專利名稱：用于冷干燥的改進(jìn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于冷干燥的改進(jìn)設(shè)備。
技術(shù)背景特別地，本發(fā)明涉及一種用于冷干燥的設(shè)備，其包括換熱器，所 述換熱器的第一部分是冷卻回路的蒸發(fā)器，所述冷卻回路也包括由電 機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮器、冷凝器、在冷凝器的出口和蒸發(fā)器的入口之間的膨 脹裝置、用于控制上述電機(jī)的控制設(shè)備和與之聯(lián)接的測(cè)量裝置，而換 熱器的第二部分是用于待干燥的氣體的管的一部分，由此在該管中液體分離器布置在換熱器的第二部分的出口。例如由壓縮器供應(yīng)的壓縮空氣在多數(shù)情況下充滿水蒸汽，或者換句話說(shuō)具有100%的相對(duì)濕度。這意味著在溫度下降到低于所謂的露點(diǎn)的情況下，將會(huì)有冷凝。冷凝水導(dǎo)致管和工具的腐蝕，并且設(shè)備會(huì) 過(guò)早磨損。這就是壓縮空氣被干燥的原因，干燥可以通過(guò)用于冷干燥的上述 設(shè)備進(jìn)行。其它氣體也可以用這樣的設(shè)備進(jìn)行干燥。冷干燥基于的原理是通過(guò)降低蒸發(fā)器中的空氣或氣體溫度，空氣 或氣體中的濕氣將冷凝，隨后冷凝水在液體分離器中被分離，并且隨 后空氣或氣體再次被加熱，使得該空氣或氣體將不再飽和。這適用于除了空氣之外的任何其它氣體，并且在下文中每當(dāng)我們 提到空氣，其也適用于除了空氣之外的任何其它氣體。用于冷千燥的設(shè)備早已公知，由此上述測(cè)量裝置被制造成用于測(cè) 量蒸發(fā)器壓力或蒸發(fā)器溫度的裝置，由此冷卻回路基于來(lái)自所述測(cè)量 裝置的測(cè)量值被接通或切斷。如果壓縮空氣的取出被記錄，冷卻回路啟動(dòng)并且一旦壓縮空氣的取出再次停止，冷卻回路也再次停止。這樣的已知設(shè)備的缺點(diǎn)是在冷卻回路被切斷之后換熱器將變熱， 原因是不再有冷卻。隨后，當(dāng)壓縮空氣再次離開(kāi)的同時(shí)換熱器變熱時(shí)，溫度和露點(diǎn)峰 值會(huì)立即出現(xiàn)在供應(yīng)的壓縮空氣中，原因是換熱器中待干燥的氣體未 被足夠地冷卻以使待干燥的所述氣體中的水以最大能力冷凝。還已知用于冷干燥的設(shè)備帶有例如采用水和丙二醇的混合物的形 式的熱質(zhì)量以用于冷卻壓縮空氣。在使用這樣的已知設(shè)備的情況下，冷卻回路僅僅用于冷卻上述熱 質(zhì)量，使得一旦熱質(zhì)量到達(dá)一定的溫度，該冷卻回路中的壓縮器可以 被切斷，因此可以節(jié)約能量。這樣的已知設(shè)備的缺點(diǎn)是冷卻回路由于上述熱質(zhì)量的存在而必須 被制造得很重和很大。這樣的已知設(shè)備的另一缺點(diǎn)是，由于附加部分，例如容器和/或附 加換熱器，冷卻回路的構(gòu)造相對(duì)昂貴和復(fù)雜，并且其組裝很耗時(shí)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在解決一個(gè)或幾個(gè)上述和其它缺點(diǎn)。為此，本發(fā)明涉及一種上述類(lèi)型的用于冷干燥的設(shè)備，由此上述 測(cè)量裝置至少被制造成用于測(cè)量待干燥氣體的最低空氣溫度的裝置、 用于測(cè)量環(huán)境溫度的裝置和用于待干燥氣體的上述管中的流量計(jì)，由 此上述控制設(shè)備可以在至少兩個(gè)用戶模式中被切換，即第 一用戶模式， 其中只有當(dāng)通過(guò)上述管的待干燥氣體的測(cè)量流量超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)才啟動(dòng) 冷卻回路，并且其中每當(dāng)最低空氣溫度下降到預(yù)設(shè)最小值時(shí)冷卻回路 被切斷，并且保持切斷直到最低空氣溫度到達(dá)某個(gè)高值，和第二用戶 模式，其中通過(guò)控制冷卻回路，測(cè)量最低空氣溫度保持在某個(gè)范圍內(nèi)， 該范圍是環(huán)境溫度的函數(shù)。最低空氣溫度或LAT在這里表示在冷干燥期間出現(xiàn)并且原則上 到達(dá)換熱器的第二部分的待干燥氣體的出口的待干燥空氣的最低溫度。LAT總是給予空氣的露點(diǎn)的良好指示，原因是兩者之間有聯(lián)系。 這樣設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是換熱器的溫度總是被限制，原因是當(dāng)測(cè)量LAT或露點(diǎn)變得太高時(shí)冷卻回路再次啟動(dòng)，并且因此避免了峰值。