除湿装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种吸附式除湿机。该吸附式除湿机采用两级除湿转轮，室外新风依次经过第一冷却器、第一级除湿转轮的处理区、第二冷却器、第二级除湿转轮的处理区、第一加热器，调节到所需温度后送到干燥房。从干燥房返回的回风空气与经过第一级除湿转轮的处理区的空气混合后被送至第二级除湿转轮的处理区。然后其中的一部分经由第二、第三加热器被送到第二级除湿转轮的再生区。然后经由第四加热器被送到第一级除湿转轮的再生区，通过第一级除湿转轮的再生区的空气分流成返回第二级除湿转轮的再生区出口来与出口空气相混合的部分和被送到第一冷却器入口与室外新风混合后进入第一冷却器的部分。
【专利说明】
除湿装置
技术领域
[0001]本发明属于吸附转轮式除湿机，尤其涉及一种能够利用热栗排热作为再生热源的低温再生低露点节能型除湿机。
【背景技术】
[0002]近年，随着锂离子电池、锂离子电容器需要量的增加，其生产量也在不断扩大。锂离子电池的原材料之一，金属锂极易与空气中的水分发生化学反应，该化学反应不仅降低锂离子电池的品质，而且是一种不安全隐患。因此，锂离子电池生产线一般需要维持在低露点干燥状态。维持生产线处于干燥状态的方法有:采用氮气置换法;采用硅胶等吸附转轮对空气中的水分进行吸附除去，制取干燥空气的方法。
[0003 ]随着锂离子电池被广泛地应用到电动汽车、混合动力汽车，其生产规模逐渐增大。采用硅胶等吸附转轮对空气中的水分进行吸附除去制取干燥空气的方法逐步替代采用氮气置换法成为主要的除湿方法。
[0004]采用吸附转轮的除湿装置，通常需要高温空气对吸附转轮进行再生。因此，需要尽可能地节省加热高温再生空气所需的能量。
[0005]例如专利文献I所示的技术，把从干燥生产线、或者干燥房返回的回风空气导入到第一级除湿转轮与第二级除湿转轮之间，而且把从第二级除湿转轮出来的干燥空气的一部分经过加热后，作为第一级、第二级除湿转轮的再生空气。这样就可以大大降低再生空气的温度。比如即使是热源温度只有摄氏80度(以下温度都用摄氏度表示)也可以作为再生空气加热热源，具有较高的节能效果。
[0006]专利文献2所示的技术是:为了利用80度以下的低温热源，采用了三级除湿转轮。并把热栗系统的蒸发器与除湿机的冷却器、热栗系统的冷凝器与除湿机的再生加热器组合在一起使用，具有较高的节能效果。
[0007]【专利文献I】日本特开2012— 250150号公报
[0008]【专利文献2】日本特开2012—159272号公报
[0009]上述专利文献I所记载的技术，把供给到干燥房的低露点干燥空气的一部分作为再生空气使用，这样即使是较低的再生空气温度，也可以得到低露点干燥空气，从而实现节能。但是，如果没有可以利用的低温蒸汽、热水、热风等废热作为热源，上述除湿机就需要额外的加热热源，无法实现节能。
[0010]上述专利文献2所示的技术为低温再生低露点吸附式除湿机。利用热栗的冷凝器作为再生加热器的辅助热源，实现了降低除湿机整体的耗能。也就是，需要在每一台前表冷气之后设置一台热栗系统的蒸发器，同时在每一台再生加热器之前设置一台冷凝器。这样虽然可以实现节能。但是，由于需要三段除湿转轮，当然也就需要三台再生加热器。因此，该除湿机本身的能耗较高，而且除湿机本身的造价也很高。
【发明内容】
[0011]本发明为了解决上述问题，用热栗的蒸发器作为中间冷却器(第一级、第二级除湿转轮之间的冷却器)，把热栗的冷凝器作为再生加热器的主要热源，另外把热栗的冷凝器作为后加热器(用于调节供给到干燥房的干空气温度的加热器)的热源。实现了节能，且降低除湿机的制造成本。
