一种具有除霜清垢功能的空气能热水器的制造方法
【专利摘要】本发明的一种具有除霜清垢功能的空气能热水器，包括压缩机和水箱，水箱顶部可拆卸连接有箱盖，水箱内竖直设置有位于换热盘管与水箱内侧壁之间的长条形的刮板，刮板的两个侧边分别贴近换热盘管外侧壁和水箱内侧壁，刮板的顶部连接有套筒，套筒上部外侧套有从动齿轮，从动齿轮啮合有主动齿轮，水箱外侧设置有步进电机，介质循环管路穿在套筒内并穿过箱盖与换热盘管相连接；蒸发器旁侧设置有超声波换能器，超声波换能器连接有超声波发生器。本发明的有益效果是：操作简单，清理成本低，能够及时清除掉换热盘管上的水垢，避免了换热效率的降低和能耗的增大。采用功率超声进行除霜，提高除霜、抑制结霜的效果，降低除霜的能量消耗。
【专利说明】
一种具有除霜清垢功能的空气能热水器
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种具有除霜清垢功能的空气能热水器。
【背景技术】
[0002]空气能热水器，也称“空气源热栗热水器”，是运用热栗工作原理从空气中吸收热量来制造热水的装置。空气能热水器通过让冷媒不断完成蒸发、压缩、冷凝、节流、以及再蒸发的热力循环过程，将环境中的热量转移到水中。空气能热水器的耗电量通常只有电热水器的四分之一，而且不需要像太阳能热水器那样依赖阳光采热，由于空气能热水器的工作是通过冷媒换热实现的，因此也不需要电加热元件与水接触，也就不会像电热水器那样存在漏电、干烧的安全隐患，也没有发生爆炸和中毒的危险，使用起来十分安全，同时也很环保，一般使用寿命可以达到15至20年。
[0003]空气能热水器通过换热管将热介质的热量转移到水中，现有的换热管一种为外置式换热管，即将换热管缠绕在水箱的外周以对水箱中的水进行加热，这种加热方式换热不充分，水箱中部的水加热速度较慢，且置于外部的换热管热量损失较大，能耗也很高；另一种是内置式换热管，将双层盘管内置于水箱中对水进行加热，双层盘管大大增加了换热面积，传热效率高，能耗低，这种双层盘管的换热管长期置于水中容易结垢，且因双层盘管的结构不易清洗换热管外部的水垢，随着换热管外壁上水垢的增多，换热管的换热效果也越来越差，能耗也逐渐增大。
[0004]蒸发器是基于空气源热栗构建的制冷系统的一个关键部件，热栗系统空气侧蒸发器的表面结霜会堵塞翅片间隙(蒸发器的空气通道)，减少翅片间的空气流量，增大蒸发器的热阻，降低了蒸发器的换热效率。
[0005]目前蒸发器主要采用加热融霜的除霜方法，包括四通阀逆向热气除霜和电加热除霜，当蒸发器上沉积的霜足够多时，才开启除霜功能。空调在冬季制热时，加热化霜阶段压缩机停止室内制热，造成温度下降，影响室内舒适度;而冷风机、冰箱在加热化霜时，储藏的物品因受到温度的反复波动影响，带来储藏质量的下降。
【发明内容】
[0006]为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种具有除霜清垢功能的空气能热水器，能够及时清除换热管上的水垢，提高换热效率。
[0007]本发明是通过以下措施实现的:
[0008]本发明的一种具有除霜清垢功能的空气能热水器，包括压缩机和水箱，所述水箱内竖直设置有盘成圆柱形的换热盘管，水箱上设置有进水管和出水管，所述换热盘管与压缩机之间连接有介质循环管路，所述介质循环管路上设置有阀门、节流元件、蒸发器和气液分离器，所述水箱顶部可拆卸连接有箱盖，水箱内竖直设置有位于换热盘管与水箱内侧壁之间的长条形的刮板，所述刮板的两个侧边分别贴近换热盘管外侧壁和水箱内侧壁，刮板的顶部通过横杆连接有从箱盖中心穿出的套筒，所述套筒下部通过密封轴承与箱盖转动连接，套筒上部外侧套有从动齿轮，所述从动齿轮啮合有主动齿轮，所述水箱外侧设置有驱动连接主动齿轮的步进电机，所述介质循环管路穿在套筒内并穿过箱盖与换热盘管相连接；所述蒸发器旁侧设置有超声波换能器，所述超声波换能器连接有超声波发生器，所述超声波发生器连接有控制器，所述控制器连接有霜层厚度传感器和温度传感器。
[0009]上述水箱底部设置有圆弧形的箱底，箱底中心设置有排污口，所述排污口处设置有排污阀。
[0010]上述刮板的两侧边上均设置有毛刷。
[0011 ]上述刮板上设置有若干通孔。
[0012]本发明的有益效果是:可以随时对换热盘管表面进行清理，不需要拆卸水箱，操作简单，清理成本低，能够及时清除掉换热盘管上的水垢，避免了换热效率的降低和能耗的增大。本发明米用功率超声所引发的低幅、尚频、尚加速度机械振动进彳丁除霜，提尚除霜、抑制结霜的效果，并降低除霜的能量消耗，可保证超声波系统的安全。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的结构示意图。
