一种利用蒸汽加湿的供热管系统
技术领域
本发明涉及空气加湿技术领域，具体是涉及一种利用蒸汽加湿的供热管系统。
背景技术
人们在洗浴过程中产生有大量水蒸汽，这些水蒸汽都没有被利用，造成了水源和能源的浪费。目前，大部分家庭卫生间都安装换气扇，主要是用于卫生间换气，并不能排出洗浴时大量的水蒸汽，导致水蒸汽在天花板上凝聚，带来以下问题：
1、潮湿的空气容易滋生细菌，污染洗漱用品，进而影响人体健康；
2、水蒸汽在天花板遇冷凝结，附着于浴室内表面，对内部装饰产生不利的影响；
3、内表面凝结的水珠聚集到一定程度，由于重力作用，不断滴落，造成人体不适感，尤其在洗浴完毕，这种不适感会更加严重。
另一方面，针对室内其他房间，在寒冷干燥的冬季，相对湿度较低，远远低于人体舒适性水平，大部分人往往选择小型加湿器，然而市场上大部分加湿器效率较低、耗电较大，且加湿不均匀，达不到预期效果。
中国专利CN201410173577.2公开了一种洗浴蒸汽加湿装置，包括有蒸汽加湿管、蒸汽套管、引流风机和过滤器，蒸汽套管套装在蒸汽加湿管外层，蒸汽加湿管壁上密布有连通蒸汽套管的气孔，在蒸汽加湿管进气口内装有引流风机，在蒸汽加湿管出气口处设有过滤器。该发明利用洗浴蒸汽对室内房间加湿，与现有技术相比，该发明将废弃的、有害的浴室蒸汽转化为湿润的空气，节约了能源和水源。但该发明对水蒸气产生的冷凝水的清理效果有限，且过滤装置不能方便地及时更换。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用蒸汽加湿的供热管系统，该技术方案解决了上述问题，可有效去除冷凝水，可方便的更换滤网，清洁度高，装配方便，降低工作人员工作强度。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
一种利用蒸汽加湿的供热管系统，其特征在于，包括有连通管、锥形管、进气机构、冷凝水汇集机构、冷凝水清除机构、过滤机构、密封机构、测温机构、真空套管和控制器；
连通管两端连接浴室与需要加湿的房间，锥形管安装在连通管的输出端上，进气机构安装在连通管的输入端上，冷凝水汇集机构与连通管底端滑动连接并相互连通，冷凝水清除机构整体位于连通管内部且底端伸入冷凝水汇集机构最低处，冷凝水清除机构输入端固定在连通管上且输出端位于连通管的输出端处并朝向过滤机构工作端，过滤机构一端固定在锥形管输出端上，过滤机构另一端固定安装在进气机构与连通管连接处，测温机构安装在密封机构的输出端上，真空套管套接在连通管外部且内部与连通管外壁留有间隙，密封机构安装在真空套管与连通管、冷凝水汇集机构的连接处，进气机构、冷凝水清除机构、过滤机构、测温机构、真空套管均与控制器电连接。
作为一种利用蒸汽加湿的供热管系统的一种优选方案，所述连通管设有滑槽、第一搭台、第一法兰和外接管；滑槽沿连通管的轴线方向开设在连通管水平段的底部，第一搭台沿着滑槽长度方向开设在滑槽上端两侧位置，第一搭台与冷凝水汇集机构上缘搭接配合，第一法兰安装在连通管输入端处，第一法兰与过滤机构一端固定连接，外接管开设在连通管外壁上，冷凝水清除机构输入端从外接管处经过。
作为一种利用蒸汽加湿的供热管系统的一种优选方案，所述冷凝水汇集机构包括有接水槽、搭接部和坡道；搭接部沿着接水槽的长度方向设置在接水槽顶端两侧位置，坡道安装在接水槽槽底处且向着连通管输出端方向下倾，接水槽与连通管滑动连接，搭接部与连通管搭接配合，冷凝水清除机构底端伸入接水槽内坡道的坡底所在的一端。
