CN210145780U - 一种低露点气体制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低露点气体制备装置，包括第一冷凝机构、转轮除湿机构与第二冷凝机构；所述转轮除湿机构一端与所述第一冷凝机构连接，另一端与所述第二冷凝机构连接；所述第一冷凝机构用于将空气露点降低至第一温度，所述转轮除湿机构用于将空气露点降低至第二温度，所述第二冷凝机构用于将空气露点降低至第三温度；所述第三温度低于所述第二温度，所述第二温度低于所述第一温度。所述低露点气体制备装置具有较高除湿工作效率且能够长时间持续稳定工作，还具有工作成本低的优点。

Description

一种低露点气体制备装置

技术领域

本实用新型涉及气体制备领域，特别是指一种低露点气体制备装置。

背景技术

在对一些产品开展低温气候环境测试试验时，由于待测产品表面温度低于试验箱内空气的露点温度，在产品表面会出现凝露，使受测试的产品的性能受到影响。为了减少凝露对产品的影响，在低温气候环境试验时需要向试验箱内注入低露点空气。

现阶段，制备获取低露点气体的方法主要有三种：吸附除湿、冷凝除湿与压缩除湿。吸附除湿是利用吸附剂(活性氧化铝、硅胶、分子筛等)吸附水分的特性来降低压缩空气中水分的含量，冷凝除湿是利用温度低于空气露点温度的冷凝管吸附空气中的水分进行除湿，压缩除湿是利用空气在压缩时，析出水分的原理对空气进行除湿。

但这三种除湿方式均存在较多的缺点，吸附除湿对吸附剂材料要求较高，需要定期更换吸附材料，使用成本高；冷凝除湿在水分含量大较大冷凝管吸附水分较多之后除湿效果会大大降低，在冷凝装置结冰后，冷凝效果也会大打折扣，因此无法长时间使用；压缩除湿的除湿能力有限，无法用此方法获得低露点气体。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种具有较高除湿工作效率且能够长时间持续稳定工作，工作成本较低的低露点气体制备装置。

基于上述目的本实用新型提供的一种低露点气体制备装置，包括：第一冷凝机构、转轮除湿机构与第二冷凝机构；

所述转轮除湿机构一端与所述第一冷凝机构连接，另一端与所述第二冷凝机构连接；

所述第一冷凝机构用于将空气露点降低至第一温度，所述转轮除湿机构用于将空气露点降低至第二温度，所述第二冷凝机构用于将空气露点降低至第三温度；

所述第三温度低于所述第二温度，所述第二温度低于所述第一温度。

可选的，所述第一冷凝机构包括第一风道控制器与至少两个第一风道；

所述第一风道控制器设置在所述至少两个第一风道入口处，用于控制空气进入不同的所述第一风道；

所述第一风道中设置有带有加热装置的第一蒸发器；所述第一蒸发器能够将通过所述第一风道的空气温度降低至所述第一温度。

可选的，所述第一风道中还设置有第一单向阀，所述第一单向阀设置在所述第一蒸发器与所述第一风道出口之间。

可选的，所述第一蒸发器的表面镀有亲水膜，所述第一风道中还设置有干风吹扫装置。

可选的，所述第二冷凝机构包括第二风道控制器与至少两个第二风道；

所述第二风道控制器设置在所述至少两个第二风道入口处，用于控制空气进入不同的所述第二风道；

所述第二风道中设置有带有加热装置的第二蒸发器；所述第二蒸发器能够将通过所述第二风道的空气温度降低至所述第三温度。

可选的，所述第二风道中还设置有第二单向阀，所述第二单向阀设置在所述第二蒸发器与所述第二风道出口之间。

可选的，所述第二蒸发器的表面镀有亲水膜，所述第二风道中还设置有干风吹扫装置。

可选的，还包括离心风机，所述离心风机与所述第一冷凝机构连接，相对所述转轮除湿机构设置在所述第一冷凝机构的另一侧，用于吸入湿空气。

可选的，还包括露点仪，所述露点仪与所述第二冷凝机构连接，相对所述转轮除湿机构设置在所述第二冷凝机构的另一侧。

可选的，所述第一冷凝机构与所述第二冷凝机构均设置有排水装置。

从上面所述可以看出，本实用新型提供的一种低露点气体制备装置，采用第一冷凝机构、转轮除湿机构与第二冷凝机构顺序结合的多级阶梯式除湿系统对空气进行除湿以制备低露点气体，能够降低各级除湿结构的工作压力，提高除湿能力；其中第一冷凝机构与第二冷凝机构采用多风道交替除湿的工作方式，各风道中蒸发器与加热器可以通过温度控制和时间控制相结合的方式进行统一协调控制，能够有效保证除湿效果，也使低露点气体制备装置能够长时间稳定工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的一种低露点气体制备装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的一种低露点气体制备装置结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

