CN101984880B - 基于扩散吸收式制冷的恒温恒湿系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于扩散吸收式制冷的小型可移动恒温恒湿系统。扩散吸收式制冷系统中蒸发器冷凝器各分为两段，需处理的空气进入一段蒸发器降温除湿，然后一部分空气进入由一段冷凝器构成的空气加热段，利用冷凝热升温后与另一部分空气混合；蒸发器的另一段用于外界空气的除湿，以保证产生足够的冷凝水用于空气加湿。冷凝水收集在附着于发生器的水蒸汽产生器内，吸收一部分电能转变为水蒸汽，用于空气的加湿。系统还采用了两个电动三通阀，一个用于控制进入空气加热段受热的空气量，一个用于控制送入展柜内的水蒸汽量。通过调整两个三通阀的开度，来改变空气的加热加湿量。本发明体积小、可移动，非常适合用于文物陈列柜或分散的独立展柜上。

Description

基于扩散吸收式制冷的恒温恒湿系统

技术领域

本发明涉及能源空调领域，尤其涉及一种基于扩散吸收式制冷的恒温恒湿空调系统。

背景技术

文物陈展需要特定的温湿度环境，一般是通过恒温恒湿空调系统获得。对于独立展柜，由于其热湿负荷比较小，且出于展览需要，其布置也可能比较分散、灵活，因此不适用于大型集中式空调机组来对空气进行恒温恒湿处理。

目前博物馆采用的高档恒温恒湿独立展柜大都依赖进口，但只有调湿没有调温功能，价格也极其昂贵。为取代价格昂贵的进口文物展柜，本发明的恒温恒湿文物展柜，具有冷却(加热)和除湿(加湿)功能，可满足不同文物陈展的温湿度需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便、低噪音的小型可移动的基于扩散吸收式制冷的恒温恒湿系统。

本发明拟采用如下技术方案来实现本发明的目的：

基于扩散吸收式制冷的恒温恒湿系统包括储液罐、发生器、冷凝器、空气加热段、蒸发器、空气降温除湿段、外界空气除湿段、吸收器、平衡管、稀溶液管、水蒸汽产生器、第一电动三通阀、第二电动三通阀、外界空气进口管、外界空气出口管、展柜；储液罐溶液出口、发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器一端顺次相连，吸收器另一端与储液罐溶液进口相连，冷凝器制冷剂气体出口与平衡管一端相连，平衡管另一端与吸收器下部相连，储液罐稀溶液进口与稀溶液管一端相连，稀溶液管另一端与吸收器上部相连；冷凝器制冷剂进口端外部设有空气加热段，蒸发器制冷剂进出口一端外部设有空气降温除湿段，蒸发器另一端外部设有外界空气除湿段，外界空气除湿段空气进口与外界空气进口管相连，外界空气除湿段空气出口与外界空气出口管相连，空气降温除湿段冷凝水出口、外界空气除湿段冷凝水出口与水蒸汽产生器冷凝水进口相连，水蒸汽产生器水蒸汽出口通过第一电动三通阀与展柜送风口相连，其中，水蒸汽产生器附着在发生器内部；展柜回风口与空气降温除湿段空气进口相连，空气降温除湿段空气出口通过第二电动三通阀与空气加热段空气进口相连，第二电动三通阀旁通端空气出口与空气加热段空气出口、第一电动三通阀水蒸汽出口、展柜送风口相连。

本发明综合利用了蒸发器与冷凝器，将蒸发器分为空气降温除湿段与外界空气除湿段，需处理的展柜空气在空气降温除湿段降温除湿，产生冷凝水，外界空气除湿段对外界空气除湿也产生一部分冷凝水，最后冷凝水用于展柜空气加湿，是取之于空气，用之于空气；展柜空气的加热充分利用了冷凝热量，冷凝器分出一段构成空气加热段，加热了空气，而冷凝器剩余段也能保证冷凝热完全散发，不至于使制冷系统性能恶化。水蒸汽产生器内置于发生器中，能够利用发生器中的电能加热冷凝水产生水蒸汽。此外，本发明采用了两个电动三通阀，通过调整两个三通阀的开度，可以改变展柜空气的加热与加湿量，因此既能保证空气湿度满足要求，又能保证空气温度满足要求。本发明结构紧凑，使用方便，噪音很低，能在独立展柜的应用及其中文物的保护上，起到十分积极的作用。

附图说明

附图是基于扩散吸收式制冷的恒温恒湿系统的结构示意图。

图中：储液罐1、发生器2、冷凝器3、空气加热段4、蒸发器5、空气降温除湿段6、外界空气除湿段7、吸收器8、平衡管9、稀溶液管10、水蒸汽产生器11、第一电动三通阀12、第二电动三通阀13、外界空气进口管14、外界空气出口管15、展柜16。

