CN104695192B - 热泵洗衣干衣机、热泵单元及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种热泵洗衣干衣机、热泵单元及其应用，其中所述热泵单元包括壳体、固定于所述壳体内的蒸发器以及固定于所述壳体内的冷凝器，所述壳体设有第一容纳腔、与所述第一容纳腔连通的第二容纳腔以及位于所述第一容纳腔底部的排水孔，其中所述蒸发器位于所述第一容纳腔内，所述冷凝器位于所述第二容纳腔内；所述壳体还设有在高度方向上呈收缩状的收口，所述收口的底部高于所述排水孔，所述第一、第二容纳腔通过所述收口实现连通。本发明的有益效果是：将收口的底部设置成高于所述排水孔，一方面便于排水，另一方面经过蒸发器之后的空气是从下而上向所述第二容纳腔移动的，因此能够避免带入冷凝水，能效较高。

Description

热泵洗衣干衣机、热泵单元及其应用

【技术领域】

本发明涉及一种热泵洗衣干衣机、热泵单元及其应用，属于家电领域。

【背景技术】

随着人们生活水平的不断提高，单纯的洗衣机已经越来越不能满足人们的要求。具备烘干功能的洗衣干衣机的出现给人们的生活带来了极大的便利。

洗衣干衣机的烘干模式主要包括：电加热水冷凝烘干系统、电加热风冷凝烘干系统、以及蒸发器冷凝结合冷凝器加热的热泵加热系统。相对于前两种烘干模式，热泵烘干节能达40%～50%，且烘干过程不消耗水，市场应用前景广阔。

2011年12月21日公开的中国发明专利第CN 102286872A揭示了一种典型的热泵洗衣干衣机，其包括滚筒、热泵系统及排水泵等。所述热泵系统包括通过管道连接在一起的压缩机、蒸发器、冷凝器。所述压缩机、蒸发器、冷凝器的热泵系统的组成元件均位于所述热泵洗衣干衣机的底部。由于热泵洗衣干衣机的底部往往具有比较大的可利用空间，再考虑到传统的蒸发器和冷凝器体积较大，因此将热泵系统安装于热泵洗衣干衣机的底部是业界惯常设计。但是这种设计具有一些缺点：首先，蒸发器与热泵洗衣干衣机的主排水泵同时布置在机器底部，没有落差。这样湿空气经过蒸发器之后凝结的冷凝水就会聚集在热泵洗衣干衣机的底部，无法靠重力自动流入主排水泵，因此不得不额外的增加一个排水泵来将冷凝水排出，从而导致成本增加、结构复杂。其次，将热泵系统安装于热泵洗衣干衣机的底部势必会造成需要较长的通风管路将风从滚筒内引到热泵系统、以及从热泵系统将热风引回滚筒。这样的通风管路产生的风阻较大，不利于系统运行，相对成本也高。

因此，有必要对现有的技术进行改进，以解决以上技术问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种易于排水、能效较高的热泵洗衣干衣机、热泵单元及其应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种热泵单元，其包括壳体、固定于所述壳体内的蒸发器以及固定于所述壳体内的冷凝器，所述壳体设有第一容纳腔、与所述第一容纳腔连通的第二容纳腔以及位于所述第一容纳腔底部的排水孔，其中所述蒸发器位于所述第一容纳腔内，将所述第一容纳腔隔成位于上方的第一空间以及位于下方的第二空间，所述排水孔与所述第二空间连通；所述冷凝器位于所述第二容纳腔内；所述壳体还设有在高度方向上呈收缩状的收口，所述收口的底部高于所述排水孔，所述第一、第二容纳腔通过所述收口实现连通。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述壳体设有空气进口以及与所述空气进口连通的导流道，所述第一空间与所述空气进口通过所述导流道实现连通，所述导流道将空气导至所述热泵单元的高处，使所述空气由上而下通过所述蒸发器。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述冷凝器将所述第二容纳腔隔成位于上方的第三空间以及位于下方的第四空间，所述第二、第三空间通过所述收口实现连通，所述空气由上而下通过所述冷凝器。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述壳体设有位于所述第一容纳腔底部的坡面，所述排水孔位于所述坡面的最低处。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述蒸发器倾斜地安装于所述第一容纳腔内，所述冷凝器倾斜地安装于所述第二容纳腔内，所述蒸发器及/或所述冷凝器为微通道换热器，所述微通道换热器包括集流管、两端与所述集流管连通的微通道扁管以及焊接于相邻两根扁管之间的翅片。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述热泵单元呈L型，所述热泵单元还包括与所述壳体配合的风机以及与所述风机连接的套管，其中所述风机设有与所述第二容纳腔连通的风机入口以及与所述套管连通的风机出口，所述套管设有与所述风机出口连通的风道。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述壳体包括底座以及扣持于所述底座上的盖体，所述底座设有与所述第一容纳腔连通的开槽，所述热泵单元还包括横向插入在所述开槽中的滤网，所述滤网位于所述第一空间内且位于所述蒸发器的上方。

