CN2804693Y - 一种恒温除湿机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出的恒温除湿机主要包括压缩机(1)、水冷冷凝器(4)、风冷冷凝器(3)和蒸发器(2)、贮液器(7)，并包括有电气控制部分；在水冷冷凝器(4)和风冷冷凝器(3)之间管路上设置出口流量可调的电动冷媒调节阀。本实用新型提出的恒温除湿机，其采取了对气态制冷剂流量控制的方式，使进入风冷冷凝器的制冷剂可控可调，克服了现有自动调温除湿机存的出风温度调节范围小的缺陷，消除了送风温度调节范围中的盲区，并可使送风温度调节更平滑；在风冷冷凝器后部即出风口设置辅助电加热器，克服了由于数码容调涡旋压缩机减载运行时送风得不到足够加热量的缺陷，风冷冷凝器和辅助电加热器的组合作用，实现了既节约能量又保证对室温的精确控制。

Description

一种恒温除湿机

技术领域

本实用新型属于恒温除湿技术，主要提出一种恒温除湿机。

背景技术

制冷基本原理：

制冷装置有四大基本部件组成：压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器。其制冷循环过程如下：从蒸发器出来的制冷剂蒸气被压缩机吸入后被压缩为高温高压过热蒸气，然后进入冷凝器后同冷却水(水冷冷凝器)或空气(风冷冷凝器)进行热交换，制冷剂过热蒸气逐渐变成饱和蒸气进而变成饱和液体，冷凝过程压力不变仍为高压。从冷凝器出来的高压液体通过膨胀阀被节流，成为低温低压的湿蒸气，然后进入蒸发器中从周围介质或环境吸收热量使周围介质或环境制冷并除湿。而制冷剂蒸气变成为干饱和蒸气，再被压缩机吸入，上述过程依次不断循环，达到制冷和除湿目的。

现在地下工程使用最普遍的除湿设备为CTZ型自动调温除湿机，其结构设置如附图1所示，主要包括有型钢框架、压缩机1、水冷冷凝器4、旁通电磁阀5、电磁阀6和风冷冷凝器3、贮液器7、膨胀阀8、蒸发器2电气及控制部分等。

CTZ自动调温除湿机是用机械冷冻的方法冷却空气，使其温度低于露点温度而析出水份。CTZ型自动调温除湿机具有降温除湿、升温除湿和调温除湿功能。

降温除湿原理：降温除湿时，旁通电磁阀5开启，电磁阀6关闭，水冷冷凝器4提供最大冷却水量，制冷系统工作过程为：压缩机1-水冷冷凝器4-旁通电磁阀5-贮液器7-膨胀阀8-蒸发器2-压缩机1。此时系统冷凝负荷全部由水冷冷凝器4承担，风冷冷凝器3不承担冷凝热负荷。即湿空气经过蒸发器2制冷除湿后，经过风冷冷凝器3时不加热，从而达到降温除湿的目的。

调温除湿原理：调温除湿时，旁通电磁阀5关闭，电磁阀6开启，通过调节流经水冷冷凝器4的水量来调节出风温度。制冷系统工作过程为：压缩机1-水冷冷凝器4-电磁阀6-风冷冷凝器3-贮液器7-膨胀阀8-蒸发器2-压缩机1。此时，系统冷凝热负荷由水冷冷凝器4和风冷冷凝器3共同承担。风冷冷凝器3的热负荷用来等湿加热经过蒸发器2出来的冷空气，使出风温度升高，而后送入房间。由于水冷冷凝器4冷却水量的变化，导致风冷冷凝器3内热负荷的变化，即从蒸发器2出来的冷空气获得的等湿加热量变化，使出风温度发生变化，从而达到调温除湿的目的。

升温除湿原理：升温除湿时，旁通电磁阀5关闭，电磁阀6开启，水冷冷凝器4不提供冷却水。制冷系统工作过程为：压缩机1-水冷冷凝器4-电磁阀6-风冷冷凝器3-贮液器7-膨胀阀8-蒸发器2-压缩机1。系统冷凝热负荷全部由风冷冷凝器3承担。水冷冷凝器4不承担冷凝热负荷，即湿空气经过蒸发器处理后，再经过风冷冷凝器3时被加热，从而达到升温除湿的目的。

