CN203443301U - 一种整体式空气源加热除湿热回收热泵烘干机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种整体式空气源加热除湿热回收热泵烘干机组，冷凝器、室内风机以及室内蒸发器构成一个室内风道，室内风道的出风口和回风口都通过风管连接到烘房，空气中的水份凝结在室内蒸发器上变成水顺着室内蒸发器上预留的排水口排出室外；压缩机的出口端与冷凝器入口端之间的管道上连接四通阀，冷凝器出口端与室内蒸发器入口端之间的管道上依次设有储液罐、第一过滤器、热力膨胀阀以及第二过滤器，室内蒸发器出口端与压缩机入口端的管道上依次连接有所述四通阀和分离器并最终形成闭式的制冷济循环系统，冷凝器的换热面积大于室内蒸发器的换热面积。本实用新型实现烘房内温度相对恒定同时可以去除物料的湿度，起到节能的作用。

Description

一种整体式空气源加热除湿热回收热泵烘干机组

技术领域

本实用新型涉及一种烘干机组，尤其是涉及一种整体式空气源加热除湿热回收热泵烘干机组。

背景技术

物料的烘干一般都需要满足两个条件：即加热和除湿。在我国传统的物料烘干方式有：喷雾烘干、流化床烘干、旋转闪蒸烘干、红外烘干、微波烘干、冷冻烘干等设备，而这种烘干的除湿方式大都通过排湿风机将烘房内的湿空气排出烘房外，然后将室外空气补充到烘房内，通过不断降低烘房内空气的相对湿度来达到烘干的目的，烘干是许多工业生产和农产品保存的重要一道工序，如何达到物料在烘干的过程中提高产品质量同时节约能源费用，一直是烘干行业的难题，采用而传统的燃气、燃煤等燃烧型烘干机已经逐渐暴露出种种不足：

1、燃烧消耗大量能源，产生CO₂等温室气体，是温室效应的罪魁祸首，同时产生氮化物和硫化物造成酸雨等灾害;

2、在烘干过程中，温度差异较大，不仅需要人工控制而且烘制成品成色不统一，同时操作人员的劳动强度相当大。

3、烘干过程中，无截止的消耗一次能源，造成资源过渡开采，有些地方在煤碳资源紧张的情况下，砍伐山林造成山体滑坡，对人们的生产生活造成重大影响。传统的烘干设备在烘干过程中不适应国家可持续发展的政策，需要可靠的节能产品替代。

发明内容

本实用新型设计了一种整体式空气源加热除湿热回收热泵烘干机组，其解决了以下技术问题：（1）传统除湿大多是直接将烘房内的高温高湿空气排放，热量没有回收，浪费能源相当大。（2）传统烘干机组可以使用的模式单一，无法适用于不同的烘干对象。（3）传统烘房内的温度和湿度难以实现精准调控。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案： 

一种整体式空气源加热除湿热回收热泵烘干机组，包括压缩机（1）、冷凝器（3）、室内风机（4）以及室内蒸发器（5），冷凝器（3）、室内风机（4）以及室内蒸发器（5）构成一个室内风道，室内风道的出风口和回风口都通过风管连接到烘房，空气中的水份凝结在室内蒸发器（5）上变成水顺着室内蒸发器（5）上预留的排水口排出室外；压缩机（1）的出口端与冷凝器（3）入口端之间的管道上连接四通阀（2），冷凝器（3）出口端与室内蒸发器（5）入口端之间的管道上依次设有储液罐（6）、第一过滤器（7）、热力膨胀阀（8）以及第二过滤器（9），室内蒸发器（5）出口端与压缩机（1）入口端的管道上依次连接有所述四通阀（2）和分离器（18）并最终形成闭式的制冷济循环系统，冷凝器（3）的换热面积大于室内蒸发器（5）的换热面积。

进一步，还包括室外蒸发器（11）和室外风机（12），室外蒸发器（11）和室外风机（12）构成室外风道，室外风道的出风口和回风口都通过风管连接到室外；第二过滤器（9）与室内蒸发器（5）入口端之间的管道上还设有第四电磁阀（17），室内蒸发器（5）出口端与所述四通阀（2）之间的管道上还设有第三电磁阀（16），室外蒸发器（11）的入口端通过输入管道连接在过滤器（9）与第四电磁阀（17）之间的管道上，输入管道上还设有第一电磁阀（10）；室外蒸发器（11）的出口端通过输出管道连接在第三电磁阀（16）与所述四通阀（2）之间的管道上，输出管道上设有第二电磁阀（15）。

