CN107462064A - 一种加热和除湿一体化的热泵烘干机 - Google Patents

一种加热和除湿一体化的热泵烘干机 Download PDF

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Abstract

本发明属于热泵烘干机技术领域，具体涉及一种加热和除湿一体化的热泵烘干机，包括烘干房、热泵循环系统和循环风机，热泵循环系统包括依次连通并形成一个循环回路的压缩机、冷凝器、节流设备和蒸发器，烘干房包括相互隔离的加热区和冷凝区，冷凝区与加热区之间设有能够启闭的除湿进风门和除湿出风门，蒸发器设置在冷凝区中，冷凝器设置在加热区中，冷凝区内还设有排水装置，冷凝区和外界空气之间设有能够启闭的空气热交换门，本发明的有益效果是，通过将烘干房内部、烘干房与外界空气进行可变分区，在不同分区状态下，利用同一个热泵循环系统分别实现加热功能和除湿功能，从而实现加热和除湿一体化，达到节能以及低投入成本的有益效果。

Description

一种加热和除湿一体化的热泵烘干机
技术领域
本发明属于热泵烘干机技术领域，具体涉及一种加热和除湿一体化的热泵烘干机。
背景技术
热泵烘干机广泛应用于农产品、药材、食品等的烘干，其具有节能、环保、快速烘干等优点，已被大众所接受。但目前热泵烘干设备主要用于加热，不能用于除湿，目前的除湿方式通常采用新风除湿或独立除湿系统，其缺点主要体现于：新风除湿的除湿能力不足，除湿时间长，且会将烘干房内的烘干热量散失出去，造成能量损失而不节能；独立除湿系统如果要保证较大的除湿能力，则其机组成本高，占据空间大。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种加热和除湿一体化的热泵烘干机。
为实现上述目的，本专利采用如下技术方案：
一种加热和除湿一体化的热泵烘干机，包括烘干房、以及设于烘干房内的热泵循环系统和循环风机，热泵循环系统包括依次连通并形成一个循环回路的压缩机、冷凝器、节流设备和蒸发器，烘干房包括相互隔离的加热区和冷凝区，冷凝区与加热区之间设有能够启闭的除湿进风门和除湿出风门，蒸发器设置在冷凝区并位于除湿进风门和除湿出风门之间，冷凝器设置在加热区并位于除湿出风门的另一侧，冷凝区内还设有用于排出蒸发器产生的冷凝水的排水装置，冷凝区和外界空气之间设有能够启闭的空气热交换门，其中：
加热运行时，空气热交换门打开，除湿进风门和除湿出风门关闭，热泵循环系统内的冷媒，从压缩机的出口排出后，依次流经冷凝器、节流设备和蒸发器，然后又从压缩机的进口进入压缩机并依次循环，冷媒在蒸发器中与冷凝区的空气进行热交换而从外界空气中吸收热量，冷媒在冷凝器中与加热区的空气进行热交换而对加热区的空气进行烘干加热；
除湿运行时，除湿进风门和除湿出风门打开，空气热交换门关闭，冷凝区和加热区相连通，烘干房中的空气在循环风机的驱动下依次流经冷凝器和蒸发器并不断循环，空气中的水分在蒸发器上凝结并通过排水装置排出，从而对烘干房中的空气进行恒温除湿。
优选，所述循环风机包括对应冷凝器的冷凝风机和对应蒸发器的蒸发风机。
优选，所述冷凝器的一侧与所述冷凝区之间还设有能够启闭的加热进风门，加热运行时，加热进风门打开，加热区的空气通过加热进风门流经所述冷凝器并在加热区内不断循环。
优选，所述空气热交换门包括空气热交换进风门和空气热交换出风门，所述蒸发器设置在空气热交换进风门和空气热交换出风门之间。
优选，所述节流设备包括相互并联的第一节流元件和第二节流元件，第一节流元件和/或第二节流元件的进口管路上设有开关阀。
优选，所述冷凝器的一侧还设有电加热器。
优选，所述排水装置包括设置于所述蒸发器下方的接水盘、以及连通接水盘和外界的排水管。
优选，所述加热和除湿一体化的热泵烘干机还包括控制系统、温度传感器和湿度传感器，所述控制系统分别与所述温度传感器、湿度传感器、除湿进风门、除湿出风门、空气热交换门、循环风机、热泵循环系统电连接。
