智能空气调节装置及控制方法与流程

本发明涉及一种智能空气调节装置，特别是涉及一种除湿用的湿度控制装置及其控制方法。

背景技术：

设备内部发生凝露引起爬电、闪络事故，一般发生在以下几种情况：一是地区湿度高，天气温度变化大，开关柜底部湿润，有的电缆沟甚至有积水；二是有的开关柜在地下室，湿度高，柜体内温度特别是接近地面的温度低于环境温度；三是有的设备处于暂时停运状态，电气柜内小环境温度就比四周环境温度低，在其表面就极易形成结露，在这种情况下，一旦送电投运，事故就随之发生。为保证电网系统的安全运行，电气设备的长寿命、安全有效使用，电力系统对柜内防潮、防凝露提出了更高要求。

现有的空气湿度调节装置采用相对简单的控制方法以及内部空气致紊技术，容易造成空气湿度调节装置效率低下而且不会根据具体环境空气状况控制启停状态，也不会根据装置工作状态上报故障和数据，实现远程控制调节的功能。

同时，当空气湿度调节装置处在高湿度环境以及人工检测频率低的条件下工作时，这些方式难以保证除湿装置具有高效的除湿效率以及灵活的运行状态。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种智能空气调节装置及其控制方法，用以解决鲜有技术无法提高除湿效率，灵活性和安全性的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

智能空气调节装置，该装置包括半导体组件、处理器模块、制冷室组件、排水管、导风管和散热室组件；

所述处理器模块包括温度、湿度检测控制回路、加热回路、无线通讯模块、导流板和PTC加热器，所述处理器模块用于将检测到所述处理器模块内部温度信号以及智能空气调节装置的外部湿度信号转化为自动控制指令，控制智能空气调节装置的工作状态；

所述处理器模块具有按钮，该处理器用于将检测到按钮操控转化为控制指令，控制控制智能空气调节装置的工作状态；

所述PTC加热器安装于所述处理器模块的内部；

所述半导体组件包括半导体制冷片、间隔块和隔热块，所述半导体致冷片紧贴于所述间隔块的中部，所述间隔块嵌装于所述隔热块的中间；该半导体组件的一侧与所述制冷室组件紧贴固定，另一侧与所述散热室组件紧贴固定；

所述制冷室组件包括制冷室、制冷室固定板、导热翅片组和接水盘；所述制冷室包括设于制冷室上的顶部中央凸圆腔体、进风口、导流管、接水盘安装板和折流板；所述制冷室安装于所述制冷室固定板；所述制冷室固定板组与所述半导体组件紧贴固定，所述导热翅片组通过现有的导热粘结剂、螺栓组与所述半导体组件紧贴固定；所述制冷室上部和中下部有折流板，靠近底部有所述接水盘安装所述的接水盘固定板，底部中央有一体成型的导流管，该导流管从底板所具有的导流孔穿出，所述导流管与所述排水管相接，所述制冷室顶端中央有凸圆腔体，凸圆腔体的侧面开有进风口；

所述散热室组件包括散热室、散热室固定板和热管散热器；所述散热室包括设于散热室顶部的中央凸圆筒体，所述散热室正面和后面均开有矩形槽，所述散热室安装固定于所述散热室固定板；

所述散热室固定板和所述热管散热器是所述半导体组件与所述散热室组件紧贴固定的部位，所述散热室固定板与所述半导体组件紧贴固定；

所述热管散热器包括散热风扇、热管、散热底板和导热翅片组；所述散热风扇安装于所述导热翅片顶端；所述热管散热器的散热底板通过所述螺栓组和所述导热粘结剂与所述半导体组件紧贴固定；所述导热翅片组由一块基板及复数块设置在基板上端的铝翅片组成；

