一种热泵干燥装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种热泵干燥装置及其使用方法，该热泵干燥装置包括热泵循环子系统和干燥循环子系统；通过管路连接压缩机、热量调节装置、冷凝器、节流件、蒸发器、预冷换热器组成热泵循环子系统；干燥循环子系统包括干燥室、风道、干燥风机；干燥风机、预冷换热器、蒸发器及冷凝器安装于风道内或其进出风口分别与前后风道连接；所述的干燥室或与其相邻的风道内安装有温度传感器和湿度传感器。本发明专利技术解决了现有干燥装置功能少、干燥适用范围小、能耗大、损坏大、排放大等问题，实现了干燥系统功能的多样性,高效性、扩大了适用范围、减少干燥物损坏和废气的排放，并提高热泵系统的灵活性和可靠性。

Heat pump drying device and its using method

The invention discloses a heat pump drying device and method of use thereof, the heat pump drying device comprises a heat pump subsystem and drying cycle subsystem; connected by pipeline compressor, heat regulating device, evaporator, condenser, throttle, pre cooling heat exchanger composed of heat pump cycle subsystem; drying cycle subsystem includes drying chamber, air duct drying fan; drying fan, cooling heat exchanger, evaporator and condenser installed in the air duct or the air inlet and outlet are respectively connected with the front chamber of the drying duct; air duct or adjacent is arranged in a temperature sensor and a humidity sensor. The invention solves the problems of the existing drying device and drying function less narrow application range, high energy consumption, high emission, high damage, realize the diversity of drying system function, high efficiency, has expanded the scope of application, reduce dry damage and exhaust emissions, and improve the flexibility and reliability of heat pump system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种干燥装置及干燥方法，具体涉及一种热泵干燥装置及其使用方法。
技术介绍
现有技术中常见的干燥装置分为电加热干燥装置和热泵干燥装置，干燥装置常应用于衣服、材料、化工、食品或农林牧副渔产品等干燥领域。而现有的干燥装置及其干燥方法通常存在如下问题：通常依靠加热设备对空气加热成高温后再对物体进行烘干的，其烘干气流温度高、功能单一，不能依据干燥物的特性采用多样化的干燥方法,干燥物易受损、变质,干燥适用范围很小,通常还需要排出大量的废气和废热，能耗大、干燥效率低，易污染环境，而且常见的热泵干燥系统对干燥过程变化的适应能力小，压缩机易发生液击现象,影响系统的可靠性。现有热泵干燥装置中通常设置有干燥循环系统,系统内的空气由热泵循环系统中的冷凝器进行加热后形成高温气体，高温气体再进入干燥室内对干燥物进行烘干除湿，干燥室出来的高温高湿空气再被送回到蒸发器处进行降温析湿，而后空气再被冷凝器加热，并送入干燥室中，如此循环完成烘干工作；烘干循环过程中，由于压缩机持续做功而不断地向干燥循环系统提供新增热量，干燥循环系统内的气流因此不断聚集着新增热量而持续升温，在这种情况下，冷凝器出来后的气流温度会逐步升得更高，不仅会影响热泵系统的能效和正常工作、而且高温气流还容易损坏干燥物。部分改进技术，在上述干燥循环系统基础上增加了一个排气口和进气口，当干燥室内温度过高时，可以通过排热口将高温高湿的气流排出干燥循环系统，并从进气口补充新空气，这样能减少了干燥高温过热的现象，但这种改进技术却需向外部环境排出大量高温废气，能耗大、干燥效率低，还易污染环境。