CN116294297A - 一种换热结构及空气能智能融霜系统 - Google Patents

一种换热结构及空气能智能融霜系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及暖通工程技术领域，具体为一种换热结构及空气能智能融霜系统，包括：空气热能泵和温度传感器，空气热能泵包括外壳和换热器，换热器的外壁上安装有散热翅片，温度传感器固定安装在空气热能泵的上端内侧，所述空气热能泵的上端一侧固定安装有喷水管，喷水管的一端插入空气热能泵的上端内侧并固定安装有喷水头；由于热水对空气热能泵的换热器进行不断冲洗，空气热能泵的换热器可以充分吸收热水中能量，最终达到除霜的目的，可以有效降除霜时间，加热时间大大提升，从而提升空气能换热器机组整体制热量，降低能耗，且不存在任何安全隐患。

Description

一种换热结构及空气能智能融霜系统
技术领域
本发明涉及暖通工程技术领域，具体为一种换热结构及空气能智能融霜系统。
背景技术
目前空气能换热器中采用的化霜技术主要有三种：四通阀反向化霜、热气旁通化霜、电加热化霜。就应用情况而言，利用四通阀反向化霜这种技术进行化霜产品相对较多。虽然四通阀反向化霜效果较好，利用此种技术进行化霜时，空气能换热器压缩机停止供热，反向作制冷开始运转，故系统供热量明显受到影响。经过有关测试，采用这种技术进行化霜时所造成的热损失占空气能换热器总能耗损失的10.2％，同时该化霜技术还容易导致“液击”，对压缩机的正常使用十分不利，另外，采用热气旁通化霜这种技术的企业比较多。这种技术安全性较高，但其最大的弊端在于化霜效果不够彻底。相对以上两种技术而言，电加热化霜这种技术的应用率比较低。虽然它的实际化霜效果最为理想，但采用加热化霜需要使用加热管，这使得机组的能耗增大，进而使其节能优势不复存在，此外电加热管使用寿命有限，且存在过热导致起火的可能，也会存在过热导致盘管被融化最终导致冷媒泄露，在安全性上还是存在隐患
现有技术中空气源热泵化霜过程中有如下弊端：四通阀反向化霜，空气能换热器系统需要停机，对总能耗会有损失，在冬季极冷环境下，热泵机组频繁化霜，对热水系统的加热时间影响较大；热气旁通化霜，空气能换热器系统需要停机，化霜不彻底，最终导致换热器被霜封堵无法进气换热；电加热化霜，空气能换热器系统需要停机，电加热管使用寿命有限，且存在过热导致起火的可能，也会存在过热导致盘管被融化最终导致冷媒泄露，在安全性上还是存在隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种换热结构及空气能智能融霜系统，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：一种换热结构，包括：空气热能泵和温度传感器，空气热能泵包括外壳和换热器，换热器的外壁上安装有散热翅片，温度传感器固定安装在空气热能泵的上端内侧，所述空气热能泵的上端一侧固定安装有喷水管，喷水管的一端插入空气热能泵的上端内侧并固定安装有喷水头；
外壳的下端外壁上固定安装有导水筒，导水筒的上端和外壳的内部连通，导水筒的下端螺纹连接有外管，外管的内侧安装有内管，内管的外壁和外管的内壁不接触，内管的侧壁上均匀开设有若干个排水孔，排水孔位于外管的内侧，排水孔的内侧设有挡板一，挡板一位于内管的内侧。
优选的，所述换热器下端侧壁上固定安装有垫板，垫板安装在外壳的底端内壁上，外壳的底端内侧上均匀开设有若干个通孔。
优选的，所述导水筒的上端口固定安装在外壳的下端外壁上，导水筒的下端侧壁上开设有螺纹孔，螺纹孔的上端口和导水筒的内部连通。
