CN107314483B - 两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统，包括闭式制冷剂系统；所述闭式制冷剂系统包括低温侧压缩机、四通换向阀、第一低温侧除湿换热器、第二低温侧除湿换热器、低温侧节流装置、高温侧压缩机、第一三通换向阀、第二三通换向阀、高温侧节流装置、第一高温侧除湿换热器以及第二高温侧除湿换热器。本发明还提供了一种两级双除湿降温升温的方法。在本发明中，采用不同蒸发/冷凝温度下并联的两个除湿蒸发器/冷凝器，处理空气依次流经高温及低温的除湿蒸发器。与现有技术相比，本发明的循环切换时间得以延长，且可靠性、经济性均有所提高，另外还可以变换多模式运行。

Description

两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统及方法

技术领域

本发明涉及是一种固体除湿空调热泵技术领域的系统，具体地，涉及一种两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统。

背景技术

解耦式固体除湿空调技术采用干燥剂处理空气中的潜热负荷，显热负荷则通过自然冷源或传统压缩式制冷系统来处理，系统实现了显热负荷和潜热负荷的分开处理与独立控制，克服了压缩式空调技术集中处理负荷的局限。但除湿材料在固体除湿过程中释放出的吸附热，不仅会增加后续需处理的显热负荷，还会引起除湿剂再生温度的升高。基于蒸发冷却内冷的除湿换热器循环将再生式蒸发冷却产生的冷冻水引入除湿换热器，通过管内冷冻水处理显热负荷和吸附热。然而此类系统的冷却极限是室外空气湿球温度，系统处理显热负荷的能力有限。基于制冷剂冷却的除湿换热器循环采用涂覆有干燥剂材料的除湿蒸发/冷凝器代替传统压缩式循环中的蒸发/冷凝器，通过制冷剂蒸发降低了内冷源温度及干燥剂的吸附温度，热湿负荷处理能力得到提升。然而当除湿蒸发器表面干燥剂吸附饱和后，低温的内冷源则会带来除湿蒸发器表面凝露问题，产生的液态水会对涂敷干燥剂物性及后续再生产生极大的不利影响，导致整体循环性能的不稳定性及下降。

经对现有技术的公开文献检索发现，为解决上述问题，Y.D.Tu等在ScientificReports上发表的Comfortable,high-efficiency heat pump with desiccant-coated,water-sorbing heat exchangers(2017,7,40437)通过控制蒸发除湿与冷凝再生的切换时间来避免凝露的产生，然而频繁的切换会导致整体循环热力性能一直处于冷热动态交变中，同时大热容金属基的热阻又导致干燥剂吸附及解吸能力的降低，从而使得整体循环性能下降。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统及方法。

根据本发明提供的一种两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统，包括闭式制冷剂系统；

所述闭式制冷剂系统包括低温侧压缩机、四通换向阀、第一低温侧除湿换热器、第二低温侧除湿换热器、低温侧节流装置、高温侧压缩机、第一三通换向阀、第二三通换向阀、高温侧节流装置、第一高温侧除湿换热器以及第二高温侧除湿换热器；

从低温侧压缩机出来的制冷剂蒸汽分为多种路径：

一种路径为低温侧压缩机的出口经四通换向阀的第一流道连接到第一低温侧除湿换热器和第二低温侧除湿换热器这两者中的一个低温除湿换热器的第一流道的一流道口；

第一低温侧除湿换热器和第二低温侧除湿换热器这两者中的一个低温除湿换热器的第一流道的另一个流道口经低温侧节流装置连接到第一低温侧除湿换热器和第二低温侧除湿换热器这两者中的另一个低温除湿换热器的第一流道的一流道口；

第一低温侧除湿换热器和第二低温侧除湿换热器这两者中的另一个低温除湿换热器的第一流道的另一个流道口经四通换向阀的第二流道流回到低温侧压缩机；

另一种路径为低温侧压缩机的出口经高温侧压缩机、第一三通换向阀和第二三通换向阀这两者中的一个三通换向阀的流道连接到第一高温侧除湿换热器和第二高温侧除湿换热器这两者中的一个高温除湿换热器的第一流道的一流道口；

第一高温侧除湿换热器和第二高温侧除湿换热器这两者中的一个高温除湿换热器的第一流道的另一个流道口经高温侧节流装置与第一高温侧除湿换热器和第二高温侧除湿换热器这两者中的另一个高温除湿换热器的第一流道的一流道口相连接；

第一高温侧除湿换热器和第二高温侧除湿换热器这两者中的另一个高温除湿换热器的第一流道的另一个流道口经第一三通换向阀和第二三通换向阀这两者中的另一个三通换向阀的流道、四通换向阀的第二流道流回到低温侧压缩机。

