CN207438774U - 除湿机 - Google Patents

Abstract

本实用新型的除湿机中冷凝组件包括第一冷凝器和第二冷凝器，且第一冷凝器和第二冷凝器并列设置，而蒸发器则与第二冷凝器相对设置，因此使用过程中，一部分空气通过蒸发器后再通过第二冷凝器，而还有一部分空气将不通过蒸发器，而直接通过第一冷凝器，减小了空气在蒸发器和冷凝器处的温差，从而使得空气在蒸发器和冷凝器处的热量交换量差值减小，因此无论空气流量大小，均能使冷凝器和蒸发器的温度处于相对稳定的状态，提高了除湿器的除湿能效。

Description

除湿机

技术领域

本实用新型涉及冷冻除湿机技术领域，特别是一种除湿能效比高的除湿机。

背景技术

除湿机是一种去除空气中水分以调节空气湿度的设备，被广泛应用于生产和生活中。其中，冷冻式除湿机在使用过程中，制冷剂在蒸发器中汽化吸热，使蒸发器的温度降低，从而使空气中的水分由于温度降低而凝结液化，从而实现降低空气中湿度的效果。

根据能量守恒定律可知，在忽略微小的热量损失的条件下，除湿机运行时，制冷剂在冷凝器释放的热量等于制冷剂在蒸发器中吸收的热量和压缩机压缩制冷剂所做的功之和。所以空气在经过除湿机过程中，在冷凝器处的吸收的热量值大于在蒸发器处释放热量值，即在空气流过蒸发器和冷凝器时，在蒸发器处的热量交换值小于在冷凝器处的热量交换值。因此，如果空气流量过大，则空气在冷凝器处的热量交换值是一定的，会导致空气在蒸发器处的温度降低幅度小，从而降低水分液化率。如果空气流量过小，则在蒸发器处的换热值是一定的，会导致经过冷凝器处温度升高，进而导致冷凝压力上升，会增加压缩机的能耗，导致有效功率比降低。因此现有除湿机的除湿能效较低。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有除湿机能效比较低的问题，提出一种除湿机。

一种除湿机，包括：

壳体，所述壳体上开设有进风口和出风口，所述壳体内形成连接所述进风口和出风口的风道；

冷凝组件，包括串联的第一冷凝器和第二冷凝器，所述第一冷凝器和所述第二冷凝器沿所述风道的径向并列设置；

节流阀，与所述冷凝组件的出口相连；

蒸发器，设置于所述冷凝组件与所述进风口之间，并沿所述风道的轴向与所述第二冷凝器相对设置；

压缩机，所述压缩机的出口与冷凝组件的入口相连通，所述压缩机的入口与所述蒸发器的出口相连通，所述压缩机、所述第一冷凝器、所述第二冷凝器、所述节流阀及所述蒸发器依次串联并形成制冷剂回路。在其中一个实施例中，所述冷凝组件还包括第三冷凝器，所述第三冷凝器串联于所述第二冷凝器和所述节流阀之间。

在其中一个实施例中，所述第三冷凝器沿所述风道的轴向与所述第二冷凝器并列设置，且位于所述第二冷凝器和所述蒸发器之间。

在其中一个实施例中，所述第一冷凝器和所述第二冷凝器间隔设置。

在其中一个实施例中，所述节流阀为毛细管。

在其中一个实施例中，所述毛细管的数量为多个，且多个所述毛细管相并联。

在其中一个实施例中，还包括集液组件，所述集液组件对应所述蒸发器设置，并用于收集凝结于所述蒸发器上的液体。

在其中一个实施例中，所述积液组件包括集液盘、导管和集液箱，所述集液盘对应所述蒸发器设置，所述集液盘通过所述导管与所述集液箱相连通。

在其中一个实施例中，所述风机设置于所述冷凝组件远离所述蒸发器的一侧。

在其中一个实施例中，还包括设置于所述风道内的隔板，所述隔板与所述风道的内壁相连，且使所述风道内形成互相隔离的第一流道和第二流道，其中，所述第一冷凝器收容于所述第一流道内，所述第二冷凝器和所述蒸发器收容于所述第二流道内。