本发明一种加热和除湿一体化的热泵烘干机的有益效果是，通过将烘干房内部、烘干房与外界空气进行灵活可变的分区，在不同分区状态下，利用同一个热泵循环系统分别实现烘干加热功能和恒温除湿（脱水）功能，从而实现加热和除湿一体化，达到节能以及低投入成本的有益效果。
附图说明
图1是本发明一种加热和除湿一体化的热泵烘干机的结构示意图；
图2是本发明一种加热和除湿一体化的热泵烘干机的加热状态示意图；
图3是本发明一种加热和除湿一体化的热泵烘干机的除湿状态示意图；
其中，1-烘干房，101-加热区，102-冷凝区，11-除湿进风门，12-除湿出风门，13-空气热交换门，131-空气热交换进风门，132-空气热交换出风门，14-加热进风门，2-热泵循环系统，21-压缩机，22-冷凝器，221-电加热器，23-节流设备，231-第一节流元件，232-第二节流元件，233-开关阀，24-蒸发器，3-循环风机，31-冷凝风机，32-蒸发风机，4-排水装置，41-接水盘，42-排水管。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明，但是本发明的保护范围并不局限于实施方式表述的范围。
如图1所示，一种加热和除湿一体化的热泵烘干机，包括烘干房1、以及设于烘干房1内的热泵循环系统2和循环风机3，热泵循环系统2包括依次连通并形成一个循环回路的压缩机21、冷凝器22、节流设备23和蒸发器24，烘干房1包括相互隔离的加热区101和冷凝区102，冷凝区102与加热区101之间设有能够启闭的除湿进风门11和除湿出风门12，蒸发器24设置在冷凝区102并位于除湿进风门11和除湿出风门12之间，冷凝器22设置在加热区101并位于除湿出风门12的另一侧，冷凝区102内还设有用于排出蒸发器24产生的冷凝水的排水装置4，冷凝区102和外界空气之间设有能够启闭的空气热交换门13。
当本发明烘干机开始运行或者烘干房1内温度较低时，加热运行，如图2所示，此时空气热交换门13打开，除湿进风门11和除湿出风门12关闭，热泵循环系统2内的冷媒，从压缩机21的出口排出后，依次流经冷凝器22、节流设备23和蒸发器24，然后又从压缩机21的进口进入压缩机21并依次循环，从节流设备23出来的低温低压冷媒在蒸发器24中与冷凝区102的空气进行热交换而从外界空气中吸收热量，从压缩机21出来的高温高压冷媒在冷凝器22中与加热区101的空气进行热交换而对加热区101的空气进行烘干加热，从而快速将加热区101加热到设定温度，图中的箭头表示烘干房1中空气的流动方向。
当烘干房1内的温度已经升高到设定温度，且烘干房1内的被烘干物品水分已经蒸发到烘干房1的加热区101中时，除湿运行，如图3所示，除湿进风门11和除湿出风门12打开，空气热交换门13关闭，冷凝区102和加热区101相连通，烘干房1中的空气在循环风机3的驱动下依次流经冷凝器22和蒸发器24并不断循环，空气流经蒸发器24时与蒸发器24进行热交换而降温，空气中的水分在蒸发器24上凝结并通过排水装置4排出，冷却干燥的空气流经冷凝器22时与冷凝器22进行热交换而被加热形成更干燥的热空气，然后再流经蒸发器24降温凝结水分，如此不断循环，从而对烘干房1中的空气进行恒温除湿，图中的箭头表示烘干房1中空气的流动方向。
作为优选的实施方式，所述循环风机3包括对应冷凝器22的冷凝风机31和对应蒸发器24的蒸发风机32，冷凝风机31置于冷凝器22的一侧并驱动空气流经冷凝器22，蒸发风机32置于蒸发器24的一侧并驱动空气流经蒸发器24。
作为优选的实施方式，所述冷凝器22的一侧与所述冷凝区102之间还设有能够启闭的加热进风门14，加热运行时，加热进风门14打开，加热区101的空气通过加热进风门14流经所述冷凝器22并在加热区101内不断循环。
作为优选的实施方式，所述空气热交换门13包括空气热交换进风门131和空气热交换出风门132，所述蒸发器24设置在空气热交换进风门131和空气热交换出风门132之间。
