一种室内温度湿度调节装置制造方法
【专利摘要】本发明属于空调领域，公开了一种室内温度湿度调节装置，包括加热器、加湿器、温度传感器、湿度传感器、控制器、热气旁通电子调节阀、主回路电子膨胀阀、压缩机和冷凝器。本发明可以单独的调节显热能力和潜热能力，可以满足不同焓差试验室的负荷工况要求，减少在工况调节过程中出现的无效制冷、无效除湿对电能的损耗，节省电能，减少投入成本。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明属于空调领域，具体涉及一种空调实验室内温度湿度调节装置。 一种室内温度湿度调节装置
【背景技术】
[0002] 目前的空调试验室多采用固定制冷或无极加热加湿来达到工况调节。由于制冷机 的冷量不可调节，显热比不可调节，在工况平衡的过程中带来的无效制冷和除湿，这部分的 冷量需要通过电加热和电加湿进行平衡，致使常规试验室的运行能耗巨大。
[0003] -个5HP焓差试验室为例，为了满足一台5HP空调的测试需要，往往需要配置内外 约30HP的冷机，加热和加湿的配置不小于72kW。运行时的最高电容量配置可能达到120KVA 左右。其实这当中，很大一部分的耗能是在相互抵消，造成了大量能源的浪费。
[0004] 中国是一个空调生产大国，焓差试验室是空调制造厂的一个标准检测设备，用量 巨大，以某年产量1500万台的空调制造厂为例，其配备试验室为270个。平均每5万台产 品就要具备一个试验室。以试验室每小时运行能耗80kW计，年运行电能耗费为1.9亿千瓦 时，按当地电价，一年耗费1. 95亿元，需要昂贵的经济的投入。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种室内温度湿度调节装置，以解决在对室内温度湿度调 节时能耗大的缺点，从而减少其经济损失。
[0006] 本发明所述电器控制装置，包括设置有风机的电加热器和电加湿器，其特征在于， 所述装置还包括：压缩机、冷凝器、制冷盘管、热气盘管、热气旁通电子调节阀、主回路电子 膨胀阀、吸气压力平衡阀、温度传感器、湿度传感器、温度控制器、湿度控制器，所述压缩机 排气端分别与冷凝器的输入端、热气旁通电子调节阀的第一端相连；所述热气旁通电子调 节阀的第二端连接至热气盘管的输入端；所述热气盘管输出端与制冷盘管输出端、吸气压 力平衡阀的输入端相连，所述吸气压力平衡阀的输出端与所述压缩机输入端相连；所述冷 凝器的输出端连接所述主回路电子膨胀阀第一端，所述主回路电子膨胀阀的第二端连接制 冷盘管输入端，所述温度控制器分别与温度传感器、电加热器、热气旁通电子调节阀电相 连，所述湿度控制器分别与湿度传感器、电加湿器、主回路电子膨胀阀电相连。
[0007] 优选的，所述温度控制器、湿度控制器均为冷热双输出型的PID控制器，所述温度 控制器的控热端通过固态继电器与所述电加热器电相连，所述温度控制器的控冷端与所述 热气盘通的电子膨胀阀电相连，所述湿度控制器的控热端通过固态继电器与所述电加湿器 电相连，所述湿度控制器的控冷端与所述的主回路电子膨胀阀电相连。
[0008] 进一步的，所述吸气压力平衡阀为曲轴箱。
[0009] 所述制冷盘管表面安装有除湿挡板。
[0010] 采用本发明所述室内温度湿度调节装置，温度调节部分包括加热器和热气旁通电 子调节阀，湿度调节部分包括加湿器和主回路电子膨胀阀，通过控制热气旁通电子调节阀 的大小，可以调节室内温度，通过控制加热器可以对温度作进一步的提升，通过压缩机和冷 凝器组成的制冷系统可对温度进行降温调节；而通过主回路电子膨胀阀可以调节制冷盘管 内的蒸发压力，从而改变制冷盘管的蒸发温度，影响其显冷能力与潜冷能力，对室内湿度进 行调节，还可以通过加湿器对湿度进一步的调节。本发明可以单独的调节显热能力和潜热 能力，可以满足不同焓差试验室的负荷工况要求，减少在工况调节过程中出现的无效制冷、 无效除湿对电能的损耗，节省电能，减少投入成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为本发明所提供的温度湿度调节装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合附图，对本发明作进一步的说明。
