CN112815528B - 一种带空气置换功能的空气源热泵热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带空气置换功能的空气源热泵热水器，包括热水箱，所述热水箱的内部设置有第一空腔和第二空腔，所述第一空腔内壁的顶端固定连接有进水箱，且进水箱内壁的底端转动连接有贯穿至进水箱底部的转杆，所述转杆外壁位于进水箱的内部固定连接有扇叶。本发明通过设置的水流能够带动扇叶旋转，扇叶的旋转能够带动转杆旋转，转杆带动转轴旋转，使得滑块能够在滑槽的内部进行滑动，进而使得收集漏斗能够在螺旋状的气冷管外部螺旋滑动，继而能够对气冷管外壁的水垢进行刮取，便于气冷管内部的高温制冷剂气体的热量能够直接通过气冷管的管壁与冷水接触，避免气冷管外壁水垢较多而影响加热速率。

Description

一种带空气置换功能的空气源热泵热水器

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，具体为一种带空气置换功能的空气源热泵热水器。

背景技术

随着社会经济的发展，人们对生活质量的要求也越来越高，以冲凉洗澡为例，燃气热水器、电热水器、太阳能热水器等都已远远满足不了人们对舒适、节能、安全的需要，于是，一种基于热泵循环原理的空气源热泵热水器开始得到广泛应用，空气源热泵热水器主要由蒸发器、压缩机、气冷器、膨胀阀组成，其采用卡诺逆循环，并由制冷剂等温蒸发、制冷剂蒸汽定熵压缩、制冷剂等压冷却、制冷剂液体定熵膨胀四个循环过程构成，工作时，其利用蒸发器和风机把空气中的低温热能吸收进来，蒸发器内的制冷剂与低温热能换热后等温蒸发形成制冷剂蒸汽，压缩机吸入制冷剂蒸汽并压缩成高温高压的制冷剂气体进入气冷器中冷却，冷却过程中制冷剂携带的热量与冷水进行热量交换，最后，制冷剂在膨胀阀中完成定熵膨胀后回到蒸发器中重复以上循环，从而实现利用空气源将其热能传递给冷水实现对冷水的加热，而在空气源热泵热水器初始功能的基础上，一种带空气置换功能的空气源热泵热水器也得到了人们广泛的青睐，该种热水器具备室内空气置换功能，既节省了设备投入，同时又节省了设备的安装空间。

但是现有带空气置换功能的空气源热泵热水器内部的气冷管由于长时间浸泡在水中，而热水器中的水只是常用的自来水，长时间使用后，气冷管外壁与自来水接触的部分会产生较多的水垢，导致气冷管外壁无法直接与自来水接触，影响了自来水的加热速度，且水垢长时间的存在还会降低气冷管的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带空气置换功能的空气源热泵热水器以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带空气置换功能的空气源热泵热水器，包括热水箱，所述热水箱的内部设置有第一空腔和第二空腔，所述第一空腔内壁的顶端固定连接有进水箱，且进水箱内壁的底端转动连接有贯穿至进水箱底部的转杆，所述转杆外壁位于进水箱的内部固定连接有扇叶，所述热水箱顶部设置有贯穿至第一空腔内部的进水管，且进水管的末端与进水箱连通，所述进水箱外侧远离进水管的位置处连通有连接管，且连接管的一端贯穿至第二空腔的内部，所述第二空腔内壁的底端转动连接有贯穿至第一空腔内部的转轴，且转轴的顶部设置有单向轴承，所述单向轴承的顶部固定连接有安装板，所述第一空腔内壁的底端设置有固定盒，且固定盒内壁的一侧固定连接有发条，所述发条的一端与转轴的外侧固定连接，所述热水箱一侧的底部设置有贯穿至第二空腔内部的出水管；

