CN117029311B - 光伏直驱式高效热泵机组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热泵技术领域，具体涉及光伏直驱式高效热泵机组。本发明包括设备框以及设置在设备框底部的冷凝器和压缩机，还包括设置在设备框顶部和底部的顶固定格栅和底固定格栅，设备框侧面设有排气扇，且排气扇的排气端设有控制排气方向的侧活动格栅，蒸发器组件，活动安装在设备框上并位于压缩机的正上方，蒸发器组件包括转动设置在设备框上的蒸发器本体，以及滑动设置在设备框上并分别与顶固定格栅和底固定格栅连接的顶活动格栅和底活动格栅，蒸发器本体的转动轴上设有齿圈以及与齿圈配合来拨动顶活动格栅和底活动格栅的齿条，底活动格栅上设有用于控制排气扇排气端风进入压缩机底部的连接板。本发明提高热交换效率，扩展了热泵机组的使用环境。

Description

光伏直驱式高效热泵机组

技术领域

本发明涉及热泵技术领域，具体涉及光伏直驱式高效热泵机组。

背景技术

热泵是一种充分利用低品位热能的高效节能装置。热量可以自发地从高温物体传递到低温物体中去，但不能自发地沿相反方向进行。热泵的工作原理就是以逆循环方式迫使热量从低温物体流向高温物体的机械装置，它仅消耗少量的逆循环净功，就可以得到较大的供热量，可以有效地把难以应用的低品位热能利用起来达到节能目的。

热泵机组在工作时，由于进气方向单一，无法对热交换之后的气体进行有效利用，导致设备在极端环境中的适应能力不足，导致在工作时换热效率降低，为此提出一种光伏直驱式高效热泵机组。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了光伏直驱式高效热泵机组，能够有效地解决现有技术中机组在极端环境中的适应能力不足，换热效率低的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供光伏直驱式高效热泵机组，包括设备框以及设置在设备框底部的冷凝器和压缩机，还包括：

设置在设备框顶部和底部用于进气的顶固定格栅和底固定格栅，所述设备框侧面设有用于排气的排气扇，且排气扇的排气端设有控制排气方向的侧活动格栅，用于引导气体排向外环境或者排向压缩机底部；

蒸发器组件，活动安装在设备框上并位于压缩机的正上方，用于根据外部环境温度来调整角度并引导进风端的改变，从而在温度过低时仍可正常吸热，在温度过高时降低压缩机工作温度，所述蒸发器组件包括转动设置在设备框上的蒸发器本体，以及滑动设置在设备框上并分别与顶固定格栅和底固定格栅连接的顶活动格栅和底活动格栅，所述蒸发器本体的转动轴上设有齿圈以及与齿圈配合来拨动顶活动格栅和底活动格栅的齿条，所述底活动格栅上设有用于控制排气扇排气端风进入压缩机底部的连接板。

进一步地，所述设备框上设有用于给压缩机供电的光伏板，且光伏板和侧活动格栅位于设备框的四个侧面，底固定格栅位于蒸发器组件和压缩机之间，排气扇设有两组并位于设备框设有侧活动格栅的两侧。

进一步地，所述侧活动格栅滑动设置在设备框上，且设备框上还设有位于侧活动格栅和排气扇之间的侧固定格栅，侧固定格栅和侧活动格栅上对应设有矩形排气槽，用于侧活动格栅和侧固定格栅连通时将气体排出外界，侧活动格栅和侧固定格栅错位时，将气体导入压缩机底部。

进一步地，所述设备框上设有罩住压缩机的换气罩，且换气罩的一端与外界连通，另一端罩住底固定格栅，且换气罩上设有伸向排气扇排气端的通气板，所述通气板的进气端位于排气扇和侧固定格栅之间。

进一步地，所述蒸发器本体的进液端和排液端设有轴套，用于蒸发器本体转动时仍可正常输液，所述齿条设有两组并分别与顶活动格栅和底活动格栅连接，且两组齿条分别位于两组齿圈的顶部和底部并啮合连接，用于移动时驱动两组蒸发器本体朝着相反方向转动。

进一步地，所述顶活动格栅与顶固定格栅错位关闭时，底活动格栅与底固定格栅连通，在齿圈带动蒸发器本体转动后，顶活动格栅与顶固定格栅连通开启，而底活动格栅与底固定格栅错位关闭。

