CN108894934A - 一种具有除湿结构的装置 - Google Patents

Abstract

本发明的一种具有除湿结构的装置，包括装置本体，具有需保持干燥区；还包括除湿转轮，设置于所述装置本体的可转动部件上,所述除湿转轮包括处理区域和再生区域；空气经由所述处理区域除湿后进入所述需保持干燥区，升温干燥空气进入所述再生区域，并对所述再生区域进行吸湿而排出所述除湿转轮。本发明的具有除湿结构的装置使用装置本体上的可转动部件来驱动除湿转轮转动，进而减少了对外部能耗的需求，简化了对装置本体的空间的占用，以及避免了布管布线的问题。

Description

一种具有除湿结构的装置

技术领域

本发明涉及除湿领域，具体涉及一种具有除湿结构的装置。

背景技术

风力发电机组是在户外长期服役的大型复杂装备，对环境条件是敏感的，尤其是对温度、湿度等环境因素的影响。在相对高湿度的条件下，会加速金属和其他电器件的腐蚀和霉菌的产生；在绝对高湿度的情况下，由于温度的下降，在电器件表面形成的凝露现象，会造成严重的腐蚀、并在运行时造成短路现象。特别是海上机组所要面对的是多盐雾、高湿度的环境，为了维持机组的正常运行，减少停机时间，做好防潮、防腐、防盐雾的措施是必要的。

通常现有技术采用除湿手段来克服潮湿环境对设备的影响，现有的风力发电机组采用的是除湿方式主要分为主动除湿和被动除湿，主动除湿一般是采用除湿机，被动除湿采用的是干燥剂和除湿盒。

其中，采用干燥剂或除湿盒除湿时，由于干燥剂或除湿盒的特性为长久吸湿且不可逆的，在完全饱和后需要人工替换新的材料，不然后期就无法实现除湿的效果。尤其对于海上风机，每次人员出海的成本是比较高的，所以使用干燥剂或除湿盒会增加后期的维护费用。

而对于除湿机除湿，现有技术中公开了一种用于风力发电机组的转轮除湿机,该除湿机是整体设置于发电机组机舱内，包括除湿机箱体，该除湿机箱体的一侧设有进风口面板、另一侧设有出风口，除湿机箱体内部还设有一处理风机、除湿转轮和再生风加热装置；除湿转轮分为处理区域和再生区域，处理区域的外部连接双风道，双风道分别连接至出风口和再生风加热装置，再生风加热装置连通至除湿转轮的再生区域，再生区域通过再生风排风管道连接至再生风出口，再生风出口连通至发电机组机舱的外部。该专利文献的风力发电机组用转轮除湿机，由于作为一个独立的装置直接整体设置于机舱内，不仅占用机舱内的空间，而且还需要额外设置驱动除湿转轮的动力设备，并且还需要对再生空气进行加热的加热装置，不仅导致设备结构复杂成本较高，而额外给除湿机、加热装置供电，同时也增加了设备的能耗。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中将转轮除湿机整体安装于设备的需保持干燥区内，不仅所占空间大，而且还需要专门设置对再生空气进行加热的加热装置，从而造成设备成本高的缺陷，从而提供一种所占需保持干燥区内的空间小，无需设置加热装置的具有除湿结构的装置。

为解决上述技术问题，本发明的一种具有除湿结构的装置，包括

装置本体，具有需保持干燥区；

还包括

除湿转轮，设置于所述装置本体的可转动部件上,所述除湿转轮包括处理区域和再生区域；空气经由所述处理区域除湿后进入所述需保持干燥区，升温干燥空气进入所述再生区域，并对所述再生区域进行吸湿而排出所述除湿转轮。本发明的具有除湿结构的装置使用装置本体上的可转动部件来驱动除湿转轮转动，进而减少了对外部能耗的需求，简化了对装置本体的空间的占用，以及避免了布管布线的问题。

还包括导流装置，所述导流装置包括将由所述处理区域排出后的空气引导至所述需保持干燥区的第一导流装置，将所述升温干燥空气引导至所述再生区域，并将所述再生区域排出后的空气引导至所述装置本体外或进行再循环的第二导流装置。

