CN207162835U - 一种热蒸发式加湿器 - Google Patents

Abstract

本实用新型创造涉及一种热蒸发式加湿器，其将甲醇水重整制氢技术运用到热蒸发式加湿器当中，将甲醇水重整制氢装置在重整反应过程中产出的氢气送入燃料电池中进行燃烧发电，燃烧发电产生的电供给加热电阻器和抽风机，通过自供电的方式使热蒸发式加湿器可室内或室外使用；由于甲醇水重整制氢装置在重整反应过程中产出的氢气和二氧化碳都属高温气体，这部分高温气体在贯穿水箱的输气管中流通的过程中，将热能传递至水箱中的水中，以减轻加热电阻器的工作负担，使加热电阻器的输出功率可以降低，能耗减少；燃烧发电产生的水回收过滤后再送入水箱中，使热蒸发式加湿器形成一个节能、环保、可循环的系统，资源利用率高。

Description

一种热蒸发式加湿器

技术领域

本发明创造涉及一种热蒸发式加湿器。

背景技术

热蒸发式加湿器是一种增加房间湿度的家用电器，其工作原理是在加湿器内设置水箱，然后用加热电阻器把水加热到沸点，产生水蒸气，再用抽风机将蒸气送出。由于水箱内部气压事先被抽风机抽成负压，使得水的沸点降低，因而出来的水蒸气不会达到100度，不会伤人。热蒸发式加湿器制造十分简单方便，但其缺点是能耗较大，因而，若热蒸发式加湿器采用内置电源取电，其工作时间较短，用户需频繁充电，使用感观差。但若热蒸发式加湿器采用从电网取电，则热蒸发式加湿器一是会受插座位置限制，室内摆放受限；二是热蒸发式加湿器无法室外使用，应用范围受限。

发明内容

本发明创造的目的是改善现有技术中的不足之处，提供一种能耗低且可室外使用的热蒸发式加湿器。

本发明创造的目的通过以下技术方案实现：

提供一种热蒸发式加湿器，包括水箱，水箱底部设有加热电阻器来把水箱内的水加热成水蒸气，水箱顶部设有抽风机来排出水蒸气，以使水箱维持负气压状态，还包括甲醇水重整制氢装置和燃料电池，其中：

甲醇水重整制氢装置用于对甲醇水进行重整反应以生成高温的氢气和高温的二氧化碳，并设有贯穿水箱的氢气输气管来把高温的氢气输送给燃料电池，并设有贯穿水箱的二氧化碳输气管来把高温的二氧化碳排出至外界；

燃料电池用于把在甲醇水重整制氢装置中生成的氢气同氧气进行电化学反应产生电能和水，并设有水出口把所产生的水输出至水箱，并设有供电端把所产生的电能分别供给上述加热电阻器和抽风机。

进一步地，还包括与抽风机的出气口连接的喷嘴，喷嘴的喷口朝上，喷嘴的入气口径大于其出气口径。

进一步地，还包括控制芯片和温度传感器，控制芯片分别电连接温度传感器和抽风机，温度传感器采集水箱内水蒸气的温度信息给控制芯片，控制芯片检测到温度信息高于预设温度控制抽风机加大抽风量。

进一步地，还包括水位传感器和报警装置，水位传感器和报警装置分别和控制芯片电连接，水位传感器采集水箱中的水位信息，并将其传输给控制芯片，控制芯片检测到水位信息低于预设水位则控制报警装置向外界发出报警信号。

进一步地，还包括与控制芯片电连接的湿度传感器，湿度传感器采集室内湿度信息给控制芯片，控制芯片检测到湿度信息高于预设湿度停止加热电阻器和甲醇水重整制氢装置工作。

进一步地，还包括用于把燃料电池产生的水脱盐和/或过滤的水过滤器，水过滤器串接在燃料电池的水出口与水箱之间。

进一步地，所述甲醇水重整制氢装置设有用于把氢气和二氧化碳分离开的碳分子筛。

本发明创造的有益效果：

本发明创造是将甲醇水重整制氢技术运用到热蒸发式加湿器当中，将甲醇水重整制氢装置在重整反应过程中产出的氢气送入燃料电池中进行燃烧发电，燃烧发电产生的电供给加热电阻器和抽风机，通过自供电的方式使热蒸发式加湿器可室内或室外使用；由于甲醇水重整制氢装置在重整反应过程中产出的氢气和二氧化碳都属高温气体，这部分高温气体在贯穿水箱的输气管中流通的过程中，将热能传递至水箱中的水中，以减轻加热电阻器的工作负担，使加热电阻器的输出功率可以降低，能耗减少；燃烧发电产生的水回收过滤后再送入水箱中，使热蒸发式加湿器形成一个节能、环保、可循环的系统，资源利用率高。

