CN102226552A - 一种采用固体吸湿剂的新风除湿机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采用固体吸湿剂的新风除湿机，它包括一级以上的固体吸湿处理机组，每一级固体吸湿处理机组均包括除湿机主体和制冷系统，制冷系统将被除湿空气降温后送入除湿机主体内除湿；除湿机主体包括逆时针旋转的传送带、轮毂、轮轴、固体吸湿剂、隔板和空气通道，传送带两端分别通过一对由轮毂、轮轴组成的同轴转轮带动传送带旋转，传送带内装有固体吸湿剂；传送带中间处设置有隔板，将除湿机主体分隔成除湿区和再生区；传送带两端部分别设置有用于被除湿空气流通的上部空气通道和用于再生空气流通的下部空气通道。本发明能有效避免被除湿空气和再生空气混合，并且将制冷系统与固体吸湿系统很好的结合起来，大幅度提高了除湿机组的整体性能。本发明可以广泛应用于公共建筑及工业建筑环境控制中。
Description
技术领域
本发明涉及一种空调装置，特别是关于一种采用固体吸湿剂的新风除湿机。
背景技术
在公共建筑及工业建筑环境控制中，空气除湿已成为不可缺少的一部分。除湿的方式有很多，如冷凝除湿、溶液除湿和固体除湿。其中，冷凝除湿使用比较广泛，技术比较成熟。近几年在提高空气品质和节能减排的呼声下，溶液除湿和固体除湿也得到了快速的发展。由于溶液的流动性，其控制效果比较理想，但同时带来腐蚀等问题；固体除湿利用硅胶、分子筛等固体吸湿剂的吸附性，对空气进行除湿，在形式上分为转轮和除湿床。固体除湿剂本身不具有腐蚀性，且除湿效果很好。但是，除湿时会伴有大量吸附热，影响除湿效果。除湿转轮由于结构的问题不易做成内冷型，处理后的空气温度较高；除湿床有内冷形式，但是却不能运动，需要在除湿和再生阶段倒换，造成使用上的不方便和控制上难度的增加。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种除湿效果较好、使用方便的采用固体吸湿剂的新风除湿机。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种采用固体吸湿剂的新风除湿机，其特征在于：它包括一级以上的固体吸湿处理机组，每一级所述固体吸湿处理机组均包括除湿机主体和制冷系统，所述制冷系统将被除湿空气降温后送入所述除湿机主体内除湿；所述除湿机主体包括逆时针旋转的传送带、轮毂、轮轴、固体吸湿剂、隔板和空气通道，所述传送带两端分别通过一对由所述轮毂、轮轴组成的同轴转轮带动所述传送带旋转，所述传送带内装有所述固体吸湿剂；所述传送带中间处设置有所述隔板，将所述除湿机主体分隔成除湿区和再生区；所述传送带两端部分别设置有用于被除湿空气流通的上部所述空气通道和用于再生空气流通的下部所述空气通道。
所述制冷系统包括位于所述除湿区的蒸发器、压缩机、位于所述再生区的冷凝器和膨胀阀，所述蒸发器设置在所述除湿区的空气通道入口处，被除湿空气进入所述蒸发器经低压两相制冷剂换热降温后，进入所述传送带内由固体吸湿剂除湿变干燥送入室内；吸热后的制冷剂经所述热泵压缩机升压升温后，送入设置在所述再生区的空气通道入口处的所述冷凝器内；再生空气经所述再生区的空气通道进入所述冷凝器与制冷剂换热温度升高后，进入所述传送带内对所述固体吸湿剂再生，湿度增加的再生空气最后排除室外；从所述冷凝器流出的制冷剂进入所述膨胀阀被降压降温后，再进入所述蒸发器降低被除湿空气的温度，吸热后的制冷剂再经所述压缩机进入所述冷凝器，完成制冷剂的循环过程。
所述固体吸湿处理机组采用两级以上时，所有所述固体吸湿处理机组均采用同一所述制冷系统，即采用同一个所述压缩机。
