CN111156738B - 一种基于节能环保理念的空气源热泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于节能环保理念的空气源热泵，包括外机箱、内机箱、蒸发器、气液分离器、空气压缩机、储液罐、冷凝器、干燥过滤器、膨胀阀、第一循环水泵、第一电磁阀、第二循环水泵、第二电磁阀、第三电磁阀、步进电机与电推杆，所述外机箱的内侧通过螺丝固定有蒸发器，所述蒸发器的一端通过管道连接有气液分离器，且蒸发器的另一端通过管道连接有膨胀阀，所述气液分离器的另一端通过管道连接有空气压缩机，所述空气压缩机的另一端通过管道连接有冷凝器，且冷凝器的顶端设置有第一送水管。本发明具有遮阳保温结构，能够防止夏天阳光暴晒，提高夏天制冷效果，同时能够防止冬天蒸发器结霜的问题。

Description

一种基于节能环保理念的空气源热泵

技术领域

本发明涉及空气源热泵技术领域，具体为一种基于节能环保理念的空气源热泵。

背景技术

随着空气源热泵技术的成熟与发展，空气能热泵热水采暖以其卓著的节能环保性能逐步走入寻常百姓家，空气源热泵是将空气或地下的低品位热量转换成高品位的热量的一种装置，其本身只需消耗少量电力即可，无需燃烧燃料，不会产生废气等污染物，十分环保。

空气源热泵一般由压缩机、蒸发器、冷凝器、节流阀这四大部件构成，其工作系统也基本上是围绕这几大部件来循环工作的，主要需要消耗电力的部件就是压缩机，而蒸发器、冷凝器、节流阀三大部件都不需要电力消耗。

对此，中国专利申请号：201911283495.2，公开了一种空气能地源热泵，涉及热泵技术领域。包括压缩机、四通阀、主换热器、主膨胀阀、蒸发器、辅助换热器、地源井循环系统和风机。本发明通过增加辅助换热器，让工质在蒸发器中与空气交换(吸收或放出)一部分热量后，继续在辅助换热器与地源井循环系统交换(吸收或放出)一部分热量。如此将空气源热泵和地源热泵有效地结合起来。在一定程度上避免了两者的缺点并继承了两者的优点，其比地源热泵场地占用少，初期投资费用低，比空气源热泵制冷和制热工作稳定，能效比好，运行成本低。能够将空气中的低品位热量向高品位热量进行转换。

然而其安装位置的局限性较大，包括传统的空气源热泵需要安装的冬暖夏凉的地方，才能使蒸发器达到最佳的换热效果，然而在实际安装时，若是空气源热泵安装在向阳的位置，冬天的采暖效果就会很好，但到了夏天，由于阳光的暴晒，会使制冷效果变差，而安装在避阳的位置，会导致冬天的采暖效果差的问题，因此亟需设计一种基于节能环保理念的空气源热泵来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于节能环保理念的空气源热泵，以解决上述背景技术中提出的安装位置局限性大，在向阳位置夏天智能效果差，在背阳位置采热效果差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于节能环保理念的空气源热泵，包括外机箱、内机箱、蒸发器、气液分离器、空气压缩机、储液罐、冷凝器、干燥过滤器、膨胀阀、第一循环水泵、第一电磁阀、第二循环水泵、第二电磁阀、第三电磁阀、步进电机与电推杆，所述外机箱的内侧通过螺丝固定有蒸发器，所述蒸发器的一端通过管道连接有气液分离器，且蒸发器的另一端通过管道连接有膨胀阀，所述气液分离器的另一端通过管道连接有空气压缩机，所述空气压缩机的另一端通过管道连接有冷凝器，且冷凝器的顶端设置有第一送水管，所述冷凝器的底端设置有第一进水管，所述第一进水管的另一端通过管道连接有保温水桶，所述膨胀阀的另一端通过管道连接有干燥过滤器，所述干燥过滤器的另一端通过管道与储液罐连接，所述第一送水管的另一端连接有第一电磁阀，所述第一电磁阀的另一端通过管道连接有第一循环水泵，且第一循环水泵的另一端通过管道与保温水桶连接，所述外机箱的外表面设置有遮阳罩，所述遮阳罩的外表面贯穿设置有连接管，且连接管贯穿外机箱的表面并通过轴承与外机箱转动连接，所述连接管的外表面连接有第一导水管与第二导水管，所述第一导水管的外表面连接有第二进水管，所述第二进水管的另一端连接有第二循环水泵，所述第二循环水泵的另一端连接有第二电磁阀，所述第二电磁阀的另一端通过管道与第一进水管连接，所述第二导水管的外表面连接有第二排水管，所述第二排水管的另一端与第三电磁阀连接，所述第三电磁阀的另一端通过管道与第一送水管连接，所述遮阳罩外表面穿透设置有固定盒，所述固定盒的内侧开设有套仓，所述套仓的内侧设置有叶片，所述叶片的两端皆一体化连接有连接轴，所述连接轴的外表面套接有第二齿轮，所述第二齿轮的外表面套设有齿条。