优选地，所述两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统包括第一模式、第二模式；

在第一模式中：

蒸汽所述一种路径为低温侧压缩机的出口经四通换向阀的第一流道连接到第二低温侧除湿换热器的第一流道的一流道口；

第二低温侧除湿换热器的第一流道的另一个流道口经低温侧节流装置连接到第一低温侧除湿换热器的第一流道的一流道口；

第一低温侧除湿换热器的第一流道的另一个流道口经四通换向阀的第二流道流回到低温侧压缩机；

所述另一种路径为低温侧压缩机的出口经高温侧压缩机、第一三通换向阀的流道连接到第二高温侧除湿换热器的第一流道的一流道口；

第二高温侧除湿换热器的第一流道的另一个流道口经高温侧节流装置与第一高温侧除湿换热器的第一流道的一流道口相连接；

第一高温侧除湿换热器的第一流道的另一个流道口经第二三通换向阀的流道、四通换向阀的第二流道流回到低温侧压缩机；

在第二模式中：

蒸汽所述一种路径为低温侧压缩机的出口经四通换向阀的第一流道连接到第一低温侧除湿换热器的第一流道的一流道口；

第一低温侧除湿换热器的第一流道的另一个流道口经低温侧节流装置连接到第二低温侧除湿换热器的的第一流道的一流道口；

第二低温侧除湿换热器的的第一流道的另一个流道口经四通换向阀的第二流道流回到低温侧压缩机；

所述另一种路径为低温侧压缩机的出口经高温侧压缩机、第二三通换向阀的流道连接到第一高温侧除湿换热器的第一流道的一流道口；

第一高温侧除湿换热器的第一流道的另一个流道口经高温侧节流装置连接到第二高温侧除湿换热器的第一流道的一流道口；

第二高温侧除湿换热器的第一流道的另一个流道口经第一三通换向阀的流道、四通换向阀的第二流道流回到低温侧压缩机；

第一模式与第二模式之间相互切换。

优选地，在所述第一模式中：

所述一种路径为低温侧压缩机的出口与四通换向阀的第一流道口相连接；

四通换向阀的第一流道口与第二流道口相连；

四通换向阀的第二流道口连接到第二低温侧除湿换热器的第二流道口；

第二低温侧除湿换热器的第一流道口与低温侧节流装置的入口相连接；

低温侧节流装置的出口连接到第一低温侧除湿换热器的第二流道口；

第一低温侧除湿换热器的第一流道口与四通换向阀的第四流道口相连接；

四通换向阀的第四流道口与第三流道口相连；

四通换向阀的第三流道口与低温侧压缩机的入口相连接；

所述另一种路径为低温侧压缩机的出口与高温侧压缩机的入口相连；

高温侧压缩机的出口与第一三通换向阀的第二流道口相连；

第一三通换向阀的第二流道口与第一流道口相连；

第一三通换向阀的第一流道口与第二高温侧除湿换热器的第二流道口相连；

第二高温侧除湿换热器的第一流道口与高温侧节流装置的入口相连；

高温侧节流装置的出口与第一高温侧除湿换热器的第二流道口相连接；

第一高温侧除湿换热器的第一流道口与第二三通换向阀的第一流道口相连；

第二三通换向阀的第一流道口与第二流道口相连；

第二三通换向阀的第二流道口与四通换向阀的第四流道口相连；

四通换向阀的第三流道口与低温侧压缩机的入口相连；

优选地，在所述第二模式中：

所述一种路径为低温侧压缩机的出口与四通换向阀的第一流道口相连；

四通换向阀的第一流道口与第四流道口相连；

四通换向阀的第四流道口连接到第一低温侧除湿换热器的第一流道口；

第一低温侧除湿换热器的第二流道口与低温侧节流装置的入口相连；

低温侧节流装置的出口与第二低温侧除湿换热器的第一流道口相连；

第二低温侧除湿换热器的第二流道口与四通换向阀的第二流道口相连；

四通换向阀的第二流道口与第三流道口相连；

四通换向阀的第三流道口与低温侧压缩机的入口相连；

所述另一种路径为低温侧压缩机的出口与高温侧压缩机的入口相连；

高温侧压缩机的出口与第二三通换向阀的第三流道口相连；

第二三通换向阀的第三流道口与第一流道口相连；

第二三通换向阀的第一流道口连接到第一高温侧除湿换热器的第一流道口；

第一高温侧除湿换热器的第二流道口与高温侧节流装置的入口相连；

高温侧节流装置的出口连接到第二高温侧除湿换热器的第一流道口；

第二高温侧除湿换热器的第二流道口与第一三通换向阀的第一流道口相连；

第一三通换向阀的第一流道口与第三流道口相连；

第一三通换向阀的第三流道口与四通换向阀的第二流道口相连；

四通换向阀的第三流道口与低温侧压缩机的入口相连。

优选地，还包括第一待处理空气系统和第一再生空气系统。

优选地，还包括第二待处理空气系统和第二再生空气系统。

优选地，第一待处理空气系统包括第一风机、第一空气风道以及送风口；

