一种太阳能光伏与空气源热泵组合热水器的制作方法

1.本发明涉及热水器技术领域，具体为一种太阳能光伏与空气源热泵组合热水器。


背景技术：

2.空气源热泵热水器顾名思义就是把空气中的热量通过冷媒搬运到水中，传统的电热水器和燃气热水器是通过消耗燃气和电能来获得热能，而空气能热水器是通过吸收空气中的热量来达到加热水的目的，在消耗相同电能的情况下可以吸收相当于三倍电能左右的热能来加热水，空气源热泵主要包括制冷四大件蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置四个部件和稳定三大件储液罐，膨胀阀，干燥过滤器以及四通阀，通过将传统制冷组件实现“逆卡诺”原理工作，利用室外机作为热交换器从室外空气吸热，加热低沸点工质(冷媒)并使其蒸发，冷媒蒸汽经由压缩机压缩升温进入水箱，将热量释放至其中的水并冷凝液化，随后节流降压降温回到室外的热交换器进入下一个循环。简单来说是吸收空气中的热量来加热水，被吸收热量的空气也可被运用到厨房，解决闷热问题突破传统能量转换理论，实现高能效能源利用，但是受到工作原理的限制，空气能热泵在使用时也存在较多的问题。
3.目前，空气源热泵机组在使用时存在地域性，在温度较低的冬季只能使用电辅加热，甚至因蒸发器结霜较厚使得热泵机组无法运行，并且温度较低时热泵机组的换热效率较低，无法快速的产生热水供给用户使用。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种太阳能光伏与空气源热泵组合热水器，具备对环境的适应性能高，可在环境温度较低的环境中使用，并且也能够提高空气源热泵机组的供热水速度，同时也能够对太阳能光伏在热水蓄水桶内进行蓄热等优点，解决了空气源热泵机组在使用时存在地域性，在温度较低的冬季只能使用电辅加热，甚至因蒸发器结霜较厚使得热泵机组无法运行，并且温度较低时热泵机组的换热效率较低，无法快速的产生热水供给用户使用的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：一种太阳能光伏与空气源热泵组合热水器，包括热泵主机、冷凝器、蒸发器、底框、蓄水罐、光伏板，电磁水阀和水箱，所述热泵主机和蓄水罐均安装在底框的上端，所述蓄水罐的下端中心处通过圆孔固定连接有套管，所述水箱的上端通过通孔与套管的管壁固定连接，所述水箱内固定连接有内胆，所述套管的下端贯穿内胆的侧壁并延伸至内胆中，所述水箱的上端固定连接有两个电加热棒，两个所述电加热棒的下端贯穿内胆的上端并延伸至内胆中，所述内胆的上端内壁通过第一密封轴承转动连接有转轴，所述转轴的轴壁上连接有传动机构，所述水箱的上端固定连接有电机，所述电机的输出端贯穿水箱的侧壁并与转轴的上端固定连接，所述蒸发器位于水箱内并与内胆的一侧固定连接，所述冷凝器与蓄水罐的内壁固定连接，所述蒸发器与冷凝器
均通过冷媒管道与热泵主机连接，所述套管内滑动套接有传动轴，所述传动轴的轴壁上连接有混合机构，所述内胆的一侧固定连接有排水管，所述排水管的一端穿过水箱的一侧并固定连接有壳体，所述壳体内连接有过滤机构，所述蓄水罐的一侧固定连接有出水管，所述出水管的一端与排水管的管壁固定连接，所述电磁水阀安装在出水管的管壁上，所述蓄水罐的左端上侧固定连接有供水管。
8.优选的，所述传动机构包括固定在转轴轴壁上的第一皮带轮，所述第一皮带轮位于水箱与内胆之间的夹层内，所述水箱内通过第一滚动轴承竖直转动连接有传动杆，所述传动杆的杆壁上固定连接有第二皮带轮，所述第一皮带轮与第二皮带轮之间共同绕接有皮带，所述传动杆的杆壁上固定连接有多个扇叶，所述水箱的上端固定连接有换气管，所述水箱的下端固定连接有冷风管和导流管。