[0012]本发明是这样实现的:采用两级除湿转轮，第一级除湿转轮用密封材料(密封胶条)及壳体分隔成为再生区与处理区两个区域，第二级除湿转轮也同样用密封材料(密封胶条)及壳体分隔成再生区与处理区两个区域。室外新风首先通过第一冷却器经过冷却降温除湿后，被送风到第一级除湿转轮的处理区，经过第一级除湿转轮处理区之后的该空气被送风到第二冷却器对其冷却降温后，送风到第二级除湿转轮的处理区，通过第二级除湿转轮处理区之后的干燥空气被送风到作为第一加热器使用的热栗的冷凝器，将其温度调节到所需温度之后送风到需要低露点干燥空气的干燥房。从干燥房返回的回风空气被导入到第一级除湿转轮处理区出口处，与经过第一级除湿转轮处理区的空气混合后，经过热栗的蒸发器对该混合空气冷却降温后送风到第二级除湿转轮的处理区。经过了第二级除湿转轮的处理区的干空气的一部分经过分支风管，送风到第二加热器对其进行加热，然后送风到第三加热器加热到所需温度后，作为第二级除湿转轮的再生空气送风到第二级除湿转轮的再生区。经过第二级除湿转轮再生区之后的空气被送风到第四加热器对其进行加热之后送风到第一级除湿转轮的再生区，通过第一级除湿转轮再生区之后的空气分流成两部分，一部分空气通过分流风管返回到第二级除湿转轮的再生区出口，与第二级除湿转轮再生区出口空气相混合。剩余的部分空气经过另一个分流风管送风到第一冷却器入口与室外新风相混合后进入第一冷却器。
[0013]由于本发明的除湿机所需要的再生温度较低，再生空气加热热源不仅可以利用电力驱动式热栗(EHP)的排热，也可以利用燃气发动机驱动式热栗(GHP)的排热等多种热源，即使是在发生电力供应不足的情况下，也可以维持干燥房处于低露点状态。
[0014]也就是说，采用了本发明除湿机的锂离子电池工厂，可以实现能源供应的多样化，必须使用电力的生产工序使用电力，除湿机的一部分能源可以利用天然气等其他能源。从而缓解用电紧缺的问题。
[0015]由于本发明的除湿机所需再生温度较低，因此可以利用各种低温热源，从而降低吸附式除湿机所需能耗最大的再生热能消耗，实现节能降耗。
[0016]而且，由于所需再生温度低，可以有效地利用工厂内的各种余热和废热，不仅可以降低运行成本，而且可以较少二氧化碳的排放量。
[0017]如果能够实现工厂生产过程所需能源的多样化，除了使用电力，还可以利用天然气等，这样可以缓解用电紧张，保证工厂顺利生产。另一方面，降低了除湿机所需再生温度，可以有效地利用工厂的低温余热和废热，或者是利用太阳能热源等等，实现节能。
[0018]本发明的除湿机由于再生热源主要是使用热栗的冷凝器排热，而且，供给到干燥房的送风干空气温度调节用加热器所需热源也利用了热栗冷凝器的排热。不仅可以极大地提高除湿机的节能效果，而且使除湿机在锂离子电池生产工厂内设置的自由度变大，不必受高温热源的限制。
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施方式I的流程示意图。
[0020]图2是本发明实施方式2的流程示意图。
[0021 ]图3是本发明实施方式3的流程示意图。
[0022]附图标记说明
[0023]I第一级除湿转轮
[0024]2第一级除湿转轮处理区
[0025]3第一级除湿转轮再生区
[0026]4第二级除湿转轮
[0027]5第二级除湿转轮处理区
[0028]6第二级除湿转轮再生区
[0029]7 第一冷却器
[0030]8第二冷却器(中间冷却器)
[0031]9处理风机
[0032]10第一加热器(后加热器)
[0033]11干燥房
[0034]12第二加热器
[0035]13第三加热器
[0036]14第四加热器
[0037]15再生风机
[0038]16制冷压缩机
[0039]17冷凝器
[0040]18膨胀阀
[0041 ]19、20、21、22 风量调节阀
[0042]23温度传感器
[0043]24 电磁阀
【具体实施方式】
[0044]为了实现降低除湿转轮再生所需温度，有效地利用各种余热、废热等多种低温能源，本发明的吸附除湿机采用了两级除湿转轮，第一级除湿转轮用密封材料(密封胶条)及壳体分隔成为再生区与处理区两个区域，第二级除湿转轮也同样用密封材料(密封胶条)及壳体分隔成再生区与处理区两个区域。室外新风首先通过第一冷却器经过冷却降温除湿后，被送风到第一级除湿转轮的处理区，经过第一级除湿转轮处理区之后该空气被送风到作为第二冷却器的热栗的蒸发器，对其冷却降温后，送风到第二级除湿转轮的处理区，通过第二级除湿转轮处理区之后的干燥空气被送风到作为第一加热器使用的热栗的冷凝器，将其温度调节到所需温度之后送风到需要低露点干燥空气的干燥房。