專利名稱：一種熱泵干燥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱泵干燥系統(tǒng)，特別是一種節(jié)能的熱泵干燥裝置， 該裝置采用開式空氣通路，通過使用焓值較低的環(huán)境空氣并做除濕處理，來 作為干燥介質(zhì)。環(huán)境空氣經(jīng)過預(yù)冷換熱器降溫，在同樣的水蒸氣冷凝量下， 該熱泵干燥裝置可以使用較小的熱泵功率來得到同樣的水蒸氣冷凝效果?？?以用于化工、食品、木材、農(nóng)作物、織物等的干燥。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有熱泵干燥系統(tǒng)的循環(huán)中，閉式循環(huán)比較常見，如圖1所示，主要
包括壓縮機20，壓縮機20出口端通過管路51連接有第一散熱器41，第一 散熱器41通過管路52和第二散熱器43連通，第二散熱器43通過管路53 連接有節(jié)流元件30，節(jié)流元件30通過管路55與熱泵蒸發(fā)器45連接，通過 管路57連接至壓縮機20的入口端?？諝獾难h(huán)回路中，熱泵蒸發(fā)器45通 過風(fēng)管連接內(nèi)部換熱器64的一個流道，內(nèi)部換熱器64的該流道再通過風(fēng)管 連接的風(fēng)扇80與第二散熱器43連通，第二散熱器43通過風(fēng)管連接干燥室 70，干燥室70的出口和內(nèi)部換熱器64內(nèi)的第二流道相連，并最終通過風(fēng)管 連結(jié)至熱泵蒸發(fā)器45。
圖1中，設(shè)置內(nèi)部換熱器的目的是使循環(huán)空氣在進(jìn)、出熱泵蒸發(fā)器45 前相互交換熱量。空氣離開干燥室70，在內(nèi)部換熱器中先釋放熱量降溫， 再與熱泵蒸發(fā)器45交換熱量，空氣降溫到露點下，水蒸氣在熱泵蒸發(fā)器45 的換熱表面被冷凝并被排出，空氣成為飽和空氣。之后，飽和空氣進(jìn)入內(nèi)部 換熱器64吸熱升溫，再通過風(fēng)扇80進(jìn)入第二散熱器43換熱，溫度升高， 空氣干度增加，然后進(jìn)入干燥室70作為干燥介質(zhì)被使用，如此循環(huán)。在現(xiàn)有熱泵干燥系統(tǒng)中，由于壓縮機的功耗轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃浚瑹岜锰峁┑闹?熱功率要大于其提供的制冷功率，而制冷功率在熱泵干燥系統(tǒng)中起到使空氣 降溫和水蒸氣冷凝的作用，因此是熱泵干燥系統(tǒng)中熱泵選配的主要指標(biāo)。現(xiàn) 有技術(shù)中，離開干燥室的空氣，通常具有比較高的溫度和濕度，焓值較高， 使這類空氣降溫并使水蒸氣冷凝，明顯需要較大的功率消耗，不利于節(jié)能運 行。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在于，提供一 種節(jié)能的熱泵干燥裝置，該裝置使用較小的熱泵功率來得到同樣的冷凝效 果。
為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型采取如下的技術(shù)解決方案-一種熱泵干燥裝置，包括壓縮機，壓縮機上連接有第一散熱器，第一散 熱器和第二散熱器連通，第二散熱器通過管路連接有節(jié)流元件，節(jié)流元件與 熱泵蒸發(fā)器連接，其特征在于，所述的熱泵蒸發(fā)器還連接有預(yù)冷換熱器，該 預(yù)冷換熱器有空氣進(jìn)口，空氣進(jìn)口進(jìn)入的空氣通過預(yù)冷換熱器上的一個出口 上連接的管路進(jìn)入熱泵蒸發(fā)器，熱泵蒸發(fā)器空氣出口連通預(yù)冷換熱器的另一 個入口，并通過預(yù)冷換熱器的第二個出口，通過管路連接的風(fēng)扇與余熱換熱 器連通，該余熱換熱器的一個出口連通第二散熱器，并通過第二散熱器與干 燥室相連，干燥室連通余熱換熱器的另一個入口，從余熱換熱器的另一個出 口排出。
