一種用於恆溫恆溼試驗室的節能型空氣處理機組的製作方法

2023-04-26 05:50:06

一種用於恆溫恆溼試驗室的節能型空氣處理機組的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於恆溫恆溼試驗室的節能型空氣處理機組，所述機組包括製冷空調單元和控制單元，變頻壓縮機運行頻率是由降溫信號和除溼信號兩者之中的大者確定，在同時保證降溫能力和除溼能力的同時，實現了冷凍機冷量輸出的自動調節，控制方法簡單，且冷凍機冷量輸出恰好滿足需要，實現了節能運行；通過調節閥控制進入冷凝加熱器的壓縮機排氣流量，提供試驗室升溫所需熱量，或用於抵消保證除溼而造成的多餘冷量，壓縮機排氣替代了全部或部分電加熱，實現了節能運行。
【專利說明】一種用於恆溫恆溼試驗室的節能型空氣處理機組
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種空氣處理機組，具體為一種用於恆溫恆溼試驗室的節能型空氣處理機組。
【背景技術】
[0002]恆溫恆溼試驗室通過調節試驗室內的冷量和熱量、除溼量和加溼量的平衡達到室內空氣溫度和溼度的恆定，該過程通過空氣處理機組實現。空氣處理機組由製冷空調單元和控制單元組成，製冷空調單元由風機、蒸發器、加熱器、加溼器、冷凍機等組成；控制單元由溫溼度傳感器、控制儀、電器元件、加熱/加溼調功器等組成。
[0003]空調器、冰箱測試試驗室、電子通訊產品環境試驗室以及計量檢測試驗室等試驗室，對室內的空氣溫度和溼度要求嚴格，通常空氣的幹球溫度和溼球溼度都要穩定在±0.1?0.5°C以內。由於溫、溼度控制精度要求高，空氣處理機組的冷凍機、加熱和加溼等設備不能採用常規的開/停方式，目前常用的方法是採用定頻冷凍機持續運行實現降溫除溼，保證過量的冷量和除溼能力，然後調節加熱器、加溼器的輸出抵消多餘的冷量和除溼量，使得室內的溫溼度穩定在設定值範圍內。這種控制方法簡單，設備成本低，但缺點是冷凍機能力不能連續調節，要通過多臺冷凍機的開停組合來控制供冷量，多餘的冷量或除溼量需要通過加熱和加溼補償，冷熱相互抵消造成能源浪費，試驗室運行成本高。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種用於恆溫恆溼試驗室的節能型空氣處理機組，能根據試驗室冷量需求和除溼需求自動控制變頻壓縮機輸出，在保證冷卻能力和除溼能力的同時實現冷凍機的冷凍能力輸出最小，實現節能運行。
[0005]本實用新型採用了以下技術方案:一種用於恆溫恆溼試驗室的節能型空氣處理機組，包括製冷空調單元和控制單元，其特徵在於:
[0006]所述製冷空調單元包括:冷凝加熱器、加溼器、三通調節閥、變頻壓縮機和冷凝器；
[0007]所述控制單元包括溫度傳感器、溼度傳感器、溫度控制儀、溼度控制儀、信號選擇器、變頻器和加溼調功器；
[0008]所述三通調節閥的入口接變頻壓縮機排氣口，三通調節閥第一出口接冷凝加熱器入口，三通調節閥第二出口接冷凝器入口 ；所述冷凝加熱器出口接冷凝器入口 ；
[0009]所述溫度控制儀接收溫度傳感器信號，輸出加熱控制信號到三通調節閥，輸出降溫控制信號到信號選擇器；溼度控制儀接收溼度傳感器信號，輸出加溼控制信號到加溼調功器，輸出除溼控制信號到信號選擇器；
[0010]所述信號選擇器將降溫控制信號和除溼控制信號的大者輸出到變頻器，變頻器控制變頻壓縮機運行轉速。
[0011]本實用新型所述三通調節閥調節變頻壓縮機排氣進入冷凝加熱器和冷凝器的比例，進入冷凝加熱器的排氣熱量作為空氣加熱的熱源。
[0012]本實用新型還包括輔助電加熱器、輔助加熱調功器和開關，所述開關連接在輔助電加熱器與加熱調功器之間，溫度控制儀輸出閉合控制信號到開關，輸出加熱控制信號到加熱調功器。當冷凝加熱器的輸出熱量不足時，溫度控制儀將開關閉合，輸出加熱控制信號到加熱調功器，輔助電加熱器工作。
[0013]相比於現有技術，本實用新型具有如下優點:
[0014]1.本空氣處理機組的變頻壓縮機運行頻率是由降溫信號和除溼信號兩者之中的大者確定，在同時保證降溫能力和除溼能力的同時，實現了冷凍機冷量輸出的自動調節，控制方法簡單，且冷凍機冷量輸出恰好滿足需要，實現了節能運行。
[0015]2.通過調節閥控制進入冷凝加熱器的壓縮機排氣流量，提供試驗室升溫所需熱量，或用於抵消保證除溼而造成的多餘冷量，壓縮機排氣替代了全部或部分電加熱，實現了節能運行。
[0016]【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型實施例的原理圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，本空氣處理機組的製冷空調單元包括:風機1、蒸發器2、冷凝加熱器
3、輔助電加熱器4、加溼器5、膨脹閥9、三通調節閥6、變頻壓縮機7和冷凝器8。三通調節閥6的入口 AB與變頻壓縮機7的排氣口連接，三通調節閥的出口 A連接至冷凝加熱器3的入口，三通調節閥的出口 B連接至冷凝器8的入口 ；冷凝加熱器3的出口與冷凝器8的入口連接；冷凝器8出口與膨脹閥9、蒸發器2和變頻壓縮機6入口依次連接。
