轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的熱回收裝置和使用該裝置的熱回收方法

　　轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的熱回收裝置和使用該裝置的熱回收方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及空氣調(diào)節(jié)領(lǐng)域，特別涉及一種轉(zhuǎn)輪除濕的熱回收裝置及使用該裝置的熱回收方法。

　　背景技術(shù)

　　轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)是利用表面涂敷有吸濕劑且緩慢旋轉(zhuǎn)的蜂窩狀除濕轉(zhuǎn)輪吸附環(huán)境空氣中的水蒸汽，并對吸濕后的轉(zhuǎn)輪進(jìn)行高溫加熱，以使吸濕劑脫水再生，以達(dá)到持續(xù)除濕的目的。現(xiàn)有的轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)中的再生加熱器，均需消耗大量的能量來對轉(zhuǎn)輪進(jìn)行加熱，以使轉(zhuǎn)輪中吸附的水分汽化。通常，會有一部分用來加熱轉(zhuǎn)輪的熱能隨著進(jìn)行過除濕處理后的空氣一起排放到大氣中，由此浪費(fèi)了大量的熱能。因而，再生能耗高是現(xiàn)有轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)普遍存在的缺點(diǎn)。

　　CN.1中公開了一種節(jié)能轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)，該除濕機(jī)帶有熱量回收裝置。該熱回收裝置的工作原理為：在轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的再生空氣進(jìn)、排風(fēng)道中，裝有金屬薄板制成的空氣熱交換器。當(dāng)再生空氣的進(jìn)、排風(fēng)氣流分別經(jīng)過該熱交換器內(nèi)的兩組交錯排列而又相互隔離的通道時，就會發(fā)生熱量交換。其中，高溫高濕的排風(fēng)與低溫進(jìn)風(fēng)間進(jìn)行熱交換，先釋放出顯熱量(空氣本身攜帶的熱量)，又由于水蒸汽溫度降低而冷凝繼續(xù)釋放出潛熱量(水蒸氣冷凝釋放出來的熱量)。這些熱量(顯熱量和潛熱量)都被空氣熱交換器回收用來對再生空氣的進(jìn)風(fēng)氣流進(jìn)行預(yù)熱，提高進(jìn)風(fēng)溫度，從而降低再生空氣加熱器的功率和能耗，達(dá)到節(jié)能目的。

　　這種熱回收裝置的不足之處在于，為了使進(jìn)風(fēng)氣流和排風(fēng)氣流之間進(jìn)行充分地?zé)峤粨Q，熱交換器需要具有足夠長度和面積的熱交換通道，使得整個轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的體積較大，占用了較大的面積和空間。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于一種轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的余熱回收方法，利用水蒸汽凝結(jié)熱、吸濕劑再生過程中待除濕空氣中水份液化時釋放的熱以及對吸濕劑再生后殘留于除濕轉(zhuǎn)輪上余熱，對除濕轉(zhuǎn)輪上待再生處理的部分進(jìn)行預(yù)熱和加熱，從而充分利用余熱，大幅度地節(jié)省能源并提高效率。

　　為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的余熱回收方法，包括：

　　(1)用屏蔽罩從除濕轉(zhuǎn)輪的兩側(cè)對其進(jìn)行覆蓋；

　　(2)用風(fēng)機(jī)將流經(jīng)凝結(jié)屏蔽罩內(nèi)部、屏蔽罩中所覆蓋的部分的空氣抽出，然后送到由屏蔽罩所封閉的其他空間中。

　　根據(jù)本發(fā)明所述屏蔽罩最多覆蓋除濕轉(zhuǎn)輪上呈270°扇形角的扇形區(qū)。此外，將流經(jīng)凝結(jié)屏蔽罩內(nèi)部和除濕轉(zhuǎn)輪上由位于凝結(jié)屏蔽罩覆蓋的區(qū)域下游側(cè)的余熱回收屏蔽罩所覆蓋部分的空氣抽出，送入除濕轉(zhuǎn)輪上由位于凝結(jié)屏蔽罩上游側(cè)的預(yù)熱屏蔽罩所覆蓋的區(qū)域。

　　為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種用于轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的熱回收裝置，該裝置包括：可轉(zhuǎn)動地被支承的除濕轉(zhuǎn)輪、相對地設(shè)置于所述除濕轉(zhuǎn)輪兩側(cè)且相互間連通的中空第一和第二凝結(jié)屏蔽罩、設(shè)于除濕轉(zhuǎn)輪的側(cè)部且經(jīng)所述風(fēng)道與所述風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口相連的余熱回收屏蔽罩、風(fēng)機(jī)以及風(fēng)道，所述風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口通過所述風(fēng)道與所述屏蔽罩上的對應(yīng)吸風(fēng)口，所述風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口經(jīng)所述風(fēng)道向所述除濕轉(zhuǎn)輪的沿旋轉(zhuǎn)方向的上游側(cè)送風(fēng)。

