CN207688452U - 一种易于安装的可分离式热泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种易于安装的可分离式热泵包括外机模块和空气侧换热器。空气侧换热器包括灌流风机、翅片换热器和挂装式安装板。将外机模块和空气侧换热器分离开，外机模块尽可能的做小；将空气侧换热器挂在楼宇的外墙上，空气侧换热器组件与外机模块通过铜管连接。外机模块由于尺寸规格较小，因此其安装放置就比较容易，通过在安装平台固定于外墙面上、室外空调机位上、或者放置于阳台上都是可以的，而且不会影响人们的生活质量。本实用新型的一种易于安装的可分离式热泵，具有解决传统的空气源热泵主机尺寸过大、在室外安装不方便的问题、安装方便且比较容易紧固于墙面上、安全可靠性高等优点。

Description

一种易于安装的可分离式热泵

技术领域

本实用新型涉及一种热泵，尤其是一种易于安装的可分离式热泵。

背景技术

空气源热泵是一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置，它是热泵的一种形式。空气源热泵可以把不能直接利用的空气热能转换为可以利用的高位热能，从而达到节约部分高位能(如煤、燃气、油、电能等)的目的。空气源热泵节能效果明显，大约是其他供暖供热设备的费用1/3，是家庭，小区，酒店，宾馆，别墅等供暖、制冷、生活热水三位一体场所的首要选择。目前的产品有家用热泵空调器、商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组等。

空气能热水器主机的安装有以下几点基本要求：选择通风良好、排气顺畅的安装场所，不应安装在50平米以下密闭的空间内，以免影响主机从空气中取热。目前，整体式主机一般是通过在安装平台固定于外墙面上，室外空调机位上，或者放置于阳台上。

现有的空气源热泵中，将压缩机、水侧换热器、空气侧换热器、水侧换热器等整体组合成一体构成一个整体式主机。而空气侧换热器是必须要放置在室外的，因此该整体式主机也必须置于室外。造成主机尺寸偏大的原因主要是空气侧换热器的翅片换热器的尺寸较大。(1)由于市场上的家用热泵主机由于尺寸偏大的原因，由于安装平台不可能向外延伸的尺寸过大，基于安全方面考虑，不宜在安装平台上安装。(2)同样，一般室外空调机位是针对市场常见的家用空调尺寸设计的，如果遇到比较窄的空调机位无法安装的。(3)在高层建筑中，由于建筑面积的关系，一般家庭都会尽可能利用阳台的空间作为休憩或者晾晒衣物的场所；由于空气侧换热器要对外排气，有一定的噪音和外排气体，容易影响人们在阳台上休憩或晾晒衣物等日常活动，影响了人们的生活质量。

综上所述，由于将尺寸较大的空气侧换热器也集成在该室外装置内，造成了室外装置的整体尺寸较大，在安装平台上安装非常不方便；即使是通过多种辅助设备固定，也会有安全隐患存在。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种易于安装的可分离式热泵，以解决传统的空气源热泵主机尺寸过大、在室外安装不方便的问题。

本实用新型为解决技术问题采用以下技术方案。

一种易于安装的可分离式热泵，其结构特点是，包括外机模块和空气侧换热器；所述外机模块和空气侧换热器以相互分离的方式设置，所述外机模块和空气侧换热器之间通过管路相连接；

所述外机模块包括压缩机、四通阀、水侧换热器、平衡罐、过滤器、电子膨胀阀和气液分离器，置于一个外机壳体之内；

所述空气侧换热器包括翅片换热器和挂装式安装板；所述挂装式安装板包括挂板，所述挂板的板面与所述翅片换热器的板面之间为相交关系且夹角为锐角A；其中5°≤A≤30°，以15°为最佳，能够保持最佳的稳固性，同时还能确保比较均匀的出风速度。

