CN220750732U - 一种开闭式热泵烘干装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开闭式热泵烘干装置，包括热泵***，其包括两个压缩机、第一换热器、第二换热器和室外换热器，两个压缩机均通过管路和流路切换装置与第一换热器、第二换热器和室外换热器相连；室外换热器和第一换热器之间设有第一电磁阀，第二换热器和第一换热器之间设有第二电磁阀；所述热泵***的工作模式包括烘干模式、制冷模式、第一除湿模式、第二除湿模式。通过切换室内冷凝器、室内蒸发器和室外换热器的状态，实现烘干装置的多种工作模式，实现烘干室的多种需求，在烘干模式和除湿模式下，都能利用室外换热器与外界环境进行热交换，具备同时调控温度和湿度的能力，有利于热泵***的换热效率，降低能耗。

Description

一种开闭式热泵烘干装置

技术领域

本实用新型涉及烘干机技术领域，具体来说涉及一种开闭式热泵烘干装置。

背景技术

干燥是工业、农副产品和食品加工业等生产过程中的一个重要的工序，干燥过程是高能耗过程，干燥装置及其干燥过程控制与干燥加工产品的品质密切相关，也与生产效率、成本、能耗等密切相关。热泵烘干设备的除湿效果明显，可以在常温下对物料进行快速干燥，从而保证了被干燥物料的品质和色泽，能够生产出高品质的产品。

参见申请号202221027086 .3、名称为“一种热泵烘干设备及热泵烤房”，提供了采用热泵***能够为烘干室提供升温方式、升温排湿方式和稳温排湿方式多种方式。

在升温方式下，通过关闭排湿阀门和新风阀门，且使内风机、电加热器运行，烘干室形成密闭空间，采用电加热器实现烘干室内升温。

在升温排湿方式下，通过关闭排湿阀门和新风阀门，且使内风机、压缩机和辅助风机运行，烘干室形成密闭空间，利用热泵***实现升温，且同时通过蒸发器实现冷凝除湿。

在稳温排湿方式下，通过打开排湿阀门和新风阀门，内风机、压缩机和辅助风机运行，烘干室形成开式空间，通过排湿阀门将湿热空气排出外界环境，且通过新风阀门引入外界低温新风以补充到烤房内，从而维持烤房的烘干室内温度不变。

但是上述方式中热泵***仅采用蒸发器和冷凝器，在升温方式下，不启动热泵***，导致仅使用电加热器进行升温，升温效率低，且也无法实现烘干室内在高温下的降温制冷运行。

此外，由于蒸发器和冷凝器均位于烤房内，热泵***与外界空气不流通，导致在使用热泵***进行升温排湿时，升温效率也低，同时在稳温排湿时还需要打开排湿阀门和新风阀门，使烘干室处于开式烘干方式下，降低热泵***能效，影响换热效率。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

针对背景技术中指出的问题，本实用新型的目的在于提供一种开闭式热泵烘干装置，通过切换室内冷凝器、室内蒸发器和室外换热器的状态，实现烘干装置的多种工作模式，实现烘干室的多种需求，在烘干模式和除湿模式下，都能利用室外换热器与外界环境进行热交换，具备同时调控温度和湿度的能力，有利于热泵***的换热效率，降低能耗。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

本实用新型提供了一种开闭式热泵烘干装置，用于对烘干室内的待烘干物品进行烘干；包括外壳，所述外壳内设有：第一腔室、第二腔室和第三腔室；循环风***，用于与所述烘干室交换空气；热泵***，用于与所述烘干室进行换热；所述循环风***包括：设置在所述第一腔室的进风口和设置在所述第二腔室的出风口，所述出风口的下方设有内风机；所述热泵***包括：两个压缩机、第一换热器、第二换热器和室外换热器，两个所述压缩机均通过管路和流路切换装置与所述第一换热器、所述第二换热器和所述室外换热器相连；所述室外换热器和所述第一换热器之间设有第一电磁阀，所述第二换热器和所述第一换热器之间设有第二电磁阀；所述第一换热器设置在所述第二腔室内，所述第二换热器设置在所述第三腔室内；所述热泵***的工作模式包括烘干模式、制冷模式、第一除湿模式、第二除湿模式；在所述制冷模式下，所述流路切换装置、所述第一电磁阀和所述第二电磁阀用于切换从所述压缩机排出的冷媒依次流入所述室外换热器和所述第一换热器；在所述烘干模式下，所述流路切换装置、所述第一电磁阀和所述第二电磁阀用于切换从所述压缩机排出的冷媒依次流入所述第一换热器和所述室外换热器；在所述第一除湿模式下，所述流路切换装置、所述第一电磁阀和所述第二电磁阀用于切换从所述压缩机排出的冷媒依次流入所述第一换热器和所述第二换热器；在所述第二除湿模式下，所述流路切换装置、所述第一电磁阀和所述第二电磁阀用于切换从所述压缩机排出的冷媒流入所述第一换热器、并分流至所述第二换热器和所述室外换热器。

