专利名称：一种电冰箱热水两用机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电冰箱和热水器两用设备，特别涉及一种能将冰箱废热回收用以加热生活热水的冰箱和热水两用机。
背景技术：
普通家用冰箱一般为空气冷却式冰箱 ，压缩机排出的废热通过空冷散热器排向周围空气中，其废热没有被利用，而且对周围环境造成了热污染；同时由于要给散热器留有一定的对流空间，要求冰箱离开墙边约10 20厘米，浪费了宝贵的居住空间。目前市场上常见的冰箱耗电量每天约IKWH 2KWH，需排放出2KWH 4KWH的热量，将这些热量收集起来加热水，可以解决人们的大部分热水需求；一个普通冰箱替换为余热回收型冰箱每年可以节省热水器耗电730KWH 1460KWH，节能效果十分明显。由此，人们自然会想到将冰箱的废热收集起来制取热水。有多篇发明和实用新型专利文献探讨了收集冰箱余热制取生活热水的节能技术。这些专利的主要做法是将冰箱冷凝器(或者包括压缩机)直接置于热水保温水箱中，这样可以很好的收集冰箱废热，同时在水温低时可以改善冰箱的制冷效果，但如果没有其它技术措施相配合，当水箱内的水温升高后，会大大影响冰箱的制冷效果，使系统的工作电流增大，甚至造成压缩机过热；如果将保温水箱安装在原冰箱的上方，不与冰箱一体，则需要增加四个冷媒接头，大大增加了冷媒泄漏的概率，给现场安装带来了困难。由此，后来的许多专利文献在系统上增加了电磁阀、温控器、三通、两位三通等对系统水温升高时进行处理，以保证系统工作的可靠性。这些专利，技术上过于复杂，控制环节多，容易出现各种运行故障，并且产品造价高，不易于推广普及。
发明内容
本发明的目的是提出一种造价低廉、性能稳定可靠的利用电冰箱所排的废热来加热水的设备——电冰箱热水两用机。它不但能够实现冰箱废热的回收，还能使其能够靠墙放置，节省建筑空间，不管保温水箱内的水温有多高，都能够保证冰箱系统正常制冷；同时，系统具有结构简单、成本低廉、安装方便、运行稳定可靠的特点。为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的，现结合
如下本发明的一种电冰箱热水两用机，包含压缩机I、压缩机水冷吸热帽2、压缩机保温罩3、水冷冷凝器4和过滤节流器5、位于冷冻箱7和冷藏箱8内的蒸发器、保温水箱9、电加热器10、电加热隔热套管11、温控器12、隔热管13、散热水管14、散热板15、流道选择温控电磁阀17、四通连接头18和直通连接管19等，其特征是其压缩机I位于冰箱的下部，保温水箱9位于冷藏箱8、冷冻箱7的上部，冷水进水口 20位于保温水箱9的下部、保温水箱的热水出口 21位于水箱的顶部，保温水箱9与水冷冷凝器4之间采用水管连接，其冷凝器为长柱型水冷冷凝器且位于冷藏、冷冻箱的后部或侧面的保温层外，水冷冷凝器竖向安装，压缩机排气管从上部进入水冷冷凝器、从其下部出来，位于保温水箱底部的冷却出水口22与水冷冷凝器的下水口连接，开口位于保温水箱中上部的水接口 23与冷凝器的上接口相连，系统设有旁路散热系统。其水冷冷凝器一般设计为长圆筒型，水置于圆筒内，其冷媒管道可以直接置于圆筒内的水中，也可以紧密缠绕在金属水管的外侧，如果将冷媒管道紧密缠绕在金属水管的外侧，则从压缩机排气管出来的冷媒管道是从金属水管的上端绕向其下端，如果将冷媒管道直接浸入水冷冷凝器水管中，则一般将冷媒管分流为多根管道平行置于水管中，并且从压缩机排气管出来的冷媒管道是从水管的上部进入水管，从水管的下端出来。进一步，系统的旁路散热系统是这样构建的水冷冷凝器4水管的下部通过隔热弯水管与四通连接头18相连，四通连接头18的另 外三个接口分别与保温水管19、温控电磁阀17和压缩机吸热帽的进水口相连，温控电磁阀17的上部连接带有散热板15的散热水管14，散热板和散热管采用有良好导热性能 的金属材料制成，散热管的上端通过水三通24与保温水箱的下接口 22相连。当保温水管19内的水温低时，温控电磁阀17处于关闭状态，水箱底部的水基本没有散热直接到达水冷冷凝器4的底部，以利于得到更高温度的热水；当保温水管19内的水温高于设定值时，温控电磁阀17处于开启状态，水箱底部的水经过散热管14和散热板15散热后到达水冷冷凝器4的底部，以保证冰箱系统的正常制冷。