抽濕型熱泵烘干機的制作方法

　　本發(fā)明涉及熱泵烘干技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種抽濕型熱泵烘干機。

　　背景技術(shù)：

　　遠古以來，人類就習(xí)慣于用天然熱源和自然通風(fēng)來烘干物料，完全受自然條件制約，生產(chǎn)能力低下。隨著近年來，熱泵技術(shù)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了熱泵烘干機，這種熱泵烘干機和常規(guī)烘干在烘干本質(zhì)上是相同的，即依靠熱空氣與被干物料間的對流換熱，空氣加熱被干物料并使物料中的水分（一般指水分或其他可揮發(fā)性液體成分）汽化逸出，以獲得所需濕含量的固體物料。而主要區(qū)別是濕熱空氣的去濕方法不同。常規(guī)烘干時利用向大氣排濕氣的方式來減少室內(nèi)側(cè)（烘干室）的相對濕度，這種換氣方式，熱損失很大，據(jù)有關(guān)資料報道，常規(guī)蒸汽烘干的換氣熱損失在40%左右。而熱泵烘干機的工作原理是根據(jù)逆卡諾循環(huán)原理，采用少量的電能，利用壓縮機，將工質(zhì)經(jīng)過節(jié)流元件后在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)為氣態(tài)，并吸收空氣中的熱能，將空氣中的濕氣轉(zhuǎn)為水，而氣態(tài)的工質(zhì)被壓縮機壓縮成為高溫、高壓的氣體，然后進入冷凝器放熱，把干燥介質(zhì)加熱，如此不斷循環(huán)加熱，可以把干燥物料加熱至40℃～85℃。相對于電熱烘干機而言，節(jié)能約3倍。

　　目前，國內(nèi)熱泵烘干機主要有三種方式，①將蒸發(fā)器、冷凝器和加熱裝置等整合在一個風(fēng)道中，原理同除濕機一樣，其制熱效率較差，高溫高濕下蒸發(fā)器不好匹配；②在熱泵烘干機或室內(nèi)側(cè)另加排濕風(fēng)口和新風(fēng)口，濕熱空氣直排，熱量損失較大，且排濕時室內(nèi)側(cè)溫度波動較大；③將上面的排濕系統(tǒng)設(shè)有熱回收裝置，可節(jié)約部分新風(fēng)預(yù)熱能耗，但是當(dāng)外界環(huán)境濕度大，烘干溫度不高時，就無法有效排濕了，同時對于有特殊要求（包括環(huán)保要求）的物料，一個相對密閉循環(huán)的室內(nèi)側(cè)更為清潔和必要。

　　如何提升熱泵烘干機的適用范圍、提高控溫和控濕精度，縮小國內(nèi)熱泵烘干機與國際水平存在較大差距，是擺在我們面前的一道道急需解決的課題。

　　技術(shù)實現(xiàn)要素：

　　本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種集熱泵制熱、熱回收、制冷除濕、加熱補償和風(fēng)門切換功能為一體的抽濕型熱泵烘干機。

　　本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

　　一種抽濕型熱泵烘干機，其特征在于：包括有熱回收裝置、抽濕蒸發(fā)裝置、風(fēng)門、抽濕風(fēng)機、加熱補償裝置、風(fēng)道、壓縮機、冷凝器、儲液器、干燥過濾器、節(jié)流元件、蒸發(fā)器和氣液分離器，所述的熱回收裝置安裝在所述風(fēng)道的進、出風(fēng)通道的交匯處，所述的抽濕蒸發(fā)裝置和抽濕風(fēng)機分別安裝在所述風(fēng)道中，所述風(fēng)道的進風(fēng)口與所述熱回收裝置的第一入口連通，熱回收裝置的第一出口與所述抽濕蒸發(fā)裝置的入口連通，所述抽濕蒸發(fā)裝置的出口與所述抽濕風(fēng)機的入口連通，所述抽濕風(fēng)機的出口與所述熱回收裝置的第二入口連通，所述熱回收裝置的第二出口與所述風(fēng)道的出風(fēng)口連通，所述的風(fēng)門安裝在位于所述抽濕蒸發(fā)裝置與所述抽濕風(fēng)機之間的風(fēng)道的一側(cè)，所述的加熱補償裝置安裝在所述風(fēng)道的出風(fēng)口；

　　所述的壓縮機、冷凝器、儲液器、干燥過濾器、節(jié)流元件、蒸發(fā)器和氣液分離器通過管路依次循環(huán)連接，所述干燥過濾器的出口與所述抽濕蒸發(fā)裝置的入口通過管路相連接，所述氣液分離器的入口與所述抽濕蒸發(fā)裝置的出口通過管路相連接。

