CN106480682A - 一种高效的直排式热泵干衣机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高效的直排式热泵干衣机，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，热泵系统包括相并联或串联的第一蒸发器和第二蒸发器，所述第一蒸发器设于排气烘干风路中，第二蒸发器设于外部大气中，以分别对排气和外部空气吸热。通过在烘干风路中和外部大气中分别设置蒸发器，使得热泵系统可同时或分别吸干衣机排气和干衣机所处环境空气中的热量，以实现干衣机同时利用排气热量和环境热量对加热进气的目的，进而提高干衣机的烘干速率。本发明还可以，将热泵系统的蒸发器穿过排气烘干风路设置，令蒸发器的第一部分设于排气烘干风路中，第二部分设于外部空气中，同样可实现上述目的。

Description

一种高效的直排式热泵干衣机
技术领域
本发明涉及家电领域的一种干衣设备，尤其涉及一种高效的直排式热泵干衣机。
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。
第二种为直排式干衣机，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。
有鉴于此，特提出了一种直排式热泵干衣机，在直排式干衣机上加装热泵系统，利用热泵系统的蒸发器对排气中所含热量进行回收，并将收集热量传递至热泵系统的冷凝器处，利用冷凝器对干衣机进气进行加热处理。
但是，采用上述方式的直排式干衣机存在耗能大，且热泵系统中的冷媒介质吸热无法饱和导致烘干速度相对缓慢。因此，如何设置一种烘干速度较快，又较为节能的直排式热泵干衣机就成了厂家研发热点。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种高效的直排式热泵干衣机，以实现干衣机的热泵系统同时对排气和外部空气中的热量进行回收利用的目的；第二目的在于提供一种干衣机，实现对干衣机所处外部环境进行除湿的目的。
为实现发明目的，采用如下技术方案：
一种高效的直排式热泵干衣机，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，热泵系统包括相并联或串联的第一蒸发器和第二蒸发器，所述第一蒸发器设于排气烘干风路中，第二蒸发器设于外部大气中，以分别对排气和外部空气吸热。
进一步，第一蒸发器和第二蒸发器的进气端、出气端分别设有控制通断的控制阀，使热泵系统中的冷媒介质可分别或同时流经第一蒸发器和第二蒸发器。
进一步，第一蒸发器的进气端和第二蒸发器的进气端分别经第一三通阀与热泵系统的节流装置出气端相连通；第一蒸发器的出气端和第二蒸发器的出气端分别经第二三通阀与热泵系统的压缩机进气端相连通。
进一步，第一蒸发器的出气端经第三三通阀分别与第二蒸发器的进气端和热泵系统的压缩机进气端相连通；第二蒸发器的出气端经单向阀与热泵系统的压缩机进气端相连通。
进一步，在干衣机执行烘干程序后期时，热泵系统处于第一状态，冷媒介质只流经第一蒸发器、不流经第二蒸发器；在干衣机执行烘干程序前期时，热泵系统处于第二状态，冷媒介质同时流经第一蒸发器和第二蒸发器。
进一步，热泵系统的冷凝器设于进气烘干风路中，冷凝器的进气端与热泵系统的压缩机出气端相连通，冷凝器的出气端与热泵系统的节流装置进气端相连通。
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气体流向的风机，所述风机设于第一蒸发器的上游。
进一步，排气烘干风路外部靠近第二蒸发器进风口处设有第二风机，以对第二蒸发器处气体提供作用力，使得第二蒸发器处具有流经气流。
为实现上述发明目的，还可以采用如下技术方案：
一种高效的直排式热泵干衣机，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，热泵系统的蒸发器穿过排气烘干风路设置，令蒸发器的第一部分设于排气烘干风路中，第二部分设于外部空气中。
采用上述技术方案，本发明较现有技术的优势在于：
通过在烘干风路中和外部大气中分别设置蒸发器，使得热泵系统可同时或分别吸干衣机排气和干衣机所处环境空气中的热量，以实现干衣机同时利用排气热量和环境热量对加热进气的目的，进而提高干衣机的烘干速率。
