CN210952082U - 一种变频冷干机 - Google Patents

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方亚军
钱毅
陈明杰
丁充
夏文艺
屈锡方
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本实用新型实施例提供了一种变频冷干机,其包括三合一换热器,三合一换热器包括从上到下依次设置的预冷器、蒸发器以及水分离器,蒸发器的下部通过第四管道与预冷器相连接,由蒸发器出口连接至蒸发器入口的管道上依次连接有气液分离器、变频制冷压缩机、冷凝换热器以及干燥过滤器;电子膨胀阀,其设置在干燥过滤器和三合一换热器之间;电子旁通阀,其一端连接于变频制冷压缩机和冷凝换热器连接的第一管道上,另一端连接于电子膨胀阀和蒸发器入口连接的第二管道上;控制器,其与电子旁通阀和电子膨胀阀电连接。本实用新型根据进入三合一换热器的压缩气体的处理量自动调节变频制冷压缩机的运行频率,使得该变频冷干机具有节能环保的优点。

Description

一种变频冷干机
技术领域
本实用新型属于冷冻式干燥机技术领域,尤其涉及一种变频冷干机。
背景技术
当前国家在大力提倡节能减排,市场上家用空调领域变频系统已经逐步占据市场的主要份额,但由于冷冻式干燥机(简称冷干机)的制冷系统与空调制冷系统在应用领域的差异,目前市场上冷干机的制冷系统还采用定频制冷系统和机械式开关,导致其节能性差,不利于节能减排,且自动化程度低,浪费人工和成本。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述技术问题,本实用新型提供了一种变频冷干机,其采用变频制冷压缩机,使得变频冷干机具有高效节能和自动化程度高的优点。
本实用新型实施例提供了一种变频冷干机,包括设有进气口和排气口的三合一换热器,所述三合一换热器包括预冷器、蒸发器以及水分离器,所述蒸发器的下部通过第四管道与所述预冷器相连接,由蒸发器出口连接至蒸发器入口的管道上依次连接有气液分离器、变频制冷压缩机、冷凝换热器以及干燥过滤器;所述变频冷干机还包括:
电子膨胀阀,其设置在所述干燥过滤器和所述三合一换热器之间;
电子旁通阀,其一端连接于所述变频制冷压缩机和所述冷凝换热器连接的第一管道上,另一端连接于所述电子膨胀阀和所述蒸发器入口连接的第二管道上
控制器,其与所述电子旁通阀和所述电子膨胀阀电连接,且所述变频制冷压缩机通过变频器与所述控制器电连接。
在一些实施例中,变频冷干机还包括设于所述第一管道上的第一压力传感器,所述第一压力传感器相对所述电子旁通阀与所述第一管道的连接端远离所述变频制冷压缩机,且其与所述控制器电连接。
在一些实施例中,所述蒸发器出口与所述气液分离器通过第三管道连接,所述第三管道上设有连接所述控制器的第二压力传感器。
在一些实施例中,所述第三管道上设有第一温度传感器,其相对所述第二压力传感器靠近所述蒸发器出口。
在一些实施例中,所述第二管道上设有第二温度传感器,其相对所述电子旁通阀与所述第二管道的连接端靠近所述蒸发器入口。
在一些实施例中,所述三合一换热器上设有用于将换热产生的冷凝水排出的排水阀。
在一些实施例中,所述变频制冷压缩机通过变频器与所述控制器电连接。
与现有技术相比,本实用新型实施例的有益效果在于:本实用新型通过采用变频制冷压缩机、电子旁通阀以及电子膨胀阀,并将三者与控制器电连接,以当压缩气体的处理量降低时,通过与控制器连接的变频制冷压缩机的变频器,实现降低变频制冷压缩机的运行频率,从而降低制冷压缩机产生的制冷量,也就是根据进入三合一换热器的压缩气体的处理量自动调节变频制冷压缩机的运行频率,使得该变频冷干机具有节能环保的优点,且电子元器件与控制器电连接,通过改善变频冷干机的自动化性能,提高了产品的可靠性和安全性。
附图说明
在不一定按比例绘制的附图中,相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例,并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候,在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的,而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
图1为本实用新型实施例变频冷干机的结构示意图。
图中的附图标记所表示的构件:
