CN101313102A - 干衣机 - Google Patents

Abstract

一种干衣机包括机箱、安装在机箱内可旋转的滚筒和加热滚筒的加热单元。因为加热单元加热滚筒自身，所以自加热单元产生的热量传递到滚筒的外表面，并根据热传导通过滚筒内部，然后加热待干燥的目标物品——衣物，从而使全部衣物的温度均匀升高以加速待干燥目标物品的水分蒸发。

Description

干衣机

技术领域

本发明涉及一种干衣机，尤其涉及一种能够均匀快速地干燥衣物并且减少干燥衣物过程中能耗的干衣机。

背景技术

干衣机通常包括可旋转滚筒并且用高温空气干燥物品。取决于如何处理在干燥待干燥的目标物品时所产生的含水分的空气，可将干衣机分为排气型干衣机和冷凝型干衣机。排气型干衣机排出含水分的空气，而冷凝型干衣机冷凝含水分的空气以去除空气中的水分，并使该无水分的空气在其中循环。

图1示出了相关技术排气型干衣机的横截面结构。如图所示，该干衣机包括具有在其前侧形成的门11的机箱10、可旋转地安装在机箱10中的滚筒12、将热风导入滚筒12的热风导管13、将通过滚筒12内部的热风排出的热风排出管14、以及吸入外部空气并将其排出的风扇15。

在机箱10的正面形成开口16，以便将衣物放入滚筒12或从滚筒12中取出。通过安装在机箱10内底部的马达17，滚筒12低速旋转。马达17同时驱动滚筒12和风扇15，其中马达17的驱动轴18延伸到马达17的两侧，并且驱动轴18的一端与风扇15相连接，而驱动轴18的另一端与使滚筒12旋转的滑轮19相连接。为覆盖滚筒12安装的皮带20与滑轮19相连接。

热风排出管14设置在滚筒12前侧较低部位与风扇15之间。过滤器21安装在热风排出管14的一端，以滤出包含在已通过滚筒12的热风中的诸如绒毛的碎屑。排气管22与风扇15的出口相结合。该排气管22形成为圆柱形的管子，其开口端延伸到机箱10的外部。开关阀23安装在排气管22的开口端，以在风扇15运转时打开排气管22，并在风扇15不运转时关闭排气管22，从而防止外面的碎屑进入。

加热器30安装在热风导管13的上部。当风扇15与滚筒12随马达17旋转而旋转时，外部空气通过加热器30从而被加热，然后经由热风导管13进入滚筒12。因此，由热风来干燥放置在滚筒12中的湿衣物，并且热风一通过滚筒12就经由热风排出管14和排气管22排到外面。

通常，在排气型干衣机中，进气管和排气管与安装在机箱中的可旋转滚筒相连接，并且加热器被安装在进气管内。

当干衣机外部的空气随着风扇的驱动进入到进气管中时，加热器将这些空气加热到高温，并且在这种情况下加热温度最高达到约100℃。当高温空气进入干衣机内的滚筒时，滚筒中待干燥的目标物品就被干燥。在干燥过程中，高温空气带走待干燥目标物品中的水分，而且这些高湿度的空气经由排气管排到外面。

在相关技术干衣机中，通过使用加热器将热量传递到引入空气，这种干衣机通过使用加热器快速加热空气可以缩短总的干燥时间，并且可以被制造成具有大容量，但是其不利之处在于，因为引入空气由加热器加热而消耗了大量的能量。具体地，因为待干燥的目标物品用100℃或更高温度的空气来干燥，所以目标物品视其材料而定在干燥过程中可能会被损坏。另外，尽管滚筒旋转，但高温空气不可能均匀地施加于目标物品上，而只能部分地干燥衣物，这就导致了总的干燥效率降级的问题。

冷凝型干衣机的优势在于，它可以被制造成内置型干衣机而不需要用于将空气排到干衣机外部的排气管，并且与排气型干衣机相比其能量效率高，但是其缺点在于干燥时间长并且不能被制造成具有大容量。

