CN103346493A - 一种除湿装置以及一种除湿方法 - Google Patents

Abstract

一种除湿装置，包括壳体、除湿散热装置、控制装置和阈值修正装置，所述散热装置包括用于散热的散热片和用于除湿的冷凝片并用于给冷凝片制冷并将所述冷凝片的热量传导至散热片；所述控制装置用于检测箱内外的温湿度和散热片温度和用于接收所述检测装置的检测信号并作出相应数据处理和控制输出，所述阈值修正装置用于根据内外环境差值修正启动或停止阈值。本发明公开的一种除湿装置，用于电气配电箱柜体内部的除湿作业，采用半导体制冷除湿与全电子控制，可以根据实际工作环境自动修正启动阈值，使除湿散热功能可靠，无污染。本发明还公开了一种除湿方法。

Description

一种除湿装置以及一种除湿方法

技术领域

本发明涉及一种制冷设备，具体涉及一种用于电气配电箱柜体内部的除湿干燥的除湿装置。

背景技术

空气中的湿度和温度一样无处不在，房间中的湿度过大，人就会感到闷热难受，同时当环境相对湿度大于 60%后霉菌即可生长。同时潮湿和霉菌对金属氧化所造成的设备损害随时会不知不觉地发生。随着科技的进步和产品技术的不断提升，其全新的生产工艺及生产过程中对环境温、湿度、洁净度的较高要求，工业除湿机开始广泛应用于大型机房、工业车间仓库、档案管理、地下工程等重要行业中。

现有工业除湿机多采用氟制冷原理，体积大，不便于安装于配电箱柜内；所以现有配电箱柜除湿大多采用湿度控制器+加热器方式，此方式实际上并不能将水分子排出箱外，只是使箱内温度升高，让水汽不凝结成露珠；由于箱内空气水分呈不饱和状态，在箱体密封不好时，箱外的水汽将进入箱内，导致箱内绝对湿度的上升，在气温变化较快时，达不到除湿效果。

在工作环境比较恶劣的情况下，当箱内温湿度高于外界环境温湿度时，系统感应会出现偏差，自动停止除湿散热工作，使除湿装置形同虚设，达不到除湿散热的功能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种除湿装置，可以针对高湿地区的电气配电柜和闸刀机构箱内进行除湿作业，保持电气配电柜干燥程度。 

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种除湿装置，用于电气配电箱柜体内部的除湿干燥，包括：

壳体，包括散热室、凝露室和控制室，所述控制室设于所述壳体的前腔，所述散热室和凝露室并列设置于所述壳体的后腔；

除湿散热装置，包括半导体制冷片、冷凝片、风扇和散热片和循环风道，所述冷凝片设于所述凝露室内，所述风扇和散热片设于所述散热室内，所述半导体制冷片设于所述凝露室和所述散热室之间；其中所述半导体制冷片的冷端连接所述冷凝片；所述半导体制冷片的热端连接所述散热片，所述风扇正对所述散热片设置；

控制装置，包括检测装置和单片机控制电路，单片机控制电路设于所述控制室内，所述检测装置包括用于检测所述散热片温度的第一传感器和用于检测所述电气配电箱内温湿度的第二传感器，所述第一传感器设于所述散热片上，所述第二传感器设于所述壳体的外壁上，所述单片机控制电路分别与所述第一传感器和第二传感器电连接，用于接收所述第一传感器和第二传感器的检测信号并作出相应数据处理和控制输出；所述单片机控制电路海风别电连接所述风扇和半导体制冷片；

阈值修正装置，包括用于检测箱体内壁温度的第三传感器和阈值修正模块，所述第三传感器设于所述电气配电箱柜体的内壁上，并与所述阈值修正模块通讯连接，所述阈值修正模块与所述单片机控制电路电连接。

