CN107166721A - 一种聚光集热式空气源热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚光集热式空气源热水器，包括保温水箱、冷凝器、蒸发器、菲涅尔透镜和空气源热水器壳体，所述空气源热水器壳体上方安装有固定框，所述固定框内安装有菲涅尔透镜；所述菲涅尔透镜下方的空气源热水器壳体内安装有蒸发器，空气源热水器壳体下方安装有风机，所述蒸发器输入端的管道上安装有膨胀阀，膨胀阀通过管道连通储液罐；在菲涅尔透镜的聚焦作用下，实现太阳光的聚焦以及热量的聚集，聚集的太阳光聚焦到蒸发器上，同时启动风机工作，将蒸发器上方的空气热能穿过蒸发器换热后从排风孔排出，在太阳光聚集照射以及空气热能换热下，提高蒸发器的换热效率，实现保温水箱内水的加热。
Description
技术领域
本发明涉及空气源热水器技术领域，具体是一种聚光集热式空气源热水器。
背景技术
随着时代的进步和科技的发展，人们逐渐利用可再生能源替代燃煤、石油等不可再生能源，其中空气源热水器即利用制冷剂的气化吸热将空气中的低温热量吸收进来，然后通过压缩机压缩增压升温，在通过冷凝器换热给水加热，制造相同的热水量，平均热效比是电加热热水器的4倍，利用能效高。空气源热水器在使用时，其工作效率受外界温度影响，当外界温度较低时，制冷剂在蒸发器内吸收的热量相对减少，从而影响蒸发器的效率。太阳光照射产生的能量是空气热能的主要能量来源，因此，需要一种能够利用太阳光聚光集热来提高工作效率的空气源热水器满足使用需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚光集热式空气源热水器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种聚光集热式空气源热水器，包括保温水箱、冷凝器、蒸发器、菲涅尔透镜和空气源热水器壳体，所述空气源热水器壳体上方安装有固定框，所述固定框内安装有菲涅尔透镜；所述菲涅尔透镜下方的空气源热水器壳体内安装有蒸发器，空气源热水器壳体下方安装有风机，所述蒸发器输入端的管道上安装有膨胀阀，膨胀阀通过管道连通储液罐；所述蒸发器的输出端连接气液分离器，气液分离器连通压缩机，压缩机通过管道连通冷凝器，所述冷凝器通过管道连通储液罐；所述冷凝器底侧一端通过冷水输入管连通保温水箱，冷水输入管上安装有循环水泵，冷凝器另一端通过热水输出管连通保温水箱。
作为本发明进一步的方案：所述固定框底部四角分别安装有一根升降杆，升降杆的底端焊接在空气源热水器壳体上。
作为本发明进一步的方案：所述升降杆上安装有用于高度调节的锁固螺栓。
作为本发明进一步的方案：所述菲涅尔透镜是由聚烯烃材料注压而成的薄片，菲涅尔透镜上端面为光滑面，菲涅尔透镜下端面刻录有若干大小不一的同心圆。
作为本发明进一步的方案：所述蒸发器固定在空气源热水器壳体顶端。
作为本发明进一步的方案：所述风机下方的空气源热水器壳体内安装有分隔板，分隔板上侧的空气源热水器壳体上开设有排风孔。
作为本发明进一步的方案：所述冷凝器安装在分隔板下方的空气源热水器壳体内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、所述一种聚光集热式空气源热水器，结构简单，操作方便，方便调整固定框的倾斜角度，在菲涅尔透镜的聚焦作用下，实现太阳光的聚焦以及热量的聚集，聚集的太阳光聚焦到蒸发器上，同时启动风机工作，将蒸发器上方的空气热能穿过蒸发器换热后从排风孔排出，在太阳光聚集照射以及空气热能换热下，提高蒸发器的换热效率。
2、蒸发器从外界吸收大量的热量，使低压低温气体变成低压高温气体，低压高温气体进入压缩机压缩后进入冷凝器，冷凝器向外界散出大量的热，与冷凝器冷水发生热交换后变成热水从热水输出管流回保温水箱，实现保温水箱内水的加热。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1-冷水输入管、2-循环水泵、3-保温水箱、4-热水输出管、5-冷凝器、6-压缩机、7-分隔板、8-排风孔、9-气液分离器、10-蒸发器、11-锁固螺栓、12-固定框、13-菲涅尔透镜、14-升降杆、15-膨胀阀、16-风机、17-储液罐、18-空气源热水器壳体。
具体实施方式
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。
