CN212720375U - 一种可除霜的空气源热泵用蒸发器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可除霜的空气源热泵用蒸发器，包括蒸发器本体，所述蒸发器本体包括换热管和若干下翅片，所述蒸发器本体的上方设置有太阳能蓄热机构；所述太阳能蓄热机构包括支撑框、集热板、菲涅尔透镜盖板，所述集热板的下方设置有蓄热机构和若干上翅片，所述上翅片与所述下翅片抵接；所述蓄热机构包括固定设置于所述集热板下方的蓄热管道，所述蓄热管道包括若干蓄热竖管，以及设置于所述蓄热竖管两端、连通所述蓄热竖管的蓄热横管，所述蓄热竖管设置于所述集热板下方的部分罩设有保温盒，所述保温盒固定设置于所述集热板的底壁上，所述蓄热竖管外套设有环形盖。本实用新型能够实现空气源热泵在除霜时制热不间断。

Description

一种可除霜的空气源热泵用蒸发器

技术领域

本实用新型涉及一种空气源热泵，具体涉及一种可除霜的空气源热泵用蒸发器。

背景技术

空气源热泵制热运行时翅片盘管用作蒸发器，低温低压液体制冷剂进入翅片盘管后与流经翅片盘管的室外空气进行换热，吸收室外空气中的热量。随着室外环境温度降低，其蒸发温度和翅片盘管温度将随之下降，当翅片盘管温度低于空气露点温度时，空气流经翅片盘管时其所含的水分就会析出而凝露，而当翅片盘管温度低于0℃时，翅片表面就会逐渐形成霜层。霜层的增厚将导致流经翅片盘管的空气阻力增加，风量下降，且翅片盘管的传热热阻增加，故翅片盘管的传热效率下降，从而导致空气源热泵制热运行时蒸发温度、制热能力和制热能效将降低。

而目前空气源热泵采用的除霜方式通常为热气除霜法，除霜时四通阀切换，制热模式转为制冷运行，翅片盘管变为冷凝器，热水侧换热器变为蒸发器，通过制冷循环从热水中吸收热量，再加上压缩机耗功，最终从压缩机排出的高温高压气体制冷剂进入翅片盘管，融化翅片盘管表面的霜层。由此可知，除霜时机组非但没有正常制热以对热水进行加热，反而将消耗热水热量，导致热水水温的降低。

因此，急需研发一种除霜的新方式，能够实现除霜时制热不间断，保证除霜时室内温度或加热的热水水温保持平稳，不出现大幅度的降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种可除霜的空气源热泵用蒸发器，其能够实现空气源热泵除霜时制热不间断，保证除霜时室内温度或加热的热水水温保持平稳，不出现大幅度的降低。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案如下：

一种可除霜的空气源热泵用蒸发器，包括底座，设置于所述底座上的蒸发器本体，所述蒸发器本体包括通过两个蒸发器架板设置于所述底座上的换热管，设置于所述换热管上的若干下翅片，所述换热管与空气源热泵的闭路循环管道连通；所述蒸发器本体的上方设置有太阳能蓄热机构；

所述太阳能蓄热机构包括通过若干支架设置于所述底座上的支撑框，设置于所述支撑框底板上的开口，设置于所述开口处的集热板，以及设置于所述支撑框顶部的菲涅尔透镜盖板，所述集热板的下方设置有蓄热机构和若干上翅片，所述上翅片设置于所述下翅片的上方，所述上翅片的底部延伸至所述下翅片的一侧、并与所述下翅片抵接；

所述蓄热机构包括固定设置于所述集热板下方的蓄热管道，所述蓄热管道内设置有蓄热材料，所述蓄热管道包括若干蓄热竖管，以及设置于所述蓄热竖管两端、连通所述蓄热竖管的蓄热横管，所述蓄热竖管设置于所述集热板下方的部分罩设有保温盒，所述保温盒固定设置于所述集热板的底壁上，所述蓄热竖管位于所述保温盒内的部分在下部设置有横截面为弧形的第一凹槽，所述第一凹槽内设置有第一保温层，所述蓄热竖管外套设有开启或关闭所述蓄热竖管之间热传导的环形盖，所述环形盖通过轴承转动设置于所述保温盒上，所述环形盖的内壁设置有横截面为弧形的第二凹槽，所述第二凹槽内设置有第二保温层，所述环形盖的两端延伸出所述保温盒后设置有用于驱动所述环形盖转动的驱动机构。

