一种性能优化提升的热泵设备的制作方法

文档序号:37638269发布日期:2024-04-18 17:57阅读:9来源:国知局
一种性能优化提升的热泵设备的制作方法

本发明涉及热泵设备,尤其涉及一种性能优化提升的热泵设备。


背景技术:

1、空气源热泵是一种利用空气热能进行制热的能源再生装置,在冷热一体空调器和供暖系统中使用非常频繁,比如我们日常使用的洗浴热水,需要依靠空气源热泵,水温才能在很短时间内上升,再比如空调器的制热状态,也离不开空气源热泵。

2、然而,现有技术大部分的热泵设备在结构上包括用于支撑整个机体的安装架,安装架内一般安装有钛管换热器、冷媒循环系统、模块电器盒、翅片换热器以及抽风机等,钛管换热器与翅片换热器通过冷媒循环系统的冷媒循环管换热,在冷媒循环系统内部的压缩机驱使下,冷媒循环管内的冷媒在翅片换热器与钛管换热器之间循环流动。抽风机通过安装架内的气流通道把外界的空气抽入热泵内部,外部空气沿着气流通道途经翅片换热器时,冷媒通过翅片换热器与空气换热,以吸收空气的低品位热量,随后通过冷媒循环管把热量传递至钛管换热器的内部并把热量进一步传递给钛管换热器内部的循环水管,循环水管内的水体便能持续收集外界空气的热量,以此来实现热泵对外界空气热量的收集。

3、但是,上述现有技术的热泵设备仍然存在换热性能欠佳的表现,普遍存在以下三点原因:

4、1、现有技术的空气源热泵在结构上由于进气口的开口面积有限,故对外部空气的吸入量受到限制,让热泵设备对外部热源空气的吸入量不充分,导致热泵内部的翅片换热器无法充分地与足够多的外部热源空气换热,致使热泵设备的换热效果较差;

5、2、大部分热泵设备内部的钛管换热器组件结构中,其内部的多个换热器一般是以串接的方式连接于进水管和出水管,从进水管进入的水流依次流经各个换热器后再从出水管流出,如此便会使靠近进水管出水口处的钛管换热器水流量大,而远离进水管出水口处的钛管换热器则水流量小,从而导致每个钛管换热器的水流量存在一定差异,进而导致整个钛管换热器组件的水流量不均匀,因此会造成钛管换热器组件的整体换热效果较差,也会间接性地减弱热泵设备的实际换热能力;

6、3、现有的翅片换热器结构一般通过三排或多排的铜管铝翅片组件构成,各排铜管铝翅片组件从热泵的底部往顶部延伸并且相互并排,即翅片换热器的结构是由多层的铜管铝翅片组件并排构成,工作时,制冷剂分别在各层铜管铝翅片组件内循环流动,与进入热泵设备内部的空气进行换热。但是在实际应用中,由于风扇产生的气流存在随着越接近风扇,气流越大,越远离风扇,气流越小的现象,导致热泵内靠近风扇的位置风量较大,远离风扇的位置风量较小,这使得热泵内部的上中下段风量不均匀,即下部风量最少,中部次之,上部风量最大,进而使得翅片换热器的顶部热交换需求大,翅片换热器的下部热交换需求小,即翅片换热器的上部由于接触到较大的气流故换热最为充分,而远离风扇的位置气流会逐渐减弱,翅片换热器的中部和底部与气流接触相对较小,故与气流的换热程度下降,现有的翅片换热器由于是通过三层或多层铜管铝翅片组件在热泵内从底部往顶部并排的结构,各层铜管铝翅片组件的规格尺寸相同,因此翅片换热器的中部和下部存在着换热程度下降的情况,并未能够充分发挥自身的换热性能,翅片换热器的中部和下部换热效果较差。


技术实现思路

1、为了在一定程度上尽可能地解决现有技术存在的技术问题,本发明提供一种性能优化提升的热泵设备,从多个方面对热泵设备进行结构优化改良,更进一步地提升热泵设备的换热性能。

2、本发明一种性能优化提升的热泵设备,包括安装架,所述安装架的内部设置有钛管换热器组件、冷媒循环系统、模块电器盒以及形成有气流通道,所述气流通道上设置有翅片换热器,所述钛管换热器组件与翅片换热器通过冷媒循环系统的冷媒循环管换热;所述安装架的顶部出风口设置有连通所述气流通道的抽风机;

3、所述安装架的外围环绕分布有多个栅格板,分布在所述栅格板上的多个栅格孔分别贯通至所述安装架的内部以接通所述气流通道;

4、所述钛管换热器组件包括进水管、出水管以及多个换热器,各个所述换热器的入水口并联接通于所述进水管,各个所述换热器的出水口并联接通于所述出水管;

5、所述翅片换热器包括若干个相互叠合的换热组合层,各个所述换热组合层沿着所述抽风机的抽气方向延伸;各个所述换热组合层的延伸起始端在靠近抽风机的位置相互叠合,各个所述换热组合层的延伸末端在远离所述抽风机的位置相互错开。

6、根据本发明的一种性能优化提升的热泵设备,所述安装架的底部边缘环绕分布有接水槽垫板,所述接水槽垫板上设有若干个底部通孔,所述接水槽垫板下方设接水槽,所述接水槽上设有和外界连通的流水口;所述安装架的底部安装有若干个支撑脚,各个支撑脚从安装架的底部向上抬高安装架,以通过抬高安装架的高度预留所述接水槽的安装空间。

7、根据本发明的一种性能优化提升的热泵设备,所述钛管换热器组件还包括第一分水器和第二分水器;所述第一分水器的入水口对接连通于所述进水管;所述第一分水器的多个分水口分别通过管道接通有第一多通管;各个所述第一多通管的多个出水端分别对接连通于各个所述换热器的入水口;

