CN110207280A - 具有全新风湿度、温度独立控制功能的除湿器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有全新风湿度、温度独立控制功能的除湿器，包括带有新风进气除湿流道、冷凝制冷剂空气升温流道的机体，机体中设压缩机和控制模块，新风进气除湿流道内设风机及新风进风口、第一空气过滤单元、第二空气过滤单元，除湿蒸发器、加热单元以及新风送风口，冷凝制冷剂空气升温流道内设风机及依次布置的冷却空气进风口、第二空气过滤单元、冷凝器以及排风口，两通道用阀门相连且可通断。本发明通过控制除湿蒸发器蒸发温度来独立控制全新风湿度，通过加热单元及回风阀开度控制实现温度独立控制，制冷剂管路短，制冷剂流动阻力小，不易泄漏，具有湿度、温度独立控制，节能降耗、科学环保、除湿效果好、可低温运行的优点。

Description

具有全新风湿度、温度独立控制功能的除湿器
技术领域
本发明涉及空气温湿度调节技术领域，具体涉及一种具有全新风湿度、温度独立控制功能的除湿器，尤其适用于三元正极电池材料生产环境。
背景技术
三元电池材料是一种镍钴锂金属或其合金为正极材料，由于锂金属的化学特性非常活跃，使得三元电池材料的加工、保存和使用对环境的湿度要求非常高。如果三元电池材料生产环境的湿度大了，那么三元材料的湿度就会大，锂金属遇水就会产生氟化锂形成气体，影响三元材料的质量，通常三元电池材料干燥和包装车间的生产环境的要求是相对湿度控制在35%以下，温度一般控制在到25摄氏度左右。
现有电池制造企业采用转轮除湿机能得到接近绝干的湿度环境，但这种除湿机不适合三元电池材料企业，三元电池材料高尘的环境易造成转轮吸附材料堵塞失效，不能除湿。市场上现有的普通除湿机一般是由湿度控制机器来控制其风机和压缩机的启动或停止。一般当环境温度低于10摄氏度时，机器不能启动，温湿度也不能独立控制，机器易出现主机停机化霜，而风机不停，导致车间湿度容易超标。另外，现有的除湿机一般都是室内机和室外机分体安装，这就导致机器要现场安装，制冷剂管路过长，制冷剂容易泄露。
发明内容
本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种具有全新风湿度、温度独立控制功能的除湿器，本发明将内、外机一体化放置在一个机体内，制冷剂管路短，制冷剂流动阻力小，且不易泄漏，具有湿度、温度独立控制、节能降耗、科学环保、除湿效果好、可低温运行的优点。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
本发明提供一种具有全新风湿度、温度独立控制功能的除湿器，包括带有相互独立的新风进气除湿流道、冷凝制冷剂空气升温流道的机体，所述机体中还设有压缩机和控制模块，所述新风进气除湿流道内设有新风进气除湿流道风机以及依次布置的新风进风口、第一空气过滤单元、除湿蒸发器、加热单元以及新风送风口，所述冷凝制冷剂空气升温流道内设有冷凝制冷剂空气升温流道风机以及依次布置的冷却空气进风口、第二空气过滤单元、冷凝器以及排风口，所述除湿蒸发器、冷凝器两者和压缩机首尾相连形成制冷工质回路，所述控制模块的控制输出端分别与新风进气除湿流道风机、除湿蒸发器、加热单元、冷凝制冷剂空气升温流道风机、冷凝器以及压缩机相连。
可选地，所述制冷工质回路上位于除湿蒸发器、冷凝器之间串联有电磁膨胀节流阀，所述电磁膨胀节流阀的控制端与控制模块的控制输出端相连。
可选地，所述控制模块的输入端还连接有用于检测生产车间环境湿度的生产车间环境湿度传感器；所述控制模块将生产车间环境湿度传感器输入的生产车间环境湿度信号与预设湿度进行比较并根据比较结果控制电磁膨胀节流阀的开度以控制制冷剂流量，从而改变蒸发温度。