所述可转动部件上设有通孔，所述第一导流装置包括由所述通孔的内壁参与构成的导风通道，所述处理区域除湿处理后的空气经所述导风通道流向所述需保持干燥区。

还包括设置在所述通孔的内壁上的第一换热器，空气流经所述导风通道时，对所述可转动部件散热冷却。第一换热器的结构可以有多种，除了翅片上换热器之外，还可以为冷却液形式的换热器。这样除湿转轮的处理区域排出的风经过可转动部件的内侧时，可带走可转动部件上的热量。

还包括定轴，以及设置在所述定轴与所述可转动部件之间的轴承；其中所述轴承的外圈与所述定轴连接，所述轴承的内圈与所述可转动部件连接。

所述通孔内设有阻风装置，所述阻风装置用于与所述通孔的内壁配合形成所述导风通道。

所述阻风装置具有迎向所述空气流出端的第一导风面，以及与所述通孔的内壁相对的第二导风面，所述第一导风面将从所述处理区域流出来的空气导入所述第二导风面与所述通孔的内壁之间的间隙内。

所述阻风装置为圆柱状结构，所述第一导风面由所述圆柱状结构的圆周面形成，所述第二导风面由所述圆柱状结构的朝向所述除湿转轮的一侧侧面形成。

所述第二导流装置包括

第一引流管，设置在所述再生区域的进风侧，其一端的管口与所述再生区域的进风侧连通；

第二引流管，设置在所述再生区域的出风侧，且所述第二引流管的一端的管口与所述再生区域的出风侧连通；

引风机，将所述升温干燥空气引入所述第一引流管内。

还包括第二换热器以及第三换热器，所述第二导流装置将穿过所述再生区域而生成的升温潮湿空气导入所述第二换热器进行冷却，冷却后的潮湿空气流向所述处理区域，进行下次循环，所述第三换热器用于将所述第二换热器中的冷却介质与外部环境进行换热冷却。

所述处理区域排出后的空气与所述需保持干燥区的内部环境换热形成所述升温干燥空气。这样利用装置本体的需保持干燥区内的热量将再生干燥空气加热成升温干燥空气，既对需保持干燥区进行了冷却，同时，为除湿转轮自身的除湿提供了升温干燥空气，减少了加热装置的设置，不仅所占空间小，而且降低了装置的制造成本，以及使用成本。该装置本体可以为风力发电机组、风扇等。

所述装置为风力发电机组，所述可转动部件为转轴，所述需保持干燥区为机舱，空气进入所述机舱内，对所述机舱的内部环境进行冷却形成所述升温干燥空气。这样的风力发电机组，省去了驱动除湿转轮的电机、传动部件、以及外部电源，利用风力发电机组自身的转轴驱动除湿转轮转动，不仅不占用机舱内的空间，进一步降低了设备的制造成本，而且节约了能耗，同时，通过对机舱的内部环境进行冷却形成所述升温干燥空气，减少了对机舱内空间的占用，降低了风力发电机组的制造成本，使用成本。

所述除湿转轮处于风力发电机组的轮毂与所述机舱之间，空气通过所述轮毂上的轮毂开口流向所述处理区域的进风侧。

所述再生区域相对于所述除湿转轮偏心设置。

所述风力发电机组为海上风力发电机组。

本发明技术方案，具有如下优点：

1、在本发明中，使用装置本体上的可转动部件来驱动除湿转轮转动，进而减少了对外部能耗的需求，简化了对装置本体的空间的占用，以及避免了布管布线的问题。

2、在本发明中，处理区域排出后的空气与需保持干燥区的内部环境换热形成升温干燥空气。这样利用装置本体的需保持干燥区内的热量将再生干燥空气加热成升温干燥空气，既对需保持干燥区进行了冷却，同时，为除湿转轮自身的除湿提供了升温干燥空气，减少了加热装置的设置，不仅所占空间小，而且降低了装置的制造成本，以及使用成本。

3、在本发明中，还包括设置在可转动部件的通孔的内壁上的第一换热器，空气流经导风通道时，对可转动部件散热冷却。这样从除湿转轮的处理区域排出的风经过可转动部件的内侧时，可带走可转动部件上的热量。

