高效除濕系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及除濕機領(lǐng)域，具體涉及高效除濕系統(tǒng)，包括殼體，開設(shè)于殼體一側(cè)用于外界空氣進入的第一進風口，依次位于殼體內(nèi)部用于使空氣中的水蒸氣進行一次液化的第一蒸發(fā)器、用于對空氣進行一次加熱的第一冷凝器、用于使空氣中的水蒸氣進行二次液化的第二蒸發(fā)器和用于對空氣進行二次加熱的第二冷凝器、用于對空氣進行引流的送風機構(gòu)，開設(shè)于殼體靠近送風機構(gòu)一側(cè)用于除濕后空氣排出的出風口，連接于第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器的接水盤；第一蒸發(fā)器表面溫度等于外界空氣露點溫度。本發(fā)明除濕能力強、能效高、損耗低、有利于節(jié)能環(huán)保。
【專利說明】
局效除濕系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及除濕機領(lǐng)域，特別是涉及一種高效除濕系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]除濕機是把室內(nèi)的潮濕的空氣引入到機箱的內(nèi)部，通過由有冷媒流動的蒸發(fā)器和冷凝器構(gòu)成的熱交換器降低濕度，再把除濕后的空氣排放到室內(nèi)，來達到降低室內(nèi)濕度目的的裝置。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的除濕機，外界空氣進入除濕機內(nèi)部后，經(jīng)蒸發(fā)器加熱，由于蒸發(fā)器表面溫度為空氣的露點溫度，因此，空氣中的與蒸發(fā)器表面接觸處的水蒸氣凝結(jié)為水滴，從而達到除濕目的。
[0004]此類型的除濕機存在以下不足之處，一方面，除濕過程中空氣經(jīng)一次蒸發(fā)，單個蒸發(fā)器由于換熱面積，無法充分與室內(nèi)空氣發(fā)生熱交換，所以與室內(nèi)空氣換熱溫差較大，蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力較低，造成壓縮機壓比比較大，壓縮機功耗也較大，除濕能力較差，第二方面，如要保證除濕能力，則需提高制冷時壓縮機的熱負荷，導致除濕機能效低，損耗高，不利于節(jié)能環(huán)保。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種除濕能力強、能效高、損耗低、有利于節(jié)能環(huán)保的尚效除濕系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:高效除濕系統(tǒng)，包括殼體，開設(shè)于殼體一側(cè)用于外界空氣進入的第一進風口，依次位于殼體內(nèi)部用于使空氣中的水蒸氣進行一次液化的第一蒸發(fā)器、用于對空氣進行一次加熱的第一冷凝器、用于使空氣中的水蒸氣進行二次液化的第二蒸發(fā)器和用于對空氣進行二次加熱的第二冷凝器、用于對空氣進行引流的送風機構(gòu)，開設(shè)于殼體靠近送風機構(gòu)一側(cè)用于除濕后空氣排出的出風口，連接于第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器的接水盤;第一蒸發(fā)器表面溫度等于外界空氣露點溫度。
[0007]對上述技術(shù)方案的進一步改進為，所述殼體上開設(shè)有第二進風口，所述第二進風口與第一蒸發(fā)器和第一冷凝器之間的間隙相連通。
[0008]對上述技術(shù)方案的進一步改進為，所述第一蒸發(fā)器為盤管式蒸發(fā)器。
[0009]對上述技術(shù)方案的進一步改進為，所述第一蒸發(fā)器的盤管之間的間距可調(diào)節(jié)，所述第一蒸發(fā)器的盤管間距為L，所述第一蒸發(fā)器的表面風速為VI，盤管間距與表面風速之間的關(guān)系為，L = 4.5*a*logVl，其中，20彡α彡30。
