一种超高精度高静压大风量空气调节装置的制作方法

文档序号:31443344发布日期:2022-09-07 11:19阅读:201来源:国知局
一种超高精度高静压大风量空气调节装置的制作方法

1.本技术涉及恒温恒湿高精度空调技术领域,具体涉及一种超高精度高静压大风量空气调节装置。


背景技术:

2.空调的精度具体指出风温度设定值与出风温度实际值的差距,精度越高,差距越小。
3.发明人注意到,目前的高精度恒温恒湿空调存在以下不足:
4.精度依然不理想,仅在t
±
0.1℃,且多数控温精度不稳定;
5.对进风温度要求高,要求进风端
±
1℃/h,进风温度对处理后的出风温度影响大;
6.在相同制冷功率情况下,现有的高精度空调与普通空调相比出风量大大减小;
7.想要稳定高精度出风输出,所需的开机时间长;
8.不节能或节能性不好,用电量大运行成本高;
9.难以对空气进行净化;
10.现场安装调试复杂,安装成本高;
11.对水油液体控制精度不高,仅在t
±
0.02℃;
12.对水油液体控制未采用热回收节能措施,导致使用能耗高,对用户造成的经济负担重。
13.以上缺点,限制了高精度空调的使用与普及,因此亟需一种对进风端空气温度要求低、对出风端精度更高且风量更大、更节能的高精度空调。


技术实现要素:

14.为此,本技术提供一种超高精度高静压大风量空气调节装置,以解决现有技术存在的精度不够高、对进风端空气温度要求高、功耗高、风量小的问题。
15.为了解决上述问题,本发明提供以下方案:
16.第一方面,本技术提供了一种超高精度高静压大风量空气调节装置,其包括进风口、出风口、压缩机和离心风机,离心风机用以将外界空气自进风口吸入;还包括一级高精度恒温湿处理系统、二级超高精度恒温湿处理系统和智能模糊控制系统;其中:
17.一级高精度恒温湿处理系统包括:
18.加湿器a,其用以加湿自进风口进入的空气;
19.第一制冷剂管路和第二制冷剂管路,第一制冷剂管路包括第一制冷剂输送管道以及其上依次串联的电磁阀a、冷凝器a、节流器a和蒸发器a;第二制冷剂管路包括第二制冷剂输送管道以及其上依次串联的电磁阀b和冷凝器b;第一制冷剂管路和第二制冷剂管路的输入端均与压缩机的制冷剂出口连接,第二制冷剂管路的输出端与压缩机的制冷剂入口连接;蒸发器a和冷凝器b均设有空气入口和空气出口,蒸发器a的空气出口与冷凝器b的空气入口连接,经过加湿器a加湿处理后的空气自蒸发器a的空气入口进入,自冷凝器b的空气出
口排出;
20.中段静压箱,其设有空气入口和空气出口,其空气入口与冷凝器b的空气出口连接;
21.二级超高精度恒温湿处理系统包括:
22.加湿器b,其靠近加湿器a设置,其用以进一步加湿加湿器a加湿后的空气;加湿器b的加湿量小于加湿器a的加湿量;
23.蒸发器b,其制冷剂输入端与第一制冷剂管路的输出端连接,其制冷剂输出端与压缩机的制冷剂入口连接;蒸发器b设有空气入口和空气出口,蒸发器b的空气入口与中段静压箱的空气出口连接;
24.加热器a,其设有空气入口和空气出口,加热器a的空气入口与蒸发器b的空气出口连接;
25.空气混合段,其设有空气入口和空气出口,空气混合段的空气入口与加热器a的空气出口连接;
26.出风静压箱,其设有空气入口和空气出口,其空气入口与空气混合段的空气出口连接;
27.智能模糊控制系统包括:
28.传感器组,传感器组包括第一温度传感器、第一湿度传感器、第二温度传感器和第二湿度传感器,第一温度传感器和第一湿度传感器均设于中段静压箱内部靠近中段静压箱的空气出口处,第二温度传感器和第二湿度传感器均设于出风静压箱内部靠近出风静压箱的空气出口处;
29.处理器,其信号输入端分别与第一温度传感器、第一湿度传感器、第二温度传感器和第二湿度传感器的信号输出端连接,其信号输出端分别于电磁阀a、电磁阀b、加湿器a、加湿器b和加热器a的信号输入端连接;用户通过控制终端的人机交互界面进行所需温度和湿度的设定和改变的操作,响应于操作,控制终端生成控制指令,并将控制指令传递给处理器,处理器收到控制指令后,在整个工作过程中,根据传感器组反馈的数据,实时调整电磁阀a与电磁阀b的制冷剂流量、加湿器a与加湿器b的加湿量以及加热器a的加热量,使出风静压箱的空气出口排出的空气与用户设定值相较的精度在
±
0.005℃/h以内,湿度与用户设定值相较的精度在
±
0.5%/h以内。
30.可选地,还包括超高精度恒温水换热系统;超高精度恒温水换热系统包括:
31.恒温水箱,恒温水箱设有进水口和出水口;恒温水箱的外表面和内表面均进行保温处理;恒温水箱内中部设有水温混合段,水温混合段用以混合均匀恒温水箱中的水的温度;
32.第三制冷剂管路,第三制冷剂管路包括第三制冷剂输送管道以及其上依次串联的电磁阀c、节流器b和蒸发器c;第三制冷剂管路的输入端与冷凝器a的输出端连接,输出端与压缩机的制冷剂入口连接;蒸发器c设于恒温水箱内、且靠近进水口处;
33.加热器b,加热器b设于恒温水箱内、且靠近蒸发器c位置处;
34.恒温水换热器,恒温水换热器设有进水口、出水口、空气输入端和空气输出端,恒温水换热器的进水口与恒温水箱的出水口连接,恒温水换热器的空气输入端与出风静压箱的空气出口连接,自恒温水换热器的空气输出端排出的空气通过出风口排出至外界环境;
35.循环水泵,其输入端与恒温水换热器的出水口连接,其输出端与恒温水箱的进水口连接;
36.传感器组还包括水温传感器,水温传感器设于恒温水箱内、且靠近出水口处,水温传感器的信号输出端与处理器的信号输入端连接;处理器的信号输出端分别与电磁阀c和加热器b的信号输入端连接;处理器在整个工作过程中,根据水温传感器反馈的数据,实时调整电磁阀c的制冷剂流量以及加热器b的加热量,使恒温水换热器的空气输出端排出的空气温度与用户设定值的差距在
