家用中央空調水泵箱的製作方法
2023-12-04 17:44:26 2
專利名稱：家用中央空調水泵箱的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種家用中央空調系統，特別是涉及一種家用中央空調的水泵箱。
背景技術：
隨著社會的發展和人民生活水平的提高，人們的住房面積越來越大，而普通的一拖一式的空調器也越來越不能滿足人們對房間內的空氣調節及能源合理利用的要求，同時對房屋外部整體美觀性造成破壞。家用中央空調具有較強的空氣調節能力，而且室外機集中安裝，佔用空間更小的優點，已開始逐漸被人們所認識和使用。
目前的「風冷熱泵冷水機組式」家用中央空調通常由室外機、水泵箱、室內機(風機盤管)以及連接各設備的管路組成。現有的這種系統的家用中央空調是採用封閉的管路系統設計，水泵箱中的循環泵採用封閉式離心泵，室內管路安裝時，考慮到管路內的壓力與空氣排空以及日常運行過程中的水量損耗，管路安裝時必須保持一定的坡度以利管路內空氣的排空，並在管路的最高處安裝自動排氣閥，以保持管路內的正常工作壓力，同時要求室內管路安裝時不應有過多的折彎，尤其是過梁時的凹型折彎，因此，安裝時需在過梁時穿洞，勢必造成建築結構的損壞，同時安裝坡度也會大大降低室內二次裝修時的室內吊頂標高，影響家居環境。
現有產品的水流設計為回水經流定壓罐至板式換熱器進行冷熱交換後至水泵，水泵將冷凍水或熱水泵入室內管路系統，這樣，離心泵直接與空氣接觸，水泵的工作噪聲在沒有其他輔助材料時無衰減。
另外，因採用封閉系統，室內設備任一部件的損壞及更換均需分段封閉管路以利系統維修，水泵箱出現故障則需對整個水泵箱進行拆裝才能檢修。
水泵箱中的換熱器採用板式換器，製作成本相對較高，工藝過程相對複雜，由於無儲水裝置，定壓罐為保持管路壓力且置於換熱器前端，無法起到儲熱保溫作用，主機工作一旦停止，系統內水溫變化劇烈，溫控感應裝置信號變化加劇，不利於節能也影響製冷制熱時的人體舒適度。
此外，現有的產品中在實際安裝過程中，室內設備與室外主機及水泵箱的控制完全分離，用戶在實際使用過程中，系統的開啟停止需經兩個步驟，第一開啟水泵箱及主機，然後再開啟室內機，程序繁瑣。
發明內容
本實用新型的目的是為了解決現有技術中存在的上述問題，提供一種家用中央空調的水泵箱，其連接於室外主機和室內機之間，具有儲水箱，在儲水箱內配備有換熱器、泵體、與室內機供回水管路相連的給回水管，所述儲水箱與外界大氣氣體相通，其底部儲存有水；所述換熱器具有冷凝管和回水管，為套管式，冷凝管的兩端分別與室外主機相連，回水管一端室內機的回水管相連，另一端直接開口於箱體底部；部分冷凝管內置於回水管中；所述泵體為潛水泵，安裝於儲水箱底部，該潛水泵具有吸入口和出水口，出水口與所述給水管相連；所述回水管和給水管上分別具有可將其內流體阻斷或接通的閥體；該閥體同時開啟或關閉。
本實用新型的循環泵採用潛水泵，管路系統工作時為開放的，管路中的空氣在水循環過程自動排空，管內工作壓力保持一致，因此無須考慮管路的安裝坡度，也無須加裝排氣閥，這樣室內的管路安裝要求更趨隨意，能最大範圍內與室內裝修風格及業主要求作適應性調整，不僅安裝成本降低，對室內環境(特別是局部裝修標高)影響減到最小。而且潛水泵在工作時大部分潛入儲水箱內儲水中，工作時的噪聲已有部分衰減，因此，在採用同等消聲措施和材料下，本實用新型的工作噪聲比現有產品要相對較低。
