CN106468515B - 一种中部镂空的太阳能热泵蒸发器及热水器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种中部镂空的太阳能热泵蒸发器及热水器，所述蒸发器由两块板材经压合、吹胀处理形成的板状蒸发器；所述蒸发器上设有经吹胀处理形成的中空凸起，中空部构成供冷媒介质流动的流道；蒸发器上设有与流道交错设置的镂空部，所述镂空部设有贯穿板面的间隙。通过在整板吹涨蒸发器上设置镂空部，使得空气气流可自镂空部穿过蒸发器，以减少蒸发器整板所受气流的冲击力强度；并增大蒸发器与空气气流的接触，提高蒸发器的制热效率。同时，本发明结构简单，效果显著，适宜推广使用。

Description

一种中部镂空的太阳能热泵蒸发器及热水器
技术领域
本发明涉及热水器领域的一种太阳能热泵热水器，尤其涉及一种中部镂空的太阳能热泵蒸发器。
背景技术
目前市场上蒸发器多用于电冰箱、冷柜、酒柜、空气能热泵等产品，太阳能热泵蒸发器产品市场出现较晚，产品较冰箱、冷柜、酒柜、空气能热泵蒸发器面积更大。虽然出现较晚，但是太阳能热泵热水器因其具有导热效率高、换热速率快等优势，得到了快速发展。
作为热泵系统中的主要部件之一，蒸发器的性能好坏直接决定着太阳能热泵系统的制热性能、换热系数的高低。目前市场中的太阳能热泵蒸发器主要有翅片式蒸发器、板管式蒸发器和吹涨式蒸发器等种类，但都普遍存在一些问题。
例如,吹涨式蒸发器多采用是将两整块铝板进行压合、吹涨、表面处理后用于空气能热泵、太阳能热泵等产品吸热蒸发；上述吹涨蒸发器存在如下问题:
第一：吹涨蒸发器为整张结构，其安装在建筑外兜风面积大，中间强度不够，整板容易受力变形；
第二：吹涨蒸发器因外形尺寸大，自身强度不够，兜风后自身会不停振动，产生噪音；
第三：冷媒在吹涨蒸发器的流道中吸热蒸发，因为整板前后空气不流动，蒸发过程中与空气换热吸收热量较少，使得蒸发效率低。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中部镂空的太阳能热泵蒸发器，以实现增大蒸发器结构强度，提高蒸发器制热效率的目的。
为实现上述发明目的，采用如下技术方案：
一种中部镂空的太阳能热泵蒸发器，由两块板材经压合、吹胀处理形成的板状蒸发器；所述蒸发器上设有经吹胀处理形成的中空凸起，中空部构成供冷媒介质流动的流道；蒸发器上设有与流道交错设置的镂空部，所述镂空部设有贯穿板面的间隙。
进一步，所述的镂空部由板材上冲压形成的冲孔构成。
进一步，冲孔处的板材经冲压弯折形成向蒸发器前侧延伸的翻边。通过将冲孔的翻边向蒸发器前侧凸出弯折，使得翻边可与太阳光接触、提高热吸收面积。
进一步，翻边呈自上向下弧度变小的弧形，翻边的上侧与蒸发器相连接、下侧与蒸发器之间具有一定换流间隙，使得翻边下侧与蒸发器之间的换流间隙形成供空气流穿过蒸发器的通道。
进一步，翻边超出蒸发器的高度不大于镂空部与下侧流道之间的距离，优选为5-10mm，以避免翻边过高对下侧蒸发器板面造成遮挡、降低吸热面积情况的发生。
进一步，蒸发器上排布有多段与蒸发器轴线相平行、间隔设置的直管流道，相邻直管流道之间的间隙处设有镂空部。
进一步，排布有多列镂空部，每列镂空部均设于同一组相邻直管流道之间；
优选的，相邻列镂空部之间间隔两段直管流道。
进一步，相邻直管流道间分别经多段连接流道相连通，每列的各镂空部与连接流道相交错排布。
进一步，蒸发器的下侧设有对蒸发器板面上生成的冷凝水进行收集的冷凝水集液槽。
进一步，所述的冷凝水集液槽由向蒸发器背面凹陷的半圆弧形翻边构成，翻边的上侧与蒸发器相固定、下侧与蒸发器之间设有流水间隙，蒸发器背面的流水间隙下方设有上端开口的导流槽，所述导流槽与排水管相连通。
本发明的另一目的在于提供一种太阳能热泵热水器，其装有如上任一所述的中部镂空的太阳能热泵蒸发器。
采用上述技术方案，本发明较现有技术的优势在于：
1、通过在整板吹涨蒸发器上设置镂空部，使得空气气流可自镂空部穿过蒸发器，以减少蒸发器整板所受气流的冲击力强度，减少蒸发器因气流所产生的振动，达到蒸发器降噪的目的；
2、通过在蒸发器上设置有冲孔构成的镂空部，使得冲孔过程中形成的冲压翻边构成蒸发器的辅助加强筋，以提高蒸发器的整体结构强度；同时，将冲压翻边靠近蒸发器上的流道设置，使得翻边可对流道构成加强作用，以降低蒸发器工作过程中的振动；
