CN107990458A - 一种热管除湿机一体化设备 - Google Patents

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杜和平
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Abstract

本发明实施例公开了一种热管除湿机一体化设备，用于解决现有的除湿机设备耗电量大的技术问题。本实施例包括重力式回流热管、制冷系统以及主控系统；制冷系统包括利用连接管首尾依次进行连接的蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流阀；节流阀与主控系统进行连接，主控系统还连接有传感器；重力式回流热管包括封闭且形成回路的管道；管道内注有第一冷媒；管道为双层U型管道结构；管道的第一侧设置有蒸发段，第二侧设置有冷凝段；蒸发段与冷凝段之间设置有绝热段；蒸发段与冷凝段均垂直于绝热段，而且，蒸发段与冷凝段平行设置；绝热段与水平面成一定倾斜角度，而且，冷凝段位于蒸发段的高处；蒸发器设置于蒸发段与冷凝段之间。

Description

一种热管除湿机一体化设备
技术领域
本发明涉及机电设计技术领域，尤其涉及一种热管除湿机一体化设备。
背景技术
目前常用的除湿机，利用除湿盘管(表冷器或制冷系统蒸发器)将新风冷却到机器露点，析出新风中所含水分，然后再将低温新风再热至送风要求参数。再热的方式有电加热、回收部分冷凝热及水循环式预冷再热盘管等形式。
但是，上述的除湿机因为还需采用电加热的方式对低温的新风进行再次加热，所以造成电能消耗量较大的问题。
因此，寻找一种更加节能的热管除湿机成为本技术领域人员所研究的重要课题。
发明内容
本发明实施例公开了一种热管除湿机一体化设备，用于解决现有的除湿机设备耗电量大的技术问题。
本发明实施例提供了一种热管除湿机一体化设备，包括重力式回流热管、制冷系统以及主控系统；
所述制冷系统包括利用连接管首尾依次进行连接的蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流阀；
所述制冷系统中的第二冷媒在所述蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流阀内依次进行循环流动；
所述节流阀与所述主控系统进行连接，所述主控系统还连接有传感器，所述主控系统根据所述传感器反馈的参数信息，从而对节流阀进行控制；
所述重力式回流热管包括封闭且形成回路的管道；所述管道内注有第一冷媒；
所述管道为双层U型管道结构；所述管道的第一侧设置有蒸发段，第二侧设置有冷凝段；所述蒸发段与所述冷凝段之间设置有绝热段；
所述蒸发段与所述冷凝段均垂直于所述绝热段，而且，所述蒸发段与所述冷凝段平行设置；所述绝热段与水平面成一定倾斜角度，而且，所述冷凝段位于所述蒸发段的高处；
所述蒸发器设置于所述蒸发段与所述冷凝段之间。
可选地，所述管道的第一层U型管道用于供所述气态的第一冷媒流动；所述管道中的第二层U型管道用于供所述液态的第一冷媒流动。
可选地，所述传感器为压力传感器；
所述压力传感器设置于所述蒸发器内；
所述压力传感器用于检测所述蒸发器内的第二冷媒的蒸发压力。
可选地，所述传感器为温度传感器；
所述温度传感器设置于所述除湿机一体化设备的内部；
所述温度传感器用于检测所述除湿机一体化设备内各个位置的温度。
可选地，所述管道的长度范围为1m至3m；
所述绝热段的长度范围为280mm至1200mm。
可选地，所述倾斜角度的范围为1.1°至8.2°，而且，所述倾斜角度会随所述绝热段的长度增加而减少。
可选地，所述管道的外壁上设置有多块波纹型翅片。
可选地，所述翅片为铝翅片或铜翅片。
可选地，所述第一冷媒的注入量占所述管道的总体积的30％至70％。
