CN101700453B - 全自动空气干燥净化器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及全自动空气干燥净化器，该器包括位于机壳内的压缩机A、压缩机B和静压腔，压缩机A和压缩机B的出口分别通过电磁阀连通着静压腔的进口；静压腔的出口连通着空气冷却器的进口，空气冷却器的出口通过管道串联着粗过滤器、水滴过滤器、油雾过滤器和高分子膜式过滤器，其中粗过滤器、水滴过滤器、油雾过滤器的排水口分别通过排水管连通着静压腔；高分子膜式过滤器的出气口分别依次设有减压阀、流量调节阀和供气阀；空气冷却器一侧设有风机。本发明可获得常压露点-60℃温度的干燥空气，其饱和水蒸气含量为0.019g/cm3；其体积小，为420×266×520mm3；重量轻，不超过50kg；可以安装在主体设备的任何位置。
Description
技术领域
本发明属于对空气的干燥、过滤、净化技术领域，具体涉及空气干燥净化器。
背景技术
目前，在国内和国际上，对空气的干燥、过滤、净化技术，一般采用冷冻式干燥法、吸附式干燥法和高分子膜式干燥法。由于采用的技术方法不同，故研制出的产品技术指标、生产成本、应用场所都有着较大的差别。
冷冻式干燥法的干燥除湿原理，是将压缩空气强制通过蒸发器进行热交换而降温，使压缩空气中气态的水和油经过等压冷却，凝结成液态的水和油，并夹带尘埃，通过自动排水器排出系统外，从而获得清洁干燥的压缩空气。由于制冷系统采用蒸发循环式制冷原理，技术比较成熟，干燥后空气含水量最低能达到1.07g/m3，常压空气露点温度最低能达到-17℃左右，但一般体积较大，重量大都在百公斤以上，空气净化指标也较低，一般应用在对干燥空气指标要求不高的工作场所。
吸附式干燥法，技术方法分为无热再生吸附和有热再生吸附两种。无热再生吸附式干燥机是通过“压力变化”来达到干燥效果，由于空气容纳水汽的能力与压力呈反比，其干燥后的一部分干燥空气(称为再生气)减压膨胀至大气压，这种压力变化能膨胀空气变得更加干燥，然后让它流过未接通气流的需再生的干燥剂层(即已吸收足够水汽的干燥塔)，干燥的再生空气吸出干燥剂里的水分，将其带出干燥机来达到脱湿干燥的目的；有热再生吸附式干燥机是通过“温度变化”来达到干燥效果，因为空气容纳水汽的能力与温度呈正比。采用该技术研制生产的产品，干燥后空气含水量最低能达到0.448g/m3，常压空气露点温度最低能达到-30℃左右，但其体积较大，重量大都上吨重，一般应用在需要大流量空气净化设备上；该技术方法的主要缺点是：干燥剂需要定期更换。需要配备大量的干燥剂原料，储存、保管难度大，给使用带来很大不便；干燥剂更换时，还会造成环境污染。
高分子膜式干燥法的干燥原理，是采用一种高分子聚合物——中空隔膜来选择“过滤”进料气而达到分离目的，当两种以上混合气体通过高分子膜时，各种气体组份中溶解与扩散系数的差异，导致通过膜的速率不同，当混合气体在驱动力-膜两侧相应组分分压差作用下，渗透速率快的气体优先通过膜壁在低压侧而富集。膜材料、膜面积、膜两侧分压差，构成膜分离三要素。其中膜材料及加工工艺，是决定膜分离系统性能和效率的关键。中空隔膜只能让水蒸气通过，空气中的氮气和氧气不能通过，当湿的压缩空气进入中空隔膜时，在隔膜内外侧的水蒸气分压力差的作用下，仅水蒸气通过隔膜，进入中空隔膜的外侧，便得到干燥的压缩空气。利用部分出口的干燥压缩空气，通过极细的小孔降压，流向中空隔膜外侧，将水蒸气带出干燥器外。因中空隔膜外侧总处于低的水蒸气分压力状态，故能不断进行除湿，不需要设置排水器。该技术研制生产的产品，干燥后空气含水量最低能达到0.019g/m3，常压空气露点温度最低能达到-60℃左右，使用寿命长达10年，无机械运动，也无化学反应，特别适用于无人操作及危险场所，不用电源，连续工作，安全可靠，体积小、重量轻(仅50公斤左右)，结构紧凑，节省空间，免维护，高效节能，对环境不产生任何污染。
发明内容
为了满足特殊高端场合使用要求，本发明提供一种体积小、重量轻、免维护、使用寿命长，安全可靠，露点温度低的全自动空气干燥净化器。
具体的结构设计技术方案是这样的：
全自动空气干燥净化器，包括位于机壳内的压缩机A、压缩机B和静压腔，压缩机A和压缩机B的出口分别设有电磁阀A和电磁阀B，且连通着静压腔的进口；静压腔的出口连通着空气冷却器的进口，空气冷却器的出口通过管道串联着粗过滤器、水滴过滤器、油雾过滤器和高分子膜式过滤器，其中粗过滤器、水滴过滤器、油雾过滤器的排水口分别通过排水管连通着静压腔；高分子膜式过滤器的出气口分别依次设有减压阀、流量调节阀和供气阀；所述空气冷却器一侧设有风机；