从干燥房返回的回风空气被导入到第一级除湿转轮处理区出口处，与经过第一级除湿转轮处理区的空气混合后，经过热栗的蒸发器对该混合空气冷却降温后送风到第二级除湿转轮的处理区。经过了第二级除湿转轮的处理区的干空气的一部分经过分支风管，送风到作为第二加热器使用的热栗的冷凝器对其进行加热、然后送风到第三加热器加热到所需温度后，作为第二级除湿转轮的再生空气送风到第二级除湿转轮的再生区。经过第二级除湿转轮再生区之后的空气被送风到作为第四加热器的热栗的冷凝器对其进行加热之后送风到第一级除湿转轮的再生区，通过第一级除湿转轮再生区之后的空气分流成两部分，一部分空气通过分流风管返回到第二级除湿转轮的再生区出口，与第二级除湿转轮再生区出口空气相混合。剩余的部分空气经过另一个分流风管送风到第一冷却器入口，与室外新风相混合。应当理解，以上的说明，仅仅是为了使本发明的目的、技术方案及流程过程更加清楚明白，并不是用于限定本发明。
[0045]【实施例1】
[0046]图1是本发明实施方式之一的流程示意图。图中数字I是第一级除湿转轮，第一级除湿转轮被分割成处理区2、再生区3两个区域，4是第二级除湿转轮，第二级除湿转轮也被分割成处理区5和再生区6两个区域。
[0047]7是第一冷却器，该冷却器是用来冷却室外新风OA的，通过第一冷却器把室外新风冷却降温到其露点温度以下，使其所含的水蒸气发生凝结变成冷凝水排出到除湿机装置外面，从而达到对室外新风进行降温、除湿的预处理目的。经过第一冷却器冷却除湿后的空气依靠处理风机9的吸引力被送风到第一级除湿转轮I的处理区2，经过处理区2之后的空气与从干燥房返回的回风空气RA混合后，依次进入第二冷却器8(也称为中间冷却器)、第二级除湿转轮4的处理区5之后，被送风到第一加热器10(也称为后加热器)，通过第一加热器对其加热、将其温度调节到所需温度后供给到需要低露点干空气的干燥房11。
[0048]从干燥房11返回来的回风RA被导入到第一级除湿转轮I的处理区2的出口处，与经过第一级除湿转轮I的处理区2的空气相互混合，混合后的空气经过第二冷却器8冷却后，进入处理风机9的吸入口。也就是说，处理风机9设置在第一级除湿转轮I的处理区2出口空气与从干燥房返回的回风空气RA混合之后的位置，从而使第一级除湿转轮I的处理区2出口空气与从干燥房返回的回风空气RA混合的空气被吸入到处理风机的吸入口。
[0049]从第二级除湿转轮4的处理区5出来的干空气的一部分经过分支风管，送风到第二加热器12以及第三加热器13，被加热到所需温度后，作为第二级除湿转轮4的再生空气，送风到第二级除湿转轮4的再生区6。经过第二级除湿转轮4的再生区6之后的空气与从第一级除湿转轮I的再生区3出口空气的一部分混合后送风到第四加热器14，空气被加热后导入到第一级除湿转轮I的再生区3。从第一级除湿转轮I的再生区3出来的空气进入再生风机15的吸入口，再生风机15出口空气分流成两部分，一部分通过风管与第二级除湿转轮4的再生区6出口空气相混合，剩余的部分通过另外的风管导入到第一冷却器7的入口处，与室外新风OA相混合。风量调节阀19通常处于关闭状态，无需向除湿机装置外排气。如果需要也可打开风量调节阀19将一部分空气排出到除湿机装置外面。
[0050]而且发明的除湿机整体可以分割成，由第一级除湿转轮1、第一冷却器7、再生风机15所构成的部分作为前段除湿装置A，和由第二级除湿转轮4、第二冷却器8、处理风机9、第一加热器10、第二加热器12、第三加热器13、第四加热器14、制冷压缩机16、冷凝器17所构成的部分作为后段除湿装置B两个部分。该除湿机中搭载的热栗冷冻机的构成部件、冷媒配管如下所述:经制冷压缩机16压缩后的高温高压冷媒经分支冷媒配管分成两部分，一部分首先被输送到作为冷凝器使用的第四加热器14，从第四加热器14出来的冷媒再被送到同样作为冷凝器的第二加热器12，从第二加热器12出来的冷媒进入到冷凝器17完全冷凝为高压常温液体后，经膨胀阀18绝热膨胀后进入作为蒸发器的第二冷却器8，蒸发后的低温冷媒蒸气重新进入到制冷压缩机16的入口。