利用空间获取能量的分体式空气源热泵及室外换热装置的制作方法

1.本实用新型涉及空气源热泵技术领域，尤其涉及一种充分利用空间获取能量的分体式空气源热泵，以及用于该分体式空气源热泵的室外换热装置。


背景技术：

2.为应对气候变化，减少以二氧化碳为主的温室气体排放，国家提出了碳达峰、碳中和的行动目标。为实现两碳目标，化石燃料(燃煤、燃气和燃油)锅炉将逐步被取代，非化石能源的进步正在推动人类由工业文明走向生态文明。因为是消耗电能，不使用煤炭作为驱动，没有二氧化碳等气体和可吸入颗粒物产生，属于清洁能源的空气源热泵完全可以替代传统的化石燃料锅炉。
3.但是，传统的空气源热泵机组在应用过程中存在一些痛点问题，首先是冷导效应，传统的空气源热泵机组为上吹风形式，机组在制热时风机吹出来的是冷风，容易造成冷空气回流形成冷导效应，影响机组性能；二是占地面积大，传统的空气源热泵只能间隔摆放，需要留出一定的维修空间，例如一个项目需要使用100台空气源热泵机组其所需占地面积之巨大可想而知；三是噪音大，热泵机组的噪音主要来自压缩机，长期噪音扰民，影响人们的正常生活。如何避免冷导效应、减小空气源热泵机组占地面积和降低噪音已成为行业内解决空气源热泵机组痛点问题的当务之急。
4.基于此，现有技术仍然有待改进。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本实用新型实施例提出一种充分利用空间获取能量的分体式空气源热泵，以及用于该分体式空气源热泵的室外换热装置。以解决现有技术的冷导效应，以及占地面积大等技术问题。
6.一方面，本实用新型实施例所公开的一种用于分体式空气源热泵的室外换热装置，包括翅片换热器和风机，所述风机位于所述翅片换热器的一侧，并且朝向远离所述翅片换热器的方向吹风。
7.进一步地，所述翅片换热器为“一”字型翅片换热器，所述风机位于所述“一”字型翅片换热器的一侧。
8.进一步地，多个所述“一”字型翅片换热器平行布置，所述风机为多个且均匀布置于多个所述“一”字型翅片换热器的一侧。
9.进一步地，多个所述“一”字型翅片换热器阵列式排布在同一竖向平面，并且相邻的两个所述“一”字型翅片换热器无间隔堆叠。
10.进一步地，所述翅片换热器为v型翅片换热器，所述v型翅片换热器包括两个“一”字型翅片换热器，两个所述“一”字型翅片换热器呈v型排布，或者，所述v型翅片换热器为一个v字型的翅片换热器；
11.所述风机布置在v型的中心线上。
12.进一步地，多个所述v型翅片换热器阵列地排布在同一竖向平面；
13.并且，相邻的两个所述“一”字型翅片换热器无间隔堆叠布置。
14.进一步地，所述翅片换热器为u型翅片换热器，所述u型翅片换热器包括两个弧型翅片换热器，两个所述弧形翅片换热器排列成u型，或者，所述u型翅片换热器为一个u字型的翅片换热器；
15.所述风机布置在u型的中心线上。
16.进一步地，多个所述u型翅片换热器阵列地排布在同一竖向平面；
17.并且，相邻的两个所述弧型翅片换热器无间隔堆叠布置。
18.进一步地，还包括框架主体，所述翅片换热器和所述风机安装在所述框架主体内。
19.另一方面，本实用新型实施例还公开了一种充分利用空间获取能量的分体式空气源热泵，包括通过管道连接的室外部分和室内部分；所述室外部分包括上述的室外换热装置。室内部分包括压缩机。
20.采用上述技术方案，本实用新型至少具有如下有益效果：
21.本实用新型提供的充分利用空间获取能量的分体式空气源热泵及其室外换热装置，将空气源热泵机组制成分体式结构：室外机和室内机两部分。室外机主要包括风机、翅片换热器、阀件、管路和连接钣金。室内机主要包括压缩机、壳管换热器(不仅限于此种换热器)、气液分离器、储液器、阀件、管路、电控箱和钣金件等。将室内机部件重新布置，使结构更紧凑，放置于改造后的锅炉房内，不仅充分利用了改造后的锅炉房的空间，还因为压缩机放置于室内而解决了机组噪音大的问题。室外机风机为侧吹风形式，可以由传统的地面间隔摆放改为横向和纵向无间隔摆放，通过从足够大的空间获取能量提供给改造后的锅炉房内的压缩机和换热器，压缩机通过消耗一定的电能做功将从室外获取的能量转移到壳管换热器侧使水温上升，来达到供热的目的。风机侧吹风不会形成冷空气的回流，可以很好的解决冷导效应问题，使机组运行效率更高效。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型一实施例所公开的一种用于分体式空气源热泵的室外换热装置的结构示意图。
24.图2a，2b为本实用新型一实施例所公开的一种用于分体式空气源热泵的室外换热装置的结构示意图。
25.图3a，3b为本实用新型一实施例所公开的一种用于分体式空气源热泵的室外换热装置的结构示意图。
26.图4a，4b为本实用新型一实施例所公开的一种用于分体式空气源热泵的室外换热装置的结构示意图。