因此，需要一种可具有高能量效率并且不会对待干燥的目标物品造成损坏的干衣机。

发明内容

鉴于上述问题做出了本发明，本发明的一个目的是提供一种能够具有高能量效率并且不会损坏待干燥目标物品的干衣机。

本发明的另一个目的是均匀快速地干燥干衣机中的衣物并且减少衣物干燥过程中的能耗。

本发明还有一个目的是提供一种能够以高能量效率在多种干燥模式下干燥衣物的干衣机。

本发明的一个示例性实施方式提供了一种干衣机，其可包括机箱、可旋转地安装在机箱内的滚筒和加热滚筒的加热单元。

在这种结构下，加热单元加热滚筒自身，以使加热单元产生的热量传递到滚筒的外表面并且根据热传导通过滚筒内部，从而加热待干燥的目标物品——衣物，由此衣物的温度均匀增加以加速待干燥目标物品的内部水分的蒸发。因为水分可以很快地从待干燥的目标物品中排出而后排到外部空气中，衣物干燥过程可以迅速进行，并且因为待干燥目标物品的水分不是仅仅用进入滚筒中的空气来蒸发的，所以进入滚筒内的空气的温度可以被控制得较低从而防止损坏待干燥的目标物品。

换言之，相比之下，为了干燥衣物，在相关技术干衣机中允许高温空气与待干燥的目标物品相接触。因而，为了快速干燥而增高进入滚筒的空气的温度时，高温空气可能会损坏待干燥的目标物品，并且，尽管为了增大高温空气与衣物之间的接触面积而使滚筒旋转，但是与滚筒内表面相接触的衣物与高温气流通道隔开相当一段距离，从而使得与高温空气相接触的衣物过度干燥以至于被损坏，而与高温气流通道有距离的衣物仍然未干。

然而，在本发明中，滚筒自身被加热，因此，尽管在开始阶段加热滚筒花费时间并且需要能量，但热量可以容易地从滚筒自身传递到与高温空气几乎不接触的衣物上，这样目标物品就可以完全干燥。具体地，可以基本上防止局部干燥现象，即因大量衣物聚成一团而造成的衣物干燥被延迟20％-50％的现象，因此可以提高整体干燥效率，并且因为吹向滚筒的空气的温度可以降低而在干燥过程中不会损坏衣物。

通过使用加热单元和风扇可以根据对流来加热旋转的滚筒，并且为了安装方便在本发明中通过辐射来加热滚筒。

在这种情况下，为了防止加热单元去到滚筒对面的热量的损耗，在加热单元和机箱内表面之间形成反射板，以使加热单元辐射到滚筒对面的热量可以通过反射板来加热滚筒。

加热单元可以是卤素灯、远红外线灯或热线之一。

考虑到安装空间一般将机箱成型为六边形。因此，机箱的内部空间呈六边形，于是在机箱和圆柱形滚筒之间有一包括拐角区域的空间。同时，为了提高辐射热传导的效率，将滚筒和加热单元之间的距离减到最小会更有利，而且优选的是，将加热单元安装为面对滚筒。因此，从加热效率和空间效率角度来讲，优选的是将加热单元安装在六边形拐角处面对滚筒的部位。

滚筒由具有高热容量的金属(或金属材料)制成，并且以其间有气隙的双层方式形成，这样就使热量能在滚筒内保留很长一段时间。

根据本发明的干衣机包括放置成面对滚筒后侧的作为加热单元的远红外辐射加热器，因此可平稳地进行待干燥目标物品的干燥活动，并且可防止待干燥目标物品的损坏。作为参考，该远红外线是波长稍微超过微波波长的红外线。根据强度和波长光可划分为从微波到伽马射线，红外线的能量比微波即2GHz-3GHz的电波稍高，且具有长的波长以快速吸收热量，并且因为红外线包括很多快速影响水分子的微波，所以它可很快地向水分子供应能量使水升温以快速蒸发。因此，在本发明中，可以有效地使用远红外线来干燥待干燥的目标物品。

