CN105444261B - 一种组合式节能型除湿机及其运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种组合式节能型除湿机及其运行方法，包括混风段、除湿段、电加热段、送风段和压缩机段，除湿段的上游位置设有净化段，所述净化段设有初效过滤器和光触媒净化器，所述除湿段设有三个相同的制冷系统，所述制冷系统的一侧设有旁通孔板，另一侧设有除湿蒸发器，所述除湿蒸发器上游位置设有热管蒸发器，下游位置设有热管冷凝器。本发明在满足大风量小除湿量的特殊环境的同时，使除湿机具备了空气净化功能，运用多种节能技术，节能效果达26%，降低了制造成本，并且各功能段制造、运输、安装、组合便利。
Description
技术领域
本发明涉及一种除湿机，尤其涉及一种组合式节能型除湿机及其运行方法。
背景技术
为了满足大风量小除湿量的使用场合，都按大风量来选择除湿机，使得除湿机的除湿能力富余，通过频繁启停制冷系统或变频控制来达到小除湿量的效果；全部除湿冷负荷都通过制冷系统来提供。不仅消耗了大量的制造费用，而且运行成本高。另外，除湿机不具备消毒杀菌的空气净化功能。
申请号为200920160012.5的中国专利《分流节能型除湿机》公开了一种分流节能型除湿机，包括经过蒸发器及冷凝器的除湿调温通道，还包括一个分流风量通道，并由板孔控制其分流比例。该专利虽然利用分流节能，但是在单位电能除湿量比较低，蒸发器的冷负荷大且无空气净化功能。
申请号为94111455.4的中国专利《除湿机》公开了一种除湿机，包括有蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀，其内还设置有热管换热器，热管换热器的蒸发段设置在蒸发器的前面，其冷凝段设置在蒸发器的后面。该专利无法满足大风量小除湿量且无空气净化功能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种有空气净化功能、成本低、节能且满足大风量小除湿量的组合式节能型除湿机及其运行方法。
本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：
一种组合式节能型除湿机，包括混风段、除湿段、电加热段、送风段和压缩机段，所述除湿段上游位置设有净化段，所述除湿段设有三个相同的制冷系统，所述制冷系统的一侧设有旁通孔板，另一侧设有除湿蒸发器，所述除湿蒸发器上游位置设有热管蒸发器，下游位置设有热管冷凝器。
本发明通过添加净化段对进入机组的空气进行净化，现有技术中空气并未进行净化就直接进入除湿段，由于空气含有杂质，给除湿增加负荷，而本发明先对空气进行净化，一方面可以减少除湿段的负荷，节能，也增加除湿机的寿命，另一方面最终送风段输出的空气环保洁净；除湿段的旁通孔板主要起到分流的作用，使经过净化后的一部分风量不通过除湿装置，直接通过孔板分流；经过净化后的另一部分风量通过除湿装置除湿后，再两部分风量混合后送风，来满足大风量小除湿量的特殊环境。采用热管技术，在除湿蒸发器上游位置增加热管蒸发器，下游位置增加热管冷凝器，热管抽真空后充注一定容量的制冷剂。需要除湿处理的热空气先经过热管蒸发器，热管蒸发器内的制冷剂蒸发，对流经的空气进行预冷，再经过除湿蒸发器进一步降温除湿；降温除湿后继续流向热管冷凝器、系统冷凝器，吸收系统冷凝热量。利用热管蒸发器对被处理空气进行预冷却，热管蒸发器分担了一部分冷负荷，降低除湿蒸发器冷负荷；不仅使制冷系统小型化，降低制造成本，而且除湿运行功耗减小，节能效果达26%。
