CN108449922A - 风道除湿机和电气柜的除湿方法 - Google Patents
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Abstract
风道除湿机和电气柜的除湿方法，包括具有冷凝除湿功能的冷端风道和具有加热除湿功能的热端风道，所述的冷端风道固定在热端风道左侧或右侧，冷端风道和热端风道的底部联通，可向内抽风的风机装在冷端风道和热端风道连通的底部，将外部空气送入冷端风道和热端风道中除湿后排出。本发明结构紧凑，体积小重量轻，风道结构独立且完整，可以长期在高湿度环境下工作，除湿效率和可靠性高，特别适合于除湿要求较高、风道尺寸受限风量不足、维护不方便的场合的使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种风道除湿机，属于空气调节技术领域，本发明还涉及一种电气柜的除湿方法。
背景技术
目前，电气控制柜对其内部的电子元器件采用风冷系统进行冷却的方式非常多，而且绝大多数是具有风道的闭式风冷系统。风冷系统的空气如果湿度较高，将对电子元器件的可靠工作产生消极影响，降低电子元器件的可靠性，甚至造成电子元器件短路烧毁。因此，电气控制柜内部一般都要有除湿设备，从而保证柜内湿度。当前，市场上除湿设备主要有以下几种：一是采用压缩技术的除湿机，通过压缩机制冷使空气中的水分冷凝，排出系统之外，达到除湿目的，此类除湿机体积大，重量重，不适用于小型电子设备；二是采用吸湿技术的除湿机，通过吸湿材料吸收空气中的水汽，达到除湿的效果，但需要定期维护，在高湿地区使用时更换非常频繁，占用人力；三是采用膜式渗透技术的除湿机，但积重量大，设备复杂，可靠性低；四是风道除湿机，采用半导体芯片加风道和风机组成，但是风机和外壳布置是在风道外侧，其余部分放在风道内侧，需要同时占用风道内侧和外侧空间，其利用的是柜体内部风量来进行循环冷却，但是一般柜内由于电器件众多，会阻挡大部分的风量，真正流过其冷凝端的风量并不大，从而导致除湿速率很低。检测到的相关专利：
1、CN201720035660.2，公开一种风道除湿机，包括：外壳，为一带法兰翻边的凹型结构，位于风道外侧；散热器，位于所述凹型结构内，固定在所述外壳上；半导体制冷器，位于所述散热器和冷凝器之间，包括散热面和制冷面，所述散热面与所述散热器接触，所述制冷面接触冷凝器，所述散热面和所述制冷面上均设有导热衬垫；所述冷凝器位于风道内，与所述半导体制冷器、所述散热器通过螺钉固定；风机，位于所述外壳上；所述半导体制冷器与所述散热器之间、所述半导体制冷器与所述冷凝器之间设有隔热层。此方案利用的是柜体内部风量来进行循环冷却，除湿速率低，而且占用柜体内、外部空间，影响外观。
2、CN201610154965.5, 公开了一种结构改良的除湿机，其除湿机壳体开设进风口、排风口，除湿机壳体于进风口与排风口之间设置循环风道；除湿机壳体装设嵌装于循环风道内的驱动风扇、制冷片，除湿机壳体的下端部装设水箱、锂电池，循环风道开设将水引流至水箱内的漏水孔，水箱配装用于监测水箱内的水面高度的液位传感器；除湿机壳体内部还装设微处理控制器，微处理控制器配装无线通讯模块，驱动风扇、制冷片、锂电池、液位传感器以及无线通讯模块分别与微处理控制器电连接。此方案中并没有具体描述除湿机的内部结构。