所述空气冷却器的进口和出口分别设有温度传感器；所述供气阀上设有压力传感器，其出口设有温度传感器；
与风机对应一侧的机壳上设有进风口，与高分子膜式过滤器的出气口对应一侧的机壳上设有排风口；排风口一侧的机壳上设有电源接口、通讯接口、排水接口和排气接口。
所述粗过滤器、水滴过滤器、油雾过滤器的下方设有集水盒。
所述压缩机A和压缩机B型号均为QW-60。
所述空气冷却器型号为LNQ-0.5。
所述粗过滤器13型号为AF30-02D-2、水滴过滤器14型号为AMG30-02D-J和油雾过滤器15型号为AFM30-02D-2；高分子膜式过滤器16型号为IDG10或IDG30L或IDG60S。
所述风机型号为S180FAP-22-2/3WB。
本发明与现有技术产品比较具有以下方面的优点：
1、本发明可获得极低的常压露点温度(-60℃)的干燥空气，其饱和水蒸气含量为0.019g/cm3，比冷冻式干燥法和吸附式干燥法的干燥结果要优得多；
2、体积小，体积为420×266×520mm3，重量轻，重量不超过50kg，可以安装在主体设备的任何位置；
3、工艺、制造技术成熟，可以大批量生产；
4、高分子膜式干燥器具有免维护特点，不污染环境；
5、双压缩机联动设计，使本发明的可靠性和用户可用度大大提高。
附图说明
图1为本发明工作原理图，
图2为本发明的结构立体图；
图3为本发明卸去外壳后的内部结构组成的俯视图；
图4为图3的B向视图；
图5为图3的C向局部视图。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地描述。
实施例：
参见图1至图5，全自动空气干燥净化器包括机壳1，机壳1安装有内框架2和底板3；压缩机A4、压缩机B5和静压腔10安装在机壳1内；压缩机A4和压缩机B5的出口分别安装有电磁阀A8和电磁阀B9，且连通着静压腔10的进口；静压腔10的出口连通着空气冷却器11的进口，空气冷却器11的出口通过管道串联着粗过滤器13、水滴过滤器14、油雾过滤器15和高分子膜式过滤器16，其中粗过滤器13、水滴过滤器14、油雾过滤器15的排水口分别通过排水管连通着静压腔10，且下方安装有集水盒24。高分子膜式过滤器16的出气口分别依次安装有减压阀17、流量调节阀18和供气阀20；空气冷却器11一侧安装有风机12；
空气冷却器11的进口和出口分别安装有温度传感器22；供气阀20上安装有压力传感器21，其出口安装有温度传感器。
与风机12对应一侧的机壳1上设有进风口31，与高分子膜式过滤器16的出气口对应一侧的机壳1上设有排风口29；排风口29一侧机壳上设有电源接口25、通讯接口26、排气接口27和排水接口28。
压缩机A4和压缩机B5型号均为型号均为QW-60，生产企业为上海曲晨机电技术有限公司；
空气冷却器11型号为LNQ-0.5，生产企业为合肥天鹅制冷科技有限公司；风机型号为S180FAP-22-2/3WB，生产企业为深圳市兴建隆实业有限公司；
粗过滤器13型号AF30-02D-2、水滴过滤器14型号AMG30-02D-J和油雾过滤器15型号AFM30-02D-2，生产企业均为SMC(中国)有限公司；
高分子膜式过滤器16型号为IDG10或IDG30L或IDG60S，生产企业为SMC(中国)有限公司。
使用时，将电源接口25、通讯接口26、排气接口27、排水接口28，分别与需要干燥空气的主体(被保护)设备的接口，一一对应连接；通过主体(被保护)设备给本发明供电；
自然环境空气被压缩机A4或压缩机B5分别吸入进气汽缸，被压缩为高温、高压的压缩空气，并分别从压缩机A4或压缩机B5的排气口排出(注：压缩机A4由压机A电容6启动并运行，压机电磁阀A8开启；压缩机B5由压机B电容7启动并运行，压机电磁阀B9开启；在正常状态下，两台压缩机间隙工作，间隔时间为20min(该参数可调整)；当其中任一台有故障不能正常工作，另一台将采取连续工作模式，并进行压缩机故障告警，对故障压缩机维护保养或更换)，压缩空气分别由压机A电磁阀A8或压机B电磁阀B9排至静压腔10，压缩空气在静压腔10内稳压后进入空气冷却器11；高温高压空气在空气冷却器11中，由冷却风机12进行强迫风冷，冷却空气由本发明两侧的进风口31进入内部，热空气从后排风板的排风口29排出，此时，高温高压空气被冷却为低温高压高湿空气；高压高湿空气被送入干燥系统的粗过滤器13，经粗滤后，压缩空气中95