CN100560847C - 干衣机 - Google Patents

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Abstract

提供一种干衣机。在这种干衣机中,流入到烘干容器中的空气由热泵提供热量。干衣机包括:箱,旋转地安装在箱内的烘干容器,给容器提供旋转力的电动机,与容器一侧相连接的第一个通风道,与容器另一侧和箱的外面相连接的第二个通风道,以及在第一个通风道中的第一个热交换元件和第二个热交换元件。此外,调节风门可包含在第二个通风道中。

Description

干衣机
技术领域
本发明涉及一种干衣机,更特别地说,涉及一种包含蒸汽压縮循 环系统的排放型干衣机。该干衣机通过从热交换循环系统给引入的空 气提供热量来烘干衣物以改善烘干效率。
背景技术
干衣机主要通过除去刚洗过的衣物中的湿气用于烘干衣物。
根据烘干衣物时产生的湿气的处理方法,干衣机可分为排放型和 冷凝型。前一种类型使用一种从烘干机排放湿气的方法,而后一种类 型使用一种通过冷凝从烘干机排放的湿气并在烘干机中再次循环除去 湿气的空气以除去湿气的方法。
通常,在排放型烘干机中,空气进气管和空气排气管与设置在箱 内部的可旋转的滚筒连接,在那里空气进气管具有加热器。
当烘干机外面的空气通过驱动风扇被引入到空气进气管时,空气
被加热器加热到高温。加热温度达到约10(TC。该高温空气被引入到烘 干机的烘干滚筒中,从而在滚筒中烘干衣物。在烘干过程中,高温空 气接触到包含在衣物中的湿气,并且高湿度空气通过空气排气管排放。 虽然这种传统的通过使用加热器向引入的空气释放热量的干衣机具有 如下优点,即整个烘干时间通过加热器快速加热空气而縮短并且它能 够被制造成大容量,但是它也具有如下缺点,即能量消耗因加热器加 热引入的空气而变大。特别地是,由于衣物由100'C或者更高的高温空 气烘干,在烘干过程中根据衣物的材料很大可能会发生损伤。同时,冷凝型干衣机具有如下优点,即由于它不要求有用于向干 衣机外面排放空气的空气排放管,它能够内置式制造;而它也具有如 下缺点,即它要求长的烘千时间,并很难制造成大容量,尽管它的能 量效率高于排放型。
在这种背景下,需要一种干衣机,其提供高能量效率并且是改良 的以便它不会导致对衣物的损伤。
同时,在高湿度地区,例如,海岸附近或雨季较长的地区,有一 个问题,即干衣机使用时烘干效率相对比较低。这是因为用来烘干衣 物的空气中包含大量湿气。由于包含大量湿气的空气被引入到烘干滚 筒中而湿气没有充分地被除去,它要求很多时间来烘干衣物,即使加 热器提高空气温度,结果要求增加能量消耗以完成烘干。因此,需要 一种干衣机,该干衣机为烘干滚筒提供空气,其中湿气从引入的空气 中充分地被除去。
发明内容
因此,本发明的一个目的是提供一种干衣机,该干衣机改善能量 效率,并使由于烘干过程中的高温空气而导致对衣物的损伤成为不可
本发明的另一个目的是提供一种干衣机,该干衣机能够将带有从 引入的空气中充分除去的湿气的空气引入到烘干滚筒。
本发明的另一个目的是提供一种干衣机,该干衣机结构紧凑,空 间应用得以改善。
为达到这些目的,根据本发明的第一个方面,提供一种干衣机, 其包括:箱;旋转地安装在箱内的烘干容器;给烘干容器提供扭矩的 驱动部分;与烘干容器一侧相连接的第一个通风道;与容器另一侧和箱的外面相连接的第二个通风道;以及用于与引入到第一通风道中的 空气热交换的的第一个和第二个热交换部分。
优选地,第一个通风道和第二个通风道设置在烘干容器的下面, 并且在第一个通风道中,第一个热交换部分设置在第一通风道的第二 个热交换部分的前面。
箱在其正面设置有用于把衣物放入或从烘干容器取出的开口。
