CN221223043U - 一种节能、低噪音、高效除霜的空气源热泵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热泵技术领域，尤其是涉及一种节能、低噪音、高效除霜的空气源热泵装置，其特征在于包括轴流风机、蒸发器、外围护钣金、压缩机及冷凝器舱、吸音材料、除霜喷嘴、除霜管路、除霜储能舱、除霜柱塞泵、储能换热器、保温溢流管、储能柱塞泵、防冻液舱体、电加热带、铜管路，冷凝器连接有取能换热器。本实用新型空气源热泵系统架构采用四周全封闭外围护钣金及吸音材料来降低热泵机组噪音；除霜喷嘴通过除霜柱塞泵吸取介质均匀喷射在蒸发器表面进行除霜；除霜储能舱通过储能柱塞泵吸取防冻液送入取能换热器，防冻液在储能换热器内被加热后送入防冻液舱；除霜储能舱还通过吸取压缩机排气或电加热带的热量对介质进行加热。

Description

一种节能、低噪音、高效除霜的空气源热泵装置

技术领域

本实用新型属于热泵技术领域，尤其是涉及一种节能、低噪音、高效除霜的空气源热泵装置。

背景技术

随着空气源热泵的应用越来越广泛，空气源热泵存在的问题也越来越受到人们的关注，其中噪音和除霜是最受关注的两个问题。行业里很多专家学者在空气源热泵的噪音和除霜方面进行了很多研究，取得了很多成就，但仍无法在低成本的基础上将空气源热泵的噪音降到可接受的水平，无法使空气源热泵在化霜时大幅降低能耗。

常规空气源热泵模块机组的噪音约68dB(A)～75dB(A)，这个噪音值很大程度限制了空气源热泵的应用范围。为了降低噪音，工程上多数做法是将空气源热泵机组用吸引材料整体围护起来，既要设置进风消声器，又要设置出风消声器，这样的做法不仅造价高，而且影响机组的工作效率。

常规空气源热泵机组的蒸发器往往裸露在外，以便与空气大面积地接触，但裸露的蒸发器会在空气与水蒸气的侵蚀下，表面结垢，造成传热热阻增大，导致蒸发温度降低，进而导致压缩机功耗升高。在风沙较大的地区，裸露的蒸发器还会受到沙子的侵蚀，降低蒸发器的使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种节能、低噪音、高效除霜的空气源热泵装置，在一定程度上解决空气源热泵机组噪音大、除霜能耗大的问题，在此基础上对蒸发器进行多方位地保护。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的：

本实用新型的节能、低噪音、高效除霜的空气源热泵装置，其特征在于包括轴流风机、蒸发器、外围护钣金、压缩机及冷凝器舱、进风通道和底部进风口，

所述轴流风机四周设置有风机出风口吸音材料，所述压缩机及冷凝器舱内、外壁贴附有吸音材料，所述外围护钣金内表面贴附有吸音材料，

所述的压缩机及冷凝器舱内设有压缩机和冷凝器，

所述的蒸发器上部设有的除霜喷嘴，此除霜喷嘴通过除霜管路连接有除霜储能舱，此除霜储能舱内设置有除霜柱塞泵、储能换热器、保温溢流管和溢流管控制阀，所述除霜储能舱顶部设置有冷凝水导流板，所述的除霜喷嘴通过所述的除霜管路与所述的除霜柱塞泵相连通，

所述的储能换热器内设置有储能柱塞泵、防冻液舱体、电加热带、铜管路、储能管路进口和储能管路出口，所述的储能换热器通过管路与所述压缩机排气口连通，

所述的冷凝器连接有冷凝器出水管，在此冷凝器出水管内设置有取能换热器，所述储能换热器通过储能柱塞泵和管路系统与所述取能换热器相连。

所述的底部进风口设置在所述的外围护钣金底部，机组所需空气由所述底部进风口进入。

所述的进风通道设置在所述外围护钣金与压缩机及冷凝器舱之间，空气从所述的底部进风口进入空气源热泵装置后经由所述进风通道到达蒸发器，进而排出空气源热泵装置。

所述的取能换热器内部为防冻液。

所述的冷凝水导流板具有倾斜设置的板面，倾斜方向朝向所述外围护钣金，将冷凝水向同一方向收集。

所述的压缩机及冷凝器舱为全封闭舱体。

本实用新型的优点：

本实用新型的节能、低噪音、高效除霜的空气源热泵装置，空气源热泵系统架构采用四周全封闭外围护钣金及吸引材料来降低热泵机组噪音；除霜喷嘴通过除霜柱塞泵吸取介质均匀喷射在蒸发器表面进行除霜；除霜储能舱通过储能柱塞泵吸取防冻液送入取能换热器，防冻液在储能换热器内被加热后送入防冻液舱；除霜储能舱还通过吸取压缩机排气或电加热带的热量对介质进行加热。

