阅读说明：本技术 一种宽工况高效制水机 (Wide-working-condition efficient water making machine ) 是由 谢润之 王伟 毛韦明 徐垚 于 2021-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种宽工况高效制水机,包括风机、预冷换热器、压缩机、节流元件、冷凝器,预冷换热器具有两个独立的通道,还包括高效凝水器,所述高效凝水器内部设有空气通道、蒸发盘管以及分隔两者的低温防冻液,空气通道一端道口所在的高效凝水器对应侧位置作为进风侧,空气通道另一端道口所在的高效凝水器对应侧位置作为出风侧,压缩机、冷凝器、节流元件、蒸发盘管构成制冷剂循环回路,风机出风口通过预冷换热器连接高效凝水器的进风侧。本发明采用预冷、冷凝水热回收技术的组合,使制水机的效率大幅提高,比传统制水机节能20%以上。(The invention discloses a wide-working-condition high-efficiency water generator which comprises a fan, a precooling heat exchanger, a compressor, a throttling element and a condenser, wherein the precooling heat exchanger is provided with two independent channels, the wide-working-condition high-efficiency water generator also comprises a high-efficiency water condenser, an air channel, an evaporation coil and low-temperature anti-freezing liquid for separating the air channel and the evaporation coil are arranged in the high-efficiency water condenser, the side position, corresponding to the high-efficiency water condenser, where a port at one end of the air channel is located is used as an air inlet side, the side position, corresponding to the high-efficiency water condenser, where a port at the other end of the air channel is located is used as an air outlet side, the compressor, the condenser, the throttling element and the evaporation coil form a refrigerant circulation loop, and an air outlet of the fan is connected with the air inlet side of the high-efficiency water condenser through the precooling heat exchanger. The invention adopts the combination of precooling and condensed water heat recovery technologies, greatly improves the efficiency of the water generator and saves energy by more than 20 percent compared with the traditional water generator.)

一种宽工况高效制水机

技术领域

本发明涉及制水机领域，具体是一种宽工况高效制水机。

背景技术

随着人们生活水平和健康意识的不断提高，对饮用水和所处环境要求也越来越高。市面上出现的空气制水机，目前最常用的是利用压缩机构成的蒸气压缩式制冷原理，将低温低压的液态制冷剂在蒸发器管内进行气化相变，从而使蒸发器外表面的空气得以冷却并形成冷凝水，通过收集这些冷凝水形成空气制水机的水源。在系统布局上，往往采用迎风面积相同的蒸发器和冷凝器串联形式，即由风机产生的风先吹过蒸发器进行换热，再吹到冷凝器进行换热。

现有技术申请号为202010178999.4的中国专利：一种宽温区空气制水装置，其公开了一种冷凝水制水装置。该装置中，制冷剂循环系统由压缩机、冷凝器、蒸发器等构成，又设置了一个双通道的空气换热器，空气换热器一个通道连接风机和蒸发器进风侧，空气换热器另一个通道连接蒸发器出风侧和冷凝器进风侧，风机引入的空气经空气换热器对应通道到达蒸发器，蒸发器在低温制冷剂作用下与空气进行热交换，使空气中水气冷却于蒸发器表面形成冷凝水。该专利制水装置主要存在以下不足：①产生的低温水没有利用，能效比不高②在低温工况下，蒸发器表面易结霜，降低了制水效率。③在高温环境下易使蒸发器负荷过大，导致制水消耗功率偏高及制冷量偏低。

发明内容

本发明的目的是提供一种宽工况高效制水机，以解决现有技术制水装置存在的制水效率低、结霜时无法持续制水的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种宽工况高效制水机，包括风机、预冷换热器，以及制冷剂循环系统的压缩机、节流元件、冷凝器，所述预冷换热器具有两个独立的通道，其特征在于：还包括高效凝水器，所述高效凝水器内部设有空气通道和蒸发盘管，空气通道贯穿高效凝水器，空气通道一端道口所在的高效凝水器对应侧位置作为高效凝水器的进风侧，空气通道另一端道口所在的高效凝水器对应侧位置作为高效凝水器的出风侧，高效凝水器内部还充入有低温防冻液，由低温防冻液分隔蒸发盘管和空气通道；所述高效凝水器内部的蒸发盘管作为制冷剂循环系统的一部分，由压缩机、冷凝器、节流元件、所述蒸发盘管通过管路回路连接构成制冷剂循环回路；所述风机出风口连接至预冷换热器第一个通道一端，预冷换热器第一个通道另一端连接至所述高效凝水器的进风侧，高效凝水器的出风侧通过连接风道连接所述预冷换热器第二个通道一端，预冷换热器第二个通道另一端连接至所述冷凝器的进风侧，由高效凝水器出风侧对应的空气通道道口输出冷凝水。

