CN103644714A

CN103644714A - 闭环除湿热泵干燥系统

Info

Publication number: CN103644714A
Application number: CN201310565548.6A
Authority: CN
Inventors: 陈庆中
Original assignee: GUANGDONG IKE INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG IKE INDUSTRIAL Co Ltd
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2014-03-19

Abstract

本发明公开了一种闭环除湿热泵干燥系统，其特征在于，它包括：隔热干燥空间体，与外界空气隔离，以形成封闭的容腔；托盘，放置于所述容腔内；所述托盘具有通孔，以形成气流通管；热泵干燥机；装设于所述容腔内，它包括自上而下或者自下而上地设置有出风口、抽风机、热泵冷凝器、回热器、蒸发器和进风口，以在所述隔热干燥空间体内形成上下循环热干燥除湿气流，从出风口排出经过所述托盘通孔再从所述进风口进入。它具备结构简单，制造成本低，节能效果好；具有很好可靠性和安全性等等优点。

Description

闭环除湿热泵干燥系统

【技术领域】

本发明通常涉及到一种热泵干燥系统，特别是涉及一种闭环除湿热泵干燥系统。

【背景技术】

　　　现有的热泵干燥系统，如中国专利（CN201220359802.8）公开了一种循环热回收热泵干燥系统，由干燥室、热泵主机系统、回风风机、冷风风机、旁通风阀、回风管、冷风管和热风管组成。所述的干燥室上设有操作门、排风口和进风口。所述的热泵主机系统由冷凝器、第一冷媒管、压缩机、第二冷媒管、蒸发器、第三冷媒管、膨胀阀、第四冷媒依次连接组成一个循环系统。冷凝器的出风口通过热风管与干燥室上的进风口连接，干燥室上的排风口上安装有一根回风管，回风管上设有一个回风风机，回风管的另一端与冷风管连接，冷风管的出风口与蒸发器的进风端口连接，冷风管的进风口上设有一个旁通风阀，冷风管的出风口端设有一个冷风风机，回风管连接在冷风管上的旁通风阀和冷风风机之间。类于这种结构的热泵干燥系统，热泵干燥系统结构复杂，热泵系统设于干燥房外，消耗能源比较大，干燥效果不佳，传统热泵干燥机是将湿润空气直接排出干燥房，等于将热风和水蒸气的能量都排出去了，所以效率较低，而且不能形成自上而上的热风流，因此，不符合节能环保，安全卫生的干燥食品之需要。

　因此，为了克服上述的问题，我研制了一种闭环除湿热泵干燥系统。

【发明内容】

本发明的目的所要解决的技术问题是要提供一种闭环除湿热泵干燥系统，它具备结构简单，制造成本低，节能效果好；具有很好可靠性和安全性等等优点。

本发明要解决其技术问题所采用的技术方案为：一种闭环除湿热泵干燥系统，它包括：

－隔热干燥空间体，与外界空气隔离，以形成封闭的容腔；

－托盘，放置于所述容腔内；所述托盘具有通孔，以形成气流通管；

－热泵干燥机；装设于所述容腔内，它包括自上而下或者自下而上地设置有出风口、抽风机、热泵冷凝器、回热器、蒸发器和进风口，以在所述隔热干燥空间体内形成上下循环热干燥除湿气流，从出风口排出经过所述托盘通孔再从所述进风口进入。

作为本发明进一步的优选方案，它还包括太阳能换热器，设于所述热泵冷凝器与操风机之间，所述太阳能换热器通过其热水循环管与太阳能集热板相通。

作为本发明进一步的优选方案，它还包括冷凝水托盘，装设于所述蒸发器下方，以收集冷凝水通过排水管道向外界排水。

作为本发明进一步的优选方案，所述托盘为多个，它们上下叠层设置，它包括位于最上方的第一托盘和位于最下方的第二托盘，所述出风口设置于所述第一托盘的一侧，所述进风口设于所述第二托盘的一侧。

本发明同背景技术相比所产生的有益效果：

由于本发明采用了上述的技术方案，它可以针对农作物、海产、果脯、皮革、注塑等产品干燥而研制的带太阳能的闭环回热式干燥除湿机，具有结构紧凑、全密闭、效率高、加工质量好、应用范围广、模块化设计、220V/380V兼容、太阳能兼容、可移动、安装简单等特点。本干燥机是在深入研究干燥本质后，以加热+除湿方法实现干燥的新产品，可以在0—80度之间实现对物品的无损伤干燥，而且完全密闭、不损失芳香烃、没有任何污染，满足严格的卫生标准。

由于实现了能量回收，本产品不受环境温度影响，在严寒的东北一样实现跟南方一样的高能效。本产品结构紧凑，即插即用，基本上不存在安装调试问题，加上中文菜单式控制面板，普通老百姓即可安装和使用，容易推广到农村和渔民。

