CN108088117A - 一种新型溶液除湿型热泵干燥机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型溶液除湿型热泵干燥机，包括热泵子系统和溶液除湿再生子系统，其中：所述热泵子系统，与一个干燥箱(1)相连接，用于加热所述干燥箱(1)内的空气；所述溶液除湿再生子系统，用于对预先存储的盐溶液进行加热，然后喷出盐溶液与所述干燥箱(1)内的空气进行热量交换，实现对干燥箱(1)内的空气的加湿处理。本发明公开的新型溶液除湿型热泵干燥机，其利用预设高浓度值的盐溶液，可以对干燥空气的湿度进行较大范围的调节，更好地满足对物品的干燥储藏需求，有利于广泛地推广应用，具有重大的生产实践意义。
Description
技术领域
本发明涉及热泵干燥技术领域，特别是涉及一种新型溶液除湿型热泵干燥机。
背景技术
目前，热泵干燥具有能效高、干燥条件易控制、干燥品质高等优点，但是，传统的热泵干燥方法，对干燥空气的湿度控制往往取决于空气循环方式和干燥温度，因此可调节的湿度范围有限。
此外，干燥装置是能耗极高的操作单元，对电网中电力系统的负荷大，特别是附加其他用电设备后，显著增加了电力系统的供电负荷，容易使得电网出现故障。
因此，目前迫切需要开发出一种技术，其可以对干燥空气的湿度进行较大范围的调节，更好地满足对物品的干燥储藏需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种新型溶液除湿型热泵干燥机，其可以对干燥空气的湿度进行较大范围的调节，更好地满足对物品的干燥储藏需求，有利于广泛地推广应用，具有重大的生产实践意义。
为此，本发明提供了一种新型溶液除湿型热泵干燥机，包括热泵子系统和溶液除湿再生子系统，其中：
所述热泵子系统，与一个干燥箱相连接，用于加热所述干燥箱内的空气；
所述溶液除湿再生子系统，用于对预先存储的盐溶液进行加热，然后喷出盐溶液与所述干燥箱内的空气进行热量交换，实现对干燥箱内的空气的加湿处理。
其中，所述热泵子系统包括压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器；
其中，所述压缩机底部的制冷剂出口与所述冷凝器顶部右端的制冷剂入口相连通；
所述冷凝器顶部左端的制冷剂出口通过所述节流阀与所述蒸发器底部左端的制冷剂入口相连通；
所述蒸发器底部右端的制冷剂出口与所述压缩机顶部的制冷剂入口相连通。
其中，所述冷凝器位于所述干燥箱里面，所述压缩机、节流阀和蒸发器位于所述干燥箱的外部。
其中，所述溶液除湿再生子系统包括溶液加热器、中空的溶液储存箱、喷液管和调节阀，其中：
所述溶液储存箱位于所述干燥箱的左端顶部；
所述溶液储存箱内预先存储有盐溶液；
所述溶液储存箱内设置有所述溶液加热器，所述溶液加热器位于所述溶液储存箱内存储的盐溶液中；
所述溶液储存箱的底部与两根所述喷液管相连通；
每根所述喷液管位于所述干燥箱里面；
每根所述喷液管上安装有一个所述调节阀。
其中，所述溶液储存箱的顶部开口设置有排气口；
每根所述喷液管的底部还安装有一个雾化喷头；
所述溶液储存箱内预先存储的盐溶液为氯化锂溶液。
其中，所述溶液除湿再生子系统还包括溶液泵、溶液管、液位感应器和储液槽，其中：
所述储液槽为凹槽，所述储液槽内预先存储有盐溶液，所述储液槽位于所述干燥箱的左端内侧；
所述储液槽位于所述喷液管的正下方；
所述储液槽的底部通过所述溶液管与所述溶液储存箱的左端上部相连通；
所述溶液管上安装有所述溶液泵；
所述储液槽内存储的盐溶液上表面放置有所述液位感应器。
