CN212157914U - 一种空气源热泵烘干机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空气源热泵烘干机，包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器、机架、鼓风机；所述机架水平架设，其为中部设有内腔的壳罩；所述机架内侧设有烘干室，烘干室的一侧设有回流升温室；所述烘干室连通回流升温室；回流升温室内固设有鼓风机，鼓风机的出风口连通烘干室；所述回流升温室内还设有冷凝器；所述压缩机的排气口由管道连接至冷凝器的一端，冷凝器的另一端由管道连接至节流装置再通过管道连接至蒸发器的一端，蒸发器的另一端最后由管道连接至压缩机的吸气口。本实用新型的一种空气源热泵烘干机，其干燥介质(通常为空气)封闭循环，可避免与外界气体交换所可能对物料带来的杂质污染；高效节能、温湿度方便调控。

Description

一种空气源热泵烘干机

技术领域

本实用新型属于烘干机技术领域，涉及一种空气源热泵烘干机。

背景技术

空气能热泵烘干机是由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器等组成的循环系统，具有结构简单、易于安装维修的优势；工作原理是利用逆卡诺原理，介质被压缩机加压，成为高温高压气体，进入室内侧的换热器(冷凝器)，冷媒冷凝液化释放出高温热量加热烘干房内空气。烘干房内的物料通过热风的形式使物料中的水分汽化蒸发，蒸发出来的水蒸汽由排湿系统排走而达到烘干物料的目的。冷凝放热后的冷媒经过节流阀变为低温低压的液体，由于压力骤然降低，液态的冷媒进入蒸发器会源源不断吸收周边空气的低位速蒸发变成气态，吸收了一定能量的冷媒回流到压缩机，进入下一个循环。这样，冷媒不断地循环就实现将空气中的热量搬运到烘干房内加热房内空气温度。热泵烘干机其稳定性高、质量好、节能高效，运行费用低。

传统烘干法能耗大、效率低，如烘坑法进行烘干，费柴费煤，更重要的是热度分布不均匀，难以掌握火候，一不小心就会把高温区物料炕焦。空气能热泵烘干机可自动调节烘干时间，能够利用干燥过程中排出的余热再进行循环加热，有效地提高烘干效率、节约能源；运行费用只是电加热干燥机的30％，燃油干燥机的40％，燃煤干燥机的60％，而且热泵烘干机不需要消耗任何材料。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种空气源热泵烘干机，其干燥介质封闭循环，可避免与外界气体交换所可能对物料带来的杂质污染；高效节能、温湿度方便调控。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种空气源热泵烘干机，包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器、机架、鼓风机；

所述机架水平架设，其为中部设有内腔的壳罩；所述机架内侧设有烘干室，烘干室的一侧设有回流升温室；

所述烘干室连通回流升温室；回流升温室内固设有鼓风机，鼓风机的出风口连通烘干室。所述烘干室用于内置待烘干物料。

所述回流升温室内还设有冷凝器；

所述压缩机的排气口由管道连接至冷凝器的一端，冷凝器的另一端由管道连接至节流装置再通过管道连接至蒸发器的一端，蒸发器的另一端最后由管道连接至压缩机的吸气口；

所述蒸发器固设于机架之上，其与外界空气接触，利用蒸发器吸收外界空气中的热量，或者回收干燥过程中排气的余热，经过压缩机做功，将能量搬运(转移)至烘干室中，烘干室的热空气经过反复循环升温，吸收物料中的水分(使物料中的水分蒸发)，自身降温加湿，经过热风排湿或者冷凝除水的过程，把物料中的水分水排出带走，并最终实现物料的连续干燥。

优选的，节流装置为节流阀。

优选的，所述烘干室内还设有舱门，用于移入待烘干物料。所述烘干室地面设有导料滑轨，导料滑轨上设有滑动连接的导料小车。

优选的，所述回流升温室内还设有除湿机、回热器；在除湿干燥机内增加回热器，可使进入蒸发器的空气温度下降而进去冷凝器的空气温度上升；回热循环使蒸发器冷量用于空气降温减少(无效耗冷过程)，而用于降温除湿过程冷量增加，使热泵干燥的最佳蒸发温度及最佳除湿量上升；增加回热循环的热泵除湿干燥比普通热泵干燥节能30％以上。

