CN105004023B - 一种风冷水冷两用空调及其水箱制造方法 - Google Patents

Abstract

一种风冷水冷两用空调，包括：带隔热材料外壳、压铸件、水箱、冷水入口、热水出口、进风口、出风口、高压散热管、压缩机、储液罐，所述带隔热材料外壳与空调的外机为一体，且在上下端分别开设有出风口和进风口；水箱安装在带隔热材料外壳内部，并开设有冷水入口和热水出口；高压散热管采用全覆盖式的缠绕方式与水箱间接全面接触，并位于压铸件与水箱之间。本发明使用风冷与水冷结合的方式对空调进行散热，既具有水冷的优点，也具有风冷的优点，从而具有散热快、效果好等特点；进一步地，本发明通过水循环和冷却剂循环，从最大程度上循环使用了水和制冷剂，是一种符合可持续发展的新型环保节能空调。

Description

一种风冷水冷两用空调及其水箱制造方法

技术领域

本发明涉及一种空调，尤其是涉及一种风冷水冷两用空调及其水箱制造方法。

背景技术

目前，家用空调在制冷时，冷却剂需要经过压缩机、蒸发器和冷凝器，在此过程中往往会产生大量的热量；因此，散热性能是衡量空调好坏的重要指标。

市面上的空调大多数只采用自然风冷的方式进行散热，散热效果不明显，并且散出的热量大量地散发在外部空气中，得不到利用，被白白浪费，而且这种散热方式也一定程度上加剧了温室效应的影响；而目前也出现了一些只采用水冷的空调的相关报道，如CN104296300 A公开了一种由外挂式风冷空调改装成的水冷空调，其通过水管包裹冷凝管道，利用水管中的水吸收掉冷凝管道中的热量来制冷，但这种方法结构复杂并且实施起来有难度，更没有利用空气散热，散热效果不明显。

近年来，也出现了很多有关风冷水冷两用空调的报道，如CN 104456762 A公开了一种风冷- 水冷淋激式空调系统及其外机，通过洒水淋激的方式对空调进行水冷，但这种水冷方式中的水会因为冷却剂管道泄漏而导致水被污染而无法作为生活用水，且无法控制水温；而CN 204007265 U则公开了一种风冷与水冷两用散热器，通过冷却水塔和冷却风机的共同作用来对空调进行散热，但这种方法是在水管与冷却剂管道之间采用线接触的方式，其传热效果不好，效率不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术的不足，提供一种制冷剂管道与水箱实现面接触、散热性能好、能耗低、环保节能、可提供免费家用热水的风冷水冷两用空调，并实现对热水的水温进行有效控制。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种风冷水冷两用空调，包括：带隔热材料外壳、水箱、压铸件、冷水入口、热水出口、进风口、出风口、高压散热管；带隔热材料外壳与空调的外机为一体，并开设有进风口和出风口；水箱安装在带隔热材料外壳内部，并开设有冷水入口和热水出口；所述高压散热管采用全覆盖式的缠绕方式，与水箱面接触，并位于压铸件与水箱之间。

进一步地，所述全覆盖式的缠绕形状可以为阿基米德线形、螺旋形、蛇形、方形或圆柱形中的一种，还可以为其他形状；所述高压散热管侧壁焊有固定片；所述固定片用于固定高压散热管；所述高压散热管与固定片、水箱、压铸件通过压铸制成一体；所述压铸件的材料最好为但不限于铝合金或锌合金。

进一步地，所述水箱材料为不锈钢，且由端盖、箱体和底盖三部分焊接而成；所述箱体和底盖外侧焊接有传热金属片；所述传热金属片用于扩大散热面积，更有利于散热；所述水箱侧壁开设有溢流阀，并在溢流阀的下方粘贴有毛细纤维；所述溢流阀用于防止水箱内水温过高，毛细纤维用于吸收溢流阀中流出的热水，并通过蒸发而散发热量；所述毛细纤维下方安装有温度控制器。

进一步地，所述高压散热管包括散热管入口和散热管出口；所述散热管入口与本机上的压缩机排出口相连，用于接收压缩机排出口派出的冷却剂；所述散热管出口与空调储液罐相连，用于传递经过散热后的冷却剂给空调使用。

进一步地，所述带隔热材料外壳内壁上设有连接杆；所述水箱通过连接杆固定在带隔热材料外壳的内壁上；所述带隔热材料外壳内壁上粘贴有隔热膜。

进一步地，所述隔热膜为铝箔镀层膜，但不限于铝箔镀层膜；所述隔热膜用于隔开水箱与外部空气的接触。

进一步地，所述带隔热材料外壳上端装有风扇，并在侧面开设有进风口；所述风扇用于加快带隔热材料外壳内部的空气流动；所述风扇通过电线与温度控制器连；所述温度控制器利用温度传感器接收水箱中的水温信息，通过控制风扇转动加速空气流动，从而对水箱的水进行降温。