由于第一用戶模式中LAT的上述高值和第二用戶模式中LAT的上述范圍可以根據(jù)需要被調(diào)節(jié)，可以在所有環(huán)境溫度下保證露點(diǎn)足夠低以防止在用于冷干燥的設(shè)備之后的壓縮空氣網(wǎng)絡(luò)中的腐蝕或冷凝。根據(jù)本發(fā)明的這樣設(shè)備的另一優(yōu)點(diǎn)是不需要額外的熱質(zhì)量并且可 以以很簡(jiǎn)單的方式節(jié)約能量，原因是冷卻回路及時(shí)被切斷，例如當(dāng)由 于沒(méi)有壓縮空氣的消耗而不需要干燥壓縮空氣時(shí)。另一優(yōu)點(diǎn)是，由于上述流量計(jì)的存在，有可能例如在空載的情況 下切斷冷卻回路，因此可以節(jié)約更多的能量。


為了更好地解釋本發(fā)明的特性，參考附圖，僅僅作為例子給出根 據(jù)本發(fā)明的用于冷干燥的改進(jìn)設(shè)備的以下優(yōu)選實(shí)施例，其中圖l表示根據(jù)本發(fā)明的用于冷干燥的改進(jìn)設(shè)備；圖2表示對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第一用戶模式，作為環(huán)境溫度 的函數(shù)的最小和最大LAT值的可能過(guò)程；圖3表示對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第二用戶模式，作為環(huán)境溫度 5的函數(shù)的LAT范圍的可能過(guò)程；圖4表示根據(jù)圖1的變型；圖5表示根據(jù)圖3的變型。
具體實(shí)施方式
圖1表示用于冷干燥的設(shè)備1,其主要由換熱器2組成，該換熱 器的第一部分形成冷卻回路4的蒸發(fā)器3，在該冷卻回路中也相繼設(shè) 有由電機(jī)5驅(qū)動(dòng)的壓縮器6、冷凝器7和膨脹裝置8。該冷卻回路充滿冷卻流體，例如氟里昂R410a，其流動(dòng)方向由箭 頭9指示。換熱器2的第二部分是用于待干燥的濕空氣的管10的一部分，所 述濕空氣的流動(dòng)方向由箭頭11表示。在換熱器2之后，即在其出口，液體分離器12布置在管10中。在到達(dá)換熱器2之前，該管IO可以部分延伸通過(guò)預(yù)冷器或回?zé)崾?換熱器13,然后，在液體分離器12之后，再次延伸通過(guò)回?zé)崾綋Q熱 器13，與上述部分的流動(dòng)平行或相反。上述管10的出口例如可以連接到未在圖中表示的壓縮空氣網(wǎng)絡(luò)， 壓縮空氣的消耗裝置連接到所述壓縮空氣網(wǎng)絡(luò)，例如由壓縮空氣驅(qū)動(dòng) 的工具。換熱器2是液體/空氣換熱器并且可以被設(shè)計(jì)成與為空氣/空氣換 熱器的可能的回?zé)崾綋Q熱器13形成整體。膨脹裝置8在該情況下被制造成設(shè)在冷凝器7的出口和蒸發(fā)器3 的入口之間的恒溫閥的形狀，并且其恒溫元件借助于管14以已知方式 聯(lián)接到球管(bulb) 15，所述球管設(shè)在冷卻回路4上的蒸發(fā)器3的出 口，換句話說(shuō)在蒸發(fā)器3和壓縮器6之間。顯然上述膨脹裝置8可以以許多不同方式實(shí)現(xiàn)，例如采用電子閥 的形式，所述電子閥聯(lián)接到布置在蒸發(fā)器3的遠(yuǎn)端或在其之后的溫度 計(jì)。在一些小型冷干燥器l中，膨脹裝置8可以由毛細(xì)管代替。 壓縮器6例如是體積壓縮器，其在相同的轉(zhuǎn)速下輸送實(shí)際相同的體積流量，例如螺旋壓縮器，而電機(jī)5在該情況下是聯(lián)接到控制設(shè)備16的電動(dòng)才幾。才艮據(jù)本發(fā)明可以在下文詳細(xì)論述的至少兩個(gè)用戶才莫式之間切換的 上述控制設(shè)備16例如可以以PLC的形式被制造，并且根據(jù)本發(fā)明也 連接到測(cè)量裝置，根據(jù)本發(fā)明所述測(cè)量裝置至少被制造成用于待干燥 的氣體的最低空氣溫度(LAT)的測(cè)量裝置17、用于環(huán)境溫度Tamb 的測(cè)量裝置18和流量計(jì)19的形式。用于LAT的上述測(cè)量裝置17優(yōu)選地設(shè)在可以實(shí)際地預(yù)期待干燥 空氣的最低空氣溫度的地點(diǎn)，在該情況下正好在換熱器2的第二部分之后并且優(yōu)選地在液體分離器12之前。根據(jù)本發(fā)明，并不排除用于測(cè)量LAT的測(cè)量裝置17由用于測(cè)量 露點(diǎn)的測(cè)量裝置代替，其優(yōu)選地設(shè)在上述換熱器2的第二部分的出口 附近。因此，每當(dāng)在下文中提到用于測(cè)量LAT的測(cè)量裝置17時(shí)，根 據(jù)本發(fā)明也可采用用于測(cè)量露點(diǎn)的測(cè)量裝置。