本發(fā)明屬于烘干技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種空氣源熱泵烘干系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

熱泵技術(shù)日益成熟，廣泛應(yīng)用于空調(diào)、供暖、熱水、熱回收、烘干行業(yè)。

現(xiàn)有的熱泵烘干系統(tǒng)，如中國(guó)專利cn201220359802.8公開(kāi)了一種循環(huán)熱回收熱泵干燥系統(tǒng)，由干燥室、熱泵主機(jī)系統(tǒng)、回風(fēng)風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)風(fēng)機(jī)、旁通風(fēng)閥、回風(fēng)管、冷風(fēng)管和熱風(fēng)管組成。所述的干燥室上設(shè)有操作門、排風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口。所述的熱泵主機(jī)系統(tǒng)由冷凝器、第一冷媒管、壓縮機(jī)、第二冷媒管、蒸發(fā)器、第三冷媒管、膨脹閥、第四冷媒依次連接組成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)。冷凝器的出風(fēng)口通過(guò)熱風(fēng)管與干燥室上的進(jìn)風(fēng)口連接，干燥室上的排風(fēng)口上安裝有一根回風(fēng)管，回風(fēng)管上設(shè)有一個(gè)回風(fēng)風(fēng)機(jī)，回風(fēng)管的另一端與冷風(fēng)管連接，冷風(fēng)管的出風(fēng)口與蒸發(fā)器的進(jìn)風(fēng)端口連接，冷風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)口上設(shè)有一個(gè)旁通風(fēng)閥，冷風(fēng)管的出風(fēng)口端設(shè)有一個(gè)冷風(fēng)風(fēng)機(jī)，回風(fēng)管連接在冷風(fēng)管上的旁通風(fēng)閥和冷風(fēng)風(fēng)機(jī)之間；中國(guó)專利(201310565548.6)公開(kāi)了一種閉環(huán)除濕熱泵干燥系統(tǒng)，它包括：隔熱干燥空間體，與外界空氣隔離，以形成封閉的容腔；托盤，放置于所述容腔內(nèi)；所述托盤具有通孔，以形成氣流通管；熱泵干燥機(jī)；裝設(shè)于所述容腔內(nèi)，它包括自上而下或者自下而上地設(shè)置有出風(fēng)口、抽風(fēng)機(jī)、熱泵冷凝器、回?zé)崞?、蒸發(fā)器和進(jìn)風(fēng)口，以在所述隔熱干燥空間體內(nèi)形成上下循環(huán)熱干燥除濕氣流，從出風(fēng)口排出經(jīng)過(guò)所述托盤通孔再?gòu)乃鲞M(jìn)風(fēng)口進(jìn)入。

以上兩種烘干設(shè)備均有著不同的缺陷，以第一種為例，存在以下缺陷：1)、熱泵主機(jī)自身的散熱沒(méi)有被利用；2)、施工操作較為復(fù)雜，成本高；3)、沒(méi)有解決環(huán)境濕度對(duì)烘干物料造成的重要影響，導(dǎo)致物料無(wú)法達(dá)到所需干度，不能達(dá)到烘干需求；再以第二種為例，存在以下缺陷：1)、熱泵主機(jī)自身的散熱雖被利用，但其制熱的效率卻等同于電加熱，完全喪失了熱泵高效制熱的特點(diǎn)；2)、在烘房?jī)?nèi)高濕的空氣中除濕的效率遠(yuǎn)低于排濕，并且還沒(méi)有第一案例的熱回收功能；3)、同樣沒(méi)有解決環(huán)境濕度對(duì)烘干物料造成的重要影響，導(dǎo)致物料無(wú)法達(dá)到所需干度，除濕時(shí)烘房?jī)?nèi)因溫度過(guò)高排熱導(dǎo)致烘房外部潮濕的空氣進(jìn)入烘房對(duì)烘干物料造成返潮，造成烘干效率低下，甚至零效率，不能達(dá)到烘干需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種空氣源熱泵烘干系統(tǒng)，解決現(xiàn)有熱泵烘干系統(tǒng)存在的烘干效率低、消耗能源大、干燥效果不佳、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、易發(fā)生返潮現(xiàn)象的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種空氣源熱泵烘干系統(tǒng)，其中：包括室內(nèi)腔體、室外上腔體和室外下腔體，所述室內(nèi)腔體、室外上腔體和室外下腔體為一體設(shè)置，所述室內(nèi)腔體設(shè)在烘房?jī)?nèi)，所述室外上腔體和室外下腔體均設(shè)在烘房外，所述室外上腔體設(shè)在室外下腔體上方；所述室外上腔體和室外下腔體之間設(shè)有連接支撐桿；

