一種恒溫除濕機的制作方法

　　專利名稱：一種恒溫除濕機的制作方法

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

　　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、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器。其制冷循環(huán)過程如下從蒸發(fā)器出來的制冷劑蒸氣被壓縮機吸入后被壓縮為高溫高壓過熱蒸氣，然后進入冷凝器后同冷卻水(水冷冷凝器)或空氣(風冷冷凝器)進行熱交換，制冷劑過熱蒸氣逐漸變成飽和蒸氣進而變成飽和液體，冷凝過程壓力不變?nèi)詾楦邏?。從冷凝器出來的高壓液體通過膨脹閥被節(jié)流，成為低溫低壓的濕蒸氣，然后進入蒸發(fā)器中從周圍介質(zhì)或環(huán)境吸收熱量使周圍介質(zhì)或環(huán)境制冷并除濕。而制冷劑蒸氣變成為干飽和蒸氣，再被壓縮機吸入，上述過程依次不斷循環(huán)，達到制冷和除濕目的。

　　現(xiàn)在地下工程使用最普遍的除濕設(shè)備為CTZ型自動調(diào)溫除濕機，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1、水冷冷凝器4、旁通電磁閥5、電磁閥6和風冷冷凝器3、貯液器7、膨脹閥8、蒸發(fā)器2電氣及控制部分等。

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

　　降溫除濕原理降溫除濕時，旁通電磁閥5開啟，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)工作過程為壓縮機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1。此時系統(tǒng)冷凝負荷全部由水冷冷凝器4承擔，風冷冷凝器3不承擔冷凝熱負荷。即濕空氣經(jīng)過蒸發(fā)器2制冷除濕后，經(jīng)過風冷冷凝器3時不加熱，從而達到降溫除濕的目的。

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

　　升溫除濕原理升溫除濕時，旁通電磁閥5關(guān)閉，電磁閥6開啟，水冷冷凝器4不提供冷卻水。制冷系統(tǒng)工作過程為壓縮機1-水冷冷凝器4-電磁閥6-風冷冷凝器3-貯液器7-膨脹閥8-蒸發(fā)器2-壓縮機1。系統(tǒng)冷凝熱負荷全部由風冷冷凝器3承擔。水冷冷凝器4不承擔冷凝熱負荷，即濕空氣經(jīng)過蒸發(fā)器處理后，再經(jīng)過風冷冷凝器3時被加熱，從而達到升溫除濕的目的。

　　研究表明，CTZ型自動調(diào)溫除濕機的流程設(shè)計中存在明顯問題。從圖1中可看出，CTZ型自動調(diào)溫除濕機的水冷冷凝器4和風冷冷凝器3在調(diào)溫工況下是串聯(lián)的。從制冷劑流程來看，當電磁閥6開啟后，這兩個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兩相狀態(tài)存在，無論水冷冷凝器4中的冷卻水量加大到多少，都無法阻止一部分氣態(tài)制冷劑竄入風冷冷凝器3，大量的汽化潛熱會釋放在風冷冷凝3中，使得除濕機的出風溫度居高不下，嚴重影響了除濕機送風溫度的可調(diào)節(jié)范圍。在調(diào)溫工況下，CTZ型除濕機的出風溫度最低只能降到26℃左右，而在切除風冷冷凝器3的全水冷工況下，CTZ型除濕機的出風溫度可以降到16℃以下，這就是說，該型除濕機送風溫度的調(diào)節(jié)范圍中存在約10℃的盲區(qū)，這對室溫的控制是非常不利的，如果需要的送風溫度正好處于盲區(qū)，勢必造成除濕機運行工況的頻繁轉(zhuǎn)換，室溫也會隨之產(chǎn)生很大的波動。

　　發(fā)明內(nèi)容

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

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

　　電動冷媒調(diào)節(jié)閥為電動兩通冷媒調(diào)節(jié)閥，其設(shè)置在水冷冷凝器和風冷冷凝器之間管路上，取代原有結(jié)構(gòu)中的電磁閥，通過控制和調(diào)節(jié)電動兩通冷媒調(diào)節(jié)閥的開度，控制和調(diào)節(jié)進入風冷冷凝器的制冷劑流量，改善送風溫度的可調(diào)節(jié)范圍。

