CN113218100B - 一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿方法，该方法基于冷媒的流程变换，或气体流程变化，或同时结合气体和冷媒流程的变换，可以实现高效节能、简单可靠的气体深度除湿，本发明还提供了一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿系统，可广泛用于各种场合，不同气体的深度除湿，包括替代吸附和吸收除湿，改进常规冷冻除湿系统，典型的应用包括，低湿车间的深度除湿，空调系统深度除湿，气体压缩机的进气排气处理，小型高炉鼓风除湿，高炉煤气除湿，天然气除湿等。

Description

一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿方法和系统

技术领域

本发明涉及一种利用冷媒压缩循环实现气体的深度除湿的方法和系统，尤其涉及一种利用冷媒流程的变换实现融霜和产霜的切换，且能在融霜过程中回收冷能，并能连续进行气体深度除湿的方法和系统。

背景技术

气体的深度除湿，即气体露点接近0℃或低于0℃，包括空气和其它气体，也包括常压气体和压力气体，目前采用的方法，大多为吸附或者吸收的方法，而冷冻除湿由于结霜的限制，往往不能实现深度除湿，事实上冷冻深度除湿，较吸附或吸收除湿，循环更为简单，效率更高，成本更低，冷冻制冷设备和技术也十分成熟，其主要的问题是结霜的问题，只有解决了结霜的问题，冷冻除湿系统即可实现深度除湿。

当温度低于0℃时，结霜是不可避免的，当温度高于0℃，融霜过程即可实现，深度除湿，即需要换热器表面的温度，在高于0℃和低于0℃之间变换，从而实现融霜和产霜之间的循环，保证深度除湿过程持续的进行。

冷媒虽然是相变流体，在一定压力下只有一个相变温度，它也可以同时通过温差改变载冷载热，同时冷媒压缩直膨系统较载冷剂系统相对简单，适合中小型系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿方法和系统，通过利用蒸发温度的变化、利用过冷过热，改变换热器表面的温度，实现产霜和融霜的循环。

一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿方法，利用冷媒的流程交替变换或利用气体流程的交替变换，或同时利用冷媒流程和气体流程交替变换，使得冷媒/气体的换热器换热表面的温度交替变换，即温度交替地高于零度和低于零度，高于零度时融霜，低于零度时产霜实现深度除湿，所述的换热器含有A、B两个部分，当A部分产霜时，B部分融霜，B部分产霜时，A部分融霜，保证产霜深度除湿过程连续进行。

进一步地，所述的用于融霜的冷媒被调温后进入融霜的换热器，避免温度过高或过低。

进一步地，所述的冷媒还被用于回热，即回收被深度除湿后的气体的冷量。

本发明还提供一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿系统，系统含有两个前后布置的冷媒/气体换热器A和B，压缩机，节流结构，过冷器，冷凝器和四通换向阀，气体依次通过前后布置的两个换热器的气体通道。其中，压缩机的出口、冷凝器的热流体通道接口、过冷器的热流体通道接口、节流结构的进口依次连接，压缩机的进口、节流结构的出口与四通换向阀的其中两个接口连接，四通换向阀的另两端分别与冷媒/气体换热器A和B的冷媒通道的一端连接，冷媒/气体换热器A和B的冷媒通道的另一端分别与过冷器冷流体通道的两端连接，整体形成冷媒循环管路。系统通过四通换向阀在A、B两个冷媒循环中切换：

A循环，来自节流结构出口的低于零度的冷媒通过管路和阀门进入冷媒/气体换热器A，冷媒/气体换热器A产霜且气体被深度除湿，冷媒蒸发后流出冷媒/气体换热器A，进入过冷器被节流结构前的高压冷媒加热使其温度高于零度，高于零度的气态冷媒，通过管路进入冷媒/气体换热器B,对冷媒/气体换热器B融霜，然后通过管路和阀门进入压缩机。

B循环，来自节流结构出口的低于零度的冷媒进入冷媒/气体换热器B，冷媒/气体换热器B产霜且气体被深度除湿，冷媒蒸发后流出冷媒/气体换热器B，进入过冷器被节流结构前的高压冷媒加热使其温度高于零度，高于零度的气态冷媒，通过管路进入冷媒/气体换热器A，对冷媒/气体换热器A融霜，然后通过管路和阀门进入压缩机。

本发明还提供一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿系统，系统含有两个前后布置的冷媒/气体换热器A和B，压缩机，节流结构，过冷器，冷凝器和四通换向阀，气体依次通过前后布置的两个换热器的气体通道。其中，压缩机的出口、冷凝器的热流体通道接口、过冷器的热流体通道一端依次连接，压缩机的进口、过冷器的热流体通道另一端与四通换向阀的其中两个接口连接，四通换向阀的另两端分别与冷媒/气体换热器A和B的冷媒通道的一端连接，冷媒/气体换热器A和B的冷媒通道的另一端分别与节流结构的两端连接，整体形成冷媒循环管路。系统通过四通换向阀在A、B两个冷媒循环中切换：

