CN215951559U - 一种用于空气源热泵的相变蓄热被动式防冻换热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于空气源热泵的相变蓄热被动式防冻换热结构，包括本体，所述本体内部设有温度传感器，所述温度传感器一侧设有继电器，所述本体内部设有蒸发器，所述蒸发器外表面设有导热片，所述导热片一侧设有防冻液管。本实用新型通过霍尔传感器感应到断电信号，并将断电信号传递给控制器，控制器接收到此信号后将继电器打开，使温度传感器测量本体内部温度，温度传感器将测量的温度数据传递给控制器，本体内部温度低于设定的值后，控制器使警报器启动，同时启动电机，电机输出轴转动使球阀转动，打开出水管，使本体内部水排出，避免冻坏本体，本装置可防止换热器冻裂，一旦发生停电时，可自动打开排水。

Description

一种用于空气源热泵的相变蓄热被动式防冻换热结构

技术领域

本实用新型涉及空气源热泵技术领域，具体涉及一种用于空气源热泵的相变蓄热被动式防冻换热结构。

背景技术

空气源热泵因节能省电、能效比高的优点在北方地区清洁能源采暖工程中得到了广泛的应用，然而，空气源热泵的主机放置于室外，在热泵非工作时间必须有效解决防冻问题，否则极易发生换热器冻裂的事故，造成巨大损失，现有技术中，多采用水泵间歇循环、热泵低功率运行的主动式措施解决防冻问题，现有的技术方案都是建立在设备可以正常运行的基础上，一旦突发停电均无法实现，通过相变蓄热方法可以临时进行保温，当热泵机组正常运行时，换热板片外表面的余热传递给相变层内的相变材料，相变材料液化并蓄存热量，同时，相变层内的相变材料为有机相变材料，导热系数低，配合保温层可对换热板片起到保温作用，当突发停电导致热泵机组无法正常运行时，相变层内的相变材料温度下降，当温度低于其相变温度时，平时蓄存的热量逐渐释放从而对换热板片进行临时的加热和保温，避免温度过低导致的冻裂问题。

但是，通过相变蓄热方法只能临时进行保温，防止冻裂，当断电时间较久，相变材料蓄存的热量释放结束之后，换热管内部温度较低时，此时换热器冻裂的风险将大大增加，降低换热器使用寿命。

因此，发明一种用于空气源热泵的相变蓄热被动式防冻换热结构来解决上述问题很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于空气源热泵的相变蓄热被动式防冻换热结构，以解决通过相变蓄热方法只能临时进行保温，防止冻裂，当断电时间较久，相变材料蓄存的热量释放结束之后，换热管内部温度较低时，此时换热器冻裂的风险将大大增加，降低换热器使用寿命的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于空气源热泵的相变蓄热被动式防冻换热结构，包括本体，所述本体内部设有温度传感器，所述温度传感器一侧设有继电器，所述本体内部设有蒸发器，所述蒸发器外表面设有导热片，所述导热片一侧设有防冻液管，所述防冻液管内部设有加热管，所述蒸发器外表面设有导流板，所述蒸发器底部固定连接有接收盒，所述本体一侧设有出水管，所述出水管内部设有球阀，所述本体一侧固定连接有箱体，所述箱体内部设有控制器，所述控制器一侧设有霍尔传感器，所述箱体顶部设有警报器，所述箱体底部固定安装有电机，所述电机与球阀顶部固定连接，所述霍尔传感器输出端与控制器输入端相连接，所述继电器输入端与控制器输出端相连接，所述温度传感器输出端与控制器输入端相连接，所述加热管、电机和警报器输入端均与控制器输出端相连接。

优选的，所述箱体内部设有蓄电池，所述控制器、加热管、电机和警报器均与蓄电池电性连接。

优选的，所述警报器内部设有报警发声器，所述报警发声器一侧设有报警发光器。

优选的，所述出水管外表面设有弹力层，所述弹力层外表面设有保温层，所述保温层外表面设有保护层，所述保护层外表面设有防水层。

优选的，所述弹力层由聚氨酯泡沫塑料材料制成，所述保温层由岩棉材料制成。

优选的，所述保护层由硬质塑料材料制成，所述防水层为PE涂层。

在上述技术方案中，本实用新型提供的技术效果和优点：

1、通过霍尔传感器感应到断电信号，并将断电信号传递给控制器，控制器接收到此信号后将继电器打开，使温度传感器测量本体内部温度，温度传感器将测量的温度数据传递给控制器，本体内部温度低于设定的值后，控制器使警报器启动，同时启动电机和加热管，电机输出轴转动使球阀转动，打开出水管，使本体内部水排出，避免冻坏本体，加热管对防冻液管内部的防冻液进行加热，为蒸发器表面除霜，导热片加速蒸发器表面除霜，通过设置导流板使冷凝水流出，避免冷凝水长期贴附于蒸发器的表面而再次结霜，接收盒对流出的冷凝水进行收集，本装置可防止换热器冻裂，一旦发生停电时，可自动打开排水和除霜；

