一種恒溫除濕機(jī)的制作方法

　　專(zhuān)利名稱(chēng)：一種恒溫除濕機(jī)的制作方法

　　技術(shù)領(lǐng)域：本實(shí)用新型屬于恒溫除濕技術(shù)，主要提出一種恒溫除濕機(jī)。

　　背景技術(shù)：制冷基本原理制冷裝置有四大基本部件組成壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器。其制冷循環(huán)過(guò)程如下從蒸發(fā)器出來(lái)的制冷劑蒸氣被壓縮機(jī)吸入后被壓縮為高溫高壓過(guò)熱蒸氣，然后進(jìn)入冷凝器后同冷卻水(水冷冷凝器)或空氣(風(fēng)冷冷凝器)進(jìn)行熱交換，制冷劑過(guò)熱蒸氣逐漸變成飽和蒸氣進(jìn)而變成飽和液體，冷凝過(guò)程壓力不變?nèi)詾楦邏?。從冷凝器出?lái)的高壓液體通過(guò)膨脹閥被節(jié)流，成為低溫低壓的濕蒸氣，然后進(jìn)入蒸發(fā)器中從周?chē)橘|(zhì)或環(huán)境吸收熱量使周?chē)橘|(zhì)或環(huán)境制冷并除濕。而制冷劑蒸氣變成為干飽和蒸氣，再被壓縮機(jī)吸入，上述過(guò)程依次不斷循環(huán)，達(dá)到制冷和除濕目的。

　　現(xiàn)在地下工程使用最普遍的除濕設(shè)備為CTZ型自動(dòng)調(diào)溫除濕機(jī)，其結(jié)構(gòu)設(shè)置如附圖1所示，主要包括有型鋼框架、壓縮機(jī)1、水冷冷凝器4、旁通電磁閥5、電磁閥6和風(fēng)冷冷凝器3、貯液器7、膨脹閥8、蒸發(fā)器2電氣及控制部分等。

　　CTZ自動(dòng)調(diào)溫除濕機(jī)是用機(jī)械冷凍的方法冷卻空氣，使其溫度低于露點(diǎn)溫度而析出水份。CTZ型自動(dòng)調(diào)溫除濕機(jī)具有降溫除濕、升溫除濕和調(diào)溫除濕功能。

　　降溫除濕原理降溫除濕時(shí)，旁通電磁閥5開(kāi)啟，電磁閥6關(guān)閉，水冷冷凝器4提供最大冷卻水量，制冷系統(tǒng)工作過(guò)程為壓縮機(jī)1-水冷冷凝器4-旁通電磁閥5-貯液器7-膨脹閥8-蒸發(fā)器2-壓縮機(jī)1。此時(shí)系統(tǒng)冷凝負(fù)荷全部由水冷冷凝器4承擔(dān)，風(fēng)冷冷凝器3不承擔(dān)冷凝熱負(fù)荷。即濕空氣經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器2制冷除濕后，經(jīng)過(guò)風(fēng)冷冷凝器3時(shí)不加熱，從而達(dá)到降溫除濕的目的。

　　調(diào)溫除濕原理調(diào)溫除濕時(shí)，旁通電磁閥5關(guān)閉，電磁閥6開(kāi)啟，通過(guò)調(diào)節(jié)流經(jīng)水冷冷凝器4的水量來(lái)調(diào)節(jié)出風(fēng)溫度。制冷系統(tǒng)工作過(guò)程為壓縮機(jī)1-水冷冷凝器4-電磁閥6-風(fēng)冷冷凝器3-貯液器7-膨脹閥8-蒸發(fā)器2-壓縮機(jī)1。此時(shí)，系統(tǒng)冷凝熱負(fù)荷由水冷冷凝器4和風(fēng)冷冷凝器3共同承擔(dān)。風(fēng)冷冷凝器3的熱負(fù)荷用來(lái)等濕加熱經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器2出來(lái)的冷空氣，使出風(fēng)溫度升高，而后送入房間。由于水冷冷凝器4冷卻水量的變化，導(dǎo)致風(fēng)冷冷凝器3內(nèi)熱負(fù)荷的變化，即從蒸發(fā)器2出來(lái)的冷空氣獲得的等濕加熱量變化，使出風(fēng)溫度發(fā)生變化，從而達(dá)到調(diào)溫除濕的目的。