還有，本實用新型採用了儲水罐裝置，系統內保持一定水量的儲水量，該裝置有一定的儲熱保溫作用，當室外主機停止工作時，系統內的水溫變化相對較緩，水溫損失較小，室外主機的停機時間相對較長，不僅有節能效果且室內人體舒適度也較高。同時，有了一定量的儲水，對於系統內的水溫度控制則更為精確，節能及舒適度效果更佳。
根據本實用新型的第二方案所提供的水泵箱，所述回水管的內置有冷凝管的部分卷繞成螺旋圓柱體。系統回水在螺旋下流過程中與冷凝管進行冷熱交換，換熱充分，由於螺旋下流過程中重力的作用，此過程對水泵揚程損失最小，因此能充分保證系統的設計揚程，對於室內環境(建築結構複雜格局多)相對複雜的居室也能充分滿足而無須更換高功率大揚程的水泵。
根據本實用新型的第三方案所提供的水泵箱，所述潛水泵位於螺旋圓柱體的中心。將儲水箱、螺旋換熱器與潛水泵結為一體，相互包容，結構緊湊，因此成品體積較小，體積最大為350mm×450mm×350mm，一般即可安裝於居室廚房或衛生間內，也可吊裝於室內上方或置於裝修設計的廚櫃內或雜物箱內。
根據本實用新型的第四方案所提供的水泵箱，進一步包括有一外箱，所述儲水箱位於該外箱內，該外箱內壁具有消音棉層、接收外部指令以控制閥體開關的控制電路板。本實用新型將空調主機的所有保護功能集於水泵箱中，信號控制採用溫感控制。室外主機的冷媒循環至室內後水冷方式較家用壁掛分體空調的室內風冷方式熱交換效率更高，且室內機(風機盤管)與室外主機不直接相聯，室內機控制與主機分離，因此，水泵箱與主機的相聯可以達到全兼容性，即本實用新型可與市面上任一臺在售的家用空調室外主機相接而無須對其電器線路或工作功能進行改動即可正常工作，因此，業主在選購家用中央空調系統時變得更加隨意和個性化，從主機到風機盤管均可根據自己的實際消費水平及個人品味進行品牌挑選，又省錢又個性實用。
本實用新型加設室內機工作信號接點，該接點直接控制室外主機及水泵箱的工作啟停。安裝時只需從室內機到水泵箱間輔設信號連接，即可實現由室內各房間內控制整個系統的啟停，無需分步完成，實現任一室內風機盤管工作，系統工作，所有室內風機盤管停止，系統徹底停止工作。
本實用新型第五方案提供的水泵箱，所述回水管上的閥體為電磁閥，所述給水管上的閥體為單向閥。本實用新型在工作時系統為開放式系統，停止工作時由於潛水泵出水口設置的單向閥及在回水管上設置的電磁閥的作用，將室內管路系統與水泵箱分隔成兩個系統。室內管路為封閉狀態時，不僅可以防止室內管路內儲水倒流，同時使得水泵箱檢修方便，打開水泵箱上方水箱蓋後，就能對水泵箱內所有部件進行檢修更換，且對室內管路系統不造成影響，更加方便快捷。
本實用新型第六方案所提供的水泵箱，將冷凝管為多根，所述冷凝管通過對稱焊點焊接在一起，相鄰對稱焊點的間距為200mm至300mm。這樣多根冷凝管分別與多臺室外主機相聯接，通過控制電路對水泵箱內儲水溫度的設定及溫度變化信號控制室外主機的全負荷或部分負荷工作(即多臺室外主機同時工作或多臺室外主機交替工作)從而達到調節系統整體能量輸出的效果，儲水箱中水溫度的變化反映出室內實際需求，因此，本實用新型可以在使用定頻壓縮機主機的同時達到根據室內設備的實際工作狀態(開或關及風速的高低)來調節多臺主機的啟停而協同工作，達到實際節能效果。由於市面上多臺小功率主機與同等功率的單臺大功率主機的造價相當，總重量、佔地面積及空間也相當，因此，本實用新型不僅具有相當的實際節能作用且不增加室外主機的安裝空間。
