CN215216908U - 一种多功能热泵除湿机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热泵除湿机技术领域，特别涉及到了一种多功能热泵除湿机，其特征在于，该除湿机包括有热泵系统、第一换热器、第二换热器、第三换热器；在该除湿机中，通过上述的热泵系统、三个换热器以及各新风入口、新风出口、各回风口、各出风口的配合，使得该除湿机具有蒸发除湿、散热式蒸发除湿、新风除湿、换气除湿、换气除湿时热回收五种功能，能够在不同季节复杂多变的气候条件下，以及在烘干的不同阶段，实现快速高效地除湿。进而可根据烘干阶段、烘房房内气体温度和湿度，以及外界空气的温度和湿度，进行多种模式的切换。

Description

一种多功能热泵除湿机

技术领域

本实用新型属于热泵除湿机技术领域，特别涉及到了一种多功能热泵除湿机。

背景技术

常见的热泵烘干的除湿方式有两种：换气除湿(也叫外排湿)、蒸发除湿(也叫内除湿)。热泵烘干的加热和除湿效果不仅与烘房内的温度湿度条件相关，而且受到外部气候的影响。比如，在烘房内湿度较大而外部空气干燥条件下，蒸发除湿的效率和效果远不如换气除湿；但在外部空气湿度大而烘干后期内部气体湿度低时，换气除湿就会带入较多的水分，就得不偿失。

一、蒸发除湿。蒸发除湿初期阶段效果明显：水蒸汽中潜热也被利用，热量流失少，节能效果比较好。但是，到了蒸发除湿后期，除湿效率明显下降，且容易出现热泵系统高温和高压保护，这是因为冷凝水过程伴随着水蒸气潜热的释放，致使烘房内气体的快速升温，升温后气体与冷凝器表面温差迅速缩小，换热效率下降，压缩机排气压力迅速升高导致高压报警，除湿过程难以持续。换句话说，蒸发除湿后期，水蒸汽冷凝成水将释放大量的潜热，仅靠热泵系统的蒸发器短时间内完成几乎是不可能的，此时往往需要向外界散热。这是因为若除湿耗时长，不仅增加能耗，也将会影响物料品质甚至引起发霉变质。

可见，在上述蒸发除湿的后期，蒸发除湿效果远不如换气除湿来的快。

二、换气除湿。换气除湿的除湿速度快且效果好，但由于外界气候条件，尤其是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，阴雨天气换气时，无法满足排湿的要求。而且该过程会伴随热量流失，尤其在外部气温低时，该方式会迅速降低了烘房内的气温；若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。

而现有的热泵烘干机具有以下缺陷：⑴难以在高温高湿阶段，对湿热气流进行高效除湿；⑵难以实现蒸发除湿和换气除湿之间的切换，对环境条件和物料多样性的适应能力不足，除湿干燥的效率偏低。

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多功能热泵除湿机，该除湿机能够在不同季节复杂多变的气候条件下，以及在烘干的不同阶段，实现快速高效地除湿。

本实用新型的另一个目的在于提供一种多功能热泵除湿机，该除湿机可根据烘干阶段、烘房房内气体温度和湿度，以及外界空气的温度和湿度，进行多种模式的切换。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。

一种多功能热泵除湿机，其特征在于，该除湿机包括有热泵系统、第一换热器、第二换热器、第三换热器；

所述热泵系统包括有压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，所述蒸发器出口连接所述压缩机入口，所述压缩机出口连接所述冷凝器入口，所述冷凝器出口连接所述膨胀阀入口，所述膨胀阀出口连接所述蒸发器入口；

该除湿机还包括有第一新风入口、第二新风入口、第三新风入口、新风出口、第一回风口、第二回风口、第一出风口、第二出风口、第三出风口；

所述第一换热器内设置有第一通路a和第一通路b，第二换热器包括有第二通路a、第二通路b，第三换热器包括有第三通路a、第三通路b；

所述第一通路a后端与第二通路a前端衔接，所述第二通路b后端与第三通路a前端衔接；所述第一回风口和第一新风入口均与第一通路a对应，所述第一通路b前端与第三新风入口对应，第一通路b后端与新风出口对应；第二通路a后端与第二通路b前端对应，所述蒸发器设置在第二通路a后端处，所述蒸发器与第一出风口对应，所述第二通路b前端还与第二新风入口对应；所述冷凝器设置在第三通路a后端处，且泠凝器与第二出风口对应，第三通路b前端与第二回风口对应，第三通路b后端与第三出风口对应。

