CN107421150A - 一种快速制热的空气源热泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种快速制热的空气源热泵，属于热泵技术，包括外壳和设置于外壳内底部的蒸发器、压缩机，外壳一侧壁下端设有总冷媒入口和总冷媒出口，总冷媒管入口与蒸发器连接，蒸发器与压缩机连接，压缩机与总冷媒管出口连接，蒸发器和压缩机之间设有隔热板，隔热板边沿与外壳内壁连接，本空气源热泵结构连接可靠，工作能效高，蒸发器可有效利用冷媒的余热，使进入压缩机的冷媒具有较高的温度，使本空气源热泵在低温条件下仍具有较高的能效比，提高了空气源热泵的制热效率，且各部件连接稳定可靠，使用寿命长。

Description

一种快速制热的空气源热泵

技术领域

本发明属于热泵技术，具体涉及一种快速制热的空气源热泵。

背景技术

空气能(源)热泵是一种热泵技术，有“大自然能量的搬运工”的美誉，空气能(源)热泵是由电动机驱动的，利用蒸汽压缩制冷循环工作原理，以环境空气为冷（热）源制取冷（热）风或者冷（热）水的设备，主要零部件包括用热侧换热设备、热源侧换热设备及压缩机等。空气能(源)热泵利用空气中的热量作为低温热源，经过传统空调器中的冷凝器或蒸发器进行热交换，然后通过循环系统，提取或释放热能，利用机组循环系统将能量转移到建筑物内，满足用户对生活热水、地暖或空调等需求。

现有技术如，中国发明专利授权文献，授权公告号为CN102052806B，该发明提供一种空气源热泵及供热水系统。空气源热泵包括外壳和固设在外壳中的压缩机，外壳上固设有总冷媒出口和总冷媒入口，还包括：套管式蒸发器，套管式蒸发器包括第一冷媒管和第二冷媒管，第一冷媒管同轴套设在第二冷媒管的外部，第一冷媒管通过毛细管与第二冷媒管连通，压缩机的进口与套管式蒸发器连通，压缩机的出口与总冷媒出口连通，总冷媒入口与套管式蒸发器连通。通过设置套管式蒸发器，使套管式蒸发器中的第一冷媒管和第二冷媒管均可以传输冷媒，使套管式蒸发器能够充分利用流回到空气源热泵的冷媒的余热，使空气源热泵在低温环境中依然具有较高的能效比，实现提高了空气源热泵的制热效率，但是该发明中蒸发器、压缩机等部件采用焊接或胶粘连接时可能出现连接不稳定或断裂的情况，故其在部件连接方面还有待改善。

发明内容

本发明为解决上述技术问题提供一种能效比高，且各部件连稳定便利，蒸发器内壁喷涂有防腐涂层，可有效提高蒸发器强度，延长蒸发器使用寿命的一种快速制热的空气源热泵。

本发明为解决上述技术问题所采取的方案为：一种快速制热的空气源热泵，包括外壳和设置于外壳内底部的蒸发器、压缩机，外壳一侧壁下端设有总冷媒入口和总冷媒出口，总冷媒管入口与蒸发器连接，蒸发器与压缩机连接，压缩机与总冷媒管出口连接，蒸发器和压缩机之间设有隔热板，隔热板边沿与外壳内壁连接，蒸发器和压缩机之间设有隔热板可有效防止蒸发器所散发出的热量对压缩机的影响，提高压缩机的使用寿命，本空气源热泵结构简洁，易于安装，设有外壳使压缩机和蒸发器具有独立安全的工作空间。

作为优选，蒸发器包括第一冷媒管和第二冷媒管，第一冷媒管同轴套设在第二冷媒管外部，第一冷媒管和第二冷媒管均为螺旋结构，第一冷媒管两端设有第一冷媒管入口和第一冷媒管出口，第二冷媒管两端设有第二冷媒管入口和第二冷媒管出口，第一冷媒管和第二冷媒管同轴套设，不仅可有效减少蒸发器的体积，降低散热面积，提高对冷媒余热的利用率，并可有效增长冷媒在蒸发器中的传输距离，提高冷媒气化率，提高空气源热泵的工作效率。