第一再生空气系统包括第二风机、第二空气风道；

第一待处理空气系统与第一再生空气系统连接方式分别为：

第一待处理空气系统：第一风机的出口经第一空气风道与第一高温侧除湿换热器的第三流道口相连；

第一高温侧除湿换热器的第四流道口与第一低温侧除湿换热器的第三流道口相连；

第一低温侧除湿换热器的第四流道口与送风口相连；

第一再生空气：第二低温侧除湿换热器的第三流道口与第二高温侧除湿换热器的第四流道口相连；

第二高温侧除湿换热器的第三流道口与第二风机的入口相连。

优选地，第二待处理空气系统包括第二风机、第二空气风道以及送风口；

第二再生空气系统包括第一空气风道、第一风机；

第二待处理空气系统与第二再生空气系统连接方式分别为：

第二待处理空气系统：送风口经第二空气风道与第二低温侧除湿换热器的第四流道口相连；

第二低温侧除湿换热器的第三流道口与第二高温侧除湿换热器的第四流道口相连；

第二高温侧除湿换热器的第三流道口与第二风机的出口相连；

第二再生空气系统：第一低温侧除湿换热器的第三流道口与第一高温侧除湿换热器的第四流道口相连；

第一高温侧除湿换热器的第三流道口经第一空气风道与第一风机的入口相连。

优选地，第一高温侧除湿换热器、第一低温侧除湿换热器的第一流道口与第二流道口为冷流通道的流道口，第三流道口与第四流道口为热流通道的流道口；第二高温侧除湿换热器、第二低温侧除湿换热器的第一流道口与第二流道口为热流通道的流道口，第三流道口与第四流道口为冷流通道的流道口。或，第一高温侧除湿换热器、第一低温侧除湿换热器的第一流道口与第二流道口为热流通道的流道口，第三流道口与第四流道口为冷流通道的流道口；第二高温侧除湿换热器、第二低温侧除湿换热器的第一流道口与第二流道口为冷流通道的流道口，第三流道口与第四流道口为热流通道的流道口。

本发明还提供一种两级双除湿降温升温的方法，包括利用上述的两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统对空气进行除湿降温升温的步骤。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、高温除湿蒸发器采用吸附速度均匀的干燥剂实现热湿负荷预处理，通过高蒸发温度防止自身凝露，同时降低进入低温除湿蒸发器的空气露点防止凝露，低温除湿蒸发器则采用吸附能力高的干燥剂实现热湿负荷高效处理，循环的切换时间得以延长。

2、循环的高压级采用两级压缩，各级压力比适中，循环COP较单一低蒸发温度循环获得提升，且可以通过中间冷却来进一步减少压缩机的耗功，可靠性，经济性均有所提高。

3、循环可以通过改变流经低温除湿蒸发器的空气流量或改变流经高温侧压缩机的制冷剂流量实现不同显热和潜热负荷处理能力的配比，与只采用一个除湿蒸发/冷凝器的循环相比具有更大的负荷处理范围。

4、循环采用不同蒸发/冷凝温度下并联的两个除湿蒸发器/冷凝器，处理空气依次流经高温及低温的除湿蒸发器，这一两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵循环是一种全新的热力循环。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的第一模式示意图。

图2为本发明的第二模式示意图。

图中所示：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本发明中，采用不同蒸发/冷凝温度下并联的两个除湿蒸发器/冷凝器，处理空气依次流经高温及低温的除湿蒸发器。高温除湿蒸发器着重采用吸附速度均匀的干燥剂实现热湿负荷预处理，通过高蒸发温度防止自身凝露，同时降低进入低温除湿蒸发器的空气露点防止凝露，低温除湿蒸发器则着重采用吸附能力高的干燥剂实现热湿负荷高效处理，高低温除湿冷凝器分别匹配高低温蒸发侧采用冷凝废热完成干燥剂解吸再生，通过一个四通换向阀，两个三通换向阀及风道的切换可实现连续热湿负荷处理。与现有技术相比，本发明的循环切换时间得以延长，且可靠性、经济性均有所提高，另外还可以根据热湿负荷的特点变换多模式运行。

本发明提供的一种两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统，包括闭式制冷剂系统；所述闭式制冷剂系统包括低温侧压缩机10、四通换向阀11、第一低温侧除湿换热器4、第二低温侧除湿换热器7、低温侧节流装置12、高温侧压缩机13、第一三通换向阀14、第二三通换向阀16、高温侧节流装置15、第一高温侧除湿换热器3以及第二高温侧除湿换热器8。