在该除湿机中，压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器之间的连接关系为现有技术。而该除湿机中，第一换热器用于对湿热气体进行散热；第二换热器具有两个作用：其一用于换气除湿时余热回收，即外部新风和外排湿热气体之间的换热；其二用于蒸发除湿(内除湿)时，与蒸发器形成冷热叠加，提高除湿效果；第三换热器，用于新风除湿时的余热回收，即除湿后的新风在进入烘房前与外排的湿热气体进行换热，回收其热量升温，达到节能目的。即，通过上述的热泵系统、三个换热器以及各新风入口、新风出口、各回风口、各出风口的配合，使得该除湿机具有蒸发除湿、散热式蒸发除湿、新风除湿、换气除湿、换气除湿时热回收五种功能，能够在不同季节复杂多变的气候条件下，以及在烘干的不同阶段，实现快速高效地除湿。进而可根据烘干阶段、烘房房内气体温度和湿度，以及外界空气的温度和湿度，进行多种模式的切换。

具体的，蒸发除湿时，湿热气体的多余热量可通过第一换热器散热到空气中，可避免高温高湿状态下造成热泵系统的高压故障，以确保除湿高效和热泵系统稳定运行。新风除湿，启动热泵系统对新风进行除湿，避免新风带入过多水分，除湿后新风与外排废气换热后进入烘房，除湿效果和节能效果都得到保证。换气除湿，换新风时，烘房外排的乏风和外界新风在换热器处进行换热；必要时，热泵系统启动，可对外排的乏风进行第二次的热回收，换气方式灵活，除湿和节能效果显著。除湿时，蒸发器与换热器相结合，形成“预热预冷”的复叠过程：降温除湿后的气流通过“第二换热器第二通路b”，对流经“第二换热器第二通路a”的气体进行预冷，有利于进一步降温除湿；与此同时所述降温除湿后的气流通过“第二换热器第二通路b”得到加热，其相对湿度下降，然后该气流通过冷凝器进一步升温后进入烘干房内。

进一步的，所述新风出口处设置有第一风机，所述第一出风口处设置有第二风机，所述第二出风口处设置有第三风机，所述第三通路b后端处设置有第四风机，所述第二通路b前端处设置有第五风机，且所述第五风机与第二新风入口位置对应。上述各风机的设置，有助于引导气流。

进一步的，所述第一回风口处设置有第一风阀，所述第一新风入口处设置有第二风阀，所述第二新风入口处设置有第三风阀，所述第一出风口处还设置有第四风阀。

进一步的，第一换热器、第二换热器、第三换热器均为气体换热器或热管换热器。

进一步的，所述冷凝器外侧设置有辅助加热器。

进一步的，第一风机、第二风机、第三风机、第四风机、第五风机均为变频风机。

进一步的，第一新风入口、第二新风入口、第三新风入口、第一回风口、第二回风口处均设置有滤网。

进一步的，所述蒸发器下方设置有冷凝水收集盘。

进一步的，所述第三换热器下方设置有冷凝水收集盘。

进一步的，该除湿机还包括有冷凝水引导件，所述冷凝水引导件由上至下依次经过第一换热器下方、第二换热器下方和蒸发器下方的冷凝水收集盘，以将第一换热器、第二换热器所产生的冷凝水引导至蒸发器下方的冷凝水收集盘内。

