本发明涉及热泵干燥领域，尤其涉及一种封闭式多功能热泵干燥系统及其控制方法。
背景技术：
热泵技术作为当前一种有效的新能源技术，其特点是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低位热能，经过电能做功，提供可被人们所用的高位热能的技术装置。伴随着经济的发展和节能意识的提高，人们对能源节约、环境保护越来越重视，考虑到产品质量、能源节约、环境保护等方面，热泵干燥技术越来越受到人们的关注与青睐。一些研究人员将热泵干燥技术与其他干燥技术进行了对比研究，结果显示热泵干燥节能效果好，产品综合品质较好。
目前市场上的热泵干燥系统已有多种形式。如单一功能开式热泵干燥系统，虽然这种干燥系统相比传统燃煤等干燥装置有效率高、环保等优点，但是相比于闭式热泵干燥系统没有循环利用干燥介质的余热同时没有利用蒸发器的冷量除湿，除湿效率低，干燥速度慢，导致机组效率偏低，以及干燥介质的直接排放对环境有一定的影响，而且只有单一的干燥功能，应用受到限制。如单一功能闭式热泵干燥系统，这种形式的热泵干燥系统与上述开式热泵干燥系统相比更加节能环保，但是同样有功能单一的缺点，而且制冷剂侧的蒸发器始终在室内，系统在干燥的加热阶段没有利用室外空气的热量，干燥介质升温慢，机组效率偏低，而且室内循环风机的安装位置及方向导致温度较高的干燥介质始终先通过风机，不利于风机的安全运行。如多功能闭式热泵干燥系统，存在以下缺点：有两套制冷循环或换热器数量较多，系统复杂，控制较难，且初投资较高；室内循环风机的安装与上述形式二的系统有相同的缺点；无室外蒸发器，在干燥模式的加热阶段不能利用室外空气的热量，干燥介质的温升较慢，系统效率偏低。
技术实现要素：
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种封闭式多功能热泵干燥系统及其控制方法，结构简单、控制方便、高效节能且具备多种运行模式，能够通过切换不同的运行模式可实现不同的功能，以满足不同的使用情况。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种封闭式多功能热泵干燥系统，包括：
加热回路、等温干燥回路以及冷藏回路；其中，
所述加热回路包括压缩机、四通阀、第一室内换热器、储液罐、第一膨胀阀、室外换热器和气液分离器；
所述等温干燥回路包括所述压缩机、所述四通阀、所述第一室内换热器、所述储液罐、第二膨胀阀、第二室内换热器和所述气液分离器；
所述冷藏回路包括所述压缩机、所述四通阀、所述第一室内换热器、所述第二室内换热器、所述储液罐、所述第一膨胀阀、所述第二膨胀阀、所述室外换热器和所述气液分离器；
所述四通阀第一接管与所述压缩机排气口连接；所述四通阀第二接管与所述第一室内换热器入口连接；所述第一室内换热器出口与所述储液罐第一接口连接；所述储液罐第二接口通过所述第一膨胀阀与所述室外换热器入口连接；所述室外换热器出口与所述四通阀第四接管连接；所述四通阀第三接管与所述气液分离器入口连接；所述气液分离器出口与所述压缩机吸气口连接；
所述储液罐第三接口通过所述第二膨胀阀与所述第二室内换热器入口连接；所述第二室内换热器出口与所述气液分离器入口连接。
进一步地，所述第一室内换热器与所述第二室内换热器内置于一干燥箱，且所述第一室内换热器与所述第二室内换热器之间设有干燥介质流通通道；所述干燥介质流通通道中内置一安装方向为自所述第二室内换热器向所述第一室内换热器的室内风机；所述室外换热器旁置一室外风机。
进一步地，所述第一室内换热器、第二是室内换热器和所述室外换热器均为管式翅片换热器；其中，所述第一室内换热器为蒸发器或冷凝器；所述第二室内换热器为蒸发器；所述室外换热器为蒸发器或冷凝器。
进一步地，所述四通阀第三接管分别与所述第二室内换热器出口和所述气液分离器的冷媒管相连接。
进一步地，所述的封闭式多功能热泵干燥系统，还包括：
所述第一室内换热器与所述储液罐通过第一分流头连接；所述第一膨胀阀与所述室外换热器通过第二分流头连接；所述第二膨胀阀与所述第二室内换热器通过第三分流头连接。
进一步地，所述第一膨胀阀和所述第二膨胀阀为电子膨胀阀或热力膨胀阀。
进一步地，所述的封闭式多功能热泵干燥系统，还包括温度传感器，用于检测所述封闭式多功能热泵干燥系统的运行环境温度。
本发明实施例还提供了一种封闭式多功能热泵干燥系统的控制方法，应用于如上述的封闭式多功能热泵干燥系统。