优选的，所述外管的上端外壁上开设有外螺纹一，外管的通过外螺纹一和螺纹孔的内壁螺纹连接，外管的上端口内侧开设有连接槽。
优选的，所述内管的上端口外壁上固定安装有限位环，下端一侧的外壁上开设与外螺纹二，内管的下端穿过外管，内管的下端口侧壁上固定安装有过滤网，限位环位于连接槽内，外螺纹二位于外管的下端外侧，内管通过外螺纹二螺纹连接有大螺母一，大螺母一的侧壁上开设有若干个漏水孔，大螺母一的上端侧壁和外管的下端口相接触，同时漏水孔位于外管的下端口内侧。
优选的，所述喷水管的一端外壁上开设有外螺纹三，喷水管的外壁上固定安装有挡板二，喷水管的一端穿过外壳并位于换热器的上方，喷水管的外壁上通过外螺纹三螺纹连接有大螺母二，大螺母二的一端侧壁和外壳的一端外壁相接触时，挡板二同时和外壳的一端内壁相接触。
优选的，所述喷水管的外端口通过水管连接有水箱，喷水管和水箱之间的水管上安装有水泵。
优选的，所述水箱的一端侧壁上固定安装有控制器，控制器和水泵以及温度传感器电性连接。
优选的，所述水箱的一端通过水管连接有热水器，水管一端连接在热水器的出水端上，另一端和水箱的底端侧壁固定连接，热水器和水箱之间的水管上安装有电动阀门，电动阀门和控制器电性连接。
一种空气能智能融霜系统，包括上述的换热结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过启动水泵通过喷水头对散热翅片进行喷热水，热水从喷水头喷出覆盖在空气热能泵内部散热翅片上，空气热能泵的换热器吸热后，低温水随外壳底部的通孔排出，由于热水对空气热能泵的换热器进行不断冲洗，空气热能泵的换热器可以充分吸收热水中能量，最终达到除霜的目的，可以有效降除霜时间，加热时间大大提升，从而提升空气能换热器机组整体制热量，降低能耗，且不存在任何安全隐患。
附图说明
图1为本发明空气能智能融霜系统结构图；
图2为本发明空气热能泵结构示意图；
图3为本发明空气热能泵横向剖面示意图；
图4为本发明空气热能泵纵向剖面示意图；
图5为本发明倒水筒和外管及内管展开示意图；
图6为本发明外管及内管结构示意图。
图中：1、空气热能泵；101、外壳；102、换热器；103、散热翅片；104、垫板；105、通孔；2、支撑架；3、导水筒；4、螺纹孔；5、外管；6、外螺纹一；7、连接槽；8、内管；9、排水孔；10、挡板一；11、限位环；12、外螺纹二；13、大螺母一；14、温度传感器；15、喷水管；16、外螺纹三；17、大螺母二；18、挡板二；19、喷水头；20、漏水孔；21、水箱；22、控制器；23、水泵；24、热水器；26、电动阀门；27、过滤网。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是，对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。
请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：一种换热结构，包括：空气热能泵1和温度传感器14，空气热能泵1的下端连接有支撑架2，空气热能泵1包括外壳101和换热器102，换热器102的外端侧壁上安装有防水层，换热器102的外壁上安装有散热翅片103，换热器102下端侧壁上固定安装有垫板104，垫板104安装在外壳101的底端内壁上，外壳101的底端内侧上均匀开设有若干个通孔105，温度传感器14安装外壳101的顶端内壁上，温度传感器14固定安装在空气热能泵1的上端内侧，空气热能泵1的上端一侧固定安装有喷水管15，喷水管15的一端插入空气热能泵1的上端内侧并固定安装有喷水头19；
