CN109812882A - 恒湿机 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种恒湿机，该恒湿机包括：转轮，转轮能够在第一驱动装置的驱动下转动；加热装置，加热装置靠近转轮设置，以加热转轮上的水分并生成水蒸气；冷凝器，冷凝器靠近转轮设置，以从转轮接收水蒸气并将水蒸气冷却为冷凝水；水箱，水箱靠近冷凝器设置，以从冷凝器接收冷凝水；喷水装置，喷水装置靠近转轮设置并与水箱相连接，以将水箱内的水喷淋到转轮；和循环风机，循环风机用于为恒湿机提供循环风。本发明提出的恒湿机能够同时实现除湿和加湿功能，并且结构简单，在加湿模式中能够实现均匀的加湿效果。

Description

恒湿机

技术领域

本发明涉及一种空气处理设备，更具体地，涉及一种恒湿机。

背景技术

环境湿度对生活舒适度具有较大影响，随着大众对生活舒适度要求的提高，空气处理技术在调节环境湿度上做了多种尝试。

在除湿领域，传统的除湿设备使用由高效吸附材料制成的转轮来实现抽湿的目的。除湿设备被分为处理区和再生区，气流从处理区穿过时其中的水分被转轮材料吸附而成为干燥空气，干燥空气被处理风机重新排放至环境中；当转轮转动至再生区时，受到加热作用而使转轮中吸附的水分被蒸发并通过再生风机排出。

在加湿领域，目前通常使用超声波加湿器，其采用节能雾化模组、智能电脑控制，安全双水位自动控制，可以将雾化颗粒控制在1-5mm。但是，超声波加湿器的加湿效果仍然不够理想，例如，工作环境的不同高处的增湿均匀性较差。

另外，由于不能将除湿和加湿功能结合到一台设备，造成在环境湿度变化较大的场合，用户需要单独安装加湿设备和除湿设备，使环境湿度控制较为复杂。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种恒湿机，该恒湿机包括：

转轮，转轮能够在第一驱动装置的驱动下转动；

加热装置，加热装置靠近转轮设置，以加热转轮上的水分并生成水蒸气；

冷凝器，冷凝器靠近转轮设置，以从转轮接收水蒸气并将水蒸气冷却为冷凝水；

水箱，水箱靠近冷凝器设置，以从冷凝器接收冷凝水；

喷水装置，喷水装置靠近转轮设置并与水箱相连接，以将水箱内的水喷淋到转轮；和

循环风机，循环风机用于为恒湿机提供循环风。

在一个实施例中，该恒湿机还包括：

循环风道，循环风道与冷凝器相连通且穿过加热装置，并且循环风道的靠近冷凝器的一端设置有加湿出风口、远离冷凝器的一端设置有加湿进风口，加湿进风口和加湿出风口内均设置有风阀。

在一个实施例中，循环风机包括第一风机，第一风机设置在循环风道内。

在一个实施例中，加湿进风口和加湿出风口内的风阀均通过步进电机控制。

在一个实施例中，循环风机包括第二风机，第二风机设置在转轮的一侧，以产生负压并形成穿过转轮的气流。

在一个实施例中，该恒湿机还包括蜗壳部，蜗壳部围绕第二风机设置，以使气流通过蜗壳部进入转轮。

在一个实施例中，加热装置包括：

加热壳体，加热壳体具有扇形形状并沿着转轮的径向方向设置在转轮的外侧，以使转轮能够穿过加热壳体转动，并且循环气道与加热壳体相连通以将加热壳体作为循环气道的一部分；和