可选地，所述除湿蒸发器上分别设有融霜管和第一温度传感器，所述融霜管的控制端与控制模块的控制输出端相连，所述第一温度传感器的输出端与控制模块的输入端相连；所述控制模块在通过第一温度传感器监测到除湿蒸发器的传热管温度低于设定的温度时控制融霜管工作。
可选地，所述新风进气除湿流道、冷凝制冷剂空气升温流道之间设有回风阀，所述回风阀的控制端与控制模块的控制输出端相连，所述控制模块在通过第一温度传感器监测到除湿蒸发器的传热管温度低于设定的温度时控制融霜管以及回风阀同时工作。
可选地，所述新风送风口处设有第二温度传感器，所述第二温度传感器的输出端与控制模块的输入端相连；所述控制模块在通过第二温度传感器监测到除湿蒸发器的送风温度闭环控制加热单元使送风温度达到设定要求。
可选地，所述新风进风口处设有压力表和第一湿度传感器，所述新风送风口处设有第二湿度传感器，所述压力表和第一湿度传感器、第二湿度传感器均与控制模块的输入端相连。
可选地，所述第一空气过滤单元包括分层布置的第一初效过滤器和第一中效过滤器，所述第二空气过滤单元包括分层布置的第二初效过滤器和第二中效过滤器。
可选地，所述机体内设有隔板，所述隔板将机体的内部分隔为上下两部分，且隔板上部构成新风进气除湿流道、隔板下部构成冷凝制冷剂空气升温流道。
可选地，所述压缩机安装在冷凝制冷剂空气升温流道中，所述控制模块安装在新风进气除湿流道中，所述机体的底部设有带有外部出水口的接水盘，所述除湿蒸发器的排水管的端部与接水盘相连或位于接水盘的上部。
和现有技术相比，本发明具有下述优点：本发明包括带有相互独立的新风进气除湿流道、冷凝制冷剂空气升温流道的机体，机体中还设有压缩机和控制模块，新风进气除湿流道内设有新风进气除湿流道风机以及依次布置的新风进风口、第一空气过滤单元、除湿蒸发器、加热单元以及新风送风口，冷凝制冷剂空气升温流道内设有冷凝制冷剂空气升温流道风机以及依次布置的冷却空气进风口、第二空气过滤单元、冷凝器以及排风口，除湿蒸发器、冷凝器两者和压缩机首尾相连形成制冷工质回路，控制模块的控制输出端分别与新风进气除湿流道风机、除湿蒸发器、加热单元、冷凝制冷剂空气升温流道风机、冷凝器以及压缩机相连。
本发明湿度独立控制原理为：根据车间环境湿度传感器信息与所设定的湿度信号进行对比，控制电磁膨胀节流阀开度大小以控制制冷剂流量大小，从而改变蒸发器的蒸发温度，达到湿度独立控制的目的；本发明温度独立控制原理为：全新风经过除湿蒸发器的除湿处理后送入电加热单元进行加热，同时还可以依靠改变回风阀开度大小，将暖风送入新风进气除湿流道达到辅助加热的目的。本发明将内、外机一体化放置在一个机体内，制冷剂管路短，制冷剂流动阻力小，且不易泄漏，具有湿度、温度独立控制、节能降耗、科学环保、除湿效果好、可低温运行的优点，可实现全新风送风相对湿度达到30%，并且湿度在30%~60%范围可调，温度在25±1.5℃的湿度、温度独立控制功能，除湿机还具有夏季、春秋、冬季运行模式，不停机自动融霜，冬季冷凝器回风的节能运行模式，尤其适用于三元电池材料生产过程需要相对湿度较低环境。
附图说明
图1为本发明实施例的原理结构示意图。
图例说明：1、机体；11、隔板；12、接水盘；2、新风进气除湿流道；20、新风进气除湿流道风机；21、新风进风口；211、压力表；212、第一湿度传感器；22、第一空气过滤单元；221、初效过滤器；222、中效过滤器；23、除湿蒸发器；231、融霜管；232、第一温度传感器；233、排水管；24、加热单元；25、新风送风口；251、第二温度传感器；252、第二湿度传感器；3、冷凝制冷剂空气升温流道；30、冷凝制冷剂空气升温流道风机；31、冷却空气进风口；32、第二空气过滤单元；33、冷凝器；34、排风口；4、压缩机；5、控制模块；51、生产车间环境湿度传感器；6、电磁膨胀节流阀；7、回风阀。