A循环，来自冷凝器出口的高压液态冷媒，先经过过冷器被冷却，冷却后的液态冷媒温度仍高于零度，然后通过管路和阀门进入冷媒/气体换热器B对冷媒/气体换热器B融霜，然后流出冷媒/气体换热器B并通过节流结构减压后进入冷媒/气体换热器A蒸发与气体换热，冷媒/气体换热器A产霜，气体被深度除湿；从冷媒/气体换热器A流出的气态冷媒通过管路和阀门进入压缩机；

B循环，来自冷凝器出口的高压液态冷媒，先经过过冷器冷却，冷却后的液态冷媒温度仍高于零度，然后通过管路和阀门进入冷媒/气体换热器A对冷媒/气体换热器A融霜，然后流出冷媒/气体换热器A并通过节流结构减压后进入冷媒/气体换热器B蒸发与气体换热，冷媒/气体换热器B产霜，气体被深度除湿，从冷媒/气体换热器B流出的气态冷媒通过管路和阀门进入压缩机。

本发明还提供一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿系统，系统含有两个前后布置的冷媒/气体换热器A和B，压缩机，冷媒管路，节流结构，回热器，四通换向阀，其中，气体依次通过前后布置的两个换热器的气体通道，压缩机的出口连接冷凝器的热流体通道入口，冷凝器的热流体通道出口、压缩机的进口分别与四通换向阀的其中两个接口连接，四通换向阀的另两端分别与回热器的热流体通道、冷流体通道的一端连接，回热器的热流体通道、冷流体通道的另一端分别与冷媒/气体换热器A和B的冷媒通道的一端连接，冷媒/气体换热器A和B的冷媒通道的另一端分别与节流结构的两端连接，整体形成冷媒循环管路，系统通过四通换向阀在A、B两个冷媒循环中切换：

A循环，来自冷凝器出口的高压液态冷媒通过管路和阀门，经过回热器冷却，冷却后的液态冷媒温度仍高于零度，进入冷媒/气体换热器B对冷媒/气体换热器B融霜，然后流出冷媒/气体换热器B通过节流结构减压后进入冷媒/气体换热器A蒸发与气体换热，冷媒/气体换热器A产霜，气体被深度除湿，从冷媒/气体换热器A流出的气态冷媒通过回热器、管路和阀门进入压缩机；

B循环，来自冷凝器出口的高压液态冷媒通过管路和阀门，经过回热器冷却，冷却后的液态冷媒温度仍高于零度，进入冷媒/气体换热器A对冷媒/气体换热器A融霜，然后流出冷媒/气体换热器A，并通过节流结构减压后进入冷媒/气体换热器B蒸发与气体换热，冷媒/气体换热器B产霜，气体被深度除湿，从冷媒/气体换热器B流出的气态冷媒通过回热器、管路和阀门进入压缩机。

进一步地，所述冷媒/气体换热器A和B的气体通道还设有旁路，用于换热器融霜时，作为气体通路。

本发明还提供一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿系统，所述系统含有壳体、蒸发器室和两个独立的冷媒压缩系统，每个冷媒压缩系统均由依次连接的蒸发器，压缩机，冷凝器，节流机构组成。其中，壳体、蒸发器室均设有出入口，两个冷媒压缩系统的蒸发器布置于蒸发器室内，蒸发器室的出入口和壳体的出入口交错布置，并在蒸发器室的出入口和壳体的出入口之间设有气体换向阀，系统通过气体换向阀在A、B两个循环中切换：循环A,气体正向通过所述两个系统的两个蒸发器，循环B,气体反向通过所述两个系统的两个蒸发器，其中气体先经过的蒸发器，其蒸发温度高，蒸发器融霜，气体被预冷却除湿，后经过的蒸发器，其蒸发温度低，蒸发器产霜，气体被深度除湿。

本发明还提供一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿系统，系统含有壳体、蒸发器室和一个或多个独立的冷媒压缩系统，每个冷媒压缩系统均含有两个蒸发器A和B，压缩机，冷凝器，冷媒四通换向阀，节流结构，压缩机的出口连接冷凝器的热流体通道入口，冷凝器的热流体通道出口、压缩机的进口分别与冷媒四通换向阀的其中两个接口连接，冷媒四通换向阀的另两端分别与蒸发器A和B的冷流体通道的一端连接，蒸发器A和B的冷流体通道的另一端分别与节流结构的两端连接，整体形成冷媒循环回路。壳体、蒸发器室均设有出入口，每个冷媒压缩系统的蒸发器A和B对称布置在蒸发器室内，蒸发器室置于壳体内，蒸发器室的出入口和壳体的出入口交错布置，并在蒸发器室的出入口和壳体的出入口之间设有气体换向阀，系统通过气体换向阀和冷媒四通换向阀在A、B两个循环中切换：