±
0.001℃/h以内。
37.进一步可选地,还包括气液分离器,蒸发器b的制冷剂输出端和第三制冷剂管路的输出端均与气液分离器的输入端连接,气液分离器的输出端与压缩机的制冷剂入口连接。
38.进一步可选地,加湿器a包括水电阀a和雾化喷头a,加湿器b包括水电阀b和雾化喷头b;水电阀a的出水口与雾化喷头a的进水口连接,水电阀b的出水口与雾化喷头b的进水口连接;水电阀a和水电阀b的进水口均与循环水泵的输出端连接;加湿器a和加湿器b的信号输入端具体为水电阀a和水电阀b的信号输入端;处理器在整个工作过程中,根据第一温度传感器反馈的数据,实时调整水电阀a的水流量以调整加湿器a的加湿量,根据第二温度传感器反馈的数据,实时调整水电阀b的水流量以调整加湿器b的加湿量。
39.进一步可选地,其特征在于,还包括水流开关,水流开关设有进水口和出水口;水流开关的进水口与循环水泵的输出端连接,水流开关的出水口与恒温水箱的进水口连接;水流开关设有信号输出端,循环水泵设有信号输入端,水流开关的信号输出端与处理器的信号输入端连接,循环水泵的信号输入端与处理器的信号输出端连接;用户通过控制终端的人机交互界面进行开机操作,响应于开机操作,控制终端生成开机指令,并将开机指令传递给处理器,处理器收到开机指令后,即控制循环泵开始水循环工作;当有水流过水流开关时,水流开关向处理器发送水循环信号,处理器收到水循环信号后即保持循环水泵进行水循环工作,无水通过水流开关时,水流开关即向处理器发送停止水循环信号,处理器收到停止水循环信号后即控制循环水泵停止进行水循环工作。
40.进一步可选地,还包括手动阀,手动阀的进水口与循环水泵的输出端连接,手动阀的出水口与水流开关的进水口连接。
41.可选地,一级高精度恒温湿处理系统还包括初中效空气净化单元,二级超高精度恒温湿处理系统还包括高效空气净化单元;初中效空气净化单元靠近进风口设置,其用以净化自进风口进入的空气;高效空气净化单元设有空气入口和空气出口,高效空气净化单元的空气入口与加热器a的空气出口连接,高效空气净化单元的空气出口与出风静压箱的空气入口连接,高效空气净化单元用以净化自空气混合段排出的空气。
42.可选地,第一制冷剂管路中还包括傍通毛细管,傍通毛细管与电磁阀a并联;傍通毛细管用以分担电磁阀a受到的来自压缩机输出的制冷剂的压力。
43.可选地,离心风机设有出气口和进气口,离心风机的进气口与冷凝器b的空气出口连接,离心风机的出气口与中段静压箱的空气入口连接。
44.第二方面,本技术提供了一种高精度空气调节装置,其包括进风口、出风口、压缩机和离心风机;还包括一级高精度恒温湿处理系统、超高精度恒温水换热系统和智能模糊控制系统;其中:
45.一级高精度恒温湿处理系统包括:
46.加湿器a,其用以加湿自进风口进入的空气;加湿器a设有空气入口和空气出口,加湿器a的空气入口与进风口连接,加湿器a的空气出口与离心风机的进气口连接;
47.第一制冷剂管路和第二制冷剂管路,第一制冷剂管路包括第一制冷剂输送管道以及其上依次串联的电磁阀a、冷凝器a、节流器a和蒸发器a;第二制冷剂管路包括第二制冷剂输送管道以及其上依次串联的电磁阀b和冷凝器b;第一制冷剂管路和第二制冷剂管路的输入端均与压缩机a的制冷剂出口连接,第一制冷剂管路和第二制冷剂管路的输出端均与压缩机的制冷剂入口连接;蒸发器a和冷凝器b均设有空气入口和空气出口,蒸发器a的空气入口与离心风机的出气口连接,蒸发器a的空气出口与冷凝器b的空气入口连接;
48.中段静压箱,其设有空气入口和空气出口,其空气入口与冷凝器b的空气出口连接;
49.超高精度恒温水换热系统包括:
50.恒温水箱,恒温水箱设有进水口和出水口;恒温水箱的外表面和内表面均进行保温处理;恒温水箱内中部设有水温混合段,水温混合段用以混合均匀恒温水箱中的水的温度;
51.第三制冷剂管路,第三制冷剂管路包括第三制冷剂输送管道以及其上依次串联的电磁阀c、节流器b和蒸发器c;第三制冷剂管路的输入端与冷凝器a的输出端连接,输出端与压缩机的制冷剂入口连接;蒸发器c设于恒温水箱内;
52.加热器b,加热器b设于恒温水箱内、且靠近蒸发器c位置处;
53.恒温水换热器,恒温水换热器设有进水口、出水口、空气输入端和空气输出端,恒温水换热器的进水口与恒温水箱的出水口连接,恒温水换热器的空气输入端与中段静压箱的空气出口连接,自恒温水换热器的空气输出端排出的空气通过出风口排出至外界环境;
54.循环水泵,其输入端与恒温水换热器的出水口连接,其输出端与恒温水箱的进水口连接;
55.智能模糊控制系统包括:
56.传感器组,传感器组包括第一温度传感器、第一湿度传感器和水温传感器,第一温度传感器和第一湿度传感器均设于中段静压箱内部靠近中段静压箱的空气出口处,水温传感器设于恒温水箱内、且靠近出水口处;
57.处理器,处理器的信号输入端分别与第一温度传感器、第一湿度传感器和水温传感器的信号输出端连接,处理器的信号输出端分别于电磁阀a、电磁阀b、电磁阀c、加湿器a和加热器b的信号输入端连接;用户通过控制终端的人机交互界面进行所需温度和湿度的设定和改变的操作,响应于操作,控制终端生成控制指令,并将控制指令传递给处理器,处理器收到控制指令后,在整个工作过程中,根据传感器组反馈的数据,实时调整电磁阀a、电磁阀b和电磁阀c的制冷剂流量,以及加湿器a加湿量和加热器b的加热量,以实时调整自出风口排出的空气的温度和湿度。
58.相比现有技术,本技术至少具有以下有益效果:
59.(1)本技术提供的一种超高精度高静压大风量空气调节装置,首次采用对空气温度和湿度进行多级控制的思路和方法,具体包括一级高精度恒温湿处理系统、二级超高精度恒温湿处理系统和智能模糊控制系统,智能模糊控制系统通过传感器随时实时监测装置中的空气温度、湿度等指标,根据传感器反馈的数据对加湿器a、加湿器b、电磁阀a、电磁阀b
和加热器a进行实时控制,从而实现对装置内空气的温度、湿度的动态调整,一级高精度恒温湿处理系统对进入空气的温度和湿度进行大致调整,达到设定值附近后,由二级超高精度恒温湿处理系统进行微调,使出风温度及湿度始终达到较高精度,将出风温度的精度控制在
±
0.005℃/h以内,同时对进风端温度要求较低,仅为
±
2℃/h,以满足能在温度仅为
±
2℃/h的净化车间环境中安装所述超高精度空调装置。
60.(2)本技术提供的一种超高精度高静压大风量空气调节装置,为了进一步提升出风温度精度,设置了超高精度恒温水换热系统,该系统中的恒温水箱内表面与外表面均进行保温处理,于恒温水箱中设置用以降温的蒸发器c和用以升温的加热器b,恒温水箱内设置水温传感器,处理器根据水温传感器反馈的水温数据实时控制蒸发器c或加热器b对恒温水箱中的水进行降温或升温处理,结合保温处理,使水温始终保持恒定;恒温水换热器中通入恒温水,与出风静压箱中排出的空气进行最后的热交换,进一步提升出风温度精度,使出风温度精度达到
±
0.001℃/h以内。
61.(3)本技术提供的一种超高精度高静压大风量空气调节装置,通过超高精度恒温水换热系统中的恒温水箱为加湿器a和加湿器b提供水源,简化结构的同时,由于恒温水箱中水温恒定,故可以在加湿的同时起到辅助调节空气温度的作用。
62.(4)本技术提供的一种超高精度高静压大风量空气调节装置,设置的水流开关在没有水流经过时,立刻向处理器反馈数据,处理器即控制循环泵停止工作,一方面使装置使用更加安全且节能,另一方面可起到辅助提醒用户加水的作用。
63.(5)本技术提供的一种超高精度高静压大风量空气调节装置,设置的手动阀一方面能够调节水到达雾化喷头a和雾化喷头b的水压,使其更容易产生足够的水雾,另一方面可尽量增大通过水流开关的流量,以增强恒温水换热器的换热效率。
64.(6)本技术提供的一种超高精度高静压大风量空气调节装置,超高精度恒温水换热系统中的恒温水箱水源可来自外界人工补水,也可来自蒸发器a和蒸发器b工作过程中产生的冷凝水,无需担心因水的损耗而影响恒温水换热器工作效果,且相较于单一的外界补水,更加节约水资源,同时无需频繁补水,还可来自外界自动补水,自动补水可以是电磁阀或浮球阀补水,在恒温水箱高水位上可设置溢流口,使用更加方便。
65.(7)本技术提供的一种超高精度高静压大风量空气调节装置,设置的初中效空气净化单元和高效空气净化单元对空气进行两段净化,使本装置同时具有洁净式空调的效果,适用于对空气洁净度要求较高的场合,如医学实验室、芯片生产车间等,对用户身体健康也更加有益。
66.(8)本技术提供的一种超高精度高静压大风量空气调节装置,其包括的一级高精度恒温湿处理系统、二级超高精度恒温湿处理系统和恒温水换热系统可分别作为独立的空调装置使用,效果依然优异,且结构更加简单,尤其适用于对空调出风精度要求不太高的场合。
67.(9)本技术提供的一种超高精度高静压大风量空气调节装置,结构简单巧妙,系统部件少,加工制造方便,跟普通单元式空调一样,故障率极底;不需要安装和调试;可于底部设置四个刹车万向轮。在进行安置时,现场移动更加方便;正常使用时间长,维护费少。
68.(10)本技术提供的一种超高精度高静压大风量空气调节装置,可设置为整体式,也可以根据用户要求设置成分体式,室内机部份可以是吊顶式也可以是柜式,具体设置方
式可根据使用环境与用户需求进行灵活调整。
附图说明
69.为了更直观地说明现有技术以及本技术,下面给出几个示例性的附图。应当理解,附图中所示的具体形状、构造,通常不应视为实现本技术时的限定条件;例如,本领域技术人员基于本技术揭示的技术构思和示例性的附图,有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。
70.图1为本技术实施例1提供的一种超高精度高静压大风量空气调节装置的内部结构图;
71.图2为本技术实施例1提供的一种超高精度高静压大风量空气调节装置的风道结构示意图;图中,箭头指向的方向为空气流动的方向;
72.图3为本技术实施例1提供的一种超高精度高静压大风量空气调节装置的制冷剂管路结构示意图;图中,箭头指向的方向为制冷剂流动的方向;
73.图4为本技术实施例1提供的一种超高精度高静压大风量空气调节装置的水路结构示意图;图中,箭头指向的方向为水流动的方向;
74.图5为本技术实施例1提供的一种超高精度高静压大风量空气调节装置的电路结构框图;图中,箭头指向的方向为信号和/或数据传递的方向;
75.图6为本技术实施例2提供的一种超高精度高静压大风量空气调节装置的水路结构示意图;图中,箭头指向的方向为水流动的方向;
76.图7为本技术实施例3提供的一种高精度空气调节装置的内部结构图;
77.图8为本技术实施例3提供的一种高精度空气调节装置的风道结构示意图;图中,箭头指向的方向为空气流动的方向;
78.图9为本技术实施例3提供的一种高精度空气调节装置的制冷剂管路结构示意图;图中,箭头指向的方向为制冷剂流动的方向;
79.图10为本技术实施例3提供的一种高精度空气调节装置的水路结构示意图;图中,箭头指向的方向为水流动的方向;
80.图11为本技术实施例3提供的一种高精度空气调节装置的电路结构框图;图中,箭头指向的方向为信号和/或数据传递的方向。
81.附图标记说明
