CN102203339A - 洗涤设备 - Google Patents
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Abstract
提供一种洗涤设备(2)其包括一专用于洗涤设备(2)的水箱(6)，该水箱(6)具有一使水流入的入口(12)和一使水流出的出口(17)，和至少一个热交换装置(10)，其特征在于至少一个热交换装置(10)被构造成适于传递水箱(6)外部周围的能量进入该水箱(6)。
Description
技术领域
本发明涉及一种洗衣设备，尤其是使用加热的水的洗衣设备。本发明旨在减少来自直接支付能量源的洗涤设备，尤其是洗衣设备。本发明同样适用于其它洗涤设备，例如洗碗机。
背景技术
在已知的洗涤设备中，一个洗涤周期的方法或操作步骤如下所示：
1、该设备从与其连接的供水装置中取水(洗涤水)；
2、该洗涤水通过例如电加热装置被加热到一个预定的温度；
3、洗涤要清洗的物品并且排干洗涤水；
4、该设备取用更多的水(漂洗水)。
5、漂洗要清洗的物品并且排干漂洗水。
通常步骤4和5是重复的。步骤1到3可以被重复如果在一个特殊的洗涤周期中包括一个预洗涤周期。
已知例如在GB2124356A(Busch)，JP2002078661A(Zojirushi)，和JP000354580A(Tanikoo)中披露的在一个洗涤周期中减少总能量损耗和洗涤设备的能量输入，通过加热在该洗涤周期中所用的第一部分水，例如一个电阻加热器，并且一旦那些水被用来洗涤要清洗的物品并且准备被排出，从第一部分清洗水转换热能，用于或者漂洗要清洗的物品或者第二次洗涤那些物品。
一种替代的已知减少对洗涤设备能量输入的方法是寻求提高能量源到使用的洗涤设备中的水的热能的转换效率，例如在EP1681006A2(Premark)中的气体。
发明内容
按照本发明，提供一种洗涤设备包括一专用于洗涤设备的水箱，该水箱具有一使水流入的入口和一使水流出的出口，以及至少一个热交换装置，其特征在于至少一个热交换装置被构造成适于传递周围的能量进入该水箱。
在本发明特别优选的实施例中，上述或一热交换被用于传递在洗涤设备内部或周围的热的形式的能量，光能尤其是太阳光，和/或由洗涤设备中的任何组件产生的废热能，例如任何电机，或者周围的设备例如一个冰箱或滚筒式烘干机。
在本发明首选的实施例中，提供至少两个热交换装置，每个都适于传递热或者能量从不同的源到该水箱。
根据本发明的洗涤设备的构造，用于一个洗涤周期中的水并不是直接从供水道中抽取，而是在用于一个洗涤周期之前在一个水箱中放置一段时间。这具有一个优点，即水箱中水的温度能够缓慢的升高通过周围热能的进入而不影响洗涤设备的使用性或者洗涤速度，一旦一个使用者装入要清洗的物品并开始该洗涤周期。缓慢进入的热能的使用，热/能量源其或者是对使用者免费的(例如在一个温暖的天气的周围的温度，或者阳光——两者均是可持续能源)，或者是由于其他活动的结果(例如由屋子中的中央暖气或一电动机的废热产生的周围的温度)，能够被用于取代在已知的洗涤设备中用电或气为洗涤加热水至一个足够的温度。两个均是可持续的是有益的，并且减少使用者的费用。
在本发明特别优选的实施例中，热交换装置包括一个已知类型的加热泵。一种已知加热泵的类型包括一个闭合电路，围绕闭合电路一制冷剂流动，其包括一个制冷剂在其中吸收热能的蒸发区和一个制冷剂在其中释放热量的冷凝区。当使用这种泵，冷凝区位于水箱内或与水箱的一个壁热接触。在一个实施例中该加热泵可以这样设置使得蒸发区位于一个远离洗涤设备的合适的位置以获取废热能，例如与冰箱的散热架相邻或在家用锅炉的上方。
