CN109974412A - 一种除湿节能烘干设备及烘干方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种除湿节能烘干设备，包括压缩机、与所述压缩机相连的制冷剂管道、运行在所述制冷剂管道中的制冷剂、用于放置待烘干物品的烘干室、对气体进行加热以形成加热气体的加热装置、向所述烘干室输送所述加热气体的送风装置、用于释放所述制冷剂冷量的冷量释放装置、对从所述烘干室排出的加热气体进行降温的热回收装置以及对气体进行冷凝除湿的冷却装置，所述制冷剂管道上设置有四通阀，所述四通阀和所述冷量释放装置之间设置有第一膨胀阀，所述四通阀与所述冷却装置之间设置有第二膨胀阀，所述热回收装置包括第一换热通道和第二换热通道，所述烘干室内具有烘干区。本发明的一种除湿烘干设备，对冷量和热量均进行全部利用，节能更为显著。
Description
技术领域
本发明属于烘干设备及烘干方法技术领域，具体涉及一种除湿节能烘干设备及基于该除湿节能烘干设备的烘干方法。
背景技术
市场上现有的烘干设备，一般直接采用电加热的方式进行加热烘干，或采用热泵机组，利用压缩机压缩制冷剂产生热量，通过冷凝器热交换后散发出的热量进行烘干，将烘干区的温度升高，达到将烘干区内的物品烘干的目的。但烘干区内的空气加热后，空气的含水量大大增加，虽然会通过传感器或定时设定的方式对烘干区内的潮湿空气进行排气，并再将外界的空气吸入，进行干湿空气交换。但这种烘干方法不仅耗时较长，能耗大，且烘干后的物品仍然含有一定的水分，导致当物品烘干后由烘干区取出置于常温环境下时，物品温度降低后会出现“返潮”现像。
发明内容
有鉴于此，为了克服现有技术中的缺陷，本发明的目的之一是提供了一种能效高、更加节能和低湿的节能烘干设备。
为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：
一种除湿节能烘干设备，所述除湿节能烘干设备包括压缩机、与所述压缩机相连的制冷剂管道、运行在所述制冷剂管道中的制冷剂、用于放置待烘干物品的烘干室、对气体进行加热以形成加热气体的加热装置、向所述烘干室输送所述加热气体的送风装置、用于释放所述制冷剂冷量的冷量释放装置、对从所述烘干室排出的加热气体进行降温的热回收装置以及对气体进行冷凝除湿的冷却装置，所述制冷剂管道上设置有四通阀，所述四通阀和所述冷量释放装置之间设置有第一膨胀阀，所述四通阀与所述冷却装置之间设置有第二膨胀阀，所述热回收装置包括第一换热通道和第二换热通道，所述烘干室内具有烘干区。
优选地，所述除湿节能烘干设备包括用于释放热量的热量释放装置，所述热量释放装置包括第一排风扇和第一冷凝加热器；所述冷量释放装置包括第二排风扇和第一蒸发器；所述热回收装置包括热回收器，所述冷却装置包括第二蒸发器。
优选地，所述烘干区具有加热气体入口和加热气体出口；所述第一换热通道具有使从加热气体出口排出的加热气体进入所述热回收装置进行热交换的热回收装置气体入口和将热交换后的气体从所述热回收装置排出的热回收装置气体出口，所述第二换热通道具有将经过冷却装置进行冷却后的冷却气体送入热回收装置中进行热交换的热回收入口和将经过热交换后的冷却气体排出的热回收出口。
更加优选地，所述热回收装置包括换热管道和壳体，所述换热管道内形成第一换热通道，所述换热管道与所述壳体之间形成第二换热通道。
进一步优选地，所述除湿节能烘干设备包括连通所述烘干室和所述热回收装置的第一回风管道、用于将从所述冷却装置输出的冷却气体输送至所述热回收装置的第二回风管道、用于将从所述热回收出口输出的气体或从所述第一回风管道输出的气体输送至所述送风装置的第三回风管道，所述第三回风管道靠近所述送风装置的一端设置有第三冷凝加热器。
再优选地，所述加热装置为第二冷凝加热器；所述制冷剂管道依次连通所述压缩机、第一冷凝加热器、第二冷凝加热器、第三冷凝加热器、四通阀后回到所述压缩机，所述四通阀中的四个接口分别与所述第三冷凝加热器、所述第一蒸发器连通、所述第二蒸发器连通和所述压缩机连通；所述第二蒸发器与所述压缩机之间设置有制冷剂管道。
在一些实施例中，所述送风装置与所述烘干区之间还设置有气体过滤装置。除湿节能烘干设备还包括外箱体和内箱体、设置在外箱体上的保温层、位于外箱体上的控制器，位于外箱体下方的脚轮。烘干区内设置有用于放置待烘干物品的支架以及位于烘干区顶部的杀菌装置。
本发明还提供了另外一种除湿节能烘干设备，所述除湿节能烘干设备包括压缩机、与所述压缩机相连的制冷剂管道、运行在所述制冷剂管道中的制冷剂、用于放置待烘干物品的烘干室、对气体进行加热以形成加热气体的电加热装置、向所述烘干室输送所述加热气体的送风装置、用于释放所述制冷剂冷量的冷量释放装置、对从所述烘干室排出的加热气体进行降温的热回收装置以及对气体进行冷凝除湿的冷却装置，所述电加热装置设置在所述送风装置与所述烘干室之间，所述热回收装置包括第一换热通道和第二换热通道，所述烘干室内具有烘干区。在小型设备上使用时，由于空间小，用电功率小，节能效果不是太明显，可将第一冷凝加热器、第一排风扇、第一蒸发器、第二排风扇和第三冷凝加热器取消。当设备使用时，直接采用电加热装置进行加热的方式，将烘干区内的温度升高；温度达到设定值后，启动压缩机，采用除湿、热回收方式，将气体中的水份去除，从而达到同样的效果。
本发明还提供了一种根据上述除湿节能烘干设备的烘干方法，所述烘干方法利用加热气体对物品进行烘干，所述烘干方法具体包括以下步骤：