旁路散热系统还可以这样构建从压缩机排气口出来的冷媒管道经过一个三通后一路和水冷冷凝器连接，一路和串联有温控电磁阀的空冷冷凝器连接，水冷冷凝器的回气管和空冷冷凝器的回气管并联后与节流干燥过滤器连接，当保温水管19内的水温低时，温控电磁阀处于关闭状态，当水温高于设定值时，开启温控电磁阀使系统得到散热，保证冰箱的正常制冷。进一步，所述的保温水箱一般有四个水接头，其中一个位于水箱底部的水接头23在水箱的内部连接一段隔热水管13，隔热水管的上部开口且位于水箱的中上部，水接口 23通过三通25分别与冷凝换热器4相连和水冷吸热帽2的热水出口相连；其底部的另一个水接头22内部与水箱底面平齐以利于水箱底部的水流出，该接头通过三通24分别与外敷有散热板15的散热水管14、直通保温水管19相连；自来水进水口可以位于水箱的侧壁，也可以位于水箱的顶部，但其内部总是连接一段管道且管道垂直于水箱的底部，自来水接口上一般串接有一个安全止回阀，也可以串接一个水质过滤器；热水出口一般置于水箱的顶部。进一步，保温水箱上可以设置辅助电加热管，电加热管10的开口位于水箱的底部，竖直安装，并且其周围套一段稍微大些的隔热套管11，隔热套管的根部开孔方便补充进水，隔热套管11的另一端开口且位于水箱的顶部；所述的辅助电加热管也可以安装在水箱的顶部，其垂直位置低于热水出口的位置，水平安装。进一步，辅助电加热管一般配置温控器，温控器感温孔的位置一般位于水箱的中上部。进一步，系统压缩机I的上部罩有水冷吸热帽2，所述的水冷吸热帽2由内、外两片半球形金属材料焊接而成，其内半球的大小与压缩机外壳相吻合，在两个半球的下部有一水管通过四通与水冷冷凝器4的底部相连，其上部通过保温水管与水冷冷凝器4的上接水口并联。
图I系统总体结构示意图；图2金属水管和散热板结构图；图3系统水循环原理图；图4系统冷媒循环原理图。
具体实施方式
本发明的一种电冰箱热水两用机可以由一款旧双门冰箱改装而成。系统的压缩机、节流干燥过滤器、毛细管、蒸发器、冷冻室、冷藏室、冰箱门等保留原145升西门子冰箱的部件。本发明的一种电冰箱热水两用机，包含压缩机I、压缩机水冷吸热帽2、压缩机保温罩3、水冷冷凝器4和过滤节流器、位于冷冻箱7和冷藏箱8内的蒸发器、保温水箱9、电加热器10、电加热隔热套管11、温控器12、隔热管13、散热水管14、散热板15、流道选择温控电磁阀17、四通连接头18和直通连接管19等。其压缩机I位于冰箱的底部，保温水箱9位于冷藏箱8、冷冻箱7的上部，冷水进水口 20位于保温水箱9的下部、保温水箱的热水出口21位于水箱的顶部，保温水箱9与水冷冷凝器4之间采用水管连接，其冷凝器为长柱型水冷冷凝器且位于冷藏、冷冻箱的后部或侧面的保温层外，冷凝器上下安装，压缩机排气管从上部进入冷凝器、从其下部出来，位于保温水箱底部的水接口 22与冷凝器的下水口连接，开口位于保温水箱中上部的水接口 23与冷凝器的上接口相连，系统设有旁路散热系统。实施中水冷冷凝器一般设计为长圆筒型，水置于圆筒内，其冷媒管道直接置于圆筒内的水中，将冷媒管分流为多根管道平行置于水管中，从压缩机排气管出来的冷媒管道是从水管的上部进入水管，从水管的下端出来。冷媒管道和外水管均采用铜管制作，冷媒管道在冷凝器内被分为6根4毫米直径的铜管；外水管采用直径20毫米的铜管；水冷冷凝器的长度约I米；水冷冷凝器附着在原冰箱后保温层的外面。水冷冷凝器的水管也可以采用PPR水管等来制作，内部的冷媒管道采用小铜管或小不锈钢管等来制作。系统的旁路散热系统是这样构建的水冷冷凝器4水管的下部通过隔热弯水管与四通连接头18相连，四通连接头18的另外三个接口分别与PPR保温水管19、温控电磁阀17和压缩机吸热帽的进水口相连，温控电磁阀17的上部连接带有铝质散热板15的铜散热水管14，散热管的上端通过水三通24与保温水箱的下接口 22相连。