进一步地，所述电加热段设有多根并联的电加热管，所述送风段设有离心风机和电机，所述离心风机和电机由皮带轮驱动，所述压缩机段设有水冷冷凝器和压缩机，所述水冷冷凝器和压缩机串联。所述除湿段与压缩机段之间用带有U弯的铜管连接。
所述制冷系统还设有风冷冷凝器与所述水冷冷凝器串联，设有旁通电磁阀与所述风冷冷凝器并联，所述风冷冷凝器进口处设有电磁阀，所述水冷冷凝器进口处设有二通水阀控制水流量，根据水阀二通开度来调节通过水冷冷凝器的水流量。通过并联的旁通电磁阀和串联的电磁阀来切换风冷冷凝器是否接入系统运行。
所述旁通孔板为圆形、椭圆形或矩形。通过旁通孔板的开孔数量及通流面积来调节旁通的风理。
采用集中控制系统，实时监测并显示送风量、温度和相对湿度。
一种组合式节能型除湿机的运行方法，风量经过所述净化段净化后被旁通孔板分流，部分风量先经过热管蒸发器预冷，再经过除湿蒸发器进一步降温除湿，降温除湿后的风量再经过热管冷凝器和风冷冷凝器后与经过旁通孔板的风量混合进入送风段。
室内空气从室内回风口经回风管吸入到组合式节能型除湿机的混风段，回风在混风段与新风混合后，经过净化段、除湿段处理后，再通过送风段，经送风管送到室内。
具体的，组合式节能型除湿机的运行方法，设有调温除湿模式、降温除湿和加热模式，具体如下：
(1)使用调温除湿模式时，机组根据回风相对湿度控制所述制冷系统的压缩机的启停，压缩机只根据安装在回风管上的湿度传感器测得的相对湿度控制；在有压缩机运行时，根据送风温度调节水冷冷凝器的水阀开度，达到调节送风温度的目的；机组根据送风温度与设定送风温度值的比较控制水阀的开度，当送风温度高于设定值时，水阀开度增大，当送风温度低于设定值时，水阀开度减少；
（2）使用降温除湿模式时，机组根据回风湿度控制压缩机的启停，在回风温度＞设定温度+温度精度时，风冷冷凝器被旁通，风冷冷凝器进口处的电磁阀关闭，所述旁通电磁阀开启，所有制冷剂只走水冷冷凝器；为防止温度降得太低，在回风温度＜设定温度-温度精度时，风冷冷凝器进口处的电磁阀开启，所述旁通电磁阀关闭，降温除湿模式下机组根据系统的冷凝压力控制水阀的开度，此模式下水阀带一个最小开度的限定；
（3）使用加热控制模式时，压缩机不开，水阀也不开，机组只根据回风温度控制电加热管的启停；电加热只在选择为加热模式时有效。
更具体地，使用调温除湿模式时，每个制冷系统设有一个压缩机，分别为第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机，当实际相对湿度≥(设定湿度+湿度精度*1/3)时，第一压缩机启动，当实际相对湿度≤设定湿度时，第一压缩机停止；当实际相对湿度≥(设定湿度+湿度精度*2/3)时，第二压缩机启动，当实际相对湿度≤(设定湿度+湿度精度*1/3)时，第二压缩机停止；当实际相对湿度≥(设定湿度+湿度精度)时，第三压缩机启动，当实际相对湿度≤(设定湿度+湿度精度*2/3)时，第三压缩机停止。即实际相对湿度≤设定湿度时，第一、二、三压缩机均是停止的；设定湿度≤实际相对湿度≤(设定湿度+湿度精度*1/3)时，第二、三压缩机是停止的，第一压缩机保持原运行状态；(设定湿度+湿度精度*1/3) ≤实际相对湿度≤(设定湿度+湿度精度*2/3)时，第一压缩机启动，第二、三压缩机停止；(设定湿度+湿度精度*2/3) ≤实际相对湿度≤(设定湿度+湿度精度)时，第二压缩机启动，第一压缩机运行中，第三压缩机停止；实际相对湿度≥(设定湿度+湿度精度)时，压缩机3启动，第一、二压缩机运行中。
