CN212253396U - 一种无霜热泵烘干装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种无霜热泵烘干装置，涉及烘干设备技术领域。该无霜热泵烘干装置，包括压缩机、冷凝器、蒸发器和过冷融霜段；所述压缩机用于吸入制冷剂并压缩所述制冷剂；所述冷凝器与所述压缩机连接，接收所述制冷剂，并与烤房内的空气交换热量，在冷凝所述制冷剂时提高烤房回风温度；所述蒸发器通过所述过冷融霜段与所述冷凝器连接，用于接收所述制冷剂并将所述制冷剂送回至所述压缩机；过冷融霜段设置于所述冷凝器的出口端并经过所述蒸发器的底部，用于提高过冷度，并利用所述制冷剂将所述蒸发器的底部温度升高，防止结霜。该无霜热泵烘干装置可以实现提高热泵的制热量，防止结霜，提高烘干效率和烘干效果的技术效果。

Description

一种无霜热泵烘干装置

技术领域

本申请涉及烘干设备技术领域，具体而言，涉及一种无霜热泵烘干装置。

背景技术

目前，在烟叶、枸杞、大米等农产品烘干领域，烤房内的干、湿球温度需与工艺曲线相吻合，温度偏差在±1℃。当烤房温度高于目标值时，现有的热泵烘干机将会引入新风进行换热或将烤房内高温高湿空气排出室外以达到降温除湿效果，该方式将会导致热量流失。

现有的烘干机组大多沿用传统工艺，将烤房内高湿气体直接排到大气中，这同时也会导致大量的热量散失，并且会污染烤房内的烘烤物料；此外，在冬季运行状态下，因换热器结霜导致的热量衰减及融霜过程中烤房内温度降低，导致效率低且烘干效果不甚理想。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种无霜热泵烘干装置，可以实现提高热泵的制热量，防止结霜，提高烘干效率和烘干效果的技术效果。

本申请实施例提供了一种无霜热泵烘干装置，包括压缩机、冷凝器、蒸发器和过冷融霜段；

所述压缩机用于吸入制冷剂并压缩所述制冷剂；

所述冷凝器与所述压缩机连接，接收所述制冷剂，并与烤房内的空气交换热量，在冷凝所述制冷剂时提高烤房回风温度；

所述蒸发器通过所述过冷融霜段与所述冷凝器连接，用于接收所述制冷剂并将所述制冷剂送回至所述压缩机；

过冷融霜段设置于所述冷凝器的出口端并经过所述蒸发器的底部，用于提高过冷度，并利用所述制冷剂将所述蒸发器的底部温度升高，防止结霜。

在上述实现过程中，该无霜热泵烘干装置通过在低温工作时最容易结霜的蒸发器的底部设置过冷融霜段，利用冷凝器之后的制冷剂为蒸发器底部提供热量，从而防止结霜，以及提高过冷度，进而增加热泵的制热量，从而实现提高热泵的制热量，防止结霜，提高烘干效率和烘干效果的技术效果。

进一步地，所述装置还包括膨胀阀，所述膨胀阀设置于所述冷凝器的出口端和所述蒸发器的进口端之间。

在上述实现过程中，膨胀阀可以对冷凝器输送至蒸发器的制冷剂进行节流，从而调节冷凝器输送至蒸发器的制冷剂的流量、流速等技术参数，进而调节整个无霜热泵烘干装置的烘干效率和烘干效果，提高该无霜热泵烘干装置的实用性。

进一步地，所述装置还包括第一风机，所述第一风机设置于所述冷凝器的上方，用于输送空气通过所述冷凝器，并进入所述烤房。

在上述实现过程中，第一风机通过鼓风，输送空气通过冷凝器，实现冷凝器中的制冷剂与空气的热交换过程，从而将输送至烤房的空气加热。

进一步地，所述装置还包括第二风机，所述第二风机设置于蒸发器的侧方，用于输送所述烤房的排风通过所述蒸发器。

在上述实现过程中，第二风机将烤房的排风引入蒸发器，可以进行热量的二次回收，提高蒸发温度，进而可有效提高该无霜热泵烘干装置的制热量。

进一步地，所述装置还包括换热器，所述换热器设置于所述蒸发器和所述冷凝器之间，用于混合所述烤房的排风和室外新风，并将混合后的空气输送至所述蒸发器和所述冷凝器。

在上述实现过程中，通过换热器将烤房排风与室内新风进行显热交换，回收部分热量，再将经过换热器之后的排风引入蒸发器，进行热量的二次回收，提高蒸发温度，可有效提高热泵的制热量。

