CN103471367A - 一种汽化潜热循环利用型空气源热泵烘干机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽化潜热循环利用型空气源热泵烘干机，主要包括机体、蒸发器、冷凝器、压缩机及膨胀阀，所述蒸发器及冷凝器均位于机体中一密闭空气通道内，所述空气通道上设置有进风口及出风口，所述进风口位于蒸发器一侧，所述出风口位于冷凝器一侧，在所述空气通道内还设置有空气流通风机，用于强迫通道内空气流通。本发明在使用时，可将空气通道的进风口及出风口分别对应与烘干房的排风口及入风口连接，这样可完全回收被烘干物品散发出的汽化潜热，并使汽化潜热循环再利用，可广泛应用在果品、食品、药材、洗涤用品等烘干领域，这种汽化潜热全回收型空气源热泵烘干机的工作效能是普通空气源热泵烘干机效能的31倍。

Description

一种汽化潜热循环利用型空气源热泵烘干机
技术领域
本发明涉及一种空气源热泵烘干机，具体涉及一种汽化潜热循环利用型空气源热泵烘干机。
背景技术
目前，公认的空气源热泵烘干机是把蒸发器放置在烘干房之外，把冷凝器放置在烘干房之内，蒸发器用于吸收外界空气中的热能，并把热能传递给冷凝器，冷凝器散发的热能使烘干房内的被烘干物品的温度提升，进而使被烘干物品中的水分蒸发，烘干房内形成高温、高湿的空气；再排出烘干房内一定量的高温、高湿的空气，同时补充等量的烘干房之外的低温、低湿的空气，从而降低被烘干物品的水分，以达到烘干的目的。这种烘干机的烘干过程是把被烘干物品的汽化潜热全部排放掉，从而造成了热量的大量浪费，大大降低了烘干机的工作效率；到目前为止，没有发现能全部回收汽化潜热、并对汽化潜热循环再利用的空气源热泵烘干机。
发明内容
为了解决上述技术分问题，本发明提供一种汽化潜热循环利用型空气源热泵烘干机，这种烘干机可以回收全部被烘干物品散发的汽化潜热，从而大幅度提高烘干机的工作效率，降低空气源热泵的电量消耗。
本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：
一种汽化潜热循环利用型空气源热泵烘干机，主要包括机体、蒸发器、冷凝器、压缩机及膨胀阀，所述蒸发器及冷凝器均位于机体中一密闭空气通道内，所述空气通道上设置有进风口及出风口，所述进风口位于蒸发器一侧，所述出风口位于冷凝器一侧，在所述空气通道内还设置有空气流通风机，用于强迫通道内空气流通。
所述空气流通风机为风量可调节式空气流通风机。
所述蒸发器下端设置有冷凝水排放管。
所述空气通道内还设置有第一换热器及第二换热器，所述第一换热器位于进风口与蒸发器之间，所述第二换热器位于蒸发器及冷凝器之间，所述第一换热器与第二换热器之间通过介质连接，通过介质的循环使第一换热器吸收热能、第二换热器释放热能。
所述空气通道的内壁上设置有保温密封层。
所述蒸发器为翅片式蒸发器，所述冷凝器为翅片式冷凝器，所述第一换热器与第二换热器均为翅片式换热器。
本发明一种汽化潜热循环利用型空气源热泵烘干机的有益效果是：在使用时，可将空气通道的进风口与出风口分别对应与烘干房的排风口及入风口连接，这样可完全回收被烘干物品散发出的汽化潜热，并使汽化潜热循环再利用，整个烘干过程，只有冷凝水的排放，没有任何废气废热的排放，可广泛应用在果品、食品、药材、洗涤用品的烘干领域。这种汽化潜热全回收型空气源热泵烘干机的工作效能是普通空气源热泵烘干机效能的31倍。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明一种汽化潜热循环利用型空气源热泵烘干机的结构示意图；
图2是本发明一种汽化潜热循环利用型空气源热泵烘干机的左视示意图；
