采用壓縮機變頻控制的直接接觸式恒濕裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用壓縮機變頻控制的直接接觸式恒濕裝置及其方法。它包括柜體、風機、壓縮機、冷凝器、水箱、節(jié)流閥、電磁換向閥、變頻器、蒸發(fā)器；所述壓縮機、冷凝器、電磁換向閥、節(jié)流閥、蒸發(fā)器順次相連，蒸發(fā)器置于水箱內，風機進風口通過新風管與外界連通，風機出風口連接有噴管，噴管由水箱右側插入水箱底部，水箱頂部設有導流板，頂部出風口設有送風管。本發(fā)明通過改變壓縮機提供的制冷量，來調節(jié)水溫，進而控制水溫來改變空氣的除濕量。系統(tǒng)還采用了電磁換向閥，當空氣需要加濕時，系統(tǒng)以熱泵形式運行，使水溫升高，便于加濕。本發(fā)明結構緊湊，非常適用于提供大型展柜或文物庫房的恒濕環(huán)境。
【專利說明】采用壓縮機變頻控制的直接接觸式恒濕裝置及其方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及能源空調領域，尤其涉及一種采用壓縮機變頻控制的直接接觸式恒濕裝置及其方法。

【背景技術】
[0002]文物陳列需要特定的溫濕度環(huán)境，一般是通過恒溫恒濕空調系統(tǒng)獲得。多數情況下，相比于溫度，控制環(huán)境濕度對文物保護更為重要，若采用恒溫恒濕空調進行控制，成本過高，耗能很大。為實現除濕和加濕功能，恒濕裝置多同時配備除濕和加濕裝置:除濕一般采用冷卻除濕，即空氣與低于空氣露點溫度的制冷劑或載冷劑換熱，空氣中的水蒸氣達到飽和后析出，空氣的濕度下降；加濕裝置采用電熱或超聲波等方式使水蒸發(fā)增加空氣濕度。因而系統(tǒng)較為復雜，同時控制難度更高。在控制方面，市場上的恒濕裝置采用壓縮機和風機起?？刂?，系統(tǒng)不能連續(xù)運行，也使?jié)穸鹊木_控制難以實現，而系統(tǒng)的頻繁起停也容易引發(fā)故障。本發(fā)明采用壓縮機變頻控制，電磁換向閥切換制冷循環(huán)流向，使系統(tǒng)能夠連續(xù)運行，并且有一定的節(jié)能效果。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、使用方便、精度高的采用壓縮機變頻控制的直接接觸式恒濕裝置及其方法。
[0004]本發(fā)明擬采用如下技術方案來實現本發(fā)明的目的:
采用壓縮機變頻控制的直接接觸式恒濕裝置包括柜體、風機、壓縮機、冷凝器、水箱、節(jié)流閥、電磁換向閥、變頻器、蒸發(fā)器；所述壓縮機、冷凝器、電磁換向閥、節(jié)流閥、蒸發(fā)器順次相連，蒸發(fā)器置于水箱內，風機進風口通過新風管與外界連通，風機出風口連接有噴管，噴管由水箱右側插入水箱底部，水箱頂部設有導流板，頂部出風口設有送風管。
[0005]所述的噴管表面開有小孔。所述的壓縮機的轉速由變頻器控制，變頻器的輸入端連接在可編程控制器的輸出模塊上。
[0006]采用壓縮機變頻控制的直接接觸式恒濕方法是:在運行過程中，傳感器采集文物所處環(huán)境的相對濕度，可編程控制器根據實際濕度與設定濕度之間的偏差產生輸出信號，控制變頻器，從而改變壓縮機的運行頻率，以調節(jié)制冷機組的制冷量或制熱量，進而控制水箱中水的溫度，改變對空氣的除濕量或加濕量，最終實現對文物環(huán)境相對濕度的精確和穩(wěn)定控制，制冷劑流向通過電磁換向閥控制，系統(tǒng)通過改變制冷劑流向切換除濕與加濕模式。
[0007]本發(fā)明采用設置在展柜或庫房內的濕度傳感器采集文物所處的實際濕度并傳輸給可編程控制器，控制器通過比較實際濕度與目標濕度之間的偏差，對變頻器發(fā)送控制指令，變頻器得到指令后改變壓縮機的工作頻率，改變壓縮機組的制冷量/制熱量，從而調節(jié)水箱內的水的溫度以控制除濕量/加濕量。本恒濕裝置采用電磁換向閥控制制冷機組模式，除濕時機組為制冷模式，加濕時機組反向運行變?yōu)橹茻崮Ｊ?。本發(fā)明將蒸發(fā)器置于水中，利用風機和噴管將空氣鼓入水中，空氣與水直接接觸換熱除濕/加濕，提高了系統(tǒng)的除濕/加濕效率。本發(fā)明結構緊湊，采用變頻控制和直接接觸式換熱等節(jié)能技術，在文物保護環(huán)境濕度控制方面，將起到十分重要的積極作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是采用壓縮機變頻控制的直接接觸式恒濕裝置的正視圖；
圖2是采用壓縮機變頻控制的直接接觸式恒濕裝置的右視圖；