附图说明

利用附图对发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是一种热蒸发式加湿器的结构示意图。

图 2是甲醇水重整制氢装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，热蒸发式加湿器的本体内置有水箱1，水箱1底部设有加热电阻器2来把水箱1内的水加热成水蒸气，水箱1顶部设有抽风机3来排出水蒸气。水箱1的一侧设有甲醇水重整制氢装置4，水箱1的另一侧设有燃料电池5，其中，甲醇水重整制氢装置4设有贯穿水箱1以连接至外界的二氧化碳输气管461，二氧化碳输气管461将甲醇水重整制氢装置4进行重整反应生成的高温二氧化碳排出至外界，在排出的过程中，高温二氧化碳与水箱1内的水进行热交换。甲醇水重整制氢装置4还设有贯穿水箱1以连接至燃料电池5的氢气输气管462，氢气输气管462将甲醇水重整制氢装置4进行重整反应生成高温氢气输送至燃料电池5，以供燃料电池5燃烧发电，同样，高温氢气在被输送的过程中也与水箱1内的水进行热交换。

进一步地，抽风机3的顶部设有喷口朝上的喷嘴8，该喷嘴8与抽风机3的出气口连接，喷嘴8的入气口径大于其出气口径，使得水蒸气像喷井一样被高速喷出至室内的上方空间，使水蒸气更易扩散至室内的每一处，从而对室内每个角落都进行加湿。

进一步地，热蒸发式加湿器的本体上还设有控制芯片和温度传感器71，控制芯片分别电连接温度传感器71和抽风机3，温度传感器71被置于水箱1内侧壁的顶端部，以采集水箱1内水蒸气的温度信息。温度信息通过电线传输给控制芯片，控制芯片检测到温度信息高于预设温度时，说明水蒸气本身的温度较高，即水箱1内负压不够，使得水箱1内的水沸点升高，此时控制芯片控制抽风机3加大抽风量，以增强水箱1内负压，降低水沸点。

进一步地，热蒸发式加湿器的本体上压力式水位传感器73和由声光报警器构成的报警装置，水位传感器73和报警装置分别和控制芯片电连接，水位传感器73被置于水箱1的底部，通过水压来采集水箱1中的水位信息，并将水位信息传输给控制芯片，控制芯片检测到水位信息低于预设水位，则控制声光报警器亮灯和发声，以向外界发出报警信号。其中，声光报警器由蜂鸣器和LED灯组成。

进一步地，本体还包括与控制芯片电连接的湿度传感器72，湿度传感器72远离喷嘴8，并设于本体的外侧壁上，以采集室内湿度信息给控制芯片，控制芯片检测到湿度信息高于预设湿度停止加热电阻器2和甲醇水重整制氢装置4工作。

进一步地，在燃料电池5的水出口与水箱1之间串接一个水过滤器6，水过滤器6把燃料电池5产生的水利用电去离子技术（EDI）进行脱盐，再利用超滤技术（UF）对脱盐后的水进行过滤，过滤后的水被水过滤器6送入水箱1中，使热蒸发式加湿器形成一个节能、环保、可循环的系统，资源利用率高。

如图2，甲醇水重整制氢装置4由依序连接的甲醇水配比装置41、甲醇水罐42、汽化过热器43、重整器44、净化塔45和碳分子筛46构成，甲醇水配比装置41从水过滤器6中取水。

