CN215216907U - 一种节能型热泵除湿干燥系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热泵烘干领域，特别涉及到了一种节能型热泵除湿干燥系统，该系统包括有壳体、第一热泵系统、第二热泵系统、第一换热组件，所述壳体内设置有第一气室和第二气室；其特征在于，所述第一热泵系统包括第一压缩机、第一冷凝器、第一膨胀阀、第一蒸发器，所述第一蒸发器、第一冷凝器均与第一膨胀阀连接，且所述第一蒸发器、第一冷凝器均与第一压缩机连接；所述第二热泵系统包括第二压缩机、第二冷凝器、第二膨胀阀、第二蒸发器，所述第二蒸发器、第二冷凝器均与第二膨胀阀连接，且所述第二蒸发器、第二冷凝器均与第二压缩机连接。在本实用新型中，可以实现两个烘房可以互为热源，更加的节能环保，快速高效。

Description

一种节能型热泵除湿干燥系统

技术领域

本实用新型属于热泵烘干领域，特别涉及到了一种节能型热泵除湿干燥系统。

背景技术

热泵除湿过程，通常是指烘房内气流在流经热泵系统的蒸发器时，与冷媒换热而释放热量，并在降温到露点以下时，气体中的水蒸汽凝结成水析出，并滴落在集水盘中排出的过程。

除湿过程，空气中水蒸气的“潜热”在流经热泵系统的蒸发器时被吸收，并在冷凝器表面释放出来。该除湿过程伴随着水蒸气潜热的释放，由于水蒸气潜热很大，所释放的热量往往很多。比如，在气体处于高湿高热状态时，气体中含有大量水蒸汽，除湿过程需要排出很多冷凝水，释放大量热量。

市场上常见的热泵内除湿(又叫蒸发除湿，或叫闭式除湿)，蒸发器和冷凝器置于烘房内的气流中。除湿过程：蒸发器吸收的热量，通过冷凝器全部用于对烘房内循环气流的加热，使得烘房内的气温迅速升高，热量损失小，节能效果好。但随着烘房内气温越来越高，循环气流与冷凝器表面的温差越来越小，致使热量不能被气流及时带走，蒸发器的吸热能力下降，除湿效率减低。其结果是，除湿效率低，能耗增加，严重的甚至会影响物料品质。

由此可见，除湿所释放大量的潜热必须及时带走(即需要较多的冷量来与这些热量进行热交换)，否则容易出现热泵系统出现高压高温故障，除湿过程难以正常进行。

为此，常见的是向外界散热，来维持除湿进程的正常进行。与外界新风进行置换的换气除湿方式，为传统的除湿方式。虽然除湿效果好，但热量损失极大。由于外界空气的温度和湿度变化幅度大，换气时对物料和烘干效果的影响很大。比如，当外界空气处于湿热状态时，或阴雨天气时，换气必将带入过多水分，除湿效果大打折扣；若烘干后期内部气体相对湿度较低时，换气除湿甚至得不偿失。在外部气温较低时会迅速降低了烘房内的气温，一旦降温后再重新加热不仅耗时耗能，而且可能会影响物料品质。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的首要目的在于提供一种节能型热泵除湿干燥系统，该系统可以与外部的两个烘房连接，使得两个烘房可以互为热源，更加的节能环保，快速高效。

本实用新型的另一个目的在于提供一种节能型热泵除湿干燥系统，该系统整个加热和除湿过程，无需与外界空气进行置换。这样避免新风带入过多水分，避免湿热空气外排到大气中。适合于不同气候条件的地区，从而具有更广泛的区域适应性。

本实用新型的再一个目的在于提供一种节能型热泵除湿干燥系统，该系统蒸发器与换热组件相结合，形成一个“冷热叠加”过程，除湿效果更好。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。

一种节能型热泵除湿干燥系统，该系统包括有壳体、第一热泵系统、第二热泵系统、第一换热组件，所述壳体内设置有第一气室和第二气室；

其特征在于，所述第一热泵系统包括第一压缩机、第一冷凝器、第一膨胀阀、第一蒸发器，所述第一蒸发器、第一冷凝器均与第一膨胀阀连接，且所述第一蒸发器、第一冷凝器均与第一压缩机连接；所述第二热泵系统包括第二压缩机、第二冷凝器、第二膨胀阀、第二蒸发器，所述第二蒸发器、第二冷凝器均与第二膨胀阀连接，且所述第二蒸发器、第二冷凝器均与第二压缩机连接；