优选的，所述外机箱的内侧设置有固定架，且固定架的两端皆通过螺丝与外机箱的内壁连接固定，所述固定架的表面通过转轴连接有叶轮，所述叶轮与固定架组成转动结构。

优选的，所述内机箱的前端外表面穿透开设有风口，所述风口的后端设置有散热片，所述散热片的两端分别通过管道与保温水桶连接，所述散热片的两侧皆通过螺丝与保温水桶连接固定。

优选的，所述蒸发器的内腔通过管道与气液分离器的内腔连通，所述气液分离器的内腔通过管道与空气压缩机的内腔连通，且空气压缩机的内腔通过导管与冷凝器的内腔连通。

优选的，所述遮阳罩通过连接管与外机箱组成转动结构，所述遮阳罩的两端皆呈扇形结构，所述遮阳罩的右侧呈方形结构，且遮阳罩的三面内腔皆相连通。

优选的，所述连接管的两端皆通过轴承与外机箱转动连接，所述连接管的外表面均匀设置有传动齿，所述传动齿的一侧啮合有第一齿轮，且步进电机的输出端通过联轴器与第一齿轮连接固定，所述步进电机通过螺丝与外机箱的内壁连接固定。

优选的，所述连接管的内侧设置有隔片，且隔片的两端分别与连接管的内壁连接固定，所述连接管的两侧外表面皆焊接有隔板，且两组隔板的另一端分别与遮阳罩的内壁和固定盒的外表面焊接固定，所述连接管的内腔与遮阳罩的内腔连通。

优选的，所述第一导水管与第二导水管且呈“U”形结构，所述第一导水管与第二导水管的两端皆与连接管的内腔连通，所述第二进水管的内腔与第一导水管的内腔连通，所述第二排水管的内腔与第二导水管的内腔连通。

优选的，所述连接轴与套仓的内壁转动连接，所述叶片通过套仓与固定盒组成转动结构。

优选的，所述齿条的内壁呈齿状，所述齿条的内壁与第二齿轮啮合，所述齿条的外表面与套仓的内壁贴合，所述套仓的内侧通过螺丝固定有电推杆，所述电推杆的输出端通过螺丝固定有连接桩，且连接桩的另一端通过螺丝与齿条的外表面连接固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于节能环保理念的空气源热泵具有遮阳保温结构，能够防止夏天阳光暴晒，提高夏天制冷效果，同时能够防止冬天蒸发器结霜的问题。