进一步的，所述预冷换热器为板式显热型回收器，预冷换热器内的两个通道相互垂直。

进一步的，所述连接风道对应于高效凝水器出风侧位置连接有冷凝水回收管，高效凝水器出风侧输出的冷凝水经冷凝水回收管向外流出。

进一步的，所述冷凝水回收管设为盘管，所述制冷剂循环系统中压缩机、冷凝器之间管路与冷凝水回收管接触形成热交换。

本发明在高效凝水器中设计有空气通道和蒸发盘管，同时高效凝水器内部充入低温防冻液分隔空气通道、蒸发盘管。空气通道作用是使环境空气流过自身时持续降温凝露；蒸发盘管作用是加入制冷剂循环系统，使高效凝水器温度维持在空气露点温度以下。

高效凝水器中低温防冻液的液体温度低于空气的露点温度，通过低温防冻液，作为空气和蒸发盘管之间的温度缓冲介质，使空气在低温环境下能持续的产生冷凝水，而不会因为蒸发盘管中制冷剂蒸发温度过低出现结霜，导致蒸发盘管效率降低。

高效凝水器，首先通过蒸发盘管将低温防冻液温度降低到空气露点温度以下，再由低温防冻液降低空气通道中空气温度，并在空气通道中持续的产生冷凝水，高效凝水器容积按需求设计，并可配置溢流管、补液管、循环管路等。

同时，本发明设置冷凝水回收管，能够将制水机产生的低温冷凝水所蕴含的冷量进行回收，用于与压缩机、冷凝器之间管路热交换，使压缩机冷凝热能快速的带走。

本发明的有益效果：

1、本发明采用预冷、冷凝水热回收技术的组合，使制水机的效率大幅提高，比传统制水机节能20%以上。

2、本发明采用新型的凝水结构，使制水机的工况范围扩大，提高了产品的应用范围。

3、本发明在接近0℃环境下能实现持续的制水功能。

3、本发明新型流程简单，噪声低，还可推广到除湿机领域。

4、本发明技术成熟、容易实现。

附图说明

图1是本发明结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示为本发明结构原理图，图1中为制冷剂流向，为空气流向，为水流向。本发明一种宽工况高效制水机，包括压缩机1、节流元件2、冷凝水回收管3、高效凝水器、预冷换热器5、风机6、冷凝器7、连接风道10，其中：

预冷换热器5为板式显热型回收器，预冷换热器5内具有两个相互独立的通道，两个通道相互垂直，其中一个通道为竖直通道、另一个通道为水平通道 ，风机6顶部进风口通向外部环境，风机6底部出风口连接至预冷换热器5中竖直通道上端。

高效凝水器内部设有蒸发盘管8和空气通道9，空气通道9有多个，分别竖直贯通高效凝水器，各个空气通道9上端道口所在的高效凝水器上侧对应位置作为高效凝水器的进风侧，各个空气通道下端道口所在的高效凝水器下侧对应位置作为高效凝水器的出风侧，高效凝水器内部充入有低温防冻液4，由低温防冻液4隔离蒸发盘管8和空气通道9，由此，蒸发盘管8只能通过低温防冻液4与空气通道9进行热交换。预冷换热器5中竖直通道下端连接至高效凝水器的进风侧。

本发明中，连接通道10为L型结构，连接通道10同时连接高效凝水器出风侧、预冷换热器5中水平通道左端，预冷换热器5中水平通道右端连接至冷凝器7的进风侧。

本发明中，由压缩机1、冷凝器7、节流元件2、高效凝水器中蒸发盘管8构成制冷剂循环系统，其中压缩机1出口通过管路连接冷凝器7进口，冷凝器7出口通过管路连接节流元件2进口，节流元件2出口通过管路连接蒸发盘管8一端，蒸发盘管8另一端通过管路连接压缩机进口，由此构成制冷剂循环回路。

风机6引入的空气经预冷换热器5中竖直通道到达高效凝水器，在高效凝水器中，空气进入空气通道9，有制冷剂进入的蒸发盘管8过低温防冻液与空气通道9进行热交换，从而在空气通道9中形成冷凝水，冷凝水可沿空气通道9下端道口流入至连接风道10内底部。通过低温防冻液的缓冲，不仅起到防冻作用，还能够确保持续不断的产生冷凝水。

高效凝水器出风侧流出的空气经连接风道10进入预冷换热器5水平通道左端，并由预冷换热器5水平通道右端流向冷凝器7进风侧。

本发明中，连接风道10底部位置连接有冷凝水回收管3，用于将连接风道10内底部落入的冷凝水排出，该冷凝水回收管3设计为盘管，并且盘管与压缩机1、冷凝器7之间管路相接触以实现热交换，以回收冷凝水的冷量。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。