CN206273047U - 换热除湿装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种换热除湿装置及系统，其中的换热除湿装置，包括制冷芯片、冷凝除湿部件、换热器，所述制冷芯片包括冷端和热端；所述冷凝除湿部件与所述制冷芯片的冷端连接，所述制冷芯片的冷端为所述冷凝除湿部件提供冷源；所述换热器用于与工作环境进行热交换并将工作环境中的热量带走，所述换热器包括本体，在本体内设有换热通道，换热通道的一端与换热介质入口连通，另一端与换热介质出口连通，所述制冷芯片的热端连接在所述换热通道的流道外壁面上。本实用新型实施例提供的换热除湿装置，换热器和除湿器集成设计，缩小了产品体积，与常规的技术方案采用换热器、除湿器单独设计相比，减少了占用空间。

Description

换热除湿装置及系统

技术领域

本实用新型属于除湿技术领域，尤其涉及一种换热除湿装置及系统。

背景技术

风力发电变流器为大功率电力电子器件，在工作时会产生大量的热量，由于这些电力电子器件一般安装在封闭的柜机里面，所以会导致散热的问题；而随着装机容量的不断提高，其配套变流器的功率密度不断增加，对散热的要求也越来越高。

目前兆瓦级变流器基本采用水冷散热方式，同时，为提高环境适应性，往往设计成封闭柜体。由于柜体的热量以及除湿的要求，不仅要对柜体进行降温，同时还需要进行除湿。

本实用新型是基于这一要求，解决柜体内部的除湿和散热的技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种换热除湿装置及系统，解决同时除湿和散热的问题。

第一方面，提供了一种换热除湿装置，包括：制冷芯片，所述制冷芯片包括冷端和热端；冷凝除湿部件，所述冷凝除湿部件与所述制冷芯片的冷端连接，所述制冷芯片的冷端为所述冷凝除湿部件提供冷源；换热器，用于与工作环境进行热交换并将工作环境中的热量带走，所述换热器包括本体，在本体内设有换热通道，换热通道的一端与换热介质入口连通，另一端与换热介质出口连通，所述制冷芯片的热端连接在所述换热通道的流道外壁面上。

可选地，所述换热器的换热介质为液体，用于与工作环境中的气体进行换热；或者/并且，换热除湿装置，还包括：冷凝除湿腔室，连接在所述换热器上，用于容置所述制冷芯片和所述冷凝除湿部件，所述冷凝除湿腔室上设有进风口和出风口。

可选地，所述冷凝除湿腔室与所述换热器连接后的整体为长方形；或者/并且，所述进风口位于所述冷凝除湿腔室迎风一侧表面的上部，所述出风口位于所述冷凝除湿腔室背风一侧表面的下部。

可选地，在所述冷凝除湿腔室的底部设有集水槽，所述集水槽的底部与集水管连通，所述出风口的下边缘的高度高于所述集水槽。

可选地，所述冷凝除湿部件为翅片组，所述翅片组设置在所述进风口与所述出风口之间的区域。

可选地，所述制冷芯片的冷端表面粘接在所述翅片组上；所述制冷芯片的热端表面粘接在所述换热器上；或者/并且，

所述制冷芯片的数量为两个或两个以上，并且所述制冷芯片在所述翅片组的分布区域沿着上下方向排布。

第二方面，提供了一种换热除湿系统，用于封闭的电力设备柜体，包括：循环风道，所述循环风道具有风道入口和风道出口，通过所述风道入口和所述风道出口与所述电力设备柜体的内部空间连通；上述换热除湿装置，横向设置于所述循环风道中，并且所述换热除湿装置的四边与所述循环风道的内壁连接；风机，安装在所述循环风道中。

可选地，所述风机安装在所述循环风道的所述风道入口或所述风道出口；或者/并且，所述风机为离心风机。

可选地，所述换热除湿装置进风一侧的所述循环风道具有倾斜的坡道，使所述坡道位置对应的所述循环风道的横截面积沿着气流的方向逐渐增大。

可选地，所述风道入口位于所述电力设备柜体的顶面，所述风道出口位于所述电力设备柜体的后侧面，使所述循环风道自所述电力设备柜体的顶面延伸到电力设备柜体的后侧面，所述循环风道形成L形形状，或者，所述风道入口位于所述电力设备柜体的后侧面顶部，所述风道出口位于所述电力设备柜体的后侧面底部，使所述循环风道自所述电力设备柜体的后侧面顶部延伸到后侧面底部，所述循环风道形成一字形形状。