1-三合一换热器;1a-预冷器;1b-蒸发器;121-蒸发器出口;122-蒸发器入口;1c-水分离器;101-进气口;102-排气口;2-气液分离器;3-变频制冷压缩机;4-冷凝换热器;5-干燥过滤器;6-电子膨胀阀;7-电子旁通阀;8-控制器;9-变频器;10-第一压力传感器;11-第二压力传感器;12-第一温度传感器;13-第二温度传感器;14-排水阀;15-第一管道;16-第二管道;17-第三管道;18-第四管道。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本实用新型的实施例作进一步详细描述,但不作为对本实用新型的限定。
本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素,并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
在本实用新型中,当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时,在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件,也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时,该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件,也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
本实用新型使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本实用新型所属领域的普通技术人员理解的含义相同,除非另外特别定义。还应当理解,在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义,而不应用理想化或极度形式化的意义来解释,除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
本实用新型实施例提供了一种变频冷干机,如图1所示,变频冷干机包括依次连接的三合一换热器1、气液分离器2、变频制冷压缩机3、冷凝换热器4以及干燥过滤器5。具体地,三合一换热器1包括从上到下依次设置的预冷器1a、蒸发器1b以及水分离器1c,该三合一换热器1在上部设置有进气口101和排气口102,蒸发器1b上设有蒸发器出口121和蒸发器入口122,在水分离器1c上设置排水阀14,此外,蒸发器1b的下部通过第四管道18与预冷器1a相连接。高温高湿的压缩气体由进气口101进入三合一换热器1内,通过位于三合一换热器1上部的预冷器1a进行预冷后继续向三合一换热器1的下部流动,在蒸发器1b中与低温低压的两相制冷剂换热形成低温压缩气体,上述低温压缩气体的温度进一步降低并在降温达到目标露点以内会形成部分冷凝水,形成的冷凝水通过换热器1的水分离器1c进行分离并通过排水阀14排出,剩余的低温压缩气体在三合一换热器1的下部通过第四管道18返回预冷器1a,并在预冷器1a中与从进气口101进入的高温高湿的压缩气体进行热交换,高温高湿的压缩气体将热量传热给预冷器1a中的低温压缩气体,从而形成中温干燥压缩气体并经出气口102排出。这样,从进气口101进入的高温高湿的压缩气体在三合一换热器1中能够得到循环使用,通过预冷器1a和蒸发器1b使得进气口101进入的高温高湿压缩气体能够得到多级降温,并能够在降温后能够与进入的高温高湿气体实现换热,实现较高的能源效率。
进一步地,气液分离器2、变频制冷压缩机3、冷凝换热器4以及干燥过滤器5依次设置在由蒸发器出口121连接至蒸发器入口122的管道上。在蒸发器1b中与高温高湿的压缩气体进行换热后,两相制冷剂气体通过蒸发器出口121排出并经气液分离器2进行气液分离,然后进入变频制冷压缩机3进行压缩,压缩后形成高温高压的气态制冷剂,再进入冷凝换热器4进行换热,将热量传递给环境空气或水后形成高压中温的液态制冷剂,继而依次经过干燥过滤器5后重新形成低温低压的两相制冷剂,并由蒸发器入口122流向蒸发器1b以此完成制冷循环工作。
进一步地,本实施例涉及的变频冷干机还包括电子膨胀阀6和电子旁通阀7,其中,该电子膨胀阀6设置在干燥过滤器5和三合一换热器1之间,该电子旁通阀7一端连接于变频制冷压缩机3和冷凝换热器4之间的第一管道15上,另一端连接于电子膨胀阀6和蒸发器入口122之间连接的第二管道16上,上述电子旁通阀7用于控制蒸发器1b的蒸发温度和压力,在对于压缩气体的需求降低时,也就是由上述进气口101进入的高温高湿的压缩气体量减少时,三合一换热器1对于制冷量的需求也会相应降低,当变频制冷压缩机3在最低转速情况下产生的制冷量依旧大于三合一换热器1需求的制冷量时,由于流经电子膨胀阀6的气体温度低,为适当增加蒸发器1b内的蒸发温度,通过电子旁通阀7能够直接将变频制冷压缩机3的排气旁通到蒸发器入口122,保证三合一换热器1的蒸发器1b的蒸发温度不低于设定值,防止蒸发器1b内的冷凝水因低温冻结影响蒸发器1b或三合一换热器1正常运行。