3、通过在蒸发器上设置供气流穿过的镂空部，以增大蒸发器与空气气流的接触，增加蒸发器自空气中的吸热程度，提高蒸发器的制热效率；
4、在蒸发器表面设置有汇集冷凝水的凹槽结构并将冷凝水收集至背部的冷凝水收集槽中，避免蒸发器产生的冷凝水乱流，造成地面积水情况的发生；
同时，本发明结构简单，效果显著，适宜推广使用。
附图说明
图1本发明实施例中热水器的结构示意图；
图2本发明实施例中蒸发器的结构示意图；
图3本发明实施例图2中A-A断面结构示意图；
图4本发明实施例图2中B-B断面结构示意图。
主要元件说明：1、100—蒸发器，200—水箱，300—冷凝器，400—压缩机，500—四通阀，600—电子膨胀阀，2—镂空部，3—流道，4—冷凝水收集槽，5—流水间隙,6—导流槽,21—翻边，22—换流间隙，31—直管流道，32—连接流道。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步详细的说明。
如图1至图4所示，本发明实施例中介绍了一种中部镂空的太阳能热泵蒸发器，由两块板材经压合、吹胀处理形成的板状蒸发器1、100；所述蒸发器1、100上设有经吹胀处理形成的中空凸起，中空部构成供冷媒介质流动的流道3；蒸发器1、100上设有与流道3交错设置的镂空部2，所述镂空部2设有贯穿板面的换流间隙22。
通过在整板吹涨蒸发器上设置镂空部，使得空气气流可自镂空部穿过蒸发器板面，以减少整板所承受气流冲击力；还令蒸发器处的空气流动以提高蒸发器的换热效率。还有，镂空部可构成蒸发器板面上的加强压型，以提高蒸发器的整板结构强度。
实施例一
如图2和图3所示，本实施例中，所述的镂空部2由构成蒸发器1的板材上冲压形成的冲孔构成。通过冲孔构成镂空部，使得蒸发器在压制过程就可实现对镂空部的成型，以简化蒸发器的制作工序，提高整体强度。
本实施例中，冲孔处的板材经冲压弯折形成向蒸发器1前侧延伸的翻边21。通过将冲孔的翻边向蒸发器前侧凸出弯折，使得翻边可与太阳光接触、提高热吸收面积，达到合理设置镂空部以增大吸热面积的目的。
本实施例中，翻边21呈自上向下弧度变小的弧形，翻边21的上侧与蒸发器1相连接、下侧与蒸发器1之间具有一定换流间隙22，使得翻边21下侧与蒸发器1之间的换流间隙22形成供空气流穿过蒸发器1的通道，以降低蒸发器整板所承受的气流冲击力，达到降低蒸发器振动、降低噪音的目的。
本实施例中，翻边21超出蒸发器1的高度不大于镂空部2与下侧流道3之间的距离，优选为5-10mm，以避免翻边过高对下侧蒸发器板面造成遮挡、降低吸热面积情况的发生。
实施例二
如图2所示，本实施例中，蒸发器1上排布有多段与蒸发器1轴线相平行、间隔设置的直管流道31，相邻直管流道31之间的间隙处设有镂空部2。所述镂空部2沿蒸发器1轴线水平设置，以减小穿过镂空部的气流对蒸发器造成的振动。
本实施例中，排布有多列镂空部2，每列包括多个间隔设置的镂空部2。每列镂空部2均设于同一组相邻直管流道31之间，且该列镂空部2的轴线处于同一高度面处。优选的，相邻列镂空部2之间间隔两段直管流道31，以使得相邻列镂空部之间的距离适中，避免镂空部过近蒸发器结构强度降低情况的发生。
本实施例中，相邻直管流道31间分别经一列连接流道32相连通，每列至少包括一个连接流道32。每列的各镂空部2与对应列连接流道32相交叉排布，以提高蒸发器的板面强度。所述流道3由中空凸起构成，镂空部2由冲压冲孔构成，将流道3与镂空部2相交错排布，以使得板材的凸出、凹陷部交错设置，以利于蒸发器压制过程中冲压成型；同时，将二者交错排布，使得蒸发器的板面排布合理，结构强度较高。
本实施例中，所述的镂空部2与相邻直管流道31靠近设置，以使得镂空部2的翻边21贴合或靠近直管流道31设置，令翻边构成流道的支撑加强侧边，以提高蒸发器的抗形变强度。
实施例三
如图2和图4所示，本实施例中，在蒸发器1的下侧设有冷凝水集液槽4，以将蒸发器表面生成的冷凝水进行收集，防止冷凝水沿板面下降造成安装地面积水情况的发生。
