一種具有除霜清垢功能的空氣能熱水器的制造方法
【專利摘要】本發明的一種具有除霜清垢功能的空氣能熱水器，包括壓縮機和水箱，水箱頂部可拆卸連接有箱蓋，水箱內豎直設置有位于換熱盤管與水箱內側壁之間的長條形的刮板，刮板的兩個側邊分別貼近換熱盤管外側壁和水箱內側壁，刮板的頂部連接有套筒，套筒上部外側套有從動齒輪，從動齒輪嚙合有主動齒輪，水箱外側設置有步進電機，介質循環管路穿在套筒內并穿過箱蓋與換熱盤管相連接；蒸發器旁側設置有超聲波換能器，超聲波換能器連接有超聲波發生器。本發明的有益效果是：操作簡單，清理成本低，能夠及時清除掉換熱盤管上的水垢，避免了換熱效率的降低和能耗的增大。采用功率超聲進行除霜，提高除霜、抑制結霜的效果，降低除霜的能量消耗。
【專利說明】
一種具有除霜清垢功能的空氣能熱水器
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種具有除霜清垢功能的空氣能熱水器。
【背景技術】
[0002]空氣能熱水器，也稱“空氣源熱栗熱水器”，是運用熱栗工作原理從空氣中吸收熱量來制造熱水的裝置。空氣能熱水器通過讓冷媒不斷完成蒸發、壓縮、冷凝、節流、以及再蒸發的熱力循環過程，將環境中的熱量轉移到水中。空氣能熱水器的耗電量通常只有電熱水器的四分之一，而且不需要像太陽能熱水器那樣依賴陽光采熱，由于空氣能熱水器的工作是通過冷媒換熱實現的，因此也不需要電加熱元件與水接觸，也就不會像電熱水器那樣存在漏電、干燒的安全隱患，也沒有發生爆炸和中毒的危險，使用起來十分安全，同時也很環保，一般使用壽命可以達到15至20年。
[0003]空氣能熱水器通過換熱管將熱介質的熱量轉移到水中，現有的換熱管一種為外置式換熱管，即將換熱管纏繞在水箱的外周以對水箱中的水進行加熱，這種加熱方式換熱不充分，水箱中部的水加熱速度較慢，且置于外部的換熱管熱量損失較大，能耗也很高；另一種是內置式換熱管，將雙層盤管內置于水箱中對水進行加熱，雙層盤管大大增加了換熱面積，傳熱效率高，能耗低，這種雙層盤管的換熱管長期置于水中容易結垢，且因雙層盤管的結構不易清洗換熱管外部的水垢，隨著換熱管外壁上水垢的增多，換熱管的換熱效果也越來越差，能耗也逐漸增大。
[0004]蒸發器是基于空氣源熱栗構建的制冷系統的一個關鍵部件，熱栗系統空氣側蒸發器的表面結霜會堵塞翅片間隙(蒸發器的空氣通道)，減少翅片間的空氣流量，增大蒸發器的熱阻，降低了蒸發器的換熱效率。
[0005]目前蒸發器主要采用加熱融霜的除霜方法，包括四通閥逆向熱氣除霜和電加熱除霜，當蒸發器上沉積的霜足夠多時，才開啟除霜功能。空調在冬季制熱時，加熱化霜階段壓縮機停止室內制熱，造成溫度下降，影響室內舒適度;而冷風機、冰箱在加熱化霜時，儲藏的物品因受到溫度的反復波動影響，帶來儲藏質量的下降。
【發明內容】
[0006]為解決以上技術上的不足，本發明提供了一種具有除霜清垢功能的空氣能熱水器，能夠及時清除換熱管上的水垢，提高換熱效率。
[0007]本發明是通過以下措施實現的:
[0008]本發明的一種具有除霜清垢功能的空氣能熱水器，包括壓縮機和水箱，所述水箱內豎直設置有盤成圓柱形的換熱盤管，水箱上設置有進水管和出水管，所述換熱盤管與壓縮機之間連接有介質循環管路，所述介質循環管路上設置有閥門、節流元件、蒸發器和氣液分離器，所述水箱頂部可拆卸連接有箱蓋，水箱內豎直設置有位于換熱盤管與水箱內側壁之間的長條形的刮板，所述刮板的兩個側邊分別貼近換熱盤管外側壁和水箱內側壁，刮板的頂部通過橫桿連接有從箱蓋中心穿出的套筒，所述套筒下部通過密封軸承與箱蓋轉動連接，套筒上部外側套有從動齒輪，所述從動齒輪嚙合有主動齒輪，所述水箱外側設置有驅動連接主動齒輪的步進電機，所述介質循環管路穿在套筒內并穿過箱蓋與換熱盤管相連接；所述蒸發器旁側設置有超聲波換能器，所述超聲波換能器連接有超聲波發生器，所述超聲波發生器連接有控制器，所述控制器連接有霜層厚度傳感器和溫度傳感器。
[0009]上述水箱底部設置有圓弧形的箱底，箱底中心設置有排污口，所述排污口處設置有排污閥。
[0010]上述刮板的兩側邊上均設置有毛刷。
[0011 ]上述刮板上設置有若干通孔。
[0012]本發明的有益效果是:可以隨時對換熱盤管表面進行清理，不需要拆卸水箱，操作簡單，清理成本低，能夠及時清除掉換熱盤管上的水垢，避免了換熱效率的降低和能耗的增大。本發明米用功率超聲所引發的低幅、尚頻、尚加速度機械振動進彳丁除霜，提尚除霜、抑制結霜的效果，并降低除霜的能量消耗，可保證超聲波系統的安全。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的結構示意圖。
