CN112432285A - 通风除湿一体机、通风除湿方法及风力发电机组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通风除湿一体机、通风除湿方法及风力发电机组，该通风除湿一体机放置于室内，其包括：机壳，具有相互隔离的第一腔室和第二腔室；通风装置，位于第一腔室内，用于将室外的潮湿空气引流到第一腔室内；除湿装置，位于第二腔室内，用于将室内的潮湿空气处理为具有第一相对湿度的干燥空气；混合装置，位于第一腔室内，用于将室外的潮湿空气与干燥空气混合，以获得具有预定相对湿度和预定温度的混合空气，并排放至室内。本发明通过将通风装置和除湿装置集成于一体，可以使经过混合装置混合后的空气满足预定相对湿度和预定温度的要求，同时解决了通风和除湿问题，提高了室内电气设备的可靠性。

Description

通风除湿一体机、通风除湿方法及风力发电机组
技术领域
本发明涉及通风与除湿技术领域，具体涉及一种通风除湿一体机、通风除湿方法及风力发电机组。
背景技术
在日常生活中，为了使室内环境处于合适的温度和湿度，通常需要空调通风散热及控制湿度。但是，当通风流量比较大时，需要大功率的空调，设备的耗电量的成本较高；当处于低温高湿的环境时，空气的露点很低，空调的除湿效果不佳。
另外，在风力发电行业中，尤其位于潮湿地区的风力发电机组，冬季多处于低温高湿的环境。风力发电机组的塔筒内的电气设备需要经常通风，而目前通风和除湿是分开设计的，往往是解决了通风的问题而不能很好的控制湿度，导致长期处于高湿环境中的电气设备出现绝缘降低引起设备失效及腐蚀增加的问题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种通风除湿一体机及通风除湿方法，该通风除湿一体机可以同时解决室内通风和除湿问题。
本发明的另一个目的是提供一种风力发电机组，其包括该通风除湿一体机，提高了控制室内的电气设备的可靠性。
一方面，本发明实施例还提出了一种通风除湿一体机，放置于室内，其包括：机壳，具有相互隔离的第一腔室和第二腔室；通风装置，位于第一腔室内，用于将室外的潮湿空气引流到第一腔室内；除湿装置，位于第二腔室内，用于将室内的潮湿空气处理为具有第一相对湿度的干燥空气；混合装置，位于第一腔室内，用于将室外的潮湿空气与干燥空气混合，以获得具有预定相对湿度和预定温度的混合空气，并排放至室内。
根据本发明实施例的一个方面，除湿装置包括除湿壳体和位于除湿壳体内的转轮，除湿壳体包括相互隔离的处理腔室和再生腔室，处理腔室与室内的潮湿空气连通，再生腔室设置有加热器，转轮能够吸附潮湿空气中的水分，转轮在处理腔室和再生腔室之间交替转动，以将室内的潮湿空气处理为干燥空气。
根据本发明实施例的一个方面，除湿装置还包括位于转轮的轴向两侧且对应于处理腔室相对设置的第一进风管和第一出风管，第一进风管与室内连通，第一出风管与混合装置连通。
根据本发明实施例的一个方面，第一出风管与混合装置呈预定角度倾斜设置。
根据本发明实施例的一个方面，除湿装置还包括位于处理腔室内的第一风扇；和/或，除湿装置还包括位于再生腔室内的第二风扇，第二风扇对应于加热器设置。
根据本发明实施例的一个方面，除湿装置还包括位于转轮的轴向两侧且对应于再生腔室相对设置的第二进风管和第二出风管，第二进风管与第二出风管均与室外连通。
根据本发明实施例的一个方面，混合装置为管状结构，其包括沿轴向依次设置的进口段、混合段和出口段，进口段对应于通风装置设置，除湿装置与混合段连通。
根据本发明实施例的一个方面，进口段的横截面沿轴向渐缩设置；和/或，混合段的横截面沿轴向相同设置；和/或，出口段的横截面沿轴向渐扩设置。
根据本发明实施例的一个方面，机壳的第一腔室设置有对应于通风装置的第一进风口和对应于混合装置的第一出风口，第二腔室设置有对应于除湿装置的第二进风口，第一进风口和第二进风口处设置有过滤装置，第一出风口处设置有具有多个通孔的挡板。
根据本发明实施例的一个方面，机壳朝向室内的一侧设置有控制面板和与控制面板电连接的温湿度传感器。
另一方面，本发明实施例还提供了一种风力发电机组，其包括设置于塔筒内的控制室和位于控制室内的电气设备，该控制室内还设置有如前所述的任一种通风除湿一体机。
