CN203949473U - 除湿烘干多功能热泵机组 - Google Patents

除湿烘干多功能热泵机组 Download PDF

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刘晓明
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Abstract

本实用新型公开了一种除湿烘干多功能热泵机组,包括压缩机、冷凝器、四通阀、换热器、由换热器流向节流阀的止回阀、节流阀以及蒸发器通过管道系统连通组成首尾相接的循环系统;热回收器与烘烤设备内部连通,热回收器与回风口相邻;冷凝器通过第一风机将热空气送至送风口,蒸发器通过第一风机将低温低湿的干燥空气送至热回收器;换热器通过第二风机与机组外部环境空气循环换热;换热器通过控制器控制四通阀和电磁阀在不同模式下转换,四通阀与管道e之间设置管道i,管道i上设有电磁阀。本实用新型具有以下优点:四通阀可以随时转换,机组更加稳定;热回收器与回风口相邻,能够减少风阻,提高机组的风量,安装和维修更加方便。

Description

除湿烘干多功能热泵机组
技术领域
[0001] 本实用新型涉及热泵技术领域,具体地说是一种除湿烘干多功能热泵机组。
背景技术
[0002] 随着生活水平的不断提高,人们对生活的需求越来越高,一般食品等干燥设备越来越得到广泛应用。现有的干燥设备主要采用燃煤、锅炉、电等作为发热源。
[0003] 采用燃煤作为热源,具有以下缺点(I)不环保,煤炭作为不可再生能源,无休止的开采和消耗将造成其快速的枯竭,且煤炭等石化能源的使用是CO2等温室气体增加的主要来源,煤炭燃烧所产生的SO2等有害物质,更是严重污染了大气环境和影响着人们的身体健康;(2)不安全,常规烘干设备因采用明火在炉中燃烧产生热量,燃煤在燃烧不充份时会产生一些有毒CO气体,同时也有一些生产厂家因市场竞争,会生产一些劣质工业炉,进而产生因温度过高造成炉体开裂,或因温度控制仪失控而产生火灾;(3)烘烤温度高,且稳定性不好,,导致烘干的物品品质很难提升为优良品质,产品质量低;(4)所烘干的物品含水量高时,烘干成本太高,经济实用性不好。采用电力作为发热源的,使得工业、农产品烘烤时烘烤房整体用电负荷量太大,且费用太高,所以应用得不到普及,经济实用性不好。采用锅炉作为热源,需要大量的水,还需借助电源或者煤,成本高,污染重。
[0004]目前,已经有用于烘干除湿的热泵机组,能够有效解决上述问题,参见中国专利,专利号:CN202973807U,专利名称:快速烘干除湿热泵机组。但是现有热泵机组还存在以下缺陷:(I)热泵机组中采用四通阀,但是该四通阀是作为三通阀来使用的,有的把四通阀中间管道直接堵住,在这个模式下,机组在模式转换过程中需要停机后,等四通阀压力平衡之后,才能靠压力差转换到另外的功能,机组很不稳定;(2)热回收器设置在机组中部,风阻较大,机组安装和维修均极为不便。
实用新型内容
[0005] 本实用新型针对上述存在的问题,提供一种除湿烘干多功能热泵机组。
[0006] 本实用新型为实现上述目的,采取以下技术方案予以实现:
[0007] —种除湿烘干多功能热泵机组,包括外壳、压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、换热器、送风口、回风口、新风口、第一风机和第二风机,所述送风口、回风口和新风口设置在外壳上,所述机组内部设有与回风口相邻的热回收器,所述热回收器通过回风口与烘烤设备的内部连通;
[0008] 所述冷凝器通过所述第一风机将热空气送至送风口 ;
[0009] 所述蒸发器通过所述第一风机将低温低湿的干燥空气送至热回收器;
[0010] 所述换热器通过所述第二风机与机组外部环境空气循环换热;
[0011] 所述热泵机组还包括控制器、四通阀、止回阀以及电磁阀;
[0012] 所述压缩机、冷凝器、四通阀、换热器、由换热器流向节流阀的止回阀、节流阀以及蒸发器通过管道系统连通组成首尾相接的循环系统;
[0013] 所述管道系统包括管道a、管道b、管道C、管道d以及管道e ;
[0014] 所述四通阀与管道c之间设有管道f,所述管道f上设有流向节流阀的止回阀;
[0015] 所述管道b与管道e回见设有管道g,所述管道g上依次设有电磁阀和流向压缩机的止回阀;
[0016] 所述管道d与管道a之间设有管道h,所述管道h上依次设有电磁阀和流向换热器的止回阀;
[0017] 所述四通阀与管道e之间设有管道i,所述管道i上设有电磁阀;
[0018] 所述四通阀和电磁阀均与所述控制器连接;
[0019] 所述控制器、压缩机、第一风机和第二风机均与外接电源连接。
[0020] 优选地,所述节流阀为热力膨胀阀或者电子膨胀阀。
[0021] 优选地,所述冷凝器为内螺纹管片式换热器。
[0022] 优选地,所述蒸发器为内螺纹管片式换热器。