所述固体吸湿处理机组采用两级以上时，每个所述固体吸湿处理机组采用一个所述制冷系统，每个所述制冷系统的蒸发温度、冷凝温度相异。
所述蒸发器采用设置在相邻两级所述固体吸湿处理机组之间和每一级所述固体吸湿处理机组除湿区的传送带内的两种安装方式中的一种；所述冷凝器采用设置在相邻两级所述固体吸湿处理机组之间和设置在相邻两级所述固体吸湿处理机组再生区的传送带内的两种安装方式中的一种。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于采用在传送带内设置有固体吸湿剂，并在传送带中间处设置有隔板，将固体吸湿处理机组分为除湿区和再生区，这样可以有效避免被除湿空气和再生空气混合。2、本发明由于采用除湿机主体与制冷系统联合使用，制冷系统中蒸发器冷量用于降低被处理空气的温度，制冷系统中冷凝器的排热量用于提供固体吸湿剂再生所需热量，同时利用了蒸发器冷量与冷凝器热量，而且既能一边除湿、降温，又不需要在除湿和再生工况下倒换的固体吸湿处理机组。因此，实现了本发明使用方便的功能，并大大提高了除湿效果。3、本发明由于采用固体吸湿剂对被除湿空气进行除湿，没有冷凝水，同时，能为室内引入清洁干燥的空气，提高了室内空气的品质。本发明可以广泛应用于公共建筑及工业建筑环境控制中。
附图说明
图1是本发明的单级固体吸湿处理机组结构示意图；
图2是本发明采用同一热泵系统的多级固体吸湿处理机组结构示意图；
图3是本发明采用多个热泵系统的多级固体吸湿处理机组结构示意图；
图4是本发明采用在每一级固体吸湿处理机组传送带内分别安装冷凝器和蒸发器的多级固体吸湿处理机组结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明包括一级以上的固体吸湿处理机组，以单级固体吸湿处理机组为例，其包括除湿机主体1和制冷系统2，制冷系统2将被除湿空气降温后送入除湿机主体1内进行除湿。
其中，除湿机主体1包括逆时针旋转的传送带3、轮毂4、轮轴5、固体吸湿剂6、隔板7和空气通道8，传送带3两端分别通过一对由轮毂4、轮轴5组成的同轴转轮带动传送带3旋转，传送带3内装有固体吸湿剂6。在传送带3中间处设置有隔板7，将除湿机主体1分隔成上、下两部分，上部为除湿区，下部为再生区，这样可以使空气不会混合。在传送带3两端部分别设置有用于被除湿空气流通的上部空气通道8和用于再生空气流通的下部空气通道8。
制冷系统2包括位于除湿区的蒸发器9、压缩机10、位于再生区的冷凝器11和膨胀阀12，蒸发器9设置在除湿区的空气通道8入口处，当被除湿空气经上部空气通道8进入蒸发器9经低压两相制冷剂换热降温，降温后的被除湿空气进入转动的传送带3内，由固体吸湿剂6除湿变干燥后，送入室内；吸热后的制冷剂经热泵压缩机10升压升温后，送入设置在再生区的空气通道8入口处的冷凝器11内。再生空气经再生区的风道8进入冷凝器11，与升压升温后的制冷剂换热温度升高后，经空气通道8进入转动的传送带3，实现对固体吸湿剂6的再生，湿度增加的再生空气最后排出室外；从冷凝器11流出的制冷剂进入膨胀阀12被降压降温后，再进入蒸发器9降低被除湿空气的温度，吸热后的制冷剂再进入压缩机10升温升压后进入冷凝器11，由此完成制冷剂的循环过程。