进一步地，所述装置还包括新风阀，所述新风阀设置于所述换热器的进口端，用于给所述换热器提供所述室外新风。

在上述实现过程中，新风阀可以给换热器提供室外新风，提高换热器的换热效率。

进一步地，所述装置还包括第三风机，所述第三风机设置于所述换热器的出口端。

在上述实现过程中，第三风机设置于换热器的出口端，进行鼓风，从而进一步提高换热器的换热效率。

进一步地，所述装置还包括融霜阀，所述融霜阀分别连接所述压缩机的出口端和所述蒸发器的进口端。

在上述实现过程中，融霜阀可以接通或关闭压缩机的出口端和蒸发器的进口端之间的制冷剂通道，从而调节该无霜热泵烘干装置的运行模式，在条件下选用合适的运行模式，可以提高该无霜热泵烘干装置的泛用性。

进一步地，所述装置还包括冷量调节阀，所述冷量调节阀分别连接所述压缩机的进口端和所述蒸发器的进口端。

在上述实现过程中，冷量调节阀可以对压缩机的出口端至蒸发器的进口端之间的制冷剂流量进行调节，从而调节压缩机的出口端至蒸发器300的进口端之间的制冷剂的流量、流速等技术参数，进而调节整个无霜热泵烘干装置的烘干效率和烘干效果，提高该无霜热泵烘干装置的实用性。

进一步地，所述装置还包括接水盘，所述接水盘设置于所述蒸发器的下方。

在上述实现过程中，接水盘设置于蒸发器的下方，可以盛接蒸发器300在运行时落下的水滴。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种无霜热泵烘干装置的示意性结构图；

图2为本申请实施例提供的另一种无霜热泵烘干装置的示意性结构图；

图3为本申请实施例提供的一种无霜热泵烘干装置的制冷剂流程图；

图4为本申请实施例提供的一种无霜热泵装置的空气流程图；

图5为本申请实施例提供的另一种无霜热泵烘干装置的空气流程图；

图6为本申请实施例提供的另一种无霜热泵烘干装置的空气流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或点连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的联通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

本申请实施例的目的在于提供一种无霜热泵烘干装置，可以应用于烤房烘干领域中，如烟叶、枸杞、大米等产品的烘干之中；该无霜热泵烘干装置通过在低温工作时最容易结霜的蒸发器的底部设置过冷融霜段，利用冷凝器之后的制冷剂为蒸发器底部提供热量，从而防止结霜，以及提高过冷度，进而增加热泵的制热量，从而实现提高热泵的制热量，防止结霜，提高烘干效率和烘干效果的技术效果。

请参见图1，图1为本申请实施例提供的一种无霜热泵烘干装置的示意性结构图，包括压缩机100、冷凝器200、蒸发器300和过冷融霜段400。

示例性地，压缩机100用于吸入制冷剂并压缩制冷剂。

示例性地，压缩机100(compressor)，是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，是制冷/制热系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷/制热循环提供动力。

示例性地，冷凝器200与压缩机100连接，接收制冷剂，并与烤房内的空气交换热量，在冷凝制冷剂时提高烤房回风温度。

示例性地，冷凝器200(Condenser)，为制冷/制热系统的机件，属于换热器的一种，能把气体或蒸气转变成液体，将管子中的热量，以很快的方式，传到管子附近的空气中。冷凝器工作过程是个放热的过程，所以冷凝器温度都是较高的。