作为一种利用蒸汽加湿的供热管系统的一种优选方案，所述冷凝水清除机构包括有固定连接管、文氏管、吸水管和气泵，固定连接管与连通管固定连接，固定连接管输出端与文氏管输入端连接，文氏管输出端位于连通管的输出端处并朝向过滤机构工作端，吸水管安装在文氏管喉部位置并向下伸入冷凝水汇集机构最低处，气泵与固定连接管的输入端连通并与控制器电连接。
作为一种利用蒸汽加湿的供热管系统的一种优选方案，所述过滤机构包括有防堵检测组件、滤网安装座、滤片和拉环；防堵检测组件设置于连通管与进气机构的连接处以及滤网安装座与测温机构连接处，滤网安装座另一端与锥形管输出端固定连接，滤片与滤网安装座滑动连接，拉环固定安装在滤片底端，防堵检测组件与控制器电连接。
作为一种利用蒸汽加湿的供热管系统的一种优选方案，所述防堵检测组件包括有第一流量计和第二流量计；第一流量计设置在连通管与进气机构的连接处且两端与连通管、进气机构法兰连接，第二流量计设置在滤网安装座与测温机构之间且两端与滤网安装座、测温机构法兰连接，第一流量计、第二流量计均与控制器电连接。
作为一种利用蒸汽加湿的供热管系统的一种优选方案，所述滤网安装座包括有环形部、插接槽和第二搭台；环形部两端分别与锥形管输出端及测温机构输入端连通，插接槽开设在环形部侧壁上，第二搭台开设在插接槽最外端并与滤片外侧搭接。
作为一种利用蒸汽加湿的供热管系统的一种优选方案，所述密封机构包括有第一端部密封盖、第二端部密封盖和密封圈；第一端部密封盖安装在连通管和真空套管的输出端将连通管和真空套管固定在一起，第一端部密封盖还与冷凝水汇集机构端部抵接，第二端部密封盖设置在冷凝水汇集机构另一端，密封圈固定安装在连通管输入端与真空套管输出端连接处。
作为一种利用蒸汽加湿的供热管系统的一种优选方案，所述测温机构包括有出气管、第二法兰和电子温度计；出气管位于蒸汽传输的行程末端，第二法兰设置在出气管的输入端处，第二法兰与过滤机构固定连接，电子温度计固定在出气管上且工作端伸入出气管内，电子温度计与控制器电连接。
作为一种利用蒸汽加湿的供热管系统的一种优选方案，所述真空套管设有对接板、抽真空管和电磁阀；真空套管成对地相互贴合在一起从而包裹在连通管外侧，对接板设置在真空套管的对接处，抽真空管开设在真空套管外壁上，电磁阀设置在抽真空管并与控制器电连接。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
所述进气机构为风扇。工作人员先将锥形管输入端固定安装在连通管的输出端上，然后再将冷凝水汇集机构滑动连接到连通管上，再将冷凝水清除机构放入连通管输出端内并使其与连通管固定连接，冷凝水清除机构的输出端与连通管的输出端对齐。然后将真空套管套在连通管外，然后再利用密封机构将连通管与真空套管轴线共线地固定在一起，真空套管内壁与连通管、冷凝水汇集机构之间留有间隙，仅在端部位置有连接。利用气泵将真空套管内部与连通管、冷凝水汇集机构之间间隙处的空气抽出使内部真空。然后工作人员再将过滤机构的工作端及过滤机构的检测端依次安装在锥形管输出端上，然后再将过滤机构另一检测端和进气机构依次安装在连通管的输入端上。