CN216815150U - 一种热风热量回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热量回收设备技术领域，公开了一种热风热量回收装置，包括第一热交换器，第一热交换器的第一进风口外接热风，第一热交换器的第一出风口外接大气，第一热交换器的一侧通过制冷片连接第二热交换器，制冷片包括多个半导体制冷片串并联组合成的夹心式结构；第二热交换器的第二进风口外接大气或者第二进风口通过管道外接第一出风口，第二热交换器的第二出风口外接需要加热区域。本实用新型采用制冷片回收热量的装置，可以实现热风排放过程中热量回收充分。

Description

一种热风热量回收装置

技术领域

本实用新型属于热量回收设备技术领域，尤其是涉及一种热风热量回收装置。

背景技术

在生产过程中，为了达到降低物料水分的目的，常采用烘干机+冷却器的工艺来实现，物料进入烘干机，同时往烘干机内输入干燥热风，热风穿过物料的同时带走物料内水分实现烘干功能，此过程中烘干机排出湿热空气。物料出烘干机后进入冷却器，同时往冷却器内通入室温新鲜空气，空气穿过物料的过程中带走大部分热量和一少部分水分，在保证足够的冷却时间后排出冷却器，此时料温略高于室温，此过程中冷却器排出湿热空气。烘干机和冷却器排出的湿热空气经过沙克龙除尘后排出室外。

在烘干机和冷却器运行过程中，排出的湿热空气中的热量均是生产中物料被加热的过程中输入的能量（热能或者电能），这部分热量如果直接排走，便是能耗的浪费，如果能够实现这些热量的回收，也是节能减排的意义所在。

目前市场上也有热风热量回收的方案，其特点都是采用“热风（热源）→热交换器（内含水）→热水（热量接受体，由热交换器内输出）”或者“热风（热源）→热交换器组合（内含水作为介质）→热风（热量接受体）”，这种自然状态下的被动式热传导方式，所回收的热量一般用来加热风或水，存在的问题是热量接受体的温度不可能超过热源的温度，这也就导致热量回收不充分、不彻底，相对于前端输入能量来说，只能实现热量部分回收。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型提供了一种热风热量回收装置，采用制冷片回收热量的装置，可以实现热风排放过程中热量回收充分。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：本实用新型公开了一种热风热量回收装置，包括：

第一热交换器，所述第一热交换器的第一进风口外接热风，所述第一热交换器的第一出风口外接大气，所述第一热交换器的一侧通过制冷片连接第二热交换器，所述制冷片包括多个半导体制冷片串并联组合成的夹心式结构；

第二热交换器，所述第二热交换器的第二进风口外接大气或者所述第二进风口通过管道外接所述第一出风口，所述第二热交换器的第二出风口外接需要加热区域。

进一步地，所述制冷片两侧分别与连接第一热交换器的第一导热板和连接第二热交换器的第二导热板夹持贴合，所述第一导热板和第二导热板之间边沿由隔热垫密封。

进一步地，所述第一热交换器和所述第二热交换器分别通过夹紧调整机构使所述制冷片安装在两者之间。

进一步地，所述夹紧调整机构包括连接第一热交换器的第一支撑座、连接第二热交换器的第二支撑座和螺杆，所述螺杆的一端穿过所述第一支撑座连接第一螺母，所述螺杆的另一端穿过所述第二支撑座连接第二螺母，在所述第二支撑座和第二螺母之间设置有弹簧，以当调节所述第一螺母和所述第二螺母时，使得所述第一热交换器和所述第二热交换器夹紧贴合所述制冷片。

进一步地，还包括用于回收热风在经过所述第一热交换器时通过热量交换所形成的冷凝水的集水器，所述第一进风口通过集水器外接热风 。

进一步地，所述集水器包括按照热风流动方向依次设置的第三进风口和第三出风口，所述第三进风口和所述第三出风口的外侧设置有冷凝水收集槽，所述冷凝水收集槽的进水口承接所述第三进风口的外侧与所述第三出风口的内侧之间的间隙，所述第三出风口连接所述第一进风口，以当热风在经过所述第一热交换器时经过热量交换形成的冷凝水通过间隙进入所述冷凝水收集槽，以进行回收。