进一步的，所述第一保温层的外表面与所述蓄热竖管的外表面齐平，所述第二保温层的内表面与所述环形盖的内表面齐平。

进一步的，所述第一凹槽和所述第二凹槽的弧心角均为180～190度。

进一步的，所述保温盒内设置有填充块，所述填充块套设于所述环形盖外；所述填充块的顶部与所述集热板抵接。

更进一步的，所述填充块由上部的导热块和下部的保温块对合而成，所述导热块由导热材质制备而成，所述保温块由保温材质制备而成。

进一步的，所述驱动机构包括固定设置于所述环形盖上的齿轮，固定设置于最边侧的2个保温盒上的支杆，设置于所述支杆上的滑槽，滑动设置于所述滑槽内的齿条，所述齿轮与所述齿条啮合连接。

更进一步的，所述齿条的底部固定设置有下凸块，所述下凸块上设置有螺纹孔，所述螺纹孔内设置有调节螺杆，所述调节螺杆的两端分别与相对应的支杆通过轴承转动连接，所述调节螺杆的一端延伸出相对应的支杆后设置有电机，所述电机的输出轴与所述调节螺杆固定连接。

进一步的，所述蓄热竖管设置于保温盒外的部分、以及所述蓄热横管的外壁上设置有第三保温层。

进一步的，所述底座的底部设置有若干支腿。

进一步的，所述上翅片与所述下翅片焊接固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过在空气源热泵蒸发器的上方设置集热板、在集热板的下方设置蓄热竖管和上翅片，在蓄热竖管外套设打开或阻断蓄热管道与集热板热传导的环形盖，将所述上翅片与蒸发器本体的下翅片抵接，当有太阳存在时，环形盖打开，太阳能蓄热机构通过集热板吸收太阳热辐射，并将吸收的太阳能的热量通过蓄热管道内的蓄热材料进行保存，当无太阳光存在时，环形盖闭合，阻断蓄热竖管与集热板之间的热传导，避免热量流失，当需要除霜时，环形盖打开，蓄热管道中存储的热量即可经环形盖、集热板、上翅片传递到下翅片和换热管，融化下翅片和换热管上附着的霜层，除霜结束，再次闭合环形盖，即可。本实用新型蒸发器的除霜依靠太阳能进行，在除霜过程中，不需停止空气源热泵的制热，实现了空气源热泵除霜时的不间断制热，保证了除霜时室内温度或加热的热水水温保持平稳。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例中的立体图；

图2为本实用新型一个实施例中另一角度的立体图；

图3为本实用新型一个实施例中的正视图；

图4为图3沿A-A方向的剖视图；

图5为图4的B处放大图；

图6为蓄热竖管与集热板之间热传导阻断情况下的结构示意图；

在图中：1、底座、2、蒸发器本体，3、集热板，4、导热板，5、吸热涂层；9、蒸发器架板，10、换热管，11、下翅片；12、太阳能蓄热机构，13、支架，14、支撑框，16、菲涅尔透镜盖板，17、上翅片，19、蓄热材料，20、蓄热竖管，21、蓄热横管，22、保温盒，23、填充块，23-1、导热块，23-2、保温块，24、密封帽，25、支腿，26、第一保温层，27、环形盖，28、第二保温层，29、齿轮，30、支杆，31、齿条，32、下凸块，33、调节螺杆，34、电机。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型进行进一步详细的叙述。

