专利名称：一种防冻溶液再生机组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种空调设备技术领域，特别涉及用于空调系统中的防冻溶液再生机组。
背景技术：
采用蒸发式冷凝器或冷却水塔(水冷式能源塔)向室外空气中取热并为冬季的热泵空调系统提供热能，是实现高效、稳定供热的重要途径，与空气源热泵相比，其换热效率高，节省换热器材料，可实现连续供热，具有显著的节能减排前景。但是，当蒸发式冷凝器或冷却水塔中的载冷剂(冷却水)温度低于o°c时，载冷剂就会冻结成冰，蒸发式冷凝器或冷却水塔及其连接的部件可能存在被膨胀裂损的危险，这时选用合适浓度的防冻溶液可以保证各部件在低温下正常工作。此外，在热泵工况时，蒸发式冷凝器或冷却水塔向空气取热后，空气的温度降低，会使空气中的水份冷凝，此部分冷凝水进入防冻溶液中，又将导致防冻溶液稀释，随着防冻溶液浓度降低，防冻溶液的冰点会提高，如不及时提高防冻溶液的浓度(或称溶液再生)，蒸发式冷凝器或冷却水塔的溶液池、水泵等部件仍有膨胀裂损风险。为解决这个问题，目前多将被稀释的溶液添加高浓度的防冻剂，将溢流出来的被稀释的防冻溶液存放在室内或地下的溶液储存罐内，待室外温度升高后，再将稀溶液泵入蒸发式冷凝器或冷却水塔内，利用空气中的能量实现溶液再生，该方法必然需要很高浓度的防冻剂、大容量的浓溶液与稀溶液储存罐，导致防冻剂使用量大、溶液储存空间庞大、初投资极高和增加防冻剂的运行费用，极大地限制了蒸发式冷凝器或冷却水塔作为热泵取热装置在低温地区的适用地域。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种防冻溶液再生机组，以用于在冬季制热运行时，稳定提高防冻溶液浓度，同时冬季从环境中取热不会出现结霜且能够连续性工作，实现全年运行。为实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案为:一种防冻溶液再生机组，包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、防冻溶液集液盘、冷凝水集液盘、喷淋器、气体循环风机和气体循环风道；其中，所述压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器通过管道连接组成制冷循环；所述喷淋器设有低浓度防冻溶液的进口，所述喷淋器中流出的低浓度防冻溶液流经所述喷淋器下方后蒸发浓缩进入防冻溶液集液盘，所述防冻溶液集液盘中的溶液进入与空调系统冷凝设备相通的高浓度溶液通道；所述冷凝水集液盘设置于所述蒸发器下方，并设有冷凝水出口 ；所述气体循环风机设置于连通所述喷淋器下方和蒸发器的气体循环风道中，以驱动循环气体从喷淋器的下方流至所述蒸发器，在所述蒸发器中循环气体被吸热后析出冷凝水后，循环气体继续沿着所述气体循环风道返回至所述喷淋器下方循环流动。[0010]上述防冻溶液再生机组用于冬季的热泵空调系统。优选地，所述压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器的连接管道内的流体介质为制冷剂，所述压缩机的出口与所述冷凝器的入口相连，所述冷凝器的出口与所节流装置相连，所述节流装置的出口与所述蒸发器的入口相连，所述蒸发器的出口与所述压缩机的入口相连。具体来说，所述气体循环风机、喷淋器和蒸发器的相对位置布置方式可以是任意的前后位置组合，包括喷淋器-气体循环风机-蒸发器、气体循环风机-喷淋器-蒸发器、喷淋器-蒸发器-气体循环风机。进一步地，所述喷淋器的进口与空调系统冷凝设备的低浓度防冻溶液通道相连接。进一步地，所述冷凝器设置于所述喷淋器的下方与防冻溶液集液盘之间；或者所述冷凝器设置于所述循环气体进口处且所述喷淋器的外侧，以使循环气体经过加热后通过所述喷淋器的下方进行热交换；或者所述冷凝器设置于所述喷淋器的进口之前，以使低浓度防冻溶液先经过加热再进入所述喷淋器与循环气体进行热交换。作为优选，所述喷淋器的进口与所述防冻溶液集液盘之间设有喷淋循环泵，所述防冻溶液集液盘还与空调系统中的低浓度防冻溶液通道连接。以上所提及的再生机组外接的空调系统冷凝设备为蒸发式冷凝器，或者相连接的冷却水塔和水冷式冷凝器。采用上述方案的优点:1、实现了溶液再生，避免了防冻溶液被冻结:低浓度防冻溶液与冷凝器及循环气体进行热交换，低浓度防冻溶液中的水份被循环气体带走，使低浓度防冻溶液的浓度升高，持续满足系统运行的防冻需求。2、实现了热泵无霜运行:蒸发式冷凝器或冷却水塔中的低浓度防冻溶液经过防冻溶液再生机组，提高了溶液浓度，可避免热泵工况时蒸发式冷凝器或冷却水塔及其部件发生结霜或结冰现象，使热泵工况实现无需融霜连续运行。