剩余的冷媒经过另外的冷媒配管，首先被输送到作为冷凝器的第一加热器10，从第一加热器10出来的冷媒与前一部分冷媒汇合后进入到冷凝器17，完全冷凝为高压常温液体后，经膨胀阀18绝热膨胀后进入作为蒸发器的第二冷却器8，蒸发后的低温冷媒蒸气重新进入到制冷压缩机16的入口。而且，通过设置在第一加热器10出口处的温度传感器23检测通过第一加热器10之后的干空气温度，并将该温度信号传送到自控系统，通过调节电磁阀24的开度、调节通过第一加热器10的冷媒流量，从而精确控制向干燥房11供给的低露点干空气SA的温度。由于该制冷机的冷媒配管全部集中在后段除湿装置B内，除湿机在运送、吊装等过程中可以分割成A、B两个部分，极大地降低了运送安装要求，同时可以降低除湿机制造成本。根据需要，再生风机15也可以设置在后段除湿装置B的内部。
[0051]下面对上述发明的除湿机的运转过程进行说明。以下说明中的数据是试作样机的实测数据。室外新风空气OA首先经过第一冷却器7进行冷却除湿，比如室外空气为夏季，温度35度、绝对湿度21.43g/kg，实验结果:第一冷却器7出口温度7度、绝对湿度下降到5.90g/
kg ο
[0052]该空气通过处理风机9的吸引被送到第一级除湿转轮I的处理区2，在通过除湿转轮的过程中，空气中所含水分被除湿转轮I的吸附剂所吸附，湿度降低到1.8g/kg，该干空气与从干燥房11返回的空气RA相混合，经作为第二冷却器8的热栗的蒸发器冷却降温。从干燥房11返回的空气的湿度为0.079g/kg，与第一级除湿转轮I的处理区2出口空气混合后，经过第二冷却器8冷却后，再经过处理风机9之后其温度达到10度，湿度为0.516g/kg。
[0053]处理风机9出口空气被送风到第二级除湿转轮4的处理区5，在通过除湿转轮4的处理区5时，空气中的水分被除湿转轮4的吸附剂所吸附，自身变成低露点干燥空气。该干燥空气的实测值，温度14度、绝对湿度0.007g/kg、露点温度-60度。该低露点干燥空气再经过作为第一加热器10的热栗的冷凝器加热将其温度调节到所需要的21度，最后作为送风干空气供给到干燥房11。
[0054]从第二级除湿转轮4的处理区5出来的干空气的一部分经过分支风管，送风到作为第二加热器12的热栗的冷凝器，被加热温度上升到48度。再经过第三加热器13加热到65度后，作为第二级除湿转轮4的再生空气，送风到第二级除湿转轮4的再生区6。经过此热再生空气的通风，第二级除湿转轮4所吸附的水分被脱附下来，除湿转轮得到再生。由于水分在脱附的过程中需要吸收脱附热，再生区6出口空气温度下降到40.9度。而其绝对湿度却因为脱附了除湿转轮中所吸附的水分上升到3.06g/kg。
[0055]从第二除湿转轮4再生区6出口出来的空气，与再生风机15出口分支出来的一部分空气相混合，温度变成34.5度，绝对湿度为5.19g/kg。
[0056]该空气经过作为第四加热器14的热栗的冷凝器加热后，温度上升到50度。该50度的热空气作为第一级除湿转轮I的再生空气被送风到再生区3，该空气通过第一级除湿转轮的过程中，将吸附在除湿转轮I中的水分脱附下来，除湿转轮I得到再生。再生区3出口空气通过再生风机15，将其中一部分通过分支风管送回到第二级除湿转轮4的再生区6的出口处，与再生区6出口空气相混合。从再生风机9出口出来的剩余的一部分空气被送风到第一冷却器7的入口，与导入的室外新风OA相混合。而且，除湿机在冬季气候条件下使用时，可以把风量调节阀19打开，将此温度、湿度都高于室外新风的空气排出到除湿机装置外面，以降低第一冷却器7的冷却负荷，实现进一步节能。如果除湿机安装时没有设置再生空气排风风管，该空气可以直接排放到除湿机设置的房间内。这样可以对房间起到加热、加湿的作用，降低除湿机设置房间的取暖成本。此外，还可以在导入室外新风的风管及再生风机的出口处分别设置温度、湿度传感器，通过对两股空气的温度、湿度进行监测和比较，通过自动控制程序，对风量调节阀19与20的开度进行自动调节。