本实用新型的一种易于安装的可分离式热泵的结构特点也在于：

所述外机模块和空气侧换热器之间的管路为铜管。

所述挂板的远离所述翅片换热器的一侧的板面上设置有多个挂钩，以将所述挂装式安装板固定安装于墙面上。

所述外机模块包括压缩机、四通阀、水侧换热器、平衡罐、过滤器、电子膨胀阀和气液分离器。

所述水侧换热器为自带平衡罐的水侧换热器，将水侧换热器和平衡罐设置为一体式结构。

所述自带平衡罐的水侧换热器包括冷媒罐体和平衡罐；所述平衡罐置于所述冷媒罐体之内且与所述冷媒罐体同心设置；在冷媒罐体和平衡罐之间的空间内设置有用于通入冷热水的盘管；冷媒罐体的外周面上部设置有冷媒进管；所述平衡罐的底部设置有冷媒导管，所述冷媒导管通过三通阀与冷媒罐体外周面上的冷媒出管相连接，使得冷媒罐体内的冷媒液体能够依次通过冷媒出管、三通阀和冷媒导管进入平衡罐内；所述平衡罐的外周面下方设置有回油孔，所述回油孔上连接有单向阀，平衡罐内部的冷媒经该单向阀向冷媒罐体内单向流动。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

本实用新型公开了一种易于安装的可分离式热泵包括外机模块和空气侧换热器。外机模块：包括压缩机、四通阀、水侧换热器、平衡罐、过滤器、电子膨胀阀、气液分离器。空气侧换热器包括灌流风机、翅片换热器和挂装式安装板。本实用新型是将外机模块和空气侧换热器分离开，把楼宇的外墙利用起来，将外机模块尽可能的做小，将空气侧换热器挂在楼宇的外墙上，空气侧换热器组件与外机模块通过铜管连接。如此一来，将尺寸无法缩小调整的空气侧换热器通过挂装式安装板固定安装于外墙面上安装。空气侧换热器是板状的结构，安装方便且比较容易紧固于墙面上，故此牢固性比较好。另外一部分的外机模块，由于尺寸规格较小，因此其安装放置就比较容易，通过在安装平台固定于外墙面上、室外空调机位上、或者放置于阳台上都是可以的，而且不会影响人们的生活质量。

本实用新型的一种易于安装的可分离式热泵，具有解决传统的空气源热泵主机尺寸过大、在室外安装不方便的问题、安装方便且比较容易紧固于墙面上、安全可靠性高等优点。

附图说明

图1为本实用新型的一种易于安装的可分离式热泵的制热时循环图。

图2为本实用新型的一种易于安装的可分离式热泵的制冷时循环图。

图3为本实用新型的一种易于安装的可分离式热泵的空气侧换热器的主视图。

图4为本实用新型的一种易于安装的可分离式热泵的空气侧换热器的俯视图。

图5为本实用新型的水侧换热器的立体图。

图6为本实用新型的水侧换热器的主视图。

图7为图6的A-A剖视图。

图8为图6的D-D剖视图。

图1-8中，附图标记为：1冷媒罐体，2平衡罐，3盘管，4冷媒进管，5冷媒导管，6三通阀，7冷媒出管，8回油孔，9单向阀，10进水管接头，11出水管接头，12支撑脚，13四通阀，14过滤器，15电子膨胀阀，16灌流风机，17挂板，18挂钩。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1-4，本实用新型的一种易于安装的可分离式热泵，包括外机模块和空气侧换热器；所述外机模块和空气侧换热器以相互分离的方式设置，所述外机模块和空气侧换热器之间通过管路相连接；

所述外机模块包括压缩机、四通阀、水侧换热器、平衡罐、过滤器、电子膨胀阀和气液分离器，置于一个外机壳体之内；

所述空气侧换热器包括翅片换热器和挂装式安装板；所述挂装式安装板包括挂板，所述挂板的板面与所述翅片换热器的板面之间为相交关系且夹角为锐角A；其中5°≤A≤30°，以15°为最佳，能够保持最佳的稳固性，同时还能确保比较均匀的出风速度。实验证明，当A保持在15°-20°时，能使得空气侧换热器安装的稳固性最佳。

本实用新型的一种易于安装的可分离式热泵，将外机模块和空气侧换热器分别独立设置。所述外机模块由于将尺寸较大的空气侧换热器独立了出去，因而其尺寸规格可以做的较小一些，从而方便了在安装平台或者空调机位上安装。而空气侧换热器由于是类似板状的结构，可以通过挂装式安装板贴在建筑物的外墙面上安装。

挂装式安装板的挂板板面和翅片换热器的板面一端相交，夹角为锐角A，其另一端为开口；在该开口处设置灌流风机，风机的吹风方向为向开口之内，如附图3的箭头B所示。灌流风机所吹的风，被挂板的板面阻挡后流向翅片换热器的板面，从翅片换热器的间隙内向外流动。从附图3中可以看出，风机吹风的风速从右向左逐渐减小，同时挂板和翅片换热器之间的间距也是逐渐减小，即从右向左挂板和翅片换热器之间的截面积在减小，从而使得整个翅片换热器出风口的风速是均匀的；翅片换热器出风方向如图3的箭头C所示。

