專利名稱：冷凍與轉(zhuǎn)輪吸附耦合運(yùn)行的除濕裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)潮濕空氣進(jìn)行除濕處理的裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的除濕技術(shù)主要包括吸附式轉(zhuǎn)輪除濕技術(shù)和壓縮制冷式冷凍除濕技術(shù)。其中，吸附式轉(zhuǎn)輪除濕的原理是由具備吸水性的材料制造而成的圓盤狀的除濕轉(zhuǎn)輪被分割成再生區(qū)與吸附處理區(qū)，當(dāng)含水分的空氣從吸附處理區(qū)流過后，空氣變成干燥空氣，而熱空氣流過再生區(qū)后，吸附在干燥轉(zhuǎn)輪上的水分被帶走，轉(zhuǎn)輪恢復(fù)吸水能力。為了保證空氣處理過程的連續(xù)，轉(zhuǎn)輪在旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)輪材料連續(xù)在吸附與再生狀態(tài)下工作。其缺點(diǎn)是(1)、為了保證轉(zhuǎn)輪可以連續(xù)吸收空氣中的水分，吸附轉(zhuǎn)輪正常工作時(shí)需要溫度為110—140°C的熱空氣去吹轉(zhuǎn)輪，讓吸附在轉(zhuǎn)輪上的水分蒸發(fā)，也就是說，為了保證轉(zhuǎn)輪正常工作，需要提供高品位的能源，即需要5公斤壓力以上的蒸汽或者電力；(2)、需要除濕的空氣經(jīng)過吸附轉(zhuǎn)輪后，其溫度會(huì)升高，為了維持被控制空間的溫度恒定，需要消耗額外的能源來提供冷量以降低空氣溫度。綜上所述，傳統(tǒng)的吸附式轉(zhuǎn)輪除濕裝置能耗比較尚ο壓縮制冷冷凍除濕技術(shù)的原理是將含水分的空氣溫度降低，使空氣中水分冷凝下來實(shí)現(xiàn)空氣中水分的降低。這種傳統(tǒng)的冷凍除濕技術(shù)根據(jù)制冷冷凝熱的散熱方式不同， 也有兩種形式。一種是分體除濕機(jī)，該種冷凍除濕方式特點(diǎn)制冷過程產(chǎn)生的冷凝熱釋放在被控制環(huán)境外，隨除濕過程的進(jìn)行，被控制空間的溫度會(huì)降低；另外一種冷凍除濕機(jī)是整體除濕機(jī)，該除濕機(jī)的特點(diǎn)是需要除濕的空氣先經(jīng)過制冷的蒸發(fā)器降溫除濕，然后經(jīng)過壓縮制冷的冷凝器將溫度升高。由于制冷過程的冷凝熱量總是大于制冷產(chǎn)生的冷量，所以，采取該種方式除濕時(shí)被控制空間溫度會(huì)升高。綜上所述，傳統(tǒng)的壓縮式制冷冷凍除濕也不可以實(shí)現(xiàn)被控制空間的溫度恒定。此外，傳統(tǒng)冷凍除濕過程中除了會(huì)使被控制空間溫度升高或者降低外，由于水在低于o°c時(shí)會(huì)結(jié)冰的原因，其也很難將被控制空間的露點(diǎn)溫度控制在 o°c以下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種除濕裝置，其具有能耗低以及能夠保證被控制空間溫度恒定的特點(diǎn)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題的解決方案是
冷凍與轉(zhuǎn)輪吸附耦合運(yùn)行的除濕裝置，包括具有吸附處理區(qū)和再生區(qū)的可旋轉(zhuǎn)的除濕轉(zhuǎn)輪和主壓縮式制冷系統(tǒng)，所述主壓縮式制冷系統(tǒng)包括用管道依次連接起來構(gòu)成閉環(huán)的主壓縮機(jī)、主冷凝器、主膨脹閥、主蒸發(fā)器，還包括均途經(jīng)除濕轉(zhuǎn)輪的處理風(fēng)管道和再生風(fēng)管道，所述主冷凝器與再生風(fēng)管道相靠并位于再生風(fēng)管道入口與除濕轉(zhuǎn)輪之間，主蒸發(fā)器與處理風(fēng)管道相靠并位于處理風(fēng)管道入口與除濕轉(zhuǎn)輪之間。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述處理風(fēng)管道出口位置設(shè)有處理風(fēng)機(jī)，再生