如图1～6所示的本实用新型一种可除霜的空气源热泵用蒸发器的一个实施例，包括底座1，设置于所述底座1上的蒸发器本体2，所述蒸发器本体2包括通过两个蒸发器架板9设置于所述底座1上的换热管10，设置于所述换热管10上的若干下翅片11，所述换热管10与空气源热泵的闭路循环管道连通；所述蒸发器本体2的上方设置有太阳能蓄热机构12；所述太阳能蓄热机构12包括通过若干支架13设置于所述底座1上的支撑框14，设置于所述支撑框14底板上的开口，设置于所述开口处的集热板3，以及设置于所述支撑框14顶部的菲涅尔透镜盖板16，所述集热板3的下方设置有蓄热机构和若干上翅片17，所述上翅片17设置于所述下翅片11的上方，所述上翅片17的底部延伸至所述下翅片的一侧、并与所述下翅片11抵接；所述蓄热机构包括固定设置于所述集热板3下方的蓄热管道，所述蓄热管道内设置有蓄热材料19，所述蓄热管道包括若干蓄热竖管20，以及设置于所述蓄热竖管20两端、连通所述蓄热竖管20的蓄热横管21，所述蓄热竖管20设置于所述集热板3下方的部分罩设有保温盒22，所述保温盒22固定设置于所述集热板3的底壁上，所述蓄热竖管20位于所述保温盒22内的部分在下部设置有横截面为弧形的第一凹槽，所述第一凹槽内设置有第一保温层26，所述蓄热竖管20外套设有开启或关闭所述蓄热竖管20之间热传导的环形盖27，所述环形盖27通过轴承转动设置于所述保温盒22上，所述环形盖27的内壁设置有横截面为弧形的第二凹槽，所述第二凹槽内设置有第二保温层28，所述环形盖27的两端延伸出所述保温盒22后设置有用于驱动所述环形盖27转动的驱动机构。本实用新型通过在空气源热泵蒸发器的上方设置集热板3、在集热板3的下方设置蓄热竖管20和上翅片17，在蓄热竖管20外套设打开或阻断蓄热管道与集热板3热传导的环形盖27，将所述上翅片17与蒸发器本体2的下翅片11抵接，当有太阳存在时，环形盖27打开，太阳能蓄热机构12通过集热板3吸收太阳热辐射，并将吸收的太阳能的热量通过蓄热管道内的蓄热材料19进行保存，当无太阳光存在时，环形盖27闭合，阻断蓄热竖管20与集热板3之间的热传导，避免热量流失，当需要除霜时，环形盖27打开，蓄热管道中存储的热量即可经环形盖27、集热板3、上翅片17传递到下翅片11和换热管10，融化下翅片11和换热管10上附着的霜层，除霜结束，再次闭合环形盖27，即可。本实用新型蒸发器的除霜依靠太阳能进行，在除霜过程中，不需停止空气源热泵的制热，实现了空气源热泵除霜时的不间断制热，不仅保证了除霜时室内温度或加热的热水水温保持平稳，不出现大幅度的降低，还由于蓄热热量的加入，提高了空气源热泵的制热效率。此外，在有太阳时，集热板3除吸收太阳的热能供蓄热管道蓄热外，由于上翅片17的设置，还能将一部分的太阳能传递给下翅片11，然后传递给换热管10红换热管10内的冷媒加热，提高了低温下，空气源热泵的制热效率。

进一步的，所述第一保温层26的外表面与所述蓄热竖管20的外表面齐平，所述第二保温层28的内表面与所述环形盖27的内表面齐平，从而降低了环形盖27与蓄热横管21之间的间隙。

进一步的，所述第一凹槽和所述第二凹槽的弧心角均为180～190度。保证了环形盖27闭合时，第一保温层26与第二保温层28能够环绕设置至少360度，从而实现360度阻隔蓄热材料19与集热板3之间的热传导。

进一步的，所述支撑框14外表面上设置有保温层，从而避免了支撑框14向外散失热量。

作为本实用新型一种可除霜的空气源热泵用蒸发器的一个实施例，所述保温盒22内设置有填充块23，所述填充块23套设于所述环形盖27外；所述填充块23的顶部与所述集热板3抵接。

进一步的，所述填充块23由上部的导热块23-1和下部的保温块23-2对合而成，所述导热块23-1由导热材质制备而成，所述保温块23-2由保温材质制备而成。上部的导热块23-1的设置，增大了蓄热管与集热板3之间的导热面积；所述保温块23-2的设置增强了蓄热管下部的保温效果。

作为本实用新型一种可除霜的空气源热泵用蒸发器的一个实施例，所述驱动机构包括固定设置于所述环形盖27上的齿轮29，固定设置于最边侧的2个保温盒22上的支杆30，设置于所述支杆30上的滑槽，滑动设置于所述滑槽内的齿条31，所述齿轮29与所述齿条31啮合连接。