本实用新型除湿机的冷凝组件包括第一冷凝器和第二冷凝器，且第一冷凝器和第二冷凝器并列设置，而蒸发器则与第二冷凝器相对设置，因此使用过程中，一部分空气通过蒸发器后再通过第二冷凝器，而还有一部分空气将不通过蒸发器，而直接通过第一冷凝器，减小了空气在蒸发器和冷凝器处的温差，从而使得空气在蒸发器和冷凝器处的热量交换量差值减小，因此无论空气流量大小，均能使冷凝器和蒸发器的温度处于相对稳定的状态，提高了除湿器的除湿能效。

附图说明

图1为本实用新型除湿机一实施例的结构示意图；

图2为图1中除湿机冷凝压力与焓变关系图；

图3为本实用新型除湿机又一实施例的结构示意图；

图4为图3中除湿机冷凝压力与焓变关系图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供一种除湿机100。

如图1所示，在一实施例中，该除湿机100包括壳体110、冷凝组件120、节流阀130、蒸发器140、压缩机150，其中压缩机150、冷凝组件120、节流阀 130和蒸发器140依次串联，且蒸发器141的输出端与压缩机150的输入端相连，以形成制冷剂的循环回路。

本实施例中的壳体110上开设有进风口111和出风口112，壳体110内形成连接进风口111和出风口112的风道113。本实施例中的该壳体110可以为立方体，也可以为圆柱体，还可以设计为其他可选的形状，本实施例中对此不作限制。在一具体实施方式中，以该壳体110为一长方体壳体110为例说明。

本实施例中的壳体110上开设有进风口111和出风口112，壳体110内侧形成连接进风口111和出风口112的风道113，使用过程中，空气经由进风口111 进入除湿机100，在流过风道113后由出风口112流出除湿机100。

应当理解的是，为了保证除湿效果，风道113应当具有一定长度，所以在一具体实施方式中，将进风口111和出风口112开设于壳体110一组相对的内壁上，在又一具体实施方式中，将进风口111开设于壳体110的侧面，而将出风口 112开设于壳体110的顶部，且出风口112靠近与进风口111相对的侧面上。应当理解的是，本实施例中的侧面和顶部均指的是除湿机100放置于正常工作状态下的侧面和顶部。

如图1所示，在一具体实施方式中，进风口111和出风口112均为开放的开口，具体可以是圆形、矩形或其他可选的形状。进一步的，在又一具体实施方式中，还在进风口111和出风口112上设置了防护网114，在保证通风效果的前提下，还能有效防止灰尘或其他异物进入除湿机100内。

在又一具体实施方式中，该壳体110内还设有隔板115，隔板115将壳体110 分隔为两部分，其中一部分为容纳冷凝组件120和蒸发器140的风道113，另一部分为容纳压缩机150的容纳腔116。

请继续参阅图1，本实施例中冷凝组件120，包括串联的第一冷凝器121和第二冷凝器122，第一冷凝器121和第二冷凝器122沿风道113的方向并列设置于风道113内，本实施例中，沿风道113方向并列设置于风道113内指的是第一冷凝器121和第二冷凝器122位于同一垂直或近似垂直于风道113方向的平面上，使得当空气通过风道113时，仅能流经第一冷凝器121或第二冷凝器122，而不会依次流经第一冷凝器121和第二冷凝器122。在一具体实施方式中，第一冷凝器121设置于第二冷凝器122的上方，这里的上方指的是除湿机100放置于正常工作状态下的上方，显然，在其他一些具体实施方式中，第一冷凝器121也可以设置于第二冷凝器122的其他方向，例如下方或侧向等。

进一步的，在一具体实施方式中，第一冷凝器121的翅片和第二冷凝器122 的翅片间隔设置，避免因第一冷凝器121的翅片和第二冷凝器122的翅片直接接触而使第一冷凝器121和第二冷凝器122之间由于热量沿翅片传导而使温差降低。

