CN200975751Y - 一种智能空气质量自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能空气质量控制系统。它是由两个内有吸收水分和有害气体及粉尘功能的吸附剂和电热元件构成的吸附管阵列与活门及风机的控湿净化装置与控制电路构成，当其中一个控湿净化装置的活门开放吸附管阵与外界空气相通进行吸附剂再生，另一个控湿净化装置的活门就开放吸附管阵列与被控空间相通，进行鼓风吸附干燥净化，在需要加湿时，活门开放吸附管阵列与被控空间相通进行加热，将被吸附剂吸附的水分烘出进行加湿，或另设独立加湿器由控制电路指令进行加湿。该系统可对被控空间空气进行无间隙快速除湿、加湿、净化，可用作生产工具和存储对空气湿度和净化有要求的物品。

Description

一种智能空气质量自动控制系统

所属技术领域

本实用新型属于空气质量控制技术领域，涉及一种空气的湿度控制和净化系统。

背景技术

现代工业和科研很多项目的操作和存储都对环境空气的湿度和净化提出了要求，有的甚至要求能将环境湿度快速降低至5％RH以下，还有的同时要求净化环境空气。对环境湿度的控制，有的单向控制即可满足要求，而有的则需要进行恒湿双向控制。

目前，公知的空气于燥技术分为高温除湿、冷凝除湿和本人在CN94111605.0号中国专利中所提出的常温自动干燥三种技术方案。

高温干燥由于会损坏物品，不能在此领域使用，而冷凝除湿在环境气温20℃以下时由于冷凝器结霜而丧失除湿能力，同时也不具备将空气湿度降低到10％RH以下的超低湿除湿能力，并且也不能净化空气，因此也不能胜任此领域的工作。本人在CN94111605.0号中国专利中提出的常温自动干燥方案，是通过对吸潮剂加热烘烤，然后再冷却降温和鼓风吸附干燥这三个工作段，反复循环来实现除湿目的，而在约占总工作时间长度约一半的加热和冷却降温这两个属于预运行性质的吸潮剂再生时间段中，干燥装置是不能除湿的，只有在鼓风吸附干燥阶段才能除湿，因此属间隙式除湿。由此带来的问题是：以干燥箱为例，在生产科研场所，往往需要每天多次频繁的开启干燥箱门取放物品，而湿度刚降下来，一开门箱外高湿空气进入导致箱内湿度上升，使干燥装置立即又启动进入不除湿的预运行时间段。实际上每天真正用于除湿的时间只有约一半的时间，也就是每天约有一半的时间不能除湿，因此开门升湿后再把湿度降到原来的水平需要数小时以上。而用户往往要求在开门升湿后半小时或一小时之内湿度就要重新降到原来的水平。显然，这就不能满足用户要求。此外，这种方案是单向除湿控制，不能进行加湿，也没有提及净化空气问题，因此，难以全面满足现代工业科研对环境空气质量快速控制的要求。

发明内容

本实用新型要解决的问题是：提供一种智能空气质量控制系统，实现对被控空间空气的无间隙快速除湿、加湿、净化。该系统既可用作干燥箱满足每天多次频繁的开启箱门取放物品的用户的需要，也可满足作为干燥工具型用途的要求以及进行10％RH以下湿度的超低湿除湿，还可作为干燥净化存储型用途。既可以小型化用作干燥箱以及作为高收得率的新型生物制药淬取物干燥提取设备使用，又可大型化用作库房车间大型干燥净化工程使用，并可进行连结记录打印、信号传输、自动报警等外围设备，实现远程中央集中监控，成为一个智能空气质量控制系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：由内装具有吸收水分和有害工业废气分子及微粒粉尘功能的吸附剂，以及电热元件构成的吸附管阵列，与活门及其驱动机构和鼓风吸附净化装置构成控湿净化装置，再将两个控湿净化装置组成双工位控湿净化装置，并加上控制电路而构成。

本实用新型的要点是：两个控湿净化装置的对应关系在于：当A控湿净化装置处于加热和冷却降温的吸附剂再生时间段时，B控湿净化装置就处于鼓风吸附干燥净化时间阶段。而当B控湿净化装置处于加热和冷却降温的吸附剂再生时间段时，A控湿净化装置就处于鼓风吸附干燥净化时间阶段。如此控湿净化装置按一个再生吸附剂，另一个就吸附干燥净化的方式反复轮换工作，实现连续工作。而被控空间中的有害工业废气分子及微粒粉尘在鼓风吸附干燥净化时间段被吸附剂所吸附，在吸附剂再生时间段被加热，随水蒸气烘出排放到大气，在干燥的同时自动实现空气净化。

在需要加湿时，其中一个控湿净化装置或两个控湿净化装置均可对被控空间开放，也就是处于鼓风吸附干燥净化状态但不进行鼓风，而是进行加热，将吸附剂内已吸附的水分烘出送入被控空间完成加湿功能。此外也可另配独立的加湿装置来完成加湿工作。