綜上所述，相對於現有技術，根據本實用新型，能夠取得以下明顯的技術效果和進步一、本實用新型採用半封閉水路系統，室內管路安裝時更加簡便，室內管路安裝時無須考慮坡度以及加裝排氣閥，系統檢修方便，零配件更換簡捷，效率高；二、本產品採用螺旋套管式換熱器，成本低、適應性更強；
三、採用潛水泵，工作時產生的綜合噪聲更低；四、結構緊湊，體積更小，安裝更方便；五、系統內水流溫度控制更趨溫和舒適；六、多管制換熱器，定頻系統中達到節能效果；七、兼容性強，無需定製主機；八、加設控制信號點，使用更方便。
圖1是作為本實用新型家用中央空調水泵箱的一優選實施例的結構示意圖；圖2是圖1所示水泵箱中螺旋套管式換熱器的剖面示意圖；圖3是圖2所示螺旋套管式換熱器的立體示意圖；圖4是本實用新型另一實施例中多管式銅管的側面圖和截面圖；圖5是本實用新型的電氣連線簡圖；圖6是本實用新型一實施例的工作原理圖；圖7是本實用新型中水箱蓋中自動排吸氣孔示意圖。
具體實施方式
實施例1如圖1所示，作為本實用新型的家用中央空調水泵箱的一優選實施例。
該水泵箱具有呈方柱形的水箱外箱1和水箱蓋2，在水箱外箱1的內壁設有消音棉層3，而且在內部還具有儲水箱4和控制電路板5。
儲水箱4也呈方柱形，且具有橡皮密封蓋體6。在儲水箱4內分別設有補水管7、換熱器10、泵體和給水管12，在儲水箱4的外壁設有絕緣保溫層。泵體優選為潛水泵11。
補水管7固定在儲水箱4的側壁上，補水管7一端與外部水源相連，而在儲水箱4內的另一端部連有閥門8和浮子9，通過設定浮子9的高度和位置，可以實現與浮子9連接的閥門8的開啟和關閉。當儲水箱4內的水位因蒸發或流動而降低時，浮子9下降，將閥門8開啟，從而向儲水箱4內自動補水，當水位達到預定值時，浮子9將閥門8自動關閉。
換熱器10與現有技術中的換熱器形狀截然不同，為螺旋套管狀，位於儲水罐4的內部中心，具體如圖2所示。換熱器10主要由回水管13和冷媒管14組成。回水管13的材質優選為鋁塑管，經卷繞而呈螺旋狀的筒體(如圖3所示)，其一端位於儲水箱4的底部，而另一端則連接室內機(未示出)的回水管16，在與室內機回水管16相連的端部設有電磁閥15。外部指令可通過控制電路板5發送給電磁閥15，從而將回水管13與室內機的回水管16連通或阻斷。冷媒管14優選為銅管，外表層鍍防鏽材質，內置於回水管13內，具體是自回水管13的一端部插入回水管13內，同回水管13一起卷繞成螺旋狀，並在儲水箱4的上部位置附近自回水管13的一密封口20中密閉地伸出。冷媒管14的兩端分別與室外主機(未示出)相連，其內流動有經室外主機製冷(或制熱)的製冷劑，製冷劑與從室內機流回回水管13內的回水在換熱器10內進行熱交換，回水自回水管13的上部螺旋地向下流動，而製冷劑是自換熱器10的底部螺旋地向上流動，因此可保證該熱交換充分進行。