用于環(huán)境溫度(Tamb)的上述測(cè)量裝置18優(yōu)選地布置在利用設(shè) 備1所干燥的空氣的壓縮空氣網(wǎng)絡(luò)處，特別地靠近該壓縮空氣的最終 消耗裝置，例如靠近該干燥壓縮空氣所驅(qū)動(dòng)的工具。備選地，環(huán)境溫度的測(cè)量裝置18也可以設(shè)在其它地方。在待干燥 的壓縮空氣例如來(lái)自壓縮器的情況下，用于環(huán)境溫度的上述測(cè)量裝置 18的良好定位原來(lái)在這樣的壓縮器的入口 。根據(jù)本發(fā)明，測(cè)量裝置18也可以設(shè)在用于冷干燥的設(shè)備1上，但 是它們必須總是被布置成使得它們測(cè)量平均環(huán)境溫度是可能的。上述流量計(jì)19設(shè)在用于待干燥的氣體的上述管10中，在該情況 下在回?zé)崾綋Q熱器13之后。顯然該流量計(jì)19可以設(shè)在管10中的任何 地方。在該情況下，流量計(jì)19被制造成傳感器的形狀， 一旦預(yù)設(shè)氣流流 過(guò)管10，流量計(jì)19發(fā)出輸出信號(hào)，但是并不進(jìn)一步確定通過(guò)管10的 所述氣5充的幅值。在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備l的另一實(shí)施例中，當(dāng)然并不排除利用流量 計(jì)19，所述流量計(jì)測(cè)量通過(guò)管10的氣流的幅值，使得當(dāng)控制冷卻回 路4時(shí)這可以被考慮。根據(jù)本發(fā)明的用于冷干燥的改進(jìn)設(shè)備1的工作很簡(jiǎn)單并且如下。待干燥的空氣被給送通過(guò)管10并且因此通過(guò)換熱器2,例如與冷 卻回路4的蒸發(fā)器3中的冷卻流體的流動(dòng)相反。在該換熱器2中，濕空氣被冷卻，因此形成在液體分離器12中被 分離的冷凝物。在所述液體分離器12之后絕對(duì)包含較少濕氣，但是仍具有100% 的相對(duì)濕度的冷空氣在回?zé)崾綋Q熱器13中被加熱，因此相對(duì)濕度減小到優(yōu)選小于50%，而待干燥的新鮮空氣在供應(yīng)給換熱器2之前在回?zé)?式換熱器13中已經(jīng)部分被冷卻。因而，在回?zé)崾綋Q熱器13的出口的空氣比在換熱器2的入口更干冷卻回路4的工作同樣已知并且它如下在冷凝器7中，通過(guò)壓縮器6中的壓縮加熱的氣態(tài)冷卻流體被冷 卻直到它變成液體。為了將熱量排放到環(huán)境，例如可以利用冷卻介質(zhì)， 例如水或空氣。由于膨脹裝置8，液態(tài)冷卻流體膨脹到恒定蒸發(fā)器壓力，這當(dāng)然 意味著溫度下降。通過(guò)以已知方式應(yīng)用恒溫膨脹閥8和球管15，在蒸發(fā)器3之后通 常將有過(guò)熱，使得沒(méi)有冷卻流體進(jìn)入壓縮器6的危險(xiǎn)，因此，通常在 冷卻回路4中不需要液體分離器。根據(jù)本發(fā)明，待干燥的氣體的LAT優(yōu)選地保持在一定限度內(nèi)，從 而一方面防止蒸發(fā)器3由于太低的LAT而冰凍，另一方面保證空氣仍 然充分地被冷卻以允許冷凝。當(dāng)控制設(shè)備16的第 一用戶模式被選擇時(shí)，每當(dāng)待干燥氣體的LAT 降低到圖2中所示的預(yù)設(shè)最小值A(chǔ)時(shí)冷卻回路4被切斷，所述最小值在該情況下是恒定的并且優(yōu)選地但不是必須等于rc。LAT的上述設(shè)定最小值A(chǔ)也可以具有根據(jù)本發(fā)明的另一過(guò)程，但 是它在環(huán)境溫度的每個(gè)值下必須足夠高以避免冷卻回路4中的冷卻介 質(zhì)冰凍。當(dāng)LAT然后到達(dá)某個(gè)高值B時(shí)，由于上述電機(jī)5 ^皮再次啟動(dòng)， 冷卻回路4由上述控制設(shè)備16再次啟動(dòng)。在該情況下，控制設(shè)備16帶有作為環(huán)境溫度Tamb的函數(shù)并且其 用于計(jì)算LAT的所述高值B的算法。在圖2的例子中，曲線B具有低于環(huán)境溫度的某個(gè)第一值Ta的 恒定過(guò)程，而它高于所迷第一值Ta時(shí)具有線性上升過(guò)程。顯然上述高值B也可以具有許多其它過(guò)程，例如采用階梯函數(shù)或恒定值的形式。因此，根據(jù)本發(fā)明并不需要高值B被作為測(cè)量環(huán)境溫 度Tamb的函數(shù)計(jì)算。根據(jù)本發(fā)明，控制設(shè)備16也考慮所述第 一用戶模式中上述流量計(jì) 19的測(cè)量，使得只有當(dāng)通過(guò)上述管10的待干燥氣體的測(cè)量流量超過(guò) 設(shè)定值時(shí)才啟動(dòng)冷卻回路4。