[0014]其中:I壓縮機，2閥門，3進水管，4水箱，5換熱盤管，6出水管，7節流元件，8蒸發器，9氣液分離器，10步進電機，11主動齒輪，12密封軸承，13套筒，14從動齒輪，15箱蓋，16橫桿，17刮板，18毛刷，19排污口，20通孔，21超聲波發生器，22超聲波換能器。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發明做進一步詳細的描述:
[0016]如圖1所示，本發明的一種具有除霜清垢功能的空氣能熱水器，包括壓縮機I和水箱4，水箱4內豎直設置有盤成圓柱形的換熱盤管5，水箱4上設置有進水管3和出水管6，換熱盤管5與壓縮機I之間連接有介質循環管路，介質循環管路上設置有閥門2、節流元件7、蒸發器8和氣液分離器9，水箱4頂部可拆卸連接有箱蓋15，水箱4內豎直設置有位于換熱盤管5與水箱4內側壁之間的長條形的刮板17，刮板17的兩個側邊分別貼近換熱盤管5外側壁和水箱4內側壁，刮板的頂部通過橫桿16連接有從箱蓋15中心穿出的套筒13，套筒13下部通過密封軸承12與箱蓋15轉動連接，套筒13上部外側套有從動齒輪14，從動齒輪14嚙合有主動齒輪11，水箱4外側設置有驅動連接主動齒輪11的步進電機10，介質循環管路穿在套筒13內并穿過箱蓋15與換熱盤管5相連接。水箱4底部設置有圓弧形的箱底，箱底中心設置有排污口 19，排污口 19處設置有排污閥。刮板17的兩側邊上設置有毛刷18。蒸發器8旁側設置有超聲波換能器22，超聲波換能器22連接有超聲波發生器21，超聲波發生器21連接有控制器，控制器連接有霜層厚度傳感器和溫度傳感器。
[0017]其工作原理為:在空氣能熱水器使用一段時間后，啟動步進電機10，步進電機10驅動主動齒輪11轉動，進而帶動從動齒輪14轉動，進而帶動套筒13在密封軸承12中軸向轉動，最終帶動刮板17轉動，此時由于介質循環管路在套筒13內穿過，因此介質循環管路并不受影響，刮板17在轉動過程中，刮板17的內側邊緣會與換熱盤管5的外側壁接觸，從而將附著在換熱盤管5外側壁上的水垢刮掉。同時刮板17外側邊的毛刷18會把水箱4內側壁上附著的水垢刮下。刮掉的水垢落在水箱4底部，并用水從排污口 19沖出。由于箱蓋15可以拆卸，方便將刮板提出來，便于更換刮板。
[0018]霜層厚度傳感器檢測蒸發器上結霜的厚度，溫度傳感器檢測蒸發器周圍的溫度，如果結霜厚度達到一定閾值，或者溫度高于設定閾值時，根據霜晶體的自然生長規律，調整超聲波振動頻率與霜晶體自身的固有頻率與一致或相近時，然后施加超聲振動，利用共振效應實現蒸發器表面早期形成的霜晶體、霜枝和霜層折斷并脫落，實現蒸發器表面無霜或者少霜。
[0019]以上所述僅是本專利的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本專利的保護范圍。
【主權項】
1.一種具有除霜清垢功能的空氣能熱水器，包括壓縮機和水箱，所述水箱內豎直設置有盤成圓柱形的換熱盤管，水箱上設置有進水管和出水管，所述換熱盤管與壓縮機之間連接有介質循環管路，所述介質循環管路上設置有閥門、節流元件、蒸發器和氣液分離器，其特征在于:所述水箱頂部可拆卸連接有箱蓋，水箱內豎直設置有位于換熱盤管與水箱內側壁之間的長條形的刮板，所述刮板的兩個側邊分別貼近換熱盤管外側壁和水箱內側壁，刮板的頂部通過橫桿連接有從箱蓋中心穿出的套筒，所述套筒下部通過密封軸承與箱蓋轉動連接，套筒上部外側套有從動齒輪，所述從動齒輪嚙合有主動齒輪，所述水箱外側設置有驅動連接主動齒輪的步進電機，所述介質循環管路穿在套筒內并穿過箱蓋與換熱盤管相連接;所述蒸發器旁側設置有超聲波換能器，所述超聲波換能器連接有超聲波發生器，所述超聲波發生器連接有控制器，所述控制器連接有霜層厚度傳感器和溫度傳感器。2.根據權利要求1所述具有除霜清垢功能的空氣能熱水器，其特征在于:所述水箱底部設置有圓弧形的箱底，箱底中心設置有排污口，所述排污口處設置有排污閥。3.根據權利要求1所述具有除霜清垢功能的空氣能熱水器，其特征在于:所述刮板的兩側邊上均設置有毛刷。4.根據權利要求1所述具有除霜清垢功能的空氣能熱水器，其特征在于:所述刮板上設置有若干通孔。
【文檔編號】F28G3/10GK106017195SQ201610334383
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月18日
【發明人】吳衛平, 吳琛, 張偉, 魏忠鑫, 汪濤
【申請人】山東阿爾普爾節能裝備有限公司