其中，所述液位感应器，与所述溶液泵通过信号线相连接，用于实时检测所述储液槽内存储的盐溶液的液位，当所检测获得的盐溶液的液位达到预设上限值时，发送开启控制信号给所述溶液泵，控制所述溶液泵启动运行，而当所检测获得的盐溶液的液位低于预设下限值时，发送关闭控制信号给所述溶液泵，控制关闭溶液泵。
其中，所述干燥箱内还设置有风机，所述风机位于所述冷凝器的正右边；
所述干燥箱内部右边还设置有横向分布的物料架；
所述物料架上用于放置需要进行干燥处理的物料；
所述物料架的下方设置有温湿度传感器；
所述干燥箱内部左边具有一个中间隔室，所述中间隔室的形状为横向放置的U形，所述中间隔室的左端为圆弧部且右端密封；
所述中间隔室的外壁与所述干燥箱左端内壁之间形成有风道。
其中，所述冷凝器和风机位于所述中间隔室的顶部与所述干燥箱的顶部左端内侧之间的位置；
所述喷液管位于所述冷凝器的正左边。
其中，还包括风力发电子系统，该风力发电子系统包括风力机、蓄电池和发电机，其中：
所述蓄电池位于所述干燥箱的右端顶部，所述蓄电池的顶部安装有所述发电机，所述发电机与所述风力机相连接。
由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种新型溶液除湿型热泵干燥机，其利用预设高浓度值的盐溶液，可以对干燥空气的湿度进行较大范围的调节，更好地满足对物品的干燥储藏需求，有利于广泛地推广应用，具有重大的生产实践意义。
此外，对于本发明，其能够充分利用风力发电，来作为备用供电模式对部分设备进行供电，既绿色环保，同时还可以在电网供电出现问题时，能够保证整个干燥机的安全性。
附图说明
图1为本发明提供的一种新型溶液除湿型热泵干燥机的结构示意图；
图2为本发明提供的一种新型溶液除湿型热泵干燥机中蓄电池与各耗电设备之间的连接示意图；
图中，1为干燥箱，2为风力机，3为蓄电池，4为发电机，5为风机；
6为温湿度传感器，7为溶液加热器，8为溶液储存箱，9为排气口，10为溶液管；
11为溶液泵，12为液位感应器，13为风道，14为喷液管，15为调节阀，16为物料架，17为储液槽，18为压缩机，19为冷凝器，20为节流阀，21为蒸发器；
22为温度感应开关，23为溶液除湿开关，24为溶液泵运行开关，25为风力开关。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1、图2，本发明提供了一种新型溶液除湿型热泵干燥机，包括热泵子系统和溶液除湿再生子系统，其中：
所述热泵子系统，与一个干燥箱1相连接，用于加热所述干燥箱1内的空气；
所述溶液除湿再生子系统，用于对预先存储的盐溶液进行加热，然后喷出盐溶液与所述干燥箱1内的空气进行热量交换，实现对干燥箱1内的空气的加湿处理。
在本发明中，所述热泵子系统包括压缩机18、冷凝器19、节流阀20和蒸发器21；
其中，所述压缩机18底部的制冷剂出口与所述冷凝器19顶部右端的制冷剂入口相连通；
所述冷凝器19顶部左端的制冷剂出口通过所述节流阀20与所述蒸发器21底部左端的制冷剂入口相连通；
所述蒸发器21底部右端的制冷剂出口与所述压缩机18顶部的制冷剂入口相连通。
具体实现上，所述冷凝器19位于所述干燥箱1里面，所述压缩机18、节流阀20和蒸发器21位于所述干燥箱1的外部。
在本发明中，所述溶液除湿再生子系统包括溶液加热器7、中空的溶液储存箱8、喷液管14和调节阀15，其中：
所述溶液储存箱8位于所述干燥箱1的左端顶部；
所述溶液储存箱8内预先存储有盐溶液；
所述溶液储存箱8内设置有所述溶液加热器7，所述溶液加热器7位于所述溶液储存箱8内存储的盐溶液中；
所述溶液储存箱8的底部与两根所述喷液管14相连通；
每根所述喷液管14位于所述干燥箱1里面；
每根所述喷液管14上安装有一个所述调节阀15。
