CN108426369A - 建筑用空气能热水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑用空气能热水系统，包括室外机、热水箱和冷水箱，所述室外机与热水箱之间通过输水管相连；主水管一端与热水箱的热水出口连通、另一端连通于三通电磁阀的进水口，所述三通电磁阀的第一出水口通过分支水管与冷水箱连通，所述三通电磁阀的第二出水口连通设置有热水出管；还包括用于支撑室外机的减振支座；所述减振支座包括从上往下依次设置的浮置板、减振顶板和减振底板；所述浮置板的顶面与第一橡胶减振垫的底面固定连接；本发明能够有效对室外机进行减震降噪，以降低室外机工作时产生的噪音，提高系统的降噪性能。

Description

建筑用空气能热水系统

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，尤其涉及一种建筑用空气能热水系统。

背景技术

空气能热水系统是利用热泵技术制取热水的生活电器，其常见的结构包括室外机(由安装在壳体中的热交换器、风叶和驱动风叶旋转的电机等部件组成)和热水箱(设有相关阀门和控制调节系统)两大部分；空气能热水系统运行时，类似于制热模式下运行的空调装置，其通过室外机从空气中获取低位热能，以用于在热水箱中进行热交换而制取热水。现有的空气能热水系统，其室外机工作时噪音较大，影响居民生活，目前厂家虽然开发了不少内部降噪结构，但由于室外机整体还会与地面接触，如果没有进行适当的减震降噪，震动的传递仍会产生扰人的噪音。

因此，就需要一种建筑用空气能热水系统，能够有效对室外机进行减震降噪，以降低室外机工作时产生的噪音，提高系统的降噪性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种建筑用空气能热水系统，能够有效对室外机进行减震降噪，以降低室外机工作时产生的噪音，提高系统的降噪性能。

本发明的建筑用空气能热水系统，包括室外机、热水箱和冷水箱，所述室外机与热水箱之间通过输水管相连；主水管一端与热水箱的热水出口连通、另一端连通于三通电磁阀的进水口，所述三通电磁阀的第一出水口通过分支水管与冷水箱连通，所述三通电磁阀的第二出水口连通设置有热水出管；

还包括用于支撑室外机的减振支座；所述减振支座包括从上往下依次设置的浮置板、减振顶板和减振底板；所述浮置板的顶面与第一橡胶减振垫的底面固定连接，所述浮置板的底面与垂直放置的液压杆的一端固定连接，所述液压杆的另一端与矩形金属滑块的顶面固定连接，两个相邻的液压杆中间设有水平放置的支撑杆，支撑杆与液压杆的侧壁固定连接；所述减振顶板的顶面开有矩形滑槽，所述矩形金属滑块嵌入矩形滑槽并与减振顶板滑动连接，所述矩形滑槽的侧壁与第一减振弹簧的一端固定连接，第一减振弹簧的另一端与矩形金属滑块的侧壁固定连接；

所述减振顶板底部中央设有上缓冲座，所述上缓冲座的底部为凸面；所述减振底板顶部中央设有下缓冲座，所述下缓冲座的顶部为与上缓冲座底部的凸面相配合的凹面，凸面与凹面之间设有缓冲垫；所述减振顶板与减振底板之间且位于缓冲座的两侧对称设有第二减振弹簧及阻尼装置，所述阻尼装置设在第二减振弹簧外侧；所述阻尼装置包括磁流变扭转减振器和用于将振动产生的直线运动转换为旋转运动以使磁流变扭转减振器对振动进行抑制的运动转换机构；所述运动转换机构包括用于承受振动载荷的齿条和用于将齿条直线运动转变为旋转运动的齿轮，所述齿条的上端竖直固定在减振顶板下表面、下端与设在减振底板的导向座配合，所述齿轮固定连接于所述磁流变扭转减振器的转轴并同步转动。

