一种基于提高结构强度设计的热泵采暖设备的制作方法

1.本发明涉及热泵采暖技术领域，尤其涉及一种基于提高结构强度设计的热泵采暖设备。


背景技术：

2.在当前能源供应趋紧、环境保护要求不断提高的形势下，人们在不断地寻求既节能又环保的新能源，热泵就是新能源的一种。热泵能实现把低温热能输送至高温热能，可大量利用自然资源和余热资源中的热量，有效节约民用及工业所需的一次能源。
3.现有技术中公开有大量有关热泵设备的研究和文献。例如，专利号为cn217763920u的中国专利文献公开了一种空气源热泵机组，其包括矩形框架、蒸发器、多个压缩机以及多个冷凝器，蒸发器安装在矩形框架内顶端。上述方案具有快速装配、方便后期拆卸维护以及可供工作人员根据实际使用环境微调使用等特点，但也存在以下技术缺陷和不足：该空气源热泵机组的矩形框架仅能安装一个蒸发器，在运行功率大的情况下往往需要多个热泵机组并联使用，应用场景得到极大的限制。而若直接在该热泵机组上设置多个蒸发器，则会对矩形框架造成较大的应力负荷，进而导致热泵机组的结构强度不足或结构稳定性差等问题。
4.因此，现有技术亟需发明一种可适配于多个蒸发器且结构强度高的热泵采暖设备。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术所述的传统热泵机组在配置多个蒸发器时结构强度低或结构稳定性差的技术问题，本发明提供一种基于提高结构强度设计的热泵采暖设备，该基于提高结构强度设计的热泵采暖设备具有结构设计简单合理、结构强度高以及结构稳定性能好的特点。
6.本发明为解决其问题所采用的技术方案是：
7.在本发明的第一个实施例中，提供了一种基于提高结构强度设计的热泵采暖设备，其包括：
8.托盘和顶框，所述顶框和所述托盘之间固定连接有上顶柱；
9.蒸发器，所述蒸发器的数量至少为两个，且所述蒸发器的上下两端分别和所述顶框、所述托盘固定连接，所述蒸发器的侧边和所述上顶柱固定连接；
10.风机组件，所述风机组件设置于所述顶框上；
11.其中，所述托盘、所述顶框、所述上顶柱和所述蒸发器之间设有第一空腔，所述第一空腔通过所述蒸发器、所述风机组件和外界环境连通。
12.进一步地，所述上顶柱和所述蒸发器的数量均为四个，且四个所述上顶柱的上下两端分别和所述顶框的四个角、所述托盘的四个角相对应设置，四个所述蒸发器的上下两端分别和所述顶框的四条边、所述托盘的四条边相对应设置。
13.进一步地，所述第一空腔中设有支撑架，所述支撑架倾斜设置，且所述支撑架的一端和所述蒸发器固定连接，另一端和所述托盘固定连接。
14.在本发明的第二个实施例中，在第一个实施例的基础上公开了一种关于风机组件的具体结构设置的技术方案。
15.其中，所述风机组件包括轴流风扇和网罩，所述顶框上设有通风口，所述轴流风扇通过支架可转动地设置在所述通风口中，所述网罩设置于所述轴流风扇的顶部。
16.进一步地，所述轴流风扇和所述网罩的数量均至少大于等于两个。
17.在本发明的第三个实施例中，在第一个实施例的基础上公开了一种关于托盘的具体结构设置的技术方案。
18.其中，所述托盘的边缘向下凹陷形成有接水槽，且所述接水槽设置于所述蒸发器的底部。
19.进一步地，所述接水槽的底部设有至少一个出水口，所述出水口通过水管和外界环境连通。
20.在本发明的第四个实施例中，在第一个实施例的基础上公开了一种关于底架、下顶柱和冷凝装置的具体结构设置的技术方案。
21.其中，基于提高结构强度设计的热泵采暖设备包括底架，所述底架和所述托盘之间固定连接有下顶柱，所述底架、所述托盘和所述下顶柱之间固定连接有护板，所述托盘、所述底架、所述下顶柱和所述护板之间设有第二空腔，所述第二空腔中设有冷凝装置。
22.进一步地，所述冷凝装置包括底座和多个冷凝器，所述冷凝器通过所述底座固定安装在所述底架上，且所述冷凝器通过冷媒管道和所述蒸发器连接。
23.进一步地，所述冷凝装置还包括进水管和出水管，所述进水管、所述出水管和各个所述冷凝器连通，且所述进水管的入口和所述出水管的出口均伸出所述护板设置。
24.综上所述，本发明提供的基于提高结构强度设计的热泵采暖设备相比于现有技术，至少具有以下技术效果：