所述的封闭式多功能热泵干燥系统的控制方法，包括以下步骤：
连通四通阀第一接管和所述四通阀第二接管，使制冷剂从所述压缩机排气口流出后，依次经所述四通阀第一接管、所述四通阀第二接管和第一室内换热器，由储液罐第一接口进入所述储液罐；
开启第一膨胀阀并关闭第二膨胀阀，使所述制冷剂从所述储液罐第二接口流出，依次经室外换热器、所述四通阀第三接管、所述四通阀第四接管和气液分离器，流入所述压缩机吸气口；或者，
连通所述四通阀第一接管和所述四通阀第二接管，使制冷剂从所述压缩机排气口流出后，依次经所述四通阀第一接管、所述四通阀第二接管和所述第一室内换热器，由所述储液罐第一接口进入所述储液罐；
开启第二膨胀阀并关闭第一膨胀阀，使所述制冷剂从所述储液罐第三接口流出，依次经第二室内换热器和所述气液分离器，流入所述压缩机吸气口；或者，
连通所述四通阀第一接管和第四接管并开启所述第一膨胀阀，使制冷剂从所述压缩机排气口流出后，依次经所述四通阀第一接管、所述四通阀第四接管和所述室外换热器，由所述储液罐第二接口进入所述储液罐；所述制冷剂从所述储液罐第一接口流出，依次经所述第一室内换热器、所述四通阀第二接管、所述四通阀第三接管和所述气液分离器，流入所述压缩机吸气口；
开启第二膨胀阀，使所述制冷剂从所述储液罐第三接口流出，依次经第二室内换热器和所述气液分离器，流入所述压缩机吸气口。
进一步地，所述第一室内换热器与所述第二室内换热器内置于一干燥箱，且所述第一室内换热器与所述第二室内换热器之间设有干燥介质流通通道；所述干燥介质流通通道中内置一安装方向为自所述第二室内换热器向所述第一室内换热器的室内风机；所述室外换热器旁置一室外风机。
进一步地，所述第一室内换热器、第二是室内换热器和所述室外换热器均为管式翅片换热器；其中，所述第一室内换热器为蒸发器或冷凝器；所述第二室内换热器为蒸发器；所述室外换热器为蒸发器或冷凝器。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明实施例提供的一种封闭式多功能热泵干燥系统及其控制方法，所述系统包括：加热回路、等温干燥回路以及冷藏回路；其中，所述冷藏回路包括所述压缩机、所述四通阀、所述第一室内换热器、所述第二室内换热器、所述储液罐、所述第一膨胀阀、所述第二膨胀阀、所述室外换热器和所述气液分离器。通过控制四通阀、第一膨胀阀和第二膨胀阀的启闭，使制冷剂在不同的循环路径中循环，从而达到切换所述封闭式多功能热泵干燥系统的加热模式、等温干燥模式、冷藏模式的目的。本发明结构简单、控制方便、高效节能且具备多种运行模式，能够通过切换不同的运行模式可实现不同的功能，以满足不同的使用情况。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的一种封闭式多功能热泵干燥系统的结构示意图；
图2是本发明第一实施例中的加热模式的原理图；
图3是本发明第一实施例中的等温干燥模式的原理图；
图4是本发明第一实施例中的冷藏模式的原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明第一实施例：
请参阅图1，图1是本发明第一实施例提供的一种封闭式多功能热泵干燥系统的结构示意图。所述一种封闭式多功能热泵干燥系统，包括：
加热回路、等温干燥回路以及冷藏回路。其中，
所述加热回路包括压缩机01、四通阀02、第一室内换热器03、储液罐04、第一膨胀阀05、室外换热器06和气液分离器07。
所述等温干燥回路包括所述压缩机01、所述四通阀02、所述第一室内换热器03、所述储液罐04、第二膨胀阀08、第二室内换热器09和所述气液分离器07。
所述冷藏回路包括所述压缩机01、所述四通阀02、所述第一室内换热器03、所述第二室内换热器09、所述储液罐04、所述第一膨胀阀05、所述第二膨胀阀08、所述室外换热器06和所述气液分离器07。
在本实施例中，需要说明的是，所述的封闭式多功能热泵干燥系统，还包括温度传感器，用于检测所述封闭式多功能热泵干燥系统的运行环境温度。所述封闭式多功能热泵干燥系统根据可当前运行环境温度，通过控制四通阀02、第一膨胀阀05和第二膨胀阀08的启闭，切换所述封闭式多功能热泵干燥系统的工作模式。其中，所述工作模式包括加热回路控制的加热模式、等温干燥回路控制的等温干燥模式和冷藏回路控制的冷藏模式。