被控空间的当前湿度状况通过控制电路的湿度仪表显示，供用户监视。

如在控制电路上设置信号输出接口，即可连接打印机，可对被控空间的实时湿度温度变化情况进行打印，或将信号传输到远端控制中心进行监控，以及装设自动报警装置等。

如此，一种智能空气质量控制系统即构成。

本实用新型的有益效果是，可对被控空间空气无间隙快速除湿、加湿、净化。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1，是本实用新型控湿净化装置结构图和处于鼓风吸附除湿及加湿时活门状态

图2，是本实用新型控湿净化装置结构和处于加热及降温阶段时活门状态

图3，是空气质量控制系统与被控空间的安装图

图中1，A控湿净化装置，2，B控湿净化装置，3，散热片，4，电热元件，5，分子筛吸附剂，6，风机，7，吸附管，8，壳体，9，风道，10，吸附管阵列，11，上活门，12，下活门，13，活门驱动机构，14，上气道，15，下气道，16，“人”字状气密台阶，17，被控空间，18，加湿器。

具体实施方式

在图1和图2中，A控湿净化装置(1)和B控湿净化装置(2)均是将带有散热片(3)的电热元件(4)和分子筛吸附剂(5)装入由网孔材料制造的吸附管(7)内。将多个吸附管(7)固定，并在吸附管(7)之间留出气流通过的风道(9)，横向或纵向安装构成吸附管阵列(10)后装入壳体，并与壳体(8)之间留出气流通过的风道(9)。在吸附管阵列(10)的两端各设一个能改变空气进出方向的上活门(11)和下活门(12)，并与活门驱动机构(13)连结。在壳体(8)与上活门(11)和下活门(12)对应处开有上气道(14)和下气道(15)。并在壳体(8)上设有“人”字状气密台阶(16)作为上活门(11)和下活门(12)的止动和气密装置。在下活门(12)与吸附管阵列(10)之间安装风机(6)，再将A控湿净化装置(1)和B控湿净化装置(2)安装于被控空间(17)壁上，再将控制电路和加湿器(18)连结即可。

图3是实施例在被控空间侧壁上的安装方式

工作时，当实时湿度采样信号高于用户设定的控制基准，需要除湿时，控制电路送出除湿信号，使A控湿净化装置(1)进入加热计时和降温计时阶段的吸附剂再生时间段，驱动活门驱动机构(13)正向旋转运行，使上活门(11)和下活门(12)相互之间运动到“人”字状气密台阶(16)后受阻形成一个竖立的正“八”字，关闭切断被控空间(17)空气与吸附管阵列(10)的接触，开放外界空气与吸附管阵列(10)的接触，并进入加热计时，向其电热元件(4)供电加热，烘烤吸附剂(5)，将其所吸附的水分和有害工业废气分子及微粒粉尘加温后烘出，经过上活门(11)从上气道(14)排到外界空气，当加热计时完毕，则断电进入降温计时；与此同时，驱动B控湿净化装置(2)的活门驱动机构(13)反向旋转运行，使上活门(11)和下活门(12)相互之间运动运动到“人”字状气密台阶(16)后受阻形成一个竖立的反“八”字，开放被控空间(17)空气与吸附管阵列(10)的接触，关闭切断外界空气与吸附管阵列(10)的接触，风机(6)运行，进入鼓风吸附干燥净化运行计时，将被控空间(17)内的空气从下气道(15)抽入经过下活门(12)进入吸附管阵列(10)，被吸附剂(5)将水分和有害工业废气及微粒粉尘吸附后，形成清洁干空气，经风道(9)和上活门(11)及上气道(14)送回被控空间(17)，使被控空间(17)的湿度降低，空气净化。

当A控湿净化装置(1)的加热计时和降温计时阶段完毕之时，也就是B控湿净化装置(2)的风机(6)运行，鼓风吸附干燥净化计时阶段完毕之时。此时，控制电路送出信号，使A控湿净化装置(1)和B控湿净化装置(2)换向工作，B控湿净化装置(2)活门驱动机构(13)正向旋转运行，使上活门(11)和下活门(12)相互之间作反向运动到“人”字状气密台阶(16)后受阻形成一个竖立的正“八”字，使B控湿净化装置(2)进入加热计时和降温计时阶段，而同时A控湿净化装置(1)的活门驱动机构(13)反向旋转运行，使上活门(11)和下活门(12)相互之间运动运动到“人”字状气密台阶(16)后受阻形成一个竖立的反“八”字，开放被控空间(17)空气与吸附管阵列(10)的接触，关闭切断外界空气与吸附管阵列(10)的接触，风机(6)运行，进入鼓风吸附干燥净化运行计时，将被控空间(17)内的空气从下气道(15)抽入经过下活门(12)进入吸附管阵列(10)，被吸附剂(5)将水分和有害工业废气及微粒粉尘吸附后，形成清洁干空气，经风道(9)和上活门(11)及上气道(14)送回被控空间(17)，使被控空间(17)的湿度降低，空气净化。