专利CN201210129002.1公开了一种热泵干衣机控制方法及热泵干衣机，包括具有压缩机、主冷凝器、节流装置及蒸发器的热泵模块，还包括辅助冷凝器及用于给辅助冷凝器和压缩机表面降温以调节负荷的辅助冷凝风机；该热泵干衣机干燥技术的机理是根据湿度检测情况将干燥过程分为第一阶段和第二阶段，二个阶段不同之处主要在于蒸发温度的变化，其中，后阶段的蒸发温度要求低于前阶段的蒸发温度，并根据检测主冷凝器在各烘干阶段的温度点来确定是否进入第二阶段，通过启动辅助冷凝器间接地引起第二阶段蒸发温度的降低。从上述专利的技术机理可以看出，该专利技术除了将干燥过程分成了二个阶段，并设置不同的蒸发温度外，基本上仍沿袭了常规的高温烘干技术，该技术未能解决常规干燥技术中存在的上述问题。而且，该专利所述的辅助冷凝器连接在冷凝器的后面，热泵循环中压缩机排出的制冷剂先进入冷凝器进行冷却，冷却后的制冷剂的温度已经下降许多，其与外界空气没有明显的温差，这种状态下，冷却后的液态制冷剂再进入辅助冷凝器，即使辅助冷凝器处于开启状态，辅助冷凝器的散热能力也变得很小了，这样对热泵系统的工作状态取不到明显的调节作用，另外该技术中也没有安装预冷器，如果热泵系统工况变化大，流进蒸发器的制冷剂变化也大，极易引起制冷剂在蒸发器中蒸发不完全而导致压缩机回液损毁，因而该专利技术不具备干燥功能多样性的能力。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术旨在提供一种热泵干燥装置及其干燥方法，用于增加干燥功能的多样化，扩大干燥适用范围，提高干燥效率、减少对干燥物的损坏，并提高热泵系统的灵活性和可靠性的目的。本专利技术的具体技术方案为：一种热泵干燥装置，该热泵干燥装置包括热泵循环子系统和干燥循环子系统；热泵循环子系统包括压缩机、热量调节装置、冷凝器、节流件、蒸发器、预冷换热器及相关管路件；干燥循环子系统包括干燥室、风道、干燥风机；其特征在于：通过管路件将压缩机、热量调节装置、冷凝器、节流件、蒸发器、预冷换热器的进出口依次相连，预冷换热器出口与压缩机吸气口连接，形成热泵循环子系统制冷剂循环回路；干燥室的进风口和出风口分别与对应的风道连接，干燥风机安装于风道内或干燥风机进出风口分别与前后风道连接，形成干燥循环子系统气流循环回路；预冷换热器、蒸发器、冷凝器也安装于风道内或各自的进出风口分别与前后风道连接；所述的干燥室或与其相邻的风道内安装有温度传感器和湿度传感器。进一步地，所述的热量调节装置为包括空气调节换热器和调节风机组成的空气冷却式热量调节装置、或为包括水冷型换热器、水泵和水管件及外部水路组成的水冷却式热量调节装置，或为包括蒸发冷却式换热器、布液器、填料、调节风机、接水盆、水泵、水管件和补水管路组成的蒸发冷却式热量调节装置。进一步地，所述的空气冷却式热量调节装置，包括调节风机和空气调节换热器，所述的调节风机为多档风机或变速风机；所述的空气调节换热器为单一的换热器或与热泵循环子系统中的冷凝器共用同一个空气冷却式换热器；当采用共用同一个空气冷却式换热器方案时，通过隔板将共用换热器的空气流通侧分隔成二部分、二者的比例按照设计的换热量需要进行确定，如此，通过空气侧的分隔将该换热器的分成为了二部分，其中一部分作为所述热泵循环子系统中的冷凝器使用，且设置于所述风道内，另一部分作为所述空气冷却式热量调节装置中的空气调节换热器使用，且设置于所述风道外；制冷剂入口设在用作为空气调节换热器的一侧，并通过管路与压缩机排气口相连，制冷剂出口设在用作冷凝器的一侧，并通过管路与节流件相连。进一步地，该装置还包括接水盘设备及除尘过滤装置，接水盘设备布置于蒸发器和预冷换热器的下方；除尘过滤装置安装于干燥室出口与预冷换热器之间的风道上。进一步地，所述的干燥室为固定式、抖动式、滚动式或转动式结构。进一步地，所述的冷凝器、蒸发器、预冷换热器各自独立分开、两者并列组合或三者并列组合，且在干燥气流方向上，预冷换热器位于上游、蒸发器位于预冷换热器与冷凝器之间依次布置。热泵干燥装置的干燥方法包括高温干燥工作方法，先预设一个高温的干燥工作温度范围，通过调节风量、水流量或压缩机做功量，使得热量调节装置向外部环境的散热量小于压缩机的做功量，促使干燥室的气流温度上升至高温的预设值范围内，干燥过程中，通过温度传感器实时监测干燥室内的温度，当干燥室的温度高于设定的温度范围上限值时，增大热量调节装置向外部的散热量，使得热量调节装置向外部的散热量大于压缩机的做功量,干燥温度逐渐降低至预设值范围，当温度小于设定的温度范围下限值时，减小热量调节装置向外部的散热量，使得热量调节装置向外部的散热量小于压缩机的做功量，干燥温度逐渐升高到预设值范围，如此，通过持续检测和控制，将干燥温度控制在预定的高温范围内工作，直到湿度传感器检测到气流中的湿度小于设定的湿度要求时，干燥装置停止工作。