　　升溫除濕原理升溫除濕時(shí)，旁通電磁閥5關(guān)閉，電磁閥6開(kāi)啟，水冷冷凝器4不提供冷卻水。制冷系統(tǒng)工作過(guò)程為壓縮機(jī)1-水冷冷凝器4-電磁閥6-風(fēng)冷冷凝器3-貯液器7-膨脹閥8-蒸發(fā)器2-壓縮機(jī)1。系統(tǒng)冷凝熱負(fù)荷全部由風(fēng)冷冷凝器3承擔(dān)。水冷冷凝器4不承擔(dān)冷凝熱負(fù)荷，即濕空氣經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器處理后，再經(jīng)過(guò)風(fēng)冷冷凝器3時(shí)被加熱，從而達(dá)到升溫除濕的目的。

　　研究表明，CTZ型自動(dòng)調(diào)溫除濕機(jī)的流程設(shè)計(jì)中存在明顯問(wèn)題。從圖1中可看出，CTZ型自動(dòng)調(diào)溫除濕機(jī)的水冷冷凝器4和風(fēng)冷冷凝器3在調(diào)溫工況下是串聯(lián)的。從制冷劑流程來(lái)看，當(dāng)電磁閥6開(kāi)啟后，這兩個(gè)冷凝器可以看作是連通在一起的等壓空間，高壓制冷劑在其中以?xún)上酄顟B(tài)存在，無(wú)論水冷冷凝器4中的冷卻水量加大到多少，都無(wú)法阻止一部分氣態(tài)制冷劑竄入風(fēng)冷冷凝器3，大量的汽化潛熱會(huì)釋放在風(fēng)冷冷凝3中，使得除濕機(jī)的出風(fēng)溫度居高不下，嚴(yán)重影響了除濕機(jī)送風(fēng)溫度的可調(diào)節(jié)范圍。在調(diào)溫工況下，CTZ型除濕機(jī)的出風(fēng)溫度最低只能降到26℃左右，而在切除風(fēng)冷冷凝器3的全水冷工況下，CTZ型除濕機(jī)的出風(fēng)溫度可以降到16℃以下，這就是說(shuō)，該型除濕機(jī)送風(fēng)溫度的調(diào)節(jié)范圍中存在約10℃的盲區(qū)，這對(duì)室溫的控制是非常不利的，如果需要的送風(fēng)溫度正好處于盲區(qū)，勢(shì)必造成除濕機(jī)運(yùn)行工況的頻繁轉(zhuǎn)換，室溫也會(huì)隨之產(chǎn)生很大的波動(dòng)。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本實(shí)用新型提出一種恒溫除濕機(jī)的目的即在于通過(guò)結(jié)構(gòu)改進(jìn)改善送風(fēng)溫度的可調(diào)節(jié)范圍，消除送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)范圍中的盲區(qū)。

　　本實(shí)用新型完成其發(fā)明任務(wù)采取的技術(shù)方案是其主要包括壓縮機(jī)、水冷冷凝器、風(fēng)冷冷凝器和蒸發(fā)器、貯液器，并包括有電氣控制部分；在水冷冷凝器和風(fēng)冷冷凝器之間管路上設(shè)置出口流量可調(diào)的電動(dòng)冷媒調(diào)節(jié)閥。

　　電動(dòng)冷媒調(diào)節(jié)閥為電動(dòng)兩通冷媒調(diào)節(jié)閥，其設(shè)置在水冷冷凝器和風(fēng)冷冷凝器之間管路上，取代原有結(jié)構(gòu)中的電磁閥，通過(guò)控制和調(diào)節(jié)電動(dòng)兩通冷媒調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，控制和調(diào)節(jié)進(jìn)入風(fēng)冷冷凝器的制冷劑流量，改善送風(fēng)溫度的可調(diào)節(jié)范圍。