在本实用新型的一些实施例中，还包括显热换热器， 所述显热换热器内部具有相互垂直的热风通道和冷风通道两个空气通道，两个空气通道交错布置，通道之间有膜隔离，热量可以传递，空气不能流通；其中，所述显热换热器的热风通道连通所述进风口和所述第二换热器的进风侧，冷风通道连通所述第二换热器的出风侧和所述第一换热器的进风侧。

在本实用新型的一些实施例中，所述显热换热器的第一端连接有第一隔板，所述第一隔板的端部与所述第一腔室的腔壁相抵接，与所述第一端相对应的第二端抵靠所述第二换热器的顶端。

在本实用新型的一些实施例中，所述显热换热器的顶端连接有第二隔板，所述第二隔板水平设置于所述热风通道的出口上侧，所述第二隔板分隔所述第二腔室和所述第三腔室。

在本实用新型的一些实施例中，还包括控制器、干球温度传感器和湿球温度传感器，所述干球温度传感器与所述控制器连接，所述干球温度传感器用于检测所述烘干室内的干球实际温度；所述湿球温度传感器与所述控制器连接，所述湿球温度传感器用于检测所述烘干室内的湿球实际温度。

在本实用新型的一些实施例中，所述控制器用于根据所述干球实际温度和设定干球温度之间的干球温度差、以及所述湿球实际温度和设定湿球温度之间的湿球温度差，控制所述开闭式热泵烘干装置进入烘干模式、第一除湿模式和第二除湿模式。

在本实用新型的一些实施例中，在所述干球温度差达到第一干球温度阈值以下时，所述控制器用于控制所述开闭式热泵烘干装置的工作模式为烘干模式； 在所述干球温度差达到第一干球温度阈值以上且达到第二干球温度阈值以下时，所述控制器用于控制所述开闭式热泵烘干装置的工作模式为第二除湿模式；在所述干球温度差达到第二干球温度阈值以上且达到第三干球温度阈值以下、且所述湿球温度差小于设定湿球温度时，所述控制器用于控制所述开闭式热泵烘干装置的工作模式为第二除湿模式；在所述干球温度差达到第二干球温度阈值以上且达到第三干球温度阈值以下、且所述湿球温度差大于设定湿球温度时，所述控制器用于控制所述开闭式热泵烘干装置的工作模式为第一除湿模式；在所述干球温度差达到第三干球温度阈值以上且达到第四干球温度阈值以下时，所述控制器用于控制所述开闭式热泵烘干装置的工作模式为烘干模式。

在本实用新型的一些实施例中，所述流路切换装置为四通阀，其具有C端、D端、S端和E端；通过所述四通阀断电，用于实现C端和D端相连、S端和E端相连；通过所述四通阀断电，用于实现C端和S端相连，D端和E端相连；C端与所述第一换热器连接所述压缩机排气口的一端连接，E端与所述室外换热器连接，D端连接所述压缩机的排气口、S端连接所述压缩机的吸气口。

在本实用新型的一些实施例中，所述压缩机的吸气口端连接有气液分离器，所述气液分离器用于存储流回所述压缩机的冷媒中的液态部分，避免液态冷媒进入所述压缩机内。

在本实用新型的一些实施例中，所述热泵***还包括储液器，所述储液器通过管路与所述第一换热器相连，且用于接收所述第一换热器换热后的冷媒。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

首先，本实用新型的开闭式热泵烘干装置可以实现多种工作模式，可以充分满足烟草烘干的多种需求，可以实现烘干室内的降温制冷运行；本实用新型的烘干装置在充分发挥闭式热泵***优势的基础上，增设室外换热器，通过调控四通阀的转向及电磁阀的开闭以调节冷媒的流向，使室外换热器兼具冷凝器和蒸发器的作用，可散发烘干室内多余热量或者向烘干室提供室外环境空气热能，具备同时调控温度和湿度的能力，确保烟叶烘烤过程更加贴近烘烤工艺的设定。同时本实用新型的热泵***还可用于其他热敏性高的物料干燥，有效拓宽了热泵干燥***的应用范围。

其次，本实用新型的热泵烘干装置设有两台压缩机，具备

后备运转功能，当其中一台压缩机发生故障时，另一台压缩机组可立即投入使用，持续烟叶烘烤过程。同时，两台压缩机可以协调交替运行，避免单台压缩机长时间持续运行，降低机组故障率，保证热泵烘干装置的安全可靠性。每台压缩机都安装高低压传感器（未在图中示出），有效降低压缩机运行故障风险。

此外，在热风循环中设置显热换热器，使从烘干室排出的

热湿气流与从蒸发器出来的冷气流通过显热换热器进行热交换预冷后再进入蒸发器，可以有效降低蒸发器除湿负荷，防止蒸发压力过高。

再次，本实用新型的热泵烘干装置高效节能，可以利用室外换热器充当蒸发器给烘干室提供热量，有效替代传统闭式***辅助电加热升温的方式，提高加热升温率，降低电能能耗。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据实施例的开闭式热泵烘干装置在制冷模式下的***原理图；