用于产生气流的风扇设置在第一个和第二个通风道中的至少一个 上。优选地,风扇接收来自驱动部分的扭矩。
根据本发明的第二个方面,此处所提供的包括:箱;旋转地安装 在箱内的烘干容器;给烘干容器提供扭矩的驱动部分;与烘干容器一 侧相连接的第一个通风道;与容器另一侧和箱的外面相连接的第二个 通风道;以及用于与引入到第一通风道中的空气热交换的的第一个和 第二个热交换部分,其中第二个通风道具有设置在其上用于开启和关 闭该通道的调节风门。
温度传感器或湿度传感器设置在第二个通风道上的调节风门的前 面。根据温度传感器或湿度传感器所检测到的信号的预先设定的值, 调节风门被控制为包括开启状态和关闭状态的至少两种状态。
根据本发明的第三个方面,此处所提供的包括:箱;旋转地安装 在箱内的烘干容器;给烘干容器提供扭矩的驱动部分;与烘干容器一 侧相连接的第一个通风道;与容器另一侧和箱的外面相连接的第二个 通风道;以及用于与引入到第一通风道中的空气热交换的的第一个和 第二个热交换部分,其中辅助进气口形成在第一个通风道上。
最优选地,辅助进气口形成在第一个热交换部分和第二个热交换部分之间。
附图说明
被包含以提供本发明的进一步理解并被集成且构成说明书的一部 分的附图示出本发明的实施例并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
在附图中:
图l示出干衣机外观的透视图;
图2示出根据本发明的一个实施例的干衣机的内部的透视图;
图3示出根据本发明的一个实施例的干衣机的内部的透视图;
图4示出设置在图2的干衣机底部上的零件的平面图;
图5示出根据本发明的干衣机中制冷剂流和气流的示意图;
图6示出根据本发明的干衣机内部的一些零件的透视图;
图7示出引入到干衣机中的气流的平面图;
图8示出设置有调节风门的干衣机的一些零件的示意图;以及 图9示出烘干容器中温度(或湿度)变化比率的曲线图。
具体实施方式
在下文中,将根据附图详细描述本发明优选的实施例。
虽然结合优选的实施例描述本发明,但目的并不是将本发明的范 围限制在所述的具体形状,而是相反,目的是覆盖这样的替换物、修 改和相等物,这样的替换物、修改和相等物可以包括在附加的权利要 求所定义的发明的精神和范围之内。
首先,参考图l,示出根据本发明的干衣机10的一个例子。在前面
设置有入口14的箱12内部是空的,其中烘干容器可旋转地安装在内。
图2和图3详细示出干衣机的内部结构。烘干容器16是筒形结构,并这样设置以便围绕基本上平行于箱 12的底部的轴线旋转。
烘干容器16通过接收来自例如电动机的驱动部分18的扭矩做旋 转运动,该驱动部分设置在烘干容器的下侧,优选地设置在箱12的底 部。通常,作为扭矩传送装置,通过从驱动部分18的驱动轴延伸到烘 千容器16的外围表面被接合的带是适合的。如后面描述的,驱动部分 也能够传送扭矩到设置在箱12内部的风扇40并产生气流。
图4示出设置在干衣机的箱底部的各种元件。如图2到图4所示, 第一个通风道20连接到烘干容器16的一侧,进风流通过该第一通道 流动,并且第二个通风道22连接烘干容器的另一侧,从烘干容器排放 的空气通过该第二通道流动。第一个通风道20的入口是否暴露在箱12 的外面是没有关系的,但是优选地是第二个通风道22的出口暴露在箱 12的外面。第一个通风道20和第二个通风道22的形状没有特殊的限 制,但是两个通道每个部分的方向和位置可以改变以便适应于箱内的 空间。
第一个热交换部分30和第二个热交换部分32设置在第一个通风 道20中。热交换部分30和32通过除去从空气流入到第一个通风道20 的热量以除去湿气,并通过加热以提高空气的温度。因此,流经第一 个通风道20的空气以干燥和温度升高的状态进入的烘干容器16。
