采用压缩机变频控制的直接接触式恒湿装置及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种采用压缩机变频控制的直接接触式恒湿装置及其方法。它包括柜体、风机、压缩机、冷凝器、水箱、节流阀、电磁换向阀、变频器、蒸发器；所述压缩机、冷凝器、电磁换向阀、节流阀、蒸发器顺次相连，蒸发器置于水箱内，风机进风口通过新风管与外界连通，风机出风口连接有喷管，喷管由水箱右侧插入水箱底部，水箱顶部设有导流板，顶部出风口设有送风管。本发明通过改变压缩机提供的制冷量，来调节水温，进而控制水温来改变空气的除湿量。系统还采用了电磁换向阀，当空气需要加湿时，系统以热泵形式运行，使水温升高，便于加湿。本发明结构紧凑，非常适用于提供大型展柜或文物库房的恒湿环境。
【专利说明】采用压缩机变频控制的直接接触式恒湿装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及能源空调领域，尤其涉及一种采用压缩机变频控制的直接接触式恒湿装置及其方法。
【背景技术】
[0002]文物陈列需要特定的温湿度环境，一般是通过恒温恒湿空调系统获得。多数情况下，相比于温度，控制环境湿度对文物保护更为重要，若采用恒温恒湿空调进行控制，成本过高，耗能很大。为实现除湿和加湿功能，恒湿装置多同时配备除湿和加湿装置:除湿一般采用冷却除湿，即空气与低于空气露点温度的制冷剂或载冷剂换热，空气中的水蒸气达到饱和后析出，空气的湿度下降；加湿装置采用电热或超声波等方式使水蒸发增加空气湿度。因而系统较为复杂，同时控制难度更高。在控制方面，市场上的恒湿装置采用压缩机和风机起停控制，系统不能连续运行，也使湿度的精确控制难以实现，而系统的频繁起停也容易引发故障。本发明采用压缩机变频控制，电磁换向阀切换制冷循环流向，使系统能够连续运行，并且有一定的节能效果。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便、精度高的采用压缩机变频控制的直接接触式恒湿装置及其方法。
[0004]本发明拟采用如下技术方案来实现本发明的目的:
采用压缩机变频控制的直接接触式恒湿装置包括柜体、风机、压缩机、冷凝器、水箱、节流阀、电磁换向阀、变频器、蒸发器；所述压缩机、冷凝器、电磁换向阀、节流阀、蒸发器顺次相连，蒸发器置于水箱内，风机进风口通过新风管与外界连通，风机出风口连接有喷管，喷管由水箱右侧插入水箱底部，水箱顶部设有导流板，顶部出风口设有送风管。
[0005]所述的喷管表面开有小孔。所述的压缩机的转速由变频器控制，变频器的输入端连接在可编程控制器的输出模块上。
[0006]采用压缩机变频控制的直接接触式恒湿方法是:在运行过程中，传感器采集文物所处环境的相对湿度，可编程控制器根据实际湿度与设定湿度之间的偏差产生输出信号，控制变频器，从而改变压缩机的运行频率，以调节制冷机组的制冷量或制热量，进而控制水箱中水的温度，改变对空气的除湿量或加湿量，最终实现对文物环境相对湿度的精确和稳定控制，制冷剂流向通过电磁换向阀控制，系统通过改变制冷剂流向切换除湿与加湿模式。
[0007]本发明采用设置在展柜或库房内的湿度传感器采集文物所处的实际湿度并传输给可编程控制器，控制器通过比较实际湿度与目标湿度之间的偏差，对变频器发送控制指令，变频器得到指令后改变压缩机的工作频率，改变压缩机组的制冷量/制热量，从而调节水箱内的水的温度以控制除湿量/加湿量。本恒湿装置采用电磁换向阀控制制冷机组模式，除湿时机组为制冷模式，加湿时机组反向运行变为制热模式。本发明将蒸发器置于水中，利用风机和喷管将空气鼓入水中，空气与水直接接触换热除湿/加湿，提高了系统的除湿/加湿效率。本发明结构紧凑，采用变频控制和直接接触式换热等节能技术，在文物保护环境湿度控制方面，将起到十分重要的积极作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是采用压缩机变频控制的直接接触式恒湿装置的正视图；
图2是采用压缩机变频控制的直接接触式恒湿装置的右视图；