图2为根据实施例的开闭式热泵烘干装置在制冷模式下的原理简图；

图3为根据实施例的开闭式热泵烘干装置在烘干模式下的***原理图；

图4为根据实施例的开闭式热泵烘干装置在烘干模式下的原理简图；

图5为根据实施例的开闭式热泵烘干装置在第一除湿模式下的***原理图；

图6为根据实施例的开闭式热泵烘干装置在第一除湿模式下的原理简图；

图7为根据实施例的开闭式热泵烘干装置在第二除湿模式下的***原理图；

图8为根据实施例的开闭式热泵烘干装置在第二除湿模式下的原理简图；

图9为根据实施例的开闭式热泵烘干装置的内部结构示意图；

图10为根据实施例的开闭式热泵烘干装置的结构示意图；

附图标记：

压缩机10、气液分离器11、流路切换装置20、第一换热器30、第二换热器40、第二电磁阀41、第二节流装置42、室外换热器50、第一电磁阀51、第一节流装置52、储液器60、外壳70、第一腔室71、第二腔室72、进风口74、出风口75、内风机76、外循环风机76、显热换热器60、第一隔板61、第二隔板62。

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。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本申请中开闭式热泵烘干装置通过使用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器来执行开闭式热泵烘干装置的制冷循环。制冷循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，对室内空间进行制冷或制热。

低温低压冷媒进入压缩机，压缩机压缩成高温高压状态的冷媒气体并排出压缩后的冷媒气体。所排出的冷媒气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的冷媒冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。

膨胀阀使在冷凝器中冷凝形成的高温高压状态的液相冷媒膨胀为低压的液相冷媒。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的冷媒，并使处于低温低压状态的冷媒气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用冷媒的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中，开闭式热泵烘干装置可以调节室内空间的温度。

开闭式热泵烘干装置的室外单元是指制冷循环的包括压缩机和室外热交换器的部分，开闭式热泵烘干装置的室内单元包括室内热交换器，并且膨胀阀可以提供在室内单元或室外单元中。

室内热交换器和室外热交换器用作冷凝器或蒸发器。当室内热交换器用作冷凝器时，开闭式热泵烘干装置用作制热模式的加热器，当室内热交换器用作蒸发器时，开闭式热泵烘干装置用作制冷模式的冷却器。

如图1-图10所示，本实用新型的开闭式热泵烘干装置用于对烘干室内的待烘干物品进行烘干；开闭式热泵烘干装置包括外壳70，外壳70内设有第一腔室71、第二腔室72和第三腔室73； 循环风***，用于与烘干室交换空气；热泵***，用于与烘干室进行换热。

循环风***包括：设置在第一腔室71上的进风口74和设置在第二腔室72上的出风口75，其中，进风口74设置在第一腔室71的底部，进风口74与烘干室的出口相连通；出风口75设置在第二腔室72的顶部，出风口75与烘干室的进口相连通；出风口75的下方设有内风机76，内风机16可以将第二腔室12内的空气排出，空气通过出风口75和烘干室的进口流通至烘干室内。

热泵***，其包括两个压缩机10、第一换热器30、第二换热器40和室外换热器50，两个压缩机10均通过管路和流路切换装置20与第一换热器30、第二换热器40和室外换热器50相连；室外换热器50和第一换热器30之间设有第一电磁阀51，第二换热器40和第一换热器30之间设有第二电磁阀41。制冷模式下，流路切换装置20、第一电磁阀51和第二电磁阀41用于切换从压缩机10排出的冷媒依次流入室外换热器50和第一换热器30；烘干模式下，流路切换装置20、第一电磁阀51和第二电磁阀41用于切换从压缩机10排出的冷媒依次流入第一换热器30和室外换热器50；第一除湿模式下，流路切换装置20、第一电磁阀51和第二电磁阀41用于切换从压缩机排出的冷媒依次流第一换热器30和第二换热器40；第二除湿模式下，流路切换装置20、第一电磁阀51和第二电磁阀41用于切换从压缩机10排出的冷媒流入第一换热器30、并分流至第二换热器40和室外换热器50。

第一换热器30倾斜设置在第二腔室72内，且第一换热器30的倾斜面与内风机76相对应，可以增大热交换面积，提高换热效率。

第二换热器40竖直设置在第二腔室72内部，且第二换热器40位于内风机76下方。

热泵***还包括显热换热器60，显热换热器60内部具有相互垂直的热风通道和冷风通道两个空气通道，两个空气通道交错布置，通道之间有膜隔离，热量可以传递，空气不能流通；其中，显热换热器60的热风通道连通进风口74和第二换热器40的进风侧，冷风通道连通第二换热器40的出风侧和第一换热器30的进风侧。

