CN108592615A - 一种空气源热泵除湿机及具有其的除湿系统和除湿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空气源热泵技术领域，具体涉及一种空气源热泵除湿机，包括：一级除湿循环管路，包括依次连接的压缩机、第一冷凝器、第一阀体和蒸发器；二级除湿循环管路，包括依次连接的压缩机、第二冷凝器、第二阀体和蒸发器，第二冷凝器和第二阀体与第一冷凝器和第一阀体形成并联；第一冷凝器和蒸发器设置在与烘干房形成循环设置的风道内部，且分别靠近风道出口和风道进口设置，第二冷凝器设置在风道外部，第一阀体和第二阀体的开度可调。还提供了一种空气源热泵除湿系统和除湿方法。本发明提供了一种风道内能够实现真正的恒温除湿的空气源热泵除湿机及具有其的除湿系统和除湿方法。
Description
技术领域
本发明涉及空气源热泵技术领域，具体涉及一种空气源热泵除湿机及具有其的除湿系统和除湿方法。
背景技术
传统的空气源烘干抽湿机多数为分体式设计，包括外机和内机，空气经外机的蒸发器遇冷结露，实现去湿效果，然后再通过输送管道，经内机的冷凝器加热形成烘干热风。传统的这种分体式烘干抽湿机，构造复杂，蒸发器和冷凝器无法共用直通式通道，风量和温度难以控制，烘干抽湿效果差。
为了解决上述技术问题，中国专利文献CN207050339U公开了一种空气源一体式烘干抽湿机及系统，包括：箱体、压缩机、冷凝器、热力膨胀阀、蒸发器及出风风机，箱体形成通风道，冷凝器、蒸发器分别设置在通风道的两端，出风风机对应冷凝器设置，进行抽风出风，压缩机、热力膨胀阀分别与冷凝器、蒸发器相连接，形成压缩机至冷凝器至热力膨胀阀至蒸发器的冷媒流向循环，使得空气经过通风道一端的蒸发器除湿后，再经过通风道另一端的冷凝器加热，形成烘干热风。虽然该蒸发器设有调速风机及温度传感器，可以通过温度监测与风机调速来实现恒温除湿，但是风机调速只能调节蒸发器处的吸热量，由于压缩机在运行过程中也会产生一定的热量，该热量会随着循环到达冷凝器中，和冷凝器中的冷媒一同向通风道内放热，因此在循环管路中的放热量始终大于吸热量，也就是说，通风道内的温度始终处于一较高的状态，仅仅依靠风机调速并不能保证通风道内实现真正的恒温除湿。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的通风道的温度始终较高，不能实现真正的恒温除湿的缺陷，从而提供一种风道内能够实现真正的恒温除湿的空气源热泵除湿机及具有其的除湿系统和除湿方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种空气源热泵除湿机，包括：
一级除湿循环管路，包括依次连接的压缩机、第一冷凝器、第一阀体和蒸发器；
二级除湿循环管路，包括依次连接的压缩机、第二冷凝器、第二阀体和蒸发器，所述第二冷凝器和所述第二阀体与所述第一冷凝器和所述第一阀体形成并联；
其中，所述第一冷凝器和所述蒸发器设置在与烘干房形成循环设置的风道内部，且分别靠近风道出口和风道进口设置，所述第二冷凝器设置在所述风道外部，所述第一阀体和所述第二阀体的开度可调。
所述的空气源热泵除湿机，还包括设置在所述第一冷凝器外侧的、用于将风道内升温后的空气送入所述烘干房的第一风机，和设置在所述第二冷凝器外侧的、用于将所述二级除湿循环管路中产生的热量释放到室外的第二风机。
所述的空气源热泵除湿机，还包括设置在所述风道进口的温度检测装置和湿度检测装置。
所述的空气源热泵除湿机，所述温度检测装置为温度探头，所述湿度检测装置为湿度探头。
所述的空气源热泵除湿机，所述第一阀体和所述第二阀体均为电子膨胀阀。
本发明还提供了一种空气源热泵除湿系统，包括所述的空气源热泵除湿机，
还包括烘干房以及分别连接所述烘干房的进口和出口的风道，所述空气源热泵除湿机的第一冷凝器和蒸发器分别设置在所述烘干房的进口和出口处，且置于所述风道内部。