如图2所示，本发明采用三级固体吸湿处理机组时，在每一级固体吸湿处理机组内，被除湿空气首先被蒸发器9降温后进入传送带3上部除湿区，再生空气首先被每一级内冷凝器11加热后进入传送带3下部再生区，实现固体吸湿剂的再生。由于传送带3为逆时针旋转，被除湿空气与再生空气为逆流流动，在上部除湿区内，近似实现被除湿空气与固体吸湿剂6的逆向流动；在下部再生区内，近似实现再生空气与固体吸湿剂6的逆向流动，这样能大大提高传递过程的性能。当本发明采用多级固体吸湿处理机组时，可以使得除湿过程的降温、再生过程的升温均分段进行，从而有效降低冷凝器11的冷凝温度、提高蒸发器9的蒸发温度，从而大幅度提高制冷系统的性能系数。
上述实施例中，在采用多级固体吸湿处理机组时，虽然蒸发器9、冷凝器11分为多组，但是采用同一制冷系统，即采用同一个压缩机10(如图2所示)。也可以采用多个制冷系统(如图3所示)，每个制冷系统处于不同的蒸发温度、冷凝温度，可以在同一制冷系统循环的基础上，进一步提高机组的整体性能。
上述各实施例中，蒸发器9和冷凝器11可以均设置在相邻两级固体吸湿处理机组之间(如图2、图3所示)，也可以采用将蒸发器9设置在每一级固体吸湿处理机组除湿区的传送带3内，冷凝器11设置在相邻两级固体吸湿处理机组再生区的传送带3内(如图4所示)。
下面通过一个具体实施例，对本发明作进一步描述。
实施例1：如图2所示，采用三级固体吸湿处理机组与制冷系统2联合使用，可以实现类似内冷的除湿过程，并且不需要在除湿与再生工况下转换。热泵系统的三个蒸发器9分别安装在除湿区的除湿空气进口处、固体吸湿处理机组之间，三个冷凝器11分别安装在再生区的再生空气入口处以及固体吸湿处理机组之间，所有蒸发器9并联，所有冷凝器11也并联，并且使用一套热泵压缩机10和热泵膨胀阀12。工作过程如下：
空气侧：
除湿机主体1逆时针转动，上方为除湿区，下方为再生区。被除湿空气先被第一级蒸发器9降温后，送入第一级传送带3的除湿端，先被一侧含水率比较高的固体吸湿剂6除湿，变干后再被另一侧比较干燥的固体吸湿剂6除湿，然后送入第二级蒸发器9降温后进入第二级固体吸湿处理机组，除湿后送入第三级蒸发器9，降温后送入第三级固体吸湿处理机组，最后除湿结束后送入室内；用于再生的空气先被第三级冷凝器11升温，进入第三级固体吸湿处理机组的再生端，先去再生比较干一侧的固体吸湿剂6，含湿量升高后再去再生比较湿一侧的固体吸湿剂6，然后送入第二级固体吸湿处理机组的冷凝器11，升温后送入第二级固体吸湿处理机组再生端，加湿后进入第一级冷凝器11升温，再进入第一级固体吸湿处理机组再生端，最后排出室外。
固体吸湿剂6：
固体吸湿剂6离开传送带3上部的除湿区后进入下部再生区，在再生区被高温的再生空气加热，实现固体吸湿剂6的再生；再生后的固体吸湿剂6随着传送带3的转动，进入上部除湿区，实现被除湿空气的除湿处理过程。
制冷系统2：
制冷循环中各个蒸发器9并联，冷凝器11也并联。制冷剂进入各个蒸发器9，吸热后汽化后送入压缩机10升压升温，再送入各个冷凝器11降温，随后经过膨胀阀12降压降温后再次进入蒸发器9。在蒸发器9对上部被除湿空气进行冷却，在冷凝器11对下部再生空气进行加热，提供固体吸湿剂6再生所需的热量。
为了将降低被除湿空气温度，可以在第三级固体吸湿处理机组后面加一个蒸发器9，对被除湿空气降温后再送入室内(图2未示出)。
上述实施例，本发明的采用固体吸湿剂的新风除湿机可以担任除湿的任务，对室内湿度进行控制，且除湿效果明显，使用方便，既实现了内冷，又不需要在除湿与再生工况下倒换，综合了转轮除湿和固体吸湿处理机组除湿的优点，弥补了两者的不足，大幅度提高了能源利用效率。