25.本发明提供的基于提高结构强度设计的热泵采暖设备包括托盘、顶框和多个蒸发器，顶框和托盘之间固定连接有上顶柱，蒸发器的上下两端分别和顶框、托盘固定连接，蒸发器的侧边和上顶柱固定连接。通过以上结构设计方式，可利用托盘、顶框和上顶柱的协同配合作用对蒸发器的四边位置(也即蒸发器的整个外周侧)进行装配固定，在不影响蒸发器的正面换热面积以及换热效率的同时，可显著提高该热泵采暖设备的结构强度且结构稳定性能。并且，当需要对蒸发器进行装配或者拆卸维护等操作时，可依次将蒸发器和顶框之间、蒸发器和上顶柱之间以及蒸发器和托盘之间连接固定或拆离即可，操作简单方便。
附图说明
26.图1为本发明的基于提高结构强度设计的热泵采暖设备的结构示意图；
27.图2为本发明的基于提高结构强度设计的热泵采暖设备的俯视图；
28.图3为图2所示的a-a剖面示意图；
29.图4为图3所示的h部局部放大示意图；
30.图5为本发明的冷凝装置的结构示意图；
31.其中，附图标记含义如下：
32.1、托盘；11、接水槽；12、出水口；2、顶框；3、上顶柱；31、支撑架；4、蒸发器；5、风机组件；6、第一空腔；7、底架；8、下顶柱；81、护板；9、冷凝装置；91、底座；92、冷凝器；93、进水管；94、出水管；10、第二空腔。
具体实施方式
33.为了更好地理解和实施，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。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。
36.实施例1
37.参见图1-图3所示，根据本发明的第一个实施例，基于提高结构强度设计的热泵采暖设备包括托盘1和顶框2，顶框2和托盘1之间固定连接有上顶柱3。其中，上顶柱3的顶端和顶框2固定连接，上顶柱4的底端和托盘固定连接，使托盘1、顶框2和上顶柱3组合形成中空框架结构。
38.基于提高结构强度设计的热泵采暖设备还包括蒸发器4，该蒸发器4的数量至少为两个，且蒸发器4的上下两端分别和顶框2、托盘1固定连接，蒸发器4的侧边和上顶柱3固定连接，也即通过托盘1、顶框2和上顶柱3的协同配合作用对蒸发器4的四边位置(也即蒸发器的整个外周侧)进行装配固定。通过以上结构设计方式，可在不影响蒸发器4的正面换热面积(外部空气从蒸发器4的正面通过并进入第一空腔6中)以及换热效率的同时，可显著提高该热泵采暖设备的结构强度且结构稳定性能。此外，当需要对蒸发器4进行装配或者拆卸维护等操作时，可依次将蒸发器4和顶框2之间、蒸发器4和上顶柱3之间以及蒸发器4和托盘1之间连接固定或拆离即可，操作简单方便。
39.基于提高结构强度设计的热泵采暖设备还包括风机组件5，该风机组件5设置于顶框2上。其中，托盘1、顶框2、上顶柱3和蒸发器4之间设有第一空腔6，该第一空腔6的侧边通过蒸发器4和外界环境连通，顶部通过风机组件5和外界环境连通。具体来说，该热泵采暖设备的工作原理为：外部空气在和蒸发器4中的冷媒充分完成换热后，在风机组件5的引力作用下通过蒸发器4的换热管之间的间隙进入第一空腔6中，然后斜向上通过风机组件5从第一空腔6中流出。在此过程中，蒸发器4中的低温冷媒经过和空气换热变成高温冷媒，为热泵系统的冷媒循环提供热量，最终协同带有冷水的主机系统实现热泵采暖功能。
40.参见图1和图2所示，在该实施例的一个优选方案中，上顶柱3和蒸发器4的数量均设置为四个，且四个上顶柱3的上下两端分别和顶框2的四个角、托盘1的四个角相对应设置，四个蒸发器4的上下两端分别和顶框2的四条边、托盘1的四条边相对应设置。其中，托盘1和顶框2均设置为矩形形状结构，四个上顶柱3分别和托盘1、顶框2的四个角位置固定连接，四个蒸发器4分别和托盘1、顶框2的四条边位置固定连接，最终通过托盘1、顶框2和上顶
柱3的协同配合作用对蒸发器4的四边位置(也即蒸发器的整个外周侧)进行装配固定。
41.参见图3所示，在该实施例的另一个优选方案中，第一空腔6中设有支撑架31，该支撑架31倾斜设置，且支撑架31的一端和蒸发器4固定连接，支撑架31的另一端和托盘1固定连接。具体而言，通过设置倾斜的支撑架31，可用作蒸发器4和托盘1之间的加强筋结构，从而提高蒸发器4和托盘1之间的连接稳定性，进而提高多个蒸发器4在热泵采暖设备上的结构强度和结构稳定性。
42.实施例2
