特開 2024-35149 超臨界二酸化炭素サイクルを利用した自己洗浄型ヒートポンプ給湯器ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024035149

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】超臨界二酸化炭素サイクルを利用した自己洗浄型ヒートポンプ給湯器ユニット

(51)【国際特許分類】

   F24H 9/20 20220101AFI20240306BHJP

   F24F 13/22 20060101ALI20240306BHJP

   F24F 1/0059 20190101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

F24H9/20 Z

F24F1/0007 361Z

F24F1/0059

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023137779

(22)【出願日】2023-08-28

(31)【優先権主張番号】202211064114.3

(32)【優先日】2022-09-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】520137305

【氏名又は名称】安徽工業大学

【氏名又は名称原語表記】ＡＮＨＵＩ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

【住所又は居所原語表記】５９ Ｈｕｄｏｎｇ Ｒｏａｄ Ｍａａｎｓｈａｎ，Ａｎｈｕｉ ２４３０３２ Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001863

【氏名又は名称】弁理士法人アテンダ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】王 棟

(72)【発明者】

【氏名】李 夢雪

(72)【発明者】

【氏名】陶 銀双

(72)【発明者】

【氏名】蒋 天成

(72)【発明者】

【氏名】▲とう▼ 森森

【テーマコード（参考）】

3L050

3L051

【Ｆターム（参考）】

3L050AA10

3L050BD05

3L051BF10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】蒸発器の表面を除霜する過程で蒸発器の表面の埃を除去する。
【解決手段】ベースを含み、前記ベースの頂部の外壁にはボックス本体と水タンクが固定接続され、前記ボックス本体の底部の内壁にはコンプレッサーが固定接続され、前記コンプレッサーの輸入口にはリフローアセンブリが固定接続され、前記コンプレッサーの輸出口には輸出アセンブリが固定接続され、且つ輸出アセンブリは水タンクを貫通し、前記ボックス本体の片側の外壁にはコンプレッサー放熱用の送風アセンブリが固定接続され、前記ベース頂部の外壁には、送風アセンブリと連通する冷却アセンブリが固定接続されている。本発明は空気圧アセンブリの作動により、冷却ボックスの中に負圧が発生し、圧力差により水タンク内のお湯が除霜アセンブリを通って噴出して、蒸発管表面を洗い流す。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベース（１）を含む超臨界二酸化炭素サイクルを利用した自己洗浄型ヒートポンプ給湯器ユニットであって、前記ベース（１）頂部の外壁には、ボックス本体（１０１）と水タンク（１０２）が固定接続され、前記ボックス本体（１０１）底部の内壁には、コンプレッサーが固定接続され、前記コンプレッサーの輸入口には、リフローアセンブリ（４）が固定接続され、前記コンプレッサーの輸出口には、輸出アセンブリ（５）が固定接続され、且つ輸出アセンブリ（５）は水タンク（１０２）を貫通し、前記ボックス本体（１０１）片側の外壁にはコンプレッサー放熱用の送風アセンブリ（８）が固定接続され、前記ベース（１）頂部の外壁には、送風アセンブリ（８）と連通する冷却アセンブリ（３）が固定接続され、前記冷却アセンブリ（３）には、ベース（１）頂部の外壁に固定接続された冷却ボックス（３０１）が含まれ、前記冷却ボックス（３０１）頂部の内壁には冷却用の蒸発アセンブリ（９）が固定接続され、且つ蒸発アセンブリ（９）は、輸出アセンブリ（５）及びリフローアセンブリ（４）の両方と連通し、前記冷却ボックス（３０１）片側の内壁頂部には、蒸発アセンブリ（９）表面を除霜するための除霜アセンブリ（６）が固定接続され、且つ除霜アセンブリ（６）と水タンク（１０２）は連通し、前記送風アセンブリ（８）内には、冷却ボックス（３０１）と送風アセンブリ（８）をシールするためのシーリングアセンブリ（７）が固定接続され、前記冷却ボックス（３０１）頂部の外壁には丸穴が開いており、前記丸穴内には、蒸発アセンブリ（９）を洗浄するための洗浄アセンブリが固定接続され、前記ボックス本体（１０１）頂部の外壁には洗浄アセンブリ及びシーリングアセンブリ（７）の作動を駆動するための空気圧アセンブリ（２）が固定接続され、前記冷却ボックス（３０１）片側の外壁には、等間隔に配置された複数の空気入口穴が開いており、前記冷却ボックス（３０１）片側の外壁には、空気入口穴を塞ぐためのシーリングプラグアセンブリが固定接続されていることを特徴とする超臨界二酸化炭素サイクルを利用した自己洗浄型ヒートポンプ給湯器ユニット。

【請求項2】

前記蒸発アセンブリ（９）には、冷却ボックス（３０１）頂部の内壁に固定接続された第３接続座（９０１）を含み、前記冷却ボックス（３０１）底部の内壁には第４接続座（９０２）が固定接続され、前記第３接続座（９０１）底部の外壁には、等間隔に配置された複数の蒸発管（９０３）が固定接続され、且つすべての蒸発管（９０３）が第４接続座（９０２）と連通していることを特徴とする請求項１に記載の超臨界二酸化炭素サイクルを利用した自己洗浄型ヒートポンプ給湯器ユニット。

