[實用新型]低溫冷凍除濕裝置

無效

• 申請號: 201020144852.5
• 申請日: 2010-03-29
• 公開（公告）號: CN201852340U
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 邵雙全;田長青;戴興泉
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所;山西新華人工環境設備有限責任公司
• 主分類號: F25B1/00
• 分類號: F25B1/00;F25B41/06;F25B5/04;F25B6/04
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 胡強

技術領域

本實用新型屬于冷凍除濕設備領域，尤其涉及在較大的溫度范圍內對空氣進行冷凍除濕的低溫冷凍除濕裝置。

背景技術

采用冷凍法對濕空氣進行除濕處理已經成為當前諸多生產、科研中的常見方法。在現有技術中，冷凍除濕過程通常采用圖1所示的蒸汽壓縮式制冷設備來實現，常規的制冷設備由壓縮機、冷凝器、節流裝置和蒸發器及其連接管路構成，其工作過程為“壓縮-冷凝-節流-蒸發-壓縮”，濕空氣在風機的作用下先經過蒸發器冷卻除濕，再經過冷凝器進行再熱。

上述方式雖然能達到對濕空氣進行除濕的目的，但是在待處理的濕空氣溫度較低時，蒸發溫度過低，蒸發器表面容易結霜，若不能及時除霜，甚至會導致蒸發器表面結冰。對這種情況，一方面在結霜和除霜過程中，造成較大的能量損失，而且處理后的空氣的溫度和濕度波動大；另一方面，蒸發器換熱能力下降，制冷劑在蒸發器內不能得到完全的蒸發，會引起壓縮機液擊故障等影響系統安全性的問題，嚴重時甚至會導致制冷系統不能運行。

發明內容

為克服現有的冷凍除濕裝置所存在的不足，本實用新型提供一種能利用雙級節流裝置進行模式切換來實現高溫時雙級除濕、低溫時預熱除濕，節能效果好并且運行穩定性高的低溫冷卻除濕裝置。

因此，本實用新型提供一種低溫冷凍除濕裝置，其包括順次布置在制冷劑流路中的壓縮機、冷凝器、第一節流機構和蒸發器，還包括風機，該冷凝器位于蒸發器和該風機之間，其中在第一節流機構和蒸發器之間的制冷劑流路上還順次設有中間換熱器和第二節流機構，該中間換熱器布置在蒸發器的背向該冷凝器的一側，使得在風機的作用下，待處理空氣能夠依次通過中間換熱器、蒸發器和冷凝器。該裝置還包括控制器，其用于控制第一節流機構和第二節流機構在節流位置和完全打開位置之間轉換。

在本實用新型中，在低溫冷凍除濕裝置運行時，濕空氣在風機的作用下依次通過中間換熱器、蒸發器和冷凝器，進行除濕和溫度調節。通過控制器對第一節流機構和第二節流機構的調節，中間換熱器可以作為制冷循環的冷凝器或者蒸發器工作。為此，當待處理的空氣溫度較高時，例如在18℃～50℃的情況下，通過控制器將第一節流機構控制在節流位置并控制第二節流機構處于完全打開位置，此時來自冷凝器的制冷劑經第一節流機構節流后流入中間換熱器，然后經過完全打開的第二節流機構直接流入蒸發器，在這種情況下，中間換熱器作為蒸發器進行工作，濕空氣在風機的作用下經過中間換熱器先進行降溫除濕，然后經過蒸發器進一步降溫除濕，然后通過冷凝器升溫后送到指定的工作區，這樣可以完成濕空氣的“預降溫除濕+降溫除濕+再熱升溫”的工作模式，有利于增加除濕量并提高除濕效率。

在根據本實用新型的低溫冷凍除濕裝置中，在待處理的空氣溫度較低時，例如在-15℃至低于18℃的情況下，通過控制器控制第一節流機構處于完全打開位置，控制第二節流機構處于節流位置，此時從冷凝器流出的制冷劑經過完全打開的第一節流機構流入中間換熱器，然后經過處于節流位置的第二節流機構節流后流入蒸發器，此時中間換熱器作為冷凝器進行工作，濕空氣在風機的作用下經過中間換熱器先進行預熱，再經過蒸發器進行降溫除濕，然后通過冷凝器升溫后送到指定的工作區，這樣可以完成濕空氣的“預熱升溫+降溫除濕+再熱升溫”的工作模式，有利于提高蒸發溫度，避免蒸發器表面結霜甚至結冰，不僅可以避免結霜和除霜過程中的能量損失，提高系統的效率，并可降低出風溫度和濕度的波動，并提高制冷系統的穩定性和可靠性。

在本實用新型的一個方案中，第一節流機構和第二節流機構均為電子膨脹閥。

在本實用新型的另一個方案中，第一節流機構和第二節流機構均由毛細管和電磁閥并聯構成。本領域技術人員應當理解，第一和第二節流機構也可以如此配置，即，第一節流機構為電子膨脹閥，第二節流機構由毛細管和電磁閥并聯構成，或者反之。

根據本實用新型的低溫冷凍除濕裝置具有如下優點，在待處理空氣溫度和濕度較高時，可以實現“預冷卻除濕+冷卻除濕+再熱升溫”的運行模式，能提高系統的除濕量，并提高系統的除濕效率具有節能的效果；在待處理空氣溫度較低時，可以實現“預熱升溫+冷卻除濕+再熱升溫”的運行模式，可以有利于提高蒸發溫度，避免蒸發器表面結霜甚至結冰，不僅可以避免結霜和除霜過程中的能量損失，提高系統的效率，并可降低出風溫度和濕度的波動，并提高制冷系統的穩定性和可靠性，改善其調節性能，拓寬了本裝置正常使用時的待處理空氣的溫度范圍，在-15℃～50℃之間可以高效穩定的運行。

附圖說明

以下，結合附圖來詳細說明本實用新型的實施例，其中：

圖1為現有技術中的冷凍除濕裝置的結構原理圖；