进一步地，所述第三进风口的上端设有挡水圈。

进一步地，所述冷凝水收集槽还包括设置在所述集水器一侧的清理门和设置在所述集水器底部的排水阀。

进一步地，所述第一热交换器和所述第二热交换器均包括检修门、壳体、挡边和集热器，所述壳体内设置有挡边，所述挡边上安装有所述集热器，所述集热器对应的所述壳体上设有检修门。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型公开的一种热风热量回收装置，包括第一热交换器和第二热交换器，第一热交换器的第一进风口外接热风，第一热交换器的第一出风口外接大气，第一热交换器的一侧通过制冷片连接第二热交换器；第二热交换器的第二进风口外接大气或者第二进风口通过管道外接第一出风口，第二热交换器的第二出风口外接需要加热区域。

使用时，热风通过第一进风口进入到第一热交换器，在第一热交换器中热量通过制冷片输送到第二热交换器，在制冷片的作用下实现热量从第一热交换器搬运至第二热交换器，第一热交换器温度降低，第二热交换器温度升高；同时第一热交换器的冷风可以从上部第一出风口排出，或者是通过管道从第二热交换器的第二进风口进入，冷风穿过第二热交换器时，热量由集热器传递至冷风，使第二热交换器的集热器温度降低，冷风温度升高变为热风，热风再由第二热交换器的第二出风口排入需要加热区域，从而完成了热量交换，实现热量回收充分。

需要说明的是，在第一热交换器的冷风直接通过管道送入到第二进风口的实施例中，适用于生物安全要求高的场所，如在食品行业或者饲料行业，第一热交换器的冷风直接接入第二热交换器上部的第二进风口（此系统可闭环使用），降低了直接采用外界环境中空气用量，降低了生物安全风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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为本实用新型实施例的一种热风热量回收装置的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为本实用新型实施例的制冷片装配结构示意图；

图4为本实用新型实施例的集水器的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的第一热交换器或第二热交换器剖开示意图。

1、第一热交换器；2、第一进风口；3、第一出风口；4、制冷片；5、第二热交换器；6、第二进风口；7、第二出风口；8、第一导热板；9、第二导热板；10、隔热垫；11、第一支撑座；12、第二支撑座；13、螺杆；14第一螺母；15、第二螺母；16、弹簧；17、集水器；171、第三进风口；172、第三出风口；173、冷凝水收集槽；174、挡水圈；175、清理门；176、排水阀；18、检修门；19、壳体；20、挡边；21、集热器。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

术语解释：半导体制冷片，也叫热电制冷片，是一种热泵。利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现热量搬运的目的。其优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。

参照图1、图2、图5所示，一种热风热量回收装置，包括第一热交换器1，第一热交换器1的第一进风口2外接热风，第一热交换器1的第一出风口3外接大气，第一热交换器1的一侧通过制冷片4连接第二热交换器5；第二热交换器5的第二进风口6外接大气或者第二进风口6通过管道外接第一出风口3，第二热交换器5的第二出风口7外接需要加热区域。

使用时，热风通过第一进风口2进入到第一热交换器1，在第一热交换器1中热量通过制冷片4输送到第二热交换器5，在制冷片4的作用下实现热量从第一热交换器1搬运至第二热交换器5，第一热交换器1温度降低，第二热交换器温度5升高；同时第一热交换器1的冷风可以从上部第一出风口3排出，或者是通过管道从第二热交换器5的第二进风口6进入，冷风穿过第二热交换器5时，热量由集热器21传递至冷风，使第二热交换器5的集热器21温度降低，冷风温度升高变为热风，热风再由第二热交换器5的第二出风口7排入需要加热区域，从而完成了热量交换，实现热量回收充分。

需要说明的是，在第一热交换器1的冷风直接通过管道送入到第二进风口6的实施例中，适用于生物安全要求高的场所，如在食品行业或者饲料行业，第一热交换器1的冷风直接接入第二热交换器5上部的第二进风口6（此系统可闭环使用），降低了直接采用外界环境中空气用量，降低了生物安全风险。

接上述实施例，更具体的方案是，如图3所示，制冷片4包括多个半导体制冷片串并联组合成的夹心式结构。制冷片4两侧分别与连接第一热交换器1的第一导热板8和连接第二热交换器5的第二导热板9夹持贴合，第一导热板8和第二导热板9之间边沿由隔热垫10密封。

