CN210486172U - 一种防冻蒸发器及其防冻的冷水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的防冻蒸发器及其防冻冷水机组，所述防冻蒸发器包括一筒体、设置在该筒体内的换热管、分别与该换热管两端连接的一进水管和一出水管、以及开设在该筒体上的一进口和一出口，该进水管和该出水管及该筒体上均包裹有保温层，该换热管上设置有预定数量的保温带，所述保温层与各所述保温带内均设有一空腔，空腔均与一热气箱连接，该出水管和该出口处分别设置有一温度传感器和一压力传感器，用于对冷却水水温和蒸发压力进行检测，当水温低于该温度传感器设定的水温阙值或蒸发压力低于该压力传感器设定点的蒸发压力阙值，则通过将该热气箱中热气输送到各保温层和保温带，对冷却水和防冻蒸发器进行升温，解决了冬季机组易损坏的问题。

Description

一种防冻蒸发器及其防冻的冷水机组

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，尤其涉及一种防冻蒸发器及其防冻的冷水机组。

背景技术

冷水机组是通过压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成的机械设备，其在设计上有两个重要循环系统，一个是系统内部氟利昂循环系统，用于转移冷量或热量；另一个是水循环系统，用于带走机组产生的冷量或热量。在冷水机组中，蒸发器中冷水应循环流动，否则会因冷水温度偏低，导致冷水温度保护器件动作而停车，或因蒸发温度及对应的蒸发压力过低，使冷水机组的低压保护器件动作而停车，甚至导致蒸发器中冷水结冰而造成蒸发器内部管道胀裂。尤其是冬季或在高寒地区的冷水机组停机时，很可能会出现水结冰的情况，因此通常会将停机的冷水机组中的放空，但再次生产时需再次注水恢复工作，不仅耗费工时，还浪费水资源。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种防冻蒸发器及防冻冷水机组，以解决现有技术中冷水机组易因冷水温度过低对系统运行造成影响或对蒸发器内部管道造成破坏的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种防冻蒸发器，其包括一底座、一筒体、设置在所述筒体内的换热管、分别与所述换热管两端连接的一进水管和一出水管、以及开设在所述筒体上的一进口和一出口，所述进口和所述出口分别用于制冷剂的进出口，所述防冻换热器还包括：一第一保温层、一第二保温层、第三保温层和预定数量的保温带，所述第一保温层和所述第二保温层分别包裹于所述出水管和所述进水管上，所述第三保温层包裹于所述蒸发器的筒体，各所述保温带设置在所述换热管上，各所述保温带、所述第一保温层、所述第二保温层和所述第三保温层内均设有空腔，所述保温带的空腔两端分别与所述第一保温层及所述第二保温层的空腔连接；一热气箱，其设置在所述底座上，所述热气箱上设有一出气管，所述热气箱内设置有一加热器，所述第一保温层的空腔远离所述保温带的一端与所述出气管连接，所述第二保温层的空腔远离所述保温带的一端与所述热气箱通过管道连接，所述第三保温层空腔两端分别与所述出气管及所述热气箱通过管道连接；一温度控制模块，其包括一主控制器、一温度传感器及一压力传感器，所述温度传感器设置在所述出水管处，所述压力传感器设置在所述出口处，所述温度传感器、所述压力传感器及所述加热器均与所述主控制器连接。

进一步优选的，所述蒸发器为以水为载冷剂的换热器。

进一步优选的，所述加热器为循环热风扇。

进一步优选的，所述出气管上设置有一排气装置，所述排气装置可以是一抽气泵，用于将所述热气箱中的热气抽入所述第一保温层、各所述保温带、所述第二保温层和所述第三保温层的空腔内。

