CN105043080A - 一种垂直送风型热泵恒温设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垂直送风型热泵恒温设备，包括围护结构、变截面送风静压空间、干燥区域、变截面回风静压空间、空气处理装置，水平设置的送风非均匀孔板和回风非均匀孔板将变截面送风静压空间下部空间分割为沿气流方向的三层干燥区域，空气处理装置设置在变截面回风静压空间外侧；干燥区域内设置的顶层每个干燥室内上方设置有一组送风孔，最底层干燥室下方设置有回风孔。本发明采用干燥面垂直送风来改善干燥气流组织，保证干燥面处气流的均一稳定，提高了干燥效率，降低了能耗。

Description

一种垂直送风型热泵恒温设备

技术领域

本发明属于建筑环境与设备工程技术领域，涉及一种空气循环处理系统，具体涉及一种垂直送风型热泵恒温设备。

背景技术

我国作为农业大国，农业节能在节能减排战略中具有重要意义。很多农副产品(包括食用菌)由于富含水分(一般含水率在80％以上)，在储藏、运输及加工成食品或其他生活用品之前、之中，都必须进行干燥处理，而干燥作业一般都消耗大量能源。热风干燥技术作为食用菌深加工行业的主流技术，其生产效率直接影响到该领域农业节能的效果。因此，优化食用菌干燥技术，提高食用菌干燥品质尤为重要。热泵干燥能够有效的利用环境热源，高效、节能，在食品和农产品加工等行业广泛应用，其单位能耗除湿率达1.0～4.0kg/(kW·h)，拥有较低的机械投资成本和较低的运行成本。

实用新型专利CN103202520A一种干燥面平行送风型食用菌干燥装置(见图1)中采用平行送风的方式和总-分-总-分的制冷剂分配模式来改善气流组织，保证运行时烘烤室内空气流动和温度场的均一稳定，从而保证了烘烤效果一致性，同时也降低了烘烤房低负荷运行时的能耗。但是，此发明送风静压空间上下宽度一致，无法实现干燥空间上下送风的一致性，干燥质量不稳定，同时空气处理装置驱动方式只有电力，不够环保。

实用新型专利CN104082397A一种食用菌烘干空气循环处理装置(见图2)采用平行送风的方式和总-分-总-分的制冷剂分配模式来改善气流组织，降低了烘烤房低负荷运行时的能耗。但是，送风静压空间和回风静压空间较小，且烘烤工作间的平行送风方式尚不能完全达到空气流组织均一稳定的效果，食用菌干燥效果不佳。送风口采用恒风量，对于不同的干燥空间输送相同风量，不仅造成浪费，也会对食用菌的干燥效果造成影响。

发明内容

技术问题：本发明提供了一种可有效提高气流干燥效率及品质，保证干燥过程中空气温度和湿度的均匀性，提高了能源利用率，降低污染物排放，同时操作更为方便，干燥效率高、质量好的垂直送风型热泵恒温设备。

技术方案：本发明垂直送风型热泵恒温设备，包括围护结构、设置在所述围护结构内的变截面送风静压空间、干燥区域、变截面回风静压空间、空气处理装置。围护结构顶部设置有新风口和排风口，水平设置的送风非均匀孔板和回风非均匀孔板将空间分割为沿送风气流方向依次设置变截面送风静压空间、干燥区域和变截面回风静压空间，空气处理装置分别与变截面送风静压空间和变截面回风静压空间连通；变截面送风静压空间中靠近空气处理装置一侧的截面高度大于另一侧截面高度，变截面回风静压空间中靠近空气处理装置一侧的截面高度小于另一侧截面高度。空气处理装置由沿空气流动的方向依次设置的固体吸附除湿装置、蒸发冷凝回路、太阳能辅助加热器、辅助电加热器和风机组成。干燥区域从上至下设置有多层干燥室，送风非均匀孔板上设置有三组送风孔，沿远离空气处理装置方向，各组送风孔的数量递增，每组送风孔均对应设置有能左右滑动的送风左遮板和送风右遮板，实现遮盖送风孔的功能。底层干燥室的底板设置有回风孔，其余干燥室的底板均设有通风孔，顶层干燥室中的通风孔与送风非均匀孔板中送风孔的分组和数量规律相同，中间层干燥室中每组通风孔数量相同；所述干燥室的顶板下侧设有导流板。回风非均匀孔板设置有三组回风孔，沿远离空气处理装置方向，每组送风孔数量递减；每组回风孔均对应设置有能左右滑动的回风左遮板和回风右遮板，实现遮盖回风孔的功能。

