CN208519862U - 净化恒湿系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种净化恒湿系统，属于空气处理技术领域。所述系统包括：气源，用于产生洁净的空气；湿度调节装置，与所述气源相连接，用于调节气源产生的空气的湿度，将符合湿度要求的空气送入目标空间；湿度检测装置，用于检测目标空间的湿度；和控制装置，用于根据目标空间的检测湿度和设定湿度控制湿度调节装置。本实用新型保持文物保存空间维持在洁净恒湿的稳定环境，设备的维护、保养简单，运行可靠，工作效率高。

Description

净化恒湿系统

技术领域

本实用新型涉及空气处理技术领域，特别地，涉及一种净化恒湿系统。

背景技术

文物的妥善和长期保存一直是博物馆、考古等领域面临的重要课题。文物保存空间对空气质量、温度和湿度都有着特殊要求。湿度过高，会导致文物发生颜料变色、褪色、残缺、破损、霉变等病变，破坏了文物的完整性，严重影响文物的长期保存。文物中的陶器主要是由黏土烧制而成，具有孔隙率大、吸水性强等特点。当环境中的温湿度发生变化时，内部的可溶性盐不断随温湿度的变化，反复发生“溶解-结晶”现象。湿度降低时结晶，体积膨胀会挤压孔隙壁；湿度升高时溶解，体积收缩容易酥松，尤其是彩绘陶器容易出现粉化、脱落、起翘、褪色等。除此之外，灰尘颗粒物、化学气体以及光照等也是影响文物保护的重要因素。研究表明，长期保持陶器储藏环境内稳定的温湿度与洁净的气体环境至关重要。因而，在文物保存技术领域中，保存空间的湿度控制至关重要。

由于气候原因，某些区域的空气湿度大，需要对文物保存空间进行除湿。常用的除湿方法有：冷冻除湿、升温除湿、吸附除湿和吸收除湿等。冷冻除湿和升温除湿在湿度变化的同时，温度也随之变化。吸附除湿和吸收除湿需要借助于吸附剂和吸收剂。当吸附剂和吸收剂到达饱浓度时，需要对吸附剂和吸收剂进行定期更换，操作繁琐。同时，吸附剂和吸收剂都会有一定程度的扩散，对空气造成二次污染。当空气湿度过小时，通常在室内直接使用加湿器进行空气加湿，虽然达到了空气加湿的目的，但无法控制空气的质量。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提出了一种净化恒湿系统，用于保持文物保存空间恒定的湿度。

所述净化恒湿系统包括：

气源，用于产生洁净的空气；

湿度调节装置，与所述气源相连接，用于调节气源产生的空气的湿度，将符合湿度要求的空气送入目标空间；

湿度检测装置，用于检测目标空间的湿度；和

控制装置，用于根据目标空间的检测湿度和设定湿度控制湿度调节装置。

本实用新型通过湿度调节装置除湿或加湿，不仅避免了受环境温度的影响，而且控湿效果良好，工作效率高，尤其适用于大空间净化控湿。

具体地，所述气源包括：

空压机，用于产生空气；和

多级过滤装置，其进气口与空压机的出气口相连接，用于对所述空压机产生的空气进行多级过滤，过滤后的气体送入所述湿度调节装置。

所述湿度调节装置包括：

除湿装置，包括第一开关阀和除湿组件，所述第一开关阀设置在从所述气源到所述除湿组件的管道上，用于根据所述控制装置的控制信号开启或关闭；所述除湿组件的出口通过管道连接，用于减少从气源传送过来的空气的湿度；和

加湿装置，包括第二开关阀和加湿器，所述第二开关阀设置在从所述气源到所述加湿器的管道上，用于根据所述控制装置的控制信号开启或关闭；所述加湿器的出口通过管道连接目标空间，用于增加从气源传送过来的空气的湿度。

