專(zhuān)利名稱(chēng)：冷凍與轉(zhuǎn)輪吸附耦合運(yùn)行的除濕裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)潮濕空氣進(jìn)行除濕處理的裝置，具體是一種冷凍與轉(zhuǎn)輪吸附耦合運(yùn)行的除濕裝置。
背景技術(shù)：
許多空間需要進(jìn)行溫度與濕度控制，例如，木材的存放空間的溫度需要控制在接近常溫而相對(duì)濕度在40%-50%之間；傳統(tǒng)的除濕技術(shù)主要包括吸附式轉(zhuǎn)輪除濕技術(shù)和壓縮制冷式冷凍除濕技術(shù)。其中，吸附式轉(zhuǎn)輪除濕的原理是由具備吸水性的材料制造而成的圓盤(pán)狀的除濕轉(zhuǎn)輪被分割成再生區(qū)與吸附處理區(qū)，當(dāng)含水分的空氣從吸附處理區(qū)流過(guò)后，空氣變成干燥空氣，而熱空氣流過(guò)再生區(qū)后，吸附在干燥轉(zhuǎn)輪上的水分被帶走，轉(zhuǎn)輪恢復(fù)吸水能力。為了保證空氣處理過(guò)程的連續(xù)，轉(zhuǎn)輪在旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)輪材料連續(xù)在吸附與再生狀態(tài)下工作。其缺點(diǎn)是(1)、為了保證轉(zhuǎn)輪可以連續(xù)吸收空氣中的水分，吸附轉(zhuǎn)輪正常工作時(shí)需要溫度為110 — 140°C的熱空氣去吹轉(zhuǎn)輪，讓吸附在轉(zhuǎn)輪上的水分蒸發(fā)，也就是說(shuō)，為了保證轉(zhuǎn)輪正常工作，需要提供高品位的能源，即需要5公斤壓力以上的蒸汽或者電力；(2)、需要除濕的空氣經(jīng)過(guò)吸附轉(zhuǎn)輪后，其溫度會(huì)升高，為了維持被控制空間的溫度恒定，需要消耗額外的能源來(lái)提供冷量以降低空氣溫度。綜上所述，傳統(tǒng)的吸附式轉(zhuǎn)輪除濕裝置能耗比較聞。壓縮制冷冷凍除濕技術(shù)的原理是將含水分的空氣溫度降低，使空氣中水分冷凝下來(lái)實(shí)現(xiàn)空氣中水分的降低。這種傳統(tǒng)的冷凍除濕技術(shù)根據(jù)制冷冷凝熱的散熱方式不同，也有兩種形式。一種是分體除濕機(jī)，該種冷凍除濕方式特點(diǎn)制冷過(guò)程產(chǎn)生的冷凝熱釋放在被控制環(huán)境外，隨除濕過(guò)程的進(jìn)行，被控制空間的溫度會(huì)降低；另外一種冷凍除濕機(jī)是整體除濕機(jī)，該除濕機(jī)的特點(diǎn)是需要除濕的空氣先經(jīng)過(guò)制冷的蒸發(fā)器降溫除濕，然后經(jīng)過(guò)壓縮制冷的冷凝器將溫度升高。由于制冷過(guò)程的冷凝熱量總是大于制冷產(chǎn)生的冷量，所以，采取該種方式除濕時(shí)被控制空間溫度會(huì)升高。綜上所述，傳統(tǒng)的壓縮式制冷冷凍除濕也不可以實(shí)現(xiàn)被控制空間的溫度恒定。本專(zhuān)利公開(kāi)的專(zhuān)利在用于露點(diǎn)0°C以上空間濕度控制時(shí)，具備優(yōu)良的節(jié)能性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有能耗低以及能夠保證被控制空間溫度恒定的冷凍與轉(zhuǎn)輪吸附耦合運(yùn)行的除濕裝置。本實(shí)用新型的上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)冷凍與轉(zhuǎn)輪吸附耦合運(yùn)行的除濕裝置，包括通過(guò)管道連接的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)和蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)，其中，蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)是由蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器、制冷劑氣體冷卻器、膨脹閥組成的閉合回路，相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器與制冷劑氣體冷卻器之間設(shè)有排風(fēng)口。[0010]轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)輪、處理風(fēng)機(jī)、前置再生風(fēng)機(jī)、再生風(fēng)機(jī)及帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，轉(zhuǎn)輪上有一個(gè)特殊制造的分割板，它將轉(zhuǎn)輪分割成處理區(qū)與再生區(qū)，前置再生風(fēng)機(jī)流量大于再生風(fēng)機(jī)流量，轉(zhuǎn)輪再生需要的能源來(lái)源于蒸汽壓縮式制冷過(guò)程釋放的熱量，在蒸發(fā)器進(jìn)氣口設(shè)有空氣流量調(diào)節(jié)閥及越過(guò)蒸發(fā)器直接流向處理區(qū)的空氣流量控制閥，通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥及控制閥的開(kāi)度，可以控制通過(guò)蒸發(fā)器的空氣數(shù)量。制冷劑氣體冷卻器6主要負(fù)責(zé)將從壓縮機(jī)3排出的過(guò)熱的制冷劑冷卻成飽和的制冷劑，其結(jié)構(gòu)形式是管翅式換熱器，由換熱管與翅片組成，制冷劑在管內(nèi)流動(dòng)而冷卻制冷劑的空氣在管外流動(dòng)，被加熱的空氣溫度高于制冷系統(tǒng)的制冷劑的飽和冷凝溫度，相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器4主要負(fù)責(zé)將制冷劑從氣態(tài)冷凝成液態(tài)并且使制冷劑在相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器4中被進(jìn)一步冷卻到過(guò)冷狀態(tài)?？