[0010]對上述技術(shù)方案的進一步改進為，所述第一蒸發(fā)器表面溫度高于第二蒸發(fā)器表面溫度，所述第一冷凝器表面溫度低于第二冷凝器表面溫度，所述第一蒸發(fā)器的表面風速高于第二蒸發(fā)器的表面風速。
[0011 ]對上述技術(shù)方案的進一步改進為，所述第一進風口和第二進風口的迎風面均設(shè)有用于對空氣進行過濾的過濾網(wǎng)。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:
[0013]1、在送風機構(gòu)的引流作用下，外界濕潤的空氣通過第一進風口進入殼體內(nèi)部，到達第一蒸發(fā)器表面，由于第一蒸發(fā)器表面溫度等于外界空氣露點溫度，空氣溫度降低，空氣中直接與第一蒸發(fā)器表面接觸的水蒸氣凝結(jié)為水滴，實現(xiàn)第一次除濕，第一次除濕后的空氣進入第一冷凝器，經(jīng)第一冷凝器加熱，通過一次熱交換使空氣溫度升高，溫度升高的空氣再進入第二蒸發(fā)器，空氣中的水蒸氣再次凝結(jié)為水滴，實現(xiàn)第二次除濕，第二次除濕后的空氣進入第二冷凝器，經(jīng)第二冷凝器加熱，通過二次熱交換成為干燥的熱空氣，經(jīng)兩次除濕和兩次加熱后的干燥熱空氣在送風機構(gòu)的作用下通過出風口排出，同時第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器中凝結(jié)的水滴流入接水盤。一方面，本發(fā)明通過兩次除濕和兩次加熱，形成一多階除濕系統(tǒng)，除濕能力強，第二方面，通過降低空氣的露點溫度，來讓空氣中更多的水蒸氣凝結(jié)為水滴，能效高，損耗低，有利于節(jié)能環(huán)保。
[0014]2、殼體上開設(shè)有第二進風口，第二進風口與第一蒸發(fā)器和第一冷凝器之間的間隙相連通，在對空氣進行第一次除濕后，引入新的外界空氣，新的濕冷空氣與第一次除濕后的空氣混合，成為溫度較低的濕冷空氣，有利于降低進入第二蒸發(fā)器的露點溫度，使得水蒸氣更充分的凝結(jié)為水滴，從而提高除濕效率。
[0015]3、第一蒸發(fā)器為盤管式蒸發(fā)器，當空氣流經(jīng)盤管式蒸發(fā)器表面時，部分與盤管式蒸發(fā)器直接接觸的空氣中的水蒸氣會凝結(jié)為水滴，未直接接觸的空氣中的水蒸氣會繼續(xù)向前運動，由于空氣溫度高于盤管式蒸發(fā)器的溫度，空氣與盤管式蒸發(fā)器發(fā)生熱交換后整體溫度降低，有利于降低后續(xù)空氣的露點溫度，充分利用除濕時所產(chǎn)生的冷量，進而提高除濕能力，同時降低制冷時壓縮機的熱負荷，達到高效制冷除濕的目的。
[0016]4、所述第一蒸發(fā)器的盤管之間的間距可調(diào)節(jié)，第一蒸發(fā)器的盤管間距為L，所述第一蒸發(fā)器的表面風速為VI，盤管間距與表面風速之間的關(guān)系為，L = 4.5*a*logVl，其中，20<α<30，根據(jù)第一蒸發(fā)器的表面風速的不同，選擇合適的盤管間距，使得能最大限度的降低空氣的露點溫度，保證除濕效果最好。
[0017]5、第一蒸發(fā)器表面溫度高于第二蒸發(fā)器表面溫度，第一冷凝器表面溫度低于第二冷凝器表面溫度，所述第一蒸發(fā)器的表面風速高于第二蒸發(fā)器的表面風速。第一蒸發(fā)器表面溫度與外界空氣露點溫度相同，第二蒸發(fā)器表面溫度和經(jīng)混合及第一次加熱后的混合空氣的露點溫度相同，由于混合后空氣露點溫度降低，因此第二蒸發(fā)器表面溫度較低，便于水蒸氣充分凝結(jié)為水滴，提高除濕效果，兩個蒸發(fā)器溫度不同，實現(xiàn)能量的梯級利用，兩次降溫除濕降低了空氣與制冷劑的平均換熱溫差，降低蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力，減小壓縮機壓比，降低壓縮機功耗，因此提高了除濕系統(tǒng)的能效。