所述导风管的两端分别连通于所述制冷室顶部的中央凸圆腔体和所述散热室顶部中央凸圆筒体，所述外壳侧面开设有一开口与进风口对应。

优选地，该智能空气调节装置还包括外壳和底板；所述外壳顶部中间位置安装有把手；所述外壳两侧面以及正面开有长矩形槽，而正面的槽尺寸较大，并安装有所述导流板，所述外壳正面上部左右位置均开有所述处理器模块所需的控制槽位；所述外壳安装于底板的上方，所述底板右侧开有一个导流孔；

所述处理器模块安装于底板的上方；该处理器模块在所述外壳的前侧壁右上方的第一凹槽上设有控制按钮，在所述外壳前侧壁左边上方的第二凹槽上设有显示屏幕；所述外壳侧面开设有一开口与进风口对应。

优选地，所述处理器模块包括温度采集模块和湿度采集模块，所述温度采集模块设置于所述除湿装置内部，所述湿度采集模块设置于所述除湿装置的外壳上；所述温度采集模块包括热电偶温度传感器和信号处理模块，所述热电偶传感器的温度探头紧贴于所述处理器模块内部；所述湿度采集模块包括单片智能化湿度/温度传感器和信号处理模块，所述单片智能化湿度/温度传感器的探头与所述外壳外壁之间留有间隙，并且与外壳以内的内部环境隔绝与外壳以外的外部环境相通。

优选地，所述的温度采集模块和湿度采集模块采用专用防潮元件，内部电路板有防潮处理，并且采用屏蔽隔离技术，达到GB/T17626-2008的3级标准。

优选地，所述外壳为金属壳体，所述制冷室、所述散热室和所述底板为均为金属材质；所述折流板、所述导热翅片组和所述热管散热器的导热底板和散热翅片组均为铝金属材质，所述热管为铜金属材质；所述折流板与所述制冷室内壁成一角度，所述角度数值范围为30°-60°；所述折流板、所述导热翅片组和所述散热翅片的翅片三者的左右两侧均钝化处理。

优选地，该智能空气调节装置还包括用于紧固连接各零件的螺栓组，该螺栓组采用Q235材质的GB21螺栓。

优选地，所述制冷室的进风口上安装有空气过滤网。

优选地，所述半导体制冷片具有制冷功能和制热功能。

优选地，所述基板及复数块铝翅片一体成型。

根据本发明的第二方面，提供了一种控制方法，适用于本发明的第一方面提供的智能空气调节装置，该方法包括：

所述智能空气调节装置通过所述处理器模块中的所述温度或湿度采集模块分别读取所述处理器模块内部的温度值或所述装置外部环境相对湿度值，并将所述处理器模块内部的温度值或所述装置外部环境相对湿度值与预先设定的启动或断开温度值或湿度值分别作对比；当所述除湿装置进行除湿工作时，所述无线通讯模块按秒为单位时间读取所述除湿装置处于工作状态的所述装置外部环境相对湿度差值，并与预先设定的相对湿度差值作对比；或当所述PTC加热器进行加热工作时，所述无线通讯模块按一定时间间隔读取所述处理器模块内部的温度差值，并与预先设定的温度差值作对比；

设环境外部的相对湿度为H1，智能空气调节装置预先设定的启动湿度为H2；

设所述处理器模块内部温度为T1，智能空气调节装置预先设定的温度为T2；

当H1＞H2，所述湿度采集模块控制所述半导体致冷片和所述散热风扇转变为工作状态，所述半导体致冷片的冷面产生的冷量传导至所述制冷室进风口处的所述导热翅片组，热面产生的热量传导至所述散热室内部所述的热管散热器处，外部空气由所述散热风扇的牵引作用进入所述制冷室进行冷却液化形成除湿冷空气，液化后的冷凝水由重力作用顺着所述有斜度的折流板流到所述接水盘，并由所述接水盘底部的开口经过所述制冷室的导流管和所述外部排水管流出，所述除湿冷空气再由所述热管散热器上的散热风扇的牵引作用沿所述导风管流入所述散热室进行加热升温，最后从所述散热室正面后面长矩形槽散发到所述外壳并从所述外壳正面的矩形槽流出；当H1≤H2，所述湿度采集模块控制所述半导体致冷片和所述散热风扇转变为非工作状态；

