CN110006103B - 一种温湿度调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气调节的技术领域，更具体地，涉及一种温湿度调节装置及调节方法，包括壳体、温湿度控制器、对当前环境温湿度进行采集的温湿度传感器、用于制冷降温减湿及在壳体内形成湿源的制冷组件、用于加热升温及加热所述湿源实现湿度调节的加热组件、以及控制壳体内环境开放或封闭的开闭机构，所述温湿度传感器连接于温湿度控制器的输入端，所述制冷组件、加热组件及开闭机构连接于温湿度控制器的输出端，所述开闭机构设于壳体的侧壁，所述开闭机构旁侧设有循环风机。本发明具有多种调节模式，在保持温度在设定范围内时，对空气湿度进行精确控制和调节，且适用于空气低露点或冰点温度0℃以下的加湿或减湿，具有广泛的应用范围和较好的实用性。

Description

一种温湿度调节方法

技术领域

本发明涉及空气调节的技术领域，更具体地，涉及一种温湿度调节方法。

背景技术

目前，温度调节常通过空调机、冷冻机、电加热器、热泵实现，湿度调节常通过冷冻除湿机、转轮除湿机、固体或液体除湿、电热（极）式加湿器、干蒸气加湿器、高压喷雾加湿、超声波及湿膜加湿来实现，而温湿度的调节是由降温设备、升温设备、减湿设备及加湿设备的功能组合实现。然而，组合得到的温湿度调节装置一方面设备结构复杂、功能单一、调节精度差、造价和运行费用较高，另一方面无法适用于空气低露点温度或冰点温度0℃以下的温湿度调节。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种温湿度调节方法，具有降温、升温、减湿、加湿多种运行状态，控制准确且功能多样。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种温湿度调节装置，包括壳体、温湿度控制器、对当前环境温湿度进行采集的温湿度传感器、用于制冷降温减湿及在壳体内形成湿源的制冷组件、用于加热升温及加热所述湿源实现湿度调节的加热组件、以及控制壳体内环境开放或封闭的开闭机构，所述温湿度传感器连接于温湿度控制器的输入端，所述制冷组件、加热组件及开闭机构连接于温湿度控制器的输出端，所述开闭机构设于壳体的侧壁，所述开闭机构旁侧设有循环风机。

本发明的温湿度调节装置，温湿度控制器根据温湿度传感器采集的温湿度数据，通过控制制冷组件和开闭机构实现制冷、减湿，通过控制加热组件和开闭机构实现升温、加湿，循环风机的设置保证空气的顺畅流入和顺畅流出。本发明加湿所采用的湿源在制冷减湿的过程中形成，加湿无需外加湿源，具有较为明显的节能效果。本发明具有多种调节模式，在保持温度在设定范围内时，能够对空气湿度进行精确控制和调节，且适用于空气低露点或冰点温度0℃以下的加湿或减湿，具有广泛的应用范围和较好的实用性。

进一步地，所述制冷组件包括制冷压缩冷凝机组及蒸发式表冷器，所述制冷压缩冷凝机组及蒸发式表冷器中流通有制冷剂，蒸发式表冷器设于壳体内侧。本发明的制冷压缩冷凝机组包括压缩机和冷凝器，压缩机向冷凝器排入高温高压的过热蒸气，蒸气在冷凝器中向环境介质散热，冷却成高压高热液体，经减压节流后，以饱和蒸气状态喷入蒸发式表冷器内气化，吸收流入空气的热量后变成低温低压的饱和蒸气，进行循环。

进一步地，所述加热组件包括嵌设于蒸发式表冷器的第一电加热器。在升温工作时，启动第一电加热器加热由循环风机进入的空气并由循环风机排出；在去除壳体内形成的水、冰、霜时，启动第一电加热器加热融化或升华凝结于蒸发式表冷器表面的水、冰、霜。