另一方面，本发明实施例还提供了如前所述的任一种通风除湿一体机的通风除湿方法，其包括：获取目标流体的温度值和相对湿度值；根据目标流体的温度值和相对湿度值，分别调整通风装置和/或除湿装置的工作流体流量，以通过混合装置获得具有预定相对湿度和预定温度的混合流体。
本发明提供的通风除湿一体机及通风除湿方法，通过将通风装置和除湿装置集成于一体，可以使经过混合装置混合后的空气满足预定相对湿度和预定温度的要求，同时解决了通风和除湿问题，提高了室内空气的适宜性。另外，本发明提供的风力发电机组，采用如前所述的通风除湿一体机，可以满足控制室内的温湿度要求，降低室内电气设备的失效率，提到电气设备的可靠性。
附图说明
下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1是本发明实施例提供的一种通风除湿一体机的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种通风除湿一体机的通风除湿方法的流程框图；
图3是本发明实施例提供的一种风力发电机组的结构示意图。
其中：
1-通风除湿一体机；10-通风装置；
20-除湿装置；21-除湿壳体；211-处理腔室；212-再生腔室；22-转轮；23-加热器；24-第一进风管；25-第一出风管；26-第一风扇；27-第二风扇；28-第二进风管；29-第二出风管；
30-混合装置；31-进口段；32-混合段；33-出口段；
40-机壳；41-第一腔室；42-第二腔室；43-第一进风口；44-第一出风口；45-第二进风口；46-控制面板；47-温湿度传感器。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸式连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了更好地理解本发明，下面结合图1至图3对本发明实施例提供的通风除湿一体机、通风除湿方法及风力发电机组进行详细描述。
参阅图1，本发明提供了一种通风除湿一体机1，放置于室内，该通风除湿一体机1包括：机壳40和位于机壳40内的通风装置10、除湿装置20和混合装置30。
机壳40具有相互隔离的第一腔室41和第二腔室42。
通风装置10位于第一腔室41内，用于将室外的潮湿空气引流到第一腔室41内。可选地，通风装置10为流量可调的变频风扇，可以为轴流式变频风扇，也可以是离心变频风扇。
除湿装置20位于第二腔室42内，用于将室内的潮湿空气处理为具有第一相对湿度的干燥空气。
混合装置30位于第一腔室41内，用于将室外的潮湿空气与干燥空气混合，以获得具有预定相对湿度和预定温度的混合空气，并排放至室内。
该预定相对湿度和预定温度的数值根据相关标准设置，例如，夏季制冷时，室内空气的预定相对湿度以40％～80％为宜，冬季采暖时，应控制在30％～60％。老人和小孩适合的室内湿度为45％～50％，哮喘等呼吸道系统疾病的患者适宜的室内湿度在40％～50％之间。室内空气的预定温度可以为26℃左右。由此，室内的人、动物或者电气设备可以处于适宜的环境中，尤其可以防止电气设备被腐蚀或者长时间处于高温环境中，延长电气设备的使用寿命。
由于室外的潮湿空气通过通风装置10进入第一腔室41内的流量和速度与除湿装置20处理后的干燥空气的流量和速度不一致，故将通风装置10和除湿装置20相互隔离设置，以便于分别单独调节室外的潮湿空气与干燥空气的流量和流速。
可选地，除湿装置20处理后的干燥空气的流量设置为定值，通过调整通风装置10来控制室外的潮湿空气的流量，从而得到温度和相对湿度稳定的混合空气；或者可选地，经由通风装置10的潮湿空气的流量设置为定值，通过调整除湿装置20处理后的干燥空气的流量，混合而得到温度和相对湿度稳定的混合空气；或者，同时调节通风装置10和除湿装置20处理后的干燥空气，以动态地可适应性地得到温度和相对湿度稳定的混合空气。
本发明提供的通风除湿一体机1，通过将通风装置10和除湿装置20集成于一体，可以使经过混合装置30混合后的空气满足预定相对湿度和预定温度的要求，同时解决了室内的通风和除湿问题，提高了室内空气的适宜性。
再次参阅图1，除湿装置20包括除湿壳体21和位于除湿壳体21内的转轮22，除湿壳体21具有相互隔离的处理腔室211和再生腔室212，处理腔室211与室内的潮湿空气连通，再生腔室212内设置有加热器23，转轮22能够吸附潮湿空气中的水分，转轮22在处理腔室211和再生腔室212之间交替转动，以将潮湿空气处理为干燥空气。