优选地，所述主水管与三通电磁阀的连接处设有用于实时探测水温的温度传感器，所述温度传感器的信号输出端与一控制器的信号输入端相连，所述控制器的信号输出端与三通电磁阀的信号输入端相连，所述三通电磁阀根据控制器发出的控制信号而控制第一出水口与第二出水口的开闭。

优选地，所述减振底板的底面固定连接有第二橡胶减振垫，所述第二橡胶减振垫的底面开有若干交叉设置的锥形凹槽；所述第一橡胶减振垫的顶面设有若干半圆球形橡胶块。

优选地，在所述上缓冲座两侧的减振顶板底部对称设有两上凸块，在所述下缓冲座两侧的减振底板顶部对称设有两下凸块，两上凸块与两下凸块一一对应设置，所述第二减振弹簧的上端套设在上凸块上、下端套设在下凸块上。

优选地，所述磁流变扭转减振器包括减振器缸体和设在减振器缸体内的定子及内筒，所述定子与减振器缸体固定连接，并且定子的外圆上设有电磁线圈；所述转轴与内筒固定连接并配合形成磁流变扭转减振器的转子组件；所述转轴同轴穿过定子的内孔，且转轴位于内孔的部分设有用于螺旋推动减振器缸体内磁流变液的螺旋条；所述内筒套在定子外，定子的内孔、定子与内筒之间以及内筒与减振器缸体之间设有相连通的间隙，磁流变液填充在间隙中并可在螺旋条的推动下流动。

优选地，所述减振器缸体包括外筒及分别固定在外筒两侧的左端盖和右端盖，所述定子的左端面与左端盖固定连接，且定子的左端面设有用于供定子与内筒之间的磁流变液进入定子内孔的通道槽。

优选地，所述转轴的两端分别从左端盖、右端盖穿出并均与齿轮固定连接，两齿轮与两齿条分别配合传动。

优选地，所述内筒的右端面设有用于供转轴穿过的轴孔，且内筒的右端面设有用于供内筒与外筒之间的磁流变液进入内筒中的流通孔。

优选地，用于产生控制磁流变体的磁场为由所述电磁线圈和永磁体组成的复合磁性结构；所述永磁体为环形永磁体，所述定子沿径向由内向外依次设有用于安装永磁体的第一环槽及用于安装电磁线圈的第二环槽。

优选地，所述内筒的圆筒体为由采用导磁材料制成的第一环形筒及采用不导磁材料制成的第二环形筒连接而成，且所述第二环形筒正对电磁线圈设置。

通过上述公开内容，本发明具有以下有益技术效果：

本发明的建筑用空气能热水系统，能够有效消减室外机向建筑物传递的振动，以降低室外机工作时产生的噪音，提高系统的降噪性能；具体而言，第一橡胶减振垫可防止室外机与减振支座刚性接触，并实现初步减振；液压杆可顶升浮置板，通过调节液压杆的高度可以调节浮置板的离地高度，从而适应不同室外机的安装要求；支撑杆可防止两个相邻的液压杆发生不当倾斜，保证其安全运行；当室外机发生水平方向振动时，浮置板发生水平方向位移，并带动矩形金属滑块沿矩形滑槽移动，第一减振弹簧则对该位移进行缓冲复位，从而消减室外机发生水平方向振动；当室外机发生竖直方向振动时，通过上缓冲座底部的凸面与下缓冲座顶部的凹面相互配合，能过使室外机在一定程度上往一侧偏转，设在偏转侧的减振顶板与减振底板之间的第二减振弹簧及磁流变扭转减振器受压缩形成阻尼，起到缓冲振动的效果，外力消失后受压缩的减振弹簧伸长，重新使减振顶板回复原位；同时，磁流变扭转减振器与运动转换机构相配合，可以将往复的振动冲击转化为平稳的旋转运动，实现全过程平稳减振。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的减振支座的结构示意图；

