CN105625006B - 具有热泵循环的衣物处理装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有热泵循环的衣物处理装置及其控制方法，本发明的具有热泵循环的衣物处理装置，包括：壳体；滚筒，设置在所述壳体的内部，用于容纳被干燥物；循环风道，形成空气循环流路，以使空气经由所述滚筒进行循环；热泵循环，设有相隔开来配置在所述循环风道的内部的蒸发器及冷凝器，利用经由所述蒸发器及所述冷凝器进行循环的工作流体，通过所述蒸发器吸收从所述滚筒出来的空气的热量，并通过所述冷凝器将所述热量传递给向所述滚筒流入的空气；以及除湿系统，对通过所述蒸发器的空气进行除湿。

Description

具有热泵循环的衣物处理装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及具有热泵循环的衣物处理装置，更详细说是涉及一种能够提高除湿性能并且有助于循环的稳定的衣物处理装置。
背景技术
通常，洗衣机或烘干机等具有烘干功能的衣物处理装置是将完成洗涤并结束脱水过程的状态的洗涤物投放到滚筒内部，通过向滚筒内部供给热风，以蒸发洗涤物的水分来烘干洗涤物的装置。
衣物烘干机根据烘干洗涤物后通过滚筒的湿空气的处理方式，可区分为排气式衣物烘干机和冷凝式衣物烘干机。
排气式衣物烘干机将通过滚筒后出来的多湿的状态的空气排出到烘干机外部，冷凝式衣物烘干机将通过滚筒后出来的多湿的空气不排出到烘干机外部，而是使所述空气进行循环并通过冷凝器将多湿的空气冷却至结露温度以下，从而冷凝多湿的空气中含有的水分。
冷凝式衣物烘干机在将冷凝器中冷凝的冷凝水再供给到滚筒之前，借助加热器进行加热，然后使加热空气流入到滚筒。其中，多湿的空气在被冷凝的过程中，因被冷却而产生空气所具有的热能的损失，并且，需要设置有另外的加热器等以将所述空气加热至烘干所需的温度。
排气式烘干机也需要将高温多湿的空气排出到外部，使外部气体流入并通过加热器等加热至所需的温度水平。特别是，随着进行烘干操作，从滚筒出口排出的空气的湿度变低，从滚筒中未被使用于被干燥物的烘干而排出到外部的空气将产生热量损失，从而导致热效率降低。
因此，最近介绍有具有热泵循环的衣物烘干机，其通过回收滚筒中排出的能量并使用于滚筒中流入的空气的加热，从而能够提高能量效率。
图1是示出采用热泵循环的冷凝式衣物烘干机的一例的概略图。
参照图1进行说明，冷凝式衣物烘干机包括热泵循环4，所述热泵循环4具有：滚筒1，投放有被干燥物；循环风道2，提供流路以使空气经由滚筒1进行循环；循环风机3，使循环空气沿着循环风道2流动；蒸发器5和冷凝器6，与循环风道2串联地设置，以使沿着循环风道2循环的所述空气通过所述蒸发器5和冷凝器6。
热泵循环4可具有：循环配管，形成使制冷剂经由蒸发器5和冷凝器6进行循环的循环流路；压缩机7和膨胀阀8，设置在蒸发器5和冷凝器6之间的循环配管。
如上所述构成的热泵循环4，通过蒸发器5将通过滚筒1的空气的热能传递给制冷剂，然后通过冷凝器6将制冷剂所具有的热能传递给滚筒1中流入的空气。由此，可利用以往的排气式衣物烘干机中被废弃或冷凝式衣物烘干机中损失的热能来生成热风。此时，还可额外地包括加热器(未图示)，所述加热器(未图示)对在通过冷凝器6的过程中被加热的空气再次进行加热。
另外，与空调机或冷冻机中蒸发器和冷凝器在另外的流路上分离并运转的情况所不同的是，在包括有热泵循环的衣物烘干机中，由于受到闭回路上构成的外部环境的影响，制冷剂循环的热均衡(Heat balance)必然会被打破，随着时间的经过，制冷剂循环在压焓(PH，Pressure-enthalpy)图中将朝上方向或右侧上方向移动。这是因为，蒸发器、压缩机、冷凝器等下部结构件容纳于烘干机内部的密闭的空间，通过压缩机的制冷剂压缩而从压缩机供给到制冷剂循环内部的热量相对较多，而向制冷剂循环外部释放出的热量相对较少。并且，由于蒸发器无法100％处理冷凝器的散热量，冷凝器无法充分地释放出压缩机压缩成高温、高压状态的制冷剂的热量，从而使冷凝压力上升的恶循环反复出现。
为了解决这样的问题，在现有技术中，通过在冷凝器的延长线上安装副冷凝器(次级冷凝器)，并在烘干机外部构成独立流路，以向外部释放出循环内部积蓄的热量。由此，实现循环的稳定的同时降低蒸发器入口中流入的制冷剂的干度(干燥程度)，从而通过提高吸热焓的差异来能够提高制冷性能。
但是，现有技术的安装副冷凝器及构成独立流路的方法将增加额外费用，并且由于是将冷凝器的散热量排出到外部，在直接地提高蒸发器中的除湿性能方面存在限制。
发明内容
因此，本发明的一目的在于提供一种具有热泵循环的衣物处理装置，在蒸发器的前端和后端分别设置热交换器，从而直接地提高蒸发器的除湿性能，并且有助于制冷剂循环的稳定。
为了实现这样的本发明的一个目的，本发明的具有热泵循环的衣物处理装置，包括：壳体；滚筒，设置在所述壳体的内部，用于容纳被干燥物；循环风道，形成空气循环流路，以使空气经由所述滚筒进行循环；热泵循环，设有相隔开来配置在所述循环风道的内部的蒸发器及冷凝器，利用经由所述蒸发器及所述冷凝器进行循环的工作流体，通过所述蒸发器吸收从所述滚筒出来的空气的热量，并通过所述冷凝器将所述热量传递给向所述滚筒流入的空气；以及除湿系统，对通过所述蒸发器的空气进行除湿。