【附图说明】

图1为本发明实施例中的闭环除湿热泵干燥系统的结构示意图；

图2为本发明另一实施例的闭环除湿热泵干燥系统的结构示意图。

【具体实施方式】

下面详细描述本发明的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向” 、 “纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能应理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第和征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征 “之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。

请参看附图１所示的，其为本发明提供的较佳的实施例是一种闭环除湿热泵干燥系统100，它包括：

－隔热干燥空间体110，与外界空气隔离，以形成封闭的容腔111；

－托盘120，放置于所述容腔111内；所述托盘120具有通孔121，以形成气流通管；

－热泵干燥机130；装设于所述容腔111内，它包括自上而下设置的出风口131、抽风机132、热泵冷凝器133、回热器134、蒸发器135和进风口136，以在所述隔热干燥空间体110内形成上下循环热干燥除湿气流，从出风口131排出经过所述托盘通孔121再从所述进风口136进入。

所述托盘120为多个，它们上下叠层设置，它包括位于最上方的第一托盘122和位于最下方的第二托盘123，所述出风口131设置于所述第一托盘122的一侧，所述进风口136设于所述第二托盘123的一侧。

为了排水方便，它还包括冷凝水托盘137，装设于所述蒸发器135下方，以收集冷凝水通过排水管138道向外界排水。

其工作原理如下：

a)在封闭的隔热干燥空间体110内放置热泵干燥机130，而传统的热泵干燥机热泵主机和蒸发器是放在干燥板房外、冷凝器放在板房内的；

b) 热泵干燥机130的周围设置托盘120，用来摆放待干燥物品；或直接摆放物料车。

c)热泵干燥机130顶部或底部有抽风机132，将热泵产生的干燥热空气由顶部送出，当然也可以由底部送出；

d) 干燥的热空气被送出后，往两边散开，从托盘120顶部由上往下流动当然，也可以由下往上的；

e) 当干燥的热空气流经托盘120后，摆放于托盘120的待干燥物品除了升温会产生一部分水蒸气随空气带走外，水分也将被干燥的空气所吸收。而传统的热泵干燥机，送出的热空气是没有经过除湿的，所有相对湿度大，不利于干燥。

f) 干燥热空气逐渐向下流动，不断吸附水分和降温，流动到最低端后，形成湿润空气。

g) 湿润空气在热泵干燥机130底部由进风口136吸入；而传统热泵干燥机是将湿润空气直接排出干燥房，等于将热风和水蒸气的能量都排出去了，所以效率较低。

h) 湿润空气，一部分（约四分之一）经过回热器134，先预降温；再流过蒸发器135上，因蒸发器135温度比较低（约10度），所以湿润空气中的水分将在蒸发器135上凝结，形成水滴掉落到冷凝水托盘137，通过排水管138到隔热干燥空间体110外，同时将焓（即水蒸气凝结稀放的大量能量）和空气中的热能回收到热泵内。本发明采用的是将湿润空气进行冷凝，使空气中的水分凝结成水珠，达到将水分排出隔热干燥空间体110外面。而传统的热泵干燥机，是通过抽风机将蒸发的水蒸气抽排到隔热干燥空间体110外面的方式进行排除水分的，所以空气中的焓也损失了。本专利中脱水后的干燥冷空气，继续往上流动，经过另外一片回热器134，吸收能量，温度升高几度；继续上升，汇合另外一部分（约四分之三）的湿润空气一块流经冷凝器135，被加热，形成干燥热空气；干燥热空气被抽风机132 抽送出热泵干燥机130，从热泵干燥机130顶部排出，进入下一个循环，从而不断地通过干燥热空气吸附水分的方式，将摆放于热泵干燥机130两边的湿润物品内的水分吸走，从而使其干燥。

如图2所示出来的，本发明的另一个实施例中，位于热泵干燥机130内，还增设太阳能换热器140，设于所述热泵冷凝器133与操风机132之间，所述太阳能换热器140通过其热水循环管141与太阳能集热板142相通。其他的结构与上述实施例相同，不再详细描述。干燥热空气再流经太阳能换热器140，进一步提高温度。而在阳光充足情况下，水温达到设定值（如80度），则会停压缩机，启动排湿风机，将水份以蒸汽的方式排到干燥房外，达到干燥的目的，进一步地节约能源。

