CN1068241C - 冷冻式空气干燥机冷媒温度控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种冷冻式空气干燥机冷媒温度控制装置，它是由三支温度感测器和微处理控制器及两台风扇组成，能稳定控制入口的空气温度和冷媒在冷凝器出口及冷媒回流管末端处的温度，最后保证了冷媒温度的稳定，使输出的空气品质优良稳定，并使风扇运转正常，减少开和关的频度，延长风扇使用寿命，具有良好的实用性。
Description
本发明是一种冷冻式空气干燥机冷媒温度控制装置，特别是一种能令空气干燥机冷媒温度保持稳定的控制装置。
目前通用的冷冻式空气干燥机，一般都没有稳定控制冷媒温度的装置，所以冷媒温度不易控制，造成输出的空气温度不稳定。由于环境温度的变动，入口的空气甚难保持稳定，而冷媒所需处理的温度及负载形成显著的差异，造成冷媒温度变化过大，影响到处理后的空气品质，进而危害到冷媒压缩机的使用寿命。
图1是已知的冷冻式空气干燥机空气干燥流程示意图，图中的各数字标记分别是：10压缩机、11风扇马达、12风扇、13冷凝器、14过滤器、15毛细管、16蒸发器、17冷媒回流管、18自动排水器、19空气入口、20空气出口、21冷媒蒸发压力表、22空气出口压力表、23水分离器。这是一种机械式的冷媒温度控制形式，由冷媒蒸发压力表21显示其数值，而用于调整风扇马达11的转速，使冷媒经过冷凝器13时达到所需的温度值。实际上，这种控制是很不佳的，因为它不能获得较细的控制数值，就是用人工调整也无法调整精密，而又显得相当的不便。
图2是另一已知的冷冻式空气干燥机的流程示意图，图中的各数字标记分别是：30压缩机、31风扇马达、32风扇、33冷凝器、34过滤器、35毛细管、36蒸发器、37冷媒回流管、38自动排水器、39空气入口、40空气出口、41控制单元、42空气出口压力表、43水分离器。它的冷媒温度控制是利用一温度感测器装设在冷媒回流管37的末端，用于测量冷媒经过蒸发器36与空气作热交换后的残余温度，而使控制单元41能够控制风扇马达31的转速，实现冷媒由冷凝器33输出时的温度能够稳定。但这种形式也有其不周全处，因为冷冻式空气干燥机是借由冷媒的温度与空气的温度差作热交换，一旦空气温度变化，冷媒回流时温度也随着变化，而温度感测器将所测得的温度值传递给控制单元41，该控制单元则指令风扇马达31不断地作启动、加速和停止的动作，使风扇马达容易缩短使用寿命，同时输出的干燥空气品质也不甚稳定。
图3也是一种已知的冷冻式空气干燥机的流程示意图，图中的各数字标记分别是：50压缩机、51风扇马达、52风扇、53冷凝器、54过滤器、55毛细管、56蒸发器、57冷媒回流管、58自动排水器、59空气入口、60空气出口、61控制单元、62空气出口压力表、63第一温度感测器、64第二温度感测器、65前置冷却器、66风扇马达、67风扇。它的温度控制系统是在冷媒回流管的末端装设第一温度感测器63，在空气前置冷却器65的末端装设第二温度感测器64，借由64感测的空气温度传至控制单元61中，由该控制单元控制第二风扇马达66的转速，而第一温度感测器63所测知的冷媒回流管57的冷媒温度传递给控制单元61。从而控制第一风扇马达的转速，使冷媒温度保持稳定。这种形式的控制装置比图2所给出的装置要进步一些，但也存在不足之处，因为第二温度感测器64安装在空气前置冷却器65的末端，当测量到空气温度过高时，讯号传到控制单元并指令第二风扇启动降温时，高温空气已运行到蒸发器56内与冷媒进行热交换的过程，必然影响冷媒回流时的温度偏高，而第一温度感测器63测得的高冷媒温度值使控制单元61指令风扇马达51运转，降低冷媒输出温度，然而，由于第二温度感测器测到的高空气温度使第二风扇马达转动，又降低了空气温度，这时在蒸发器发生交换又降低了冷媒温度，从而新的信号使控制单元分别指令两个风扇马达停止转动，不一会，开始的情形又发生，两个风扇马达相继启动，这样一来，风扇马达启动、停止过于频繁，将造成风扇马达的损坏，缩短风扇的使用寿命。另外，由于控制单元61所接受的信号变化太频繁，而控制单元的电子信号及风扇动作的机械信号速度差异太大，使马达接受的信号紊乱，往往容易造成误动作，使输出的空气质量更不稳定，并造成装备的损坏。
从上述三个图解和说明中可以了解到已有的冷冻式空气干燥机冷媒温度控制装置均不甚理想，分别都存在各自的问题，并影响输出的空气质量的稳定性，还影响装备的故障率和缩短风扇的使用寿命。
本发明的目的在于克服已知的冷冻式空气干燥机冷媒温度控制存在的问题，提出新的冷媒温度控制装置，以实现冷媒温度的稳定控制和空气质量的稳定，冷冻式空气干燥机的稳定运转和提高装备的使用寿命。
本发明的主要技术特点是在冷媒温度控制装置中设置三个温度控制点，并采用微处理控制器，形成中央处理单元，并在该单元中设置感测电路、相位检知电路、按键控制电路、触发电路、光耦合电路、功率控制元件输出电路。并与第一、第二风扇马达及压缩机相联通。