进一步地,本实施例涉及的变频冷干机还包括控制器8,控制器8与电子旁通阀7和电子膨胀阀6电连接,且变频制冷压缩机3通过变频器9与控制器8电连接,通过上述与控制器8连接的电子旁通阀7和电子膨胀阀6实现变频冷干机的自动化控制。另外,变频制冷压缩机3的变频器9能够使得该变频制冷压缩机3根据三合一换热器1需求的制冷量进行制冷,而不是现有技术中采用定频制冷压缩机,仅能够提供固定的制冷量,不利于节能环保。
需要说明的是,上述制冷剂的流动过程如下所述:变频制冷压缩机3的排气为高温高压的气态制冷剂,经过冷凝换热器4将热量传递给环境空气或者水后形成高压中温液态制冷剂,经过干燥过滤器5后进入电子膨胀阀6,经过电子膨胀阀6节流后形成低温低压的两相制冷剂,进入蒸发器1b与高温高湿的压缩气体进行换热,吸收压缩气体的热量后,经过气液分离器2后再次进入到变频制冷压缩机3进行下一次制冷循环。
本实用新型通过采用变频制冷压缩机3、电子旁通阀7以及电子膨胀阀6,并将三者与控制器8电连接,以当压缩气体的需求量降低时,通过与控制器8连接的变频制冷压缩机3的变频器9,实现降低变频制冷压缩机3的运行频率,从而降低变频制冷压缩机3产生的制冷量,也就是根据进入换热器1的压缩气体的处理量自动调节变频制冷压缩机3的运行频率,使得该变频冷干机具有节能环保的优点,且电子元器件与控制器8电连接,通过改善变频冷干机的自动化性能,提高了产品的可靠性和安全性。
在一些实施例中,如图1所示,变频冷干机还包括设于第一管道15上的第一压力传感器10,第一压力传感器10相对电子旁通阀7与第一管道15的连接端远离变频制冷压缩机3,且其与控制器8电连接,以当第一压力传感器10监测到的压力值超过预设阈值时,控制器8发出停机指示。上述第一压力传感器10用户实时监测系统运行的压力值,控制器8接收该压力值,且当压力值超过第一预设阈值,也就是系统运行的压力过高时,压力高于预设值时会直接切断主电源,控制器8将对变频冷干机发出停机指示,实现系统的自动化控制,以防止系统长时间高压运行导致事故发生。
可以理解的是,上述控制器8可连接于一显示设备,显示设备用于系统运行的压力值,以便于用户实时查看系统的运行情况。
在一些实施例中,如图1所示,蒸发器出口121与气液分离器2通过第三管道17连接,第三管道17上设有连接控制器8的第二压力传感器11。上述第二压力传感器11用户实时监测系统运行的压力值,控制器8接收该压力值,且当该压力值低于第二预设阈值,也就是系统运行的压力过低时,控制器8向变频制冷压缩机3发出控制信号,通过降低变频制冷压缩机3的转速增加系统运行的压力,以使系统运行的压力值增加至超过第二预设阈值,从而保证系统运行的安全性,当降低变频制冷压缩机3的转速仍未提高第二压力传感器11监测到的压力值时,控制器8将对变频冷干机发出停机指示,实现系统的自动化控制,以防止系统长时间低压运行导致事故发生。
在一些实施例中,如图1所示,第三管道17上设有第一温度传感器12,其相对第二压力传感器11靠近蒸发器出口121。上述第一温度传感器12用于测量蒸发器出口121处的温度值,控制器8根据该温度值自动化调节电子旁通阀7,当第一温度传感器12监测到的温度值超过第三预设阈值时,关闭电子旁通阀7,使其不再将变频制冷压缩机3的排气直接旁通蒸发器入口122,避免系统运行的温度持续升高,影响产品的安全性。
在一些实施例中,如图1所示,第二管道16上设有第二温度传感器13,其相对电子旁通阀7与第二管道16的连接端靠近蒸发器入口122。上述第二温度传感器13用于测量蒸发器入口122处的温度值,控制器8根据该温度值自动化调节电子旁通阀7,当第二温度传感器13监测到的温度值低于第四预设阈值时,开启电子旁通阀7,使其将变频制冷压缩机3的排气直接旁通到蒸发器入口122,避免系统运行的温度持续降低,影响产品的安全性。
在一些实施例中,如图1所示,换热器1上设有用于将换热产生的冷凝水排出的排水阀14。压缩气体经蒸发器1b将热量传递给制冷剂后,压缩气体的温度降低会在换热器1内形成冷凝水,通过设置上述排水阀14,将换热器1内的冷凝水排出,以保证系统长时间正常运行。
本实用新型实施例提供的变频冷干机的工作原理如下:高温高湿的压缩气体由进气口101进入三合一换热器1内,通过位于三合一换热器1上部的预冷器1a进行预冷后继续向三合一换热器1的下部流动,在蒸发器1b中与低温低压的两相制冷剂换热形成低温压缩气体,上述低温压缩气体的温度进一步降低并在降温达到目标露点以内会形成部分冷凝水,形成的冷凝水通过换热器1的水分离器1c进行分离并通过排水阀14排出,剩余的低温压缩气体在三合一换热器1的下部通过第四管道18返回预冷器1a,并在预冷器1a中与从进气口101进入的高温高湿的压缩气体进行热交换,高温高湿的压缩气体将热量传热给预冷器1a中的低温压缩气体,从而形成中温干燥压缩气体并经出气口102排出。