进一步的，所述齿条31的底部固定设置有下凸块32，所述下凸块32上设置有螺纹孔，所述螺纹孔内设置有调节螺杆33，所述调节螺杆33的两端分别与相对应的支杆30通过轴承转动连接，所述调节螺杆33的一端延伸出相对应的支杆30后设置有电机34，所述电机34的输出轴与所述调节螺杆33固定连接。本实用新型可以通过电机34的往复转动，实现齿条31的往复滑动，从而实现环形盖27的往复转动(正传180度、反转180度)，实现蓄热管与集热板3之间热传导的阻断和打开。

作为本实用新型一种可除霜的空气源热泵用蒸发器的一个实施例，所述蓄热竖管20设置于保温盒22外的部分、以及所述蓄热横管21的外壁上设置有第三保温层。

作为本实用新型一种可除霜的空气源热泵用蒸发器的一个实施例，所述蓄热管道的两端设置有打开或闭合所述蓄热管道的密封帽24。

进一步的，所述蓄热材料19采用相变蓄热材料、热化学蓄热材料或吸附蓄热材料中的任意一种。

进一步的，所述蓄热管道上还设置有泄压阀。

作为本实用新型一种可除霜的空气源热泵用蒸发器的一个实施例，所述底座1的底部设置有若干支腿25。

作为本实用新型一种可除霜的空气源热泵用蒸发器的一个实施例，所述上翅片17与所述下翅片11焊接固定。

进一步的，所述蓄热管道的两端设置有打开或闭合所述蓄热管道的密封帽24。

进一步的，所述集热板3包括导热板4，和设置于所述导热板4上方的吸热涂层5。

进一步的，所述导热板4、导热块23-1、环形盖27、蓄热竖管、上翅片17、下翅片11均采用金属导热材质、如铜、铝等。

本实用新型的工作原理：

本实用新型蒸发器下翅片11的设置增大了换热管10与空气的接触面积，蒸发器本体2工作时，利用换热管10内的冷媒流体蒸发作用从空气中的吸收热量；

本实用新型使用时，在白天有太阳存在时，转动电机34，由齿条31驱动环形盖27转动180度，使环形盖27上的第二保温层28与蓄热竖管上的第一保温层26位置重叠，从而将集热管与导热块23-1之间的热传导打开，集热板3吸收太阳的热辅射，并将吸收的热量一部分经经导热块23-1传递给蓄热管道内的蓄热材料19，由蓄热材料19进行蓄热，另一部分经下翅片11、上翅片17传递给蒸发器本体2的换热管10，与换热管10内的冷媒流体进行换热，从而降低低温环境对空气源热泵制热效率的影响；当太阳光线不足以为蓄热材料19提供热量时，通过反向转动电机34，驱动齿条31反向滑动，从而驱动环形盖27反向转动180度复位，环形盖27上的第二保温层28与蓄热竖管20上的第一保温层26位置相对，从而大于360度的闭合保温圈，从而阻隔了蓄热竖管与导热块23-1之间的热传导，也降低了蓄热材料19的热损失；随着环境温度的逐步降低，蒸发器本体2上有结霜现象出现时，再次转动电机34，由电机34驱动齿条31滑动，从而驱动环形盖27转动180度，使环形盖27上的第二保温层28与蓄热竖管上的第一保温层26位置重叠，将集热管与导热块23-1之间的热传导打开，此时，蓄热材料19中的热量经依次经过蓄热管、导热块23-1、集热板3、上翅片17传递到下翅片11和换热盘管，从而将蒸发器本体2上的结霜融化；结霜融化完毕后，再次，反向转动电机34，驱动齿条31反向滑动，从而驱动环形盖27反向转动180度复位，环形盖27上的第二保温层28与蓄热竖管20上的第一保温层26位置相对，从而大于360度的闭合保温圈，从而阻隔了蓄热竖管与导热块23-1之间的热传导，也降低了蓄热材料19的热损失，即可。

以上所述实施方式仅为本实用新型的优选实施例，而并非本实用新型可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可除霜的空气源热泵用蒸发器，包括底座(1)，设置于所述底座(1)上的蒸发器本体(2)，所述蒸发器本体(2)包括通过两个蒸发器架板(9)设置于所述底座(1)上的换热管(10)，设置于所述换热管(10)上的若干下翅片(11)，所述换热管(10)与空气源热泵的闭路循环管道连通；其特征在于，所述蒸发器本体(2)的上方设置有太阳能蓄热机构(12)；