本发明装置的优选方案中，变截面送风静压空间中位于顶部与围护结构连接的隔板由送风斜挡板和水平的送风直挡板组成。

本发明装置的优选方案中，变截面送风静压空间靠近空气处理装置一侧高度为干燥区域高度的30％-35％，远离空气处理装置一侧高度为干燥区域高度的25％-30％，送风直挡板宽度占变截面送风静压空间整体宽度的30％-35％，送风斜挡板与围护结构水平内壁之间夹角为4°-5°。

本发明装置的优选方案中，干燥区域中的干燥室宽高深比为1:1.2:0.8～1:1.5:0.8,；所述干燥区域的顶层至底层干燥室中，导流板的高度分别占干燥室高度的40％、50％、60％。

本发明装置的优选方案中，变截面回风静压空间由回风直挡板和回风斜挡板组成，所述回风直挡板与空气处理装置相邻一侧设置有回风口。

本发明装置的优选方案中，变截面回风静压空间远离空气处理装置一侧高度为干燥区域高度的30％-35％，变截面回风静压空间靠近空气处理装置一侧高度为干燥区域高度的20％-25％，回风直挡板宽度应为变截面回风静压空间整体宽度的30％-35％，回风斜挡板与水平方向夹角为6.5°-7.5°。

本发明装置的优选方案中，蒸发冷凝回路包括依次连接的冷凝器、并联设置的三组膨胀阀、蒸发器和并联设置的三组压缩机，所述三组并联设置的膨胀阀的制冷剂进口分别与冷凝器的制冷剂出口连接，膨胀阀的制冷剂出口分别与蒸发器的制冷剂进口连接，并联设置的三组压缩机的制冷剂进口分别与蒸发器的制冷剂出口连接，压缩机的制冷剂出口分别与冷凝器的制冷剂进口连接。冷凝器包括依次连接的冷凝储气装置、冷凝换热管束和冷凝储液装置。冷凝储气装置包括冷凝储气内管和套在所述冷凝储气内管外部的冷凝储气外管，冷凝储气内管与冷凝储气外管之间的空隙为冷凝储气混合层，冷凝储气内管上设置的三组制冷剂进口与三个冷凝分流器分别对应交叉连接，三个冷凝分流器进口即为冷凝器的制冷剂进口，三个冷凝分流器的进口分别与一组压缩机连接，冷凝储气外管与冷凝换热管束的进口连接。冷凝储液装置包括冷凝储液内管和套在所述冷凝储液内管外部的冷凝储液外管，冷凝储液内管与冷凝储液外管之间的空隙为冷凝储液混合层，冷凝储液内管与冷凝换热管束的出口连接，冷凝储液外管上设置的三个制冷剂出口即为冷凝器的制冷剂出口，冷凝储液外管的三个制冷剂出口分别与一组膨胀阀连接。蒸发器包括依次连接的蒸发储液装置、蒸发换热管束和蒸发储气装置。蒸发储液装置包括蒸发储液内管和套在所述蒸发储液内管外部的蒸发储液外管，蒸发储液内管与蒸发储液外管之间的空隙为蒸发储液混合层，蒸发储液内管上设置的三组制冷剂进口与三个蒸发分流器分别对应交叉连接，三个蒸发分流器进口即为蒸发器的制冷剂进口，三个蒸发分流器的进口分别与一组膨胀阀连接，蒸发储液外管与蒸发换热管束的进口连接。蒸发储气装置包括蒸发储气内管和套在所述蒸发储气内管外部的蒸发储气外管，蒸发储气内管与蒸发储气外管之间的空隙为蒸发储气混合层，蒸发储气内管与蒸发换热管束的出口连接，蒸发储气外管上设置的三个制冷剂出口即为蒸发器的制冷剂出口，蒸发储气外管的三个制冷剂出口分别与一组压缩机连接。