转轮22包括支架和与支架可转动连接的轮子本体，支架将除湿壳体21分为相互隔离的处理腔室211和再生腔室212，加热器23将再生腔室212内的空气加热为高温空气。由此，处理腔室211和再生腔室212相互隔离设置，有利于分别单独调节潮湿空气与高温空气的流量和流速，进而提高干燥空气的处理效率。
转轮22上设置吸附件以吸附潮湿空气中的水分，该吸附件为附着在转轮22的外表面上的具有蜂窝状小孔的结构，例如可以为海绵、硅胶等。转轮22在处理腔室211和再生腔室212之间交替转动，当高温空气流过时，转轮22释放水分到高温空气中，达到再生的目的，最终将潮湿空气处理为具有第一相对湿度的干燥空气，一般来说，第一相对湿度可以为20％左右。
另外，如果潮湿空气的流量大且湿度较低时，可以增加转轮22的数量，提高干燥空气的干燥效率。
进一步地，除湿装置20还包括位于转轮22的轴向两侧且对应于处理腔室211相对设置的第一进风管24和第一出风管25，第一进风管24与室内连通，用于吸附室内的潮湿空气，第一出风管25与混合装置30连通，用于将除湿装置20处理的干燥空气输送至混合装置30。
优选地，第一出风管25与混合装置30呈预定倾斜角度设置，该预定倾斜角度例如可以为30°。由于进入混合装置30内的室外潮湿空气与除湿装置20处理的干燥空气相比压力大、流速快，干燥空气以预定倾斜角度进入混合装置30，使得室外潮湿空气周边压力的变化对周围的干燥空气产生引射作用，从而带动周围的干燥空气一起流动，提高了室外潮湿空气与干燥空气的混合效果。
可选地，为了引导空气进入处理腔室211，并保持处理腔室211内的温度均衡，除湿装置20还包括位于处理腔室211内的第一风扇26。可选地，为了引导空气进入再生腔室212，并保持再生腔室212内的温度均衡，除湿装置20还包括位于再生腔室212内的第二风扇27，第二风扇27对应于加热器23设置。
进一步地，除湿装置20还包括位于转轮22的轴向两侧且对应于再生腔室212相对设置的第二进风管28和第二出风管29，第二进风管28与第二出风管29均与室外连通。再生腔室212通过第二进风管28与第二出风管29与室外通风散热，防止再生腔室212内的高温空气温度过高。
混合装置30为管状结构，其包括沿轴向依次设置的进口段31、混合段32和出口段33，进口段31对应于通风装置10设置，除湿装置20与混合段32连通。
其中，进口段31的横截面沿轴向渐缩设置，室外的潮湿空气被通风装置10引流至进口段31的过程中，与进口段31的内壁不断发生碰撞产生阻力，压力逐渐降低，流速逐渐升高，从而潮湿空气以高速被推入至混合段32。进口段31可以呈抛物面或锥形面结构，为制造方便，一般选用锥形面结构。
混合段32的横截面沿轴向相等设置，除湿装置20中的干燥空气以预定倾斜角度与高速的潮湿空气混合，使得混合后的空气流体流速达到最大，形成低压环境，可以吸入更多的空气流体，使得混合空气的速度场、温度场及浓度场分布更加均匀。混合段32通常为圆柱形管或者方形柱管。
出口段33的横截面沿轴向渐扩设置，混合空气在出口段33急速扩张形成漩涡，进一步增强混合气体的混合效果。另外，其出口段33的内壁对混合空气的阻力逐渐减小，内壁附近的动压逐渐转换成沿轴向的静压，使得混合空气最终以一定的压力和流速排放至室内。出口段33可以呈抛物面或锥形面结构，为制造方便，一般选用锥形面结构。
由于混合装置30沿轴向具有渐缩的进口段31、等截面的混合段32和渐扩的出口段33这样周期性变化的结构，其内部的空气流体始终在方向反复改变的压力梯度下流动，从而可以在很小的流速下快速达到湍流，强化干燥空气与潮湿空气的混合效果。
另外，机壳40的第一腔室41设置有对应于通风装置10的第一进风口43和对应于混合装置30的第一出风口44，第一腔室41通过第一进风口43与室外连通，通过第一出风口44将具有预定相对湿度和预定温度的混合空气逐步排放至室内。为了确保第一出风口44处的混合空气的温度和湿度分布均匀，第一出风口44设置有具有多个通孔的挡板(图中未示出)。
进一步地，第二腔室42设置有对应于除湿装置20的第二进风口45，除湿装置20的的再生腔室212通过第二进风口45与室外连通，即第二进风管28的一端与再生腔室212连接，另一端与第二进风口45连接。
