CN206695381U - 热泵热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热泵热水器，其中，所述热泵热水器包括：由蒸发器，压缩机，节流元件，冷凝器构成的热泵系统；用于向所述蒸发器提供风源的风机；所述风机的蜗壳包括进风口以及至少两个出风口；所述进风口与各所述出风口连通，以形成至少两个排气通道。进一步，所述风机为离心风机，所述至少两个出风口风量均不为零；所述风机的至少两个出风口截面积不同，风量不同。本实用新型提供的热泵热水器，能够保证热泵热水器制热量高、能效高，并且具有低噪音的效果，较佳地提高用户体验。

Description

热泵热水器

技术领域

尤其涉及一种热泵热水器，特别涉及一种抽油井的盘根盒固定装置。

背景技术

热泵热水器利用冷媒(例如：R22，R134a,R410a，R404A等)把低温空气中的热能吸收进来，经过压缩机压缩作功来升高水温。热泵热水器的节能效果通常高于电热水器、燃气热水器、以及太阳能热水器。

热泵热水器的制热量主要依靠风系统，蒸发面积，冷凝面积的匹配来实现，当然在制热量较高的要求下热泵热水器运行噪音将难以控制，其中噪音产生的主要来源包括压缩机运行噪音，风机运行噪音以及冷媒流动中引起的噪音等等，其中对于某一主要部件的噪音降低可以实现整机噪音的大幅度降低，热泵热水器运行时产生的噪音必然成为人们关注的重点，另外现代生活对于热水的需求量骤然增加，需要匹配更大的制热系统，因而按照常规思路设计热泵热水器，会导致热泵热水器本身体积增大(主要由于风机尺寸增加)并产生更大的噪音(主要由于为满足制热量而增加进风量，引起噪音，例如一般风机在较大风量要求下其运行过程中的噪音可能达到50db以上)。

此外如何在利用各部件噪音产生的本质来确定降噪方案，并且还需要在兼顾噪音的条件下满足制热量需求和能效需求，这一技术问题本身可以构成热泵热水器设计领域的难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种热泵热水器，用以实现低噪音且满足制热量需求和能效需求。

为了达到上述目的，本申请提供了一种热泵热水器，

由蒸发器，压缩机，节流元件，冷凝器构成的热泵系统；

用于向所述蒸发器提供风源的风机；

所述风机的蜗壳包括进风口以及至少两个出风口；所述进风口与各所述出风口连通，以形成至少两个排气通道。

优选的，所述风机为离心风机，当风机运行时，所述至少两个出风口风量均不为零。

优选的，所述风机的至少两个出风口截面积不同，风量不同。

优选的，还包括壳体，所述风机位于所述壳体内；所述壳体包含进口与出口，所述壳体的出口为多个，多个所述壳体的出口与所述风机的出风口一一对应。

优选的，还包括水箱，所述风机、蒸发器与压缩机位于所述水箱的一个端部。

优选的，所述风机轴线与所述水箱轴线平行或重合。

优选的，所述风机轴线与所述水箱轴线有夹角。

优选的，所述风机轴线与所述水箱轴线的夹角为90度。

优选的，所述风机位于蒸发器与压缩机之间。

优选的，所述风机入口与所述蒸发器具有预设距离。

优选的，所述预设距离与所述风机的蜗壳壁面组成入风均布腔室。

优选的，所述压缩机外包含隔音装置。

优选的，所述隔音装置为吹胀类型蒸发器。

优选的，所述风机的出风口为非等截面结构。

优选的，所述风机的出风口为两个，所述出风口轴线夹角大于90度。

优选的，所述壳体出风口为百叶隔栅类型，至少部分所述出风口的隔栅设置为倾斜向下的结构。

优选的，所述蒸发器为U型、弧形或者多折结构。

优选的，所述压缩机、风机、蒸发器与水箱端部之间还包含集水盘，所述集水盘包含位于水箱圆周范围外的排水口。

优选的，所述蒸发器至少部分位于水箱圆周范围之外。

采用本申请的布置形式，可以达到至少如下优势：1.离心风机配合至少两个出风口的蜗壳(不同的出风口截面积不同出风量不同)，用于热泵热水器上可以提高热泵热水器的制热量与能效比，同时满足了降噪的效果；2.利用将压缩机隔离的方案可以实现风机与压缩机之间噪音较小影响，进一步降低噪音的效果；3.利用将蒸发器与风机入口构成腔室的方案，可以将由壳体入口进入的风在腔室中让其充分发展，整流，进而实现更好的降噪效果；4.利用风道系统设置为非等截面形状(例如渐扩流道)，使排风提前扩展，进一步实现更低噪音的效果，相背对的出风口保证了热泵热水器出风相互影响较小，也降低了运行噪音；5.为满足热泵热水器运行过程中的冷凝水或者户外安装进入的雨水排放，本设计也考虑了将排水口设置在水箱圆周范围之外，进而实现了容易的排水管道布置效果。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为本申请的实施方式一中提供的热泵热水器的结构示意图之一。