82.图中:1-进风口,2-加湿器a,3-加湿器b,4-冷凝器a,5-冷凝器b,6-节流器a,7-蒸发器a,8-空气混合段,9-蒸发器b,10-加热器a,11-初中效净化单元,12-高效净化单元,13-恒温水箱,14-节流器b,15-蒸发器c,16-加热器b,17-恒温水换热器,18-出风口,19a-第一温度传感器,19b-第一湿度传感器,20a-第二温度传感器,20b-第二湿度传感器,21-水温传感器a,22-处理器,23-水电阀a,24-雾化喷头a,25-水电阀b,26-雾化喷头b,27-电磁阀a,28-电磁阀b,29-电磁阀c,30-气液分离器,31-傍通毛细管,32-离心风机,33-中段静压箱,34-出风静压箱,35-循环水泵,36-手动阀,37-水流开关,38-压缩机a,39-压缩器b,40-冷凝器c,41-换热器,42-水温传感器b,43-电磁阀d,44-过滤器,45-节流器c,46-节流器d,47-单向阀。
具体实施方式
83.以下结合附图,通过具体实施例对本技术作进一步详述。
84.在本技术的描述中:除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。本技术中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象,而不具有技术内涵方面的特别意义(例如,不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式,同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。
85.本技术中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语,通常是为了便于对照附图直观理解,而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本技术揭示的技术构思的情况下,这些相对位置关系的改变,当亦视为本技术表述的范畴。
86.实施例1
87.本实施例提供了一种超高精度高静压大风量空气调节装置,其整体的内部结构如图1所示,风道结构如图2所示,制冷剂管路结构如图3所示,水路结构如图4所示,电路结构如图5所示;其包括进风口1、出风口18、压缩机a38和离心风机32,还包括一级高精度恒温湿处理系统和二级超高精度恒温湿处理系统和智能模糊控制系统;其中:
88.一级高精度恒温湿处理系统包括:
89.加湿器a 2,其用以加湿自进风口1进入的空气;
90.第一制冷剂管路和第二制冷剂管路,第一制冷剂管路包括第一制冷剂输送管道以及其上依次串联的电磁阀a 27、冷凝器a 4、节流器a 6和蒸发器a 7;第二制冷剂管路包括第二制冷剂输送管道以及其上依次串联的电磁阀b 28和冷凝器b 5;第一制冷剂管路和第二制冷剂管路的输入端均与压缩机a 38的制冷剂出口连接,第二制冷剂管路的输出端与压缩机a 38的制冷剂入口连接;蒸发器a 7和冷凝器b 5均设有空气入口和空气出口,蒸发器a 7的空气出口与冷凝器b 5的空气入口连接,经过加湿器a 2加湿处理后的空气自蒸发器a 7的空气入口进入,自冷凝器b 5的空气出口排出;冷凝器b 5的空气出口与离心风机32的进气口连接;
91.中段静压箱33,其设有空气入口和空气出口,其空气入口与离心风机32的出气口连接;
92.二级超高精度恒温湿处理系统包括:
93.加湿器b 3,其靠近加湿器a 2设置,其用以进一步加湿加湿器a 2加湿后的空气;加湿器b 3的加湿量小于加湿器a 2的加湿量;
94.蒸发器b 9,其制冷剂输入端与第一制冷剂管路的输出端连接,其制冷剂输出端与压缩机的制冷剂入口连接;蒸发器b 9设有空气入口和空气出口,蒸发器b 9的空气入口与中段静压箱33的空气出口连接;
95.加热器a10,其设有空气入口和空气出口,加热器a10的空气入口与蒸发器b 9的空气出口连接;
96.空气混合段8,其设有空气入口和空气出口,其空气入口与加热器a 10的空气出口连接;
97.出风静压箱34,其设有空气入口和空气出口,其空气入口与空气混合段8的空气出口连接;
98.智能模糊控制系统包括:
99.传感器组,传感器组包括第一温度传感器19a、第一湿度传感器19b、第二温度传感器20a和第二湿度传感器20b,第一温度传感器19a和第一湿度传感器19b均设于中段静压箱33内部,第二温度传感器20a和第二湿度传感器20b均设于出风静压箱34内部;
100.处理器22,其信号输入端分别与第一温度传感器19a、第一湿度传感器19b、第二温度传感器20a和第二湿度传感器20b的信号输出端连接,其信号输出端分别于电磁阀a 27、电磁阀b 28、加湿器a 2、加湿器b 3和加热器a 10的信号输入端连接;用户通过控制终端的人机交互界面进行所需温度和湿度的设定和改变的操作,响应于操作,控制终端生成控制指令,并将控制指令传递给处理器22,处理器22收到控制指令后,在整个工作过程中,根据传感器组反馈的数据,实时调整电磁阀a 27与电磁阀b 28的制冷剂流量、加湿器a 2与加湿器b 3的加湿量以及加热器a10的加热量,使出风静压箱34的空气出口排出的空气温度与用户设定值的差距在
±
0.005℃/h以内。
101.本实施例还包括超高精度恒温水换热系统,超高精度恒温水换热系统包括:
102.恒温水箱13,恒温水箱13设有进水口和出水口;恒温水箱13的外表面和内表面均进行保温处理;恒温水箱13内中部设有水温混合段,水温混合段用以混合均匀恒温水箱13中的水的温度;
103.第三制冷剂管路,第三制冷剂管路包括第三制冷剂输送管道以及其上依次串联的电磁阀c 29、节流器b 14和蒸发器c 15;第三制冷剂管路的输入端与冷凝器a 44的输出端连接,输出端与压缩机的制冷剂入口连接;蒸发器c 15设于恒温水箱13内、且靠近进水口处;
