CN108168225B - 一种分流型热泵干燥系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分流型热泵干燥系统，包括机体、干燥房、设置在机体内的回风通道、制冷通道、混风通道，空气吸收了干燥房内的湿气成为一次吸湿空气，一次吸湿空气进入回风通道后，一部分的一次吸湿空气进入混风通道后，重新进入干燥房内进行二次吸湿，二次吸湿空气与另一部分一次吸湿空气混合后一起进入制冷通道干燥，最后使干燥空气进入干燥房内。系统内还包括形成制冷循环的压缩机、热管蒸发器、节流元件、热管冷凝器。本发明可以节约机体的结构空间，减少能量损失，避免空气与机体外壁传热，以达到节能、高效、温度精准的要求。

Description

一种分流型热泵干燥系统

技术领域

本发明涉及空气干燥设备技术领域，具体涉及一种分流型热泵干燥系统。

背景技术

随着大气污染治理要求的日益提高，对煤及燃油的使用限制越发加剧，取而代之的能源方式是电，正是在此大背景下，蒸汽压缩式热泵干燥系统的应用越来越普遍，伴随而来的趋势就是创造更省电节能的热泵系统。分流型热泵干燥系统正是在此市场需求下应运而生。

现有的热泵干燥系统，通过回风道、送风道连接热泵系统和干燥房形成空气循环，湿热空气从干燥房中进入回风道中，分别通过蒸发器、冷凝器进行降温除湿，干热的空气通过送风道进入干燥房，从而对干燥房内的物料进行干燥。但是现有的热泵干燥系统存在着空气循环不充分、能耗大、系统空间体积大等缺点。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种分流型热泵干燥系统，可以节约机体的结构空间，减少能量损失，避免空气与机体外壁传热，以达到节能、高效。

为实现本发明的目的，采用以下技术方案予以实现：

一种分流型热泵干燥系统，包括机体、干燥房、设置在机体内的回风通道、制冷通道、混风通道，所述回风通道的入口、混风通道的出口分别与干燥房连通，回风通道的出口分别与混风通道的入口、制冷通道的入口连通；

系统还包括依次相连形成制冷循环的压缩机、热管蒸发器、节流元件、热管冷凝器，所述制冷通道的出口与热管蒸发器的入口连通，热管冷凝器的出口与干燥房连通。

空气吸收了干燥房内的湿气成为一次吸湿空气，一次吸湿空气进入回风通道后，一部分的一次吸湿空气进入混风通道后，重新进入干燥房内，进行二次吸湿，成为二次吸湿空气；二次吸湿空气与另一部分一次吸湿空气混合后一起进入制冷通道。在制冷通道中，混合后的空气首先经过热管蒸发器，在热管蒸发器中与制冷循环中的制冷剂进行换热，实现了温降，并且析出空气中的水分，变成了低温干燥的空气；然后低温干燥的空气经过热管冷凝器，实现了温升，变成了高温干燥的空气；最后高温干燥的空气进入干燥房内，形成一次干燥循环，从而对干燥房内的物料进行干燥。

空气依次经过热管蒸发器、热管冷凝器后变成高温干燥的空气进入干燥房，该高温干燥的空气可能还未与干燥房内的空气充分混合，也即未充分吸收物料蒸发出的水分就直接进入回风风道里面，并进入制冷通道里面。未充分吸湿的空气在经过热管蒸发器时并不会析出大量的水分，没有达到高效的干燥效果，造成了热管蒸发器、热管冷凝器能耗的浪费。通过混风通道的设计，可以使空气在进入制冷通道前还可以再次回到干燥房内进行二次吸湿，通过多一重的循环吸水，可以提高干燥效率，使系统更加节能、高效。

优选地，压缩机为使用环保型氟利昂制冷剂，所述环保型氟利昂制冷剂为由R134a、R245fa构成的物质中的一种或多种，从而满足环保的要求。

进一步地，所述热管蒸发器与热管冷凝器并排紧密设置。

热管蒸发器和热管冷凝器的并排紧密设置，不仅可以节约机体的结构空间，还可以缩短系统内走管距离，减少制冷剂能量的损失，从而使系统满足节能的要求。此外，热管蒸发器和热管冷凝器的并排紧密设置，可以避免空气在依次通过热管蒸发器、热管冷凝器时与机体外壁发生传热，使空气的温度值与设计值吻合度高，从而使干燥房内的干燥温度可以更加精准。