设置有遮阳罩、连接管、第一导水管、第二导水管、第二进水管、第二排水管、传动齿、第一齿轮与叶片，通过在外机箱的表面安装有遮阳罩，并通过连接管将遮阳罩与外机箱转动连接，使遮阳罩能够在外机箱上转动展开，通过第一齿轮拨动传动齿转动，能够使传动齿带动连接管转动，即可使连接管带动遮阳罩在外机箱上展开，使遮阳罩对蒸发器的左侧进行遮阳，通过将叶片从套仓内打开，能够使空气流通，不影响蒸发器正常的换热，通过在连接管上连接有第一导水管与第二导水管，并将第一导水管与第二导水管分别和第二进水管与第二排水管连通，通过将第二进水管与第二排水管分别与第一送水管和第一进水管连通，使保温水桶内的水能够通过第一送水管与第一进水管流入第二进水管和第二排水管内，再通过第一导水管和第二导水管流入连接管内，使水能够在遮阳罩内循环，提高遮阳罩的隔热性，进一步提高遮阳效果，冬天时，通过在遮阳罩内循环热水，能够提高蒸发器周边的温度，防止在夜里温度过低时蒸发器表面结霜，进而提高夏天制冷效果，同时能够防止冬天蒸发器结霜的问题。

附图说明

图1为本发明的结构正视示意图；

图2为本发明的结构正视剖视示意图；

图3为本发明的图1中遮阳罩的结构正视剖视示意图；

图4为本发明的图1中连接管的结构俯视剖视示意图；

图5为本发明的图3中叶片的结构侧视局部剖视示意图；

图6为本发明的图5中A处结构放大示意图；

图7为本发明的图1中（17）的结构侧视展开示意图；

图8为本发明的图7中（17）的结构剖视示意图。

图中：1、外机箱；2、内机箱；3、风口；4、第一送水管；5、第一进水管；6、蒸发器；7、气液分离器；8、空气压缩机；9、储液罐；10、冷凝器；11、干燥过滤器；12、膨胀阀；13、第一循环水泵；14、第一电磁阀；15、保温水桶；16、散热片；17、遮阳罩；18、连接管；19、第一导水管；20、第二导水管；21、第二进水管；22、第二循环水泵；23、第二电磁阀；24、第二排水管；25、第三电磁阀；26、传动齿；27、第一齿轮；28、步进电机；29、隔片；30、隔板；31、固定盒；32、套仓；33、叶片；34、连接轴；35、第二齿轮；36、齿条；37、电推杆；38、连接桩；39、固定架；40、叶轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-8，本发明提供的一种实施例：一种基于节能环保理念的空气源热泵，包括外机箱1、内机箱2、蒸发器6、气液分离器7、空气压缩机8、储液罐9、冷凝器10、干燥过滤器11、膨胀阀12、第一循环水泵13、第一电磁阀14、第二循环水泵22、第二电磁阀23、第三电磁阀25、步进电机28与电推杆37，外机箱1的内侧通过螺丝固定有蒸发器6。

优选的，外机箱1的内侧设置有固定架39，且固定架39的两端皆通过螺丝与外机箱1的内壁连接固定，固定架39的表面通过转轴连接有叶轮40，叶轮40与固定架39组成转动结构，通过在蒸发器6的一侧装有固定架39，并在固定架39上通过转轴连接有叶轮40，使风吹入外机箱1内后，叶轮40能够转动加速空气流动。

蒸发器6的一端通过管道连接有气液分离器7，且蒸发器6的另一端通过管道连接有膨胀阀12，气液分离器7的另一端通过管道连接有空气压缩机8，空气压缩机8的另一端通过管道连接有冷凝器10，且冷凝器10的顶端设置有第一送水管4，蒸发器6的内腔通过管道与气液分离器7的内腔连通，气液分离器7的内腔通过管道与空气压缩机8的内腔连通，且空气压缩机8的内腔通过导管与冷凝器10的内腔连通，如图2所示，通过管道将气液分离器7、空气压缩机8、储液罐9与冷凝器10之间连通，使气体能够在气液分离器7、空气压缩机8、储液罐9与冷凝器10之间流动。

冷凝器10的底端设置有第一进水管5，第一进水管5的另一端通过管道连接有保温水桶15，内机箱2的前端外表面穿透开设有风口3，风口3的后端设置有散热片16，散热片16的两端分别通过管道与保温水桶15连接，散热片16的两侧皆通过螺丝与保温水桶15连接固定，通过将散热片16的两端皆通过管道与保温水桶15连接，使保温水桶15内的水能够流入散热片16内，再通过散热片16散热，使热量能够方便的通过风口3向外散发。