循环A,每个冷媒压缩系统的冷凝器出口的高压冷媒经过冷媒四通换向阀和冷媒管路进入到冷媒压缩系统的蒸发器B,对蒸发器B融霜，然后经过节流结构减压后流入蒸发器A蒸发，蒸发后的低压冷媒经过冷媒管路和冷媒四通换向阀进入压缩机，经过压缩机压缩后排出进入冷凝器；气体经过气体通道依次经过每个冷媒压缩系统的蒸发器B和蒸发器A,气体在蒸发器A中被低压冷媒冷却，深度除湿，蒸发器A产霜，气体流出蒸发器室，经过气体通道排出。

循环B,每个冷媒压缩系统的冷凝器出口的高压冷媒经过冷媒四通换向阀和冷媒管路进入到冷媒压缩系统的蒸发器A,对蒸发器A融霜，然后经过节流结构减压后流入蒸发器B蒸发，蒸发后的低压冷媒经过冷媒管路和冷媒四通换向阀进入压缩机，经过压缩机压缩后排出进入冷凝器；气体经过气体通道依次经过每个冷媒压缩系统的蒸发器A和蒸发器B,气体在蒸发器B中被低压冷媒冷却，深度除湿，蒸发器B产霜，气体流出蒸发器室，经过气体通道排出。

进一步地，每个冷媒压缩系统的蒸发器冷媒通道进出口还设有旁路和旁通阀，当融霜完成后，打开旁通阀使高压的冷媒通过旁路进入节流结构。

本发明还提供一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿系统，系统含有壳体和一个或多个独立的冷媒压缩系统，每个冷媒压缩系统均含有两个蒸发器A和B，压缩机，冷凝器，冷媒四通换向阀，节流结构，压缩机的出口连接冷凝器的热流体通道入口，冷凝器的热流体通道出口、压缩机的进口分别与冷媒四通换向阀的其中两个接口连接，冷媒四通换向阀的另两端分别与蒸发器A和B的冷流体通道的一端连接，蒸发器A和B的冷流体通道的另一端分别与膨胀阀的两端连接，整体形成冷媒循环回路。所述壳体设有出入口，每个冷媒压缩系统的蒸发器布置于壳体内，并通过隔板将每个冷媒压缩系统的两个蒸发器隔开分别形成两个气体通路，两个气体通路与壳体的出入口之间至少设有一个气体切换阀，气体深度除湿系统通过气体切换阀和冷媒四通换向阀在A、B两个循环中切换：

循环A,每个冷媒压缩系统的冷凝器出口的高压冷媒经过冷媒四通换向阀和冷媒管路进入蒸发器B,对蒸发器B融霜，然后经过节流结构减压后流入蒸发器A,切换气体切换阀使气体经过蒸发器A不经过蒸发器B,气体在蒸发器A中被低压冷媒冷却，深度除湿，蒸发器A产霜，气体经过气体通道排出，蒸发后的低压冷媒经过冷媒管路和冷媒四通换向阀进入压缩机，经过压缩机压缩后排出进入冷凝器；

循环B,每个冷媒压缩系统的冷凝器出口的高压冷媒经过冷媒四通换向阀和冷媒管路进入蒸发器A,对蒸发器A融霜，然后经过节流结构减压后流入蒸发器B,切换气体切换阀使气体经过蒸发器B不经过蒸发器A,气体在蒸发器B中被低压冷媒冷却，深度除湿，蒸发器B产霜，气体经过气体通道排出，蒸发后的低压冷媒经过冷媒管路和冷媒四通换向阀进入压缩机，经过压缩机压缩后排出进入冷凝器。