所述第一气室两端设置有第一气口和第二气口，所述第一气口和第二气口均与第一气室接通；所述第二气室两端设置有第三气口和第四出气口，所述第三气口和第四出气口均与第二气室接通；

所述第二蒸发器设置在第一气室内且与第一气口对应，所述第一冷凝器设置在第一气室内且与第二气口对应；所述第一蒸发器设置在第二气室内且与第三气口对应，所述第二冷凝器设置在第二气室内且与第四气口对应；

所述第一换热组件设置在壳体内，且所述第一换热组件包括第一换热通道和第二换热通道，所述第一换热通道连通所述第一气室，所述第二换热通道连通所述第二气室。在本实用新型中，第一气口和第二气口和外界的第一烘房连接，第三气口和第四气口和外界的第二烘房连接。在本实用新型中，通过将第一热泵系统的第一蒸发器在第二气室内且与第三气口对应，第一冷凝器在第一气室内且与第二气口对应，使得第一蒸发器与第二烘房对应，第一冷凝器与第一烘房对应；通过将第二热泵系统的第二蒸发器设置在第一气室内且与第一气口对应，第二冷凝器设置在第二气室内且与第四气口对应，使得第二蒸发器与第一烘房对应，第二冷凝器与第二烘房对应。通过上述设置，可以实现将第一个烘房在“换热除湿”和“蒸发除湿”阶段所释放的热量用于第二个烘房内空气和物料的加热。这样既保证第一烘房的除湿正常进行，又将这些热量免费加热第二烘房。反之亦然，也可将第二个烘房在“换热除湿”和“蒸发除湿”阶段所释放的热量用于第一个烘房内空气和物料的加热。这样既保证一个烘房的除湿正常进行，又将这些热量免费加热另一个烘房。可以实现两个烘房可以互为热源，更加的节能环保，快速高效。且该系统整个加热和除湿过程，无需与外界空气进行置换。这样避免新风带入过多水分，避免湿热空气外排到大气中。适合于不同气候条件的地区，从而具有更广泛的区域适应性。另，第一换热组件的设置，目的就是两个烘房气流进行冷热交换。

进一步的，所述第一气口、第二气口、第三气口和第四气口处均设置有风机。上述风机的设置，有益于气流的引入和排出。

进一步的，所述第一换热通道上下两端均设置有风机，第二换热通道上下两端均设置有风机。上述风机的设置，有益于气流引入第一换热通道或第二换热通道，且有益于导出第一换热通道或第二换热通道内的气流。

进一步的，所述第一蒸发器侧边设置有与第三气口对应的风机，所述第二蒸发器侧边设置有与第一气口对应的风机。上述风机的设置，有益于引导气流。

进一步的，该系统还包括有第二换热组件和第三换热组件，所述第二换热组件设置在第一蒸发器侧边，所述第三换热组件设置在第二蒸发器侧边。第二换热组件、第三换热组件的设置，则实现了第一蒸发器与第二换热组件、第二蒸发器与第三换热组件相结合，形成一个“冷热叠加”过程，除湿效果更好。

进一步的，所述第一换热组件、第二换热组件、第三换热组件均为热管组或间壁式换热器。

进一步的，所述第一气口和第三气口处均设置有辅助加热器。辅助加热器的设置，可以更有益于气流的加热。

进一步的，所述风机为变频风机。

进一步的，第一气口、第二气口、第三气口和第四气口处均设置有滤网。在外界气流进入的时候，起到了过滤作用，使得与该系统连接的烘房内的气流更加健康安全。

进一步的，所述第一蒸发器和第二蒸发器下方均设置有集水盘。具体的，所述第一蒸发器、第二蒸发器下方均设置有集水盘，同时第一换热组件、第二换热组件和第三换热组件下方也均设置有集水盘；该多个集水盘的设置，可以收集第一蒸发器和第二蒸发器上所产生的水液，以及第一换热组件、第二换热组件和第三换热组件下方所产生的水液。