3風(fēng)管道入口和出口位置分別設(shè)有前再生風(fēng)機(jī)和后再生風(fēng)機(jī)。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述除濕轉(zhuǎn)輪旁設(shè)有電機(jī)，電機(jī)3帶動(dòng)除濕轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，使得除濕轉(zhuǎn)輪與再生風(fēng)管道以及處理風(fēng)管道的連接位置可在吸附處理區(qū)和再生區(qū)之間循環(huán)切換。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主冷凝器分為彼此連通的前主冷凝器和后主冷凝器，前主冷凝器靠近除濕轉(zhuǎn)輪，后主冷凝器靠近再生風(fēng)管道的入口。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，本發(fā)明還包括次壓縮式制冷系統(tǒng)，所述次壓縮式制冷系統(tǒng)包括用管道依次連接起來構(gòu)成閉環(huán)的次壓縮機(jī)、次冷凝器、次膨脹閥、次蒸發(fā)器，所述次蒸發(fā)器與處理風(fēng)管道相靠并位于處理風(fēng)管道出口與除濕轉(zhuǎn)輪之間，次冷凝器與處理風(fēng)管道相靠并位于處理風(fēng)管道入口與除濕轉(zhuǎn)輪之間。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明巧妙地設(shè)置了主壓縮式制冷系統(tǒng)的主冷凝器和主蒸發(fā)器的位置，使待進(jìn)行處理的濕潤空氣自處理風(fēng)管道通入后被主蒸發(fā)器降溫冷凝水份，然后通入到除濕轉(zhuǎn)輪的吸附處理區(qū)再次除濕，輸出干燥的空氣；而除濕轉(zhuǎn)輪又被從再生風(fēng)管道送來的、經(jīng)主冷凝器升溫的熱風(fēng)所干燥，重新旋轉(zhuǎn)投入到下一周期的吸附除濕中，由于干燥過程不引入外來的不恒定熱量，因此干燥后的空氣是恒溫的。本發(fā)明的冷凍與轉(zhuǎn)輪吸附耦合運(yùn)行，除濕效果好，能耗低，被控制空間溫度恒定，可對(duì)潮濕空氣進(jìn)行除濕處理。


下面結(jié)合附圖及實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。圖1是本發(fā)明在不添加次壓縮式制冷系統(tǒng)時(shí)的結(jié)構(gòu)原理圖，其中箭頭表示空氣的流向；
圖2是本發(fā)明在添加了次壓縮式制冷系統(tǒng)時(shí)的結(jié)構(gòu)原理圖，其中箭頭表示空氣的流向。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，冷凍與轉(zhuǎn)輪吸附耦合運(yùn)行的除濕裝置，包括具有吸附處理區(qū)6和再生區(qū) 7的可旋轉(zhuǎn)的除濕轉(zhuǎn)輪2和主壓縮式制冷系統(tǒng)，所述主壓縮式制冷系統(tǒng)包括用管道依次連接起來構(gòu)成閉環(huán)的主壓縮機(jī)、主冷凝器、主膨脹閥、主蒸發(fā)器4，還包括均途經(jīng)除濕轉(zhuǎn)輪2的處理風(fēng)管道20和再生風(fēng)管道30，所述主冷凝器與再生風(fēng)管道30相靠并位于再生風(fēng)管道30 入口與除濕轉(zhuǎn)輪2之間，主蒸發(fā)器4與處理風(fēng)管道20相靠并位于處理風(fēng)管道20入口與除濕轉(zhuǎn)輪2之間。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述處理風(fēng)管道30出口位置設(shè)有處理風(fēng)機(jī)1，再生風(fēng)管道30入口和出口位置分別設(shè)有前再生風(fēng)機(jī)8和后再生風(fēng)機(jī)9。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述除濕轉(zhuǎn)輪2旁設(shè)有電機(jī)3，電機(jī)3帶動(dòng)除濕轉(zhuǎn)輪 2旋轉(zhuǎn)，使得除濕轉(zhuǎn)輪2與再生風(fēng)管道30以及處理風(fēng)管道20的連接位置可在吸附處理區(qū)6 和再生區(qū)7之間循環(huán)切換。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述主冷凝器分為彼此連通的前主冷凝器13和后主冷凝器14，前主冷凝器13靠近除濕轉(zhuǎn)輪2，后主冷凝器14靠近再生風(fēng)管道30的入口。