[0013] 图1为本发明的温度湿度调节装置的连接结构示意图，详述如下： 本室内温度湿度调节装置，包括电加热器14和电加湿器15、压缩机8、冷凝器9、制冷 盘管2、热气盘管1、热气旁通电子调节阀6、主回路电子膨胀阀7、吸气压力平衡阀3、温度传 感器10、湿度传感器4、温度控制器11、湿度控制器5,压缩机8排气端分别与冷凝器9的输 入端、热气旁通电子调节阀6的第一端相连；热气旁通电子调节阀6的第二端连接至热气盘 管1的输入端；热气盘管1输出端与制冷盘管2输出端、吸气压力平衡阀3的输入端相连， 吸气压力平衡阀3的输出端与压缩机8输入端相连；冷凝器9的输出端连接主回路电子膨 胀阀7第一端，主回路电子膨胀阀7的第二端连接制冷盘管2输入端，温度控制器11分别 与温度传感器10、控制电加热的固态继电器13、热气旁通电子调节阀6电相连，湿度控制器 5分别与湿度传感器4、控制电加湿的固态继电器12、主回路电子膨胀阀7电相连。
[0014] 其中，电加热器14设置于热气管盘1上，电加湿器15设置于制冷盘管2上。温度 控制器11、湿度控制器5均为PID控制器5,温度控制器11、湿度控制器5分别通过固态继 电器（固态继电器13和固态继电器12)与电加湿器15和电加热器14相连。电加湿器15 和电加热器14上分别设置有风机(风机17和风机18)。吸气压力平衡阀3为曲轴箱。所述 制冷盘管表面安装有除湿挡板16。
[0015] 热气旁通电子调节阀6的控制端、主回路电子膨胀阀7的控制端是指可用于电子 控制调节阀门7大小的接口，对于电子阀通常都设置有电子控制接口，由与控制器相连的 输出电平来相应的调节阀门开闭的大小程度。
[0016] 由于压缩机8的制冷性能受吸气压力影响较大，当吸排气压差较大时，能力衰减 厉害，而直接大范围调节电子膨胀阀更改蒸发压力，会对制冷系统工作性能产生较大影响， 存在系统失调的风险，在加湿器输出端、加热器输出端连接压力平衡阀的输入端，压力平衡 阀的输出端与压缩机8输入端相连。这样可以恒定制冷系统性能，满足大范围制冷量最大 能力机泵恒定的要求，可以设定压力平衡阀为曲轴箱，维持压力恒定，确保压缩机8在不同 工况下能力基本稳定。
[0017] 本发明包括温度调节与湿度调节两部分，其实现原理详述如下： 温度调节部分包括安装在被调空间的温度传感器10、与温度传感器10相连的控制器、 以及与控制器相连的加热器、热气旁通电子调节阀6、压缩机8、冷凝器9。
[0018] 电加热器14通过固态继电器17与温度控制器11相连接，温度控制器11接收到 温度传感器10发送的温度信号，判断需要发出要求升温的信号，热气旁通电子膨胀阀开度 会增大，使热气旁通盘管对房间加热，当开度最大时，仍无法满足升温要求，热端再控制固 态继电器17,使其的单位时间导通率将增加，电加热器14工作，使被调空间的温度升高，此 时，制冷装置处于最小显热的工作状态，制冷效率最低。
[0019] 制冷装置包括压缩机8、冷凝器9、主回路电子膨胀阀7、热气旁通电子调节阀6、热 气盘管1、制冷盘管2和吸气压力平衡阀3组成。
[0020] 热气旁通调节阀与控制器相连接。当环境温度高于目标值时，控制器将发出要求 降温的信号，逐步减小加热管的加热量，当加热管不再输出热量时，热气旁通调节阀开度， 将继续减少，并把热量减少到最小，由于有制冷盘管2,所以环境温度逐步降低，此时电加热 器14处于最小输出或无输出状态；当温度低于目标值时，控制器将发出要求加热的信号， 先逐步增大热气旁通阀开度，制冷机的热蒸汽逐步抵消制冷盘管2冷量，当热气旁通最大 时，相当于无制冷输出。如果此时温度仍低于目标温度，电加热器14启动以加热房间空气。