优选的，所述单片机控制电路还包括计时器电路，所述计时器电路分别电连接所述风扇与半导体制冷片。

优选的，所述控制室与所述凝露室、散热室之间设有用于隔离的挡板；所述凝露室与所述散热室之间还设有用于防止温度传导的隔板，所述半导体制冷片穿设于所述隔板。

优选的，所述循环风道包括设于壳体上的进风口组、出风口组和设于所述控制室与所述散热室之间的透气孔；所述进风口组包括第一进风口、第二进风口和第三进风口，所述第一进风口设于所述控制室的侧面和底面的壳体上，所述第二进风口正对于所述冷凝片设置于所述凝露室的壳体上，所述第三进风口正对于所述散热片设置于所述散热室的壳体上；所述出风口组包括上出风口和下出风口，所述上出风口设于所述散热室的顶部，所述下出风口设于所述散热室的底部；所述透气孔设于所述所述挡板上。

优选的，所述循环风道还包括用于增加所述凝露室的空气交换速度的后置循环风道，所述后置循环风道设于所述散热室和凝露室之间，所述后置循环风道的进风口设于所述凝露室，所述循环风道的出风口设于所述散热室。

优选的，所述后置循环风道内还设有用于调节气流量大小的活动挡片。

优选的，除湿散热装置还包括用于排出冷凝水的排水管路，所述排水管路设于所述凝露室内的下方。

优选的，所述单片机控制电路还电连接LED显示窗，所述LED显示窗固定设置于所述壳体的前面板上。

一种采用上述权利要求所述的除湿装置进行除湿的除湿方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、开机初始化，系统设定启动阈值为50%，停止阈值为40%；

S2、第一传感器检测散热片温度，若温度低于设定值，进入S3;若温度超出设定值，则半导体制冷片关闭，风扇延时关闭，回到S2，当循环五次后停机报错；

S3、第二传感器检测箱内温湿度值，若湿度高于启动阈值，直接进入S6;如检测值低于启动阈值，则进入S4；

S4、第三传感器检测电气柜体的温度，系统进行箱外温度与箱内温度的比较并进行相应的启动阈值修正与停止阈值修正，并进入S5；

S5、第二传感器检测的湿度高于修正后的启动阈值，进入S6；湿度低于修正后的启动阈值，则进入S8；

S6、风扇、半导体制冷片通电工作，计时器开启，在150分钟内，若系统检测到第一传感器温度超设定值，则进入S8；若第一传感器温度未超设定值，而同时第二传感器检测的湿度低于停止阈值，则进入S9；若计时满150分钟，则进入S7；

S7、半导体制冷片停止，风扇延时停止, 计时器停止，半导体制冷片和风扇休息15分钟后重新进入S6;

S8、半导体制冷片停止，风扇延时停止，计时器停止，半导体制冷片和风扇休息15分钟后重新进入S2；

S9、半导体制冷片停止，风扇延时停止，计时器停止并回到S2。

采用以上技术方案的有益效果是：单片机控制电路在线接收各传感器检测到的箱内各部分温湿度信息，并根据系统设定的程序进行相应的散热风扇和半导体制冷片工作状态控制输出，使整个系统根据实际工作环境状况进行有效的除湿作业。

在除湿过程中，散热风扇直接吹散热片，提高散热效果，并在散热室产生负压；负压将空气从第三进风口抽吸至控散热室、部分空气从凝露室的后置循环风道吸入，再从散热室的出风口排出，形成空气循环；箱内的湿暖空气经第二进风口进入凝露室，遇到低温的冷凝片，被冷冻到露点以下，部分水汽变为露珠，经凝露室下方的排水管路流出；在散热室负压的作用下，后置循环风道增加凝露室的空气交换速度，使更多水份被析出；控制室侧面的第三进风口及开关电源及单片机控制电路工作时产生热空气，利用空气的对流，从挡板上设置的透气孔流出至散热室，同时由于散热室在风扇工作时为负压，部分空气被吸入散热室，加强控制室散热效果，可以保证电气元器件的正常工作。整体设备除湿效果明显，功能可靠，无污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种除湿装置的工作原理框图；

图2为本发明一种除湿装置的电气原理框图；

图3为本发明一种除湿装置的除湿方法的控制流程框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-2所示，一种除湿装置，使用C45道轨固定安装于电气配电箱柜体内，包括壳体、除湿散热装置、控制装置和阈值修正装置。

