CN112325395B - 一种用于制造低露点空气的风道结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制造低露点空气的风道结构，其特征在于：包括新风道主体，所述新风道主体内按空气流动顺序分隔有进风腔、预冷腔、加热腔、第一深度除湿腔、第一切换腔、第二深度除湿腔、第二切换腔，所述新风道主体的下部具有连通所述进风腔的环境新风进口，所述预冷腔设置有第一除湿蒸发器，所述第一深度除湿腔、第二深度除湿腔内均设置有第二除湿蒸发器，所述加热腔内设置有加热器，所述第一切换腔中设置有第一切换风门，所述第二切换腔内设只有第二切换风门，本发明的有益效果包括：其外形尺寸小、结构紧凑，对安装空间要求低，可替代转轮除湿机，节约成本。

Description

一种用于制造低露点空气的风道结构

技术领域

本发明涉及环境试验领域，具体涉及一种用于制造低露点空气的风道结构。

背景技术

随着环境试验技术的不断发展，在某些特定情况下，要求低温试验过程中必须向箱内提供一定流量的新风，例如：整车环境排放仓在进行低温(-20℃)性能试验时，因汽车发动机运转会消耗环境仓内的一部分空气，该部分空气进入发动机燃烧后，随即通过仓内的尾气排放管直接排放至室外，因此，在上述试验工况下，必须要向环境仓内补给一定量的新风，因此时仓内处于低温环境，若直接向仓内通入未经过处理的露点温度较高环境空气，则会导致环境仓内的制冷蒸发器以及仓内维护结构发生结霜现象，随着时间的推移，制冷蒸发器结霜现象会逐渐加厚而出现结冰现象，当蒸发器结冰后，仓内循环空气无法与其进行有效的换热，从而导致环境仓内的温度场出现波动或回温现象，此时也会因蒸发器结冰，制冷剂无法在其内部盘管内进行有效的蒸发吸热动作，未汽化的液体制冷剂通过低温系统回气管路直接回到压缩机，造成压缩机回气端结霜严重，极大的提高了压缩机出现液击风险的几率。

从以上现象可知，此类设备在低温段需要补给新风时，不能直接向仓内通入未经处理的环境空气。正确做法是将环境空气通过新风处理系统后，将其露点温度降低至设计值后在补给至仓内，该情况下，因补给至仓内的新风露点温度低于仓内制冷剂的蒸发器温度，因此制冷蒸发器不会出现结霜现象，从而可以保证设备的可靠运行。

综上所述，针对此类设备，配套一台低露点新风处理系统是目前必备方案，常规方案一般采用新风表冷搭配转轮除湿方式，该方式成本较高，特别是转轮除湿机，因为其转轮部分是由特殊材质构成，因此导致整个转轮除湿机的价格成本较高，且整个新风系统在安装过程中因结构问题导致占地面积和空间较大，从而失去了一定的安装灵活便捷性。

发明内容

针对上述现有技术中的不足之处，本发明提供一种用于制造低露点空气的风道结构，其外形尺寸小、结构紧凑，对安装空间要求低，可替代转轮除湿机，节约成本。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种用于制造低露点空气的风道结构，其特征在于：包括新风道主体，所述新风道主体内分隔有进风腔、预冷腔、加热腔、第一深度除湿腔、第一切换腔、第二深度除湿腔、第二切换腔，所述新风道主体的下部具有连通所述进风腔的环境新风进口，所述进风腔与所述预冷腔的下部进口连通，所述预冷腔室的上部出口与所述加热腔下部进口连通，所述加热腔的上部具有水平方向和竖直方向两个出口，其中所述加热腔的水平方向出口与所述第一深度除湿腔的下部进口连通，所述加热腔的竖直方向出口与所述第一切换腔底部连通，所述第一深度除湿腔的上部出口也与所述第一切换腔下部连通，所述第一切换腔的上部也具有水平方向和竖直方向的两个出口，其中第一切换腔的水平方向出口连通所述第二深度除湿腔的下部进口，所述第一切换腔的竖直方向出口与所述第二切换腔的底部连通，所述第二深度除湿腔上部的出口与所述第二切换腔下部连通，所述第二切换腔顶部具有处理风出口，所述预冷腔设置有第一除湿蒸发器，所述第一深度除湿腔、第二深度除湿腔内均设置有第二除湿蒸发器，所述加热腔内设置有加热器，所述第一切换腔中设置有第一切换风门，所述第一切换风门可作竖直到水平的90°翻转运动，对应封堵所述加热腔竖直方向出口、第一深度除湿腔的上部出口；所述第二切换腔内设只有第二切换风门，所述第二切换风门与所述第一切换风门的结构相同，所述第二切换风门对应封堵所述第一切换腔的竖直方向出口或第二深度除湿腔的上部出口，所述第一切换风门和所述第二切换风门同步动作，且翻转动作的方向相反，使得所述第一深度除湿腔、第二深度除湿腔始终只有一个腔室的风道处于连通状态。