本发明还提供一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿系统，系统含有深度制冷除湿系统、回热中间冷却除湿系统、过冷器、回热器A和回热器B，深度除湿制冷系统含有对称的蒸发器A和蒸发器B，第一压缩机，第一冷凝器，第一节流阀和冷媒切换阀，其中，第一压缩机出口、第一冷凝器热流体通道、第一节流阀进口依次通过冷媒管道连接，第一节流阀出口均与蒸发器A和蒸发器B的冷媒通道进口连接，蒸发器A和蒸发器B的冷媒通道出口均与第一压缩机进口连接，冷媒切换阀置于蒸发器A和蒸发器B的冷媒通道接口处，用于切换蒸发器A或蒸发器B与第一节流阀或第一压缩机进口连接。回热中间冷却除湿系统含有蒸发器M,第二压缩机，第二冷凝器、第二节流阀。第二压缩机、第二冷凝器热流体通道、第二节流阀、蒸发器M冷媒通道通过冷媒管道相连；蒸发器A的气体通道一端与回热器A的第一气体通道、蒸发器M气体通道、回热器B的第一气体通道、蒸发器B的气体通道一端依次连接，回热器B的第二气体通道、回热器A的第二气体通道互相连接，蒸发器A的气体通道另一端与回热器A的第二气体通道的另一端和气体进口分别连接并设有气体转换阀，蒸发器B的气体通道另一端与回热器B的第二气体通道的另一端和气体进口分别连接并设有气体转换阀。过冷器的一侧为深度制冷除湿系统第一冷凝器流出的高压冷媒，另一侧为回热中间冷却除湿系统第二节流阀流出的低压冷媒，利用低压冷媒的蒸发为深度除湿系统的高压冷媒提供过冷。通过气体转换阀的气体换向功能和冷媒切换阀的切换功能，实现循环A与循环B的切换；

循环A,气体通过蒸发器B对蒸发器B融霜，冷媒不通过蒸发器B，然后进入回热器B的第一气体通道，被预冷却除湿并融霜，然后经过蒸发器M,被进一步预冷但不产霜，然后经过回热器A第一气体通道被冷却除湿并产霜，最后进入蒸发器A深度除湿并产霜，然后进入回热器A的第二气体通道、回热器B的第二气体通道进一步升温后排出得到热的干燥气体；

循环B，气体通过蒸发器A对蒸发器A融霜，冷媒不通过蒸发器A，然后进入回热器A的第一气体通道，被预冷却除湿并融霜，然后经过蒸发器M,被进一步预冷但不产霜，然后经过回热器B第一气体通道被冷却除湿并产霜，最后进入蒸发器B深度除湿并产霜，再通过回热器B的第二气体通道、回热器A的第二气体通道进一步升温后排出得到热的干燥气体。

本发明所述的节流结构主要为膨胀阀，四通阀可以为一个独立的阀门或由多个阀门的组合替换。

本发明基于冷媒的流程变换，或气体流程变化，或同时结合气体和冷媒流程的变换，提供一种高效节能、简单可靠的深度除湿方法和系统，可广泛用于各种场合，不同气体的深度除湿，包括替代吸附和吸收除湿，改进常规冷冻除湿系统，典型的应用包括，低湿车间的深度除湿，空调系统深度除湿，气体压缩机的进气排气处理，小型高炉鼓风除湿，高炉煤气除湿，天然气除湿等。

附图说明

图1为利用冷媒换向的深度除湿系统

图2为图1系统的循环A

图3为图1系统的循环B

图4为利用冷媒换向并含有气体旁通的深度除湿系统

图5为利用冷媒换向并带有冷媒回热器的深度除湿系统

图6为图5系统的循环A

图7为图5系统的循环B

图8为利用冷媒换向并带有冷媒回热器的深度除湿系统

图9为利用气体换向的深度除湿系统的循环A

图10为利用气体换向的深度除湿系统的循环B

图11为利用气体换向和冷媒换向的深度除湿系统的循环A

图12为利用气体换向和冷媒换向的深度除湿系统的循环B

图13为利用气体换向和冷媒换向并带有预冷的深度除湿系统

图14为图13系统循环A

图15为图13系统循环B

图16为利用气体切换和冷媒换向并带有预冷的深度除湿系统

图17为图16系统循环A

图18为图16系统循环B

图19为带有回热和中间冷却系统的深度除湿系统

图20为图19系统循环A

图21为图19系统循环B

图22为带有压缩空气旁路的深度除湿系统

图23为含有过冷/回热器的湿度除湿系统

具体实施方式

图1中系统100系统含有两个前后布置的冷媒/气体换热器101A和101B，即蒸发器A和B，压缩机103，冷媒管路102，膨胀阀106，过冷器105，冷凝器104，四通换向阀107。其中，压缩机103的出口、冷凝器104的热流体通道接口、过冷器105的热流体通道接口、膨胀阀106的进口依次连接，压缩机103的进口、膨胀阀106的出口与四通换向阀107的其中两个接口连接，四通换向阀107的另两端分别与冷媒/气体换热器101A和101B的冷媒通道的一端连接，冷媒/气体换热器101A和101B的冷媒通道的另一端分别与过冷器105冷流体通道的两端连接，整体形成冷媒循环管路。气体依次通过前后布置的冷媒/气体换热器101A和101B，系统通过107换向阀在A、B两个循环中切换。