附图说明

图1为本实用新型的实施例一提供的一种空气源热泵系统的结构示意图。

图2为本实用新型的实施例二提供的一种空气源热泵系统的除霜系统图。

图3为本实用新型的储能换热器19结构示意图。

图4为本实用新型的除霜储能舱14结构示意图。

1-轴流风机；2-风机出风口吸音材料；3-外围护钣金；4-吸音材料；5-蒸发器；6-压缩机及冷凝器舱；7-压缩机；8-冷凝器；9-底部进风口；10-除霜喷嘴；11-除霜管路；12-取能换热器；13-冷凝器出水管；14-除霜储能舱；15-除霜柱塞泵；16-保温溢流管；17-溢流管控制阀；18-储能柱塞泵；19-储能换热器、20-进风通道、21-防冻液舱体、22-储能管路出口、23-储能管路进口、24-电加热带、25-铜管路、26-冷凝水导流板。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式。

如图1-4所示，本实用新型的一种节能、低噪音、高效除霜的空气源热泵装置，其特征在于包括轴流风机1、蒸发器5、外围护钣金3、压缩机及冷凝器舱6、进风通道20和底部进风口9，

所述轴流风机1四周设置有风机出风口吸音材料2，所述压缩机及冷凝器舱6内、外壁贴附有吸音材料4，所述外围护钣金3内表面贴附有吸音材料4，

所述的压缩机及冷凝器舱6内设有压缩机7和冷凝器8，

所述的蒸发器5上部设有的除霜喷嘴10，此除霜喷嘴10通过除霜管路11连接有除霜储能舱14，此除霜储能舱14内设置有除霜柱塞泵15、储能换热器19、保温溢流管16和溢流管控制阀17，所述除霜储能舱14顶部设置有冷凝水导流板26，所述的除霜喷嘴10通过所述的除霜管路11与所述的除霜柱塞泵15相连通，所述除霜柱塞泵15吸取除霜储能舱14内的介质，并将介质输送到所述除霜喷嘴10，通过喷嘴10将介质均匀地喷洒在所述蒸发器5上，

所述的储能换热器19内设置有储能柱塞泵18、防冻液舱体21、电加热带24、铜管路25、储能管路进口23和储能管路出口22，所述的储能换热器19通过管路与所述压缩机7排气口连通，

所述的冷凝器8连接有冷凝器出水管13，在此冷凝器出水管13内设置有取能换热器12，所述储能换热器19通过储能柱塞泵18和管路系统与所述取能换热器12相连。

所述的底部进风口9设置在所述的外围护钣金3底部，机组所需空气由所述底部进风口9进入。

所述的进风通道20设置在所述外围护钣金3与压缩机及冷凝器舱6之间，空气从所述的底部进风口9进入空气源热泵装置后经由所述进风通道20到达蒸发器5，进而排出空气源热泵装置。

所述的取能换热器12内部为防冻液。

所述的冷凝水导流板26具有倾斜设置的板面，倾斜方向朝向所述外围护钣金3，将冷凝水向同一方向收集。

所述的压缩机及冷凝器舱6为全封闭舱体。

本实用新型目的在于在一定程度上解决空气源热泵机组噪音大、除霜能耗大的问题，在此基础上对蒸发器5进行多方位地保护；空气源热泵系统架构是整个空气源热泵的结构形式与气流组织形式。