本实用新型实施例提供的换热除湿装置，换热器和除湿器集成设计，缩小了产品体积，与常规的技术方案采用换热器、除湿器单独设计相比，本实用新型实施例提供的换热除湿装置减少了占用空间。

本实用新型实施例提供的换热除湿系统，使用换热除湿装置，换热器与除湿器共用一个风道结构，降低了柜内循环风道的设计难度；除湿器热端采用水冷(或风冷)散热方式，散热效率更高，冷端除湿能力更强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

图1是本实用新型实施例的换热除湿装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的安装了风阀的循环风道的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的换热除湿系统的结构示意图。

图中：

10、制冷芯片；

20、冷凝除湿部件；

30、换热器；31、换热通道；32、换热介质入口；33、换热介质出口；

40、冷凝除湿腔室；41、集水槽；42、进风口；43、出风口；

60、循环风道；61、风道入口；62、风道出口；64、坡道；

70、风机；

90、电力设备柜体；

100、换热除湿装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面将详细描述本实用新型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，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型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实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。本实用新型决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本实用新型的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本实用新型以下实施例中：

工作环境，是指换热除湿装置的换热器所在位置的环境，并不是指任意的室外环境，一般而言，工作环境应理解为与换热除湿装置的换热器之间进行换热的风道的环境。

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例提供换热除湿装置100，包括制冷芯片10、冷凝除湿部件20、换热器30，其中：

制冷芯片10包括冷端和热端；冷凝除湿部件20与制冷芯片10的冷端连接，制冷芯片10的冷端为冷凝除湿部件20提供冷源；换热器30用于与工作环境进行热交换并将工作环境中的热量带走，使环境降温，换热器30包括本体，在本体内设有换热通道31，换热通道31的一端与换热介质入口32连通，另一端与换热介质出口33连通，制冷芯片10的热端连接在具有换热通道31的流道外壁面上。

本实用新型实施例提供的换热除湿装置，换热器和除湿器集成设计，缩小了产品体积，与常规的技术方案采用换热器、除湿器单独设计相比，本实用新型实施例提供的换热除湿装置减少了占用空间。

同时，与常规技术中的换热器用于向环境散热，使环境温度上升相比，本实用新型实施例提供的换热除湿装置，其换热器30不仅可以利用换热介质吸收环境的热量，还可以吸收制冷芯片10的热端的热量，所以可以同时起到对环境和制冷芯片降温的效果。

可选地，换热器的换热介质为液体，用于与工作环境中的气体进行换热。由于制冷芯片10连接在换热器30的换热通道31上，换热介质在换热通道31内循环的过程中，可以将制冷芯片10的热端的热量同时带走，从而使制冷芯片10的制冷效率更高，使冷凝除湿部件20的除湿效果更好。

换热器30为空-水换热方式，通过液体介质与空气侧热量进行交换，降低空气温度。通过液体冷却方式对制冷芯片10进行散热，比风冷具有更高的散热效率，提高除湿性能。

可选地，本实用新型实施例提供的换热除湿装置100，还包括冷凝除湿腔室40，冷凝除湿腔室40连接在换热器30上，冷凝除湿腔室40容置制冷芯片10和冷凝除湿部件20，冷凝除湿腔室40上设有进风口42和出风口43。通过在冷凝除湿腔室40上开设进风口42和出风口43，气流从进风口42进入冷凝除湿腔室40，经过冷凝除湿部件20后从出风口43流出，在此过程中，在进风口42、出风口43之间形成了冷凝通道，冷凝除湿部件20起到冷凝除湿作用，使位于冷凝除湿腔室40内部的冷凝除湿部件20能够沿着进风口42和出风口43之间的气流通道进行冷凝除湿。