空气侧换热器包括灌流风机、翅片换热器和挂装式安装板。翅片换热器：包括翅片、换热器盘管。挂装式安装板：包括挂板和挂钩，可挂在室外墙壁上。翅片换热器与挂装式安装板成一定角度的夹角A；挂装式安装板和翅片换热器的两个侧面用钣金密封，左端二者贴合，右端设置了灌流风机。当灌流风机运行时，由右端的进风口进风，翅片换热器上的出风口出风。由于右端风量大于左端风量，右端到左端的横截面积逐渐缩小，保证从整个翅片换热器从右到左的出风口的风速是均匀的。

所述外机模块和空气侧换热器之间的管路为铜管。

所述挂板的远离所述翅片换热器的一侧的板面上设置有多个挂钩，以将所述挂装式安装板固定安装于墙面上。

所述外机模块包括压缩机、四通阀、水侧换热器、平衡罐、过滤器、电子膨胀阀和气液分离器。

所述水侧换热器为自带平衡罐的水侧换热器，将水侧换热器和平衡罐设置为一体式结构。

如图5-8，所述自带平衡罐的水侧换热器包括冷媒罐体和平衡罐；所述平衡罐置于所述冷媒罐体之内且与所述冷媒罐体同心设置；在冷媒罐体和平衡罐之间的空间内设置有用于通入冷热水的盘管；冷媒罐体的外周面上部设置有冷媒进管；所述平衡罐的底部设置有冷媒导管，所述冷媒导管通过三通阀与冷媒罐体外周面上的冷媒出管相连接，使得冷媒罐体内的冷媒液体能够依次通过冷媒出管、三通阀和冷媒导管进入平衡罐内；所述平衡罐的外周面下方设置有回油孔，所述回油孔上连接有单向阀，平衡罐内部的冷媒经该单向阀向冷媒罐体内单向流动。

如图1-4为本实用新型公开了一种易于安装的可分离式热泵，包括外机模块和空气侧换热器。外机模块：包括压缩机、四通阀13、水侧换热器、平衡罐、过滤器14、电子膨胀阀15、气液分离器。空气侧换热器包括灌流风机16、翅片换热器和挂装式安装板。本实用新型是将外机模块和空气侧换热器分离开，把楼宇的外墙利用起来，将外机模块尽可能的做小，将空气侧换热器挂在楼宇的外墙上，空气侧换热器组件与外机模块通过铜管连接。如此一来，将尺寸无法缩小调整的空气侧换热器通过挂装式安装板固定安装于外墙面上安装。空气侧换热器是板状的结构，安装方便且比较容易紧固于墙面上，故此牢固性比较好。另外一部分的外机模块，由于尺寸规格较小，因此其安装放置就比较容易，通过在安装平台固定于外墙面上、室外空调机位上、或者放置于阳台上都是可以的，而且不会影响人们的生活质量。

所述外机模块包括压缩机、四通阀、水侧换热器、平衡罐、过滤器、电子膨胀阀和气液分离器。所述水侧换热器的第一端与四通阀的C端相连接。所述水侧换热器的第二端连接过滤器的第一端，水侧换热器和过滤器之间的管路上，还设置有一个平衡罐。所述过滤器的第二端与电子膨胀阀的第一端相连接，电子膨胀阀的第二端通过铜管连接空气侧换热器的翅片换热器的第一端，翅片换热器的第二端连接四通阀的E端；四通阀的S端连接气液分离器的第一端，气液分离器的第二端连接压缩机的第一端。压缩机的第二端连接四通阀的F端。外机模块和空气侧换热器一起构成了整个热泵的循环系统。

制冷：压缩机吸入低温低压气体冷媒，经压缩机涡旋盘压缩成高温高压气体冷媒，经四通阀(线圈失电状态)进入空气侧换热器与空气进行换热，把热量传递给空气，高温高压气体经空气换热器冷凝成高压中温液体，高压中温液体经电子膨胀阀节流降压成低温低压雾态冷媒大部分进入水侧换热器与水进行换热，把水中的热量吸取出来，小部分低压冷媒储存在平衡罐内，从水中吸取热量蒸发成气体，再经四通阀和气液分离器再次回到压缩机吸气口，循环往复。以上就是低温冷媒从水中吸取热量，通过压缩机做功，把热量传递给空气的制冷工作过程。