[0019]控制單元包括溫度傳感器T、溼度傳感器RH、溫度控制儀TICl、溼度控制儀TIC2、信號選擇器SEL、變頻器INV、加熱調功器SCRl、加溼調功器SCR2和開關K。溫度控制儀TICl的輸入端與溫度傳感器T連接，加熱控制信號la、加熱調功器SCRl、開關K和輔助電加熱器4依次連接；加熱控制信號Ia還與三通調節閥6連接；降溫控制信號Ib與信號選擇器SEL輸入端連接；溫度控制儀TICl設有開關控制輸出端控制開關K ;溼度控制儀TIC2的輸入端與溼度傳感器RH連接，加溼控制信號2a、加溼調功器SCR2、加溼器5依次連接；除溼控制信號2b與信號選擇器SEL輸入端連接；信號選擇器SEL輸出端與變頻器INV、變頻壓縮機7依次連接。
[0020]本實用新型的工作原理如下:
[0021](I)空氣溫度控制:
[0022]溫度傳感器T將測量到的空氣溫度傳送至溫度控制儀TIC1，溫度控制儀TICl對比測量溫度與設定溫度的差異，如果實測溫度低於設定溫度，則溫度控制儀TICl輸出加熱控制信號Ia增大，加熱控制信號Ia同時傳送至三通調節閥6和加熱調功器SCR1，三通調節閥6增大出口 A熱氣流量，冷凝加熱器3釋放熱量增加使得空氣溫度上升。如果溫度控制儀TICl的加熱控制信號Ia輸出達到100%並維持一定時間，說明冷凝加熱器的輸出熱量不足，溫度控制儀TICl控制開關K閉合，輔助電加熱器投入運行，以增加加熱能力。通常輔助電加熱器不工作，熱源全來自於壓縮機的排氣熱量，這樣節能效果更顯著。
[0023]如果實測空氣溫度高於設定溫度，則溫度控制儀TICl輸出加熱控制信號Ia下降，使得空氣溫度上升。加熱控制信號Ia降低到最低值後，降溫控制信號Ib上升，控制變頻壓縮機提高轉速增加冷量。
[0024](2)空氣溼度控制:
[0025]溼度傳感器RH將檢測到的空氣溼度傳送至溼度控制儀TIC2，溼度控制儀TIC2對比實測溼度與設定溼度的差異，如果實測溼度低於設定溼度，則溼度控制儀TIC2輸出加溼控制信號2a增大，加溼調功器SCR2增大電加溼器的輸出，使得空氣溼度上升。
[0026]如果實測溼度高於設定溼度，則溼度控制儀TIC2的輸出信號下降，加溼器輸出下降使得空氣溼度下降。加溼控制信號2a降低到最低值後，除溼控制信號2b上升，控制變頻壓縮機提高轉速增加除溼能力。
[0027](3)信號選擇器SEL的工作原理:
[0028]溫度控制儀TICl的降溫控制信號Ib和溼度控制儀TIC2的除溼控制信號2b同時傳送給信號選擇器SEL，兩個信號的大者被選中輸出至變頻器INV作為變頻壓縮機的轉速控制信號。
[0029]本實用新型的實施方式不限於此，按照本實用新型的上述內容，利用本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本實用新型上述基本技術思想前提下，本實用新型還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更，如將三通調節閥改成兩個二通調節閥、壓縮機變頻調節方式改成數碼能量調節方式等，均落在本實用新型權利保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種用於恆溫恆溼試驗室的節能型空氣處理機組，包括製冷空調單元和控制單元，其特徵在於: 所述製冷空調單元包括:冷凝加熱器(3)、加溼器(5)、三通調節閥(6)、變頻壓縮機(7)和冷凝器(8)； 所述控制單元包括溫度傳感器(T)、溼度傳感器(RH)、溫度控制儀(TIC1)、溼度控制儀(TIC2)、信號選擇器(SEL)、變頻器(INV)、加溼調功器(SCR2)和開關(K)； 所述三通調節閥(6)的入口(AB)接變頻壓縮機(7)排氣口，三通調節閥(6)的第一出口(A)接冷凝加熱器(3)入口，三通調節閥(6)的第二出口(B)接冷凝器(8)入口 ；所述冷凝加熱器出口接冷凝器(8)入口 ； 所述溫度控制儀(TICl)接收溫度傳感器(T)信號，輸出加熱控制信號(Ia)到三通調節閥(6)，輸出降溫控制信號(Ib)到信號選擇器(SEL);溼度控制儀(TIC2)接收溼度傳感器(RH)信號，輸出加溼控制信號(2a)到加溼調功器(SCR2)，輸出除溼控制信號(2b)到信號選擇器(SEL)； 所述信號選擇器(SEL)將降溫控制信號(Ib)和除溼控制信號(2b)的大者輸出到變頻器(INV)，變頻器控制變頻壓縮機(7)運行。
2.根據權利要求1所述的節能型空氣處理機組，其特徵在於:所述三通調節閥(6)調節變頻壓縮機(7 )排氣進入冷凝加熱器(3 )和冷凝器(8 )的比例，進入冷凝加熱器(3 )的排氣熱量作為空氣加熱的熱源。
3.根據權利要求1所述的節能型空氣處理機組，其特徵在於:還包括輔助電加熱器(4)、輔助加熱調功器(SCRl)和開關(K)，所述開關(K)連接在輔助電加熱器(4)與加熱調功器(SCRl)之間，溫度控制儀(TICl)輸出閉合控制信號到開關(K)，輸出加熱控制信號到加熱調功器(SCRl)。
【文檔編號】F24F11/02GK203642415SQ201320643511
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年10月17日 優先權日:2013年10月17日
【發明者】鄭毅穗, 顧澤波 申請人:中國電器科學研究院有限公司