潛水泵11位於換熱器10的螺旋套管中部，由回水管13螺旋包圍，這樣可節省佔用其它空間並減小儲水箱4及外箱1的體積。潛水泵11使用現有公知的結構形式，關鍵機件鍍鉻以防鏽，其底部具有吸水口17和出水口18。儲水罐裝置內保持一定水量的儲水量，具有一定的儲熱保溫作用，當主機停止工作時，系統內的水溫變化相對較緩，水溫損失較小。主機的停機時間相對較長，不僅有節能效果且室內人體舒適度也較高。同時，有了一定量的儲水，對於系統內的水溫度控制則更為精確。
給水管12位於換熱器10的螺旋套管內，其也可以設置在儲水箱4的側壁上或其它位置，其一端與潛水泵11的出水口18相連，另一端與室內機的供水管相連，給水管12上設置有保證水流只能向室內機供水管方向流動的單向閥19。
在進行製冷(或制熱時)，電磁閥15和單向閥19同時開啟，回水管13內的回水與冷媒管14內的製冷劑在螺旋式的套管內進行熱交換後，直接排入儲水箱4內，潛水泵11將其從吸水口17吸入並經由出水口18泵入到給水管12內，流向室內機的進水管，從而實現對室內的空氣調節。
水泵箱為半封閉結構，其內的儲水罐4內的水與周圍大氣相通，循環泵採用潛水泵，系統工作時為回水管13和給水管12是開放的，因此管路中的空氣會在水循環過程中會隨著回水一起自回水管13排放到儲水罐4內，由於儲水罐4及外箱1均為半封閉式，外箱1的開口部設有水箱蓋2，儲水罐4頂端設有橡膠密封蓋6，橡膠密封蓋6與水箱蓋2為一體設計，中間設有自動排吸氣孔22，具體為水箱蓋2中預留一圓孔，橡膠密封蓋6在對應圓孔的位置做一「十字型」切口，利用橡膠皮的自有張力保持氣壓平衡及自動排吸氣，從而保持與外部空氣相通且氣壓基本一致。因此管路中的氣體會自動排空，使管路內的工作壓力保持一致，無須設計管路的安裝坡度，也無須加裝排氣閥。
在停止工作時，電磁閥15和單向閥19同時關閉，將室內管路系統與水泵箱分隔成兩個系統，水泵箱為開放的，而室內管路則為封閉狀態。此時如水泵箱或室外主機出現故障，則可以僅拆卸水泵箱或室外主機，而不需對室內系統進行拆卸。
室內機的工作信號接點直接控制室外主機及水泵箱的工作啟停。信號控制採用溫感控制，如圖5和圖6所示，其分別示出了本實用新型的電氣連線簡圖和工作原理圖。在本實用新型中，水泵箱加設中間聯接點，安裝時只需從風機盤管到水泵箱間輔設信號連接，即可實現由室內各房間內控制整個系統的啟停，實現任一室內機工作，系統工作，所有室內機停止，系統徹底停止工作。
實施例2在本實用新型的另一實施例中，與實施例1不同的是套管式換熱器採用多管套管式，其它結構與實施例1相同。如圖4所示，插入回水管13的冷媒管14為兩根，該兩根冷媒管14分別與兩臺室外主機相聯接。兩根冷媒管14通過對稱焊點21焊接在一起，這樣可保證回水管13內的銅管在工作時避免摩擦碰撞而降低使用壽命。對稱焊點21之間的距離優選為200mm至300mm，因此可以保證該冷媒管14與回水管13在整管彎製成換熱器的過程中不會發生移位和脫焊。也可採用多單管串連制，即兩個或以上的單管制換熱器串連，與多臺室外主機相聯接。
同實施例1一樣，控制電路板5對水泵箱內儲水溫度設定及溫度變化信號控制室外主機的全負荷或部分負荷工作，即兩臺主機同時工作或交替工作，從而達到調節系統整體能量輸出的效果。儲水箱中水溫度的變化反映出室內實際需求，因此，本實用新型可以在使用定頻壓縮機主機的同時達到根據室內設備的實際工作狀態(開或關及風速的高低)來調節主機的啟停而協同工作，達到實際節能效果。