加热体，加热体设置在加热壳体内部且朝向转轮，以将转轮中的水加热为水蒸气。

在一个实施例中，第一驱动装置为电机。

在一个实施例中，喷水装置包括：

抽水管，抽水管的一端与水箱相连接，并且在抽水管上设置有第二驱动装置，以从水箱抽水；和

加湿喷头，加湿喷头设置在抽水管的另一端且朝向转轮设置，以向转轮喷水。

在一个实施例中，第二驱动装置为水泵。

在一个实施例中，喷水装置还包括水过滤器，水过滤器设置在抽水管上，以过滤从水箱抽出的水。

在一个实施例中，抽水管的另一端沿着转轮的径向设置，且加湿喷头为抽水管的另一端朝向转轮的一侧的多个开口。

在一个实施例中，该恒湿机还包括接水槽，接水槽靠近冷凝器设置并与水箱连通，以接收冷凝水并将冷凝水输送至水箱。

本发明提出的恒湿机能够同时实现除湿和加湿功能，并且结构紧凑、简单，在加湿模式中能够实现均匀的加湿效果。

附图说明

图1为根据本发明的一个示例性实施例的恒湿机的正视图；

图2为图1中所示的恒湿机的后视图；

图3A为图1中所示的恒湿机的抽湿模式中从正面看的气体流动方向的示意图(其中，箭头方向为气体流动方向)；

图3B为图1中所示的恒湿机的抽湿模式中从背面看的气体流动方向的示意图(其中，箭头方向为气体流动方向)；

图4A为图1中所示的恒湿机的加湿模式中从正面看的气体流动方向的示意图(其中，箭头方向为气体流动方向)；和

图4B为图1中所示的恒湿机的加湿模式中从背面看的气体流动方向的示意图(其中，箭头方向为气体流动方向)。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本发明的说明性、非限制性实施例，对根据本发明的恒湿机进行进一步说明。

参照图1和2，本发明公开的恒湿机包括转轮1、加热装置2、冷凝器3、水箱4、喷水装置和循环风机，其中转轮1与加热装置2和冷凝器3相连接，以将转轮1吸附的空气中的水分经过加热后被冷凝器3冷却为液态水，转轮1与水箱4和喷水装置相连接，以向转轮1喷水并使用加热装置2将转轮1中吸附的水分加热至水蒸气并进入环境气体，从而实现加湿效果。

转轮1可以吸附穿过转轮1的气流中的水分，从而对该气流起到除湿的作用。具体地，转轮1可以被分为处理区与再生区，其中待处理的气流穿过转轮1的处理区时，气流中的水分被转轮1吸收，同时转轮1在第一驱动装置11的驱动下转动，当吸附水分的转轮1的部分转动至再生区时，使用靠近转轮1设置的加热装置2加热转轮1，以使转轮1上的水分蒸发成为水蒸气，同时降低经过再生区的转轮1的部分的含水量。在一个实施例中，第一驱动装置11为电机。但是，本领域技术人员能够理解的是，第一驱动装置11还可以是本领域常用的能够驱动转轮1转动的任何其它装置。

冷凝器3靠近转轮1设置，以从转轮1接收在再生区生成的水蒸气并将其冷却为冷凝水。水箱4靠近冷凝器3设置，以接收被冷凝器3冷却下来的冷凝水。这样，通过转轮1、加热装置2、冷凝器3和水箱4的组合即可实现对环境空气的除湿目的。在一个实施例中，该恒湿机还包括接水槽9，接水槽9靠近冷凝器3设置并与水箱4连通，以接收冷凝水并将冷凝水输送至水箱4。

同时，水箱4与靠近转轮1设置的喷水装置相连接，以向喷水装置提供洁净的水，并由喷水装置将水喷洒至转轮1的表面。这样，喷水装置向转轮1喷水后，处于再生区的转轮1的部分被加热装置2加热，从而将转轮1上的水分加热为水蒸气，这部分水蒸气被直接排入环境气体中，即，通过转轮1、加热装置2、水箱4和喷水装置的组合即可实现对环境气体的加湿目的。

循环风机为用于实现空气循环的动力部件，例如，在除湿模式中实现气流沿着转轮1、冷凝器3的方向流动(如图3A和3B所示)，在加湿模式中实现气流穿过靠近转轮1设置的加热装置2之后直接进入环境气体(如图4A和4B所示)。

下面结合图1-4B说明本发明公开的恒湿机的两种工作模式。当环境湿度较高时，将恒湿机切换至除湿模式，即：启动循环风机、转轮1、加热装置2和冷凝器3，使气体沿着转轮1、冷凝器3的方向形成气流；当气流穿过转轮1的处理区时，气流中的水分被转轮1吸附；转轮1转动至再生区，加热装置2将转轮1中吸附的水分加热至水蒸气的状态；水蒸气随着气流进一步流动至冷凝器3，并在冷凝器3中被冷却为冷凝水；冷凝水沿着冷凝器3的内壁流动至水箱4并被收集。当环境湿度较低时，将恒湿机切换至加湿模式，即：启动循环风机、转轮1、加热装置2和喷水装置，使气体穿过靠近转轮1设置的加热装置2后之后即排出；喷水装置将水槽内的洁净水均匀地喷洒到转轮1的表面，以使转轮1吸附足够的水分；转轮1的位于再生区的部分经过加热装置2加热后，其上吸附的水分成为水蒸气；穿过加热装置2的循环风将水蒸气携带至环境空气中，从而对环境空气起到加湿的效果。