諝鈇流經(jīng)蒸發(fā)器，再依序經(jīng)轉(zhuǎn)輪處理區(qū)與處理風(fēng)機(jī)，由處理風(fēng)機(jī)排風(fēng)口 b排出，并將處理后的空氣送回濕度控制間；再生空氣e經(jīng)前置再生風(fēng)機(jī)、相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器、制冷劑氣體冷卻器、轉(zhuǎn)輪再生區(qū)及再生風(fēng)機(jī)，從排風(fēng)口 f排向大氣。蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)為兩套，包括主壓縮制冷系統(tǒng)與次壓縮制冷系統(tǒng)，主相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器與次制冷劑氣體冷卻器之間設(shè)有排風(fēng)口，在蒸發(fā)器進(jìn)氣口設(shè)有空氣流量調(diào)節(jié)閥及越過(guò)主蒸發(fā)器、次蒸發(fā)器直接流向處理區(qū)的空氣流量控制閥；需處理空氣a通過(guò)管道依序連接主蒸發(fā)器、次蒸發(fā)器、轉(zhuǎn)輪處理區(qū)與處理風(fēng)機(jī)，再生空氣e通過(guò)管道依序連接前置再生風(fēng)機(jī)、次相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器、主相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器、次制冷劑氣體冷卻器、主制冷劑氣體冷卻器、轉(zhuǎn)輪再生區(qū)及再生風(fēng)機(jī)。某些特殊場(chǎng)合，例如，被控制空間處于地下室或者被控制空間中放置了需要干燥的物品，被控制車(chē)間除需要除濕外，還需要加熱以便提高空間溫度。在此應(yīng)用背景下，蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)為兩套，包括主壓縮制冷系統(tǒng)與次壓縮制冷系統(tǒng)，主相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器與主制冷劑氣體冷卻器之間設(shè)有排風(fēng)口，在蒸發(fā)器進(jìn)氣口設(shè)有空氣流量調(diào)節(jié)閥及越過(guò)主蒸發(fā)器、次蒸發(fā)器直接流向處理區(qū)的空氣流量控制閥；需處理空氣a通過(guò)管道依序連接次蒸發(fā)器、主蒸發(fā)器、轉(zhuǎn)輪處理區(qū)、次制冷劑氣體冷卻器與處理風(fēng)機(jī)，再生空氣e通過(guò)管道依序連接前置再生風(fēng)機(jī)、主相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器、主制冷劑氣體冷卻器、次制冷劑氣體冷卻器、轉(zhuǎn)輪再生區(qū)及再生風(fēng)機(jī)。空氣a流經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)輪處理區(qū)后，空氣a中的水分被轉(zhuǎn)輪吸附，空氣變得干燥；再生空氣e經(jīng)相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器及制冷劑氣體冷卻器加熱后，其溫度高于制冷系統(tǒng)的制冷劑的飽和冷凝溫度，熱空氣流過(guò)轉(zhuǎn)輪處理區(qū)，吸附在轉(zhuǎn)輪上的水分被熱空氣帶走，轉(zhuǎn)輪再生需要的能源來(lái)源于制冷劑氣體冷卻器制冷過(guò)程釋放的熱量，再經(jīng)再生風(fēng)機(jī)從排風(fēng)口 f排向大氣，轉(zhuǎn)輪上的吸附材料恢復(fù)吸附能力。本實(shí)用新型通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥與控制閥的開(kāi)度，控制通過(guò)蒸發(fā)器的空氣的數(shù)量，如此設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于利用蒸發(fā)器使需要進(jìn)行除濕處理的空氣降溫直至可以冷凝出水分。轉(zhuǎn)輪再生溫度在60-70°C之間時(shí)，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)輪處理的空氣中的水分可以降低2克/立方米以上，蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器、制冷劑氣體冷卻器的特殊設(shè)計(jì)，它可以產(chǎn)生60°C的高溫空氣，轉(zhuǎn)輪再生需要的熱空氣全部來(lái)源于蒸汽壓縮式制冷裝置的冷凝熱。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
圖1為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的第三種結(jié)構(gòu)示意圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明1-處理風(fēng)機(jī)， 2-蒸發(fā)器，3-壓縮機(jī)，4-相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器，5-膨脹閥，6-制冷劑氣體冷卻器8-轉(zhuǎn)輪處理區(qū)， 10-轉(zhuǎn)輪再生區(qū)，11-再生風(fēng)機(jī)，12-電機(jī)，13-前置再生風(fēng)機(jī) 21-主蒸發(fā)器，31-主壓縮機(jī)，41-主相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器，51-主膨脹閥，61-主制冷劑氣體冷卻器 22-次蒸發(fā)器，32-次壓縮機(jī)，42-次相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器，52-次膨脹閥，62-次制冷劑氣體冷卻器。