　　根據(jù)本發(fā)明，.還具有設(shè)于所述除濕轉(zhuǎn)輪側(cè)部且與經(jīng)所述風(fēng)道與所述風(fēng)機(jī)出風(fēng)口相連的預(yù)熱屏蔽罩。

　　所述余熱回收屏蔽罩和所述預(yù)熱屏蔽罩設(shè)于所述除濕轉(zhuǎn)輪的同一側(cè)。

　　所述凝結(jié)屏蔽罩、余熱回收屏蔽罩和預(yù)熱屏蔽罩各覆蓋除濕轉(zhuǎn)輪上呈90°扇形角的扇形區(qū)。

　　所述凝結(jié)屏蔽罩由導(dǎo)熱性良好的材料制成。

　　所述預(yù)熱屏蔽罩由隔熱性良好的材料制成。

　　所述余熱回收屏蔽罩由隔熱性良好的材料制成。

　　第一和第二凝結(jié)屏蔽罩間由連通器連通。

　　所述第一凝結(jié)屏蔽罩上靠除濕轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)方向的下游側(cè)設(shè)有進(jìn)氣口。

　　根據(jù)本發(fā)明的方法，將除濕轉(zhuǎn)輪中用于對吸濕劑進(jìn)行加熱的區(qū)域以及跟隨其后的余熱回收區(qū)中的幾乎所有余熱均充分收集，然后輸送到除濕轉(zhuǎn)輪的預(yù)熱區(qū)域中對除濕轉(zhuǎn)輪進(jìn)行預(yù)熱。因此在除濕轉(zhuǎn)輪進(jìn)入加熱區(qū)時已經(jīng)具有較高的溫度，轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的加熱裝置只需產(chǎn)生相對較少的熱量就可以使除濕轉(zhuǎn)輪升高到所需溫度。從而大幅度地節(jié)省能源并提高效率。

　　附圖說明

　　圖1為本發(fā)明的熱回收裝置透視圖。

　　具體實(shí)施方式

　　圖1示出了本發(fā)明的熱回收裝置，該裝置具有除濕轉(zhuǎn)輪1和設(shè)置于所述除濕轉(zhuǎn)輪1兩側(cè)的第一凝結(jié)屏蔽罩2a、第二凝結(jié)屏蔽罩2b、余熱回收屏蔽罩3和預(yù)熱屏蔽罩4。由電機(jī)(未示出)驅(qū)動所述除濕轉(zhuǎn)輪1轉(zhuǎn)動。除濕轉(zhuǎn)輪1由一個圖中沒有詳細(xì)表示的分隔框架分隔成四個相同的圓心角為90°的扇形部分。所述扇形部分中各設(shè)置有獨(dú)立的涂敷有吸濕劑的吸濕劑載體，例如電加熱帶、海綿金屬、非金屬支架等。此外，下面為了說明方便，將第一凝結(jié)屏蔽罩2a和第二凝結(jié)屏蔽罩2b統(tǒng)稱為凝結(jié)屏蔽罩2。

　　在本實(shí)施例中，凝結(jié)屏蔽罩2、余熱回收屏蔽罩3和預(yù)熱屏蔽罩4分別覆蓋除濕轉(zhuǎn)輪1上一個圓心角為90°的扇形區(qū)域，并且不同的屏蔽罩對應(yīng)著除濕轉(zhuǎn)輪1上不同的功能區(qū)域。在本實(shí)施方式中，凝結(jié)屏蔽罩2對應(yīng)加熱再生區(qū)，余熱回收屏蔽罩3對應(yīng)余熱回收區(qū)，預(yù)熱屏蔽罩4對應(yīng)預(yù)熱區(qū)域。

　　此外，該凝結(jié)屏蔽罩2、余熱回收屏蔽罩3和預(yù)熱屏蔽罩4的排列方式為，沿著除濕轉(zhuǎn)輪1的轉(zhuǎn)動方向來看，該凝結(jié)屏蔽罩2位于余熱回收屏蔽罩3的上游側(cè)，余熱回收屏蔽罩3位于預(yù)熱屏蔽罩4的上游側(cè)，并且，這些屏蔽罩2、3、4之間是挨著的。

