多功能烘干系统的制作方法

1.本实用新型涉及烘干领域，具体而言，涉及一种多功能烘干系统。


背景技术：

2.在现有技术中，热泵烘干机通过压缩机、第一换热器、第二换热器和节流机构等部件形成制冷循环，其中，蒸发器将空气降温，析出冷凝器水，然后再通过冷凝器把空气加热后排入到烘干区域，但是由于冷凝器的换热量大于蒸发器的换热量，往往会出现热不平衡的问题。热泵烘干整个系统的平衡稳定运行是一个难题，如果不解决，就会导致被烘干区域温度上升或者下降或者不稳定，从而影响烘干效果。在不同烘干工艺、不同环境温度情况下，可能会需要改变烘干区域的温度，需要向烘干区域补充或者排除热量，该功能也需要进一步的提高能效。针对某些被烘干物和烘干工艺，可能需要低环境温度下，提供高送风温度，现有常用的r134a制冷剂及r134a压缩机往往能提供高送风温度，而不能适应低环境温度的应用，而现有常用的r410a制冷剂及r410a压缩机往往能适应低环境温度的应用，而不能提供高送风温度，因此，对解决某些特定低环境温度和高送风温度的烘干就存在困难。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种多功能烘干系统，其能够适应多种烘干工况，使得除了常规的除湿烘干过程以外，还可以通过调整向烘干风道区域补充热量或者冷量，从而提高烘干系统的烘干能力和能效。而且，该多功能烘干系统可以适应不同的烘干工艺和烘干过程的需求，能够快速、节能地满足烘干区域的调温需求。此外还可以适应室外环境温度多变的需求，可以达到在很低温度的情况下，依然能快速、高效的烘干；而且，能够通过多种送风状况，实现烘干物的烘干过程更加节能。
4.本实用新型的实施例是这样实现的：
5.本实用新型提供一种多功能烘干系统，包括第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、第一压缩机、第二压缩机、第一节流机构、第二节流机构和四通阀；
6.所述第一换热器、所述第二换热器和所述第三换热器位于换热风道内，气体在所述换热风道内的流向为所述第二换热器、所述第三换热器和所述第一换热器；
7.所述第一压缩机的排气口与所述第一换热器的第一端口连接，所述第一换热器的第二端口与所述第一节流机构的第一端口连接，所述第一节流机构的第二端口与所述第二换热器的第一端口连接，所述第二换热器的第二端口与所述第一压缩机的吸气口连接；
8.所述第二压缩机的排气口与所述四通阀的第一端口连接，所述四通阀的第二端口与所述第三换热器的第一端口连接，所述第三换热器的第二端口与所述第二节流机构的第一端口连接，所述第二节流机构的第二端口与所述第四换热器的第一端口连接，所述第四换热器的第二端口与所述四通阀的第三端口连接，所述四通阀的第四端口与所述压缩机的吸气口连接。
9.在可选的实施方式中，所述多功能烘干系统还包括第一旁通风道，所述第一旁通
风道用于连通所述第二换热器的上游和所述第二换热器的下游；和/或，所述多功能烘干系统还包括第二旁通风道，所述第二旁通风道用于连通所述第二换热器的上游和所述第三换热器的下游。
10.在可选的实施方式中，所述多功能烘干系统还包括接水盘和排水管，所述接水盘设置于所述第二换热器和/或所述第三换热器的下方，用于承接冷凝水，所述排水管与所述接水盘连接，用于将所述接水盘内的冷凝水排出所述换热风道。
11.在可选的实施方式中，所述多功能烘干系统还包括第一经济器和第三节流机构，所述第一经济器具有第一端部和第二端部，且设置有第一通道和第二通道，所述第一通道的第一端口设置于所述第一经济器的第一端部，所述第一通道的第二端口设置于所述第一经济器的第二端部，所述第二通道的第一端口设置于所述第一经济器的第二端部，所述第二通道的第二端口设置于所述第一经济器的第一端部；
12.所述第三换热器的第二端口分别与所述第一经济器的第一通道的第一端口和所述第三节流机构的第一端口连接，所述第一通道的第二端口与所述第二节流机构的第一端口连接，所述第三节流机构的第二端口与所述第二通道的第一端口连接，所述第二通道的第二端口与所述第二压缩机的中间补气口连接。
13.在可选的实施方式中，所述多功能烘干系统还包括接水盘、第二经济器和第四节流机构，所述接水盘设置于所述第二换热器和/或所述第三换热器的下方，用于承接所述第二换热器和/或所述第三换热器产生的冷凝水，所述第二经济器具有相对的第一端部和第二端部，且设置有第一通道和第二通道，所述第一通道的第一端口和第二端口分别位于所述第二经济器的第一端部和第二端部，所述第二通道的第一端部和第二端部分别位于所述第二经济器的第一端部和第二端部；