图3为本发明的阻尼装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1至图3所示：本实施例的建筑用空气能热水系统，包括室外机101、热水箱102和冷水箱103，所述室外机101与热水箱102之间通过输水管104相连；主水管105一端与热水箱102的热水出口连通、另一端连通于三通电磁阀106的进水口106a，所述三通电磁阀106的第一出水口106b通过分支水管107与冷水箱103连通，所述三通电磁阀106的第二出水口106c连通设置有热水出管108；室外机101包括一外壳，外壳中固定安装有热交换器、风叶和驱动风叶旋转的电机等部件，这些部件在工作时容易产生震动而发出噪音；通过室外机101从空气中获取低位热能，以用于在热水箱102中进行热交换而制取热水，热水同时储存在热水箱102中，以供使用；三通电磁阀106为一进二出的结构，通过电磁作用可控制第一出水口106b与第二出水口106c的开闭。

该系统还包括用于支撑室外机101的减振支座；所述减振支座包括从上往下依次设置的浮置板2、减振顶板3和减振底板4；所述浮置板2的顶面与第一橡胶减振垫51的底面固定连接，所述浮置板2的底面与垂直放置的液压杆6的一端固定连接，所述液压杆6的另一端与矩形金属滑块7的顶面固定连接，两个相邻的液压杆6中间设有水平放置的支撑杆8，支撑杆8与液压杆6的侧壁固定连接；所述减振顶板3的顶面开有矩形滑槽301，所述矩形金属滑块7嵌入矩形滑槽301并与减振顶板3滑动连接，所述矩形滑槽301的侧壁与第一减振弹簧91的一端固定连接，第一减振弹簧91的另一端与矩形金属滑块7的侧壁固定连接；浮置板2呈倒“U”形，布置时其与地面具有一定距离，以满足弹性减振要求，其他部件则设在其内部，形成防护；第一橡胶减振垫51可防止室外机1011与减振支座刚性接触，并实现初步减振；液压杆6为伸缩式结构，可顶升浮置板2，通过调节液压杆6的高度可以调节浮置板2的离地高度，从而适应不同室外机1011的安装要求；支撑杆8可防止两个相邻的液压杆6发生不当倾斜，保证其安全运行；当室外机1011发生水平方向振动时，浮置板2发生水平方向位移，并带动矩形金属滑块7沿矩形滑槽301移动，第一减振弹簧91则对该位移进行缓冲复位，从而消减室外机1011发生水平方向振动。

所述减振顶板3底部中央设有上缓冲座3a，所述上缓冲座3a的底部为凸面；所述减振底板4顶部中央设有下缓冲座4a，所述下缓冲座4a的顶部为与上缓冲座3a底部的凸面相配合的凹面，凸面与凹面之间设有缓冲垫10；所述减振顶板3与减振底板4之间且位于缓冲座的两侧对称设有第二减振弹簧92及阻尼装置，所述阻尼装置设在第二减振弹簧92外侧；所述阻尼装置包括磁流变扭转减振器11和用于将振动产生的直线运动转换为旋转运动以使磁流变扭转减振器11对振动进行抑制的运动转换机构；所述运动转换机构包括用于承受振动载荷的齿条12和用于将齿条12直线运动转变为旋转运动的齿轮13，所述齿条12的上端竖直固定在减振顶板3下表面、下端与设在减振底板4的导向座14配合，所述齿轮13固定连接于所述磁流变扭转减振器11的转轴1106并同步转动；通过上缓冲座3a底部的凸面与下缓冲座4a顶部的凹面相互配合，能够使桥梁在一定程度上往一侧偏转，设在偏转侧的减振顶板与减振底板之间的第二减振弹簧92受压缩形成阻尼，起到缓冲振动的效果，外力消失后受压缩的第二减振弹簧92伸长，重新使减振顶板回复原位；转轴1106即为磁流变扭转减振器11的转动部分，其转动使得磁流变液以流动、剪切或者混合的模式进行阻尼减振；齿条12与齿轮13啮合传动；齿条12宽度大于齿轮13的宽度；导向座引导齿条12垂直运动；磁流变扭转减振器11与运动转换机构相配合，可以将往复的振动冲击转化为平稳的旋转运动，实现全过程平稳减振；缓冲垫10优选为橡胶垫。

