CN107550441A - 一种用于洗碗机的多功能热泵系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于洗碗机的多功能热泵系统。本发明包括与安装于洗碗机内上部和下部两个喷淋装置进水口连接的热水清洗系统、与安装于洗碗机内上部和下部两个喷淋装置进水口连接的高温消毒系统、与安装于洗碗机内上部喷淋装置之上的孔板送风装置进风口相连接的热风烘干系统和快速冷却系统；热风烘干系统和快速冷却系统共用一套管道和装置；位于下部喷淋装置之下的洗碗机内底部设有导流槽和废水收集器，导流槽与污水排水口连接。本发明热泵可以不同模式运行，为洗碗机提供所需温度的热量，可大幅降低能源消耗，并可以在烘干结束后对餐具进行快速冷却，使洗碗机在结束工作模式后实现即时取用，不必等待其自然冷却，使用更加安全便捷。
Description
技术领域
本发明涉及热泵技术领域，具体涉及一种集清洗、消毒、烘干、快速冷却于一体的用于洗碗机的多功能热泵系统。
背景技术
空气源热泵只需消耗很少的电能便可从可再生能源——空气中提取大量的热量，高效地实现制热功能，目前已经在诸多领域得到了广泛的应用。随着人们生活节奏的不断加快，人们对餐饮卫生、食品清洁安全的要求也越来越高，洗碗机也逐渐成为快餐店、酒店、餐厅、宾馆、单位食堂等公共场所餐饮部门以及城市环保餐具公司不可或缺的设备，洗碗机不仅可以极大的减轻工作人员的劳动强度，提高劳动效率，还可以提高餐饮安全，保证用餐器具的安全卫生。目前市场上的洗碗机大多只有清洗功能，部分具有烘干功能，其中，洗碗机的主要驱动力是电能，对一次能源的消耗较大。
洗碗机的烘干类型主要有：余热烘干、风扇烘干、抽风烘干、沸石干燥等模式。余热烘干主要是通过餐具清洗后本身的温度蒸发掉餐具表面的水分，但蒸发后的水汽会凝结在机器内壁上，所以机器内壁会残留有水珠。风扇烘干是在普通的余热烘干的基础上，增加了风扇，把内胆里的湿气抽出来以利于增加蒸发速度，但并不能解决洗碗室内壁残留水珠等问题。抽风烘干主要是靠抽风以增大洗碗室内空气流动速度以达到干燥餐具的目的，这种方式能耗较大。沸石干燥是在洗碗机的底部铁箱内装有沸石，干燥时通过风机把洗碗机内潮湿的气体抽出后穿过沸石，沸石吸收气体中的水气，然后再流回洗碗机里面，完成干燥过程。但沸石在干燥过程结束后，需要通过加热管加热，才能把沸石中的水蒸发出来，达到沸石再生，以供下次干燥。并且由于沸石的本身特性，机器里面会是有异味，所以此方法过程复杂，沸石再生又会造成能源的浪费。
目前餐具消毒主要有化学消毒、臭氧消毒、热力消毒等。化学消毒主要利用餐具消毒剂进行餐具消毒，消毒结束后餐具表面容易残留消毒剂。臭氧消毒主要利用臭氧的强氧化性对餐具进行消毒灭菌，但其在使用过程中会对人体及环境造成很大危害。所以目前餐具消毒多采用热力消毒。热力消毒主要是将洗涤洁净的餐具置入100℃时蒸汽中，消毒5-10分钟，餐具热力消毒后，因温度高而容易发生烫伤事件，目前的洗碗机主要靠自然冷却，所以难以实现即时取用。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种节能环保的用于洗碗机的多功能热泵系统。它利用空气源热泵为洗碗机提供热量进行热水清洗、高温消毒杀菌、烘干及快速冷却；根据洗碗机的需热情况，热泵可以不同模式运行，为洗碗机提供所需温度的热量，可大幅降低能源消耗，并可以在烘干结束后对餐具进行快速冷却，使洗碗机在结束工作模式后实现即时取用，不必等待其自然冷却，使用更加安全便捷。