为了防止室外空气中的杂质进入通风除湿一体机1内，第一进风口44和第二进风口45处设置有过滤装置，过滤装置中的过滤间需要定期更换。
由此，如图1中的箭头所示，进出通风除湿一体机1的空气共有三个支路：第一支路为室外的潮湿空气在通风装置10的作用下从室外进入第一腔室41，在混合装置30内与第二支路的干燥空气混合后排出到室内；第二支路为室内的潮湿空气在第一风扇26的作用下，经过转轮22除湿后与第一支路的潮湿空气混合；第三支路为室外的空气在第二风扇27的作用下，经过加热器23和转轮22实现对转轮22的再生作用后排出到室外。
另外，机壳40朝向室内的一侧设置有控制面板46和与控制面板电连接的温湿度传感器47，控制面板46上设置有刻度盘，用于显示通风除湿一体机的电压及电流值。另外，控制面板46上还设置有启停开关和远程/本地切换开关。通风除湿一体机1的除湿装置20的控制模式有两种：本地控制和远程控制。
当选择本地控制时，强制启动通风装置10、除湿装置20的第一风扇26、第二风扇27、转轮22和加热器23，该控制模式可以用于通风除湿一体机的启动阶段或者需要对室内做特殊处理的阶段，例如在短时间内需要达到通风除湿的目的。
当选择远程控制时，通风装置10以最大频率启动，如果温湿度传感器47反馈的相对湿度值小于预定相对湿度值，且温度值小于预定温度值，则不启动除湿装置20的第一风扇26、第二风扇27、转轮22和加热器23；如果温湿度传感器47反馈的温湿度值大于预定相对湿度值，且温度值大于预定温度值，则按照下述步骤启动除湿装置20的第一风扇26、第二风扇27、转轮22和加热器23：
启动预定时间段后，如果温湿度传感器47反馈的相对湿度值小于预定相对湿度值，且温度值小于预定温度值，则将通风装置10的频率降低10HZ；再经过预定时间段后，如果温湿度传感器47反馈的相对湿度值还是高于预定相对湿度值，且温度值大于预定温度值，则将通风装置10的频率再降低10HZ，如此类推，直到温湿度传感器47反馈的温度值和相对湿度值达到要求。该预定时间段例如可以为10分钟。
同时，增加通风装置10的流量的限制条件，即当通风装置10的流量降低到低于限制流量时，并且温度值和相对湿度值还没有达到要求时，通风除湿一体机1发出报警，并按照通风装置10的最低流量运行。
相应地，该远程控制模式适用于一般条件下的通风除湿工作，或者在强制启动以后的通风除湿一体机的稳定工作阶段，使室内长时间稳定保持所需温度和相对湿度的环境，为室内的其他工作期间提供良好的工作环境。
参阅图2，本发明还提供了一种如前所述的任一种通风除湿一体机的通风除湿方法，其包括：
步骤S1：获取目标流体的温度值和相对湿度值；该目标流体为室内的具有一定的温度和相对湿度的潮湿空气。
步骤S2：根据目标流体的温度值和相对湿度值，分别调整通风装置10和/或除湿装置20的工作流体流量，以通过混合装置30获得具有预定相对湿度和预定温度的混合流体。
通风装置10的工作流体为室外的潮湿空气，除湿装置20的工作流体为将室内的潮湿空气与高温空气处理后获得的具有第一相对湿度的干燥空气，通过调整通风装置10和/或除湿装置20的工作流体流量，将室外的潮湿空气与干燥空气混合，以获得具有预定相对湿度和预定温度的混合流体，该混合流体满足室内的温度和相对湿度的使用要求。
可选地，除湿装置20处理后的干燥空气的流量可以为定值，仅通过调整通风装置10来控制室外的潮湿空气的流量，具体的调整过程如前所述的远程控制模式，不再赘述，从而可以简化通风除湿的整个控制流程，提高通风除湿效率。
参阅图3，本发明还提供了一种风力发电机组，其包括设置于塔筒T内的控制室2和位于控制室2内的电气设备，控制室2内还设置有如前所述的任一种通风除湿一体机1。
如图3中的箭头所示，外界的潮湿空气从塔筒T的开孔进入底部的控制室2内，控制室2内的通风除湿一体机1把塔筒T内的潮湿空气处理为具有预定相对湿度和预定温度的混合空气后，向上经过机舱底座、轮毂和叶轮根部，并排出叶轮外。
本发明提供的风力发电机组，通过通风除湿一体机1解决了控制室2的温湿度问题，从而可以降低电气设备的失效率，提高了电气设备的可靠性。