104.加热器b 16,加热器b 16设于恒温水箱13内、且靠近蒸发器c15位置处;
105.恒温水换热器17,恒温水换热器17设有进水口、出水口、空气输入端和空气输出端,恒温水换热器17的进水口与恒温水箱13的出水口连接,恒温水换热器17的空气输入端与出风静压箱34的空气出口连接,自恒温水换热器17的空气输出端排出的空气通过出风口18排出至外界环境;
106.循环水泵35,其输入端与恒温水换热器17的出水口连接,其输出端与恒温水箱13的进水口连接;
107.传感器组还包括水温传感器a 21,水温传感器a 21设于恒温水箱13内、且靠近出水口处,水温传感器a 21的信号输出端与处理器22的信号输入端连接;处理器22的信号输出端分别与电磁阀c 29和加热器b16的信号输入端连接;处理器22在整个工作过程中,根据水温传感器a 21反馈的数据,实时调整电磁阀c 29的制冷剂流量以及加热器b 16的加热量,使恒温水换热器17的空气输出端排出的空气温度与用户设定值的差距在
±
0.001℃/h以内。
108.本实施例还包括气液分离器30,蒸发器b 9的制冷剂输出端和第三制冷剂管路的输出端均与气液分离器30的输入端连接,气液分离器30的输出端与压缩机的制冷剂入口连接。
109.在本实施例中,加湿器a 2包括水电阀a 23和雾化喷头a 24,加湿器b 3包括水电阀b 25和雾化喷头b 26;水电阀a 23的出水口与雾化喷头a 24的进水口连接,水电阀b 25的出水口与雾化喷头b 26的进水口连接;水电阀a 23和水电阀b 25的进水口均与循环水泵35的输出端连接;加湿器a 2和加湿器b 3的信号输入端具体为水电阀a 23和水电阀b 25的
信号输入端;处理器22在整个工作过程中,根据第一温度传感器19a反馈的数据,实时调整水电阀a 23的水流量以调整加湿器a 2的加湿量,根据第二温度传感器20a反馈的数据,实时调整水电阀b 25的水流量以调整加湿器b 3的加湿量。
110.本实施例还包括水流开关37,水流开关37设有进水口和出水口;水流开关37的进水口与循环水泵35的输出端连接,水流开关37的出水口与恒温水箱13的进水口连接;水流开关37设有信号输出端,循环水泵35设有信号输入端,水流开关37的信号输出端与处理器22的信号输入端连接,循环水泵35的信号输入端与处理器22的信号输出端连接;用户通过控制终端的人机交互界面进行开机操作,响应于开机操作,控制终端生成开机指令,并将开机指令传递给处理器22,处理器22收到开机指令后,即控制循环泵开始水循环工作;当有水流过水流开关37时,水流开关37向处理器22发送水循环信号,处理器22收到水循环信号后即保持循环水泵35进行水循环工作,无水通过水流开关37时,水流开关37即向处理器22发送停止水循环信号,处理器22收到停止水循环信号后即控制循环水泵35停止进行水循环工作。
111.本实施例还包括手动阀36,手动阀36的进水口与循环水泵35的的输出端连接,手动阀36的出水口与水流开关37的进水口连接。
112.在本实施例中:一级高精度恒温湿处理系统还包括初中效空气净化单元,二级超高精度恒温湿处理系统还包括高效空气净化单元;初中效空气净化单元靠近进风口1设置,其用以净化自进风口1进入的空气;高效空气净化单元设有空气入口和空气出口,高效空气净化单元的空气入口与空气混合段8的空气出口连接,高效空气净化单元的空气出口与出风静压箱34的空气入口连接,高效空气净化单元用以净化自空气混合段8排出的空气。
113.在本实施例中,第一制冷剂管路中还包括傍通毛细管31,傍通毛细管31与电磁阀a 27并联;傍通毛细管31用以分担电磁阀a 27受到的来自压缩机输出的制冷剂的压力。
114.本实施例提供的超高精度高静压大风量空气调节装置的工作流程包括:
115.用户打开装置,通过控制终端的人机交互界面进行设定所需温度值和湿度值的操作;响应于用户的操作,控制终端生成控制指令并传递给处理器22,处理器22收到指令后,根据温度设定值和湿度设定值控制装置内的一系列组件开始工作;
116.低噪声高静压的离心风机32的进气口与冷凝器b 5的空气出口连接,离心风机32运转将需处理的空气通过进风口1吸入,进入的空气经初中效净化单元11,净化处理空气的洁净度;在本实施例中,离心风机32置于冷凝器b 5和中段静压箱33之间,第一温度传感器19a能够及时检测出离心风机32运转带来的热量增加并将相应数据反馈给处理器22,处理器22收到数据后立刻对制冷量进行调整,及时消除风机带来的热量对空气温度的影响,防止降低空气温度精度;
117.净化后的空气进入加湿段,加湿段分别有加湿器a 2和加湿器b 3,加湿器a 2加湿量大,加湿器b 3加湿量小,当需要大加湿量时,加湿器a 2和加湿器b 3同时加湿,处理器22为加湿器a 2和加湿器b 3分别设定加湿阈值,加湿器a 2设置的湿度阈值低于加湿器b 3,加湿器a 2的加湿量达到设定值时先关闭,加湿器b 3继续少量加湿,到达加湿器b 3设定值时关闭加湿器b 3;第一湿度传感器19b实时检测中段静压箱33中空气的湿度,并将数据实时反馈给处理器22,处理器22根据反馈的数据实时控制加湿器a 2的加湿量,具体是控制水电阀a23的通断、以及水流开关37的通断和水流量,以控制雾化喷头a24喷出的雾化水量;第
