CN206240283U - 压缩空气板式冷冻干燥器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压缩空气板式冷冻干燥器，包括多块冷却板、多块密封垫、上盖板、下盖板；所述的多块冷却板与多块密封垫交互间隔堆叠构成一个分离主体，上盖板和下盖板分别封闭在分离主体的两端。由于本实用新型本实用新型采用类似板式换热器的结构，将多块冷却板与多块密封垫交互间隔堆叠构成一个分离主体，冷却、分离、回温三个功能合并在一个独立结构中，可简化制造过程，大幅缩小产品尺寸，可以构成更高效简洁的压缩空气冷干机。

Description

压缩空气板式冷冻干燥器

技术领域

本实用新型涉及热能领域，特别是涉及一种压缩空气板式冷冻干燥器。

背景技术

空气经过压缩后变成过饱和状态，需要干燥才能使用。压缩空气冷冻干燥机(简称冷干机)是通过对空气冷却来降低湿度。如按压缩空气的流程来观察，其包括：冷却，气水分离，回温三个过程。在冷却过程中, 气体接受外部传递过来的冷量并降至较低温度，湿度达到较低的饱和点，高于这个饱和点的水分就凝结成液态。在气水分离过程中，冷凝水与气体分离并向不同方向流动。但这时的空气仍然呈饱和状态，因此要经过回温使空气温度高于饱和温度， 这时空气的相对湿度下降，这样就达到干燥的要求。因此对于实际的冷干机，其结构中相应包括三个功能部分: 冷却部分, 气水分离部分和回温部分。冷却部分通常采用管翅式或板式换热器的结构，并与制冷机的蒸发器做成—体。经过冷却的过饱和气体再进入气水分离器中进行脱水。脱水后的空气再进入回温结构中让空气升温。一般采用与进入冷干机的高温空气进行热交换，或是与制冷机的冷凝器进行热交换。如上所述，冷干机通常需要这三个用管路连接起来独立功能结构。由于冷却与气水分离这两个结构各自独立，空气在冷却器中达到最低温度，但流入气水分离器时难免损失冷量，造成气与水不是在最低温度时进行分离，是一种效能的损失，另外这种系统结构复杂，尺寸大，不适合需要小型化应用的场合。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种体积较小、结构简单的压缩空气板式冷冻干燥器。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：

本实用新型是一种压缩空气板式冷冻干燥器，包括多块冷却板、多块密封垫、上盖板、下盖板；所述的多块冷却板与多块密封垫交互间隔堆叠构成一个堆叠体，上盖板和下盖板分别封闭在堆叠体的两端；所述的冷却板上开设有进气孔、出气孔和空穴；所述的密封垫也开设有相应的空穴和通槽，当每两片冷却板与一个密封垫叠合后，冷却板与密封垫上的通槽就共同形成了相互平行的热空气流道和冷空气流道；冷却板上的进气孔与热流道相通，冷空气流道与冷却板上的出气孔相通，密封垫上的空穴正好与冷却板上的空穴位置相对；当多个冷却板和密封垫交互堆叠后，就形成了多个冷、热空气流道和较大的空穴；在上盖板可开设进气孔或出气孔，在下盖板开设排水孔并亦可开设进气孔或出气孔。

所述的密封垫上开设两个平行通槽和空穴，在两面叠合冷却板后可构成热空气流道、冷空气流道和初、次分离穴。

所述的两块冷却板叠合在一块密封垫两侧为一个单元，共同形成热空气流道、初分离穴、喷口、次分离穴、冷空气流道；热空气流道、初分离穴、喷口、次分离穴、冷空气流道依次贯通；多个冷却板和密封垫叠合意即有多个单元构成了更大流通面积和换热面积的冷干器。