根据本发明的一例，所述除湿系统包括：第一水冷式热交换器及第二水冷式热交换器，设置在循环风道的内部，在以空气移动方向为基准时，所述第一水冷式热交换器配置在所述蒸发器的上游侧，所述第二水冷式热交换器配置在所述蒸发器的下游侧；供水部，向所述第一水冷式热交换器及所述第二水冷式热交换器分别供给水；供水管，形成供水流路，来向所述第一水冷式热交换器及所述第二水冷式热交换器供给所述水；以及排水管，形成排水流路，来从所述第一水冷式热交换器及所述第二水冷式热交换器排出水。
根据本发明的一例，所述除湿系统包括储水部，该储水部用于储存从所述排水管排出的水。
根据本发明的一例，所述除湿系统包括：第一温度传感器，设置在所述供水管来检测供水温度；第二温度传感器，设置在所述蒸发器来检测蒸发温度；三通阀，设置在所述供水管；以及控制器，控制所述三通阀。
根据本发明的一例，所述控制器将所述供水温度和所述蒸发温度进行比较，并根据所述供水温度控制所述三通阀，从而选择性地向所述第一水冷式热交换器及所述第二水冷式热交换器供给水。
根据本发明的一例，所述排水管包括与所述第一水冷式热交换器连接的第一排水管、与所述第二水冷式热交换器连接的第二排水管，从而分别独立地排出所述第一水冷式热交换器及第二水冷式热交换器的水。
根据本发明的一例，所述除湿系统包括第一连接配管，该第一连接配管连接所述第一水冷式热交换器和所述第二水冷式热交换器，以使从所述第二水冷式热交换器排出的冷却水流入到所述第一水冷式热交换器来进行再使用。
根据本发明的一例，所述供水管包括：主供水管，与所述供水部连接，多个分流配管，从所述主供水管分流，而且形成分流流路，以使所述水分别供给到所述第一水冷式热交换器及所述第二水冷式热交换器；所述多个分流配管中的与所述第一水冷式热交换器连接的第一分流配管与所述第一连接配管连接，所述水经由第一连接配管供给到第一水冷式热交换器。
根据本发明的一例，所述供水管与所述第一水冷式热交换器连接，所述第一水冷式热交换器及所述第二水冷式热交换器通过第二连接配管连接，以使从所述第一水冷式热交换器排出的水流入到所述第二水冷式热交换器来进行再使用，所述排水管与第二水冷式热交换器连接。
根据本发明的一例，所述热泵循环包括：第一压力传感器，设置在所述蒸发器来检测蒸发压力，以及第二压力传感器，设置在所述冷凝器来检测冷凝压力；其中，所述控制器将所述蒸发压力及冷凝压力中的至少一个压力与基准压力进行比较，并根据检测出的所述压力控制所述第一水冷式热交换器及所述第二水冷式热交换器的动作。
根据本发明的其它例，所述除湿系统包括：第一空冷式热交换器及第二空冷式热交换器，设置在所述循环风道的内部，在以空气移动方向为基准时，所述第一空冷式热交换器配置在所述蒸发器的上游侧，所述第二空冷式热交换器配置在所述蒸发器的下游侧；吸气管，形成吸气流路，来使所述壳体外部的空气流入到所述第一空冷式热交换器；送风机，设置在所述吸气管，吸入所述空气并向所述第一空冷式热交换器吹送；多个排气管，分别设置在所述第一空冷式热交换器及所述第二空冷式热交换器，而且形成排气流路，来使所述第一空冷式热交换器及所述第二空冷式热交换器的空气排出到所述壳体外部；以及连接风道，连接所述第一空冷式热交换器及所述第二空冷式热交换器，来使从所述第一空冷式热交换器排出的空气流入到所述第二空冷式热交换器来进行再使用。
根据本发明的其它例，所述热泵循环包括：第一压力传感器，设置在所述蒸发器来检测蒸发压力，以及第二压力传感器，设置在所述冷凝器来检测冷凝压力；所述除湿系统包括控制器，该控制器将所述蒸发压力及冷凝压力中的至少一个压力与基准压力进行比较，并根据检测出的所述压力控制所述第一空冷式热交换器及所述第二空冷式热交换器的动作。
根据本发明的其它例，所述控制器根据检测出的所述压力，排出第一空冷式热交换器空气，或者通过调节所述连接风道的开放程度来控制向所述第二空冷式热交换器流入的空气流量。
根据本发明的其它例，所述除湿系统还包括节气门，该节气门可旋转地设置在所述连接风道，用于对所述连接风道进行开闭。
根据本发明的其它例，所述连接风道从所述多个排气管中的与第一空冷式热交换器连接的第一排气管分流形成。
本发明提供一种衣物处理装置的控制方法，所述衣物处理装置包括：滚筒，容纳被干燥物，循环风道，形成空气循环流路，以使空气经由所述滚筒进行循环，热泵循环，设有相隔开来配置在所述循环风道的内部的蒸发器及冷凝器，利用经由所述蒸发器及所述冷凝器进行循环的工作流体，通过所述蒸发器吸收从所述滚筒出来的空气的热量，并通过所述冷凝器将所述热量传递给所述滚筒中流入的空气，以及，第一水冷式热交换器及第二水冷式热交换器，设置在所述循环风道的内部，为了对通过所述蒸发器的空气进行除湿，在以空气移动方向为基准时，所述第一水冷式热交换器及所述第二水冷式热交换器分别配置在所述蒸发器的上游侧和下游侧，其中，为了提高除湿性能并有助于循环的稳定，所述控制方法可包括：检测向所述第一水冷式热交换器及所述第二水冷式热交换器供给的供水温度及所述蒸发器的蒸发温度的步骤；比较所述供水温度及所述蒸发温度，并根据所述供水温度选择性地向所述第一水冷式热交换器及所述第二水冷式热交换器供给水，从而对通过所述蒸发器的空气进行除湿的步骤。
根据本发明的一例，在所述进行除湿的步骤中，所述水在供给到所述第二水冷式热交换器后，向所述第一水冷式热交换器供给，从而对通过所述蒸发器的空气进行双重除湿。