所述四通阀02第一接管021与所述压缩机01排气口连接。所述四通阀02第二接管022与所述第一室内换热器03入口连接。所述第一室内换热器03出口与所述储液罐04第一接口连接。所述储液罐04第二接口通过所述第一膨胀阀05与所述室外换热器06入口连接。所述室外换热器06出口与所述四通阀02第四接管024连接。所述四通阀02第三接管023与所述气液分离器07入口连接。所述气液分离器07出口与所述压缩机01吸气口连接。
所述储液罐04第三接口通过所述第二膨胀阀08与所述第二室内换热器09入口连接。所述第二室内换热器09出口与所述气液分离器07入口连接。
优选地，所述第一室内换热器03与所述第二室内换热器09内置于一干燥箱，且所述第一室内换热器03与所述第二室内换热器09之间设有干燥介质流通通道；所述干燥介质流通通道中内置一安装方向为自所述第二室内换热器09向所述第一室内换热器03的室内风机13；所述室外换热器06旁置一室外风机14。
在本实施例中，所述室内风机13合理的安装位置和方向，保证了风机的安全运行。
优选地，所述的封闭式多功能热泵干燥系统，还包括：
所述第一室内换热器03与所述储液罐04通过第一分流头12连接；所述第一膨胀阀05与所述室外换热器06通过第二分流头11连接；所述第二膨胀阀08与所述第二室内换热器09通过第三分流头10连接。
在本实施例中，所述第一分流头12、所述第二分流头11和所述第三分流头10根据实际应用情况可为压降型分流头和文丘里型分液器。所述第一分流头12、所述第二分流头11和所述第三分流头10的输出口数目根据实际与之连接的蒸发器的分路数目相同。需要说明的是，分流头与膨胀阀之间的安装管段应尽可能短，避免二者之间有阀件、狭窄处或弯曲。
如图2所示，图2是本发明第一实施例中的加热模式的原理图。当所述四通阀02第一接管021和第二接管022连通，所述第一膨胀阀05开启，且所述第二膨胀阀08关闭时，所述加热回路导通，所述等温干燥回路和所述冷藏回路不导通。可以理解的是，此时所述封闭式多功能热泵干燥系统的工作模式为加热模式。在本实施例中，需要说明的是，所述加热回路导通，具体为，制冷剂从所述压缩机01排气口流出后，依次经所述四通阀02、所述第一室内换热器03、所述储液罐04、所述第一膨胀阀05、所述室外换热器06、所述四通阀02及所述气液分离器07，流入所述压缩机01吸气口。如图3所示，图3是本发明第一实施例中的等温干燥模式的原理图。当所述四通阀02第一接管021和第二接管022连通，所述第一膨胀阀05关闭，且所述第二膨胀阀08开启时，所述等温干燥回路导通，所述加热回路和所述冷藏回路不导通。可以理解的是，此时所述封闭式多功能热泵干燥系统的工作模式为等温干燥模式。
在本实施例中，需要说明的是，所述等温干燥回路导通，具体为，制冷剂从所述压缩机01排气口流出后，依次经所述四通阀02、所述第一室内换热器03、所述储液罐04、所述第二膨胀阀08、所述第二室内换热器09、所述四通阀02及所述气液分离器07，流入所述压缩机01吸气口。
如图4所述，图4是本发明第一实施例中的冷藏模式的原理图。当所述四通阀02第一接管021和第四接管024连通，所述第一膨胀阀05和所述第二膨胀阀08开启时，所述冷藏回路导通，所述加热回路和所述等温干燥回路不导通。可以理解的是，此时所述封闭式多功能热泵干燥系统的工作模式为冷藏模式。
在本实施例中，需要说明的是，所述冷藏回路导通，具体为，制冷剂从所述压缩机01排气口流出后，依次经所述四通阀02、所述第一室内换热器03、流入所述储液罐04；一路制冷剂从所述储液罐04流出，依次经所述第一膨胀阀05、所述室外换热器06、所述四通阀02及所述气液分离器07，流入所述压缩机01吸气口；另一路制冷剂从所述储液罐04流出，依次经所述第二膨胀阀08、所述第二室内换热器09及所述气液分离器07，流入所述压缩机01吸气口。
优选地，所述四通阀02第三接管023分别与所述第二室内换热器09出口和所述气液分离器07的冷媒管相连接。
优选地，所述第一室内换热器03、第二是室内换热器和所述室外换热器06均为管式翅片换热器；其中，所述第一室内换热器03为蒸发器或冷凝器；所述第二室内换热器09为蒸发器；所述室外换热器06为蒸发器或冷凝器。
在本实施例中，通过四通阀02和膨胀阀的共同作用使所述封闭式多功能热泵干燥系统具备多种工作模式，如加热模式、等温干燥模式和冷藏模式，从而使所述封闭式多功能热泵干燥系统的应用范围更广，满足用户不同的要求。需要说明的是，在加热模式运行时，所述室外换热器06作为蒸发器吸收室外空气的热量，干燥介质升温快，提高了系统的效率。