进一步地，所述冷水入口通过单向阀与自来水管道相连，用于接收自来水管中的冷水；所述热水出口与供水管道相连，用于提供生活用的热水。

进一步地，冷水入口和热水出口的靠近水箱一侧安装有永久磁铁；所述永久磁铁与磁铁座固定；所述磁铁座焊接在水箱的侧壁上；所述磁铁用于磁化自来水，从而软化水质，预防水垢。

进一步地，所述压铸件外侧设有散热片；所述水箱侧壁设有散热胶，与散热铝片连接，并用固定带固定；散热片与压铸件通过压铸制成一体；所述散热片为条形，但不限于条形，用于扩大散热面积，提高散热效率。

本发明进一步解决的技术问题所采用的技术方案为：

一种空调水箱的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先先将箱体和底盖冲压成型，并将固定片焊接在它们的侧壁上；

然后将热水出口焊接在箱体的底部，将冷水入口焊接在箱体的顶部；

此时，将高压散热管采用全覆盖式的方式缠绕在箱体和下盖的外壁上，并通过固定片固定；再将压铸件与散热片通过压铸或浇铸一体成型；

然后，压铸件与箱体、底盖、固定片和高压散热管通过压铸或浇铸制成一体，并在箱体侧壁设有散热胶，与散热铝片连接，并用固定带固定；

当箱体和底盖压铸或浇铸完毕后，将传热金属片焊接在箱体的内侧；

最后，将端盖冲压成型后，将端盖、箱体和底盖三部分焊为一体。

本发明要解决其技术方法的原理在于：

带隔热材料外壳内部为一个空腔，通过进风口使空气进入，并通过出风口排出空气，空气在空腔里流动，形成一个运动空气循环；

高压散热管包括散热管进口与散热管出口，散热管进口与空调里的压缩机排出口相连，散热管出口与空调里的储液罐相连；空调压缩机中出来的制冷剂为气态，其热量经高压散热管传导至压铸件和散热片，再传至水箱外侧和传热金属片，最后被冷水吸收；经过热传导后，所述制冷剂液化成为液体，并从高压散热管出口流入至空调里的储液罐，经由空调的过滤器和膨胀阀后，进入空调蒸发器，重新进行制冷，从而形成一个制冷剂循环。

水箱开设有冷水入口和热水出口，冷水入口与自来水管道通过单向阀相连，热水出口与供水管道相连，冷水入口与热水出口端部均安装有永久磁铁对水进行磁化；冷水（自来水）从冷水入口进入水箱，水箱通过高压散热管中的气体进行加热，加热后的热水从热水出口流出，可以用来煮饭、洗碗、淋浴、洗衣服，此时，整个系统形成一个流动的水循环。

进一步地，当水箱内的水温较低时，则由水吸收高压散热管所散发的热量；当水箱内的水温较高时，在温度控制器的作用下，风扇启动，加速空气流动，一方面对水进行风冷，一方面对高压散热管进行风冷。当空调机停机时，水箱中热水却在自然空气对流中继续散热，为再次吸热做准备。为空调节能。

更进一步地，所述制冷剂循环和水循环使得空调及制冷设备的卡诺循环中的冷、热模块各取所需，从而形成对称性设计。

本发明的有益效果：

本发明使用风冷与水冷结合的方式对空调进行散热，既具有水冷的优点，也具有风冷的优点，从而具有散热快、效果好等特点；进一步地，本发明能够利用空调工作时的热量对生活用水进行加热，不仅可以为家庭提供免费热水，节约煤气、电能，更能吸收空调散发在空气中热量，具有环保的功能；更进一步地，当空调机停机时，水箱中热水却在自然空气对流中继续散热，为再次吸热做准备。为空调节能。本发明通过水循环和冷却剂循环，从最大程度上循环使用了水和制冷剂，是一种符合可持续发展的新型环保节能空调。

附图说明

图1—为本发明的结构视图；

图2—为本发明的A-A剖视图；

图3—为本发明的B-B剖视图。

图中：1—带隔热材料外壳，2—铝合金压铸件，3—水箱，4—冷水入口，5—热水出口，6—进风口，7—出风口，8—高压散热管，9—压缩机，10—储液罐，11—溢流阀，12—传热金属片，13—固定片，14—散热胶，15—固定带，16—毛细纤维，17—连接杆，18—风扇，19—永久磁铁，20—磁铁座，21—温度控制器，22—散热片，23—散热铝片，24—过滤器，25—膨胀阀，31—端盖，32—箱体，33—底盖，91—散热管入口，92—散热管出口。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如图所示，一种风冷水冷两用空调，包括：带隔热材料外壳1、铝合金压铸件2、水箱3、冷水入口4、热水出口5、进风口6、出风口7、高压散热管8、压缩机9和储液罐10。