优选的，为方便设备移动，所述机架底部还设有若干万向轮和脚杯。

优选的，所述回流升温室内为矩形腔室，其内鼓风机设于冷凝器上方；所述冷凝器与水平线成45°夹角设置。

优选的，所述烘干室内设有若干个温湿度传感器；所述烘干室为矩形，温湿度传感器分设于烘干室内的4个边角处。

本申请的热泵烘干机其干燥介质(通常为空气)封闭循环，可避免与外界气体交换所可能对物料带来的杂质污染。在设备关闭舱门后烘干室、回流升温室与外界隔绝。

本实用新型的空气源热泵烘干机其具有以下特点：

1、可实现低温空气封闭循环干燥，物料干燥质量好。通过控制装置的工况，使干燥室的热干空气的温度在20～80℃之间(具体范围值视型号而定)，可满足大多数热敏物料的高质量干燥要求；干燥介质的封闭循环，可避免与外界气体交换所可能对物料带来的杂质污染，这对食品、药品或生物制品尤其重要。此外，当物料对空气中的氧气敏感(易氧化或燃烧爆炸)时，还可采用惰性介质代替空气作为干燥介质，实现无氧干燥。

2、高效节能。热泵烘干机中加热空气的热量主要来自回收干燥室排出的温湿空气中所含的显热和潜热，需要输入的能量只有热泵压缩机的耗功，而热泵又有消耗少量功即可制取大量热量的优势，因此热泵干燥装置SMER(消耗单位能量所除去湿物料中的水分量)通常为1.0～4.0kg/kWh，而传统对流干燥器的SMER值约为0.2～0.6kg/kWh。

3、温度、湿度调控方便。当物料对进干燥室空气的温度、湿度均有较高要求时(如木材等)，可通过调整蒸发器、冷凝器中工质的蒸发温度、冷凝温度，满足物料对质构、外观等方面的要求。

4、可回收物料中的有用易挥发成分。某些物料含有用易挥发性成分(如香味及其它易挥发成分)，利用热泵干燥时，在干燥室内，易挥发性成分和水分一同气化进入空气，含易挥发性成分的空气经过蒸发器被冷却时，其中的易挥发性成分也被液化，随凝结水一同排出，收集含易挥发性成分的凝结水，并用适当的方法将有用易挥发性成分分离出即可。

5、环境友好。热泵干燥装置中干燥介质在其中封闭循环，没有物料粉尘、挥发性物质及异味随干燥废气向环境排放而带来的污染；干燥室排气中的余热直接被热泵回收来加热冷干空气，没有机组对环境的热污染。

6、可实现多功能。热泵干燥装置中的热泵同时也具有制冷功能，可在干燥任务较少的季节，利用制冷功能实现多种物料的低温加工(如速冻、冷藏)或保鲜，也可拓展热泵的制热功能在寒冷季节为种植(如温室)或养殖场所供热。

7、热泵烘干机的适用物料广泛。适宜采用干燥的物料主要为干燥过程耐受温度在20～80℃之间的一大类物料，或虽然物料可耐受温度较高、但利用热泵干燥较节能或安全的物料。已研究和应用较多的物料如木材(如橡木)、谷物、种子、食用菌(如蘑菇、木耳)、药材(如人参等)、海产品(如鲜蚝、扇贝等)、生物活性制品(如细胞、酶)、茶叶、纸张等。

8、与其它低温(进干燥室空气温度<40℃)干燥装置(如微波干燥、真空干燥、冷冻干燥)相比，由于设备初投资小，运行费用低，热泵烘干机装置具有明显的经济性。热泵干燥装置的设备成本主要是热泵部分和干燥室部分，其中干燥室部分与普通对流干燥室要求相同，无特别的气密性和承压性要求。