(1)将待烘干物品置于预设的烘干区内，所述烘干区具有加热气体入口和加热气体出口；
(2)将所述加热气体从所述加热气体入口通入所述烘干区，对所述烘干区内的物品进行加热后，从所述加热气体出口排出所述烘干区，其中使从所述烘干区排出的加热气体分为二股；
(3)对所述二股加热气体中的其中一股进行除湿、加热后，重新通入到所述烘干区内；
(4)将所述二股加热气体中的另一股进行加热后重新通入到所述烘干区内。
优选地，步骤(3)中，通过对需要进行除湿的所述加热气体进行冷却以实现除湿。步骤(3)中，设置热回收装置和冷却装置，所述热回收装置包括第一换热通道和第二换热通道，依次使从烘干区排出的需要进行除湿的这一股气体通过所述热回收装置的第一换热通道和冷却装置进行热回收和冷却，然后将从所述冷却装置出来的冷却气体通入到所述第二换热通道，所述第一换热通道内的气体经与所述第二换热管道的气体发生热交换后排出，从所述第二换热通道排出的气体经进一步加热后，通入到所述烘干区内。
优选地，需要进行除湿的气体占从所述烘干区输出的气体总体积的20％-98％，优选30％-50％，更加优选为30％。
优选地，在所述除湿节能烘干设备启动时，制冷剂通过制冷剂管道进入第一蒸发器后直接回到压缩机中；在所述除湿节能烘干设备运行时，制冷剂通过制冷剂管道进入第二蒸发器后直接回到压缩机中；采用送风装置将气体经过第一冷凝加热器或电加热装置加热后输送至所述烘干区，加热后的加热气体对待烘干物品进行烘干，之后气体进入第一回风管道，需要进行除湿的一股气体进入热回收装置进行冷却并进入冷却装置进行冷凝，冷凝后的冷却气体通过第二回风管道重新进入所述热回收装置并与从所述第一回风管道进入热回收装置中的气体进行热交换，热交换后的冷却气体通过第三回风管道并加热后进入所述烘干区；第一回风管道中的另一股气体直接加热后进入所述烘干区。
在实际应用中，除湿节能烘干设备的工作过程如下：
除湿节能烘干设备在刚启动时，先会以热泵方式运行将烘干区的温度升高至设定温度，等到设备正常运行后，以除湿方式运行，以不断将水分排出，最终达到烘干物品的目的。
具体的，包括以下步骤：
一、设备启动时，采用热泵方式运行以快速提升烘干区内的温度：
1、热泵方式运行，快速提升烘干区内的温度，包括以下步骤：
(1)压缩机运行，将制冷剂压缩，形成高温高压的气态制冷剂从压缩机排气口排出，高温高压的气态制冷剂通过铜管进入第一冷凝加热器，第一冷凝加热器上设置第一排风扇，当烘干区内的温度超过设定温度时，第一排风扇工作，将部分热量排至除湿节能烘干设备的外部。
(2)制冷剂从第一冷凝加热器出口经铜管进入第二冷凝加热器，高温高压的气态制冷剂在第二冷凝加热器内与流经第二冷凝加热器的气体进行热交换，将气体加热，同时制冷剂温度下降。
(3)制冷剂从第二冷凝加热器出口经铜管进入第三冷凝加热器，流经第三冷凝加热器的气体将制冷剂的余热带走。
(4)制冷剂从第三冷凝加热器出口经铜管进入四通阀，四通阀通电启动，制冷剂经第一膨胀阀节流，将常温高压气态的制冷剂节流成液态制冷剂。
(5)液态制冷剂从第一膨胀阀出口流出，进入第一蒸发器。由于第一蒸发器内部空间大，液态制冷剂由液态挥发成气态，吸收大量的热量。位于第一蒸发器上的第二排风扇工作，将第一蒸发器上的冷量排至外界。
(6)由液态挥发成气态的制冷剂经第一蒸发器出口回流至压缩机的吸气口，完成一个循环。
(7)重复上述步骤(1)至步骤(6)，周而复始，将烘干区内的温度升高至设定温度。
2、风量循环，维持烘干区内的温度，包括以下步骤：
(1)送风装置运行，气体与第二冷凝加热器进行热交换，流经第二冷凝加热器内部的高温高压制冷剂热量温度降低，流经第二冷凝加热器的气体温度升高，相对湿度降低的气体经气体过滤装置过滤经出风孔板后进入烘干区，与原有烘干区内的空混合，将烘干区内的气体加热。
(2)加热后的气体经回风孔板进入热回收装置的热回收气体入口，经热回收装置后由热回收装置气体出口出来，进入第二蒸发器，从第二蒸发器出来气体进入热回收入口，经热回收出口，再流经第三冷凝加热器，与第三冷凝加热器内的制冷剂进行热交换，将制冷剂的余热带走，同时将气体温度进一步升高。
(3)温度升高的气体进入送风装置，经送风装置加压后进入第二冷凝加热器，与第二冷凝加热器内的高温高压制冷剂进行热交换，将加热后的气体经气体过滤装置过滤后送入烘干区。
(4)重复上述步骤(1)至步骤(3)，周而复始，将烘干区8内的温度维持在设定温度。
二、设备运行时，采用除湿方式运行，以将水分不断排出设备外
1、设备以除湿方式运行
(1)压缩机运行，将制冷剂压缩，形成高温高压的气态制冷剂从压缩机排气口排出，高温高压的气态制冷剂通过铜管进入第一冷凝加热器，第一冷凝加热器上设置第一排风扇，当烘干区内的温度超过设定温度时，第一排风扇工作，将部分热量排至除湿节能烘干设备的外界。
(2)制冷剂从第一冷凝加热器出口经铜管进入第二冷凝加热器，高温高压的气态制冷剂在第二冷凝加热器内与流经第二冷凝加热器的气体进行热交换，将气体加热，同时制冷剂温度下降。
(3)制冷剂从第二冷凝加热器出口经铜管进入第三冷凝加热器，流经的气体将第三冷凝加热器内制冷剂的余热带走。
(4)制冷剂从第三冷凝加热器出口经铜管进入四通阀，四通阀断电，制冷剂经第二膨胀阀节流，将常温高压气态的制冷剂节流成液态制冷剂。
(5)液态制冷剂从第二膨胀阀出口流出，进入第二蒸发器。由于第二蒸发器内部空间大，液态制冷剂由液态挥发成气态，吸收大量的热量。与流经第二蒸发器上的气体进行热交换，将气体冷却，同时制冷剂温度升高。