所述蒸发器5通过制冷剂管道与压缩机7吸排气口相连。

所述除霜喷嘴10与除霜储能舱14相连。

所述压缩机及冷凝器舱6为安装压缩机7与冷凝器8的舱体。

所述除霜储能舱14为在除霜时为除霜喷嘴10提供除霜热源的舱体。

所述储能换热器19通过储能柱塞泵18和管路系统与取能换热器12相连，储能换热器19置于除霜储能舱的底部；取能换热器12置于冷凝器出水管13中。

所述空气源热泵系统结构外围护钣金3内部贴附有吸音材料4，所述压缩机及冷凝器舱6舱体内外均贴附有吸音材料4。

所述储能换热器19通过管路与所述压缩机7排气口连通。

所述储能换热器19与储能柱塞泵18、取能换热器12及管路内部充有防冻液。

所述储能换热器19表面嵌装电加热带24。

本实用新型提供的空气源热泵系统低噪音运行的原理如下：

轴流风机1抽吸空气从机组底部进风口9进入，由于外围护钣金3及吸音材料4的作用，风机产生的噪音只能在竖直方向传播，风机出风口吸音材料2可吸收出风口向平面方向传播的噪音。风机产生的噪音向下传播时，与外围护钣金3、贴附在外围护钣金3和压缩机及冷凝器舱6的吸声材料碰撞、反射后，经由底部进风口9达到地面，与地面进行再次碰撞、反射，进而降低噪声。压缩机7被完全置于封闭的压缩机及冷凝器舱6里，舱壁外部及内部贴附有吸音材料4，可极大地降低压缩机7产生的噪音。

本实用新型提供的空气源热泵系统在保护蒸发器防冰雹击打、减缓蒸发器老化方面的原理如下：

所述空气源热泵系统底部进风口9设置于机组底部，四周均为封闭的维护结构，在冰雹天气时，冰雹颗粒只会击打在为维护钣金上，而不会直接击打在蒸发器5上，从而保护蒸发器5免受冰雹击打。由于封闭的外维护结构的作用，蒸发器5被较好地保护起来，从而一定程度上减少尘土与水汽的侵蚀。另外，封闭的维护机构可防止风沙直接进入蒸发器5，风裹挟的沙粒需要从底部进风口9进入机组，在从底部进入机组时，由于重力的作用，大部分沙粒会沉降到地面，从而减少了沙粒对蒸发器的磨损。

本实用新型提供的空气源热泵系统高效除霜的运行原理如下：

储能换热器19通过三种方式为除霜储能舱提供热源，第一种方式为通过管路接通压缩机7排气口，引入高温高压的制冷剂蒸汽进入储能换热器19，进而加热除霜储能舱14内部的介质；第二种方式为通过储能柱塞泵18与管路接通取能换热器12，进而加热除霜储能舱14；第三种方式为电加热，直接加热除霜储能舱14。除霜储能舱内的柱塞泵15抽取舱内的热介质，经由管路，通过喷嘴10喷向蒸发器5，从而达到除霜的目的。除霜时，压缩机7停止运行，从而达到节省电能，降低能耗的目的。

本实用新型提供的节能、低噪音、高效除霜的空气源热泵装置，采用上述空气源热泵系统能够取得上述空气源热泵系统所能达到的所有技术成果。

实施例一

本实用新型实施例提供一种空气源热泵系统，该空气源热泵系统包括轴流风机1、风机出风口吸音材料2、外围护钣金3、吸音材料4、蒸发器5、压缩机及冷凝器舱6、底部进风口9、进风通道20；

轴流风机1抽吸空气从机组底部进入机组，空气绕压缩机及冷凝器舱6经由进风通道20进入蒸发器5，与蒸发器5换热后进入轴流风机1，最后排出机组。

具体地，轴流风机1运行时产生的噪声向四周传播时，首先被风机出风口吸音材料2和贴附在外围护钣金3上的吸音材料4、压缩机及冷凝器舱6外部的吸音材料吸收、反射，经过多次吸收、反射后经由轴流风机1和底部进风口9传出。噪声从轴流风机1传出后向上传播，从底部进风口9传出后向下传播到达地面，实现轴流风机1噪声的降噪。