2、通过由聚氨酯泡沫塑料材料制成的弹力层具有很大弹力，当出水管内部水冷冻结冰时，弹力层能够缓解水结冰膨胀的冲击力，同时具有保温效果，由岩棉材料制成的保温层具有保温效果，减少出水管内部水温度与外界温度交换，保护层对保温层和弹力层进行保护，延长出水管使用寿命，防水层具有防水作用，防止外界水汽进入到保温层和弹力层内部。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型出水管剖视图；

图3为本实用新型蒸发器与导流板连接结构示意图；

图4为本实用新型防冻液管剖视图；

图5为本实用新型电器元件连接示意图。

附图标记说明：

1、本体；2、温度传感器；3、继电器；4、出水管；5、球阀；6、箱体；7、控制器；8、霍尔传感器；9、警报器；10、电机；11、弹力层；12、保温层；13、保护层；14、防水层；15、蒸发器；16、导热片；17、防冻液管；18、加热管；19、导流板；20、接收盒。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

本实用新型提供了如图1-5所示的一种用于空气源热泵的相变蓄热被动式防冻换热结构，包括本体1，所述本体1内部设有温度传感器2，所述温度传感器2一侧设有继电器3，所述本体1内部设有蒸发器15，所述蒸发器15外表面设有导热片16，所述导热片16一侧设有防冻液管17，所述防冻液管17内部设有加热管18，所述蒸发器15外表面设有导流板19，所述蒸发器15底部固定连接有接收盒20，所述本体1一侧设有出水管4，所述出水管4内部设有球阀5，所述本体1一侧固定连接有箱体6，所述箱体6内部设有控制器7，所述控制器7一侧设有霍尔传感器8，所述箱体6顶部设有警报器9，所述箱体6底部固定安装有电机10，所述电机10与球阀5顶部固定连接，所述霍尔传感器8输出端与控制器7输入端相连接，所述继电器3输入端与控制器7输出端相连接，所述温度传感器2输出端与控制器7输入端相连接，所述加热管18、电机10和警报器9输入端均与控制器7输出端相连接，电时，继电器3处于关闭状态，当突然间断电时，霍尔传感器8感应到断电信号，并将断电信号传递给控制器7，控制器7接收到此信号后将继电器3打开，使温度传感器2测量本体1内部温度，温度传感器2将测量的温度数据传递给控制器7，在排水之前通过相变蓄热方法临时进行保温，防止冻裂，当断电时间较久，相变材料蓄存的热量释放结束后，本体1内部温度低于设定的值后，控制器7使警报器9启动，同时启动电机10加热管18，电机10输出轴转动使球阀5转动，打开出水管4，使本体1内部水排出，避免冻坏本体1，加热管18对防冻液管17内部的防冻液进行加热，为蒸发器15表面除霜，导热片16加速蒸发器15表面除霜，通过设置导流板19使冷凝水流出，避免冷凝水长期贴附于蒸发器15的表面而再次结霜，接收盒20对流出的冷凝水进行收集，本装置可防止换热器冻裂，一旦发生停电时，可自动打开排水和除霜。

进一步的，在上述技术方案中，所述箱体6内部设有蓄电池，所述控制器7、加热管18、电机10和警报器9均与蓄电池电性连接，蓄电池为控制器7、加热管18、电机10和警报器9提供电能。

进一步的，在上述技术方案中，所述警报器内部设有报警发声器，所述报警发声器一侧设有报警发光器，本体1内部温度低于设定的值后，控制器7使警报器9启动，则报警发声器发出铃声，报警发光器发出红光，来提醒工作人员。

如图1-2所示：所述出水管4外表面设有弹力层11，所述弹力层11外表面设有保温层12，所述保温层12外表面设有保护层13，所述保护层13外表面设有防水层14，弹力层11具有很大弹力，当出水管4内部水冷冻结冰时，弹力层11能够缓解水结冰膨胀的冲击力，同时具有保温效果，保温层12具有保温效果，减少出水管4内部水温度与外界温度交换，保护层13对保温层12和弹力层11进行保护，延长出水管4使用寿命，防水层14具有防水作用，防止外界水汽进入到保温层12和弹力层11内部。