显热换热器60的第一端连接有水平设置的第一隔板61，第一隔板61的端部与第一腔室71的腔壁相抵接，第一隔板61用于分隔第一腔室71和第二腔室72。显热换热器60上与第一端相对应的第二端抵靠第二换热器40的顶端。显热换热器60的顶端连接有第二隔板62，第二隔板62水平设置于热风通道的出口上侧，第二隔板62用于分隔第二腔室72和第三腔室73。

循环风***用于与烘干室交换空气，通过空气的流通可以对烘干室进行换热：进入外壳70的空气由显热换热器60的热风通道经过显热换热器60，由于其温度高于显热换热器60，会产生热量传递，显热换热器60被加热，空气被冷却。

空气继续前行，会经过表面温度很低的第二换热器40，其被冷却。由于空气湿度很大，冷却后极易达到水蒸气的露点温度，空气中的水蒸气变成冷凝水吸附在第二换热器40上，冷凝水可排到外界环境中。

空气继续进行，会再次由显热换热器60的冷风通道穿过显热换热器60，进行加热。空气从显热换热器60出来后，最终到达第一换热器30。由于第一换热器30表面温度很高，空气被加热升温，再经过内风机76吸引推送，经过出风口75，回到烘干室内。升温后空气经过待烘干的烟叶时，会使烟叶内的液态水蒸发气化挥发出来，再次进入热泵烘干设备的内部，部分水蒸气变成液态水再排到室外环境中，通过不断循环，烟叶逐渐被烘干。

本实用新型的热泵烘干装置还设有外循环风机77，外循环风机77用于对室外换热器50进行散热，保障室外换热器50实现稳定有效的运行。

热泵***的工作模式包括烘干模式、制冷模式、第一除湿模式、第二除湿模式；在制冷模式下，开启第一电磁阀51，关闭第二电磁阀41，控制流路切换装置20，使得第一换热器30为蒸发器、室外换热器50为冷凝器；在烘干模式下，开启第一电磁阀51，关闭第二电磁阀41，控制流路切换装置20，使得第一换热器30为冷凝器、室外换热器50为蒸发器；在第一除湿模式下，关闭第一电磁阀51，开启第二电磁阀41，控制流路切换装置20，使得第一换热器30为冷凝器、第二换热器40为蒸发器；在第二除湿模式下，开启第一电磁阀51，开启第二电磁阀41，控制流路切换装置20，使得第一换热器30为冷凝器、第二换热器40为蒸发器、室外换热器50为冷凝器。

在开始烟叶烘烤之前，需要热泵烘烤***在较短时间内将

烘干室室温从自然温度上升至烘烤工艺要求要求起始温度，此阶段不除湿。当温差较小时，可运行烘干模式；当温差较大时，***在烘干模式下，将两个压缩机20全开，提高烘干效率。

变黄期，烘干室内要求温度相对较低，虽然烟叶含水量极

高，但烘烤工艺干湿球温度差较小，烟叶失水速率一般，特别是变黄前期，烟叶要求除湿速率很小，因此变黄期主要采用第二除湿模式。

定色期，烟叶失水速率最大，对***的除湿性能要求比较

高，为满足除湿需求，***主要运行第一除湿模式。但***除湿制热过程中压缩机不断耗功，会导致烘干室内温度会不断升高；为协调烘干室内的温度和湿度，***可切换运行第二除湿模式，将烘干室内多余热量通过室外换热器50充当冷凝器散到室外。

干筋期，烟叶已失去大部分水分，因此失水速率最小，系

统排湿需求降低，***采用运行烘干模式，实现干筋后期长时间稳温。

本申请的有益效果包括：

首先，本实用新型的开闭式热泵烘干装置可以实现多种工

作模式，可以充分满足烟草烘干的多种需求，可以实现烘干室内的降温制冷运行；本实用新型的烘干装置在充分发挥闭式热泵***优势的基础上，增设室外换热器，通过调控四通阀的转向及电磁阀的开闭以调节冷媒的流向，使室外换热器兼具冷凝器和蒸发器的作用，可散发烘干室内多余热量或者向烘干室提供室外环境空气热能，具备同时调控温度和湿度的能力，确保烟叶烘烤过程更加贴近烘烤工艺的设定。同时本实用新型的热泵***还可用于其他热敏性高的物料干燥，有效拓宽了热泵干燥***的应用范围。

其次，本实用新型的热泵烘干装置设有两台压缩机，具备

后备运转功能，当其中一台压缩机发生故障时，另一台压缩机组可立即投入使用，持续烟叶烘烤过程。同时，两台压缩机可以协调交替运行，避免单台压缩机长时间持续运行，降低机组故障率，保证热泵烘干装置的安全可靠性。每台压缩机都安装高低压传感器（未在图中示出），有效降低压缩机运行故障风险。