【請求項3】

前記洗浄アセンブリには、丸穴内に固定接続されたスリーブ（２０４）が含まれ、前記スリーブ（２０４）内には、第１中空ロッド（２０５）がスライド可能に接続され、前記第１中空ロッド（２０５）内には、第２中空ロッドがスライド可能に接続され、前記第１中空ロッド（２０５）と第２中空ロッド（２０６）の両方の一端には、シールリングが固定接続され、前記第２中空ロッド（２０６）の下端には、接続ブロック（９０５）が固定接続され、前記接続ブロック（９０５）の頂部には、貫通穴が開いており、前記貫通穴内には、第２中空ロッド（２０６）と連通する第３電磁弁（９０６）が固定接続され、前記接続ブロック（９０５）片側の外壁には、カウンタウエイト台座（９０４）が固定接続され、且つ蒸発管（９０３）は、いずれもカウンタウエイト台座（９０４）底部の外壁を貫通し、前記カウンタウエイト台座（９０４）の底部外壁の蒸発管（９０３）に近い処には、いずれもスポンジリング（９０７）が固定接続されていることを特徴とする請求項２に記載の超臨界二酸化炭素サイクルを利用した自己洗浄型ヒートポンプ給湯器ユニット。

【請求項4】

前記送風アセンブリ（８）には、ボックス本体（１０１）片側の外壁に固定接続された角管（８０３）を含み、前記角管（８０３）内壁には水平に配置された固定板（８０１）が固定接続され、前記固定板（８０１）片側の外壁には、二つのファン（８０２）が固定接続されることを特徴とする請求項３に記載の超臨界二酸化炭素サイクルを利用した自己洗浄型ヒートポンプ給湯器ユニット。

【請求項5】

前記シーリングアセンブリ（７）には、角管（８０３）の内壁に固定接続され、等間隔で配置された複数のシール座（７０３）を含み、前記シール座（７０３）の対面する内壁には、ゴム膜（７０４）が固定接続され、前記シール座（７０３）頂部の外壁には、いずれも第３接続管（７０５）が固定接続され、且つ第３接続管（７０５）は、いずれも角管（８０３）頂部の外壁を貫通し、前記第３接続管（７０５）の上端には、同一の第２接続座（７０１）が固定接続され、前記第２接続座（７０１）頂部の外壁には、第２電磁弁（７０２）が固定接続されていることを特徴とする請求項４に記載の超臨界二酸化炭素サイクルを利用した自己洗浄型ヒートポンプ給湯器ユニット。

【請求項6】

前記空気圧アセンブリ（２）には、ボックス本体（１０１）頂部の外壁に固定接続されたエアポンプボックス（２０１）を含み、前記エアポンプボックス（２０１）底部の内壁にはエアポンプが固定接続され、前記エアポンプの輸出口には、第２接続座（７０１）と連通するエアパイプ（２０３）が固定接続され、前記エアポンプの輸入口にはスリーブ（２０４）と連通する吸気管（２０２）が固定接続されることを特徴とする請求項５に記載の超臨界二酸化炭素サイクルを利用した自己洗浄型ヒートポンプ給湯器ユニット。

【請求項7】

前記除霜アセンブリ（６）には、冷却ボックス（３０１）片側の内壁頂部に固定接続された第１接続座（６０３）を含み、前記第１接続座（６０３）片側の外壁のそれぞれの蒸発管（９０３）に近い処には、いずれもノズル（６０４）が固定接続され、前記第１接続座（６０３）片側の外壁には、送水管（６０１）が固定接続され、且つ送水管（６０１）は水タンク（１０２）片側の内壁を貫通し、前記送水管（６０１）の水タンク（１０２）内部にある一端には、自力式制御弁（６０２）が固定接続され、前記冷却ボックス（３０１）底部の外壁には、固定穴が開いており、前記固定穴内には、第１電磁弁（３０６）が固定接続されていることを特徴とする請求項２に記載の超臨界二酸化炭素サイクルを利用した自己洗浄型ヒートポンプ給湯器ユニット。

【請求項8】

前記輸出アセンブリ（５）には、コンプレッサーの輸出口に固定接続された第２接続管（５０５）を含み、且つ第２接続管（５０５）は水タンク（１０２）底部の内壁を貫通し、前記第２接続管（５０５）の水タンク（１０２）内部にある一端には、コイル管（５０４）が固定接続され、前記コイル管（５０４）の一端には、輸出管（５０１）が固定接続され、且つ輸出管（５０１）は水タンク（１０２）片側の外壁を貫通し、前記輸出管（５０１）の円弧状の外壁には、一方向絞り弁（５０２）が固定接続され、前記一方向絞り弁（５０２）片側の外壁には、第４接続座（９０２）と連通する分流管（５０３）が固定接続されていることを特徴とする請求項２に記載の超臨界二酸化炭素サイクルを利用した自己洗浄型ヒートポンプ給湯器ユニット。

【請求項9】

前記リフローアセンブリ（４）には、コンプレッサーの輸入口に固定接続されたリフロー管（４０３）を含み、前記冷却ボックス（３０１）片側の外壁には、断熱パイプ（４０１）が固定接続され、前記断熱パイプ（４０１）底部の外壁には、リフロー管（４０３）と連通する連通座（４０２）が固定接続され、前記連通座（４０２）頂部の外壁には、対称的に配置された２つの螺旋曲がり管（４０６）が固定接続され、そのうち一つの前記螺旋曲がり管（４０６）の上端には、輸入管（４０４）が固定接続され、もう一つの前記螺旋曲がり管（４０６）の上端には、第３接続座（９０１）と連通する第１接続管（４０５）が固定接続されていることを特徴とする請求項８に記載の超臨界二酸化炭素サイクルを利用した自己洗浄型ヒートポンプ給湯器ユニット。