[0057]如上所述，第一级除湿转轮I的再生空气温度仅为50度，第二级除湿转轮4的再生温度仅为65度，发明的上述除湿机就可以提供露点温度为-60度的低露点干燥空气。对于锂离子电池生产过程而言，供给-60度露点温度的干燥空气已经足以满足生产要求。
[0058]本发明的除湿机，如上所述第一冷却器8采用了热栗的蒸发器，第一加热器10、第二加热器12、第四加热器14则分别采用了热栗的冷凝器。试作的样机测试结果，与没有采用热栗排热的现行除湿机相比，冷却器的负荷降低了2.lkW，加热器负荷则降低了8.58kW。如果工厂内有其他高温废热、蒸汽、温水等可以作为第三加热器的热源，则可以进一步降低该除湿机所需能耗、提高该除湿机的节能效果。
[0059]此外，由于本发明的除湿机可以不用设置再生空气排风风管，或者只要设置一个相对很小的风管即可。可以降低除湿机装置的安装成本。
[0060]实施例2
[0061]图2是本发明的实施例2的图。由于除湿机装置的过程与图1所示基本相同，重复部分的说明加以省略。在图1的实施例中，作为第四加热器14的冷凝器，与作为第二加热器12的冷凝器中流通的冷媒是串联起来的，然后与作为第一加热器10的冷凝器中流通的冷媒形成并联状态。而在图2所示的实施例中，作为第一加热器10的冷凝器中的冷媒与作为第二加热器12的冷凝器中的冷媒的流动状况处于并联状态，然后与作为第四加热器14的冷凝器中的冷媒流动形成串联状态。如果因为除湿机的设置场所等原因，无法采用图1所示的实施方案时，可以采用图2所示的实施方案2。
[0062]本发明的除湿机中所配置的冷冻机的冷媒流程，由于作为后加热器的第一加热器10的冷凝器，与作为再生加热器的第四加热器的冷凝器以及第二加热器的冷凝器之间冷媒的流动处于并联状态，所以即使是对流向作为后加热器的第一加热器的冷媒流量进行控制，也不会影响到冷冻机系统的正常运转。而且，图1中所示的冷媒流程中，冷媒首先通过处于串联状态的第四加热器14，离开第四加热器14的冷媒流向第二加热器12。如果特殊需要，也可以先流向第二加热器12，然后再流向第四加热器。如果是所要求的除湿机出口干空气露点温度较低，或者是室外空气湿度较高，也可以在第一级除湿转轮I的再生入口处再追加一台辅助加热器。
[0063]本发明采用了两级除湿转轮的除湿机，主要目的是为了降低低露点干燥空气制造过程的能耗、降低运行成本。另一方面，锂离子电池生产工厂为了降低锂离子电池的制造成本，尽可能要实现大规模化生产。大规模生产工厂所需要的低露点干燥空气风量必然增大，因此所需要的除湿机的总长度有可能超过10米。
[0064]这样总长度超过10米的除湿机在向用户工厂运送的时候需要超大型卡车，或者在客户工厂现场吊装、安装的时候也会有很大困难，不仅造成运输、安装成本过高，而且还有可能因为吊装通道等的限制，除湿机无法整体搬进现场。这样就需要把除湿机分割成两个以上的部分进行运输，搬进现场之后再组装成一个整体。如果冷冻机的冷媒配管跨越了分割部位，就需要把冷媒配管切断，现场安装好除湿机之后，还要对冷媒配管进行连接、焊接。冷媒配管的抽真空、泄露检查等等作业都要在安装现场进行。不仅增加施工难度、加大施工工期，还要增加除湿机设备安装成本。
[0065]本发明的除湿机如图1以及图2所示，可以把除湿机整体按照图中的点划线所划分的那样，分割成前段除湿装置A与后段除湿装置B，两个部分可以分开来运输、搬进现场。由于本发明的热栗冷冻机的热回收利用所需冷媒配管全部都集中的后段除湿装置B的内部，除湿机分割运输、现场安装时不涉及冷媒配管问题。所以，不仅可以缩短除湿机整体的安装时间，而且由于无需冷媒配管焊接、泄露检查等等工事，因此可以大大降低安装成本。此外，由于不需要再生空气排向室外的风管，同样可以降低设备安装成本。
[0066]另一方面，由于本发明的除湿机所需再生温度只有65度前后，除湿机的密封胶条等等零部件的耐热等级可以大大降低。不需要高价的材料，也是降低其制造成本的一个重要因素。
[0067]实施例3
[0068]图3是本发明实施方式3的流程示意图。第一级除湿转轮I分割成处理区2、再生区3两个区域，第二级除湿转轮4也被分割成处理区5和再生区6两个区域。