膨胀阀12的另一端通过管道连接有干燥过滤器11，干燥过滤器11的另一端通过管道与储液罐9连接，第一送水管4的另一端连接有第一电磁阀14，第一电磁阀14的另一端通过管道连接有第一循环水泵13，且第一循环水泵13的另一端通过管道与保温水桶15连接，外机箱1的外表面设置有遮阳罩17，遮阳罩17的外表面贯穿设置有连接管18，且连接管18贯穿外机箱1的表面并通过轴承与外机箱1转动连接，

优选的，遮阳罩17通过连接管18与外机箱1组成转动结构，遮阳罩17的两端皆呈扇形结构，遮阳罩17的右侧呈方形结构，且遮阳罩17的三面内腔皆相连通，通过遮阳罩17内三面内腔连通，使水灌入遮阳罩17内后，遮阳罩17的三面都能被水充入，提高隔热效果，遮阳罩17的内壁为铝片材质，并且在表面贴有铜箔，提高散热效果，而遮阳罩17的外壁喷涂有浅色的隔热涂层，使遮阳罩17被阳光直射时，能够降低吸热速度。

优选的，连接管18的两端皆通过轴承与外机箱1转动连接，连接管18的外表面均匀设置有传动齿26，传动齿26的一侧啮合有第一齿轮27，且步进电机28的输出端通过联轴器与第一齿轮27连接固定，步进电机28通过螺丝与外机箱1的内壁连接固定，通过步进电机28驱动第一齿轮27转动，能够使第一齿轮27拨动传动齿26转动，即可使连接管18带动遮阳罩17转动。

连接管18的外表面连接有第一导水管19与第二导水管20，连接管18的内侧设置有隔片29，且隔片29的两端分别与连接管18的内壁连接固定，连接管18的两侧外表面皆焊接有隔板30，且两组隔板30的另一端分别与遮阳罩17的内壁和固定盒31的外表面焊接固定，连接管18的内腔与遮阳罩17的内腔连通，如图3所示，通过隔片29与隔板30配合能够对遮阳罩17的内腔隔开成两个，并且首尾相连通，使水能够在遮阳罩17内流动。

第一导水管19的外表面连接有第二进水管21，第二进水管21的另一端连接有第二循环水泵22，第二循环水泵22的另一端连接有第二电磁阀23，第二电磁阀23的另一端通过管道与第一进水管5连接，第二导水管20的外表面连接有第二排水管24。

优选的，第一导水管19与第二导水管20且呈“U”形结构，第一导水管19与第二导水管20的两端皆与连接管18的内腔连通，第二进水管21的内腔与第一导水管19的内腔连通，第二排水管24的内腔与第二导水管20的内腔连通，第一导水管19与隔片29所隔开的右侧内腔连通，第二导水管20与隔片29所隔开的左侧内腔连通，使冷水能够通过第二进水管21导入第一导水管19内，再导入连接管18内，再通过第二导水管20排入第二排水管24内，形成循环。

第二排水管24的另一端与第三电磁阀25连接，第三电磁阀25的另一端通过管道与第一送水管4连接，遮阳罩17外表面穿透设置有固定盒31，固定盒31的内侧开设有套仓32，套仓32的内侧设置有叶片33，叶片33的两端皆一体化连接有连接轴34，连接轴34的外表面套接有第二齿轮35，第二齿轮35的外表面套设有齿条36。

优选的，连接轴34与套仓32的内壁转动连接，叶片33通过套仓32与固定盒31组成转动结，齿条36的内壁呈齿状，齿条36的内壁与第二齿轮35啮合，齿条36的外表面与套仓32的内壁贴合，套仓32的内侧通过螺丝固定有电推杆37，电推杆37的输出端通过螺丝固定有连接桩38，且连接桩38的另一端通过螺丝与齿条36的外表面连接固定，如图5-6所示，通过电推杆37推动连接桩38伸缩，能够使连接桩38带动齿条36伸缩，使齿条36拨动第二齿轮35转动，使第二齿轮35带动连接轴34转动，即可使连接轴34带动叶片33在套仓32内开合，调节遮阳罩17表面的通风面积。

