一种深度除湿设备侧向安置热泵干衣柜的制作方法

文档序号:8219284阅读:459来源:国知局
一种深度除湿设备侧向安置热泵干衣柜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及干衣柜设计技术领域,尤其设及一种除湿系统侧面设置、具有低冷凝 压力深度过冷深度除湿的热累干衣柜。
【背景技术】
[0002] 热累的节能特点,使之在采暖、热水、干燥等等领域,获得了广泛的应用。其中,含 湿物料的干燥,需要巨量热量,是耗能大户。将含湿物料进行加热干燥时,在干燥作业之 后,产生了大量低品位热湿空气,如果能够使用热累技术对该些低品位热湿空气进行热湿 回收,既节约了巨量能量,又减少了热湿空气对环境的污染,具有重要的经济价值和环境意 义。
[0003] 现有的热累干衣机,大都是在滚筒洗衣机基础上,加装热累式加热与除湿设备而 成;热累式干衣机,大都采用空气闭路循环方式。空气闭路循环热累干衣机用于间歇式的潮 湿衣物干燥作业时,也即潮湿衣物先后被"一笼一笼"地(间歇式地)放置在热累冷凝器之 后的干燥空气中进行干燥去湿时,空气经冷凝器加热成高温度、低湿度的干燥空气,流过潮 湿衣物进行干燥作业;在干燥过程的早期阶段即恒速干燥阶段,干燥空气作"等洽"变化,空 气的洽值(能量密度)不变,但干燥空气温度大幅下降、相对湿度和绝对含湿量快速增加, 干燥空气的显热转变成了水蒸汽的潜热,空气的湿负荷快速增大。在完成干燥操作之后,携 带了大量湿负荷(水蒸汽)的湿热空气,流进热累蒸发器,在蒸发器中放热降温,当湿热空 气温度下降到相应的湿空气露点温度W下,空气中的水蒸汽在蒸发器上放热冷凝析出。经 过蒸发器析出了部分水蒸汽的饱和空气,再次经冷凝器加热成高温度、低湿度的干燥空气, 进入下一个干燥循环。
[0004] 但是,现有的热累干燥和制冷除湿技术,存在着W下问题:
[0005] 1、冷凝器通风量偏小,冷凝压力抬高,造成压缩机的功耗增大、压差增大、压缩比 增大、能效比降低
[0006] 现有技术中的制冷除湿系统在运行时,冷凝器中高温高压制冷剂气体的冷凝放热 量,是制冷剂气体从蒸发器带来的降温除湿时湿空气放出的显热Q1、湿空气中水蒸汽冷凝 热Q2和压缩机对低压制冷剂气体的压缩功A =者的总和,一般是蒸发器侧的湿空气降温放 出的显热Q1的3倍左右。而制冷除湿系统的冷凝器、蒸发器处在同一个风道内,共用一个 风机,采用串联方式通风;为了蒸发器对吸入空气能够有效降温到空气的露点温度之下进 行除湿,风机的通风量就不能太大;而满足了蒸发器降温除湿的通风量,对于冷凝器来说又 偏小;致使流经冷凝器的空气温度上升过大,带动冷凝器冷凝温度抬高,也就是冷凝压力抬 高,造成制冷除湿系统冷凝压力与蒸发压力的压差增大,压缩机的功耗增大、压缩比增大, 能效比降低。
[0007] 蒸发器冷凝器风道串联的传统热累干燥系统(或制冷除湿系统)的出风温度,可 W在湿空气洽湿图上推导出来。
[000引参考图9,假设蒸发器冷凝器风道串联的制冷除湿装置所吸入的空气状态对应于 空气洽湿图上的a点,即吸入空气的温度、湿度、洽值分别为40°C、40% RH、89KJ/(kg干空 气);从3点出发,401:、40%册、891^/化肖干空气)的含湿空气,流经蒸发器被降温到2代、 100% RH、7化J/(kg干空气)的b点,即成为饱和空气;饱和空气在蒸发器中进一步降温,即 有水蒸汽放热冷凝析出,出蒸发器时空气的温度湿度洽值分别变为C点的21°C、100% RH、 62kJ/ (kg干空气),实现除湿3. 3g/ (kg干空气);在a - b - C的过程中,湿空气洽值变化 (洽差)为27kJ/(kg干空气);该27kJ/(kg干空气)湿空气的洽差(热量)被蒸发器吸 收,转化为制冷剂的汽化热,再被压缩机输送到冷凝器中释放出来;仅冷凝器释放出该一块 的洽差(热量),C点空气即被冷凝器加热干燥到C'点,空气状态即从C点变化为48. 