具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的具有温湿独立控制功能的含水文物冷冻干燥除湿空调系统做出详细说明。

本发明的具有温湿独立控制功能的含水文物冷冻干燥除湿空调系统，是由用于对冻干间A内的含水文物进行冷冻干燥和冷冻保存的除湿系统和控温系统构成，所述的除湿系统和控温系统能够独立控制冻干间A内的温度和湿度。在文物存入冻干间A后依次进入冷冻干燥阶段和冷冻保存阶段。在冷冻干燥阶段有依次循环进行的除湿干燥模式和化霜干燥模式直至被保存的文物完全干燥为止，进入冷冻保存阶段。其中，所述冷冻干燥阶段主要由除湿系统和控温系统共同实现，冷冻保存阶段由控温系统实现。

如图1所示，所述的除湿系统包括有设置在冻干间A外部的低温冷冻除湿机组2和设置在冻干间A的设备间B内并通过四通换向阀23与所述低温冷冻除湿机组2相连的除湿末端单元组成，所述控温系统包括有设置在冻干间A外部的低温冷冻控温机组1和设置在冻干间A的设备间B内并通过第一膨胀阀3与所述低温冷冻控温机组1相连的控温末端单元组成，所述的除湿末端单元和控温末端单元用于对从形成在冻干间A与设备间B之间的回风格栅口21进入的空气分别进行相应的除湿和温度处理后，再依次通过形成在设备间B与冻干间A顶部的导风空间16之间的送风口18、导风空间16的送风孔板15送入冻干间A。

所述的除湿末端单元是通过方形箱体24设置在所述设备间B内，所述方形箱体24在位于与所述回风格栅口21相连通的回风通道25一侧的侧壁上形成有用于导入待处理的风的前风阀9，所述方形箱体24在位于所述送风口18一侧的侧壁上形成有用于导出处理后的风的后风阀或自垂百叶14，所述的除湿末端单元包括有设置在所述方形箱体24内的回热器10，所述回热器10对应所述后风阀或自垂百叶14的一侧设置有室内冷凝器13和除湿系统风机20，在远离室内冷凝器13的一侧设置有除湿系统蒸发器8，所述室内冷凝器13的制冷剂入口通过第一管路26连接所述四通换向阀23的一个端口，所述除湿系统蒸发器8的制冷剂出口通过第二管路27连接所述四通换向阀23另一个端口，所述四通换向阀23的另外两个端口分别连接低温冷冻除湿机组2中的压缩机和冷凝器，所述室内冷凝器13的制冷剂出口通过第三管路28连接除湿系统蒸发器8的制冷剂入口，所述第三管路28上设置有第二膨胀阀7。所述方形箱体24的底部设置有用于排出冷凝水的凝水管22，所述凝水管22的出水口位于所述冻干间A的外部。

所述回热器10进风管的入口通过第一隔板29和第二隔板30与所述的前风阀9之间形成有进风通道，所述回热器10的进风管的出口通过第三隔板31与除湿系统蒸发器8的进风侧形成有回风通道，所述除湿系统蒸发器8的出风侧连通所述回热器10出风管的入口，所述回热器10出风管的出口连通所述室内冷凝器13进风侧，所述室内冷凝器13出风侧通过除湿系统风机20对应所述的后风阀或自垂百叶14。

所述第一管路26上在临近室内冷凝器13的制冷剂出口设置有第二电磁阀12，所述第一管路26和第三管路28之间设置有第一电磁阀11，当需要制冷剂依次通过室内冷凝器13和除湿系统蒸发器8时，第一电磁阀11关闭，第二电磁阀12开通，当需要制冷剂只通过除湿系统蒸发器8时，第二电磁阀12关闭，第一电磁阀11开通。

所述的控温末端单元包括有设置在所述设备间B内的控温系统蒸发器4，所述控温系统蒸发器4内置有电加热器5，所述控温系统蒸发器4进风侧连通所述回风格栅口21，所述控温系统蒸发器4的出风侧通过控温系统风机6连通所述送风口18，所述控温系统蒸发器4的制冷剂入口通过第四管路32和设置在所述第四管路32上的第一膨胀阀3连接所述低温冷冻控温机组1中的冷凝器，所述控温系统蒸发器4的制冷剂出口通过第五管路33连接所述低温冷冻控温机组1中的压缩机。所述的控温系统蒸发器4位于除湿末端单元的方形箱体24的下部，所述的控温系统蒸发器4是通过上端固定在方形箱体24的外底面、下端固定在所述设备间B的内底面上的第四隔板34分隔为与所述回风格栅口21连通的进风侧，以及与所述送风口18连通的出风侧。