　　電動(dòng)冷媒調(diào)節(jié)閥為電動(dòng)三通冷媒調(diào)節(jié)閥，設(shè)置在水冷冷凝器與風(fēng)冷冷凝器之間的管路上，其入口與水冷冷凝器連通，一個(gè)出口與風(fēng)冷冷凝器連通，另一出口與貯液器連通，取代現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中的電磁閥和旁通閥。電動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥其兩個(gè)出口的開(kāi)度互補(bǔ)。利用電動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥等百分比分流特性，可準(zhǔn)確控制進(jìn)入風(fēng)冷冷凝器的制冷劑流量，消除電磁閥啟停帶來(lái)的階躍干擾，可使送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)更平滑。

　　在風(fēng)冷冷凝器后部即出風(fēng)口設(shè)置輔助電加熱器，用于對(duì)由風(fēng)冷冷凝器送出的風(fēng)進(jìn)行加熱。

　　本實(shí)用新型提出的恒溫除濕機(jī)，其采取了對(duì)氣態(tài)制冷劑流量控制的方式，使進(jìn)入風(fēng)冷冷凝器的制冷劑可控可調(diào)，克服了現(xiàn)有自動(dòng)調(diào)溫除濕機(jī)存的出風(fēng)溫度調(diào)節(jié)范圍小的缺陷，消除了送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)范圍中的盲區(qū)，并可使送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)更平滑；在風(fēng)冷冷凝器后部即出風(fēng)口設(shè)置輔助電加熱器，克服了由于數(shù)碼容調(diào)渦旋壓縮機(jī)減載運(yùn)行時(shí)送風(fēng)得不到足夠加熱量的缺陷，風(fēng)冷冷凝器和輔助電加熱器的組合作用，實(shí)現(xiàn)了既節(jié)約能量又保證對(duì)室溫的精確控制。

　　附圖1為現(xiàn)有CTZ型自動(dòng)調(diào)溫除濕機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

　　附圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

　　附圖3為本實(shí)用新型另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

　　附圖4為三通冷媒調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)示意圖。

　　圖中，1、壓縮機(jī)，2、蒸發(fā)器，3、風(fēng)冷冷凝器，4、水冷冷凝器，5、旁通電磁閥，6、電磁閥，7、貯液器，8、膨脹閥，9、防輻射折板，10、輔助電加熱器，11、電動(dòng)兩通冷媒調(diào)節(jié)閥，12、單向閥，13、干燥過(guò)濾器，14、冷卻水調(diào)節(jié)閥，15、風(fēng)機(jī)，16、電動(dòng)三通冷媒調(diào)節(jié)閥。

　　具體實(shí)施方式

　　結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例加以說(shuō)明

　　如附圖2所示，本實(shí)用新型主要包括壓縮機(jī)1、水冷冷凝器4、風(fēng)冷冷凝器3和蒸發(fā)器2、貯液器7、輔助電加熱器10、電氣控制部分。

　　本實(shí)用新型中，采用數(shù)碼容調(diào)渦旋壓縮機(jī)，在風(fēng)冷冷凝器后部增設(shè)一個(gè)輔助電加熱器10，裝于風(fēng)冷冷凝器的出風(fēng)側(cè)，輔助電加熱器10與風(fēng)冷冷凝器之間裝有防輻射折板，電加熱器也可另單獨(dú)組件另裝于風(fēng)道中，實(shí)現(xiàn)數(shù)碼容調(diào)渦旋壓縮機(jī)減載運(yùn)行工況下保持室內(nèi)的恒溫精度。數(shù)碼容調(diào)渦旋壓縮機(jī)能適時(shí)跟隨負(fù)荷變化運(yùn)行，滿(mǎn)足各種調(diào)節(jié)需求。由于PID調(diào)節(jié)過(guò)程是平滑的，當(dāng)房間溫濕度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，數(shù)碼容調(diào)渦旋壓縮機(jī)并不會(huì)停機(jī)，而是以此時(shí)的負(fù)荷為平衡點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行，使室內(nèi)參數(shù)穩(wěn)定在設(shè)定值。