作为优选的实施方式，所述节流设备23包括相互并联的第一节流元件231和第二节流元件232，第一节流元件231的进口管路上设有开关阀233，该开关阀233优选电磁阀，当进行加热运行时，开关阀233关闭，热泵循环系统2内的冷媒通过第二节流元件232独立完成节流降压，以使节流效果最好，热泵循环系统2发挥最大的效果；当进行除湿运行时，由于烘干房1的温度较高，所以开关阀233打开，第一节流元件231和第二节流元件232并联作为节流元件，以使本发明既能够最大程度除湿，又能保证运行安全。
作为优选的实施方式，所述冷凝器22的一侧还设有电加热器221，当环境温度低或除湿量大导致温度流失大时启动电加热器221以补充热量维持加热区101的温度。
作为优选的实施方式，所述排水装置4包括设置于所述蒸发器24下方的接水盘41、以及连通接水盘41和外界的排水管42。
作为优选的实施方式，所述加热和除湿一体化的热泵烘干机还包括控制系统、温度传感器和湿度传感器，所述控制系统分别与所述温度传感器、湿度传感器、除湿进风门11、除湿出风门12、空气热交换门13、循环风机3、热泵循环系统2电连接，控制系统根据温度传感器和湿度传感器的实时监测数据，以及设定的温度和湿度，控制整个烘干机自动运行，保证烘干物品达到符合的温度和湿度，并最大化的实现快速升温、恒温除湿和快速除湿的目的，控制系统、温度传感器和湿度传感器在附图中未画出。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合 而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种加热和除湿一体化的热泵烘干机，其特征在于：包括烘干房、以及设于烘干房内的热泵循环系统和循环风机，热泵循环系统包括依次连通并形成一个循环回路的压缩机、冷凝器、节流设备和蒸发器，烘干房包括相互隔离的加热区和冷凝区，冷凝区与加热区之间设有能够启闭的除湿进风门和除湿出风门，蒸发器设置在冷凝区并位于除湿进风门和除湿出风门之间，冷凝器设置在加热区并位于除湿出风门的另一侧，冷凝区内还设有用于排出蒸发器产生的冷凝水的排水装置，冷凝区和外界空气之间设有能够启闭的空气热交换门，其中：
加热运行时，空气热交换门打开，除湿进风门和除湿出风门关闭，热泵循环系统内的冷媒，从压缩机的出口排出后，依次流经冷凝器、节流设备和蒸发器，然后又从压缩机的进口进入压缩机并依次循环，冷媒在蒸发器中与冷凝区的空气进行热交换而从外界空气中吸收热量，冷媒在冷凝器中与加热区的空气进行热交换而对加热区的空气进行烘干加热；
除湿运行时，除湿进风门和除湿出风门打开，空气热交换门关闭，冷凝区和加热区相连通，烘干房中的空气在循环风机的驱动下依次流经冷凝器和蒸发器并不断循环，空气中的水分在蒸发器上凝结并通过排水装置排出，从而对烘干房中的空气进行恒温除湿。
2.根据权利要求1所述加热和除湿一体化的热泵烘干机，其特征在于：所述循环风机包括对应冷凝器的冷凝风机和对应蒸发器的蒸发风机。
3.根据权利要求2所述加热和除湿一体化的热泵烘干机，其特征在于：所述冷凝器的一侧与所述冷凝区之间还设有能够启闭的加热进风门，加热运行时，加热进风门打开，加热区的空气通过加热进风门流经所述冷凝器并在加热区内不断循环。
4.根据权利要求1所述加热和除湿一体化的热泵烘干机，其特征在于：所述空气热交换门包括空气热交换进风门和空气热交换出风门，所述蒸发器设置在空气热交换进风门和空气热交换出风门之间。
5.根据权利要求1所述加热和除湿一体化的热泵烘干机，其特征在于：所述节流设备包括相互并联的第一节流元件和第二节流元件，第一节流元件和/或第二节流元件的进口管路上设有开关阀。
6.根据权利要求1所述加热和除湿一体化的热泵烘干机，其特征在于：所述冷凝器的一侧还设有电加热器。
7.根据权利要求1所述加热和除湿一体化的热泵烘干机，其特征在于：所述排水装置包括设置于所述蒸发器下方的接水盘、以及连通接水盘和外界的排水管。
8.根据权利要求1-7任一所述加热和除湿一体化的热泵烘干机，其特征在于：所述加热和除湿一体化的热泵烘干机还包括控制系统、温度传感器和湿度传感器，所述控制系统分别与所述温度传感器、湿度传感器、除湿进风门、除湿出风门、空气热交换门、循环风机、热泵循环系统电连接。
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