所述室外上腔體的一側(cè)側(cè)壁上設(shè)有與烘房連通的排濕風(fēng)門，另一側(cè)側(cè)壁上部設(shè)有與外界連通的熱回收風(fēng)門；所述室外下腔體為獨(dú)立腔體；所述室內(nèi)腔體的一側(cè)側(cè)壁下部設(shè)有出風(fēng)口，所述室內(nèi)腔體的另一側(cè)側(cè)壁中部設(shè)有與外界連通的進(jìn)風(fēng)風(fēng)門，所述室內(nèi)腔體頂部設(shè)有回風(fēng)風(fēng)門；所述出風(fēng)口內(nèi)側(cè)裝有烘干風(fēng)機(jī)；所述空氣源熱泵烘干系統(tǒng)的內(nèi)外腔體之間除排濕風(fēng)門和進(jìn)風(fēng)風(fēng)門的風(fēng)口之外均設(shè)有保溫分隔板；

所述空氣源熱泵烘干系統(tǒng)還包括壓縮機(jī)、制熱冷凝器、排熱冷凝器、吸熱蒸發(fā)器、除濕蒸發(fā)器、冷凝水收集盤和儲(chǔ)液罐；所述制熱冷凝器、壓縮機(jī)、儲(chǔ)液罐、冷凝水收集盤和除濕蒸發(fā)器由下至上依次設(shè)于室內(nèi)腔體中；

所述排熱冷凝器設(shè)在室外下腔體內(nèi)，所述排熱冷凝器通過(guò)設(shè)置在室外下腔體側(cè)壁的風(fēng)扇i與外界連通；所述吸熱蒸發(fā)器設(shè)在室外上腔體的內(nèi)風(fēng)門下方，所述吸熱蒸發(fā)器通過(guò)設(shè)置在室外上腔體側(cè)壁的風(fēng)扇ii與外界連接；所述冷凝水收集盤分別設(shè)在吸熱蒸發(fā)器和除濕蒸發(fā)器的下方；所述冷凝水收集盤底部設(shè)有排水口，所述排水口通過(guò)排水管道與外界連通；

所述壓縮機(jī)的出口通過(guò)三通比例閥分別與制熱冷凝器和排熱冷凝器的進(jìn)口連接，所述制熱冷凝器和排熱冷凝器的出口分別與四通的進(jìn)口連接，四通的一個(gè)出口通過(guò)節(jié)流閥與除濕蒸發(fā)器的進(jìn)口連接，所述四通的另一個(gè)出口通過(guò)節(jié)流閥與吸熱蒸發(fā)器的進(jìn)口連接，所述除濕蒸發(fā)器和吸熱蒸發(fā)器的出口與儲(chǔ)液罐的進(jìn)口連接，所述儲(chǔ)液罐的出口與壓縮機(jī)的進(jìn)口連接；

所述空氣源熱泵烘干系統(tǒng)中還設(shè)有若干壓力傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器。

進(jìn)一步，所述排濕風(fēng)門、進(jìn)風(fēng)風(fēng)門、熱回收風(fēng)門和回風(fēng)風(fēng)門均為風(fēng)量可調(diào)的電控風(fēng)門。

進(jìn)一步，所述室內(nèi)腔體中制熱冷凝器的下方設(shè)有電加熱器和輔助熱源換熱器。

本發(fā)明采用空氣源熱泵收集空氣中的熱量作為物料烘干的高效熱源；室內(nèi)腔體、室外上腔體和室外下腔體的設(shè)置，在對(duì)烘房?jī)?nèi)高效加熱的同時(shí)，還可通過(guò)吸熱蒸發(fā)器回收烘房排濕時(shí)排出濕熱空氣中的熱能，提高設(shè)備的供熱能力和效率；當(dāng)烘房?jī)?nèi)濕度低于環(huán)境濕度時(shí)，烘房?jī)?nèi)外空氣杜絕流通，烘房?jī)?nèi)除濕蒸發(fā)器工作進(jìn)行除濕，當(dāng)烘房?jī)?nèi)溫度超過(guò)預(yù)設(shè)溫度時(shí)通過(guò)三通比例閥對(duì)排熱冷凝器進(jìn)行控制，把多余的熱量排放。可有效避免環(huán)境濕度對(duì)烘干物料的影響，防止除濕時(shí)烘房外部潮濕的空氣進(jìn)入烘房對(duì)已烘干物料造成返潮影響。