工作时，工作人员通过控制器发送信号给进气机构,进气机构收到信号后将浴室内产生的洗浴蒸汽引入连通管，然后蒸汽依次通过连通管、锥形管、过滤机构、测温机构后进入加湿区域。测温机构设置在进气机构与连通管的连接处以及锥形管与测温机构的连接处。测温机构位于蒸汽传输的行程末端有利于测量出准确的最终温度，防止温度过高等情况的发生。锥形管的锥形结构输出端口径小于输入端，可以加大蒸汽流速。真空套管内的真空环境有助于隔绝热量，使蒸汽不容易在连通管内冷凝。少量冷凝的液滴落入连通管水平段底部的冷凝水汇集机构内并最终在冷凝水汇集机构内汇集到最低处。控制器定期发送信号给冷凝水清除机构,冷凝水清除机构收到信号后将汇集在冷凝水汇集机构内的冷凝水呈雾化状地从连通管输出端喷出，被喷出的冷凝水以及蒸汽一同通过过滤机构进行过滤。过滤机构的工作端为可拆卸式设计，过滤机构长期使用后其工作端可能存在堵塞的情况，容易滋生细菌，过滤机构通过检测进气机构输入端处以及测温机构输入端处的流量监测蒸汽传输情况。当进入测温机构输入端的蒸汽流量大大小于进气机构输出端处检测出的蒸汽流量时，说明过滤机构发生了堵塞，控制器及时报警，工作人员可以及时更换过滤机构的工作端组件从而确保过滤效果。通过冷凝水汇集机构和冷凝水清除机构的配合解决了管道内冷凝水残留的问题，进一步保证了管道内的洁净。
1、可有效去除冷凝水；
2、可方便的更换滤网，清洁度高；
3、装配方便，降低工作人员工作强度。
附图说明
图1为本发明的立体图一；
图2为本发明的立体图二；
图3为本发明的正视图；
图4为图3中A-A截面剖视图；
图5为本发明的连通管立体图；
图6为本发明的冷凝水汇集机构立体图；
图7为图6的立体分解图；
图8为本发明的冷凝水清除机构立体图；
图9为图4中B处局部放大图；
图10为图4中C处局部放大图。
图11为本发明的真空套管立体图；
图12为本发明的测温机构立体图；
图13为本发明的过滤机构局部立体图；
图14为图13的立体分解图。
图中标号为：
1、连通管；1a、滑槽；1b、第一搭台；1c、第一法兰；1d、外接管；
2、锥形管；
3、进气机构；
4、冷凝水汇集机构；4a、接水槽；4b、搭接部；4c、坡道；
5、冷凝水清除机构；5a、固定连接管；5b、文氏管；5c、吸水管；
6、过滤机构；6a、防堵检测组件；6a1、第一流量计；6a2、第二流量计；6b、滤网安装座；6b1、环形部；6b2、插接槽；6b3、第二搭台；6c、滤片；6d、拉环；
7、密封机构；7a、第一端部密封盖；7b、第二端部密封盖；7c、密封圈；
8、测温机构；8a、出气管；8b、第二法兰；8c、电子温度计；
9、真空套管；9a、对接板；9b、抽真空管；9c、电磁阀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1至4所示，一种利用蒸汽加湿的供热管系统，包括有连通管1、锥形管2、进气机构3、冷凝水汇集机构4、冷凝水清除机构5、过滤机构6、密封机构7、测温机构8、真空套管9和控制器；
连通管1两端连接浴室与需要加湿的房间，锥形管2安装在连通管1的输出端上，进气机构3安装在连通管1的输入端上，冷凝水汇集机构4与连通管1底端滑动连接并相互连通，冷凝水清除机构5整体位于连通管1内部且底端伸入冷凝水汇集机构4最低处，冷凝水清除机构5输入端固定在连通管1上且输出端位于连通管1的输出端处并朝向过滤机构6工作端，过滤机构6一端固定在锥形管2输出端上，过滤机构6另一端固定安装在进气机构3与连通管1连接处，测温机构8安装在密封机构7的输出端上，真空套管9套接在连通管1外部且内部与连通管1外壁留有间隙，密封机构7安装在真空套管9与连通管1、冷凝水汇集机构4的连接处，进气机构3、冷凝水清除机构5、过滤机构6、测温机构8、真空套管9均与控制器电连接。