如图1所示，本实用新型的一些可选实施例所提供的一种低露点气体制备装置，包括第一冷凝机构1、转轮除湿机构2与第二冷凝机构3；所述转轮除湿机构2的一端与所述第一冷凝机构1连接，另一端与所述第二冷凝机构3连接，待处理的湿空气从所述第一冷凝机构1流入，经所述转轮除湿机构2从所述第二冷凝机构3流出。

所述第一冷凝机构1用于将空气露点降低至第一温度，经所述第一冷凝机构1处理之后的露点降低至所述第一温度的空气会被输送至所述转轮除湿机构2，所述转轮除湿机构2用于将空气露点降低至第二温度，经所述转轮除湿机构2处理之后的露点降低至所述第二温度的空气会被输送至所述第二冷凝机构3，所述第二冷凝机构3用于将空气露点降低至第三温度，最后将露点降低至所述第三温度的空气输出。

所述第三温度低于所述第二温度，所述第二温度低于所述第一温度。

所述低露点气体制备装置通过第一冷凝机构、转轮除湿机构和第二冷凝机构顺序结合的多级阶梯式除湿系统，先后将空气露点降低至第一温度、第二温度和第三温度，最终输出露点为第三温度的低露点气体，降低了各级除湿机构的工作压力，进而能够提升装置的持续运行时间，同时提高了除湿能力。与传统的除湿方式相比，不依赖与高质量高成本的吸附剂材料，除湿效果也能够显著提升。

如图2所示，在本实用新型的一些可选实施例所提供的一种低露点气体制备装置中，所述第一冷凝机构1包括第一风道控制器101与至少两个第一风道102。所述第一风道控制器101设置在所述至少两个第一风道102的入口处，湿空气经过所述第一风道控制器101进入所述第一风道102，所述第一风道控制器101用于控制空气进入不同的所述第一风道102。

每个所述第一风道102中都设置有带有加热装置的第一蒸发器103，所述第一蒸发器103能够将通过所述第一风道102的空气温度降低至所述第一温度，空气中的水蒸气在所述第一蒸发器103表面凝结，这一过程中空气的露点也降低至所述第一温度。

所述第一风道控制器101可以根据所述第一蒸发器103的工作情况或这根据预先设定的时间，切换空气所流经的风道。在当前空气流经的所述第一风道102中空气温度降低至所述第一温度后，所述第一风道控制器101对风道进行切换控制，使得湿空气进入另一所述第一风道102，另一所述第一风道102中的所述第一蒸发器103继续对湿空气进行降温；或者，在当前空气流经的所述第一风道102中的所述第一蒸发器103对空气降温经过特定时长后，所述第一风道控制器101对风道进行切换控制，使得湿空气进入另一所述第一风道102，另一所述第一风道102中的所述第一蒸发器103继续对湿空气进行降温。

在所述第一风道控制器101对风道进行切换之后，原所述第一风道102中所述第一蒸发器103的加热装置开始工作，去除凝结在所述第一蒸发器103表面的水分，准备下一次继续对湿空气进行降温冷凝。

在本实用新型的一些可选实施例中，所述第一蒸发器103选取R404A蒸发器，R404A蒸发器可以将空气温度降低至-5℃～-10℃，空气中的水蒸气在R404A蒸发器的表面凝结成冰，湿空气经过R404A蒸发器之后的露点即降低到-5℃～-10℃。在所述第一风道控制器101对风道进行切换之后，R404A蒸发器的加热装置开始工作，使之前凝结在R404A蒸发器表面的水分融化流出。

所述第一冷凝机构采用多风道轮换除湿的方式，当某一个所述第一风道中的所述第一蒸发器表面凝结的水分达到一定程度时，所述第一风道控制器对风道进行切换控制，并除去原第一风道中第一蒸发器表面的水分，这样的工作方式很好地避免了传统的冷凝除湿方式中在水分含量加大，吸附水分较多时，除湿效果会较大程度降低的问题，使得在长时间持续工作之后，装置的冷凝效果依然能够保持。

如图2所示，在本实用新型的一些可选实施例所提供的一种低露点气体制备装置中，所述第一风道102中还设置有第一单向阀104，所述第一单向阀104设置在所述第一蒸发器103与所述第一风道102出口之间。所述第一单向阀104能够确保空气只能从所述第一风道102的入口流向出口，防止多个所述第一风道102间出现空气流向混乱的情况。