根据本发明的一例，可包括：检测所述蒸发器的蒸发压力及所述冷凝器的冷凝压力的步骤；将所述蒸发压力及所述冷凝压力中的至少一个压力与基准压力进行比较，从而控制所述第一水冷式热交换器及所述第二水冷式热交换器的动作的步骤。
本发明提供一种衣物处理装置的控制方法，所述衣物处理装置包括滚筒，容纳被干燥物，循环风道，形成空气循环流路，以使空气经由所述滚筒进行循环，热泵循环，设有相隔开来配置在所述循环风道的内部的蒸发器及冷凝器，利用经由所述蒸发器及所述冷凝器进行循环的工作流体，通过所述蒸发器吸收从所述滚筒出来的空气的热量，并通过所述冷凝器将所述热量传递给所述滚筒中流入的空气，以及，第一水冷式热交换器及第二水冷式热交换器，设置在所述循环风道的内部，为了对通过所述蒸发器的空气进行除湿，在以空气移动方向为基准时，所述第一水冷式热交换器及所述第二水冷式热交换器分别配置在所述蒸发器的上游侧和下游侧，其中，所述控制方法可包括：向所述第一水冷式热交换器进行供水，以对通过所述蒸发器的空气进行除湿的步骤；以及，将从所述第一水冷式热交换器排出的水移动到第二水冷式热交换器，以对通过所述蒸发器的空气进行加热的步骤。
本发明的衣物处理装置的控制方法，所述衣物处理装置包括：滚筒，容纳被干燥物，循环风道，形成空气循环流路，以使空气经由所述滚筒进行循环，热泵循环，设有相隔开来配置在所述循环风道的内部的蒸发器及冷凝器，利用经由所述蒸发器及所述冷凝器进行循环的工作流体，通过所述蒸发器吸收从所述滚筒出来的空气的热量，并通过所述冷凝器将所述热量传递给所述滚筒中流入的空气，以及，第一空冷式热交换器及第二空冷式热交换器，设置在所述循环风道的内部，为了对通过所述蒸发器的空气进行除湿，在以空气移动方向为基准时，所述第一空冷式热交换器及所述第二空冷式热交换器分别配置在所述蒸发器的上游侧和下游侧，其中，所述控制方法可包括：检测所述蒸发器的蒸发压力及所述冷凝器的冷凝压力的步骤；向第一空冷式热交换器供给外部气体，以对所述蒸发器中流入的空气进行除湿的步骤；将所述蒸发压力及冷凝压力中的至少一个压力与基准压力进行比较，并根据检测出的所述压力从所述第一空冷式热交换器将外部气体排出到外部，或者将所述第一空冷式热交换器中排出的外部气体移动到第二空冷式热交换器，以再使用于对通过所述蒸发器的空气进行加热的步骤。
根据如上所述的本发明，通过分别配置在蒸发器的上游侧(前端)和下游侧(后端)的热交换器直接地提高除湿性能，主动地处理制冷剂循环的蒸发器无法处理的热量，从而能够预先防止制冷剂循环在PH图上朝上方向、右上方向上升。
并且，制冷剂循环的PH图上的上升并不总是妨碍于烘干机的烘干性能的提高，因此，可在满足因制冷剂循环的蒸发压力、冷凝压力、压缩机的吐出温度较高而可能对压缩机的可靠性构成问题的情况或性能系数COP急剧地减小的情况等条件下，使设置在蒸发器的前端、后端的热交换器选择性地工作，从而有助于提高性能。
并且，通过冷却蒸发器的前端、后端的空气以使蒸发压力及冷凝压力保持较低水平，从而在制冷剂循环的可靠性方面上有助于稳定。同时，通过增加除湿量还可缩短烘干时间。
附图说明
图1是示出采用热泵循环的冷凝式衣物烘干机的一例的概略图。
图2是用以说明具有本发明的热泵循环的衣物处理装置的概略图。
图3是示出本发明的第一实施例的除湿系统150的概略图。
图4是示出本发明的第二实施例的除湿系统的概略图。
图5是示出本发明的第三实施例的除湿系统的概略图。
图6是示出采用水冷式热交换器(预冷(precool))的实施例(本发明)和未采用水冷式热交换器的比较例(现有技术)的压力变化的图表。
图7是示出采用水冷式热交换器(预冷(precool))的实施例(本发明)和未采用水冷式热交换器的比较例(现有技术)的除湿量的图表。
图8是示出用以控制本发明的一实施例的衣物处理装置的控制装置的框图。
图9是示出本发明的第四实施例的除湿系统450的概略图。
图10是示出与空冷式热交换器的结构对应的湿空气焓湿图变化的概略图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明进行更加详细的说明。在本说明书中，即便是相互不同的实施例，对于相同或类似的结构将赋予相同、类似的附图标记，并以第一次说明来代替对其的说明。除非在文脉上明确表达不同的含义，单数的表达包括复数的表达。
图2是用以说明具有本发明的热泵循环的衣物处理装置的概略图。
本发明的衣物处理装置包括：壳体、滚筒110、循环风道120、热泵循环140及除湿系统150。
本发明的衣物处理装置包括具有烘干功能的洗衣烘干机、烘干机等。
壳体形成烘干机的外形，在壳体的前方面形成有可投放被干燥物的圆形的开口部，在壳体的前方面一侧以铰链方式结合有门，从而可开闭所述开口部。
壳体在前侧的上端部设有控制面板，以供用户容易地进行操作，控制面板上可设有可输入烘干机的多种功能等的输入部、以及在烘干时显示工作状态等的显示部。
滚筒110可由圆筒形态构成。滚筒110在壳体内部以沿着水平方向横卧的状态配置并可进行旋转。滚筒110可将驱动电机的旋转力作为动力源进行驱动。滚筒110的外周面可绕设有皮带(未赋予附图标记)，皮带的一部分可与驱动电机的输出轴连接。由此，当驱动电机启动时，可通过皮带向滚筒110传递动力，从而使滚筒110进行旋转。
