伴管喷液除霜热源塔热泵装置的制作方法

本发明涉及一种伴管喷液除霜热源塔热泵装置，主要适用于小型化、家用化的闭式热源塔热泵系统，属于空调制冷技术领域。

背景技术：

我国目前的热源塔热泵系统的除霜方式是在换热盘管上方悬空安装专用的喷淋装置喷洒防冻液，在大型热源塔热泵系统上采用悬空安装专用的喷淋装置喷洒防冻液除霜效果比较好，但如果要将热源塔热泵系统小型化、家用化，专用的喷淋装置就有很多不利之处。一是占用空间大，包括加压水泵、管道和喷嘴等喷淋设备都有较大的体积，不利于热源塔热泵系统小型化和家用安装。二是重量大，为了保证喷淋时的必要压力和流量，系统必须配备功率较大的加压水泵，直径较大的管道和喷嘴，这些设施都有较大的重量。三是防冻液漂逸的问题，悬挂的喷嘴将防冻液喷出时，形成较多的雾化微粒，在抽风机的抽吸之下这些雾化微粒会随着气流排向空中，对周围的环境有一定的损害。因而，需要寻找一种简便的除霜装置和方法实现热源塔热泵系统的小型化、家用化。

技术实现要素：

为了克服现有热源塔热泵系统采用专用的喷淋装置喷洒防冻液除霜的种种不足，本发明提供一种伴管喷液除霜热源塔热泵装置，由于该装置具有结构简单、占用空间小、重量比较轻，在除霜的过程中伴管喷液的孔紧靠结霜构件上部流出防冻液，将防冻液从结霜构件的上部往下浸漫所有结霜构件，有清洗的效果，因而除霜比较全面，还克服了防冻液雾化后漂逸的问题。

本发明的技术方案是：

伴管喷液除霜热源塔热泵装置，包括热源塔塔体、翅片伴管供液管、换热盘管、抽风机、若干翅片伴管、若干盘管伴管、主供液管、若干翅片、防冻溶液池、供液止回阀、防冻溶液供液泵、过滤器、浓度仪、渗透膜设备、四通阀、气液分离器、压缩机、毛细管、干燥过滤器、换热器，其特征在于：

换热盘管、抽风机、防冻溶液池、防冻溶液供液泵、过滤器、渗透膜设备、气液分离器、压缩机、干燥过滤器、换热器分别安装在热源塔塔体内；热源塔塔体上设有进风口；

若干翅片分别卡在换热盘管上，每层换热盘管上设有一根盘管伴管，每块翅片顶部设有一根翅片伴管，且翅片伴管和盘管伴管上均设有若干孔，所有翅片伴管与翅片伴管供液管相连，所述盘管伴管和翅片伴管供液管与主供液管相连；

防冻溶液池内安装有浓度仪，防冻溶液池两侧均设有输出口，一个输出口通过过滤器与防冻溶液供液泵相连，防冻溶液供液泵通过供液止回阀与主供液管相连，另一个输出口连接渗透膜设备输入端，渗透膜设备的高浓度溶质回收口连接到防冻溶液池，渗透膜设备的无溶质净化水排放口直接对外排放；

四通阀分别与换热盘管一个接口、气液分离器入口、压缩机出口、换热器一个接口相连，换热盘管另一个接口通过毛细管与干燥过滤器相连，干燥过滤器与换热器另一个接口相连，气液分离器出口与压缩机进气口相连；换热器负荷侧设有循环口，负荷侧设有循环口接室内终端。

本发明还包括补水管、补水止回阀、补水电磁阀、液位控制器，补水管安装在热源塔塔体上，液位控制器安装在防冻溶液池内，补水管出口连接到防冻溶液池内，补水管安装有补水止回阀和补水电磁阀，液位控制器控制补水电磁阀。

所述的防冻溶液池底部设有排污口。

所述的毛细管由主毛细管、单向阀、辅助毛细管组成，单向阀与辅助毛细管并联后与主毛细管串联，连接在干燥过滤器与换热盘管一个接口之间。

本发明与现有技术相比具有如下的有益效果：

1、占用空间小。伴管喷液除霜系统只需紧靠着换热盘管的正上方安装伴管，结构紧凑，占用空间很小。由于不需要很大的喷淋的压力，配备的水泵也相对较小，占用的空间也大大减小。