进一步地，所述连接板设置在底活动格栅上并贯穿通气板，且连接板上设有通槽，用于底活动格栅移动并与底固定格栅错位时，开启通气板，所述连接板远离底活动格栅的一侧设有斜面凸条二，侧活动格栅上对应设有与斜面凸条二相贴的斜面凸条一，用于斜面凸条二移动时拨动侧活动格栅上升并与侧固定格栅错位，从而将排气扇排出的气体导入通气板。

进一步地，所述蒸发器本体与底固定格栅之间的夹角角度大于45°小于135°。

有益效果

本发明提供的技术方案，与已知的现有技术相比，具有如下有益效果：

通过温度传感器配合控制器检测外界温度，来控制设备框上顶固定格栅和底固定格栅的开启改变进气方向，当外界温度过高时，控制热泵机组从顶固定格栅处进气，进行热交换的同时将热交换之后的冷气导入压缩机底部进行散热，保护压缩机，当外界温度过低时，控制热泵机组从底固定格栅处进气，将气体经过压缩机进行预热，从而提高热交换效率，同时配合侧活动格栅将气体排出外环境，极大地扩展了热泵机组的使用环境，提高了适应极端环境的能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明设备框内部的结构示意图；

图3为本发明压缩机与换气罩的连接示意图；

图4为本发明的蒸发器组件的结构示意图;

图5为本发明设备框的局部剖视图;

图6为图5中A处的放大图。

附图标记：1、设备框；11、顶固定格栅；12、底固定格栅；13、侧固定格栅；14、侧活动格栅；141、斜面凸条一；15、冷凝器；16、压缩机；161、换气罩；162、通气板；17、蒸发器组件；171、蒸发器本体；172、轴套；173、齿圈；174、齿条；175、顶活动格栅；176、底活动格栅；1761、连接板；1762、斜面凸条二；18、排气扇。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例：

光伏直驱式高效热泵机组，参照附图1-6，包括设备框1以及设置在设备框1底部的冷凝器15和压缩机16，压缩机16位于设备框1的中心位置，冷凝器15位于压缩机16的一侧，设备框1呈日字型，冷凝器15和压缩机16位于底部的空腔内，还包括：

设置在设备框1顶部和底部用于进气的顶固定格栅11和底固定格栅12，顶固定格栅11位于设备框1的顶部，底固定格栅12位于设备框1的中部且位于压缩机16的上方，用于热泵机组工作时进气，所述设备框1侧面设有用于排气的排气扇18，通过排气扇18排气来使得设备框1内产生负压，从而将气体穿过蒸发器组件17，从而吸取空气中的热能，且排气扇18的排气端设有控制排气方向的侧活动格栅14，其中侧活动格栅14滑动设置在设备框1上，且设备框1上还设有位于侧活动格栅14和排气扇18之间的侧固定格栅13，侧固定格栅13固定设置在设备框1上并与侧活动格栅14相贴，侧固定格栅13和侧活动格栅14上对应设有矩形排气槽，用于侧活动格栅14和侧固定格栅13连通时将气体排出外界，侧活动格栅14和侧固定格栅13错位时，将气体导入压缩机16底部，通过侧活动格栅14移动来关闭与外界连通的通道，从而引导气体排向压缩机16底部。

具体的，所述设备框1上设有用于给压缩机16供电的光伏板，且光伏板和侧活动格栅14位于设备框1的四个侧面，通过光伏板在设备供电，在光伏板供电不足时使用市政电，从而降低能耗，底固定格栅12位于蒸发器组件17和压缩机16之间，排气扇18设有两组并位于设备框1设有侧活动格栅14的两侧，用于给气体流通提供动力，在外界气温过低时，气体从底固定格栅12进入并穿过蒸发器组件17并从侧固定格栅13排出外界，当外界气温过高时，气体从顶固定格栅11进入并穿过蒸发器组件17，吸热后的冷气体再导入压缩机16底部，对其降温。

