CN102605596A - 除湿加热装置和使用了该除湿加热装置的衣物干燥机 - Google Patents

Abstract

本发明提供除湿加热装置和使用了该除湿加热装置的衣物干燥机。本发明的衣物干燥机包括：热泵装置(1)，其包括压缩机(2)、冷凝器(3)、节流部(4)和蒸发器(5)，该冷凝器(3)包括加热部(7)和排热部(8)；第一风道(9)，其在内部设有第一送风部(10)、加热部和蒸发器，该第一送风部(10)用于向加热部和蒸发器送风，该第一风道(9)用于对利用第一送风部送风的空气进行加热以及除湿；第二风道(11)，其在内部设有排热部和用于向排热部送风的第二送风部(12)，该第二风道(11)利用第二送风部吸入外部气体，利用排热部将冷凝器的热量的一部分排出到外部，该衣物干燥机中，冷凝器的加热部和排热部一体化地设置。

Description

除湿加热装置和使用了该除湿加热装置的衣物干燥机

技术领域

本发明涉及使用了热泵装置的除湿加热装置及具有该除湿加热装置的衣物干燥机。

背景技术

例如在日本特开2004-239549号公报(以下记作“专利文献1”)中，公开了一种具有以往的除湿加热装置的衣物干燥机。

以下，使用图7说明专利文献1所述的以往的衣物干燥机的结构。

图7是具有以往的除湿加热装置的衣物干燥机的示意图。

如图7所示，具有以往的除湿加热装置的衣物干燥机包括除湿加热装置50和用于收容衣物等洗涤物的干燥箱59。除湿加热装置50包括热泵装置57、风道58和检测部62，经由与干燥箱59相连结的风道58将空气输送到干燥箱59内。

热泵装置57由压缩机51、冷凝器52、节流部54、蒸发器55和设在风道60中的排热器53构成，管道56与热泵装置57相连结，以使致冷剂循环。在供空气流动的风道58中，设有加热空气的冷凝器52和对空气进行冷却除湿的蒸发器55。

设在风道60中的排热器53设于冷凝器52与节流部54之间，使由鼓风机61输送的外部气体的热量，与在排热器53中流动的致冷剂的热量进行热交换。由此，将致冷剂的热量的一部分排出到热泵装置57外，从而降低致冷剂的温度上升。

检测部62利用设在管道56中的热敏电阻63检测致冷剂的排出温度，根据检测结果控制压缩机51和鼓风机61。

接下来，说明以上述方式构成的衣物干燥机的动作。另外，图7的箭头A表示在风道58内流动的空气的流动方向，箭头B表示在风道60内流动的冷却用外部气体的流动方向，箭头C表示在管道56内流动的致冷剂的流动方向。

首先，当衣物干燥机开始干燥运转时，压缩机51和设在风道58中的鼓风机64工作。并且，利用鼓风机64向风道58内以空气循环的方式送风。

接着，空气被冷凝器52的放热加热，成为热风并被导入到干燥箱59内。并且，导入到干燥箱59内的空气在干燥箱59内与衣物相接触，带走潮湿衣物中的水分而使衣物干燥。此时，空气以显热的形式给予用于使衣物中含有的水分蒸发的热量，因此温度下降。此时，空气包含具有与该显热大致同等的潜热的水蒸气而成为高湿度的空气。并且，与衣物相接触之前和之后的空气的焓大致恒定。变成高湿度的空气被蒸发器55冷却，潜热被带走，该空气结露而被除湿。然后，被除湿且温度下降了的空气再次由冷凝器52加热。

另一方面，在热泵装置57中，被压缩机51压缩了的高温高压的致冷剂在冷凝器52被空气带走热量而冷凝、液化。流出冷凝器52的致冷剂进入到排热器53中，与由鼓风机61送风的外部气体进行热交换，排出致冷剂的热量的一部分。

接着，高压的致冷剂被节流部54减压而变成低温低压，该致冷剂在蒸发器55带走空气中的热量而返回到压缩机51中。并且，自冷凝器52释放出的热量，是利用致冷剂在蒸发器55中带走的热量和利用压缩机51的压缩而获得的热量的和。因此，通过在排热用的风道60中另外设置排热器53，能够利用排热器53将与压缩机51的输入相当的热量预先排出到外部，从而使来自冷凝器52的散热量和利用蒸发器55带走的热量以恒定的值获得平衡。因此，以往的衣物干燥机需要另外设置将冷凝器52和排热器53连结起来的配管，以及将排热器53和节流部54连结起来的配管。结果，使热泵装置57大型化，因此也使除湿加热装置50大型化。