在本实用新型的一些可选实施例所提供的一种低露点气体制备装置中，所述第一蒸发器103的表面镀有亲水膜，所述第一风道102中还设置有干风吹扫装置。

所述亲水膜能够使所述第一蒸发器103在对空气进行降温的过程中，空气中的水分能够更快更多地凝结在所述第一蒸发器103的表面，从而提高所述第一冷凝机构对空气的除湿效果。

所述干风吹扫装置用于与所述第一蒸发器103的所述加热装置相配合，在所述第一风道控制器101对风道进行切换之后，所述加热装置开始工作，对之前凝结在所述第一蒸发器103表面的水分进行加热，所述干风吹扫装置对所述第一风道102中的残留的湿空气和水分进行进一步清理，使得水分的去除更加彻底，再一次对湿空气进行降温冷凝的效果也更好。

如图2所示，在本实用新型的一些可选实施例所提供的一种低露点气体制备装置中，所述第二冷凝机构3包括第二风道控制器301与至少两个第二风道302。所述第二风道控制器301设置在所述至少两个第二风道302的入口处，从所述转轮除湿机构2输送出的空气经过所述第二风道控制器301进入所述第二风道302，所述第二风道控制器301用于控制空气进入不同的所述第二风道302。

每个所述第二风道302中都设置有带有加热装置的第二蒸发器303，所述第二蒸发器303能够将通过所述第二风道302的空气温度降低至所述第三温度，空气中的水蒸气在所述第二蒸发器303表面凝结，这一过程中空气的露点也降低至所述第三温度。

所述第二风道控制器301可以根据所述第二蒸发器303的工作情况或这根据预先设定的时间，切换空气所流经的风道。在当前空气流经的所述第二风道302中空气温度降低至所述第三温度后，所述第二风道控制器301对风道进行切换控制，使得湿空气进入另一所述第二风道302，另一所述第二风道302中的所述第二蒸发器303继续对湿空气进行降温；或者，在当前空气流经的所述第二风道302中的所述第二蒸发器303对空气降温经过特定时长后，所述第二风道控制器301对风道进行切换控制，使得湿空气进入另一所述第二风道302，另一所述第二风道302中的所述第二蒸发器303继续对湿空气进行降温。

在所述第二风道控制器301对风道进行切换之后，原所述第二风道302中所述第二蒸发器303的加热装置开始工作，去除凝结在所述第二蒸发器303表面的水分，准备下一次继续对湿空气进行降温冷凝。

在本实用新型的一些可选实施例中，所述第二蒸发器303选取R23蒸发器，R23蒸发器可以将空气温度降低至-70℃，空气中的水蒸气在R23蒸发器的表面凝结成冰，湿空气经过R23蒸发器之后的露点即降低到-70℃左右。在所述第二风道控制器301对风道进行切换之后，R23蒸发器的加热装置开始工作，使之前凝结在R23蒸发器表面的水分融化流出。

所述第二冷凝机构与所述第一冷凝机构一样，采用多风道轮换除湿的方式，当某一个所述第二风道中的所述第二蒸发器表面凝结的水分达到一定程度时，所述第二风道控制器对风道进行切换控制，并除去原第二风道中第二蒸发器表面的水分，这样的工作方式很好地避免了传统的冷凝除湿方式中在水分含量加大，吸附水分较多时，除湿效果会较大程度降低的问题，使得在长时间持续工作之后，装置的冷凝效果依然能够保持。

如图2所示，在本实用新型的一些可选实施例所提供的一种低露点气体制备装置中，所述第二风道302中还设置有第二单向阀304，所述第二单向阀304设置在所述第二蒸发器303与所述第二风道302出口之间。所述第二单向阀304能够确保空气只能从所述第二风道302的入口流向出口，防止多个所述第二风道302间出现空气流向混乱的情况。

在本实用新型的一些可选实施例所提供的一种低露点气体制备装置中，所述第二蒸发器303的表面镀有亲水膜，所述第二风道302中还设置有干风吹扫装置。

所述亲水膜能够使所述第二蒸发器303在对空气进行降温的过程中，空气中的水分能够更快更多地凝结在所述第二蒸发器303的表面，从而提高所述第二冷凝机构对空气的除湿效果。

所述干风吹扫装置用于与所述第二蒸发器303的所述加热装置相配合，在所述第二风道控制器301对风道进行切换之后，所述加热装置开始工作，对之前凝结在所述第二蒸发器303表面的水分进行加热，所述干风吹扫装置对所述第二风道302中的残留的湿空气和水分进行进一步清理，使得水分的去除更加彻底，再一次对湿空气进行降温冷凝的效果也更好。