9.优选的，所述混合机构包括固定在传动轴轴壁上的第一同步轮，且第一同步轮位于内胆中，所述转轴的轴壁上固定连接有第二同步轮，所述第一同步轮和第二同步轮之间共同绕接有同步带，所述传动轴的上端延伸至蓄水罐内并固定连接有圆盘，所述圆盘的上端固定连接有多个倾斜设置的混水叶片，所述蓄水罐内固定连接有支撑杆，所述支撑杆的杆壁通过第二滚动轴承与传动轴的轴壁转动连接，所述传动轴的下端延伸至内胆中并固定连接有转盘，所述转盘的上端固定连接有多个均匀分布的扰流片，所述内胆的一侧内壁固定连接有固定杆，所述固定杆的杆壁通过第三滚动轴承与传动轴的轴壁转动连接。
10.优选的，所述传动轴的轴壁上滑动套接有环形板和第一弹簧，所述环形板的下端位于套管的上端管口处上方，所述第一弹簧的上端与支撑杆的下端固定连接，所述第一弹簧的下端与环形板的上端固定连接，所述传动轴的轴壁上固定连有螺旋叶片，所述螺旋叶片位于套管内。
11.优选的，所述过滤机构包括设置在壳体内的橡胶块，且橡胶块相对的两侧之间贯穿开设有过液通道，所述橡胶块的侧壁通过矩形通孔滑动套接有两个对称分布的矩形杆，两个所述矩形杆的上端均与壳体的上端内壁固定连接，所述壳体内设有限位杆，所述矩形杆的下端穿过矩形通孔并与限位杆的杆壁固定连接，所述矩形杆的杆壁上滑动套接有第二弹簧，所述第二弹簧的上端与壳体的上端内壁固定连接，所述第二弹簧的下端与橡胶块的上端固定连接，所述壳体的下端设有开口，所述壳体内滑动套接有密封块，所述密封块的上端开设有圆柱槽，所述圆柱槽内固定连接有过滤板，所述壳体的左右两端均固定连接有连接管，两个所述连接管相对的一端均延伸至壳体内，其中一个所述连接管的管壁与排水管的内壁固定连接，所述过滤板的一侧与其中一个所述连接管的管口边缘处滑动连接，所述密封块的侧壁固定连接有多个均匀分布的密封环。
12.优选的，所述密封块的下端固定连接有安装板，所述安装板的下端固定连接有安装块，所述安装块的侧壁对称固定连接有两个弯折杆，两个所述弯折杆的弯折方向相反，所述壳体的侧壁对称开设有两个定位孔，两个所述定位孔分别与两个弯折杆的弯折处卡接，所述弯折杆远离安装块的一端固定连接有制动块，所述密封块上端的圆柱槽内固定连接有顶板，所述顶板和过滤板的上端均与橡胶块的下端接触连接。
13.(三)有益效果
14.与现有技术相比，本发明提供了一种太阳能光伏与空气源热泵组合热水器，具备以下有益效果：
15.1、本发明在使用的时候，将供水管与外部水源水管进行连接，将壳体上的连接管与外部的水管管道进行连接，并将光伏板安装在室外阳光充足的地方，光伏板产生的电能经过稳压器、逆变器、蓄电池等配件供给电加热棒在内胆中加热水体，水体被加热后质量变轻经过套管上浮进入到蓄水罐内，蓄水罐内的冷水质量较重下浮进入到内胆中，进而可以在蓄水罐与内胆之间形成微循环，从而能够在闲时利用光伏板加热水体供给用户使用，实现节能减排的目的，并且在用水量较大时，热泵主机工作使冷凝器工作加热水体，并且电磁阀门开启使热水经过出水管和排水管排出供给用户使用，在热泵主机加热水体时，电机工作带动转轴使第一皮带轮旋转，第一皮带轮旋转带动皮带使第二皮带轮旋转，第二皮带轮旋转带动传动杆使扇叶旋转，扇叶旋转带动水箱内的空气流动，进而能够利用内胆附近散发的热量化解蒸发器表面的结霜，使得空气源热泵机组能够适应较低的环境温度，扩展了空气源热泵机组的适用区域，并且水箱上安装的冷风管能够将蒸发器产生的冷空气输送至厨房等需要降低环境温度的地方使用，进而能实现能源的高效利用。
