專利名稱：冷凍式空氣干燥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種冷凍式空氣干燥裝置，特別一種可避免空氣出口溫度過低而產(chǎn)生結(jié)露，發(fā)生銹蝕的冷凍式空氣干燥裝置。
在現(xiàn)今的工業(yè)過程中，冷凍式空氣干燥裝置已被廣泛應(yīng)用，在操作，控制氣動工具，冷卻、干燥、清潔、輸送、包裝等裝備，或是噴漆、涂漆、儀表冷凍式空氣干燥裝置對上述應(yīng)用提供穩(wěn)定品質(zhì)的空氣來源，由此可見冷凍式空氣干燥裝置在工藝過程中或操作中提供穩(wěn)定性優(yōu)良的空氣是十分重要的。
假如空氣與低于露點溫度的表面接觸，則空氣中的水分將會被分離出而附著在冷的表面上，這就是冷凍式空氣干燥裝置中蒸發(fā)器的運作原理，也是說蒸發(fā)器輸出空氣時最常遇到的問題。當(dāng)蒸發(fā)器上的空氣出口處因各種原因形成出口溫度低于環(huán)境溫度時，環(huán)境的空氣中的水分子就會凝結(jié)成水露附著在出氣口的管外壁，隨著時間的延長，水露將使空氣出口蝕銹，可能導(dǎo)至空氣出口的阻塞，減少空氣的流量，甚至空氣外泄而無示流通。這種情況可導(dǎo)至空氣干燥裝置在無負載下運轉(zhuǎn)，冷卻媒體無法完全蒸發(fā)使壓縮機異常運轉(zhuǎn)，發(fā)生壓縮機損壞。另外，遭銹蝕的管道隨著結(jié)露之水滴，散落在工作環(huán)境中，形成嚴(yán)重的污染。這一問題是現(xiàn)有冷凍式空氣干燥裝置發(fā)生故障的主要原因之一，也是現(xiàn)有裝置的嚴(yán)重缺點。
為了充分說明已有的冷凍式空氣干燥裝置存在上述問題和本實用新型的創(chuàng)新特點，采用附圖和說明同時對比的方法，將已有的幾個裝置表示出來，以求對本實用新型的理解和認可。


圖1是已有的冷凍式空氣干燥裝置之一的冷凍干燥流程示意圖。
圖2和圖3分別是另外一種冷凍式空氣干燥裝置的流程示意圖。
圖4是本實用新型的冷凍式空氣干燥裝置的流程示意圖。
10、30、50、70壓縮機 81、3911、32、53風(fēng)扇馬達57、80分離器12、31、53、74冷凝器 58、73自動排水器13、34、54、76冷媒過濾器 60 空氣入口壓力表14、35、55、78毛管61、81空氣前置冷卻器15、36、59、81空氣入口62、71熱交換器16、37、65、79蒸發(fā)器 64空氣出口壓力表
17、38、63、72空氣出口 65 冷媒蒸發(fā)壓力表19、41、冷媒回流管 66、87冷媒回流管20、溫度開關(guān)67空氣流向33、40、75、83、86溫度感測器84第二風(fēng)扇馬達42高壓開關(guān) 85微處理控制器51冷媒高壓表一般的冷凍式空氣干燥裝置均由壓縮機、熱交換器、冷凝器、冷媒過濾器、毛細管、分離器、自動排水器、空氣前置冷卻器、空氣進入口、空氣出口、冷媒回流管、風(fēng)扇馬達、溫度感測器等構(gòu)件所組成。
圖1所示，已有的冷凍式空氣干燥裝置之一是運用一溫度開關(guān)20控制風(fēng)扇馬達11的動作，從而控制冷凝器12的運轉(zhuǎn)，借由溫度開關(guān)20的感測冷媒回流管19上的溫度實施對風(fēng)扇馬達的開和仃，以使蒸發(fā)器16在正常狀態(tài)的℃以上運轉(zhuǎn)，但由于溫度開關(guān)20開關(guān)的動作過于頻繁，容易造成溫度開關(guān)或風(fēng)扇馬達的故障，而對空氣出口17的環(huán)境空氣水分結(jié)露問題無法解決。
