一种多功能热泵除湿烘干系统的制作方法

本实用新型用于烘干设备技术领域，特别是涉及一种多功能热泵除湿烘干系统。

背景技术：

烘干过程伴随着水分的受热蒸发和除湿。热泵烘干机组是利用逆卡诺循环原理吸收空气中的低温热能，经热泵系统集热成为高温热能，并搬运至烘房内对物料进行循环加热、烘干和除湿的设备。市场上空气源热泵烘干机组的除湿方式通常有两种：开环除湿与闭环除湿。所谓开环除湿，是通过排湿直接将烘房内的湿热空气排至烘房外面，同时自动补充新鲜空气；所谓闭环除湿，是指烘房内的湿热空气通过蒸发器等冷凝除湿装置，直接冷凝成水排出，其烘房可以是相对密闭的，烘房内的空气不与外界接触，完全通过烘房内的制冷系统，对湿热空气中的水分进行冷凝成水排出，来达到降低烘房内空气湿度的目的。

其中，开环除湿存在以下缺点：1、排出去的湿热空气在带走水分的同时也带走了热量；2、在湿度较大的气候条件下，换新风在排湿的同时，也会将环境湿度带入烘房，导致烘干速度慢，能耗高；3、能效比受环境温度制约严重。闭环除湿则存在以下缺点：1、运行工况受烘房内部工况变化影响太大，制冷系统稳定性控制复杂；2、在相对湿度偏低的烘干阶段或对于水分含量较少的物料来说，少量的水蒸汽冷凝除湿效果不佳，且耗能耗时。现有技术中，大多数烘干设备采取单一的开环除湿或闭环除湿的除湿方式，分别存在着上述所对应的缺点，也有少数设备采用开环除湿和闭环除湿相结合的除湿方式，但仍存在新风排湿导致的湿度温度，烘干效果不理想。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种多功能热泵除湿烘干系统，其结合废气余热和冷媒回路对新风进行除湿升温，提高新风除湿效果和烘干效果，节能高效。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多功能热泵除湿烘干系统，包括

工作室，包括第一工作室、第二工作室和第三工作室，第一工作室通过第一连通口与所述第二工作室连通，所述第一工作室于所述第一连通口处设有第一换热器，所述第一工作室还设有回风口、第一出风口和第二连通口，所述第一换热器位于所述第二连通口和第一出风口之间，所述回风口和第一出风口均用于与物料烘干房连通，所述第二工作室设有第一新风入口和第二出风口，所述第三工作室中设有第二换热器，所述第二换热器将所述第三工作室分隔成第四工作室、第五工作室和第六工作室，所述第四工作室通过所述第二连通口与所述第一工作室连通，所述第四工作室设有第二新风入口，所述第四工作室于所述第二换热器处形成第一除湿风道口，所述第五工作室设有第三新风入口，所述第五工作室于所述第二换热器处形成第二除湿风道口，所述第六工作室于所述第二换热器处形成与所述第一除湿风道口连通的第三除湿风道口、与所述第二除湿风道口连通的第四除湿风道口；

第一冷媒回路，包括依次用冷媒管线连接的第一压缩机、第一冷凝器、第一节流部件和第一蒸发器，所述第一冷凝器位于所述第一出风口处，所述第一蒸发器位于所述第二出风口处，所述第一冷凝器位于所述第一出风口处；

第二冷媒回路，包括依次用冷媒管线连接的第二压缩机、第二冷凝器、第二节流部件和第二蒸发器，所述第二冷凝器安装于所述第一出风口处，所述第二蒸发器安装于所述第三除湿风道口处。

结合上述实现方式，在本实用新型的某些实现方式中，所述第一工作室与所述第五工作室通过第三连通口连通。

结合上述实现方式，在本实用新型的某些实现方式中，所述第三连通口、第二新风入口和第三新风入口处均设有风阀。

结合上述实现方式，在本实用新型的某些实现方式中，所述第一出风口处还设有辅助加热器。

结合上述实现方式，在本实用新型的某些实现方式中，所述第二换热器的底部和第二蒸发器的底部均设有冷凝水收集装置，所述冷凝水收集装置设有用于向外排水的通道。

结合上述实现方式，在本实用新型的某些实现方式中，所述第一冷媒回路还包括四通换向阀，所述四通换向阀的四个接口分别与所述第一压缩机的回气口、所述第一压缩机的排气口、所述第一冷凝器、所述第一蒸发器连接。

结合上述实现方式，在本实用新型的某些实现方式中，所述第一压缩机和第二压缩机均位于所述第二工作室中。

结合上述实现方式，在本实用新型的某些实现方式中，所述第一换热器沿第二连通口往第一出风口的方向上设有第一风机，所述第一除湿风道口处设有第二风机，所述第一出风口处设有第三风机，所述第二出风口处设有第四风机，所述第一连通口处设有第五风机。