14.所述第一通道的第一端部与所述接水盘连接，所述第四节流机构的第一端口与所述第三换热器的第二端口连接，所述第四节流机构的第二端口与所述第二通道的第一端部连接，所述第二通道的第二端部与所述第二压缩机的中间补气口连接。
15.在可选的实施方式中，所述多功能烘干系统包括排水管，所述排水管与所述接水盘连接，用于将所述接水盘内的水引出。
16.在可选的实施方式中，所述多功能烘干系统还包括风道风机，所述风道风机设置于所述换热风道内或者与所述换热风道相邻，用于使所述风道内的气体沿所述第二换热器、所述第三换热器和第一换热器流动。
17.在可选的实施方式中，所述第四换热器包括换热器本体和换热器风机，所述换热器本体与所述第二节流机构和所述四通阀连接，所述换热器风机与所述换热器本体相邻，用于使气体在所述换热器本体的表面流动。
18.在可选的实施方式中，所述换热风道包括第一风道和第二风道，所述第一换热器的第一端口位于所述第一风道内，所述第一换热器的第二端口位于所述第二风道内，所述第二换热器位于所述第一风道内，所述第三换热器的第一端口位于所述第一风道内，所述第三换热器的第二端口位于所述第二风道内，所述第二换热器和所述第三换热器的下方均设置有水盘以及与所述水盘连接的水管。
19.在可选的实施方式中，所述多功能烘干系统还包括第五换热器，所述第五换热器具有能够相互换热的第一通道和第二通道，所述第五换热器的第一通道的第一端口与所述
第二换热器下的水盘连接，用于将所述第二换热器产生的冷凝水导入所述第五换热器的第一通道，所述第五换热器的第二通道的一端与所述第三换热器的第二端口连接，另一端与所述第二压缩机的中间补气口连接。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例提供的多功能烘干系统的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例的具有旁通风道的多功能烘干系统的结构示意图；
22.图3为本实用新型实施例的具有经济器的多功能烘干系统的结构示意图；
23.图4为本实用新型实施例的具有另一经济器的多功能烘干系统的结构示意图；
24.图5为本实用新型实施例的具有第一风道和第二风道的多功能烘干系统的结构示意图；
25.图6为本实用新型实施例的具有第五换热器的多功能烘干系统的结构示意图。
26.图标：100
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多功能烘干系统；10a
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换热风道；11a
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第一风道；12a
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第二风道；101
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第一换热器；102
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第二换热器；103
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第三换热器；104
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第四换热器；105
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第一压缩机；106
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第二压缩机；107
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第一节流机构；108
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第二节流机构；109
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四通阀；110
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第一旁通风道；111
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第二旁通风道；112
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接水盘；113
