CN106480681A - 一种直排式热泵干衣机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直排式热泵干衣机，其包括，外筒，将外筒(1)与外部分别相连通的进气烘干风路(2)、排气烘干风路(3)；干衣机上还设有热泵系统，热泵系统的冷凝器(4)设于进气烘干风路(2)中，蒸发器(5)设于排气烘干风路(3)。所述排气烘干风路(3)包括至少两个可控开闭的支路，各支路中分别设有对应的蒸发器(5)。通过上述设置，以在干衣机的不同干燥阶段，使排气气流分别或同时流经不同支路，合理调节热泵工作状态，提高干衣机的烘干效率。同时，本发明结构简单，效果显著，适宜推广使用。

Description

一种直排式热泵干衣机

技术领域

本发明涉及家电领域的一种干衣设备，尤其涉及一种直排式热泵干衣机。

背景技术

现有的干衣机主要存在如下两种方式：

第一种为直排式干衣机，其工作原理如下：自外界大气吸入空气，并利用加热丝对吸入空气进行加热，加热后的高温干燥气体吹入外筒中，并将其内衣物上的水分气化；气化后的水分混合入气体中变为高温湿气，高温湿气最后排出外筒，以实现对衣物烘干的目的。但是，上述方式中，因排出气体中含有大量余热，不能被回收利用，造成能耗较大、效率低下。

第二种为热泵式干衣机，其工作原理如下：外筒与烘干风道首尾相连构成循环风路。烘干风道中的气流经热泵系统的冷凝器加热后形成高温干燥气体并流入外筒，流入外筒中的高温干燥气体将其内衣物上的水分气化；气化后的水分混合入气体中变为高温湿气，高温湿气排出外筒并流入烘干风道；流入烘干风道中的高温湿气经蒸发器作用使水汽冷凝析出变为低温干燥气体；低温干燥气体再流经蒸发器，以完成气流循环。通过干衣机工作中不断生成上述循环气流，最终实现对衣物进行烘干的目的。

虽然，热泵式干衣机可对自外筒排出气体中的余热可被回收利用，降低了能耗；但是因其内气体始终处于封闭循环状态，湿气完全靠蒸发器进行冷凝，除湿速度比直排式慢。因此，如何将热泵干衣机与直排式干衣机结合起来得出一种可对排气进行回收利用、能耗较低、烘干效率较高、且烘干后衣物洁净度较高的直排式热泵干衣机就成了急需解决的问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直排式热泵干衣机，以实现直排式干衣机利用热泵系统对排气气流中预热回收、对进气气流预加热的效果，并达到提高烘干效率、降低能耗的目的。

本发明的另一目的在于提供一种直排式热泵干衣机，以实现干衣机不同烘干时期对应不同热泵负荷，提高烘干效率的目的。

为实现发明目的，采用如下技术方案：

一种直排式热泵干衣机，其包括，外筒，将外筒与外部分别相连通的进气烘干风路、排气烘干风路；干衣机上还设有热泵系统，热泵系统的冷凝器设于进气烘干风路中，蒸发器设于排气烘干风路。

进一步，所述排气烘干风路包括至少两个可控开闭的支路，各支路中分别设有对应的蒸发器，以在不同烘干时期使排气气流流经对应支路，达到调整热泵系统功率的目的。

进一步，两个支路中分别各设有一个蒸发器，且两个蒸发器上设有不同密度的换热翅片；两个蒸发器经三通控制阀并连入同一热泵系统中，热泵系统中的冷媒介质可同时或分别流经两个蒸发器。