此外，在热风循环中设置显热换热器，使从烘干室排出的

热湿气流与从蒸发器出来的冷气流通过显热换热器进行热交换预冷后再进入蒸发器，可以有效降低蒸发器除湿负荷，防止蒸发压力过高。

再次，本实用新型的热泵烘干装置高效节能，可以利用室外换热器充当蒸发器给烘干室提供热量，有效替代传统闭式***辅助电加热升温的方式，提高加热升温率，降低电能能耗。

热泵***还包括储液器60，储液器60可以缓冲从第一换热器30流出的冷媒的冷媒压力，从而可以确保热泵***的安全可靠性。储液器60通过管路与第一换热器30相连，且用于接收第一换热器30换热后的冷媒；储液器60通过管路与第二换热器40相连，且第二电磁阀41连接在储液器60和第二换热器40之间的管路上；同时，储液器60通过管路与室外换热器50相连，且第一电磁阀51连接在储液器60和室外换热器50之间的管路上。

储液器60和室外换热器50之间的管路上还设有第一节流装置52，储液器60和第二换热器40之间的管路上设有第二节流装置42。

第一节流装置52和第二节流装置42可以为本技术领域通用的节流阀，节流阀的主要作用是控制冷媒的流量和压力，从而保证热泵***的高效稳定运行。在热泵***中，冷媒流量的大小和流速对热泵***工作的稳定性和效率都有较大的影响。通过使用节流阀，可以根据需要调整热泵***中冷媒的流量，从而使得热泵***能够更加高效地运行。此外，节流阀还能够控制热泵***中的冷媒压力，使得热泵***在更宽的温度范围内保持稳定的制冷效果。如果没有节流阀，热泵***可能会因为冷媒压力过高或过低而出现问题，甚至出现故障。

压缩机10的吸气口端连接有气液分离器11，气液分离器11用于存储流回压缩机10的冷媒中的液态部分，避免液态冷媒进入压缩机10内。

流路切换装置20可以为本技术领域通用的四通阀，四通阀用于在不同工作模式下切换冷媒的流路。四通阀具有C端、D端、S端和E端， C端与第一换热器30连接压缩机10排气口的一端连接，E端通过管路与室外换热器50连接，D端连接压缩机10的排气口、S端连接压缩机10的吸气口。四通阀具有通电和断电两种状态，四通阀断电时，C端和D端相连，S端和E端相连；四通阀通电时，C端和S端相连，D端和E端相连。

在制冷模式下，四通阀通电；在烘干模式下，四通阀断电；在第一除湿模式下，四通阀断电；在第二除湿模式下，四通阀断电。

在制冷模式下，开启第一电磁阀51，关闭第二电磁阀41，流路切换装置20（四通阀）通电，C端和S端相连，D端和E端相连。

如图1和图2所示，图1和图2中箭头方向指示了冷媒流动方向。

压缩机10将低温低压的冷媒压缩成高温高压状态，从压缩机10排出的高温高压状态的冷媒经过流路切换装置20的D端和E端流入室外换热器50内进行换热。高温高压状态的冷媒在室外换热器50内部热交换后冷凝放热，成为液态冷媒。随后液态冷媒经过第一节流装置52节流至低温低压液态冷媒。低温低压液态冷媒通过第一电磁阀51进入流入储液器60内，随后进入第一换热器30内进行换热。冷媒在第一换热器30内部热交换后蒸发吸热，变为气态冷媒。气态冷媒从室外换热器50流出并通过流路切换装置20的 C端和S端流入气液分离器11，最后被吸入压缩机10压缩。

此时，第一换热器30用作蒸发器，室外换热器50用作冷凝器，第二换热器40不投入使用。第一换热器30用于对烘干室内气流进行降温制冷，室外换热器50参与循环，加大与外界环境的热交换，从而提高热泵***的制冷效果。

由此，在制冷模式下，烘干室内温度开始逐渐下降。

在烘干模式下，开启第一电磁阀51，关闭第二电磁阀41，流路切换装置20（四通阀）断电，C端和D端相连通，S端和E端相连通。此时，第一换热器30用作冷凝器，室外换热器50用作蒸发器，第二换热器40不投入使用。

如图3和图4所示，图3和图4中箭头方向指示了冷媒流动方向。

压缩机10将低温低压的冷媒压缩成高温高压状态，从压缩机10排出的高温高压状态的冷媒经过流路切换装置20的D端和C端流入第一换热器30内进行换热。冷媒在第一换热器30内部热交换后冷凝放热，成为液态冷媒。液态冷媒流入储液器60内，并通过第一电磁阀51流出，随后液态冷媒经过第一节流装置52节流至低温低压液态冷媒。低温低压液态冷媒进入室外换热器50内部热交换后蒸发吸热，变为气态冷媒。气态冷媒从室外换热器50流出、并通过流路切换装置20的 E端和S端流入气液分离器11，最后被吸入压缩机10压缩。

此时，第一换热器30用作冷凝器，室外换热器50用作蒸发器，第二换热器40不投入使用。第一换热器30用于对烘干室内气流加热，室外换热器50参与循环，加大与外界环境的热交换，将外界环境的热量引入烘干室，从而提高热泵***的烘干制热效果。