圖2所示是另一種已有裝置，該冷凍式空氣干燥裝置是運用一高壓開并42控制風(fēng)扇馬達32的動作，在冷凝器31的出口安裝一溫度感測器33，并在冷媒回流管41前端裝置一溫度感測器40，雖可較準(zhǔn)確控制冷媒之溫度，但因冷媒溫度尚受蒸發(fā)器37上與空氣接觸時，空氣的溫度值的影響，仍未實現(xiàn)出氣口的溫度精確控制，空氣出口38的結(jié)露現(xiàn)象仍無法消除。且風(fēng)扇馬達由于高壓開關(guān)不斷的開關(guān)動作，使風(fēng)扇馬達的故障率仍相當(dāng)?shù)母摺?br> 圖3是又一種冷凍式空氣干燥裝置的示意。其冷媒回路由一壓縮機50送出冷媒至冷凝器53，再通過冷媒過濾器54，毛細管55，蒸發(fā)器56，由冷媒回流管66送回壓縮機50內(nèi)。而空氣回路則由空氣入口進入，經(jīng)由空氣前置冷凍器61、熱交換器62、而至蒸發(fā)器56上與冷媒進行熱交換，使空氣分離成水及低溫干燥的空氣，水則穿透分離器57由自動排水器58排出機體外，而低溫的空氣則經(jīng)過管路進入熱交換器62與入口空氣進行熱交換，由空氣出口63輸出，雖然低溫干燥的空氣在熱交換器62內(nèi)與入口的空氣進行熱交換，使空氣經(jīng)由空氣出口63輸出時溫度有所提高，但當(dāng)入口空氣溫度不高或接近干環(huán)境溫度時，將使熱交換后的空氣溫度仍低于出口的環(huán)境溫度，仍然發(fā)生出口結(jié)露的情況，造成銹蝕的現(xiàn)象。
根據(jù)上述三種已有的冷凍式空氣干燥裝置的描述，不難發(fā)現(xiàn)已有的裝置存在下列缺點1、機械式溫度開關(guān)控制，易造成溫度開關(guān)故障及風(fēng)扇馬達故障，同時沒有空氣回溫裝置、空氣出口處管道銹蝕情況相當(dāng)嚴(yán)重。
2、機構(gòu)式溫度開關(guān)控制風(fēng)扇馬達，無法解決蒸發(fā)器的空氣出口結(jié)露銹蝕的問題。
3、利用高壓開關(guān)控制，并用冷凝器出口及冷媒回流管端裝設(shè)溫度感測器的措施，雖可較準(zhǔn)確地控制冷媒溫度，但由于受到空氣溫度的影響，將使高壓開關(guān)頻繁地指令風(fēng)扇馬達的開和仃，容易造成風(fēng)扇馬達的故障。同時也無法解決干燥空氣出口時的環(huán)境空氣中的水分在出口管道上的結(jié)露和銹蝕。甚至造成壓縮機故障。
4、雖然增設(shè)一熱交換器可使空氣出口溫度較高，但當(dāng)入口空氣溫度不高時或接近環(huán)境溫度時，將使熱交換器不能發(fā)揮作用，也無法控制出口空氣的溫度，失去冷凍式空氣干燥裝置獲得品質(zhì)穩(wěn)定的干燥空氣的目的，也失去安裝熱交換器的意義，反而造成浪費。
本實用新型根據(jù)已有裝置的種種缺點，進行研究和改進，提出一種新的方案。圖4是本實用新型的冷凍式空氣干燥裝置的流程示意圖。它包括壓縮機70、熱交換器71、冷凝器74、冷媒過濾器76、毛細管78、蒸發(fā)器79、冷媒回流器87、空氣入口81、空氣前置冷卻器82、分離器80、自動排水器73、空氣出口72、風(fēng)扇馬達84和77、溫度感測器75和83及86、微處理器85等。
冷媒回路由壓縮機70送出高壓高溫氣態(tài)冷媒至熱交換器71內(nèi)，而在熱交換器71內(nèi)與低溫干燥空氣進行熱交換，因低溫干燥空氣的升溫吸收了高壓高溫氣態(tài)冷媒的熱量而使冷媒得到適當(dāng)?shù)睦淠凉u成液化狀態(tài)，再輸送至冷凝器74，在通過74后凝結(jié)成高壓常溫液態(tài)冷媒，此時溫度感測器75將所測的溫度值信號送至微處理控制器85作為參考，以便下一步是否指令第一風(fēng)扇馬達77起動輔助冷凝器74執(zhí)行冷媒降溫的動作。而高壓常溫液態(tài)冷媒在通過冷媒過濾器76時，將冷媒所挾帶的雜質(zhì)過濾，在高壓常溫液態(tài)冷媒經(jīng)過毛細管78時，借由毛細管的束縮作用使之轉(zhuǎn)化成低壓低溫氣態(tài)冷媒，并被輸送至蒸發(fā)器79內(nèi)，并在該蒸發(fā)器內(nèi)與空氣進行熱交換，此時的冷媒吸收空氣的熱量至飽和，同時使空氣中的水分發(fā)離出來，使空氣成為低溫干燥的空氣。從蒸發(fā)器79出來的低壓過熱氣態(tài)冷媒再經(jīng)由冷媒回流管87送回壓縮機70內(nèi)。冷媒回流管87上的溫度感測器86將感測到的冷媒溫度信號送到微處理控制器B5上運算，并作出決定是否指令第一風(fēng)扇馬達77起動輔且冷凝器74執(zhí)行冷媒降溫的動作。