圖3是采用壓縮機變頻控制的直接接觸式恒濕裝置的左視圖；
圖中:柜體1、風機2、壓縮機3、冷凝器4、水箱5、節(jié)流閥6，電磁換向閥7、變頻器8、蒸發(fā)器9、新風管10、噴管11、送風管12、導流板13、可編程控制器14，散熱風扇15。

【具體實施方式】
[0009]如圖1所示，采用壓縮機變頻控制的直接接觸式恒濕裝置包括柜體1、風機2、壓縮機3、冷凝器4、水箱5、節(jié)流閥6、電磁換向閥7、變頻器8、蒸發(fā)器9 ;所述壓縮機3、冷凝器4、電磁換向閥7、節(jié)流閥6、蒸發(fā)器9順次相連，蒸發(fā)器9置于水箱5內，風機2進風口通過新風管10與外界連通，風機2出風口連接有噴管11，噴管11由水箱5右側插入水箱5底部，水箱5頂部設有導流板13，頂部出風口設有送風管12。
[0010]所述的噴管11表面開有小孔。所述的壓縮機3的轉速由變頻器8控制，變頻器8的輸入端連接在可編程控制器14的輸出模塊上。
[0011]采用壓縮機變頻控制的直接接觸式恒濕方法是:在運行過程中，傳感器采集文物所處環(huán)境的相對濕度，可編程控制器14根據實際濕度與設定濕度之間的偏差產生輸出信號，控制變頻器8，從而改變壓縮機3的運行頻率，以調節(jié)制冷機組的制冷量或制熱量，進而控制水箱中水的溫度，改變對空氣的除濕量或加濕量，最終實現對文物環(huán)境相對濕度的精確和穩(wěn)定控制，制冷劑流向通過電磁換向閥7控制，系統(tǒng)通過改變制冷劑流向切換除濕與加濕模式。
[0012]本發(fā)明的工作原理為:制冷劑在壓縮機中被壓縮成高壓蒸氣，在冷凝器中被冷凝回液體再經節(jié)流閥節(jié)流降溫，在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，吸收熱量變成氣體進入壓縮機完成制冷循環(huán)。在本發(fā)明中，當空氣需要除濕時，制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸收熱量，使水箱中的水的溫度降低，風機將外界高濕新風送入水底，空氣以氣泡的形式上升，在此過程中與水發(fā)生熱量與質量交換，被降溫除濕，然后進入展柜或庫房。當空氣需要加濕時，制冷機組反向運行，制冷劑在蒸發(fā)器中冷凝放出熱量，加熱水箱中的水，此時空氣被升溫加濕。除濕與加濕模式的切換由電磁換向閥完成。在運行過程中，傳感器采集文物所處環(huán)境空氣的相對濕度，可編程控制器根據實際濕度與設定濕度之間的偏差產生輸出信號，控制變頻器，從而改變壓縮機的運行頻率，以調節(jié)制冷機組的制冷量或制熱量，進而控制水箱中水的溫度，改變對空氣的除濕量或加濕量，最終實現對文物環(huán)境相對濕度的精確和穩(wěn)定控制。
【權利要求】
1.一種采用壓縮機變頻控制的直接接觸式恒濕裝置，其特征在于包括柜體(I)、風機(2)、壓縮機(3)、冷凝器(4)、水箱(5)、節(jié)流閥(6)、電磁換向閥(7)、變頻器(8)、蒸發(fā)器(9);所述壓縮機(3)、冷凝器(4)、電磁換向閥(7)、節(jié)流閥(6)、蒸發(fā)器(9)順次相連，蒸發(fā)器(9)置于水箱(5)內，風機(2)進風口通過新風管(10)與外界連通，風機(2)出風口連接有噴管(11)，噴管(11)由水箱(5 )右側插入水箱(5 )底部，水箱(5 )頂部設有導流板(13 )，頂部出風口設有送風管(12)。
2.根據權利要求1所述的恒濕裝置，其特征在于:所述的噴管(11)表面開有小孔。
3.根據權利要求1所述的恒濕裝置，其特征在于:所述的壓縮機(3)的轉速由變頻器(8)控制，變頻器(8)的輸入端連接在可編程控制器(14)的輸出模塊上。
4.一種使用如權利要求1所述裝置的采用壓縮機變頻控制的直接接觸式恒濕方法，其特征在于:在運行過程中，傳感器采集文物所處環(huán)境的相對濕度，可編程控制器(14)根據實際濕度與設定濕度之間的偏差產生輸出信號，控制變頻器(8)，從而改變壓縮機(3)的運行頻率，以調節(jié)制冷機組的制冷量或制熱量，進而控制水箱中水的溫度，改變對空氣的除濕量或加濕量，最終實現對文物環(huán)境相對濕度的精確和穩(wěn)定控制，制冷劑流向通過電磁換向閥(7)控制，系統(tǒng)通過改變制冷劑流向切換除濕與加濕模式。
【文檔編號】F24F11/02GK104279728SQ201410533073
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權日:2014年10月11日
【發(fā)明者】張作晨, 王恒旭, 黃明忠 申請人:杭州新因環(huán)境工程有限公司