二湿度传感器20b实时检测出风静压箱34中空气的湿度,并将数据实时反馈给处理器22,处理器22根据反馈的数据实时控制加湿器b 3的加湿量,具体是控制水电阀b 25的通断、以及水流开关37的通断以及水流量,以控制雾化喷头b 26喷出的雾化水量;第一湿度传感器19b和第二湿度传感器20b检测到湿度低于设定值时,处理器22分别控制加湿器a 2和b加湿,加湿器a 2和加湿器b 3加湿到各自设定值时分别关闭,低于设定值时开启,补充因蒸发器a 7和蒸发器b 9工作、以及环境变化所降低的空气湿度;加湿器a2和加湿器b 3都可以短时间通断或长时间通断;加湿器a2和加湿器b 3的进水源来自恒温水箱13,恒温水箱13内的水由蒸发器a 7的冷凝水提供;可在恒温水箱13中设置水位报警器,当冷凝水不足以补充水位、而水位已经过低触发报警时人工补水;还可于恒温水箱13内设置水位开关,由水位开关实时检测水位,水位开关连接电磁阀或浮球阀,电磁阀或浮球阀连接外界水源,当冷凝水不足以补充水位、而水位已经低于水位开关设定值时,水位开关控制电磁阀或浮球阀打开自动补水至适宜水位;可在恒温水箱13上设置溢流口,当恒温水箱13水位高于溢流口水位时,多余的水自动溢出;恒温水箱13内外表面均做保温处理并适当做密封处理;水电阀a 23和水电阀b 25的进水口分别与循环水泵35的输出端连接,当需要加湿时,循环水泵35启动,自恒温水箱13中吸入水流并加压,加压后的水流分二路进入水电阀a 23和水电阀b 25,然后分别自雾化喷头a 24和雾化喷头b 26喷出对空气进行加湿;
118.第一制冷剂管路包括第一制冷剂输送管道以及其上依次串联的电磁阀a 27、冷凝器a 4、节流器a 6和蒸发器a 7;经加湿段加湿后的空气通过蒸发器a 7的空气入口进入蒸发器a 7内,此时电磁阀a 27处于打开状态,高温高压的制冷剂气体通过第一制冷剂输送管道由压缩机a 38输入电磁阀a 27中,然后进入冷凝器a 4冷凝成高压中温的液体;高压中温的液体制冷剂通过第一制冷剂输送管道进入节流器a 6,该段管道上连接有储液罐、过滤器44和视液镜;高压中温的液体制冷剂经节流器a 6节流降压后成为低压低温的液体,通过第一制冷剂输送管道输入蒸发器a 7中蒸发吸热,对通入蒸发器a 7中的空气进行制冷;制冷剂从蒸发器a 7出来后继续流动,以供二级超高精度恒温湿处理系统使用;第一温度传感器19a实时检测中段静压箱33中的空气温度并将数据反馈给处理器22,当第一温度传感器19a检测到空气温度低于设定温度时,处理器22收到反馈数据后即打开电磁阀b 28并关闭电磁阀a 27(与电磁阀a 27并联的傍通毛细管31是降低电磁阀a 27打开或关闭时高压制冷剂对系统的影响),高温高压的制冷剂进入冷凝器b 5冷凝放热给空气升温,达到所需温度;第一湿度传感器19b实时检测中段静压箱33中的空气湿度并将数据实时反馈给处理器22,当第一湿度传感器19b检测到空气湿度低于设定值时,处理器22收到反馈数据后即打开水电阀a 23和循环水泵35,将水泵入并自雾化喷头a 24中喷出对空气进行加湿;从冷凝器b 5出来的制冷剂进入气液分离器30被吸入压缩机a 38的制冷剂入口;经过蒸发器a 7制冷、冷凝器b 5加热后的恒温空气被低噪声高静压的离心风机32吸入并加压,然后送入中段静压箱33使空气混合均匀温湿度,使第一温度传感器19a和第一湿度传感器19b检测的可靠性和均匀度更高;蒸发器a 7和冷凝器b 5中通过制冷剂多少分别由电磁阀a 27和电磁阀b 28控制,电磁阀a 27和电磁阀b 28的制冷剂流量由处理器22根据第一温度传感器19a实时反馈的数据进行实时动态调整,使中段静压箱33排出的空气温度精度在
±
0.05℃/h以内,湿度精度在
±
1%/h以内;
119.蒸发器b 9的制冷剂输入端与第一制冷剂管路的输出端连接,第一制冷剂管路的
输出端即蒸发器a 7的制冷剂输出端;蒸发器b 9设有空气入口和空气出口,其空气入口与中段静压箱33的空气出口连接,空气经过中段静压箱33混合均匀温湿度后继续通入蒸发器b 9,同时制冷剂从蒸发器a 7进入蒸发器b 9继续蒸发吸热,蒸发器a 7制冷量大于蒸发器b 9制冷量,对通入的空气继续进行更加精密的制冷,空气经过精密制冷后进入加热器a10进行加热以调整温度,制冷和加热后的恒温湿空气进入高效净化单元12段进一步净化处理,净化处理后的空气进入出风静压箱34混合均匀温湿度;第二温度传感器20a和第二湿度传感器20b均置于出风静压箱34中且靠近出风静压箱34的空气出口,实时检测进入空气的温度和湿度,并将数据实时反馈给处理器22,处理器22根据反馈的数据,选择性的控制水电阀b 25通断以及水流开关37的流量,通过雾化喷头b 26对进气进行微量补充加湿,和/或控制加热器a 10进行加热量的微调,以再次提高空气的温度控制精度;经二级超高精度恒温湿处理系统处理后的恒温恒湿空气在出风静压箱34内温湿度精度达到
±
0.005℃/h以内,湿度精度达到
±
0.5%/h以内;
120.通过超高精度恒温水换热系统对出风静压箱34排出的空气的温度进行最后的微调,以进一步提高出风温度精度,具体来说,恒温水换热器17设有空气输入端和空气输出端,出风静压箱34排出的空气自恒温水换热器17的空气输入端进入;恒温水箱13中的水在循环水泵35的作用下不断循环流动;经冷凝器a 4处理后的制冷剂通过第三制冷剂输送管道依次进入电磁阀c 29、节流器b 14和蒸发器c 15,制冷剂经过节流器b 14节流降压后成为低压低温的液体,低压低温的液体制冷剂进入蒸发器c 15中蒸发吸热,对恒温水箱13进水口流入恒温水箱13中的水进行冷却降温,同时加热器b 16又对降温后的水根据需要进行加热升温;经冷却和加热后的水流动至恒温水箱13内部中部的水温混合段中充分混合使水温均匀,水温混合段具体是用交错排列的保温隔板将恒温水箱13内的空间分隔成几个区域,水流在流动通过多个区域时,水流方向不断变化,从而起到对水流的搅动混合作用;温度一致的水继续自恒温水箱13的出水口流出;出水口附近设有水温传感器,水温传感器实时检测恒温水箱13中的水温,并将数据实时反馈给处理器22,处理器22根据反馈的数据,选择性的控制电磁阀c 29的制冷剂流量和/或加热器b 16的加热量,对水温进行精确控制,以得到超高精度恒水温输出,水温精度达到
