[发明专利]一种封闭式零湿排放高效热泵烘干装置及烘干方法

说明书

本发明公开了一种封闭式零湿排放高效热泵烘干装置，包括：气体循环回路，其包括依次连接的冷凝器、气体加热器和烘干柜；还包括设置于烘干柜与冷凝器间的第一气体流路，第二气体流路；第一气体流路中设有气体冷却器；第二气体流路中设有回热器、蒸发器；从烘干柜流出的气体经第一气体流路中的气体冷却器和第二气体流路中的回热器、蒸发器后在回热器混合，并经冷凝器、气体加热器返回至烘干柜；制冷剂循环回路，其包括连接于气体冷却器和气体加热器间的压缩机；还公开了烘干装置的烘干方法。该烘干装置及其烘干方法能够解决热泵烘干送风时高温和低湿需求之间的矛盾，提升热泵循环能效，解决热泵干燥系统不同阶段能量需求不匹配的矛盾。

技术领域

本发明涉及干燥除湿领域，用于衣物、食品、蔬菜、药材等干燥场合，具体涉及一种封闭式零湿排放高效热泵烘干装置及方法。

背景技术

热泵干燥系统由于单位能耗除湿量(SMER)高而在干燥除湿领域得到广泛应用。烘干物干燥时，前期需经历升温吸热过程，升温越快，热泵系统干燥效率越高。目前常见的空气循环布置方式有：主冷凝器串联辅助冷凝器、蒸发器前增加空气与外界空气辅助冷却器等。通过现有的布置方式有利于中后期干燥过程的稳定。但现有的布置方式并不能缩短前期升温时间，目前烘干物的升温所需热量主要依靠压缩机的功转热，升温时间占到了烘干总时间的30％以上。

众所周知，高温低湿空气在单次循环下对烘干物的干燥能力更强，在热泵干燥系统中为了获得高温低湿空气，则需要热泵循环冷凝温度更高、蒸发温度更低，由此导致热泵循环能效更低，压缩机功耗更高，高温和低湿需求两者之间存在矛盾。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种封闭式零湿排放高效热泵烘干装置及烘干方法，该烘干装置及其烘干方法能够解决热泵烘干送风时高温和低湿之间的矛盾，提升热泵循环能效，解决热泵干燥系统不同阶段能量需求不匹配的矛盾。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种封闭式零湿排放高效热泵烘干装置，包括：

气体循环回路，所述气体循环回路中包括依次连接的冷凝器、气体加热器和烘干柜；还包括设置于所述烘干柜与所述冷凝器间的第一气体流路，第二气体流路；所述第一气体流路中设有气体冷却器；所述第二气体流路中设有回热器、蒸发器；从所述烘干柜流出的气体经所述第一气体流路中的气体冷却器和所述第二气体流路中的回热器、蒸发器后在所述回热器混合，并经所述冷凝器、所述气体加热器返回至所述烘干柜；

制冷剂循环回路，所述制冷剂循环回路包括连接于所述气体冷却器和所述气体加热器间的压缩机。

优选地，所述制冷剂循环回路还包括连接于所述气体冷却器与所述气体加热器间的辅助换热器；所述制冷剂循环回路具有第一状态、第二状态；在所述第一状态时，所述辅助换热器与所述蒸发器相并联；在第二状态时，所述辅助换热器与所述冷凝器相并联。

进一步优选地，所述制冷剂循环回路包括制冷剂主流路、第一制冷剂支路和第二制冷剂支路；

所述制冷剂主流路由所述压缩机、所述气体加热器、所述冷凝器、节流阀、所述蒸发器、所述冷却器依次连接并形成回路；

所述第一制冷剂支路由所述节流阀的出口、所述辅助换热器、所述气体冷却器的入口依次连接形成；

所述第二制冷剂支路由所述气体加热器出口、所述辅助换热器、所述节流阀入口依次连接形成；

在所述第一状态时，所述制冷剂主流路、所述第一制冷剂支路为通路状态，所述第二制冷剂支路为关闭状态；在所述第二状态时，所述制冷剂主流路、所述第二制冷剂支路为通路状态，所述第一制冷剂支路为关闭状态。