所述的净化恒湿系统还包括露点调节组件，所述露点调节组件包括：

流量调节阀，设置在所述除湿组件的出口到所述目标空间的管道上，用于调节管道中空气的流量；

露点检测仪，设置在所述流量调节阀到所述目标空间的管道上，用于检测管道中空气的露点温度，将露点检测信号传送给控制装置；

第三开关阀，设置在所述露点检测仪到所述目标空间的管道上，根据所述控制装置的控制信号开启或关闭，和

第四开关阀，设置在所述露点检测仪和所述第三开关阀之间的管道上伸出的不合格气体放空管路上，根据所述控制装置的控制信号开启或关闭。

更好地，在从所述第三开关阀到所述目标空间的管道上设置有止回阀，在从所述加湿器出口到目标空间的管道上设置有止回阀。

更好地，所述加湿器为等焓加湿器；所述除湿组件为过滤式干燥膜组；所述多级过滤装置包括：空气过滤组件和滤油器，用于去除压缩空气中的水、固体杂质和油。

所述控制装置包括：

控制模块，接收所述湿度检测装置发送的湿度检测信号，根据预设算法控制气源和湿度调节装置；和

人机交互界面，与所述控制模块相连接，用于显示和设置参数。

其中，所述人机交互界面可以为一个或多个；当有多个人机交互界面时，所述控制装置还包括信号扩展接口，用于连接所述多个人机交互界面和所述控制模块。

具体地，所述控制模块为PLC控制器，所述信号扩展接口为交换机，所述人机交互界面为显示触摸屏。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)通过过滤装置、除湿装置和加湿管路对气体进行净化和控湿，使空间维持在洁净恒湿的稳定环境。

(2)通过膜组干燥过滤分离技术实现压缩气体中水汽的分离，不仅能制备露点为-30℃以下的干燥空气，实现除湿的高效化，而且无运动部件，维护保养简单，可靠性高，特别适用于危险以及维护不便的区域。

(3)通过中央控制系统对新型净化恒湿系统的各设备进行整体控制，实现系统的智能化、精确化。

附图说明

下面，将结合附图对本实用新型的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型实施例一的净化恒湿系统气路图；

图2是本实用新型实施例一的露点调节组件气路图；

图3是本实用新型实施例一的控制装置原理框图；

图4是本实用新型实施例二的净化恒湿系统气路；以及

图5是本实用新型实施例二的控制装置原理框图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

实施例一

本实施例提供了一种净化恒湿系统，参见图1，为所述净化恒湿系统气路图。气路系统包括空压机1、过滤装置2、并联连接的除湿管路L1和加湿管路L2、检测装置6以及相关的管道、阀门。其中，空压机1的出气口与过滤装置2的进气口相连，与过滤装置2的出气口连接的管路分为两路，一路连接除湿管路L1的进气口，另一路连接加湿管路L2的进气口。除湿管路L1的出气口和加湿管路L2的出气口经管路合并为一路连接合格气体的出气口输入到目标空间7(如文物储藏空间)内。检测装置6设置在目标空间7中，检测目标空间7的空气湿度，将检测信号传送到控制装置。

所述的过滤装置2包括通过管路依次连接的第一级过滤器、第二级过滤器、除油器和末级过滤器，在各级过滤器的低位处设置排污口，定期通过阀门F1，F2，F3和F4排放。第一级过滤器、第二级过滤器是为了去除压缩空气中的水和油，除油器是为了高效去除压缩空气中的油，末级过滤器是为了去除压缩空气中的固体颗粒，如尘埃。

所述的除湿管路L1包括顺次连接在从过滤装置2到目标空间7的管路上的第一开关阀F5、除湿装置3、露点调节组件4和止回阀F8。所述第一开关阀F5接收控制装置的控制信号，根据控制信号开启或关闭。所述的除湿装置3为过滤式的膜式干燥组件，还可以包括气液分离器和微雾分离器等。膜组干燥过滤分离技术实现压缩气体中水汽的分离，不仅能制备露点为-30℃以下的干燥空气，实现除湿的高效化，而且无运动部件，维护保养简单，可靠性高，特别适用于危险以及维护不便的区域。在除湿装置3的低位处设置排污口，定期通过阀门F7排放。