[0018]6、第一進風口和第二進風口的迎風面均設(shè)有用于對空氣進行過濾的過濾網(wǎng)，通過過濾網(wǎng)對進入殼體內(nèi)部的空氣進行過濾，使得除濕后排出的空氣為潔凈空氣，起到空氣凈化的作用，有利于人體健康。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的第一蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021 ]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0022]如圖1?圖2所示，分別為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖和第一蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]高效除濕系統(tǒng)100，包括殼體110，開設(shè)于殼體110—側(cè)用于外界空氣進入的第一進風口 111，依次位于殼體110內(nèi)部用于使空氣中的水蒸氣進行一次液化的第一蒸發(fā)器130、用于對空氣進行一次加熱的第一冷凝器140、用于使空氣中的水蒸氣進行二次液化的第二蒸發(fā)器150和用于對空氣進行二次加熱的第二冷凝器160、用于對空氣進行引流的送風機構(gòu)170，開設(shè)于殼體110靠近送風機構(gòu)170—側(cè)用于除濕后空氣排出的出風口 112，連接于第一蒸發(fā)器130和第二蒸發(fā)器150的接水盤120;第一蒸發(fā)器130表面溫度等于外界空氣露點溫度。
[0024]在送風機構(gòu)170的引流作用下，外界濕潤的空氣通過第一進風口111進入殼體110內(nèi)部，到達第一蒸發(fā)器130表面，由于第一蒸發(fā)器130表面溫度等于外界空氣露點溫度，空氣溫度降低，空氣中直接與第一蒸發(fā)器130表面接觸的水蒸氣凝結(jié)為水滴，實現(xiàn)第一次除濕，第一次除濕后的空氣進入第一冷凝器140，經(jīng)第一冷凝器140加熱，通過一次熱交換使空氣溫度升高，溫度升高的空氣再進入第二蒸發(fā)器150，空氣中的水蒸氣再次凝結(jié)為水滴，實現(xiàn)第二次除濕，第二次除濕后的空氣進入第二冷凝器160，經(jīng)第二冷凝器160加熱，通過二次熱交換成為干燥的熱空氣，經(jīng)兩次除濕和兩次加熱后的干燥熱空氣在送風機構(gòu)170的作用下通過出風口 112排出，同時第一蒸發(fā)器130和第二蒸發(fā)器150中凝結(jié)的水滴流入接水盤120。一方面，本發(fā)明通過兩次除濕和兩次加熱，形成一多階除濕系統(tǒng)100，除濕能力強，第二方面，通過降低空氣的露點溫度，來讓空氣中更多的水蒸氣凝結(jié)為水滴，能效高，損耗低，有利于節(jié)能環(huán)保。
[0025]殼體110上開設(shè)有第二進風口 113，第二進風口 113與第一蒸發(fā)器130和第一冷凝器140之間的間隙相連通，在對空氣進行第一次除濕后，引入新的外界空氣，新的濕冷空氣與第一次除濕后的空氣混合，成為溫度較低的濕冷空氣，有利于降低進入第二蒸發(fā)器150的露點溫度，使得水蒸氣更充分的凝結(jié)為水滴，從而提高除濕效率。
[0026]第一蒸發(fā)器130為盤管式蒸發(fā)器，當空氣流經(jīng)盤管式蒸發(fā)器表面時，部分與盤管式蒸發(fā)器直接接觸的空氣中的水蒸氣會凝結(jié)為水滴，未直接接觸的空氣中的水蒸氣會繼續(xù)向前運動，由于空氣溫度高于盤管式蒸發(fā)器的溫度，空氣與盤管式蒸發(fā)器發(fā)生熱交換后整體溫度降低，有利于降低后續(xù)空氣的露點溫度，充分利用除濕時所產(chǎn)生的冷量，進而提高除濕能力，同時降低制冷時壓縮機的熱負荷，達到高效制冷除濕的目的。