本实施例中，所述主水管105与三通电磁阀106的连接处设有用于实时探测水温的温度传感器109，所述温度传感器109的信号输出端与一控制器(图中未示出)的信号输入端相连，所述控制器的信号输出端与三通电磁阀的信号输入端相连，所述三通电磁阀106根据控制器发出的控制信号而控制第一出水口106b与第二出水口106c的开闭；控制器可为现有的单片机，其预设有相关的控制程序；当主水管105内的水温度未达到设定标准时，第一出水口106b打开、第二出水口106c关闭，主水管105内的水沿分支水管107流至冷水箱103，从而避免水资源的过度浪费；当主水管105内的水温度未达到设定标准时，第一出水口106b关闭、第二出水口106c打开，主水管105内的水沿水箱连通，所述三通电磁阀106的第二出水口106c连通设置有热水出管108流出，消费者可直接使用到温度适宜的热水，提高了用户体验。

本实施例中，所述减振底板4的底面固定连接有第二橡胶减振垫52，所述第二橡胶减振垫52的底面开有若干交叉设置的锥形凹槽52a；第二橡胶减振垫52有效防止了减振支座与地面的刚性接触，并实现进一步的减振；锥形凹槽52a可以增加减振支座与地面的摩擦力，防止减振支座发生滑动；此外，锥形凹槽52a还利于地面积水的通过，防止积水对支座的腐蚀；所述第一橡胶减振垫51的顶面设有若干半圆球形橡胶块51a，同样可防止减振支座与室外机101的刚性接触。

本实施例中，在所述上缓冲座3a两侧的减振顶板3底部对称设有两上凸块3b，在所述下缓冲座4a两侧的减振底板4顶部对称设有两下凸块4b，两上凸块3b与两下凸块4b一一对应设置，所述减振弹簧的上端套设在上凸块3b上、下端套设在下凸块4b上。

本实施例中，所述磁流变扭转减振器11包括减振器缸体和设在减振器缸体内的定子1101及内筒1102，所述定子1101与减振器缸体固定连接，并且定子1101的外圆上设有电磁线圈1103；所述转轴1106与内筒1102固定连接并配合形成磁流变扭转减振器11的转子组件；所述转轴1106同轴穿过定子1101的内孔1101a，且转轴1106位于内孔1101a的部分设有用于螺旋推动减振器缸体内磁流变液的螺旋条；所述内筒1102套在定子1101外，定子1101的内孔1101a、定子1101与内筒1102之间以及内筒1102与减振器缸体之间设有相连通的间隙1104，磁流变液填充在间隙1104中并可在螺旋条1105的推动下流动；减振器缸体可固定在底板上；螺旋条1105使得转轴1106形成螺旋轴结构，具有螺旋输送的功能；螺旋条1105上可顺着螺旋方向开槽，在槽中填充树脂形成树脂密封带，使螺旋条1105与定子1101内孔1101a的孔壁之间密封；通过转轴1106的螺旋条1105推动磁流变液做循环流动，充分利用了磁流变液的流动和剪切工作模式，产生的阻尼力大，可以在等体积条件下实现较大扭矩的传递，可调范围宽。