可选地，所述节流阀为电子膨胀阀。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例提供了一种热管除湿机一体化设备，包括重力式回流热管、制冷系统以及主控系统；所述制冷系统包括利用连接管首尾依次进行连接的蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流阀；所述制冷系统中的第二冷媒在所述蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流阀内依次进行循环流动；所述节流阀与所述主控系统进行连接，所述主控系统还连接有传感器，所述主控系统根据所述传感器反馈的参数信息，从而对节流阀进行控制；所述重力式回流热管包括封闭且形成回路的管道；所述管道内注有第一冷媒；所述管道为双层U型管道结构；所述管道的第一侧设置有蒸发段，第二侧设置有冷凝段；所述蒸发段与所述冷凝段之间设置有绝热段；所述蒸发段与所述冷凝段均垂直于所述绝热段，而且，所述蒸发段与所述冷凝段平行设置；所述绝热段与水平面成一定倾斜角度，而且，所述冷凝段位于所述蒸发段的高处；所述蒸发器设置于所述蒸发段与所述绝热段之间。本实施例中，潮湿的空气在热管的蒸发段进行初步冷却，然后经过冷却系统的再次冷却，充分除掉水分，达到干燥的效果，而且，冷却系统中配以节流阀的设计，可根据电子控制的方式实时根据冷却系统工作的状况来对节流阀进行控制，这样的设计大大提高除湿设备的单位电能除湿量，从而使得该设备达到节能环保的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例中提供的一种热管除湿机一体化设备的结构示意图；
图2为本发明实施例中提供的一种热管除湿机一体化设备中的重力式回流热管的结构示意图；
图示说明：重力式回流热管1；蒸发段11；冷凝段12；绝热段13；第一层U型管道14；第二层U型管道15；蒸发器2；压缩机3；冷凝器4；节流阀5；主控系统6。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种热管除湿机一体化设备，用于解决现有的除湿机设备耗电量大的技术问题。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图2，本发明实施例中提供的一种热管除湿机一体化设备的一个实施例包括：
重力式回流热管1、制冷系统以及主控系统6；
该制冷系统包括蒸发器2、压缩机3、冷凝器4以及节流阀5；该蒸发器2、压缩机3、冷凝器4以及节流阀5均通过连接管道首尾依次连接；
其中，该制冷系统中，利用第二冷媒在各个器件内进行循环流动，从而达到制冷效果；
其工作原理具体为，第二冷媒在蒸发器2内吸收热量后汽化，气态的第二冷媒经连接管道进入到压缩机3内，压缩为高温高压的气体后，继而进入到冷凝器4内遇冷液化，变为高温高压的液体后，进一步地，进入到节流阀5后，变为低温低压的液体，再次回到蒸发器2内进行蒸发，第二冷媒如此进行循环，本实施例用的节流阀5为电子膨胀阀；
上述的节流阀5与主控系统6进行连接，该主控系统6还连接有传感器；
主控系统6根据传感器所检测到的参数信息(例如，压力或温度的信息)，从而对节流阀5进行控制；
上述的重力式回流热管1包括封闭且形成回路的管道；该管道内注有第一冷媒；
上述的管道为双层U型管道结构；管道的第一侧设置有蒸发段11，第二侧设置有冷凝段12；蒸发段11与冷凝段12之间设置有绝热段13；
具体地，蒸发段11与冷凝段12均垂直于绝热段13，而且，蒸发段11与冷凝段12平行设置；绝热段13与水平面成一定倾斜角度，而且，冷凝段12位于蒸发段11的高处；
蒸发器2设置于该蒸发段11与冷凝段12之间；
需要说明的是，由于绝热段13会与水平面成一定倾斜角度，使得冷凝段12的位置高于蒸发段11的位置，当气态的第一冷媒到达冷凝段12之后，第一冷媒变为液态，在自身重力的作用下，液态的第一冷媒回流到蒸发段11上，由于用自身的重力进行回流，所以流动速度会比一般的热管结构内的液态的第一冷媒的流动速度大，进一步提高了换热的效率；