当水管19内的水温低于42°C时，温控电磁阀17处于关闭状态，水箱底部的水基本没有散热直接到达水冷冷凝器4的底部；当水管19内的水温高于42°C时，温控电磁阀17处于开启状态，水箱底部的水经过散热管14和散热板15散热后到达水冷冷凝器4的底部，这样可以保证冰箱系统的正常制冷。旁路散热系统还可以这样构建从压缩机排气口出来的冷媒管道经过一个三通后一路和水冷冷凝器连接，一路和串联有温控电磁阀的空冷冷凝器连接，水冷冷凝器的回气管和空冷冷凝器的回气管并联后与节流干燥过滤器连接，当水管19内的水温低时，温控电磁阀处于关闭状态，当水温高于设定值时，开启温控电磁阀使系统得到散热，保证冰箱的正常制冷。实施例中保温水箱有四个水接头，其中一个位于水箱底部的水接头23在水箱的内部连接一段PPR隔热水管13，隔热水管的上部开口且位于水箱的中上部，水接口 23通过三通25分别与冷凝换热器4相连和水冷吸热帽2的热水出口相连；其底部的另一个水接头22内部与水箱底面平齐以利于水箱底部的水流出，该接头通过三通24分别与外敷有散热板15的散热水管14、直通保温水管19相连；自来水进水口位于水箱的顶部，但其内部连接一段PPR管接到水箱的底部，自来水接口上串接有一个安全止回阀，也可以串接一个水质过滤器；热水出口置于水箱的顶部。保温水箱设置辅助电加热管，电加热 管10的开口位于水箱的底部，竖直安装，并且其周围套一段稍微大些的隔热套管11，隔热套管的根部开孔方便补充进水，隔热套管11的另一端开口且位于水箱的顶部；辅助电加热管也可以安装在水箱的顶部，其垂直位置低于热水出口，水平安装。辅助电加热管配置温控器，温控器感温孔的位置位于水箱的中部。系统压缩机I的上部罩设有水冷吸热帽2，所述的水冷吸热帽2由内、外两片半球形不锈钢板焊接而成，其内半球的大小与压缩机外壳相吻合，在两个半球的下部有一水管通过四通与冷凝换热器4的底部相连，其上部通过保温水管与冷凝换热器4的上接水口并联。吸热帽2通过钢丝绳与压缩机的底座拉紧，从而保证水冷吸热帽2与压缩机之间有较好的传热效果。水冷吸热帽2的外面包有橡塑材料制成保温套。本发明的一种电冰箱热水两用机的冷媒循环如下压缩机出口一水冷冷凝换热器—节流干燥过滤器一毛细管一冷藏冷冻室一压缩机吸气口；本发明的一种电冰箱热水两用机的水循环如下位于保温水箱底部的冷水一金属水管12 —冷凝换热器一内隔热套管一热水回到水箱的顶部；为保证水循环的正常进行，保温水箱内的水位必须高于内隔热管的上端面；系统实际工作时，保温水箱内的水并非均匀逐渐加热，而是使水箱上部的水先被加热，其下部的水要系统循环一遍后才能热。为了避免水箱内的水位偏低，自来水入口设有止回安全阀。当水箱底部的水被加热后，系统通过散热板将热量散到空气中或者和散热板紧密接触的墙体中。由于系统没有循环水泵等部件，系统具有生产成本低、运行稳定可靠的优点，在本发明专利实施例中即使温控电磁阀出现故障，也只会影响系统在夏天的制冷效果，可以通过多用水来弥补，所以系统的可靠性较高。保温水箱做成密闭承压型的，内胆采用304不锈钢，中间填充聚氨酯发泡，外壳用彩钢板或不锈钢板均可。
权利要求
1.一种电冰箱热水两用机，它包含压缩机、冷凝器、过滤节流器、蒸发器、冷藏箱、冷冻箱、保温水箱等，其特征是 其压缩机(I)位于冰箱的下部，保温水箱(9)位于冷藏箱(8)和冷冻箱(7)的上部，所述保温水箱有四个水接口，冷水进水口位于保温水箱(9)的下部、热水出口(21)位于水箱的顶部，冷却出水口位于水箱的底部，其在水箱内部直接开口，热水入口可以位于水箱的底部，并在水箱内连接一段隔热管道，其开口位于水箱的顶部，也可以直接开口于水箱的顶部，保温水箱(9)与水冷冷凝器(4)之间采用两根水管连接，所述一根水管的一端开口位于保温水箱的底部，冷凝器为长柱型水冷冷凝器且位于冷藏、冷冻箱的后部或侧面的保温层夕卜，水冷冷凝器上下安装，压缩机排气管从上部进入冷凝器、从其下部出来，位于保温水箱底部的冷却水接口(22)与冷凝器的下水口连接，开口位于保温水箱中上部的水接口(23)与水冷冷凝器的上接口相连，系统设有旁路散热系统。