使用时，水过滤器6把过滤后的水被送入甲醇水配比装置41来稀释甲醇原液，具体地甲醇水配比装置41把甲醇原液与水按1：0.8的比例进行配比，配比出来的甲醇水送入甲醇水罐42中进行存储。需要时汽化过热器43从甲醇水罐42中获取甲醇水，并通过内置在汽化过热器43中的高温导热油来对甲醇水进行加热，加热后的甲醇水被输送到重整器44中进行重整反应。具体地，重整器44将其内部的温度控制在250-300℃之间，压力控制在1-5MPa之间，甲醇水被送入重整器44后，在固定温度和固定压力的条件下通过催化剂，在催化剂的作用下发生如下反应：CH₃OH+H₂O=CO₂+3H₂，从而生成由氢气和二氧化碳混合而成的高温混合气体。这部分高温混合气体被重整器44排出后被送入净化塔45，净化塔45用内置的脱盐水对高温混合气体中所含的甲醇进行洗涤从而去除高温混合气体中所含的甲醇。洗涤后的高温混合气体被碳分子筛46把高温的氢气和高温的二氧化碳分离开，其中二氧化碳被贯穿水箱1的二氧化碳输气管461送出本体外，在排出的过程中，高温二氧化碳与水箱1内的水进行热交换；氢气被作为发电原料，通过贯穿水箱1的氢气输气管462输送给燃料电池5，高温氢气在被输送的过程中也与水箱1内的水进行热交换。氢气达到燃料电池5后，在燃料电池5中氢气与来自外界的氧气结合，产生电化学反应：2H₂+O₂=2H₂O，产生出电能和水。其中产生的电能分别为加热电阻器2和抽风机3进行供电，实现自供电，使加湿器可室内或室外使用。产生的水被输送到水过滤器6进行脱盐、过滤，过滤后的水再被输送至气水混合装置和甲醇水重整制氢装置4进行加工，实现回收利用。

需要说明的是，导热油的较忧的温度是270度，这样，被导热油加热后的甲醇水的温度会接近重整器44的温度，甲醇水在送入重整器44的过程中不会产生温度的剧烈变动。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种热蒸发式加湿器，包括水箱，水箱底部设有加热电阻器来把水箱内的水加热成水蒸气，水箱顶部设有抽风机来排出水蒸气，以使水箱维持负气压状态，其特征在于还包括甲醇水重整制氢装置和燃料电池，其中：

甲醇水重整制氢装置用于对甲醇水进行重整反应以生成高温的氢气和高温的二氧化碳，并设有贯穿水箱的氢气输气管来把高温的氢气输送给燃料电池，并设有贯穿水箱的二氧化碳输气管来把高温的二氧化碳排出至外界；

燃料电池用于把在甲醇水重整制氢装置中生成的氢气同氧气进行电化学反应产生电能和水，并设有水出口把所产生的水输出至水箱，并设有供电端把所产生的电能分别供给上述加热电阻器和抽风机。

2.根据权利要求1所述的一种热蒸发式加湿器，其特征是：还包括与抽风机的出气口连接的喷嘴，喷嘴的喷口朝上，喷嘴的入气口径大于其出气口径。

3.根据权利要求1所述的一种热蒸发式加湿器，其特征是：还包括控制芯片和温度传感器，控制芯片分别电连接温度传感器和抽风机，温度传感器采集水箱内水蒸气的温度信息给控制芯片，控制芯片检测到温度信息高于预设温度控制抽风机加大抽风量。

4.根据权利要求3所述的一种热蒸发式加湿器，其特征是：还包括水位传感器和报警装置，水位传感器和报警装置分别和控制芯片电连接，水位传感器采集水箱中的水位信息，并将其传输给控制芯片，控制芯片检测到水位信息低于预设水位则控制报警装置向外界发出报警信号。

5.根据权利要求4所述的一种热蒸发式加湿器，其特征是：所述报警装置是声光报警器。

6.根据权利要求4所述的一种热蒸发式加湿器，其特征是：还包括与控制芯片电连接的湿度传感器，湿度传感器采集室内湿度信息给控制芯片，控制芯片检测到湿度信息高于预设湿度停止加热电阻器和甲醇水重整制氢装置工作。

7.根据权利要求6所述的一种热蒸发式加湿器，其特征是：还包括用于把燃料电池产生的水脱盐和/或过滤的水过滤器，水过滤器串接在燃料电池的水出口与水箱之间。

8.根据权利要求1所述的一种热蒸发式加湿器，其特征是：所述甲醇水重整制氢装置设有用于把氢气和二氧化碳分离开的碳分子筛。