还有，本发明中的干衣机可在烘干前期和后期分别执行不同工作状态，以实现分别或同时利用第一蒸发器和第二蒸发器进行工作，实现提高冷媒介质的吸热饱和度，提高热泵系统的工作效率的目的。
另外，第二蒸发器在对环境空气进行吸热过程中，还会将环境空气中的水蒸气冷凝收集，以实现利用干衣机对环境空气进行除湿处理的目的。
同时，本发明结构简单，方法简洁，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本发明另一实施例中干衣机的结构示意图；
图3本发明再一实施例中干衣机的结构示意图。
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—第一三通阀,12—第二三通阀，13—第一部分，14—第二部分，15—第一蒸发器，16—第二蒸发器，17—第三三通阀，18—单向阀，19—第二风机，20—进风端，21—出风端，22—进风口，23—出风口。
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至图3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5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。
如图1至图3所示，本发明实施例中介绍了一种高效的直排式热泵干衣机，干衣机上所设热泵系统包括相并联或串联的第一蒸发器15和第二蒸发器16，所述第一蒸发器15设于排气烘干风路3，第二蒸发器16设于外部大气中。
通过在烘干风路中和外部大气中分别设置蒸发器，使得热泵系统可同时或分别吸干衣机排气和干衣机所处环境空气中的热量，以实现干衣机同时利用排气热量和环境热量对加热进气的目的，进而提高干衣机的烘干速率。同时，第二蒸发器在对环境空气进行吸热过程中，还会将环境空气中的水蒸气冷凝收集，以实现利用干衣机对环境空气进行除湿处理的目的。
优选的，在排气烘干风路3外部靠近第二蒸发器16的进风口处设有第二风机19，以对第二蒸发器处气体提供作用力，使得第二蒸发器处具有流经气流。
实施例一
如图2所示，本实施例中，第一蒸发器15的进气端和第二蒸发器16的进气端分别经第一三通阀11与热泵系统的节流装置10的出气端相连通；第一蒸发器15的出气端和第二蒸发器16的出气端分别经第二三通阀12与热泵系统的压缩机9的进气端相连通，以使得第一蒸发器15和第二蒸发器16相并联后接入热泵系统。
通过在相并联的第一蒸发器15和第二蒸发器16的进气出气端分别设置三通阀，以达到控制冷媒介质流动方向，实现第一蒸发器15和第二蒸发器16同时或分别利用流经冷媒介质进行吸热工作的目的。
优选的，本实施例中，在干衣机处于不同工作时期时，热泵对应处于不同状态，以提高冷媒介质的吸热饱和度，提高热泵系统的工作效率。具体实施方式如下：
在干衣机执行烘干程序后期时，热泵系统处于第一状态，第一三通阀11只连通第一蒸发器15的进气端和节流装置出气端，第二三通阀12只连通第一蒸发器15的出气端和压缩机进气端，令冷媒介质只流经第一蒸发器15、不流经第二蒸发器16，使热泵系统只利用第一蒸发器15吸收排气中热量；
在干衣机执行烘干程序前期时，热泵系统处于第二状态，第一三通阀11将第一蒸发器15的进气端和第二蒸发器16的进气端同时与节流装置10的出气端相连通，第二三通阀12将第一蒸发器15的出气端和第二蒸发器16的出气端同时与压缩机9的进气端相连通，令冷媒介质同时流经第一蒸发器15和第二蒸发器16，使热泵系统同时利用第一蒸发器15吸收排气中热量、第二蒸发器16吸收环境空气中热量。
实施例二
如图3所示，本实施例中，第一蒸发器15的出气端经第三三通阀17分别与第二蒸发器16的进气端和热泵系统的压缩机9的进气端相连通；第二蒸发器16的出气端经单向阀18与压缩机9的进气端相连通，所述单向阀18处冷媒介质的流动方向为自第二蒸发器16向压缩机9方向，以使得第一蒸发器15和第二蒸发器16相串联后接入热泵系统。
通过在相串联的第一蒸发器15和第二蒸发器16的进气出气端分别设置对应控制阀，以达到控制冷媒介质流动方向，实现第一蒸发器15和第二蒸发器16同时或第一蒸发器15单独利用流经冷媒介质进行吸热工作的目的。