％的液态水、油污和5um以上的固体颗粒被过滤，并通过其汽液分离机构，分离到集水盒24，经排水阀32排出过滤器外(注：排水阀32每间隔5min排水一次)；经粗过滤器13过滤后，较为洁净的压缩空气被送入水滴过滤器14，在水滴过滤器14内，潮湿的高压空气，通过气体的高速回旋运动，将水份和油污，在离心力的作用下，使其与空气气体分子分离，并通过其汽液分离机构，分离到集水盒24，经排水阀32排出过滤器外，此时，液态水去除率达到99％以上；再将比较干燥的压缩空气，送入油雾过滤器15，除油后空气中含油量可达到1.0mg/m3以下，同时还将空气中0.3μm以上的锈末、碳粒等固态粒子除去，去除率不低于95％，并将油污等杂质从油雾过滤器15的底部，分离到集水盒24，经排水阀32排出过滤器外；最后，非常洁净的压缩空气进入高分子膜式过滤器16，在高压条件下，压缩空气中的大量汽态水分子穿透中空纤维膜，并由少量的压缩空气排出高分子膜式过滤器16外，经过处理后，该空气即可成为极其干燥、洁净的压力空气，空气的饱和含湿量可达到0.019g/m3，常压露点温度可达到-60℃以下；此时，极其干燥、洁净的压力空气，经过减压阀17进行减压和压力调整，使其满足用户需求的压力范围；再经过流量调节阀18，调整供气流量，流量数值在流量传感器19上显示，并通过信号线传输到操作控制面板23上并显示；干燥空气由供气阀20的通或断，来确定本发明是否给主体(被干燥)设备供气，主体设备的干燥空气湿度由湿度指示器33来显示，根据湿度指示器的颜色变化来判定本发明的供气湿度(注：指示器颜色由紫色→蓝色→棕色→红色变化，表示供气含湿量逐渐变大，系统除湿效果逐渐下降，至红色时需要更换粗过滤器13、水滴过滤器14)；供气压力，由压力传感器21来测定，并传输给操作控制面板23上并显示；主体设备的干燥空气温度，由温度传感器22来测定，并传输给操作控制面板23上并显示；本发明具有供气压力、供气流量的显示和控制功能，具有供气温度的显示功能，具有电源指示、高压告警、低压告警功能，具有压缩机A4、压缩机B5、冷却风机12、供气阀20和排水阀32等重要器件的工作状态显示功能，还具有供气管路系统中关键部位的温度测试功能等。
本发明可以通过更换不同型号的高分子膜式空气过滤器16，可以获得不同露点温度的供气；
| 序号 | 型号 | 输出露点温度 | 输出空气含湿量 |
| 1 | IDG10 | -20℃ | 1.07g/m3 |
| 2 | IDG30L | -40℃ | 0.172g/m3 |
| 3 | IDG60S | -60℃ | 0.019g/m3 |
本发明可以通过调整减压阀17的压力值，可以获得不同的供气压力，一般调整范围为0～0.4MPa；
本发明可以通过调整流量调节阀18的流量值，可以获得不同的供气流量，一般调整范围为0～50L/min。
Claims (6)
1.全自动空气干燥净化器，其特征在于：包括位于机壳内的压缩机A、压缩机B和静压腔，压缩机A和压缩机B的出口分别设有电磁阀A和电磁阀B，且连通着静压腔的进口；静压腔的出口连通着空气冷却器的进口，空气冷却器的出口通过管道串联着粗过滤器、水滴过滤器、油雾过滤器和高分子膜式过滤器，其中粗过滤器、水滴过滤器、油雾过滤器的排水口分别通过排水管连通着静压腔；高分子膜式过滤器的出气口分别依次设有减压阀、流量调节阀和供气阀；所述空气冷却器一侧设有风机；
所述空气冷却器的进口和出口分别设有温度传感器；所述供气阀上设有压力传感器，其出口设有温度传感器；
与风机对应一侧的机壳上设有进风口，与高分子膜式过滤器的出气口对应一侧的机壳上设有排风口；排风口一侧的机壳上设有电源接口、通讯接口、排水接口和排气接口。
2.根据权利要求1所述的全自动空气干燥净化器，其特征在于：所述粗过滤器、水滴过滤器、油雾过滤器的下方设有集水盒。
3.根据权利要求1所述的全自动空气干燥净化器，其特征在于：所述压缩机A和压缩机B型号均为QW-60。
4.根据权利要求1所述的全自动空气干燥净化器，其特征在于：所述空气冷却器型号为LNQ-0.5。
5.根据权利要求1所述的全自动空气干燥净化器，其特征在于：所述粗过滤器(13)型号为AF30-02D-2、水滴过滤器(14)型号为AMG30-02D-J和油雾过滤器(15)型号为AFM30-02D-2；高分子膜式过滤器(16)型号为IDG10或IDG30L或IDG60S。