进一步的，所述设备框1上设有罩住压缩机16的换气罩161，且换气罩161的一端与外界连通，另一端罩住底固定格栅12，用于热泵机组从底固定格栅12端抽气时，气体从压缩机16底部抽入，将压缩机16工作时产生的热利用来加热空气，提高气体与蒸发器组件17接触时的温度，提高热能利用效率，其中换气罩161上设有伸向排气扇18排气端的通气板162，所述通气板162的进气端位于排气扇18和侧固定格栅13之间，用于气体从顶固定格栅11抽入时，将排出的气体导入通气板162并吹响压缩机16底部对其进行降温，保护压缩机16，防止过热导致损伤，延长使用寿命。

蒸发器组件17，活动安装在设备框1上并位于压缩机16的正上方，用于根据外部环境温度来调整角度并引导进风端的改变，从而在温度过低时仍可正常吸热，在温度过高时降低压缩机16工作温度，所述蒸发器组件17包括转动设置在设备框1上的蒸发器本体171，所述蒸发器本体171的进液端和排液端设有轴套172，用于蒸发器本体171转动时仍可正常输液，以及滑动设置在设备框1上并分别与顶固定格栅11和底固定格栅12连接的顶活动格栅175和底活动格栅176，所述蒸发器本体171的转动轴上设有齿圈173以及与齿圈173配合来拨动顶活动格栅175和底活动格栅176的齿条174，所述齿条174设有两组并分别与顶活动格栅175和底活动格栅176连接，且两组齿条174分别位于两组齿圈173的顶部和底部并啮合连接，用于移动时驱动两组蒸发器本体171朝着相反方向转动，蒸发器本体171转动用来改变与进气端的角度，从而提高蒸发器本体171与气体接触面积，使得热转换效率最大化，所述底活动格栅176上设有用于控制排气扇18排气端风进入压缩机16底部的连接板1761，所述连接板1761设置在底活动格栅176上并贯穿通气板162，且连接板1761上设有通槽，用于底活动格栅176移动并与底固定格栅12错位时，开启通气板162，所述连接板1761远离底活动格栅176的一侧设有斜面凸条二1762，侧活动格栅14上对应设有与斜面凸条二1762相贴的斜面凸条一141，用于斜面凸条二1762移动时拨动侧活动格栅14上升并与侧固定格栅13错位，从而将排气扇18排出的气体导入通气板162。

其中，所述顶活动格栅175与顶固定格栅11错位关闭时，底活动格栅176与底固定格栅12连通，在齿圈173带动蒸发器本体171转动后，顶活动格栅175与顶固定格栅11连通开启，而底活动格栅176与底固定格栅12错位关闭，实现进气端的改变。

另外，所述蒸发器本体171与底固定格栅12之间的夹角角度大于45°小于135°，在顶固定格栅11和顶活动格栅175连通时，两组蒸发器本体171呈倒‘八’字状，用于将气体从两组蒸发器本体171相互靠近的一些吸入并导入换气罩161吹响压缩机16底部进行散热，当底固定格栅12和底活动格栅176连通时，两组蒸发器本体171呈‘八’字状，用于将气体从两组蒸发器本体171相互靠近的一些吸入并将气体排出外界。

工作原理：工作时，通过光伏板给热泵机组的压缩机16供电，通过温度传感设备来检测温度，当外界气温过热时，控制器推动顶活动格栅175移动并使得顶固定格栅11与顶活动格栅175上的通气槽连通，此时齿条174驱动齿圈173来转动蒸发器本体171，使得两组蒸发器本体171呈倒‘八’字状，同时齿圈173带动底活动格栅176移动并与底固定格栅12错位，设置在底活动格栅176上的连接板1761朝向靠近侧活动格栅14的一侧移动，侧活动格栅14上升并使得通气槽与侧固定格栅13上的通气槽错位，排气扇18工作产生将设备框1内部气体排出并产生负压，气体从顶固定格栅11端进入并穿过蒸发器本体171，同时开启通气板162，进行换热后的冷气经通气板162排向压缩机16底部进行降温；

当外界气温过冷时，控制器推动顶活动格栅175移动并使得顶固定格栅11与顶活动格栅175上的通气槽错位，此时齿条174驱动齿圈173来反向转动蒸发器本体171，使得两组蒸发器本体171呈‘八’字状，同时齿圈173带动底活动格栅176移动使得通气槽与底固定格栅12上的通气槽连通，设置在底活动格栅176上的连接板1761朝向远离侧活动格栅14的一侧移动，侧活动格栅14下降并使得通气槽与侧固定格栅13上的通气槽连通，排气扇18工作将设备框1内部气体排出并产生负压，气体从底固定格栅12端进入并穿过蒸发器本体171，进行换热后从侧活动格栅14端排出。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.光伏直驱式高效热泵机组，包括设备框（1）以及设置在设备框（1）底部的冷凝器（15）和压缩机（16），其特征在于，还包括：