另外，在本发明中，干衣机采用热泵系统作为加热滚筒的附加加热单元。因此，热泵系统的热交换器连同远红外辐射加热器向空气引入通道供应温度已升高的空气以干燥待干燥的目标物品，由此提供多种模式下的干燥算法。

根据本发明，干衣机包括机箱、安装在机箱内可旋转的滚筒和加热滚筒的加热单元。因此，通过用加热单元加热滚筒，不与高温气流通道直接接触的待干燥目标物品可从加热滚筒接收热量，并且可以高干燥效率、均匀快速地被干燥。

另外，通过对容纳待干燥目标物品的滚筒进行加热，可以提高干燥效率，并且，通过降低供以去除滚筒内部水分的空气的温度，可以防止向滚筒供应的高温空气损坏诸如衣物的待干燥目标物品的可能。

而且，通过防止待干燥目标物品的局部未干燥状态，可以很快排出待干燥目标物品的水分而不需要额外能量来加热滚筒，因此可以减少用于干燥待干燥目标物品所需的能耗量。

此外，通过将安装在滚筒后侧的远红外辐射加热器用作加热单元，可以有效干燥而不损坏待干燥的目标物品。

除此之外，因为热泵系统也被作为附加的加热单元一同使用，所以有可能使用干燥模式的多种类型，从而扩大了用户衣物干燥的选择性。

通过以下结合附图进行的对本发明的详细描述，本发明的前述以及其它目的、特征、方面和优点将变得更加显而易见。

附图简述

所包括的附图提供对本发明的进一步理解，同时并入本发明书中并且构成其一部分，这些附图示出了本发明的各实施方式并与说明书一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1是根据相关技术的干衣机的截面图；

图2是根据本发明第一示例性实施方式的干衣机的立体局部剖视图；

图3是用于解释图2的工作原理的示意图；

图4是示出了根据本发明第二示例性实施方式的干衣机的侧面截面图；

图5是根据本发明第三示例性实施方式的干衣机的透视图；

图6是用于解释图5的工作原理的示意图；以及

图7是根据本发明第四示例性实施方式的干衣机的透视图。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述根据本发明各示例性实施方式的干衣机。

图2是根据本发明第一示例性实施方式的干衣机的立体局部剖视图，而图3是用于解释图2工作原理的示意图。

参照图2和图3，根据本发明第一示例性实施方式的干衣机包括具有长方体形状并且其中具有容纳部分的机箱110、可旋转地安装在机箱110内的滚筒116、向滚筒116供应吸入空气的第一气流通道120、排出含有从滚筒116中衣物取出的水分的空气的第二气流通道122、为加热吸入空气而作为冷凝器形成于第一气流通道120中的第一热交换器130、为排出来自滚筒116的空气而形成于第二气流通道122中的风扇140、为辐射并加热滚筒116而作为加热单元形成于滚筒116外侧的热丝160和形成于热丝160与机箱110内表面之间并反射从热丝160泄漏的热量来加热滚筒116的反射板150。

机箱110由铁制成，并且为了安装起见被制成长方体形状112，从而在其中包含长方体空间。

滚筒116以圆柱形状安装在机箱110内，以使它能够以实质上平行于机箱110底面的轴为中心旋转。吸入空气流经的第一气流通道120与滚筒116的一侧相连接，而排出空气流经的第二气流通道122与滚筒116的另一侧相连接。为了接收动力以便旋转，滚筒的外圆周表面与马达118的驱动轴相连接。

第一气流通道120可以不暴露在机箱110的外部，而第二气流通道122的出口123最好暴露在机箱110的外部。第一气流通道120和第二气流通道122的形状不受特别限制，并且构成这些流动通道的每一部分的方向或位置可以根据机箱110的内部空间适当变化。

第一热交换器130作为冷凝器安装在第一气流通道120中，以便加热进入第一气流通道120的空气，以使温度升至50℃以上，优选的是，温度约50℃-60℃的空气可以进入到滚筒116中。