(6)由液态挥发成气态的制冷剂经第二蒸发器出口回流至压缩机的吸气口，完成一个循环。
(7)重复上述步骤(1)至步骤(6)，周而复始，将烘干区8内的湿度降低。
2、风量循环，进行二次除湿过程
(1)送风装置运行，将气体F送入第二冷凝加热器，气体F与第二冷凝加热器内的高温高压的制冷剂进行热交换，将制冷剂冷却、同时将气体F加热，经加热后的气体流经气体过滤装置并通过出风孔板进入烘干区，形成温度升高、相对湿度降低、相对洁净的气体A。
(2)将步骤(1)产生的温度升高、相对湿度降低、相对洁净的气体A送入烘干区，该烘干区内的风压增大，该送入烘干区内的气体A与烘干区内原有的气体混合后，使烘干区内的的气体温度升高、相对湿度降低。
(3)烘干区内需烘干物品处在烘干区温度升高、相对湿度低的气体中，烘干区内物品的水分向烘干区蒸发，物品产生脱水现象，使烘干区内气体的相对湿度增大的气体B。
(4)将步骤(2)中烘干区内的气体B中的部分气体即B1经回风孔板后进入热回收装置气体入口，气体B1流经热回收装置，与由热回收入口进入的气体D在热回收装置内进行热交换，气体B1形成温度降低、相对湿度增大的气体C；气体D形成温度升高，相对湿度降低的气体E，气体E进入第三冷凝加热器，与第三冷凝加热器内余热的制冷剂进行热交换，气体E温度升高，相对湿度降低的气体F。将步骤(2)中烘干区内的气体B中的剩余部分气体即B0通过第三回风管道后直接送入烘干区。
(5)将步骤(4)中气体F由送风装置进行加压，进入第二冷凝加热器，与第二冷凝加热器内的高温高压制冷剂进行热交换，经气体过滤装置过滤后，形成温度升高、相对湿度降低、相对洁净的气体A进入烘干区。
重复上述步骤(1)至步骤(5)，周而复始完成烘干区内二次除湿过程，将烘干区内的物品快速脱水，达到物品烘干的目的。
由于以上技术方案的实施，本发明的除湿节能烘干设备与现有技术相比具有如下优点：本发明的一种除湿烘干设备，具有能效高、能源利用范围广泛，且烘干区与外界不交换气体的特点，对压缩机压缩制冷剂产生的冷量和热量均进行全部利用，并采取热回收的方式，对冷量和热量二次利用的方法，相对于现有烘干技术，节能更为显著；并通过热回收方式，二次将烘干区内气体中的水份去除，二次对烘干区内的循环气体进行加热，使烘干区内气体的相对湿度明显降低，保证烘干区内需烘干物品在低湿度环境下产生脱水现像，将烘干区内的物品烘干。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明优选实施例1中的除湿节能烘干设备的示意图；
图2为本发明优选实施例1的除湿节能烘干设备中制冷剂流向的示意图；
图3为本发明优选实施例1的除湿节能烘干设备中气体流向的示意图；
附图中：外箱体-1，照明装置-2，保温层-3，控制器-4，杀菌装置-5，烘干物品支架-6，内箱体-7，烘干区-8，出风孔板-9，气体过滤装置-10，第二冷凝加热器-11，第一冷凝加热器-12，第一排风扇-13，压缩机-14，脚轮-15，第二排风扇-16，第一蒸发器-17，送风装置-18，回风孔板-19，热回收装置-20，第二蒸发器-21，第三冷凝加热器-22，四通阀-23，第一膨胀阀-24，第二膨胀阀-25，集水装置-26，排水口-27，电加热装置-28，热回收装置气体入口-30，热回收装置气体出口-31，热回收入口-32，热回收出口-33，第一回风管道-34，第二回风管道-35，第三回风管道-36。
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的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本文中的术语“第一”、“第二”目的在于便于区分多个对象，没有限定作用。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1除湿节能烘干设备
如图1-3所示，本实施例中的一种除湿节能烘干设备，包括外箱体1和内箱体7、设置在外箱体1上的保温层3、位于外箱体1上的控制器4、位于外箱体1下方的脚轮15、压缩机14、制冷剂管道、运行在制冷剂管道中的制冷剂、烘干室、对气体进行加热以形成加热气体的加热装置、向烘干室输送加热气体的送风装置18、用于释放制冷剂冷量的冷量释放装置、对烘干室排出的气体进行热量回收的热回收装置20、对气体进行冷凝的冷却装置、用于将多余热量释放的热量释放装置，烘干室内设置有烘干区8，热回收装置20包括热回收器，冷却装置包括第二蒸发器21，加热装置包括第二冷凝加热器11；制冷剂管道上设置有四通阀23，四通阀23和冷量释放装置之间设置有第一膨胀阀24，四通阀23与冷却装置之间设置有第二膨胀阀25。烘干区8内设置有用于放置待烘干物品的支架6以及位于烘干区8顶部的杀菌装置5，除湿节能烘干设备还设置有用于集水的集水装置26和排水口27。送风装置与烘干区8之间还设置有气体过滤装置10，该气体过滤装置10在第二冷凝加热器11的出风口，以减少烘干区8内的灰尘浓度。
具体的，热量释放装置包括第一排风扇13和第一冷凝加热器12；冷量释放装置包括第二排风扇16和第一蒸发器17；热回收装置20为热回收器，冷却装置为第二蒸发器21。