本發(fā)明中使用的管道是銅管，其中主壓縮式制冷系統(tǒng)的工作方式如常規(guī)的空調(diào)制冷系統(tǒng)一樣主壓縮機(jī)中輸出的高溫高壓液態(tài)制冷劑，經(jīng)過主冷凝器冷凝成常溫常壓的液態(tài)制冷劑，主冷凝器往外散發(fā)熱量，而此后制冷劑經(jīng)過主膨脹閥膨脹后輸入到主蒸發(fā)器4 中蒸發(fā)，主蒸發(fā)器4向外界吸收熱量，發(fā)出冷量，之后氣化了的制冷劑回流到主壓縮機(jī)中進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。由此可見，主冷凝器為一個(gè)用來給周圍加溫的熱源，主蒸發(fā)器4為一個(gè)向周圍吸熱的冷源。當(dāng)濕潤的空氣在處理風(fēng)機(jī)1的作用下自處理風(fēng)管道20入口抽送進(jìn)來后，經(jīng)過主蒸發(fā)器4降溫冷凝空氣中的水份，水蒸氣成為液態(tài)水輸出排走，之后空氣繼續(xù)通到除濕轉(zhuǎn)輪2 時(shí)，與處理區(qū)接觸，處理區(qū)進(jìn)行吸附式脫水，空氣進(jìn)一步得到干燥，最后從處理風(fēng)管道20的出口送出。為了讓除濕轉(zhuǎn)輪2的吸附材料能夠循環(huán)再生，在前再生風(fēng)機(jī)8和后再生風(fēng)機(jī)9的作用下，大氣中的空氣自再生風(fēng)管道30的入口送入，經(jīng)主冷凝器加溫為熱風(fēng)，熱風(fēng)吹過再生區(qū)7，迅速將除濕轉(zhuǎn)輪2的吸附處理區(qū)6干燥使其可以進(jìn)行下一周期的吸附脫水中，之后的熱風(fēng)就可以直接從再生風(fēng)管道30的出口排走了。為了能更穩(wěn)定地控制熱風(fēng)的升溫過程并保證制冷效率，本發(fā)明特意將主冷凝器設(shè)計(jì)為前主冷凝器13和后主冷凝器14兩部分，大量的空氣在前再生風(fēng)機(jī)8作用下流過后主冷凝器14后，部分直接排空，而另外一部分空氣在后再生風(fēng)機(jī)9的作用下，進(jìn)一步流過前主冷凝器13后流過轉(zhuǎn)輪使轉(zhuǎn)輪再生。因此，吸附轉(zhuǎn)輪再生需要的熱量來源于制冷過程冷凝器散發(fā)的熱量。本發(fā)明中再生空氣來源于大氣，同時(shí)通過轉(zhuǎn)輪后的空氣也可排向大氣。不過對(duì)于某些特殊場(chǎng)合，例如地下武器庫，銀行金庫等，再生空氣不便于從大氣中獲得，再生后的空氣也不便于排向大氣，故本發(fā)明還提出了如下的一個(gè)改進(jìn)實(shí)施例
參照?qǐng)D2，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明還包括次壓縮式制冷系統(tǒng)，所述次壓縮式制冷系統(tǒng)包括用管道依次連接起來構(gòu)成閉環(huán)的次壓縮機(jī)、次冷凝器、次膨脹閥、次蒸發(fā)器 5，所述次蒸發(fā)器5與處理風(fēng)管道20相靠并位于處理風(fēng)管道20出口與除濕轉(zhuǎn)輪2之間，次冷凝器與處理風(fēng)管道20相靠并位于處理風(fēng)管道20入口與除濕轉(zhuǎn)輪2之間。再優(yōu)選地，可以將次冷凝器設(shè)計(jì)為前次冷凝器15和后次冷凝器16，將前次冷凝器 15靠在前主冷凝器13旁，后次冷凝器16靠在后主冷凝器14旁。次壓縮式制冷系統(tǒng)的工作原理與前壓縮式制冷系統(tǒng)的一致。次冷凝器與主冷凝器一起給再生空氣加溫，而次蒸發(fā)器5給將要輸出的再生空氣降溫，使其從熱風(fēng)變回冷風(fēng)，此后可以再另設(shè)空氣循環(huán)機(jī)構(gòu)，讓該冷風(fēng)循環(huán)回到再生風(fēng)管道30的入口進(jìn)入下一循環(huán)，或者稍作后處理后排放。本發(fā)明中空氣中的水分一部分通過冷凍從主蒸發(fā)器4中以水分的形式從空氣中分離，另外一部分水從次蒸發(fā)器5上以冷凝水的方式從空氣中分離。由于除濕轉(zhuǎn)輪2再生需要的熱量來源于制冷時(shí)產(chǎn)生的余熱，也就是說除濕轉(zhuǎn)輪2 除去水分時(shí)沒有需要額外的能源，所以，本發(fā)明提出的耦合運(yùn)行除濕機(jī)比傳統(tǒng)的單一冷凍除濕和單一的吸附轉(zhuǎn)輪除濕都節(jié)能。本發(fā)明的工作流程的優(yōu)點(diǎn)在于再生空氣可以直接從需要控制濕度的空間中獲得，同時(shí)，再生空氣又可以直接排向被控制濕度的空間。另外，本流程可以用于從干燥空氣中取水。