作为第二热交换器132的蒸发器安装在机箱110内的一侧。第一热交换器130和第二热交换器132形成热动力循环(蒸汽压缩循环)，其中压缩器134和膨胀机构(未示出)包含在机箱110中。该压缩器134和膨胀机构(未示出)安装在滚筒116的较低部分，且第一热交换器130和第二热交换器132由管道(未示出)连接以形成闭合回路。该蒸汽压缩循环作为热泵作用于流经第一气流通道120的空气。

特别地，压缩器134安装在第一气流通道入口120a的一侧，并且向进入入口120a的空气提供其自身产生的热量，从而帮助第一热交换器130对于进入空气的加热。

因此，当获得压缩器134的冷却效果时，对进入空气的加热效果加倍，于是可以提高蒸汽压缩循环系统的总效率。

风扇140安装在第二气流通道122。风扇140从驱动单元118接收旋转力，并且产生自第一气流通道120通过滚筒116后经由第二气流通道122排到外部的气流。

辅助风扇141安装在马达118的另一侧。该辅助风扇141防止马达118过热。第二热交换器132安装成与辅助风扇141成一直线，从而在自辅助风扇141产生的气流通过第二热交换器132时其温度可被降低以进一步提高冷却效率。

开口113形成于机箱110上，位于第二热交换器132的后侧，用作已冷却第二热交换器132的空气的出口。加热旋转滚筒116的加热单元160安装成在圆周方向与滚筒116间隔开，并且将加热单元160的热量反射到滚筒116的反射板150安装在不面对滚筒116的相反一侧。

在这种结构下，加热单元160通过辐射对滚筒116自身进行加热。因此，被放置在可使其几乎不与高温空气接触的部分的衣物可以容易地由加热滚筒内部传递的热量干燥。因此，可以防止衣物局部干燥。可以使用热丝、卤素灯、远红外线灯或远红外辐射加热器等等作为加热单元160。

现在将描述根据本发明第一示例性实施方式的干衣机的工作原理。

参照图2和图3，当用户按下操作开关(未示出)时，马达118旋转滚筒116。同时，电力施加于加热单元160，热量自加热单元160直接传递到滚筒或者由反射板150反射然后再传递到滚筒116。因此，滚筒116自身被加热。

同时，风扇140旋转以产生吸力而使干衣机外部的空气被引入到第一气流通道120的入口120a。在这种情况下，热交换是利用冷凝器130即第一热交换器130引入的空气进行的，因此经由第一气流通道120供应给滚筒116的温度已升高的空气以温度升高的状态被引入滚筒116。

在这种情况下，为了不对衣物造成直接损坏，经由第一气流通道120供应的空气的温度被控制在某一温度范围内，即大约50℃。为了这一目的，将温度传感器(未示出)设置在第一气流通道120处。

进入滚筒的空气维持在大约50℃-60℃，以便平稳地对滚筒116中的待干燥目标物品进行干燥而不造成损坏。引入滚筒116中的处于高温状态的空气从待干燥的目标物品带走水分，并且以含有高水分的状态流出滚筒。流出滚筒的空气经由第二气流通道122排到机箱110的外部。

同时，自加热单元160产生的热量被辐射到旋转滚筒116的表面，或者由反射板150反射并且刚一被反射板150反射就以辐射的形式传递，这些热量通过热传导通过滚筒116的内部以加热待干燥的目标物品——衣物。因此，全部衣物的温度均匀地升高以加速衣物水分的蒸发。在这种情况下，当驱动风扇140时，在滚筒内部产生的水分经由第二气流通道122排到外部。尽管经由第一气流通道120供应的干燥空气的温度被加热单元160降到约50℃，但是因为滚筒116自身被加热，所以待干燥的目标物品——衣物不会被损坏且可以被快速地干燥。为了提高能量效率，可以通过加热单元160将滚筒116加热到约40℃，然后旋转滚筒以使空气引入其中。