带隔热材料外壳1与空调的外机为一体，并开设有进风口6和出风口7；连接杆17焊接在带隔热材料外壳1的内壁上，水箱3通过螺钉紧固在连接杆17上，从而安装在带隔热材料外壳1上；带隔热材料外壳1的内壁上粘有保温膜；作为优选，所述保温膜为铝箔镀层膜。

水箱3由端盖31、箱体32和底盖33三部分焊接而成；其加工工艺过程为：首先先将箱体32和底盖33冲压成型，并将固定片13焊接在它们的侧壁上；然后将热水出口5焊接在箱体32的底部，将冷水入口5焊接在箱体32的顶部；此时，将高压散热管8采用阿基米德线形对水箱3的外壳进行围绕，其中高压散热管8主要围绕在底盖33上，如有多余部分才会围绕在箱体32上；铝或锌合金压铸件2与散热片22通过压铸或浇铸一体成型，然后，将铝合金压铸件2与箱体32、底盖33、固定片13和高压散热管8通过压铸或浇铸制成一体，箱体32侧壁设有散热胶14，与散热铝片23连接，并用固定带15固定；当箱体32和底盖33压铸或浇铸完毕后，将传热金属片12焊接在箱体32的内侧；最后，将端盖31冲压成型后，将端盖31、箱体32和底盖33三部分焊为一体；作为优选，所述水箱3为圆柱形水箱。

将溢流阀11安装在水箱3的一侧，并在溢流阀11的下端位置上，将毛细纤维16粘贴在水箱3的侧壁上。

将永久磁铁19与磁铁座20固定，磁铁座20焊接在水箱3的侧壁，并包裹冷水入口5和热水出口6；作为优选，永久磁铁19选为条形磁铁。

带隔热材料外壳1的上端开设有风扇18，风扇18的侧面开设有进风口6；将温度控制器21安装在水箱3的侧壁上，并将温度传感器置于水箱外部，用电线连接好温度控制器1与风扇18。

本发明的工作原理：

带隔热材料外壳1内部为一个空腔，通过进风口6使空气进入，并通过出风口7排出空气，空气在空腔里流动，形成一个运动空气循环；

高压散热管8包括散热管进口81与散热管出口82，散热管进口81与空调里的压缩机9排出口相连，散热管出口82与空调里的储液罐10相连；空调压缩机9中出来的制冷剂为气态，其热量经高压散热管8传导至铝合金压铸件2和散热片22，再传至水箱3外侧和传热金属片12，最后被冷水吸收；经过热传导后，所述制冷剂液化成为液体，并从散热管出口92流入至空调里的储液罐10，经由空调的过滤器24和膨胀阀25后，进入空调蒸发器，重新进行制冷，从而形成一个制冷剂循环。

水箱3开设有冷水入口4和热水出口5，冷水入口4与自来水管道通过单向阀相连，热水出口5与供水管道相连，冷水入口4与热水出口5端部均安装有永久磁铁19对水进行磁化；冷水（自来水）从冷水入口4进入水箱3，水箱3通过高压散热管8中的气体进行加热，加热后的热水从热水出口5流出，可以用来煮饭、洗碗、淋浴、洗衣服，此时，整个系统形成一个流动的水循环。

所述制冷剂循环和水循环使得空调及制冷设备的卡诺循环中的冷、热模块各取所需，从而形成对称性设计。

本发明的使用方法：

在南方，空调多用于制冷，平常在使用空调的时候，空调中的热量需要散发，空调的热量由制冷剂携带并排出；此时，带隔热材料外壳1内部的流动空气循环会先对流有制冷剂的高压散热管8进行初步风冷；然后，高压散热管8会携带制冷剂进入水循环，当水箱3中的水温较低时，则由水吸收掉高压散热管8所散发的热量；当水温较高时，如果超过了溢流阀11的设定阈值（本实施例定为50°），则热水会从溢流阀11溢出，并通过毛细纤维16将热水吸收并蒸发放出热量，并在温度控制器21作用下，开启风扇17，加快空气腔中的气体流动速度，从而加速散热和对水降温；如果没有超过溢流阀11的设定阈值，则热水不会从溢流阀11溢出，但温度控制器21会开启风扇18对水降温。