设置在设备框（1）顶部和底部用于进气的顶固定格栅（11）和底固定格栅（12），所述设备框（1）侧面设有用于排气的排气扇（18），且排气扇（18）的排气端设有控制排气方向的侧活动格栅（14），用于引导气体排向外环境或者排向压缩机（16）底部；

蒸发器组件（17），活动安装在设备框（1）上并位于压缩机（16）的正上方，用于根据外部环境温度来调整角度并引导进风端的改变，从而在温度过低时仍可正常吸热，在温度过高时降低压缩机（16）工作温度，所述蒸发器组件（17）包括转动设置在设备框（1）上的蒸发器本体（171），以及滑动设置在设备框（1）上并分别与顶固定格栅（11）和底固定格栅（12）连接的顶活动格栅（175）和底活动格栅（176），所述蒸发器本体（171）的转动轴上设有齿圈（173）以及与齿圈（173）配合来拨动顶活动格栅（175）和底活动格栅（176）的齿条（174），所述底活动格栅（176）上设有用于控制排气扇（18）排气端风进入压缩机（16）底部的连接板（1761）；

所述侧活动格栅（14）滑动设置在设备框（1）上，且设备框（1）上还设有位于侧活动格栅（14）和排气扇（18）之间的侧固定格栅（13），侧固定格栅（13）和侧活动格栅（14）上对应设有矩形排气槽，用于侧活动格栅（14）和侧固定格栅（13）连通时将气体排出外界，侧活动格栅（14）和侧固定格栅（13）错位时，将气体导入压缩机（16）底部；

所述设备框（1）上设有罩住压缩机（16）的换气罩（161），且换气罩（161）的一端与外界连通，另一端罩住底固定格栅（12），且换气罩（161）上设有伸向排气扇（18）排气端的通气板（162），所述通气板（162）的进气端位于排气扇（18）和侧固定格栅（13）之间；

所述连接板（1761）设置在底活动格栅（176）上并贯穿通气板（162），且连接板（1761）上设有通槽，用于底活动格栅（176）移动并与底固定格栅（12）错位时，开启通气板（162），所述连接板（1761）远离底活动格栅（176）的一侧设有斜面凸条二（1762），侧活动格栅（14）上对应设有与斜面凸条二（1762）相贴的斜面凸条一（141），用于斜面凸条二（1762）移动时拨动侧活动格栅（14）上升并与侧固定格栅（13）错位，从而将排气扇（18）排出的气体导入通气板（162）。

2.根据权利要求1所述的光伏直驱式高效热泵机组，其特征在于，所述设备框（1）上设有用于给压缩机（16）供电的光伏板，且光伏板和侧活动格栅（14）位于设备框（1）的四个侧面，底固定格栅（12）位于蒸发器组件（17）和压缩机（16）之间，排气扇（18）设有两组并位于设备框（1）设有侧活动格栅（14）的两侧。

3.根据权利要求2所述的光伏直驱式高效热泵机组，其特征在于，所述蒸发器本体（171）的进液端和排液端设有轴套（172），用于蒸发器本体（171）转动时仍可正常输液，所述齿条（174）设有两组并分别与顶活动格栅（175）和底活动格栅（176）连接，且两组齿条（174）分别位于两组齿圈（173）的顶部和底部并啮合连接，用于移动时驱动两组蒸发器本体（171）朝着相反方向转动。

4.根据权利要求3所述的光伏直驱式高效热泵机组，其特征在于，所述顶活动格栅（175）与顶固定格栅（11）错位关闭时，底活动格栅（176）与底固定格栅（12）连通，在齿圈（173）带动蒸发器本体（171）转动后，顶活动格栅（175）与顶固定格栅（11）连通开启，而底活动格栅（176）与底固定格栅（12）错位关闭。

5.根据权利要求1所述的光伏直驱式高效热泵机组，其特征在于，所述蒸发器本体（171）与底固定格栅（12）之间的夹角角度大于45°小于135°。