烘干区8具有加热气体入口即出风孔板9和加热气体出口。本实施例中热回收装置20包括换热管道和壳体，换热管道内形成第一换热通道，换热管道与壳体之间形成第二换热通道。第一换热通道具有使从加热气体出口排出的加热气体进入热回收装置20进行热交换的热回收装置气体入口30和将热交换后的气体从热回收装置20排出的热回收装置气体出口31，第二换热通道具有将经过冷却装置进行冷却后的冷却气体送入热回收装置20中进行热交换的热回收入口32和将经过热交换后的冷却气体排出的热回收出口33。
如图1和3所述，除湿节能烘干设备包括连通烘干区8和热回收装置20的第一回风管道34、用于将从冷却装置输出的气体输送至热回收装置20的第二回风管道35、用于将从热回收出口33输出的气体或从第一回风管道输出34的气体输送至送风装置的第三回风管道36，第三回风管道36靠近送风装置的一端设置有第三冷凝加热器22。
如图2所示，制冷剂管道依次连通压缩机14、第一冷凝加热器12、第二冷凝加热器11、第三冷凝加热器22、四通阀23后回到压缩机14，四通阀的其中一个接口SA与第三冷凝加热器22连通，其余两个接口SE和SD与第一蒸发器17连通，剩余一个接口SC与第二蒸发器21连通，第二蒸发器21与压缩机14之间设置有制冷剂管道即铜管。
热回收装置20包括热回收入口32和热回收出口33，热回收装置20包括热回收装置气体入口30和热回收装置气体出口31。
在其他的一些实施例中，如在小型设备上使用时，由于空间小，用电功率小，节能效果不是太明显，可将第一冷凝加热器12、第一排风扇13、第一蒸发器17、第二排风扇16和第三冷凝加热器22取消，在送风装置与烘干区8之间设置电加热装置28，当设备使用时，直接采用电加热装置28方式，将烘干区8温度升高；温度达到设定值后，启动压缩机14，采用除湿热回收方式，将气体中的水份去除，从而达到同样的效果。
实施例2烘干方法
如图1-3所示，本实施例提供了一种根据实施例1中除湿节能烘干设备的烘干方法，烘干方法利用加热气体对物品进行烘干，烘干方法具体包括以下步骤：
(1)将待烘干物品置于预设的烘干区内8，烘干区8具有加热气体入口和加热气体出口。
(2)将加热气体从加热气体入口通入烘干区8，对烘干区内8的物品进行加热后，从加热气体出口排出烘干区8，其中使从烘干区8排出的加热气体分为二股。
(3)对二股加热气体中的其中一股进行除湿、加热后，重新通入到烘干区内。需要进行除湿的气体占从烘干区输出的气体总体积的20％-98％，优选30％-50％，更加优选为30％。
该步骤中，通过对需要进行除湿的加热气体进行冷却以实现除湿。
具体的，设置热回收装置20和冷却装置，热回收装置20包括第一换热通道和第二换热通道，依次使从烘干区8排出的需要进行除湿的这一股气体通过热回收装置20的第一换热通道和冷却装置进行热回收和冷却，然后将从冷却装置出来的冷却气体通入到第二换热通道，第一换热通道内的气体经与第二换热管道的气体发生热交换后排出，从第二换热通道排出的气体经进一步加热后，通入到烘干区8内。
(4)将二股加热气体中的另一股进行加热后重新通入到烘干区内。
在除湿节能烘干设备启动时，制冷剂通过制冷剂管道进入第一蒸发器17后直接回到压缩机中；在除湿节能烘干设备运行时，制冷剂通过制冷剂管道进入第二蒸发器后21直接回到压缩机14中；采用送风装置18将气体经过第一冷凝加热器11加热后输送至烘干区8，加热后的气体对物品进行烘干，之后气体进入第一回风管道34，第一回风管道34中的部分气体进入热回收装置20进行冷却并进入冷却装置进行冷凝，冷凝后的冷却气体通过第二回风管道35重新进入热回收装置20并与从第一回风管道34进入热回收装置20中的气体进行热交换，热交换后的冷却气体通过第三回风管道36并加热后进入烘干区8；第一回风管道34中的剩余部分气体直接加热后进入烘干区。
实施例3设备运行过程
在实际应用中，除湿节能烘干设备的工作过程如下：
除湿节能烘干设备在刚启动时，先会以热泵方式运行将烘干区8的温度升高至设定温度，等到设备正常运行后，以除湿方式运行，以不断将水分排出，最终达到烘干物品的目的。
具体的，包括以下过程：
一、设备启动时，采用热泵方式运行以快速提升烘干区内的温度：
1、热泵方式运行，快速提升烘干区内的温度，包括以下步骤：
(1)压缩机14运行，将制冷剂压缩，形成高温高压的气态制冷剂从压缩机14排气口排出，高温高压的气态制冷剂通过铜管进入第一冷凝加热器12，第一冷凝加热器12上设置第一排风扇13，当烘干区8内的温度超过设定温度时，第一排风扇13工作，将部分热量排至除湿节能烘干设备的外部。
(2)制冷剂从第一冷凝加热器12出口经铜管进入第二冷凝加热器11，高温高压的气态制冷剂在第二冷凝加热器11内与流经第二冷凝加热器11的气体进行热交换，将气体加热，同时制冷剂温度下降。
(3)制冷剂从第二冷凝加热器11出口经铜管进入第三冷凝加热器22，流经第三冷凝加热器22的气体将制冷剂的余热带走。
(4)制冷剂从第三冷凝加热器22出口经铜管进入四通阀23，四通阀23通电启动，制冷剂经第一膨胀阀24节流，将常温高压气态的制冷剂节流成液态制冷剂。
(5)液态制冷剂从第一膨胀阀24出口流出，进入第一蒸发器17。由于第一蒸发器17内部空间大，液态制冷剂由液态挥发成气态，吸收大量的热量。位于第一蒸发器17上的第二排风扇16工作，将第一蒸发器17上的冷量排至外界。
(6)由液态挥发成气态的制冷剂经第一蒸发器17出口回流至压缩机14的吸气口，完成一个循环。