进一步，所述的蒸发器包括换热翅片密度不同的第一部分和第二部分，第一部分和第二部分分别处于排气烘干风路的不同支路中。

进一步，两个支路相对应的并联，且两个支路靠近外筒出风口端设有控制支路开闭的风门。

进一步，两个支路中分别设有不同数量的蒸发器，各蒸发器均并入同一热泵系统中，热泵系统中的冷媒介质可同时或分别流经两个支路中的各蒸发器。

优选的，各蒸发器上所述换热翅片的密度相同设置，且同一支路中的各蒸发器上换热翅片相交错设置，使两个支路中的翅片密度不同。

进一步，排气烘干风路的中部设有隔板，隔板将对应的排气烘干风路分为并连的第一支路和第二支路；在隔板靠近外筒出风口端设有控制两个支路分别或同时开启的风门。

优选的，所述的风门安装于隔板靠近外筒一端，所述风门与隔板经铰链相连接，使得风门可绕铰链轴旋转，以分别或同时打开第一支路和第二支路。

进一步，在干衣机执行烘干程序后期或采用较高烘干温度进行烘干时，风门处于第一状态，打开第一支路、闭合第二支路，令排气气流只流经第一支路中换热翅片密度较小的蒸发器；

在干衣机执行烘干程序前期或采用较低烘干温度进行烘干时，风门处于第二状态，闭合第一支路、打开第二支路，令排气气流只流经第二支路中换热翅片密度较大的蒸发器。

进一步，在干衣机采用对衣物快速烘干的特殊工况时，风门处于第三状态，打开第一支路、打开第二支路，以使排气气流分别经两个支路中的蒸发器同时排出，增加冷媒的吸热饱和上限；同时，为了配合冷媒吸热饱和度，可增加烘干气流的流动速率，使得衣物的烘干时间得到缩短。

进一步，热泵系统的压缩机设于冷凝器上游的进气烘干风路中，以对进气气流进行预加热。

进一步，进气烘干风路中还设有辅助加热丝，所述辅助加热丝设于冷凝器的下游；所述排气烘干风路中设有控制换热气体流向的风机，所述风机设于风门的上游。所述风机与外筒出气口之间的排气烘干风路中设有过滤网，以对排气气流中的线屑进行过滤。

进一步，所述排气烘干风路包括至少三个对应设有开闭风门的支路，各支路中分别设有对应的蒸发器。

采用上述技术方案，本发明较现有技术的优势在于：

通过上述设置和方法，使得干衣机在干燥开始温度较低的阶段，风门处于第二状态，使排气气流通过整个蒸发器或大部分通过翅片较密集的部分，可以增加蒸发器的吸热效果，使冷媒介质较大负载吸热、令热泵负荷较大，以提高经过冷凝器后进气气流的加热温度。同时，干衣机在干燥中后期温度较高的时候，风门处于第一状态，使空气全部或大部分通过翅片较稀疏部分蒸发器，以减小蒸发器的吸热量，使热泵系统的冷凝温度保持接近或略低于70℃，以达到节约能耗的目的。

通过这种方式，可以在干衣机执行烘干程序后期，避免为降低热泵负荷，需执行将辅助加热丝关闭或压缩机关闭的步骤，提高干衣机干燥后期的热量输入，合理分配干衣机不同时期干燥速度的提升。

同时，可以避免线屑在蒸发器翅片表面的积存。由于在干衣机执行烘干程序后期，排气气流温度较高的时候，外筒内部较为干燥，衣物容易磨损，磨损后形成的线屑会随排气气流排出。虽然大部分线屑会被过滤网过滤，但一部分极细小的线屑会透过过滤器到达蒸发器位置。如果在后期动作风门，使排气气流穿过蒸发器的换热翅片密度较小部分，会令线屑更容易经过蒸发器而不会被拦截造成积累。

本发明结构简单，效果显著，适宜推广使用。

附图说明

图1本发明实施例中干衣机的结构示意图；

图2本发明实施例中风门处于第一状态对应的排气烘干风路的结构示意图；

图3本发明实施例中风门处于第二状态对应的排气烘干风路的结构示意图；

图4本发明实施例中风门处于第三状态对应的排气烘干风路的结构示意图；

图5本发明另一实施例中干衣机的结构示意图；

图6本发明再一实施例中排气烘干风路的结构示意图。

主要元件说明：1—外筒，2—进气烘干风路，3—排气烘干风路，4—冷凝器，5—蒸发器，6—辅助加热丝，7—过滤网，8—风机，9—压缩机，10—节流装置，11—第一支路,12—第二支路，13—第一部分，14—第二部分，15—第一蒸发器，16—第二蒸发器，17—隔板，18—铰链，19—风门，20—进风端，21—出风端，22—进风口，23—出风口，25—三通控制阀，26—第一风门，27—第二风门，28—第三支路，29—第三部分。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步详细的说明。

如图1所示，本发明实施例中介绍了一种直排式热泵干衣机，其包括，外筒1，进气烘干风路2、排气烘干风路3；所述的进气烘干风路2一端与外筒的进风口22相连通、另一端为与大气相连通的进风端20；所述的排气烘干风路3一端与外筒的出风口23相连通、另一端为与大气相连通的出风端21。所述的干衣机上还设有热泵系统，所述的热泵系统至少包括，经管路依次首尾连接的冷凝器4、节流装置10、蒸发器5和压缩机9，以构成供冷媒循环流动的流动通道。