由于本發(fā)明采用了上述的技術(shù)方案，空氣源熱泵烘干系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)在熱泵制熱烘干、烘房排濕余熱回收、烘房封閉除濕、烘房除濕封閉排熱、烘房通風(fēng)降溫五大功能中每個(gè)功能的風(fēng)流路徑，達(dá)到物料烘干的需求，可以在任何溫度、濕度的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的烘干，滿足所有物料的烘干需求。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、烘干效率高、成品質(zhì)量高、應(yīng)用范圍廣、模塊化設(shè)計(jì)、兼容輔助熱源、操作簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、不受環(huán)境溫度和濕度的影響等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的冷媒循環(huán)路徑示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，通過(guò)對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的描述。

如圖1和圖2所示，一種空氣源熱泵烘干系統(tǒng)，其中：包括室內(nèi)腔體1、室外上腔體2和室外下腔體3，所述室內(nèi)腔體1、室外上腔體2和室外下腔體3為一體設(shè)置，所述室內(nèi)腔體1設(shè)在烘房?jī)?nèi)，所述室外上腔體2和室外下腔體3均設(shè)在烘房外，所述室外上腔體2設(shè)在室外下腔體3上方；所述室外上腔體2和室外下腔體3之間設(shè)有連接支撐桿21；

所述室外上腔體2的一側(cè)側(cè)壁上設(shè)有與烘房連通的排濕風(fēng)門4，另一側(cè)側(cè)壁上部設(shè)有與外界連通的熱回收風(fēng)門5；所述室外下腔體3為獨(dú)立腔體；所述室內(nèi)腔體1的一側(cè)側(cè)壁下部設(shè)有出風(fēng)口6，所述室內(nèi)腔體1的另一側(cè)側(cè)壁中部設(shè)有與外界連通的進(jìn)風(fēng)風(fēng)門7，所述室內(nèi)腔體1頂部設(shè)有回風(fēng)風(fēng)門8；所述出風(fēng)口6內(nèi)側(cè)裝有烘干風(fēng)機(jī)9；所述空氣源熱泵烘干系統(tǒng)的內(nèi)外腔體之間除排濕風(fēng)門4和進(jìn)風(fēng)風(fēng)門7的風(fēng)口之外均設(shè)有保溫分隔板22；

所述空氣源熱泵烘干系統(tǒng)還包括壓縮機(jī)10、制熱冷凝器11、排熱冷凝器12、吸熱蒸發(fā)器13、除濕蒸發(fā)器14、冷凝水收集盤20和儲(chǔ)液罐15；所述制熱冷凝器11、壓縮機(jī)10、儲(chǔ)液罐15、冷凝水收集盤20和除濕蒸發(fā)器14由下至上依次設(shè)于室內(nèi)腔體1中；

所述排熱冷凝器12設(shè)在室外下腔體3內(nèi)，所述排熱冷凝器12通過(guò)設(shè)置在室外下腔體3側(cè)壁的風(fēng)扇i18與外界連通；所述吸熱蒸發(fā)器13設(shè)在室外上腔體2的內(nèi)風(fēng)門下方，所述吸熱蒸發(fā)器13通過(guò)設(shè)置在室外上腔體2側(cè)壁的風(fēng)扇ii19與外界連接；所述冷凝水收集盤20分別設(shè)在吸熱蒸發(fā)器13和除濕蒸發(fā)器14的下方；所述冷凝水收集盤20底部設(shè)有排水口，所述排水口通過(guò)排水管道與外界連通；

所述壓縮機(jī)10的出口通過(guò)三通比例閥分別與制熱冷凝器11和排熱冷凝器12的進(jìn)口連接，所述制熱冷凝器11和排熱冷凝器12的出口分別與四通的進(jìn)口連接，四通的一個(gè)出口通過(guò)節(jié)流閥與除濕蒸發(fā)器14的進(jìn)口連接，所述四通的另一個(gè)出口通過(guò)節(jié)流閥與吸熱蒸發(fā)器15的進(jìn)口連接，所述除濕蒸發(fā)器14和吸熱蒸發(fā)器13的出口與儲(chǔ)液罐15的進(jìn)口連接，所述儲(chǔ)液罐15的出口與壓縮機(jī)10的進(jìn)口連接；

所述空氣源熱泵烘干系統(tǒng)中還設(shè)有若干壓力傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器。

進(jìn)一步，所述排濕風(fēng)門、進(jìn)風(fēng)風(fēng)門、熱回收風(fēng)門和回風(fēng)風(fēng)門均為風(fēng)量可調(diào)的電控風(fēng)門。