当T1＞T2，所述温度采集模块控制所述PTC加热器转变为非工作状态；当T1≤T2，所述温度采集模块控制所述PTC加热器转变为工作状态；

当所述无线通讯模块读取的处理器内部温度差值或者所述装置外部环境相对湿度差值小于预先设定的温度差值或相对湿度差值，所述无线通讯模块中的信息发送系统将故障以及数据上报给主控室，反之，则不用上报。所述除湿装置采用无线通讯模块中的信息发送系统，当所述除湿装置出现故障时，由主控室收集数据进行调节和控制使其恢复正常的工作状态。

相比于现有技术，本发明具有活动的内塞、涂设在内塞环形槽的第一润滑脂层以及涂设在第二腔室内靠近内塞的一端的第二润滑脂层，并且使用弹簧对内塞提供弹性应力，将存储于第一腔室的油墨保持一定压力。在不断书写的过程中，由于油墨液面不断向笔头部转移的过程中保持油墨的压力有利于向笔头部的连续供墨；该设计也可以避免油墨因重力的原因往笔尾方向回退，本发明加强了对油墨的密封，进一步减少泄漏。

附图说明

图1为智能空气调节装置的俯视示意图。

图2为智能空气调节装置正面立体示意图。

图3为图1的C-C’线剖示意图。

图4为智能空气调节制装置的后视示意图。

图5为半导体组件和制冷室组件分解示意图。

图6半导体组件和散热室组件分解示意图。

图7为智能空气调节装置分解立体图。

图中标号说明：

1、外壳，11、顶部左侧槽位，12、把手，13、顶部右侧槽位，14、两侧面长矩形槽，15、正面长矩形槽；2、底板；3、处理器模块；4、半导体组件，41、半导体制冷片，42、间隔块，43、隔热块；5、制冷室组件，51、制冷室，511、顶部中央凸圆腔体，512、进风口，513、导流管，514、接水盘安装板，515、折流板，52、制冷室固定板，53、导热翅片组，54、接水盘；6、散热室组件，61、散热室，611、散热室顶部凸圆腔体，612、散热室正面后面矩形槽，62、散热室固定板，63、热管散热器，631、散热风扇，632、导热翅片组，633、热管，634、导热底板；7、导风管。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的具体实施例进行详细的说明。

图1为本发明实施例的智能空气调节装置的俯视示意图，图2为本发明实例的正面立体示意图，图3为本发明实例的线剖内部示意图，图4为本发明实例的后视示意图，图5为本发明实例半导体组件和制冷室组件分解结构示意图，图6为本发明实例的半导体组件和散热室组件分解结构示意图，图7为本发明实例整体分解结构示意图。

参照图1所示，智能空气调节装置，其外壳1包括顶部中央把手12，所述把手12的设置方便该装置的提携、移动及安装。

参照图2所示，智能空气调节装置，所述外壳1两侧面以及正面开有长矩形槽，两侧面的长矩形槽14较小，而正面的长矩形槽15尺寸较大，并安装有所述导流板，所述外壳1正面上部左右位置均开有所述处理器模块所需的控制槽位，分别为顶部左侧槽位11和顶部右侧槽位13；

所述外壳1通过所述螺栓组安装于所述底板2，所述底板2右侧开有一个导流孔。

上述处理器模块包括温湿度检测控制回路、加热回路、无线通讯模块、导流板和PTC加热器，所述处理器模块与底板相连接，所述处理器模块将检测到除湿装置内部温度信号以及装置外部湿度信号转化为自动控制指令，控制装置的工作状态。

参照图3所示，所述半导体组件4一侧通过所述导热粘结剂和所述螺栓组与所述制冷室组件5紧贴固定，另外一侧通过所述导热粘结剂和所述螺栓组与所述散热室组件6紧贴固定；所述导热粘结剂优选的为导热硅脂。