9、与普通干燥装置(进干燥室空气温度>40℃)相比，由于热泵烘干机初投资一般高于空气电加热装置、燃气或燃煤热风炉，因此干燥装置的初投资一般高于普通干燥装置，热泵烘干机干燥装置的能源效率高，运行费用低，其综合经济性仍有一定优势。

本实用新型的有益效果为：

本申请的热泵烘干机其干燥介质(通常为空气)封闭循环，可避免与外界气体交换所可能对物料带来的杂质污染；

高效节能、温湿度方便调控。

附图说明

图1为空气源热泵烘干机的工作原理图；

图2为本实用新型的空气源热泵烘干机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1、图2所示，一种空气源热泵烘干机，包括压缩机2、冷凝器3、节流装置和蒸发器4、机架1、鼓风机5；

所述机架1水平架设，其为中部设有内腔的壳罩；所述机架1内侧设有烘干室11，烘干室11的一侧设有回流升温室12；

所述烘干室11连通回流升温室12；回流升温室12内固设有鼓风机5，鼓风机5的出风口连通烘干室11。所述烘干室11用于内置待烘干物料。

所述回流升温室12内还设有冷凝器3；

所述压缩机2的排气口由管道连接至冷凝器3的一端，冷凝器3的另一端由管道连接至节流装置再通过管道连接至蒸发器4的一端，蒸发器4的另一端最后由管道连接至压缩机2的吸气口；

所述蒸发器4固设于机架1之上，其与外界空气接触，利用蒸发器4吸收外界空气中的热量，或者回收干燥过程中排气的余热，经过压缩机2做功，将能量搬运(转移)至烘干室11中，烘干室11的热空气经过反复循环升温，吸收物料中的水分(使物料中的水分蒸发)，自身降温加湿，经过热风排湿或者冷凝除水的过程，把物料中的水分水排出带走，并最终实现物料的连续干燥。

优选的，节流装置为节流阀。

优选的，所述烘干室11内还设有舱门，用于移入待烘干物料。所述烘干室11地面设有导料滑轨，导料滑轨上设有滑动连接的导料小车。

优选的，所述回流升温室12内还设有除湿机、回热器；在除湿干燥机内增加回热器，可使进入蒸发器4的空气温度下降而进去冷凝器3的空气温度上升；回热循环使蒸发器4冷量用于空气降温减少(无效耗冷过程)，而用于降温除湿过程冷量增加，使热泵干燥的最佳蒸发温度及最佳除湿量上升；增加回热循环的热泵除湿干燥比普通热泵干燥节能30％以上。

优选的，为方便设备移动，所述机架1底部还设有若干万向轮和脚杯。

优选的，所述回流升温室12内为矩形腔室，其内鼓风机5设于冷凝器3上方；所述冷凝器3与水平线成45°夹角设置。

优选的，所述烘干室11内设有若干个温湿度传感器；所述烘干室11为矩形，温湿度传感器分设于烘干室11内的4个边角处。

本实用新型的空气源热泵烘干机其具有以下特点：

1、可实现低温空气封闭循环干燥，物料干燥质量好。通过控制装置的工况，使干燥室的热干空气的温度在20～80℃之间(具体范围值视型号而定)，可满足大多数热敏物料的高质量干燥要求；干燥介质的封闭循环，可避免与外界气体交换所可能对物料带来的杂质污染，这对食品、药品或生物制品尤其重要。此外，当物料对空气中的氧气敏感(易氧化或燃烧爆炸)时，还可采用惰性介质代替空气作为干燥介质，实现无氧干燥。

2、高效节能。热泵烘干机中加热空气的热量主要来自回收干燥室排出的温湿空气中所含的显热和潜热，需要输入的能量只有热泵压缩机的耗功，而热泵又有消耗少量功即可制取大量热量的优势，因此热泵干燥装置SMER(消耗单位能量所除去湿物料中的水分量)通常为1.0～4.0kg/kWh，而传统对流干燥器的SMER值约为0.2～0.6kg/kWh。