【請求項10】

前記シーリングプラグアセンブリには、冷却ボックス（３０１）片側の外壁に固定接続された電動伸縮ロッド（３０５）を含み、前記電動伸縮ロッド（３０５）の輸出端には伝動板（３０４）が固定接続され、前記伝動板（３０４）片側の外壁には、二つの連結フレーム（３０２）が固定接続され、且つ二つの連結フレーム（３０２）は、いずれも冷却ボックス（３０１）片側の外壁を貫通し、且つ二つの前記連結フレーム（３０２）片側の外壁には等間隔に配置された複数のシールブロック（３０３）が固定接続され、且つシールブロック（３０３）と空気入口穴は適合していることを特徴とする請求項１に記載の超臨界二酸化炭素サイクルを利用した自己洗浄型ヒートポンプ給湯器ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、二酸化炭素ヒートポンプの技術分野に関し、特に、超臨界二酸化炭素サイクルを利用した自己洗浄型ヒートポンプ給湯器ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

ヒートポンプの動作原理は、低温の物体から高温の物体へ熱を逆サイクルで流す機械装置であり、ヒートポンプ給湯機は、ヒートポンプの原理を利用して水を加熱するユニットであり、その主な動作原理は：空気状の冷媒をコンプレッサーで高温及び高圧の超臨界状態に圧縮し、当該状態の冷媒を空気冷却器に輸送し、空気冷却器を水槽内に置いて、水槽内の冷水と熱交換させて、水槽内の冷水を加熱し、同時に冷媒を冷却させて、完全に液体状態にし、次に液体状態の冷媒を蒸発器に輸送し、蒸発器を介して外部環境の熱を吸収し、冷房が必要な他の建物に冷源を提供し、温水システム全体は、二酸化炭素を冷媒として利用する場合、超臨界二酸化炭素サイクルを利用した自己洗浄型ヒートポンプ給湯器ユニットと呼ばれる。

【0003】

公開番号がＣＮ２０８５０４７４０Ｕの中国実用新案特許には、ヒートポンプ給湯器ユニット本体を含み、前記ヒートポンプ給湯器ユニット本体には、ヒートポンプボックスを含み、前記ヒートポンプボックス頂部にはブラケットが設けられ、前記ブラケットにはファンが設けられ、前記ヒートポンプボックスの底部にはケーシング脚１が設けられ、前記ヒートポンプボックスの片側に制御ボタンが設けられ、前記ヒートポンプボックスには通気板が設けられ、前記ヒートポンプボックス内にはコンプレッサーが設置され、前記コンプレッサーには接続管１が設けられ、蒸発器は接続管１を介してコンプレッサーに接続され、前記蒸発器には接続管３が設けられ、前記接続管３には膨張弁が設けられ、冷熱交換器は接続管３を介して蒸発器に接続され、前記冷熱交換器には接続パイプ２が設けられ、前記コンプレッサーは接続パイプ２を介して冷熱交換器と接続され、前記冷熱交換器には加熱循環パイプが設けられるヒートポンプ給湯器ユニットが開示され、当該ヒートポンプ給湯器ユニットの構造設計は合理的であり、水に対する加熱効果が良好である。

【0004】

当該技術的解決策には次のような欠陥がある：
当該技術的解決策では、冷媒が蒸発器の中で液体状態から気体に変化する過程で多量の熱を吸収するため、蒸発器の表面温度が低下し、使用時間が長くなると蒸発器の表面に霜が付き、外部との熱交換効率に影響を及ぼすが、既存の技術では、通常、四方弁を使用して高温の冷媒を蒸発器内部に輸送して、除霜するが、当該タイプの除霜方法では、除霜する際に、蒸発器表面の埃を同時に掃除できず、空気中の埃は蒸発器表面を通過する際に必然的に蒸発器表面に付着するため、蒸発器と外部との熱交換効率の低下も引き起こし、また、湿気の多い蒸発器の表面に埃が付着すると、多くの細菌が繁殖し、換気時に埃が室内に侵入すると、室内の空気の質に影響を与え、屋内活動に従事する人の健康を害する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、蒸発器の表面を除霜する過程で蒸発器の表面の埃を除去できないという従来技術の技術的問題を解決するために、超臨界二酸化炭素サイクルを利用した自己洗浄型ヒートポンプ給湯器ユニットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によって提供される超臨界二酸化炭素サイクルを利用した自己洗浄型ヒートポンプ給湯器ユニットは、ベースを含み、前記ベースの頂部の外壁にはボックス本体と水タンクが固定接続され、前記ボックス本体の底部の内壁にはコンプレッサーが固定接続され、前記コンプレッサーの輸入口にはリフローアセンブリが固定接続され、前記コンプレッサーの輸出口には輸出アセンブリが固定接続され、且つ輸出アセンブリは水タンクを貫通し、前記ボックス本体の片側の外壁にはコンプレッサー放熱用の送風アセンブリが固定接続され、前記ベース頂部の外壁には、送風アセンブリと連通する冷却アセンブリが固定接続され、前記冷却アセンブリには、ベース頂部の外壁に固定接続された冷却ボックスが含まれ、前記冷却ボックス頂部の内壁には冷却用の蒸発アセンブリが固定接続され、且つ蒸発アセンブリは輸出アセンブリとリフローアセンブリの両方と連通し、前記冷却ボックス片側の内壁頂部には、蒸発アセンブリ表面を除霜するための除霜アセンブリが固定接続され、且つ除霜アセンブリと水タンクは連通し、前記送風アセンブリ内には、冷却ボックスと送風アセンブリをシールするためのシーリングアセンブリが固定接続され、前記冷却ボックス頂部の外壁には丸穴が開いており、前記丸穴内には蒸発アセンブリを洗浄するための洗浄アセンブリが固定接続され、前記ボックス本体頂部の外壁には洗浄アセンブリ及びシーリングアセンブリの作動を駆動するための空気圧アセンブリが固定接続され、前記冷却ボックス片側の外壁には、等間隔に配置された複数の空気入口穴が開いており、前記冷却ボックス片側の外壁には、空気入口穴を塞ぐためのシーリングプラグアセンブリが固定接続される。