发明内容

本发明的除湿加热装置包括：热泵装置，其包括压缩机、冷凝器、节流部和蒸发器，该冷凝器包括加热部和排热部；第一风道，其在内部设有第一送风部、加热部和蒸发器，该第一送风部用于向加热部和蒸发器送风，该第一风道用于对由第一送风部送风的空气进行加热及除湿；第二风道，其在内部设有排热部和用于向排热部送风的第二送风部，该第二风道利用第二送风部吸入外部气体，利用排热部将冷凝器的热量的一部分排出到外部，该除湿加热装置中，冷凝器的加热部和排热部一体化地设置。

由此，通过将冷凝器的一部分用作排热部，能够使除湿加热装置小型化。

附图说明

图1是具有本发明的实施方式1中的除湿加热装置的衣物干燥机的示意图。

图2是本发明的实施方式1中的除湿加热装置的局部示意图。

图3是本发明的实施方式1中的除湿加热装置的冷凝器的立体图。

图4是表示本发明的实施方式1中的除湿加热装置的另一例的冷凝器的立体图。

图5是表示本发明的实施方式1中的除湿加热装置的另一例的局部示意图。

图6是本发明的实施方式2中的除湿加热装置的冷凝器的立体图。

图7是具有以往的除湿加热装置的衣物干燥装置的示意图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。另外，该实施方式并不限定本发明。

实施方式1

图1是具有本发明的实施方式1中的除湿加热装置的衣物干燥机的示意图。图2是该除湿加热装置的局部示意图。另外，在以下的附图中，箭头A表示在第一风道9中流动的空气的流动方向，箭头B表示在第二风道11中流动的冷却用的外部气体的流动方向，箭头C表示在管道6中流动的致冷剂的流动方向。

如图1所示，衣物干燥机包括用于收容衣物等洗涤物的干燥箱14、和借助第一风道9与干燥箱14相连结的除湿加热装置16。

如图1和图2所示，除湿加热装置16包括热泵装置1、第一风道9和第二风道11。

热泵装置1由压缩机2、冷凝器3、节流部4、蒸发器5和管道6构成。供致冷剂循环的管道6与热泵装置1的压缩机2、冷凝器3、节流部4和蒸发器5相连结。压缩机2用于压缩致冷剂。冷凝器3包括加热部7和排热部8，加热部7和排热部8相邻地一体化设置。加热部7通过使穿过该加热部7的空气与压缩后的高温高压的致冷剂进行热交换，对穿过加热部7的空气进行加热。排热部8排出冷凝器3的致冷剂的热量的一部分。节流部4例如由毛细管等构成，用于降低高压的致冷剂的压力。蒸发器5通过使穿过该蒸发器5的空气与减压后变成低压的致冷剂进行热交换，将穿过蒸发器5的空气中的热量带走。由此，空气被除湿。

在第一风道9的内部设有蒸发器5、第一送风部10和冷凝器3的加热部7。利用第一送风部10沿箭头A所示的方向送风的空气在穿过蒸发器5时被除湿，随后在穿过加热部7时被加热。另外，在与第一风道9相邻地形成的第二风道11的内部，设有第二送风部12和冷凝器3的排热部8。并且，利用第二送风部12沿箭头B所示的方向吸入的外部气体利用排热部8将冷凝器3的热量的一部分排出到外部。即，本实施方式的除湿加热装置16将冷凝器3的一部分作为加热部7，将冷凝器3的另一部分作为排热部8，将加热部7和排热部8一体化而构成冷凝器3。由此，无需设置以往那样的单独的排热器，而且不需要连接排热器的配管。结果，能够使除湿加热装置16小型化。

另外，也可以如图2所示在加热部7与排热部8之间设置分隔板13，将相邻的第一风道9和第二风道11分开。此时，分隔板13也可以构成为第一风道9或第二风道11的一部分。由此，能够防止在第一风道9中流动的空气中混入在第二风道11中流动的冷却用外部气体，并且通过将分隔板13兼用作壁面，能够使冷凝器3小型化。

另外，图2所示的除湿加热装置16中，加热部7的通风面积X比排热部8的通风面积Y大。这是因为，用于加热空气的热量、即利用加热部7对空气给予的热量比相当于压缩机2的输入的热量、即自排热部8排出的热量大。另外，通风面积表示由于第一送风部10和第二送风部12的动作而流经加热部7和排热部8的空气的流入面的面积。由此，能够以良好的平衡进行加热部7的对空气的加热以及排热部8的排热，因此能够使除湿加热装置16高效率地动作。

接下来，使用图3说明本实施方式的除湿加热装置16的冷凝器3的结构。

图3是本发明的实施方式1中的除湿加热装置的冷凝器的立体图。

如图3所示，冷凝器3由例如通常的翅片管(fin-tube)型热交换器构成，包括设于加热部7的多个翅片3a、设于排热部8的多个翅片3b、和具有致冷剂流入口3d的传热管3c。