制热：压缩机吸入低温低压气体冷媒，经压缩机涡旋盘压缩成高温高压气体冷媒，经四通阀(线圈得电状态)进入水侧换热器与低温水进行换热，把热量传递给水，高温高压气体经水侧换热器冷凝成高压中温液体，一部分液体储存在平衡罐中，一部分高压中温液体经电子膨胀阀节流降压成低温低压雾态冷媒进入空气侧换热器，与空气进行换热，从空气中吸取热量蒸发成气体，经四通阀和气液分离器再次回到压缩机吸气口，循环往复。以上就是低温冷媒从空气中吸取热量，通过压缩机做功，把热量传递给水的制热工作过程。

另外，由于所述挂板17的板面与所述翅片换热器的板面之间为相交关系且夹角为锐角A。风机吹风的风速从右向左逐渐减小，同时挂板和翅片换热器之间的间距也是逐渐减小，即从右向左挂板和翅片换热器之间的截面积在减小，从而使得整个翅片换热器出风口的风速是均匀的。挂板17上设置有挂钩18，通过挂钩18可以将挂板17固定于墙面上，从而将整个空气侧换热器独立地挂置于外墙上。

图1-4中，水侧换热器和平衡罐是相互分离的。为了节约空间，可以进一步将水侧换热器和平衡罐集成为一体，方案如如图5-8所示。

如图5-8为本实用新型的可分离式热泵的另一种方案，该方案中将水侧换热器和平衡罐设置为一体，即将水侧换热器设置成其内部自带平衡罐的水侧换热器。

这种自带平衡罐的水侧换热器包括冷媒罐体1和平衡罐2；所述平衡罐置于所述冷媒罐体之内且与所述冷媒罐体同心设置；在冷媒罐体和平衡罐之间的空间内设置有用于通入冷热水的盘管3；冷媒罐体的外周面上部设置有冷媒进管4；

所述平衡罐的底部设置有冷媒导管5，所述冷媒导管通过三通阀6与冷媒罐体外周面上的冷媒出管7相连接，使得冷媒罐体内的冷媒液体能够依次通过冷媒出管、三通阀和冷媒导管进入平衡罐内；

所述平衡罐的外周面下方设置有回油孔8，所述回油孔上连接有单向阀9，平衡罐内部的冷媒经该单向阀向冷媒罐体内单向流动。

所述盘管3为铜质盘管。

所述三通阀为T型三通阀。

所述冷媒罐体还设置有进水管接头10和出水管接头11；所述进水管接头位于所述冷媒罐体外周面的下部，与所述盘管的下端口相连接；所述出水管接头位于所述冷媒罐体外周面的上部，与所述盘管的上端口相连接。

所述冷媒罐体的底部外侧还设置有多个支撑脚12。

所述支撑脚呈L形。

所述支撑脚为3个或4个。

自带平衡罐的水侧换热器将冷媒罐体和平衡罐集成为一体式结构，从而使得空气源热泵的主机所需的空间缩小了，为主机的小型化提供了便利。同时由于将冷媒罐体和平衡罐集成为一体，省去了二者之间的传输管路，在制冷制热过程中冷媒传输的速度快，也避免了在中间管路上浪费冷媒，提高冷媒的传递速度和效率，从而提高了提高制冷制热效果。

在设计冷暖两用的空气能系统中，由于冬夏天环境温度差别较大，系统中冷媒的循环量也有很大的差异，冬天冷媒循环量小，夏天冷媒循环量大。为了平衡这种差异量，本实用新型的一种自带平衡罐的水侧换热器，在冬天制热时，多余的冷媒储存在平衡罐中，在夏天制冷时，平衡罐中的冷媒回补到系统中，平衡整个系统中的冷媒循环量。