本发明的目的是通过如下的技术方案来实现的：该用于洗碗机的多功能热泵系统，它包括与安装于洗碗机内上部和下部两个喷淋装置的进水口连接的热水清洗系统、与安装于洗碗机内上部和下部两个喷淋装置的进水口连接的高温消毒系统、与安装于洗碗机内上部喷淋装置之上的孔板送风装置的进风口相连接的热风烘干系统和快速冷却系统；孔板送风装置的进风口设在位于上部喷淋装置之上的洗碗机左侧顶部中间位置，相应的回风口设在位于下部喷淋装置之上、餐具安置台之下的洗碗机右侧底部中间位置，回风口上设置挡板；热风烘干系统和快速冷却系统共用一套管道和装置；位于下部喷淋装置之下的洗碗机内底部设有导流槽和废水收集器，导流槽与污水排水口连接。
具体的，所述热水清洗系统按连接顺序描述包括第一压缩泵，第一压缩泵与四通换向阀的通道h、f通过管道连接组成循环回路；四通换向阀的通道g依次通过第十四截止阀、第七截止阀管道连接到第三冷凝器的接口上，第三冷凝器的另一接口依次通过第六截止阀、第一节流阀、第一蒸发器管道连接到四通换向阀的通道e上而组成一个循环回路；清洗进水口通过第十二截止阀管道连接到第三冷凝器的冷水进水口上，第三冷凝器的热水出水口依次通过第十截止阀、水泵与洗碗机内上部和下部的两个喷淋装置的进水口连接。
具体的，所述高温消毒系统按连接顺序描述包括第一压缩泵，第一压缩泵与四通换向阀的通道h、f通过管道连接组成循环回路；四通换向阀的通道g依次通过第十四截止阀、第十三截止阀管道连接到第二蒸发器的接口上，第二蒸发器的另一接口依次通过第四截止阀、第一节流阀、第一蒸发器管道连接到四通换向阀的通道e上而组成一个循环回路；第二蒸发器又依次与第二压缩泵、第二冷凝器、第二节流阀组成循环回路；高温消毒进水口通过第五截止阀管道连接到第二冷凝器的冷水进水口上，第二冷凝器的热水出水口依次通过第十一截止阀、水泵与洗碗机内上部和下部的两个喷淋装置的进水口连接。
具体的，所述热风烘干系统和快速冷却系统均包括第一压缩泵，第一压缩泵与四通换向阀的通道h、f通过管道连接组成循环回路；四通换向阀的通道g依次通过第十四截止阀、第九截止阀管道连接到第一冷凝器的接口上，第一冷凝器的另一接口依次通过第八截止阀、第一节流阀、第一蒸发器管道连接到四通换向阀的通道e上而组成一个循环回路；第一冷凝器又依次通过第一截止阀、风机与洗碗机内孔板送风装置的进风口连接，洗碗机内回风口依次通过第二截止阀、第三截止阀连接到第一冷凝器上而组成一个循环回路。
具体的，孔板送风装置的送风口与上部喷淋装置的喷淋口呈梅花状布置。
进一步的，废水收集器设有坡向污水排水口的3％的坡度。
本发明的有益效果是，在热水清洗模式工作环境下，可以利用单级热泵循环提供40～50℃热水，通过上、下两个喷淋装置的喷淋口向餐具喷射高压热水冲洗餐具，使餐具洁净度达到卫生标准。复叠式热泵循环向洗碗机提供80℃的热水，完成向餐具喷射高温热水对餐具进行消毒杀菌的工作。在餐具清洗结束后，可以利用单级热泵循环通过循环管路从孔板送风口向餐具提供40～50℃的热风，实现洗碗机的烘干功能。餐具烘干结束后，由四通换向阀切换，单级热泵制热循环转换成制冷循环，通过孔板送风装置的送风口向餐具提供20～26℃的冷风，实现洗碗机冷却功能。
附图说明
图1是本发明的原理结构示意图。
图2是图1中热水清洗系统的工作流程结构示意图。
图3是图1中高温消毒系统的工作流程结构示意图。
图4是图1中热风烘干系统的工作流程结构示意图。
图5是图1中快速冷却系统的工作流程结构示意图。
图6是图1中洗碗机部分的结构示意图。
图7是图1中洗碗机顶部孔板送风装置的送风口与上部喷淋装置的喷淋口布置示意图。
图8是图1中洗碗机底部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。
图中，各标号分别是：第一蒸发器1，第一节流阀2，第一冷凝器3，第一压缩泵4，四通换向阀5，第一截止阀6，风机7，喷淋装置8，第二截止阀9，第二蒸发器10，第二节流阀11，第二冷凝器12，第二压缩泵13，第三截止阀14，第四截止阀15，水泵16，第五截止阀17，孔板送风装置18，餐具安置台19，导流槽20，废水收集器21，第三冷凝器22，第六截止阀23，第七截止阀24，第十二截止阀25，第八截止阀26，第九截止阀27，第十截止阀28，第十一截止阀29，第十四截止阀30，第十三截止阀31。