翅片3a相对于图3的箭头B所示的供空气流入的流入面，以一定间隔彼此平行地并列有多个。并且，通过使空气在翅片3a的彼此间穿过，来进行热交换。同样，翅片3b以与各翅片3a在同一平面上的方式，相对于图3的箭头B所示的供空气流入的流入面，以一定间隔彼此平行地并列有多个。并且，通过使空气在翅片3b的彼此间流动，来进行热交换。翅片3a和翅片3b利用例如铝等的薄板形成且相对于空气的流入面形成在同一个平面上。

如上所述，采用本实施方式，将设在第一风道9内的加热部7的空气的流入面，和设在第二风道11内的排热部8的空气的流入面构成在同一个平面上。由此，使排热部8的风的流动方向与加热部7的风的流动方向为相同方向，能够获得与加热部7同样的高效率的热交换，此外还能使排热部8小型化。

另外，作为使致冷剂在内部流动的管道6的传热管3c例如利用铜管形成为蛇行形状，沿与翅片3a和翅片3b正交的方向(传热管3c的管轴线方向)贯穿地设置该传热管3c。并且，冷凝器3的排热部8和加热部7在与传热管3c的管轴线方向垂直的方向(与空气流入的流入面平行的方向)上并列并一体化地设置。此时，排热部8设在冷凝器3的包含致冷剂流入口3d在内的位置上。

参照图1说明以上述方式构成的除湿加热装置16的热泵装置1的动作。

被压缩机2压缩了的高温高压的致冷剂自冷凝器3的致冷剂流入口3d以气体的状态流入到排热部8中。因此，致冷剂的温度在冷凝器3的致冷剂流入口3d最高。流入到排热部8中的致冷剂通过在排热部8与由送风部12吸入的外部气体进行热交换而温度下降，成为气液两相的饱和状态。随后，致冷剂流入到加热部7中，与空气热交换，从而温度进一步下降，成为完全液化了的过冷状态，然后自冷凝器3流出。

另一方面，如图7所示以往的除湿加热装置50设有排热部53，在致冷剂自冷凝器52流出后将液化状态的致冷剂中的热量排出。因此，在外部气体的温度较高等情况下，空气与致冷剂的温度差较小，排热效果低。因而，以往的除湿加热装置50为了提高排热效果，需使排热器53大型化。

但是，本实施方式的除湿加热装置16的排热部8设在如下位置上，即，冷凝器3的将供高温且气体状态的致冷剂流入的致冷剂流入口3d包含在内的位置。由此，致冷剂与外部气体的温度差较大，所以排热部8即使较小，也能高效率地排热。因此，能够使包括加热部7和排热部8的冷凝器3小型化。结果，能够使除湿加热装置16小型化。

另外，自冷凝器3流出的高压的致冷剂在节流部4的作用下减压而变成低温低压，流入到蒸发器5中。随后，致冷剂在蒸发器5进行热交换，从而自空气获得热量而再次返回到压缩机2中。此时，自冷凝器3排放在蒸发器5中获得的热量和由压缩机2的压缩而获得的热量。但是，在本实施方式中，利用冷凝器3的排热部8，将与利用压缩机2获得的热量相当的热量预先排放到外部，因此在加热部7的加热量、即在加热部7进行热交换的热量，与在蒸发器5中获得的热量取得平衡。

以下，使用图4和图5且参照图1，说明本实施方式的除湿加热装置16的另一结构。以下说明的另一结构的例子与上述结构的不同之处在于，利用扁平管15构成了管道6。

图4是表示本发明的实施方式1中的除湿加热装置的另一例的冷凝器的立体图。图5是表示该除另一例湿加热装置的局部示意图。

如图4和图5所示，作为使致冷剂在内部流动的管道6的冷凝器3的传热管3c，是通过将扁平管15弯曲成蛇行形状而形成的。利用扁平管15，能够将第一风道9和第二风道11分隔，因此无需在加热部7与排热部8之间设置分隔板13。

首先，在开始干燥运转时，压缩机2和第一送风部10进行动作。于是，利用第一送风部10使空气穿过加热部7，穿过了加热部7的空气因在加热部7进行热交换而被加热，变成热风，并被输送到干燥箱14中。在干燥箱14内与衣物相接触了的空气带走衣物中的水分而使衣物干燥。

使衣物干燥后的空气以显热的形式给予用于使衣物的水分蒸发的热量，因此该空气温度下降。此时，空气包含具有与该显热大致等同的潜热的水蒸气而变成高湿度的空气。与衣物相接触之前和之后的干燥空气的焓大致恒定。变成高湿度的空气在蒸发器5冷却，潜热被带走，该空气结露而被除湿。并且，被除湿而绝对湿度下降了的空气再次由加热部7加热，在第一风道9内循环且反复被除湿和加热。