±
0.001℃/h以内;超高精度的恒温水进入恒温水换热器17,与进入的恒温恒湿空气进行冷热交换,进一步提高处理空气的控制精度,由于恒温水箱13、输水管道以及恒温水换热器17均进行了完整的保温处理,故热损耗极小,恒温恒湿空气经恒温水换热器17热交换后,其温度相较于用户设定值的精度达到
±
0.001℃/h,该超高精度恒温恒湿洁净风通过出风口18吹出至外界后需环境中。
121.在本实施例中,水电阀a 23、水电阀b 25、电磁阀a 27和电磁阀b 28均具有毫秒级的响应速度,能够在毫秒级时间内打开或关闭,以确保加湿量的高精度和温度的高精度。
122.超高精度恒温水换热系统的结构详见图4:超高精度的恒温水从恒温水箱13出口进入恒温水换热器17,循环水泵35吸入恒温水换热器17出来的恒温水加压后进入水流开关37,水流开关37出水进入恒温水箱13进水口,通过恒温水箱13内部恒温水不断循环通过恒温水换热器17,与进入恒温水换热器17中的空气不断进行热交换,以进一步提升空气温度精度。
123.本实施例提供的超高精度高静压大风量空气调节装置在实际生产中可根据实际需要,成本控制等因素,采用上述全部系统,也可省略部分系统,如省略二级高精度恒温湿
处理系统或超高精度恒温水换热系统;初中效空气净化单元和高效净化单元12也可根据需要适当增减调整。对处理空气的风量、出风静压、洁净度、风速、振动、噪音等要求,可通过调整离心风机32的功率、风量、风压、风机类型、高效净化单元12的层级、进出风口18比例大小(进风口1大于出风口18)等参数,满足用户设计要求。
124.在本实施例中,冷凝器a4为风冷型,其配备有排风风机,排风风机向外界排风,方便现场通过风管将冷凝热风引到使用环境外,减少对使用环境的温度影响。
125.本实施例提供的超高精度高静压大风量空气调节装置除做成单元整体式外,也可以做成分体式,即有室内机和室外机。冷凝器a 4也可以采用水冷系统,进风和出风位置及方向等均可根据用户使用现场改变定制。
126.本实施例采用的控制方式为单个的智能模糊控制系统对装置整体进行控制,在实际使用过程中,可根据实际需求,选用分级的控制方式,如分别采用单独的控制系统,对加湿器a 2、加湿器b 3、冷凝器a 4、冷凝器b 5等各自进行单独控制;又或者,对一级高精度恒温湿处理系统、二级超高精度恒温湿处理系统和超高精度恒温水换热系统分别采用单独的控制系统进行控制。
127.实施例2
128.本实施例提供了一种超高精度高静压大风量空气调节装置,其结构基本与实施例1相同,区别在于,将超高精度恒温水换热系统替换为超高精度双级恒温水换热系统;本实施例水路结构如图6所示,本实施例整体结构与实施例1中的超高精度恒温水换热系统基本一致,区别在于,还包括:
129.压缩机b 39;
130.电磁阀d 43,其制冷剂入口与压缩机b 39的输出端连接;电磁阀d 43设有信号输入端,其信号输入端与处理器22的信号输出端连接;
131.冷凝器c 40,其制冷剂入口与压缩机b 39的输出端连接;
132.过滤器44,其输入端与冷凝器c 40的制冷剂出口连接;
133.节流器c 45和节流器d 46,节流器c 45和节流器d 46的输入端均与过滤器44的输出端连接;
134.单向阀47,其输入端与节流器c 45的输出端连接;
135.换热器41,其设于恒温水箱13内靠近进水口位置处,其设有制冷剂入口和制冷剂出口,换热器41的制冷剂入口分别与单向阀47的输出端和电磁阀d 43的制冷剂出口连接,换热器41的制冷剂出口与压缩机b 39的输入端连接;蒸发器c 15和加热器b 16设于恒温水箱13内中部位置处;蒸发器c 15的制冷剂入口与节流器d 46的输出端连接,蒸发器c 15的制冷剂出口与压缩机b 39的输入端连接;
136.水温传感器b 42,其设于所述恒温水箱13内部靠近所述蒸发器c 15和加热器b 16位置处,其信号输出端与处理器22的信号输入端连接;水温传感器a 21设于恒温水箱13内部靠近出水口位置处。
137.本实施例中超高精度双级恒温水换热系统的工作流程包括:
138.压缩机b 39输出高温高压的制冷剂,高温高压制冷剂分为两路,一路通入冷凝器c 40中冷凝降温,另一路通入电磁阀d 43中;通入冷凝器c 40中的高温高压制冷剂被冷凝降温后分为两路,一路经节流器d 46降压后输入蒸发器c 15中,另一路经节流器c 45降压后
通过单向阀47输入至换热器41中,在换热器41中与恒温水箱13中的水进行热交换以使水降温;水温传感器b 42实时检测恒温水箱13内中部位置处的水温,并将数据反馈给处理器22,当水温传感器b 42检测到水温低于设定水温时,将数据反馈给处理器22,处理器22收到数据后控制电磁阀d 43打开,将高温制冷剂引入换热器41中,与恒温水箱13中的水进行热交换以使水温升高到设定值;蒸发器c 15接受来自节流器d 46输入的制冷剂,进行制冷降低恒温水箱13中水的温度,加热器b 16对水升温;蒸发器c 15的制冷量和加热器b 16的加热量小于换热器41的制冷量和加热量;水温传感器a 21实时检测恒温水箱13出水的温度,并将数据实时反馈给处理器22,处理器22根据反馈的数据,选择性的控制电磁阀d 43的制冷剂流量或加热器b 16的加热量,以进一步提升恒温水箱13输出至恒温水换热器17中的水的温度精度。