作为优选，第一冷媒管为圆形管，第二冷媒管由多边形管和矩形管构成，多边形管的边为圆弧，矩形管对称连接于多边形管两侧，第一冷媒管与第二冷媒管的臂厚比为1.03~1.11:1，第一冷媒管为圆形管，便利蒸发器的携带和放置，也便于蒸发器环形层叠，减少蒸发器体积，第二冷媒管由多边形管和矩形管构成，多边形管可增大第二冷媒管的表面积，提高第一冷媒管和第二冷媒管热交换率，矩形管不仅可增大第二冷媒管的表面积，还可起到支撑作用，防止第一冷媒管和第二冷媒管贴合，避免影响冷媒的流通，且第一冷媒管与第二冷媒管的臂厚设有比例，不仅可增强蒸发器的整体强度，还可提高第一冷媒管和第二冷媒管的热交换率，冷媒在第一冷媒管和第二冷媒管循环流动，使冷媒的余热被充分利用，使空气源热泵在低温环境中依然具有较高的能效比，提高了空气源热泵的制热效率，

作为优选，总冷媒入口、总冷媒出口、压缩机和蒸发器的相应连接处设有连接件，连接件包括外壁，外壁两端表面设有活动片，外壁内连接有弹簧橡胶，弹簧橡胶内壁设有密封件，总冷媒入口、总冷媒出口、压缩机和蒸发器的连接口直径均小于连接件直径，且与连接件上的活动片内壁焊接，连接件两端设有的活动片可内外插拔活动，使得连接件可满足直径大小不同的被连接部件，提高连接件的适用性，活动片内壁与被连接部件焊接后，使得被连接部件焊接后还具有可活动性，避免连接过于生硬，从而提高被连接部件的可放置范围和方式，外壁内连接有弹簧橡胶，可固定被连接部件的位置，且具有可调性，能够满足直径大小不同的部件的固接，弹簧橡胶内壁设有密封件，可有效防止部件固接时留有空隙，从而避免了冷媒在传输过程会渗透的情况，提高了该链接件的可靠性，本连接件连接稳定，不易断裂或脱离，还可提高空气源热泵中各部件的可活动性，降低空气源热泵中各部件对放置条件的要求，本连接件可适用于直径大小不同的被连接部件的连接，避免了连接过程需购买各式连接件的麻烦，也提高了本空气源热泵的应急能力和便于维修性能。

作为优选，蒸发器内壁喷涂有防腐涂层，防腐涂层由以下成分及重量份组成：有机溶剂0.014~0.067份，高氯化聚乙烯树脂4~53份，氯化石蜡6~14份，有机硅树脂0.4~0.8份、石油树脂3~5份，环氧树脂10~23份，颜料1~5份，填料2~50份，颜料和填料为市场上常规购买，有机硅树脂的添加使防腐涂层表面张力变小，减少冷媒在蒸发器内壁的粘附，提高了冷媒流动性，在蒸发器内壁涂覆防腐涂料后经烘干处理形成防腐涂层，可有效提高蒸发器内壁的抗腐蚀特性，避免长时间与冷媒接触发生氧化还原反应，从而延长了蒸发器的使用寿命，防腐涂层的喷涂还可提高蒸发器的综合机械性能，保证了蒸发器可有效长久的工作。

作为优选，蒸发器外壁包裹有电加热带，电加热带的线径范围为Ф3.14~4.03mm，电加热带的电阻范围为145~201Ω/m，电加热带通电后可对蒸发器进行加热，可有效避免空气源热泵启动时蒸发器外部结霜，也避免了外界环境温度过低对蒸发器正常工作的影响，可有效提高蒸发器使用可靠性和安全性，电加热带线径和电阻设有范围，有利于控制电加热带可在满足本空气源热泵正常需求时，还能降低电加热带的功率，从而达到省电的目的，提供本空气源热泵的使用经济价值。

