空气源热泵干燥系统的制作方法

本实用新型涉及干燥设备领域，具体涉及一种空气源热泵干燥系统。

背景技术：

随着科技的进步，干燥方式越来越多元化，如电热干燥、蒸汽干燥、真空冷冻干燥、热泵干燥等。热泵干燥，由于其更加节能，不耗费一次性能源，越来越引起人们的注意。应用最广泛的热泵干燥，是空气源热泵干燥，其存在某些环境条件下干燥效率低的问题，尤其在冬季环境下，空气温度较低，无法高效的从空气中吸收热量。

如公开号为CN101216245A、公开日为2018年7月9日的发明专利公开的一种热泵干燥器，采用CO2为循环工质。该干燥器包括压缩机、冷却器、内部热交换器、蒸发器、外部热交换器等。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种空气源热泵干燥系统，以提高干燥循环的效率。

为实现上述目的，本实用新型空气源热泵干燥系统采用如下技术方案：空气源热泵干燥系统，包括压缩机、第一冷凝器、储液器、烘干室、风道、空气回热器、节流阀、蒸发器、换热器、第一风扇，压缩机、第一冷凝器、储液器、节流阀、蒸发器通过相应管路依次连接形成制冷剂主回路，风道包括第一风道、第二风道两部分，空气回热器设置在第一风道、第二风道的交界处，所述烘干室连接在第一风道上，第一冷凝器位于第一风道内，换热器、蒸发器位于第二风道内，第一风扇位于第二风道的外部且对应换热器的位置，空气回热器具有第一进口、第一出口、第二进口、第二出口，第一进口、第一出口相对设置，第二进口、第二出口相对设置，第一出口朝向第一冷凝器的位置，第一进口朝向换热器；内循环时，空气由第二风道内的第一进口依次流向第一出口、第一冷凝器、烘干室、第二进口、第二出口、蒸发器、换热器；仅在内循环时，当所述空气源热泵干燥系统所处的自然环境温度大于从蒸发器中出来的空气温度时，第一风扇开启以使蒸发器中制冷剂与外界空气进行换热。

进一步地，所述第一冷凝器一侧还设有第二冷凝器，从第一出口出来的空气先流经第二冷凝器，储液器、第二冷凝器、节流阀依次相连，形成制冷剂支路；储液器中的液体部分、气体部分分别通过制冷剂主回路、制冷剂支路，于节流阀处汇合。

进一步地，所述空气回热器设有第一疏水口，蒸发器设有第二疏水口。

进一步地，所述第一冷凝器、第二冷凝器中间的位置设有第二风扇。

进一步地，所述第二风道设有门一、门二、门三、门四，门一、门二分别位于换热器的两侧，门一、门二、门三均具有打开位、关闭位，门四是具有第一关闭位、第二关闭位；在内循环时，门一、门二、门三、门四位置使得风道内部是封闭的；在外循环时，门一、门二、门三是处于打开位，门四处于第二关闭位，从第二出口流出的空气通过门三处流向外界环境，与蒸发器热交换后的空气由门二处排向外界环境。干燥系统可进行内循环、外循环，内循环、外循环之间可切换，以适用于不同物料的干燥。

进一步地，所述第二风道内于蒸发器的一侧设有第三风扇。

本实用新型的有益效果：在循环时，当干燥系统所处的自然环境温度大于从蒸发器中出来的干冷空气的温度时，第一风扇开启，使自然环境中的空气与风道内的空气换热，提升风道内空气温度。利用环境空气中的热量，减少热泵能耗，提高效率。

附图说明

图1是本实用新型空气源热泵干燥系统的结构示意图；

图2是本实用新型空气源热泵干燥系统的内循环时的示意图；

图3是本实用新型空气源热泵干燥系统的外循环时的示意图。

图中各标记对应的名称：1、压缩机，2、第二冷凝器，3、第一冷凝器，4、电加热，5、烘干室，6、空气回热器，7、第一疏水口，8、制冷剂回热器，9、蒸发器，10、第二疏水口，11、换热器，12、门一，13、门四，14、门三，15、门二，16、节流阀，17、第二风扇，18、第一风扇，19、第三风扇，20、储液器，61、第一进口，62、第一出口，63、第二进口，64、第二出口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型空气源热泵干燥系统的实施例：如图1-图3所示，空气源热泵干燥系统，包括压缩机1、第一冷凝器3、储液器20、烘干室5、风道、空气回热器6、节流阀16、蒸发器9、换热器11、第一风扇18、制冷剂回热器8。压缩机1、第一冷凝器3、储液器20、节流阀16、蒸发器9通过相应管路依次连接形成制冷剂主回路。第一冷凝器3一侧还设有第二冷凝器2，第一冷凝器3、第二冷凝器2中间的位置设有第二风扇17。从第一出口62出来的空气先流经第二冷凝器2，储液器20、第二冷凝器2、节流阀16依次相连，形成制冷剂支路。储液器20中的液体部分、气体部分分别通过制冷剂主回路、制冷剂支路，于节流阀16处汇合。空气回热器6设有第一疏水口7，蒸发器9设有第二疏水口10。