所述制冷室组件5包括制冷室51、制冷室固定板52、导热翅片组53和接水盘54；所述制冷室51包括设于制冷室上的顶部中央凸圆腔体511、进风口512、导流管513、接水盘安装板514和折流板515；所述制冷室51通过所述螺栓组安装于所示制冷室固定板52，所述制冷室固定板52和所述导热翅片组53是所述半导体组件4与所述制冷室组件5紧贴固定的部位；所述制冷室固定板52通过所述螺栓组与所述半导体组件4紧贴固定，所述导热翅片组53通过所述导热粘结剂和所述螺栓组与所述半导体组件4紧贴固定；所述制冷室51上部和中下部有折流板515，靠近底部有所述接水盘54安装所需的接水盘固定板514，底部中央有一体成型的导流管513从所述底板2的导流孔透出，所述导流管513处会通过卡箍与所述排水管相接，所述制冷室51顶端中央有凸圆腔体511，侧面开有进风口512与所述外壳1侧面的长矩形槽14对应；

所述散热室组件6包括散热室61、散热室固定板62和热管散热器63；所述散热室61包括设于散热室上的顶部中央凸圆腔体611和正面后面出风长矩形槽612；所述散热室61正面后面开有长矩形槽612，顶端中央有凸圆腔体611；所述散热室61通过所述螺栓组安装固定于所述散热室固定板62；

所述散热室固定板62和所述热管散热器63是所述半导体组件4与所述散热室组件6紧贴固定的部位；

所述散热室固定板62通过所述螺栓组与所述半导体组件4紧贴固定；

所述热管散热器63包括散热风扇631、导热翅片组632，热管633和散热底板634；所述散热风扇631安装于所述导热翅片632顶端；所述热管散热器63的散热底板634通过所述导热粘结剂和所述螺栓组与所述半导体组件4紧贴固定；所述导热翅片组632的底部密封即不透风；

所述导风管7两头分别相接于所述制冷室51顶部中央凸圆腔体511和所述散热室61顶部中央凸圆腔体611，可使两室分开，防止热量交换导致除湿效率低下。

本实施案例中，所述处理器模块包含温湿度采集模块，所述温度采集模块采用热电偶温度传感器和信号处理模块，所述湿度采集模块采用单片智能化湿度/温度传感器和信号处理模块。所述热电偶温度传感器温度探头紧贴于所述处理器模块2内壁，所述单片智能化湿度/温度传感器的探头离所述外壳1有一定的距离并与所述外壳1以内的内部环境隔绝与所述外壳1以外的外部环境相通。本实施案例中，采用MAX6675信号处理模块，通过高阻抗差动输入，以保证检测输入的高精度，同时具有热电偶温度传感器断线和单片智能化湿度/温度传感器检测，保证温湿采集模块的正常工作。但是本发明对信号处理模块只是优选MAX6675集成电路，同样也可以采用其他方式的信号处理模块，只要是能保证本发明方案中实现的功能即可，对其具体型号不做限定。具体的，所述的温度采集模块和湿度采集模块采用专用防潮元件，内部电路板有防潮处理，并且采用屏蔽隔离技术，符合GB/T17626-2008的3级标准，保证能够在强电磁场下工作。具体的，所述处理器模块3中的无线通讯模块具有无线传输和无线控制功能，可进行远程故障和数据上报、控制和调节运行参数；具体的，所述无线传输采用数字微波传输方式，所述无线控制采用工业无线RTU。

本实施例中，该装置可通过程序设定除湿启动值以及除湿断开值，除湿启动值和除湿断开值可以根据所需情况进行设置改变；可通过程序设定温度启动值以及温度断开值，温度启动值和断开值可以根据所需情况进行设置改变；可通过程序设定温度差值和相对湿度差值。