应当理解的是，由于第一冷凝器121和第二冷凝器122均由导热性能良好的材料制成，例如金属，所以如果第一冷凝器121和第二冷凝器122的翅片相接触，则会使第一冷凝器121和第二冷凝器122的温度向趋近于相等变化，而将第一冷凝器121的翅片和第二冷凝器122的翅片间隔设置，则可以减少第一冷凝器121和第二冷凝器122之间的热量传递，以增加第一冷凝器121和第二冷凝器122之间的温差。

使用过程中，制冷剂在蒸发器140中蒸发吸热，使蒸发器140的温度降低，空气中的水分遇冷结露，从而达到除湿的目的。本实施例中的蒸发器140设置于第二冷凝器122和进风口111之间，且蒸发器140沿风道113的方向与第二冷凝器122相对设置，使得空气在通过风道113过程中，流经蒸发器140的空气将进一步流过第二冷凝器122，而不会流过第一冷凝器121。

蒸发器140的入口通过节流阀130与冷凝组件120的出口相连通，节流阀 130起到对制冷剂节流降压的作用并可调节进入蒸发器140的制冷剂流量。本实施例中，节流阀130可以为毛细管，具体可以是阻流式毛细管或热力毛细管等，显然，也可以是其他形式的毛细管，为了进一步提高流速，可设置多个互相并联的毛细管。

本实施例中压缩机150用于压缩和输送制冷剂，压缩机150的出口与冷凝组件120的入口相连通，压缩机150的入口与蒸发器140的出口相连通，在其中一个具体实施方式中，具体为绝热压缩机，可进一步减少能量损耗。

本实施例中还包括用于驱动气体沿风道113流动的风机160，空气在风机 160的驱动下沿风道113流入和流出，并经过蒸发器140和冷凝组件120，从而实现除湿效果。在一个具体实施方式中，该风机160为离心式风机，在其他具体实施方式中，该风机160还可以是其他空气风机，也能实现驱动空气流动的效果。

在一具体实施方式中，该风机160设置于冷凝组件120远离蒸发器140的一侧，即设置于靠近出风口112处，使得流经风机160的空气为除湿完成的空气，其中水分含量更少，有助于提高风机160的使用寿命，在其他一些具体实施方式中，显然，也可以将风机160设置于其他位置，只要能实现驱动空气沿风道113流动即可。

应当理解的是，随着制冷剂在冷凝器中流动时，随着热量交换的进行，制冷剂的温度沿流动方向依次降低。由热力学第二定律可知热量会自发的从温度高的物体传递到温度较低的物体，而冷凝器的翅片和管道的材质通常为铝、铜等导热性能良好的金属，因此冷凝器中温度较高区域的热量会传递到温度较低的区域，使整个冷凝器的温度场趋于平衡态。导致冷凝器管道的进出口温差变小，使得饱和制冷剂蒸汽经过气液混合状态冷凝为饱和液体之后无法进一步降温冷却为过冷液体，从而导致节流阀130中的液态制冷剂部分汽化，使得进入蒸发器140中的液态制冷剂比例降低，导致蒸发器140吸收热量的能力减小，从而导致制冷量减小，除湿能力下降，使除湿机100的除湿能效比降低。

使用过程中，在风机160的作用下，湿度较高的空气一部分经过蒸发器140，制冷剂在蒸发器140中汽化吸热，使得湿空气温度降低并液化凝结成水珠。温度降低后的冷空气经过第二冷凝器122，并在流经第二冷凝器122过程中吸热，从而使得空气温度升高。而另一部分空气则仍直接通过第一冷凝器121。

请进一步参阅图2，图2中1-2-3-4-5-6-1过程为设置有单个冷凝器的除湿机的制冷剂循环过程的压焓图，图中横坐标h代表制冷剂的焓变，单位为千焦耳每千克，纵坐标P则代表冷凝压力，单位为兆帕斯卡。其中，1-2表示制冷剂通过压缩机由低温低压蒸汽变为高温高压蒸汽的过程；2-5表示制冷剂在冷凝器中冷却冷凝的过程，其中2-3表示理想状态下过热制冷剂气体经排气管进入冷凝器冷却为饱和蒸汽的过程、3-4表示理想状态下饱和蒸汽放热冷凝为饱和液体的过体、4-5表示理想状态下饱和液体进一步降温成为过冷液体的过程；5-6表示制冷剂在节流阀中的节流过程；6-1表示制冷剂在蒸发器的汽化过程，制冷剂吸取被冷却空气的热量而不断汽化直至变为饱和蒸汽为止；这样制冷剂的状态又重新回到进压缩机前的状态点1，从而完成一个完整的循环。