【0007】

好ましくは、前記蒸発アセンブリには、冷却ボックス頂部の内壁に固定接続された第３接続座を含み、前記冷却ボックス底部の内壁には第４接続座が固定接続され、前記第３接続座底部の外壁には等間隔に配置された複数の蒸発管が固定接続され、且つすべての蒸発管が第４接続座と連通している。

【0008】

好ましくは、前記洗浄アセンブリには、丸穴内に固定接続されたスリーブが含まれ、前記スリーブ内には第１中空ロッドがスライド可能に接続され、前記第１中空ロッド内には第２中空ロッドがスライド可能に接続され、前記第１中空ロッドと第２中空ロッドの両方の一端にはシールリングが固定接続され、前記第２中空ロッドの下端には接続ブロックが固定接続され、前記接続ブロックの頂部には貫通穴が開いており、前記貫通穴内には、第２中空ロッドと連通する第３電磁弁が固定接続され、前記接続ブロックの片側の外壁にはカウンタウエイト台座が固定接続され、且つ蒸発管はいずれもカウンタウエイト台座の底部外壁を貫通し、前記カウンタウエイト台座の底部外壁の蒸発管に近い処にはいずれもスポンジリングが固定接続されている。

【0009】

好ましくは、前記送風アセンブリには、ボックス本体片側の外壁に固定接続された角管を含み、前記角管の内壁には水平に配置された固定板が固定接続され、前記固定板の片側の外壁には二つのファンが固定接続される。

【0010】

好ましくは、前記シーリングアセンブリには、角管の内壁に固定接続され、等間隔で配置された複数のシール座を含み、前記シール座の対面する一対の内壁には、ゴム膜が固定接続され、前記シール座頂部の外壁にはいずれも第３接続管が固定接続され、且つ第３接続管はいずれも角管の頂部外壁を貫通し、前記第３接続管の上端には同一の第２接続座が固定接続され、前記第２接続座頂部の外壁には第２電磁弁が固定接続されている。

【0011】

好ましくは、前記空気圧アセンブリには、ボックス本体頂部の外壁に固定接続されたエアポンプボックスを含み、前記エアポンプボックス底部の内壁にはエアポンプが固定接続され、前記エアポンプの輸出口には第２接続座と連通するエアパイプが固定接続され、前記エアポンプの輸入口にはスリーブと連通する吸気管が固定接続される。

【0012】

好ましくは、前記除霜アセンブリには、冷却ボックス片側の内壁頂部に固定接続された第１接続座を含み、前記第１接続座片側の外壁のそれぞれの蒸発管に近い処には、いずれもノズルが固定接続され、前記第１接続座片側の外壁には送水管が固定接続され、且つ送水管は水タンク片側の内壁を貫通し、前記送水管の水タンク内部にある一端には自力式制御弁が固定接続され、前記冷却ボックス底部の外壁には固定穴が開いており、前記固定穴内には第１電磁弁が固定接続されている。

【0013】

好ましくは、前記輸出アセンブリには、コンプレッサーの輸出口に固定接続された第２接続管を含み、且つ第２接続管は水タンク底部の内壁を貫通し、前記第２接続管の水タンク内部にある一端にはコイル管が固定接続され、前記コイル管の一端には輸出管が固定接続され、且つ輸出管は水タンク片側の外壁を貫通し、前記輸出管の円弧状の外壁には一方向絞り弁が固定接続され、前記一方向絞り弁片側の外壁には、第４接続座と連通する分流管が固定接続されている。

【0014】

好ましくは、前記リフローアセンブリには、コンプレッサーの輸入口に固定接続されたリフロー管を含み、前記冷却ボックス片側の外壁には断熱パイプが固定接続され、前記断熱パイプ底部の外壁にはリフロー管と連通する連通座が固定接続され、前記連通座頂部の外壁には、対称的に配置された２つの螺旋曲がり管が固定接続され、そのうち一つの前記螺旋曲がり管の上端には、輸入管が固定接続され、もう一つの前記螺旋曲がり管の上端には、第３接続座と連通する第１接続管が固定接続されている。

【0015】

好ましくは、前記シーリングプラグアセンブリには、冷却ボックス片側の外壁に固定接続された電動伸縮ロッドを含み、前記電動伸縮ロッドの輸出端には伝動板が固定接続され、前記伝動板片側の外壁には二つの連結フレームが固定接続され、且つ二つの連結フレームはいずれも冷却ボックス片側の外壁を貫通し、二つの前記連結フレーム片側の外壁には等間隔に配置された複数のシールブロックが固定接続され、且つシールブロックと空気入口穴は適合している。