由此，在烘干模式下，烘干室内温度开始逐渐上升。

在第一除湿模式下，关闭第一电磁阀51，开启第二电磁阀41，流路切换装置20（四通阀）断电，C端和D端相连，S端和E端相连。

如图5和图6所示，图5和图6中箭头方向指示了冷媒流动方向。

压缩机10将低温低压的冷媒压缩成高温高压状态，从压缩机10排出的高温高压状态的冷媒经过流路切换装置20的D端和C端进入第一换热器30内进行换热。冷媒在第一换热器30内部热交换后冷凝放热，成为液态冷媒。液态冷媒流入储液器60，液态冷媒自储液器60流出并通过第二电磁阀41和第二节流装置42流入第二换热器40内进行换热。气液两态冷媒进入第二换热器40内部热交换后蒸发吸热，变为气态冷媒。气态冷媒从第二换热器40流入气液分离器11，最后被吸入压缩机10压缩。

此时，第一换热器30用作冷凝器，第二换热器40用作蒸发器，室外换热器50不投入使用。第一换热器30用于对烘干室内气流加热，第二换热器40用作蒸发器，用于对烘干室内的气流进行除湿。

由于第一换热器30和第二换热器40均位于烘干室内部，室外换热器50不投入使用，不与外界气流存在热交换。

由此，在第一除湿模式下，烘干室内温度开始逐渐上升的同时，还能够对气流进行除霜，实现升温除湿。

在第二除湿模式下，开启第一电磁阀51，开启第二电磁阀41，流路切换装置20（四通阀）断电，C端和D端相连，S端和E端相连。此时，第一换热器用作冷凝器，第二换热器40用作蒸发器，室外换热器50用作冷凝器。

如图7和图8所示，图7和图8中箭头方向指示了冷媒流动方向。

压缩机10将低温低压的冷媒压缩成高温高压状态，从压缩机10排出的高温高压状态的冷媒经过流路切换装置20的D端和C端进入第一换热器30换热。冷媒在第一换热器30内部热交换后冷凝放热，成为液态冷媒，随后液态冷媒流入储液器60内。

储液器60内的一部分冷媒通过第二电磁阀41和第二节流装置42流入第二换热器40内进行换热，冷媒进入第二换热器40内部热交换后蒸发吸热，变为气态冷媒。气态冷媒从第二换热器40流入气液分离器11，最后被吸入压缩机10压缩。

储液器60内的另一部分冷媒通过第一电磁阀51和第一节流装置52流入室外换热器50内进行换热，冷媒进入外换热器50内部热交换后冷凝放热，变为液态冷媒。气态冷媒换热后的冷媒经过流路切换装置20的E端和S端流入气液分离器11，最后被吸入压缩机10压缩。

此时，第一换热器30用作冷凝器，第二换热器40用作蒸发器，室外换热器50用作冷凝器。第一换热器30用于对烘干室内气流加热，第二换热器40用作蒸发器，用于对烘干室内的气流进行除湿。

由于第一换热器30和第二换热器40均位于烘干室内部，室外换热器50位于烘干室外部，室外换热器50用作冷凝器，与外界气流存在热交换，可以将烘干室内多余热量散发至室外，从而可以协调烘干室内的温度和湿度。

本实施的开闭式热泵烘干装置还包括控制器、干球温度传感器和湿球温度传感器，干球温度传感器与控制器连接，干球温度传感器用于检测烘干室内的干球实际温度；湿球温度传感器与控制器连接，湿球温度传感器用于检测烘干室内的湿球实际温度。

控制器根据干球实际温度和设定干球温度之间的干球温度差Tu、以及湿球实际温度和设定湿球温度之间的湿球温度差Ts，控制开闭式热泵烘干装置进入烘干模式、第一除湿模式和第二除湿模式。

具体的，根据干球温度差Tu与第一干球温度阈值A、第二干球温度阈值B、第三干球温度阈值C、第四干球温度阈值D的大小，以及湿球温度差Ts与设定湿球温度E的大小，控制开闭式热泵烘干装置进入烘干模式、第一除湿模式和第二除湿模式。其中，A＞B＞C＞D。

（1）烘干模式

在干球温度差Tu达到第一干球温度阈值A以下（Tu≤A）时，控制开闭式热泵烘干装置进入烘干模式。

或者，在干球温度差Tu达到第三干球温度阈值C以上且达到第四干球温度阈值D以下（C＜Tu≤D）时，控制开闭式热泵烘干装置进入烘干模式。

在烘干模式下，开启第一电磁阀51，关闭第二电磁阀41，流路切换装置20（四通阀）断电，C端和D端相连通，S端和E端相连通。此时，第一换热器30用作冷凝器，室外换热器50用作蒸发器，第二换热器40不投入使用。

