CN110940099B - 一种空气源和太阳能复合式热泵热水器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种空气源和太阳能复合式热泵热水器，包括蒸发器、压缩机、膨胀阀、保温水箱和冷凝器，所述冷凝器安装在保温水箱内部，所述保温水箱的底部安装有出水管和支架，所述保温水箱外安装有集热组件；所述集热组件包括通过支座环形阵列安装在保温水箱外侧壁上的若干个集热管和安装在保温水箱外侧壁上的调节组件，本发明在冬天时能够利用太阳能对保温水箱的水进行辅助加热，保证水温，且能够消除保温水箱内水温的梯度差，保证保温水箱内上下水温一致，其次能够根据需要自动调节集热管的角度，保证最大光照，提高加热速率，太阳能集热管不必再单独占用空间，提高了空间的有效使用率。

Description

一种空气源和太阳能复合式热泵热水器

技术领域

本发明实施例涉及热水器技术领域，具体涉及一种空气源和太阳能复合式热泵热水器。

背景技术

空气能热水器，即空气源热泵热水器，将空气中的低温热量吸收后经过冷媒介质气化，再经过压缩机压缩升温，再通过换热器转化给水加热，以此加热水温，太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置，将水从低温加热至高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用。

现有的空气源和太阳能复合式热泵热水器能够同时利用空气源和太阳能对水加热，不仅加热快，而且可以根据使用需求只是用单一热源的热水器，且能够消除太阳能热水器在冬天光照不足时无法对水加热的缺陷，但现有的复合式热泵热水器在使用时，由于冷媒在换热的运动过程中，过程中使得保温水箱内的水出现一个温度梯度，使得保温水箱内的水温并不均匀，因此可以设计一种空气源和太阳能复合式热泵热水器，解决此类问题。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种空气源和太阳能复合式热泵热水器，解决了现有的空气源和太阳能复合式热泵热水器的换热过程中保温水箱内水温出现温度梯度的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

一种空气源和太阳能复合式热泵热水器，包括蒸发器、压缩机、膨胀阀、保温水箱和冷凝器，且所述蒸发器、压缩机、膨胀阀、冷凝器之间通过管道连接，所述冷凝器安装在保温水箱内部，所述保温水箱的底部安装有出水管和支架，所述保温水箱外安装有集热组件；

所述集热组件包括通过支座环形阵列安装在保温水箱外侧壁上的若干个集热管和安装在保温水箱外侧壁上的调节组件，且所述调节组件连接在所有集热管上，每个所述集热管均通过连接管道与保温水箱的侧面上部连通，所述集热管和保温水箱共同连接有进水管，所述进水管上安装有单向阀。

作为本发明的一种优选方案，所述调节组件包括阵列安装在保温水箱外侧壁上下两端的安装座和安装在对应两个安装座之间的导向杆，其中两个对应所述安装座上通过轴承安装有调节螺杆，且所述调节螺杆的下端贯穿安装座至另一侧并固定连接有转柄，所述导向杆和调节螺杆共同套设有两个对称设置的调节圆环，每个所述调节圆环上均对应集热管活动连接有若干个调节杆，且对应的两个所述调节杆均活动连接在对应的同一个集热管上。

作为本发明的一种优选方案，每个所述集热管上安装有反射组件，且所述反射组件位于集热管和保温水箱之间，所述反射组件一侧与调节圆环相抵。

作为本发明的一种优选方案，所述反射组件包括通过连接套与集热管连接的固定反射板和通过扭力弹簧对称设置在固定反射板两侧的活动反射板，所述固定反射板与连接套相背的一侧对称设置有两个线杆和线轮，所述活动反射板上设置有若干个挂钩，所述线杆上系有调节索，且所述调节索穿过线轮并缠绕在挂钩上。

作为本发明的一种优选方案，所述固定反射板和活动反射板均包括底板和镶嵌在底板上的平面镜。

作为本发明的一种优选方案，所述调节圆环的最大直径与集热管环形阵列的阵列直径相同，且所述调节圆环外侧壁上上设有橡胶层。

作为本发明的一种优选方案，所述连接管道上也设置有单向阀，且所述连接管道为弹性软管。

作为本发明的一种优选方案，所述进水管与集热管连接的管道也为弹性软管，且所述进水管与集热管连接的管道预留有一定的调节长度。

作为本发明的一种优选方案，所述进水管、出水管与连接管道外侧均包覆有保温层。

作为本发明的一种优选方案，所述调节螺杆上具有电镀锌层，所述调节螺杆一端的转柄表面设有防滑纹。

本发明的实施方式具有如下优点：

本发明在冬天时能够利用太阳能对保温水箱的水进行辅助加热，保证水温，且能够消除保温水箱内水温的梯度差，保证保温水箱内上下水温一致，其次能够根据需要自动调节集热管的角度，保证最大光照，提高加热速率，太阳能集热管不必再单独占用空间，提高了空间的有效使用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施方式中一种空气源和太阳能复合式热泵热水器的结构示意图；