壳体包括散热室、凝露室和控制室，控制室设于壳体的前腔，散热室和凝露室并列设置于壳体的后腔；控制室与凝露室、控制室之间设有挡板；凝露室与控制室之间还设有用于防止温度传导的隔板。

除湿散热装置，包括半导体制冷片、冷凝片、风扇和散热片和循环风道，冷凝片设于凝露室内，风扇和散热片设于散热室内，半导体制冷片设于凝露室和散热室之间；其中半导体制冷片的冷端连接冷凝片；半导体制冷片的热端连接散热片，半导体制冷片穿设于隔板，风扇正对散热片设置。除湿散热装置还包括用于排出冷凝水的排水管路，排水管路设于凝露室内的下方。

循环风道包括设于壳体上的进风口组、出风口组和设于控制室与散热室之间的透气孔；进风口组包括第一进风口、第二进风口和第三进风口，第一进风口设于控制室的侧面和底面的壳体上，第二进风口正对于冷凝片设置于凝露室的壳体上，第三进风口正对于散热片设置于散热室的壳体上；出风口组包括上出风口和下出风口，上出风口设于散热室的顶部，下出风口设于散热室的底部；透气孔设于挡板上。

循环风道还包括用于增加凝露室的空气交换速度的后置循环风道，后置循环风道设于散热室和凝露室之间，后置循环风道的进风口设于凝露室，循环风道的出风口设于散热室。

控制装置，包括检测装置和单片机控制电路，单片机控制电路设于控制室内，检测装置包括用于检测散热片温度的第一传感器和用于检测电气配电箱内温湿度的第二传感器，第一传感器设于散热片上，第二传感器设于壳体的外壁上，单片机控制电路分别与第一传感器和第二传感器电连接，用于接收第一传感器和第二传感器的检测信号并作出相应数据处理和控制输出；单片机控制电路海风别电连接风扇和半导体制冷片。单片机控制电路还包括计时器电路，计时器电路分别电连接风扇与半导体制冷片。

阈值修正装置，包括用于检测箱体内壁温度的第三传感器和阈值修正模块，第三传感器设于电气配电箱柜体的内壁上，并与阈值修正模块通讯连接，阈值修正模块与单片机控制电路电连接。阈值修正模块根据外部环境与内部环境的差值自动进行启动或停止阈值修正，并将修正后的阈值传输给单片机控制电路，使单片机控制电路按照修正后的阈值进行作业控制，使系统的控制更加智能化，更加高效。

如图3所示，采用上述除湿装置进行除湿的除湿方法，包括以下步骤：

S1、开机初始化，系统设定启动阈值为50%，停止阈值为40%；

S2、第一传感器检测散热片温度，若温度低于设定值，进入S3;若温度超出设定值，则半导体制冷片关闭，风扇延时关闭，回到S2，当循环五次后停机报错；

S3、第二传感器检测箱内温湿度值，若湿度高于启动阈值，直接进入S6;如检测值低于启动阈值，则进入S4；

S4、第三传感器检测箱壁温度，当箱壁温度与箱内温度比较较有差值时，系统进行相应的启动阈值与停止阈值修正，并进入S5；

S5、第二传感器检测的湿度高于启动阈值，进入S6；湿度低于修正启动阈值，则进入S8；

S6、风扇、半导体制冷片通电工作，计时器开启，在150分钟内，若系统检测到第一传感器温度超设定值，则进入S8；若第一传感器温度未超设定值，而同时第二传感器检测的湿度低于停止阈值，则进入S9；若计时满150分钟，则进入S7；

S7、半导体制冷片停止，风扇延时停止, 计时器停止，半导体制冷片和风扇休息15分钟后重新进入S6;

S8、半导体制冷片停止，风扇延时停止，计时器停止，半导体制冷片和风扇休息15分钟后重新进入S2；

S9、半导体制冷片停止，风扇延时停止，计时器停止并回到S2。

除湿装置的工作原理如下：由于箱体内电器元件工作导致箱内温度大都高于环境温度，当测量箱内温湿度值时，如果相对湿度超过50%，则开始除湿，如果相对湿度低于40%，则停止除湿。如果系统一次性工作超过150分钟，则停机休息15分钟，休息完成仍然继续除湿。测量散热片的温度，当温度超出设定值时，停止除湿15分钟，等待温度恢复；测量箱体内壁温度，当与箱内相差较大时，对开启和关闭相对湿度值进行修正。

