CN106580219B - 洗碗机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种洗碗机，其包括：处理室，其内部设有喷淋臂，底部设有集水槽，所述处理室底侧设置有烘干进风口，上部设有烘干出风口；洗涤管路，一端与集水槽连通，另一端与喷淋臂连通，所述洗涤管路中设置有循环水泵；烘干风道，一端连通所述烘干进风口，另一端连通所述烘干出风口，所述烘干风道中设置有换热风扇；以及热泵系统，包括用管道依次连通的压缩机、冷凝器、节流装置及蒸发器；其中，所述冷凝器与所述洗涤管路热接触；所述蒸发器设置在所述烘干通道中，位于所述换热风扇一侧。本发明的洗碗机能耗小，烘干效果好。

Description

洗碗机
技术领域
本发明涉及一种洗碗机，特别是涉及一种具有热泵系统的洗碗机。
背景技术
如图1所示，是现有家用洗碗机的结构示意图。现有家用洗碗机通常为电加热式，主要包括：洗碗机壳体101；处理室102；上部喷淋臂103；中部喷淋臂104；底部喷淋臂105；烘干用冷凝器113；内侧风扇114；外侧风扇106；进水阀107；集水槽108；循环水泵109；电加热器112；排水泵111。被洗涤烘干的餐具置于处理室2中的固定篮筐内，烘干用冷凝器113位于处理室2和洗碗机壳体101之间的空隙；外侧风扇106、进水阀107、集水槽108、循环水泵109、电加热器112、排水泵111位于处理室2底部与洗碗机壳体101之间空隙。
现有家用洗碗机进行洗涤时，外部供水通过进水阀107注入集水槽108。循环水泵109将水增压泵入上部喷淋臂103、中部喷淋臂104、底部喷淋臂105，再通过喷淋臂上的喷嘴喷出高压水流冲刷被洗涤的餐具表面，回流到集水槽108，再次进入循环水泵109。清洗阶段结束后，排水泵111将污水排出机器外。洗涤阶段包括预洗、主洗、预漂洗、漂洗四个阶段，在预洗和预漂洗阶段，水不需要加热。在主洗和漂洗阶段，电加热器112持续工作至水温达到设定值。
洗涤过程结束后，洗碗机进入烘干阶段。烘干时，内侧风扇114驱动处理室102内高温高湿的空气通过上部的出风口进入烘干用冷凝器113内部，空气中的水在烘干用冷凝器113中凝结，被冷却的空气再经过内侧风扇114再次吸入处理室102内，被处理室102的余热加热，被餐具上的水加湿，再次变为高温高湿的空气，到达处理室2上部的出风口，如此循环下去，直至餐具被烘干。
在整个洗碗过程中，洗涤阶段要用到电加热器112对水进行加热，是耗能最大的部分；此外的耗能主要是循环水泵109、排水泵111和内侧风扇114、外侧风扇106。目前市面上的家用洗碗机都是采用电加热的方式对热水进行加热，能源利用效率低，这与节能目标相违背。此外，洗碗机烘干阶段，环境侧(106)空气温度基本不变，处理室102内的空气随着循环温度越来越低，环境侧空气温度与处理室102内温度的温差越来越小，能被冷凝出来的液态水越来越少，烘干总体烘干效果比较差。
因此，如何降低洗碗机的能耗，提高烘干效果是本领域技术人员一直以来研究的课题。
发明内容
有鉴于上述现有技术所存在的缺陷，本发明的目的在于，提供一种洗碗机的热泵系统，使其能耗低，烘干效果好。
为了实现上述目的，依据本发明提出的一种洗碗机其包括：处理室，其内部设有喷淋臂，底部设有集水槽，所述处理室设置有烘干进风口，设有烘干出风口；洗涤管路，一端与所述集水槽连通，另一端与所述喷淋臂连通，所述洗涤管路中设置有循环水泵；烘干风道，一端连通所述烘干进风口，另一端连通所述烘干出风口，所述烘干风道中设置有换热风扇；以及热泵系统，包括用管道依次连通的压缩机、冷凝器、节流装置及蒸发器；其中，所述冷凝器与所述洗涤管路热接触；所述蒸发器设置在所述烘干通道中，位于所述换热风扇一侧。
本发明还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的洗碗机，其中所述的洗涤管路，在所述集水槽与所述循环水泵之间包括：并联的第一支路和第二支路，所述第一支路或所述第二支路与所述冷凝器热接触。