可选地，冷凝除湿腔室40与换热器30连接后的整体为长方形，使整个换热除湿装置100形成了长方形的形体轮廓，便于安装在相应的风道中。

可选地，进风口42位于冷凝除湿腔室40迎风一侧表面的上部，出风口43位于冷凝除湿腔室40背风一侧表面的下部。由于冷凝除湿腔室40内部容置有冷凝除湿部件20，在冷凝除湿腔室40迎风一侧表面的上部设有进风口42，可以使气流通过进风口42进入到冷凝除湿腔室40中，而在冷凝除湿腔室40背风一侧表面的下部设有出风口，使气流在冷凝除湿腔室40内部自上向下流动，在流动的过程中不断与冷凝除湿腔室40中的冷凝除湿部件20进行热交换，使气流的温度逐渐降低，到达靠近出风口43的位置时，气流温度达到最低，从而可以使冷凝除湿部件20的除湿部位集中在冷凝除湿部件20的中下部，便于冷凝水凝聚之后向下流，并且也更容易对冷凝水进行收集和导出。

可选地，在冷凝除湿腔室40的底部设有集水槽41，集水槽41的底部与集水管连通，以将集水槽41的冷凝水排出，出风口43的下边缘的高度高于集水槽41。出风口43与集水槽41的设计，在集水槽41的位置形成了气流的盲区，气流在集水槽41中的流动速度最小，可以使气流不会进入集水槽41，从而使集水槽中的冷凝水不会被气流再次带回到工作环境中；通过集水槽底部的集水管可以将集水槽41中的冷凝水及时排出，避免冷凝水积累过多而沿着出风口43溢流出去。

可选地，冷凝除湿部件20为翅片组。由于翅片组具有多个气体空隙，便于气流经过翅片组时与翅片组之间进行换热，从而被翅片组冷却。在气流流经翅片组的过程中，从进风口42开始对气流进行制冷，气流的温度逐渐降低，进而达到冷凝除湿的作用，在翅片组的表面形成冷凝水，并且随着冷凝水的不断凝结，使冷凝水沿着翅片组向下流并滴落。

可选地，翅片组设置在进风口42与出风口43之间的区域。从而保证对进入冷凝除湿腔室40中的气流进行更高效的冷凝作用。

可选地，制冷芯片10的冷端表面粘接在翅片组上；制冷芯片10的热端表面粘接在换热器30上。

可选地，制冷芯片10的数量为两个或两个以上，并且制冷芯片10在翅片组的分布区域沿着上下方向排布。制冷芯片10可以设置为多个，并且采用并排排列的方式固定在换热器30上，再将翅片组粘接在制冷芯片10的冷端表面，从而使制冷芯片10的冷端表面对翅片组进行制冷，使翅片组快速制冷。

实施例2

如图3所示，本实用新型实施例还提供换热除湿系统，用于封闭的电力设备柜体90，包括循环风道60、换热除湿装置100、风机70，其中：

循环风道60具有风道入口61和风道出口62，通过风道入口61和风道出口62与电力设备柜体90的内部空间连通；换热除湿装置100横向设置于循环风道60中，并且换热除湿装置100的四边与循环风道60的内壁连接；风机70安装在循环风道60中。

本实用新型实施例提供的换热除湿系统，使用换热除湿装置，换热器与除湿器共用一个风道结构，降低了柜内循环风道的设计难度；除湿器热端采用水冷散热方式，散热效率更高，冷端除湿能力更强。

可选地，风机70安装在循环风道60的风道入口61或风道出口62。基于本领域技术人员的理解，当风机70设置在风道入口61或风道出口62的时候，对整个循环风道60的循环效果更好；但是也可以将风机70安装在风道入口61和风道出口62之间的任意位置的循环风道60中。

可选地，风机70为离心风机。

可选地，如图3所示，换热除湿装置100进风一侧的循环风道60具有倾斜的坡道64，使坡道64位置对应的循环风道60的横截面积沿着气流的方向逐渐增大。通过坡道64的设计，可以增大电力设备柜体90内部的使用空间。

基于本领域技术人员所熟知，循环风道60可以根据柜体的换热及除湿需要而进行设计，本实施例中将风道设计为L形，但在实施的过程中也可以设计为一字形或者其他的形状。例如：

如图3所示，风道入口61位于电力设备柜体90的顶面，风道出口62位于电力设备柜体90的后侧面，使循环风道60自电力设备柜体90的顶面延伸到电力设备柜体90的后侧面，循环风道60形成L形形状。