从低温侧压缩机10出来的制冷剂蒸汽分为多种路径：一种路径为低温侧压缩机10的出口经四通换向阀11的第一流道连接到第一低温侧除湿换热器4和第二低温侧除湿换热器7这两者中的一个低温除湿换热器的第一流道的一流道口；第一低温侧除湿换热器4和第二低温侧除湿换热器7这两者中的一个低温除湿换热器的第一流道的另一个流道口经低温侧节流装置12连接到第一低温侧除湿换热器4和第二低温侧除湿换热器7这两者中的另一个低温除湿换热器的第一流道的一流道口；第一低温侧除湿换热器4和第二低温侧除湿换热器7这两者中的另一个低温除湿换热器的第一流道的另一个流道口经四通换向阀11的第二流道流回到低温侧压缩机10；另一种路径为低温侧压缩机10的出口经高温侧压缩机13、第一三通换向阀14和第二三通换向阀16这两者中的一个三通换向阀的流道连接到第一高温侧除湿换热器3和第二高温侧除湿换热器8这两者中的一个高温除湿换热器的第一流道的一流道口；第一高温侧除湿换热器3和第二高温侧除湿换热器8这两者中的一个高温除湿换热器的第一流道的另一个流道口经高温侧节流装置15与第一高温侧除湿换热器3和第二高温侧除湿换热器8这两者中的另一个高温除湿换热器的第一流道的一流道口相连接；第一高温侧除湿换热器3和第二高温侧除湿换热器8这两者中的另一个高温除湿换热器的第一流道的另一个流道口经第一三通换向阀14和第二三通换向阀16这两者中的另一个三通换向阀的流道、四通换向阀11的第二流道流回到低温侧压缩机10。

所述两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统包括第一模式、第二模式；在第一模式中：蒸汽所述一种路径为低温侧压缩机10的出口经四通换向阀11的第一流道连接到第二低温侧除湿换热器7的第一流道的一流道口；第二低温侧除湿换热器7的第一流道的另一个流道口经低温侧节流装置12连接到第一低温侧除湿换热器4的第一流道的一流道口；第一低温侧除湿换热器4的第一流道的另一个流道口经四通换向阀11的第二流道流回到低温侧压缩机10；所述另一种路径为低温侧压缩机10的出口经高温侧压缩机13、第一三通换向阀14的流道连接到第二高温侧除湿换热器8的第一流道的一流道口；第二高温侧除湿换热器8的第一流道的另一个流道口经高温侧节流装置15与第一高温侧除湿换热器3的第一流道的一流道口相连接；第一高温侧除湿换热器3的第一流道的另一个流道口经第二三通换向阀16的流道、四通换向阀11的第二流道流回到低温侧压缩机10。

在所述第一模式中：所述一种路径为低温侧压缩机10的出口与四通换向阀11的第一流道口相连接；四通换向阀11的第一流道口与第二流道口相连接；四通换向阀11的第二流道口连接到第二低温侧除湿换热器7的第二流道口；第二低温侧除湿换热器7的第一流道口与低温侧节流装置12的入口相连接；低温侧节流装置12的出口连接到第一低温侧除湿换热器4的第二流道口；第一低温侧除湿换热器4的第一流道口与四通换向阀11的第四流道口相连接；四通换向阀11的第四流道口与第三流道口相连接；四通换向阀11的第三流道口与低温侧压缩机10的入口相连接；所述另一种路径为低温侧压缩机10的出口与高温侧压缩机13的入口相连；高温侧压缩机13的出口与第一三通换向阀14的第二流道口相连；第一三通换向阀14的第二流道口与第一流道口相连；第一三通换向阀14的第一流道口与第二高温侧除湿换热器8的第二流道口相连；第二高温侧除湿换热器8的第一流道口与高温侧节流装置15的入口相连；高温侧节流装置15的出口与第一高温侧除湿换热器3的第二流道口相连接；第一高温侧除湿换热器3的第一流道口与第二三通换向阀16的第一流道口相连；第二三通换向阀16的第一流道口与第二流道口相连；第二三通换向阀16的第二流道口与四通换向阀11的第四流道口相连；四通换向阀11的第三流道口与低温侧压缩机10的入口相连；

详细地说，如图1所示，制冷剂侧，从低温侧压缩机10出来的制冷剂蒸气分为两路：一路依次流经四通换向阀11，第二低温侧除湿换热器7，低温侧节流装置12，第一低温侧除湿换热器4，四通换向阀11，最后流回低温侧压缩机10；另一路依次流经高温侧压缩机13，第一三通换向阀14，第二高温侧除湿换热器8，高温侧节流装置15，第一高温侧除湿换热器3，第二三通换向阀16，四通换向阀11，最后流入低温侧压缩机10，构成一个并联的闭式循环。在低温回路中，制冷剂经低温侧压缩机10压缩后温度压力升高，经四通换向阀11流入第二低温侧除湿换热器7中冷凝放热，接着经过低温侧节流装置12降温降压后进入第一低温侧除湿换热器4，在第一低温侧除湿换热器4中蒸发吸热，最后经四通换向阀11流回低温侧压缩机10。在高温回路中，制冷剂经低温侧压缩机10压缩后温度压力升高，后流入高温侧压缩机13进一步提高其压力和温度，接着经过第一三通换向阀14流入第二高温侧除湿换热器8中冷凝放热，后经高温侧节流装置15降温降压后流入第一高温侧除湿换热器3中蒸发吸热，从第一高温侧除湿换热器3出来的制冷剂蒸汽经第二三通换向阀16后与从第一低温侧除湿换热器4中出来的制冷剂蒸气混合后经四通换向阀11流回低温侧压缩机10。