【発明の効果】

【0016】

従来技術と比較して、本発明の有利な効果は次のとおりである：
（１）本発明は、設置された除霜アセンブリと洗浄アセンブリにより、蒸発管の表面の除霜を行う際、シーリングプラグアセンブリにより冷却ボックスの上にある空気入口穴がシールされ、空気圧アセンブリにより、洗浄アセンブリが上昇するように駆動され、シーリングアセンブリが角管をシールするように駆動されることを実現し、シーリングアセンブリが角管を完全にシールすると、冷却ボックス内部は密閉環境にあり、この時、空気圧アセンブリの作動により、冷却ボックスの中に負圧が発生し、圧力差により水タンク内のお湯が除霜アセンブリを通って噴出して、蒸発管表面の洗い流しを実現し、高温のお湯で蒸発管表面を洗い流すことにより、蒸発管表面の除霜を実現すると同時に、蒸発管表面の埃の洗い流しも実現した。

【0017】

（２）本発明は、設置された洗浄アセンブリと空気圧アセンブリにより、蒸発管の表面の除霜を行う際、まず第３電磁弁を閉じて、スリーブ、第１中空ロッド及び第２中空ロッド内の空気圧が低下し、第２中空ロッドは第１中空ロッドの中に収縮し、第１中空ロッドはさらにスリーブの中に収縮させて、カウンタウエイト台座はスポンジリングを第３接続座まで上昇するように駆動させることを実現し、除霜アセンブリの作動が終了後、第２電磁弁のスイッチをオンにして、第２接続座を外部と連通させ、ゴム膜が回復し、冷却ボックスと外部は連通され、エアポンプのスイッチをオフにすると、外部の空気はエアポンプと吸気管を通ってスリーブの中に入り、カウンタウエイト台座及び重力の作用下で、スポンジリングは蒸発管表面に沿って移動するように駆動されて蒸発管表面の水分を吸収し、カウンタウエイト台座にあるスポンジリングが第４接続座に接続すると、カウンタウエイト台座と第４接続座の圧迫により、スポンジリング内の水分が絞り出されて、再び作業を開始できる。

【0018】

（３）本発明は設置された送風アセンブリと第１電磁弁により、除霜アセンブリの洗い流しで発生した水やスポンジリングから絞り出された水を、冷却ボックスにある第１電磁弁を通って排出することが実現でき、冷却ボックス水の排出は除霜後の余分な熱を取り除くので、再びコンプレッサーを放熱する場合、除霜作業によってもたらされる熱がコンプレッサーの放熱に負担をかけることがなく、蒸発管を通過する高温の熱媒体の除霜作業に比べ、コンプレッサーの放熱圧力が軽減される。

【図面の簡単な説明】

【0019】

本発明の具体的な実施形態または従来技術における技術的解決策をより明確に示すために、以下では、具体的な実施形態または従来技術の説明に使用する必要がある図面を簡単に紹介するが、明らかに、これらは本発明のいくつかの実施形態であるが、当業者であれば、創造的な作業を行わずに、これらの図面に従って他の図面を取得することもできる。

【図1】本発明の三次元構造の概略図であり、

【図2】本発明のエアポンプ箱、吸気管及びエアパイプの構造概略図であり、

【図3】本発明の図２中のＡにおける部分拡大構造の概略図であり、

【図4】本発明の水タンクの断面構造概略図であり、

【図5】本発明の角管、固定板及びファンの構造概略図であり、

【図6】本発明の断熱パイプの断面構造概略図であり、

【図7】本発明のエアパイプと第２接続座の構造概略図であり、

【図8】本発明の角管、シール座及び第２接続座の分解構造概略図であり、

【図9】本発明の電動伸縮ロッドと伝動板の構造概略図であり、

【図10】本発明の第３接続座、第４接続座及び蒸発管の構造概略図であり、

【図11】本発明の接続ブロックと第３電磁弁の分解構造概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の技術的解決策について、図面と併せて明確且つ完全に説明するが、明らかに、記載された実施形態は本発明の一部の実施形態であり、全ての実施形態ではない。

【0021】

通常、本明細書に記載及び示されている本発明実施形態の部品は、様々な構成で配置及び設計できる。したがって、図面に記載された本発明の実施形態に関する以下の詳細な説明は、保護が主張される本発明の範囲を限定することを意図するものではなく、むしろ本発明の選択された実施形態のみを表すものである。

【0022】

本発明の実施形態に基づいて、創造的な努力をすることなく当業者によって得られる他のすべての実施形態は、本発明の保護範囲に属する。

【0023】

本発明の説明において、留意すべきことは、用語「中央」、「上」、「下」、「左」、「右」、「縦」、「横」、「内側」、「外側」等で示される向きや位置関係は、図面に示される向きや位置関係に基づくものであり、単に本発明の説明を容易にし、説明を簡略化することを目的とするものであり、言及された装置または要素が特定の向きを有し、特定の向きで構成され、動作しなければならないことを示すものでも、暗示するものでもなく、したがって、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。また、「第１」、「第２」、「第３」という用語は説明にのみ使用され、相対的な重要性を示したり示唆したりするものとして理解されるものではない。

【0024】

本発明の説明において、留意すべきことは、「取り付」、「連結」および「接続」という用語は特に指定および限定されない限り、広い意味で理解されるべきであり、例えば、固定接続であってもよく、取り外し可能に接続、または一体型接続してもよい；機械的に連結してもよく、または電気的に連結してもよい；直接連結してもよく、仲介物を介して間接的に連結してもよく、２つの要素内部の連通であってもよい。当業者であれば、特定の状況に応じて本発明の上記の用語の特定の意味を理解できる。