进一步地，所述制冷通道还包括至少一个蒸发器、至少一个冷凝器，所述压缩机、热管蒸发器、蒸发器、节流元件、热管冷凝器、冷凝器依次相连形成制冷循环，所述热管蒸发器、蒸发器、热管冷凝器、冷凝器依次并排紧密设置。

至少一个蒸发器的数量可以根据实际需求设置一个或者多个，多个的情况下这些多个蒸发器的额定功率可以相同或者不同。

至少一个冷凝器的数量可以根据实际需求设置一个或者多个，多个的情况下这些多个冷凝器的额定功率可以相同或者不同。

为了使进入制冷通道中的空气充分除湿后才返回干燥房，在制冷通道中，增设至少一个蒸发器。一次吸湿空气和二次吸湿空气混合后形成的混合空气经过热管蒸发器后，可以实现第一次温降，并析出一部分水分，再通过至少一个蒸发器，可以实现多次的温降以及水分的析出，保证混合空气可以充分温降和除湿。同时为了使进入制冷通道中的空气充分升温后才返回干燥房，在制冷通道中，增设至少一个冷凝器。一次吸湿空气和二次吸湿空气混合后形成的混合空气依次经过热管蒸发器、至少一个蒸发器后进行了多次的温降和除湿，再通过热管冷凝器、至少一个冷凝器可以进行多次的温升，保证经过多次温降和除湿后的空气可以得到充分的温升。因而，空气在进入干燥房时可以保证干燥程度高、温度高，从

而提高干燥效率。

优选地，所述热管蒸发器、蒸发器、热管冷凝器、冷凝器为翅片式换热器或微通道换热器。紧密设置的热管蒸发器、蒸发器、热管冷凝器、冷凝器的换热翅片或微通道不会直接接触，避免紧密设置的两个换热器之间的导热。由于在制冷通道中空气是单向流动的，抑制了热管冷凝器、冷凝器所产生的热量通过空气逆向对流传热的可能，再且热管冷凝器、冷凝器只是一个辅助性的升温设置，内部制冷剂量较少，其辐射热量对其紧密相邻的热管蒸发器、蒸发器的影响可忽略。

进一步地，所述分流型热泵干燥系统还包括接水盘，所述接水盘设置在并排紧密设置的热管蒸发器、蒸发器、热管冷凝器、冷凝器的下方。

在制冷通道中，空气在除湿过程会析出大量的水分，在热管蒸发器、蒸发器、热管冷凝器、冷凝器的下方设置接水盘，所析出的水分在重力的作用下往下流入接水盘中，并统一排出机体外部，可以避免所析出水分积在机体内部，导致制冷通道内的各种设备受潮或泡水，使各种设备损坏。

进一步地，所述混风通道的入口处设有混风阀。

混风阀可以使混风通道根据实际要求关闭、开启并调节开度。当干燥房内的环境湿度较低，对干燥房内的干燥效率要求不高时，可以通过混风阀关闭混风通道，吸收干燥房_内的湿气所形成的一次吸湿空气进入回风通道后，全部进入制冷通道进行除湿；当干燥房内的环境湿度较高，对干燥房内的干燥效率要求高时，可以通过混风阀开启混风通道，吸收干燥房内的湿气所形成的一次吸湿空气进入回风通道后，一部分进入混风通道，再次进入干燥房内进行二次吸湿形成二次吸湿空气，二次吸湿空气进入回风通道后与一次吸湿空气一起混合后进入制冷通道进行除湿。根据对干燥房湿度的要求以及干燥房内的当前湿度，可以通过调节混风阀的开度从而调节进入混风通道的空气量，使系统的干燥效率满足要求。

进一步地，所述混风通道的出口处还设有混风风机。

混风风机可以促进进入回风通道后的一次吸湿空气通过混风通道进入干燥房进行二次吸湿，提高空气循环的流速。

进一步地，所述分流型热泵干燥系统还包括电控系统，所述电控系统安装在机体上，混风阀设有用于调节混风阀的启闭和开度的电动执行器，所述电动执行器与电控系统相互电连接。

通过电控系统可以根据对干燥房湿度的要求以及干燥房内的当前湿度发送混风阀调节命令至电动执行器，电动执行器使混风阀关闭、开启并且调节开度，灵活、简便地调整进入混风通道内的一次吸湿空气的量，从而调节系统的干燥效率。