　　所述的抽濕型熱泵烘干機，其特征在于：所述的熱回收裝置采用板式顯熱型熱回收裝置。

　　所述的抽濕型熱泵烘干機，其特征在于：所述的抽濕蒸發(fā)裝置包括有抽濕節(jié)流元件、抽濕蒸發(fā)器、水槽和排水裝置，其中至少有抽濕蒸發(fā)器和水槽位于所述的風(fēng)道內(nèi)，所述的水槽位于所述抽濕蒸發(fā)器的下方，所述的排水裝置采用U型彎管或電動閥。

　　所述的抽濕型熱泵烘干機，其特征在于：所述的加熱補償裝置采用電加熱器或燃油加熱器。

　　所述的抽濕型熱泵烘干機，其特征在于：所述的節(jié)流元件和抽濕節(jié)流元件分別采用電子膨脹閥、熱力膨脹閥或毛細管。

　　本發(fā)明的有益效果：

　　1、本發(fā)明采用兩種抽濕系統(tǒng)，方便切換，實現(xiàn)容易，與相對傳統(tǒng)的電熱烘干機而言，節(jié)能效果顯著。

　　2、本發(fā)明具有的內(nèi)循環(huán)抽濕系統(tǒng)，可形成一個相對密閉室內(nèi)側(cè)循環(huán)，滿足有特殊要求的物料的烘干，使其更清潔或保留更多風(fēng)味。

　　3、本發(fā)明依據(jù)原理可方便制成整體式或分體式，以滿足不同需求。

　　4、本發(fā)明的原材料、元器件采購容易，不難實現(xiàn)。

　　附圖說明

　　圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

　　具體實施方式

　　參見圖1，一種抽濕型熱泵烘干機，包括有熱回收裝置1、抽濕蒸發(fā)裝置2、風(fēng)門3、抽濕風(fēng)機4、加熱補償裝置5、風(fēng)道6、壓縮機7、冷凝器8、儲液器9、干燥過濾器10、節(jié)流元件11、蒸發(fā)器12和氣液分離器13，熱回收裝置1安裝在風(fēng)道5的進、出風(fēng)通道的交匯處，抽濕蒸發(fā)裝置2和抽濕風(fēng)機4分別安裝在風(fēng)道6中，風(fēng)道6的進風(fēng)口（室內(nèi)側(cè)）與熱回收裝置1的第一入口連通，熱回收裝置1的第一出口與抽濕蒸發(fā)裝置2的入口連通，抽濕蒸發(fā)裝置2的出口與抽濕風(fēng)機4的入口連通，抽濕風(fēng)機4的出口與熱回收裝置1的第二入口連通，熱回收裝置1的第二出口與風(fēng)道6的出風(fēng)口（室內(nèi)側(cè)）連通，風(fēng)門3安裝在位于抽濕蒸發(fā)裝置2與抽濕風(fēng)機4之間的風(fēng)道6的一側(cè)，加熱補償裝置5安裝在風(fēng)道6的出風(fēng)口。

　　壓縮機7、冷凝器8、儲液器9、干燥過濾器10、節(jié)流元件11、蒸發(fā)器12和氣液分離器13通過管路依次循環(huán)連接，組成壓縮機熱泵循環(huán)系統(tǒng)。干燥過濾器10的出口與抽濕蒸發(fā)裝置2的入口通過管路相連接，氣液分離器13的入口與抽濕蒸發(fā)裝置2的出口通過管路相連接，這種相連的結(jié)構(gòu)是對壓縮機熱泵循環(huán)系統(tǒng)的進一步改進和擴展，也可將壓縮機熱泵循環(huán)系統(tǒng)與抽濕蒸發(fā)裝置獨立，即抽濕蒸發(fā)裝置按照上述連接結(jié)構(gòu)另接一套壓縮機制冷循環(huán)系統(tǒng)，與本發(fā)明所保護的內(nèi)容并不排斥。

　　當(dāng)風(fēng)門3閉合（與外界隔離）時，熱回收裝置1、抽濕蒸發(fā)裝置2、抽濕風(fēng)機4、加熱補償裝置5和風(fēng)道6構(gòu)成內(nèi)循環(huán)抽濕系統(tǒng)，此時熱回收裝置1、抽濕蒸發(fā)裝置2、抽濕風(fēng)機4和加熱補償裝置5處于工作狀態(tài)；當(dāng)風(fēng)門3開啟（進、出風(fēng)與外界相通）時，熱回收裝置1、風(fēng)門3、抽濕風(fēng)機4和風(fēng)道6構(gòu)成直排濕系統(tǒng)，此時熱回收裝置1和抽濕風(fēng)機4處于工作狀態(tài)，直接向室外側(cè)排放濕氣和向室內(nèi)側(cè)補充新風(fēng)預(yù)熱；當(dāng)風(fēng)門3取消時，此時內(nèi)循環(huán)抽濕系統(tǒng)與壓縮機熱泵循環(huán)系統(tǒng)結(jié)合也可實現(xiàn)抽濕和烘干，與本發(fā)明所保護的內(nèi)容并不排斥。