2、重量比较轻。由于供液泵比较轻，供液管比较细也比较轻，也没有喷嘴，因而总体重量相对减轻。

3、除霜比较全面。在除霜的过程中，由紧靠结霜构件上部的伴管喷出防冻液，将防冻液从结霜构件的上部往下浸漫所有结霜构件，有清洗的效果，因而除霜比较全面，比较彻底。

4、还克服了防冻液雾化后漂逸的问题。伴管喷液除霜系统的喷液孔紧靠结霜构件上部流出防冻液不会产生雾化微粒，基本解决了防冻液雾化后漂逸的问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

结合附图对本发明作进一步的描述。

如附图1所示，本发明包括热源塔塔体1、翅片伴管供液管2、换热盘管3、抽风机4、若干翅片伴管5、若干盘管伴管6、主供液管8、若干翅片9、防冻溶液池10、供液止回阀11、防冻溶液供液泵12、过滤器13、补水止回阀14、补水电磁阀15、液位控制器16、浓度仪19、渗透膜设备20、四通阀22、气液分离器23、压缩机24、毛细管、干燥过滤器28、换热器29，其特征在于：换热盘管3、抽风机4、防冻溶液池10、防冻溶液供液泵12、过滤器13、渗透膜设备20、气液分离器23、压缩机24、干燥过滤器28、换热器29分别安装在热源塔塔体1内；热源塔塔体1上设有进风口7；若干翅片9分别卡在换热盘管3上，每层换热盘管3上设有一根盘管伴管6，每块翅片9顶部设有一根翅片伴管5，且翅片伴管5和盘管伴管6上均设有若干孔，用于喷出防冻溶液，让防冻溶液浸漫所有的换热盘管和翅片的外表面，消除换热盘管和翅片外表面的冰霜。所有翅片伴管5与翅片伴管供液管2相连，所述盘管伴管6和翅片伴管供液管2与主供液管8相连；防冻溶液池10内安装有液位控制器16和浓度仪19，液位控制器16控制补水电磁阀15，防冻溶液池10两侧均设有输出口，底部设有排污口17，一个输出口通过过滤器13与防冻溶液供液泵12相连，防冻溶液供液泵12通过供液止回阀11与主供液管8相连，补水管安装在热源塔塔体上，补水管出口连接到防冻溶液池内，补水管安装有补水止回阀14和补水电磁阀15；另一个输出口连接渗透膜设备20输入端，渗透膜设备20的高浓度溶质回收口18连接到防冻溶液池10，渗透膜设备20的无溶质净化水排放口21伸出热源塔塔体1之外直接对外排放；所述的毛细管由主毛细管25、单向阀26、辅助毛细管27组成，单向阀26与辅助毛细管27并联后与主毛细管25串联，四通阀22分别与换热盘管3一个接口、气液分离器23入口、压缩机24出口、换热器29一个接口相连，换热盘管3另一个接口通过主毛细管25及辅助毛细管27与干燥过滤器28相连，干燥过滤器28与换热器29另一个接口相连，气液分离器23出口与压缩机24进气口相连；换热器29负荷侧设有循环口30，负荷侧设有循环口30接室内终端。