具体实现上，所述溶液储存箱8的顶部开口设置有排气口9。该排气口不仅可以用于排出盐溶液在加热后形成的水蒸气，同时还可以用于作为加液口，从该口向溶液储存箱8中补充添加盐溶液作用。
需要说明的是，所述溶液加热器7，与外部电源相导电连接，用于给溶液储存箱8内的盐溶液进行加热，并通过加热温度的调节实现盐浓度的调节，加热后蒸发出的水蒸气从排气口9排出，从而使得盐溶液中的盐浓度升高；
对于本发明，需要说明的是，所述喷液管14用于喷出盐溶液，喷出的盐溶液与干燥空气进行热量交换，并在蒸发后实现对干燥箱1内空气的加湿处理。
需要说明的是，对于本发明，所述调节阀15为流量调节电磁阀，通过其的开度调节，可以实现从喷液管14喷出的盐溶液流量的调节。
具体实现上，每根所述喷液管14的底部还可以安装有一个雾化喷头，从而可以增强对干燥箱1内空气的加湿效果。
在本发明中，具体实现上，所述溶液除湿再生子系统还包括溶液泵11、溶液管10、液位感应器12和储液槽17，其中：
所述储液槽17为凹槽，所述储液槽17内预先存储有盐溶液，所述储液槽17位于所述干燥箱1的左端内侧；
所述储液槽17位于所述喷液管14的正下方；
所述储液槽17的底部通过所述溶液管10与所述溶液储存箱8的左端上部相连通；
所述溶液管10上安装有所述溶液泵11；
所述储液槽17内存储的盐溶液上表面放置有所述液位感应器12。
需要说明的是，所述液位感应器12，与所述溶液泵11通过信号线相连接，用于测量储液槽17内存储的盐溶液的液位来实现溶液泵11的启停，具体为：实时检测所述储液槽17内存储的盐溶液的液位，当所检测获得的盐溶液的液位达到预设上限值时，发送开启控制信号给所述溶液泵11，控制所述溶液泵11启动运行，从而将所述储液槽17内存储的盐溶液抽取并输送到所述溶液储存箱8中，而实现盐溶液的回收利用。而当所检测获得的盐溶液的液位低于预设下限值时，发送关闭控制信号给所述溶液泵11，控制关闭溶液泵11，此时，不再从所述储液槽17内输送盐溶液给所述溶液储存箱8。
在本发明中，所述溶液储存箱8内预先存储的盐溶液可以包括氯化锂、氯化镁和溴化锂中任意一种无机盐的水溶液，优选为氯化锂溶液。由于不同浓度下氯化锂溶液的吸湿能力不同，所以其浓度范围，用户可以根据所需要的干燥空气相对湿度进行调节，可从纯水到饱和氯化锂溶液之间进行调节，也因此，本发明可对干燥空气的相对湿度进行较大范围的调节。
需要说明的是，氯化锂(LiCl)溶液具有很好的吸湿性。一定浓度的氯化锂溶液，在一定温度下，与湿空气充分接触，可使湿空气的含湿量大幅度降低并且保持平衡稳定。氯化锂溶液的吸湿能力与其浓度和温度有关，浓度越高，温度越低，则吸湿能力越大，反之，吸湿能力就小甚至增湿。因此，对于本发明，可以通过溶液加热器7对氯化锂溶液进行加热，从而调节氯化锂溶液的温度，并通过加热后的水蒸气蒸发作用，使得氯化锂溶液中的氯化锂浓度相应升高。
需要说明的是，对于本发明，任意两个相互连通的部件之间是通过一段管路相连通，如图1所示。
在本发明中，具体实现上，所述干燥箱1内还设置有风机5，所述风机5位于所述冷凝器19的正右边，用于实现干燥箱1内干燥空气的循环流动。
在本发明中，具体实现上，所述干燥箱1内部右边还设置有横向分布的物料架16；
所述物料架16上用于放置需要进行干燥处理的物料；
所述物料架16的下方设置有温湿度传感器6。
需要说明的是，所述温湿度传感器6，用于测量干燥箱1内的空气温湿度，并用于控制热泵子系统的制热量、溶液除湿再生子系统的溶液浓度和喷液量。
在本发明中，具体实现上，所述干燥箱1内部左边具有一个中间隔室100，所述中间隔室100的形状为横向放置的U形，所述中间隔室100的左端为圆弧部且右端密封；
