CN208059424U - 一种开式空气能与闭式除湿双功能的空气源热泵烘干机 - Google Patents

Abstract

一种开式空气能与闭式除湿双功能的空气源热泵烘干机，包括机体和热泵机组,热泵机组包括压缩机、膨胀阀、蒸发器和冷凝器；还包括热风送风机、新风引风机、电动风阀、双流道换热器和模式切换的风门机构；导风腔及热风送风腔上部的回风腔和位于顶部的环境进风腔。所述风门机构包括L型滑动组合风门和驱动装置；压缩机设在主机腔内；蒸发器设在吸热腔内；电动风阀设置在吸热腔环境风出口处，其外侧为新风引风机；冷凝器设置在放热腔内。组合风门机构设计巧妙，双功能切换灵活，既可以用高能效的空气能实现烘干初期的升温和烘干后期低湿期加热烘干，又可以在烘干中间高湿期采用高效率的闭式除湿烘干模式，使机器及烘干过程一直处在高效工作状态。

Description

一种开式空气能与闭式除湿双功能的空气源热泵烘干机

技术领域

本发明涉及一种烘干设备，更具体地说，涉及一种作为烘干热源设备的兼具开式空气能与闭式除湿两种烘干功能模式的空气源热泵烘干机。

背景技术

干燥是工业、农副产品和食品加工业等生产过程中的一个重要的工序，干燥过程是高能耗过程，干燥装置及其干燥过程控制与干燥加工产品的品质密切相关，也与生产效率、成本、能耗等密切相关。

热泵是以消耗一部分电能，使热能从低温热源向高温热源传递的装置，与传统的干燥方式相比较，热泵的制热性能系数(COP)值可达4.0以上，热泵干燥具有高效节能、成本较低、不污染环境的特点。并且热泵的除湿效果明显，可以在常温下对物料进行快速干燥，从而保证了被干燥物料的品质和色泽，能够生产出高品质的产品。

通过对国内外研究状况的调研可见，现有技术中，一般采用空气能开式高温热泵系统或者闭式除湿热泵系统来实现物料干燥。然而，空气能开式高温热泵系统在进行物料干燥时，系统内的废热湿气会越来越大，一般需对废热湿气进行直接排放来达到除湿目的，但是这种系统在排放废热湿气的过程中，同时带走了废热湿气中的热量，浪费能源。而闭式除湿热泵系统是应用冷冻除湿的原理，利用蒸发器将湿空气冷却到露点温度以下，析出水分后，再利用冷凝器加热冷却后的干空气，从而达到除湿的目的。但在物料干燥前期，烘房低温低湿，靠除湿模式很难升温，需要靠电加热器升温；在物料干燥到后期时，循环空气中的湿气会越来越小，蒸发器在从回风中得到的水潜热也越来越少，循环空气也很难升温，这时也需要电加热器对循环空气进行加热升温来满足干燥工艺的温度要求，可见这种单纯的闭式烘干系统电能消耗也大。

发明内容

本发明的目的是：提供一种开式空气能与闭式除湿双功能的空气能热泵烘干机，它具有结构简单，成本低，高效节能，具有开式空气能与闭式除湿两种烘干功能。

本发明是这样实现的：一种开式空气能与闭式除湿双功能的空气源热泵烘干机，包括机体和热泵机组,热泵机组包括压缩机、膨胀阀、蒸发器和冷凝器；其特殊之处在于：还包括热风送风机、新风引风机、电动风阀、双流道换热器和模式切换的风门机构；所述机体包括在底部依次设置的主机腔、放热腔及热风送风腔，位于主机腔上部的第一导风腔，位于放热腔上部的第二导风腔，位于第一导风腔上部的吸热腔及第三导风腔，位于第二导风腔及热风送风腔上部的回风腔和位于顶部的环境进风腔。

所述风门机构包括L型滑动组合风门和驱动装置；

第一导风腔由水平顶板、斜板部、水平底板及双流道换热器围成，通过双流道换热器及L型滑动组合风门与回风腔相通，水平顶板有贯通孔与吸热腔相通；第二导风腔由水平平板、上部斜板及双流道换热器围成，上部斜板上设有导风孔通过L型滑动组合风门与回风腔相通，也通过双流道换热器与第三导风腔相通；

第一导风腔与吸热腔相通，第二导风腔与放热腔相通，环境进风腔在L 型滑动组合风门滑下封闭双流道换热器时与第三导风腔相通，第三导风腔通过作为蒸发器的翅片换热器与吸热腔相通。

压缩机设在主机腔内；蒸发器设在吸热腔内；电动风阀设置在吸热腔环境风出口处，其外侧为新风引风机；冷凝器设置在放热腔内。

所述的一种开式空气能与闭式除湿双功能的空气源热泵烘干机，其特殊之处在于：所述L型滑动组合风门包括L型滑动风门、支承板和两侧的滑轨，所述驱动装置包括驱动风门的电动丝杠推杆；