4、在本发明中，返回除湿转轮的引流管相对除湿转轮偏心设置，当除湿转轮转动时，可对除湿转轮的不同区域进行吸湿，加快除湿转轮的除湿循环，提升除湿效果。

5、本发明的具有除湿结构的装置为风力发电机组时，省去了驱动除湿转轮的电机、传动部件、以及外部电源，利用风力发电机组自身的转轴驱动除湿转轮转动，不仅不占用机舱内的空间，进一步降低了设备的制造成本，而且节约了能耗，同时，通过对机舱的内部环境进行冷却形成升温干燥空气，减少了加热装置的设置，不仅不占用机舱内空间，而且降低了风力发电机组的制造成本，使用成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

附图1为本发明的具有除湿结构的装置的开式循环系统示意图；

附图2为本发明的具有除湿结构的装置闭式循环系统示意图；

附图3为显示本发明的除湿结构的安装关系立体图；

附图4为附图3的半剖图；

附图5为附图3的剖视图；

附图标记说明：

1-机舱，2-除湿转轮，3-处理区域，4-再生区域，5-第一引流管，6-第二引流管，7-引风机，8-转轴，9-阻风装置，10-第一导风面，11-第二导风面，12-第一换热器，13-第二换热器，14-第三换热器，15-轮毂，16-轮毂开口、17-内圈、18-外圈、19-发电机。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明的具有除湿结构的装置可以是各种装置，如风力发电机组、风扇等结构，但为了便于理解，以下以风力发电机组为例进行介绍，其中装置本体为风力发电机组，可转动部件为转轴8，需保持干燥区为风力发电机组的机舱1。

如图1、图3-5所示，本发明的一种具有除湿结构的装置，包括风力发电机组，具有机舱1、轮毂15；

除湿转轮2，其上分隔有处理区域3和再生区域4，除湿转轮2设于风力发电机组的轮毂15与机舱1之间，轮毂与发电机19的连接结构包括定轴以及转轴8，除湿转轮2安装在转轴8上，转轴8由风力发电机组的轮毂15驱动转动。定轴与转轴8之间设有轴承；其中定轴与轴承的外圈18连接，轴承的内圈17与转轴8连接，转轴8的内侧设有阻风装置9，阻风装置9用于与转轴8的内壁配合形成导风通道，使从处理区域3排出的空气沿转轴8的内壁流动，引导至机舱1，且途径转轴8的内壁时，与转轴8换热升温，从而间接对内圈17散热冷却，同时，使空气升温。从导风通道出来的干燥空气，进入机舱1形成升温干燥空气，升温干燥空气穿过再生区域4时，带走由处理区域3吸附并移动至再生区域4处的水蒸气形成升温潮湿空气。

还包括用于将机舱1内的升温干燥空气引流至穿过再生区域4的第二导流装置。具体地，第二导流装置将穿过再生区域4而生成的升温潮湿空气导出风力发电机组外。

除湿转轮2通过分别设置在除湿转轮2两侧的密封条，将除湿转轮2分隔成处理区域3和再生区域4，优选地，再生区域4相对于除湿转轮2偏心设置。第二导流装置的结构有多种，如图1所示，第二导流装置有如下的设施方式：

第一引流管5，设置在再生区域4的进风侧，其一端处于机舱1内，其另一端的管口与再生区域4的进风侧连通，通过在进风侧的第一引流管5上设置密封条，使得第一引流管5中的空气均进入再生区域4。

第二引流管6，设置在再生区域4的出风侧，且第二引流管6的一端的管口与再生区域4的出风侧连通，在出风侧的第二引流管6上设置密封条，使得再生区域4出风侧的空气直接进入第二引流管6。

引风机7，将需保持干燥区的升温干燥空气引入第一引流管5内。这样的结构既能使处理区域3的水蒸气顺利移动至再生区域4，同时，又能够将升温干燥风引流穿过再生区域4。

优选地，基于第一引流管5和第二引流管6的管口位置所形成的再生区域4相对于除湿转轮2偏心设置，除湿转轮2设置成可相对于第一引流管5和第二引流管6转动，当除湿转轮2转动时，除湿转轮2的再生区域4随着除湿转轮2的转动而不同。这样可增大高温干燥空气的吸湿面积，提升对除湿转轮2的吸湿效果。

如图4和5所示，阻风装置9的具体结构为具有迎向空气流出端的第一导风面10，以及与转轴的内壁相对的第二导风面11，第一导风面10将从处理区域3流出来的再生干燥风导入第二导风面11与转轴8的内壁之间的间隙内。