参见图1，本实施例的用于洗碗机的多功能热泵系统，它包括与安装于洗碗机内上部和下部两个喷淋装置8的进水口c连接的热水清洗系统、与安装于洗碗机内上部和下部两个喷淋装置8的进水口c连接的高温消毒系统、与安装于洗碗机内上部喷淋装置8之上的孔板送风装置18的进风口a相连接的热风烘干系统和快速冷却系统。同时参见图6至图8，孔板送风装置18的进风口a设在位于上部喷淋装置8之上的洗碗机左侧顶部中间位置，相应的回风口b设在位于下部喷淋装置8之上、餐具安置台19之下的洗碗机右侧底部中间位置；回风口b上设置挡板，防止喷淋水流出。热风烘干系统和快速冷却系统共用一套管道和装置。位于下部喷淋装置8之下的洗碗机内底部设有导流槽20和废水收集器21，导流槽20与污水排水口d连接，通过导流槽20的导流将污水排至污水管。从图7可看到，孔板送风装置18的送风口与上部喷淋装置8的喷淋口呈梅花状布置。从图6可看到，废水收集器21设有坡向污水排水口d的3％的坡度，使污水可迅速排除。
参见图1、图2，热水清洗系统按连接顺序描述包括第一压缩泵4，第一压缩泵4与四通换向阀5的通道h、f通过管道连接组成循环回路；四通换向阀5的通道g依次通过第十四截止阀30、第七截止阀24管道连接到第三冷凝器22(放热)的接口上，第三冷凝器22的另一端接口依次通过第六截止阀23、第一节流阀2、第一蒸发器1(吸收外界环境热量)管道连接到四通换向阀5的通道e上而组成一个循环回路；清洗进水口通过第十二截止阀25管道连接到第三冷凝器22(向引入水放热)的冷水进水口上，第三冷凝器22的热水出水口依次通过第十截止阀28、水泵16与洗碗机内上部和下部的两个喷淋装置8的进水口c连接。热水清洗模式为单级制热循环。
参见图1、图3，高温消毒系统按连接顺序描述包括第一压缩泵4，第一压缩泵4与四通换向阀5的通道h、f通过管道连接组成循环回路；四通换向阀5的通道g依次通过第十四截止阀30、第十三截止阀31管道连接到第二蒸发器10的接口上，第二蒸发器10的另一端接口依次通过第四截止阀15、第一节流阀2、第一蒸发器1(吸收外界环境热量)管道连接到四通换向阀5的通道e上而组成一个循环回路；第二蒸发器10又依次与第二压缩泵13、第二冷凝器12(向引入水放热)、第二节流阀11组成循环回路；高温消毒进水口通过第五截止阀17管道连接到第二冷凝器12的冷水进水口上，第二冷凝器12的热水出水口依次通过第十一截止阀29、水泵16与洗碗机内上部和下部的两个喷淋装置8的进水口c连接。高温消毒模式为复叠式热泵循环。
参见图1、图4，热风烘干系统按连接顺序描述均包括第一压缩泵4，第一压缩泵4与四通换向阀5的通道h、f通过管道连接组成循环回路；四通换向阀5的通道g依次通过第十四截止阀30、第九截止阀27管道连接到第一冷凝器3(放热)的接口上，第一冷凝器3的另一端接口依次通过第八截止阀26、第一节流阀2、第一蒸发器1(吸收外界环境热量)管道连接到四通换向阀5的通道e上而组成一个循环回路；第一冷凝器3又依次通过第一截止阀6、风机7与洗碗机内孔板送风装置18的进风口a连接，洗碗机内回风口b依次通过第二截止阀9、第三截止阀14连接到第一冷凝器3上而组成一个循环回路。热风烘干模式为单级制热循环。
参见图1、图5，快速冷却系统包括第一压缩泵4，第一压缩泵4与四通换向阀5的通道h、f通过管道连接组成循环回路；四通换向阀的通道e依次通过第一蒸发器1(转换成冷凝器向外界环境放热)、第一节流阀2、第八截止阀26管道连接到第一冷凝器3(转换成蒸发器吸收洗碗机主体内的热量)的接口上，第一冷凝器3的另一端接口依次通过第九截止阀27、第十四截止阀30管道连接到四通换向阀5的通道g上而组成一个循环回路；第一冷凝器3又依次通过第一截止阀6、风机7与洗碗机内孔板送风装置18的进风口a连接，洗碗机内回风口b依次通过第二截止阀9、第三截止阀14连接到第一冷凝器3上而组成一个循环回路。快速冷却模式为单级制冷循环。