3、CN201610810920.9，公开了一种除湿机，涉及空气调节技术领域。为解决现有的除湿机的除湿能力不佳的问题而发明。本发明除湿机，包括壳体，所述壳体内设有蒸发器、冷凝器和风机，所述壳体上开设有进风口和出风口，所述风机可将所述壳体外部的风由所述进风口抽入壳体内，并依次经过所述蒸发器和冷凝器后由所述出风口排出，所述壳体上开设有辅助进风口，所述辅助进风口位于所述蒸发器和冷凝器之间，所述风机可将所述壳体外部的风由所述辅助进风口抽入壳体内，并经过所述冷凝器后由所述出风口排出。此方案中风道结构过于简单，除湿机长期在高湿度环境下工作的可靠性不高。
综上，现有技术中的除湿机在风道进风量，除湿效率和除湿可靠性上，还不能满足风电行业电气柜设备越来越密集，内部空间越来越紧凑，而内部除湿效率要求却越来越高的发展需求，研发一种能够独立安装在电气柜内且能自带风道的除湿机，来解决风电行业电气柜内空气的除湿问题，提高除湿效率和除湿可靠性，是本发明的目的。
发明内容
本发明提供的风道除湿机，结构紧凑，体积小重量轻，风道结构独立，进风量大，可以长期在高湿度环境下工作，除湿效率和可靠性高，特别适合于除湿要求较高、风道尺寸受限风量不足、维护不方便的场合的使用。本发明还提供一种电气柜的除湿方法。
为达到上述目的本发明采用的技术方案是：
风道除湿机，包括具有冷凝除湿功能的冷端风道和具有加热除湿功能的热端风道，所述的冷端风道固定在热端风道左侧或右侧，冷端风道和热端风道的底部联通，可向内抽风的风机装在冷端风道和热端风道连通的底部，将外部空气送入冷端风道和热端风道中除湿后排出。
优选的，所述的冷端风道包括背板，内部开有风道的钣金件和装在钣金件内的小散热器，所述的热端风道包括外壳和装在外壳内的大散热器，所述的外壳与钣金件固定，小散热器与大散热器之间装有热电冷却器，热电冷脚器的制冷面与小散热器接触，制热面与大散热器接触，风机装在外壳的底部，钣金件上开有与外壳联通的进风口和与外部空气连通的冷风出口，外壳顶部开有热风出口，风机抽进的空气，一部分进入冷端风道中经进风口进入钣金件内冷凝除湿后经冷风出口排出，另一部分进入热端风道中经大散热器吸热干燥后由热风出口排出。
优选的，所述的钣金件包括四周具有向外翻边的四方框架、固定在四方框架上的冷凝腔室和与冷凝腔室贴合固定的出风腔室，背板固定在四方框架上将四方框架具有向外翻边的一侧封闭，小散热器装在冷凝腔室内，进风口开设在冷凝腔室上，冷风出口开设在出风腔室的顶面上，冷凝腔室与出风腔室之间通过过风口连通。
优选的，所述的过风口开设在冷凝腔室与出风腔室相贴合的面上，且进风品的所在高度高于过风口的所在高度，进风口位于冷凝腔室的顶面上，过风口靠近冷凝腔室的底部。
优选的，所述的冷凝腔室的底部为集水漏斗，所述的集水漏斗的底端连接集水管，且集水管从外壳伸出，集水管的伸出端连接带内螺纹的水管接头。
优选的，所述的小散热器与大散执器之间夹有隔热垫，所述的隔热垫中间开有用于放置热电冷却器的安装孔，小散热器和大散热器与热电冷却器接触的面上均涂有导热硅指。
优选的，所述的小散热器和大散热器均为翅片型散热器，小散热器的翅片朝向背板一侧，大散热器的翅片朝向风机一侧。
优选的，所述的背板的内侧面上具有隔热层，所述的冷风出口为长方形开口，热风出口为开设在外壳顶面上的多个腰形孔。
电气柜的除湿方法，在电气柜内安装以上所述的风道除湿机，其特征在于通过风机将电气柜内的空气抽入所述的风道除湿机中，一部分空气经冷端风道冷凝除湿后变成冷空气排回至电气柜内，另一部空气经热端风道吸热干燥后变成热空气排回至电气拒内。