本发明装置的优选方案中，冷凝储气内管的管壁上均匀分布有与冷凝储气混合层连通的三组排气孔单元，每个所述排气孔单元包括三个依次排列的冷凝排气孔口，第一个冷凝分流器与三组排气孔单元中的第一个冷凝排气孔口连接，第二个冷凝分流器与三组排气孔单元中的第二个冷凝排气孔口连接，第三个冷凝分流器与三组排气孔单元中的第三个冷凝排气孔口连接，所述冷凝储液内管的管壁上均匀分布有与冷凝储液混合层连通的冷凝排液孔口。蒸发储液内管的管壁上均匀分布有与蒸发储液混合层连通的三组排液孔单元，每个所述排液孔单元包括三个依次排列的蒸发排液孔口，第一个蒸发分流器与三组排液孔单元中的第一个蒸发排液孔口与蒸发分流器连接，第二个蒸发分流器与三组排液孔单元中的第二个蒸发排液孔口连接，第三个蒸发分流器与三组排液孔单元中的第三个蒸发排液孔口连接，所述蒸发储气内管的管壁上均匀分布有与蒸发储气混合层连通的蒸发排气孔口。

本发明装置的优选方案中，冷凝储气外管内径与冷凝储气内管外径的比值为2.5～3.5，冷凝储液外管内径与冷凝储液内管外径的比值为1.5～2.5。蒸发储液外管内径与蒸发储液内管外径的比值为2～2.5，蒸发储气外管内径与蒸发储气内管外径的比值为2.5～3。

本发明装置的优选方案中，干燥区域内部空间宽、高、深之比在1:1.2:0.8～1:1.5:0.8之间，干燥区域内部宽度为800～900mm。

本发明装置改变了气流组织形式，对干燥区域垂直送风，在干燥区域内每个干燥室的干燥面处又形成垂直送风，从而保证了干燥效果均一性，同时提高了能源利用率，降低污染物排放，同时操作更为方便，干燥效率高、质量好。

有益效果：与现有恒温设备相比，本发明具有以下优点：

1.现有实用新型专利CN103202520A采用平行送风的方式和总-分-总-分的制冷剂分配模式来改善气流组织，降低了烘烤房低负荷运行时的能耗。但是，送风静压空间和回风静压空间较小，且烘烤工作间的平行送风方式尚不能完全达到空气流组织均一稳定的效果，食用菌干燥效果不佳。本发明中干燥区域的高：宽大于1，且干燥室的设计加长了干燥路程的同时增大了干燥空间，并提高了热量利用率，可同时干燥较多的食用菌。

2.本发明采用干燥面垂直送风和干燥面垂直回风的送回风方式，使干燥气流以一定的流速从送风非均匀孔板进入干燥区域，气流在干燥面处在挡板作用下水平流动，形成较好的气流组织，各干燥面易于获得稳定的速度场与温度场分布，从而营造出更加适合食用菌干燥的条件。

3.本发明干燥区域分为多个干燥室，在统一送风的同时分隔了干燥区域，使各干燥室在统一送风的条件下又达到互不干扰，增强了干燥的独立性，增大了容错率，简便了检修过程，各干燥室模块化组合，提高了组装及维修的简便性。

4.现有干燥装置的风口通常是恒风量，对于不同的干燥空间输送相同风量，不仅造成浪费，也会对食用菌的干燥效果造成影响。本发明采用的送风非均匀孔板和回风非均匀孔板仅在干燥面处开孔，在保证开直径一定的条件下，送风非均匀孔板上送风孔的数量均比其右方的一组送风孔的数量少，回风非均匀孔板上回风孔的数量均比其左方的一组回风孔的数量少，保证了干燥区域内气流垂直方向的流动稳定性和均一性，减小了气流组织的压力差异性，延长了在干燥区间内的流动时间，提高了干燥效率，降低了能耗。

5.本发明的送风非均匀孔板和回风非均匀孔板分别设置有变截面送风静压空间和变截面回风静压空间，能够使进入其中的气流趋于稳定，有效将由送风总管输送的干燥气流的动压转变为静压，营造出均一、稳定的气流条件，保证进入干燥区域的气流组织条件，减小对不同干燥面的差异影响。变截面的设计可减小静压空间内气流在水平方向上的压力差异，减少气流的不均匀性，从送风非均匀孔板进入干燥区域的气流成垂直流动，从而在干燥区域获得均一稳定的速度场和温度场。

6.本发明根据食用菌干燥过程中不同工况条件，使用部分新风送风干燥和全回风循环干燥两种模式，既满足节能减排的要求，又便于实现能量回收利用，可适应不同食用菌数量、不同干燥时间段的干燥要求，同时，交替使用换热装置和新风引入装置能延长设备使用寿命、减少检修和更换的频率，降低了成本。