如图2所述，本实用新型的一些可选实施例所提供的一种低露点气体制备装置，还包括离心风机4，与所述第一冷凝机构1连接，相对所述转轮除湿机构2设置在所述第一冷凝机构1的另一侧，用于吸入湿空气。

所述离心风机4可以通过变频器来调节转速来调整吸入所述低露点气体制备装置的湿空气的风量大小，即可以根据需要吸入湿空气的风量大小对所述离心分机4的变频器进行调节。

如图2所示，本实用新型的一些可选实施例所提供的一种低露点气体制备装置，还包括露点仪5，所述露点仪5与所述第二冷凝机构3连接，相对所述转轮除湿机构2设置在所述第二冷凝机构3的另一侧。

所述露点仪5设置在所述第二冷凝机构3之后，对从所述第二冷凝家机构3输出的空气的露点进行检测，当检测到输出的空气的露点达不到要求时，可以控制所述低露点气体制备装置停止工作，对所述装备中各机构进行及时检修。

在本实用新型的一些可选实施例所提供的一种低露点气体制备装置中，所述第一冷凝机构1与所述第二冷凝机构3均设置有排水装置。

本实用新型提供的一种低露点气体制备装置，采用第一冷凝机构1、转轮除湿机构2与第二冷凝机构3顺序结合的多级阶梯式除湿系统对空气进行除湿以制备低露点气体，能够降低各级除湿结构的工作压力，提高除湿能力；其中第一冷凝机构1与第二冷凝机构3采用多风道交替除湿的工作方式，各风道中蒸发器与加热器可以通过温度控制和时间控制相结合的方式进行统一协调控制，所述蒸发器与所述加热器交替工作确保长时间工作的除湿效果能够保持，使得低露点气体制备装置能够长时间持续工作。在所述第一冷凝机构1与所述第二冷凝机构3中均设置有干风吹扫装置和排水装置，解决了冷凝水无法完全流通的问题，保证在多风道交替除湿的过程中去除水分更加彻底。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低露点气体制备装置，其特征在于，包括第一冷凝机构、转轮除湿机构与第二冷凝机构；

所述转轮除湿机构一端与所述第一冷凝机构连接，另一端与所述第二冷凝机构连接；

所述第一冷凝机构用于将空气露点降低至第一温度，所述转轮除湿机构用于将空气露点降低至第二温度，所述第二冷凝机构用于将空气露点降低至第三温度；

所述第三温度低于所述第二温度，所述第二温度低于所述第一温度。

2.根据权利要求1所述的低露点气体制备装置，其特征在于，所述第一冷凝机构包括第一风道控制器与至少两个第一风道；

所述第一风道控制器设置在所述至少两个第一风道入口处，用于控制空气进入不同的所述第一风道；

所述第一风道中设置有带有加热装置的第一蒸发器；所述第一蒸发器能够将通过所述第一风道的空气温度降低至所述第一温度。

3.根据权利要求2所述的低露点气体制备装置，其特征在于，所述第一风道中还设置有第一单向阀，所述第一单向阀设置在所述第一蒸发器与所述第一风道出口之间。

4.根据权利要求2所述的低露点气体制备装置，其特征在于，所述第一蒸发器的表面镀有亲水膜，所述第一风道中还设置有干风吹扫装置。

5.根据权利要求1所述的低露点气体制备装置，其特征在于，所述第二冷凝机构包括第二风道控制器与至少两个第二风道；

所述第二风道控制器设置在所述至少两个第二风道入口处，用于控制空气进入不同的所述第二风道；

所述第二风道中设置有带有加热装置的第二蒸发器；所述第二蒸发器能够将通过所述第二风道的空气温度降低至所述第三温度。

6.根据权利要求5所述的低露点气体制备装置，其特征在于，所述第二风道中还设置有第二单向阀，所述第二单向阀设置在所述第二蒸发器与所述第二风道出口之间。

7.根据权利要求5所述的低露点气体制备装置，其特征在于，所述第二蒸发器的表面镀有亲水膜，所述第二风道中还设置有干风吹扫装置。

8.根据权利要求1所述的低露点气体制备装置，其特征在于，还包括离心风机，所述离心风机与所述第一冷凝机构连接，相对所述转轮除湿机构设置在所述第一冷凝机构的另一侧，用于吸入湿空气。

9.根据权利要求1所述的低露点气体制备装置，其特征在于，还包括露点仪，所述露点仪与所述第二冷凝机构连接，相对所述转轮除湿机构设置在所述第二冷凝机构的另一侧。

10.根据权利要求1所述的低露点气体制备装置，其特征在于，所述第一冷凝机构与所述第二冷凝机构均设置有排水装置。

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