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型為一種冷凍與轉(zhuǎn)輪吸附耦合運(yùn)行的除濕裝置，其結(jié)構(gòu)包括通過(guò)管道連接的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)和蒸汽 壓縮式制冷系統(tǒng)。如圖1所示，蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)是由蒸發(fā)器2、壓縮機(jī)3、相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器4、制冷劑氣體冷卻器6、膨脹閥5組成的閉合回路，相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器4的結(jié)構(gòu)形式是管翅式換熱器，由換熱管與翅片組成。轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)包括具有再生區(qū)10和處理區(qū)8的轉(zhuǎn)輪、處理風(fēng)機(jī)1、前置再生風(fēng)機(jī)13、再生風(fēng)機(jī)11及帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)的電機(jī)12。制冷劑氣體冷卻器6主要負(fù)責(zé)將從壓縮機(jī)3排出的過(guò)熱的制冷劑冷卻成飽和的制冷劑，其結(jié)構(gòu)形式是管翅式換熱器，由換熱管與翅片組成，制冷劑在管內(nèi)流動(dòng)而冷卻制冷劑的空氣在管外流動(dòng)，被加熱的空氣溫度高于制冷系統(tǒng)的制冷劑的飽和冷凝溫度，相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器4主要負(fù)責(zé)將制冷劑從氣態(tài)冷凝成液態(tài)并且使制冷劑在相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器4中被進(jìn)一步冷卻到過(guò)冷狀態(tài)，轉(zhuǎn)輪再生需要的能源來(lái)源于蒸汽壓縮式制冷過(guò)程釋放的熱量。空氣a流經(jīng)蒸發(fā)器2，再依序經(jīng)轉(zhuǎn)輪處理區(qū)8與處理風(fēng)機(jī)1，由處理風(fēng)機(jī)I排風(fēng)口b排出，并將處理后的空氣送回濕度控制間；再生空氣e經(jīng)前置再生風(fēng)機(jī)13、相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器4、制冷劑氣體冷卻器6、轉(zhuǎn)輪再生區(qū)10及再生風(fēng)機(jī)11，從排風(fēng)口 f排向大氣，相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器4與制冷劑氣體冷卻器6之間設(shè)有排風(fēng)口。如圖2所示，在圖1的基礎(chǔ)上，蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)為兩套，包括主壓縮制冷系統(tǒng)與次壓縮制冷系統(tǒng)，主相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器41與次制冷劑氣體冷卻器62之間設(shè)有排風(fēng)口，需處理空氣a通過(guò)管道依序連接主蒸發(fā)器21、次蒸發(fā)器22、轉(zhuǎn)輪處理區(qū)8與處理風(fēng)機(jī)1，再生空氣e通過(guò)管道依序連接前置再生風(fēng)機(jī)13、次相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器42、主相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器41、次制冷劑氣體冷卻器62、主制冷劑氣體冷卻器61、轉(zhuǎn)輪再生區(qū)10及再生風(fēng)機(jī)11。如圖3所示，在某些特殊場(chǎng)合，例如，被控制空間處于地下室或者被控制空間中放置了需要干燥的物品，被控制車(chē)間除需要除濕外，還需要加熱以便提高空間溫度。蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)為兩套，包括主壓縮制冷系統(tǒng)與次壓縮制冷系統(tǒng)，主相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器41與主制冷劑氣體冷卻器61之間設(shè)有排風(fēng)口，需處理空氣a通過(guò)管道依序連接次蒸發(fā)器22、主蒸發(fā)器21、轉(zhuǎn)輪處理區(qū)8、次制冷劑氣體冷卻器62與處理風(fēng)機(jī)1，再生空氣e通過(guò)管道依序連接前置再生風(fēng)機(jī)13、主相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器41、主制冷劑氣體冷卻器61、次制冷劑氣體冷卻器62、轉(zhuǎn)輪再生區(qū)10及再生風(fēng)機(jī)11。上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.