优选的，通过调节冷端风道中冷风出口的面积和热端风道中热风出口的面积，从而调节冷端风道中冷空气的排出量和热端风道中热空气的排出量，实现电气柜内空气温度的调节。
本发明的有益效果：
1、本发明的风道除湿机，包括冷端风道和热端风道，结构紧凑，体积小且重量轻，风机装在冷端风道和热端风道连通的底部，通过风机将外部空气抽入，经过冷端风道和热端风道除湿后排出，实现除湿功能。
2、通过风机的运行，将外部空气抽入冷端风道和热端风道内除湿，且风机位于冷端风道和热端风道连通的底部，空气从底部的不间断抽入，风量大，不断挤入冷端风道和热端风道中，提高除湿后空气的排出速度，除湿效率更高。
3、除湿机中设置冷端风道和热端风道，风道结构独立且完整，不需要与外部除湿风道结合即可独立除湿，除湿可靠性高，可以长期在高湿度环境下工作，不仅可以在具有风道的闭式风冷电子设备上广泛使用，也可以在没有风道的电气柜内进行使用。
4、在小散热和大散热器间加装了隔热垫，在小散热器和大散热器与热电冷却器接触的面上均涂有导热硅指，在背板的内侧面上设置隔热层，通过对除湿机内部结构的表面处理，提高除湿机的使用可靠性，延长维护周期，特别适合于除湿要求较高、风道尺寸受限风量不足、维护不方便的场合的使用。
5、本发明的电气柜的除湿方法，将本发明的风道除湿机用于电气柜中，不占用电气柜内风量，除湿机表面不产生凝露，不影响电气柜内的其余部件，除湿可靠性高，即可作为已有除湿设备的电气柜中的辅助或备份除湿方法，进一步降低柜内空气的湿度，也可作为没有除湿设备的电气柜内的独立除湿方法。
附图说明
图1 为具体实施方式中风道除湿机的结构示意图。
图2为不装外壳和背板时风道除湿机的结构示意图。
图3为图1的俯视图。
图4为图1的后视图。
图5为风道除湿机内部结构的剖视图。
图6为空气在冷端风道的流向示意图。
具体实施方式
下面结合附图1至6对本发明的实施例做详细说明。
风道除湿机，包括具有冷凝除湿功能的冷端风道1和具有加热除湿功能的热端风道2，所述的冷端风道1固定在热端风道2左侧或右侧，冷端风道1和热端风道2的底部联通，可向内抽风的风机3装在冷端风道1和热端风道2连通的底部，将外部空气送入冷端风道1和热端风道2中除湿后排出。
如图所示，风道除湿机，通过风机3将外部空气抽入，进入冷端风道1的空气，在冷端风道1中进行冷凝除湿，变成干燥的冷空气后排出，进入热端风道2的空气，在热端风道1中进行吸热干燥，变成干燥的热空气后排出，空气经风道除湿机除湿后，再排回到外部空气中，实现对外部空气进行除湿干燥的功能。
其中，所述的冷端风道1包括背板11，内部开有风道的钣金件12和装在钣金件12内的小散热器13，所述的热端风道2包括外壳21和装在外壳21内的大散热器22，所述的外壳21与钣金件12固定，小散热器13与大散热器22之间装有热电冷却器A，热电冷脚器A的制冷面与小散热器13接触，制热面与大散热器22接触，风机3装在外壳21的底部，钣金件12上开有与外壳21联通的进风口12.1和与外部空气连通的冷风出口12.2，外壳21顶部开有热风出口21.1，风机3抽进的空气，一部分进入冷端风道1中经进风口12.1进入钣金件12内冷凝除湿后经冷风出口12.2排出，另一部分进入热端风道2中经大散热器22吸热干燥后由热风出口21.1排出。