前述的洗碗机，其中所述的第一支路或所述第二支路上设置有流量调节阀。
前述的洗碗机，其中所述的循环水泵至少包括两个出口阀门，其中一个出口阀门与所述集水槽连通，其他出口阀门与所述喷淋臂连通。
前述的洗碗机，其中所述的循环水泵，在所述洗碗机进行洗涤时，关闭与所述集水槽连通的出口阀门，导通与所述喷淋臂连通的出口阀门；所述的循环水泵，在所述洗碗机进行烘干时，导通与所述集水槽连通出口阀门，关闭与所述喷淋臂连通的出口阀门。
前述的洗碗机，其中所述的烘干风道还包括，位于所述蒸发器的一侧的外部进风口和第一风门，位于所述蒸发器的另一侧的外部出风口和第二风门。
前述的洗碗机，其中所述的第一风门和第二风门，在所述洗碗机进行洗涤时，打开所述外部进风口及所述外部出风口，使得所述蒸发器与所述洗碗机外部环境进行热交换；所述的第一风门和第二风门，在所述洗碗机进行烘干时，关闭所述外部进风口及所述外部出风口，使得空气在所述烘干风道和所述处理室中循环。
前述的洗碗机，其中所述的冷凝器为板换式换热器或套管换热管。
前述的洗碗机，其中所述的洗涤管路上还设置有辅助加热元件，所述辅助加热元件利用电能加热洗涤水。
前述的洗碗机，其中所述的节流装置为电子膨胀阀、热力膨胀阀或毛细管。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本发明的洗碗机，至少具有下列优点：
一、本发明的洗碗机，具有热泵系统，相比电加热方式，能够减少加热洗涤水的能耗，并且，热泵系统还能用于烘干，烘干效果好。
二、本发明的洗碗机，其中流量调节阀可以控制进入冷凝器的流量，从而可以减少水全部进入冷凝器造成的水阻，减少了功耗。
三、本发明的洗碗机，烘干过程时洗涤水全部流经冷凝器保证冷凝器高换热效率，从而保证压缩机排气温度不会很高。
四、本发明的洗碗机，其中热泵系统的微通道蒸发器、冷凝器体积小，占用空间少，洗碗机整体体积小。
附图说明
图1是现有家用洗碗机的示意图。
图2是本发明洗碗机一实施例的洗涤阶段的示意图。
图3是本发明洗碗机一实施例的烘干阶段的示意图。
图4是本发明洗碗机的立体示意图。
图5是本发明洗碗机的循环水泵的多出口的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的洗碗机的热泵系统其具体实施方式、步骤、结构、特征及其功效详细说明。
请参阅图2、3所示，分别是本发明洗碗机一实施例的洗涤阶段的示意图，烘干阶段的示意图。
本发明一实施例的洗碗机，包括：处理室2，洗涤管路、烘干风道及热泵系统。
上述的处理室2内部设有喷淋臂3、4、5，底部设有集水槽8，所述处理室2底侧设置有烘干进风口，上部设有烘干出风口。
上述的洗涤管路，一端与集水槽2连通，另一端与喷淋臂连通3、4、5，所述洗涤管路中设置有循环水泵9。
上述的烘干风道，一端连通所述烘干进风口，另一端连通所述烘干出风口，所述烘干风道中设置有换热风扇6。
上述的热泵系统，包括用管道依次连通的压缩机12、冷凝器13、节流装置14及蒸发器15。所述冷凝器13与所述洗涤管路热接触；所述蒸发器15设置在所述烘干通道中，位于所述换热风扇6一侧。
优选实施例中，所述集水槽8与所述循环水泵9之间包括：并联的第一支路和第二支路，所述第一支路或所述第二支路与所述冷凝器13热接触；所述第一支路或所述第二支路上设置有流量调节阀10。
在一实施例中，洗涤水与所述冷凝器13热接触前后温度差范围为1℃-10℃，优选为4℃-6℃。
所述的循环水泵9包括四个出口阀门，其中一个出口阀门与所述集水槽8连通，其他三个出口阀门与所述喷淋臂3、4、5连通。所述喷淋臂分为上部喷淋臂3、中部喷淋臂4、底部喷淋臂5。
所述的洗碗机进行洗涤工作时，所述循环水泵9的四个出口阀门中，与所述集水槽8连通的出口阀门关闭、与所述喷淋臂3、4、5连通的出口阀门导通。所述的洗碗机进行烘干工作时，所述循环水泵9的四个出口阀门中，与所述集水槽8连通的出口阀门导通，与所述喷淋臂连通的出口阀门关闭。