本实施例中，所述的蒸发器1下侧设有冲压形成的、水平延伸设置的一冲压翻边，所述冲压翻边呈向蒸发器1背面凹陷的半圆弧形，翻边的凹陷部构成冷凝水集液槽4。冲压翻边的下侧与蒸发器之间设有一定流水间隙5，以供冷凝水集液槽4中收集的冷凝水经流水间隙溢出。流水间隙5下侧的蒸发器1背面上设有导流槽6，所述的导流槽6由上端开口的通槽构成。从而，使得蒸发器表面生产的冷凝水沿板面下降至凹陷的冷凝水集液槽4中，再经流水间隙5流至导流槽6中，以达到对蒸发器表面生成冷凝水进行收集、外排的目的。
本实施例中，所述的导流槽6与排水管路相连通，使得收集的冷凝水被外排，避免了蒸发器生成的冷凝水扩散溢流、造成安装地面积水情况的发生。
实施例四
如图1至图4所示，本实施例介绍了一种太阳能热泵热水器，其包括如上实施例一至三任一所述的蒸发器100。
本实施例中，所述的太阳能热泵热水器包括，盛水的水箱200，和为水箱200中的水进行加热的太阳能热泵系统。所述的太阳能热泵系统由依次连接的冷凝器300、电子膨胀阀600、蒸发器100和压缩机400构成供冷媒介质流动的循环管路。本实施例中，所述的热泵系统还包括控制热泵系统中冷媒介质流动方向的四通阀500、高压开关、干燥过滤器等部件。
本实施例中，所述的蒸发器100设于光照强度较高的室外，以利用太阳能和空气能与流经的冷媒介质进行热交换，实现对冷媒介质的加热。所述的冷凝器300盘绕于水箱200外壁和/或设于水箱内部，以使得流经冷凝器的冷媒介质与水箱中水进行热交换。通过上述热泵系统，达到将太阳能和空气能转换为热量供水箱中的水进行加热，实现热水器的功能。
本实施例中，蒸发器100的背面设有检测蒸发器温度的温度传感器8，以依据蒸发器温度对热泵工作功率进行自动调节，以提高热泵工作效率，还能避免阳光下直射的温度过高造成蒸发器损坏情况的发生。
上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种中部镂空的太阳能热泵蒸发器，由两块板材经压合、吹胀处理形成的板状蒸发器(1)；其特征在于：所述蒸发器(1)上设有经吹胀处理形成的中空凸起，中空部构成供冷媒介质流动的流道(3)；蒸发器(1)上设有与流道(3)交错设置的镂空部(2)，所述镂空部(2)设有贯穿板面的间隙；蒸发器(1)的下侧设有对板面上生成的冷凝水进行收集的冷凝水集液槽(4)。
2.根据权利要求1所述的一种中部镂空的太阳能热泵蒸发器，其特征在于：所述的镂空部(2)由板材上冲压形成的冲孔构成。
3.根据权利要求2所述的一种中部镂空的太阳能热泵蒸发器，其特征在于：冲孔处的板材经冲压弯折形成向蒸发器(1)前侧延伸的翻边(21)。
4.根据权利要求3所述的一种中部镂空的太阳能热泵蒸发器，其特征在于：翻边(21)呈自上向下弧度变小的弧形，翻边(21)的上侧与蒸发器(1)相连接、下侧与蒸发器(1)之间具有一定换流间隙(22)。
5.根据权利要求4所述的一种中部镂空的太阳能热泵蒸发器，其特征在于：翻边(21)超出蒸发器(1)的高度不大于镂空部(2)与下侧流道(3)之间的距离。
6.根据权利要求1至5任一所述的一种中部镂空的太阳能热泵蒸发器，其特征在于：蒸发器(1)上排布有多段与蒸发器(1)轴线相平行、间隔设置的直管流道(31)，相邻直管流道(31)之间的间隙处设有镂空部(2)。
7.根据权利要求6所述的一种中部镂空的太阳能热泵蒸发器，其特征在于：排布有多列镂空部(2)，每列镂空部(2)均设于同一组相邻直管流道(31)之间。
8.根据权利要求7所述的一种中部镂空的太阳能热泵蒸发器，其特征在于：相邻直管流道(31)间分别经多段连接流道(32)相连通，每列的各镂空部(2)与连接流道(32)相交错排布。
9.根据权利要求1所述的一种中部镂空的太阳能热泵蒸发器，其特征在于：所述的冷凝水集液槽(4)由向蒸发器(1)背面凹陷的半圆弧形翻边构成，半圆弧形翻边的上侧与蒸发器(1)相固定、下侧与蒸发器(1)之间设有流水间隙(5)，蒸发器(1)背面的流水间隙(5)下方设有上端开口的导流槽(6)，所述导流槽(6)与排水管相连通。
10.一种太阳能热泵热水器，其特征在于：装有如上权利要求1至9任一所述的中部镂空的太阳能热泵蒸发器(100)。
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