在根据本发明优选的洗涤设备中，该设备进一步包括一加热元件，其可以主动的加热从水箱中流出的用于一个洗涤周期的水，如果这些水的温度没有通过热交换装置升高到一个足够的温度。
在本发明的内容和说明书中，加热和升温可以理解为描述在水中加入热能的术语，并不表示特别是相对的或者使水绝对的温度升高。
在本发明变化的实施例中，周围空气和水箱的热交换可以简单的凭借包围水箱的周围大气和水箱中水的温度梯度发生。在该实施例中，从周围大气到水中的能量传递可以通过一个或多个各种装置实施。这些装置可以包括使用有效的热传导材料来制造水箱，配置水箱的壁使水箱具有大的内部和外部表面积，安装适当配置的热沉，或许在水箱的内外面使用合适材料例如铝的翅片，以及或者在水箱的一个或者多个壁的结构中加入热导元件，使该元件的一个面与周围大气接触，另一个面与水箱中的水接触。
在本发明变化的优选实施例中，一个热交换装置可以包括一个能量转换装置，例如一个光伏单元，以及一个位于水箱中通过电线连接的小加热器。在本实施中，光伏单元可以被设置在例如一个窗户上以最大化收集能量。
在一个根据本发明优选的洗涤设备中，提供至少两个热交换装置，并且至少一个热交换装置包括一个进口或输入设置以接收一能量转换介质，其来自能量发生装置带有废热能，和一个出口设置一旦热能被抽取以释放能量转换介质。因此废热能可以由其他设备或热源传递，例如一滚筒式烘干机，一洗碗机，废的洗澡或淋浴水，或者任何其它发出废热能的设备或源。能量转换介质可以是液体，例如废洗澡水或来自洗涤设备的废水，或其它的可以是气体，例如在一个烘干过程中洗碗机出口发出的热气。
本发明一个实施例中的热交换装置优选包括一管道设置以使热转换介质直接进入水箱或邻接水箱。该管道最好设置通过该水箱。在一个简化的实施例中，热交换装置仅仅是水箱的一个壁。然而，应该注意为了确保最有效或高效的热交换可以使用更复杂的设置。目的是使传输能量转换介质的管道的壁的表面和水箱中水的接触面最大化。首选是流动的阻力最小化。在一个实施例中，该管道被设置穿过水箱。在其它的实施例中，水箱被塑造并设置成在传输能量转换介质的管道中延伸。
该热交换装置可以被设置成从一远距离热源传递热到水箱的水中。该远距离热源可以是，例如如上所述，另一设备。热能从远距离的热源传递的水箱的水中是有益的。远距离的热源可以是一个白色家电产品。另外，热交换装置可以设置成从洗涤设备内部的源传递热到水箱的水中。在该实施例中，热交换装置可以在电机壳和水箱之间延伸，或者传递洗涤设备废水的热能到水箱的水中。
根据本发明的一个实施例中，该水箱可以被设置并构造成作为该洗涤设备的一个压载。该水箱可以位于该洗涤设备的外壳内，或者另外的以某种方式连接到该设备以作为一个压载。当根据本发明的设备是一个洗衣设备例如洗衣机时，水箱作为压载使用是特别重要的。
本发明扩展到洗涤设备的供水系统包括：
一个具有接收水的入口和一个用于该设备的使水流出的出口；
一个热交换装置构造成能使热传递到水箱中的水中。
本发明同样扩展到为洗涤设备预加热水的方法包括以下步骤：
提供一个具有接收水的入口和一个用于该设备的使水流出的出口的水箱；
提供一个热交换装置能使热传递到水箱的水中；
在水被传输到洗涤设备用于洗涤过程时或不久后，重新用水装满水箱。
水箱最好是在使用水之后尽快重新装满，以使随后要用的水有最长的时间来加热，或者水箱被构造成当水通过出口排出水箱时，来自供水道的水通过入口进入水箱。在一个本发明特别优选的实施例中，该水箱包括一个或多个隔板或流量调节或流量导向装置以确保入口和出口之间的流动路径是曲折的。
该方法也可以包括导向来自一个设备的能量转换介质进入水箱的步骤。
