一種直熱型兩步式空氣高焓加熱器的製作方法與工藝

2023-05-20 02:45:11 2

本發明涉及一種室內加熱加溼裝置，特別涉及一種直熱型兩步式空氣高焓加熱器。

背景技術：
目前，已有的用於空氣升溫加溼裝置很多，主要有：1、高焓浴寶高焓浴寶採用「通風放熱與給水霧化蒸發放熱並行」方式放熱：風機推動衛生間空氣流過蓄熱鑄件的翅片實現吸熱升溫，噴嘴噴出的水霧顆粒在蓄熱鑄件的翅片上吸熱汽化，被加熱的空氣和水蒸汽混合成為高溫高溼的高焓值空氣噴入衛生間。並行放熱時，峰值可達到13kw，達到電熱管功率4倍以上，升溫加溼能力強大，快速（通常只需5min）達到洗浴所需溫溼度條件。2、微霧浴霸微霧浴霸以衛生間為平臺，對淋浴區空氣進行升溫加溼，達到桑拿的溫溼度條件。其原理是將水粉碎為直徑不足1微米的細微水粒子噴灑於浴室內，具有將浴室調節為30℃～45℃左右高溼度空間的微霧功能，實現了能夠令身體輕鬆舒適的低溫高溼度微霧空間。同時還具有浴室換氣和乾燥功能，能夠保持浴室始終清潔。3、蒸汽淋浴房蒸汽淋浴房，由亞克力材質的房頂房底骨架與滑動的玻璃門組成封閉的淋浴房房體，再安裝蒸汽發生器與控制系統而成。蒸汽淋浴房具有房內空間小、熱慣性小、密閉性好、保溫性能好的特點，能夠快速形成中溫高溼的桑拿條件。運行時，蒸汽發生器通電，產生常壓飽和水蒸汽，從底部注入蒸汽淋浴房，對房內空氣進行加熱加溼，達到溼式桑拿的效果。上述3種對衛生間空氣升溫加溼的方法，各具優點，但都還存在不足。高焓浴寶用於給水霧化的噴嘴的霧化量和霧化效果，依賴於自來水壓力。自來水壓力大，則霧化水量大並且霧化效果好，從而汽化加溼效果好；自來水壓力小，霧化量小並且霧化效果差，造成汽化加溼效果下降。微霧浴霸，在離心機高速運轉對液態水實施離心粉碎過程中，噪聲很大並且難以消除。蒸汽淋浴房，由於蒸汽發生器只能充蒸汽而不能對空氣進行獨立的加熱升溫操作，造成淋浴房內空氣溫度不夠高又溼度過大，甚至「過飽和」，能見度下降。

技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種直熱型兩步式空氣高焓加熱器，「加熱升溫乾燥」和「給水汽化加溼」能夠分別獨立運行或者並行運行的空氣高焓加熱模式，實現衛生間空氣「加熱升溫乾燥」、「給水汽化加溼」和「升溫加溼並行」3種功能目標，以克服自來水壓力的起伏變化對高焓浴寶升溫加溼效果帶來的不良影響，克服微霧浴霸產生水霧的離心機構所造成的運行噪聲，克服蒸汽淋浴房只能「給水汽化加溼」不能「加熱升溫乾燥」的單邊行為。本發明為一種直熱型兩步式空氣高焓加熱器,包括一機架，所述機架上設置一絕熱外殼，所述機架與所述絕熱外殼之間形成一產生熱量和傳遞熱量的容置空間，該容置空間的兩頭分別設置有吸風口和排風口，自吸風口開始，順序設置有風機、電熱元件、過渡腔、蒸汽噴嘴、氣汽混合區，直至排風口；其中，所述風機設置於所述機架的吸風口處，從所述吸風口吸入的空氣經所述風機升壓後依次流過所述電熱元件、過渡腔、蒸汽噴嘴、氣汽混合區，升溫加溼變成暖溼空氣後從排風口排入室內；所述電熱元件通電後將電能轉換為高位熱能，釋放給流過所述電熱元件的空氣，使空氣加熱升溫乾燥，獲得的乾燥熱空氣進入所述過渡腔；所述蒸汽噴嘴與一蒸汽發生器連通，所述蒸汽發生器產生的水蒸汽通過連接管進入所述蒸汽噴嘴，噴入從電熱元件方向流來的乾燥熱空氣，水蒸汽與乾燥熱空氣在所述氣汽混合區混和勻化後，由所述排風口排出。一些實施例中，所述蒸汽噴嘴為一管狀金屬空腔，且所述空腔的表面分布多組孔眼。