图2中1-2’-3’-4’-5’-6’-1为本实施例包括第一冷凝器121和第二冷凝器122 的除湿机的制冷剂循环过程压焓图。由于本实施例中设置第一冷凝器121，且第一冷凝器121单独通风，流经第一冷凝器121的空气不会事先流经蒸发器140，所以冷凝组件120的通风量大于蒸发器140的通风量，所以本实施例中，制冷剂在冷凝器中冷却冷凝的过程中，冷凝温度更低，空气直接流经第一冷凝器121，可以降低冷凝温度，即焓值也相对较低，冷凝压力也随之从P₂降至P₂’，从而实现降低冷凝压力，在蒸发压力不变的情况下，冷凝压力与蒸发压力的差值减小，使得制冷剂进入节流阀130中时，制冷剂的汽化比例降低。进一步的，由于蒸发器140的通风量小于冷凝组件120，所以可以降低蒸发器140的显热负荷，进而提高蒸发器140的的湿负荷、除湿深度和除湿能效从而实现保证除湿效果不变的情况下提高了除湿机100的能效比。

在一实施例中，还包括储存罐170，储存罐170设置于压缩机150和冷凝组件120之间，并用于储存制冷剂。

在一实施例中，为了回收凝结的水分，进一步设置了集液组件180，应当理解的是，空气中的水分是在蒸发器140上凝结为水珠的，因此本实施例中的集液组件180的位置对应蒸发器140设置，以实现对凝结的水珠的回收。

在一具体实施方式中，集液组件180具体包括集液盘181、导管182和集液箱183，其中，集液盘181对应蒸发器140设置于蒸发器140的底部，凝结的水珠在重力作用下从蒸发器140上滴落流入集液盘181中。集液盘181通过导管 182与集液箱183相连通，使得流入集液盘181中的水沿导管182汇集于集液箱 183中。

进一步的，在又一实施例中，还包括设置于风道内的隔板190，隔板与壳体的内壁相连。该使风道内形成互相隔离的第一流道191和第二流道192，其中，第一冷凝器121收容于第一流道191内，而第二冷凝器122和蒸发器140收容于第二流道192内。可以进一步减少流经第一冷凝器121的空气和流经蒸发器 140及第二冷凝器122的空气之间的相互干扰，进一步减少空气在进入除湿机 100时和离开除湿机100时两个状态下的温差。

请进一步参阅图3，在基于上述实施例的又一实施例中，与上述各实施例的唯一不同在于冷凝组件120还包括第三冷凝器123。

从连接结构上来说，第三冷凝器123串联与第二冷凝器122和节流阀130 之间。即第三冷凝器123的入口与第二冷凝器122的出口相连通，第三冷凝器 123的出口与通过节流阀130与蒸发器140的入口相连通。本实施例中的第三冷凝器123的位置优选设置于第二冷凝器122和蒸发器140之间，使得风道113 内的空气一部分在流过蒸发器140后，先流经第三冷凝器123，再流经第二冷凝器122，另一部分空气仍直接流经第一冷凝器121。

使用过程中，在风机160的作用下，湿度较高的空气一部分经过蒸发器140，制冷剂在蒸发器140中汽化吸热，使得湿空气温度降低并液化凝结成水珠。温度降低后的冷空气依次经过第三冷凝器123和第二冷凝器122，并在流经第三冷凝器123和第二冷凝器122过程中吸热，从而使得空气温度升高。而另一部分空气则仍直接通过第一冷凝器121。

请进一步参阅图4，图4中1-2’-3’-4’-5”-6”-1为本实施例包括第一冷凝器 121、第二冷凝器122和第三冷凝器123的除湿机的制冷剂循环过程压焓图。图中横坐标h代表制冷剂的焓变，单位为千焦耳每千克，纵坐标P则代表冷凝压力，单位为兆帕斯卡。