研究表明，CTZ型自动调温除湿机的流程设计中存在明显问题。从图1中可看出，CTZ型自动调温除湿机的水冷冷凝器4和风冷冷凝器3在调温工况下是串联的。从制冷剂流程来看，当电磁阀6开启后，这两个冷凝器可以看作是连通在一起的等压空间，高压制冷剂在其中以两相状态存在，无论水冷冷凝器4中的冷却水量加大到多少，都无法阻止一部分气态制冷剂窜入风冷冷凝器3，大量的汽化潜热会释放在风冷冷凝3中，使得除湿机的出风温度居高不下，严重影响了除湿机送风温度的可调节范围。在调温工况下，CTZ型除湿机的出风温度最低只能降到26℃左右，而在切除风冷冷凝器3的全水冷工况下，CTZ型除湿机的出风温度可以降到16℃以下，这就是说，该型除湿机送风温度的调节范围中存在约10℃的盲区，这对室温的控制是非常不利的，如果需要的送风温度正好处于盲区，势必造成除湿机运行工况的频繁转换，室温也会随之产生很大的波动。

发明内容

本实用新型提出一种恒温除湿机的目的即在于通过结构改进改善送风温度的可调节范围，消除送风温度调节范围中的盲区。

本实用新型完成其发明任务采取的技术方案是：其主要包括压缩机、水冷冷凝器、风冷冷凝器和蒸发器、贮液器，并包括有电气控制部分；在水冷冷凝器和风冷冷凝器之间管路上设置出口流量可调的电动冷媒调节阀。

电动冷媒调节阀为电动两通冷媒调节阀，其设置在水冷冷凝器和风冷冷凝器之间管路上，取代原有结构中的电磁阀，通过控制和调节电动两通冷媒调节阀的开度，控制和调节进入风冷冷凝器的制冷剂流量，改善送风温度的可调节范围。

电动冷媒调节阀为电动三通冷媒调节阀，设置在水冷冷凝器与风冷冷凝器之间的管路上，其入口与水冷冷凝器连通，一个出口与风冷冷凝器连通，另一出口与贮液器连通，取代现有结构中的电磁阀和旁通阀。电动三通调节阀其两个出口的开度互补。利用电动三通调节阀等百分比分流特性，可准确控制进入风冷冷凝器的制冷剂流量，消除电磁阀启停带来的阶跃干扰，可使送风温度调节更平滑。

在风冷冷凝器后部即出风口设置辅助电加热器，用于对由风冷冷凝器送出的风进行加热。

本实用新型提出的恒温除湿机，其采取了对气态制冷剂流量控制的方式，使进入风冷冷凝器的制冷剂可控可调，克服了现有自动调温除湿机存的出风温度调节范围小的缺陷，消除了送风温度调节范围中的盲区，并可使送风温度调节更平滑；在风冷冷凝器后部即出风口设置辅助电加热器，克服了由于数码容调涡旋压缩机减载运行时送风得不到足够加热量的缺陷，风冷冷凝器和辅助电加热器的组合作用，实现了既节约能量又保证对室温的精确控制。

附图说明

附图1为现有CTZ型自动调温除湿机结构示意图。

附图2为本实用新型结构示意图。

附图3为本实用新型另一实施例结构示意图。

附图4为三通冷媒调节阀结构示意图。

图中，1、压缩机，2、蒸发器，3、风冷冷凝器，4、水冷冷凝器，5、旁通电磁阀，6、电磁阀，7、贮液器，8、膨胀阀，9、防辐射折板，10、辅助电加热器，11、电动两通冷媒调节阀，12、单向阀，13、干燥过滤器，14、冷却水调节阀，15、风机，16、电动三通冷媒调节阀。

具体实施方式

结合附图对本实用新型实施例加以说明：

如附图2所示，本实用新型主要包括压缩机1、水冷冷凝器4、风冷冷凝器3和蒸发器2、贮液器7、辅助电加热器10、电气控制部分。

本实用新型中，采用数码容调涡旋压缩机，在风冷冷凝器后部增设一个辅助电加热器10，装于风冷冷凝器的出风侧，辅助电加热器10与风冷冷凝器之间装有防辐射折板，电加热器也可另单独组件另装于风道中，实现数码容调涡旋压缩机减载运行工况下保持室内的恒温精度。数码容调涡旋压缩机能适时跟随负荷变化运行，满足各种调节需求。由于PID调节过程是平滑的，当房间温湿度达到设定值时，数码容调涡旋压缩机并不会停机，而是以此时的负荷为平衡点继续运行，使室内参数稳定在设定值。