进一步优选的，各所述保温带、所述第一保温层、所述第二保温层及所述第三保温层均为橡胶材质或铝皮质。

进一步优选的，所述主控制器设置在所述热气箱上。

进一步优选的，所述第二保温层及所述第三保温层与所述热气箱连接的管道上均设置有一气动单向阀。

本实用新型还提供一种防冻的冷水机组，其包括一压缩机、油分离器、一冷凝器、一膨胀阀，还包括所述防冻蒸发器，所述压缩机、油分离器、所述冷凝器、所述膨胀阀及所述防冻蒸发器通过管道依次连接，所述进口与所述膨胀阀连接，所述出口与所述压缩机连接。

进一步优选的，所述出口与所述压缩机间还设置有一气液分离器，用于防止液态制冷剂进入所述压缩机。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的蒸发防冻器及其防冻冷水机组，通过所述温度传感和压力传感器对机组水系统中冷却水水温及防冻蒸发器内蒸发压力进行实时监测，实时准确了解冷却水水温和蒸发压力，并通过热气箱中热风与第一保温层、第三保温层及保温带的配合，对冷却水水温及防冻蒸发器内温度进行升温，使冷却水水温处于水冻结温度之上，防止水结冰影响机组制冷效率和损坏机组，可靠实用；

本实用新型即使机组正在运行也无需先停止运行再升温，避免了机组反复开关对设备造成影响和能源浪费，运行效率高，此外，机组停止运行时也无需将水系统中冷却水排出，既不浪费水资源，还节省了下次机组运行前的注水时间，使用方便，节能减排；

所述防冻蒸发器中与所述换热管两端连接的进水管和出水管分别包裹有所述第一保温层和第二保温层，所述换热管上包裹有保温带，且所述筒体上包裹有第三保温层，四者配合对水系统中水和防冻蒸发器内部进行升温，升温效果好、迅速，避免水温和蒸发压力持续偏低，影响机组作业效率。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例提供的防冻冷水机组结构示意图；

图2是本实用新型第二实施例提供的防冻蒸发器结构示意图。

具体实施方式

下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

参阅图2，本实施例提供一种防冻蒸发器，所述防冻蒸发器为以水为载冷剂的换热器，其包括一底座1、设置在所述底座1上的一筒体2、设置在所述筒体2内的换热管3、分别与所述换热管3两端连接的一进水管4和一出水管5、以及开设在所述筒体2上的一进口6和一出口7，所述进水管4和所述出水管5分别用于冷却水的进出口，所述进口6和所述出口7分别用于制冷剂的进出口。

所述防冻换热器还包括：一第一保温层51、一第二保温层41、一第三保温层21和预定数量的保温带31、一热气箱11以及一温度控制模块61。所述第一保温层51包裹于所述出水管5上，所述第二保温层41包裹于所述进水管4上，所述第三保温层21包裹于所述筒体2，各所述保温带31设置在所述换热管3上，所述保温带31有三条，均与设置在所述换热管3上，各所述保温带31长度方向与所述换热管3长度方向一致，各所述保温带31、所述第一保温层51、所述第二保温层41和所述第三保温层21内均设有空腔，所述保温带31的空腔两端分别与所述第一保温层51和所述第二保温层41的空腔连接，各所述保温带31、所述第一保温层51、所述第二保温层41及所述第三保温层21均为橡胶材质或铝皮质。

所述热气箱11设置在所述底座1上，所述热气箱11上设有一出气管111，所述热气箱11内设置有一加热器，所述加热器为循环热风扇112，所述第一保温层51远离所述保温带31的一端与所述出气管111连接，所述第二保温层41远离所述保温带31的一端与所述热气箱11通过管道连接，所述第三保温层21两端分别与所述出气管111及所述热气箱11通过管道连接，所述出气管111上设置有一排气装置113，所述排气装置113可以是一抽气泵，用于将所述热气箱11中的热风排入所述第一保温层51、各所述保温带31、所述第二保温层41和所述第三保温层21，所述第二保温层41及所述第三保温层21与所述热气箱11连接的管道上均设置有一气动单向阀114，当需要热风对设备进行升温时，进入升温状态，即：所述循环热风扇112运行，低温空气从所述循环热风扇112的入风口通过所述循环热风扇后变为热风吹入所述热气箱11中，热风在所述热气箱11中被储存，随后通过所述排气装置113进入所述第一保温层51、各所述保温带31、所述第二保温层41及所述第三保温层21，充满第一保温层51、各所述保温带31、所述第二保温层41及所述第三保温层21后又通过所述气动单向阀114返回所述热气箱11，如此循环，对水系统内冷却水及所述防冻蒸发器内部进行升温，防止所述防冻蒸发器内蒸发压力过低以及水系统中冷却水温度过低、结冰，影响蒸发效率和损坏所述换热管3。