风道入口61位于电力设备柜体90的后侧面顶部，风道出口62位于电力设备柜体90的后侧面底部，使循环风道60自电力设备柜体90的后侧面顶部延伸到后侧面底部，循环风道60形成一字形形状。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.换热除湿装置(100)，其特征在于，包括：

制冷芯片(10)，所述制冷芯片(10)包括冷端和热端；

冷凝除湿部件(20)，所述冷凝除湿部件(20)与所述制冷芯片(10)的冷端连接，所述制冷芯片(10)的冷端为所述冷凝除湿部件(20)提供冷源；

换热器(30)，用于与工作环境进行热交换并将工作环境中的热量带走，所述换热器(30)包括本体，在本体内设有换热通道(31)，换热通道(31)的一端与换热介质入口(32)连通，另一端与换热介质出口(33)连通，所述制冷芯片(10)的热端连接在所述换热通道(31)的流道外壁面上。

2.如权利要求1所述的换热除湿装置(100)，其特征在于，

所述换热器(30)的换热介质为液体，用于与工作环境中的气体进行换热；或者/并且，

所述换热除湿装置(100)还包括：

冷凝除湿腔室(40)，连接在所述换热器(30)上，用于容置所述制冷芯片(10)和所述冷凝除湿部件(20)，所述冷凝除湿腔室(40)上设有进风口(42)和出风口(43)。

3.如权利要求2所述的换热除湿装置(100)，其特征在于，

所述冷凝除湿腔室(40)与所述换热器(30)连接后的整体为长方形；或者/并且，

所述进风口(42)位于所述冷凝除湿腔室(40)迎风一侧表面的上部，所述出风口(43)位于所述冷凝除湿腔室(40)背风一侧表面的下部。

4.如权利要求2或3所述的换热除湿装置(100)，其特征在于，

在所述冷凝除湿腔室(40)的底部设有集水槽(41)，所述集水槽(41)的底部与集水管连通，所述出风口(43)的下边缘的高度高于所述集水槽(41)。

5.如权利要求3所述的换热除湿装置(100)，其特征在于，

所述冷凝除湿部件(20)为翅片组，

所述翅片组设置在所述进风口(42)与所述出风口(43)之间的区域。

6.如权利要求5所述的换热除湿装置(100)，其特征在于，

所述制冷芯片(10)的冷端表面粘接在所述翅片组上；所述制冷芯片(10)的热端表面粘接在所述换热器(30)上；或者/并且，

所述制冷芯片(10)的数量为两个或两个以上，并且所述制冷芯片(10)在所述翅片组的分布区域沿着上下方向排布。

7.换热除湿系统，用于封闭的电力设备柜体(90)，其特征在于，包括：

循环风道(60)，所述循环风道具有风道入口(61)和风道出口(62)，通过所述风道入口(61)和所述风道出口(62)与所述电力设备柜体(90)的内部空间连通；

如权利要求1-6之一所述的换热除湿装置(100)，横向设置于所述循环风道(60)中，并且所述换热除湿装置(100)的四边与所述循环风道(60)的内壁连接；

风机(70)，安装在所述循环风道(60)中。

8.如权利要求7所述的换热除湿系统，其特征在于，

所述风机(70)安装在所述循环风道(60)的所述风道入口(61)或所述风道出口(62)；或者/并且，

所述风机(70)为离心风机。

9.如权利要求7或8所述的换热除湿系统，其特征在于，

所述换热除湿装置(100)进风一侧的所述循环风道(60)具有倾斜的坡道(64)，使所述坡道(64)位置对应的所述循环风道(60)的横截面积沿着气流的方向逐渐增大。

10.如权利要求9所述的换热除湿系统，其特征在于，

所述风道入口(61)位于所述电力设备柜体(90)的顶面，所述风道出口(62)位于所述电力设备柜体(90)的后侧面，使所述循环风道(60)自所述电力设备柜体(90)的顶面延伸到电力设备柜体(90)的后侧面，所述循环风道(60)形成L形形状；或者，

所述风道入口(61)位于所述电力设备柜体(90)的后侧面顶部，所述风道出口(62)位于所述电力设备柜体(90)的后侧面底部，使所述循环风道(60)自所述电力设备柜体(90)的后侧面顶部延伸到后侧面底部，所述循环风道(60)形成一字形形状。