随着被控空间(17)空气湿度值的不断下降，当实时湿度采样信号已达到用户设定的控制基准时，控制电路送出信号，使处于鼓风吸附干燥净化阶段的控湿净化装置的风机(6)停止鼓风，进入停机待命状态。而处于加热计时和降温计时阶段的控湿净化装置还在继续运行，程序计时尚未完毕之际，因开启干燥箱门等因素到导致外界高湿空气进入箱内，实时湿度采样信号又送出湿度高于用户设定的控制基准的信号，需要除湿的信号时，控制电路则再送出信号，使先前处于鼓风吸附干燥净化阶段的控湿净化装置的风机(6)再行启动鼓风吸附干燥净化，当湿度下降达到用户设定的控制基准，则又停止鼓风。而处于加热计时和降温计时阶段的控湿净化装置继续运行其程序，直到计时完毕后，活门驱动机构(13)驱动上活门(11)和下活门(12)运动使吸附管阵列(10)与被控空间(17)相通。如此时湿度下降已达到用户设定的控制基准，则两控湿净化装置的上活门(11)和下活门(12)均呈同一方向的“八”字形对被控空间(17)开放，使两控湿净化装置的吸附管阵列(10)都处于与被控空间(17)相通的状态下停机待命。

在两控湿净化装置都处于停机待命状态下，湿度又上升高于用户设定的控制基准，则先前处于加热计时和降温计时状态的控湿净化装置进入鼓风吸附干燥净化阶段，风机(6)运行鼓风，而先前处于鼓风吸附干燥净化阶段的控湿净化装置则进入加热计时和降温计时阶段。

如一个控湿净化装置处于停机待命状态，而实时湿度采样信号低于用户设定的控制基准，需要加湿时，控制电路送出信号，该控湿净化装置的电热元件(4)供电加热，烘烤吸附剂(5)，将其已吸附的水分烘出经风道(9)和上活门(11)及上气道(14)送到被控空间(17)，从而实现对被控空间(17)的加湿。如是两控湿净化装置都处于停机待命状态，要加湿时，控制电路送出信号，同时对两控湿净化装置的电热元件(4)供电加热，烘烤吸附剂(5)，将其已吸附的水分烘出经风道(9)和上活门(11)及上气道(14)送到被控空间(17)，从而实现对被控空间(17)的加湿。

当加湿达到用户设定的控制基准则停止加湿。如此加湿工作即完成。

也可另装设超声波加湿器(18)，当控制电路送出加湿信号时，启动加湿器(18)电源进行加湿，当湿度上升达到用户设定的湿度控制设定基准时，切断加湿器(18)电源停止加湿。

通过上述措施，湿度高了就除湿，湿度低了就加湿，从而完成对被控空间(17)的空气湿度进行恒湿和净化的工作。用户可从控制电路的湿度显示仪表解实时湿度状况。

如此，一种可对被控空间空气无间隙快速除湿、加湿、净化的智能空气质量控制系统即构成。

Claims (4)

1，一种带除湿器、加湿器、空气净化器和控制电路的智能空气质量自动控制系统，其特征是：A控湿净化装置(1)和B控湿净化装置(2)均是将带有散热片(3)的电热元件(4)和吸附剂(5)装入由网孔材料制造的吸潮管(7)内，将多个吸潮管(7)横向或纵向固定，相互之间留出气流通过的风道(9)构成吸附管阵列(10)装入壳体(8)，并与壳体(8)之间留出气流通过的风道(9)，在吸潮管阵列(10)的两端各设一个与活门驱动机构(13)连结控制能改变空气进出方向的上活门(11)和下活门(12)，在壳体(8)与上活门(11)和下活门(12)对应处开有上气道(14)和下气道(15)，在下活门(12)与吸潮管阵列(10)之间安装风机(6)，再将A控湿净化装置(1)和B控湿净化装置(2)安装于被控空间(17)壁上，使风道(9)与被控空间(17)相通而构成。

2，根据权利要求1所述的一种智能空气质量自动控制系统，其特征是：当A控湿净化装置(1)的电热元件(4)处于得电加热和断电冷却降温时间状态时，其上活门(11)和下活门(12)呈正“八”字形，关闭上气道(14)和下气道(15)，使风道(9)不能与被控空间(17)相通，而此时B控湿净化装置(2)就处于风机(6)运行鼓风状态，其上活门(11)和下活门(12)呈反“八”字形，开放其上气道(14)和下气道(15)，使风道(9)能与被控空间(17)相通；当B控湿净化装置(1)的电热元件(4)处于得电加热和断电冷却降温时间状态时，其上活门(11)和下活门(12)呈正“八”字形，关闭上气道(14)和下气道(15)，使风道(9)不能与被控空间(17)相通，而此时A控湿净化装置(2)就处于风机(6)运行鼓风状态，其上活门(11)和下活门(12)呈反“八”字形，开放其上气道(14))和下气道(15)，使风道(9)能与被控空间(17)相通。

3，据权利要求1所述的一种智能空气质量自动控制系统，其特征是：在加湿状态下，上活门(11)和下活门运动开放上气道(14)和下气道(15)，使吸附管阵列(10)能与被控空间(17)相通，电热元件(4)加热将吸附剂(5)内水份烘出进行加湿。

4，根据权利要求1所述的一种智能空气质量自动控制系统，其特征是：可设置独立加湿器(18)与控制电路连接通电进行加湿。

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