所述的空气源热泵除湿系统，所述风道为U型结构。
本发明还提供了一种空气源热泵除湿方法，包括所述的空气源热泵除湿系统，
当所述烘干房的湿度大于设定湿度，且温度大于设定温度时，减小所述第一阀体的开度，同时增大所述第二阀体的开度，直至所述烘干房的温度等于所述预定温度；当所述烘干房的湿度大于设定湿度，且温度小于设定温度时，增大所述第一阀体的开度，同时减小所述第二阀体的开度，直至所述烘干房的温度等于所述预定温度。
所述的空气源热泵除湿方法，当打开所述第一阀体，关闭所述第二阀体时，所述烘干房内处于升温除湿状态；当打开所述第二阀体，关闭所述第一阀体时，所述烘干房内处于降温除湿状态。
所述的空气源热泵除湿方法，所述温度检测装置和所述湿度检测装置分别用于探测所述烘干房出口处的温度和湿度，并将探测到的数值发送至与所述第一阀体和所述第二阀体连接的控制器，所述控制器用于控制所述第一阀体和所述第二阀体的开度。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的空气源热泵除湿机，第一冷凝器和蒸发器设置在与烘干房形成循环设置的风道内部，且分别靠近风道出口和风道进口设置，第二冷凝器设置在风道外部，用于将二级除湿循环管路中多余的热量向室外排出，并吸收烘干房中空气的热量。这样烘干房内的空气依次经蒸发器吸热除湿和冷凝器放热升温后转变高温干燥气体再次送入烘干房内，同时通过调节分别与第一冷凝器和第二冷凝器连接的第一阀体和第二阀体的开度，就可以使得一级除湿循环管路向烘干房中放出的热量与一级除湿循环管路和二级除湿循环管路从烘干房中吸收的热量相等，即，使烘干房内始终保持恒温除湿，烘干除湿效果好。
2.本发明提供的空气源热泵除湿机，第一阀体和第二阀体均为电子膨胀阀，这样可以通过调节电子膨胀阀的开度进而控制一级除湿循环管路和二级除湿循环管路中的吸热量和放热量，并最终使二者达到平衡，实现恒温除湿，结构简单，易于操作。
3.本发明提供的空气源热泵除湿系统，一级除湿循环管路的第一冷凝器和蒸发器分设在烘干房的风道的出口和进口处，第二冷凝器设置在风道外，调节与第一冷凝器和第二冷凝器连接的第一阀体和第二阀体的开度，使得第一冷凝器向烘干房中放出的热量等于蒸发器从烘干房中吸收的热量，从而保证烘干房内始终处于恒温除湿。
4.本发明提供的空气源热泵除湿方法，在一级除湿循环和二级除湿循环过程中通过分别控制第一阀体和第二阀体的开度，实现烘干房内的恒温、升温和降温除湿，满足了不同的使用需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的空气源热泵除湿机的原理示意图。
附图标记说明：
1-压缩机；2-第一冷凝器；3-第一阀体；4-蒸发器；5-第二冷凝器；6-第二阀体；7-烘干房；8-风道；9-第一风机；10-第二风机；20-温度检测装置；30-湿度检测装置；81-风道出口；82-风道进口。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
如图1所示的空气源热泵除湿机的一种具体实施方式，包括并联设置的一级除湿循环管路和二级除湿循环管路，一级除湿循环管路包括依次连接的压缩机1、第一冷凝器2、第一阀体3和蒸发器4；二级除湿循环管路包括依次连接的压缩机1、第二冷凝器5、第二阀体6和蒸发器4，所述第二冷凝器5和所述第二阀体6与所述第一冷凝器2和所述第一阀体3形成并联；其中，所述第一冷凝器2和所述蒸发器4设置在与烘干房7形成循环设置的风道8内部，且分别靠近风道出口81和风道进口82设置，所述第二冷凝器5和剩余的其他部件设置在所述风道8外部，所述第一阀体3和所述第二阀体6的开度可调。