本发明的抽风机4、过滤器13、液位控制器16、浓度仪19、渗透膜设备20、气液分离器23、压缩机24、干燥过滤器28、换热器29均为现有结构。

如图1所示，使用本发明时，在防冻溶液池10内注满防冻溶液，系统通电后压缩机24和抽风机4处于工作状态。当本发明的装置运行于制热工况时，冷媒被压缩机24压缩成高温高压蒸汽后进入四通阀22，沿实心箭头方向从一个接口a进入换热器29，冷媒在换热器29放热冷凝变成过冷液体并从另一个接口b出来，流入干燥过滤器28，经干燥过滤处理的冷媒相继流过辅助毛细管27和主毛细管25，冷媒经毛细管阻力降压后成为低温低压两相流体，沿实心箭头方向从换热盘管3一个接口c进入换热盘管3，在“s”型的换热盘管内蒸发吸热；同时，热源塔塔体1顶部的抽风机4高速运转，推动空气从热源塔塔体1的进风口7进入并高速吹过换热盘管3，换热盘管3从流过的空气中吸热并传导给冷媒，冷媒吸收到低品位的热量后变成低温低压蒸汽，从换热盘管3另一个接口d流出，沿实心箭头方向进入四通阀22，再从四通阀22的下端出口进入气液分离器23，经气液分离器23处理又从气液分离器23出口进入压缩机24进气口，开始下一个循环。

换热器29的负荷侧循环口30接室内终端，将换热器29获得的热量向室内供热。

当环境气温低于1℃时，换热盘管3和翅片9结霜，防冻溶液供液泵12启动，从防冻溶液池10中抽取防冻溶液，经过过滤器13和供液止回阀11，流到主供液管8和翅片伴管供液管2，再分别从翅片伴管5和盘管伴管6的孔喷出，使防冻溶液从上到下浸漫换热盘管3和翅片9的外表面，融解换热盘管3和翅片9的外表面的冰霜，融霜后的防冻溶液在重力的作用下落入防冻溶液池10，如此反复循环，直至换热盘管3和翅片9外表面的结霜全部融解。

随着融解的冰霜增多，或者雨雾侵入，致使防冻溶液中的水分增加，防冻溶液的浓度降低，浓度仪19实时监控，探测到防冻溶液的浓度降低时，启动渗透膜设备20，渗透膜设备20从防冻溶液池10中抽取防冻溶液并加压，经渗透膜分离，将无溶质的净化水从无溶质净化水排放口21排出热源塔塔体1之外，将浓度比较高的溶质从高浓度溶质回收口18回收到防冻溶液池10中。如此不断分离，直至防冻溶液的浓度达到设定值，浓度仪19关闭渗透膜设备20。

当伴管喷液除霜热源塔热泵装置运行于制冷工况时，冷媒被压缩机24压缩成高温高压气体，沿空心箭头方向进入四通阀22，从四通阀22的另一个出口出来并从换热盘管3另一个接口d流入换热盘管3，在“s”型的换热盘管内放热，同时，热源塔塔体1顶部的抽风机4将空气从进风口7吸入并高速吹过换热盘管3，把换热盘管3的热量带入大气，使换热盘管3及冷媒得到冷却，冷却后的冷媒从换热盘管3一个接口c出来，相继通过主毛细管25、辅助毛细管27和单向阀26的处理，使冷媒通过降压节流成为低温低压液体，再通过干燥过滤器28对冷媒进行干燥过滤处理，然后从换热器29另一个接口b进入换热器29蒸发吸热，冷媒变成低温低压气体后从换热器29一个接口a出来进入四通阀22，再从四通阀22的下端出口进入气液分离器23，经气液分离器23处理后进入压缩机24的进气口，进入下一个循环。换热器29的负荷侧循环口30接室内终端，将室内的热量通过换热器29交换给冷媒，由冷媒将热量带走，使室内温度降低。

当环境气温特别高时，防冻溶液供液泵12启动，从防冻溶液池10中抽取防冻溶液，经过过滤器13和供液止回阀11，流到主供液管8和翅片伴管供液管2，再分别从翅片伴管5和盘管伴管6的孔溢出，使防冻溶液从上到下浸漫换热盘管3和翅片9的外表面，给换热盘管3和翅片9降温，防冻溶液在重力的作用下落入防冻溶液池10，如此反复循环，使伴管喷液除霜热源塔热泵装置具备了风冷和水冷的双重功能，制冷效果大大增强。

气温较高，防冻溶液中的水分蒸发，防冻溶液池10的液位下降，液位控制器16打开补水电磁阀15，外部水源通过补水管流过补水止回阀14和补水电磁阀15，进入防冻溶液池10，补水止回阀14防止防冻溶液倒流。

该装置运行一定时间后，防冻溶液池10中会沉淀污物，打开防冻溶液池排污口17将污物排出热源塔塔体1之外。