热泵型干燥装置、干燥装置及干燥方法制造方法及图纸

一种具有热泵的干燥装置，该热泵包括压缩机（３１）、散热器（３２）、节流装置（３３）和蒸发器（３４），该干燥装置还包括这样一种结构，在该结构中由散热器（３２）热量加热的干燥空气被引导给要被干燥的对象（３７），并且该干燥空气由蒸发器进行除湿。该干燥装置还包括：旁通回路（３９），被散热器（３２）加热的干燥空气的一部分通过该旁通回路流到蒸发器（３４）的入口而没有与对象接触；检测热泵装置过热度的过热度检测装置（４３，４４）；以及利用过热度检测装置（４３，４４）检测的值来控制旁通回路（３９）中的流道阻力的节流装置控制装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及一种用来干燥衣物、浴室或任意其它需要干燥的物品或者用来为房间除湿的。
技术介绍
传统的热泵型干燥装置使用热泵作为热源，并且对干燥空气进行循环。例如，图6示出了日本专利申请公开H7-178289中所描述的传统热泵型干燥装置。在图6中，衣物干燥装置的主体1包括用作干燥室的旋转圆筒2，该旋转圆筒可旋转地设置在主体1中。主体1由电机3通过圆筒传动带4带动运行。风机22通过过滤器11和旋转圆筒侧的空气入口10将干燥空气从旋转圆筒2送到循环管道18中。风机22由电机3通过风机传动带8带动运行。热泵装置包括蒸发制冷剂以对干燥空气进行除湿的蒸发器23、冷凝制冷剂并且加热干燥空气的冷凝器24、在制冷剂中产生压力差的压缩机25、用于维持制冷剂压力差的膨胀装置26例如毛细管、以及制冷剂通过其流动的管路27。被冷凝器24加热的干燥空气的一部分从主体1通过排出口28排出。箭头B示出了干燥空气的流向。接着，将阐述上述传统装置的运行。首先，将被干燥的衣物被放在旋转圆筒2中。接着，如果电机3启动，则旋转圆筒2和风机22被转动并且产生干燥空气流B。干燥空气从旋转圆筒2中的衣物21中夺取水分，结果，包含水分的干燥空气由风机22通过循环管道18送入热泵装置的蒸发器23中。干燥空气的热量被蒸发器23夺取并且被除湿，然后该干燥空气被送到冷凝器24加热，并且随后循环返回旋转圆筒2中。排出口19设置在循环管道18的中间部分。蒸发器23除湿产生的排水通过排出口19排出。从而衣物21得到了干燥。然而上述的传统结构存在一个问题，那就是当热泵在高温环境和低空气量条件下运行时，压缩机将会压缩液体。下面将阐述热泵在高温环境中运行时压缩机压缩液体的情况。在具有循环管道的热泵型干燥装置中，外部电源提供给压缩机的输入和管道中的循环空气释放到外部的热量彼此相等。也就是，如果压缩机的输入为恒量，则环境温度与循环管道中空气的平均温度之差也一直为恒量。因此，如果环境温度升高，则循环管道中的空气平均温度也升高。为此，如果压缩机吸入的制冷剂压力升高，则排出的制冷剂压力也同样升高，并且该压力超过压缩机可允许的压力。作为这个问题的解决手段，在现有的产品中，在高温环境中压缩机的输入(频率)被降低。通过这种手段，管道中的空气平均温度得到降低，并且维持了压缩机的可允许压力。然而，还存在一些问题，那就是压缩机的频率减少，制冷剂的循环量也同样减少，因而蒸发器的热交换量也减少，并且制冷剂在蒸发器中没有完全蒸发。留在蒸发器出口处的液体制冷剂就成为压缩机液体压缩的原因。如果压缩机压缩液体，则超过可允许值的压力就会施加给压缩机，从而其组成零件有可能会非常不利地受到损坏。接着，将阐述热泵在低空气量条件下运行时压缩机压缩液体的情况。如果空气量被减少，则散热器和蒸发器中的空气侧热传递系数也将降低。因此，制冷剂和需要用来确保相同热交换量的空气之间的温差增加，压缩机的吸气压力降低并且排气压力增加。在这种情况下，压缩机的输入(频率)也同样被控制减少以维持压缩机的可允许压力，这与压缩机在高温环境中运行的情况相似。结果，就出现了制冷剂在蒸发器中没有完全蒸发的问题。此外，在传统结构中，还存在这样一个问题，就是当热泵在低温环境中或低空气量条件下启动时，由于蒸发器压力即蒸发器温度降低，在蒸发器上会结霜。接着，将阐述热泵在低温环境中运行时蒸发器压力降低的情况。如上所述，如果压缩机的输入是相同的，则环境温度和循环管道中空气的平均温度之差也一直是恒定的。因此，如果环境温度降低，则循环管道中的空气平均温度也降低。为此，压缩机排出和吸入的制冷剂压力降低，并且蒸发器中的制冷剂温度变成低于0°，从而在蒸发器上出现结霜的问题。