由上述说明可以知道，本发明公开的恒湿机不仅利用了转轮1的传统的除湿功能，并进一步利用转轮1对水的吸附能力且设置喷水装置，从而实现加湿功能，将除湿和加湿功能集成到一个装置中，使用户可以根据环境湿度选择开启两种模式中的一种，使除湿和加湿更加简单。同时，本发明公开的恒湿机还具有结构简单的特点，运行成本和制造成本均较低。

继续参照图1-4A，本发明公开的除湿机还包括循环风道5。循环风道5与冷凝器3连通且穿过加热装置2，以在除湿模式中将加热装置2产生的水蒸气传送至冷凝器3；循环风道5的靠近冷凝器3的一端设置有加湿进气口51，远离冷凝器3的一端设置有加湿出气口52，并且加湿进气口51和加湿出气口52内均设置有风阀，以在加湿模式中引导气体的流动方向。优选地，加湿进气口51和加湿出气口52内的风阀均通过步进电机控制。但是本领域技术人员应当理解的是，风阀可以通过本领域常用的可以实现风阀关闭和打开的任何其他装置控制。这样，即可利用循环风道5控制进入恒湿机的气流的流向，即：在除湿模式中，关闭加湿进气口51和加湿出气口52，进入恒湿机的气流进入循环风道5并沿着循环风道5穿过加热装置2，加热装置2加热转轮1而产生大量水蒸气，气流携带水蒸气进入冷凝器3，冷凝器3将气流中携带的水分冷却为冷凝水，冷凝水沿着冷凝器3的内壁流入水箱4，而气流则可以通过冷凝器3排出至环境气体中；在加湿模式中，打开加湿进气口51和加湿出气口52，启动循环风机，使环境气体通过加湿进气口51进入循环风道5，并沿着循环风道5穿过加热装置2，气流携带加热装置2产生的水蒸气并从加湿出气口52排出，从而对环境气体进行加湿。在一个实施例中，循环风道5内设置有第一风机53，以控制循环风道5内的气体流向。

在本发明的一个实施例中，该恒湿机中的循环风机还包括设置在转轮1的一侧第二风机。第二风机可以产生负压，以将环境气体吸入恒湿机内形成穿过转轮1的气流。在一个实施例中，第二风机包风扇61和用于为该风扇提供电能的电机62。优选地，第二风机的外侧设置有蜗壳部7，以使环境气体以涡流形式进入转轮1，能够更加均匀地穿过转轮1。

参照图1和2，在本发明的一个实施例中，加热装置2包括加热壳体和加热体。加热壳体具有扇形形状并沿着转轮1的径向方向设置在转轮1的外侧，以使转轮1能够穿过加热壳体转动，即，加热壳体覆盖的区域作为转轮1的再生区、未被加热壳体覆盖的区域为转轮1的处理区。同时，循环气道与加热壳体相连通，以将加热壳体作为循环气道的一部分，在除湿模式/加湿模式中，循环风道5内的气流可以携带经加热产生的水蒸气进入冷凝器3/环境气体。加热体设置在加热壳体内部且朝向转轮1，以将转轮1中的水加热为水蒸气。本领域技术人员应当理解的是，加热体可以是本领域常用的任何加热器，在此不做具体限定。

参照图1和2，在本发明的一个实施例中，喷水装置包括抽水管81和加湿喷头83。抽水管81的一端与水箱4相连接，并且在抽水管81上设置有第二驱动装置82，以从水箱4抽水。加湿喷头83设置在抽水管81的另一端且朝向转轮1设置，以向转轮1喷水。在加湿模式中，启动第二驱动装置82，以将水箱4内的水吸入抽水管81并通过加湿喷头83喷洒到转轮1表面。由于转轮1具有较好吸附功能，因此能够吸附足够多的水分实现较好的加湿效果。在一个实施例中，第二驱动装置82为水泵或者本领域技术人员常用的能够实现抽水效果的其他驱动装置。