本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，在本实用新型中，第一气口和第二气口和外界的第一烘房连接，第三气口和第四气口和外界的第二烘房连接。在本实用新型中，通过将第一热泵系统的第一蒸发器在第二气室内且与第三气口对应，第一冷凝器在第一气室内且与第二气口对应，使得第一蒸发器与第二烘房对应，第一冷凝器与第一烘房对应；通过将第二热泵系统的第二蒸发器设置在第一气室内且与第一气口对应，第二冷凝器设置在第二气室内且与第四气口对应，使得第二蒸发器与第一烘房对应，第二冷凝器与第二烘房对应。通过上述设置，可以实现将第一个烘房在“换热除湿”和“蒸发除湿”阶段所释放的热量用于第二个烘房内空气和物料的加热。这样既保证第一烘房的除湿正常进行，又将这些热量免费加热第二烘房。反之亦然，也可将第二个烘房在“换热除湿”和“蒸发除湿”阶段所释放的热量用于第一个烘房内空气和物料的加热。这样既保证一个烘房的除湿正常进行，又将这些热量免费加热另一个烘房。可以实现两个烘房可以互为热源，更加的节能环保，快速高效。且该系统整个加热和除湿过程，无需与外界空气进行置换。这样避免新风带入过多水分，避免湿热空气外排到大气中。适合于不同气候条件的地区，从而具有更广泛的区域适应性。另，第二换热组件和第三换热组件的设置，通过与第一蒸发器、第二蒸发器相结合，形成一个“冷热叠加”过程，除湿效果更好。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型和外部两个烘房的结构示意图。

图3是第一烘房加热、第二烘房降温除湿的示意图。

图4是第一烘房换热除湿、第二烘房加热的示意图。

图5是第一烘房蒸发除湿、第二烘房继续加热示意图。

图6是第一烘房换气除湿示意图。

图7是第二烘房换热除湿、第一烘房加热示意图。

图8是第二烘房蒸发除湿、第一烘房继续加热示意图。

图9是第二烘房换气除湿的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1，一种节能型热泵除湿干燥系统，该系统包括有壳体1、第一热泵系统2、第二热泵系统3、第一换热组件4，壳体1内设置有第一气室11和第二气室12；

其特征在于，第一热泵系统2包括第一压缩机21、第一冷凝器22、第一膨胀阀23、第一蒸发器24，第一蒸发器24、第一冷凝器22均与第一膨胀阀23连接，且第一蒸发器24、第一冷凝器22均与第一压缩机21连接；第二热泵系统3包括第二压缩机31、第二冷凝器32、第二膨胀阀33、第二蒸发器34，第二蒸发器34、第二冷凝器32均与第二膨胀阀33连接，且第二蒸发器34、第二冷凝器32均与第二压缩机31连接；具体的，在这里第一热泵系统2、第二热泵系统3的实现原理和连接结构均为现有技术，如图1所示。

第一气室11两端设置有第一气口111和第二气口112，第一气口111和第二气口112均与第一气室11接通；第二气室12两端设置有第三气口121和第四出气口122，第三气口121和第四出气口122均与第二气室12接通；

第二蒸发器34设置在第一气室11内且与第一气口111对应，第一冷凝器22设置在第一气室11内且与第二气口112对应；第一蒸发器24设置在第二气室12内且与第三气口121对应，第二冷凝器32设置在第二气室12内且与第四气口122对应；

第一换热组件4设置在壳体1内，且第一换热组件4包括第一换热通道和第二换热通道，第一换热通道连通第一气室11，第二换热通道连通第二气室12。

在本实施例中，第一气口111、第二气口112、第三气口121和第四气口122处均设置有风机5。其中第一气口111、第二气口112、第三气口121和第四气口122处的风机编号分别为54、51、510、56。

在本实施例中，第一换热通道上下两端均设置有风机5，第二换热通道上下两端均设置有风机5。具体的，第一换热通道上下两端风机编号分别为52、53；第二换热通道上下两端风机编号分别为57、58。

在本实施例中，第一蒸发器24侧边设置有与第三气口121对应的风机5，该风机编号为59；第二蒸发器34侧边设置有与第一气口111对应的风机，该风机的编号为55。

在本实施例中，该系统还包括有第二换热组件6和第三换热组件7，第二换热组件6设置在第一蒸发器24侧边，第三换热组件7设置在第二蒸发器34侧边。

在本实施例中，第一换热组件4、第二换热组件6、第三换热组件7均为热管组或间壁式换热器。

在本实施例中，第一气口111和第三气口121处均设置有辅助加热器8。辅助加热器为现有技术。

在本实施例中，风机5均为变频风机。

在本实施例中，第一气口111、第二气口112、第三气口121和第四气口122处均设置有滤网。

在本实施例中，第一蒸发器24和第二蒸发器34下方均设置有集水盘9。

参见图2，该系统所连接的两个外部烘房为第一烘房A，第二烘房B，第一烘房A内设置有第一烘房进气口A1,和第一烘房出气口A2；第二烘房B内设置有第二烘房进气口B1，和第二烘房出气口B2；其中，第一烘房A和第二烘房B内均放置有物料C。