所述热水箱一侧设置有贯穿至第二空腔内部的气冷管，且气冷管位于转轴的外部呈螺旋状设置，所述转轴的外侧设置有滑槽，且滑槽的内部滑动连接有滑块，所述滑块的一端固定连接有连接杆，且连接杆的一端固定连接有收集漏斗，所述收集漏斗内壁的一端设置有通孔，所述气冷管的外侧套接有套板，且套板的外侧固定连接有套筒，所述气冷管外侧位于套板的一侧套接有刮板，且刮板的外侧与收集漏斗的内壁固定连接，所述收集漏斗的一侧与套筒的一侧密封连接，且通孔与套筒连通；

所述套筒的底部固定连接有收纳盒，且收纳盒的底部可拆卸连接有密封盖，所述密封盖顶部位于收纳盒的内部设置有海绵垫。

优选地，所述转杆外壁位于进水箱的外部设置有卡槽，且卡槽的顶部内部滑动连接有卡块。

优选地，所述卡块的外侧端固定连接有固定板，且固定板的底部固定连接有第二卡板，所述固定板的顶部固定连接有弹簧，且弹簧的顶端与进水箱的底端固定连接。

优选地，所述安装板的顶部固定连接有第一卡板，所述第一卡板和第二卡板的一端皆设置有倾斜面，所述第一卡板和第二卡板通过倾斜面相互配合。

优选地，所述套筒外侧位于收纳盒的内部连通有出口，且套筒外壁位于出口的一端通过销轴铰接有挡板，且挡板与出口相配合。

优选地，所述第二空腔内壁的底端固定连接有挡块，且挡块与收集漏斗相配合。

优选地，所述第二空腔的内壁设置有保温层，且保温层的材质为聚氨酯。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过设置的进水管能够将自来水引进进水箱的内部，由于扇叶为弧形结构，因而水流进入到进水箱的内部后能够带动扇叶进行旋转，扇叶的旋转能够带动转杆进行转动，转杆在第一卡板和第二卡板相配合的作用下能够带动转轴进行转动，同时通过设置的滑块能够在滑槽的内部进行滑动，且滑块通过连接杆收集漏斗连接，而收集漏斗又套接在气冷管的外部，因此当转轴转动时，收集漏斗能够在螺旋状的气冷管外部螺旋滑动，继而能够对气冷管外壁的水垢进行刮取，便于气冷管内部的高温制冷剂气体的热量能够直接通过气冷管的管壁与冷水接触，避免气冷管外壁水垢较多而影响加热速率；

(2)本发明通过设置的收集漏斗为喇叭状，当收集漏斗在气冷管的外部螺旋滑动时，喇叭状的收集漏斗能够将水流进行收集，由于收集漏斗的内径由外至内逐渐变小，因而能够对收集的水流进行相对的挤压，同时刮板能够对气冷管外壁上的水垢进行刮取，使得收集漏斗内的水流能够以较大的冲刷力将水垢从通孔处送至套筒的内部，套筒底部的挡板在水流的冲击力和重力的作用下被打开，使得水流能够带着水垢进入到收纳盒的内部，通过设置的海绵垫能够对水垢进行阻挡，而水流则通过海绵垫和密封盖底部的通孔流走，进而对水垢进行刮取并清理，同时密封盖与收纳盒的底部通过螺纹可拆卸连接，因而当长时间使用后，密封盖能够被打开，使得收纳盒内部的水垢能够被清理掉，便于收纳盒和海绵垫能够长时间使用；

(3)本发明通过设置的扇叶能够在水流的作用下进行转动，继而间接带动收集漏斗内部的刮板对水垢进行刮取，同时，利用收集漏斗的喇叭状结构，能够利用水流的压力来对气冷管的外壁进行更高效的清理，两种方式相结合，使得气冷管外壁的清理效果更好，同时本发明无需外接任何电力设备，使用起来方便快捷，有效地节约了电力资源。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的局部结构示意图；