(7)重复上述步骤(1)至步骤(6)，周而复始，将烘干区8内的温度升高至设定温度。
2、风量循环，维持烘干区内的温度，包括以下步骤：
(1)送风装置18运行，气体与第二冷凝加热器11进行热交换，流经第二冷凝加热器11内部的高温高压制冷剂热量温度降低，流经第二冷凝加热器11的气体温度升高，相对湿度降低的气体经气体过滤装置10过滤经出风孔板9后进入烘干区8，与原有烘干区8内的空混合，将烘干区8内的气体加热。
(2)加热后的气体经回风孔板19进入热回收装置20的热回收气体入口30，经热回收装置20后由热回收装置气体出口31出来，进入第二蒸发器21，从第二蒸发器21出来气体进入热回收入口32，经热回收出口33，再流经第三冷凝加热器22，与第三冷凝加热器22内的制冷剂进行热交换，将制冷剂的余热带走，同时将气体温度进一步升高。
(3)温度升高的气体进入送风装置18，经送风装置18加压后进入第二冷凝加热器11，与第二冷凝加热器11内的高温高压制冷剂进行热交换，将加热后的气体经气体过滤装置10过滤后送入烘干区8。
(4)重复上述步骤(1)至步骤(3)，周而复始，将烘干区8内的温度维持在设定温度。
二、设备运行时，采用除湿方式运行，以将水分不断排出设备外
1、设备以除湿方式运行
(1)压缩机14运行，将制冷剂压缩，形成高温高压的气态制冷剂从压缩机14排气口排出，高温高压的气态制冷剂通过铜管进入第一冷凝加热器12，第一冷凝加热器12上设置第一排风扇13，当烘干区8内的温度超过设定温度时，第一排风扇13工作，将部分热量排至除湿节能烘干设备的外界。
(2)制冷剂从第一冷凝加热器12出口经铜管进入第二冷凝加热器11，高温高压的气态制冷剂在第二冷凝加热器11内与流经第二冷凝加热器11的气体进行热交换，将气体加热，同时制冷剂温度下降。
(3)制冷剂从第二冷凝加热器11出口经铜管进入第三冷凝加热器22，流经的气体将第三冷凝加热器22内制冷剂的余热带走。
(4)制冷剂从第三冷凝加热器22出口经铜管进入四通阀23，四通阀23断电，制冷剂经第二膨胀阀25节流，将常温高压气态的制冷剂节流成液态制冷剂。
(5)液态制冷剂从第二膨胀阀25出口流出，进入第二蒸发器21。由于第二蒸发器21内部空间大，液态制冷剂由液态挥发成气态，吸收大量的热量。与流经第二蒸发器21上的气体进行热交换，将气体冷却，同时制冷剂温度升高。
(6)由液态挥发成气态的制冷剂经第二蒸发器21出口回流至压缩机14的吸气口，完成一个循环。
(7)重复上述步骤(1)至步骤(6)，周而复始，将烘干区8内的湿度降低。
2、风量循环，进行二次除湿过程
(1)送风装置18运行，将气体F送入第二冷凝加热器11，气体F与第二冷凝加热器11内的高温高压的制冷剂进行热交换，将制冷剂冷却、同时将气体F加热，经加热后的气体流经气体过滤装置10并通过出风孔板9进入烘干区8，形成温度升高、相对湿度降低、相对洁净的气体A。
(2)将步骤(1)产生的温度升高、相对湿度降低、相对洁净的气体A送入烘干区8，该烘干区8内的风压增大，该送入烘干区8内的气体A与烘干区8内原有的气体混合后，使烘干区内的的气体温度升高、相对湿度降低。
(3)烘干区8内需烘干物品处在烘干区8温度升高、相对湿度低的气体氛围中，烘干区内物品的水分向烘干区8蒸发，物品产生脱水现象，使烘干区8内气体的相对湿度增大的气体B。
(4)将步骤(2)中烘干区8内的气体B中的部分气体即B1经回风孔板19后进入热回收装置气体入口30，气体B流经热回收装置20，与由热回收入口32进入的气体D在热回收装置内进行热交换，气体B形成温度降低、相对湿度增大的气体C；气体D形成温度升高，相对湿度降低的气体E，气体E进入第三冷凝加热器22，与第三冷凝加热器22内余热的制冷剂进行热交换，气体E温度升高，相对湿度降低的气体F。将步骤(2)中烘干区内的气体B中的剩余部分气体即B0通过第三回风管道36后直接送入烘干区。
(5)将步骤(4)中气体F由送风装置18进行加压，进入第二冷凝加热器11，与第二冷凝加热器11内的高温高压制冷剂进行热交换，经气体过滤装置10过滤后，形成温度升高、相对湿度降低、相对洁净的气体A进入烘干区8。
重复上述步骤(1)至步骤(5)，周而复始完成烘干区内二次除湿过程，将烘干区8内的物品快速脱水，达到物品烘干的目的。
实施例4设备运行过程
在实际应用中，除湿节能烘干设备的工作过程如下：
除湿节能烘干设备在刚启动时，先会以热泵方式运行将烘干区8的温度升高至设定温度，等到设备正常运行后，以除湿方式运行，以不断将水分排出，最终达到烘干物品的目的。
具体的，包括以下过程：
一、设备启动
设备启动时，采用热泵方式运行以快速提升烘干区内的温度，具体包括以下步骤：
(1)电源接通，设备启动，压缩机14运行，将制冷剂压缩，高温高压的制冷剂从压缩机14排气口排出，经铜管进入第一冷凝加热器12。
(2)第一冷凝加热器12上设有第一排风扇13，第一排风扇13的启动由温度控制器控制，当烘干区8温度达到设定要求时，第一排风扇13运行，将部分热量散发至外界。冷凝热量＝制冷量+压缩机功率，第一冷凝加热器12的散热量只要等于压缩机功率，就能够保持烘干区8温度要求。
(3)将步骤(1)中高温高压的制冷剂由第一冷凝加热器12出来经铜管进入第二冷凝加热器11，在第二冷凝加热器11内与气体F进行热交换，气体F温度升高，相对湿度降低，经气体过滤装置10过滤后经出风孔板9，形成气体温度升高、相对湿度降低、相对洁净的气体A进入烘干区8。