进一步地，所述加热组件还包括设于壳体下部的第二电加热器。在去除壳体内形成的水、冰、霜时，启动第一电加热器、第二电加热器在壳体内形成立体加热，保证水、冰、霜的快速吸热和状态变化；为保证由循环风机进入的空气充分加热，也可同时启动第一电加热器、第二电加热器提高加热效率。

进一步地，所述壳体底部设有排水装置。在减湿工作时，空气中的水蒸气流经蒸发式表冷器的表面冷凝析出水、霜、冰；为防止凝结在蒸发式表冷器表面的霜和冰影响蒸发式表冷器的换热效率，在霜、冰达到设定体积或质量时，启动第一电加热器和第二电加热器升温融化霜和冰为水，融化得到的水由排水装置排出。

进一步地，所述排水装置包括集水底盘、排水管道以及排水控制阀，所述集水底盘连接于壳体底部，所述排水管道连接于集水底盘的下方，所述排水控制阀位于排水管道上，且排水控制阀与温湿度控制器连接。在霜、冰积累达到设定体积或质量时，启动第一电加热器和第二电加热器的同时，关闭开闭机构，打开排水控制阀，利于水的排出。为便于融化得到的水顺利排出，本发明的集水底盘可设置为横截直径自上而下逐渐均匀减小的棱台结构。

进一步地，所述控制器的输入端还连接有用于设定温湿度调节装置工作模式的按键模块，所述工作模式包括升温模式、降温模式、减湿模式以及加湿模式。通过按键模块选定工作模式，温湿度控制器控制对应的部件工作，从而实现不同工作模式的切换及不同工作模式之间的结合，在降温或升温变温工作时，能够控制空气湿度在设定范围内。另外，本发明也可通过按键模块设定温度范围和湿度范围，由温湿度传感器监测环境温湿度，温湿度控制器控制加热组件、制冷组件、开闭机构工作状态，控制环境温湿度在设定的温度范围和湿度范围内。

本发明还提供了一种温湿度调节方法，包括升温方法、降温方法、减湿方法以及加湿方法：

升温方法：温湿度控制器控制开闭机构打开，同时控制第一电加热器、循环风机启动，空气流经第一电加热器加热后由循环风机排出；

降温方法：温湿度控制器控制开闭机构打开，同时控制制冷压缩冷凝机组、循环风机启动，空气流经表冷器换热降温后由循环风机排出；

减湿方法：温湿度控制器控制开闭机构、排水控制阀打开，同时控制制冷压缩冷凝机组、蒸发式表冷器、循环风机启动，空气中的水蒸气流经蒸发式表冷器的表面冷凝析出降低空气中的湿度；

加湿方法：温湿度控制器控制制冷压缩冷凝机组关闭，同时控制第一电加热器、第二电加热器启动，湿源经加热后汽化转变为蒸气，并由循环风机排出。

本发明的温湿度调节方法，可以对环境进行升温、降温、加湿、减湿，具有多种调节模式，在保持温度在设定范围内时，能够对空气湿度进行精确控制和调节；且本发明的温湿度调节方法，适合于空气低露点温度或冰点温度0℃以下的加湿或减湿；本发明具有多样的功能和广泛的应用范围。

优选地，在所述减湿方法之后，包括：温湿度控制器控制制冷压缩冷凝机组停止、循环风机停止、开闭机构关闭，同时控制第一电加热器、第二电加热器启动，将冷凝析出的冰或霜融化为水并由排水通道排出。为防止凝结在蒸发式表冷器表面的霜和冰影响蒸发式表冷器的换热效率，在霜、冰达到设定体积或质量时，启动第一电加热器和第二电加热器升温融化霜和冰为水并将水及时排出。