本发明提供的一种两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统，还包括第一待处理空气系统和第一再生空气系统。

所述第一待处理空气系统包括第一风机1、第一空气风道2以及送风口5；第一再生空气系统包括第二风机9、第二空气风道6；第一待处理空气系统与第一再生空气系统连接方式分别为：第一待处理空气系统：第一风机1的出口经第一空气风道2与第一高温侧除湿换热器3的第三流道口相连；第一高温侧除湿换热器3的第四流道口与第一低温侧除湿换热器4的第三流道口相连；第一低温侧除湿换热器4的第四流道口与送风口5相连。第一再生空气：第二低温侧除湿换热器7的第三流道口与第二高温侧除湿换热器8的第四流道口相连；第二高温侧除湿换热器8的第三流道口与第二风机9的入口相连。

具体地说，如图1所示第一待处理空气依次流经第一风机1，第一高温侧除湿换热器3，第一低温侧除湿换热器4，送风口5。待处理空气在第一风机的作用下流经第一高温侧除湿换热器3表面，被冷却除湿，接着流经第一低温侧除湿换热器4表面被进一步冷却除湿，后经送风口5送至被调空间。

第一再生空气依次流经第二低温侧除湿换热器7，第二高温侧除湿换热器8，第二风机9。再生空气在第二风机9的作用下流经第二低温侧除湿换热器7表面，被加热同时带走解析出的水蒸气，接着流经第二高温侧除湿换热器8表面被进一步增温加湿，最后高温高湿的再生空气再被排出。

在第二模式中：

蒸汽所述一种路径为低温侧压缩机10的出口经四通换向阀11的第一流道连接到第一低温侧除湿换热器4的第一流道的一流道口；第一低温侧除湿换热器4的第一流道的另一个流道口经低温侧节流装置12连接到第二低温侧除湿换热器7的的第一流道的一流道口；第二低温侧除湿换热器7的的第一流道的另一个流道口经四通换向阀11的第二流道流回到低温侧压缩机10；所述另一种路径为低温侧压缩机10的出口经高温侧压缩机13、第二三通换向阀16的流道连接到第一高温侧除湿换热器3的第一流道的一流道口；第一高温侧除湿换热器3的第一流道的另一个流道口经高温侧节流装置15连接到第二高温侧除湿换热器8的第一流道的一流道口；第二高温侧除湿换热器8的第一流道的另一个流道口经第一三通换向阀14的流道、四通换向阀11的第二流道流回到低温侧压缩机10。

在所述第二模式中：所述一种路径为低温侧压缩机10的出口与四通换向阀11的第一流道口相连；四通换向阀11的第一流道口与第四流道口相连；四通换向阀11的第四流道口连接到第一低温侧除湿换热器4的第一流道口；第一低温侧除湿换热器4的第二流道口与低温侧节流装置12的入口相连；低温侧节流装置12的出口与第二低温侧除湿换热器7的第一流道口相连；第二低温侧除湿换热器7的第二流道口与四通换向阀11的第二流道口相连；四通换向阀11的第二流道口与第三流道口相连；四通换向阀11的第三流道口与低温侧压缩机10的入口相连；所述另一种路径为低温侧压缩机10的出口与高温侧压缩机13的入口相连；高温侧压缩机13的出口与第二三通换向阀16的第三流道口相连；第二三通换向阀16的第三流道口与第一流道口相连；第二三通换向阀16的第一流道口连接到第一高温侧除湿换热器3的第一流道口；第一高温侧除湿换热器3的第二流道口与高温侧节流装置15的入口相连；高温侧节流装置15的出口连接到第二高温侧除湿换热器8的第一流道口；第二高温侧除湿换热器8的第二流道口与第一三通换向阀14的第一流道口相连；第一三通换向阀14的第一流道口与第三流道口相连；第一三通换向阀14的第三流道口与四通换向阀11的第二流道口相连；四通换向阀11的第三流道口与低温侧压缩机10的入口相连。

