CN103061096B - 热泵衣物烘干系统及其烘干衣服的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热泵衣物烘干系统及其烘干衣服的方法，它包括热泵蒸发器机组、热泵压缩冷凝机组和烘干室，热泵蒸发器机组和热泵压缩冷凝机组的冷媒环路通过冷媒管连接，热泵蒸发器机组的风路出口和热泵压缩冷凝机组的风路进口通过管道相连接，在连接它们之间的管道上依次并联设置有风阀A和风阀C，在风阀A和风阀C之间的管道上设置有风阀B，所述的热泵压缩冷凝机组的风路出口与烘干室的风路进口相连接，所述的烘干室的风路出口和热泵蒸发器机组的风路进口通过管道相连接，在连接它们之间的管道上依次并联设置风阀F和风阀D，在风阀F和风阀D之间的管道上设置有风阀E。它在保证衣物烘干质量的前提下，最大程度的减少了能耗，提高了干燥速率。

Description

热泵衣物烘干系统及其烘干衣服的方法

技术领域

本发明属于工业节能技术领域，特别涉及一种热泵衣物烘干系统及其烘干衣服的方法。

背景技术

目前，人们生活品质逐渐提高，加上生产生活上的一些特殊环节的要求，集中洗衣、干衣己经成为一种必然趋势。目前在干衣方面主要应用设备是蒸汽或电的烘干机。这种设备单机容量较小，能耗较高。

热泵是一种高效制热装置。热泵干燥装置是热泵和干燥器的有机结合。在热泵干燥装置中，干燥器排出的废气不再排入环境，而是进入热泵。热泵将干燥器排出的废气先降温除湿，再加热升温后进入干燥器循环利用。热泵消耗100份燃料化学能或电能，通常可产出140-800份热能。

热泵干燥技术1950年在美国获得专利权，之后以其明显的节能优势在工业领域获得了迅速的应用，如日本在20世纪90年代己有超过10%的干燥装置采用热泵干燥技术。采用热泵干燥装置处理的物料也由早期的木材干燥扩展到食品加工、茶叶烘干、蔬菜脱水、鱼类干燥、陶瓷烘焙、药物及生物制品的灭菌与干燥、污泥处理、化工原料及肥料干燥等诸多领域。

如今，与热泵结合的衣物干燥装置已经出现，但是如何充分利用外界环境热资源，提高干燥速率，目前还没有相关研究。现有的热泵式衣物干燥装置中设置有如下的空气循环通道：由热泵循环系统中的冷凝器进行过加热的空气被送入装有衣物的干燥室内，从衣物中夺取了水分的吸湿空气被送回到蒸发器处进行除湿，除湿后的空气再次由冷凝器加热，并送入干燥室中。这类型的热泵式衣物干燥装置存在以下问题：一、风机转速一定，风量一定的情况下，在因环境温度导致对外界散热增多，筒内干燥风温度下降时，不能通过调整风的流量，增加进风的温度，致使烘干效率下降；二、尽管蒸发器增加有2层过滤网，还是会有部分线屑透过，附着在蒸发器翅片上，降低换热效果。

另外，由于整个过程中仅为烘干机外壳对环境的散热造成热损失，且有驱动热泵电机的输入电力能量不断加入到循环风路中，所以风路中的热量不断增加，热泵系统中吸收的热量也不断增加，会造成制冷系统温度升高，压力升高。

现有的热泵干衣系统设计不合理，能耗比较大，不符合国家节能的要求。

发明内容

本发明在保证衣物烘干质量的前提下，本着最大程度的减少能耗和提高干燥速率的原则提出了一种热泵衣物烘干系统及其烘干衣服的方法，它解决了现有热泵烘干机设计不合理，能源利用率低、能耗比较高的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种热泵衣物烘干系统，它包括热泵蒸发器机组、热泵压缩冷凝机组和烘干室，所述的热泵蒸发器机组和热泵压缩冷凝机组的冷媒环路通过冷媒管连接，其中，所述的热泵蒸发器机组的风路出口和热泵压缩冷凝机组的风路进口通过管道相连接，在连接它们之间的管道上从左到右依次并联设置有风阀A和风阀C，在风阀A和风阀C之间的管道上设置有风阀B，所述的热泵压缩冷凝机组的风路出口通过管道与烘干室的风路进口相连接，所述的烘干室的风路出口和热泵蒸发器机组的风路进口通过管道相连接，在连接它们之间的管道上从上到下依次并联设置有风阀F和风阀D，在风阀F和风阀D之间的管道上设置有风阀E。