使用降温除湿模式时，每个制冷系统配冷凝压力开关两个，一个用于检测冷凝压力是否低于低限，另一个用于检测冷凝压力是否高于高限；三个制冷系统的冷凝压力低限检测开关在接线均使用常闭触点，三个冷凝压力低限检测开关分别与各自压缩机接触器的常开点串联后再三个信号并联一起接在PLC的I0.1上；三个制冷系统的冷凝压力高限检测开关的接线均使用常开触点，三个冷凝压力高限检测开关并联后接在PLC的I1.3上；在降温除湿模式下且有压缩机运行时，只要任一个正在运行的系统的冷凝压力低于低限，即I0.1闭合，则冷凝器水阀以5%的比例逐渐关小直至I0.1断开；如果三个制冷系统的冷凝压力中任一个高于高限，即I1.3闭合，则冷凝器水阀以5%的比例逐渐打开直至I1.3断开；如果机组控制器检测到I0.1及I1.3均闭合，则表示冷凝压力开关存在故障，则提示报警，且水阀处于最大开度；在此模式下，冷凝水阀有一个最小开度的限制，以避免水阀全关而使压缩机产生高压报警。
使用加热控制模式时，回风温度≤(设定温度-温度精度*1/3)时，一级电加热启动，当回风温度≥(设定温度)时，一级电加热停止；回风温度≤(设定温度-温度精度*2/3)时，二级电加热启动，当回风温度≥(设定温度-温度精度*1/3)时，二级电加热停止；回风温度≤(设定温度-温度精度)时，三级电加热启动，当回风温度≥(设定温度-温度精度*2/3)时，三级电加热停止。回风温度≤(设定温度-温度精度)时，一、二、三级电加热启动；(设定温度-温度精度) ≤回风温度≤(设定温度-温度精度*2/3)时，一、二级加热启动，三级电加热保持原运行状态；(设定温度-温度精度*2/3) ≤回风温度≤(设定温度-温度精度*1/3)时，一级电加热启动，三级电加热停止，二级电加热保持原运行状态；(设定温度-温度精度*1/3) ≤回风温度≤设定温度时，二、三级电加热停止，一级保持原运行状态；回风温度≥设定温度时，一、二、三级电加热停止。一、二、三级电加热分别是指电加热管分成三组，用三个接触器分成三组投入运行。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
在满足大风量小除湿量的特殊环境的同时，使除湿机具备了空气净化功能，运用多种节能技术，节能效果达26%，降低了制造成本，并且各功能段制造、运输、安装、组合便利；
说明书附图
图1为本发明外形图；其中，1、初效过滤器；2、光触媒净化器；3、热管蒸发器；4、除湿蒸发器；5、热管冷凝器；6、风冷冷凝器；7、电加热管；
图2为本发明一个制冷系统原理图；其中， 3、热管蒸发器；4、除湿蒸发器；5、热管冷凝器；6、风冷冷凝器；8、水冷冷凝器；9、压缩机；10、旁通电磁阀；11、电磁阀；12、二通水阀；13、高压压力表；14、制冷剂充注逆止阀；15、膜片式高压开关；16、低压压力表；17、膜片式低压开关；18、球阀18；19、法兰；20、分液头；21、外平衡式热力膨胀阀；22、不可拆式干燥过滤器；23、储液器；24、冷凝压力控制器；
图3为本发明风系统处理流程图；
图4为旁通孔板结构图；其中，5、热管蒸发器；25、旁通孔板；
图5为根据回风湿度控制压缩机启停的原理图；
图6为根据回风温度控制电加热启停的原理图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作出进一步地详细阐述，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。
实施例1