为实现上述目的，本发明还提供了一种热泵洗衣干衣机，其包括洗衣干衣机箱体、热泵系统以及安装于所述洗衣干衣机箱体内的滚筒，所述热泵系统包括通过管道连接在一起的热泵单元以及压缩机，所述热泵单元为上述的热泵单元。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述热泵洗衣干衣机包括排水管，所述排水管包括连接于所述排水孔的进口端以及将冷凝水排出的出口端，所述出口端低于所述进口端。

为实现上述目的，本发明还提供了一种热泵单元在热泵洗衣干衣机中的应用，其中所述热泵单元为上述的热泵单元。

与现有技术相比，本发明将收口的底部高于所述排水孔，一方面便于排水，另一方面经过蒸发器之后的空气是从下而上向所述第二容纳腔移动的，因此能够避免带入冷凝水，能效较高。

【附图说明】

图1是本发明热泵洗衣干衣机的部分立体示意图。

图2是图1中热泵单元的部分分解示意图。

图3是图2另一角度的部分分解示意图。

图4是图2中蒸发器的立体示意图。

图5是图4的立体分解图。

图6是图2中冷凝器的立体示意图。

图7是图6的立体分解图。

图8是本发明热泵单元的局部剖面示意图。

图9是图8中插入滤网后的局部剖面示意图。

【具体实施方式】

请参图1至图3所示，本发明揭示了一种热泵洗衣干衣机100，其包括洗衣干衣机箱体10、热泵系统20以及安装于所述洗衣干衣机箱体10内的滚筒30。所述热泵系统20包括通过管道（未图示）连接在一起的热泵单元2以及压缩机3。所述热泵单元2大致呈L形，其包括壳体21、固定于所述壳体21内的蒸发器22、固定于所述壳体21内的冷凝器23、与所述壳体21配合的风机24以及与所述风机24连接的套管25。所述蒸发器22及冷凝器23位于所述热泵洗衣干衣机100的顶部。

请参图2及图3所示，所述洗衣干衣机箱体10包括设有操作界面的前端面101以及贯穿所述前端面101的滑槽102。

所述滚筒30绕着前后延伸的旋转轴进行转动。所述滚筒30包括靠近开门的前端31以及与所述前端31相对的后端32。所述热泵单元2包括空气进口201及空气出口202。所述空气进口201与所述空气出口202中一个位于所述滚筒30的前端31，另一个位于所述滚筒30的后端32。请参图1至图3所示，在本发明图示的实施方式中，所述空气进口201位于前端31，而所述空气出口202位于后端32。当然，在其他实施方式中，所述空气进口201与所述空气出口202可以调换位置。

请参图2、图3、图8及图9所示，所述壳体21包括底座211以及扣持于所述底座211上的盖体212。所述底座211设有第一容纳腔2111、与所述第一容纳腔2111连通的第二容纳腔2112、在高度方向上呈收缩状的收口2113、以及位于所述第一容纳腔2111底部的排水孔2114。所述盖体212遮蔽于所述第一、第二容纳腔2111、2112以及所述收口2113上。所述第一、第二容纳腔2111、2112通过所述收口2113实现连通。所述壳体21设有位于所述第一容纳腔底部2111的坡面2115，所述排水孔2114位于所述坡面2115的最低处，以利于排水。所述收口2113的底部高于所述排水孔2114。

请参图1所示，所述壳体21包括位于所述第一容纳腔2111及所述第二容纳腔2112之间的颈部213。所述收口2113系位于所述颈部213上。所述颈部213在左右方向上亦呈收缩状。

请参图8及图9所示，所述蒸发器22倾斜地安装于所述第一容纳腔2111内，将所述第一容纳腔2111隔成位于上方的第一空间221以及位于下方的第二空间222。所述冷凝器23倾斜地安装于所述第二容纳腔2112内，将所述第二容纳腔2112隔成位于上方的第三空间231以及位于下方的第四空间232。所述第二、第三空间222、231通过所述收口2113实现连通。倾斜安装所述蒸发器22与所述冷凝器23的目的在于尽可能的增大所述蒸发器22与所述冷凝器23的换热面积，提升换热性能。请参图4至图7所示，在本发明图示的实施方式中，所述蒸发器22及/或所述冷凝器23为微通道换热器，所述微通道换热器包括集流管223、两端与所述集流管223连通的微通道扁管224以及焊接于相邻两根扁管224之间的翅片225。在同样换热效能的情况下，微通道换热器比传统的换热器具有更小的体积、更轻的重量，使本发明热泵单元2被安置于热泵洗衣干衣机100的顶部成为可能。