实施例2

其余与实施例1相同，不同之处在于，由于安装条件的限制，检测装置中的第三传感器不予安装，而是在阈值修正模块中预设调温差程序，当箱内温度达到某一温度值时，系统根据当前温度值进行设定的温度补偿，并根据补偿值来进行相关的阈值调整。

实施例3

其余与实施例1相同，不同之处在于，除湿装置使用强磁吸附安装于闸刀机构箱内；后置循环风道内还设有用于调节气流量大小的活动挡片，用于适应南方或北方不同的气候条件。

实施例4

其余与实施例2相同，不同之处在于，单片机控制电路还电连接LED显示窗，LED显示窗固定设置于壳体的前面板上，在除湿装置工作过程中即时显示箱内温湿度、散热片温度，直观醒目。

在上述实施例中，由于除湿装置所使用的地域不同，所面临的当地气候条件也会有所不同，系统中对第一传感器的温度设定值也会有所不同，一般情况下该温度设定值为当地的平均温度加60摄氏度左右，因此在上述实施例中对此不作限制。

采用以上技术方案的有益效果是：单片机控制电路在线接收各传感器检测到的箱内各部分温湿度信息，并根据系统设定的程序进行相应的散热风扇和半导体制冷片工作状态控制输出，使整个系统根据实际工作环境状况进行有效的除湿作业。

阈值修正模块根据外部环境与内部环境的差值自动进行启动或停止阈值修正，并根据修正后的阈值进行作业控制，使系统的控制更加智能化，更加高效。

在除湿过程中，散热风扇直接吹散热片，提高散热效果，并在散热室产生负压；负压将空气从第三进风口抽吸至控散热室、部分空气从凝露室的后置循环风道吸入，再从散热室的出风口排出，形成空气循环；箱内的湿暖空气经第二进风口进入凝露室，遇到低温的冷凝片，被冷冻到露点以下，部分水汽变为露珠，经凝露室下方的排水管路流出；在散热室负压的作用下，后置循环风道增加凝露室的空气交换速度，使更多水份被析出；控制室侧面的第三进风口及开关电源及单片机控制电路工作时产生热空气，利用空气的对流，从挡板上设置的透气孔流出至散热室，同时由于散热室在风扇工作时为负压，部分空气被吸入散热室，加强控制室散热效果，可以保证电气元器件的正常工作。

更进一步的，在风道内设置活动挡片，调节换气量大小，可以用于适应南北气候环境。

更进一步的，散热片与冷凝片之间设置隔板，可以防止温度传导，不会影响半导体制冷片的质量效果。

更进一步的，采用大功率开关电源供电，电压适应范围宽，带负载能力强。

更进一步的，壳体前面板上设有与单片机控制电路电连接的LED显示窗，可以直观显示箱内温湿度，直观醒目。

整体设备除湿效果明显，适用于电气设备中除湿要求较高箱柜，采用半导体制冷除湿与全电子控制，功能可靠，运行时无噪声、无振动、无污染，当环境温度较低时，自动除霜，自动排水，安全可靠，尤其适用于高湿地区电气配电柜和闸刀机构箱内的除湿作业。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种除湿装置，用于电气配电箱柜体内部的除湿干燥，其特征在于，包括：

壳体，包括散热室、凝露室和控制室，所述控制室设于所述壳体的前腔，所述散热室和凝露室并列设置于所述壳体的后腔；

除湿散热装置，包括半导体制冷片、冷凝片、风扇和散热片和循环风道，所述冷凝片设于所述凝露室内，所述风扇和散热片设于所述散热室内，所述半导体制冷片设于所述凝露室和所述散热室之间；其中所述半导体制冷片的冷端连接所述冷凝片；所述半导体制冷片的热端连接所述散热片，所述风扇正对所述散热片设置；