27.图5-图12为本实用新型一些实施例所公开的一种用于分体式空气源热泵的室外换热装置及其多种布置形式的示意图。
28.图13，图14为本实用新型一实施例所公开的一种用于分体式空气源热泵的示意图。
具体实施方式
29.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型实施例进一步详细说明。
30.需要说明的是，本实用新型实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本实用新型实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
31.如图1至图14所示，本实用新型一些实施例公开了一种用于分体式空气源热泵100的室外换热装置121，所述室外换热装置121包括翅片换热器 1211和风机1212，所述风机1212位于所述翅片换热器1211的一侧。本实施例所公开的用于分体式空气源热泵100的室外换热装置121，室外机风机 1212为侧吹风形式，可以由传统的地面间隔摆放改为横向和纵向无间隔摆放，通过从足够大的空间获取能量提供给改造后的锅炉房内的压缩机111 和壳管换热器112，来达到供热的目的。风机1212侧吹风不会形成冷空气的回流，可以很好的解决冷导效应问题，使机组运行效率更高效。
32.本实用新型一些实施例所公开的用于分体式空气源热泵100的室外换热装置121，翅片换热器1211可以设置为不同的形状。如图1，图5所示的实施例中，所述翅片换热器1211为“一”字型翅片换热器1211，所述风机1212位于所述“一”字型翅片换热器1211的一侧。“一”字型翅片换热器1211可单独与一个或多个风机组成空气能换热装置(室外换热装置)，如图5所示，也可多片平行与一个或多个风机组成空气能换热装置，如图6 所示，多个这样的空气能换热装置可上下左右组合在一起，如图7a，7b所示。
33.具体地，一些优选的实施例中，如图6所示，多个所述“一”字型翅片换热器1211平行布置，形成翅片组，一个风机1212配合位于翅片组的一侧，且背向翅片换热器1211吹风，避免将杂物吹扫至翅片换热器1211，影响翅片换热器1211的换热效率。
34.一些优选的实施例中，风机1212也可为多个且均匀布置于多个所述“一”字型翅片换热器1211的一侧。如图7a，7b所示，多个所述“一”字型翅片换热器1211阵列式排布在同一竖向平面，也可为多个翅片组布置，相邻的两个翅片组之间无间隔堆叠。
35.如图4a，4b，图8所示的实施例中，所述翅片换热器1211为v型翅片换热器，所述v型翅片换热器包括两个“一”字型翅片换热器1211，两个所述“一”字型翅片换热器1211呈v型排布；也可以为一个形状为v 型的翅片换热器；所述风机1212布置在v型的中心线上。风机1212可以为一个、两个或多个。一些实施例中，如图11所示，多个所述v型翅片换热器阵列地排布在同一竖向平面；并且，相邻的两个所述“一”字型翅片换热器1211无间隔堆叠布置。
36.如图2a，图2b，以及图图10所示的实施例中，所述翅片换热器1211 为u型翅片，所述u型翅片包括两个弧型翅片换热器1211，两个所述弧形翅片换热器1211排列成u型；也可以为一个形状为u型的翅片换热器；所述风机1212布置在u型的中心线上。一些优选的实施例中，如图10所示，多个所述u型翅片换热器阵列地排布在同一竖向平面；并且，相邻的两个所述弧型翅片换热器1211或u型翅片换热器无间隔堆叠布置。
37.也就是说，本实用新型的翅片换热器可以为“v”字形(如图8)，或“u”(或“c”)字形
(如图9)，并与一个或多个风机组成空气能换热装置，多个这样的空气能换热装置可上下左右组合在一起(如图10、如图11、如图12)。
38.本实用新型一些实施例所公开的室外换热装置121，在上述实施例的基础上，如图1至图4b所示，还包括框架主体122，所述翅片换热器1211 和所述风机1212安装在所述框架主体122内，可以通过活动连接件将框架主体进行固定安装。
39.需要指出的是，本实用新型实施例中所公开的翅片换热器与风机之间的位置关系，并不是对翅片换热器和风机之间位置关系和结构的穷举，本实用新型的不同形状的翅片换热器也可以进行组合使用，如图12所示。任意两种或机组翅片换热器可以进行组合，应用于同一室外换热装置。
40.如图13，图14所示，本实用新型一些实施例还公开了一种充分利用空间获取能量的分体式空气源热泵100，其包括通过管道连接的室外部分120 和室内部分110；所述室外部分120包括上述的室外换热装置121。室外换热装置可以为多个，沿竖直方向和水平方向无间隔堆叠摆放，组成空气源热泵的室外部分。