图2，图3显示两循环，图2为A循环，来自膨胀阀106出口的低于零度的冷媒通过管路和阀门进入前置的冷媒/气体换热器101A，即蒸发器A，换热器101A产霜且气体被深度除湿，冷媒蒸发后流出蒸发器A，进入过冷器105被膨胀阀106前的高压冷媒加热使其温度高于零度，高于零度的气态冷媒，通过管路进入后置的冷媒/气体换热器101B,即蒸发器B,对换热器融霜，然后通过管路和阀门进入压缩机103完成循环，从前置的冷媒/气体换热器101A流出的气体再流过后置的冷媒/气体换热器101B后排出；图3为B循环，来自膨胀阀106出口的低于零度的冷媒进入后置的冷媒/气体换热器101B,即蒸发器B，换热器101B产霜且气体被深度除湿，冷媒蒸发后流出蒸发器B，进入过冷器105被膨胀阀前的高压冷媒加热使其温度高于零度，高于零度的气态冷媒，通过管路进入前置的冷媒/气体换热器101A，即蒸发器A,对换热器101A融霜，然后通过管路和阀门进入压缩机103完成循环。

图4系统200在系统100的基础上增加了冷媒/气体换热器101B的气体通道旁路和旁通阀201，当蒸发器B融霜时，气体可通过旁路。

图4还增加了过冷器热流体通道旁路和旁路阀206，当融霜完成后，高压冷媒热流体可通过旁路，避免对低温气态冷媒加热。

图5系统300系统含有两个前后布置的冷媒/气体换热器301A和301B，即蒸发器A和B，压缩机303，冷媒管路305，膨胀阀307，回热器302，冷凝器304，四通换向阀306。其中，压缩机303的出口连接冷凝器304的热流体通道入口，冷凝器304的热流体通道出口、压缩机303的进口分别与四通换向阀306的其中两个接口连接，四通换向阀306的另两端分别与回热器302的热流体通道、冷流体通道的一端连接，回热器302的热流体通道、冷流体通道的另一端分别与冷媒/气体换热器301A和301B的冷媒通道的一端连接，冷媒/气体换热器301A和301B的冷媒通道的另一端分别与膨胀阀307的两端连接，整体形成冷媒管路305。气体依次通过前后布置的冷媒/气体换热器301A和301B，系统通过306换向阀在A、B两个循环中切换。

图6，图7显示两循环，图6为A循环，来自冷凝器304出口的高压热流体冷媒通过管路和阀门进入回热器302被降温后进入后置的冷媒/气体换热器301B，即蒸发器B,降温后的温度高于零度，对蒸发器B融霜，然后流出蒸发器B，经过膨胀阀307被减压后进入冷媒/气体换热器301A即蒸发器A，蒸发器A产霜且气体被深度除湿，冷媒蒸发后流出蒸发器A，经过回热器302的另一通道，经过冷媒管路和阀门回到压缩机303进口，经过压缩机303压缩后进入冷凝器304，从前置的冷媒/气体换热器301A流出的气体再流过后置的冷媒/气体换热器301B后排出。图7为B循环，蒸发器A融霜，蒸发器B产霜，气体在蒸发器B中被深度除湿。

图8系统400与系统300不同在于，在冷凝器304与四通换向阀306连接的冷媒管路上增加了过冷器402，并去掉了系统300的回热器302。

图23系统与系统400不同在于，将过冷器替换成过冷/回热器402A，过冷/回热器402A回收被深度冷却除湿后的气体对热冷媒进行过冷，气体被加热，其冷量得到回收。

图9，图10显示系统500的两循环A和B,系统500含有3个冷媒压缩系统，3个系统均含有压缩机，冷凝器，节流阀，蒸发器，并通过冷媒管路依次连接形成冷媒压缩循环回路。系统1作为预冷系统，系统2和系统3为深度除湿系统，气体通过系统2和系统3的蒸发器的顺序通过阀门切换，循环A，系统先经过系统2的蒸发器，再经过系统3蒸发器，循环B，系统先经过系统3蒸发器，再经过系统2蒸发器。即，循环A,气体通过系统1的蒸发器被预冷，然后经过系统2蒸发器，系统2蒸发器的蒸发温度高于零度，蒸发器融霜，气体被除湿，最后经过系统3蒸发器，蒸发器产霜，气体被深度除湿后排出。

循环B,气体通过系统1的蒸发器被预冷，然后经过系统3蒸发器，系统3蒸发器的蒸发温度高于零度，蒸发器融霜，气体被除湿，最后经过系统2蒸发器，蒸发器产霜，气体被深度除湿后排出。

图11，图12显示系统600的两循环A和B,系统600含有2个冷媒压缩系统，系统1和系统2,2个系统均含有两个蒸发器A和B，冷凝器，压缩机，节流阀，四通换向阀，其中，压缩机的出口连接冷凝器的热流体通道入口，冷凝器的热流体通道出口、压缩机的进口分别与四通换向阀的其中两个接口连接，四通换向阀的另两端分别与蒸发器A和B的冷媒通道的一端连接，蒸发器A和B的冷媒通道的另一端分别与膨胀阀的两端连接，整体形成冷媒循环管路。系统1和系统2的蒸发器的气体通道按AABB顺序连接，并含有气体换向阀切换气体通过蒸发器的顺序，循环A和循环B通过气体换向阀和四通换向阀切换。

