CN111347838B - 一种余热回收空气处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种余热回收空气处理装置，涉及环保节能领域。本发明中：循环水箱内的循环水通过循环水泵Ⅰ输送至余热回收器；余热回收器与三通阀Ⅰ的A口连接；三通阀Ⅰ的B口与三通阀Ⅱ的A口连接；三通阀Ⅰ的C口通过空气处理器与循环水箱连接；三通阀Ⅱ的B口通过吸收式制冷机与循环水箱连接；吸收式制冷机还通过循环管道和循环水泵Ⅲ与空冷换热器连接；三通阀Ⅱ的C口通过加湿器与循环水箱连接。本发明通过由循环水泵组成的液体循环系统、余热回收器、空冷换热器、空气处理器、蒸汽发生器和吸收式制冷机，用于封闭空间内空气温度、相对湿度的调节；利用发动机余热作为能源输入，无需额外增加能源消耗，提高了整车的燃油综合利用效率。

Description

一种余热回收空气处理装置
技术领域
本发明属于环保节能技术领域，特别是涉及一种余热回收空气处理装置。
背景技术
目前移动车辆的主要动力源为燃油发动机，而燃油发动机有效热效率较低，如汽油发动机的有效热效率一般为20％～35％，柴油发动机的有效热效率一般为35％～45％，故在燃油发动机工作过程中会产生大量的废热。同时为了提高人员的舒适性或设备仪器的可靠性，通常使用电驱空调机组和加湿机组对人员或设备仪器所处的环境空气进行温度、相对湿度的调节，加大了供电系统的负荷。因此，利用燃油发动机工作过程中产生的废热对人员或设备仪器所处环境空气进行温度、相对湿度的调节，对于降低能源消耗，提高能源利用效率具有积极的意义。
当前移动车辆上通常只有驾驶室具备调温能力，如果需要额外增加需要调节温度和相对湿度的场合(一些特种车辆)，则需要另配空调机组，导致增加对额外能源的需求，增加了车辆的燃油消耗，降低了车辆的续航里程。。
发明内容
本发明的目的在于提供一种余热回收空气处理装置，通过由循环水泵组成的液体循环系统、余热回收器、空冷换热器、空气处理器、蒸汽发生器和吸收式制冷机，用于封闭空间内空气温度、相对湿度的调节；具备制冷、加热、加湿、除湿功能，能够有效的对环境空气进行温度和相对湿度的调节；并且利用燃油发动机余热作为能源输入，不需要额外增加能源消耗，提高了整车的燃油综合利用效率，对节约能源具有积极的意义；通过采用冷却液或水作为能源载体，避免了传统氟利昂工质作为制冷剂易泄漏的缺点，降低了对空气污染的危害。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种余热回收空气处理装置，包括循环水箱、余热回收器、循环水泵Ⅰ、三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ、空冷换热器、空气处理器、加湿器、吸收式制冷机、循环水泵Ⅱ和循环水泵Ⅲ；
所述循环水箱、余热回收器、循环水泵Ⅰ、三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ、空冷换热器、空气处理器、加湿器、吸收式制冷机、循环水泵Ⅱ和循环水泵Ⅲ通过连接管路连接；
所述循环水箱内的循环水通过循环水泵Ⅰ经过止逆阀输送至余热回收器；所述余热回收器的一端通过输入发动机尾气对循环水进行加热；
所述余热回收器的输出端与三通阀Ⅰ的A口连接；所述三通阀Ⅰ的B口与三通阀Ⅱ的A口连接；所述三通阀Ⅰ的C口通过空气处理器与循环水箱的回水口连接；
所述三通阀Ⅱ的B口通过吸收式制冷机与循环水箱的回水口连接；所述三通阀Ⅱ的B口将热循环水输入吸收式制冷机中作为热源输入；所述吸收式制冷机内的冷却水通过循环水泵Ⅱ输送至空气处理器中的冷却换热器循环后再回到吸收式制冷机中；
