本發(fā)明涉及能源與空調(diào)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有自加水功能的擴散吸收式文物展柜恒濕控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

文物陳列需要特定的溫濕度環(huán)境，一般是通過恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)獲得。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(diào)機組對空氣進行處理。由于不同文物對于環(huán)境溫濕度要求不盡相同，因此獨立展柜恒濕控制裝置需要能夠獨立設置目標溫濕度，并實現(xiàn)精確控制。

發(fā)明專利cn101984880a公開了一種基于擴散吸收式制冷的小型可移動恒濕控制系統(tǒng)。該專利將蒸發(fā)器冷凝器各分為兩段，分別用于降溫除濕，收集冷凝水，加熱和加濕。該專利采用擴散吸收式制冷和恒濕控制的思路值得借鑒，但該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復雜，并且需采用兩個三通閥來控制，成本較高。

目前展柜用恒濕控制系統(tǒng)由于加濕功能，均需要設計加水裝置，定期進行去離子水添加，而在實際運行與維護中，很容易由于工作人員疏忽，未加水造成加濕故障。因此需要發(fā)明一種在全時間段內(nèi)自取水的裝置，滿足文物溫濕度要求，并實現(xiàn)高效、可靠、穩(wěn)定運行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對目前文物展柜恒濕控制系統(tǒng)存在的問題，本發(fā)明提供一種具有自加水功能的擴散吸收式文物展柜恒濕控制系統(tǒng)。

為達到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的：

具有自加水功能的擴散吸收式文物展柜恒濕控制系統(tǒng)，其包括發(fā)生器、吸收器、儲液罐、冷凝器、蒸發(fā)器、水箱、加熱絲、稀溶液管、半導體空氣取水組件、平衡管、展柜風機、送風管、回風管、展柜、導流板、水凈化組件、集水器、微型紫外線殺菌器；儲液罐溶液出口、發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器一端順次連接，吸收器另一端與儲液罐溶液進口相連，冷凝器制冷劑氣體入口與平衡管一端相連，平衡管另一端與吸收器下部相連，儲液罐稀溶液進口與稀溶液管一端相連，稀溶液管另一端與吸收器上部相連；水箱與送風管、展柜、回風管順次循環(huán)連接，水箱與送風管連接口處設有導流板，空氣通過導流板進行氣體橫掠水面進行傳熱傳質(zhì)，加熱絲布置于送風管處，實現(xiàn)恒溫控制；外界空氣通過半導體空氣取水組件進行結(jié)露取水，半導體空氣取水組件、水凈化組件、集水器、微型紫外線殺菌器通過管道順次相連，冷凝水經(jīng)過處理后進入集水器，集水器與水箱上部相連。

作為優(yōu)選，還包括控制器，用于實現(xiàn)各部件的自動控制。

作為優(yōu)選，所述的半導體空氣取水組件包括初效過濾器、冷量回收器、外界空氣風機、半導體片熱端、半導體熱端熱管換熱器、半導體片熱端風機、半導體片冷端、半導體片冷端冷凝肋片、導水槽、接水管、回風風道、入口風閥；外界空氣在外界空氣風機牽引下，依次通過入口風閥、初效過濾器、冷量回收器、半導體片冷端冷凝肋片，半導體片冷端冷凝肋片依次連接半導體片冷端、半導體片熱端、半導體熱端熱管換熱器、半導體片熱端風機，空氣在冷量回收器被回風預冷，通過半導體片冷端冷凝肋片進行結(jié)露取水；在風道中加工有導水槽，導水槽與接水管相連，回風風道與冷量回收器相連。

作為優(yōu)選，所述的水凈化組件中包括活性炭凈水過濾層與高效凈水過濾膜。

作為優(yōu)選，所述的微型紫外線除菌器放置于集水器的頂部，集水器頂部加工放氣小孔，保證冷凝水在接水管與集水器降液正常。

作為優(yōu)選，所述的半導體片冷端冷凝肋片插入風道的全部截面，與風道流向平行，肋片底端涂有親水層，用于增強換熱；肋片表面涂有超疏水涂層，便于冷凝水及時從肋片上滴落。

