[发明专利]溶液结冰除水器及使用其的无霜空气源热泵

说明书

本发明提供一种溶液结冰除水器和使用其的无霜空气源热泵，溶液结冰除水器包括壳体和位于壳体内的制冰部、储冰室、溶液收集器和储液室；溶液收集器的顶部通过隔板与储冰室隔离，溶液收集器的底部与储液室连通；制冰部设于溶液收集器的顶部，制冰部包括相对设置的制冰盘和冷冻板，制冰盘的一端铰接于壳体一侧，冷冻板的一端与驱动装置连接；冷冻板背向制冰盘的一面贴设结冰换热管和去冰换热管，冷冻板面向制冰盘的一面固设多个冷指，制冰盘的表面相应设有多个制冰凹槽，溶液管设于制冰盘的表面一侧。本发明所述除水器除水效果较好，可获得浓度较高的浓溶液，结构简单，操作方便；采用其的热泵效率较高、能耗较小、节能效能优良。

技术领域

本发明属于热泵技术领域，具体涉及一种溶液结冰除水器及使用其的无霜空气源热泵。

背景技术

随着人类社会的不断进步，人们对节能环保的要求不断提高。空气源热泵作为一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置，具有很大的发展优势，尤其是无霜空气源热泵技术。但无霜空气源热泵每年在浓的防冻溶液再生这方面消耗大量的热能，这一缺点无疑将是阻碍它发展的最大门坎。因此进一步改进无霜空气源热泵技术是当今的热门话题。

无霜空气源热泵循环作为一种新型的系统，具有适用性广、运行稳定的优点，比其他新能源系统更优的是它具有很突出的节能效果，但无霜空气源热泵仍有不少需要改进之处，包括其防冻溶液循环利用中水分脱除的问题。因此，解决这一问题便成了该行业迫在眉睫的事情。溶液型无霜空气源热泵循环在冬季制热运行时，由于冬季空气中含有一定的水分，防冻液循环与空气接触换热过程中，空气中的水分遇冷后不断地被溶解在防冻液之中，使得防冻液的浓度逐渐变低。现有的技术是采用电加热、燃料锅炉加热或太阳能加热等多种加热烘干的方法来分离和清除防冻液中的水分，从而达到浓防冻液再生的目的，但是上述几种加热方式可能导致系统运行能耗增大，投资增加和运行成本增大的问题。

现有专利提出采用冻结再生方式来清除防冻液中的水分，再生效果较佳，但在再生的过程中需要采用独立的热泵机组为溶液再生提供冷量，以保证用户侧机组的正常运行，两套机组不仅增加了占地面积和投资成本，还给系统的调节带来很大不便，难以运用到实际场合。同时，现有的冻结再生器中溶液再生、溶液循环和冰的制备均在一个容器内，冰块与浓溶液、稀溶液容易掺杂在一起，结构较为复杂，难以控制，不能获得较为理想的浓溶液。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供一种溶液结冰除水器及使用其的无霜空气源热泵，效率较高、能耗较小、节能效能优良。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

溶液结冰除水器，包括壳体和位于壳体内的制冰部、储冰室、溶液收集器和储液室；储冰室与溶液收集器并排设置，溶液收集器的顶部通过隔板与储冰室隔离，溶液收集器的底部与储液室连通；制冰部设于溶液收集器的顶部，制冰部包括相对设置的制冰盘和冷冻板，制冰盘的一端铰接于壳体一侧，制冰盘可绕铰接处上下旋转；冷冻板的一端与驱动装置连接，另一端水平延伸；冷冻板背向制冰盘的一面贴设结冰换热管和去冰换热管，冷冻板面向制冰盘的一面固设多个冷指，制冰盘的表面相应设有多个制冰凹槽，溶液管设于制冰盘的表面一侧；制冰时，制冰盘水平设置，多个冷指位于相应制冰凹槽内，一定时间后，制冰盘向下旋转，制冰盘内未结冰的溶液流动至溶液收集器内；去冰时，制冰盘竖直设置，驱动装置驱动冷冻板移动至储冰室顶部，融化的冰块掉落至储冰室内。

作为本发明的优选方案之一，所述壳体包括供稀溶液流入的第一进口、供浓溶液流出的第一出口，供结冰冷媒流入的第二进口和供结冰冷媒流出的第二出口，供去冰冷媒流入的第三进口和供去冰冷媒流出的第三出口；第一进口设于溶液管的入口端，第一出口设于储液槽的底部；第二进口、第二出口、第三进口和第四出口均设于壳体的顶部一侧，其中，第二进口和第二出口分别为结冰换热管的两端，第三进口和第三出口分别为去冰换热管的两端。