CN117249503B - 一种再生风多级加热的节能型除湿机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种再生风多级加热的节能型除湿机，包括设于机体内的一级加热换热器（1）和二级加热换热器（2），一级加热换热器（1）为横置的大锥形筒状结构（11），其内连有换热盘管（12），包括一组相互平行的蜂窝架（121），蜂窝架（121）上设有蜂窝孔（121a）和换热空腔（121b），相邻两个蜂窝架（121）的蜂窝孔（121a）之间通过挡板（122）相连，形成一组小锥形筒状结构的换热风道（123），整个换热盘管（12）的走向呈S型；一级加热换热器（1）的出风口与二级加热换热器（2）的进风口相连，二级加热换热器（2）的换热面为铜管串翅片结构。本发明的优点是采用温差分级加热，提高换热效率，降低能耗。
Description
技术领域
本发明属于空气处理技术领域，尤其涉及一种再生风多级加热的节能型除湿机。
背景技术
目前，行业内除湿机分为两个系统，一个是送风系统，另一个则是再生风系统。其中，再生风系统对除湿机除湿效果影响较大。
市场上常规的再生风系统均为蒸汽加热再生或者电加热再生，由于再生风处理空气的温差较大，一般在85℃左右，因此其需要的能量较大，是除湿机系统耗功最大的单元。再生风加热方式必然成为除湿机核心需要解决的问题。
常规除湿机的再生风加热基本采用的是一级加热，加热的形式是蒸汽型或者电加热型；蒸汽型的蒸汽源采用电或者燃料将水加热至蒸汽，再将一定压力的蒸汽输送给用于再生风加热的蒸汽盘管；电加热型则是用加热管直接对再生风进行加热；再生风进风采用新风或者混风，进除湿转轮的再生风温度要求120℃以上，所需加热量较大。
发明内容
本发明目的就是为了解决现有除湿机再生风加热能耗高的问题，提供了一种再生风多级加热的节能型除湿机，采用温差分级加热，提高换热效率，降低能耗。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种再生风多级加热的节能型除湿机，包括设于机体内的一级加热换热器和二级加热换热器，机体内还设有相配合的再生风排风组件和除湿转轮，再生风进口与一级加热换热器的进风口相连，一级加热换热器为横置的大锥形筒状结构，其纵截面积由进风口向出风口逐渐减小，大锥形筒状结构的空腔内连有换热盘管，换热盘管包括一组相互平行的蜂窝架，蜂窝架上设有蜂窝孔且其内部设有与其形状相匹配的换热空腔，换热空腔内设有用于加热空气的换热介质，相邻两个蜂窝架的蜂窝孔之间通过挡板相连，形成一组小锥形筒状结构的换热风道，以用于将空气穿过风道进行换热；
相邻两个蜂窝架的换热空腔之间通过连接管相连，且相邻两个连接管上下交错设置，使整个换热盘管的走向呈S型，以用于保证换热介质可以完整地穿过所有蜂窝架；
一级加热换热器的出风口与二级加热换热器的进风口相连，二级加热换热器的换热面为铜管串翅片结构，以用于提高换热效率。
进一步地，所述二级加热换热器包括加热铜管和一组换热翅片，换热翅片连于加热铜管的周围，其包括平直段翅片和锯齿段翅片，平直段翅片靠近二级加热换热器的进风口，锯齿段翅片靠近二级加热换热器的出风口设置。
进一步地，所述二级加热换热器的加热铜管设为两个，均为腰型管状结构，其内设有用于二次加热空气的换热介质，两个加热铜管之间及加热铜管两侧的换热翅片均水平设置，两个加热铜管上下两端的换热翅片呈拱形结构半包围在加热铜管外。
进一步地，上下相邻两个锯齿段翅片之间形成锯齿状风道，且下层锯齿段翅片相对于上层锯齿段翅片向右偏移x，x小于锯齿段翅片中每个锯齿长度的一半，以用于形成加速风道。
进一步地，偏移后相邻两个锯齿段翅片之间形成的锯齿状风道包括相连的宽风道和窄风道，窄风道的间距小于宽风道的间距，空气通过窄风道的流速增大。
进一步地，所述一级加热换热器和换热风道的纵截面均为正六边形结构，每个蜂窝架为具有空腔管路的蜂巢网状结构，且蜂窝架沿着一级加热换热器的轴向等间距分布，每个蜂窝架与一级加热换热器的径向截面相互平行。
进一步地，所述换热盘管设为n组，n为≥1的正整数，将大锥形筒状结构沿其轴向分成n等份的安装腔，每组换热盘管连接在对应的安装腔内，且蜂窝架的面积与对应安装腔的纵截面相匹配。
进一步地，每组换热盘管中最大面积的蜂窝架与介质进口相连、最小面积的蜂窝架与介质出口相连。
进一步地，所述蜂窝架为铜管材质，挡板为铝板材质，以用于提高换热效率。
进一步地，所述大锥形筒状结构的大截面段下部设有出水管，以用于排出盘管换热时集聚在表面的冷凝水。