控制装置，包括检测装置和单片机控制电路，单片机控制电路设于所述控制室内，所述检测装置包括用于检测所述散热片温度的第一传感器和用于检测所述电气配电箱内温湿度的第二传感器，所述第一传感器设于所述散热片上，所述第二传感器设于所述壳体的外壁上，所述单片机控制电路分别与所述第一传感器和第二传感器电连接，用于接收所述第一传感器和第二传感器的检测信号并作出相应数据处理和控制输出；所述单片机控制电路海风别电连接所述风扇和半导体制冷片；

阈值修正装置，包括用于检测外界工作环境温度的第三传感器和阈值修正模块，所述第三传感器设于所述电气配电箱柜体的内壁上，并与所述阈值修正模块通讯连接，所述阈值修正模块接收所述第三传感器的外界温度值并根据内外温差修正启动或停止阈值，所述阈值修正模块与所述单片机控制电路电连接。

2.根据权利要求1所述的除湿装置，其特征在于，所述单片机控制电路还包括计时器电路，所述计时器电路分别电连接所述风扇与半导体制冷片。

3.根据权利要求1所述的除湿装置，其特征在于，所述控制室与所述凝露室、散热室之间设有用于隔离的挡板；所述凝露室与所述散热室之间还设有用于防止温度传导的隔板，所述半导体制冷片穿设于所述隔板。

4.根据权利要求1所述的除湿装置，其特征在于，所述循环风道包括设于壳体上的进风口组、出风口组和设于所述控制室与所述散热室之间的透气孔；所述进风口组包括第一进风口、第二进风口和第三进风口，所述第一进风口设于所述控制室的侧面和底面的壳体上，所述第二进风口正对于所述冷凝片设置于所述凝露室的壳体上，所述第三进风口正对于所述散热片设置于所述散热室的壳体上；所述出风口组包括上出风口和下出风口，所述上出风口设于所述散热室的顶部，所述下出风口设于所述散热室的底部。

5.根据权利要求4所述的除湿装置，其特征在于，所述循环风道还包括用于增加所述凝露室的空气交换速度的后置循环风道，所述后置循环风道设于所述散热室和凝露室之间，所述后置循环风道的进风口设于所述凝露室，所述循环风道的出风口设于所述散热室。

6.根据权利要求5所述的除湿装置，其特征在于，所述后置循环风道内还设有用于调节气流量大小的活动挡片。

7.根据权利要求1所述的除湿装置，其特征在于，除湿散热装置还包括用于排出冷凝水的排水管路，所述排水管路设于所述凝露室内的下方。

8.根据权利要求1所述的除湿装置，其特征在于，所述单片机控制电路还电连接LED显示窗，所述LED显示窗固定设置于所述壳体的前面板上。

9.一种采用如权利要求1-2任一所述的除湿装置进行除湿的除湿方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、开机初始化，系统设定启动阈值为50%，停止阈值为40%；

S2、第一传感器检测散热片温度，若温度低于设定值，进入S3;若温度超出设定值，则半导体制冷片关闭，风扇延时关闭，回到S2，当循环五次后停机报错；

S3、第二传感器检测箱内温湿度值，若湿度高于启动阈值，直接进入S6;如检测值低于启动阈值，则进入S4；

S4、第三传感器检测电气柜体的温度，系统进行箱外温度与箱内温度的比较并进行相应的启动阈值修正与停止阈值修正，并进入S5；

S5、第二传感器检测的湿度高于修正后的启动阈值，进入S6；湿度低于修正后的启动阈值，则进入S8；

S6、风扇、半导体制冷片通电工作，计时器开启，在150分钟内，若系统检测到第一传感器温度超设定值，则进入S8；若第一传感器温度未超设定值，而同时第二传感器检测的湿度低于停止阈值，则进入S9；若计时满150分钟，则进入S7；

S7、半导体制冷片停止，风扇延时停止, 计时器停止，半导体制冷片和风扇休息15分钟后重新进入S6;

S8、半导体制冷片停止，风扇延时停止，计时器停止，半导体制冷片和风扇休息15分钟后重新进入S2；

S9、半导体制冷片停止，风扇延时停止，计时器停止并回到S2。

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