本发明的具有温湿独立控制功能的含水文物冷冻干燥除湿空调系统中，所述除湿末端和控温末端，可以如附图1所示以叠拼的形式布置，也可以并排放置。但是优先以吊装的方式安装，不占用底部空间，以增加更多冻干间A的空间。

本发明的具有温湿独立控制功能的含水文物冷冻干燥除湿空调系统，在冷冻干燥阶段，为了保证冻干间A内温湿度的稳定控制，除湿系统和控温系统两套系统同时独立开启。具体是：开启低温冷冻控温机组1及其控温末端单元和低温冷冻除湿机组2及其除湿末端单元，实现冻干间内的空气循环。

本发明中的空气循环指的是，冻干间A内的空气经回风格栅口21后分两部分，一部分流经控温末端单元，一部分流经除湿末端单元。所述流经控温末端单元，是指这部分空气依次经过控温系统蒸发器4、电加热器5、控温系统风机6；所述流经除湿末端单元，是指这部分空气依次经过前风阀9、回热器10、除湿系统蒸发器8，再回经回热器10后，依次流经室内冷凝器13、除湿系统风机20、后风阀或自垂百叶14。这两部分空气再一起经过送风口18到达导风空间16进行混合，并经送风孔板15送回到冻干间内。

本发明中所述控温系统的控温原理指的是，通过启动控温末端单元内控温系统风机6以提供空气流动动力，循环流经控温系统蒸发器4的空气被冷却。既可通过变频控制低温冷冻控温机组1来实现对冻干间A内温度的基本控制，也可以通过常开低温冷冻控温机组1和电加热器5(PID控制)，来实现对温度的精准控制。

本发明中所述除湿系统的除湿原理指的是，近露点温度的湿空气先通过前风阀9后在回热器10的位置进行热交换实现预冷处理，使空气先达到近饱和状态，后经过除湿系统的除湿系统蒸发器8进行除湿(结霜)，再经过回热器10后到达室内冷凝器13，室内冷凝器13可将较低温度的这部分循环空气升温至设定控温温度的要求。所述室内冷凝器13的升温效果可通过自动控制第一电磁阀11和第二电磁阀12的通断来实现对室内冷凝器13冷凝热回收量的控制，从而减少控温系统蒸发器4内置的电加热器5的加热量，在共同作用下实现冻干间A内温度的稳定控制。所述室内冷凝器13对于除湿系统，主要起到过冷的作用，提升除湿系统除湿能效。第一电磁阀11和第二电磁阀12的通断主要依靠室外温度的高低。室外温度高，12可打开，11关闭；室外温度低，12可关闭，11可打开。

除湿系统中压缩机的吸气压力过低且除湿末端单元内风阻太大时，进入化霜干燥模式。所述化霜模式，关闭前风阀9和后风阀或自垂百叶14，可通过四通换向阀23实现热氟融霜，在除湿系统蒸发器8上凝结的霜层融化后，在重力的作用下流到除湿末端单元内与方形箱体24底层连接的凝水管22，并排出冻干间A。当然在传统的在除湿系统蒸发器内增加电加热器，使用电加热化霜的方式也该在本专利的保护范围之内。

本发明的具有温湿独立控制功能的含水文物冷冻干燥除湿空调系统，在不同工作模式下的相关参数均可手动设定，自动化程度很高，过程中的文物冷冻处理间即冻干间A内空气温度、湿度、露点温度、冷冻盘管温度、设备运行状态、含水文物的质量变化及过程报警信息均可自动记录并存储，满足含水文物冷冻干燥、长期保存时数据监控的需要，适用于文物考古和保护单位作为科学研究使用。本发明的具有温湿独立控制功能的含水文物冷冻干燥除湿空调系统，解决了目前文物干燥过程中容易产生应力，造成器物干裂的现状，也解决了其他系统在化霜阶段文物处理间内温湿度场波动对文物处理造成的影响，同时提供了一种在低温冷冻条件下文物干燥和保存的方法。

本发明的第一实施例：打开第一电磁阀和关闭第二电磁阀，室内冷凝器参与制冷循环，此时室内冷凝器对流经此处的制冷剂是起到过冷的作用，可有效提升除湿系统的除湿能效。

本发明的另一实施例：附图所示中的除湿系统，可以通过切换第一和第二电磁阀来实现室内冷凝器是否参与制冷循环，但是也可以在现有结构的基础上去掉室内冷凝器和第一、二电磁阀，即除湿室外机经四通换向阀和第二膨胀阀直接与除湿系统蒸发器器相连接。主要原因在于文物冻干间基本不需要依靠除湿机系统末端来升温，对于文物冻干间的低温环境主要靠控温系统来实现，所以直接去掉室内冷凝器和第一、二电磁阀，可使整体系统更加稳定可靠。