循环A，气体先经过系统蒸发器B，来自冷凝器出口的高压热流体经过四通换向阀，并通过冷媒管路进入蒸发器B,蒸发器B融霜，气体再经过系统蒸发器A，从蒸发器B流出的冷媒经过节流阀，然后通过管路进入蒸发器A,蒸发器A产霜，气体被深度除湿后流出。冷媒在蒸发器A中蒸发后经过四通换向阀，并经过管路回到压缩机进口。

循环B，来自冷凝器出口的高压热流体经过四通换向阀，并通过冷媒管路进入蒸发器A,蒸发器A融霜，从蒸发器A流出的冷媒经过节流阀，然后通过管路进入蒸发器B，蒸发器B产霜，气体先经过系统蒸发器A被预冷，再经过蒸发器B被深度除湿后排出。

图13显示系统700，图14，图15显示系统700的两循环，即循环A和循环B。

系统700与系统600一样通过气体换向阀和四通换向阀切换，系统700与系统600不同在于，系统700还含有系统3，为预冷除湿系统，其蒸发器位于系统1和系统2的蒸发器中间，即融霜蒸发器和产霜蒸发器之间。系统3的蒸发温度高于系统2，系统2的蒸发温度高于系统1，系统3还为系统1和系统2提供过冷，提高系统1和系统2的制冷量和效率。

图16通过气体切换阀和四通换向阀的切换阀实现循环A和循环B的融霜和产霜的切换，如图17，图18所示。

图16系统在系统600的基础上增设两个预冷系统，共含有四个系统，系统1和系统2为预冷系统，系统3和系统4为深度除湿系统，均包含两个蒸发器A和蒸发器B，系统3和系统4的蒸发器A气体通道连通，蒸发器B气体通道连通，蒸发器A气体通道与蒸发器B气体通道之间设有气体切换阀，蒸发器A融霜时，气体不通过蒸发器A，通过蒸发器B。系统2同时为系统3和系统4提供过冷。图17，系统3和系统4的蒸发器B融霜时，气体不通过蒸发器B,气体通过蒸发器A，蒸发器A产霜，气体被深度除湿。循环B与循环A正好相反，如图18所示。

图19系统为压缩空气的深度除湿。

图19系统900含有两个制冷系统，深度制冷除湿系统和回热中间冷却除湿系统，深度除湿制冷系统含有对称的蒸发器A和蒸发器B,还含有第一冷凝器，第一压缩机，第一节流阀等,其中第一压缩机出口、第一冷凝器热流体通道、第一节流阀进口依次通过冷媒管道连接，第一节流阀出口均与蒸发器A和蒸发器B的冷媒通道进口连接，蒸发器A和蒸发器B的冷媒通道出口均与第一压缩机进口连接，蒸发器A和蒸发器B的冷媒通道接口处设有阀门进行切换。回热中间冷却除湿系统含有蒸发器M，第二压缩机，第二节流阀，第二冷凝器等，第二压缩机、第二冷凝器热流体通道、第二节流阀、蒸发器M冷媒通道通过冷媒管道相连。系统还含有过冷器、回热器A和回热器B,其中，蒸发器A的压缩气体通道一端与回热器A的第一气体通道、蒸发器M压缩气体通道、回热器B的第一气体通道、蒸发器B的压缩气体通道一端依次连接，回热器B的第二气体通道、回热器A的第二气体通道互相连接，蒸发器A的压缩气体通道另一端与回热器A的第二气体通道的另一端和压缩空气进口分别连接并设有气体切换阀，蒸发器B的压缩气体通道另一端与回热器B的第二气体通道的另一端和压缩空气进口分别连接并设有切换阀。过冷器的一侧为深度制冷除湿系统的高压冷媒，另一侧为来自系统回热中间冷却除湿系统的低压冷媒，利用低压冷媒的蒸发为深度除湿系统高压冷媒提供过冷。图19中未显示制冷系统与蒸发器的连接管。

图20和图21显示系统900的循环A和循环B,循环A,900A，热的压缩气体通过蒸发器B对蒸发器B融霜(关闭蒸发器B的冷媒阀门，冷媒氟利昂不通过蒸发器B)，然后通过压缩气体管路进入回热器B，被预冷却除湿并融霜，然后经过蒸发器M,被进一步预冷但不产霜，然后经过回热器A被冷却除湿并产霜，最后进入蒸发器A深度除湿并产霜，然后通过压缩气体管道进入回热器A，再经过回热器B进一步升温后排出得到热的干燥气体。

