自换热式加湿器的制作方法

本发明涉及一种自换热式加湿器。

背景技术：

1、现有技术中，会采用鼓泡加湿方法、喷淋加湿方法、膜加湿方法等方法对特定气体等流体进行加湿。从避免污染物引入以确保被加湿流体洁净度，以及实现加湿器轻量化、小型化的角度考虑，膜加湿方法更具优势。膜加湿方法利用膜对水分选择性转移的特性实现对流体的加湿，在加湿过程中，仅有水分穿透膜两侧，污染物能被膜阻挡隔离。在长期使用过程中，微小的污染物会逐渐渗透到膜中，致使膜损坏，因此，提供水分的加湿介质应具有较高的洁净度，加湿介质应进行洁净处理后再向加湿器供给。

2、现有流体控制系统中，在利用膜加湿器对特定气体等流体进行加湿以控制流体湿度时，往往还需设置换热器以控制流体温度，换热器和膜加湿器一般采用串联设置形式，换热器串联设置在膜加湿器的上游侧，先通过换热器对流体进行加热，在流体温度控制为设定期望温度后，再将加热后的流体通入膜加湿器内以进行加湿，受加湿介质的洁净度控制需求限制，向膜加湿器供给的加湿介质温度控制精度较低，该温度难以与加热后的流体温度相一致，加湿介质与流体间存在热交换，因此流体经膜加湿器加湿后，其流体温度存在波动，致使出现流体温度与其设定期望温度存在较大偏差的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种能避免流体被污染以保证流体洁净度，能使所需流体的温度和湿度达到期望值的自换热式加湿器。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种自换热式加湿器，包括壳体，所述壳体内设有若干热交换管，所述热交换管与壳体间构成有换热腔，所述壳体上设有供换热介质进出的换热介质进口和换热介质出口，所述热交换管内穿设有隔膜管，所述热交换管与隔膜管间构成有加湿腔，所述换热腔与加湿腔相互独立互不连通，所述壳体上设有供加湿介质进出的加湿介质进口和加湿介质出口，所述隔膜管两端分别与流体进口和流体出口连通。

3、本发明方案的加湿器在使用时，可将外界供给的换热介质、加湿介质、需要进行换热和加湿的流体同时通入加湿器内，在换热介质进入换热腔、加湿介质进入加湿腔，且流体进入隔膜管内时，加湿介质会与隔膜管直接接触，通过热量传导和水分转移，以实现对流体的换热和加湿。本发明方案的换热介质和加湿介质均不与流体直接接触，能避免换热介质和加湿介质对流体所造成的污染，从而能保证加热加湿后的流体的洁净度；本发明方案通过能同时对流体进行换热和加湿，对温度和湿度的控制精度更高，以能使流体的温度和湿度达到期望值。

4、作为优选，位于换热腔内的换热介质的流动方向与位于隔膜管内的流体的流动方向相反。即当换热介质沿热交换管向轴向一侧流动时，加湿介质和流体沿热交换管向轴向另一侧流动。

5、换热介质与需要换热和加湿的流体成反向流动，两者间的平均温度差大于同向流动时的平均温度差，此时流体能吸收或转移出更多的热量，从而提高换热效果。

6、作为优选，所述壳体包括用于支承热交换管的第一支承件和用于支承隔膜管的第二支承件，所述热交换管与第一支承件固定，所述隔膜管与所述第二支承件固定，所述隔膜管两端均设有所述第二支承件，所述第一支承件位于两所述第二支承件之间，所述加湿介质进口或加湿介质出口位于一第一支承件与一第二支承件之间。

7、第一支承件不仅用于对热交换管进行支撑，还用于换热腔和加湿腔间的隔离；同时，第一支承件位于两第二支承件之间，能使隔膜管更长，进一步提高加湿效果。

8、作为优选，所述隔膜管嵌入所述第二支承件，所述隔膜管与第二支承件间设有密封套，所述隔膜管内壁对应于第二支承件处设有内衬管。

9、本发明的隔膜管可以不采用焊接或灌胶固定，避免焊屑的影响，并使隔膜管可采用树脂材料制成，以使隔膜管具有较高的洁净度，以进一步避免对被加湿的流体造成污染等影响。其中，内衬管用于增加隔膜管与第二支承件连接处的结构强度，避免隔膜管向内凹陷；密封套可采用热缩管制成，通过受热收缩与隔膜管相紧裹贴合；隔膜管与第二支承件相贴合处会因弹性变形而产生压力，通过内衬管向隔膜管提供支撑力，从而保证隔膜管端部与第二支承件间的固定稳定性。