41.室内机包含压缩机、壳管换热器、气液分离器、储液器、阀件，以及将各部件连接起来的管路和室外机框架等，另外还包括电控箱；室外机包含风机、翅片换热器、阀件和将各部件连接起来的管路和室内机框架。其中，所述室外机的翅片换热器为竖直方向摆放或倾斜角度摆放，所述风机为侧吹风方向，吹风方向背离所述翅片换热器吹风。所述室外机框架支撑和固定所述风机、翅片换热器、阀件和管路。室外机置于室外或其它空气流通的地方，室内机一般置于建筑或箱体内或其它封闭空间内。室内机与室外机通过铜管或其它金属管道相连。
42.具体地，单台分体式空气源热泵100机组由室内机(室内部分110)和室外机(室外部分120)组成。室内机主要由压缩机111、壳管换热器112、四通换向阀113、膨胀阀114、室内机钣金框架钣金(含底座)和管路组成；室外机由翅片换热器1211、风机1212、室外机框架钣金(含底座)和管路组成；框架钣金和底座起固定连接各部件的作用，室内机和室外机通过管路连接为一个完整的制冷系统。
43.机组制热时，如图13所示，四通换向阀113得电换向d-e通、s-c通。压缩机111吸收来自翅片换热器里的低温低压的制冷剂饱和气体或过热蒸气，通过消耗电能做功，压缩机111将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热气体经过四通换向阀113的d-e排到壳管换热器112，在壳管换热器112里制冷剂与空调侧的水进行热交换，空调回水吸收制冷剂的热量水温得到提升进入房间供热，制冷剂被冷却冷凝为高压的过冷液体经过膨胀阀114后变为低温低压的气液混合制冷剂再进入翅片换热器1211与空气进行热交换，风机1212强化空气侧换热，制冷剂吸收空气中的热量变为饱和气体或过热气体经过四通换向阀113s-c再次被压缩机111吸收进行下一工作循环。
44.机组制冷时，如图14所示，四通换向阀113不得电d-c通、s-e通。压缩机111吸收来自壳管换热器112里的低温低压的制冷剂饱和气体或过热蒸气，通过消耗电能做功，压缩机111将制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂过热气体经过四通换向阀113d-c排到翅片换热器1211，风机1212 强化空气侧换热，翅片换热器里的制冷剂将热量排到空气后被冷却冷凝为过冷液体，经过膨胀阀114后变为低温低压的气液混合制冷剂再进入壳管换热器112与空调侧的水进行热交换，水中的热量被制冷剂吸收后水温降低可以送入房间制冷，制冷剂吸
收水中的热量后变为饱和气体或过热气体经过四通换向阀113s-e再次被压缩机111吸收进行下一工作循环。
45.综上所述，本实用新型实施例所公开的一种充分利用空间获取能量的分体式空气源热泵及其室外换热装置，将空气源热泵机组做为分体式结构：室外机和室内机两部分。室外机主要包括风机、翅片换热器、阀件、管路和连接钣金。室内机主要包括压缩机、壳管换热器(不仅限于此种换热器)、气液分离器、储液器、阀件、管路、电控箱和钣金件等。将室内机部件重新布置，使结构更紧凑，放置于改造后的锅炉房内，不仅充分利用了改造后的锅炉房的空间，还因为压缩机放置于室内而解决了机组噪音大的问题。室外机风机为侧吹风形式，可以由传统的地面间隔摆放改为横向和纵向无间隔摆放，通过从足够大的空间获取能量提供给改造后的锅炉房内的压缩机和换热器，来达到供热的目的。风机侧吹风不会形成冷空气的回流，可以很好的解决冷导效应问题，使机组运行效率更高效。室外机(室外换热装置)多模块组合可以在水平和竖直方向叠加组合安装，大大节省占地面积，并可以解决噪音、冷岛效应等问题。
46.需要特别指出的是，上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本实用新型的保护范围，并且不应将本实用新型的保护范围局限在所述实施例之上。
47.以上是本实用新型公开的示例性实施例，上述本实用新型实施例公开的顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。但是应当注意，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本实用新型实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本实用新型实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
48.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本实用新型实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本实用新型实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本实用新型实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型实施例的保护范围之内。