进一步的，在上述技术方案中，所述弹力层11由聚氨酯泡沫塑料材料制成，所述保温层12由岩棉材料制成，由聚氨酯泡沫塑料材料制成的弹力层11具有很大弹力，当出水管4内部水冷冻结冰时，弹力层11能够缓解水结冰膨胀的冲击力，同时具有保温效果，由岩棉材料制成的保温层12具有保温效果，减少出水管4内部水温度与外界温度交换。

进一步的，在上述技术方案中，所述保护层13由硬质塑料材料制成，所述防水层14为PE涂层，保护层13对保温层12和弹力层11进行保护，延长出水管4使用寿命，防水层14具有防水作用，防止外界水汽进入到保温层12和弹力层11内部。

本实用工作原理：

参照说明书附图1-5，通电时，继电器3处于关闭状态，当突然间断电时，霍尔传感器8感应到断电信号，并将断电信号传递给控制器7，控制器7接收到此信号后将继电器3打开，使温度传感器2测量本体1内部温度，温度传感器2将测量的温度数据传递给控制器7，在排水之前通过相变蓄热方法临时进行保温，防止冻裂，当断电时间较久，相变材料蓄存的热量释放结束后，本体1内部温度低于设定的值后，控制器7使警报器9启动，同时启动电机10和加热管18，电机10输出轴转动使球阀5转动，打开出水管4，使本体1内部水排出，避免冻坏本体1，加热管18对防冻液管17内部的防冻液进行加热，为蒸发器15表面除霜，导热片16加速蒸发器15表面除霜，通过设置导流板19使冷凝水流出，避免冷凝水长期贴附于蒸发器15的表面而再次结霜，接收盒20对流出的冷凝水进行收集；

参照说明书附图1-2，在使用时，由聚氨酯泡沫塑料材料制成的弹力层11具有很大弹力，当出水管4内部水冷冻结冰时，弹力层11能够缓解水结冰膨胀的冲击力，同时具有保温效果，由岩棉材料制成的保温层12具有保温效果，减少出水管4内部水温度与外界温度交换，保护层13对保温层12和弹力层11进行保护，延长出水管4使用寿命，防水层14具有防水作用，防止外界水汽进入到保温层12和弹力层11内部。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种用于空气源热泵的相变蓄热被动式防冻换热结构，包括本体(1)，其特征在于：所述本体(1)内部设有温度传感器(2)，所述温度传感器(2)一侧设有继电器(3)，所述本体(1)内部设有蒸发器(15)，所述蒸发器(15)外表面设有导热片(16)，所述导热片(16)一侧设有防冻液管(17)，所述防冻液管(17)内部设有加热管(18)，所述蒸发器(15)外表面设有导流板(19)，所述蒸发器(15)底部固定连接有接收盒(20)，所述本体(1)一侧设有出水管(4)，所述出水管(4)内部设有球阀(5)，所述本体(1)一侧固定连接有箱体(6)，所述箱体(6)内部设有控制器(7)，所述控制器(7)一侧设有霍尔传感器(8)，所述箱体(6)顶部设有警报器(9)，所述箱体(6)底部固定安装有电机(10)，所述电机(10)与球阀(5)顶部固定连接，所述霍尔传感器(8)输出端与控制器(7)输入端相连接，所述继电器(3)输入端与控制器(7)输出端相连接，所述温度传感器(2)输出端与控制器(7)输入端相连接，所述加热管(18)、电机(10)和警报器(9)输入端均与控制器(7)输出端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于空气源热泵的相变蓄热被动式防冻换热结构，其特征在于：所述箱体(6)内部设有蓄电池，所述控制器(7)、加热管(18)、电机(10)和警报器(9)均与蓄电池电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于空气源热泵的相变蓄热被动式防冻换热结构，其特征在于：所述警报器(9)内部设有报警发声器，所述报警发声器一侧设有报警发光器。

4.根据权利要求1所述的一种用于空气源热泵的相变蓄热被动式防冻换热结构，其特征在于：所述出水管(4)外表面设有弹力层(11)，所述弹力层(11)外表面设有保温层(12)，所述保温层(12)外表面设有保护层(13)，所述保护层(13)外表面设有防水层(14)。

5.根据权利要求4所述的一种用于空气源热泵的相变蓄热被动式防冻换热结构，其特征在于：所述弹力层(11)由聚氨酯泡沫塑料材料制成，所述保温层(12)由岩棉材料制成。

6.根据权利要求4所述的一种用于空气源热泵的相变蓄热被动式防冻换热结构，其特征在于：所述保护层(13)由硬质塑料材料制成，所述防水层(14)为PE涂层。

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