所述的钣金件12包括四周具有向外翻边的四方框架12.3、固定在四方框架12.3上的冷凝腔室12.4和与冷凝腔室12.4贴合固定的出风腔室12.5，背板11固定在四方框架12.3上将四方框架12.3具有向外翻边的一侧封闭，小散热器13装在冷凝腔室12.4内，进风口12.1开设在冷凝腔室12.4上，冷风出口12.2开设在出风腔室12.5的顶面上，冷凝腔室12.4与出风腔室12.5之间通过过风口12.6连通。
从附图中可以看出，冷端风道1位于热端风道2的左侧，由于热电冷却器A的制冷面与小散器13接触，使冷凝腔室12.4中的温度降低，热制面与大散热器22接触，使大散热器22一侧的温度上升，当风机3启动，一部空气流向大散热器22，在大散热器22中吸热干燥变成热空气，从热风出口21.1排出；另一部空气流向背板11与钣金件12之间，通过进风口12.1进入到冷凝腔室12.4中，由于冷凝腔室12.4中温度更低，湿空气在冷凝腔室12.4中发生冷凝，水汽在冷凝腔室12.4内壁中冷凝后排出，湿空气冷凝去湿后变成干空气，从冷凝腔室12.4中流至风腔室12.5中，从冷风出口12.2中排出。
其中，所述的过风口12.6开设在冷凝腔室12.4与出风腔室12.5相贴合的面上，且进风品12.1的所在高度高于过风口12.6的所在高度，进风口12.1位于冷凝腔室12.4的顶面上，过风口12.6靠近冷凝腔室12.4的底部。从图6中可以看出，一部分外部空气从底部进入时，向上流入背板11与钣金件12之间，到达进风口12.1进入冷凝腔室12.4中，将进风口12.1设置在冷凝腔室的12.4的顶部是为了进入冷凝腔室12.4中的空气能从上向下运动，在冷凝脸室12.4中被充分冷凝，空气中的水气在从上向下运动的过程中完全凝洁，之后再通过靠近冷凝腔室12.4底部的过风口12.6流入出风腔室12.5中，最后向上从冷风出口12.2中排出。其中进风口12.1的所在高度必须高于过风口12.6的所在高度，是为了空气保证空气在进入冷凝腔室12.4之后，会形成从上至下的流动，而不是直接从过风口12.6中流入冷凝腔室12.4，湿空气在冷凝腔室12.4具有冷凝除湿的过程，将进风口12.1设置在冷凝腔室12.4的顶面上，过风口12.6设置于靠近冷凝腔室12.4底部，即使湿空气在冷凝腔室中流动的位移更长，流动空间更大，能被充分冷凝除湿，提高除湿可靠性。
其中，所述的冷凝腔室12.4的底部为集水漏斗12.7，所述的集水漏斗12.7的底端连接集水管12.8，且集水管12.8从外壳21伸出，集水管12.8的伸出端连接带内螺纹的水管接头12.9。集水漏水12.7用于收集湿空气冷凝后变得到的凝结水，凝结水从集水漏斗12.7中流至集水管12.8 中排出。集水管12.8的伸出端连接的水管接头12.9与带外螺纹的排水管连接，可保证凝结水不会排至空气中，再次影响空气湿度，除湿可靠性更高。
其中，所述的小散热器13与大散执器22之间夹有隔热垫4，用于两者之间的隔热，所述的隔热垫4中间开有用于放置热电冷却器A的安装孔，小散热器13和大散热器22与热电冷却器A接触的面上均涂有导热硅指，提高热电冷却器A与小散热器13和大散热器22之间的导热效率，从而提高除湿效率。
其中，所述的小散热器13和大散热器22均为翅片型散热器，小散热器13的翅片朝向背板11一侧，大散热器22的翅片朝向风机3一侧。翅片型散热器结构简单，易于安装，且导热性能好，效率高，小散热器13的翅片朝向背板11一侧，保证小散热器13在吸收热电冷却器A制冷面的制冷量后，向冷凝腔室传递，冷凝腔室24.1的温度持续降低。大散热器22的翅片方向朝向风机3一侧，即向下散热，保证大散热器22在吸收了热电冷却器A中的制热量后，向下散发，空气向上接近大散热器22时，在大散热器22底部即可充分吸热干燥 ，提高除湿可靠性，而且大散热器22顶部的散热温度相对底部更低，也可避免热出风口21.1排出的空气温度过高，对外部设备造成损伤。