所述进气机构3为风扇。工作人员先将锥形管2输入端固定安装在连通管1的输出端上，然后再将冷凝水汇集机构4滑动连接到连通管1上，再将冷凝水清除机构5放入连通管1输出端内并使其与连通管1固定连接，冷凝水清除机构5的输出端与连通管1的输出端对齐。然后将真空套管9套在连通管1外，然后再利用密封机构7将连通管1与真空套管9轴线共线地固定在一起，真空套管9内壁与连通管1、冷凝水汇集机构4之间留有间隙，仅在端部位置有连接。利用气泵将真空套管9内部与连通管1、冷凝水汇集机构4之间间隙处的空气抽出使内部真空。然后工作人员再将过滤机构6的工作端及过滤机构6的检测端依次安装在锥形管2输出端上，然后再将过滤机构6另一检测端和进气机构3依次安装在连通管1的输入端上。工作时，工作人员通过控制器发送信号给进气机构3,进气机构3收到信号后将浴室内产生的洗浴蒸汽引入连通管1，然后蒸汽依次通过连通管1、锥形管2、过滤机构6、测温机构8后进入加湿区域。测温机构8设置在进气机构3与连通管1的连接处以及锥形管2与测温机构8的连接处。测温机构8位于蒸汽传输的行程末端有利于测量出准确的最终温度，防止温度过高等情况的发生。锥形管2的锥形结构输出端口径小于输入端，可以加大蒸汽流速。真空套管9内的真空环境有助于隔绝热量，使蒸汽不容易在连通管1内冷凝。少量冷凝的液滴落入连通管1水平段底部的冷凝水汇集机构4内并最终在冷凝水汇集机构4内汇集到最低处。控制器定期发送信号给冷凝水清除机构5,冷凝水清除机构5收到信号后将汇集在冷凝水汇集机构4内的冷凝水呈雾化状地从连通管1输出端喷出，被喷出的冷凝水以及蒸汽一同通过过滤机构6进行过滤。过滤机构6的工作端为可拆卸式设计，过滤机构6长期使用后其工作端可能存在堵塞的情况，容易滋生细菌，过滤机构6通过检测进气机构3输入端处以及测温机构8输入端处的流量监测蒸汽传输情况。当进入测温机构8输入端的蒸汽流量大大小于进气机构3输出端处检测出的蒸汽流量时，说明过滤机构6发生了堵塞，控制器及时报警，工作人员可以及时更换过滤机构6的工作端组件从而确保过滤效果。通过冷凝水汇集机构4和冷凝水清除机构5的配合解决了管道内冷凝水残留的问题，进一步保证了管道内的洁净。
如图5所示，所述连通管1设有滑槽1a、第一搭台1b、第一法兰1c和外接管1d；滑槽1a沿连通管1的轴线方向开设在连通管1水平段的底部，第一搭台1b沿着滑槽1a长度方向开设在滑槽1a上端两侧位置，第一搭台1b与冷凝水汇集机构4上缘搭接配合，第一法兰1c安装在连通管1输入端处，第一法兰1c与过滤机构6一端固定连接，外接管1d开设在连通管1外壁上，冷凝水清除机构5输入端从外接管1d处经过。
通过滑槽1a可以方便地将冷凝水汇集机构4装配到连通管1上，通过第一搭台1b可以防止冷凝水汇集机构4从连通管1上掉落，连接处均做密封处理。通过外接管1d固定冷凝水清除机构5并使冷凝水清除机构5可以与外界连通。