与现有技术相比，本发明的技术方案的优点具体在于：
（1）本发明采用再生风的温差分级加热，一级加热采用更节能的加热形式，将空气加热到50~60℃，二级加热只需将50~60℃的空气加热至进除湿转轮的120℃以上即可，节能降耗；
（2）本发明的一级加热采用锥形筒状的蜂巢结构，蜂巢结构有利于均匀分配换热介质，当空气由换热风道内通过时换热更加充分，且越靠近出风口纵截面越小，风道越窄，使得空气流速增加，而空气流速与换热效率成正比，因此提高了换热效率；
（3）本发明的一级加热换热器采用分段式盘管设计，将盘管分成几段，同时匹配多个进出口，避免了每段盘管的换热效率不会因路径较长而降低，进一步保证了对空气的加热效果；
（4）本发明的二级加热采用铜管串翅片形式，换热面积远超过常规盘管和电加热管，换热效率更高，能耗更低；
（5）本发明的二级加热采用组合式翅片，锯齿状翅片采用错位分布，同时形成窄风道，不仅增加了空气流通时的扰动，还有利于提高风速，进一步增加换热效率，降低能耗。
附图说明
图1为本发明的再生风多级加热的节能型除湿机结构示意图；
图2为本发明的一级加热换热器立体图；
图3为本发明的一级加热换热器的内部结构纵向剖视示意图；
图4为本发明的一级加热换热器的蜂窝架的正视图；
图5为本发明的一级加热换热器的蜂窝架连接示意图；
图6为本发明的二级加热换热器正视图；
图7为本发明的二级加热换热器的换热翅片结构示意图；
图8为图7的A局部放大图。
具体实施方式
实施例
为使本发明更加清楚明白，下面结合附图对本发明的一种再生风多级加热的节能型除湿机进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1，一种再生风多级加热的节能型除湿机，包括设于机体内的一级加热换热器1和二级加热换热器2，机体内还设有相配合的再生风排风组件3和除湿转轮4，再生风进口与一级加热换热器1的进风口相连，其特征在于：
参见图2和图3，一级加热换热器1为横置的大锥形筒状结构11，其纵截面为正六边形结构，且其面积由进风口向出风口逐渐减小，大锥形筒状结构11的空腔沿轴向均分成两个的安装腔11a，每个安装腔11a内连有一个换热盘管12；
参见图2、图3、图4和图5，每个换热盘管12包括一组相互平行的蜂窝架121，蜂窝架121为具有空腔管路的蜂巢网状结构，且蜂窝架121沿着一级加热换热器1的轴向等间距分布，每个蜂窝架121与一级加热换热器1的径向截面相互平行且其面积与对应安装腔11a的纵截面相匹配；
蜂窝架121上设有蜂窝孔121a且其内部设有与其形状相匹配的换热空腔121b，换热空腔121b内设有用于加热空气的换热介质，相邻两个蜂窝架121的蜂窝孔121a之间通过挡板122相连，形成一组小锥形筒状结构的换热风道123，换热风道123的纵截面亦为正六边形结构，以用于将空气穿过风道进行换热；
蜂窝架121为铜管材质，挡板122为铝板材质，以用于提高换热效率；
相邻两个蜂窝架121的换热空腔121b之间通过连接管124相连，且相邻两个连接管124上下交错设置，使整个换热盘管12的走向呈S型，以用于保证换热介质可以完整地穿过所有蜂窝架，每个换热盘管12中最大面积的蜂窝架与介质进口12a相连、最小面积的蜂窝架与介质出口12b相连；
参见图1、图2、图6，一级加热换热器1的出风口与二级加热换热器2的进风口相连，二级加热换热器2的换热面为铜管串翅片结构；
参见图6和图7，二级加热换热器2包括两个加热铜管21和一组换热翅片22，加热铜管21为腰型管状结构，其内设有用于二次加热空气的换热介质，换热翅片22连于加热铜管21的周围，两个加热铜管21之间及加热铜管21两侧的换热翅片22均水平设置，两个加热铜管21上下两端的换热翅片22呈拱形结构半包围在加热铜管21外；
换热翅片22包括平直段翅片221和锯齿段翅片222，平直段翅片221靠近二级加热换热器2的进风口，锯齿段翅片222靠近二级加热换热器2的出风口设置；
参见图7和图8，上下相邻两个锯齿段翅片222之间形成锯齿状风道223，且下层锯齿段翅片相对于上层锯齿段翅片向右偏移x，x小于锯齿段翅片222中每个锯齿222a长度的一半，偏移后相邻两个锯齿段翅片222之间形成的锯齿状风道223包括相连的宽风道223a和窄风道223b，窄风道223b的间距小于宽风道223a的间距，空气通过窄风道223b的流速增大。
参见图8，选其中一个锯齿为例，由其顶部O向下作其基线L的垂线交于E点，其下层锯齿的顶点向上作基线L的垂线交于M，M与E之间的偏移量即为x。此外，窄风道即为图中S代表的区域。