139.除过上述具体实施例1、2外,在实际使用中,还可根据实际需求,选择任意数量的一级高精度恒温湿处理系统、二级超高精度恒温湿处理系统和超高精度恒温水换热系统,单独使用或者任意组合均可。需要说明的是,若单独采用一级高精度恒温湿处理系统,则离心风机32的位置宜设置在风道中、中段静压箱33之前,其原因在于:离心风机32在运行过程中会产生热量,若依然将离心风机32设置在冷凝器b 5与中段静压箱33之间,没有二级超高精度恒温湿处理系统和超高精度恒温水换热系统的辅助调整,离心风机32运作时产生的热量会导致出风温度上升,影响精度;而将离心风机32设置在中段静压箱33之前,其运作时产生的热量便可被气流带走并在一级高精度恒温湿处理系统中进行降温处理,不会影响出风精度。
140.实施例3
141.本实施例提供了一种高精度空气调节装置,其即是采用上述一级高精度恒温湿处理系统和超高精度恒温水换热系统组合,其整体的内部结构如图7所示,风道结构如图8所示,制冷剂管路结构如图9所示,水路结构如图10所示,电路结构如图11所示;其具体包括进风口1、出风口18、压缩机和离心风机32;还包括一级高精度恒温湿处理系统、超高精度恒温水换热系统和智能模糊控制系统;其中:
142.一级高精度恒温湿处理系统包括:
143.加湿器a 2,其用以加湿自进风口1进入的空气,加湿器a 2具体包括水电阀a 23和雾化喷头a 24;加湿器a 2设有空气入口和空气出口,加湿器a 2的空气入口与进风口1连接,加湿器a 2的空气出口与离心风机32的进气口连接;
144.第一制冷剂管路和第二制冷剂管路,第一制冷剂管路包括第一制冷剂输送管道以及其上依次串联的电磁阀a 27、冷凝器a4、节流器a 6和蒸发器a 7;第二制冷剂管路包括第二制冷剂输送管道以及其上依次串联的电磁阀b 28和冷凝器b 5;第一制冷剂管路和第二制冷剂管路的输入端均与压缩机a 38的制冷剂出口连接,第一制冷剂管路和第二制冷剂管路的输出端均与压缩机的制冷剂入口连接;蒸发器a 7和冷凝器b 5均设有空气入口和空气出口,蒸发器a 7的空气入口与离心风机32的出气口连接,蒸发器a 7的空气出口与冷凝器b 5的空气入口连接;
145.中段静压箱33,其设有空气入口和空气出口,其空气入口与冷凝器b 5的空气出口连接;
146.超高精度恒温水换热系统包括:
147.恒温水箱13,恒温水箱13设有进水口和出水口;恒温水箱13的外表面和内表面均进行保温处理;恒温水箱13内中部设有水温混合段,水温混合段用以混合均匀恒温水箱13中的水的温度;
148.第三制冷剂管路,第三制冷剂管路包括第三制冷剂输送管道以及其上依次串联的电磁阀c 29、节流器b 14和蒸发器c 15;第三制冷剂管路的输入端与冷凝器a 4的输出端连接,输出端与压缩机的制冷剂入口连接;蒸发器c 15设于恒温水箱13内;
149.加热器b 16,加热器b 16设于恒温水箱13内、且靠近蒸发器c 15位置处;
150.恒温水换热器17,恒温水换热器17设有进水口、出水口、空气输入端和空气输出端,恒温水换热器17的进水口与恒温水箱13的出水口连接,恒温水换热器17的空气输入端与中段静压箱33的空气出口连接,自恒温水换热器17的空气输出端排出的空气通过出风口18排出至外界环境;
151.循环水泵35,其输入端与恒温水换热器17的出水口连接,其输出端与恒温水箱13的进水口连接;
152.在本实施例中,加湿器a 2的供水来自恒温水箱13,其供水方式与实施例1中相同;水路中连接有手动阀36和水流开关37,其工作流程与机理均与实施例1中相同;风道中设置有初中效净化单元11和高效净化单元12,设置位置与实施例1相同;
153.智能模糊控制系统包括:
154.传感器组,传感器组包括第一温度传感器19a、第一湿度传感器19b和水温传感器a 21,第一温度传感器19a和第一湿度传感器19b均设于中段静压箱33内部靠近中段静压箱33的空气出口处,水温传感器a 21设于恒温水箱13内、且靠近出水口处;
155.处理器22,处理器22的信号输入端分别与第一温度传感器19a、第一湿度传感器19b和水温传感器a 21的信号输出端连接,处理器22的信号输出端分别于电磁阀a 27、电磁阀b 28、电磁阀c 29、加湿器a 2和加热器b 16的信号输入端连接;用户通过控制终端的人机交互界面进行所需温度和湿度的设定和改变的操作,响应于操作,控制终端生成控制指令,并将控制指令传递给处理器22,处理器22收到控制指令后,在整个工作过程中,根据传感器组反馈的数据,实时调整电磁阀a 27、电磁阀b 28和电磁阀c 29的制冷剂流量,以及加湿器a 2加湿量和加热器b 16的加热量,以实时调整自出风口18排出的空气的温度和湿度。
156.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾),为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述;这些未明确写出的实施例,也都应当认为是本说明书记载的范围。
157.上文中通过一般性说明及具体实施例对本技术作了较为具体和详细的描述。应当理解,基于本技术的技术构思,还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新;但只要未脱离本技术的技术构思,这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本技术的权利要求保护范围。
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