所述的次分离穴的一侧壁面为离心圆弧面。

所述离心圆弧面的一端设有一个挡水窝。

采用上述方案后，由于本实用新型采用类似板式换热器的结构，将多块冷却板与多块密封垫交互间隔堆叠，冷却、分离、回温三个功能合并在一个独立结构中，可简化制造过程，大幅缩小产品尺寸，可以构成更高效简洁的压缩空气冷干机，而且不必制造耗能、耗费人力的焊接压力容器。本实用新型特殊的气水分离结构，可以在极小的体积内实现非常高的气水分离效率，并且没有冷量损失。本实用新型可在热流道外侧设计出一个制冷机的蒸发器流道，使蒸发器与本产品成为一体，当制冷机工作时，蒸发器将吸收热量来制冷，产生的冷量直接通过冷却板传递给热流道。这种一体化的设计结构，使产品的体积大为缩小。也可以利用半导体制冷器制冷的冷干机制成体积更为紧凑的小流量冷干机。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型的剖视图；

图2是本实用新型冷却板的正视图；

图3是本实用新型密封垫的正视图；

图4是本实用新型第一个实施例冷却板与密封垫叠合后流道示意图；

图5是本实用新型第二个实施例冷却板与密封垫叠合后流道示意图；

图6是本实用新型第三个实施例冷却板与密封垫叠合后流道示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型是一种压缩空气板式冷冻干燥器，包括多块冷却板1、多块密封垫2、上盖板3、下盖板4。

所述的多块冷却板1与多块密封垫2交互间隔堆叠构成一个堆叠体，即在每两片冷却板1之间垫一块密封垫2，上盖板3和下盖板4分别封闭在堆叠体的两端。

如图2所示，所述的冷却板1开设有进气孔11和出气孔12，和空穴13。

如图3所示，所述的密封垫2上开设有相互平行的通槽21和22，以及与冷却板对应的空穴。

如图4所示，当每两片冷却板1与密封垫2叠合后，形成相互平行的热空气流道210和冷空气流道220。热空气流道与冷却板1上的进气孔11相通，冷空气流道220与冷却板1上的出气孔12相通，热空气流道210密封垫2的空穴与冷却板1上的空穴13相对。

在上盖板3上可开设进气孔和出气孔。在下盖板4开设排水孔41并也可开设进气孔或出气孔。增加堆叠数量，就增加了换热面积和空气的流通截面积，因此要增加产品的工作能力，可通过增加叠厚来达成。上盖板3或下盖板4上的进气口与冷却板1的进气孔热空气流道2101相通，下盖板4上的排水口41设置在下盖板4上的次分离穴25进入冷空气流道220的入口处。冷源设置在堆叠体的靠近热空气流道210的外侧面，使冷量由外侧面向热空气流道210方向传递。进气口通过管道与压缩空气气源相接，出气口通过管道与用气端相接，排水口安装排水装置，用以将压力系统内的冷凝水排放到常压环境中去。

所述的堆叠体像常规板式换热器一样可采用钎焊或螺接的方式组合成一体，以承受压力和密封。

如图4所示，当所述的两块冷却板1叠合在一块密封垫2两侧，共同形成热空气流道210、初分离穴23、喷口24、次分离穴25、冷空气流道220，热空气流道210的外端与冷却板1上的进气孔11相通，冷空气流道220的外端与冷却板1上的出气孔12相通，热空气流道210、初分离穴23、喷口24、次分离穴25、冷空气流道220依次贯通。所述的次分离穴25的一侧壁面为离心圆弧面，在离心圆弧面的一端设有一个挡水窝26。

本实施例的工作原理

开机后，冷量通过冷却板1向热空气流道210方向传递，当压缩空气进入热空气流道210，在流动过程中，吸收冷量而逐渐降温。随后进入初分离穴23，这时流速下降并作初步的碰撞式气水分离。然后空气进入喷口24后空气流速又增加，并且温度降低，这时水进一步的凝结，在流出喷口24时，空气将发生较大减速并急剧转折，而水的质量较高，仍保持原来的初速喷向离心圆弧面，在离心力的作用下沿着圆弧面移动。由于分离穴的表面是众多沟槽的形式，并且呈过冷状态，因此有利于水的凝结和吸附。脱水后的空气温度这时达到最低，同时空气中的水份也达到这个饱和点。当进入冷空气流道220，在流动的过程中，空气的冷量将被冷空气流道220部分的冷却板吸收，并传递给热空气流道210，即冷量得到回收，而流出空气的温度也逐步升高，到出口时出气温度与进气温度相对接近并远离了饱和点，达到了相对湿度降低（也即:干燥）的目的。而在离心弧面上的冷凝水，在初速和气流带动的作用下，一边向挡水窝26流动，一边逐渐变大，在重力的作用下会最终滴落在下封盖上并流入排水口41，通过排水器排出压力系统。而挡水窝26的作用是防止高速的气体涡流将水卷进冷空气流道220中。

