CN101517142B - 洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种节能的洗衣机(1)。在本发明的洗衣机(1)中，驱动滚筒(13)的电机(8)所产生的热量被用来加热热交换器(6)中的水。

Description

洗衣机

技术领域

本发明涉及节能的洗衣机。

背景技术

根据运行程序，洗衣机在不同的周期需要对水加热。通常使用需要大功率的电加热器来加热水。加热水所消耗的能量平均占整个洗衣过程耗能的75％。这也是减少能量消耗的研究最近集中在减少加热器使用的能量上的原因。

美国专利申请第US4245488号的现有技术中描述了洗衣机中进入的冷水是如何被电机控制电路中使用的半导体所散发的热量加热的。热量不断地在电路和水循环泵之间交换。

发明内容

本发明的目的是生产一种洗衣机，该洗衣机中洗衣用水的温度将通过利用电机电路的热量来提高。

为实现本发明的目的而设计的洗衣机在所附的权利要求书中进行了描述。实现本发明目的的洗衣机利用驱动滚筒的电机产生的热量来加热热转换装置中的冷水。这样加热的水在洗衣程序接下来的周期中用作洗衣用水。研究表明电机温度在15分钟的旋转结束时达到25摄氏度，在25分钟的旋转结束时达到30摄氏度。通过本发明，在热转换装置中流动的水因此可以加热到25-30摄氏度。考虑到一些洗衣程序是在30摄氏度实现的，因此如上述加热的水将意味着根本不需要运行热交换器，或者以低得多的程度运行热交换器。

在本发明的一个应用中，热交换器是与电机分离并不受电机限制的装置，其静止地位于机体内的某处。热交换器和电机没有直接接触，而电机产生的热量通过风扇经过人工输送转移到带风扇的热交换器上。当洗衣程序运行时，热转换装置里面的水被加热，而洗衣机为需要热水的后续周期做好了准备。很显然，连接到滚筒上的电机在其整个行为过程中会振动；但是在本发明的应用中，热交换器中的管子不接触电机，热量从一定距离处被转移。因此，电机和滚筒发出的振动没有传递到这些装置，防止了它们被磨损和最终断裂。这种方法也避免了将刚性装置安装在振动结构顶部带来的各种不便。本发明的应用的另一个好处是它不需要对电机做任何变动。因此，本发明可以应用到已有的电机和洗衣机上。

在本发明的应用中，风扇，电机以及热交换器可以以各种方式放置，取决于风扇的规格(例如，它是径向的还是轴向的？它在哪个方向前进？等等)。

在本发明的一个应用中，为了能够更好地利用经过电机的空气，在电机和热交换器之间安装了引导装置。推荐在与空气流通相同的方向上使用具有逐步增加的横截面积的棱形或锥形引导装置。因此，可能使用表面积比电机表面积大的热交换器，而相同数量的水将可以被更快地加热。

在发明的一个应用中，水通过泵在热交换器里循环。这可以是专用泵，其具有的唯一功能是使热交换器里的水循环。但是也可以采用洗衣机内已有的循环泵或真空泵。

在本发明的应用中使用的风扇和用来冷却电机的风扇是同一个风扇。由于这种风扇是由电机出口轴驱动的，因此将不需要单独的风扇电机。

附图说明

用于实现本发明的目的而设计的洗衣机在附图中进行了图示，其中：

图1为洗衣机的示意性侧视图；

图2为洗衣机的另一个应用的示意性侧视图；

图3为洗衣机的又一个应用的示意性侧视图；

图中所示的元件以编号如下：

1洗衣机

2进水口

3加热器

4泵

5机体

6热交换器

7散热片

8电机

9外桶

10风扇

11阀

12控制单元

13滚筒

14引导装置

具体实施方式

洗衣机(1)包括：

-机体(5)，

-机体(5)内的外桶(9)，

-在外桶(9)内旋转的滚筒(13)，要洗的衣服放在滚筒内，以及

-驱动滚筒(13)的电机(8)。

本发明的洗衣机(1)还配有热交换器(6)，该热交换器(6)与电机(8)进行热交换，并在较早周期提供洗衣程序的任何一个周期所必需的水，并利用电机(8)产生的热量进行加热，热交换器(6)的一端连接到外桶，用于在相关的周期将热水转移到外桶(9)中。

在这个应用中，主要的洗衣周期例如在预洗周期期间所需要的水可被转移到热交换器(6)中。在预洗周期中电机(8)中产生的热量对热交换器(6)中的水进行加热。当主要的洗衣周期开始时，热交换器(6)中的热水被注入外桶(9)中并用作洗衣用水。

在本发明的一个应用中，电机(8)附接在外桶(9)上，而热交换器(6)离开电机(8)静止地安装在机体(5)内的某个位置。在这个应用中，热传递通过人工输送实现。热交换器(6)不受外桶(9)和电机(8)的振动影响，因此也就不容易磨损。在这个应用中，洗衣机配有风扇(10)以实现人工输送。电机(8)产生的热量加热空气，然后空气被风扇吹向热交换器(6)。