进一步地，所述混风风机设有用于调节混风风机的启闭和转速的变频器，所述变频器与电控系统相互电连接。

通过电控系统可以根据对干燥房湿度的要求以及干燥房内的当前湿度发送混风风机调节命令至变频器，变频器可以使混风风机关闭、开启并且改变转速，灵活、简便地调整混风通道内空气的流速，从而调节系统的干燥效率。

进一步地，所述干燥房内设有用于检测干燥房内空气参数的传感器，所述传感器与电控系统相互电连接。

传感器将实时测得的空气参数，如空气温度、空气湿度，传送到电控系统中，电控系统可以判断空气参数是否达到要求而调节混风阀、混风风机、制冷通道内的制冷循环等设备的工作效率，使系统当前的干燥效率满足要求。

进一步地，所述分流型热泵干燥系统还包括主风机，所述主风机设置在热管冷凝器的出口处。

主风机既可以强制从热管冷凝器出口流出的高温干燥空气流向干燥房中，又可以促进干燥房内的空气循环流动，使干燥房营造出均匀的干燥环境。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

（1）通过混风通道的设计形成多一重的吸湿循环，可以使空气在进入制冷通道之前充分吸收干燥房的水分，在依次进入热管蒸发器、热管冷凝器时可以析出更多的水分，提高干燥效率，使系统具有更优的干燥性能；

（2）热管蒸发器、蒸发器、热管冷凝器、冷凝器的并排紧密设置，不仅可以节约机体的结构空间，缩短系统内走管距离，减少制冷剂能量的损失，从而使系统满足节能环保的要求，还可以避免空气在依次通过热管蒸发器、热管冷凝器时与机体外壁发生传热，使空气的温度值与设计值吻合度高，从而使干燥房内的干燥温度可以更加精准；

（3）通过电控系统可以灵活、简便地根据干燥房内的实时空气参数调整系统的干燥效率。

附图说明

图1是本发明实施例的正视示意图。

图2是本发明实施例的侧视示意图。

附图标记：1.机体；2.干燥房；3.回风通道；4.制冷通道；5.混风通道；6.电控系统；21.传感器；41.压缩机；42.热管蒸发器；43.热管冷凝器；44.蒸发器；46.冷凝器；48.接水盘；49.主风机；51.混风阀；52.混风风机。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例

如图1、图2所示，一种分流型热泵干燥系统，包括机体1、干燥房2，还包括设置在机体1内的回风通道3、制冷通道4、混风通道5，所述回风通道3的入口、混风通道5的出口分别与干燥房2连通，回风通道3的出口分别与混风通道5的入口、制冷通道4的入口连通；

系统还包括依次相连形成制冷循环的压缩机41、热管蒸发器42、节流元件、热管冷凝器43，所述制冷通道4的出口与热管蒸发器42的入口连通，热管冷凝器43的出口与干燥房2连通。

空气吸收了干燥房2内的湿气成为一次吸湿空气，一次吸湿空气进入回风通道3后，一部分的一次吸湿空气进入混风通道5后，重新进入干燥房2内，进行二次吸湿，成为二次吸湿空气；二次吸湿空气与另一部分一次吸湿空气混合后一起进入制冷通道4。在制冷通道4中，混合后的空气首先经过热管蒸发器42，在热管蒸发器42中与制冷循环中的制冷剂进行换热，实现了温降，并且析出空气中的水分，变成了低温干燥的空气；然后低温干燥的空气经过热管冷凝器43，实现了温升，变成了高温干燥的空气；最后高温干燥的空气进入干燥房2内，形成一次干燥循环，从而对干燥房2内的物料进行干燥。

空气依次经过热管蒸发器42、热管冷凝器43后变成高温干燥的空气进入干燥房2，该高温干燥的空气可能还未与干燥房2内的空气充分混合，也即未充分吸收物料蒸发出的水分就直接进入回风通道3里面，并进入制冷通道4里面。未充分吸湿的空气在经过热管蒸发器42时并不会析出大量的水分，没有达到高效的干燥效果，造成了热管蒸发器42、热管冷凝器43能耗的浪费。通过混风通道5的设计，可以使空气在进入制冷通道4前还可以再次回到干燥房2内进行二次吸湿，通过多一重的循环吸水，可以提高干燥效率，使系统更加节能、高效。