优选的，本实施例中，在干衣机处于不同工作时期时，热泵对应处于不同状态，以提高冷媒介质的吸热饱和度，提高热泵系统的工作效率。具体实施方式如下：
在干衣机执行烘干程序后期时，热泵系统处于第一状态，第三三通阀17只连通第一蒸发器15的出气端和压缩机进气端，令冷媒介质只流经第一蒸发器15、不流经第二蒸发器16，使热泵系统只利用第一蒸发器15吸收排气中热量；
在干衣机执行烘干程序前期时，热泵系统处于第二状态，第三三通阀17将第一蒸发器15的出气端与第二蒸发器16的进气端相连通，令冷媒介质依次流经第一蒸发器15和第二蒸发器16，使热泵系统同时利用第一蒸发器15吸收排气中热量、第二蒸发器16吸收环境空气中热量。
实施例三
如图1所示，本实施例与上述实施例一和二的区别在于：干衣机热泵系统仅包含一个蒸发器5，所述蒸发器5穿过排气烘干风路3设置，令蒸发器的第一部分13设于排气烘干风路3中，第二部分14设于外部空气中，使得流经蒸发器的冷媒介质可依次流经第一部分13和第二部分14，利用第一部分13吸收排气中的热量、利用第二部分14吸收环境空气中的热量，实现提高热泵系统吸热效率的目的。
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)

1.一种高效的直排式热泵干衣机，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，热泵系统包括相并联或串联的第一蒸发器(15)和第二蒸发器(16)，所述第一蒸发器(15)设于排气烘干风路(3)中，第二蒸发器(16)设于外部大气中，以分别对排气和外部空气吸热。
2.根据权利要求1所述的一种高效的直排式热泵干衣机，其特征在于：第一蒸发器(15)和第二蒸发器(16)的进气端、出气端分别设有控制通断的控制阀，使热泵系统中的冷媒介质可分别或同时流经第一蒸发器(15)和第二蒸发器(16)。
3.根据权利要求2所述的一种高效的直排式热泵干衣机，其特征在于：第一蒸发器(15)的进气端和第二蒸发器(16)的进气端分别经第一三通阀(11)与热泵系统的节流装置(10)出气端相连通；第一蒸发器(15)的出气端和第二蒸发器(16)的出气端分别经第二三通阀(12)与热泵系统的压缩机(9)进气端相连通。
4.根据权利要求2所述的一种高效的直排式热泵干衣机，其特征在于：第一蒸发器(15)的出气端经第三三通阀(17)分别与第二蒸发器(16)的进气端和热泵系统的压缩机(9)进气端相连通；第二蒸发器(16)的出气端经单向阀与热泵系统的压缩机(9)进气端相连通。
5.根据权利要求3或4所述的一种高效的直排式热泵干衣机，其特征在于：在干衣机执行烘干程序后期时，热泵系统处于第一状态，冷媒介质只流经第一蒸发器(15)、不流经第二蒸发器(16)；
在干衣机执行烘干程序前期时，热泵系统处于第二状态，冷媒介质同时流经第一蒸发器(15)和第二蒸发器(16)。
6.根据权利要求1至4任一所述的一种高效的直排式热泵干衣机，其特征在于：热泵系统的冷凝器(4)设于进气烘干风路(2)中，冷凝器(4)的进气端与热泵系统的压缩机(9)出气端相连通，冷凝器(4)的出气端与热泵系统的节流装置(10)进气端相连通。
7.根据权利要求6所述的一种高效的直排式热泵干衣机，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。
8.根据权利要求6所述的一种高效的直排式热泵干衣机，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)设于第一蒸发器(15)的上游。
9.根据权利要求6所述的一种高效的直排式热泵干衣机，其特征在于：排气烘干风路(3)外部靠近第二蒸发器进风口处设有第二风机(19)。
10.一种高效的直排式热泵干衣机，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，热泵系统的蒸发器(5)穿过排气烘干风路(3)设置，令蒸发器(5)的第一部分(13)设于排气烘干风路(3)中，第二部分(14)设于外部空气中。
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