图3是采用压缩机变频控制的直接接触式恒湿装置的左视图；
图中:柜体1、风机2、压缩机3、冷凝器4、水箱5、节流阀6，电磁换向阀7、变频器8、蒸发器9、新风管10、喷管11、送风管12、导流板13、可编程控制器14，散热风扇15。
【具体实施方式】
[0009]如图1所示，采用压缩机变频控制的直接接触式恒湿装置包括柜体1、风机2、压缩机3、冷凝器4、水箱5、节流阀6、电磁换向阀7、变频器8、蒸发器9 ;所述压缩机3、冷凝器4、电磁换向阀7、节流阀6、蒸发器9顺次相连，蒸发器9置于水箱5内，风机2进风口通过新风管10与外界连通，风机2出风口连接有喷管11，喷管11由水箱5右侧插入水箱5底部，水箱5顶部设有导流板13，顶部出风口设有送风管12。
[0010]所述的喷管11表面开有小孔。所述的压缩机3的转速由变频器8控制，变频器8的输入端连接在可编程控制器14的输出模块上。
[0011]采用压缩机变频控制的直接接触式恒湿方法是:在运行过程中，传感器采集文物所处环境的相对湿度，可编程控制器14根据实际湿度与设定湿度之间的偏差产生输出信号，控制变频器8，从而改变压缩机3的运行频率，以调节制冷机组的制冷量或制热量，进而控制水箱中水的温度，改变对空气的除湿量或加湿量，最终实现对文物环境相对湿度的精确和稳定控制，制冷剂流向通过电磁换向阀7控制，系统通过改变制冷剂流向切换除湿与加湿模式。
[0012]本发明的工作原理为:制冷剂在压缩机中被压缩成高压蒸气，在冷凝器中被冷凝回液体再经节流阀节流降温，在蒸发器中蒸发，吸收热量变成气体进入压缩机完成制冷循环。在本发明中，当空气需要除湿时，制冷剂在蒸发器中蒸发吸收热量，使水箱中的水的温度降低，风机将外界高湿新风送入水底，空气以气泡的形式上升，在此过程中与水发生热量与质量交换，被降温除湿，然后进入展柜或库房。当空气需要加湿时，制冷机组反向运行，制冷剂在蒸发器中冷凝放出热量，加热水箱中的水，此时空气被升温加湿。除湿与加湿模式的切换由电磁换向阀完成。在运行过程中，传感器采集文物所处环境空气的相对湿度，可编程控制器根据实际湿度与设定湿度之间的偏差产生输出信号，控制变频器，从而改变压缩机的运行频率，以调节制冷机组的制冷量或制热量，进而控制水箱中水的温度，改变对空气的除湿量或加湿量，最终实现对文物环境相对湿度的精确和稳定控制。
【权利要求】
1.一种采用压缩机变频控制的直接接触式恒湿装置，其特征在于包括柜体(I)、风机(2)、压缩机(3)、冷凝器(4)、水箱(5)、节流阀(6)、电磁换向阀(7)、变频器(8)、蒸发器(9);所述压缩机(3)、冷凝器(4)、电磁换向阀(7)、节流阀(6)、蒸发器(9)顺次相连，蒸发器(9)置于水箱(5)内，风机(2)进风口通过新风管(10)与外界连通，风机(2)出风口连接有喷管(11)，喷管(11)由水箱(5 )右侧插入水箱(5 )底部，水箱(5 )顶部设有导流板(13 )，顶部出风口设有送风管(12)。
2.根据权利要求1所述的恒湿装置，其特征在于:所述的喷管(11)表面开有小孔。
3.根据权利要求1所述的恒湿装置，其特征在于:所述的压缩机(3)的转速由变频器(8)控制，变频器(8)的输入端连接在可编程控制器(14)的输出模块上。
4.一种使用如权利要求1所述装置的采用压缩机变频控制的直接接触式恒湿方法，其特征在于:在运行过程中，传感器采集文物所处环境的相对湿度，可编程控制器(14)根据实际湿度与设定湿度之间的偏差产生输出信号，控制变频器(8)，从而改变压缩机(3)的运行频率，以调节制冷机组的制冷量或制热量，进而控制水箱中水的温度，改变对空气的除湿量或加湿量，最终实现对文物环境相对湿度的精确和稳定控制，制冷剂流向通过电磁换向阀(7)控制，系统通过改变制冷剂流向切换除湿与加湿模式。
【文档编号】F24F11/02GK104279728SQ201410533073
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】张作晨, 王恒旭, 黄明忠 申请人:杭州新因环境工程有限公司