　　下面，詳細(xì)說明上述各屏蔽罩2、3、4的設(shè)置方式。

　　凝結(jié)屏蔽罩2從除濕轉(zhuǎn)輪1的兩側(cè)封閉并覆蓋除濕轉(zhuǎn)輪1上圓心角為90°的扇形區(qū)域，形成加熱再生區(qū)。此外，凝結(jié)屏蔽罩2為雙層結(jié)構(gòu)，由內(nèi)外兩層板構(gòu)成一個容許冷卻氣流流過的夾層通道。吸在該加熱再生區(qū)中加熱濕劑，將其中所吸附的水份蒸發(fā)出來，由此該吸濕劑將重新獲得吸附水份的功能。在這里，這個過程稱為吸濕劑的再生處理。如圖1所示，第二凝結(jié)屏蔽罩2b上設(shè)有一個凝結(jié)屏蔽罩吸風(fēng)口9。此外，在第一凝結(jié)屏蔽罩2a上設(shè)有一個進(jìn)氣口(未圖示)，該進(jìn)氣口設(shè)于第一凝結(jié)屏蔽罩2a的靠余熱回收屏蔽罩3一側(cè)的端部上。

　　此外，在兩個凝結(jié)屏蔽罩2之間，靠除濕轉(zhuǎn)輪1的外圓周的部分間還設(shè)有一個雙層的連通器11，用于連通兩個凝結(jié)屏蔽罩2a、2b的夾層通道，從而在凝結(jié)屏蔽罩2和連通器之間形成一個完整的封閉空間。換言之，空氣可經(jīng)第一凝結(jié)屏蔽罩2a上的進(jìn)氣口進(jìn)入第一凝結(jié)屏蔽罩2a的夾層通道，然后經(jīng)過連通器11，流入第二凝結(jié)屏蔽罩2b的夾層通道，然后經(jīng)過設(shè)于第二凝結(jié)屏蔽罩2b上的凝結(jié)屏蔽罩吸風(fēng)口9流出。此外，連通器11與上述凝結(jié)屏蔽罩2形狀配合。

　　此外，余熱回收屏蔽罩3從除濕轉(zhuǎn)輪1的一側(cè)覆蓋除濕轉(zhuǎn)輪1上90°的扇形區(qū)域，形成余熱回收區(qū)。本實(shí)施方式在該余熱回收區(qū)回收除濕轉(zhuǎn)輪1的余熱和水汽液化釋放熱。如圖所示，余熱回收屏蔽罩3上設(shè)有一個余熱回收屏蔽罩吸風(fēng)口10。

　　預(yù)熱屏蔽罩4從除濕轉(zhuǎn)輪1的一側(cè)覆蓋除濕轉(zhuǎn)輪1上圓心角為90°的扇形區(qū)域，形成預(yù)熱區(qū)域。在該預(yù)熱區(qū)域?qū)Τ凉褶D(zhuǎn)輪1進(jìn)行預(yù)熱。此外，預(yù)熱屏蔽罩4具有一個預(yù)熱屏蔽罩進(jìn)風(fēng)口12。如圖1所示，凝結(jié)屏蔽罩吸風(fēng)口9、余熱回收屏蔽罩吸風(fēng)口10以及預(yù)熱屏蔽罩進(jìn)風(fēng)口12位于除濕轉(zhuǎn)輪1的同一側(cè)。

　　風(fēng)機(jī)13的進(jìn)風(fēng)口通過風(fēng)道(圖中以箭頭示意性表示)與凝結(jié)屏蔽罩吸風(fēng)口9和余熱回收屏蔽罩吸風(fēng)口10相連；風(fēng)機(jī)13的出風(fēng)口也是通過圖中用箭頭示意表示的風(fēng)道與預(yù)熱屏蔽罩4上的預(yù)熱屏蔽罩進(jìn)風(fēng)口12相連。

　　在本實(shí)施例中，余熱回收屏蔽罩3和預(yù)熱屏蔽罩4由隔熱材料制成并位于轉(zhuǎn)輪的一側(cè)，而凝結(jié)屏蔽罩2是由導(dǎo)熱性良好的材料制成。此外，凝結(jié)屏蔽罩2可具有降低熱輻射的效果的材料制成。

　　下面結(jié)合圖1對本發(fā)明的轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)熱回收裝置的工作原理進(jìn)行說明。

　　如在本實(shí)施例中，圖1所示，當(dāng)轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)工作時，電機(jī)驅(qū)動除濕轉(zhuǎn)輪1以勻速轉(zhuǎn)動或以間歇式地轉(zhuǎn)動。在待干燥氣體沿圖中箭頭a方向穿過除濕轉(zhuǎn)輪1時，其一部分穿過除濕轉(zhuǎn)輪1上扇形區(qū)域5，另一部分穿過除濕轉(zhuǎn)輪1上余熱回收屏蔽罩3覆蓋的扇形區(qū)域，此外，還有少量的待干燥氣體經(jīng)設(shè)于第一凝結(jié)屏蔽罩2a上的未圖示的進(jìn)氣口進(jìn)入到第一凝結(jié)屏蔽罩2a內(nèi)。其中，扇形區(qū)域5是指除濕轉(zhuǎn)輪1上未被屏蔽罩2、3、4覆蓋的扇形區(qū)域。此時，在待干燥空氣與除濕轉(zhuǎn)輪1中涂敷于吸濕劑載體上的吸濕劑充分接觸后。待干燥空氣在充分與吸濕劑接觸并被去除其中水份而成為已處理空氣后，被從除濕轉(zhuǎn)輪1的另一側(cè)排出。

