[發明專利]基于氣體制冷機的溫濕度控制系統

在審

• 申請號: 201811245688.4
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109062302A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 王博;張學軍;甘智華;余萌;王建軍;趙欽宇;王亞彬
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 杭州之江專利事務所(普通合伙) 33216
• 代理人: 黃燕

本發明公開了一種基于氣體制冷機的溫濕度控制系統，包括與環境導通的送風管和回風管，還包括：與所述送風管和進風管分別導通的水槽；對送風管內空氣進行加熱的加熱器；用于對水槽內的水進行制冷的氣體制冷機。本發明的基于氣體制冷機的溫濕度控制系統采用高效的氣體制冷機作為冷源，具有結構緊湊，效率高和可靠性高的優點，可以實現對環境溫度和濕度的恒定控制。

技術領域

本發明涉及一種制冷系統，具體是涉及一種基于氣體制冷機的溫濕度控制系統。

背景技術

濕度表示大氣干燥程度的物理量，主要是指空氣中水汽的含量。濕度與溫度密切相連，在一定的溫度下在一定體積的空氣里含有的水汽越少，則空氣越干燥；水汽越多，則空氣越潮濕。溫濕度是很多生活場合和工業場合的一個重要指標。對于溫度或者濕度的控制相對較為容易實現，對于恒溫恒濕的控制較為復雜。

特別是對于一些微環境中恒溫恒濕的控制，更加困難，以文物的保存為例，文物的保存和陳列需要特定的溫濕度環境。對于庫房大批量保存，當前主要通過大型恒溫恒濕空調系統獲得；但是對于獨立展柜，由于其熱濕負荷比較小，布置較為分散、靈活，因此不適用于大型集中式空調機組對空氣進行處理。同時，不同文物對于環境溫濕度要求不盡相同，因此獨立展柜內溫濕度裝置需要能夠獨立設置目標溫濕度，并實現文物展柜內微環境的精確控制。

目前博物館獨立展柜所配備的空氣調節裝置大多只有恒濕功能，不具備恒溫功能，因而晝夜溫度波動較大，不利于文物的保存。同時，展柜采用的制冷系統效率較低，長期運行會導致運營成本過大，效率低也使系統體積龐大，結構復雜，不利于操作和移動搬運等。

發明內容

為解決(文物展柜等)微環境溫濕度控制存在的難題，本發明提供了一種基于氣體制冷機的微環境溫濕度控制系統，它采用氣體制冷機作為冷源，結合載冷劑和電子控制系統實現對展柜內微環境溫濕度的精確控制，具有效率高，結構緊湊，方便操作等優點。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下基于氣體制冷機的微環境溫濕度控制系統：

一種基于氣體制冷機的溫濕度控制系統，包括與待控環境導通的送風管和回風管，還包括：

與所述送風管和進風管分別導通的水槽；

對送風管內空氣進行加熱的加熱器；

用于對水槽內的水進行制冷的氣體制冷機。

采用上述技術方案，可以通過仿真或者預先進行多次試驗，然后確定穩定的運行控制參數，使得本發明的控制系統實現對待控環境的穩定控制。

為了實現自動控制，作為優選，本發明的控制系統還包括用于檢測待控環境溫濕度的溫濕度傳感器；

控制器，接收所述溫濕度傳感器的溫濕度信號，根據所述溫濕度信號對加熱器和氣體制冷機進行控制。

采用本發明，通過控制氣體制冷機，即可實現對水槽內水溫的控制，進而實現對空氣濕度的控制；通過加熱器可以實現對空氣溫度的控制；同時配合控制氣體制冷機和加熱器，可以實現對環境恒溫恒濕的控制。

加熱器可以直接設置在送風管上，也可以通過另設的管路進行換熱。

所述溫濕度傳感器通過傳輸線與控制器的接收端相連，控制器的輸出端通過控制線路分別與氣體制冷機和加熱器的控制電路或者電源相連。

為了更好的與水換熱，作為優選，還包括設置在水槽內靠近回風管出口處的導流件，回風管內的回風經過該導流件后橫掠水槽水面與水進行傳熱傳質。水槽設置有送風口和回風口，送風口與所述送風管入口連接，回風口與所述回風管出口連接。

作為優選，所述導流件為導流板；或者所述導流件為設置在水槽水面上的狹縫結構，該狹縫結構分別與所述送風管和回風管導通。回風經過所述導流板或者狹縫結構，與水進行充分接觸換熱。