具体实施方式
如图1所示，本实施例具有全新风湿度、温度独立控制功能的除湿器包括带有相互独立的新风进气除湿流道2、冷凝制冷剂空气升温流道3的机体1，机体1中还设有压缩机4和控制模块5，新风进气除湿流道2内设有新风进气除湿流道风机20以及依次布置的新风进风口21、第一空气过滤单元22、除湿蒸发器23、加热单元24以及新风送风口25，冷凝制冷剂空气升温流道3内设有冷凝制冷剂空气升温流道风机30以及依次布置的冷却空气进风口31、第二空气过滤单元32、冷凝器33以及排风口34，除湿蒸发器23、冷凝器33两者和压缩机4首尾相连形成制冷工质回路，控制模块5的控制输出端分别与新风进气除湿流道风机20、除湿蒸发器23、加热单元24、冷凝制冷剂空气升温流道风机30、冷凝器33以及压缩机4相连。制冷工质回路中的制冷工质（制冷剂）循环流动，通过其形态的变化除去新风进气除湿流道2中湿空气中的水分，并可对冷凝制冷剂空气升温流道3中的冷空气进行加热；而且，由于除湿蒸发器23的制冷作用使得新风进气除湿流道2中空气温度降低，通过后侧的加热单元24对新风进气除湿流道2中空气进行加热，从而可以使得新风进气除湿流道2还能够进行控温作用。本发明湿度独立控制原理为：根据车间环境湿度传感器信息与所设定的湿度信号进行对比，控制电磁膨胀节流阀开度大小以控制制冷剂流量大小，从而改变蒸发器的蒸发温度，达到湿度独立控制的目的；本发明温度独立控制原理为：全新风经过除湿蒸发器的除湿处理后送入电加热单元进行加热，同时还可以依靠改变回风阀开度大小，将暖风送入新风进气除湿流道达到辅助加热的目的。本实施例中，制冷工质回路上位于除湿蒸发器23、冷凝器33之间串联有电磁膨胀节流阀6，电磁膨胀节流阀6的控制端与控制模块5的控制输出端相连。改变电磁膨胀节流阀6的开度，控制制冷剂流量，从而改变蒸发温度，从而可使空气湿度达到环境要求。
本实施例中，控制模块5的输入端还连接有用于检测生产车间环境湿度的生产车间环境湿度传感器51；控制模块5将生产车间环境湿度传感器51输入的生产车间环境湿度信号与预设湿度进行比较并根据比较结果控制电磁膨胀节流阀6的开度以控制制冷剂流量，从而改变蒸发温度，从而可自动控制电磁膨胀节流阀6的开度以实现自动改变蒸发温度，直至空气湿度达到环境要求，以适应不同的除湿环境。
控制模块5可以根据需要采用PLC控制器或者单片机实现。
本实施例中，除湿蒸发器23上分别设有融霜管231和第一温度传感器232，融霜管231的控制端与控制模块5的控制输出端相连，第一温度传感器232的输出端与控制模块5的输入端相连；控制模块5在通过第一温度传感器232监测到除湿蒸发器23的传热管温度低于设定的温度时控制融霜管231工作。在除湿过程中，除湿蒸发器23表面可能会出现结霜，可通过融霜管231加热除霜。在进行除霜工作时，控制模块5在通过第一温度传感器232监测到除湿蒸发器23的传热管温度低于设定的温度时控制融霜管231工作，从而实现自动除霜。
本实施例中，新风进气除湿流道2、冷凝制冷剂空气升温流道3之间设有回风阀7，回风阀7的控制端与控制模块5的控制输出端相连，控制模块5在通过第一温度传感器232监测到除湿蒸发器23的传热管温度低于设定的温度时控制融霜管231以及回风阀7同时工作。可以根据新风进气除湿流道2内的温度控制回风阀25的开度大小，使得冷凝制冷剂空气升温流道3内的暖风进入新风进气除湿流道2，使得新风进气除湿流道2的进风温度提高。在相对湿度较高（超过设定值）、温度在-5℃以下时开始进行除霜工作，控制模块5在通过第一温度传感器232监测到除湿蒸发器23的传热管温度低于设定的温度时控制融霜管231以及回风阀7同时工作实现自动除霜，利用冷凝制冷剂空气升温流道3的热空气进行除霜，能够提升除霜效率、降低融霜管231的功耗。