[0069]通过第一冷却器7把室外新风OA冷却降温到其露点温度以下，使其所含的水蒸气发生凝结变成冷凝水排出到除湿机装置外面，从而达到对室外新风进行降温、除湿的预处理目的。经过第一冷却器冷7冷却除湿后的空气依靠处理风机9的吸引力被送风到第一级除湿转轮I的处理区2，经过处理区2之后的空气与从干燥房返回的回风空气RA混合后，进入第二冷却器8(也称为中间冷却器)对其冷却降温之后，由处理风机送风到第二级除湿转轮4的处理区5之后，被送风到第一加热器10(也称为后加热器)，通过第一加热器对其加热、将其温度调节到所需温度后供给到需要低露点干空气的干燥房11。
[0070]从干燥房11返回来的回风RA被导入到第一级除湿转轮I的处理区2的出口处，与通过第一级除湿转轮I的处理区2之后的空气相互混合，混合后的空气经过第二冷却器8冷却后，进入处理风机9的吸入口。也就是说，处理风机9设置在第一级除湿转轮I的处理区2出口空气与从干燥房返回的回风空气RA混合之后的位置，从而使第一级除湿转轮I的处理区2出口空气与从干燥房返回的回风空气RA混合的空气被吸入到处理风机的吸入口。
[0071]从第二级除湿转轮4的处理区5出来的干空气的一部分经过分支风管，送风到第二加热器12以及第三加热器13被加热到所需温度后作为第二级除湿转轮4的再生空气，送风到第二级除湿转轮4的再生区6。经过第二级除湿转轮4的再生区6之后的空气与从第一级除湿转轮I的再生区3出口空气的一部分混合后送风到第四加热器14，空气被加热后导入到第一级除湿转轮I的再生区3。从第一级除湿转轮I的再生区3出来的空气进入再生风机15的吸入口，再生风机15出口空气分流成两部分，一部分通过风管与第二级除湿转轮4的再生区6出口空气相混合，剩余的部分通过另外的风管导入到第一冷却器7的入口处，与室外新风OA相混合。风量调节阀19通常处于关闭状态，无需向除湿机装置外排气。如果需要也可打开风量调节阀19将一部分空气排出到除湿机装置外面。
[0072]而且发明的除湿机整体可以分割成由第一级除湿转轮1、第一冷却器7、再生风机15所构成的部分作为前段除湿装置A，和由第二级除湿转轮4、第二冷却器8、处理风机9、第一加热器10、第二加热器12、第三加热器13、第四加热器14、制冷压缩机16、冷凝器17、膨胀阀18所构成的部分作为后段除湿装置B两个部分。该除湿机中搭载的热栗冷冻机的构成部件、冷媒配管如下所述:经制冷压缩机16压缩后的高温高压冷媒经首先被输送到作为第四加热器14的热栗的冷凝器，从第四加热器14出来的冷媒被送到作为第二加热器12的热栗的冷凝器，从第二加热器12出来的冷媒进入到冷凝器17完全冷凝为高压常温液体后，经膨胀阀18绝热膨胀后进入作为蒸发器的第二冷却器8，蒸发后的低温冷媒蒸气重新进入到制冷压缩机16的入口。由于该制冷机的冷媒配管全部集中在后段除湿装置B内，除湿机在运送、吊装等过程中可以分割成A、B两个部分，极大地降低了运送安装要求，同时可以降低除湿机制造成本。根据需要，再生风机15也可以设置在后段除湿装置B的内部。
[0073]下面对上述发明的除湿机的运转过程进行说明。以下说明中的数据是试作样机的实测数据。室外新风空气OA首先经过第一冷却器7进行冷却除湿，比如室外空气为夏季，温度35度、绝对湿度21.43g/kg，实验结果:第一冷却器7出口温度7度，绝对湿度下降到5.90g/
kg ο
[0074]该空气通过处理风机9的吸引被送到第一级除湿转轮I的处理区2，在通过除湿转轮的过程中，空气中所含水分被除湿转轮I的吸附剂所吸附，湿度降低到1.8g/kg，该干空气与从干燥房11返回的空气RA相混合，经作为第二冷却器8的热栗的蒸发器冷却降温。从干燥房11返回的空气的湿度为0.079g/kg，与第一级除湿转轮I的处理区2出口空气混合后，经过第二冷却器8冷却后，再经过处理风机9之后其温度达到10度，湿度为0.516g/kg。
[0075]处理风机9出口空气被送风到第二级除湿转轮4的处理区5，在通过除湿转轮4的处理区5过程中，空气中的水分被除湿转轮4的吸附剂所吸附，自身变成低露点干燥空气。该干燥空气的实测值，温度14度，绝对湿度0.007g/kg，露点温度-60度。该低露点干燥空气再经过第一加热器10加热将其温度调节到所需要的17.5度，最后作为送风干空气供给到干燥房