众所周知，物体的重心越高越不利于物体的稳定。所以，传统的换热器都是被安置在热泵洗衣干衣机的底部。然而，本发明采用微通道换热器之后，由于体积较小，能够利用顶部空间，且即使放置在热泵洗衣干衣机的顶部也不会影响热泵洗衣干衣机的整体平衡。更为重要的是，一旦将所述热泵单元2设置在热泵洗衣干衣机的顶部，通风管路的长度就被大大的缩短了，从而极大的降低了风阻，提升了系统性能。另外，将所述热泵单元2设置在热泵洗衣干衣机的顶部，可以在滚筒30安装完毕后再装入所述热泵单元2，从而安装方便。

请参图3及图8所示，所述壳体21设有与所述空气进口201连通的导流道214，所述第一空间221与所述空气进口201通过所述导流道214实现连通。所述导流道214将湿空气导至所述热泵单元2的高处，使所述湿空气由上而下通过所述蒸发器22。可以理解：当湿空气由上而下通过所述蒸发器22时，通过换热，湿空气中的水分会凝结在蒸发器22的表面形成冷凝水。所述热泵洗衣干衣机100还包括排水管29，所述排水管29包括连接于所述排水孔2114且位于上方的进口端、以及位于下方的出口端。所述出口端低于所述进口端，以形成水位落差。如此设置，本发明经过蒸发器22之后所形成的冷凝水可以通过排水孔2114及所述排水管29在重力的作用下排出，可以不用设置排水泵，结构简单、成本低、能耗低。另外，湿空气通过所述蒸发器22的流动方向与冷凝水的排水方向一致(均为由上而下)，从而大大优化了冷凝水的排出。

为了对空气进行过滤，确保进入所述滚筒内的空气是比较干净的，所述热泵单元2还包括滤网6。所述壳体21的底座211设有与所述第一容纳腔2111连通的开槽2116，所述开槽2116与所述滑槽102对齐。所述滤网6穿过所述滑槽102而被收容在所述开槽2116内。安装后，所述滤网6位于所述第一空间221内且位于所述蒸发器22的上方。所述滤网6倾斜布置以便于能够贴近倾斜的蒸发器表面。在本发明图示的实施方式中，所述滤网6可以直接从热泵洗衣干衣机100的正面向外横向抽出，方便用户清洗以及再次横向装入。另外，如果热泵洗衣干衣机100是被嵌入式安装在卫生间或者其他地方，此时热泵洗衣干衣机100的高度方向被其他物件严格限制住了。在这种情形下，本发明从正面向外抽拉的滤网设计不需要利用高度方向上的空间，能够使前述问题迎刃而解。

所述风机24设有与所述第二容纳腔2112连通的风机入口241以及与所述套管25连通的风机出口242。所述套管25设有与所述风机出口242连通的风道251。所述风机24用以将湿空气吸入所述空气进口201，将加热之后的干空气从所述空气出口202排入所述滚筒30内对衣物烘干。

在本发明图示的实施方式中，所述热泵洗衣干衣机100在所述空气进口201处设有由柔软材料（例如橡胶）制成的门封27。所述门封27靠近所述滚筒30。如此设置，当滚筒30高速运转时，一定幅度内的晃动不会对与柔软的门封27相连的壳体21造成影响。类似地，所述热泵洗衣干衣机100在所述空气出口202处设有由柔软材料制成的波纹管28。所述波纹管28具备一定的伸缩性，当滚筒30高速运转时，一定幅度内的晃动不会对与柔软的波纹管28相连的套管25造成影响。

请参图1所示，所述热泵洗衣干衣机100还包括连接于所述热泵系统20中的辅助冷凝器4以及与所述辅助冷凝器4相配合的辅助风机5。在本发明图示的实施方式中，所述压缩机3位于所述热泵洗衣干衣机100的底部。可以理解的是，在其他实施方式中，所述压缩机3在小型化之后也可以位于所述热泵洗衣干衣机100的顶部，如此设置，可以减少与热泵单元2之间连接管道的长度。另外，可以将辅助冷凝器4、辅助风机5以及作为节流元件的毛细管（未图示）换为电子膨胀阀，通过电子膨胀阀来控制热泵系统制冷剂流量，从而进一步控制系统能耗。