露点调节组件4如图2所示，包括流量调节阀41、露点检测仪42，第三开关阀F10和第四开关阀F11。流量调节阀41设置在所述除湿装置3的出口后，用于调节管道中空气的流量。通过流量调节阀41调节除湿管路L1中气体的露点(湿度)，露点检测仪42检测管路中露点的大小，将露点检测信号传送给控制装置，如果控制装置判断露点合格，控制第三开关阀F10开启，第四开关阀F11关闭，从而将气体输向目的空间7。如果控制装置判断露点不合格，控制第四开关阀F11开启，第三开关阀F10关闭，将不合格气体通过放空管路排放。

所述的加湿管路L2包括第二开关阀F6、加湿装置5和止回阀F9。所述第二开关阀F6设置在从所述气源到所述加湿装置5的管道上，用于根据所述控制装置的控制信号开启或关闭。所述的加湿装置5为水箱式的等焓加湿器，如湿膜加湿器、超声波加湿器等。

所述的检测装置6为湿度检测装置，设置在目标空间7中，检测目标空间7的检测湿度，将检测信号发送给控制装置，用于判断是否需要进行湿度调节。

如图3所示，是本实施例的控制装置原理框图。控制装置包括控制模块80和人机交互界面，即显示单元82和输入单元83。控制模块80中有多个信号端子，用于连接外部设备。其中，外部设备包括显示单元82、输入单元83、各个开关阀、加湿装置5和气源中的空压机1。用户通过输入单元83输入设定的参数，控制模块80接收输入单元83发送来的设定的参数值，根据内部的控制流程输出相应的控制指令，并将需要显示的信号发送到显示单元82上显示出来。例如，显示用户设定的参数，显示运行状态等信息。

当用户通过输入单元83设置湿度值后，输入单元83将湿度设定值传输给控制模块80。检测装置6将检测的湿度信号传输给控制模块80。控制模块80将检测值和设定值进行比较。

当湿度的检测值大于设定值时，目标空间7需要除湿。控制模块80发出空压机1开启控制信号，空压机1接收到该信号后，空压机1运行从而产生空气。产生的空气经过过滤装置进行4级过滤。控制模块80发出第一开关阀F5开启控制信号，第一开关阀F5接收到该信号后开启，同时第二开关阀F6处于关闭状态，高压气体进入除湿管路L1，由除湿装置3中的干燥膜组进行水气分离。通过手动调节流量调节阀，使经过除湿的气体通过流量调节阀41，由露点检测仪检测，并将露点检测信号传送给控制模块80，控制模块80判断露点是否合格。如果露点合格，控制第三开关阀F10开启，第四开关阀F11关闭，从而将气体输向目的空间7。如果控制模块80判断露点不合格，控制第四开关阀F11开启，第三开关阀F10关闭，将不合格气体通过放空管路排放。

当湿度的检测值小于设定值时，空间需要加湿，控制模块80控制空压机1开启，第二开关阀F6开启，第一开关阀F5处于关闭状态，气体进入水箱式的等焓加湿器加湿，输送给目标空间7。

当湿度的检测值等于设定值时，设备不需要工作。

在本实施例中，所述的各种开关阀连接电磁阀，控制模块80通过控制电磁阀达到控制各种开关阀的目的。输入单元可以为按键、按钮或者采用触摸屏。当采用触摸屏时，输入单元与显示单元在物理结构上合二为一。

本实用新型通过过滤装置、除湿装置和加湿管路对气体进行净化和控湿，使目标空间维持在洁净恒湿的稳定环境。

实施例二

参见图4，为本实施例净化恒湿系统的气路图，与实施例一不同之处在于，在经过湿度调节之后，在气体进入目标空间之前，增加了温控装置9。在进行参数设定时，还设定目标空间的温度，设置在目标空间7中的检测装置还包括温度传感器，用于检测目标空间的温度。本实施例中控制模块除了控制目标空间的湿度外，还控制目标空间的温度，使目标空间处于恒湿恒温的状态。另外，目标空间7中的检测装置还可以包括氧含量检测装置、二氧化碳检测装置和颗粒检测装置，用于监测目标空间7中的空气质量和成份。

参见图5，为本实施例净化恒湿系统的控制装置原理框图。在本实施例中，控制模块80′采用PLC控制器，由于与PLC控制器相连接的人机交互界面所需要较多的信号端子，在本实施例中采用交换机81′扩展信号接口。