示例性地，蒸发器300通过过冷融霜段400与冷凝器200连接，用于接收制冷剂并将制冷剂送回至压缩机100。

示例性地，过冷融霜段400设置于冷凝器200的出口端并经过蒸发器300的底部，用于提高过冷度，并利用制冷剂将蒸发器的底部温度升高，防止结霜。

在一些实施方式中，从压缩机100出来的高温高压气态制冷剂经过冷凝器200冷凝成液态，并放出热量，经过冷融霜段400放出热量后，给蒸发器300提高过冷度，然后经过蒸发器300吸收热量变成低温低压气态制冷剂，最后回到压缩机100进行循环。

在一些实施场景中，该无霜热泵烘干装置可以应用于烤房烘干领域中，如烟叶、枸杞、大米等产品的烘干之中；该无霜热泵烘干装置通过在低温工作时最容易结霜的蒸发器300的底部设置过冷融霜段400，利用冷凝器200之后的制冷剂为蒸发器300底部提供热量，从而防止结霜，以及提高过冷度，进而增加热泵的制热量，从而实现提高热泵的制热量，防止结霜，提高烘干效率和烘干效果的技术效果。

请参见图2，图2为本申请实施例提供的另一种无霜热泵烘干装置的示意性结构图，该无霜热泵烘干装置包括压缩机100、冷凝器200、蒸发器300和过冷融霜段400、膨胀阀110、融霜阀120、冷量调节阀130、第一风机210、第二风机310。

应理解，压缩机100、冷凝器200、蒸发器300和过冷融霜段400已在上文中详细说明，为避免重复，此处不再赘述。

示例性地，膨胀阀110设置于冷凝器200的出口端和蒸发器300的进口端之间。

示例性地，膨胀阀110可以对冷凝器200输送至蒸发器300的制冷剂进行节流，从而调节冷凝器200输送至蒸发器300的制冷剂的流量、流速等技术参数，进而调节整个无霜热泵烘干装置的烘干效率和烘干效果，提高该无霜热泵烘干装置的实用性。

示例性地，第一风机210设置于冷凝器200的上方，用于输送空气通过冷凝器200，并进入烤房。

示例性地，第一风机210通过鼓风，输送空气通过冷凝器200，实现冷凝器200中的制冷剂与空气的热交换过程，从而将输送至烤房的空气加热。

示例性地，第二风机310设置于蒸发器300的侧方，用于输送烤房的排风通过蒸发器。

示例性地，第二风机310将烤房的排风引入蒸发器300，可以进行热量的二次回收，提高蒸发温度，进而可有效提高该无霜热泵烘干装置的制热量。

示例性地，融霜阀120分别连接压缩机100的出口端和蒸发器300的进口端。

示例性地，融霜阀120可以接通或关闭压缩机100的出口端和蒸发器300的进口端之间的制冷剂通道，从而调节该无霜热泵烘干装置的运行模式，在条件下选用合适的运行模式，可以提高该无霜热泵烘干装置的泛用性。

在一些实施方式中，融霜阀120为电磁阀。示例性地，电磁阀(Electromagneticvalve)是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，从而控制的精度和灵活性都能够保证。

示例性地，冷量调节阀130分别连接压缩机的进口端和蒸发器的进口端。

在一些实施方式中，冷量调节阀130可以对压缩机100的出口端至蒸发器300的进口端之间的制冷剂流量进行调节，从而调节压缩机100的出口端至蒸发器300的进口端之间的制冷剂的流量、流速等技术参数，进而调节整个无霜热泵烘干装置的烘干效率和烘干效果，提高该无霜热泵烘干装置的实用性。

在一些实施方式中，无霜热泵烘干装置在普通运行模式下，融霜阀120关闭，从压缩机100出来的高温高压气态制冷剂经过冷凝器200冷凝成液态，放出热量，经过冷融霜段400放出热量给蒸发器300提高过冷度，再经过膨胀阀110节流，然后经过蒸发器300吸收热量变成低温低压气态制冷剂，最后回到压缩机100进行循环。在上述运行过程中，输送至烤房内的空气被加热，从而完成烤房内的烘干步骤。