综上所述，本发明在整个除湿过程中，各个固体吸湿处理机组在除湿区对被除湿空气进行除湿后含水率升高，转入再生区被再生后含水率降低，再进入除湿区继续对被除湿空气进行除湿。承担除湿区降温(内冷)和再生区升温(内热)工作的制冷系统2，通过多级蒸发器9、冷凝器11的设置(如图2所示)，可以有效的降低冷凝温度、提高蒸发温度，从而提高制冷系统2的整体性能系数。制冷剂进入各个蒸发器9，吸热后汽化送入压缩机10升压升温，再送入各个冷凝器11降温，随后经过膨胀阀12降压降温后再次进入蒸发器9。在蒸发器9对被除湿空气进行冷却，在冷凝器11对用于再生的空气进行加热。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (7)
1.一种采用固体吸湿剂的新风除湿机，其特征在于：它包括一级以上的固体吸湿处理机组，每一级所述固体吸湿处理机组均包括除湿机主体和制冷系统，所述制冷系统将被除湿空气降温后送入所述除湿机主体内除湿；所述除湿机主体包括逆时针旋转的传送带、轮毂、轮轴、固体吸湿剂、隔板和空气通道，所述传送带两端分别通过一对由所述轮毂、轮轴组成的同轴转轮带动所述传送带旋转，所述传送带内装有所述固体吸湿剂；所述传送带中间处设置有所述隔板，将所述除湿机主体分隔成除湿区和再生区；所述传送带两端部分别设置有用于被除湿空气流通的上部所述空气通道和用于再生空气流通的下部所述空气通道。
2.如权利要求1所述的一种采用固体吸湿剂的新风除湿机，其特征在于：所述制冷系统包括位于所述除湿区的蒸发器、压缩机、位于所述再生区的冷凝器和膨胀阀，所述蒸发器设置在所述除湿区的空气通道入口处，被除湿空气进入所述蒸发器经低压两相制冷剂换热降温后，进入所述传送带内由固体吸湿剂除湿变干燥送入室内；吸热后的制冷剂经所述热泵压缩机升压升温后，送入设置在所述再生区的空气通道入口处的所述冷凝器内；再生空气经所述再生区的空气通道进入所述冷凝器与制冷剂换热温度升高后，进入所述传送带内对所述固体吸湿剂再生，湿度增加的再生空气最后排除室外；从所述冷凝器流出的制冷剂进入所述膨胀阀被降压降温后，再进入所述蒸发器降低被除湿空气的温度，吸热后的制冷剂再经所述压缩机进入所述冷凝器，完成制冷剂的循环过程。
3.如权利要求1或2所述的一种采用固体吸湿剂的新风除湿机，其特征在于：所述固体吸湿处理机组采用两级以上时，所有所述固体吸湿处理机组均采用同一所述制冷系统，即采用同一个所述压缩机。
4.如权利要求1或2所述的一种采用固体吸湿剂的新风除湿机，其特征在于：所述固体吸湿处理机组采用两级以上时，每个所述固体吸湿处理机组采用一个所述制冷系统，每个所述制冷系统的蒸发温度、冷凝温度相异。
5.如权利要求2所述的一种采用固体吸湿剂的新风除湿机，其特征在于：所述蒸发器采用设置在相邻两级所述固体吸湿处理机组之间和每一级所述固体吸湿处理机组除湿区的传送带内的两种安装方式中的一种；所述冷凝器采用设置在相邻两级所述固体吸湿处理机组之间和设置在相邻两级所述固体吸湿处理机组再生区的传送带内的两种安装方式中的一种。
6.如权利要求3所述的一种采用固体吸湿剂的新风除湿机，其特征在于：所述蒸发器采用设置在相邻两级所述固体吸湿处理机组之间和每一级所述固体吸湿处理机组除湿区的传送带内的两种安装方式中的一种；所述冷凝器采用设置在相邻两级所述固体吸湿处理机组之间和设置在相邻两级所述固体吸湿处理机组再生区的传送带内的两种安装方式中的一种。
7.如权利要求4所述的一种采用固体吸湿剂的新风除湿机，其特征在于：所述蒸发器采用设置在相邻两级所述固体吸湿处理机组之间和每一级所述固体吸湿处理机组除湿区的传送带内的两种安装方式中的一种；所述冷凝器采用设置在相邻两级所述固体吸湿处理机组之间和设置在相邻两级所述固体吸湿处理机组再生区的传送带内的两种安装方式中的一种。
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