图2为本发明实施方式中反射组件的结构示意图。

图中：

1-蒸发器；2-压缩机；3-膨胀阀；4-集热组件；5-保温水箱；6-冷凝器；7-单向阀；8-反射组件；9-出水管；10-支架；

41-支座；42-连接管道；43-集热管；44-调节组件；45-进水管；

441-导向杆；442-调节杆；443-调节圆环；444-调节螺杆；445-安装座；

81-线轮；82-挂钩；83-活动反射板；84-固定反射板；85-连接套；86-调节索；87-线杆。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明提供了一种空气源和太阳能复合式热泵热水器，包括蒸发器1、压缩机2、膨胀阀3、保温水箱5和冷凝器6，且蒸发器1、压缩机2、膨胀阀3、冷凝器6之间通过管道连接，冷凝器6安装在保温水箱5内部，保温水箱5的底部安装有出水管9和支架10，保温水箱5外安装有集热组件4；

集热组件4包括通过支座41环形阵列安装在保温水箱5外侧壁上的若干个集热管43和安装在保温水箱5外侧壁上的调节组件44，且调节组件44连接在所有集热管43上，每个集热管43均通过连接管道42与保温水箱5的侧面上部连通，集热管43和保温水箱5共同连接有进水管45，进水管45上安装有单向阀7。

调节组件44包括阵列安装在保温水箱5外侧壁上下两端的安装座445和安装在对应两个安装座445之间的导向杆441，其中两个对应安装座445上通过轴承安装有调节螺杆444，且调节螺杆444的下端贯穿安装座445至另一侧并固定连接有转柄，导向杆441和调节螺杆444共同套设有两个对称设置的调节圆环443，每个调节圆环443上均对应集热管43活动连接有若干个调节杆442，且对应的两个调节杆442均活动连接在对应的同一个集热管43上。

本发明需要进一步说明的是，本发明在使用时，蒸发器1内的冷媒吸热蒸发并经过压缩机2压缩升温后，进入冷凝器6内与保温水箱5内的冷水进行换热，换热完成后冷媒经过膨胀阀3节流降压回到蒸发器1内循环运动，集热管43吸收太阳光照，并将光能转化为热能对集热管43内的冷水进行加温，水温上升，而集热管43上部与保温水箱5连通，且保温水箱5内由于冷媒由下向上运动，使得冷媒入口处的水温要高于出口处的水温，形成一个水温的梯度差，因此集热管43内的热水与保温水箱5内的温度较低的水进行热交换，水温平衡，使得保温水箱5内上方的水温上升，直至与集热管43和保温水箱5下方的水温一致，消除保温水箱5内的水温梯度差，保证保温水箱5内水温基本处处一致，不会使得用户使用时会有水温一会儿高、一会儿低的感受，影响使用体验。

其次，复合式热泵热水器可以有效的节能，在夏天时可以降低蒸发器1的使用功率甚至关闭蒸发器1，因为夏天的太阳光照强，能够获得更多的热量用以提升水温，集热管43内的水温上升后会逐渐与保温水箱5内的水进行换热，使得保温水箱5内的水温上升，能够在正常使用，当冬天使用时，由于环境温度较低，冷媒从空气中吸收的热量较少，保温水箱5内的水温上升较慢。此时集热管43可以为保温水箱5内的水进行辅助加热，提高水温上升速率。

且可以根据使用需求调节集热管43的角度，当太阳光照较强时，集热管43无论是处于哪一个角度都可以吸收到足够的光能进行转换用以提升水温，此时可以将集热管43设置成竖直角度即可，减少对空间的占用，且竖直时能够有效避免对集热管43的意外损伤，当冬天关照不足时，调节集热管43的角度，具体是通过转动调节螺杆444，使得两个调节圆环443相向运动，使得两个调节杆442将集热管43向外顶动，使其绕着支座41转动，根据需要调节角度，调节螺杆444可以对角度自锁，使得集热管43保持角度不变，当不需要调节角度时，按照上述方式反向操作即可。

每个集热管43上安装有反射组件8，且反射组件8位于集热管43和保温水箱5之间，反射组件8一侧与调节圆环443相抵。

反射组件8包括通过连接套85与集热管43连接的固定反射板84和通过扭力弹簧对称设置在固定反射板84两侧的活动反射板83，固定反射板84与连接套85相背的一侧对称设置有两个线杆87和线轮81，活动反射板83上设置有若干个挂钩82，线杆87上系有调节索86，且调节索86穿过线轮81并缠绕在挂钩82上。

固定反射板84和活动反射板83均包括底板和镶嵌在底板上的平面镜。

为了提高集热管43在冬天时对于光照的吸收率，通过反射组件8将太阳光反射至集热管43的背光面，使得集热管43的背光面也能够吸收光照，且反射组件可以根据集热管43的角度变化调节反射角度，使得集热管43的背光面始终能够受到最大光照，具体为通过调节调节索86在活动反射板84上缠绕在不同位置的挂钩82上，依次调节两个活动反射板83的反射角度，使得反射的太阳光能够最大限度的位于集热管43的背光面上。