图3为本发明A的放大图；

图4为本发明进水箱的俯视结构示意图；

图5为本发明的俯视结构示意图；

图6为本发明B的放大图；

图7为本发明收集漏斗的侧视结构示意图；

图8为本发明第一卡板和第二卡板相配合的结构示意图。

图中：1、热水箱；101、第一空腔；102、第二空腔；2、进水箱；3、转杆；4、扇叶；5、进水管；6、连接管；7、卡槽；8、卡块；9、固定板；10、弹簧；11、固定盒；12、发条；13、转轴；14、单向轴承；15、安装板；16、第一卡板；17、第二卡板；18、气冷管；19、滑槽；20、滑块；21、连接杆；22、收集漏斗；23、套筒；24、套板；25、刮板；26、通孔；27、收纳盒；28、出口；29、挡板；30、密封盖；31、海绵垫；32、挡块；33、出水管；34、保温层。

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：一种带空气置换功能的空气源热泵热水器，包括热水箱1，热水箱1的内部设置有第一空腔101和第二空腔102，第一空腔101内壁的顶端固定连接有进水箱2，且进水箱2内壁的底端转动连接有贯穿至进水箱2底部的转杆3，转杆3外壁位于进水箱2的内部固定连接有扇叶4，热水箱1顶部设置有贯穿至第一空腔101内部的进水管5，且进水管5的末端与进水箱2连通，进水箱2外侧远离进水管5的位置处连通有连接管6，且连接管6的一端贯穿至第二空腔102的内部，第二空腔102内壁的底端转动连接有贯穿至第一空腔101内部的转轴13，且转轴13的顶部设置有单向轴承14，单向轴承14的顶部固定连接有安装板15，第一空腔101内壁的底端设置有固定盒11，且固定盒11内壁的一侧固定连接有发条12，发条12的一端与转轴13的外侧固定连接，热水箱1一侧的底部设置有贯穿至第二空腔102内部的出水管33；

热水箱1一侧设置有贯穿至第二空腔102内部的气冷管18，且气冷管18位于转轴13的外部呈螺旋状设置，转轴13的外侧设置有滑槽19，且滑槽19的内部滑动连接有滑块20，滑块20的一端固定连接有连接杆21，且连接杆21的一端固定连接有收集漏斗22，收集漏斗22内壁的一端设置有通孔26，气冷管18的外侧套接有套板24，且套板24的外侧固定连接有套筒23，气冷管18外侧位于套板24的一侧套接有刮板25，且刮板25的外侧与收集漏斗22的内壁固定连接，收集漏斗22的一侧与套筒23的一侧密封连接，且通孔26与套筒23连通；

套筒23的底部固定连接有收纳盒27，且收纳盒27的底部可拆卸连接有密封盖30，密封盖30顶部位于收纳盒27的内部设置有海绵垫31。

本发明通过设置的进水管5能够将自来水引进进水箱2的内部，由于扇叶4为弧形结构，因而水流进入到进水箱2的内部后能够带动扇叶4进行旋转，扇叶4的旋转能够带动转杆3进行转动，转杆3在第一卡板16和第二卡板17相配合的作用下能够带动转轴13进行转动，同时通过设置的滑块20能够在滑槽19的内部进行滑动，且滑块20通过连接杆21收集漏斗22连接，而收集漏斗22又套接在气冷管18的外部，因此当转轴13转动时，收集漏斗22能够在螺旋状的气冷管18外部螺旋滑动，继而能够对气冷管18外壁的水垢进行刮取，便于气冷管18内部的高温制冷剂气体的热量能够直接通过气冷管18的管壁与冷水接触，避免气冷管18外壁水垢较多而影响加热速率。

请着重参阅图1、2和3，转杆3外壁位于进水箱2的外部设置有卡槽7，且卡槽7的顶部内部滑动连接有卡块8，卡块8的外侧端固定连接有固定板9，且固定板9的底部固定连接有第二卡板17，固定板9的顶部固定连接有弹簧10，且弹簧10的顶端与进水箱2的底端固定连接，安装板15的顶部固定连接有第一卡板16，第一卡板16和第二卡板17的一端皆设置有倾斜面，第一卡板16和第二卡板17通过倾斜面相互配合。