附图说明

图1是现有干燥面平行送风型食用菌干燥装置的原理结构图；

图2是现有能量回收型食用菌干燥装置的原理结构图；

图3是本发明垂直送风型热泵恒温设备的原理结构图；

图4是本发明装置所采用的蒸发冷凝回路的原理图；

图5是本发明装置变截面送风静压空间原理结构图；

图6为本发明装置变截面回风静压空间原理结构图；

图7是本发明装置所采用的送风非均匀孔板的正视图；

图8是本发明装置所采用的回风非均匀孔板的正视图；

图9是本发明装置所采用的回风口的正视图；

图10是本发明装置干燥面的正视图。

图中：1-围护结构；11-新风口；12-排风口；2-变截面送风静压空间；21-送风斜挡板；22-送风直挡板；23-送风非均匀孔板；231-送风孔；232-送风左遮板；233-送风右遮板；3-干燥区域；31-干燥室；311-通风孔；312-导流板；4-变截面回风静压空间；41-回风口；42-回风直挡板；43-回风斜挡板；44-回风非均匀孔板；441回风孔；442-回风左遮板；443-回风右遮板；5-空气处理装置；51-固体吸附除湿装置；52-太阳能辅助加热器；53-辅助电加热器；54-风机；6-蒸发冷凝回路；61-冷凝器；611-冷凝储气装置；611-1-冷凝储气内管；611-2-冷凝储气外管；611-3-冷凝储气混合层；611-4-冷凝排气孔口；611-5-冷凝分流器；612-冷凝换热管束；613-冷凝储液装置；613-1-冷凝储液内管；613-2冷凝储液外管；613-3冷凝储液混合层；613-4-冷凝排液孔口；62-蒸发器；621-蒸发储液装置；621-1蒸发储液内管；621-2-蒸发储液外管；621-3-蒸发储液混合层；621-4-蒸发排液孔口；621-5-蒸发分流器；622-蒸发换热管束；623-蒸发储气装置；623-1-蒸发储气内管；623-2蒸发储气外管；623-3蒸发储气混合层；623-4-蒸发排气孔口；63-膨胀阀；64-压缩机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

本发明的垂直送风型热泵恒温设备，包括围护结构1、变截面送风静压空间2、干燥区域3、变截面回风静压空间4、空气处理装置5。围护结构1顶部设置有新风口11和排风口12。水平设置的送风非均匀孔板23和回风非均匀孔板44将空间分割为沿气流方向依次设置的变截面送风静压空间2、干燥区域3和变截面回风静压空间4，变截面送风静压空间2和干燥区域3之间被送风非均匀孔板23分隔，干燥区域3与变截面回风静压空间4之间被回风非均匀孔板44区分，空气处理装置5设置在围护结构1左侧，位于变截面回风静压空间4外侧，中间有隔板隔开，通过设置在隔板下部的回风口41与变截面回风静压空间4连通和变截面送风静压空间2连通，空气处理装置5与送风静压空间2连接处安装风机54。

本发明所述变截面送风静压空间2下方通过送风非均匀孔板23与干燥区域3连通，送风非均匀孔板23在干燥面处开孔，干燥面位于干燥室31对应位置底部，在送风孔231直径一定的情况下，每组送风孔231的数量在远离空气处理装置5的方向上逐渐递增，在每组送风孔231左方及右方对应设置有送风左遮板232和送风右遮板233，在送风非均匀孔板23的送风左遮板232和送风右遮板233的对应位置上开有凹槽，可使送风左遮板232和送风右遮板233在送风非均匀孔板23上左右滑动，实现遮盖送风孔231的功能，变截面送风静压空间2内有变截面空间，位于外侧与围护结构1连接的隔板由中部的送风斜挡板21和远离空气处理装置5的送风直挡板22组成，营造出变截面送风静压空间2，送风斜挡板21靠近空气处理装置5的一侧与围护结构1侧板连接，另一侧与送风直挡板22的左端相连接，送风直挡板22右侧与围护结构1右侧相连接。