在圖4的空氣回路中，空氣由空氣入口81送入，此時的溫度感測器83測得入口空氣的溫度信號并送至微處理控制器85中，微處理器經(jīng)過運算作出決定是否指令第二風(fēng)扇馬達84起動輔助空氣前置冷卻器82執(zhí)行降溫動作，以保證入口空氣的溫度恒定?？諝膺M入蒸發(fā)器79與低壓低溫的冷媒進行熱交換，使空氣中的水分，油質(zhì)及雜質(zhì)被分離出來變成低溫干燥清潔的空氣。而水分通過分離器80，由自動排水器73排出機體外，油質(zhì)和雜質(zhì)被分離器80濾除。低溫干燥的空氣輸送至熱交換器71內(nèi)，與高壓高溫氣態(tài)冷媒進行熱交換，使空氣回復(fù)到定值溫度從空氣出口72輸出。
本實用新型所提出的冷凍式空氣干燥裝置，從上述運轉(zhuǎn)中可以明白，它的原理就是通過必要的步驟保證空氣入口的溫度和干燥空氣的出口溫度相同，使空氣出口的溫度不會低于周圍的環(huán)境空氣溫度，保證不讓環(huán)境空氣由于出口空氣溫度低而使環(huán)境空氣的水分結(jié)露在出口管道上，導(dǎo)致管道銹蝕以致堵塞，并造成其它故障。它的特點是設(shè)置三道溫度感測，并通過微處理控制器運算，實現(xiàn)這一目的。在空氣回路上形成單一方向，既可避免受新入口的空氣溫度的影響，還能在熱交換器上補回在蒸發(fā)器上損失的熱量，保證了出口空氣的溫度及空氣的質(zhì)量穩(wěn)定。同時，由于冷媒本來就必須排放熱量，這些熱量來自于負載的溫度，壓縮時產(chǎn)生的熱量和壓縮機運轉(zhuǎn)時磨擦的熱量，這些熱量也必須散發(fā)出去，在空氣出口處設(shè)置一熱交換器，既起到冷媒散熱的作用，又將空氣出口時補充熱量以提高出口氣的溫度，保證出口空氣溫度高于或等于環(huán)境溫度，避免出口處的結(jié)露銹蝕問題，同時又減輕了冷媒在回流至冷凝器時凝冷降溫的負擔(dān)，減少了能量損耗，使壓縮機能更穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，不易發(fā)生故障，可延長使命壽命。
權(quán)利要求一種冷凍式空氣干燥裝置，其組成包括壓縮機、熱交換器、冷凝器、冷媒過濾器、毛細管、蒸發(fā)器、分離器、自動排水器、空氣前置冷卻器、空氣入口、空氣出口、冷媒回流管、風(fēng)扇馬達和溫度感測器等構(gòu)件，其特征在于所說的溫度感測器分別設(shè)在空氣入口處的(83)、冷凝器處的(75)和冷媒回流管處的86，并設(shè)置一微處理控制器(85)，三個溫度感測器所測感的溫度同時傳輸至微處理控制器中，經(jīng)過微處理控制器的運算并傳出相應(yīng)的指令，分別決定設(shè)置在冷凝器傍的第一風(fēng)扇馬達(77)和設(shè)置在空氣前置冷卻器傍的第二風(fēng)扇馬達(84)是否起動實施降溫度動作，同時，設(shè)置空氣干燥過程的流向為單向流動，以入口(81)至前置冷卻器(82)再進入蒸發(fā)器97經(jīng)氣水分離后再進入熱交換器(71)，然后從出氣口(72)輸出。
專利摘要本實用新型提供一種新型冷凍式空氣干燥裝置,其組成特點是設(shè)置三個溫度感測器和一個微處理控制器,并在空氣入口設(shè)置一前置空氣冷卻器,通過三點溫度的感測及微處理控制器的運算,可達到控制干燥空氣的出口處的溫度保持一定值并且和入口處空氣溫度相同或略高,避免出口處溫度低于環(huán)境空氣的溫度,以保證出口處管道不會凝結(jié)環(huán)境空氣中的水分,造成管銹蝕、堵塞,并減少機械故障,提高裝置的使用壽命。
文檔編號F25B43/00GK2279564SQ9720074
公開日1998年4月22日 申請日期1997年1月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月22日
發(fā)明者黃清福 申請人:黃清福