[發明專利]一種恒溫空氣循環系統

有效

• 申請號: 202011033941.7
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112229094B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 李小平;曹迪;王劍暉;王錦春
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;武漢智能裝備工業技術研究院有限公司
• 主分類號: F25B29/00
• 分類號: F25B29/00;F25B41/20;F25B49/02
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 廖盈春;曹葆青

本發明提供一種恒溫空氣循環系統，在主循環回路以及并聯旁路的兩個三通節點后裝配風閥用于調節每個分支的氣體流量，當壓縮機保持當前狀態不變時，風機和風閥不變化。當壓縮機需要從開啟到關閉時，調節風機風量并同步調節旁路和主路的流量，直到控制蒸發器流量的風閥全部關閉，旁路風閥全部打開；當壓縮機需要從關閉到開啟時，調節風機風量，同步調節旁路和主路的流量，直到控制蒸發器流量的風閥全部打開，旁路風閥全部關閉。風閥調節配合壓縮機狀態切換始終保證流經加熱器到腔體的流量不變。本發明通過旁路輔助切換制冷換熱裝置的工作狀態以對系統進行節能，且保證切換制冷換熱裝置工作狀態的同時不影響流經所述恒溫腔體的氣體流量和溫度。

技術領域

本發明屬于恒溫空氣循環系統領域，更具體地，涉及一種恒溫空氣循環系統。

背景技術

微環境凈化裝置多用于為半導體制造設備、精密測量設備提供恒溫、恒濕及潔凈的環境。現有技術中的微環境裝置及凈化間全部大多采用采用壓縮機，蒸發器，冷凝器，膨脹閥構成的空調機組來進行溫度控制或改進的技術有基于空調機組串聯加熱器控制的溫度控制系統。但是現有技術沒有在保證溫度穩定的同時考慮在某些工況下關閉壓縮機同樣能夠保證溫度穩定并節能以及壓縮機狀態切換對目標點溫度的影響。

專利CN107450637A公開了一種溫濕度精密控制高潔凈等級凈化間，具有由墻板、頂板和雙開門構成的凈化間，所述墻板、頂板和雙開門均由鋼巖棉隔熱夾芯板拼裝而成，雙開門下側裝有可伸縮的密封膠條，所述凈化間內設置有溫度調節裝置和濕度調節裝置，溫度調節裝置和濕度調節裝置共同連接有主控裝置，主控裝置通過無線網連接有溫度傳感器和濕度傳感器，溫度傳感器和濕度傳感器的均勻設置在凈化間內。該專利所述方案，僅依靠單個加熱器進行溫度控制，無法對空氣進行制冷，調節范圍較小，且單執行器控制，精度相較多級控制較差。

專利CN111013671A公開了一種動態熱平衡恒溫恒濕控制裝置及控制方法，該發明使用壓縮機機組進行降溫，使用電加熱器強制箱內溫度緩慢升高，系統根據計算，控制熱氣流量迫使制冷系統增加制冷量，以平衡電加熱輸出的熱量，在實現恒溫的同時，箱內空氣經循環風機引導至蒸發器，通過冷凝空氣中的水分以實現降低濕度，當箱內的相對濕度達到設定點時，電加熱輸出量和加濕輸出量將處于一個恒定的輸出狀態。該專利所述方案，在所有工作狀態下都保持壓縮機和加熱器的工作，未采用獨立的補風裝置，且在循環至蒸發器前的空氣溫度低于設定點時，沒有設計可行的節能方案。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種恒溫空氣循環系統，旨在解決現有空氣恒溫裝置無法制冷，調節范圍小或者可以制冷和加熱但是無法節能的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種恒溫空氣循環系統，包括：補氣裝置、風機、制冷換熱裝置、加熱裝置、恒溫腔體以及風機狀態切換裝置；

所述恒溫腔體非密封，所述補氣裝置補進氣體，以補償從所述恒溫腔體中漏出的氣體；所述風機提供空氣在補氣裝置、制冷換熱裝置、加熱裝置、恒溫腔體以及風機狀態切換裝置之間流通的動力，所述制冷換熱裝置對流通的空氣制冷，所述加熱裝置對流通的空氣加熱，以使所述恒溫腔體中流通的空氣的溫度穩定保持在預設溫度值；

所述風機狀態切換裝置用于在檢測到補氣裝置補進氣體的溫度持續低于溫度閾值時，逐步將從制冷換熱裝置處理后的空氣不經所述恒溫腔體流出，逐步增加風機風量且使風機風量的一部分不經所述制冷換熱裝置流經所述恒溫腔體，以保證流經所述恒溫腔體中的空氣流量保持穩定，以及逐步關閉制冷換熱裝置，以停止對流通的空氣進行制冷；

所述風機狀態切換裝置還用于在檢測到補氣裝置補進氣體的溫度持續大于或等于溫度閾值時，逐步開啟制冷換熱裝置，且逐步關閉將制冷換熱裝置處理后的空氣不經所述恒溫腔體流出的旁路，以及逐步關閉使風機風量的一部分不經所述制冷換熱裝置流經所述恒溫腔體的旁路，以開啟制冷換熱裝置對流通的空氣進行制冷；所述風機切換裝置用于輔助切換所述制冷換熱裝置的工作狀態以對恒溫空氣循環系統進行節能，且保證切換制冷換熱裝置工作狀態的同時不影響流經所述恒溫腔體的氣體流量和溫度。