进一步地，所述预冷腔、第一深度除湿腔、第二深度除湿腔均在下部进口和上部出口之间设置有隔板，所述隔板延伸至所述第一除湿蒸发器或第二除湿蒸发器的端面，所述第一除湿蒸发器和所述第二除湿蒸发器中部均具有将蒸发器分为上下两个部分的接水盘。

进一步地，所述第一除湿蒸发器和第二除湿蒸发器结构相同，均包括蜿蜒的冷凝管，所述冷凝管内通有制冷剂，所述冷凝管上间隔设置若干翅片。

进一步地，所述第一除湿蒸发器上设置有可控制蒸发器内制冷剂温度的蒸发器压力调节阀。

进一步地，所述新风道主体为柜式结构，所述新风道主体1内和外部环境通过绝热板隔开，在所述新风道主体内所述进风腔、加热腔、第一切换腔、第二切换腔处于一个竖直方向的公共腔室内，该公共腔室与预冷腔、第一深度除湿腔、第二深度除湿腔任意两个腔室通过绝热板隔开，所述所述进风腔、加热腔、第一切换腔、第二切换腔之间仅用挡风隔板隔开。

进一步地，所述第一切换风门通过设置在所述风道主体外部的旋转气缸驱动，所述第一切换风门的两个封堵面都设置有密封胶圈，所述第二切换风门与所述第一切换风门的结构完全相同。

进一步地，在所述加热腔内及所述第二切换腔靠近所述处理风出口处均设置有温度传感器。

进一步地，所述加热器包括蜿蜒的发热管，所述发热管内通有导热介质，所述发热管上间隔设置有用于增大发热面积的若干发热片。

本发明的有益效果包括：结构紧凑，占用空间小外，还根据预先设计匹配好除湿量的情况下，采用该制造低露点空气的风道结构，可将环境空气的露点处理至理论值范围内，经过实际验证得出，根据试验条件的不同，在匹配相应的除湿量机组情况下，采用该风道结构可将环境空气的露点温度处理至-20℃～-60℃，因此完全可以替代常规新风系统，从而达到降低成本，提高新风系统现场安装便捷性的目的。

附图说明

图1是本发明的内部结构示意图；

图2是本发明实施例中第一深度除湿腔5工作的空气流向示意图；

图3是本发明实施例中第二深度除湿腔7工作的空气流向示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本发明。