所述干燥室(31)底部均设有通风孔311或回风孔441，顶层干燥室31通风孔311与送风孔231数量规律相同，中间层干燥室31每组通风孔311数量相同。

本发明所述变截面回风静压空间4与变截面送风静压空间2结构类似，变截面回风静压空间4顶部通过回风非均匀孔板44与干燥区域3连通，回风非均匀孔板44在干燥面处开孔，干燥面位于干燥室31对应位置底部，在回风孔441直径一定的情况下，每组回风孔441的数量在远离空气处理装置5的方向上逐渐递减，在每组回风孔441左方及右方对应设置有回风左遮板442和回风右遮板443，在回风非均匀孔板44的回风左遮板442和回风右遮板443的对应位置上开有凹槽，可使回风左遮板442和回风右遮板443在回风非均匀孔板44上左右滑动，实现遮盖回风孔441的功能，变截面回风静压空间4内有变截面空间，由左侧的回风直挡板42和中部的回风斜挡板43组成，营造出变截面回风静压空间4，回风直挡板42左端通过回风口41与空气处理装置5连接，右端与回风斜挡板43左端连接，回风斜挡板43右端连接围护结构1的底部。

本发明的干燥区域3内平行设置三层干燥室31，设置在送风非均匀孔板23下方与回风非均匀孔板44上方，干燥室31底部有均匀开孔，供气流上下流通，干燥气流在干燥区域3内流动时，气流从送风孔231垂直进入，在流动过程中，气流在导流板312的作用下，在物料上方变为水平流动，气流处于物料的中上部分，减小了物料对干燥气流水平流动的影响，保证了前后物料干燥的均匀性，有效避免了食用菌品质差异的问题，同时水平方向干燥室31互不想通，保证了各区域独立性，保证干燥区域3内部物料的干燥品质。

空气处理机组5由沿空气流动的方向依次设置的固体吸附装置51、蒸发冷凝回路6、太阳能辅助加热器52、辅助电加热器53和风机54组成。蒸发冷凝回路6包括依次连接的冷凝器61、并联设置的三组膨胀阀63、蒸发器62和并联设置的三组压缩机64，所述三组并联设置的膨胀阀63的制冷剂进口分别与冷凝器61的制冷剂出口连接，膨胀阀63的制冷剂出口分别与蒸发器62的制冷剂进口连接，并联设置的三组压缩机64的制冷剂进口分别与蒸发器62的制冷剂出口连接，压缩机64的制冷剂出口分别与冷凝器61的制冷剂进口连接。

冷凝器61包括依次连接的冷凝储气装置611、冷凝换热管束612和冷凝储液装置613。冷凝储气装置611包括冷凝储气内管611-1和套在所述冷凝储气内管611-1外部的冷凝储气外管611-2，冷凝储气内管611-1与冷凝储气外管611-2之间的空隙为冷凝储气混合层611-3，冷凝储气内管611-1上设置的三组制冷剂进口与三个冷凝分流器611-5分别对应交叉连接，三个冷凝分流器611-5进口即为冷凝器61的制冷剂进口，三个冷凝分流器611-5的进口分别与一组压缩机64连接，冷凝储气外管611-2与冷凝换热管束612的进口连接。

冷凝储液装置613包括冷凝储液内管613-1和套在所述冷凝储液内管613-1外部的冷凝储液外管613-2，冷凝储液内管613-1与冷凝储液外管613-2之间的空隙为冷凝储液混合层613-3，冷凝储液内管613-1与冷凝换热管束612的出口连接，冷凝储液外管613-2上设置的三个制冷剂出口即为冷凝器61的制冷剂出口，冷凝储液外管613-2的三个制冷剂出口分别与一组膨胀阀63连接。冷凝储气内管611-1的管壁上均匀分布有与储气静压层611-3连通的三组排气孔单元，每个所述排气孔单元包括三个依次排列的冷凝排气孔口611-4，第一个冷凝分流器611-5与三组排气孔单元中的第一个冷凝排气孔口611-4连接，第二个冷凝分流器611-5与三组排气孔单元中的第二个冷凝排气孔口611-4连接，第三个冷凝分流器611-5与三组排气孔单元中的第三个冷凝排气孔口611-4连接，所述冷凝储液内管613-1的管壁上均匀分布有与冷凝储液混合层613-3连通的冷凝排液孔口613-4。