优选地是第一个热交换部分30和第二个热交换部分32形成热力 循环。为此,箱12还包括压縮机34和膨胀装置36,它们优选地设置 在烘干容器的下侧或者低于烘干容器。第一个热交换部分30和第二个 热交换部分32通过管道38连接以形成一个闭合回路。这样的循环是 一种"蒸汽压縮循环",并对流经第一个通风道30的空气作为热泵使 用。图5示意性地示出在上述循环中的制冷剂流和气流。适当的制冷 剂流入用于连接循环的每个元件的管道38中。对于循环的方向,制冷 剂通过膨胀装置36从第二个热交换部分32进入到第一个热交换部分 30中,然后通过压縮机34从第一个热交换部分30进入到第二个热交 换部分32中。制冷剂的流动方向通过虚线箭头表示。
流入到第一个通风道20的空气穿过两个热交换部分30和32并进 入烘干容器16,然后通过第二个通风道22排放。该流动方向通过虚线 箭头表示。
优选地是进入到第一个通风道20的空气在温度升高后以干燥状 态进入烘干容器,其中升高温度首先要通过在第一个热交换部分30除 去湿气,然后接收来自第二个热交换部分33的热量来实现。因此,优 选地是用于吸收来自流动空气的热量的蒸发器用作第一个热交换部分 30,用于给流动空气提供热量的冷凝器用作第二个热交换部分32,并 且第一个热交换部分设置在第二个热交换部分的前面。
多个热交换销通常安装在热交换部分30和32上,以便增加制冷 剂所流经的管道的热交换区域。流动空气首先释放热量给蒸发器以便 蒸发制冷剂时除去湿气,然后接收来自冷凝器的热量,以便升高到高 于50。C的温度,优选地是5(TC到75°C。
优选地,组成上述循环的每个元件,即第一个热交换部分30、第 二个热交换部分32、压縮机34、膨胀装置和连接它们的管道38都设 置在箱12的内部,特别地设置在烘干容器16的下面。为此,适当的 是,其中设置有第一个热交换部分30和第二个热交换部分32的第一 个通风道的至少一些零件设置在烘干容器16的下面,并且第二个通风 道22的至少一些零件也设置在烘干容器16的下面。
通过这样的布置,没有必要增加箱的容积,因此内部空间能够有效地利用,由此使干衣机结构紧凑。如果上述的元件暴露在干衣机外 面或者箱的容积增加,建筑物中干衣机的安装区域将变大,由此降低 空间利用。图6示出根据本发明的干衣机的一些零件。如其中所示,带42绕 在烘干容器16的外围表面,并且带42连接驱动部分18的旋转轴18a 并传送扭矩给烘干容器16。驱动部分18也连接到设置在第二个通风道 22的风扇40上以驱动风扇。因此,驱动部分18能够同时旋转供干容 器16和风扇40。如上所述,烘干容器16和风扇40同时仅通过一个驱 动部分18来驱动,因此能够增加箱的空间利用并且不需要额外的设备, 这是有利的。虽然在图6中,风扇40设置在烘干容器16附近的第二 个通风道22中,但是只有当风扇能够被提供来自驱动部分18的扭矩 时,它也可以设置在第一个通风道中。同时,在设置第一个热交换部分之前过滤器(图3中的21)设置 在第一个通风道20中,以便它可以预先除去包含在引入的空气中的诸 如灰尘污染物。具有这种结构的本发明的干衣机的烘干过程将在下面描述。当风扇40通过驱动部分18的旋转而驱动时,产生吸力以引入外 面的空气进入第一个通风道20。当引入的空气穿过第一个热交换部分 30时,空气中包含的湿气通过第一次热交换被除去。穿过第一个热交 换部分32时,变成低温和低湿度的空气在穿过高温的第二个热交换部 分32时经历第二次热交换。变成高温和低湿度的空气持续穿过第一个 通风道20的内部,并达到烘干容器16的一侧。穿过第二个热交换32的空气保持在约5(TC到75'C的温度。保持 这一温度水平的高温空气能够在烘千容器16中平稳地执行烘干而不损 伤衣物。