　　電動冷媒調(diào)節(jié)閥為電動三通冷媒調(diào)節(jié)閥，設(shè)置在水冷冷凝器與風冷冷凝器之間的管路上，其入口與水冷冷凝器連通，一個出口與風冷冷凝器連通，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。電動三通調(diào)節(jié)閥其兩個出口的開度互補。利用電動三通調(diào)節(jié)閥等百分比分流特性，可準確控制進入風冷冷凝器的制冷劑流量，消除電磁閥啟停帶來的階躍干擾，可使送風溫度調(diào)節(jié)更平滑。

　　在風冷冷凝器后部即出風口設(shè)置輔助電加熱器，用于對由風冷冷凝器送出的風進行加熱。

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

　　附圖1為現(xiàn)有CTZ型自動調(diào)溫除濕機結(jié)構(gòu)示意圖。

　　附圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

　　附圖3為本實用新型另一實施例結(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，2、蒸發(fā)器，3、風冷冷凝器，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、電動兩通冷媒調(diào)節(jié)閥，12、單向閥，13、干燥過濾器，14、冷卻水調(diào)節(jié)閥，15、風機，16、電動三通冷媒調(diào)節(jié)閥。

　　具體實施方式

　　結(jié)合附圖對本實用新型實施例加以說明

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

　　本實用新型中，采用數(shù)碼容調(diào)渦旋壓縮機，在風冷冷凝器后部增設(shè)一個輔助電加熱器10，裝于風冷冷凝器的出風側(cè)，輔助電加熱器10與風冷冷凝器之間裝有防輻射折板，電加熱器也可另單獨組件另裝于風道中，實現(xiàn)數(shù)碼容調(diào)渦旋壓縮機減載運行工況下保持室內(nèi)的恒溫精度。數(shù)碼容調(diào)渦旋壓縮機能適時跟隨負荷變化運行，滿足各種調(diào)節(jié)需求。由于PID調(diào)節(jié)過程是平滑的，當房間溫濕度達到設(shè)定值時，數(shù)碼容調(diào)渦旋壓縮機并不會停機，而是以此時的負荷為平衡點繼續(xù)運行，使室內(nèi)參數(shù)穩(wěn)定在設(shè)定值。

　　恒溫除濕機濕度控制采用了室內(nèi)露點溫度傳感器TL采集室內(nèi)濕度信號，通過控制器調(diào)節(jié)數(shù)碼容調(diào)渦旋壓縮機1的制冷量，滿足濕度控制需要，當室內(nèi)的濕度達到要求時，數(shù)碼容調(diào)渦旋壓縮機1會以維持濕負荷平衡時的制冷量繼續(xù)運行，蒸發(fā)器后仍會供出低于露點狀態(tài)的低溫風，以滿足室內(nèi)溫度需要繼續(xù)降低時的需求。室內(nèi)的溫度控制則由干球溫度傳感器TE實測值與設(shè)定值比較，控制器以PID方式調(diào)節(jié)水冷冷凝器4進水管上的電動水量調(diào)節(jié)閥14的開度，用改變冷卻水流量的辦法來調(diào)節(jié)水冷冷凝器4和風冷冷凝器3的換熱比例，從而達到控制出風溫度的目的。在室內(nèi)濕度達到設(shè)定值后，數(shù)碼容調(diào)渦旋壓縮機1減載運行時，冷凝熱量也會減少，若空氣通過風冷冷凝器3時不能得到足夠高的熱量，此時輔助電加熱器10投入，由PLC控制加熱量，保持室內(nèi)的恒溫精度。

　　本實用新型中在水冷冷凝器4和風冷冷凝器3之間的管路上設(shè)置電動兩通冷媒調(diào)節(jié)閥11，取代CTZ自動調(diào)溫除濕機中的電磁閥6。電動兩通冷媒調(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，即閥板的開度可調(diào)，出口流量可調(diào)。電動兩通冷媒調(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。