所述吸收式制冷机还通过一循环管道和循环水泵Ⅲ与空冷换热器连接；所述循环水泵Ⅲ驱动冷却水在吸收式制冷机和空冷换热器之间流动带走吸收式制冷机中的冷凝热；
所述三通阀Ⅱ的C口通过加湿器与循环水箱的回水口连接；所述加湿器产生的热蒸气通过管路进入空气处理器内的加湿管；所述加湿器还通过一加液阀与循环水箱连接。
进一步地，所述循环水箱还通过一调节阀接入到止逆阀与循环水泵Ⅰ之间。
进一步地，所述循环水泵Ⅰ通过调节转速调节余热回收器的循环水流量，控制余热回收器的循环水温度。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过由循环水泵组成的液体循环系统、余热回收器、空冷换热器、空气处理器、蒸汽发生器和吸收式制冷机，用于封闭空间内空气温度、相对湿度的调节；具备制冷、加热、加湿、除湿功能，能够有效的对环境空气进行温度和相对湿度的调节；并且利用燃油发动机余热作为能源输入，不需要额外增加能源消耗，提高了整车的燃油综合利用效率，对节约能源具有积极的意义；通过采用冷却液或水作为能源载体，避免了传统氟利昂工质作为制冷剂易泄漏的缺点，降低了对空气污染的危害。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种余热回收空气处理装置的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1所示，本发明为一种余热回收空气处理装置，包括循环水箱2、余热回收器3、循环水泵Ⅰ5、三通阀Ⅰ7、三通阀Ⅱ8、空冷换热器9、空气处理器10、加湿器11、吸收式制冷机12、循环水泵Ⅱ13和循环水泵Ⅲ14；
循环水箱2、余热回收器3、循环水泵Ⅰ5、三通阀Ⅰ7、三通阀Ⅱ8、空冷换热器9、空气处理器10、加湿器11、吸收式制冷机12、循环水泵Ⅱ13和循环水泵Ⅲ14通过连接管路连接；
循环水箱2内的循环水通过循环水泵Ⅰ5经过止逆阀4输送至余热回收器3；余热回收器3的一端通过输入发动机尾气对循环水进行加热；
余热回收器3的输出端与三通阀Ⅰ7的A口连接；三通阀Ⅰ7的B口与三通阀Ⅱ8的A口连接；三通阀Ⅰ7的C口通过空气处理器10与循环水箱2的回水口连接；
三通阀Ⅱ8的B口通过吸收式制冷机12与循环水箱2的回水口连接；三通阀Ⅱ8的B口将热循环水输入吸收式制冷机12中作为热源输入；吸收式制冷机12内的冷却水通过循环水泵Ⅱ13输送至空气处理器10中的冷却换热器循环后再回到吸收式制冷机12中；
吸收式制冷机12还通过一循环管道和循环水泵Ⅲ14与空冷换热器9连接；循环水泵Ⅲ14驱动冷却水在吸收式制冷机12和空冷换热器9之间流动带走吸收式制冷机12中的冷凝热；
三通阀Ⅱ8的C口通过加湿器11与循环水箱2的回水口连接；加湿器11产生的热蒸气通过管路进入空气处理器10内的加湿管；加湿器11还通过一加液阀6与循环水箱2连接。
其中，循环水箱2还通过一调节阀1接入到止逆阀4与循环水泵Ⅰ5之间。
其中，循环水泵Ⅰ5通过调节转速调节余热回收器3的循环水流量，控制余热回收器3的循环水温度。
实施例一：
本实施例为一种余热回收空气处理装置的制冷工作原理：热循环水流过三通阀Ⅰ7和三通阀Ⅱ8，进入吸收式制冷机，此时三通阀Ⅰ7和三通阀Ⅱ8均为A和B口通，C口关闭；利用热循环水作为热源，使吸收式制冷机12产生制冷量，制冷量被循环水泵Ⅱ13驱动的冷却水带到空气处理器10中对空气制冷，冷却水自身被加热升温后回到吸收式制冷机12，冷凝热被被循环水泵Ⅲ14驱动的冷却水带到空冷换热器9中释放至环境热沉，然后回到吸收式制冷机12。通过调节循环水泵Ⅱ12的转速实现对冷却水流量的调节，实现制冷温度和制冷量的调节。
实施例二：