接着，将阐述热泵在低空气量条件下运行时蒸发器中压力降低的情况。如上所述，如果空气量减少，则压缩机吸气压力降低而排气压力升高。如果吸气压力降低，蒸发器中制冷剂的温度变成低于0°，则在蒸发器上会出现结霜的问题。而且，现今用作热泵装置制冷剂的HFC制冷剂(其分子中包含氢原子、氟原子和碳原子)会直接影响全球变暖。因此，人们提出使用自然界中存在的天然制冷剂例如CO2作为替代制冷剂。然而，如果使用CO2制冷剂，则热泵系统的理论效率将低于HFC制冷剂系统，因而存在着热泵型干燥装置运行效率降低的问题。因此，如果使用不会直接影响全球变暖的天然制冷剂例如CO2，则必须实现节能和高效以减少对全球变暖的间接影响。本专利技术已经实现了解决这些传统的问题，并且本专利技术的目的在于提供一种热泵型干燥装置，在该热泵型干燥装置中，当使用在热泵循环散热侧可以为超临界状态的制冷剂例如CO2时，即使在高/低温环境中和低空气量条件下，也可以避免压缩机的液体制冷剂压缩和蒸发器的压力减少，并且可以实现装置的高效率。
技术实现思路
本专利技术的第一个方面提供了一种用于干燥对象的干燥装置，其中制冷剂通过管路循环经过压缩机、散热器、膨胀机构和蒸发器，该干燥装置包括干燥空气流道，该干燥空气流道可操作用来将由散热器加热的干燥空气引导至要被干燥的对象，然后使用蒸发器对已被引导至对象的干燥空气进行除湿，并且，对已除湿的干燥空气进行加热以使其恢复为干燥空气；以及旁通回路，由散热器加热的干燥空气的一部分通过该旁通回路流到蒸发器中而不与要被干燥的对象接触。根据本专利技术的第二个方面，在第一个方面的干燥装置中，该干燥装置还包括旁通回路流量检测装置，它可操作用来检测流入旁通回路的干燥空气的流量；以及旁通空气流量调节装置，它可操作用来使用旁通回路流量检测装置检测的值来调节流入旁通回路的干燥空气的流量。根据本专利技术的第三个方面，在第一个方面的干燥装置中，该干燥装置还包括可操作用来检测过热度的过热度检测装置，该过热度是压缩机的制冷剂吸入温度和蒸发器的制冷剂蒸发温度之差；以及旁通空气流量调节装置，它可操作用来使用过热度检测装置检测的值来调节流入旁通回路的干燥空气流量。根据本专利技术的第四个方面，在第一个方面的干燥装置中，流经旁通回路的干燥空气与压缩机和蒸发器之间的部分管路进行换热。根据本专利技术的第五个方面，在第一个方面的干燥装置中，该干燥装置还包括温度检测装置，它可操作用来检测被蒸发器除湿的干燥空气的温度；以及旁通空气流量调节装置，它可操作用来使用温度检测装置检测的值来调节流入旁通回路的干燥空气流量。根据本专利技术的第六个方面，在第一个方面的干燥装置中，相对于流经旁通回路的干燥空气与流经将被干燥对象的干燥空气的相遇点，流经旁通回路的干燥空气从一位置到达该相遇点，该位置沿着流经将被干燥对象的干燥空气的重力方向位于所述相遇点的下方。根据本专利技术的第七个方面，在第一个方面的干燥装置中，干燥空气流道设置有可操作用来容纳制冷剂的制冷剂容纳容器。根据本专利技术的第八个方面，在第七个方面的干燥装置中，制冷剂容纳容器设置在干燥空气流道中位于散热器下游部分与蒸发器上游部分之间的位置。根据本专利技术的第九个方面，在第一个方面的干燥装置中，压缩机、散热和膨胀机构在高压侧为超临界状态的状态下运行。根据本专利技术的第十个方面，一种热泵型干燥装置，包括热泵，该热泵具有通过管路连接的压缩机、散热器、膨胀机构和蒸发器，制冷剂循环通过该管路循环于其中；干燥空气流道，该干燥空气流道可操作用来将由所述散热器加热的干燥空气引导至要被干燥的对象，然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于干燥对象的干燥装置，其中制冷剂通过管路循环经过压缩机、散热器、膨胀机构和蒸发器，所述干燥装置包括：干燥空气流道，该干燥空气流道可操作用来将由散热器加热的干燥空气引导至要被干燥的对象，然后用蒸发器对已被引导至对象的干燥空气进行 除湿，并且对已除湿的干燥空气进行加热以使其恢复为干燥空气；以及旁通回路，被散热器加热的干燥空气的一部分通过该旁通回路流到蒸发器而不与要被干燥的对象接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：田村朋一郎，药丸雄一，西胁文俊，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]