CN113686023A - 整体式空气源热泵热水装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种整体式空气源热泵热水装置；包括至少一个空气源热泵热水组件，单个空气源热泵热水组件集成在一个箱体内，空气源热泵热水组件包括一提供用户热水的保温水箱，保温水箱连接有出水管道和进水管道，空气源热泵热水组件还包括蒸发器和冷凝器，蒸发器环绕设置在保温水箱的外侧，冷凝器设置在保温水箱内，冷凝器到蒸发器的管道流路上设置有膨胀阀，蒸发器到冷凝器的管道流路上设置有压缩机，箱体上还设置有用于加速空气流动的通风组件。本发明提供的整体式空气源热泵热水装置，将设备纵向集成在一个箱体内，在保证换热的前提下，可以减少占地面积，检修、运维更方便，且可以进行不同数量的组合，满足不同的使用需求，适用性广。

Description

整体式空气源热泵热水装置

技术领域

本发明涉及建筑给水排水领域，尤其涉及一种整体式空气源热泵热水装置。

背景技术

建筑中生活热水能耗约占建筑总能耗的10～20％，不同热源生产等量的热水所消耗的能量存在一定的差异。空气源热泵是以空气为低位热源，以水为传输介质，采用热泵技术制作热水的热水供应系统。具有节能环保，无污染零排放，制热效率高的特点，是一种高效的可再生能源利用技术，已经被广泛推广和应用。

但现有空气源热水泵热水系统通常为分散式系统，保温水箱、水泵、热泵机组等从不同厂家分别采购，施工现场进行管路连接和设备安装。无论安装于室外还是室内专用房间或者建筑屋面，均需占用较大的安装面积和安装空间。同时，由于热水系统设备施工安装均需在现场进行，不仅带来诸多的环境问题，施工质量也参差不齐，对各部分构件的运行效果产生影响，导致系统整体供水稳定性等需求难以保证。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种整体式空气源热泵热水装置，包括至少一个空气源热泵热水组件，单个所述空气源热泵热水组件集成在一个箱体内，所述箱体底部设置有基座，所述空气源热泵热水组件包括一提供用户热水的保温水箱，所述保温水箱连接有出水管道和进水管道，所述空气源热泵热水组件还包括蒸发器和冷凝器，所述蒸发器设置在所述保温水箱的外侧，所述冷凝器设置在所述保温水箱内，所述冷凝器到所述蒸发器的管道流路上设置有膨胀阀，所述蒸发器到所述冷凝器的管道流路上设置有压缩机，所述箱体上还设置有用于加速空气流动的通风组件。

较佳地，所述箱体内设置有底座支架，所述底座支架将所述箱体分为上层区域和下层区域，上层区域设置有所述保温水箱、蒸发器、冷凝器和通风组件。

较佳地，所述下层区域设置有所述压缩机。

较佳地，所述蒸发器绕所述保温水箱外部设置且呈纵向分布。

较佳地，所述蒸发器绕所述保温水箱外部的周长从上至下依次减小。

较佳地，所述蒸发器设置在所述保温水箱外部的上端。

较佳地，所述冷凝器设置在所述保温水箱内部的下端。

较佳地，所述出水管道上设置有水泵，所述进水管道上还连接有补水管道；用于给用户供水增压的水泵可设置于箱体的下层区域，可以节省空间，用于给用户供水的出水管道以及进水管道也穿过箱体的下层区域。

较佳地，所述通风组件包括设置在所述箱体顶端的风机以及箱体四周和顶端的通风口。

蒸发器、保温水箱以及箱体两两之间留有一定的空隙，蒸发器在保温水箱上呈下窄上宽形式分布，箱体四周的通风口可以是任何形状的，优选百叶风口，可以避免在室外使用时，雨水或灰尘进入箱体内，环境空气在箱体顶端风机的作用下，由箱体四周的通风口进入箱体内，与蒸发器进行换热，再经过箱体顶端的通风口流出。

较佳地，该装置包括3个并排设置的空气源热泵热水组件。

空气源热泵热水组件可以独立工作，也可以多个空气源热泵热水组件共同工作，根据实际的用户需求，选择合适尺寸以及数量的空气源热泵热水装置进行安装，也可以根据施工位置对空气源热泵热水组件进行组合，通过调整尺寸或者数量达到施工需求。

本发明提供的整体式空气源热泵热水装置，其工作原理是，电源接通后，蒸发器内部的工质吸热汽化被吸入压缩机，压缩机将这种工质气体压缩成高温、高压气体送入冷凝器，加热保温水箱内的水，工质经热量交换后变成液体，经膨胀阀节流降温后流入蒸发器；同时，风机开始运转，箱体外空气经过箱体四周的通风口进入箱体内部与蒸发器内部的工质进行热交换，换热后的工质再次被吸入压缩机，温度降低后的空气被风扇排出箱体，如此反复循环，空气中的热能被不断送到水中，使保温水箱里的水温逐渐升高，并通过控制面板进行温度调控，满足用户需求。

