[实用新型]低能耗低温超低湿人工环境装置

说明书

所属技术领域

本实用新型属于空气质量控制技术领域，涉及一种温湿度控制装置。

背景技术

在生产、科研和社会生活中有很多项目和物品的存储要求低温和相对湿度在10％以下的超低湿度环境。例如，彩色电影胶片要求在温度4摄氏度，相对湿度14％的环境下才能长期保存；小麦的种子要在温度4摄氏度，相对湿度10％的环境下存储才能保证发芽率，金属防氧化要在低温低湿度环境下存储，很多化学品药品也要在低温低湿度环境下存储等。而要将空气控制在低温超低湿状态，长期以来由于技术水平的限制，难以实现。这种情况直到ZL300730079487.4号中国专利“可定量控制的低温超低湿人工环境装置”专利技术方案的出现，才得以改变。该方案公开了一种由制冷器、干燥器、上升和下降风道及温湿度控制显示装置构成的低温超低湿干燥装置，工作时，不断对空气进行反复加热和冷凝除湿，通过调整加热制冷功率比，在制冷功率大于制热功率情况下达到动态平衡，成为可定量控制的低温超低湿人工环境装置。

但是，该技术方案仍存在缺陷：首先，制冷压缩机不允许停机，因为一旦停机，制冷剂氟利昂就会停止流动，使处于零下深度冷却状态下的冷凝器因失去冷源而温度升高，导致以霜状凝结在冷凝器表面的水分迅速升华为气态散发，使空气湿度骤然升到极高状态。因此要保持被控空间空气的低温超低湿状态，只有使制冷压缩机永不停机才能实现，其次，由于该制冷压缩机属定速制冷压缩机，由于长期不间断连续的高速满功率运行，会造成运动机械部件磨损消耗严重，导致极易产生故障，使产品寿命严重缩短，可靠性大大降低。再次，在实际运行使用中，开机后一般在1-3小时内就能使被控空间空气达到低温超低湿状态，从而制冷压缩机的负载已由重载运行改变为轻载运行状态，一天24小时中，重载运行状态只占少数时间，但为了维持低温超低湿状态不能停机，定速制冷压缩机仍继续以重载运行状态满功率进行运行，而满功率运行的制冷压缩机能耗很高，长此以往，造成严重的能源消耗，并导致运行费用高，限制了推广应用。而可以实现低温超低湿并同时具有高可靠低能耗的人工环境装置，目前还没有出现。

发明内容

为了克服上述低温超低湿人工环境装置的不足，本实用新型提供一种低能耗高可靠的低温超低湿人工环境装置。

本实用新型解决所采用的技术方案是：采用直流调速或交流变频制冷压缩机来取代定速制冷压缩机，并通过包含温湿度信号处理模块和直流调速或交流变频制冷压缩机调速模块组成的控制器，根据当前工况自动调整供给制冷压缩机的直流电压或交流频率对压缩机转速进行控制调整，当温湿度高于控制器的设置要求时，驱动制冷压缩机高速满功率工作，而当温湿度下降达到控制设置要求时，指令制冷压缩机低速运行，降低制冷功率，使其制冷量维持在仅仅使冷凝器表面的结霜不至于因温升过高导致汽化即可。由于低速运转占大部分工作时间，大幅度降低了能源消耗，也减少了制冷压缩机运动机械部件的磨损消耗，使产品可靠性增加，寿命延长。同时由于运行费用的大幅降低，有利于产品的推广应用。

本方案采取的措施是：控制器以单片机处理器为核心，包括具有温湿度信号采样传感器、温湿度信号处理控制器、比较器、化霜控制器构成的信号处理模块和直流调速或交流变频制冷压缩机调速模块与控制执行机构组成，并配置温湿度显示仪表。

在低温超低湿空气干燥装置的保温壳体适当位置装设直流调速制冷压缩机或交流变频制冷压缩机，在壳体内被控空间冷凝器前面竖立设置一加热上升风道，其下端为进气口，上端为出气口。在进气口内安装加热功率大小可调整的电热空气加热器，在出气口安装风机，使风机的风能够吹向冷凝器，在加热上升风道与冷凝器之间，设置冷却下降风道，在冷凝器的下方设置带有电磁阀和排水管的集水器，再在适当的位置设置控制器，并将温湿度传感器敏感元件部分设置于壳体内，使之与被控空间空气接触。

通过在比较器设置不同的达到动态平衡的制冷加热功率之比，可使被控空间得到不同的到不同的温湿度控制值，从而实现温湿度定量控制。