一种如图1所示的用于制造低露点空气的风道结构，其主要功能结构包括新风道主体1，所述新风道主体1内按空气流通的顺序分隔有进风腔2、预冷腔3、加热腔4、第一深度除湿腔5、第一切换腔6、第二深度除湿腔7、第二切换腔8。其中进风腔2位于新风道主体1的下部，所述新风道主体1的下部具有连通所述进风腔2的环境新风进口9。所述进风腔2与所述预冷腔3的下部进口连通；所述预冷腔室3的上部出口与所述加热腔4下部进口连通；所述加热腔4的上部具有水平方向和竖直方向两个出口，其中所述加热腔4的水平方向出口与所述第一深度除湿腔5的下部进口连通；所述加热腔4的竖直方向出口与所述第一切换腔6底部连通；所述第一深度除湿腔5的上部出口也与所述第一切换腔6下部进口连通；所述第一切换腔6的上部也具有水平方向和竖直方向的两个出口，其中第一切换腔6的水平方向出口连通所述第二深度除湿腔7的下部进口，所述第一切换腔6的竖直方向出口与所述第二切换腔8的底部连通；所述第二深度除湿腔7上部的出口与所述第二切换腔8下部连通，所述第二切换腔8顶部具有处理风出口10。在所述预冷腔3设置有第一除湿蒸发器11。所述第一深度除湿腔5、第二深度除湿腔7内均设置有第二除湿蒸发器12。所述加热腔4内设置有加热器14。再发明的一些实施例中对新风要求清洁度高，可在所述进风腔2中设置空气滤芯，达到过滤空气的目的。所述第一切换腔6中设置有第一切换风门15，所述第一切换风门15可作竖直到水平的90°翻转运动，对应封堵所述加热腔4竖直方向出口或第一深度除湿腔5的上部出口。所述第二切换腔8内设置有第二切换风门16，所述第二切换风门16与所述第一切换风门15的结构相同，所述第二切换风门16对应封堵所述第一切换腔6的竖直方向出口或第二深度除湿腔7的上部出口，所述第一切换风门15和所述第二切换风门16同步动作，且翻转动作的方向相反，使得所述第一深度除湿腔5、第二深度除湿腔7始终只有一个腔室的风道处于连通状态。

如图1所示，为了充分发挥除湿蒸发器的效果，所述预冷腔3、第一深度除湿腔5、第二深度除湿腔7均在下部进口和上部出口之间设置有隔板13，所述隔板13延伸至所述第一除湿蒸发器11或第二除湿蒸发器12的端面，所述第一除湿蒸发器11和所述第二除湿蒸发器12中部均具有将蒸发器分为上下两个部分的接水盘，所述接水盘也起到分隔的作用，当新风进入时从除湿蒸发器下部通过再经过腔室后部的导流板进入除湿蒸发器上部，从而增加新风与除湿蒸发器的接触时间，提高效率。

本实施例中，所述第一除湿蒸发器11和第二除湿蒸发器12结构相同，均包括蜿蜒的冷凝管，所述冷凝管内通有制冷剂，所述冷凝管上间隔设置若干翅片，来增加与空气的接触面积，提高冷凝效果。特别的是，所述第一除湿蒸发器11上设置有可控制蒸发器内制冷剂温度的蒸发器压力调节阀，该第一除湿蒸发器11通过蒸发器压力阀将其内部的制冷剂温度控制在0℃以上，从而保证第一除湿蒸发器11不结霜，从而达到空气预冷的效果。

如图1所示，本实施例中，所述新风道主体1为柜式结构，尺寸小结构紧凑，所述新风道主体1内和外部环境通过绝热板隔开。在所述新风道主体1内所述进风腔2、加热腔4、第一切换腔6、第二切换腔8处于一个竖直方向的公共腔室内，该公共腔室与预冷腔3、第一深度除湿腔5、第二深度除湿腔7任意两个腔室之间通过绝热板隔开，可以起到互不影响的效果。所述所述进风腔2、加热腔4、第一切换腔6、第二切换腔8之间仅用挡风隔板隔开。

进一步地，所述第一切换风门15通过设置在所述风道主体1外部的旋转气缸驱动，所述第一切换风门15的两个封堵面都设置有密封胶圈，所述第二切换风门16与所述第一切换风门15的结构完全相同，所述第二切换风门16和第一切换风门15的切换主要目的是选择性的使空气进入两个深度除湿腔，使得两个腔室交替工作。