所述中间隔室100的外壁与所述干燥箱1左端内壁之间形成有风道13。
具体实现上，所述冷凝器19和风机5位于所述中间隔室100的顶部与所述干燥箱1的顶部左端内侧之间的位置。
具体实现上，所述喷液管14位于所述冷凝器19的正左边。
在本发明中，对于本发明提供的新型溶液除湿型热泵干燥机，其还可以包括风力发电子系统，该风力发电子系统用于为所述溶液加热器7、溶液泵11、调节阀15和风机5提供工作用电。该风力发电子系统包括风力机2、蓄电池3和发电机4，其中：
所述蓄电池3位于所述干燥箱1的右端顶部，所述蓄电池3的顶部安装有所述发电机4，所述发电机4与所述风力机2相连接。
需要说明的是，所述蓄电池3用于给溶液加热器7、溶液泵11和调节阀15供电，同时用作风机5的备用电。
如图2所示，所述蓄电池3的正极输出端子和负极输出端子，分别通过第一开关22连接到溶液加热器7、通过第二开关23连接到溶液泵11、通过第三开关24连接到调节阀15，以及通过第四开关25连接到风机5。
为了更加清楚理解本发明的技术方案，下面详细介绍本发明的具体工作过程。
首先，将待干燥货物放置在干燥箱1内的物料架16上，设定干燥温湿度；
然后，启动风机5和热泵子系统，将干燥箱1内空气温度调节到设定值；
然后，闭合蓄电池输出端连接的第一开关22给溶液加热器7供电，对溶液储存箱8内的盐溶液进行加热和浓度调节；
然后，闭合蓄电池输出端连接的第三开关24给调节阀15供电，并根据干燥空气湿度进行调节阀15开度调节；
然后，检测储液槽17内的盐溶液液位，当液位达到设定值上限时，闭合蓄电池输出端的第二开关23，从而给溶液泵11供电，使得通过溶液泵11将储液槽17内的盐溶液输送回溶液储存箱8；
然后，进行干燥处理，物料达到干燥标准后，断开蓄电池输出端连接的第一开关22和第三开关24以及热泵子系统的电源，然后关闭风机5，当储液槽17内无液时，断开蓄电池输出端连接的第二开关23。
最后，完成对物料的干燥处理。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种新型溶液除湿型热泵干燥机，其利用预设高浓度值的盐溶液，可以对干燥空气的湿度进行较大范围的调节，更好地满足对物品的干燥储藏需求，有利于广泛地推广应用，具有重大的生产实践意义。
此外，对于本发明，其能够充分利用风力发电，来作为备用供电模式对部分设备进行供电，既绿色环保，同时还可以在电网供电出现问题时，能够保证整个干燥机的安全性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种新型溶液除湿型热泵干燥机，其特征在于，包括热泵子系统和溶液除湿再生子系统，其中：
所述热泵子系统，与一个干燥箱(1)相连接，用于加热所述干燥箱(1)内的空气；
所述溶液除湿再生子系统，用于对预先存储的盐溶液进行加热，然后喷出盐溶液与所述干燥箱(1)内的空气进行热量交换，实现对干燥箱(1)内的空气的加湿处理。
2.如权利要求1所述的新型溶液除湿型热泵干燥机，其特征在于，所述热泵子系统包括压缩机(18)、冷凝器(19)、节流阀(20)和蒸发器(21)；
其中，所述压缩机(18)底部的制冷剂出口与所述冷凝器(19)顶部右端的制冷剂入口相连通；
所述冷凝器(19)顶部左端的制冷剂出口通过所述节流阀(20)与所述蒸发器(21)底部左端的制冷剂入口相连通；
所述蒸发器(21)底部右端的制冷剂出口与所述压缩机(18)顶部的制冷剂入口相连通。
3.如权利要求2所述的新型溶液除湿型热泵干燥机，其特征在于，所述冷凝器(19)位于所述干燥箱(1)里面，所述压缩机(18)、节流阀(20)和蒸发器(21)位于所述干燥箱(1)的外部。