其中，所述的背板11的内侧面上具有隔热层，避免背板上产生凝露。所述的冷风出口12.2为长方形开口，热风出口21.1为开设在外壳21顶面上的多个腰形孔，避免热空气被集中排出。改变冷风出口12.2和热风出口21.1的面积，可调节冷端风道1中冷空气和热端风道2中热空气的排出量，即调节冷端风道1和热端风道2的空气分配量。
本发明还保护一种电气柜的除湿方法，在电气柜内安装以上所述的风道除湿机，其特征在于通过风机3将电气柜内的空气抽入所述的风道除湿机中，一部分空气经冷端风道1冷凝除湿后变成冷空气排回至电气柜内，另一部空气经热端风道2吸热干燥后变成热空气排回至电气拒内。将以上所述的风道除湿机用于电气柜中，不占用电气柜内风量，除湿机表面不产生凝露，不影响电气柜内的其余部件，除湿可靠性高，即可作为已有除湿设备的电气柜中的辅助或备份除湿方法，进一步降低柜内空气的湿度，也作为没有除湿设备的电气柜内的独立除湿方法。
其中，通过调节冷端风道1中冷风出口12.2的面积和热端风道2中热风出口21.1的面积，从而调节冷端风道1中冷空气的排出量和热端风道2中热空气的排出量，实现电气柜内空气温度的调节，满足电气柜在不同季节的温度需求，不仅起到除湿作用，还作到对电气柜内温度进行调节的作用。
本发明的优点在于：
1、结构紧凑，体积小且重量轻。
2、空气从底部的不间断抽入，风量大，不断挤入冷端风道和热端风道中，提高除湿后空气的排出速度，除湿效率更高。
3、风道结构独立且完整，不需要与外部除湿风道结合即可独立除湿，冷端风道保证空气能被充分冷凝除湿，热端风道保证空气能被充分吸热干燥，除湿可靠性高。
4、保证凝结水不会排至空气中，再次影响空气湿度。
5、可以长期在高湿度环境下工作，不仅可以在具有风道的闭式风冷电子设备上广泛使用，也可以在没有风道的电气柜内进行使用。
6、通过对除湿机内部结构的表面处理，提高除湿机的使用可靠性，延长维护周期。
7、特别适合于除湿要求较高、风道尺寸受限风量不足、维护不方便的场合的使用。
8、用于电气柜中，不占用电气柜内风量，除湿机表面不产生凝露，不影响电气柜内的其余部件，除湿可靠性高。
9、用于电气柜中可满足电气柜在不同季节的温度需求，不仅起到除湿作用，还作到对电气柜内温度进行调节的作用。
10、可作为已有除湿设备的电气柜中的辅助或备份除湿，进一步降低柜内空气的湿度，也可作为没有除湿设备的电气柜内的独立除湿。
以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.风道除湿机，包括具有冷凝除湿功能的冷端风道（1）和具有加热除湿功能的热端风道（2），所述的冷端风道（1）固定在热端风道（2）左侧或右侧，冷端风道（1）和热端风道（2）的底部联通，可向内抽风的风机（3）装在冷端风道（1）和热端风道（2）连通的底部，将外部空气送入冷端风道（1）和热端风道（2）中除湿后排出。