进一步，还包括一能量回收器（A），所述能量回收器（A）上设有热风排湿口（19）和冷风进口（20），冷风风机（14）与冷风进口（20）形成冷风进入风道将室外冷风导入烘房内，热风风机（13）与热风排湿口（19）形成热风排出风道将室内高温湿热空气排出烘房外，冷风进入风道与热风排出风道形成交差结构并在所述能量回收器（A）中完成换热。

进一步，所述室外蒸发器（11）位于所述热风排出风道中。

进一步，还包括一控制板，烘干机组的温湿度精确控制是通过控制板来实现的，控制板上有湿度设定按键、湿度回差设定按键、温度设定按键以及温度回差设定按键。

该整体式空气源加热除湿热回收热泵烘干机组与传统的烘干机组相比，具有以下有益效果：

（1）本实用新型由于冷凝器比室内蒸发器的换热面积大，因而达到了物料在烘干过程中烘房内温度相对恒定同时可以去除物料的湿度，热量不损耗，起到节能的作用，而物料蒸发的水份直接通过主机将空气中的水份凝结成水排出室外。

（2）本实用新型由于设置有能量回收器，能量回收器实现热湿排出空气与新冷空气进入空气进行换热，可回收热量同时达到除湿的效果，另外未回收完的热量在室外蒸发器上进一步回收，从烘房排的热量基本上没有太大的损耗，最终达到热能重复利用的目的。

（3）本实用新型主机的温湿度精确控制是通过主机上的控制板来实现，控制板上有湿度设定，湿度回差设定，温度设定以及温度回差设定，因而可以对烘房内的温度、湿度实现精准调控，对于不同物料质构，可以对蒸发器中工质的蒸发和冷凝温度实时调节，满足了这一高要求。

（4）本实用新型可实现低温空气封闭循环干燥，产品可选模式有烘干+除湿，烘干+新风除湿以及烘干+除湿+新风除湿三种不同的模式，依据不同的物料烘干特点可选用不同的烘干方式。

（5）本实用新型无环境污染。烘干机在烘干过程中不需要消耗煤，气、材等一次能源，没有有害气体排放，同时不存废渣的处理，对保护环境有很大的好处。

附图说明

图1是本实用新型整体式空气源加热除湿热回收热泵烘干机组的系统原理图。

附图标记说明：

1—压缩机；2—四通阀；3—冷凝器；4—室内风机；5—室内蒸发器；6—储液罐；7—第一过滤器；8—热力膨胀阀；9—第二过滤器；10—第一电磁阀；11—室外蒸发器；12—室外风机；13—热风风机；14—冷风风机；15—第二电磁阀；16—第三电磁阀；17—第四电磁阀；18—分离器；19—热风排湿口；20—冷风进口；A—能量回收器。

具体实施方式

下面结合图1，对本实用新型做进一步说明：

本实用新型工作模式之一：烘干+除湿模式。当设备的在运行模式通过主机的电脑板设定为烘干+除湿模式时，设备运行时的流程依次为，第三电磁阀16和第四电磁阀17通电打开，第一电磁阀10和第二电磁阀15不通电处于常闭状态，室内风机4打开。压缩机1启动运行。压缩机1将制冷剂压缩成高温高压的气态，其制冷剂温度最高可达到120摄氏度，高温高压的制冷剂通过四通阀2流经冷凝器3时开始释放热量，通过室内风机4带动室内空气循环到冷凝器3，室内空气被不断加热，高温高压制冷剂温度降低出现气液混合状态，在制冷剂流经储液罐6时，对小部分液态制冷器进行储存，大部分气态制冷剂在流经第一过滤器7时，制冷剂中的杂质进一步清洁掉，增强系统的稳定性，系统内的制冷剂通过热力膨胀8截流后变成低温低压的气态状态，最低温度达到-15摄氏度，低温低压气态制冷剂经过第二滤器9和第四电磁阀17流入室内蒸发器5，室内的高温高湿空气通过室内风机4的循环作用，高温高湿空气经过室内蒸发器5时开始降温，空气中的水份凝结在室内蒸发器5上变成水，顺着室内蒸发器5上预留的排水口排出室外。此时在室内蒸发器5中的低温制冷剂吸热形成气液态，制冷剂通过电磁阀16及四通阀2回到分离器18，将一小部分液态制冷剂储存，大部分低温气态制冷剂又重新回到压缩机1，如此反复循环。