蒸发器62包括依次连接的蒸发储液装置621、蒸发换热管束622和蒸发储气装置623。蒸发储液装置621包括蒸发储液内管621-1和套在所述蒸发储液内管621-1外部的蒸发储液外管621-2，蒸发储液内管621-1与蒸发储液外管621-2之间的空隙为蒸发储液混合层621-3，蒸发储液内管621-1上设置的三组制冷剂进口与三个蒸发分流器621-5分别对应交叉连接，三个蒸发分流器621-5进口即为蒸发器62的制冷剂进口，三个蒸发分流器621-5的进口分别与一组膨胀阀63连接，蒸发储液外管621-2与蒸发换热管束622的进口连接。蒸发储液内管621-1的管壁上均匀分布有与蒸发储液混合层621-3连通的三组排液孔单元，每个所述排液孔单元包括三个依次排列的蒸发排液孔口621-4，第一个蒸发分流器621-5与三组排液孔单元中的第一个蒸发排液孔口621-4与蒸发分流器连接，第二个蒸发分流器621-5与三组排液孔单元中的第二个蒸发排液孔口621-4连接，第三个蒸发分流器621-5与三组排液孔单元中的第三个蒸发排液孔口621-4连接，所述蒸发储气内管623-1的管壁上均匀分布有与蒸发储气混合层623-3连通的蒸发排气孔口623-4。

本发明装置中沿空气流动方向依次设置有变截面送风静压空间2、干燥区域3变截面回风静压空间4，空气由新风口11进入，直接送入变截面送风静压空间2，气流在此变截面送风风道内由动压转变为静压，通过送风非均匀孔板23上的送风孔231进入干燥区域3，气流在干燥区域3内部干燥室31内流动，干燥食用菌，带走大量水分，并通过回风非均匀孔板44回到变截面回风静压空间4，变截面回风静压空间4减小了气流流出过程中动压对干燥区域3内部气流的影响，随后通过回风口41进入空气处理装置5，依次通过固体吸附除湿装置51、蒸发冷凝回路6、太阳能辅助加热器52和辅助电加热器53对湿空气进行除杂、减湿、加热等处理，处理后的干热空气从空气处理装置5上部流出，经过风机54加压，进入变截面送风空间2，形成一次循环。

本发明装置中设计有全回风干燥模式和部分新风干燥模式，在全回风干燥模式中，新风口11和排风口12处于关闭状态，从空气处理装置5出来的干燥气流经风机54加压后进入变截面送风静压空间2，在干燥区域3干燥食用菌后经变截面回风静压空间4，由回风口41回到空气处理装置5，完成循环并反复进行，此模式下送风左遮板232、送风右遮板233、回风左遮板442、回风右遮板443处于初始位置，不遮挡送风孔231和回风孔441，送风孔231和回风孔441处于全开状态。当干燥气流湿度较大，无法满足干燥需求的情况下，采用部分新风干燥模式，在此模式中，新风口11和排风口12处于打开状态，且开启度可调，由空气处理装置5排出的干燥气流部分由排风口12排出，并形成负压，外部新风由新风口11进入干燥装置，与干燥气流混合后进入干燥流程，此模式下送风左遮板232、回风左遮板442向右滑动，送风右遮板233、回风右遮板443向左滑动，遮挡部分送风孔231和回风孔441，使送风孔面积和回风孔面积减小，遮挡面积与新风口11、排风口12的开启度成比例，但遮挡面积不小于原有面积的1/2。

本发明装置中，在干燥区域3内部安装有温度、湿度、压力传感器，在干燥过程中，根据安装在干燥区域3内温度、湿度、压力传感器的数值选择送风模式。即调节新风口11及排风口12的开闭状态以调整新风占干燥气流的百分比，使干燥气流的温、湿度保持在设定范围内。传感器能灵敏地实时测出干燥区域3内部的干燥气流的温度、湿度、压力值，为操作者改变送风模式提供直观可靠的依据。合理调整全回风干燥和部分新风干燥的不同干燥模式，以减少设备运行功耗，在保证干燥品质的情况下降低能耗。

以上仅是对本发明具体实施例的介绍说明，用以说明本发明技术方案，但本发明的保护范围并不仅限于以上实施例，只要是相关技术人员对技术特征进行等同替换或改进，所形成的技术方案均落入本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种垂直送风型热泵恒温设备，其特征在于，该装置包括围护结构(1)、设置在所述围护结构(1)内的变截面送风静压空间(2)、干燥区域(3)、变截面回风静压空间(4)、空气处理装置(5)，所述围护结构(1)顶部设置有新风口(11)和排风口(12)，水平设置的送风非均匀孔板(23)和回风非均匀孔板(44)将空间分割为沿送风气流方向依次设置的变截面送风静压空间(2)、干燥区域(3)和变截面回风静压空间(4)，所述空气处理装置(5)分别与变截面回风静压空间(4)和变截面送风静压空间(2)连通；所述变截面送风静压空间(2)中靠近空气处理装置(5)一侧的截面高度大于另一侧截面高度，变截面回风静压空间(4)中靠近空气处理装置(5)一侧截面高度小于另一侧截面高度；