图3是本发明在烘干工作中与烘干房配合使用时的结构示意图；
图4是本发明在烘干工作中与烘干房配合使用时的另一种结构示意图。
图中：1-机体；2-空气通道；3-保温密封层；4-冷凝器；5-空气流通风机；6-蒸发器；7-冷凝水排放管；8-热泵的其他部件；9-烘干机电控部件；10-进风口；11-出风口；12-第一换热器；13-第二换热器；14-上部空气流通风扇；15-温度计；16-相对湿度计；17-烘干房排风口；18-冷凝水收集计量装置；19-烘干房入风口；20-下部空气流通风扇；21-被烘干物；22-烘干房；23-室内机；24-制冷剂连接管路；25-室外机。
具体实施方式
如图1-2所示，本发明实施例所述的一种汽化潜热循环利用型空气源热泵烘干机，主要包括机体1、蒸发器6、冷凝器4以及热泵的其他部件8，热泵的其他部件8主要包括压缩机、膨胀阀等，蒸发器6及冷凝器4均位于机体1上部的一密闭空气通道2内，热泵的其他部件8均安装于机体1的右下部，在机体1的左下部设置有烘干机电控部件9，用于控制烘干机，在空气通道2上设置有进风口10及出风口11，进风口10位于蒸发器6一侧，出风口11位于冷凝器4一侧，在空气通道2内还设置有空气流通风机5，用于强迫通道内空气流通。在蒸发器6下端设置有冷凝水排放管7，便于将高温、高湿气体通过烘干机除湿后产生的冷凝水及时排出。
优选地，空气流通风机5采用风量可调节式空气流通风机，通过适时调节空气流通风量以保证从烘干房出来的空气进入蒸发器后温度降至相应的露点温度以下。
为了达到更好效果，在空气通道2内还设置有第一换热器12及第二换热器13，第一换热器12位于进风口10与蒸发器6之间，第二换热器13位于蒸发器6及冷凝器4之间，第一换热器12与第二换热器13之间通过介质连接，并通过介质的循环使第一换热器吸收热能，第二换热器释放热能。这样当被烘干物排出的汽化潜热进入烘干机时，在空气流通风机5的作用下，使得高温、高湿的气体先通过第一换热器12进行降温，接着通过蒸发器6进行二次降温除湿，此时已经变为低温、低湿的气体将在通过第二换热器13时进行第一次加温，接着通过冷凝器4，制冷剂在蒸发器6中获得的热能此时在冷凝器4中得以释放，把经过第二换热器13已经加温的气体再次加温，使之成为更高温、低湿的气体供需要烘干的物品使用。
进一步的，为了防止被烘干物品排出的汽化潜热散失，在空气通道2的内壁上设置有保温密封层3，用于防止汽化潜热散失，减少能量损耗。
为了提高换热效率，将蒸发器采用翅片式蒸发器，冷凝器采用翅片式冷凝器，第一换热器与第二换热器均采用翅片式换热器。
如图3所示，是本发明在使用时与一烘干房配合使用时的结构示意图，要求与本发明配合的烘干房22为密闭、保温的，且它和外界没有空气流通、也没有热量的传递，如图3所示，本烘干机空气通道2的进风口10与烘干房22上部的烘干房排风口17通过管道连接，出风口11与烘干房22下部的烘干房入风口19通过管道连接，在风量可调式风机5的驱动下，烘干房22上部分的高温、高湿的空气经烘干房排风口17进入空气通道2中，依次通过第一换热器12、蒸发器6、第二换热器13及冷凝器4，经过了第一换热器12及蒸发器6的两次降温除湿成为低温、低湿的气体，在经过第二换热器13及冷凝器4两次升温，外加有压缩机的做功产生的热能和除湿获得的热能成为高温、低湿的空气进入烘干房入风口19，通过烘干房内下部空气流通风扇20及上部空气流通风扇14使进入的高温、低湿气体在烘干房22内运转，供被烘干物21使用，以此循环反复利用被烘干物排出的汽化潜能，达到除湿烘干的目的。