优选地，加湿方法中，所述湿源的制作方法为：温湿度控制器控制开闭机构打开、排水控制阀关闭，同时控制制冷压缩冷凝机组、蒸发式表冷器、循环风机启动，空气中的水蒸气流经蒸发式表冷器的表面冷凝析出的水、冰或霜形成湿源。制冷过程中水蒸气凝结得到的水、冰或霜作为加湿的湿源，一方面融化冰或霜改善蒸发式表冷器的换热效率，一方面湿源加热汽化转变为水蒸气增加环境的湿度，达到加湿的目的。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明具有多种调节模式，在保持温度在设定范围内时，能够对空气湿度进行精确控制和调节，具有较好的实用性；

（2）本发明可适用于空气低露点或冰点温度0℃以下的加湿或减湿，具有广泛的应用范围；

（3）本发明加湿所采用的湿源在制冷减湿的过程中形成，加湿无需外加湿源，具有较为明显的节能效果。

附图说明

图1为本发明的温湿度调节装置的结构示意图I;

图2为本发明的温湿度调节装置的结构示意图II;

图3为本发明的温湿度调节装置的控制原理图。

附图中：1-壳体；2-开闭机构；3-蒸发式表冷器；4-第一电加热器；5-第二电加热器；6-循环风机；7-集水底盘；8-排水管道；9-排水控制阀；10-制冷压缩冷凝机组；11-温湿度控制器；12-温湿度传感器；13-按键模块。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一

如图1至图3所示为本发明的温湿度调节装置的实施例，包括壳体1、温湿度控制器11、对当前环境温湿度进行采集的温湿度传感器12、用于制冷降温减湿及在壳体1内形成湿源的制冷组件、用于加热升温及加热所述湿源实现湿度调节的加热组件、以及控制壳体1内环境开放或封闭的开闭机构2，所述温湿度传感器12连接于温湿度控制器11的输入端，所述制冷组件、加热组件及开闭机构2连接于温湿度控制器11的输出端，所述开闭机构2设于壳体1的侧壁，所述开闭机构2旁侧设有循环风机6。本实施例的开闭机构2可为电动密闭阀、百叶风阀、自重式风阀、电动门帘、自动卷帘及电动平移门板等可实现壳体1内环境开放或封闭的机构。

本实施例在实施时，温湿度控制器11根据温湿度传感器12采集的温湿度数据，通过控制制冷组件和开闭机构2实现制冷、减湿，通过控制加热组件和开闭机构2实现升温、加湿，循环风机6的设置保证空气的顺畅流入和顺畅流出；本实施例加湿所用湿源是在制冷减湿过程中形成，无需外加湿源；且本实施例适用于空气低露点或冰点温度0℃以下的加湿或减湿，具有广泛的应用范围。

如图1、图2所示，所述制冷组件包括制冷压缩冷凝机组10及蒸发式表冷器3，所述制冷压缩冷凝机组10及蒸发式表冷器3中流通有制冷剂，蒸发式表冷器设于壳体内侧。本实施例中，制冷压缩冷凝机组10包括压缩机和冷凝器，压缩机向冷凝器排入高温高压的过热蒸气，蒸气在冷凝器中向环境介质散热，冷却成高压高热液体，经减压节流后，以饱和蒸气状态喷入蒸发式表冷器3内气化，吸收流入空气的热量后变成低温低压的饱和蒸气，进行循环。

本实施例在用于冷库、库房等场所进行温湿度调节时：可将制冷压缩冷凝机组10作为室外机、将蒸发式表冷器3和加热装置安装在壳体1内作为室内机，也可将制冷组件和加热组件组合成一体机结构，温湿度调节装置可以制作为吊顶式、落地式、挂壁式、分离式、天花板隔离式等多种形式进行应用。

如图1至图2所示，加热组件包括嵌设于蒸发式表冷器3的第一电加热器4以及设于壳体1下部的第二电加热器5。在升温工作时，启动第一电加热器4加热由循环风机6进入的空气并由循环风机6排出；在去除壳体内形成的水、冰、霜时，启动第一电加热器加热融化或升华凝结于蒸发式表冷器表面的水、冰、霜。为保证由循环风机6进入的空气充分加热，也可同时启动第一电加热器4、第二电加热器5提高加热效率；在去除壳体1内形成的水、冰、霜时，启动第一电加热器4、第二电加热器5在壳体1内形成立体加热，保证水、冰、霜的快速吸热和状态变化。