进一步，本发明的一种优选方案为：所述的烘干室内设置有折流板，增加了空气流速和流道长度，提高了单次热干空气的吸湿程度。

进一步，本发明的一种优选方案为：所述的折流板的个数为3～6个。

进一步，本发明的一种优选方案为：所述的风阀D的出口管道内设置有排风扇。

一种利用热泵衣物烘干系统烘干衣物的方法，其特征在于：

根据系统热源组合方式的不同，分为五种工作模式，进行衣物的干燥：

工作模式一：闭式循环工作模式，该模式下，热干空气进入烘干室经过多流道热湿交换后变为热湿空气，热湿空气再加热升温后送入烘干室循环利用；

工作模式二：当环境空气焓值大于烘干室风路出口焓值时，通过阀门切换选用环境空气作为热泵蒸发器机组的入口空气，环境空气先降温除湿，再加热升温后送入烘干室，经烘干室利用过的废气排入环境中；

工作模式三：当环境空气焓值大于热泵蒸发器机组风路出口焓值，且环境空气含湿量小于热泵蒸发器机组风路出口含湿量时，通过阀门切换选用环境空气作为热泵压缩冷凝机组入口空气，环境空气经过加热，进入烘干室，在烘干室经过多流道热湿交换后，产生的废气经过热泵蒸发器机组降温除湿后排入到 外界环境中；

工作摸式四：当烘干室回风温度超过热泵系统（热泵蒸发器机组和热泵压缩冷凝机组）的工作安全温度时，打开风阀B，调节排风扇、风阀D、风阀E及风阀F的开启度，其余风阀关闭，环境空气和部分回风混合后经过热泵蒸发器机组处理变成冷干空气，再通过热泵压缩冷凝机组加热升温、变成吸湿能力较强的热干空气后进入烘干室，在烘干室内经过多流道热湿交换，变成热湿空气，这部分回风一部分从烘干室排入外界环境，另一部分进入下一个循环；

工作模式五：若是烘干室内温度较高，工作完成前，打开风阀C、排风扇、风阀D，环境空气进入烘干室，为烘干室降温，最后将烘干室内的热量带出。

本发明的有益效果：

本发明是一种热泵衣物烘干系统及其烘干衣服的方法，在普通热泵干燥系统基础上的扩展和改进，根据系统热源组合方式的不同，总共分为五种工作模式，可以通过逻辑诊断，进行模式自由切换，真正做到了充分合理利用外界资源。同时该发明还充分考虑了能源的最大利用率、在烘干室内布置折流板，增加了空气流速和流道长度，提高了单次热干空气的吸湿程度。它可以满足不同季节的衣物烘干需求，真正实现了在保证衣物烘干质量的前提下，最大程度的减少了能耗，提高了干燥速率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的热泵衣物烘干系统的结构示意简图。

图中1为风阀A，2为热泵蒸发器机组，3为风阀B，4为热泵压缩冷凝机组，5为风阀C，6为烘干室，7为折流板，8为风阀D，9为排风扇，10为风阀E，11为风阀F，12为冷媒管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种热泵衣物烘干系统，它包括热泵蒸发器机组2、热泵压缩冷凝机组4和烘干室6，所述的热泵蒸发器机组和热泵压缩冷凝机组的冷媒环路通过冷媒管12连接。热泵蒸发器机组2的风路出口和热泵压缩冷凝机组4的风路进口通过管道相连接，在连接它们之间的管道上从左到右依次并联设置有风阀A1和风阀C5，在风阀A1和风阀C5之间的管道上设置有风阀B3，所述的热泵压缩冷凝机组4的风路出口通过管道与烘干室6的风路进口相连接，所述的烘干室6的风路出口和热泵蒸发器机组2的风路进口通过管道相连接，在连接它们之间的管道上从上到下依次并联设置有风阀F11和风阀D8，在风阀F11和风阀D8之间的管道上设置有风阀E10，所述的风阀D8的出口管道内设置有排风扇9。

在烘干室6内可以设置有折流板7，可以增加空气流速和流道长度，提高了单次热干空气的吸湿程度。折流板7的个数可以根据具体的情况设置，一般为3～6个，本实施例为4个。

一种利用热泵衣物烘干系统烘干衣物的方法，根据系统热源组合方式的不同，分为五种工作模式，进行衣物的干燥：

工作模式一（默认工作模式）：打片风阀B3和风阀E10，其余风阀关闭、吸湿能力较强的热干空气进入烘干室6，在烘干室6内经过多流道热湿交换，变成热湿空气。这部分热湿空气从烘干室6排出后经过热泵蒸发器机组2处理变成冷干空气，再通过热泵压缩冷凝机组4加热升温，变成吸湿能力较强的热干空气进入烘干室6循环利用。