作為優(yōu)選，所述的控制器包括第一調(diào)功器、第二調(diào)功器、水箱液位傳感器、微處理器；所述水箱內(nèi)設置水溫傳感器，水溫傳感器與微處理器輸入相連，所述展柜內(nèi)布置溫濕度傳感器，溫濕度傳感器與微處理器輸入相連，水箱液位傳感器布置在水箱頂部，微處理器25中設置外界空氣風機工作計時器，用于記錄空氣取水組件工作時間，第一調(diào)功器調(diào)節(jié)發(fā)生器的加熱功率，所述第一調(diào)功器輸入端與微處理器輸出端相連，用于控制水箱溫度實現(xiàn)對展柜濕度控制，第二調(diào)功器調(diào)節(jié)加熱絲的加熱功率，所述第二調(diào)功器輸入端與微處理器輸出端相連。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，具有以下有益效果：

1、本發(fā)明采用擴散吸收式制冷機作為展柜恒濕控制系統(tǒng)的冷源，具有結(jié)構(gòu)緊湊，運行可靠，運行噪音極低的優(yōu)點，使用調(diào)功器調(diào)節(jié)制冷機冷量與電熱絲熱量，達到對展柜溫濕度的精確控制的效果。

2、本發(fā)明首次將半導體冷凝取水技術(shù)運用于文物展柜恒濕控制系統(tǒng)中，并對取水組件進行了結(jié)構(gòu)與性能優(yōu)化，采用冷量回收器、冷凝肋片涂覆有超疏水涂層，超凈水過濾膜等設備實現(xiàn)取水組件的潔凈、穩(wěn)定運行；采用微處理器對取水組件中外界空氣風機、半導體片進行啟?？刂疲⑴c水箱液位傳感器結(jié)合，保證水箱水位處于正常區(qū)間，完美地實現(xiàn)文物展柜恒濕控制系統(tǒng)的自取水功能，避免了人為加水和水箱維護的問題，實現(xiàn)展柜的全時段可靠運行。

3、本發(fā)明將蒸發(fā)器置于水箱中控制水溫，空氣橫掠過水箱水面時因水溫不同，分別實現(xiàn)除濕/加濕過程，在水箱內(nèi)設置導流板，使傳熱傳質(zhì)更加充分，進一步提高了系統(tǒng)的響應速度與控制穩(wěn)定度。

4、本發(fā)明采用放置在展柜內(nèi)的溫濕度傳感器采集溫濕度數(shù)據(jù)，與微處理器輸入端連接，微處理器采用pid控制，對設定溫濕度值與實測值進行對比，輸出模擬信號至第一、二調(diào)功器，pid采用自整定三參數(shù)控制，提高了系統(tǒng)控制穩(wěn)定度。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，運行可靠，噪聲極低，并實現(xiàn)了全時段自動運行，能在文物保存與文物展柜應用方面具有較大的優(yōu)勢和積極作用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中半導體空氣取水組件的結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本發(fā)明的控制圖。

圖4為本發(fā)明中半導體空氣取水組件的控制圖。

圖中的附圖標記：1、發(fā)生器；2、吸收器；3、儲液罐；4、冷凝器；5、蒸發(fā)器；6、水箱；7、加熱絲；8、稀溶液管；9、導體空氣取水組件；10、平衡管；11、展柜風機；12、送風管；13、回風管；14、展柜；15、導流板；16、水凈化組件；17、集水器；18、微型紫外線殺菌器；19、控制器；20、活性炭凈水過濾層；21、高效凈水過濾膜；22、第一調(diào)功器；23、第二調(diào)功器；24、水箱液位傳感器；25、微處理器；26、水溫傳感器；27溫濕度傳感器；901、初效過濾器；902、冷量回收器；903、外界空氣風機；904、半導體片熱端；905、半導體熱端熱管換熱器；906、半導體片熱端風機；907、半導體片冷端；908、半導體片冷端冷凝肋片；909、導水槽；910、接水管；911、回風風道；912、入口風閥。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步闡述和說明。本發(fā)明中各個實施方式的技術(shù)特征在沒有相互沖突的前提下，均可進行相應組合。