滚筒110的内部设置有多个提升件(lifter)，在滚筒110进行旋转时，在提升件的作用下，完成洗涤的湿衣物等(也称为“洗涤包”)被干燥物沿着滚筒110进行旋转，在旋转轨迹的顶点因受到重力影响而向滚筒110内部掉落，通过反复地进行这样的动作(称为翻转(tumbling))，在滚筒110内部执行被干燥物的烘干，从而能够缩短烘干时间及提高烘干效率。
冷凝式衣物烘干机设有循环风道120，所述循环风道120在壳体内部形成空气循环流路，以使空气经由所述滚筒110并进行循环。
并且，冷凝式衣物烘干机设有循环风机130，所述循环风机130设于循环风道120的一侧内部，提供循环动力以使空气沿着循环风道120流动。循环风机130可从驱动电机传递到动力并进行驱动。
热泵循环140吸收从滚筒110排出的空气的热量，并导热给滚筒110中流入的空气，从而起到对滚筒110中流入的空气进行加热的作用。
热泵循环140包括：蒸发器142、压缩机143、冷凝器144及膨胀阀145。并且包括用于形成循环流路的循环配管141，以使作为工作流体的制冷剂经由蒸发器142、压缩机143、冷凝器144及膨胀阀145进行循环。
热泵循环140在蒸发器142中吸收从滚筒110排出的空气的热量，并在冷凝器144中向滚筒110中流入的空气释放出热量。
为了吸收从滚筒110出来的多湿的空气的热量，蒸发器142设置在循环风道120的内部，并与滚筒110的出口侧连接。
为了向滚筒110中流入的空气释放出热量，冷凝器144设置在循环风道120的内部，并与滚筒110的入口侧连接。
蒸发器142和冷凝器144在所述循环风道120的内部相互分开地配置，冷凝器144设置在蒸发器142的下游侧。
所述蒸发器142和冷凝器144可以分别是翅片管(fin and tube)式热交换器。蒸发器142可将通过滚筒110的空气的热量传递给作为工作流体的制冷剂，冷凝器144可将作为工作流体的制冷剂的热量传递给滚筒110中流入的空气。
对蒸发器142的结构进行说明，蒸发器142由板形态的多个热交换翅片和具有制冷剂流路的导热管构成。热交换翅片在与空气移动方向交叉的方向相隔开，而且所述热交换翅片相对于循环风道120垂直地配置，以使空气在通过蒸发器142时可通过热交换翅片之间形成的空气流路。导热管具有制冷剂流路并使制冷剂流入所述制冷剂流路的内部。并且，导热管贯穿热交换翅片而结合，而且各导热管可在上下方向上相隔开。相隔开配置的导热管可借助以半圆形弯折形成的连接管相互连接。以这种方式连接的导热管通过多个热交换翅片来扩大与空气的接触面积，从而使导热管的内部中流动的作为工作流体的制冷剂、通过热交换翅片之间的空气流路的空气进行热交换。空气在通过多个蒸发器142时，流入到各蒸发器142的空气流路的入口，沿着空气流路移动，并从各蒸发器142的空气流路的出口流出。此外，制冷剂在通过多个蒸发器142时，流入到各蒸发器142的制冷剂流路的入口，沿着所述制冷剂流路移动，并从制冷剂流路的出口流出。热交换翅片之间的空气流路借助导热管与制冷剂流路相互分离，从而可使空气和制冷剂不相混合并进行相互之间的热交换。
冷凝器144具有与蒸发器142相同的结构，而仅在作用上不同，因此将省去详细的说明。
在这样具有热泵循环140的衣物处理装置中，从空气循环路径及空气的角度，对导热作用进行说明如下。
当循环风机130启动时，通过冷凝器144加热的高温的干燥空气流入到滚筒110的入口，流入的干燥空气与滚筒110中容纳的被干燥物接触，从而烘干被干燥物。将被干燥物烘干的空气以多湿的状态从滚筒110排出，被排出的多湿的空气沿着循环风道120移动，在蒸发器142中通过与蒸发器142的制冷剂进行热交换而被冷却并除湿，接着在冷凝器144中通过与冷凝器144的制冷剂进行热交换而被加热后，被加热的空气再流入到滚筒110入口而进行循环。
另外，从作为工作流体的制冷剂循环路径及制冷剂的角度，对导热作用进行说明如下。
当压缩机143启动时，压缩机143中将低温、低压的气相制冷剂压缩为高温、高压的制冷剂，以生成用以循环制冷剂的循环动力。制冷剂借助循环动力从压缩机143经由冷凝器144、膨胀阀145及蒸发器142，然后再循环到压缩机143。压缩机143中生成的高温、高压的制冷剂在冷凝器144中释放出热量，并传递给滚筒110中流入的空气，在释放出的冷凝潜热的作用下，制冷剂自身从高温、高压的气相状态进行相变为高温、高压的液相。冷凝器144中被冷凝的液相制冷剂借助膨胀阀145而压力降低且温度也急剧地下降。通过膨胀阀145的制冷剂以低温、低压的气相制冷剂和液相制冷剂相混合的状态流入到蒸发器142入口。蒸发器142中流入的制冷剂吸收从滚筒110排出的空气的热量而被蒸发，被蒸发的低温、低压的气相制冷剂再流入到压缩机143。
其中，本发明提供的除湿系统150对通过所述蒸发器142的空气进行冷却而进行除湿。由此，有助于制冷剂循环的除湿性能提高及循环的稳定。
除湿系统150可设有多个热交换器，所述多个热交换器可以以空气移动方向为基准分别设置在蒸发器142的上游侧和下游侧。
所述热交换器可以是水冷式热交换器或空冷式热交换器。
第一实施例
图3是示出本发明的第一实施例的除湿系统150的概略图。
第一实施例的热交换器为水冷式热交换器。水冷式热交换器可以是翅片管式热交换器。
图3所示的多个热交换器可由配置在蒸发器142的上游侧的第一水冷式热交换器151和配置在蒸发器142的下游侧的第二水冷式热交换器152构成。