进一步地，由于采用双层U型管道结构，因此，当液态的第一冷媒流到U型管的蒸发段11，由于蒸发段11较长，所以使得液态的第一冷媒可以吸收足够多的热量，得以蒸发充分，流动到冷凝段12；
同样地，这种结构的冷凝段12也相对较长，所以气态的第一冷媒得以完全冷却，可以释放更多的热量，充分转变为液态，回流到蒸发段11。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本实施例中，通过设置特殊设计的重力式回流热管1，当空气进入设备时，首先对该空气进行预冷，预冷后的空气再进入到制冷系统中的蒸发器2进行再冷却，这样的设计可以大大提高除湿设备的单位电能除湿量，从而达到节能环保的技术效果。
请参阅图2，本实施例中的重力式回流热管1，其管道的第一层U型管道14用于供气态的第一冷媒流动；第二层U型管道15用于供液态的第一冷媒流动。
需要说明的是，采用双层的结构，第一层U型管道14用于供气态的第一冷媒流动，第二层U型管道15用于供液态的第一冷媒流动，采用这种设计的好处，在于使得冷媒在管道内的行程会增加，无论在蒸发段11或者在冷凝段12，第一冷媒都可以充分进行放热和吸热，进一步提高换热的效率。
请参阅图1，本实施例中的传感器为压力传感器，也可为温度传感器；
其中。压力传感器主要设置于蒸发器2内；
压力传感器用于检测蒸发器2内的第二冷媒的蒸发压力；
主控系统6接收到来自压力传感器的蒸发压力信息时，便对节流阀5进行控制，进而控制蒸发器2内的蒸发压力；
温度传感器设置于除湿机一体化设备的内部；
温度传感器用于检测设备的各个位置温度；
主控系统6接收到来自温度传感器的温度信息时，便对节流阀5进行控制，进而控制好设备内各个位置的温度。
请参阅图2，本实施例中的管道长度范围为1m至3m；
绝热段13的长度范围为280mm至1200mm；
需要说明的是，可根据实际情况，适当调整管道的长度。
进一步地，本实施例中的倾斜角度的范围为1.1°至8.2°；
需要说明的是，倾斜角度会随着绝热段13的长度增加而减少。
请参阅图2，本实施例中的管道的外壁上设有多个翅片，该翅片主要用于增大换热面积，提高换热效率，使得位于冷凝段12的气态冷媒更快的得以液化；
需要说明的是，翅片为铝翅片或铜翅片，可根据使用的情况进行翅片的材质选择。
进一步地，管道的内壁上设置有螺纹，而且，该管道的材质为铜。
请参阅图2，本实施例中的第一冷媒注入量一般占管道的总体积的30％至70％。
上述是对本发明实施例提供的一种热管除湿机一体化设备进行详细的描述，下面将以一个工作原理对设备进行更加详细的描述，本发明实施例提供的一种热管除湿机一体化设备的一个应用例包括：
请参阅图1和图2；
本实施例中热管除湿机一体化设备的工作原理：
室内潮湿的空气先通过除湿设备的进风口进入到热管的蒸发段11，此时，热管内的第一冷媒遇热蒸发，吸走潮湿空气的一部分热量后，转变为气态的第一冷媒，气态的第一冷媒通过管道到达热管的冷凝段12，被带走部分热量的潮湿空气，到达设备内的蒸发器2进行进一步冷却，此时，蒸发器2内的第二冷媒蒸发，吸走潮湿空气的大部分热量，使得该潮湿空气的温度下降到露点的温度，此时，空气中的水分凝结为水珠，从而脱离空气，潮湿的空气变为干燥的空气，干燥的空气之后经过热管的冷凝段12，由于冷凝段12内的第一冷媒由气态转变为液态，放出部分热量被上述的干燥空气吸收，使得干燥的空气温度稍微上升，从而通过设备的出风口排放到室内，从而达到除湿的效果。
本实施例中冷却系统的工作原理：
由上述除湿的原理可知，蒸发器2对被蒸发段11带走部分热量的潮湿空气再次冷却后，冷却系统中的第二冷媒在蒸发器2内由液态变为气态，之后到达压缩机3进行压缩处理，转变为高温高压的气态第二冷媒，气态的第二冷媒到达冷凝器4受冷转变为高压的液态第二冷媒，高压的第二冷媒经节流阀5泄压后，转变为气液混合的第二冷媒，最后经过蒸发器2受热完全转变为气态的第二冷媒，第二冷媒在该过程不断进行循环。
本实施中主控系统6的工作原理：