進(jìn)一步，所述室內(nèi)腔體中制熱冷凝器的下方設(shè)有電加熱器和輔助熱源換熱器。

本發(fā)明的工作過(guò)程如下：

熱泵制熱烘干過(guò)程：

啟動(dòng)烘干風(fēng)機(jī)9，房?jī)?nèi)風(fēng)流由回風(fēng)風(fēng)門8打開(kāi)進(jìn)入室內(nèi)腔體1中，經(jīng)過(guò)制熱冷凝器11工作制熱，經(jīng)加熱后的空氣由烘干風(fēng)機(jī)9自出風(fēng)口6吹入烘房；房外風(fēng)流由熱回收風(fēng)門5打開(kāi)進(jìn)入室外上腔體2，經(jīng)過(guò)吸熱蒸發(fā)器13后通過(guò)風(fēng)扇ii19排出；

工作過(guò)程中除濕蒸發(fā)器14和排熱冷凝器12不工作；排濕風(fēng)門4和進(jìn)風(fēng)風(fēng)門7始終關(guān)閉。

烘房排濕余熱回收過(guò)程：

啟動(dòng)烘干風(fēng)機(jī)9，房外風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)風(fēng)門7打開(kāi)進(jìn)入室內(nèi)腔體1中，經(jīng)過(guò)制熱冷凝器11工作制熱，經(jīng)加熱后的空氣由烘干風(fēng)機(jī)9自出風(fēng)口6吹入烘房；同時(shí)烘房?jī)?nèi)的濕熱空氣經(jīng)排濕風(fēng)門4打開(kāi)進(jìn)入室外上腔體2，經(jīng)過(guò)吸熱蒸發(fā)器13回收余熱后通過(guò)風(fēng)扇ii19排出；

工作過(guò)程中除濕蒸發(fā)器14和排熱冷凝器12不工作；回風(fēng)風(fēng)門8和熱回收風(fēng)門5始終關(guān)閉。

烘房封閉除濕或排熱過(guò)程：

啟動(dòng)烘干風(fēng)機(jī)9，房?jī)?nèi)空氣由回風(fēng)風(fēng)門8打開(kāi)進(jìn)入室內(nèi)腔體1中，經(jīng)過(guò)除濕蒸發(fā)器14工作除濕冷凝去除空氣中水分、制熱冷凝器11工作制熱，經(jīng)除濕、加熱后的空氣由烘干風(fēng)機(jī)9自出風(fēng)口6吹入烘房；

排熱或降溫時(shí)冷凝器12打開(kāi)，通過(guò)風(fēng)扇i18排出多余熱量；制熱冷凝器11關(guān)閉或適量開(kāi)啟；

工作過(guò)程中吸熱蒸發(fā)器13不工作；排濕風(fēng)門4、進(jìn)風(fēng)風(fēng)門7和熱回收風(fēng)門5始終關(guān)閉。

烘房通風(fēng)降溫過(guò)程：

房外風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)風(fēng)門7打開(kāi)進(jìn)入室內(nèi)腔體1中，然后由烘干風(fēng)機(jī)9自出風(fēng)口6吹入烘房；同時(shí)烘房?jī)?nèi)的熱空氣依次經(jīng)排濕風(fēng)門4打開(kāi)和熱回收風(fēng)門5打開(kāi)排出；

工作過(guò)程中壓縮機(jī)10、制熱冷凝器11、排熱冷凝器12、吸熱蒸發(fā)器13、除濕蒸發(fā)器14均不工作；回風(fēng)風(fēng)門8始終關(guān)閉。

極寒模式制熱烘干過(guò)程：

啟動(dòng)烘干風(fēng)機(jī)9，房?jī)?nèi)風(fēng)流由回風(fēng)風(fēng)門8打開(kāi)進(jìn)入室內(nèi)腔體1中，經(jīng)過(guò)除濕蒸發(fā)器14工作除濕冷凝去除空氣中水分、制熱冷凝器11工作制熱后，經(jīng)過(guò)電加熱器16進(jìn)行二次加熱，經(jīng)除濕、兩次加熱后的空氣由烘干風(fēng)機(jī)9自出風(fēng)口6吹入烘房，進(jìn)行循環(huán)加熱除濕；

工作過(guò)程中吸熱蒸發(fā)器13、排熱冷凝器12不工作；排濕風(fēng)門4、進(jìn)風(fēng)風(fēng)門7和熱回收風(fēng)門5始終關(guān)閉；

極寒模式烘房排濕余熱回收、烘房封閉排熱、烘房通風(fēng)降溫的過(guò)程，參照空氣源熱泵烘干系統(tǒng)的烘房排濕余熱回收、烘房封閉除濕或排熱、烘房通風(fēng)降溫的過(guò)程。