喷水管15的一端外壁上开设有外螺纹三16，喷水管15的外壁上固定安装有挡板二18，喷水管15的一端穿过外壳101并位于换热器102的上方，喷水管15的外壁上通过外螺纹三16螺纹连接有大螺母二17，大螺母二17的一端侧壁和外壳101的一端外壁相接触时，挡板二18同时和外壳101的一端内壁相接触；
外壳101的下端外壁上固定安装有导水筒3，导水筒3的上端和外壳101的内部连通，导水筒3的下端螺纹连接有外管5，外管5的内侧安装有内管8，内管8的外壁和外管5的内壁不接触，内管8的侧壁上均匀开设有若干个排水孔9，排水孔9位于外管5的内侧，排水孔9的内侧设有挡板一10，挡板一10位于内管8的内侧。
导水筒3的上端口固定安装在外壳101的下端外壁上，导水筒3的下端侧壁上开设有螺纹孔4，螺纹孔4的上端口和导水筒3的内部连通，外管5的上端外壁上开设有外螺纹一6，外管5的通过外螺纹一6和螺纹孔4的内壁螺纹连接，外管5的上端口内侧开设有连接槽7，内管8的上端口外壁上固定安装有限位环11，下端一侧的外壁上开设与外螺纹二12，内管8的下端穿过外管5，内管8的下端口侧壁上固定安装有过滤网27，限位环11位于连接槽7内，外螺纹二12位于外管5的下端外侧，内管8通过外螺纹二12螺纹连接有大螺母一13，大螺母一13的侧壁上开设有若干个漏水孔20，大螺母一13的上端侧壁和外管5的下端口相接触，同时漏水孔20位于外管5的下端口内侧，喷水管15的外端口通过水管连接有水箱21，喷水管15和水箱21之间的水管上安装有水泵23，水箱21的一端侧壁上固定安装有控制器22，控制器22和水泵23以及温度传感器14电性连接，控制器22内部提前编程好设定的低度和高温，水箱21的一端通过水管连接有热水器24，水管一端连接在热水器24的出水端上，另一端和水箱21的底端侧壁固定连接，热水器24和水箱21之间的水管上安装有电动阀门26，电动阀门26和控制器22电性连接。
温度传感器14安装在空气热能泵1的温度探头附近，尽可能紧贴空气热能泵1的温度探头，如若控制器22通过温度传感器14回传温度低于设定的低温时，控制器22启动热水器24并打开电动阀门26，让热水进入到水箱21内，然后启动水泵23通过喷水头19对散热翅片103进行喷热水；内管8的下端口侧壁上螺纹连接有水管，热水器24的进水口上固定安装有进水管，内管8的水管和进水管的外壁固定连接且连通，内管8的水管上固定安装有单向阀，让内管8上的水可以通过水管进入到进水管内，对水回收利用；
喷淋的水通过散热翅片103和换热器102吸收热量后通过导水筒3流入到外管5内，再从外管5内流入到内管8内，并通过过滤网27过滤后再通过水管进入到进水管内，过滤网27起到对回收的水进行过滤的作用，当过滤网27发生堵塞时，水会在内管8内上升当水位达到排水孔9处时，通过排水孔9排到外管5内，并通过大螺母一13上的漏水孔20排出，防止水积累在外壳101内影响空气热能泵1的运行。
一种空气能智能融霜系统，包括上述的换热结构。
本装置工作时，温度传感器14安装在空气热能泵1的温度探头附近，尽可能紧贴空气热能泵1的温度探头，如若控制器22通过温度传感器14回传的温度低于设定的低温时，控制器22启动热水器24并打开电动阀门26，让热水进入到水箱21内，然后启动水泵23通过喷水头19对散热翅片103进行喷热水，热水从喷水头19喷出覆盖在空气热能泵1内部散热翅片103上，空气热能泵1的换热器102吸热后，低温水随外壳101底部的通孔105排出，由于热水对空气热能泵1的换热器102进行不断冲洗，空气热能泵1的换热器102可以充分吸收热水中能量，最终达到除霜的目的，当控制器22通过温度传感器14回传的温度高于设定的高温时，热水器24和水泵23停止工作，电动阀门26关闭。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种换热结构，包括：空气热能泵(1)和温度传感器(14)，空气热能泵(1)包括外壳(101)和换热器(102)，换热器(102)的外壁上安装有散热翅片(103)，温度传感器(14)固定安装在空气热能泵(1)的上端内侧，其特征在于：所述空气热能泵(1)的上端一侧固定安装有喷水管(15)，喷水管(15)的一端插入空气热能泵(1)的上端内侧并固定安装有喷水头(19)；
