CN109654867A - 一种烘干方法及烘干机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种烘干方法及烘干机，采用经过升温除湿处理后的温暖低湿空气对物品进行烘干，用于烘干的空气温度不超过55℃，空气含水量不高于8g/kg(干空气)。采用该烘干方法的烘干机，包括多孔介质除湿模块、加热模块、处理风动力模块、再生风动力模块、控制模块和烘干区。该装置利用多孔介质吸附材料对环境空气中水分的吸附和脱附特性调节烘干送风的含水量，通过加热模块调节多孔介质除湿模块的脱附再生温度，分别通过处理风动力模块、再生风动力模块将空气引入多孔介质除湿模块的处理区和再生区，利用控制模块使装置自动运行以满足不同物品的烘干要求。

Description

一种烘干方法及烘干机

技术领域

本发明涉及家用电器领域，尤其是一种烘干方法及烘干机。

背景技术

在连续阴雨潮湿的天气，家庭中的衣物、毛绒玩具、餐具在清洗后往往长时间难以快速、完全干燥，极易发霉、滋生细菌，不仅影响物品的使用寿命，也会给人们的身体健康带来危害。市场上现有的干衣机，主要类型包括直排式、冷凝式和热泵式，其中直排式和冷凝式干衣机的干衣温度一般超过70℃，热泵式干衣机的干衣温度一般超过55℃。市场上现有的家用餐具消毒柜的烘干温度一般超过80℃。同时，除了热泵式干衣机采用热泵蒸发器对干衣筒的出风进行降温除水、再经过热泵冷凝器加热升温送入干衣筒外，其他烘干设备并不会对送入烘干区的空气进行除湿，只能依靠提高加热温度的方法来降低烘干区送风的相对湿度，增加送风的除湿能力,而由于热泵式干衣机的蒸发温度在30℃左右，蒸发器降温除水效果有限，送入烘干区的空气含水量通常不会低于25g/kg(干空气)，这就导致现有烘干设备干燥效果差，只能依靠提高送风温度、增大送风量等方法来改善除湿效果,较高的烘干温度还会对待烘干物品产生损害，大风量送风不仅增加风机运行能耗，还会产生较大的运行噪音。

例如授权号为CN 104420145 B的发明专利，在常规热泵干衣机的基础上，增加了辅助冷凝器和辅助风机，通过控制辅助冷凝器散发到环境中的热量来间接调节主冷凝器传递给干衣循环空气的热量，从而防止干衣循环空气温度过高，避免衣服在干燥过程中因温度过高而受损。但是，该专利中的热泵干衣机结构复杂，在控制干衣送风温度的同时并未降低送入干衣区的空气含水量，干衣温度降低后会影响干衣速度。授权号为CN 104963180 B的发明专利，通过加快烘干筒的转速来提高干衣设备的烘干效率，缩短烘干时间，并未对偏高的干衣送风温度和送风含水量进行控制和改善，烘干筒转速的增加也会加剧干衣过程的衣物磨损。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种烘干方法及烘干机，解决烘干温度高、烘干送风含水量高的问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种烘干方法，其特征在于，采用经过升温除湿处理后的温暖低湿空气对物品进行烘干，用于烘干的空气温度不超过55℃，空气含水量不高于8g/kg(干空气)。

优选地，所述的升温除湿处理过程是利用固体吸附式除湿原理完成的，为了制取满足温湿度要求的干燥空气，需要结合待烘干物品的数量、时间要求，合理设计固体吸附式除湿系统的相关参数，包括多孔介质吸附材料的尺寸、处理风量、再生风量、再生温度以及吸附材料处理区和再生区的交替循环速度。

本发明具有上述烘干方法的烘干机，包括多孔介质除湿模块、加热模块、处理风动力模块、再生风动力模块、控制模块和烘干区，多孔介质除湿模块分为处理区和再生区两部分,其特征在于，所述多孔介质除湿模块利用多孔介质吸附材料对环境空气中水分的吸附和脱附特性调节烘干送风的含水量，所述加热模块用于调节多孔介质除湿模块的脱附再生温度，所述处理风动力模块用于将烘干区域以外的空气引入并流经多孔介质除湿模块的处理区进行升温除湿，所述再生风动力模块用于将烘干区域以外的空气引入并流经多孔介质除湿模块的再生区，对多孔介质除湿模块进行脱附再生，所述控制模块用于控制烘干机自动运行，多孔介质除湿模块的处理区与处理风动力模块之间通过风管连接,、多孔介质除湿模块的再生区与加热模块、再生风动力模块之间通过风管连接，流经多孔介质除湿模块处理区的空气升温除湿,送入烘干区用于物品干燥。

优选地，所述的多孔介质除湿模块由固体吸附剂组成，可吸附空气中水分，并能够在中高温环境下，将吸收的水分脱附排出，多孔介质除湿模块的处理区和再生区分别流过需要除湿的处理风和用于脱附再生的再生风，两种气流不进行混合，为了连续进行吸附除湿和脱附再生，多孔介质除湿模块和流经该模块的空气需要保持相对旋转运动。