如图5所示，是本实用新型的第二个实施例，该实施例在热流道外侧设计出一个制冷机的蒸发器流道，使蒸发器与本产品成为一体。当制冷机工作时，蒸发器将吸收热量来制冷。产生的冷量直接通过冷却板传递给热流道。所述的密封垫2A上开设热空气流道210A、冷空气流道220A、蒸发器流道23A，所述的热空气流道210A、冷空气流道220A、蒸发器流道23A相互平行设置。冷却板1A与密封垫2A叠合后，密封垫2A上的热空气流道210A的外端与冷却板1A上的进气孔11A相对，密封垫2A上的冷空气流道220A的外端与冷却板1A上的出气孔12A相对。

如图6所示，是本实用新型的第三个实施例，该实施例是双侧安装制冷装置的一种扩展结构，相似的，也可按照第二个实施例在两侧热流道外侧设置制冷机的蒸发器流道。所述的密封垫2B上开设两条热空气流道210B和一条冷空气流道220B，两条热空气流道210B位于一条冷空气流道220B的两侧且两条热空气流道210B和一条冷空气流道220B在一侧交汇。两条热空气流道210B的外端分别与冷却板1B上的两个进气孔11B相对，密封垫2B上的冷空气流道220B的外端与冷却板1B上的出气孔12B相对。

需要特别说明的是，本发明包括的第三个实施例并不限于按其组合成利用各种制冷方式或冷源安装方式的结构。

本实用新型的重点就在于：采用类似板式换热器的结构，冷却、分离、回温三个功能合并在一个独立结构中。

以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。

Claims (5)

1.一种压缩空气板式冷冻干燥器，其特征在于：包括多块冷却板、多块密封垫、上盖板、下盖板；所述的多块冷却板与多块密封垫交互间隔堆叠构成一个堆叠体，上盖板和下盖板分别封闭在堆叠体的两端；所述的冷却板上开设有进气孔、出气孔和空穴；所述的密封垫也开设有相应的空穴和通槽，当每两片冷却板与一个密封垫叠合后，冷却板与密封垫上的通槽就共同形成了相互平行的热空气流道和冷空气流道；冷却板上的进气孔与热流道相通，冷空气流道与冷却板上的出气孔相通，密封垫上的空穴正好与冷却板上的空穴位置相对；当多个冷却板和密封垫交互堆叠后，就形成了多个冷、热空气流道和较大的空穴；在上盖板可开设进气孔或出气孔，在下盖板开设排水孔并亦可开设进气孔或出气孔。

2.根据权利要求1所述的压缩空气板式冷冻干燥器，其特征在于：所述的密封垫上开设两个平行通槽和空穴，在两面叠合冷却板后可构成热空气流道、冷空气流道和初、次分离穴。

3.根据权利要求1所述的压缩空气板式冷冻干燥器，其特征在于：所述的两块冷却板叠合在一块密封垫两侧为一个单元，共同形成热空气流道、初分离穴、喷口、次分离穴、冷空气流道；热空气流道、初分离穴、喷口、次分离穴、冷空气流道依次贯通；多个冷却板和密封垫叠合意即有多个单元构成了更大流通面积和换热面积的冷干器。

4.根据权利要求3所述的压缩空气板式冷冻干燥器，其特征在于：所述的次分离穴的一侧壁面为离心圆弧面。

5.根据权利要求4所述的压缩空气板式冷冻干燥器，其特征在于：所述离心圆弧面的一端设有一个挡水窝。