CN210459382U - 一种高效制水机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效制水机，包括压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、水槽、蒸发器、预冷换热器、空气过滤器、蒸发风机、冷凝风机，其中冷凝风机配用于第一冷凝器，压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、蒸发器依次串联构成制冷剂循环；蒸发器设置于水槽中，预冷换热器中有两个通道，第一个通道用于连通空气过滤器和蒸发器进风口，第二个通道用于连通蒸发器出风口和第一冷凝器进风口，蒸发风机与空气过滤器连通，由此构成制水空气循环；制水空气循环中由蒸发器和预冷换热器第一个通道凝结出水，并由水槽承接凝结的水。本实用新型采用预冷和过热技术的组合，使制水机的效率大幅提高，并使制水机的工况范围扩大。

Description

一种高效制水机

技术领域

本实用新型涉及空气制水机领域，具体是一种高效制水机。

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。这样做，主要存在以下不足：①共用风道，造成蒸发器所需风量偏大；②蒸发温度设计偏高，如4℃～7.5℃；③空气没有进行预冷处理，空气直接吹到蒸发器上，蒸发器虽然传热温差大，但会造成水析出不充分；④即使蒸发器采用小迎风面积设计，这样的串联形式，会造成蒸发出风局部吹向冷凝器，导致冷凝器换热不均匀。

比如，一台普通2.0kg/h的空气制水机，设计风量为600m³/h，蒸发温度为7℃，冷凝温度为50℃，相当于制冷量约4000W，则所需电功率约1350W(压缩机消耗功率约1200W+风机消耗功率约150W)，压缩机能效虽然达到了3.3，但通过系统优化设计，整机能效还有提高空间，如提高20％。

再比如，蒸发器设计蒸发温度为4℃，翅片表面温度为7℃，空气干球温度27℃，当相对湿度低于28％时，理论上已没有水析出；若将蒸发温度设计为-3℃，翅片表面温度为0℃，空气干球温度27℃，则相对湿度理论上可达到17％时才没有水析出，显然制取水范围大大提高。

另外，空气制水机的噪声也倍受关注，噪声源无非主要来自压缩机、风机和泵等产生的噪声。采用小排量的压缩机和风机无疑会减小噪声的量级，实现产品低噪声运行。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，而提供一种高效制水机。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种高效制水机，其特征在于：包括压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、水槽、蒸发器、预冷换热器、空气过滤器、蒸发风机、冷凝风机，其中冷凝风机配用于第一冷凝器，压缩机的制冷剂出口通过管路与第一冷凝器的一端连通，第一冷凝器的另一端通过管路与第二冷凝器的一端连通，第二冷凝器的另一端通过管路和节流元件与蒸发器一端连通，蒸发器另一端通过管路与压缩机的制冷剂入口连通，由此形成制冷剂循环；

所述蒸发器设置于水槽中，预冷换热器中有两个通道，预冷换热器中第一个通道的一端与空气过滤器出口连通，空气过滤器入口与蒸发风机的出风口连通，蒸发风机的进风口与外部空气连通，预冷换热器中第一个通道的另一端与蒸发器的进风口连通，蒸发器的出风口与预冷换热器中第二个通道的一端连通，预冷换热器中第二个通道的另一端与第二冷凝器的进风口连通，第二冷凝器的出风口与外部空气连通，由此构成制水空气循环；制水空气循环中由蒸发器和预冷换热器凝结出水，并由水槽承接凝结的水。

所述的一种高效制水机，其特征在于：所述第一冷凝器通过冷凝风机进行主换热，所述第二冷凝器通过来自预冷换热器第二通道的风进行过冷换热，两者风量不同。

所述的一种高效制水机，其特征在于：所述蒸发风机风量为冷凝风机风量的20％～35％。

所述的一种高效制水机，其特征在于：所述蒸发器为低温型翅片式换热器，蒸发温度为-7℃～3℃，蒸发器和第二冷凝器之间连通接入有节流元件，通过选配合适的蒸发风机和节流元件对蒸发器进行调节。