3、温度、湿度调控方便。当物料对进干燥室空气的温度、湿度均有较高要求时(如木材等)，可通过调整蒸发器、冷凝器中工质的蒸发温度、冷凝温度，满足物料对质构、外观等方面的要求。

4、可回收物料中的有用易挥发成分。某些物料含有用易挥发性成分(如香味及其它易挥发成分)，利用热泵干燥时，在干燥室内，易挥发性成分和水分一同气化进入空气，含易挥发性成分的空气经过蒸发器被冷却时，其中的易挥发性成分也被液化，随凝结水一同排出，收集含易挥发性成分的凝结水，并用适当的方法将有用易挥发性成分分离出即可。

5、环境友好。热泵干燥装置中干燥介质在其中封闭循环，没有物料粉尘、挥发性物质及异味随干燥废气向环境排放而带来的污染；干燥室排气中的余热直接被热泵回收来加热冷干空气，没有机组对环境的热污染。

6、可实现多功能。热泵干燥装置中的热泵同时也具有制冷功能，可在干燥任务较少的季节，利用制冷功能实现多种物料的低温加工(如速冻、冷藏)或保鲜，也可拓展热泵的制热功能在寒冷季节为种植(如温室)或养殖场所供热。

7、热泵烘干机的适用物料广泛。适宜采用干燥的物料主要为干燥过程耐受温度在20～80℃之间的一大类物料，或虽然物料可耐受温度较高、但利用热泵干燥较节能或安全的物料。已研究和应用较多的物料如木材(如橡木)、谷物、种子、食用菌(如蘑菇、木耳)、药材(如人参等)、海产品(如鲜蚝、扇贝等)、生物活性制品(如细胞、酶)、茶叶、纸张等。

8、与其它低温(进干燥室空气温度<40℃)干燥装置(如微波干燥、真空干燥、冷冻干燥)相比，由于设备初投资小，运行费用低，热泵烘干机装置具有明显的经济性。热泵干燥装置的设备成本主要是热泵部分和干燥室部分，其中干燥室部分与普通对流干燥室要求相同，无特别的气密性和承压性要求。

9、与普通干燥装置(进干燥室空气温度>40℃)相比，由于热泵烘干机初投资一般高于空气电加热装置、燃气或燃煤热风炉，因此干燥装置的初投资一般高于普通干燥装置，热泵烘干机干燥装置的能源效率高，运行费用低，其综合经济性仍有一定优势。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种空气源热泵烘干机，其特征在于：包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器、机架、鼓风机；

所述机架水平架设，其为中部设有内腔的壳罩；所述机架内侧设有烘干室，烘干室的一侧设有回流升温室；所述烘干室连通回流升温室；回流升温室内固设有鼓风机，鼓风机的出风口连通烘干室；所述回流升温室内还设有冷凝器；所述压缩机的排气口由管道连接至冷凝器的一端，冷凝器的另一端由管道连接至节流装置再通过管道连接至蒸发器的一端，蒸发器的另一端最后由管道连接至压缩机的吸气口；所述蒸发器固设于机架之上，其与外界空气接触。

2.根据权利要求1所述的空气源热泵烘干机，其特征在于：所述节流装置为节流阀。

3.根据权利要求2所述的空气源热泵烘干机，其特征在于：所述烘干室内还设有舱门；所述烘干室地面设有导料滑轨，导料滑轨上设有滑动连接的导料小车。

4.根据权利要求1-3中任一所述的空气源热泵烘干机，其特征在于：所述回流升温室内还设有除湿机、回热器。

5.根据权利要求4所述的空气源热泵烘干机，其特征在于：所述机架底部还设有若干万向轮和脚杯。

6.根据权利要求5所述的空气源热泵烘干机，其特征在于：所述回流升温室内为矩形腔室，其内鼓风机设于冷凝器上方；所述冷凝器与水平线成45°夹角设置。

7.根据权利要求6所述的空气源热泵烘干机，其特征在于：所述烘干室内设有若干个温湿度传感器；所述烘干室为矩形，温湿度传感器分设于烘干室内的4个边角处。

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