【0025】

以下図１～図１１と併せて示されるように、本発明の実施形態は、超臨界二酸化炭素サイクルを利用した自己洗浄型ヒートポンプ給湯器ユニットを提供し、ベース１を含み、ベース１の頂部の外壁にはボックス本体１０１と水タンク１０２が固定接続され、ボックス本体１０１底部の内壁にはコンプレッサーが固定接続され、コンプレッサーの輸入口にはリフローアセンブリ４が固定接続され、コンプレッサーの輸出口には輸出アセンブリ５が固定接続され、且つ輸出アセンブリ５は水タンク１０２を貫通し、ボックス本体１０１の片側の外壁にはコンプレッサー放熱用の送風アセンブリ８が固定接続され、ベース１頂部の外壁には、送風アセンブリ８と連通する冷却アセンブリ３が固定接続され、冷却アセンブリ３には、ベース１頂部の外壁に固定接続された冷却ボックス３０１が含まれ、冷却ボックス３０１頂部の内壁には冷却用の蒸発アセンブリ９が固定接続され、且つ蒸発アセンブリ９は輸出アセンブリ５とリフローアセンブリ４の両方と連通し、蒸発アセンブリ９には、冷却ボックス３０１頂部の内壁に固定接続された第３接続座９０１を含み、冷却ボックス３０１底部の内壁には第４接続座９０２が固定接続され、第３接続座９０１底部の外壁には等間隔に配置された複数の蒸発管９０３が固定接続され、且つすべての蒸発管９０３が第４接続座９０２と連通し、第４接続座９０２の中に入った液体状態の二酸化炭素は蒸発して気体状態の二酸化炭素になって、多量の熱を吸収し、ファン８０２の作用下で、気体の流れが生じ、気体は蒸発管９０３を通過する際に冷却され、低温気体は角管８０３を通ってボックス本体１０１内に輸送され、ボックス本体１０１中のコンプレッサーを放熱し、コンプレッサーの放熱を補助するために他の冷却装置を使用する必要がないので、不必要なエネルギー消費を削減し、冷却ボックス３０１片側の内壁頂部には、蒸発アセンブリ９表面を除霜するための除霜アセンブリ６が固定接続され、且つ除霜アセンブリ６と水タンク１０２は連通し、送風アセンブリ８内には、冷却ボックス３０１と送風アセンブリ８をシールするためのシーリングアセンブリ７が固定接続され、冷却ボックス３０１頂部の外壁には丸穴が開いており、丸穴内には蒸発アセンブリ９を洗浄するための洗浄アセンブリが固定接続され、ボックス本体１０１頂部の外壁には洗浄アセンブリ及びシーリングアセンブリ７の作動を駆動するための空気圧アセンブリ２が固定接続され、冷却ボックス３０１片側の外壁には、等間隔に配置された複数の空気入口穴が開いており、冷却ボックス３０１片側の外壁には、空気入口穴を塞ぐためのシーリングプラグアセンブリが固定接続される。

【0026】

さらに、洗浄アセンブリには、丸穴内に固定接続されたスリーブ２０４が含まれ、スリーブ２０４内には第１中空ロッド２０５がスライド可能に接続され、第１中空ロッド２０５内には第２中空ロッド２０６がスライド可能に接続され、第１中空ロッド２０５と第２中空ロッド２０６の一端にはいずれもシールリングが固定接続され、第２中空ロッド２０６の下端には接続ブロック９０５が固定接続され、接続ブロック９０５の頂部には貫通穴が開いており、貫通穴内には、第２中空ロッド２０６と連通する第３電磁弁９０６が固定接続され、接続ブロック９０５の片側の外壁にはカウンタウエイト台座９０４が固定接続され、且つ蒸発管９０３はいずれもカウンタウエイト台座９０４の底部外壁を貫通し、カウンタウエイト台座の底部外壁の蒸発管９０３に近い処にはいずれもスポンジリング９０７が固定接続され、エアポンプのスイッチをオフにすると、外部の空気はエアポンプと吸気管２０２を通ってスリーブ２０４の中に入り、カウンタウエイト台座９０４及び重力の作用下で、スポンジリング９０７は蒸発管９０３表面に沿って移動するように駆動されて蒸発管９０３表面の水分を吸収し、カウンタウエイト台座９０４にあるスポンジリング９０７が第４接続座９０２に接続すると、カウンタウエイト台座９０４と第４接続座９０２に圧迫されて、スポンジリング９０７内の水分を絞り出す。

【0027】

送風アセンブリ８は、ボックス本体１０１の片側の外壁に固定接続された角管８０３を含み、角管８０３の内壁には水平に配置された固定板８０１が固定接続され、固定板８０１の片側の外壁には二つのファン８０２が固定接続される。

【0028】

さらに、空気圧アセンブリ２には、ボックス本体１０１頂部の外壁に固定接続されたエアポンプボックス２０１を含み、エアポンプボックス２０１底部の内壁にはエアポンプが固定接続され、エアポンプの輸出口には第２接続座７０１と連通するエアパイプ２０３が固定接続され、エアポンプの輸入口にはスリーブ２０４と連通する吸気管２０２が固定接続され、シーリングアセンブリには、角管８０３の内壁に固定接続され、等間隔で配置された複数のシール座７０３を含み、シール座７０３の対面する一対の内壁にはゴム膜７０４が固定接続され、シール座７０３頂部の外壁にはいずれも第３接続管７０５が固定接続され、且つ第３接続管７０５はいずれも角管８０３の頂部外壁を貫通し、第３接続管７０５の上端には同一の第２接続座７０１が固定接続され、第２接続座７０１頂部の外壁には第２電磁弁７０２が固定接続され、エアポンプにより抽出された空気はシール座７０３の中に送られ、ゴム膜７０４を変形させ、複数のゴム膜７０４の変形及び相互の圧迫により、冷却ボックス３０１と角管８０３をシールする。