除湿系统150可包括：供水部153，向第一水冷式热交换器151及第二水冷式热交换器152进行供水；供水管157，形成供水流路以分别向各热交换器进行供水；排水管158，形成排水流路以从各热交换器进行排水。
供水部153可在烘干机或洗衣烘干机中使用自来水(Tap Water)管路。
供水管157包括：主供水管154，与水龙头连接；多个分流配管156a、156b，从主供水管154分流，形成分流流路以使水流入到各热交换器。
多个分流配管156a、156b可由连接主供水管154和第一水冷式热交换器151的第一分流配管156a、连接主供水管154和第二水冷式热交换器152的第二分流配管156b构成。
分流配管156a、156b的各一端部可与从主供水管154分流形成的分流管连接，分流配管156a、156b的各另一端部可与各热交换器的冷却水流路入口连接。
如图3所示，排水管158可分别设置在各热交换器的冷却水流路出口。例如，可分离为与第一水冷式热交换器151连接的第一排水管158a、与第二水冷式热交换器152连接的第二排水管158b。在此情况下，从各热交换器排出的冷却水可独立地排出。
所述分流配管156a、156相互交汇的分流管上设置有三通阀155，从而可借助三通阀155调节向各热交换器供给的水的流量。并且，可根据供水温度选择性地向第一水冷式热交换器151及第二水冷式热交换器152进行供水。
在可作为冷却水使用的自来水的情况下，根据季节的不同表现出较大的温差，因此，可在冷却水进入的原水管路上可设置有第一温度传感器160，该第一温度传感器160可确认冷却水的温度。
例如，第一温度传感器160可设置在主供水管154来检测供水温度。
并且，可在蒸发器142的入口上设置有第二温度传感器146，该第二温度传感器146可检测制冷剂的蒸发温度。
本发明的衣物处理装置包括控制器170，所述控制器170可比较供水温度和蒸发温度，并根据供水温度选择性地向第一水冷式热交换器151及第二水冷式热交换器152中的一个进行供水。为此，可通过控制三通阀155将冷却水选择性地供给到第一水冷式热交换器151及第二水冷式热交换器152。由此，能够根据与季节对应的温差而有效地选择冷却水的供给位置。
例如，在供水温度低于蒸发温度的情况下，向位于蒸发器142的后端的第二水冷式热交换器152进行供水较为有效。从滚筒110出来的多湿的空气流入到蒸发器142，在蒸发器142中通过第一次冷却而被除湿后，在通过第二水冷式热交换器152的过程中，借助温度比蒸发器142的蒸发温度更低的第二水冷式热交换器152的冷却水而被第二次冷却，从而使除湿量(空气中被去除的水分的量)增加。此时，由于不向第一水冷式热交换器151供给冷却水，空气在流入蒸发器142之前通过第一水冷式热交换器151时，将不会被冷却及除湿。
在供水温度高于蒸发温度的情况下，向位于蒸发器142的前端的第一水冷式热交换器151进行供水。从滚筒110出来的多湿的空气首先在第一水冷式热交换器151进行第一次冷却，然后流入到蒸发器142并再进行第二次冷却。
所述热交换器的下部设置有储水部159，使得第一水冷式热交换器151及第二水冷式热交换器152中使用后通过排水管158排出的水可储存到储水部159来为了另外的目的而再使用，或者若不另外使用则可进行排水。储水部159可具有水槽及水箱形态，在水箱形态的情况下，排水管158可与水箱流入口连接。
例如，水冷式热交换器中排出的水处于被从滚筒110排出的空气的热量加热的状态，因此可作为洗涤水再利用。
第二实施例
图4是示出本发明的第二实施例的除湿系统的概略图。
图4所示的第一水冷式热交换器251和第二水冷式热交换器252借助第一连接配管261连接。从主供水管254分流的第一分流配管256a的另一端部，与图3所示的第一分流配管156a不同地，与第一连接配管261的下游侧(以冷却水移动方向为基准)连接。排水管258为一个，而且与第一水冷式热交换器251连接。其他结构要素与第一实施例相同或类似，因此，为了说明上的明确性而省去详细的说明。
对第二实施例中的与供水温度对应的冷却水的移动路径进行说明。
在供水温度低于蒸发温度的情况下，借助三通阀255开放位于蒸发器142的后端的第二水冷式热交换器252侧的分流流路，第二水冷式热交换器252中流入的冷却水去除通过蒸发器142的空气的显热及潜热，从而用于去除空气中含有的水分。此时，在第二水冷式热交换器252中去除所述空气的热量的冷却水的温度将略微上升。接着，从第二水冷式热交换器252出来的冷却水通过第一连接配管261移动到位于蒸发器142的前端的第一水冷式热交换器251，并用于双重地去除要流入到蒸发器142的空气的显热及潜热。从第一水冷式热交换器251排出的冷却水被第一水冷式热交换器再加热后，储存到另外的储水部259或进行排水。
在供水温度高于蒸发温度的情况下，借助三通阀255开放位于蒸发器142的前端的第一水冷式热交换器251侧的分流流路，从第一分流配管256a经由第一连接配管261供给到第一水冷式热交换器251，在第一水冷式热交换器251中去除要流入到蒸发器142的空气的显热及潜热，以用于去除空气中的水分后，储存到另外的储水部259或进行排水。
第三实施例
图5是示出本发明的第三实施例的除湿系统的概略图。