本发明将保温水箱和热泵组件集中在一个箱体内，并在箱体内呈纵向分布，蒸发器纵向绕保温水箱外部设置，冷凝器设置在保温水箱内，冷凝器可以充分与保温水箱中的水接触，可以加快热量传导，可提高水的加热效率，冷凝器中用于热量交换的管道可以在保温水箱内均匀分布，增大水与管道的接触面积，极大的提高水的加热效率，缩短水的加热时间。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)本发明提供的整体式空气源热泵热水装置，将保温水箱和可加热保温水箱内水的热泵组件集成在一个箱体内，并在箱体内呈现纵向分布，可以有效的利用箱体内的空间，节省安装空间，适用于室内外的安装；

2)本发明提供的整体式空气源热泵热水装置，将蒸发器绕保温水箱外部设置，冷凝器设置在保温水箱内部，可以有效的节省安装空间，在保证换热效果的前提下，有效降低产品尺寸，且便于模块化拼装；

3)本发明提供的整体式空气源热泵热水装置，集成在一个箱体内，可以实现产品一体化控制，实现不同组件和设备的联动控制，且便于进行检修，维护方便；

4)本发明提供的整体式空气源热泵热水装置，集成在一个箱体内，可以很方便的对不同设备进行调试，并且在运维过程中可实现操作人员的一键控制；

5)本发明提供的整体式空气源热泵热水装置，每个空气源热泵热水组件可以单独工作，也可以是多个空气源热泵热水组件进行组合工作，可以根据实际需求进行选择，使用于家庭或者小型的商用，也可以多个进行组合，提供大量的热水需求，适用范围广，可进行多元化组合。

附图说明

图1为本发明整体式空气源热泵热水装置实施例1的结构示意图；

图2为本发明整体式空气源热泵热水装置实施例2的结构示意图。

1-箱体；2-基座；3-保温水箱；4-出水管道；5-进水管道；6-蒸发器；7-冷凝器；8-膨胀阀；9-压缩机；10-通风组件；101-风机；102-通风口；11-水泵；12-补水管道；13-底座支架。

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。附图中，为清晰可见，可能放大了某部分的尺寸及相对尺寸。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”应做广义解释，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明提供了一种整体式空气源热泵热水装置，包括至少一个空气源热泵热水组件，空气源热泵热水组件可以独立工作，也可以组合进行工作，可以根据实际的需求进行组合。下面举具体的实施例进行说明：

实施例1

如说明书附图1所示，该装置包括一个空气源热泵热水组件，单个所述空气源热泵热水组件集成在一个箱体1内，所述箱体1底部设置有基座2，所述空气源热泵热水组件包括一提供用户热水的保温水箱3，所述保温水箱3连接有出水管道4和进水管道5，所述空气源热泵热水组件还包括蒸发器6和冷凝器7，所述蒸发器6设置在所述保温水箱3的外侧，所述冷凝器7设置在所述保温水箱3内，所述冷凝器7到所述蒸发器6的管道流路上设置有膨胀阀8，所述蒸发器6到所述冷凝器7的管道流路上设置有压缩机9，所述箱体1上还设置有用于加速空气流动的通风组件10。

保温水箱3连接的进水管道5和出水管道4用于给用户供热水，并形成循环，在出水管道4上还设置有水泵11，用于将保温水箱3内的水加压后提供给用户，进水管道5上还连接有补水管道12，用于给保温水箱3补充水量，为了使设备及管道使用更加安全，可以在出水管道4、进水管道5以及补水管道12上设置阀门、压力测试仪以及温度测试仪，用于对设备及管道内的水温及水压进行检测，出现漏水或者是需要维修时，可以快速的检测到维修点，也便于对设备及管道进行实时监测。

压缩机9可以是往复式、螺杆式、回转式、涡旋式或离心式压缩机中的一种，如果是家用或者小型商用，可以选择回旋式压缩机或涡旋式压缩机，需求量大的可以选用往复式压缩机、螺杆式压缩机或离心式压缩机，如果设备是安装在室内，则对噪音有要求，在满足换热效果的前提下，优先选择噪音小的压缩机。

进一步地，所述箱体1内设置有底座支架13，所述底座支架13将所述箱体1分为上层区域和下层区域，上层区域设置有所述保温水箱3、蒸发器6、冷凝器7和通风组件10，压缩机9设置在下层区域，出水管道4和进水管道5也设置在下层区域，水泵11也设置在下层区域，同样的，如果设备是安装在室内的，对水泵11的噪音也有需求，需要选择噪音小的水泵11。

