CN211823141U - 一种新型空气能热水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型空气能热水系统，包括换热装置和主机箱，其特征在于，换热装置中的圆形铜管及鞘翅片均采用椭圆形立式结构，立式结构采用的是顶端进风，四周出风，圆形铜管穿插布置在鞘翅片内部，空气在换热装置中的离心式风机的作用下从换热装置上端口流入，经圆形铜管内的换热介质吸收热量后从鞘翅片四周流出；系统的主机箱采用埋地式安装，换热装置立于地表。本实用新型式增加了与空气的接触面积，从而增加了换热面积，同时可以接触四面流通的空气，使得换热介质吸收空气中的热量更加充分均匀。立式结构在增大换热面积的同时减小了占地面积，提高换热效率。

Description

一种新型空气能热水系统

技术领域

本实用新型涉及到空气能热水装置，尤其是一种立式空气能热水系统，属于空气动力学技术及新能源领域。

背景技术

当前主流的空气能热水系统多采用立方体式设计结构，换热结构大多只有两面，其中也有三面换热式的，这样导致的问题是换热面积小，换热不充分均匀，同时立方体式结构没有充分被利用；由于当前的空气能热水系统的换热装置和主机箱是一体式设计的，存在着占地面积大的问题，且整台位于地表，长期的日晒雨淋缩短了设备的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型为解决上述问题，本实用新型目的在于提出一种新型的空气能热水系统，其中换热系统内的铜管进行了圆形布置从而增加换热面积，换热介质在圆形铜管内流动，可以充分吸收来自四面空气中的热量，提高了换热效率，主机箱预采用埋地式安装，将机箱主体安装到地底下，只有换热装置立于地表，从而达到减小占地面积、降低噪音、增加使用寿命的目的。

本实用新型新型空气能热水装置整套系统方案如下：

一种新型空气能热水系统，包括换热装置和主机箱，换热装置中的圆形铜管及鞘翅片均采用椭圆形立式结构，立式结构采用的是顶端进风，四周出风，圆形铜管穿插布置在鞘翅片内部，空气在换热装置中的离心式风机的作用下从换热装置上端口流入，经圆形铜管内的换热介质吸收热量后从鞘翅片四周流出；

系统的主机箱采用埋地式安装，换热装置立于地表。

进一步，还包括电动机和储水箱，主机箱中设有包括压缩机、气液分离器、四通阀、膨胀阀、泡管和水泵，换热介质经四通阀一端流向压缩机，通过压缩机再经四通阀另一端流向泡管，水泵将储水箱中的冷水抽进泡管中，冷水与换热介质的热量交换；换热后泡管中的热水经水管流回储水箱，泡管中的换热介质经膨胀阀流回换热装置中。

进一步，离心式风机通过风机支撑架安装在主机箱上。

进一步，换热装置还包括底座、L型固定板、Y型连接铜管和U型连接铜管；圆形铜管和鞘翅片均采用两层结构；圆形铜管利用Y型连接管、U型连接管将内外两层接通；圆形铜管进出口处采用Y型连接管与外部装置进行连接；鞘翅片固定在底座上，底座利用螺栓连接固定箱体上盖板上，鞘翅片同时采用L型固定板进行侧面固定。

进一步，风机支撑架包括支撑架和过滤网；过滤网采用螺栓连接固定在支撑架上部四个侧边上，支撑架下端面四个底座采用螺栓连接固定在箱体上盖板上。

进一步，离心式风机包括风力机叶片、风力机主轴、轴承座、轴承、联轴器和电动机支撑架；风力机叶片通过过盈配合的方式进行与风力机主轴进行连接，风力机主轴采用压入配合的方式与轴承进行连接，且采用轴肩进行限位；轴承外圈与轴承座孔进行连接，轴承座采用螺栓连接的方式固定在支撑架的顶部；风力机主轴通过联轴器与电动机进行连接，电动机通电后产生动力带动风力机主轴转动，电动机通过电动机支撑架进行支撑，通过电动机固定架进行固定，电动机支撑架固定在主机箱内部。

进一步，所述主机箱包括箱体、箱体上盖板、电动机固定架和中央控制室支撑板；箱体上盖板盖在箱体上，电动机固定架与箱体内部进行焊接，换热装置固定在箱体上盖板上，风机支撑架固定在箱体上盖板上，电动机支撑架固定在箱体的内部下表面，电动机固定在电动机固定架上。

