CN104233737B - 一种水冷凝器及洗干一体机及干衣方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水冷凝器及洗干一体机及干衣方法，所述水冷凝器包括冷凝器腔室、位于冷凝器腔室下部的湿热空气进口、位于冷凝器腔室上部的干燥空气出口，所述水冷凝器还包括位于冷凝器腔室内壁的用于直接换热的冷凝水流道和位于冷凝器腔室外壁的用于间接换热的冷凝水夹层，水冷凝器的湿热空气进口与洗干一体机的滚筒连通，干燥空气出口与洗干一体机的抽风装置连通，再通过加热装置与滚筒连通，形成循环风路，烘干衣物，干衣时冷凝水与湿热空气有直接热交换过程和间接热交换过程，两过程同时进行，提高冷凝效率，从而提升换热效率，提高烘干性能，冷凝水重复利用，实现二次换热，节约干衣过程所用冷凝水，大大节约了能源，实现了高效与节能。

Description

一种水冷凝器及洗干一体机及干衣方法
技术领域
本发明涉及洗涤及干衣领域，尤其是一种水冷凝器及具有该水冷凝器的洗干一体机及该洗干一体机的干衣方法。
背景技术
现有洗干一体机中干燥装置，包含：送风装置、加热装置、冷凝器、供水装置。其中冷凝器一侧与滚筒连接，一侧与送风装置连接。在干燥衣物时，由加热装置（加热管）加热后的空气，在风机的驱动下进入滚筒，使滚筒内衣物产生热交换，水分蒸发出来，湿热空气进入冷凝器自下而上进入，供水装置提供的冷凝水自上而下流动，两者在冷凝器内产生热交换，湿热空气中的水分被冷凝形成凝结成液态水流入滚筒底部，被排水装置排出。
现有冷凝装置，要提高冷凝效率，可以通过加大冷凝水量或增加风量的方式，这会增加水的消耗，或因风量的增加，使水飞溅，随空气在风机的引导下重新被加热进入烘干循环，反而降低了烘干效率。
申请号为200820151985.8的中国专利公开了一种可用于烘干型滚筒洗衣机的新型冷凝结构，其采用注塑成型的结构，包括冷凝器本体、冷凝器后盖、热交换板，冷凝器本体和冷凝器后盖通过热熔焊接在一起，热交换板安装于冷凝器本体的冷凝水进水口下方，紧贴内壁，冷凝器本体的上方设有插槽，供热交换铝板插入固定。通过在热交换板及冷凝器进风口两次换热，提升了洗衣机的换热效率，提高了洗衣机的烘干性能，并且节约了能量，实现了高效与节能，但是，上述专利中冷凝器内部设置热交换板，结构复杂，安装繁琐，热交换板容易被水流冲落。
发明内容
本发明的目的为克服现有技术的不足，提供一种水冷凝器，冷凝水与湿热空气有直接热交换过程，还有间接热交换过程，提高冷凝效率；冷凝水重复利用，实现二次利用，节约冷凝用水。
本发明的另一目的为提供一种具有上述水冷凝器的洗干一体机及干衣方法。
为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：
一种水冷凝器，包括冷凝器腔室、位于冷凝器腔室下部的湿热空气进口、位于冷凝器腔室上部的干燥空气出口，所述水冷凝器还包括位于冷凝器腔室内壁的直接换热的冷凝水流道和位于冷凝器腔室外壁的间接换热的冷凝水夹层。
所述冷凝水夹层下部设置有第一冷凝水进口，冷凝水夹层上部设置有第一冷凝水出口，冷凝水夹层内部冷凝水自下而上进入。
所述冷凝水流道为冷凝器腔室内壁上的由上至下的凹槽，所述冷凝水流道的上部设置有第二冷凝水进口，冷凝水流道内的冷凝水自上向下流动。
所述冷凝水夹层上部的第一冷凝水出口与冷凝水流道上部的第二冷凝水进口连通，冷凝水经过冷凝水夹层后再进入冷凝水流道实现两次换热。
所述冷凝水夹层上还设置有干衣完成后供冷凝水夹层内的冷凝水排出的残留水排出口，所述残留水排出口上设置有排水控制阀，该排水控制阀处于常闭状态。