图4是示出了根据本发明第二示例性实施方式的干衣机的侧面截面图。图4中示出的箭头指示滚筒的旋转方向。参照图4，多个加热单元161和162安装成覆盖滚筒116的一部分以便于加热滚筒116。此时，安排加热单元161和162使其面对滚筒116的外圆周表面以加热滚筒116，而使自加热单元161和162产生的热量的泄漏减到最少。耐热反射板151和152分别安装在加热单元161和162的后表面，并且反射板与加热单元之间以一定距离隔开。反射板151和152反射自加热单元161和162产生的热量，这些热量送往机箱110内表面从而帮助加热滚筒116。为了防止自加热单元161和162产生的热量造成反射板151和152热变形，用耐热陶瓷材料制成的安装单元163嵌入地安装在加热单元161及162和反射板151及152之间，以便固定加热单元161和162使其处于将加热单元161及162与反射板151及152分隔开的状态。

图5是根据本发明第三示例性实施方式的干衣机的透视图，而图6是用于解释图5工作原理的示意图。

参照图5和图6，远红外辐射加热器170安装在滚筒116的后侧。该远红外辐射加热器170安装在其一端与滚筒116相连接的进气通道即第一气流通道中。

为了使待干燥的目标物品的损坏减到最小，远红外辐射加热器170不与滚筒116直接接触。参照图6，远红外辐射加热器170安装在第一气流通道120的中部，并且窗口171安装在该远红外辐射加热器170的前侧。窗口171防止远红外辐射加热器170与待干燥的目标物品直接接触，而不妨碍自远红外辐射加热器170传递的远红外线的根据辐射的供应。

只要不妨碍远红外线的辐射传递，窗口171可以用任何材料制成。例如，窗口171可以用玻璃或者透明耐热塑料制成。

优选的是，将窗口171放置在围绕滚筒116旋转轴的较低部分。当滚筒116旋转时，待干燥的目标物品沿着从滚筒116内壁突出的提升装置117移动，但是大部分物品因重力而落下。因此，为了增加向待干燥目标物品供应更多热量的可能性，将透明窗口171放置在滚筒116的远红外线集中的较低部分是有效的。

第一气流通道120的出口120b是高温空气被引入的关口，并且优选的是具有至少一部分被打开的结构。例如，可以使用具有多个通孔的板状结构175。基于自然对流或者根据风扇140(参见图3)产生的强制流动的对流，可以通过结构175向滚筒116供应温度已由远红外辐射加热器170所供热量升高的空气。

用这种方式，远红外辐射加热器可以经由窗口171根据辐射供应热量，同时经由第一气流通道120根据对流供应热量。因而，可以提高干燥效率而不对待干燥的目标物品造成损坏。图6中的箭头A和箭头B分别指示根据对流的供热和根据辐射的供热。

辐射板180安装在滚筒116与第一空气通道120的连接处。该热辐射板180使得在垂直于窗口171的向上方向上传递的热量有效地进入滚筒116的内部。优选的是，辐射板180由可以反射远红外线的金属材料制成。因为辐射板180安装成在第一气流通道120的一端倾斜，所以远红外线可以更有效地传递到滚筒116内。

由于在干衣机中安装了远红外辐射加热器170，因此被引入第一气流通道120的空气通过远红外辐射加热器170时其温度升高，接着被引入滚筒116对衣物进行干燥，然后排到滚筒116的外部。因此，根据对流和穿过窗口171的辐射而使衣物被干燥，这样便可提高干燥效率。

另外，当要简单地干燥不需完全干燥的待干燥目标物品时，例如，诸如有褶皱的待干燥目标物品或者尚未经过洗涤过程的待干燥目标物品，也就是说，当需要重整操作时，远红外加热器170可以有效地干燥待干燥目标物品。在相关技术干衣机的情况下，当需要对待干燥的目标物品进行重整操作时，只能将被冷却的空气向滚筒中供应一段时间而没有其它方法。相比之下，因为远红外线对待干燥的目标物品损坏更少，所以远红外辐射加热器170可以开动一段时间来执行重整模式的操作而非完全干燥操作，以消除待干燥目标物品的褶皱。