该热交换装置可以集成在一起或远离该设备，并且能量转换介质可以是以液体或气体。
根据本发明的洗涤设备可以进一步包括一控制装置，以使该设备能够监控水箱中水的温度，使得当温度到达一预定的温度，洗涤过程开始。这使得仅当预定量的能量被传递到水箱中的水中时，洗涤开始，消除或减少额外加热的需要。这一控制装置或一第二控制装置可以连接至少两个设备，例如一滚筒式烘干机/洗碗机/洗衣机。这种使一个设备产生的废热传递到以第二设备的设置是明智的。
在本发明一个特别优选的实施例中，本发明的设备所采用的洗涤设备是一洗衣设备包括具有一底座的外壳，至少一侧壁，和一顶部，在其内部设置一放置要清洗物品的容器，一个搅拌上述物品的装置和控制装置；其中上述容器是一具有弯曲的侧壁和第一以及第二端壁的滚筒，该滚筒的一端部可以通过该外壳一侧壁提供的一端口在一第一撤回位置与一第二伸展位置之间来回移动，该滚筒离开侧壁到伸展位置的移动距离足够允许进入该滚筒弯曲侧壁上的至少一个孔隙，其实质上平行于该滚筒运动的方向，所述孔隙大小被设置成允许要清洗的物品进入和取出，并且该滚筒移动的方向基本上平行于该滚筒的纵轴。
在本优选的实施例的一个版本中，该洗衣设备进一步包括一至少部分环绕该容器的液体保持装置，并且该滚筒的一端部可以通过该液体保持装置提供的一端口在一第一撤回位置与一第二伸展位置之间来回移动，该端口与侧壁上的相应端口对齐。
本发明的这些和其他方面阐述参考明显来自以下描述的实施例。
附图说明
现在参考附图描述本发明的实施例，其中：
图1是根据本发明的一个示范性实施例的洗涤设备的示意图；
图2是根据本发明的第二示范性实施例的洗涤设备的示意图；
图3是用在本发明的一个示范性实施例中的一热交换器的侧视图；
图4是根据本发明一个示范性实施例的洗涤设备的水箱和电机的侧视图。
具体实施方式
如图1所示，一洗涤设备2(此后在该实施例中通常指一洗衣机，虽然该设备可以是使用加热的水的另一洗涤设备，例如洗碗机)具有一洗衣滚筒4和一位于洗衣机2附件的水箱6。该水箱6设置用来接收并保存准备用于该洗衣机2随后的洗涤过程的水。水箱6中的水可以，以最简单的形式，通过周围的温度被加热，当水箱6的壁作为一热交换器时。在另一实施例中，如图1所示，存在一个具有接收液体流，例如来自一个或多个太阳能板或收集器9的液体或气体，的一开口的热交换装置10，一第二设备，例如一滚筒式烘干机，冰箱，洗碗机或浴室11，和/或一第三装置一接收来自洗衣机2的电机3的废能量。这些装置被分别编号为9，11和13。使用时，部分或全部水被泵出水箱6并进入上述滚筒用于随后的洗涤步骤。在洗涤开始后，用于洗涤步骤的水量被自动的补充进水箱。因此，在下次洗涤步骤开始之前该水箱总是满的，相应的可以通过从周围环境到水箱中的水的自然热交换便利的升高温度。根据预想，可以或至少能够升高10度。水在水箱中呆的时间越长，水箱中的温度越接近周围的温度。另外，有益的提供一热交换装置10，从例如一太阳能板9，一设备例如洗碗机11的出口，或者该洗衣机2的电机13的热能接收能量。
特别如上述设备，例如洗碗机11，来自洗碗机烘干过程的的废热气或者来自洗碗机的废温水通过管道15和入口12被输送进热交换装置10。随着废水通过管道15，与水箱中的水发生热传递，废水或废气通过出口17离开热交换装置10。因此，热能被传递到水箱6中的液体中。大量热交换装置10的实施例被设计。在最简单的实施例中，热交换装置是水箱6的简单的壁，并且来自例如洗碗机的热废水穿过水箱的壁并通过出口17，因此对水箱6中的水有加热效应。设计了更复杂的布局，例如一流有热水或热气管道延伸进水箱，如下面更详细的描述。