(4)将步骤(3)中气体A与烘干区8内的原有气体混合，使烘干区8内的温度升高、相对湿度降低，并将烘干区8内的气体灰尘浓度稀释，使烘干区8内形成气体温度升高、相对湿度降低、相对洁净状态的气体B。气体B中的部分气体即B1经回风孔板19进入热回收气体入口30。将步骤(2)中烘干区内的气体B中的剩余部分气体即B0通过第三回风管道36后直接送入烘干区。
(5)将步骤(3)中经第一冷凝加热器12冷却后的制冷剂经铜管进入第三冷凝加热器22，在第三冷凝加热器22内与气体E进行热交换，气体E将制冷剂余热带走，形成温度升高、相对湿度降低的气体F。
(6)将步骤(5)中常温高压的制冷剂经铜管从第三冷凝加热器22出口出来，进入四通阀23入口SA。
四通阀23具有SA、SC、SD和SE，入口SA与第三冷凝加热器22连通；SE与第一膨胀阀24连接，第一膨胀阀24另一头与第一蒸发器17接通；SC与第二膨胀阀25连接，第二膨胀阀25另一头与第二蒸发器25接通；SD接入压缩机14的吸气口。
当四通阀23线圈通电时：SA与SE连通，SC与SD连通；当四通阀23线圈断电时：SA与SC连通，SD与SE连通。
当用于烘干区8加热时，设备以热泵方式运行：四通阀23线圈通电，常温高压的制冷剂经四通阀23接口SA后进入SE，制冷剂经第一膨胀阀24节流，变成液态的制冷剂进入第一蒸发器17；同时第二排风扇16运行，常温高压的液态制冷剂在第一蒸发器17中由液态挥发成气态，吸收大量的热量，第二排风扇16运行，将冷量排放至外界，常温气态的制冷剂经铜管回流至压缩机14排气口，进入下一个循环。
(8)步骤(4)中，气体B1进入热回收装置气体入口30,从热回收气体出口31出来，经第二蒸发器21后进入热回收入口32，从热回收出口32出来进入第三冷凝加热器22，气体与制冷剂在第三冷凝加热器22进行热交换，将制冷剂余热带走。从第三冷凝加热器22出来的气体进入送风装置18，经送风装置18加压后送入第二冷凝加热器11。气体在第二冷凝加热器11内与从压缩机14排气口出来的高温高压制冷剂进行热交换，气体温度再一次升高，相对湿度降低的气体经气体过滤装置10过滤后经出风口孔板9送入烘干区8。
(9)重复上述步骤(1)至步骤(8)，周而复始，将烘干区温度升至所需温度(50-60℃)并保持。当烘干区内温度达到设定温度时，四通阀断电，第二排风扇16停止运行，设备进入运行模式。
如图2所示，设备启动时制冷剂走向：A1→A2→A3→A4→A5→A6→A7→SA→SE→A8→A9→A10→A11→A1，完成一个循环。
以上过程为了方便理解和叙述，分成了步骤(1)至(9)，在实际烘干过程中，步骤(1)至(9)是同时进行的。
二、设备运行
设备运行时，不仅需要维持烘干区的温度，也需要将水分不断排出设备外，具体包括以下步骤：
(1)当烘干区8内温度达到设定温度时，四通阀23断电，第二排风扇16停止运行，设备进入运行模式。四通阀SA与SC连通，常温高压的制冷剂从SC经铜管进入第二膨胀阀25，经第二膨胀阀25节流变成液态的制冷剂入第二蒸发器21，液态制冷剂在第二蒸发器21内由液态挥发成气态，吸收大量的热量，将经过第二蒸发器21的气体冷却。
(2)送风装置18运行，将气体F送入第二冷凝加热器11，气体F与第二冷凝加热器1内的高温高压的制冷剂进行热交换，将高温制冷剂冷却，同时将气体F加热，经加热后的气体流经气体过滤装置10并通过出风孔板9进入烘干区8，形成温度升高，相对湿度降低、相对洁净的气体A。
(3)将物品放入烘干区8，由于烘干区8温度已升至设定温度，气体相对湿度较低，物品在烘干区8内处于低湿度环境下，物品内水份快速向烘干区8蒸发，形成温度升高、相对湿度增大的气体B；气体B在送风装置18运行压力的作用下进入热回收装置气体入口30和第三回风管道36。
(4)将步骤(3)中烘干区8内的气体B中的部分气体即B1送入热回收气体入口30，气体B1流经热回收装置20，从热回收装置20的气体出口31进入第二蒸发器21，在第二蒸发器21内与由液态挥发成气态的制冷剂进行热交换，制冷剂由液态挥发成气态，吸收大量的热量，将经过的气体变成温度降低、相对湿度增大至饱合状态的气体D，气体D从第二蒸发器21出口出来，进入热回收入口32。气体D相对湿度达到饱合状态时，气体D中的水蒸汽凝结成水珠通过集水装置26和排水口27排出。
(5)将步骤(3)中的气体B1送入热回收装置20的气体入口30，与从第二蒸发器21出来后进入热回收入口32的气体D在热回收装置20内进行冷热交换，气体B1的温度降低，成为温度降低、相对湿度增大的气体C，该气体C相对湿度达到饱合状态，部分气体C中的水蒸汽凝结成水珠滴入收纳容器集水装置26或通过排水口27直接排出；
气体C从热回收装置20的热回收装置气体出口31出来，进入第二蒸发器21,与由液态挥发成气态的制冷剂进行热交换，气体温度进一步降低，相对湿度增大至饱合状态的气体D，气体D相对湿度达到饱合状态时，气体D1中的水蒸汽凝结成水珠通过集水装置26和排水口27排出。
(6)将步骤(5)中的气体D在热回收装置20内与气体B1进行热交换，将气体D的冷量传递给气体B1，气体B1变成温度进一步降低、湿度增大的气体C；气体B1的热量传递给气体D，气体D变成温度进一步升高、相对湿度减少的气体E，气体E从热回器20的热回收出口33流出。
(7)将步骤(6)中形成的温度升高、相对湿度降低的气体E进入第三冷凝加热器22，气体E与第三冷凝加热器22中带有余热的制冷剂进行热交换，制冷剂温度进一步降低，同时气体E变成温度继续升高、湿度进一步降低的气体F。