所述温度控制模块61包括一主控制器611、一温度传感器612及一压力传感器613，所述温度传感器612设置在所述出水管5处，所述压力传感器613设置在所述出口7处，所述主控制器611设置在所述热气箱11上，所述温度传感器612、所述压力传感器613及所述加热器均与所述主控制器611连接。由于机组制冷运行时，当冷却水水温降低时，相应的蒸发压力也会随着降低，通过实验可以模拟所述防冻蒸发器的所述换热管3内冷却水水温和蒸发压力间的对应关系，因此，所述压力传感器613设置在所述出口7处，所述压力传感器613设有压力阙值，无论是机组运行还是停止时，所述压力传感器613均可检测系统蒸发压力信号，将系统蒸发压力信号传送给所述主控制器611，所述主控制器611接收并处理系统蒸发压力信号，若所述系统蒸发压力低于所述压力阙值，所述主控制器611控制机组进入升温状态，当蒸发压力高于压力阙值时，升温状态终止；将所述温度传感器612内置于所述出水管5靠近所述换热管3的一端的中部，此位置为冷却水水温的最低点，所述温度传感器612设置有水温阙值，所述水温阙值为水的冻结温度，可因环境压力不同而不同，当所述温度传感器612检测到所述换热管3内冷却水水温，将水温检测信号传送到所述主控制器611，所述主控制器611接收并处理所述水温检测信号，若水温低于所述水温阙值，所述主控制器611控制机组进入升温状态，若水温高于所述水温阙值，则升温状态终止。通过对压力、温度双重监测，确保水系统的温度在水冻结温度之上。

参阅图1，本实施例还提供一种防冻的冷水机组8，其包括一压缩机81、油分离器82、一冷凝器83、一膨胀阀84，还包括所述防冻蒸发器，所述压缩机81、油分离器82、所述冷凝器83、所述膨胀阀84及所述防冻蒸发器通过管道依次连接，所述进口6与所述膨胀阀84连接，所述出口7通过一气液分离器与所述压缩机81连接。所述气液分离器包括一主体851，所述主体851上开设有一进气口852和一出气口853，所述进气口852与所述防冻蒸发器的所述出口7连接，所述出气口853与所述压缩机81连接，所述主体851内设置有预定数量的加热管854，所述加热管854用于将从所述防冻蒸发器而来的气态制冷剂中夹杂的液态制冷剂蒸发成气态制冷剂，避免液态制冷剂进入所述压缩机81，对所述压缩机81造成损害。需说明，本实施例中的所述压缩机81、所述油分离器82、所述冷凝器83及所述膨胀阀84均为现有技术，不是本实用新型的创造点，此处不再对其进行具体说明。

本实用新型的原理为：

在一些冬季气温会降到0℃以下的地区，冷水机组在工作时，若水系统一直处于流动状态，则不易结冰，受环境气温影响不大，可当机组运行但水系统流动过慢或冷水机组停止运作时，水系统中水温易受环境影响，随环境温度降低而降低，当水温低于水冻结温度时，水系统中冷却水结冰，体积增大，会使蒸发器内换热管3胀裂，影响使用，而本实用新型通过所述压力传感器613和所述温度传感器612对水系统中水温及所述防冻蒸发器内蒸发压力进行监测并将检测信号实时反馈给所述主控制器611，当水温小于所述水温阙值或蒸发压力小于所述压力阙值时，所述主控制器611即控制所述防冻冷水机组进入升温状态，通过所述热气箱11中的热气进入所述第一保温层51、所述第二保温层41、所述第三保温层21和各所述保温带31，从而对水系统及所防冻蒸发器内部进行高效率升温，防止水结冰影响组制冷效率和损坏设备。