本实施例中，一部分空气流经蒸发器140，这一部分空气在流经蒸发器140 时，放热温度降低，使得空气中的水分凝结成水珠，从而实现降低空气湿度。温度降低后的空气依次流经第三冷凝器123和第二冷凝器122，并在流经第三冷凝器123和第二冷凝器122过程中吸收热量。因为冷凝器的温度沿制冷剂的流向逐渐降低，所以第二冷凝器122中制冷剂的温度高于第三冷凝器123中制冷剂的温度，空气逐渐向第二冷凝器122的方向流动时，可实现逆向梯级吸热。

同时，由于第三冷凝器123与第二冷凝器122间隔设置，避免了第二冷凝器122中的制冷剂与第三冷凝器123中的制冷剂由于互相接触而直接发生热传导，可以降低了第三冷凝器123的温度，提高了冷凝组件120入口和出口之间的温差，从而可以降低了制冷剂液体经过节流装置后的汽化比例，提高了节流阀130出口液态制冷剂的比例。即当制冷剂由节流阀130进入蒸发器时，冷凝组件120的入口和出口之间温差增大，所以在增加第三冷凝器123后，制冷剂的焓值由h₅’降低至h₅”，制冷剂得到了更充分的液化降温。图4中的点6’和点6”代表制冷剂进蒸发器140的状态，由其对应的焓值与点5’和点5”相同，即h₅’>h₅”，所以当再次压缩后，除湿机中单位制冷剂从空气中吸收的热量更多，可进一步提高除湿机的除湿能效比。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种除湿机，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体上开设有进风口和出风口，所述壳体内形成连接所述进风口和出风口的风道；

冷凝组件，包括串联的第一冷凝器和第二冷凝器，所述第一冷凝器和所述第二冷凝器沿所述风道的径向并列设置；

节流阀，与所述冷凝组件的出口相连；

蒸发器，设置于所述冷凝组件与所述进风口之间，并沿所述风道的轴向与所述第二冷凝器相对设置；

压缩机，所述压缩机的出口与冷凝组件的入口相连通，所述压缩机的入口与所述蒸发器的出口相连通，所述压缩机、所述第一冷凝器、所述第二冷凝器、所述节流阀及所述蒸发器依次串联并形成制冷剂回路。

2.根据权利要求1所述的除湿机，其特征在于，所述冷凝组件还包括第三冷凝器，所述第三冷凝器串联于所述第二冷凝器和所述节流阀之间。

3.根据权利要求2所述的除湿机，其特征在于，所述第三冷凝器沿所述风道的轴向与所述第二冷凝器并列设置，且位于所述第二冷凝器和所述蒸发器之间。

4.根据权利要求1-3任一项所述的除湿机，其特征在于，所述第一冷凝器和所述第二冷凝器间隔设置。

5.根据权利要求1-3任一项所述的除湿机，其特征在于，所述节流阀为毛细管。

6.根据权利要求5所述的除湿机，其特征在于，所述毛细管的数量为多个，且多个所述毛细管相并联。

7.根据权利要求1-3任一项所述的除湿机，其特征在于，还包括集液组件，所述集液组件对应所述蒸发器设置，并用于收集凝结于所述蒸发器上的液体。

8.根据权利要求7所述的除湿机，其特征在于，所述集液组件包括集液盘、导管和集液箱，所述集液盘对应所述蒸发器设置，所述集液盘通过所述导管与所述集液箱相连通。

9.根据权利要求1-3任一项所述的除湿机，其特征在于，还包括风机，所述风机设置于所述冷凝组件远离所述蒸发器的一侧。

10.根据权利要求1-3任一项所述的除湿机，其特征在于，还包括设置于所述风道内的隔板，所述隔板与所述壳体的内壁相连，且使所述风道内形成互相隔离的第一流道和第二流道，其中，所述第一冷凝器收容于所述第一流道内，所述第二冷凝器和所述蒸发器收容于所述第二流道内。