参照图1和2，在一个实施例中，喷水装置还包括水过滤器84。水过滤器84设置在抽水管81上，以过滤从水箱4抽出的水。从冷凝器3流入水箱4的水可能存在细菌或者灰尘污染，因此将水箱4内的水用于加湿环境空气时，需要使用水过滤器84对其进行过滤，以减少环境污染。

在本发明的一个实施例中，抽水管81的另一端沿着转轮1的径向设置，且加湿喷头83为抽水管81的另一端朝向转轮1的一侧的多个开口。这样，加湿喷头83的结构简单、易于实现，能够进一步降低恒湿机的制造成本。但是，本领域技术人员应当理解的是，加湿喷头83还可以是设置在抽水管81的另一端的多个花洒式喷头等其它装置。

下面结合附图对本发明公开的恒湿机的除湿模式和加湿模式分别加以说明。

当环境湿度高于预定值时，将恒湿机切换至除湿模式(参照图3A和3B)：启动第二风机以使环境气体在负压作用下进入恒湿机，启动第一驱动装置11以使转轮1转动，启动加热体以对再生区的转轮1进行加热，启动冷凝器3，启动第一风机53以使循环风道5内的气体沿着加热装置2到冷凝器3的方向流动；当气流穿过转轮1的处理区时，气流中的水分被转轮1吸附；转轮1转动至再生区，加热体将转轮1中吸附的水分加热成为水蒸气；当气流从循环风道5进入加热壳体时，气流携带经加热生成的水蒸气继续流动并进入冷凝器3；气流中的水蒸气在冷凝器3中被冷却为冷凝水并沿着冷凝器3的内壁流动至水槽，水槽内的冷凝水进一步流动至水箱4以被收集。需要说明的是，可以根据环境湿度的值调节第一风机53和第二风机的转速、转轮1的转速、加热体的功率等，例如，当环境湿度与标准湿度偏差大于20％时，将第一风机53和第二风机的转速、加热体的功率均调至最高档位；当环境湿度与标准湿度偏差大于10％且小于20％时，将第一风机53和第二风机的转速、加热体的功率均调至中间档位；当环境湿度与标准湿度偏差小于10％时，将第一风机53和第二风机的转速、加热体的功率均调至最低档位。

当环境湿度较低时，将恒湿机切换至加湿模式(参照图4A和4B)：打开加湿进气口51和加湿出气口52，启动第一驱动装置11以使转轮1转动，启动加热体以对再生区的转轮1进行加热，启动第一风机53以环境气体从加湿进气口51进入循环风道5并沿着循环风道5从加湿出气口52排出，启动第二驱动装置82以通过抽水管81和加湿喷头83向转轮1喷水；转轮1转动至再生区，加热体将转轮1中吸附的水分加热成为水蒸气；转轮1的位于再生区的部分经过加热体加热后，其上吸附的水分成为水蒸气；经过加热壳体的气流携带水蒸气从加湿出气口52排出，从而对环境空气起到加湿的效果。需要说明的是，可以根据环境湿度的值调节第一风机53和第二风机的转速、转轮1的转速、加热体的功率以及风阀的开启角度等，例如，当环境湿度与标准湿度偏差大于20％时，将第一风机53和第二风机转速、第二驱动装置82的抽水速度、加热体的功率均调至最大档位，同时将加湿进气口51和加湿出气口52处的风阀均调至最大角度；当环境湿度与标准湿度偏差大于10％且小于20％时，将第一风机53和第二风机转速、第二驱动装置82的抽水速度、加热体的功率均调至中间档位，同时将加湿进气口51和加湿出气口52处的风阀均调至中间位置；当环境湿度与标准湿度偏差小于10％时，将第一风机53和第二风机转速、第二驱动装置82的抽水速度、加热体的功率均调至最低档位，同时将加湿进气口51和加湿出气口52处的风阀均调至最小；当环境湿度达到标准湿度时，将第一风机53和第二风机转速、第二驱动装置82的抽水速度、加热体的功率调至最低档位甚至停止这些部件的运行，同时将风阀的开启角度调整到最小。