在本发明的又一个应用中，除了上述装置，洗衣机(1)还配有：

-当地供水网路的供水进水口(2)，

-用来实现各种功能的控制单元(12)，

-根据用户选择的洗衣程序，将水加热到合适温度(记作Tp)的加热器(3)，

-帮助热交换器(6)内的水循环的泵(4)，以及

-将水从热交换器(6)转移到外桶(9)内的阀(11)。

在这个应用中，热交换器(6)的两端都连接到泵(4)上。推荐采用单入双出的螺线管阀。因而泵将水注入到外桶(9)或热交换器(6)中。在这个应用中，在选定程序的任一阶段，控制单元(12)使水能够通过进水口(2)流入。流入的水自然与当地供水网路中水处于相同的温度(记作Ts)。来自于当地供水网路的水尽管由于气候和季节而有一定变化，但通常都在8摄氏度到15摄氏度之间。为了让通过进水口(2)流入的水汇聚到热交换器(6)内而不是注入到外桶(9)内，控制单元(12)给阀(11)发出一个特定的信号。接着，操作泵(4)和风扇(10)使得从进水口(2)流入的水能够在热交换器(6)内循环。开始时，水处于低温度(Ts)。泵(4)将水在热交换器(6)内循环数次。同时，风扇(10)激起的热空气经过电机(8)到达热交换器(6)。热空气将在热交换器(6)内循环的水加热到几乎和电机(8)温度(Tm)一样高。当所选的程序到达了需要热水的周期时，控制单元(12)开启阀门(11)，使热交换器(6)内加热的水注入外桶(9)。只有在这个阶段过后，而且如果所选的程序需要更高的温度，加热器(3)才启动，并且水被进一步加热到所选择的洗衣程序要求的温度(Tp)。这意味着加热器(3)不是从当地供水温度(Ts)开始加热，而是从电机(8)温度(Tm)开始向上加热，因此加热器被启动的时间大幅缩短。而且，某些要求热水温度(Tp)在30摄氏度的洗衣程序根本就不需要运行加热器(3)，因为热交换器(6)内循环的水的温度已经足够了。因此，能量消耗明显减少。水在加热器(6)内循环的时间或者为制造商预先设定的固定时间，或者为由测量水温的传感器控制的可变时间(附录中未示出)。

在本发明的又一个应用中，洗衣机(1)配有热交换器(6)，为了增强热传递，在热交换器(6)顶部安装有散热片(7)(图1)。通过这种方式，将水温加热到电机(8)的温度(Tm)所需的时间进一步减少了。

本发明的不同应用中可以使用若干不同类型的风扇(10)。在一个实例中，使用了鼓风式轴流风扇(10)，风扇(10)、电机(8)以及热交换器(6)接连地沿着与风扇(10)搅起的空气流通相同的方向安装(图2)。在另一个实例中，使用了吸气式轴流风扇(10)，风扇(10)位于电机(8)和热交换器(6)之间。风扇(10)吸入电机(8)顶部的空气，然后将其推向热交换器(6)(图1)。在使用径流风扇(10)的情况下，风扇(10)吸入位于其旋转轴前方的电机顶部的空气，然后将空气推向位于沿径向布置的热交换器(6)(图3)。

在本发明的一个应用中，洗衣机(1)包括引导装置(14)，该引导装置(14)输送风扇(10)搅起的空气，并且安装在电机(8)和热交换器(6)之间或者风扇(10)和热交换器(6)之间，但是与电机(8)没有直接接触(图2)。引导装置(14)的作用是保证最大数量的经过电机(8)的空气以最少的可能损耗到达热交换器(6)。

在本发明的应用中，推荐用电机(8)的出口轴驱动风扇(10)，该风扇也可以用于冷却电机(8)(图2)。至于泵(4)，洗衣机内已有的循环泵或真空泵可用于此目的。

实现本发明的目标的洗衣机(1)消耗能量的很少，因为加热器(3)运行的程度更少。而且，由于热交换器(6)和引导装置(14)的安装成远离电机(8)，它们经受的振动更少，因此遭受的磨损也更少。

Claims (9)

1.一种用于用水洗涤和清洁衣服的洗衣机(1)，包括机体(5)，位于所述机体(5)内的外桶(9)，在所述外桶(9)内旋转的滚筒(13)，所述滚筒(13)内放置要洗的衣服，以及使得所述滚筒(13)能够旋转的电机(8)；其特征在于热交换器(6)，其与所述电机(8)进行热量交换，并在较早的周期提供必需的水，该水供洗衣程序的其中任何一个周期采用，并用由所述电机(8)产生的热量加热，所述热交换器(6)的一端连接到所述外桶(9)，以便在相关的周期将被加热的水转移到所述外桶(9)中。

2.如以上权利要求1所述的洗衣机(1)，其特征在于，所述电机(8)附接在所述外桶(9)上，而所述热交换器(6)离开所述电机(8)静止地安装在所述机体(5)内的某个位置。

3.如以上权利要求2所述的洗衣机(1)，其特征在于，风扇(10)将由所述电机(8)产生的热量所加热的空气移向所述热交换器(6)。

4.如以上权利要求中的任一项所述的洗衣机(1)，其特征在于，进水口(2)，来自当地供水网络的水通过所述进水口(2)流入；控制单元(12)，其确保完成不同的功能；泵(4)，其帮助水在所述热交换器(6)内循环；以及阀(11)，其使得来自所述热交换器(6)的水能够注入到所述外桶(9)中。

5.如权利要求1-3中的任一项所述的洗衣机(1)，其特征在于，散热片(7)，其安装在所述热交换器(6)上，且其促进热传递。

6.如上述权利要求1-3中的任一项所述的洗衣机(1)，其特征在于，鼓风式轴流风扇(10)，并且在该风扇(10)的背后，电机(8)和热交换器(6)沿空气流动的方向接连地安装。

7.如上述权利要求1-3中的任一项所述的洗衣机(1)，其特征在于，吸气式轴流风扇(10)，其安装在所述电机(8)和所述热交换器(6)之间。

8.如上述权利要求1-3中的任一项所述的洗衣机(1)，其特征在于，径流风扇(10)，其布置在所述电机和所述热交换器(6)之间。

9.如上述权利要求6所述的洗衣机(1)，其特征在于，引导装置(14)，其使得由所述风扇(10)搅起的空气通过，但与所述电机没有任何直接接触。

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