图7是根据本发明第四示例性实施方式的干衣机的透视图。参照图7，除加热单元160(见图2)外，干衣机200另外还可以使用热泵系统作为热源来加热滚筒116。因此，干衣机200的干燥模式可以更加多样化。加热单元160的结构和安装位置已在本发明第一到第三示例性实施方式中描述，在此不再赘述。

如图7所示，从空间利用角度来讲，优选的是将热泵系统安装在底面。即，通过将热泵系统安装在底面，可以有效利用干衣机200的内部空间，从而优化干衣机200的尺寸。

热泵系统包括安装在底面前侧的压缩器232、安装在压缩器232后侧并用作第一热交换器的冷凝器230、以及安装在马达220后侧并用作第二热交换器的蒸发器234。

辅助风扇226安装在蒸发器234的前面。该辅助风扇226在蒸发器234或马达220处产生气流，从而加速蒸发器234的热交换，并且有效去除自蒸发器234的表面产生的冷凝水。

冷凝器230和蒸发器234由各自的外壳所覆盖，并且放置在各自独立的流动通道上。冷凝器230放置在由第一外壳240形成的第一气流通道上，并且该第一外壳的一端241与滚筒116的进气口相连接。蒸发器234放置在由第二外壳242形成的第二气流通道上。第二外壳242的后端与干衣机的机箱112(见图2)(的后表面相对应，并且优选的是具有敞开结构，以使与蒸发器234热交换过的空气被排到外面。热泵系统的各个部件由管道236连接。

通过第一热交换器——冷凝器230而产生的高温空气被引入滚筒116的内部，接着干燥待干燥的目标物品(未示出)，然后经由出气口通道224排到外面。在图7中示出的对热泵系统各个部件的安排是示例性的，可以用不同的方式来安排热泵系统的这些部件。通过使用热泵系统和加热单元两者作为热源，可以操作各种类型的干燥模式。

如目前所描述的那样，根据本发明的干衣机可被实现供家庭、商家、工厂以及很多其它应用使用。

由于在不背离本发明的精神或本质特征的情况下可以以多种方式实施本发明，所以应当理解，除非另有说明，上述实施方式不受以上描述的任何细节所限制，相反，应当在所附权利要求限定的精神和范围内对其进行宽泛地解释，因此属于这些权利要求的范围或等同范围内的所有改变和修改均由所附权利要求涵盖。

Claims (11)

1.一种干衣机，包括：

机箱；

可旋转地安装在所述机箱内的滚筒；以及

加热所述滚筒的加热单元。

2.如权利要求1所述的干衣机，其特征在于，所述加热单元根据辐射加热所述滚筒。

3.如权利要求1所述的干衣机，其特征在于，所述加热单元被安装成在圆周方向上与所述滚筒间隔开。

4.如权利要求3所述的干衣机，还包括：

安装在所述加热单元和所述机箱之间的反射板。

5.如权利要求3或4所述的干衣机，其特征在于，拐角区域在所述机箱的内部空间形成，并且所述加热单元也被安装在所述拐角区域。

6.如权利要求1所述的干衣机，还包括：

与所述滚筒一端相连接的进气通道，并且所述加热单元被安装在所述进气通道中，并且被放置成面对所述滚筒的后表面。

7.如权利要求1所述的干衣机，其特征在于，所述加热单元是卤素灯、远红外线灯、热丝或者远红外辐射加热器之一。

8.如权利要求6所述的干衣机，其特征在于，所述加热单元被形成为所述远红外辐射加热器，并且窗口被安装在所述远红外辐射加热器的前侧，并使远红外线可穿过所述窗口传送。

9.如权利要求7所述的干衣机，其特征在于，辐射板被安装在所述进气通道与所述滚筒相互连接的部分。

10.如权利要求9所述的干衣机，其特征在于，所述辐射板被安装成在所述进气通道的一端倾斜。

11.如权利要求1所述的干衣机，还包括：

向所述滚筒供热的热泵系统。

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