如圖1所示，一種具有自加水功能的擴散吸收式文物展柜恒濕控制系統(tǒng)，其包括發(fā)生器1、吸收器2、儲液罐3、冷凝器4、蒸發(fā)器5、水箱6、加熱絲7、稀溶液管8、半導體空氣取水組件9、平衡管10、展柜風機11、送風管12、回風管13、展柜14、導流板15、水凈化組件16、集水器17、微型紫外線殺菌器18；儲液罐3溶液出口、發(fā)生器1、冷凝器4、蒸發(fā)器5、吸收器2一端順次連接，吸收器2另一端與儲液罐3溶液進口相連，冷凝器4制冷劑氣體入口與平衡管10一端相連，平衡管10另一端與吸收器2下部相連，儲液罐3稀溶液進口與稀溶液管8一端相連，稀溶液管8另一端與吸收器2上部相連；水箱6與送風管12、展柜14、回風管13順次循環(huán)連接，水箱6與送風管12連接口處設有導流板15，空氣通過導流板15進行氣體橫掠水面進行傳熱傳質(zhì)，加熱絲7布置于送風管12處，實現(xiàn)恒溫控制；外界空氣通過半導體空氣取水組件9進行結(jié)露取水，半導體空氣取水組件9、水凈化組件16、集水器17、微型紫外線殺菌器18通過管道順次相連，冷凝水經(jīng)過處理后進入集水器17，集水器17與水箱6上部相連。

如圖2所示，還包括控制器19，用于實現(xiàn)各部件的自動控制。

半導體空氣取水組件9包括初效過濾器901、冷量回收器902、外界空氣風機903、半導體片熱端904、半導體熱端熱管換熱器905、半導體片熱端風機906、半導體片冷端907、半導體片冷端冷凝肋片908、導水槽909、接水管910、回風風道911、入口風閥912；外界空氣在外界空氣風機903牽引下，依次通過入口風閥912、初效過濾器901、冷量回收器902、半導體片冷端冷凝肋片908，半導體片冷端冷凝肋片908依次連接半導體片冷端907、半導體片熱端904、半導體熱端熱管換熱器905、半導體片熱端風機906，空氣在冷量回收器902被回風預冷，通過半導體片冷端冷凝肋片908進行結(jié)露取水；在風道中加工有導水槽909，導水槽909與接水管910相連，回風風道911與冷量回收器902相連。

水凈化組件16中包括活性炭凈水過濾層20與高效凈水過濾膜21。

微型紫外線除菌器18放置于集水器17的頂部，集水器17頂部加工放氣小孔，保證冷凝水在接水管910與集水器17降液正常。

半導體片冷端冷凝肋片907插入風道的全部截面，與風道流向平行，肋片底端涂有親水層，用于增強換熱；肋片表面涂有超疏水涂層，便于冷凝水及時從肋片上滴落。

控制器包括第一調(diào)功器22、第二調(diào)功器23、水箱液位傳感器24、微處理器25；所述水箱內(nèi)設置水溫傳感器26，水溫傳感器26與微處理器25輸入相連，所述展柜內(nèi)布置溫濕度傳感器27，溫濕度傳感器27與微處理器25輸入相連，水箱液位傳感器24布置在水箱6頂部，微處理器25中設置外界空氣風機工作計時器，用于記錄空氣取水組件工作時間，第一調(diào)功器22調(diào)節(jié)發(fā)生器的加熱功率，所述第一調(diào)功器22輸入端與微處理器25輸出端相連，用于控制水箱溫度實現(xiàn)對展柜濕度控制，第二調(diào)功器23調(diào)節(jié)加熱絲的加熱功率，所述第二調(diào)功器23輸入端與微處理器25輸出端相連。

如圖3、4所示為本系統(tǒng)的控制框圖：開機后擴散吸收式系統(tǒng)中發(fā)生器開始工作，水箱內(nèi)水溫降低，水箱內(nèi)水溫傳感器測得數(shù)據(jù)傳至微處理器，判斷水溫低至7℃時，微處理器向展柜風機發(fā)起啟動信號，在水溫較低時對展柜送風進行加濕除濕操作，避免了常溫下加濕造成的濕度過大問題；此時展柜溫濕度傳感器測得溫濕度數(shù)據(jù)至微處理器，與設定溫濕度進行對比，使用pid控制算法輸出模擬信號，分別控制第一調(diào)功器、第二調(diào)功器，實現(xiàn)對展柜溫度、濕度的穩(wěn)定控制；同時，水箱內(nèi)水溫傳感器測得水位信號傳至微處理器，與設定水箱正常水位區(qū)間進行對比，若偏離正常區(qū)間，微處理器發(fā)送開啟信號至半導體空氣取水組件，此時半導體片、外界空氣風機、半導體片熱端風機開啟，進行自取水程序。同時為了考慮故障報警功能，在微處理器中設置自取水組件工作計時器，若取水程序連續(xù)工作長達2h以上，而水箱水位仍偏離正常區(qū)間，則進行報警，提示部件故障問題。

以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，然其并非用以限制本發(fā)明。有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型。因此凡采取等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。