由于单个半导体制冷片制冷功率有限，本装置中将多个半导体制冷片串并联组合起来使用。组件的结构整体为夹心式，由第一导热板8和第二导热板9分别贴合于半导体制冷片组的冷面（靠近第一热交换器1的面）和热面（靠近第二热交换器5的面），且第一导热板8和第二导热板9之间边沿宽度约10mm宽度，由隔热垫10粘合密封起来，以防止冷面和热面有接触而造成热传递短路，防止内部进入粉尘影响制冷片4工作。

接上述实施例，更具体的方案是，如图1、图2所示，第一热交换器1和第二热交换器5分别通过夹紧调整机构使制冷片4安装在两者之间。夹紧调整机构包括连接第一热交换器1的第一支撑座11、连接第二热交换器5的第二支撑座12和螺杆13，螺杆13的一端穿过第一支撑座11连接第一螺母14，螺杆13的另一端穿过第二支撑座12连接第二螺母15，在第二支撑座12与第二螺母15之间设置有弹簧16，以当调节第一螺母14和第二螺母15时，使得第一热交换器1和第二热交换器5夹紧贴合制冷片4。

夹紧调整机构的作用是使第一热交换器1和第二热交换器5能够以一定压力紧密贴合于制冷片4的表面，以保证最高的导热效率。其中，夹紧调整机构共四组，分布于第一热交换器1和第二热交换器5的四角，将右端的第一螺母14拧紧夹紧固定板，调整左端的第二螺母15，以调整弹簧16松紧度，调整至合适后拧紧左端第二螺母15（四组夹紧调整机构同时均匀加压调整，且不可调整过紧压碎制冷片），分别将第一螺母14和第二螺母15夹紧锁紧，完成夹紧过程。

接上述实施例，更优选的方案是，还包括用于回收热风在经过第一热交换器1时通过热量交换所形成的冷凝水的集水器17，第一进风口2通过集水器17外接热风。其中，烘干机和冷却器等设备在运行过程中排出的湿热空气为热风，热风通过集水器17和第一进风口2进入到第一热交换器1，热风在第一热交换器1热量交换时，热风温度降低，会析出的冷凝水，冷凝水通过集水器17进行回收，以防止水在管内堆积造成风管堵塞。

接上述实施例，更具体的方案是，如图4所示，集水器17包括按照热风流动方向依次设置的第三进风口171和第三出风口172，第三进风口171和第三出风口172的外侧设置有冷凝水收集槽173，冷凝水收集槽173的进水口承接第三进风口171的外侧与第三出风口172的内侧之间的间隙，第三出风口172连接第一进风口2，以当热风在经过第一热交换器1时经过热量交换形成冷凝水，在重力作用下沿着管壁往下流，滴入到第三进风口的外壁上，进而冷凝水通过上述间隙进入冷凝水收集槽173回收；其中，第三进风口171和第三出风口172均为圆筒状风管。

接上述实施例，更优选的方案是，为了更好的让冷凝水通过上述间隙往下流，在第三进风口171的上端设有挡水圈174。其中，挡水圈174为倒锥形。

接上述实施例，更优选的方案是，冷凝水收集槽173还包括设置在集水器17一侧的清理门175和设置在集水器17底部的排水阀176。冷凝水收集槽173为圆环槽状，其内圈裹在第三进风口171和第三出风口172外侧，并为其提供连接和支撑，在冷凝水收集槽173下部开有排水孔，排水阀176固定在此。

湿热空气从集水器17下口进入，在经过第一热交换器1降温后，由于温度降低，饱和空气中的水分含量（空气中能容纳的最大水分含量）大大降低，其内超过饱和水分含量的水分会析出为冷凝水并沿着管壁流下，在第三出风口172外侧下端滴在挡水圈174外侧，并流进冷凝水收集槽173中，然后通过排水阀176排出。

接上述实施例，更具体的方案是，如图5所示，第一热交换器1和第二热交换器5结构相同，两者均包括检修门18、壳体19、挡边20和集热器21，壳体19内设置有挡边20，挡边20上安装有集热器21，集热器21对应的壳体上设有检修门18。