通过阀门切换至循环B,即900B,蒸发器A和回热器A融霜，蒸发器B和回热器B产霜。

图22系统1000与图19系统900不同在于，系统增加了压缩空气旁通阀，当融霜完成后，压缩空气通过旁路，氟利昂进入融霜完成后的蒸发器对蒸发器冷却，为下一个产霜除湿循环提供有利调节，避免融霜产霜切换对除湿效果的影响。

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他不同形式的变化或变动。这里无需也无法把所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿系统，其特征在于，系统含有两个前后布置的冷媒/气体换热器A和B，压缩机，节流结构，过冷器，冷凝器和四通换向阀，气体依次通过前后布置的两个换热器的气体通道；其中，压缩机的出口、冷凝器的热流体通道接口、过冷器的热流体通道接口、节流结构的进口依次连接，压缩机的进口、节流结构的出口与四通换向阀的其中两个接口连接，四通换向阀的另两端分别与冷媒/气体换热器A和B的冷媒通道的一端连接，冷媒/气体换热器A和B的冷媒通道的另一端分别与过冷器冷流体通道的两端连接，整体形成冷媒循环管路；系统通过四通换向阀在A、B两个冷媒循环中切换：

A循环，来自节流结构出口的低于零度的冷媒通过管路和阀门进入冷媒/气体换热器A，冷媒/气体换热器A产霜且气体被深度除湿，冷媒蒸发后流出冷媒/气体换热器A，进入过冷器被节流结构前的高压冷媒加热使其温度高于零度，高于零度的气态冷媒，通过管路进入冷媒/气体换热器B,对冷媒/气体换热器B融霜，然后通过管路和阀门进入压缩机；

B循环，来自节流结构出口的低于零度的冷媒进入冷媒/气体换热器B，冷媒/气体换热器B产霜且气体被深度除湿，冷媒蒸发后流出冷媒/气体换热器B，进入过冷器被节流结构前的高压冷媒加热使其温度高于零度，高于零度的气态冷媒，通过管路进入冷媒/气体换热器A，对冷媒/气体换热器A融霜，然后通过管路和阀门进入压缩机。

2.一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿系统，其特征在于，系统含有壳体、蒸发器室和一个或多个独立的冷媒压缩系统，每个冷媒压缩系统均含有两个蒸发器A和B，压缩机，冷凝器，冷媒四通换向阀，节流结构，压缩机的出口连接冷凝器的热流体通道入口，冷凝器的热流体通道出口、压缩机的进口分别与冷媒四通换向阀的其中两个接口连接，冷媒四通换向阀的另两端分别与蒸发器A和B的冷流体通道的一端连接，蒸发器A和B的冷流体通道的另一端分别与节流结构的两端连接，整体形成冷媒循环回路；壳体、蒸发器室均设有出入口，每个冷媒压缩系统的蒸发器A和B对称布置在蒸发器室内，蒸发器室置于壳体内，蒸发器室的出入口和壳体的出入口交错布置，并在蒸发器室的出入口和壳体的出入口之间设有气体换向阀，系统通过气体换向阀和冷媒四通换向阀在A、B两个循环中切换：

循环A,每个冷媒压缩系统的冷凝器出口的高压冷媒经过冷媒四通换向阀和冷媒管路进入到冷媒压缩系统的蒸发器B,对蒸发器B融霜，然后经过节流结构减压后流入蒸发器A蒸发，蒸发后的低压冷媒经过冷媒管路和冷媒四通换向阀进入压缩机，经过压缩机压缩后排出进入冷凝器；气体经过气体通道依次经过每个冷媒压缩系统的蒸发器B和蒸发器A,气体在蒸发器A中被低压冷媒冷却，深度除湿，蒸发器A产霜，气体流出蒸发器室，经过气体通道排出；

循环B,每个冷媒压缩系统的冷凝器出口的高压冷媒经过冷媒四通换向阀和冷媒管路进入到冷媒压缩系统的蒸发器A,对蒸发器A融霜，然后经过节流结构减压后流入蒸发器B蒸发，蒸发后的低压冷媒经过冷媒管路和冷媒四通换向阀进入压缩机，经过压缩机压缩后排出进入冷凝器；气体经过气体通道依次经过每个冷媒压缩系统的蒸发器A和蒸发器B,气体在蒸发器B中被低压冷媒冷却，深度除湿，蒸发器B产霜，气体流出蒸发器室，经过气体通道排出；