以該方式避免了當(dāng)用于冷干燥的設(shè)備1根本未加載或僅僅在有限 程度上加載時(shí)冷卻回路4繼續(xù)工作，這有助于節(jié)約能量。優(yōu)選地但非必要地，上述控制設(shè)備16連接到未在圖中表示的信號(hào) 裝置，該信號(hào)裝置指示待干燥氣體的測(cè)量LAT何時(shí)下降到某個(gè)信號(hào)值 C以下，并且其可以被制造成LED、間歇燈、揚(yáng)聲器或任何其它信號(hào) 裝置或這些裝置的組合的形狀。在該情況下，控制裝置16也優(yōu)選地帶有用于計(jì)算上述信號(hào)值C 的算法，該算法是環(huán)境溫度Tamb的函數(shù)。圖2表示上述信號(hào)值C的可能過(guò)程，在該情況下其是恒定的一直 到環(huán)境溫度Tamb的某個(gè)第二值Tb并且其在所述第二值Tb以上具有 幾乎線性的上升過(guò)程，所述值例如總是在環(huán)境溫度Tamb以下具有恒 定值。顯然根據(jù)本發(fā)明的曲線C也可以具有另一過(guò)程。在控制設(shè)備16的第二用戶模式中，通過(guò)接通和切斷壓縮器6的上 述驅(qū)動(dòng)電機(jī)5控制冷卻回路4，從而總是將待干燥氣體的LAT保持在 某個(gè)范圍內(nèi)，并且在該情況下，如圖3中所示，在預(yù)設(shè)最小和最大閾 值D， E之間，所述閾值借助于作為測(cè)量環(huán)境溫度Tamb的函數(shù)的算 法計(jì)算。在給定例子中，在該情況下，最小閾值D根據(jù)階梯函數(shù)發(fā)展，當(dāng) 環(huán)境溫度Tamb處于第一設(shè)定值Tc以下時(shí)，其幾乎是恒定的，并且在 該情況下等于大約3。C，從而防止蒸發(fā)器3的冰凍。當(dāng)環(huán)境溫度Tamb升高到高于上述第一設(shè)定值Tc的第二設(shè)定值 Td時(shí)，最小閾值D的上述階梯函數(shù)在該情況下也是恒定的。在上述設(shè)定值Tc和Td之間，最小閾值D的算法的上述階梯函數(shù) 具有上升過(guò)程，該上升過(guò)程是線性的，但是是不是必需的，并且其也優(yōu)選地使得環(huán)境溫度Tamb和該計(jì)算最小閾值D之間的差是恒定的。在該情況下，最大閾值E的算法也由階梯函數(shù)形成，在環(huán)境溫度 Tamb的每個(gè)值，所述階梯函數(shù)具有比上述最小閾值D的階梯函數(shù)更 大的值，并且當(dāng)環(huán)境溫度Tamb小于第一設(shè)定值Te時(shí)，所述階梯函數(shù) 是恒定的。在該第一設(shè)定值Te之上并且一直到第二設(shè)定值Tf,在該情況下 最大閾值E的曲線具有線性上升過(guò)程。從該第二設(shè)定值Tf開(kāi)始，最大閾值E的算法的上述階梯函數(shù)具 有一直到第三設(shè)定值Tg的恒定值，在所述第三設(shè)定值之上最大閾值E 再次具有線性上升過(guò)程。在該情況下，最大閾值E的上述第三設(shè)定值Tg等于最小閾值D 的第一設(shè)定值Tc。然而，顯然根據(jù)本發(fā)明這根本是不需要的。上述最大閾值E的目標(biāo)是避免LAT將變得太高，因此空氣將被 不能充分冷卻，并且因此沒(méi)有足夠的濕氣冷凝以能夠干燥空氣。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)用于冷干燥的設(shè)備l工作時(shí)，由測(cè)量裝 置17測(cè)量的LAT的測(cè)量值通過(guò)上述控制設(shè)備16連續(xù)地或者以一定的 均勻或不均勻間隔，例如以某個(gè)頻率與上述最小閾值D和最大閾值E 比較。當(dāng)待干燥氣體的LAT暫時(shí)下降到最小閾值D以下時(shí)，上述控制 i殳備16將通過(guò)切斷驅(qū)動(dòng)該冷卻回路4的壓縮器6的電才幾5切斷冷卻回 路4，使得上述蒸發(fā)器3中的溫度升高，并且LAT也將再次增加。當(dāng)測(cè)量LAT升高到最大閾值E以上時(shí)，冷卻回路4再次被接通， 原因是驅(qū)動(dòng)該冷卻回路4的壓縮器6的電機(jī)5再次被接通，因此蒸發(fā) 器3中的溫度減小，并且LAT也再次降低。由于只有當(dāng)需要時(shí)冷卻回路4才被接通，因此根據(jù)本發(fā)明的用于 冷干燥的方法將有助于節(jié)約能量。通過(guò)及時(shí)地再次接通冷卻回路4，也可以保證換熱器2不會(huì)變熱， 使得當(dāng)壓縮空氣供應(yīng)例如在停止之后再次被裝載時(shí)，在被取出的壓縮 空氣中不會(huì)有溫度和露點(diǎn)峰值。如果需要但非必要的話，當(dāng)由流量計(jì)19觀測(cè)的通過(guò)上述管10的 待干燥氣體的流量小于預(yù)設(shè)值時(shí)，冷卻回路4可以在該第二用戶模式 中被切斷，但是根據(jù)本發(fā)明，在空載和/或部分負(fù)載的情況下冷卻回路 4也可能繼續(xù)工作。