如图6和图7所示，所述冷凝水汇集机构4包括有接水槽4a、搭接部4b和坡道4c；搭接部4b沿着接水槽4a的长度方向设置在接水槽4a顶端两侧位置，坡道4c安装在接水槽4a槽底处且向着连通管1输出端方向下倾，接水槽4a与连通管1滑动连接，搭接部4b与连通管1搭接配合，冷凝水清除机构5底端伸入接水槽4a内坡道4c的坡底所在的一端。
通过接水槽4a收集连通管1内的冷凝水，通过坡道4c的倾斜结构使冷凝水向接水槽4a的端部集中便于冷凝水清除机构5将冷凝水抽走。通过搭接部4b将冷凝水汇集机构4整体搭接在连通管1上防止冷凝水汇集机构4从连通管1上掉落。接水槽4a的两端通过密封机构7进行密封。
如图8所示，所述冷凝水清除机构5包括有固定连接管5a、文氏管5b、吸水管5c和气泵，固定连接管5a与连通管1固定连接，固定连接管5a输出端与文氏管5b输入端连接，文氏管5b输出端位于连通管1的输出端处并朝向过滤机构6工作端，吸水管5c安装在文氏管5b喉部位置并向下伸入冷凝水汇集机构4最低处，气泵与固定连接管5a的输入端连通并与控制器电连接。
气泵图中未示出。控制器发送信号给气泵，气泵通过固定连接管5a向文氏管5b内喷气，文氏管5b通过吸水管5c将冷凝水汇集机构4底部的冷凝水和空气一同从输出端喷向过滤机构6工作端。冷凝水液滴混合空气后可以产生雾化效果，充分与过滤机构6接触从而进行充分过滤。
如图2和图13所示，所述过滤机构6包括有防堵检测组件6a、滤网安装座6b、滤片6c和拉环6d；防堵检测组件6a设置于连通管1与进气机构3的连接处以及滤网安装座6b与测温机构8连接处，滤网安装座6b另一端与锥形管2输出端固定连接，滤片6c与滤网安装座6b滑动连接，拉环6d固定安装在滤片6c底端，防堵检测组件6a与控制器电连接。
防堵检测组件6a将测出的流量数据发送给控制器，控制器比对数据判断滤片6c是否发生堵塞。工作人员可以通过勾住拉环6d将滤片6c从滤网安装座6b上抽出，然后清洗后再将滤片6c安装到滤网安装座6b上。
如图9和图10所示，所述防堵检测组件6a包括有第一流量计6a1和第二流量计6a2；第一流量计6a1设置在连通管1与进气机构3的连接处且两端与连通管1、进气机构3法兰连接，第二流量计6a2设置在滤网安装座6b与测温机构8之间且两端与滤网安装座6b、测温机构8法兰连接，第一流量计6a1、第二流量计6a2均与控制器电连接。
第一流量计6a1和第二流量计6a2均为电磁流量计，第一流量计6a1和第二流量计6a2分别测出蒸汽传输路径上的前后两端的值并发送控制器，控制器比对数据差异从而判断滤片6c是否发生了堵塞。
如图13和图14所示，所述滤网安装座6b包括有环形部6b1、插接槽6b2和第二搭台6b3；环形部6b1两端分别与锥形管2输出端及测温机构8输入端连通，插接槽6b2开设在环形部6b1侧壁上，第二搭台6b3开设在插接槽6b2最外端并与滤片6c外侧搭接。
通过插接槽6b2可以方便地将滤片6c安装到环形部6b1上使网孔遮住环形部6b1上的过孔，使来自锥形管2方向的蒸汽及雾化冷凝水都能充分与滤片6c接触。通过第二搭台6b3可以方便地对环形部6b1及滤片6c的装配进行定位，再通过螺栓将两者固定即可。
如图2、图9和图10所示，所述密封机构7包括有第一端部密封盖7a、第二端部密封盖7b和密封圈7c；第一端部密封盖7a安装在连通管1和真空套管9的输出端将连通管1和真空套管9固定在一起，第一端部密封盖7a还与冷凝水汇集机构4端部抵接，第二端部密封盖7b设置在冷凝水汇集机构4另一端，密封圈7c固定安装在连通管1输入端与真空套管9输出端连接处。