图5所示的第一水冷式热交换器351及第二水冷式热交换器352借助第二连接配管361连接。供水管357并不由图3所示的主供水管154及分流配管等构成，而是直接地与第一水冷式热交换器351连接。并且，排水管358可仅与第二水冷式热交换器352连接。在此情况下，第一温度传感器可被省略。
对第三实施例的冷却水移动路径及冷却水的作用进行说明。
冷却水通过供水管357流入到第一水冷式热交换器351，在第一水冷式热交换器351中去除要流入到蒸发器142的空气的显热及潜热，以用于去除所述空气中的水分。此时，冷却水在第一水冷式热交换器351中被传递到从滚筒排出的多湿的空气的热量，使得所述冷却水的温度略微上升。从第一水冷式热交换器351出来的冷却水通过第二连接配管361流入到第二水冷式热交换器352。第二水冷式热交换器352的制冷剂流路入口中流入的冷却水，在第二水冷式热交换器352中与通过了蒸发器142的空气相遇，以用于加热所述空气。由此，本发明的第二水冷式热交换器352可回收蒸发器142中流入的空气的一部分显热，以用于对通过了蒸发器142的空气进行加热。此时，也可根据需要而将被加热的干净的水储存到另外的储水部以供特定的目的使用或进行排水。
由此，根据上述的第一实施例至第三实施例，随着将水冷式热交换器分别配置在蒸发器142的前端和后端来对通过蒸发器142的空气进行冷却，能够直接地提高除湿性能，并在系统内部主动地处理制冷剂循环的蒸发器142无法处理的热量，从而能够防止制冷剂循环在PH图上朝上方向、右上方向上升。
图6是示出采用水冷式热交换器(预冷(precool))的实施例(本发明)和未采用水冷式热交换器的比较例(现有技术)的压力变化的图表，图7是示出采用水冷式热交换器(预冷(precool))的实施例(本发明)和未采用水冷式热交换器的比较例(现有技术)的除湿量的图表。
参照图6可确认的是，采用有水冷式热交换器的实施例的蒸发压力(用粗线表示)比未采用水冷式热交换器的比较例的蒸发压力(用细线表示)更低。并且，与可靠性极限相对应的冷凝压力也能够保持更低，从而能够以不关闭热泵循环的状态连续地运转，并可将烘干时间缩短20分钟左右。只是，在图6的图表中在65分钟至80分钟时本发明的冷凝压力变高，这是因为任意地控制了冷却水量而将其减少一半左右。当如此的保持适当量以上的冷却流量时，可使蒸发压力和冷凝压力保持较低水平，从而从制冷剂循环的可靠性方面来说有助于稳定。
参照图7，采用有水冷式热交换器的实施例的除湿量(用粗线表示)比未采用水冷式热交换器的比较例的除湿量更大，因而使烘干时间也更加缩短。
只是，制冷剂循环的上升并不总是妨碍于烘干性能的提高，因此，可仅在满足因蒸发压力、冷凝压力或压缩机的吐出温度较高而可能对压缩机的可靠性构成问题的情况或性能系数COP急剧地减小的情况等条件下，才使本发明的第一水冷式热交换器351及第二水冷式热交换器352选择性地工作，从而有助于提高烘干机的性能。
图8是示出用以控制本发明的一实施例的衣物处理装置的控制装置的框图。
为此，本发明的所述热泵循环包括：第一压力传感器171，设置在所述蒸发器142并检测蒸发压力；第二压力传感器172，设置在所述冷凝器并检测冷凝压力。
所述控制器170可将所述蒸发压力及冷凝压力中的至少一个压力与基准压力进行比较，并根据检测出的所述压力而控制所述第一水冷式热交换器351及第二水冷式热交换器352的工作。
例如，在蒸发压力或冷凝压力比基准压力更高的情况下，可使第一水冷式热交换器351及第二水冷式热交换器352停止工作。可关闭第一水冷式热交换器351及第二水冷式热交换器352的电源开关173。并且，在蒸发压力或冷凝压力为基准压力以下的情况下，可选择性地使第一水冷式热交换器351及第二水冷式热交换器352工作。在此情况下，可选择性地开启第一水冷式热交换器351及第二水冷式热交换器352的电源开关173。
第四实施例
图9是示出本发明的第四实施例的除湿系统450的概略图。
在第四实施例中，除湿系统450可与前述的水冷式不同地，由空冷式构成。在循环风道120内以空气移动方向为基准，第一空冷式热交换器451可设置在蒸发器142的上游侧，第二空冷式热交换器452可设置在蒸发器142的下游侧。
除湿系统450提供有送风机453，所述送风机453向第一空冷式热交换器451供给外部气体(冷却流体，烘干机外部的冷空气)。送风机453可设置在用于与第一空冷式热交换器451的冷却流路入口连接并形成吸气流路的吸气管454。送风机453可借助电机进行驱动。
第一空冷式热交换器451及第二空冷式热交换器452可借助连接风道457连接，以使从第一空冷式热交换器451排出的外部气体流入第二空冷式热交换器452来进行再利用。连接风道457的一端部可与第一空冷式热交换器451的冷却流路出口连接，连接风道457的另一端部可与第二空冷式热交换器452的冷却流路入口连接。此时，第一空冷式热交换器451的冷却流路出口和第二空冷式热交换器452的冷却流路入口以相同的方向形成，连接风道457形成为例如U字形态，以使从第一空冷式热交换器451出来的冷却流体进行U形转弯并流入到第二空冷式热交换器452。
第一空冷式热交换器451和第二空冷式热交换器452的冷却流路出口分别连接有用于形成排气流路的排气管。第一排气管455与第一空冷式热交换器451连接，第二排气管456与第二空冷式热交换器452连接。
所述连接风道457可在第一排气管455分流形成，或者与第一排气管455不同而单独地形成。