洗碗机为热水清洗模式时，打开第六截止阀23、第七截止阀24、第十四截止阀30，关闭第八截止阀26、第九截止阀27、第四截止阀15、第十四截止阀30、第十三截止阀31。首先由第一压缩泵4将来自第一蒸发器1的高温蒸汽压缩为高温高压蒸汽并在第三冷凝器22中放热成为低温高压液体，再经过第一节流阀2节流成为低温低压液体流入第一蒸发器1吸收外界环境热量，完成单级制热循环。打开第十二截止阀25、第十截止阀28，关闭第十一截止阀29、第三截止阀14、第一截止阀6、第二截止阀9、第五截止阀17。由左侧引入管引入的水源，经过第十二截止阀25通过第三冷凝器22吸收由单级制热循环、制取的热量，经过第十截止阀28、水泵16，将温度为40～50℃的高压热水通过进水口c送入两个喷淋装置8向餐具安置台19上的餐具上下两侧喷射高温高压热水对餐具进行清洗，清洗过后的废水将通过位于洗碗机主体下侧的导流槽20将废水收集于废水收集器21，再通过污水排水口d由排水管道排出，完成热水清洗模式流程。
洗碗机结束餐具清洗后，将进入高温消毒模式流程，首先打开第四截止阀15、第十四截止阀30、第十三截止阀31，首先由第一压缩泵4将来自第一蒸发器1的高温蒸汽压缩为高温高压蒸汽并在第一冷凝器3中放热成为低温高压液体，再经过第一节流阀2节流成为低温低压液体流入第一蒸发器1吸收外界环境热量，完成单级制热循环。打开第十一截止阀29、第五截止阀17，关闭第八截止阀26、第九截止阀27、第三截止阀14、第六截止阀23、第七截止阀24、第一截止阀6、第二截止阀9、第十二截止阀25、第十截止阀28，由右侧引入管引入的水源，经过第五截止阀17通过第二冷凝器12吸收由单级制热循环制取的热量，经过第十一截止阀29、水泵16，将温度为80℃的高压热水通过进水口c送入两个喷淋装置8向餐具安置台19上的餐具喷射高温高压热水对餐具进行高温消毒，高温消毒过后的废水将通过位于洗碗机主体下侧的导流槽20将废水收集于废水收集器21，再通过污水排水口d由排水管道派出，完成高温消毒模式流程。
洗碗机结束餐具清洗和高温消毒后，将进入热风烘干模式流程，首先打开第八截止阀26、第九截止阀27、第十四截止阀30，关闭第六截止阀23、第七截止阀24、第四截止阀15、第十四截止阀30、第十三截止阀31。首先由第一压缩泵4将来自第一蒸发器1的高温蒸汽压缩为高温高压蒸汽并在第一冷凝器3中放热成为低温高压液体，再经过第一节流阀2节流成为低温低压液体流入第一蒸发器1吸收外界环境热量，完成单级制热循环。打开第三截止阀14、第一截止阀6、第二截止阀9，关闭第十一截止阀29、第五截止阀17、第十二截止阀25、第十截止阀28，通过第一截止阀6将从第一冷凝器3制取的热量通过循环管道由风机7通过进风口a送入孔板送风装置18，由孔板送风装置18的送风口向餐具提供40～50℃的热风，完成餐具的烘干工作，回风通过回风口b经过第二截止阀9、第三截止阀14返回，再次与第一冷凝器3进行热量交换，完成洗碗机热风烘干模式流程。
洗碗机结束烘干模式流程后，将进入快速冷却模式流程，由四通换向阀5换向，首先打开第八截止阀26、第九截止阀27、第十四截止阀30，关闭第六截止阀23、第七截止阀24、第四截止阀15、第十四截止阀30、第十三截止阀31。首先由第一冷凝器3(此时转换为蒸发器)吸收洗碗机烘干后的余热，再经过第一压缩泵4，将热量在第一蒸发器1(此时转换为冷凝器)中释放给周围环境，再经第一节流阀2返回第一冷凝器3，完成制冷循环。打开第三截止阀14、第一截止阀6、第二截止阀9，关闭第十一截止阀29、第五截止阀17、第十二截止阀25、第十截止阀28，通过第一截止阀6将从第一冷凝器3制取的冷量通过循环管道由风机7通过进风口a送入孔板送风装置18，由孔板送风装置18的送风口向餐具提供20～26℃的冷风，完成餐具的冷却工作，回风通过回风口b经过第二截止阀9、第三截止阀14返回，再次与第一冷凝器3进行热量交换，完成洗碗机冷却模式流程。