8、所述第二分水器的出水口对接连通于所述出水管;所述第二分水器的多个分水口分别通过管道接通有第二多通管;各个所述第二多通管的多个进水端分别对接连通于各个所述换热器的出水口。

9、根据本发明的一种性能优化提升的热泵设备,各个所述换热组合层分别包括多个翅片换热管,各个所述翅片换热管沿着所述抽风机的抽气方向排列,相互不同延伸长度的换热组合层的翅片换热管排列长度不同;

10、翅片换热管排列长度较短的换热组合层比翅片换热管排列长度较长的换热组合层更接近于所述抽风机产生的气流。

11、根据本发明的一种性能优化提升的热泵设备,所述模块电器盒内设进风腔和出风腔,所述进风腔用于连通热泵的第一空气入口,电器元件位于所述进风腔内,所述出风腔用于连通所述抽风机;所述进风腔与出风腔之间设置有分隔板,所述分隔板上设置有连通所述进风腔和出风腔的通风结构。

12、根据本发明的一种性能优化提升的热泵设备,所述通风结构包括中空壳体,中空壳体在对应所述进风腔的一侧开设有第一通孔,中空壳体在对应所述出风腔的一侧开设有第二通孔。

13、根据本发明的一种性能优化提升的热泵设备,所述安装架内设置有风机安装板和风机承托板;

14、所述风机安装板上开设有用于固定套接所述抽风机的风机安装孔;

15、所述风机承托板与风机安装板相互十字交叠并且在所述风机安装孔的位置向上承托所述风机安装板。

16、根据本发明的一种性能优化提升的热泵设备,所述安装架内固定设置有用于套接所述模块电器盒的电器盒承载架;

17、所述风机安装板的相对两端分别一体成型有第一折弯板,所述第一折弯板上设置有第一挂钩;所述风机承托板的相对两端分别一体成型有第二折弯板,所述第二折弯板上设置有第二挂钩;

18、所述风机安装板的一端通过第一挂钩固定挂接于所述安装架,另一端通过第一挂钩固定挂接于所述电器盒承载架;

19、所述风机承托板的相对两端分别通过第二挂钩固定挂接于所述安装架。

20、根据本发明的一种性能优化提升的热泵设备,所述风机安装板和风机承托板上分别一体成型有固定片,风机安装板的固定片与风机承托板的固定片相互对应叠合。

21、根据本发明的一种性能优化提升的热泵设备,所述安装架还包括外框架和内框架,所述外框架和内框架均位于安装架的顶部并且相互间隔一定距离,通过外框架与内框架之间的距离形成卡槽;

22、所述风机安装板端部的第一挂钩配合卡接在所述卡槽内;

23、所述风机承托板两端的第二挂钩配合卡接在所述卡槽内。

24、本发明的一种性能优化提升的热泵设备从以下三个方面进行对热泵的结构进行改良:

25、1、首先通过在安装架的外侧周向环绕多个栅格板,让排列分布在栅格板上的多个栅格孔贯通至安装架的内部以接通所述气流通道,也使四周的栅格孔连通安装架顶部的出风口,因此当安装架顶部出风口的抽风机启动并抽吸安装架内部气流通道的空气后,安装架内部气流通道的气压降低,外部的热源空气便会自动通过排列分布在栅格板上的各个栅格孔自动进入安装架的内部,此时由于各个栅格孔随栅格板周向环绕在安装架的外围,因此外部的热源空气可以同时从安装架外围的各个侧面进入安装架内部的气流通道,如此便可以让外部的热源空气更加充分地进入热泵设备的内部,让热泵设备内的翅片换热器可以更加充分地接触外部空气,冷媒循环管也就可以更加充分地与外部空气换热,从而可以让冷媒循环管内部的冷媒能够更加充分地吸收外部空气的热量,在冷媒循环系统的驱动下,流经翅片换热器并充分吸热的冷媒继续通过冷媒循环管流入钛管换热器组件的内部并与其内部的水管热传递接触,钛管换热器组件内部水管的水流便可以更加充分地获得换热,最终便可以有效提升热泵设备的换热效果;

26、2、由于钛管换热器组件内部的各个换热器的入水口并联接通于所述进水管、各个换热器的出水口并联接通于所述出水管,从而不但可以促使外部水流更加同步并行地进入各个换热器,也可以促使各个换热器内的水流更加同步并行地对外流出。通过上述对钛管换热器组件内部水管管路的结构改良能够有效替代了传统的以串流的方式让水流依次流经各个换热器,在一定程度上能够让钛管换热器组件内的水流量更加均匀,从而可以优化钛管换热器组件的换热效果,进而可以有助于提升热泵设备的换热能力;

27、3、由于所述翅片换热器的各个换热组合层沿着所述抽风机的抽气方向延伸,并且各个所述换热组合层的延伸起始端在靠近抽风机的位置相互叠合、各个所述换热组合层的延伸末端在远离所述抽风机的位置相互错开,因此便可以使得翅片换热器在靠近抽风机的位置有较多的换热组合层排列,充分匹配此位置风量最大、换热需求最大的特性,同时由于各个换热组合层的延伸末端在远离抽风机的位置相互错开,如此便可以使得翅片换热器在逐渐远离抽风机的位置形成阶梯结构,翅片换热器内的换热组合层叠合层数便可以沿着抽风机的抽气方向作出调整,匹配抽风机气流的强弱变化规律,优化翅片换热器的整体换热效果,以进一步提升热泵设备的换热性能。

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