在减湿工作时，空气中的水蒸气流经蒸发式表冷器3的表面冷凝析出水、霜、冰；为防止凝结在蒸发式表冷器3表面的霜和冰影响蒸发式表冷器3的换热效率，在霜、冰达到设定体积或质量时，启动第一电加热器4和第二电加热器5升温融化霜和冰为水，融化得到的水由排水装置排出。如图2所示，所述排水装置包括集水底盘7、排水管道8以及排水控制阀9，所述集水底盘7连接于壳体1底部，所述排水管道8连接于集水底盘7的下方，所述排水控制阀9位于排水管道8上，且排水控制阀9与温湿度控制器11连接。为便于融化得到的水顺利排出，本实施例的集水底盘7可设置为横截面直径自上而下逐渐均匀减小的棱台结构。

另外，控制器的输入端还连接有用于设定温湿度调节装置工作模式的按键模块，所述工作模式包括升温模式、降温模式、减湿模式以及加湿模式。通过按键模块选定工作模式，温湿度控制器11控制对应的部件工作，从而实现不同工作模式的切换及不同工作模式之间的结合，在降温或升温变温工作时，能够控制空气湿度在设定范围内。需要提及的是，本实施例的按键模块不限于设置工作模式，还可通过按键模块设定温度范围和湿度范围，由温湿度传感器12监测环境温湿度，温湿度控制器11控制加热组件、制冷组件、开闭机构2工作状态，控制环境温湿度在设定的温度范围和湿度范围内。

实施例二

本实施例为温湿度调节方法的实施例，包括升温方法、降温方法、减湿方法以及加湿方法：

升温方法：温湿度控制器11控制开闭机构2打开、制冷压缩冷凝机组10停止工作，控制循环风机6、第一电加热器4启动，进入加热升温模式；

降温方法：温湿度控制器11控制开闭机构2打开，控制第一电加热器4、第二电加热器5不启动，控制制冷压缩冷凝机组10、循环风机6启动，制冷工作，进入制冷降温模式；

减湿方法：温湿度控制器11控制开闭机构2、排水控制阀9打开，控制第一电加热器4、第二电加热器5不启动，且温湿度控制器11控制制冷压缩冷凝机组10、循环风机6启动，循环风机6输送的空气流经蒸发式表冷器3的表面，温度降至空气露点温度以下，空气中的水蒸气冷凝析出，所形成的冷凝水、霜、冰积聚于蒸发式表冷器3的表面及集水底盘7。当水蒸气冷凝析出一定质量或体积时，温湿度控制器11控制制冷压缩冷凝机组10、循环风机6停止，开闭机构2关闭、且第一电加热器4和第二电加热器5启动，凝结在温湿度调节装置内部的霜、冰被加热融化为水，由排水控制阀9通过排水管道8排出库外，减少空气含湿量，达到减湿的目的。

加湿方法：温湿度控制器11控制开闭机构2打开、排水控制阀9关闭，同时控制制冷压缩冷凝机组10、循环风机6启动，制冷降温时积聚于蒸发式表冷器3的表面及集水底盘7的水、霜、冰，以液态和固态的形式存在，形成加湿的湿源。在加湿时，温湿度控制器11控制制冷压缩冷凝机组10停止、开闭机构2打开，同时控制循环风机6、第一电加热器4、第二电加热器5启动，温湿度调节装置内的水、霜、冰经加热后汽化、蒸发、升华等方式转变为水蒸气，增加空气含湿量，达到加湿的目的。