结合上述实现方式，在本实用新型的某些实现方式中，所述第一风机、第二风机、第三风机、第四风机和第五风机均为变频风机。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：对物料烘干房中的物料进行烘干时，从第一新风入口流入的新风流经第一蒸发器，从而为第一冷媒回路的冷媒提供热量。从回风口流入的废气经第一换热器流向第一连通口，期间废气与第一换热器进行热交换并释放热量。由第二新风入口和第三新风入口流入的新风经第二连通口进入第一工作室，并依次经第一换热器、第一冷凝器后流向第一出风口，并进入物料烘干房进行烘干。期间，新风在第三工作室中预冷析水，进行降温除湿，并通过第一换热器进行升温加热，经过第一冷凝器时继续吸收冷媒热量，该技术方案通过废气余热和冷媒回路的结合对新风进行除湿升温，提高新风除湿效果和烘干效果，节能高效。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型一个实施例的使用示意图；

图2是图1所示一个实施例第一冷媒回路运行的使用示意图；

图3是图1所示一个实施例新风除湿模式的运行示意图；

图4是图1所示一个实施例开式除湿模式的运行示意图；

图5是图1所示一个实施例闭式除湿模式的运行示意图；

图6是图1所示另一实施例闭式除湿模式的运行示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征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实用新型的限制。

本实用新型中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本实用新型的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参见图1和图4，本实用新型的实施例提供了一种多功能热泵除湿烘干系统，包括工作室、第一冷媒回路和第二冷媒回路。其中，工作室包括第一工作室1、第二工作室2和和第三工作室，第一工作室1通过第一连通口与第二工作室2连通，第一工作室1于第一连通口处设有第一换热器4，第一工作室1还设有回风口11、第一出风口12和第二连通口，第一换热器4位于第二连通口和第一出风口12之间，使得由第二连通口进入的风经第一换热器4后流向第一出风口12，回风口11和第一出风口12均用于与物料烘干房5连通，第二工作室2设有第一新风入口21和第二出风口22。

参见图1至图6，第三工作室中设有第二换热器7，第二换热器7将第三工作室分隔成第四工作室81、第五工作室82和第六工作室83。第四工作室81通过第二连通口与第一工作室1连通，第四工作室81设有第二新风入口811，从第二新风入口811流入的新风可经第二连通口进入第一换热器4，再由第一换热器4流向第一出风口12，参见图4。第四工作室81于第二换热器7处形成第一除湿风道口，第五工作室82设有第三新风入口821，第五工作室82于第二换热器7处形成第二除湿风道口，第六工作室83于第二换热器7处形成与第一除湿风道口连通的第三除湿风道口、与第二除湿风道口连通的第四除湿风道口。参见图3，从第三新风入口821进入第五工作室82的新风依次经第二除湿风道口、第二换热器7、第四除湿风道口流入第六工作室83。

参见图1至图6，第一冷媒回路包括依次用冷媒管线连接形成的第一压缩机31、第一冷凝器32、第一节流部件33和第一蒸发器34。第一冷凝器32位于第一出风口12处，第一蒸发器34位于第二出风口22处。从第三新风入口821进入第五工作室82的新风，在流经第二换热器7时与第二换热器7进行热交换释放热量，新风通过预冷析水完成部分除湿工作。当其流入第六工作室83时，经第三除湿风道口进入第二换热器7，期间，第二换热器7与新风进行第二次热交换，新风重新吸收第二换热器7的热量进行升温，回收自身热量。新风再由第一除湿风道口依次经第四工作室81、第二连通口、第一换热器4、第一冷凝器32流向第一出风口12，并最终进入物料烘干房5进行烘干工作。参见图1、图3和图4，通过设置第二新风入口811和第三新风入口821的开合情况，即可选择多功能热泵除湿烘干系统的除湿模式，以适应不同烘干阶段和不同工况下的烘干需求。

参见图1至图6，第二冷媒回路包括依次用冷媒管线连接形成第二冷媒回路的第二压缩机91、第二冷凝器92、第二节流部件93和第二蒸发器94，第二冷凝器92安装于第一出风口12处，第二蒸发器94安装于第三除湿风道口处。经第三除湿风道口进入第二换热器7的新风可先经过第二蒸发器94再流入第二换热器7，新风在经过第二蒸发器94时可进行第二次预冷析水，提高除湿效果。第二蒸发器94吸收新风余热后，可传递给第二冷媒回路的冷媒，高效节能，并使得通过第一出风口12进入物料烘干房5之前的风先与第二冷凝器92中的冷媒进行热交换，进行再一次升温，形成干热气体，大大改善新风除湿效果。

参见图4，对物料烘干房5中的物料进行烘干时，从第一新风入口21流入的新风流经第一蒸发器32，从而为第一冷媒回路的冷媒提供热量。从回风口11流入的废气经第一换热器4流向第一连通口，期间废气与第一换热器4进行热交换并释放热量。由第二新风入口811和第三新风入口821流入的新风经第二连通口进入第一工作室，并依次经第一换热器4、第一冷凝器32后流向第一出风口12，并进入物料烘干房5进行烘干。期间，新风在第三工作室中预冷析水，进行降温除湿，并通过第一换热器4时与第一换热器4进行热交换，并吸收第一换热器4的热量进行升温加热，经过第一冷凝器32时继续吸收冷媒热量，通过结合废气余热和冷媒回路对新风进行除湿升温，提高新风除湿效果和烘干效果，节能高效。