圖4表示根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1的另一實(shí)施例，由此旁通管20跨過(guò) 上述制冷壓縮器6設(shè)在冷卻回路4中，其中常規(guī)旁通閥21帶有閥體， 一旦旁通路20中的壓力下降到某個(gè)值以下時(shí)，所述閥體由彈簧推開(kāi)。 彈簧用以推開(kāi)所述閥體的反壓力是可調(diào)節(jié)的，因此上述壓力是可調(diào)節(jié) 的。與所述旁通閥21串聯(lián)，即在其后面和制冷壓縮器6的出口之間布 置有例如由電》茲閥組成的另一開(kāi)啟/截流閥22。該開(kāi)啟/截流閥22通過(guò)電線23連接到控制設(shè)備16并且由所述控 制設(shè)備控制。在該情況下控制設(shè)備16通過(guò)電線24連接到用于測(cè)量蒸發(fā)器壓力 的測(cè)量裝置25，例如冷卻回路4中在蒸發(fā)器3入口的熱電偶，因此在 該蒸發(fā)器3和膨脹裝置8之間。蒸發(fā)器溫度在這里表示正好在蒸發(fā)器 3之前或之后的冷卻回路4中的冷卻流體的溫度。在圖4中表示的設(shè)備也帶有裝置26以調(diào)節(jié)電機(jī)5的轉(zhuǎn)速，所述裝 置26連接到上述控制設(shè)備16并且在該情況下被制造成變頻器。在該情況下與上述冷凝器7相對(duì)地設(shè)有風(fēng)扇27以冷卻后者，所述 風(fēng)扇也連接到上述控制設(shè)備16。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備l的這樣變型的工作很簡(jiǎn)單并且如下。在設(shè)備1的該實(shí)施例中第 一用戶模式的工作實(shí)際上與前面的實(shí)施 例相同，由此同樣地在該情況下，通過(guò)及時(shí)切斷冷卻回路4,待干燥 氣體的LAT總是保持在圖2的最小值A(chǔ)之上。一旦測(cè)量裝置17所測(cè)量的LAT到達(dá)高閾值B，制冷壓縮器6的 驅(qū)動(dòng)電機(jī)5也再次被接通，所述高閾值可以通過(guò)控制設(shè)備16例如借助 于是環(huán)境溫度的函數(shù)的算法計(jì)算。在該情況下流量計(jì)19也保證冷卻回路4在空載或有限部分負(fù)載的情況下被切斷以節(jié)約能量。
由于跨過(guò)制冷壓縮器6的上述旁路20的存在，附加控制變得可能。 由測(cè)量裝置25測(cè)量的蒸發(fā)器溫度在該情況下具有定向值 (directional value ),即控制設(shè)備16試圖使實(shí)際測(cè)量蒸發(fā)器溫度達(dá)到
的設(shè)定值，所述定向值處于所需LAT以下幾度。
旁路20是否打開(kāi)最初由受到控制設(shè)備16控制的開(kāi)啟/截流閥22確定。
當(dāng)蒸發(fā)器溫度顯著低于上述定向值時(shí)，例如當(dāng)它與后者偏差大于 1.5'C時(shí)，開(kāi)啟/截流閥22由控制設(shè)備16打開(kāi)。
一旦開(kāi)啟/截流閥22打開(kāi)旁路，由旁通閥21確定實(shí)際上將何時(shí)打 開(kāi)旁路20。
一旦在其出口 ，即在壓縮器6的入口側(cè)的旁路20內(nèi)部的蒸發(fā)器溫 度下降到某個(gè)值以下時(shí)，該旁通閥21將不再關(guān)閉旁路20，因此壓縮 器6的熱氣體可以流過(guò)旁路20，并且蒸發(fā)器壓力將不會(huì)進(jìn)一步降低。
該旁通閥21和彈簧不再保持后者關(guān)閉的設(shè)定壓力被選擇成使得 旁通閥21在冷卻回路4的額定工作條件下被關(guān)閉，但是所述旁通閥 21在部分負(fù)載和空栽的情況下打開(kāi)，使得蒸發(fā)器壓力保持最小，并且 使得在蒸發(fā)器3之后與冷卻流體的蒸發(fā)器壓力聯(lián)系的蒸發(fā)器溫度至少 等于0'C以防止蒸發(fā)器3中的結(jié)水。
打開(kāi)旁路可以導(dǎo)致LAT再次升高。
當(dāng)測(cè)量裝置25所測(cè)量的蒸發(fā)器溫度再次足夠接近上述定向值，例 如小于0.5。C時(shí)，開(kāi)啟/截流閥22再次凈皮關(guān)閉。
在根據(jù)本發(fā)明的用于冷干燥的設(shè)備1的該實(shí)施例的第二用戶模式 中，如圖5所示的，最低空氣溫度LAT保持在某個(gè)范圍內(nèi)，原因是它 被調(diào)節(jié)到預(yù)期LAT值，該值由曲線F表示并且例如可以基于是環(huán)境 溫度的函數(shù)的算法計(jì)算。