在蒸发器1b中与高温高湿的压缩气体进行换热后,两相制冷剂气体通过蒸发器出口121排出并经气液分离器2进行气液分离,然后进入变频制冷压缩机3进行压缩,压缩后形成高温高压的气态制冷剂,再进入冷凝换热器4进行换热,将热量传递给环境空气或水后形成高压中温的液态制冷剂,继而依次经过干燥过滤器5后重新形成低温低压的两相制冷剂,并由蒸发器入口122流向蒸发器1b以此完成制冷循环工作。在压缩气体的需求降低时,换热器1需求的制冷量也会相应降低,当变频制冷压缩机3在最低转速情况下产生的制冷量依旧大于换热器1需求的制冷量时,通过电子旁通阀7能够直接将变频制冷压缩机3的排气旁通到蒸发器入口122,保证换热器1的蒸发器1b的蒸发温度不低于设定值,防止蒸发器1b内的冷凝水因低温冻结影响蒸发器1b或换热器1正常运行。
此外,尽管已经在本文中描述了示例性实施例,其范围包括任何和所有基于本实用新型的具有等同元件、修改、省略、组合(例如,各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释,并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例,其示例将被解释为非排他性的。因此,本说明书和示例旨在仅被认为是示例,真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。
以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如,上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外,在上述具体实施方式中,各种特征可以被分组在一起以简单化本实用新型。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反,本实用新型的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而,以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中,其中每个权利要求独立地作为单独的实施例,并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本实用新型的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。
以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例,不用于限制本实用新型,本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内,对本实用新型做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种变频冷干机,其特征在于,包括设有进气口和排气口的三合一换热器,所述三合一换热器包括预冷器、蒸发器以及水分离器,所述蒸发器的下部通过第四管道与所述预冷器相连接,由蒸发器出口连接至蒸发器入口的管道上依次连接有气液分离器、变频制冷压缩机、冷凝换热器以及干燥过滤器;所述变频冷干机还包括:
电子膨胀阀,其设置在所述干燥过滤器和所述三合一换热器之间;
电子旁通阀,其一端连接于所述变频制冷压缩机和所述冷凝换热器连接的第一管道上,另一端连接于所述电子膨胀阀和所述蒸发器入口连接的第二管道上
控制器,其与所述电子旁通阀和所述电子膨胀阀电连接,且所述变频制冷压缩机通过变频器与所述控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的变频冷干机,其特征在于,还包括设于所述第一管道上的第一压力传感器,所述第一压力传感器相对所述电子旁通阀与所述第一管道的连接端远离所述变频制冷压缩机,且其与所述控制器电连接。
3.根据权利要求1或2所述的变频冷干机,其特征在于,所述蒸发器出口与所述气液分离器通过第三管道连接,所述第三管道上设有连接所述控制器的第二压力传感器。
4.根据权利要求3所述的变频冷干机,其特征在于,所述第三管道上设有第一温度传感器,其相对所述第二压力传感器靠近所述蒸发器出口。
5.根据权利要求4所述的变频冷干机,其特征在于,所述第二管道上设有第二温度传感器,其相对所述电子旁通阀与所述第二管道的连接端靠近所述蒸发器入口。
6.根据权利要求1所述的变频冷干机,其特征在于,所述三合一换热器上设有用于将换热产生的冷凝水排出的排水阀。
7.根据权利要求1所述的变频冷干机,其特征在于,所述变频制冷压缩机通过变频器与所述控制器电连接。
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