一级除湿循环管路中的高温高压冷媒气体从压缩机1出来后进入第一冷凝器2中放热转变为高温高压的液体，放出的热量进入烘干房7内部，对烘干房7内的物料进行加热，同时压缩机1做功产生的一部分热量也进入烘干房7中进行加热，高温高压的液体冷媒经第一阀体3节流后转变为低温低压的液体，进入蒸发器4中并在此吸收从烘干房7中排出的空气的热量，转变为低温低压的气体回到压缩机1中，以进行循环。由于从第一冷凝器2排入烘干房7的热量包括高温高压冷媒放出的热量和压缩机1工作产生的热量两部分，而蒸发器4从烘干房7吸收的热量仅仅是低温低压的液体冷媒吸收的热量，因此烘干房7中的温度处于相对较高的状态，为了使得放热量和吸热量相等，开启二级除湿循环管路，从压缩机1中出来的高温高压的气体冷媒和压缩机1工作产生的另一部分热量同时经第二冷凝器5排向室外，高温高压的气体转变为高温高压的液体，并经第二阀体6节流后转变为低温低压的液体，进入蒸发器4中吸热，转变为低温低压的气体，进入压缩机1中循环。由此从整个循环来看，通过第一冷凝器2放入烘干房1中的热量包括一级除湿循环管路中冷媒放出的热量和压缩机1做功产生的一部分热量，通过蒸发器4从烘干房7中吸收的热量包括一级除湿循环管路中冷媒吸收的热量和二级除湿循环管路中冷媒吸收的热量，因此只需调整第一阀体3和第二阀体6的开度即可使放热量和吸热量相等，即维持烘干房7中为恒温除湿。
还包括设置在所述第一冷凝器2外侧的、用于将风道8内升温后的空气送入所述烘干房7的第一风机9，和设置在所述第二冷凝器5外侧的、用于将所述二级除湿循环管路中产生的热量释放到室外的第二风机10。第一风机9位于风道出口81和第一冷凝器2之间，在第一风机9的作用下，烘干房7内的空气从风道进口82进入风道8中，经蒸发器4除湿后，进入第一冷凝器2中吸收热量，转变为高温干燥的气体再次通过风道出口81循环至烘干房7中。
还包括设置在所述风道进口82的温度检测装置20和湿度检测装置30。具体地，所述温度检测装置20为温度探头，所述湿度检测装置30为湿度探头。温度探头和湿度探头用于检测从烘干房7排出的空气的温度和湿度，当湿度小于预定湿度时，表示干燥已完成，除湿机不工作；当湿度大于预定湿度时，根据检测到的温度与预定温度的大小，控制第一阀体3和第二阀体6的开启状态，由此实现恒温、升温和降温除湿。
作为一种具体的实施方式，所述第一阀体3和所述第二阀体6均为电子膨胀阀。
作为替代的实施方式，温度检测装置20为温度传感器，湿度检测装置30为湿度传感器。
实施例2
一种空气源热泵除湿系统的具体实施方式，包括所述的空气源热泵除湿机，还包括烘干房7以及分别连接所述烘干房7的进口和出口的风道8，烘干房7和风道8自身形成一个闭合的循环系统，烘干房7中的空气在此不断吸热和放热，实现对物料的干燥。所述空气源热泵除湿机的第一冷凝器2和蒸发器4分别设置在所述烘干房7的进口和出口处，且置于所述风道8内部，以对烘干房7中的空气进行除湿和升温干燥。压缩机1、第二冷凝器5、第一阀体3和第二阀体6均位于风道8外部，二级除湿循环管路作为一级除湿循环管路的辅助系统，用于弥补一级除湿循环管路中放热量和吸热量之间的差值，从而实现恒温除湿。
具体的，所述风道8为U型结构，U型结构的两个开口分别连通烘干房7的进口和出口。
实施例3
一种空气源热泵除湿方法，包括所述的空气源热泵除湿系统，当湿度探头检测到从所述烘干房7排出的空气的湿度大于设定湿度，且温度探头检测到从所述烘干房7排出的空气的温度大于设定温度时，表示烘干房7内的温度过高，控制器接收温度探头发送的信号，减小所述第一阀体3的开度，同时增大所述第二阀体6的开度，直至所述烘干房7的温度等于所述预定温度，保持第一阀体3和第二阀体6的开度不变；当所述烘干房7的湿度大于设定湿度，且温度小于设定温度时，增大所述第一阀体3的开度，同时减小所述第二阀体6的开度，直至所述烘干房7的温度等于所述预定温度，由此实现恒温除湿。