如图3和图4所示，图3和图4中箭头方向指示了冷媒流动方向。

压缩机10将低温低压的冷媒压缩成高温高压状态，从压缩机10排出的高温高压状态的冷媒经过流路切换装置20的D端和C端流入第一换热器30内进行换热。冷媒在第一换热器30内部热交换后冷凝放热，成为液态冷媒。液态冷媒流入储液器60内，并通过第一电磁阀51流出，随后液态冷媒经过第一节流装置52节流至低温低压液态冷媒。低温低压液态冷媒进入室外换热器50内部热交换后蒸发吸热，变为气态冷媒。气态冷媒从室外换热器50流出、并通过流路切换装置20的 E端和S端流入气液分离器11，最后被吸入压缩机10压缩。

此时，第一换热器30用作冷凝器，室外换热器50用作蒸发器，第二换热器40不投入使用。第一换热器30用于对烘干室内气流加热，室外换热器50参与循环，加大与外界环境的热交换，从而提高热泵***的制热效果。

由此，在烘干模式下，烘干室内温度开始逐渐上升。

（2）第二除湿模式

在干球温度差Tu达到第一干球温度阈值A以上且达到第二干球温度阈值B以下（A＜Tu≤B）时，控制开闭式热泵烘干装置进入第二除湿模式。

或者，在干球温度差Tu达到第二干球温度阈值B以上且达到第三干球温度阈值C以下（B＜Tu≤C）、且湿球温度差Ts小于等于设定湿球温度E（Ts≤E）时，控制开闭式热泵烘干装置进入第二除湿模式。

在第二除湿模式下，开启第一电磁阀51，开启第二电磁阀41，流路切换装置20（四通阀）断电，C端和D端相连，S端和E端相连。此时，第一换热器用作冷凝器，第二换热器40用作蒸发器，室外换热器50用作冷凝器。

如图7和图8所示，图7和图8中箭头方向指示了冷媒流动方向。

压缩机10将低温低压的冷媒压缩成高温高压状态，从压缩机10排出的高温高压状态的冷媒经过流路切换装置20的D端和C端进入第一换热器30换热。冷媒在第一换热器30内部热交换后冷凝放热，成为液态冷媒，随后液态冷媒流入储液器60内。

储液器60内的一部分冷媒通过第二电磁阀41和第二节流装置42流入第二换热器40内进行换热，冷媒进入第二换热器40内部热交换后蒸发吸热，变为气态冷媒。气态冷媒从第二换热器40流入气液分离器11，最后被吸入压缩机10压缩。

储液器60内的另一部分冷媒通过第一电磁阀51和第一节流装置52流入室外换热器50内进行换热，冷媒进入外换热器50内部热交换后冷凝放热，变为液态冷媒。液态冷媒换热后的冷媒经过流路切换装置20的E端和S端流入气液分离器11，最后被吸入压缩机10压缩。

（3）第一除湿模式

在干球温度差Tu达到第二干球温度阈值B以上且达到第三干球温度阈值C以下（B＜Tu≤C）、且湿球温度差Ts大于设定湿球温度E（Ts＞E）时，控制开闭式热泵烘干装置进入第一除湿模式。

在第一除湿模式下，关闭第一电磁阀51，开启第二电磁阀41，流路切换装置20（四通阀）断电，C端和D端相连，S端和E端相连。

如图5和图6所示，图5和图6中箭头方向指示了冷媒流动方向。

压缩机10将低温低压的冷媒压缩成高温高压状态，从压缩机10排出的高温高压状态的冷媒经过流路切换装置20的D端和C端进入第一换热器30内进行换热。冷媒在第一换热器30内部热交换后冷凝放热，成为液态冷媒。液态冷媒流入储液器60，液态冷媒自储液器60流出并通过第二电磁阀41和第二节流装置42流入第二换热器40内进行换热。气液两态冷媒进入第二换热器40内部热交换后蒸发吸热，变为气态冷媒。气态冷媒从第二换热器40流入气液分离器11，最后被吸入压缩机10压缩。

此时，第一换热器30用作冷凝器，第二换热器40用作蒸发器，室外换热器50不投入使用。第一换热器30用于对烘干室内气流加热，第二换热器40用作蒸发器，用于对烘干室内的气流进行除湿。

由于第一换热器30和第二换热器40均位于烘干室内部，室外换热器50不投入使用，不与外界气流存在热交换。

由此，在第一除湿模式下，烘干室内温度开始逐渐上升的同时，还能够对气流进行除霜，实现升温除湿。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的具体实施方式，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揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种开闭式热泵烘干装置，用于对烘干室内的待烘干物品进行烘干；

其特征在于，包括

外壳，所述外壳内设有:

第一腔室、第二腔室和第三腔室；

循环风***，用于与所述烘干室交换空气；

热泵***，用于与所述烘干室进行换热；

所述循环风***包括：

设置在所述第一腔室的进风口和设置在所述第二腔室的出风口，所述出风口的下方设有内风机；

所述热泵***包括：两个压缩机、第一换热器、第二换热器和室外换热器，两个所述压缩机均通过管路和流路切换装置与所述第一换热器、所述第二换热器和所述室外换热器相连；所述室外换热器和所述第一换热器之间设有第一电磁阀，所述第二换热器和所述第一换热器之间设有第二电磁阀；所述第一换热器设置在所述第二腔室内，所述第二换热器设置在所述第三腔室内；