本实施例中，新风送风口25处设有第二温度传感器251，第二温度传感器251的输出端与控制模块5的输入端相连；控制模块5在通过第二温度传感器251监测到除湿蒸发器23的送风温度闭环控制加热单元24使送风温度达到设定要求。本实施例中，新风送风口25送风温度为25±1℃，当第二温度传感器251检测到送风温度偏离设定的送风温度时，通过控制模块5可以改变加热单元24使的功率大小，从而使送风温度达到设定要求，而后经除湿后新风送风口送入生产车间。
本实施例中，新风进风口21处设有压力表211和第一湿度传感器212，新风送风口25处设有第二湿度传感器252，压力表211和第一湿度传感器212、第二湿度传感器252均与控制模块5的输入端相连，从而可以新风进风口21处的湿度、压力，新风送风口25处的湿度、温度（第二温度传感器251）采集并进行显示输出，此外还可以采集第一温度传感器232的检测温度等数据进行显示输出，例如可通过单片机处理显示液晶屏幕上，便于读取及控制。本实施例中，通过改变电磁膨胀节流阀6的开度控制制冷剂流量、从而改变蒸发温度，可实现湿度可在30%到70%可调。系统空调工况工作参数为：蒸发温度为1℃，冷凝温度为45℃。
第一空气过滤单元22和第二空气过滤单元32可在新风进入机体1前对其进行过滤，避免一些颗粒对机体1内部装置产生磨损。本实施例中，第一空气过滤单元22包括分层布置的第一初效过滤器221和第一中效过滤器222，第二空气过滤单元32包括分层布置的第二初效过滤器221和第二中效过滤器222。通过两级过滤结构，能够提升过滤效率和延长使用寿命。其中初效和中效两者特指过滤效果上有所差异（过滤性能不同），即第一初效过滤器221和第一中效过滤器222之间、第二初效过滤器221和第二中效过滤器222之间的过滤性能不同，具体可表现为过滤材料的孔隙率不同。过滤材料可根据需要采用化纤无纺滤料、合成纤维滤材、过滤棉等。
本实施例中，机体1内设有隔板11，隔板11将机体1的内部分隔为上下两部分，且隔板11上部构成新风进气除湿流道2、隔板11下部构成冷凝制冷剂空气升温流道3。
本实施例中，压缩机4安装在冷凝制冷剂空气升温流道3中，控制模块5安装在新风进气除湿流道2中，机体1的底部设有带有外部出水口的接水盘12，除湿蒸发器23的排水管233的端部与接水盘12相连或位于接水盘12的上部。湿空气中的水分被除湿蒸发器23冷凝出来，后通过排水管233流入接水盘12中，再由机体1上的外部出水口排出机体1外。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有全新风湿度、温度独立控制功能的除湿器，其特征在于：包括带有相互独立的新风进气除湿流道（2）、冷凝制冷剂空气升温流道（3）的机体（1），所述机体（1）中还设有压缩机（4）和控制模块（5），所述新风进气除湿流道（2）内设有新风进气除湿流道风机（20）以及依次布置的新风进风口（21）、第一空气过滤单元（22）、除湿蒸发器（23）、加热单元（24）以及新风送风口（25），所述冷凝制冷剂空气升温流道（3）内设有冷凝制冷剂空气升温流道风机（30）以及依次布置的冷却空气进风口（31）、第二空气过滤单元（32）、冷凝器（33）以及排风口（34），所述除湿蒸发器（23）、冷凝器（33）两者和压缩机（4）首尾相连形成制冷工质回路，所述控制模块（5）的控制输出端分别与新风进气除湿流道风机（20）、除湿蒸发器（23）、加热单元（24）、冷凝制冷剂空气升温流道风机（30）、冷凝器（33）以及压缩机（4）相连。