一种具有上述水冷凝器的洗干一体机，包括滚筒、水冷凝器、抽风装置、加热装置、供水装置，所述水冷凝器的湿热空气进口与滚筒连通，所述水冷凝器的干燥空气出口与抽风装置连通，抽风装置通过加热装置再与滚筒连通，形成循环风路。
一种洗干一体机的干衣方法，干衣过程中，湿热空气与冷凝水流道中的冷凝水发生直接换热，与冷凝水夹层中的冷凝水发生间接换热，湿热空气中的水蒸气冷凝成液态同冷凝水流道中的冷凝水一起通过滚筒底部的排水口排出。
所述水冷凝器的冷凝水夹层和冷凝水流道分别由供水装置供水，所述冷凝水夹层中的冷凝水自下向上进入，所述冷凝水流道中的冷凝水自上向下流动。
所述水冷凝器的冷凝水夹层和冷凝水流道连通，所述冷凝水夹层中的冷凝水自下向上进入，由上部的第一冷凝水出口流出后通过冷凝水流道上部的第二冷凝水进口进入冷凝水流道，在所述冷凝水流道中的冷凝水自上向下流动。
一种干衣方法，干衣开始，空气经加热装置加热后进入滚筒内部，带走潮湿负载中的水分，成为湿热空气，通过湿热空气进口进入冷凝器腔室，与冷凝水流道中的冷凝水发生直接换热，与冷凝水夹层中的冷凝水发生间接换热，湿热空气中的水蒸气冷凝成液态同冷凝水流道中的冷凝水一起通过滚筒底部的排水口排出，湿热空气变成干燥空气被抽风装置吸出冷凝器腔室，经加热装置加热后再进入滚筒内部，多次循环，完成干衣。
所述水冷凝器的冷凝水夹层和冷凝水流道分别由供水装置供水，所述冷凝水夹层中的冷凝水由下部的第一冷凝水进口进入，由上部的第一冷凝水出口流出，自下而上进入的时候，通过壁面与冷凝器腔室内的湿热空气实现间接换热；所述冷凝水流道中的冷凝水由上部的第二冷凝水进口进入，在冷凝水流道内自上而下流动，流动过程中飞溅起来，与冷凝器腔室内的湿热空气实现直接换热，湿热空气中的水蒸气遇冷散热变成液态，随冷凝水流入滚筒底部，被排水装置排出。
或者所述水冷凝器的冷凝水夹层和冷凝水流道连通，所述冷凝水夹层中的冷凝水由下部的第一冷凝水进口进入，自下而上进入的时候，通过壁面与冷凝器腔室内的湿热空气实现间接换热，冷凝水由上部的第一冷凝水出口流出后通过冷凝水流道上部的第二冷凝水进口进入冷凝水流道，在冷凝水流道内自上而下流动，流动过程中飞溅起来，与冷凝器腔室内的湿热空气实现直接换热，湿热空气中的水蒸气遇冷散热变成液态，随冷凝水流入滚筒底部，被排水装置排出。
干衣完成后，停止向冷凝水夹层和/或冷凝水流道内注水，打开冷凝水夹层的残留水排出口上的排水控制阀，冷凝水夹层中的冷凝水由残留水排出口排出。
采用本发明所述技术方案后，带来以下有益效果：
冷凝水与湿热空气有直接热交换过程，还有间接热交换过程，两过程同时进行，提高冷凝效率；冷凝水重复利用，实现二次换热，节约冷凝用水；提升了洗衣机的换热效率，提高了洗衣机的烘干性能，并且节约了能量，实现了高效与节能；具有烘干完毕将冷凝水流道内水排出的残留水排出口，水冷凝器中的冷凝水全部排出，避免残留。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
图1：现有技术中的水冷凝器结构图
图2：现有技术中的水冷凝器结构剖视图
图3：本发明水冷凝器的结构图
图4：本发明水冷凝器的结构剖视图
图5：本发明水冷凝器的结构又一剖视图
图6：本发明水冷凝器的又一实施方式的结构图
其中：1、冷凝器腔室，2、湿热空气进口，3、干燥空气出口，4、冷凝水流道，5、冷凝水夹层，6、第一冷凝水进口，7、第一冷凝水出口，8、第二冷凝水进口，9、残留水排出口。
具体实施方式
如图3-6所示，本发明所述一种水冷凝器，包括冷凝器腔室1、位于冷凝器腔室1下部的湿热空气进口2、位于冷凝器腔室1上部的干燥空气出口3，所述水冷凝器还包括位于冷凝器腔室1内壁的直接换热的冷凝水流道4和位于冷凝器腔室1外壁的间接换热的冷凝水夹层5。湿热空气由水冷凝器的湿热空气进口2进入冷凝器腔室，与冷凝水流道4中的冷凝水直接换热，与冷凝水夹层5中的冷凝水间接换热，湿热空气中的水蒸气散热冷凝成液态，与冷凝水流道4中的冷凝水一同排出，湿热空气变成干燥空气。