热交换器作用是将热风中的热量收集或将已收集的热量均布于自身，第一热交换器1和第二热交换器5是同一实物在不同位置的不同叫法以做功能区分。集热器21是多孔状结构，风可以穿过其中，材质一般为铝，贴合于壳体19一侧面内壁，挡边20固定于壳体19内部，用于支撑集热器21，检修门18用于检修集热器21或者清理热交换器内部。

本实用新型工作方式：

1.设备预热：生产开始，前端设备有热风排出时前5分钟接通电源，开始预热。预热过程中，在制冷片4输入电能时，第一热交换器1的集热器21温度降低，第二热交换器5的集热器21温度升高；

2.预热完成后，热风通入热量回收装置的第一热交换器1，在第一热交换器1中将热量传递给集热器21，从而使得热风温度降低，析出冷凝水。冷凝水进入集水器17并排出，冷风经第一出风口3排出；

3.上述冷风或者新鲜空气经过第二热交换器5上部的第二进风口6进入，第二热交换器5的集热器21将热量传递给冷风，冷风温度升高变为热风，热风从第二热交换器5下部的第二出风口7排出，输送到需要加热的区域。

需要说明的是，虽然本热量回收装置中的制冷片4需要一定的电能输入，但其消耗的电能完全转化为热能在上述热面释放，并无能量浪费。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种热风热量回收装置，其特征在于，包括：

第一热交换器，所述第一热交换器的第一进风口外接热风，所述第一热交换器的第一出风口外接大气，所述第一热交换器的一侧通过制冷片连接第二热交换器，所述制冷片包括多个半导体制冷片串并联组合成的夹心式结构；

第二热交换器，所述第二热交换器的第二进风口外接大气或者所述第二进风口通过管道外接所述第一出风口，所述第二热交换器的第二出风口外接需要加热区域。

2.根据权利要求1所述的一种热风热量回收装置，其特征在于，所述制冷片两侧分别与连接第一热交换器的第一导热板和连接第二热交换器的第二导热板夹持贴合，所述第一导热板和第二导热板之间边沿由隔热垫密封。

3.根据权利要求1所述的一种热风热量回收装置，其特征在于，所述第一热交换器和所述第二热交换器分别通过夹紧调整机构使所述制冷片安装在两者之间。

4.根据权利要求3所述的一种热风热量回收装置，其特征在于，所述夹紧调整机构包括连接第一热交换器的第一支撑座、连接第二热交换器的第二支撑座和螺杆，所述螺杆的一端穿过所述第一支撑座连接第一螺母，所述螺杆的另一端穿过所述第二支撑座连接第二螺母，在所述第二支撑座和第二螺母之间设置有弹簧，以当调节所述第一螺母和所述第二螺母时，使得所述第一热交换器和所述第二热交换器夹紧贴合所述制冷片。

5.根据权利要求1所述的一种热风热量回收装置，其特征在于，还包括用于回收热风在经过所述第一热交换器时通过热量交换所形成的冷凝水的集水器，所述第一进风口通过集水器外接热风 。

6.根据权利要求5所述的一种热风热量回收装置，其特征在于，所述集水器包括按照热风流动方向依次设置的第三进风口和第三出风口，所述第三进风口和所述第三出风口的外侧设置有冷凝水收集槽，所述冷凝水收集槽的进水口承接所述第三进风口的外侧与所述第三出风口的内侧之间的间隙，所述第三出风口连接所述第一进风口，以当热风在经过所述第一热交换器时经过热量交换形成的冷凝水通过间隙进入所述冷凝水收集槽，以进行回收。

7.根据权利要求6所述的一种热风热量回收装置，其特征在于，所述第三进风口的上端设有挡水圈。

8.根据权利要求7所述的一种热风热量回收装置，其特征在于，所述冷凝水收集槽还包括设置在所述集水器一侧的清理门和设置在所述集水器底部的排水阀。

9.根据权利要求1所述的一种热风热量回收装置，其特征在于，所述第一热交换器和所述第二热交换器均包括检修门、壳体、挡边和集热器，所述壳体内设置有挡边，所述挡边上安装有所述集热器，所述集热器对应的所述壳体上设有检修门。

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