[0014]其中:I压缩机，2阀门，3进水管，4水箱，5换热盘管，6出水管，7节流元件，8蒸发器，9气液分离器，10步进电机，11主动齿轮，12密封轴承，13套筒，14从动齿轮，15箱盖，16横杆，17刮板，18毛刷，19排污口，20通孔，21超声波发生器，22超声波换能器。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明做进一步详细的描述:
[0016]如图1所示，本发明的一种具有除霜清垢功能的空气能热水器，包括压缩机I和水箱4，水箱4内竖直设置有盘成圆柱形的换热盘管5，水箱4上设置有进水管3和出水管6，换热盘管5与压缩机I之间连接有介质循环管路，介质循环管路上设置有阀门2、节流元件7、蒸发器8和气液分离器9，水箱4顶部可拆卸连接有箱盖15，水箱4内竖直设置有位于换热盘管5与水箱4内侧壁之间的长条形的刮板17，刮板17的两个侧边分别贴近换热盘管5外侧壁和水箱4内侧壁，刮板的顶部通过横杆16连接有从箱盖15中心穿出的套筒13，套筒13下部通过密封轴承12与箱盖15转动连接，套筒13上部外侧套有从动齿轮14，从动齿轮14啮合有主动齿轮11，水箱4外侧设置有驱动连接主动齿轮11的步进电机10，介质循环管路穿在套筒13内并穿过箱盖15与换热盘管5相连接。水箱4底部设置有圆弧形的箱底，箱底中心设置有排污口 19，排污口 19处设置有排污阀。刮板17的两侧边上设置有毛刷18。蒸发器8旁侧设置有超声波换能器22，超声波换能器22连接有超声波发生器21，超声波发生器21连接有控制器，控制器连接有霜层厚度传感器和温度传感器。
[0017]其工作原理为:在空气能热水器使用一段时间后，启动步进电机10，步进电机10驱动主动齿轮11转动，进而带动从动齿轮14转动，进而带动套筒13在密封轴承12中轴向转动，最终带动刮板17转动，此时由于介质循环管路在套筒13内穿过，因此介质循环管路并不受影响，刮板17在转动过程中，刮板17的内侧边缘会与换热盘管5的外侧壁接触，从而将附着在换热盘管5外侧壁上的水垢刮掉。同时刮板17外侧边的毛刷18会把水箱4内侧壁上附着的水垢刮下。刮掉的水垢落在水箱4底部，并用水从排污口 19冲出。由于箱盖15可以拆卸，方便将刮板提出来，便于更换刮板。
[0018]霜层厚度传感器检测蒸发器上结霜的厚度，温度传感器检测蒸发器周围的温度，如果结霜厚度达到一定阈值，或者温度高于设定阈值时，根据霜晶体的自然生长规律，调整超声波振动频率与霜晶体自身的固有频率与一致或相近时，然后施加超声振动，利用共振效应实现蒸发器表面早期形成的霜晶体、霜枝和霜层折断并脱落，实现蒸发器表面无霜或者少霜。
[0019]以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。
【主权项】
1.一种具有除霜清垢功能的空气能热水器，包括压缩机和水箱，所述水箱内竖直设置有盘成圆柱形的换热盘管，水箱上设置有进水管和出水管，所述换热盘管与压缩机之间连接有介质循环管路，所述介质循环管路上设置有阀门、节流元件、蒸发器和气液分离器，其特征在于:所述水箱顶部可拆卸连接有箱盖，水箱内竖直设置有位于换热盘管与水箱内侧壁之间的长条形的刮板，所述刮板的两个侧边分别贴近换热盘管外侧壁和水箱内侧壁，刮板的顶部通过横杆连接有从箱盖中心穿出的套筒，所述套筒下部通过密封轴承与箱盖转动连接，套筒上部外侧套有从动齿轮，所述从动齿轮啮合有主动齿轮，所述水箱外侧设置有驱动连接主动齿轮的步进电机，所述介质循环管路穿在套筒内并穿过箱盖与换热盘管相连接;所述蒸发器旁侧设置有超声波换能器，所述超声波换能器连接有超声波发生器，所述超声波发生器连接有控制器，所述控制器连接有霜层厚度传感器和温度传感器。2.根据权利要求1所述具有除霜清垢功能的空气能热水器，其特征在于:所述水箱底部设置有圆弧形的箱底，箱底中心设置有排污口，所述排污口处设置有排污阀。3.根据权利要求1所述具有除霜清垢功能的空气能热水器，其特征在于:所述刮板的两侧边上均设置有毛刷。4.根据权利要求1所述具有除霜清垢功能的空气能热水器，其特征在于:所述刮板上设置有若干通孔。
【文档编号】F28G3/10GK106017195SQ201610334383
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】吴卫平, 吴琛, 张伟, 魏忠鑫, 汪涛
【申请人】山东阿尔普尔节能装备有限公司