16.2、本发明设置有的混合机构，在使用时，电机带动转轴使第二同步轮旋转，第二同步轮旋转带动同步带使第一同步轮旋转，第一同步轮旋转带动传动轴使圆盘和转盘旋转，圆盘旋转时带动混水叶片搅动蓄水罐内的水体，转盘旋转时带动扰流片搅动内胆中的水体，进而能够使得经过排水管排出的热水水温稳定，且能够提高电加热棒和冷凝器加热水体的效率，并且设置传动轴上的螺旋叶片能够推送套管内的水体，在用水量较大时能够使内胆与蓄水罐内的水体充分循环混合，同时在用水量较大时电磁水阀开启，水体经过出水管和排水管共同排出，排水管内水体流动速度较大时，水体经过套管下流对环形板产生的推力大于螺旋叶片旋转对水流的推力，此时水体推动环形板下移，环形板下移后与套管的上端管口处贴合，进而能够利用环形板阻断蓄水罐与内胆之间的水体流动，使得内胆中电加热棒工作加热的水体主要用于化解蒸发器表面的结霜使用，使得热泵主机能够高效稳定的工作，用水量减小时第一弹簧复位使得环形板与套管的管口处分离，此时热泵主机停止工作，电加热棒以及光伏板等附属配件作为主要的加热元件，进而能能够有效的节约能源。
17.3、本发明设置有的过滤机构，在使用时，排水管和出水管内的水体共同经过壳体流动，此时安装在密封块上的过滤板能够对壳体上的连接管处进行遮挡，进而可以利用过滤板过滤经过连接管排出的水体，避免内胆和蓄水罐内的水垢等杂质排出堵塞供水管道设施，定期对壳体内的杂质进行清理时，用手向内同时挤压两个制动块，制动块受力时带动弯折杆发生弹性变形，变形后弯折杆上的弯折处与壳体上的定位孔分离，进而能够解除弯折杆对安装板的限位，能够快速取出安装板上的密封块，取出密封块时过滤板和顶板与橡胶块分离，此时第二弹簧推动橡胶块下移，受到限位杆阻挡时，橡胶块上的过液通道与壳体上的两个连接管连通，从而能够实现利用橡胶块上的过液通道连接壳体内的水流，避免清理过滤机构内的杂质时断水，影响用户的生活用水。
附图说明
18.图1为本发明提出的一种太阳能光伏与空气源热泵组合热水器结构示意图；
19.图2为本发明提出的一种太阳能光伏与空气源热泵组合热水器图1中水箱的内部结构示意图；
20.图3为本发明提出的一种太阳能光伏与空气源热泵组合热水器图2中传动机构和
混合机构的结构示意图；
21.图4为本发明提出的一种太阳能光伏与空气源热泵组合热水器图3中套管的内部结构示意图；
22.图5为本发明提出的一种太阳能光伏与空气源热泵组合热水器图1中蓄水罐的内部结构示意图；
23.图6为本发明提出的一种太阳能光伏与空气源热泵组合热水器图1中壳体内过滤机构的内部结构示意图；
24.图7为本发明提出的一种太阳能光伏与空气源热泵组合热水器图6中壳体内橡胶块和矩形杆的结构示意图；
25.图8为本发明提出的一种太阳能光伏与空气源热泵组合热水器图6中密封块的剖视图；
26.图9为本发明提出的一种太阳能光伏与空气源热泵组合热水器图6中安装板的仰视图。
27.图中：1、水箱；2、蓄水罐；3、底框；4、热泵主机；5、光伏板；6、电机；7、套管；8、电磁水阀；9、壳体；10、电加热棒；11、支撑杆；12、圆盘；13、混水叶片；14、内胆；15、皮带；16、传动杆；17、扇叶；18、蒸发器；19、转盘；20、扰流片；21、同步带；22、第一皮带轮；23、第二皮带轮；24、第一同步轮；25、固定杆；26、第二同步轮；27、环形板；28、螺旋叶片；29、传动轴；30、第一弹簧；31、冷凝器；32、矩形杆；33、第二弹簧；34、橡胶块；35、密封块；36、密封环；37、安装板；38、过滤板；39、顶板；40、弯折杆；41、安装块。
具体实施方式
28.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，所描述的实施例仅仅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做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。
29.实施例1：