阻风装置9的可实现结构有多种，在本实施例中，阻风装置9为圆柱状结构，第一导风面10由圆柱状结构的朝向除湿转轮2的一侧侧面形成，，第二导风面11由圆柱状结构的圆周面形成。

如图4所示，为了增大换热面积，充分实现对内圈17散热冷却，转轴8的内侧面上设有第一换热器12，第一换热器12对经过转轴8的内壁与阻风装置9之间的再生干燥空气换热，对内圈17散热冷却。优选第一换热器12为翅片式换热器。

在本发明中，除湿转轮2为硅胶转轮，硅胶转轮就是利用硅胶的吸附原理，对空气中的水蒸气进行吸附除湿，它能够在露点温度远低于正常的冷冻温度范围内实现除湿。硅胶转轮选用DMR高效除湿硅胶转轮，转轮的母体是由平和的和波状的硅酸盐薄片交替粘在一起组成。这构成大量的轴向空气通道平行穿过转轮，内部表面与具有特殊结构的硅胶材料相结合以确保更大的接触面积，从而让除湿转轮具有更高的吸附水分的能力。

本发明的除湿工作过程(开式循环系统)为：

来自外界的新风通过整流罩进风口进入，进风口处安装有粗效过滤棉对空气中盐雾进行过滤，再通过轮毂开口16进入轮毂15内，接着进入除湿转轮2的处理区域3，空气中的水蒸气有效地吸附在除湿转轮2上，吸湿后的空气沿阻风装置9的第一导风面10，进入转轴8的内壁与阻风装置9的第二导风面11之间，经第一换热器12，将轴承的内圈17传递至转轴8的内侧面上的热量带走，从而对轴承的内圈17进行散热，之后进入机舱1，对机舱内环境进行冷却后形成升温干燥空气，该升温干燥空气通过引风机7，进入第一引流管5到达除湿转轮的再生区域4，对由处理区域3运载至再生区域4的水蒸气带走进行除湿，之后通过第二引流管6和整流罩的出风口，流出到外部环境。

如图2所示，装置本体还包括设置在装置本体内的第二换热器13，以及设置在装置本体外，与第二换热器13连通的第三换热器14，第二导流装置将穿过再生区域4而生成的升温潮湿空气导入第二换热器13进行冷却，冷却后的潮湿空气流向处理区域3，进行下次循环，第三换热器14用于将第二换热器13中的冷却介质与外部环境进行换热冷却。并且在图2中与图1中所示结构不同，图1中第一引流管5和第二引流管6相对于除湿转轮2在径向向上的位置偏心设置，而图2中第一引流管5和第二引流管6相对于除湿转轮2在径向向下的位置偏心设置，总之，第一引流管5和第二引流管6的位置可根据需要进行设置，只要满足第一引流管5和第二引流管6的管口位置所形成的再生区域4相对于除湿转轮2偏心设置即可。

图2中上述实施方案的除湿工作过程(闭式循环系统)为：

来自第二换热器13的冷空气通过处理区域3吸湿后，湿气有效地吸附在除湿转轮2中，被吸湿后的空气沿着进入转轴8，吸湿后的空气沿阻风装置9的第一导风面10，进入转轴8的内壁与阻风装置9的第二导风面11之间，经第一换热器12，将轴承的内圈17传递至转轴8的内侧面上的热量带走，从而对轴承的内圈17进行散热，之后进入机舱1，对机舱内环境进行冷却后形成升温干燥空气，该升温干燥空气通过引风机7，进入第一引流管5到达除湿转轮的再生区域4，对由处理区域3运载至再生区域4的水蒸气带走进行除湿，之后通过第二引流管6引入第二换热器13进行换热后形成冷空气流向处理区域3，进行下次循环，而第二换热器13冷却时的冷凝水通过管路排出，流出到外部环境，第二换热器13的冷却介质通过第三换热器14与外部环境进行冷却。

本发明的具有除湿结构的装置提供一个整合的除湿、散热方案，充分利用硅胶转轮的特性，实现对机舱1除湿、机舱1冷却、轴承冷却的相结合，形成一个完整的除湿、散热系统，提高了部件的可靠性和寿命。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (15)