上述水冷凝器中，湿热空气和冷凝水实现多次热交换，提高冷凝效率，从而提升了洗衣机的换热效率，提高了洗衣机的烘干性能，并且节约了能量，实现了高效与节能。
冷凝水夹层5下部设置有第一冷凝水进口6，冷凝水夹层5上部设置有第一冷凝水出口7，冷凝水由第一冷凝水进口6进入冷凝水夹层5，依靠进水压力，冷凝水夹层5内部冷凝水自下而上进入，流至第一冷凝水出口7后经第一冷凝水出口7排出。
冷凝水流道4为冷凝器腔室1内壁上的由上至下的凹槽，与冷凝器腔室1直接连通，所述冷凝水流道4的上部设置有第二冷凝水进口8，冷凝水由第二冷凝水进口8进入冷凝水流道4，冷凝水沿冷凝水流道4自上向下流动，冷凝水在空气中飞溅起来，最后通过湿热空气进口排出。
冷凝水夹层5上部的第一冷凝水出口7与冷凝水流道4上部的第二冷凝水进口8连通，冷凝水经过冷凝水夹层5后再进入冷凝水流道4实现两次换热。冷凝水由第一冷凝水进口6进入冷凝水夹层，依靠进水压力，冷凝水夹层5内部冷凝水自下而上进入，流至第一冷凝水出口7后经第一冷凝水出口7排出，经第一冷凝水出口7排出的冷凝水再由第二冷凝水进口8进入冷凝水流道4，冷凝水沿冷凝水流道4自上向下流动，冷凝水在空气中飞溅起来，最后通过湿热空气进口2排出。
冷凝水夹层5的最低点设置有干衣完成后供冷凝水夹层内的冷凝水排出的残留水排出口9，所述残留水排出口9上设置有排水控制阀，该排水控制阀处于常闭状态。
一种具有上述水冷凝器的洗干一体机，该洗干一体机包括滚筒、水冷凝器、抽风装置、加热装置、供水装置，所述水冷凝器的湿热空气进口2与滚筒连通，所述水冷凝器的干燥空气出口3与抽风装置连通，抽风装置通过加热装置再与滚筒连通，形成循环风路。
干衣开始，空气经加热装置加热后进入滚筒内部，带走潮湿负载中的水分，成为湿热空气，通过湿热空气进口2进入冷凝器腔室1，与冷凝水流道4中的冷凝水发生直接换热，与冷凝水夹层5中的冷凝水发生间接换热，湿热空气中的水蒸气冷凝成液态同冷凝水流道中的冷凝水一起通过滚筒底部的排水口排出，湿热空气变成干燥空气被抽风装置吸出冷凝器腔室1，经加热装置加热后再进入滚筒内部，多次循环，完成干衣。
水冷凝器的冷凝水夹层5和冷凝水流道4连通，所述冷凝水夹层5中的冷凝水由下部的第一冷凝水进口6进入，依靠供水水压实现水流自下而上进入，冷凝水夹层5中的冷凝水在自下而上进入的时候，通过壁面与冷凝器腔室1内的湿热空气实现间接换热，湿热空气中的水蒸气遇冷散热变成液态，由下部排出冷凝器腔室1，冷凝水夹层5中的冷凝水由上部的第一冷凝水出口7流出，流出的冷凝水通过冷凝水流道4上部的第二冷凝水进口8进入冷凝水流道4，在冷凝水流道4内自上而下流动，流动过程中飞溅起来，与冷凝器腔室1内的湿热空气实现直接换热，湿热空气中的水蒸气遇冷散热变成液态，随冷凝水流入滚筒底部，被排水装置排出。这样，冷凝水经过冷凝水夹层5时与湿热空气发生一次热交换，流出冷凝水夹层5后再流进冷凝水流道4，再与湿热空气发生一次热交换，这样冷凝水多次换热，提高了冷凝水的利用率，提高冷凝效率，很大程度的节约干衣过程所用冷凝水的量。
或者，水冷凝器的冷凝水夹层5和冷凝水流道4分别由供水装置供水，所述冷凝水夹层5中的冷凝水由下部的第一冷凝水进口6进入，由上部的第一冷凝水出口7流出，依靠供水水压实现水流流动，冷凝水夹层5中的冷凝水在自下而上进入的时候，通过壁面与冷凝器腔室1内的湿热空气实现间接换热，湿热空气中的水蒸气遇冷散热变成液态，由下部排出冷凝器腔室1；所述冷凝水流道4中的冷凝水由上部的第二冷凝水进口8进入，在冷凝水流道4内自上而下流动，流动过程中飞溅起来，与冷凝器腔室内的湿热空气实现直接换热，湿热空气中的水蒸气遇冷散热变成液态，随冷凝水流入滚筒底部，被排水装置排出。进入冷凝水流道4和冷凝水夹层6中的冷凝水同时都为较低温度的水，而非冷凝水通过冷凝水夹层5后进行过一次换热、温度有所上升后再进入冷凝水流道内与湿热空气发生热交换，这样，可提升换热效率，从而提高干衣效率。