本实施例在制冷降温过程中，循环风机6输送的空气流经蒸发式表冷器3的表面，温度降至空气露点温度以下，空气中的水蒸气冷凝析出，形成的冷凝水、霜、冰积聚于蒸发式表冷器3的表面及集水底盘7，环境湿度降低；当温湿度传感器12检测到环境湿度低于设定湿度值时，温湿度控制器11控制制冷压缩机冷凝机组停止，第一电加热器4、第二电加热器5启动，将温湿度调节装置内的水、霜、冰汽化、蒸发、升华等方式转变为水蒸气，增加空气含湿量，达到加湿的目的，起到湿度补偿的作用。在加热升温过程中，环境温度上升，环境相对湿度下降，而此时在升温的过程中，温湿度调节装置内的水、霜、冰汽化、蒸发、升华等方式转变为水蒸气，增加空气含湿量，达到加湿的目的，起到湿度补偿的作用。本实施例在变温状态下能够对空气湿度进行精确控制和调节。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种温湿度调节方法，基于温湿度调节装置实现，其特征在于：

所述温湿度调节装置包括壳体（1）、温湿度控制器（11）、对当前环境温湿度进行采集的温湿度传感器（12）、用于制冷降温减湿及在壳体（1）内形成湿源的制冷组件、用于加热升温及加热所述湿源实现湿度调节的加热组件、以及控制壳体（1）内环境开放或封闭的开闭机构（2），所述温湿度传感器（12）连接于温湿度控制器（11）的输入端，所述制冷组件、加热组件及开闭机构（2）连接于温湿度控制器（11）的输出端，所述开闭机构（2）设于壳体（1）的侧壁，所述开闭机构（2）旁侧设有循环风机（6）；所述制冷组件包括制冷压缩冷凝机组（10）及蒸发式表冷器（3），所述制冷压缩冷凝机组（10）及蒸发式表冷器（3）中流通有制冷剂，所述蒸发式表冷器（3）设于壳体（1）内侧；所述加热组件包括嵌设于蒸发式表冷器（3）的第一电加热器（4）；所述加热组件还包括设于壳体（1）下部的第二电加热器（5）；所述壳体（1）底部设有排水装置；所述排水装置包括集水底盘（7）、排水管道（8）以及排水控制阀（9），所述集水底盘（7）连接于壳体（1）底部，所述排水管道（8）连接于集水底盘（7）的下方，所述排水控制阀（9）位于排水管道（8）上，且排水控制阀（9）与温湿度控制器（11）连接；

所述温湿度调节方法包括升温方法、降温方法、减湿方法以及加湿方法：

升温方法：温湿度控制器（11）控制开闭机构（2）打开，同时控制第一电加热器（4）、循环风机（6）启动，空气流经第一电加热器（4）加热后由循环风机（6）排出；

降温方法：温湿度控制器（11）控制开闭机构（2）打开，同时控制制冷压缩冷凝机组（10）、循环风机（6）启动，空气流经表冷器换热降温后由循环风机（6）排出；

减湿方法：温湿度控制器（11）控制开闭机构（2）、排水控制阀（9）打开，同时控制制冷压缩冷凝机组（10）、蒸发式表冷器（3）、循环风机（6）启动，空气中的水蒸气流经蒸发式表冷器（3）的表面冷凝析出降低空气中的湿度；

加湿方法：温湿度控制器（11）控制制冷压缩冷凝机组（10）关闭，同时控制第一电加热器（4）、第二电加热器（5）启动，湿源经加热后汽化转变为蒸气，并由循环风机（6）排出；

在所述减湿方法之后，包括：温湿度控制器（11）控制制冷压缩冷凝机组（10）停止、循环风机（6）停止、开闭机构（2）关闭，同时控制第一电加热器（4）、第二电加热器（5）启动，将冷凝析出的冰或霜融化为水并由排水通道排出；

加湿方法中，所述湿源的制作方法为：温湿度控制器（11）控制开闭机构（2）打开、排水控制阀（9）关闭，同时控制制冷压缩冷凝机组（10）、蒸发式表冷器（3）、循环风机（6）启动，空气中的水蒸气流经蒸发式表冷器（3）的表面冷凝析出的水、冰或霜形成湿源。