L型滑动风门上有通风孔，L型滑动风门滑下后所述通风孔使回风腔与第二导风腔连通；同时滑下的L型滑动风门的实体部分开启环境新风通道、封闭双流道换热器的两个流道，实现开式空气能烘干功能；

在L型滑动风门推上到与顶盖板接触后，L型滑动风门封闭环境新风通道、开启双流道换热器两个流道，所述通风孔与双流道换热器第一流道连通、将回风腔与第二导风腔的通道关闭，实现闭式除湿烘干功能；

电动丝杠推杆的座体部与所述送风腔的顶板固定连接，伸缩杆部与L 型滑动风门连接。

所述的一种开式空气能与闭式除湿双功能的空气源热泵烘干机，其特殊之处在于：实现开式空气能烘干与闭式除湿烘干功能自动切换，通过检测环境温湿度及烘干房循环风的温湿度、根据温湿度及运行时间结合控制自动切换的时机，且自动控制切换时风机停、压缩机可以不停、电动丝杠推杆启动或停止、电动风阀开或关等运转部件的动作时序。

本发明一种开式空气能与闭式除湿双功能的空气能热泵烘干机，由于采用这样的结构，在开式空气能烘干工作状态，充分利用空气能，对烘干房中的物料进行加热升温；在闭式除湿烘干工作状态时，一是对烘干房的空气进行循环除湿，二是吸收物料排出的水蒸汽中的显热和潜热，对循环风进行加热，进而对烘干房中的物料进行加热除湿；系统简洁、结构紧凑，组合风门机构设计巧妙，双功能切换灵活，用一台机就既可以用高能效的空气能实现烘干初期的升温和烘干后期低湿期加热烘干，又可以在烘干中间高湿期采用高效率的闭式除湿烘干模式，使机器及烘干过程一直处在高效工作状态。

附图说明

图1是本发明开式状态下的剖视图。

图2是本发明闭式状态下的剖视图。

图3是本发明L型组合风门的立体图。

图4是本发明的立体图之一。

图5是本发明的立体图之二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

如图1所示，一种开式空气能与闭式除湿双功能的热泵烘干机，包括机体1和热泵机组，热泵机组包括压缩机2、膨胀阀、蒸发器3和冷凝器4。所述机体1包括在底部左右设置的主机腔5、放热腔6及热风送风腔18、位于主机腔5上部的第一导风腔71、位于放热腔6上部的第二导风腔72、位于第一导风腔71上部的第三导风腔73、位于第二导风腔72上部的回风腔8、吸热腔9和位于顶部的环境进风腔10；环境进风腔10通过导风孔74 与第三导风腔73相通；

第一导风腔71与吸热腔9相通，第二导风腔72与放热腔6相通，环境进风腔10与第三导风腔73相通，第三导风腔73与吸热腔9相通；吸热腔9设置在平板部上；第一导风腔71的顶板包括平板部711和斜板部712，斜板部712与双流道换热器连接；第二导风腔72的顶板上设有L型滑动风门15，L型滑动风门上设有通风孔153；L型滑动风门15两侧设有滑动导轨；L型滑动组合风门15由电动丝杠推杆14驱动与双流道换热器13配合实现风门切换。

还包括热风送风机11、电动风阀12及新风引风机17。

压缩机2设在主机腔5内，蒸发器3设在吸热腔9内，电动风阀12设置在吸热腔9内的新风出风孔上，电动风阀12外侧设置新风引风机17。冷凝器4设置在放热腔6内；热风送风机11设置在送风腔18的出风部。

如图1所示，机器此时处于开式空气能模式，L型滑动风门15滑下使双流道热交换器13风门封闭，双流道热交换器13不通风。此时在新风引风机的驱动下，环境空气通过机器上部侧面的进风口进入环境进风腔10、第三导风腔73，经蒸发器3吸收空气热能后，通过电动风阀12及新风引风机17排出。此时，冷媒吸收新风中的空气热能后经压缩机2压缩成高温高压的冷媒流向冷凝器4，给从烘干房16来的循环风放热，放热后的冷媒经节流阀变成低温低压的冷媒进入蒸发器3去吸收新风热能，完成冷媒系统的循环。同时，从烘干房16来的循环风进入回风腔8、第二导风腔72、吸收放热腔6中冷凝器4的冷媒释放的热能后，经热风送风机11送回烘干房 16，完成热风加热循环。

在图1状态下，L型滑动风门15移动，L型滑动风门15经导风孔74 伸入环境进风腔10内并与其顶板贴合，将环境进风腔10和第三导风腔73 的通道关闭，机器切换到如图2所示的闭式除湿模式。