　　恒溫除濕機送風溫度調(diào)節(jié)過程如下全冷風時電動兩通冷媒調(diào)節(jié)閥11全關(guān)，旁通閥5開啟。風冷冷凝器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直接進入貯液器7，然后進入蒸發(fā)器2，空氣經(jīng)蒸發(fā)器2冷卻后以最低溫度風送出。

　　送風溫度由低到高調(diào)整時旁通閥5在升溫開始時仍處于開啟狀態(tài)，電動兩通冷媒調(diào)節(jié)閥11在PLC的指令下逐漸開啟，部分制冷劑進入風冷冷凝器3，送風溫度開始升高，電動兩通冷媒調(diào)節(jié)閥11開啟到位后，旁通閥5關(guān)閉，全部制冷劑都必須經(jīng)風冷冷凝器3后才能進入貯液器7。此時冷卻水電動水量調(diào)節(jié)閥14在PLC指令下開始逐漸關(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冷冷凝器3中，使送風溫度達到最高值。

　　送風溫度由高到低的調(diào)節(jié)過程與上述過程相反。

　　本實用新型的另一種結(jié)構(gòu)形式為如圖3所示，在水冷冷凝器4與風冷冷凝器3之間的管路上設(shè)置電動三通冷媒調(diào)節(jié)閥16，其入口與水冷冷凝器4連通，一個出口與風冷冷凝器3連通，另一個出口與貯液器7連通，取代圖2中電動兩通冷媒調(diào)節(jié)閥11和旁通閥5。制冷劑由入口進入閥內(nèi)，經(jīng)分流后分別由出口流入風冷冷凝器3并經(jīng)另一出口流入貯液器7。三通調(diào)節(jié)閥的兩個出口的開度具有互補特性，即一個出口開度為100％時，另一個出口開度為0，反之亦然。一個出口開度為30％時，另一個出口開度為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，利用電動三通冷媒調(diào)節(jié)閥百分比分流特性，可準確控制進入風冷冷凝器的制冷劑流量，消除旁通閥5啟停帶來的階躍干擾，可使送風溫度調(diào)節(jié)更平滑。

　　權(quán)利要求1.一種恒溫除濕機，其主要包括壓縮機(1)、水冷冷凝器(4)、風冷冷凝器(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)和風冷冷凝器(3)之間管路上設(shè)置出口流量可調(diào)的電動冷媒調(diào)節(jié)閥。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒溫除濕機，其特征是所述的電動冷媒調(diào)節(jié)閥為電動兩通冷媒調(diào)節(jié)閥(11)，其設(shè)置在水冷冷凝器(4)和風冷冷凝器(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，其特征是所述的電動冷媒調(diào)節(jié)閥為電動三通冷媒調(diào)節(jié)閥(16)，其設(shè)置在水冷冷凝器(4)與風冷冷凝器(3)之間的管路上，其入口與水冷冷凝器(4)連通，一個出口與風冷冷凝器(3)連通，另一出口與貯液器(7)連通，電動三通冷媒調(diào)節(jié)閥(16)兩個出口的開口度互補。

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

　　專利摘要本實用新型提出的恒溫除濕機主要包括壓縮機(1)、水冷冷凝器(4)、風冷冷凝器(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)和風冷冷凝器(3)之間管路上設(shè)置出口流量可調(diào)的電動冷媒調(diào)節(jié)閥。本實用新型提出的恒溫除濕機，其采取了對氣態(tài)制冷劑流量控制的方式，使進入風冷冷凝器的制冷劑可控可調(diào)，克服了現(xiàn)有自動調(diào)溫除濕機存的出風溫度調(diào)節(jié)范圍小的缺陷，消除了送風溫度調(diào)節(jié)范圍中的盲區(qū)，并可使送風溫度調(diào)節(jié)更平滑；在風冷冷凝器后部即出風口設(shè)置輔助電加熱器，克服了由于數(shù)碼容調(diào)渦旋壓縮機減載運行時送風得不到足夠加熱量的缺陷，風冷冷凝器和輔助電加熱器的組合作用，實現(xiàn)了既節(jié)約能量又保證對室溫的精確控制。

　　文檔編號F25B41/04GKSQ

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

　　發(fā)明者林來豫,龐憲卿,趙永順申請人:中國人民解放軍部隊