在該情況下，上述曲線具有恒定值一直到環(huán)境溫度Tamb的第一 設(shè)定值Th,并且它將在更高環(huán)境溫度線性地升高，但是不用說(shuō)也知道 它可以具有任何其它過(guò)程以防止蒸發(fā)器3的冰凍并且也允許冷凝物的形成和分離。
控制設(shè)備16將連續(xù)地或以均勻或不均勻間隔與所需L AT值比較 待干燥氣體的測(cè)量最低空氣溫度LAT，并且隨后借助于上述變頻器調(diào) 節(jié)上述電機(jī)5的轉(zhuǎn)速，從而將實(shí)際LAT調(diào)節(jié)到計(jì)算出的LAT。
為了使最低空氣溫度升高，電機(jī)5的轉(zhuǎn)速必須通過(guò)變頻器減慢， 而通過(guò)提高電機(jī)5的轉(zhuǎn)速以及由此提高制冷壓縮器6的轉(zhuǎn)速，可獲得 最低空氣溫度的減小。
由于旁路20—方面配備有旁通閥21和開(kāi)啟/截流閥22，另一方面 配備有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)壓縮器6，所以旁路20不僅大大減少了電機(jī)4停止和 再次開(kāi)啟的次數(shù)，而且獲得了大大改進(jìn)的動(dòng)態(tài)性能。
在設(shè)備1的該實(shí)施例中，用于冷卻冷凝器7的上述風(fēng)扇27也可以 由控制設(shè)備16控制，例如基于冷凝器溫度的測(cè)量，因此該溫度可以盡 可能地保持低和恒定。
當(dāng)然，上述風(fēng)扇可以基于其它標(biāo)準(zhǔn)被接通和切斷，例如作為流過(guò) 換熱器2的第二部分的待干燥氣體的流量的函數(shù)。
在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1的每個(gè)上述實(shí)施例中，控制設(shè)備16優(yōu)選地 被制造成使得每當(dāng)制冷壓縮器6在第一或第二用戶模式下啟動(dòng)時(shí)，它 必須在某個(gè)時(shí)段期間繼續(xù)工作，由此該時(shí)段取決于電機(jī)5和冷卻壓縮 器6的特性。每小時(shí)啟動(dòng)電機(jī)5的次數(shù)優(yōu)選是有限的以避免電機(jī)5超 負(fù)荷。
在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1的優(yōu)選實(shí)施例中，每當(dāng)電機(jī)5啟動(dòng)時(shí)，在 例如30秒的某個(gè)時(shí)段期間頻率保持恒定，優(yōu)選為大約50Hz。
顯然根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備并不限于電機(jī)5的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)與旁路20和受 控風(fēng)扇27組合的實(shí)施例，而是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1可以僅僅具有這些 特性中的一個(gè)或兩個(gè)。
代替濕空氣，除了包含水蒸汽的空氣之外的其它氣體可以以相同 方式和用相同設(shè)備被干燥。于是LAT是最低氣體溫度。
本發(fā)明決不限于作為例子給出并且在附圖中表示的實(shí)施例；相反， 根據(jù)本發(fā)明的用于冷干燥的這樣的改進(jìn)設(shè)備1可以以各種各樣的形狀和尺寸和根據(jù)許多變型被實(shí)現(xiàn)，但仍在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于冷干燥的設(shè)備，其包括換熱器(2)，該換熱器的第一部分是冷卻回路(4)的蒸發(fā)器(3)，該冷卻回路也包括由電機(jī)(5)驅(qū)動(dòng)的壓縮器(6)、冷凝器(7)、在冷凝器(1)的出口和蒸發(fā)器(3)的入口之間的膨脹裝置(8)；控制上述電機(jī)(5)的控制設(shè)備(16)和與該控制設(shè)備聯(lián)接的測(cè)量裝置，而換熱器(2)的第二部分是用于待干燥的氣體的管(10)的一部分，由此液體分離器(12)布置在該管(10)中位于在換熱器(2)的第二部分的出口，其特征在于，上述測(cè)量裝置至少被制造成用于待干燥氣體的最低空氣溫度(LAT)的測(cè)量裝置(17)、用于環(huán)境溫度(Tamb)的測(cè)量裝置(18)和用于待干燥氣體的上述管(10)中的流量計(jì)(19)，并且上述控制設(shè)備(16)可以切換到至少兩個(gè)用戶模式，即第一用戶模式，其中只有當(dāng)通過(guò)上述管(10)的待干燥氣體的測(cè)量流量超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)才啟動(dòng)冷卻回路(4)并且其中每當(dāng)最低空氣溫度(LAT)下降到預(yù)設(shè)最小值時(shí)冷卻回路(4)被切斷，并且保持切斷直到最低空氣溫度(LAT)達(dá)到某一高值(B)，和第二用戶模式，其中通過(guò)控制冷卻回路(4)，測(cè)量的最低空氣溫度(LAT)保持在某一范圍內(nèi)，該范圍是環(huán)境溫度(Tamb)的函數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，上述控制設(shè)備(16) 