2.根据权利要求1所述的风道除湿机，其特征在于所述的冷端风道（1）包括背板（11），内部开有风道的钣金件（12）和装在钣金件（12）内的小散热器（13），所述的热端风道（2）包括外壳（21）和装在外壳（21）内的大散热器（22），所述的外壳（21）与钣金件（12）固定，小散热器（13）与大散热器（22）之间装有热电冷却器（A），热电冷脚器（A）的制冷面与小散热器（13）接触，制热面与大散热器（22）接触，风机（3）装在外壳（21）的底部，钣金件（12）上开有与外壳（21）联通的进风口（12.1）和与外部空气连通的冷风出口（12.2），外壳（21）顶部开有热风出口（21.1），风机（3）抽进的空气，一部分进入冷端风道（1）中经进风口（12.1）进入钣金件（12）内冷凝除湿后经冷风出口（12.2）排出，另一部分进入热端风道（2）中经大散热器（22）吸热干燥后由热风出口（21.1）排出。
3.根据权利要求2所述的风道除湿机，其特征在于所述的钣金件（12）包括四周具有向外翻边的四方框架（12.3）、固定在四方框架（12.3）上的冷凝腔室（12.4）和与冷凝腔室（12.4）贴合固定的出风腔室（12.5），背板（11）固定在四方框架（12.3）上将四方框架（12.3）具有向外翻边的一侧封闭，小散热器（13）装在冷凝腔室（12.4）内，进风口（12.1）开设在冷凝腔室（12.4）上，冷风出口（12.2）开设在出风腔室（12.5）的顶面上，冷凝腔室（12.4）与出风腔室（12.5）之间通过过风口（12.6）连通。
4.根据权利要求3所述的风道除湿机，其特征在于所述的过风口（12.6）开设在冷凝腔室（12.4）与出风腔室（12.5）相贴合的面上，且进风品（12.1）的所在高度高于过风口（12.6）的所在高度，进风口（12.1）位于冷凝腔室（12.4）的顶面上，过风口（12.6）靠近冷凝腔室（12.4）的底部。
5.根据权利要求3所述的风道除湿机，其特征在于所述的冷凝腔室（12.4）的底部为集水漏斗（12.7），所述的集水漏斗（12.7）的底端连接集水管（12.8），且集水管（12.8）从外壳（21）伸出，集水管（12.8）的伸出端连接带内螺纹的水管接头（12.9）。
6.根根据权利要求2所述的风道除湿机，其特征在于所述的小散热器（13）与大散执器（22）之间夹有隔热垫（4），所述的隔热垫（4）中间开有用于放置热电冷却器（A）的安装孔，小散热器（13）和大散热器（22）与热电冷却器（A）接触的面上均涂有导热硅指。
7.根据权利要求2所述的风道除湿机，其特征在于所述的小散热器（13）和大散热器（22）均为翅片型散热器，小散热器（13）的翅片朝向背板（11）一侧，大散热器（22）的翅片朝向风机（3）一侧。
8.根据权利要求2所述的风道除湿机，其特征在于所述的背板（11）的内侧面上具有隔热层，所述的冷风出口（12.2）为长方形开口，热风出口（21.1）为开设在外壳（21）顶面上的多个腰形孔。
9.电气柜的除湿方法，在电气柜内安装权利要求1至权利要求8任一项所述的风道除湿机，其特征在于通过风机（3）将电气柜内的空气抽入所述的风道除湿机中，一部分空气经冷端风道（1）冷凝除湿后变成冷空气排回至电气柜内，另一部空气经热端风道（2）吸热干燥后变成热空气排回至电气拒内。
10.根据权利要求9所述的电气柜的除湿方法，其特征在于通过调节冷端风道（1）中冷风出口（12.2）的面积和热端风道（2）中热风出口（21.1）的面积，从而调节冷端风道（1）中冷空气的排出量和热端风道（2）中热空气的排出量，实现电气柜内空气温度的调节。
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