具体地说，如图2所示，制冷剂侧，从低温侧压缩机10出来的制冷剂蒸汽分为两路：一路依次流经四通换向阀11，第一低温侧除湿换热器4，低温侧节流装置12，第二低温侧除湿换热器7，四通换向阀11，最后流回低温侧压缩机10；另一路依次流经高温侧压缩机13，第二三通换向阀16，第一高温侧除湿换热器3，高温侧节流装置15，第二高温侧除湿换热器8，第一三通换向阀14，四通换向阀11，最后流入低温侧压缩机10，构成一个并联的闭式循环。在低温回路中，制冷剂经低温侧压缩机10压缩后温度压力升高，经四通换向阀11流入第一低温侧除湿换热器4中冷凝放热，接着经过低温侧节流装置12降温降压后进入第二低温侧除湿换热器7，在第二低温侧除湿换热器7中蒸发吸热，最后经四通换向阀11流回低温侧压缩机10。在高温回路中，制冷剂经低温侧压缩机10压缩后温度压力升高，后流入高温侧压缩机13进一步提高其压力和温度，接着经过第二三通换向阀16流入第一高温侧除湿换热器3中冷凝放热，后经高温侧节流装置15降温降压后流入第二高温侧除湿换热器8中蒸发吸热，从第二高温侧除湿换热器8出来的制冷剂蒸汽经第一三通换向阀14后与从第二低温侧除湿换热器7中出来的制冷剂蒸汽混合后经四通换向阀11流回低温侧压缩机10。第一模式与第二模式之间相互切换。

本发明提供的一种两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统，还包括第二待处理空气系统和第二再生空气系统。第二待处理空气系统包括第二风机9、第二空气风道6以及送风口5；第二再生空气系统包括第一空气风道2、第一风机1；第二待处理空气系统与第二再生空气系统连接方式分别为：第二待处理空气系统：送风口5经第二空气风道6与第二低温侧除湿换热器7的第四流道口相连；第二低温侧除湿换热器7的第三流道口与第二高温侧除湿换热器8的第四流道口相连；第二高温侧除湿换热器8的第三流道口与第二风机9的出口相连；第二再生空气系统：第一低温侧除湿换热器4的第三流道口与第一高温侧除湿换热器3的第四流道口相连；第一高温侧除湿换热器3的第三流道口经第一空气风道2与第一风机1的入口相连。

详细地说，如图2所示，第二待处理空气依次流经第二风机9，第二高温侧除湿换热器8，第二低温侧除湿换热器7，送风口5。待处理空气在第二风机9的作用下流经第二高温侧除湿换热器8表面，被冷却除湿，接着流经第二低温侧除湿换热器7表面被进一步冷却除湿，后经送风口5送至被调空间。

第二再生空气依次流经第一低温侧除湿换热器4，第一高温侧除湿换热器3，第一风机1。再生空气在第一风机1的作用下流经第一低温侧除湿换热器4表面，被加热同时带走解析出的水蒸气，接着流经第一高温侧除湿换热器3表面被进一步增温加湿，最后高温高湿的再生空气再被排出。

本发明还提供了一种两级双除湿降温升温的方法，包括利用上述所述两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统对空气进行除湿降温升温的步骤。

其中，

第一高温侧除湿换热器3、第一低温侧除湿换热器4的第一流道口与第二流道口为冷流通道的流道口，第三流道口与第四流道口为热流通道的流道口；第二高温侧除湿换热器8、第二低温侧除湿换热器7的第一流道口与第二流道口为热流通道的流道口，第三流道口与第四流道口为冷流通道的流道口。或，第一高温侧除湿换热器3、第一低温侧除湿换热器4的第一流道口与第二流道口为热流通道的流道口，第三流道口与第四流道口为冷流通道的流道口；第二高温侧除湿换热器8、第二低温侧除湿换热器7的第一流道口与第二流道口为冷流通道的流道口，第三流道口与第四流道口为热流通道的流道口。所述第一风机1与所述第二风机9均为双向风机。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统，其特征在于，包括闭式制冷剂系统；

所述闭式制冷剂系统包括低温侧压缩机（10）、四通换向阀（11）、第一低温侧除湿换热器（4）、第二低温侧除湿换热器（7）、低温侧节流装置（12）、高温侧压缩机（13）、第一三通换向阀（14）、第二三通换向阀（16）、高温侧节流装置（15）、第一高温侧除湿换热器（3）以及第二高温侧除湿换热器（8）；

第一高温侧除湿换热器（3）、第二高温侧除湿换热器（8）上设置有吸附速度均匀的干燥剂；第一低温侧除湿换热器（4）、第二低温侧除湿换热器（7）上设置有吸附能力高的干燥剂；

从低温侧压缩机（10）出来的制冷剂蒸汽分为多种路径：

一种路径为低温侧压缩机（10）的出口经四通换向阀（11）的第一流道连接到第一低温侧除湿换热器（4）和第二低温侧除湿换热器（7）这两者中的一个低温除湿换热器的第一流道的一流道口；

第一低温侧除湿换热器（4）和第二低温侧除湿换热器（7）这两者中的一个低温除湿换热器的第一流道的另一个流道口经低温侧节流装置（12）连接到第一低温侧除湿换热器（4）和第二低温侧除湿换热器（7）这两者中的另一个低温除湿换热器的第一流道的一流道口；

第一低温侧除湿换热器（4）和第二低温侧除湿换热器（7）这两者中的另一个低温除湿换热器的第一流道的另一个流道口经四通换向阀（11）的第二流道流回到低温侧压缩机（10）；