本发明实施例中，所述的冷凝器4设于进气烘干风路2中，所述的蒸发器4设于排气烘干风路3中。所述压缩机9的出口端为供冷媒介质流出压缩机的一端，该出口端经管路与冷凝器4相连接；所述压缩机9的进口端为供冷媒介质流入压缩机的一端，该进口端经管路与蒸发器5相连接。从而，使得热泵系统中的冷媒介质，在压缩机作用下，沿自压缩机的出口端至冷凝器至节流装置至蒸发器至压缩机的进口端的方向循环流动，以实现对流经冷凝器的进气气流加热升温、对流经蒸发器的排气气流吸热降温的目的，进而实现对外桶内衣物进行烘干的目的。

本发明实施例中，为了提高热泵系统的工作效率，将压缩机9设于冷凝器4上游的进气烘干风路2中，以利用压缩机工作过程中的散热量对进气气流进行预加热。为了提高进风气流的加热速率及流入外筒中进风气流的温度，优选的，进气烘干风路2中设有辅助加热丝6，以对流经气流进行电加热；进一步优选的，所述的辅助加热丝6设于冷凝器4下游的进气烘干风路2中，以提高电加热效率。

本发明实施例中，所述的进气和/或排气烘干风路中设有控制风路中气流方向的风机8。优选的，仅在排气烘干风路3中设有一风机8，所述风机8设于蒸发器5的上游，就可实现进风烘干风路2中的气流方向为自进风端20向进风口22方向流动、外筒1中的气流方向为自进风口22向出风口23方向流动、排气烘干风路3中的气流方向为自出风口23向出风端21方向流动。

本发明实施例中，所述的排气烘干风路3中设有过滤排气气流中线屑杂物的过滤网7，所述的过滤网7设于风机8上游的、靠近出风口23的排风烘干风路3中。

但是，采用上述方式的直排式热泵干衣机存在如下问题：在干衣机烘干后期或采用高温烘干时，随排出的空气温度和湿度逐渐升高，当达到热泵系统负荷上限时，需要降低加热丝的输入功率或者使加热间断性工作，以避免热泵负荷超出限制。但是，这相当于限制了加热能量的输入，从干燥时间的考核上，不利于衣物干燥。

如图1至图6所示，本发明实施例中，所述排气烘干风路3包括至少两个对应设有开闭风门19的支路，各支路中分别设有对应的蒸发器5。各支路中蒸发器5上所设换热翅片的密度不相同，令干衣机不同工作时段的排气气流分别或同时经对应支路排出，以控制蒸发器的吸热速率，避免了烘干后期或高温烘干时需降低辅助加热丝热量输入的情况，以实现缩短干衣机烘干时间的效果；同时，达到了尽量降低排气阻力，提高干衣机烘干效率的目的。

实施例一

如图1所示，本实施例中，风机8与出风端21之间的排气烘干风路3中设有隔板17，所述隔板17沿排气烘干风路3轴线相平行方向延伸，以将排气烘干风路3对应部分为两个相对应并联的支路，分别为第一支路11和第二支路12。

本实施例中，热泵系统的蒸发器5对应设于第一支路11和第二支路12中。所述蒸发器5沿与排气烘干风路3轴线相垂直方向延伸，并穿过隔板17设置，使蒸发器5的第一部分13设于第一支路11中，第二部分14设于第二支路12中。所述蒸发器5上排布有沿排气烘干风路轴线平行方向延伸的、间隔排布的多片换热翅片；优选的，第一部分13上所设换热翅片的间隔距离大于第二部分14上所设换热翅片的间隔距离，以使得第一部分13和第二部分14上的换热翅片排布密度不同，使其适用于干衣机的不同工作时段。

本实施例中，两个支路靠近外筒出风口23端设有控制支路开闭的风门19。优选的，所述风门19一端与隔板17靠近进风口端经铰链18相连接，使风门19可绕铰链旋转，以分别将第一支路11、第二支路12对应打开或关闭。