由上述对本实用新型的结构描述可知，与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型采用双层圆形管道排列方式增加了与空气的接触面积，从而增加了换热面积，同时可以接触四面流通的空气，使得换热介质吸收空气中的热量更加充分均匀。

2、本实用新型采用立式结构，在换热器的顶部设置了过滤网，采用过滤网的目的是为了阻隔外界一些污染物进入换热器内部，提高换热效率。空气能热水系统换热装置采用圆形立式结构在增大换热面积的同时减小了占地面积，同时也具有一定的一体性、美观性。

3、本实用新型离心风机安装在空气能热水系统换热装置内部，离心风机工作时，空气中的热风从换热装置上端口进入鞘翅片内部，和换热器铜管内的换热介质进行热交换，加速空气的流动，达到提高换热效率的目的。由于空气中的冷空气是往下流的，而热空气是往上流的，所用采用离心式风机的目的也是为了空气能从换热器顶部进入，从换热器下部四周流出，从而达到流进鞘翅片的空气是属于热空气，而从鞘翅片流出的冷空气而不会被重新吸进鞘翅片内。

4、本实用新型主机箱采用埋地式的方案进行安装，其中主机箱内部包含有电动机、压缩机、气液分离器、四通阀、膨胀阀、泡管、水泵，其中电动机、压缩机、水泵在工作时会产生一定的噪声。采用埋地式的安装方式一方面可以隔绝噪声，减小噪声污染，另一方面埋地式的安装方式减少了占地面积。埋地式的安装方式同时也避免了装置长期在地表的日晒雨淋，从而在一定程度上增加了装置的使用寿命。

附图说明

图1 本实用新型方框示意图；

图2 本实用新型换热装置圆形铜管结构示意图；

图3 本实用新型换热装置鞘翅片结构示意图；

图4 本实用新型换热装置底座结构示意图；

图5本实用新型换热装置L型固定板结构示意图；

图6本实用新型换热装置Y型连接铜管结构示意图；

图7本实用新型换热装置U型连接铜管结构示意图；

图8本实用新型离心式风机系统支撑架结构示意图；

图9本实用新型离心式风机系统过滤网结构示意图；

图10本实用新型离心式风机系统风力机叶片和风力机主轴结构示意图；

图11本实用新型离心式风机系统轴承座结构示意图；

图12本实用新型离心式风机系统承结构示意图；

图13本实用新型离心式风机系统联轴器结构示意图；

图14 本实用新型空气能热水系统电动机支撑架结构示意图；

图15本实用新型空气能热水系统主机箱箱体上盖板结构示意图；

图16本实用新型空气能热水系统主机箱箱体结构示意图；

图17本实用新型空气能热水系统主机箱中央控制室支撑板结构示意图；

图18本实用新型空气能热水系统主机箱电动机固定架结构示意图；

图19本实用新型电动机结构示意图；

图20本实用新型压缩机结构示意图；

图21本实用新型气液分离器结构示意图；

图22本实用新型四通阀结构示意图；

图23本实用新型膨胀阀结构示意图；

图24本实用新型泡管结构示意图；

图25本实用新型水泵结构示意图；

图26本实用新型储水箱结构示意图。

具体实施方式

为使对本实用新型的结构特征及所达成的目的有更进一步的了解与认识，用以较佳的实例及附图配合详细的说明，说明如下：

参照图1—26，一种新型空气能热水系统，它主要包括换热装置1、风机支撑架2、离心式风机3、主机箱4、电动机5、压缩机6、气液分离器7、四通阀8、膨胀阀9、泡管10、水泵011、储水箱012。