被制造成使得在第一用戶模式中，上述預(yù)設(shè)最小值(A)是恒定的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，上述控制設(shè)備 (16)被制造成使得在第一用戶模式中，上述預(yù)設(shè)最小值(A)實(shí)際上等于l攝氏度。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，上述控 制設(shè)備(16)設(shè)有作為環(huán)境溫度(Tamb)的函數(shù)的算法，并且基于該 算法，在第一用戶模式中計(jì)算最低空氣溫度(LAT)的上述高值(B)。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所迷的設(shè)備，其特征在于，上述控 制設(shè)備(16)連接到信號(hào)裝置，該信號(hào)裝置指示測(cè)量最低空氣溫度(LAT)何時(shí)下降到某一信號(hào)值(C)以下。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，上述信號(hào)裝置被制 造成LED、間歇燈、揚(yáng)聲器或任何其它信號(hào)裝置或它們的組合的形狀。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的設(shè)備，其特征在于，上述控制設(shè)備 (16)設(shè)有作為測(cè)量環(huán)境溫度(Tamb)的函數(shù)的算法以用于計(jì)算上述信號(hào)值(C)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5-7中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，用于 計(jì)算上述信號(hào)值(C)的上述算法由一個(gè)函數(shù)形成，該函數(shù)是恒定的 一直到環(huán)境溫度(Tamb)的某一設(shè)定值(Tb)，并且在更高環(huán)境溫度(Tamb)下具有幾乎線性的上升過(guò)程。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，上述信號(hào)值(C) 的線性上升函數(shù)過(guò)程在該環(huán)境溫度(Tamb)以下處于恒定值。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，上述 控制設(shè)備(16)被制造成使得在第二用戶模式中，通過(guò)接通和切斷上 述電機(jī)(5)控制冷卻回路(4)，從而將待干燥氣體的最低空氣溫度(LAT)保持在預(yù)設(shè)最小和最大閾值(分別為D, E)之間，并且由 此控制設(shè)備(16)設(shè)有作為測(cè)量環(huán)境溫度(Tamb)的函數(shù)的算法以用 于計(jì)算這些閾值(D和E)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，控制設(shè)備(16) 被制造成使得在第二用戶模式中，只有當(dāng)待干燥氣體的某個(gè)預(yù)設(shè)最小 流量流過(guò)換熱器(2)的第二部分時(shí)才啟動(dòng)冷卻回路(4)。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于， 該設(shè)備帶有裝置(26)以調(diào)節(jié)電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)速，該裝置連接到上述控 制設(shè)備(16)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，用于調(diào)節(jié)電機(jī)(5) 的轉(zhuǎn)速的上述裝置(26)由變頻器組成。