热交换器的目的是使流动气体或热液体的壁与水箱中水的接触面积最大化。流动的阻力最小。另一热交换器被设计，例如一板热交换器其包括大量薄的略微分开的具有大的表面积并且液体流过进行热传递的板，气体和热废液体可以流过。本领域技术人员可以设计大量的其它适合于加热水箱中液体的热交换的实施例。
如图1所示的实施例，一个单独的水箱6提供给一个设备，例如目前使用热水的洗碗机或洗衣机。该水箱可以安装在内部，毗邻或远离该洗涤设备。
如图2所示，本发明的一个简化的示范性的实施例包括一具有洗衣滚筒4和水箱6的洗衣机2，水箱6另外的设置作为洗衣机的压载装置，其可以是一个或多个坚硬的、轻的材料(未示出)互联的中空容器。如图2所示的实施例中的水箱作为洗衣机的一个压载，有助于该滚筒旋转期间的稳定性，尤其是高速旋转或装载失去平衡时。该水压载可以是，附加的或可替换的，一个传统的钢或混凝土压载。该压载水箱6在安装时装满，并且这些水部分或全部被抽运到该滚筒中并用于洗涤步骤。一旦洗涤开始，上述水量被自动的补充到水箱6中。因此，在洗衣步骤开始之前该水箱6总是满的，以提供最大的稳定性以及升高的最高温度。该水压载(在水箱6中)可以不需要钢或混凝土压载。另外，还提供一加热装置(未示出)，其可以在内部或毗邻水箱6，用于加热洗涤过程中使用的冷水。还提供一通道8使液体在水箱6和滚筒4之间流动。进一步提供一热交换器10，其被设置并构造成与水箱6流体沟通，使远离的装置与水箱6中的水能发生热传递。该热交换器10包括一入口12。该入口13可以与任何装置连接，本发明在这方面没有限制。例如，可以设想适合的装置可以是一洗浴装置，一空调单元，一滚筒式烘干机等等。这些家中通常的装置可以简单的连接到热交换器10。然而，本发明并不限定在这种情况，也可以用于商业基础。
最简单的形式，洗涤过程中的热废水可以通过入口12被引入热交换器10。最终，该加热的洗澡水将直接流入排水系统。然而，如果这些水流入热交换器并以此传导热能到水箱6的水中，一些热能被从废流中抽出，否则将被浪费。一旦热能被抽出，该废水或者流入排水系统，另外，也可以被过滤并净化以用于其它目的。另外，如果从其它装置接收的废能量是来自滚筒式烘干机的热汽，热以同样的方式从该热汽中抽出。
在本发明的实施例中，该洗衣装置可以被控制使得衣物被放置在滚筒4中，当水箱6中的水达到足够的温度时，洗衣装置自动开始运转。这将使大量能源节约相对于现有技术，既然大量能源用来加热用于洗衣的水。
本发明的上述实施例仅描述了简单的情况。然而，可以设想在不背离所附的权利要求的范围内，还有大量其它的设计可能。本发明的一第二实施例可以不需要水箱6并且简单的使进入滚筒4的冷水和来自其它装置的废能量进行热交换。然而，这一系统并没有上述利用水箱6的实施例高效。
如图3所示，根据本发明第一方面的一个示范性实施例的热交换示意性示出。该热交换器在该洗衣设备的点击和容纳用于洗涤设备的水的水箱之间延伸。该热交换器可以由任何适合的热传导材料构成，例如金属，最好是铝合金。在某些实施例中，热交换器可以是固态金属片，或其它的可以在其中包括一用于有效热传递的液体。在一个实施例中，可以设想水箱中的水可以进入热交换器以及为了有效的热传递流过电机外壳。另外，该热交换器可以设置使得该交换器在该电机和进入洗衣设备的水的入口之间延伸。然而，加热水箱中水的加热效果可以比随着水从自来水管流入该设备时加热水更有效。参照附图3，通常设计的热交换器20具有与一电机(未示出)联系的第一端22以使最大量的热能从运转的电机中抽出。该热交换器20可以通过任何装置，例如包括螺杆式机制或一传导粘接材料，与电机连接。该热交换装置20进一步包括一颈部26设置成通过一个通过位于水箱壁的孔隙延伸，该水箱可以被设置为该设备的一个压载。在另一实施例中，颈部26可以不经过水箱的壁延伸。而是，该热交换器的第二部分28可以简单的与水箱的外壁接触。然而，在一个优选的实施例中，该第二部分28伸进水箱并包括大量突起设置用来传导最大可能量的热能到水箱中的水中。可以使用任意必要数量的热交换器以最大程度的传递来自电机的热能。