2.如权利要求I所述的一种电冰箱热水两用机，其特征是其水冷冷凝器一般设计为长圆筒型，水置于圆筒内，其冷媒管道可以直接置于圆筒内的水中，也可以紧密缠绕在金属水管的外侧，如果将冷媒管道紧密缠绕在金属水管的外侧，则从压缩机排气管出来的冷媒管道是从金属水管的上端绕向其下端，如果将冷媒管道直接浸入水冷冷凝器水管中，则从压缩机排气管出来的冷媒管道是从水管的上部盘旋或平行延伸到水管的下端。
3.如权利要求I所述的一种电冰箱热水两用机的旁路散热系统，其特征是水冷冷凝器(4)水管的下部通过隔热水管与四通连接头(18)相连，四通连接头(18)的另外三个接口分别与保温水管(19)、温控电磁阀(17)和压缩机吸热帽的进水口相连，温控电磁阀(17)的上部连接带有散热板(15)的散热水管(14)，散热板和散热管采用有良好导热性能的金属材料制成，散热管的上端通过水三通(24)与保温水箱的下接口(22)相连，当保温水管(19)内的水温低时，温控电磁阀(17)处于关闭状态，水箱底部的水不经过散热直接到达水冷冷凝器⑷的底部，当保温水管(19)内的水温高于设定值时，温控电磁阀(17)处于开启状态，水箱底部的水经过散热管(14)和散热板(15)散热后到达水冷冷凝器(4)的底部。
4.如权利要求I所述的一种电冰箱热水两用机的旁路散热系统，其特征是从压缩机排气口出来的冷媒管道经过一个三通后一路和水冷冷凝器连接，一路和串联有温控电磁阀的空冷冷凝器连接，水冷冷凝器的回气管和空冷冷凝器的回气管并联后与节流干燥过滤器连接，当水管(19)内的水温低时，温控电磁阀处于关闭状态，当水温高于设定值时，开启温控电磁阀使系统得到散热，保证冰箱的正常制冷。
5.如权利要求I所述的一种电冰箱热水两用机，其特征是其保温水箱一般有四个水接头，其中一个位于水箱底部的水接头(23)其在水箱的内部连接一段隔热水管(13)，隔热水管的上部开口且位于水箱的中上部，水接口(23)通过三通(25)分别与水冷冷凝器(4)相连和水冷吸热帽(2)的热水出口相连；其底部的另一个水接头(22)内部与水箱底面平齐以利于水箱底部的水流出，该接头通过三通(24)分别与外敷有散热板(15)的散热水管(14)、直通保温水管(19)相连；自来水进水口可以位于水箱的侧壁，也可以位于水箱的顶部，但其内部总是连接一段管道且管道垂直于水箱的底部，自来水接口上一般串接有一个安全止回阀，也可以串接一个水质过滤器；热水出口一般置于水箱的顶部。
6.如权利要求I所述的一种电冰箱热水两用机，其特征是保温水箱上可以设置辅助电加热管，电加热管(10)的开口位于水箱的底部，竖直安装，并且其周围套一段比电加热管稍微大些的隔热套管(11)，隔热套管的根部开孔方便补充进水，隔热套管(11)的另一端开口且位于水箱的顶部。
7.如权利要求I所述的一种电冰箱热水两用机，其特征是保温水箱上可以设置辅助电加热管，电加热管(10)安装在水箱的顶部，其垂直位置低于热水出口的位置，水平安装。
8.如权利要求I所述的一种电冰箱热水两用机，其特征是压缩机(I)的上部罩有水冷吸热帽(2)，所述的水冷吸热帽(2)由内外两片半球形金属材料焊接而成，其内半球的大小与压缩机外壳相吻合，在两个半球的下部有一水管通过四通与水冷冷凝器(4)的底部相连，其上部通过保温水管与水冷冷凝器(4)的上接水口并联。
9.如权利要求I所述的一种电冰箱热水两用机，其特征是辅助电加热管配置有温控器，温控器感温孔位置位于水箱的中上部。
全文摘要
一种电冰箱热水两用机，涉及一种能够回收普通冰箱所排放的废热来加热生活热水的节能型冰箱和热水器。热水存贮在保温水箱中，保温水箱位于冰箱主体的上方，系统采用热虹吸原理将冰箱废热收集到保温水箱中，当水箱中的水温达到设定值时，系统将自动开启温控电磁阀使水冷冷凝器的进水预先得到降温，然后进入冷凝器，使系统在有效收集冰箱废热的同时能保证系统的正常制冷。系统具有结构简单、性能稳定可靠、造价低、高效节能的特点。
文档编号F25D23/12GK102679677SQ20111007479
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月16日 优先权日2011年3月16日
发明者曹亚非, 谢惠茹, 谢祖源 申请人:厦门源惠科技有限公司