衣物引入到烘干容器16中的高温度和低湿度当与包含湿气的衣 物接触时释放热量,并且接收来自衣物的湿气并以高湿度空气的形式 从烘干容器中出来。流到烘干容器外面的高湿度空气通过第二个通风 道22排放到箱12的外面。在根据本发明的干衣机中,与加热器型相比,假设使用相同的能 量,使用蒸汽压缩循环的生热系统显示了大于两或三倍的加热效率。 因此,能够减小能量消耗。此外,引入到烘干容器的空气温度低于使用加热器型的烘干温度, 这致使减少衣物损伤。此外,生热系统的第一个热交换部分除去来自引入到第一个通风 道的空气中的湿气,从而利用低湿度空气烘干衣物。因此,烘干效率 得以改善。特别地是,本发明的干衣机在潮湿地区烘干衣物是有效的。如果干衣机在干燥地区使用,在第一个热交换部分热交换将会不 要求完成湿气除去过程。此外,由于在湿气除去过程中空气的温度变 低,整个系统的效率可能被降低。因此,有必要使第二个热交换部分 和空气直接互相接触而无需经历第一个热交换部分的热交换。图7示出根据本发明的另一个实施例的修改的结构的干衣机。空 气被引入到设置在第一个通风道20入口的过滤器21中。此外,辅助 进气口 50形成在第一个通风道的一侧。如附图所示,辅助进气口 50 可暴露在箱12外面,也可以不暴露。辅助进气口 50优选地形成在第 一个热交换部分30和第二个热交换部分32之间的第一个通风道的一 侧。用来除去包含在外界空气的灰尘的过滤器51可设置在辅助进气口 50上。通过形成辅助进气口 50,第一个通风道20具有两个进气口。通 过第一个通风道提供给烘干容器16的空气包含穿过第一个热交换部分 30的空气和不穿过第一个热交换部分而直接穿过热交换部分32的空 气。通过辅助进气口 50和仅穿过第二个热交换部分32所引入的空气 没有因与第一个热交换部分30进行热交换而导致的热量损失,因此它 能够以相对高温的状态被引入到烘干容器16中。如上所述,通过改变第一个通风道的进气口,提供给烘干容器的 空气能够获得热量损失减少和除去湿气的双重效应。此外,蒸汽压縮 循环系统的整个效率能够得以改善。在下文中,将描述根据本发明的第二个方面的干衣机。排放型烘干机向烘干容器的一侧注入高温空气,并向其另一侧排 放湿空气。通常,该过程从烘干的初期直到末期是相同的。如果高温 空气在烘干容器中停留片刻,然后直接排放到烘干滚筒的外面,在能 量利用方面是低效率的。S卩,在整个烘干过程中能量消耗会增加。在本发明中,通过控制空气流动以提高能量效率,以便空气停留 在烘干容器中的时间可根据烘干程序而有所不同。在优选的实施例中, 用于开启和关闭通道的调节风门设置在第二个通风道上从而控制空气 流动,其中空气通过第二个通风道排放。图8示意性地示出设置有调节风门的干衣机的一些零件。调节风门60设置在第二个通风道22上的烘干容器16附近。用于检测从烘干容器16中排放的空气的温度和湿度的传感器63 设置在调节风门60的前面。根据传感器62检测的温度或湿度控制调 节风门60,从而调整穿过第二个通风道22的空气流动。控制调节风门开启和关闭的方法能够根据衣物的干燥状态或烘干 容器排放的空气状态被不同地选择。参考图9,示出从烘干容器中排放的空气的温度(A)或湿度(B) 经时间的变化率。开启和关闭调节风门的程度可根据饱和点Ps而变化, 在饱和点由传感器检测的温度升高率变低或湿度的降低率变慢。例如,如果烘干容器的排气口部分测量的温度小于预先设定的温 度(例如60°C),控制调节风门关闭是可能的;或者如果它大于预先 设定的温度,控制调节风门开启是可能的。此外,关闭调节风门直到 烘干容器的排气口部分排放的空气所测量的湿度达到预先设定的值及 如果它超过预先设定的值开启调节风门也是可能的。通过这种办法,调节风门在烘干的初期是关闭的以增加高温空气 停留在烘干容器的时间,而调节风门在烘干的中期或末期是开启的以 增大空气的排放量。