当打开所述第一阀体3，关闭所述第二阀体6时，只有一级除湿循环管路工作，二级除湿循环管路不工作，从第一冷凝器2放出的热量大于蒸发器4从烘干房7中吸收的热量，所述烘干房7内处于升温除湿状态；当打开所述第二阀体6，关闭所述第一阀体3时，只有二级除湿循环管路工作，一级除湿循环管路不工作，蒸发器4不断从烘干房7中吸收热量，所述烘干房7内处于降温除湿状态。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。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。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种空气源热泵除湿机，其特征在于，包括：
一级除湿循环管路，包括依次连接的压缩机(1)、第一冷凝器(2)、第一阀体(3)和蒸发器(4)；
二级除湿循环管路，包括依次连接的压缩机(1)、第二冷凝器(5)、第二阀体(6)和蒸发器(4)，所述第二冷凝器(5)和所述第二阀体(6)与所述第一冷凝器(2)和所述第一阀体(3)形成并联；
其中，所述第一冷凝器(2)和所述蒸发器(4)设置在与烘干房(7)形成循环设置的风道(8)内部，且分别靠近风道出口(81)和风道进口(82)设置，所述第二冷凝器(5)设置在所述风道(8)外部，所述第一阀体(3)和所述第二阀体(6)的开度可调。
2.根据权利要求1所述的空气源热泵除湿机，其特征在于，还包括设置在所述第一冷凝器(2)外侧的、用于将风道(8)内升温后的空气送入所述烘干房(7)的第一风机(9)，和设置在所述第二冷凝器(5)外侧的、用于将所述二级除湿循环管路中产生的热量释放到室外的第二风机(10)。
3.根据权利要求1或2所述的空气源热泵除湿机，其特征在于，还包括设置在所述风道进口(82)的温度检测装置(20)和湿度检测装置(30)。
4.根据权利要求3所述的空气源热泵除湿机，其特征在于，所述温度检测装置(20)为温度探头，所述湿度检测装置(30)为湿度探头。
5.根据权利要求1-4任一项所述的空气源热泵除湿机，其特征在于，所述第一阀体(3)和所述第二阀体(6)均为电子膨胀阀。
6.一种空气源热泵除湿系统，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的空气源热泵除湿机，还包括烘干房(7)以及分别连接所述烘干房(7)的进口和出口的风道(8)，所述空气源热泵除湿机的第一冷凝器(2)和蒸发器(4)分别设置在所述烘干房(7)的进口和出口处，且置于所述风道(8)内部。
7.根据权利要求6所述的空气源热泵除湿系统，其特征在于，所述风道(8)为U型结构。
8.一种空气源热泵除湿方法，包括权利要求6或7所述的空气源热泵除湿系统，其特征在于，
当所述烘干房(7)的湿度大于设定湿度，且温度大于设定温度时，减小所述第一阀体(3)的开度，同时增大所述第二阀体(6)的开度，直至所述烘干房(7)的温度等于所述预定温度；当所述烘干房(7)的湿度大于设定湿度，且温度小于设定温度时，增大所述第一阀体(3)的开度，同时减小所述第二阀体(6)的开度，直至所述烘干房(7)的温度等于所述预定温度。
9.根据权利要求8所述的空气源热泵除湿方法，其特征在于，当打开所述第一阀体(3)，关闭所述第二阀体(6)时，所述烘干房(7)内处于升温除湿状态；当打开所述第二阀体(6)，关闭所述第一阀体(3)时，所述烘干房(7)内处于降温除湿状态。
10.根据权利要求8或9所述的空气源热泵除湿方法，其特征在于，所述温度检测装置(20)和所述湿度检测装置(30)分别用于探测所述烘干房(7)出口处的温度和湿度，并将探测到的数值发送至与所述第一阀体(3)和所述第二阀体(6)连接的控制器，所述控制器用于控制所述第一阀体(3)和所述第二阀体(6)的开度。
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