30.参照图1至图9，一种太阳能光伏与空气源热泵组合热水器，包括热泵主机4、冷凝器31、蒸发器18、底框3、蓄水罐2、光伏板5，电磁水阀8和水箱1，热泵主机4和蓄水罐2均安装在底框3的上端，蓄水罐2的下端中心处通过圆孔固定连接有套管7，水箱1的上端通过通孔与套管7的管壁固定连接，水箱1内固定连接有内胆14，套管7的下端贯穿内胆14的侧壁并延伸至内胆14中，水箱1的上端固定连接有两个电加热棒10，两个电加热棒10的下端贯穿内胆14的上端并延伸至内胆14中，内胆14的上端内壁通过第一密封轴承转动连接有转轴，转轴的轴壁上连接有传动机构，传动机构包括固定在转轴轴壁上的第一皮带轮22，第一皮带轮22位于水箱1与内胆14之间的夹层内，水箱1内通过第一滚动轴承竖直转动连接有传动杆16，传动杆16的杆壁上固定连接有第二皮带轮23，第一皮带轮22与第二皮带轮23之间共同绕接有皮带15，传动杆16的杆壁上固定连接有多个扇叶17，水箱1的上端固定连接有换气管，水箱1的下端固定连接有冷风管和导流管，水箱1的上端固定连接有电机6，电机6的输出端贯穿水箱1的侧壁并与转轴的上端固定连接，蒸发器18位于水箱1内并与内胆14的一侧固定连接，冷凝器31与蓄水罐2的内壁固定连接，蒸发器18与冷凝器31均通过冷媒管道与热泵
主机4连接，套管7内滑动套接有传动轴29，传动轴29的轴壁上连接有混合机构，内胆14的一侧固定连接有排水管，排水管的一端穿过水箱1的一侧并固定连接有壳体9，壳体9内连接有过滤机构，蓄水罐2的一侧固定连接有出水管，出水管的一端与排水管的管壁固定连接，电磁水阀8安装在出水管的管壁上，蓄水罐2的左端上侧固定连接有供水管。
31.本发明在使用的时候，将供水管与外部水源水管进行连接，将壳体9上的连接管与外部的水管管道进行连接，并将光伏板5安装在室外阳光充足的地方，光伏板5产生的电能经过稳压器、逆变器、蓄电池等配件供给电加热棒10在内胆14中加热水体，水体被加热后质量变轻经过套管7上浮进入到蓄水罐2内，蓄水罐内的冷水质量较重下浮进入到内胆14中，进而可以在蓄水罐2与内胆14之间形成微循环，从而能够在闲时利用光伏板5加热水体供给用户使用，实现节能减排的目的，并且在用水量较大时，热泵主机4工作使冷凝器31工作加热水体，并且电磁阀门8开启使热水经过出水管和排水管排出供给用户使用，在热泵主机4加热水体时，电机6工作带动转轴使第一皮带轮22旋转，第一皮带轮22旋转带动皮带15使第二皮带轮23旋转，第二皮带轮23旋转带动传动杆16使扇叶17旋转，扇叶17旋转带动水箱1内的空气流动，进而能够利用内胆14附近散发的热量化解蒸发器18表面的结霜，使得空气源热泵机组能够适应较低的环境温度，扩展了空气源热泵机组的适用区域，并且水箱1上安装的冷风管能够将蒸发器18产生的冷空气输送至厨房等需要降低环境温度的地方使用，进而能实现能源的高效利用。
32.实施例2：基于实施例1有所不同的是；
33.参照图2至图5，混合机构包括固定在传动轴29轴壁上的第一同步轮24，且第一同步轮24位于内胆14中，转轴的轴壁上固定连接有第二同步轮26，第一同步轮24和第二同步轮26之间共同绕接有同步带21，传动轴29的上端延伸至蓄水罐2内并固定连接有圆盘12，圆盘12的上端固定连接有多个倾斜设置的混水叶片13，蓄水罐2内固定连接有支撑杆11，支撑杆11的杆壁通过第二滚动轴承与传动轴29的轴壁转动连接，传动轴29的下端延伸至内胆14中并固定连接有转盘19，转盘19的上端固定连接有多个均匀分布的扰流片20，内胆14的一侧内壁固定连接有固定杆25，固定杆25的杆壁通过第三滚动轴承与传动轴29的轴壁转动连接。
34.传动轴29的轴壁上滑动套接有环形板27和第一弹簧30，环形板27的下端位于套管7的上端管口处上方，第一弹簧30的上端与支撑杆11的下端固定连接，第一弹簧30的下端与环形板27的上端固定连接，传动轴29的轴壁上固定连有螺旋叶片28，螺旋叶片28位于套管7内。