换热装置1包括圆形铜管11、鞘翅片12、底座13、L型固定板14、Y型连接铜管15、U型连接铜管16；

圆形铜管外层布满鞘翅片12，换热介质在圆形铜管内部流动，当启动电动机工作后，电动机产生动力会带动风机旋转，旋转的风机会带动空气能热水系统换热装置内外的空气流动，当空气被离心风机从换热装置上部吸入后，经风机离心力的作用空气被四处散开流过鞘翅片12时，圆形铜管11内部的换热介质就会吸收空气中的热量，吸收热量的换热介质在压缩机6的作用下，会从换热装置的一端圆形铜管流出，经过四通阀8的一端连接口流向气液分离器7，气液分离器7将对换热介质进行气液分离，分离后的气态换热介质进入压缩机6，压缩机6进一步将换热介质压缩成高温高压的气体，然后高温高压气体再次通过四通阀8的另一端接口流向泡管10。水泵011将储水箱012中的冷水抽进泡管10，在泡管内高温高压的气态换热介质和冷水进行换热，最后热水在此流向储水箱012，换热介质通过膨胀阀9流回换热装置1中的圆形铜管11中，再次吸收空气中的热量，进行下一次循环。其中空气能热水系统主机箱是为了储存一些器件的，其中包括：电动机5、压缩机6、气液分离器7、四通阀8、膨胀阀9、泡管10、水泵011及一些器件连接铜管。空气能热水系统主机箱将采用埋地式，减少占地面积。

底座13又包括空气能热水系统换热装置固定孔131、圆形连接铜管进出口限位孔132、L型板固定孔133；L型固定板14又包括圆形铜管连接孔141、L型板固定孔142；圆形铜管11环绕成椭圆形状，其目的是增加换热面积，同时也是为了可以接受从四面吹来的空气，达到换热均匀；鞘翅片12密布排列，形成内外两圈，为了是让圆形铜管11内的换热介质吸热更加充分；U型连接铜管16用以连通内外两层铜管，使内外两层铜管内部换热介质流通，受热均匀；Y型连接铜管15作为圆形铜管的进出口连接管，也是换热介质进出圆形铜管的管道；出口的Y型铜管与四通阀8一端连接，进口的Y型铜管与膨胀阀9一端连接；L型固定板14固定在底座13，L型板固定孔142、孔133通过螺栓连接。底座13固定在箱体上盖板42，孔422、孔131通过螺栓连接。孔132、孔423为圆形铜管进出口连接管的限位孔。L型固定板14通过圆形铜管连接孔141连接圆形铜管11。

所述风机支撑架2包括支撑架21、过滤网22；支撑架21又包括孔211、孔212、孔213；过滤网22又包括孔221；孔211、孔421通过螺栓连接，将支撑架21固定在箱体上盖板42上。孔221、孔212通过螺栓连接，将过滤网22固定在支撑架21上。孔213、孔331通过螺栓连接，将轴承座33固定在支撑架21上，轴承座是为了用以安装轴承用的。整个风机支撑架2是为了固定离心风机的转轴的。上端的过滤网22是用来过滤入风口的一些杂质。起到一个净化空气，提高换热效率的目的。

所述离心式风机系统包括风力机叶片31、风力机主轴32、轴承座33、轴承34、联轴器35、电动机支撑架36；轴承座33包括孔331，电动机支撑架36包括孔361。风力机叶片31通过过盈配合的方式采用健进行与风力机主轴32进行连接，风力机主轴32采用压入配合的方式与轴承34进行连接，轴承34套在轴承座33上，轴承座33通过孔331采用螺栓连接的方式国定在支架21上，风力机主轴32下端连接到联轴器35一端，联轴器35另一端套在电动机转轴上，联轴器的目的是为了将电动机5的动力传送到风力机主轴32上，风力机主轴32再带动风力机叶片31转动。孔361、孔413通过螺栓连接，将电动机支撑架36固定到箱体41下端面。电动机支撑架主要是用来防止电动机在工作时产生振动或者摇晃。

所述空气能热水系统主机箱包括箱体41、箱体上盖板42、电动机固定架43、中央控制室支撑板44；其中箱体41又包括孔411、孔412、孔413。其中孔411和孔412是连接水箱的水管限位孔，储水箱012的冷水通过水管在水泵011 的作用下抽到泡管10中，此时水管穿过孔412。当泡管中的水被换热介质释放的热量加热后经水管通过孔411又回到储水箱012里面。孔413与孔361通过螺栓连接，将电动机支撑架进行固定。中央控制室支撑板44作为中央控制室的支撑板，中央控制室内存放一些控制原件和电路板，作为主控室。电动机固定架43又包括孔431。电动机支撑架直接焊接在箱体41内部。孔51与孔431采用螺栓连接，将电动机5固定在电动机固定架43上，实现对电动机的固定。箱体上盖板42直接盖在箱体41上，由于主机箱采用埋地式的安装方式，所有箱体上盖板42与箱体41不采用螺栓连接的方式，直接盖在上面，这样有利于后期对箱体内部一些设备进行维护和检测。箱体41内部还装有压缩机6、气液分离器7、四通阀8、膨胀阀9、泡管10、水泵011，这些设备直接的连接均采用铜管进行连接，换热介质在这些铜管内部流动，达到换热的目的。