工作模式二：当环境空气焓值大于烘干室风路出口焓值时，打开风阀B3，排风扇9，风阀D8，及风阀F11，其余风阀关闭。环境空气经过热泵蒸发器机组2处理变成冷干空气，再通过热泵压缩冷凝机组4加热升温，变成吸湿能力较强的热干空气进入烘干室6，在烘干室6内经过多流道热湿交换，变成热湿空气，这部分废气从烘干室6排入外界环境。

工作模式三：当环境空气焓值大于热泵蒸发器机组2风路出口焓值，且环境空气含湿量小于热泵蒸发器机组2风路出口含湿量时，打开风阀A1，风阀C5和风阀E10，其余风阀关闭。环境空气经过热泵压缩冷凝机组4加热变成吸湿能力较强的热干空气进入烘干室6。在烘干室6内经过多流道热湿交换，变成热湿 空气。这部分热湿空气从烘干室6，排出后经过热泵蒸发器机组2，热量被提取后变成废气被排入外界环境。

工作模式四：当烘干室6回风温度超过热泵系统（热泵蒸发器机组2和热泵压缩冷凝机组4）的工作安全温度时，打开风阀B3，调节排风扇9、风阀D8、风阀E10及风阀F11的开启度，其余风阀关闭。环境空气和部分回风混合后经过热泵蒸发器机组2处理变成冷干空气，再通过热泵压缩冷凝机组4加热升温、变成吸湿能力较强的热干空气后进入烘干室6，在烘干室6内经过多流道热湿交换，变成热湿空气。这部分回风一部分从烘干室6排入外界环境，另一部分进入下一个循环。

工作模式五：若是烘干室6内温度较高，工作完成前，打开风阀C5、排风扇9、风阀D8。环境空气进入烘干室6，为烘干室6降温，最后将烘干室6内的热量带出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种热泵衣物烘干系统，它包括热泵蒸发器机组、热泵压缩冷凝机组和烘干室，所述的热泵蒸发器机组和热泵压缩冷凝机组的冷媒环路通过冷媒管连接，其特征在于：所述的热泵蒸发器机组的风路出口和热泵压缩冷凝机组的风路进口通过管道相连接，在连接它们之间的管道上从左到右依次并联设置有风阀A和风阀C，在风阀A和风阀C之间的管道上设置有风阀B，所述的热泵压缩冷凝机组的风路出口通过管道与烘干室的风路进口相连接，所述的烘干室的风路出口和热泵蒸发器机组的风路进口通过管道相连接，在连接它们之间的管道上从上到下依次并联设置有风阀F和风阀D，在风阀F和风阀D之间的管道上设置有风阀E。

2.如权利要求1所述的一种热泵衣物烘干系统，其特征在于：所述的烘干室内设置有折流板。

3.如权利要求2所述的一种热泵衣物烘干系统，其特征在于：所述的折流板的个数为3～6个。

4.如权利要求1～3任一项所述的一种热泵衣物烘干系统，其特征在于：所述的风阀D的出口管道内设置有排风扇。

5.一种利用权利要求4所述的热泵衣物烘干系统烘干衣物的方法，其特征在于：

根据系统热源组合方式的不同，分为五种工作模式，进行衣物的干燥：

工作模式一：闭式循环工作模式，该模式下，热干空气进入烘干室经过多流道热湿交换后变为热湿空气，热湿空气先降温除湿，再加热升温后送入烘干室，循环利用；

工作模式二：当环境空气焓值大于烘干室风路出口焓值时，通过阀门切换选用环境空气作为热泵蒸发器机组的入口空气，环境空气先降温除湿，再加热升温后送入烘干室，经烘干室利用过的废气排入环境中；

工作模式三：当环境空气焓值大于热泵蒸发器机组风路出口焓值，且环境空气含湿量小于热泵蒸发器机组风路出口含湿量时，通过阀门切换选用环境空气作为热泵压缩冷凝机组入口空气，环境空气经过加热，进入烘干室，在烘干室经过多流道热湿交换后，产生的废气经过热泵蒸发器机组降温除湿后排入到外界环境中；

工作摸式四：当烘干室回风温度超过热泵系统的工作安全温度时，打开风阀B，调节排风扇、风阀D、风阀E及风阀F的开启度，其余风阀关闭，环境空气和部分回风混合后经过热泵蒸发器机组处理变成冷干空气，再通过热泵压缩冷凝机组加热升温、变成吸湿能力较强的热干空气后进入烘干室，在烘干室内经过多流道热湿交换，变成热湿空气，这部分回风一部分从烘干室排入外界环境，另一部分进入下一个循环；

工作模式五：若是烘干室内温度较高，工作完成前，打开风阀C、排风扇、风阀D，环境空气进入烘干室，为烘干室降温，最后将烘干室内的热量带出。