具体实施方式

如附图所示，基于扩散吸收式制冷的恒温恒湿系统包括储液罐1、发生器2、冷凝器3、空气加热段4、蒸发器5、空气降温除湿段6、外界空气除湿段7、吸收器8、平衡管9、稀溶液管10、水蒸汽产生器11、第一电动三通阀12、第二电动三通阀13、外界空气进口管14、外界空气出口管15、展柜16；储液罐1溶液出口、发生器2、冷凝器3、蒸发器5、吸收器8一端顺次相连，吸收器8另一端与储液罐1溶液进口相连，冷凝器3制冷剂气体出口与平衡管9一端相连，平衡管9另一端与吸收器8下部相连，储液罐1稀溶液进口与稀溶液管10一端相连，稀溶液管10另一端与吸收器8上部相连；冷凝器3制冷剂进口端外部设有空气加热段4，蒸发器5制冷剂进出口一端外部设有空气降温除湿段6，蒸发器5另一端外部设有外界空气除湿段7，外界空气除湿段7空气进口与外界空气进口管14相连，外界空气除湿段7空气出口与外界空气出口管15相连，空气降温除湿段6冷凝水出口、外界空气除湿段7冷凝水出口与水蒸汽产生器11冷凝水进口相连，水蒸汽产生器11水蒸汽出口通过第一电动三通阀12与展柜16送风口相连，其中，水蒸汽产生器11附着在发生器2内部；展柜16回风口与空气降温除湿段6空气进口相连，空气降温除湿段6空气出口通过第二电动三通阀13与空气加热段4空气进口相连，第二电动三通阀13旁通端空气出口与空气加热段4空气出口、第一电动三通阀12水蒸汽出口、展柜16送风口相连。

所述的空气加热段4为冷凝器3的一部分，在其中空气与制冷剂蒸气发生热交换。

所述的空气降温除湿段6、外界空气除湿段7为蒸发器4分成的两部分。

本发明的工作原理为：吸收有制冷剂的溶液储存在储液罐中。溶液通往发生器，发生器中包含有电加热丝，通过加热溶液产生制冷剂蒸气；制冷剂蒸气进入冷凝器冷凝放热，冷凝后的液态制冷剂进入蒸发器，蒸发产生冷量；蒸发的气态制冷剂在吸收器中被溶液吸收，并流向储液罐。蒸发器分为两段，展柜的回风进入一段蒸发器，即空气降温除湿段，进行降温除湿处理，另一段蒸发器用来冷却外界空气，目的是产生冷凝水。整个蒸发器中产生的冷凝水集中送到水蒸汽产生器内。该水蒸汽产生器内置于发生器中，利用发生器中的电能加热冷凝水产生水蒸汽。展柜的回风降温除湿以后，进入第二电动三通阀，然后一部分空气进入利用一段冷凝器构成的空气加热段中，与制冷剂蒸气进行热交换，而使温度得到提高。然后两部分空气进行混合。通过改变第二电动三通阀的开度，调整进入加热段的空气量，进而影响混合后的空气温度。通过电加热冷凝水产生的水蒸汽通过第一电动三通阀，一部分水蒸汽进入混合后的空气中，对空气进行加湿。加湿量的大小可以通过调整第一电动三通阀的开度来实现。通过上面的过程，完成了对空气的热湿处理，处理后的空气送入展柜。展柜内布置有温湿度传感器，通过比较测量值与展柜设定值的偏差，调节两个电动三通阀的开度，改变对空气的加热加湿量，从而实现展柜内温湿度值控制的精度与稳定性。

Claims (1)

1.一种基于扩散吸收式制冷的恒温恒湿系统，其特征在于包括储液罐(1)、发生器(2)、冷凝器(3)、空气加热段(4)、蒸发器(5)、空气降温除湿段(6)、外界空气除湿段(7)、吸收器(8)、平衡管(9)、稀溶液管(10)、水蒸汽产生器(11)、第一电动三通阀(12)、第二电动三通阀(13)、外界空气进口管(14)、外界空气出口管(15)、展柜(16)；储液罐(1)溶液出口、发生器(2)、冷凝器(3)、蒸发器(5)、吸收器(8)一端顺次相连，吸收器(8)另一端与储液罐(1)溶液进口相连，冷凝器(3)制冷剂气体出口与平衡管(9)一端相连，平衡管(9)另一端与吸收器(8)下部相连，储液罐(1)稀溶液进口与稀溶液管(10)一端相连，稀溶液管(10)另一端与吸收器(8)上部相连；冷凝器(3)制冷剂进口端外部设有空气加热段(4)，蒸发器(5)制冷剂进出口一端外部设有空气降温除湿段(6)，蒸发器(5)另一端外部设有外界空气除湿段(7)，外界空气除湿段(7)空气进口与外界空气进口管(14)相连，外界空气除湿段(7)空气出口与外界空气出口管(15)相连，空气降温除湿段(6)冷凝水出口、外界空气除湿段(7)冷凝水出口与水蒸汽产生器(11)冷凝水进口相连，水蒸汽产生器(11)水蒸汽出口通过第一电动三通阀(12)与展柜(16)送风口相连，其中，水蒸汽产生器(11)附着在发生器(2)内部；展柜(16)回风口与空气降温除湿段(6)空气进口相连，空气降温除湿段(6)空气出口通过第二电动三通阀(13)与空气加热段(4)空气进口相连，第二电动三通阀(13)旁通端空气出口与空气加热段(4)空气出口、第一电动三通阀(12)水蒸汽出口、展柜(16)送风口相连；展柜(16)内布置有温湿度传感器，通过比较测量值与展柜设定值的偏差，调节第一电动三通阀(12)和第二电动三通阀(13)的开度，改变对空气的加热加湿量，从而实现展柜(16)内温湿度值控制的精度与稳定性。

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