　　本發(fā)明中，熱回收裝置1采用板式顯熱型熱回收裝置，將來自室內(nèi)側(cè)的濕熱空氣與來自抽濕蒸發(fā)裝置的冷空氣或新風(fēng)進行顯熱交換回收。

　　抽濕蒸發(fā)裝置2包括有抽濕節(jié)流元件2.1、抽濕蒸發(fā)器2.2、水槽2.3和排水裝置2.4，其中至少有抽濕蒸發(fā)器2.2和水槽2.3位于風(fēng)道6內(nèi)，水槽2.3位于抽濕蒸發(fā)器2.2的下方，可承接抽濕蒸發(fā)器2.2和風(fēng)道6內(nèi)產(chǎn)生的冷凝水，排水裝置2.4采用U型彎管或電動閥等裝置來防止竄氣。室內(nèi)側(cè)通過溫度和濕度傳感器進行檢測，并實現(xiàn)抽濕蒸發(fā)裝置2的開啟，對濕熱空氣進行制冷和除濕。

　　加熱補償裝置5采用電加熱器或燃油加熱器，其投熱量可控制，以補償熱回收裝置交換后的不足熱量。

　　節(jié)流元件11和抽濕節(jié)流元件2.1分別采用電子膨脹閥、熱力膨脹閥或毛細管，都是制冷行業(yè)常用的節(jié)流元件。

　　以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明：

　　室內(nèi)側(cè)設(shè)有溫度傳感器和濕度傳感器，分別檢測空氣的干球溫度T1和相對濕度H1（或濕球溫度）。其中干球溫度T1由壓縮機熱泵循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的冷凝熱來保證。在烘干物料過程中，物料中的水分汽化逸出，從而使室內(nèi)側(cè)的相對濕度H1越來越高，當(dāng)相對濕度H1達到允許值上限時，就要采取降濕措施。本發(fā)明提供兩種系統(tǒng)來控制，即內(nèi)循環(huán)抽濕系統(tǒng)和直排濕系統(tǒng)。其中，內(nèi)循環(huán)抽濕系統(tǒng)中的空氣循環(huán)，進一步闡述如下：

　　室內(nèi)側(cè)濕熱空氣→熱回收裝置→抽濕蒸發(fā)裝置→抽濕風(fēng)機→熱回收裝置→加熱補償裝置→室內(nèi)側(cè)，依次循環(huán)。

　　例如，室內(nèi)側(cè)干球溫度T1為60℃，相對濕度H1為30%，開啟內(nèi)循環(huán)抽濕系統(tǒng)，濕熱空氣經(jīng)熱回收裝置、抽濕蒸發(fā)裝置、抽濕風(fēng)機返回?zé)峄厥昭b置后，干球溫度為55℃，相對濕度為30%，再經(jīng)加熱補償裝置后，將干球溫度T2控制到60℃，則相對濕度H2變?yōu)?3.7%，從而實現(xiàn)抽濕功能。

　　本發(fā)明不排除將抽濕蒸發(fā)裝置和抽濕風(fēng)機對換，仍可實現(xiàn)上述循環(huán)。

　　直排濕系統(tǒng)中的空氣循環(huán)，分進、出兩路，進一步闡述如下：

　　a)進路：室內(nèi)側(cè)濕熱空氣→熱回收裝置→室外側(cè)。

　　b)出路：室外側(cè)新風(fēng)（新鮮空氣）→抽濕風(fēng)機→熱回收裝置→室內(nèi)側(cè)。

　　例如，室內(nèi)側(cè)干球溫度T1為60℃，相對濕度H1為30%，開啟直排濕系統(tǒng)，若新風(fēng)干球溫度為30℃，相對濕度60%，將新風(fēng)干球溫度T2預(yù)熱到55℃，則相對濕度H2變?yōu)?6.2%，從而實現(xiàn)抽濕功能。

　　壓縮機熱泵循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的冷凝熱，可將室內(nèi)側(cè)干球溫度T1，臺升至T3，通常溫差在8℃～12℃。

　　以上所述實施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但本發(fā)明不限于上述實施方式，對于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明原理的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都屬于本發(fā)明的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護范圍。