另一种路径为低温侧压缩机（10）的出口经高温侧压缩机（13）、第一三通换向阀（14）和第二三通换向阀（16）这两者中的一个三通换向阀的流道连接到第一高温侧除湿换热器（3）和第二高温侧除湿换热器（8）这两者中的一个高温除湿换热器的第一流道的一流道口；

第一高温侧除湿换热器（3）和第二高温侧除湿换热器（8）这两者中的一个高温除湿换热器的第一流道的另一个流道口经高温侧节流装置（15）与第一高温侧除湿换热器（3）和第二高温侧除湿换热器（8）这两者中的另一个高温除湿换热器的第一流道的一流道口相连接；

第一高温侧除湿换热器（3）和第二高温侧除湿换热器（8）这两者中的另一个高温除湿换热器的第一流道的另一个流道口经第一三通换向阀（14）和第二三通换向阀（16）这两者中的另一个三通换向阀的流道、四通换向阀（11）的第二流道流回到低温侧压缩机（10）。

2.根据权利要求1所述的两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统，其特征在于，所述两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统包括第一模式、第二模式；

在第一模式中：

蒸汽所述一种路径为低温侧压缩机（10）的出口经四通换向阀（11）的第一流道连接到第二低温侧除湿换热器（7）的第一流道的一流道口；

第二低温侧除湿换热器（7）的第一流道的另一个流道口经低温侧节流装置（12）连接到第一低温侧除湿换热器（4）的第一流道的一流道口；

第一低温侧除湿换热器（4）的第一流道的另一个流道口经四通换向阀（11）的第二流道流回到低温侧压缩机（10）；

所述另一种路径为低温侧压缩机（10）的出口经高温侧压缩机（13）、第一三通换向阀（14）的流道连接到第二高温侧除湿换热器（8）的第一流道的一流道口；

第二高温侧除湿换热器（8）的第一流道的另一个流道口经高温侧节流装置（15）与第一高温侧除湿换热器（3）的第一流道的一流道口相连接；

第一高温侧除湿换热器（3）的第一流道的另一个流道口经第二三通换向阀（16）的流道、四通换向阀（11）的第二流道流回到低温侧压缩机（10）；

在第二模式中：

蒸汽所述一种路径为低温侧压缩机（10）的出口经四通换向阀（11）的第一流道连接到第一低温侧除湿换热器（4）的第一流道的一流道口；

第一低温侧除湿换热器（4）的第一流道的另一个流道口经低温侧节流装置（12）连接到第二低温侧除湿换热器（7）的的第一流道的一流道口；

第二低温侧除湿换热器（7）的的第一流道的另一个流道口经四通换向阀（11）的第二流道流回到低温侧压缩机（10）；

所述另一种路径为低温侧压缩机（10）的出口经高温侧压缩机（13）、第二三通换向阀（16）的流道连接到第一高温侧除湿换热器（3）的第一流道的一流道口；

第一高温侧除湿换热器（3）的第一流道的另一个流道口经高温侧节流装置（15）连接到第二高温侧除湿换热器（8）的第一流道的一流道口；

第二高温侧除湿换热器（8）的第一流道的另一个流道口经第一三通换向阀（14）的流道、四通换向阀（11）的第二流道流回到低温侧压缩机（10）；

第一模式与第二模式之间相互切换。

3.根据权利要求2所述的两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统，其特征在于，在所述第一模式中：

所述一种路径为低温侧压缩机（10）的出口与四通换向阀（11）的第一流道口相连接；

四通换向阀（11）的第一流道口与第二流道口相连接；

四通换向阀（11）的第二流道口连接到第二低温侧除湿换热器（7）的第二流道口；

第二低温侧除湿换热器（7）的第一流道口与低温侧节流装置（12）的入口相连接；

低温侧节流装置（12）的出口连接到第一低温侧除湿换热器（4）的第二流道口；

第一低温侧除湿换热器（4）的第一流道口与四通换向阀（11）的第四流道口相连接；

四通换向阀（11）的第四流道口与第三流道口相连接；

四通换向阀（11）的第三流道口与低温侧压缩机（10）的入口相连接；

所述另一种路径为低温侧压缩机（10）的出口与高温侧压缩机（13）的入口相连接；

高温侧压缩机（13）的出口与第一三通换向阀（14）的第二流道口相连接；

第一三通换向阀（14）的第二流道口与第一流道口相连接；

第一三通换向阀（14）的第一流道口与第二高温侧除湿换热器（8）的第二流道口相连接；

第二高温侧除湿换热器（8）的第一流道口与高温侧节流装置（15）的入口相连接；

高温侧节流装置（15）的出口与第一高温侧除湿换热器（3）的第二流道口相连接；

第一高温侧除湿换热器（3）的第一流道口与第二三通换向阀（16）的第一流道口相连接；

第二三通换向阀（16）的第一流道口与第二流道口相连接；

第二三通换向阀（16）的第二流道口与四通换向阀（11）的第四流道口相连接；

四通换向阀（11）的第三流道口与低温侧压缩机（10）的入口相连接。

4.根据权利要求2所述的两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统，其特征在于，在所述第二模式中：