参见图1至图6，在一些实施例中，第一工作室1与第五工作室82通过第三连通口13连通，经回风口11流出的废气可经第三连通口13进入第五工作室82。进入第五工作室82后的废气流动路径与从第三新风入口821进入第五工作室82后的新风流动路径一致，参见图5和图6，并最终经第一出风口12流入物料烘干房5。同理，经回风口11流出的废气进入第五工作室82后，废气先与第二换热器7进行热交换，以预冷析水，再经第三除湿风道口进入第二换热器7吸收热量，进行升温后再经第一换热器4、第一冷凝器32、第一出风口12进入物料烘干房5，可重新回收废气余热，提高除湿升温效果，提高烘干效率。

参见图1至图6，在一些实施例中，第二换热器7的底部和第二蒸发器94的底部均设有冷凝水收集装置90，冷凝水收集装置90的顶部设有收集口，方便收集由新风或废气冷凝出的液态水，冷凝水收集装置90设有用于向外排水的通道，确保液态水能够及时从冷凝水收集装置90中排出。

参见图1至图6，在一些实施例中，第一换热器4沿第二连通口往第一出风口12的方向上设有第一风机61，可为从第二连通口经第一换热器4流向第一出风口12提供动力；第一除湿风道口处设有第二风机62，可为流经第二换热器7进入第四工作室81的风提供动力；第一出风口12处设有第三风机63，可为由第一出风口12进入物料烘干房5的风提供动力；第二出风口22设有第四风机64，可为从第二工作室2流向第二出风口22的新风提供动力；第一连通口处均设有第五风机65，可为从回风口11经第一换热器4流入第二工作室2提供动力，加快气体流速，提高烘干效率。

在一些实施例中，第一风机61、第二风机62、第三风机63、第四风机64和第五风机65均为变频风机，方便调节风速大小，以适应不同的工况需求。

参见图1至图6，在一些实施例中，第一出风口12处还设有辅助加热器10，可辅助加热经第一出风口12进入物料烘干房5的风，提高空气温度，加快烘干速度，满足不同烘干阶段的需求。

参见图1至图6，在一些实施例中，第一冷媒回路还包括四通换向阀66，四通换向阀66的四个接口分别与第一压缩机31的回气口、第一压缩机31的排气口、第一冷凝器32、第一蒸发器34连接，以方便实现制冷或制热工作的切换，满足不同工况的需求。

参见图1至图6，在一些实施例中，第一压缩机31和第二压缩机91均位于第二工作室2中，可合理规划空间布局，方便检修安装等工作。

参见图1至图6，在一些实施例中，第三连通口13、第二新风入口811和第三新风入口821处均设有风阀，方便控制开合和开合大小，以调节烘干模式，适应不同的工况需求。

参见图1，该技术方案可根据物料烘干房5内部和外部的气体温度和湿度条件等不同工况条件以及不同烘干阶段，通过各风阀的切换、风机的运行停止、各冷媒回路的运行或停止，来实现新风除湿、开式除湿和闭式除湿三种模式的切换，满足使用需求。其中，回风口11、第一出风口12、第一新风入口21、第二出风口22属于常开状态。

具体地，参见图2，仅通过第一冷媒回路进行烘干工作时，只需运行第一冷媒回路和第四风机64，从第一新风入口21处流入的新风即可将热量释放给第一冷媒回路的冷媒，第一冷媒回路上的第一冷凝器32加热由回风口11流入的气体后，气体重新进入物料烘干房5的气体，以烘干物料。

参见图3，采用新风除湿模式时，同时运行第一冷媒回路和第二冷媒回路，打开第三新风入口821的风阀，打开第二风机62、第一风机61、第二风机62、第三风机63、第四风机64和第五风机65，由回风口11流入的气体即可将余热释放给第一换热器4，由第三新风入口821流入的气体在第二换热器7和第二蒸发器94预冷除湿后，经第二换热器7、第一换热器4、第一冷凝器32、第二冷凝器92及辅助加热器10后由第一出风口12进入物料烘干房5，可充分换热，形成干热空气，对新风达到较好的除湿、升温效果，提高烘干效率。此外，在此模式下，还可根据烘干需求停止运行第一冷媒回路，仅通过第二冷媒回路、第一换热器4和第二换热器7进行热交换，达到新风除湿的目的。

参见图4，采用开式除湿模式时，运行第一冷媒回路并停止运行第二冷媒回路，打开第三新风入口821处的风阀，运行第一风机61、第二风机62、第三风机63、第四风机64和第五风机65，即可利用废气余热和第一冷媒回路完成新风的除湿加热工作。

参见图5和图6，采用闭式除湿模式时，运行第二冷媒回路，打开第三连通口13处的风阀，运行第二风机62、第三风机63和第一风机61，即可利用废气自身余热进行降温除湿后再升温，形成干热空气，重新进入物料烘干房5。其中，第一冷媒回路可根据烘干需求运行或停止，与此同时，第四风机64相应打开或关闭。

在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“实施例”或“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、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。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。