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排水管；114
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第一经济器；115
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第三节流机构；116
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第二经济器；117
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第四节流机构；118
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风道风机；119
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第五换热器。
具体实施方式
27.请参阅图1，本实用新型实施例提供了一种多功能烘干系统100，能够提高烘干能力和能效，可以适应不同的烘干工艺和烘干过程的需求，快速、节能地满足烘干区域的调温需求，还可以适应室外环境温度变化。
28.在本实用新型实施例中，多功能烘干系统100包括第一换热器101、第二换热器102、第三换热器103、第四换热器104、第一压缩机105、第二压缩机106、第一节流机构107、第二节流机构108和四通阀109；
29.第一换热器101、第二换热器102和第三换热器103位于换热风道10a内，气体在风道内的流向为第二换热器102、第三换热器103和第一换热器101；
30.第一压缩机105的排气口与第一换热器101的第一端口连接，第一换热器101的第二端口与第一节流机构107的第一端口连接，第一节流机构107的第二端口与第二换热器102的第一端口连接，第二换热器102的第二端口与第一压缩机105的吸气口连接；
31.第二压缩机106的排气口与四通阀109的第一端口连接，四通阀109的第二端口与第三换热器103的第一端口连接，第三换热器103的第二端口与第二节流机构108的第一端口连接，第二节流机构108的第二端口与第四换热器104的第一端口连接，第四换热器104的第二端口与四通阀109的第三端口连接，四通阀109的第四端口与压缩机的吸气口连接。
32.可选地，在本实用新型实施例中，第一换热器101可以为风冷翅片换热器，第二换热器102可以为风冷翅片换热器，第三换热器103可以为风冷翅片换热器，第四换热器104可以为风冷翅片换热器。当然，并不仅限于此，上述换热器也可以为其他类型的换热器。
33.请参阅图1，当出现热不平衡时，如果热量偏高时，可以通过第二压缩机106运行制冷模式，此时第二压缩机提供制冷量，由于该系统存在较高的cop，输入功率较低，在本实用
新型实施例中，通过第二压缩机运行制冷模式，可以比传统的直接把热量排到外界区域来达到热量平衡的方法，具有实现更好的能量利用。在本实用新型实施例中，第二压缩机运行制冷模式时的冷量还可以增加除湿量，提高除湿效率；设置第三换热器103在102第二换热器的下游，可以使得第二换热器102的蒸发温度提高(因为蒸发温度会受到出风温度的影响较大)，使得第一压缩机的能效比提高，最终整个系统的除湿能力增加、能效比也提高。而如果冷量偏高时，则通过第二压缩机106运行制热模式，通过第三换热器103向烘干系统补充热量，此时，由于热泵的原因，输入功率较低，也能够起到良好的能量利用效果。
34.请参阅图2，在可选的实施方式中，多功能烘干系统100还包括第一旁通风道110，第一旁通风道110用于连通第二换热器102的上游和第二换热器102的下游；和/或，多功能烘干系统100还包括第二旁通风道111，第二旁通风道111用于连通第二换热器102的上游和第三换热器103的下游。
35.需要说明的是，在本实用新型实施例中，多功能烘干系统100在某些运行工况下，为了提高冷凝水出水量，会在一定范围内降低流经第二换热器102的风量，通过设置第一旁通风道110，可以使得流经第三换热器103、第一换热器101的风量增加，从而降低对应制冷循环中的冷凝温度的目的，达到降低功耗的目的，而且实现控制送风温度不宜过高的目的。
36.在不同的运行工况下，第三换热器103可能是蒸发器、也可能是冷凝器，第一旁通风道110可以调节经过第三换热器103和第一换热器101的风量。第二旁通风道111可以调节经过第一换热器101的风量，从而可以使得在某些情况下，第一换热器101的风量大于第三换热器103的风量，实现尽可能提高冷凝水吸水量的情况下运行功率降低，而且可以解决或改善在低环境温度情况下向烘干区补充热量的问题，特别是在环境温度低、烘干区域温度高的恶劣情况下补充热量的问题。