4.如权利要求2所述的新型溶液除湿型热泵干燥机，其特征在于，所述溶液除湿再生子系统包括溶液加热器(7)、中空的溶液储存箱(8)、喷液管(14)和调节阀(15)，其中：
所述溶液储存箱(8)位于所述干燥箱(1)的左端顶部；
所述溶液储存箱(8)内预先存储有盐溶液；
所述溶液储存箱(8)内设置有所述溶液加热器(7)，所述溶液加热器(7)位于所述溶液储存箱(8)内存储的盐溶液中；
所述溶液储存箱(8)的底部与两根所述喷液管(14)相连通；
每根所述喷液管(14)位于所述干燥箱(1)里面；
每根所述喷液管(14)上安装有一个所述调节阀(15)。
5.如权利要求4所述的新型溶液除湿型热泵干燥机，其特征在于，所述溶液储存箱(8)的顶部开口设置有排气口(9)；
每根所述喷液管(14)的底部还安装有一个雾化喷头；
所述溶液储存箱(8)内预先存储的盐溶液为氯化锂溶液。
6.如权利要求4所述的新型溶液除湿型热泵干燥机，其特征在于，所述溶液除湿再生子系统还包括溶液泵(11)、溶液管(10)、液位感应器(12)和储液槽(17)，其中：
所述储液槽(17)为凹槽，所述储液槽(17)内预先存储有盐溶液，所述储液槽(17)位于所述干燥箱(1)的左端内侧；
所述储液槽(17)位于所述喷液管(14)的正下方；
所述储液槽(17)的底部通过所述溶液管(10)与所述溶液储存箱(8)的左端上部相连通；
所述溶液管(10)上安装有所述溶液泵(11)；
所述储液槽(17)内存储的盐溶液上表面放置有所述液位感应器(12)。
7.如权利要求6所述的新型溶液除湿型热泵干燥机，其特征在于，所述液位感应器(12)，与所述溶液泵(11)通过信号线相连接，用于实时检测所述储液槽(17)内存储的盐溶液的液位，当所检测获得的盐溶液的液位达到预设上限值时，发送开启控制信号给所述溶液泵(11)，控制所述溶液泵(11)启动运行，而当所检测获得的盐溶液的液位低于预设下限值时，发送关闭控制信号给所述溶液泵(11)，控制关闭溶液泵(11)。
8.如权利要求6所述的新型溶液除湿型热泵干燥机，其特征在于，所述干燥箱(1)内还设置有风机(5)，所述风机(5)位于所述冷凝器(19)的正右边；
所述干燥箱(1)内部右边还设置有横向分布的物料架(16)；
所述物料架(16)上用于放置需要进行干燥处理的物料；
所述物料架(16)的下方设置有温湿度传感器(6)；
所述干燥箱(1)内部左边具有一个中间隔室(100)，所述中间隔室(100)的形状为横向放置的U形，所述中间隔室(100)的左端为圆弧部且右端密封；
所述中间隔室(100)的外壁与所述干燥箱(1)左端内壁之间形成有风道(13)。
9.如权利要求7所述的新型溶液除湿型热泵干燥机，其特征在于，所述冷凝器(19)和风机(5)位于所述中间隔室(100)的顶部与所述干燥箱(1)的顶部左端内侧之间的位置；
所述喷液管(14)位于所述冷凝器(19)的正左边。
10.如权利要求1至9中任一项所述的新型溶液除湿型热泵干燥机，其特征在于，还包括风力发电子系统，该风力发电子系统包括风力机(2)、蓄电池(3)和发电机(4)，其中：
所述蓄电池(3)位于所述干燥箱(1)的右端顶部，所述蓄电池(3)的顶部安装有所述发电机(4)，所述发电机(4)与所述风力机(2)相连接。
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2018
- 2018-01-17 CN CN201810044625.6A patent/CN108088117A/zh active Pending
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