2.根据权利要求1所述的具有全新风湿度、温度独立控制功能的除湿器，其特征在于：所述制冷工质回路上位于除湿蒸发器（23）、冷凝器（33）之间串联有电磁膨胀节流阀（6），所述电磁膨胀节流阀（6）的控制端与控制模块（5）的控制输出端相连。
3.根据权利要求2所述的具有全新风湿度、温度独立控制功能的除湿器，其特征在于：所述控制模块（5）的输入端还连接有用于检测生产车间环境湿度的生产车间环境湿度传感器（51）；所述控制模块（5）将生产车间环境湿度传感器（51）输入的生产车间环境湿度信号与预设湿度进行比较并根据比较结果控制电磁膨胀节流阀（6）的开度以控制制冷剂流量，从而改变蒸发温度。
4.根据权利要求1所述的具有全新风湿度、温度独立控制功能的除湿器，其特征在于：所述除湿蒸发器（23）上分别设有融霜管（231）和第一温度传感器（232），所述融霜管（231）的控制端与控制模块（5）的控制输出端相连，所述第一温度传感器（232）的输出端与控制模块（5）的输入端相连；所述控制模块（5）在通过第一温度传感器（232）监测到除湿蒸发器（23）的传热管温度低于设定的温度时控制融霜管（231）工作。
5.根据权利要求4所述的具有全新风湿度、温度独立控制功能的除湿器，其特征在于：所述新风进气除湿流道（2）、冷凝制冷剂空气升温流道（3）之间设有回风阀（7），所述回风阀（7）的控制端与控制模块（5）的控制输出端相连，所述控制模块（5）在通过第一温度传感器（232）监测到除湿蒸发器（23）的传热管温度低于设定的温度时控制融霜管（231）以及回风阀（7）同时工作。
6.根据权利要求1所述的具有全新风湿度、温度独立控制功能的除湿器，其特征在于：所述新风送风口（25）处设有第二温度传感器（251），所述第二温度传感器（251）的输出端与控制模块（5）的输入端相连；所述控制模块（5）在通过第二温度传感器（251）监测到除湿蒸发器（23）的送风温度闭环控制加热单元（24）使送风温度达到设定要求。
7.根据权利要求1所述的具有全新风湿度、温度独立控制功能的除湿器，其特征在于：所述新风进风口（21）处设有压力表（211）和第一湿度传感器（212），所述新风送风口（25）处设有第二湿度传感器（252），所述压力表（211）和第一湿度传感器（212）、第二湿度传感器（252）均与控制模块（5）的输入端相连。
8.根据权利要求1所述的具有全新风湿度、温度独立控制功能的除湿器，其特征在于：所述第一空气过滤单元（22）包括分层布置的第一初效过滤器（221）和第一中效过滤器（222），所述第二空气过滤单元（32）包括分层布置的第二初效过滤器（221）和第二中效过滤器（222）。
9.根据权利要求1所述的具有全新风湿度、温度独立控制功能的除湿器，其特征在于：所述机体（1）内设有隔板（11），所述隔板（11）将机体（1）的内部分隔为上下两部分，且隔板（11）上部构成新风进气除湿流道（2）、隔板（11）下部构成冷凝制冷剂空气升温流道（3）。
10.根据权利要求9所述的具有全新风湿度、温度独立控制功能的除湿器，其特征在于：所述压缩机（4）安装在冷凝制冷剂空气升温流道（3）中，所述控制模块（5）安装在新风进气除湿流道（2）中，所述机体（1）的底部设有带有外部出水口的接水盘（12），所述除湿蒸发器（23）的排水管（233）的端部与接水盘（12）相连或位于接水盘（12）的上部。
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