本实用新型的有益效果在于，与现有技术对比，在本实用新型中，第一换热器用于对湿热气体进行散热；第二换热器具有两个作用：其一用于换气除湿时余热回收，即外部新风和外排湿热气体之间的换热；其二用于蒸发除湿(内除湿)时，与蒸发器形成冷热叠加，提高除湿效果；第三换热器，用于新风除湿时的余热回收，即除湿后的新风在进入烘房前与外排的湿热气体进行换热，回收其热量升温，达到节能目的。即，通过上述的热泵系统、三个换热器以及各新风入口、新风出口、各回风口、各出风口的配合，使得该除湿机具有蒸发除湿、散热式蒸发除湿、新风除湿、换气除湿、换气除湿时热回收五种功能，能够在不同季节复杂多变的气候条件下，以及在烘干的不同阶段，实现快速高效地除湿。进而可根据烘干阶段、烘房房内气体温度和湿度，以及外界空气的温度和湿度，进行多种模式的切换。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的示意出气流流动路径的结构示意图。

图3是蒸发除湿(初期)阶段气流流动路径的结构示意图。

图4是蒸发除湿(散热除湿)阶段气流流动路径的结构示意图。

图5是新风除湿阶段气流流动路径的结构示意图。

图6是换气除湿阶段气流流动路径的结构示意图。

图7是换气除湿(热回收)阶段气流流动路径的结构示意图。

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。

一种多功能热泵除湿机，其特征在于，该除湿机包括有热泵系统1、第一换热器2、第二换热器3、第三换热器4；

所述热泵系统1包括有压缩机11、冷凝器12、膨胀阀13和蒸发器14，所述蒸发器14出口连接所述压缩机11入口，所述压缩机11出口连接所述冷凝器12入口，所述冷凝器12出口连接所述膨胀阀13入口，所述膨胀阀13出口连接所述蒸发器14入口；

该除湿机还包括有第一新风入口51、第二新风入口52、第三新风入口53、新风出口54、第一回风口55、第二回风口56、第一出风口57、第二出风口58、第三出风口59；

所述第一换热器2内设置有第一通路a21和第一通路b22，第二换热器3包括有第二通路a31、第二通路b32，第三换热器4包括有第三通路a41、第三通路b42；

所述第一通路a21后端与第二通路a31前端衔接，所述第二通路b32后端与第三通路a41前端衔接；所述第一回风口55和第一新风入口51均与第一通路a21前端对应，所述第一通路b22前端与第三新风入口53对应，第一通路b22后端与新风出口54对应；第二通路a31后端与第二通路b32前端对应，所述蒸发器14设置在第二通路a31后端处，所述蒸发器14与第一出风口57对应，所述第二通路b32前端还与第二新风入口52对应；所述冷凝器12设置在第三通路a41后端处，且泠凝器12与第二出风口58对应，第三通路b42前端与第二回风口56对应，第三通路b42后端与第三出风口59对应。

进一步的，所述新风出口54处设置有第一风机61，所述第一出风口57处设置有第二风机62，所述第二出风口58处设置有第三风机63，所述第三通路b42后端处设置有第四风机64，所述第二通路b32前端处设置有第五风机65，且所述第五风机65与第二新风入口52位置对应。

进一步的，所述第一回风口55处设置有第一风阀71，所述第一新风入口51处设置有第二风阀72，所述第二新风入口52处设置有第三风阀73，所述第一出风口57处还设置有第四风阀74，所述第二回风口56处设置有第五风阀75。

进一步的，第一换热器2、第二换热器3、第三换热器4均为气体换热器或热管换热器。

进一步的，所述冷凝器12外侧设置有辅助加热器。

进一步的，第一风机61、第二风机62、第三风机63、第四风机64、第五风机65均为变频风机。

进一步的，第一新风入口51、第二新风入口52、第三新风入口53、第一回风口55、第二回风口56处均设置有滤网。

进一步的，所述蒸发器14下方设置有冷凝水收集盘8。

进一步的，所述第三换热器4下方设置有冷凝水收集盘8。

进一步的，该除湿机还包括有冷凝水引导件9，所述冷凝水引导件9由上至下依次经过第一换热器2下方、第二换热器3下方和蒸发器14下方的冷凝水收集盘8，以将第一换热器2、第二换热器3所产生的冷凝水引导至蒸发器14下方的冷凝水收集盘8内。