值得说明的是，上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims (7)

1.一种新型空气能热水系统，包括换热装置（1）和主机箱（4），其特征在于，

换热装置（1）中的圆形铜管（11）及鞘翅片（12）均采用椭圆形立式结构，立式结构采用的是顶端进风，四周出风，圆形铜管（11）穿插布置在鞘翅片（12）内部，空气在换热装置（1）中的离心式风机（3）的作用下从换热装置（1）上端口流入，经圆形铜管（11）内的换热介质吸收热量后从鞘翅片四周流出；系统的主机箱（4）采用埋地式安装，换热装置（1）立于地表。

2.根据权利要求1所述的一种新型空气能热水系统，其特征在于，还包括电动机（5）和储水箱（012），主机箱（4）中设有包括压缩机（6）、气液分离器（7）、四通阀（8）、膨胀阀（9）、泡管（10）和水泵（011），换热介质经四通阀（8）一端流向压缩机（6），通过压缩机（6）再经四通阀（8）另一端流向泡管（10），水泵（011）将储水箱（012）中的冷水抽进泡管（10）中，冷水与换热介质的热量交换；换热后泡管（10）中的热水经水管流回储水箱（012），泡管（10）中的换热介质经膨胀阀（9）流回换热装置（1）中。

3.根据权利要求1所述的一种新型空气能热水系统，其特征在于，离心式风机（3）通过风机支撑架（2）安装在主机箱（4）上。

4.根据权利要求1所述的一种新型空气能热水系统，其特征在于，换热装置（1）还包括底座（13）、L型固定板（14）、Y型连接铜管（15）和U型连接铜管（16）；圆形铜管（11）和鞘翅片（12）均采用两层结构；圆形铜管（11）利用Y型连接铜管（15）、U型连接铜管（16）将内外两层接通；圆形铜管（11）进出口处采用Y型连接铜管（15）与外部装置进行连接；鞘翅片（12）固定在底座（13）上，底座（13）利用螺栓连接固定箱体上盖板（42）上，鞘翅片（12）同时采用L型固定板（14）进行侧面固定。

5.根据权利要求3所述的一种新型空气能热水系统，其特征在于，风机支撑架（2）包括支撑架（21）和过滤网（22）；过滤网（22）采用螺栓连接固定在支撑架（21）上部四个侧边上，支撑架（21）下端面四个底座采用螺栓连接固定在箱体上盖板（42）上。

6.根据权利要求1所述的一种新型空气能热水系统，其特征在于，离心式风机（3）包括风力机叶片（31）、风力机主轴（32）、轴承座（33）、轴承（34）、联轴器（35）和电动机支撑架（36）；风力机叶片（31）通过过盈配合的方式进行与风力机主轴（32）进行连接，风力机主轴（32）采用压入配合的方式与轴承（34）进行连接，且采用轴肩进行限位；轴承（34）外圈与轴承座（33）孔进行连接，轴承座（33）采用螺栓连接的方式固定在支撑架（21）的顶部；风力机主轴（32）通过联轴器（35）与电动机（5）进行连接，电动机（5）通电后产生动力带动风力机主轴转动，电动机（5）通过电动机支撑架（36）进行支撑，通过电动机固定架（43）进行固定，电动机支撑架（36）固定在主机箱（4）内部。

7.根据权利要求1所述的一种新型空气能热水系统，其特征在于，所述主机箱（4）包括箱体（41）、箱体上盖板（42）、电动机固定架（43）和中央控制室支撑板（44）；箱体上盖板（42）盖在箱体（41）上，电动机固定架（43）与箱体（41）内部进行焊接，换热装置（1）固定在箱体上盖板（42）上，风机支撑架（2）固定在箱体上盖板（42）上，电动机支撑架（36）固定在箱体（41）的内部下表面，电动机（5）固定在电动机固定架（43）上。

Images