[发明专利]一种空气能开式排湿与闭式除湿双模式的烘干热泵系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种烘干设备，更具体地说，涉及一种空气能开式排湿与闭式除湿双模式的烘干热泵系统。

背景技术

干燥是工业、农副产品和食品加工业等生产过程中的一个重要的工序，干燥过程是高能耗过程，干燥装置及其干燥过程控制与干燥加工产品的品质密切相关，也与生产效率、成本、能耗等密切相关。

热泵是以消耗一部分电能，使热能从低温热源向高温热源传递的装置，与传统的干燥方式相比较，热泵的制热性能系数(COP)值可达4.0以上，热泵干燥具有高效节能、成本较低、不污染环境的特点。并且热泵的除湿效果明显，可以在常温下对物料进行快速干燥，从而保证了被干燥物料的品质和色泽，能够生产出高品质的产品。

通过对国内外研究状况的调研可见，现有技术中，一般采用空气能高温热泵系统或者闭式除湿热泵系统来实现物料干燥。然而，空气能高温热泵系统在进行物料干燥时，系统内的废热湿气会越来越大，一般需对废热湿气进行直接排放来达到除湿目的，但是这种系统在排放废热湿气的过程中，同时带走了废热湿气中的热量，浪费能源。而闭式除湿热泵系统是应用冷冻除湿的原理，利用蒸发器将湿空气冷却到露点温度以下，析出水分后，再利用冷凝器加热冷却后的干空气，从而达到除湿的目的；但在物料干燥到后期时，循环空气中的湿气会越来越小，蒸发器在从回风中得到的水潜热也越来越小，循环空气就越难升温，这时一般需要电加热器对循环空气进行加热升温来满足干燥工艺的温度要求，可见这种系统电能耗大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单，成本低，高效节能，具有空气能开式排湿与闭式除湿双模式功能的烘干热泵系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种空气能开式排湿与闭式除湿双模式的烘干热泵系统，其包括热泵机组，以及根据风的流动区域划分的第一换热区、第二换热区、第三换热区、兼用作通风通道的压缩机区和回风区，所述热泵机组设有压缩机、膨胀阀、蒸发器和冷凝器，所述压缩机设置在所述压缩机区内，所述蒸发器设置在所述第一换热区内，所述冷凝器设置在所述第二换热区内，所述第三换热区设有第一风道和第二风道，所述压缩机区与所述第二换热区之间通过所述第一风道连通，所述第一换热区与所述回气区之间通过所述第二风道连通，所述第一换热区设有新风门、第一风机和排风口，所述第二换热区设有第二风机和热出风口，所述回风区设有回风口，所述热风出口和所述回风口分别与干燥室连通；

所述第一换热区与所述压缩机区之间设有第一切换门，所述第一切换门具有两种开合状态，其中一种为打开所述第一换热区和所述压缩机区之间的通道并关闭所述排风口，另一种为关闭所述第一换热区和所述压缩机区之间的通道并打开所述排风口；

所述第二换热区与所述回风区之间设有第二切换门，所述第二切换门具有两种开合状态，其中一种为打开所述第二换热区和所述回风区之间的通道并关闭所述第三换热区的第二风道使所述第一换热区与回风区断开，另一种为关闭所述第二换热区和所述回风区之间的通道并打开所述第三换热区的第二风道使所述第一换热区与回风区连通；

当所述第一切换门关闭所述第一换热区和所述压缩机区之间的通道并打开所述排风口时，所述新风门和设置于干燥室的排湿门打开，所述第二切换门打开所述第二换热区和所述回风区之间的通道并关闭所述第三换热区的第二风道使所述第一换热区与回风区断开，此时所述烘干热泵系统切换为空气能开式排湿模式的烘干热泵系统；

当所述第一切换门打开所述第一换热区和所述压缩机区之间的通道并关闭所述排风口时，所述新风门和设置于干燥室的排湿门关闭，所述第二切换门关闭所述第二换热区和所述回风区之间的通道并打开所述第三换热区的第二风道使所述第一换热区与回风区连通，此时所述烘干热泵系统切换为闭式除湿模式的烘干热泵系统。

作为本发明优选的方案，所述烘干热泵系统为设置在机壳中的整体结构。

作为本发明优选的方案，所述第一换热区、第二换热区、第三换热区、兼用作通风通道的压缩机区和回风区均为由保温隔板分隔形成的机体空腔。

作为本发明优选的方案，所述第三换热区的第一风道和第二风道为表面式换热器中被导热壁面隔开的通道空间。

作为本发明优选的方案，所述蒸发器和冷凝器为翅片式换热器。

作为本发明优选的方案，所述压缩机为变频压缩机。

作为本发明优选的方案，所述第一风机和第二风机为定频风机或变频风机。

作为本发明优选的方案，所述第一切换门、第二切换门、新风门和设置于干燥室的排湿门均为电动门。