CN215571367U - 一种变频热泵系统及热泵热水器 - Google Patents

Abstract

实用新型涉及热水器技术领域，尤其涉及一种变频热泵系统及热泵热水器。该变频热泵系统包括压缩机、第一换热器和第二换热器，所述压缩机、所述第一换热器和所述第二换热器依次连接形成热泵回路，所述变频热泵系统还包括：变频控制器，与所述压缩机电连接，用于控制所述压缩机的转速；散热器，串联于所述第一换热器和所述第二换热器之间，所述散热器至少与所述变频控制器中的发热元件接触，所述散热器用于对所述发热元件散热。该变频热泵系统中增加了散热器对变频控制器进行散热，散热效果好，可以用于太阳能热泵系统等具有封闭罩壳的结构内，避免变频控制器温度过高导致的保护性停机或损坏；散热器串联于热泵回路中，对热泵回路的结构改变小。

Description

一种变频热泵系统及热泵热水器

技术领域

本实用新型涉及热水器技术领域，尤其涉及一种变频热泵系统及热泵热水器。

背景技术

变频热泵系统中因变频控制器会在运行过程中温度升高，现有的变频热泵系统没有有效降温措施，尤其太阳能热泵系统设置有全封闭的罩壳，传统的风扇冷却降温措施无法使用，导致变频热泵系统会出现保护性停机的现象，甚至出现变频控制器损坏的问题，影响用户的使用体验。

因此，亟需一种变频热泵系统及热泵热水器，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种变频热泵系统及热泵热水器。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种变频热泵系统，包括压缩机、第一换热器和第二换热器，所述压缩机、所述第一换热器和所述第二换热器依次连接形成热泵回路，所述变频热泵系统还包括：

变频控制器，与所述压缩机电连接，用于控制所述压缩机的转速；

散热器，串联于所述第一换热器和所述第二换热器之间，所述散热器至少与所述变频控制器中的发热元件接触，所述散热器用于对所述发热元件散热。

其中，所述散热器包括：

换热管，所述换热管的两端分别连接所述第一换热器和所述第二换热器；

接触件，至少与所述变频控制器中的发热元件接触，所述接触件内设置有安装通道，所述换热管设置穿设于所述安装通道内。

其中，所述接触件包括相对设置的两个换热板，两个所述换热板的部分连接，两个所述换热板之间围成所述安装通道以及与所述安装通道连通的缝隙；

所述散热器还包括：

紧固件，所述紧固件用于紧固两个所述换热板。

其中，所述接触件上设置有与所述发热元件的外轮廓面相适配的适配表面。

其中，所述换热管与所述安装通道之间设置有硅脂层。

其中，所述散热器与所述第一换热器之间串联有节流件。

其中，所述节流件为毛细管、第一电子膨胀阀或热力膨胀阀。

其中，所述变频热泵系统还包括：

温度传感器，设置于所述散热器上，用于检测经过所述散热器的换热介质的温度；

第二电子膨胀阀，串联于所述散热器与所述第二换热器之间，所述第二电子膨胀阀与所述温度传感器通讯连接。

其中，所述变频热泵系统还包括：

四通阀，所述四通阀的四个阀口分别与所述第二换热器的出口、所述压缩机的入口、所述压缩机的出口以及所述第一换热器的入口连通。

一种热泵热水器，包括上述的变频热泵系统。

本实用新型的有益效果：

本实用新型中的变频热泵系统，增加了散热器对变频控制器进行散热，散热效果好，可以用于太阳能热泵系统等具有封闭罩壳的结构内，避免变频控制器温度过高导致的保护性停机或损坏；散热器串联于热泵回路中，利用热泵回路中的换热介质吸收变频控制器产生的热量，能够合理利用变频控制器产生的热量，对热泵回路的结构改变小，有利于简化变频热泵系统的结构。

本实用新型中的热泵热水器，包括上述变频热泵系统，能够避免因变频控制器温度过高导致的保护性停机或损坏，降低热泵热水器的故障率，提高用户的使用体验。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的变频热泵系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的散热器的部分结构示意图。

图中：

1、压缩机；2、第一换热器；3、第二换热器；4、散热器；41、换热管；42、接触件；421、换热板；4211、安装通道；4212、缝隙；5、毛细管；6、第二电子膨胀阀；7、四通阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