如图1、2和4所示，一种组合式节能型除湿机，包括混风段、除湿段、电加热段、送风段和压缩机段，还设有净化段，所述净化段设有初效过滤器1和光触媒净化器2，所述除湿段设有三个相同的制冷系统，所述制冷系统的一侧设有旁通孔板25，另一侧设有除湿蒸发器4，所述除湿蒸发器上游位置设有热管蒸发器3，下游位置设有热管冷凝器5。
所述电加热段设有多根并联的电加热管7，所述送风段设有离心风机和电机，所述离心风机和电机由皮带轮驱动，所述压缩机段设有水冷冷凝器8和压缩机9，所述水冷冷凝器8和压缩机9串联。
所述除湿段与压缩机段之间用带有U弯的铜管连接。
所述制冷系统还设有风冷冷凝器6与所述水冷冷凝器8串联，设有旁通电磁阀10与所述风冷冷凝器6并联，所述风冷冷凝器6进口处设有电磁阀11，所述水冷冷凝器8进口处设有二通水阀12控制水流量。
具体地，压缩机9与水冷冷凝器之间设有高压压力表13、制冷剂充注逆止阀14、膜片式高压开关 15，压缩机9与除湿蒸发器4之间设有低压压力表16、制冷剂充注逆止阀14、膜片式低压开关17、球阀18和法兰19，除湿蒸发器4与风冷冷凝器之间设有分液头20、外平衡式热力膨胀阀21、不可拆式干燥过滤器22、储液器23和2台冷凝压力控制器24，风冷冷凝器6与水冷冷凝器8之间设有球阀18和法兰19。
所述压缩机为涡旋压缩机，所述水冷冷凝器8为壳式冷凝器，所述风冷冷凝器6为套片式冷凝器，所述除湿蒸发器4为套片式蒸发器，所述热管冷凝器5为套片式热管冷凝器，所述热管蒸发器3为套片式热管蒸发器。
更进一步地，所述旁通孔板为圆形、椭圆形或矩形。采用集中控制系统，实时监测并显示送风量、温度和相对湿度。
一种组合式节能型除湿机的运行方法，风量经过所述净化段净化后被旁通孔板分流，部分风量先经过热管蒸发器预冷，再经过除湿蒸发器进一步降温除湿，降温除湿后的风量再经过热管冷凝器和风冷冷凝器后与经过旁通孔板的风量混合进入送风段。
如图3所示，本发明风系统处理流程如下：回风和新风进行第一次混风，进入过滤段，通过旁通孔板分流为处理风和旁通风，处理风经过蒸发器降温除湿后，继续流向热管冷凝器、风冷冷凝器，吸收系统冷凝热量后成为高温低湿空气。除湿后的处理风与经过孔板旁通的旁通疯二次混合进入送风段。
一种组合式节能型除湿机的运行方法，设有调温除湿模式、降温除湿和加热模式，具体如下：
（1）使用调温除湿模式时，每个制冷系统设有一个压缩机，分别为第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机，如图5，当实际相对湿度≥(设定湿度+湿度精度*1/3)时，第一压缩机启动，当实际相对湿度≤设定湿度时，第一压缩机停止；当实际相对湿度≥(设定湿度+湿度精度*2/3)时，第二压缩机启动，当实际相对湿度≤(设定湿度+湿度精度*1/3)时，第二压缩机停止；当实际相对湿度≥(设定湿度+湿度精度)时，第三压缩机启动，当实际相对湿度≤(设定湿度+湿度精度*2/3)时，第三压缩机停止。
（2）使用降温除湿模式时，每个制冷系统配冷凝压力开关两个，一个用于检测冷凝压力是否低于低限，另一个用于检测冷凝压力是否高于高限；三个制冷系统的冷凝压力低限检测开关在接线均使用常闭触点，三个冷凝压力低限检测开关分别与各自压缩机接触器的常开点串联后再三个信号并联一起接在PLC的I0.1上；三个制冷系统的冷凝压力高限检测开关的接线均使用常开触点，三个冷凝压力高限检测开关并联后接在PLC的I1.3上；在降温除湿模式下且有压缩机运行时，只要任一个正在运行的系统的冷凝压力低于低限，即I0.1闭合，则冷凝器水阀以5%的比例逐渐关小直至I0.1断开；如果三个制冷系统的冷凝压力中任一个高于高限，即I1.3闭合，则冷凝器水阀以5%的比例逐渐打开直至I1.3断开；如果机组控制器检测到I0.1及I1.3均闭合，则表示冷凝压力开关存在故障，则提示报警，且水阀处于最大开度；在此模式下，冷凝水阀有一个最小开度的限制，以避免水阀全关而使压缩机产生高压报警。