一、蒸发除湿。

有两种工况：普通蒸发除湿、散热蒸发除湿。

⑴.普通蒸发除湿。参见图3，烘房内气流虽然通过第一换热器2第一通路a21和第三换热器4第三通路a41，但第一换热器2因为其第一通路b22没有新风流动，所以没有起到散热作用，第三换热器4同样没有起作用。这样烘房内气流经过蒸发器14、第二换热器3、冷凝器12，重新回到烘房。该气流中的部分水蒸发在第二换热器3和蒸发器14处降温凝结成水滴落在冷凝水收集盘8上排出。“蒸发器14、和第二换热器3”形成冷热叠加，除湿效果好。

气体流程：风阀71打开，风阀72、风阀73、风阀74、风阀75关闭，风机63、风机65启动，风机61、风机62、风机64停止，热泵系统1运行。流程：烘干房内气体自第一回风口55进入，经过风阀71、第一换热器2第一通路a21、第二换热器3第二通路a31、蒸发器14、风机65、第二换热器3第二通路b32、第三换热器4第三通路a41、冷凝器12、风机63重新进入烘干房内。

⑵.散热蒸发除湿。参见图4，上述普通蒸发除湿过程中，此时风机61运行，外界空气自第三新风入口53进入第一换热器2的第一通路b22，与上述通过第一换热器2的第二通路a31的湿热气流进行间壁式换热，从而达到对湿热气流提前散热，以增强后续除湿量的目的。

二、新风除湿置换模式。

参见图5，风阀72、风阀75开启，风阀71、风阀73、风阀74关闭；风机61、风机62停止，风机63、风机64、风机65运行。流程：外界新风经风阀72进入，经第一换热器2第一通路a21、第二换热器3第二通路a31、蒸发器14、风机65、第二换热器3第二通路b32、第三换热器4第三通路a41、冷凝器12、风机63进入烘房内；与此同时，烘干房内废气自第二回风口56经风阀75进入，流经第三换热器4第三通路b42、风机64排入外界空气中。外界新风和烘干房内废气在第三换热器4处以间壁方式换热。

三、换气除湿模式。

换气除湿两种模式：普通换气除湿、热泵系统参与的热回收式换气除湿。

⑴普通换气除湿。

参见图6，风阀73、风阀75开启，风阀71、风阀72、风阀74关闭，风机63、风机64、风机65运行，风机61、风机62停止，热泵系统停止。流程：外界新风自第二新风入口52经风阀73进入，经风机65、第二换热器3第二通路b32、第三换热器4第三通路a41、冷凝器、风机63进入烘干房内。同时，烘房内气体自第二回风口56经风阀75进入，经第三换热器4第三通路b42、风机64排至室外。这样新风与烘房气流在第三换热器4进行间壁式换热。

⑵换气除湿(热回收)

换气除湿时的热回收，此时热泵系统1启动。外界新风和烘干房内的乏风在换热器处换热后，余热在热泵系统1的蒸发器14处进一步进行释放，蒸发器14所吸收的热量通过热泵系统1冷凝器12加热即将进入烘干房内的新风。这样乏风的余热被进一步回收利用。

参见图7，此时，风阀71、风阀73开启，风阀72、风阀74、风阀75关闭，风机62、风机63、风机65运行，风机61、风机64停止，热泵系统运行。流程：外界新风自第二新风入口52经风阀73进入，经风机65、第二换热器3第二通路b32、第三换热器4第三通路a41、冷凝器、风机63进入烘干房内。同时，烘房内气体自第一回风口55经风阀71进入，经第一换热器2第一通路a21、第二换热器3第二通路a31、蒸发器14、风机62、风阀74排至室外。这样新风与烘房气流在第二换热器3进行间壁式换热，并且烘房气流在蒸发器14处进一步释放热量，该热量通过热泵系统1的冷凝器12释放给即将进入烘房的新风。这样，外排的烘房废气余热被重复回收利用，达到高效节能的效果。