热泵干燥装置的干燥方法包括类似常温干燥工作方法，先预设一个类似常温的干燥工作温度范围，通过调节风量、水流量或压缩机工作量，使得热量调节装置向外部的散热量与压缩机的做功量相当，促使干燥室中的气流温度在类似常温的范围内,干燥过程中，通过温度传感器实时监测干燥室内的温度，当干燥室的温度高于设定的温度范围上限值时，增大热量调节装置向外部的散热量，使得热量调节装置向外部的散热量大于压缩机的做功量,干燥温度逐渐降低至预设值范围，当温度小于设定的温度范围下限值时，减小热量调节装置向外部的散热量，使得热量调节装置向外部的散热量小于压缩机的做功量，干燥温度逐渐升高到预设值范围，如此，通过持续检测和控制，促使干燥室中的温度在类似常温的范围内工作，直到干燥室的湿度传感器检测到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热泵干燥装置，该热泵干燥装置包括热泵循环子系统和干燥循环子系统；热泵循环子系统包括压缩机、热量调节装置、冷凝器、节流件、蒸发器、预冷换热器及相关管路件；干燥循环子系统包括干燥室、风道、干燥风机；其特征在于：通过管路件将压缩机、热量调节装置、冷凝器、节流件、蒸发器、预冷换热器的进出口依次相连，预冷换热器出口与压缩机吸气口连接，形成热泵循环子系统制冷剂循环回路；干燥室的进风口和出风口分别与对应的风道连接，干燥风机安装于风道内或干燥风机的进出风口分别与前后风道连接，形成干燥循环子系统气流循环回路；预冷换热器、蒸发器、冷凝器也安装于风道内或各自的进出风口分别与前后风道连接；所述的干燥室或与其相邻的风道内安装有温度传感器和湿度传感器。

【技术特征摘要】
1.一种热泵干燥装置，该热泵干燥装置包括热泵循环子系统和干燥循环子系统；热泵循环子系统包括压缩机、热量调节装置、冷凝器、节流件、蒸发器、预冷换热器及相关管路件；干燥循环子系统包括干燥室、风道、干燥风机；其特征在于：通过管路件将压缩机、热量调节装置、冷凝器、节流件、蒸发器、预冷换热器的进出口依次相连，预冷换热器出口与压缩机吸气口连接，形成热泵循环子系统制冷剂循环回路；干燥室的进风口和出风口分别与对应的风道连接，干燥风机安装于风道内或干燥风机的进出风口分别与前后风道连接，形成干燥循环子系统气流循环回路；预冷换热器、蒸发器、冷凝器也安装于风道内或各自的进出风口分别与前后风道连接；所述的干燥室或与其相邻的风道内安装有温度传感器和湿度传感器。2.根据权利要求1所述的热泵干燥装置，其特征在于：所述的热量调节装置为包括空气调节换热器和调节风机的空气冷却式热量调节装置、或包括水冷型换热器、水泵和水管件及外部水路的水冷却式热量调节装置，或包括蒸发冷却式换热器、布液器、填料、调节风机、接水盆、水泵、水管件和补水管路的蒸发冷却式热量调节装置。3.根据权利要求1所述的热泵干燥装置，其特征在于：所述的热量调节装置采用单一的空气冷却式换热器作为空气调节换热器，或空气调节换热器与热泵循环子系统中的冷凝器共用同一个空气冷却式换热器；当采用共用同一个空气冷却式换热器方案时，通过隔板将共用空气冷却式换热器的空气侧分隔成二部分，其中一部分作为所述热泵循环子系统中的冷凝器使用，且设置于所述风道内，另一部分作为所述空气冷却式热量调节装置中的空气调节换热器使用，且设置于所述风道外；制冷剂入口设在用作为空气调节换热器的一侧，并通过管路与所述压缩机排气口相连，制冷剂出口设在用作冷凝器的一侧，并通过管路与所述节流件相连。4.根据权利要求1所述的热泵干燥装置，其特征在于：还包括接水盘设备及除尘过滤装置，接水盘设备布置于蒸发器和预冷换热器的下方；除尘过滤装置安装于干燥室出口与预冷换热器之间的风道中。5.根据权利要求1所述的热泵干燥装置，其特征在于：所述的预冷换热器、蒸发器、冷凝器以各自分开、两者并列组合或三者并列组合，且在干燥气流方向上，预冷换热器位于上游、蒸发器位于预冷换热器与冷凝器之间依次布置。6.根据权利要求1所述的热泵干燥装置，其特征在于：所述热泵干燥装置的结构形式为分体式或整体式；所述的湿度传感器为含湿量传感器或相对湿度传感器；所述的干燥室为固定式、抖动式、滚动式或转动式结构；所述的干燥风机为定速风机、多档风机或变速风机。7.一种利用权利要求1-6中任一权利要求所述的热泵干燥装置的干燥方法，其特征在于：该干燥方法包括高温干燥方法，先预设一个高温的干燥工作温度范围，通过改变热量调节装置的风量、水流量或压缩机做功量，使得热量调节装置向外部环境的散热量小于压缩机的做功量，促使干燥室的气流温度上升至高温的预设值范围内，干燥过程中，通过温度传感器实时监测干燥室内的温度，当干燥室的温度高于设定的温度范围上限值时，增大热量调节装置向外部的散热量，使得热量调节装置向外部的散热量大于压缩机的做功量,干燥温度逐渐降低至预设值范围，当温度小于设定的温度范围下限值时，减小热量调节装置向外部的散热量，使得热量调节装置向外部的散热量小于压缩机的做功量，干燥温度逐渐升高到预设值...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈胜君，
申请(专利权)人：陈胜君，
类型：发明
国别省市：广东;44