在一些实施场景中，在外部环境温度较低时，蒸发器300可能会由结霜，从而影响整个无霜热泵烘干装置的运行效率；此时融霜阀120开启，可对蒸发器300进行除霜。

请参见图3，图3为本申请实施例提供的一种无霜热泵烘干装置的制冷剂流程图。

示例性地，融霜阀120开启，高温高压的气态制冷剂一部分经过冷凝器200冷凝成液态制冷剂，放出热量，经过冷融霜段400放出热量给蒸发器300提高过冷度，再经过膨胀阀110节流，然后经过蒸发器300吸收热量变成低温低压气态制冷剂，另一部分经过冷量调节阀130，进入蒸发器300进行融霜，最后回到压缩机1进行循环。在上述运行过程中，输送至烤房内的空气被加热，从而完成烤房内的烘干步骤；同时，融霜阀120开启，形成热气旁通回路，将部分压缩机100排气引入蒸发器300的入口端进行融霜，从而有效提高蒸发器300的除霜效率，保障无霜热泵烘干装置运行时的稳定性和可靠性。

请参见图4，图4为本申请实施例提供的一种无霜热泵装置的空气流程图。

示例性地，该无霜热泵烘干装置还包括换热器500，换热器500设置于蒸发器300和冷凝器200之间，用于混合烤房600的排风和室外新风，并将混合后的空气输送至蒸发器300和冷凝器200。

示例性地，通过换热器500将烤房600排风与室内新风进行显热交换，回收部分热量，再将经过换热器500之后的排风引入蒸发器300，进行热量的二次回收，提高蒸发温度，可有效提高热泵的制热量。

示例性地，该无霜热泵烘干装置还包括新风阀510，新风阀510设置于换热器500的进口端，用于给换热器500提供室外新风。

示例性地，新风阀510可以给换热器500提供室外新风，提高换热器的换热效率。

示例性地，该无霜热泵烘干装置还包括第三风机520，第三风机520设置于换热器500的出口端。

示例性地，第三风机520设置于换热器500的出口端，进行鼓风，从而进一步提高换热器的换热效率。

在一些实施方式中，该无霜热泵烘干装置还包括止回风阀530。

示例性地，沿着烤房600排风的方向，止回风阀530设置在蒸发器300与换热器500之间，防止室外新风沿烤房600排风反方向进入烤房600。

在一些实施方式中，该无霜热泵烘干装置工作于降温除湿(兼融霜功能)模式下，此时止回风阀530沿着烤房600排风方向打开，第二风机310、第三风机520、新风阀510开启，在第三风机530的作用下，烤房600部分高温高湿的回风在换热器500中与室外新风进行显热交换，烤房600回风温度降低(但比环境温度高)经过蒸发器300(可融化表面霜层)排到外环境，室外新风经加热后与烤房600回风进行混合，在第一风机210作用下送回到烤房600。在上述运行过程中，该无霜热泵烘干装置除湿的同时回收烤房排风的热量，并起到融霜功能。

在一些实施方式中，该无霜热泵烘干装置还包括接水盘700，接水盘设置于蒸发器300的下方。

示例性地，接水盘700设置于蒸发器300的下方，可以盛接蒸发器300在运行时落下的水滴。

请参见图5，图5为本申请实施例提供的另一种无霜热泵烘干装置的空气流程图。

示例性地，止回风阀530关闭，第二风机310、第一风机210开启，新风阀510关闭，在第一风机210的作用下，烤房600回风经过冷凝器200加热后再送回烤房，形成循环。在上述运行过程中，室外新风经过蒸发器300后温度降低，空气的水分冷凝成液态水下落到接水盘700，然后排到室外。

请参见图6，图6为本申请实施例提供的另一种无霜热泵烘干装置的空气流程图。

示例性地，该无霜热泵烘干装置工作在恒温除湿(兼融霜功能)模式下，制冷剂回路与图2所示的制冷剂回路一样，止回风阀530沿着烤房600排风方向打开，第一风机210、第二风机310、第三风机520开启，新风阀510开启，烤房600部分高温高湿的回风在换热器500中与室外新风进行显热交换，烤房600回风温度降低(但比环境温度高)经过蒸发器300(可融化表面霜层)与室外新风混合排到外环境，室外新风经加热后与烤房600回风进行混合，经过冷凝器200的加热，在第一风机210作用下送回到烤房。