参见图3-9，第一烘房A通常包括五个阶段：加热、换热除湿、蒸发除湿和新风除湿阶段。该系统在对第一烘房A换热除湿和蒸发除湿时，所产生释放的热量用来加热第二烘房B。与第一烘房A的“换热除湿”、“蒸发除湿”阶段相对应的，第二烘房B的两个阶段分别是：气体换热器的换热升温、热泵系统冷凝器的加热升温。第一烘房A加热除湿过程(包括对第二烘房B的加热)称为工作过程(1)。第二烘房B加热除湿过程(包括对第一烘房A的加热)称为工作过程(2)。

(一)、工作过程(1)

1、第一烘房A的加热阶段(或预热阶段)

由于在初期加热(或预热)阶段，物料C升温伴随水分加速蒸发，蒸发过程需要吸收较多的热量，通常需要热量源源不断的供应。该热量来自辅助加热，或来自第二烘房B热量。以系统来吸收第一烘房A热量，用于加热第一烘房A的流程如图3。

2、第一烘房A换热除湿阶段

此阶段第一烘房A的物料C水分蒸发量已很大，处于高湿高热状态，需要除湿才能维持干燥过程。此时风机53、风机54、风机55、风机56、风机57运行，热泵停止。

流程：第一烘房A的湿热空气与第二烘房B的气流流经第一换热组件4进行换热。第一烘房A的湿热气体释放热量得以降温，有利于除湿过程持续进行，第二烘房B的气流吸收热量得以升温。流程如图4所示。

3、第一烘房A蒸发除湿阶段

随着除湿过程的持续进行，第二烘房B气温升高，第一烘房A气温降温，两者间温差逐渐减少，致使“热管组”的换热效率下降。

此时第二热泵系统3启动运行，风机53、风机54、风机55、风机56运行。第二热泵系统3的第二蒸发器34吸收第一烘房A循环气流的热量，并在第二冷凝器32处将此热量释放给第二烘房B的循环气流。

这样，第一烘房A气体释放热量进一步降温，有利于除湿过程持续进行，与此同时第二烘房B的气流吸收热量进一步被加热升温。流程见图5。

4、第一新风置换除湿阶段

上述蒸发除湿结束时，第一烘房A内处于高湿阶段，通过新风置换可迅速降低烘房内气体湿度，有利于干燥过程。流程见图6。

(三)、工作过程(2)

下面再阐述一下第二烘房B内除湿阶段，以及换热除湿、蒸发除湿阶段的废热对第二烘房B的加热过程。

1、第二烘房B换热除湿阶段

此阶段第二烘房B物料C水分蒸发量已很大，气体处于高湿高热状态，除湿难度增大，需要除湿才能维持干燥过程。此时风机51、风机52、风机58、风机59、风机510运行，热泵停止。

流程：第二烘房B的湿热空气，流经第一换热组件4第二换热通道，释放热量后重新进入第二烘房B；与此同时，第一烘房A的低温气流流经第一换热组件4第一换热通道，吸收热量后重新进入第一烘房A。

这样，第二烘房B的湿热气体释放热量得以降温，有利于除湿过程持续进行，与此同时第一烘房A的气流吸收热量得以升温。流程如图7所示。

2、第二烘房B蒸发除湿

随着除湿过程的持续进行，第一烘房A气温逐渐升高，第二烘房B气温逐渐降温，两者间温差逐渐减少，致使“第一换热组件4”的换热效率下降。

此时第一热泵系统2启动运行，风机51、风机58、风机59、风机510运行；这样，第二烘房B气体释放热量进一步降温，有利于除湿过程持续进行，与此同时第一烘房A的气流吸收热量进一步被加热升温。流程如图8所示。

3、第二烘房B新风置换除湿

上述蒸发除湿结束时，第二烘房B内处于高湿阶段，通过新风置换可迅速降低烘房内气体湿度，有利于干燥过程。流程如图9所示。

综上所述，经过上述工作过程(1)和工作过程(2)，两个烘房互为冷热源：其中一个烘房的物料C先被加热、水分蒸发，其后除湿过程的热量被用于加热另一个烘房。上述反复几个过程后，烘房中物料C被干燥到合格，然后分别出炕，待重新装炕后进入下一轮干燥过程；或两个烘房轮换出炕和装炕。