进一步地，在所述加热腔4内及所述第二切换腔8靠近所述处理风出口10处均设置有温度传感器17，其作用分别是用于反馈控制加热器的输出功率和检测输出的低露点空气的温度。所述加热器14包括蜿蜒的发热管，所述发热管内通有导热介质，所述发热管上间隔设置有用于增大发热面积的若干发热片，设置该加热器的目的在于适应新风道主体1内不同温度场下(如高温或常温)的灵活控制。

本发明实施例的工作流程如下：

第一步：环境空气通过外置循环风机从环境新风进口进入进风腔2，因进风腔2上部设置有用于挡风的隔板，因此被送入的环境空气直接被送入预冷腔3室，预冷腔3设置有第一除湿蒸发器11，该蒸发器内的蒸发压力通过蒸发器压力调节阀可将其内部制冷剂的蒸发器温度控制在0℃以上，从而保证该预冷除湿蒸发器不会结霜。预冷腔3内同样设置有挡风隔板，蒸发器实际为上下两部分组成，蒸发器中间设置有接水盘，该接水盘既有收集蒸发器冷凝水的作用，也有挡风隔板的作用，当新风通过该蒸发器时，首先经过1蒸发器的下部，然后通过腔室后部的导流板后，新风再次被送至1蒸发器的上部，最后进入公共腔室内。第一步的作用：环境空气预处理，使露点温度较高的环境空气通过机械降温将新风的相对湿度降到设计值附近。

第二步：经过预制冷1后的新风进入公共腔室内的加热腔4，加热腔4内的加热器对空气进行加热，该加热器的目的是为了适应箱内不同温度场下(例如常温或高温)的灵活控制，在公共腔室内经过加热器处理后，新风可通过图1的第一切换风门或第二切换风门的切换来达到选择性进入两个深度除湿腔室的功能，风门是依靠一个旋转气缸作为驱动力来实现风门的动作，工作过程中，两个风门只允许其中一个开启，另外一个关闭，即：当风门切换时，两个风门的开/关成互补状态。图2所示的是第一切换风门开启、第二切换风门关闭的状态，图3所示恰恰相反，第一切换风门关闭，第二切换风门开启为例对过程进行描述：在公共腔室内经过加热器处理后的新风由于第一切换风门处于关闭状态，此时新风被强制送入第一深度除湿腔室内，该腔室内的结构以及蒸发器的形式均与预冷腔3一致，经过该腔室处理后的新风再次进入公共腔室内的第一切换腔6，此时因第二切换风门处于开启状态，所以处于公共腔室内经过深度除湿的新风可直接通过第二切换风门，然后从处理风出口处引出至环境仓内。