风道包括第一风道A、第二风道B两部分，空气回热器6设置在第一风道、第二风道的交界处，烘干室5连接在第一风道上，第一冷凝器3位于第一风道内，换热器11、蒸发器9位于第二风道内，第一风扇18位于第二风道的外部且对应换热器11的位置。第二风道设有门一12、门二15、门三14、门四13，门一12、门二15分别位于换热器11的两侧，门一12、门二15、门三14均具有打开位、关闭位，门四13是具有第一关闭位、第二关闭位。

空气回热器6具有第一进口61、第一出口62、第二进口63、第二出口64，第一进口61、第一出口62相对设置，第二进口63、第二出口64相对设置，第一出口62朝向第一冷凝器3的位置，第一进口61朝向换热器11。

上述是对干燥系统的组成的描述，下面对于其工作原理介绍如下：

制冷剂流程：由压缩机1排出的高温高压制冷剂(气态)，先经过第一冷凝器3，与风道中的空气进行换热，被冷却；此时，制冷剂部分已经变为液体，流进储液器20，储液器20中的液体部分由底部直接进入毛细管先降压再流向节流阀16处进行节流降压降温，防止进入节流阀16前的两路制冷剂压力不平衡。气体部分由储液器20上部进入到第二冷凝器2中，与风道中的风进一步换热降温，这样可以使换热器换热面积被充分利用，防止已经液化的制冷剂被再次进入到第二冷凝器2中影响未冷凝的制冷剂的换热。主回路及支路的两路制冷剂在节流阀16进口处汇合，并经过节流阀16节流降压降温，变为气液两相态制冷剂，气液两相态制冷剂进入蒸发器9中与蒸发器9中的空气换热后，进入到压缩机1的回气口，完成整个制冷剂循环。其中，冬季化霜采用电子节流阀化霜，也可以采用四通换向阀化霜，这部分技术属于现有技术，不再详述。

内循环时：

如图2所示，门一12、门二15、门三14是处于关闭位，门四13处于第一关闭位，门一12、门二15、门三14、门四13位置使得风道内部是封闭的空间。低温低湿的空气从空气回热器6的第一进口61进入，从第一出口62流出，与空气回热器6第二进口63的空气换热，使进入到第二冷凝器2的空气温度升高一些，小幅升温后的空气流经第二冷凝器2会被再次加热升温，经过第二风扇17增压后的空气流经第一冷凝器3时会继续升温，两个冷凝器间的空气流通距离要大些，使空气与冷凝器管路中的制冷剂充分换热，空气继续流经电加热4，但是当热泵能力可以满足一定空气流量的干燥能力时，电加热4不会开启。此时风道中的空气已经变为干热空气，流经干燥室，对物料进行干燥；从干燥室出来的空气湿度很大，在干燥初期温度也不是很高，该空气继续流经空气回热器6的第二进口63，与第一进口61进入的空气换热后从第二出口64流出，高湿度的空气在换热后会出现少量冷凝水，冷凝水从第一疏水口7中流出。初步去湿的空气继续流经蒸发器9，由于蒸发器9的温度更低，在蒸发器9中除去大部分水分，干冷空气流经第三风扇19后进入高效换热器11中，第三风扇19设于蒸发器9的一侧。当干燥系统所处的自然环境温度大于从蒸发器9中出来的干冷空气的温度时，第一风扇18开启，使自然环境中的空气与风道内的空气换热，提升风道内空气温度，减少热泵能耗。从换热器11出来的空气流入空气回热器6的第一进口61，完成循环。内循环利用了环境中高温空气的热量，提高了整个干燥系统的能效，环保无污染。

外循环时：

如图3所示，门一12、门二15、门三14是处于打开位，门四13处于第二关闭位。自然环境中的空气从空气回热器6的第一进口61进入，其空气流动方向与内循环一致。风道中的空气流出第二出口64后，从门三14处流向外界环境中，向外界排出湿空气。自然环境中的空气在第三风扇19的作用下，流经蒸发器9，与蒸发器9中的低温制冷剂进行热交换，也即从外界环境吸热，然后降温后的空气从门二15流出，进入自然环境，第一风扇18不开启。外循环时，从环境空气中吸收热量，并将其转移到被烘干的物料中，相对于内循环提高了效率。

本实用新型的空气源热泵干燥系统，可以实现内、外循环的切换，以适用于不同类型的物料。但是如果物料有异味，有一些毒害物等，干燥过程会导致环境污染，不适合采用外循环。