图9所示的连接风道457是从第一排气管455分流形成。
在从第一排气管455向连接风道457分流的地点或连接配管中的至少一处可设置有节气门(air damper)458。
节气门458调节连接风道457的开放程度。
例如，节气门458可从控制器170接收控制信号来被控制。
蒸发器142的入口上可设置有第一压力传感器171，冷凝器上可设置有第二压力传感器172。
控制器170可将蒸发器142的蒸发压力及冷凝器的冷凝压力与基准压力进行比较，根据第一压力传感器171及第二压力传感器172中检测出的压力控制节气门458，以调节连接风道457的开放程度。
在所述蒸发压力及冷凝压力中的至少一个压力大于基准压力的情况下，可将第一空冷式热交换器451中排出的冷却流体的流量排出到外部。并且，在检测出的蒸发压力及冷凝压力中的至少一个压力为基准压力以下的情况下，可将第一空冷式热交换器451中排出的冷却流体传送给第二空冷式热交换器452，从而可在第二空冷式热交换器452中再使用于使冷却流体对通过蒸发器142的空气进行加热。
并且，循环风道120的内部可额外地设置有加热器147，以对滚筒中流入的空气进行加热。所述加热器147可在烘干初期为了迅速地加热滚筒中流入的空气而使用，或者在通过冷凝器释放出的热量不足的情况下使用。
对如上所述构成的除湿系统450的冷却流体的移动路径及作用进行说明。
通过送风机453吸入的冷却流体通过吸气管454流入到第一空冷式热交换器451的冷却流路。所述冷却流路中流入的冷却流体与通过第一空冷式热交换器451的空气进行热交换，从而去除所述空气的显热及潜热。由此，降低蒸发器142中流入的空气的焓，以减轻蒸发器142所承受的负担并提高制冷性能，通过这样的效果能够提高除湿性能。此时，冷却流体自身从所述空气吸收热量，因此，所述冷却流体的温度将略微上升。
但是，如果将沿着第一空冷式热交换器451的冷却流路流动的冷却流体使用于对蒸发器142中流入的空气进行冷却后，通过第一排气管455向外部排出，则会导致向外部废弃制冷剂循环内的有效的能量的结果。
为了补足这样的问题，本发明中可将位于蒸发器142的后端的第二空冷式热交换器452作为空气加热器147使用。即，随着第二空冷式热交换器452接收从第一空冷式热交换器451排出的冷却流体，所述第二空冷式热交换器452可回收从滚筒排出的空气的显热的一部分，并再使用于对通过了蒸发器142的空气进行加热。
例如，从滚筒排出的空气在沿着循环风道120移动的过程中，经过第一空冷式热交换器451并通过蒸发器142被冷却。被冷却的空气在通过第二空冷式热交换器452的过程中可恢复一些焓(Enthalpy；热量)。由此，可使前面提及到的通过第一空冷式热交换器451(空气冷却器(air cooler))将内部能量向外部排出所带来的坏影响实现最小化。
但是，在因制冷剂循环的整体上的压力较高而无需再利用热量的情况下，可利用第一水冷式热交换器451和第二水冷式热交换器452之间的节气门458将通过第一空冷式热交换器451的冷却流体直接排出到外部。
图10是示出与空冷式热交换器的结构对应的湿空气焓湿图变化的概略图。
图10示出本发明的预冷(Pre cooling)和再加热(reheating)的能量回收过程。在本发明中，预冷表示通过第一水冷式热交换器或第二水冷式热交换器对通过蒸发器142的空气预先进行冷却。在本发明中，再加热表示使从设置在蒸发器142的前端的第一热交换器(包括水冷式及空冷式)排出的冷却流体流入到第二热交换器(包括水冷式及空冷式)并再使用，从而对通过蒸发器142的空气进行加热。
参照图10，粗线表示具有本发明的热泵循环的衣物烘干机的湿空气焓湿图变化，细线表示具有现有技术的(没有预冷及再加热)热泵循环的衣物处理装置的湿空气焓湿图变化。
①表示滚筒(Drum)的出口，②表示蒸发器142(Evaporator)的出口，③表示冷凝器的出口。
其结果，用粗线表示的由本发明的预冷(pre cool)和主动冷却(Active cool)之和表示的制冷性能与用细线表示的现有技术的①和②的过程、即基于蒸发器142的蒸发过程中的制冷性能相比增大，由此，能够得到使除湿量(Δω)增加且使烘干时间缩短的效果。
同时，随着通过本发明的再加热而回收预冷(pre cool)热量的一部分，反而能够提高从冷凝器出口向滚筒供给的干燥空气的温度，这将有助于加速滚筒内部容纳的湿洗涤包中的水的蒸发和烘干。并且，能够补足空冷式热交换器中通过第一空冷式热交换器451仅执行预冷(pre cool)的情况下存在的缺点。
以上所述的本发明并不限定于上述的结构和方法，各实施例的全部或一部分也可选择性地组合构成，以对所述实施例实现多种变形。

Claims (13)

1.一种具有热泵循环的衣物处理装置，其特征在于，包括：
壳体，
滚筒，设置在所述壳体的内部，用于容纳被干燥物，
循环风道，形成空气循环流路，以使空气经由所述滚筒进行循环，
热泵循环，设有相隔开来配置在所述循环风道的内部的蒸发器及冷凝器，利用经由所述蒸发器及所述冷凝器进行循环的工作流体，通过所述蒸发器吸收从所述滚筒出来的空气的热量，并通过所述冷凝器将所述热量传递给向所述滚筒流入的空气，以及
除湿系统，对通过所述蒸发器的空气进行除湿；
所述除湿系统包括：