进一步地，所述热管蒸发器42和热管冷凝器43并排紧密设置。

优选地，压缩机41为使用环保型氟利昂制冷剂，所述环保型氟利昂制冷剂为由R134a、R245fa构成的物质中的一种或多种，从而满足环保的要求。

所述节流元件可以是电子膨胀阀、热力膨胀阀或毛细管。

热管蒸发器42和热管冷凝器43的并排紧密设置，不仅可以节约机体1的结构空间，还可以缩短系统内走管距离，减少制冷剂能量的损失，从而使系统满足节能的要求。此外，热管蒸发器42和热管冷凝器43的并排紧密设置，可以避免空气在依次通过热管蒸发器42、热管冷凝器43时与机体1外壁发生传热，使空气的温度值与设计值吻合度高，从而使干燥房2内的干燥温度可以更加精准。

进一步地，所述分流型热泵干燥系统还包括至少一个蒸发器44、至少一个冷凝器46，所述压缩机41、热管蒸发器42、蒸发器44、节流元件、热管冷凝器43，冷凝器46依次相连形成制冷循环，所述热管蒸发器42、蒸发器44、热管冷凝器43、冷凝器46依次并排紧密设置。

至少一个蒸发器44的数量可以根据实际需求设置一个或者多个，多个的情况下这些多个蒸发器44的额定功率可以相同或者不同。

至少一个冷凝器46的数量可以根据实际需求设置一个或者多个，多个的情况下这些多个冷凝器46的额定功率可以相同或者不同。

为了使进入制冷通道4中的空气充分除湿后才返回干燥房2，在制冷通道4中，增设至少一个蒸发器44。一次吸湿空气和二次吸湿空气混合后形成的混合空气经过热管蒸发器42后，可以实现第一次温降，并析出一部分水分，再通过至少一个蒸发器44，可以实现多次的温降以及水分的析出，保证混合空气可以充分温降和除湿。同时为了使进入制冷通道4中的空气充分升温后才返回干燥房2，在制冷通道4中，增设至少一个冷凝器46。一次吸湿空气和二次吸湿空气混合后形成的混合空气依次经过热管蒸发器42、至少一个蒸发器44后进行了多次的温降和除湿，再通过热管冷凝器43、至少一个冷凝器46可以进行多次的温升，保证经过多次温降后的空气可以得到充分的温升。因而，空气在进入干燥房2时可以保证干燥程度高、温度高，从而提高干燥效率。

优选地，所述热管蒸发器42、蒸发器44、热管冷凝器43、冷凝器46为翅片式换热器或微通道换热器。紧密设置的热管蒸发器42、蒸发器44、热管冷凝器43、冷凝器46的换热翅片或微通道不会直接接触，避免紧密设置的两个换热器之间的导热。由于在制冷通道4中空气是单向流动的，抑制了热管冷凝器43、冷凝器46所产生的热量通过空气逆向对流传热的可能，再且热管冷凝器43、冷凝器46只是一个辅助性的升温设置，内部制冷剂量较少，其辐射热量对其紧密相邻的热管蒸发器42、蒸发器44的影响可忽略。

进一步地，所述分流型热泵干燥系统还包括接水盘48，所述接水盘48设置在并排紧密设置的热管蒸发器42、蒸发器44、热管冷凝器43、冷凝器46的下方。

在制冷通道4中，空气在除湿过程会析出大量的水分，在热管蒸发器42、蒸发器44、热管冷凝器43、冷凝器46的下方设置接水盘48，所析出的水分在重力的作用下往下流入接水盘48中，并统一排出机体1外部，可以避免所析出水分积在机体1内部，导致制冷通道4内的各种设备受潮或泡水，使各种设备损坏。

进一步地，所述混风通道5的入口处设有混风阀51。

混风阀51可以使混风通道5根据实际要求关闭、开启并调节开度。当干燥房2内的环境湿度较低，对干燥房2内的干燥效率要求不高时，可以通过混风阀51关闭混风通道5，吸收干燥房2内的湿气所形成的一次吸湿空气进入回风通道3后，全部进入制冷通道4进行除湿；当干燥房2内的环境湿度较高，对干燥房2内的干燥效率要求高时，可以通过混风阀51开启混风通道5，吸收干燥房2内的湿气所形成的一次吸湿空气进入回风通道3后，一部分进入混风通道5，再次进入干燥房2内进行二次吸湿形成二次吸湿空气，二次吸湿空气进入回风通道3后与一次吸湿空气一起混合后进入制冷通道4进行除湿。根据对干燥房2湿度的要求以及干燥房2内的当前湿度，可以通过调节混风阀51的开度从而调节进入混风通道5的空气量，使系统的干燥效率满足要求。