37.在可选的实施方式中，多功能烘干系统100还可以包括接水盘112和排水管113，接水盘112设置于第二换热器102和/或第三换热器103的下方，用于承接冷凝水，排水管113与接水盘112连接，用于将接水盘112内的冷凝水排出风道。
38.需要指出的是，接水盘112可以设置在第二换热器102和第三换热器103的下方，也可以是接水盘112的数量为两个，并分别设置在第二换热器102和第三换热器103的下方。
39.请参阅图2，在某些设置第一旁通风道110的实施例中，是在某些工况下，为了提高除湿量(即出水量)，需要较低的风量通过第二换热器102，此时，第一旁通风道110可以增加经过第三换热器103风量，比如在第二压缩机运行制冷模式时，经过第三换热器的气体温度提高；在第二压缩机运行制热模式时，第三换热器的冷凝温度降低，进而也使第一换热器101的冷凝温度降低，从而使得第一压缩机和第二压缩机的能效比提高。
40.同时，在某些设置有第二旁通风道111的实施例中，为了提高除湿量(即出水量)需要采用较低的风量通过第二换热器102，某些工况下，在第三换热器103作为蒸发器时，为了进一步提高除湿量，第三换热器103的风量也不宜过大，通过第二旁通风道111，使得通过第一换热器101的风量提高，可以有效降低第一换热器101的冷凝温度，从而达到即提高除湿量又降低功率的目的。
41.进一步地，在某些实施例中，同时设置有第一旁通风道110和第二旁通风道111，可以通过调节风量和旁通风量，到达更加灵活调节送风温度和送风相对湿度的状况，以便满足更广范围的需求。
42.请参阅图3，在可选的实施方式中，多功能烘干系统100还可以包括第一经济器114和第三节流机构115，第一经济器114具有第一端部和第二端部，且设置有第一通道和第二通道，第一通道的第一端口设置于第一经济器114的第一端部，第一通道的第二端口设置于第一经济器114的第二端部，第二通道的第一端口设置于第一经济器114的第二端部，第二通道的第二端口设置于第一经济器114的第一端部；第三换热器103的第二端口分别与第一经济器114的第一通道的第一端口和第三节流机构115的第一端口连接，第一通道的第二端口与第二节流机构108的第一端口连接，第三节流机构115的第二端口与第二通道的第一端口连接，第二通道的第二端口与第二压缩机106的中间补气口连接。
43.需要指出的是，在该实施例中，通过在引入一定的节流后的冷媒流经第一经济器114后，该冷媒被加热成气态冷媒补充至压缩机的中间补气口，第一经济器114的另一侧的冷媒被降温，可以产生更多的冷量，可以实现在降低压缩机排气温度和提高压缩机运行效率的目的，特别是低环境温度的情况下，本方案提高制冷量、排热量和能效的效果更加明显。
44.在图3所示的实施例中，设置第一经济器114等相关第二压缩机所形成的制冷系统，主要是一方面进一步提高第二压缩机相关制冷系统的能效，另一方面，第二压缩机所形成的制冷系统的在低换温的运行的制热效果，可以拓展到更低的环境温度制热。
45.同时，还需要指出的是，设置第一经济器114的方案可以与上述设置第一旁通风道和第二旁通风道的方案结合，在某些工况下，可以实现既能快速提供烘房的温度，又同时能除湿的，还能通过控制实现第三换热器103的冷凝温度不高的情况，从而在低换温下第二压缩机可以使用现有的常用r410a制冷剂压缩机，从而解决超低环境温度，和高温烘干的难题，把第二压缩机、制冷剂的要求大大降低。比如，在
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30℃环境下，提升烘干温度到70℃或80℃，甚至90℃。
46.请参阅图4，在可选的实施方式中，多功能烘干系统100还包括接水盘112、排水管113、第二经济器116和第四节流机构117，接水盘112设置于第二换热器102和/或第三换热器103的下方，用于承接第二换热器102和/或第三换热器103产生的冷凝水，第二经济器116具有相对的第一端部和第二端部，且设置有第一通道和第二通道，第一通道的第一端口和第二端口分别位于第二经济器116的第一端部和第二端部，第二通道的第一端部和第二端部分别位于第二经济器116的第一端部和第二端部；第一通道的第一端部通过排水管113与接水盘112连接，第四节流机构117的第一端口与第三换热器103的第二端口连接，第四节流机构117的第二端口与第二通道的第一端部连接，第二通道的第二端部与第二压缩机106的中间补气口连接。