本实施例中，所述风门19具有如下状态：

如图2所示，风门19处于第一状态，打开第一支路11、闭合第二支路12。此时，排气气流经第一支路11排出，并与换热翅片密度较小的蒸发器第一部分13进行热交换，适用于干衣机执行烘干程序后期或采用较高烘干温度进行烘干。

如图3所示，风门19处于第二状态，闭合第一支路11、打开第二支路12；此时，排气气流经第二支路12排出，并与换热翅片密度较大的蒸发器第二部分14进行热交换，适用于干衣机执行烘干程序初期或采用较低烘干温度进行烘干。

优选的，如图4所示，所述风门19还具有第三状态，打开第一支路11、打开第二支路12。此时，排气气流同时经第一和第二支路排出，并与蒸发器的第一和第二部分进行热交换，以使排气气流分别经两个支路中的蒸发器同时排出，增加冷媒的吸热饱和上限；同时，为了配合冷媒吸热饱和度，可增加烘干气流的流动速率，使得衣物的烘干时间得到缩短，适用于干衣机采用快速烘干特殊工况下。

通过上述设置和方法，使得干衣机在干燥开始温度较低的阶段，风门处于第二状态，使排气气流通过整个蒸发器或大部分通过翅片较密集的部分，可以增加蒸发器的吸热效果，使冷媒介质较大负载吸热、令热泵负荷较大，以提高经过冷凝器后进气气流的加热温度。同时，干衣机在干燥中后期温度较高的时候，风门处于第一状态，使空气全部或大部分通过翅片较稀疏部分蒸发器，以减小蒸发器的吸热量，使热泵系统的冷凝温度保持接近或略低于70℃，以达到节约能耗的目的。

通过这种方式，可以避免为降低热泵负荷，需执行将辅助加热丝关闭或压缩机关闭的步骤，提高干衣机干燥后期的热量输入，合理分配干衣机不同时期干燥速度的提升。

同时，在干衣机需对衣物快速烘干时，将风门处于第三状态，以使排风气流同时经并联的第一支路和第二支路外排，以提高蒸发器的吸热速率，增加流经冷凝器的金凤气流温度，达到缩减烘干时间的目的。

实施例二

如图5所示，本实施例与上述实施例一的区别在于：排气烘干风路3的第一支路11中设有第一蒸发器15，第二支路12中设有第二蒸发器16。所述第一蒸发器15上所设换热翅片的密度小于第二蒸发器16上所设换热翅片的密度。

本实施例中，所述的第一蒸发器15和第二蒸发器16的进风端经一三通控制阀25与节流装置10相连通，第一蒸发器15和第二蒸发器16的出风端经另一三通控制阀25与压缩机9相连通。从而，使得冷媒介质可分别或同时流经第一蒸发器15、第二蒸发器16，以实现对冷媒流向的控制。

三通控制阀25和风门19的对应状态如下：

当风门19处于第一状态时，三通控制阀25中的冷媒介质流入第一蒸发器15，不流入第二蒸发器16；

当风门19处于第二状态时，三通控制阀25中的冷媒介质流入第二蒸发器16，不流入第一蒸发器15；

当风门19处于第三状态时，三通控制阀25中的冷媒介质同时流入第一蒸发器15和第二蒸发器16。

通过在两个支路中分别设置单独的蒸发器，以控制冷媒的流经部位，避免不存在排气气流支路中的蒸发器流经冷媒，以降低热泵系统的能耗，提高冷媒的换热效率。同时，便于不同支路中蒸发器的维修，以提高干衣机的后期维护成本。

实施例三

本实施例与上述实施例二的区别在于：在第一支路中设有一个蒸发器；第二支路中设有至少两个蒸发器，以使得第一支路中蒸发器的换热翅片密度小于第二支路中蒸发器的换热翅片密度(未在附图中注明)。

实施例四

如图6所示，本实施例与上述实施例一至三的区别在于：所述排气烘干风路3包括至少三个对应设有开闭风门的支路，各支路中分别设有对应的蒸发器5。

通过上述设置，以进一步提高蒸发器排布的合理度，为干衣机提供更多的功率选择，以进一步匹配不同时段所对应的热泵功率，实现提高烘干效率、降低能耗的目的。

如图6所示，本实施例中，风机8与出风端21之间的排气烘干风路3中设有两个相平行的隔板17，所述隔板17均沿排气烘干风路3轴线相平行方向延伸，以将排气烘干风路3对应部分为三个相对应并联的支路，分别为第一支路11、第二支路12和第三支路28。