外壳(101)的下端外壁上固定安装有导水筒(3)，导水筒(3)的上端和外壳(101)的内部连通，导水筒(3)的下端螺纹连接有外管(5)，外管(5)的内侧安装有内管(8)，内管(8)的外壁和外管(5)的内壁不接触，内管(8)的侧壁上均匀开设有若干个排水孔(9)，排水孔(9)位于外管(5)的内侧，排水孔(9)的内侧设有挡板一(10)，挡板一(10)位于内管(8)的内侧。
2.根据权利要求1所述的一种换热结构，其特征在于：所述换热器(102)下端侧壁上固定安装有垫板(104)，垫板(104)安装在外壳(101)的底端内壁上，外壳(101)的底端内侧上均匀开设有若干个通孔(105)。
3.根据权利要求2所述的一种换热结构，其特征在于：所述导水筒(3)的上端口固定安装在外壳(101)的下端外壁上，导水筒(3)的下端侧壁上开设有螺纹孔(4)，螺纹孔(4)的上端口和导水筒(3)的内部连通。
4.根据权利要求3所述的一种换热结构，其特征在于：所述外管(5)的上端外壁上开设有外螺纹一(6)，外管(5)的通过外螺纹一(6)和螺纹孔(4)的内壁螺纹连接，外管(5)的上端口内侧开设有连接槽(7)。
5.根据权利要求4所述的一种换热结构，其特征在于：所述内管(8)的上端口外壁上固定安装有限位环(11)，下端一侧的外壁上开设与外螺纹二(12)，内管(8)的下端穿过外管(5)，内管(8)的下端口侧壁上固定安装有过滤网(27)，限位环(11)位于连接槽(7)内，外螺纹二(12)位于外管(5)的下端外侧，内管(8)通过外螺纹二(12)螺纹连接有大螺母一(13)，大螺母一(13)的侧壁上开设有若干个漏水孔(20)，大螺母一(13)的上端侧壁和外管(5)的下端口相接触，同时漏水孔(20)位于外管(5)的下端口内侧。
6.根据权利要求5所述的一种换热结构，其特征在于：所述喷水管(15)的一端外壁上开设有外螺纹三(16)，喷水管(15)的外壁上固定安装有挡板二(18)，喷水管(15)的一端穿过外壳(101)并位于换热器(102)的上方，喷水管(15)的外壁上通过外螺纹三(16)螺纹连接有大螺母二(17)，大螺母二(17)的一端侧壁和外壳(101)的一端外壁相接触时，挡板二(18)同时和外壳(101)的一端内壁相接触。
7.根据权利要求6所述的一种换热结构，其特征在于：所述喷水管(15)的外端口通过水管连接有水箱(21)，喷水管(15)和水箱(21)之间的水管上安装有水泵(23)。
8.根据权利要求7所述的一种换热结构，其特征在于：所述水箱(21)的一端侧壁上固定安装有控制器(22)，控制器(22)和水泵(23)以及温度传感器(14)电性连接。
9.根据权利要求8所述的一种换热结构，其特征在于：所述水箱(21)的一端通过水管连接有热水器(24)，水管一端连接在热水器(24)的出水端上，另一端和水箱(21)的底端侧壁固定连接，热水器(24)和水箱(21)之间的水管上安装有电动阀门(26)，电动阀门(26)和控制器(22)电性连接。
10.一种空气能智能融霜系统，其特征在于：包括上述权利要求1-9中任意一项所述的换热结构。
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