图2为本申请的实施方式一中提供的热泵热水器的结构另一示意图。

图3为本申请的实施方式二中提供的热泵热水器的结构示意图之一。

图4为本申请的实施方式二中提供的热泵热水器的结构另一示意图。

附图标记说明：

蒸发器1；风机2；风机第一出风口21；风机第二出风口22；隔音装置3；水箱4；均压腔室5；排水口6；压缩机7。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式，对本实用新型的技术方案作详细说明，应理解这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参照图1所示，本申请公开了一种热泵热水器，以附图中的整体类型热泵热水器为例，由压缩机，风系统蒸发器，节流装置以及冷凝器组成的循环系统，本实施例中制热单元位于水箱4的一个端部属于整体安装类型热泵热水器。本示意图中的风道系统的风机2轴线与水箱轴线呈90度布置，并将其布置于蒸发器与压缩机之间，附图中的蒸发器1为U型设计并与风系统的入口具有预设距离(具体距离按照实验结果得出，主要利用实验或者CFD模拟技术优化获得，考虑风场流速，湍动程度等等因素获得)，所述U型蒸发器与风系统的预设距离与风系统的蜗壳壁面构成一个吸气均压腔室5。所述风道系统的蜗壳有两个同时工作的出风口(21、22)，按照风机的顺时针旋转原理，蜗壳上的两个出风口布置为相背对的一个水平朝左出风的结构，另一蜗壳出风口布置为水平朝右或者向右下方倾斜的结构。本实施例图中所述的两个出风口截面积基本不发生变化，本实施例中排水管道排水口位于水箱圆周范围之外，另外实施例图中未示出制热单元外部的壳体，按照权利要求而言其布置为与蜗壳出风口一一对应的方式。

首先对于整体结构的热泵热水器，其通常安装于更接近人们生活区的位置，因而对于该类型热泵热水器其运行过程中制热量和能效提升的前提下，其运行的噪音也是大家所重点关注的。为此我们所做的创造性点在于将双出风口风机用于热泵热水器上，两个排气风道同时工作，本文主要讲述单进风口与至少两个出风口配合的情况，当然按照设计需求，在满足风机运行基本要求原理条件下，可以大致确定进风口总面积与出风口总面积之比应大于0.1，可以参照一些基本设计手册和CFD模拟或者实验来确定具体截面积从原理来讲风机配合蜗壳构成的风道系统属于增压装置，当仅仅修改蜗壳出风口个数时，风道系统损失了静压，对于风量的损失并不大(相同转数条件下)甚至可以增加风量，在单进双出风机的结构进行风量比较，可以发现该类型风机比单进单出风机风量大几十立方米每小时，这一特征是保证热泵制热量和提升制热量的前提，另一方面经过内部探索对于多出口风机将不同壳体位置的出风口，设置为不同截面积结构，实现出风风量不同的效果方案，保证了风机运行过程中不会因设置相同截面积结构而导致的部分区域存在风路短路现象(最终可能会损失风机运行中的风压，对于风量提升也不利)。因而本实用新型的创造点之一也是在叶轮尺寸不变的前提下，将单进双出或者单进多出风机用于热泵热水器上，最主要的效果为风机出口流场更接近层流，另一方面对于多出风口的特殊情况，双出口实现了进风的分流，每部分从风系统进入蜗壳的风所走的行程发生了较大变化，导致其静压增加减小，整体流动更接近层流状态，不管在后续流动中还是在蜗壳中，均不会引起较多的湍流涡，这在一方面降低了送风阻力损失，另一方面风机主要的噪音源之一为涡噪音，当所达到的近层流流动可以满足热泵热水器的压力损失要求时，可以有效减小噪音。

当然该原理实现制热量提升与降噪的方案也可同时用于分体热泵热水器上，尤其对于关注噪音较多的分体热泵热水器，本实用新型并不对其进行特殊限定，对于多进风口与多出风口的方案也适用于本方案保护，主要思想为将蜗壳不同位置开设至少两组出风口，达到至少减少部分风流程，实现减小风阻的目的。