通过第一端部密封盖7a、第二端部密封盖7b和密封圈7c对结构起到密封和固定连接的作用，防止蒸汽和冷凝水外泄。
如图9和图12所示，所述测温机构8包括有出气管8a、第二法兰8b和电子温度计8c；出气管8a位于蒸汽传输的行程末端，第二法兰8b设置在出气管8a的输入端处，第二法兰8b与过滤机构6固定连接，电子温度计8c固定在出气管8a上且工作端伸入出气管8a内，电子温度计8c与控制器电连接。
蒸汽从出气管8a处喷出，电子温度计8c检测出出气管8a处的蒸汽温度并发送给控制器。
如图11所示，所述真空套管9设有对接板9a、抽真空管9b和电磁阀9c；真空套管9成对地相互贴合在一起从而包裹在连通管1外侧，对接板9a设置在真空套管9的对接处，抽真空管9b开设在真空套管9外壁上，电磁阀9c设置在抽真空管9b并与控制器电连接。
控制器通过发送信号打开电磁阀9c，然后利用真空泵将真空套管9内抽真空，减少真空套管9与连通管1的热量传递，从而起到保温效果。
本发明的工作原理：
所述进气机构3为风扇。工作人员先将锥形管2输入端固定安装在连通管1的输出端上，然后再将冷凝水汇集机构4滑动连接到连通管1上，再将冷凝水清除机构5放入连通管1输出端内并使其与连通管1固定连接，冷凝水清除机构5的输出端与连通管1的输出端对齐。然后将真空套管9套在连通管1外，然后再利用密封机构7将连通管1与真空套管9轴线共线地固定在一起，真空套管9内壁与连通管1、冷凝水汇集机构4之间留有间隙，仅在端部位置有连接。利用气泵将真空套管9内部与连通管1、冷凝水汇集机构4之间间隙处的空气抽出使内部真空。然后工作人员再将过滤机构6的工作端及过滤机构6的检测端依次安装在锥形管2输出端上，然后再将过滤机构6另一检测端和进气机构3依次安装在连通管1的输入端上。工作时，工作人员通过控制器发送信号给进气机构3,进气机构3收到信号后将浴室内产生的洗浴蒸汽引入连通管1，然后蒸汽依次通过连通管1、锥形管2、过滤机构6、测温机构8后进入加湿区域。测温机构8设置在进气机构3与连通管1的连接处以及锥形管2与测温机构8的连接处。测温机构8位于蒸汽传输的行程末端有利于测量出准确的最终温度，防止温度过高等情况的发生。锥形管2的锥形结构输出端口径小于输入端，可以加大蒸汽流速。真空套管9内的真空环境有助于隔绝热量，使蒸汽不容易在连通管1内冷凝。少量冷凝的液滴落入连通管1水平段底部的冷凝水汇集机构4内并最终在冷凝水汇集机构4内汇集到最低处。控制器定期发送信号给冷凝水清除机构5,冷凝水清除机构5收到信号后将汇集在冷凝水汇集机构4内的冷凝水呈雾化状地从连通管1输出端喷出，被喷出的冷凝水以及蒸汽一同通过过滤机构6进行过滤。过滤机构6的工作端为可拆卸式设计，过滤机构6长期使用后其工作端可能存在堵塞的情况，容易滋生细菌，过滤机构6通过检测进气机构3输入端处以及测温机构8输入端处的流量监测蒸汽传输情况。当进入测温机构8输入端的蒸汽流量大大小于进气机构3输出端处检测出的蒸汽流量时，说明过滤机构6发生了堵塞，控制器及时报警，工作人员可以及时更换过滤机构6的工作端组件从而确保过滤效果。通过冷凝水汇集机构4和冷凝水清除机构5的配合解决了管道内冷凝水残留的问题，进一步保证了管道内的洁净。