本实施例中，所述减振器缸体包括外筒1107及分别固定在外筒1107两侧的左端盖1108和右端盖1109，所述定子1101的左端面与左端盖1108固定连接，且定子1101的左端面设有用于供定子1101与内筒1102之间的磁流变液进入定子1101内孔1101a的通道槽(图中未示出)；转轴1106与端盖之间可设置角接触轴承及密封圈；通过通道槽，定子1101与内筒1102之间的磁流变液可进入定子1101内孔1101a，从而实现在装置作用时磁流变液始终在内孔1101a中保持流动状态；此外，所述内筒1102的右端面设有用于供转轴1106穿过的轴孔，轴孔与转轴1106之间通过紧固螺栓向相连；且内筒1102的右端面设有用于供内筒1102与外筒1107之间的磁流变液进入内筒1102中的流通孔，由此使得内筒1102与外筒1107之间的磁流变液也可流动，使得处于减振器缸体内的磁流变液得以充分循环流动，有效避免了磁流变液沉降而带来的性能下降问题，使得装置运行的可靠性得到了保障；流通孔可为周向均匀设置的六个或者其它合理个数。

本实施例中，所述转轴1106的两端分别从左端盖1108、右端盖1109穿出并均与齿轮13固定连接，两齿轮13与两齿条12分别配合传动，以提高动力传递的平稳性和及时性。

本实施例中，用于产生控制磁流变体的磁场为由所述电磁线圈1103和永磁体1110组成的复合磁性结构；通过改变电磁线圈1103的通电电流大小和通电电流方向可改变线圈磁场与永磁磁场的叠加方式及叠加幅值，可实现装置在外载荷作用下在更大范围内的变阻尼运动功能；同时永磁体1110还可以起到失效保护的作用，即装置断电时，依然能够提供一定的阻尼力；所述永磁体1110为环形永磁体1110，所述定子1101沿径向由内向外依次设有用于安装永磁体1110的第一环槽及用于安装电磁线圈1103的第二环槽，便于磁性部件的安装和更换；其中，第一环槽与第二环槽相通，电磁线圈1103部分缠绕在永磁体1110上；第一环槽可包括若干个周向均匀设置且径向截面为梯形或方向的单元槽，永磁体1110由若干个独立的永磁体1110单元置于单元槽中形成环形结构。

本实施例中，所述内筒1102的圆筒体为由采用导磁材料制成的第一环形筒1102a及采用不导磁材料制成的第二环形筒1102b连接而成，且所述第二环形筒1102b正对电磁线圈1103设置；内筒1102采用多段不同材料焊接而成，有效改变了装置工作中电磁线圈1103产生的磁场的磁路，从而增大了磁流变液的有效区域，即增大装置产生的阻尼力(力矩)值；优选地，所述第一环形筒1102a采用45#钢制成，所述第二环形筒1102b采用304不锈钢制成，所述第一环形筒1102a与第二环形筒1102b通过焊接方式相连。

最后说明的是，本文应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，在不脱离本发明原理的情况下，还可对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种建筑用空气能热水系统，其特征在于：包括室外机、热水箱和冷水箱，所述室外机与热水箱之间通过输水管相连；主水管一端与热水箱的热水出口连通、另一端连通于三通电磁阀的进水口，所述三通电磁阀的第一出水口通过分支水管与冷水箱连通，所述三通电磁阀的第二出水口连通设置有热水出管；

还包括用于支撑室外机的减振支座；所述减振支座包括从上往下依次设置的浮置板、减振顶板和减振底板；所述浮置板的顶面与第一橡胶减振垫的底面固定连接，所述浮置板的底面与垂直放置的液压杆的一端固定连接，所述液压杆的另一端与矩形金属滑块的顶面固定连接，两个相邻的液压杆中间设有水平放置的支撑杆，支撑杆与液压杆的侧壁固定连接；所述减振顶板的顶面开有矩形滑槽，所述矩形金属滑块嵌入矩形滑槽并与减振顶板滑动连接，所述矩形滑槽的侧壁与第一减振弹簧的一端固定连接，第一减振弹簧的另一端与矩形金属滑块的侧壁固定连接；

