热泵加湿器的制作方法

1.本实用新型涉及节能设备技术领域，特别涉及一种热泵加湿器。


背景技术：

2.在工业生产过程中，如纺织、卷烟和造纸等场合，环境的温度和湿度对产品的生产过程及生产质量影响较大，较高和较低的环境湿度均不利用生产过程。在一些低温低湿度的场合，如中国的北方地区，需要大量使用加湿器，以维持生产车间所需的环境湿度。
3.根据加湿器的加湿原理，目前有多种加湿方式，如超声波加湿、蒸汽加湿等，超声波加湿的方式，单位时间内的加湿量有限，在工业加湿场合受限明显。蒸汽加湿是目前常用的加湿方式，其主要采用电加热的方式，加热热水产生蒸汽，该类加湿方式能耗较大，特别是在大加湿量的场合，能效消耗明显。寻找更高效、更大加湿量的加湿方式，是目前工业加湿场合需要解决的问题。。


技术实现要素：

4.为弥补现有技术的不足，本技术之目的在于提供一种低能耗的大型热泵加湿器，该热泵加湿器通过热泵系统的冷凝器来加热承压水箱中的水工质并产生水蒸汽，且优选地可通过负压抽吸装置来调节承压水箱中的压力，从而降低了能耗且提高了水蒸汽的产生效率。
5.为了解决上述技术问题，本技术提供以下技术方案。
6.在第一方面中，本技术提供一种热泵加湿器，其特征在于，包括：
7.热泵系统，所述热泵系统包括依次连通的冷凝器、蒸发器、压缩机和节流阀，形成适于制冷剂流动的循环回路；
8.承压水箱，所述承压水箱内包括水工质，所述冷凝器用于加热所述承压水箱中的水工质并产生水蒸气；
9.负压抽吸装置，所述负压抽吸装置与所述承压水箱连通，用于从所述承压水箱排出所述水蒸气。
10.在第一方面的一种实施方式中，所述负压抽吸装置为罗茨泵。
11.在第一方面的一种实施方式中，所述热泵加湿器还包括：
12.压力传感器，所述压力传感器用于测量所述承压水箱内的压力大小。
13.在第一方面的一种实施方式中，所述热泵加湿器还包括变频电机，用于驱动所述罗茨泵，所述变频电机构造成基于所述压力传感器测量的压力大小调节所述罗茨泵的转速，进而调节所述承压水箱内的压力大小。
14.在第一方面的一种实施方式中，所述压力传感器设置在所述承压水箱之内。
15.在第一方面的一种实施方式中，所述承压水箱包括至少一个水蒸气出口，所述水蒸气出口通过排气管道与所述负压抽吸装置的进口连通。
16.在第一方面的一种实施方式中，所述负压抽吸装置出口与通风管道连通，用于将
所述水蒸气输送至所述通风管道。
17.在第一方面的一种实施方式中，所述制冷剂为r134a，所述压缩机为涡旋压缩机，所述蒸发器采用风冷翅片式换热器。
18.在第一方面的一种实施方式中，所述冷凝器为盘管式换热器，且所述冷凝器设置于所述承压水箱中。
19.在第一方面的一种实施方式中，所述热泵加湿器还包括补水箱，所述补水箱连通所述承压水箱，用于为所述承压水箱补充水工质。
20.在一种具体实施方式中，采用承压水箱内的压力信号控制罗茨泵转速，维持水箱内的压力维持在0.6bar，提高水蒸气的蒸发效率。在一种具体实施方式中，承压水箱中为水温低于100℃，可实现低温加热，产生满足加湿需求的水蒸气。
21.与现有技术相比，本技术的有益效果在于本文所述的热泵加湿器可实现低温加热，具有水蒸气产量大、水蒸汽生产成本低以及能耗低等优势。
附图说明
22.通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
23.图1是根据本技术的一种实施方式的一种热泵加湿器的示意图。
24.图2显示根据本技术的一种实施方式的承压水箱的示意图。
25.其中，附图标记说明如下：
26.1、热泵系统；11、冷凝器；12、蒸发器；13、压缩机；14、节流阀；
27.2、承压水箱；21、液位线；
28.3、压力传感器；
29.4、负压抽吸装置；
30.5、变频电机；
31.6、补水箱。
具体实施方式
32.除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
33.本文中列举的所有的从最低值到最高值之间的数值，是指当最低值和最高值之间相差两个单位以上时，最低值与最高值之间以一个单位为增量得到的所有数值。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的
含义是两个或两个以上。