干衣完成后，停止向冷凝水夹层5和/或冷凝水流道4内注水，打开冷凝水夹层5的残留水排出口9上的排水控制阀，冷凝水夹层中的冷凝水由残留水排出口排出。
实施例一
如图3、图4、图5所示，本实施例所述水冷凝器包括冷凝器腔室1、位于冷凝器腔室1下部的湿热空气进口2、位于冷凝器腔室1上部的干燥空气出口3、位于冷凝器腔室1内壁的直接换热的冷凝水流道4和位于冷凝器腔室1外壁的间接换热的冷凝水夹层5，冷凝水流道4中的冷凝水直接与冷凝器腔室1中的湿热空气接触换热，冷凝水夹层5中的冷凝水与湿热空气通过冷凝器腔室壁间接换热。
冷凝水夹层5下部设置有第一冷凝水进口6，冷凝水夹层5上部设置有第一冷凝水出口7，冷凝水流道4的上部设置有第二冷凝水进口8，湿热空气进口2为冷凝水流道4的冷凝水出口，其中，冷凝水夹层5上部设置的第一冷凝水出口7与冷凝水流道4上部设置的第二冷凝水进口8通过连接接头连通，这样，通过冷凝水夹层5的冷凝水还可以流入冷凝水流道4再次利用。
冷凝水夹层5中的冷凝水由下部的第一冷凝水进口6进入，依靠供水水压实现水流自下而上进入，冷凝水夹层5中的冷凝水在自下而上进入的时候，通过壁面与冷凝器腔室1内的湿热空气实现间接换热，湿热空气中的水蒸气遇冷散热变成液态，由下部排出冷凝器腔室1，冷凝水夹层5中的冷凝水由上部的第一冷凝水出口7流出，流出的冷凝水通过冷凝水流道4上部的第二冷凝水进口8进入冷凝水流道，在冷凝水流道4内自上而下流动，流动过程中飞溅起来，与冷凝器腔室1内的湿热空气实现直接换热，湿热空气中的水蒸气遇冷散热变成液态，随冷凝水通过湿热空气进口2流入滚筒底部，被排水装置排出。这样，冷凝水经过冷凝水夹层5时与湿热空气发生一次热交换，流出冷凝水夹层5后再流进冷凝水流道4，与湿热空气再发生一次热交换，这样冷凝水多次换热，提高了冷凝水的利用率，很大程度的节约干衣过程所用冷凝水的量。
干衣开始，空气经加热装置加热后进入滚筒内部，带走潮湿负载中的水分，成为湿热空气，通过湿热空气进口2进入冷凝器腔室1，与冷凝水流道4中的冷凝水发生直接换热，与冷凝水夹层5中的冷凝水发生间接换热，湿热空气中的水蒸气冷凝成液态同冷凝水流道中的冷凝水一起通过滚筒底部的排水口排出，湿热空气变成干燥空气被抽风装置吸出冷凝器腔室1，经加热装置加热后再进入滚筒内部，多次循环，完成干衣。
实施例二
如图6所示，本实施例所述水冷凝器包括冷凝器腔室1、位于冷凝器腔室1下部的湿热空气进口2、位于冷凝器腔室1上部的干燥空气出口3、位于冷凝器腔室1内壁的直接换热的冷凝水流道4和位于冷凝器腔室1外壁的间接换热的冷凝水夹层5，冷凝水流道4中的冷凝水直接与冷凝器腔室1中的湿热空气接触换热，冷凝水夹层5中的冷凝水与湿热空气通过冷凝器腔室1壁间接换热。
冷凝水夹层5下部设置有第一冷凝水进口6，冷凝水夹层5上部设置有第一冷凝水出口7，冷凝水流道4的上部设置有第二冷凝水进口8，湿热空气进口2为冷凝水流道4的冷凝水出口。
水冷凝器的冷凝水夹层5和冷凝水流道4分别由供水装置供水，所述冷凝水夹层5中的冷凝水由下部的第一冷凝水进口6进入，由上部的第一冷凝水出口7流出，冷凝水夹层5中的冷凝水在依靠供水水压自下而上进入的时候，通过壁面与冷凝器腔室1内的湿热空气实现间接换热，湿热空气中的水蒸气遇冷散热变成液态由下部排出冷凝器腔室1；同时，所述冷凝水流道4中的冷凝水由上部的第二冷凝水进口8进入，在冷凝水流道4内自上而下流动，流动过程中飞溅起来，与冷凝器腔室1内的湿热空气实现直接换热，湿热空气中的水蒸气遇冷散热变成液态，随冷凝水通过湿热空气进口2流入滚筒底部，被排水装置排出。进入冷凝水流道4和冷凝水夹层5中的冷凝水都为较低温度的水，而非冷凝水通过冷凝水夹层进行过一次换热、温度有所上升后再进入冷凝水流道内，与湿热空气发生热交换，这样，可提升换热效率，从而提高干衣效率。