该种带空气置换功能的空气源热泵热水器通过设置的第一卡板16和第二卡板17能够相互配合，当收集漏斗22被挡块32阻挡后，水流还在进入第二空腔102的内部，此时转杆3还在带动固定板9继续转动，而由于第一卡板16和第二卡板17上倾斜面的作用，第一卡板16会与当前相配合的第二卡板17分离并压迫弹簧10一次，第一卡板16转动至与下一组第二卡板17相对应时再次同理将弹簧10压迫一次，以此类推，使得转杆3实现“空转”，避免转杆3继续带动转轴13转动。

请着重参阅图7，套筒23外侧位于收纳盒27的内部连通有出口28，且套筒23外壁位于出口28的一端通过销轴铰接有挡板29，且挡板29与出口28相配合。

该种带空气置换功能的空气源热泵热水器通过设置的挡板29一端与套筒23外壁的相铰接的销轴内设有扭簧，只有当套筒23内部有水流冲击时挡板29才会打开，避免收纳盒27内部收集过的水垢再次被水流通过套筒23和收集漏斗22带走。

请着重参阅图1，第二空腔102内壁的底端固定连接有挡块32，且挡块32与收集漏斗22相配合。

该种带空气置换功能的空气源热泵热水器通过设置的挡块32能够对收集漏斗22进行阻挡，避免收集漏斗22不停转动。

请着重参阅图1，第二空腔102的内壁设置有保温层34，且保温层34的材质为聚氨酯。

该种带空气置换功能的空气源热泵热水器通过设置的保温层34能够帮助热水在热水箱1的内部进行保温，使用效果更好。

工作原理：应用时，使用者打开水龙头，热水箱1上的开关被触发，此时蒸发器(未图示)和风机(未图示)把空气中的低温热能吸收进来，而进水管5上的开关也被打开，水流通过进水管5进入到进水箱2的内部，进入进水箱2内部的水再从连接管6流进第二空腔102的内部，与此同时蒸发器(未图示)内的制冷剂与低温热能换热后等温蒸发形成制冷剂蒸汽，压缩机(未图示)吸入制冷剂蒸汽并压缩成高温高压的制冷剂气体进入气冷管18中冷却，冷却过程中制冷剂携带的热量与冷水进行热量交换，最后，制冷剂在膨胀阀(未图示)中完成定熵膨胀后回到蒸发器中重复以上循环，而进入第二空腔102内部的冷水则被加热成热水并从出水管33内部流出，当自来水通过进水管5进入到进水箱2的内部时，由于扇叶4为弧形结构，因而水流进入到进水箱2的内部后能够带动扇叶4进行旋转，扇叶4的旋转带动转杆3进行转动，转杆3在第一卡板16和第二卡板17相配合的作用下带动转轴13进行转动，同时由于滑块20能在滑槽19的内部进行滑动，且滑块20通过连接杆21收集漏斗22连接，而收集漏斗22又套接在气冷管18的外部，因此当转轴13转动时，收集漏斗22在螺旋状的气冷管18外部螺旋滑动，由于收集漏斗22为喇叭状，当收集漏斗22在气冷管18的外部螺旋滑动时，喇叭状的收集漏斗22能够将水流进行收集，同时由于收集漏斗22的内径由外至内逐渐变小，因而能够对收集的水流进行相对的挤压，同时刮板25能够对气冷管18外壁上的水垢进行刮取，使得收集漏斗22内的水流能够以较大的冲刷力将水垢从通孔26处送至套筒23的内部，套筒23底部的挡板29在水流的冲击力和重力的作用下被打开，使得水流能够带着水垢进入到收纳盒27的内部，收纳盒27内部的海绵垫31能够对水垢进行阻挡，而水流则通过海绵垫31和密封盖30底部的通孔流走，进而对气冷管18外壁的水垢进行刮取并清理，同在长时间使用后，由于密封盖30与收纳盒27的底部通过螺纹可拆卸连接，因而可以打开密封盖30，将收纳盒27内部的海绵垫31拿出来清理并清洗收纳盒27和密封盖30，使得收纳盒27内部的水垢能够被清理掉，便于收纳盒27能够长时间使用。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种带空气置换功能的空气源热泵热水器，包括热水箱(1)，其特征在于，所述热水箱(1)的内部设置有第一空腔(101)和第二空腔(102)，所述第一空腔(101)内壁的顶端固定连接有进水箱(2)，且进水箱(2)内壁的底端转动连接有贯穿至进水箱(2)底部的转杆(3)，所述转杆(3)外壁位于进水箱(2)的内部固定连接有扇叶(4)，所述热水箱(1)顶部设置有贯穿至第一空腔(101)内部的进水管(5)，且进水管(5)的末端与进水箱(2)连通，所述进水箱(2)外侧远离进水管(5)的位置处连通有连接管(6)，且连接管(6)的一端贯穿至第二空腔(102)的内部，所述第二空腔(102)内壁的底端转动连接有贯穿至第一空腔(101)内部的转轴(13)，且转轴(13)的顶部设置有单向轴承(14)，所述单向轴承(14)的顶部固定连接有安装板(15)，所述第一空腔(101)内壁的底端设置有固定盒(11)，且固定盒(11)内壁的一侧固定连接有发条(12)，所述发条(12)的一端与转轴(13)的外侧固定连接，所述热水箱(1)一侧的底部设置有贯穿至第二空腔(102)内部的出水管(33)；