本实施例中，热泵系统的蒸发器5沿与排气烘干风路3轴线相垂直方向延伸，并依次穿过两个隔板17设置，使蒸发器5的第一部分13设于第一支路11中，第二部分14设于第二支路12中，第三部分29设于第三支路28中。

优选的，第一部分13上所设换热翅片的间隔距离大于第二部分14上所设换热翅片的间隔距离大于第三部分29上所设换热翅片的间隔距离，以使得第一部分13、第二部分14和第三部分29上的换热翅片排布密度不同，使其适用于干衣机的不同工作时段。

本实施例中，第一支路11和第二支路12之间的隔板上设有第一风门26，第二支路12和第三支路13之间的隔板上设有第二风门27。

所述第一风门26具有如下三个状态：第一状态，打开第一支路、闭合第二支路；第二状态，闭合第一支路、打开第二支路；第三状态，打开第一支路、打开第二支路。

所述第二风门27具有如下三个状态：第一状态，打开第二支路、闭合第三支路；第二状态，闭合第二支路、打开第三支路；第三状态，打开第二支路、打开第三支路。

通过第一风门和第二风门的配合，使得第一支路、第二支路和第三支路可分别或同时打开，以实现对排气气流的合理调配，达到提高干衣机工作效率、降低能耗的目的。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种直排式热泵干衣机，其包括，外筒，将外筒(1)与外部分别相连通的进气烘干风路(2)、排气烘干风路(3)，其特征在于：干衣机上还设有热泵系统，热泵系统的冷凝器(4)设于进气烘干风路(2)中，蒸发器(5)设于排气烘干风路(3)；所述排气烘干风路(3)包括至少两个可控开闭的支路，各支路中分别设有对应的蒸发器(5)。

2.根据权利要求1所述的一种直排式热泵干衣机，其特征在于：两个支路中分别各设有一个蒸发器(5)，且两个蒸发器(5)上设有不同密度的换热翅片；两个蒸发器(5)经三通控制阀(25)并连入同一热泵系统中，热泵系统中的冷媒介质可同时或分别流经两个蒸发器(5)。

3.根据权利要求1所述的一种直排式热泵干衣机，其特征在于：热泵系统的蒸发器(5)包括换热翅片密度不同的第一部分(13)和第二部分(14)，第一部分(13)和第二部分(14)分别处于排气烘干风路(3)的不同支路中。

4.根据权利要求1所述的一种直排式热泵干衣机，其特征在于：两个支路中分别设有不同数量的蒸发器，各蒸发器均并入同一热泵系统中，热泵系统中的冷媒介质可同时或分别流经两个支路中的各蒸发器(5)。

5.根据权利要求1至4任一所述的一种直排式热泵干衣机，其特征在于：排气烘干风路(3)的中部设有隔板(17)，隔板(17)将对应的排气烘干风路(3)分为并连的第一支路(11)和第二支路(12)；在隔板(17)靠近外筒出风口端设有控制两个支路分别或同时开启的风门(19)。

6.根据权利要求5所述的一种直排式热泵干衣机，其特征在于：在干衣机执行烘干程序后期或采用较高烘干温度进行烘干时，风门(19)处于第一状态，打开第一支路(11)、闭合第二支路(12)，令排气气流只流经第一支路中换热翅片密度较小的蒸发器。

7.根据权利要求5所述的一种直排式热泵干衣机，其特征在于：在干衣机执行烘干程序前期或采用较低烘干温度进行烘干时，风门(19)处于第二状态，闭合第一支路(11)、打开第二支路(12)，令排气气流只流经第二支路中换热翅片密度较大的蒸发器。

8.根据权利要求5所述的一种直排式热泵干衣机，其特征在于：在干衣机采用对衣物快速烘干的特殊工况时，风门(19)控制打开第一支路(11)和第二支路(12)。

9.根据权利要求1所述的一种直排式热泵干衣机，其特征在于：热泵系统的压缩机(9)设于冷凝器(4)上游的进气烘干风路(2)中，以对进气气流进行预加热。

10.根据权利要求1所述的一种直排式热泵干衣机，其特征在于：进气烘干风路(2)中还设有辅助加热丝(6)，所述辅助加热丝(6)设于冷凝器(4)的下游；所述排气烘干风路(3)中设有控制气体流向的风机(8)，所述风机(8)设于风门(19)的上游。