与现有技术相比，本实用新型提供的防冻蒸发器及其防冻冷水机组通过对水系统的水温和蒸发压力的双重监测，可精确得知水系统中水温是否处于水冻结温度之下，若水温低于所述水温阙值或蒸发压力低于所述压力阙值时，通过将所述热气箱11中热气通入所述第一保温层51、所述第二保温层41、所述第三保温层21和各所述保温带31，使热气与所述防冻蒸发器内部及水系统中冷却水进行换热，提高蒸发器内部和水系统中冷却水温度，防止水结冰影响组制冷效率和损坏设备。在此过程中，即使机组正在运行也无需先停止运行再升温，避免机组反复开关对设备造成影响和能源浪费，运行效率高，此外，机组停止运行时也无需将水系统中冷却水排出，既不浪费水资源，还节省了下次机组运行前的注水工作和时间，使用方便。

以上所揭露的仅为本实用新型几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种防冻蒸发器，其包括一底座、设置在所述底座上的一筒体、设置在所述筒体内的换热管、分别与所述换热管两端连接的一进水管和一出水管、以及开设在所述筒体上的一进口和一出口，所述进口和所述出口分别用于制冷剂的进出口，其特征在于，所述防冻换热器还包括：

一第一保温层、一第二保温层、第三保温层和预定数量的保温带，所述第一保温层和所述第二保温层分别包裹于所述出水管和所进水管上，所述第三保温层包裹于所述蒸发器的筒体，各所述保温带设置在所述换热管上，各所述保温带、所述第一保温层、所述第二保温层和所述第三保温层内均设有空腔，所述保温带的空腔两端分别与所述第一保温层及所述第二保温层的空腔连接；

一热气箱，其设置在所述底座上，所述热气箱上设有一出气管，所述热气箱内设置有一加热器，所述第一保温层的空腔远离所述保温带的一端与所述出气管连接，所述第二保温层的空腔远离所述保温带的一端与所述热气箱通过管道连接，所述第三保温层空腔两端分别与所述出气管及所述热气箱通过管道连接；

一温度控制模块，其包括一主控制器、一温度传感器及一压力传感器，所述温度传感器设置在所述出水管处，所述压力传感器设置在所述出口处，所述温度传感器、所述压力传感器及所述加热器均与所述主控制器连接。

2.如权利要求1所述的防冻蒸发器，其特征在于，所述蒸发器为以水为载冷剂的换热器。

3.如权利要求1所述的防冻蒸发器，其特征在于，所述加热器为循环热风扇。

4.如权利要求1所述的防冻蒸发器，其特征在于，所述出气管上设置有一排气装置，所述排气装置为一抽气泵，用于将所述热气箱中的热气抽入所述第一保温层、各所述保温带、所述第二保温层和所述第三保温层的空腔内。

5.如权利要求1所述的防冻蒸发器，其特征在于，所述第一保温层、所述第二保温层、所述第三保温层及各所述保温带均为橡胶材质或铝皮质。

6.如权利要求1所述的防冻蒸发器，其特征在于，所述主控制器设置在所述热气箱上。

7.如权利要求1所述的防冻蒸发器，其特征在于，所述第二保温层及所述第三保温层与所述热气箱连接的管道上均设置有一气动单向阀。

8.一种防冻的冷水机组，其包括一压缩机、油分离器、一冷凝器、一膨胀阀，其特征在于，还包括如权利要求1-6所述的防冻蒸发器，所述压缩机、油分离器、所述冷凝器、所述膨胀阀及所述防冻蒸发器通过管道依次连接，所述进口与所述膨胀阀连接，所述出口与所述压缩机连接。

9.如权利要求8所述的防冻的冷水机组，其特征在于，所述出口与所述压缩机间还设置有一气液分离器，用于防止所述防冻蒸发器中的液态制冷剂进入所述压缩机。

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