[0027]所述第一蒸發(fā)器130的盤管之間的間距可調(diào)節(jié)，第一蒸發(fā)器130的盤管間距131為L，所述第一蒸發(fā)器130的表面風速為VI，盤管間距131與表面風速之間的關(guān)系為，L = 4.5*a*1gVl，其中，20彡α彡30，根據(jù)第一蒸發(fā)器130的表面風速的不同，選擇合適的盤管間距131，使得能最大限度的降低空氣的露點溫度，保證除濕效果最好。
[0028]第一蒸發(fā)器130表面溫度高于第二蒸發(fā)器150表面溫度，第一冷凝器140表面溫度低于第二冷凝器160表面溫度，所述第一蒸發(fā)器130的表面風速高于第二蒸發(fā)器150的表面風速。第一蒸發(fā)器130表面溫度與外界空氣露點溫度相同，第二蒸發(fā)器150表面溫度和經(jīng)混合及第一次加熱后的混合空氣的露點溫度相同，由于混合后空氣露點溫度降低，因此第二蒸發(fā)器150表面溫度較低，便于水蒸氣充分凝結(jié)為水滴，提高除濕效果，兩個蒸發(fā)器溫度不同，實現(xiàn)能量的梯級利用，兩次降溫除濕降低了空氣與制冷劑的平均換熱溫差，降低蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力，減小壓縮機壓比，降低壓縮機功耗，因此提高了除濕系統(tǒng)100的能效。
[0029]第一進風口 111和第二進風口 113的迎風面均設(shè)有用于對空氣進行過濾的過濾網(wǎng)，通過過濾網(wǎng)對進入殼體110內(nèi)部的空氣進行過濾，使得除濕后排出的空氣為潔凈空氣，起到空氣凈化的作用，有利于人體健康。
[0030]能效測試
[0031]環(huán)境參數(shù)為，大氣壓為?() = 0.10110^，空氣比熱容為0) = 0.8651113/1^拽％環(huán)境溫度為TdQ/Tso:26.7°C/19.4°C (標準工況)，空氣含濕量為So = 11.096g/Kg@，空氣相對濕度do= 50.68%,空氣焓值 Ho = 55.267kJ/kg，露點溫度:to = 15.648 °C，第一進風口 111 風速為 Vo=1.5m/s，第二進風口 113風速為0.9m/s。
[0032]第一蒸發(fā)器130的相關(guān)參數(shù)為，根據(jù)盤管間距131L = L = 4.5*a*l0gVl，當V0 =I.5m/s時，最佳制冷間距L = 4.5*a*logVl = 4.5*25*0.176 = 19.8mm，第一蒸發(fā)器 130表面溫度tzl=l 6 °C，經(jīng)焓差實驗測試，冷卻后的空氣參數(shù)為:大氣壓為Pzl = 0.1 OlMPa,空氣比容Czl=0.865m3/kg^,環(huán)境溫度為Td zi/Ts ζι: 20 °C/11.789 °C，空氣含濕量Szl = 4.337g/Kg^,相對濕度dzl = 30%,空氣焓值Hzl = 31.084kJ/kg；實測風量Lzl = 120m3/h。
[0033]第一冷凝器140的相關(guān)參數(shù)為，表面溫度為Tnl= 55°C，空氣參數(shù)為:大氣壓為Pnl =0.1OlMPa，空氣比容Cnl = 0.865m3/kg^%環(huán)境溫度為Td m/Ts ni:28°C/17.464°C含濕量Snl =8.232g/Kg^氣，相對濕度 dnl = 35%,空氣焓值 Hnl = 49.295kJ/kg，露點溫度 tnl = 11.135 °C ;實測風量Lni = 144m3/h。
[0034]第二蒸發(fā)器150的相關(guān)參數(shù)為，第一蒸發(fā)器130表面溫度tz2=ll°C，冷卻后的空氣狀態(tài)如下:大氣壓為PZ2 = 0.101MPa，空氣比容Cz2 = 0.865m3/kg^%環(huán)境溫度為Td z2/Ts z2:18°C/6.381°C 含濕量 Sz2 = 1.27g/Kg^氣，相對濕度 dz2 = 10%,空氣焓值 Hz2 = 21.389kJ/kg，露點溫度tZ2 = 11.135°C ;實測風速VZ2 = 0.9m/s.