（3）使用加热控制模式时，如图6，回风温度≤(设定温度-温度精度*1/3)时，一级电加热启动，当回风温度≥(设定温度)时，一级电加热停止；回风温度≤(设定温度-温度精度*2/3)时，二级电加热启动，当回风温度≥(设定温度-温度精度*1/3)时，二级电加热停止；回风温度≤(设定温度-温度精度)时，三级电加热启动，当回风温度≥(设定温度-温度精度*2/3)时，三级电加热停止。
Claims (6)
1.一种组合式节能型除湿机，包括混风段、除湿段、电加热段、送风段和压缩机段，其特征在于，所述除湿段上游位置设有净化段，所述净化段设有初效过滤器和光触媒净化器，所述除湿段设有三个相同的制冷系统，所述制冷系统的一侧设有旁通孔板，另一侧设有除湿蒸发器，所述除湿蒸发器上游位置设有热管蒸发器，下游位置设有热管冷凝器；
风量经过所述净化段净化后被旁通孔板分流，部分风量先经过热管蒸发器预冷，再经过除湿蒸发器进一步降温除湿，降温除湿后的风量再经过热管冷凝器和风冷冷凝器后与经过旁通孔板的风量混合进入送风段；所述制冷系统还设有风冷冷凝器和水冷冷凝器，风冷冷凝器与所述水冷冷凝器串联，设有旁通电磁阀与所述风冷冷凝器并联，所述风冷冷凝器进口处设有电磁阀，所述水冷冷凝器进口处设有二通水阀控制水流量；
设有调温除湿模式、降温除湿和加热模式，具体如下：
使用调温除湿模式时，机组根据回风相对湿度控制所述制冷系统的压缩机的启停，压缩机只根据安装在回风管上的湿度传感器测得的相对湿度控制；在有压缩机运行时，根据送风温度调节水冷冷凝器的水阀开度，达到调节送风温度的目的；机组根据送风温度与设定送风温度值的比较控制水阀的开度，当送风温度高于设定值时，水阀开度增大，当送风温度低于设定值时，水阀开度减少；
（2）使用降温除湿模式时，机组根据回风湿度控制压缩机的启停，在回风温度＞设定温度+温度精度时，风冷冷凝器被旁通，风冷冷凝器进口处的电磁阀关闭，所述旁通电磁阀开启，所有制冷剂只走水冷冷凝器；为防止温度降得太低，在回风温度＜设定温度-温度精度时，风冷冷凝器进口处的电磁阀开启，所述旁通电磁阀关闭，降温除湿模式下机组根据系统的冷凝压力控制水阀的开度，此模式下水阀带一个最小开度的限定；
（3）使用加热控制模式时，压缩机不开，水阀也不开，机组只根据回风温度控制电加热管的启停；
使用调温除湿模式时，每个制冷系统设有一个压缩机，分别为第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机，当实际相对湿度≥(设定湿度+湿度精度*1/3)时，第一压缩机启动，当实际相对湿度≤设定湿度时，第一压缩机停止；当实际相对湿度≥(设定湿度+湿度精度*2/3)时，第二压缩机启动，当实际相对湿度≤(设定湿度+湿度精度*1/3)时，第二压缩机停止；当实际相对湿度≥(设定湿度+湿度精度)时，第三压缩机启动，当实际相对湿度≤(设定湿度+湿度精度*2/3)时，第三压缩机停止。
2.根据权利要求1所述组合式节能型除湿机，其特征在于，所述旁通孔板为圆形、椭圆形或矩形。
3.根据权利要求1所述组合式节能型除湿机，其特征在于，设有集中控制系统，实时监测并显示送风量、温度和相对湿度。