自带平衡罐的水侧换热器的制热过程中：高温高压气态冷媒从冷媒罐体顶部的冷媒进管的管口进入冷媒罐体内，与冷媒罐体和平衡罐之间的盘管里的冷水进行热量交换，冷水吸热后气态冷媒降温被冷却液化成液体。由于冷媒罐体和平衡罐之间的单向阀只能单向导通，液体冷媒无法通过单向阀进入平衡罐。被冷凝后的液态冷媒逐渐增多，当冷媒罐体内的冷媒液面增高到T型三通阀的位置时，冷媒液体依次通过冷媒出管、三通阀和冷媒导管进入平衡罐的罐体内储存，这部分冷媒不参与循环，减少了热泵的冷媒循环系统中的冷媒循环量，避免造成压缩机液击的现象。此时也有一部分压缩机润滑油进入平衡罐的罐体内，当润滑油在平衡罐内部堆积时，会通过单向阀经回油孔随冷媒的流通方向，再次进入整个热泵的冷媒循环系统中，回到压缩机内部，形成一个内部回油循环。

自带平衡罐的水侧换热器的制冷过程中：低温低压雾态冷媒从冷媒出管的管口进入冷媒罐体，与铜盘管内的热水进行热量交换。低温低压雾态冷媒受热被蒸发成气体，从冷媒罐体上部的冷媒进管的管口进入热泵的冷媒循环系统。平衡罐内的液体冷媒由于压力差的作用，快速释放到整个热泵的冷媒循环系统中，直到平衡罐的内压与热泵的冷媒循环系统的压力达到平衡。此时，平衡罐内侧由高压液体被替换成低压低温气体，多余的冷媒通过单向阀经回油孔释放到冷媒罐体内，再从冷媒进管的管口处到整个热泵的冷媒循环系统中去，增大制冷时的冷媒循环量。同理，平衡罐内部堆积的润滑油也会随着气流的方向通过单向阀经回油孔进入冷媒罐体内，再从冷媒进管的管口处进入整个冷媒循环系统中，保证了制冷压缩机回油的通畅。

自带平衡罐的水侧换热器，将冷媒罐体和平衡罐集成为一体式结构，具有以下几个方面的特征：1)平衡了制热和制冷时的冷媒循环差异，使制冷和制热的效果发挥到最大；2)减少了系统设计的复杂性，优化了系统设计；3)缩小了整机的设计尺寸，使整机的外观缩小；4)解决了制热和制冷系统换热器内部回油问题。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型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实用新型。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，本实用新型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实用新型内。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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种易于安装的可分离式热泵，其特征是，包括外机模块和空气侧换热器；所述外机模块和空气侧换热器以相互分离的方式设置，所述外机模块和空气侧换热器之间通过管路相连接；

所述外机模块包括压缩机、四通阀、水侧换热器、平衡罐、过滤器、电子膨胀阀和气液分离器，置于一个外机壳体之内；

所述空气侧换热器包括翅片换热器和挂装式安装板；所述挂装式安装板包括挂板，所述挂板的板面与所述翅片换热器的板面之间为相交关系且夹角为锐角A。

2.根据权利要求1所述的一种易于安装的可分离式热泵，其特征是，所述外机模块和空气侧换热器之间的管路为铜管。

3.根据权利要求1所述的一种易于安装的可分离式热泵，其特征是，所述挂板的远离所述翅片换热器的一侧的板面上设置有多个挂钩。

4.根据权利要求1所述的一种易于安装的可分离式热泵，其特征是，所述外机模块包括压缩机、四通阀、水侧换热器、平衡罐、过滤器、电子膨胀阀和气液分离器。

5.根据权利要求4所述的一种易于安装的可分离式热泵，其特征是，所述水侧换热器为自带平衡罐的水侧换热器，将水侧换热器和平衡罐设置为一体式结构。

6.根据权利要求5所述的一种易于安装的可分离式热泵，其特征是，所述平衡罐包括冷媒罐体和平衡罐；所述平衡罐置于所述冷媒罐体之内且与所述冷媒罐体同心设置；在冷媒罐体和平衡罐之间的空间内设置有用于通入冷热水的盘管；冷媒罐体的外周面上部设置有冷媒进管。

7.根据权利要求6所述的一种易于安装的可分离式热泵，其特征是，所述盘管为铜管。

8.根据权利要求6所述的一种易于安装的可分离式热泵，其特征是，所述平衡罐的外周面下方设置有回油孔，所述回油孔上连接有单向阀，平衡罐内部的冷媒经该单向阀向冷媒罐体内单向流动。

9.根据权利要求6所述的一种易于安装的可分离式热泵，其特征是，所述平衡罐的底部设置有冷媒导管，所述冷媒导管通过三通阀与冷媒罐体外周面上的冷媒出管相连接，使得冷媒罐体内的冷媒液体能够依次通过冷媒出管、三通阀和冷媒导管进入平衡罐内。