作为优选，外壳表面设有保温层，保温层为外墙内保温形式，保温层为外墙内保温形式，不仅可以满足对壳体的保温，减少壳体的散热，从而提高蒸发管对冷媒余热的利用，提高空气源热泵的能效比，还可降低保温层的施工技术，降低对绝热材料强度的要求，使保温层的相对造价较低，降低空气源热泵的经济成本。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：1）本发明的空气源热泵中各部件连接具有稳定便利，使空气源热泵安装要求降低，还可提高空气源热泵的应急能力；2）本蒸发器内壁喷涂有防腐涂层，可提高防止蒸发器抗腐蚀性能，还可改善蒸发器的综合机械性能，延长蒸发器使用寿命；3）本外壳外设有的保温层性能优异，不仅可实现保温，还可有效降低经济成本；4）本空气源热泵可靠性高，能效高，且具有高安全性和安装便利性，适于推广。

本发明采用了上述技术方案提供一种快速制热的空气源热泵，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。

附图说明

图1为本发明一种快速制热的空气源热泵的结构示意图；

图2为本发明一种快速制热的空气源热泵的蒸发器的结构示意图；

图3为本发明一种快速制热的空气源热泵的连接件的示意图；

图4为本发明一种快速制热的空气源热泵的连接件的截面图；

图5为本发明一种快速制热的空气源热泵的A-A的截面图。

附图标记说明：1蒸发器；101第一冷媒管；102第二冷媒管；103第一冷媒管出口；104第二冷媒管入口；105第一冷媒管入口；106第二冷媒管出口；2电加热带；3压缩机；301压缩机进口；302压缩机出口；4外壳；5总冷媒入口；6总冷媒出口；7隔热板；8外壁；9活动片；10弹簧橡胶；11密封件；12连接件。

具体实施方式

以下结合附图和实施例作进一步详细描述：

实施例1：

如图1~5所示，一种快速制热的空气源热泵，包括外壳4和设置于外壳4内底部的蒸发器1、压缩机3，压缩机3上设有压缩机进口301和压缩机出口302，外壳4一侧壁下端设有总冷媒入口5和总冷媒出口6，总冷媒管入口5与蒸发器1连接，蒸发器1与压缩机3连接，压缩机3与总冷媒管出口6连接，蒸发器1和压缩机3之间设有隔热板7，隔热板7边沿与外壳4内壁连接，蒸发器1和压缩机3之间设有隔热板7可有效防止蒸发器1所散发出的热量对压缩机3的影响，提高压缩机3的使用寿命，本空气源热泵结构简洁，易于安装，设有外壳4使压缩机3和蒸发器1具有独立安全的工作空间。

蒸发器1包括第一冷媒管101和第二冷媒管102，第一冷媒管101同轴套设在第二冷媒管102外部，第一冷媒管101和第二冷媒管102均为螺旋结构，第一冷媒管101两端设有第一冷媒管入口105和第一冷媒管出口103，第二冷媒管102两端设有第二冷媒管入口104和第二冷媒管出口106，第一冷媒管101和第二冷媒管102同轴套设，不仅可有效减少蒸发器1的体积，降低散热面积，提高对冷媒余热的利用率，并可有效增长冷媒在蒸发器1中的传输距离，提高冷媒气化率，提高空气源热泵的工作效率。

第一冷媒管101为圆形管，第二冷媒管102由多边形管和矩形管构成，多边形管的边为圆弧，矩形管对称连接于多边形管两侧，第一冷媒管101与第二冷媒管102的臂厚比为1.08:1，第一冷媒管101为圆形管，便利蒸发器1的携带和放置，也便于蒸发器1环形层叠，减少蒸发器1体积，第二冷媒管102由多边形管和矩形管构成，多边形管可增大第二冷媒管102的表面积，提高第一冷媒管101和第二冷媒管102热交换率，矩形管不仅可增大第二冷媒管102的表面积，还可起到支撑作用，防止第一冷媒管101和第二冷媒管102贴合，避免影响冷媒的流通，且第一冷媒管101与第二冷媒管102的臂厚设有比例，不仅可增强蒸发器1的整体强度，还可提高第一冷媒管101和第二冷媒管102的热交换率，冷媒在第一冷媒管101和第二冷媒管102循环流动，使冷媒的余热被充分利用，使空气源热泵在低温环境中依然具有较高的能效比，提高了空气源热泵的制热效率，