所述空气处理装置(5)由沿空气流动的方向依次设置的固体吸附除湿装置(51)、蒸发冷凝回路(6)、太阳能辅助加热器(52)、辅助电加热器(53)和风机(54)组成；

所述干燥区域(3)从上至下设置有多层干燥室(31)，所述送风非均匀孔板(23)上有三组送风孔(231)，沿远离空气处理装置(5)方向，各组送风孔(231)的数量递增；每组送风孔(231)均对应设置有能左右滑动的送风左遮板(232)和送风右遮板(233)，实现遮盖送风孔(231)的功能；所述底层干燥室(31)的底板设置有回风孔(441)，其余干燥室(31)的底板均设有通风孔(311)，顶层干燥室中的通风孔(311)与送风非均匀孔板(23)中送风孔(231)的分组和数量规律相同，中间层干燥室(31)中每组通风孔(311)数量相同；所述干燥室(31)的顶板下侧设有导流板(312)；

回风非均匀孔板(44)设置有三组回风孔(441)，沿远离空气处理装置(5)方向，每组回风孔(441)的数量递减；每组回风孔(441)均对应设置有能左右滑动的回风左遮板(442)和回风右遮板(443)，实现遮盖回风孔(441)的功能。

2.根据权利要求1所述的垂直送风型热泵恒温设备，其特征在于，所述变截面送风静压空间(2)中位于顶部与围护结构(1)连接的隔板由送风斜挡板(21)和水平的送风直挡板(22)组成。

3.根据权利要求2所述的垂直送风型热泵恒温设备，其特征在于，所述变截面送风静压空间(2)靠近空气处理装置(5)一侧的高度为干燥区域(3)高度的30％-35％，远离空气处理装置(5)一侧高度为干燥区域(3)高度的25％-30％，送风直挡板(22)的宽度占变截面送风静压空间(2)整体宽度的30％-35％，送风斜挡板(21)与围护结构水平内壁之间夹角为4°-5°。

4.根据权利要求1所述的垂直送风型热泵恒温设备，其特征在于，所述干燥区域(3)中的干燥室(31)宽高深比为1:1.2:0.8～1:1.5:0.8,；所述干燥区域(3)的顶层至底层干燥室(31)中，导流板(312)的高度分别占干燥室高度的40％、50％、60％。

5.根据权利要求1所述的垂直送风型热泵恒温设备，其特征在于，所述变截面回风静压空间(4)由回风直挡板(42)和回风斜挡板(43)组成，所述变截面回风静压空间(4)与空气处理装置(5)相邻一侧设置有回风口(41)。

6.根据权利要求4所述的垂直送风型热泵恒温设备，其特征在于，所述变截面回风静压空间(4)远离空气处理装置(5)一侧高度为干燥区域(3)高度的30％-35％，变截面回风静压空间(4)靠近空气处理装置(5)一侧高度为干燥区域(3)高度的20％-25％，回风直挡板(42)宽度占变截面回风静压空间(4)整体宽的30％-35％，回风斜挡板(43)与水平方向夹角为6.5°-7.5°。

7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的垂直送风型热泵恒温设备，其特征在于，所述蒸发冷凝回路(6)包括依次连接的冷凝器(61)、膨胀阀并联组件、蒸发器(62)和并联压缩机组，所述膨胀阀并联组件由三组膨胀阀(63)并联组成，三组膨胀阀(63)的制冷剂进口分别与冷凝器(61)的制冷剂出口连接，膨胀阀(63)的制冷剂出口分别与蒸发器(62)的制冷剂进口连接，所述并联压缩机组由三组压缩机(64)并联组成，三组压缩机(64)的制冷剂进口分别与蒸发器(62)的制冷剂出口连接，压缩机(64)的制冷剂出口分别与冷凝器(61)的制冷剂进口连接；

所述冷凝器(61)包括依次连接的冷凝储气装置(611)、冷凝换热管束(612)和冷凝储液装置(613)；

所述冷凝储气装置(611)包括冷凝储气内管(611-1)和套在所述冷凝储气内管(611-1)外部的冷凝储气外管(611-2)，冷凝储气内管(611-1)与冷凝储气外管(611-2)之间的空隙为冷凝储气混合层(611-3)，冷凝储气内管(611-1)上设置的三个冷凝分流器(611-5)的进口即为冷凝器(61)的制冷剂进口，三个冷凝分流器(611-5)分别与一组压缩机(64)对应连接，冷凝储气外管(611-2)与冷凝换热管束(612)的进口连接；