本发明的冷冻式空气干燥机冷媒温度控制装置，由温度感测器、风扇和微处理控制器组成，其特征在于所述的温度感测器共有三个，分别设置在冷媒凝器出口处，冷媒回流管的末端和空气入口处的附近，它们分别和微处理控制器联接，各温度信号通过微处理控制器的比对运算，及时指令安装在空气前置冷却器旁边的风扇和安装在冷媒冷凝器旁边的风扇及时启动，稳定运转和关闭，在所述的微处理控制器的组成中设置按键控制电路，以便设置一定值温度，使入口空气的温度保持在该定值范围内。
综上所述，本发明具有如下诸多的优点：
1、第三温度感测器装设于空气入口处，可迅速测得进入的空气温度值，使微处理控制器及时控制第二风扇马达的运转，以保持入口空气的稳定温度，实际上为稳定控制从蒸发器回流的冷媒温度打下了坚实的基础。
2、借助于各温度感测器可分别感测高压液态冷媒的过冷温度、低压气态冷媒热交换后的过热温度和从入口处进入空气的温度，可分别控制冷媒和空气的温度，从而保证冷媒温度的稳定，保证输出的空气质量的稳定优质。
3、由于微处理控制器可迅速处理各测温器快速传递的信号和准确运算，做到稳定控制各风扇运转，使马达不会发生误动作，更不会产生信号紊乱，频繁开关风扇马达、确保了马达的正常运转，延长马达的使用寿命。
总之，本发明的冷冻式空气干燥机冷媒温度控制装置，比已有的同类干燥机的冷媒温度控制要稳定精确得多，不仅输出的空气品质稳定优良，而且整个体系的运转稳定、风扇马达的使用寿命提高。
下面是各有并附图说明：
图1是已知的冷冻式空气干燥机的流程示意图。
图2是另一已知的冷冻式空气干燥机的流程示意图。
图3是再一种已知的冷冻式空气干燥机的流程示意图。
图4是本发明的冷冻式空气干燥机的流程示意图。
图5是本发明的微处理控制器电路方块示意图。
通过本发明的图4、5的说明，可明了本发明的创造特征及技术原理及其实际意义。图4是本发明的冷冻式空气干燥机的流程示意图，其图中的各数字标记分别是：70压缩机、71风扇马达、72风扇、73冷凝器、74过滤器、75毛细管、76蒸发器、77冷媒回流管、78自动排水器、79空气入口、80空气出口、81第三温度感测器、82第二风扇马达、83风扇、84、前置冷却器、85微处理控制器、86第二温度感测器、87第一温度感测器、88水分离器。本发明的三个温度感测器分别安装在空气干燥机体系的下列位置，第一温度感测器87安装在冷媒的冷凝器73的出口处，第二温度感测器86安装在冷媒回流管77的末端，第三温度感测器81安装在空气前置冷却器84的前端的空气入口处79附近。该三个温度感测均连接至微处理控制器85上，所感测到的温度信号传递至微处理控制器85后，经运算分别发出指令指示第一风扇马达97和第二风扇马达99启动运转和调整转速或停止运转，发挥调整控制冷媒温度的功效。
本发明的冷媒温度控制装置的运作原理是：冷冻式空气干燥机开始运转时，由压缩机送出的冷媒经冷凝器传输至冷凝器出口，位于该出口处的第一温度感测器87测得高压液态冷媒的温度，并将温度值信号传输至微处理控制器85中记录储存。第二温度感测器86安装在冷媒回流管的末端，所测量的冷媒温度是经过蒸发器与空气进行了热交换的低压气态冷媒，并吸收了空气中的热量而提高了温度的冷媒温度，该温度值经第二温度感测器86传递至微处理控制器中，供处理运算和对比。这一对比可决定是否指令第一风扇启动降温运转。安装在空气入口处的第三温度感测器81将测得的刚入口的空气温度值传递至微处理控制器85中，在该微处理控制器85的控制线路中设置一定值温度对比值，供与入口空气温度值比较，这个值必须定在某一常温值上，如45℃以下。当入口空气温度高于定值时，微处理控制器85将指令第二风扇马达99启动或增加转速，实施降低空气温度的工作。这样将干燥器系统的各个影响冷媒温度的环节都加于控制，入口空气经控制后可实现定值温度，第一温度感测器87、第二温度感测器86的感测与微处理控制器85的控制，可使冷凝器出口处和回流管末端的冷媒温度值良好控制并形成一定值，使输出的空气温度和空气质量都十分的稳定。
图5是本发明的微处理控制器电路方块示意图，图中各方框的数字标记分别是：90中央处理单元、91感测电路、92相位检知电路、93按键控制电路、94触发电路、95光耦合电路、96功率控制元件输出电路、97第一风扇马达、98压缩机、99第二风扇马达。整个图是微处理控制器85，它由一感测电路91输入各温度什到中央处理单元90，作为运算数据按键控制电路93则可设定所需要的温度值提供给中央处理单元90，该单元90依传入的各数值进行比对运算，并将运算后的指令发送给触发电路94和光耦合电路95，并触发功率控制元件输出电路96，分别控制第一风扇马达97和第二风扇马达99的运转和转速。
Claims (1)
- 一种冷冻式空气干燥机冷媒温度控制装置，由温度感测器、风扇和微处理控制器组成，其特征在于所述的温度感测器共有三个，分别设置在冷媒凝器出口处，冷媒回流管的末端和空气入口处的附近，它们分别和微处理控制器联接，各温度信号通过微处理控制器的比对运算，及时指令安装在空气前置冷却器旁边的风扇和安装在冷媒冷凝器旁边的风扇及时启动，稳定运转和关闭，在所述的微处理控制器的组成中设置按键控制电路，以便设置一定值温度，使入口空气的温度保持在该定值范围内。
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