以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施方式進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.冷凍與轉(zhuǎn)輪吸附耦合運(yùn)行的除濕裝置，包括具有吸附處理區(qū)和再生區(qū)的可旋轉(zhuǎn)的除濕轉(zhuǎn)輪(2)和主壓縮式制冷系統(tǒng)，所述主壓縮式制冷系統(tǒng)包括用管道依次連接起來構(gòu)成閉環(huán)的主壓縮機(jī)、主冷凝器、主膨脹閥、主蒸發(fā)器，其特征在于其還包括均途經(jīng)除濕轉(zhuǎn)輪(2) 的處理風(fēng)管道(20)和再生風(fēng)管道(30)，所述主冷凝器與再生風(fēng)管道(30)相靠并位于再生風(fēng)管道(30 )入口與除濕轉(zhuǎn)輪(2 )之間，主蒸發(fā)器與處理風(fēng)管道(20 )相靠并位于處理風(fēng)管道 (20)入口與除濕轉(zhuǎn)輪(2)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凍與轉(zhuǎn)輪吸附耦合運(yùn)行的除濕裝置，其特征在于所述處理風(fēng)管道(30 )出口位置設(shè)有處理風(fēng)機(jī)(1)，再生風(fēng)管道(30 )入口和出口位置分別設(shè)有前再生風(fēng)機(jī)(8)和后再生風(fēng)機(jī)(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凍與轉(zhuǎn)輪吸附耦合運(yùn)行的除濕裝置，其特征在于所述除濕轉(zhuǎn)輪(2 )旁設(shè)有電機(jī)(3 )，電機(jī)(3 )帶動(dòng)除濕轉(zhuǎn)輪(2 )旋轉(zhuǎn)，使得除濕轉(zhuǎn)輪(2 )與再生風(fēng)管道(30)以及處理風(fēng)管道(20)的連接位置可在吸附處理區(qū)和再生區(qū)之間循環(huán)切換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凍與轉(zhuǎn)輪吸附耦合運(yùn)行的除濕裝置，其特征在于所述主冷凝器分為彼此連通的前主冷凝器(13)和后主冷凝器(14)，前主冷凝器(13)靠近除濕轉(zhuǎn)輪(2)，后主冷凝器(14)靠近再生風(fēng)管道(30)的入口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凍與轉(zhuǎn)輪吸附耦合運(yùn)行的除濕裝置，其特征在于其還包括次壓縮式制冷系統(tǒng)，所述次壓縮式制冷系統(tǒng)包括用管道依次連接起來構(gòu)成閉環(huán)的次壓縮機(jī)、次冷凝器、次膨脹閥、次蒸發(fā)器，所述次蒸發(fā)器與處理風(fēng)管道(20)相靠并位于處理風(fēng)管道(20 )出口與除濕轉(zhuǎn)輪(2 )之間，次冷凝器與處理風(fēng)管道(20 )相靠并位于處理風(fēng)管道(20 ) 入口與除濕轉(zhuǎn)輪(2)之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了冷凍與轉(zhuǎn)輪吸附耦合運(yùn)行的除濕裝置，包括除濕轉(zhuǎn)輪和主壓縮式制冷系統(tǒng)，而該系統(tǒng)包括主壓縮機(jī)、主冷凝器、主膨脹閥、主蒸發(fā)器，還包括均途經(jīng)除濕轉(zhuǎn)輪的處理風(fēng)管道和再生風(fēng)管道，所述主冷凝器與再生風(fēng)管道相靠并位于再生風(fēng)管道入口與除濕轉(zhuǎn)輪之間，主蒸發(fā)器與處理風(fēng)管道相靠并位于處理風(fēng)管道入口與除濕轉(zhuǎn)輪之間。本發(fā)明讓待進(jìn)行處理的濕潤空氣自處理風(fēng)管道通入后被主蒸發(fā)器降溫冷凝水份，然后通入處理區(qū)再次除濕，輸出干燥的空氣；而除濕轉(zhuǎn)輪又被熱風(fēng)所干燥，重新旋轉(zhuǎn)投入到下一周期的吸附除濕中。本發(fā)明的冷凍與轉(zhuǎn)輪吸附耦合運(yùn)行，除濕效果好，能耗低，被控制空間溫度恒定，可對(duì)潮濕空氣進(jìn)行除濕處理。
文檔編號(hào)F24F1/00GK102401430SQ20111035927
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者馬軍 申請(qǐng)人:馬軍