3°C、 22% RH、89kJ/(kg干空气)的C'点;而冷凝器放热量是蒸发器吸热量与压缩机压缩功之 和,所W再加上压缩机的压缩功,流过冷凝器的空气的状态即从48.3°C、22% RH、89kJ/化g 干空气)的(3'点进一步上升到561:、15%册、9化1/化肖干空气)的(3"点。冷凝器的出风温 度达到56°C,为实现冷凝器对空气放热冷凝器内的制冷剂的冷凝温度还要高于出风温度, 局达60 C左右。
[0009] 如果进一步降低蒸发器里的制冷剂蒸发温度W实现含湿空气的深度除湿,例如在 洽湿图上从a点出发,将a点40°C、40% RH、89kJ/(kg干空气)的含湿空气,流经蒸发器降 温除湿到15. 2°C、100% RH、43kJ/(kg干空气)的e点,则冷凝器的出风的温度、湿度、洽值 将分别达到7〇°C、5. 5% RH、99kJ/(kg干空气),冷凝器里的制冷剂的冷凝温度将达到75°C JjL 〇
[0010] 该样的制冷除湿系统的冷凝压力与蒸发压力的压差太大,压缩机的功耗太大、压 缩比太高,能效比太低,该样的工况是不安全的!
[0011] 2、整体式冷凝器削弱了冷凝器末端制冷剂液体的"过冷"度,造成蒸发器的蒸发吸 热能力包括除湿能力的下降
[0012] 现有的热累干燥机、制冷除湿机采用整体式冷凝器,试图在一只整体式冷凝器中, 连续完成压缩机排出的过热制冷剂气体的显热部分的放热降温、制冷剂气体的冷凝放热液 化和制冷剂液体的进一步降温过冷。
[0013] 事实上,由于整体式冷凝器所选用的材料都是铜、侣等热的良导体,从而在"过热 审IJ冷剂气体显热部分的放热降温"、"制冷剂气体冷凝放热液化"和"制冷剂液体进一步降温 过冷"该=个有着明显温度落差的区域之间沿着翅片方向形成"热桥",造成热量自"过热制 冷剂气体显热部分的放热降温"、"制冷剂气体冷凝放热液化"区域沿着翅片向"制冷剂液体 降温过冷"区域传递,严重削弱了冷凝器末端制冷剂液体的"过冷"度。
[0014] 由于在冷凝器末端制冷剂液体"过冷"不足,制冷剂液体温度比蒸发器里的制冷剂 蒸发温度高出很多,而制冷剂液体在蒸发器中进行蒸发吸热之前要首先把自身温度降低到 蒸发温度,为此,在进入蒸发器之前的节流阀(毛细管)里,又发生少量液态制冷剂没有进 入蒸发器就提前蒸发汽化,吸收多数液态制冷剂的显热W促进其"过冷"到蒸发温度。而少 量液态制冷剂没有进入蒸发器就在毛细管中提前蒸发汽化,该又进一步造成蒸发器的蒸发 吸热能力包括除湿能力的下降。
[0015] 3、干燥区域,空气均匀分布均匀流动等问题
[0016] 许多企业和研发人员,都试图在衣柜上设置蒸汽压缩式制冷除湿系统,使衣柜在 储存衣物的同时,兼有利用热累系统实现制冷除湿、烘干衣物的功能。
[0017] 但是,对于热累式干衣柜,如何解决在衣柜的主体空间区域也就是干燥区域,空气 均匀分布均匀流动问题,即如何使制冷除湿设备间输出的干燥空气均匀流过衣柜的水平断 面、与潮湿衣物有效进行热交换、不留死角的问题,一直没有很好解决。
[0018] 还有,如何解决干燥过程中从衣物上脱落的线屑,在循环过程中附着在蒸发器、冷 凝器的进风口,对制冷除湿系统蒸发器、冷凝器的翅片间隙所产生的堵塞问题;如何解决制 冷除湿系统蒸发器对湿空气降温除湿所析出的冷凝水,利用空间高度差的自然排放问题; 该些问题也一直没有有效的解决办法。

【发明内容】

[0019] 为了解决上述问题,本发明提供了一种深度除湿设备侧向安置热累干衣柜,包括 干燥间和设备间,所述设备间内设置有制冷除湿装置,所述干燥间与所述设备间之间分别 设
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