所述热水箱(1)一侧设置有贯穿至第二空腔(102)内部的气冷管(18)，且气冷管(18)位于转轴(13)的外部呈螺旋状设置，所述转轴(13)的外侧设置有滑槽(19)，且滑槽(19)的内部滑动连接有滑块(20)，所述滑块(20)的一端固定连接有连接杆(21)，且连接杆(21)的一端固定连接有收集漏斗(22)，所述收集漏斗(22)内壁的一端设置有通孔(26)，所述气冷管(18)的外侧套接有套板(24)，且套板(24)的外侧固定连接有套筒(23)，所述气冷管(18)外侧位于套板(24)的一侧套接有刮板(25)，且刮板(25)的外侧与收集漏斗(22)的内壁固定连接，所述收集漏斗(22)的一侧与套筒(23)的一侧密封连接，且通孔(26)与套筒(23)连通；

所述套筒(23)的底部固定连接有收纳盒(27)，且收纳盒(27)的底部可拆卸连接有密封盖(30)，所述密封盖(30)顶部位于收纳盒(27)的内部设置有海绵垫(31)；

所述转杆(3)外壁位于进水箱(2)的外部设置有卡槽(7)，且卡槽(7)的顶部内部滑动连接有卡块(8)；

所述卡块(8)的外侧端固定连接有固定板(9)，且固定板(9)的底部固定连接有第二卡板(17)，所述固定板(9)的顶部固定连接有弹簧(10)，且弹簧(10)的顶端与进水箱(2)的底端固定连接；

所述安装板(15)的顶部固定连接有第一卡板(16)，所述第一卡板(16)和第二卡板(17)的一端皆设置有倾斜面，所述第一卡板(16)和第二卡板(17)通过倾斜面相互配合。

2.根据权利要求1所述的一种带空气置换功能的空气源热泵热水器，其特征在于：所述套筒(23)外侧位于收纳盒(27)的内部连通有出口(28)，且套筒(23)外壁位于出口(28)的一端通过销轴铰接有挡板(29)，且挡板(29)与出口(28)相配合。

3.根据权利要求1所述的一种带空气置换功能的空气源热泵热水器，其特征在于：所述第二空腔(102)内壁的底端固定连接有挡块(32)，且挡块(32)与收集漏斗(22)相配合。

4.根据权利要求1所述的一种带空气置换功能的空气源热泵热水器，其特征在于：所述第二空腔(102)的内壁设置有保温层(34)，且保温层(34)的材质为聚氨酯。

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