本发明的工作原理如下：当衣物需要烘干时，制冷剂循环及空气循环均启动，其中制冷剂循环包括使所述压缩机3工作，热泵系统20中的蒸发器22及冷凝器23分别处于制冷、制热状态。请参图9中的箭头所示，空气循环包括风机24启动，湿度较高的空气从滚筒30出来，接着自所述空气进口201进入所述热泵单元2。在此过程中，湿空气首先通过所述导流道214被导至所述热泵单元2的高处，然后经过滤网6进行过滤，再使所述湿空气由上而下通过所述蒸发器22进行降温除湿，排出冷凝水。由于所述坡面2115的存在，穿过所述蒸发器22的空气进一步向上移动并穿过所述收口2113，然后再由上而下通过所述冷凝器23进行加热。加热之后的空气成为高温低湿的干空气，在所述风机24的带动下，经过所述风道251及波纹管28被吹入所述滚筒30内。高温低湿的干空气与滚筒30内的湿衣物进行热交换，带走水分，如此循环，最终将衣物烘干。当然，在其他实施方式中，根据冷凝器23布置的不同，所述湿空气也可以由下而上通过所述冷凝器23，或者直接水平通过所述冷凝器23，同样能够实现加热功能。

需要说明的是：能否烘干衣物与热空气中水分的含量高度相关。即本发明中必须确保经过冷凝器23加热之后，吹入所述滚筒30内的空气是比较干燥的。也就是说，需要严格控制蒸发器22上的冷凝水再次进入到第二容纳腔2112内。而本发明中经过蒸发器22之后的空气是从下而上向所述第二容纳腔2112移动的，因此能够避免带入冷凝水。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的界定，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种热泵单元，其特征在于：包括壳体、固定于所述壳体内的蒸发器以及固定于所述壳体内的冷凝器，所述壳体设有第一容纳腔、与所述第一容纳腔连通的第二容纳腔以及位于所述第一容纳腔底部的排水孔，其中所述蒸发器位于所述第一容纳腔内，将所述第一容纳腔隔成位于上方的第一空间以及位于下方的第二空间，所述排水孔与所述第二空间连通；所述冷凝器位于所述第二容纳腔内；所述壳体还设有在高度方向上呈收缩状的收口，所述收口的底部高于所述排水孔，所述第一、第二容纳腔通过所述收口实现连通；所述壳体包括位于所述第一容纳腔及所述第二容纳腔之间的颈部，所述收口系位于所述颈部，所述颈部的左右两个方向亦呈收缩状，所述壳体设有位于所述第一容纳腔底部的坡面，所述排水孔位于所述坡面的最低处，所述收口位于所述坡面的顶部。

2.如权利要求1所述的热泵单元，其特征在于：所述壳体设有空气进口以及与所述空气进口连通的导流道，所述第一空间与所述空气进口通过所述导流道实现连通，所述导流道将空气导至所述热泵单元的高处，使所述空气由上而下通过所述蒸发器。

3.如权利要求2所述的热泵单元，其特征在于：所述冷凝器将所述第二容纳腔隔成位于上方的第三空间以及位于下方的第四空间，所述第二、第三空间通过所述收口实现连通，所述空气由上而下通过所述冷凝器。

4.如权利要求1所述的热泵单元，其特征在于：所述壳体包括底座和扣持于所述底座上的盖板，所述底座设有所述第一容纳腔、和所述第一容纳腔连通的所述第二容纳腔以及在高度方向呈收缩状的收口，所述盖板遮蔽于所述第一容纳腔、所述第二容纳腔以及所述收口上。

5.如权利要求1所述的热泵单元，其特征在于：所述蒸发器倾斜地安装于所述第一容纳腔内，所述冷凝器倾斜地安装于所述第二容纳腔内，所述蒸发器及/或所述冷凝器为微通道换热器，所述微通道换热器包括集流管、两端与所述集流管连通的微通道扁管以及焊接于相邻两根扁管之间的翅片。

6.如权利要求2所述的热泵单元，其特征在于：所述热泵单元呈L型，所述热泵单元还包括与所述壳体配合的风机以及与所述风机连接的套管，其中所述风机设有与所述第二容纳腔连通的风机入口以及与所述套管连通的风机出口，所述套管设有与所述风机出口连通的风道。

7.如权利要求1所述的热泵单元，其特征在于：所述壳体包括底座以及扣持于所述底座上的盖体，所述底座设有与所述第一容纳腔连通的开槽，所述热泵单元还包括横向插入在所述开槽中的滤网，所述滤网位于所述第一空间内且位于所述蒸发器的上方。

8.一种热泵洗衣干衣机，其包括洗衣干衣机箱体、热泵系统以及安装于所述洗衣干衣机箱体内的滚筒，所述热泵系统包括通过管道连接在一起的热泵单元以及压缩机，所述热泵单元为权利要求1至7项中任意一项所述的热泵单元。

9.如权利要求8所述的热泵洗衣干衣机，其特征在于：所述热泵洗衣干衣机包括排水管，所述排水管包括连接于所述排水孔的进口端以及将冷凝水排出的出口端，所述出口端低于所述进口端。

10.一种热泵单元在热泵洗衣干衣机中的应用，其特征在于：所述热泵单元为权利要求1至7项中任意一项所述的热泵单元。