本实施例为一种余热回收空气处理装置的加热工作原理：热循环水流过三通阀Ⅰ7进入空气换热器内加热换热器，此时三通阀Ⅰ7的A和C口通，B口关闭；热循环水直接进入空气处理器10中加热换热器，加热流经该换热器的空气实现加热，通过调节热循环水流量和温度实现对制热量和制热温度的调节。
实施例三：
本实施例为一种余热回收空气处理装置的除湿工作原理，热循环水在三通阀Ⅰ7中从A口进，B口和C口均开，通过C口的热循环水用于对空气的加热，从B口出的热循环水经三通阀Ⅱ8的A口进，B口出进入吸收式制冷机12作为热源，通过调节循环水泵Ⅱ13的转速调节流量，从而调节进入冷却换热器的冷却水温度，使该温度低于循环空气的露点温度实现除湿功能，同时循环水泵Ⅲ14驱动冷却水在吸收式制冷机12和空冷换热器9之间流动，带走吸收式制冷机12内的冷凝热。冷却后的空气流经加热换热器后被加热，从而实现对循环空气的恒温除湿。
实施例四：
实施例为一种余热回收空气处理装置的加湿工作原理，热循环水从三通阀Ⅰ7A口进，B口出，然后从三通阀Ⅱ8A口进，C口出，作为加湿器11的热源，热循环水冷却后回到循环水箱2。加热器产生的热蒸汽通过管路进入空气处理器10内加湿管，蒸汽被循环空气带走，实现对空气的加湿目的。加湿器11通过管路、加液阀6和循环水箱2连接，加液阀6为常闭状态，加液时加液阀6开路，加液完成后关闭。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (3)

1.一种余热回收空气处理装置，包括循环水箱(2)、余热回收器(3)、循环水泵Ⅰ(5)、三通阀Ⅰ(7)、三通阀Ⅱ(8)、空冷换热器(9)、空气处理器(10)、加湿器(11)、吸收式制冷机(12)、循环水泵Ⅱ(13)和循环水泵Ⅲ(14)；
所述循环水箱(2)、余热回收器(3)、循环水泵Ⅰ(5)、三通阀Ⅰ(7)、三通阀Ⅱ(8)、空冷换热器(9)、空气处理器(10)、加湿器(11)、吸收式制冷机(12)、循环水泵Ⅱ(13)和循环水泵Ⅲ(14)通过连接管路连接；
其特征在于：所述循环水箱(2)内的循环水通过循环水泵Ⅰ(5)经过止逆阀(4)输送至余热回收器(3)；所述余热回收器(3)的一端通过输入发动机尾气对循环水进行加热；
所述余热回收器(3)的输出端与三通阀Ⅰ(7)的A口连接；所述三通阀Ⅰ(7)的B口与三通阀Ⅱ(8)的A口连接；所述三通阀Ⅰ(7)的C口通过空气处理器(10)与循环水箱(2)的回水口连接；
所述三通阀Ⅱ(8)的B口通过吸收式制冷机(12)与循环水箱(2)的回水口连接；所述三通阀Ⅱ(8)的B口将热循环水输入吸收式制冷机(12)中作为热源输入；所述吸收式制冷机(12)内的冷却水通过循环水泵Ⅱ(13)输送至空气处理器(10)中的冷却换热器循环后再回到吸收式制冷机(12)中；
所述吸收式制冷机(12)还通过一循环管道和循环水泵Ⅲ(14)与空冷换热器(9)连接；所述循环水泵Ⅲ(14)驱动冷却水在吸收式制冷机(12)和空冷换热器(9)之间流动带走吸收式制冷机(12)中的冷凝热；
所述三通阀Ⅱ(8)的C口通过加湿器(11)与循环水箱(2)的回水口连接；所述加湿器(11)产生的热蒸气通过管路进入空气处理器(10)内的加湿管；所述加湿器(11)还通过一加液阀(6)与循环水箱(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种余热回收空气处理装置，其特征在于，所述循环水箱(2)还通过一调节阀(1)接入到止逆阀(4)与循环水泵Ⅰ(5)之间。
3.根据权利要求1所述的一种余热回收空气处理装置，其特征在于，所述循环水泵Ⅰ(5)通过调节转速调节余热回收器(3)的循环水流量，控制余热回收器(3)的循环水温度。
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