所述太阳能蓄热机构(12)包括通过若干支架(13)设置于所述底座(1)上的支撑框(14)，设置于所述支撑框(14)底板上的开口，设置于所述开口处的集热板(3)，以及设置于所述支撑框(14)顶部的菲涅尔透镜盖板(16)，所述集热板(3)的下方设置有蓄热机构和若干上翅片(17)，所述上翅片(17)设置于所述下翅片(11)的上方，所述上翅片(17)的底部延伸至所述下翅片的一侧、并与所述下翅片(11)抵接；

所述蓄热机构包括固定设置于所述集热板(3)下方的蓄热管道，所述蓄热管道内设置有蓄热材料(19)，所述蓄热管道包括若干蓄热竖管(20)，以及设置于所述蓄热竖管(20)两端、连通所述蓄热竖管(20)的蓄热横管(21)，所述蓄热竖管(20)设置于所述集热板(3)下方的部分罩设有保温盒(22)，所述保温盒(22)固定设置于所述集热板(3)的底壁上，所述蓄热竖管(20)位于所述保温盒(22)内的部分在下部设置有横截面为弧形的第一凹槽，所述第一凹槽内设置有第一保温层(26)，所述蓄热竖管(20)外套设有开启或关闭所述蓄热竖管(20)之间热传导的环形盖(27)，所述环形盖(27)通过轴承转动设置于所述保温盒(22)上，所述环形盖(27)的内壁设置有横截面为弧形的第二凹槽，所述第二凹槽内设置有第二保温层(28)，所述环形盖(27)的两端延伸出所述保温盒(22)后设置有用于驱动所述环形盖(27)转动的驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种可除霜的空气源热泵用蒸发器，其特征在于，所述第一保温层(26)的外表面与所述蓄热竖管(20)的外表面齐平，所述第二保温层(28)的内表面与所述环形盖(27)的内表面齐平。

3.根据权利要求1所述的一种可除霜的空气源热泵用蒸发器，其特征在于，所述第一凹槽和所述第二凹槽的弧心角均为180～190度。

4.根据权利要求1所述的一种可除霜的空气源热泵用蒸发器，其特征在于，所述保温盒(22)内设置有填充块(23)，所述填充块(23)套设于所述环形盖(27)外；所述填充块(23)的顶部与所述集热板(3)抵接。

5.根据权利要求4所述的一种可除霜的空气源热泵用蒸发器，其特征在于，所述填充块(23)由上部的导热块(23-1)和下部的保温块(23-2)对合而成，所述导热块(23-1)由导热材质制备而成，所述保温块(23-2)由保温材质制备而成。

6.根据权利要求1所述的一种可除霜的空气源热泵用蒸发器，其特征在于，所述驱动机构包括固定设置于所述环形盖(27)上的齿轮(29)，固定设置于最边侧的2个保温盒(22)上的支杆(30)，设置于所述支杆(30)上的滑槽，滑动设置于所述滑槽内的齿条(31)，所述齿轮(29)与所述齿条(31)啮合连接。

7.根据权利要求6所述的一种可除霜的空气源热泵用蒸发器，其特征在于，所述齿条(31)的底部固定设置有下凸块(32)，所述下凸块(32)上设置有螺纹孔，所述螺纹孔内设置有调节螺杆(33)，所述调节螺杆(33)的两端分别与相对应的支杆(30)通过轴承转动连接，所述调节螺杆(33)的一端延伸出相对应的支杆(30)后设置有电机(34)，所述电机(34)的输出轴与所述调节螺杆(33)固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种可除霜的空气源热泵用蒸发器，其特征在于，所述蓄热竖管(20)设置于保温盒(22)外的部分、以及所述蓄热横管(21)的外壁上设置有第三保温层。

9.根据权利要求1所述的一种可除霜的空气源热泵用蒸发器，其特征在于，所述底座(1)的底部设置有若干支腿(25)。

10.根据权利要求1所述的一种可除霜的空气源热泵用蒸发器，其特征在于，所述上翅片(17)与所述下翅片(11)焊接固定。

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