示例性地，该无霜热泵烘干装置具有以下优点：能效高，通过换热器500将烤房600的排风与室内新风进行显热交换，回收部分热量，再将经过换热器500之后的排风引入蒸发器300，进行热量的二次回收，提高蒸发温度，可有效提高热泵系统的制热量；防止结霜，将烤房600排风引入蒸发器300，在回收热量的同时保证蒸发器300的翅片表面不易结霜；在最易结霜的蒸发器300底部设置过冷融霜段400，利用冷凝器200之后的制冷剂为蒸发器300底部提供热量防止结霜，以及提高过冷度，增加系统的制热量；设置热气旁通回路，将部分压缩机100排气引入蒸发器300的入口端进行融霜。因此，该无霜热泵烘干装置在运行过程中，可以保证蒸发器300不结霜，且避免烤房600温度波动大，保障烘干过程中的稳定性和可靠性。

在本申请所有实施例中，“大”、“小”是相对而言的，“多”、“少”是相对而言的，“上”、“下”是相对而言的，对此类相对用语的表述方式，本申请实施例不再多加赘述。

应理解，说明书通篇中提到的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

在本申请的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应与权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种无霜热泵烘干装置，其特征在于，包括压缩机、冷凝器、蒸发器和过冷融霜段；

所述压缩机用于吸入制冷剂并压缩所述制冷剂；

所述冷凝器与所述压缩机连接，接收所述制冷剂，并与烤房内的空气交换热量，在冷凝所述制冷剂时提高烤房回风温度；

所述蒸发器通过所述过冷融霜段与所述冷凝器连接，用于接收所述制冷剂并将所述制冷剂送回至所述压缩机；

过冷融霜段设置于所述冷凝器的出口端并经过所述蒸发器的底部，用于提高过冷度，并利用所述制冷剂将所述蒸发器的底部温度升高，防止结霜。

2.根据权利要求1所述的无霜热泵烘干装置，其特征在于，所述装置还包括膨胀阀，所述膨胀阀设置于所述冷凝器的出口端和所述蒸发器的进口端之间。

3.根据权利要求1所述的无霜热泵烘干装置，其特征在于，所述装置还包括第一风机，所述第一风机设置于所述冷凝器的上方，用于输送空气通过所述冷凝器，并进入所述烤房。

4.根据权利要求1所述的无霜热泵烘干装置，其特征在于，所述装置还包括第二风机，所述第二风机设置于蒸发器的侧方，用于输送所述烤房的排风通过所述蒸发器。

5.根据权利要求1所述的无霜热泵烘干装置，其特征在于，所述装置还包括换热器，所述换热器设置于所述蒸发器和所述冷凝器之间，用于混合所述烤房的排风和室外新风，并将混合后的空气输送至所述蒸发器和所述冷凝器。

6.根据权利要求5所述的无霜热泵烘干装置，其特征在于，所述装置还包括新风阀，所述新风阀设置于所述换热器的进口端，用于给所述换热器提供所述室外新风。

7.根据权利要求6所述的无霜热泵烘干装置，其特征在于，所述装置还包括第三风机，所述第三风机设置于所述换热器的出口端。

8.根据权利要求1所述的无霜热泵烘干装置，其特征在于，所述装置还包括融霜阀，所述融霜阀分别连接所述压缩机的出口端和所述蒸发器的进口端。

9.根据权利要求1所述的无霜热泵烘干装置，其特征在于，所述装置还包括冷量调节阀，所述冷量调节阀分别连接所述压缩机的进口端和所述蒸发器的进口端。

10.根据权利要求1所述的无霜热泵烘干装置，其特征在于，所述装置还包括接水盘，所述接水盘设置于所述蒸发器的下方。

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