或每个冷媒压缩系统的蒸发器冷媒通道进出口还设有旁路和旁通阀，当融霜完成后，打开旁通阀使高压的冷媒通过旁路进入节流结构。

3.一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿系统，其特征在于，系统含有壳体和一个或多个独立的冷媒压缩系统，每个冷媒压缩系统均含有两个蒸发器A和B，压缩机，冷凝器，冷媒四通换向阀，节流结构，压缩机的出口连接冷凝器的热流体通道入口，冷凝器的热流体通道出口、压缩机的进口分别与冷媒四通换向阀的其中两个接口连接，冷媒四通换向阀的另两端分别与蒸发器A和B的冷流体通道的一端连接，蒸发器A和B的冷流体通道的另一端分别与膨胀阀的两端连接，整体形成冷媒循环回路；所述壳体设有出入口，每个冷媒压缩系统的蒸发器布置于壳体内，并通过隔板将每个冷媒压缩系统的两个蒸发器隔开分别形成两个气体通路，两个气体通路与壳体的出入口之间至少设有一个气体切换阀，气体深度除湿系统通过气体切换阀和冷媒四通换向阀在A、B两个循环中切换：

循环A,每个冷媒压缩系统的冷凝器出口的高压冷媒经过冷媒四通换向阀和冷媒管路进入蒸发器B,对蒸发器B融霜，然后经过节流结构减压后流入蒸发器A,切换气体切换阀使气体经过蒸发器A不经过蒸发器B,气体在蒸发器A中被低压冷媒冷却，深度除湿，蒸发器A产霜，气体经过气体通道排出，蒸发后的低压冷媒经过冷媒管路和冷媒四通换向阀进入压缩机，经过压缩机压缩后排出进入冷凝器；

循环B,每个冷媒压缩系统的冷凝器出口的高压冷媒经过冷媒四通换向阀和冷媒管路进入蒸发器A,对蒸发器A融霜，然后经过节流结构减压后流入蒸发器B,切换气体切换阀使气体经过蒸发器B不经过蒸发器A,气体在蒸发器B中被低压冷媒冷却，深度除湿，蒸发器B产霜，气体经过气体通道排出，蒸发后的低压冷媒经过冷媒管路和冷媒四通换向阀进入压缩机，经过压缩机压缩后排出进入冷凝器。

4.一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿系统，其特征在于，系统含有深度制冷除湿系统、回热中间冷却除湿系统、过冷器、回热器A和回热器B，深度除湿制冷系统含有对称的蒸发器A和蒸发器B，第一压缩机，第一冷凝器，第一节流阀和冷媒切换阀，其中，第一压缩机出口、第一冷凝器热流体通道、第一节流阀进口依次通过冷媒管道连接，第一节流阀出口均与蒸发器A和蒸发器B的冷媒通道进口连接，蒸发器A和蒸发器B的冷媒通道出口均与第一压缩机进口连接，冷媒切换阀置于蒸发器A和蒸发器B的冷媒通道接口处，用于切换蒸发器A或蒸发器B与第一节流阀或第一压缩机进口连接；回热中间冷却除湿系统含有蒸发器M,第二压缩机，第二冷凝器、第二节流阀；第二压缩机、第二冷凝器热流体通道、第二节流阀、蒸发器M冷媒通道通过冷媒管道相连；蒸发器A的气体通道一端与回热器A的第一气体通道、蒸发器M气体通道、回热器B的第一气体通道、蒸发器B的气体通道一端依次连接，回热器B的第二气体通道、回热器A的第二气体通道互相连接，蒸发器A的气体通道另一端与回热器A的第二气体通道的另一端和气体进口分别连接并设有气体转换阀，蒸发器B的气体通道另一端与回热器B的第二气体通道的另一端和气体进口分别连接并设有气体转换阀；过冷器的一侧为深度制冷除湿系统第一冷凝器流出的高压冷媒，另一侧为回热中间冷却除湿系统第二节流阀流出的低压冷媒，利用低压冷媒的蒸发为深度除湿系统的高压冷媒提供过冷；通过气体转换阀的气体换向功能和冷媒切换阀的切换功能，实现循环A与循环B的切换；

循环A,气体通过蒸发器B对蒸发器B融霜，冷媒不通过蒸发器B，然后进入回热器B的第一气体通道，被预冷却除湿并融霜，然后经过蒸发器M,被进一步预冷但不产霜，然后经过回热器A第一气体通道被冷却除湿并产霜，最后进入蒸发器A深度除湿并产霜，然后进入回热器A的第二气体通道、回热器B的第二气体通道进一步升温后排出得到热的干燥气体；

循环B，气体通过蒸发器A对蒸发器A融霜，冷媒不通过蒸发器A，然后进入回热器A的第一气体通道，被预冷却除湿并融霜，然后经过蒸发器M,被进一步预冷但不产霜，然后经过回热器B第一气体通道被冷却除湿并产霜，最后进入蒸发器B深度除湿并产霜，再通过回热器B的第二气体通道、回热器A的第二气体通道进一步升温后排出得到热的干燥气体。

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