如图4所示，一个洗衣设备的部分的示范性的实施例示意性的示出，包括电机40和水箱6。该电机40在洗涤过程中为滚筒4的运动提供动力。如图所示该热交换器20提供一个热沉以从电机到第一部分22传递热能，通过颈部26进入水位于其中的第二部分28，以使热能可以由第二部分28传递到水中，因此升高相关的温度。
在操作过程中，为了从电机得到最大量的热能，可以使用任意数量的热交换器。
主要优点是本发明的设想，根据这一观念有众多实施方式。应当注意，上述实施例阐述但不限制本发明，在不背离所附的权利要求限定的本发明范围的情况下本领域技术人员能够设计任何其它的实施例。另外，本发明任一方面的特征和任一方面的实施例可以互换和/或加入到其它方面/实施例。
Claims (11)
1.一种洗涤设备，包括一专用于洗涤设备的水箱，该水箱具有一使水流入的入口和一使水流出的出口，和至少一个热交换装置，其特征在于至少一个热交换装置被构造成适于传递水箱外部周围的能量进入该水箱。
2.根据权利要求1的一种设备，其中至少一个热交换装置包括一能量转换装置。
3.根据权利要求2的一种设备，其中该能量转换装置包括一光伏单元。
4.根据权利要求1到3之一的一种设备，其中至少一个热交换装置包括一入口，其设置成从远离该设备的一能量发生装置接收一能量转换介质流，以及一出口，其设置成一旦热能传递到水箱中就释放出能量转换介质流。
5.根据权利要求1到4之一的一种设备，其中至少一个热交换装置被设置成传递来自该洗涤设备内部的一个源中的热能到水箱中的水中。
6.根据权利要求5的一种设备，其进一步包括一电机并且其中至少一热交换装置被设置构造成传递该电机运转产生的热能到该水箱。
7.根据权利要求1到6之一的一种设备，其中该水箱被设置构造成作为该洗涤设备的一个压载。
8.根据权利要求1到7之一的一种设备，其中该设备进一步包括具有一底座的外壳，至少一侧壁，和一顶部，在其内部设置一放置要清洗物品的容器，一个搅拌上述物品的装置和控制装置；其中上述容器是一具有弯曲的侧壁和第一以及第二端壁的滚筒，该滚筒的一端部可以通过该外壳一侧壁提供的一端口在一第一撤回位置与一第二伸展位置之间来回移动，该滚筒离开侧壁到伸展位置的移动距离足够允许进入该滚筒弯曲侧壁上的至少一个孔隙，其实质上平行于该滚筒运动的方向，所述孔隙大小被设置成允许要清洗的物品进入和取出，并且该滚筒移动的方向基本上平行于该滚筒的纵轴。
9.根据权利要求1到7之一的一种设备，其中该洗衣装置进一步包括一至少部分环绕该容器的液体保持装置，并且该滚筒的一端部可以通过该液体保持装置提供的一端口在一第一撤回位置与一第二伸展位置之间来回移动，该端口与侧壁上的相应端口对齐。
10.一种用于洗涤设备的供水系统包括：
一个具有接收水的入口和一个使水流出以用于该设备的出口；
一个热交换装置构造成能使水箱外部周围能量热传递到水箱中的水中。
11.一种为洗涤设备预加热水的方法包括以下步骤：
提供一个具有接收水的入口和一个使水流出以用于该设备的出口的水箱；
提供一个热交换装置能使水箱外部周围能量热传递到水箱中的水中；
在水被传输到洗涤设备用于洗涤过程时或不久后，重新用水装满水箱以用于该洗涤过程。
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