[0023] 优选地,所述换热器为内螺纹管片式换热器。
[0024] 优选地,所述新风口的外侧设有与之相匹配的电动阀门。
[0025] 现有技术中,新风进入机组时,是不经过蒸发器除水的,而是直接进入热回收器进行热交换,这时环境外新风进入机组时,会带相当一部分水进入烘烤房,除湿效果较差。为了达到更好的技术效果,本实用新型中新风口所进新风是先经过蒸发器除水后变成更低温低湿的干燥空气,再进入热回收器进行热交换,这样进、出风温度差比更大,更有利于热交换和更好的除湿效果。
[0026] 为了达到更好的技术效果,可以在机组外的烘烤房上部设置排风口,与设置在机组外壳上的排风口相比,设置在烘烤房上部的排风口,更有利于刚开始烘烤时的大湿量的排出,而设置在机组外壳上的排风口很难快速排出水分、难彻底排除水分而导致更耗电。与排风口相配合,还设置有排湿风机,排湿风机也是安装在与机组连接的烘烤房上面,有利于更快的大湿量排除烘烤房。烘烤房外的排风口与新风口同时打开存在明显的湿度差,即在烘烤过程中机组可以排湿的同时机组也在除湿,故除湿效果更佳。
[0027] 第二风机驱动外界环境空气与换热器进行热交换,可以改变烘烤房的温度,也可以是机组在开始烘烤时起到升温效果快一点,同时使机组内蒸发器可以同步除湿。
[0028] 优选地,所述回风口设有过滤网。
[0029] 优选地,所述管道c上由冷凝器至节流阀方向依次设有储液器以及干燥过滤器,所述管道e上设有汽液分离器。
[0030] 与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:(I)在四通阀与管道e之间增设管道i,所述管道i上设有电磁阀;四通阀可以受控制器来随时转换,机组更可靠、更稳定;
(2)热回收器与回风口相邻,能够减少风阻,提高机组的风量,更利于机组的安装和维修更加方便;(3)新风口外设有电动阀门,能更好的控制烘烤设备内部的温度,新风进入主机时直接经过蒸发器除水后变成干燥的新空气进入烘烤房,更快速带走烘烤物料中的水分;
(4)当烘烤房内的湿度超过设定值后,机组的排湿风机会自动排湿将水分排出烘烤房,同时把低温高湿的外界新空气经蒸发器除水后的低温低湿的干燥空气进入烘烤房,吸收烘烤房内物料的水分,新风口进风和烘烤房外的排湿风存在明显的湿度差,对快速烘干物料效果更佳、更节能。
附图说明
[0031] 图1是本实用新型除湿烘干多功能热泵机组的结构示意图;
[0032] 图2是本实用新型除湿烘干多功能热泵机组的原理示意图。
具体实施方式
[0033] 以下结合附图对本实用新型的实施例作详细描述。
[0034] 参见图1〜2:—种除湿烘干多功能热泵机组,包括外壳1、压缩机11、冷凝器12、节流阀14、蒸发器13、换热器23、送风口 21、回风口 20、新风口 22、第一风机18、第二风机24、控制器(未标明)、四通阀25、止回阀27、电磁阀26、储液器17、干燥过滤器16以及汽液分离器15,送风口 21、回风口 20和新风口 22设置在外壳I上,机组内部设有与回风口 20相邻的热回收器19,热回收器19通过回风口 20与烘烤设备的内部连通,提高热泵机组的热交换效率。
[0035] 冷凝器12通过第一风机18将热空气送至送风口 21,达到将热空气送至烘烤设备内部的目的。
[0036] 蒸发器13通过第一风机18将低温低湿的干燥空气送至热回收器19。
[0037] 换热器23通过第二风机24与外界环境空气热交换,外界环境空气与换热器进行热交换,是第二风机的驱动下完成。
[0038] 压缩机11、冷凝器12、四通阀25、换热器23、由换热器23流向节流阀14的止回阀27、节流阀14以及蒸发器13通过管道系统连通组成首尾相接的循环系统。
[0039] 管道系统包括管道a、管道b、管道C、管道d以及管道e ;四通阀与管道c之间设有管道f,所述管道f上设有流向节流阀的止回阀;管道b与管道e回见设有管道g,所述管道g上依次设有电磁阀和流向压缩机的止回阀;管道d与管道a之间设有管道h,所述管道h上依次设有电磁阀和流向换热器的止回阀;四通阀与管道e之间设有管道i,所述管道i上设有电磁阀。
[0040] 储液器17以及干燥过滤器16依次按照由冷凝器12至节流阀14方向设置在管道c上,汽液分尚器15设置在管道e上。
[0041] 四通阀25和电磁阀26均与控制器(未标明)连接;
[0042] 控制器(未标明)、压缩机11、第一风机18和第二风机24均与外接电源连接。
[0043] 热回收器19优选为显热回收器。
[0044] 节流阀14为热力膨胀阀或者电子膨胀阀,性能稳定,流量控制精确。
[0045] 冷凝器12、蒸发器13和换热器23均选用内螺纹管片式换热器,换热效率更好。
[0046] 新风口 22的外侧设有与之相匹配的电动阀门,能更好的控制烘烤设备内部的温度。
[0047] 新风口 22所进新风先经过蒸发器13除水后变成更低温低湿的干燥空气,再进入热回收器19进行热交换,这样进、出风温度差比更大,更有利于热交换和更好的除湿效果。新风口 22所进新风直接进入蒸发器13来除湿干燥,更容易带走物料中的水分。