本实施例中，采用温差分级加热，空气由一级加热换热器的大截面段进入换热风道，同时换热介质充满蜂窝架的换热空腔，当空气向出口端流通时，截面积缩小，空气流速增大，提高换热效率，将空气加热到50~60℃后进入二级加热换热器，加热铜管内通入换热介质，换热翅片将热量传递至空气中对其加热，当空气通过锯齿段翅片时，锯齿状风道增加了空气的扰动，同时窄风道促使空气流速再一次加快，空气加热至120℃即可，大大提高了换热效率，降低了能耗。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种再生风多级加热的节能型除湿机，包括设于机体内的一级加热换热器（1）和二级加热换热器（2），机体内还设有相配合的再生风排风组件（3）和除湿转轮（4），再生风进口与一级加热换热器（1）的进风口相连，其特征在于：
一级加热换热器（1）为横置的大锥形筒状结构（11），其纵截面积由进风口向出风口逐渐减小，大锥形筒状结构（11）的空腔内连有换热盘管（12），换热盘管（12）包括一组相互平行的蜂窝架（121），蜂窝架（121）上设有蜂窝孔（121a）且其内部设有与其形状相匹配的换热空腔（121b），换热空腔（121b）内设有用于加热空气的换热介质，相邻两个蜂窝架（121）的蜂窝孔（121a）之间通过挡板（122）相连，形成一组小锥形筒状结构的换热风道（123）；
相邻两个蜂窝架（121）的换热空腔（121b）之间通过连接管（124）相连，且相邻两个连接管（124）上下交错设置，使整个换热盘管（12）的走向呈S型；
一级加热换热器（1）的出风口与二级加热换热器（2）的进风口相连，二级加热换热器（2）的换热面为铜管串翅片结构。
2.根据权利要求1所述的再生风多级加热的节能型除湿机，其特征在于：
所述二级加热换热器（2）包括加热铜管（21）和一组换热翅片（22），换热翅片（22）连于加热铜管（21）的周围，其包括平直段翅片（221）和锯齿段翅片（222），平直段翅片（221）靠近二级加热换热器（2）的进风口，锯齿段翅片（222）靠近二级加热换热器（2）的出风口设置。
3.根据权利要求2所述的再生风多级加热的节能型除湿机，其特征在于：
所述二级加热换热器（2）的加热铜管（21）设为两个，均为腰型管状结构，其内设有用于二次加热空气的换热介质，两个加热铜管（21）之间及加热铜管（21）两侧的换热翅片均水平设置，两个加热铜管（21）上下两端的换热翅片呈拱形结构半包围在加热铜管（21）外。
4.根据权利要求2所述的再生风多级加热的节能型除湿机，其特征在于：
上下相邻两个锯齿段翅片（222）之间形成锯齿状风道（223），且下层锯齿段翅片相对于上层锯齿段翅片向右偏移x，x小于锯齿段翅片（222）中每个锯齿（222a）长度的一半。
5.根据权利要求4所述的再生风多级加热的节能型除湿机，其特征在于：
偏移后相邻两个锯齿段翅片（222）之间形成的锯齿状风道（223）包括相连的宽风道（223a）和窄风道（223b），窄风道（223b）的间距小于宽风道（223a）的间距，空气通过窄风道（223b）的流速增大。
6.根据权利要求1~5任一项所述的再生风多级加热的节能型除湿机，其特征在于：
所述一级加热换热器（1）和换热风道（123）的纵截面均为正六边形结构，每个蜂窝架（121）为具有空腔管路的蜂巢网状结构，且蜂窝架（121）沿着一级加热换热器（1）的轴向等间距分布，每个蜂窝架（121）与一级加热换热器（1）的径向截面相互平行。
7.根据权利要求1~5任一项所述的再生风多级加热的节能型除湿机，其特征在于：
所述换热盘管（12）设为n组，n为≥1的正整数，将大锥形筒状结构（11）沿其轴向分成n等份的安装腔（11a），每组换热盘管（12）连接在对应的安装腔（11a）内，且蜂窝架（121）的面积与对应安装腔（11a）的纵截面相匹配。
8.根据权利要求7所述的再生风多级加热的节能型除湿机，其特征在于：
每组换热盘管（12）中最大面积的蜂窝架与介质进口（12a）相连、最小面积的蜂窝架与介质出口（12b）相连。
9.根据权利要求1~5任一项所述的再生风多级加热的节能型除湿机，其特征在于：
所述蜂窝架（121）为铜管材质，挡板（122）为铝板材质。
10.根据权利要求1~5任一项所述的再生风多级加热的节能型除湿机，其特征在于：
所述大锥形筒状结构（11）的大截面段下部设有出水管（13）。
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