恒温除湿机湿度控制采用了室内露点温度传感器TL采集室内湿度信号，通过控制器调节数码容调涡旋压缩机1的制冷量，满足湿度控制需要，当室内的湿度达到要求时，数码容调涡旋压缩机1会以维持湿负荷平衡时的制冷量继续运行，蒸发器后仍会供出低于露点状态的低温风，以满足室内温度需要继续降低时的需求。室内的温度控制则由干球温度传感器TE实测值与设定值比较，控制器以PID方式调节水冷冷凝器4进水管上的电动水量调节阀14的开度，用改变冷却水流量的办法来调节水冷冷凝器4和风冷冷凝器3的换热比例，从而达到控制出风温度的目的。在室内湿度达到设定值后，数码容调涡旋压缩机1减载运行时，冷凝热量也会减少，若空气通过风冷冷凝器3时不能得到足够高的热量，此时辅助电加热器10投入，由PLC控制加热量，保持室内的恒温精度。

本实用新型中在水冷冷凝器4和风冷冷凝器3之间的管路上设置电动两通冷媒调节阀11，取代CTZ自动调温除湿机中的电磁阀6。电动两通冷媒调节阀现已有制造，如MVL661，其主体结构原理与一般的两通调节阀结构原理相同，即阀板的开度可调，出口流量可调。电动两通冷媒调节阀其入口与水冷冷凝器4连通，出口与风冷冷凝器3连通，并在水冷冷凝器4与贮液器7之间设置旁通阀5。

恒温除湿机送风温度调节过程如下：

全冷风时：电动两通冷媒调节阀11全关，旁通阀5开启。风冷冷凝器3被切除，制冷剂经水冷冷凝器4凝结成液态后经旁通阀5直接进入贮液器7，然后进入蒸发器2，空气经蒸发器2冷却后以最低温度风送出。

送风温度由低到高调整时：旁通阀5在升温开始时仍处于开启状态，电动两通冷媒调节阀11在PLC的指令下逐渐开启，部分制冷剂进入风冷冷凝器3，送风温度开始升高，电动两通冷媒调节阀11开启到位后，旁通阀5关闭，全部制冷剂都必须经风冷冷凝器3后才能进入贮液器7。此时冷却水电动水量调节阀14在PLC指令下开始逐渐关闭，使水冷冷凝器4中的换热量逐渐减少，最终使制冷剂的冷凝热量全部释放在风冷冷凝器3中，使送风温度达到最高值。

送风温度由高到低的调节过程与上述过程相反。

本实用新型的另一种结构形式为：如图3所示，在水冷冷凝器4与风冷冷凝器3之间的管路上设置电动三通冷媒调节阀16，其入口与水冷冷凝器4连通，一个出口与风冷冷凝器3连通，另一个出口与贮液器7连通，取代图2中电动两通冷媒调节阀11和旁通阀5。制冷剂由入口进入阀内，经分流后分别由出口流入风冷冷凝器3并经另一出口流入贮液器7。三通调节阀的两个出口的开度具有互补特性，即一个出口开度为100％时，另一个出口开度为0，反之亦然。一个出口开度为30％时，另一个出口开度为70％。其主体结构原理与现有三通调节阀结构原理相同，利用电动三通冷媒调节阀百分比分流特性，可准确控制进入风冷冷凝器的制冷剂流量，消除旁通阀5启停带来的阶跃干扰，可使送风温度调节更平滑。

Claims (4)

1、一种恒温除湿机，其主要包括压缩机(1)、水冷冷凝器(4)、风冷冷凝器(3)和蒸发器(2)、贮液器(7)，并包括有电气控制部分；其特征是：在水冷冷凝器(4)和风冷冷凝器(3)之间管路上设置出口流量可调的电动冷媒调节阀。

2、根据权利要求1所述的一种恒温除湿机，其特征是：所述的电动冷媒调节阀为电动两通冷媒调节阀(11)，其设置在水冷冷凝器(4)和风冷冷凝器(3)之间的管路上，其入口与水冷冷凝器(4)连通，出口与风冷冷凝器(3)连通，并在水冷冷凝器(4)与贮液器(7)之间设置旁通阀(5)。

3、根据权利要求1所述的一种恒温除湿机，其特征是：所述的电动冷媒调节阀为电动三通冷媒调节阀(16)，其设置在水冷冷凝器(4)与风冷冷凝器(3)之间的管路上，其入口与水冷冷凝器(4)连通，一个出口与风冷冷凝器(3)连通，另一出口与贮液器(7)连通，电动三通冷媒调节阀(16)两个出口的开口度互补。

4、根据权利要求1所述的一种恒温除湿机，其特征是：在风冷冷凝器(3)后部即出风口设置有辅助电加热器(10)。

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