4.一种如权利要求1中所述组合式节能型除湿机的运行方法，其特征在于，所述旁通孔板为圆形、椭圆形或矩形；风量经过所述净化段净化后被旁通孔板分流，部分风量先经过热管蒸发器预冷，再经过除湿蒸发器进一步降温除湿，降温除湿后的风量再经过热管冷凝器和风冷冷凝器后与经过旁通孔板的风量混合进入送风段；
设有调温除湿模式、降温除湿和加热模式，具体如下：
使用调温除湿模式时，机组根据回风相对湿度控制所述制冷系统的压缩机的启停，压缩机只根据安装在回风管上的湿度传感器测得的相对湿度控制；在有压缩机运行时，根据送风温度调节水冷冷凝器的水阀开度，达到调节送风温度的目的；机组根据送风温度与设定送风温度值的比较控制水阀的开度，当送风温度高于设定值时，水阀开度增大，当送风温度低于设定值时，水阀开度减少；
（2）使用降温除湿模式时，机组根据回风湿度控制压缩机的启停，在回风温度＞设定温度+温度精度时，风冷冷凝器被旁通，风冷冷凝器进口处的电磁阀关闭，所述旁通电磁阀开启，所有制冷剂只走水冷冷凝器；为防止温度降得太低，在回风温度＜设定温度-温度精度时，风冷冷凝器进口处的电磁阀开启，所述旁通电磁阀关闭，降温除湿模式下机组根据系统的冷凝压力控制水阀的开度，此模式下水阀带一个最小开度的限定；
（3）使用加热控制模式时，压缩机不开，水阀也不开，机组只根据回风温度控制电加热管的启停；
使用调温除湿模式时，每个制冷系统设有一个压缩机，分别为第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机，当实际相对湿度≥(设定湿度+湿度精度*1/3)时，第一压缩机启动，当实际相对湿度≤设定湿度时，第一压缩机停止；当实际相对湿度≥(设定湿度+湿度精度*2/3)时，第二压缩机启动，当实际相对湿度≤(设定湿度+湿度精度*1/3)时，第二压缩机停止；当实际相对湿度≥(设定湿度+湿度精度)时，第三压缩机启动，当实际相对湿度≤(设定湿度+湿度精度*2/3)时，第三压缩机停止。
5.根据权利要求4所述组合式节能型除湿机的运行方法，其特征在于，使用降温除湿模式时，每个制冷系统配冷凝压力开关两个，一个用于检测冷凝压力是否低于低限，另一个用于检测冷凝压力是否高于高限；三个制冷系统的冷凝压力低限检测开关在接线均使用常闭触点，三个冷凝压力低限检测开关分别与各自压缩机接触器的常开点串联后再三个信号并联一起接在PLC的I0.1上；三个制冷系统的冷凝压力高限检测开关的接线均使用常开触点，三个冷凝压力高限检测开关并联后接在PLC的I1.3上；在降温除湿模式下且有压缩机运行时，只要任一个正在运行的系统的冷凝压力低于低限，即I0.1闭合，则冷凝器水阀以5%的比例逐渐关小直至I0.1断开；如果三个制冷系统的冷凝压力中任一个高于高限，即I1.3闭合，则冷凝器水阀以5%的比例逐渐打开直至I1.3断开；如果机组控制器检测到I0.1及I1.3均闭合，则表示冷凝压力开关存在故障，则提示报警，且水阀处于最大开度；在此模式下，冷凝水阀有一个最小开度的限制，以避免水阀全关而使压缩机产生高压报警。
6.根据权利要求4所述组合式节能型除湿机的运行方法，其特征在于，使用加热控制模式时，回风温度≤(设定温度-温度精度*1/3)时，一级电加热启动，当回风温度≥(设定温度)时，一级电加热停止；回风温度≤(设定温度-温度精度*2/3)时，二级电加热启动，当回风温度≥(设定温度-温度精度*1/3)时，二级电加热停止；回风温度≤(设定温度-温度精度)时，三级电加热启动，当回风温度≥(设定温度-温度精度*2/3)时，三级电加热停止。
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