上述第一深度除湿腔5与预冷腔3室唯一区别就是：该腔室内蒸发器内的制冷剂蒸发温度较低，深度除湿蒸发器不设置蒸发器压力调节阀，目的是为了将被送入的新风湿度进一步处理至预先的设计值内。但因未对蒸发器压力进行控制，深度除湿蒸发器在运行一段时间后，因大量吸附被处理空气的水分后，会形成霜层，此时，控制系统可根据实际情况定期切换风门，使被处理的新风进入另一个深度除湿腔室，此时已结霜的深度除湿腔室内蒸发器处于热气融霜或电热融霜状态，当一个腔室融霜完成后，便可进行下一个切换周期，融化后的水可流入水盘，再经管道排出新风道主体外该切换过程可无限循环，自始至终为环境仓补给稳定的，低露点新风。从而保证环境设备的可靠运行。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种用于制造低露点空气的风道结构，其特征在于：包括新风道主体(1)，所述新风道主体(1)内分隔有进风腔(2)、预冷腔(3)、加热腔(4)、第一深度除湿腔(5)、第一切换腔(6)、第二深度除湿腔(7)、第二切换腔(8)，所述新风道主体(1)为柜式结构，所述新风道主体(1)内和外部环境通过绝热板隔开，在所述新风道主体(1)内所述进风腔(2)、加热腔(4)、第一切换腔(6)、第二切换腔(8)处于一个竖直方向的公共腔室内，该公共腔室与预冷腔(3)、第一深度除湿腔(5)、第二深度除湿腔(7)任意两个腔室之间通过绝热板隔开，所述进风腔(2)、加热腔(4)、第一切换腔(6)、第二切换腔(8)之间仅用挡风隔板隔开，所述新风道主体(1)的下部具有连通所述进风腔(2)的环境新风进口(9)，所述进风腔(2)与所述预冷腔(3)的下部进口连通，所述预冷腔(3)的上部出口与所述加热腔(4)下部进口连通，所述加热腔(4)的上部具有水平方向和竖直方向两个出口，其中所述加热腔(4)的水平方向出口与所述第一深度除湿腔(5)的下部进口连通，所述加热腔(4)的竖直方向出口与所述第一切换腔(6)底部连通，所述第一深度除湿腔(5)的上部出口也与所述第一切换腔(6)下部连通，所述第一切换腔(6)的上部也具有水平方向和竖直方向的两个出口，其中第一切换腔(6)的水平方向出口连通所述第二深度除湿腔(7)的下部进口，所述第一切换腔(6)的竖直方向出口与所述第二切换腔(8)的底部连通，所述第二深度除湿腔(7)上部的出口与所述第二切换腔(8)下部连通，所述第二切换腔(8)顶部具有处理风出口(10)，所述预冷腔(3)设置有第一除湿蒸发器(11)，所述第一深度除湿腔(5)、第二深度除湿腔(7)内均设置有第二除湿蒸发器(12)，所述加热腔(4)内设置有加热器(14)，所述第一切换腔(6)中设置有第一切换风门(15)，所述第一切换风门(15)可作竖直到水平的90°翻转运动，对应封堵所述加热腔(4)竖直方向出口、第一深度除湿腔(5)的上部出口；所述第二切换腔(8)内设置有第二切换风门(16)，所述第二切换风门(16)与所述第一切换风门(15)的结构相同，所述第二切换风门(16)对应封堵所述第一切换腔(6)的竖直方向出口、第二深度除湿腔(7)的上部出口，所述第一切换风门(15)和所述第二切换风门(16)同步动作，且翻转动作的方向相反，使得所述第一深度除湿腔(5)、第二深度除湿腔(7)始终只有一个腔室的风道处于连通状态。

2.根据权利要求1所述的一种用于制造低露点空气的风道结构，其特征在于：所述预冷腔(3)、第一深度除湿腔(5)、第二深度除湿腔(7)均在下部进口和上部出口之间设置有隔板(13)，所述隔板(13)延伸至所述第一除湿蒸发器(11)或第二除湿蒸发器(12)的端面，所述第一除湿蒸发器(11)和所述第二除湿蒸发器(12)中部均具有将蒸发器分为上下两个部分的接水盘。

3.根据权利要求1所述的一种用于制造低露点空气的风道结构，其特征在于：所述第一除湿蒸发器(11)和第二除湿蒸发器(12)结构相同，均包括蜿蜒的冷凝管，所述冷凝管内通有制冷剂，所述冷凝管上间隔设置若干翅片。

4.根据权利要求1或3所述的一种用于制造低露点空气的风道结构，其特征在于：所述第一除湿蒸发器(11)上设置有可控制蒸发器内制冷剂温度的蒸发器压力调节阀。

5.根据权利要求1所述的一种用于制造低露点空气的风道结构，其特征在于：所述第一切换风门(15)通过设置在所述新风道主体(1)外部的旋转气缸驱动，所述第一切换风门(15)的两个封堵面都设置有密封胶圈，所述第二切换风门(16)与所述第一切换风门(15)的结构完全相同。

6.根据权利要求1所述的一种用于制造低露点空气的风道结构，其特征在于：在所述加热腔(4)内及所述第二切换腔(8)靠近所述处理风出口(10)处均设置有温度传感器(17)。

7.根据权利要求1所述的一种用于制造低露点空气的风道结构，其特征在于：所述加热器(14)包括蜿蜒的发热管，所述发热管内通有导热介质，所述发热管上间隔设置有用于增大发热面积的若干发热片。

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