当夜晚气温较低时，由于水的吸热比比较大，在不使用空调的时候，根据热空气向上流动的原理，水箱3内的热水会通过自然风向外自然散热。

本发明在冬天不使用时，应将水箱3里的水放尽。本发明只适用单冷空调或电热型空调。

本发明可用固定架固定在外墙外，也可以立在工作面上，固定在外墙外则本发明的立脚柱取消。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种风冷水冷两用空调，包括：带隔热材料外壳（1）、压铸件（2）、水箱（3）、冷水入口（4）、热水出口（5）、进风口（6）、出风口（7）、高压散热管（8）、压缩机（9）、储液罐（10），其特征在于：带隔热材料外壳（1）的上端开设有出风口（7），下端开设有进风口（6）；水箱（3）安装在带隔热材料外壳（1）内部，水箱（3）侧壁上端开设有冷水入口（4），下端开设有热水出口（5）；高压散热管（8）位于压铸件（2）与水箱（3）之间 ；所述高压散热管（8）采用全覆盖式的缠绕方式与水箱（3）间接全面接触；

其中，空调水箱由包括以下步骤的制造方法制作：

首先将箱体（32）和底盖（33）冲压成型，并将固定片（13）焊接在它们的侧壁上；

然后将热水出口（5）焊接在箱体（32）的底部，将冷水入口（4）焊接在箱体（32）的上部；

此时，将高压散热管（8）采用全覆盖式的方式缠绕在箱体（32）和底盖（33）的外壁上，并通过固定片（13）固定 ；再将压铸件（2）与散热片（22）通过压铸或浇铸一体成型；

然后，压铸件（2）与箱体（32）、底盖（33）、固定片（13）和高压散热管（8）通过压铸或浇铸制成一体，并在箱体（32）侧壁设有散热胶（14），与散热铝片（23）连接，并用固定带（15）固定；

当箱体（32）和底盖（33）压铸或浇铸完毕后，将传热金属片（12）焊接在箱体（32）的内侧；

最后，将端盖（31）冲压成型后，将端盖（31）、箱体（32）和底盖（33）三部分焊为一体，即为水箱（3）。

2.如权利要求1所述的风冷水冷两用空调，其特征在于：所述高压散热管（8）所采用的缠绕形状为圆柱形；水箱（3）侧壁焊有固定片（13）；高压散热管（8）通过固定片（13）固定在水箱（3）的外侧 ；高压散热管（8）与固定片（13）、水箱（3）、压铸件（2）通过压铸制成一体 ；水箱（3）侧壁设有散热胶（14），与散热铝片（23）连接，并用固定带（15）固定。

3.如权利要求1或2所述的风冷水冷两用空调，其特征在于：所述高压散热管（8）包括散热管入口（81）和散热管出口（82）；散热管入口（81）与空调压缩机（9）排出口相连 ；散热管出口（82）与空调的储液罐（10）相连。

4.如权利要求 1所述的风冷水冷两用空调，其特征在于 ：所述水箱（3）由端盖（31）、箱体（32）和底盖（33）三部分焊接而成 ；箱体（32）和底盖（33）内部焊接有传热金属片（12）；水箱（3）侧壁开设有溢流阀（11），溢流阀（11）的下方粘贴有毛细纤维（16）；毛细纤维（16）下方安装有温度控制器（21）。

5.如权利要求1所述的风冷水冷两用空调，其特征在于 ：所述带隔热材料外壳（1）内壁上设有连接杆（17）；水箱（3）通过连接杆（17）固定在带隔热材料外壳（1）的内壁上 ；带隔热材料外壳（1）内壁上设有隔热膜。

6.如权利要求5所述的风冷水冷两用空调，其特征在于 ：所述带隔热材料外壳（1）上端装有风扇（18），带隔热材料外壳（1）的下端侧面开设有进风口（6）；风扇（18）通过电线与温度控制器（21）相连。

7.如权利要求1所述的风冷水冷两用空调，其特征在于：所述冷水入口（4）通过单向阀与自来水管道相连 ；热水出口（5）与供水管道相连。

8.如权利要求7所述的风冷水冷两用空调，其特征在于：所述冷水入口（4）和热水出口（5）的靠近水箱（3）一侧安装有永久磁铁（19）；永久磁铁（19）与磁铁座（20）固定 ；磁铁座（20）安装在水箱（3）的侧壁上。

9.如权利要求1所述的风冷水冷两用空调，其特征在于：所述压铸件（2）外侧设有散热片（22）；散热片（22）与压铸件（2）为一体成型。

10.如权利要求1所述的风冷水冷两用空调，其特征在于：所述高压散热管（8）所采用的缠绕形状为阿基米德线形。