所述减振顶板底部中央设有上缓冲座，所述上缓冲座的底部为凸面；所述减振底板顶部中央设有下缓冲座，所述下缓冲座的顶部为与上缓冲座底部的凸面相配合的凹面，凸面与凹面之间设有缓冲垫；所述减振顶板与减振底板之间且位于缓冲座的两侧对称设有第二减振弹簧及阻尼装置，所述阻尼装置设在第二减振弹簧外侧；所述阻尼装置包括磁流变扭转减振器和用于将振动产生的直线运动转换为旋转运动以使磁流变扭转减振器对振动进行抑制的运动转换机构；所述运动转换机构包括用于承受振动载荷的齿条和用于将齿条直线运动转变为旋转运动的齿轮，所述齿条的上端竖直固定在减振顶板下表面、下端与设在减振底板的导向座配合，所述齿轮固定连接于所述磁流变扭转减振器的转轴并同步转动。

2.根据权利要求1所述的建筑用空气能热水系统，其特征在于：所述主水管与三通电磁阀的连接处设有用于实时探测水温的温度传感器，所述温度传感器的信号输出端与一控制器的信号输入端相连，所述控制器的信号输出端与三通电磁阀的信号输入端相连，所述三通电磁阀根据控制器发出的控制信号而控制第一出水口与第二出水口的开闭。

3.根据权利要求2所述的建筑用空气能热水系统，其特征在于：所述减振底板的底面固定连接有第二橡胶减振垫，所述第二橡胶减振垫的底面开有若干交叉设置的锥形凹槽；所述第一橡胶减振垫的顶面设有若干半圆球形橡胶块。

4.根据权利要求3所述的建筑用空气能热水系统，其特征在于：在所述上缓冲座两侧的减振顶板底部对称设有两上凸块，在所述下缓冲座两侧的减振底板顶部对称设有两下凸块，两上凸块与两下凸块一一对应设置，所述第二减振弹簧的上端套设在上凸块上、下端套设在下凸块上。

5.根据权利要求4所述的建筑用空气能热水系统，其特征在于：所述磁流变扭转减振器包括减振器缸体和设在减振器缸体内的定子及内筒，所述定子与减振器缸体固定连接，并且定子的外圆上设有电磁线圈；所述转轴与内筒固定连接并配合形成磁流变扭转减振器的转子组件；所述转轴同轴穿过定子的内孔，且转轴位于内孔的部分设有用于螺旋推动减振器缸体内磁流变液的螺旋条；所述内筒套在定子外，定子的内孔、定子与内筒之间以及内筒与减振器缸体之间设有相连通的间隙，磁流变液填充在间隙中并可在螺旋条的推动下流动。

6.根据权利要求5所述的建筑用空气能热水系统，其特征在于：所述减振器缸体包括外筒及分别固定在外筒两侧的左端盖和右端盖，所述定子的左端面与左端盖固定连接，且定子的左端面设有用于供定子与内筒之间的磁流变液进入定子内孔的通道槽。

7.根据权利要求6所述的建筑用空气能热水系统，其特征在于：所述转轴的两端分别从左端盖、右端盖穿出并均与齿轮固定连接，两齿轮与两齿条分别配合传动。

8.根据权利要求7所述的建筑用空气能热水系统，其特征在于：所述内筒的右端面设有用于供转轴穿过的轴孔，且内筒的右端面设有用于供内筒与外筒之间的磁流变液进入内筒中的流通孔。

9.根据权利要求8所述的建筑用空气能热水系统，其特征在于：用于产生控制磁流变体的磁场为由所述电磁线圈和永磁体组成的复合磁性结构；所述永磁体为环形永磁体，所述定子沿径向由内向外依次设有用于安装永磁体的第一环槽及用于安装电磁线圈的第二环槽。

10.根据权利要求9所述的建筑用空气能热水系统，其特征在于：所述内筒的圆筒体为由采用导磁材料制成的第一环形筒及采用不导磁材料制成的第二环形筒连接而成，且所述第二环形筒正对电磁线圈设置。