进一步地，所述蒸发器6绕所述保温水箱3外部设置且呈纵向分布，蒸发器6在保温水箱3上呈现下窄上宽的布局，所述蒸发器6绕所述保温水箱3外部的周长从上至下依次减小，便于蒸发器6内的工质与空气进行热量交换，为了加快换热速率，所述蒸发器6设置在所述保温水箱3外部的上端，保温水箱3可以是圆形、方形或者是其他形状，优选圆形。

进一步地，所述冷凝器7设置在所述保温水箱3内部的下端；冷凝器7设置在保温水箱3内，冷凝器7的用于热量交换的管道可以均匀的分布在保温水箱3内，增加水和管道的接触面积，提高热量交换效率，节省加热水的时间。

进一步地，所述通风组件10包括设置在所述箱体1顶端的风机101以及箱体1四周和顶端的通风口102，箱体1的四周即侧壁上设置有通风口，箱体1四周的通风口102可以是任何形状的，优选可以遮挡灰尘和雨水的百叶风口，箱体1顶端的通风口102也可以增加防雨装置，避免在户外使用时，雨水进入箱体1内，对设备造成损坏。

为了更好的在户外进行使用，设备及各连接件可以采用不锈钢或者是塑料材质制成，也可以进行防水处理，在设备表面设置防水涂层。

实施例2

如说明书附图2所示，该装置包括3个并排设置的空气源热泵热水组件，此处只是举一个实施例进行说明，该装置还可以以其他的组合形式出现，数量以及排布方式也不仅仅局限于本实施例所示。

单个空气源热泵热水组件于实施例1中的结构箱体，3个空气源热泵热水组件依次并排，保证箱体至少两个侧面的通风口不被遮挡，可以有效的进行通风，与保温水箱连接的出水管道可以汇聚到一个管道供用户使用，也可以划分不同的使用区域，分别进行连接；与保温水箱连接的进水管道的连接方式与出水管道的连接方式一样。

将空气源热泵热水组件集成在一个箱体内，在保证热量交换的前提下，可以有效的减少尺寸，方便安装，对于不同的安装产所，可以灵活的根据使用需求选择合适的空气源热泵热水组件的尺寸或者是数量，进行优化组合，也便于实现模块化拼装。

将空气源热泵热水组件集成在一个箱体内，便于进行检修、运维及调试，使用便利。

本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神和范围。尽管已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为此实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (10)

1.一种整体式空气源热泵热水装置，包括至少一个空气源热泵热水组件，单个所述空气源热泵热水组件集成在一个箱体内，所述箱体底部设置有基座，所述空气源热泵热水组件包括一提供用户热水的保温水箱，所述保温水箱连接有出水管道和进水管道，其特征在于，所述空气源热泵热水组件还包括蒸发器和冷凝器，所述蒸发器设置在所述保温水箱的外侧，所述冷凝器设置在所述保温水箱内，所述冷凝器到所述蒸发器的管道流路上设置有膨胀阀，所述蒸发器到所述冷凝器的管道流路上设置有压缩机，所述箱体上还设置有用于加速空气流动的通风组件。

2.根据权利要求1所述的整体式空气源热泵热水装置，其特征在于，所述箱体内设置有底座支架，所述底座支架将所述箱体分为上层区域和下层区域，上层区域设置有所述保温水箱、蒸发器、冷凝器和通风组件。

3.根据权利要求2所述的整体式空气源热泵热水装置，其特征在于，所述下层区域设置有所述压缩机。

4.根据权利要求1所述的整体式空气源热泵热水装置，其特征在于，所述蒸发器绕所述保温水箱外部设置且呈纵向分布。

5.根据权利要求4所述的整体式空气源热泵热水装置，其特征在于，所述蒸发器绕所述保温水箱外部的周长从上至下依次减小。

6.根据权利要求4所述的整体式空气源热泵热水装置，其特征在于，所述蒸发器设置在所述保温水箱外部的上端。

7.根据权利要求1所述的整体式空气源热泵热水装置，其特征在于，所述冷凝器设置在所述保温水箱内部的下端。

8.根据权利要求1所述的整体式空气源热泵热水装置，其特征在于，所述出水管道上设置有水泵，所述进水管道上还连接有补水管道。

9.根据权利要求1所述的整体式空气源热泵热水装置，其特征在于，所述通风组件包括设置在所述箱体顶端的风机以及箱体四周和顶端的通风口。

10.根据权利要求1所述的整体式空气源热泵热水装置，其特征在于，该装置包括3个并排设置的空气源热泵热水组件。

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