综合上述内容并给合所有附图，进一步描述本发明的效果并列举数据对比。

a) 采用完全封闭的空间，在内部形成一个闭合的空气循环，从而没有外界污染进入，保留被干燥物品的色香味（传统的热泵干燥机排湿时要从外界吸入大量空气，外面的各种灰尘、飞虫等都会随着空气而进入板房，从而污染被干燥物，同时，待干燥物料中易挥发性物质（如芳香烃、油脂）会排出板房，降低了品质，有时还会污染环境）；

b) 本发明干燥机采用的是加热+除湿或加热+除湿+太阳能相结合的方法，将待干燥物品挥发的水份凝结成水珠，以水的形式排出干燥板房外面，板房里面永远干爽，被干燥物品不发霉，品质均匀。而传统的热泵干燥机，是将水蒸气和热空气同时抽排到干燥板房外面，没有除湿功能，板房里面的相对湿度非常大，物品表面容易发霉，尤其是板房顶部的倒汗水再掉落到上层物品，使上层物品发霉变质。

c) 采用中低温除湿，对干燥物无损伤，最大限度地保持干燥前的色香味。比如在干燥果品时，令果品内外均匀脱水和收缩，细化纤维、纹理清晰，大大提高特等品和优等品的产出率。我们以干燥槟榔为例，本发明与传统热泵干燥机的干燥效果及经济效益对比如下表1所示（以1吨生果，并按4斤生果干燥成1斤干果为例）：

表1：

Figure 2013105655486100002DEST_PATH_IMAGE002

以上假设特等果50元/公斤；上果26元/公斤；中果10元公/斤；差果2元/公斤；从上表可以看出，用本发明的闭环除湿干燥机比用传统的热泵设备增收1791元。

对比结论：采用本发明干燥机比传统热泵干燥机，平均每公斤生果多为加工户增收1.8元左右！

d) 由于采用0-30℃的低温或30-60℃的中温除湿干燥，对干燥物无任何损伤，适用于干果加工（槟榔、菠萝、菠萝蜜、龙眼等）、蔬菜（蘑菇、菜干、番薯干等）、药材、腊味、海产、烟草、布草等（而传统热泵干燥机，采用的是热风烘干原理，所以其温度一般都达到60℃以上，容易对被干燥物产生影响，而且也不适用在对温度敏感的物品上）。

e) 传统加热干燥方法令热空气和水蒸气直接排出去，带走大量热能。本发明闭环除湿工作在一个密闭隔热板房内，几乎没有热空气和水蒸气散失，最大限度实现能量回收。因此，本发明热泵干燥机，在能源消耗上，比传统热泵干燥机要低很多。下表是本发明的测试数据，从表2中可以看出，本发明干燥机，1度电平均可以脱水3.5Kg，而传统的热泵干燥机，1度电一般平均脱水约1.2Kg，最多不超过1.5Kg。

表2：

干球/湿球温度℃	相对湿度	除湿量（kg/h）	功率(W)	平均功率除湿量（kg/kw）
					30/28.6	90%	6.426	1836	3.50
35/33.5	90%	6.917	1954	3.54
					47.5/42.5	73%	8.910	2510	3.55
45/40.3	75%	8.405	2381	3.53
					47.5/46	75%	9.115	2526	3.61
45/43.3	77%	8.538	2384	3.58
					40/38.5	86%	7.739	2180	3.55

f) 本发明闭环除湿干燥的板房制作简单，现场安装一天完成，甚至利用现有的房间即可。主机设计独立完整，所有部件合成在主机内，只需接上电源即可工作，基本无需专业人员指导。不会漏雪种、基本上免维护。

g) 本发明闭环除湿干燥机保证了良好的一致性和均匀性，全过程洁净干燥，看不到水汽，没有“倒汗水”，干燥几个小时所有待干燥物表面就无水膜，不易发霉，基本上没有坏品。而传统加热干燥法会令工作场所水汽腾腾、下干上湿、大量“倒汗水”滴回上层，令上层物品很难干燥、甚至发霉变质。

h)根据不同的需要，可以连接太阳能，太阳能通过热水和热交换器将热能输送到板房，从而为用户节约更多的电量。而阴天或晚上，系统会自动切换到热泵模式，无需用户操心。

在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“较佳地”、“示例”、“进一步具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点，包含于本发明的至少一个实施例或示例中，在本说明书中对于上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或者示例中以合适方式结合。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，应由各权利要求限定之。

Claims

1.一种闭环除湿热泵干燥系统，其特征在于，它包括：

－隔热干燥空间体，与外界空气隔离，以形成封闭的容腔；

2.根据权利要求1所述的闭环除湿热泵干燥系统，其特征在于：它还包括太阳能换热器，设于所述热泵冷凝器与操风机之间，所述太阳能换热器通过其热水循环管与太阳能集热板相通。

3.根据权利要求１或2所述的闭环除湿热泵干燥系统，其特征在于：它还包括冷凝水托盘，装设于所述蒸发器下方，以收集冷凝水通过排水管道向外界排水。

4.根据权利要求３所述的闭环除湿热泵干燥系统，其特征在于：所述托盘为多个，它们上下叠层设置，它包括位于最上方的第一托盘和位于最下方的第二托盘，所述出风口设置于所述第一托盘的一侧，所述进风口设于所述第二托盘的一侧。