35.本发明设置有的混合机构，在使用时，电机6带动转轴使第二同步轮26旋转，第二同步轮26旋转带动同步带21使第一同步轮24旋转，第一同步轮24旋转带动传动轴29使圆盘12和转盘19旋转，圆盘12旋转时带动混水叶片13搅动蓄水罐2内的水体，转盘19旋转时带动扰流片20搅动内胆14中的水体，进而能够使得经过排水管排出的热水水温稳定，且能够提高电加热棒10和冷凝器31加热水体的效率，并且设置传动轴29上的螺旋叶片28能够推送套管7内的水体，在用水量较大时能够使内胆14与蓄水罐2内的水体充分循环混合，同时在用水量较大时电磁水阀8开启，水体经过出水管和排水管共同排出，排水管内水体流动速度较大时，水体经过套管7下流对环形板27产生的推力大于螺旋叶片28旋转对水流的推力，此时水体推动环形板27下移，环形板27下移后与套管7的上端管口处贴合，进而能够利用环形板
27阻断蓄水罐2与内胆14之间的水体流动，使得内胆14中电加热棒10工作加热的水体主要用于化解蒸发器18表面的结霜使用，使得热泵主机4能够高效稳定的工作，用水量减小时第一弹簧30复位使得环形板27与套管7的管口处分离，此时热泵主机4停止工作，电加热棒10以及光伏板5等附属配件作为主要的加热元件，进而能能够有效的节约能源。
36.实施例3：基于实施例1有所不同的是；
37.参照图6至图9，过滤机构包括设置在壳体9内的橡胶块34，且橡胶块34相对的两侧之间贯穿开设有过液通道，橡胶块34的侧壁通过矩形通孔滑动套接有两个对称分布的矩形杆32，两个矩形杆32的上端均与壳体9的上端内壁固定连接，壳体9内设有限位杆，矩形杆32的下端穿过矩形通孔并与限位杆的杆壁固定连接，矩形杆32的杆壁上滑动套接有第二弹簧33，第二弹簧33的上端与壳体9的上端内壁固定连接，第二弹簧33的下端与橡胶块34的上端固定连接，壳体9的下端设有开口，壳体9内滑动套接有密封块35，密封块35的上端开设有圆柱槽，圆柱槽内固定连接有过滤板38，壳体9的左右两端均固定连接有连接管，两个连接管相对的一端均延伸至壳体9内，其中一个连接管的管壁与排水管的内壁固定连接，过滤板38的一侧与其中一个连接管的管口边缘处滑动连接，密封块35的侧壁固定连接有多个均匀分布的密封环36。
38.密封块35的下端固定连接有安装板37，安装板37的下端固定连接有安装块41，安装块41的侧壁对称固定连接有两个弯折杆40，两个弯折杆40的弯折方向相反，壳体9的侧壁对称开设有两个定位孔，两个定位孔分别与两个弯折杆40的弯折处卡接，弯折杆40远离安装块41的一端固定连接有制动块，密封块35上端的圆柱槽内固定连接有顶板39，顶板39和过滤板38的上端均与橡胶块34的下端接触连接。
39.本发明设置有的过滤机构，在使用时，排水管和出水管内的水体共同经过壳体9流动，此时安装在密封块35上的过滤板38能够对壳体9上的连接管处进行遮挡，进而可以利用过滤板38过滤经过连接管排出的水体，避免内胆14和蓄水罐2内的水垢等杂质排出堵塞供水管道设施，定期对壳体9内的杂质进行清理时，用手向内同时挤压两个制动块，制动块受力时带动弯折杆40发生弹性变形，变形后弯折杆40上的弯折处与壳体9上的定位孔分离，进而能够解除弯折杆40对安装板37的限位，能够快速取出安装板37上的密封块35，取出密封块35时过滤板38和顶板39与橡胶块34分离，此时第二弹簧33推动橡胶块34下移，受到限位杆阻挡时，橡胶块34上的过液通道与壳体9上的两个连接管连通，从而能够实现利用橡胶块34上的过液通道连接壳体9内的水流，避免清理过滤机构内的杂质时断水，影响用户的生活用水。
40.需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
41.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。