具体地，压缩机及冷凝器舱6内壁和外壁均贴附有吸音材料，且舱壁完全密闭，从而实现压缩机的降噪。

实施例二

本实用新型还提供了一种空气源热泵系统的储能除霜方法，该储能除霜方法包括除霜喷嘴10、除霜管路11、除霜柱塞泵15、除霜储能舱14、取能换热器12。

具体地，除霜储能舱14由保温溢流管16、溢流管控制阀17、储能柱塞泵18、储能换热器19组成。

进一步地，储能换热器19由储能柱塞泵18、防冻液舱体21、储能管路进口23、储能管路出口22、电加热带24、铜管路25组成。储能时，储能换热器19优先通过储能柱塞泵18自防冻液舱体21中抽取防冻液，通过储能管路出口22经由管路进入取能换热器12，在取能换热器12中与冷凝器出水管中的介质进行热交换，防冻液被加热后经由管路到达储能管路进口23，进入防冻液舱体21，完成取能循环。被加热的防冻液舱体21通过上表面将热量传递到除霜储能舱14内的介质，直至介质达到设定温度。

进一步地，在设定时间内，通过储能柱塞泵18无法将除霜储能舱14内的介质加热到设定温度，则启动与压缩机7连接的铜管路25，压缩机7排出的高温高压的气态制冷剂经由铜管路25进入储能换热器19，再通过储能换热器19的上表面将热量传递到除霜储能舱14内的介质，直至介质达到设定温度。

进一步地，在紧急情况下，本实用新型提供了电加热带24，热量通过储能换热器19的上表面传递到除霜储能舱14内的介质，直至介质达到设定温度。

除霜柱塞泵15抽取除霜储能舱14内的介质，经由除霜管路11到达除霜喷嘴10，除霜喷嘴10将介质均匀的喷射至蒸发器5表面，介质将蒸发器5表面的霜融化后低落在压缩机及冷凝器舱6表面、进风通道20内，最后通过冷凝水导流板26汇集到除霜储能舱14内，完成一次化霜循环。当介质裹挟的冷凝水充满除霜储能舱14时，冷凝水通过保温溢流管16溢出。

可以看出，该除霜方法可在压缩机7低频运转不停机、不采用四通阀换向，实现除霜，除霜过程不影响供热系统水温，不增加压缩机7的能耗，提高整机的除霜效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种节能、低噪音、高效除霜的空气源热泵装置，其特征在于包括轴流风机、蒸发器、外围护钣金、压缩机及冷凝器舱、进风通道和底部进风口，

所述轴流风机四周设置有风机出风口吸音材料，所述压缩机及冷凝器舱内、外壁贴附有吸音材料，所述外围护钣金内表面贴附有吸音材料，

所述的压缩机及冷凝器舱内设有压缩机和冷凝器，

所述的蒸发器上部设有的除霜喷嘴，此除霜喷嘴通过除霜管路连接有除霜储能舱，此除霜储能舱内设置有除霜柱塞泵、储能换热器、保温溢流管和溢流管控制阀，所述除霜储能舱顶部设置有冷凝水导流板，所述的除霜喷嘴通过所述的除霜管路与所述的除霜柱塞泵相连通，

所述的储能换热器内设置有储能柱塞泵、防冻液舱体、电加热带、铜管路、储能管路进口和储能管路出口，所述的储能换热器通过管路与所述压缩机排气口连通，

所述的冷凝器连接有冷凝器出水管，在此冷凝器出水管内设置有取能换热器，所述储能换热器通过储能柱塞泵和管路系统与所述取能换热器相连。

2.根据权利要求1所述的节能、低噪音、高效除霜的空气源热泵装置，其特征在于所述的底部进风口设置在所述的外围护钣金底部，机组所需空气由所述底部进风口进入。

3.根据权利要求1所述的节能、低噪音、高效除霜的空气源热泵装置，其特征在于所述的进风通道设置在所述外围护钣金与压缩机及冷凝器舱之间，空气从所述的底部进风口进入空气源热泵装置后经由所述进风通道到达蒸发器，进而排出空气源热泵装置。

4.根据权利要求1所述的节能、低噪音、高效除霜的空气源热泵装置，其特征在于所述的取能换热器内部为防冻液。

5.根据权利要求1所述的节能、低噪音、高效除霜的空气源热泵装置，其特征在于所述的冷凝水导流板具有倾斜设置的板面，倾斜方向朝向所述外围护钣金，将冷凝水向同一方向收集。

6.根据权利要求1所述的节能、低噪音、高效除霜的空气源热泵装置，其特征在于所述的压缩机及冷凝器舱为全封闭舱体。