可以理解的是，本发明提供的通风除湿一体机，不仅可以应用于风力发电机组中，还可以应用于其它需要通风和除湿的室内空间，例如高压动态无功补偿控制室(SVG室)，以提高SVG室内的电气柜的可靠性。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (12)

1.一种通风除湿一体机(1)，放置于室内，其特征在于，所述通风除湿一体机(1)包括：
机壳(40)，具有相互隔离的第一腔室(41)和第二腔室(42)；
通风装置(10)，位于所述第一腔室(41)内，用于将室外的潮湿空气引流到所述第一腔室(41)内；
除湿装置(20)，位于所述第二腔室(42)内，用于将室内的潮湿空气处理为具有第一相对湿度的干燥空气；
混合装置(30)，位于所述第一腔室(41)内，用于将所述室外的潮湿空气与所述干燥空气混合，以获得具有预定相对湿度和预定温度的混合空气，并排放至室内。
2.根据权利要求1所述的通风除湿一体机(1)，其特征在于，所述除湿装置(20)包括除湿壳体(21)和位于所述除湿壳体(21)内的转轮(22)，所述除湿壳体(21)具有相互隔离的处理腔室(211)和再生腔室(212)，所述处理腔室(211)与室内的潮湿空气连通，所述再生腔室(212)内设置有加热器(23)，所述转轮(22)能够吸附潮湿空气中的水分，所述转轮(22)在所述处理腔室(211)和所述再生腔室(212)之间交替转动，以将所述潮湿空气处理为所述干燥空气。
3.根据权利要求2所述的通风除湿一体机(1)，其特征在于，所述除湿装置(20)还包括位于所述转轮(22)的轴向两侧且对应于所述处理腔室(211)相对设置的第一进风管(24)和第一出风管(25)，所述第一进风管(24)与室内连通，所述第一出风管(25)与所述混合装置(30)连通。
4.根据权利要求3所述的通风除湿一体机(1)，其特征在于，所述第一出风管(25)与所述混合装置(30)呈预定倾斜角度设置。
5.根据权利要求2所述的通风除湿一体机(1)，其特征在于，所述除湿装置(20)还包括位于所述处理腔室(211)内的第一风扇(26)；和/或，所述除湿装置(20)还包括位于所述再生腔室(212)内的第二风扇(27)，所述第二风扇(27)对应于所述加热器(23)设置。
6.根据权利要求2所述的通风除湿一体机(1)，其特征在于，所述除湿装置(20)还包括位于所述转轮(22)的轴向两侧且对应于所述再生腔室(212)相对设置的第二进风管(28)和第二出风管(29)，所述第二进风管(28)与所述第二出风管(29)均与室外连通。
7.根据权利要求1所述的通风除湿一体机(1)，其特征在于，所述混合装置(30)为管状结构，其包括沿轴向依次设置的进口段(31)、混合段(32)和出口段(33)，所述进口段(31)对应于所述通风装置(10)设置，所述除湿装置(20)与所述混合段(32)连通。
8.根据权利要求7所述的通风除湿一体机(1)，其特征在于，所述进口段(31)的横截面沿轴向渐缩设置；
和/或，所述混合段(32)的横截面沿轴向相同设置；
和/或，所述出口段(33)的横截面沿轴向渐扩设置。
9.根据权利要求1所述的通风除湿一体机(1)，其特征在于，所述机壳(40)的所述第一腔室(41)设置有对应于所述通风装置(10)的第一进风口(43)和对应于所述混合装置(30)的第一出风口(44)，所述第二腔室(42)设置有对应于所述除湿装置(20)的第二进风口(45)，所述第一进风口(44)和所述第二进风口(45)处设置有过滤装置，所述第一出风口(44)处设置有具有多个通孔的挡板。
10.根据权利要求1所述的通风除湿一体机(1)，其特征在于，所述机壳(40)朝向室内的一侧设置有控制面板(46)和与所述控制面板电连接的温湿度传感器(47)。
11.一种风力发电机组，包括设置于塔筒(T)内的控制室(2)和位于所述控制室(2)内的电气设备，其特征在于，所述控制室(2)内还设置有如权利要求1-10任一项所述的通风除湿一体机(1)。
12.一种如权利要求1-10任一项所述的通风除湿一体机的通风除湿方法，其特征在于，包括：
获取目标流体的温度值和相对湿度值；
根据所述目标流体的温度值和相对湿度值，分别调整所述通风装置(10)和/或所述除湿装置(20)的工作流体流量，以通过所述混合装置(30)获得具有预定相对湿度和预定温度的混合流体。
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