【0029】

さらに、除霜アセンブリ６には、冷却ボックス３０１片側内壁の頂部に固定接続された第１接続座６０３を含み、第１接続座６０３片側外壁の各本の蒸発管に近い処には、いずれもノズル６０４が固定接続され、第１接続座６０３片側の外壁には送水管６０１が固定接続され、且つ送水管６０１は水タンク１０２片側の内壁を貫通し、送水管６０１の水タンク１０２内部にある一端には自力式制御弁６０２が固定接続され、冷却ボックス３０１底部の外壁には固定穴が開いており、固定穴内には第１電磁弁３０６が固定接続され、冷却ボックス３０１と水タンク１０２との間の圧力差が大きい場合、水タンク１０２中のお湯は自力式制御弁６０２を通って送水管６０１の中に入り、そして、第１接続座６０３の上にあるノズル６０４を通って噴出して、蒸発管９０３の表面に対する洗い流しを実現し、超臨界二酸化炭素サイクルでは、コンプレッサーからの空気は超臨界状態にあり、排気温度が高いため、加熱効果が非常によく、得られるお湯の温度が比較的に高いため、洗い流しによる除霜効果もより良く、高温のお湯で蒸発管９０３表面を洗い流すことで、蒸発管９０３表面の除霜を実現すると同時に、蒸発管９０３表面の埃の洗い流しも実現した。

【0030】

さらに、輸出アセンブリ５には、コンプレッサーの輸出口に固定接続された第２接続管５０５を含み、且つ第２接続管５０５は水タンク１０２底部の内壁を貫通し、第２接続管５０５の水タンク１０２内部にある一端にはコイル管５０４が固定接続され、コイル管５０４の一端には輸出管５０１が固定接続され、且つ輸出管５０１は水タンク１０２片側の外壁を貫通し、輸出管５０１の円弧状の外壁には一方向絞り弁５０２が固定接続され、一方向絞り弁５０２片側の外壁には、第４接続座９０２と連通する分流管５０３が固定接続され、低温液体状態の二酸化炭素の一部は、一方向絞り弁５０２、分流管５０３を介して第４接続座９０２に輸入され、低温液体状態の二酸化炭素の他の一部は、他の蒸発器の中に輸送される。

【0031】

さらに、リフローアセンブリ４には、コンプレッサー輸入口に固定接続されたリフロー管４０３を含み、冷却ボックス３０１片側の外壁には断熱パイプ４０１が固定接続され、断熱パイプ４０１底部の外壁にはリフロー管４０３と連通する連通座４０２が固定接続され、連通座４０２頂部の外壁には、対称的に配置された２つの螺旋曲がり管４０６が固定接続され、そのうち一つの螺旋曲がり管４０６の上端には、輸入管４０４が固定接続され、もう一つの螺旋曲がり管４０６の上端には、第３接続座９０１と連通する第１接続管４０５が固定接続されている。

【0032】

さらに、シーリングプラグアセンブリには、冷却ボックス３０１片側の外壁に固定接続された電動伸縮ロッド３０５を含み、電動伸縮ロッド３０５の輸出端には伝動板３０４が固定接続され、伝動板３０４片側の外壁には二つの連結フレーム３０２が固定接続され、且つ二つの連結フレーム３０２は、いずれも冷却ボックス３０１片側の外壁を貫通し、二つの連結フレーム３０２片側の外壁には、等間隔に配置された複数のシールブロック３０３が固定接続され、且つシールブロック３０３と空気入口穴は適合し、電動伸縮ロッド３０５のスイッチをオンにすると、電動伸縮ロッド３０５は伝動板３０４を介して連結フレーム３０２を駆動して移動させて、シールブロック３０３は、冷却ボックス３０１の上にある空気入口穴の中に入るように駆動されて、冷却ボックス３０１の上にある空気入口穴をシールする。