请参阅图1，本发明实施例中，一种聚光集热式空气源热水器，包括保温水箱3、冷凝器5、蒸发器10、菲涅尔透镜13和空气源热水器壳体18，所述空气源热水器壳体18上方安装有固定框12，固定框12底部四角分别安装有一根升降杆14，升降杆14的底端焊接在空气源热水器壳体18上，所述升降杆14上安装有用于高度调节的锁固螺栓11，通过拧松锁固螺栓11调节升降杆14的高度，从而调整固定框12的倾斜角度；所述固定框12内安装有菲涅尔透镜13，菲涅尔透镜13是由聚烯烃材料注压而成的薄片，菲涅尔透镜13上端面为光滑面，菲涅尔透镜13下端面刻录有若干大小不一的同心圆，菲涅尔透镜13具有聚焦作用，能够将一束平行光聚焦成一点，实现太阳光的聚焦以及热量的聚集。
所述菲涅尔透镜13下方的空气源热水器壳体18内安装有蒸发器10，蒸发器10固定在空气源热水器壳体18顶端，空气源热水器壳体18下方安装有风机16，所述风机16下方的空气源热水器壳体18内安装有分隔板7，分隔板7上侧的空气源热水器壳体18上开设有排风孔8，操作时，将菲涅尔透镜13聚集的太阳光聚焦到蒸发器10上，同时启动风机16工作，将蒸发器10上方的空气热能穿过蒸发器10换热后从排风孔8排出，在太阳光聚集照射以及空气热能换热下，提高蒸发器10的换热效率。
所述蒸发器10输入端的管道上安装有膨胀阀15，膨胀阀15通过管道连通储液罐17，储液罐17内低温液态的冷凝剂经膨胀阀15变为低压低温气体进入蒸发器10蒸发吸热，此时蒸发器从外界吸收大量的热量；所述蒸发器10的输出端连接气液分离器9，气液分离器9连通压缩机6，压缩机6通过管道连通冷凝器5，冷凝器5安装在分隔板7下方的空气源热水器壳体18内，所述冷凝器5通过管道连通储液罐17，蒸发器10从外界吸收大量的热量后使低压低温气体变成低压高温气体，经过气液分离器9分离出气体，低压高温气体进入压缩机6压缩后进入冷凝器5，冷凝器5向外界散出大量的热，低压高温气体冷凝成液态流入储液罐17储存供循环使用。
所述冷凝器5底侧一端通过冷水输入管1连通保温水箱3，冷水输入管1上安装有循环水泵2，冷凝器5另一端通过热水输出管4连通保温水箱3，循环水泵2将保温水箱3内冷水泵入冷凝器5，与冷凝器5向外界散出大量的热发生交换后变成热水从热水输出管4流回保温水箱3，实现保温水箱3内水的加热。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。在本说明书的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种聚光集热式空气源热水器，包括保温水箱(3)、冷凝器(5)、蒸发器(10)、菲涅尔透镜(13)和空气源热水器壳体(18)，其特征在于，所述空气源热水器壳体(18)上方安装有固定框(12)，所述固定框(12)内安装有菲涅尔透镜(13)；所述菲涅尔透镜(13)下方的空气源热水器壳体(18)内安装有蒸发器(10)，空气源热水器壳体(18)下方安装有风机(16)，所述蒸发器(10)输入端的管道上安装有膨胀阀(15)，膨胀阀(15)通过管道连通储液罐(17)；所述蒸发器(10)的输出端连接气液分离器(9)，气液分离器(9)连通压缩机(6)，压缩机(6)通过管道连通冷凝器(5)，所述冷凝器(5)通过管道连通储液罐(17)；所述冷凝器(5)底侧一端通过冷水输入管(1)连通保温水箱(3)，冷水输入管(1)上安装有循环水泵(2)，冷凝器(5)另一端通过热水输出管(4)连通保温水箱(3)。
2.根据权利要求1所述的一种聚光集热式空气源热水器，其特征在于，所述固定框(12)底部四角分别安装有一根升降杆(14)，升降杆(14)的底端焊接在空气源热水器壳体(18)上。
3.根据权利要求2所述的一种聚光集热式空气源热水器，其特征在于，所述升降杆(14)上安装有用于高度调节的锁固螺栓(11)。
4.根据权利要求1所述的一种聚光集热式空气源热水器，其特征在于，所述菲涅尔透镜(13)是由聚烯烃材料注压而成的薄片，菲涅尔透镜(13)上端面为光滑面，菲涅尔透镜(13)下端面刻录有若干大小不一的同心圆。
5.根据权利要求1所述的一种聚光集热式空气源热水器，其特征在于，所述蒸发器(10)固定在空气源热水器壳体(18)顶端。
6.根据权利要求1所述的一种聚光集热式空气源热水器，其特征在于，所述风机(16)下方的空气源热水器壳体(18)内安装有分隔板(7)，分隔板(7)上侧的空气源热水器壳体(18)上开设有排风孔(8)。
7.根据权利要求6所述的一种聚光集热式空气源热水器，其特征在于，所述冷凝器(5)安装在分隔板(7)下方的空气源热水器壳体(18)内。
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