按照附图1所示的实施例1所述蒸发器设置为U型蒸发器，可以增加进风面积，实现更强的换热效果，将蒸发器与进风口设置有预设距离，从风道系统的风机入风口角度而言，其与蒸发器的任何部位均存在一定距离，该距离大小已经经过实验探索获得合理值，利用该预设距离与风道系统的蜗壳避免构成了一个腔室，当风道系统的进风经过蒸发器之后存在缓冲区域，即实施例中的腔室。在该腔室中风产生发展流动，消除了不同方向进风的扰动，可以达到湍动程度较小的流动，细小和均匀流动也有利于消除进风的阻力损失，在相近压差条件下其风量也较大，有利于制热量的提升和优化，更小的扰动流动也降低了空气流动所产生的噪音，可以实现噪音降低的效果。另一方面在风机入风口更均匀的气流流动可以使风机吸风更容易，因而为双出风口的风机利用进一步奠定了基础。为了满足进风所需要的压力，本实用新型的热泵热水器采用的风机为离心风机，主要由于其具有较强的增压性能，加上实施例中的腔室配合可以达到对双出风口压力损失的弥补。可以明显推断本解释所提及的热泵热水器蒸发器不限于U型蒸发器，在满足腔室要求的前提下，可以选择多折蒸发器，弧形蒸发器或者其他类似包裹状的蒸发器，甚至最简易的平板类型的蒸发器。另外，为了满足换热面积而采用的类似包裹状的蒸发器，可以部分突出水箱圆周范围之外，由于其本身质量较小，刚度较好，将该部分突出水箱圆周范围外的部件设置为蒸发器可以最大程度保证该实施例中整体热泵热水器的稳定性。

采用实施例1所述的热泵热水器，所述U型蒸发器至少部分位于水箱圆周范围之外，配合制热量提升需求，在满足空间需求的前提下，采用将蒸发器部分突出水箱圆周范围之外，可以实现对于实施例1的整体热泵热水器而言的结构上稳定性，最大程度保证了产品加热模块重心在水箱中心轴线附近，达到产品最稳定的效果。

采用实施例1所述的热泵热水器，所述风道系统的风机采用顺时针旋转的方案，按照风机旋转方向在风系统的蜗壳上设置两个出风口，一个水平朝左出风的结构，另一蜗壳出风口布置为水平朝右或者向右下方倾斜的结构，两个出风口流通截面积不相等，可以最大程度减少风场短路现象。采用该结构布置可以实现出风方向最大程度隔离，以满足双出风口流出空气相互不干扰，达到了进一步降噪的效果，另外，双出风口采用一定程度的隔离，保证了双流道类型的风机工作过程中两个同时工作的风道内部流动更顺畅，符合风流动流型，也可以保证吸入风相互干扰进一步降低噪音，当然只要满足两出口或多出口风机出风不相互干扰，尤其对于双出风口系统，满足出风口方向夹角大于90度布置，均可实现小扰动效果，也属于本方案的保护范围。

采用实施例1中的热泵热水器，所述制热模块中配置有壳体，所述壳体开设两个对应的出风口，以配合风系统所具有的两个出风口，壳体结构未示出，但是常规做法中为满足热泵至少户外安装防雨效果，壳体所开设的开口一般为朝向地面倾斜的百叶窗结构，采用实施例1的双出风口蜗壳结构，当至少一个出口风流动为水平方向时，该出口风流动所承受的阻力损失较小，另外当有一个蜗壳出风口设置为向下倾斜时，可以实现更小的压力损失，因而风流动过程中产生的噪音能够进一步降低，本段关于与壳体配合的说明也并不仅仅针对具体说明的结构，对于其他防雨结构进行的出口方向调整以降低噪音的方案也应视为不通过创造性劳动所获得的简单变更。

实施例1示出了热泵热水器的两个出风口截面积变化并不大，可以实现均匀出风的效果。然而为了满足不同的需求，可以将热泵热水器的两个出风口设置为不同的结构形式。例如，将热泵热水器的出风口设置为渐扩形式，使流动的空气缓慢释放压力，逐渐变化为层流流动以减小出风口的噪音；另一结构为渐缩形式，可以对空气进行一定程度的增压，在需要出风速度较高以解决已换热的排出空气尽快扩散，可能会产生小幅度的噪音增加，当然这些结构的具体选择也是根据情况而定的，属于本实用新型的保护范围之内。

实施例1采用的布置方式为风系统位于蒸发器与压缩机7之间，其运行电机朝向蒸发器设置，该设置类型相当于利用风系统的蜗壳或安装板作为压缩机7噪音阻隔的屏障，其构成压缩机的隔音装置3，能够实现将压缩机噪音与风系统噪音(包括电机噪音与风流动噪音)阻隔起来，达到整机噪音更低的技术效果，为了实现噪音更好的隔离密封，所述蜗壳还包含安装板，蜗壳与安装板组合可以将压缩机与风机电机完全隔离。在本实施例中采用的合理布局省却了为隔绝压缩机噪音而需要单独设计的隔音板组件，当然为了实现双重隔音效果也可以在压缩机周围设置隔音装置3。

为了充分利用压缩机工作过程中产生的废热，将板管结构的蒸发器或吹胀类型的蒸发器包裹压缩机，形成压缩机的隔音装置3实现了整机制热量与能效的进一步提升，同时可以实现压缩机运行噪音隔离的技术效果。

