熱型飲水機，其特征在于還包括低溫 水箱、冷凍水箱、連通低溫水箱與冷凍水箱的連通管、分別設置于低溫水箱內 和冷凍水箱內的熱交換裝置、冷工質輸送管，壓縮機與熱交換裝置之間、熱交 換裝置之間、熱交換裝置與冷凝器之間通過冷工質輸送管連通。
8、 根據(jù)權利要求7所述的空氣能冷熱型飲水機，其特征在于所述熱交換 裝置是螺旋狀銅管，其兩端管口分別與熱工質輸送管連通。
9、 根據(jù)權利要求7所述的空氣能冷熱型飲7jc機，其特征在于還包括第二 進水閥、低溫定溫出水閥，所述第二進水閥通過第二進水管與低溫水箱的頂部 連通，所述低溫定溫出水閥通過冷水出水管與所述冷凍水箱的底部連通，所述 連通管與冷凍水箱的頂部以及低溫水箱的底部連通。
10、 根據(jù)權利要求7所述的空氣能冷熱型飲水機，其特征在于所述低溫 水箱、冷凍水箱、連通管均封裝于所述箱體內的發(fā)泡體之間。
專利摘要本實用新型公開了一種空氣能冷熱型飲水機，與空調器連接使用，該空調器包括依此循環(huán)連接的壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器，所述飲水機包括高溫水箱、中溫水箱、連通高溫水箱與中溫水箱的連接管、分別設置于高溫水箱內和中溫水箱內的熱交換裝置、熱工質輸送管、以及熱工質傳送管，壓縮機與熱交換裝置之間、熱交換裝置與冷凝器之間通過熱工質輸送管連接成為通路，兩個熱交換裝置之間通過熱工質傳送管連接成為通路；所述熱交換裝置是螺旋狀銅管。該飲水機利用空調器工作過程產(chǎn)生的熱源對飲用水進行加熱甚至煮開，利用空調器產(chǎn)生的冷工質對飲用水進行制冷，提高能源利用率，減少熱排放緩解了地球溫室效應。
文檔編號F25D31/00GK201348343SQ20082020682
公開日2009年11月18日 申請日期2008年12月31日 優(yōu)先權日2008年12月31日
發(fā)明者鄧國志 申請人:東莞市捷能熱能科技有限公司