冷凍與轉(zhuǎn)輪吸附耦合運(yùn)行的除濕裝置，包括通過(guò)管道連接的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)和蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)，其中，蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)是由蒸發(fā)器(2)、壓縮機(jī)(3)、相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器(4)、制冷劑氣體冷卻器(6)、膨脹閥(5)組成的閉合回路，相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器(4)與制冷劑氣體冷卻器(6)之間設(shè)有排風(fēng)口，轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)包括具有再生區(qū)(10)和處理區(qū)(8)的轉(zhuǎn)輪、處理風(fēng)機(jī)(1)、前置再生風(fēng)機(jī)(13)、再生風(fēng)機(jī)(11)及帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)的電機(jī)(12)，前置再生風(fēng)機(jī)(13)流量大于再生風(fēng)機(jī)(11)流量，轉(zhuǎn)輪再生需要的能源來(lái)源于蒸汽壓縮式制冷過(guò)程釋放的熱量，其特征在于在蒸發(fā)器(2)進(jìn)氣口設(shè)有空氣流量調(diào)節(jié)閥(14)及越過(guò)蒸發(fā)器(2)直接流向處理區(qū)(8)的空氣流量控制閥(15)，通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥(14)及控制閥(15)的開(kāi)度，可以控制通過(guò)蒸發(fā)器(2)的空氣的數(shù)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除濕裝置，其特征在于蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)為兩套，包括主壓縮制冷系統(tǒng)與次壓縮制冷系統(tǒng)，主相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器(41)與次制冷劑氣體冷卻器(62 )之間設(shè)有排風(fēng)口，在蒸發(fā)器(2 )進(jìn)氣口設(shè)有空氣流量調(diào)節(jié)閥(14 )及越過(guò)主蒸發(fā)器(21)、次蒸發(fā)器(22)直接流向處理區(qū)(8)的空氣流量控制閥(15)，需要處理的空氣a通過(guò)管道依序連接主蒸發(fā)器(21)、次蒸發(fā)器(22)、轉(zhuǎn)輪處理區(qū)(8)與處理風(fēng)機(jī)(1)，再生空氣e通過(guò)管道依序連接前置再生風(fēng)機(jī)(13)、次相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器(42)、主相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器(41)、次制冷劑氣體冷卻器(62)、主制冷劑氣體冷卻器(61)、轉(zhuǎn)輪再生區(qū)(10)及再生風(fēng)機(jī)(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除濕裝置，其特征在于蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)為兩套，包括主壓縮制冷系統(tǒng)與次壓縮制冷系統(tǒng)，主相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器(41)與主制冷劑氣體冷卻器(61)之間設(shè)有排風(fēng)口，在蒸發(fā)器(2 )進(jìn)氣口設(shè)有空氣流量調(diào)節(jié)閥(14)及越過(guò)主蒸發(fā)器(21)、次蒸發(fā)器(22)直接流向處理區(qū)(8)的空氣流量控制閥(15)，需要處理的空氣a通過(guò)管道依序連接次蒸發(fā)器(22)、主蒸發(fā)器(21)、轉(zhuǎn)輪處理區(qū)(8)、次制冷劑氣體冷卻器(62)與處理風(fēng)機(jī)(1)，再生空氣e通過(guò)管道依序連接前置再生風(fēng)機(jī)(13)、主相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器(41)、主制冷劑氣體冷卻器(61)、次制冷劑氣體冷卻器(62)、轉(zhuǎn)輪再生區(qū)(10)及再生風(fēng)機(jī)(11)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種冷凍與轉(zhuǎn)輪吸附耦合運(yùn)行的除濕裝置，包括通過(guò)管道連接的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)和蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)，蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)是由蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、相變冷凝換熱以及過(guò)冷換熱器、制冷劑氣體冷卻器、膨脹閥組成的閉合回路，轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)輪、處理風(fēng)機(jī)、前置再生風(fēng)機(jī)、再生風(fēng)機(jī)及帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，在蒸發(fā)器進(jìn)氣口設(shè)有空氣流量調(diào)節(jié)閥及越過(guò)蒸發(fā)器直接流向處理區(qū)的空氣流量控制閥。本實(shí)用新型通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥及控制閥的開(kāi)度，控制通過(guò)蒸發(fā)器的空氣數(shù)量，利用蒸發(fā)器使需要進(jìn)行除濕處理的空氣降溫直至可以冷凝出水分。本實(shí)用新型可以產(chǎn)生60℃的高溫空氣，轉(zhuǎn)輪再生需要的熱空氣全部來(lái)源于蒸汽壓縮式制冷裝置的冷凝熱。
文檔編號(hào)F24F1/00GK202902470SQ201220417710
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者馬軍 申請(qǐng)人:馬軍