图1为本实用新型再生机组实施例一的结构示意图，图中冷凝器设置于设置于所述喷淋器与防冻溶液集液盘之间；图2为本实用新型再生机组实施例二的结构示意图，图中增加了喷淋循环泵；图3为本实用新型再生机组实施例三的结构示意图，图中冷凝器设置于所述循环气体进口处且所述喷淋器的外侧；图4为本实用新型再生机组实施例四的结构示意图，冷凝器设置于所述喷淋器的进口之前；图5为本实用新型的再生机组与空调系统中的蒸发式冷凝器的连接结构示意图；图6为本实用新型的再生机组与空调系统中的冷却水塔和水冷式冷凝器的连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。实施例1如图1所示，一种防冻溶液再生机组，包括压缩机1、冷凝器2a、节流装置3、蒸发器4a、防冻溶液集液盘2b、冷凝水集液盘4b、喷淋器2c、气体循环风机5和气体循环风道6 ;其中，所述压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器通过管道连接组成制冷循环。所述喷淋器2c的进口连接于与空调系统冷凝设备相通的低浓度防冻溶液通道7，所述喷淋器中流出的低浓度防冻溶液流经冷凝器2a后蒸发浓缩，经过与所述循环气体发生传质作用，把低浓度防冻溶液的水份传递给循环气体，同时浓缩后的防冻溶液进入防冻溶液集液盘2b，所述防冻溶液集液盘中的溶液进入与空调系统冷凝设备相通的高浓度溶液通道8 ;所述冷凝水集液盘4b设置于蒸发器4a下方，并设有冷凝水出口 9。优选地，本实施例中的冷凝器设置于所述喷淋器与防冻溶液集液盘之间。如图所示，本实施例中的气体循环风机、冷凝器和蒸发器的相对位置布置方式为:冷凝器(位于喷淋器下方)-气体循环风机-蒸发器。所述气体循环风机设置于连通冷凝器和蒸发器的气体循环风道6中，以驱动循环气体从冷凝器流过蒸发器，在蒸发器中循环气体被吸热后析出冷凝水后，循环气体继续沿着所述气体循环风道返回至冷凝器循环流动。与此同时，制冷剂经压缩机I压缩后成高温高压状态的气体时由制冷系统管道进入冷凝器2a，并与喷淋溶液及循环气体进行热交换，同时高温高压状态的气体被冷却成低温高压液体，并经节流装置3形成低温低压液体进入蒸发器4a中与循环气体进行热交换，然后在蒸发器4a中制冷剂液体蒸发汽化并被压缩机I吸走，完成制冷循环模式。如图2所示，本实用新型提供第二种防冻溶液再生机组，作为一种变形结构，本实施例与实施例1的不同之处仅在于:增加了喷淋循环泵10，所述喷淋循环泵10的进口连接溶液集液盘2b，喷淋循环泵10的出口连接喷淋器2c，而低浓度溶液通道7则连接溶液集液盘2b，这样可使喷淋溶液多次循环经过冷凝器2a，从而实现水份蒸发更多后溶液浓度升高的要求。如图3所示，本实用新型提供第三种防冻溶液再生机组，作为一种变形结构，本实施例与实施例1的不同之处仅在于:冷凝器设置在喷淋器外侧，即设置于循环气体的进口处，高温热源的载体同样采用制冷剂。喷淋器的下方设置换热填料。循环气体流经冷凝器后气体温度升高，而后高温气体与喷淋器喷淋出的防冻溶液进行热交换，高温气体吸收防冻溶液中的水份后气体的含湿量升高，同时溶液的水份蒸发后浓度升高并落入防冻溶液集液盘后从浓溶液出口流出，而后循环气体再与蒸发器进行热交换。如图4所示，本实用新型提供第四种防冻溶液再生机组，作为一种变形结构，本实施例与实施例1的不同之处仅在于:冷凝器设置于喷淋器的进口之前，高温热源的载体同样采用制冷剂。喷淋器的下方设置换热填料。将冷凝器用于加热低浓度防冻溶液，低浓度防冻溶液流经冷凝器后溶液温度升高，而后高温低浓度防冻溶液再与循环气体进行热交换，循环气体吸收溶液中的水份后气体的温度和含湿量均升高，同时溶液的水份蒸发后浓度升高并落入溶液集液盘后从浓溶液出口流出，而后循环气体与蒸发器进行热交换。以上述实施例1中的再生机组为例，将其与外接的空调系调的蒸发式冷凝器11连接，如图5所示，采用与蒸发式冷凝器连接的方式，蒸发式冷凝器中的低浓度防冻溶液经过低浓度防冻溶液通道7进入再生机组，防冻溶液中的水份蒸发后浓度升高，高浓度溶液从高浓度溶液通道8返回至蒸发式冷凝器。当然，作为本领域技术人员可以理解的是，上述的另二个实施例也可参照该方式与蒸发式冷凝器连接。