由实施例1可以明显看出，在制热单元与水箱之间包含有积水盘，在接水盘超出水箱圆周区域的范围上设置有排水口6，主要可以对空气冷凝产生的水或者淋雨而产生的水顺利排出，在水箱圆周范围之外包含排水口6不会对水箱产生不利的影响。另外配合该类型的热泵热水器，可以在水箱外部进一步造型以隐藏排水管道，实现更美观的效果。

最后实施例1中的风机轴线与水箱轴线夹角为90度，然而对于为满足安装需求进行的其他角度设计也是满足本实用新型保护范围的。

当然图1是针对风机布置一种情况而做的详细说明，图2为另外一种结构布置的风机，在该实施例中所述风机轴线与水箱轴线平行，当然在某些情况下是重合的，现仅针对具体平行情况而言，由实施例可以看出风机呈卧式结构布置，在其下部安装有U型蒸发器，蒸发器与风机的入口存在预设距离，该预设距离与风系统的蜗壳壁面构成腔室结构，该实施例中腔室可以起到与实施例1腔室结构相同的技术效果。

另外风机具有双出风口，双出风口沿风机旋转方向采取较远距离布置，以减少两个出风口空气相互干扰，进而实现热泵热水器的噪音降低的效果。所述蜗壳双出风口与空气的入口均分布在热泵热水器壳体的径向位置，因而可以有效解决热泵热水器户外安装的防雨的技术效果。进一步风机的电机可以采用较高位置安装，满足了电机不被雨淋的要求，热泵热水器端盖不开设进风或者出风口，可以最大程度满足防雨要求。

图3为本申请的实施方式二中提供的热泵热水器的结构示意图之一，图4为本申请的实施方式二中提供的热泵热水器的结构另一示意图，如图3、图4所示，在实施例2的条件下，电机与压缩机存在较大干扰的可能，会导致整机噪音较大，因而需要对压缩机进行消噪处理，主要采用了隔音板装置3安装的方案实现压缩机噪音隔离。

可以理解上述两个实施例仅仅是对于最优效果与最优布局的列举式阐述，每一实施例囊括了方案创造点及优化的多种内容，在需求噪音标准宽松的条件下可以采用某一种方案来单独实现降噪效果，对于该类型的创造也应视为对本方案的简单演绎，并不具有实质创造性。也应当理解为本方案描述的保护方案之一。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为实用新型人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。

Claims (19)

1.一种热泵热水器，其特征在于,包括：

由蒸发器，压缩机，节流元件，冷凝器构成的热泵系统；

用于向所述蒸发器提供风源的风机；

所述风机的蜗壳包括进风口以及至少两个出风口；所述进风口与各所述出风口连通，以形成至少两个排气通道。

2.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，所述风机为离心风机，当风机运行时，所述至少两个出风口风量均不为零。

3.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，所述风机的至少两个出风口截面积不同，风量不同。

4.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，还包括壳体，所述风机位于所述壳体内；所述壳体包含进口与出口，所述壳体的出口为多个，多个所述壳体的出口与所述风机的出风口一一对应。

5.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，还包括水箱，所述风机、蒸发器与压缩机位于所述水箱的一个端部。

6.根据权利要求5所述的热泵热水器，其特征在于，所述风机轴线与所述水箱轴线平行或重合。

7.根据权利要求5所述的热泵热水器，其特征在于，所述风机轴线与所述水箱轴线有夹角。

8.根据权利要求7所述的热泵热水器，其特征在于，所述风机轴线与所述水箱轴线的夹角为90度。

9.根据权利要求7所述的热泵热水器，其特征在于，所述风机位于蒸发器与压缩机之间。

10.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，所述风机蜗壳入口与所述蒸发器具有预设距离。

11.根据权利要求10所述的热泵热水器，其特征在于，所述预设距离与所述风机的蜗壳壁面组成入风均布腔室。

12.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，所述压缩机外包含隔音装置。

13.根据权利要求12所述的热泵热水器，其特征在于，所述隔音装置为吹胀类型蒸发器。

14.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，所述风机的出风口为非等截面结构。

15.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，所述风机的出风口为两个，所述出风口轴线夹角大于90度。

16.根据权利要求4所述的热泵热水器，其特征在于，所述壳体出风口为百叶隔栅类型，至少部分出风口的隔栅设置为倾斜向下的结构。

17.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，所述蒸发器为U型、弧形或者多折结构。

18.根据权利要求5所述的热泵热水器，其特征在于，所述压缩机、风机、蒸发器与水箱端部之间还包含集水盘，所述集水盘包含位于水箱圆周范围外的排水口。

19.根据权利要求5所述的热泵热水器，其特征在于，所述蒸发器至少部分位于水箱圆周范围之外。