所述的一种高效制水机，其特征在于：所述预冷换热器为板式显热型热回收装置，预冷换热器中两通道彼此垂直，且预冷换热器中第一通道形成可流入水槽的冷凝水，同时利用环境进风和经蒸发器冷却后的冷空气进行热交换。

所述的一种高效制水机，其特征在于：所述第一冷凝器采用翅片式换热器，第二冷凝器为翅片式换热器或无翅片的盘管形式换热器。

所述的一种高效制水机，其特征在于：还包括集水箱、水泵和消毒净化装置，集水箱内部通过管路与水槽内连通，水泵进水口通过管路与集水箱内部连通，水泵出水口通过管路与消毒净化装置的进水口连通，由此构成水处理。

所述的一种高效制水机，其特征在于：所述集水箱容积按需求设计，并设有溢流管。

本实用新型进一步阐述如下：

在背景技术中，所述的一台普通2.0kg/h的空气制水机，设计风量为600m³/h，蒸发温度为7℃，冷凝温度为50℃，相当于制冷量约4000W，则所需电功率约1350W(压缩机消耗功率约1200W+风机消耗功率约150W)。采用本实用新型后，同时制水能力下，如蒸发温度为-5℃，蒸发风量200m³/h，冷凝温度为50℃，冷凝风量600m³/h，相当于制冷量约1700W，则所需电功率约960W(压缩机消耗功率约800W+蒸发风机消耗功率约100W+冷凝风机消耗功率约60W)。相者相比，整体消耗功率减少390W，节电约29％。

同时，通过预冷换热器，将环境空气温度进行预冷处理。如，环境空气干球温度27℃、相对湿度60％时，经预冷换热器第一个出口达到干球温度15℃、相对湿度95％，经蒸发器后达到干球温度2.0℃、相对湿度95％，再经预冷换热器第二个出口达到干球温度23℃、相对湿度24％，最后经第一冷凝器后达到干球温度30℃、相对湿度16％。通过环境空气预冷，使空气在蒸发器中更容易析出水；通过第一冷凝器过冷，使制冷剂在冷凝器中过冷度增加，制水效率更高。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型采用预冷和过热技术的组合，使制水机的效率大幅提高，比传统制水机节能20％以上。

2、本实用新型采用低蒸发温度，使制水机的工况范围扩大，提高了产品的应用范围。

3、本实用新型流程简单，噪声低，还可推广到除湿机领域。

4、本实用新型技术成熟、容易实现。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图中：1-压缩机，2-冷凝器(2.1-第一冷凝器、2.2-第二冷凝器)，3-节流元件，4-水槽，5-蒸发器，6-预冷换热器，7-空气过滤器，8-蒸发风机，9-冷凝风机，10-集水箱，11-水泵，12-消毒净化装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，图1中，

为制冷剂流向，→为空气流向，

为水流向。本实用新型一种高效制水机包括压缩机1、第一冷凝器2.1和第二冷凝器2.2构成的冷凝器组2、水槽4、蒸发器5、预冷换热器6、空气过滤器7、蒸发风机8、冷凝风机9，其中冷凝风机9配用于第一冷凝器2.1，压缩机1的制冷剂出口通过管路与第一冷凝器2.1的一端连通，第一冷凝器2.1的另一端通过管路与第二冷凝器2.2的一端连通，第二冷凝器2.2的另一端通过管路和节流元件3与蒸发器5一端连通，蒸发器5另一端通过管路与压缩机1的制冷剂入口连通，由此形成制冷剂循环；

蒸发器5设置于水槽4中，预冷换热器6中有两个通道，如图1所示，两个通道相互垂直，其中第一个通道为水平通道，第二个通道为垂直通道，预冷换热器6中第一个通道的一端与空气过滤器7出口连通，空气过滤器7入口与蒸发风机8的出风口连通，蒸发风机8的进风口与外部空气连通，预冷换热器6中第一个通道的另一端与蒸发器5的进风口连通，蒸发器5的出风口与预冷换热器6中第二个通道的一端连通，预冷换热器6中第二个通道的另一端与第二冷凝器2.2的进风口连通，第二冷凝器2.2的出风口与外部空气连通，由此构成制水空气循环；制水空气循环中由蒸发器5和预冷换热器6凝结出水，并由水槽4承接凝结的水。