43.在本发明的第二个实施例中，在第一个实施例的基础上公开了一种关于风机组件5的具体结构设置的技术方案。
44.参见图3所示，在该实施例的技术方案中，风机组件5包括轴流风扇和网罩，顶框2上设有通风口，轴流风扇通过支架可转动地设置在通风口中，网罩设置于轴流风扇的顶部。具体来说，从热泵采暖设备的侧边被吸入第一空腔6中的空气通过通风口向上流出。其中，轴流风扇用于通过转动为空气向上流动提供引力作用；设置于轴流风扇顶部的网罩用于为流经的空气提供过滤作用以及对外界杂质起到屏蔽作用。
45.在该实施例的一个优选方案中，轴流风扇和网罩的数量均至少大于等于两个，以确保提高吸入第一空腔6中的空气量和空气流速，进而提高蒸发器4和外部空气的换热效率以及提高该热泵采暖设备的运行效率。更为优选地，参见图1和图2所示，轴流风扇和网罩的数量均设置为四个，且二者在顶框2上均匀布置。
46.实施例3
47.在本发明的第三个实施例中，在第一个实施例的基础上公开了一种关于托盘1的具体结构设置的技术方案。
48.参见图3和图4所示，在该实施例的技术方案中，托盘1的边缘向下凹陷形成有接水槽11，且该接水槽11设置于蒸发器4的底部。其中，接水槽11为托盘1的边缘向下凹陷形成的长条形槽体结构，将接水槽11设置在蒸发器4的底部，可用于盛接并收集蒸发器4的换热管在工作过程中产生的冷凝水，避免冷凝水直接滴落在地面。更为具体地，托盘1的四周边缘均向下凹陷形成该接水槽11，用于分别盛接和收集四个蒸发器4在运行过程中产生的冷凝水。
49.参见图4所示，在该实施例的一个优选方案中，接水槽11的底部设有至少一个出水口12，出水口12通过水管和外界环境连通。其中，出水口12为接水槽11相向延伸凸出的管状结构，且出水口12和接水槽11的槽内空间连通，将出水口12通过水管和外界连通后，即可将接水槽11中的冷凝水导出。更为具体地，可通过水管和水箱等容器连接，从而将接水槽11中的冷凝水引导并排出至水箱内部，避免蒸发器4的换热管在工作过程中产生的冷凝水直接滴落在地面。
50.实施例4
51.在本发明的第四个实施例中，在第一个实施例的基础上公开了一种关于底架7、下顶柱8和冷凝装置9的具体结构设置的技术方案。
52.参见图3和图4所示，在该实施例的技术方案中，基于提高结构强度设计的热泵采暖设备还包括底架7，底架7和托盘1之间固定连接有下顶柱8，底架7、托盘1和下顶柱8之间固定连接有护板81，托盘1、底架7、下顶柱8和护板81之间设有第二空腔10，该第二空腔10中
设有冷凝装置9。其中，底架7、托盘1和下顶柱8之间组合形成中空框架结构，护板81用于填补底架7、托盘1和下顶柱8之间的空隙，从而使托盘1、底架7、下顶柱8和护板81之间围合形成第二空腔10。进一步地，第二空腔10用于设置冷凝装置9、压缩机以及节流元件等部件，以使上述部件和外界环境隔离，确保其运行工作稳定。更为具体地，冷凝装置9、蒸发器4、节流元件、压缩机和冷媒管道等共同组成热泵采暖系统的重要元件。
53.参见图4所示，在该实施例的一个优选方案中，冷凝装置9包括底座91和多个冷凝器92，冷凝器92通过底座91固定安装在底架7上，且冷凝器92通过冷媒管道和蒸发器4连接。具体而言，蒸发器4的换热管中的低温冷媒在和外部空气完成换热后变成高温或常温冷媒，高温或常温冷媒通过冷媒管道在流经冷凝器92的换热管时和主机系统的冷水完成换热重新变回低温冷媒，低温冷媒再通过冷媒管道重新回到蒸发器4的换热管中，以此形成热泵循环，并使主机系统的冷水变为热水，实现采暖功能。
54.参见图4所示，在该实施例的另一个优选方案中，冷凝装置9还包括进水管93和出水管94，进水管93、出水管94分别和各个冷凝器92连通，且进水管93的入口和出水管94的出口均伸出护板81设置。其中，进水管93用于向冷凝器92中通入主机系统的冷水，以使通入的冷水和冷凝器92中的换热管完成换热变成热水，热水再通过出水管94输送回主机系统，用于屋内制热，实现热泵采暖。优选地，将进水管93的入口和出水管94的出口均伸出护板81设置，可便于进水管93、出水管94和外部管道进行装配连接。更为具体地，进水管93的入口和出水管94的出口处均设有便于和外部管道连接的法兰盘等结构。