如图1所述，变频热泵系统包括压缩机1、第一换热器2和第二换热器3，压缩机1、第一换热器2和第二换热器3依次连接形成热泵回路，第一换热器2用于放热，第二换热器3用于吸热，以形成循环换热结构。以热水器为例，经过第一换热器2的换热介质与热水器内的水换热，以加热热水器内的水温；低温的换热介质经过第二换热器3吸收热量，形成高温换热介质，高温换热介质经过压缩机1后形成高温高压换热介质，温度进一步升高，之后高温高压换热介质经过第一换热器2以加热热水器内的水的温度。

本实施例中，变频热泵系统还包括变频控制器，变频控制器与压缩机1电连接，用于控制压缩机1的转速，以调整压缩机1的工作频率，进而调整变频热泵系统的加热效率。

本实施例中，第一换热器2为微通道，第二换热器3为集热器。

为了控制变频控制器的温度，变频热泵系统还包括散热器4，散热器4串联于第一换热器2和第二换热器3之间，散热器4至少与变频控制器中的发热元件接触，散热器4用于对发热元件散热。

该变频热泵系统中增加了散热器4对变频控制器进行散热，散热效果好，可以用于太阳能热泵系统等具有封闭罩壳的结构内，避免变频控制器温度过高导致的保护性停机或损坏；散热器4串联于热泵回路中，利用热泵回路中的换热介质吸收变频控制器产生的热量，能够合理利用变频控制器产生的热量，对热泵回路的结构改变小，有利于简化变频热泵系统的结构。

具体地，如图1和图2所示，散热器4包括换热管41和接触件42。换热管41的两端分别连接第一换热器2和第二换热器3，其内供换热介质流动；接触件42至少与变频控制器中的发热元件接触，接触件42内设置有安装通道4211，换热管41设置穿设于安装通道4211内。热泵回路中的换热介质在由第一换热器2流出时已经过换热变为低温状态，低温状态的换热介质进入散热器4中的换热管41后，会吸收经热传导传递至接触件42以及换热管41上的热量，从而达到为变频控制器散热的效果。

为提高散热器4对变频控制器的散热效果，接触件42上设置有与发热元件的外轮廓面相适配的适配表面，以增大接触件42与发热元件的接触面积，从而提高热传导效果。

可选地，换热管41呈U型，接触件42内设置有两条安装通道4211，以增大换热管41与接触件42的接触面积。

一些实施例中，换热管41也可以呈蛇形排列或圆形排列。

进一步地，接触件42包括相对设置的两个换热板421，两个换热板421的部分连接，两个换热板421之间围成安装通道4211以及与安装通道4211连通的缝隙4212；散热器4还包括紧固件，紧固件用于紧固两个换热板421。通过设置缝隙4212，能够调整安装通道4211的大小，当换热管41装入安装通道4211内后，通过紧固件固定两个换热板421，能够减小甚至消除缝隙4212，以便保证安装通道4211的内壁能够更好地与换热管41的外壁贴合，从而提高换热效果。

本实施例中，两个换热板421的中部连接，未连接部分围成安装通道4211及缝隙4212，两条安装通道4211分别位于连接位置的两侧，两个安装通道4211对应的缝隙4212分别向对应一侧延伸。

进一步地，两个换热板421一体成型，以提高两个换热板421连接处的牢固程度；缝隙4212以及安装通道4211可以通过机加工等加工方式成型。

为提高热量在换热板421以及换热管41之间的热传递，换热管41与安装通道4211之间设置有硅脂层。硅脂层具有良好的导热和耐温性能，能够提高换热板421与换热管41之间的导热性，以提高散热器4对变频控制器的散热效果。

本实施例中，换热板421可以为铝板，铝板的导热效果好，且成本低；换热管41可以为铜管，铜管的导热值高。

变频热泵系统工作时，换热介质由微通道流出后已处于过冷段，即便通过微通道将热水器中的水加热至75℃的情况下，换热介质由微通道流出后的温度也不会超过70℃，而变频控制器的表面温度需要控制在85℃以下，因此，由微通道流出的换热介质进入散热器4后能够对变频控制器进行有效散热。

为进一步保证散热器4对变频控制器的散热效果，散热器4与第一换热器2(即微通道)之间还串联有节流件，节流件能够通过控制换热介质的流量，调节换热介质的温度，进一步降低进入散热器4内的换热介质的温度，从而提高对变频控制器的散热效果。

本实施例中，节流件为毛细管5。换热介质经过毛细管5后温度将控制在60℃。在其他实施例中，节流件可以为第一电子膨胀阀或热力膨胀阀。

考虑到管路中冷媒降低到空气的露点温度以下后，管路会出现结露现象。为避免换热管41结露后导致变频控制器进水，毛细管5的长度不能太长，管径不能太细，以控制经过毛细管5后的换热介质的温度不低于空气的露点温度。进一步地，散热器4的下方不设置有电子器件，以进一步避免电子器件与水接触。