一些實施例中，所述蒸汽發生器包括：水箱，通過連接管與所述蒸汽噴嘴連通；進水閥、排水閥，所述水箱通過所述進水閥和排水閥分別與進水管和排水管相連，所述進水閥和所述排水閥用於控制所述水箱的進水和排水；電熱管，設置於所述水箱內，所述電熱管通電後使得所述水箱中的水產生常壓蒸汽；水位測控系統，設置於所述水箱上，所述水位測控系統用於對所述水箱中的水位進行控制。一些實施例中，所述吸風口與所述排風口均為通孔，所述吸風口和所述排風口均設置在所述機架上。一些實施例中，所述電熱元件由管狀、片狀或網狀電熱材料構成。一些實施例中，所述電熱元件、蒸汽噴嘴的迎風面/出風面採用流線化處理，去除垂直流線的端面。一些實施例中，所述直熱型兩步式空氣高焓加熱器為吸頂式結構或壁掛式結構，所述直熱型兩步式空氣高焓加熱器懸掛在衛生間的頂板上或懸掛於衛生間的牆壁上。一些實施例中，所述直熱型兩步式空氣高焓加熱器上還設置有電控盒，所述電控盒分別與所述風機、電熱元件以及蒸汽發生器相連，用於控制所述風機、電熱元件以及蒸汽發生器的運行。一些實施例中，所述風機為離心風機。本發明由於採用以上技術方案，使之與現有技術相比，具有的優點和積極效果為：（1）本發明提供「加熱升溫乾燥」和「給水汽化加溼」能夠分別獨立運行或者並行運行的空氣高焓加熱模式，實現衛生間空氣「加熱升溫乾燥」、「給水汽化加溼」和「升溫加溼並行」3種功能目標；（2）本發明採用通風放熱與給水霧化蒸發放熱並行作業技術，在提升衛生間空氣溫度的同時大幅增加空氣絕對含溼量，穩定或增加空氣的相對溼度，大幅提高衛生間空氣的焓值和溫潤效果，使居家汗蒸桑拿成為可能；（3）本發明克服了自來水壓力的起伏變化對衛生間升溫加溼效果帶來的不良影響，降低了升溫加溼裝置的運行噪聲，克服了蒸汽淋浴房只能「給水汽化加溼」不能「加熱升溫乾燥」的單邊行為。附圖說明結合附圖，通過下文的述詳細說明，可更清楚地理解本發明的上述及其他特徵和優點，其中：圖1為本發明結構示意圖；圖2為蒸汽發生器和蒸汽噴嘴的結構示意圖。符號說明：1-機架2-絕熱外殼3-離心風機4-電熱元件5-蒸汽發生器6-蒸汽噴嘴7-氣汽混合區8-吸風口9-排風口10-電控盒11-乾燥熱空氣12-暖溼空氣51-水箱52-電熱器53-進水閥54-排水閥55-水位控制系統56-進水管57-排水管61-孔眼具體實施方式參見示出本發明實施例的附圖，下文將更詳細地描述本發明。然而，本發明可以以許多不同形式實現，並且不應解釋為受在此提出之實施例的限制。相反，提出這些實施例是為了達成充分及完整公開，並且使本技術領域的技術人員完全了解本發明的範圍。這些附圖中，為清楚起見，可能放大了層及區域的尺寸及相對尺寸。參考圖1-2所示，本發明提供了一種直熱型兩步式空氣高焓加熱器，採用吸頂式或壁掛式的安裝方式安裝於一衛生間的頂板上或懸掛於衛生間的牆壁上。如圖1所示，該直熱型兩步式空氣高焓加熱器包括機架1，在機架1上設置有吸風口8和排風口9；機架1上還設置一絕熱外殼2，機架1與絕熱外殼2相連形成一產生熱量和傳遞熱量的容置空間，吸風口8和排風口9分別位於該容置空間的兩頭。自吸風口8開始，順序設置有風機、電熱元件4、過渡腔、蒸汽噴嘴6、氣汽混合區7，直至排風口9，其中風機採用離心風機3。具體的，離心風機3設置於機架1的吸風口8處，從吸風口8吸入的空氣，經過離心風機3升壓後流向電熱元件4。電熱元件4通電後，將電能轉換為高位熱能，釋放給流過電熱元件4的空氣，使空氣加熱升溫乾燥，從而獲得乾燥熱空氣11，乾燥熱空氣進入到過渡腔內；其中，電熱元件4由管狀、片狀或網狀電熱材料構成，可根據具體情況來確定。參考圖2，蒸汽噴嘴6為一管狀金屬空腔，且空腔的表面分布多組孔眼61，蒸汽噴嘴6連接到一蒸汽發生器5上。