以上述实施例1中的再生机组为例，将其与外接的空调系统的冷却水塔12和水冷式冷凝器13连接，如图6所示，采用与冷却水塔112和水冷式冷凝器13连接的方式，冷却水塔12中的低浓度防冻溶液经过低浓度防冻溶液通道7进入再生机组，防冻溶液中的水份蒸发后浓度升高，高浓度溶液从高浓度溶液通道8返回至冷却水塔。上述各实施例的机组结构中，所述气体循环风机、喷淋器和蒸发器的相对位置布置方式还可以为:气体循环风机-喷淋器-蒸发器和喷淋器-蒸发器-气体循环风机。再生机组中的冷凝器还可以设置于所述循环气体进口处且所述喷淋器的外侧，或者所述冷凝器设置于所述喷淋器的进口之前。如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。
权利要求1.一种防冻溶液再生机组，其特征在于，包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、防冻溶液集液盘、冷凝水集液盘、喷淋器、气体循环风机和气体循环风道；其中，所述压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器通过管道连接组成制冷循环； 所述喷淋器设有低浓度防冻溶液的进口，所述喷淋器中流出的低浓度防冻溶液流经所述喷淋器下方后蒸发浓缩进入防冻溶液集液盘，所述防冻溶液集液盘中的溶液进入与空调系统冷凝设备相通的高浓度溶液通道； 所述冷凝水集液盘设置于所述蒸发器下方，并设有冷凝水出口 ； 所述气体循环风机设置于连通所述喷淋器下方和蒸发器的气体循环风道中，以驱动循环气体从喷淋器的下方流至所述蒸发器，在所述蒸发器中循环气体被吸热后析出冷凝水后，循环气体继续沿着所述气体循环风道返回至所述喷淋器下方循环流动。
2.如权利要求1所述的防冻溶液再生机组，其特征在于，所述防冻溶液再生机组用于冬季的热泵空调系统。
3.如权利要求2所述的防冻溶液再生机组，其特征在于，所述压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器的连接管道内的流体介质为制冷剂，所述压缩机的出口与所述冷凝器的入口相连，所述冷凝器的出口与所节流装置相连，所述节流装置的出口与所述蒸发器的入口相连，所述蒸发器的出口与所述压缩机的入口相连。
4.如权利要求1所述的防冻溶液再生机组，其特征在于:所述气体循环风机、喷淋器和蒸发器的相对位置布置方式为:喷淋器-气体循环风机-蒸发器、气体循环风机-喷淋器-蒸发器或喷淋器-蒸发器-气体循环风机。
5.如权利要求1-4中任一所述的防冻溶液再生机组，其特征在于:所述喷淋器的进口与空调系统冷凝设备的低浓度防冻溶液通道相连接。
6.如权利要求5所述的防冻溶液再生机组，其特征在于:所述冷凝器设置于所述喷淋器的下方与防冻溶液集液盘之间；或者所述冷凝器设置于所述循环气体进口处且所述喷淋器的外侧，以使循环气体经过加热后通过所述喷淋器的下方进行热交换；或者所述冷凝器设置于所述喷淋器的进口之前，以使低浓度防冻溶液先经过加热再进入所述喷淋器与循环气体进行热交换。
7.如权利要求1-4中任一所述的防冻溶液再生机组，其特征在于:所述喷淋器的进口与所述防冻溶液集液盘之间设有喷淋循环泵，所述防冻溶液集液盘还与空调系统中的低浓度防冻溶液通道连接。
8.如权利要求1-4中任一所述的防冻溶液再生机组，其特征在于:所述再生机组外接的空调系统冷凝设备为蒸发式 冷凝器，或者相连接的冷却水塔和水冷式冷凝器。
专利摘要本实用新型公开了一种防冻溶液再生机组，包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、防冻溶液集液盘、冷凝水集液盘、喷淋器、气体循环风机和气体循环风道；其中，所述压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器通过管道连接组成制冷循环；所述气体循环风机驱动循环气体从冷凝器流过蒸发器，在冷凝器中吸收水份并在蒸发器中析出冷凝水后，循环气体继续沿着所述气体循环风道返回至冷凝器循环流动。本再生机组在冬季制热运行时，具有防冻溶液再生和热泵无霜运行等特点，避免防冻溶液被冻结，为热泵空调系统通过蒸发式冷凝器或冷却水塔取热实现高效、连续、稳定供热提供技术保障。
文档编号F25B13/00GK203083192SQ20132006538
公开日2013年7月24日 申请日期2013年2月4日 优先权日2013年2月4日
发明者李志明, 张勇, 何卫国 申请人:广州市华德工业有限公司