当湿度采集模块读回来的环境相对湿度值大于或等于程序设定的除湿启动值时，所述湿度采集模块控制所述半导体致冷片41和所述散热风扇631转变为工作状态，所述半导体致冷片41的冷面产生的冷量经过所述间隔块42传导至所述制冷室51进风口512处的所述导热翅片组53，所述进风口512处安装过滤网达空气净化作用，热面产生的热量直接传导至所述散热室61内部所述的热管散热器63处；外部空气有所述散热风扇631的牵引作用进入所述制冷室51进行冷却液化形成除湿冷空气，液化后的冷凝水由重力作用顺着所述有斜度的折流板515流到所述接水盘54，并由所述接水盘54底部的开口经过所述制冷室51的导流管513和所述外部排水管流出，所述除湿冷空气再由所述散热风扇631的牵引作用沿所述导风管7流入所述散热室61进行加热升温，最后从所述散热室正面后面长矩形槽612和所述外壳1正面长矩形槽15流出，进行一个使相对湿度和绝对湿度同时下降，几乎不提高温度的除湿过程。

当湿度采集模块读回来的环境相对湿度值小于或等于程序设定的除湿断开值使，所述半导体致冷片41和所述散热风扇631转变为非工作状态。

参照图4、图5和图6所示，所述半导体致冷片41与所述间隔块42通过所述导热粘结剂紧贴，再整体镶嵌于所述隔热块43中央形成所述半导体组件4，所述间隔块42和所述隔热块43的采用能有效的防止所述半导体致冷片41热面所产生的热量回到冷面，从而保证所述制冷室51和所述散热室61的温差，提高除湿效率；所述制冷室51中的折流板515与所述制冷室51内壁呈一定的锐角角度倾斜，不仅利于空气冷凝后产生的水分由重力作用流到所述接水盘54上，而且能阻碍进入所述制冷室51的空气的惯性流动，造成紊流，提高空气与所述制冷室51的换热程度，达到充分冷凝除湿；所述折流板515、导热翅片组53的导热翅片左右两侧经过粗糙化处理，也能阻碍空气的惯性流动，达到同样的效果。所述散热室61中的导热翅片组632的底部密封而且左右两侧也经过粗糙化处理，并且所述散热室61正面后面开有长矩形槽612，参照图3所示，所述智能空气调节装置的背面没有开槽，即经过所述散热室61升温的空气并不能从背面流出，只能由所述外壳1上的正面长矩形槽15流出，再次阻碍空气的惯性流动，达到充分换热升温的效果。

当温度采集模块读回来的所述处理器模块3内部温度低于程序设计的温度启动值，所述温度采集模块控制所述PTC加热器转变为工作状态给所述处理器模块内部加热，保证内部空气温度稳定，保护电路板；当温度采集模块读回来的所述处理器模块3内部温度高于程序设计的温度断开值，所述温度采集模块控制所述PTC加热器转变为非工作状态；

当所述无线通讯模块读取的所述处理器模块3内部温度差值或者所述装置外部环境相对湿度差值小于预先设定的温度差值或相对湿度差值，所述无线通讯模块的无线传输功能将故障和数据上报给主控室；反之，则不用上报。

所述除湿装置采用无线通讯模块中的无线控制技术，当所述除湿装置出现故障时，由主控室收集数据进行调节和控制使其恢复正常的工作状态。

综上所述，智能空气调节装置的智能控制方法、无线传输和无线控制技术、半导体组件的采用和内部空气致紊结构的设计，有效的对该装置所处的环境的湿度以及装置内部的温度进行控制。

参照图7所示，所述外壳1为金属材质，所述底板2采用金属材质；所述半导体组件4中的半导体致冷片41采用TEC1-12706，间隔块42采用导热材质，隔热块43采用导热性差的材质；所述制冷室组件5中的制冷室51采用金属材质，折流板515和导热翅片组53采用金属材质；所述散热室组件6中的散热室61采用金属材质，热管散热器63中的散热翅片组632和导热底板634采用铝金属材质，热管633采用铜金属材质；所述导风管7内部贴保温材料；所述螺栓组采用Q235材质的GB21螺栓；

所述外壳1、所述处理器模块3、所述半导体组件4、所述制冷室组件5、所述散热室组件6和所述导风管7通过所述螺栓组固定于所述底板2。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。。