所述的烘干风道还包括，位于所述蒸发器15的一侧的外部进风口20和第一风门18，位于所述蒸发器的另一侧的外部出风口21和第二风门19。所述洗碗机进行洗涤工作时，所述第一风门18打开所述外部进风口20、所述第二风门19打开所述外部出风口21；所述洗碗机进行烘干工作时，所述第一风门18关闭所述外部进风口20、所述第二风门19关闭所述外部出风口21。
所述的冷凝器13为板换式换热器。所述的洗涤管路上还可以设置有辅助加热元件，所述辅助加热元件利用电能加热洗涤水。
所述的集水槽8的容量为2升至10升，优选为3升至7升。所述换热风扇6的风量范围为20m3/小时至1000m3/小时，优选为150m3/小时至600m3/小时。所述的蒸发器15的换热量范围为50瓦至3000瓦，优选为300瓦至2500瓦。所述冷凝器13的换热量范围为100瓦至4000瓦，优选为500瓦至3500瓦。所述循环水泵9的流量范围为0.5升/分钟至80升/分钟，优选为1升/分钟至50升/分钟。
所述的节流装置14为电子膨胀阀、热力膨胀阀或毛细管。所述的蒸发器15是微通道蒸发器。
所述的洗碗机，还包括与集水槽8连通的进水阀7和排水泵11；所述洗碗机还包括，控制第一风门18开闭的第一风门电机22，控制第二风门19开闭的第二风门电机23及控制模块24。
所述处理室2外部罩设有洗碗机壳体1。所述的换热风扇6、进水阀7、集水槽8、循环水泵9、电动调节阀10、排水泵11、压缩机12、冷凝器13、节流装置14、蒸发器15位于处理室2与洗碗机箱体1之间空隙。
请同时参阅图4所示，是本发明洗碗机的立体示意图。所述的外部进风口20，外部出风口21设置在洗碗机的前部。
请同时参阅图5所示，是本发明洗碗机的循环水泵的多出口的示意图。所述的循环水泵9有四个出口阀门，其中出口阀门Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别与上部喷淋臂3、中部喷淋臂4、底部喷淋臂5连通，出口阀门Ⅳ与集水槽8连通。
结合前述实施例，说明洗碗机的工作过程。洗碗机工作时包括：洗涤阶段和烘干阶段。洗涤阶段包括预洗阶段、主洗阶段、预漂洗阶段和漂洗阶段。
所述的预洗阶段可分为进水步骤、循环喷水步骤及排水步骤。所述进水步骤是：外部供水通过进水阀7进入集水槽8，所述控制模块24根据流量计(或液位计)判断补水量，补水量达到预定值时关闭进水阀7，补水量范围为2L至8L，优选为3L至5L。所述循环喷水步骤是：启动流量调节阀10处于全开状态，循环水泵9的与喷淋臂3、4、5连通的出口阀门Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处于开启状态，与所述集水槽8连通的出口阀门Ⅳ处于关闭状态；循环水泵9将集水槽8中的洗涤水吸入，并增压泵入处理室2内的喷淋臂3、4、5，由喷淋臂喷出的高速水流冲刷餐具表面，依靠重力回流到集水槽8，洗涤水再次进入循环水泵9，循环水泵9持续工作一段时间后停止运行。此时，循环水泵9工作时间范围为1分钟至30分钟，优选为5分钟至15分钟。所述排水步骤是：开启排水泵11，所述控制模块24根据液位计判断排水量，排水完成后，所述控制模块24关闭排水泵11。
所述的主洗阶段可分为进水步骤、热泵系统加热步骤、循环喷水步骤、排水步骤。所述进水步骤是：外部供水首先通过进水阀7进入集水槽8，所述控制模块24根据流量计(或液位计)判断补水量，补水量达到预定值时关闭进水阀7，补水量范围为2L至8L，优选为3L至5L。所述热泵系统加热步骤：关闭进水阀7，启动循环水泵9，第一风门18打开外部进风口20，第二风门19打开外部出风口21，启动换热风扇6，启动压缩机12；压缩机12消耗少量电能，把低温低压的气态制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂；高温高压的气态制冷剂进入冷凝器13，制冷剂从气态相变为液态放出大量潜热加热由循环水泵9从集水槽8吸入到冷凝器13侧的洗涤水；之后制冷剂进入节流装置14，节流降压为低温低压的湿蒸气；制冷剂再进入蒸发器16吸收外界环境的热量变为低温低压的饱和蒸汽；最后回到压缩机14，完成一个循环。