该主控系统6于不同的传感器进行连接，通过接受传感器获得的具体数据，(例如第二冷媒蒸发压力信息以及设备内各个温度的信息)对节流阀5进行控制从而进一步达到节能的效果。
本实施例中重力式回流热管1的工作原理：
当第一冷媒从第二层U型管道15回流到蒸发段11时，由于吸收热量，第一冷媒由液态变为气态，气态的第一冷媒经过第一层U型管道14流动到冷凝段12进行冷却，此时，第一冷媒由气态变为液态，受自身重力的作用从第二层U型管道15回流到蒸发段11，如此不停循环，从而带走热源的热量。
综上所述，本实施例中的热管除湿机一体化设备的优点在于，潮湿的空气在热管的蒸发段11进行初步冷却，然后经过冷却系统的再次冷却，充分除掉水分，达到干燥的效果，而且，冷却系统中配以节流阀5的设计，可利用电子控制的方式实时根据冷却系统工作的状况来对节流阀5进行控制，达到节能的效果，其次，由于蒸发器2是设置在热管的蒸发段11和冷凝段12之间，空气从蒸发器2出来后温度更加低，当经过热管的冷凝段12时，更好地对冷凝段12内的第一冷媒进行冷却，从而使得冷凝段12的气态第一冷媒更快地转为液态第一冷媒，这样的设计使得冷却系统节能的同时，也提高了热管的使用效率。
以上对本发明所提供的一种热管除湿机一体化设备进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种热管除湿机一体化设备，其特征在于，包括重力式回流热管、制冷系统以及主控系统；
所述制冷系统包括利用连接管首尾依次进行连接的蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流阀；
所述制冷系统中的第二冷媒在所述蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流阀内依次进行循环流动；
所述节流阀与所述主控系统进行连接，所述主控系统还连接有传感器，所述主控系统根据所述传感器反馈的参数信息，从而对节流阀进行控制；
所述重力式回流热管包括封闭且形成回路的管道；所述管道内注有第一冷媒；
所述管道为双层U型管道结构；所述管道的第一侧设置有蒸发段，第二侧设置有冷凝段；所述蒸发段与所述冷凝段之间设置有绝热段；
所述蒸发段与所述冷凝段均垂直于所述绝热段，而且，所述蒸发段与所述冷凝段平行设置；所述绝热段与水平面成一定倾斜角度，而且，所述冷凝段位于所述蒸发段的高处；
所述蒸发器设置于所述蒸发段与所述冷凝段之间。
2.根据权利要求1所述的热管除湿机一体化设备，其特征在于，所述管道的第一层U型管道用于供所述气态的第一冷媒流动；所述管道中的第二层U型管道用于供所述液态的第一冷媒流动。
3.根据权利要求1所述的热管除湿机一体化设备，其特征在于，所述传感器为压力传感器；
所述压力传感器设置于所述蒸发器内；
所述压力传感器用于检测所述蒸发器内的第二冷媒的蒸发压力。
4.根据权利要求1所述的热管除湿机一体化设备，其特征在于，所述传感器为温度传感器；
所述温度传感器设置于所述除湿机一体化设备的内部；
所述温度传感器用于检测所述除湿机一体化设备内各个位置的温度。
5.根据权利要求1所述的热管除湿机一体化设备，其特征在于，所述管道的长度范围为1m至3m；
所述绝热段的长度范围为280mm至1200mm。
6.根据权利要求5所述的热管除湿机一体化设备，其特征在于，所述倾斜角度的范围为1.1°至8.2°，而且，所述倾斜角度会随所述绝热段的长度增加而减少。
7.根据权利要求1所述的热管除湿机一体化设备，其特征在于，所述管道的外壁上设置有多块波纹型翅片。
8.根据权利要求7所述的热管除湿机一体化设备，其特征在于，所述翅片为铝翅片或铜翅片。
9.根据权利要求1所述的热管除湿机一体化设备，其特征在于，所述第一冷媒的注入量占所述管道的总体积的30％至70％。
10.根据权利要求1所述的热管除湿机一体化设备，其特征在于，所述节流阀为电子膨胀阀。
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