总冷媒入口5、总冷媒出口6、压缩机3和蒸发器1的相应连接处设有连接件12，连接件12包括外壁8，外壁8两端表面设有活动片9，外壁8内连接有弹簧橡胶10，弹簧橡胶10内壁设有密封件11，总冷媒入口5、总冷媒出口6、压缩机3和蒸发器1的连接口直径均小于连接件12直径，且与连接件12上的活动片9内壁焊接，连接件12两端设有的活动片9可内外插拔活动，使得连接件12可满足直径大小不同的被连接部件，提高连接件12的适用性，活动片9内壁与被连接部件焊接后，使得被连接部件焊接后还具有可活动性，避免连接过于生硬，从而提高被连接部件的可放置范围和方式，外壁8内连接有弹簧橡胶10，可固定被连接部件的位置，且具有可调性，能够满足直径大小不同的部件的固接，弹簧橡胶10内壁设有密封件11，可有效防止部件固接时留有空隙，从而避免了冷媒在传输过程会渗透的情况，提高了该链接件的可靠性，本连接件12连接稳定，不易断裂或脱离，还可提高空气源热泵中各部件的可活动性，降低空气源热泵中各部件对放置条件的要求，本连接件12可适用于直径大小不同的被连接部件的连接，避免了连接过程需购买各式连接件12的麻烦，也提高了本空气源热泵的应急能力和便于维修性能。

蒸发器1内壁喷涂有防腐涂层，防腐涂层由以下成分及重量份组成：有机溶剂0.025份，高氯化聚乙烯树脂33份，氯化石蜡7份，有机硅树脂0.6份、石油树脂4份，环氧树脂11份，颜料2.4份，填料24份，颜料和填料为市场上常规购买，有机硅树脂的添加使防腐涂层表面张力变小，减少冷媒在蒸发器1内壁的粘附，提高了冷媒流动性，在蒸发器1内壁涂覆防腐涂料后经烘干处理形成防腐涂层，可有效提高蒸发器1内壁的抗腐蚀特性，避免长时间与冷媒接触发生氧化还原反应，从而延长了蒸发器1的使用寿命，防腐涂层的喷涂还可提高蒸发器1的强度和抗形变能力，保证了蒸发器1可有效长久的工作。

防腐涂层中的有机溶剂为活性多肽，活性多肽的氨基酸序列为：HSHACASYYCSKTACAKFCGTASCTHYLSCTHYLLHPGKLCACVNCSR，有机溶剂的添加不仅可有效提高防腐涂层的结构和性能，提高蒸发器1的抗腐蚀性和耐磨性，还可使防腐涂层具有疏水性，避免冷媒流动对蒸发器的影响，可保护防腐涂层的稳定附着，并可降低涂层对蒸发器1内壁喷涂的要求，减少蒸发器1内壁喷漆、去油等工作量。

蒸发器1外壁包裹有电加热带2，电加热带2的线径范围为Ф3.67mm，电加热带2的电阻范围为178Ω/m，电加热带2通电后可对蒸发器1进行加热，可有效避免空气源热泵启动时蒸发器1外部结霜，也避免了外界环境温度过低对蒸发器1正常工作的影响，可有效提高蒸发器1使用可靠性和安全性，电加热带2线径和电阻设有范围，有利于控制电加热带2可在满足本空气源热泵正常需求时，还能降低电加热带2的功率，从而达到省电的目的，提供本空气源热泵的使用经济价值。

外壳4表面设有保温层，保温层为外墙内保温形式，保温层为外墙内保温形式，不仅可以满足对外壳4的保温，减少外壳4的散热，从而提高蒸发管对冷媒余热的利用，提高空气源热泵的能效比，还可降低保温层的施工技术，降低对绝热材料强度的要求，使保温层的相对造价较低，降低空气源热泵的经济成本。