(8)将步骤(7)形成的温度升高气体F进入送风装置18，经送风装置18加压后与冷凝加热器11内高温高压的制冷剂进行热交换，热交换后形成气体温度继续上升、相对湿度增大的气体A，气体A经气体过滤装置10过滤后，经出风孔板9后进入烘干区8。
重复上述步骤(1)至步骤(8)，周而复始完成烘干区8内二次除湿和二次加热过程，将压缩机14压缩制冷剂产生的冷量和热量全部利用，将烘干区8内的温度升高、湿度降低，使烘干区8内的物品长期处于低湿度的环境下，使所需烘干物品快速脱水，达到烘干的目的，且不会出现“返潮”现象。
设备运行时制冷剂走向：A1→A2→A3→A4→A5→A6→A7→SA→SC→B1→B2→B3→A11→A1，完成一个循环。
以上过程为了方便理解和叙述，分成了步骤(1)至(8)，在实际烘干过程中，步骤(1)至(8)是同时进行的。
实施例5结果与讨论
将一件干透时重量为0.5公斤的羽绒服，清洗甩干后，羽绒服重量为1.5公斤，则羽绒服含水量为1公斤。采用电加热烘干、热泵烘干以及采用实施例2的除湿烘干方法对照如下：
在一个大气压下，环境温度20摄氏度，相对湿度为50％RH，烘干区为1立方米的情况下，将烘干区温度升至55摄氏度，将含水量为1公斤的羽绒服进行烘干。所需热量如下：
水的比热约4200焦耳/(千克*摄氏度)，1千克水由20摄氏度升高至55摄氏度时，所需热量为4200*(55-20)＝147000焦尔；一千克水转化为蒸汽需要2360千焦＝2360000焦尔。即要将含水量为1公斤的羽绒服烘干总需要热为：147000+2360000＝2507000焦尔。
1立方米的气体升高1摄氏度，需吸收1290焦尔热量，环境温度20摄氏度，1立方米气体升温至55摄氏度共需1290*(55-20)＝45150焦尔。
一、采用电加热方式烘干：
在一个大气压下，环境温度20摄氏度，相对湿度为50％RH，1公斤气体中含水量约为7.5g，1立方米气体重量为1.293公斤，1立方米气体中含水量为1.293*7.5＝9.7克，温升至55摄氏度，湿度60％RH时，气体含水量约为64克/公斤，1立方米气体中含水量为1.293*64＝82.75克。1立方米气体，温度升高至55摄氏度时，可吸收82.75-9.7＝73.05克水。1千克水烘干需将烘干区换气：1000/73.05＝14次，所需热量为14*45150＝632100焦尔。采用电加热烘干共需热量为：2507000+6321000＝3139100焦尔。
采用电加热进行烘干时，当功率为1kw时，每小时产生热量为1000*3600＝360000焦尔。
换气温升时间：45150/3600000*14＝0.18小时，
1千克水所需烘干时间为：3139100/360000＝0.87小时。
采用电加热烘干时，所需理论时间为：0.87+0.18＝1.05小时。
二、当采用热泵方式烘干：
同样功率下，热泵能效比约为1：2.2，所需时间为：0.87/2.5＝0.48小时；换气温升时间：45150/3600000*14＝0.18小时；采用热泵烘干时，所需理论时间为：0.18+0.18＝0.36小时。
三、采用实施例2中的除湿方法烘干：
同样功率下，压缩机制热量＝压缩机制冷量+压缩机功率。1KW的压缩机制冷量约为2.2KW，制热量约为3.2KW，循环风量约为1000立方/小时，除湿风量为300立方/小时；气体流量为300/3600＝0.08立方米/秒。
1立方米气体降低1摄氏度，需释放1290焦尔热量，经过蒸发器温度降为：2200/1290*0.08＝21摄氏度/秒，经过蒸发器的断面风速约为2.5米/秒，蒸发器前后温差为：21/2.5＝8.4摄氏度；热回收器回收效率为80％进行计算。
当刚开始时，气体B1的温度为55摄氏度时，气体D的温度为：55-21/2.5＝46.6度，气体B1与气体D的温差为55-46.6＝8.4摄氏度，热回收器回收效率为80％，气体E的温度为：46.6+8.4/2*0.8＝49.96摄氏度，则气体C的温度为49.96+8.4/2*0.8＝53.32摄氏度。
设备继续运行，气体C的温度为：53.32摄氏度；气体D的温度为：53.32-8.4＝44.92摄氏度；气体E的温度为：44.92+8.4/2*0.8＝48.28摄氏度。
设备持续运行，气体C的温度为：55-(55-48.28)*0.8＝49.624摄氏度；气体D的温度为：49.624-8.4＝41.224摄氏度；气体E的温度为：43.224+8.4/2*0.8＝46.584摄氏度。
采用实施例2中的除湿方法进行烘干的结果见下表：
表1采用实施例2中的除湿方法进行烘干的结果
表1中，采用平均值40g/进行计算，除湿烘干1000/40/3600＝0.007小时。实际使用情况中，影响除湿时间主要是水的蒸发量。当水的蒸发量能达到时，采用除湿方法完全可以将蒸发产生的水排出。
从表1中可以看出，采用实施例1的烘干设备配合实施例2中的除湿烘干方法，其排水量增加迅速，除湿烘干效率高。
表2为电加热、热泵、除湿烘干对照表：
表2不同方式烘干的结果对照表
从表2以及上述叙述中可以看出，采用实施例1的烘干设备配合实施例2中的除湿烘干方法，其除湿烘干效率高，效果好，且能耗低。