工作原理：首先，将外机箱1安装在室外，使蒸发器6对着向阳的方向，接着通过外接电源使该基于节能环保理念的空气源热泵处于通电状态；

通过蒸发器6吸收外部空气，空气中的热量与蒸发器6内的冷媒换热能够将热量导入蒸发器6内，使热空气通过气液分离器7过滤掉空气中的水分，再通过管道导入空气压缩机8内，通过空气压缩机8通电工作，能够对空气进行压缩，使空气压缩成高温高压的气体，再通过管道导入冷凝器10内，同时通过第一循环水泵13工作，能够将保温水桶15内的水抽入冷凝器10内，使水将空气中的热量吸收掉，再通过第一进水管5将换热后的水导入保温水桶15内储存，而冷凝器10中的换热后的冷空气再通过管道流入储液罐9内泄压，再通过干燥过滤器11导入膨胀阀12内，最后导入蒸发器6继续循环；

在夏天使用时，由于阳光直射会影响蒸发器6的换热效果，通过控制步进电机28通电驱动第一齿轮27转动，使第一齿轮27拨动传动齿26转动，能够使传动齿26带动连接管18转动，即可使连接管18带动遮阳罩17在外机箱1上展开，使遮阳罩17对蒸发器6的左侧进行遮阳，通过将叶片33从套仓32内打开，能够使空气流通，不影响蒸发器6正常的换热，通过在连接管18上连接有第一导水管19与第二导水管20，并将第一导水管19与第二导水管20分别和第二进水管21与第二排水管24连通，通过将第二进水管21与第二排水管24分别与第一送水管4和第一进水管5连通，使保温水桶15内的水能够通过第一送水管4与第一进水管5流入第二进水管21和第二排水管24内，再通过第一导水管19和第二导水管20流入连接管18内，使水能够在遮阳罩17内循环，提高遮阳罩17的隔热性，进一步提高遮阳效果，冬天时，通过在遮阳罩17内循环热水，能够提高蒸发器6周边的温度，防止在夜里温度过低时蒸发器6表面结霜。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种基于节能环保理念的空气源热泵，包括外机箱（1）、内机箱（2）、蒸发器（6）、气液分离器（7）、空气压缩机（8）、储液罐（9）、冷凝器（10）、干燥过滤器（11）、膨胀阀（12）、第一循环水泵（13）、第一电磁阀（14）、第二循环水泵（22）、第二电磁阀（23）、第三电磁阀（25）、步进电机（28）与电推杆（37），其特征在于：所述外机箱（1）的内侧通过螺丝固定有蒸发器（6），所述蒸发器（6）的一端通过管道连接有气液分离器（7），且蒸发器（6）的另一端通过管道连接有膨胀阀（12），所述气液分离器（7）的另一端通过管道连接有空气压缩机（8），所述空气压缩机（8）的另一端通过管道连接有冷凝器（10），且冷凝器（10）的顶端设置有第一送水管（4），所述冷凝器（10）的底端设置有第一进水管（5），所述第一进水管（5）的另一端通过管道连接有保温水桶（15），所述膨胀阀（12）的另一端通过管道连接有干燥过滤器（11），所述干燥过滤器（11）的另一端通过管道与储液罐（9）连接，所述第一送水管（4）的另一端连接有第一电磁阀（14），所述第一电磁阀（14）的另一端通过管道连接有第一循环水泵（13），且第一循环水泵（13）的另一端通过管道与保温水桶（15）连接，所述外机箱（1）的外表面设置有遮阳罩（17），所述遮阳罩（17）的外表面贯穿设置有连接管（18），且连接管（18）贯穿外机箱（1）的表面并通过轴承与外机箱（1）转动连接，所述连接管（18）的外表面连接有第一导水管（19）与第二导水管（20），所述第一导水管（19）的外表面连接有第二进水管（21），所述第二进水管（21）的另一端连接有第二循环水泵（22），所述第二循环水泵（22）的另一端连接有第二电磁阀（23），所述第二电磁阀（23）的另一端通过管道与第一进水管（5）连接，所述第二导水管（20）的外表面连接有第二排水管（24），所述第二排水管（24）的另一端与第三电磁阀（25）连接，所述第三电磁阀（25）的另一端通过管道与第一送水管（4）连接，所述遮阳罩（17）外表面穿透设置有固定盒（31），所述固定盒（31）的内侧开设有套仓（32），所述套仓（32）的内侧设置有叶片（33），所述叶片（33）的两端皆一体化连接有连接轴（34），所述连接轴（34）的外表面套接有第二齿轮（35），所述第二齿轮（35）的外表面套设有齿条（36）。