另外，在开始干燥运转时，第二送风部12进行动作。于是，利用第二送风部12吸入外部气体，利用排热部8将冷凝器3的热量的一部分排出到外部。

另外，在干燥运转开始后不久等、需增加在加热部7的加热量的情况下，使第二送风部12停止工作，或减少送风量。由此，降低排热部8的排热量，增加在加热部7的加热量。另外，本实施方式的除湿加热装置16即使在夏天那种外部气体的温度很高的情况下，也能自致冷剂温度很高的致冷剂流入口3d进行充分的排热。

如上所述，通过使衣物干燥机具有本发明的除湿加热装置，能够使衣物干燥机小型化。

实施方式2

图6是本发明的实施方式2中的除湿加热装置的冷凝器的立体图。本实施方式与实施方式1的不同之处在于，沿传热管3c的管轴线方向并列设置冷凝器3的排热部8和加热部7。另外，本实施方式的其他结构与实施方式1相同，对于相同的结构，标注相同的附图标记，详细的说明沿用实施方式1。

如图6所示，冷凝器3的排热部8和加热部7沿传热管3c的管轴线方向并列且相邻地一体化设置。此时，排热部8设在冷凝器3的包含致冷剂流入口3d在内的位置上。

加热部7的翅片3e和排热部8的翅片3f相对于图6的箭头B所示的供空气流入的流入面，以一定间隔彼此平行地并列有多个。并且，通过使空气在翅片3e与翅片3f的彼此间流动，进行热交换。翅片3e和翅片3f例如利用铝等的薄板形成且形成在相对于空气的流入面在相同的平面上。在实施方式1中，表示了翅片3a和翅片3b断开的情况，但在本实施方式中，各翅片3e和翅片3f可以分别形成为一体。

如上所述，采用本实施方式，将设在第一风道9内的加热部7的空气的流入面，和设在第二风道11内的排热部8的空气的流入面构成在同一平面上。由此，使排热部8的风的流动方向与加热部7的风的流动方向为相同方向，能够获得与加热部7同样的高效率的热交换，此外还能使排热部8小型化。

另外，在本实施方式中，未在加热部7与排热部8之间设置分隔板，但并不限定于此。例如，也可以在加热部7与排热部8之间设置与翅片3e和翅片3f平行的分隔板。由此，能够防止在第一风道9中流动的空气，与在第二风道11中流动的冷却用外部气体的混合，并且通过将分隔板13兼用作壁面，能够使冷凝器3小型化。

另外，沿传热管3c的管轴线方向并列且相邻地一体化设置冷凝器3的排热部8和加热部7的这一点上，如图4所示利用扁平管构成传热管3c，也能同样实施本发明。

Claims (8)

1.一种除湿加热装置，

该除湿加热装置包括：

热泵装置，其包括压缩机、冷凝器、节流部和蒸发器，该冷凝器包括加热部和排热部；

第一风道，其在内部设有第一送风部、上述加热部和上述蒸发器，该第一送风部用于向上述加热部和上述蒸发器送风，该第一风道用于对由上述第一送风部送风的空气进行加热以及除湿；

第二风道，其在内部设有上述排热部和用于向上述排热部送风的第二送风部，该第二风道利用上述第二送风部吸入外部气体，利用上述排热部将上述冷凝器的热量的一部分排出到外部，

该除湿加热装置中，上述冷凝器的上述加热部和上述排热部一体化地设置。

2.根据权利要求1所述的除湿加热装置，其中，

上述加热部的通风面积比上述排热部的通风面积大。

3.根据权利要求1所述的除湿加热装置，其中，

上述排热部设在上述冷凝器的供致冷剂流入的一侧。

4.根据权利要求1所述的除湿加热装置，其中，

上述冷凝器由供致冷剂流动的蛇行形状的传热管和与上述传热管正交地安装的多个翅片构成，上述翅片相对于上述空气的流入面被形成在同一平面上。

5.根据权利要求4所述的除湿加热装置，其中，

上述冷凝器的上述加热部和上述排热部沿与上述传热管的管轴线方向垂直的方向并列设置。

6.根据权利要求5所述的除湿加热装置，其中，

利用扁平管构成上述传热管。

7.根据权利要求4所述的除湿加热装置，其中，

上述冷凝器的上述加热部和上述排热部沿上述传热管的管轴线方向并列设置。

8.一种衣物干燥机，

该衣物干燥机包括：

权利要求1～7中任一项所述的除湿加热装置；以及

用于收容洗涤物的干燥箱，

该衣物干燥机中，上述除湿加热装置的第一风道与上述干燥箱相连通。

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