针对烘干机的烘干过程，大体上分两个阶段：第一个阶段是给烘干房内的空气及被烘干物品加温阶段；第二个阶段是除湿烘干阶段。本发明主要用于第二个阶段除湿烘干的阶段，而对于烘干温度要求较低物品的烘干过程，如洗涤后衣物的烘干，本发明可以同时进行第一阶段和第二阶段的烘干过程，根据被烘干物21所要达到的烘干条件，在烘干的过程中，可通过观察温度计15及相对湿度计16来测定烘干房的相对湿度和温度，当达到要求数值时，证明烘干过程已经完成，同时，也可以在冷凝水排水管7的下端设置一冷凝水收集计量装置18，根据冷凝水的排出量，测定烘干的程度。
如图4所示，对于烘干温度要求较高物品的烘干过程（如中草药的烘干），或烘干房内起始温度较低的场合（如冬季），烘干房可以配一台小型的空气源热泵烘干机，室外机25通过制冷剂连接管路24向室内机23供热，专门完成第一阶段的加温过程。
本发明是一种汽化潜热全回收型空气源热泵烘干机，能够使汽化潜热循环再利用，工作效能是普通空气源热泵烘干机效能的31倍，可广泛应用在果品、食品、药材、洗涤用品的烘干领域。
其计算依据如下：
普通空气源热泵烘干机的除湿量w(kg/h)是按下列公式计算的：
W=3600N/(k△h)
式中：w—最大除湿量（kg/h）
      N—烘干房实际得到的热能，一般按热泵发热量的60%计算
△h—蒸汽与进水的焓差，一般取△h=2635（kj/kg）
k—一般情况下K=1.05
对于这种汽化潜热循环利用型空气源热泵烘干机除湿量的计算，上式中，仅有△h发生变化，其它各值均不发生变化。
设烘干前物品的温度为20℃，除湿冷凝水的温度为40℃
h=（40℃-20℃）4.186kj/kg=84kj/kg
那么，这种烘干机的除湿量是普通烘干机除湿量的
3600N/(84k)÷3600N/(2635k)=31倍。
即在同等耗能的前提下，它的烘干量是普通烘干机的31倍。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，旨在说明将蒸发器及冷凝器放于同一密闭的通道内对汽化潜能进行再利用，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行调节，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种汽化潜热循环利用型空气源热泵烘干机，主要包括机体、蒸发器、冷凝器、压缩机及膨胀阀，其特征在于：所述蒸发器及冷凝器均位于机体中一密闭空气通道内，所述空气通道上设置有进风口及出风口，所述进风口位于蒸发器一侧，所述出风口位于冷凝器一侧，在所述空气通道内还设置有空气流通风机，用于强迫通道内空气流通。
2.根据权利要求1所述的一种汽化潜热循环利用型空气源热泵烘干机，其特征在于：所述空气流通风机为风量可调节式空气流通风机。
3.根据权利要求2所述的一种汽化潜热循环利用型空气源热泵烘干机，其特征在于：所述蒸发器下端设置有冷凝水排放管。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种汽化潜热循环利用型空气源热泵烘干机，其特征在于：所述空气通道内还设置有第一换热器及第二换热器，所述第一换热器位于进风口与蒸发器之间，所述第二换热器位于蒸发器及冷凝器之间，所述第一换热器与第二换热器之间通过介质连接，通过介质的循环使第一换热器吸收热能、第二换热器释放热能。
5.根据权利要求4所述的一种汽化潜热循环利用型空气源热泵烘干机，其特征在于：所述空气通道的内壁上设置有保温密封层。
6.根据权利要求5所述的一种汽化潜热循环利用型空气源热泵烘干机，其特征在于：所述蒸发器为翅片式蒸发器，所述冷凝器为翅片式冷凝器，所述第一换热器与第二换热器均为翅片式换热器。
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