　　恒溫除濕機(jī)濕度控制采用了室內(nèi)露點(diǎn)溫度傳感器TL采集室內(nèi)濕度信號(hào)，通過(guò)控制器調(diào)節(jié)數(shù)碼容調(diào)渦旋壓縮機(jī)1的制冷量，滿(mǎn)足濕度控制需要，當(dāng)室內(nèi)的濕度達(dá)到要求時(shí)，數(shù)碼容調(diào)渦旋壓縮機(jī)1會(huì)以維持濕負(fù)荷平衡時(shí)的制冷量繼續(xù)運(yùn)行，蒸發(fā)器后仍會(huì)供出低于露點(diǎn)狀態(tài)的低溫風(fēng)，以滿(mǎn)足室內(nèi)溫度需要繼續(xù)降低時(shí)的需求。室內(nèi)的溫度控制則由干球溫度傳感器TE實(shí)測(cè)值與設(shè)定值比較，控制器以PID方式調(diào)節(jié)水冷冷凝器4進(jìn)水管上的電動(dòng)水量調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度，用改變冷卻水流量的辦法來(lái)調(diào)節(jié)水冷冷凝器4和風(fēng)冷冷凝器3的換熱比例，從而達(dá)到控制出風(fēng)溫度的目的。在室內(nèi)濕度達(dá)到設(shè)定值后，數(shù)碼容調(diào)渦旋壓縮機(jī)1減載運(yùn)行時(shí)，冷凝熱量也會(huì)減少，若空氣通過(guò)風(fēng)冷冷凝器3時(shí)不能得到足夠高的熱量，此時(shí)輔助電加熱器10投入，由PLC控制加熱量，保持室內(nèi)的恒溫精度。

　　本實(shí)用新型中在水冷冷凝器4和風(fēng)冷冷凝器3之間的管路上設(shè)置電動(dòng)兩通冷媒調(diào)節(jié)閥11，取代CTZ自動(dòng)調(diào)溫除濕機(jī)中的電磁閥6。電動(dòng)兩通冷媒調(diào)節(jié)閥現(xiàn)已有制造，如MVL661，其主體結(jié)構(gòu)原理與一般的兩通調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)原理相同，即閥板的開(kāi)度可調(diào)，出口流量可調(diào)。電動(dòng)兩通冷媒調(diào)節(jié)閥其入口與水冷冷凝器4連通，出口與風(fēng)冷冷凝器3連通，并在水冷冷凝器4與貯液器7之間設(shè)置旁通閥5。

　　恒溫除濕機(jī)送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)過(guò)程如下全冷風(fēng)時(shí)電動(dòng)兩通冷媒調(diào)節(jié)閥11全關(guān)，旁通閥5開(kāi)啟。風(fēng)冷冷凝器3被切除，制冷劑經(jīng)水冷冷凝器4凝結(jié)成液態(tài)后經(jīng)旁通閥5直接進(jìn)入貯液器7，然后進(jìn)入蒸發(fā)器2，空氣經(jīng)蒸發(fā)器2冷卻后以最低溫度風(fēng)送出。

　　送風(fēng)溫度由低到高調(diào)整時(shí)旁通閥5在升溫開(kāi)始時(shí)仍處于開(kāi)啟狀態(tài)，電動(dòng)兩通冷媒調(diào)節(jié)閥11在PLC的指令下逐漸開(kāi)啟，部分制冷劑進(jìn)入風(fēng)冷冷凝器3，送風(fēng)溫度開(kāi)始升高，電動(dòng)兩通冷媒調(diào)節(jié)閥11開(kāi)啟到位后，旁通閥5關(guān)閉，全部制冷劑都必須經(jīng)風(fēng)冷冷凝器3后才能進(jìn)入貯液器7。此時(shí)冷卻水電動(dòng)水量調(diào)節(jié)閥14在PLC指令下開(kāi)始逐漸關(guān)閉，使水冷冷凝器4中的換熱量逐漸減少，最終使制冷劑的冷凝熱量全部釋放在風(fēng)冷冷凝器3中，使送風(fēng)溫度達(dá)到最高值。