2.根据权利要求1所述的一种基于节能环保理念的空气源热泵，其特征在于：所述外机箱（1）的内侧设置有固定架（39），且固定架（39）的两端皆通过螺丝与外机箱（1）的内壁连接固定，所述固定架（39）的表面通过转轴连接有叶轮（40），所述叶轮（40）与固定架（39）组成转动结构。

3.根据权利要求1所述的一种基于节能环保理念的空气源热泵，其特征在于：所述内机箱（2）的前端外表面穿透开设有风口（3），所述风口（3）的后端设置有散热片（16），所述散热片（16）的两端分别通过管道与保温水桶（15）连接，所述散热片（16）的两侧皆通过螺丝与保温水桶（15）连接固定。

4.根据权利要求1所述的一种基于节能环保理念的空气源热泵，其特征在于：所述遮阳罩（17）通过连接管（18）与外机箱（1）组成转动结构，所述遮阳罩（17）的两端皆呈扇形结构，所述遮阳罩（17）的右侧呈方形结构，且遮阳罩（17）的三面内腔皆相连通。

5.根据权利要求1所述的一种基于节能环保理念的空气源热泵，其特征在于：所述连接管（18）的两端皆通过轴承与外机箱（1）转动连接，所述连接管（18）的外表面均匀设置有传动齿（26），所述传动齿（26）的一侧啮合有第一齿轮（27），且步进电机（28）的输出端通过联轴器与第一齿轮（27）连接固定，所述步进电机（28）通过螺丝与外机箱（1）的内壁连接固定。

6.根据权利要求1所述的一种基于节能环保理念的空气源热泵，其特征在于：所述连接管（18）的内侧设置有隔片（29），且隔片（29）的两端分别与连接管（18）的内壁连接固定，所述连接管（18）的两侧外表面皆焊接有隔板（30），且两组隔板（30）的另一端分别与遮阳罩（17）的内壁和固定盒（31）的外表面焊接固定，所述连接管（18）的内腔与遮阳罩（17）的内腔连通。

7.根据权利要求1所述的一种基于节能环保理念的空气源热泵，其特征在于：所述第一导水管（19）与第二导水管（20）且呈“U”形结构，所述第一导水管（19）与第二导水管（20）的两端皆与连接管（18）的内腔连通，所述第二进水管（21）的内腔与第一导水管（19）的内腔连通，所述第二排水管（24）的内腔与第二导水管（20）的内腔连通。

8.根据权利要求1所述的一种基于节能环保理念的空气源热泵，其特征在于：所述连接轴（34）与套仓（32）的内壁转动连接，所述叶片（33）通过套仓（32）与固定盒（31）组成转动结构。

9.根据权利要求1所述的一种基于节能环保理念的空气源热泵，其特征在于：所述齿条（36）的内壁呈齿状，所述齿条（36）的内壁与第二齿轮（35）啮合，所述齿条（36）的外表面与套仓（32）的内壁贴合，所述套仓（32）的内侧通过螺丝固定有电推杆（37），所述电推杆（37）的输出端通过螺丝固定有连接桩（38），且连接桩（38）的另一端通过螺丝与齿条（36）的外表面连接固定。

Images