1.一种具有除湿结构的装置，包括

装置本体，具有需保持干燥区；

其特征在于，还包括

除湿转轮(2)，设置于所述装置本体的可转动部件上,所述除湿转轮(2)包括处理区域(3)和再生区域(4)；空气经由所述处理区域(3)除湿后进入所述需保持干燥区，升温干燥空气进入所述再生区域(4)，并对所述再生区域(4)进行吸湿而排出所述除湿转轮(2)。

2.根据权利要求1所述的具有除湿结构的装置，其特征在于，还包括导流装置，所述导流装置包括将由所述处理区域(3)排出后的空气引导至所述需保持干燥区的第一导流装置，将所述升温干燥空气引导至所述再生区域(4)，并将所述再生区域(4)排出后的空气引导至所述装置本体外或进行再循环的第二导流装置。

3.根据权利要求2所述的具有除湿结构的装置，其特征在于，所述可转动部件上设有通孔，所述第一导流装置包括由所述通孔的内壁参与构成的导风通道，所述处理区域(3)除湿处理后的空气经所述导风通道流向所述需保持干燥区。

4.根据权利要求3所述的具有除湿结构的装置，其特征在于，还包括设置在所述通孔的内壁上的第一换热器(12)，空气流经所述导风通道时，对所述可转动部件散热冷却。

5.根据权利要求3所述的具有除湿结构的装置，其特征在于，还包括定轴，以及设置在所述定轴与所述可转动部件之间的轴承；其中所述轴承的外圈(18)与所述定轴连接，所述轴承的内圈(17)与所述可转动部件连接。

6.根据权利要求5所述的具有除湿结构的装置，其特征在于，所述通孔内设有阻风装置(9)，所述阻风装置(9)用于与所述通孔的内壁配合形成所述导风通道。

7.根据权利要求6所述的具有除湿结构的装置，其特征在于，所述阻风装置(9)具有迎向所述空气流出端的第一导风面(10)，以及与所述通孔的内壁相对的第二导风面(11)，所述第一导风面(10)将从所述处理区域(3)流出来的空气导入所述第二导风面(11)与所述通孔的内壁之间的间隙内。

8.根据权利要求7所述的具有除湿结构的装置，其特征在于，所述阻风装置(9)为圆柱状结构，所述第一导风面(10)由所述圆柱状结构的圆周面形成，所述第二导风面(11)由所述圆柱状结构的朝向所述除湿转轮(2)的一侧侧面形成。

9.根据权利要求2所述的具有除湿结构的装置，其特征在于，所述第二导流装置包括

第一引流管(5)，设置在所述再生区域(4)的进风侧，其一端的管口与所述再生区域(4)的进风侧连通；

第二引流管(6)，设置在所述再生区域(4)的出风侧，且所述第二引流管(6)的一端的管口与所述再生区域(4)的出风侧连通；

引风机(7)，将所述升温干燥空气引入所述第一引流管(5)内。

10.根据权利要求9所述的具有除湿结构的装置，其特征在于，还包括第二换热器(13)以及第三换热器(14)，所述第二导流装置将穿过所述再生区域(4)而生成的升温潮湿空气导入所述第二换热器(13)进行换热，换热后的潮湿空气流向所述处理区域(3)，进行下次循环，所述第三换热器(14)用于将所述第二换热器(13)中的冷却介质与外部环境进行换热。

11.根据权利要求1所述的具有除湿结构的装置，其特征在于，所述处理区域(3)排出后的空气与所述需保持干燥区的内部环境换热形成所述升温干燥空气。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的具有除湿结构的装置，其特征在于，所述装置为风力发电机组，所述可转动部件为转轴(8)，所述需保持干燥区为机舱(1)，空气进入所述机舱(1)内，对所述机舱(1)的内部环境进行冷却形成所述升温干燥空气。

13.根据权利要求12所述的具有除湿结构的装置，其特征在于，所述除湿转轮(2)处于风力发电机组的轮毂(15)与所述机舱(1)之间，空气通过所述轮毂(15)上的轮毂开口(16)流向所述处理区域(3)的进风侧。

14.根据权利要求1-11任一项所述的具有除湿结构的装置，其特征在于，所述再生区域(4)相对于所述除湿转轮(2)偏心设置。

15.根据权利要求12所述的具有除湿结构的装置，其特征在于，所述风力发电机组为海上风力发电机组。