所述的PLC控制器的外部信号传输端通过交换机81′与多个显示触摸屏10相连(图5中标示出一个显示触摸屏10)。所述的PLC控制器的内部信号输入端分别与检测装置6的信号输出端相连，PLC控制器的内部信号输出端分别与空压机1、过滤装置2、除湿管路L1、加湿管路L2的控制电磁阀、继电器等相连，控制各设备的启停。

电源通过相序保护器与控制模块80′相连，避免相序反接对控制模块80′造成冲击。检测装置6与控制模块80′相连，将检测信号传输给控制模块80′。控制模块80′与指示灯相连，控制指示灯的亮灭，用于状态指示。空压机1、除湿装置3、加湿装置5、温控装置9分别通过继电器a、继电器b、继电器c、继电器d与控制模块80′相连，控制这些装置的启停。管路上的第一开关阀F5、第二开关阀F6、第三开关阀F10、第四开关阀F11分别与控制模块80′相连，控制各自管路的通断。

本实用新型通过中央控制系统对各设备进行整体控制，实现系统的智能化、精确化。

上述实施例仅供说明本实用新型之用，而并非是对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本实用新型公开的范畴。

Claims (9)

1.一种净化恒湿系统，其特征在于，包括：

气源，用于产生洁净的空气；

湿度调节装置，与所述气源相连接，用于调节气源产生的空气的湿度，将符合湿度要求的空气送入目标空间，其包括：除湿装置，用于减少从气源传送过来的空气的湿度，包括第一开关阀和除湿组件，所述第一开关阀设置在从所述气源到所述除湿组件的管道上，根据控制装置的控制信号开启或关闭，和加湿装置，用于增加从气源传送过来的空气的湿度，包括第二开关阀和加湿器，所述第二开关阀设置在从所述气源到所述加湿器的管道上，用于根据所述控制装置的控制信号开启或关闭，所述加湿器的出口通过管道连接目标空间；

湿度检测装置，用于检测目标空间的湿度；

控制装置，用于根据目标空间的检测湿度和设定湿度控制湿度调节装置；以及

露点调节组件，其包括：流量调节阀，设置在所述除湿组件的出口到所述目标空间的管道上，用于调节管道中空气的流量；露点检测仪，设置在所述流量调节阀到所述目标空间的管道上，用于检测管道中空气的露点温度，将露点检测信号传送给控制装置；和第三开关阀，设置在所述露点检测仪到所述目标空间的管道上，根据所述控制装置的控制信号开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的净化恒湿系统，其特征在于，所述气源包括：

空压机，用于产生空气；和

多级过滤装置，其进气口与空压机的出气口相连接，用于对所述空压机产生的空气进行多级过滤，过滤后的气体送入所述湿度调节装置。

3.根据权利要求1所述的净化恒湿系统，其特征在于，所述露点调节组件包括：

第四开关阀，设置在所述露点检测仪和所述第三开关阀之间的管道上伸出的不合格气体放空管路上，根据所述控制装置的控制信号开启或关闭。

4.根据权利要求1所述的净化恒湿系统，其特征在于，在从所述第三开关阀到所述目标空间的管道上设置有止回阀，在从所述加湿器出口到目标空间的管道上设置有止回阀。

5.根据权利要求1所述的净化恒湿系统，其特征在于，所述加湿器为等焓加湿器；所述除湿组件为过滤式干燥膜组。

6.根据权利要求2所述的净化恒湿系统，其特征在于，所述多级过滤装置包括：空气过滤组件和滤油器，用于去除压缩空气中的水、固体杂质和油。

7.根据权利要求1所述的净化恒湿系统，其特征在于，所述控制装置包括：

控制模块，接收所述湿度检测装置发送的湿度检测信号，根据预设算法控制气源和湿度调节装置；和

人机交互界面，与所述控制模块相连接，用于显示和设置参数。

8.根据权利要求7所述的净化恒湿系统，其特征在于，所述人机交互界面为多个；

所述控制装置还包括信号扩展接口，用于连接所述多个人机交互界面和所述控制模块。

9.根据权利要求8所述的净化恒湿系统，其特征在于，所述控制模块为PLC控制器，所述信号扩展接口为交换机，所述人机交互界面为显示触摸屏。