本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

实施例2：

如图1~5所示，一种快速制热的空气源热泵，在实际工作时，总冷媒入口5与第一冷媒管入口105连接，第一冷媒管出口103和第二冷媒管入口104连接，第二冷媒管出口106和压缩机进口301连接，压缩机出口302与总冷媒管出口6连接，冷媒从总冷媒入口5进入，在工作时，打开压缩机3,使之工作，冷媒从总冷媒管入口5流入蒸发器1的第一冷媒管入口105，从第一冷媒管出口103流入第二冷媒管入口104，从第二冷媒管出口106流入压缩机进口301，压缩机3将冷媒从低温低压转变为高温高压，转化完成后从压缩机出口302流出，进入总冷媒出口6，持续的冷媒进出，可有效实现一种快速制热的空气源热泵工作，当结束时，关闭压缩机3即可。

电加热带2的线径范围不仅限于Ф2.73~4.88mm，还应包括Ф2.73mm或Ф2.731mm或Ф2.732mm或Ф2.733mm或Ф2.734mm……或Ф4.879mm或Ф4.88mm。

所述电加热带2的电阻范围不仅限于41.4~118.7Ω/m，还应包括41.4Ω/m或41.41Ω/m或41.42Ω/m或41.43Ω/m或41.44Ω/m……或118.69Ω/m或118.7Ω/m。

本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

SEQUENCE LISTING

<110> 宁波奇尘电子科技有限公司

<120> 一种快速制热的空气源热泵

<130> 2

<160> 1

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 48

<212> PRT

<213> 人工合成

<400> 1

His Ser His Ala Cys Ala Ser Tyr Tyr Cys Ser Lys Thr Ala Cys Ala

1 5 10 15

Lys Phe Cys Gly Thr Ala Ser Cys Thr His Tyr Leu Ser Cys Thr His

20 25 30

Tyr Leu Leu His Pro Gly Lys Leu Cys Ala Cys Val Asn Cys Ser Arg

35 40 45

Claims (6)

1.一种快速制热的空气源热泵，包括外壳（4）和设置于外壳（4）内底部的蒸发器（1）、压缩机（3），其特征在于，所述外壳（4）一侧壁下端设有总冷媒入口（5）和总冷媒出口（6），所述总冷媒管入口（5）与蒸发器（1）连接，所述蒸发器（1）与压缩机（3）连接，所述压缩机（3）与总冷媒管出口（6）连接，所述蒸发器（1）和压缩机（3）之间设有隔热板（7），所述隔热板（7）边沿与外壳（4）内壁连接。

2.根据权利要求1所述的一种快速制热的空气源热泵，其特征在于，所述蒸发器（1）包括第一冷媒管（101）和第二冷媒管（102），所述第一冷媒管（101）同轴套设在第二冷媒管（102）外部，所述第一冷媒管（101）和第二冷媒管（102）均为螺旋结构，所述第一冷媒管（101）两端设有第一冷媒管入口（105）和第一冷媒管出口（103），所述第二冷媒管（102）两端设有第二冷媒管入口（104）和第二冷媒管出口（106）。

3.根据权利要求1所述的一种快速制热的空气源热泵，其特征在于，所述总冷媒入口（5）、总冷媒出口（6）、压缩机（3）和蒸发器（1）的相应连接处设有连接件（12），所述连接件（12）包括外壁（8），所述外壁（8）两端表面设有活动片（9），所述外壁（8）内连接有弹簧橡胶（10），所述弹簧橡胶（10）内壁设有密封件（11）。

4.根据权利要求1所述的一种快速制热的空气源热泵，其特征在于，所述蒸发器（1）内壁喷涂有防腐涂层，所述防腐涂层由以下成分及重量份组成：有机溶剂0.014~0.067份，高氯化聚乙烯树脂4~53份，氯化石蜡6~14份，有机硅树脂0.4~0.8份、石油树脂3~5份，环氧树脂10~23份，颜料1~5份，填料2~50份。

5.根据权利要求1所述的一种快速制热的空气源热泵，其特征在于，所述蒸发器（1）外壁包裹有电加热带（2），所述电加热带（2）的线径范围为Ф3.14~4.03mm，所述电加热带（2）的电阻范围为145~201Ω/m。

6.根据权利要求1所述的一种快速制热的空气源热泵，其特征在于，所述外壳（4）表面设有保温层，所述保温层为外墙内保温形式。