此时，外部空气从外部进风口20进入，流经蒸发器15后从外部出风口21流出(见图3)。所述循环喷水步骤：通过调节流量调节阀10，使得流经冷凝器13的洗涤水温差约为△K，随后进入喷淋臂3、4、5，冲刷餐具表面，回流到集水槽8，再次进入循环水泵9，完成一个循环。如此循环下去，当处理室2内部温度达到第一设定值，或者集水槽8内的洗涤水温度达到第一设定值时，停止热泵系统工作。循环水泵9持续运行一段时间，停止运行。所述的洗涤水温差△K范围为1℃-10℃，优选为4℃-6℃。此时，循环水泵9运行时间范围为1分钟至90分钟，优选为15分钟至80分钟。此时，所述第一设定值为30℃至70℃，优选为40℃至60℃。所述排水步骤：打开排水泵11，集水槽8中的洗涤水排出洗碗机。
所述的预漂洗阶段可分为进水步骤、循环喷水步骤和排水步骤。所述进水步骤时：外部供水首先通过进水阀7进入集水槽8，所述控制模块24根据流量计(或液位计)判断补水量，补水量达到预定值时关闭进水阀7，补水量范围为2L至8L，优选为3L至5L。所述循环喷水步骤：循环水泵9将集水槽8中的洗涤水吸入，并增压泵入处理室2内的喷淋臂3、4、5，由喷淋臂喷出的高速水流冲刷餐具表面，回流到集水槽8，再次进入循环水泵9，循环水泵9持续工作一段时间后停止运行。此时，循环水泵9运行时间范围为1分钟至30分钟，优选为5分钟至15分钟。所述排水步骤是：打开排水泵11将集水槽8中的洗涤水排出洗碗机。
所述的漂洗阶段可分为进水步骤、热泵系统加热步骤、循环喷水步骤和排水步骤。所述进水步骤是：外部供水首先通过进水阀7进入集水槽8，所述控制模块24根据流量计(或液位计)判断补水量，补水量达到预定值时关闭进水阀7，补水量范围为2L至8L，优选为3L至5L。所述热泵系统加热步骤是:关闭进水阀7，启动循环水泵9，第一风门18打开外部进风口20，第二风门19打开外部出风口21，启动换热风扇6，启动压缩机12；压缩机12消耗少量电能，把低温低压的气态制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂；高温高压的气态制冷剂进入冷凝器13，制冷剂从气态相变为液态，放出大量潜热加热由循环水泵9从集水槽8吸入到冷凝器13中的洗涤水；之后制冷剂进入节流装置14，节流降压为低温低压的湿蒸气；制冷剂再进入蒸发器16吸收外界环境的热量变为低温低压的饱和蒸汽；最后回到压缩机14，完成一个循环。此时，外部空气从外部进风口20进入，流经蒸发器15后从外部出风口21流出(见图3)。所述循环喷水步骤：通过调节流量调节阀10，使得流经冷凝器13的洗涤水温差约为△K，随后进入喷淋臂3、4、5，冲刷餐具表面，回流到集水槽8，再次进入循环水泵9，完成一个循环。如此循环下去，当处理室2内部温度或者集水槽8内的洗涤水温度达到第二设定值时，停止压缩机12，停止热泵系统。循环水泵9持续运行一段时间，停止运行。所述的洗涤水温差△K范围为1℃-10℃，优选为4℃-6℃。此时，循环水泵9运行时间范围为1分钟至90分钟，优选为15分钟至80分钟。所述第二设定值为30℃至80℃，优选为为50℃至65℃。所述排水步骤：打开排水泵11，集水槽8中的洗涤水排出洗碗机。