被裝置吸入的環(huán)境空氣在通過熱泵蒸發(fā)器并交換熱量之前，首先進(jìn)入預(yù) 冷換熱器，傳遞熱量給與熱泵蒸發(fā)器換熱后的低溫飽和空氣，完成預(yù)冷。低 溫飽和空氣在預(yù)冷換熱器中吸熱升溫后，進(jìn)入節(jié)能換熱器，吸收從干燥室出 來的排氣的余熱，然后再通過與熱泵散熱器換熱進(jìn)一步提高溫度，然后作為 干燥介質(zhì)進(jìn)入干燥室，干燥后的排氣排入環(huán)境。本實用新型通過使用環(huán)境空氣作為工作介質(zhì)源、空氣通路中設(shè)置預(yù)冷換 熱器和余熱換熱器，來減少熱泵的制冷負(fù)荷，減少熱泵功率的消耗，實現(xiàn)節(jié) 能的目的。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及突出性效果在同樣的冷 凝負(fù)荷下，熱泵功率可以設(shè)計的更小些，整個熱泵干燥裝置更加節(jié)能高效。


圖1為現(xiàn)有閉式熱泵干燥裝置空氣循環(huán)和熱泵循環(huán)示意圖； 圖2為本發(fā)明提供的帶預(yù)冷換熱器和余熱換熱器的開式熱泵干燥裝置 空氣循環(huán)和熱泵循環(huán)示意圖。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、制造方法做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實施方式
在閉式空氣循環(huán)熱泵干燥裝置中，流過空氣回?zé)崞魅缓蠛蜔岜谜舭l(fā)器換 熱的空氣是從干燥室出來的熱濕空氣，它一般具有比環(huán)境空氣更高的溫度、 濕度，以及較高的焓值，熱泵需要提供較大的制冷量來使該狀態(tài)的空氣降溫 和除濕。而如果采用開式空氣通路，直接使用焓值較低的環(huán)境空氣，經(jīng)過預(yù) 冷換熱器降溫，在同樣的水蒸氣冷凝量下，熱泵干燥裝置可以使用較小的熱 泵功率來得到同樣的冷凝效果。
參見圖2，本實用新型的熱泵干燥裝置，在熱泵回路中，包括壓縮機20， 壓縮機20出口端通過管路51連接有第一散熱器41，第一散熱器41通過管 路52和第二散熱器43連通，第二散熱器43通過管路53連接有節(jié)流元件 30，節(jié)流元件30通過管路55與熱泵蒸發(fā)器45連接，熱泵蒸發(fā)器45通過管 路57與壓縮機20入口端相連；在空氣通路中，熱泵蒸發(fā)器45還連接有預(yù) 冷換熱器62，該預(yù)冷換熱器62有空氣進(jìn)口 71，空氣進(jìn)口71進(jìn)入的空氣通 過預(yù)冷換熱器62上的一個出口上連接的管路進(jìn)入熱泵蒸發(fā)器45，熱泵蒸發(fā) 器45連通預(yù)冷換熱器62，并通過管路連接的風(fēng)扇80與余熱換熱器64連通，該余熱換熱器64的一個出口連通第二散熱器43，并通過第二散熱器43與 干燥室70相連，千燥室70連通余熱換熱器64的另一個入口，從余熱換熱 器64的另一個出口排出。