本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，在本实用新型中，第一气口和第二气口和外界的第一烘房连接，第三气口和第四气口和外界的第二烘房连接。在本实用新型中，通过将第一热泵系统的第一蒸发器在第二气室内且与第三气口对应，第一冷凝器在第一气室内且与第二气口对应，使得第一蒸发器与第二烘房对应，第一冷凝器与第一烘房对应；通过将第二热泵系统的第二蒸发器设置在第一气室内且与第一气口对应，第二冷凝器设置在第二气室内且与第四气口对应，使得第二蒸发器与第一烘房对应，第二冷凝器与第二烘房对应。通过上述设置，可以实现将第一个烘房在“换热除湿”和“蒸发除湿”阶段所释放的热量用于第二个烘房内空气和物料的加热。这样既保证第一烘房的除湿正常进行，又将这些热量免费加热第二烘房。反之亦然，也可将第二个烘房在“换热除湿”和“蒸发除湿”阶段所释放的热量用于第一个烘房内空气和物料的加热。这样既保证一个烘房的除湿正常进行，又将这些热量免费加热另一个烘房。可以实现两个烘房可以互为热源，更加的节能环保，快速高效。且该系统整个加热和除湿过程，无需与外界空气进行置换。这样避免新风带入过多水分，避免湿热空气外排到大气中。适合于不同气候条件的地区，从而具有更广泛的区域适应性。另，第二换热组件和第三换热组件的设置，则通过与第一蒸发器、第二蒸发器相结合，形成一个“冷热叠加”过程，除湿效果更好。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种节能型热泵除湿干燥系统，该系统包括有壳体、第一热泵系统、第二热泵系统、第一换热组件，所述壳体内设置有第一气室和第二气室；

其特征在于，所述第一热泵系统包括第一压缩机、第一冷凝器、第一膨胀阀、第一蒸发器，所述第一蒸发器、第一冷凝器均与第一膨胀阀连接，且所述第一蒸发器、第一冷凝器均与第一压缩机连接；所述第二热泵系统包括第二压缩机、第二冷凝器、第二膨胀阀、第二蒸发器，所述第二蒸发器、第二冷凝器均与第二膨胀阀连接，且所述第二蒸发器、第二冷凝器均与第二压缩机连接；

所述第一气室两端设置有第一气口和第二气口，所述第一气口和第二气口均与第一气室接通；所述第二气室两端设置有第三气口和第四出气口，所述第三气口和第四出气口均与第二气室接通；

所述第二蒸发器设置在第一气室内且与第一气口对应，所述第一冷凝器设置在第一气室内且与第二气口对应；所述第一蒸发器设置在第二气室内且与第三气口对应，所述第二冷凝器设置在第二气室内且与第四气口对应；

所述第一换热组件设置在壳体内，且所述第一换热组件包括第一换热通道和第二换热通道，所述第一换热通道连通所述第一气室，所述第二换热通道连通所述第二气室。

2.根据权利要求1所述的一种节能型热泵除湿干燥系统，其特征在于，所述第一气口、第二气口、第三气口和第四气口处均设置有风机。

3.根据权利要求2所述的一种节能型热泵除湿干燥系统，其特征在于，所述第一换热通道上下两端均设置有风机，第二换热通道上下两端均设置有风机。

4.根据权利要求3所述的一种节能型热泵除湿干燥系统，其特征在于，所述第一蒸发器侧边设置有与第三气口对应的风机，所述第二蒸发器侧边设置有与第一气口对应的风机。

5.根据权利要求1所述的一种节能型热泵除湿干燥系统，其特征在于，该系统还包括有第二换热组件和第三换热组件，所述第二换热组件设置在第一蒸发器侧边，所述第三换热组件设置在第二蒸发器侧边。

6.根据权利要求5所述的一种节能型热泵除湿干燥系统，其特征在于，所述第一换热组件、第二换热组件、第三换热组件均为热管组或间壁式换热器。

7.根据权利要求1所述的一种节能型热泵除湿干燥系统，其特征在于，所述第一气口和第三气口处均设置有辅助加热器。

8.根据权利要求4所述的一种节能型热泵除湿干燥系统，其特征在于，所述风机为变频风机。

9.根据权利要求1所述的一种节能型热泵除湿干燥系统，其特征在于，第一气口、第二气口、第三气口和第四气口处均设置有滤网。

10.根据权利要求1所述的一种节能型热泵除湿干燥系统，其特征在于，所述第一蒸发器和第二蒸发器下方均设置有集水盘。

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