【0033】

具体的な作業方法は：使用時に、コンプレッサーのスイッチをオンにすると、作動する際にコンプレッサーは、二酸化炭素を高温、高圧の超臨界状態にし、次に第２接続管５０５を介して水タンク１０２中のコイル管５０４の中に輸送して、コイル管５０４と水タンク１０２内の水の熱交換により、水タンク１０２内の水を加熱し、同時に、コイル管５０４に於ける気液共存状態にある二酸化炭素を低温液体状態の二酸化炭素に変換させ、最後に輸出管５０１を介して輸出し、低温液体状態の二酸化炭素の一部は、一方向絞り弁５０２と分流管５０３を介して第４接続座９０２に輸入され、低温液体状態の二酸化炭素の他の一部は、他の蒸発器の中に輸送されて、冷却が必要な建物に冷気源を提供し、第４接続座９０２の中に入った液体状態の二酸化炭素は蒸発して気体状態の二酸化炭素になって、多量の熱を吸収し、ファン８０２の作用下で、気体の流れが生じ、外部の気体は冷却ボックス３０１の空気入口穴を通って冷却ボックス３０１の中に入り、気流は蒸発管９０３を通過する際に冷却され、低温気体は角管８０３を通ってボックス本体１０１内に輸送され、ボックス本体１０１中のコンプレッサーを放熱し、コンプレッサーの放熱を補助するために他の冷却装置を使用する必要がないので、不必要なエネルギー消費を削減し、蒸発後の気体状態の二酸化炭素は第３接続座９０１と第１接続管４０５を介してそのうち一つの螺旋曲がり管４０６の中に輸送され、他の蒸発器内で蒸発された気体状態の二酸化炭素は、輸入管４０４を通ってもう一つの螺旋曲がり管４０６の中に入るので、二つの螺旋曲がり管４０６内部の気体状態の二酸化炭素の温度は同じ程度になり、コンプレッサーの中に入る気体状態の二酸化炭素の温度の不均一を防ぎ、使用時間の増加に伴い、蒸発管９０３の表面に必然的に霜が付き、除霜作業が必要なときは、電動伸縮ロッド３０５のスイッチをオンにすると、電動伸縮ロッド３０５は伝動板３０４を介して連結フレーム３０２を駆動して移動させて、シールブロック３０３は、冷却ボックス３０１の上にある空気入口穴の中に入るように駆動されて、冷却ボックス３０１の上にある空気入口穴をシールし、次に、エアポンプのスイッチをオンにし、第３電磁弁９０６のスイッチをオフにしてエアポンプが作動すると、スリーブ２０４、第１中空ロッド２０５、第２中空ロッド２０６中の空気圧は低下し、第２中空ロッド２０６は第１中空ロッド２０５の中に収縮し、第１中空ロッド２０５はさらにスリーブ２０４の中に収縮して、カウンタウエイト台座９０４はスポンジリング９０７を第３接続座まで上昇するように駆動し、エアポンプにより抽出された空気はシール座７０３の中に送られ、ゴム膜７０４を変形させ、複数のゴム膜７０４の変形及び相互の圧迫により、冷却ボックス３０１と角管８０３をシールし、次に、第３電磁弁９０６を開いて、エアポンプを介して冷却ボックス３０１内に負圧を発生させ、冷却ボックス３０１と水タンク１０２との間の圧力差が大きい場合、水タンク１０２中のお湯は自力式制御弁６０２を通って送水管６０１の中に入り、そして、第１接続座６０３の上にあるノズル６０４を通って噴出して、蒸発管９０３の表面の洗い流しを実現し、高温のお湯で蒸発管９０３表面を洗い流すことで、蒸発管９０３表面の除霜を実現すると同時に、蒸発管９０３表面の埃の洗い流しも実現でき、除霜作業が終了したら、第２電磁弁をオンにすると、第２接続座７０１と外部は連通し、ゴム膜７０４が回復して冷蔵ボックス３０１が外部と連通し、エアポンプのスイッチをオフにすると、外部の気体はエアポンプと吸気管２０２を通ってスリーブ２０４の中に入り、カウンタウエイト台座９０４及び重力の作用下で、スポンジリング９０７は蒸発管９０３の表面に沿って移動するように駆動されて、蒸発管９０３表面の水分を吸収し、カウンタウエイト台座９０４にあるスポンジリング９０７が第４接続座９０２に接続すると、カウンタウエイト９０４台座と第４接続座９０２の圧迫により、スポンジリング９０７内の水分が絞り出され、次に第１電磁弁３０６のスイッチをオンにすると、洗い流しで発生した水やスポンジリング９０７から絞り出された水は、冷却ボックス３０１にある第１電磁弁３０６を通って排出し、冷却ボックス３０１から排出された水は、除霜後の余分な熱を取り除くので、再びコンプレッサーを放熱する場合、除霜作業によってもたらされる熱がコンプレッサーの放熱に負担をかけることがなく、蒸発管９０３を通過する高温の熱媒体の除霜作業に比べ、コンプレッサーの放熱圧力を軽減した。

【0034】

最後に注意すべきことは、上記実施形態は、本発明の技術的解決策を説明するために使用されるに過ぎず、その限定を意図するものではない；前記各実施形態を参照して本発明を詳細に説明したが、当業者であれば、前述の実施形態に記録された技術的解決策を修正したり、技術的特徴の一部または全部について同等の置換を実行したりすることは依然として可能であり；これらの修正または置換は、対応する技術的解決策の本質を本発明の実施形態の技術的解決策の範囲から逸脱させるものではない。

【符号の説明】

【0035】

１－ベース、１０１－ボックス本体、１０２－水タンク、２－空気圧アセンブリ、２０１－エアポンプボックス、２０２－吸気管、２０３－エアパイプ、２０４－スリーブ、２０５－第１中空ロッド、２０６－第２中空ロッド、３－冷却アセンブリ、３０１－冷却ボックス、３０２－連結フレーム、３０３－シールブロック、３０４－伝動板、３０５－電動伸縮ロッド、３０６－第１電磁弁、４－リフローアセンブリ、４０１断熱パイプ、４０２連通座、４０３－リフロー管、４０４－輸入管、４０５－第１接続管、４０６－螺旋曲がり管、５－輸出アセンブリ、５０１－輸出管、５０２－一方向絞り弁、５０３－分流管、５０４－コイル管、５０５－第２接続管、６－除霜アセンブリ、６０１－送水管、６０２－自力式制御弁、６０３－第１接続座、６０４－ノズル、７－シーリングアセンブリ、７０１－第２接続座、７０２－第２電磁弁、７０３－シール座、７０４－ゴム膜、７０５－第３接続管、８－送風アセンブリ、８０１－固定板、８０２－ファン、８０３－角管、９－蒸発アセンブリ、９０１－接続ブロック、９０６－第３電磁弁、９０７－スポンジリング。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】