因此,在烘干初期高温空气有很多时间接触衣物, 从而即使是少量空气流动也能够有效的利用用来烘干。此外,在烘干 的中期或末期,能量消耗能够通过降低空气加热程度而不是通过增加 空气流动量而减少。同时,如果调节风门长时间完全开启,烘干容器中的压力可大幅 增大或者可给用于制造空气流动的风扇造成巨大的负担。为防止这样, 可包括部分地开启调节风门的步骤。换句话说,可使用多级调节风门控制方法,其中在烘干容器的排 气口达到预先设定的温度或湿度之前,在当温度或湿度达到预定值时 调节风门预先略微开启之后,如果烘干容器中测量的压力达到预先设 定的压力,或者如果温度或湿度达到预先设定的值,调节风门完全开 启。如上所述,本发明能够通过包括作为热泵使用的第一个和第二个 热交换部分适当地控制引入到烘干容器中的空气湿度和温度。此外,如在本发明中,如果蒸汽压縮循环系统设置在烘干容器的 下面,可如其利用烘干机的内部结构,从而没有必要增加容积。艮P, 与系统设置在箱的侧面或后面的情况相比,设置系统所要求的空间变 小了。此外,本发明能够通过改变设置在烘干容器和通风道之间的调节 风门的开启和关闭的程度以控制通风道阻力。当通风道阻力增加,高 温空气停留在烘干滚筒的时间能够延长,从而除去来自衣物的大量湿 气。因此,烘干机的能量消耗能够减少。

Claims (16)

1.一种干衣机,其包括: 箱; 旋转地安装在箱内的烘干容器; 给容器提供旋转力的电动机; 与容器一侧相连接的第一个通风道; 与容器另一侧和箱的外面相连接的第二个通风道;以及 在第一个通风道中的第一个热交换元件和第二个热交换元件, 其中辅助进气口形成在第一个通风道中,并且辅助进气口设置在第一个热交换元件和第二个热交换元件之间。
2. 如权利要求l所述的干衣机,其中第一个通风道和第二个通风道 在箱的下部。
3. 如权利要求l所述的干衣机,其中第一个热交换元件除去流入到 第一个通风道中的空气的湿气,且第二个热交换元件增加流入到第一 个通风道中的空气的温度。
4. 如权利要求3所述的干衣机,其中第一个热交换元件在第二个热 交换元件的前面。
5. 如权利要求3所述的干衣机,还包括压縮机、膨胀装置和连接管 道,其中第一个热交换元件和第二个热交换元件以热力循环方式彼此 连通。
6. 如权利要求5所述的干衣机,其中第一个热交换元件是蒸发器, 该蒸发器将来自流入第一个通风道的空气中的热量提供给制冷剂,而 第二个热交换元件是冷凝器,该冷凝器将来自制冷剂中的热量提供给 流入到第一个通风道中的空气。
7. 如权利要求5所述的干衣机,其中压縮机和膨胀元件在箱的下部。
8. 如权利要求1所述的干衣机,其中开启部分形成在箱的前面。
9. 如权利要求1所述的干衣机,其中用于导致空气流动的风扇设 置在第一个通风道和第二个通风道中至少一个上,所述的风扇接收来 自电动机的旋转力。
10. 如权利要求9所述的干衣机,其中风扇设置在第二个通风道上。
11. 如权利要求1所述的干衣机,其中50 — 75"的空气通过第一个 通风道流入烘干容器中。
12. 如权利要求1所述的干衣机,其中过滤器设置在第一个热交换 元件的前面及第一个通风道中。
13. 如权利要求l所述的干衣机,其中用于开启和关闭通风道的调 节风门设置在第二个通风道中。
14. 如权利要求13所述的干衣机,其中温度传感器或湿度传感器 在第二个通风道中调节风门的前面。
15. 如权利要求14所述的干衣机,其中根据温度传感器或湿度传 感器的信号,调节风门被控制为包括开启状态和关闭状态的至少两种 状态。
16. 如权利要求l所述的干衣机,其中过滤器设置在辅助进气口中。
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