本发明的工作原理是：本发明为一种集清洗、消毒、烘干、快速冷却为一体的多功能热泵洗碗机，可根据工作模式实现单/双级切换。热水清洗模式时，系统以单级热泵循环方式为洗碗机提供40～50℃的热水；高温消毒杀菌模式时，系统以复叠式热泵循环为洗碗机提供80℃的高温热水；热风烘干模式时，系统以单级热泵循环方式通过孔板送风装置的送风口向餐具提供40～50℃的热风；快速冷却模式时，系统以单级热泵制冷循环方式，通过孔板送风装置的送风口向餐具提供20～26℃的冷风。
本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种用于洗碗机的多功能热泵系统，其特征在于：它包括与安装于洗碗机内上部和下部两个喷淋装置的进水口连接的热水清洗系统、与安装于洗碗机内上部和下部两个喷淋装置的进水口连接的高温消毒系统、与安装于洗碗机内上部喷淋装置之上的孔板送风装置的进风口相连接的热风烘干系统和快速冷却系统；孔板送风装置的进风口设在位于上部喷淋装置之上的洗碗机左侧顶部中间位置，相应的回风口设在位于下部喷淋装置之上、餐具安置台之下的洗碗机右侧底部中间位置，回风口上设置挡板；热风烘干系统和快速冷却系统共用一套管道和装置；位于下部喷淋装置之下的洗碗机内底部设有导流槽和废水收集器，导流槽与污水排水口连接。
2.根据权利要求1所述用于洗碗机的多功能热泵系统，其特征在于：所述热水清洗系统按连接顺序描述包括第一压缩泵，第一压缩泵与四通换向阀的通道h、f通过管道连接组成循环回路；四通换向阀的通道g依次通过第十四截止阀、第七截止阀管道连接到第三冷凝器的接口上，第三冷凝器的另一接口依次通过第六截止阀、第一节流阀、第一蒸发器管道连接到四通换向阀的通道e上而组成一个循环回路；清洗进水口通过第十二截止阀管道连接到第三冷凝器的冷水进水口上，第三冷凝器的热水出水口依次通过第十截止阀、水泵与洗碗机内上部和下部的两个喷淋装置的进水口连接。
3.根据权利要求1所述用于洗碗机的多功能热泵系统，其特征在于：所述高温消毒系统按连接顺序描述包括第一压缩泵，第一压缩泵与四通换向阀的通道h、f通过管道连接组成循环回路；四通换向阀的通道g依次通过第十四截止阀、第十三截止阀管道连接到第二蒸发器的接口上，第二蒸发器的另一接口依次通过第四截止阀、第一节流阀、第一蒸发器管道连接到四通换向阀的通道e上而组成一个循环回路；第二蒸发器又依次与第二压缩泵、第二冷凝器、第二节流阀组成循环回路；高温消毒进水口通过第五截止阀管道连接到第二冷凝器的冷水进水口上，第二冷凝器的热水出水口依次通过第十一截止阀、水泵与洗碗机内上部和下部的两个喷淋装置的进水口连接。
4.根据权利要求1所述用于洗碗机的多功能热泵系统，其特征在于：所述热风烘干系统和快速冷却系统均包括第一压缩泵，第一压缩泵与四通换向阀的通道h、f通过管道连接组成循环回路；四通换向阀的通道g依次通过第十四截止阀、第九截止阀管道连接到第一冷凝器的接口上，第一冷凝器的另一接口依次通过第八截止阀、第一节流阀、第一蒸发器管道连接到四通换向阀的通道e上而组成一个循环回路；第一冷凝器又依次通过第一截止阀、风机与洗碗机内孔板送风装置的进风口连接，洗碗机内回风口依次通过第二截止阀、第三截止阀连接到第一冷凝器上而组成一个循环回路。
5.根据权利要求1所述用于洗碗机的多功能热泵系统，其特征在于：孔板送风装置的送风口与上部喷淋装置的喷淋口呈梅花状布置。
6.根据权利要求1所述用于洗碗机的多功能热泵系统，其特征在于：废水收集器设有坡向污水排水口的3％的坡度。
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