现有的空调，只针对压缩机压缩制冷剂产生的冷量或热量进行利用。当制冷时，空调外机散热，冷量用于房间制冷；当空调制热时，外机将冷量散发出去，热量用于房间加热。本发明方法应用现有的空调运行原理，充分利用压缩机运行时，压缩机压缩制冷剂时产生的冷量和热量，并通过热回收方式，二次将烘干区内气体中的水份去除，二次对烘干区内的循环气体进行加热，使烘干区内气体的相对湿度明显降低，保证烘干区内需烘干物品在低湿度环境下产生脱水现像，将烘干区内的物品烘干，物品不会出现“返潮”现象，同时不需要对外界交换气体，达到能耗降低，同时省时的目的。
本发明的烘干方法和烘干设备在实际烘干情况下，由于采用了除湿烘干方法，烘干区物品所处的湿度，除湿烘干要大大低于其它二种烘干区湿度，烘干区物品所处湿度越低，向外挥发水份越快，所以采用除湿烘干方法时，烘干区物品向外挥发水份要明显高于其它二种烘干方法。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种除湿节能烘干设备，其特征在于，所述除湿节能烘干设备包括压缩机、与所述压缩机相连的制冷剂管道、运行在所述制冷剂管道中的制冷剂、用于放置待烘干物品的烘干室、对气体进行加热以形成加热气体的加热装置、向所述烘干室输送所述加热气体的送风装置、用于释放所述制冷剂冷量的冷量释放装置、对从所述烘干室排出的加热气体进行降温的热回收装置以及对气体进行冷凝除湿的冷却装置，所述制冷剂管道上设置有四通阀，所述四通阀和所述冷量释放装置之间设置有第一膨胀阀，所述四通阀与所述冷却装置之间设置有第二膨胀阀，所述热回收装置包括第一换热通道和第二换热通道，所述烘干室内具有烘干区。
2.根据权利要求1所述的除湿节能烘干设备，其特征在于，所述烘干区具有加热气体入口和加热气体出口；所述第一换热通道具有使从加热气体出口排出的加热气体进入所述热回收装置进行热交换的热回收装置气体入口和将热交换后的气体从所述热回收装置排出的热回收装置气体出口，所述第二换热通道具有将经过冷却装置进行冷却后的冷却气体送入热回收装置中进行热交换的热回收入口和将经过热交换后的冷却气体排出的热回收出口。
3.根据权利要求2所述的除湿节能烘干设备，其特征在于，所述热回收装置包括换热管道和壳体，所述换热管道内形成第一换热通道，所述换热管道与所述壳体之间形成第二换热通道。
4.根据权利要求1所述的除湿节能烘干设备，其特征在于，所述除湿节能烘干设备包括用于释放热量的热量释放装置，所述热量释放装置包括第一排风扇和第一冷凝加热器；所述冷量释放装置包括第二排风扇和第一蒸发器；所述冷却装置包括第二蒸发器。
5.根据权利要求3所述的除湿节能烘干设备，其特征在于，所述除湿节能烘干设备包括连通所述烘干室和所述热回收装置的第一回风管道、用于将从所述冷却装置输出的冷却气体输送至所述热回收装置的第二回风管道、用于将从所述热回收出口输出的气体或从所述第一回风管道输出的气体输送至所述送风装置的第三回风管道，所述第三回风管道靠近所述送风装置的一端设置有第三冷凝加热器。
6.根据权利要求5所述的除湿节能烘干设备，其特征在于，所述加热装置为第二冷凝加热器；所述制冷剂管道依次连通所述压缩机、第一冷凝加热器、第二冷凝加热器、第三冷凝加热器、四通阀后回到所述压缩机，所述四通阀中的四个接口分别与所述第三冷凝加热器、所述第一蒸发器连通、所述第二蒸发器连通和所述压缩机连通；所述第二蒸发器与所述压缩机之间设置有制冷剂管道。
7.一种除湿节能烘干设备，其特征在于，所述除湿节能烘干设备包括压缩机、与所述压缩机相连的制冷剂管道、运行在所述制冷剂管道中的制冷剂、用于放置待烘干物品的烘干室、对气体进行加热以形成加热气体的电加热装置、向所述烘干室输送所述加热气体的送风装置、用于释放所述制冷剂冷量的冷量释放装置、对从所述烘干室排出的加热气体进行降温的热回收装置以及对气体进行冷凝除湿的冷却装置，所述电加热装置设置在所述送风装置与所述烘干室之间，所述热回收装置包括第一换热通道和第二换热通道，所述烘干室内具有烘干区。
8.一种根据权利要求1或7所述除湿节能烘干设备的烘干方法，其特征在于，所述烘干方法利用加热气体对物品进行烘干，所述烘干方法具体包括以下步骤：
（1）将待烘干物品置于预设的烘干区内，所述烘干区具有加热气体入口和加热气体出口；
（2）将所述加热气体从所述加热气体入口通入所述烘干区，对所述烘干区内的物品进行加热后，从所述加热气体出口排出所述烘干区，其中使从所述烘干区排出的加热气体分为二股；
（3）对所述二股加热气体中的其中一股进行除湿、加热后，重新通入到所述烘干区内；
（4）将所述二股加热气体中的另一股进行加热后重新通入到所述烘干区内。
9.根据权利要求8所述的烘干方法，其特征在于，步骤（3）中，设置热回收装置和冷却装置，所述热回收装置包括第一换热通道和第二换热通道，依次使从烘干区排出的需要进行除湿的这一股气体通过所述热回收装置的第一换热通道和冷却装置进行热回收和冷却，然后将从所述冷却装置出来的冷却气体通入到所述第二换热通道，所述第一换热通道内的气体经与所述第二换热管道的气体发生热交换后排出，从所述第二换热通道排出的气体经进一步加热后，通入到所述烘干区内。
10.根据权利要求8所述的烘干方法，其特征在于，在所述除湿节能烘干设备启动时，制冷剂通过制冷剂管道进入第一蒸发器后直接回到压缩机中；在所述除湿节能烘干设备运行时，制冷剂通过制冷剂管道进入第二蒸发器后直接回到压缩机中。
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