烘干+除湿的过程是直接将室内高温高湿的空气降温除湿，加热烘干的过程。由于室内蒸发器5在设计上比冷凝器3要小，因而在烘干+除湿的过程中，烘房内空气的湿度越来越低，温度可以得到稳定，烘干机组主机的功能主要用来除湿。烘房内的温度及湿度达到设定值时，烘干机组主机停机。

烘干+除湿模式的优点在于：烘烤物料时，有的物料含水量很大，而温度要求又不高，比如床上用品洗完后的烘干。烘干+除湿模式，烘干机组主机系统转换后，室内蒸发器5由于可以降低烘房内空气的温度，烘房内部水份被带走。当空气经过冷凝器3时温度又被提高，由于冷凝器3比室内蒸发器5的换热面积大，因而达到了物料在烘干过程中烘房内温度相对恒定同时可以去除物料的湿度，热量不损耗，起到节能的作用。

本实用新型工作模式之二：烘干+新风除湿。

当设备的在运行模式通过主机的电脑板设定为烘干+新风除湿模式时，设备运行时的流程依次为，第三电磁阀16和第四电磁阀17断电常闭，第一电磁阀10和第二电磁阀15通电处于常开状态。室外风机12打开后室内风机4再打开，压缩机1启动运行。压缩机1将制冷剂压缩成高温高压的气态，其制冷剂温度最高可达到120摄氏度，高温高压的制冷剂通过四通阀2流经冷凝器3时开始释放热量，通过室内风机4带动室内空气循环到冷凝器3，室内空气被不断加热，高温高压制冷剂温度降低出现气液混合状态，在制冷剂流经储液罐6时，对小部分液态制冷器进行储存，大部分气态制冷剂在流经第一过滤器7时，制冷剂中的杂质进一步清洁掉，增强系统的稳定性，系统内的制冷剂通过热力膨胀阀8截流后变成低温低压的气态状态，最低温度达到-25摄氏度，低温低压气态制冷剂经第二过滤器9及第一电磁阀10流入室外蒸发器11，室外风机12循环带动室外空气经过室外蒸发器11时开始降温，空气温度降低排出室外。此时在室外蒸发器11中的低温制冷剂吸热形成气液态，制冷剂通过第二电磁阀15及四通阀2回到分离器18，将一小部分液态制冷剂储存，大部分低温气态制冷剂又重新回到压缩机1，如此反复循环加热。

当烘房内的空气湿度增加到设定值，热风风机13和冷风风机14同步打开，热风风机13将烘房内的高温高湿空气经过能量回收器A排出室外，冷风风机14将室外空气排入烘房内，此时高温空气与室外空气在能量回收器中进行交换，室外空气加热后时入烘房，直接吸收潜热，当烘房内的热空气排到室外蒸发器11时，一部分未交换完的热量让室外蒸发器11中的低温低压气态制冷剂吸收，还可以实现能量二次回收，增加烘干机组主机的能效。

烘干+新风除湿的过程是主机将室内空气加热，到温度主机加热部分停机，能量回收器A上的热风风机13和冷风风机14由湿度控制，湿度超过设定值排湿，达到设定值停机。

烘干+新风除湿模式的优点在于：烘干加新风除湿的作用是烘干机组主机的控制板分为两部分，一部分控制烘干机组主机加热，到达设定温度即停机。另一部分是控制湿度，两者相互独立控制，相互之间没有关联。之所以采用全热新风机组来除湿，主要是传统的除湿大多是直接将烘房内的高温高湿空气排放，热量没有回收，浪费能源相当大。全热新风机组即可回收热量同时达到除湿的效果，另外未回收完的热量在室外蒸发器11上进一步回收，从烘房排的热量基本上没有太大的损耗，达到热能重复利用的目的。这种烘干适用于物料干燥时，水份不多的场合。