干衣开始，空气经加热装置加热后进入滚筒内部，带走潮湿负载中的水分，成为湿热空气，通过湿热空气进口2进入冷凝器腔室1，与冷凝水流道4中的冷凝水发生直接换热，与冷凝水夹层5中的冷凝水发生间接换热，湿热空气中的水蒸气冷凝成液态同冷凝水流道4中的冷凝水一起通过滚筒底部的排水口排出，湿热空气变成干燥空气被抽风装置吸出冷凝器腔室1，经加热装置加热后再进入滚筒内部，多次循环，完成干衣。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水冷凝器，包括冷凝器腔室(1)、位于冷凝器腔室下部的湿热空气进口(2)、位于冷凝器腔室上部的干燥空气出口(3)，其特征在于：所述水冷凝器还包括位于冷凝器腔室内壁用于直接换热的冷凝水流道(4)和位于冷凝器腔室外壁用于间接换热的冷凝水夹层(5)，所述冷凝水夹层(5)和冷凝水流道(4)连通，或分别由供水装置供水。
2.根据权利要求1所述一种水冷凝器，其特征在于：所述冷凝水夹层(5)下部设置有第一冷凝水进口(6)，冷凝水夹层(5)上部设置有第一冷凝水出口(7)。
3.根据权利要求2所述一种水冷凝器，其特征在于：所述冷凝水流道(4)为冷凝器腔室(1)内壁上的由上至下的凹槽，所述冷凝水流道的上部设置有第二冷凝水进口(8)。
4.根据权利要求3所述一种水冷凝器，其特征在于：所述冷凝水夹层(5)上部的第一冷凝水出口(7)与冷凝水流道(4)上部的第二冷凝水进口(8)连通，冷凝水经过冷凝水夹层(5)后再进入冷凝水流道(4)实现两次换热。
5.根据权利要求2或4所述一种水冷凝器，其特征在于：所述冷凝水夹层(5)上还设置有干衣完成后供冷凝水夹层(5)内的冷凝水排出的残留水排出口(9)，所述残留水排出口(9)上设置有排水控制阀，该排水控制阀处于常闭状态。
6.一种具有如权利要求1～5任意一项所述水冷凝器的洗干一体机，包括滚筒、水冷凝器、抽风装置、加热装置、供水装置，其特征在于：所述水冷凝器的湿热空气进口(2)与滚筒连通，所述水冷凝器的干燥空气出口(3)与抽风装置连通，抽风装置通过加热装置再与滚筒连通，形成循环风路。
7.一种具有如权利要求1～5任意一项所述水冷凝器的洗干一体机的干衣方法，其特征在于：干衣过程中，湿热空气与冷凝水流道(4)中的冷凝水发生直接换热，与冷凝水夹层(5)中的冷凝水发生间接换热，湿热空气中的水蒸气冷凝成液态同冷凝水流道中的冷凝水一起通过滚筒底部的排水口排出。
8.根据权利要求7所述干衣方法，其特征在于：所述水冷凝器的冷凝水夹层(5)和冷凝水流道(4)分别由供水装置供水，所述冷凝水夹层(5)中的冷凝水自下向上进入，所述冷凝水流道(4)中的冷凝水自上向下流动。
9.根据权利要求7所述干衣方法，其特征在于：所述水冷凝器的冷凝水夹层(5)和冷凝水流道(4)连通，所述冷凝水夹层(5)中的冷凝水自下向上进入，由上部的第一冷凝水出口(7)流出后通过冷凝水流道上部的第二冷凝水进口(8)进入冷凝水流道，在所述冷凝水流道(4)中的冷凝水自上向下流动。
10.根据权利要求8或9所述干衣方法，其特征在于：干衣完成后，停止向冷凝水夹层(5)和/或冷凝水流道(4)内注水，打开冷凝水夹层(5)的残留水排出口(9)上的排水控制阀，冷凝水夹层中的冷凝水由残留水排出口(9)排出。
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