47.通过冷凝水进入到经济器，使得流经经济器冷媒被加热气化后在压缩机的中间补气口，从高温的冷凝水吸热可以获得更高的供热效率，而且改善压缩机的排气温度过高的问题，可以使得系统更加高效、稳定运行，特别是在极低换温温度的情况下，该效果更加明显。本方案更进一步的利用冷凝水的热量，在一些情况下，冷凝水温度可能会高于环境温度30～50℃，因此，本方案巧妙的利用冷凝水的热量，可以使得系统运行更加节能。
48.在图4中，通过设置冷凝水导入到第一经济器114中，可以进一步利用冷凝水的热量，在某些低换温工况下，冷凝水是非常好的热源，可以实现更高的换热效率、系统效率。
49.在可选的实施方式中，多功能烘干系统100包括排水管113，排水管113与接水盘
112连接，用于将接水盘112内的水引出。
50.在可选的实施方式中，多功能烘干系统100还包括风道风机118，风道风机118设置于换热风道10a内或者与换热风道10a相邻，用于使换热风道10a内的气体沿第二换热器102、第三换热器103和第一换热器101流动。
51.在可选的实施方式中，第四换热器104包括换热器本体和换热器风机，换热器本体与第二节流机构108和四通阀109连接，换热器风机与换热器本体相邻，用于使气体在换热器本体的表面流动。
52.请参阅图5，在可选的实施方式中，换热风道10a包括第一风道11a和第二风道12a，第一换热器101的第一端口位于第一风道11a内，第一换热器101的第二端口位于第二风道12a内，第二换热器102位于第一风道11a内，第三换热器103的第一端口位于第一风道11a内，第三换热器103的第二端口位于第二风道12a内，第二换热器102和第三换热器103的下方均设置有水盘以及与水盘连接的水管。
53.需要指出的是，在某些工况下，回风的一部分经过第二换热器102降温后，析出冷凝水，然后经过第三换热器103可以进一步降温析出冷凝水，在经过第一换热器101的一部分加热后通过第一风道11a送入烘干区域，回风的另一部分，通过第三换热器103降温后，析出冷凝水后，然后经过第一换热器101的另外一部分加热后通过第二风道12a送入区域，可以使得，两个送风风道的送风温度和送风相对湿度不一样，可以送至烘干物的不用状态处，实现能源梯级利用，达到能效更高的目的。例如，回风温度50℃，相对湿度75％，被烘干物重相对湿度85％烘干至35％，那么可以调节第一风道的送风温度70℃，相对湿度25％，第二风道的送风温度55℃，相对湿度55％，将两股送风至烘干区域的不同位置，实现阶梯的烘干过程，可以实现烘干效率更高。本方案采用第三换热器103设置在两个风道内，因为可以降低第一换热器101的冷凝温度，可以更高能效的运行，还可以灵活调节两个风道的冷量或制热需求，达到整理能效更高的目的。
54.请参阅图6，在可选的实施方式中，多功能烘干系统100还包括第五换热器119，第五换热器119具有能够相互换热的第一通道和第二通道，第五换热器119的第一通道的第一端口与第二换热器102下的水盘连接，用于将第二换热器102产生的冷凝水导入第五换热器119的第一通道，第五换热器119的第二通道的一端与第三换热器103的第二端口连接，另一端与第二压缩机106的中间补气口连接。
55.可选地，第五换热器119可以为经济器。通过冷凝水进入到第五换热器119，使得流经第五换热器119冷媒被加热气化后在压缩机的中间补气口，从高温的冷凝水吸热可以获得更高的供热效率，而且改善压缩机的排气温度过高的问题，可以使得系统更加高效、稳定运行，特别是在极低换温温度的情况下，该效果更加明显。本方案更进一步的利用冷凝水的热量，在一些情况下，冷凝水温度可能会高于环境温度30～50℃，因此，本方案巧妙的利用冷凝水的热量，可以使得系统运行更加节能。
56.本实用新型实施例至少具有以下技术效果中的一项或多项：
57.1)在一定的烘干过程中，通过调节烘干风道以外的热量补充或者冷量补充，达到更大烘干能力和更高的烘干能效；
58.2)在对不同的烘干物、烘干工艺需求中，可以快速、高效地向烘干区域内补充热量或者冷量，实现非稳态过程的高效、节能；
59.3)通过本方案的系统设计，实现可以适应多变的环境下的运行，可以在
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35℃环境下，能够高效的向烘干区域补充热源；
60.4)通过本方案的系统设计，可以充分利用冷凝水作为热源补充系统的热量，提高效率；
61.5)通过本方案的系统设计，可以调节多种工况下的冷凝温度，降低功耗；
62.6)通过本方案的系统设计，可以通过2个送风风道输送到烘干区两种不同状态的空气，实现更高的烘干能效。