下面通过试验数据说明在加湿模式中本发明公开的恒湿机相对于超声波式加湿器的技术效果。

表1和表2分别示出了使用本发明公开的恒湿机和传统超声波加湿器对同一环境进行加湿过程中，以1个小时为周期在地面、1.8m高处、2.6m高处测量的环境湿度数据。从表1和2可以看出，本发明公开的恒湿机可保证加湿空间的高度方向上的环境湿度的均匀性。同时，从表1和2可以看出，在使用超声波式加湿器进行加湿的试验中，受最高处湿度无法继续提升的影响，最终的平均湿度均低于本发明公开的恒湿机。

表1使用恒湿机加湿的环境中不同高度的环境湿度

表2使用超声波加湿器加湿的环境中不同高度的环境湿度

尽管对本发明的典型实施例进行了说明，但是显然本领域技术人员可以理解，在不背离本发明的精神和原理的情况下可以进行改变，其范围在权利要求书以及其等同物中进行了限定。

Claims (13)

1.一种恒湿机，包括：

转轮，所述转轮能够在第一驱动装置的驱动下转动；

加热装置，所述加热装置靠近所述转轮设置，以加热所述转轮上的水分并生成水蒸气；

冷凝器，所述冷凝器靠近所述转轮设置，以从所述转轮接收水蒸气并将水蒸气冷却为冷凝水；

水箱，所述水箱靠近所述冷凝器设置，以从所述冷凝器接收冷凝水；

喷水装置，所述喷水装置靠近所述转轮设置并与所述水箱相连接，以将所述水箱内的水喷淋到所述转轮；和

循环风机，所述循环风机用于为所述恒湿机提供循环风。

2.根据权利要求1所述的恒湿机，还包括：

循环风道，所述循环风道与所述冷凝器相连通且穿过所述加热装置，并且所述循环风道的靠近所述冷凝器的一端设置有加湿出风口、远离所述冷凝器的一端设置有加湿进风口，所述加湿进风口和所述加湿出风口内均设置有风阀。

3.根据权利要求2所述的恒湿机，其中，所述循环风机包括第一风机，所述第一风机设置在所述循环风道内。

4.根据权利要求2所述的恒湿机，其中，所述加湿进风口和所述加湿出风口内的风阀均通过步进电机控制。

5.根据权利要求2所述的恒湿机，其中，所述循环风机包括第二风机，所述第二风机设置在所述转轮的一侧，以产生负压并形成穿过所述转轮的气流。

6.根据权利要求5所述的恒湿机，还包括：

蜗壳部，所述蜗壳部围绕所述第二风机设置，以使气流通过所述蜗壳部进入所述转轮。

7.根据权利要求2所述的恒湿机，其中，所述加热装置包括：

加热壳体，所述加热壳体具有扇形形状并沿着所述转轮的径向方向设置在所述转轮的外侧，以使所述转轮能够穿过所述加热壳体转动，并且所述循环气道与所述加热壳体相连通以将所述加热壳体作为所述循环气道的一部分；和

加热体，所述加热体设置在所述加热壳体内部且朝向所述转轮，以将所述转轮中的水加热为水蒸气。

8.根据权利要求1所述的恒湿机，其中，所述第一驱动装置为电机。

9.根据权利要求1所述的恒湿机，其中，所述喷水装置包括：

抽水管，所述抽水管的一端与所述水箱相连接，并且在所述抽水管上设置有第二驱动装置，以从所述水箱抽水；和

加湿喷头，所述加湿喷头设置在所述抽水管的另一端且朝向所述转轮设置，以向所述转轮喷水。

10.根据权利要求9所述的恒湿机，其中，所述第二驱动装置为水泵。

11.根据权利要求9所述的恒湿机，其中，所述喷水装置还包括水过滤器，所述水过滤器设置在所述抽水管上，以过滤从所述水箱抽出的水。

12.根据权利要求9所述的恒湿机，其中，所述抽水管的另一端沿着所述转轮的径向设置，且所述加湿喷头为所述抽水管的另一端朝向所述转轮的一侧的多个开口。

13.根据权利要求1所述的恒湿机，还包括：

接水槽，所述接水槽靠近所述冷凝器设置并与所述水箱连通，以接收冷凝水并将冷凝水输送至所述水箱。