优选地，所述加热模块用于对再生风进行加热，可以采用金属电加热丝、陶瓷电热元件、微波加热元件，也可以利用蒸汽压缩式制冷的冷凝热，或多种热源的组合，加热温度控制在40℃-150℃。

优选地，所述处理风动力模块和再生风动力模块均为风机，可以采用直流电驱动，也可以采用交流电驱动，根据应用需要，处理风动力模块和再生风动力模块可安装在多孔介质除湿模块的同侧，也可分别安装在多孔介质除湿模块的两侧。

优选地，所述控制模块可根据烘干要求，自动控制多孔介质除湿模块、加热模块、处理风动力模块、再生风动力模块的运行。

优选地，所述烘干区可以是一个封闭空间，也可以是一个开放空间，如果烘干区是一个封闭空间，烘干后的高湿空气可通过风管排至室外，也可通过冷却装置降温冷凝出其中含有的水分后，再次由处理风动力模块送入多孔介质除湿模块的处理区。

优选地，由多孔介质除湿模块的再生区排出的再生风，可通过风管直接排至室外，也可通过冷却装置降温冷凝出其中含有的水分后，再次由再生风动力模块送入多孔介质除湿模块的再生区。

附图说明

图1是根据本发明的实施例一的原理图。

图2是根据本发明的多孔介质除湿模块的一种实施示意图。

图3是根据本发明的实施例二的原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例详细介绍本发明的技术方案。需要说明，以下描述中的优选实施例只作为举例，其他显而易见的变形也将纳入本发明的保护范围。

图1对应的实施例一：

如图1所示的实施例，包括多孔介质除湿模块（1）、加热模块（2）、处理风动力模块（3）、再生风动力模块（4）、控制模块（5）、烘干区（6）和烘干区排风（7）。

其中，多孔介质除湿模块（1）的处理区与处理风动力模块（3）之间通过风管连接,、多孔介质除湿模块（1）的再生区与加热模块（2）、再生风动力模块（4）之间通过风管连接。

根据加热模块（2）、处理风动力模块（3）、再生风动力模块（4）在多孔介质除湿模块（1）两侧的布置位置不同，实施例一包括（a）、（b）、（c）和（d）四种类型。其中，类型（a）和（b）中的处理风和再生风的流向相同，类型（c）和（d）中的处理风和再生风的流向相反。

加热模块（2）采用陶瓷电热元件；处理风动力模块（3）和再生风动力模块（4）均为直流风机。

在该实施例中，烘干区（6）是一个封闭空间，当烘干区（6）内的物品需要进行烘干时，处理风动力模块（3）将空气从外界引入，空气在流经多孔介质除湿模块（1）的处理区时，多孔介质除湿模块（1）内的固体吸附剂将空气中的水分吸附，在吸附过程中，气体分子移向固体吸附剂表面，气体分子的运动速度会大大降低，在此过程中会释放出热量，因此经过除湿处理的空气通过多孔介质除湿模块（1）后会升温，经升温除湿处理后的空气送入烘干区（6）内，对物品进行烘干，烘干后形成的烘干区排风（7）直接排至外界。与此同时，为保证该装置连续运行，再生风动力模块（4）将外界空气引入，经加热模块（2）加热升温后，流经多孔介质除湿模块（1）的再生区，对固体吸附剂进行脱附处理，脱附后的空气温度较高，且含有大量水分，直接排至外界。

上述烘干过程在控制模块（5）的作用下，可根据待烘干物品的种类及烘干时间要求，自动控制多孔介质除湿模块（1）、加热模块（2）、处理风动力模块（3）、再生风动力模块（4）的运行。

图2对应的多孔介质除湿模块（1）的一种实施示意图：

如图2所示，在该示意图的实施方式中，多孔介质除湿模块（1）采用圆柱体结构，圆柱体分为两部分，为处理区和再生区，所占扇形角度分别为270度和90度，处理风流经270度扇形的处理区（8），再生风流经90度扇形的再生区（9）。

外界空气在处理风动力模块（3）的作用下流经风管（10）后进入多孔介质除湿模块（1）的处理区（8），在穿过多孔介质除湿模块（1）后流经风管（11）进入烘干区（6），在多孔介质除湿模块（1）的另一侧，外界空气在再生风动力模块（4）的作用下流经加热模块（2），温度升高至40℃-150℃，随后流经风管（12）后进入多孔介质除湿模块（1）的再生区（9），在穿过多孔介质除湿模块（1）后流经风管（13）进入再生风动力模块（4），处理区（8）和再生区（9）中的两股气流不进行混合。