第一冷凝器2.1通过冷凝风机9进行主换热，第二冷凝器2.2通过来自预冷换热器6第二通道的风进行过冷换热，两者风量不同。

蒸发风机8风量为冷凝风机9风量的20％～35％。

蒸发器5为低温型翅片式换热器，蒸发温度为-7℃～3℃，蒸发器5和第二冷凝器2.2之间连通接入有节流元件3，通过选配合适的蒸发风机8和节流元件3对蒸发器5进行调节。

预冷换热器6为板式显热型热回收装置，预冷换热器6中第一通道形成可流入水槽的冷凝水，同时利用环境进风和经蒸发器5冷却后的冷空气进行热交换。

第一冷凝器2.1采用翅片式换热器，第二冷凝器2.2为翅片式换热器或无翅片的盘管形式换热器。

还包括集水箱10、水泵11和消毒净化装置12，集水箱10内部通过管路与水槽4内连通，水泵11进水口通过管路与集水箱10内部连通，水泵11出水口通过管路与消毒净化装置12的进水口连通，由此构成水处理。集水箱10容积按需求设计，并设有溢流管。

进一步的说明：当应用于除湿机时，可省去水泵11和消毒净化装置12，直接将集水箱10的水引出即可。

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

Claims (8)

1.一种高效制水机，其特征在于：包括压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、水槽、蒸发器、预冷换热器、空气过滤器、蒸发风机、冷凝风机，其中冷凝风机配用于第一冷凝器，压缩机的制冷剂出口通过管路与第一冷凝器的一端连通，第一冷凝器的另一端通过管路与第二冷凝器的一端连通，第二冷凝器的另一端通过管路和节流元件与蒸发器一端连通，蒸发器另一端通过管路与压缩机的制冷剂入口连通，由此形成制冷剂循环；

所述蒸发器设置于水槽中，预冷换热器中有两个通道，预冷换热器中第一个通道的一端与空气过滤器出口连通，空气过滤器入口与蒸发风机的出风口连通，蒸发风机的进风口与外部空气连通，预冷换热器中第一个通道的另一端与蒸发器的进风口连通，蒸发器的出风口与预冷换热器中第二个通道的一端连通，预冷换热器中第二个通道的另一端与第二冷凝器的进风口连通，第二冷凝器的出风口与外部空气连通，由此构成制水空气循环；制水空气循环中由蒸发器和预冷换热器凝结出水，并由水槽承接凝结的水。

2.根据权利要求1所述的一种高效制水机，其特征在于：所述第一冷凝器通过冷凝风机进行主换热，所述第二冷凝器通过来自预冷换热器第二通道的风进行过冷换热，两者风量不同。

3.根据权利要求1所述的一种高效制水机，其特征在于：所述蒸发风机风量为冷凝风机风量的20%～35%。

4.根据权利要求1所述的一种高效制水机，其特征在于：所述蒸发器为低温型翅片式换热器，蒸发温度为-7℃～3℃，蒸发器和第二冷凝器之间连通接入有节流元件，通过选配合适的蒸发风机和节流元件对蒸发器进行调节。

5.根据权利要求1所述的一种高效制水机，其特征在于：所述预冷换热器为板式显热型热回收装置，预冷换热器中两通道彼此垂直，且预冷换热器第一通道形成可流入水槽的冷凝水，同时利用环境进风和经蒸发器冷却后的冷空气进行热交换。

6.根据权利要求1所述的一种高效制水机，其特征在于：所述第一冷凝器采用翅片式换热器，第二冷凝器为翅片式换热器或无翅片的盘管形式换热器。

7.根据权利要求1所述的一种高效制水机，其特征在于：还包括集水箱、水泵和消毒净化装置，集水箱内部通过管路与水槽内连通，水泵进水口通过管路与集水箱内部连通，水泵出水口通过管路与消毒净化装置的进水口连通，由此构成水处理。

8.根据权利要求7所述的一种高效制水机，其特征在于：所述集水箱容积按需求设计，并设有溢流管。

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