所述的烘干阶段可分为进水步骤、循环水步骤、热泵系统工作步骤、降温除湿步骤和排水步骤。所述进水步骤是：外部供水首先通过进水阀7进入集水槽8，所述控制模块24根据流量计(或液位计)判断补水量，补水量达到预定值时关闭进水阀7，补水量范围为2L至10L，优选为3L至7L。所述循环水步骤是：关闭进水阀，启动循环水泵9，第一风门18关闭外部进风口20、第二风门19关闭外部出风口21，启动换热风扇6，启动压缩机12，关闭流量调节阀10；循环水泵9的出口阀门Ⅳ处于开启状态，出口阀门Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处于关闭状态；循环水泵9从集水槽8吸入水，经过冷凝器13加热后再回到集水槽8，完成一个循环。所述热泵系统工作步骤是：压缩机12消耗少量电能，把低温低压的气态制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂；高温高压的气态制冷剂进入冷凝器13，制冷剂从气态相变为液态，放出大量潜热加热由循环水泵9从集水槽8吸入到冷凝器13中的洗涤水；之后制冷剂进入节流装置14，节流降压为低温低压的湿蒸气；再进入蒸发器15吸收外界环境的热量变为低温低压的饱和蒸汽；最后回到压缩机，完成一个循环。所述降温除湿步骤是：处理室2内高温高湿的空气被换热风扇6所驱动，通过处理室2上部的出风口进入烘干风道流经蒸发器15被降温除湿，被降温除湿的空气再次进入处理室2内，被处理室2内的余热加热，被餐具上的水加湿，再次变为高温高湿的空气，到达处理室2上部的出风口，完成一个循环。如此循环运行一段时间，直至餐具被烘干。此时，降温除湿(热泵系统)运行时间范围为1分钟至60分钟，优选为10分钟至40分钟。所述排水步骤是：打开排水泵11，集水槽8中的水排出洗碗机。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然并非用以限定本发明实施的范围，依据本发明的权利要求书及说明内容所作的简单的等效变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种洗碗机，其特征在于其包括：
处理室，其内部设有喷淋臂，底部设有集水槽，所述处理室设置有烘干进风口，设有烘干出风口；
洗涤管路，一端与所述集水槽连通，另一端与所述喷淋臂连通，所述洗涤管路中设置有循环水泵,其中所述的循环水泵至少包括两个出口阀门，其中一个出口阀门与所述集水槽连通，其他出口阀门与所述喷淋臂连通；
热泵系统，包括用管道依次连通的压缩机、冷凝器、节流装置及蒸发器；
烘干风道，一端连通所述烘干进风口，另一端连通所述烘干出风口，所述烘干风道中设置有换热风扇,所述的烘干风道还包括位于所述蒸发器的一侧的外部进风口和第一风门，位于所述蒸发器的另一侧的外部出风口和第二风门,其中所述的第一风门和第二风门，在所述洗碗机进行洗涤时，打开所述外部进风口及所述外部出风口，使得所述蒸发器与所述洗碗机外部环境进行热交换；所述的第一风门和第二风门，在所述洗碗机进行烘干时，关闭所述外部进风口及所述外部出风口，使得空气在所述烘干风道和所述处理室中循环；以及
其中，所述冷凝器与所述洗涤管路热接触；所述蒸发器设置在所述烘干风道中，位于所述换热风扇一侧。
2.如权利要求1所述的洗碗机，其特征在于,其中所述的洗涤管路，在所述集水槽与所述循环水泵之间包括：并联的第一支路和第二支路，所述第一支路或所述第二支路与所述冷凝器热接触。
3.如权利要求2所述的洗碗机，其特征在于,其中所述的第一支路或所述第二支路上设置有流量调节阀。
4.如权利要求1所述的洗碗机，其特征在于，其中所述的循环水泵，在所述洗碗机进行洗涤时，关闭与所述集水槽连通的出口阀门，导通与所述喷淋臂连通的出口阀门；所述的循环水泵，在所述洗碗机进行烘干时，导通与所述集水槽连通出口阀门，关闭与所述喷淋臂连通的出口阀门。
5.如权利要求1所述的洗碗机，其特征在于,其中所述的冷凝器为板换式换热器或套管换热管。
6.如权利要求1所述的洗碗机，其特征在于,其中所述的洗涤管路上还设置有辅助加热元件，所述辅助加热元件利用电能加热洗涤水。
7.如权利要求1所述的洗碗机，其特征在于,其中所述的节流装置为电子膨胀阀、热力膨胀阀或毛细管。
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