本实用新型工作模式之三：烘干+除湿+新风除湿。

设备的在运行模式通过主机的电脑板设定为烘干+除湿+新风除湿模式时，设备运行时的流程依次为，第三电磁阀16和第四电磁阀17通电打开，第一电磁阀10和第二电磁阀15不通电处于常闭状态，室内风机4打开。压缩机1启动运行。压缩机1将制冷剂压缩成高温高压的气态，其制冷剂温度最高可达到120摄氏度，高温高压的制冷剂通过四通阀2流经冷凝器3时开始释放热量，通过室内风机4带动室内空气循环到冷凝器3，室内空气被不断加热，高温高压制冷剂温度降低出现气液混合状态，在制冷剂流经储液罐6时，对小部分液态制冷器进行储存，大部分气态制冷剂在流经第一过滤器7时，制冷剂中的杂质进一步清洁掉，增强系统的稳定性，系统内的制冷剂通过热力膨胀阀8截流后变成低温低压的气态状态，最低温度达到-15摄氏度，低温低压气态制冷剂经第二过滤器9及第四电磁阀17流入室内蒸发器5，室内的高温高湿空气通过室内风机4的循环作用，高温高湿空气经过室内蒸发器5时开始降温，空气中的水份凝结在蒸发器上变成水，顺着室内蒸发器5上预留的排水口排出室外。此时在室内蒸发器5中的低温制冷剂吸热形成气液态，制冷剂通过第三电磁阀16及四通阀2回到分离器18，将一小部分液态制冷剂储存，大部分低温气态制冷剂又重新回到压缩机1，如此反复循环加热和除湿。

当烘房内的空气湿度超过设定值时，热风风机13和冷风风机14，热风风机13将烘房内的高温高湿空气经过能量回收器排出室外，冷风风机14将室外空气排入室内，此时高温空气与室外空气在能量回收器A中进行交换，室外空气加热后时入烘房，直接回收潜热。当烘房内的空气一部分未交换完的热量直接提成出室外。烘干+除湿+新风除湿其工作原理为：烘房内的空气不断升温加热，降温除湿，当湿度很难排出时，通过增加新风除湿来满足烘干的需求。

烘干+除湿+新风除湿模式的优点在于：此种模式是在烘干+除湿的基础上增加的全热新风除湿功能，主要针对的是物料水份大，同时需要短时间烘干的场合，相当于加大了排湿量。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种整体式空气源加热除湿热回收热泵烘干机组，包括压缩机（1）、冷凝器（3）、室内风机（4）以及室内蒸发器（5），冷凝器（3）、室内风机（4）以及室内蒸发器（5）构成一个室内风道，室内风道的出风口和回风口都通过风管连接到烘房，空气中的水份凝结在室内蒸发器（5）上变成水顺着室内蒸发器（5）上预留的排水口排出室外；压缩机（1）的出口端与冷凝器（3）入口端之间的管道上连接四通阀（2），冷凝器（3）出口端与室内蒸发器（5）入口端之间的管道上依次设有储液罐（6）、第一过滤器（7）、热力膨胀阀（8）以及第二过滤器（9），室内蒸发器（5）出口端与压缩机（1）入口端的管道上依次连接有所述四通阀（2）和分离器（18）并最终形成闭式的制冷济循环系统，其特征在于：冷凝器（3）的换热面积大于室内蒸发器（5）的换热面积。

2.根据权利要求1所述整体式空气源加热除湿热回收热泵烘干机组，其特征在于：还包括室外蒸发器（11）和室外风机（12），室外蒸发器（11）和室外风机（12）构成室外风道，室外风道的出风口和回风口都通过风管连接到室外；第二过滤器（9）与室内蒸发器（5）入口端之间的管道上还设有第四电磁阀（17），室内蒸发器（5）出口端与所述四通阀（2）之间的管道上还设有第三电磁阀（16），室外蒸发器（11）的入口端通过输入管道连接在过滤器（9）与第四电磁阀（17）之间的管道上，输入管道上还设有第一电磁阀（10），室外蒸发器（11）的出口端通过输出管道连接在第三电磁阀（16）与所述四通阀（2）之间的管道上，输出管道上设有第二电磁阀（15）。

3.根据权利要求1或2所述整体式空气源加热除湿热回收热泵烘干机组，其特征在于：还包括一能量回收器（A），所述能量回收器（A）上设有热风排湿口（19）和冷风进口（20），冷风风机（14）与冷风进口（20）形成冷风进入风道将室外冷风导入烘房内，热风风机（13）与热风排湿口（19）形成热风排出风道将室内高温湿热空气排出烘房外，冷风进入风道与热风排出风道形成交差结构并在所述能量回收器（A）中完成换热。

4.根据权利要求3所述整体式空气源加热除湿热回收热泵烘干机组，其特征在于：所述室外蒸发器（11）位于所述热风排出风道中。

5.根据权利要求4所述整体式空气源加热除湿热回收热泵烘干机组，其特征在于：还包括一控制板，烘干机组的温湿度精确控制是通过控制板来实现的，控制板上有湿度设定按键、湿度回差设定按键、温度设定按键以及温度回差设定按键。