调节圆环443的最大直径与集热管43环形阵列的阵列直径相同，且调节圆环443外侧壁上上设有橡胶层。

直径相同是为了增加集热管43的支撑，且橡胶层可以避免调节圆环443对于集热管43的意外损坏。

连接管道42上也设置有单向阀7，且连接管道42为弹性软管。

用户可以在冬天没有太阳光照时通过单向阀7切断集热管43与保温水箱5的连通，以免集热管43内的冷水降低保温水箱5内的水温，设置成弹性软管是为了保证在调节集热管43的角度时管道不会脱离断裂造成设备故障。

进水管45与集热管43连接的管道也为弹性软管，且进水管45与集热管43连接的管道预留有一定的调节长度。

由于集热管43下方角度调整过大，因此需要预留一定长度，以免损坏管道连接造成设备故障。

进水管45、出水管9与连接管道42外侧均包覆有保温层。

避免在冬天时冻结管道，或者加大对管道内热水的热消耗。

所述调节螺杆上具有电镀锌层，所述调节螺杆一端的转柄表面设有防滑纹。

电镀锌层是为了降低雨水对于调节螺杆444的侵蚀，防滑纹可以避免手汗或者雨水打滑。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种空气源和太阳能复合式热泵热水器，其特征在于，包括蒸发器（1）、压缩机（2）、膨胀阀（3）、保温水箱（5）和冷凝器（6），且所述蒸发器（1）、压缩机（2）、膨胀阀（3）、冷凝器（6）之间通过管道连接，所述冷凝器（6）安装在保温水箱（5）内部，所述保温水箱（5）的底部安装有出水管（9）和支架（10），所述保温水箱（5）外安装有集热组件（4）；

所述集热组件（4）包括通过支座（41）环形阵列安装在保温水箱（5）外侧壁上的若干个集热管（43）和安装在保温水箱（5）外侧壁上的调节组件（44），且所述调节组件（44）连接在所有集热管（43）上，每个所述集热管（43）均通过连接管道（42）与保温水箱（5）的侧面上部连通，所述集热管（43）和保温水箱（5）共同连接有进水管（45），所述进水管（45）上安装有单向阀（7）；所述调节组件（44）包括阵列安装在保温水箱（5）外侧壁上下两端的安装座（445）和安装在对应两个安装座（445）之间的导向杆（441），其中两个对应所述安装座（445）上通过轴承安装有调节螺杆（444），且所述调节螺杆（444）的下端贯穿安装座（445）至另一侧并固定连接有转柄，所述导向杆（441）和调节螺杆（444）共同套设有两个对称设置的调节圆环（443），每个所述调节圆环（443）上均对应集热管（43）活动连接有若干个调节杆（442），且对应的两个所述调节杆（442）均活动连接在对应的同一个集热管（43）上。

2.根据权利要求1所述的一种空气源和太阳能复合式热泵热水器，其特征在于，每个所述集热管（43）上安装有反射组件（8），且所述反射组件（8）位于集热管（43）和保温水箱（5）之间，所述反射组件（8）一侧与调节圆环（443）相抵。

3.根据权利要求2所述的一种空气源和太阳能复合式热泵热水器，其特征在于，所述反射组件（8）包括通过连接套（85）与集热管（43）连接的固定反射板（84）和通过扭力弹簧对称设置在固定反射板（84）两侧的活动反射板（83），所述固定反射板（84）与连接套（85）相背的一侧对称设置有两个线杆（87）和线轮（81），所述活动反射板（83）上设置有若干个挂钩（82），所述线杆（87）上系有调节索（86），且所述调节索（86）穿过线轮（81）并缠绕在挂钩（82）上。

4.根据权利要求3所述的一种空气源和太阳能复合式热泵热水器，其特征在于，所述固定反射板（84）和活动反射板（83）均包括底板和镶嵌在底板上的平面镜。

5.根据权利要求2所述的一种空气源和太阳能复合式热泵热水器，其特征在于，所述调节圆环（443）的最大直径与集热管（43）环形阵列的阵列直径相同，且所述调节圆环（443）外侧壁上上设有橡胶层。

6.根据权利要求1所述的一种空气源和太阳能复合式热泵热水器，其特征在于，所述连接管道（42）上也设置有单向阀（7），且所述连接管道（42）为弹性软管。

7.根据权利要求1所述的一种空气源和太阳能复合式热泵热水器，其特征在于，所述进水管（45）与集热管（43）连接的管道也为弹性软管，且所述进水管（45）与集热管（43）连接的管道预留有一定的调节长度。

8.根据权利要求1所述的一种空气源和太阳能复合式热泵热水器，其特征在于，所述进水管（45）、出水管（9）与连接管道（42）外侧均包覆有保温层。

9.根据权利要求1所述的一种空气源和太阳能复合式热泵热水器，其特征在于，所述调节螺杆（444）上具有电镀锌层，所述调节螺杆（444）一端的转柄表面设有防滑纹。

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