进一步地，变频热泵系统还包括温度传感器和第二电子膨胀阀6。温度传感器设置于散热器4上，用于检测经过散热器4的换热介质的温度；第二电子膨胀阀6串联于散热器4与第二换热器3之间，第二电子膨胀阀6与温度传感器通讯连接。通过温度传感器检测散热器4内换热介质的温度，根据检测到的温度调节第二电子膨胀阀6的开度，从而控制经过散热器4内的换热介质的温度，避免散热器4内换热介质的温度低于空气的露点。

在其他实施例中，温度传感器也可以与第一电子膨胀阀电连接，根据温度调整第一电子膨胀阀的开度，也可以达到避免散热器4内换热介质的温度低于空气的露点的目的。

本实施例中，变频热泵系统还包括四通阀7，四通阀7包括四个阀口，分别为第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口。第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口分别与第二换热器3的出口、压缩机1的入口、压缩机1的出口以及第一换热器2的入口连通。四通阀7可以通过阀口连通方式的切换，以便在除霜和制热两种工作状态下切换。其中，除霜过程中，四通阀7的第一阀口与第四阀口连通，以使换热介质由第二换热器3的出口流出后经过四通阀7直接进入第一换热器2中，避免换热介质经过压缩机1。在制热过程中，四通阀7的第一阀口与第二阀口连通，第三阀口与第四阀口连通，以使换热介质由第二换热器3流出后，依次经过压缩机1和第一换热器2。

实施例二

本实施例提供了一种热泵热水器，包括实施例一中的变频热泵系统，能够有效控制变频控制器的温度，避免热泵热水器出现保护性停机或损坏的问题，以提高用户的使用体验。

需要说明的是，本实施例中的热泵热水器可以为太阳能热泵热水器，该变频热泵系统可以应用于全封闭空间，解决因风冷降温措施无法应用于太阳能热泵热水器中导致的变频控制器无法有效降温的问题。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变频热泵系统，包括压缩机(1)、第一换热器(2)和第二换热器(3)，所述压缩机(1)、所述第一换热器(2)和所述第二换热器(3)依次连接形成热泵回路，其特征在于，所述变频热泵系统还包括：

变频控制器，与所述压缩机(1)电连接，用于控制所述压缩机(1)的转速；

散热器(4)，串联于所述第一换热器(2)和所述第二换热器(3)之间，所述散热器(4)至少与所述变频控制器中的发热元件接触，所述散热器(4)用于对所述发热元件散热。

2.根据权利要求1所述的变频热泵系统，其特征在于，所述散热器(4)包括：

换热管(41)，所述换热管(41)的两端分别连接所述第一换热器(2)和所述第二换热器(3)；

接触件(42)，至少与所述变频控制器中的发热元件接触，所述接触件(42)内设置有安装通道(4211)，所述换热管(41)设置穿设于所述安装通道(4211)内。

3.根据权利要求2所述的变频热泵系统，其特征在于，所述接触件(42)包括相对设置的两个换热板(421)，两个所述换热板(421)的部分连接，两个所述换热板(421)之间围成所述安装通道(4211)以及与所述安装通道(4211)连通的缝隙(4212)；

所述散热器(4)还包括：

紧固件，所述紧固件用于紧固两个所述换热板(421)。

4.根据权利要求2所述的变频热泵系统，其特征在于，所述接触件(42)上设置有与所述发热元件的外轮廓面相适配的适配表面。

5.根据权利要求2所述的变频热泵系统，其特征在于，所述换热管(41)与所述安装通道(4211)之间设置有硅脂层。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的变频热泵系统，其特征在于，所述散热器(4)与所述第一换热器(2)之间串联有节流件。

7.根据权利要求6所述的变频热泵系统，其特征在于，所述节流件为毛细管(5)、第一电子膨胀阀或热力膨胀阀。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的变频热泵系统，其特征在于，所述变频热泵系统还包括：

温度传感器，设置于所述散热器(4)上，用于检测经过所述散热器(4)的换热介质的温度；

第二电子膨胀阀(6)，串联于所述散热器(4)与所述第二换热器(3)之间，所述第二电子膨胀阀(6)与所述温度传感器通讯连接。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的变频热泵系统，其特征在于，所述变频热泵系统还包括：

四通阀(7)，所述四通阀(7)的四个阀口分别与所述第二换热器(3)的出口、所述压缩机(1)的入口、所述压缩机(1)的出口以及所述第一换热器(2)的入口连通。

10.一种热泵热水器，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的变频热泵系统。

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