　　送風(fēng)溫度由高到低的調(diào)節(jié)過(guò)程與上述過(guò)程相反。

　　本實(shí)用新型的另一種結(jié)構(gòu)形式為如圖3所示，在水冷冷凝器4與風(fēng)冷冷凝器3之間的管路上設(shè)置電動(dòng)三通冷媒調(diào)節(jié)閥16，其入口與水冷冷凝器4連通，一個(gè)出口與風(fēng)冷冷凝器3連通，另一個(gè)出口與貯液器7連通，取代圖2中電動(dòng)兩通冷媒調(diào)節(jié)閥11和旁通閥5。制冷劑由入口進(jìn)入閥內(nèi)，經(jīng)分流后分別由出口流入風(fēng)冷冷凝器3并經(jīng)另一出口流入貯液器7。三通調(diào)節(jié)閥的兩個(gè)出口的開(kāi)度具有互補(bǔ)特性，即一個(gè)出口開(kāi)度為100％時(shí)，另一個(gè)出口開(kāi)度為0，反之亦然。一個(gè)出口開(kāi)度為30％時(shí)，另一個(gè)出口開(kāi)度為70％。其主體結(jié)構(gòu)原理與現(xiàn)有三通調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)原理相同，利用電動(dòng)三通冷媒調(diào)節(jié)閥百分比分流特性，可準(zhǔn)確控制進(jìn)入風(fēng)冷冷凝器的制冷劑流量，消除旁通閥5啟停帶來(lái)的階躍干擾，可使送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)更平滑。

　　權(quán)利要求1.一種恒溫除濕機(jī)，其主要包括壓縮機(jī)(1)、水冷冷凝器(4)、風(fēng)冷冷凝器(3)和蒸發(fā)器(2)、貯液器(7)，并包括有電氣控制部分；其特征是在水冷冷凝器(4)和風(fēng)冷冷凝器(3)之間管路上設(shè)置出口流量可調(diào)的電動(dòng)冷媒調(diào)節(jié)閥。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒溫除濕機(jī)，其特征是所述的電動(dòng)冷媒調(diào)節(jié)閥為電動(dòng)兩通冷媒調(diào)節(jié)閥(11)，其設(shè)置在水冷冷凝器(4)和風(fēng)冷冷凝器(3)之間的管路上，其入口與水冷冷凝器(4)連通，出口與風(fēng)冷冷凝器(3)連通，并在水冷冷凝器(4)與貯液器(7)之間設(shè)置旁通閥(5)。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒溫除濕機(jī)，其特征是所述的電動(dòng)冷媒調(diào)節(jié)閥為電動(dòng)三通冷媒調(diào)節(jié)閥(16)，其設(shè)置在水冷冷凝器(4)與風(fēng)冷冷凝器(3)之間的管路上，其入口與水冷冷凝器(4)連通，一個(gè)出口與風(fēng)冷冷凝器(3)連通，另一出口與貯液器(7)連通，電動(dòng)三通冷媒調(diào)節(jié)閥(16)兩個(gè)出口的開(kāi)口度互補(bǔ)。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒溫除濕機(jī)，其特征是在風(fēng)冷冷凝器(3)后部即出風(fēng)口設(shè)置有輔助電加熱器(10)。

　　專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提出的恒溫除濕機(jī)主要包括壓縮機(jī)(1)、水冷冷凝器(4)、風(fēng)冷冷凝器(3)和蒸發(fā)器(2)、貯液器(7)，并包括有電氣控制部分；在水冷冷凝器(4)和風(fēng)冷冷凝器(3)之間管路上設(shè)置出口流量可調(diào)的電動(dòng)冷媒調(diào)節(jié)閥。本實(shí)用新型提出的恒溫除濕機(jī)，其采取了對(duì)氣態(tài)制冷劑流量控制的方式，使進(jìn)入風(fēng)冷冷凝器的制冷劑可控可調(diào)，克服了現(xiàn)有自動(dòng)調(diào)溫除濕機(jī)存的出風(fēng)溫度調(diào)節(jié)范圍小的缺陷，消除了送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)范圍中的盲區(qū)，并可使送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)更平滑；在風(fēng)冷冷凝器后部即出風(fēng)口設(shè)置輔助電加熱器，克服了由于數(shù)碼容調(diào)渦旋壓縮機(jī)減載運(yùn)行時(shí)送風(fēng)得不到足夠加熱量的缺陷，風(fēng)冷冷凝器和輔助電加熱器的組合作用，實(shí)現(xiàn)了既節(jié)約能量又保證對(duì)室溫的精確控制。

　　文檔編號(hào)F25B41/04GKSQ

　　公開(kāi)日2006年8月9日申請(qǐng)日期2005年7月1日優(yōu)先權(quán)日2005年7月1日

　　發(fā)明者林來(lái)豫,龐憲卿,趙永順申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍部隊(duì)