冷凝储液装置(613)包括冷凝储液内管(613-1)和套在所述冷凝储液内管(613-1)外部的冷凝储液外管(613-2)，冷凝储液内管(613-1)与冷凝储液外管(613-2)之间的空隙为冷凝储液混合层(613-3)，冷凝储液内管(613-1)与冷凝换热管束(612)的出口连接，冷凝储液外管(613-2)上设置的三个制冷剂出口即为冷凝器(61)的制冷剂出口，冷凝储液外管(613-2)的三个制冷剂出口分别与一组膨胀阀(63)对应连接；

所述蒸发器(62)包括依次连接的蒸发储液装置(621)、蒸发换热管束(622)和蒸发储气装置(623)；

所述蒸发储液装置(621)包括蒸发储液内管(621-1)和套在所述蒸发储液内管(621-1)外部的蒸发储液外管(621-2)，蒸发储液内管(621-1)与蒸发储液外管(621-2)之间的空隙为蒸发储液混合层(621-3)，蒸发储液内管(621-1)上设置的三个蒸发分流器(621-5)的进口即为蒸发器(62)的制冷剂进口，三个蒸发分流器(621-5)分别与一组膨胀阀(63)对应连接，蒸发储液外管(621-2)与蒸发换热管束(622)的进口连接；

蒸发储气装置(623)包括蒸发储气内管(623-1)和套在所述蒸发储气内管(623-1)外部的蒸发储气外管(623-2)，蒸发储气内管(623-1)与蒸发储气外管(623-2)之间的空隙为蒸发储气混合层(623-3)，蒸发储气内管(623-1)与蒸发换热管束(622)的出口连接，蒸发储气外管(623-2)上设置的三个制冷剂出口即为蒸发器(62)的制冷剂出口，蒸发储气外管(623-2)的三个制冷剂出口分别与一组压缩机(64)对应连接。

8.根据权利要求6所述的垂直送风型热泵恒温设备，其特征在于，所述冷凝储气内管(611-1)的管壁上均匀分布有与冷凝储气混合层(611-3)连通的三组排气孔单元，每组所述排气孔单元包括三个依次排列的冷凝排气孔口(611-4)，第一个冷凝分流器(611-5)与三组排气孔单元中的第一个冷凝排气孔口(611-4)连接，第二个冷凝分流器(611-5)与三组排气孔单元中的第二个冷凝排气孔口(611-4)连接，第三个冷凝分流器(611-5)与三组排气孔单元中的第三个冷凝排气孔口(611-4)连接，所述冷凝储液内管(613-1)的管壁上均匀分布有与冷凝储液混合层(613-3)连通的冷凝排液孔口(613-4)；

所述蒸发储液内管(621-1)的管壁上均匀分布有与蒸发储液混合层(621-3)连通的三组排液孔单元，每组所述排液孔单元包括三个依次排列的蒸发排液孔口(621-4)，第一个蒸发分流器(621-5)与三组排液孔单元中的第一个蒸发排液孔口(621-4)连接，第二个蒸发分流器(621-5)与三组排液孔单元中的第二个蒸发排液孔口(621-4)连接，第三个蒸发分流器(621-5)与三组排液孔单元中的第三个蒸发排液孔口(621-4)连接，所述蒸发储气内管(623-1)的管壁上均匀分布有与蒸发储气混合层(623-3)连通的蒸发排气孔口(623-4)。

9.根据权利要求6所述的垂直送风型热泵恒温设备，其特征在于，所述冷凝储气外管(611-2)内径与冷凝储气内管(611-1)外径的比值为2.5～3.5，所述冷凝储液外管(613-2)内径与冷凝储液内管(613-1)外径的比值为1.5～2.5；

所述蒸发储液外管(621-2)内径与蒸发储液内管(621-1)外径的比值为2～2.5，所述蒸发储气外管(623-2)内径与蒸发储气内管(623-1)外径的比值为2.5～3。

10.根据权利要求1、2、3、4或5所述的垂直送风型热泵恒温设备，其特征在于，所述干燥区域(3)内部空间宽、高、深之比在1:1.2:0.8～1:1.5:0.8之间，干燥区域(3)内部宽度为800～900mm。