本实用新型的有益效果在于，与现有技术对比，在本实用新型中，第一换热器用于对湿热气体进行散热；第二换热器具有两个作用：其一用于换气除湿时余热回收，即外部新风和外排湿热气体之间的换热；其二用于蒸发除湿(内除湿)时，与蒸发器形成冷热叠加，提高除湿效果；第三换热器，用于新风除湿时的余热回收，即除湿后的新风在进入烘房前与外排的湿热气体进行换热，回收其热量升温，达到节能目的。即，通过上述的热泵系统、三个换热器以及各新风入口、新风出口、各回风口、各出风口的配合，使得该除湿机具有蒸发除湿、散热式蒸发除湿、新风除湿、换气除湿、换气除湿时热回收五种功能，能够在不同季节复杂多变的气候条件下，以及在烘干的不同阶段，实现快速高效地除湿。进而可根据烘干阶段、烘房房内气体温度和湿度，以及外界空气的温度和湿度，进行多种模式的切换。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能热泵除湿机，其特征在于，该除湿机包括有热泵系统、第一换热器、第二换热器、第三换热器；

所述热泵系统包括有压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，所述蒸发器出口连接所述压缩机入口，所述压缩机出口连接所述冷凝器入口，所述冷凝器出口连接所述膨胀阀入口，所述膨胀阀出口连接所述蒸发器入口；

该除湿机还包括有第一新风入口、第二新风入口、第三新风入口、新风出口、第一回风口、第二回风口、第一出风口、第二出风口、第三出风口；

所述第一换热器内设置有第一通路a和第一通路b，第二换热器包括有第二通路a、第二通路b，第三换热器包括有第三通路a、第三通路b；

所述第一通路a后端与第二通路a前端衔接，所述第二通路b后端与第三通路a前端衔接；所述第一回风口和第一新风入口均与第一通路a对应，所述第一通路b前端与第三新风入口对应，第一通路b后端与新风出口对应；第二通路a后端与第二通路b前端对应，所述蒸发器设置在第二通路a后端处，所述蒸发器与第一出风口对应，所述第二通路b前端还与第二新风入口对应；所述冷凝器设置在第三通路a后端处，且泠凝器与第二出风口对应，第三通路b前端与第二回风口对应，第三通路b后端与第三出风口对应。

2.根据权利要求1所述的一种多功能热泵除湿机，其特征在于，所述新风出口处设置有第一风机，所述第一出风口处设置有第二风机，所述第二出风口处设置有第三风机，所述第三通路b后端处设置有第四风机，所述第二通路b前端处设置有第五风机，且所述第五风机与第二新风入口位置对应。

3.根据权利要求2所述的一种多功能热泵除湿机，其特征在于，所述第一回风口处设置有第一风阀，所述第一新风入口处设置有第二风阀，所述第二新风入口处设置有第三风阀，所述第一出风口处还设置有第四风阀。

4.根据权利要求3所述的一种多功能热泵除湿机，其特征在于，第一换热器、第二换热器、第三换热器均为气体换热器或热管换热器。

5.根据权利要求3所述的一种多功能热泵除湿机，其特征在于，所述冷凝器外侧设置有辅助加热器。

6.根据权利要求3所述的一种多功能热泵除湿机，其特征在于，第一风机、第二风机、第三风机、第四风机、第五风机均为变频风机。

7.根据权利要求3所述的一种多功能热泵除湿机，其特征在于，第一新风入口、第二新风入口、第三新风入口、第一回风口、第二回风口处均设置有滤网。

8.根据权利要求3所述的一种多功能热泵除湿机，其特征在于，所述蒸发器下方设置有冷凝水收集盘。

9.根据权利要求8所述的一种多功能热泵除湿机，其特征在于，所述第三换热器下方设置有冷凝水收集盘。

10.根据权利要求9所述的一种多功能热泵除湿机，其特征在于，该除湿机还包括有冷凝水引导件，所述冷凝水引导件由上至下依次经过第一换热器下方、第二换热器下方和蒸发器下方的冷凝水收集盘，以将第一换热器、第二换热器所产生的冷凝水引导至蒸发器下方的冷凝水收集盘内。

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