需要说明的是，在除湿过程中，为了保证多孔介质除湿模块（1）内部的固体吸附剂可以通过处理区（8）不断地吸附空气中的水分，应通过再生区（9）不断地将由处理区（8）吸附的水分脱附出来，多孔介质除湿模块（1）需要和流经该模块的空气保持相对运动，也就是说，多孔介质除湿模块（1）围绕圆柱体结构的中心轴可进行旋转也可保持静止，当多孔介质除湿模块（1）旋转时，对应的风管（10）、风管（11）、风管（12）和风管（13）保持静止，当多孔介质除湿模块（1）静止时，对应的风管（10）、风管（11）、风管（12）和风管（13）可以作为一个整体围绕多孔介质除湿模块（1）的中心轴进行旋转。

图3对应的实施例二：

如图3所示，实施例二除了包括实施例一所有技术特征之外，还包括烘干区排风冷却模块（14）和再生排风冷却模块（15），该实施例中，这两个冷却模块可采用半导体制冷技术，也可以采用包括压缩机、蒸发器、冷凝器和节流装置的蒸汽压缩式制冷技术，也可以利用外部温度适合的冷却介质，如冷风或冷水，或采用多种冷源的组合。其中，烘干区排风冷却模块（14）用于将烘干后的高湿空气冷却后除水，以便再次由处理风动力模块（3）送入多孔介质除湿模块（1）的处理区（8），再生排风冷却模块（15）用于将再生区排出的高温高湿空气冷却后除水，以便再次由再生风动力模块（4）送入多孔介质除湿模块（1）的再生区（9），由此形成了一种不从外界吸气、不对外排气的闭式循环模式。

以上介绍了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种烘干方法，其特征在于，采用经过升温除湿处理后的温暖低湿空气对物品进行烘干，用于烘干的空气温度不超过55℃，空气含水量不高于8g/kg(干空气)。

2.根据权利要求1所述的一种烘干方法，其特征在于，升温除湿处理过程是利用固体吸附式除湿原理完成的，为了制取满足温湿度要求的干燥空气，需要结合待烘干物品的数量、时间要求，合理设计固体吸附式除湿系统的相关参数，包括多孔介质吸附材料的尺寸、处理风量、再生风量、再生温度以及吸附材料处理区和再生区的交替循环速度。

3.一种使用如权利要求1和2任一所述烘干方法的烘干机，包括多孔介质除湿模块、加热模块、处理风动力模块、再生风动力模块、控制模块和烘干区，多孔介质除湿模块分为处理区和再生区两部分,其特征在于，所述多孔介质除湿模块利用多孔介质吸附材料对环境空气中水分的吸附和脱附特性调节烘干送风的含水量，所述加热模块用于调节多孔介质除湿模块的脱附再生温度，所述处理风动力模块用于将烘干区域以外的空气引入并流经多孔介质除湿模块的处理区进行升温除湿，所述再生风动力模块用于将烘干区域以外的空气引入并流经多孔介质除湿模块的再生区，对多孔介质除湿模块进行脱附再生，所述控制模块用于控制烘干机自动运行，多孔介质除湿模块的处理区与处理风动力模块之间通过风管连接,、多孔介质除湿模块的再生区与加热模块、再生风动力模块之间通过风管连接，流经多孔介质除湿模块处理区的空气升温除湿,送入烘干区用于物品干燥。

4.根据权利要求3所述的一种烘干机，其特征在于，所述的多孔介质除湿模块由固体吸附剂组成，可吸附空气中水分，并能够在中高温环境下，将吸收的水分脱附排出，多孔介质除湿模块的处理区和再生区分别流过需要除湿的处理风和用于脱附再生的再生风，两种气流不进行混合，为了连续进行吸附除湿和脱附再生，多孔介质除湿模块和流经该模块的空气需要保持相对旋转运动。

5.根据权利要求3所述的一种烘干机，其特征在于，所述加热模块用于对再生风进行加热，可以采用金属电加热丝、陶瓷电热元件、微波加热元件，也可以利用蒸汽压缩式制冷的冷凝热，或多种热源的组合，加热温度控制在40℃-150℃。

6.根据权利要求3所述的一种烘干机，其特征在于，所述处理风动力模块和再生风动力模块均为风机，可以采用直流电驱动，也可以采用交流电驱动，根据应用需要，处理风动力模块和再生风动力模块可安装在多孔介质除湿模块的同侧，也可分别安装在多孔介质除湿模块的两侧。

7.根据权利要求3所述的一种烘干机，其特征在于，所述控制模块可根据烘干要求，自动控制多孔介质除湿模块、加热模块、处理风动力模块、再生风动力模块的运行。

8.根据权利要求3所述的一种烘干机，其特征在于，所述烘干区可以是一个封闭空间，也可以是一个开放空间，如果烘干区是一个封闭空间，烘干后的高湿空气可通过风管排至室外，也可通过冷却装置降温冷凝出其中含有的水分后，再次由处理风动力模块送入多孔介质除湿模块的处理区。

9.根据权利要求3所述的一种烘干机，其特征在于，由多孔介质除湿模块的再生区排出的再生风，可通过风管直接排至室外，也可通过冷却装置降温冷凝出其中含有的水分后，再次由再生风动力模块送入多孔介质除湿模块的再生区。