[0035]第二冷凝器160的相關(guān)參數(shù)為，第二冷凝器160表面溫度為Tn2= 65°C，空氣參數(shù)為:大氣壓為Pn2 = 0.1OlMPa，空氣比容Cn2 = 0.865m3/kg^%環(huán)境溫度為Td n2/Ts n2:30°C/13.135°C，含濕量Sn2 = 2.617g/Kg^氣，相對濕度dn2= 10 %，空氣焓值Hn2 = 36.99kJ/kg，露點溫度tn2= -4.904°C，實測風量Ln2 = 130m3/h。
[0036]則第一蒸發(fā)器130制冷量為
[0037]Dzi = Czi* (So-Szi) *Lzi = 0.865* (11.096-4.337) * 120 = 701.5g/h
[0038]第一蒸發(fā)器130蒸發(fā)負荷為
[0039]ffzi = Czi*(Ho-Hzi)*Lzi = 0.865*(55.267-31.084)*120 = 2510ff/h
[0040]第一冷凝器140冷凝負荷為
[0041 ] ffnl = Cni* (Hn1-Hzi)*Lni = (48.29-31.084)*0.865*144 = 2143.18ff/h
[0042]則第二蒸發(fā)器150制冷量為
[0043]Dz2 = Cz2*(Sn1-Szi)*Lni = 0.865*(8.232-1.27)* 144 = 867.19g/h
[0044]第二蒸發(fā)器150蒸發(fā)負荷為
[0045]Wz2 = Cz2*(Hn1-Hz2)*Lni = 0.865*(49.295-21.389)*144 = 3475.97ff/h
[0046]第二冷凝器160冷凝負荷為[0047 ] wn2 = Cn2* (Hn2-Hz2 )*L3 = 0.865* (36.99-21.389)*130 = 1754.33ff/h
[0048]則總熱負荷為
[0049]ff^=ffzi+ffz2-ffn1-ffn2 = 2088.47ff/h
[0050]總制冷量，即除濕能力為
[0051 ] D總=Dzi+Dz2 = 701.5+867.19=1568.68g/h
[0052]由于現(xiàn)有技術(shù)的除濕機的壓縮機的能效普遍為3.2左右，則預(yù)算壓縮機輸入功率為
[0053]P=W總/EER = 2088.47/3.2 = 652.6W
[0054]采用此輸入功率的壓縮機時，本發(fā)明的除濕能效
[0055]EER = D總/P = 1568.68g/h/652.6W=2.4。
[0056]結(jié)果分析:
[0057]在壓縮機輸入功率相同的情況下，本發(fā)明的能效值2.4高于美國能源之星1.85的能效要求，說明本發(fā)明能有效提高除濕能效，降低損耗，有利于節(jié)能環(huán)保，且本發(fā)明的除濕能力為 D總=Dz1+Dz2 = 701.5+867.19=1568.68g/h，除濕能力強。
[0058]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【主權(quán)項】
1.高效除濕系統(tǒng)，其特征在于:包括殼體，開設(shè)于殼體一側(cè)用于外界空氣進入的第一進風口，依次位于殼體內(nèi)部用于使空氣中的水蒸氣進行一次液化的第一蒸發(fā)器、用于對空氣進行一次加熱的第一冷凝器、用于使空氣中的水蒸氣進行二次液化的第二蒸發(fā)器和用于對空氣進行二次加熱的第二冷凝器、用于對空氣進行引流的送風機構(gòu)，開設(shè)于殼體靠近送風機構(gòu)一側(cè)用于除濕后空氣排出的出風口，連接于第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器的接水盤;第一蒸發(fā)器表面溫度等于外界空氣露點溫度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效除濕系統(tǒng)，其特征在于:所述殼體上開設(shè)有第二進風口，所述第二進風口與第一蒸發(fā)器和第一冷凝器之間的間隙相連通。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效除濕系統(tǒng)，其特征在于:所述第一蒸發(fā)器為盤管式蒸發(fā)器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效除濕系統(tǒng)，其特征在于:所述第一蒸發(fā)器的盤管之間的間距可調(diào)節(jié)，所述第一蒸發(fā)器的盤管間距為L，所述第一蒸發(fā)器的表面風速為VI，盤管間距與表面風速之間的關(guān)系為，L = 4.5*a*logVl，其中，20彡α彡30。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高效除濕系統(tǒng)，其特征在于:所述第一蒸發(fā)器表面溫度高于第二蒸發(fā)器表面溫度，所述第一冷凝器表面溫度低于第二冷凝器表面溫度，所述第一蒸發(fā)器的表面風速高于第二蒸發(fā)器的表面風速。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高效除濕系統(tǒng)，其特征在于:所述第一進風口和第二進風口的迎風面均設(shè)有用于對空氣進行過濾的過濾網(wǎng)。
【文檔編號】F24F3/14GK106091181SQ201610644599
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月8日 公開號201610644599.1, CN 106091181 A, CN 106091181A, CN 201610644599, CN-A-106091181, CN106091181 A, CN106091181A, CN201610644599, CN201610644599.1
【發(fā)明人】曾洋, 趙志強, 韓濤
【申請人】東莞市金鴻盛電器有限公司