[0048] 为了达到更好的技术效果,可以在机组外的烘烤房上部设置排风口(未标明),与设置在机组外壳上的排风口相比,设置在烘烤房上部的排风口,更有利于刚开始烘烤时的大湿量的排出,而设置在机组外壳上的排风口很难快速排出水分、很难彻底排除水分而导致更耗电。与排风口相配合,还设置有排湿风机,排湿风机也是安装在与机组连接的烘烤房上面,有利于更快的大湿量排除烘烤房。烘烤房外的排风口与新风口同时打开存在明显的湿度差,即在烘烤过程中机组可以排湿的同时机组也在除湿,故除湿效果更佳。
[0049] 换热器23由第二风机24来驱动,使外界环境空气与换热器进行热交换,在电磁阀以及四通阀的转换下,换热器23可以变成蒸发器来吸热或者冷凝器来放热。
[0050] 回风口 20设有过滤网,过滤杂质等,使得热泵机组能正常运行。
[0051] 控制器(未标明)控制四通阀25和电磁阀26在以下三种模式下进行转换:
[0052] (I)换热器23不用,f、C、d和e连通,电磁阀B关闭;
[0053] (2)换热器23作为冷凝器用时,a、b、C、d和e连通,电磁阀B和C都关闭;
[0054] (3)换热器23作为蒸发器用时,d、h、a、b、g以及e连通。
[0055] 本实用新型工作原理如下:制冷剂工质在压缩机的做功作用下,把低温低压气体压缩成高温高压的气体;高温高压气体进入冷凝器后被冷却成液体,从而放出大量热,冷空气吸收其热量而温度不断上升并成为高温热空气;制冷剂工质通过冷凝器后,再进入储液罐、过滤器、节流阀,然后到蒸发器中蒸发,吸收环境中的热量,最后进入压缩机,如此反复循环,制冷剂工质在蒸发器中吸收空气的热量,在压缩机的机械作用下,从冷凝器中放出热量,转变为热风的热量;整个热泵机组运用逆卡诺循环原理,通过热泵做功使热媒(冷媒)产生物理相变(液态-气态-液态),利用往复循环相变过程中不间断吸热与放热的特性,由吸热装置(蒸发器)吸取低温热源空气中的热量,通过专用热交换器(冷凝器)向冷空气中不断放热,使冷空气逐渐升温到高温热空气;制热过程中的电热能量转换效率最高可达450%以上,热泵只需要消耗一小部分的电能满足压缩机和风机等设备做功,就可将处于低温环境空气中的热量转移到高温环境下的热空气中,去加热制取房间高温的热空气。
[0056] 当热泵机组需要排湿时,也可以开启烘烤房外的排湿风机来达到排湿的功能,如果烘烤房不允许有排湿模式时,机组的换热器23就由控制系统来调节为冷凝器,散走一部分热量,这时机组的过冷度变大,同时降低系统的蒸发温度,使回风过来的空气析出更多的冷凝水,从而达到更好的除湿效果,又能控制烘烤房的上升温度。当机组初次需要加热时启动第二风机,这时的管片换热器作为蒸发器13来吸取室外环境空气中的热量,同时作为蒸发器13的管片换热器也具有除湿功能(把回风的水分除出来)。当烘烤房室内的温度需要降温时,这时的管片换热器作为冷凝器12经室外环境空气带走热量,这时的冷凝器是起到过冷的功能,这时蒸发器13的蒸发温度会更低,此时的除湿效果特别好。这样机组不需要开启排湿风门(排湿风门在机组外的排湿口处))和新风门来降低烘烤房的温度,达到烘烤物品的质量更好、更卫生。
[0057] 热泵机组内设有显热回收器,主要是室内回风的高温高湿空气的温度热量传递给室内除湿后的低湿低温的空气,使经过热回收后的高温高湿空气进一步冷却,其冷却的热量被由蒸发器过来的低温低湿的冷空气带走,起到冷空气预热的最佳效果,从而使高温高湿的室内空气经热回收后变成高湿低温的室内空气,高湿低温的室内空气经过蒸发器会除去更多的水分,达到快速除湿且更节能的效果。
[0058] 应用本实用新型除湿烘干多功能热泵机组的技术方案,具有以下效果:
[0059] (I)在四通阀与管道e之间增设管道i,所述管道i上设有电磁阀;四通阀可以受控制器来随时转换,机组更可靠、更稳定;(2)热回收器与回风口相邻,能够减少风阻,提高机组的风量,更利于机组的安装和维修更加方便;(3)新风口外设有电动阀门,能更好的控制烘烤设备内部的温度,新风进入主机时直接经过蒸发器除水后变成干燥的新空气进入烘烤房,更快速带走烘烤物料中的水分;(4)当烘烤房内的湿度超过设定值后,机组的排湿风机会自动排湿将水分排出烘烤房,同时把低温高湿的外界新空气经蒸发器除水后的低温低湿的干燥空气进入烘烤房,吸收烘烤房内物料的水分,新风口进风和烘烤房外的排湿风存在明显的湿度差,对快速烘干物料效果更佳、更节能。
[0060] 惟以上所述者,仅为本实用新型之较佳实施例而已,当不能以此限定本实用新型实施之范围,即大凡依本实用新型权利要求及实用新型说明书所记载的内容所作出简单的等效变化与修饰,皆仍属本实用新型权利要求所涵盖范围之内。此外,摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用,并非用来限制本实用新型之权利范围。