进一步地，所述混风通道5的出口处设有混风风机52。

混风风机52可以促进进入回风通道3后的一次吸湿空气通过混风通道5进入干燥房2进行二次吸湿，提高空气循环的流速。

进一步地，还包括电控系统6，所述电控系统6安装在机体1上，混风阀51设有用于调节混风阀51的启闭和开度的电动执行器，所述电动执行器与电控系统6相互电连接。

通过电控系统6可以根据对干燥房2湿度的要求以及干燥房2内的当前湿度发送混风阀51调节命令至电动执行器，电动执行器使混风阀51关闭、开启并且调节开度，灵活、简便地调整进入混风通道5内的一次吸湿空气的量，从而调节系统的干燥效率。

进一步地，所述混风风机52设有用于调节混风风机52的启闭和转速的变频器，所述变频器与电控系统6相互电连接。

通过电控系统6可以根据对干燥房2湿度的要求以及干燥房2内的当前湿度发送混风风机52调节命令至变频器，变频器可以使混风风机52关闭、开启并且改变转速，灵活、简便地调整混风通道5内空气的流速，从而调节系统的干燥效率。

进一步地，所述干燥房2内设有用于检测干燥房2内空气参数的传感器21，所述传感器21与电控系统6相互电连接。

传感器21将实时测得的空气参数，如空气温度、空气湿度，传送到电控系统6中，电控系统6可以判断空气参数是否达到要求而调节混风阀51、混风风机52、制冷通道4内的制冷循环等设备的工作效率，使系统当前的干燥效率满足要求。

进一步地，所述分流型热泵干燥系统还包括主风机49，所述主风机49设置在热管冷凝器43的出口处。

主风机49既可以强制从热管冷凝器43流出的高温干燥空气流向干燥房2中，又可以促进干燥房2内的空气循环流动，使干燥房2营造出均匀的干燥环境。

所述混风风机52、主风机49可以采用轴流式、离心式或贯流式。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种分流型热泵干燥系统，包括机体（1）、干燥房（2），其特征在于，还包括设置在机体（1）内的回风通道（3）、制冷通道（4）、混风通道（5），所述回风通道（3）的入口、混风通道（5）的出口分别与干燥房（2）连通，所述混风通道（5）的出口处还设有混风风机（52），回风通道（3）的出口分别与混风通道（5）的入口、制冷通道（4）的入口连通；

还包括压缩机（41）、热管蒸发器（42）、节流元件、热管冷凝器（43）、以及至少一个蒸发器（44）、至少一个冷凝器（46），所述压缩机（41）、热管蒸发器（42）、蒸发器（44）、节流元件、热管冷凝器（43）、冷凝器（46）依次相连形成制冷循环，所述热管蒸发器（42）、蒸发器（44）、热管冷凝器（43）、冷凝器（46）依次并排紧密设置，所述制冷通道（4）的出口与热管蒸发器（42）的入口连通，热管冷凝器（43）的出口与干燥房（2）连通；

还包括主风机（49），所述主风机（49）设置在热管冷凝器（43）的出口处；

其中，回风通道的入口、混风风机（52）的出风口以及主风机（49）的出风口纵向分布在干燥房（2）的一侧。

2.根据权利要求1所述的分流型热泵干燥系统，其特征在于，还包括接水盘（48），所述接水盘（48）设置在并排紧密设置的热管蒸发器（42）、蒸发器（44）、热管冷凝器（43）、冷凝器（46）的下方。

3.根据权利要求1所述的分流型热泵干燥系统，其特征在于，所述混风通道（5）的入口处设有混风阀（51）。

4.根据权利要求3所述的分流型热泵干燥系统，其特征在于，还包括电控系统（6），所述电控系统（6）安装在机体（1）上，混风阀（51）设有用于调节混风阀（51）的启闭和开度的电动执行器，所述电动执行器与电控系统（6）相互电连接。

5.根据权利要求4所述的分流型热泵干燥系统，其特征在于，所述混风风机（52）设有用于调节混风风机（52）的启闭和转速的变频器，所述变频器与电控系统（6）相互电连接。

6.根据权利要求4或5所述的分流型热泵干燥系统，其特征在于，所述干燥房（2）内设有用于检测干燥房（2）内空气参数的传感器（21），所述传感器（21）与电控系统（6）相互电连接。