所述热泵***的工作模式包括烘干模式、制冷模式、第一除湿模式、第二除湿模式；

所述制冷模式下，所述流路切换装置、所述第一电磁阀和所述第二电磁阀用于切换从所述压缩机排出的冷媒依次流入所述室外换热器和所述第一换热器；

所述烘干模式下，所述流路切换装置、所述第一电磁阀和所述第二电磁阀用于切换从所述压缩机排出的冷媒依次流入所述第一换热器和所述室外换热器；

所述第一除湿模式下，所述流路切换装置、所述第一电磁阀和所述第二电磁阀用于切换从所述压缩机排出的冷媒依次流入所述第一换热器和所述第二换热器；

所述第二除湿模式下，所述流路切换装置、所述第一电磁阀和所述第二电磁阀用于切换从所述压缩机排出的冷媒流入所述第一换热器、并分流至所述第二换热器和所述室外换热器。

2.根据权利要求1所述的开闭式热泵烘干装置，其特征在于，

还包括显热换热器，

所述显热换热器内部具有相互垂直的热风通道和冷风通道两个空气通道，两个空气通道交错布置，通道之间有膜隔离，热量可以传递，空气不能流通；

其中，所述显热换热器的热风通道连通所述进风口和所述第二换热器的进风侧，冷风通道连通所述第二换热器的出风侧和所述第一换热器的进风侧。

3.根据权利要求2所述的开闭式热泵烘干装置，其特征在于，

所述显热换热器的第一端连接有第一隔板，所述第一隔板的端部与所述第一腔室的腔壁相抵接，与所述第一端相对应的第二端抵靠所述第二换热器的顶端。

4.根据权利要求2所述的开闭式热泵烘干装置，其特征在于，

所述显热换热器的顶端连接有第二隔板，所述第二隔板水平设置于所述热风通道的出口上侧，所述第二隔板分隔所述第二腔室和所述第三腔室。

5.根据权利要求1所述的开闭式热泵烘干装置，其特征在于，

还包括控制器、干球温度传感器和湿球温度传感器，

所述干球温度传感器与所述控制器连接，所述干球温度传感器用于检测所述烘干室内的干球实际温度；

所述湿球温度传感器与所述控制器连接，所述湿球温度传感器用于检测所述烘干室内的湿球实际温度。

6.根据权利要求5所述的开闭式热泵烘干装置，其特征在于，

所述控制器用于根据所述干球实际温度和设定干球温度之间的干球温度差、以及所述湿球实际温度和设定湿球温度之间的湿球温度差，控制所述开闭式热泵烘干装置进入烘干模式、第一除湿模式和第二除湿模式。

7.根据权利要求6所述的开闭式热泵烘干装置，其特征在于，

在所述干球温度差达到第一干球温度阈值以下时，所述控制器用于控制所述开闭式热泵烘干装置的工作模式为烘干模式；

在所述干球温度差达到第一干球温度阈值以上且达到第二干球温度阈值以下时，所述控制器用于控制所述开闭式热泵烘干装置的工作模式为第二除湿模式；

在所述干球温度差达到第二干球温度阈值以上且达到第三干球温度阈值以下、且所述湿球温度差小于设定湿球温度时，所述控制器用于控制所述开闭式热泵烘干装置的工作模式为第二除湿模式；

在所述干球温度差达到第二干球温度阈值以上且达到第三干球温度阈值以下、且所述湿球温度差大于设定湿球温度时，所述控制器用于控制所述开闭式热泵烘干装置的工作模式为第一除湿模式；

在所述干球温度差达到第三干球温度阈值以上且达到第四干球温度阈值以下时，所述控制器用于控制所述开闭式热泵烘干装置的工作模式为烘干模式。

8.根据权利要求1所述的开闭式热泵烘干装置，其特征在于，

所述流路切换装置为四通阀，其具有C端、D端、S端和E端；

通过所述四通阀断电，用于实现C端和D端相连、S端和E端相连；

通过所述四通阀断电，用于实现C端和S端相连，D端和E端相连；

C端与所述第一换热器连接所述压缩机排气口的一端连接，E端与所述室外换热器连接，D端连接所述压缩机的排气口、S端连接所述压缩机的吸气口。

9.根据权利要求1所述的开闭式热泵烘干装置，其特征在于，

所述压缩机的吸气口端连接有气液分离器，所述气液分离器用于存储流回所述压缩机的冷媒中的液态部分，避免液态冷媒进入所述压缩机内。

10.根据权利要求1所述的开闭式热泵烘干装置，其特征在于，

所述热泵***还包括储液器，所述储液器通过管路与所述第一换热器相连，且用于接收所述第一换热器换热后的冷媒。