10、作为优选，两个第一支承件分别具有延伸至隔膜管与所述加湿介质进口之间的延伸部、延伸至隔膜管与所述加湿介质处口之间的延伸部，所述延伸部的端部均连接有用于支承所述热交换管的固定部。通过使靠近加湿介质进口处的第一支承件具有延伸至加湿介质进口侧的延伸部，以减少加湿介质对隔膜管的冲击，从而延长隔膜管的使用寿命。两个第一支承件均具有延伸部，能使本发明的使用更为方便，在使用时不需要担心加湿介质进口和加湿介质出口混淆出错的情况发生。

11、作为优选，所述热交换管与隔膜管同轴设置，所述热交换管与隔膜管间的距离大于隔膜管的半径。通过上述设置，以使加湿介质充满加湿腔时，加湿腔内具有足量的加湿介质，确保换热准确性和可靠性。

12、作为优选，所述热交换管和隔膜管均为缠绕式螺旋管。通过上述设置，可以在同样的壳体空间内使热交换管和隔膜管的长度增加，从而使加湿介质对流体的影响时间更长，更便于加湿和换热。

13、作为优选，所述热交换管采用不锈钢材料制成。不锈钢材质具有较高的导热效率和洁净度，在实现热量快速传导的同时，避免污染物产生或析出，以维持加湿介质的高洁净度。

14、作为优选，所述换热腔内设有若干沿热交换管轴向间隔交替设置的隔板，所述隔板设有供部分热交换管通过的通孔。通过设置隔板，以增加换热介质的移动路径，以保证换热效果；同时，隔板还能对热交换管进行支承，避免热交换管在重力作用下弯曲变形。

15、本发明的换热介质在换热腔内环绕流动、加湿介质于加湿腔内流动、流体在隔膜管内流动，通过热量传导和水分转移，能够对流体同时进行加湿和换热，以确保流体经加湿、换热后，该流体的湿度和温度均能控制在期望设定范围内，本发明还具有能避免流体被污染以保证流体洁净度的优点。

技术特征：

1.一种自换热式加湿器，包括壳体，其特征在于：所述壳体内设有若干热交换管，所述热交换管与壳体间构成有换热腔，所述壳体上设有供换热介质进出的换热介质进口和换热介质出口，所述热交换管内穿设有隔膜管，所述热交换管与隔膜管间构成有加湿腔，所述换热腔与加湿腔相互独立互不连通，所述壳体上设有供加湿介质进出的加湿介质进口和加湿介质出口，所述隔膜管两端分别与流体进口和流体出口连通。

2.根据权利要求1所述的自换热式加湿器，其特征在于：位于换热腔内的换热介质的流动方向与位于隔膜管内的流体的流动方向相反。

3.根据权利要求1所述的自换热式加湿器，其特征在于：所述壳体包括用于支承热交换管的第一支承件和用于支承隔膜管的第二支承件，所述热交换管与第一支承件固定，所述隔膜管与所述第二支承件固定，所述隔膜管两端均设有所述第二支承件，所述第一支承件位于两所述第二支承件之间，所述加湿介质进口或加湿介质出口位于一第一支承件与一第二支承件之间。

4.根据权利要求3所述的自换热式加湿器，其特征在于：所述隔膜管嵌入所述第二支承件，所述隔膜管与第二支承件间设有密封套，所述隔膜管内壁对应于第二支承件处设有内衬管。

5.根据权利要求3或4所述的自换热式加湿器，其特征在于：两个第一支承件分别具有延伸至隔膜管与所述加湿介质进口之间的延伸部、延伸至隔膜管与所述加湿介质处口之间的延伸部，所述延伸部的端部均连接有用于支承所述热交换管的固定部。。

6.根据权利要求1所述的自换热式加湿器，其特征在于：所述热交换管与隔膜管同轴设置，所述热交换管与隔膜管间的距离大于隔膜管的半径。

7.根据权利要求1所述的自换热式加湿器，其特征在于：所述热交换管和隔膜管均为缠绕式螺旋管。

8.根据权利要求1所述的自换热式加湿器，其特征在于：所述热交换管采用不锈钢材料制成。

9.根据权利要求1所述的自换热式加湿器，其特征在于：所述换热腔内设有若干沿热交换管轴向间隔交替设置的隔板，所述隔板设有供部分热交换管通过的通孔。

技术总结本发明涉及一种自换热式加湿器，包括壳体，所述壳体内设有若干热交换管，所述热交换管与壳体间构成有换热腔，所述壳体上设有供换热介质进出的换热介质进口和换热介质出口，所述热交换管内穿设有隔膜管，所述热交换管与隔膜管间构成有加湿腔，所述换热腔与加湿腔相互独立互不连通，所述壳体上设有供加湿介质进出的加湿介质进口和加湿介质出口，所述隔膜管两端分别与流体进口和流体出口连通。本发明具有能避免流体被污染以保证流体洁净度，并使流体具有期望温度和湿度的优点。技术研发人员：徐芳玲,江利民,李元,徐宁,陈文昱,付婧媛受保护的技术使用者：浙江启尔机电技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20