Ilo
[0076]从第二级除湿转轮4的处理区5出来的干空气的一部分经过分支风管，送风到作为第二加热器12的热栗的冷凝器，被加热而温度上升到48度。再经过第三加热器13加热到65度后，作为第二级除湿转轮4的再生空气，送风到第二级除湿转轮4的再生区6。经过此热再生空气的通风，第二级除湿转轮4所吸附的水分被脱附下来，除湿转轮得到再生。由于水分在脱附的过程中需要吸收脱附热，再生区6出口空气温度下降到40.9度。而其绝对湿度却因为脱附了除湿转轮中所吸附的水分上升到3.06g/kg。
[0077]从第二除湿转轮4的再生区6出口出来的空气，与再生风机15出口分支出来的一部分空气相混合，温度变成37.5度，绝对湿度为5.19g/kg。
[0078]该空气经过作为第四加热器14的热栗的冷凝器加热后，温度上升到50度。该50度的热空气作为第一级除湿转轮I的再生空气被送风到再生区3，该空气通过第一级除湿转轮的过程中，将吸附在除湿转轮I中的水分脱附下来，除湿转轮I得到再生。再生区3出口空气通过再生风机15，将其中一部分通过分支风管送回到第二级除湿转轮4的再生区6的出口处与再生区6出口空气相混合。从再生风机9出口出来的剩余的一部分空气被送风到第一冷却器7的入口与导入的室外新风OA相混合。而且，除湿机在冬季气候条件下使用时，可以把风量调节阀19打开，将此温度、湿度都高于室外新风的空气排出到除湿机装置外面，以降低第一冷却器7的冷却负荷，实现进一步节能。如果除湿机安装时没有设置再生空气排风风管，该空气可以直接排放到除湿机设置的房间内。这样可以对房间起到加热、加湿的作用，降低除湿机设置房间的取暖成本。此外，还可以在导入室外新风的风管及再生风机的出口处分别设置温度、湿度传感器，通过对两股空气的温度、湿度进行监测和比较，通过自动控制程序，对风量调节阀19与20的开度进行自动调节。
[0079]如上所述，第一级除湿转轮I的再生空气温度仅为50度，第二级除湿转轮4的再生温度仅为65度，本实施例的除湿机就可以提供露点温度为-60度的低露点干燥空气。对于锂离子电池生产过程而言，供给-60度露点温度的干燥空气已经足以满足生产要求。
[0080]本实施例的除湿机，如上所述第一冷却器8采用了热栗的蒸发器，第二加热器12、第四加热器14则分别采用了热栗的冷凝器。试作的样机测试结果，与没有采用热栗排热的以往除湿机相比，冷却器的负荷降低了 0.8kW，加热器负荷则降低了 8.58kW。而且，由于作为第二加热器12与第四加热器14使用的冷凝器不能将热栗的冷媒全部冷凝下来，所以还需要设置另一台冷凝器17。根据情况也可以把这部分剩余热量作为第一加热器的热源利用。如果工厂内有其他高温废热、蒸汽、温水等可以作为第三加热器的热源，则可以进一步降低该除湿机所需能耗、提高该除湿机的节能效果。
[0081]此外，由于本发明的除湿机可以不用设置再生空气排风风管，或者只要设置一个相对很小的风管即可。可以降低除湿机装置的安装成本。
[0082]本实施例采用了两级除湿转轮的除湿机，主要目的是为了降低低露点干燥空气制造过程的能耗、降低运行成本。另一方面，锂离子电池生产工厂为了降低锂离子电池的制造成本，尽可能要实现大规模化生产。大规模生产工厂所需要的低露点干燥空气风量必然增大，因此所需要的除湿机的总长度有可能超过10米。
[0083]这样总长度超过10米的除湿机在向用户工厂运送的时候需要超大型卡车，或者在客户工厂现场吊装、安装的时候也会有很大困难，不仅造成运输、安装成本过高，而且还有可能因为吊装通道等的限制，除湿机无法整体搬进现场。这样就需要把除湿机分割成两个以上的部分进行运输，搬进现场之后再组装成一个整体。如果冷冻机的冷媒配管跨越了分割部位，就需要把冷媒配管切断，现场安装好除湿机之后，还要对冷媒配管进行连接、焊接。冷媒配管的抽真空、泄露检查等等作业都要在安装现场进行。不仅增加施工难度、加大施工工期，还要增加除湿机设备安装成本。