　　此外，穿過余熱回收屏蔽罩3覆蓋區(qū)域的已處理空氣進(jìn)入余熱回收屏蔽罩吸風(fēng)口10，穿過扇形區(qū)域5的已處理空氣被送到除濕機(jī)外，此外，進(jìn)入第一凝結(jié)屏蔽罩2a進(jìn)氣口內(nèi)的待處理空氣流經(jīng)連通器11、第二凝結(jié)屏蔽罩2b，然后從該第二凝結(jié)屏蔽罩2b上的凝結(jié)屏蔽罩吸風(fēng)口9流出。即，空氣以圖中箭頭c-d-e-f-g-h的順序在凝結(jié)屏蔽罩2和連通器11

　　內(nèi)流動。然后，空氣從余熱回收屏蔽罩3上的吸風(fēng)口10和凝結(jié)屏蔽罩吸風(fēng)口9流出并在未圖示的風(fēng)道中混合，然后通過風(fēng)機(jī)13，經(jīng)風(fēng)道送到預(yù)熱屏蔽罩進(jìn)風(fēng)口12，向由預(yù)熱屏蔽罩4覆蓋的除濕轉(zhuǎn)輪1送風(fēng)，預(yù)熱該部分的除濕轉(zhuǎn)輪1。

　　此外，從風(fēng)機(jī)13送向余熱屏蔽罩4的熱風(fēng)的熱量來源包括如下三部分：當(dāng)待干燥空氣通過轉(zhuǎn)輪時，其中的水汽被轉(zhuǎn)輪吸附而液化時，水的液化過程中釋放的凝結(jié)熱；在第一及第二凝結(jié)屏蔽罩2內(nèi)對除濕轉(zhuǎn)輪1進(jìn)行加熱后，當(dāng)該被加熱的部分轉(zhuǎn)到余熱回收屏蔽罩3時，其上殘留的余熱；當(dāng)在加熱再生區(qū)使吸濕劑再生時所產(chǎn)生的水蒸氣在凝結(jié)屏蔽罩2的內(nèi)層內(nèi)表面上凝結(jié)盛水時所釋放出的熱量。

　　在凝結(jié)屏蔽罩2中，通過對吸濕劑載體進(jìn)行從內(nèi)向外的加熱。在這里，所謂的從內(nèi)向外是指：從吸濕劑與吸濕劑載體間接觸的部分指向吸濕劑與外界空氣接觸的部分的方向。這種加熱方式的優(yōu)點(diǎn)在于能量損失非常小，幾乎所有的熱都被用于對吸濕劑加熱。

　　在上述過程中，水蒸氣在凝結(jié)屏蔽罩2內(nèi)表面凝結(jié)所釋放的凝結(jié)熱、余熱回收屏蔽罩3內(nèi)的轉(zhuǎn)輪余熱和待干燥空氣中水份被吸濕劑吸收而液化時釋放的凝結(jié)熱這三種熱量均被流經(jīng)其中或其周圍的氣體所吸收，并且該吸收了上述熱量的氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)13輸送到預(yù)屏蔽罩4中，從而對即將轉(zhuǎn)入預(yù)熱區(qū)的除濕轉(zhuǎn)輪部分及其中所吸附的水分進(jìn)行預(yù)加熱。這樣，在除濕轉(zhuǎn)輪1經(jīng)過預(yù)熱區(qū)預(yù)熱而進(jìn)入加熱區(qū)時已經(jīng)具有較高的溫度。因此，在加熱再生區(qū)對除濕轉(zhuǎn)輪上的吸濕劑進(jìn)行再生時，只需產(chǎn)生相對較少的熱量就可以使吸濕劑升高的所需溫度。因此，可以減少能量的消耗。

　　此外，上述實(shí)施方式中，扇形區(qū)域是圓心角為90°的區(qū)域，但并不限于此，也可以將除濕轉(zhuǎn)輪進(jìn)行2等分以上的等分，或是僅僅將除濕轉(zhuǎn)輪分為2個以上的扇形區(qū)域。此時，可以與之對應(yīng)地減少各屏蔽罩的大小。