所述一种路径为低温侧压缩机（10）的出口与四通换向阀（11）的第一流道口相连；

四通换向阀（11）的第一流道口与第四流道口相连；

四通换向阀（11）的第四流道口连接到第一低温侧除湿换热器（4）的第一流道口；

第一低温侧除湿换热器（4）的第二流道口与低温侧节流装置（12）的入口相连；

低温侧节流装置（12）的出口与第二低温侧除湿换热器（7）的第一流道口相连；

第二低温侧除湿换热器（7）的第二流道口与四通换向阀（11）的第二流道口相连；

四通换向阀（11）的第二流道口与第三流道口相连；

四通换向阀（11）的第三流道口与低温侧压缩机（10）的入口相连；

所述另一种路径为低温侧压缩机（10）的出口与高温侧压缩机（13）的入口相连；

高温侧压缩机（13）的出口与第二三通换向阀（16）的第三流道口相连；

第二三通换向阀（16）的第三流道口与第一流道口相连；

第二三通换向阀（16）的第一流道口连接到第一高温侧除湿换热器（3）的第一流道口；

第一高温侧除湿换热器（3）的第二流道口与高温侧节流装置（15）的入口相连；

高温侧节流装置（15）的出口连接到第二高温侧除湿换热器（8）的第一流道口；

第二高温侧除湿换热器（8）的第二流道口与第一三通换向阀（14）的第一流道口相连；

第一三通换向阀（14）的第一流道口与第三流道口相连；

第一三通换向阀（14）的第三流道口与四通换向阀（11）的第二流道口相连；

四通换向阀（11）的第三流道口与低温侧压缩机（10）的入口相连。

5.根据权利要求1所述的两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统，其特征在于，还包括第一待处理空气系统和第一再生空气系统。

6.根据权利要求1所述的两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统，其特征在于，还包括第二待处理空气系统和第二再生空气系统。

7.根据权利要求5所述的两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统，其特征在于，

第一待处理空气系统包括第一风机（1）、第一空气风道（2）以及送风口（5）；

第一再生空气系统包括第二风机（9）、第二空气风道（6）；

第一待处理空气系统与第一再生空气系统连接方式分别为：

第一待处理空气系统：第一风机（1）的出口经第一空气风道（2）与第一高温侧除湿换热器（3）的第三流道口相连；

第一高温侧除湿换热器（3）的第四流道口与第一低温侧除湿换热器（4）的第三流道口相连；

第一低温侧除湿换热器（4）的第四流道口与送风口（5）相连；

第一再生空气：第二低温侧除湿换热器（7）的第三流道口与第二高温侧除湿换热器（8）的第四流道口相连；

第二高温侧除湿换热器（8）的第三流道口与第二风机（9）的入口相连。

8.根据权利要求6所述的两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统，其特征在于，第二待处理空气系统包括第二风机（9）、第二空气风道（6）以及送风口（5）；

第二再生空气系统包括第一空气风道（2）、第一风机（1）；

第二待处理空气系统与第二再生空气系统连接方式分别为：

第二待处理空气系统：送风口（5）经第二空气风道（6）与第二低温侧除湿换热器（7）的第四流道口相连；

第二低温侧除湿换热器（7）的第三流道口与第二高温侧除湿换热器（8）的第四流道口相连；

第二高温侧除湿换热器（8）的第三流道口与第二风机（9）的出口相连；

第二再生空气系统：第一低温侧除湿换热器（4）的第三流道口与第一高温侧除湿换热器（3）的第四流道口相连；

第一高温侧除湿换热器（3）的第三流道口经第一空气风道（2）与第一风机（1）的入口相连。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统，其特征在于，第一高温侧除湿换热器（3）、第一低温侧除湿换热器（4）的第一流道口与第二流道口为冷流通道的流道口，第三流道口与第四流道口为热流通道的流道口；第二高温侧除湿换热器（8）、第二低温侧除湿换热器（7）的第一流道口与第二流道口为热流通道的流道口，第三流道口与第四流道口为冷流通道的流道口；或，第一高温侧除湿换热器（3）、第一低温侧除湿换热器（4）的第一流道口与第二流道口为热流通道的流道口，第三流道口与第四流道口为冷流通道的流道口；第二高温侧除湿换热器（8）、第二低温侧除湿换热器（7）的第一流道口与第二流道口为冷流通道的流道口，第三流道口与第四流道口为热流通道的流道口。

10.一种两级双除湿降温升温的方法，其特征在于，包括利用权利要求1至9中任一项所述的两级双除湿蒸发器双除湿冷凝器除湿热泵系统对空气进行除湿降温升温的步骤。

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