优选地，所述第一膨胀阀05和所述第二膨胀阀08为电子膨胀阀或热力膨胀阀。
本实施例提供的一种封闭式多功能热泵干燥系统，包括：加热回路、等温干燥回路以及冷藏回路；其中，所述冷藏回路包括所述压缩机01、所述四通阀02、所述第一室内换热器03、所述第二室内换热器09、所述储液罐04、所述第一膨胀阀05、所述第二膨胀阀08、所述室外换热器06和所述气液分离器07。通过控制四通阀02、第一膨胀阀05和第二膨胀阀08的启闭，使制冷剂在不同的循环路径中循环，从而达到切换所述封闭式多功能热泵干燥系统的加热模式、等温干燥模式、冷藏模式的目的。本发明结构简单、控制方便、高效节能且具备多种运行模式，能够通过切换不同的运行模式可实现不同的功能，以满足不同的使用情况。
本发明第二实施例：
本发明第二实施例提供了一种封闭式多功能热泵干燥系统的控制方法，应用于如上述的封闭式多功能热泵干燥系统。
如图2所示，图2是本发明第一实施例中的加热模式的原理图。
连通四通阀02第一接管021和所述四通阀02第二接管022，使制冷剂从所述压缩机01排气口流出后，依次经所述四通阀02第一接管021、所述四通阀022第二接管和第一室内换热器03，由储液罐04第一接口进入所述储液罐04。
开启第一膨胀阀05并关闭第二膨胀阀08，使所述制冷剂从所述储液罐04第二接口流出，依次经室外换热器06、所述四通阀02第三接管023、所述四通阀02第四接管024和气液分离器07，流入所述压缩机01吸气口。
在本实施例中，当所述四通阀02第一接管021和第二接管022连通，所述第一膨胀阀05开启，且所述第二膨胀阀08关闭时，所述加热回路导通，所述等温干燥回路和所述冷藏回路不导通。可以理解的是，此时所述封闭式多功能热泵干燥系统的工作模式为加热模式。
如图3所示，图3是本发明第一实施例中的等温干燥模式的原理图。
连通所述四通阀02第一接管021和所述四通阀02第二接管022，使制冷剂从所述压缩机01排气口流出后，依次经所述四通阀02第一接管021、所述四通阀02第二接管022和所述第一室内换热器03，由所述储液罐04第一接口进入所述储液罐04。
开启第二膨胀阀08并关闭第一膨胀阀05，使所述制冷剂从所述储液罐04第三接口流出，依次经第二室内换热器09和所述气液分离器07，流入所述压缩机01吸气口。
在本实施例中，当所述四通阀02第一接管021和第二接管022连通，所述第一膨胀阀05关闭，且所述第二膨胀阀08开启时，所述等温干燥回路导通，所述加热回路和所述冷藏回路不导通。可以理解的是，此时所述封闭式多功能热泵干燥系统的工作模式为等温干燥模式。
如图4所述，图4是本发明第一实施例中的冷藏模式的原理图。
连通所述四通阀02第一接管021和第四接管024并开启所述第一膨胀阀05，使制冷剂从所述压缩机01排气口流出后，依次经所述四通阀02第一接管021、所述四通阀02第四接管024和所述室外换热器06，由所述储液罐04第二接口进入所述储液罐04。所述制冷剂从所述储液罐04第一接口流出，依次经所述第一室内换热器03、所述四通阀02第二接管022、所述四通阀02第三接管023和所述气液分离器07，流入所述压缩机01吸气口。
开启第二膨胀阀08，使所述制冷剂从所述储液罐04第三接口流出，依次经第二室内换热器09和所述气液分离器07，流入所述压缩机01吸气口。
在本实施例中，当所述四通阀02第一接管021和第四接管024连通，所述第一膨胀阀05和所述第二膨胀阀08开启时，所述冷藏回路导通，所述加热回路和所述等温干燥回路不导通。可以理解的是，此时所述封闭式多功能热泵干燥系统的工作模式为冷藏模式。
需要说明的是，所述封闭式多功能热泵干燥系统的控制方法，基于上述的封闭式多功能热泵干燥系统，还可根据温度传感器检测所述封闭式多功能热泵干燥系统的运行环境温度，通过控制四通阀02、第一膨胀阀05和第二膨胀阀08的启闭，切换所述封闭式多功能热泵干燥系统的工作模式。
本实施例提供的一种封闭式多功能热泵干燥系统的控制方法，通过控制四通阀02、第一膨胀阀05和第二膨胀阀08的启闭，使制冷剂在不同的循环路径中循环，从而达到切换所述封闭式多功能热泵干燥系统的加热模式、等温干燥模式、冷藏模式的目的，以满足不同的使用情况。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。