Claims (8)

1.一种除湿烘干多功能热泵机组,包括外壳、压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、换热器、送风口、回风口、新风口、第一风机和第二风机,所述送风口、回风口和新风口设置在外壳上,其特征在于,所述机组内部设有与回风口相邻的热回收器,所述热回收器通过回风口与烘烤设备的内部连通; 所述冷凝器通过所述第一风机将热空气送至送风口; 所述蒸发器通过所述第一风机将低温低湿的干燥空气送至热回收器; 所述换热器通过所述第二风机与机组外部环境空气循环换热; 所述热泵机组还包括控制器、四通阀、止回阀以及电磁阀; 所述压缩机、冷凝器、四通阀、换热器、由换热器流向节流阀的止回阀、节流阀以及蒸发器通过管道系统连通组成首尾相接的循环系统; 所述管道系统包括管道a、管道b、管道C、管道d以及管道e ; 所述四通阀与管道c之间设有管道f,所述管道f上设有流向节流阀的止回阀; 所述管道b与管道e回见设有管道g,所述管道g上依次设有电磁阀和流向压缩机的止回阀; 所述管道d与管道a之间设有管道h,所述管道h上依次设有电磁阀和流向换热器的止回阀; 所述四通阀与管道e之间设有管道i,所述管道i上设有电磁阀; 所述四通阀和电磁阀均与所述控制器连接; 所述控制器、压缩机、第一风机和第二风机均与外接电源连接。
2.根据权利要求1所述的除湿烘干多功能热泵机组,其特征在于:所述节流阀为热力膨胀阀或者电子膨胀阀。
3.根据权利要求1所述的除湿烘干多功能热泵机组,其特征在于:所述冷凝器为内螺纹管片式换热器。
4.根据权利要求1所述的除湿烘干多功能热泵机组,其特征在于:所述蒸发器为内螺纹管片式换热器。
5.根据权利要求1所述的除湿烘干多功能热泵机组,其特征在于:所述换热器为内螺纹管片式换热器。
6.根据权利要求1所述的除湿烘干多功能热泵机组,其特征在于:所述新风口的外侧设有与之相匹配的电动阀门。
7.根据权利要求1所述的除湿烘干多功能热泵机组,其特征在于:所述回风口设有过滤网。
8.根据权利要求1所述的除湿烘干多功能热泵机组,其特征在于:所述管道c上由冷凝器至节流阀方向依次设有储液器以及干燥过滤器,所述管道e上设有汽液分离器。
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