55.综上所述，本发明提供的基于提高结构强度设计的热泵采暖设备包括托盘1、顶框2和多个蒸发器4，顶框1和托盘2之间固定连接有上顶柱3，蒸发器4的上下两端分别和顶框2、托盘1固定连接，蒸发器4的侧边和上顶柱3固定连接。通过以上结构设计方式，可利用托盘1、顶框2和上顶柱3的协同配合作用对蒸发器4的四边位置(也即蒸发器4的整个外周侧)进行装配固定，在不影响蒸发器4的正面换热面积以及换热效率的同时，可显著提高该热泵采暖设备的结构强度且结构稳定性能。更进一步地，当需要对蒸发器4进行装配或者拆卸维护等操作时，可依次将蒸发器4和顶框2之间、蒸发器4和上顶柱3之间以及蒸发器4和托盘1之间连接固定或拆离即可，操作简单方便。
56.本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种基于提高结构强度设计的热泵采暖设备，其特征在于，包括：托盘和顶框，所述顶框和所述托盘之间固定连接有上顶柱；蒸发器，所述蒸发器的数量至少为两个，且所述蒸发器的上下两端分别和所述顶框、所述托盘固定连接，所述蒸发器的侧边和所述上顶柱固定连接；风机组件，所述风机组件设置于所述顶框上；其中，所述托盘、所述顶框、所述上顶柱和所述蒸发器之间设有第一空腔，所述第一空腔通过所述蒸发器、所述风机组件和外界环境连通。2.根据权利要求1所述的基于提高结构强度设计的热泵采暖设备，其特征在于，所述上顶柱和所述蒸发器的数量均为四个，且四个所述上顶柱的上下两端分别和所述顶框的四个角、所述托盘的四个角相对应设置，四个所述蒸发器的上下两端分别和所述顶框的四条边、所述托盘的四条边相对应设置。3.根据权利要求2所述的基于提高结构强度设计的热泵采暖设备，其特征在于，所述第一空腔中设有支撑架，所述支撑架倾斜设置，且所述支撑架的一端和所述蒸发器固定连接，另一端和所述托盘固定连接。4.根据权利要求1所述的基于提高结构强度设计的热泵采暖设备，其特征在于，所述风机组件包括轴流风扇和网罩，所述顶框上设有通风口，所述轴流风扇通过支架可转动地设置在所述通风口中，所述网罩设置于所述轴流风扇的顶部。5.根据权利要求4所述的基于提高结构强度设计的热泵采暖设备，其特征在于，所述轴流风扇和所述网罩的数量均至少大于等于两个。6.根据权利要求1所述的基于提高结构强度设计的热泵采暖设备，其特征在于，所述托盘的边缘向下凹陷形成有接水槽，且所述接水槽设置于所述蒸发器的底部。7.根据权利要求6所述的基于提高结构强度设计的热泵采暖设备，其特征在于，所述接水槽的底部设有至少一个出水口，所述出水口通过水管和外界环境连通。8.根据权利要求1所述的基于提高结构强度设计的热泵采暖设备，其特征在于，该基于提高结构强度设计的热泵采暖设备还包括底架，所述底架和所述托盘之间固定连接有下顶柱，所述底架、所述托盘和所述下顶柱之间固定连接有护板，所述托盘、所述底架、所述下顶柱和所述护板之间设有第二空腔，所述第二空腔中设有冷凝装置。9.根据权利要求8所述的基于提高结构强度设计的热泵采暖设备，其特征在于，所述冷凝装置包括底座和多个冷凝器，所述冷凝器通过所述底座固定安装在所述底架上，且所述冷凝器通过冷媒管道和所述蒸发器连接。10.根据权利要求9所述的基于提高结构强度设计的热泵采暖设备，其特征在于，所述冷凝装置还包括进水管和出水管，所述进水管、所述出水管和各个所述冷凝器连通，且所述进水管的入口和所述出水管的出口均伸出所述护板设置。

技术总结
本发明公开了一种基于提高结构强度设计的热泵采暖设备，其包括托盘、顶框、多个蒸发器和风机组件，顶框和托盘之间固定连接有上顶柱，蒸发器的上下两端分别和顶框、托盘固定连接，蒸发器的侧边和上顶柱固定连接。通过以上结构设计方式，可利用托盘、顶框和上顶柱的协同配合作用对蒸发器的四边位置(也即蒸发器的整个外周侧)进行装配固定，在不影响蒸发器的正面换热面积以及换热效率的同时，可显著提高该热泵采暖设备的结构强度且结构稳定性能。并且，当需要对多个蒸发器进行装配或者拆卸维护等操作时，可依次将蒸发器和顶框之间、蒸发器和上顶柱之间以及蒸发器和托盘之间连接固定或拆离即可，操作简单方便。操作简单方便。操作简单方便。


技术研发人员：胡书雄 胡凯 郭梓轩 劳焯明
受保护的技术使用者：广东华天成新能源科技股份有限公司
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/7/19