本實用新型采用的空氣處理過程如下新鮮空氣通過預(yù)冷換熱器62的 空氣進(jìn)口 71進(jìn)入預(yù)冷換熱器62，在預(yù)冷換熱器62釋放熱量，完成預(yù)冷。 隨后新鮮空氣通過熱泵蒸發(fā)器45，使溫度進(jìn)一步降低，空氣中的水蒸氣凝 結(jié)，變?yōu)轱柡涂諝?，之后，飽和空氣通過風(fēng)管進(jìn)入預(yù)冷換熱器62，吸收新 鮮空氣的熱量，溫度有所升高。從預(yù)冷換熱器62出來的空氣，再通過余熱 換熱器64，吸收從干燥室70出來的熱空氣余熱并繼續(xù)升溫，然后和熱泵散 熱器43換熱，換熱后進(jìn)入干燥室70，從干燥室70出來的熱空氣，進(jìn)入余 熱換熱器64釋放熱量后被排出，余熱換熱器64用于提高熱泵冷凝器45前 的空氣溫度和干度。風(fēng)扇裝置80被用來推動熱泵干燥裝置內(nèi)空氣的流動。
本實用新型采用的熱泵循環(huán)為蒸氣壓縮式循環(huán)制冷劑被壓縮機20壓 縮，提高壓力與溫度后，先進(jìn)入第一散熱器41釋放一部分熱量，再進(jìn)入第 二散熱器43冷凝，并釋放熱量給空氣，冷凝后的制冷劑通過節(jié)流裝置30 節(jié)流后，進(jìn)入熱泵蒸發(fā)器45蒸發(fā)，吸收空氣中的熱量，制冷劑蒸氣然后進(jìn) 入壓縮機20，構(gòu)成熱泵循環(huán)回路。
權(quán)利要求1.一種熱泵干燥裝置，包括壓縮機(20)，壓縮機(20)出口端連接有第一散熱器(41)，第一散熱器(41)和第二散熱器(43)連通，第二散熱器(43)通過管路連接有節(jié)流元件(30)，節(jié)流元件(30)與熱泵蒸發(fā)器(45)連接，熱泵蒸發(fā)器(45)通過管路與壓縮機(20)相連，其特征在于，在空氣通路中，所述的熱泵蒸發(fā)器(45)還連接有預(yù)冷換熱器(62)，該預(yù)冷換熱器(62)有空氣進(jìn)口(71)，空氣進(jìn)口(71)進(jìn)入的空氣通過預(yù)冷換熱器(62)上的一個出口上連接的管路進(jìn)入熱泵蒸發(fā)器(45)，熱泵蒸發(fā)器(45)空氣出口連通預(yù)冷換熱器(62)的另一入口，預(yù)冷換熱器(62)的另一出口通過管路連接的風(fēng)扇(80)與余熱換熱器(64)連通，該余熱換熱器(64)的一個出口連通第二散熱器(43)，并通過第二散熱器(43)與干燥室(70)相連，干燥室(70)連通余熱換熱器(64)的另一個入口，從余熱換熱器(64)的另一個出口排出。
專利摘要本實用新型涉及一種熱泵干燥裝置，包括壓縮機，壓縮機上連接有兩個相連接的散熱器，散熱器通過管路連接有節(jié)流元件，節(jié)流元件與熱泵蒸發(fā)器連接，在空氣通路中，熱泵蒸發(fā)器還連接有預(yù)冷換熱器，該預(yù)冷換熱器有空氣進(jìn)口，空氣進(jìn)口進(jìn)入的空氣通過預(yù)冷換熱器上的一個出口上連接的管路進(jìn)入熱泵蒸發(fā)器，熱泵蒸發(fā)器空氣出口連通預(yù)冷換熱器另一進(jìn)口，并通過管路連接的風(fēng)扇與余熱換熱器連通，該余熱換熱器的一個出口連通一個散熱器，并通過散熱器與干燥室相連，干燥室連通余熱換熱器的另一個入口，從余熱換熱器的另一個出口排出。本實用新型采用開式空氣通路，直接使用焓值較低的環(huán)境空氣，經(jīng)過預(yù)冷換熱器降溫，在同樣的水蒸氣冷凝量下，可以使用較小的熱泵功率來得到同樣的冷凝效果。
文檔編號F26B23/10GK201152668SQ20072012612
公開日2008年11月19日 申請日期2007年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日
發(fā)明者張早校, 科 強, 鄧建強, 韋幫遠(yuǎn) 申請人:西安交通大學(xué)