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的設(shè)備，其特征在于，上述控制 設(shè)備(16)設(shè)有作為環(huán)境溫度(Tamb)的函數(shù)的算法以用于計(jì)算所需 的最低空氣溫度，并且控制設(shè)備(16)被制造成使得在第二用戶模式 中，通過(guò)測(cè)量LAT和通過(guò)將該測(cè)量LAT值與所需LAT值比較以及隨后通過(guò)調(diào)節(jié)上述電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)速控制冷卻回路(4),從而將實(shí)際LAT 調(diào)節(jié)到計(jì)算出的LAT。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè) 備帶有用于冷卻上述冷凝器(7)的風(fēng)扇(27)，并且該風(fēng)扇(27)連 接到上述控制設(shè)備(16)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，上述測(cè)量裝置附 加地由用于冷凝器溫度的測(cè)量裝置組成。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的設(shè)備，其特征在于，上述控制 設(shè)備(16 )被制造成使得其作為流過(guò)換熱器(2 )的第二部分的待干燥 氣體的流量的函數(shù)和/或作為冷凝器溫度的函數(shù)控制上述風(fēng)扇(27)。
18. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，上述 壓縮器(6 )通過(guò)旁路(20 )被橋接，所述旁路具有旁通閥(21)和開(kāi) 啟/截流閥(22)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，上述開(kāi)啟/截流 閥(22)連接到上述控制設(shè)備(16)。
20. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，上述 控制設(shè)備(16)被制造成使得上述開(kāi)啟/截流閥(22)在蒸發(fā)器溫度顯 著低于定向值時(shí)被打開(kāi)以及在再次接近該設(shè)定點(diǎn)時(shí)被關(guān)閉。
21. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，用于 最低空氣溫度(LAT)的上述測(cè)量裝置(17)設(shè)在用于待干燥氣體的 上述管(10)中，在換熱器(2)的第二部分之后。
22. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，控制 設(shè)備(16)被制造成使得每當(dāng)電機(jī)(5)啟動(dòng)時(shí)，該控制設(shè)備(16)將 在某個(gè)時(shí)段期間繼續(xù)工作。
23. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，控制 設(shè)備(16)被制造成使得每小時(shí)電機(jī)(5)啟動(dòng)的次數(shù)被限制。
24. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，上述 控制設(shè)備(16)被制造成使得每當(dāng)電機(jī)(5)啟動(dòng)時(shí)，在某個(gè)時(shí)段期間 的頻率保持恒定，優(yōu)選為大約50Hz。
全文摘要
用于冷干燥的設(shè)備，其包括換熱器(2)，所述換熱器的第一部分是冷卻回路(4)的蒸發(fā)器(3)，還包括由電機(jī)(5)驅(qū)動(dòng)的壓縮器(6)；用于電機(jī)(5)的控制設(shè)備(16)；用于最低空氣溫度(LAT)的測(cè)量裝置(17)，用于環(huán)境溫度(Tamb)的測(cè)量裝置(18)；流量計(jì)(19)，由此該控制設(shè)備(16)可以至少在第一用戶模式和第二用戶模式中被切換，在第一用戶模式中只有當(dāng)氣流超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)才啟動(dòng)冷卻回路(4)，在第二用戶模式中通過(guò)控制冷卻回路(4)將最低空氣溫度(LAT)保持在某個(gè)范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)B01D53/26GK101222967SQ200680026009
公開(kāi)日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2006年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月25日
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