[0084]本实施例的除湿机如图3所示，可以把除湿机整体按照图中的点划线所划分的那样，分割成前段除湿装置A与后段除湿装置B，两个部分可以分开来运输、搬进现场。由于本发明的热栗冷冻机的热回收利用所需冷媒配管全部都集中的后段除湿装置B的内部，除湿机分割运输、现场安装时不涉及冷媒配管问题。所以，不仅可以缩短除湿机整体的安装时间，而且由于无需冷媒配管焊接、泄露检查等等工事，因此可以大大降低安装成本。此外，由于不需要再生空气排向室外的风管，同样可以降低设备安装成本。
[0085]另一方面，由于本实施例的除湿机所需再生温度只有65度前后，除湿机的密封材料等零部件的耐热等级可以大大降低。不需要高价的材料，也是降低其制造成本的一个重要因素。
[0086]由于可以低成本地制造、供应低露点干燥空气，所以不仅可以应用在锂离子电池生产过程，也可以应用到比如制药行业、新材料研发过程等等各种生产、研发过程。
【主权项】
1.一种吸附式除湿机，其特征在于，采用两级除湿转轮，第一级除湿转轮用密封材料及壳体分隔成为再生区与处理区两个区域，第二级除湿转轮也同样用密封材料及壳体分隔成再生区与处理区两个区域，室外新风首先通过第一冷却器经过冷却降温除湿后，被送风到所述第一级除湿转轮的处理区，经过第一级除湿转轮处理区之后该空气被送风到第二冷却器，对其冷却降温后，送风到所述第二级除湿转轮的处理区，通过所述第二级除湿转轮的处理区之后的干燥空气被送风到作为第一加热器使用的热栗的冷凝器，将其温度调节到所需温度之后送风到需要低露点干燥空气的干燥房，从干燥房返回的回风空气被导入到所述第一级除湿转轮的处理区出口处，与经过所述第一级除湿转轮的处理区的空气混合后，经过热栗的蒸发器对该混合空气冷却降温后送风到所述第二级除湿转轮的处理区，经过了所述第二级除湿转轮的处理区的干空气的一部分经过分支风管，送风到第二加热器对其进行加热，然后送风到第三加热器加热到所需温度后，作为所述第二级除湿转轮的再生空气送风到所述第二级除湿转轮的再生区，经过所述第二级除湿转轮的再生区之后的空气被送风到第四加热器对其进行加热之后送风到所述第一级除湿转轮的再生区，通过所述第一级除湿转轮再生区之后的空气分流成两部分，一部分空气通过分流风管返回到所述第二级除湿转轮的再生区出口，与所述第二级除湿转轮的再生区出口空气相混合。剩余的部分空气经过另一个分流风管送风到所述第一冷却器入口与室外新风相混合后进入所述第一冷却器。2.如权利要求1所述的吸附式除湿机，其特征在于，第四加热器中流过的冷媒与所述第二加热器中流过的冷媒是处于串联状态，而作为所述第一加热器的热栗的冷凝器中流过的冷媒与所述第四加热器和第二加热器所形成的串联回路形成并联状态。3.如权利要求1所述的吸附式除湿机，其特征在于，作为所述第一加热器的热栗的冷凝器中流过的冷媒与第二加热器中流过的冷媒处于并联状态，而所述第四加热器中流过的冷媒与所述第二加热器和第一加热器所形成的冷媒并联回路形成串联状态。4.如权利要求1至3中任一项所述的吸附式除湿机，其特征在于，通过了所述第一级除湿转轮的再生区的再生空气，通过风量调节阀能够排放到除湿机装置的外面。5.如权利要求1至4中任一项所述的吸附式除湿机，其特征在于，通过了所述第一加热器之后的干燥空气的温度能够通过设置在所述第一加热器的出口风管中的温度传感器进行检测，并将该温度信号传送到自动控制系统，对流过作为所述第一加热器的冷凝器的冷媒流量进行调解，以达到使供给到干燥房的低露点干燥空气温度恒定。6.如权利要求1至5中任一项所述的吸附式除湿机，其特征在于，作为第二冷却器利用热栗的蒸发器，作为第二加热器与第四加热器利用热栗的冷凝器。7.如权利要求1至6中任一项所述的吸附式除湿机，其特征在于，除湿机装置能够分割成为，搭载了第一级除湿转轮的前段除湿装置和搭载了第二级除湿转轮的后段除湿装置两个部分，第一级除湿转轮的再生空气加热用第四加热器设置在后段除湿装置内。
【文档编号】F24F1/00GK105890048SQ201610069535
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月1日
【发明人】金伟力
【申请人】株式会社西部技研