在本實施例中，所述的冷媒管14為兩根，但實際生產中，可以根據實際情況設計為多根，相應地連接到多臺室外主機上，通過控制電路板來實現多臺室外主機的同時啟動或交替啟動。當然，也可以設為多個單管套管式換熱器串聯，實現能源的最大利用。
以上說明的僅是本實用新型的幾個優選實施例，其僅為說明性的，而不是作為限定性的，作為本領域的普通技術人員可以對本實用新型做出各種改變，在不脫離本實用新型宗旨的條件下，這些改變應包括在本實用新型所要求的保護範圍內。
權利要求1.一種家用中央空調的水泵箱，其連接於室外主機和室內機之間，具有儲水箱，在儲水箱內具有換熱器、泵體、與室內機給水管相連的給水管，其特徵在於所述儲水箱與外界大氣氣體相通，其底部儲存有水；所述換熱器具有冷凝管和回水管，冷凝管的兩端分別與室外主機相連，回水管一端室內機的回水管相連，另一端直接開口於箱體底部；其中部分冷凝管內置於回水管中；所述泵體為潛水泵，安裝於儲水箱底部，該潛水泵具有吸入口和出水口，出水口與所述給水管相連；所述回水管和給水管上分別具有可將其內流體阻斷或接通的閥體；該閥體同時開啟或關閉。
2.如權利要求1所述的水泵箱，其特徵在於所述回水管的內置有冷凝管的部分卷繞成螺旋圓柱體。
3.如權利要求2所述的水泵箱，其特徵在於所述潛水泵位於螺旋圓柱體的中心。
4.如權利要求3所述的水泵箱，其特徵在於進一步包括有一外箱，該外箱具有接收外部指令以控制閥體開關的控制電路板，其內壁具有消音棉層；所述儲水箱位於該外箱內，且儲水箱外壁設有絕緣保溫層。
5.如權利要求1或4所述的水泵箱，其特徵在於所述回水管上的閥體為電磁閥，所述給水管上的閥體為單向閥。
6.如權利要求1或4所述的水泵箱，其特徵在於所述儲水箱內還設有與外部水源連接可向儲水箱補水的補水管。
7.如權利要求1或4所述的水泵箱，其特徵在於所述冷凝管為多根，所述冷凝管通過對稱焊點焊接在一起，相鄰對稱焊點的間距為200mm至300mm。
8.如權利要求4所述的水泵箱，其特徵在於所述外箱的開口部設有水箱蓋，儲水罐頂端設有橡膠密封蓋；橡膠密封蓋與水箱蓋為一體，其上設有自動排吸氣孔。
9.如權利要求8所述的水泵箱，其特徵在於所述自動排吸氣孔為水箱蓋中設有一圓孔，橡膠密封蓋在對應圓孔的位置設有一「十字型」切口。
專利摘要本實用新型提供一種家用中央空調的水泵箱，其連接於室外主機和室內機之間，在儲水箱內具有換熱器、泵體、與室內機給水管相連的給水管，儲水箱與外界大氣氣體相通，換熱器具有冷凝管和回水管，回水管一端直接開口於箱體底部，其中部分冷凝管內置於回水管中，所述泵體為潛水泵，安裝於儲水箱底部，該潛水泵具有吸入口和出水口，出水口與所述給水管相連；回水管和給水管上分別具有可將其內流體阻斷或接通的閥體；該閥體同時開啟或關閉。本實用新型採用螺旋套管式換熱器，成本低、適應性更強；結構緊湊，體積更小，安裝更方便，另外可採用多管制換熱器，以達到更佳的節能效果。
文檔編號F24F13/00GK2684072SQ20042004785
公開日2005年3月9日 申請日期2004年4月1日 優先權日2004年4月1日
發明者何紀斌 申請人:何紀斌