如图2所示，机器此时处于闭式除湿模式，双流道热交换器13风流道开启、回风腔8与第二导风腔72的通风孔关闭，双流道热交换器13的第一流道连通回风腔8与第一导风腔71，第二流道连通第二导风腔71与第三导风腔73；新风引风机17及电动风阀12关闭；此时从烘干房16来的循环风依次进入回风腔8、经双流道换热器13的第一流道预冷、第一导风腔71、吸热腔9、经蒸发器3冷凝出水份、第三导风腔73、经双流道换热器13的第二流道预热、第二导风腔72、放热腔6、经冷凝器4加热、送风腔18，经热风送风机11送回烘干房，完成烘干房循环风闭式除湿的一个循环。过程中冷媒系统循环过程与开式空气能模式基本一样。

如图3所示：L型滑动风门15包括盖板部151和导向滑动板152，导向滑动板152设有通风孔153；在开式空气能模式下，如图1所示，L型滑动风门15的盖板部151和导向滑动板152封闭了双流道热交换器13的两个流道，导向滑动板的通风孔153与第二导风腔72的顶板上的导风孔对接；回风腔8与第二导风腔72连通，使吸收空气能的环境新风通道与烘干房循环风加热通道分开各自工作；如图2所示，在闭式除湿模式下，L型滑动风门15被推上到与环境进风腔10的顶板接触，封闭了环境新风进入通道，也封闭了回风腔8与第二导风腔72的通道，导向滑动板152的通风孔153 与双流道换热器相对，开启了双流道热交换器13的两个流道，使烘干房的循环风在封闭的通道内依次进入双流道热交换器13的第一流道预冷、蒸发器3冷凝除湿、双流道热交换器13的第二流道预热、冷凝器4高温冷媒加热的闭式除湿循环。

所述L型滑动风门15的驱动装置为电动丝杠推杆14，电动丝杠推杆 14的座体部与所述送风腔18的顶板固定连接，伸缩杆部与L型滑动风门 15连接。

所述的一种开式空气能与闭式除湿双功能的空气源热泵烘干机，可实现开式空气能烘干与闭式除湿烘干两种功能模式自动切换，通过检测环境温湿度及烘干房循环风的温湿度、根据温湿度及运行时间结合控制自动切换的时机，且自动控制切换时风机停、压缩机可以不停、电动丝杠推杆启动或停止、电动风阀开或关等运转部件的动作时序。

以上所述的仅是本发明的优先实施方式。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的情况下，还可以作出若干改进和变型，这也视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种开式空气能与闭式除湿双功能的空气源热泵烘干机，包括机体和热泵机组,热泵机组包括压缩机、膨胀阀、蒸发器和冷凝器；其特征在于：还包括热风送风机、新风引风机、电动风阀、双流道换热器和模式切换的风门机构；所述机体包括在底部依次设置的主机腔、放热腔及热风送风腔，位于主机腔上部的第一导风腔，位于放热腔上部的第二导风腔，位于第一导风腔上部的吸热腔及第三导风腔，位于第二导风腔及热风送风腔上部的回风腔和位于顶部的环境进风腔；

所述风门机构包括L型滑动组合风门和驱动装置；

第一导风腔由水平顶板、斜板部、水平底板及双流道换热器围成，通过双流道换热器及L型滑动组合风门与回风腔相通，水平顶板有贯通孔与吸热腔相通；第二导风腔由水平平板、上部斜板及双流道换热器围成，上部斜板上设有导风孔通过L型滑动组合风门与回风腔相通，也通过双流道换热器与第三导风腔相通；

第一导风腔与吸热腔相通，第二导风腔与放热腔相通，环境进风腔在L型滑动组合风门滑下封闭双流道换热器时与第三导风腔相通，第三导风腔通过作为蒸发器的翅片换热器与吸热腔相通；

压缩机设在主机腔内；蒸发器设在吸热腔内；电动风阀设置在吸热腔环境风出口处，其外侧为新风引风机；冷凝器设置在放热腔内。

2.根据权利要求1所述的一种开式空气能与闭式除湿双功能的空气源热泵烘干机，其特征在于：所述L型滑动组合风门包括L型滑动风门、支承板和两侧的滑轨，所述驱动装置包括驱动风门的电动丝杠推杆；

L型滑动风门上有通风孔，L型滑动风门滑下后所述通风孔使回风腔与第二导风腔连通；同时滑下的L型滑动风门的实体部分开启环境新风通道、封闭双流道换热器的两个流道，实现开式空气能烘干功能；

在L型滑动风门推上到与顶盖板接触后，L型滑动风门封闭环境新风通道、开启双流道换热器两个流道，所述通风孔与双流道换热器第一流道连通、将回风腔与第二导风腔的通道关闭，实现闭式除湿烘干功能；

电动丝杠推杆的座体部与所述送风腔的顶板固定连接，伸缩杆部与L型滑动风门连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种开式空气能与闭式除湿双功能的空气源热泵烘干机，其特征在于：实现开式空气能烘干与闭式除湿烘干功能自动切换，通过检测环境温湿度及烘干房循环风的温湿度、根据温湿度及运行时间结合控制自动切换的时机，且自动控制切换时风机停、压缩机可以不停、电动丝杠推杆启动或停止、电动风阀开或关等运转部件的动作时序。