具體的，蒸汽發生器5包括水箱51，水箱51與蒸汽噴嘴6之間通過連接管連通，水箱51上設置有進水閥53和排水閥54，且進水閥53和排水閥5均為電磁閥，水箱51分別通過進水閥53和排水閥54與進水管56和排水管57相連；水箱51內設置有一電熱管52，電熱管52通電後對水箱中的水加熱形成蒸汽；水箱51上還設置有水位控制系統55，用於保證水箱51內的水位在一定區間範圍內浮動。蒸汽發生器5的工作原理如下：當直熱型兩步式空氣高焓加熱器工作時，進水閥53打開，通過進水管56向水箱51內注水，當水箱51內的水位達到一定要求的時候，進水閥53閉合停止注水，電熱管52通電加熱後使水箱中的水形成水蒸汽，水蒸汽通過蒸汽噴嘴6噴出；同時，水位控制系統55監控水箱51內的水位，當水箱51內的水蒸發掉部分，水位低於一定值，控制進水閥53打開，並向水箱51內注水，從而保證了水箱中的水位一直保持在一定區間內浮動。當直熱型兩步式空氣高焓加熱器不工作時，通過排水閥54將水箱51中的水排出，防止水長時間不用發生變質，同時防止水對水箱51造成腐蝕。蒸汽發生器5產生的蒸汽由蒸汽噴嘴6噴出後，進入從電熱元件4上過來的乾燥熱空氣內，並在氣汽混合區7內混合均勻得到暖溼空氣，暖溼空氣再由排風口9流向衛生間內，從而實現了整個衛生間內的升溫加溼的效果。在本發明中，排風口9和吸風口8都是設置在機架1上的通孔，本發明對排風口9和吸風口8的形狀不做限制，從空氣流動的特徵以及設置在機架1上的各個組件的安裝位置考慮。在本發明中，電熱元件4、蒸汽噴嘴6的迎風面/出風面採用流線化處理，去除垂直流線的端面，從而起到減少空氣流通的阻力的效果。本發明還包括電控盒10，電控盒10可以設置於直熱型兩步式空氣高焓加熱器的內部，也可設置於直熱型兩步式空氣高焓加熱器的外部，此處不做限制。電控盒10分別用於控制離心風機3、電熱元件4以及蒸汽發生器的運行。本發明提供的直熱型兩步式空氣高焓加熱器，離心風機3、電熱元件4、蒸汽發生器5之間相互獨立設置，分別由電控盒10控制運行，使得「加熱升溫乾燥」和「給水汽化加溼」能夠分別獨立運行或者並行運行，從而實現衛生間空氣「加熱升溫乾燥」、「給水汽化加溼」和「升溫加溼並行」3種功能目標。同時，本發明採用通風放熱與給水霧化蒸發放熱並行作業技術，在提升衛生間空氣溫度的同時大幅增加空氣絕對含溼量，穩定或增加空氣的相對溼度，大幅提高衛生間空氣的焓值和溫潤效果，使居家汗蒸桑拿成為可能。此外，本發明還克服了現有技術中自來水壓力的起伏變化對衛生間升溫加溼效果帶來的不良影響，降低了升溫加溼裝置的運行噪聲，克服了蒸汽淋浴房只能「給水汽化加溼」不能「加熱升溫乾燥」的單邊行為。綜上所述，本發明提供了一種直熱型兩步式空氣高焓加熱器，包括一機架和絕熱外殼，機架與絕熱外殼形成的容置空間的兩頭分別設置有吸風口和排風口，自吸風口開始順序設置離心風機、電熱元件、過渡腔、蒸汽噴嘴、氣汽混合區直至排風口。從吸風口吸入的空氣經離心風機後流經電熱元件獲得乾燥熱空氣；蒸汽噴嘴與蒸汽發生器連通，蒸汽發生器產生的水蒸汽由蒸汽噴嘴噴入從電熱元件方向流來的乾燥熱空氣，水蒸汽與乾燥熱空氣在氣汽混合區混和勻化後獲得暖溼空氣，由排風口排出。本發明「加熱升溫乾燥」和「給水汽化加溼」能夠分別獨立運行或者並行運行，起到升溫加溼的作用，且不會受到自來水壓力變化帶來的影響，同時噪音小。本技術領域的技術人員應理解，本發明可以以許多其他具體形式實現而不脫離本發明的精神或範圍。儘管也已描述了本發明的實施例，應理解本發明不應限制為這些實施例，本技術領域的技術人員可如所附權利要求書界定的本發明精神和範圍之內作出變化和修改。