6.根据权利要求1所述的全自动空气干燥净化器，其特征在于：所述风机型号为S180FAP-22-2/3WB。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Wu Bennan Inventor after: Yin Guoqiang Inventor before: Wu Bennan Inventor before: Duan Guoqiang |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: WU BENNAN DUAN GUOQIANG TO: WU BENNAN YIN GUOQIANG |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Fully automatic air dry purifier Effective date of registration: 20161220 Granted publication date: 20110817 Pledgee: Hefei Xingtai financing Company limited by guarantee Pledgor: HEFEI KAITAI INDUSTRIAL & TRADE Co.,Ltd. Registration number: 2016340000111 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20171114 Granted publication date: 20110817 Pledgee: Hefei Xingtai financing Company limited by guarantee Pledgor: HEFEI KAITAI INDUSTRIAL & TRADE Co.,Ltd. Registration number: 2016340000111 |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180530 Address after: 230601 No. 111 qinglongtan Road, Hefei economic and Technological Development Zone, Anhui Patentee after: HEFEI KAITAI ELECTRICAL APPLIANCE TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 230031 No. 111 qinglongtan Road, Hefei Economic Development Zone, Anhui Patentee before: HEFEI KAITAI INDUSTRIAL & TRADE Co.,Ltd. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Fully automatic air dry purifier Effective date of registration: 20181229 Granted publication date: 20110817 Pledgee: Feixi Anhui rural commercial bank Limited by Share Ltd. Pledgor: HEFEI KAITAI ELECTRICAL APPLIANCE TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: 2018340000800 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110817 Termination date: 20211021 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20231208 Granted publication date: 20110817 Pledgee: Feixi Anhui rural commercial bank Limited by Share Ltd. Pledgor: HEFEI KAITAI ELECTRICAL APPLIANCE TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: 2018340000800 |