第一水冷式热交换器及第二水冷式热交换器，设置在循环风道的内部，在以空气移动方向为基准时，所述第一水冷式热交换器配置在所述蒸发器的上游侧，所述第二水冷式热交换器配置在所述蒸发器的下游侧；
供水部，向所述第一水冷式热交换器及所述第二水冷式热交换器分别供给水；
供水管，形成供水流路，来向所述第一水冷式热交换器及所述第二水冷式热交换器供给所述水；以及
排水管，形成排水流路，来从所述第一水冷式热交换器及所述第二水冷式热交换器排出水。
2.根据权利要求1所述的具有热泵循环的衣物处理装置，其特征在于，
所述除湿系统包括储水部，该储水部用于储存从所述排水管排出的水。
3.根据权利要求1所述的具有热泵循环的衣物处理装置，其特征在于，
所述除湿系统包括：
第一温度传感器，设置在所述供水管来检测供水温度；
第二温度传感器，设置在所述蒸发器来检测蒸发温度；
三通阀，设置在所述供水管；以及
控制器，控制所述三通阀。
4.根据权利要求3所述的具有热泵循环的衣物处理装置，其特征在于，
所述热泵循环包括：
第一压力传感器，设置在所述蒸发器来检测蒸发压力，以及
第二压力传感器，设置在所述冷凝器来检测冷凝压力；
其中，所述控制器将所述蒸发压力及冷凝压力中的至少一个压力与基准压力进行比较，并根据检测出的所述压力控制所述第一水冷式热交换器及所述第二水冷式热交换器的动作。
5.根据权利要求3所述的具有热泵循环的衣物处理装置，其特征在于，
所述控制器将所述供水温度和所述蒸发温度进行比较，并根据所述供水温度控制所述三通阀，从而选择性地向所述第一水冷式热交换器及所述第二水冷式热交换器供给水。
6.根据权利要求1所述的具有热泵循环的衣物处理装置，其特征在于，
所述排水管包括与所述第一水冷式热交换器连接的第一排水管、与所述第二水冷式热交换器连接的第二排水管，从而分别独立地排出所述第一水冷式热交换器及第二水冷式热交换器的水。
7.根据权利要求1所述的具有热泵循环的衣物处理装置，其特征在于，
所述除湿系统包括第一连接配管，该第一连接配管连接所述第一水冷式热交换器和所述第二水冷式热交换器，以使从所述第二水冷式热交换器排出的冷却水流入到所述第一水冷式热交换器来进行再使用。
8.根据权利要求7所述的具有热泵循环的衣物处理装置，其特征在于，
所述供水管包括：
主供水管，与所述供水部连接，
多个分流配管，从所述主供水管分流，而且形成分流流路，以使所述水分别供给到所述第一水冷式热交换器及所述第二水冷式热交换器；
所述多个分流配管中的与所述第一水冷式热交换器连接的第一分流配管与所述第一连接配管连接，所述水经由第一连接配管供给到第一水冷式热交换器。
9.根据权利要求1所述的具有热泵循环的衣物处理装置，其特征在于，
所述供水管与所述第一水冷式热交换器连接，
所述第一水冷式热交换器及所述第二水冷式热交换器通过第二连接配管连接，以使从所述第一水冷式热交换器排出的水流入到所述第二水冷式热交换器来进行再使用，
所述排水管与第二水冷式热交换器连接。
10.一种具有热泵循环的衣物处理装置，其特征在于，包括：
壳体，
滚筒，设置在所述壳体的内部，用于容纳被干燥物，
循环风道，形成空气循环流路，以使空气经由所述滚筒进行循环，
热泵循环，设有相隔开来配置在所述循环风道的内部的蒸发器及冷凝器，利用经由所述蒸发器及所述冷凝器进行循环的工作流体，通过所述蒸发器吸收从所述滚筒出来的空气的热量，并通过所述冷凝器将所述热量传递给向所述滚筒流入的空气，以及
除湿系统，对通过所述蒸发器的空气进行除湿；
所述除湿系统包括：
第一空冷式热交换器及第二空冷式热交换器，设置在所述循环风道的内部，在以空气移动方向为基准时，所述第一空冷式热交换器配置在所述蒸发器的上游侧，所述第二空冷式热交换器配置在所述蒸发器的下游侧，
吸气管，形成吸气流路，来使所述壳体外部的空气流入到所述第一空冷式热交换器，
送风机，设置在所述吸气管，吸入所述空气并向所述第一空冷式热交换器吹送，
多个排气管，分别设置在所述第一空冷式热交换器及所述第二空冷式热交换器，而且形成排气流路，来使所述第一空冷式热交换器及所述第二空冷式热交换器的空气排出到所述壳体外部，以及
连接风道，连接所述第一空冷式热交换器及所述第二空冷式热交换器，来使从所述第一空冷式热交换器排出的空气流入到所述第二空冷式热交换器来进行再使用；
所述连接风道从所述多个排气管中的与第一空冷式热交换器连接的第一排气管分流形成。
11.根据权利要求10所述的具有热泵循环的衣物处理装置，其特征在于，
所述热泵循环包括：
第一压力传感器，设置在所述蒸发器来检测蒸发压力，以及
第二压力传感器，设置在所述冷凝器来检测冷凝压力；
所述除湿系统包括控制器，该控制器将所述蒸发压力及冷凝压力中的至少一个压力与基准压力进行比较，并根据检测出的所述压力控制所述第一空冷式热交换器及所述第二空冷式热交换器的动作。
12.根据权利要求11所述的具有热泵循环的衣物处理装置，其特征在于，
所述控制器根据检测出的所述压力，控制通过第一空冷式热交换器排出的空气，或者通过调节所述连接风道的开放程度来控制向所述第二空冷式热交换器流入的空气流量。
13.根据权利要求10所述的具有热泵循环的衣物处理装置，其特征在于，
所述除湿系统还包括节气门，该节气门可旋转地设置在所述连接风道，用于对所述连接风道进行开闭。
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