36.接下来将参考图1和图2详细描述本技术的热泵加湿器。图1示出了本实用新型提供的一种热泵加湿器的示意图。图2显示根据本技术的一种实施方式的承压水箱的示意图。
37.如图1和图2所示，本实用新型实施例的热泵加湿器包括热泵系统1、包含水工质的承压水箱2、压力传感器3和负压抽吸装置4。热泵系统1可包括依次连通的冷凝器11、蒸发器12、压缩机13和节流阀14，形成适于制冷剂流动的循环回路。在一种实施方式中，通过冷凝器11释放的热量将承压水箱2中的水工质加热为水蒸汽。参考图2，压力传感器3可通过承压水箱的压力测量口设置于承压水箱2内，用于检测承压水箱2内的压力大小。负压抽吸装置4连接于承压水箱2，用于从所述承压水箱2排出水蒸气，以及调节承压水箱2内的压力大小。
38.热泵系统1本身就是低能耗装置。通过热泵系统1的冷凝器11给承压水箱2内的水工质加热产生水蒸汽，耗电量少。在一种具体实施方式中，压力传感器3的探头位于承压水箱2内，并可将检测到的承压水箱2内的温度传输到控制器，控制器与预先存储的值比较，控制负压抽吸装置4的负压大小，进而调节承压水箱2内的压力值，使承压水箱2中的压力低于大气压力。这样就能够在低压下加热承压水箱2内的水工质产生水蒸汽，降低了能耗且提高了蒸汽的产生效率。
39.在本实用新型的一个优选实施例中，负压抽吸装置4为罗茨泵，罗茨泵通过泵入口的低压或者负压将承压水箱2的蒸汽引入通风管道。热泵加湿器还包括：变频电机5，变频电机5的输出轴连接罗茨泵，用于基于压力传感器3测量的承压水箱2中的压力大小来调节罗茨泵的转速，罗茨泵通过转速变化来控制承压水箱2内的压力大小。通过压力传感器3和罗茨泵将承压水箱2内压力保持为0.6bar，以能够低于100℃加热水工质产生水蒸气。
40.如图1所示，变频电机5可以采用电机加变频器的方式。通过使用罗茨泵，控制承压水箱2内的压力，使其低于大气压力。罗茨泵的加入有两个益处，一是维持承压水箱内的一个真空度，承压水箱2内的水，在较低的温度下即可产生较多的水蒸气，而较低的温度，有利于提高热泵系统1的加热效率。第二个益处是，采用罗茨泵，可实现水蒸气的迅速输送，将大量的水蒸气输送到需要加湿的场合，满足较大的加湿量需求。
41.在本实用新型的一个优选实施例中，热泵加湿器还包括：补水箱6，补水箱6连通承压水箱2，用于为承压水箱2补充液体。
42.如图1所示，补水箱6可通过补水管道与承压水箱2连通。在承压水箱2内的水工质蒸发达到一定的量时为承压水箱2补充水工质。
43.在本实用新型的一个优选实施例中，承压水箱2开设有多个蒸汽出口。
44.其中，多个蒸汽出口可以满足不同的使用需求。实现一机多用。
45.在本实用新型的一个优选实施例中，冷凝器11为盘管式换热器，且盘管放置于承压水箱2中，以与承压水箱2内的液体换热。
46.如图1所示，冷凝器11可位于承压水箱2内，制冷剂从盘管的一侧进入，并从另一侧流出。从而实现与承压水箱2内的液体换热，在本实施例中，释放热量加热水工质产生水蒸气。优选地，盘管位于液位线21的下方，整个盘管浸入液体中。
47.在本实用新型的一个优选实施例中，热泵系统1还包括蒸发器12、压缩机13和节流阀14，且热泵系统1的制冷剂采用的工质为r134a。压缩机13为涡旋压缩机，蒸发器12为风冷翅片式换热器。
48.如图1所示，热泵系统1为常规的热泵，热泵系统1通过翅片管式换热器从空气中吸收热量后，热泵系统的盘管式换热器加热承压水箱2中的水，产生水蒸气。
49.本实用新型的热泵加湿器启动热泵系统1，通过蒸发器12从空气中吸收热量后，冷凝器11加热承压水箱2中的液体，产生蒸气，然后启动罗茨泵，罗茨泵入口的低压将承压水箱2中的蒸汽引出，输入待加湿场合或通风管道中，用于环境的加湿。
50.罗茨泵的转速与承压水箱2内压力关联，当承压水箱2压力升高时，罗茨泵转速增加，使得承压水箱2压力维持在一定范围，罗茨泵的转速由变频电机5驱动。
51.通过控制罗茨泵的转速，降低承压水箱2内的压力，在较低的水箱温度下即可产生较多的蒸汽，而较低的水箱温度则降低了热泵系统1的冷凝温度，保证了热泵系统1加热效率较高，远高于常规的电加热。
52.与电加热蒸汽发生器相比，该技术方案可实现低温加热，具有加湿量大、水蒸汽生产成本低等优势。
53.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。