[0021] 加湿装置是电加湿器15,通过固态继电器12与控制器相连接，湿度控制器5将发 出要求增湿的信号，固态继电器12的单位时间导通率将增加，喷入水蒸汽使被调空间的湿 度升高，此时，制冷装置(制冷盘管2、电加湿器15和风机18)处于最小除湿的工作状态； 主回路电子膨胀阀7与湿度控制器5相连接。当湿度高于目标值时，湿度控制器5将 发出要求除湿的信号，减小膨胀阀开度，除湿盘管露点温度下降，从而增大空气流过盘管的 焓差，除湿量增加，此时电加湿器15处于最小输出或无输出状态；当湿度低于目标值时，湿 度控制器5将发出要求加湿的信号，先逐步增膨胀阀开度，使除湿盘管露点温度上升，除湿 量减小，当运行最高露点仍低于环境空气露点时，开启电加湿器15向环境注入蒸汽以增加 房间湿度。
[0022] 吸气压力控制部分通过曲轴箱自动控制压缩机8的吸气压力，维持压力恒定，确 保压缩机8在不同工况下能力基本稳定。
[0023] 本发明节能型温湿工况调节系统，显冷量和潜冷量成为独立可调参数，可以直接 根据被试机的负荷要求和工况要求，自动稳定地提供相应显冷和潜冷，完全不需要或只需 要很少额外的内部补偿，有效的减少了能量的损耗，可以大大节约恒温恒湿室的运行成本， 具有精确度高、控制方便、操作简单、节能环保等优点，并大大降低了高精度恒温室的运行 耗能。
[0024] 以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例 对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本 发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方 式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1. 一种室内温度湿度调节装置，包括设置有风机的电加热器和电加湿器，其特征在于， 所述装置还包括：压缩机、冷凝器、制冷盘管、热气盘管、热气旁通电子调节阀、主回路电子 膨胀阀、吸气压力平衡阀、温度传感器、湿度传感器、温度控制器、湿度控制器，所述压缩机 排气端分别与冷凝器的输入端、热气旁通电子调节阀的第一端相连；所述热气旁通电子调 节阀的第二端连接至热气盘管的输入端；所述热气盘管输出端与制冷盘管输出端、吸气压 力平衡阀的输入端相连，所述吸气压力平衡阀的输出端与所述压缩机输入端相连；所述冷 凝器的输出端连接所述主回路电子膨胀阀第一端，所述主回路电子膨胀阀的第二端连接制 冷盘管输入端，所述温度控制器分别与温度传感器、电加热器、热气旁通电子调节阀电相 连，所述湿度控制器分别与湿度传感器、电加湿器、主回路电子膨胀阀电相连。
2. 根据权利要求1所述的温度湿度调节装置，其特征在于，所述温度控制器、湿度控制 器均为冷热双输出型的PID控制器，所述温度控制器的控热端通过固态继电器与所述电加 热器电相连，所述温度控制器的控冷端与所述热气盘通的电子膨胀阀电相连，所述湿度控 制器的控热端通过固态继电器与所述电加湿器电相连，所述湿度控制器的控冷端与所述的 主回路电子膨胀阀电相连。
3. 根据权利要求1所述的温度湿度调节装置，其特征在于，所述吸气压力平衡阀为曲 轴箱。
4. 根据权利要求1所述的温度湿度调节装置，其特征在于，所述制冷盘管表面安装有 除湿挡板。
【文档编号】F24F11/02GK104101061SQ201310121886
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月10日 优先权日:2013年4月10日
【发明者】唐峥, 罗祥坤, 刘辉林 申请人:广州天河兰石技术开发有限公司